JPH02216035A - 微粒子の検出方法 - Google Patents

微粒子の検出方法

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JPH02216035A
JPH02216035A JP3696289A JP3696289A JPH02216035A JP H02216035 A JPH02216035 A JP H02216035A JP 3696289 A JP3696289 A JP 3696289A JP 3696289 A JP3696289 A JP 3696289A JP H02216035 A JPH02216035 A JP H02216035A
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JP
Japan
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wafer
light
laser
fine particle
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP3696289A
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English (en)
Inventor
Takashi Ito
隆司 伊藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 微粒子の検出方法に係り、特に基板表面に付着する微粒
子の検出方法に関し 直径0.1 μm以下の微粒子を検出することを目的と
し。
基板表面に付着する微粒子を検出するに際し。
紫外光を該基板表面に照射して、該基板表面からの散乱
光の強弱から微粒子の存在を検出する微粒(産業上の利
用分野〕 本発明は微粒子の検出方法に係り、特に基板表面に付着
する微粒子の検出方法に関する。
半導体装置の微細なパターンを製造する工程において、
雰囲気の清浄度を監視することは極めて重要である。パ
ターン幅が1μm以下になると。
0.1 μm以下の径の微粒子の存在が製品の歩留りに
大きな影響を与える。
このため、半導体基板に付着する0、1 μm以下の径
の微粒子を検出し、監視する必要がある。
〔従来の技術〕
従来、He−Neレーザ(波長6328人)を用いて微
粒子からの散乱光を光電子増倍管で検出し。
半導体基板上の微粒子の付着数を計数することが行われ
てきた。そしてこの方法により、0.3 μm程度の径
の微粒子の検出が可能になっている。
しかしながら、従来の方法では0.1 μm程度の径の
微粒子になると、検出は極めて困難となる。
一方、大規模集積回路のパターンの加工寸法はサブミク
ロンに進めつつあり、微粒子汚染の制御も一層厳重に行
う必要が出てきている。例えば現在研究開発が進められ
ている16Mbメモリでは、0.5 μmのバクーン幅
を利用することになるので、その1/10のレベル、即
ち、 0.05μm程度の径の微粒子が製品の歩留り或
いは性能に大きく影響する。これに対して、従来の検出
技術では対応できない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は従来検出が極めて困難だった0、1.71m以
下の径の微粒子を検出する新規な方法を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は3基板1表面に付着する微粒子を検出するに
際し5紫外光を該基板1表面に照射して該基板1表面か
らの散乱光の強弱から微粒子の存在を検出する微粒子の
検出方法によって、解決される。
[作用] まず1本発明の原理について説明する。
微粒子の半径rが光の波長に対して非常に小さい時を対
象にすると、微粒子による散乱光強度は0ster *
により次のように与えられる。
= (8π’  r6/λ4 D2 )X  ((m2
−1)2/ (m”  +1)21i□ −(Bπ4 
 r6 /λ″ D2 )X  I  (m2−1)”
 / (m2 →−1)2 )xc o s2 γ 工 *  G、0ster、The 5catterin(
Hof Light andIts Applicat
ions  to Chemistry″、 Chem
、Rev。
Vol、43.  pp、319−365(1948)
ここで 11と12 は。
それぞれ 散乱光強度 の垂直分極成分と水平分極成分であり、rは微粒子の半
径、λは光の波長、Dは微粒子から観測点までの距離2
mは周囲の媒体に対する微粒子の比屈折率、Tは入射光
と散乱光のなす角度である。
上記の式により、散乱光強度を上げるにはλを小さくす
ればよいことがわかる。
波長λとして450 nm以下の紫外光を用いることに
より5従来のI(e −N eレーザ(波長6328人
)では検出が困難だった0、1 μm以下の径の微粒子
の検出が可能となる。
波長λを小さくすれば散乱光強度を」二げることができ
るが、現状ではあまりλを小さくするとそれに惑する光
電子増倍管などの検出器の検出感度が低下する。
また、 200 nm以下という真空紫外領域では雰囲
気が空気等の場合、光の吸収が起こり、散乱光強度が低
下するといった問題があるので2それを避けるために雰
囲気を吸収の起こらないガス、例えば窒素ガス等で置換
する必要がある。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例で、シリコンウェハ表面に付着
している微粒子を検出するための装置構成を示す。
第1図において、■は基板であってシリコンウェハ、2
は移動台、3は光源であってAr+レーザ、4は集光レ
ンズ、5はフィルタ、6は検出器であって光電子増倍管
、7は信号処理装置、8はデイスプレィを表す。
シリコンウェハ1は主面を水平にして移動台2に搭載さ
れる。
光源としてAr’ レーザ3の第2高調波(波長257
 nm)を用いる。Ar’ レーザ3がらの光はシリコ
ンウェハ1に斜め上から入射する。そして集光レンズ4
はシリコンウェハ1の主面から垂直方向に散乱してくる
光を集める。
フィルタ5はAr” レーザの第2高調波(波長257
 nm)の帯域を通過させる。フィルタ5を通過した散
乱光は光電子増倍管6に入り増幅され、その信号は信号
処理装置7により処理されてディスプレイ8に表示され
る。
Ar’ レーザ3からの光があたったシリコンウェハ1
表面の部分に微粒子が存在しなければ、光はシリコンウ
ェハ1表面で鏡面反射して集光レンズ4には入らない。
Ar″レーザ3からの光があたったシリコンうエバ1表
面の部分に微粒子が存在する時だけ、微粒子からの散乱
光が集光レンズ4に入る。
シリコンウェハ1を搭載した移動台2は水平方向に移動
することができる。したがって、Ar”レーザ3からの
光があたるシリコンウェハ1トの位置を順次移動させて
、シリコンウェハ1の全面を走査することにより、さら
に移動量を信号処理装置7に入力してシリコンウェハ1
全面をデイスプレィ8に表示するようにすることにより
、デイスプレィ8にシリコンウェハ1上の微粒子の存在
を輝点として表示することができる。
Ar” レーザの第2高調波(波長257 nm)を用
いることにより、従来のHe −N eレーザ(波長6
32.8 nm)を用いる場合より、検出感度(散乱光
強度の入射光強度に対する比)を30倍程度高めること
ができた。また、従来検出が極めて困難だった0、1 
μm以下の径の微粒子を検出できるようになった。
第1図は暗視野系の観測系であるが、FJA視野系の観
測系とすることもできる。即ち、基板1表面に対して入
射光が鏡面反射する方向に集光レンズ4を設定する。こ
の場合は明視野の中に微粒子の存在する位置が暗点とし
て表示される。
さらに、第1図では光a3をAr“レーザとしてその第
2高調波を使用したが1次のような紫外光源を用いるこ
ともできる。
ArFエキシマレーザ F2 エキシマレーザ 低圧水銀ランプ 低圧水根ランプ シンクロトロン放射光 波長193 nm 波長152 nm 波長185 nm 波長254 nm 波長300 nm以下 〔発明の効果〕 以上説明した様に2本発明によれば2基板表面に付着す
る0、1 μm以下の径の微粒子を検出することができ
る。本発明の方法は5半導体装置の極微細パターンの形
成時の雰囲気の清浄度をモニタする手段として効果が大
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例 である。図において 1は基板であってシリコンウェハ 2は移動台 3は光源であってAr’ レーザ 4は集光レンズ5 5はフィルタ。 6は検出器であって光電子増倍管。 7は信号処理装置 8はディスプレイ ヂ 流 例 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板(1)表面に付着する微粒子を検出するに際し、紫
    外光を該基板(1)表面に照射して、該基板(1)表面
    からの散乱光の強弱から微粒子の存在を検出することを
    特徴とする微粒子の検出方法。
JP3696289A 1989-02-16 1989-02-16 微粒子の検出方法 Pending JPH02216035A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06331559A (ja) * 1993-05-18 1994-12-02 Hitachi Ltd 異物検査方法および異物検査装置
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