DE19734074C2 - Partikeldetektionsverfahren und Detektionssystem zum Feststellen winziger Partikel auf einem Werkstück - Google Patents
Partikeldetektionsverfahren und Detektionssystem zum Feststellen winziger Partikel auf einem WerkstückInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Partikel
detektionsverfahren, bei dem ein Lichtstrahl auf die Ober
fläche eines Werkstücks projiziert wird und die Position eines
winzigen Staubpartikels auf der Oberfläche des Werkstücks
durch Beobachtung von durch den winzigen Staubpartikel ver
ursachten Veränderungen bei dem Lichtstrahl bestimmt wird.
Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Parti
keldetektionssystem, mit dem das vorstehend genannte Partikel
detektionsverfahren durchgeführt wird.
Fehler, die auf an Halbleiterwafern anhaftende Staubpartikel
zurückzuführen sind, sind wesentliche Faktoren, die die Aus
beute integrierter Schaltungen bei der Herstellung von VLSI-
Schaltungen bzw. Schaltungen mit sehr hohem Integrationsgrad,
wie zum Beispiel 16-MB-DRAMs, reduzieren. Einige wenige win
zige Staubpartikel waren in der Vergangenheit möglicherweise
nicht die Ursache von Problemen, doch beim Einbringen dieser
winzigen Staubpartikel in das vorstehend genannte Verfahren
und Anhaften derselben an Wafern werden diese in Verbindung
mit der fortschreitenden Reduzierung der Breite von Strukturen
bildenden Linien zu Verunreinigungsquellen. Im allgemeinen
beträgt die Größe winziger Staubpartikel, die zu Problemen
führen, einen Bruchteil der Mindestbreite von Linien einer
herzustellenden VLSI-Schaltung.
Eine allgemeingültige Vorstellung besteht darin, daß winzige
Staubpartikel mit Durchmessern in der Größenordnung von 0,1 µm
bei der Herstellung von 16-MB-DRAMs, bei denen die Breite der
schmalsten Linien 0,5 µm beträgt, nicht ignoriert werden kön
nen. Solche winzigen Staubpartikel verunreinigen VLSI-
Schaltungen, verursachen eine Unterbrechung von Schaltungs
strukturen sowie Kurzschlüsse, machen die VLSI-Schaltungen
schadhaft und vermindern die Qualität sowie die Zuverlässig
keit von VLSI-Schaltungen. Ein Schlüssel für die Verbesserung
der Ausbeute integrierter Schaltungen besteht somit in der
Feststellung solcher winzigen Staubpartikel, in der exakt und
quantitativ erfolgenden Messung und Erfassung des tatsächli
chen Vorhandenseins von Staubpartikeln auf Werkstücken sowie
in der Kontrolle von Staubpartikeln.
Ein Staubpartikel-Inspektionssystem, das zum Feststellen von
Staubpartikeln auf der Oberfläche eines ebenen Werkstücks, wie
zum Beispiel eines Siliziumwafers, sowie zum Bestimmen der
Positionen der Staubpartikel in der Lage ist, ist bereits zur
Überprüfung von Werkstücken verwendet worden. Im folgenden
wird ein Verfahren zum Detektieren von Staubpartikeln
beschrieben, mit dem ein herkömmliches Staubpartikel-
Inspektionssystem solche Staubpartikel detektiert.
Ein mit Lichtstreuung arbeitendes Partikeldetektionsverfahren
wird von einem Staubpartikel-Inspektionssystem zum Feststellen
von Staubpartikeln verwendet. Das mit Lichtstreuung arbeitende
Staubpartikel-Detektionsverfahren tastet die Oberfläche eines
Wafers mit einem Lichtstrahl ab, mißt die Schwankung der
Intensität des Streulichts im Verlauf der Zeit in linearer
Weise unter Verwendung einer Fotovervielfacher-Röhre und
detektiert einen Staubpartikel und bestimmt die Position des
Staubpartikels aufgrund der Relation zwischen einem Moment, in
dem ein Streusignal bei Empfang von Streulicht erzeugt wird,
das durch einen feinen Partikel gestreut wird, sowie der Posi
tion des Abtastlichtstrahls auf der Oberfläche des Wafers zum
selben Moment.
Als Staubpartikel-Inspektionssysteme sind die Systeme IS-200
und LS-6000 von der Firma Hitachi Electronics Engineering
Ltd., Surfscan 6200 von der Firma TENCOR sowie ein Staub
partikel-Inspektionssystem WIS-9000 von der Firma ESTEK
bekannt. Die Meßgrundlagen, mit denen diese bekannten Staub
partikel-Inspektionssysteme arbeiten, sowie die Konfiguration
dieser Systeme sind zum Beispiel in "ANALYSIS AND EVALUATION
TECHNIQUE FOR HIGH PERFORMANCE SEMICONDUCTOR PROCESS" von
Semiconductor Basic Technology Research, REALIZE INC., Seiten
111-129 erläutert.
Die Meßgenauigkeit von feinen Partikeln bei dem herkömmlichen
Meßverfahren, das mit Streulicht arbeitet, ist durch Rauschen
begrenzt, das in einem Meßsystem erzeugt wird und in einem
Streusignal vorhanden ist, das durch feine Partikel gestreutes
Licht widergibt. Auf die Oberflächenrauhheit eines Silizium
wafers zurückzuführendes Rauschen, das als "Haze" oder Verun
reinigung der Waferoberfläche bezeichnet wird, macht die Fest
stellung von feinen Staubpartikeln mit einer Partikelgröße von
0,10 µm oder darunter auf der Oberfläche des Siliziumwafers
sehr schwierig. Dieses Problem ist ausführlich im
"SEMICONDUCTOR MEASUREMENT AND EVALUATION HANDBOOK", von
SCIENCE FORUM, Seiten 474-479 erläutert. Bisher ist jedoch
noch kein einziges Verfahren zum Detektieren winziger Staub
partikel mit einer Partikelgröße von 0,07 µm, 0,04 µm und
0,03 µm geschaffen worden, die bei der Herstellung von VLSI-
Schaltungen, wie zum Beispiel DRAMs mit 64 MB, 256 MB und 1 GB,
kontrolliert bzw. beherrscht werden müssen, obwohl man der
Ansicht ist, daß solche VLSI-Schaltungen in der Zukunft ent
wickelt und in großen Stückzahlen hergestellt werden, bei
denen die Breite der schmalsten Linien 0,35 µm, 0,20 µm und
0,15 µm beträgt.
Ein Meßverfahren für feine Partikel, das die Streuung von
Licht verwendet und durch das herkömmliche Staubpartikel-
Inspektionssystem durchgeführt wird, tastet die Oberfläche
eines Werkstücks, wie zum Beispiel eines Siliziumwafers, mit
einem Lichtstrahl ab und erfaßt die Veränderung der Menge des
Streulichts in linearer Weise durch einen Fotodetektor, wie
zum Beispiel eine Fotovervielfacher-Röhre. Die gemessene Posi
tion eines winzigen Staubpartikels beinhaltet somit einen
Fehler entsprechend der Größe eines Bildelements in Abhängig
keit von der Fläche eines Flecks, der durch den Lichtstrahl
auf der Oberfläche des Werkstücks gebildet wird, und somit ist
eine mit Präzision erfolgende Bestimmung der Position des
Staubpartikels unmöglich. Der Lichtstrahl muß auf der Ober
fläche des Werkstücks mit der kleinstmöglichen Fleckgröße
fokussiert werden, um die mit hoher Genauigkeit erfolgende
Bestimmung der Position eines Staubpartikels auf der Ober
fläche des Werkstücks zu erzielen.
Es gibt jedoch Grenzen für die Reduzierung der Fleckgröße des
Lichtstrahls. Wenn der Lichtstrahl in einem sehr kleinen Fleck
fokussiert wird, steigt die Gesamtlänge der Abtastlinien zum
Abtasten der gesamten Oberfläche des Werkstücks an, und es
wird eine längere Meßzeit erforderlich. Üblicherweise besitzt
das Bildelement des derzeitigen Systems eine Größe von 20 ×
200 µm2. Die Fläche eines fokussierten Laserstrahls, der bei
dem herkömmlichen Staubpartikel-Inspektionssystem verwendet
wird, ist in "ANALISYS AND EVALUATION TECHNIQUE FOR HIGH
PERFORMANCE SEMICONDUCTOR PROCESS" von Semiconductor Basic
Technology Research, Seiten 111-129, ausführlich erläutert.
Bei der Feststellung eines winzigen Staubpartikels mit einer
Partikelgröße von 0,10 µm oder darunter muß der winzige Staub
partikel mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit und einem
hohem Störabstand detektiert werden, und die Position des
Staubpartikels muß mit hoher Genauigkeit festgestellt werden.
Staubpartikel-Detektionsverfahren, wie sie in den offengeleg
ten japanischen Patentveröffentlichungen (JP-A) Nr. 8-29354
und 7-325041 offenbart sind, können zur Erzielung einer
solchen Staubpartikel-Detektion wirksam sein. Diese Staubpar
tikel-Detektionsverfahren des Standes der Technik projizieren
einen Lichtstrahl auf die Oberfläche eines Wafers, fokussieren
ein Mikroskop auf einen Fleck, der durch den Lichtstrahl auf
der Oberfläche des Wafers gebildet wird, vergrößern das Streu
licht mittels eines Mikroskops und führen in zweidimensionaler
Weise eine Beobachtung bzw. Abtastung eines Bereichs der Ober
fläche des Wafers in dem Betrachtungsfeld des Mikroskops mit
tels einer hochempfindlichen ladungsgekoppelten Kamera bzw.
CCD-Kamera oder dergleichen durch, die in einer Dunkelfeld-
Position angeordnet ist und mit einem Bildverstärker versehen
ist.
Da diese Verfahren des Standes der Technik sogenanntes "Haze",
d. h. Rauschen, das auf von der Oberfläche des Wafers gestreu
tes Licht zurückzuführen ist, in zweidimensionaler Weise
detektieren, ist der mit diesem Verfahren erzielte Störabstand
eines Detektionssignals größer als der eines Detektions
signals, das durch ein herkömmliches Staubpartikel-Inspek
tionssystem geschaffen wird, welches "Haze" unter Verwendung
einer Fotovervielfacher-Röhre durch Detektieren von integrier
tem Licht mißt, welches aufgrund einer winzigen Unregelmäßig
keit der Oberfläche des Wafers gestreut wird.
Fig. 5 zeigt ein Partikeldetektionssystem aus dem Stand der
Technik, wie es in den JP-A-7-325041 und JP-A-8-29354 offen
bart ist. Fig. 5 zeigt einen X-Y-Tisch 1, ein Werkstück
(Siliziumwafer) 2, einen Ar-Laser 3 zum Projizieren eines
Laserstrahls auf das Werkstück 2, einen Detektionslichtstrahl
4 zum Feststellen winziger Staubpartikel, einen reflektierten
Lichtstrahl 5, der durch das Werkstück 2 reflektiert wird, ein
Mikroskop 8 zum Betrachten des Werkstücks 2, eine CCD-Kamera 9
mit Bildverstärker zum Aufnehmen eines Bilds eines Bereichs
des Werkstücks 2, der durch das Mikroskop 8 betrachtet wird,
sowie eine Kathodenstrahlröhre 10 zum Anzeigen eines Bilds,
das von der CCD-Kamera 9 aufgenommen worden ist. Der Detektionslichtstrahl
4 kann mittels einer Polarisierungsplatte 11
polarisiert werden. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine
Weise zum Projizieren des Detektionslichtstrahls 4 auf das
Werkstück. Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Staubpartikel 6 auf
dem Werkstück 2, unregelmäßig reflektiertes Licht 7 sowie
einen Fleck 12 des Detektionslichtstrahls 4.
Im Betrieb wird der Siliziumwafer 2, d. h. ein Werkstück, auf
dem X-Y-Tisch 1 angebracht. Ein imaginäres Koordinatensystem
wird über den Siliziumwafer 2 auf dem X-Y-Tisch 1 gelegt, und
zwar unter Bezugnahme auf ein Formmerkmal des Siliziumwafers
2, wie zum Beispiel eine Orientierungsfläche oder eine in dem
Siliziumwafer 2 ausgebildetet Vertiefung. Ein Verfahren zum
Einstellen eines Koordinatensystems ist in der JP-A-7-25118
ausführlich beschrieben. Der Detektionslichtstrahl 4 wird auf
den Silizumwafer 2 projiziert, um in der in Fig. 7 gezeigten
Weise den Lichtfleck 12 auf der Oberfläche des Siliziumwafers
zu bilden. Die CCD-Kamera 9 nimmt ein Bild des Flecks 12 auf,
der mittels des in einem Dunkelfeld-Bereich angeordneten
Mikroskops 8 vergrößert wird, und das Bild des Flecks 12 wird
zur Betrachtung auf der Kathodenstrahlröhre 10 angezeigt.
Das Mikroskop 8 wird auf eine Fläche fokussiert, in der der
Fleck 12 gebildet wird. Wenn in dem Betrachtungsfeld des
Mikroskops 8, d. h. in dem Fleck 12, Staubpartikel 6 vorhanden
sind, ist unregelmäßig reflektiertes Licht 7 auf dem X-Y-Tisch
1 an einer Stelle zu beobachten, die sich durch die Koordina
ten (x1, y1) gemäß Fig. 7 ergibt. Wenn in dem Fleck 12 keiner
lei Staubpartikel vorgefunden wird, dann wird der Detektions
lichtstrahl 4 regelmäßig reflektiert, und der reflektierte
Lichtstrahl 5 ist aus der Dunkelfeld-Position nicht zu beob
achten.
Bei einem Betrachtungssystem, wie es in Fig. 7 gezeigt ist,
beinhaltet das Betrachtungsfeld A des Mikroskops 8, das an der
Dunkelfeld-Position angeordnet ist, den durch den Detektions
lichtstrahl 4 auf dem Siliziumwafer 2 gebildeten Fleck 12. Da
die Staubpartikel 6 in dem Fleck 12 Licht unregelmäßig reflek
tieren, und zwar in Form von unregelmäßig reflektiertem Licht
7, lassen sich die Positionen der Staubpartikel 6 durch
Betrachtung des unregelmäßig reflektierten Lichts 7 mittels
des Mikroskops 8 feststellen. Experimente haben gezeigt, daß
der Kontrast zwischen einem Bereich, von dem das unregelmäßig
reflektierte Licht 7 reflektiert wird, sowie einem Bereich,
von dem kein unregelmäßig reflektiertes Licht reflektiert ist,
sehr hoch ist, wobei Staubpartikel mit einer Partikelgröße von
0,03 µm oder darunter klar identifiert werden können und sich
ein Detektionssignal mit einem zufriedenstellend hohen Störab
stand erzielen läßt.
Wenn kein Staubpartikel 6 in dem Fleck 12 vorhanden ist, ist
der Detektionslichtstrahl 4 im wesentlichen perfekt regel
mäßig, und somit kann von dem in der Dunkelfeld-Position ange
ordneten Mikroskop 8 praktisch nichts beobachtet werden. Das
unregelmäßig reflektierte Licht 7, das durch Staubpartikel 6
reflektiert wird, kann somit durch das in der Dunkelfeld-
Position angeordnete Mikroskop selbst dann beobachtet werden,
wenn der Detektionslichtstrahl 4 den Fleck 12 mit einer weit
größeren Größe bildet als der der Staubpartikel 6, und somit
lassen sich die Positionen der Staubpartikel 6 in dem Fleck 12
in einfacher Weise mit hoher Genauigkeit bestimmen.
Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Verfahren,
das eine CCD-Kamera verwendet, wird somit ein zusätzliches
System benötigt, das die Beobachtung der gesamten Oberflä
che des Werkstücks ermöglicht, wenn eine Detektion von
Staubpartikeln auf der gesamten Oberfläche des Werkstücks
erwünscht ist. Ferner wird bei den herkömmlichen Verfahren
keinerlei kontinuierliche Bewegung des Werkstücks oder des
Mikroskops ausgeführt. Auch wird dort nicht mit einer kon
tinuierlichen Bewegung durch die Bildaufnahmeeinrichtung
ein streifenförmiger Bereich auf der Oberfläche des Werk
stücks innerhalb einer zur Aufnahme eines Einzelbildes be
nötigten Zeit abgetastet.
Aus der EP 0 266 728 A2 sind Verfahren und Vorrichtungen
zur Ermittlung der Oberflächenqualität von Halbleiter
scheiben bekannt. Dabei werden die Halbleiterscheiben un
ter einem Winkel von Laserpulsen getroffen, die durch
einen Zerhacker erzeugt werden. Das dabei in Richtung des
Einfallslotes abgestrahlte diffuse Streulicht wird gemes
sen, wobei durch Verschieben und/oder Drehen der Halblei
terscheibe die gesamte Scheibenoberfläche abgetastet wer
den kann. Die in Abhängigkeit von der Zerhackerfrequenz
registrierten Meßwerte ergeben Aufschluß über Oberflächen
fehler in Form von Mikrorauhigkeit, Schleier oder soge
nanntem "Haze". Die Beobachtung der Werkstückoberfläche
wird durch das Zerhacken des zur Beobachtung dienenden La
serstrahls bewußt in voneinander getrennte Beobachtungsin
tervalle zerteilt. Eine Erfassung von einzelnen winzigen
Staubpartikeln ist mit den Methoden der genannten Entge
genhaltung nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Partikelde
tektionsverfahren sowie ein Partikeldetektionssystem an
zugeben, mit denen sich winzige Staubpartikel mit einer
Größe von 0,1 µm oder darunter auf der gesamten Oberfläche
eines Werkstücks in einfacher und rascher Weise feststel
len lassen. Mit dem Begriff "winzige Staubpartikel", wie
er hier verwendet wird, sind nicht nur Staubpartikel mit
Teilchengrößen im Bereich von 0,1 bis 0,005 µm gemeint,
sondern auch Kristallfehler und Kratzer.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Partikel
detektionsverfahren sowie ein Partikeldetektionssystem
anzugeben, welche die Merkmale gemäß Anspruch 1 bzw. An
spruch 10 aufweisen. Vorteilhafte Weiterbildungen des
Partikeldetektionsverfahrens sowie des Partikeldetek
tionssystems sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beilie
genden Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeich
nungen zeigen in
Fig. 1 ein Partikeldetektionssystem gemäß einem ersten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2(a) und 2(b) schematische Ansichten zur Erläuterung
eines Partikeldetektionsverfahrens gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3(a), 3(b), 3(c) und 3(d) schematische Ansichten zur
Erläuterung eines Partikeldetektionsverfahrens gemäß
einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 4(a) und 4(b) ein Partikeldetektionssystem gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 5 ein Partikeldetektionssystem des Standes der Technik;
und
Fig. 6 und 7 eine Verfahrensweise zum Projizieren des Detek
tionslichtstrahls auf ein Werkstück.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnun
gen beschrieben, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf glei
che oder entsprechende Teile beziehen.
Fig. 1 zeigt ein Partikeldetektionssystem gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist
mit dem Bezugszeichen 101 ein Computer dargestellt, der zum
Berechnen der positionsmäßigen Beziehung zwischen der Posi
tion, an der Licht auf einem Werkstück auf einem X-Y-Tisch 1
unregelmäßig reflektiert wird, sowie der Position auf einem
Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 der Kathodenstrahlröhren
anzeige 10 dient.
Das Partikeldetektionssystem entspricht in seiner Konstruktion
im übrigen dem in Fig. 5 gezeigten Partikeldetektionssystem.
Obwohl vorliegend ein auszuwertender Beobachtungsbereich durch
den Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 ausgedrückt wird, ist
in der Praxis ein zu beobachtender Bereich nicht auf den
Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 begrenzt, sondern dies be
inhaltet alle Bildsignale eines auszuwertenden Bereichs, die
von einer CCD-Kamera 9 geliefert werden.
Der Computer 101 steuert einen Antriebsmechanismus zum Antrei
ben des X-Y-Tisches 1, um den X-Y-Tisch 1 derart zu bewegen,
daß die gesamte Oberfläche eines Siliziumwafers 2 vollständig
betrachtet werden kann. Über den auf dem X-Y-Tisch 1 ange
brachten Siliziumwafer 2 wird ein äußerst genaues, imaginäres
Koordinatensystem gelegt, wobei dies unter Bezugnahme auf eine
Orientierungsfläche oder eine Vertiefung erfolgt, die in dem
Siliziumwafer 2 ausgebildet ist. Ein Detektionslichtstrahl 4
bildet einen Lichtfleck 12 mit einer Größe, die größer ist als
die des Betrachtungsfeldes eines Mikroskops 8.
Der X-Y-Tisch 1 wird unter der Steuerung des Computers 101 in
intermittierender Weise in X-Richtung und Y-Richtung bewegt,
wobei ein Rasterabstand kleiner ist als das auf dem Kathoden
strahlröhren-Bildschirm 100 angezeigte Feld, das dem Betrach
tungsfeld des Mikroskops 8 entspricht, und unregelmäßig re
flektiertes Licht 7, das von Staubpartikeln 6, falls vorhan
den, reflektiert wird, sowie die Positionen der Staubpartikel
6 werden bei jedem Stoppen des X-Y-Tische festgestellt. Auf
diese Weise lassen sich selbst winzige Staubpartikel mit einer
Partikelgröße von 0,03 µm oder darunter auf der gesamten Oberfläche
des Siliziumwafers in einfacher und rascher Weise fest
stellen. Die Positionen der detektierten Staubpartikel 6 wer
den nacheinander in einer Speichereinrichtung gespeichert, die
in dem Computer 101 vorgesehen ist.
Der X-Y-Tisch 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird in inter
mittierender Weise in X-Richtung und Y-Richtung bewegt, wobei
der X-Y-Tisch stationär gehalten wird und eine Antriebseinheit
zum antriebsmäßigen Bewegen des X-Y-Tisches 1 intermittierend
betätigt wird, so daß das Partikeldetektionssystem eine lange
Zeit für die Messung benötigt. Wenn man den X-Y-Tisch 1 in
kontinuierlicher Weise bewegt, läßt sich für die Messung
erforderliche Zeit einsparen, und die gesamte Oberfläche des
Siliziumwafers 2 kann in kürzerer Zeit überprüft werden, als
dies bei einer intermittierenden Bewegung des X-Y-Tisches not
wendig ist.
Wenn der X-Y-Tisch 1 des Partikeldetektionssystems des ersten
Ausführungsbeispiels in kontinuierlicher Weise bewegt wird,
lassen sich manche Bereiche der Oberfläche des Siliziumwafers
2 aufgrund der Relation zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit
des X-Y-Tisches 1 und der Abtastgeschwindigkeit der CCD-Kamera
9 nicht überprüfen. Mit dem zweiten Ausführungsbeispiel soll
dieses Problem gelöst werden. Bei dem zweiten Ausführungs
beispiel sind die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches 1 und die
Abtastrichtung einer CCD-Kamera 9 im wesentlichen senkrecht
zueinander, und die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches 1 ist
gegenläufig zu der Förderrichtung der CCD-Kamera 9, um dadurch
nicht inspizierbare Bereiche weitestgehend zu reduzieren.
Die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen schematische Ansichten zur
Erläuterung eines Partikeldetektionsverfahrens gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In den
Fig. 2(a) und 2(b) sind bei dem Bezugszeichen 110 Abtastlinien
dargestellt, die die CCD-Kamera für einen Abtastvorgang entlangbewegt
wird. Wenn der X-Y-Tisch 1 kontinuierlich bewegt
wird und die CCD-Kamera 9 derart gesteuert wird, daß ihre
Abtastrichtung, in der die Abtastlinien verlaufen, die gleiche
ist wie die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches 1, wie dies in
Fig. 2(a) für Vergleichszwecke dargestellt ist, wird die CCD-
Kamera 9 zum Abtasten in horizontaler Richtung hin- und her
bewegt und dabei nach unten bewegt.
Es ist daher ein großer Zeitunterschied zwischen einem Moment
vorhanden, in dem ein Bild eines einer oberen linken Ecke des
Kathodenstrahlröhren-Bildschirms 100 entsprechenden Bereich
des Siliziumwafers 2 erzeugt wird, sowie einem Moment, in dem
ein Bild eines einer linken unteren Ecke des Kathodenstrahl
röhren-Bildschirms 100 entsprechenden, anderen Bereichs des
Siliziumwafers 2 erzeugt wird. Während dieses Zeitunterschieds
bewegt sich der X-Y-Tisch 1, und ein betrachteter Bereich des
Siliziumwafers 2 bewegt sich weiter. Somit tastet die CCD-
Kamera 9 einen rautenförmigen Bereich auf der Oberfläche des
Siliziumwafers 2 in einer einem Einzelbild entsprechenden
Betrachtungszeitdauer ab, wobei andere Bereiche der Oberfläche
des Siliziumwafers 2 nicht abgetastet werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Abtastrichtung,
in der die Abtastlinien 110 verlaufen, sowie die Bewegungs
richtung des X-Y-Tisches 1 im wesentlichen senkrecht zueinan
der, wie dies in Fig. 2(b) gezeigt ist, und die Förderrichtung
der CCD-Kamera 9 sowie die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches 1
sind zueinander gegenläufig. Dadurch reduziert sich eine Ver
zögerung, um die der Abtastvorgang der CCD-Kamera 9 in Bezug
auf die Bewegung des X-Y-Tisches 1 verzögert ist, und die CCD-
Kamera 9 tastet in einer Betrachtungszeit für ein Einzelbild
einen im wesentlichen rechteckigen Bereich auf der Oberfläche
des Siliziumwafers 2 ab.
Als Ergebnis hiervon läßt sich nur ein sehr kleiner Bereich
auf der Oberfläche des Siliziumwafers 2 nicht abtasten. Es
entsteht kein Problem, wenn der nicht abgetastete, sehr kleine
Bereich einem Überprüfungsbereich für das nächste Einzelbild
hinzugefügt wird. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Ober
fläche des Siliziumwafers 2 überprüfen, und die Positionen
winziger Staubpartikel lassen sich feststellen.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann von der CCD-Kamera
erzeugtes Aufnahme- bzw. Betriebsgeräusch gelegentlich
fälschlicherweise für ein Staubpartikel-Detektionssignal
gehalten werden. Dieses Problem soll mit dem dritten Ausfüh
rungsbeispiel gelöst werden.
Die Fig. 3(a), 3(b), 3(c) und 3(d) zeigen schematische Ansich
ten zur Erläuterung eines Partikeldetektionsverfahrens gemäß
einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Fig. 3(a) bis 3(d) ist bei dem Bezugszeichen 107 eine
Störung dargestellt. Ein Bereich des Kathodenstrahlröhren-
Bildschirms 100 entspricht einem Bereich auf dem X-Y-Tisch,
der auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 angezeigt wer
den kann, wenn der X-Y-Tisch 1 stationär ist.
Die Bewegungsgeschwindigkeiten Vx und Vy, mit denen der X-Y-
Tisch 1 kontinuierlich mit einem geringeren Rasterabstand als
der Bereich des Kathodenstrahlröhren-Bildschirms 100 in der X-
Richtung bzw. der Y-Richtung bewegt wird, entsprechen Divi
sionswerten, die man durch Dividieren der horizontalen Größe
Wx und der vertikalen Größe Wy des Kathodenstrahlröhren-Bild
schirms 100 durch die Zeit T erhält, welche die CCD-Kamera 9
zur Betrachtung eines Einzelbilds benötigt; das heißt, Vx =
Wx/T (wenn der X-Y-Tisch 1 in X-Richtung bewegt wird) und Vy =
Wy/T (wenn der X-Y-Tisch 1 in Y-Richtung bewegt wird), wobei
diese Werte der Abtastgeschwindigkeit der CCD-Kamera 9 ent
sprechen.
Zum Beispiel wird ein Partikeldetektionsvorgang in einem
Zustand gestartet, wie er in Fig. 3(a) gezeigt ist (Einzelbild
n). Der X-Y-Tisch 1 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit Vx
in Bezug auf Fig. 3(a) nach rechts, und somit bewegt sich ein
Staubpartikel 6, der dem auf dem X-Y-Tisch 1 angebrachten
Siliziumwafer anhaftet, mit derselben Geschwindigkeit Vx in
Bezug auf Fig. 3(a) nach rechts. Die CCD-Kamera 9 bewegt sich
in Bezug auf Fig. 3(a) von dem rechten Ende zu dem linken
Ende, um entlang der Abtastlinien 110 einen Abtastvorgang mit
einer Geschwindigkeit Vx durchzuführen.
Fig. 3(b) zeigt einen Zustand in einem Zeitpunkt T (eine Zeit
dauer, die die CCD-Kamera 9 bis zum Abschließen der Betrach
tung eines Einzelbilds benötigt) nach dem in Fig. 3(a) gezeig
ten Zustand. In dem in Fig. 3(b) gezeigten Zustand ist der
Staubpartikel 6 gerade auf den Kathodenstrahlröhren-Bildschirm
100 (das Einzelbild der CCD-Kamera 9) gelangt. Die sich die
Abtastlinien 110 entlangbewegende CCD-Kamera 9 detektiert die
Störung 107, erreicht das linke Ende des Kathodenstrahlröhren-
Bildschirms 100, detektiert von dem Staubpartikel 6 unregel
mäßig reflektiertes Licht 7 und beendet die Überprüfung des
Einzelbilds n.
Die CCD-Kamera 9 fährt wieder zu der Abtastlinie 110 an dem
rechten Ende des Kathodenstrahlröhren-Bildschirms 100 zurück
und startet einen Abtastvorgang eines Einzelbilds n + 1. Fig.
3(c) zeigt einen Zustand zu einem Zeitpunkt T/2 nach dem in
Fig. 3(b) gezeigten Zustand. Der Staubpartikel 6 und die sich
die Abtastlinien 110 entlangbewegende CCD-Kamera 9 nähern sich
mit der Geschwindigkeit Vx aneinander an. Die CCD-Kamera 9 und
der Staubpartikel 6 treffen sich somit (die CCD-Kamera 9
detektiert das durch den Staubpartikel 6 unregelmäßig reflek
tierte Licht 7) an einer Stelle in einem Abstand Wx/2 von dem
einen Ende des Kathodenstrahlröhren-Bildschirms 100.
Die CCD-Kamera 9 erreicht das linke Ende des Kathodenstrahl
röhren-Bildschirms 100 und beendet somit die Überprüfung des
Einzelbilds n + 1. Fig. 3(d) zeigt einen Zustand zu Beginn der
Überprüfung eines Einzelbild n + 2. Das von dem Staubpartikel 6
unregelmäßig reflektierte Licht 7 wird somit in einem Zeit
intervall von T/2 während der Überprüfung des Einzelbilds n
sowie des Einzelbilds n + 1 zweimal detektiert. Auf diese Weise
läßt sich das von dem Staubpartikel 6 unregelmäßig reflek
tierte Licht 7 in einfacher Weise von der Störung 107 unter
scheiden, wenn der Computer 1 derart ausgelegt ist, daß er
erkennen kann, daß in einem Zeitintervall von T/2 erzeugte
Detektionssignale Staubpartikel-Detektionssignale sind.
Da eine Linie, die die Positionen des Staubpartikels 6 in den
auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 angezeigten Ein
zelbildern verbindet, parallel zu der Bewegungsrichtung des X-
Y-Tisches 1 ist, läßt sich das bei Detektion des Staubparti
kels 6 erzeugte Detektionssignal von der Störung 107 auch auf
der Basis der Richtung der Linie unterscheiden, die die Posi
tionen der Staubpartikel 6 in den Einzelbildern miteinander
verbindet.
Da sich somit eine Störung und das bei Detektion eines Staub
partikels erzeugte Detektionssignal in einfacher Weise vonein
ander unterscheiden lassen, läßt sich ein Detektionssignal mit
einem hohen Störabstand erzielen. In dem dritten Ausführungs
beispiel wird der X-Y-Tisch 1 mit der Geschwindigkeit Vx oder
Vy bewegt. Der X-Y-Tisch 1 kann jedoch auch mit einer niedri
geren Geschwindigkeit als Vx oder Vy bewegt werden, um von
einem einzigen Staubpartikel unregelmäßig reflektiertes Licht
in einer Mehrzahl von Einzelbildern aufzuzeigen, und das
Zeitintervall zwischen den Detektionssignalen, die den Staub
partikel in den einander benachbarten Einzelbildern aufzeigen,
kann gemessen werden, so daß sich die gleiche Wirkung wie bei
dem dritten Ausführungsbeispiel erzielen läßt.
Ein viertes Ausführungsbeispiel verwendet einen Drehtisch zum
Haltern eines Werkstücks, während die Ausführungsbeispiele 1
bis 3 den X-Y-Tisch 1 verwenden.
Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen ein Partikeldetektionssystem
gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung. In Fig. 4(a) ist mit dem Bezugszeichen 21 ein Drehtisch
dargestellt, das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Spindel
und 23 bezeichnet ein einachsiges Gleitstück. Ein Silizium
wafer 2 ist auf dem Drehtisch 21 derart angebracht, daß sein
Zentrum mit dem des Drehtisches 21 übereinstimmt. Das Rota
tionszentrum des Drehtisches 21 liegt auf der Verschiebebahn
des einachsigen Gleitstücks 23. Das Betrachtungsfeld eines
Mikroskops 8 liegt ebenfalls auf der Bewegungsbahn des ein
achsigen Gleitstücks 23.
Zum Start des Betriebs wird das Zentrum des Betrachtungsfelds
des Mikroskops 8 mit dem Zentrum des Siliziumwafers 2 ausge
fluchtet. Die Spindel 22 wird unter der Steuerung des
Computers 101 zur Erzeugung einer intermittierenden Drehbewe
gung angetrieben, und das einachsige Gleitstück 23 wird unter
der Steuerung des Computers 101 zur Ausführung einer inter
mittierenden Bewegung angetrieben, um dadurch den Überprü
fungsvorgang auszuführen. Wenn die Spindel 22 und das ein
achsige Gleitstück 23 kontinuierlich von einer dem Innenumfang
entsprechenden Position in Richtung auf den Außenumfang des
Siliziumwafers 2 bewegt werden, läßt sich die gesamte Ober
fläche des Siliziumwafers 2 in wirksamer Weise entlang einer
spiraligen Abtastlinie überprüfen, wie es in Fig. 4(b) gezeigt
ist, und die Positionen winziger Staubpartikel lassen sich
einfach und rasch feststellen.
Wenn eine CCD-Kamera 9 derart gesteuert wird, daß die Ab
tastrichtung der CCD-Kamera 9 im wesentlichen rechtwinklig zu
der Rotationsrichtung des Drehtischs 21 ist und die Vorschub
richtung der CCD-Kamera 9 gegenläufig zu der Rotationrichtung
des Drehtisches 21 ist, läßt sich die gleiche Wirkung wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel erzielen.
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des einachsigen Gleitstücks
23 bei dessen Bewegung von einer dem Innenumfang des Silizium
wafers 2 entsprechenden Position in Richtung auf den Außen
umfang desselben allmählich reduziert wird und die Rotations
geschwindigkeit des Drehtisches, d. h. die Rotationsgeschwin
digkeit der Spindel 22, derart reduziert wird, daß die Um
fangsgeschwindigkeit in dem Betrachtungsfeld des Mikroskops 8
der in Verbindung mit dem dritten Ausführungsbeispiel erwähn
ten Geschwindigkeit Vx oder Vy entspricht, läßt sich die glei
che Wirkung erzielen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
Obwohl bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 der X-Y-Tisch 1
bewegt wird, um dadurch den Siliziumwafer 2 zu bewegen, läßt
sich der Siliziumwafer 2 auch stationär anordnen, und das
Mikroskop 8 kann auf dem X-Y-Tisch 1 angebracht und zusammen
mit diesem bewegt werden.
Obwohl bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele 1 bis 4
die Aussage gemacht ist, daß das unregelmäßig reflektierte
Licht auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 100 detektiert
wird, wird in Wirklichkeit das unregelmäßig reflektierte Licht
durch die Abgabe von den von der CCD-Kamera 9 gelieferten
Bildsignalen (Abtastliniensignalen) an den Computer 101 sowie
durch Verarbeiten der Bildsignale detektiert.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, ist es
gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung möglich,
die gesamte Oberfläche des Werkstücks in einfacher und rascher
Weise zu überprüfen, um dadurch winzige Staubpartikel festzu
stellen, indem die ganze Oberfläche des Werkstücks dadurch
betrachtet werden kann, daß das Werkstück oder das Mikroskop
in einer X-Y-Ebene in intermittierender Weise mit einem
Rasterabstand bewegt wird, der nicht größer ist als der
Bereich des Kathodenstrahlröhren-Bildschirms.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist die als Bildaufnahmeröhre verwendete CCD-Kamera in der
Lage, winzige Staubpartikel mit hoher Genauigkeit zu detektie
ren.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist die mit einem Bildverstärker versehene CCD-Kamera in der
Lage, winzige Staubpartikel mit einer hohen Ansprechempfind
lichkeit festzustellen.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Er
findung ist das Werkstück auf dem X-Y-Tisch angebracht, und
der X-Y-Tisch wird entlang der X-Achse oder der Y-Achse be
wegt, so daß die gesamte Oberfläche des Werkstücks betrachtet
werden kann. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Oberfläche
des Werkstücks leicht und rasch überprüfen, so daß winzige
Staubpartikel festgestellt werden können.
Da das Werkstück durch die Kombination aus der linearen Bewe
gung des einachsigen Gleitstücks und der Drehbewegung des
Drehtisches bewegt wird, so daß die gesamte Oberfläche des
Werkstücks betrachtet werden kann, läßt sich gemäß einem wei
teren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung die gesamte
Oberfläche des Werkstücks in einfacher und rascher Weise über
prüfen, so daß winzige Staubpartikel festgestellt werden kön
nen.
Da gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung das Werkstück oder das Mikroskop in kontinuierlicher
Weise mit einem Rasterabstand bewegt wird, der nicht größer
ist als der Erstreckungsbereich des Kathodenstrahlröhren-
Bildschirms in einer X-Y-Ebene, so daß die gesamte Oberfläche
des Werkstücks betrachtet werden kann, läßt sich wiederum die
gesamte Oberfläche des Werkstücks in einfacher und rascher
Weise überprüfen, so daß winzige Staubpartikel festgestellt
werden können.
Da gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung die CCD-Kamera derart plaziert wird, daß die Bewegungsrichtung
des X-Y-Tisches oder die Rotationsrichtung des
Drehtisches im wesentlichen rechtwinklig zu der Abtastrichtung
der CCD-Kamera ist und die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches
oder die Rotationsrichtung des Drehtisches gegenläufig zu der
Vorschubrichtung der CCD-Kamera ist, läßt sich die gesamte
Oberfläche des Werkstücks wiederum einfach und rasch überprü
fen, um dadurch winzige Staubpartikel festzustellen.
Da gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung die Bewegungsgeschwindigkeit des X-Y-Tisches oder die
Umfangsgeschwindigkeit des Drehtisches nicht größer ist als
ein dividierter Wert, den man durch Dividieren der vertikalen
Größe oder der horizontalen Größe des Kathodenstrahlröhren-
Bildschirms durch eine Zeit erhält, die die CCD-Kamera für die
Betrachtung eines Einzelbilds benötigt, läßt sich die gesamte
Oberfläche des Werkstücks einfach und rasch überprüfen, so daß
winzige Staubpartikel festgestellt werden können.
Da gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung der Computer die Entscheidung trifft, daß das unregel
mäßig reflektierte Licht von einem Staubpartikel reflektiert
wird, wenn die Dauer eines Signals, das das detektierte unre
gelmäßig reflektierte Licht wiedergibt und von der CCD-Kamera
geliefert wird, der Hälfte einer Zeitdauer entspricht, die die
CCD-Kamera zur vollständigen Betrachtung eines Einzelbilds
benötigt, kann das unregelmäßig reflektierte Licht in einfa
cher Weise von einer Störung unterschieden werden, wobei sich
wiederum die gesamte Oberfläche des Werkstücks in einfacher
und rascher Weise überprüfen läßt, so daß winzige Staubparti
kel festgestellt werden können.
Schließlich sieht ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung vor, daß das Partikeldetektionssystem, das einen
winzigen Staubpartikel durch eines der vorstehend beschriebe
nen Partikeldetektionsverfahren feststellt, zur Ausführung
einer einfachen und raschen Überprüfung der gesamten Oberfläche
des Werkstücks in der Lage ist, so daß sich winzige
Staubpartikel feststellen lassen.
Claims (17)
1. Partikeldetektionsverfahren, das folgende Schritte beinhal
tet:
Projizieren eines Lichtstrahls (4) auf eine Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere eines Siliziumwafers (2);
Erzeugen eines Bilds von unregelmäßig reflektiertem Licht, das von einem auf der Oberfläche des Werkstücks (2) liegenden winzigen Staubpartikel (6) aus einem Dun kelfeld unregelmäßig reflektiert wird, mittels eines Mikroskops (8), das auf einen Fleck des Lichtstrahls (4) fokussiert wird;
Aufnehmen eines Bilds des unregelmäßig reflektierten Lichts (7) mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (9), die in einer Position angeordnet ist, die einer Okularein heit des Mikroskops (8) entspricht; und
Analysieren des Bilds mittels eines Computers (101) zum Bestimmen der Position des winzigen Staubpartikels (6) auf dem Werkstück (2) in einer X-Y-Ebene;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkstück (2) oder das Mikroskop (8) zur Über prüfung der gesamten Oberfläche des Werkstücks (2) kontinu ierlich in einer X-Y-Ebene bewegt wird und
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (9) einen streifenförmigen Bereich auf der Oberfläche des Werkstücks (2) in einer Zeit abtastet, die durch die Bildaufnahmeeinrichtung (9) zur Be obachtung eines Einzelbildes benötigt wird.
Projizieren eines Lichtstrahls (4) auf eine Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere eines Siliziumwafers (2);
Erzeugen eines Bilds von unregelmäßig reflektiertem Licht, das von einem auf der Oberfläche des Werkstücks (2) liegenden winzigen Staubpartikel (6) aus einem Dun kelfeld unregelmäßig reflektiert wird, mittels eines Mikroskops (8), das auf einen Fleck des Lichtstrahls (4) fokussiert wird;
Aufnehmen eines Bilds des unregelmäßig reflektierten Lichts (7) mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (9), die in einer Position angeordnet ist, die einer Okularein heit des Mikroskops (8) entspricht; und
Analysieren des Bilds mittels eines Computers (101) zum Bestimmen der Position des winzigen Staubpartikels (6) auf dem Werkstück (2) in einer X-Y-Ebene;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkstück (2) oder das Mikroskop (8) zur Über prüfung der gesamten Oberfläche des Werkstücks (2) kontinu ierlich in einer X-Y-Ebene bewegt wird und
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (9) einen streifenförmigen Bereich auf der Oberfläche des Werkstücks (2) in einer Zeit abtastet, die durch die Bildaufnahmeeinrichtung (9) zur Be obachtung eines Einzelbildes benötigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkstück (2) auf einem X-Y-Tisch (1) angebracht
wird, und daß der X-Y-Tisch (1) entlang der X-Achse oder
der Y-Achse bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkstück (2) auf einem Drehtisch (21) angebracht wird
und daß der Drehtisch (21) durch ein einachsiges Gleitstück (23) linear bewegt wird.
daß das Werkstück (2) auf einem Drehtisch (21) angebracht wird
und daß der Drehtisch (21) durch ein einachsiges Gleitstück (23) linear bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Bildaufnahmeeinrichtung (9) eine CCD-Kamera verwen
det wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die CCD-Kamera einen Bildverstärker aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung (9) an
nähernd senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Werkstücks
(2) ist und daß die Vorschubrichtung der Bildaufnahmeein
richtung (9) gegenläufig zu der Bewegungsrichtung des Werk
stücks (2) ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) nicht
größer ist als ein Divisionswert, den man erhält durch Di
vidieren der vertikalen Größe oder der horizontalen Größe
des angezeigten Feldes der Anzeigeröhre (10) durch eine
Zeitdauer, die die Bildaufnahmeeinrichtung (9) für die Be
trachtung eines Einzelbilds benötigt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Computer (101) die Entscheidung trifft, daß das un
regelmäßig reflektierte Licht (7) von einem Staubpartikel
(6) reflektiert wird, wenn ein Intervall der das unregel
mäßig reflektierte Licht (7) darstellenden Signale von der
Bildaufnahmeeinrichtung (9) der halben Zeitdauer ent
spricht, die die Bildaufnahmeeinrichtung (9) zur vollstän
digen Betrachtung eines Einzelbilds benötigt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch da
durch gekennzeichnet,
daß das Vorhandensein eines winzigen Staubpartikels durch
das Vorliegen einer Linie, die die Positionen der winzigen
Staubpartikel in den auf dem Bildschirm (100) der Anzeige
röhre (10) angezeigten Einzelbildern verbindet und parallel
zur Bewegung in der X-Y-Ebene verläuft, nachgewiesen wird.
10. Partikeldetektionssystem,
welches folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls (4) auf eine Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere eines Sili ziumwafers (2);
ein Mikroskop (8), das auf einen Fleck fokussiert ist, der durch den Lichtstrahl (4) auf der Oberfläche des Werkstücks (2) gebildet ist;
eine Einrichtung zum kontinuierlichen Bewegen des Werk stücks (2) oder des Mikroskops (8) zur Überprüfung der ge samten Oberfläche des Werkstücks (2) und
eine Bildaufnahmeeinrichtung (9), die in einer einer Oku lareinheit des Mikroskops entsprechenden Position angeord net ist,
wobei die Bildaufnahmeeinrichtung (9) einen streifenförmi gen Bereich auf der Oberfläche des Werkstücks (2) in einer Zeit abtastet, die durch die Einzelbildaufnahmeeinrichtung zur Beobachtung eines Einzelbildes benötigt wird.
welches folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls (4) auf eine Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere eines Sili ziumwafers (2);
ein Mikroskop (8), das auf einen Fleck fokussiert ist, der durch den Lichtstrahl (4) auf der Oberfläche des Werkstücks (2) gebildet ist;
eine Einrichtung zum kontinuierlichen Bewegen des Werk stücks (2) oder des Mikroskops (8) zur Überprüfung der ge samten Oberfläche des Werkstücks (2) und
eine Bildaufnahmeeinrichtung (9), die in einer einer Oku lareinheit des Mikroskops entsprechenden Position angeord net ist,
wobei die Bildaufnahmeeinrichtung (9) einen streifenförmi gen Bereich auf der Oberfläche des Werkstücks (2) in einer Zeit abtastet, die durch die Einzelbildaufnahmeeinrichtung zur Beobachtung eines Einzelbildes benötigt wird.
11. System nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch einen X-Y-Tisch (1) zur Anbringung des
Werkstücks (2), wobei der X-Y-Tisch (1) entlang der X-Achse
oder der Y-Achse bewegt wird, um die Betrachtung der ge
samten Oberfläche des Werkstücks (2) zu ermöglichen.
12. System nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch:
einen Drehtisch (21) zum Anbringen des Werkstücks (2); und durch
ein einachsiges Gleitstück (23) zum gleitenden Verschieben des Drehtisches (21)
wobei das Werkstück (2) durch die Kombination der linearen Bewegung des einachsigen Gleitstücks (23) und der Rota tionsbewegung des Drehtisches (21) bewegt wird, um dadurch die Betrachtung der gesamten Oberfläche des Werkstücks (2) zu ermöglichen.
einen Drehtisch (21) zum Anbringen des Werkstücks (2); und durch
ein einachsiges Gleitstück (23) zum gleitenden Verschieben des Drehtisches (21)
wobei das Werkstück (2) durch die Kombination der linearen Bewegung des einachsigen Gleitstücks (23) und der Rota tionsbewegung des Drehtisches (21) bewegt wird, um dadurch die Betrachtung der gesamten Oberfläche des Werkstücks (2) zu ermöglichen.
13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung (9) an nähernd senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Werkstücks (2) ist
und daß die Vorschubrichtung der Bildaufnahmeeinrich tung (9) gegenläufig zu der Bewegungsrichtung des Werk stücks (2) ist.
daß die Abtastrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung (9) an nähernd senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Werkstücks (2) ist
und daß die Vorschubrichtung der Bildaufnahmeeinrich tung (9) gegenläufig zu der Bewegungsrichtung des Werk stücks (2) ist.
14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
gekennzeichnet durch
eine Anzeigeröhre (10) zum Anzeigen eines Bilds des unre
gelmäßig reflektierten Lichts (7), das von der Bildaufnah
meeinrichtung (9) aufgenommen worden ist.
15. System nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch einen Computer (101) zum Analysieren
des Bilds des von der Bildaufnahmeeinrichtung (9) aufgenom
menen, unregelmäßig reflektierten Lichts zur Bestimmung der
Position des winzigen Staubpartikels (6) auf der Oberfläche
des Werkstücks (2).
16. System nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) nicht
größer ist als ein Divisionswert, den man erhält durch Di
vidieren der vertikalen Größe oder der horizontalen Größe
des angezeigten Feldes der Anzeigeröhre (10) durch eine
Zeitdauer, die die Bildaufnahmeeinrichtung (9) für die Be
trachtung eines Einzelbilds benötigt.
17. System nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Computer (101) die Entscheidung trifft, daß das un
regelmäßig reflektierte Licht (7) von einem Staubpartikel
(6) reflektiert wird, wenn ein Intervall der das unregel
mäßig reflektierte Licht (7) darstellenden Signale von der
Bildaufnahmeeinrichtung (9) der halben Zeitdauer ent
spricht, die die Bildaufnahmeeinrichtung (9) zur vollstän
digen Betrachtung eines Einzelbilds benötigt.
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