JPH0375056B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば半導体製造用真空装置のよう
な真空プロセス装置に使用され得る真空中で使用
可能な表面異物検査装置に関するものである。

従来の技術 例えば、半導体製造技術等において、ウエハ等
の基板表面上に付着しているダスト粒子等の異物
を観察、検査することは、歩留り向上の観点から
も重要なことである。

従来用いられてきた基板表面上の異物を検査す
る方法としては、 (1) レーザ光線等の光を利用してその散乱光によ
り異物の粒径等を検出する方法； (2) 顕微鏡を利用して検査する方法； (3) 走査型電子顕微鏡を用いて異物の形を観察す
る方法 等がある。

この中でラインで速やかに検査できる光散乱法
が広く用いられており、その中でも、検出感度が
高く、小さな粒子まで検出できるという理由で、
レーザを光源としたものが利用されている。これ
らのものは完成された装置として市販されている
が、そのために製造工程中に検査工程を別個に加
える必要があり、その分だけ、時間内にもマイナ
スとなる。

最近の真空プロセスの発展に伴ない、異物検査
装置を製造装置に組み込むという要求があり、特
に、真空プロセス装置に組み込み、インラインで
測定したいという要望が益々強まつている。

ところで、大気中で使用される従来のレーザダ
ストモニタと異なり、レーザ光線を真空装置内へ
導入する場合、あるいはウエハ上で鏡面反射した
光を真空装置外へ出す場合には、必ず真空窓が必
要となり、真空窓部分での反射光がバツクグラウ
ンドを上げる等の問題となる。

一方、レーザ光線の反射光を極力低く抑えるた
めに、ブリユースタ窓を用いることは公知であ
る。

しかしながら、ウエハ等の表面をスキヤンする
必要がある場合には、ブリユースタ窓は適さな
い。というのは、ブリユースタ窓は、所定の入射
角度でのみ効果があり、少しでも角度がずれる
と、反射率が高くなるため、レーザをスキヤンす
る場合には使用できない。またブリユースタ窓の
場合には、偏光したレーザ光線を用い、そのレー
ザ光線の偏光面をブリユースタ窓に固有な角度に
合わせる必要があるため、レーザを装置に取り付
ける際に、偏向角の調整が必要である。

発明が解決しようとする問題点 このように、レーザ光線を真空装置内に導入す
る場合には、一般的には反射率を抑えるためにブ
リユースタ窓を真空窓に用いているが、レーザを
装置に取り付ける際に、偏向角の調整が必要であ
るという問題があるだけでなく、レーザをスキヤ
ンすることができない。そのため、レーザをスキ
ヤンせずにウエハをステージごと動かすことが考
えられるが、ステージを動かすことは、インライ
ン装置に組み込むことを考えると、非現実的であ
り、またステージが動くことによりダストが発生
する恐れがあり、好ましくない。さらに、通常の
真空窓では反射率が大きいためにバツクグラウン
ドが大きくなり、小さな粒子を検出することがで
きないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、真空窓にブリユース
タ窓を用いずに反射光によるバツクグラウンドの
増大の問題を解決すると共に真空プロセスライン
中に容易に組み込むことのできる表面異物検査装
置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明による真
空中で使用可能な表面異物検査装置は、異物検査
すべき被検査物を収容する真空容器にレーザ光線
導入用真空窓と上記真空容器内の被検査物上で鏡
面反射したレーザ光線を外部へ導出するレーザ光
線導出用真空窓とを設け、上記真空容器内の被検
査物表面上に導入されるレーザ光線を上記被検査
物表面上で少なくとも一つの方向に走査させるレ
ーザスキヤナおよび被検査物上の異物によつて乱
反射したレーザ光線を検出できる位置に配置され
た検出器を有し、上記レーザ光線導入用真空窓お
よびレーザ光線導出用真空窓を反射防止膜を備え
たガラスで構成したことを特徴としている。

作 用 このように構成した本発明による真空中で使用
可能な表面異物検査装置においては、レーザスキ
ヤナは、真空装置内の基板表面上をＸ，Ｙ方向あ
るいはＸ方向のみにスキヤンすることができ、
Ｘ，Ｙ両方向にスキヤンするときは被検査物は測
定中動かさない。一方、Ｘ方向のみにスキヤンす
るときには、被検査物をインラインの搬送系によ
つて適当な速度でＹ方向に送りながら検査を行な
うことができる。真空容器に設けたレーザ光線導
入用真空窓を通つて真空容器内の被検査物表面上
にレーザ光線が導入され、このレーザ光線により
被検査物表面上をＸ，Ｙ方向に走査する。もしこ
の被検査物表面上に何らかの異物が存在している
と、導入されたレーザ光線は被検査物上で鏡面反
射してレーザ光線導出用真空窓を通つて外部へ導
出される他、その異物に衝突したレーザ光線部分
は乱反射して検出器に入射する。これにより、検
出器は被検査物表面上の異物を検出する。この場
合、一連の異物検査操作は被検査物が真空プロセ
スラインにある間に行なうことができる。

実施例 以下、添附図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

図面には本発明による表面異物検査装置の構成
を示し、１は真空容器で、この真空容器１にはＹ
方向に動くことのできる可動テーブル２が設けら
れ、この可動テーブル２上には基板ホルダ３が取
付けられ、その上に被検査物である基板４が装着
されている。真空容器１には、基板４に対して予
定の入射角度でレーザ光線を導入できる位置に設
けられたレーザ光線導入用真空窓５と、このレー
ザ光線導入用真空窓５を通つて基板４に入射した
レーザ光線が鏡面反射して進む位置に設けられた
レーザ光線導出用真空窓６とが設けられている。
７はレーザ光線導入用真空窓５に取付られたレー
ザ光線発生導入装置で、レーザ光源７ａとレーザ
光源７ａからのレーザ光線を基板４上でＸ，Ｙ方
向に走査させるスキヤナ７ｂとを備えている。一
方、レーザ光線発生導入装置７とレーザ光線導入
用真空窓５とレーザ光線導出用真空窓６とを通る
平面に対して所要の角度を成して検出器を成す光
電子増倍管８が真空容器１に取付けられている。
検出器８としては任意の適当な型式のものが用い
られ得、その出力は例えばコンピユータ装置（図
示してない）に接続されている。

レーザ光線導入用真空窓５およびレーザ光線導
出用真空窓６は、それぞれ口部５ａ，６ａに密封
的に装着された反射防止膜を備えたガラス５ｂ，
６ｂを備えている。

このように構成した図示装置において、まずレ
ーザ光線発生導入装置７のレーザ光源７ａとスキ
ヤナ７ｂによつてレーザ光線を発生させると共に
スキヤンし、レーザ光線導入用真空窓５を通つて
可動テーブル２上の基板４上をＸ方向に走査す
る。レーザ光線で走査した基板４に異物がなけれ
ば、レーザ光線はその基板４で鏡面反射してレー
ザ光線導出用真空窓６を通つて真空容器１外へ出
て行く。もし基板に異物があれば、その異物に衝
突したレーザ光線部分は散乱され、この散乱光は
検出器８り検出され、こうして基板上の異物を検
出すによることができる。

なお、図示実施例において、検出器８の位置は
基板上の異物で乱反射した光を検出できる位置で
あればどの位置でもよい。またスキヤナ７ｂによ
るスキヤン操作とＹ方向への基板の移動とは同期
させて行なわれるべきである。さらに、図示実施
例では、スキヤナ７ｂはレーザ光線をＸ方向にの
みスキヤンさせ、Ｙ方向には基板を動かしながら
検査するようにしているが、当然、スキヤナ７ｂ
をＸ，Ｙ両方向にスキヤンするように構成し、検
査中は基板を静止させるようにしてもよい。

発明の効果 以上説明してきたように、本発明によれば、異
物検査すべき被検査物を収容する真空容器にレー
ザ光線導入用真空窓と上記真空容器内の被検査物
上で鏡面反射したレーザ光線を外部へ導出するレ
ーザ光線導出用真空窓とを設け、上記真空容器内
の被検査物表面上に導入されるレーザ光線を上記
被検査物表面上で少なくとも一つの方向に走査さ
せるレーザスキヤナおよび被検査物上の異物によ
つて乱反射したレーザ光線を検出できる位置に配
置された検出器を有する真空中で使用可能な表面
異物検査装置において、レーザ光線導入用真空窓
およびレーザ光線導出用真空窓を、反射防止膜を
備えたガラスで構成しているので、通常のガラス
の真空窓の場合、反射光が約４％あるのに対し
て、反射光を0.4％に押えることができ、そのた
め、バツクグラウンドを大幅に低下させることが
できる。その結果、通常のガラス窓を使用した場
合に最小検出粒径が約2μmであつたのに対して、
本発明による装置では0.5μmの粒径まで検出する
ことができる。また、本発明による装置は容易に
インライン真空プロセス装置に組み込むことがで
き、検査工程の簡易化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例による装置の構成を示
す概略線図である。 図中、１：真空容器、２：可動テーブル、４：
基板、５：レーザ光線導入用真空窓、６：レーザ
光線導出用真空窓、７：レーザ光線発生導入装
置、７ａ：レーザ光源、７ｂ：スキヤナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 異物検査すべき被検査物を収容する真空容器
   にレーザ光線導入用真空窓と上記真空容器内の被
   検査物上で鏡面反射したレーザ光線を外部へ導出
   するレーザ光線導出用真空窓とを設け、上記真空
   容器内の被検査物表面上に導入されるレーザ光線
   を上記被検査物表面上で少なくとも一つの方向に
   走査させるレーザスキヤナおよび被検査物上の異
   物によつて乱反射したレーザ光線を検出できる位
   置に配置された検出器を有する真空中で使用可能
   な表面異物検査装置において、上記レーザ光線導
   入用真空窓およびレーザ光線導出用真空窓を、反
   射防止膜を備えたガラスで構成したことを特徴と
   する真空中で使用可能な表面異物検査装置。