JPH0792095A - Defect evaluating device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To save the time for evacuating the circumference of a subject to be inspected, and significantly shorten the times for defect detection and verification by executing the detection and verification of the defect to the subject to be inspected in the atmosphere. CONSTITUTION:Since the device capable of observing the surface state (form) of a water 10 in the atmosphere such as an interatomic microscope or scanning tunneling microscope is used as an observing device 30, it is not required to put the wafer 10 to be observed in vacuum. Thus, it is sufficient only to move a stage part 11 for holding the wafer 120 in parallel by a stage moving device 4 from the position of a defect detecting part 1 to the position of a defect verifying part 2. The stage part 11 is thereafter wholly moved to an elementary analysis part 3 by the device 4. Since the elementary analyzer capable of analyzing the composition elements of a foreign material 9 in the atmosphere is used as an elementary analyzer 31, it is not required to put the wafer 10 containing the foreign material 9 in vacuum. Thus, evacuating time is saved, and time times for defect detection and verification can be thus significantly shortened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、欠陥評価技術、特に、
被検査物の表面に欠陥として付着した異物についての欠
陥評価技術に関し、例えば、半導体装置の製造工程にお
いて、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）や、ホト
マスク等の表面に付着した異物についての評価に利用し
て有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to defect evaluation technology, and in particular,
The present invention relates to a defect evaluation technique for foreign matter attached to a surface of an object to be inspected as a defect, for example, in a semiconductor device manufacturing process, for evaluating foreign matter attached to a surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) or a photomask. Regarding effective technology to use.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体装置の製造工程において
は、ウエハの表面に異物が付着していると、配線の絶縁
不良や短絡等の不良原因になる。さらに、集積回路が微
細化してウエハ中に微小な異物が存在した場合には、こ
の異物がキャパシタの絶縁膜やゲート酸化膜等の破壊の
原因にもなる。2. Description of the Related Art Generally, in the process of manufacturing a semiconductor device, foreign matter adhering to the surface of a wafer causes defective wiring such as insulation failure and short circuit. Further, when the integrated circuit is miniaturized and minute foreign substances are present in the wafer, the foreign substances also cause damage to the insulating film of the capacitor, the gate oxide film, and the like.

【０００３】これらの異物としては、搬送装置の可動部
から発生するものや、人体から発生するものや、プロセ
スガスによる処理装置内で反応生成されたものや、薬品
や材料に混入されているもの等、種々の原因により発生
するものがある。これら種々の異物がウエハの表面に多
種多様の状態で混入して付着している。As these foreign substances, those generated from the moving parts of the transfer device, those generated from the human body, those generated by reaction in the processing device by the process gas, those mixed with chemicals and materials. Etc., which may occur due to various causes. These various foreign substances are mixed and attached to the surface of the wafer in various states.

【０００４】そこで、半導体装置の製造工程において
は、欠陥評価装置を使用して欠陥としての異物の組成成
分を評価することにより、異物の発生原因や発生場所を
究明し、製造歩留りや製品の品質および信頼性の低下を
防止することが実行されている。Therefore, in the manufacturing process of a semiconductor device, a defect evaluation device is used to evaluate the compositional component of a foreign substance as a defect to determine the cause and place of generation of the foreign substance, and to improve the manufacturing yield and product quality. And preventing the loss of reliability is implemented.

【０００５】従来のこの種の欠陥評価装置としては、特
開昭６３−１３５８４８号公報に開示されているよう
に、ウエハ上にレーザーを照射してウエハ上に異物が付
着している場合に発生する異物からの散乱光を検出し、
この検出した異物をレーザーフォトルミネッセンスや、
２次Ｘ線分析法（ＸＭＲ）等の分析技術によって分析す
るものがある。As a conventional defect evaluation apparatus of this type, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-135848, it occurs when a laser beam is irradiated onto a wafer and foreign matter adheres to the wafer. Detects scattered light from foreign matter,
The detected foreign matter is laser photoluminescence,
There is an analysis method using an analysis technique such as a secondary X-ray analysis method (XMR).

【０００６】また、特開昭６０−２１８８４５号公報に
開示されているように、ウエハ上に付着した異物の分布
を検出するだけでなく、その異物の大きさや組成等を、
走査型電子顕微鏡やＸ線マイクロアナライザーを用いて
解析する欠陥評価装置も、提案されている。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-218845, not only is the distribution of foreign matter adhering to the wafer detected, but the size, composition, etc. of the foreign matter are also detected.
A defect evaluation apparatus that analyzes using a scanning electron microscope or an X-ray microanalyzer has also been proposed.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】半導体装置の製造工程
においては、異物起因による不良が多く、歩留り低下の
主要な原因になっている。そのため、製造工程において
付着した異物の検出およびその発生原因究明と対策は、
逸早く実施するとともに、製造工程へフィードバックを
かけ、歩留り低下を迅速に防止する必要がある。In the manufacturing process of semiconductor devices, many defects are caused by foreign matters, which is a major cause of yield reduction. Therefore, the detection of foreign matter adhered in the manufacturing process, the investigation of the cause of its occurrence, and the countermeasures should be taken.
It is necessary to implement it promptly and to give feedback to the manufacturing process so as to prevent the yield reduction quickly.

【０００８】しかし、従来の欠陥評価装置においては、
走査型電子顕微鏡が使用されて異物の形状観察等が真空
中で実施されているため、異物の解析が長時間かかるば
かりでなく、大型で高価になるという問題点がある。ま
た、観察すべき異物の大きさは集積回路の微細化に伴っ
て、０．１μｍから０．１μｍ未満へと一層小さくなっ
ているため、走査型電子顕微鏡での観察が困難になって
いる。However, in the conventional defect evaluation apparatus,
Since the scanning electron microscope is used to observe the shape of the foreign matter in a vacuum, there is a problem that the analysis of the foreign matter takes a long time and is large and expensive. Further, the size of the foreign matter to be observed is further reduced from 0.1 μm to less than 0.1 μm along with the miniaturization of integrated circuits, which makes it difficult to observe with a scanning electron microscope.

【０００９】半導体装置の量産立ち上げの主要作業の一
つとして、異物の発生原因を究明して対策を講ずる作業
がある。この異物の発生原因の究明には、検出した異物
の元素種等を正確かつ迅速に分析することが大きな手掛
かりになる。As one of the main operations for starting up mass production of semiconductor devices, there is an operation for investigating the cause of foreign matter and taking measures. In order to investigate the cause of the generation of the foreign matter, accurate and speedy analysis of the detected elemental species of the foreign matter is a great clue.

【００１０】本発明の目的は、微小異物の検出およびそ
の検証並びに組成分析に要する時間を短縮することがで
きるとともに、小型で安価な欠陥評価装置を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a defect evaluation apparatus which can reduce the time required for detection and verification of minute foreign matters and composition analysis, and is small and inexpensive.

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本願において開示され
る発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【００１３】すなわち、被検査物における欠陥を検出す
る欠陥検査部と、欠陥検査部によって検出された欠陥の
位置座標に基づいて欠陥か否かを検証する欠陥検証部
と、欠陥検証部によって検証された欠陥について元素を
分析する元素分析部とを備えており、前記欠陥検査部が
欠陥の検出を大気中にて実行するように構成されてお
り、前記欠陥検証部が欠陥の検証を大気中にて実行する
ように構成されていることを特徴とする。That is, a defect inspection section for detecting a defect in an object to be inspected, a defect verification section for verifying whether the defect is a defect based on the position coordinates of the defect detected by the defect inspection section, and a defect verification section for verification. And an element analysis unit that analyzes elements for defects, the defect inspection unit is configured to perform detection of defects in the atmosphere, and the defect verification unit performs verification of defects in the atmosphere. It is characterized in that it is configured to execute.

【００１４】[0014]

【作用】前記した手段によれば、被検査物に対する欠陥
の検出および検出された異物の検証が大気中で実施され
るので、被検査物の周囲を真空に排気するための時間を
省略することができ、欠陥検出時間および検証時間を大
幅に短縮することができる。According to the above-mentioned means, since the detection of the defect on the inspection object and the verification of the detected foreign matter are carried out in the atmosphere, the time for exhausting the periphery of the inspection object to a vacuum can be omitted. Therefore, the defect detection time and the verification time can be significantly reduced.

【００１５】[0015]

【実施例】図１は本発明の一実施例であるウエハの欠陥
評価装置を示す模式図である。図２はその概要を示す模
式図、図３はその作用を説明するための各説明図であ
る。FIG. 1 is a schematic view showing a wafer defect evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing its outline, and FIG. 3 is each explanatory view for explaining its action.

【００１６】本実施例において、本発明の欠陥評価装置
は、半導体装置の製造工程にあってウエハ上に付着した
異物を検出するとともに、検出された異物の組成を分析
するものとして構成されている。In the present embodiment, the defect evaluation apparatus of the present invention is configured to detect foreign matter adhering to a wafer in a semiconductor device manufacturing process and analyze the composition of the detected foreign matter. .

【００１７】このウエハの欠陥評価装置は、欠陥検出部
１、欠陥検証部２、組成分析部としての元素分析部３、
ステージ移動装置４、信号処理回路５、ステージ制御部
６および中央処理ユニット（ＣＰＵ）７を備えている。
次に各構成要素について説明する。This wafer defect evaluation apparatus comprises a defect detection unit 1, a defect verification unit 2, an element analysis unit 3 as a composition analysis unit,
A stage moving device 4, a signal processing circuit 5, a stage controller 6 and a central processing unit (CPU) 7 are provided.
Next, each component will be described.

【００１８】欠陥検出部１は被検査物としてのウエハ１
０を保持して走査させるためのステージ部と、ステージ
部の真上に設備されてウエハ１０に検査光を照射するた
めの照射部と、検査光のウエハ１０における散乱光を受
光することによって異物９を検出するための検出部とを
備えている。The defect detecting section 1 is a wafer 1 as an inspection object.
A stage unit for holding and scanning 0, an irradiation unit provided directly above the stage unit for irradiating the wafer 10 with the inspection light, and a scattered light of the inspection light on the wafer 10 for receiving foreign matter. And a detection unit for detecting 9.

【００１９】ステージ部１１にはＸＹテーブル１２が設
備されており、ＸＹテーブル１２はステージ移動装置４
の上に往復動されるように支持されている。ＸＹテーブ
ル１２の上にはθテーブル１３が設備されており、この
θテーブル１３の上には被検査物としてのウエハ１０が
真空吸着保持されるようになっている。そして、ＸＹテ
ーブル１２に設備されたリニアスケール１２ａおよびエ
ンコーダー１２ｂによって、異物９の位置が座標情報と
して検出されるように構成されており、検出された位置
情報はＣＰＵ７へ送信されるようになっている。An XY table 12 is installed on the stage unit 11, and the XY table 12 is used for the stage moving device 4.
It is supported to be reciprocated above. A θ table 13 is installed on the XY table 12, and a wafer 10 as an inspection object is vacuum-held on the θ table 13. The linear scale 12a and the encoder 12b provided on the XY table 12 are configured to detect the position of the foreign substance 9 as coordinate information, and the detected position information is transmitted to the CPU 7. There is.

【００２０】照射部１４はレーザー光源１５から発射さ
れた検査光としてのレーザー１６を、ハーフミラー１７
およびレンズ１８によってウエハ１０の表面に照射する
ように構成されている。そして、このレーザー１６の照
射をウエハ１０の全面に実行するために、ステージ部１
１によってＸ・Ｙ走査またはＲ（半径方向）・θ（周方
向）走査が実行されるようになっている。The irradiating unit 14 uses a laser 16 emitted from a laser light source 15 as an inspection light, and a half mirror 17
And the lens 18 is configured to irradiate the surface of the wafer 10. Then, in order to perform the irradiation of the laser 16 on the entire surface of the wafer 10, the stage unit 1
1, X / Y scanning or R (radial direction) / θ (circumferential direction) scanning is executed.

【００２１】検出部２０はレーザー１６がウエハ１０の
異物９に照射することによって発生する散乱光２１を、
レンズ２２を介して検出器２３によって受光するように
構成されている。レンズ２２は散乱光２１を集光するこ
とにより、異物９の像を検出器２３の受光面において結
像させるようになっている。検出器２３は受光結果に基
づいて電気信号を出力し、信号処理回路５に送信するよ
うに構成されている。The detector 20 detects scattered light 21 generated by the laser 16 irradiating the foreign matter 9 on the wafer 10 with
The detector 23 is configured to receive light via the lens 22. The lens 22 collects the scattered light 21 to form an image of the foreign matter 9 on the light receiving surface of the detector 23. The detector 23 is configured to output an electric signal based on the light reception result and transmit the electric signal to the signal processing circuit 5.

【００２２】信号処理回路５は増幅回路２４、諧調回路
２５、表示回路２６、モニター２７および座標メモリー
２８を備えている。検出器２３から送られて来た異物検
出信号は増幅回路２４において増幅され、諧調回路２５
においてＡ／Ｄ変換される。そして、Ａ／Ｄ変換された
異物検出信号は、表示回路２６において異物の位置をＣ
ＲＴ等のモニター２７に表示するための表示信号に変換
される。この表示信号によって、例えば、図３（ａ）に
示されているように、モニター２７において、異物９の
ウエハ１０における位置が表示される。The signal processing circuit 5 comprises an amplifier circuit 24, a gradation circuit 25, a display circuit 26, a monitor 27 and a coordinate memory 28. The foreign matter detection signal sent from the detector 23 is amplified in the amplifier circuit 24, and the tone circuit 25
Is A / D converted at. The A / D-converted foreign matter detection signal indicates the position of the foreign matter on the display circuit 26 by C.
It is converted into a display signal for displaying on the monitor 27 such as RT. With this display signal, for example, as shown in FIG. 3A, the position of the foreign matter 9 on the wafer 10 is displayed on the monitor 27.

【００２３】他方、諧調回路２５においてＡ／Ｄ変換さ
れた異物検出信号は、座標メモリー２８においてその座
標値が異物９のウエハ１０における位置情報として記憶
される。この座標メモリー２８に記憶された異物９の位
置情報はＣＰＵ７によって適時読み出し得るようになっ
ている。そして、ＣＰＵ７は読み出した位置情報に基づ
いて、ステージ制御部６を制御し、ステージ部１１のウ
エハ１０における異物９を指定位置へ移動させるように
なっている。On the other hand, the foreign matter detection signal A / D converted in the gradation circuit 25 has its coordinate value stored in the coordinate memory 28 as position information of the foreign matter 9 on the wafer 10. The position information of the foreign matter 9 stored in the coordinate memory 28 can be read by the CPU 7 at appropriate times. Then, the CPU 7 controls the stage control unit 6 based on the read position information to move the foreign matter 9 on the wafer 10 of the stage unit 11 to the designated position.

【００２４】欠陥検証部２は、原子間顕微鏡や走査トン
ネル顕微鏡等の大気中においてウエハ１０の表面状態
（形状）を観察することができる観察装置３０を備えて
いる。この観察装置３０は表示回路２６に接続されてお
り、ウエハ１０の表面状態を異物９を含めてモニター２
７に表示させるようになっている。The defect verifying section 2 is equipped with an observing device 30 capable of observing the surface state (shape) of the wafer 10 in the atmosphere such as an atomic force microscope and a scanning tunneling microscope. The observation device 30 is connected to the display circuit 26 and monitors the surface state of the wafer 10 including the foreign matter 9 in the monitor 2.
It is designed to be displayed on 7.

【００２５】元素分析部３は、蛍光Ｘ線分光器および有
機物分光計等の大気中おいて異物９の組成を分析するこ
とができる元素分析器３１を備えている。この元素分析
器３１は表示回路２６に接続されており、異物９を組成
している元素をオシログラフ等によってモニター２７に
表示させるようになっている。The elemental analysis unit 3 is provided with an elemental analyzer 31, such as a fluorescent X-ray spectroscope and an organic matter spectroscope, which can analyze the composition of the foreign substance 9 in the atmosphere. The element analyzer 31 is connected to the display circuit 26, and displays the elements composing the foreign matter 9 on the monitor 27 by an oscillograph or the like.

【００２６】次に作用を説明する。まず、評価すべきプ
ロセスを経たウエハ１０がウエハの欠陥評価装置におけ
るステージ部１１のθテーブル１２にセットされて真空
吸着保持される。Next, the operation will be described. First, the wafer 10 that has undergone the process to be evaluated is set on the θ table 12 of the stage unit 11 in the wafer defect evaluation apparatus, and is held by vacuum suction.

【００２７】続いて、レーザー光源１５からのレーザー
１６がハーフミラー１７およびレンズ１８を介してウエ
ハ１０の表面に照射される。このとき、ウエハ１０がＸ
Ｙテーブル１２によって移動されることによってレーザ
ー１６が相対的に走査され、レーザー１６がウエハ１０
の表面に全体に規則的に照射される。Then, the laser 16 from the laser light source 15 irradiates the surface of the wafer 10 through the half mirror 17 and the lens 18. At this time, the wafer 10 is X
The laser 16 is relatively scanned by being moved by the Y table 12, and the laser 16 is moved to the wafer 10.
The entire surface is regularly illuminated.

【００２８】このレーザー１６のウエハ１０に対する走
査中に、ウエハ１０に異物９が付着していると、異物９
に照射したレーザー１６は異物９において散乱するた
め、散乱光２１が検出器２３によって検出される。検出
器２３は受光結果に基づいて電気信号を出力し、この電
気信号を異物９の検出信号として信号処理回路５に送信
する。If the foreign matter 9 adheres to the wafer 10 while the laser 16 is scanning the wafer 10, the foreign matter 9
Since the laser 16 irradiating the laser light is scattered on the foreign matter 9, the scattered light 21 is detected by the detector 23. The detector 23 outputs an electric signal based on the light reception result, and transmits this electric signal to the signal processing circuit 5 as a detection signal of the foreign matter 9.

【００２９】信号処理回路５において、検出器２３から
送られて来た異物検出信号は、増幅回路２４によって増
幅され、諧調回路２５によってＡ／Ｄ変換される。そし
て、Ａ／Ｄ変換された異物検出信号は、表示回路２６に
おいて異物の位置をＣＲＴ等のモニター２７に表示する
ための表示信号に変換される。この表示信号によって、
例えば、図３（ａ）に示されているように、モニター２
７において、異物９のウエハ１０における位置が表示さ
れる。In the signal processing circuit 5, the foreign matter detection signal sent from the detector 23 is amplified by the amplification circuit 24 and A / D converted by the gradation circuit 25. Then, the A / D-converted foreign matter detection signal is converted into a display signal for displaying the position of the foreign matter on the monitor 27 such as a CRT in the display circuit 26. By this display signal,
For example, as shown in FIG.
7, the position of the foreign matter 9 on the wafer 10 is displayed.

【００３０】他方、諧調回路２５においてＡ／Ｄ変換さ
れた異物検出信号は、座標メモリー２８においてその座
標値が異物９のウエハ１０における位置情報として記憶
される。この際、異物９が検出されると、検出器２３か
らＣＰＵ７に検出信号がインプットされるとともに、リ
ニアスケール１２ａおよびエンコーダー１２ｂの出力が
座標メモリー２８にＣＰＵ７およびステージ制御部６を
介してラッチされる。On the other hand, the foreign matter detection signal A / D converted in the gradation circuit 25 has its coordinate value stored in the coordinate memory 28 as position information of the foreign matter 9 on the wafer 10. At this time, when the foreign matter 9 is detected, a detection signal is input from the detector 23 to the CPU 7, and the outputs of the linear scale 12a and the encoder 12b are latched in the coordinate memory 28 via the CPU 7 and the stage controller 6. .

【００３１】その後、ステージ部１１がステージ移動装
置４によって全体的に欠陥検証部２に移動される。続い
て、ＣＰＵ７は座標メモリー２８に記憶された異物９の
位置情報を順次読み出す。そして、ＣＰＵ７は読み出し
た位置情報に基づいて、ステージ制御部６を制御する。
この制御により、ステージ部１１のウエハ１０における
異物９は、欠陥検証部２における観察装置３０の観察ス
ポットに相対的に順次配置されて行く。Thereafter, the stage unit 11 is moved to the defect verifying unit 2 as a whole by the stage moving device 4. Subsequently, the CPU 7 sequentially reads the position information of the foreign matter 9 stored in the coordinate memory 28. Then, the CPU 7 controls the stage control unit 6 based on the read position information.
By this control, the foreign matter 9 on the wafer 10 of the stage unit 11 is sequentially arranged relatively to the observation spot of the observation device 30 in the defect verification unit 2.

【００３２】観察スポットに自動的に配置された異物９
は観察装置３０によって観察される。例えば、図３
（ｂ）に示されているように、観察装置３０の観察像は
モニター２７に表示され、作業者によって観察される。
作業者はこの観察によって、欠陥検出部１の検出結果が
真の異物９であるのか、所謂グレインと呼ばれるウエハ
１０の表面の荒れであるのかを、適正かつ容易に検証す
ることができる。そして、検証結果は観察装置３０から
ＣＰＵ７に送信され、ＣＰＵ７によって座標メモリー２
８に記憶される。Foreign matter 9 automatically placed at the observation spot
Are observed by the observation device 30. For example, in FIG.
As shown in (b), the observation image of the observation device 30 is displayed on the monitor 27 and observed by the operator.
By this observation, the operator can properly and easily verify whether the detection result of the defect detection unit 1 is the true foreign substance 9 or the surface roughness of the wafer 10 called so-called grain. Then, the verification result is transmitted from the observation device 30 to the CPU 7, and the CPU 7 causes the coordinate memory 2
8 is stored.

【００３３】この際、観察装置３０としては、原子間顕
微鏡や走査トンネル顕微鏡等の大気中においてウエハ１
０の表面状態（形状）を観察することができる観察装置
が、使用されているため、被観察物としてのウエハ１０
は真空中に置く必要はない。したがって、ウエハ１０を
保持したステージ部１１は欠陥検出部１の位置から欠陥
検証部２の位置迄、ステージ移動装置４によって平行移
動させれば済む。At this time, as the observation device 30, the wafer 1 in the atmosphere such as an atomic force microscope or a scanning tunneling microscope is used.
Since an observing device capable of observing the surface state (shape) of 0 is used, the wafer 10 as the object to be observed is used.
Need not be placed in a vacuum. Therefore, the stage unit 11 holding the wafer 10 may be moved in parallel from the position of the defect detection unit 1 to the position of the defect verification unit 2 by the stage moving device 4.

【００３４】その後、ステージ部１１がステージ移動装
置４によって全体的に元素分析部３に移動される。続い
て、ＣＰＵ７は欠陥検証部２で検証されて座標メモリー
２８に記憶された真の異物９についての位置情報を順次
読み出す。そして、ＣＰＵ７は読み出した位置情報に基
づいて、ステージ制御部６を制御する。この制御によ
り、ステージ部１１のウエハ１０における真の異物９の
みが元素分析部４における元素分析器３１の分析スポッ
トに相対的に順次配置されて行く。After that, the stage unit 11 is moved to the elemental analysis unit 3 as a whole by the stage moving device 4. Subsequently, the CPU 7 sequentially reads the position information about the true foreign matter 9 which is verified by the defect verifying unit 2 and stored in the coordinate memory 28. Then, the CPU 7 controls the stage control unit 6 based on the read position information. By this control, only the true foreign matter 9 on the wafer 10 of the stage unit 11 is relatively sequentially arranged at the analysis spot of the elemental analyzer 31 in the elemental analysis unit 4.

【００３５】分析スポットに自動的に配置された真の異
物９は、元素分析器３１によってその組成成分としての
元素を分析される。例えば、図３（ｃ）に示されている
ように、元素分析器３１の分析結果はモニター２７にオ
シログラスとして表示され、作業者によって観察され
る。作業者はこの観察によって、異物９の組成成分とし
ての各種元素を認識し、その組成元素に基づいて当該異
物９の発生原因等を正確かつ迅速に究明することができ
る。The true foreign substance 9 automatically placed on the analysis spot is analyzed for elements as its constituent components by the element analyzer 31. For example, as shown in FIG. 3C, the analysis result of the elemental analyzer 31 is displayed on the monitor 27 as oscilloscope and is observed by the operator. By this observation, the operator can recognize various elements as the composition component of the foreign material 9, and can accurately and promptly determine the cause of generation of the foreign material 9 based on the composition element.

【００３６】この際、元素分析器３１としては、蛍光Ｘ
線分光器および有機物分光計等の大気中おいて異物９の
組成元素を分析することができる元素分析器が使用され
ているため、被元素分析物としての異物９を含むウエハ
１０は真空中に置く必要はない。したがって、ウエハ１
０を保持したステージ部１１は欠陥検証部２の位置から
元素分析部３の位置迄、ステージ移動装置４によって平
行移動させれば済む。At this time, as the elemental analyzer 31, fluorescence X
Since an element analyzer capable of analyzing the composition element of the foreign substance 9 in the atmosphere such as a line spectrometer and an organic matter spectrometer is used, the wafer 10 containing the foreign substance 9 as the elemental analyte is placed in a vacuum. No need to put it. Therefore, the wafer 1
The stage unit 11 holding 0 may be moved in parallel from the position of the defect verification unit 2 to the position of the elemental analysis unit 3 by the stage moving device 4.

【００３７】以上説明した前記実施例によれば次の効果
が得られる。 （１） ウエハに対する欠陥の検出および検出された異
物の検証を大気中において実施することにより、被検査
物としてのウエハの周囲を真空に排気しなくとも済むた
め、真空排気するための時間を省略することができ、欠
陥検出時間および検証時間を大幅に短縮することができ
るばかりでなく、欠陥評価装置の価格、サイズを大幅に
低減することができる。According to the embodiment described above, the following effects can be obtained. (1) By performing the detection of defects on the wafer and the verification of the detected foreign matter in the atmosphere, it is not necessary to evacuate the periphery of the wafer as the inspection object, so the time for vacuum evacuation is omitted. Therefore, not only the defect detection time and the verification time can be significantly shortened, but also the price and size of the defect evaluation apparatus can be significantly reduced.

【００３８】（２） 欠陥の元素分析作業が実行される
前に、欠陥検証作業を実行することにより、欠陥検出部
が真に欠陥を検出したのか、所謂グレインと呼ばれる成
膜の梨地状の凹凸を検出したのかを検証することができ
るため、無駄な元素分析作業の実行を未然に回避するこ
とができ、その結果、欠陥評価の作業性および精度を高
めることができる。(2) Whether the defect detection unit has truly detected a defect by performing the defect verification work before the defect elemental analysis work is performed, and it is possible to determine whether or not the defect is actually formed, that is, a so-called grain-shaped film-like textured unevenness. Since it can be verified whether or not is detected, useless elemental analysis work can be avoided in advance, and as a result, workability and accuracy of defect evaluation can be improved.

【００３９】（３） 前記（１）、（２）により、欠陥
の元素分析を合理的かつ迅速に実行することができるた
め、その分析結果を半導体装置の生産に迅速にフィード
バックすることができ、その結果、半導体装置の生産性
を高めることができる。(3) Due to the above (1) and (2), the elemental analysis of defects can be executed reasonably and promptly, so that the analysis result can be promptly fed back to the production of semiconductor devices, As a result, the productivity of the semiconductor device can be improved.

【００４０】図４は本発明の他の実施例である欠陥評価
装置の要部を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a main part of a defect evaluation apparatus which is another embodiment of the present invention.

【００４１】本実施例２が前記実施例１と異なる点は、
元素分析部３ＡとしてＸ線アナライザー（ＸＭＡ）のよ
うに真空中において元素分析を実行する元素分析器３２
を使用するように構成されている点にある。The difference of the second embodiment from the first embodiment is that
As the elemental analysis unit 3A, an elemental analyzer 32 that executes elemental analysis in vacuum like an X-ray analyzer (XMA).
Is configured to use.

【００４２】すなわち、元素分析部３Ａには真空中にお
いて元素分析を実行するた元素分析器３２が、真空排気
される分析室３３に設備されている。この分析室３３に
は被分析物としての異物９を含むウエハ１０を保持する
ためのステージ部１１Ａが、元素分析器３２に対向する
ように設備されている。このステージ部１１Ａはウエハ
１０を分析器３２の分析スポットに対して相対的に走査
し得るように構成されている。That is, in the elemental analysis section 3A, an elemental analyzer 32 that executes elemental analysis in vacuum is installed in an analysis chamber 33 that is evacuated. In the analysis chamber 33, a stage section 11A for holding a wafer 10 containing a foreign substance 9 as an analyte is installed so as to face the elemental analyzer 32. The stage portion 11A is configured to scan the wafer 10 relative to the analysis spot of the analyzer 32.

【００４３】また、ステージ部１１Ａには座標変換シス
テム３４が接続されている。この座標変換システム３４
には座標メモリー２８のデーターを記録した磁気記録媒
体３５が装着されるようになっているとともに、通信手
段３６によって座標メモリー２８が接続されるようにな
っている。A coordinate conversion system 34 is connected to the stage section 11A. This coordinate conversion system 34
A magnetic recording medium 35 in which the data in the coordinate memory 28 is recorded is mounted on the disk, and the coordinate memory 28 is connected by the communication means 36.

【００４４】本実施例２において、欠陥としての異物９
を検出されて検証作業を実行されたウエハ１０は、欠陥
検証部２のステージ部から取り外されて、元素分析部３
Ａの分析室３３内に設備されたステージ部１１Ａにセッ
トされて真空吸着される。In the second embodiment, the foreign substance 9 as a defect
The wafer 10 that has been detected and subjected to the verification work is removed from the stage part of the defect verification part 2 and the element analysis part 3
The sample is set on the stage unit 11A provided in the analysis chamber 33 of A and vacuum-adsorbed.

【００４５】他方、欠陥検出部１および欠陥検証部２に
おいて特定されて座標メモリー２８に記憶された異物９
の座標位置は、座標メモリー２８から磁気記録媒体３５
または通信手段３６によって座標変換システム３４から
ステージ部１１Ａの制御部に適時供給される。On the other hand, the foreign matter 9 specified by the defect detection section 1 and the defect verification section 2 and stored in the coordinate memory 28
The coordinate position of the magnetic recording medium 35
Alternatively, it is supplied from the coordinate conversion system 34 to the control section of the stage section 11A at appropriate times by the communication means 36.

【００４６】その後、座標変換システム３４から適時供
給される異物の座標位置データーに基づいて、ステージ
部１１Ａが移動されることにより、ステージ部１１Ａの
ウエハ１０における真の異物９のみが元素分析部３Ａに
おける元素分析器３２の分析スポットに相対的に順次配
置されて行く。After that, the stage portion 11A is moved based on the coordinate position data of the foreign matter supplied from the coordinate conversion system 34 in a timely manner, so that only the true foreign matter 9 on the wafer 10 of the stage portion 11A is analyzed by the elemental analysis portion 3A. Are sequentially arranged at the analysis spots of the elemental analyzer 32 in FIG.

【００４７】分析スポットに自動的に配置された真の異
物９は、元素分析器３３によってその組成成分としての
元素を分析される。例えば、図４に示されているよう
に、元素分析器３２の分析結果はモニター２７Ａにオシ
ログラフとして表示され、作業者によって観察される。
作業者はこの観察によって、異物９の組成成分としての
各種元素を認識し、その組成元素に基づいて当該異物９
の発生原因等を正確かつ迅速に究明することができる。The true foreign matter 9 automatically placed on the analysis spot is analyzed by the element analyzer 33 for the element as its composition component. For example, as shown in FIG. 4, the analysis result of the elemental analyzer 32 is displayed as an oscillograph on the monitor 27A and is observed by the operator.
By this observation, the operator recognizes various elements as the composition component of the foreign substance 9, and the foreign substance 9 is recognized based on the composition element.
The cause and the like of can be accurately and quickly investigated.

【００４８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【００４９】例えば、欠陥位置の転送は、元素分析部に
ついて実行するように構成するに限らず、欠陥検証部に
ついても実行するように構成してもよい。For example, the transfer of the defect position is not limited to be executed for the elemental analysis unit, but may be executed for the defect verification unit.

【００５０】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるウエハ
の欠陥評価技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、ホトマスクやレチクル、
液晶パネル等の板状物、その他の微小欠陥の組成成分を
分析する必要がある製品や物体に対する欠陥評価技術全
般に適用することができる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the defect evaluation technique of a wafer which is the field of application which is the background of the invention has been described, but the present invention is not limited to this and a photomask or a reticle is used. ,
The present invention can be applied to general defect evaluation techniques for products such as plate-like objects such as liquid crystal panels and other products and objects that require analysis of composition components of minute defects.

【００５１】[0051]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【００５２】被検査物に対する欠陥の検出および検出さ
れた異物の検証を大気中において実施することにより、
被検査物の周囲を真空に排気しなくとも済むため、真空
排気するための時間を省略することができ、欠陥検出時
間および検証時間を大幅に短縮することができるばかり
でなく、欠陥評価装置の価格、サイズを大幅に低減する
ことができる。By detecting defects in the object to be inspected and verifying the detected foreign matter in the atmosphere,
Since it is not necessary to evacuate the area around the object to be inspected, the time for evacuating can be omitted, and not only the defect detection time and the verification time can be significantly shortened, but also the defect evaluation device The price and size can be greatly reduced.

【００５３】欠陥の元素分析作業が実行される前に、欠
陥検証作業を実行することにより、欠陥検出部が真に欠
陥を検出したのか、所謂グレインと呼ばれる成膜の梨地
状の凹凸を検出したのかを検証することができるため、
無駄な元素分析作業の実行を未然に回避することがで
き、その結果、欠陥評価の作業性および精度を高めるこ
とができる。Before the elemental analysis work of defects is performed, whether the defect detection unit has truly detected the defects by performing the defect verification work, or the so-called grain-like pear-skin-like irregularities of the film formation are detected. Because it can be verified
Useless elemental analysis work can be avoided in advance, and as a result, the workability and accuracy of defect evaluation can be improved.

【００５４】欠陥の元素分析を合理的かつ迅速に実行す
ることができるため、その分析結果を半導体装置の生産
に迅速にフィードバックすることができ、その結果、生
産性を高めることができる。Since the elemental analysis of defects can be carried out reasonably and promptly, the analysis result can be fed back to the production of the semiconductor device promptly, and as a result, the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例であるウエハの欠陥評価装置
を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a wafer defect evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】その概要を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline thereof.

【図３】ウエハの欠陥評価装置の作用を説明するための
各説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the wafer defect evaluation apparatus.

【図４】本発明の他の実施例であるウエハの欠陥評価装
置の要部を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a main part of a wafer defect evaluation apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符合の説明】[Explanation of sign]

１…欠陥検出部、２…欠陥検証部、３、３Ａ…元素分析
部（組成分析部）、４…ステージ移動装置、５…信号処
理回路、６…ステージ制御部、７…ＣＰＵ、９…異物
（欠陥）、１０…ウエハ、１１、１１Ａ…ステージ部、
１２…ＸＹテーブル、１３…θテーブル、１４…照射
部、１５…レーザー光源、１６…レーザー（検査光）、
１７…ハーフミラー、１８…レンズ、２０…異物検出
部、２１…散乱光、２２…レンズ、２３…検出器、２４
…増幅回路、２５…諧調回路、２６…表示回路、２７…
モニター、２８…座標メモリー、３０…観察装置（原子
間顕微鏡や走査トンネル顕微鏡等）、３１…元素分析器
（蛍光Ｘ線分光器や有機物分光計等）、３２…元素分析
器（Ｘ線アナライザー）、３３…分析室（真空室）、３
４…座標変換システム、３５…磁気記録媒体、３６…通
信手段。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Defect detection part, 2 ... Defect verification part, 3 and 3A ... Elemental analysis part (composition analysis part), 4 ... Stage moving device, 5 ... Signal processing circuit, 6 ... Stage control part, 7 ... CPU, 9 ... Foreign material (Defect) 10 ... Wafer, 11, 11A ... Stage part,
12 ... XY table, 13 ... θ table, 14 ... Irradiation unit, 15 ... Laser light source, 16 ... Laser (inspection light),
17 ... Half mirror, 18 ... Lens, 20 ... Foreign matter detection part, 21 ... Scattered light, 22 ... Lens, 23 ... Detector, 24
... amplifier circuit, 25 ... gradation circuit, 26 ... display circuit, 27 ...
Monitor, 28 ... Coordinate memory, 30 ... Observation device (atomic microscope, scanning tunneling microscope, etc.), 31 ... Elemental analyzer (fluorescent X-ray spectrometer, organic matter spectrometer, etc.), 32 ... Elemental analyzer (X-ray analyzer) , 33 ... Analysis room (vacuum room), 3
4 ... Coordinate conversion system, 35 ... Magnetic recording medium, 36 ... Communication means.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被検査物における欠陥を検出する欠陥検
査部と、欠陥検査部によって検出された欠陥の位置座標
に基づいて欠陥か否かを検証する欠陥検証部と、欠陥検
証部によって検証された欠陥について組成を分析する組
成分析部とを備えており、 前記欠陥検査部が欠陥の検出を大気中にて実行するよう
に構成されており、 前記欠陥検証部が欠陥の検証を大気中にて実行するよう
に構成されていることを特徴とする欠陥評価装置。1. A defect inspection section for detecting a defect in an object to be inspected, a defect verification section for verifying whether or not the defect is a defect based on the position coordinates of the defect detected by the defect inspection section, and a defect verification section for verifying the defect. And a composition analysis unit for analyzing the composition of the defect, wherein the defect inspection unit is configured to perform the detection of the defect in the atmosphere, and the defect verification unit performs the verification of the defect in the atmosphere. A defect evaluation apparatus characterized in that it is configured to execute. 【請求項２】 欠陥検査部にて検出された欠陥の位置座
標が、イーサネット等の通信手段または記録媒体によっ
て欠陥検証部および組成分析部へそれぞれ転送されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の欠陥評価装置。2. The position coordinates of the defect detected by the defect inspection unit are transferred to the defect verification unit and the composition analysis unit by a communication means such as Ethernet or a recording medium, respectively. Defect evaluation device. 【請求項３】 組成分析部が組成分析を真空排気される
分析室にて実行するように構成されており、欠陥検証部
にて欠陥を検証された被検査物が分析室に受け渡される
ように構成されていることを特徴とする請求項２に記載
の欠陥評価装置。3. The composition analysis unit is configured to execute composition analysis in an analysis chamber that is evacuated, and the inspection target whose defect has been verified by the defect verification unit is delivered to the analysis chamber. The defect evaluation device according to claim 2, wherein the defect evaluation device is configured as follows.