DE19804370A1

DE19804370A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Oberflächenzustandes eines Wafers

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Publication number: DE19804370A1
Application number: DE19804370A
Authority: DE
Inventors: Masao Watanabe
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: GB9802397D0; US6172749B1; GB2321964A; GB2321964B; JPH10221268A; DE19804370C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Inspizie rung eines Halbleiterwafers in Hinblick auf eine besondere Verunreinigung.

Die Verfahren zur Herstellung hochdichter integrierter Schaltkreise (IC's) auf Si-Wafern und GaAs-Wafern werden von Jahr zu Jahr komplizierter und anspruchs voller, und diese integrierten Schaltkreise werden weiter in ihrer Größe kleiner und kleiner. Aus diesen Gründen stellt die Verunreinigung der Halbleiterwafer mit feinen Partikeln ein ernsthaftes Problem dar. Weil die Querverbindungen an Halbleiter-Wafern eine Breite kleiner als 5 µm aufweisen, wird die Leistung von IC-Chips verringert und die Ausbeute an IC-Chips verringert durch eine Verunreini gung, die durch feine Partikel verursacht ist, deren Größe im Bereich von 0,5 µm bis einige µm liegt, und insbesondere durch eine Verunreinigung durch feine Me tallpartikel. Es ist daher notwendig, Wafer in Hinblick auf eine besondere Verun reinigung in verschiedenen Stadien der Halbleiterwafer-Herstellung zu inspizieren bzw. zu überwachen. Es ist wichtig, Wafer schnell aus dem Herstellungsverfahren zu entnehmen und die entnommenen Wafer zu inspizieren und auch die Wafer mit einem zerstörungsfreien Untersuchungsverfahren zu inspizieren.

Beispielsweise ist es für das Detektieren eines einzelnen feinen Partikels mit einer Größe von 0,5 µm auf einem 8-Zoll-Wafer notwendig, 10⁶ Spots auf dem Wafer in seiner Gesamtheit zu beobachten, und zwar wegen der Größe eines detektierbaren Beobachtungsfeldes, das verfügbar ist. Infolge der vielen Beobachtungsspots ist es sehr zeitaufwendig, den Wafer zu inspizieren, und sind die Inspektionsverfahren, die die Anfordernisse an eine schnelle Beobachtung erfül len können, beschränkt.

Grundvoraussetzungen für das Analysieren von Wafern in Hinblick auf auf ihnen befindliche feine Partikel umfassen das Freisein der Wafer von Verunreinigungen und auch das Freisein der Wafer von Beschädigungen. Es ist für eine solche Waferanalyse auch wichtig, die Zahl, Größe und Art feiner Partikel zu bestimmen, die auf den Wafern vorhanden sind.

Ein Inspektionsverfahren, das gegenwärtig in Betracht gezogen wird, besteht darin, die Mie-Streuung durch feine Partikel zu detektieren, um dadurch die feinen Partikel zu detektieren. Es nimmt eine Zeit von mehr als zehn Minuten in An spruch, um einen Wafer in seiner Gesamtheit nach dem Mie-Streuungs-Inspektions verfahren abzutasten.

Wenn ein feiner Partikel detektiert wird, ist es üblich, die Art des detektierten fei nen Partikels zu identifizieren. Generell umfassen elementare analytische Verfah ren zum Identifizieren der Art eines feinen Partikels ein EPMA (Electron Probe Micro Analysis)- und ein AES (Auger Electron Spectroscopy)-Verfahren. Jedes dieser elementaren analytischen Verfahren macht es erforderlich, daß der zu in spizierende Wafer in einem Vakuumbehälter angeordnet wird und jeder Partikel in Hinblick auf seine Art während einer Zeitspanne von etwa fünf Minuten analysiert wird.

Bei diesen elementaren analytischen Verfahren ist es notwendig, den Wafer mit einem Elektronenstrahl mit einer Energie in der Größe 10 keV oder größer zum Identifizieren der Art eines feinen Partikels auf dem Wafer zu bestrahlen, was zu einer Beschädigung des Wafers führt. Bei der Bestrahlung mit einem Elektronen strahl wird ein organischer feiner Partikel auf dem Wafer in eine Kohlenstoffver unreinigung zersetzt, die auf dem Wafer zurückbleibt. Soweit die Herstellung von IC-Chips in einem Ultra-Reinraum stattfindet, ist die Vorrichtung für die Partikelin spektion ihrerseits für eine Verunreinigung verantwortlich.

Infolge der verschiedenen obenangegebenen technischen Einschränkungen bis her steht keine praktisch nutzbare Partikelinspektionsvorrichtung zur Verfügung, die bei dem Verfahren der Herstellung von IC-Chips verwendet werden kann.

Wie oben beschrieben, nimmt es mehr als 10 Min. in Anspruch, einen 8-Zoll-Wafer in seiner Gesamtheit nach dem Mie-Streuungs-Inspektionsverfahren ab zutasten, und nimmt es mehr als 5 Min. zusätzlich in Anspruch, um die Art eines detektierten feinen Partikels zu identifizieren. Das Mie-Streuungs-Inspektions verfahren und das Verfahren zum Identifizieren der Art eines detektierten feinen Partikels können die gewünschten Anforderungen für eine schnelle Beobachtung nicht erfüllen.

Die Nachteile des EPMA-Verfahrens und des AES-Verfahrens zum Identifizieren der Art von feinen Partikeln bestehen darin, daß die zu inspizierenden Wafer durch einen für die Inspektion verwendeten Elektronenstrahl beschädigt werden und daß die Tendenz besteht, daß die Partikelinspektionsvorrichtung ihrerseits den Reinraum verunreinigt.

Es daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren des Oberflächenzustandes eines Wafers zu schaffen, die in der Pra xis in einem Waferherstellungssystem eingebaut werden können.

Es hat das Bedürfnis für eine praktisch nutzbare Vorrichtung zum Detektieren eines feinen Partikels auf einem Wafer bestanden, wobei diese Vorrichtung in der Lage sein soll, eine Waferoberfläche mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Sensitivität zu analysieren, in ihrer Größe klein und preiswert herstellbar sein soll, nicht als eine Quelle einer Verunreinigung dienen soll und den Wafer während des Analysierens desselben nicht beschädigen soll.

Damit die Vorrichtung nicht zu einer Quelle für eine Verunreinigung wird, ist es erforderlich, einen Wafer aus einem Herstellungsverfahren zu entfernen, den entfernten Wafer zu inspizieren, um verunreinigende feine Partikel schnell zu analysieren, und den Wafer in die Herstellungslinie zurückzuführen.

Zur Lösung der obenangegebene Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Verfahren zum Detektieren des Oberflächenzustandes eines Wafers, umfassend die Schritte des Aufbringens eines Meßlichtes auf einen Wafer von der Rückseite desselben aus derart, daß das Meßlicht eines totale Reflexion von einer Oberflä che des Wafers erfährt, um hierdurch ein Nahfeld-Streulicht auf der Oberfläche des Wafers zu erzeugen, und des Beobachtens des zerstreuten Lichts, das durch das Nahfeld-Streulicht erzeugt wird, um den Oberflächenzustand des Wafers zu detektieren.

Ein auf der Oberfläche des Wafers entwickeltes Phänomen kann auf der Grund lage eines Musters des zerstreuten Lichts bestimmt werden.

Auf der Oberfläche des Wafers zu bestimmende Phänomene können einen feinen Partikel auf der Oberfläche des Wafers, eine Oberflächenunregelmäßigkeit der Oberfläche des Wafers und einen IC-Mustergraben umfassen. Das Verfahren kann weiter umfassen den Schritt des Vergleichens von Mustern zerstreuten Lichts, die durch die zu bestimmenden Phänomene auf der Oberfläche des Wafers erzeugt worden sind, mit dem Muster des zerstreuten Lichts, das durch das Phänomen erzeugt worden ist, um hierdurch das auf der Oberfläche des Wafers entwickelte Phänomen zu bestimmen.

P-polarisiertes Licht kann als das Meßlicht Anwendung finden, um das Nahfeld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu schaffen.

Alternativ kann p-polarisiertes Licht als das Meßlicht verwendet werden, um das Nahfeld-Streulicht als p-polarisiertes Licht schaffen; kann s-polarisiertes Licht als das Meßlicht verwendet werden, um das Nahfeld-Streulicht als s-polarisiertes Licht zu schaffen; und kann das auf der Oberfläche des Wafers entwickelte Phä nomen aus dem Verhältnis zwischen der Intensität des erstes zerstreuten Lichts, das aus dem Nahfeld-Streulicht als p-polarisiertem Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers erzeugt worden ist, und der Intensität des zweiten zer streuten Lichts bestimmt werden, das von dem Nahfeld-Streulicht als s-polari siertem Licht an dem genannten Spot erzeugt worden ist.

Das Verfahren kann weiter umfassen den Schritt des Vergleichens der Intensität des zerstreuten Lichts, das aus dem Nahfeld-Streulicht als das p-polarisierte Licht an einem Spot an der Oberfläche des Wafers erzeugt worden ist, wo ein feiner Partikel aus Metall als vorhanden angenommen worden ist, mit vorbestimmten Daten zur Bestimmung der Art des Metalls des feinen Partikels an dem Spot.

Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zum Detektieren des Oberflächenzu standes eines Wafers vorgesehen, die eine X-Y-Plattform zur dortigen Ablage rung eines Wafers, eine Laserstrahlquelle zum Abgeben eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge zur Übertragung durch den Wafer hindurch, wobei die Laser strahlquelle so angeordnet ist, daß der Laserstrahl auf den Wafer von dessen Rückseite aus derart zur Einwirkung gebracht wird, daß der Laserstrahl eine to tale Reflexion von einer Oberfläche des Wafers erfährt, um hierdurch ein Nah feld-Streulicht auf der Oberfläche des Wafers zu erzeugen, einen Schirm, der derart angeordnet ist, daß das mittels des Nahfeld-Streulichts erzeugte zerstreute Licht auf den Schirm projiziert wird, eine Bilddarstellungseinrichtung zur Darstellung eines Bildes des auf den Schirm projizierten zerstreuten Lichts, einen Speicher zum Speichern von Mustern des zerstreuten Lichts, das durch das Phänomen und unterschiedliche Kombinationen hiervon auf der Oberfläche des Wafers erzeugt worden ist, und einen Regler zur Betätigung der X-Y-Plattform, um den Wafer mit dem Laserstrahl abzutasten und den Oberflächenzustand des Wafers aus dem Muster des zerstreuten Lichts, das mittels der Bilddarstellungseinrichtung bildhaft dargestellt worden ist, und aus dem Muster des in dem Speicher gespeicherten zerstreuten Lichts zu bestimmen.

Das Phänomen kann einen feinen Artikel auf der Oberfläche des Wafers, eine Oberflächenunregelmäßigkeit der Oberfläche des Wafers und einen IC-Muster graben umfassen, und der Regler kann Mittel zum Vergleichen der gespeicherten Muster des zerstreuten Lichts, das mittels des Phänomens erzeugt worden ist, mit dem Muster des zerstreuten Lichts, das mittels der Bilddarstellungseinrichtung bildhaft dargestellt worden ist, umfassen, um ein auf der Oberfläche des Wafers entwickeltes Phänomen zu bestimmen.

Die Laserstrahlquelle kann p-polarisiertes Licht als den Laserstrahl abgeben, um das Nahfeld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu erzeugen.

Die Laserstrahlquelle kann eine erste Laserstrahlquelle zur Abgabe von p-polari siertem Licht als Laserstrahl umfassen, um das Nahfeld-Streulicht als p-polari siertes Licht zu schaffen, und eine zweite Laserstrahlquelle zum Abgeben von s-polarisiertem Licht als Laserstrahl umfassen, um das Nahfeld-Streulicht als s-po larisiertes Licht zu schaffen, und der Regler kann ein Mittel zum Bestimmen eines auf der Oberfläche des Wafers entwickelten Phänomens aus dem Verhältnis zwi schen der Intensität des ersten zerstreuten Lichts, das mittels des Nahfeld-Streu lichts als p-polarisiertes Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers er zeugt worden ist, und der Intensität des zweiten zerstreuten Lichts umfassen, das aus dem Nahfeld-Streulicht als s-polarisiertes Licht an dem einen Spot erzeugt worden ist.

Der Regler kann ein Mittel zum Vergleichen der Intensität des ersten zerstreuten Lichts, das aus dem Nahfeld-Streulicht als p-polarisiertes Licht an einem Spot an der Oberfläche des Wafers erzeugt worden ist, wo ein feiner Partikel aus Metall als vorhanden angenommen bzw. festgestellt worden ist, mit vorbestimmten Da ten umfassen, um die Art des Metalls des feinen Partikels an dem Spot zu be stimmen.

Der Schirm kann in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° geschwenkt sein.

Die Prinzipien der Inspektion des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach folgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Wenn Licht aus einem Si-Wafer in Luft austritt, kann das Licht eine totale Refle xion erfahren. Der kritische Winkel θc, der der kleinste Winkel ist, bei dem die to tale Reflexion auftritt, wird ausgedrückt durch sinΘc=n₂/n₁ (wobei n₁ und n₂ die Brechungsindizes des Si-Wafers bzw. von Luft sind) Da der Brechungsindex n₁ des Si-Wafers 1,5 ist, mißt der kritische Winkel θc 42°. Wenn ein Laserstrahl in dem Si-Wafer von dessen Rückseite aus unter einem Einfallswinkel größer als der kritische Winkel θc eintritt, erfährt der Laserstrahl eine totale Reflexion. Wie aus den Goos Haenchen-Effekt bekannt ist, wird der Punkt, an dem das Licht total reflektiert wird, aus der Oberfläche des Si-Wafers um die Wellenlänge (λ₂) des einfallendes Lichts verschoben, wie im Bereich I in Fig. 1 dargestellt ist, und wird eine evaneszente Welle über der Oberfläche des Si-Wafers mit der Wellenlänge λ_e (= λ₂/sinθ_c) erzeugt.

Erfindungsgemäß wird Licht auf dem Wafer von dessen Rückseite aus zur Einwir kung gebracht, und tritt dieses Lichts durch den Wafer hindurch, und wird Nah feld-Streulicht (evaneszente Welle), das durch einen feinen Partikel auf der Oberfläche des Wafers zerstreut worden ist, dazu verwendet, den feinen Partikel zu detektieren. Wenn der zu inspizierende Wafer ein Si-Wafer ist, wird, weil dann die Wellenlänge des durch den Si-Wafer hindurch übertragenen Lichts 1,1 µm oder mehr mißt, mittleres Infrarotlicht als das durch den Si-Wafer hindurch zu übertragendes Licht verwendet.

Die Prinzipien der erfindungsgemäßen Beobachtung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2(a) und 2(b) beschrieben. Streulicht, das als evaneszente Welle 203 bezeichnet ist, tritt aus der Oberfläche des Wafers mit einem Abstand von etwa 1 µm aus und wird durch einen feinen Partikel 201 auf den Wafer zer streut und als Streulicht, das als Streuwelle 202 bezeichnet ist, beobachtet. Das zerstreute Licht besitzt ein Streumuster, das sich in Abhängigkeit von der Gestalt des feinen Partikels 201 verändert.

Wenn die Gestalt des feinen Partikels 201 kugelförmig oder in Vertikalrichtung länglich ist, wobei sich seine Längsrichtung rechtwinklig zur Oberfläche des Wafers erstreckt, ist das zerstreute Licht dann in Bewegungsrichtung des Lichts sowohl nach vorn als auch nach hinten intensiv, wie in Fig. 2(a) dargestellt ist. Wenn die Gestalt des feinen Partikels 201 in Horizontalrichtung länglich ist, wobei sich seine Längsrichtung parallel zur Oberfläche des Wafers erstreckt, ist das zerstreute Licht in der Richtung rechtwinklig zur Oberfläche des Wafers intensiv, wie in Fig. 2(b) dargestellt ist.

Die Gestalt von feinen Partikeln auf Wafern kann auf der Grundlage der obigen Prinzipien identifiziert werden. Es ist im Stand der Technik bekannt, daß sich die Intensität des zerstreuten Lichts in Abhängigkeit davon unterscheidet, ob der feine Partikel, der das Licht zerstreut, metallisch ist oder nicht. Siehe beispiels weise P. K. Aravind und H. Metiu: Service Science 124 (1983) 550. R. Ruppin: Service Science 127 (1983) 108.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen erregt ein feiner Parti kel 301 aus Metall aus der Oberfläche eines Wafers Plasmaoszillationen, um einfallendes Nahfeld-Streulicht zu zerstreuen, um hierdurch das Streulicht zu be günstigen, wobei eine expandierte Streuwelle 302 geschaffen bzw. erzeugt wird, die das zerstreute Licht mit erhöhter Intensität ist. Die obenangegebenen Veröf fentlichungen zeigen theoretisch, daß die Intensität des Lichts, das mittels eines feinen Partikels aus Metall zerstreut wird, mehr als 100 mal größer als die Inten sität von Licht ist, das mittels eines nicht-metallischen feinen Partikels zerstreut wird, dies auf der Grundlage des obengenannten Effekts.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann theoretisch dazu verwendet werden, feine Partikel ohne Rücksicht auf die Art der feinen Partikel zu detektieren. Jedoch wird angenommen, daß das Verfahren in hohem Maße sensitiv ist, insbesondere wenn es dazu verwendet wird, feine Partikel aus Metall zu detektieren, und zwar wegen des obenbeschriebenen Intensitätsmusters des zerstreuten Lichts.

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen, die Beispiele der Erfindung darstellen bzw. erläutern; in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Prinzipien der erfindungsgemäßen Inspektion;

Fig. 2(a) und 2(b) schematische Darstellungen der Prinzipien der erfindungs gemäßen Beobachtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Prinzipien der erfindungsgemäßen Beobachtung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Inspektionsvorrichtung einer ersten Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein Fließdiagramm des Arbeitsablaufs eines Reglers der in Fig. 4 dar gestellten Inspektionsvorrichtung zum Detektieren des Oberflächenzu standes eines Wafers;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Laserstrahlquelle bei einer Inspektionsvor richtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Laserstrahlquelle bei einer Inspektionsvor richtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ein Fließdiagramm des Arbeitsablaufs der Inspektionsvorrichtung der in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsform;

Fig. 9 ein Fließdiagramm des Arbeitsablaufs einer Inspektionsvorrichtung einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Erste Ausführungsform

Fig. 4 zeigt in Blockform eine Inspektionsvorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Inspektionsvorrichtung ist in einem Reinraum eines Waferherstellungsraums eingebaut und inspiziert einen Wafer in der Atmosphäre in dem Reinraum.

Gemäß Darstellung in Fig. 4 ist ein zu inspizierender Wafer 403 auf einer X-Y-Plattform 401 angeordnet, die mit einer hohen Geschwindigkeit in X- und in Y-Richtung bewegt werden kann.

Eine Laserstrahlquelle 413 gibt einen Laserstrahl 402 mit mittlerem Infrarot mit einer Wellenlänge von 1,2 µm ab, der auf dem Wafer 403 zur Einwirkung zu brin gen und durch diesen hindurch zu übertragen ist. Die Laserstrahlquelle 413 ist unter der Rückseite des Wafers 403 fest angeordnet und so ausgerichtet, daß sie den Laserstrahl 402 in Richtung zu dem Wafer 403 unter einem derartigen Ein fallwinkel ausrichtet, daß der Laserstrahl 402 eine totale Reflexion an der oberen beobachteten Oberfläche des Wafers 403 erfährt. Ein Linsensystem (nicht darge stellt) zum Zerstreuen oder Sammeln des Laserstrahls 402, um eine beobachtete Fläche des Wafers 403 abzudecken, ist zwischen der Laserstrahlenquelle 413 und dem Wafer 403 angeordnet.

Die X-Y-Plattform 401 ist mit einer hohen Geschwindigkeit bewegbar, damit der Laserstrahl 402 die beobachtete Fläche des Wafers 403 abtasten kann. Wenn kein feiner Partikel auf der beobachteten Oberfläche des Wafers 403 vorhanden ist, wird kein zerstreutes Licht von der beobachteten Oberfläche des Wafers 403 aus erzeugt. Wenn ein feiner Partikel 404 an einem Spot vorhanden ist, an dem der Laserstrahl 402 von der beobachteten Oberfläche des Wafers 403 aus total reflektiert wird, wird zerstreutes Licht von der beobachteten Oberfläche des Wafers 403 erzeugt. Eine Lichtabsorptionseinrichtung 406 zum Beseitigen von Störlicht ist unter der X-Y-Plattform 401 und auf dem Weg des reflektierten Laser strahls von dem Wafer 403 aus angeordnet.

Zerstreutes Licht wird auf einem Schirm 405 beobachtet, der in der Richtung an geordnet ist, in der sich das zerstreute Licht bewegt, wobei der Schirm 405 in Hinblick auf Infrarotlicht semitransparent ist.

Eine Abbildung des zerstreuten Lichts auf dem Schirm 405 wird mittels einer Bild darstellungseinrichtung 408 abgebildet, die eine CCD-Kamera für mittleres Infra rot umfaßt, und wird mittels einer Bildprozessors 408 in ein Bildsignal, beispiels weise in ein Videosignal, umgewandelt, das an einen Regler 407 übertragen wird.

Der Regler 407 ist mit dem Bildprozessor 409, einer Eingabeeinrichtung 410, einem Speicher 411 zur Speicherung eines Arbeitsprogramms des Reglers 407 und von für die Analyse von Bilden notwendigen Daten und mit einer Ausgabeein richtung 412 verbunden. In Reaktion auf von der Eingabeeinrichtung 410 einge gebene Befehle arbeitet der Regler 407 nach dem in dem Speicher 411 gespei cherten Programm, um das Material, die Größe und die Gestalt eines feines Par tikels auf der Grundlage des Musters und der Intensität des zerstreuten Lichts zu analysieren, das durch ein Bildsignal repräsentiert ist, das von dem Bildprozessor 409 aus abgegeben wird; weiter gibt der Regler 407 Daten, die für das analysierte Material, die Größe und die Gestalt repräsentativ sind, an die Ausgabeeinrichtung 412 ab, die einen Drucker, eine Anzeigeeinheit etc. umfassen kann; und schließ lich betätigt der Regler 407 die X-Y-Plattform 401 auf der Grundlage des analy sierten Materials, der Größe und der Gestalt. Die X-Y-Plattform 401 kann betätigt werden, um beispielsweise diejenigen Spots auf dem Wafer 403 erneut zu inspi zieren, an denen feine Partikel mittels des zerstreuten Lichts detektiert worden sind.

Wafer können Oberflächen Unregelmäßigkeiten aufweisen, die bei dem Maskie ren und den Ionenimplantationsvorgängen entwickelt worden sind, und können auch Gräben aufweisen, die durch einen Ätzvorgang für die Ausbildung eines IC-Musters erzeugt worden sind. Da diese Oberflächenunregelmäßigkeiten und Grä ben die Bedingungen der totalen Reflexion auf der Oberfläche des Wafers 403 unterbrechen, können sie zerstreutes Licht wie in dem Fall feiner Partikel erzeu gen.

Die auf Wafern zur Ausbildung eines IC-Musters erzeugten Gräben können hin sichtlich ihrer Gestalten und Positionen bestimmt bzw. bestätigt werden. Wenn von Wafern ausgehendes zerstreutes Licht beobachtet wird, ist es vom Stand punkt des Qualitätsmanagements wichtig, dabei zu identifizieren, ob das zer streute Licht durch einen feinen Partikel, eine Oberflächenunregelmäßigkeit oder einen Graben erzeugt worden ist.

Weil sich ein feiner Partikel, eine Oberflächenunregelmäßigkeit und ein Graben (nachfolgend als "Phänomene" bezeichnet) auf einem Wafer hinsichtlich ihrer Gestalt voneinander unterscheiden, unterscheiden sich auch die Muster des hier durch zerstreuten Lichts voneinander. Die Muster des durch unterschiedliche Kombinationen der Phänomene, beispielsweise durch einen auf einer Oberflä chenunregelmäßigkeit befindlichen feinen Partikel, erzeugten Lichts unterschei den sich ebenfalls voneinander.

Der Speicher 411 speichert Daten, die für Muster von zerstreutem Licht reprä sentativ sind, das durch Phänomene und unterschiedliche Kombinationen dessel ben erzeugt wird. Der Regler 407 bestimmt einen Oberflächenzustand des Wafers 403 unter Bezugnahme auf die in dem Speicher 411 gespeicherten Daten.

Fig. 5 zeigt einen Arbeitsablauf des Reglers 407 zum Detektieren eines Oberflä chenzustandes des Wafers 403.

Wenn der Regler 407 zu arbeiten beginnt, bewegt der Regler 407 die X-Y-Platt form 401, um den Laserstrahl 402 von der Laserstrahlquelle 413 aus auf die be obachtete Fläche des Wafers 403 zur Einwirkung zu bringen, und liest er Abbil dungen des zerstreuten Lichts von einer Vielzahl von Meßspots auf dem Wafer 403 in einem Schritt S601. Dann vergleicht der Regler 407 das Bild bzw. die Ab bildung des zerstreuten Lichts von einem der Meßpunkte mit den Mustern des zerstreuten Lichts, das in dem Speicher 411 gespeichert ist, und bestimmt er den Meßspot, dessen Bild zerstreuten Lichts am nächsten bei einem der Muster zer streuten Lichts liegt, das unter dem Phänomen leidet, das das am nächsten lie gende Muster zerstreuten Lichts in einem Schritt S602 erzeugt hat. Wenn kein Bild zerstreuten Lichts bei einem der Meßspots detektiert wird, wird die Oberflä che des Wafers 403 an dem Meßpunkt als normal beurteilt. Danach stellt der Regler 407 fest, ob er alle Meßspots in einem Schritt S603 beurteilt hat oder nicht. Wenn alle Meßspots beurteilt worden sind, wird der Arbeitsvorgang been det. Wenn es noch Meßspots gibt, die noch nicht beurteilt worden sind, geht die Regelung zu Schritt S602 zurück, und werden die Schritte S602 und S603 wie derholt.

Bei der erfindungsgemäßen Bestimmung eines Oberflächenzustandes des Wafers 403 auf der Grundlage von Mustern des zerstreuten Lichts spielt ein opti sches System zur Beobachtung von Mustern des zerstreuten Lichts eine wichtige Rolle. In Fig. 4 ist die Laserstrahlquelle 413 so ausgerichtet, daß sie den Laser strahl 402 in Richtung zu dem Wafer 403 unter einem solchen Einfallswinkel aus richtet, daß der Laserstrahl 402 eine totale Reflexion an der oberen beobachteten Oberfläche des Wafers 403 erfährt. Für die wirksame Beobachtung zerstreuten Lichts spielt der Winkel, unter dem der Schirm 405 gegenüber dem Wafer 403 verschwenkt bzw. geneigt ist, neben dem Abstand und Berücksichtigung von Ab messungen eine vorherrschende Rolle.

Es ist ein Versuch bei verschiedenen Schwenkwinkeln des Schirms 405 durch geführt worden. Als Folge des Versuchs wurde herausgefunden, daß Bilder zer streuten Lichts gut detektiert wurden, wenn der Schirm 405 gegenüber dem Wafer 403 unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90°, vorzugsweise in der Nähe von 80°, geneigt war, wie sich aus den Intensitäten und Abbildungen zerstreuten Lichts bestätigt hat. Daher sollte der Schirm 405 gegenüber dem Wafer 403 vor zugsweise in einem solchen Winkelbereich geneigt sein.

Erfindungsgemäß wird wie oben beschrieben die Gestalt eines feinen Partikels, der zerstreutes Licht auf der Grundlage des Goos Haenchen-Effekts erzeugt hat, durch Beobachtung des zerstreuten Lichts identifiziert, und wird die Art des feinen Partikels auf der Grundlage des Umstandes identifiziert, daß die Intensität des zerstreuten Lichts durch Plasmaoszillationen identifiziert wird, die sich in Abhän gigkeit von der Art des feinen Partikels voneinander unterscheiden. Besondere Ausführungsformen der Erfindung werden weiter unten beschrieben.

Zweite Ausführungsform

P-polarisiertes Streulicht, dessen elektrische Lichtfeldkomponente in der Einfalls ebene liegt und das eine elektrische Feldkomponente rechtwinklig zu der Ober fläche des Wafers aufweist, erfährt eine Resonanzabsorption durch einen feinen Partikel aus Metall (einen feinen Partikel aus Metall, der mit der Oberfläche des Wafers nicht chemisch verbunden ist, sondern mit der Oberfläche des Wafers in weichem Kontakt steht: einem feinen Partikel, der in dem elektrischen Feld des Streulichts teilweise eingebettet ist), wobei das elektrische Feld des Lichts auf der Oberfläche des feinen Partikels intensiviert wird, wodurch intensives zerstreutes Licht geschaffen wird. s-polarisiertes Streulicht rechtwinklig zu dem p-polarisier ten Streulicht erfährt jedoch fast keine Resonanzabsorption, weil seine Vibrationsart sich nicht nach Plasmaoszillationen richtet, und intensiviert zer streutes Licht nicht. Diese Intensivierung zerstreuten Lichts ist theoretisch und experimentell hinlänglich bekannt.

Die zweite Ausführungsform beruht auf der Tatsache, daß sich die Intensität des zerstreuten Lichts in Abhängigkeit von dem Polarisierungszustands eines Laser strahls ändert, der durch einen Wafer hindurch übertragen und auf einen feinen Partikel auf dem Wafer zur Einwirkung gebracht wird.

Fig. 6 zeigt in Blockform eine Laserstrahlquelle bei einer Inspektionsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Laserstrahlquelle, bezeichnet mit 501, gibt einen p-polarisierten Laserstrahl als einen Meßstrahl 502 ab. Andere Einzelheiten der Inspektionsvorrichtung der zweiten Ausführungsform sind iden tisch mit denjenigen der in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsform.

Die Laserstrahlquelle 501 kann einen Resonator umfassen, dessen Struktur ein Mittel zur Beschränkung eines polarisierten Zustands aufweist. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird nur p-polarisiertes Streulicht von dem Wafer aus erzeugt, wobei das mittels eines feinen Partikels aus Metall erzeugte zer streute Licht wirksam intensiviert wird, damit das zerstreute Licht mit erhöhter Sensitivität detektiert werden kann.

Dritte Ausführungsform

Fig. 7 zeigt in Blockform eine Laserstrahlquelle bei einer Inspektionsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Entsprechend der in Fig. 4 darge stellten Ausführungsform wird ein Phänomen an einem Meßspot durch die Gestalt des zerstreuten Lichts bestimmt, das durch das Phänomen erzeugt wird. Bei der in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsform wird jedoch das Material eines fei nen Partikels auf einem Wafer auf der Grundlage der Tatsache identifiziert, daß die Intensität des zerstreuten Lichts, das mittels eines feinen Partikels aus Metall von einem p-polarisierten Streulicht aus erzeugt wird, höher ist als die Intensität des zerstreuten Lichts, das von einem s-polarisierten Streulicht aus erzeugt wird.

Gemäß Darstellung in Fig. 7 weist die Inspektionsvorrichtung eine Laserstrahl quelle 503 zur Abgabe eines Laserstrahls, der sowohl p-polarisiertes Licht als auch s-polarisiertes Licht enthält, und einen Polarisator 504 zur Steuerung des Polarisierungszustandes des Laserstrahls von der Laserstrahlquelle 503 und zur Abgabe eines Meßlichts 505 auf. Weitere Einzelheiten der Inspektionsvorrichtung der dritten Ausführungsform sind identisch mit denjenigen der Inspektionsvor richtung der in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsform.

Bei der dritten Ausführungsform führt der Regler 407 zwei Meßzyklen für jeden Meßspot durch, d. h. einen Meßzyklus, bei dem die Laserstrahlquelle 503 einen Laserstrahl mit ausschließlich p-polarisiertem Licht abgibt, und einen Meßzyklus, bei dem die Laserstrahlquelle 503 einen Laserstrahl mit ausschließlich s-polari siertem Licht abgibt. Der Regler 407 vergleicht die Intensitäten des zerstreuten Lichts von jedem feinen Partikel, der in den jeweiligen Meßzyklen detektiert wor den ist, und beurteilt einen feinen Partikel, der festgestellt worden ist, nur dann, wenn ein Laserstrahl mit p-polarisiertem Licht abgegeben wird, oder einen feinen Partikel, von dem zerstreutes Licht mit höherer Sensitivität detektiert wird, als einen feinen Partikel aus Metall.

Fig. 8 zeigt einen Arbeitsablauf des Reglers 407 der Inspektionsvorrichtung der in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsform.

Wenn ein Materialidentifikationsvorgang begonnen wird, führt der Regler 407 einen Meßzyklus, der von einem Laserstrahl mit ausschließlich p-polarisiertem Licht (Meßzyklus 1) Gebrauch macht, und einen Meßzyklus, der einen Laserstrahl mit ausschließlich s-polarisiertem Licht (Meßzyklus 2) Gebrauch macht, für einen bestimmten Meßpunkt in den Schritten S701, S702 aus. Die Laserstrahlen kön nen von entsprechenden Laserstrahlquellen abgegeben werden. Danach ver gleicht der Regler 407 die Intensitäten von zerstreutem Licht, das mittels eines feinen Partikels auf einem Wafer erzeugt worden sind, in den Meßzyklen 1, 2 in einem Schritt S703. Wenn die Intensität des zerstreuten Lichts, das in dem Meß zyklus 1 festgestellt worden ist, ausreichend höher ist als die Intensität des zer streuten Lichts, das in dem Meßzyklus 2 festgestellt worden ist, oder nur die In tensität von zerstreutem Licht in dem Meßzyklus 1 festgestellt wird, dann beurteilt der Regler 407 den feinen Partikel als einen feinen Partikel aus Metall in Schritt S704. Wenn die Intensität des zerstreuten Lichts, das in dem Meßzyklus 1 fest gestellt worden ist, und die Intensität von zerstreutem Licht, das in dem Meßzy klus 2 festgestellt worden ist, im wesentlichen die gleichen sind (0 oder höher), beurteilt der Regler 407 den feinen Partikel als nicht-metallischen feinen Partikel oder als eine Oberflächenunregelmäßigkeit des Wafers in Schritt S705. Wenn kein zerstreutes Licht entweder in dem Meßzyklus 1 oder in dem Meßzyklus 2 festgestellt wird, trifft der Regler 407 in Schritt S706 eine Beurteilung, daß der Wafer eine normale Oberfläche aufweist, die frei von Oberflächenunregelmäßig keiten und feinen Partikeln ist. Nach den Schritten S704, S705, S706 trifft der Regler 407 in Schritt S707 eine Feststellung, ob er alle Meßpunkte beurteilt hat oder nicht. Wenn alle Meßpunkte beurteilt worden sind, wird der Arbeitsablauf beendet. Wenn mindestens ein Meßpunkt nicht beurteilt worden ist, kehrt die Re gelung zu Schritt S703 zurück, und werden die Schritte S703, S704, S705, S706, S707 wiederholt.

Der in Fig. 8 dargestellte Arbeitsablauf des Reglers 407 weist in dem Schritt S703 die Bestimmung auf, ob der feine Partikel ein feiner Partikel aus Metall ist oder ein nicht-metallischer feiner Partikel ist oder eine Oberflächenunregelmäßigkeit ist oder ob der Wafer eine normale Fläche aufweist. Der gleiche Schritt kann durch geführt werden, nachdem der in Fig. 5 dargestellte Beurteilungsvorgang in Hin blick auf diejenigen Meßpunkte, die als einen feinen Partikel enthaltend beurteilt worden sind, bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten ersten Ausführungsform durch geführt worden ist. Mit einer solchen Modifikation ist es möglich, jedes der Phä nomene zu bestimmten, d. h. eine feinen Partikel aus Metall, einen nicht-metalli schen feinen Partikel, eine Oberflächenunregelmäßigkeit, einen IC-Mustergraben oder eine Kombination hiervon, und kann die Gesamtzahl der Häufigkeit, mit der der Laserstrahl auf dem Wafer in zwei Meßzyklen zur Einwirkung gebracht wird, verringert werden, was es möglich macht, feine Partikel aus Metall schnell zu de tektieren.

Vierte Ausführungsform

Die oben angesprochenen Plasmaoszillationen werden nachfolgend weiter ins Detail gehend beschrieben. Plasmaoszillationen sind als kollektive Vibrationen freier Elektronen in einem Metall definiert. Freie Elektronen weisen einen geringe ren Energielevel auf, wenn sie vibrieren, im Vergleich zu dann, wenn sie sich gänzlich im Ruhezustand befinden, und dieses Phänomen ist das gleiche wie Nullpunkt-Vibrationen von Molekülen. Die Plasmafrequenz wird ausgedrückt durch:

ω_p ² = 4πne²/m,

wobei m die Masse eines Elektrons, d die Dichte freier Elektronen und e eine Elektronenladung bezeichnen. Die Oberflächenplasmafrequenz an der Oberflä che des Metalls wird ausgedrückt etwa durch:

ω_ps ² = 2πne²/m.

Die Energie der Oberflächenplasmaoszillationen ist geringer als die Energie inne rer Plasmaoszillationen.

Wenn die Frequenz von Streulicht mittleren Infrarot mit ω bezeichnet wird, dann wird das zerstreute Licht intensiver, da sich die Frequenz ω der Oberflächenplas mafrequenz ω_ps annähert, und sie ist die intensivste, wenn ω=ω_ps.

Die Dichte n freier Elektronen in einem Metall unterscheidet in Abhängigkeit von der Art des Metalls; der Wellenlängenbereich, in dem eine Plasmaabsorption auf tritt, unterscheidet sich ebenfalls in Abhängigkeit von der Art des Metalls. Für Metalle, wie beispielsweise Cu, Ag, deren Dichte freier Elektronen hoch ist, ist der Wellenlängenbereich, in dem eine Plasmaabsorption auftritt, ein blauer Bereich. Für Metalle, wie beispielsweise Fe, Ni etc., tritt eine Plasmaabsorption in einem roten Bereich auf. Daher ist zerstreutes Licht, das aus einem mittleren Infrarotlicht durch feine Partikel von Fe, Ni etc. erzeugt wird, intensiver als zerstreutes Licht, das aus mittlerem Infrarotlicht durch feine Partikel aus Cu erzeugt wird.

Wenn wie oben beschrieben zerstreutes Licht mit einer einzigen Wellenlänge be obachtet wird, verändert sich die Intensität des zerstreutes Lichts, weil sich der Wellenlängenbereich, in dem eine Plasmaabsorption auftritt, in Abhängigkeit von der Art des Metalls verändert. Andererseits kann wie anderweitig angegeben, die Art eines feinen Partikels aus Metall, der bei einer einzigen Wellenlänge beo bachtet worden ist, mittels der Intensität des zerstreuten Lichts identifiziert wer den. Die vierte Ausführungsform basiert auf diesem Prinzip.

Die Einzelheiten einer Inspektionsvorrichtung einer vierten Ausführungsform der Erfindung sind identisch mit denjenigen der Inspektionsvorrichtung der in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsform. Jedoch speichert der Speicher 411 eine Tabelle unterschiedlicher Metalle und unterschiedlicher Plasmaabsorptionswel lenlängen, die den Metallen entsprechen, wie nachfolgend angegeben wird.

Fig. 9 zeigt einen Arbeitsablauf des Reglers 407 der Inspektionsvorrichtung der vierten Ausführungsform der Erfindung.

Tabelle

Metall Name
Plasmaabsorptionswellenlänge
Metall 1	λ1
Metall 2	λ2
. . .	. . .
. . .	. . .
. . .	. . .
Metall n	λn

Bei der vierten Ausführungsform dient die Inspektionsvorrichtung zum Identifizie ren der Art eines feinen Partikels aus Metall auf einem Wafer. Vor dem Identifizie ren der Art eines solchen Partikels aus Metall ist es notwendig, den feinen Parti kel aus Metall auf dem Wafer festzustellen. Ein solcher Feststellungsvorgang kann mittels des in Fig. 8 dargestellten Arbeitsablaufs wie oben beschrieben durchgeführt werden.

Gemäß Fig. 9 liest, nachdem ein feiner Partikel aus Metall auf einem Wafer fest gestellt worden ist, der Regler 407 in Reaktion auf einen Befehl von der Eingabe einrichtung 410 aus, um die Art der feinen Partikel aus Metall zu bestimmen, die Intensitäten des zerstreuten Lichts an den jeweiligen Meßpunkten, die als solche mit feinen Partikeln aus Metall beurteilt worden sind, aus dem Speicher 411 in Schritt S801, und identifiziert der Regler dann die Art der feinen Partikel aus Me tall an den jeweiligen Meßpunkten mit maximaler Wahrscheinlichkeit aus den ein gelesenen Intensitäten des zerstreuten Lichts und dem Inhalt der obenangegebe nen und in dem Speicher 411 gespeicherten Tabelle in Schritt S802.

Da die Arten-Identifikation mit maximaler Wahrscheinlichkeit in Schritt S802 auf der Grundlage der Tatsache durchgeführt wird, daß das Meßlicht intensiver wird, wenn es sich der Plasmaabsorptionswellenlänge nähert, kann das Meßlicht eine einzige Wellenlänge aufweisen. Die Arten-Identifikation kann genauer durchge führt werden, indem eine Vielzahl von Meßlichtern mit unterschiedlichen Wellen längen (beispielsweise 1,2 µm und 2,0 µm) verwendet wird. Das in Fig. 5 darge stellte Bestimmungsverfahren und das in Fig. 8 dargestellte Bestimmungsverfah ren können mit einer Vielzahl von Meßlichtwellenlängen durchgeführt werden.

Nachfolgend wird die Zeitspanne beschrieben, die zur Durchführung von Mes sungen in erfindungsgemäßer Weise erforderlich ist.

Wenn ein Infrarot-Laserstrahl mittels einer Linse fokusiert wird, kann der Laser strahl zu einem Strahlspot mit einem Durchmesser von etwa 10 µm zusammengefaßt werden. Da ein 8-Zoll-Wafer einen Durchmesser von 200 mm aufweist, würde, wenn die Gesamtfläche des 8-Zoll-Wafers mit dem Strahlspot mit dem Durchmesser von 10 µm abgetastet werden soll, eine Gesamtzahl von 4×10⁸ Beobachtungsspot auf dem Wafer benötigt. Es ist praktisch unmöglich, den Wafer an 4×10⁸ Beobachtungsspots zu inspizieren.

Erfindungsgemäß wird der Laserstrahl aufeinanderfolgend zu Strahlspots mit Durchmessern von 10 mm, 1 mm, 0,1 mm und 0,01 mm (10 µm) mittels eines Lin sensystems zusammengefaßt.

Zunächst wird die Gesamtfläche des Wafers mit dem Strahlspot mit dem Durch messer von 10 mm abgetastet. Wenn das zerstreute Licht von 1% der Waferflä che (4 Beobachtungsspots) beobachtet wird, was ein maximaler Prozentsatz für Fehler ist, werden dann diese vier Beobachtungsspots je mit einem Durchmesser von 10 mm mit dem Strahlspot mit dem Durchmesser von 1 mm abgetastet. In die ser Weise werden die Beobachtungsspots in aufeinanderfolgenden Inspektions zyklen mit fortschreitend kleineren Strahlspotdurchmessern inspiziert, bis sie mit dem Strahlspot mit dem Durchmesser von 10 µm inspiziert werden.

Wenn zerstreutes Licht von 1% der bei jedem Inspektionszyklus verkleinerten Fläche beobachtet wird, wird dann schließlich die gesamte Waferoberfläche an etwa 30.000 Beobachtungspunkten beobachtet, und werden 256 feine Partikel bestimmt. Eine Zeitspanne von etwa 20 msek. Ist erforderlich, um einen Beobach tungspunkt zu inspizieren, und damit ist eine Gesamtzeitspanne von 20 msek. × 30.000 = 600 sek. = 10 Min. zum Inspizieren der gesamten Waferfläche erforder lich.

Die obenangegebene Zeitspanne wird aufgrund der Annahme berechnet, daß maximal mögliche Fehler oder feine Partikel auf dem Wafer vorhanden sind. Da her wird tatsächlich erwartet, daß die Inspektion des Wafers in einer kürzeren Zeitspanne abgeschlossen wird.

Mit der Anordnung der Erfindung werden anders als bei dem herkömmlichen EPMA- und dem herkömmlichen AES-Verfahren, die zum Identifizieren der Art feiner Partikel aus Metall verwendet werden, Phänomene auf Wafern, feine Parti kel aus Metall und Arten von feinen Partikeln aus Metall aus den Daten der Mu ster des zerstreuten Lichts, die in dem Speicher gespeichert sind, und aus beo bachteten Bildern zerstreuten Lichts bestimmt. Die tatsächlich für die erfindungs gemäßen Messungen erforderliche Zeitspanne ist eine Zeitspanne, während der Meßlicht auf den Wafern zur Einwirkung gebracht wird, und ein anschließender Detektierungsvorgang durch Bildbearbeitung durchgeführt wird. Die erfindungs gemäße Inspektionsvorrichtung ist in ihre Größe kleiner und weniger kostenauf wendig und erfordert eine kürzere Zeitspanne als die herkömmliche Vorrichtung zum Inspizieren von Wafern auf feine Partikel mit dem Mie-Streuverfahren, dem EPMA-Verfahren und dem AES-Verfahren und kann in einem Waferherstellungs system eingebaut werden.

Zwar sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Verwendung be sonderer Angaben beschrieben worden, jedoch dient diese Beschreibung aus schließlich Erläuterungszwecken, und ist es selbstverständlich, daß Veränderun gen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der nachfolgend angegebenen Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Detektieren des Oberflächenzustandes eines Wafers, umfas send die nachfolgend angegebenen Schritte:
zur Einwirkungbringen eines Meßlichtes auf einen Wafer von dessen Rückseite aus dies derart, daß das Meßlicht eine totale Reflexion von einer Fläche des Wafers erfährt, um hierdurch ein Nahfeld-Streulicht auf der Oberfläche des Wafers zu schaffen; und
Beobachten des durch das Nahfeld-Streulicht erzeugten zerstreuten Lichts, um den Oberflächenzustand des Wafers zu detektieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den folgenden Schritt: Bestimmen eines auf der Oberfläche des Wafers entwickelten Phänomens auf der Grundlage eines Musters des zerstreuten Lichts.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die auf der Oberfläche des Wafers zu be stimmenden Phänomene einen feinen Partikel auf der Oberfläche des Wafers, eine Oberflächenunregelmäßigkeit der Oberfläche des Wafers und einen IC-Mu stergraben umfassen, wobei das Verfahren weiter den folgenden Schritt umfaßt: Vergleichen von Mustern des zerstreuten Lichts, das mittels des auf der Oberflä che des Wafers zu bestimmenden Phänomens geschaffen worden ist, mit dem Muster des zerstreuten Lichts, das mittels des Phänomens erzeugt worden ist, um hierdurch das auf der Oberfläche des Wafers entwickelte Phänomen zu bestim men.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den folgenden Schritt: zur Einwirkungbringen von p-polarisiertem Licht als dem Meßlicht, um das Nah feld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu schaffen.

5. Verfahren nach Anspruch 2, weiter umfassend den folgenden Schritt: zur Einwirkungbringen von p-polarisiertem Licht als dem Meßlicht, um das Nah feld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu schaffen.

6. Verfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend den folgenden Schritt: zur Einwirkungbringen von p-polarisiertem Licht als dem Meßlicht, um das Nah feld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu schaffen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend die folgenden Schritte:
zur Einwirkungbringen von p-polarisiertem Licht als dem Meßlicht, um das Nah feld-Streulicht als p-polarisiertes Licht zu schaffen;
zur Einwirkungbringen von s-polarisiertem Licht als dem Meßlicht, um das Nah feld-Streulicht als s-polarisiertes Licht zu schaffen; und
Bestimmen des auf der Oberfläche des Wafers entwickelten Phänomens aus dem Verhältnis der Intensität des ersten zerstreuten Lichts, das aus dem Nah feld-Streulicht als dem p-polarisierten Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers erzeugt worden ist, und der Intensität des zweiten zerstreuten Lichts, das aus dem Nahfeld-Streulicht als dem s-polarisierten Licht an dem einen Punkt er zeugt worden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, weiter umfassend den Schritt des Vergleichens der Intensität des zerstreuten Lichts, das aus dem Nahfeld-Streulicht als dem p-polarisierten Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers entwickelt wor den ist, wo ein feiner Partikel aus Metall als vorhanden beurteilt worden ist, mit vorbestimmten Daten, um die Art des Metalls des feinen Partikels an dem Spot zu bestimmen.

9. Vorrichtung zum Detektieren eines Oberflächenzustandes eines Wafers, um fassend:
eine X-Y-Plattform (401) zur dortigen Aufnahme eines Wafers (403);
eine Laserstrahlquelle (413) zur Abgabe eines Laserstrahls (402) mit einer Wel lenlänge zur Übertragung durch den Wafer (403) hindurch, wobei die Laser strahlquelle (413) so angeordnet ist, daß der Laserstrahl (413) an den Wafer (403) von dessen Rückseite aus derart zur Einwirkung gebracht wird, daß der La serstrahl (402) eine totale Reflexion von einer Fläche des Wafers (403) aus er fährt, wodurch ein Nahfeld-Streulicht auf der Oberfläche des Wafers (403) ge schaffen bzw. erzeugt wird;
einen Schirm (405), der derart angeordnet ist, daß das zerstreute Licht, das mit tels des Nahfeld-Streulichts erzeugt wird, auf den Schirm (405) projiziert wird;
eine Bilddarstellungseinrichtung (408) zur Abbildung des zerstreuten Lichts, das auf den Schirm (405) projiziert wird;
einen Speicher (411) zum Speichern von Mustern von zerstreutem Licht, das durch Phänomene und unterschiedliche Kombination solcher auf der Oberfläche des Wafers (403) erzeugt worden ist; und
einen Regler (407) zur Betätigung der X-Y-Plattform (401), um den Wafer (403) mit dem Laserstrahl (402) abzutasten, und zur Bestimmung des Oberflächenzu standes des Wafers (403) aus einem Muster des zerstreuten Lichts, das mittels der Bilddarstellungseinrichtung (408) abgebildet worden ist, und aus den Mustern zerstreuten Lichts, die in dem Speicher (411) gespeichert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Phänomene umfassen einen feinen Partikel auf der Oberfläche des Wafers (403), eine Oberflächenunregelmäßigkeit der Oberfläche des Wafers (403) und einen IC-Mustergraben, wobei der Regler (407) ein Mittel zum Vergleichen der gespeicherten Muster zerstreuten Lichts, das durch die Phänomene erzeugt worden ist, mit dem Muster des zerstreuten Lichts das mittels der Bilddarstellungseinrichtung (408) abgebildet worden ist, um ein auf der Oberfläche des Wafers (403) entwickeltes Phänomen zu bestimmen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Laserstrahlquelle (413) p-polarisier tes Licht als Laserstrahl (402) abgibt, um das Nahfeld-Streulicht als p-polarisier tes Licht zu schaffen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Laserstrahlquelle (413) p-polari siertes Licht als Laserstrahl (402) abgibt, um das Nahfeld-Streulicht als p-polari siertes Licht zu schaffen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Laserstrahlquelle (413) eine erste Laserstrahlquelle zur Abgabe von p-polarisiertem Licht als Laserstrahl (402) zur Erzeugung des Nahfeld-Streulichts als p-polarisiertes Licht und eine zweite Laserstrahlquelle zur Abgabe von s-polarisiertem Licht als Laserstrahl (402) zur Erzeugung des Nahfeld-Streulichts als s-polarisiertes Licht umfaßt, der Regler (407) ein Mittel zur Bestimmung eines auf der Oberfläche des Wafers (403) ent wickelten Phänomens auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen der Inten sität des ersten zerstreuten Lichts, das von dem Nahfeld-Streulicht als dem p-po larisiertem Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers (403) erzeugt wor den ist, und der Intensität des zweiten zerstreuten Lichts, das von dem Nah feld-Streulicht als dem s-polarisiertem Licht an dem einen Spot erzeugt worden ist, umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Regler (407) ein Mittel zum Ver gleich der Intensität des ersten zerstreuten Lichts, das von dem Nahfeld-Streulicht als dem p-polarisierten Licht an einem Spot auf der Oberfläche des Wafers (403) erzeugt worden ist, wo ein feiner Partikel aus Metall als vorhanden festgestellt worden ist, mit vorbestimmten Daten umfaßt um die Art des Metalls des feinen Partikels an dem Spot zu bestimmen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Schirm (405) in Hinblick auf die Oberfläche des Wafers (403) unter einem Winkel im Bereich von 60° bis 90° ge neigt ist.