JP2009020021A - Apparatus and method for inspecting end of inspecting object - Google Patents

Apparatus and method for inspecting end of inspecting object Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently inspect the condition of an end of an inspecting object, and to easily acquire an image of a defective part occurring in the inspection object. <P>SOLUTION: This end inspection apparatus inspects the condition of the end of the inspecting object by imaging the end of the inspecting object while rotating the disk-like inspecting object having a thin film. The surface of the inspecting object is formed of a flat part and an inclined part that is disposed at the rim of the flat part and is inclined down towards the circumferential surface of the inspecting object. The end inspection apparatus comprises: a first image acquiring means for acquiring the image of the end of the inspecting object including a part of the inclined part and the flat part; and an image comparing means for recognizing whether the thin film is formed in the inclined part by comparing a basic image showing the end of the surface of the inspecting object having no thin film with the image acquired by the first image acquiring means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハなどの被検査体の端部を検査する端部検査装置、及び被検査体の端部検査方法に関する。   The present invention relates to an end inspection apparatus for inspecting an end of an object to be inspected such as a semiconductor wafer, and an end inspection method for the inspected object.

近年、半導体ウェ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、生産過程のウェ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。これに伴い、生産過程においてウェハ上に形成される膜の境界部分に位置するウェハの端部付近の観察が重要になってきている。この端面付近の欠陥管理がウェハからできる回路の歩留まりに影響する。   In recent years, the degree of integration of circuit patterns formed on semiconductor wafers has been increasing year by year, and the types of substances used for wafer surface treatment during production have increased. Along with this, observation of the vicinity of the edge of the wafer located at the boundary of the film formed on the wafer in the production process has become important. This defect management near the end face affects the yield of circuits made from the wafer.

このため、半導体ウェハなどの端部周辺を複数の方向から観察して半導体ウェハの端部の状態を検査する他に、半導体ウェハの端部周辺にレーザ光を照射して、半導体ウェハの端部周辺で反射したときに生じる正反射光と散乱反射光とをそれぞれ受光して、それら受光量から傷の有無の検出や表面粗さの算出等、半導体ウェハの端部の状態を検査している(例えば特許文献1)。
特開平11−351850号公報
For this reason, in addition to observing the periphery of the edge of a semiconductor wafer or the like from a plurality of directions to inspect the state of the edge of the semiconductor wafer, the edge of the semiconductor wafer is irradiated with laser light around the edge of the semiconductor wafer. Receiving specular reflection light and scattered reflection light generated when reflected at the periphery, the state of the edge of the semiconductor wafer is inspected by detecting the presence or absence of scratches and calculating the surface roughness based on the amount of light received. (For example, patent document 1).
JP-A-11-351850

しかしながら、半導体ウェハの端部付近における状態の検査は、被検査体の回転及び半導体ウェハの端部の観察を繰り返しながら、半導体ウェハの全周に亘って行うため、1回の半導体ウェハの検査で得られる画像全てを参照して半導体ウェハの端部における欠陥の有無を判断することになるので、半導体ウェハの端部の検査を効率良く行うことができないという問題がある。また、正反射光及び散乱反射光の受光量から被検査体の端部の状態を検査する場合、傷の有無、及び傷の種類(縦傷、横傷及び斜めの傷等)は検出できるが、この場合、傷自体を像として観察していないため、その傷の生成範囲等を観察することができないという問題がある。   However, since the inspection of the state near the edge of the semiconductor wafer is performed over the entire circumference of the semiconductor wafer while repeating the rotation of the object to be inspected and the observation of the edge of the semiconductor wafer, the inspection of the semiconductor wafer is performed once. Since all the images obtained are referred to determine the presence or absence of defects at the edge of the semiconductor wafer, there is a problem that the edge of the semiconductor wafer cannot be efficiently inspected. In addition, when inspecting the state of the end of the object to be inspected based on the amount of received light of regular reflection light and scattered reflection light, it is possible to detect the presence or absence of a flaw and the type of flaw (vertical flaw, horizontal flaw, oblique flaw, etc.). In this case, since the flaw itself is not observed as an image, there is a problem that the generation range of the flaw cannot be observed.

本発明は、被検査体の端部の状態を効率良く検査するとともに、被検査体に生じる欠陥部分の画像を容易に取得することができるようにした端部検査装置、及び被検査体の検査方法を提供することを目的とする。   The present invention efficiently inspects the state of the end portion of an object to be inspected, and can easily acquire an image of a defective portion generated in the object to be inspected, and inspection of the object to be inspected It aims to provide a method.

上記課題を解決するために、本発明の端部検査装置は、薄膜が形成された円板状の被検査体を回転させながら前記被検査体の端部を撮像することで、前記被検査体の端部の状態を検査する端部検査装置において、前記被検査体の表面は、平坦部と、該平坦部の周縁に位置し、被検査体の周面に向けて下り傾斜する傾斜部とから構成されており、前記被検査体の上方から、前記傾斜部と前記平坦部の一部を含む前記被検査体の端部の画像を取得する第1の画像取得手段と、前記薄膜が形成されていない被検査体の表面の端部を示す基本画像と、前記第1の画像取得手段により取得された画像とを比較することで、前記薄膜が前記傾斜部に形成されているか否かを認識する画像比較手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the edge inspection apparatus of the present invention images the edge of the inspection object while rotating the disk-shaped inspection object on which a thin film is formed. In the end inspection apparatus for inspecting the state of the end of the test object, the surface of the object to be inspected is a flat part, and an inclined part that is located at the periphery of the flat part and inclines downward toward the peripheral surface of the object to be inspected. A first image acquisition unit configured to acquire an image of an end portion of the inspection object including a part of the inclined portion and the flat portion from above the inspection object; and the thin film is formed. Whether or not the thin film is formed on the inclined portion by comparing a basic image showing an end portion of the surface of the object to be inspected and an image acquired by the first image acquisition means Recognizing image comparison means.

また、前記傾斜部と前記周面との稜線から前記薄膜の外縁部までの距離を、前記第1の画像取得手段によって取得された画像から算出する算出手段を備えていることを特徴とする。   In addition, the image processing apparatus includes a calculation unit that calculates a distance from a ridge line between the inclined portion and the peripheral surface to an outer edge portion of the thin film from an image acquired by the first image acquisition unit.

また、前記傾斜部と前記周面との稜線に対して前記薄膜の外縁部が交差している場合に、前記薄膜が交差した箇所における、前記被検査体の周面の画像を取得する第2の画像取得手段と、前記第1の画像取得手段、及び第2の画像取得手段により取得された画像から、前記被検査体の傾斜部から周面における前記薄膜の相関関係を取得する第1の状態取得手段と、を備えていることを特徴とする。   Moreover, when the outer edge part of the said thin film cross | intersects with respect to the ridgeline of the said inclination part and the said surrounding surface, the 2nd which acquires the image of the surrounding surface of the to-be-inspected object in the location where the said thin film crossed A first image acquisition unit, a first image acquisition unit, and a second image acquisition unit obtain a correlation between the thin films on a peripheral surface from an inclined portion of the object to be inspected. And a state acquisition means.

また、前記被検査体の周面と前記被検査体の裏面との稜線に対して前記薄膜の外縁部が交差している場合に、前記薄膜が交差した箇所における、前記被検査体の裏面端部の画像を取得する第3の画像取得手段と、前記第2の画像取得手段、及び第3の画像取得手段により得られた画像から、前記被検査体の周面から裏面における前記薄膜の相関関係を取得する第2の状態取得手段と、を備えていることを特徴とする。   Further, when the outer edge of the thin film intersects the ridgeline between the peripheral surface of the object to be inspected and the back surface of the object to be inspected, the back surface end of the object to be inspected at the location where the thin film intersects Correlation of the thin film from the peripheral surface to the back surface of the object to be inspected from the images obtained by the third image obtaining means for obtaining the image of the part, the second image obtaining means, and the third image obtaining means. And second state acquisition means for acquiring a relationship.

この場合、前記薄膜の相関関係から該薄膜の境界が連続していないと判断された場合に、前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段を用いて、前記薄膜が連続していない領域の周辺部の画像を取得することが好ましい。   In this case, when it is determined from the correlation of the thin film that the boundary of the thin film is not continuous, using the first image acquisition means, the second image acquisition means, and the third image acquisition means, It is preferable to acquire an image of a peripheral portion of a region where the thin film is not continuous.

さらに、前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段によって取得された欠陥及びその周辺部の画像を用いた差分検出方式によって、前記欠陥が生じた範囲を特定する範囲特定手段を備えていることが好ましい。   Further, the range in which the defect has occurred is identified by a difference detection method using the defect acquired by the first image acquisition unit, the second image acquisition unit, and the third image acquisition unit and an image of the periphery thereof. It is preferable that a range specifying means is provided.

なお、前記範囲特定手段は、前記欠陥が生じた範囲を特定する他に、欠陥の拡散方向を特定することが可能であり、特定された前記欠陥の拡散方向に基づいて、前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段の少なくとも何れかの撮像手段を用いた欠陥画像を新たに取得するが好ましい。   In addition to specifying the range in which the defect has occurred, the range specifying unit can specify the diffusion direction of the defect, and based on the specified diffusion direction of the defect, the first image It is preferable to newly acquire a defect image using at least one of the acquisition unit, the second image acquisition unit, and the third image acquisition unit.

また、本発明の被検査体の端部検査方法は、円板状の被検査体を回転させながら前記被検査体の端部を撮像することで、前記被検査体の端部を検査する方法において、前記被検査体の上方から、平坦部の一部と、該平坦部の周縁部に位置し、被検査体の周面に向けて下り傾斜する傾斜部とを含む前記被検査体の表面の端部における画像を取得する第1ステップと、前記薄膜が形成されていない被検査体の表面の端部を示す基本画像と、第1ステップにて取得された画像とを比較することで、前記傾斜部における前記薄膜の外縁端の有無を認識する第2ステップと、を備えたことを特徴とする。   The end inspection method of the object to be inspected according to the present invention is a method for inspecting the end of the inspected object by imaging the end of the inspected object while rotating the disk-shaped inspected object. The surface of the object to be inspected includes a part of the flat part and an inclined part that is located at the peripheral part of the flat part and is inclined downward toward the peripheral surface of the object to be inspected from above the object to be inspected By comparing the first step of acquiring an image at the edge of the first image, the basic image showing the edge of the surface of the object to be inspected on which the thin film is not formed, and the image acquired in the first step, And a second step of recognizing the presence or absence of the outer edge of the thin film in the inclined portion.

本発明によれば、被検査体の端部の状態を効率良く検査することができ、また被検査体の薄膜に欠陥が生じている場合には、欠陥の画像を効率良く取得することができる。   According to the present invention, the state of the end of the object to be inspected can be efficiently inspected, and when a defect occurs in the thin film of the object to be inspected, an image of the defect can be efficiently acquired. .

図1は、本発明の端部検査装置10の構成を示す概略図である。端部検査装置10は、保持テーブル11、回転駆動部12、水平駆動部13などを備えている。保持テーブル11は、その上面に載置される半導体ウェハ15を吸着保持する。回転駆動部12は、保持テーブル11を所定の角度回転させる。なお、所定の角度とは、例えば隣り合う検査位置で得られた画像を並べた場合に連続した画像となる角度であり、この角度は、後述するCCD29における撮像範囲に基づいて設定される。   FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an end portion inspection apparatus 10 of the present invention. The edge inspection apparatus 10 includes a holding table 11, a rotation drive unit 12, a horizontal drive unit 13, and the like. The holding table 11 sucks and holds the semiconductor wafer 15 placed on the upper surface thereof. The rotation drive unit 12 rotates the holding table 11 by a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, an angle that becomes a continuous image when images obtained at adjacent inspection positions are arranged, and this angle is set based on an imaging range in the CCD 29 described later.

水平駆動部13は、保持テーブル11及び回転駆動部12を水平方向に移動させる。ここで、水平方向とは、保持テーブル11の半導体ウェハ15を載置する面に対して平行な方向である。この水平駆動部13を設けることで、半導体ウェハ15を保持テーブル11に載置するときに、半導体ウェハ15の中心と保持テーブル11の回転中心とを一致させる、つまり偏芯状態を補正することができる。   The horizontal drive unit 13 moves the holding table 11 and the rotation drive unit 12 in the horizontal direction. Here, the horizontal direction is a direction parallel to the surface of the holding table 11 on which the semiconductor wafer 15 is placed. By providing the horizontal driving unit 13, when the semiconductor wafer 15 is placed on the holding table 11, the center of the semiconductor wafer 15 and the rotation center of the holding table 11 can be matched, that is, the eccentric state can be corrected. it can.

この端部検査装置10は、半導体ウェハ15の端部上面の画像を取得する第1画像取得部21と、半導体ウェハ15の周面の画像を取得する第2画像取得部22と、半導体ウェハ15の端部下面の画像を取得する第3画像取得部23とを備えている。   The edge inspection apparatus 10 includes a first image acquisition unit 21 that acquires an image of the upper surface of the end of the semiconductor wafer 15, a second image acquisition unit 22 that acquires an image of the peripheral surface of the semiconductor wafer 15, and the semiconductor wafer 15. And a third image acquisition unit 23 for acquiring an image of the lower surface of the end of the image.

第1画像取得部21は、保持テーブル11に吸着保持された半導体ウェハ15の上方に配置される。この第1画像取得部21は、光源25、レンズ26、ハーフミラー27、結像レンズ28及びCCD29から構成される。光源25は、例えばハロゲンランプやLEDが用いられる。光源25から照射される光は、レンズ26を介してハーフミラー27に入射され、該ハーフミラー27にて反射される。この反射した光により半導体ウェハ15が照明される。これにより、半導体ウェハ15は落射照明により照明される。なお、この落射照明により照明される半導体ウェハ15の上面端部は、その上方に配置されたCCD29によって撮像される、つまり明視野像が取得される。   The first image acquisition unit 21 is disposed above the semiconductor wafer 15 sucked and held on the holding table 11. The first image acquisition unit 21 includes a light source 25, a lens 26, a half mirror 27, an imaging lens 28 and a CCD 29. As the light source 25, for example, a halogen lamp or LED is used. Light emitted from the light source 25 enters the half mirror 27 through the lens 26 and is reflected by the half mirror 27. The semiconductor wafer 15 is illuminated by the reflected light. Thereby, the semiconductor wafer 15 is illuminated by epi-illumination. Note that the upper end portion of the semiconductor wafer 15 illuminated by the epi-illumination is picked up by the CCD 29 disposed above it, that is, a bright field image is acquired.

第2画像取得部22は、光源30、レンズ31、ハーフミラー32、結像レンズ33及びCCD34から構成される。この第2画像取得部22は、保持テーブル11に吸着保持された半導体ウェハ15の側方に、且つ、CCD34の撮像光軸L2が第1画像取得部21のCCD29の撮像光軸L1と直交するように配置される。   The second image acquisition unit 22 includes a light source 30, a lens 31, a half mirror 32, an imaging lens 33, and a CCD 34. The second image acquisition unit 22 is located on the side of the semiconductor wafer 15 sucked and held on the holding table 11, and the imaging optical axis L 2 of the CCD 34 is orthogonal to the imaging optical axis L 1 of the CCD 29 of the first image acquisition unit 21. Are arranged as follows.

第3画像取得部23は、光源35、レンズ36、ハーフミラー37、結像レンズ38及びCCD39から構成される。第3画像取得部23は、保持テーブル11に吸着保持された半導体ウェハ15の下方に、且つ、CCD39の撮像光軸L3が第1画像取得部21のCCD29の撮像光軸L1と略同軸となるように配置される。なお、第2画像取得部22及び第3画像取得部23の構成は、第1画像取得部21と同様の構成であることから、これら画像取得部における詳細は省略する。   The third image acquisition unit 23 includes a light source 35, a lens 36, a half mirror 37, an imaging lens 38 and a CCD 39. The third image acquisition unit 23 is below the semiconductor wafer 15 sucked and held by the holding table 11, and the imaging optical axis L 3 of the CCD 39 is substantially coaxial with the imaging optical axis L 1 of the CCD 29 of the first image acquisition unit 21. Are arranged as follows. In addition, since the structure of the 2nd image acquisition part 22 and the 3rd image acquisition part 23 is the structure similar to the 1st image acquisition part 21, the detail in these image acquisition parts is abbreviate | omitted.

図2は、半導体ウェハ15に対する画像の取得範囲を示している。詳細には、図2(a)は、半導体ウェハ15の上面図、図2(b)は、図2(a)におけるC−C’断面図である。第1画像取得部21は半導体ウェハ15の上方に位置していることから、半導体ウェハ15を上面から見た場合、第1画像取得部21による半導体ウェハ15上の画像取得範囲は、半導体ウェハ15の上面端部における符号Aで示す範囲となる。この符号Aで示す範囲は、半導体ウェハ15の上面端部に形成された傾斜面(以下、上ベベルと称する)15aと、上ベベル15aに連なる平坦面15bの一部と、半導体ウェハ15の外側を含む範囲である。   FIG. 2 shows an image acquisition range for the semiconductor wafer 15. Specifically, FIG. 2A is a top view of the semiconductor wafer 15, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line C-C ′ in FIG. Since the first image acquisition unit 21 is located above the semiconductor wafer 15, when the semiconductor wafer 15 is viewed from above, the image acquisition range on the semiconductor wafer 15 by the first image acquisition unit 21 is the semiconductor wafer 15. This is the range indicated by the symbol A at the upper surface end of the. The range indicated by the symbol A includes an inclined surface (hereinafter referred to as an upper bevel) 15a formed at an upper end portion of the semiconductor wafer 15, a part of a flat surface 15b continuous with the upper bevel 15a, and the outer side of the semiconductor wafer 15. It is a range including.

第2画像取得部22は半導体ウェハ15の側面(以下、アペックスと称する)15cの外側に配置されていることから、第2画像取得部22による半導体ウェハ15の画像取得範囲は、アペックス15cとなる。   Since the second image acquisition unit 22 is disposed outside the side surface (hereinafter referred to as apex) 15c of the semiconductor wafer 15, the image acquisition range of the semiconductor wafer 15 by the second image acquisition unit 22 is the apex 15c. .

第3画像取得部23は、上述したように、その撮像光軸L3が第1画像取得部21の撮像光軸L1と略同軸となるように配置されていることから、この第3画像取得部23による半導体ウェハ15の画像取得範囲は、第1画像取得部21の画像取得範囲と略同一で、その下面となるが、この第3画像取得部23は、半導体ウェハ15の下方に配置されることから、第3画像取得部15による画像取得範囲は、下ベベル15dと、下ベベル15dに連なる平坦面15eの一部と、半導体ウェハ15の外側を含む範囲となる。   As described above, the third image acquisition unit 23 is arranged so that the imaging optical axis L3 thereof is substantially coaxial with the imaging optical axis L1 of the first image acquisition unit 21. The image acquisition range of the semiconductor wafer 15 by 23 is substantially the same as the image acquisition range of the first image acquisition unit 21 and is the lower surface thereof, but the third image acquisition unit 23 is arranged below the semiconductor wafer 15. Therefore, the image acquisition range by the third image acquisition unit 15 is a range including the lower bevel 15d, a part of the flat surface 15e connected to the lower bevel 15d, and the outside of the semiconductor wafer 15.

図1に戻って、制御装置45は、水平駆動部13を動作させて保持テーブル11の水平方向における位置を調整する他に、回転駆動部12、第1画像取得部21,第2画像取得部22,第3画像取得部23の動作を制御する。この制御装置45は、画像比較部50、状態取得部51、範囲特定部52を備えている。   Returning to FIG. 1, the control device 45 operates the horizontal drive unit 13 to adjust the position of the holding table 11 in the horizontal direction, as well as the rotation drive unit 12, the first image acquisition unit 21, and the second image acquisition unit. 22, the operation of the third image acquisition unit 23 is controlled. The control device 45 includes an image comparison unit 50, a state acquisition unit 51, and a range specifying unit 52.

画像比較部50は、薄膜16が形成された半導体ウェハ15の上ベベル15aの画像(以下、検査画像)、アペックス15cや下ベベル15dの検査画像と、薄膜16が形成されていない半導体ウェハ15の画像(以下、基本画像)とを比較し、薄膜16の境界を特定する。なお、以下では、上ベベル15aの検査画像をPU(n:基準となる検査位置で得られた場合をn=1とする)、アペックス15cの検査画像をPA、下ベベル15dの検査画像をPDと称し、また、上ベベル15aの基本画像をPU、アペックス15cの基本画像をPA、下ベベル15dの基本画像をPDと称して説明する。 The image comparison unit 50 includes an image of the upper bevel 15a (hereinafter referred to as an inspection image) of the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is formed, an inspection image of the apex 15c and the lower bevel 15d, and the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is not formed. An image (hereinafter referred to as a basic image) is compared to identify the boundary of the thin film 16. In the following, the inspection image of the upper bevel 15a is represented by PU n (n: n = 1 when obtained at a reference inspection position), the inspection image of the apex 15c is PA n , and the inspection image of the lower bevel 15d. Will be referred to as PD n , the basic image of the upper bevel 15a will be referred to as PU 0 , the basic image of the apex 15c as PA 0 , and the basic image of the lower bevel 15d as PD 0 .

図3は、半導体ウェハ15の上ベベル15aの検査画像PUと、基本画像PUとの比較の手順を示すものである。検査画像PUと基本画像PUとを比較する方法としては、検査画像PUの各画素の画素値から、基本画像PUにおける同位置の画素の画素値を減ずることが挙げられる。例えば、検査画像PUの各画素のうち薄膜16に該当する画素の画素値は、薄膜16が形成されていない画素の画素値とは異なることから、薄膜16が形成された箇所に該当する画素の画素値と、薄膜16が形成されていない画素の画素値との間に差分が生じる。 FIG. 3 shows a comparison procedure between the inspection image PU n of the upper bevel 15 a of the semiconductor wafer 15 and the basic image PU 0 . As a method of comparing the inspection image PU n and the basic image PU 0 , the pixel value of the pixel at the same position in the basic image PU 0 is subtracted from the pixel value of each pixel of the inspection image PU n . For example, since the pixel value of the pixel corresponding to the thin film 16 among the pixels of the inspection image PU n is different from the pixel value of the pixel where the thin film 16 is not formed, the pixel corresponding to the location where the thin film 16 is formed And a pixel value of a pixel in which the thin film 16 is not formed.

一方、薄膜16が形成されていない箇所に該当する画素の画素値はだいたい一定である。このため、検査画像PUと基本画像PUとを比較することによって、差分が或る閾値よりも大きく生じている画素の領域を、薄膜16が形成されている領域として特定する。この特定により、半導体ウェハ15に形成される薄膜16の境界が特定される。なお、アペックス15aの検査画像PAと基本画像PAとの比較、下ベベル15dの検査画像PDと基本画像PDとの比較においても同様であるので、ここでは、その詳細を省略する。 On the other hand, the pixel value of the pixel corresponding to the portion where the thin film 16 is not formed is almost constant. For this reason, by comparing the inspection image PU n and the basic image PU 0 , the pixel region where the difference is larger than a certain threshold is specified as the region where the thin film 16 is formed. By this specification, the boundary of the thin film 16 formed on the semiconductor wafer 15 is specified. The same applies to the comparison between the inspection image PA n of the apex 15a and the basic image PA 0, and the comparison between the inspection image PD n of the lower bevel 15d and the basic image PD 0, and the details are omitted here.

この画像比較部50は、距離算出部54を備えている。この距離算出部54は、例えば上ベベル15aの検査画像PUと基本画像PUとの比較を行った際に、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜16の境界B1までの距離D(図3参照)を算出する。つまり、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0に対するY方向の位置は上ベベル15aの検査画像PUや基本画像PUから認識され、検査画像PUと基本画像PUとの比較において薄膜16が形成されていない画素の領域も特定されることから、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0からY方向において、画素値に差分が生じない、又は小さい画素数を特定する。なお、1画素に対する縮尺は予めわかっていることから、特定された画素数と縮尺とから、上ベベル15aとアペックス15cとの境界L0から薄膜16の境界B1までの距離Dが算出される。 The image comparison unit 50 includes a distance calculation unit 54. When the distance calculation unit 54 compares, for example, the inspection image PU n of the upper bevel 15a and the basic image PU 0 , the distance D from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 (See FIG. 3) is calculated. That is, the position in the Y direction with respect to the boundary B0 between the upper bevel 15a and apex 15c are recognized from the inspection image PU n and basic image PU 0 above bevel 15a, a thin film in comparison with the test image PU n and the basic image PU 0 16 Since the region of the pixel in which no is formed is also specified, the number of pixels in which no difference occurs in the pixel value in the Y direction from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c is specified. Since the scale for one pixel is known in advance, the distance D from the boundary L0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 is calculated from the specified number of pixels and the scale.

状態取得部51は、画像比較部50による検査画像PUと基本画像PUとを比較した結果から薄膜16の境界B1の状態を取得する。例えば上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜16の境界B1までの画素数(又は距離)は、画像比較部50によって算出されることから、これら画像数をX方向のそれぞれについて比較していくことで、半導体ウェハ15の上ベベル15aに形成される薄膜16の状態を取得する。例えばX方向の各位置において、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜16の境界B1までの距離Dが設計段階での交差範囲内となる場合には、薄膜16が正常に形成されていると認識する。 The state acquisition unit 51 acquires the state of the boundary B1 of the thin film 16 from the result of comparing the inspection image PU n and the basic image PU 0 by the image comparison unit 50. For example, since the number of pixels (or distance) from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 is calculated by the image comparison unit 50, the number of images is compared in each of the X directions. As a result, the state of the thin film 16 formed on the upper bevel 15a of the semiconductor wafer 15 is acquired. For example, at each position in the X direction, when the distance D from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 is within the crossing range at the design stage, the thin film 16 is formed normally. Recognize that

図4に示すように、X方向の何れかの位置において、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜16の境界B1までの画素数が0となる箇所が生じている場合には、薄膜16の境界B1が、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0に交差していると認識する。この場合、第2画像取得部22によってアペックス15cの検査画像PAが取得される。 As shown in FIG. 4, when there is a point where the number of pixels from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 is 0 at any position in the X direction, the thin film It is recognized that 16 boundaries B1 intersect the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c. In this case, the inspection images PA n Apex 15c is acquired by the second image acquisition unit 22.

この場合も、取得されたアペックス15cの検査画像PAと基本画像PAとの比較が行われる。この比較も上ベベル15aの検査画像PAと基本画像PAとの比較と同様であるので、その詳細は省略するが、この比較によって、検査画像PAの各画素と対応する基本画像PAの各画素との差分が閾値よりも大きい画素の領域を薄膜16が形成されている領域として、差分が閾値より小さい画素の領域を薄膜16が形成されていない領域として特定する。 Also in this case, the acquired inspection image PA n of the apex 15c and the basic image PA 0 are compared. Since this comparison is also similar to the comparison between the inspection image PA n of the upper bevel 15a and the basic image PA 0 , the details thereof are omitted, but the basic image PA 0 corresponding to each pixel of the inspection image PA n is determined by this comparison. A region of a pixel having a difference from each pixel larger than the threshold is specified as a region where the thin film 16 is formed, and a region of a pixel whose difference is smaller than the threshold is specified as a region where the thin film 16 is not formed.

さらに、薄膜16の境界B1と、アペックス15cと下ベベル15dとの境界B2までZ方向の画素数が0となる場合には、アペックス15cに形成された薄膜16の境界をB1’とすると、この薄膜16の境界B1’がアペックス15cと下ベベル15dとの境界に交差していると判定し、第3画像取得部23により下ベベル15dの検査画像PDが取得される。この場合も、取得された下ベベル15dの検査画像PDと基本画像PDとの比較が行われる。下ベベル15dの検査画像PDと基本画像PDとの比較の流れや説明は、その詳細を省略する。 Furthermore, when the number of pixels in the Z direction is 0 until the boundary B1 of the thin film 16 and the boundary B2 between the apex 15c and the lower bevel 15d, if the boundary of the thin film 16 formed on the apex 15c is B1 ′, determines a boundary B1 of the thin film 16 'crosses the boundary between the apex 15c and the lower bevel 15d, an inspection image PD n of the lower bevel 15d is acquired by the third image acquisition unit 23. Again, compared with the inspection image PD n and the basic image PD 0 under bevel 15d obtained is performed. Comparison of flow and description of the inspection image PD n and the basic image PD 0 below bevel 15d thereof is omitted details.

上ベベル15aの検査画像PUと基本画像PUとの比較時、アペックス15cの検査画像PAと基本画像PAとの比較時、さらには、下ベベル15dの検査画像PDと基本画像PDとの比較時に、画素値の差分が閾値よりも小さい領域が外周方向(X方向)に渉って急激に変化している場合がある。この場合には、薄膜16の境界に連続性がないと判定される。この判定が行われたときには、制御装置45は回動駆動部12を介して現在の検査位置から所定角度正逆回転させて、上ベベル15a、アペックス15c、下ベベル15dの検査画像をそれぞれ取得する。 When comparing the inspection image PU n of the upper bevel 15a with the basic image PU 0 , comparing the inspection image PA n of the apex 15c with the basic image PA 0, and further comparing the inspection image PD n and the basic image PD of the lower bevel 15d. At the time of comparison with 0 , there may be a case where an area where the difference in pixel value is smaller than a threshold value changes suddenly in the outer peripheral direction (X direction). In this case, it is determined that the boundary of the thin film 16 is not continuous. When this determination is made, the control device 45 rotates forward and backward by a predetermined angle from the current inspection position via the rotation drive unit 12, and acquires inspection images of the upper bevel 15a, apex 15c, and lower bevel 15d, respectively. .

範囲特定部52は、薄膜16の境界に連続性がないと判断されたときに取得される上ベベル15a、アペックス15c、下ベベル15dの検査画像から、欠陥が生じている領域(欠陥領域)を特定する。この欠陥の範囲の特定は、例えば差分検査方式が用いられる。差分検査方式は、周知であるため、ここではその詳細は省略するが、図5に示すように、取得された全ての検査画像を、X方向において複数の領域に分割し、隣り合う領域の検査画像同士を、Y方向の位置座標値が同じもの同士の画素値の差分を算出する。この差分を算出したときに、差分が閾値よりも大きい箇所(図5中斜線にて示す領域)を欠陥が生じている箇所、差分が閾値よりも小さい箇所を欠陥が生じていない箇所であるとする。この差分を全ての領域について算出していくことで、欠陥の有無の他に、欠陥の位置や範囲、さらには欠陥が延びている方向(拡散方向)を特定することができる。生成されている欠陥の位置や範囲が特定されると、その欠陥全体の画像が、第1画像取得部21、第2画像取得部22或いは第3画像取得部23のいずれかを用いて取得される。この取得された欠陥全体の画像は、検査位置とともに制御装置45のメモリに記憶される。なお、欠陥の位置が特定できても、その範囲が特定できない場合には、欠陥を検出した検査位置を制御装置45に記憶しておき、半導体ウェハ15の端部を全周に亘って検査した後に、再度半導体ウェハ15を別の機器で検査すればよい。   The range specifying unit 52 determines an area (defect area) where a defect is generated from the inspection images of the upper bevel 15a, apex 15c, and lower bevel 15d acquired when it is determined that the boundary of the thin film 16 is not continuous. Identify. For example, a difference inspection method is used to specify the defect range. Since the difference inspection method is well known, the details thereof are omitted here. However, as shown in FIG. 5, all acquired inspection images are divided into a plurality of regions in the X direction, and adjacent regions are inspected. A difference between pixel values of images having the same position coordinate value in the Y direction is calculated. When this difference is calculated, a location where the difference is larger than the threshold (a region indicated by hatching in FIG. 5) is a location where a defect occurs, and a location where the difference is less than the threshold is a location where no defect occurs To do. By calculating this difference for all regions, in addition to the presence or absence of defects, the position and range of the defects, and the direction in which the defects extend (diffusion direction) can be specified. When the position and range of the generated defect are specified, an image of the entire defect is acquired using any of the first image acquisition unit 21, the second image acquisition unit 22, or the third image acquisition unit 23. The The acquired image of the entire defect is stored in the memory of the control device 45 together with the inspection position. In addition, even if the position of the defect can be specified but the range cannot be specified, the inspection position where the defect is detected is stored in the control device 45 and the end of the semiconductor wafer 15 is inspected over the entire circumference. Later, the semiconductor wafer 15 may be inspected again with another device.

なお、取得される全ての検査画像を、X方向において複数の領域に分割する代わりに、上述した画像判定部50による検査画像と基本画像との比較を行って、薄膜の境界に連続性のない検査画像を抽出した後、抽出された検査画像に対して、上述した差分検査方式による欠陥の範囲を特定することも可能である。   In addition, instead of dividing all acquired inspection images into a plurality of regions in the X direction, the above-described image determination unit 50 compares the inspection image with the basic image, and there is no continuity at the thin film boundary. After extracting the inspection image, it is also possible to specify the defect range by the above-described differential inspection method for the extracted inspection image.

次に、本発明の端部検査装置10における半導体ウェハの検査の流れについて図のフローチャートを用いて説明する。   Next, the flow of inspection of a semiconductor wafer in the edge inspection apparatus 10 of the present invention will be described using the flowchart of the drawing.

ステップS1は、薄膜16が形成されていない半導体ウェハ15の基本画像PU、PA、PDをそれぞれ取得する処理である。このステップS1では、薄膜16が形成されていない半導体ウェハ15を保持テーブル11上にセットし、第1画像取得部21、第2画像取得部22及び第3画像取得部23を順次作動させて、上ベベル15aの基本画像PU、アペックス15cの基本画像PA、下ベベル15dの基本画像PDを取得する。ステップS1において、各基本画像が取得されると、ステップS1の処理が終了し、ステップS2へと進む。 Step S1 is a process of acquiring the basic images PU 0 , PA 0 , PD 0 of the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is not formed. In step S1, the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is not formed is set on the holding table 11, and the first image acquisition unit 21, the second image acquisition unit 22, and the third image acquisition unit 23 are sequentially operated, The basic image PU 0 of the upper bevel 15a, the basic image PA 0 of the apex 15c, and the basic image PD 0 of the lower bevel 15d are acquired. In step S1, when each basic image is acquired, the process of step S1 ends, and the process proceeds to step S2.

ステップS2は、薄膜16が形成された半導体ウェハ15の上ベベル15aの検査画像PUを取得する処理である。このステップS2では、薄膜16が形成されていない半導体ウェハ15を保持テーブル11から取り外し、薄膜16が形成された半導体ウェハ15を保持テーブル11にセットする。その後、保持テーブル11にセットされた状態を基準位置として、基準位置における半導体ウェハ15の上ベベル15aの検査画像PUを、第1画像取得部21を用いて取得する。上ベベル15aの検査画像を取得するとステップS2の処理が終了し、ステップS3へ進む。 Step S2 is a process of acquiring the inspection image PU n of the upper bevel 15a of the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is formed. In step S <b> 2, the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is not formed is removed from the holding table 11, and the semiconductor wafer 15 on which the thin film 16 is formed is set on the holding table 11. Thereafter, the inspection image PU 1 of the upper bevel 15 a of the semiconductor wafer 15 at the reference position is acquired using the first image acquisition unit 21 with the state set on the holding table 11 as the reference position. When the inspection image of the upper bevel 15a is acquired, the process of step S2 ends, and the process proceeds to step S3.

ステップS3は、薄膜16の境界を特定する処理である。このステップS3では、画像比較部50が作動して、取得された検査画像PUと基本画像PUとの比較を行い、上ベベル15aにおける薄膜16の境界B1を特定する。この薄膜16の境界B1を特定する処理がなされると、ステップS4に進む。 Step S <b> 3 is a process of specifying the boundary of the thin film 16. In step S3, and the image comparing section 50 is operated, to compare the test image PU 1 and the basic image PU 0 acquired, identifying the boundaries B1 of the thin film in the upper bevel 15a 16. When the process of specifying the boundary B1 of the thin film 16 is performed, the process proceeds to step S4.

ステップS4は、特定された薄膜16の境界B1が上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0に交差しているか否かを判定する処理である。この判定で、薄膜16の境界B1が、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0に交差していると判定された場合にはステップS5に進み、交差していないと判定された場合には、ステップS10に進む。   Step S4 is a process of determining whether or not the specified boundary B1 of the thin film 16 intersects the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c. In this determination, when it is determined that the boundary B1 of the thin film 16 intersects the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c, the process proceeds to step S5, and when it is determined that the boundary does not intersect, Proceed to step S10.

ステップS5は、アペックス15cの検査画像PAを取得する処理である。このステップS5では、第2画像取得部22が作動して、アペックス15cの検査画像PAが取得される。この処理が終了すると、ステップS6に進む。 Step S5 is a process of acquiring an inspection image PA 1 of the apex 15c. In step S5, the second image acquisition unit 22 is activated, the inspection image PA 1 Apex 15c is obtained. When this process ends, the process proceeds to step S6.

ステップS6は、取得されたアペックス15cの検査画像PAと基本画像PAとの比較を行い、アペックス15cに形成された薄膜16の境界B1’を特定する処理である。薄膜16の境界B1’を特定する処理がなされると、ステップS7に進む。 Step S6, and compares the inspection image PA 1 and the basic image PA 0 of the obtained apex 15c, a process for specifying the boundary B1 'of the thin film 16 formed on the apex 15c. When the process of specifying the boundary B1 ′ of the thin film 16 is performed, the process proceeds to step S7.

ステップS7は、特定された薄膜16の境界B1’がアペックス15cと下ベベル15dとの境界B2に交差しているか否かを判定する処理である。この判定で、薄膜16の境界B1’が、アペックス15cと下ベベル15dとの境界B2に交差していると判定された場合にはステップS8に進み、交差していないと判定された場合には、ステップS10に進む。   Step S7 is a process of determining whether or not the boundary B1 'of the specified thin film 16 intersects the boundary B2 between the apex 15c and the lower bevel 15d. In this determination, when it is determined that the boundary B1 ′ of the thin film 16 intersects the boundary B2 between the apex 15c and the lower bevel 15d, the process proceeds to step S8, and when it is determined that the boundary does not intersect. The process proceeds to step S10.

ステップS8は、下ベベル15dの検査画像を取得する処理である。このステップS8では、第3画像取得部23が作動して、下ベベル15dの検査画像PDが取得される。この処理が終了すると、ステップS9に進む。 Step S8 is processing for acquiring an inspection image of the lower bevel 15d. In step S8, the third image acquisition unit 23 is activated, the inspection image PD 1 below bevel 15d is obtained. When this process ends, the process proceeds to step S9.

ステップS9は、取得された下ベベル15dの検査画像PDと基本画像PDとの比較を行い、下ベベル15dに形成された薄膜16の境界を特定する処理である。薄膜16の境界を特定する処理がなされると、ステップS10に進む。 Step S9 carries out comparison between the inspection image PD 1 and the basic image PD 0 under bevel 15d obtained, a process for specifying the boundary of the thin film 16 formed on the lower bevel 15d. If the process which specifies the boundary of the thin film 16 is made, it will progress to step S10.

ステップS10は、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から、薄膜16の境界B1までの距離Dを算出する処理である。つまり、ステップS3によって、薄膜16の境界B1が特定されていることから、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜の境界B1までの画素数から、実際の距離Dを算出する。この上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から、薄膜16の境界B1までの距離Dを算出する処理が終了すると、ステップS11へと進む。   Step S10 is a process of calculating a distance D from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16. That is, since the boundary B1 of the thin film 16 is specified in step S3, the actual distance D is calculated from the number of pixels from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film. When the process of calculating the distance D from the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16 is completed, the process proceeds to step S11.

ステップS11は、半導体ウェハ15に形成される薄膜16の境界B1において、連続性がある境界であるか否かを判定する処理である。このステップS11で、連続性がないと判定された場合にはステップS12に進み、連続性があると判定された場合には、ステップS14に進む。   Step S11 is a process of determining whether or not the boundary B1 of the thin film 16 formed on the semiconductor wafer 15 is a boundary having continuity. If it is determined in step S11 that there is no continuity, the process proceeds to step S12. If it is determined that there is continuity, the process proceeds to step S14.

ステップS12は、欠陥領域の特定を行う処理である。この欠陥領域の特定を行う流れは、上述しているが、現在の検査位置から、半導体ウェハ15がセットされた保持テーブル11を所定の角度正逆回転させたときの検査画像を取得し、取得された検査画像から、欠陥領域や、欠陥が広がる方向などを特定する処理である。この処理が実行されると、ステップS13に進む。   Step S12 is processing for specifying a defective area. As described above, the flow for specifying the defective area is obtained by acquiring an inspection image when the holding table 11 on which the semiconductor wafer 15 is set is rotated forward or reverse by a predetermined angle from the current inspection position. This is a process for specifying a defect area, a direction in which the defect spreads, and the like from the inspection image thus obtained. When this process is executed, the process proceeds to step S13.

ステップS13は、特定された欠陥領域の画像を取得する処理である。このステップS13では、ステップS12で特定された欠陥領域に基づいて、第1画像取得部21、第2画像取得部22、及び第3画像取得部23を作動させて、欠陥領域の画像を取得する。この処理が終了するとステップS14に進む。   Step S13 is a process for acquiring an image of the specified defective area. In step S13, based on the defect area specified in step S12, the first image acquisition unit 21, the second image acquisition unit 22, and the third image acquisition unit 23 are operated to acquire an image of the defect area. . When this process ends, the process proceeds to step S14.

ステップS14は、半導体ウェハ15の全周に亘って検査が実行されたか否かを判定する処理である。このステップS13で、半導体ウェハ15の全周に亘って検査が実行されていると判定された場合には、半導体ウェハ15の検査が終了する。一方、全周に亘って検査が実行されていない場合には、ステップS15に進み、保持テーブルを所定の角度回転させる。その後、ステップS2に戻って、異なる検査位置における半導体ウェハ15の端部の検査が上述した手順で実行される。   Step S <b> 14 is processing for determining whether or not inspection has been performed over the entire circumference of the semiconductor wafer 15. If it is determined in step S <b> 13 that the inspection has been performed over the entire circumference of the semiconductor wafer 15, the inspection of the semiconductor wafer 15 ends. On the other hand, if the inspection has not been performed over the entire circumference, the process proceeds to step S15, and the holding table is rotated by a predetermined angle. Thereafter, returning to step S2, the inspection of the end portion of the semiconductor wafer 15 at a different inspection position is executed according to the procedure described above.

これによれば、上ベベル15aの検査画像PUを基本画像PUと比較して薄膜16の形成状態が正常となり、また、薄膜16の境界B1に連続性があることが特定されている限りは、アペックス15cの検査画像PA、下ベベル15dの検査画像PDをそれぞれ取得する必要はないことから、取得される検査画像の画像数を低減させることができるとともに、各検査画像を比較する必要もないことから半導体ウェハ16の欠陥の有無を効率良く検出することができる。 According to this, as long as the inspection image PU n of the upper bevel 15a is compared with the basic image PU 0 , the formation state of the thin film 16 becomes normal, and it is specified that the boundary B1 of the thin film 16 has continuity. Since it is not necessary to acquire the inspection image PA n of the apex 15c and the inspection image PD n of the lower bevel 15d, the number of acquired inspection images can be reduced and the inspection images are compared. Since it is not necessary, the presence or absence of defects in the semiconductor wafer 16 can be detected efficiently.

また、上ベベル15aの検査画像PUを基本画像PUと比較したときに薄膜16の形成状態が正常となり、また薄膜16の境界に連続性があることが特定された場合には、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0から薄膜16の境界B1までの距離Dを算出することから、実際に形成される薄膜16の形成状態を把握することで、薄膜16の形成状態を管理することが可能となる。 Further, when the inspection image PU n of the upper bevel 15a is compared with the basic image PU 0 , the formation state of the thin film 16 becomes normal, and if it is specified that the boundary of the thin film 16 is continuous, the upper bevel By calculating the distance D from the boundary B0 between the boundary 15a and the apex 15c to the boundary B1 of the thin film 16, the formation state of the thin film 16 can be managed by grasping the formation state of the thin film 16 that is actually formed. It becomes possible.

薄膜16の境界B1が、上ベベル15aとアペックス15cとの境界B0に交差している場合や、アペックス15cと下ベベル15dとの境界B2に交差している場合に、アペックス15cや下ベベル15dの検査画像を取得することから、欠陥部分の画像を効率良く取得することができる。   When the boundary B1 of the thin film 16 intersects the boundary B0 between the upper bevel 15a and the apex 15c, or when it intersects the boundary B2 between the apex 15c and the lower bevel 15d, the apex 15c and the lower bevel 15d Since an inspection image is acquired, an image of a defective portion can be acquired efficiently.

また、薄膜16の境界B1に連続性がない場合に検査位置周辺の検査画像を取得することで、薄膜16の境界B1の荒れに起因する欠陥部分の画像を効率的に取得することができる。   Further, by acquiring an inspection image around the inspection position when the boundary B1 of the thin film 16 is not continuous, it is possible to efficiently acquire an image of a defective portion due to the roughness of the boundary B1 of the thin film 16.

さらに、差分検出方式を用いて、取得した検査画像に対する欠陥の範囲を特定するから、欠陥が生じている範囲や欠陥が拡散する方向、さらには、欠陥自体の種類をも特定することができる。   Furthermore, since the range of the defect with respect to the acquired inspection image is specified using the difference detection method, the range in which the defect is generated, the direction in which the defect is diffused, and the type of the defect itself can be specified.

本実施形態では、上ベベル15a、アペックス15c、下ベベル15dの基本画像PU、PA、PDは、薄膜15の欠陥検出を行う前に、薄膜15が形成されていない半導体ウェハ15を実際に保持テーブル11に保持することにより取得しているが、予め、これら基本画像を取得しておくことも可能である。また、これら基本画像は、検査時に撮像する全ての回転角度位置に対して取得された基本画像であってもよいし、半導体ウェハがどの回転位置であっても同一形状であれば、特定の回転位置における基本画像であってもよい。各回転角度位置で基本画像を取得している場合、検査画像PU,PA,PDとの差分をとる際には、同位置回転角度位置の基本画像を用いたほうがよい。 In the present embodiment, the basic images PU 0 , PA 0 , PD 0 of the upper bevel 15a, apex 15c, and lower bevel 15d are actually obtained from the semiconductor wafer 15 on which the thin film 15 is not formed before the defect detection of the thin film 15 is performed. However, it is also possible to acquire these basic images in advance. These basic images may be basic images acquired with respect to all rotation angle positions imaged at the time of inspection, or a specific rotation if the semiconductor wafer has the same shape at any rotation position. It may be a basic image at a position. When the basic image is acquired at each rotation angle position, it is better to use the basic image at the same rotation angle position when taking the difference from the inspection images PU n , PA n , PD n .

本実施形態では、3つの画像取得部を有する端部検査装置の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、1つの画像取得部を備えた端部検査装置であってもよい。つまり、画像取得部が1つの場合には、初期の状態では上ベベルの検査画像を取得できるように画像取得部を配置しておき、アペックス及び下ベベルの検査画像を取得する必要がある場合にのみ、上ベベルの検査画像を取得する位置から、アペックスの検査画像を取得する位置、又は下ベベルの検査画像を取得する位置へと、画像取得部を移動させればよい。   In the present embodiment, an example of an edge inspection apparatus having three image acquisition units is taken up. However, the present invention is not limited to this, and an edge inspection apparatus including one image acquisition unit may be used. That is, when there is one image acquisition unit, it is necessary to arrange an image acquisition unit so that an inspection image of the upper bevel can be acquired in the initial state, and to acquire an inspection image of the apex and the lower bevel. In other words, the image acquisition unit may be moved from the position for acquiring the inspection image for the upper bevel to the position for acquiring the inspection image for the apex or the position for acquiring the inspection image for the lower bevel.

本実施形態では、上ベベルに薄膜の境界がある場合にのみ、上ベベルとアペックスとの境界から薄膜の境界までの距離を算出しているが、これに限定する必要はなく、例えばアペックスに薄膜の境界がある場合に、下ベベルとアペックスの境界から薄膜の境界までの距離を算出する、或いは下ベベルに薄膜の境界がある場合に、下ベベルと平坦面との境界から薄膜の境界までの距離を算出することも可能である。このように、各境界から薄膜の境界までの距離を算出することで、薄膜のタレの状態を把握することができる。   In this embodiment, the distance from the boundary between the upper bevel and the apex to the boundary of the thin film is calculated only when the upper bevel has a thin film boundary. However, the present invention is not limited to this. If there is a boundary, calculate the distance from the boundary between the lower bevel and the apex to the boundary of the thin film, or if there is a boundary of the thin film on the lower bevel, from the boundary between the lower bevel and the flat surface to the boundary of the thin film It is also possible to calculate the distance. Thus, by calculating the distance from each boundary to the boundary of the thin film, the sagging state of the thin film can be grasped.

本実施形態では、距離算出部を画像比較部に設けた実施形態としているが、これに限定される必要はなく、例えば状態取得部に設けることも可能である。   In the present embodiment, the distance calculation unit is provided in the image comparison unit. However, the present invention is not limited to this, and can be provided in the state acquisition unit, for example.

本実施形態では、端部検査装置としているが、半導体ウェハなどの被検査体の表面全体を検査する検査装置に、本発明の端部検査装置における機能を付加することも可能である。   In the present embodiment, the edge inspection apparatus is used. However, the function of the edge inspection apparatus of the present invention can be added to an inspection apparatus that inspects the entire surface of an object to be inspected such as a semiconductor wafer.

本発明の端部検査装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the edge part inspection apparatus of this invention. 半導体ウェハの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a semiconductor wafer. 薄膜が上ベベルに形成されている場合の検査画像と基本画像との比較を行う際の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of comparing with a test | inspection image when a thin film is formed in the upper bevel, and a basic image. 薄膜が、上ベベルからアペックスに跨って形成されている場合の検査画像と基本画像との比較を行う際の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of comparing with a test | inspection image and a basic image in case a thin film is formed ranging from an upper bevel to an apex. 薄膜の境界に連続性がない場合に、欠陥領域を特定する流れを示す図である。It is a figure which shows the flow which specifies a defect area | region when there is no continuity in the boundary of a thin film. 半導体ウェハの端部を検査する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow which test | inspects the edge part of a semiconductor wafer.

符号の説明Explanation of symbols

10…端部検査装置,15…半導体ウェハ,15a…上ベベル,15c…アペックス,15d…下ベベル,21…第1画像取得部,22…第2画像取得部,23…第3画像取得部,45…制御装置,50…画像比較部,51…状態取得部,52…範囲特定部,54…距離算出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... End part inspection apparatus, 15 ... Semiconductor wafer, 15a ... Upper bevel, 15c ... Apex, 15d ... Lower bevel, 21 ... 1st image acquisition part, 22 ... 2nd image acquisition part, 23 ... 3rd image acquisition part, 45 ... Control device, 50 ... Image comparison unit, 51 ... Status acquisition unit, 52 ... Range specifying unit, 54 ... Distance calculation unit

Claims (8)

薄膜が形成された円板状の被検査体を回転させながら前記被検査体の端部を撮像することで、前記被検査体の端部の状態を検査する端部検査装置において、
前記被検査体の表面は、平坦部と、該平坦部の周縁に位置し、被検査体の周面に向けて下り傾斜する傾斜部とから構成されており、
前記被検査体の上方から、前記傾斜部と前記平坦部の一部を含む前記被検査体の端部の画像を取得する第1の画像取得手段と、
前記薄膜が形成されていない被検査体の表面の端部を示す基本画像と、前記第1の画像取得手段により取得された画像とを比較することで、前記薄膜が前記傾斜部に形成されているか否かを認識する画像比較手段と、
を備えたことを特徴とする端部検査装置。
In the end inspection apparatus that inspects the state of the end of the inspection object by imaging the end of the inspection object while rotating the disk-shaped inspection object formed with a thin film,
The surface of the object to be inspected is composed of a flat part and an inclined part that is located at the periphery of the flat part and inclines downward toward the peripheral surface of the object to be inspected.
A first image acquisition means for acquiring an image of an end of the inspection object including a part of the inclined part and the flat part from above the inspection object;
The thin film is formed on the inclined portion by comparing the basic image showing the end of the surface of the object to be inspected on which the thin film is not formed with the image acquired by the first image acquisition means. Image comparison means for recognizing whether or not,
An end portion inspection apparatus comprising:
請求項1記載の端部検査装置において、
前記傾斜部と前記周面との稜線から前記薄膜の外縁部までの距離を、前記第1の画像取得手段によって取得された画像から算出する算出手段を備えていることを特徴とする端部検査装置。
The end inspection apparatus according to claim 1,
End inspection comprising a calculating means for calculating the distance from the ridgeline between the inclined portion and the peripheral surface to the outer edge of the thin film from the image acquired by the first image acquiring means apparatus.
請求項1又は2記載の端部検査装置において、
前記傾斜部と前記周面との稜線に対して前記薄膜の外縁部が交差している場合に、前記薄膜が交差した箇所における、前記被検査体の周面の画像を取得する第2の画像取得手段と、
前記第1の画像取得手段、及び第2の画像取得手段により取得された画像から、前記被検査体の傾斜部から周面における前記薄膜の相関関係を取得する第1の状態取得手段と、
を備えていることを特徴とする端部検査装置。
In the edge inspection device according to claim 1 or 2,
A second image for acquiring an image of the peripheral surface of the object to be inspected at a location where the thin film intersects when the outer edge portion of the thin film intersects the ridge line between the inclined portion and the peripheral surface Acquisition means;
First state acquisition means for acquiring the correlation of the thin film on the peripheral surface from the inclined portion of the object to be inspected from the images acquired by the first image acquisition means and the second image acquisition means;
An end inspection device comprising:
請求項3記載の端部検査装置において、
前記被検査体の周面と前記被検査体の裏面との稜線に対して前記薄膜の外縁部が交差している場合に、前記薄膜が交差した箇所における、前記被検査体の裏面端部の画像を取得する第3の画像取得手段と、
前記第2の画像取得手段、及び第3の画像取得手段により得られた画像から、前記被検査体の周面から裏面における前記薄膜の相関関係を取得する第2の状態取得手段と、
を備えていることを特徴とする端部検査装置。
The end inspection device according to claim 3,
When the outer edge of the thin film intersects the ridgeline between the peripheral surface of the object to be inspected and the back surface of the object to be inspected, the back end portion of the object to be inspected at the location where the thin film intersects A third image acquisition means for acquiring an image;
From the images obtained by the second image acquisition means and the third image acquisition means, second state acquisition means for acquiring the correlation of the thin film on the back surface from the peripheral surface of the object to be inspected;
An end inspection device comprising:
請求項4記載の端部検査装置において、
前記薄膜の相関関係から該薄膜の境界が連続していないと判断された場合に、前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段の少なくとも1つを用いて、前記薄膜が連続していない領域の周辺部の画像を取得することを特徴とする端部検査装置。
The end inspection device according to claim 4,
When it is determined from the thin film correlation that the boundary of the thin film is not continuous, using at least one of the first image acquisition means, the second image acquisition means, and the third image acquisition means An edge inspection apparatus for acquiring a peripheral image of a region where the thin film is not continuous.
請求項5記載の端部検査装置において、
前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段によって取得された欠陥及びその周辺部の画像を用いた差分検出方式によって、前記欠陥が生じた範囲を特定する範囲特定手段を備えていることを特徴とする端部検査装置。
The end inspection device according to claim 5,
A range for specifying a range in which the defect is generated by a difference detection method using the defect acquired by the first image acquisition unit, the second image acquisition unit, and the third image acquisition unit and an image of the periphery thereof. An end inspection apparatus comprising a specifying means.
請求項6記載の端部検査装置において、
前記範囲特定手段は、前記欠陥が生じた範囲を特定する他に、欠陥の拡散方向を特定することが可能であり、
特定された前記欠陥の拡散方向に基づいて、前記第1の画像取得手段、第2の画像取得手段及び第3の画像取得手段の少なくとも何れかを用いて、被検査体に生じた欠陥の画像を取得することを特徴とする端部検査装置。
The end inspection apparatus according to claim 6,
In addition to specifying the range in which the defect has occurred, the range specifying means can specify the diffusion direction of the defect,
Based on the specified diffusion direction of the defect, an image of the defect generated in the inspection object using at least one of the first image acquisition unit, the second image acquisition unit, and the third image acquisition unit. An edge inspection device characterized by acquiring the above.
円板状の被検査体を回転させながら前記被検査体の端部を撮像することで、前記被検査体の端部を検査する方法において、
前記被検査体の上方から、平坦部の一部と、該平坦部の周縁部に位置し、被検査体の周面に向けて下り傾斜する傾斜部とを含む前記被検査体の表面の端部における画像を取得する第1ステップと、
前記薄膜が形成されていない被検査体の表面の端部を示す基本画像と、第1ステップにて取得された画像とを比較することで、前記傾斜部における前記薄膜の外縁端の有無を認識する第2ステップと、
を備えたことを特徴とする被検査体の端部検査方法。
In the method of inspecting the end of the inspection object by imaging the end of the inspection object while rotating the disk-shaped inspection object,
From the upper side of the object to be inspected, an end of the surface of the object to be inspected including a part of the flat part and an inclined part that is located at the peripheral part of the flat part and is inclined downward toward the peripheral surface of the object A first step of acquiring an image in the unit;
Recognizing the presence or absence of the outer edge of the thin film in the inclined portion by comparing the basic image showing the edge of the surface of the object to be inspected on which the thin film is not formed with the image acquired in the first step A second step to
A method for inspecting an end portion of an object to be inspected.
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