JPH085569A - パーティクル測定装置およびパーティクル検査方法 - Google Patents

パーティクル測定装置およびパーティクル検査方法

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JPH085569A
JPH085569A JP13297094A JP13297094A JPH085569A JP H085569 A JPH085569 A JP H085569A JP 13297094 A JP13297094 A JP 13297094A JP 13297094 A JP13297094 A JP 13297094A JP H085569 A JPH085569 A JP H085569A
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JP
Japan
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polarized
light
wafer
semiconductor substrate
laser beam
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JP13297094A
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English (en)
Inventor
Kenji Hagiwara
健至 萩原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一波長レーザー光では検知できなかったパ
ーティクルの測定を可能にするパーティクル測定装置を
提供する。 【構成】 ウェハ13を水平に置く。そのウェハ13に
P偏光するHe−Neレーザー光が垂直に照射するよう
にレーザー光源11を設置する。また、S偏光するHe
−Neレーザー光が垂直に照射するようにレーザー光源
12を設置した。これらのレーザー光がウェハ13上の
同一領域に照射するように配置した。ウェハに照射した
レーザー光の反射光を受けるように偏光ビームスプリッ
タ14を置いた。この偏光ビームスプリッタで分離した
P偏光成分を受けるように受光部15を設置した。ま
た、この偏光ビームスプリッタで分離したS偏光成分を
受けるように受光部16を設置した。受光部15,16
で受けた成分を電気信号に変換し、計算処理するように
コンピュータ17を設置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパーティクル検査装置お
よび検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ULSIデバイスの超微細化に伴
い、プロセスのクリーン化の必要性が高まっている。中
でも、半導体デバイスの歩留り対策および装置管理の面
からも、パーティクル検査は重要な技術である。
【0003】従来のパーティクル検査では、図6に示す
ような検査装置を用いていた。すなわち、単一波長のレ
ーザー光を発振する光源1を持ち、ベアシリコンウェハ
2(以下ウェハという)に垂直にレーザー3を照射す
る。そのレーザー散乱光4を受光部5で受け、それをコ
ンピュータ6を用いて処理を行うことによってパーティ
クル測定を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、ウェハ2上のパーティクル7の大きさが微小
なものから極大なものまで広範囲にわたっている場合に
は、単一波長の垂直レーザー光照射による測定のみでは
十分な感度を得ることができず、十分なパーティクル測
定を行うことができなかった。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、パーティクルの大きさが種々であるパーティクルの
検知を可能にすることのできるパーティクル検査装置お
よび検査方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のパーティクル測定装置は、半導体基板と、半
導体基板に垂直入射するように置かれたP偏光したレー
ザー光を発振する光源と、半導体基板に垂直入射するよ
うに置かれたS偏光したレーザー光を発振する光源と、
半導体基板で反射した光をP偏向成分とS偏向成分とに
分離するビームスプリッターと、分離したP偏向成分を
受光する第1の受光部と、分離したS偏向成分を受光す
る第2の受光部と、受光部からの信号を処理するコンピ
ュータとを備える。
【0007】また、半導体基板と、半導体基板に垂直入
射するように置かれたP偏光したレーザー光を発振する
光源と、半導体基板に低角度で入射するS偏光したレー
ザー光を発振する光源と、半導体基板で反射した光をP
偏向成分とS偏向成分とに分離するビームスプリッター
と、分離したP偏向成分を受光する第1の受光部と、分
離したS偏向成分を受光する第2の受光部と、受光部か
らの信号を処理するコンピュータとを備える。
【0008】この目的を達成するために本発明のパーテ
ィクルの検査方法は、P偏光したレーザー光とS偏光し
たレーザー光を半導体基板上の同一領域に垂直に照射
し、半導体基板上に照射したレーザー光の反射光をP偏
向成分とS偏向成分とに分離し、分離したP偏向成分と
S偏向成分を受光し、受光した光強度を電気信号に変換
し、それを計算処理する。
【0009】
【作用】上記の構成によって、P偏光するレーザー光
と、S偏光するレーザー光が入射されるため、単一レー
ザーの不十分であった感度を補うことができ、十分なパ
ーティクルを測定することができる。
【0010】
【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の装置の光学系の構成
の概略を示すものである。
【0011】11は波長594nmのP偏光するHe−
Neレーザー光源、12は波長633nmのS偏光する
He−Neレーザー光源である。これらは、発せられた
レーザー光が水平に置かれたベアシリコンウェハ13の
同一領域に垂直入射するように、配置されている。ま
た、このウェハ13上で反射した散乱光が入射するよう
に、偏光ビームスプリッタ14が置かれている。さら
に、この偏光ビームスプリッタによってP偏光成分とS
偏光成分とに分離された光が入射するように、P偏光成
分の受光部15とS偏光成分の受光部16がこれら偏光
成分に対応させて配置されている。また、これらのP偏
光信号とS偏光信号をコンピュータ17に入力されるよ
うしている。
【0012】以下このように構成された装置を用いてパ
ーティクル測定を行う場合の動作について説明する。
【0013】波長594nmのP偏光するHe−Neレ
ーザー光と波長633nmのS偏光するHe−Neレー
ザー光を、水平に置かれたウェハ13上の同一領域に垂
直に照射する。このウェハ13上で反射された光は、偏
光ビームスプリッタ14に入り、ここでP偏光成分とS
偏光成分とに分離される。分離されたP偏光成分はP偏
光成分の受光部15で電気信号として変換される。ま
た、分離されたS偏光成分はS偏光成分の受光部16で
電気信号として変換される。そして、これらの信号出力
がコンピュータ17に送られる。そして、ここで計算処
理によってパーティクル18の有無を検知し、粒径別に
計算する。
【0014】図2に本発明のステージの走査系の構成を
示す。装置内のステージ19はウェハのサイズとほぼ同
等でここにウェハ13を載せる。ステージ19はウェハ
13を載せたまま、装置内を約20μmのステップで+
x方向に移動させる。これによって、装置内のウェハ1
3を載せたステージ19の移動にともなって、2種類の
He−Neレーザー光が20μmのステップ間隔でウェ
ハ13上を走査する。レーザー光がウェハ13の一方の
端から他端まで走査し終わったら、次にステージ19は
ウェハ13を載せたまま、+y方向に20μm移動し、
つづけて、−x方向に約20μmのステップ間隔で移動
する。この動作を繰り返すことによって、ウェハ13全
面をレーザー光が走査できる。このようにしてウェハ1
3全面のパーティクル測定を行うことができる。
【0015】図3には、S偏光レーザー(波長633n
m)、P偏光レーザー(波長594nm)の2種類につ
いて、パーティクル粒子の粒径に対する散乱光強度を示
す。ここで、散乱光強度は散乱断面積(μm2)という
単位で表示している。
【0016】0.1〜0.3μmの大きさのパーティクル
粒子を測定した場合は、各粒径に対する散乱光強度は、
S偏光の散乱光の方がP偏光の散乱光より約一桁大きな
強度が得られる。よって、0.1〜0.3μmのパーティ
クル粒子を測定する場合には、S偏光を用いた方がP偏
向に比べて高感度な測定が行える。
【0017】しかし、S偏光では、図3に示すように
0.3μmを越えたあたりから、急に感度が落ち込む。
これに対して、P偏光では、0.35μm付近から急に
感度が上昇して、感度が落ち込むS偏光よりも強い散乱
光強度が得られる。よって、0.35μmよりも大きな
パーティクル粒子を測定する場合には、P偏光を用いた
方がS偏向よりも高感度な測定を行える。
【0018】このようにS偏光とP偏光の2種類のレー
ザーを用いて測定を行うことにより、最も感度の高いパ
ーティクル測定が行える。
【0019】以下に本発明の第2の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図4は本発明の第2の実施
例の装置の光学系の構成の概略を示すものである。
【0020】21は波長594nmのP偏光するHe−
Neレーザー光源、22は波長633nmのS偏光する
He−Neレーザー光源である。レーザー光源21から
発せられたレーザー光は水平に置かれたベアシリコンウ
ェハ23に垂直に入射するように配置されている。他
方、レーザー光源22から発せられたレーザー光は水平
に置かれたベアシリコンウェハ23に仰角10度の低角
度で入射するように配置されている。また、このウェハ
23上で反射した散乱光が入射するように、偏光ビーム
スプリッタ24が置かれている。さらに、この偏光ビー
ムスプリッタ24によってP偏光とS偏光に分離された
光が入射するようにP偏光の受光部25とS偏光の受光
部26がそれぞれ配置されている。また、これらのP偏
光信号とS偏光信号とをコンピュータ27に入力される
ようしている。
【0021】以下このように構成された装置を用いてパ
ーティクル測定を行う場合の動作について説明する。
【0022】波長594nmのP偏光するHe−Neレ
ーザー光が、水平に置かれたウェハ23上に垂直に照射
される。他方、波長633nmのS偏光するHe−Ne
レーザー光はウェハ23上に仰角10度の低角度で照射
される。これらのレーザー光はウェハ23上の同一領域
に照射される。これらのレーザー光のウェハ23上で反
射された光は、偏光ビームスプリッタ24に入り、ここ
でP偏光成分とS偏光成分とに分離される。分離された
P偏光成分はP偏光の受光部25で電気信号として変換
される。また、分離されたS偏光成分はS偏光の受光部
26で電気信号として変換される。そして、これらの信
号出力がコンピュータ27に送られる。そして、ここで
計算処理によってパーティクル28の有無を検知し、粒
径別に計算する。
【0023】図5(a)に示すように、レーザー光を8
8〜90度程度の高角度で照射すると、ウェハ23上の
パーティクル28でレーザー光は散乱される。また、図
5(b)に示すように、レーザー光はウェハ23表面の
結晶起因パーティクル(以下COPという)29でも散
乱する。これらの2種類の散乱光は区別することができ
ない。したがって、被測定ウェハ23上にパーティクル
28とCOP29が同時に存在すると、パーティクル2
8とCOP29の両方を検出することになり、測定結果
を見る限り両者の区別ができない。しかしながら、CO
P29の欠陥は電気特性に影響を及ぼす可能性がある。
COP29の欠陥がエッチングされた跡であるCOP2
9自体は電気特性には影響を及ぼさないことが報告され
ている。したがって、パーティクル28であるか、CO
P29であるかを区別することが必要になってくる。
【0024】ここで、レーザー光を約10度の低角度で
ウェハ23に照射したところを図5(c),(d)に示
す。ウェハ23上のパーティクル28による散乱とCO
P29による散乱の状態にはかなり違いがある。レーザ
ー光を低角度でウェハ23に照射することにより、ウェ
ハ23表面のCOP29での散乱はかなり抑えられたも
のになる。したがって、レーザー光を低角度でウェハ2
3に照射すれば、ウェハ23表面のCOP29の影響を
受けず、パーティクル28だけの測定を行うことが可能
となる。
【0025】このように2種類のレーザーのうち、少な
くとも一つ以上を低角度で照射することにより、COP
29を測定せずに、パーティクル28だけを測定するこ
とが可能になる。
【0026】第3の実施例は第2の実施例の構成におい
て、ウェハ上に少なくとも1層以上の反射膜が形成され
た構成を有するものである。たとえば、ウェハ表面にポ
リシリコン膜が500nm成膜されている場合には、9
0度程度の高角度でレーザーを照射した場合にはポリシ
リコン膜の表面で乱反射し、パーティクル測定が正確に
は行えない。ここで、片方のレーザー光をたとえば10
度程度の低角度でウェハ上に照射することで、ポリシリ
コンの表面上の乱反射の影響を低く抑えることができ
る。よって、ポリシリコン上のパーティクルの測定が行
える。このようにウェハ上に少なくとも1層以上の反射
膜が形成された場合のパーティクル測定が可能となる。
【0027】
【発明の効果】本発明は、ウェハに垂直入射するように
置かれたP偏光するHe−Neレーザー光を発振する光
源とS偏光するHe−Neレーザー光を発振する光源と
からなる構成を有するため、ウェハ上のパーティクルを
高感度で測定を行うことのできる優れた検査方法を実現
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるパーティクル検査装
置の光学系を示す構成図
【図2】本発明の一実施例におけるパーティクル検査装
置の走査系を示す構成図
【図3】S偏光レーザー(波長633nm)、P偏光レ
ーザー(波長594nm)の、パーティクル粒子の粒径
に対する散乱光強度を示す図
【図4】本発明の第2の実施例の装置の光学系の構成の
概略を示す図
【図5】レーザー光の照射方向とウェハ上のパーティク
ル・ウェハ表面の結晶起因パーティクルによる光散乱状
態との関係を示す図
【図6】従来のパーティクル検査装置の構成図
【符号の説明】
11,12 レーザー光源 13 ウェハ 14 偏光ビームスプリッタ 15,16 受光部 17 コンピュータ 18 パーティクル 19 ステージ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板と、前記半導体基板に垂直入
    射するように置かれたP偏光したレーザー光を発振する
    光源と、前記半導体基板に垂直入射するように置かれた
    S偏光したレーザー光を発振する光源と、前記半導体基
    板で反射した光をP偏向成分とS偏向成分とに分離する
    ビームスプリッターと、分離した前記P偏向成分を受光
    する第1の受光部と、分離した前記S偏向成分を受光す
    る第2の受光部と、前記第1、第2の受光部からの信号
    を処理するコンピュータとを備えたパーティクル測定装
    置。
  2. 【請求項2】 半導体基板と、前記半導体基板に垂直入
    射するように置かれたP偏光したレーザー光を発振する
    光源と、前記半導体基板に低角度で入射するS偏光した
    レーザー光を発振する光源と、前記半導体基板で反射し
    た光をP偏向成分とS偏向成分とに分離するビームスプ
    リッターと、分離した前記P偏向成分を受光する第1の
    受光部と、分離した前記S偏向成分を受光する第2の受
    光部と、前記第1、第2の受光部からの信号を処理する
    コンピュータとを備えたパーティクル測定装置。
  3. 【請求項3】 P偏光したレーザー光とS偏光したレー
    ザー光を半導体基板上の同一領域に垂直に照射し、前記
    半導体基板上に照射したレーザー光の反射光をP偏向成
    分とS偏向成分とに分離し、分離した前記P偏向成分と
    前記S偏向成分を受光し、前記受光した光強度を電気信
    号に変換し、前記電気信号を計算処理することを特徴と
    するパーティクル検査方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990071140A (ko) * 1998-02-27 1999-09-15 윤종용 반도체 검사설비의 레이저 스캐터링장치
JP2007121291A (ja) * 2005-10-24 2007-05-17 General Electric Co <Ge> 物体を検査する方法および装置
JP2007243164A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Asml Netherlands Bv リソグラフィシステム、センサ、および基板のプロパティを測定する方法
JP2009162593A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Corp 微細構造物の欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP2010223964A (ja) * 2010-04-26 2010-10-07 Hitachi Ltd 欠陥検査装置およびその方法
WO2011001687A1 (ja) * 2009-07-01 2011-01-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法およびその装置
CN112229857A (zh) * 2020-12-14 2021-01-15 紫创(南京)科技有限公司 半导体检测装置及检测方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990071140A (ko) * 1998-02-27 1999-09-15 윤종용 반도체 검사설비의 레이저 스캐터링장치
JP2007121291A (ja) * 2005-10-24 2007-05-17 General Electric Co <Ge> 物体を検査する方法および装置
JP2007243164A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Asml Netherlands Bv リソグラフィシステム、センサ、および基板のプロパティを測定する方法
JP2009162593A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Corp 微細構造物の欠陥検査方法及び欠陥検査装置
US8614415B2 (en) 2007-12-28 2013-12-24 Nec Corporation Defect inspection method of fine structure object and defect inspection apparatus
WO2011001687A1 (ja) * 2009-07-01 2011-01-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法およびその装置
JP2011013077A (ja) * 2009-07-01 2011-01-20 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法およびその装置
US8885037B2 (en) 2009-07-01 2014-11-11 Hitachi High-Technologies Corporation Defect inspection method and apparatus therefor
JP2010223964A (ja) * 2010-04-26 2010-10-07 Hitachi Ltd 欠陥検査装置およびその方法
CN112229857A (zh) * 2020-12-14 2021-01-15 紫创(南京)科技有限公司 半导体检测装置及检测方法

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