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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur visuellen Inspektion einer
Randentlackungskante eines scheibenförmigen Objekts.
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In
der Halbleiterfertigung werden Wafer (scheibenförmige Objekte) während des
Fertigungsprozesses in einer Vielzahl von Prozessschritten sequentiell
bearbeitet, wobei auf einem Wafer eine Vielzahl gleicher wiederkehrender
Strukturelemente, die so genannten Dies, hergestellt werden.
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Um
die Vielzahl der Dies auf einem Wafer herzustellen, ist es erforderlich,
dass bei der Vielzahl von Prozessschritten ebenfalls eine Vielzahl
von Lackschichten auf dem Wafer aufgebracht wird. Nach den einzelnen
Prozessschritten ist es erforderlich, dass in einem Randbereich
des Wafers die Lackschichten entfernt werden, um somit das Aufbringen einer
folgenden Lackschicht oder folgenden Lackschichten nicht zu stören. Somit
ist es erforderlich, dass man sicherstellen muss, dass die Lackschicht oder
die Lackschichten im Randbereich auch entfernt worden sind. Dies
kann man dadurch erreichen, dass man überprüft, ob im Randbereich des Wafers
eine Lackkante zu finden ist. Das Vorhandensein einer solchen Lackkante
deutet darauf hin, dass die Lackschicht oder die Lackschichten im
Randbereich des Wafers entfernt worden sind.
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Die
deutsche Patentanmeldung
DE
10 2004 029 012 offenbart eine Vorrichtung, bei der die
Randentlackungskante des EBR (Edge Bead Removal) am Waferrand gesucht
wird und deren Parameter bezüglich
der Vorgabetoleranzen ausgewertet wird. Wie bereits erwähnt, ist
es nun von erheblicher Bedeutung, dass man die Randentlackungskante
eines jeden Prozesses genau definiert bzw. findet. Es ist nämlich möglich, dass
die detektierte Randentlackungskante auch von vorherigen lithographischen Prozessschritten
stammen kann. Es ist selbstverständlich,
dass noch vorhandener Lack am Waferrand in nachfolgenden Prozessschritten
den Wafer beschädigen
kann und so zu einer reduzierten Ausbeute an produzierten Dies führt. Der
Waferrand kann auch mit dem im Gerät integrierten Mikroskop inspiziert
werden, aber eine Beurteilung der EBR-Detektionsergebnisse ist wegen der entzerrten
Darstellung des EBR-Bildes stark eingeschränkt.
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Die
U.S. Patentanmeldung 2003/0169916 offenbart eine Vorrichtung zur
Waferinspektion. Feststehende Kameras samt Beleuchtungseinrichtung nehmen
ein umlaufendes Bild des Waferrandes auf. Dabei ist der oberen Seitenfläche, der
Randumfangsfläche
und der unteren Seitenfläche
jeweils eine Kamera zugeordnet. Auf einem der Vorrichtung zugeordneten
Display wird Information über
die Defekte auf dem Wafer dargestellt. Der Benutzer hat jedoch keine
Möglichkeit
zur detaillierten, visuellen Inspektion des Randbereichs.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dem der Benutzer die mikroskopische aufgenommenen Bilder einer
Randentlackungskante eindeutig einer Position auf dem Wafer zuordnen
kann.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren zur Inspektion eines Wafers mit den Merkmalen
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Es
ist von Vorteil, wenn das Verfahren zur visuellen Inspektion einer
Randentlackungskante eines scheibenförmigen Elements die folgenden Schritte
umfasst. So wird zunächst
ein Bild eines Randbereichs des scheibenförmigen Objekts aufgenommen.
Anschließend
erfolgt das Darstellen des aufgenommenen Bildes des scheibenförmigen Objekts
zusammen mit einem Markierungselement in mindestens einem ersten
Fenster eines Displays. Ebenso erfolgt das Darstellen einer vergrößerten Ansicht
des aufgenommenen Randbereichs des scheibenförmigen Objekts in einem zweiten
Fenster des Displays, wobei die vergrößerte Ansicht einem Teilbereich
des aufgenommenen Randbereichs des scheibenförmigen Objekts entspricht,
auf dem sich gerade das Markierungselement befindet. Hinzu kommt,
dass in einem dritten Fenster auf dem Display eine Gesamtansicht
des scheibenförmigen
Objekts wiedergegeben wird und dass in der Gesamtansicht der ausgewählte Teilbereich
zur Orientierung für den
Benutzer durch ein Symbol gekennzeichnet wird.
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Die
vergrößerte Ansicht
wird dadurch erzielt, dass ein Tischsystem, auf dem das scheibenförmige Objekt
abgelegt ist, derart verfährt,
dass der durch das Markierungselement ausgewählte Teilbereich des aufgenommenen
Randbereichs des scheibenförmigen
Objekts in eine von einem Mikroskopobjektiv definierte optische
Achse verbracht wird.
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Die
vergrößerte Ansicht
des Randbereichs des scheibenförmigen
Objekts wird über
das Mikroskopobjektiv abgebildet, das ein vergrößerungsunabhängiges Bildfenster
festlegt.
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Das
in der Gesamtansicht vorgesehene Symbol und das Markierungselement
im ersten Fenster sind als ein Kreuz dargestellt.
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Durch
den Benutzer wird das Kreuz über
ein Eingabeelement im ersten Fenster auf eine interessierende Stelle
des aufgenommenen Randbereichs positioniert. Ebenso ist es möglich, dass
im dritten Fenster das Kreuz in der Gesamtansicht durch den Benutzer
in den Randbereich der Gesamtansicht positioniert wird.
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Die
jeweilige Position des Kreuzes wird durch eine Taste am Eingabeelement
durch den Benutzer bestätigt.
Aufgrund der Bestätigung
der Taste am Eingabeelement wird das Tischsystem derart verfahren,
dass die durch das Kreuz gekennzeichnete Position auf dem scheibenförmigen Objekt
unter das Mikroskopobjektiv verfahren wird.
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Die
vom Benutzer ausgewählte
Position des Kreuzes in der vergrößerten Ansicht wird durch ein Fadenkreuz
im zweiten Fenster markiert. Der Randbereich des scheibenförmigen Objekts
wird mit einer Zeilenkamera aufgenommen, die über derjenigen Oberfläche des
scheibenförmigen
Objekts angeordnet ist, die den aufzunehmenden Randbereich umfasst.
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Der
aufzunehmende Randbereich wird mit einer Lichtquelle in Dunkelfeldanordnung
beleuchtet. Der Randbereich derjenigen Oberfläche des scheibenförmigen Objekts,
die von der Zeilenkamera abgewandt ist, wird von einer Lichtquelle
im Auflicht beleuchtet.
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Der
aufgenommene Randbereich des scheibenförmigen Objekts umfasst den
entlackten Randbereich des scheibenförmigen Objekts. Durch die Aufnahme
des entlackten Randbereichs des scheibenförmigen Objekts wird mindestens
eine Randentlackungskante abgebildet. Das scheibenförmige Objekt
ist ein Wafer, auf dem mehrere Dies strukturiert werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren
Beschreibungsteile.
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Es
zeigen im Einzelnen:
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1:
eine schematische Ansicht eines Systems zur Inspektion von scheibenförmigen Objekten, die
die gegenwärtige
Erfindung integriert hat;
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2:
eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum optischen Untersuchen
und Inspizieren von scheibenförmigen
Objekten;
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3:
eine perspektivische Ansicht der Elemente, die zur Aufnahme des
Randbereichs eines scheibenförmigen
Objekts dienen;
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4:
eine Draufsicht auf die Anordnung zur Aufnahme des Randbereichs
des scheibenförmigen Objekts;
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5:
eine Ansicht eines User-Interface, wie es z. B. auf dem Display
des Systems zur Untersuchung von scheibenförmigen Objekten dargestellt wird;
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6:
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 dargestellte
Verfahren mit dem User-Interface beschreibt;
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7:
eine schematische Darstellung des User-Interfaces, das auf dem Display
gezeigt wird, wenn der Benutzer eine andere Position am Rand des
scheibenförmigen
Objekts genauer inspizieren will; und
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8:
ein die 7 beschreibendes Ablaufdiagramm.
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1 zeigt
ein System 1 zur Untersuchung von scheibenförmigen Objekten.
Das System 1 kann aus mehreren Modulen bestehen, die entsprechend den
Vorgaben des Benutzers und Inspizierungswünschen des Benutzers zusammengestellt
werden können.
So kann z. B. die Vorrichtung ein Modul 2 zur Makroinspektion
umfassen. Ebenso kann das System 1 zusätzlich ein Modul 4 zur
Mikroinspektion von scheibenförmigen
Objekten aufweisen. Die scheibenförmigen Objekte werden mit mindestens
einem Container 3 zu dem System 1 gebracht. Das
System 1 umfasst ein Display 5, auf dem verschiedene
Benutzer-Interfaces dargestellt werden können. Ebenso ist dem System 1 eine
Tastatur 7 zugeordnet, über die
der Benutzer Eingaben machen kann, um somit die Steuerung des Systems 1 in
gewünschter
Weise zu verändern.
Der Tastatur kann ferner eine weitere Eingabeeinheit 8 zugeordnet
sein, über
die der Benutzer einen Cursor auf dem Display 5 steuert.
Die Eingabeeinheit 8 umfasst ein erstes Eingabeelement 8a und
ein zweites Eingabeelement 8b. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Eingabeeinheit 8 als eine Maus ausgebildet. Das
erste Eingabeelement 8a und das zweite Eingabeelement 8b sind
somit die linke bzw. die rechte Maustaste.
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2 zeigt
schematisch einen Aufbau einer Einrichtung 10 zur Inspektion
von scheibenförmigen Objekten.
Auf einem Grundgestell 12 ist ein Scanningtisch 14 vorgesehen,
auf dem das zu untersuchende scheibenförmige Objekt 18 abgelegt
werden kann. Eine Beobachtungseinrichtung, die für die Mikroinspektion bevorzugterweise
als ein Mikroskop 20 ausgebildet ist, ist über eine
Trägereinheit 22 mit
dem Grundgestell 12 verbunden und ermöglicht die vergrößerte Beobachtung
des scheibenförmigen
Objekts 18. Die mit dem Mikroskop 20 vergrößert abgebildeten
Strukturen werden über
eine CCD-Kamera 16 auf
dem Display 5 abgebildet. Der Scanningtisch 14 kann über eine
Steuereinrichtung 15 in der x-Richtung und y-Richtung verfahren
werden. Die Verfahrrichtung des Scanningtisches 14 kann
von Benutzer über
die Eingabeeinheit 8 vorgegeben werden.
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3 zeigt
perspektivisch eine schematische Anordnung zur Inspektion des Randes
eines scheibenförmigen
Objekts 18. Das scheibenförmige Objekt 18 ist
in Pfeilrichtung 21 drehbar angeordnet. Gegenüber einer
Oberfläche 18a des
scheibenförmigen
Objekts 18 ist im Randbereich des scheibenförmigen Objekts 18 eine
Aufnahmeeinrichtung 25 vorgesehen. Mit der Aufnahmeeinrichtung 25 kann
ein Bild des Randbereichs des scheibenförmigen Objekts 18 aufgenommen
werden. Der Aufnahmeeinrichtung 25 ist eine Lichtquelle 24 in
Dunkelfeldanordnung zugeordnet. Mit der Lichtquelle 24 wird
der Randbereich des scheibenförmigen
Objekts 18 im Dunkelfeld beleuchtet, so dass das aufgenommene Bild
des Randbereichs eine Dunkelfeldabbildung ist. Gegenüber der
Aufnahmeeinrichtung 25 und der Lichtquelle 24 in
Dunkelfeldanordnung ist eine weitere Lichtquelle 26 vorgesehen,
die die der Oberfläche 18a des
scheibenförmigen
Objekts 18 gegenüberliegende
Oberfläche
beleuchtet. Der gesamte Randbereich des scheibenförmigen Objekts 18 wird
dadurch aufgenommen, dass sich das scheibenförmige Objekt 18 in
Pfeilrichtung 21 unter der Aufnahmeeinrichtung 25 hindurchdreht.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf die Anordnung zur Aufnahme des Randbereichs
eines scheibenförmigen
Objekts 18. Wie bereits in der Beschreibung zu 3 erwähnt, ist
gegenüber
der Oberfläche 18a des
scheibenförmigen
Objekts 18 eine Aufnahmeeinrichtung 25 vorgesehen.
Die Aufnahmeeinrichtung 25 ist als eine Zeilenkamera ausgebildet.
Die Beleuchtungseinrichtung 26 dient zum Beleuchten der
der Oberfläche 18a des
scheibenförmigen
Objekts 18 abgewandten Rückseite des scheibenförmigen Objekts 18.
Entlang der Pfeilrichtung 21 wird das scheibenförmige Objekt 18 bzw.
dessen Randbereich, unter der Zeilenkamera hindurchgedreht, so dass
ein Gesamtbild des Randbereichs des scheibenförmigen Objekts 18 aufgenommen
wird.
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5 zeigt
schematisch eine User-Interface 30, mit dem ein Benutzer
visuell den Randbereich eines scheibenförmigen Objekts 18 untersuchen
kann. Das auf dem Display 5 dargestellte User-Interface 30 umfasst
ein erstes Fenster 31, in dem der aufgenommene Randbereich 34 des
scheibenförmigen
Objekts 18 dargestellt ist. In der Darstellung im ersten
Fenster 31 ist der Randbereich als eine Abwicklung rechteckförmig dargestellt.
Links und rechts von der Aufnahme des Randbereichs 34 ist
jeweils die Notch 35 zu erkennen. Ebenso ist in dem aufgenommenen
Randbereich mindestens eine Kante 36 oder 37 dargestellt.
Die dargestellte Kante 36 oder 37 kann z. B. eine
Entlackungskante sein. Die aktuelle Position des Mikroskops 20 zum
Darstellen eines vergrößerten Abbilds
des Bereichs in der Nähe
einer Kante 36 oder 37 ist auf dem Display gekennzeichnet.
Die Position, die mit dem Mikroskop 20 vergrößert dargestellt
werden soll, ist im ersten Fenster 31 mit einem Markierungselement 38 gekennzeichnet.
Das Markierungselement 38 kann z. B. der Cursor eines Eingabeelements 8 sein,
das in einer bevorzugten Ausführungsform
eine Maus ist. In einem zweiten Fenster 32 ist eine vergrößerte Ansicht
des aufgenommenen Randbereichs 34 dargestellt. Die im zweiten Fenster 32 dargestellte
vergrößerte Ansicht
entspricht der durch das Markierungselement 38 im ersten
Fenster 31 markierten Position auf dem aufgenommenen Randbereich
des scheibenförmigen
Objekts 18. Die Position des Mikroskops 20, das
das vergrößerte Abbild
des scheibenförmigen
Objekts 18 im zweiten Fenster 32 zur Verfügung stellt,
ist durch ein Fadenkreuz 39 markiert. Die Oberfläche 18a des scheibenförmigen Objekts 18 weist
im Randbereich mehrere Kanten 40 auf, von denen eine die
Entlackungskante darstellt. Das Auffinden der Entlackungskante erfolgt
rein durch visuelle Inspektion. In einem dritten Fenster 33 auf
dem Display 5 ist eine Gesamtansicht 45 des scheibenförmigen Objekts 18 wiedergegeben.
In der Gesamtansicht ist der ausgewählte Teilbereich zur besseren
Orientierung für
den Benutzer durch ein Symbol 46 gekennzeichnet. Ebenso
sind im dritten Fenster 33 auf dem Display 5 Steuerelemente 47 für die Bewegung
des Tisches in x-Richtung und in y-Richtung vorgesehen. Mit den Steuerelementen 47 kann
das scheibenförmigen
Objekt an eine vom Benutzer gewünschte
Position verfahren werden. Ebenso sind im dritten Fenster 33 Anzeigeelemente 48 vorgesehen, über die
der Benutzer die Position des Tisches entnehmen kann. Ferner sind
im ersten Fenster 31 mehrere Anzeigeelemente 49 vorgesehen, über die
der Benutzer z. B. Darstellungseigenschaften, Parameter der EBR-Linie
und detektierte Parameter der EBR-Linie einstellen bzw. entnehmen
kann.
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6 zeigt
ein Ablaufdiagramm zum Auffinden der EBR-Linie bzw. Randentlackungskante.
In einem ersten Schritt 50 wird durch das Mikroskop ein Ausschnitt
der Wafer-Oberfläche
angezeigt. In einem zweiten Schritt 51 positioniert der
Benutzer bzw. Operator das Markierungselement 38 im Übersichtsbild
des aufgenommenen Randbereichs im ersten Fenster 31 des
Displays 5 und betätigt
eine Eingabetaste des Eingabeelements 8, um dadurch die
Position im EBR-Bild zu bestätigen.
In einem dritten Schritt 52 fährt dann der Tisch automatisch
an die vom Benutzer gewählte
und bestätigte
Position auf dem scheibenförmigen
Objekt 18. In einem dritten Schritt wird durch das Mikroskop
der zur Position des Makierungselements 38 im EBR-Bild
(Übersichtsbild
der Gesamtaufnahme des Randbereichs des scheibenförmigen Objekts 18 im
ersten Fenster 31) korrespondierende Ausschnitt der Oberfläche des
scheibenförmigen
Objekts 18. Im EBR-Bild und in der Wafer-Map (im dritten
Fenster 33) kennzeichnet ein Fadenkreuz 39 bzw. 46 die
korrespondierende Position des Markierungselements 38.
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In 7 ist
die Situation dargestellt, dass das Markierungselement 38 im
Gesamtbild des Randbereichs eines scheibenförmigen Objekts 18 im ersten
Fenster 31 auf eine andere Position bzw. andere Kante verfahren
ist und diese Position durch den Benutzer bestätigt wurde. Der Benutzer verschiebt
mit dem Eingabeelement 8 das Markierungselement 38 im
ersten Fenster 31 auf eine neue Kante 37 bzw.
interessierende Stelle und bestätigt
diese Position mit dem Eingabeelement 8. Die jeweilige, vom
Benutzer gewählte
Position des Kreuzes 38 bzw. des Markierungselements wird
vom Benutzer durch eine Taste am Eingabeelement 8 bestätigt. Nach
der Bestätigung
wird das Tischsystem derart verfahren, dass die durch das Kreuz
gekennzeichnete Position auf dem scheibenförmigen Objekt 18 unter
das Mikroskop 20 verfahren wird. Die vom Benutzer ausgewählte Position
des Kreuzes 38 wird in der vergrößerten Ansicht des scheibenförmigen Objekts 18 im
zweiten Fenster 32 durch ein Fadenkreuz 39 markiert.
Im dritten Fenster 33 wird die durch den Benutzer gewählte Position
im ersten Fenster 31 durch ein Kreuz 46 markiert.
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8 zeigt
eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für die Position
des Markierungselements im ersten Fenster 31 auf eine andere Position
im aufgenommenen Randbereich des scheibenförmigen Objekts 18.
Das Mikroskop zeigt in einem ersten Schritt 60 auf einen
Ausschnitt der Oberfläche
des scheibenförmigen
Objekts 18. Wenn das scheibenförmige Objekt ein Wafer ist,
dann zeigt das Mikroskop 20 auf einen Ausschnitt der Wafer-Oberfläche. Der
Benutzer bzw. Operator positioniert den Maus-Cursor 38 in
der Wafer-Map in die EBR-Bildzone, wie sie im ersten Fenster 31 auf
dem Display 5 dargestellt ist. Anschließend bestätigt er in einem zweiten Sdhritt
diese Position mit der rechten Maustaste 8b. In einem weiteren
Schritt 62 verfährt
der Tisch automatisch an die gewählte
Position auf dem scheibenförmigen
Objekt 18 bzw. Wafer. In einem letzten Schritt 63 zeigt
das Mikroskop den zur Maus-Cursor-Position im EBR-Bild des ersten
Fensters 31 korrespondierenden Ausschnitt der Oberfläche 18a des
scheibenförmigen
Objekts 18. Im vergrößerten Bild
des scheibenförmigen
Objekts 18 (EBR-Bild) und der Wafer-Map, wie sie im dritten Fenster 33 dargestellt
ist, kennzeichnet ein Fadenkreuz 39 die korrespondierende
Position.