JPH11281543A

JPH11281543A - 試料ステージ及びそれを用いた粒径計測装置

Info

Publication number: JPH11281543A
Application number: JP10103354A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Mori; 勇蔵森; Shinichiro Watanabe; 伸一郎渡辺
Original assignee: Jasco Corp; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Jasco Corp; Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JP4128262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は被測定面の上下位置が所定
の位置よりずれた場合であってもそれを正確に再調整す
ることが容易にできる試料ステージを提供することにあ
る。【解決手段】板128を被測定面に対し直角方向へ移
動可能な直角移動手段148と、該被測定面よりの反射光L
3を受光し、該受光位置より被測定面の仮位置情報を得
る位置検出手段142と、該反射光L3を受光し、該受光位
置より被測定面の角度情報を得る角度検出手段144と、
該検出手段144で得た角度情報と所定の角度情報を比較
し、誤差なしでは該位置情報を真の位置情報とし、誤差
ありでは該誤差に基づき該位置情報を校正し真の位置情
報とする位置決定手段138と、該決定手段138で得た位置
情報が所定の位置となるように該移動手段148により板1
28を移動させるステージ制御手段138と、を備えたこと
を特徴とする試料ステージ118。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は試料ステージ及びそ
れを用いた粒径計測装置、特に試料ステージの上下位置
の制御機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばパターン未形成シリコンウ
エハ上のナノメータオーダの粒子直径を計測するため、
各種の粒径計測装置が用いられている。

【０００３】図１に示すように、かかる粒径計測装置１
０は、レーザ光Ｌ１を出射する光源１２と、レーザ光Ｌ
１を収束する凸レンズ１４と、シリコンウエハ等の試料
１６が装填される試料ステージ１８と、レーザ光Ｌ１の
微粒子１９よりのレーリ散乱光Ｌ２を検出器２０に集光
する集光器２２と、検出器２０で得た散乱光の強度変化
より粒径を計測する検出回路２４を備える。このように
して粒径計測装置１０を構成することにより、シリコン
ウエハ等の試料１６に付着した微粒子１９の直径を計測
することができる。

【０００４】ところで、シリコンウエハ上の異物である
微粒子１９を検出する際、収束レーザ光Ｌ１を被測定面
上の任意方向、ＸＹ方向に走査する必要がある。このた
めに、試料ステージ１８は、試料１６が装填される試料
保持板２８と、Ｘ軸モータ３０と、Ｙ軸モータ３２と、
駆動回路３４，３６と、制御回路３８を備える。そし
て、制御回路３８は、駆動回路３４，３６に指示を与
え、Ｘ軸モータ３０、Ｙ軸モータ３２の動作を制御する
ことにより、試料保持板２８上の試料１６をＸＹ方向に
移動させる。これにより、レーザ光Ｌ１をＸＹ方向に走
査するのである。なお、正反射光Ｌ３は、集光器２２の
外へ出す構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、微粒子１９
よりのレーリ散乱光Ｌ２を検出するためには、被測定面
に焦点を合わせなければならない。このため、一般に、
測定前、被測定面の特定部位の焦点合わせを行ってい
た。

【０００６】しかしながら、前記焦点合わせ後、従来の
試料ステージ１８を用いた粒径計測装置１０では、一般
に試料ステージ１８をＸＹ方向へのみ移動させながら検
出を行っていたため、試料１６の状態が悪く測定面にう
ねりがあったり、試料ステージ１８の精度が悪いと、走
査中に被測定面の上下位置が最適焦点位置よりＺ方向に
ずれてしまう。このため、焦点が被測定面に合っていな
い状態で測定をしたり、又は測定を中断して焦点を合わ
せるための微妙な再調整を手動的にしなければならず、
面倒であった。

【０００７】本発明は、前記従来技術の課題に鑑みなさ
れたものであり、その目的は、被測定面の上下位置が所
定の位置よりずれた場合であっても、それを正確に再調
整することが容易にできる試料ステージ及びそれを用い
た粒径計測装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る試料ステージは、試料を保持する試料
保持板を、試料の被測定面に対し平行方向へ移動可能な
平行移動手段を備えた試料ステージにおいて、直角移動
手段と、位置検出手段と、角度検出手段、位置決定手段
と、ステージ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】前記直角移動手段は、前記試料保持板を被
測定面に対し直角方向へ移動可能なものである。前記位
置検出手段は、前記被測定面よりの反射光を受光し、該
反射光の受光位置より、被測定面の仮の位置情報を得る
ためのものである。前記角度検出手段は、前記反射光を
受光し、該反射光の受光位置より被測定面の角度情報を
得るためのものである。

【００１０】前記位置決定手段は、前記角度検出手段で
得た角度情報と所定の角度情報とを比較し、誤差なしと
判断したときは、前記位置検出手段で得た位置情報をそ
のまま真の位置情報とし、また誤差ありと判断したとき
は、該誤差に基づいて前記位置検出手段で得た位置情報
を校正して真の位置情報とする。ここでいう「所定の角
度情報」とは、例えば最適焦点位置の設定時における被
測定面の角度をいう。

【００１１】前記ステージ制御手段は、前記位置決定手
段で得た位置情報が所定の位置となるように、前記直角
移動手段により試料保持板を移動させる。また、前記目
的を達成するために、本発明に係る試料ステージは、試
料を保持する試料保持板を、試料の被測定面に対し平行
へ移動可能な平行移動手段を備えた試料ステージにおい
て、直角移動手段と、角度変更手段と、角度検出手段
と、位置検出手段と、ステージ制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】前記直角移動手段は、前記試料保持板を被
測定面に対し直角方向へ移動可能なものである。前記角
度変更手段は、前記試料保持板の角度を変更可能なもの
である。前記角度検出手段は、前記被測定面よりの反射
光を受光し、該反射光の受光位置より被測定面の角度情
報を得るためのものである。

【００１３】前記位置検出手段は、前記反射光を受光
し、該反射光の受光位置より、被測定面の位置情報を得
るためのものである。前記ステージ制御手段は、前記角
度検出手段で得た角度情報が所定の角度となるように、
前記角度変更手段により試料保持板を傾斜させた後、前
記位置検出手段で得た位置情報が所定の位置となるよう
に、前記直角移動手段により該試料保持板を移動させ
る。

【００１４】なお、前記試料ステージにおいて、前記被
測定面よりの反射光を２分割し、その一方の光を前記位
置検出手段に入射させ、その他方の光を前記角度検出手
段に入射させるビームスプリッタを備えることが好適で
ある。また、前記目的を達成するために、本発明に係る
粒径計測装置は、前記本発明に係る試料ステージにおい
て、粒径計測手段を備えたことを特徴とする。前記粒径
計測手段は、収束レーザ光を被測定面に照射して走査し
ながら粒子からのレーリ散乱光を検出し、該粒子からの
散乱光強度よりその粒径を計測する。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、図面に基づき本発明の好適な
実施形態を説明する。第１実施形態図２には本発明の第１実施形態に係る粒径計測装置の概
略構成の図が示されいる。なお、前記図１と対応する部
分には符号１００を加えて示し説明を省略する。同図に
示す粒径計測装置１１０は、光源１１２と、凸レンズ１
１４と、検出器１２０と、集光器１２２と、検出回路１
２４と、水平移動手段であるＸ軸モータ１３０、Ｙ軸モ
ータ１３２及び駆動回路１３４，１３６を備える。

【００１６】前記凸レンズ１１４は、光源１１２よりの
レーザ光Ｌ１を収束して試料１１６の被測定面に照射す
る（例えば入射角は、被測定面に対し４５度）。前記集
光器１２２は、例えば楕円面鏡よりなり、収束レーザ光
Ｌ１の被測定面よりのレーリ散乱光Ｌ２を１点に集光し
て検出器１２０に集める。

【００１７】前記検出器１２０は、例えば光電子増倍管
（ＰＭＴ）よりなり、集光器１２４よりのレーリ散乱光
Ｌ２を検出し、該散乱光強度に比例した電気信号に変換
する。前記Ｘ軸モータ１３０及びＹ軸モータ１３２は、
例えばステッピングモータよりなり、試料保持板１２８
をＸＹ方向に一定範囲で移動可能なものである。

【００１８】このようにして粒径測定装置１１０を構成
することにより、シリコンウエハ等の試料１２６に付着
した微粒子１１９の直径を計測することができる。本発
明において特徴的なことは、被測定面の上下位置が最適
焦点位置よりずれた場合であっても、それを正確に再調
整することが容易にできることであり、このために本実
施形態においては、まず垂直移動手段１４０を備える。

【００１９】前記垂直移動手段１４０は、例えばステッ
ピングモータよりなるＺ軸モータ１４８と、その駆動回
路１５０を含み、制御回路１３８よりの指示により、試
料保持板１２８をＺ方向へ一定範囲で移動可能なもので
ある。さらに本実施形態においては、図３に示すように
ビームスプリッタ１４１と、位置検出手段１４２と、角
度検出手段１４４と、決定手段１４６と、電圧データ格
納手段１４７と、ステージ制御手段である制御回路１３
８を備える。

【００２０】同図に示すように、前記ビームスプリッタ
１４１は、レーザ光Ｌ１の被測定面よりの反射光Ｌ３を
２分割して、一方の光Ｌ４を位置検出手段１４２に、他
方の光Ｌ５を角度検出手段１４４に、それぞれ入射させ
る。前記位置検出手段１４２は、例えば位置敏感検出器
（以下、ＰＳＤ１４２という）よりなり、反射光Ｌ４を
受光し、該反射光Ｌ４の受光位置に対応した電圧Ａを出
力する。

【００２１】前記角度検出手段１４４は、例えば前記位
置検出手段１４４と同様のＰＳＤ（以下、ＰＳＤ１４４
という）よりなり、反射光Ｌ５を受光し、該反射光Ｌ５
の受光位置に対応した電圧Ｂを出力する。位置決定手段
１４６は、例えばＣＰＵ（以下、ＣＰＵ１４６という）
よりなり、ＰＳＤ１４２の出力電圧Ａを、電圧データ格
納手段１４７に格納された、標準試料による電圧Ａ−位
置特性と照合することにより、被測定面の仮の位置情報
を得る。

【００２２】このＣＰＵ１４６は、ＰＳＤ１４２の出力
電圧Ａと、ＰＳＤ１４４の出力電圧Ｂとの差（Ａ−Ｂ＝
Ｃ）を、電圧データ格納手段１４７に格納された、標準
試料による電圧差Ｃ−角度特性と照合することにより、
被測定面の角度情報を得る。また、このＣＰＵ１４６
は、得られた被測定面の角度情報より、被測定面の位置
を決定する。すなわち、ＣＰＵ１４６は、得られた角度
情報と、最適焦点位置の設定時の角度とを比較し、誤差
なしと判断したときは、前記仮の位置情報をそのまま真
の位置情報とする。

【００２３】これに対し、得られた角度情報が、前記設
定時の角度よりずれていると判断したときは、この角度
情報とＰＳＤ１４２の出力電圧Ａとより、正反射したと
きの被測定面の位置を推定し、これを真の位置とする。
なお、この場合、前記仮の位置情報を無効とする。そし
て、前記制御回路１３８は、ＣＰＵ１４６で決定された
位置情報が、最適焦点位置となるように、前記Ｚ軸モー
タ１４８及びその駆動回路１５０等の直角移動手段によ
り試料保持板１２８をＺ方向へ移動させる。

【００２４】なお、図４に示すように前記２のＰＳＤ１
４２，１４４は、試料保持板（図示省略）に載置された
試料１１６をＺ方向に移動しても、入射面の角度が同じ
であれば、これらのＰＳＤ１４２、１４４による受光位
置は、Ｐ１〜Ｐ３へと同様に移動するように配置されて
いる。これにより、試料１１６をＺ方向に移動しても、
入射面の角度が同じであれば、これらの出力電圧Ａ，Ｂ
は同じように変化するため、電圧差Ｃも一定となるが、
入射面の角度が変われば、電圧差Ｃも変化するようにな
っている。

【００２５】本発明の第１実施形態に係る粒径計測装置
１１０は概略以上のように構成され、以下にその作用を
図５を参照しつつ説明する。まず、標準試料を用いて、
一方のＰＳＤ１４２の出力電圧Ａと位置との関係、電圧
差Ｃと角度との関係等の比較用データを得る（ステップ
１００）。すなわち、被測定面上の角度が均一に水平の
標準試料をＺ方向に所定距離、例えば２μｍづつ移動さ
せるごとに、ＰＳＤ１４２の出力電圧Ａを測定し、これ
を標準試料による電圧Ａ−位置特性としてデータ格納手
段１４７に格納する。

【００２６】また、被測定面の角度が既知の標準試料を
所定角度、例えば２°づつ変更させるごとに、ＰＳＤ１
４２の出力電圧ＡとＰＳＤ１４４の出力電圧Ｂより、電
圧差Ｃを測定し、これを標準試料による電圧差Ｃ−角度
特性としてデータ格納手段１４７に格納する。つぎに、
被測定試料を用いて最適焦点位置を合わせたときの被測
定面の位置情報と角度情報を設定する（ステップ１０
２）。設定後、粒径計測のためのレーリ散乱光測定を測
定を開始する（ステップ１０４）。

【００２７】ところで、例えば１の位置検出手段、例え
ばＰＳＤ１４２のみを設けた場合では、試料の状態が悪
く被測定面にうねりがあったり、ステージの精度が悪
く、ステージ移動中に被測定面の角度が設定時の角度よ
りθずれることがある。すると、図６に示すように反射
光Ｌ３の進行方向が変化するため、ＰＳＤ１４２による
反射光Ｌ４の受光位置がＰ４からＰ５へと変わってしま
う。すると、出力電圧Ａも変化するため、理論上の位置
と実際の位置との間に誤差が生じてしまう場合があっ
た。

【００２８】そこで、本実施形態においては、前述のよ
うに被測定面の角度が、最適焦点位置の設定時よりずれ
た場合であっても、位置情報を正確に得るため、２のＰ
ＳＤ１４２，１４４を配置し、これらの出力電圧差Ｃよ
り得られた被測定面の角度情報を考慮して位置を決定す
ることとした。

【００２９】すなわち、前記図５に示すようにＣＰＵ１
４６は、ＰＳＤ１４２の出力電圧Ａを、電圧データ格納
手段１４７に格納された、標準試料による電圧Ａ−位置
特性と照合することにより、被測定面の仮の位置情報を
得る（ステップ１０６）。また、このＣＰＵ１４６は、
ＰＳＤ１４２の出力電圧Ａと、ＰＳＤ１４４の出力電圧
Ｂとの差、電圧差Ｃを、電圧データ格納手段１４７に格
納された、標準試料による電圧差Ｃ−角度特性と照合す
ることにより、被測定面の角度情報を得る。

【００３０】また、このＣＰＵ１４６は、得られた被測
定面の角度情報より、被測定面の位置を決定する。すな
わち、ＣＰＵ１４６は、得られた角度情報と、最適焦点
位置の設定時の角度とを比較し（ステップ１０８）、得
られた角度情報が所定の角度よりずれていると判断した
ときは、この角度情報とＰＳＤ１４２の出力電圧Ａとよ
り、正反射したときの被測定面の位置を推定し、これを
被測定面の真の位置とする（ステップ１１０）。

【００３１】これに対し、誤差なしと判断したときは、
前記仮の位置情報をそのまま真の位置情報とする（ステ
ップ１１２）。そして、ＣＰＵ１４６は、得られた位置
情報と、最適焦点位置の設定時の位置情報とを比較し
（ステップ１１４）、誤差ありと判断したときは、制御
回路１３８は、ＣＰＵ１４６で決定された位置情報が、
最適焦点位置となるように、直角移動手段により試料保
持板１２８をＺ方向へ移動させる（ステップ１１６）。

【００３２】その後、つぎの被測定面の仮の位置情報及
び角度情報測定を開始する（前記ステップ１０６）。こ
れに対し、誤差なしと判断したときは、すぐに、つぎの
被測定面の仮の位置情報及び角度情報測定を開始する
（前記ステップ１０６）。そして、これらの処理を測定
中、繰り返す。また、本実施形態において、ステージ制
御は、前記ＸＹ方向へのステージ移動に限られるもので
なく、Ｚ軸モータ等の直角移動手段によりＺ方向へステ
ージ移動を行い、被測定面の傾きが変わった場合であっ
ても、前記ステップ２０６〜ステップ２１６の処理を行
うことにより、前述のようにして被測定面の位置を、再
度正確に設定時の最適焦点位置に調整することが容易に
できる。

【００３３】以上のように、本発明の第１実施形態に係
る粒径計測装置１１０によれば、水平移動手段によるス
テージ移動中や、直角移動手段によるステージ移動中
に、被被測定面の位置が最適焦点位置よりずれた場合、
被測定面の角度が一定の時は勿論、変わったときであっ
ても、正確な位置情報を得ることができるので、容易に
被測定面の位置を再度正確に最適焦点位置に調整するこ
とができる。これにより、被測定面の状態や試料ステー
ジの精度に拘わらず、常に最適焦点位置を保ちながら粒
径計測のためのレーリ散乱光検出を行うことができるた
め、測定精度の結果向上を図ることができる。

【００３４】第２実施形態図７には本発明の第２実施形態に係る試料ステージの概
略構成の図が、図８には本発明の第２実施形態に係る試
料ステージの概略構成の図が、それぞれ示されている。
なお、前記図２，３と対応する部分には符号１００を加
えて示し説明を省略する。本実施形態においては、図７
に示すように角度変更手段を備えている。

【００３５】前記角度変更手段は、例えばステッピング
モータ２５２と、その駆動回路２５４よりなり、シリコ
ンウエハ等の試料２１６が載置される試料保持板２２８
の角度を一定角度範囲で角度変更可能なものである。そ
して、制御回路２３８は、まず、２のＰＳＤ２４２，２
４４（図８参照）の電圧差Ｃより得られた角度情報に基
づいて、該角度情報が所定の角度、例えば最適焦点位置
の設定時の被測定面の角度となるように、前記ステッピ
ングモータ２５２、その駆動回路２５４等の角度変更手
段により、試料保持板２１８を傾斜させる。

【００３６】角度調整後、この制御回路２３８は、ＰＳ
Ｄ２４２で得た位置情報が最適焦点位置の設定時の位置
となるように、前記直角移動手段等によりに試料保持板
２１８をＺ方向に移動させる。本発明の第２実施形態に
係る粒径計測装置２１０は概略以上のように構成され、
以下にその作用を図９を参照しつつ説明する。まず、標
準試料を用いて、一方のＰＳＤ２４２の出力電圧Ａと位
置との関係、電圧差Ｃと角度との関係等の比較用データ
を得る（ステップ２００）。

【００３７】すなわち、測定面上の角度が均一に水平の
標準試料をＺ方向に所定距離、例えば２μｍづつ移動さ
せるごとに、ＰＳＤ２４２の出力電圧Ａを測定し、これ
を標準試料による電圧Ａ−位置特性としてデータ格納手
段２４７に格納する。また、被測定面の角度が既知の標
準試料を所定角度、例えば２°づつ変更させるごとに電
圧差Ｃを測定し、これを標準試料による電圧差Ｃ−角度
特性としてデータ格納手段２４７に格納する。つぎに、
被測定試料を用いて最適焦点位置を合わせたときの被測
定面の位置情報と角度情報を設定する（ステップ２０
２）。設定後、粒径計測のためのレーリ散乱光測定を行
う（ステップ２０４）。

【００３８】ここで、ＣＰＵ２４６は、ＰＳＤ２４２の
出力電圧ＡとＰＳＤ２４４の出力電圧Ｂとの差Ｃを、電
圧データ格納手段２４７に格納された、標準試料による
電圧差Ｃ−角度特性と照合することにより、被測定面の
角度情報を得る（ステップ２０６）。そして、ＣＰＵ２
４６は、得られた角度情報と、最適焦点位置の設定時の
被測定面の角度とを比較し（ステップ２０８）、得られ
た角度情報が設定時の角度よりずれていると判断したと
きは、制御回路２３８は、得られた角度情報が設定時の
角度となるように前記角度変更手段により試料保持板２
１８を傾斜させる（ステップ２１０）。

【００３９】角度調整後、ＣＰＵ２４６は、ＰＳＤ２４
２の出力電圧Ａを、電圧データ格納手段２４７に格納さ
れた、標準試料による電圧Ａ−位置特性と照合すること
により、被測定面の位置情報を得ている（ステップ２１
２）。つぎに、ＣＰＵ２４６は、得られた位置情報と、
設定時の位置情報とを比較し（ステップ２１４）、誤差
なしと判断したときは、すぐに、つぎの被測定面の角度
情報の測定を行う（前記ステップ２０６）。

【００４０】これに対し、誤差ありと判断したときは、
角度調整後に得られたＰＳＤ２４２よりの位置情報が設
定時の位置情報となるように、前記直角移動手段により
試料保持板２１８をＺ方向へ移動させる。その後、つぎ
の被測定面の角度情報の測定を行う（前記ステップ２０
６）。そして、これらの処理を測定中、繰り返す。

【００４１】このように、ステージ移動中に被測定面の
角度が、設定時よりずれた場合であっても、被測定面の
角度を、設定時と同様の角度に調整した後、ＰＳＤ１４
２よりの位置情報を得ることとしたので、被測定面の位
置情報を正確に得ることができる。

【００４２】以上のように、本発明の第２実施形態に係
る粒径計測装置２１０によれば、被測定面の角度を、設
定時と同様の角度に調整した後、ＰＳＤ１４２よりの位
置情報を得ることとしたので、前記本発明の第１実施形
態に係る粒径計測装置１１０と同様、被測定面の位置情
報を正確に得ることができるため、被測定面の上下位置
が最適焦点位置よりＺ方向にずれた場合であっても、被
測定面の位置を再度正確に最適焦点位置に調整すること
が容易にできる。これにより、被測定面の状態や試料ス
テージの精度に拘わらず、常に最適焦点位置を保ちなが
ら粒径計測のためのレーリ散乱光測定を行うことができ
るため、測定精度の向上を図ることができる。

【００４３】なお、前記各構成では、本実施形態に係る
試料ステージを粒径計測装置の試料ステージに用いた例
について説明したが、これに限られるものでなく、例え
ば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の任意の機器の試料ス
テージに用いてもよい。また、本実施形態においては、
試料としてシリコンウエハを用いた例について説明した
が、これに限られるものでなく、その他のものを用いて
もよい。また、本実施形態においては、位置情報をＰＳ
Ｄ１４２の出力電圧Ａより得た例について説明したが、
これに限られるものでなく、ＰＳＤ１４４の出力電圧Ｂ
より得てもよい。すなわち、被測定面の仮の位置情報
は、２のＰＳＤ１４２，１４４のうち、どちらか一方の
ＰＳＤの出力電圧より得ることができるからである。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る試料
ステージによれば、上記角度検出手段及び位置決定手段
等により被測定面の角度を考慮して位置情報を得ること
としたので、ステージ移動中に被測定面の角度が変わっ
た場合であっても、被測定面の位置情報を正確に得るこ
とが容易にできる。これにより、ステージ移動中に被測
定面の位置が最適焦点位置よりずれた場合であっても、
被測定面の位置を再度正確に最適焦点位置に調整するこ
とが容易にできる。また、本発明に係る粒径計測装置に
よれば、試料ステージとして前記本発明に係る試料ステ
ージを用いることとしたので、被測定面の状態や試料ス
テージの精度に拘わらず、常に最適焦点位置を保ちなが
ら粒径計測のためのレーリ散乱光測定を行うことができ
るため、測定精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の粒径計測装置の概略構成の説明図であ
る。

【図２】本発明の第１実施形態に係る粒径計測装置の概
略構成の説明図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る試料ステージの概
略構成の説明図である。

【図４】図３に示したＰＳＤの配置の説明図である。

【図５】図３に示した試料ステージによる位置調整の処
理手順を示すフローチャートである。

【図６】図３に示したＰＳＤの作用の説明図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る粒径計測装置の概
略構成の説明図である。

【図８】本発明の第２実施形態に係る試料ステージの概
略構成の説明図である。

【図９】図８に示した試料ステージによる位置調整の処
理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１０粒径計測装置１１６シリコンウエハ（試料）１１８試料ステージ１２８試料保持板１３０Ｘ軸モータ（水平移動手段）１３２Ｙ軸モータ（水平移動手段）１３４，１３６駆動回路（水平移動手段）１３８制御回路（ステージ制御手段）１４２ＰＳＤ（位置検出手段）１４４ＰＳＤ（角度検出手段）１４６ＣＰＵ（位置決定手段）１４８Ｚ軸モータ（直角移動手段）１５０駆動回路（直角移動手段）Ｌ１収束レーザ光Ｌ３正反射光（反射光）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺伸一郎東京都八王子市石川町2967番地の５日本分光株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料を保持する試料保持板を、試料の
被測定面に対し平行方向へ移動可能な平行移動手段を備
えた試料ステージにおいて、前記試料保持板を被測定面に対し直角方向へ移動可能な
直角移動手段と、前記被測定面よりの反射光を受光し、該反射光の受光位
置より被測定面の仮の位置情報を得るための位置検出手
段と、前記反射光を受光し、該反射光の受光位置より被測定面
の角度情報を得るための角度検出手段と、前記角度検出手段で得た角度情報と所定の角度情報とを
比較し、誤差なしと判断したときは、前記位置検出手段
で得た位置情報をそのまま真の位置情報とし、また誤差
ありと判断したときは、該誤差に基づいて前記位置検出
手段で得た位置情報を校正して真の位置情報とする位置
決定手段と、前記位置決定手段で得た位置情報が所定の位置となるよ
うに、前記直角移動手段により試料保持板を移動させる
ステージ制御手段と、を備えたことを特徴とする試料ステージ。
【請求項２】試料を保持する試料保持板を、試料の
被測定面に対し平行に移動可能な平行移動手段を備えた
試料ステージにおいて、前記試料保持板を被測定面に対し直角方向へ移動可能な
直角移動手段と、前記試料保持板の角度を変更可能な角度変更手段と、前記被測定面よりの反射光を受光し、該反射光の受光位
置より被測定面の角度情報を得るための角度検出手段
と、前記反射光を受光し、該反射光の受光位置より、被測定
面の位置情報を得るための位置検出手段と、前記角度検出手段で得た角度情報が所定の角度となるよ
うに、前記角度変更手段により試料保持板を傾斜させた
後、前記位置検出手段で得た位置情報が所定の位置とな
るように、前記直角移動手段により該試料保持板を移動
させるステージ制御手段と、を備えたことを特徴とする試料ステージ。
【請求項３】請求項１又は２記載の試料ステージにお
いて、前記被測定面よりの反射光を２分割し、その一方
の光を前記位置検出手段に入射させ、その他方の光を前
記角度検出手段に入射させるビームスプリッタを備えた
ことを特徴とする試料ステージ。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載の試料ス
テージにおいて、収束レーザ光を被測定面に照射して走
査しながら粒子よりのレーリ散乱光を検出し、該散乱光
強度より粒子の粒径を計測する粒径計測手段を備えたこ
とを特徴とする粒径計測装置。