JPH053236A - 微粒子検出装置 - Google Patents
微粒子検出装置Info
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- JPH053236A JPH053236A JP3153030A JP15303091A JPH053236A JP H053236 A JPH053236 A JP H053236A JP 3153030 A JP3153030 A JP 3153030A JP 15303091 A JP15303091 A JP 15303091A JP H053236 A JPH053236 A JP H053236A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板表面の微粒子と窪みとを高精度で
検出する。 【構成】 被検体11の表面にほぼ平行に光を照射する
光源101と、光源101から照射された光L1のう
ち、被検体11上に存在する微粒子17によって散乱さ
れた光L3〜L5を集光して検出し、微粒子17の検出
を行う検出手段14,15とを備える。
検出する。 【構成】 被検体11の表面にほぼ平行に光を照射する
光源101と、光源101から照射された光L1のう
ち、被検体11上に存在する微粒子17によって散乱さ
れた光L3〜L5を集光して検出し、微粒子17の検出
を行う検出手段14,15とを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物体の表面に付着した
微粒子を検出する装置に係わり、特に半導体基板の表面
上の微粒子を検出するものに関する。
微粒子を検出する装置に係わり、特に半導体基板の表面
上の微粒子を検出するものに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板上に付着した微粒子の検出
は、一般的にレーザ光を照射させて散乱した光を集光す
ることで行われている。図3に、従来の微粒子検出装置
の構成を示す。真空チャック12により、半導体基板1
1が水平に保持されている。この半導体基板11の表面
上に、レーザ光源100より一定の入射角度でレーザ光
L11が照射される。半導体基板11上には、内部が鏡
面になっている積分球21が設置されている。この積分
球21には、外部からレーザ光L11を内部へ通過させ
るための穴23と、半導体基板11上にレーザ光L11
を照射し、散乱した光L13〜L15を取り入れるため
の散乱光取入れ口22、さらには半導体基板11にレー
ザ光L11が照射されて正反射した反射光L12を外部
へ逃がす穴24が形成されている。
は、一般的にレーザ光を照射させて散乱した光を集光す
ることで行われている。図3に、従来の微粒子検出装置
の構成を示す。真空チャック12により、半導体基板1
1が水平に保持されている。この半導体基板11の表面
上に、レーザ光源100より一定の入射角度でレーザ光
L11が照射される。半導体基板11上には、内部が鏡
面になっている積分球21が設置されている。この積分
球21には、外部からレーザ光L11を内部へ通過させ
るための穴23と、半導体基板11上にレーザ光L11
を照射し、散乱した光L13〜L15を取り入れるため
の散乱光取入れ口22、さらには半導体基板11にレー
ザ光L11が照射されて正反射した反射光L12を外部
へ逃がす穴24が形成されている。
【0003】半導体基板11の表面上に微粒子17が存
在すると、照射されたレーザ光L11が散乱する。この
散乱したレーザ光L13〜L15は、半導体基板11上
に設置された積分球21の散乱光取入れ口22より入っ
て内部を反射しつつ上方へ向かう。そして、積分球21
の上部に設けられた光検出器15により、散乱光L13
〜L15が検出される。真空チャック12は、モータ1
3によって矢印Aの方向に回転し、さらに図示されてい
ない褶動機構により矢印B又はCの方向に褶動すること
ができる。これにより、半導体基板11の全面にレーザ
光L11を照射させることができ、半導体基板11上の
微粒子17の分布や総数を測定することが可能となる。
在すると、照射されたレーザ光L11が散乱する。この
散乱したレーザ光L13〜L15は、半導体基板11上
に設置された積分球21の散乱光取入れ口22より入っ
て内部を反射しつつ上方へ向かう。そして、積分球21
の上部に設けられた光検出器15により、散乱光L13
〜L15が検出される。真空チャック12は、モータ1
3によって矢印Aの方向に回転し、さらに図示されてい
ない褶動機構により矢印B又はCの方向に褶動すること
ができる。これにより、半導体基板11の全面にレーザ
光L11を照射させることができ、半導体基板11上の
微粒子17の分布や総数を測定することが可能となる。
【0004】なお、レーザ光L11のうち半導体基板1
1により正反射された反射光L12は、微粒子17によ
って散乱されたものではない。従って、このような反射
光L12が光検出器15により検出されると、微粒子1
7の検出が妨害されることになる。そこで、反射光L1
2は穴24より積分球21の外部へ出して光検出器15
で検出されないようにしている。
1により正反射された反射光L12は、微粒子17によ
って散乱されたものではない。従って、このような反射
光L12が光検出器15により検出されると、微粒子1
7の検出が妨害されることになる。そこで、反射光L1
2は穴24より積分球21の外部へ出して光検出器15
で検出されないようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の微粒子
検出装置には次のような問題があった。最近の研究によ
り、図4に示されるように、半導体基板11の表面上に
は直径約0.1μmの微小な窪み31が存在することが
判明してきた。このような窪み31が存在すると、レー
ザ光L11は半導体基板11上で散乱される。このた
め、光検出器15によって窪み31が微粒子17として
誤って検出されることになる。このように、従来の微粒
子検出装置には微粒子17を窪み31と区別して検出す
ることができず、測定精度が低いという問題があった。
検出装置には次のような問題があった。最近の研究によ
り、図4に示されるように、半導体基板11の表面上に
は直径約0.1μmの微小な窪み31が存在することが
判明してきた。このような窪み31が存在すると、レー
ザ光L11は半導体基板11上で散乱される。このた
め、光検出器15によって窪み31が微粒子17として
誤って検出されることになる。このように、従来の微粒
子検出装置には微粒子17を窪み31と区別して検出す
ることができず、測定精度が低いという問題があった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、微粒子を高精度で検出することができる微粒子検出
装置を提供することを目的とする。
で、微粒子を高精度で検出することができる微粒子検出
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の微粒子検出装置
は、被検体の表面にほぼ平行に光を照射する光源と、光
源から照射された光のうち被検体上に存在する微粒子に
よって散乱された光を集光して検出し、この微粒子の検
出を行う手段とを備えたことを特徴としている。あるい
は本発明の微粒子検出装置は、被検体の表面にほぼ平行
に光を照射する第1の光源と、被検体の表面に所定の入
射角度で光を照射する第2の光源と、第1の光源から照
射された光のうち微粒子によって散乱された光を集光し
て検出し微粒子の検出を行い、第2の光源から照射され
た光のうち被検体上に存在する微粒子と被検体の表面に
存在する窪みによって散乱された光を集光して検出し微
粒子と窪みとの検出を行う検出手段とを備えたことを特
徴としている。
は、被検体の表面にほぼ平行に光を照射する光源と、光
源から照射された光のうち被検体上に存在する微粒子に
よって散乱された光を集光して検出し、この微粒子の検
出を行う手段とを備えたことを特徴としている。あるい
は本発明の微粒子検出装置は、被検体の表面にほぼ平行
に光を照射する第1の光源と、被検体の表面に所定の入
射角度で光を照射する第2の光源と、第1の光源から照
射された光のうち微粒子によって散乱された光を集光し
て検出し微粒子の検出を行い、第2の光源から照射され
た光のうち被検体上に存在する微粒子と被検体の表面に
存在する窪みによって散乱された光を集光して検出し微
粒子と窪みとの検出を行う検出手段とを備えたことを特
徴としている。
【0008】
【作用】光源から被検体の表面にほぼ平行に光が照射さ
れ、微粒子によって散乱された光が検出手段によって集
光され検出されることによって、微粒子の検出が行われ
る。この場合に、被検体の表面に窪みが存在しても被検
体の表面にほぼ平行に照射された光は散乱されないた
め、微粒子のみが検出される。
れ、微粒子によって散乱された光が検出手段によって集
光され検出されることによって、微粒子の検出が行われ
る。この場合に、被検体の表面に窪みが存在しても被検
体の表面にほぼ平行に照射された光は散乱されないた
め、微粒子のみが検出される。
【0009】あるいは、第1の光源から被検体の表面に
ほぼ平行に光が照射され、微粒子によって散乱されて微
粒子が検出される。さらに、第2の光源から被検体の表
面に所定の入射角度で光が照射され、微粒子と窪みとに
よって散乱された光が集光され検出される。これによ
り、微粒子のみの検出と、微粒子及び窪みの検出が可能
になる。
ほぼ平行に光が照射され、微粒子によって散乱されて微
粒子が検出される。さらに、第2の光源から被検体の表
面に所定の入射角度で光が照射され、微粒子と窪みとに
よって散乱された光が集光され検出される。これによ
り、微粒子のみの検出と、微粒子及び窪みの検出が可能
になる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1に、第1の実施例による微粒子検出
装置の構成を示す。図3に示された従来の微粒子検出装
置は、半導体基板11上に一定の入射角を持ってレーザ
光を照射する光源100を備えていた。これに対し、本
実施例では半導体基板11にほぼ平行にレーザ光L1を
照射する光源101を備えている点に特徴がある。これ
に伴い、積分球14には散乱光を取り入れる散乱光取入
れ口16以外にレーザ光を通過させる穴は設けられてい
ない。他の従来の装置と同様の構成要素には、同一番号
を付して説明を省略する。
して説明する。図1に、第1の実施例による微粒子検出
装置の構成を示す。図3に示された従来の微粒子検出装
置は、半導体基板11上に一定の入射角を持ってレーザ
光を照射する光源100を備えていた。これに対し、本
実施例では半導体基板11にほぼ平行にレーザ光L1を
照射する光源101を備えている点に特徴がある。これ
に伴い、積分球14には散乱光を取り入れる散乱光取入
れ口16以外にレーザ光を通過させる穴は設けられてい
ない。他の従来の装置と同様の構成要素には、同一番号
を付して説明を省略する。
【0011】光源101から照射されたレーザ光L1
は、半導体基板11とほぼ平行に進み微粒子17が存在
する地点では散乱され、散乱光L3〜L5が積分球14
の内部で集光される。微粒子17がない領域では、レー
ザ光L1は半導体基板11上をそのまま直進し(レーザ
光L2)、積分球14には集光されない。このため、微
粒子17によって散乱された光L3〜L5のみを集光す
ることができ、測定精度の低下が防止される。
は、半導体基板11とほぼ平行に進み微粒子17が存在
する地点では散乱され、散乱光L3〜L5が積分球14
の内部で集光される。微粒子17がない領域では、レー
ザ光L1は半導体基板11上をそのまま直進し(レーザ
光L2)、積分球14には集光されない。このため、微
粒子17によって散乱された光L3〜L5のみを集光す
ることができ、測定精度の低下が防止される。
【0012】そして本実施例では、半導体基板11とほ
ぼ平行にレーザ光L1が照射されるため、半導体基板1
1上の微粒子17のみによって散乱され、窪みによって
は散乱されない。これにより、微粒子17のみを検出す
ることができ、極めて高い測定精度が得られる。
ぼ平行にレーザ光L1が照射されるため、半導体基板1
1上の微粒子17のみによって散乱され、窪みによって
は散乱されない。これにより、微粒子17のみを検出す
ることができ、極めて高い測定精度が得られる。
【0013】第1の実施例による検出装置を用いて、微
粒子を検出した結果について述べる。光源101には、
波長488nmのレーザ光L1を照射することのできる
アルゴンレーザを用いた。また、積分球21に設けられ
る散乱光取入れ口16は、同時に複数の微粒子17が検
出されないように可能な限り小さい方がよい。そこで、
穴の大きさは直径100μmとした。半導体基板11に
は、市販されている直径5インチで結晶方位が<100
>のp型シリコン基板25枚を用いた。このような半導
体基板の表面上に付着している微粒子の数を、本実施例
の装置を用いて測定した。その結果、直径0.1μm以
上の微粒子が、各半導体基板に平均215個ずつ付着し
ているという測定結果が得られた。また、同じ半導体基
板の微粒子の数を従来の装置で測定したところ、平均3
50個という結果が得られた。
粒子を検出した結果について述べる。光源101には、
波長488nmのレーザ光L1を照射することのできる
アルゴンレーザを用いた。また、積分球21に設けられ
る散乱光取入れ口16は、同時に複数の微粒子17が検
出されないように可能な限り小さい方がよい。そこで、
穴の大きさは直径100μmとした。半導体基板11に
は、市販されている直径5インチで結晶方位が<100
>のp型シリコン基板25枚を用いた。このような半導
体基板の表面上に付着している微粒子の数を、本実施例
の装置を用いて測定した。その結果、直径0.1μm以
上の微粒子が、各半導体基板に平均215個ずつ付着し
ているという測定結果が得られた。また、同じ半導体基
板の微粒子の数を従来の装置で測定したところ、平均3
50個という結果が得られた。
【0014】この本実施例の装置による測定値と従来の
装置による測定値との差(135個)は、窪みの数のみ
らなず、測定装置の持つ誤差が起因している可能性も考
えられる。そこで、測定に用いた半導体基板に故意に微
粒子を付着させ、本実施例による装置と従来の装置とを
用いて再び微粒子の数の測定を行った。その結果、本実
施例による装置では、1枚の半導体基板当り平均625
個であったのに対し、従来の装置を用いた場合には平均
755個であった。このときの測定値の差は、130個
である。測定値の差がほぼ一致していることから、この
数値は半導体基板の表面に存在する窪みの数であること
が判明した。従って、本実施例による微粒子検出装置に
よれば、窪みが測定値に誤差として与える影響は無視し
得ることができ、微粒子の数のみを高精度で測定するこ
とができることが確認された。微粒子の数を正確に測定
できることにより、半導体製造工程中における微粒子の
挙動を明らかにすることが可能であり、歩留まりの向上
がもたらされる。
装置による測定値との差(135個)は、窪みの数のみ
らなず、測定装置の持つ誤差が起因している可能性も考
えられる。そこで、測定に用いた半導体基板に故意に微
粒子を付着させ、本実施例による装置と従来の装置とを
用いて再び微粒子の数の測定を行った。その結果、本実
施例による装置では、1枚の半導体基板当り平均625
個であったのに対し、従来の装置を用いた場合には平均
755個であった。このときの測定値の差は、130個
である。測定値の差がほぼ一致していることから、この
数値は半導体基板の表面に存在する窪みの数であること
が判明した。従って、本実施例による微粒子検出装置に
よれば、窪みが測定値に誤差として与える影響は無視し
得ることができ、微粒子の数のみを高精度で測定するこ
とができることが確認された。微粒子の数を正確に測定
できることにより、半導体製造工程中における微粒子の
挙動を明らかにすることが可能であり、歩留まりの向上
がもたらされる。
【0015】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。この第2の実施例による微粒子検出装置の構成
は、図2に示されるようである。この実施例は、半導体
基板11にほぼ平行にレーザ光L1を照射する光源10
1に加えて、半導体基板11に所定の入射角度を持たせ
てレーザ光L11を照射する光源100をさらに備えた
点に特徴がある。これに伴い、積分球21には光源10
0からのレーザ光L11を通過させるための穴23と、
反射光を逃がすための穴24が形成されている。
する。この第2の実施例による微粒子検出装置の構成
は、図2に示されるようである。この実施例は、半導体
基板11にほぼ平行にレーザ光L1を照射する光源10
1に加えて、半導体基板11に所定の入射角度を持たせ
てレーザ光L11を照射する光源100をさらに備えた
点に特徴がある。これに伴い、積分球21には光源10
0からのレーザ光L11を通過させるための穴23と、
反射光を逃がすための穴24が形成されている。
【0016】先ず、光源101のみからレーザ光L11
を照射し、微粒子17によって散乱された光L3〜L5
を集光して検出する。これにより、第1の実施例の場合
と同様に微粒子17のみの数が検出される。
を照射し、微粒子17によって散乱された光L3〜L5
を集光して検出する。これにより、第1の実施例の場合
と同様に微粒子17のみの数が検出される。
【0017】さらに、光源100のみからレーザ光L1
を照射し、半導体基板11上の微粒子17と窪みとによ
って散乱された光L13〜L15を集光し検出する。こ
れによって、従来の場合と同様に微粒子17の数と窪み
の数とを合計した値が測定される。この値から、微粒子
17のみの数を差し引くことで、窪みのみの数を求める
ことができる。
を照射し、半導体基板11上の微粒子17と窪みとによ
って散乱された光L13〜L15を集光し検出する。こ
れによって、従来の場合と同様に微粒子17の数と窪み
の数とを合計した値が測定される。この値から、微粒子
17のみの数を差し引くことで、窪みのみの数を求める
ことができる。
【0018】このような第2の実施例による微粒子検出
装置を用いて、市販されている種々の半導体基板の表面
に存在する窪みの検出を行った。これによると、製造会
社によって窪みの大きさや分布、密度に特徴があること
が判明した。そして、窪みの発生はシリコン単結晶が成
長する条件や加工条件に大きく依存することも判明し
た。このため、本実施例による装置を用いて窪みの検出
を行うことで、半導体基板の結晶品質の評価が可能とな
り、より良質の基板を選別し、歩留まりを向上させるこ
とができる。
装置を用いて、市販されている種々の半導体基板の表面
に存在する窪みの検出を行った。これによると、製造会
社によって窪みの大きさや分布、密度に特徴があること
が判明した。そして、窪みの発生はシリコン単結晶が成
長する条件や加工条件に大きく依存することも判明し
た。このため、本実施例による装置を用いて窪みの検出
を行うことで、半導体基板の結晶品質の評価が可能とな
り、より良質の基板を選別し、歩留まりを向上させるこ
とができる。
【0019】上述した実施例はいずれも一例であり、本
発明を限定するものではない。例えば、実施例では光源
としてアルゴンレーザを用いているが、他の光源を用い
てもよい。また積分球に限らず、微粒子又は窪みによっ
て散乱された光を集光し得るものであれば、いずれの集
光手段を用いてもよい。
発明を限定するものではない。例えば、実施例では光源
としてアルゴンレーザを用いているが、他の光源を用い
てもよい。また積分球に限らず、微粒子又は窪みによっ
て散乱された光を集光し得るものであれば、いずれの集
光手段を用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明の微粒子検出装置は、光源から光
が被検体の表面にほぼ平行に照射されるため、微粒子に
よってのみ散乱され窪みによっては散乱されず、微粒子
のみを高精度で検出することが可能である。
が被検体の表面にほぼ平行に照射されるため、微粒子に
よってのみ散乱され窪みによっては散乱されず、微粒子
のみを高精度で検出することが可能である。
【0021】さらに、被検体の表面にほぼ平行に光を照
射する第1の光源のみならず、所定の入射角度で光を照
射する第2の光源をさらに備える場合には、第2の光源
から照射された光は微粒子と窪みとによって散乱される
ため、微粒子と窪みとを合計した数を検出することがで
き、微粒子のみの数と窪みのみの数とをそれぞれ精度良
く検出することが可能である。
射する第1の光源のみならず、所定の入射角度で光を照
射する第2の光源をさらに備える場合には、第2の光源
から照射された光は微粒子と窪みとによって散乱される
ため、微粒子と窪みとを合計した数を検出することがで
き、微粒子のみの数と窪みのみの数とをそれぞれ精度良
く検出することが可能である。
【図1】本発明の第1の実施例による微粒子検出装置の
構成を示した縦断面図。
構成を示した縦断面図。
【図2】本発明の第2の実施例による微粒子検出装置の
構成を示した縦断面図。
構成を示した縦断面図。
【図3】従来の微粒子検出装置の構成を示した縦断面
図。
図。
【図4】本発明による微粒子検出装置の検出対象となる
半導体基板の縦断面図。
半導体基板の縦断面図。
11 半導体基板
12 真空チャック
13 モータ
15 光検出器
16,22 散乱光取入れ口
17 微粒子
21 積分球
23,24 穴
100,101 光源
L1,L2,L11,L12 レーザ光
L3,L4,L5,L13,L14,L15 散乱光
Claims (2)
- 【請求項1】被検体の表面にほぼ平行に光を照射する光
源と、前記光源から照射された光のうち、前記被検体上
に存在する微粒子によって散乱された光を集光して検出
し、前記微粒子の検出を行う検出手段とを備えたことを
特徴とする微粒子検出装置。 - 【請求項2】被検体の表面にほぼ平行に光を照射する第
1の光源と、前記被検体の表面に所定の入射角度で光を
照射する第2の光源と、前記第1の光源から照射された
光のうち微粒子によって散乱された光を集光して検出し
て前記微粒子の検出を行い、前記第2の光源から照射さ
れた光のうち前記被検体上に存在する前記微粒子と前記
被検体の表面に存在する窪みによって散乱された光を集
光して検出し前記微粒子と前記窪みとの検出を行う検出
手段とを備えたことを特徴とする微粒子検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153030A JPH053236A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 微粒子検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153030A JPH053236A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 微粒子検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH053236A true JPH053236A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15553438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3153030A Pending JPH053236A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 微粒子検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH053236A (ja) |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3153030A patent/JPH053236A/ja active Pending
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