(57)【要約】【課題】  洗浄後の基板表面に付着している微粒子を観察するに際して、洗浄工程から観察工程への搬送を無くし、洗浄度を維持し基板搬送の手間を省略可能とする。【解決手段】  回転板３上に基板５を載置し、モータ４の駆動により回転板３を回転させながらノズル６から洗浄液を噴射して洗浄工程を行う。水素終端された清浄なシリコンとなった基板表面に対してノズル６からＩＰＡ等の汚染粒子検出用液体を噴霧する。次いで気体制御ポート８から前記残存汚染粒子検出用液体と同一成分から成る気体を供給し、容器２内を飽和蒸気圧に保つ。回転板３をモータ４により回転して基板５を回転させると、基板５の外周程遠心力が大きいため、外側程薄い液体膜１５が形成される。この液体膜１５にレーザー光源１１からレーザーを照射し、ＣＣＤカメラ１３で受光すると同心円の干渉縞が観察され、微粒子１６が存在すると干渉縞の乱れが大きく現れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄後の基板表面に液体を接触させて液体膜を形成し、
前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させ、
前記液体膜の膜厚の変化による干渉縞を観察し、
前記干渉縞の変化により基板表面の粒子を検出することを特徴とする基板汚染粒子検出方法。
【請求項２】
前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させるため、基板を回転させることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項３】
前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させるため、基板を立てることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項４】
前記基板表面の位置に応じて徐々に変化した液体膜が所定の膜厚になったとき、それ以上の膜厚の変化を停止することを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項５】
前記液体は基板表面の洗浄用液体であることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項６】
前記液体は純水、エタノール、イソプロピルアルコール、オゾン水、硝酸、過酸化水素水、リン酸、硫酸のいずれか、もしくはそれらのうちの複数を成分とする混合液であることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項７】
前記液体膜に単色光のレーザーを照射することを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項８】
前記干渉縞をカメラにより撮影し、撮影映像により前記干渉縞の変化を観察することを特徴とするする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項９】
前記干渉縞の観察時には基板表面上の全体の干渉縞の中における、粒子によって変化した干渉縞の位置を計測することにより粒子の位置を検出することを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項１０】
前記基板はシリコンウエハーもしくは、ガラス基板であることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項１１】
前記洗浄後の基板表面は、ベアシリコン表面、水素終端したシリコン表面、ＣＶＤ等による堆積もしくは熱酸化やオゾン酸化で酸化膜を形成した表面、窒化シリコン膜表面、アモルファスシリコン膜表面、ポリシリコン膜表面のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項１２】
前記基板への液体の接触は、スピンコートによる液体の噴射、液体中への浸漬、液体の霧状噴霧のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の基板汚染粒子検出方法。
【請求項１３】
外部から液体を供給する液体供給手段と基板支持部材を内部に備え、透明な窓を備えた容器と、
基板表面に供給された液体による液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる膜厚変化手段と、
前記液体膜の膜厚の変化による干渉縞を前記窓を透して観察する干渉縞観察手段とを備え、
前記干渉縞の変化により基板表面の粒子を検出することを特徴とする基板汚染粒子検出装置。
【請求項１４】
前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる手段は、基板を回転させる手段であることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項１５】
前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる手段は、基板を立てる手段であることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項１６】
前記膜厚変化手段は、基板表面の液体膜が所定の膜厚になったとき、それ以上の膜厚の変化を停止することを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項１７】
前記液体は基板表面の洗浄用液体であることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項１８】
前記液体は純水、エタノール、イソプロピルアルコール、オゾン水、硝酸、過酸化水素水、リン酸、硫酸のいずれか、もしくはそれらのうちの複数を成分とする混合液であることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項１９】
前記干渉縞観察手段はレーザー光源を備え、該レーザー光源から単色光のレーザーを前記液体膜に照射することを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２０】
前記干渉縞観察手段はカメラを備え、該カメラによりにより干渉縞を撮影し、撮影映像により前記干渉縞の変化を観察することを特徴とするする請求項１記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２１】
前記干渉縞観察手段は、基板表面上の全体の干渉縞の中における、粒子によって変化した干渉縞の位置を計測することにより粒子の位置を検出することを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２２】
前記基板はシリコンウエハーもしくは、ガラス基板であることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２３】
前記洗浄後の基板表面は、ベアシリコン表面、水素終端したシリコン表面、ＣＶＤ等による堆積もしくは熱酸化やオゾン酸化で酸化膜を形成した表面、窒化シリコン膜表面、アモルファスシリコン膜表面、ポリシリコン膜表面のいずれかであることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２４】
前記基板への液体の接触は、スピンコートによる液体の噴射、液体中への浸漬、液体の霧状噴霧のいずれかであることを特徴とする請求項１３記載の基板汚染粒子検出装置。  
【請求項２５】
前記容器内には複数の基板を立てる基板立設手段を備え、各基板毎に液体の供給と、基板表面の干渉縞の観察を順に行うことを特徴とする請求項１５記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２６】
前記基板立設手段を容器内で移動する基板移動手段を備え、固定した液体供給ノズルと干渉縞観察手段の位置に基板を順に移動することを特徴とする請求項２５記載の基板汚染粒子検出装置。
【請求項２７】
前記液体供給ノズルと干渉縞観察手段を移動する移動手段を備え、固定した各基板に対応する位置に順に液体供給ノズルと干渉縞観察手段を移動することを特徴とする請求項２６記載の基板汚染粒子検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上のサブミクロンサイズの粒子汚染を簡便に検出するための方法とその方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上の粒子汚染は、高集積度の半導体素子を微細プロセスで作成するとき、素子の歩留まり低下や素子の信頼性低下など大きな障害となる。そのため半導体基板の製造はクリーンルーム内で行われる。洗浄工程では基板の表面の金属汚染物・付着有機物などの粒子を取り除くことを目的の一つとする工程であり、洗浄後には基板表面には全く微粒子がないことが望ましい。
【０００３】
従来基板上に存在する粒子の検出方法として、基板上の粒子の見かけ上のサイズを大きくする方法がある。サイズを十分大きくすることで、その後のレーザースキャンなどによる粒子の検出が容易になる。これまではその粒子拡大の方法として、粒子に蒸気を凝縮させて拡大する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。その他シリコン基板を純水中で振動させて粒子を純水中に分散させて粒子数を計測する装置に搬送するものがある（特許文献３）。
【特許文献１】特開平６−３４９９１６号公報
【特許文献２】特開昭６０−２８２３６号公報
【特許文献３】特開平１０−９２８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようにプロセス工程において、基板を洗浄し粒子をのぞくことは、洗浄工程の重要な目的である。したがって洗浄工程後に行う粒子計測において清浄度・粒子付着を伴うことがあってはならない。そのため粒子計測のためとはいえ洗浄処理以外のグリセリン等の薬液を用いて蒸気を吸着させる手法は基板の汚染原因となりうるので用いることができない。また蒸気を吸着させるための装置に基板を搬送させる必用が生じるため工程が一つ増加してしまうということ、その装置への搬送中に新たに粒子が形成付着してしまうという問題があった。
【０００５】
したがって本発明は、基板の洗浄後に基板表面に付着している粒子の検出を行うに際して、基板の搬送を行う必要を無くすとともに、計測時に洗浄工程中使用されている液体を用いることによって洗浄後の基板の洗浄度を維持することができるようにし、また洗浄工程から基板搬送の手間を省略することができるようにした基板汚染粒子検出方法およびその方法を実施する装置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】
【０００６】
本発明による基板汚染粒子検出方法は上記課題を解決するため、洗浄後の基板表面に液体を接触させて液体膜を形成し、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させ、前記液体膜の膜厚の変化による干渉縞を観察し、前記干渉縞の変化により基板表面の粒子を検出するようにしたものである。
【０００７】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させるため、基板を回転させたものである。
【０００８】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させるため、基板を立てるようにしたものである。
【０００９】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記基板表面の位置に応じて徐々に変化した液体膜が所定の膜厚になったとき、それ以上の膜厚の変化を停止するようにしたものである。
【００１０】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記液体を基板表面の洗浄用液体としたものである。
【００１１】
前本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記液体を純水、エタノール、イソプロピルアルコール、オゾン水、硝酸、過酸化水素水、リン酸、硫酸のいずれか、もしくはそれらのうちの複数を成分とする混合液を用いたものである。
【００１２】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記液体膜に単色光のレーザーを照射するようにしたものである。
【００１３】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記干渉縞をカメラにより撮影し、撮影映像により前記干渉縞の変化を観察するようにしたものである。
【００１４】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記干渉縞の観察時には基板表面上の全体の干渉縞の中における、粒子によって変化した干渉縞の位置を計測することにより粒子の位置を検出するようにしたものである。
【００１５】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記基板をシリコンウエハーもしくは、ガラス基板としたものである。
【００１６】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記洗浄後の基板表面を、ベアシリコン表面、水素終端したシリコン表面、ＣＶＤ等による堆積もしくは熱酸化やオゾン酸化で酸化膜を形成した表面、窒化シリコン膜表面、アモルファスシリコン膜表面、ポリシリコン膜表面のいずれかにしたものである。
【００１７】
本発明による他の基板汚染粒子検出方法は、前記基板への液体の接触を、スピンコートによる液体の噴射、液体中への浸漬、液体の霧状噴霧のいずれかとしたものである。
【００１８】
本発明による基板汚染粒子検出装置は、外部から液体を供給する液体供給手段と基板支持部材を内部に備え、透明な窓を備えた容器と、基板表面に供給された液体による液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる膜厚変化手段と、前記液体膜の膜厚の変化による干渉縞を前記窓を透して観察する干渉縞観察手段とを備え、前記干渉縞の変化により基板表面の粒子を検出するようにしたものである。
【００１９】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる手段を、基板を回転させる手段としたものである。
【００２０】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させる手段を、基板を立てる手段としたものである。
【００２１】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記膜厚変化手段は、基板表面の液体膜が所定の膜厚になったとき、それ以上の膜厚の変化を停止するようにしたものである。
【００２２】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記液体を基板表面の洗浄用液体としたものである。
【００２３】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記液体を純水、エタノール、イソプロピルアルコール、オゾン水、硝酸、過酸化水素水、リン酸、硫酸のいずれか、もしくはそれらのうちの複数を成分とする混合液としたものである。
【００２４】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記干渉縞観察手段はレーザー光源を備え、該レーザー光源から単色光のレーザーを前記液体膜に照射するようにしたものである。
【００２５】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記干渉縞観察手段がカメラを備え、該カメラによりにより干渉縞を撮影し、撮影映像により前記干渉縞の変化を観察するようにしたものである。
【００２６】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記干渉縞観察手段が、基板表面上の全体の干渉縞の中における、粒子によって変化した干渉縞の位置を計測することにより粒子の位置を検出するようにしたものである。
【００２７】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記基板をシリコンウエハーもしくは、ガラス基板としたものである。
【００２８】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記洗浄後の基板表面を、ベアシリコン表面、水素終端したシリコン表面、ＣＶＤ等による堆積もしくは熱酸化やオゾン酸化で酸化膜を形成した表面、窒化シリコン膜表面、アモルファスシリコン膜表面、ポリシリコン膜表面のいずれかとしたものである。
【００２９】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記基板への液体の接触を、スピンコートによる液体の噴射、液体中への浸漬、液体の霧状噴霧のいずれかとしたものである。  
【００３０】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記容器内には複数の基板を立てる基板立設手段を備え、各基板毎に液体の供給と、基板表面の干渉縞の観察を順に行うようにしたものである。
【００３１】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記基板立設手段を容器内で移動する基板移動手段を備え、固定した液体供給ノズルと干渉縞観察手段の位置に基板を順に移動するようにしたものである。
【００３２】
本発明による他の基板汚染粒子検出装置は、前記液体供給ノズルと干渉縞観察手段を移動する移動手段を備え、固定した各基板に対応する位置に順に液体供給ノズルと干渉縞観察手段を移動するようにしたものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、粒子計測に必用な液体として洗浄工程中使用されている液体を用いることができ、洗浄工程から基板搬送の手間が省略可能であり、また、洗浄後の基板の清浄度が維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明は、洗浄工程から基板搬送の手間を省略し、また、洗浄後の基板の清浄度が維持できる損なわずに実現するため、洗浄後の基板表面に液体を接触させて液体膜を形成し、前記液体膜の膜厚を基板表面の位置に応じて徐々に変化させ、前記液体膜の膜厚の変化による干渉縞を観察し、前記干渉縞の変化により基板表面の粒子を検出するようにしたものである。
【実施例１】
【００３５】
図１は本発明による基板に付着している汚染粒子を検出する装置の一実施例を模式的に示した図である。図１に示す装置においては、本発明による粒子検出の機能を、従来から用いられている枚葉式の基板回転式洗浄装置内に組みこんだものである。即ち、上方に透明な窓１を備えた容器２内に基板支持部材としての回転板３を備えており、この回転板３は容器２外に設置したモータ４によって回転可能としている。
【００３６】
この回転板３上に表面を洗浄すべきシリコンウエハー、ガラス基板等の基板５を載置し、その基板５上に洗浄液を噴射する噴射ノズル６を配置し、バルブ７の解放時に外部から洗浄液を基板５上に噴霧することができるようにしている。基板洗浄の最終工程ではフッ酸による酸化膜除去・純水リンスを行うため、この洗浄工程で使用する液体を噴射ノズル６から供給することができるようにしている。
【００３７】
またこの噴射ノズル６からは、後述するように、前記洗浄工程の終了後に引き続いて行われる基板上に残存する汚染粒子を検出する工程で使用するための液体が洗浄工程の最後で使用した液体と異なるとき等には、汚染粒子検出工程で使用する例えば純水、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、オゾン水、硝酸、過酸化水素水、リン酸、硫酸等の各種液体も供給可能としている。
【００３８】
図１に示す例においては容器２に気体制御ポート８を備えており、洗浄工程に引き続いて行われる基板残存汚染粒子検出工程において、噴射ノズル６から供給される液体と同じ物質の気体を容器２内に供給し、また過剰な気体分は排出できるようにすることにより、容器２内の蒸気圧を一定に保つようにしている。
【００３９】
容器２の窓１の上方にはビームスプリッター１０を配置し、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源のようなレーザー光源１１からのレーザーを、レンズ１２を通して導入し、その一部を回転板３上の基板５の表面に照射することができるようにし、更にその反射光をビームスプリッター１０を通して、その上方に配置したＣＣＤカメラ１３にレンズ１４を通して導き、干渉縞を観察することができるようにしている。なお、レーザー光源１１からのレーザ光は単色光を用いることが望ましい。また、上記のようなレーザー光を使用せずに他の各種光線によっても干渉縞を観察することができる。
【００４０】
上記のような装置の使用に際しては、従来の枚様式の基板回転式洗浄装置の使用と同様に回転板３上に基板５を載置し、モータ４の駆動により回転板３を回転させながら従来と同様の各種洗浄工程を行い、その最終工程ではフッ酸による酸化膜除去、及び純水リンスを行う。これらの洗浄工程で用いる液体は、バルブ７の開放によりノズル６から基板５の表面に供給される。
【００４１】
洗浄後の基板表面の形態としては、例えばベアシリコン表面、水素終端したシリコン表面、ＣＶＤ等による堆積もしくは熱酸化やオゾン酸化で酸化膜を形成した表面、窒化シリコン膜表面、アモルファスシリコン膜表面、ポロシリコン膜表面等の任意の表面形態を選択することができる。                    
【００４２】
上記のように洗浄最終工程でふっ酸による酸化膜除去・純水リンスをおこなうことにより、水素終端された清浄なシリコンとなった基板表面に対してノズル６から汚染粒子検出用液体を供給する。供給される液体は前記のような種々の液体のうち任意のものを選択して用いることができるが、例えば純水を用いる際には、洗浄工程の最終工程に使用した純水の供給に引き続いてそのまま残存汚染粒子検出工程に進むことができる。また、ノズル６から供給する液体の接触方法としては、スピンコートによる液体の噴射、液体を霧状に噴射する噴霧等による。
【００４３】
基板５の表面への前記のような汚染粒子検出用液体の供給後は、バルブ９を開放することにより気体制御ポート８から前記残存汚染粒子検出用液体と同一成分から成る物質の気体、即ちその物質の蒸気を供給する。このとき容器２内の蒸気圧が別途監視されており、その蒸気圧が飽和蒸気圧になるように気体制御ポート８からの蒸気の供給を調節し、基板表面の洗浄液が揮発することを防ぐ。また、このとき飽和蒸気圧状態を保つために、容器内を所定温度に保つように温度制御を行うようにしても良い。
【００４４】
その後回転板３をモータ４の駆動により回転して基板５を回転させ、基板５の表面にほぼ均一の厚さで存在する汚染粒子検出用液体の液体膜に遠心力を付与してその液体の一部を基板５の外周側からその遠心力によって除去する。その結果、前記のように基板５の外周程遠心力が大きいため、基板５表面上の液体膜は図１に拡大図視するように、中心側程その厚さが厚く、外側程薄い液体膜１５が形成される。このような液体膜１５の形成後にはそれ以上の液体の除去、及びそれに伴う液体膜厚の変化を防ぎ、また次の観察のために回転板３の回転を停止する。
【００４５】
その直後にレーザー光源１１から単色光のレーザー光線をビームスプリッター１０を介して照射し、基板５で反射した光をビームスプリッター１０を通してその上方のＣＣＤカメラ１３で受光し、前記液体膜１５の厚さによって形成される干渉縞を観察する。その結果、後述するように基板５上に基板残存汚染粒子としての微粒子１６が存在するときには、回転中心部を中心として現れる規則正しい同心円の干渉縞中に、微粒子１６によって発生する干渉縞の乱れが大きく現れる。この干渉縞の乱れを観察し、また乱れた部分の干渉縞の幅等を計測することにより、基板上に存在する微粒子の位置、及びをその数を検出することができる。なお、これらの検出に際しては、人間による目視による観察の他に、コンピュータによる画像処理によって自動的に計測し検出しても良い。
【実施例２】
【００４６】
図２には本発明の第２実施例における容器２１の垂直断面を示している。この実施例においては容器２１内に垂直に立設した支持部材２２に基板２３を固定して支持した例を示しており、容器２１には蓋２４を設けて基板２２を出し入れ可能としている。容器２１内には前記実施例と同様にノズル２５から液体を導入可能とし、容器の下部には液体排出ポート２６を設けると共に気体制御ポート２７を設け、各ポートにはバルブ２８、２９を設けている。また、容器２１の側面を透明な窓３０とし、容器外に配置したレーザー光源３１によって基板２２の表面にレーザーを照射し、それをＣＣＤカメラ３２で観察できるようにしている。なお、この干渉縞観察手段は、前記図１に示す装置と同様の装置を用いることができる。
【００４７】
この実施例においては、基板２３の表面の洗浄に際してバルブ３３の開放によりノズル２５からＩＰＡ等の洗浄液を容器２１内に導入して満たし、基板２３を洗浄液内に浸すことによって洗浄を行う。その後バルブ２８を開放して液体排出ポート２６からこの洗浄液を排出すると、基板２３の表面に付着した洗浄液は膜状に残り、しかもその液体膜３４は自重で流下することによって上方が薄く下方が厚い膜となる。このときも前記実施例１と同様にバルブ２９を開放して気体制御ポート２７から洗浄液と同じ成分の気体を供給し、また適宜排除を行って容器２１内を洗浄液の飽和蒸気圧に保ち、基板２３の表面の液体膜が直ちに揮発することを防ぐ。
【００４８】
このようにして形成された基板２３表面の液体膜３４に対してレーザー光を照射し、ＣＣＤカメラ３２によって液体膜の干渉縞を観察すると、例えば図３の写真に示すように、基板２３の中心部は膜厚が一様に変化しているため互いに平行な干渉縞が現れ、基板２３の側部では表面張力のため除々に基板周囲の側縁に平行する形状の干渉縞が形成される。このとき表面に微粒子３５が付着していると、上記干渉縞が乱されるため直ちに微粒子の存在を知ることができる。なお、前記実施例においては基板２３を垂直に立設した例を示したが、これを傾斜させて支持しても良く、その際は傾斜角度に応じて液体膜の膜厚変化を調節することができる。
【００４９】
図３の写真は前記実施例２の装置を用い、基板を酸化膜形成後にフッ酸洗浄して酸化膜を除去し、その後純水リンスしたシリコン基板を用い、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に侵せきしてその液を抜き、約１分蒸発除去して形成したものである。また、図４の写真は５ｎｍの酸化膜を形成したシリコン基板をその酸化膜形成後１週間キャリヤ中に保管した後、純水を噴霧して前記のような液体膜を形成し、その液体膜による干渉縞を観測したものである。なお、上記のように基板表面を濡らすものであればＩＰＡや純水以外の液体が使用できる。これらの写真から明らかなように、基板表面に微粒子が付着しているときには、ほぼ等間隔の干渉縞がその部分で乱されるため容易に観察可能となる。
【実施例３】
【００５０】
図５は容器４１の水平断面を示しており、前記図２に示した基板を容器内に立設する方式と同様の方式を採用し、容器４１内に基板搬送用トレイ４２によって複数の基板４３を等間隔で立設して収容し、バッチ処理を行う例を示している。この容器４１においても前記各実施例と同様に、バルブ４４の解放時にノズル４５から基板４３の洗浄液及びその洗浄液を含む各種の汚染粒子検出用液体を供給可能とし、バルブ４６の解放時に容器底部に設けた液体排出ポート４７から容器４１内の液体を除去し、またバルブ４８の開放時に気体制御ポート４９から前記汚染粒子検出用液体の気体を供給して容器４１内を飽和蒸気圧に保持することができるようにしている。なお、ノズル４５は各基板４３の個々の表面に順に汚染粒子検出用液体を噴射或いは噴霧できるように、例えば容器４１の上壁等に移動可能に設ける。
【００５１】
容器４１の両側を各々透明な窓５０、５１とし、片側の窓５０からは容器４１内の任意の基板４３の表面にレーザー光源５２からレーザー光を照射し、他側の窓５１からＣＣＤカメラ５３によってその表面の干渉縞を撮影する。このように各基板４３の表面にレーザーを照射しその表面を撮影する際には、各基板４３の間から照射及び撮影する必要があり、したがって基板表面に対して各々斜めからレーザー照射及び撮影を行うこととなる。
【００５２】
このレーザー光源５２及びＣＣＤカメラ５３も容器４１内の全ての基板４３表面の干渉縞を撮影することができるように、前記ノズル４５と同様に移動可能に設ける。なお、上記実施例においては各基板を固定し、ノズル、レーザー光源、及びＣＣＤカメラを移動する例を示したが、容器４１を充分大きなものとして基板搬送用トレイ４２を移動可能にし、ノズル、レーザー光源、及びＣＣＤカメラを固定して、基板搬送用トレイ４２を順に移動することにより各基板４３の表面の観察を行うことができるようにしても良い。
【００５３】
上記のような装置においては、容器４１内に洗浄液をノズル４５から供給して満たし、洗浄後にバルブ４６を開放して液体排出ポート４７から洗浄液を排出する。その後ノズル４５からＩＰＡ等の汚染粒子検出用液体を選択した１つの基板４３に対して噴射或いは噴霧する。基板４３の表面の液体は前記図２に示したものと同様に流下し、上方程薄く下方程厚い液体膜５４が形成されるので、その基板の表面にレーザー光源５２からレーザーを照射し、ＣＣＤカメラ５３によってその表面の干渉縞を撮影する。なお、図５にはこの装置の水平断面を示しているので、液体膜は等しい厚さとして示されている。
【００５４】
基板４３の表面に微粒子５５が付着しているときには、前記実施例と同様にその部分の干渉縞が乱され、前記撮影画像から基板表面上の微粒子５５を観察することができる。このときの観察像は前記のような斜め方向からの撮影のために歪むが、干渉縞の解析には支障は生じない。
【００５５】
なお、前記各実施例において容器内に液体を供給する手段としてノズルを１つだけ設けた例を示したが、基板洗浄時の液体と汚染粒子検出用液体とが異なるときにはそれぞれ別個のノズルから各液体を供給するようにしても良い。また、容器内での洗浄時に各種の液体を用いるときには、それぞれの液体供給用のノズルを別個に設けても良い。
【００５６】
本発明における基板表面に接触させた液体膜の膜厚を、基板表面の位置に応じて徐々に変化させる手段としては、第１実施例のように基板を回転させて基板周囲程遠心力が大きくなることを利用して、基板の回転中心位置から周囲に向けて膜厚を徐々に薄くする手段と、実施例２及び３のように基板を立てて支持し、その表面に液体を接触させて重力により液体が基板表面上を流下することを利用して、基板の上方位置から下方に向けて膜厚を徐々に厚くする手段等の各種の手段を採用することができる。
【００５７】
このようにして形成した基板表面上の位置に応じて徐々に変化する液体膜の表面においては、基板表面に粒子が存在するときその粒子の周りにＩＰＡ等の汚染粒子検出用液体が集まるため、その液体膜の厚さの均一な変化が乱される。その結果前記図３及び図４の写真に示されるように、粒子の存在する位置では、干渉縞がその粒子を中心に同心円に現れたり、干渉縞の間隔が周囲と比べて乱れた状態となって現れたりするため、視認できない程小さな粒子を肉眼でも容易に検出が可能となる。また、液体膜の厚さが薄くなるほど小さな粒子を検出することができるため、膜の厚さ制御によって感度の向上が可能である。さらに短い波長の光を用いて干渉縞の間隔を短くすることで感度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
基板上に付着した粒子を計測する工程を要する、集積回路製造や液晶基板の洗浄工程などの半導体製造分野等で広くで用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】第２実施例の装置を用いて実験を行った結果得た液体膜の干渉縞である。
【図４】同他の実験結果得た液体膜の干渉縞である。
【図５】本発明の第３実施例を模式的に示す横断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  窓
２  容器
３  回転板
４  モータ
５  基板
６  噴射ノズル
７  バルブ
８  気体制御ポート
９  バルブ
１０  ビームスプリッター
１１  レーザー光源
１２  レンズ
１３  ＣＣＤカメラ
１４  レンズ  
１５  液体膜
１６  微粒子
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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