JPH08210985A - 膜中粒子の検出方法および検出装置 - Google Patents
膜中粒子の検出方法および検出装置Info
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- JPH08210985A JPH08210985A JP1493995A JP1493995A JPH08210985A JP H08210985 A JPH08210985 A JP H08210985A JP 1493995 A JP1493995 A JP 1493995A JP 1493995 A JP1493995 A JP 1493995A JP H08210985 A JPH08210985 A JP H08210985A
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハに成膜された膜中に散在する微小粒子
（パーティクル）の検出感度の向上を図る。 【構成】 ウエハ１１の表面に成膜した透明膜１２中に
光Ｌを入射して透明膜１２中に進行させる。その際、光
Ｌは、透明膜１２の表面１２ｓとほぼ平行に膜中を進行
する入射角および透明膜１２の表面側界面１２ａとウエ
ハ側界面１２ｂとの間で全反射しながら膜中を進行する
入射角のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、こ
の透明膜１２の端面１２ｅから透明膜１２中に入射され
る。そして光Ｌが透明膜１２中に含まれる粒子３１によ
って散乱されて生じた散乱光Ｌｓを検出することで、透
明膜１２中の粒子３１を計測する。さらに光Ｌが照射さ
れる際には、ウエハ１１はこの表面が一定面内にある状
態で回動される。
（パーティクル）の検出感度の向上を図る。 【構成】 ウエハ１１の表面に成膜した透明膜１２中に
光Ｌを入射して透明膜１２中に進行させる。その際、光
Ｌは、透明膜１２の表面１２ｓとほぼ平行に膜中を進行
する入射角および透明膜１２の表面側界面１２ａとウエ
ハ側界面１２ｂとの間で全反射しながら膜中を進行する
入射角のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、こ
の透明膜１２の端面１２ｅから透明膜１２中に入射され
る。そして光Ｌが透明膜１２中に含まれる粒子３１によ
って散乱されて生じた散乱光Ｌｓを検出することで、透
明膜１２中の粒子３１を計測する。さらに光Ｌが照射さ
れる際には、ウエハ１１はこの表面が一定面内にある状
態で回動される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造の成膜
品質の管理を行う際に用いる膜中粒子の検出方法および
その検出装置に関するものである。
品質の管理を行う際に用いる膜中粒子の検出方法および
その検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスに用いられるＣＶＤ絶縁
膜は、その膜質および膜表面の粒子数が管理されてい
る。従来の検出方法は、被検査ウエハに対して光を垂直
に入射し、膜表面の粒子で散乱された光を検出すること
によって粒子を計測していた。このとき、被検査膜の厚
さは膜表面での反射光とウエハでの反射光とが同一の位
相となるように設定されている。
膜は、その膜質および膜表面の粒子数が管理されてい
る。従来の検出方法は、被検査ウエハに対して光を垂直
に入射し、膜表面の粒子で散乱された光を検出すること
によって粒子を計測していた。このとき、被検査膜の厚
さは膜表面での反射光とウエハでの反射光とが同一の位
相となるように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
デバイスでは膜表面の粒子だけではなく膜中の粒子も欠
陥を発生させる原因になる。例えば、平坦化のためのエ
ッチバック時に膜中の粒子がマスクになって残渣を生
じ、この残渣の突起が配線の短絡を引き起こすことがあ
げられる。上記のように検出のための光をウエハ表面に
対して垂直に入射する方法によっても、膜中の粒子によ
る散乱光は生じるが、膜中で散乱した光はウエハ表面で
の反射光との干渉によって弱められる。このため、巨大
な粒子を検出することはできても、微小な粒子を検出す
ることは難しい。特に平坦化膜を形成する際のエッチバ
ックで問題となる欠陥は、大きさが０．４μｍ程度また
はそれ以下の微小な粒子であるため、膜中の粒子を高感
度で検出することが要求される。
デバイスでは膜表面の粒子だけではなく膜中の粒子も欠
陥を発生させる原因になる。例えば、平坦化のためのエ
ッチバック時に膜中の粒子がマスクになって残渣を生
じ、この残渣の突起が配線の短絡を引き起こすことがあ
げられる。上記のように検出のための光をウエハ表面に
対して垂直に入射する方法によっても、膜中の粒子によ
る散乱光は生じるが、膜中で散乱した光はウエハ表面で
の反射光との干渉によって弱められる。このため、巨大
な粒子を検出することはできても、微小な粒子を検出す
ることは難しい。特に平坦化膜を形成する際のエッチバ
ックで問題となる欠陥は、大きさが０．４μｍ程度また
はそれ以下の微小な粒子であるため、膜中の粒子を高感
度で検出することが要求される。
【０００４】本発明は、膜中の微小な粒子を検出するの
に優れている膜中粒子の検出方法およびその検出装置を
提供することを目的とする。
に優れている膜中粒子の検出方法およびその検出装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた膜中粒子の検出方法およびその検
出装置を提供する。
成するためになされた膜中粒子の検出方法およびその検
出装置を提供する。
【０００６】膜中粒子の検出方法は、ウエハ表面に成膜
した透明膜に光を照射して、この透明膜中に含まれる粒
子による散乱光を検出することによって該粒子を計測す
る検出方法であって、光は、透明膜の表面とほぼ平行に
膜中を進行する入射角および透明膜の表面側界面とウエ
ハ側界面との間で全反射しながら膜中を進行する入射角
のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、この透明
膜の端面からこの膜中に照射される。
した透明膜に光を照射して、この透明膜中に含まれる粒
子による散乱光を検出することによって該粒子を計測す
る検出方法であって、光は、透明膜の表面とほぼ平行に
膜中を進行する入射角および透明膜の表面側界面とウエ
ハ側界面との間で全反射しながら膜中を進行する入射角
のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、この透明
膜の端面からこの膜中に照射される。
【０００７】膜中粒子の検出装置は以下のような構成に
なっている。すなわち、被計測体となる透明膜を成膜し
たウエハを載置するステージが設けられていて、このス
テージにはこれを回動させる駆動手段が接続されてい
る。さらに透明膜の表面に対してほぼ平行に光を照射す
る光源が設けられている。そしてウエハ上には光検出器
が設置されている。また上記ステージの回動角度と光検
出器からの信号とに基づいて透明膜中の粒子を計測する
計測処理器が設けられているものである。
なっている。すなわち、被計測体となる透明膜を成膜し
たウエハを載置するステージが設けられていて、このス
テージにはこれを回動させる駆動手段が接続されてい
る。さらに透明膜の表面に対してほぼ平行に光を照射す
る光源が設けられている。そしてウエハ上には光検出器
が設置されている。また上記ステージの回動角度と光検
出器からの信号とに基づいて透明膜中の粒子を計測する
計測処理器が設けられているものである。
【０００８】
【作用】上記膜中粒子の検出方法では、光は、透明膜の
表面とほぼ平行に膜中を進行する入射角および透明膜の
表面側界面とウエハ側界面との間で全反射しながら膜中
を進行する入射角のうちの少なくともいずれか一方の入
射角で、この透明膜の端面からこの膜中に照射されるこ
とから、光は透明膜中を進行する。そのため、透明膜中
に粒子が含まれている場合には光はその粒子に当たって
散乱する。したがって、透明膜の表面側でその散乱光を
検出することによって透明膜中の粒子が計測される。し
かも照射された光は、透明膜中の粒子によって散乱され
る以外は透明膜の表面側から外部に放出されない。した
がって、透明膜の表面側では透明膜中の粒子による散乱
光が容易に検出される。
表面とほぼ平行に膜中を進行する入射角および透明膜の
表面側界面とウエハ側界面との間で全反射しながら膜中
を進行する入射角のうちの少なくともいずれか一方の入
射角で、この透明膜の端面からこの膜中に照射されるこ
とから、光は透明膜中を進行する。そのため、透明膜中
に粒子が含まれている場合には光はその粒子に当たって
散乱する。したがって、透明膜の表面側でその散乱光を
検出することによって透明膜中の粒子が計測される。し
かも照射された光は、透明膜中の粒子によって散乱され
る以外は透明膜の表面側から外部に放出されない。した
がって、透明膜の表面側では透明膜中の粒子による散乱
光が容易に検出される。
【０００９】上記膜中粒子の検出装置では、ステージを
載置されるウエハの周方向に回動する駆動手段が設けら
れていることから、駆動手段によってステージが回動さ
れ、ステージに載置されたウエハも回動される。しかも
ウエハに成膜された透明膜の表面に対してほぼ平行に光
を照射する光源が設けられていることから、光源から透
明膜の表面方向の一方向に光が照射される。このため、
ウエハの回動によって透明膜の全面にわたって光が走査
されることになるので、透明膜に入射した光は透明膜中
に粒子が存在する場合にはその粒子によって散乱され
る。さらに透明膜中を進行する光の光路上方には光検出
器が設けられていることから、透明膜中の粒子によって
散乱された光はこの光検出器の一部分によって検出さ
れ、光検出器に対する散乱位置や散乱光強度が信号化さ
れる。そしてステージの回動角度と光検出器からの信号
とに基づいて透明膜中の粒子を計測する計測処理器が設
けられていることから、ウエハに対する光検出器の位置
が計算されて、透明膜面内に存在する粒子の位置，数
量，粒子径等が計測される。
載置されるウエハの周方向に回動する駆動手段が設けら
れていることから、駆動手段によってステージが回動さ
れ、ステージに載置されたウエハも回動される。しかも
ウエハに成膜された透明膜の表面に対してほぼ平行に光
を照射する光源が設けられていることから、光源から透
明膜の表面方向の一方向に光が照射される。このため、
ウエハの回動によって透明膜の全面にわたって光が走査
されることになるので、透明膜に入射した光は透明膜中
に粒子が存在する場合にはその粒子によって散乱され
る。さらに透明膜中を進行する光の光路上方には光検出
器が設けられていることから、透明膜中の粒子によって
散乱された光はこの光検出器の一部分によって検出さ
れ、光検出器に対する散乱位置や散乱光強度が信号化さ
れる。そしてステージの回動角度と光検出器からの信号
とに基づいて透明膜中の粒子を計測する計測処理器が設
けられていることから、ウエハに対する光検出器の位置
が計算されて、透明膜面内に存在する粒子の位置，数
量，粒子径等が計測される。
【００１０】
【実施例】本発明の検出方法に係わる実施例を図１の概
略図によって説明する。図では、一例として透明膜の端
面側から光を入射する方法を説明する。
略図によって説明する。図では、一例として透明膜の端
面側から光を入射する方法を説明する。
【００１１】図に示すように、ウエハ１１の表面には透
明膜１２が成膜されている。この透明膜１２は、例えば
プラズマＣＶＤ，スパッタリング，蒸着，塗布等の成膜
技術によって形成され、例えば酸化シリコン膜のような
透明な膜からなる。そして上記透明膜１２の表面１２ｓ
とほぼ平行な入射角または透明膜１２の表面側界面１２
ａおよびウエハ側界面１２ｂとの間で全反射する入射角
を有する光Ｌを、透明膜１２の端面１２ｅから膜中に入
射する。図では全反射する状態で入射する光Ｌを示し
た。透明膜１２に入射した光Ｌは、膜中に含まれる粒子
（パーティクル）３１によって散乱され、その散乱光Ｌ
ｓの一部は透明膜１２の表面側から外部に放出される。
その放出された散乱光Ｌｓを光検出器２１によって検出
して、粒子３１の位置，大きさおよび数量を計測する。
明膜１２が成膜されている。この透明膜１２は、例えば
プラズマＣＶＤ，スパッタリング，蒸着，塗布等の成膜
技術によって形成され、例えば酸化シリコン膜のような
透明な膜からなる。そして上記透明膜１２の表面１２ｓ
とほぼ平行な入射角または透明膜１２の表面側界面１２
ａおよびウエハ側界面１２ｂとの間で全反射する入射角
を有する光Ｌを、透明膜１２の端面１２ｅから膜中に入
射する。図では全反射する状態で入射する光Ｌを示し
た。透明膜１２に入射した光Ｌは、膜中に含まれる粒子
（パーティクル）３１によって散乱され、その散乱光Ｌ
ｓの一部は透明膜１２の表面側から外部に放出される。
その放出された散乱光Ｌｓを光検出器２１によって検出
して、粒子３１の位置，大きさおよび数量を計測する。
【００１２】また上記検出方法において、上記ウエハ１
１はその表面が一定の面内にある状態にして回動され
る。したがって、光Ｌは透明膜１２の全体にわたって照
射される。
１はその表面が一定の面内にある状態にして回動され
る。したがって、光Ｌは透明膜１２の全体にわたって照
射される。
【００１３】上記膜中粒子の検出方法では、透明膜１２
の表面とほぼ平行な入射角および透明膜１２の表面側界
面１２ａとウエハ側界面１２ｂとの間で全反射する入射
角のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、上記光
Ｌが透明膜１２の端面１２ｅから膜中に入射することか
ら、透明膜１２中を進行する光Ｌは膜中の粒子３１によ
ってのみ散乱される以外は透明膜１２の表面側から外部
に放出されない。したがって、透明膜１２の表面側では
散乱光Ｌｓが検出される。
の表面とほぼ平行な入射角および透明膜１２の表面側界
面１２ａとウエハ側界面１２ｂとの間で全反射する入射
角のうちの少なくともいずれか一方の入射角で、上記光
Ｌが透明膜１２の端面１２ｅから膜中に入射することか
ら、透明膜１２中を進行する光Ｌは膜中の粒子３１によ
ってのみ散乱される以外は透明膜１２の表面側から外部
に放出されない。したがって、透明膜１２の表面側では
散乱光Ｌｓが検出される。
【００１４】そして上記ウエハ１１が回動される場合に
は、光Ｌは透明膜１２の全体にわたって光Ｌが照射され
ることから、透明膜１２の全体にわたって粒子３１を計
測することが可能になる。このようにウエハ１１を回動
して計測すると、透明膜１２中に直線上に存在する粒子
３１も計測が可能になる。
は、光Ｌは透明膜１２の全体にわたって光Ｌが照射され
ることから、透明膜１２の全体にわたって粒子３１を計
測することが可能になる。このようにウエハ１１を回動
して計測すると、透明膜１２中に直線上に存在する粒子
３１も計測が可能になる。
【００１５】次に本発明の実施例に係わる膜中粒子の検
出装置を図２の概略構成図によって説明する。この図で
は、上記図１で説明したのと同様に構成部品には同一の
符号を付す。
出装置を図２の概略構成図によって説明する。この図で
は、上記図１で説明したのと同様に構成部品には同一の
符号を付す。
【００１６】図２に示すように、ウエハ１１を載置する
ステージ４１が備えられている。このウエハ１１の表面
には透明膜１２が成膜されている。またステージ４１に
はこれを例えば矢印ア方向に回動させる駆動手段４２が
設けられている。この駆動手段４２は例えばステッピン
グモータからなる。そして上記透明膜１２中を光Ｌが進
行する状態に該光Ｌを照射する光源４３が設けられてい
る。この光源４３は、レーザ光発振装置、例えばヘリウ
ム（Ｈｅ）−ネオン（Ｎｅ）レーザ発振装置からなる。
ステージ４１が備えられている。このウエハ１１の表面
には透明膜１２が成膜されている。またステージ４１に
はこれを例えば矢印ア方向に回動させる駆動手段４２が
設けられている。この駆動手段４２は例えばステッピン
グモータからなる。そして上記透明膜１２中を光Ｌが進
行する状態に該光Ｌを照射する光源４３が設けられてい
る。この光源４３は、レーザ光発振装置、例えばヘリウ
ム（Ｈｅ）−ネオン（Ｎｅ）レーザ発振装置からなる。
【００１７】上記光源４３から上記透明膜１２に向けて
照射される光Ｌの光路上には絞りとして第１絞り４４と
第２絞り４５とが配置されている。また上記光路の近傍
でかつ上記ステージ４１に載置されるウエハ１１の側周
上の近傍には遮光器４６が設置されている。この遮光器
４６は、第１，第２絞り４４，４５での回折光および透
明膜１２へ入射する際の反射光が光検出器２１によって
検出されない状態に、例えばウエハ１１のエッジから３
ｍｍ程度をカバーするものであり、遮光性の材料で形成
されている。
照射される光Ｌの光路上には絞りとして第１絞り４４と
第２絞り４５とが配置されている。また上記光路の近傍
でかつ上記ステージ４１に載置されるウエハ１１の側周
上の近傍には遮光器４６が設置されている。この遮光器
４６は、第１，第２絞り４４，４５での回折光および透
明膜１２へ入射する際の反射光が光検出器２１によって
検出されない状態に、例えばウエハ１１のエッジから３
ｍｍ程度をカバーするものであり、遮光性の材料で形成
されている。
【００１８】さらに透明膜１２中を進行する光Ｌの光路
に沿った上方には光検出器２１が設置されている。例え
ば、光検出器２１は例えばウエハ１１の直径方向上方に
設けられている。この光検出器２１は例えば複数の受光
素子（図示省略）を直列に配置したリニアセンサからな
る。またステージ４１の回動角度は例えば駆動手段４２
の回動量から計算される回動角度信号Ｓａで示され、こ
の回動角度信号Ｓａと光検出器２１が受光して得た散乱
光信号Ｓｓとに基づいて上記透明膜１２中の粒子３１の
数量および位置等を計測する計測処理器５１が設置され
ている。
に沿った上方には光検出器２１が設置されている。例え
ば、光検出器２１は例えばウエハ１１の直径方向上方に
設けられている。この光検出器２１は例えば複数の受光
素子（図示省略）を直列に配置したリニアセンサからな
る。またステージ４１の回動角度は例えば駆動手段４２
の回動量から計算される回動角度信号Ｓａで示され、こ
の回動角度信号Ｓａと光検出器２１が受光して得た散乱
光信号Ｓｓとに基づいて上記透明膜１２中の粒子３１の
数量および位置等を計測する計測処理器５１が設置され
ている。
【００１９】上記計測処理器５１は、例えば演算部５２
と画像処理部５３と表示部５４とからなる。また上記回
動角度信号Ｓａは、例えばステージ４１の所定位置から
載置面周方向（例えば矢印ア方向を正とした方向）に回
動した回動角度として、それを得るための駆動手段４２
の回動量で示される。また上記散乱光信号Ｓｓは上記光
検出器２１で検出した散乱光Ｌｓの強度分布で示され
る。
と画像処理部５３と表示部５４とからなる。また上記回
動角度信号Ｓａは、例えばステージ４１の所定位置から
載置面周方向（例えば矢印ア方向を正とした方向）に回
動した回動角度として、それを得るための駆動手段４２
の回動量で示される。また上記散乱光信号Ｓｓは上記光
検出器２１で検出した散乱光Ｌｓの強度分布で示され
る。
【００２０】上記演算部５２は、回動角度信号Ｓａと散
乱光信号Ｓｓとによって、散乱光信号Ｓｓを検出した回
動位置における散乱光強度分布を計算して、ウエハ１１
の表面に成膜した透明膜１２面内における散乱光強度分
布を求めるものである。そして求めた透明膜１２面内の
散乱光分布を基に、散乱光強度がピークとなる透明膜１
２中の位置に粒子３１が存在するものとして、粒子３１
の位置データおよび粒子３１の数データを求め、また散
乱光強度によって粒子３１の径データを求めるものであ
る。
乱光信号Ｓｓとによって、散乱光信号Ｓｓを検出した回
動位置における散乱光強度分布を計算して、ウエハ１１
の表面に成膜した透明膜１２面内における散乱光強度分
布を求めるものである。そして求めた透明膜１２面内の
散乱光分布を基に、散乱光強度がピークとなる透明膜１
２中の位置に粒子３１が存在するものとして、粒子３１
の位置データおよび粒子３１の数データを求め、また散
乱光強度によって粒子３１の径データを求めるものであ
る。
【００２１】上記画像処理部５３は、粒子３１の位置デ
ータ，粒子３１の数データおよび粒子３１の径データに
基づいて透明膜１２面内のマップを作成するものであ
る。そして上記表示部５４は、画像処理部５３で作成し
たマップ６１を表示するものである。また上記計測処理
器５１は、各データに基づいて、粒子径ごとの粒子数の
分類、粒子径ごとのマップ６１の作成等の集計処理も行
えるものであってもよい。
ータ，粒子３１の数データおよび粒子３１の径データに
基づいて透明膜１２面内のマップを作成するものであ
る。そして上記表示部５４は、画像処理部５３で作成し
たマップ６１を表示するものである。また上記計測処理
器５１は、各データに基づいて、粒子径ごとの粒子数の
分類、粒子径ごとのマップ６１の作成等の集計処理も行
えるものであってもよい。
【００２２】なお、上記検出装置１では、粒子３１によ
る散乱光Ｌｓを集光する際に集光系を用いていないが、
集光回数を増やすことで集光量を蓄積して検出感度を補
うことができる。
る散乱光Ｌｓを集光する際に集光系を用いていないが、
集光回数を増やすことで集光量を蓄積して検出感度を補
うことができる。
【００２３】また上記検出装置１では、透明膜１２の表
面と完全に平行な光Ｌを入射することは困難なため、入
射する光Ｌが透明膜１２中を進行する際に、この透明膜
１２中を全反射して進行する状態に、ステージ４１と光
源４３との位置を決定しておく。上記全反射条件は、図
３に示すように、全反射角をφC 、ウエハ１１の表面に
形成されている透明膜１２の屈折率をｎ1 、空気中の屈
折率をｎ2 とすると（１）式で表せる。なお、この図で
は断面を示すハッチングは省略した。
面と完全に平行な光Ｌを入射することは困難なため、入
射する光Ｌが透明膜１２中を進行する際に、この透明膜
１２中を全反射して進行する状態に、ステージ４１と光
源４３との位置を決定しておく。上記全反射条件は、図
３に示すように、全反射角をφC 、ウエハ１１の表面に
形成されている透明膜１２の屈折率をｎ1 、空気中の屈
折率をｎ2 とすると（１）式で表せる。なお、この図で
は断面を示すハッチングは省略した。
【００２４】
【数１】ｓｉｎφC ＝ｎ2 ／ｎ1 ・・・（１）
【００２５】したがって、上記（１）式を満足する全反
射角φC を決定する。そして、光Ｌが透明膜１２内を進
行する時の表面側界面１２ａおよびウエハ側界面１２ｂ
への入射角φがφC よりも大きくなる状態で透明膜１２
の端面１２ｅから光Ｌが入射されればよい。そこで入射
角φを得るように光Ｌを透明膜１２の端面１２ｅに入射
させるには、透明膜１２の表面１２ｓに対する光Ｌの入
射面の傾き角をψ、この入射面に対する光Ｌの入射角を
θ1 、その屈折角をθ2 とすると、屈折の法則およびθ
2 ＝π−φ−ψなる関係とから（２）式のようになる。
射角φC を決定する。そして、光Ｌが透明膜１２内を進
行する時の表面側界面１２ａおよびウエハ側界面１２ｂ
への入射角φがφC よりも大きくなる状態で透明膜１２
の端面１２ｅから光Ｌが入射されればよい。そこで入射
角φを得るように光Ｌを透明膜１２の端面１２ｅに入射
させるには、透明膜１２の表面１２ｓに対する光Ｌの入
射面の傾き角をψ、この入射面に対する光Ｌの入射角を
θ1 、その屈折角をθ2 とすると、屈折の法則およびθ
2 ＝π−φ−ψなる関係とから（２）式のようになる。
【００２６】
【数２】 ｓｉｎθ1 ＝（ｎ2 ／ｎ1 ）ｓｉｎ（π−φ−ψ） ・・・（２）
【００２７】したがって、上記光Ｌの透明膜１２に対す
る入射角θ1 は上記（２）式を満足すればよいので、光
得るの入射角がθ1 になるように、上記図２によって説
明したステージ４１のウエハ載置面と光源４３との位置
関係は設定される。
る入射角θ1 は上記（２）式を満足すればよいので、光
得るの入射角がθ1 になるように、上記図２によって説
明したステージ４１のウエハ載置面と光源４３との位置
関係は設定される。
【００２８】次に上記検査装置１を用いた膜中粒子の検
出方法を説明する。この説明では、検出装置１の構成は
上記図２を参照し、透明膜１２中の光Ｌの進行状態およ
び散乱光Ｌｓの進行状態は上記図１を参照して頂きた
い。
出方法を説明する。この説明では、検出装置１の構成は
上記図２を参照し、透明膜１２中の光Ｌの進行状態およ
び散乱光Ｌｓの進行状態は上記図１を参照して頂きた
い。
【００２９】上記検出装置１では、駆動手段４２によっ
てステージ４１が矢印ア方向に回動して、ステージ４１
に載置されるウエハ１１も同方向に回動する。そして光
源４３から光Ｌを第１，第２絞り４４，４５通してウエ
ハ１１に成膜した透明膜１２の端面１２ｅに照射する。
この光Ｌは透明膜１２中を進行し、透明膜１２中の粒子
３１に照射されたときに散乱を起こし、散乱光Ｌｓを生
じる。この散乱光Ｌｓは透明膜１２の表面側から外部に
放出される。そのとき、ステージ４１とともにウエハ１
１が回動していることから、光Ｌは透明膜１２の全体に
わたって走査されることになる。そのため、透明膜１２
に入射した光Ｌは透明膜１２中に粒子３１が存在する場
合にはその粒子３１によって散乱されるので、透明膜１
２中に粒子３１が存在する位置で散乱光Ｌｓが生じる。
てステージ４１が矢印ア方向に回動して、ステージ４１
に載置されるウエハ１１も同方向に回動する。そして光
源４３から光Ｌを第１，第２絞り４４，４５通してウエ
ハ１１に成膜した透明膜１２の端面１２ｅに照射する。
この光Ｌは透明膜１２中を進行し、透明膜１２中の粒子
３１に照射されたときに散乱を起こし、散乱光Ｌｓを生
じる。この散乱光Ｌｓは透明膜１２の表面側から外部に
放出される。そのとき、ステージ４１とともにウエハ１
１が回動していることから、光Ｌは透明膜１２の全体に
わたって走査されることになる。そのため、透明膜１２
に入射した光Ｌは透明膜１２中に粒子３１が存在する場
合にはその粒子３１によって散乱されるので、透明膜１
２中に粒子３１が存在する位置で散乱光Ｌｓが生じる。
【００３０】上記透明膜１２中を透過する光Ｌの進路上
方には光検出器２１が設けられているので、上記散乱光
Ｌｓが生じたと同時に上記光検出器２１によって散乱光
Ｌｓは検出される。そのとき、散乱光Ｌｓは光検出器２
１を構成する一部分の受光素子によって検出されるた
め、光検出器２１に対する散乱光Ｌｓを検出した受光素
子の位置がわかる。すなわち、個々の受光素子が検出す
る光量が異なるため、最も強い光量を検出した受光素子
の下方の位置に粒子が存在することがわかる。それによ
って散乱光Ｌｓを検出した時点での光検出器２１に対す
る散乱光Ｌｓの発生位置が把握され、その位置や散乱光
強度が信号化される。
方には光検出器２１が設けられているので、上記散乱光
Ｌｓが生じたと同時に上記光検出器２１によって散乱光
Ｌｓは検出される。そのとき、散乱光Ｌｓは光検出器２
１を構成する一部分の受光素子によって検出されるた
め、光検出器２１に対する散乱光Ｌｓを検出した受光素
子の位置がわかる。すなわち、個々の受光素子が検出す
る光量が異なるため、最も強い光量を検出した受光素子
の下方の位置に粒子が存在することがわかる。それによ
って散乱光Ｌｓを検出した時点での光検出器２１に対す
る散乱光Ｌｓの発生位置が把握され、その位置や散乱光
強度が信号化される。
【００３１】そして計測処理器５１によって、上記ステ
ージ４１の回動角度信号Ｓａと光検出器２１からの散乱
光信号Ｓｓとに基づいて、透明膜１２面内の粒子３１が
存在する位置が求められる。
ージ４１の回動角度信号Ｓａと光検出器２１からの散乱
光信号Ｓｓとに基づいて、透明膜１２面内の粒子３１が
存在する位置が求められる。
【００３２】すなわち、上記演算部５２で、回動角度信
号Ｓａと散乱光信号Ｓｓとによって、散乱光信号Ｓｓを
検出した回動位置における散乱光強度分布が計算され、
透明膜１２面内の散乱光強度分布が求められる。そして
求めた透明膜１２面内の散乱光の強度分布を基に、散乱
光強度がピークとなる位置に粒子３１が存在するものと
して、粒子３１の位置データおよび粒子３１の数データ
が求まり、また散乱光強度によって粒子３１の径データ
が求まる。
号Ｓａと散乱光信号Ｓｓとによって、散乱光信号Ｓｓを
検出した回動位置における散乱光強度分布が計算され、
透明膜１２面内の散乱光強度分布が求められる。そして
求めた透明膜１２面内の散乱光の強度分布を基に、散乱
光強度がピークとなる位置に粒子３１が存在するものと
して、粒子３１の位置データおよび粒子３１の数データ
が求まり、また散乱光強度によって粒子３１の径データ
が求まる。
【００３３】そして上記画像処理部５３で、粒子３１の
位置データ，粒子３１の数データおよび粒子３１の径デ
ータに基づいて透明膜１２面内のマップを作成する。そ
して上記表示部５４によって、画像処理部５３で作成し
たマップ６１を表示する。また上記計測処理器５１は、
各データに基づいて、粒子径ごとの粒子数の分類、粒子
径ごとのマップ６１の作成等の集計処理を行ってもよ
い。
位置データ，粒子３１の数データおよび粒子３１の径デ
ータに基づいて透明膜１２面内のマップを作成する。そ
して上記表示部５４によって、画像処理部５３で作成し
たマップ６１を表示する。また上記計測処理器５１は、
各データに基づいて、粒子径ごとの粒子数の分類、粒子
径ごとのマップ６１の作成等の集計処理を行ってもよ
い。
【００３４】なお、上記検出装置１では、光源４３から
放射される光Ｌの光路上に第１，第２絞り４４，４５を
設置したことから、光Ｌは透明膜１２中に照射しやすく
なる狭い幅に絞られる。さらに光路の近傍でかつ上記ウ
エハ１１の側周上の近傍に遮光器４６を設けたことか
ら、第１，第２絞り４４，４５による回折光および透明
膜１２へ入射する際の反射光が遮られる。そのため、散
乱光Ｌｓを検出し易くなる。
放射される光Ｌの光路上に第１，第２絞り４４，４５を
設置したことから、光Ｌは透明膜１２中に照射しやすく
なる狭い幅に絞られる。さらに光路の近傍でかつ上記ウ
エハ１１の側周上の近傍に遮光器４６を設けたことか
ら、第１，第２絞り４４，４５による回折光および透明
膜１２へ入射する際の反射光が遮られる。そのため、散
乱光Ｌｓを検出し易くなる。
【００３５】さらに上記検出装置１において、光源４３
から照射される光Ｌの入射角を調整するため、図４に示
すように、光源４３とウエハ１１との間の光路に入射角
可変用の光学系として、例えば反射光学系７１を設けて
もよい。この反射光学系７１は、光源４３方向からの光
Ｌを反射する第１反射鏡７２と第１反射鏡７２で反射さ
れた光Ｌをウエハ１１の透明膜１２方向に反射する第２
反射鏡７３とからなる。そして第１反射鏡７２にはそれ
を図面矢印イ方向に回動する第１駆動部７４が設けられ
ていて、第２反射鏡７３にはそれを図面矢印ウ方向に回
動する第２駆動部７５が設けられている。また、透明膜
１２に対する光Ｌの照射位置を調整するために、上記反
射光学系７１を光路方向に移動可能な駆動部（図示省
略）を設けてもよい。
から照射される光Ｌの入射角を調整するため、図４に示
すように、光源４３とウエハ１１との間の光路に入射角
可変用の光学系として、例えば反射光学系７１を設けて
もよい。この反射光学系７１は、光源４３方向からの光
Ｌを反射する第１反射鏡７２と第１反射鏡７２で反射さ
れた光Ｌをウエハ１１の透明膜１２方向に反射する第２
反射鏡７３とからなる。そして第１反射鏡７２にはそれ
を図面矢印イ方向に回動する第１駆動部７４が設けられ
ていて、第２反射鏡７３にはそれを図面矢印ウ方向に回
動する第２駆動部７５が設けられている。また、透明膜
１２に対する光Ｌの照射位置を調整するために、上記反
射光学系７１を光路方向に移動可能な駆動部（図示省
略）を設けてもよい。
【００３６】上記反射光学系７１では、第１，第２駆動
部７４，７５を駆動することによって第１，第２反射鏡
７２，７３を回動して、透明膜１２に対する光Ｌの入射
角θ 1 が調整される。
部７４，７５を駆動することによって第１，第２反射鏡
７２，７３を回動して、透明膜１２に対する光Ｌの入射
角θ 1 が調整される。
【００３７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の膜中粒子
の検出方法によれば、透明膜中に入射された光は透明膜
中の粒子による散乱が無いかぎり透明膜中を進行するの
で、透明膜表面から外部に放出される光は透明膜中に存
在する粒子による散乱光になる。そしてその散乱光を検
出するので、透明膜中の粒子を計測することが可能にな
る。
の検出方法によれば、透明膜中に入射された光は透明膜
中の粒子による散乱が無いかぎり透明膜中を進行するの
で、透明膜表面から外部に放出される光は透明膜中に存
在する粒子による散乱光になる。そしてその散乱光を検
出するので、透明膜中の粒子を計測することが可能にな
る。
【００３８】本発明の膜中粒子の検出装置によれば、光
源からの光は透明膜の端面から入射して透明膜中の粒子
によって散乱される以外は透明膜中を進行できる。しか
も駆動手段によってステージが回動されるので、透明膜
の全体にわたって光を走査することができる。したがっ
て、透明膜の全体にわたって透明膜中の粒子の存在を検
査することが可能になる。さらに透明膜中を進行する光
の光路上方に光検出器が設けられていることによって、
透明膜中の粒子による散乱光を検出することができる。
そしてステージの回動角度と光検出器で得た散乱光の信
号とによって透明膜中の粒子を計測する計測処理器が設
けられているので、透明膜に存在する粒子の位置，数
量，粒子径等を計測することができる。
源からの光は透明膜の端面から入射して透明膜中の粒子
によって散乱される以外は透明膜中を進行できる。しか
も駆動手段によってステージが回動されるので、透明膜
の全体にわたって光を走査することができる。したがっ
て、透明膜の全体にわたって透明膜中の粒子の存在を検
査することが可能になる。さらに透明膜中を進行する光
の光路上方に光検出器が設けられていることによって、
透明膜中の粒子による散乱光を検出することができる。
そしてステージの回動角度と光検出器で得た散乱光の信
号とによって透明膜中の粒子を計測する計測処理器が設
けられているので、透明膜に存在する粒子の位置，数
量，粒子径等を計測することができる。
【図１】本発明の検出方法に係わる実施例の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の検出装置に係わる実施例の概略構成図
である。
である。
【図３】光の入射角条件の説明図である。
【図４】反射光学系の説明図である。
【符号の説明】 １ 検出装置 １１ ウエハ １２ 透明膜 １２ａ 表面側界面 １２ｂ ウエハ側界面 １２ｅ （透明膜１２の）端面 １２ｓ （透明膜１２の）表面 ２１ 光検出器 ３１ 粒子 ４１ ステージ ４２ 駆動手段 ４３ 光源 ５１ 計測処理器 Ｌ 光 Ｌｓ 散乱光
Claims (18)
- 【請求項１】 ウエハ表面に成膜した透明膜に光を照射
した際に生じる該透明膜中に含まれる粒子による散乱光
を検出することによって該粒子を計測する膜中粒子の検
出方法であって、 前記光は、前記透明膜中を該透明膜の表面とほぼ平行に
進行する入射角および前記透明膜中を該透明膜の表面側
界面とウエハ側界面との間で全反射する入射角のうちの
少なくともいずれか一方の入射角で、該透明膜の端面か
ら該透明膜中に入射されることを特徴とする膜中粒子の
検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の膜中粒子の検出方法にお
いて、 前記光を照射中に前記ウエハを該ウエハ表面が一定面内
にある状態で回動することを特徴とする膜中粒子の検出
方法。 - 【請求項３】 透明膜を成膜したウエハを載置するステ
ージと、 前記ステージを回動させる駆動手段と、 前記透明膜の表面に対してほぼ平行に光を照射する光源
と、 前記透明膜中の光路上方に設けた光検出器と、 前記ステージの回動角度と前記光検出器からの信号とに
よって前記透明膜中の粒子を計測する計測処理器とから
なることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光源から照射される光の光路上に絞りを設けたこと
を特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光の光路の近傍でかつ前記ウエハの側周上の近傍に
遮光器を設けたことを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光の光路の近傍でかつ前記ウエハの側周上の近傍に
遮光器を設けたことを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項７】 請求項３記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光源から照射される光の光路に、該透明膜に対する
該光の入射角を可変するもので、反射面をほぼ向かい合
わせた反射鏡からなる反射光学系を設けたことを特徴と
する膜中粒子の検出装置。 - 【請求項８】 請求項４記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光源から照射される光の光路に、該透明膜に対する
該光の入射角を可変するもので、反射面をほぼ向かい合
わせた反射鏡からなる反射光学系を設けたことを特徴と
する膜中粒子の検出装置。 - 【請求項９】 請求項５記載の膜中粒子の検出装置にお
いて、 前記光源から照射される光の光路に、該透明膜に対する
該光の入射角を可変するもので、反射面をほぼ向かい合
わせた反射鏡からなる反射光学系を設けたことを特徴と
する膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１０】 請求項６記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光源から照射される光の光路に、該透明膜に対する
該光の入射角を可変するもので、反射面をほぼ向かい合
わせた反射鏡からなる反射光学系を設けたことを特徴と
する膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１１】 請求項３記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１２】 請求項４記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１３】 請求項５記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１４】 請求項６記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１５】 請求項７記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１６】 請求項８記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１７】 請求項９記載の膜中粒子の検出装置に
おいて、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。 - 【請求項１８】 請求項１０記載の膜中粒子の検出装置
において、 前記光検出器は複数の受光素子を直列に配置したリニア
センサであることを特徴とする膜中粒子の検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493995A JPH08210985A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 膜中粒子の検出方法および検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493995A JPH08210985A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 膜中粒子の検出方法および検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210985A true JPH08210985A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11874937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1493995A Pending JPH08210985A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 膜中粒子の検出方法および検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210985A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214818A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Sharp Corp | 光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| JP2006337267A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Sharp Corp | 光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| WO2008133418A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Snu Precision Co., Ltd. | Detecting materials on wafer and repair system and method thereof |
| JP2010103258A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの品質測定方法 |
| CN102384908A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 台达电子工业股份有限公司 | 基板内部缺陷检查装置及方法 |
| US8396281B2 (en) | 2009-12-04 | 2013-03-12 | Delta Electronics, Inc. | Apparatus and method for inspecting substrate internal defects |
| CN108548825A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 天津大学 | 一种基于二维光照的透明平板缺陷检测装置及方法 |
| US10101091B2 (en) | 2013-10-25 | 2018-10-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same heat exchanger |
-
1995
- 1995-02-01 JP JP1493995A patent/JPH08210985A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214818A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Sharp Corp | 光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| JP2006337267A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Sharp Corp | 光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| WO2008133418A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Snu Precision Co., Ltd. | Detecting materials on wafer and repair system and method thereof |
| CN101657893B (zh) | 2007-04-25 | 2011-11-30 | 株式会社Snu精密 | 半导体晶圆的异物检测和修复系统及其方法 |
| JP2010103258A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの品質測定方法 |
| US8396281B2 (en) | 2009-12-04 | 2013-03-12 | Delta Electronics, Inc. | Apparatus and method for inspecting substrate internal defects |
| CN102384908A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 台达电子工业股份有限公司 | 基板内部缺陷检查装置及方法 |
| US10101091B2 (en) | 2013-10-25 | 2018-10-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same heat exchanger |
| CN108548825A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 天津大学 | 一种基于二维光照的透明平板缺陷检测装置及方法 |
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