JPH04112551A - ウエハ検査装置の雑音排除方法 - Google Patents
ウエハ検査装置の雑音排除方法Info
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- JPH04112551A JPH04112551A JP2232651A JP23265190A JPH04112551A JP H04112551 A JPH04112551 A JP H04112551A JP 2232651 A JP2232651 A JP 2232651A JP 23265190 A JP23265190 A JP 23265190A JP H04112551 A JPH04112551 A JP H04112551A
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Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、ウェハ検査装置の雑音排除方法に関し、詳
しくは空気分子によるレイリー散乱光による雑音と、ウ
ェハの帯電に起因する雑音とをともに排除する方法に関
するものである。
しくは空気分子によるレイリー散乱光による雑音と、ウ
ェハの帯電に起因する雑音とをともに排除する方法に関
するものである。
[従来の技術]
半導体ICはシリコンなどのウェハを素材として製造さ
れる。ウェハに異物や欠陥(以下、−括して単に異物と
する)が存在すると品質が劣化するので、ウェハ検査装
置により検査が行われる。
れる。ウェハに異物や欠陥(以下、−括して単に異物と
する)が存在すると品質が劣化するので、ウェハ検査装
置により検査が行われる。
第2図はレーザによるウェハ検査装置の光学系の基本構
成を示す。被検査のウェハ1はスピンドル2aに装着さ
れて矢印θの方向に回転する。これに対して、光源3よ
りのレーザビームはコリメータ4により平行とされ、ミ
ラー5を経て集束レンズ6により集束され、ウェハ1の
表面に直径の微小なスポットを形成する。回転するウェ
ハをR移動機構2bにより半径Rの方向に移動し、スポ
ットがウェハ表面をスパイラル杖に走査する。つエバ表
面に存在する異物による散乱光は、集光レンズ7により
集光され光電変換器8に受光され、その出力電圧により
異物が検出される。以上は基本構成であって、より微小
な異物を高感度で検出するために、レーザの投光系や散
乱光の受光系には多くの点で改良が加えられて検出性能
が向上している。
成を示す。被検査のウェハ1はスピンドル2aに装着さ
れて矢印θの方向に回転する。これに対して、光源3よ
りのレーザビームはコリメータ4により平行とされ、ミ
ラー5を経て集束レンズ6により集束され、ウェハ1の
表面に直径の微小なスポットを形成する。回転するウェ
ハをR移動機構2bにより半径Rの方向に移動し、スポ
ットがウェハ表面をスパイラル杖に走査する。つエバ表
面に存在する異物による散乱光は、集光レンズ7により
集光され光電変換器8に受光され、その出力電圧により
異物が検出される。以上は基本構成であって、より微小
な異物を高感度で検出するために、レーザの投光系や散
乱光の受光系には多くの点で改良が加えられて検出性能
が向上している。
[解決しようとする課題]
最近におけるICメモリの集積度はますます高度となり
、パターンの線幅は0,5μm以下に微細化される趨勢
である。このような微細パターンにおいては、その10
分の1すなわち0.05μm1またはそれ以下の極めて
微小な異物(超微粒子)がICメモリの品質を劣化する
ので、表面検査装置には0.05μmまたはそれ以下の
超微粒子に対する検出性能が要請されている。
、パターンの線幅は0,5μm以下に微細化される趨勢
である。このような微細パターンにおいては、その10
分の1すなわち0.05μm1またはそれ以下の極めて
微小な異物(超微粒子)がICメモリの品質を劣化する
ので、表面検査装置には0.05μmまたはそれ以下の
超微粒子に対する検出性能が要請されている。
表面検査装置による異物の検出性能は、基本的にはレー
ザの照射パワーPON異物の積分散乱断面積σS1およ
び受光立体角ωCに正比例する。
ザの照射パワーPON異物の積分散乱断面積σS1およ
び受光立体角ωCに正比例する。
積分散乱断面積σSは、レーザの波長λ、異物の粒径(
異物を球形と仮定する)Dp1異物の屈折率n1散乱光
の角度θを変数とする関数である。
異物を球形と仮定する)Dp1異物の屈折率n1散乱光
の角度θを変数とする関数である。
第3図は、光源としてヘリウム−ネオン(He−N e
N波長λ=E333nm)とアルボ7(Ar、λ=4
88nm)のレーザビームに対して、粒径Dpが0.0
4〜0.1μmの微粒子の積分散乱断面積σS (ただ
し便宜−ヒωCを乗じたもの)の計算曲線を示す。ここ
で、n=1.6、θ=500、ωc=0.7πSrとす
る。一般にσSの変化は異物の体積の自乗にほぼ比例す
るもので、図の曲線はDpが0.1μmより2分の1の
0.05μmに小さくなると、σSが約70分の1に低
下°することを示している。
N波長λ=E333nm)とアルボ7(Ar、λ=4
88nm)のレーザビームに対して、粒径Dpが0.0
4〜0.1μmの微粒子の積分散乱断面積σS (ただ
し便宜−ヒωCを乗じたもの)の計算曲線を示す。ここ
で、n=1.6、θ=500、ωc=0.7πSrとす
る。一般にσSの変化は異物の体積の自乗にほぼ比例す
るもので、図の曲線はDpが0.1μmより2分の1の
0.05μmに小さくなると、σSが約70分の1に低
下°することを示している。
さて、空気分子に対して光が照射されるとレイリーと呼
ばれる散乱光が散乱される。各空気分子の大きさは高々
nm以下のもので、その積分散乱断面積σRは非常に小
さい。しかし、単位体積内の空気分子の個数L(ロシュ
ミット数)は非常に大きく、全体の積分散乱断面積Lσ
Rは上記の異物に匹敵する値となる。ただし、この場合
の散乱光に寄与する空気分子の個数は、レーザのスポッ
トが照射され、かつ受光される体積内の個数であり、従
って上記のロシュミット数りに受光体積を乗じたもので
ある。第3図に、スポット径を10μm1長さ1mmの
受光体積とし、0°Cの1気圧におけるレイリー散乱光
LσRの計算値を並記する。LσRはDp=0.04μ
mの異物のσSにほぼ等しい。従って、〜0.05μm
以下の異物に対してはレイリー散乱光が壁をなして、検
出が困難であるとされている。
ばれる散乱光が散乱される。各空気分子の大きさは高々
nm以下のもので、その積分散乱断面積σRは非常に小
さい。しかし、単位体積内の空気分子の個数L(ロシュ
ミット数)は非常に大きく、全体の積分散乱断面積Lσ
Rは上記の異物に匹敵する値となる。ただし、この場合
の散乱光に寄与する空気分子の個数は、レーザのスポッ
トが照射され、かつ受光される体積内の個数であり、従
って上記のロシュミット数りに受光体積を乗じたもので
ある。第3図に、スポット径を10μm1長さ1mmの
受光体積とし、0°Cの1気圧におけるレイリー散乱光
LσRの計算値を並記する。LσRはDp=0.04μ
mの異物のσSにほぼ等しい。従って、〜0.05μm
以下の異物に対してはレイリー散乱光が壁をなして、検
出が困難であるとされている。
次に、第2図で示した表面検査装置は走査方式が回転型
で、回転数が例えば2500/分のように高速であるた
め、エアの摩擦によりウェハが高圧の静電気を帯電する
。このような帯電はときに放電して表面検査装置の各回
路に雑音を発生し、信号またはデータ処理にエラーを惹
起する欠点がある。
で、回転数が例えば2500/分のように高速であるた
め、エアの摩擦によりウェハが高圧の静電気を帯電する
。このような帯電はときに放電して表面検査装置の各回
路に雑音を発生し、信号またはデータ処理にエラーを惹
起する欠点がある。
この発明は以上に鑑みてなされたもので、ウェハ表面検
査装置において、〜0.05μm以下の超微粒子を検出
するために、上記のレイリー散乱光による雑音を排除し
、併せて有害なウェハの帯電を排除する方法を提供する
ことを目的とするものである。
査装置において、〜0.05μm以下の超微粒子を検出
するために、上記のレイリー散乱光による雑音を排除し
、併せて有害なウェハの帯電を排除する方法を提供する
ことを目的とするものである。
[課題を解決するための手段]
この発明は、被検査のウェハの表面に対してレーザスポ
ットを走査し、その散乱光を受光して表面を検査するウ
ェハ表面検査装置における雑音排除方法である。気密を
保持できる筐体と、筐体内部のエアの排気する手段、お
よび筐体の外部に上記のレーザビームの光源および投光
レンズ系と、上記の散乱光に対する受光器とをそれぞれ
具備し、筐体の内部にスポットの走査に対してウェハを
回転/移動する回転移動機構を、また筐体の蓋にレーザ
ビームを透過するガラス窓と、散乱光を集光する集光レ
ンズとをそれぞれ設ける。ウェハの表面検査においては
、排気手段により筐体内部エアを少なくとも100分の
1気圧に減圧し、レイリー散乱光による雑音と、ウェハ
の帯電に起因する雑音とをともに排除するものである。
ットを走査し、その散乱光を受光して表面を検査するウ
ェハ表面検査装置における雑音排除方法である。気密を
保持できる筐体と、筐体内部のエアの排気する手段、お
よび筐体の外部に上記のレーザビームの光源および投光
レンズ系と、上記の散乱光に対する受光器とをそれぞれ
具備し、筐体の内部にスポットの走査に対してウェハを
回転/移動する回転移動機構を、また筐体の蓋にレーザ
ビームを透過するガラス窓と、散乱光を集光する集光レ
ンズとをそれぞれ設ける。ウェハの表面検査においては
、排気手段により筐体内部エアを少なくとも100分の
1気圧に減圧し、レイリー散乱光による雑音と、ウェハ
の帯電に起因する雑音とをともに排除するものである。
[作用]
以上の雑音排除方法を適用した表面検査装置においては
、筐体外部の光源よりのレーザビームは投光レンズによ
り集束されて筐体の蓋に設けられたガラス窓より内部に
導入され、回転移動台に載置された被検査のウェハの表
面にスポットが形成され、回転移動台により回転または
移動するウェハの表面を走査する。ウェハに異物などが
存在すると、その散乱光は筐体の蓋に設けられた集光レ
ンズにより集光され、筐体外部に設けられた受光器に受
光されて異物が検出される。一方、レーザビームは筐体
内の空気分子に対しても照射されてレイリー散乱光が散
乱される。レイリー散乱光は照射された空気分子の個数
に比例し、個数は筐体内の空気圧に比例する、すなわち
レイリー散乱光は空気圧に比例する。ウェハの表面検査
においては、排気手段により筐体内の空気圧を100分
の1気圧以下に減圧するので、レイリー散乱光による雑
音もまた100分の1以下に低減され、S/Nが向上し
て〜0.05μm以下の超微粒子を良好に検出すること
ができる。また、空気圧の減圧により、ウェハの帯電す
る静電気が減少して放電が抑制される結果、表面検査装
置の処理回路の雑音が排除されてエラーの発生が回避さ
れるものである。
、筐体外部の光源よりのレーザビームは投光レンズによ
り集束されて筐体の蓋に設けられたガラス窓より内部に
導入され、回転移動台に載置された被検査のウェハの表
面にスポットが形成され、回転移動台により回転または
移動するウェハの表面を走査する。ウェハに異物などが
存在すると、その散乱光は筐体の蓋に設けられた集光レ
ンズにより集光され、筐体外部に設けられた受光器に受
光されて異物が検出される。一方、レーザビームは筐体
内の空気分子に対しても照射されてレイリー散乱光が散
乱される。レイリー散乱光は照射された空気分子の個数
に比例し、個数は筐体内の空気圧に比例する、すなわち
レイリー散乱光は空気圧に比例する。ウェハの表面検査
においては、排気手段により筐体内の空気圧を100分
の1気圧以下に減圧するので、レイリー散乱光による雑
音もまた100分の1以下に低減され、S/Nが向上し
て〜0.05μm以下の超微粒子を良好に検出すること
ができる。また、空気圧の減圧により、ウェハの帯電す
る静電気が減少して放電が抑制される結果、表面検査装
置の処理回路の雑音が排除されてエラーの発生が回避さ
れるものである。
[実施例コ
第1図(a)および(b)は、この発明によるウェハ検
査装置の雑音排除方法の実施例における、側面図と平面
図を示す。両図において、9は気密が保持できる筐体を
示し、筺体9のベース9aに、ウェハ1を載置して回転
するスピンドル2aと、ウェハを半径方向に移動するR
移動機構2bよりなる回転移動機構2を固定する。筐体
の左側板9bはヒンジにより開閉できるものとし、ここ
よりウェハ1を出し入れする。また、右側板には排気口
9cを設け、これより配管10aにより排気ポンプIO
を接続する。筐体の蓋9dにガラス窓11を設け、光源
3からのレーザビームはコリメータ4により平行とされ
、ミラー5を経て集束レンズ6により集束してガラス窓
11を透過し、ウェハの表面にスポットが照射される。
査装置の雑音排除方法の実施例における、側面図と平面
図を示す。両図において、9は気密が保持できる筐体を
示し、筺体9のベース9aに、ウェハ1を載置して回転
するスピンドル2aと、ウェハを半径方向に移動するR
移動機構2bよりなる回転移動機構2を固定する。筐体
の左側板9bはヒンジにより開閉できるものとし、ここ
よりウェハ1を出し入れする。また、右側板には排気口
9cを設け、これより配管10aにより排気ポンプIO
を接続する。筐体の蓋9dにガラス窓11を設け、光源
3からのレーザビームはコリメータ4により平行とされ
、ミラー5を経て集束レンズ6により集束してガラス窓
11を透過し、ウェハの表面にスポットが照射される。
また、集光レンズ7と光電変換器8が適当なパイプ7a
を使用して蓋9dに取り付けられ、ウェハからの散乱光
は集光レンズ7により集光されて光電変換器8に受光さ
れる。
を使用して蓋9dに取り付けられ、ウェハからの散乱光
は集光レンズ7により集光されて光電変換器8に受光さ
れる。
ウェハの検査においては、被検査のウェハ1をスピンド
ル2aに装着し、左側板9bを閉じて筐体を気密として
、排気ポンプ10により筐体内の空気圧を、100分の
1気圧以下に減圧する。減圧が確認された後、スピンド
ル2aを回転し、R移動機構2bによりウェハを半径方
向に移動すると、スポットがウェハの表面をスパイラル
状に走査して検査が行われる。筐体内の空気圧は100
分の1気圧以Fに減圧されているので、レイリー散乱光
による雑音と、ウェハに帯電する静電気に起因して処理
回路に発生する雑音がともに排除されて、〜0.05μ
m以下の超微粒子が良好なS/Nにより検出される。
ル2aに装着し、左側板9bを閉じて筐体を気密として
、排気ポンプ10により筐体内の空気圧を、100分の
1気圧以下に減圧する。減圧が確認された後、スピンド
ル2aを回転し、R移動機構2bによりウェハを半径方
向に移動すると、スポットがウェハの表面をスパイラル
状に走査して検査が行われる。筐体内の空気圧は100
分の1気圧以Fに減圧されているので、レイリー散乱光
による雑音と、ウェハに帯電する静電気に起因して処理
回路に発生する雑音がともに排除されて、〜0.05μ
m以下の超微粒子が良好なS/Nにより検出される。
[発明の効果コ
以上の説明により明らかなように、この発明によるウェ
ハ検査装置の雑音排除方法においては、排気手段により
筐体内の空気圧を100分の1気圧以下に減圧するので
、レイリー散乱光による雑音もまた100分の1以下に
低減され、S/Nが向上して〜0.05μm以下の超微
粒子を良好に検出することができる。また、空気圧の減
圧により、ウェハが帯電する静電気が減少して放電が抑
制される結果、表面検査装置の処理回路の雑音が排除さ
れてエラーの発生が回避されるもので、ウェハの表面検
査に寄与する効果には大きいものがある。
ハ検査装置の雑音排除方法においては、排気手段により
筐体内の空気圧を100分の1気圧以下に減圧するので
、レイリー散乱光による雑音もまた100分の1以下に
低減され、S/Nが向上して〜0.05μm以下の超微
粒子を良好に検出することができる。また、空気圧の減
圧により、ウェハが帯電する静電気が減少して放電が抑
制される結果、表面検査装置の処理回路の雑音が排除さ
れてエラーの発生が回避されるもので、ウェハの表面検
査に寄与する効果には大きいものがある。
第1図(a)および(b)は、この発明によるウェハ検
査装置の雑音排除方法の実施例における、検査装置の構
造を示す側面図および平面図、第2図はウェハ検査装置
の光学系の基本構成図、第3図は、微粒子の積分散乱断
面積およびレイリー散乱光の計算値の曲線図である。 1・・・ウェハ、 2・・・回転移動機構、2
a・・・スピンドル、 2b・・・R移動機構、3・
・・光源、 4−・・コリメータ、5・・
・ミラー 7・・・集光レンズ、 8・・・光電変換器、 9a・・・ベース、 9c・・・排気口、 10・・・排気ポンプ、 11・・・ガラス窓。 6・・・集束レンズ、 7a・・・パイプ、 8・・・筐体、 9b・・・左側板、 9d・・・蓋、 10a・・・配管、
査装置の雑音排除方法の実施例における、検査装置の構
造を示す側面図および平面図、第2図はウェハ検査装置
の光学系の基本構成図、第3図は、微粒子の積分散乱断
面積およびレイリー散乱光の計算値の曲線図である。 1・・・ウェハ、 2・・・回転移動機構、2
a・・・スピンドル、 2b・・・R移動機構、3・
・・光源、 4−・・コリメータ、5・・
・ミラー 7・・・集光レンズ、 8・・・光電変換器、 9a・・・ベース、 9c・・・排気口、 10・・・排気ポンプ、 11・・・ガラス窓。 6・・・集束レンズ、 7a・・・パイプ、 8・・・筐体、 9b・・・左側板、 9d・・・蓋、 10a・・・配管、
Claims (1)
- (1)被検査のウェハの表面に対してレーザスポットを
走査し、該スポットの散乱光を受光して該表面を検査す
るウェハ表面検査装置において、気密を保持できる筐体
と、該筐体内部の空気の排気手段、および該筐体の外部
に上記レーザビームの光源および投光レンズ系と、上記
散乱光に対する受光器とをそれぞれ具備し、該筐体の内
部に上記スポットの走査に対して上記ウェハを回転/移
動する回転移動機構を、また該筐体の蓋に上記レーザビ
ームを透過するガラス窓と、上記散乱光を集光する集光
レンズとをそれぞれ設け、上記ウェハの表面検査におい
ては、上記排気手段により筐体内部の空気を少なくとも
100分の1気圧に減圧し、レイリー散乱光による雑音
と、上記ウェハの帯電に起因する雑音とをともに排除す
ることを特徴とする、ウェハ検査装置の雑音排除方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2232651A JPH04112551A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ウエハ検査装置の雑音排除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2232651A JPH04112551A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ウエハ検査装置の雑音排除方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04112551A true JPH04112551A (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=16942641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2232651A Pending JPH04112551A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ウエハ検査装置の雑音排除方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04112551A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6441482B1 (en) | 2000-04-11 | 2002-08-27 | Omnivision Technologies, Inc. | Biometric device with integrated CMOS image sensor |
JP2009520370A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-21 | ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション | 向上した感度でウエハを検査するシステム及び方法 |
WO2015006598A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Kla-Tencor Corporation | Metrology tool stage configurations and operation methods |
WO2017029857A1 (ja) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 株式会社Screenホールディングス | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2232651A patent/JPH04112551A/ja active Pending
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