JPH06194320A

JPH06194320A - 半導体製造ラインにおける鏡面基板の検査方法およびその装置並びに半導体製造方法

Info

Publication number: JPH06194320A
Application number: JP34588992A
Authority: JP
Inventors: Minoru Noguchi; 稔野口; Hiroshi Morioka; 洋森岡; Yukio Kenbo; 行雄見坊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】鏡面基板からのピッチ０．３μｍ以下、最大高
さ０．７ｎｍ以下の緩やかな微小凹凸による散乱光ノイ
ズを低減して０．０５μｍ以上の微小な異物を検出し、
鏡面基板上の微小凹凸を評価できるようにした微小異物
の検査方法と装置を提供する。【構成】半導体量産ラインの所定プロセスまたは製造装
置に鏡面ウエハを流し、該鏡面ウエハに対して照明光学
系2200の入射角度θを小さくし、イメージインテンシフ
ァイヤ等の検出分解能の高い検出光学系2300およびリニ
アセンサ1552等の検出器により検出領域を充分に小さく
することにより０．０５μｍ以上の微小な異物を微小凹
凸と弁別して検出する。【効果】量産立上げ時に必要な異物の検出・分析・評価
の機能を最大限に可能とし、量産ラインへのフィードバ
ックを円滑に進めることができ、ＬＳＩの量産ラインを
早期に高い歩留りに立ち上げることを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程の量産立
上げおよび量産ラインにおいて発生する異物を検出し分
析して対策を施す半導体製造工程の量産立上げ及び量産
ラインの異物検査方法及びその装置並びに半導体製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの製造では、最小パターン寸法の
１／５〜１／１０の異物が問題とされ、６４ＭＤＲＡＭ
では、ウエハ上の０．０５μｍの異物を検出し、対策す
る必要がある。ＬＳＩは露光、エッチ、洗浄、成膜等の
行程を繰り返して製造される。この如何なる工程でも微
粒子の混入は許されない。これらの異物は搬送装置の稼
動部から発生するものや、人体から発生するものや、プ
ロセスガスによる処理装置内で反応生成されたものや薬
品や材料等に混入されているものなどの種々の原因によ
り種々の状態で混入される。

【０００３】ＬＳＩの量産立上げでは、これらの異物の
発生原因を究明して対策を施す必要があり、ウエハ上の
異物検査はウエハ上に直接付着した異物を検査できるた
めＬＳＩ製造で広く用いられている。

【０００４】このウエハ上の微粒子検出方法としては、
高速で非破壊の検出が可能な散乱光検出法が優れてい
る。従来からこの種のウェハ上の微小意物を検出し分析
する技術が開発されており、特開昭６３−１３５８４８
号公報に開示されている。この技術はウェハ上にレーザ
を照射してウェハ上に異物が付着している場合に発生す
る異物からの散乱光を検出し、この検出した異物をレー
ザフォトルミネッセンスあるいは２次Ｘ線分析（ＸＭ
Ａ）などの分析技術で分析するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体素子の微細化が
進み上記の絶縁膜の厚さ程度の異物が問題になるにつれ
て、微細素子の量産立上げラインで発生する異物を検出
・分析して対策を立案する上で従来の検出分析装置では
不十分になりつつあり、より微細な異物の検出および分
析が必要となる問題がでてきた。従来の技術では、これ
ら絶縁膜の厚さ程度の微少な粒子を検出できないという
問題があった。

【０００６】また上記微細な異物の検出および分析を実
施するためには検出および分析設備が極端に大きくなっ
て費用やスペースを要するものとなり、量産ラインの軽
減化に対しても障害となる。このことはより微小な異物
を検出するためには異物でより効果的に光を散乱させて
散乱光を集光する必要があるとともに、より微小な異物
の分析にはオージェ電子分光や２次イオン質量分析装置
（ＳＩＭＳ）などの高価で大型の装置が必要となるから
であり、この傾向は今後ますま進むものと考えられる。
またこのような微小な異物の検出および分析には多大な
時間がかかっているため、必要な装置をできる限り効率
よく使用して生産コストを低減する必要があるという課
題があった。また量産ラインを軽減するためには必要に
して十分な箇所に必要十分なモニタを設置する必要があ
るという課題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、０．５μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ以下
の高さの緩やかな微小凹凸を有する鏡面基板上に存在す
る０．０５μｍ以下の微粒子からなる異物を検出できる
ようにしてＬＳＩの量産ラインを早期に高い歩留りに立
ち上げること実現できるようにした半導体製造ラインに
おける鏡面基板の検査方法およびその装置を提供するこ
とにある。

【０００８】また本発明は、ＬＳＩの量産ラインに鏡面
ウエハを流し、該鏡面ウエハ上に付着した０．０５μｍ
以下の微粒子からなる異物を検出できるようにしてＬＳ
Ｉの量産ラインを早期に高い歩留りに立ち上げること実
現できるようにした半導体製造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、０．５μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ
以下の高さの緩やかな微小凹凸を有する鏡面基板に対し
て斜め方向からのレーザ光を照射し、前記鏡面基板から
の散乱光を集光レンズで集光して結像させ、光電変換手
段により鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画素で光電
変換して散乱フォトン数に応じた信号を検出し、該信号
により０．０５μｍ以下の微粒子を前記微小凹凸と弁別
して検出することを特徴とする鏡面基板の検査方法であ
る。

【００１０】また、本発明は、０．５μｍ以下のピッチ
で、０．７ｎｍ以下の高さの緩やかな微小凹凸を有する
鏡面基板に対して斜め方向からのレーザ光を照射し、前
記鏡面基板からの散乱光を集光レンズで集光して結像さ
せ、光電変換手段により鏡面基板上に換算して１μｍ以
下の画素で光電変換して散乱フォトン数に応じた信号を
検出し、該信号により０．０５μｍ以下の微粒子を前記
微小凹凸と弁別して検出し、前記鏡面基板に対する微粒
子の発生状態を検出することを特徴とする鏡面基板の検
査方法である。

【００１１】また、本発明は、０．５μｍ以下のピッチ
で、０．７ｎｍ以下の高さの緩やかな微小凹凸を有する
鏡面基板を載置する載置手段と、該載置手段で載置され
た鏡面基板に対して斜方向から照明する照明手段と、前
記鏡面基板上から散乱する散乱光を検出光学系で集光し
て鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画素により光電変
換手段で受光して検出する検出手段とを備え、該検出手
段の光検出器から検出される信号に基づいて鏡面基板上
の０．０５μｍ以下の微粒子で形成された異物を前記微
小凹凸から弁別して検査するように構成したことを特徴
とする鏡面基板の検査装置である。

【００１２】また、本発明は、半導体量産製造ライン
に、ポリッシングして０．５μｍ以下のピッチで、０．
７ｎｍ以下の高さの緩やかな微小凹凸を有する鏡面ウエ
ハを流す工程と、所定の製造装置から得られる鏡面ウエ
ハに対して斜め方向からのレーザ光を照射し、前記鏡面
基板からの散乱光を集光レンズで集光して結像させ、光
電変換手段により鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画
素で光電変換して散乱フォトン数に応じた信号を検出
し、該信号により０．０５μｍ以下の微粒子を前記微小
凹凸と弁別して検出し、該検出された微粒子の発生状況
を量産ラインにフィードバックする検査工程と、量産に
おいては前記検査工程で得られる微粒子の発生状況に基
づいて簡便なモニタリング装置だけでモニタリングする
モニタリング工程とを有することを特徴とする半導体製
造方法である。

【００１３】即ち、本発明は、集光照明光学系とイメー
ジインテンシファイヤーを用いた高感度検出光学系を用
いたものである。レーザ散乱光検出法による微粒子検出
では、表面凹凸からの散乱光ノイズおよび検出フォトン
数のゆらぎが問題になる。本発明ではこれを低減するた
めにＡｒレーザを照射し、結像光学系とイメージインテ
ンシファイヤによりフォトンを検出する構成とし、検出
画素を１μｍ以下とし、波長５００ｎｍ、１００ｍＷの
Ａｒレーザを用いる。検出できるウエハ仕様としては、
０．３μｍピッチ、最大高さ０．７ｎｍである。

【００１４】さらに、上記目的を達成するために、本発
明の半導体製造工程の量産立上げ及び量産ラインの異物
検査方法及びその装置は、半導体製造工程の量産立上げ
時にサンプリングウェハを用いて材料、プロセス、装
置、環境等の異物管理状況を評価するに際し、また上記
量産立上げ時の異物の検出・分析・評価システムではサ
ンプリングウェハ上の異物を検出したのち異物の元素種
を走査形トンネル顕微鏡／分光装置（ＳＴＭ／ＳＴＳ）
により分析し、さらにＳＴＭ／ＳＴＳによる分析データ
をデータべースとして予め格納しておいて分析対象のデ
ータと比較することにより分析対象の異物元素種を同定
するようにしたものである。

【００１５】ＬＳＩの製造では、最小パターン寸法の１
／５〜１／１０の異物が問題とされ、６４ＭＤＲＡＭで
は、ウエハ上の０．０５μｍの異物を検出し、対策する
必要がある。雰囲気中の異物の濃度も０．０５μｍ付近
まで増加するというデータがある。従来の半導体製造工
程ではウェハ上に異物が存在すると配線の絶縁不良や短
絡などの不良原因になる。これら平面方向の欠陥に対
し、さらに半導体素子が微細化し、垂直方向の欠陥が問
題になる。ウェハ中に微小な異物、具体的にはキャパシ
タの絶縁膜やゲート酸化膜などの膜の厚さ程度の異物が
存在した場合、キャパシタの絶縁膜やゲート酸化膜など
の破壊の原因になる。このような新たな問題が指摘され
ており、微粒子検出のニーズはますます大きくなってい
る。（図１８参照）図１９に示すように、ＬＳＩは露光、エッチ、洗浄、成
膜等の行程を繰り返して製造される。この如何なる工程
でも微粒子の混入は許されない。これらの異物は搬送装
置の稼動部から発生するものや、人体から発生するもの
や、プロセスガスによる処理装置内で反応生成されたも
のや薬品や材料等に混入されているものなどの種々の原
因により種々の状態で混入される。とくに、最近になっ
て重金属の微少な異物が問題視されている。ＬＳＩの量
産立上げの主要作業のうちの１つに、これらの異物の発
生原因を究明して対策を施す作業があり、それには発生
異物を検出して元素種などを分析することが発生原因探
求の大きな手がかりになる。つまり、これら製造工程の
装置内の発塵、ガス、水等のユーティリティの発塵ライ
ンの雰囲気の発塵を液中微粒子検出装置大気中微粒子検
出装置ウエハ異物検出装置を用いて検出管理している。
検出した異物はＳＩＭＳ（Secondery Ion Mass Spectro
scopy)、ＸＭＡ（Ｘ−ｒａｙＭａｓｓＡｎａｌｉｚ
ｅｒ）等の分析装置で分析され、原因を究明しラインに
対策を施す。このシステムの中でウエハ上の異物検査は
ウエハ上に直接付着した異物を検査でき、またウエハ上
に異物をサンプリングしたことになるため分析装置と結
合しやすいという長所がありＬＳＩ製造で広く用いられ
ている。

【００１６】

【作用】図２０に示すように、この散乱光検出法で、微
小な異物を検出する場合、ノイズとなる散乱光を除去し
て、微弱散乱光を検出する必要がある。具体的には、検
出フォトン数のゆらぎの問題、空気分子による散乱（レ
ーリー散乱）の問題、またウエハ表面からの散乱光の問
題を解決する必要がある。今回、空気分子の散乱光の問
題はレーリー散乱の式により算出し、結像光学系により
検出体積を微細化することで対応できる。表面凹凸から
の散乱光については散乱現象をモデル化し、散乱メカニ
ズムを定量的に示すことができる。またゆらぎの問題に
ついては、レーザ光強度とサンプリング時間と検出時の
検出虚報率との問題を定量的に示すことができる。

【００１７】図２１に示すように、ウエハを照明し、表
面の散乱光を検出する光学系では、照明光束と検出光束
の重なる部分に存在する空気分子も照明され、この空気
分子による散乱光が異物検出時のノイズになる。散乱光
強度は粒子系の６乗に比例するというレーリー散乱の式
を基に、空気分子からの散乱光強度を算出した。従来技
術では、約１０の５乗立方μｍの空気分子が照明され、
その散乱光強度は、０．０５μｍ微粒子は検出できな
い。対物レンズによる結像光学系を用いることでこの体
積を１０の２乗立方μｍ程度にでき、微粒子検出上問題
ないレベルにすることができる。

【００１８】図２２に、鏡面ウエハ表面にレーザ光を照
射した場合の検出像を示す。表面で光が散乱し、輝いて
見える。微粒子を検出する上では、この散乱光ノイズが
問題となる。鏡面ウエハ表面を原子間力顕微鏡（ＡＦ
Ｍ）で観察した図を示す。縦軸は１００倍に強調してあ
る。この表面の凹凸によって散乱が生じている。ところ
が図２３に示すように、この表面の凹凸はピッチが１０
０〜１０００ｎｍ程度で、最大高さが０．１〜５ｎｍ程
度という非常に緩やかな凹凸のため、反射を用いたモデ
ルでは対物レンズに光が入らず表面からの散乱光が検出
できる現象を説明できない。

【００１９】そこで、回折現象を導入した。図２４に示
すように、位相差が微妙に異なる部分を有する透明物体
があった場合、光は回折する。この回折光の総強度Ｉは
以下の式で算出される。

【００２０】Ｉ＝｜exp(-i(ωt+δ))+exp(-i(ωt+π))＊＊２＝２(１−cosδ）＝δ＊＊２（数１）このウエハ表面での反射に適用するとこの凹凸による反
射光の位相差により光が回折し、レンズに光が届くこと
が説明できる。定量的にこの回折光を算出するために図
２５に示したフーリエ変換を基にしたシュミレータを用
いることができる。ウエハ表面にピッチｐ、最大高さｈ
の凹凸が形成されているとし、入射角θで波長λの光で
照明する場合を考える。この場合に検出できる光強度は
各面の状態を示すデータを基にフーリエ変換（Ｆ）と逆
フーリエ変換（Ｆ−１）を用いて次式で示される。

【００２１】ｉ(x,y)＝Ｆ-1［Ｆ［Ｆ-1［ｌ(u,v)］＊ｐ(x,y)］＊ａ(u,v)］Ｆ[ｆ(x,y)］＝f(x,y)exp{-２πｉ(ux+vy)}dxdy Ｆ-1［ｇ(u,v)］＝ｇ(u,v)exp｛２πｉ(ux+vy)｝dudv （数２）図２６に、凹凸ピッチｐと散乱光強度との関係を示す。
凹凸ピッチｐを変えた場合、何れの入射角の場合も波長
λ程度のピッチの凹凸から散乱する光の強度が最大にな
る。これは、波長程度のピッチが強調されて検出される
現象を定性的に説明する。図２７に照明の入射角θと散
乱光強度との関係を示す。入射角θを変えた場合、０．
５μｍピッチのもので散乱光強度はｃｏｓθの２乗に比
例する。他のピッチの場合も２・ｐ／λ乗に比例する。
図２８に凹凸の最大高さｈと散乱光強度との関係を示
す。最大高さｈを変えると散乱光強度は何れの入射角の
場合もｈの２乗に比例する。図２９に、様々な波長λに
ついて、凹凸ピッチｐを変えてシュミレーションした結
果を示す。他の波長の場合も確かに波長程度のピッチの
とき散乱光強度が極大になっている。

【００２２】このシュミレーション結果を検証するため
に、幾つかのウエハについて入射角を変えながら散乱光
を測定し、ＡＦＭにより測定したピッチｐと最大高さｈ
を基にシュミレーションで算出した散乱光強度と比較す
る。ウエハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種のウエハについて図３
０に示す。結果は概ねシュミレーション結果と合ってい
る。また、鏡面ウエハでは、散乱光の強度から逆に凹凸
の状態を定量的に測定することができることになる。

【００２３】次に０．０５μｍ微粒子からの散乱光を８
インチウエハ当り２０分程度１μｍ画素、１００ｍＷの
Ａｒレーザという検出条件で鏡面ウエハ上の微粒子の散
乱光レベルと表面凹凸の実験結果を比較して示す。図３
１は、入射角を変えて散乱光強度を示している。ウエハ
からの散乱光は１μｍ角の画素からの散乱光を測定した
ものである。このように画素を１μｍまで小さくすると
ウエハ凹凸と０．０５μｍ微粒子は弁別比５で弁別する
ことができる。

【００２４】ところがこの条件では、０．０５μｍの異
物からの散乱光は約４０フォトンになる。この４０フォ
トンの検出では、図３２に示す新たな問題が生じる。特
定の照明強度で特定のサンプリング時間Δｔに下地ノイ
ズが平均Ｎ個、異物信号が２Ｎ個のフォトンを検出した
とする。即ち弁別比が２の場合を考える。この場合、フ
ォトンはポアソン分布に従って確率的に検出される。例
えば、平均１０個の場合、１、２個から３０個程度の分
布を持つ。この結果、照明が十分強い場合はノイズと信
号を十分弁別できるのに対し、照明が弱く検出できるフ
ォトン数が小さい場合はこのゆらぎが大きくなり、同じ
弁別比２であっても信号とノイズを弁別できなくなる。

【００２５】次に照明光量と検出率との関係について定
量的に図３３に示す。横軸に８インチウエハ全面への照
射光量Ｐをとり、縦軸に微粒子からの照明フォトン数Ｎ
p をとると、０．０６９μｍ、０．０５μｍの微粒子か
らの散乱光は図の点線で示され、照射光量の増加と共に
増加する。一方、表面凹凸からの散乱光ノイズも光量の
増加と共に増加し、図の横軸に対応づけられる。ここ
で、任意のノイズフォトンＮn に対して、特定のしきい
値を設定し、検出率９９％で検出できる平均フォトン数
Ｎp を考えてプロットしたのが図の曲線である。同様に
ノイズフォトンＮn に対して検出率５０％で検出できる
平均フォトン数Ｎp も示してある。この図から、例えば
８インチウエハに１００ｍＷレーザを２０分照射した場
合、ピッチが１００〜１０００ｎｍ程度で、最大高さが
０．１〜０．７ｎｍ程度という非常に緩やかな凹凸を有
する鏡面ウエハ表面上の１μｍ角の領域から約１０個の
フォトンが検出され、０．０５μｍの微粒子（異物）か
らは５０フォトンが検出される。この場合の検出率は９
９％以上になることがわかる。

【００２６】以上の検討の結果、画素サイズ１μｍ角、
光強度１００ｍＷ、光照射時間２０分という条件で、８
インチウエハ上の０．０５μｍ微粒子を９５％の検出率
で検出できる。つまり、ある表面凹凸があった場合、大
きさが図に示された値以上の微粒子だけが検出できるこ
とを意味する。ウエハ上の微粒子検出ではウエハの表面
凹凸が検出性能に大きく影響することを意味する。

【００２７】装置仕様の一例を図３４に示す。レーザ散
乱光検出法による微粒子を緩やかな凹凸と弁別して検出
するには、表面凹凸からの散乱光ノイズおよび検出フォ
トン数のゆらぎが問題となる。本発明では、これを低減
するために、図３０に示すように、Ａｒレーザ光を照射
し、結像光学系とイメージインテンシファイヤによるフ
ォトンを検出する構成とし、検出画素を１μｍ以下と
し、波長５００ｎｍ、１００ｍＷのＡｒレーザを用いる
ことによって微粒子を緩やかな凹凸と弁別して検出する
ことができる。このように微粒子（異物）を緩やかな凹
凸と弁別して検出できる鏡面ウエハ仕様としては、ピッ
チｐ＝０．３μｍ程度以下（１００〜１０００ｎｍ程
度）、最大高さｈ＝約０．７ｎｍ以下（０．１〜０．７
ｎｍ程度）の緩やかな凹凸である。

【００２８】但し、鏡面ウエハにおいて、緩やかな凹凸
のみを検出する場合には、図３０に示すようにウエハ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（ピッチｐ＝０．２μｍ〜０．７μｍ程
度、最大高さｈ＝０．５ｎｍ〜５ｎｍ程度）について入
射角θを変えて散乱フォトン数を検出することによって
ある程度定量的に検出することができる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を半導体製造ラインで実際に使
用する場合の実施例を図１乃至図１５により説明する。
図１は、本発明による半導体製造工程の量産立上げ及び
量産ラインの異物検査方法及びその装置の一実施例を示
す構成プロック図である。

【００３０】図１において、この半導体製造工程の量産
立上げ及び量産ラインの異物検査装置は、露光装置１０
１とエッチング装置１０２と洗浄装置１０３とイオン打
込装置１０４とスパッタ装置１０５とＣＶＤ装置１０６
等から成る半導体製造装置群１００と、温度センサ２０
１と発塵もにた２０２と圧力センサ２０３と真空内発塵
モニタ３０４等から成るセンシング部２００およびその
センシング部コントロールシステム２０５と、ガス供給
部３０１と水供給部３０２からなるユーティリティ群３
００と、水質サンプリングウェハ４０１とガスサンプリ
ングウェハ４０２と装置内サンプリングウェハ４０３と
デバイスウェハ４０４と雰囲気サンプリングウェハ４０
５から成るサンプリング部４００と、ウェハ異物検出部
５０１とパターン欠陥検出部５０２から成る検出部５０
０と、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）と２次イオン質量分
析装置（ＳＩＭＳ）６０２と走査形トンネル顕微鏡／分
光装置（ＳＴＭ／ＳＴＳ）６０３と赤外分光分析装置６
０４等から成る分析部６００と、異物致命性判定システ
ム７０１と微小異物原因究明システム７０２と汚染源対
策システム７０３とから成る対応システム７００とより
構成される。またこれらの構成要素はライン対応のオン
ライン異物検査システム１００１と量産立上げライン対
応のオフライン異物検査システム１００２とに分けら
れ、これらをあわせて半導体製造工程の量産立上げおよ
び量産ライン異物検査システム１０００を成す。

【００３１】図２（ａ）〜（ｄ）は、図１のサンプリン
グ部４００の一実施例を示す構成斜視図である。図２
（ａ）〜（ｄ）において、図２（ａ）の水質サンプリン
グウェハ４０１は純粋配管４０６とサンプリング用蛇口
４０７とバッファ室４０８と排水手段から成るユニット
の中のバッファ室４０８内に載置され、図１の水供給部
３０２の純粋中の異物がサンプリングされる。図２
（ｂ）のガスサンプリングウェハ４０２は同様にガス配
管４１０とサンプリング用バルブ４１１とバッファ室４
１２とロータリポンプ４１３と排気手段４１４から成る
ユニットの中のバッファ室４１２内に載置され、図１の
ガス供給部３０１のガス中の異物がサンプリングされ
る。図２（ｃ）の断面図の装置内サンプリングウェハ４
０３は処理装置４１５（図１のエッチング装置１０２
等）中のローダー室４０３と処理室４１７とアンローダ
ー室４１８を通過し、処理装置４１５内で発生した異物
がサンプリングされるが、このサンプリングでは処理室
４１７で実際に処理する場合と処理しない場合のいずれ
も考えられる。またデバイスウェハ４０４は処理装置４
１５（エッチング装置１０２等）で実際に処理されるウ
ェハである。図２（ｄ）の雰囲気サンプリングウェハ４
０５は処理環境４１９中のサンプリング台４２０上に載
置され、処理環境４１９の異物がサンプリングされる。

【００３２】図３は、図１の検出部５００の一実施例を
示す構成ブロック図である。図３において、この検出部
５００は真空チャンバ５１１とイオンポンプあるいはタ
ーボ分子ポンプ等の高真空ポンプ５１２とバルブ５１３
とロータリーポンプ等のあら引ポンプ５１４と窓５１
５、５１６、５１７とゲートバルブ５１８とゲートバル
ブ５２０と真空ポンプ５２１とハバルブ５２２とガス吹
付ノズル５２３から成る真空室系５１０と、半導体レー
ザ５３１、５３２と集光レンズ５４０、５４１とミラー
５３３、５３４と集光対物レンズ５３５、５３６と、検
出対物レンズ５３７と検出器５３８と冷却器５３９から
成る検出光学系５３０と、ＸＺＹステージ５６１から成
るステージ部５６０と、２値化回路５７１とステージコ
ントローラ５７２と信号処理部５７３と座標データ作成
部５７４から成る信号処理系５７０と、インターフェイ
ス室５７１とロードロック５８２とウェハ載置手段５８
３とウェハ搬送手段５８４とガス吹付ノズル５８５とバ
ルブ５８６と真空ポンプ５８７と台車５８８から成るイ
ンターフェイス部５８０とから構成される。

【００３３】図４は、図１の分析部６００の一実施例を
示す構成ブロック図である。図４において、この分析部
６００は真空チャンバ６１１とイオンポンプあるいはタ
ーボ分子ポンプ等の高真空ポンプ６１２とロータリポン
プ等のあら引ポンプ６１４とゲートバルブ６１８と予備
真空室６１９とゲートバルブ６２０と真空ポンプ６２１
とバルブ６２２とガス吹付ノズル６２３から成る真空室
部６１０と、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：tomic Force Mi
croscope）用チップ（ＡＦＭ用チップ）６３１と微弱力
反応レバー６３２とレバー固定部６３４とＳＴＭチップ
６３３とＳＴＭＸＹＺ微動ユニット６３５とＡＦＭバイ
アス電源６３８とＳＴＭバイアス電源６３７と電流計測
手段６３９、６４０と試料載置台６４１とＳＴＭユニッ
トアーム６３６と試料ＳＴＭ粗駆動ユニット６４２から
成るＳＴＭユニット６３０と、ＳＴＭＸＹＺ微動ユニ
ットコントローラ６７１と試料ＳＴＭ粗駆動ユニットコ
ントローラ６７２と分析データ作成部６７４と分析デー
タ格納部６７５と分析データ判断部６７６と情報管理部
６３７から成る信号処理部６７０と、第３図の検出部５
００のものと同じもののインターフェイス部５８０とか
ら構成される。

【００３４】つぎに図１のオフライン異物検査システム
１００２の中核をなす図２と図３と図４のサンプリング
部４００と検出部５００と分析部６００の機能および動
作について説明する。

【００３５】図２（ａ）〜（ｄ）のサンプリング部４０
０では、例えば図２（ａ）のユニットで図１の水供給部
３０２の種々の製造工程で使用する純水の評価として、
使用する純水をサンプリングウェハ４０１に注水しなが
ら純水中の異物をサンプリングウェハ４０１上に付着さ
せる。あるいは図２（ｂ）の真空処理室等を有する処理
装置４１５（例えばエッチング装置１０２）内にサンプ
リングウェハ４０３を通過させて、処理装置４１５内で
発生する異物を付着させる。また図２（ｄ）の処理環境
４１９のクリーンルーム中の任意の箇所にサンプリング
ウェハ４０５を放置して、ウェハ４０５上に雰囲気中の
異物を付着させる。ここで使用するサンプリングウェハ
４０１〜４０５の詳細について次に図５から図８により
説明する。

【００３６】図５は図１および図２（ａ）〜（ｄ）のサ
ンプリングウェハ４０１〜４０５の鏡面ウェハを示す斜
視図である。図５の鏡面ウェハはウェハ表面が鏡面に研
磨されたものであり、異物の検出および分析にあたって
ウェハ表面の影響を最も受けにくいという利点を有す
る。

【００３７】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１および
図２（ａ）〜（ｄ）のサンプリングウェハ４０１〜４０
５のそれぞれＳｉ3Ｎ4，Ｐoly-Ｓｉ，Ａｌ膜が形成され
たウェハを示す斜視図である。図６（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）のウェハは例えば洗浄槽（洗浄装置１０３等）を
洗浄するにあたって洗浄対象ウェハと材質が等しいた
め、洗浄時の異物の付着状態が等しくなるのでより高い
精度の洗浄槽の評価ができる。またこれらのウェハをそ
れぞれの形成膜の次工程の成膜装置等に通過させて、こ
の成膜装置等での異物発生状況を評価することができ
る。

【００３８】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、
図１および図２（ａ）〜（ｄ）のサンプリングウェハ４
０１〜４０５のパターンが形成されたウェハを示す斜視
図で、図７（ａ）、（ｂ）のウェハはそれぞれ図７
（ｃ）、（ｄ）の部分拡大図に示したパターンを形成し
たもので、これらのウェハのパターン形状はいずれも実
デバイスのパターンをモデル化したものである。図７
（ａ）〜（ｄ）のウェハは異物の付着にパターン形状の
依存性があることを考慮したものであり、これらのウェ
ハにより実デバイス上での異物の付着状況を正確に再現
することができる。さらに異物検出にあたって、これら
のウェハのように規則正しく形成されたパターンの場合
にはウェハ空間フィルタ等により、パターンからの回折
光を高精度で遮光できるので高精度の異物検出ができ
る。具体的に図７（ａ）、（ｃ）のウェハのパターンの
場合には、パターンの長手方向を図３の検出部５００の
ＸＹＺステージ５６１の図示するｙ方向に向けてウェハ
４０１を掲載すればパターンからの回折光は検出光学系
の検出対物レンズ５３７に入射しない。また図７
（ｂ）、（ｄ）のウェハのパータンの場合には、パータ
ンの方向を第３図の検出部５００のＸＹＺステージ５６
１の図示するｙ方向に対して４５°回転した方向に向け
て載置すればよく、この場合には図７（ｄ）のパターン
の交差点４０６からの散乱光があるため図７（ｃ）のパ
ータンほど高精度の異物検出ができない反面、図７
（ｃ）のパターンより実デバイスをより忠実にモデル化
しているため洗浄槽等の評価をするさいにはより高いサ
ンプリンング精度を達成することができる。

【００３９】図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図
１および図２（ａ）〜（ｄ）のサンプリングウェハ４０
１〜４０５の製作時のラッピング方向と検査時の走査方
向を示す斜視図である。通常にはウェハを製作するさい
に最終的な仕上げとしてしウェハ表面を鏡面を磨き上げ
るが、この時の研磨方向は図８（ａ）に矢印で示すよう
にウェハの中心軸回りの回転方向の場合と、図８（ｂ）
に矢印で示すようにウェハのｙ方向の場合と、これらの
図８（ａ）、（ｂ）の合成の場合とが考えられる。従っ
て、図８（ａ）、（ｂ）のウェハの研磨方向に平行な微
小のきずがウェハ表面に多数形成されており、図８
（ａ）、（ｂ）の研磨方向の合成のウェハにもこれらの
合成により主に形成される方向のきずが存在するが、こ
れらのきずはウェハの異物の微小な粒子を検出するさい
に障害となる。そこで図８（ｃ）、（ｄ）に矢印で示す
ようにそれぞれｒおよびθ方向、ｘｙ方向に走査してウ
ェハ表面の異物検査を実施することにより、検査時の光
の照射方向８０１と検出方向８０２に対してきずの方向
を一定に保つことができ、このきずの方向により主に回
折する光をカットすることができる。

【００４０】上記の図１及び図２（ａ）〜（ｄ）のサン
プリング部４００で異物を付着させたサンプリングウェ
ハ４０１〜４０５は検出部５００に送られる。このさい
真空処理装置等でウェハを大気中に出したくない場合に
は、図３のインターフェース部５８０を用いてサンプリ
ングウェハ４０１〜４０５を真空チャンバ５１１に搬入
することができる。更に上記サンプリングウェハ４０１
〜４０５には検出部５００と分析部６００の間を結合す
るさいの座標規準としてアライメントマークをつけてお
くことが、このアライメントマークは十字マークや＃マ
ーク等いずれであってもよく、また座標合せにはｘ、
ｙ、θが必要であるため最低限２個所以上に付ける必要
がある。

【００４１】図３の検出部５００では、ウェハ異物検出
部５０１で搬入されたサンプリングウェハ４０１をＸＹ
Ｚステージ５６１上に載置し、半導体レーザ５３１、５
３２からの光を照射光学系の集光対物レンズ５３５、５
３６でウェハ４０１上の測定点８０３上を照明する。測
定点８０３上の異物からの散乱光は検出光学系の検出対
物レンズ５３７により検出器５３８上に結像される。検
出器５３８で光電変換された信号は２値化回路５７１で
２値化されて信号処理部５７３に送られる。一方のＸＹ
Ｚステージ５６１は検査中にＺステージを駆動して検出
光学系の検出対物レンズ５３７の焦点位置に測定点８０
３が来るように制御され、同時にＸＹステージでＸＹ方
向に走査されてウェハ４０１の全面が検査される。ここ
で異物が存在した場合には信号処理部５７３はステージ
コントローラ５７２からＸＹステージの座標をとりこ
み、座標データ作成部５７４で座標データを作成して分
析部６００へ送る。

【００４２】図４の検出部６００では、ＳＴＭ／ＳＴＳ
６０３を用いた分析について次に説明する。ＳＴＭ（Sc
anning Tonneling Microscope）を用いた分析（ＳＴ
Ｓ：Scanning Tonneling Spectroscopy）は｛表面」Vo
l．26No．6（1988）PP．384-391「走査型トンネル顕微
鏡／分光法（ＳＴＭ／ＳＴＳ）触媒表面研究への応用」
等に詳細に論じられている。この文献の中でＳＴＭ／Ｓ
ＴＳでは高い空間分解能で測定できる反面、元素種の同
定ができない欠点を有することが記載されている。この
文献によればＳＴＭで収集できる情報はバイアス電圧Ｖ
とトンネル電流ｉと針先と試料との間隔の変化分ΔＺの
みであり、これらの情報からｄｉ／ｄｚを算出すること
により試料表面の仕事関数φを算出することができる。
上記文献では元素種の同定ができない理由は明確にされ
ていないが、元素種の同定ができないのは次の理由によ
ると考えられている。すなわち仕事関数φは元素種と元
素の結合状態の関数であるため、１つの仕事関数φをも
つ元素種および元素の結合状態は数多く考えられ、した
がって仕事関数φを決定できても元素種と元素の結合状
態は決定できない。ところが本発明者らは半導体の製造
ラインで混入される可能性のある元素には限りあること
に着眼し、ＳＴＭ／ＳＴＳで求めた仕事関数φをもとに
して測定対象がどの元素なのか限りのある元素の中から
選び出すことは次のようにして可能であることに着目し
た。

【００４３】図４の分析部６００の電流計６４０で検出
できるトンネル電流ｉＴは、例えば「応用物理」第５６
巻第９号PP．1126-1137「走査型トンネル顕微鏡」によ
れば次式（数３）で算出される。

【００４４】ｉＴ＝ｋ・ＪＴ＝(ｅ2／ｈ)・ＶＴ・(１／(２π))・(２π√２ｍφ／ｈ) ×(１／Ｚ)・ｅｘｐ（−２Ｚ(２π√２ｍφ／ｈ)) …（数３）ここでＪＴｆトンネル電流密度、ｅは電子の重荷、ｈは
プランク定数、ｍは電子の質量、φは仕事関数である。
この式（数３）ではＶＴはバイアス電源６３８のバイア
ス電圧であり、トンネル電流ＣＴは測定できるので、Ｚ
及びφのみが未知数であるから、したがって針先と試料
との間隔がＺ及びＺ＋ΔＺでトンネル電流ＣＴを測定す
れば仕事関数φが算出できる。

【００４５】図９は、図４の分析部６００の子のょう４
０１の仕事関数のｘｙ分布図である。図４の分析部６０
０で試料４０１のトンネル電流ｉＴを測定して式（数
３）より仕事関数φを算出し、図９に示すようにｘｙ平
面上に仕事関数φの分布をとると、試料４０１の材料の
分布が原子オーダーでわかる。

【００４６】図１０は、図４の分析部６００の試料４０
１の断面図である。図４の分析部６００の試料４０１の
仕事関数φの値は図１０に示すような試料４０１の薄膜
８２１と異物８２２が作る系全３本の仕事関数になるた
め、図９に示す試料４０１の仕事関数φのｘｙ分布のデ
ータベースは下地の材料によって異なるものであるか
ら、さまざまな下地の試料について測定しておく必要が
ある。また逆にさまざまな下地の場合にこれらのデータ
をとっておけば試料４０１の材料は類推できる。

【００４７】図１１は、図４の分析部６００の試料４０
１とＡＦＭチップ６３１の間の距離Ｚと原子間力ｆの関
係である。図４の分析部６００で電流ｉＡを一定に保ち
ながらＳＴＭちっぷ６３３のＺ方向を制御すると、ＡＦ
Ｍチップ６３１により試料４０１ちＡＦＭチップ６３１
の間の力はの分布が計測できて、図１１に示すような試
料４０１とＡＦＭチップ６３１の間の原子間力ｆと、試
料４０１とＡＦＭチップ６３１の間の間隔Ｚとの関係が
得られる。このｆ−Ｚ波形は例えばキッテル著「第４報
固体物理学入門上巻」丸善株式会社発行PP．114-122に
よればクーロン力と斥力エネルギーの総和であり、した
がって２つのパラメータを持ち、この２つのパラメータ
が図１１のｆ−Ｚ波形を決める。この２つのパラメータ
をα，βとすると、試料４０１とＡＦＭチップ６３１の
間の力ｆと試料４０１とＡＦＭチップ６３１の間の距離
Ｚとの間には次式の関係が成り立つ。

【００４８】ｆ＝ｋ・ｅｘｐ(−(Ｚ／α))−(β／Ｚ) …（数４）また式（数４）より２個所の距離Ｚでの力ｆすなわちチ
ップ駆動ユニット６３５のＺ座標を測定すればパラメー
タα，βは算出できる。

【００４９】図１２は、図４の分析部６００の試料４０
１とＡＦＭチップ６３１の間の距離Ｚと原子力間力ｆの
関係式（数４）のパラメータα，βおよび試料４０１の
仕事関数φの関係図である。上記式（数４）より２個所
のＺ位置でのｆ測定値からα，βを算出した結果および
上記式（数３）よりｉＴの測定値から算出した仕事関数
φの値を図１２に示すように３次元でプロットすると、
試料４０１の材料及び異物の種類によって３次元でのプ
ロット位置８１１あるいは位置８１２が決まる。すなわ
ちこのα，β，φのデータを既知の微粒子（異物）につ
いて測定しておくと、測定対象のα，β，φの３次元で
のプロット位置から微粒子（異物）の種類が同定でき
る。

【００５０】図１３は、図４の分析部６００の試料４０
１のトンネル電流ｉと原子間力ｆの関係図で、図４のバ
イアス電圧Ｖを一定にして距離Ｚの変化分ΔＺを変えな
がらトンネル電流ｉＴと上記式（数４）の原子間力ｆを
測定したものであってデータベースとすることができ
る。現在のＳＴＭ関連の研究レベルではトンネル電流ｉ
と原子間力ｆの正確な相関および元素種との関係につい
て十分にわかっていないが、しかしこのトンネル電流ｉ
−原子間力ｆスペクトルを試料４０１の材料と微粒子
（異物）に係わる多くの物質について測定しておくこと
により測定対象の同定に使うことができる。また仕事関
数φの空間分布も元素同定の有力な手がかりとなる。

【００５１】図１の半導体製造工程の量産立上げ対応の
オフライン検査システム１００２のサンプリング部４０
０と検出部５００と分析部６００により、混入の可能性
のある異物の元素の測定を予め求めてデータベースとし
て蓄積しておくことによって、測定対象の測定結果と比
較することにより異物の元素種の分類が可能となる。こ
の概念は仕事関数の正確な意味付けやそのほか現象の発
生理由を無視したものであり、正確さには欠けるのが異
物の元素を同定して発生源を「推定」するという目的に
は十分に役立つ。

【００５２】また検査システムのサンプリング部４００
と検出部５００と分析部６００の各ユニットを座標管理
で結ぶことにより各ユニットを常時に稼動させることが
できるので、従来の特開昭６０−２１８８４５号公報に
開示された各ユニットを機構として連結して使用する技
術よりも各々ユニットの稼動率を上げることができる。
さらに各ユニット単体の性能も容易に向上することがで
きるが、これは従来の各ユニットを機構的に結合するこ
とによつて振動のバランスがくずれ系全体の振動が増加
したり、系全体の電磁界のバランスがくずれて電気的ノ
イズが増加したりするのを除去できるためである。

【００５３】図１の半導体製造工程の量産立上げ対応の
オフライン検査システム１００２の対応システム７００
では、上記サンプリング部４００と検出部５００と分析
部６００によって検出し分析された試料上の異物の情報
をもとに異物発生源が推定され、１つに発生源と思われ
る量産ラインの対象物に発塵をなくす対策が施され、こ
の対策は対策実施前後での異物の発生数を比較すること
により評価される。またもう１つには異物発生の発塵源
であることが判明した量産ライン対応のオンライン異物
検査システム１００１のプロセスと装置と材料あるいは
雰囲気を簡便に実時間の管理ができるセンシング部２０
０のモニタを設置することで、この作業がＬＳＩの量産
立上げ時に実施される。またこのセンシング部２００は
サンプリングウェハにも対応するが、通常は製品ウェハ
４０６をモニタする。量産時にはオンライン異物検査シ
ステム１００１に設置されたセンシング部２００のモニ
タにより設置及びプロセスその他が常時に監視され、異
常時には上記オフライン検査システム１００２により原
因究明される。

【００５４】図１の半導体製造工程の量産立上げ対応の
オンライン検査システム１００１のセンシング部２００
のセンサの実施例として真空内発塵モニタ２０４ににつ
いて次に説明する。真空内には塵埃を搬送する媒体がこ
ないためエアダストモニタは使用できないが、本発明の
実施例ではこの真空内では塵埃を搬送する媒体がないと
いうことを逆に利用している。すなわち真空内の塵埃を
搬送する媒体がない場合に、塵埃は重力によって落下す
るか、あるいは静電気力によって引かれるかブラウン運
動によりランダムに動くかであるが、真空中であるので
前２者の力が変則的にこの２つの力を利用して真空内の
塵埃の個数をカウントする技術を考案している。

【００５５】図１４は、図１のセンシング部２００の真
空内発塵モニタ２０４の一実施例を示す構成プロック図
である。図１４において、この真空内発塵モニタ２０４
は真空処理装置１０７内の異物発生源となりうる場所１
０８に設置されるものであり、ポート２２１と陰グリッ
ト電極２２３と陽グリット電極２２３と陽プレート２２
５と陰プレート電極２２４と印加電源２２９と電流計２
２６、２２７と電流カウンタ２２８とから成り、陰グリ
ッド電極２２２と陽プレート電極２２５間および陽グリ
ッド電極２２３と陰プレート電極２２４間にはそれぞれ
印加電源２２９により直流電圧が印加され、また電流計
２２６、２２７はそれぞれ電荷１個でも計測できる高感
度なもので構成される。

【００５６】上記構成で、異物８１１あるいは異物８１
２が発生して陽グリッド電極２２３あるいは陰グリッド
電極２２２に飛来した場合を例にして動作を説明する。
いま異物８１１が陽グリッド電極２２３を通過するさい
に、異物８１１に励起した電子が存在する場合には陽グ
リッド電極２２３は電子を受け、このとき異物８１１は
プラスに帯電して陰プレート電極２２４に達する。この
結果で印が電源２２９から陰プレート電極２２４と陽グ
リッド電極２２３間に電流が流れ、この電流を電流計２
２６により検出することができ、この電流が流れた回数
を電流カウンタ２２８でカウントすることにより飛来し
た異物８１１の数をカウントできる。また異物８１２が
陰グリッド電極２２２を通過するさいに、電子を放出し
やすい状態にある場合には異物８１２は陰グリッド電極
２２２から電子を受け、マイナスに帯電して陽プレート
電極２２５に達する。このとき電流が流れて電流計２２
７で検出され、この電流が流れた回数を電流カウンタ２
２８でカウントすることによっり飛来した異物８１２の
数をカウントできる。

【００５７】図１４の真空内発塵モニタ２０４では陰グ
リッド電極タイプと陽グリッド電極タイプの両方を有す
るものを示したが、用途によってはこのいずれか一方の
みを有するものでも十分に有用である。また異物８１
１、８１２は説明の都合上から電子を受けやすいものや
電子を放しやすいものを例にしているが、本実施例では
必ずしもこの限りではなく、強制的に電圧を印加してい
るため何れの粒子であってもカウントすることができ
る。ただし上記説明の異物の方が飛来する際に、それぞ
れの電圧で邪魔されることがないため確実にカウントで
きると考えられる。

【００５８】図１５は、図１のセンシング部２００の真
空内発塵モニタ２０４の他の実施例を示す構成斜視図で
ある。図１５において、この真空内発塵モニタ２０４は
図１４の真空処理装置１０７内の代りに真空処理装置の
配管系に設置される。この真空内発塵埃モニタ２０４で
は配管１０７内に配置した陰グリッド電極２２２と陽グ
リッド電極２２５間に流れる電流を電流計２２７で検出
することにより、配管１０９内を流れるガスに乗って移
動する異物の数を電流カウンタ２２８でカウントでき
る。

【００５９】以下ウエハ異物検出部５０１の第２の具体
的実施例について図１６および図１７を用いて説明す
る。即ち、第２の実施例は、ＸＹステージ１５６１、ス
テージコントローラ１５６２、ｚステージ１５６３、自
動焦点検出系１５６４、ｚステージコントローラ１５６
５より構成されるステージ部１５６０と、Ａｒレーザ１
５３１、ビームエキスパンダ１５３２、シリンドリカル
レンズ１５３３、偏光フィルター１５３４より構成され
る照明光学系１５３０と、該照明光学系１５３０を回動
させて照射角度θを変えられるように構成された照明光
学系回動機構１５３５と、対物レンズ１５４１より構成
される検出光学系１５４０と、光電変換面１５２１、マ
ルチチャネルプレート１５２２、蛍光版１５２３、印加
電圧コントローラ１５２４より構成される光子増倍部１
５２０と、結像レンズ１５５１、リニアセンサー１５５
２より構成される検出部１５５０と、２値化回路１５７
１、マイクロコンピュータ１５７２より構成される信号
処理部１５７０とにより構成される。

【００６０】ステージ部１５６０では、鏡面ウエハ（ミ
ラーウエハ、サンプリングウエハ）４０１（４０２、４
０３、４０４、４０５）が載置され、マイクロコンピュ
ータ１５７２の指令通りにステージコントローラ１５６
２を介してｘｙステージ１５６１が駆動される。同時
に、自動焦点検出系１５６４により焦点位置が検出さ
れ、Ｚステージコントローラ１５６５を介してＺステー
ジ１５６３がコントロールされる。ここで、自動焦点検
出系１５６４は当該業者にとって明かなように縞パター
ンを検出するものでも、レーザ光の反射位置の変化を検
出するものであっても特に問題ない。

【００６１】照明光学系１５３０では、Ａｒレーザ１５
３１から射出した光がビームエキスパンダ１５３１によ
り広げられ、シリンドリカルレンズ１５３３及び偏光フ
ィルター１５３４を通して鏡面ウエハ４０１上の検出位
置８０３を入射角度θで照明する。ここで、検出部１５
５０のリニアセンサの形状に合わせて直線状にするため
にシリンドリカルレンズ１５３３を用いて図１６の紙面
に垂直方向に集束するように構成している。また、入射
角度θで照明する際にビームの先端（紙面の右側）、ビ
ームの手前側（紙面の左側）の焦点を補正すためにシリ
ンドリカルレンズ１５３３は、ビームの照射光軸に垂直
な面に対して角度αだけ傾けてある。

【００６２】Ａｒレーザ１５３１を用いているのは、Ａ
ｒレーザが簡便に５００ｎｍの短波長の高出力レーザ
（２０ｍＷ以上である１００ｍＷ）を発振可能であるか
らである。したがって、あくまでもＡｒレーザである必
要はなく比較的短波長の他のレーザ例えば窒素レーザ、
ＹＡＧレーザの第２高調波、ヘリウムカドミウムレーザ
等であってよい。

【００６３】また、照明光学系１５３０はシリンドリカ
ルレンズ１５３３を検出位置８０１の照明領域の形状が
円形になるように設定してもよい。この場合は、リニア
センサー１５５２にかえて２次元タイプの検出器（２次
元リニアセンサ）を用いる必要がある。また、ここで説
明した様な照明領域の形状をシリンドリカルレンズある
いはアナモルフィックプリズム等で作成するのは当業者
にとって明かである。検出光学系１５４０では、鏡面ウ
エハ４０１（４０２、４０３、４０４、４０５）から散
乱する光を対物レンズ１５４１で集光し、光子増倍部１
５２０内の光電変換面１５２１上に結像する。

【００６４】光子増倍部１５２０では、光電変換面１５
２１で入射光子により電子が放出しその電子が、マルチ
チャネルプレート１５２２により増倍され、蛍光面１５
２３に到達し、蛍光面１５２３から光が射出する。ま
た、マルチチャネルプレート１５２２に印荷する直流高
電圧は印加電圧コントローラ１５２４によりコントロー
ルされる。印加電圧を下げることにより、異物検出感度
を落とすことができる。ここで、光電変換材料として、
３００ｎｍから６５０ｎｍの帯域に感度のあるバイアル
カリが適している。このバイアルカリは、長波長側（赤
色）の感度をカットすることにより、熱雑音を大幅に低
減したものである。熱雑音は、概ね数個／秒・平方ｃｍ
である。これに対し、通常のイメージインテンシファイ
アで用いている光電変換材料はマルチアルカリと呼ばれ
るもので、熱雑音が１０００から２００００個／秒・平
方ｃｍ程あり、検査時間中に熱雑音だけで数千から数万
個の虚報を作ることになり、本発明の異物検査装置では
使用できない。また、入射フォトン数に対する射出電子
数の比（量子効率）は、概ね１０から１５％である。し
たがって、検出される電子数は入射フォトン数にこの量
子効率を掛け合わせた値になる。今後、検出フォトン数
といえばこの射出電子数のことをいうこととする。

【００６５】図１６に、本発明で用いたイメージインテ
ンシファイヤの断面を示す。イメージインテンシファイ
ヤは光を電子に変換する光電子発生部１５２１、電子を
電界中で加速し、２次電子発生面に衝突させて発生した
複数の２次電子を更に衝突させることにより電子を増倍
する光電子倍増部１５２２、電子の衝突により蛍光を発
生させる螢光面１５２３、光電子増倍部１５２２の両端
に電圧を印加する電源およびコントローラ部１５２４よ
り構成される。ここで、光電子倍増部１５２４は、２次
電子発生面を内部に持つ細い管状のものをはちの巣状に
配列したマルチチャンネルプレートと呼ばれるものが多
く使われている。本発明で用いたイメージインテンシフ
ァイヤは、ダイナミックレンジが１００程度である。通
常このダイナミックレンジを広くするためには、光電子
を増倍する部分、即ち電子を加速する際の印加電圧をコ
ントロールする。この印加電圧を１００Ｖ〜１０００Ｖ
程度の範囲でコントロールすることでトータルのダイナ
ミックレンジを１０⁶程度に変えることができる。これ
を利用することにより、検出異物サイズのダイナミック
レンジを大きくすることができる。即ち、１回の検査で
大きな異物から小さな異物まで検査することができる。
具体的には、例えば、図１６の対物レンズ１５４１と第
１のイメージインテンシファイヤ１５２０との間にハー
フミラー１５５４等の光分岐手段を設けて、２系統ある
いは複数系統のイメージインテンシファイヤ１５２０を
用い、各イメージインテンシファイヤ１５２０の光電子
増倍部１５２２に印加する電子加速電圧を電源およびコ
ントローラ１５２４により段階的に設定しておき、各々
のイメージインテンシファイヤ１５２０で段階的に異な
る大きさの異物を検出するように構成する。このような
構成により、大きな異物から小さな異物まで、具体的に
は０．３μｍ程度から０．０１μｍ程度までの異物の大
きさを測定しながら検出することができる。異物の大き
さの測定は、散乱光強度が異物の大きさの６乗に比例す
るというＭｉｅ理論を用いる。

【００６６】ここで、螢光板１５２３に入射する電子数
は１点を検出する時間の中で、数個から数十個であり、
それらの個数の電子が、不規則な時間間隔で螢光板１５
２３に入射することになる。ところが、この１点の検出
時間の間に、各電子の作用により蛍光板１５２３から蛍
光がある一定時間（電子の入射の時間間隔より長い間）
発生し続ける。従って、蛍光板１５２３から発生する蛍
光は、電子の入射によるパルス状のものにはならず、入
射する電子数に比例した光強度を有する蛍光が、連続し
て発生する。即ち電子の個数が蛍光の強度として検出さ
れることになる。

【００６７】検出部１５５０では、蛍光面１５２３より
射出した光を結像レンズ１５５１によりリニアセンサー
１５５２上に結像する。信号処理部１５７０では、リニ
アセンサー１５５２からの信号を、２値化回路１５７１
により２値化信号に変換して検出された異物信号を、ス
テージコントローラ１５６２からの鏡面ウエハの位置座
標信号に基づいて異物メモリー１５７３に格納する。こ
のデータは、マイクロコンピューター１５７２により鏡
面ウエハの位置に対応させて表示され確認できることは
いうまでもない。

【００６８】つぎに、該検査装置の動作について説明す
る。図１に示す半導体量産製造ラインの所定のプロセ
ス、または製造装置に流す前、あるいは流した後の鏡面
ウエハ（ミラーウエハ、サンプリングウエハ）４０１
（４０２〜４０５）（ピッチｐが０．３μｍ以下で、最
大高さｈが０．７ｎｍ以下の緩やかな凹凸を有する。）
がステージ部１５６０上に載置され、照明光学系１５３
０により照明される。ウエハ表面上の検出位置８０３に
異物（０．０５μｍ〜０．１０９μｍの微粒子）のがあ
る場合、この異物からの散乱光が、対物レンズ１５４１
により検出される。異物が微細なためその散乱光は非常
に微弱でフォトン数１０個のレベルである。

【００６９】検出するフォトンの数（１０〜１０⁴）に
応じて蛍光面１５２３に到達する電子の数が変わり、蛍
光面１５２３の明るさが変わり、鏡面ウエハ上換算で、
１μｍ以下の画素サイズで配列して構成されたリニアセ
ンサー１５５２により検出される信号の強度が変わる。
この結果、フォトンが多い場合は図１７に示す如く、信
号８５１のように大きな値を持ち、適当なしきい値によ
って信号として検出され、フォトンが小さい場合は信号
８５２のように小さな値を持つ信号として検出される。

【００７０】ここでは、フォトンの検出個数を蛍光面１
５２３の蛍光強度として検出する手法を用いているが、
フォトン個数を計数する手法によっても良いことはいう
までもない。

【００７１】検出した結果は、マイクロコンピュータ１
５７２によって、異物メモリー１５７３に格納され、異
物座標、異物個数等と同時にディスプレイ表示される。

【００７２】画素サイズの設定に当たっては、検査対象
鏡面ウエハの表面凹凸、検出すべき微粒子のサイズ、鏡
面ウエハの表面凹凸、必要な検出率、許容可能な虚報率
等を考慮する必要がある。画素サイズ、ステージ走査速
度を可変にしておくとよい。すなわち画素サイズの設定
が、検出可能なき微粒子のサイズ、検出できる鏡面ウエ
ハの表面凹凸、必要な検出率、許容可能な虚報率等に大
きく影響するからである。

【００７３】例えば鏡面ウエハ表面の０．０５μｍの異
物（微粒子）を９５％の検出率、鏡面ウエハ全面で虚報
の数を１００個程度にする場合を考える。図３３の横軸
に８インチウエハ全面への照射光量Ｐをとり、縦軸に微
粒子からの照明フォトン数Ｎｐをとると、０．０６９μ
ｍおよび０．０５μｍの微粒子からの散乱光は図の点線
で示され、照射光量の増加と共に増加する。一方、表面
凹凸からの散乱光ノイズも光量の増加と共に増加し図の
横軸に対応づけられる。ここで、任意のノイズフォトン
Ｎｎに対して、特定のしきい値を設定し検出率９９％で
検出できる平均フォトン数Ｎｐを考えプロットしたのが
図の曲線である。ここで、しきい値を越えるノイズフォ
トン数は虚報として検出される。そこで、このしきい値
は、検出率が十分大きくなるような小さい値に設定され
ると同時に、虚報が許容範囲以下になる様な十分大きい
値に設定される必要がある。具体的には、鏡面ウエハ全
面での許容虚報数をＮｋとし、鏡面ウエハ全面での画素
数Ｎａとし、ポアソン分布でしきい値を越える確率ｐの
とき、Ｎｋ＜Ｎａ・ｐを満たすようなしきい値を設定す
る必要がある。ここでは、Ｎａ＝３．１Ｅ１０，Ｎｋ＝
１００を満たすようなｐになるようしきい値を設定し
た。同様にノイズフォトンＮｎに対して検出率５０％で
検出できる平均フォトン数Ｎｐも示してある。この図か
ら、例えば８インチ鏡面ウエハに１００ｍＷレーザを２
０分照射した場合、１μｍ角の範囲から表面凹凸（ピッ
チｐが０．３μｍで、最大高さｈが０．７ｎｍの緩やか
な微小凹凸）によって約１０個のフォトンが検出され、
０．０５μｍの異物（微粒子）からは５０フォトンが検
出される。この場合の検出率は約９５％であることが示
される。光パワーを２倍にあげた場合検出率は９９％以
上になることがわかる。鏡面ウエハ上の微粒子検出で
は、鏡面ウエハの表面凹凸が検出性能に大きく影響する
ことを意味する。以上の検討から、「虚報率を上げても
良いときは、検出率を上げることができる。検出異物寸
法を大きく設定すると、検出率および虚報を小さくでき
る。検査時間を大きく設定すると検出率および虚報を小
さくすることができいる。」等の結果が生まれる。ま
た、これにより検出異物寸法、検査時間等の異物検査装
置の仕様やコンセプトを決定した後、画素サイズ、照明
光強度等の装置構成を定量的、理論的に決定する。

【００７４】図３５に画素の微細化、および高入射角に
よる光ノイズ低減効果を示す。光ノイズを低減するため
に検出器が一度に取り込むウエハ上の面積、すなわち画
素サイズを小さくすると図３５（ａ）のように光ノイズ
を低減できる。しかし、これだけでは３０ｎｍの微粒子
をノイズから区別して検出することはできず、図３５
（ｂ）に示したように、入射角度を大きくすることによ
り光ノイズを低減させ、光ノイズに対して３８ｎｍの微
粒子からの信号の検出を可能にした。このように入射角
度を例えば２０度から８０度にすることにより、光ノイ
ズが低減し、画素が１μｍの時、６１ｎｍ微粒子が検出
され、さらに、画素を１μｍから０．３μｍにすること
により３８ｎｍ微粒子がノイズの影響なく検出される。

【００７５】図３６に、照明の入射角度８０度、画素サ
イズ０．３μｍの条件で各大きさの標準粒子を検出した
出力結果を示す。３８ｎｍ標準粒子が光ノイズに対し、
弁別比３から４で検出されることが確認された。この実
験では、ｐ偏光を用いている。また、検量直線は、Ｍｉ
ｅの理論の微粒子直径の６乗に比例する。また、この結
果から、画素をさらに微細化する事によって、あるい
は、表面状態の良いウエハでサンプリングする事によっ
て、３８ｎｍ以下の粒子についても検出可能である事が
示される。

【００７６】つぎに、検出率について示す。以上のよう
に本発明により、光ノイズを低減し微小粒子の検出を可
能にした。以下、検査装置として実現する際の課題であ
る検出フォトン数のゆらぎの影響の対策について説明す
る。図３７に光量子ゆらぎによる検出率の低下の様子を
示す。図３７のように、検出光の強度が十分大きい場
合、ある一つの異物を考えた場合、その信号は安定して
検出され、光ノイズに対してＳ／Ｎが２程度あれば、こ
こにしきい値を設定し、十分な検出率で微粒子を検出で
きる。ところが、検出光が微弱になり検出フォトン数が
数十個になると、あるひとつの微粒子から検出されるフ
ォトン数がゆらぎを持つようになる。この結果、ノイズ
から信号を十分に区別してしきい値を設定すると、この
ように検出率が低下してしまう。

【００７７】この検出光子数の分布はポアソン分布にな
る事が知られている。微粒子信号と光ノイズの比、弁別
比＝４のときを例にして、微粒子信号の平均検出フォト
ン数が微弱になったときの、２００個の時と２０個の時
の検出率を比較してみる。検出信号と光ノイズの間にお
しきい値を設定致すると、このしきい値より大きい微粒
子信号が特定の検出率で検出される。一方でこのしきい
値より大きい光ノイズも検出されてしまいう。このノイ
ズの検出率（虚報率）は十分小さくする必要がある。

【００７８】図３８に、任意の平均検出フォトン数に対
して、検出率が９５％になるしきい値の位置を算出して
示す。同時に、虚報数が８インチウエハ全体で数個にな
る虚報率、１０ｐｐｔになるようなしきい値を算出して
示す。ここで弁別比が４の場合、しきい値を１２０程度
にすると、平均検出信号２００個程度の微粒子信号は検
出率９５％で検出されるのが分かりる。ところが、この
１／１０、つまり２０個程度の微弱光の検出では、ここ
に示すように微粒子信号のゆらぎが大きくなり、弁別比
４の場合は、検出率は１０％まで低下する。図３８よ
り、微弱光の検出では検出率が急激に低下してしまうこ
とがわかる。

【００７９】図３９に装置仕様と検出率を示す図を示
す。図３８の検出率の図に、検出器の速さと検査時間の
関係を示す図、検査時間とレーザパワーを示す図、照射
光強度と検出信号強度の関係を示す図を関連づけて示し
たのが図３９である。例えば、６０秒で８インチウエハ
を検査仕様とした場合、１μｍの画素を用いるには、６
４ＭＨｚ８チャンネルの検出器が必要で、１Ｗのレーザ
を用いてウエハ光ノイズに対して十分小さい虚報数で５
０ｎｍ微粒子を検出できることを示している。

【００８０】この図３９を基に、検出画素サイズと検出
率の関係を算出して示したのが図４０(a)、(b)である。
縦軸に８インチウエハを、９５％の検出率で検出できる
異物サイズを示し、その時の必要な照射エネルギー、つ
まり検査時間と照明強度の積をよく軸に示す。以上示し
た計算及び検討により、大きな照射エネルギーを用いて
はじめて、画素サイズを小さくして光ノイズを低減する
ことにより微粒子の検出感度を向上することができると
いう事がわかった。逆に、レーザのパワーが小さい場合
には、画素を微細化するだけでは検出率の向上の効果は
顕著に現れないこともわかった。すなわち、微粒子の検
出で、検出率を維持するためには、弁別比を向上するた
めの画素の微細化、照明入射角を大きくするだけでな
く、照明のエネルギーを大きくする事が必要である事が
わかった。さらに、図３９、図４０により、その値を定
量的に示した。

【００８１】図４０（ｂ）は、１０％の検出率で検出で
きる異物サイズを示している。この図により、低検出率
でよい場合、レーザパワーを小さくしても０．１μｍ以
下の微粒子を検出できることがわかる。この現象を利用
すると、図４０（ｂ）のような検出率の小さい条件で異
物を検出し、図３９、図４０より予め検出率を算出して
おき、検出した異物数を検出率で除算し、実際の異物数
を予測する事ができる。もちろんこのような方法は、統
計的な方法であるため、検出精度には問題があるが、検
出された異物数が十分多い場合や、検出数について高い
精度を要求されないような検査では十分に機能を発揮す
る。すなわち、数μｍの検出画素で２０ｍＷ程度のレー
ザを用いた０．０７μｍレベルの安価判検査装置と、
０．３μｍ画素で１Ｗのレーザを用いた高感度検査装置
の複数系統の検査装置で製造ラインのクリーン度管理を
実現することができる。このような装置の役割分担によ
って製造ラインの設備投資を大幅に削減し、かつ検査性
能を十分なレベルに維持する事が可能となる。

【００８２】以上説明したように、本発明は、ＬＳＩ生
産時のクリーン度管理を目的にした鏡面ウエハ上の３８
ｎｍ異物検査技術に関するものである。本発明により、
ウエハの表面粗さに起因する光ノイズを回折モデルによ
り解析できたので、光ノイズの測定で表面凹凸を概ね知
ることができる。また、画素の微細化および側法散乱光
検出法により光ノイズを低減できたので、３８ｎｍ微粒
子の検出を可能にした。さらに、３８ｎｍ微粒子を検出
していることをＳＥＭにより検証する事ができる。ま
た、微弱光検出時の検出フォトン数のゆらぎによる検出
率の低下について検討し検出率向上の条件を定量的に示
す事により、低価格の検査装置でも十分な性能で検査で
きる条件を見いだした。また、見いだす方法を示した。

【００８３】また、上記説明したように、ウエハ上の超
微粒子の検出の検出率を向上するためには、大きな光エ
ネルギーをウエハに照射する必要なある。この結果、ウ
エハ結晶に結晶欠陥、不純物の移動、溶融による再結晶
化等のダメージを与える可能性がある。そこで、高い検
出率が必要な場合は、サンプリングウエハを用い、高い
エネルギーの光を用いて検査し、ダメージが問題になる
場合は、ウエハにダメージを与えない程度のエネルギー
を用いて検査する必要がある。この場合検出率が下がる
ため、半導体の量産ラインのモニタとしての使用等が望
ましい。

【００８４】以上説明したように、図１６に示す照明光
学系１５３０として、照射レーザ光のエネルギーも制御
できることが望ましい。

【００８５】以下、本発明の別の実施例について説明す
る。前記実施例では、鏡面ウエハ上に付着した微粒子に
ついて検出する技術について説明したが、本発明は、ウ
エハ上の微粒子の検出のみならず、水中の微粒子の検出
にも利用できる。図４１に、水中の異物を検出する装置
の実施例を示す。本実施例は、Ｘθステージ２１０１、
ステージコントローラ１５６２、ｚステージ２１０２、
自動焦点検出系１５６４、ｚステージコントローラ１５
６５より構成されるステージ部２１００と、Ａｒレーザ
１５３１、ビームエキスパンダ１５３２、シリンドリカ
ルレンズ１５３３、偏光フィルター１５３４より構成さ
れる照明光学系２２００と、ホ物レンズ２３０１、２３
０６、対物レンズ交換手段２３０６、リレーレンズ２３
０３、結像レンズ１５５１、倍率可変機構２３０４より
構成される検出光学系２３００と、u電変換面１５６
１、マルチチャネルプレート１５６２、蛍光版１５６
３、光ファイバー２３０５、印可電圧コントローラ１５
６４、リニアセンサ１５５２より構成される光子増倍検
出部２３５０と、２値化回路１５７１、マイクロコンピ
ュータ１５７２、出力手段１５７３より構成される信号
処理部２４００とより構成される。

【００８６】ステージ部２１００では、鏡面ウエハ８０
３が載置され、マイクロコンピュータ１５７２の指令通
りにステージコントローラ１５６２を介してｘｙステー
ジが駆動される。同時に、自動焦点検出系１５６４によ
り焦点位置が検出され、Ｚステージコントローラ１５６
５を介してＺステージ２１０２がコントロールされる。
ここで、自動焦点検出系１５６４は当業者にとって明か
なように縞パターンを検出するものでも、レーザ光の反
射位置の変化を検出するものであっても特に問題ない。

【００８７】照明光学系２２００は、図１６に示した照
明光学系１５３０と同等であり、図３５に示した入射角
度θになるように設定される。検出光学系２３００で
は、鏡面ウエハ８０３上の微粒子の像が対物レンズ２３
０１、リレーレンズ２３０３、結像レンズ１５５１を通
して光子像倍検出部の光電変換面に結像される。ここ
で、本発明では、対物レンズ交換手段２３０６及び倍率
可変機構２３０４により、トータルの結像倍率を変える
ことにより、検出器の試料上の画素サイズを変えること
ができる。画素サイズを大きくすると高速の検査を実現
できるが、検出感度は良くならない。逆に、画素サイズ
を小さくすると検査速度を速くできないが、検出感度を
向上できる。従って、ズームレンズを用いた検出光学系
とその検出光学系の視野サイズに合わせた大きさの領域
を照明するようなズームレンズを備えた照明光学系が望
ましい。

【００８８】光子増倍検出部２３５０では、ここで、光
子像倍検出部では、光電変換面、マルチチャネルプレー
ト、蛍光面を用いた物を使用しているが、本発明の目的
を満たす上では必ずしもこの限りではなく、蛍光面を用
いず、直接、電流を検出する物であっても、固体素子を
冷却して用いた物で合っても良い。ただし、高速の検査
を実現する上では、図４１に示したタイプが最も適して
いる。ここで、図１６に示した実施例では、リニアセン
サー１５５２として、電荷転送型の固体撮像素子を用い
ているが、本実施例では、ピンシリコンフォトダイオー
ドなどの高速の固体素子を１次元に配列し、並列して信
号を検出できるようにしている。電荷転送型の固体撮像
素子は、検出感度は稼げるが高速の応答速度を実現する
のが難しいのに対し、ピンシリコンフォトダイオードを
並列に用いる場合、十分な光強度を得られれば高速の応
答速度を実現できる。本実施例の構成では、光電変換後
に電子像倍機能を有するマルチチャネルプレートにより
十分な光強度を実現しているのでピンシリコンフォトダ
イオードを用いることができる。

【００８９】信号処理部２４００では、リニアセンサー
１５５２からの信号を、２値化回路１５７１により２値
化し、検出された異物信号を、ステージコントローラ１
５６２からの位置座標信号と共に異物メモリー１５７３
に格納する。このデータは、マイクロコンピューター１
５７２により表示され確認できることはいうまでもな
い。

【００９０】図４２に水中の異物を検査する為のステー
ジ部２１００を示す。ステージ部２１００は、Ｘθステ
ージ２１０１、ｚステージ２１０１、真空チャンバー２
１０３、サンプリング基板２５０１、基板交換手段２１
０２より構成される。

【００９１】サンプリング基板２５０１は、照明時の光
ノイズを小さくするために、サファイヤなどのポリッシ
ングのしやすい物を用いると良い。しかしながら必ずし
もこの必要はなく、ウエハをそのまま用いても良い。サ
ファイヤなどを用いる場合、基板自体が透明なため、基
板を透過した光が迷光となり検出の障害になる。そこで
本実施例では、基板の裏面での光ノイズが問題にならな
いように裏面もポリッシングしたものを用い、あるい
は、基板の裏面での光ノイズの発生位置が検出光学系２
３００の真下にならないように基板の厚さを十分な厚さ
にする。さらに、Ｘθステージ２１０１は、基板２５１
０の裏面から射出した光が反射しないように、検出位置
をくり貫いた構造にしてある。

【００９２】異物検出する水を所定の量、サンプリング
基板２５０１に滴下し、基板交換手段２１０２により、
真空チャンバー２１０３ないに載置する。この後、真空
チャンバー２１０３ないを真空にし、水を蒸発させる。
この後、真空チャンバー２１０３を移動し、前述したよ
うに基板上の異物を検査する。ここで真空チャンバーを
ガラスや石英などの材料を用いれば移動せずに検査でき
る。ここでの真空は、基板上の水を蒸発させるための物
であり、高精度の物は必要ない。また、水を蒸発させる
だけであるため、図４２（ｂ）に示すようにガス導入手
段２１０５によりドライ窒素等のガスをノズル２１０４
を通してサンプリング基板２５０１に吹き付ける手段で
あっても良い。この実施例では水を滴下させる前と後で
検査し、検査結果の差を異物数とすると良い。

【００９３】本発明によれば、従来の検査装置と異なり
検出画素サイズが十分に小さいため異物の付着密度が高
い場合にも各異物を区別して検出できるため、このよう
な高密度のサンプリングであっても高い精度で異物の検
出を実現できる。本発明では、検出率を向上させるため
には、照明のパワーを大きくするか検査時間を長くする
かしてウエハ全面に照射する光のエネルギーを十分な大
ききさにする必要がある。具体的には、８インチウエハ
上の３８ｎｍ微粒子を９５％の検出率で検出するには、
１８０Ｊのエネルギーが必要になる。すなわち１Ｗのレ
ーザを３分間照射する必要がある。この値は実現上容易
な値ではない。以下、照射エネルギーを低い状態で検出
率を向上する方法を説明する。

【００９４】図４３（ａ）及び（ｂ）に、検出率を維持
したまま照射エネルギーを小さくできる照明系の実施例
を示す。図４４（ａ）に示すように例えば球形の十分大
きいな粒子に光を照射した場合、粒子に当たった光束２
５０２は、そのほとんどが粒子で反射するか、粒子に吸
収される。ここで、粒子に照射された光束のパワーに対
する反射（散乱）する光束のパワーの比に粒子の断面積
を乗じた値を散乱断面積という。大きな粒子の散乱断面
積は、実際の粒子の大きさと同等である。これは、粒子
に照射された光束のほとんどが散乱によって使用されて
しまうことを意味する。図４４（ｂ）に粒子が小さい場
合の例を示す。粒子が小さい場合、散乱断面積は粒子の
直径の６乗に比例して小さくなることが知られている。
この結果、散乱する光束２５０３は小さくなり、粒子に
照射される光束はほとんど粒子に消費されることなく直
進することを意味する。すなわち、本発明の目的である
超微粒子の検出では、光はほとんど消費されないことに
なる。そこで、この光束を何度も用いることで、実行的
に、使用する照射エネルギーを小さくすることができる
ことに着目した。

【００９５】具体的には、図４３（ａ）に照明系の側面
図を、（ｂ）に平面図を示す。ウエハ８０３を平行なビ
ーム２２０３で照明する。このビーム２２０３は、平面
的には図４３（ｂ）の如く配置されたミラー２２０１、
２２０２により鏡面状の表面を有するウエハ８０３の面
もミラー面として利用して、結果的に、大きな面積を有
する領域２５０４を照明する。ここで、光束２２０３を
やや大きな断面積を有する形状にすることにより、領域
２５０４を均一に照明することができる。しかしなが
ら、ウエハあるいはミラー面での反射を繰り返すことに
より、光強度は減衰するため、光検出時に補正する必要
がある。また、このような照明を使用するときは、検出
器として、リニアセンサー１５５２を用いるのではな
く、２次元の検出器を用いると良い。さらに、領域２５
０４での均一性を良くするために、検出器の光蓄積時間
に、光束２２０３をウエハの平面方向に１度から２度程
度走査すれば良い。

【００９６】図４５に、やはり照射エネルギーを小さく
することを目的にした照明光学系の実施例を示す。この
実施例は、図４５（ａ）に示した照明系で、図４５
（ｃ）のように照明することで、上方からの照明方、図
４５（ｂ）より照明範囲が大きくなる。このような構成
で、照明範囲は、Ｗ２／Ｗ１だけ大きくなる。したがっ
て、照明光のエネルギーもＷ１／Ｗ２だけ小さくてす
む。以上説明した実施例では、照明の光束の焦点深度を
十分に大きくする必要がある。しかしながら、焦点深度
を大きくするには、照明のＮ．Ａ．(NumericalApertur
e）を小さくする必要がある。以下具体的な数値を式
（数５）（数６）を用いて算出して示す。

【００９７】Ｗ＝ λ／Ｎ．Ａ．（数５）Ｗ２＜ λ／（Ｎ．Ａ．）＾２（数６）一例として５０画素並列のピンシリコンフォトダイオー
ドアレイを用いた場合、０．３μｍの検出画素にする
と、試料上の検出領域の長さＷ２は１５μｍになる。従
って、焦点深度はほぼ１５μｍ以上必要になる。このよ
うな照明光学系は、Ｎ．Ａ．が０．１５で、ビーム幅Ｗ
は約４μｍまでしか絞れない。検出画素１μｍの時、ビ
ーム幅Ｗが８μｍ、焦点深度Ｗ２が５０μｍ、検出画素
１０μｍの時、ビーム幅Ｗが２０μｍ、焦点深度Ｗ２が
５００μｍ、検出画素１００μｍの時、ビーム幅Ｗが５
０μｍ、焦点深度Ｗ２が５０００μｍになる。図４６に
Ｎ．Ａ．に対する焦点深度と分解能を示す図を示す。し
たがって、画素サイズを大きくできる時ほど効率のよい
照明光学系を実現できる。また、この図より、照明の分
解能に近い画素サイズを用い、その時の焦点深度に当た
る長さに当たる分だけの画素数を並べるのが効率よい。
たとえば、３μｍの画素サイズを用いる場合、Ｎ．Ａ．
が０．２程度になり、１５μｍすなわち５画素並列にで
きる。これ以上の画素数を並列にする場合は、他の方
法、例えば、シリンドリカルレンズを用いビームを楕円
形にし、さらにこのレンズを傾けてウエハ表面で照明が
最も絞られるようにする等の対処により焦点深度を大き
くする必要がある。

【００９８】また、ここで、異物を検査したウエハを観
察したいというニーズがある。この場合、検査し異物の
位置が予めわかった上でその近辺を含む小片にウエハを
切断し、切断したウエハを、ｘθステージ２１０１上に
載置し、さらに検査する。本実施例は、ステージの座標
を測定できる機構を有しているため、該小片のエッジ部
の座標を測定し、この座標から異物までの座標を測定で
きる。この情報を用いて、異物検査後に、小片を高精度
の電子顕微鏡等に持ち込んで観察することができる。も
ちろん、この際、異物が検出された位置を高精度に座標
を認識したままカットできれば、このカットした小片を
そのまま持ち込んでも良い。また、ウエハをカットせず
に載置できるような電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いるので
あれば、上記の切断は必要ないのはいうまでもないが、
この場合でも、検出した異物の座標がわかることは必要
である。また、本発明で、再現できる座標の精度は１μ
ｍからせいぜい０．３μｍの程度である。したがって、
高倍率のモードでＳＥＭ観察はできない。そこで、低倍
率で異物が確認できなくても、本発明の装置により異物
の座標位置を検出できるため、検出した座標の位置をＳ
ＥＭにより写真撮影し、写真内に異物を観察した上で倍
率を上げ、高倍率で観察することができる。

【００９９】この際、リニアセンサー１５５２に変えて
２次元の撮像素子を用いるのがよい。もちろん、２次元
の撮像素子の方が手動の検査の場合、扱い安いという理
由による物であって、本質的な物ではないから、リニア
センサー１５５２を用いても何等問題はない。また、本
発明によれば、微粒子のみならず、表面に形成された微
粒子と同程度の傷、欠陥を検出しこれらの分布を知るこ
とができる。この傷としては、ウエハポリッシング時の
直線状の傷、或いは結晶引上げ時に混入した異物等によ
る結晶欠陥等が含まれる。これらの傷や欠陥を、ウエハ
への処理前に検査し、傷や欠陥が十分少ない状態にして
デバイスの製造に用いることによりゲート耐圧等が高く
なり、デバイスの信頼性を高くできるのみならず、より
薄いゲート酸化膜を実現でき、より高速、高集積化を達
成したデバイスを実現できることになる。

【０１００】また、本発明の別の利用方法について説明
する。本発明では、さきに説明したように、検出した散
乱光強度はウエハ表面の凹凸と関係がある。そこで、散
乱光強度を検出することで、ウエハの表面凹凸のピッチ
ｐ最大高さｈを知ることができる。これによりうえはの
凹凸欠陥、ウエハポリッシングの検査をすることができ
る。図２７によれば、照明の入射角度を変えながら表面
凹凸からの散乱光を測定した場合、散乱光強度は、（ｃ
ｏｓθ）＊＊（２・ｐ／λ）に比例する。従って、入射
角度を変えながら散乱光強度を測定し曲線の傾きの変化
率を算出すれば、表面凹凸のピッチｐを知ることができ
る。また、散乱光強度は、最大高さｈの２乗に比例す
る。従って、散乱光強度から最大高さｈを知ることがで
きる。

【０１０１】以上の目的を達成する構成としては、図１
６の実施例の照明光学系に入射角度設定手段１５３５を
付加する必要がある。使用方法としては、測定位置８０
３に固定して、照明角度にたいする散乱光強度を測定す
る方法がある。この方法は、ピッチｐおよび最大高さｈ
を同時に測定できるが、測定時間が長いという短所を有
する。また、特定の測定位置１点のみ上記の測定方法を
用い、その他の点は入射角度を固定しステージを走査す
る方法がある。この方法では、１点の測定でピッチｐお
よび最大高さｈを同時に測定した後、ｐおよびｈの変化
を高速に測定でき、ウエハの表面凹凸の検査としては十
分なものと考えられる。

【０１０２】また、この場合は、ウエハ表面から反射す
る光を積極的に検出したいわけであるから、反射率の大
きなＳ偏光を用いた方が良い。Ｓ偏光を用いると照明の
入射角θを変えた際も、ブリウスター角の存在等の現象
が生じないため安定した検出信号を得ることができるこ
とがわかっている。

【０１０３】また、微小異物の検出では、微小異物から
の散乱がＭｉｅ理論に従うことがわかっているため、検
出方向により多くの光が散乱するように、Ｐ偏光を用い
るのが望ましい。Ｍｉｅ理論によれば、微粒子に光を照
射した場合、光の偏光方向に平行な面内では均一に散乱
し、偏光方向に垂直な面内では、入射方向に垂直な方向
に光が少なくなるような分布を持って散乱する。従っ
て、本発明の装置では、Ｐ偏光を用いた場合に、異物か
らの散乱光がより多く検出されることになる。勿論Ｓ偏
光を照射して、入射面に垂直な射出面内で射出角の大き
な位置に検出器を置いても良い。この場合は、結像光学
系を組む都合上、入射面とウエハとの交わる直線上に光
ビームを細長く形成すると良い。

【０１０４】また偏光を上方（入射角θ＝０°）から入
射し、照明光の偏光面に平行で、且つ射出角の大きな方
向から散乱光を検出しても同様な効果が得られる。即ち
Ｍｉｅ理論により異物からの散乱光をより多く検出でき
るのに対し、ウエハ表面からの散乱光は、各方向に等方
的に射出するため、異物からの散乱光をより選択的に、
即ち高い弁別比で検出できる。

【０１０５】以上、照明の入射角は大きいほど、表面凹
凸からの散乱光は小さくできる。上記のように圧縮され
たデータが、例えばウエハ上の凹凸分布として表示され
る。この際、凹凸を幾つかの階調に分けて数段階に色分
けして表示した方が良い場合もある。また、閾値を越え
て微小異物として判断された場所（位置座標）もマップ
のように表示することにより、表面凹凸の欠陥や微小異
物の分布も同様にわかる。これら微小異物或いは表面凹
凸のデータは、同時でなく、別々に表示される方が良い
場合も有る。

【０１０６】照明の入射角度θは、図３１より、６０度
から７０度程度が弁別比が最大になり、異物検査を実施
する上で最適といえる。また、球形でない異物の場合こ
の限りでなく、入射角度は図３１より大きい方がよい。
また、照明光をｐ偏光（光の磁界ベクトルが入射面に対
して平行な光）としブリウスター角（反射率が０となる
角度）で照明することによって、表面凹凸からの散乱光
を最小にすることができる。

【０１０７】「表面凹凸および微粒子によって反射光の
位相が変化する。ここで、表面凹凸に対し、微粒子の高
さは１０倍以上大きいのが通常である。従って、散乱光
フォトンの位相を測定することによって、検出したフォ
トンがウエハ表面から散乱したものか微粒子から散乱し
たものかを知ることができる。これは、フォトン数とい
う確率的なものではなく、位相変化という確実なものと
して捕らえられるものである。このため、先に説明した
散乱光フォトン数を検出する方法では、検出率を上げる
ために検出フォトン数として概ね１０個以上のフォトン
が必要になるのに対し、位相変化を捕らえる方法では、
フォトン１個であっても微粒子からの散乱光か表面凹凸
からの散乱光かを弁別できる。」という考えは、量子力
学に基礎を置く不確定性原理より否定される。不確定性
原理によれば、「微粒子の運動量と位置を同時に正確に
測定することはできない。どうように、光のフォトン数
と位相を同時に正確に測定することはできない。（山
本；量子光学と新技術［Ｉ］；電子情報通信学会誌、７
２巻、６号、ｐｐ．６６９−６７５）」従って、本発
明の異物検査装置で説明した、検出には特定個以上のフ
ォトン数が必要である。

【０１０８】上記半導体工程の量産立上げ及び量産ライ
ンの異物検査方法及びその装置は、量産立上げ時には材
料、プロセス、装置、設計等の評価、改良（デバック）
を行なうために高価で高性能な評価設備により各プロセ
ス、設備等を評価し、量産時には生産ラインの設備をで
きる限り軽減し特に検査、評価の項目を減らして設備の
費用および検査、評価に要する時間を短縮するようにす
る。それには量産立上げ時の評価が円滑、迅速に進むよ
うに表面を高精度にポリッシングするなどサンプリング
ウェハを工夫した異物検出分析システムを用いて異物の
発生原因を究明して材料入手時の検査仕様を変更したり
設備の発塵源の対策を立て、その結果がそれぞれの材
料、プロセス、装置等にフィードバックされて発塵しや
すいプロセスの仕様を発塵に対して強い素子の設計仕様
としたりすると同時に、量産ラインの検査、評価の仕様
作りに利用され異物の発生しやすい箇所に必要に応じて
異物（発塵）モニタを設置したり、特定箇所の特定の異
物の増減のみをモニタする仕様としたりする。

【０１０９】上記のように量産立上げ時と量産ラインを
分けることにより、量産立上げ時の異物の検出、分析、
評価装置を効率よく稼動させることができて量産立上げ
を迅速にできるとともに、量産ラインで用いられる異物
（発塵）の検査、評価設備を必要最小限の簡便なモニタ
リング装置にして量産ラインの軽量化が図られる。また
量産立上げ時のサンプリングウェハを工夫することによ
りサンプリング間隔を短くしサンプリング時間を短くし
てより多くの精度の高い異物発生データを収集すること
ができるため、問題個所を早く発見して更に立上げ期間
を短くすることができる。

【０１１０】また上記量産立上げの時の異物元素種の分
析に用いるＳＴＭ／ＳＴＳの技術は従来から存在した
が、この技術は試料の元素種を断定することができない
とされてＬＳＩの製造では使用されていなかったが、本
発明者らはＬＳＩ製造で発生する異物には限りがあるこ
とに着眼するとＳＴＭ／ＳＴＳの従来技術でも適用可能
であることに着目し、生産ラインで発塵の可能性のある
元素ＳＴＭ／ＳＴＳスペクトルをデータベースに蓄積し
ておき、検査対象のデータと比較することにより塵埃の
分析を可能とするシステムとしており、これにより異物
の元素種を同定して発生源等の評価、対策を施すことに
利用できる。

【０１１１】

【発明の効果】本発明によれば、半導体量産ラインに
０．７ｎｍ以下の高さの緩やかな微小凹凸を有する鏡面
基板（鏡面ウエハ）を流し、該鏡面基板上に存在する
０．０５μｍ以下の微粒子からなる異物を検出できるよ
うにして量産立上げ時に必要な異物の検出・分析・評価
の機能を最大限に可能として、量産ラインへのフィード
バックを円滑に進めることができ、ＬＳＩの量産ライン
を早期に高い歩留りに立ち上げること実現できる効果を
奏する。

【０１１２】また本発明によれば、半導体量産ラインに
流す鏡面基板の微小凹凸を評価することもできる効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体製造工程の量産立上げ及び
量産ラインの異物検査方法及びその装置の一実施例示す
構成ブロック図である。

【図２】図１のサンプリング部の一実施例を示す構成斜
視図である。

【図３】図１の検出部の一実施例を示す構成ブロック図
である。

【図４】図１の分析部り一実施例を示す構成ブロック図
である。

【図５】図１のサンプリングウェハの鏡面ウェハを示す
斜視図である。

【図６】図１のサンプリングウェハのＳｉ３Ｎ４，Ｐol
y-Ｓｉ，Ａｌ膜形成ウェハを示す斜視図である。

【図７】図１のサンプリングウェハのパターン形成ウェ
ハを示す斜視図である。

【図８】図１のサンプリングウェハのラッピング方向と
走査方向とを示す斜視図である。

【図９】図４の試料の仕事関数のｘｙ分布図である。

【図１０】図４の試料の断面図である。

【図１１】図４のＡＦＭチップ試料間距離と原紙間力の
関係図である。

【図１２】図４のα，β，φの関係図である。

【図１３】図４のトンネル電流と原紙間力の関係図であ
る。

【図１４】図１のセンシング部の真空内発塵モニタの一
実施例を示す構成ブロック図である。

【図１５】図１のセンシング部の真空内発塵モニタの他
の実施例を示す構成斜視図である。

【図１６】本発明の第一実施例を示す側面図である。

【図１７】本発明に係る検出信号の例を示す図である。

【図１８】本発明に係る微粒子検出の必要性を示す図で
ある。

【図１９】本発明に係る鏡面ウエハ上異物検査の位置付
けを示す図である。

【図２０】本発明に係る超微粒子検出の技術課題を示す
図である。

【図２１】本発明に係る空気分子からの散乱光の算出結
果を示す図である。

【図２２】本発明に係るウエハ表面凹凸からの散乱光ノ
イズを示す図である。

【図２３】本発明に係る反射を用いた表面散乱モデルを
示す図である。

【図２４】本発明に係る表面凹凸殻の光回折モデルを示
す図である。

【図２５】本発明に係る回折モデルを基にしたシミュレ
ータを示す図である。

【図２６】本発明に係る凹凸ピッチと散乱光強度の関係
を示す図である。

【図２７】本発明に係る入射角度と散乱光強度の関係を
示す図である。

【図２８】本発明に係る最大高さと散乱光強度の関係を
示す図である。

【図２９】本発明に係る照射光波長と散乱光強度の関係
を示す図である。

【図３０】本発明に係るウエハ表面からの散乱光レベル
を示す図である。

【図３１】本発明に係る標準微粒子との弁別比を示す図
である。

【図３２】本発明に係る微弱光検出時のゆらぎの問題を
示す図である。

【図３３】本発明に係る検出率と必要な照射光量を示す
図である。

【図３４】本発明に係る装置の概略構成を示す図であ
る。

【図３５】本発明に係る画素の微細化、および高入射角
による光ノイズ低減効果を示す図

【図３６】本発明に係る微粒子の検出出力を示す図であ
る。

【図３７】本発明に係る光量子のゆらぎによる検出率の
低下を示す図である。

【図３８】本発明に係る検出率の算出結果を示す図であ
る。

【図３９】本発明に係る装置仕様と検出率を示す図であ
る。

【図４０】本発明に係る画素サイズと検出率の関係を示
す図

【図４１】本発明の他の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図４２】本発明に係るサンプリング方法を実施するた
めの実施例を示すブロック図である。

【図４３】本発明に係る照明方法を実施するための実施
例を示す側面図および平面図である。

【図４４】本発明に係る微粒子と光の相互作用を説明す
るための図である。

【図４５】本発明に係る照明方法を示す図である。

【図４６】本発明に係る結像光学系のＮ．Ａ．に対する
焦点深度と解像度を示す図である。

【符号の説明】

100…半導体製造装置群、 200…センシング部 204…真空内発塵モニタ、 300…ユーティリティ群、
400…サンプリング部 401〜405…サンプリングウェハ、 500…検出部、 600
…分析部 603…STM/STS、 700…対応システム 1000…半導体製造工程の量産立上げおよび量産ライン異
物検査システム 1001…オンライン異物検査装置システム、1002…オフラ
イン異物検査システム 531，532…半導体レーザ、 535，536…集光対物レンズ 537…検出対物レンズ、 538…検出器、 571…２値化
回路 572…ステージコントローラ、 581…インターフェイス
室 631…AFM用チップ、 633…STMチップ、 635…STMXYZ
微動ユニット 642…試料STM粗駆動ユニット、 1530…照明光学系、
1531…Ａｒレーザ 1532…ビームエキスパンダ、 1533…シリンドリカルレ
ンズ 1534…偏光フィルタ、 1540…検出光学系、 1520…光
子増倍管 1521…光電変換面、 1522…マルチチャンネルプレー
ト、 1523…螢光板 1550…検出部、 1551…結像レンズ、 1552…リニアセ
ンサー 1560…ステージ部、 1570…信号処理部、 1524…印加
電圧コントローラ 1573…異物メモリー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体の製造ラインの所定個所に、０．５
μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ以下の高さの緩やかな
微小凹凸を有する鏡面基板を流し、該鏡面基板に対して
斜め方向からのレーザ光を照射して、前記鏡面基板から
の散乱光を集光レンズで集光して結像させて、光電変換
手段により鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画素で光
電変換して散乱フォトン数に応じた信号を検出し、該信
号により前記鏡面基板上に付着した０．０５μｍ以下の
微粒子を前記鏡面基板上の微小凹凸と弁別して検出する
ことを特徴とする半導体製造ラインにおける鏡面基板の
検査方法。
【請求項２】前記レーザ光のパワーが２０ｍＷ以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体製造ラインに
おける鏡面基板の検査方法。
【請求項３】前記光電変換手段として光電子倍増管で構
成したことを特徴とする請求項１記載の半導体製造ライ
ンにおける鏡面基板の検査方法。
【請求項４】前記斜め方向を垂直方向に対して４０°以
上であることを特徴とする請求項１記載の半導体製造ラ
インにおける鏡面基板の検査方法。
【請求項５】半導体の製造ラインの所定個所に、０．５
μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ以下の高さの緩やかな
微小凹凸を有する鏡面基板を流し、該鏡面基板に対して
斜め方向からのレーザ光を照射して、前記鏡面基板から
の散乱光を集光レンズで集光して結像させて、光電変換
手段により鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画素で光
電変換して散乱フォトン数に応じた信号を検出し、該信
号により前記鏡面基板上に付着した０．０５μｍ以下の
微粒子を前記鏡面基板上の微小凹凸と弁別して検出し、
前記鏡面基板に対する微粒子の発生状態を検出すること
を特徴とする半導体製造ラインにおける鏡面基板の検査
方法。
【請求項６】前記検出された鏡面基板の位置に対する微
粒子の発生状態を表示することを特徴とする請求項５記
載の半導体製造ラインにおける鏡面基板の検査方法。
【請求項７】０．７μｍ以下のピッチで、５ｎｍ以下の
高さの緩やかな微小凹凸を有する鏡面基板に対して斜め
方向から照射角度を変化させてレーザ光を照射して、前
記鏡面基板からの散乱光を集光レンズで集光して結像さ
せて、光電変換手段により鏡面基板上に換算して１μｍ
以下の画素で光電変換して散乱フォトン数に応じた信号
を検出し、該信号により前記微小凹凸の状態を検出して
鏡面基板を評価し、該評価された鏡面基板を半導体の製
造ラインに流すことを特徴とする半導体製造ラインにお
ける鏡面基板の検査方法。
【請求項８】前記レーザ光のパワーが２０ｍＷ以上であ
ることを特徴とする請求項７記載の半導体製造ラインに
おける鏡面基板の検査方法。
【請求項９】前記光電変換手段として光電子倍増管で構
成したことを特徴とする請求項７記載の半導体製造ライ
ンにおける鏡面基板の検査方法。
【請求項１０】前記斜め方向を垂直方向に対して４０°
以上であることを特徴とする請求項７記載の半導体製造
ラインにおける鏡面基板の検査方法。
【請求項１１】前記検出された鏡面基板の位置に対する
微小凹凸の発生状態を表示することを特徴とする請求項
７記載の半導体製造ラインにおける鏡面基板の検査方
法。
【請求項１２】半導体の製造ラインの所定個所に流され
た０．５μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ以下の高さの
緩やかな微小凹凸を有する鏡面基板を載置する載置手段
と、該載置手段で載置された鏡面基板に対して斜方向か
ら照明する照明手段と、前記鏡面基板上から散乱する散
乱光を検出光学系で集光して鏡面基板上に換算して１μ
ｍ以下の画素により光電変換手段で受光して検出する検
出手段とを備え、該検出手段の光検出器から検出される
信号に基づいて鏡面基板上の０．０５μｍ以下の微粒子
で形成された異物を前記微小凹凸から弁別して検査する
ように構成したことを特徴とする半導体製造ラインにお
ける鏡面基板の検査装置。
【請求項１３】前記検出手段の光電変換手段を、光電変
換面と、光電変換された電子を増倍するマルチチャネル
プレートと、増倍された電子により蛍光を発する蛍光板
と、発生した蛍光を検出する固体の撮増素子により構成
したことを特徴とする請求項１２記載の半導体製造ライ
ンにおける鏡面基板の検査装置。
【請求項１４】半導体量産製造ラインに、ポリッシング
して０．５μｍ以下のピッチで、０．７ｎｍ以下の高さ
の緩やかな微小凹凸を有する鏡面ウエハを流す工程と、
所定の製造装置から得られる鏡面ウエハに対して斜め方
向からのレーザ光を照射し、前記鏡面基板からの散乱光
を集光レンズで集光して結像させ、光電変換手段により
鏡面基板上に換算して１μｍ以下の画素で光電変換して
散乱フォトン数に応じた信号を検出し、該信号により
０．０５μｍ以下の微粒子を前記微小凹凸と弁別して検
出し、該検出された微粒子の発生状況を量産ラインにフ
ィードバックする検査工程と、量産においては前記検査
工程で得られる微粒子の発生状況に基づいて簡便なモニ
タリング装置だけでモニタリングするモニタリング工程
とを有することを特徴とする半導体製造方法。
【請求項１５】前記検査工程において、微粒子の元素種
をＳＴＭ／ＳＴＳにより分析して微粒子の発生要因を究
明することを特徴とする請求項１４記載の半導体製造方
法。
【請求項１６】前記検査工程において、微粒子の元素種
をＳＴＭ／ＳＴＳにより分析して材料、プロセス、装
置、環境等による微粒子の発生要因を究明することを特
徴とする請求項１４記載の半導体製造方法。