CN103403854A - 观测装置、检查装置、半导体装置的制造方法及基板支承构件 - Google Patents

Abstract

本发明可抑制因在晶圆保持具产生之反射散射光造成检查精度之降低。一种具有与晶圆接触而加以支承的凸状支承部(11)、及与晶圆分离的槽部(12)的晶圆保持具(10)中，凸状支承部(11)从支承晶圆一端的部分连续延伸至支承另一端的部分，在支承一端的部分的近旁与支承另一端的部分的近旁，分别设置连结相邻凸状支承部(11)的连结部(13)。

Description

观测装置、检查装置、半导体装置的制造方法及基板支承构件

技术领域

本发明关于基板的观测装置、检查装置、基板支承装置及半导体装置的制造方法。

背景技术

在半导体的微细化被认为已趋于极限的现在，以3维方式构装半导体片具有提升性能、节省电力、节省空间等的优点，作为半导体微细化及提升附加价值的手段，在急速的普及中。3维构装将多个半导体晶片做到薄至10～50μm程度后加以积层的技术。被积层的各晶片最终为10～50μm的厚度，而上下晶片间的电连接则使用贯穿晶片的多数个电极(TSV：硅贯通电极)来进行。如此一来，与将晶片排列成水平加以连接的公知SiP(System in a package)相较，可将晶片间以短距离电连接。因此，与将晶片排列成水平加以连接的公知SiP(System in a package)相较，可达成元件动作速度的提升、省电、及省空间。

TSV(Through-Silicon Via)的形成方法，有在半导体晶片上元件的形成前、或在半导体晶片上元件的形成后进行等的各种情形，但无论何种情形，皆在晶圆(硅基板)上形成微细直径的深孔并于孔侧壁被覆绝缘膜后，藉由将铜等的高导电性物质填充孔内来形成。此时，在TSV的形成过程及TSV形成后的检查是非常重要的，而此等检查的进行将晶圆切开后以SEM(扫描型电子显微镜)或TEM(穿透型电子显微镜)等加以观测。此方法虽能观测到剖面的实际形状，但却因破坏检查，故检查较耗时。

另一方面，亦有使用显微镜等观测晶圆表面的方法，但此方法却只能确认晶圆表面的状态。此外，虽可以使用红外光的显微镜观测穿透像的方式进行，但一次仅能观测非常小的区域，欲以此方法检查晶圆全面的TSV是非现实的。

另有一种以绕射光或偏光状态的变化等来检查形成于半导体晶圆的重复图案的技术(例如，参照专利文献1)。根据此方式，能以短时间检查大面积，以高感度短时间内检查出用以形成图案的曝光装置的聚焦变动或剂量(曝光能量)变动造成的异常、以及加工装置不良及调整不良引起的异常。又，使用此方式的检查装置中的基板支承构件，已知有例如图18(a)及(b)所示，以真空泵等使负压作用于在晶圆W的支承面形成为同心状的多吸附槽512，据以吸附保持晶圆W的晶圆保持具500。又，作为基板支承构件的其他例，以多个小的圆柱状支承部支承晶圆加以吸附保持的构成亦为周知。

在先技术文献

[专利文献1]美国专利7298471号说明书

发明内容

本发明欲解决的技术问题

然而，使用以绕射光或偏光状态的变化等来检查形成于半导体晶圆的重复图案的方式的公知检查装置，照明光的波长为可见～深紫外的波长带，仅能检查晶圆表面附近的状态、亦即仅能检查在晶圆表面的TSV的径长及该部的异常，但却无法检查出在TSV的深孔部分的异常。相对于此，目前在开发一种利用红外线对晶圆材料硅的穿透率高的特性，以获得来自晶圆内部的TSV构造的绕射光的装置。

对被支承于前述公知基板支承构件的晶圆照射红外线，作为晶圆的检查影像而取得基于来自晶圆的绕射光的影像时，照射的红外线的一部分会穿透至晶圆的相反侧。因此，除了来自检查对象的晶圆的绕射光外，来自在基板支承构件的支承部(吸附槽512)边缘部等的反射散射光会到达受光的摄影机，如图18(a)所示的成为检查影像中的杂讯，而有检查精度降低的顾虑。

本发明有鉴于上述问题而为，其目的在抑制于基板支承构件产生的反射散射光造成检查精度的降低。

用以解决上述技术问题的技术方案

为达成上述目的，本发明的观测装置，具备支承基板的基板支承构件、对被支承于该基板支承构件的该基板照射对该基板具有渗透性的照明光的照明部、以及用以检测来自被该照明光照射的该基板的光的光检测部，其特征在于：该基板支承构件具有在支承该基板时与该基板接触的凸状支承部、与和该基板分离的分离部；在该基板支承构件的支承该基板中作为观测对象的观测区域的部分，该支承构件的支承部及分离部，不具有与该照明光射入该基板的入射面正交的线或面。

又，上述观测装置中，作为该照明光，可使用波长700nm以上的红外线。

又，上述观测装置中，进一步具备将该基板搬送至该基板支承构件的搬送装置；该搬送装置具有在搬送该基板时保持该基板的端部的保持构件；该基板支承构件，具有形成为在以该搬送装置将该基板搬送至该基板支承构件时不与该保持构件抵接的离隙部；于该离隙部的支承该观测区域的部分，以不具有与该照明光的入射面正交的线或面的方式，配置有该基板支承构件。

又，上述观测装置中，该基板支承构件，可以从该被支承的基板与该支承部形成的空间吸引气体以使该空间减压的方式，据以吸附保持该基板；在该基板支承构件的支承该观测区域以外的部分，设有吸引该气体的吸引部。

又，上述观测装置中，可在该支承部与该支承部相邻的该支承部之间设置减压辅助部，此减压辅助部阻碍气体从外部流入以该被支承的基板与支承部形成的空间。

又，上述观测装置中，该支承部可沿着该照明光的入射面延伸。

又，上述观测装置中，该支承部可具有沿着该照明光的入射面从该观测区域的一端延伸至另一端的直线部。

又，上述观测装置中，可进一步具备使该基板支承构件绕与该照明光的入射面垂直的轴旋动的旋动部。又，上述观测装置中，可于该基板支承构件的与该基板对向的面，形成有吸收红外线的红外线吸收材的层，该光检测部可具有冷却型影像感测器，该照明部可具有远心光学以使该照明光成为平行光后照明该基板。

又，本发明的检查装置，具备：上述观测装置，及根据该观测装置的该光检测部检测的光的检测信号检查该基板有无异常的检查部而构成。

又，本发明的半导体装置的制造方法，具有于基板表面曝光出既定图案的动作、视进行了该曝光的该图案对基板表面进行蚀刻的动作、以及对进行了该曝光或该蚀刻而于表面形成有该图案的基板进行检查的动作，其特征在于：该检查使用本发明的检查装置进行。

又，本发明的基板支承构件，具有与基板接触而支承的凸状支承部、及与该基板分离的分离部，其特征在于：该凸状支承部从支承该基板一端的部分连续延伸至支承另一端的部分，在支承该一端的部分的近旁与支承该另一端的部分的近旁，分别具有连结相邻凸状支承部的连结部。

又，上述基板支承构件中，该凸状支承部可以是大致长方体形状。

又，上述基板支承构件中，在该相邻凸状支承部与该连结部围成的范围的该连结部附近，设有可从该被支承的基板与支承部形成的空间吸引气体的吸引部。

又，本发明的观测装置，具备支承基板的基板支承构件、对被支承于该基板支承构件的该基板照射对该基板具有渗透性的照明光的照明部、以及用以检测来自被该照明光照射的该基板的光的光检测部，其特征在于：该基板支承构件具有在支承该基板时与该基板接触的凸状支承部、与和该基板分离的分离部；在该基板支承构件的支承该基板中作为观测对象的观测区域的部分，该支承构件的支承部及分离部，与该照明光射入该基板的入射面以锐角或钝角交叉。

发明效果

根据本发明，可抑制于基板支承构件产生的反射散射光造成检查精度的降低。

附图说明

图1(a)第1实施方式的晶圆保持具的俯视图、(b)沿(a)中的箭头b－b线的剖面图。

图2为晶圆的检查装置的概要构成图。

图3显示检查装置的搬送单元的俯视图。

图4(a)为晶圆把持装置的俯视图、(b)沿(a)中的箭头b－b线的剖面图。

图5显示晶圆的检查方法的流程图。

图6(a)为从上方观测晶圆时的放大图、(b)为晶圆的剖面放大图。

图7(a)为孔的中间呈膨胀状态的晶圆的剖面放大图、(b)则为孔的深处呈前端尖细状态的晶圆的剖面放大图。

图8显示第1实施方式的晶圆保持具的第1变形例的俯视图。

图9显示第1实施方式的晶圆保持具的第2变形例的俯视图。

图10显示第1实施方式的晶圆保持具的第3变形例的侧视剖面图。

图11(a)为第2实施方式的晶圆保持具的俯视图、(b)沿(a)中的箭头b－b线的剖面图。

图12显示第2实施方式的晶圆保持具的变形例的俯视图。

图13(a)为第3实施方式的晶圆保持具的俯视图、(b)沿(a)中的箭头b－b线的剖面图。

图14为第4实施方式的晶圆保持具的俯视图。

图15为第4实施方式的晶圆保持具的侧视剖面图。

图16显示支承部的变形例的侧视剖面图。

图17显示半导体装置的制造方法的流程图。

图18(a)显示晶圆保持具的公知例的俯视图、(b)显示晶圆保持具的公知例的侧视剖面图。

主要元件标号说明：

1 检查装置

9 倾斜装置(旋动部)

10 晶圆保持具(第1实施方式)

11 支承部(11a支承面,11b侧面,11c棱线)

12 槽部(分离部)

13 连结部(减压辅助部)

14 吸引孔

16 离隙部

20 照明系(照明部)

30 受光系(检测部)

35 摄影部(检测部)

40 控制部

41 影像处理部(检查部)

50 搬送单元

51 第1搬送装置

61 第2搬送装置

71 第3搬送装置

73 晶圆保持装置

77 保持构件

80 晶圆保持具(第1实施方式的变形例)

86 离隙部

90 晶圆保持具(第1实施方式的变形例)

91 支承部(91b侧面)

92 槽部(分离部)

101 支承部(101a支承面,101b侧面)

102 槽部(分离部)

104 吸引孔

200 晶圆保持具(第2实施方式)

211 支承部

212 槽部(211a支承面,211b侧面,211c棱线)

216 离隙部

250 晶圆保持具(第2实施方式的变形例)

261 支承部(261a支承面,261b侧面,261c棱线)262 分离部

300 晶圆保持具(第3实施方式)

311 支承部

312 槽部(分离部)

313 连结部

314 吸引孔

400 晶圆保持具(第4实施方式)

411 支承部

412 分离部

413 连结部

414 吸引孔

461 支承部(变形例)

500 晶圆保持具(公知例)

C 晶圆载具

W 晶圆

A 图案

Wc 晶片

Ws 街

S1～S3 减压空间

T1～T3 观测区域

具体实施方式

以下，参照图式说明本发明的实施方式。第1实施方式的检查装置显示于图2，以此装置一次的检查硅基板的晶圆W表面全面(后述观测区域T1全面)。第1实施方式的检查装置1具备支承形成为略圆盘状的晶圆W的晶圆保持具10，被图3所示搬送系统50搬送而来的晶圆W，被装载于晶圆保持具10上并以真空吸附方式加以固定保持。藉由设在晶圆保持具10的倾斜机构9，可使被保持于晶圆保持具10的晶圆W以通过晶圆W表面的轴为中心倾斜(tilt)。亦即，可使被保持于晶圆保持具10的晶圆W绕通过晶圆W表面、与照明光的入射面垂直的轴旋动。如此，即能调整照明光的入射角。

检查装置1，进一步具备：使照明光成为平行光照射于被保持在晶圆保持具10的晶圆W表面的照明系20、将来自被照明光照射时的晶圆W的光加以集光的受光系30、接受以受光系30集光的光以拍摄晶圆W的像的摄影部35、进行装置的作动控制的控制部40、进行影像处理等的影像处理部41、以及进行影像显示的显示部42而构成。照明部20具有射出照明光的照明单元21、与将从照明单元21射出的照明光反射向晶圆W表面的照明侧凹面镜25。照明单元21具有金属卤素灯或水银镫等的光源部22、从来自光源部22之中抽出具有既定波长的光并调整所抽出的光的强度的光部23、以及将来自调光部23的光作为照明光导向照明侧凹面镜25的导光光纤24。

来自光源部22的光通过调光部23，具有既定波长的既定强度之照明光从导光光纤24往照明侧凹面镜25射出成为发散光。从导光光纤24往照明侧凹面镜25射出的照明光，由于导光光纤24的射出部配置在照明侧凹面镜25的焦点面，因此藉由照明侧凹面镜25而成为平行(远心的)的光照射于被保持在晶圆保持具10的晶圆W的整个表面。此外，照明光对晶圆W的入射角与射出角可使晶圆保持具10倾斜(倾动)以变化晶圆W的装载角度来加以调整。

从晶圆W射出的光(绕射光及正反射光等)被受光系30集光。收光系30以和晶圆保持具10对向配置的受光侧凹面镜31与摄影部35为中心构成，被受光侧凹面镜31集光的射出光到达摄影部35的摄影面上而成像出晶圆W的像。摄影部35由未图示的物镜及影像感测器等构成，将形成在影像感测器的摄影面上的晶圆W的像加以光电转换而生成影像信号(检测信号)，并将生成的影像信号透过控制部40输出至影像处理部41。

控制部40分别控制晶圆保持具10及倾斜机构9、照明单元21、摄影部35、搬送系统50(参照图3)等的作动。影像处理部41根据从摄影部35输入的影像信号生成晶圆W的影像(数位影像)。在与影像处理部41电气连接的资料库(未图示)储存有良品晶圆的影像资料，影像处理部41当生成晶圆W的影像时，即比较生成的晶圆W的影像资料与储存在资料库中的良品晶圆的影像资料，以检查晶圆W有无异常(缺陷)。并将影像处理部41的检查结果及此时的晶圆W的影像输出显示于显示部42。

作为检查对象的晶圆W，在作为检查对象的加工处理(例如蚀刻处理)后，如图3所示，在收容于晶圆载具C的状态下从加工装置(例如蚀刻装置)被搬送至检查装置1的未图示的埠部，以设于检查装置1的搬送系统50从晶圆载具C取出搬送至晶圆保持具10上。搬送系统50，如图3所示，由第1搬送装置51、第2搬送装置61与第3搬送装置71构成。

第1搬送装置51具备可夹持(例如吸附保持)晶圆W背面的机械臂52而构成，一方面取出收容于晶圆载具C的晶圆W将的搬送至第2搬送装置，另一方面接收以第3搬送装置搬送而来的经检查的晶圆W将其收容于晶圆载具C。第2搬送装置61具备可在夹持(例如吸附保持)晶圆W背面的状态下进行旋转及平行移动的搬送载台62、与以晶圆W的图案或外缘部(缺口(notch)及校准平面(orientation flat))为基准进行对准的对准部63而构成，在接收以第1搬送装置51搬送而来的晶圆W进行对准后，将的搬送至第3搬送装置。第2搬送装置62进行搬送功能之一的对准。

第3搬送装置71具备能在略水平面内摆动的搬送臂72、与以可滑动的方式安装于搬送臂72用以保持晶圆W端部的晶圆保持装置73而构成，接收经第2搬送装置进行对准后的晶圆W将的搬送至晶圆保持具10上，另一方面则将检查完毕的晶圆保持具10上晶圆W搬送至第1搬送装置51。(检查结束后的晶圆W从第3搬送装置被交至第1搬送装置51。接过晶圆W的第1搬送装置51将晶圆W收纳于晶圆载具C。)晶圆保持装置73，如图4所示，具有以可滑动的方式安装在搬送臂42下侧的板状第1基座构件74、以可上下移动的方式安装在第1基座构件74下侧的第2基座构件75、相对第1基座构件74使第2基座构件上下移动(升降)的升降机构73、以可旋转的方式安装于第2基座构件75用以保持晶圆W端部的4个保持构件77、以及用以分别旋转驱动保持构件77的4个开关马达78。

升降机构76，虽省略详细图示，其由跨于第1基座构件74与第2基座构件75上下延伸的2支导轴、安装于第2基座构件75的排齿(rack gear)、以及安装于第1基座构件74而与排齿啮合的小齿轮(pinion gear)等构成。此外，升降机构76并不限于使用组合排齿与小齿轮的构成，可视需要采用各式其他构成。例如，可以是利用气缸及电磁圈等的线性致动器的构成、或使用滚珠螺杆与马达的构成。又，此等构成仅为例示，并非用于限定本发明。

保持构件77，如图4(b)的放大图所示，形成为于躯干部形成有能与晶圆W端部卡合的卡合槽77a的圆柱状。此外，于保持构件77的侧部形成有平面状的切口77b，使卡合槽77a的一部分形成缺口。4个保持构件77分别连结于安装在第2基座构件75的4个开关马达78的旋转轴，据此，各保持构件77即能以开关马达78的旋转轴为中心旋转并能相对第1基座构件74上下移动(升降)。又，4个保持构件77以位在晶圆W两端近旁般的间隔配置，在不保持晶圆W端部时，如图4(a)的放大图右侧所示，旋转位移至切口77b与晶圆W端部对向的非保持位置。另一方面，在保持晶圆W端部时，则如图4(a)的放大图左侧所示，4个保持构件77旋转位移至切口77b与晶圆W端部卡合的保持位置。如此，藉由使保持构件77旋转，即能进行晶圆W端部的保持、或解除晶圆W端部的保持。

于晶圆W表面，形成有例如图6所示的重复图案(孔图案)。此图案A，在由(Si)形成的裸晶圆以规则性配置形成孔(via或hole)的构造。此处，图6(a)从上方观测晶圆W时的局部放大的图、图6(b)则晶圆W的剖面放大图。举例来说，孔的直径为2μm、孔的间距为4μm、孔的深不为20μm。又，晶圆W的厚度为725μm，图6中省略了晶圆W的厚度。此外，图6中，硅的部分以斜线(阴影)、孔的部分则涂白显示。又，上述晶圆W的厚度、孔的间距、深度、直径等的各尺寸仅为例示，并非用以限定本发明。

构成图案A的孔未正常形成时的例显示于图7。此处，图7(a)显示孔的中间部分膨起的情形，图7(b)则显示孔的深处渐细的情形。当形成为此种形状时，会对的后的形成制程及所形成的TSV的功能造成影响，必须透过检查加以检测出。本实施方式中，将晶圆W中作为检查、观测对象的区域称为观测区域。第1实施方式的观测区域T1，如图1所示，晶圆W中较进行EBR(Edge Bead removal)处理的部分内侧的区域。此处，所谓EBR处理指去除于晶圆W端部因光阻的剥离等所产生光阻残渣的处理。

当然，观测区域并不限于上述，亦可设定为晶圆W中较晶圆W端部的倾斜(bevel)内侧的区域。又，亦可将晶圆W中形成有图案A的区域设定为观测区域。此外，在街(street)区没有观测对象的情形时，可将观测区域设定为不包含该街区。

接着，参照图1说明第1实施方式的晶圆保持具10。第1实施方式的晶圆保持具10，使用陶瓷等形成为配合晶圆W的略圆盘状。于晶圆保持具10的上端部(前端部)形成有在支承晶圆W时与晶圆W接触的凸状的多个支承部11、与形成在该多个支承部11之间而与晶圆W分离的多个槽部12。

各支承部11，形成为从晶圆W的一端至另一端连续地加以支承的略长方体，配置成照明光对晶圆W的入射面延伸。此处，所谓照明光的入射面，指由照明光的入射光线与入射法线(晶圆W表面的法线或支承部11支承晶圆W的面的法线)所定的平面。又，多个支承部11形成为彼此略平行，于各支承部11之间多个槽部12形成为彼此略平行。因此，形成于各支承部11、用以抵接于晶圆W背面侧的平面的支承面11a、相对该支承面11a略垂直的侧面11b、支承面11a与侧面11b的交线的棱线11c等，皆沿着照明光的入射面延伸。

多个槽部12，如上所述，在各支承部11之间形成为彼此略平行。在晶圆W被支承于晶圆保持具10的状态下，于各槽部12，形成被位在槽部12两侧的支承部11与晶圆W围成的减压空间S1，藉由从分别形成于各槽部12的减压空间S1吸出气体以降低该减压空间S1内的气压，据以将晶圆W吸附保持于晶圆保持具10上。又，在晶圆保持具10的支承晶圆W的一端及另一端的部分，分别形成有将相邻支承部11的端部加以彼此连结的多个连结部13，以此连结部13塞住槽部12的两端以防止气体从外部流入上述减压空间S1。

又，于各槽部12的底面形成有用以从各减压空间S1吸引气体的吸引孔14。吸引孔14配置在槽部12底面中于连结部13近旁、亦即晶圆保持具10中支承观测区域T1以外的区域(观测区域T1外侧的区域)的部分，形成为从槽部12底面向下方延伸。各吸引孔14的下端部分别连接于形成在晶圆保持具10内部的内部通路15，此内部通路15透过安装在晶圆保持具10下侧的真空用管线19连接于未图示的真空源(例如生产线的共用减压线)。

又，在形成支承部11及槽部12等的晶圆保持具10上端部(前端部)表面施有可吸收红外线的黑色镀敷。此处，当然不限于黑色，可视需要将适当的红外线吸收材的层形成在基板支承构件10的上端部表面。例如，可将碳黑、二亚胺盐(Diimmoniumsalt)、胺盐(amminium salt)等附着于晶圆保持具10表面来作为红外线吸收材。此外，亦可使用黑色SiC(碳化硅)来形成晶圆保持具10。

于晶圆保持具10侧部，形成有在以第3搬送装置71将晶圆W搬送至晶圆保持具10上时，避免与晶圆保持装置73的保持构件77抵接的左右一对离隙部16(亦请参照图4(a))。二个离隙部16形成略圆盘状的晶圆保持具10的缺口部的端部，晶圆保持具10配置成形成各离隙部16的(晶圆保持具10的)侧面及棱线沿着照明光的入射面延伸。

接着，针对使用以上述方式构成的检查装置1的晶圆W的检查方法，一边参照图5所示的流程图一边加以说明。以下说明的一连串动作根据储存在未图示的记忆体中的程序由控制部4发出指令来实施。首先，第1搬送装置51将被收纳在晶圆载具C中的晶圆W的背面加以夹持，从晶圆载具C中取出晶圆W(步骤S101)。接着，第1搬送装置51将从晶圆载具C中取出的晶圆W搬送至第2搬送装置61交至此(步骤S102)。此时，解除第1搬送装置51(机械臂52)对晶圆W背面的夹持，同时进行以第2搬送装置61(搬送载台62)对背面的夹持。

接着，第2搬送装置61进行使用搬送载台62及对准部63的晶圆W的对准(步骤S103)。此时，为取得形成在晶圆W表面的图案A的位置资讯，以能将晶圆W以既定方向载置于晶圆保持具10上的既定位置，进行对准(依据缺口(notch)、对准平面(orientation flat)、对准标记(alignment mark)等检测晶圆的座标系，并加以储存)。

其次，第2搬送装置61将结束了对准的晶圆W搬送至既定第1交接位置将其交至第3搬送装置71(步骤S104)。此时，于第1交接位置，解除第2搬送装置61(搬送载台62)对晶圆W背面的夹持，同时进行以第3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持(步骤S105)。使用晶圆保持装置73对晶圆W端部的保持，以升降机构76等将四个保持构件77的卡合槽77a的高度调整为晶圆W端部的高度的状态下，使各保持构件77分别从前述非保持位置旋转位移至保持位置。

接着，第3搬送装置71将晶圆W从第1交接位置搬送至晶圆保持具10上(步骤S106)。此时，在以倾斜机构9保持成略水平的晶圆保持具10上，解除第3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持，同时进行以晶圆保持具10对晶圆W背面的夹持(步骤S107)。

又，解除晶圆保持装置73对晶圆W端部的保持，使各保持构件77分别从前述保持位置旋转位移至非保持位置。另一方面，进行使用晶圆保持具10对晶圆W背面的夹持，利用未图示的真空源，在晶圆W背面接触于晶圆保持具10上的状态下，从分别形成在晶圆保持具10的各槽部12的减压空间S1透过吸引孔14吸取气体。据此，减压空间S1内即被减压而将晶圆W吸附保持于晶圆保持具10上。

以此方式将作为检查对象的晶圆W以表面朝向上方的方式搬送至晶圆保持具10上时，第3搬送装置71即从晶圆保持具10上退至不会对检查造成妨碍的既定退避位置(步骤S108)。当第3搬送装置从晶圆保持具10上退出后，即进行晶圆W的检查(步骤S109)。

晶圆W的检查结束后，第3搬送装置即从既定的退避位置移移动至晶圆保持具10上(步骤S110)。此时，于晶圆保持具10上，解除晶圆保持具10对晶圆W背面的夹持，同时进行第3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持(步骤S111)。

又，解除晶圆保持具10对晶圆W背面的夹持，在以倾斜机构9使晶圆保持具10回到略水平的状态下，利用未图示的气体供应装置及切换阀等，对形成于晶圆保持具10的前述减压空间S1从吸引孔14供应气体。据此，原来被减压的减压空间S1内的气压即回到大气压状态，解除晶圆保持具10对晶圆W的吸附。另一方面，以晶圆保持装置73进行对晶圆W端部的保持时，以升降机构76等将四个保持构件77的卡合槽77a的高度调整为晶圆W端部的高度的状态下，使各保持构件77分别从前述非保持位置旋转位移至保持位置。

接着，第3搬送装置71将结束检查的晶圆W从晶圆保持具10上搬送至既定第2交接位置，将其交至第1搬送装置51(步骤S112)。此时，于第2交接位置，解除第3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持，同时进行以第1搬送装置51(机械臂52)对晶圆W背面的夹持(步骤S113)。

接着，第1搬送装置51将检查完成的晶圆W从第1交接位置搬送至晶圆载具C内加以收纳(步骤S114)。此时，于晶圆载具C内，解除第1搬送装置51(机械臂52)对晶圆W背面的夹持，第1搬送装置51从晶圆载具C内退出，即结束对作为检查对象的晶圆W的一片分的检查。又，当晶圆载具C内作为检查对象的晶圆W收纳有多片时，则至所有晶圆W的检查结束为止，重复上述步骤S101至S114的处理。

此处，针对步骤S109中的晶圆W检查加以说明。于进行晶圆W的检查时，首先，对被吸附保持于晶圆保持具10的晶圆W表面，照射对晶圆W具有穿透性的照明光(例如波长900nm～1100nm的光线)。此时，具有既定波长(可见光或近红外光带)的照明光从照明单元21往照明侧凹面镜25射出，于照明侧凹面镜25反射的照明光成为平行光照射于被保持在晶圆保持具10的晶圆W表面全面。

又，此时，藉由调整从照明单元21射出的照明光的波长、与保持在晶圆保持具10的晶圆W的旋转角度及倾斜角度(以下，称调整绕射条件)，即能将来自规则形成的既定间距的重复图案A的绕射光以摄影部35加以受光而形成晶圆W的像。具体而言，藉由第2搬送装置61的搬送载台62及对准部63旋转晶圆W，以使在晶圆W表面上的照明方向(从照明系20朝向受光系30的方向)与图案A的重复方向一致，并藉由倾斜机构9，在设图案A之间距为P、照射在晶圆W表面的照明光的波长为λ、照明光的入射角为θ1、n次绕射光的出射角为θ2时，根据惠更斯原理(Huygens' principle)进行满足下述式1的设定(使晶圆保持具10倾斜)。

[式1]

P=n×λ／{sin(θ1)－sin(θ2)}

其次，检测来自被照明光照射的晶圆W的绕射光。于晶圆W的重复图案A产生的绕射光，被受光侧凹面镜31集光后到达摄影部35的摄影面上，成像出晶圆W的像(因绕射光形成的像)。此时，摄影部35的影像感测器将形成在摄影面上的晶圆W的像予以光电转换而生成影像信号，将所生成的影像信号透过控制部40输出至影像处理部41。

接着，利用检测出的绕射光的资讯(例如，绕射光的强度)进行晶圆W的检查。此时，影像处理部41根据从摄影部35输入的影像信号生成晶圆W的影像(数位影像)。又，影像处理部41在生成晶圆W的影像(数位影像)后，即将所生成的晶圆W的影像资料与资料库(未图示)中储存的良品晶圆的影像资料加以比较，以检查晶圆W有无异常(缺陷)。又，晶圆W的检查就每一晶片区域进行，当#对象的晶圆W的信号强度(辉度值)与良品晶圆的信号强度(辉度值)的差大于既定阈值时，即判定为异常。另一方面，信号强度(辉度值)的差小于阈值的话，即判定为正常。之后，将影像处理部41的检查结果及此时的晶圆W的影像输出显示于显示部42。

当使用本实施方式的检查装置1取得基于来自晶圆W全面的绕射光的影像时，所取得的影像具有依据绕射光强度的亮度的影像(以下，称绕射影像)。若绕射光的强度依绕射效率的分布变化，规则形成的图案A均匀的话，即不会产生绕射效率的局部的变化。相对于此，若部分区域的图案A的形状变化的话，则该区域的绕射效率即变化，其结果，对应区域的绕射影像的亮度会变化，因此可检测出在对应区域的图案变化。又，所谓图案的变化，指图案A的线宽(孔径)及剖面形状的变化。

相当于以摄影部35拍摄取得的绕射影像一像素的晶圆W上的距离(像素尺寸)，例如为300μm，一般而言，远大于图案A的尺寸及重复间距，但各像素在绕射影像的亮度对应来自晶圆W上当该区域的图案的绕射光的平均强度。当因用以形成图案的曝光装置等的不良而使得晶圆W的图案A无法正常形成时，具有一面积的区域的图案全体有可能同样的变形，因此即使像素尺寸较图案A的尺寸及重复间距大，亦能检测出该区域的异常(不良)。

例如，设定为依来自控制部40的指令从照明单元21射出波长546nm(e线)的光(照明光)，并调整绕射条件时，即能以摄影部35取得绕射图像。不过，波长546nm的光无法穿透硅，因此能检测出的异常仅有晶圆W表面附近的异常。亦即，能检测出的异常，是晶圆W表面附近的异常、及晶圆W表面附近的孔的剖面形状的异常等。

当设定为依来自控制部40的指令从照明单元21射出包含波长700nm以上的光，例如射出1100nm的光(照明光)，并调整绕射条件时，同样的能取得绕射图像。此处，由于波长1100nm的光可穿透本实施方式中所使用的硅基板(厚度725μm)，因此即使是孔内深处的异常(不良)亦能检测出。波长1100nm的光虽能穿透硅，但却是因此在晶圆W的硅的部分与孔的部分的交界部(面)，产生绕射光(绕射现象)之故。

但应注意的是，对被支承于公知晶圆保持具(材质为陶瓷或铝合金)晶圆W照射红外线，以检查形成有TSV的晶圆W时，所照射的红外线的一部分会穿透至晶圆W的相反侧。因此，除了来自晶圆(检查对象)的绕射光外，来自晶圆保持具的支承部(吸附槽)的边缘部等的反射散乱光亦会被受光，成为晶圆W的图像中的杂讯，而有造成检查障碍的情形。

相对于此，于本实施方式的晶圆保持具10，凸状支承部11从支承晶圆W一端的部分连续延伸至支承另一端的部分，在晶圆保持具10中支承前述观测区域T1的部分不具有与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面。换言之，在晶圆保持具10中支承前述观测区域T1的部分，凸状支承部11(及槽部12)形成为与照明光的入射面成锐角或钝角交叉。例如，在俯视与观测区域T1重叠的部分，支承部11的侧面11b及棱线11c形成为不与照明光的入射面正交。此外，凸状支承部11(及槽部12)与照明光的入射面所夹角度以45度以下(含0度)较佳。又，与照明光的入射面正交的面，在该面为平面时指垂线与入射面平行的面，在该面为曲面时则指法线与入射面平行的面。据此，即使在凸状支承部11的边缘部(棱线11c的部分)产生红外线的反射散射光，由于对此边缘部的垂线不会与照明光的入射面平行的(亦即，朝向受光系30)延伸，因此在此边缘部产生的反射散射光，几乎全部会朝着与在图案A产生的绕射光的行进方向(亦即，受光系30的受光方向)不同的方向行进。如此，在凸状支承部11的边缘部产生的反射散射光不易到达受光系30，因此即能防止在晶圆W的观测区域T1检测出于晶圆保持具10产生的反射散射光。又，由于能防止检测出于晶圆保持具10产生的反射散射光，因此可依据杂讯较少的晶圆W的图像检查于晶圆W有无异常(缺陷)，而能提升检查精度。

又，在形成于晶圆保持具10的离隙部16，亦是一不具有与照明光的入射面正交的线或面的配置。此场合，同样的，即使在离隙部16的边缘部产生红外线的反射散射光，由于对此边缘部的垂线不会与照明光的入射面平行的(亦即，朝向受光系30)延伸，因此在离隙部16的边缘部产生的反射散射光，几乎全部会朝着与在图案A产生的绕射光的行进方向(亦即，受光系30的受光方向)不同的方向行进。如此，在离隙部16的边缘部产生的反射散射光不易到达受光系30，因此能更确实防止在晶圆W的观测区域T1检测出于晶圆保持具10产生的反射散射光，且能更提升检查精度。

又，支承部11形成为略长方体形，沿照明光的入射面延伸。因此，支承部11的侧面11b及棱线11c与照明光的入射面平行而不正交。如此，能更确实的防止检测出在晶圆保持具10产生的反射散射光，更进一步的提升检查精度。

又，藉由装备可使晶圆保持具10绕与照明光的入射面垂直的轴倾斜(旋动)的倾斜机构9，可改变照明光对晶圆W的入射角度等，因此能在不会检测出于晶圆保持具10产生的反射散射光的情形下，检测出来自晶圆W的所欲绕射光，能更进一步的提升检查精度。

又，若作成使用含波长700nm以上的红外线的照明光的话，即可使用一般的影像敢测器检测来源晶圆W的光(拍摄晶圆W的像)，能简单的构成进行检查。此外，由于对近红外线，影像感测器的感度会降低而有导致讯噪比(signal-noise ratio)降低的情形，因此可视需要使用冷却型影像感测器以提高讯噪比。

又，第1实施方式的晶圆保持具10，从由晶圆W与支承部11形成的减压空间S1吸出气体以将该减压空间部S1加以减压，据以吸附保持晶圆W，在晶圆保持具10中支承观测区域T1以外的部分(在槽部12的连结部13近旁)，设有用以吸引气体的吸引孔14。藉由将吸引孔14配置在观测区域T1的外侧，即能在观测区域T1不会检测出于吸引孔14的缘部产生的反射散射光的情形下，吸附保持晶圆W。

又，在晶圆保持具10的支承晶圆W的一端及另一端的部分，形成有用以分别连结相邻支承部11的端部彼此间的多个连结部13，藉由此连结部13塞住槽部12两端，以避免气体从外部流入上述减压空间S1。如此，藉由在晶圆保持具10中、支承观测区域T1的部分的外侧配置连结部13，即能在观测区域T1不会检测出于连结部13的缘部产生的反射散射光的情形下，更确实的吸附保持晶圆W。

又，上述第1实施方式中，在晶圆保持具10侧部形成的二个离隙部16虽分别沿照明光的入射面延伸的方式构成，但不限于此。例如图8所示，亦可作成在晶圆保持具80的侧部以等间隔(90度间隔)形成四个离隙部86。图8所示的离隙部86因具有圆弧形的缺口，因而圆弧的一部分虽会有与照明光的入射面成正交的线或面，但因离观测区域T1较远，因此不致构成障碍。如此，即能将晶圆保持装置73的四个保持构件77沿晶圆W的端部等间隔(90度间隔)配置，因此晶圆保持装置73能稳定的保持晶圆W的端部。又，图8所示的晶圆保持具80，除离隙部86之外与图1所示的晶圆保持具10具有相同构成，因此省略了离隙部86以外的符号。此外，各离隙部86形成为配合保持构件77的形状的曲面状，位在晶圆保持具10中、支承观测区域T1的部分的外侧。

又，上述第1实施方式中，沿照明光的入射面延伸的支承部11形成为略长方体，支承部11的侧面11b相对支承面11a为略垂直的平面，但不限于此。亦可例如图9所示，作成支承部91两侧的侧面91b,91b相对支承面形成为垂直的曲面形，在支承部91两端分别连接成略锐角状。即使作成此种构成，晶圆保持具90中支承晶圆W的观测区域T1的部分由于不具有与照明光的入射面正交的线或面，因此能防止在晶圆保持具90产生的反射散射光被检测出，能提升检查精度。此外，亦可于图9所示的晶圆保持具90中，设置将支承部91的端部加以彼此连结的连结部(未图示)，在晶圆保持具90中支承观测区域T1的部分的外侧将槽部92两端加以塞住。据此，由于气体不会从外部流入上述第1实施方式中所述的减压空间，因此能更确实的吸附保持晶圆W。又，亦可在晶圆保持具90中支承观测区域T1的部分的外侧于槽部92分别形成吸引孔(未图示)。

又，亦可如图10所示，将支承部101形成为锥状，支承部101的侧面101b相对支承面101a倾斜于斜方向。即便作成如此，亦能获得与上述第1实施方式所述的相同效果。又，此场合，亦可如图10的二点链线所示，将吸引孔104不仅仅形成在槽部102的底面，亦形成于支承部101的侧面101b。

又，上述第1实施方式中，虽设有从晶圆W与支承部11形成的减压空间S1吸出气体的吸引孔14，但不限于此，亦可以多孔质材料(例如，多孔质金属或多孔质陶瓷等)形成晶圆保持具，利用未图示的真空源等从晶圆W与支承部形成的减压空间透过形成于晶圆保持具的微细气孔吸出气体。如此，减压空间内亦被减压而能将晶圆保持具晶圆W吸收保持在晶圆保持具10上。

又，上述第1实施方式中，在晶圆保持具10的支承晶圆W的一端及另一端的部分，分别形成用以将相邻支承部11的端部加以彼此连结的多个连结部13，藉由此连结部13塞住槽部12的两端以避免气体从外部流入上述减压空气S1。然而，本发明并不仅限于此种构成。例如，亦可在相邻支承部11的端部彼此间，设置将槽部12两端的部分塞住以妨碍气体从外部流入减压空气S1的减压辅助部。

接着，一边参照图11、一边说明检查装置的第2实施方式。第2实施方式的检查装置，除晶圆保持具外其构成与第1实施方式的检查装置1相同，对各部分赋予与第1实施方式相同的符号并省略详细的说明。第2实施方式的晶圆保持具200，以未图示平面状电极、与夹持该电极对向配置的一对绝缘构件的电介质层210及支承体层220为主体构成，在电介质层210上装载晶圆W的状态下，对电积施加既定电压，以利用静电力来吸收保持晶圆W。

电介质层210及支承体层220使用陶瓷等绝缘材料形成为配合晶圆W的形状的略圆盘状。于电介质层210的上端部(前端部)，形成有在支承晶圆W时与晶圆W接触的凸状多个支承部211、与形成在该多个支承部211之间与晶圆W分离的多个槽部212。

支承部211形成为从晶圆W的一端连续支承至另一端的略长方体，配置成沿着照明光对晶圆W的入射面延伸。又，多个支承部211形成为彼此略平行，于各支承部211之间多个槽部212形成为彼此略平行。因此，形成在各支承部211的抵接于晶圆W背面侧的平面的支承面211a、相对该支承面211a略呈垂直的侧面211b、以及支承面211a与侧面211b的交线的棱线211c等，沿照明光的入射面延伸。

又，在形成支承部211及槽部212等的电介质层210的上端部(前端部)表面，施有可吸收红外线的黑色镀敷。此外，于电介质层210的上端部表面形成者并不限于黑色镀敷，亦可形成适当的红外线吸收材的层。例如，可将碳黑、二亚胺盐(Diimmoniumsalt)、胺盐(amminium salt)等附着于电介质层210表面来作为红外线吸收剂。亦可使用黑色SiC(碳化硅)来形成电介质层210。

于电介质层210(及支承体层220)侧部，形成有在以第3搬送装置71将晶圆W搬送至晶圆保持具200(电介质层210)上时，避免与晶圆保持装置73的保持构件77抵接的左右一对离隙部216。二个离隙部216,216形成略圆盘状的电介质层210(及支承体层220)的缺口部的端部，晶圆保持具200配置成形成各离隙部216的(电介质层210及支承体层220的)侧面及棱线沿着照明光的入射面延伸。

在以上述方式构成的第2实施方式的晶圆保持具200，欲进行晶圆W背面的夹持时，在将晶圆W背面接触于电介质层210(支承部211)上的状态下，对未图示的电极施加既定电压。据此，利用静电力将晶圆W吸附保持在晶圆保持具200上。另一方面，欲解除晶圆保持具200对晶圆W背面的夹持时，藉倾斜机构9使晶圆保持具200回到略水平的状态下，停止对电极的通电即可。

第2实施方式的晶圆保持具200中，凸状支承部211从支承晶圆W的一端的部分连续延伸至支承另一端的部分，在晶圆保持具200中支承晶圆W的观测区域T1的部分不具有与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面。换言之，在晶圆保持具200中支承前述观测区域T1的部分，凸状支承部211(及槽部212)形成为与照明光的入射面仅以锐角或钝角交叉。例如，支承部211的侧面211b及棱线211c形成为不与照明光的入射面正交。因此，与第1实施方式的情形同样的，能防止检测出于晶圆保持具200产生的反射散射光，而能提升检查精度。

又，根据第2实施方式，与第1实施方式同样的，由于在晶圆保持具200形成有离隙部216，因此能确实防止检测出于晶圆保持具200产生的反射散射光，而更能提升检查精度。此外，藉由将支承部211形成为略长方体沿照明光的入射面延伸，能与第1实施方式同样的，确实防止检测出于晶圆保持具200产生的反射散射光，而能进一步提升检查精度

又，上述第2实施方式中，支承部211虽形成为从晶圆W的一端连续支承至另一端的略长方体，但不限于此。例如，可如图12所示，将支承部261形成为菱形突起状。又，于图12所示的晶圆保持具250的电介质层260，形成有在支承晶圆W时与晶圆W接触的多个支承部261、与和晶圆W分离的分离部262。各支承部261形成为局部的支承晶圆W的菱形突起状，配置成菱形支承面261a中的长的对角线沿照明光相对晶圆W的入射面延伸。此外，多个支承部211,211…配置成与照明光的入射面平行的多行。因此，形成在各支承部261的相对菱形支承面261a成略垂直的侧面261b、及支承面261a与侧面261b的交线的棱线261c等，相对照明光的入射面(非垂直)斜向延伸。又，为防止毛边而对棱线261c交点施以去角加工时，有可能会形成与照明光的入射面正交的面或线，因此棱线261c的交点最好是能配置在后述的街(street)Ws。

据此，即使在凸状支承部261的边缘部(棱线261c的部分)产生红外线的反射散射光，由于对此边缘部的垂线不会与照明光的入射面平行的(亦即，朝向受光系30)延伸，因此在此边缘部产生的反射散射光，几乎全部会朝着与在图案A产生的绕射光的行进方向(亦即，受光系30的受光方向)不同的方向行进，而不易到达受光系30。如上所述，图12所示的晶圆保持具250，在晶圆保持具250中的支承晶圆W的观测区域T1的部分，不具有与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面(支承部261的侧面261b及棱线261c不与照明光的入射面正交)。因此，能获得与上述第2实施方式相同的效果。

此外，于上述第2实施方式中，可与第1实施方式同样的，在晶圆保持具的侧部以等间隔(90度间隔)形成四个离隙部，亦可将支承部形成为锥状。

接着，一边参照图13、一边说明检查装置的第3实施方式。第3实施方式的检查装置，除晶圆保持具外其构成与第1实施方式的检查装置1相同，对各部分赋予与第1实施方式相同的符号并省略详细的说明。第3实施方式的晶圆保持具300，使用陶瓷等形成为配合晶圆W的形状的略圆盘状。于晶圆保持具300的上端部(前端部)，形成有在支承晶圆W时与晶圆W接触的凸状多个支承部311、与形成在该多个支承部311之间与晶圆W分离的多个槽部312。

支承部311，与第1实施方式的情形同样的，形成为从晶圆W的一端连续支承至另一端的略长方体，配置成沿着照明光对晶圆W的入射面延伸。同样的，支承观测区域T1的部分的多个支承部311形成为彼此略平行，于各支承部311之间多个槽部312形成为彼此略平行。

在将晶圆W支承于晶圆保持具300的状态下，于各槽部312形成由位于槽部312两侧的支承部311与晶圆W围成的减压空间S2，藉由从在各槽部312分别形成的减压空间S2吸出气体以使该减压空间S2内减压，据以将晶圆W吸附保持在晶圆保持具300上。又，在晶圆保持具300的支承晶圆W的一端及另一端的部分，分别形成有将相邻支承部311的端部加以彼此连结的多个连结部313，以此连结部313塞住槽部312的两端以防止气体从外部流入上述减压空间S2。

于第3实施方式的晶圆保持具300的中央部，形成有交接载台350的夹持部360可通过的菱形通过孔316。因此，在通过晶圆保持具300中央部的支承部311及槽部312会有因菱形通过孔316而中断的部分。因此，在与通过孔316接触的部分，分别形成将相邻支承部311彼此连结的多个孔侧连结部317，藉由此孔侧连结部317塞住槽部312因通过孔316而中断的部分，以避免气体从外部流入上述减压空间S2。又，孔侧连结部317形成为沿着通过孔316的周部延伸的壁状。

又，于各槽部312的底面形成有用以从各减压空间S2吸引气体的吸引孔314。吸引孔314配置在槽部312底面中于连结部313近旁、亦即晶圆保持具300中支承观测区域T1以外的区域(观测区域T1外侧的区域)的部分，形成为从槽部312底面向下方延伸。各吸引孔314的下端部分别连接于形成在晶圆保持具300内部的内部通路315，此内部通路315透过安装在晶圆保持具300下侧的真空用管线(未图示)连接于未图示的真空源。

又，支承晶圆W的图13中左右端区域的外侧支承部311’，形成为沿晶圆W外周部形状的圆弧状，连接于位在邻侧的支承部311的两端而在内周侧形成半圆形的外侧槽部312’。于此外侧槽部312’亦形成有由位在外侧槽部312’两侧的支承部311及支承部311’与晶圆W围成的减压空间S2，且于外侧槽部312’的底面形成有用以从该减压空间S2吸引气体的外侧吸引孔314’。

又，在形成支承部311及槽部312等的晶圆保持具300上端部(前端部)表面施有可吸收红外线的黑色镀敷。此处，当然不限于黑色，可形成适当的红外线吸收材的层。例如，可将碳黑、二亚胺盐(Diimmonium salt)、胺盐(amminium salt)等附着于晶圆保持具300表面来作为红外线吸收材。此外，亦可使用黑色SiC(碳化硅)来形成晶圆保持具300。

在晶圆保持具300下方，设有承接以第3搬送装置71搬送而来的晶圆W并将的交至晶圆保持具300的交接载台350。交接载台350具备吸附保持晶圆W的夹头部360与使夹头部360上下移动(升降)的升降部370而构成。夹头部360形成为较晶圆保持具300的通过孔316小若干的菱形，与晶圆保持具300同样的具有支承部、槽部、连结部等而能将晶圆W加以吸附。

于夹头部360的下端部连结了上下延伸的支承轴365的上端部，于支承轴365的下端部连结了安装在滚珠螺杆部372的螺帽的板状升降座366。据此，夹头部360透过支承轴365及升降座366与升降部370连结。升降部370具有马达371承受马达371的旋转力而使升降座366上下移动的滚珠螺杆部372，能使夹头部360与升降座366及支承轴365一起上下移动(升降)。

以上述方式构成的第3实施方式的晶圆保持具300，在承接以第3搬送装置71搬送而来的晶圆W时，首先，使交接载台350的夹头部360插通晶圆保持具300的通过孔316，使其上升至设定在晶圆保持具300上方分离处的第1交接位置，于第1交接位置，解除店3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持，同时进行以夹头部360对晶圆W背面的夹持。其次，使保持在夹头部360的晶圆W与该夹头部360一起降下至晶圆保持具300上，解除夹头部360对晶圆W背面的夹持，同时进行晶圆保持具300对晶圆W背面的夹持。之后，藉由使夹头部360下降至晶圆保持具300的下方，即能将晶圆W保持在晶圆保持具300上，并以倾斜机构9使晶圆保持具300倾斜。

另一方面，在从晶圆保持具300将晶圆W交至第3搬送装置71时，首先，使交接载台350的夹头部360上升至与晶圆保持具300同高度，解除晶圆保持具300对晶圆W背面的夹持，同时进行夹头部360对晶圆W背面的夹持。之后，使保持夹头部360的晶圆W与该夹头部360一起上升至第1交接位置，解除夹头部360对晶圆W背面的夹持，同时进行第3搬送装置71(晶圆保持装置73)对晶圆W端部的保持。又，晶圆保持具300及夹头部360对晶圆W辈面的夹持与对晶圆W背面夹持的解除，与第1实施方式的情形同样进行。

第3实施方式的晶圆保持具300与第1实施方式的晶圆保持具10相较，支承部311及槽部312的形状等虽相同，但在中央部形成有菱形的通过孔316这一点上是不同的。此通过孔316配置成菱形的对角线沿照明光对晶圆W的入射面延伸，通过孔316的侧面、及沿通过孔316缘部的棱线等则相对照明光的入射面斜向(非垂直)延伸。据此，即使在通过孔316及孔侧连结部317的边缘部(棱线部分)产生红外线的反射散射光，相对于此边缘部的垂线并非与照明光的入射面平行的(亦即，朝向受光系30)延伸，因此在此边缘部产生的反射散射光，几乎全部会朝着与在图案A产生的绕射光的行进方向(亦即，受光系30的受光方向)不同的方向行进，而不易到达受光系30。如以上所述，第3实施方式的晶圆保持具300，在晶圆保持具300中支承晶圆W的观测区域T1的部分，不具有与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面。因此，与第1实施方式的情形同样的，可防止检测出在晶圆保持具300产生的反射散射光，而能提升检查精度。又，通过孔316(及夹头360)并不一定须为菱形，于观测区域T1，只要是配置成不会形成与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面的话，可以是任意形状。例如，通过孔316(及夹头360)可以是将高度互异的二个2等边三角形的底边重叠的四角形，或者，形成为八角形。又，通过孔316(及夹头360)并不一定须是配置成菱形的对角线沿照明光对晶圆W的入射面延伸，于观测区域T1，只要是配置成不会形成与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面的话，可以任意角度配置。例如，可以是从图13(a)所示的配置，变更为倾斜数度(例如5度～10度)的配置。

又，上述第3实施方式，构成为从支承部311与晶圆W围成的减压空间S2吸出气体以将该减压空间S2内加以减压，据以将晶圆W吸附保持在晶圆保持具300上。然而，本发明并不限于此，亦可如第2实施方式所述，利用静电力将晶圆W吸附保持在晶圆保持具上。此外，关于交接载台350的夹头部360，亦可以是利用静电力吸附保持晶圆W的构成。

又，上述第3实施方式中，可与第1实施方式的情形同样的将支承部形成为锥状，亦可以多孔质材料形成晶圆保持具。又，亦可取代连结部而设置妨碍气体从外部流入减压空间S2的减压辅助部。

其次，一边参照图14及图15一边说明检查装置的第4实施方式。第4实施方式的检查装置，除晶圆保持具外，与第1实施方式的检查装置1具有相同构成，对各部赋予与第1实施方式相同的符号并省略详细的说明。又，第4实施方式中，将晶圆W中形成有晶片Wc(图案A)的区域设为观测区域T2，并设形成在各晶片Wc间的街Ws不包含在观测区域T2。第4实施方式的晶圆保持具400，使用陶瓷等形成为配合晶圆W的略圆盘状。于晶圆保持具400的上端部(前端部)形成有在支承晶圆W时与晶圆W接触的凸状的支承部411、与和晶圆W分离的分离部412。

支承部411，如图14所示，形成为纵横延伸的井字形，接触于晶圆W中的街Ws的背面侧。又，支承部411的宽度较街Ws的宽度小。此外，一般而言，若同一品种的话每片晶圆W的晶片Wc大小不会改变，可无歧异的决定形成为井字形的支承部411的宽广及间隔。分离部412被形成为井字形的支承部411分割而形成为多个。

又，如图15所示，在晶圆W被支承于晶圆保持具400的状态下，于各分离部412形成被支承部411与晶圆W围成的减压空间S3，从分别形成在各分离部412的减压空间S3吸出气体将该减压空间S3予以减压，据以将晶圆W吸附保持于晶圆保持具400上。此外，如图14所示，在晶圆保持具400的(未形成晶片Wc)支承晶圆W外周部的部分，形成有将相邻支承部411的端部加以彼此连结的圆环状连结部413，藉由此连结部413在位于晶圆保持具400外周部的分离部412亦形成上述减压空间S3。

此外，如图15所示，于各分离部412底面形成有用以从各减压空间S3吸出气体的吸引孔414。吸引孔414形成为从分离部412底面往下方延伸，透过晶圆保持具400的内部通路及真空用管线(未图示)连接于未图示的真空源。又，吸引孔414亦可形成为对角线沿照明光对晶圆W的入射面延伸的菱形。

又，在形成有支承部411及分离部412等的晶圆保持具400上端部(前端部)表面施有可吸收红外线的黑色镀敷。此处，当然不限于黑色，可视需要将适当的红外线吸收材的层形成在晶圆保持具400的上端部表面。例如，可将碳黑、二亚胺盐(Diimmonium salt)、胺盐(amminium salt)等附着于晶圆保持具400表面来作为红外线吸收材。此外，亦可使用黑色SiC(碳化硅)来形成晶圆保持具400。

以上述方式形成的第4实施方式的晶圆保持具400，在进行晶圆W背面的夹持时，利用未图示的真空源，在晶圆W背面接触晶圆保持具400上的状态下从分别形成在晶圆保持具400的各分离部412的减压空间S3透过吸引孔414吸出气体。据此，减压空间S3内被减压，晶圆W被吸附保持于晶圆保持具400上。另一方面，欲解除晶圆保持具400对晶圆W背面的夹持时，则在以倾斜机构9使晶圆保持具400回到略水平的状态下，利用未图示的气体供应装置及切换阀等，从吸引孔414对形成在晶圆保持具400的减压空间S3供应气体。如此，原被减压的减压空间S3的气压即回到大气压状态而解除晶圆保持具400对晶圆W的吸附。

于第4实施方式的晶圆保持具400，凸状支承部411形成为接触不含在观测区域T2的街Ws的背面侧的井字形，晶圆保持具400中在支承晶圆W的观测区域T2的部分，不具有与照明光对晶圆W的入射面正交的线或面。如此，即使在支承部411的边缘部等产生的反射散射光到达摄影部35，仅会映到不含在观测区域T2的街Ws的部分而不会映到形成有晶片Wc的观测区域T2。因此，与第1实施方式的情形同样的，能防止检测出于晶圆保持具400产生的反射散射光，提升检查精度。又，由于能均匀的配置支承部411，因此能在晶圆W不致产生弯曲的情形下吸附保持晶圆W。

又，上述第4实施方式中，构成为从由支承部411与晶圆W围成的减压空间S3吸出气体以将该减压空间S3加以减压，据以将吸附保持于晶圆保持具400上，但不限于此，亦可如第2实施方式般，利用静电力将晶圆W吸附保持在晶圆保持具上。此外，当街Ws较细时虽需将支承部411亦做得较细，但若街Ws较既定宽度细时，实质上使用街Ws的支承将变得困难，因此第4实施方式可以说是在街Ws较既定宽度粗时有效。另一方面，第4实施方式的情形中，即使将晶圆W翻面保持于晶圆保持具，支承部411亦不会碰到图案，因此亦可从与图案A的形成面(表面)相反侧的面(背面)进行绕射检查。

又，上述实施方式中，晶圆保持装置73，藉由使形成有卡合槽77a的保持构件77旋转据以保持晶圆W的端部，但不限于此。例如，亦可作成具备彼此对向可滑动于水平方向的一对保持构件、连结于各保持构件形成齿条的一对棒状构件、与各齿条啮合的小齿轮、以及使小齿轮旋转运动的马达，以马达使小齿轮旋转来使一对棒状构件及保持构件滑动于水平方向，据以进行使用保持构件对晶圆W端部的保持，或解除对晶圆W端部的保持。此外，只要不会对晶圆W表面侧造成不良影响，亦可以是夹持晶圆W表面。

又，上述各实施方式中，晶圆保持具以晶圆W表面朝向上方的状态保持晶圆W，但不限于此，亦可加晶圆W反转保持于晶圆保持具，从与图案A的形成面(表面)相反侧的面(背面)进行绕射检查。此时，最好是能以薄膜状保护构件被覆于形成有图案A的晶圆W表面。又，此时，晶圆W背面最好是被研磨为镜面。此外，最好是能进行严格管理以避免脏物附着在晶圆W背面。此由于照明光是通过晶圆W背面二次，若此面为散射面(未研磨面)、或污染物附着在此面的话，会妨碍检查之故。

又，上述各实施方式中，检测在晶圆W的图案A产生的绕射光以进行晶圆W的检查，但不限于此，例如，亦可检测于晶圆W的图案A产生的构造性复折射造成的偏光状态变化。构造性复折射造成的偏光状态变化，可藉由在照明系20与受光系30的光路中分别配置偏光元件，将照明系20的偏光元件与受光系30的偏光元件配置成正交尼可耳(cross Nicol)来加以检测出。此外，关于照明系20的偏光元件与受光系30的偏光元件的关系，有时可视反射光的偏光状态从正交尼可耳错开而能提升感度。此外，例如，亦可以是检测来自晶圆W表面(或背面)的正反射光或散射光。

又，上述各实施方式中，照明系20(照明单元21)虽将特定波长的照明光照射于晶圆W，但不限于此，亦可以是照明系20(照明单元21)对晶圆W照射含近红外线的白色光，而在紧靠着摄影部35之前适当的插入仅使特定波长的光(绕射光)的波长选择滤波器。

又，上述各实施方式中，以晶圆保持具吸附保持晶圆W，但限于此，例如，若无吸附保持晶圆W的必要时，亦可以是晶圆保持具仅支承晶圆W的构成。又，此时，亦可如图16所示，将彼此略平行排列的多个支承部461形成为将晶圆W从一端连续支承至另一端的剖面视三角形的五面体形，配置成沿照明光对晶圆W的入射面延伸。

又，上述各实施方式中，以具备根据以摄影部35检测出的检测信号(影像信号)进行晶圆W的检查的检查部(影像处理部41)的检查装置为例作了说明，但不限于此，本发明亦能适用于不具备此种检查部，而观测以摄影部35取得的晶圆W的影像的观测装置。又，上述实施方式中，以规则配置形成有孔(via或hole)的图案A为例作了说明，但检查对象不限于此，只要是具有从基板表面朝向与该表面正交方向的深度的图案即可。例如，不限于是孔图案，亦可以是线与空间(line&space)图案。此外，上述实施方式中，虽使用凹面镜作为照明侧凹面镜25与受光侧凹面镜31，但不限于此，亦可以透镜加以取代。再者，上述实施方式中光源虽内建，但亦可以是以光纤等将在外部产生的光导入的构成。

接着，参照图17所示的流程图，说明以上述检查装置进行晶圆W的检查的半导体装置的制造方法。图17的流程图显示在3维积层型半导体装置中的TSV形成程序。此TSV形成程序中，首先，于晶圆(裸晶圆等)表面涂布光阻(步骤S201)。此光阻涂布步骤，使用光阻涂布装置(未图示)，例如将晶圆以真空夹头等固定于旋转支承台，从喷嘴将液状光阻剂滴至晶圆表面后使晶圆高速旋转以形成薄的光阻膜。

接着，在涂布了光阻的晶圆表面投影曝光出既定图案(孔图案)(步骤202)。此曝光步骤，使用曝光装置，例如通过形成有既定图案的光罩将既定波长的光线(紫外线等的能量线)照射于晶圆表面的光阻，以将光罩图案转印至晶圆表面。

其次，进行显影(步骤S203)。此显影步骤，使用显影装置(未图示)，进行例如将曝光部的光阻以溶剂加以溶解并留下未曝光部的光阻图案的处理。据此，表面的光阻形成孔图案。

接着，进行形成有光阻图案(孔图案)的晶圆的表面检查(步骤S204)。显影后的检查步骤，使用表面检查装置(未图示)，例如对晶圆表面全体照射照明光，拍摄于光阻图案产生的绕射光所形成的晶圆像，从所拍摄的晶圆影像检查光阻图案等有无异常。于此检查步骤中，判定光阻图案的良否，不良时判断是否需剥离光阻并从光阻涂布步骤重作的动作、亦即判断是否进行重作(rework)。当检查出需重作的异常(缺陷)时，即剥离光阻(步骤S205)重新进行步骤S201～S203的步骤。又，使用表面检查装置的检查结果，分别反馈(feedback)至光阻涂布装置、曝光装置、及显影装置。

当在显影后的检查步骤确认无异常时，即进行蚀刻(步骤S206)。此蚀刻步骤，使用蚀刻装置(未图示)，例如将剩下的光阻作为光罩，除去底层裸晶圆的硅的部分，以形成TSV形成用的孔。如此，即于晶圆W表面形成由TSV形成用孔构成的重复图案A。

接着，对藉由蚀刻形成了图案A的晶圆W进行检查(步骤S207)。蚀刻后的检查步骤，使用前述任一实施方式所述的检查装置进行。此检查步骤中，当检查出异常时，即进行视包含经判别的异常深度的异常种类及异常程度，判断是应调整曝光装置的曝光条件(变形照明条件、焦点偏移条件等)或蚀刻装置的那一部分、或废弃该片晶圆W，亦或者是否需进一步将该晶圆W折断以进行剖面观测等详细解析。在蚀刻后的晶圆W发现重大且大范围的异常时，由于无法重作，因此该片晶圆W将被废弃、或交付进行剖面观测等的解析(步骤S208)。

于蚀刻后的检查步骤确认无异常时，即于孔的侧壁形成绝缘膜(壁报S209)，在形成了绝缘膜的孔的部分充填例如Cu等的导电性材料(步骤S210)。如此，即于晶圆(裸晶圆)形成TSV。

又，于蚀刻后的检查步骤的检查结果，主要反馈至曝光装置及蚀刻装置。在检测出孔剖面形状的异常及孔径的异常时，作为用以调整曝光装置的焦点及剂量调整的资讯进行反馈，而深度方向的孔形状异常及孔深度的异常则作为用以调整蚀刻装置的资讯进行反馈。TSV形成程序中的蚀刻步骤，由于必须形成长宽比(深度／直径)高(例如10～20)的孔，因此技术上难度高，透过反馈进行调整是非常重要的。如以上所述，于蚀刻步骤被要求以接近垂直的角度形成深孔，近年来，广泛的采用一种称为RIE(Reactive Ion Etching：反应性离子蚀刻)的方式。蚀刻后的检查时，主要监测蚀刻装置有无异常，当检测出异常时即停止蚀刻装置进行调整的反馈运作。作为调整蚀刻装置的参数，例如有控制纵方向与横方向的蚀刻率比的参数、控制深度的参数、以及控制在晶圆面内的均匀性的参数等。

又，有实施显影后的检查步骤的话，光阻涂布装置、曝光装置、及显影装置的异常，基本上会在显影后的检查步骤中检查出，但在未实施显影后的检查步骤、或在进行蚀刻后始发现此等装置的异常的情形时，即进行对各装置反馈(各装置的调整)。

另一方面，将蚀刻后的检查步骤的检查结果反馈至之后的步骤亦是可能的。例如，在蚀刻后的检查步骤判定晶圆W的部分晶片为异常(不良)的情形时，该资讯可从前述检查装置1通过线上方式传至管理程序的主电脑(未图示)加以储存，并用于后续程序中的检查、测定中不使用该异常部分(晶片)的管理，或活用在最终元件完成阶段以避免进行无需的电气测试等。此外，亦可将蚀刻后的检查步骤的检查结果，用作为在异常部分的面积大时，视该情形调整绝缘膜形成或Cu充填的参数以减轻对良品部分的影响等。

根据本实施方式的半导体装置的制造方法，由于蚀刻后的检查步骤使用前述实施方式的检查装置，因此能根据杂讯较少的晶圆W的影像进行检查，提升检查精度，因此能提升半导体装置的制造效率。

又，上述TSV形成程序中，虽在晶圆上形成元件前的最初阶段形成了TSV，但不限于此，可在形成元件的后形成TSV，亦可在元件形成途中形成TSV。又，此场合，于原件形成过程中进行离子植入的结果，对红外线的透明度虽会降低，但并非变得完全不透明，因此只要考虑透明度的变化量进行波长选择及照明光量的调整即可。此外，即使是此种方式的生产线，作为生产线的条件制作及QC的目的，而于裸晶圆形成TSV进行检查的话，则不受离子植入造成透明度降低影响的检查是可能的。

产业上的可利用性

本发明，可在半导体装置的制造中，适用于蚀刻后的检查步骤所使用的检查装置。如此，能提升检查装置的检查精度，提升半导体装置的制造效率。

Claims (17)

1.一种观测装置，具备支承基板的基板支承构件、对被支承于该基板支承构件的该基板照射对该基板具有渗透性的照明光的照明部、以及用以检测来自被该照明光照射的该基板的光的光检测部，其特征在于：

该基板支承构件具有在支承该基板时与该基板接触的凸状支承部、与和该基板分离的分离部；

在该基板支承构件的支承该基板中作为观测对象的观测区域的部分，该支承构件的支承部及分离部，不具有与该照明光射入该基板的入射面正交的线或面。

2.如权利要求1所述的观测装置，其特征在于，该照明光包含波长700nm以上的红外线。

3.如权利要求1或2所述的观测装置，其特征在于，其进一步具备将该基板搬送至该基板支承构件的搬送装置；

该搬送装置具有在搬送该基板时保持该基板的端部的保持构件；

该基板支承构件，具有形成为在以该搬送装置将该基板搬送至该基板支承构件时不与该保持构件抵接的离隙部；

于该离隙部的支承该观测区域的部分，以不具有与该照明光的入射面正交的线或面的方式，配置有该基板支承构件。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的观测装置，其特征在于，该基板支承构件，以从该被支承的基板与该支承部形成的空间吸引气体以使该空间减压的方式，据以吸附保持该基板；

在该基板支承构件的支承该观测区域以外的部分，设有吸引该气体的吸引部。

5.如权利要求4所述的观测装置，其特征在于，在该支承部与该支承部相邻的该支承部之间设有减压辅助部，此减压辅助部阻碍气体从外部流入以该被支承的基板与支承部形成的空间。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的观测装置，其特征在于，该支承部沿着该照明光的入射面延伸。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的观测装置，其特征在于，该支承部具有沿着该照明光的入射面从该观测区域的一端延伸至另一端的直线部。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的观测装置，其特征在于，其进一步具备使该基板支承构件绕与该照明光的入射面垂直的轴旋动的旋动部。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的观测装置，其特征在于，于该基板支承构件的与该基板对向的面，形成有吸收红外线的红外线吸收材的层。

10.如权利要求2所述的观测装置，其特征在于，该光检测部具有冷却型影像感测器。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的观测装置，其特征在于，该照明部具有远心光学以使该照明光成为平行光后照明该基板。

12.一种检查装置，具备：

权利要求1至11中任意一项所述的观测装置，及根据该观测装置的该光检测部检测的光的检测信号检查该基板有无异常的检查部而构成。

13.一种半导体装置的制造方法，具有于基板表面曝光出既定图案的动作、视进行了该曝光的该图案对基板表面进行蚀刻的动作、以及对进行了该曝光或该蚀刻而于表面形成有该图案的基板进行检查的动作，其特征在于：

该检查使用权利要求12所述的检查装置进行。

14.一种基板支承构件，具有与基板接触而支承的凸状支承部及与该基板分离的分离部，其特征在于：

该凸状支承部从支承该基板一端的部分连续延伸至支承另一端的部分，在支承该一端的部分的近旁与支承该另一端的部分的近旁，分别具有连结相邻凸状支承部的连结部。

15.如权利要求14所述的基板支承构件，其特征在于，该凸状支承部为大致长方体形状。

16.如权利要求14或15所述的基板支承构件，其特征在于，在该相邻凸状支承部与该连结部围成的范围的该连结部附近，设有可从该被支承的基板与支承部形成的空间吸引气体的吸引部。

17.一种观测装置，具备支承基板的基板支承构件、对被支承于该基板支承构件的该基板照射对该基板具有渗透性的照明光的照明部以及用以检测来自被该照明光照射的该基板的光的光检测部，其特征在于：

该基板支承构件具有在支承该基板时与该基板接触的凸状支承部与和该基板分离的分离部；

在该基板支承构件的支承该基板中作为观测对象的观测区域的部分，该支承构件的支承部及分离部，与该照明光射入该基板的入射面以锐角或钝角交叉。

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