JP2001519021A - 光学検査モジュール、及び統合プロセス工具内で基板上の粒子及び欠陥を検出するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学検査モジュール（１０、２９９、４０８）は、基板（２８、２２２、３１０、４１４）の欠陥を検出する。このモジュールは、光源（１４、３００）から基板ホルダ（１８、２２０、３１２）まで前記基板（２８、２２２、３１０、４１４）に関してかすめ入射角度（４４）で延びる光線ビーム光路（３８）を含む。光線ビーム光路（３８）は、基板のほぼ全体を照光する。レンズ（６０）が、基板上の何等かの欠陥によって光線ビーム光路（３８）から散乱された非鏡面反射光を収集するように配向されている。光電検出器アレイ（６２）は複数のピクセルを有し、これらのピクセルは基板上の夫々の領域と対応する。複数のピクセルは、基板のほぼ全体をカバーする視野（６６）を互いに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 光学検査モジュール、及び 統合プロセス工具内で基板上の粒子及び欠陥を検出するための方法 発明の背景 本発明は、電子基板又は磁気基板上の粒子及び表面欠陥を検出するための光学 検査装置に関する。更に詳細には、本発明は、統合（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）処 理環境内の基板全体を撮像するための装置に関する。 半導体ウェーハ等の電子基板の表面上に汚染粒子が存在すると、超小型電子装 置製造プロセス中に欠陥が形成されることとなる。高い製造量を維持し、及びか くして製造費を低く抑えるためには、汚染されたウェーハを製造プロセス中に確 認し、クリーニングを行う必要がある。 一般的には、ウェーハ検査システムは、高感度の独立型検査システムとして形 成されてきた。このシステムは、代表的には、検査されるべき基板を取り扱うた めの専用の材料取り扱いシステムを備えている。これらのシステムは、極めて小 さな欠陥及び粒子に対する感度を提供するように設計されている。これは、一般 的には、小さなレーザースポットの大きさ（レーザー走査システムの場合）又は カメラをベースとした検査システム用の高倍率対物レンズのいずれかを使用し、 表面からの背景散乱を小さくすることによって行われる。更に、これらの検査シ ステムの多くは、光リトグラフ蝕刻処理工程及び付着処理工程によって形成され た半導体ウェーハ等のパターンを備えた基板を検査する場合、背景散乱を小さく するための特別の技術を使用する。かくして、これらのシステムは、設計が複雑 であり且つ高価である。これらの検査システムが高価であるということは、必然 的に、生産ラインに設けられたこのようなシステムの数が少ないということを意 味する。その結果、粒子及び欠陥の検査の数が比較的少なく、間を置いて行われ る。電子基板の処理において非常に多数の処理工程が必要とされるため、処理工 程間のウェーハ検査の頻度が低く、そのため、汚染された基板が長期間に亘って 検出されないままとなる。これは生産量を低くし、再加工費用が高くなる。 本発明は、これらの及び他の問題点を解決しようとするものであり、従来技術 に対して他の利点を提供する。発明の概要 本発明の光学式基板検出モジュールは、統合処理工程システムで基板の能動面 の欠陥を検出する。検査モジュールは、包囲体、基板ホルダ、光源、光線ビーム 光路、レンズ、及び光電検出器アレイを含む。光源は、光線ビームポートを有す る。光線ビーム光路は、光線ビームポートから基板ホルダまで延びており、基板 の能動面に関してかすめ入射角度を有する。光線ビーム光路は、能動面のほぼ全 体を照光する。レンズは、能動面の何等かの欠陥によって光線ビーム光路から散 乱された非鏡面反射光を収集するように配向されている。光電検出器アレイは、 レンズの焦点面内に位置決めされた複数のピクセルを有する。各ピクセルは能動 面の面積と対応し、複数のピクセルは、能動面のほぼ全体をカバーする視野を互 いに形成する。 本発明の一つの特徴では、検査モジュールは、統合クラスター工具処理システ ムに組み込まれている。このシステムは、基板装填入力を持つ装填モジュール、 複数の基板処理モジュール、及び光学検査モジュールを含む。共通の基板移送ア ームは、基板装填入力、基板処理モジュール及び検査モジュールの各々と基板移 動路に沿って関連している。 本発明の別の特徴によれば、検査モジュールは、基板研磨−検査装置に組み込 まれる。この装置は、研磨されるべき基板を搬送するための基板移動路、この基 板移動路に沿って位置決めされた研磨ステーション、基板移動路に沿って研磨ス テーションの下流に位置決めされたクリーニングステーション、基板移動路に沿 ってクリーニングステーションの下流に位置決めされた乾燥ステーション、及び 基板移動路に沿って乾燥ステーションの下流に位置決めされた基板検査ステーシ ョンを含む。 本発明の更に別の特徴は、基板の研磨−検査方法に関する。本発明の更に別の 特徴は、半導体ウェーハの能動面の処理及び原位置検査を行うための半導体ウェ ーハ処理−検査チャンバに関する。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一実施例による大面積光学検査モジュールの概略図である 。 第２図は、明視野照光下の検査モジュールの基板画像の平面図である。 第３図は、基板の画像内のグレーレベルの関数としてピクセルの数の一例を示 すヒストグラムである。 第４図は、かすめ角度で照光した基板画像を示すダイヤグラムである。 第５図は、記憶された背景画像を差し引いた後の第４図の基板画像を示すダイ ヤグラムである。 第６図は、本発明の検査モジュールを統合した多プロセスクラスター工具シス テムの概略図である。 第７図は、クラスター工具システムの代表的な処理順序を示すフローチャート である。 第８図は、クラスター工具移送アームの検査モジュールへの挿入を示す概略図 である。 第９図は、基板処理モジュール内の原位置検査を示すダイヤグラムである。 第１０図は、本発明の一実施例による基板研磨−検査装置の概略図である。 第１１図は、第１０図に示す装置に実行される処理工程を示すフローチャート である。 好ましい実施例の詳細な説明 第１図は、例えば半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレー、剛性磁気記 録ディスク、及び電子装置パッケージング基板等の大きな基板上の粒子及び他の 欠陥を検出するための大面積光学検査モジュール１０の概略図である。検査モジ ュール１０は、包囲体１２、光源１４及び１５、ビーム調整ユニット１６、基板 ホルダ１８、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイカメラ２０、光捕捉装置２２、隔壁 ２４、及びコンピューター制御装置２６を含む。検査モジュール１０は、包囲体 １２に設けられた入口、ゲート、又は扉２７を更に含み、これを通して基板２８ 等の基板を包囲体１２に出し入れできる。包囲体１２は、好ましくは、光を通さ ず、検査中の内外の迷光による有害な効果を最少にするため、光を吸収する内面 ２９を有する。内部で発生した迷光からカメラ２０をシールドするため、隔壁２ ４にも光吸収面が設けられている。一実施例では、包囲体１２は真空チャンバを 形成し、包囲体１２の内部にある構成要素は、真空適合性の構成要素である。 光源１４は、ハウジング３０及び光線ビームポート３２を有する。光源１４は 、 好ましくは、入射出力が高く且つ広帯域の定置光源を含む。例えば、光源１４は 、商業的に利用可能な７５Ｗ乃至３００Ｗのキセノンアーク灯又は５０Ｗ乃至２ ５０Ｗの石英タングステンハロゲン（ＱＴＨ）灯を含み、これらの光源は、平行 化された２．５４cm程度の直径の強さが均等な円形の光線ビームを光線ビームポ ート３２を通して放出する。ランプハウジング３０は、二つの光線ビームポート ３２を持つ対流冷却式ハウジング又は一つの光線ビームポート３２を持つ空冷式 ハウジングである。例えば、対流冷却式ハウジングは、最大１００Ｗの光源を収 容でき、空冷式ハウジングは、最大２５０Ｗの光源を収容できる。低出力の５０ Ｗの光源が好ましい。これは、高出力の光源よりも平均寿命が遙かに長いためで ある。光源１４は、交流１２０Ｖの外部電源（図示せず）を使用し、５０Ｗでほ ぼ１Ａの電流を受け入れる。一実施例では、光源１４は、光出力を監視し且つ制 御する光度制御装置２３を含む。光度制御装置２３は、コンピューター制御装置 ２６が光源灯の破損を検出し、欠陥の大きさの見積もるのを補助するため、コン ピューター制御装置２６に接続されている。 ビーム調整ユニット１６は、光源１４が放出した光線ビームを、光線ビーム出 力３２、光線ビームを更に均等にするための調整器、及び光線ビームポート３２ から基板２８の能動面までの光線ビーム光路３８を画成するためのミラー４０及 び４１等のミラーを通して賦形するための光学系を含む。一実施例では、ミラー ４０は二色性ミラーであり、光源１４のスペクトル出力を４３０ｎｍ乃至６２０ ｎｍの波長範囲に制限する。スペクトル出力の制限には、ビーム調整ユニット１ ６での色収差が小さいため、画像の解像度が高いという利点がある。この波長範 囲に亘る光源からの全出力は、２７０ｍＷと見積もられる。半波長板４６を光線 ビーム光路３８内に位置決めし、ｓ−偏光を発生する。 光線ビーム光路３８を通過する光線ビームは、基板２８のほぼ全能動面を照光 する。光線ビーム光路３８は、基板２８の能動面に対してかすめ入射角を形成す るように配向されている。かすめ入射角は、基板２８の能動面に対して垂直なベ クトルから８０°乃至９０°の入射角と定義される。出力を浪費せずに大きな入 射角度で基板２８を照光するため、ビーム調整ユニット１６は、光線ビームポー ト３２から受け取った円形の光線ビームを準矩形ビームに変換する。円形から矩 形への変換は、一連の円筒形レンズによって、又は適当なビーム賦形光学系を各 端に備えた円形−矩形光ファイバ束によって行うことができる。 基板２８は直径４８を有する。一実施例では、検査モジュール１０は直径が２ ００mmの基板を検査するように形成されている。この実施例では、ビーム調整ユ ニット１６は、円形の光線ビームを、長さが２００mm以上の準矩形のビームに変 換し、基板２８の全面を一度に照光できるようにする。 光源１４には、広帯域光源の他に、高出力レーザー線発生器（例えば、６７０ ｎｍで５００ｍＷのラジリス社のマグナム型レーザー源）又は商業的に入手でき るレーザー平行線発生源等の単色レーザー光源を含むのがよい。レーザー光源に より、ビーム調整ユニット１６は、基板２８全体をかすめ角度で照光できるよう に、結果的に得られる光線ビームを膨張し且つ賦形する。 光源１４からの光線ビームが基板２８の能動面から反射されるとき、能動面上 にある粒子又は他の表面欠陥が光線ビーム光路からの光線を散乱する。能動面か らの散乱光は、非鏡面反射光と呼ばれる。欠陥による散乱光の強さは、欠陥の大 きさの関数である。鏡面反射光５０は、光捕捉装置２２によって捕捉される。 カメラ２０が基板２８の上方に支持されており、基板２８の能動面上の粒子及 び他の欠陥から散乱された非鏡面反射光の画像計測を行うように配向されている 。カメラ２０は、好ましくは、粒径及び表面状態に関して検出を最適化できる可 変の露光を有する。カメラ２０は、好ましくは、商業的に入手できるフォトメト リックス３００型シリーズのカメラ等の科学等級のスロースキャン冷却式ＣＣＤ カメラを含む。このカメラは、明るい背景上の弱い信号を検出するため、高Ｓ／ Ｎ比モードで作動する。冷却式ＣＣＤカメラは、光電検出器アレイを冷却するた め、熱電冷却装置等の能動的冷却装置を有する。冷却式ＣＣＤカメラは、電極暗 電流が低い。スロースキャンＣＣＤカメラは、画像読み出し時間がビデオカメラ よりも遙かに長く、光電検出器アレイの大きさに応じて毎秒０．１フレーム乃至 １０フレームである。更に、スロースキャンＣＣＤカメラは、連続的に作動する 必要がなく、従って、検査モジュールは、指令に応じてスナップショット画像を 捕捉する。スロースキャンＣＣＤカメラは、読み出しノイズが低い。変形例では 、カメラ２０はビデオカメラを含む。従来のビデオカメラは、毎秒３０フレーム で画 像を発生し、連続モードで作動する。 カメラ２０は、レンズ６０及び電荷結合素子光電検出器アレイ６２を含む。レ ンズ６０は、基板２８の能動面から散乱された光の一部を収集し、収集された散 乱光を光電検出器アレイ６２に加える。レンズ６０には、選択された空間解像度 に対して適当な光収集を行う、Ｆ／２．８で焦点距離が５０mmの口径を持つ「拡 大」レンズ等の商業的に入手できる高解像度カメラレンズが含まれる。レンズ６ ０には、例えば、ローデンストック・アポーラダゴン−Ｎシリーズのレンズ又は ラダゴンシリーズのレンズを含むことができる。可変倍率範囲のレンズを使用し て様々な大きさの基板を撮像できる。 光電検出器アレイ６２は、レンズ６０の焦点面６４内に位置決めされる。光電 検出器アレイ６２は複数のピクセルに分けられ、各ピクセルは、基板２８の能動 面上の単位面積と対応する。これらの複数のピクセルは、基板２８の能動面のほ ぼ全体をカバーする視野６６を互いに構成する。良好な空間解像度のため、大型 の光電検出器アレイが望ましい。 一実施例では、光電検出器アレイ６２は、１０２４×１０２４個のピクセルか らなるアレイを含む。光電検出器アレイ６２上での各ピクセルの面積は２４μｍ ×２４μｍである。基板２８の直径４８が２００mmである場合には、光電検出器 アレイ６２の１０２４個のピクセルからなる線が直径４８に亘って延びている。 これによって、約０．１２倍の倍率が得られ、基板２８の能動面上での撮像ピク セルの大きさは約２００μｍ×２００μｍである。解像度を更に向上するため、 例えば２０００×２０００個のアレイ及び４０００個×４０００個のアレイを持 つ更に大きな光電検出器アレイフォーマットを使用できる。 カメラ２０は、好ましくは、デジタル化装置及びコンピューターインターフェ ース回路を含み、光電検出器アレイ６２の各ピクセル内で検出された光の強さを 変換し、グレーレベル画像を形成する。グレーレベル画像を、８ビット又は１６ ビットのＴＩＦＦフォーマット等の標準フォーマットにコード化し、これを出力 ７０に提供する。出力７０は、例えば、８ビット、１２ビット、又は１６ビット の出力を含むことができる。１２ビットの出力は、グレーレベル画像深さが４０ ９６の高鮮明度画像を提供する。１６ビットの出力は、６５５３６グレーレベル 画像深さを提供する。 コンピューター制御装置２６は、好ましくは、標準的な通信インターフェース ７２及び７４を持つ、インテル（インテル（Ｉｎｔｅｌ）は登録商標である）社 のペンティァム（ペンティアム（Ｐｅｎｔｉｕｍ）は登録商標である）マイクロ プロセッサを使用したワークステーションを含む。インターフェース７２は出力 ７０に接続されており、コンピューター制御装置２６をカメラ２０に繋ぐことが できる。インターフェース７２には、例えば、ＲＳ２３２インターフェース又は ＩＥＥＥ４８８インターフェースが含まれる。インターフェース７４は、コンピ ューター制御装置２６を多プロセスクラスター工具システムの他のコンピュータ ーに繋ぐことができるように、例えばＳＥＣＳインターフェースを含むことがで きる。他のコンピューターに送られる情報には、例えば、検査条件、検査データ 、分析結果、合格／不合格信号、又は試験工程情報等が含まれる。 コンピューター制御装置２６には、カメラ２０の作動を制御し、他のコンピュ ーターと通信し、カメラ２０が捕捉した画像を分析するためのソフトウェアドラ イバーが設けられている。全てのソフトウェアは、コンピューター制御装置２６ と関連したメモリー（図示せず）に記憶されている。検査中にカメラ２０が捕捉 した画像はコンピューター制御装置２６によって処理され、粒子及び他の欠陥を 確認し、計数する。他の欠陥には、引っ掻き傷、汚れ、残滓、指紋、及びピット 等が含まれる。検査には、様々な照光条件でカメラを数回露光する工程が含まれ る。これらの照光条件には、（ｉ）基板２８の配向を決定する目的で明視野照光 状態で基板２８の画像を得ること、及び（ｉｉ）基板２８の能動面上の欠陥の高 品質で低ノイズの画像を得る目的で、かすめ角度で照光された基板２８の一つ又 はそれ以上の画像を得ることが含まれる。 明視野照光は、副光源１５によって行われる。光源１５は、基板２８の能動面 に対して実質的に垂直方向に配向された光線ビーム８２を発生し、基板２８の能 動面のほぼ全体を照光する。基板２８の表面からの鏡面反射光をレンズ６０で集 め、光電検出器アレイ６２に加える。明視野照光状態で得られた画像をコンピュ ーター２６で分析し、縁部検出ソフトウェアを使用して基板２８の周囲を検出す る。 第２図は、カメラ２０の視野６６内の、光源１５による明視野照光下での基板 ２８の画像の平面図である。視野６６は、基板２８の能動面９０のほぼ全体をカ バーする。第２図に示す実施例では、基板２８は、縁部検出ソフトウェア用のウ ェーハ平坦部（図示せず）又は切欠き（図示せず）等の配向特徴９４を持つ周囲 ９２を含む。周囲９２の位置及び配向特徴９４の位置を使用し、カメラ２０に関 する基板２８の配向を決定する。この情報は、次の検査工程で検出された粒子又 は他の欠陥の位置を決定するための基準座標系を定めるために使用できる。例え ば、原点９６を周囲９２の円弧部分の中心に持ち、Ｙ軸９８が配向特徴９４を二 分し、Ｘ軸１００がＹ軸９８に対して垂直なデカルト基準座標系を定める。次い で、検出された粒子１０２の位置をＹ軸９８及びＸ軸１００に沿って原点９６に 対して決定できる。 ひとたび基板２８の配向を定めた後、光源１４によってかすめ角度で照光され た状態で、カメラ２０が基板２８の画像を捕捉する。これらの画像をコンピュー ター制御装置２６で分析し、能動面９０上の粒子及び他の欠陥の数及び位置を決 定する。基板２８の各単位面積内の粒子及び他の欠陥の存在は、光電検出器アレ イ６２の対応するピクセル内で計測された強さの関数として同定される。一実施 例では、各ピクセル内の計測された強さ、即ちグレーレベル値を、確認された閾 値と比較する。これによって、粒子による光の散乱を表面粗さによって生じる光 の散乱から区別できる。強さが強さ閾値を越えたことが計測されたピクセルの各 々は、粒子又は他の欠陥を持つ基板２８の領域と対応する。基板２８の粒子又は 欠陥の位置のリストを、これらのピクセルの各々の、光電検出器アレイ６２の他 のピクセルに対する位置に基づいて発生する。多数の強さ閾値レベルを使用する こともできる。 基板２８の能動面９０にある粒子の総数を、強さ閾値を越えた強さを計測した ピクセルの数の計数に基づいて発生する。一実施例では、光電検出器アレイ６２ 内で互いに空間的に隣接したピクセル群は、能動面９０上の単一の欠陥を表すも のと考えられる。欠陥の形状を分析し、欠陥群の種類を、粒子、汚れ、指紋、又 は引っ掻き傷というように分類できる。 第３図は、ピクセル数の一例を基板２８の画像中のグレーレベル値の関数とし て示すヒストグラムである。線１１０は、強さ閾値を表す。グレーレベル値が強 さ閾値１１０以上のピクセルは、所定以上の大きさの粒子から散乱された光によ って賦勢されたピクセルである。 粒子及び欠陥に対して最も高い感度を得るため、画像向上化技術を使用できる 。例えば、同じ基板の多数の画像を平均化し、ランダムノイズを減少する。更に 、背景差引き（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）を適用するこ とによって、粒子による光線の散乱と表面粗さによる光線の散乱即ち曇りとの間 のコントラストを改良できる。一実施例では、基板２８の表面粗さを表す表面粗 さの強さの値を、各ピクセル位置で計測された強さから、この計測された強さを 強さ閾値と比較する前に減じる。 変形例では、コンピューター制御装置２６は、同様の照明条件で、幾つかの明 瞭な欠陥のない基板の背景画像を得る。コンピューター制御装置２６は、これら の背景画像を平均し、結果的に得られた画像をメモリーに記憶する。基板２８等 の基板の検査中、記憶された平均化された背景画像をメモリーから引き出し、こ れを基板２８の得られた画像から差し引く。 第４図は、基板がかすめ角度で照光された状態でカメラ２０が得た基板２８の 画像１３０を示す図である。一つの粒子１３２が画像１３０上の明るい点によっ て表されている。明るい点と画像の残りの部分との間のコントラストは幾分低い 。第５図は、記憶された背景画像を差し引いた後の基板２８の画像１３４を示す 図である。粒子１３２と画像の残りの部分との間のコントラストが改善される。 背景表面粗さによって散乱された光線の強さが空間的に不均等であるため、コ ンピューター制御装置２６は、好ましくは、強さ閾値１１０の適用前に背景差引 き工程を行う。背景強さは空間的に不均等である。これは、照光強さが不均等で あるため、表面粗さ即ち曇りの分布が不均等であるため、又はその両方の組み合 わせのためである。 電子半導体ウェーハ等のパターンを備えた基板については、背景強さ分布は、 基板の種類及び照光に関する基板の配向に従って或る程度変化する。所定範囲の 基板の種類及び配向を得ることができ、コンピューター制御装置２６の背景ライ ブラリーに記憶できる。検査中、コンピューター制御装置２６は、検査を受ける 基板の種類及び配向と対応する背景画像を背景ライブラリーから選択し、次いで 、選択された背景画像を、得られた画像から差し引くことができる。別の態様で は、コンピューター制御装置２６は、実質的に粒子がないことが確認された隣接 したピクセルの計測された強さの値を平均化することによって得られた、所与の ピクセルでの局部領域背景概算値を使用して背景差引きを行うことができる。 コンピューター制御装置２６には、好ましくは、欠陥検出ソフトウェアの他に 、「制御不能」プロセス状態を検出するため、検査した基板から得られた画像の 信号分析を実行するソフトウェアが設けられている。一実施例では、制御不能プ ロセス状態は、検査した基板から得られた画像を、制御不能プロセス状態と関連 していることが予め分かっている信号ライブラリーからの画像と比較することに よって、検出される。 第１図乃至第５図に示し且つこれらの図を参照して説明した検査モジュール１ ０は、多プロセス「クラスター工具」システムの幾つかの処理モジュールのうち の一つとして容易に統合できる。クラスター工具は、共通の材料取り扱いインタ ーフェース及び共通のコンピューター通信インターフェースによって関連した、 環境的に孤立した一組の処理チャンバ即ちモジュールを含む製造システムである 。共通の材料取り扱いインターフェースは、加工物をシステムの様々なモジュー ル間で移送する。共通のコンピューター通信インターフェースは、順次処理工程 を制御する。多数の作業を単一の製造システム内に纏めること、即ちクラスタリ ングにより、プロセスの生産量が増加し（ウェーハの取り扱いが少なくなり、プ ロセス制御が良好に行われるため）、プロセスのサイクル時間が減少する。付着 及び蝕刻を行うための真空クラスター工具、及びリソグラフクラスター工具等の 数種類のクラスタリングシステムがある。本発明の検査モジュールは、簡単で低 価格でコンパクトなウェーハ検査システムを提供する。このシステムは、加工と 検査との間の検査時間を最少にできるように、このようなクラスター工具システ ムに統合できる。例えば、本発明の検査モジュールは、基板研磨装置又はクリー ニング装置に統合して、基板のクリーニング及び検査を行うためのクラスター工 具システムを形成できる。 第６図は、本発明の検査モジュールを統合した多プロセスクラスター工具シス テムの概略図である。クラスター工具システム２００は、装填入力２０４及び取 り出し出力２０６を持つ基板出し入れモジュール２０２を含む。一実施例では、 装填入力２０４及び取り出し出力２０６は、クラスター工具システム２００に出 し入れされるべき複数の基板を保持する基板キャリヤを含む。クラスター工具シ ステム２００は、複数の基板処理ステーション２０８−２１１を更に含む。処理 モジュール２１２−２１４は、処理ステーション２０８−２１０に夫々位置決め されている。検査モジュール１０は、処理ステーション２１１に位置決めされて いる。各処理モジュール２１２−２１４は、夫々の処理モジュールチャンバへの アクセスを提供する処理チャンバ入口２１６を有する。同様に、検査モジュール １０は、検査モジュールへのアクセスを提供するための出口を含む。 共通の材料移送アーム２２０が、基板装填入力２０４、基板取り出し入口２０ ６、処理モジュール２１２−２１４、及び検査モジュール１０を所定の基板移動 路に沿って関連させる。第６図では、移送アーム２２０は、基板２２２を処理モ ジュール２１４内に移送する状態で示してある。基板２２２を検査しようとする とき、移送アーム２２０は、基板２２２を入口２７を通して検査モジュール１０ の包囲体内に移送する。 上文中に説明したように、検査モジュールコンピューター制御装置２６は、検 査作業を制御し、画像分析を行うため、検査モジュール１０に接続されている。 検査モジュールコンピュータ一制御装置２６は、更に、クラスター工具システム ２００及びその移送アーム２２０を制御するクラスター工具コンピューター２３ ２に接続されている。検査モジュールコンピューター制御装置２６は、コンピュ ーター２３２によって決定された全処理順序での検査工程の順番を定めるため、 クラスター工具コンピュータ−２３２と通信する。本発明の幾つかの実施例では 、移送アーム２２０は、それ自体のコンピューター制御装置２３４によって制御 される。検査モジュールコンピューター制御装置２６は、移送アームコンピュー ター制御装置２３４と通信するため、移送アームコンピューター制御装置２３４ に接続されている。 一実施例では、クラスター工具システム２００は、基板研磨−検査クラスター 工程システムであり、このシステムでは、基板処理モジュール２１２は、基板研 磨即ち平坦化モジュールを含み、基板処理モジュール２１３は、スクラビングモ ジュールを含み、基板処理モジュール２１４は、濯ぎモジュールを含む。スクラ ビング及び濯ぎを行った後に検査前に基板を乾燥させるため、追加の基板処理モ ジュール（第６図には図示せず）を加えることもできる。 第７図は、クラスター工具システム２００内での基板２２２についての代表的 な処理順序を示すフローチャートである。工程２４２では、移送アーム２００が 基板２２２を基板装填入力２０４から装填する。工程２４４では、処理前検査を 行うために移送アーム２２０が基板２２２を検査モジュール１０に移送する。ひ とたび処理前検査を完了した後、工程２４６−２５０で移送アーム２２０が基板 ２２２を検査モジュール２１０から処理モジュール２１２−２１４に移送する。 工程２５２では、処理後検査を行うため、移送アーム２２０が基板２２２を処理 モジュール２１４から検査モジュール１０に移送する。最後に、工程２５４で移 送アーム２２０が基板２２２を基板取り出し出力２０６に移送する。 第８図は、移送アーム２２０による基板２２２の挿入を詳細に示す、検査モジ ュール１０の概略図である。第８図において、同じ又は同様のエレメントについ て第１図及び第６図で使用されたのと同じ参照番号を使用する。移送アーム２２ ０は、基板２２２が包囲体１２の外側に位置決めされた、検査モジュール１０に 対して引っ込められた位置２６０（仮想線で示す）を有する。移送アーム２２０ は、基板２２２が包囲体１２の内部に位置決めされた伸長位置２６２を有する。 伸長位置２６２では、移送アーム２２０は、入口２７を通って延びている。移送 アーム２２０は、好ましくは、検査処理中、基板１２２２を光線ビーム光路３８ 及びカメラ２０に対して所定の基板保持位置に支持する。第１図に示すホルダ１ ８等の別体のホルダは必要ない。これにより、基板と追加のホルダとの間の接触 により基板２２２の後側が汚染されることがない。第８図に示す実施例の別の大 きな利点は、包囲体１２内で機械的に移動するエレメントが移送アーム２２０以 外にないということである。これは、基板２２２の能動面が汚染される機会を少 なくする。これは、基板上に落ちる粒子を発生する機械的摩耗がシステム内にな いためである。全ての移動部品を無くすことにより、検査モジュール１０の信頼 性が高くなる。これは、半導体製造機器についての重要な特徴である。移動部品 を ないため、検査モジュール１０は、基板全体を検査できるようにするために基板 又は光源の並進移動又は回転移動等の移動を必要とする検査システムよりも簡単 であり且つ安価である。 別の実施例では、本発明の検査モジュールは、基板処理チャンバ内の基板上の 粒子の原位置検査（ｉｎ ｓｉｔｕ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を行うように形成 されている。第９図は、原位置検査を示す概略図である。検査モジュール２９９ は、光源３００、ビーム賦形−案内光学系３０２、カメラ３０４、光捕捉装置３ ０６、及びコンピューター制御装置３２６を含む。これらのエレメントは、第１ 図に示すエレメントとほぼ同じである。しかしながら、第９図に示す実施例では 、これらのエレメントは半導体処理チャンバ３０８の外側に配置されている。 基板３１０は、チャンバ３０８内でホルダ３１２上に支持されている。基板処 理装置３１４は、基板３１０に製造−処理工程を実施するため、基板ホルダ３１ ２に対してチャンバ３０８内に支持されている。基板処理装置３１４には、例え ば、真空下で作動する付着装置又は蝕刻装置が含まれる。本発明の一実施例では 、チャンバ３０８はロードロック（ｌｏａｄ ｌｏｃｋ）チャンバであり、基板 を次の真空処理チャンバ内に移送する前にチャンバ内の空気を排出して負圧にす る。チャンバ３０８は、光学的に透明な窓３２０を含む。光源３００及び光学系 ３０２は、光源が窓３２０を通して基板３１９の能動面のほぼ全体を能動面に関 してかすめ入射角度で照光するように、窓３２０に対して支持されている。カメ ラ３０４は、チャンバ３０８の上面上に支持されており、基板３１０の能動面の ほぼ全体をカバーする別の光学的に透明な窓３２１を通して視野３２２を有する 。カメラ３０４は、能動面上の何等かの粒子又は他の欠陥から散乱された非鏡面 反射光の部分を検出するように配向されている。ひとたびカメラ３０４が基板３ １０の画像を捉えると、カメラ３０４は、能動面の単位面積あたりの検出された 非鏡面反射光の強さを表すデジタル出力３２４を発生する。コンピューター制御 装置３２６は出力３２４に連結されており、上文中に論じた粒子検出機能及び粒 子分析機能を実行する。 鏡面反射光３３０を光捕捉装置３０６に伝達するため、光学的に透明な第２窓 ３２８がチャンバ３０８の壁に位置決めされている。第９図に示す実施例は、検 査モジュールに収容するために別の検査ステーションを利用できない場合にクラ スター工具システムで使用できる。第９図に示す実施例は、粒子の原位置検出性 能を持つように現存の装置を改造するのにも使用できる。 本発明の検査モジュールは、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）プロセス等の基板研 磨プロセスで使用するのに特に適している。ＣＭＰプロセスでは、基板には、球 状平坦化が加えられる。球状平坦化（ｇｌｏｂａｌ ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏ ｎ）を受ける基板には、例えば、半導体ウェーハ、多チップモジュール電子装置 パッケージング基板、剛性ディスク駆動媒体、フラットパネルディスプレー、及 び超小型電気機械的センサ基板が含まれる。 基板研磨は「汚れる」作業である。これは、粒予をベースとしたスラリーを研 磨用コンパウンドとして使用するためである。従って、基板は、通常は、研磨作 業の後にクリーニングが施され、クリーニング処理の有効性を確認するためにク リーニング後に基板の検査を行う必要がある。研磨作業により、比較的滑らかな 平坦化された表面が得られ、こうした表面は、本発明による処理後かすめ角度検 査工程に特に適している。パターンを備えた半導体ウェーハについては、基板表 面のパターンからの光線の散乱は、存在するとしても、最少にされる。従って、 パターンを備えた基板の画像をフィルタにかける複雑で時間のかかる検査プロセ ス及び分析技術が必要とされない。 第１０図は、基板研磨−検査装置４００の概略図である。これは、統合クラス ター工具システムとして、又は本発明の様々な実施例による別体の自蔵式ユニッ トとして形成できる。第１１図は、第１０図に示す装置で実施される処理工程を 示すフローチャートである。装置４００は、基板移動路４１２に沿って位置決め された基板装填キャリヤ４０２、基板研磨ステーション４０４、基板クリーニン グステーション４０６、基板検査ステーション４０８、及び基板取り出しキャリ ヤ４１０を含む。基板装填キャリヤ４０２は、研磨されるべき複数の基板４１４ を保持する。基板４１４は、第６図に示すアームと同様の共通の材料移送アーム によってステーションからステーションに移送できる。 工程４３０では、一つ又はそれ以上の基板４１４がキャリヤ４０２から装填さ れ、基板研磨ステーション（即ちクラスター工具モジュール）４０４内に置かれ 、 ここで工程４３１で平坦化される。基板研磨ステーション４０４は、ステーショ ン４０４への基板の出し入れ及びステーション４０４内での研磨工程の順序を制 御するコンピューターを使用した制御装置４４０を有する。この制御装置４４０ は、装置４００の全処理順序を制御し、共通の基板移送アームが設けられている 場合にはこれを制御し、各処理−検査ステーションの状態を監視し、使用者イン ターフェースを提供するためのマスター制御装置としても役立つ。 研磨後、基板４１４を基板研磨ステーション４０４から取り出し、工程４３２ でクリーニングステーション４０６内の基板保持タンク４１６に置く。保持タン ク４１６は水４１８で充填されており、基板４１４を覆っている。これにより、 研磨ステーション４０４で使用された研磨コンパウンドが、基板のクリーニング 前に各基板４１４上で乾燥しないようにする。工程４３３では、好ましくは回転 ブラシスクラバー４２０を適当な界面活性剤とともに使用して基板４１４の両面 を水分を用いてクリーニングする。次に、好ましくは清浄な濾過済の脱イオン水 を用いてスプレー機４２２によって基板４１４を濯ぐ。工程４３５では、基板４ １４を乾燥ステーション４２４で乾燥する。基板４１４の乾燥は、好ましくは、 基板を矢印４２６が示す方向に回転させることによって行われる。クリーニング ステーション４０６は、ステーション４０６内での様々なクリーニング工程を制 御するため、及び制御装置４４０と通信するため、一つ又はそれ以上の制御装置 ４４１を含むことができる。例えば、制御装置４４１は、状態についての情報及 び基板を各クリーニング工程内に移送し、これから出す順番についての情報を通 信できる。 基板４１４のクリーニング後、基板を基板クリーニングステーション４０６か ら取り出し、工程４３６で基板検査ステーション４０８に装填する。このステー ションで、研磨及びクリーニング後に基板上に残る粒子及び他の欠陥について各 基板を検査する。基板検査ステーション４０８は、好ましくは、第１図に示した のと同様の検査モジュールを含み、基板４１４の能動面のほぼ全体を、基板の能 動面に関してかすめ入射角度で配向された光線ビームで照光する。研磨及びクリ ーニング後に能動面上に残る何らかの欠陥は、光線ビームからの光線を散乱する 。散乱光は、第１図に示す光電検出器アレイ６２等の光電検出器アレイに加えら れ る。光電検出器アレイの各ピクセルは、基板の能動面の単位面積と対応する。複 数のピクセルは、能動面のほぼ全体をカバーする視野を互いに構成する。次いで 、光電検出器アレイに加えられた散乱光の強さを計測する。第１図に示す制御装 置２６と同様のコンピューター制御装置４４２が、上文中に論じた検出手順及び 分析手順を実行する。検査後、工程４３７で各基板４１４を検査ステーション４ ０８から取り出し、基板取り出しキャリヤ４１０に装填する。 制御装置４４２は、状態情報を通信するため、及び検査モジュール４０８への 基板の出し入れ順序を定めるため、制御装置４４０及び４４１に接続されている 。一実施例では、制御装置４４２は、各検査の結果をマスター制御装置４４０及 び制御装置４４１に伝える。マスター制御装置４４０は、検査結果に基づいて、 適当なデータをその使用者インターフェースに提供するか或いは、必要であれば 、選択された基板について追加の処理工程を実施する。例えば、最大表面粗さ試 験又は欠陥試験等の特定の検査試験に特定の基板が合格しなかった場合には、マ スター制御装置４４０は、不合格の表示を制御装置４２２から受け取り、この基 板について、研磨ステーション４０４、クリーニングステーション４０６、又は 検査ステーション４０８を通過する追加の順序を定める。各制御装置間の通信は 、例えば、標準的なＳＥＣＳ通信インターフェースを通して行われる。 結論 本発明の基板検査モジュールは、複雑さが比較的低く、基板全体を一度に撮像 することによって、検査サイクル時間を最小にして最適の感度を提供する。検査 モジュールの基板検査サイクル時間は、従来の基板検査方法についての数十秒と 比べて１０秒以下である。これにより、アームを他のタスクに利用できる時間の 量を大幅に減少することなく、共通の移送アーム上に基板を着座させた状態で基 板を検査できる。更に、これによって、プロセスの全処理量に大きな影響を及ぼ すことなく、検査モジュールを多工程プロセスに統合できる。モジュール自体に は移動部品がない。これにより、粒子の発生が少なくなり、検査サイクル時間を 更に短くする。検査モジュールは、更に、真空下で作動する処理チャンバを含む 基板処理チャンバ内で、ウェーハ上の粒子の原位置検出を行うことができる。本 発明の検出モジュールの別の利点は、研磨作業及びクリーニング作業後に基板上 の粒子を検出するのに特に適しているということである。 本発明を好ましい実施例を参照して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸 脱することなく、形態及び詳細に変更を施すことができるということは当業者に は理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．クラスター工具システムの基板の能動面上の粒子を検出するための光学検査 クラスター工具モジュールにおいて、 共通の材料移送アームを受け入れるようになった材料移送孔を持つ包囲体と、 前記包囲体内の基板保持位置と、 光線ビームポートを持つ光源と、 前記光線ビームポートから前記基板保持位置まで延び、前記基板の前記能動面 に関してかすめ入射角度を持ち、前記能動面のほぼ全体を照光する光線ビーム光 路と、 前記能動面の何等かの欠陥によって前記光線ビーム光路から散乱された非鏡面 反射光を収集するように配向された、焦点面を持つレンズと、 前記レンズの前記焦点面内に位置決めされた複数のピクセルを持ち、前記ピク セルの各々は前記能動面の領域と対応し、前記複数のピクセルは、前記能動面の ほぼ全体をカバーする視野を互いに形成する、光電検出器アレイとを有する、こ とを特徴とする光学検査クラスター工具モジュール。 ２．前記包囲体内の前記基板保持位置に固定された基板ホルダを更に有する、請 求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 ３．前記光学検査クラスター工具モジュールは、機械的に移動する構成要素が前 記包囲体内にない、請求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 ４．前記光線ビームポートは、広帯域の平行化された円形の光線ビームポートを 含み、前記光線ビーム光路は、円形−矩形ビーム形状変換器を含む、請求項１に 記載の光学検査クラスター工具モジュール。 ５．前記光源は、単色レーザー光源を含む、請求項１に記載の光学検査クラスタ ー工具モジュール。 ６．前記レンズ及び前記光電検出器アレイは、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）アレ イカメラを互いに構成する、請求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュー ル。 ７．前記ＣＣＤアレイカメラは、スロースキャン冷却式ＣＣＤアレイカメラを含 む、請求項６に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 ８．前記レンズ及び前記光電検出器アレイは、ビデオカメラを互いに構成する、 請求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 ９．前記包囲体は、光を通さないようになっている、請求項１に記載の光学検査 クラスター工具モジュール。 １０．前記包囲体は、光吸収性の内面を有する、請求項１に記載の光学検査クラ スター工具モジュール。 １１．前記能動面からの鏡面反射光を捕捉するため、前記光線ビーム光路及び前 記基板保持位置に対して配向されたビーム捕捉装置を更に有する、請求項１に記 載の光学検査クラスター工具モジュール。 １２．収集された非鏡面反射光の前記焦点面内の前記複数のピクセルの各々での 強さを計測するため、及び前記欠陥の存在を計測された強さの関数として確認す るため、前記光電検出器アレイに接続された手段を更に有する、請求項１に記載 の光学検査クラスター工具モジュール。 １３．収集された非鏡面反射光の前記焦点面内の前記複数のピクセルのうちの少 なくとも一つのピクセルでの強さを計測するため、及び計測された強さに基づい て表面粗さを計測するため、光電検出器アレイに連結された手段を更に有する、 請求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 １４．前記光源に連結された光度制御装置を更に有する、請求項１に記載の光学 検査クラスター工具モジュール。 １５．前記光電検出器アレイは、複数のピクセルの各々内に加えられた光度を示 す出力を有し、前記モジュールは、前記出力に接続されたコンピューター制御装 置を更に有する、請求項１に記載の光学検査クラスター工具モジュール。 １６．前記包囲体は真空チャンバを含む、請求項１に記載の光学検査クラスター 工具モジュール。 １７．能動面を持つ基板を処理するための統合クラスター工具システムにおいて 、 基板装填入力を持つ装填モジュールと、 複数の基板処理モジュールと、 基板検査モジュールと、 前記基板装填入力、前記基板処理モジュールの各々、及び前記基板検査モジュ ールと基板移動路に沿って関連した共通の基板移送アームとを有し、 前記基板検査モジュールが、 基板装填孔を持つ包囲体、 前記包囲体内の基板保持位置、 光線ビームポートを持つ光源、 前記光線ビームポートから前記基板保持位置まで延び、前記基板が前記基板 保持位置に保持されているときに前記能動面に関してかすめ入射角度を持ち、前 記能動面のほぼ全体を照光する光線ビーム光路、 前記能動面上の粒子を含む何等かの欠陥によって前記光線ビーム光路から散 乱された非鏡面反射光を収集するため、前記基板保持位置に対して配向された、 焦点面を持つレンズ、及び 前記レンズの前記焦点面内に位置決めされた、前記能動面上の単位面積と各 々対応する、前記能動面のほぼ全体をカバーする視野を互いに提供する複数のピ クセルを持つ光電検出器アレイを含むことを特徴とする統合クラスター工具シス テム。 １８．前記複数の基板処理モジュールは、基板スクラビングモジュール、基板濯 ぎモジュール、及び基板乾燥モジュールを含む、請求項１７に記載の統合クラス ター工具システム。 １９．前記複数の基板処理モジュールは、基板研磨モジュールを更に含む、請求 項１７に記載の統合クラスター工具システム。 ２０．前記基板検査モジュールは、機械的に移動する構成要素が前記包囲体内に ない、請求項１７に記載の統合クラスター工具システム。 ２１．前記共通の基板移送アームは、引っ込め位置及び伸長位置を持つ基板ホル ダを含み、この基板ホルダは、前記共通の基板移送アームが前記引っ込め位置に あるとき、前記包囲体の外側にあり、前記共通の基板移送アームが前記伸長位置 にあるとき、前記包囲体の内側で前記基板保持位置にある、請求項１７に記載の 統合クラスター工具システム。 ２２．前記共通の基板移送アームが前記基板ホルダを前記伸長位置で支持してい るとき、前記能動面が前記光線ビーム光路を通して照光されるように前記光源を 制御するため、及び非鏡面反射光の結果的に得られた強さを前記複数のピクセル 内で計測するため、前記光源、前記光電検出器アレイ、及び前記共通の基板移送 アームに接続された検査制御装置手段を更に有する、請求項２１に記載の統合ク ラスター工具システム。 ２３．前記統合クラスター工具システム内で前記基板に加えられる処理工程の順 序を制御するため、前記装填モジュール、前記複数の基板処理モジュール、前記 基板検査モジュール、及び前記共通の基板支持アームに作動的に接続されたクラ スター工具制御装置手段を更に有し、 前記基板検査モジュールは、前記能動面が前記光線ビーム光路を通して照光さ れるように前記光源を制御し、非鏡面反射光の結果的に得られた強さを前記複数 のピクセル内で計測し、計測された強さを示す出力を前記クラスター工具制御装 置手段に提供するため、前記光源、前記光電検出器アレイ、及び前記クラスター 工具制御装置手段に接続された検査制御装置手段を更に有する、請求項１７に記 載の統合クラスター工具システム。 ２４．電子基板の能動面を処理し且つ原位置検査を行うための電子基板処理−検 査チャンバにおいて、 チャンバ包囲体と、 前記電子基板を保持するため、前記チャンバ包囲体内に位置決めされた電子基 板ホルダと、 前記チャンバ包囲体内に前記電子基板ホルダに対して支持された電子基板処理 装置と、 前記チャンバ包囲体に形成された光学的に透明な窓と、 前記電子基板の能動面のほぼ全体を前記光学的に透明な窓を通して前記能動面 に関してかすめ入射角度で照光するため、前記チャンバ包囲体の外側に支持され た照光手段と、 前記能動面上の何等かの欠陥から散乱された非鏡面反射光を検出するため、及 び検出された非鏡面反射光の前記能動面の単位面積当りの強さを表すデジタル出 力を発生するため、前記電子基板の前記能動面のほぼ全体をカバーする視野を持 つカメラ手段とを含む、ことを特徴とする電子基板処理−検査チャンバ。 ２５．前記欠陥の存在を検出するため、前記デジタル出力をデジタル処理するた めの手段を更に有する、請求項２４に記載の電子基板処理−検査チャンバ。 ２６．基板の能動面の処理及び検査を行うための方法において、 前記能動面を研磨する工程と、 研磨後に前記能動面をクリーニングする工程と、 前記研磨工程及び前記クリーニング工程後に前記能動面に残っている何等かの 欠陥が、前記能動面に関してかすめ入射角度で配向された第１光線ビームからの 光を散乱するように前記第１光線ビームで前記能動面のほぼ全体を照光する工程 と、 前記能動面上の単位面積と各々対応する、前記能動面のほぼ全体をカバーする 視野を互いに形成する複数のピクセルを持つ光電検出器アレイに前記第１光線ビ ームからの散乱光を加える工程と、 前記光電検出器アレイに加えられた散乱光の強さを計測する工程とを含む、方 法。 ２７．前記能動面の各単位面積内に残る何らかの欠陥を、前記光電検出器アレイ の対応するピクセル内の計測された強さの関数として確認する工程を更に有する 、請求項２６に記載の方法。 ２８．前記何らかの欠陥を確認する工程は、 前記複数のピクセルの各々内の計測された強さを強さ閾値と比較する工程と、 前記計測された強さが強さ閾値を越えたピクセルを確認する工程と、 前記計測された強さが強さ閾値を越えたピクセルと対応する前記能動面上の単 位面積を確認する工程と、 確認された単位面積に基づいて欠陥の位置のリストを発生する工程とを含む、 請求項２７に記載の方法。 ２９．前記基板は、パターンを備えた半導体ウェーハを含み、パターンを備えた 半導体ウェーハの能動面上の欠陥を前記光電検出器アレイの前記複数のピクセル 内の前記計測された強さの関数として確認する工程を更に有する、請求項２６に 記載の方法。 ３０．前記欠陥には、前記研磨工程及び前記クリーニング工程後に前記能動面上 に残る粒子が含まれ、前記方法は、 前記複数のピクセルの各々内の計測された強さを強さ閾値と比較する工程と、 前記計測された強さが前記強さ閾値を越えたピクセルを計数する工程と、 前記計測された強さが閾値を越えたピクセルの数に基づいて能動面に載った粒 子の数を発生する工程とを更に含む、請求項２６に記載の方法。 ３１．前記複数のピクセルの各々内の前記計測された強さを強さ閾値と比較する 工程と、 前記計測された強さが前記強さ閾値を越えた前記ピクセルの群を確認する工程 であって、前記群の前記ピクセルの各々は、前記光電検出器アレイ内の前記群内 の他のピクセルと空間的に隣接している、工程と、 前記ピクセルの前記群を前記能動面の単一の欠陥と関連する工程とを含む、請 求項２６に記載の方法。 ３２．前記研磨工程によって発生した前記能動面上の引っ掻き傷を、前記光電検 出器アレイ内の前記複数のピクセル内の計測された強さのパターンに基づいて確 認する工程を更に有する、請求項２６に記載の方法。 ３３．前記能動面は、前記研磨工程及び前記クリーニング工程後、前記第１光線 ビームからの光線を散乱する所定の表面粗さを有し、前記工程は、 前記表面粗さを前記計測された強さの関数として計測する工程を更に有する、 請求項２６に記載の方法。 ３４．前記能動面は、前記研磨工程及び前記クリーニング工程後、前記第１光線 ビームからの光線を散乱する所定の表面粗さを有し、前記強さを計測する工程は 、 前記複数のピクセルの各々内の強さを計測する工程と、 前記表面粗さを表す表面粗さの強さの値を前記複数のピクセルの各々内の前記 計測された強さから差し引く工程とを含む、請求項２６に記載の方法。 ３５．前記基板は、配向特徴を備えた周囲を有し、前記方法は、 前記能動面全体及び前記基板の全周を前記能動面に関してほぼ垂直な角度で配 向された第２光線ビームで照光する工程と、 前記複数のピクセルが、前記能動面のほぼ全体及び前記全周を含む第２視野を 互いに構成するように、前記能動面から光電検出器アレイに前記第２光線ビーム の反射光を加える工程と、 加えられた反射光の強さを計測する工程と、 前記第２視野内の前記周囲の位置及び前記配向特徴の位置を確認する工程と、 前記能動面の座標を前記周囲及び前記位置決め特徴の位置に基づいて決定する 工程とを更に含む、請求項２６に記載の方法。 ３６．前記研磨工程は、前記能動面を化学的機械的研磨で平坦化する工程を含む 、請求項２６に記載の方法。 ３７．前記クリーニング工程は、前記能動面を機械的にスクラブする工程、前記 能動面を液体によって濯ぐ工程、前記能動面を乾燥するまで回転する工程を含む 、請求項２６に記載の方法。 ３８．基板を機械的基板移送路に沿って第１基板ホルダから研磨ステーションま で移送する工程と、 前記研磨ステーションで前記研磨工程を実施する工程と、 前記基板を前記機械的基板移送路に沿って前記研磨ステーションからクリーニ ングステーションまで移送する工程と、 前記クリーニングステーションでクリーニング工程を実施する工程と、 前記基板を前記機械的基板移送路に沿って前記クリーニングステーションから 検査ステーションまで移送する工程と、 前記検査ステーションで、収集工程、伝達工程、マッピング工程、及び計測工 程を実施する工程と、 前記基板を前記機械的基板移送路に沿って前記検査ステーションから第２基板 ホルダまで移送する工程とを更に含む、請求項２６に記載の方法。 ３９．基板研磨−検査装置において、 研磨されるべき能動面を持つ基板を搬送するための基板移動路と、 前記基板移動路に沿って位置決めされた研磨ステーションと、 前記基板移動路に沿って前記研磨ステーションの下流に位置決めされたクリー ニングステーションと、 前記基板移動路に沿って前記クリーニングステーションの下流に位置決めされ た乾燥ステーションと、 前記基板移動路に沿って前記乾燥ステーションの下流に位置決めされた基板検 査ステーションとを有し、この基板検出ステーションは、 前記基板移動路と連通した基板装填孔を持つ包囲体と、 前記包囲体内の基板保持位置と、 光線ビームポートを持つ光源と、 前記光線ビームポートから前記基板保持位置まで延び、前記基板が前記基板保 持位置に保持されているときに前記能動面に関してかすめ入射角度を持ち、前記 能動面のほぼ全体を照光する光線ビーム光路と、 前記能動面上の粒子を含む何等かの欠陥により、前記光線ビーム光路から散乱 された非鏡面反射光を収集するため、前記基板保持位置に対して配向された、焦 点面を持つレンズと、 前記レンズの前記焦点面内に位置決めされた、各々が前記能動面上の単位面積 と対応する、前記能動面のほぼ全体をカバーする視野を互いに形成する複数のピ クセルを持つ光電検出器アレイとを有する、装置。 ４０．前記装置内で前記基板に行う処理工程の順序を制御するため、前記研磨ス テーション、前記クリーニングステーション、前記乾燥ステーション、及び前記 検査ステーションに作動的に接続された第１制御装置手段を更に有し、 前記基板検査ステーションは、前記光線ビーム光路を通して前記能動面を照光 するように前記光源を制御し、非鏡面反射光の結果的に得られた強さを前記複数 のピクセル内で計測し、計測された強さを示す出力を前記第１制御装置手段に提 供するため、前記光源、前記光電検出器アレイ、及び前記第１制御装置手段に接 続された第２制御装置手段を更に有する、請求項３９に記載の装置。