JP2004525528A - 処理ツールにおいて基板上の欠陥を検出するための構成および方法 - Google Patents

処理ツールにおいて基板上の欠陥を検出するための構成および方法 Download PDF

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Abstract

半導体デバイス2の製造用の処理ツール1、光センサ10、デバイス移送エリア8、および内部に取り付けられた照射システム11を含み、処理チャンバ1a、1b、1cのうちの1つへ、その1つから移送される基板2が、その移動中に低解像度でスキャンされ得る。基板2は、製造される半導体ウエハあるいはウエハの露光を実行するために用いられるレチクルまたはマスクのどちらかであり得る。スキャンは、処理ツール1内の少なくとも1つの処理チャンバ1a、1b、1c内で処理前と後に2回実行される。両方の画像は比較され、任意にそれぞれから減法される。現在の処理の間だけサイズが10μmより大きい汚染粒子のために基板に加えられた欠陥は、減法された画像上に見ることができ、一方以前に加えられた欠陥は、例えば10μm以下のマスクパターンから形成された構造と同様に小さくなる。
【選択図】図3

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、処理ツール、デバイス転送範囲、光センサおよび光センサによって監視されるエリアを照らす照射システム内の基板上の欠陥検出のための構成および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造、特に半導体ウエハ、マスクまたはレチクルにおいて、一連の処理工程は集積回路のような構造をそれらの表面上に形成するように実行される。これらの処理工程の多くは、後には計測工程を行って、実行されたばかりの工程が対応するデバイス仕様要件を満たすかどうかをチェックする。
【0003】
半導体ウエハの場合、フルクリーントラック、すなわちコーティングおよび現像などを含むリソグラフィー処理の質を制御するために、例えば4つの測定動作が、しばしば必要とされる。これらの動作は、典型的に、オーバーレイ測定、臨界寸法測定、投光点検およびさらなる顕微鏡点検を含む。これらの検査を不合格になる半導体デバイスは、一般的に再加工に送られる。
【0004】
そのようなデバイス品質チェックにとって、デバイスにたった今加えられた焦点スポットなどの欠陥を検出するために高解像度はしばしば必要ではないが、精巧な計測ツールは生産設備内で利用可能であり、必要とされる点検または測定を実行するために必然的に用いられなければならない。このようにして、多くの場合において、高価な計測ツールが簡単なチェックを行うために用いられる。
【0005】
さらに、洗浄エリアにおいて、半導体デバイスは処理ツールから計測ツールへ転送するために長い距離を移動されなければならず、時間が失われ、処理ツールを用いて問題を解決するための情報フィードバックが、不利に遅い。
【0006】
半導体ウエハを露光ツール内でパターンを用いて露光するために用いられるレチクルまたはマスクの場合において、レチクルの表面上に置かれた欠陥はウエハ表面上に焼き付けられ、そのようにしてウエハの歩留まりを減少させることもまた起こり得る。従って、特定のレチクル点検ツールは、欠陥または表面または裏面の粒子を検出し、分類する必要なチェックを実行するために用いられる。これは、不利にさらなるツール時間の消費へと導き、またさらなる装置が必要となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0007】
従って、本発明の第1の目的は、半導体デバイスの製造過程前、中または後の測定動作において費やされる負担を軽減し、その結果、計測ツールに費やされる費用を軽減すること、ならびに半導体デバイスの再加工の量を低減し、その結果、処理ツール利用時間を好適にすることである。
【0008】
目的は、請求項1に提供されているような特徴を有する方法によって解決される。
【0009】
本発明に従って、処理ツール内のレチクル、マスク、フラットパネルまたは半導体ウエハのような基板のインサイチュ測定が提供される。本発明の前提条件は、処理ツールが、ロードポート、典型的にデバイス転送用にアームを有するロボットによって動作されているデバイス転送領域、およびアクティブな処理ユニット、すなわち処理ツールを含む構成の一部である。
【0010】
本発明による方法および構成は、低解像度デバイス構造の監視および制御を対象としており、従って、長い測定時間、高精度のアライメント、または高解像度センサを必要としない。これは、デバイスの画像を数ミクロンから数百ミクロンの解像度で記録することができるCCDカメラであり得る光センサを用いて実行される。
【0011】
本明細書中で、ロードポート内および処理チャンバ外の処理ツールの領域、すなわち処理ツールのアクティブ処理ユニットは、デバイス転送領域であると考えられる。
【0012】
光センサおよび照射システムは、処理ツール周辺、すなわちデバイス転送領域内に集積されている。そのようにして、本発明は、ロボットアームを用いてデバイスから載せられるように、デバイスキャリヤーが搭載されているロードポートを有するツールを処理する洗浄ルーム領域に適している。それらの処理ツールは、一般的に、小環境をツール内に提供し、操作している全てのデバイスは、例えば機械的な摩擦および剥離による粒子を伴う汚染を最低限にするように構成される。
【0013】
デバイスの取り扱いおよび移送は、半導体デバイス等の基板(例えば、半導体ウエハ)、またはマスク/レチクルを維持するように、チャックのような特性を有するロボットアームを含むロボットまたは類似の機構によってしばしば提供される。
【0014】
本発明は、デバイス移送エリアの2つの特性を利用する。典型的には、半導体デバイスまたはレチクルは、処理チャンバへ移送され、同様のパスに沿って処理チャンバから除去される。さらに、移送速度は十分に低く、低解像度の画像が、移送されている間に半導体デバイスから撮られ得る。
【0015】
さらなる利点は、半導体製造装置の共通のデバイス移送エリアは、典型的な光センサを受け取るための比較的大きな残されたスペースを有することである。
【0016】
本発明の中心的課題は、基板の低解像度写真が1つ以上の処理工程前または後に撮られることである。その後、両方の写真は比較され、その結果、違いは半導体デバイスまたはレチクルそれぞれに適用された大規模な効果を示す。
【0017】
従来計測ツールを用いて検出される欠陥の主な原因は、半導体デバイス上の焦点スポットである。それらは半導体デバイス、特に半導体ウエハの裏面に付着する粒子から生じる。デバイス表面の小さな上昇は発展し、半導体ウエハを露光する場合、露光ツールの光学システムに対して焦点がぼける結果となる。上昇はおおよそ粒子の直径のサイズを有して小さいが、側方拡大は1×1cm以上になり得る。そのようなエリアパターン構造の内部は、レジストにおいてほとんど現像しない。結果として、対応する集積された回路は破損する。それらの大規模な欠陥は、投光点検などを用いて目で容易に見られ得る。
【0018】
光センサおよび本発明による方法を用いて、低解像度において減法された画像は、現在の処理中に付けられた半導体ウエハ上の焦点スポットのような汚染する粒子による大規模な欠陥の原因を除いて、処理前と処理後のデバイス画像との間の一定の違いを明らかにする。対照的に、デバイス表面に優先的に構築された大規模な機能は、減法される前、処理前および処理後の両方の写真において明白であり、従って減法された画像においては明白ではない。そうして、本発明は、現在の処理または処理工程のシーケンスの欠陥制御を有利に可能にする。
【0019】
一般的に、現在の処理、例えばマスクパターンを用いる露光による半導体デバイス上にインプリントされた構造は、概してより小さな構造サイズを有し、従って、本発明に記載の光センサによって解像されない。そうして、構造は、比較された画像あるいは減法された画像において違いとして検出されない。
【0020】
最も好ましくは、本発明に記載の50〜100μmの解像度を有する光センサが用いられるが、解像度が10〜20μmまで下がるより高価なカメラもまた現状のカメラ技術に従って適用され得る。
【0021】
本発明の方法に従って、第1および第2の画像の比較に応答して、信号は生成される。好ましくは、信号は、減法された画像において認識される欠陥パターンに応答して発せられる。本発明の1局面において、例えば欠陥の数またはサイズの閾値が超過される場合、半導体デバイスのさらなる処理は停止すると考えられる。また、信号は、影響される半導体デバイス識別番号および/またはデバイス上の欠陥の位置に関する作動中のシステム用の情報を含み得る。
【0022】
さらなる局面において、本発明の方法は、識別されたパターンを少なくとも1つの参照パターン、好ましくは参照パターンのライブラリと比較した後に、減法された画像中のパターンを識別するパターン認識プロパティを含むと考えられている。さらなる局面において、ライブラリからの参照パターンのそれぞれは、異なる種類の欠陥を表すと考えられる。さらなる他の局面に従って、パターンの例は、上記に記載の焦点スポットを生じさせるデバイス裏面上の粒子、レジストスピンオン(コメット)resist spin on(comets)中に歪みを生じさせるデバイス表面上の粒子、およびレジストの下に埋められた場合に剥離を生じさせるデバイス表面の粒子である。
【0023】
本発明の別の有利な局面は、半導体デバイスまたはレチクル移動中に光センサを用いて画像を記録する特性であり、センサは移送される間に、スキャンシステムとして構成される。その結果、光センサは、基板移送経路上に取り付けられ得、スキャンを実行するための移動はロボットアーム移送によって提供される。そこで、5秒間の急ぎの実行中の点検は可能である。レチクルの対応する裏面の点検は、デバイス移送経路の下に取り付けられた光センサによって可能にされ得る。同時点検は、一方が移送経路の上、他方が移送経路の下に取り付けられている本発明に記載の2つのセンサを提供すること、または構成に対して移動手段またはミラーを供給することによって可能である。
【0024】
光センサの光学部品の機械的な動きは、垂直移送経路が処理チャンバまでおよび処理チャンバからの高さがそれぞれからずれる場合(height to and from the processing chamber deviate from each other)に必要である、対応する焦点深度を提供する。ロボットエリアからデバイス移送エリアに半導体ウエハを提供するための入出力スロットを有するリソグラフィークラスターの場合、これらの偏差は典型的に、光センサの対応する垂直移動が少なくとも提供される例えば4cmまでになる。
【0025】
本発明によると、デバイス移送エリアはまた、半導体を一連の処理ツール間を移送するのに役立ち得る。リソグラフィークラスターコーティングの場合、露光および現像は連続して実行され、画像はコーティング工程の前、そして現像工程の後に撮られる。
【0026】
本発明によると、基板を運ぶことなしでロボットアーム上の欠陥を検出する方法もまた、提供される。1つ以上の移送動作を実行する前およびその後のロボットアームの写真を比較して、ロボットアームの表面に付いた新たに付着する粒子が容易に検出され得る。
【0027】
本発明はまた、半導体ウエハをパターンを用いて露光するために用いられるレチクルの表面または裏面の表面上にある欠陥または粒子を検出することをいう。本明細書中において、レチクルという用語は、レチクルおよびマスクをいう。レチクルはレチクルライブラリから選択され、ロードポートに降ろされる。レチクルは、レチクルを保持するために好適なプラットフォームを有するロボットアームであるレチクルハンドラーを用いて、デバイス移送エリアに移送される。この移送中、本発明の構成を用いて画像が撮られる。この画像は、それから例えば分類済みの欠陥の参照画像と比較される。
【0028】
光センサおよびパターン識別ソフトウエアを用いる本発明によると、デバイス表面上にプリントされた大規模デバイス識別番号もまた検出され得る。
【0029】
さらなる利点および局面は、従属請求項より明白である。本発明は、添付の図と併せて実施形態に関する以下の記述を参照することによってより良く理解される。
【0030】
本発明の実施形態としてのリソグラフィークラスター内の構成は、図1aに示される。クラスターのこの表面図において、ロボットアーム4上で半導体ウエハ2を運ぶロボット3が、ロボット移動用の直線軸6に沿って移動するように示される。ロボット3は、半導体ウエハ2をロードポート5から入力スロット7aへ移送する。入力スロット7aは、ロボット操作エリア9とデバイス移送エリア8との間の入力接続である。図1bに示されるように、ロボット3は、コーティング処理ツール1aにさらに移送されるように、半導体デバイス2を入力スロット7aを通ってデバイス移送エリア8へ移送する。
【0031】
光センサ10は、入力スロット7aの上に取り付けられ、半導体ウエハ2は入力スロット7aを通って移送される間にスキャンされる。スキャン期間は約5秒である。光センサ10の光学システムには、さらなる工程のうち、コート処理1a、露光1bおよび現像処理1cを通って、処理後に半導体ウエハが移送される入力スロット7aと出力スロット7bとの間の高さの違いである4cmの焦点深度を提供するようにモーターが提供される。
【0032】
例えば300mmのウエハをスキャンするためには、光センサは、入力よび出力スロットの幅と同じ32cmの幅、36cmの高さおよび6cmの深さを有する。制御ユニットは、ウエハ移送と操作中の点検との間の同期化を提供する。1次元の画像が撮られ、一方で直交移動が2次元のスキャンを提供する。
【0033】
本発明による方法は、図3のフローチャートに示される。半導体ウエハは、リソグラフィークラスターのロードポート5に置かれたデバイスキャリヤーからロードされる。ロボット3を用いて、半導体デバイスはロボット操作エリア9を通って移送され、入力スロット7aを通って移送されているときに光センサ10によって画像を記録するためにスキャンされる。その後、自動操作システムは、半導体ウエハ2をデバイス移送エリア8を通してコーター1aへと移送する。さらに移送および処理された後、ウエハはマスクパターンを用いて露光ツール内1bで露光され、それから現像器1cへと移送される。
【0034】
最終的には、半導体ウエハ2は、出力スロット7bへと移送し戻される。それを通過してスライドする間、第2の画像が、光センサとしてのCCDカメラ10を用いて撮られる。画像記録中に、半導体ウエハ2は、照射システム11によって黄色の光で環状に照射される。それから、コート処理前および現像処理後の両方の写真は比較され、結果が、例えばSECS II接続を介してリソグラフィークラスターホストシステムへと送られる。そこで、パターン認識が実行され、粒子欠陥が検出される。これらは分類され、そして粒子サイズまたは数の閾値が超過される場合、ホストに向けられた信号が、現在の処理を停止するように発せられ、再加工に送られるべき現在の製品にマークを付ける。
【0035】
図4は、レチクルライブラリから露光ツールの処理チャンバ内の映写レンズの前の画像位置まで、移送経路上でレチクルをスキャンするために用いられる構成の一部である光センサ10および10’の実施形態を表示する。光センサ10および10’は、レチクルスキャンロボットアーム4がレチクル2’を移送する平面を描くように構成される。レチクル2’の動きは、好ましくは、現在レチクルによって形成される平面内で実行される。それから、スキャンは図4に示されるように、両方の光センサ10および10’の間の空間を通るレチクルスキャンロボットアームの遅い動きによって可能にされる。
【0036】
レチクルスキャンロボットアーム4は、レチクル2’を外部フレームにおいてのみ接触するようなフォークの形態を有する。レチクルパターンは、従って、表面を検査するために光センサ10を用いて頂上位置から、そして裏面を検査するために光センサ10’を用いて底面位置から見られ得る。薄膜が、例えばレチクルの裏面に取り付けられ、光センサ10’は、薄膜に付着する粒子を検出するように焦点を合わせられるか、位置付けられ得る。
【0037】
この実施形態の移送経路は、露光ツールの移送経路デバイス移送エリア内で位置付けられる。別個のレチクル点検ツールまたは薄膜チェッカー内で粒子がチェックされるために、レチクルが、レチクルライブラリおよび露光ツールの合成された小環境から除去される必要はない。レチクルパターンの質は保持されるので、レチクルパターンを用いて露光されるべき半導体デバイスの歩留まりは、従来技術に比べて改善される。
【0038】
前述されたように、レチクル操作ロボットアーム自体は、レチクルがそれと共に現在運ばれていない場合、粒子を点検され得る。
【0039】
有利なことに、CCDカメラが用いられる場合、この実施形態を用いて、少なくとも30ミクロンまでレチクルの包括的な分類のマクロ検出制御が可能になる。
【0040】
さらなる実施形態において、レチクル用に構造化されるアライメントマークの位置は、光センサ10を用いて検出され、精密な調整以前の全体的なアライメント手順が容易にされる。
【0041】
さらなる他の実施形態において、対応する識別が生産設備全体にわたるCIMシステムの製造スケジュールによって提供される条件を満たさない場合、レチクル上にパターン付けられたバーコードは、光センサ10または10’を用いて信号を発するために読み出され得る。
【0042】
光センサは、移送経路内の所望される場所において鮮明な画像を取り戻すために、焦点を合わせる手段を備えている。モーターが、デバイスの移動中に完全な光センサをスキャンされる平面に対して、あるいはその平面から垂直にシフトするか、またはセンサが焦点を変えるように、それぞれに対して位置を変えられ得る1組のレンズを含む。
【0043】
さらなる実施形態において、スキャン動作中にレチクルまたはマスクから撮られた画像は、データベース内に蓄積される。光センサまたはデジタル画像処理ユニットとしての制御ユニットは、レチクル上の注目する場所、例えば欠陥エリアだけにおいて画像を撮るためのズーム機能を含む。この実施形態はまた、半導体デバイスについて言及する前述の実施形態の場合にも適用可能である。
【0044】
あるいは、画像は、デジタル画像処理ユニット、すなわち制御ユニットに接続されている表示デバイスにおいて表示され得る。有利にも、操作者が光センサ10の中解像度で欠陥をすでに分類し得る場合、欠陥が耐えられ得ることを認識し、その結果、別個のツール内での詳細な点検を不必要にする。
【0045】
さらなる他の実施形態において、構成は、移送経路に沿うデバイス移送エリア8内に取り付けられており、構成を用いて汚染粒子を検出する場合に発せられる信号に応答して、例えば、空気の流れまたは超音波によって粒子を除去する、洗浄手段を含む。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】図1は、リソグラフィークラスター内の本発明に記載の構成の正面図(a)および側面図(b)を示す。
【図2】図2は、本発明の実施形態に従って半導体ウエハ上の欠陥を検出するための光センサを略式的に示す。
【図3】図3は、本発明の実施形態に従って、インサイチュ欠陥制御をともなう半導体ウエハのリソグラフィー処理のフローチャートを示す。
【図4】図4は、本発明の実施形態に従って、レチクルの表面および裏面(薄膜)上の欠陥を検出するための2つの光センサを略式的に示す。
【符号の説明】
【0047】
1 処理ツール、リソグラフィーツール
2 半導体デバイス、ウエハ
3 ロボット
4 ロボットアーム
5 ロードポート
6 ロボット移動用の直線軸
7a 入力スロット
7b 出力スロット
8 デバイス移送エリア
9 ロボット操作エリア
10 光センサ
11 照射システム

Claims (16)

  1. 処理ツール(1)において基板上の欠陥を検出するための構成であって、
    該少なくとも1つの基板(2)を該処理ツール(1)に載せるか、または降ろすためのロードポート(5)と、
    該処理ツール内のデバイス移送エリア(8)と、
    該処理ツール(1)の少なくとも1つの処理チャンバ(1a、1b、1c)と、
    該ロードポート(5)と該少なくとも1つの処理チャンバ(1a、1b、1c)との間において該基板(2)の移送を維持するためのロボットアーム(4)と、
    照射システム(11)を有する光センサ(10)であって、該デバイス移送エリア(8)内で該ロボットアーム(4)に保持される少なくとも1つの該基板(2)の画像が該光センサ(10)によって記録され得るように、該デバイス移送エリア(8)内に取り付けられた、光センサ(10)と、
    該光センサを用いて撮られる画像を記録し、該画像の比較を実行するために該光センサ(10)に接続された制御ユニットと
    を含む、構成。
  2. 前記光センサ(10)はマクロ欠陥点検を実行するためのセンサであることを特徴とする、請求項1に記載の構成。
  3. 前記光センサ(10)は10μmより大きくかつ100μmより小さい最小解像可能構造の幅を有することを特徴とする、請求項2に記載の構成。
  4. 前記光センサ(10)は、前記ロボットアーム(4)による前記基板(2)の移動中に該基板(2)から列で画像を記録するスキャナーであることと、
    前記制御ユニットは、移動中に該基板(2)位置を得るために該ロボットアーム(4)を移動させるモーターに接続されていることと、
    該制御ユニットは、該画像列および該基板(2)位置から画像を形成するための処理ユニットを含むことと
    を特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の構成。
  5. 前記光センサ(10)は前記基板(2)の移送経路の高さに基づいた距離に対して該光センサ(10)に焦点を当てさせるために、前記制御ユニットに接続された焦点を合わせる手段を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の構成。
  6. 前記基板(2)はレチクルまたはマスクであることと、
    前記ロードポート(5)がレチクルライブラリに接続されていることと、
    前記処理ツール(1)が露光ツールであることと、
    前記光センサ(10)がCCDカメラであることと
    を特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の構成。
  7. 前記基板(2)が半導体ウエハであることと、
    前記ロードポートがウエハキャリヤーを受け取るように設計されていることと
    を特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の構成。
  8. レチクルライブラリ、デバイス移送エリア(8)、光センサ(10)および該光センサ(10)によって監視されているエリアを照射するための照射システム(11)を含む、露光ツール(1)内のマスクまたはレチクル(2)上の欠陥を検出する方法であって、
    該レチクルライブラリから該デバイス移送エリア(8)へ該レチクル(2)を移送する工程と、
    該光センサ(10)を用いて該マスクまたはレチクル(2)の画像を記録する工程と、
    記録された画像を参照画像と比較する工程と、
    該比較に応答して信号を発する工程と、
    該露光ツール(1)へ該マスクまたはレチクル(2)を移送し、発せられた該信号に応答して該マスクまたはレチクルを用いて半導体ウエハを露光する工程と
    を含む、方法。
  9. デバイス移送エリア(8)、光センサ(10)および光センサ(10)および該光センサ(10)によって監視されているエリアを照射するための照射システム(11)を含む、処理ツール(1)内の半導体デバイス(2)上の欠陥を検出するための方法であって、
    該デバイス移送エリア(8)に該半導体デバイス(2)を提供する工程と、
    該光センサ(10)を用いて該半導体デバイス(2)の第1の画像を記録する工程と、
    該半導体デバイス(2)を該処理ツール(1)に移送する工程と、
    該半導体デバイス(2)上で処理工程を実行する工程と、
    該半導体デバイス(2)を該デバイス移送エリア(8)に移送し戻す工程と、
    該光センサ(10)を用いて該半導体デバイス(2)の第2の画像を記録する工程と、
    該第1および第2の画像を比較する工程と、
    該比較に応答して信号を発する工程と
    を含む、方法。
  10. 前記比較は、
    画像の1つを他方から減法することと、
    減法された画像においてパターンを識別することと、
    識別されたパターンを少なくとも1つの参照パターンと比較することと
    によって実行されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 前記少なくとも1つの参照パターンは、半導体デバイス(2)上の欠陥を表して提供されること、
    を特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 前記欠陥は、
    焦点スポットを引き起こすデバイス裏面上の粒子と、
    レジストスピンオン(spin on)中に、歪みを引き起こすデバイス表面上の粒子と、
    レジスト剥離を引き起こすデバイス表面上の粒子と
    のうち少なくとも1つであることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 前記第1および第2の画像は、前記半導体デバイス(2)の前記デバイス移送エリア(8)上を移動中に該半導体デバイス(2)をスキャンすることによって記録されることを特徴とする、請求項9〜12のいずれか1つに記載の方法。
  14. 前記点検された半導体デバイス(2)の処理は、前記信号に応答して停止されることを特徴とする、請求項9〜13のいずれか1つに記載の方法。
  15. デバイス移送エリア(8)、光センサ(10)および照射システム(11)を含み、該ロボットアーム(4)が基板(2)を該デバイス移送エリア(8)に移送するために提供されている処理ツール(1)内のロボットアーム(4)上の欠陥を検出する方法であって、
    基板(2)が載せられるれることなく、該ロボットアーム(4)を該デバイス移送エリア(8)に移動させる工程と、
    該デバイス移送エリア(8)内の該ロボットアーム(2)の第1の画像を記録する工程と、
    該ロボットアーム(4)を用いて、該デバイス移送エリア(8)へ、そして該デバイス移送エリア(8)から多数の基板(2)を移送する工程と、
    基板(2)を載せられることなしで、該ロボットアーム(4)を該デバイス移送エリア(8)に移動させる工程と、
    該デバイス移送エリア(8)内の該ロボットアーム(4)の第2の画像を記録する工程と、
    該第1および第2の画像を比較する工程と、
    該比較に応答して信号を発する工程と
    を含む、方法。
  16. デバイス移送エリア(8)、光センサ(10)および照射システム(11)を含む、処理ツール(1)内の基板(2)の表面上に構成された基板識別番号を検出する方法であって、
    該デバイス移送エリア(8)に該基板(2)を提供する工程と、
    該基板(2)の画像を記録する工程と、
    パターン認識アルゴリズムを用いて該識別番号を識別する工程と、
    該識別に応答して信号を発する工程と
    を含む、方法。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7619731B2 (en) * 2006-03-30 2009-11-17 Tokyo Electron Limited Measuring a damaged structure formed on a wafer using optical metrology
US7576851B2 (en) * 2006-03-30 2009-08-18 Tokyo Electron Limited Creating a library for measuring a damaged structure formed on a wafer using optical metrology
US7623978B2 (en) * 2006-03-30 2009-11-24 Tokyo Electron Limited Damage assessment of a wafer using optical metrology
US7324193B2 (en) * 2006-03-30 2008-01-29 Tokyo Electron Limited Measuring a damaged structure formed on a wafer using optical metrology
US20080183331A1 (en) * 2007-01-31 2008-07-31 Jih-Hsien Yeh Semiconductor process tool
JP4324622B2 (ja) * 2007-04-18 2009-09-02 アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 レチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法
US8120376B2 (en) * 2007-12-12 2012-02-21 Novellus Systems, Inc. Fault detection apparatuses and methods for fault detection of semiconductor processing tools
IL188825A0 (en) * 2008-01-16 2008-11-03 Orbotech Ltd Inspection of a substrate using multiple cameras
US7815824B2 (en) * 2008-02-26 2010-10-19 Molecular Imprints, Inc. Real time imprint process diagnostics for defects
US9214372B2 (en) 2008-08-28 2015-12-15 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Substrate processing system, carrying device and coating device
US8919756B2 (en) 2008-08-28 2014-12-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Substrate processing system, carrying device, and coating device
JP5449876B2 (ja) * 2008-08-28 2014-03-19 東京応化工業株式会社 搬送装置
US20100095862A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Molecular Imprints, Inc. Double Sidewall Angle Nano-Imprint Template
JP6017134B2 (ja) * 2011-12-13 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 生産効率化システム、生産効率化装置および生産効率化方法
US9996766B2 (en) 2015-05-01 2018-06-12 Corning Incorporated Imaging-based methods for detecting and measuring defects in extruded cellular ceramic articles
CN107646124B (zh) 2015-05-21 2021-04-02 康宁股份有限公司 用于检查多孔制品的方法
US9791849B2 (en) 2015-05-26 2017-10-17 GlobalFoundries, Inc. Defect detection process in a semiconductor manufacturing environment
DE102016114190A1 (de) * 2016-08-01 2018-02-01 Schott Schweiz Ag Verfahren und Vorrichtung zur optischen Untersuchung transparenter Körper
TWI737207B (zh) * 2020-03-04 2021-08-21 鏵友益科技股份有限公司 半導體檢測模組
US11423526B2 (en) * 2020-11-13 2022-08-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Optical inspection of a wafer
WO2023023444A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Tokyo Electron Limited Optical sensors for measuring properties of consumable parts in a semiconductor plasma processing chamber

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558223A (en) * 1968-10-25 1971-01-26 Xerox Corp Document centering apparatus
US4641967A (en) * 1985-10-11 1987-02-10 Tencor Instruments Particle position correlator and correlation method for a surface scanner
US4881863A (en) * 1987-12-17 1989-11-21 Primary Systems Corporation Apparatus for inspecting wafers
US5124927A (en) * 1990-03-02 1992-06-23 International Business Machines Corp. Latent-image control of lithography tools
US5274434A (en) * 1990-04-02 1993-12-28 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for inspecting foreign particles on real time basis in semiconductor mass production line
US5949901A (en) * 1996-03-21 1999-09-07 Nichani; Sanjay Semiconductor device image inspection utilizing image subtraction and threshold imaging
US6594012B2 (en) * 1996-07-05 2003-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JPH10213422A (ja) * 1997-01-29 1998-08-11 Hitachi Ltd パタ−ン検査装置
US5909276A (en) * 1997-03-31 1999-06-01 Microtherm, Llc Optical inspection module and method for detecting particles and defects on substrates in integrated process tools
US6002199A (en) * 1997-05-30 1999-12-14 Candescent Technologies Corporation Structure and fabrication of electron-emitting device having ladder-like emitter electrode
KR100274596B1 (ko) * 1997-06-05 2000-12-15 윤종용 반도체장치 제조용 노광설비의 스테이지 홀더 상의 파티클 감지방법과 이를 이용한 감지장치 및 그 제어방법
JP3397101B2 (ja) * 1997-10-29 2003-04-14 株式会社日立製作所 欠陥検査方法および装置
US6947587B1 (en) * 1998-04-21 2005-09-20 Hitachi, Ltd. Defect inspection method and apparatus
US6956963B2 (en) * 1998-07-08 2005-10-18 Ismeca Europe Semiconductor Sa Imaging for a machine-vision system
US6200823B1 (en) * 1999-02-09 2001-03-13 Advanced Micro Devices, Inc. Method for isolation of optical defect images
KR100312081B1 (ko) * 1999-10-04 2001-11-03 이환용 프로그램가능한 영역 스캔 비전 검사 시스템

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