JP2002267616A - 欠陥検出方法及びその装置 - Google Patents

欠陥検出方法及びその装置

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JP2002267616A
JP2002267616A JP2001070804A JP2001070804A JP2002267616A JP 2002267616 A JP2002267616 A JP 2002267616A JP 2001070804 A JP2001070804 A JP 2001070804A JP 2001070804 A JP2001070804 A JP 2001070804A JP 2002267616 A JP2002267616 A JP 2002267616A
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JP2001070804A
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Naruhiro Komuro
考広 小室
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地層のフォトレジストの膜むらや洗浄の残
りなどの影響を抑えて欠陥のみを検出する。 【解決手段】 レジスト塗布前の基板1の下地層の第1
の画像データD1 と露光処理後の基板1の第2の画像デ
ータD2 とを比較し、その差画像データD3 (=D1
2 )に基づいて基板1上の欠陥検出を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に対して成
膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングなどの
処理を行なって半導体ウエハや液晶ディスプレイなどの
電子デバイスを製造する工程において基板上の欠陥を検
出する欠陥検出方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、半導体ウエハの製造工程では、
この半導体ウエハに用いられる基板のオートマクロ検査
が行われている。このオートマクロ検査は、基板に対し
て斜め方向から照明光を照射し、この状態にCCD(固
体撮像素子)からなるラインセンサ等により基板の全面
を撮像し、この撮像により得られた画像データを画像処
理して基板上の傷、異物、むら、汚れなどの欠陥を検出
し、これら欠陥の視察の結果から傷、異物、むら、汚れ
などの欠陥部分の情報を取りまとめ、最終的に基板の良
否を判定するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハ製造工程
におけるフォトリソグラフィー工程では、図9(a)〜
(g)に示すように、先ず、基板1に対してスパッタリ
ング又はプラズマCVD等により目的の薄膜2を成膜
し、次にフォトレジスト3と呼ばれる紫外線感光性樹脂
膜を薄膜2上に塗布し、次にプロキシミティ方式露光機
などによりマスク4を通して紫外光線をフォトレジスト
3に照射して露光処理し、次に現像を行なって例えばポ
ジレジストを用いた場合の露光部分を溶解し、次にエッ
チングを行なって露光部分の薄膜2を除去し、最後に残
ったフォトレジスト3を剥離することにより、基板1上
に薄膜パターン2を形成している。
【0004】しかしながら、露光処理後の基板1を撮像
して得られた画像データを画像処理して基板1上の欠陥
を検出しようとすると、基板1の下地層には、フォトレ
ジスト3の膜むらや洗浄の残りが存在し、これら膜むら
や洗浄の残りの影響を受けてしまい、下地層の欠陥を拾
ったりして疑似欠陥として検出するおそれがある。
【0005】そこで本発明は、下地層のフォトレジスト
の膜むらや洗浄の残りなどの影響を抑えて欠陥のみを検
出できる欠陥検出方法及びその装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、電子デバイスとなる基板に対して成膜、レ
ジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセス
を行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥検出方
法において、前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を
撮像して得られた第1の画像データと前記レジスト塗布
以降のプロセスの前記基板を撮像して得られた第2の画
像データとを比較し、この比較結果に基づいて少なくと
も前記下地層の影響を無くして前記基板上の欠陥検出を
行なうことを特徴とする欠陥検出方法である。
【0007】本発明は、電子デバイスとなる基板に対し
て成膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの
各プロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する
欠陥検出方法において、前記レジスト塗布前の前記基板
の下地層を撮像して得られた第1の画像データから前記
基板上の膜むらの範囲を記憶し、前記レジスト塗布以降
のプロセスの前記基板を撮像して得られた第2の画像デ
ータから前記膜むらの範囲を欠陥検出の範囲から除き、
この膜むら範囲を欠陥検出範囲から除いた前記第2の画
像データを用いて前記基板上の欠陥検出を行なうことを
特徴とする欠陥検出方法である。
【0008】本発明は、電子デバイスとなる基板に対し
て成膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの
各プロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する
欠陥検出方法において、前記レジスト塗布前の前記基板
の下地層を撮像して得られた第1の画像データから前記
基板上の膜むらの範囲を記憶し、前記レジスト塗布以降
のプロセスの前記基板を撮像して得られた第2の画像デ
ータにおける前記膜むらの範囲に対応する範囲に対して
前記膜むらを除去する補正処理を行ない、この補正処理
後の前記第2の画像データから前記基板上の欠陥検出を
行なうことを特徴とする欠陥検出方法である。
【0009】本発明は、電子デバイスとなる基板に対し
て成膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの
各プロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する
欠陥検出装置において、前記基板を撮像するための撮像
手段と、前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記
撮像手段により撮像して得られた第1の画像データを保
存する保存手段と、前記レジスト塗布以降のプロセスの
前記基板を前記撮像手段により撮像して得られた第2の
画像データと前記保存手段に保存されている前記第1の
画像データとを比較し、この比較結果に基づいて少なく
とも前記下地層の影響を無くして前記基板上の欠陥検出
を行なう欠陥検出手段とを具備したことを特徴とする欠
陥検出装置である。
【0010】本発明は、電子デバイスとなる基板に対し
て成膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの
各プロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する
欠陥検出装置において、前記基板を撮像するための撮像
手段と、前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記
撮像手段により撮像して得られた第1の画像データから
前記基板上の膜むらの範囲を記憶する膜むら記憶手段
と、前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を撮像
して得られた第2の画像データから前記記憶手段に記憶
されている前記膜むらの範囲を欠陥検出の範囲から除く
膜むら範囲除去手段と、この膜むら範囲除去手段により
前記膜むらの範囲を前記欠陥検出から除いた前記第2の
画像データを用いて前記基板上の欠陥検出を行なう欠陥
検出手段とを具備したことを特徴とする欠陥検出装置で
ある。
【0011】本発明は、電子デバイスとなる基板に対し
て成膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの
各プロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する
欠陥検出装置において、前記基板を撮像するための撮像
手段と、前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記
撮像手段により撮像して得られた第1の画像データから
前記基板上の膜むらの範囲を記憶する膜むら記憶手段
と、前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を前記
撮像手段により撮像して得られた第2の画像データにお
ける前記記憶手段に記憶されている前記膜むらの範囲に
対応する範囲に対して前記膜むらを除去する補正処理を
行なう補正手段と、この補正手段により補正処理された
前記第2の画像データから前記基板上の欠陥検出を行な
う欠陥検出手段とを具備したことを特徴とする欠陥検出
装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】(1)以下、本発明の第1の実施
の形態について図面を参照して説明する。
【0013】図1は半導体ウエハやフラットディスプレ
イ等の電子デバイスの製造工程に適用した欠陥検出装置
の構成図である。CPUからなるホストコンピュータ1
0には、CCDからなるラインセンサを用いた撮像部1
1と、光学系制御部12と、ライン照明部13と、搬送
制御部14と、入力部15と、画像表示部16とが接続
されている。また、ホストコンピュータ10には、ステ
ージ17上に電子デバイスとなる半導体ウエハ基板1を
載置してオートマクロ検査するための検査部18が接続
されている。
【0014】上記撮像部11は、CCDラインセンサを
検査部18のステージ17上に載置された基板1に対し
て相対的に移動させて、この基板1の表面全体の画像を
取得するためのものである。この場合、撮像部11を固
定し、ステージ17を一方向に移動させてもよく、また
ステージ17を固定し撮像部11とライン照明部13を
一方向に移動させことでもよい。
【0015】光学系制御部12は、撮像部11の光学系
を制御して例えば焦点調整を行なったり、又は撮像部1
1の光学系に光学フィルタ、例えば干渉フィルタ又はN
Dフィルタを挿脱するための機能を有している。
【0016】照明部13は、検査部18のステージ17
上に載置された基板1に対してオートマクロ検査用のラ
イン照明光を照射する機能を有している。
【0017】搬送制御部14は、基板1を収納する収納
カセットと検査部18との間に配置された搬送ロボット
19を制御し、収納カセットから未検査の基板1を取り
出して検査部18のステージ17上に搬入し、検査終了
後に間ステージ17上から検査済みの基板1を取り出し
て搬送し再びカセット内に収納する機能を有している。
【0018】入力部15は、基板1のオートマクロ検査
を行なうための設定や命令を入力するためのものであ
る。
【0019】画像表示部16は、ホストコンピュータ1
0により取得された基板1の画像やオートマクロ検査結
果の画像などを表示するためのものである。
【0020】上記ホストコンピュータ1には、記憶部2
0と画像処理部21との機能が備えられている。記憶部
20には、撮像部11から出力された画像信号を入力し
てその画像データ、すなわち基板1のオートマクロ検査
用の画像データを保存するものとなっている。
【0021】画像処理部21は、記憶部20に保存され
た画像データに対して画像処理を行なうもので、半導体
ウエハ製造工程において、基板1に対して成膜、レジス
ト塗布、露光処理、現像、エッチングなどの各プロセス
からなるフォトリソグラフィー工程を行なうときに、レ
ジスト塗布前の基板1の下地層を撮像部11により撮像
して得られた画像データ(第1の画像データ)を取り込
んで記憶部20に保存し、かつレジスト塗布以降のプロ
セス、例えば露光処理された基板1を撮像部11により
撮像して得られた画像データ(第2の画像データ)を取
り込んで記憶部20に保存し、これら第1の画像データ
と第2の画像データとを比較し、その差画像データに基
づいて下地層の影響を無くして基板1上の欠陥検出を行
なう欠陥検出手段としての機能を有している。
【0022】なお、実際のフォトリソグラフィー工程で
は、レジスト塗布と現像とはコータ/デベロッパー(Co
urter/Developer:C/D)を用いて行われている。従
って、レジスト塗布前の基板1の下地層を撮像して得ら
れる第1の画像データは、コータ/デベロッパーに入る
前の基板1を撮像して得られるものであり、露光処理さ
れた基板1を撮像して得られた第2の画像データは、コ
ータ/デベロッパーでの処理及び露光処理が終了した後
の基板1を撮像して得られるものである。
【0023】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。
【0024】半導体ウエハ製造工程におけるフォトリソ
グラフィー工程では、上記図9(a)〜(g)に示すように、
先ず、基板1に対してスパッタリング又はプラズマCV
D等により目的の薄膜2が成膜される。このように薄膜
2が成膜された複数の基板1は、コータ/デベロッパー
に搬送されるが、このコータ/デベロッパーに入る前に
撮像部11により撮像される。この場合、基板1は、搬
送ロボット19により欠陥検出装置の検査部18のステ
ージ17上に載置される。
【0025】ここで、ステージ17上の基板1に対して
照明部13からオートマクロ検査用の照明光が照射さ
れ、この状態に撮像部11は、基板1を撮像してその画
像信号を出力する。この画像信号は、ホストコンピュー
タ10に入力され、レジスト塗布前の基板1の下地層の
第1の画像データとして記憶部20に保存される。図2
はレジスト塗布前の基板1の下地層の第1の画像データ
1 の模式図であって、基板1上には膜むらMが現われ
ている。
【0026】次に、基板1は、コータ/デベロッパーに
搬入され、ここで図9(c)に示すようにフォトレジス
ト3が薄膜2上に塗布される。
【0027】次に、基板1は、プロキシミティ方式露光
機などにセットされ、図9(d)に示すようにマスク4
を通して紫外光線がフォトレジスト3に照射されて露光
処理される。
【0028】次に、露光処理された複数の基板1は、カ
セットに収納され、搬送ロボット19により欠陥検出装
置の設置場所まで搬送される。そして、搬送ロボット1
9は、搬送制御部14の制御により、収納カセットから
未検査の基板1を取り出して検査部18のステージ17
上に搬入する。
【0029】ここで、ステージ17上の基板1に対して
照明部13からオートマクロ検査用の照明光が照射さ
れ、この状態に撮像部11は、基板1を撮像してその画
像信号を出力する。この画像信号は、ホストコンピュー
タ10に入力され、露光処理後の基板1の第2の画像デ
ータD2 として記憶部20に保存される。図3は露光処
理後の基板1の第2の画像データD2 の模式図であっ
て、基板1上には膜むらMと欠陥Gとが現われている。
【0030】次に、ホストコンピュータ10の画像処理
部21は、記憶部20に保存されたレジスト塗布前の基
板1の下地層の第1の画像データD1 (図2)を読み出
すと共に、露光処理後の基板1の第2の画像データD2
(図3)を読み出し、これら第1の画像データD1 と第
2の画像データD2 とを比較し、図4に示すようにその
差画像データD3 (=D1 −D2 )に基づいて下地層の
影響を無くして基板1上の欠陥検出を行なう。この差画
像データD3 は、下地層の影響として膜むらMが除去さ
れた基板1上に欠陥Gが現われている。
【0031】従って、画像処理部21は、差画像データ
3 に対してしきい値を用いて基板1上の欠陥Gを抽出
したり、又は差画像データD3 に対してパターン認識を
行なって基板1上の欠陥Gを抽出し、その欠陥抽出結果
に基づいて基板1の良否を判定する。
【0032】このようなオートマクロ検査の後、良品と
して判定された基板1は、上記図9に示すように現像が
行われて例えばポジレジストを用いた場合の露光部分が
溶解される。
【0033】次に、基板1は、エッチングが行なわれて
露光部分の薄膜2が除去され、最後に残ったフォトレジ
スト3が剥離されることにより、基板1上に薄膜パター
ン2が形成される。
【0034】一方、不良品として判定された基板1は、
薄膜2及びフォトレジスト3が除去され、洗浄された
後、再び上記図9(a)に示す基板1としてフォトリソ
グラフィー工程の成膜プロセスに入る。
【0035】このように上記第1の実施の形態において
は、レジスト塗布前の基板1の下地層の第1の画像デー
タD1 と露光処理後の基板1の第2の画像データD2
を比較し、その差画像データD3 (=D1 −D2 )に基
づいて基板1上の欠陥検出を行なうので、下地層の影響
すなわち下地層のフォトレジスト3の膜むらMや洗浄の
残りなどの影響を抑えて基板1の表面上の欠陥Gのみを
検出できる。
【0036】(2)次に、本発明の第2の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0037】図5は半導体ウエハやフラットディスプレ
イ等の電子デバイスの製造工程に適用した欠陥検出装置
の構成図である。画像処理部21には、膜むら記憶手段
22と膜むら範囲除去手段23と欠陥検出手段24との
各機能が備えられている。
【0038】膜むら記憶手段22は、レジスト塗布前の
半導体ウエハ基板1の下地層を撮像部11により撮像し
て得られた第1の画像データD1 から基板1上の膜むら
Mの範囲を検出し、この膜むらMの範囲の座標データを
記憶部20に記憶する機能を有している。
【0039】膜むら範囲除去手段23は、記憶部20に
保存されている膜むらMの範囲の座標データを読み取
り、レジスト塗布以降のプロセスの基板1、例えば露光
処理後の基板1を撮像して得られた第2の画像データか
ら膜むらMの範囲の座標データに対応する範囲で膜むら
Mを除く機能を有している。
【0040】欠陥検出手段24は、膜むら範囲除去手段
23により膜むらMを除いた第2の画像データから基板
1上の欠陥Gを検出する機能を有している。
【0041】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。
【0042】半導体ウエハ製造工程におけるフォトリソ
グラフィー工程において基板1に対して薄膜2が成膜さ
れた基板1は、コータ/デベロッパーに入る前に、上記
同様に、ステージ17上の基板1に対して照明部13か
らオートマクロ検査用の照明光が照射され、この状態に
撮像部11によりその基板1の全面が撮像される。この
撮像により得られるレジスト塗布前の基板1の下地層の
第1の画像データD1(図2)は、記憶部20に保存さ
れる。
【0043】ホストコンピュータ10の膜むら記憶手段
22は、レジスト塗布前の基板1の下地層を撮像部11
により撮像して得られた第1の画像データD1 から基板
1上の膜むらMの位置と範囲とを検出して記憶部20に
記憶する。
【0044】次に、基板1はコータ/デベロッパーに搬
入されてフォトレジスト3が薄膜2上に塗布され、次に
プロキシミティ方式露光機などにセットされて露光処理
される。
【0045】次に、露光処理された基板1は、カセット
に収納され、搬送ロボット19により欠陥検出装置の設
置場所まで搬送される。そして、搬送ロボット19は、
搬送制御部14の制御により、収納カセットから未検査
の基板1を取り出して検査部18のステージ17上に搬
入する。
【0046】ここで、上記同様に、ステージ17上の基
板1に対して照明部13からオートマクロの検査用の照
明光が照射され、この状態に撮像部11によりその基板
1の全面が撮像される。この撮像により得られる露光処
理後の基板1の第2の画像データD2 (図3)は、記憶
部20に保存される。
【0047】次に、ホストコンピュータ10の膜むら範
囲除去手段23は、記憶部20から第2の画像データD
2 を読み出すと共に、記憶部20に保存されている膜む
らMの範囲の座標データを読み取り、第2の画像データ
2 から膜むらの範囲の座標データに対応する範囲内で
膜むらMを欠陥検出の範囲から除く処理を行なう。
【0048】次に、欠陥検出手段24は、膜むら範囲除
去手段23により膜むらMの範囲を欠陥検出の範囲から
除かれた第2の画像データD2 に対してしきい値を用い
て基板1上の欠陥Gを抽出したり、又は第2の画像デー
タD2 に対してパターン認識を行なって基板1上の欠陥
Gを抽出し、その欠陥抽出結果に基づいて基板1の良否
を判定する。
【0049】この後、良品として判定された基板1は、
現像、エッチングが行なわれ、基板1上に薄膜パターン
2が形成される。
【0050】一方、不良品として判定された基板1は、
薄膜2及びフォトレジスト3が除去され、洗浄された
後、再び上記図9(a)に示す基板1としてフォトリソ
グラフィー工程の成膜プロセスに入る。
【0051】このように上記第2の実施の形態において
は、レジスト塗布前の基板1の下地層を撮像部11によ
り撮像して得られた第1の画像データD1 から基板1上
の膜むらMの範囲の座標データを検出して記憶し、次に
露光処理後の基板1を撮像して得られた第2の画像デー
タD2 に対して上記膜むらMの範囲を欠陥検出の範囲か
ら除き、この膜むらMの範囲以外の範囲で基板1上の欠
陥Gを検出するので、上記第1の実施の形態と同様に、
下地層の影響すなわち下地層のフォトレジスト3の膜む
らMや洗浄の残りなどの影響を抑えて基板1の表面上の
欠陥Gのみを検出できる。
【0052】(3)次に、本発明の第3の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、図5と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0053】図6は半導体ウエハやフラットディスプレ
イ等の電子デバイスの製造工程に適用した欠陥検出装置
の構成図である。画像処理部21の補正手段25は、レ
ジスト塗布以降のプロセスの半導体ウエハ基板1、例え
ば露光処理後の基板1を撮像部11により撮像して得ら
れた第2の画像データD2 に対し、記憶部20に記憶さ
れている膜むらの範囲の座標データに基づいてその座標
に対応する範囲を補正処理して膜むらMの影響を除去す
る機能を有している。
【0054】欠陥検出手段26は、補正手段25により
補正処理された第2の画像データD 2 から基板1上の欠
陥Gの検出を行なう機能を有している。
【0055】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。
【0056】半導体ウエハ製造工程におけるフォトリソ
グラフィー工程において基板1に対して薄膜2が成膜さ
れた基板1は、コータ/デベロッパーに入る前に、上記
同様に、ステージ17上の基板1に対して照明部13か
らオートマクロ検査用の照明光が照射され、この状態に
撮像部11によりその基板1の全面が撮像される。この
撮像により得られるレジスト塗布前の基板1の下地層の
第1の画像データD1(図2)は、記憶部20に保存さ
れる。
【0057】ホストコンピュータ10の膜むら記憶手段
22は、レジスト塗布前の基板1の下地層を撮像部11
により撮像して得られた第1の画像データD1 から基板
1上の膜むらMの範囲の座標データを検出して記憶部2
0に記憶する。
【0058】次に、基板1は、コータ/デべロッパーに
搬入されてフォトレジスト3が薄膜2上に塗布され、次
にプロキシミティ方式露光機などにセットされて露光処
理される。
【0059】次に、露光処理された基板1は、カセット
に収納され、搬送ロボット19により欠陥検出装置の設
置場所まで搬送される。そして、搬送ロボット19は、
搬送制御部14の制御により、収納カセットから未検査
の基板1を取り出して検査部18のステージ17上に搬
入する。
【0060】ここで、上記同様に、ステージ17上の基
板1に対して照明部13からオートマクロ検査用の照明
光が照射され、この状態に撮像部11によりその基板1
の全面が撮像される。この撮像により得られる露光処理
後の基板1の第2の画像データD2 (図3)は、記憶部
20に保存される。
【0061】次に、ホストコンピュータ10の補正手段
25は、露光処理後の基板1を撮像部11により撮像し
て得られた第2の画像データD2 に対し、記憶部20に
記憶されている膜むらの範囲の座標データに基づいてそ
の座標に対応する範囲を補正処理して膜むらMの影響を
除去する。
【0062】次に、欠陥検出手段26は、補正手段25
により補正処理された第2の画像データD2 に対してし
きい値を用いて基板1上の欠陥Gを抽出したり、又は第
2の画像データD2 に対してパターン認識を行なって基
板1上の欠陥Gを抽出し、その欠陥抽出結果に基づいて
基板1の良否を判定する。
【0063】この後、良品として判定された基板1は、
現像、エッチングが行なわれ、基板1上に薄膜パターン
2が形成される。
【0064】一方、不良品として判定された基板1は、
薄膜2及びフォトレジスト3が除去され、洗浄された
後、再び上記図9(a)に示す基板1としてフォトリソ
グラフィー工程の成膜プロセスに入る。
【0065】このように上記第3の実施の形態において
は、露光処理後の基板1を撮像部11により撮像して得
られた第2の画像データD2 に対し、記憶部20に記憶
されている膜むらの範囲の座標データに基づいてその座
標に対応する範囲を補正処理して膜むらMの影響を除去
し、この補正処理された第2の画像データD2 から基板
1上の欠陥Gの検出を行なうので、上記第1の実施の形
態と同様に、下地層の影響すなわち下地層のフォトレジ
スト3の膜むらMや洗浄の残りなどの影響を抑えて基板
1の表面上の欠陥Gのみを検出できる。
【0066】(4)次に、本発明の第4の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0067】図7は半導体ウエハやフラットディスプレ
イ等の電子デバイスの製造工程に適用した欠陥検出装置
の構成図である。撮像部11の光学系には、干渉フィル
タ27又はND(ニュートラル・デンシティー)フィル
タ28のいずれか一方が挿脱されるものとなっている。
【0068】このような構成であれば、コータ/デベロ
ッパーに入る前の半導体ウエハ基板1の全面を撮像部1
1により撮像して基板1の下地層の第1の画像データD
1 を得るとき、又は露光処理後の基板1を撮像部11に
より撮像して第2の画像データD2 を得るときのいずれ
か一方又は両方において、撮像部11の光学系に干渉フ
ィルタ27又はNDフィルタ28のいずれか一方が挿脱
される。
【0069】このように干渉フィルタ27又はNDフィ
ルタ28のいずれか一方を通して得られた第1の画像デ
ータD1 及び第2の画像データD2 を用いれば、特定の
波長の光のみを強調することができ、これによって基板
1の下地層に対して輝度変化の少ない膜むらMを除去で
き、いわゆる膜むらMに対して敏感に検出することがで
き、膜むらMを除去してより高精度な欠陥Gの検出がで
きる。
【0070】上記第4の実施の形態では、上記図1に示
す欠陥検出装置の撮像部11の光学系に干渉フィルタ2
7又はNDフィルタ28のいずれか一方が挿脱されるこ
とについて説明したが、上記図5及び図6に示す欠陥検
出装置の撮像部11の光学系に干渉フィルタ27又はN
Dフィルタ28のいずれか一方が挿脱するようにしても
よい。
【0071】なお、本発明は、上記第1乃至第4の実施
の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨
を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【0072】さらに、上記実施形態には、種々の段階の
発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。
【0073】本発明は、図8(a)〜(f)に示すような半導
体製造工程にも適用できる。
【0074】先ずは、図8(a)に示すようにフォトリソ
グラフィー工程により基板1に対して薄膜2を成膜し、
次にフォトレジスト3を薄膜2上に塗布し、次に露光処
理し、次に現像、エッチングを行なって基板1上に薄膜
パターン2を形成する(図9)に示すフォトリソグラフ
ィー工程により形成)。
【0075】次に、同図(b)に示すように薄膜パターン
2の形成された基板1上に再び薄膜30が形成され、こ
の後に、この薄膜30が同図(c)に示すように薄膜パタ
ーン2と同一平面上になるように平らにCMP法により
削られる。
【0076】次に、同図(d)に示すように薄膜30上に
薄膜31が形成される。
【0077】この後、基板1は、コータ/デベロッパー
に入ってフォトレジスト32が塗布されるが、このコー
タ/デベロッパーに入る前に、上記同様に、照明部13
からオートマクロ検査用の照明光が照射され、この状態
に撮像部11によりその基板1の全面が撮像される。こ
の撮像により得られるレジスト塗布前の基板1の下地層
の第1の画像データD1 が記憶部20に保存される。
【0078】次に、基板1は、コータ/デベロッパーに
入れられ、同図(e)に示すように薄膜31上にフォト
レジスト32が塗布され、次に、露光処理される。
【0079】この露光処理後の基板1は、上記同様に、
照明部13によりオートマクロ検査用の照明光が照射さ
れ、この状態に撮像部11により撮像されて、その第2
の画像データD2 として記憶部20に保存される。
【0080】次に、ホストコンピュータ10の画像処理
部21は、記憶部20に保存されたレジスト塗布前の基
板1の下地層の第1の画像データD1 と露光処理後の基
板1の第2の画像データD2 とを比較し、その差画像デ
ータD3 (=D1 −D2 )に基づいて下地層の影響を無
くして基板1上の欠陥検出を行なう。
【0081】従って、画像処理部21は、差画像データ
3 に対してしきい値を用いて基板1上の欠陥Gを抽出
したり、又は差画像データD3 に対してパターン認識を
行なって基板1上の欠陥Gを抽出し、その欠陥抽出結果
に基づいて基板1の良否を判定する。
【0082】次に、良品として判定された基板1に対し
て現像、エッチングが行われ、同図(f)に示すように薄
膜30上に薄膜パターン31が形成される。
【0083】このようにしてフォトリソグラフィー工程
により基板1上に薄膜パターン2を形成してその上層に
薄膜30を形成してCMP法により平面に削り、さらに
フォトリソグラフィー工程を行なって薄膜30上に薄膜
パターン31を形成するような半導体製造工程において
も、CMP法により削った平面を下地層として、露光処
理後の基板1上の欠陥検査ができる。
【0084】又、基板1上に複数層を形成する半導体製
造工程では、1つ前のフォトリソグラフィー工程で形成
された層を下地層として欠陥検査を行なえばよい。
【0085】さらに、上記第1乃至第4の実施の形態で
は、レジスト塗布前の基板1の下地層の第1の画像デー
タD1 と露光処理後の基板1の第2の画像データD2
を比較しているが、レジスト塗布前であれば上記図9
(a)に示す基板1を撮像して第1の画像データD1
取得し、かつ上記図9(e)〜(g)に示すレジスト塗
布後の現像、エッチング又はレジスト剥離後の基板1を
撮像して第2の画像データD2 を取得し、これらの差画
像データD3 (=D1 −D2 )に基づいて下地層の影響
を無くして基板1上の欠陥検出を行なうようにしてもよ
い。
【0086】上記第1乃至第4の実施の形態では、半導
体ウエハ製造工程に適用した場合について説明したが、
これに限らず液晶ディスプレイなどの半導体デバイスの
製造工程にも適用できる。
【0087】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、下
地層のフォトレジストの膜むらや洗浄の残りなどの影響
を抑えて表面の欠陥のみを検出できる欠陥検出方法及び
その装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる欠陥検出装置の第1の実施の形
態を示す構成図。
【図2】本発明に係わる欠陥検出装置の第1の実施の形
態により得られる成膜前の基板の下地層の画像データの
模式図。
【図3】本発明に係わる欠陥検出装置の第1の実施の形
態により得られる露光処理後の基板の画像データの模式
図。
【図4】本発明に係わる欠陥検出装置の第1の実施の形
態における差画像データの模式図。
【図5】本発明に係わる欠陥検出装置の第2の実施の形
態を示す構成図。
【図6】本発明に係わる欠陥検出装置の第3の実施の形
態を示す構成図。
【図7】本発明に係わる欠陥検出装置の第4の実施の形
態を示す構成図。
【図8】本発明に係わる欠陥検出装置を適用する他の半
導体製造工程を示す図。
【図9】半導体ウエハ製造工程におけるフォトリソグラ
フィー工程を示す図。
【符号の説明】
1:基板 2:薄膜 3:フォトレジスト 4:マスク 10:ホストコンピュータ 11:撮像部 12:光学系制御部 13:照明部 14:搬送制御部 15:入力部 16:画像表示部 17:ステージ 18:検査部 19:搬送ロボット 20:記憶部 21:画像処理部 22:膜むら記憶手段 23:膜むら範囲除去手段 24:欠陥検出手段 25:補正手段 26:欠陥検出手段 27:干渉フィルタ 28:NDフィルタ
フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA51 AA73 AB02 BA20 CA03 CA04 CC07 DA01 DA03 DA07 EA08 EA14 EA23 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 DB04 DB20 DG03 DJ11 DJ18 DJ21 DJ23 5B057 AA03 CA08 CA12 CA16 CE02 CE09 CH11 DA03 DC32

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子デバイスとなる基板に対して成膜、
    レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセ
    スを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥検出
    方法において、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を撮像して得ら
    れた第1の画像データと前記レジスト塗布以降のプロセ
    スの前記基板を撮像して得られた第2の画像データとを
    比較し、この比較結果に基づいて少なくとも前記下地層
    の影響を無くして前記基板上の欠陥検出を行なうことを
    特徴とする欠陥検出方法。
  2. 【請求項2】 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層
    を撮像して得られた第1の画像データと前記露光処理後
    の前記基板を撮像して得られた第2の画像データとを比
    較することを特徴とする請求項1記載の欠陥検出方法。
  3. 【請求項3】 電子デバイスとなる基板に対して成膜、
    レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセ
    スを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥検出
    方法において、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を撮像して得ら
    れた第1の画像データから前記基板上の膜むらの範囲を
    記憶し、前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を
    撮像して得られた第2の画像データから前記膜むらの範
    囲を欠陥検出の範囲から除き、この膜むら範囲を欠陥検
    出範囲から除いた前記第2の画像データを用いて前記基
    板上の欠陥検出を行なうことを特徴とする欠陥検出方
    法。
  4. 【請求項4】 電子デバイスとなる基板に対して成膜、
    レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセ
    スを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥検出
    方法において、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を撮像して得ら
    れた第1の画像データから前記基板上の膜むらの範囲を
    記憶し、前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を
    撮像して得られた第2の画像データにおける前記膜むら
    の範囲に対応する範囲に対して前記膜むらを除去する補
    正処理を行ない、この補正処理後の前記第2の画像デー
    タから前記基板上の欠陥検出を行なうことを特徴とする
    欠陥検出方法。
  5. 【請求項5】 干渉フィルタを通して前記レジスト塗布
    前の前記基板の下地層又は前記レジスト塗布以降のプロ
    セスの前記基板のいずれか一方又は両方を撮像すること
    を特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の
    欠陥検出方法。
  6. 【請求項6】 NDフィルタを通して前記レジスト塗布
    前の前記基板の下地層又は前記レジスト塗布以降のプロ
    セスの前記基板のいずれか一方又は両方を撮像すること
    を特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の
    欠陥検出方法。
  7. 【請求項7】 電子デバイスとなる基板に対して成膜、
    レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセ
    スを繰り返して行なう工程に対して、前回の工程におけ
    る前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を撮像して得
    られた第1の画像データと今回の工程における前記レジ
    スト塗布以降のプロセスの前記基板を撮像して得られた
    第2の画像データとを比較し、この比較結果に基づいて
    少なくとも前記下地層の影響を無くして前記基板上の欠
    陥検出を行なうことを特徴とする請求項1乃至6のうち
    いずれか1項記載の欠陥検出方法。
  8. 【請求項8】 電子デバイスとなる基板に対して成膜、
    レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プロセ
    スを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥検出
    装置において、 前記基板を撮像するための撮像手段と、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記撮像手段
    により撮像して得られた第1の画像データを保存する保
    存手段と、 前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を前記撮像
    手段により撮像して得られた第2の画像データと前記保
    存手段に保存されている前記第1の画像データとを比較
    し、この比較結果に基づいて少なくとも前記下地層の影
    響を無くして前記基板上の欠陥検出を行なう欠陥検出手
    段と、を具備したことを特徴とする欠陥検出装置。
  9. 【請求項9】 前記欠陥検出手段は、前記第1の画像デ
    ータと前記露光処理後の前記基板を撮像して得られた第
    2の画像データとを比較することを特徴とする請求項8
    記載の欠陥検出装置。
  10. 【請求項10】 電子デバイスとなる基板に対して成
    膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プ
    ロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥
    検出装置において、 前記基板を撮像するための撮像手段と、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記撮像手段
    により撮像して得られた第1の画像データから前記基板
    上の膜むらの範囲を記憶する膜むら記憶手段と、 前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を撮像して
    得られた第2の画像データから前記記憶手段に記憶され
    ている前記膜むらの範囲を欠陥検出の範囲から除く膜む
    ら範囲除去手段と、 この膜むら範囲除去手段により前記膜むらの範囲を前記
    欠陥検出から除いた前記第2の画像データを用いて前記
    基板上の欠陥検出を行なう欠陥検出手段と、を具備した
    ことを特徴とする欠陥検出装置。
  11. 【請求項11】 電子デバイスとなる基板に対して成
    膜、レジスト塗布、露光処理、現像、エッチングの各プ
    ロセスを行なうときに前記基板上の欠陥を検出する欠陥
    検出装置において、 前記基板を撮像するための撮像手段と、 前記レジスト塗布前の前記基板の下地層を前記撮像手段
    により撮像して得られた第1の画像データから前記基板
    上の膜むらの範囲を記憶する膜むら記憶手段と、 前記レジスト塗布以降のプロセスの前記基板を前記撮像
    手段により撮像して得られた第2の画像データにおける
    前記記憶手段に記憶されている前記膜むらの範囲に対応
    する範囲に対して前記膜むらを除去する補正処理を行な
    う補正手段と、 この補正手段により補正処理された前記第2の画像デー
    タから前記基板上の欠陥検出を行なう欠陥検出手段と、
    を具備したことを特徴とする欠陥検出装置。
  12. 【請求項12】 前記撮像手段に干渉フィルタを取り付
    けて前記レジスト塗布前の前記基板の下地層又は前記レ
    ジスト塗布以降のプロセスの前記基板のいずれか一方又
    は両方を撮像することを特徴とする請求項8乃至11の
    うちいずれか1項記載の欠陥検出装置。
  13. 【請求項13】 前記撮像手段にNDフィルタを取り付
    けて前記レジスト塗布前の前記基板の下地層又は前記レ
    ジスト塗布以降のプロセスの前記基板のいずれか一方又
    は両方を撮像することを特徴とする請求項8乃至11の
    うちいずれか1項記載の欠陥検出装置。
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