JP2007303853A - End inspection device - Google Patents

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JP2006129894A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Sakaguchi
直史 坂口
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely inspect a state of end of matter to be inspected having a flat plate shape. <P>SOLUTION: An end inspection device includes an imaging means 4 for imaging the end of the matter 1 to be inspected having the flat plate shape from the position in a direction vertical to the surface parallel to the front or back of the matter to be inspected and an inspection means 7 for inspecting the state of the part inclined with respect to the front or back of the end by comparing the image captured by the imaging means with a preliminarily stored reference image. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶ガラス基板など平板形状の基板の端部を検査する端部検査装置に関する。 The present invention relates to an end portion inspection apparatus for inspecting an end portion of the substrate of the flat plate such as a semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate.

近年、半導体ウエハ上に形成される回路パターンの集積度は、年々高くなっていると共に、生産過程のウエハの表面処理に用いられる物質の種類が増えてきている。 Recently, the integration degree of the circuit pattern formed on a semiconductor wafer, as well is higher year by year, the type of material used for the surface treatment of the wafer production process are increasing. これに伴い、生産過程においてウエハ上に形成される膜の境界部分に位置するウエハの端部付近の観察が重要となってきている。 Accordingly, observation of the vicinity of the end portion of the wafer located at the boundary portion of the film formed on the wafer has become important in the production process. この端面付近の欠陥管理が、ウエハからできる回路の歩留まりに影響する。 Defect management Nearby end face affects the yield of the circuit can be from the wafer.

そのため、たとえば、半導体ウエハなどの平板状の基板の端部周辺を複数の方向から観察して、異物や膜の剥離、膜内の気泡、膜の回り込み、切削痕などがないかを検査することが行われる。 Therefore, for example, by observation at the end periphery of the flat substrate such as a semiconductor wafer from a plurality of directions, the peeling of the foreign matter and film, bubbles in film, wraparound of film, to check whether there is such a cutting marks It is carried out.

これらの検査を行う検査装置としては、レーザ光等の照射による散乱光での異物検知を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。 The inspection apparatus for performing these tests are those execute contaminant detection in light scattered by irradiation, such as laser light (e.g., see Patent Document 1).
特開平11−351850号公報 JP 11-351850 discloses

たとえば、半導体ウエハの端部は、表面に対して傾きをもった面を有しており、従来の検査装置においては、この傾いた面の状態を検査することが困難であるという問題点があった。 For example, the end portion of the semiconductor wafer has a surface having an inclination relative to the surface, in the conventional inspection apparatus, there is a problem that it is difficult to inspect the state of the inclined plane It was.

本発明は、平板形状の被検物体の端部の状態を精度よく検査できる端部検査装置を提供することを目的とする。 The present invention aims at providing an edge detector for the state of the end portion of the object to be inspected of a flat plate shape can be accurately inspected.

上記課題の解決のため、本発明の端部検査装置は、 For solving the above problems, an end portion inspection apparatus of the present invention,
平板形状の被検物体の端部を前記被検物体の表面あるいは裏面と平行な面に対して垂直方向位置から撮像する撮像手段と、 Imaging means for imaging the vertical position relative to the surface or the back surface parallel to the surface of the object to be detected the end of the test objects of a flat plate shape,
前記撮像手段により得られた画像と、予め記憶された参照画像とを比較することにより、前記端部の前記表面あるいは裏面に対して傾斜した部分の状態を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする。 An image obtained by the image pickup means, by comparing the reference image stored in advance, further comprising an inspection means for inspecting the state of the surface or inclined portion with respect to the back surface of the end portion and features.

また、本発明の端部検査装置は、 The end portion inspection apparatus of the present invention,
平板形状の被検物体の端部を前記被検物体の表面あるいは裏面と平行な面に対して垂直方向位置から撮像する撮像手段と、 Imaging means for imaging the vertical position relative to the surface or the back surface parallel to the surface of the object to be detected the end of the test objects of a flat plate shape,
前記撮像手段により得られた画像と、参照画像とを比較することにより、前記端部の前記表面あるいは裏面に対して傾斜した部分の状態を検査する検査手段と、 An image obtained by the image pickup means, by comparing the reference image, an inspection unit for inspecting the state of the surface or inclined portion with respect to the rear surface of said end portion,
前記被検物体を回転させる回転手段と、 Rotating means for rotating the object to be inspected,
前記撮像手段は、前記回転手段による回転により前記被検物体の複数の回転角度位置において端部を撮像し、前記検査手段は、前記参照画像として、他の回転角度位置において撮像された画像を用いることを特徴とする。 Said imaging means, said end portion captured by rotation by the rotation means at a plurality of rotational angle positions of the object to be inspected, the inspection means, as the reference image, using the image captured at another angular position it is characterized in.

本発明によれば、平板形状の被検物体の端部の状態を精度よく検査できる。 According to the present invention, the state of the end portion of the object to be inspected of a flat plate shape can be accurately inspected.

以下、本発明の実施形態の説明をする。 Hereinafter, the description of the embodiments of the present invention.
図1は、本発明の実施形態による端部検査装置の構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing a configuration of an end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 半導体ウエハ1は、保持テーブル2上に載置され吸着保持される。 The semiconductor wafer 1 is sucked and held is placed on the holding table 2. 回転駆動部3は、保持テーブル2を、回転させる。 Rotation driving section 3, the holding table 2 is rotated. これによって、保持テーブル2に保持された半導体ウエハ1を回転させることができる。 Thereby, it is possible to rotate the semiconductor wafer 1 held by the holding table 2.

カメラ4は、半導体ウエハ1の上方に設置されており、半導体ウエハ1の外周の端部を上方から撮像することができる。 The camera 4 is installed above the semiconductor wafer 1, it is possible to capture the ends of the outer periphery of the semiconductor wafer 1 from above. カメラ4は、半導体ウエハ1の端部から半導体ウエハ1の表面に対して垂直方向の位置に設置するのが好ましいが、半導体ウエハ1の端部を撮像できる位置であれば、どこへ設置してもかまわない。 The camera 4 is preferably installed at a position in the direction perpendicular to the surface of the semiconductor wafer 1 from the edge of the semiconductor wafer 1, if the position where it can capture a end portion of the semiconductor wafer 1, where the installed it may be. なお、カメラ4を半導体ウエハ1の下方に設置して、ウエハ1の裏面の端部を撮像してもよい。 Incidentally, in installing the camera 4 to the lower semiconductor wafer 1, the end portion of the rear surface of the wafer 1 may be captured.

カメラ4は、落射照明機能を有しており、撮像範囲の少なくとも一部分に対して落射照明を行って撮像することができる。 The camera 4 has a epi-illumination function, it can be imaged by performing at least incident illumination to a portion of the imaging range. また、カメラ4の落射照明のための光学系はテレセントリック光学系である。 The optical system for epi-illumination of the camera 4 is a telecentric optical system.

照明装置5は、半導体ウエハ1の端部に対して、横方向から照明するための装置である。 Lighting device 5 to the end portion of the semiconductor wafer 1, an apparatus for illuminating the lateral direction. 拡散光による照明または指向性の高い照明光による照明を行う。 Performing illumination by illumination or highly directional illumination light by diffusing light. 照明装置による照明光は、半導体ウエハ1の表面あるいは裏面の上方、下方以外の方向から照明される。 Illumination light by the illumination device, the surface or the back surface of the upper semiconductor wafer 1 is illuminated from a direction other than downwards. 本実施形態では、半導体ウエハ1の表面(あるいは裏面)と同一面の外周より外側方向から照明が行えるように照明装置5を設置する。 In the present embodiment, installing the lighting device 5 to allow illumination from the outside direction from the outer periphery of the same surface as the surface of the semiconductor wafer 1 (or back surface). 照明装置5は、制御装置7による制御により、照明装置5のよる照明を、拡散光による照明、指向性の高い照明光による照明のいずれかに切り替えることができる。 Illumination device 5, the control of the controller 7, the illumination by the illumination device 5, illumination by diffuse light, can be switched to any of the illumination by the highly directional illumination. また、照明装置5は、拡散光による照明または指向性の高い照明光による照明のどちらの照明を行う場合も、光源を切り替えることができる。 The illumination device 5, even when performing illumination in either illumination by illumination or highly directional illumination light by diffusing light, can be switched light source. 光源を、たとえばハロゲンランプとLEDとで切り替えることにより、照明光の波長を変えることができる。 The light source, for example, by switching between the halogen lamp and the LED, it is possible to change the wavelength of the illumination light. 照明光の波長を変えることにより、照明光の色が変わり、結果として、ホワイトバランスを調整することができる。 By varying the wavelength of the illumination light, the color of the illumination light changes, as a result, it is possible to adjust the white balance.

水平駆動部6は、保持テーブル2、回転駆動部3を水平方向に移動させる。 The horizontal driving unit 6, the holding table 2, to move the rotary drive unit 3 in the horizontal direction. ここで、水平方向とは、図中の保持テーブル2の半導体ウエハ1を載置する面と平行な方向であり、かつ図中の左右方向である。 Here, the horizontal direction, a plane parallel to a direction for placing the semiconductor wafer 1 in the holding table 2 in the figure and a lateral direction in FIG. このような水平方向の駆動は、半導体ウエハ1を保持テーブル2に載置した際に、半導体ウエハ1の中心と保持テーブル2の回転中心が一致しないことによる、いわゆる偏芯状態を補正するために行う。 Such horizontal drive, when placing the semiconductor wafer 1 to the holding table 2, the center and the rotation center of the holding table 2 of semiconductor wafer 1 due to not match, in order to correct the so-called eccentric state do.

制御装置7は、回転駆動部3、カメラ4、照明装置5、水平駆動部6の動作の制御を行い、カメラ4からの画像に基づいて、半導体ウエハ1の端部の欠陥検出を行う。 The controller 7, the rotation driving unit 3, a camera 4, the illuminating device 5, and controls the operation of the horizontal driving unit 6, based on the image from the camera 4, a defect detection of the edge of the semiconductor wafer 1.
次に、カメラ4により半導体ウエハ1の端部の画像を取得する構成について説明する。 Next, the camera 4 configuration for acquiring the image of the end portion of the semiconductor wafer 1 will be described. 図2は、本発明の第1の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 Figure 2 is a diagram for illustrating an imaging end of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the first embodiment the end portion inspection apparatus according to the present invention. 図2において、照明装置5aは、光源の前方に拡散板を設けることにより、拡散光を半導体ウエハ1の端部に照射する。 2, the lighting device 5a, by providing a diffusion plate in front of the light source to irradiate the diffused light to the edge of the semiconductor wafer 1.

半導体ウエハ1の端部には、図2に記号Aで示す上面の領域と記号Bで示す上面に対して傾斜した領域がある。 At the end of the semiconductor wafer 1, there is a region which is inclined relative to the upper surface shown in the top area and symbols B indicated by symbol A in FIG. 領域Aに対しては、カメラ4のテレセントリック光学系により落射照明を行い、カメラ4により、その落射照明に基づいた領域Aの明視野像を撮像する。 For regions A, performs epi-illumination by the telecentric optical system of the camera 4, the camera 4 captures a bright field image of the area A based on the epi-illumination. そして、領域Bに対しては、照明装置5による照明を拡散光による照明に切り替え、拡散光照明によりカメラ4により明視野像を撮像する。 Then, for the region B, switching the illumination by the illumination device 5 in the illumination with diffuse light, images the bright-field image by the camera 4 by diffuse illumination. なお、図中では、照明装置5を拡散光照明で使われる場合は、照明装置に符号5aを付し、指向性の高い照明光による照明で使われる場合は、照明装置に符号5bを付すこととする。 In the figure, when used with the illumination device 5 by diffuse illumination is denoted by reference numeral 5a in the lighting apparatus, when used in illumination by highly directional illumination light, the reference numeral 5b in the illumination device to. このようにして、カメラ4により、領域A、領域Bの両方の明視野像を同時に撮像することができる。 In this way, the camera 4 may be imaged region A, both bright-field image of the region B at the same time.

カメラ4による撮像を行う前に、制御装置7は、カメラ4に入力されている像により、領域Aの輝度と領域Bの輝度とが、カメラ4で撮像可能な範囲の輝度となるように、カメラ4による落射照明の強度と照明装置5の照明光の強度を調整する制御を行う。 Before performing the imaging by the camera 4, the control unit 7, the image is input to the camera 4, so that the luminance of the area B of the region A, an imaging range of the luminance camera 4, a control for adjusting the intensity of the illumination light intensity and the illumination device 5 in the epi-illumination by the camera 4 performs. また、制御装置7は、照明装置5の光源を切り替えることにより、カメラ4に入力されている像のホワイトバランスを調整する制御を行う。 Further, the control unit 7, by switching the light source of the illumination device 5 performs control to adjust the white balance of the image that is input to the camera 4.

図3は、撮像した画像による欠陥検出のしかたを説明するための図である。 Figure 3 is a diagram for explaining how the defect detection by captured images. 図3(a)の半導体ウエハ1の上面のCで示される領域が、カメラ4による撮像範囲である。 Area indicated by C of the upper surface of the semiconductor wafer 1 shown in FIG. 3 (a) is an imaging range of the camera 4. 図3(b)は、領域Cの画像を良品ウエハで予め撮像した画像である。 Figure 3 (b) is a previously captured image of the image area C in good wafer. 図3(c)は、検査対象である半導体ウエハ1の領域Cの画像である。 3 (c) is an image of a region C of the semiconductor wafer 1 to be inspected. 図3(b)の良品ウエハの画像は、予め制御部7に記憶されており、制御部7は、カメラ4によって撮像された検査対象の半導体ウエハ1の画像である図3(c)の画像と比較する。 Good wafer image shown in FIG. 3 (b) is stored in advance in the control unit 7, the image of the control unit 7, FIG. 3 by the camera 4 is an image of the semiconductor wafer 1 to be inspected picked up (c) compared to. この比較は、図3(c)の画像の各画素値から図3(d)の画像の対応する各画素値を減ずることにより、図3(d)の画像を得ることにより行う。 This comparison, by subtracting the corresponding pixel values ​​of the image shown in FIG. 3 (d) from each pixel value in the image of FIG. 3 (c), carried out by obtaining an image shown in FIG. 3 (d). 図3(d)の画像は欠陥を示す欠陥画像である。 Image of FIG. 3 (d) is a defect image showing the defect. 欠陥がなければ、図3(d)の画像は、全面的に白い画像となるはずであるが、図3(d)のように黒くなっている部分が欠陥である。 Without defect, the image of FIG. 3 (d), but should be fully white image, black going on portions as shown in FIG. 3 (d) is defective.

図4は、検出された欠陥の位置を特定するための座標系について説明するための図である。 Figure 4 is a diagram for explaining a coordinate system for specifying the position of the detected defect. 図4は、カメラ4による撮像範囲内で撮像した画像を示しているが、画像の中のある点を原点として座標系を定義することを考える。 Figure 4 shows an image captured in the imaging range of the camera 4 is considered to define a coordinate system a point middle of the image as the origin. 図4においては、画像の左上の点を原点Oととして、横方向をX軸、下方向をY軸として定義している。 In FIG. 4, the point image of the upper left as the origin O, and the horizontal direction X axis defines the downward direction as the Y-axis. 原点からのある位置までの画素数により、X値、Y値を求め、画像内での位置を特定することができる。 The number of pixels to a certain position from the origin, X value obtains the Y values, the position in the image can be identified. さらに、半導体ウエハ1内での位置を特定するためにθ値を用いる。 Furthermore, using the θ value to identify the position of the semiconductor wafer within 1. 図3(a)矢印Fで示すように、半導体ウエハ1は回転させることができる。 FIGS. 3 (a) as indicated by the arrow F, the semiconductor wafer 1 can be rotated. 制御部7は、半導体ウエハ1を回転させる制御を行い、カメラ4による各回転角度位置で撮像を行う制御をすることにより、半導体ウエハ1の全周における端部の画像を得ることができる。 Control unit 7 performs control to rotate the semiconductor wafer 1, by the control for imaging at each rotational angle position by the camera 4, it is possible to obtain an image of the end portion of the entire circumference of the semiconductor wafer 1. 回転角度位置は、ある基準位置からの回転角度によって特定することができる。 Rotational angular position can be identified by a rotation angle from a certain reference position. 基準位置は、周知の技術により、半導体ウエハ1の端部に設けられたノッチやオリエンテーションフラットを検出することにより決めることができる。 Reference position, by known techniques, can be determined by detecting a notch or orientation flat provided at the end of the semiconductor wafer 1. したがって、半導体ウエハの端部位置は、基準位置からの回転角度θと、その回転角度θの位置における撮像画像内の位置X値、Y値による座標値(θ,X,Y)によって特定することができる。 Thus, the end position of the semiconductor wafer, the rotation angle theta from a reference position, position X value of the captured image at the position of the rotation angle theta, the coordinate value by the Y value (theta, X, Y) can be identified by can. 図4においては、欠陥である黒点の位置を座標値(θ,X,Y)によって示している。 In FIG. 4 shows the position of the black spot is a defect coordinates (θ, X, Y) by.

図5は、半導体ウエハ1を保持テーブル2に載置した際に、半導体ウエハ1の中心と保持テーブル2の回転中心が一致しないことによる偏芯状態の補正について説明するための図である。 5, when placed on the holding table 2 the semiconductor wafer 1 is a diagram for explaining the correction of the eccentricity state due to the center with the center of rotation of the holding table 2 of semiconductor wafer 1 does not match. 半導体ウエハ1を保持テーブル載置する際に、、半導体ウエハ1の中心と保持テーブル2の回転中心とは一致させることは困難である。 It is difficult to match the ,, around the rotation center of the holding table 2 of semiconductor wafer 1 when holding table placing the semiconductor wafer 1. したがって、保持テーブル2を回転させて、複数の回転位置で順次カメラ4により半導体ウエハ1の端部を撮像していくと、撮像された画像内の端部の位置は、回転位置によってずれることになる。 Accordingly, the holding table 2 is rotated, As you imaging the end of the semiconductor wafer 1 by sequentially camera 4 at a plurality of rotational positions, the position of the end portion in the captured image is to be shifted by the rotational position Become. 図5に示すように、カメラ4で撮像される画像内の半導体ウエハ1の最端部の領域Bの位置は、回転位置によって、画像内上方の破線で示した位置から、下方の破線で示した位置まで変化する。 As shown in FIG. 5, the position of the region B of the outermost edge of the semiconductor wafer 1 in the image captured by the camera 4, the rotational position, from the position shown by the broken line in the image upward, indicated by dashed lines below to change to the position. このような偏芯量は、周知の技術によって求めることができ、半導体ウエハ1を1回転させながら端部の位置を検出することにより求めることができる。 Such eccentricity may be determined by well-known techniques, it can be determined by detecting the position of the end while the semiconductor wafer 1 is rotated once.

本実施形態では、予め各回転角度位置における偏芯量を求めることにより、画像撮像時に補正を行う。 In the present embodiment, by obtaining the advance amount of eccentricity at each rotation angle position, it corrects the time of image capturing. すべての回転角度位置における撮像時に、画像内での領域Bの位置が、図5の実線で示す位置となるように、制御部7が水平駆動部6を制御することにより、保持テーブル2を水平方向に移動させる。 During imaging in all rotational angle position, the position of the region B in the image is, to correspond to the position indicated by the solid line in FIG. 5, the control unit 7 controls the horizontal driving unit 6, the holding table 2 horizontally It is moved in the direction.

図5のような、半導体ウエハ1の端部の画像の外周の円弧の一部は、直線として近似できるので、半導体ウエハ1の外周に対して法線方向となる座標(図4で示したY方向)の位置を補正(保持テーブル2の水平方向移動)をした後に撮像すれば、偏芯の補正をしながら各回転位置での画像が得られる。 As shown in FIG. 5, a portion of an arc of the circumference of the image of the end portion of the semiconductor wafer 1, so can be approximated as a straight line, Y indicated by the coordinates (Fig. 4 which is a normal to the outer periphery of the semiconductor wafer 1 if the imaging position direction) after the correction (horizontal movement of the holding table 2), images at each rotational position while correcting the eccentricity is obtained.

以上のようにして、各回転角度位置で撮像された画像により、半導体ウエハ1の端部の欠陥検出を行う。 As described above, the image captured at each rotational angle position, a defect detection of the edge of the semiconductor wafer 1. 欠陥検出は、図3で説明したが、さらに詳しく説明を行う。 Defect detection has been described in FIG. 3, for further detail description. 前述したように、欠陥の検出は、図3(a)で示した撮像された画像を、図3(b)で示した予め撮像された良品ウエハの画像と比較することにより行う。 As described above, defect detection is performed by comparing the captured image shown in FIG. 3 (a), an image of the previously captured good wafer shown in FIG. 3 (b).

検査時に撮像する回転角度位置は、予め設定することができる。 Rotational angular position for imaging during inspection can be set in advance. 半導体ウエハ1の全外周すべての端部を撮像できるように撮像する回転角度位置の数を設定することもできるし、所定の検査位置を設定することもできる。 It is also possible to set the number of rotation angle positions for imaging to be imaged the entire circumference all the ends of the semiconductor wafer 1, it is also possible to set a predetermined inspection position. 良品ウエハの画像は、検査時に撮像する回転角度位置と同じ位置での画像を予め撮像して、制御部7に記憶保持しておく。 Images good wafer, previously captured images at the same position as the rotational angular position of imaging during the inspection, and stores holding the controller 7. そして、各回転角度位置で撮像された画像(図3(b))と、それに対応する良品ウエハの画像(撮像された画像と同じ回転角度位置での良品ウエハの画像)とを比較することにより欠陥検出を行う。 Then, the image captured by the respective rotational angle position (FIG. 3 (b)), and by comparing the images of non-defective wafer corresponding thereto (the image of good wafers at the same rotational angle position and the captured image) a defect detection. この動作を各回転角度位置での画像ごとに行う。 Performing this operation for each image at each rotation angle position.

また、良品ウエハの画像は、必ずしも、検査時の撮像する各回転角度位置すべてに対応したものを予め保持する必要はない。 The image of the good wafer is not necessarily a prerequisite for holding those corresponding to all the respective rotational angle position for imaging during a test. 良品ウエハの端部画像が回転角度位置によって大きな違いがないのであれば、良品ウエハのある一部の位置での画像を保持し、その画像と、各回転角度位置で撮像された画像とを比較することにより、欠陥検出は可能である。 If the end image of the good wafer there is no significant difference by the rotational angular position, and holds the image in some locations with good wafer, compared with the image, and an image captured at each rotational angular position by a defect detection possible.

また、良品ウエハの画像がなくても、次のようにして欠陥検出は可能である。 Moreover, even without the image non-defective wafer, a defect detection can be as follows. 本実施形態では、半導体ウエハ1を回転させることにより、複数の回転角度位置での端部の画像を得ている。 In the present embodiment, by rotating the semiconductor wafer 1, to obtain an image of the ends of a plurality of rotational angle positions. そこで、ある角度位置での画像と他の角度位置での画像を比較することにより、欠陥検出を行うことができる。 Therefore, by comparing the image in the image and another angular position at a certain angular position, it is possible to detect a defect. これは、欠陥が含まれている画像は、他の画像との差が大きいからである。 This image containing the defect, because there is a large difference between the other images. 例えば、ある回転角度位置での画像の欠陥検出をする場合、その隣の回転角度位置での画像との比較をすればよい。 For example, when the defect detection of the image at a certain rotational angular position may be compared with the image in the rotation angle position of the next. 隣り合う部分は、正常であれば大きな差はないはずであるから、画像にある程度大きい差がある場合は、欠陥が存在すると判断する。 Adjacent parts, because it should no significant difference is if normal, when there is a difference to some extent large image, it is determined that a defect exists. もちろん、隣の回転角度位置ではない位置の画像と比較しても欠陥検出は可能である。 Of course, the defect detection as compared to the image of a position which is not at a rotational angular position of the next is possible.

このように、良品ウエハの画像がなくても、検査対象の半導体ウエハの他の位置の端部の画像と比較することにより、欠陥検出を行うことができる。 Thus, even without the image non-defective wafer, by comparing the image of the end of the other locations of the inspection target semiconductor wafer, it is possible to detect a defect.
図6は、本発明の第2の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 Figure 6 is a diagram for illustrating an imaging end of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図6において、照明装置5による照明は、制御装置7によって、光ファイバによるライン照明に切り替えられており、指向性の高い照明が行なわれる。 6, the illumination by the illumination device 5, the control device 7, has been switched to the line illumination using optical fiber, highly directional lighting is performed. 図中では、照明装置は、指向性の高い照明が行われている場合は、符号5bを付す。 In the figure, the lighting apparatus, when a high directional lighting is being performed, reference numeral 5b. 本実施形態においても、図2の場合と同様に、半導体ウエハ1の領域Aの部分に対しては、カメラ4のテレセントリック光学系により落射照明を行い、カメラ4により、その落射照明に基づいた領域Aの明視野像を撮像する。 Region in the present embodiment, as in the case of FIG. 2, for the portion of the region A of the semiconductor wafer 1, subjected to epi-illumination by the telecentric optical system of the camera 4, the camera 4, based on the epi-illumination capturing an image of the bright-field image of the a. そして、領域Bに対しては、照明装置5bからのライン照明により、カメラ4により暗視野像を撮像する。 Then, for the region B, the line illumination from the illumination device 5b, capturing a dark field image by the camera 4. このようにして、カメラ4により、領域Aの明視野像、領域Bの暗視野像を同時に撮像することができる。 In this way, the camera 4, the bright-field image of the region A, it is possible to simultaneously capture a dark field image of the area B.

図2の第1の実施形態と異なるのは、領域Bの暗視野像を撮像していることである。 Differs from the first embodiment in FIG. 2 is that it is capturing a dark field image of the area B. 半導体ウエハ1の端部の傷や付着したゴミ等の異物の有無の検査においては、暗視野像の方が検出がしやすい。 In the testing of the presence or absence of foreign matter such as dust that scratches and adhesion of the end portion of the semiconductor wafer 1, is easier to detect direction of the dark field image.

図7は、本発明の第3の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 Figure 7 is a diagram of assistance in explaining image pickup third end portion of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態では、図6の第2の実施形態と同様に照明装置5bからライン照明光を照射する。 In this embodiment, irradiating the line illumination light from the second embodiment similarly to the illumination device 5b of FIG. しかしながら、カメラ4からの落射照明は行わない。 However, not performed incident illumination from the camera 4. すなわち、本実施形態では、制御装置7による制御により、カメラ4からの落射照明をやめ、照明装置5による照明をライン照明に切り替え、ライン照明のみにより、カメラ4により領域Aと領域Bの暗視野像を撮像する。 That is, in the present embodiment, the control of the controller 7, stop epi-illumination from the camera 4, to switch the illumination by the illumination device 5 in the line illumination, the only line illumination, dark field regions A and B by the camera 4 It captures an image.

前述のように、半導体ウエハ1の端部の傷や付着したゴミ等の異物の有無の検査においては暗視野像の方が検出がしやすいのであるが、本実施形態では、領域A、領域Bの両方に対して、その効果が得られる。 As described above, the direction of the dark-field image in inspecting the presence or absence of foreign matter such as dust that scratches and adhesion of the end portion of the semiconductor wafer 1 is the easier to detect, in the present embodiment, the area A, area B for both, the effect can be obtained.

図8は、本発明の第4の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 Figure 8 is a diagram of assistance in explaining image pickup fourth end portion of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態では、図2の第1の実施形態と同様に、照明装置5aからは拡散光による照明を行う。 In the present embodiment, similarly to the first embodiment of FIG. 2, performs illumination by diffuse light from the illuminating device 5a. しかしながら、第3の実施形態と同様にカメラ4からの落射照明は行わない。 However, the third embodiment as well as reflected illumination from the camera 4 is not performed. すなわち、本実施形態では、照明装置5からの拡散光照明により、カメラ4により領域Bの明視野像を撮像する。 That is, in this embodiment, by diffuse illumination from the illumination device 5 captures a bright field image of the area B by the camera 4.

以上のように、実施形態に応じて、制御装置7により、照明装置5による照明を、拡散光による照明あるいは指向性の高い照明光による照明に切り替える。 As described above, according to the embodiment, the control device 7, the illumination by the illumination device 5, switches the lighting or illumination by highly directional illumination light by diffusing light. さらに、制御装置7により、カメラ4による落射照明を行うか行わないかを切り替える。 Further, the control unit 7 switches whether or not to perform the incident illumination by the camera 4. このように照明方式を切り替えることにより、暗視野像での撮像により、ゴミなどの凹凸型の欠陥を検出しやすくする場合や、明視野像での撮像により、欠陥の状態、色合いを観測することが可能である。 By switching in this way the lighting system, the image pickup by the dark field image, and if it easier to detect irregularities type defects such as dust, by imaging in the bright-field image, to observe defects states, shades it is possible. このように、検査したい欠陥を検出しやすくするような照明方式に切り替えながら検査を行うことができるので、最適な照明で検査を行うことができる。 Thus, it is possible to perform the test by switching the illumination system such that easily detect defects to be inspected, inspection may be carried out at optimal illumination.

図9は、本実施形態の端部検査装置を用いた欠陥検査の他の例を説明するための図である。 Figure 9 is a diagram for explaining another example of the defect inspection using the end inspection apparatus of this embodiment. 半導体ウエハ1の表面端部には、表面に塗布されたレジスト膜の境界部分が存在する。 The end of a surface of the semiconductor wafer 1, there is a boundary portion of the resist film coated on the surface. この境界部分は、領域Aの部分に存在する。 This boundary is present in the portion of the region A. 図9は、境界部分が撮像された画像を示している。 Figure 9 shows an image boundary portion is captured. この画像による欠陥検出は、図3で説明したように、良品ウエハの画像と比較することにより行うことができる。 Defect detection by the image, as described in FIG. 3, can be carried out by comparing the images of non-defective wafer. その場合、膜の境界部分が正常か否かは、以下のような処理を行って判断することができる。 In that case, whether normal boundary portion of the membrane can be determined by performing the following processing.

図9に示す画像において、膜の境界部分から端部の最外周までの半径方向の距離を各位置で求める。 In the image shown in FIG. 9 to determine the radial distance to the outermost periphery of the end portion at each position from the boundary portion of the film. 半径方向とは、実際には図の上下方向とほぼ等しいから、上下方向の距離を求めればよい。 The radial, because in practice almost equal to the vertical direction in the figure, may be determined the distance in the vertical direction. そして、距離の最大値(図9中の矢印Maxで示した距離)と最小値(図9中の矢印Minで示した距離)を求める。 Then, determine the maximum value of the distance (the distance indicated by the arrow Max in FIG. 9) and the minimum value (distance indicated by the arrow Min in FIG. 9). 良品ウエハでも同様にして最大値と最小値を求め許容範囲を決定し、それらの値を比較し、撮像された画像での値が許容範囲に入っているか否かによって、良否の判定を行う。 In good wafer in the same manner to determine the allowable range maximum and minimum values, and comparing those values, depending on whether the value in the captured image is within the allowable range, performs quality determination.

このような画像による良否判定は、カラー画像で行うことが好ましい。 Quality determination by such images is preferably performed in a color image. カラー画像より、R(赤色)成分、G(緑色)成分、B(青色)成分による画像の他、RGBの値からH(色相)、S(彩度),I(明度)成分を求め、これらの値により良否判定を行ってもよい。 From a color image, the other R (red) component, G (green) component, B (blue) image by component H from the RGB values ​​(hue), S (saturation), determine the I (brightness) component, these it may perform quality determination by value.

上記実施形態では、図5で説明したように、半導体ウエハ1が保持テーブル2に載置された状態での偏芯の補正は、水平駆動部6を駆動することにより半導体ウエハ1を移動させることにより行った。 In the above embodiment, as described with reference to FIG. 5, the correction of the eccentricity in a state where the semiconductor wafer 1 is placed on the holding table 2, by moving the semiconductor wafer 1 by driving the horizontal driving section 6 by went. この補正は、カメラ4と半導体ウエハ1の端部との相対位置関係を補正すればよいわけであるから、カメラ4を水平方向に移動させることによって補正を行ってもよい。 This correction is, since not may be corrected relative positional relationship between the end portion of the camera 4 and the semiconductor wafer 1 may be corrected by moving the camera 4 in the horizontal direction.

また、カメラ4と半導体ウエハ1の端部との物理的な相対位置関係は変えずに(すなわち、半導体ウエハ1もカメラ4も水平方向に移動させないで)、カメラ4で撮像した画像を処理することによって偏芯の補正を行ってもよい。 Also, the physical relative positional relationship between the end portion of the camera 4 and the semiconductor wafer 1 without changing (i.e., the semiconductor wafer 1 is also the camera 4 also not move in the horizontal direction), processing the image captured by the camera 4 it may be corrected for eccentricity by. 図5に示すような破線部分の領域が画像処理をすることによって実線部分に来るようにすればよい。 Region of a broken line part shown in FIG. 5 may be to come to a solid line portion by the image processing. この場合、上下方向位置のずれを画像処理により補正するわけであるが、補正された画像は上下のいずれかの部分の画像情報が欠けることになる。 In this case, the deviation in the vertical position is not corrected by the image processing, the corrected image will be the image information of any part of the vertically lacks.

なお、照明装置5で用いる光源は、分光特性を可視領域に持つ光源としてもよいが、分光特性を赤外領域に持つ光源を用いてもよい。 The light source used in the illumination device 5 or may be applied as a light source having a spectral characteristic in the visible region may be used a light source having a spectral characteristic in the infrared region. また、分光特性を紫外領域に持つ光源を用いてもよい。 It is also possible to use a light source having a spectral characteristic ultraviolet region.

また、本実施形態では、カメラ4を半導体ウエハ1の上方に設置して、半導体ウエハ1の表面端部を検査することとしたが、カメラ4を半導体ウエハ1の下方に設置して、半導体ウエハ1の裏面端部を検査する装置としてもよいし、上方、下方両方にカメラを設置し、表面、裏面両方の端部を検査する装置としてもよい。 Further, in the present embodiment, by installing the camera 4 above the semiconductor wafer 1 has been decided to inspect the surface and edge of the semiconductor wafer 1, by installing a camera 4 on the lower semiconductor wafer 1, the semiconductor wafer may be a device for inspecting one of the back end, the upper, the camera installed in both the lower surface may be a device for inspecting an end portion of the back surface both.

本発明の実施形態による端部検査装置の構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of an end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 It is a diagram for illustrating an imaging end of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the first embodiment the end portion inspection apparatus according to the present invention. 撮像した画像による欠陥検出のしかたを説明するための図である。 It is a diagram for explaining how the defect detection by captured images. 検出された欠陥の位置を特定するための座標系について説明するための図である。 It is a diagram for explaining a coordinate system for specifying the position of the detected defect. 半導体ウエハ1を保持テーブル2に載置した際に、半導体ウエハ1の中心と保持テーブル2の回転中心が一致しないことによる偏芯状態の補正について説明するための図である。 When placing the semiconductor wafer 1 to the holding table 2 is a diagram for explaining the correction of the eccentricity state due to the center with the center of rotation of the holding table 2 of semiconductor wafer 1 does not match. 本発明の第2の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 It is a diagram for illustrating an imaging end of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 It is a diagram of assistance in explaining image pickup third end portion of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態による端部検査装置のカメラ4による半導体ウエハ1の端部の撮像を説明するための図である。 It is a diagram of assistance in explaining image pickup fourth end portion of the semiconductor wafer 1 by the camera 4 of the end portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の端部検査装置を用いた欠陥検査の他の例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining another example of the defect inspection using the end inspection apparatus of this embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1:半導体ウエハ、2:保持テーブル、3:回転駆動部、4:カメラ、5:照明装置、6:水平駆動部、7:制御部。 1: semiconductor wafer, 2: holding table, 3: rotary drive unit, 4: camera, 5: Lighting device, 6: horizontal driving unit, 7: control unit.

Claims (8)

  1. 平板形状の被検物体の端部を前記被検物体の表面あるいは裏面と平行な面に対して垂直方向位置から撮像する撮像手段と、 Imaging means for imaging the vertical position relative to the surface or the back surface parallel to the surface of the object to be detected the end of the test objects of a flat plate shape,
    前記撮像手段により得られた画像と、予め記憶された参照画像とを比較することにより、前記端部の前記表面あるいは裏面に対して傾斜した部分の状態を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする端部検査装置。 An image obtained by the image pickup means, by comparing the reference image stored in advance, further comprising an inspection means for inspecting the state of the surface or inclined portion with respect to the back surface of the end portion edge detector according to claim.
  2. 請求項1に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to claim 1,
    前記参照画像は、良状態の被検物体の端部を前記撮像手段により撮像した画像であることを特徴とする端部検査装置。 The reference image, the end inspection system, characterized in that the image captured by the imaging means an end of the object to be inspected of the good state.
  3. 請求項1から2のいずれか1項に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to any one of claims 1 2,
    前記平板形状の被検物体を回転させる回転手段を有し、 It has a rotation means for rotating the object to be inspected of the flat plate shape,
    前記撮像手段は、前記被検物体の端部の複数位置を撮像することを特徴とする端部検査装置。 The imaging means, the end inspection apparatus characterized by imaging the plurality of positions of the ends of the test object.
  4. 請求項3に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to claim 3,
    前記被検物体の表面と平行な方向に、前記撮像手段と前記被検物体との少なくとも一方を移動させる移動手段と、 Wherein in a direction parallel to the surface of the object to be inspected, a moving means for moving at least one of said image pickup means and said object to be detected,
    前記回転手段による前記被検物体の回転角度位置に応じて、前記移動手段による移動の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする端部検査装置。 Wherein by rotating means in accordance with the rotational angular position of the test object, the moving means end inspection apparatus characterized by comprising a control unit for controlling the movement by.
  5. 請求項4に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to claim 4,
    前記被検物体は円形であり、前記回転手段は、前記被検物体を載置する載置部を回転駆動することにより前記被検物体を回転させるとともに、前記被検物体の中心と前記載置部の回転中心とのずれ量を検出し、 The test object is circular, said rotation means, said to rotate the object to be inspected by rotating the mounting portion for mounting the object to be inspected, the center and the placement of the object to be detected detecting the amount of deviation between the center of rotation of the parts,
    前記制御部は、前記ずれ量に応じて前記前記移動手段による移動の制御を行うことを特徴とする端部検査装置。 Wherein the control unit ends the inspection apparatus characterized by controlling the movement by said moving means in response to the deviation amount.
  6. 請求項3に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to claim 3,
    前記検査手段は、検査により検出された欠陥の位置を、前記撮像手段により得られた画像内での座標値と、前記回転手段による回転角度により特定することを特徴とする端部検査装置。 The inspection means, the position of the defects detected by inspection, and the coordinate values ​​in the obtained image by the imaging means, the end portion inspection apparatus characterized by specifying the rotation angle by said rotating means.
  7. 請求項2に記載の端部検査装置において、 At the end inspection apparatus according to claim 2,
    前記平板形状の被検物体を回転させる回転手段を有し、 It has a rotation means for rotating the object to be inspected of the flat plate shape,
    前記撮像手段は、前記回転手段による回転により前記被検物体の複数の回転角度位置において端部を撮像し、 The imaging means captures an end portion by the rotation by said rotation means at a plurality of rotational angle positions of the object to be detected,
    前記検査手段による前記撮像手段により得られた画像と予め記憶された参照画像との比較は、前記撮像手段により得られた画像の撮像時の回転角度位置に対応する前記良状態の被検物体の端部の前記参照画像を用いることを特徴とする端部検査装置。 Comparison with the reference image stored in advance and the image obtained by the image pickup means by said inspection means, the object to be inspected of the good state corresponding to the rotational angular position at the time of imaging of the image obtained by the image pickup means edge detector which is characterized by using the reference image end.
  8. 平板形状の被検物体の端部を前記被検物体の表面あるいは裏面と平行な面に対して垂直方向位置から撮像する撮像手段と、 Imaging means for imaging the vertical position relative to the surface or the back surface parallel to the surface of the object to be detected the end of the test objects of a flat plate shape,
    前記撮像手段により得られた画像と、参照画像とを比較することにより、前記端部の前記表面あるいは裏面に対して傾斜した部分の状態を検査する検査手段と、 An image obtained by the image pickup means, by comparing the reference image, an inspection unit for inspecting the state of the surface or inclined portion with respect to the rear surface of said end portion,
    前記被検物体を回転させる回転手段と、 Rotating means for rotating the object to be inspected,
    前記撮像手段は、前記回転手段による回転により前記被検物体の複数の回転角度位置において端部を撮像し、前記検査手段は、前記参照画像として、他の回転角度位置において撮像された画像を用いることを特徴とする端部検査装置。 Said imaging means, said end portion captured by rotation by the rotation means at a plurality of rotational angle positions of the object to be inspected, the inspection means, as the reference image, using the image captured at another angular position edge detector, characterized in that.
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