JP2003098112A - 薄膜デバイスの表面画像の検出・出力方法及びその装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば、１チップ全体の画像とその一部の領
域の拡大画像を同時に表示するなどにより、不良解析な
どに有効なツールとすること。 【解決手段】 １チップ全体の表面画像を検出し、例え
ば、検出したチップ全体の表面画像と欠陥位置の情報、
および、欠陥部位の拡大画像を同時に表示し、その欠陥
等がチップ内のどのような回路パターン上にあるのかを
直感的にわかるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜デバイスの表
面画像の検出・出力手法にかかわる技術に関し、特に例
えば、半導体デバイス等の製造ラインの各工程における
ウェハ上に形成されたチップの表面画像の検出・出力手
法にかかわる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造工程にお
ける異物検査や外観検査に用いられる異物検査装置や外
観検査装置等は、異物や欠陥の座標及び大きさ（場合に
よっては種類）を検出し出力する。この際、一度に検出
する領域の大きさは、（数十〜百数十μｍ）×（数十〜
百数十μｍ）程度の大きさであり、また、検査の際の検
出領域の画像を保存するということは、一般的に行われ
ていない。

【０００３】また、いわゆるレビューステーション等の
従来の欠陥観察用装置においても、一度に検出できる領
域の大きさは可変であるが、最大でも数百μｍ×数百μ
ｍの大きさであり、ここでも検出した画像を保存するこ
とは、一般的に行われていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の検査装置や観察
装置を用いて欠陥等の観察をする際、欠陥の座標や、チ
ップサイズや、チップのウェハ上でのレイアウト情報を
与えれば、観察対象の欠陥が該当チップのどこにあるの
かを知ることができる。また、検査装置や観察装置に、
レビューステーションのような観察機能が搭載されてい
れば、検出した欠陥等を含めた局所的な周辺画像を検出
することができる。

【０００５】ところで、例えば同じような異物でも、チ
ップ内のどのような回路パターン上にあるかによって、
不良の原因となる場合とそうでない場合とがあり得る。
そのため、チップ内には様々な目的の回路パターンが形
成されているため、局所的に観察しただけでは、致命的
な欠陥では無いにもかかわらず、致命的と判断されてし
まう場合があり得る。よって、該当する欠陥等が、チッ
プ内のどのような位置の、どのような回路パターン上に
あるのかを知ることは有用である。しかしながら、従来
装置では観察できる領域が、上記のように、大きくても
数百μｍ×数百μｍ程度の視野のために、その欠陥等が
チップ内のどのような位置のどのような回路パターン上
にあるのかを、直感的に知ることは難しい。

【０００６】また、成膜、平坦化工程後の膜厚ＱＣ（Qu
ality Control）をする場合を考えると、例えば、平坦
化工程の１つであるＣＭＰ（Chemical Mechanical Poli
shing）の場合、加工後の膜厚は、チップ内の局所的な
回路パターンの占める割合（以下、パターン面積率とい
う）によって、ばらつくことが知られている。このよう
な場合、効率的に膜厚を評価するには、例えば最大膜厚
の部分と最小膜厚の部分とを計測することが考えられ
る。しかしながら、従来の膜厚計測装置で可能な局所的
な観察では、どの部分が最大または最小膜厚部分である
のかを知ることは困難である。

【０００７】また、異物検査や外観検査の結果から不良
解析して原因を特定するには、様々な専門の知見が必要
となる。その際、欠陥等を直接観察することが有用であ
る。しかしながら、従来の装置では画像を保存するとい
うことを一般的に行っていないので、該当する欠陥の画
像が必要な場合には、再度何らかの方法で検出しなけれ
ばならない。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、異物等の欠陥がチップ上のど
のような位置のどのような回路パターン上にあるのを直
感的に把握することや、チップ上における膜厚測定点の
候補領域の抽出や膜厚分布予想の生成を行うことがで
き、また、検出した画像の各装置間での共有を図ること
を可能とし、総じて、ＱＣや不良解析に有用なツールを
実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために、１チップ全体の表面画像を検出し、例
えば、検出したチップ全体の表面画像と欠陥等の情報と
を同時に表示し、その欠陥等がチップ内のどのような回
路パターン上にあるのかを直感的にわかるようにする。
また、チップ全体の画像を検出し、例えば、画像処理に
よってチップ上における膜厚測定点の候補領域の抽出を
行い、これを表示することによって、膜厚を計測するの
に適当な位置やその回路パターンを、簡単に把握できる
ようにする。また、表面画像をカラーで検出することに
より、干渉による色むらから膜厚分布を予想して、これ
を表示することによって、例えば膜厚ＱＣ点の決定を支
援できるようにする。また、検出した画像を全てまたは
必要に応じて保存し、これを各装置で共有データとし
て、必要な時に必要な画像を表示できるようにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１１】まず、チップ全体の画像の検出方法につい
て説明する。図１は、チップ画像の検出方法について説
明した、本発明の検出系の第１例を示す図である。本例
では、検出系は、対物レンズ１と、結像レンズ２と、２
次元のＣＣＤセンサ３とを含んで構成され、この検出系
によって、ウェハ上に形成された１つのチップ４の全領
域を複数に分割した各分割領域毎に撮像して、各分割領
域毎に部分画像を検出する。そして、撮像した複数の部
分画像を画像合成処理部５により合成して、１チップ全
体の画像（表面画像）６を作成する。得られた１チップ
全体の画像データは、必要に応じて適宜の圧縮処理等が
施された後、図示せぬハードディスクや光ディスク等の
適宜の大容量のメモリ手段に、管理情報（例えば、生産
拠点名、品種名、工程名、ウェハ番号、チップのウェハ
上のレイアウト情報、特記情報等）を付して格納され
る。

【００１２】図２は、１チップ画像の合成方法を模式的
に示した１例である。図２において、太い点線によって
囲まれた部分が、１つのチップ４に相当する１チップ全
体の画像（１チップ画像）６である。これに対して、細
い点線で囲まれた各部分が、１回の撮像により検出でき
る分割領域に相当する部分画像を表している。１チップ
画像の獲得手順は、以下の通りである。

【００１３】．まず、１チップ全体がもれなく検出で
きるように、各部分画像を撮像するための、検出系とウ
ェハとの相対位置を設定する。 ．次に、ウェハを搭載したステージを移動または検出
系を移動させることにより、で設定した各相対位置に
おいて、部分画像を検出する。 ．次に、撮像した部分画像を所定位置に、境界を合わ
せて順次配置する。 ．最後に、１チップ分の領域を切り出す。

【００１４】上記においては、各部分画像は互いにオー
バーラップしないようにしているが、各部分領域はその
境界近傍において、一部重なっていても差し支えない。
また、画像を合成した際、個々の検出領域（分割領域）
の照度むら等のために、各部分画像の境界で明るさが不
連続となる場合が考えられる。この場合には、個々の部
部画像に対して明るさ補正等の画像処理を施すことによ
り、明るさが不連続でない画像を得ることができる。な
お、この境界の明るさの不連続をなくす画像処理は、画
像を合成した後に行ってもよい。

【００１５】図３は、チップ画像の検出方法について説
明した、本発明の検出系の第２例を示す図である。本例
では、検出系は、対物レンズ１と、結像レンズ２と、１
次元の撮像素子であるリニアセンサ７とを含んで構成さ
れ、この検出系によって、ウェハ上に形成された１つの
チップ４の全領域を複数回に分けて走査することによ
り、１チップ領域を複数の部分画像に分けて検出する。
そして、撮像した複数の部分画像を画像合成処理部５に
より合成して、１チップ全体の表面画像である１チップ
画像６を作成する。なお、本例では、リニアセンサ７の
長手方向と垂直な方向に、ウェハを搭載したステージを
移動させ、ステージの動きとセンサの検出とを同期させ
て、１走査毎に部分画像を検出するようにしている。

【００１６】ここで、図１及び図３に示す検出方法で
は、光学系の倍率を調整することにより、１度に検出す
る領域の大きさを可変できるようにしている。このよう
に、必要に応じて必要な倍率で検出可能である構成であ
ることが望ましい。

【００１７】図４は、チップ画像の検出方法について説
明した、本発明の検出系の第３例を示す図である。本例
では、検出系は、図１の検出系と同様に、対物レンズ１
と、結像レンズ２と、２次元のＣＣＤセンサ３とを含ん
で構成されている。本例が図１の第１例と相違するの
は、検出対象となるチップの大きさに合わせて倍率を調
整し、複数の部分画像を合成することなく、一度に、１
チップ画像を検出するようにした点にある。本例では、
画像処理部８は、明るさ補正等の画像処理と１チップ画
像の切り出しの処理をする。かような構成の本例は、光
学系の解像度が高く、かつ、将来的に出現が予想される
画素数の桁数が現状よりも大きいＣＣＤセンサを用いる
場合などにあって好適である。

【００１８】図５は、本発明による薄膜デバイスの表面
画像の検出・出力装置における、画像表示の第１例を示
す図である。本例は、１チップ画像６と、その一部の拡
大画像９とを同時に表示した場合の例である。本例で
は、１チップ画像６中の所望の領域をカーソル１０によ
って指定し、かつ、拡大率を指定することにより、この
カーソル１０によって指定された拡大指定領域１１を拡
大処理して、１チップ画像６の隣に拡大画像９として表
示するようになっている。なお、本発明では、１チップ
画像６やこれと同時に表示乃至プリント出力する他の画
像は、任意の拡大／縮小率で拡大または縮小表示可能と
なっている。

【００１９】拡大画像９の解像度は、画像を検出した際
の光学系に依存するので、画像の検出は、拡大画像９に
求められる必要な解像度で行われる。なお、既に検出し
た画像の解像度が低い場合には、再度、高倍率で拡大指
定領域を検出して、高解像度の画像を得ればよい。なお
また、拡大画像９の表示自体は、リアルタイムで検出し
て表示させるようにしてもよい。要は、チップ全体の画
像とその一部の拡大画像とが、同時に観察できればよ
く、これによって、１チップ画像６の所望領域の拡大画
像９により詳細情報が得られると共に、その拡大画像９
に対応する部位がチップのどの位置にあるのかを、瞬時
に直感的に把握できる。

【００２０】図６は、本発明による薄膜デバイスの表面
画像の検出・出力装置における、画像表示の第２例を示
す図である。本例は、図５の表示に加えて、別途何らか
の手法で検出した異物の情報を、同時に表示した場合の
例である。図５の場合と同様に、カーソル１０による拡
大指定領域１１の指定と、適宜の操作デバイスによる拡
大率の指定によって、１チップ中の所望の領域を所望の
大きさで拡大表示する。そして、拡大指定領域１１に異
物が存在する場合には、別途得た異物１４の画像を、拡
大率を合わせて拡大画像９上に重ね合わせて表示するよ
うになっている。なお、本例では、１チップ画像６中に
は、異物存在情報１３を○で表すようにしてある。かよ
うにすることによって、チップ上の異物存在位置を一目
で確認できると共に、異物存在位置を含む領域を拡大表
示することにより、その異物の形状や、異物がどのよう
な回路パターン上にあるのかや、異物の周辺にどのよう
な回路パターンがあるのかを、容易に確認することがで
きる。

【００２１】図７は、本発明による薄膜デバイスの表面
画像の検出・出力装置における、画像表示の第３例を示
す図である。本例は、図５の表示に加えて、別途適宜に
設定した膜厚計測点の位置情報１５を、１チップ画像６
中に○で表示した場合の例である。図５、図６の場合と
同様に、１チップ画像６中の膜厚計測点の存在する領域
を、カーソル１０によって拡大指定領域１１として指定
し、また、適宜の操作デバイスによって所望の拡大率を
指定することによって、膜厚計測点の存在する領域を所
望の大きさで、拡大画像９として表示するようになって
いる。かようにすることによって、チップ上の膜厚測定
点を一目で確認できると共に、膜厚測定点が含まれる領
域を拡大表示することにより、膜厚計測点がどのような
膜厚計測パターン１６上にあるのかや、周辺にどのよう
な回路パターンがあるのかを、容易に確認することがで
きる。

【００２２】図８は、本発明による薄膜デバイスの表面
画像の検出・出力装置における、画像表示の第４例を示
す図である。本例は、１チップ画像６と、別途何らかの
手法で検出した膜厚の情報とを、同時に表示した場合の
例である。本例では、膜厚分布の等高線１７を、１チッ
プ画像６上に重ね合わせて表示し、また、１チップ画像
の隣に、１チップの膜厚分布の三次元グラフ１８を表示
するようになっている。なお、図示していないが、画像
処理により膜厚分布グラフに１チップ画像を合成して表
示することも考えられ、このようにすればより一層わか
りやすいものとなる。かようにすることによって、チッ
プの膜厚分布を視認性よく、確実に把握することが可能
となる。

【００２３】ここで、前述したように検出した画像から
は、さまざまな画像処理を施すことにより、多くの情報
を抽出することができる。次に、その１例として、膜厚
計測点を決定するために有用な情報を得るための、画像
処理について説明する。

【００２４】計測対象が多層構造である場合、画像を検
出する際に同一の検出領域に対して焦点をずらした複数
枚の画像を検出すれば、所望の層のパターンを抽出する
ことができる。図９は、本発明による薄膜デバイスの表
面画像の検出・出力装置で検出された、多層構造の１チ
ップ画像６の例を示しており、図１０は、このような多
層構造の検出対象に対して、最上層のパターン２０のみ
を抽出した画像（最上層パターン抽出画像１９）を、模
式的に示したものである。なお、このような最上層パタ
ーン抽出画像１９は、多層構造の１チップ画像と、予め
与えられた設計情報（設計パターン位置・形状情報）と
を用いた、適宜の抽出処理によっても得ることができ
る。

【００２５】図１０の最上層パターン抽出画像１９に対
して、画像処理によりある指定した線幅以上のパターン
２２を抽出したものが、図１１に示した指定線幅以上パ
ターン抽出画像２１である。従来の一般的な膜厚計測装
置では、膜厚を計測するとき、計測領域として数十μｍ
×数十μｍ程度の平坦な領域が必要となる。そこで、図
１１の指定線幅以上のパターン２２抽出の際に、線幅と
して、上記の必要平坦領域が確保されることが保証でき
る大きさを指定すれば、従来の一般的な膜厚計測装置で
計測可能な領域を、自動的に抽出することができる。か
ようにすることによって、膜厚計測点として好適な候補
領域を絞り込んで提示できるので、膜厚ＱＣの計測点を
決定する際に非常に有用なものとなる。

【００２６】また、画像をカラーで検出するようになせ
ば、チップ内の膜内干渉による色むらを確認することが
できる。図１２は、本発明による薄膜デバイスの表面画
像の検出・出力装置で検出された、多層構造の１チップ
画像６と干渉むら（色むら）２３とを、重ね合わせて表
示した例を示している。なお、図１０に示したような最
上層パターン抽出画像１９をカラーで検出するようにな
せば、最上層のみよる干渉の色むらを確認することがで
きる。

【００２７】さらに、干渉の色は膜厚によって決まるこ
とから、抽出した干渉むらから、チップ内の膜厚分布を
予想することができる。図１３は、図１２の干渉むら２
３から推定した推定膜厚分布（推定等高線）２４と、１
チップ画像６とを、重ね合わせた表示例を示している。
かようにすることによって、干渉むらから推定した推定
膜厚分布により、おおざっぱな膜厚分布を知ることがで
きる。

【００２８】そして、図１３に示したような推定膜厚分
布２４の情報と、図１１に示したような膜厚計測点の候
補領域の情報とを用いて、例えば、膜厚計測点の候補領
域中の膜厚の大きい部位、膜厚の中程度の部位、膜厚の
小さい部位から、それぞれ膜厚計測点を１点乃至数点を
選定するなどというアルゴリズムを採用することで、膜
厚ＱＣのための膜厚計測点を自動で決定することも可能
となる。かようにすることによって、自動で適正な膜厚
計測点を決定できるので、膜厚ＱＣにとって非常に有益
なものとなる。

【００２９】なお、特開２０００−９４３７公報では、
従来の計測装置では計測不可能な、計測視野内が平坦で
ない領域でも計測可能な手法を開示している。本発明に
よる上述した画像処理において、「指定線幅以上のパタ
ーン抽出」の代わりに、「指定の大きさの領域内で指定
のパターン面積率以上の領域抽出」とすれば、特開２０
００−９４３７公報に記載の膜厚計測手法で計測可能な
領域の自動抽出ができるので、同様に、特開２０００−
９４３７公報による計測手法を採用した場合の、膜厚計
測点の自動設定が可能となる。

【００３０】ところで、先にも述べたように、従来は通
常、検査装置等で検出した欠陥等の画像は、プリント等
のハード出力をしない限り、保存されることなく破棄さ
れていた。これに対して、本発明では、前記した検出画
像や、これに付帯する前記した異物の位置情報、異物画
像、膜厚計測点の位置情報、膜厚分布情報などは、基本
的に破棄されることなく、本発明による表面画像の検出
・出力装置に付設された適宜の大容量のメモリ手段に、
あるいは、本発明による表面画像の検出・出力装置の複
数台が共有する適宜の大容量のメモリ手段に、前記管理
情報を付して保存、管理されるようになっている。そし
て、メモリ手段に格納された画像は、本発明による表面
画像の検出・出力装置、あるいは、これとネットワーク
を介して接続された他の各種検査または製造装置や、計
算機システム（パソコンやホストコンピュータ）によっ
て、必要に応じて読み出される。読み出された画像は、
圧縮画像の場合には伸張され、この後、必要に応じて適
宜の画像処理や適宜の編集加工処理等を施して、オペレ
ータの望む形態で表示出力されたり、オペレータの望む
形態でプリント出力されるようになっている。なお、上
記のネットワークは、ＬＡＮ、専用回線ネットワーク、
あるいは、インターネットのような広域ネットワークな
どの適宜のネットワークが採用可能で、ネットワーク接
続される装置は、同一製造ラインの装置同志、同一製造
拠点内の装置同志、異なる製造拠点間の装置同志、製造
ラインの装置と研究・開発・設計拠点の装置同志など、
任意の組み合わせが可能となっていて、これにより、１
つの画像データを共有資源として活用できるようにして
ある。

【００３１】そして、前記メモリ手段に格納された画像
は、任意の検索条件で検索することが可能となってお
り、この任意の検索条件で検索された検索結果データ
は、予め定められたフォーマット、または、オペレータ
が編集した任意のフォーマットで、表示出力されたり、
プリント出力されるようになっている。

【００３２】図１４は、本発明による表面画像の検出・
出力装置またはそれにネットワーク接続された装置で、
ページプリンタによってレポート形式で出力された、プ
リント出力の第１例を示す図である。本例は、欠陥画像
の管理レポートへの適用例であり、図１４に示すよう
に、ここでは、検査対象チップ２６のウェハ上での位置
を表すチップレイアウト２５と、異物位置２７を重ね合
わせた検査対象の１チップ画像６と、異物１４の画像を
重ね合わせた異物周辺の拡大画像９とが、製品情報３０
のテキストと共に、プリント出力されるようになってい
る。

【００３３】本例の場合には、保存している画像データ
に対して、例えば「メモリセルパターン上の異物」と指
定することによって、該当する検出した総てのデータ
を、品種名等と合わせて、レポート形式でまとめて複数
枚にプリント出力するようになっている。なお、画像の
分類に関しては、特に言及しないが、予め何らか分類方
法を用いて分類しておくようにされる。かようなレポー
ト形式の出力を、任意のタイミングで任意の装置で得る
ことによって、必要な場所で必要な人が必要なタイミン
グで、欠陥の管理レポートを、多数の画像データを付帯
した形態で獲得することができ、不良の傾向の解析や、
不良要因の解明や、不良対策などに有効に活用すること
が可能となる。

【００３４】図１５は、本発明による表面画像の検出・
出力装置またはそれにネットワーク接続された装置で、
ページプリンタによってレポート形式で出力された、プ
リント出力の第２例を示す図である。本例は、膜厚計測
位置の管理レポートへの適用例であり、図１５に示すよ
うに、ここでは、検査対象チップ２６のウェハ上での位
置を表すチップレイアウト２５と、膜厚計測点１５の位
置を重ね合わせた検査対象の１チップ画像６と、膜厚計
測パターン１６とその周辺のパターンの拡大図像９と、
ウェハ上のアライメントマーク（ここでは十字マーク）
の拡大画像３１とが、製品情報３０のテキストと共に、
プリント出力されるようになっている。本例の管理レポ
ートは、膜厚計測点にかかわる情報が総て網羅され、か
つ、直感的にその情報を把握できる形態となっているの
で、異なる製造拠点同志での、膜厚ＱＣの対比などに大
いに有用なものとなる。

【００３５】図１６は、本発明による表面画像の検出・
出力装置またはそれにネットワーク接続された装置で、
ページプリンタによってレポート形式で出力された、プ
リント出力の第３例を示す図である。本例は、膜厚分布
の管理レポートへの適用例であり、図１６に示すよう
に、ここでは、検査対象チップ２６のウェハ上での位置
を表すチップレイアウト２５と、検査対象の１チップ画
像６と、膜厚分布の等高線１７を重ね合わせた検査対象
の１チップ画像６と、検査対象チップの膜厚分布の三次
元グラフ１８とが、製品情報３０のテキストと共に、プ
リント出力されるようになっている。本例の管理レポー
トは、膜厚分布が一目で直感的に把握できるので、膜厚
分布の検討、管理に大いに有用なものとなる。

【００３６】図１７は、本発明による表面画像の検出・
出力装置３７と、複数の各種検査または製造装置３５
と、複数のパソコン３６とを、ネットワーク３８で接続
した例を示している。ここでは、表面画像の検出・出力
装置３７と、複数の各種検査または製造装置３５とは、
同一製造ラインにあるものとされ、前記した大容量のメ
モリ手段に格納された前記した検出画像やこれに付帯す
る情報は、装置３７や装置３５で共用して活用され、良
／不良の管理や、不良傾向の把握や、欠陥等の不良解析
に用いられ、効率的な生産管理を行いながら、薄膜デバ
イスの製造を行うように製造システムが構築されてい
る。また、大容量のメモリ手段に格納されたデータは、
装置３７や装置３５で用いるだけでなく、ネットワーク
３８に接続されたパソコン３６でも、自由に検索してデ
ータを読み出し、これを適宜に加工して出力可能とする
ことにより、パソコン３６を不良解析ツールとして有効
利用することができるようにもなっている。

【００３７】また、本発明による表面画像の検出・出力
装置には、特に特別な光学系を必要としない。そのた
め、本発明による表面画像の検出・出力装置の機能を、
各種検査または製造装置３５自体に搭載し、検出画像な
どを互いに利用し合うようにしてもよい。図１８は、本
発明による表面画像の検出・出力装置の機能を搭載した
複数の各種検査または製造装置３５と、ホストコンピュ
ータ３９と、複数のパソコン３６とを、ネットワーク３
８で接続した例を示している。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、異物等の
欠陥がチップ上のどのような位置のどのような回路パタ
ーン上にあるのを直感的に把握することができ、また、
チップ上における膜厚測定点の候補領域の抽出や膜厚分
布予想の生成を行うことができ、さらに、検出した画像
の各装置間での共有を図ることが可能となるので、総じ
て、ＱＣや不良解析に有用なツールを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チップ画像の検出方法について説明した、本発
明の検出系の第１例を示す構成図である。

【図２】本発明による１チップ画像の合成方法の例を模
式的に示した説明図である。

【図３】チップ画像の検出方法について説明した、本発
明の検出系の第２例を示す構成図である。

【図４】チップ画像の検出方法について説明した、本発
明の検出系の第３例を示す構成図である。

【図５】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出・
出力装置における、画像表示の第１例を示す説明図であ
る。

【図６】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出・
出力装置における、画像表示の第２例を示す説明図であ
る。

【図７】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出・
出力装置における、画像表示の第３例を示す説明図であ
る。

【図８】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出・
出力装置における、画像表示の第４例を示す説明図であ
る。

【図９】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出・
出力装置で検出された、１チップ画像の例を示す説明図
である。

【図１０】図９の１チップ画像に対応する最上層パター
ン抽出画像を示す説明図である。

【図１１】図１０の最上層パターン抽出画像から抽出さ
れた指定線幅以上パターン抽出画像を示す説明図であ
る。

【図１２】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出
・出力装置で検出された、１チップ画像と干渉むら（色
むら）とを、重ね合わせた表示画像を示す説明図であ
る。

【図１３】図１２の干渉むらから推定した推定膜厚分布
と、１チップ画像とを、重ね合わせた表示画像を示す説
明図である。

【図１４】本発明によるレポート形式で出力されたプリ
ント出力の第１例を示す説明図である。

【図１５】本発明によるレポート形式で出力されたプリ
ント出力の第２例を示す説明図である。

【図１６】本発明によるレポート形式で出力されたプリ
ント出力の第３例を示す説明図である。

【図１７】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出
・出力装置と、各種検査または製造装置などとの、接続
関係を示す説明図である。

【図１８】本発明による薄膜デバイスの表面画像の検出
・出力装置の機能を搭載した各種検査または製造装置
と、コンピュータとの、接続関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 結像レンズ ３ ２次元のＣＣＤセンサ ４ １つのチップ ５ 画像合成処理部 ６ １チップ画像 ７ リニアセンサ ８ 画像処理部 ９ 拡大画像 １０ カーソル １１ 拡大指定領域 １３ 異物存在情報 １４ 異物 １５ 膜厚計測点の位置情報 １６ 膜厚計測パターン １７ 等高線 １８ 膜厚分布の３次元グラフ １９ 最上層パターン抽出画像 ２０ 最上層のパターン ２１ 指定線幅以上パターン抽出画像 ２２ 指定線幅以上のパターン ２３ 干渉むら ２４ 推定膜厚分布（推定等高線） ２５ チップレイアウト ２６ 検査対象チップ ２７ 異物位置 ３０ 製品情報 ３１ アライメントマーク拡大画像 ３５ 各種検査または製造装置 ３６ パソコン ３７ 薄膜デバイスの表面画像の検出・出力装置 ３８ ネットワーク ３９ ホストコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB01 AB07 CA03 CB02 CD07 DA07 EA01 EA11 EA12 EA14 EA21 ED30 FA02 FA04 4M106 AA01 CA38 CA41 DB04 DJ11 DJ20 DJ21 DJ23 DJ38 5B057 AA03 BA02 CA12 CA16 CD05 CE08 CE10 DA03 DB02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像手段により、ウェハ表面の少なくと
   も１チップ領域の総ての表面画像を検出してこれを保
   存、管理し、画像を出力可能としたことを特徴とする薄
   膜デバイスの表面画像の検出・出力方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記撮像手段として２次元撮像素子を用いて、前記１チ
   ップ領域を複数の部分画像に分けて検出し、この部分画
   像を合成することにより、あるいは、前記撮像手段とし
   て１次元撮像素子を用いて、前記１チップ領域を複数回
   走査することによって前記１チップ領域を複数の部分画
   像に分けて検出し、この部分画像を合成することによ
   り、前記１チップ領域全体の表面画像を出力可能とした
   薄膜デバイスの表面画像の検出・出力方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像を任意の拡大／縮小率で拡大または縮
   小して出力することを特徴とする薄膜デバイスの表面画
   像の検出・出力方法。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像と別に検出した異物の情報とを同時に
   出力することを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の検
   出・出力方法。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像と別に検出した膜厚の情報とを同時に
   出力することを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の検
   出・出力方法。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像に対して各種画像処理を施しその結果
   を出力することを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の
   検出・出力方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載において、 前記画像処理によって抽出した膜厚計測点の候補領域を
   表示することを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の検
   出・出力方法。
8. 【請求項８】 請求項６記載において、 前記画像処理によって抽出した膜厚分布予想情報を出力
   することを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の検出・
   出力方法。
9. 【請求項９】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像と設計情報とを比較することにより画
   像から所望の情報を抽出することを特徴とする薄膜デバ
   イスの表面画像の検出・出力方法。
10. 【請求項１０】 請求項１または２記載において、 前記検出した画像を保存、管理している装置、または、
    該装置とネットワークを介して接続された装置におい
    て、前記検出した画像を任意の検索条件で検索して表示
    可能なことを特徴とする薄膜デバイスの表面画像の検出
    ・出力方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れか１項に記載
    の薄膜デバイスの表面画像の検出・出力方法を実現する
    機能手段を搭載したことを特徴とする薄膜デバイスの表
    面画像の検出・出力装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１０の何れか１項に記載
    の薄膜デバイスの表面画像の検出・出力方法を用いて良
    ／不良の管理を行うことを特徴とする薄膜デバイスの製
    造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載において、 前記検出した画像をもとに不良の傾向を抽出することを
    特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至１０の何れか１項に記載
    の薄膜デバイスの表面画像の検出・出力方法、または、
    請求項１３に記載の薄膜デバイスの表面画像の検出・出
    力装置を用いて、良／不良の管理を行うことを特徴とす
    る半導体デバイスの製造装置。