(57)【要約】【課題】異物が金属であるか非金属であるかを速やかに判定することが可能なウェハの表面検査方法、表面検査装置、および電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射したときに前記ウェハの表面から反射される反射光を検出する工程と、前記異なる波長のレーザ光に対する前記ウェハの表面の反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定する工程と、を有し、前記異物があるか否かを判定する工程は、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含むウェハの表面検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光を照射したときに前記ウェハの表面から反射される反射光を検出する工程と、
前記異なる波長のレーザ光に対する前記ウェハの表面の反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定する工程と、を有し、
前記異物があるか否かを判定する工程は、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含むウェハの表面検査方法。
【請求項２】
前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程は、前記異なる波長ごとの反射率を取得する工程、および前記異なる波長ごとの反射率のうち２つの反射率の差に基づき前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含む請求項１に記載のウェハの表面検査方法。
【請求項３】
前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程は、前記異なる波長ごとの反射率のうち最大の反射率と最小の反射率とを取得する工程と、
前記最大の反射率と前記最小の反射率との差、および前記最大の反射率と前記最小の反射率との和を取得する工程と、
前記差と前記和との比が０．１５未満である場合、前記異物が金属であり、前記比が０．１５以上である場合、前記異物が非金属であると判定する工程を含む請求項１または請求項２に記載のウェハの表面検査方法。
【請求項４】
前記レーザ光の３つ以上の異なる波長のそれぞれは６００ｎｍ以上である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウェハの表面検査方法。
【請求項５】
前記ウェハの表面に５つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウェハの表面検査方法。
【請求項６】
ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記レーザ光を照射したときに前記ウェハから反射される反射光を検出する検出部と、
前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定し、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する制御部と、を具備するウェハの表面検査装置。
【請求項７】
ウェハの表面に金属層を形成する工程と、
前記金属層の表面にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成する工程の後、前記ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射し、前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否か判定する工程と、
前記異物がある場合、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程と、
前記異物がない場合、または前記異物が金属である場合、前記金属層の上にメッキ層を形成する工程と、を有する電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記電子部品はキャパシタであり、
前記メッキ層は前記キャパシタの下部電極に含まれ、
前記メッキ層の上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に上部電極を形成する工程と、を有する請求項７に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェハの表面検査方法、表面検査装置、および電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハの表面に光を照射することで表面の検査を行う。例えば特許文献１には表面の欠陥を検出する技術が開示されている。特許文献２および３には表面に付着した異物を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３４１０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１４７８７４号公報
【特許文献３】特表２０１８−５１７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウェハには金属の異物が付着することもあれば、レジストなど非金属の異物が付着することもある。異物が金属であれば当該ウェハは良品とし、異物が非金属であれば当該ウェハは不良品とすることが好ましい。したがって異物を金属か非金属か判定することが重要である。しかし、異物の判定には長い時間がかかる恐れがある。そこで、異物が金属であるか非金属であるかを速やかに判定することが可能なウェハの表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るウェハの表面検査方法は、ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射したときに前記ウェハの表面から反射される反射光を検出する工程と、前記異なる波長のレーザ光に対する前記ウェハの表面の反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定する工程と、を有し、前記異物があるか否かを判定する工程は、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含むウェハの表面検査方法である。
【０００６】
本発明に係るウェハの表面検査装置は、ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光を照射したときに前記ウェハから反射される反射光を検出する検出部と、前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定し、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する制御部と、を具備するウェハの表面検査装置である。
【０００７】
本発明に係る電子部品の製造方法は、ウェハの表面に金属層を形成する工程と、前記金属層の表面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを形成する工程の後、前記ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射し、前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否か判定する工程と、前記異物がある場合、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程と、前記異物がない場合、または前記異物が金属である場合、前記金属層の上にメッキ層を形成する工程と、を有する電子部品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によれば、異物が金属であるか非金属であるかを速やかに判定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施例１に係る表面検査装置を例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）はキャパシタの製造方法を例示する断面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｃ）はキャパシタの製造方法を例示する断面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）はキャパシタの製造方法を例示する断面図である。
【図５】図５は表面検査方法を例示するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）から図６（ｃ）は反射率を示す図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｃ）は反射率を示す図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）はレジストの厚さと反射率の差との関係を示す図である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｃ）は反射率を示す図である。
【図１０】図１０はレジストの厚さと反射率の差との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の一形態は、（１）ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射したときに前記ウェハの表面から反射される反射光を検出する工程と、前記異なる波長のレーザ光に対する前記ウェハの表面の反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定する工程と、を有し、前記異物があるか否かを判定する工程は、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含むウェハの表面検査方法である。金属の反射率は波長に対して大きく変化しない。レジストなど非金属の反射率は波長に対して周期的に変化する。このため異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか速やかに判定することができる。
（２）前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程は、前記異なる波長ごとの反射率を取得する工程、および前記異なる波長ごとの反射率のうち２つの反射率の差に基づき前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程を含んでもよい。金属に比べ、レジストなど非金属の異物では波長ごとの反射率の差が大きくなる。このため異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか精度高く判定することができる。
（３）前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程は、前記異なる波長ごとの反射率のうち最大の反射率と最小の反射率とを取得する工程と、前記最大の反射率と前記最小の反射率との差、および前記最大の反射率と前記最小の反射率との和を取得する工程と、前記差と前記和との比が０．１５未満である場合、前記異物が金属であり、前記比が０．１５以上である場合、前記異物が非金属であると判定する工程を含んでもよい。金属に比べ、レジストなど非金属の異物では波長ごとの反射率の差が大きくなる。このため反射率の和と差から得られる比も大きくなる。したがって異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか精度高く判定することができる。
（４）前記レーザ光の３つ以上の異なる波長のそれぞれは６００ｎｍ以上でもよい。６００ｎｍ以上の波長のレーザ光に対し、金属の反射率は大きく変化しない。一方、レジストなど非金属の反射率は周期的に変化する。このため異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか精度高く判定することができる。
（５）前記ウェハの表面に５つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射してもよい。異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか精度高く判定することができる。
（６）ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光を照射したときに前記ウェハから反射される反射光を検出する検出部と、前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否かを判定し、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する制御部と、を具備するウェハの表面検査装置である。金属の反射率は波長に対して大きく変化しない。レジストなど非金属の反射率は波長に対して周期的に変化する。このため異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか速やかに判定することができる。
（７）ウェハの表面に金属層を形成する工程と、前記金属層の表面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを形成する工程の後、前記ウェハの表面に３つ以上の異なる波長を有するレーザ光を照射し、前記異なる波長のレーザ光に対する反射率に基づき、前記ウェハの表面上に異物があるか否か判定する工程と、前記異物がある場合、前記異物が金属であるか非金属であるかを判定する工程と、前記異物がない場合、または前記異物が金属である場合、前記金属層の上にメッキ層を形成する工程と、を有する電子部品の製造方法である。金属の反射率は波長に対して大きく変化しない。レジストなど非金属の反射率は波長に対して周期的に変化する。このため異物があるか否か、および異物が金属であるか非金属であるか速やかに判定することができる。
（８）前記電子部品はキャパシタであり、前記メッキ層は前記キャパシタの下部電極に含まれ、前記メッキ層の上に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜の上に上部電極を形成する工程と、を有してもよい。非金属の異物により誘電体膜に欠損が生じ、電極間のショートが発生する恐れがある。異物が金属であるか非金属であるか判定することにより、ショートの恐れがあるキャパシタの製造が抑制される。
【００１１】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るウェハの表面検査方法、表面検査装置および電子部品の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【実施例１】
【００１２】
（表面検査装置）
図１は実施例１に係る表面検査装置１００を例示する模式図である。図１に示すように、表面検査装置１００は制御部１０、レーザ光源１２、および検出部１４を有する。検査対象はウェハ２０であり、ウェハ２０の表面に異物２２が付着することがある。
【００１３】
レーザ光源１２は例えばガリウムインジウムリン（ＧａＩｎＰ）およびアルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）などを含む半導体レーザである。半導体の組成などによりレーザ光源１２の発振波長を調整することができ、レーザ光源１２は例えば３つ以上の異なる波長のレーザ光を出射する。３つの波長は例えば６００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である。検出部１４は例えばフォトダイオードなどの受光素子を含む。
【００１４】
制御部１０は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算処理装置）などの演算装置、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive、ハードディスクドライブ）などの記憶装置を有する。制御部１０はレーザ光源１２および検出部１４に接続され、これらを制御する。制御部１０は、レーザ光源１２の出射光の強度、および検出部１４が受光する反射光の強度に基づき、異物２２の光の反射率を算出する。
【００１５】
異物２２が金属である場合、異物２２の表面でレーザ光が反射される。一方、異物２２がレジストなど有機物である場合、異物２２は透明であるため、レーザ光の一部は異物２２の表面で反射され、一部は異物２２とウェハ２０との界面で反射される。２つの反射光が干渉するため、後述のように反射光の強度は波長に対して周期的に変化する。
【００１６】
（ウェハ２０）
ウェハ２０には、例えばＭＩＭ（Metal Insulation Metal）キャパシタなどの電子部品が形成される。表面検査はキャパシタの製造工程に含まれる。図２（ａ）から図２（ｄ）、および図３（ａ）から図４（ｂ）はキャパシタの製造方法を例示する断面図である。図２（ａ）から図２（ｄ）は異物が付着しない例である。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、ウェハ２０の表面に誘電体膜３０、ポリイミド膜３２を形成し、さらにスパッタリングなどによりシードメタル４０（金属層）を順に形成する。シードメタル４０は、ウェハ２０の表面に近い側から積層されたチタン（Ｔｉ）層３４、金（Ａｕ）層３６およびＴｉ層３８を含む。図２（ｂ）に示すようにレジスト４２をＴｉ層３８の上に形成する。レジスト４２は例えば屈折率１．６、厚さ１．５±０．１μｍのノボラック系のポジ型レジストである。紫外線による露光および現像を行いレジストパターンを形成する。レジスト４２のうち感光した部分が除去され、開口部４３が形成される。
【００１８】
図２（ｃ）に示すように、例えばフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により、シードメタル４０のうち開口部４３から露出するＴｉ層３８をエッチングで除去する。シードメタル４０を用いた電解メッキ処理により、Ａｕのメッキ層４４を形成する。メッキ層４４は開口部４３内に充填される。シードメタル４０のＡｕ層３６はメッキ層４４と同じＡｕであり、図示を省略する。
【００１９】
図２（ｄ）に示すように、レジスト４２を除去し、Ｔｉ層３８、Ａｕ層３６およびＴｉ層３４をエッチングにより除去する。その後、メッキ層４４の上に誘電体膜４６を形成する。誘電体膜４６の表面にシードメタル４８を形成する。シードメタル４８は例えばＴｉ層およびＡｕ層などを含む。シードメタル４０および４８には例えばチタンタングステン（ＴｉＷ）などを用いてもよい。電解メッキ処理により、Ａｕのメッキ層５０を形成する。シードメタル４０およびメッキ層４４がキャパシタの下部電極として機能し、シードメタル４８およびメッキ層５０が上部電極として機能する。
【００２０】
図３（ａ）から図４（ｂ）は異物が付着する例である。図３（ａ）に示すように、異物２２が開口部４３に残存する。異物２２が金属ならば、図２（ｃ）に示したメッキ層４４に包含される。一方、異物２２がレジストの場合、メッキ層４４に欠損が生じる。
【００２１】
例えばレジスト４２に異物が付着し、異物下の部分が露光しないことがある。露光しなかった部分は現像で除去されず、異物２２として残存する。図３（ｂ）に示すように、レジストの異物２２が残った状態で電解メッキ処理を行い、レジスト４２と異物２２との間にメッキ層４４が形成される。異物２２のある部分にはメッキ層４４が形成されない。図３（ｃ）に示すように、レジスト４２および異物２２を除去すると、異物２２のあった部分に空隙４７が生じる。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、誘電体膜４６を形成する。誘電体膜４６はメッキ層４４の表面に沿い、メッキ層４４の上面から側面にかけて薄くなる。このため誘電体膜４６に空隙４９が生じる。図４（ｂ）に示すように、スパッタリングによりシードメタル４８を形成し、さらに電解メッキ処理によりメッキ層５０を形成する。シードメタル４８は誘電体膜４６の表面に沿って設けられるが、空隙４９の奥に行くほど薄くなり、断線する。シードメタル４８が欠損する部分にはメッキ層５０が形成されず、メッキ層５０、誘電体膜４６およびメッキ層４４に囲まれた位置に空隙５１が生じる。
【００２３】
空隙４９では誘電体膜４６が薄く、欠損が発生していることもある。このため空隙４９に沿ってリークパスが形成され、メッキ層４４とメッキ層５０とのショートが発生する。また、空隙５１にメッキ液などの水分が残留することがある。
【００２４】
ウェハ２０上に異物がなければ図２（ａ）から図２（ｄ）に示す工程でキャパシタを製造すればよい。また、金属の異物がウェハ２０の表面に付着しても、メッキ層４４に包含される。このため空隙およびリークパスなどが形成される恐れは小さい。一方、図３（ａ）から図４（ｂ）に示すように、レジスト４２の残りである異物２２がウェハ２０の表面に付着すると、空隙およびリークパスなどが形成され、ショートなどが発生する。したがって、異物２２のあるウェハ２０をすべて不良品とするのではなく、例えば異物２２が非金属ならばウェハ２０は不良品とする。異物２２が金属ならばウェハ２０は良品とし、図２（ｃ）に示すメッキ層４４の形成を行う。そこで、光の反射率によって、ウェハ２０上の異物２２が金属であるか、レジストなど非金属であるかを判定する。
【００２５】
図５は表面検査方法を例示するフローチャートであり、表面検査は例えばレジストパターンの形成後、かつメッキ層４４の形成前に行われる。図５に示すように、レーザ光源１２は異物２２にレーザ光を照射し（ステップＳ１０）、検出部１４は異物２２からの反射光を検出する（ステップＳ１２）。レーザ光は例えば３つ以上の波長の光を含み、波長はいずれも６５０ｎｍ以上である。
【００２６】
制御部１０は、レーザ光の強度および反射光の強度に基づき、波長ごとの光の反射率を取得する（ステップＳ１４）。反射率とは照射するレーザ光の強度と反射光の強度との比である。制御部１０は、波長ごとの反射率のうち最大の反射率Ｒ１と最小の反射率Ｒ２との差および和を算出し（ステップＳ１６）、差と和との比Ｒを算出する（ステップＳ１８）。つまり比Ｒは次式から算出される。
Ｒ＝（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）
【００２７】
制御部１０は比Ｒが閾値Ｒｔｈ以上であるか否か判定する（ステップＳ２０）。閾値Ｒｔｈは例えば０．１５である。Ｎｏの場合、制御部１０は、ウェハ２０の上に異物２２がない、または異物２２が金属であると判定する（ステップＳ２２）。異物２２がない場合には、照射光はシードメタルのＴｉ層３８で反射することになる。この場合、金属異物と同様に６００ｎｍ以上の波長のレーザ光に対し反射率は大きく変化しないため、比Ｒは閾値Ｒｔｈ以上とはならない。したがって閾値Ｒｔｈを用いて異物２２の有無を判定することができる。一方、Ｙｅｓの場合、制御部１０はウェハ２０上に異物２２があり、異物２２が例えば有機物など非金属であると判定する（ステップＳ２４）。以上で制御は終了する。上述したように、異物２２がない、または異物２２が金属である場合、メッキ層４４を形成し、異物２２が非金属である場合、メッキ層４４を形成せず、ウェハ２０にＮＧ判定がされる。
【００２８】
図６（ａ）から図７（ｃ）は反射率を示す図である。横軸はレーザ光の波長を表し、レーザ光源１２は点線で示す波長６３５ｎｍ、６７０ｎｍおよび６９０ｎｍの３つの波長のレーザ光を出射する。縦軸は反射率を示す。点線は異物２２が金（Ａｕ）の例、破線は異物２２が銅（Ｃｕ）の例、一点鎖線は異物２２が銀（Ａｇ）の例、実線は異物２２がレジストの例をそれぞれ表す。
【００２９】
図６（ａ）から図６（ｃ）は、それぞれレジストの厚さが１．４８μｍの例、厚さが１．５０μｍの例、厚さが１．５２μｍの例を表す。図７（ａ）から図７（ｃ）は、それぞれレジストの厚さが１．４３μｍの例、厚さが１．５０μｍの例、厚さが１．５７μｍの例である。
【００３０】
図６（ａ）から図７（ｃ）に示すように、異物２２が金属である場合、反射率は短波長側で低く、長波長側で高い。例えば波長が６３５ｎｍにおける反射率と、波長が６７０ｎｍの反射率との差は０．２未満である。一方、レジストの反射率は波長に対して周期的に変化する。例えば図６（ａ）から図６（ｃ）に示すように、波長が６３５ｎｍにおける反射率と、波長が６７０ｎｍの反射率との差は、金属の例よりも大きく、０．２以上である。このため反射率の差を用いて異物２２が金属であるか、レジストであるかを判定することができる。
【００３１】
具体的には、制御部１０は、３つの波長における反射率のうち最大のものと最小のものとの差および和を算出し、差と和との比Ｒを算出する。例えば、反射率は、６３５ｎｍ、６７０ｎｍおよび６９０ｎｍの３つの波長のうち６３５ｎｍで最大であり、６７０ｎｍで最小であるものとする。制御部１０は、６３５ｎｍにおける反射率と６７０ｎｍにおける反射率との差、および和を算出する（図５のステップＳ１６）。制御部１０はこれらの比Ｒ、すなわち差／和を算出し、閾値Ｒｔｈと比較する（ステップＳ１８およびＳ２０）。
【００３２】
レジストの反射率は、金属に比べ、波長６３５ｎｍと６７０ｎｍとの間で大きく変化する。したがってレジストにおける比Ｒは金属に比べて大きくなる。比Ｒが、例えば０．１５である閾値Ｒｔｈ未満ならば、ウェハ２０上の異物２２はない、または金属であると判定される（ステップＳ２２）。一方、比Ｒが閾値Ｒｔｈ以上ならば異物２２は非金属であると判定される（ステップＳ２４）。図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）それぞれの例では６３５ｎｍにおける反射率と６７０ｎｍにおける反射率とを用いて異物２２がレジストであることを検出することができる。
【００３３】
図７（ａ）に示す、レジストの厚さが１．４３μｍの例では、レジストの反射率は３つの波長のうち波長６３５ｎｍにおいて最小であり、６９０ｎｍにおいて最大である。図７（ｂ）に示す、厚さが１．５０μｍの例では、レジストの反射率は波長６３５ｎｍにおいて最大であり、６７０ｎｍにおいて最小である。したがって、これらの波長における反射率の差および和に基づいて異物２２が金属であるか非金属であるかを判定することができる。
【００３４】
これに対し、図７（ｃ）に示す、厚さが１．５７μｍの例では、６３５ｎｍにおける反射率と６７０ｎｍにおける反射率とが同程度である。このため、これら２つの反射率を用いても、異物２２を金属か非金属か判定するのは困難である。そこで、より差の大きな波長６７０ｎｍにおける反射率と６９０ｎｍにおける反射率を用いればよい。
【００３５】
このようにレジストの厚さに応じて反射率は変化する。図８（ａ）および図８（ｂ）はレジストの厚さと反射率の差との関係を示す図である。横軸はレジストの厚さを表し、縦軸は反射率の差を表す。図８（ａ）における反射率の差とは、波長λが６３５ｎｍのレーザ光に対するレジストの反射率と、波長λが６７０ｎｍのレーザ光に対するレジストの反射率との差である。図８（ａ）に示すように、厚さが１．４３μｍ、１．４７μｍ、１．５０μｍ、および１．５３μｍなどにおいては反射率差が−０．２以下、つまり差の絶対値が０．２以上である。一方、厚さが１．５７μｍにおいては反射率差が−０．１より大きく、絶対値は０．１未満である。レジストの反射率差は金属の反射率差と同程度であり、比Ｒも小さくなる。このため波長６３５ｎｍおよび６７０ｎｍのレーザ光では判定が困難である。そこで３つ以上の波長のレーザ光を照射することが有効である。
【００３６】
図８（ｂ）における反射率の差とは、波長が６３５ｎｍのレーザ光に対する反射率、波長が６７０ｎｍのレーザ光に対する反射率、および波長が６９０ｎｍのレーザ光に対する反射率のうち、最小のものと最大のものとの差である。図８（ｂ）に示すように、いずれの厚さにおいても反射率差は−０．１以下である。厚さが１．４３μｍおよび１．５０μｍにおいて反射率差は約−０．３、厚さが１．５７μｍにおいて反射率差は約−０．２である。このように、３つの波長のレーザ光を照射するため、これらの厚さにおいて反射率差の絶対値が大きくなり、比Ｒも大きくなる。したがって３つ以上の波長のレーザ光を照射することで異物２２が金属であるか非金属であるか正確に判定することができる。
【００３７】
実施例１によれば、ウェハ２０の表面にレーザ光源１２から３つ以上の波長のレーザ光を照射し、検出部１４は反射光を検出する。制御部１０は表面のレーザ光に対する反射率に基づき、異物２２があるか否か、さらに異物２２が金属であるか非金属であるかを判定する。異物２２が例えばレジストなど非金属ならば、反射光が干渉するため反射率は波長に対して周期的に変化する。異物２２がない、または異物２２が金属ならば、反射率は波長に対して周期的な変化はしない。こうした反射率の違いにより判定が可能である。例えばＥＤＸ（Energy dispersive X-ray spectrometry）などの方法では１つの異物２２の分析に数分程度かかり、判定に長い時間がかかる。これに対し、実施例１では、レーザ光に対する反射率に基づくことで異物２２の有無、および異物２２が金属であるか非金属であるかを速やかに判定することが可能である。
【００３８】
制御部１０は、異なる波長ごとの反射率を取得し、２つの反射率の差に基づき判定を行う。レジストの反射率は波長に対して周期的に変化し、反射率の差は金属に比べて大きくなる。したがって精度の高い判定が可能である。例えば反射率の差が所定の値以上ならば異物２２はレジストであり、差が所定の値未満ならば異物２２がない、または異物２２は金属であると判定してもよい。ただし、異物２２の表面粗さに応じて反射率の絶対値が変わるため、反射率の差だけを用いると判定の精度が低下する恐れがある。
【００３９】
そこで、制御部１０は、波長ごとの反射率のうち最大のものと最小のものとの差および和を算出し、差と和との比Ｒも産出する。例えば比Ｒが０．１５未満である場合、制御部１０は異物２２がない、または異物２２が金属であると判定する。例えば比Ｒが０．１５以上である場合、制御部１０は異物２２が非金属であると判定する。これにより精度の高い判定が可能である。
【００４０】
レーザ光の３つ以上の異なる波長は６００ｎｍ以上であることが好ましい。例えば図６（ａ）などに示すように、金属の反射率は短波長で低く、長波長で大きい。銅の反射率は波長５００ｎｍで約０．７であり、波長６００ｎｍ以上では０．９以上であり、一定に近くなる。一方レジストの反射率は波長に対して周期的に変化する。波長６００ｎｍ以上のレーザ光を用いることで、金属の異物２２から得られる比Ｒは小さく、レジストの異物２２から得られる比Ｒは大きくなる。このため正確な判定が可能である。なお、異物２２がない場合、ウェハ２０の表面の金属で光が反射されるため、比Ｒは小さくなる。
【００４１】
ウェハ２０の表面にはシードメタル４０が形成され、シードメタル４０の上にレジスト４２が形成される。レジスト４２のパターンを形成した後のレジストの残りが異物２２になる恐れがある。実施例１によれば、異物２２がレジストであると判定することができる。例えばレジスト４２の開口部４３の内部をレーザ光で掃引してもよい。制御部１０は、比Ｒが０．１５未満の場合、レーザ光は金属の異物２２またはシードメタル４０に照射され、比Ｒが０．１５以上の場合、レーザ光はレジストの異物２２に照射されていると推定される。このため異物２２が金属か非金属であるか判定することができる。
【００４２】
シードメタル４０の上にはメッキ層４４が形成され、メッキ層４４はキャパシタの下部電極として機能する。金属の異物２２はメッキ層４４に包含される。一方、レジストの異物２２はメッキ層４４および誘電体膜４６の欠損の原因となり、キャパシタにリークパスが形成される。キャパシタに電圧が印加されると、リークパスを通じたショートが発生しやすい。ウェハ２０にはキャパシタ以外の受動素子および能動素子などが形成されてもよい。パッドなどの形成時にレジストの残りが異物となることがある。実施例１によれば、異物２２が金属であるかレジストであるか判定する。レジストの異物２２が付着したウェハ２０を例えば不良品として選別することで、不良品のキャパシタの製造が抑制される。
【実施例２】
【００４３】
実施例２でも実施例１と同様に図１に示した表面検査装置１００を用い、図５に示す処理を行う。レーザ光の波長は５つである。
【００４４】
図９（ａ）から図９（ｃ）は反射率を示す図であり、それぞれレジストの厚さが１．４０μｍの例、厚さが１．５０μｍの例、厚さが１．６０μｍの例を表す。レーザ光源１２は点線で示す波長６５８ｎｍ、６９０ｎｍ、７０５ｎｍ、７３０ｎｍおよび７８０ｎｍの５つの波長のレーザ光を出射する。異物２２が金属である場合、反射率は短波長側で低く、長波長側で高い。一方、異物２２がレジストである場合、反射率は波長に対して周期的に変化する。
【００４５】
図５に示したように制御部１０は、レジストの反射率のうち最大のものおよび最小のものを用いて、それらの差、和、および比Ｒを算出する。図９（ａ）に示す例では、レジストの反射率は５つの波長のうち６９０ｎｍで最大であり、７３０ｎｍで最小である。図９（ｂ）に示す例では、レジストの反射率は５つの波長のうち７３０ｎｍで最大であり、７８０ｎｍで最小である。図９（ｃ）に示す例では、レジストの反射率は５つの波長のうち７８０ｎｍで最大であり、７０５ｎｍで最小である。これらの反射率の差は金属に比べて大きい。したがって制御部１０はこれらの反射率から比Ｒを算出することで、異物２２があるか否か、および異物２２が金属であるか非金属であるかを判定することができる。
【００４６】
図１０はレジストの厚さと反射率の差との関係を示す図である。横軸はレジストの厚さを表し、縦軸は反射率の差を表す。反射率の差とは波長が６５８ｎｍ、６９０ｎｍ、７０５ｎｍ、７３０ｎｍおよび７８０ｎｍそれぞれのレーザ光に対する反射率のうち最小のものと最大のものとの差である。図１０に示すように反射率差は最大で約−０．２であり、厚さ１．４５〜１．６において−０．３付近である。このため比Ｒも大きくなる。したがって５つの波長のレーザ光を照射することで異物２２があるか否か、および異物２２が金属であるか非金属であるか正確に判定することができる。波長は例えば６つ、８つなど５つ以上でもよい。
【００４７】
実施例２によれば、レーザ光源１２は５つ以上の波長のレーザ光を照射し、制御部１０は異物２２のレーザ光に対する反射率に基づき、異物２２があるか否か、および異物２２が金属であるか非金属であるかを判定する。このため、異物２２が金属であるか非金属であるかを速やかに判定することが可能である。特に５つ以上の波長のレーザ光を用いることで、レジストにおける比Ｒが大きくなる。一方、金属の反射率は５つ以上の波長に対して大きく変化しないため、比Ｒは小さくなる。このため精度の高い判定が可能である。
【００４８】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０                  制御部
１２                  レーザ光源
１４                  検出部
２０                  ウェハ
２２                  異物
３０、４６            誘電体膜
３２                  ポリイミド膜
３４、３８            Ｔｉ層
３６                  Ａｕ層
４０、４８            シードメタル
４２                  レジスト
４３                  開口部
４４、５０            メッキ層
４７、４９、５１      空隙
１００                表面検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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