JP2009283977A - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不完全エリアを有効に検査することで歩留り管理の精度向上を図ることができる検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】ウェーハ１に検査光を照射する照明手段１０と、ウェーハ１からの散乱光を検出し画像信号を出力する検出手段２０と、ウェーハ１上の各検査エリアの配置情報を記憶した座標管理装置１４０と、検出手段２０で検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出するとともに、検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジ１ａに掛かる不完全な検査エリアを認識し、不完全な検査エリアを検査する場合に当該不完全な検査エリア内のウェーハエッジ１ａよりも外側の検査データを有効データから除外する画像処理装置１２０と、検査エリア及び参照エリアの対応画素の画像信号の差分をしきい値と比較して異物の有無を判定する異物判定装置１３０とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被検査物の表面に存在する異物、きず、欠陥、汚れ等（以下、これらを総称して異物と記載する）を検出する検査装置及び検査方法に関する。

半導体ウェーハの異物を検出する検査装置は、レーザー光等の検査光をウェーハの表面に照射し、ウェーハの表面で発生した反射光又は散乱光を検出することにより、ウェーハの表面に存在する異物を検出する。

この種の検査装置では、ウェーハの表面にチップを構成するパターンが形成されている場合、通常、検出した反射光又は散乱光の強度から画像信号を作成し、検査エリア（検査チップ又は検査ショット）の画像信号を参照エリア（参照チップ又は参照ショット）の画像信号と比較して、両者の差分がしきい値以上である箇所を異物と判定している（特許文献１等参照）。参照エリアには、検査エリアの隣接エリア（隣接チップ或いは隣接ショット）又は予め用意した良品エリア（良品チップ或いは良品ショット）が用いられる。

特開２００２−２５０６９９号公報

検査エリアを参照エリアと比較して異物の有無を検査する場合、参照エリアには、ウェーハエッジに掛からず欠けのない完全な外郭を有するエリア（以下、完全エリアと記載する）が用いられる。

この比較検査方式では、ウェーハエッジに掛かって一部欠けた不完全な外郭を有するエリア（以下、不完全エリアと記載する）を検査しようとすれば、ウェーハエッジよりも外側の実際には存在しない部分は、異物の有無とは無関係に参照エリアとの画像信号の差分が生じてしまう。このことから、通常、不完全エリアは予め検査対象から除外され、異物の有無を検査されることはなかった。

しかしながら、完全エリアのみを検査対象としていたのでは、ウェーハ上の検査エリアの割合が少なく、歩留まり管理の精度向上の面で改善の余地が残されている。

本発明は上記に鑑みなされたもので、不完全エリアを有効に検査することで歩留り管理の精度向上を図ることができる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ウェーハステージ上のウェーハに検査光を照射する照明手段と、ウェーハからの散乱光又は反射光を検出し画像信号を出力する検出手段と、ウェーハ上の各検査エリアの配置情報を記憶した座標管理手段と、座標管理手段に記憶された検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを認識する不完全エリア認識手段とを備える。

本発明によれば、ウェーハエッジに掛かる不完全エリアを有効に検査することができ、歩留り管理の精度向上を図ることができる。

検査エリアの説明図である。 完全エリアと不完全エリアの説明図である。 本発明の一実施の形態に係る検査装置の概略図である。 本発明の一実施の形態に係る検査装置の検査光の走査を説明する図である。 検査試料としてのウェーハの全体の概略図である。 不完全検査エリアの異物検査手順の説明図である。 本発明を適用しない場合（比較例）と本発明を適用した場合の検査対象となるエリアの違いを表した図である。 操作画面上に有効チップ度を視認可能なで表示した一例である。 有効チップ度を数値で表示した一例である。 無効チップを含む検査可能エリアの全異物検査結果を表示した一例である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は検査エリアの説明図である。

まず、本願明細書では１度に露光する単位をショットと定義する。仮にチップ単位で露光する場合はチップがショットとなるが、１ショット内に複数のチップが形成される場合がある。図１に示した例では、１つのショットが４つのチップａ〜ｄで形成されている。つまり、チップａ〜ｄは１回の露光で同時に形成される。チップａ〜ｄは、全て同じパターンである場合もあるが、異なるチップを含む場合もある。パターンの異なるものを含む複数のチップが存在するショットをマルチチップパターンと称する。本実施の形態の検査装置による比較検査で参照エリア及びこれと比較される検査エリアは、こうしたチップ又はショット単位であり、マルチチップパターンのショットを参照エリア及び検査エリアとする場合もある。

次に、図２は完全エリアと不完全エリアの説明図である。

図２に示したウェーハ１上のショットＡ〜Ｇのうち、ウェーハエッジ１ａに掛かり実際には存在しない不存在部分Ａ１，Ｇ１がある外郭が不完全なショットＡ，Ｇを不完全ショット、ウェーハエッジ１ａに掛からず完全な外郭を有するショットＢ〜Ｆを完全ショットと称する。また、ショットＡを例に挙げると、ウェーハエッジ１ａに掛かり不存在部分Ａ１，Ｇ１を含み外郭が不完全なチップａ，ｃを不完全チップ、ウェーハエッジ１ａに掛からず完全な外郭を有するチップｂ，ｄを完全チップと称する。完全ショットＢ〜Ｆには不完全チップは含まれない。

（１）装置構成
図３は本発明の一実施の形態に係る検査装置の概略図である。

図３に示した検査装置は、照明手段１０、検出手段２０、Ｘスケール３０、Ｙスケール４０、及び処理装置１００を備えている。本実施の形態では、暗視野画像を用いた光学式検査装置を本発明の検査装置に適用した場合を例に挙げて説明する。

（１−１）照明手段１０
照明手段１０は、例えば検査光として所定の波長のレーザー光等の検査光を発生するレーザー装置であり、検査光を被検査物であるウェーハ１の表面へ照射する。例えば、検査光をウェーハ１の表面に斜めに照射しても良い。表面にチップ２が形成されたウェーハ１は、図示しないウェーハステージ（試料台）上に載置されている。ウェーハステージは、少なくともＸＹステージに搭載されており、少なくともＸＹ方向への移動が可能である。ウェーハステージがＹ方向及びＸ方向へ移動することによって、照明手段１０から照射された検査光がウェーハ１の表面を走査する。

図４は検査装置の検査光の走査を説明する図である。

ウェーハ１を搭載したウェーハステージがＹ方向へ移動すると、照明手段１０から照射された検査光が、ウェーハ１上に形成されたチップ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を矢印Ｓ１で示す方向に移動し、１ラインの走査が行われる。次に、ウェーハステージがＸ方向へ移動すると、走査ラインがＸ方向へ移動する。そして、ウェーハステージがＹ方向に１ライン目の走査時と反対向きに移動すると、検査光がチップ２ｄ，２ｃ，２ｂ，２ａの表面を矢印Ｓ２で示す方向に移動して、２ライン目の走査が行われる。これらの動作を繰り返すことにより、ウェーハ１の表面全体の走査が行われる。

（１−２）検出手段２０
図３に戻り、ウェーハ１の表面に照射された検査光は、ウェーハ１の表面のパターンや異物で散乱し、これによりウェーハ１の表面から散乱光が発生する。検出手段２０は、例えば集光レンズ、ＣＣＤ、ＴＤＩであり、ウェーハ１の表面で発生した散乱光を受光し、その強度を電気信号に変換して画像信号として処理装置１００へ出力する。

（１−３）Ｘスケール３０・Ｙスケール４０
Ｘスケール３０及びＹスケール４０は、例えばレーザースケール等からなり、ウェーハ１を載せたウェーハステージのＸ方向位置及びＹ方向位置をそれぞれ検出して、その位置情報を処理装置１００へ出力する。

（１−４）処理装置１００
処理装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１１０、画像処理装置１２０、異物判定装置１３０、座標管理装置１４０、及び検査結果記憶装置１５０を備えている。

（１−４．１）Ａ／Ｄ変換機１１０
Ａ／Ｄ変換器１１０は、検出手段２０から入力したアナログ信号の画像信号をディジタル信号の画像信号に変換して出力する。

（１−４．２）画像処理装置１２０
画像処理装置１２０は、画像比較回路１２１、しきい値演算回路１２２及びしきい値格納回路１２３を備えている。

（１−４．２．１）画像比較回路１２１
画像比較回路１２１は、例えば遅延回路と差分検出回路を備えており、検出手段２０で検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出する比較手段としての役割を果たす。遅延回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０から画像信号を入力して遅延することにより、図４に示した走査で現在検査光が照射されている検査エリアの１つ前の既に検査光の照射が終了した検査エリアの画像信号を出力する。差分検出回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０からの現在検査光が照射されている検査エリアの画像信号と遅延回路からの画像信号とを入力し、両者の差分を検出して出力する。これにより、画像比較回路１２１は、検査エリアとこれに隣接する参照エリアの画像信号を比較する。検査エリアの表面に異物が存在する場合、異物で散乱した散乱光が、隣接するチップ相互の画像信号の差分となって現れる。

また、画像比較回路１２１は、上記した比較手段としての役割の他、座標管理装置１４０に記憶された検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジ１ａに掛かる不完全な検査エリアを認識する不完全エリア認識手段としての役割、ウェーハエッジ１ａに掛かる不完全な検査エリアを検査する場合にその不完全な検査エリア内のウェーハエッジ１ａよりも外側の検査データを有効データから除外するフィルタ手段としての役割を果たす。

なお、画像比較回路１２１は、遅延回路の代わりに予め用意した良品チップの画像信号のデータを記憶したメモリを備え、良品の検査エリアの画像信号との比較を行うようにしても良い。

（１−４．２．２）しきい値演算回路１２２
しきい値演算回路１２２は、各検査エリアの対応画素の画像信号の統計値（例えば標準偏差）を基に、検査エリアの当該対応画素の画像信号の差分と比較するためのしきい値を演算するしきい値演算手段として機能する。つまり、Ａ／Ｄ変換器１１０からの検査エリアの画像信号と遅延回路からの各参照エリアの画像信号を画素毎に対応させ、各検査エリア間でばらつき（標準偏差）量を算出し、そのばらつき量を基に異物の有無の判定に用いるしきい値データを算出する。

また、しきい値演算回路１２２は、しきい値を演算する際、座標管理装置１４０に記憶された検査エリアの配置情報を基に、ウェーハエッジ１ａよりも外側の画素の画像信号を除外してしきい値を算出する機能を有する。これにより、ウェーハエッジ１ａよりも外側の画素の画像信号がしきい値の算出に用いられないようにし、しきい値の信頼性を確保する。

（１−４．２．３）しきい値格納回路１２３
しきい値格納回路１２３には、しきい値演算回路１２２から入力されたしきい値が座標管理装置１４０から入力された検査エリアの座標情報に対応付けられて保存される。

（１−４．３）異物判定装置１３０
異物判定装置１３０は、判定回路１３１及び係数テーブル１３２，１３３を備えている。

（１−４．３．１）係数テーブル１３２，１３３
係数テーブル１３２，１３３には、しきい値演算回路１２２で演算されたしきい値を変更するための係数が、ウェーハ上の座標情報と対応付けられて格納されている。係数テーブル１３２，１３３は、座標管理装置１４０からの座標情報を入力し、その座標情報に対応する係数を判定回路１３１へ出力する。係数テーブル１３２，１３３に格納された係数は、判定回路１３１に出力された際に、対応座標のしきい値に乗じられる。これにより、例えば多数の同一製品を検査する場合、過去の検査・分析データの蓄積から、欠陥の生じ易い検査エリア内の箇所或いはウェーハ上の箇所（エッジ近傍等）とそうでない箇所とでしきい値が柔軟に調整される。なお、図３では複数の係数テーブル１３２，１３３を図示しているが、係数テーブルは１つでも良い。

（１−４．３．２）判定回路１３１
判定回路１３１には、画像比較回路１２１からの検査エリアと参照エリアとの対応画素の画像信号の差分信号と、しきい値格納回路１２３から読み出された対応画素のしきい値データと、係数テーブル１３２，１３３から入力された対応画素のしきい値変更用の係数が入力される。

判定回路１３１は、画像処理装置１２０から入力されたしきい値に係数テーブル１３２，１３３から入力した対応画素の係数を乗じて判定用しきい値を作成する。そして、画像比較回路１２１からの差分信号と対応画素の判定用しきい値とを比較し、異物の有無を判定する。ここでは、差分信号が判定用しきい値以上である場合に当該画素が異物からの散乱光によるものと判定し、その検査結果を検査結果記憶装置１５０へ出力する。判定回路１３１はまた、判定に用いたしきい値の情報を検査結果記憶装置１５０へ出力する。

さらには、処理装置１００（例えば判定回路１３１）には、検査エリアが有効（良品）であるか無効（不良）であるかを判定する機能を持たせても良い。この場合、まず、ウェーハエッジ１ａに掛かる検査エリア（全体がウェーハエッジ１ａよりも外側に位置する検査エリアを検査対象とする場合にはそれも含む）は、異物の有無に関わらず製品としては無効であるため、無効と判定する。次に、検査エリアがショット内のチップである場合、それ自体はウェーハエッジ１ａに掛からずウェーハエッジ１ａよりも内側に位置するものの所属するショットが不完全ショットであるようなチップについては、検査エリア（チップ）全体の画像信号（平均値、累積値等の統計値）と参照エリア全体の画像信号（同様の統計値）との差分（レベル差）が設定値を超えた場合、その検査エリアを無効の検査エリアと判定する。

またさらに、各検査エリアの有効度を判定する機能を持たせることも考えられる。この場合、各検査エリアにつき、参照エリアとの各画素の信号強度の差分の統計をとり、その統計値を基に検査エリアの有効度を判定することが考えられる。例えば、参照エリアとの画像信号の差分がある設定値を超える画素の含有率で有効度を判定するようにしても良いし、各検査エリアのエリア全体の画像信号レベル（平均値、累積値等）の参照エリアとの差分に応じて有効度を判定するようにしても良い。

（１−４．４）座標管理装置１４０
座標管理装置１４０は、Ｘスケール３０及びＹスケール４０から入力したウェーハステージの位置情報（つまりウェーハ１の位置情報）に基づき、ウェーハ１上の現在検査光が照射されている位置のＸ座標及びＹ座標を検出して、その座標情報を画像処理装置１２０や異物判定装置１３０、検査結果記憶装置１５０に出力する。この座標管理装置１４０にはまた、ウェーハ１上の各検査エリアの配置情報が記憶されている。座標管理装置１４０に記憶された各検査エリアの配置情報が、前述したように画像処理装置１２０や係数テーブル１３２，１３３に出力される。

（１−４．５）検査結果記憶装置１５０
検査結果記憶装置１５０は、異物判定装置１３０から入力した検査結果と、座標管理装置１４０から入力した対応画素の座標情報とを対応付けて記憶する。検査結果記憶装置１５０はまた、異物判定装置１３０から入力したしきい値の情報を、対応画素の検査結果又は座標情報と対応付けて記憶する。

（２）検査手順
上記構成の検査装置の処理装置１００による不完全検査エリア（不完全チップ又は不完全ショット）の検査手順について説明する。

図５は検査試料としてのウェーハ１Ａの全体の概略図である。

図５に示したウェーハ１Ａは、各ショット内に同様に配置された４つの異なるチップａ〜ｄを有するマルチチップパターンである。ウェーハ１Ａの左上に配置されたショットは、その左上部分に不完全チップ（チップａ）を含む不完全ショットとなっている。同様に、左下・右上・右下部分に配置されたショットは、それぞれ右上部分・左下部分・右下部分に不完全チップ（チップｂ，ｃ，ｄ）を含む不完全ショットとなっている。本実施の形態では、こうした不完全ショット内のチップ（例えばチップａ）を検査するとき、その不完全ショットに対し検査光の走査方向においてウェーハ１Ａの中心線（走査方向に直交する中心線）に近い側に隣接する完全ショットの対応チップ（チップａ）を参照エリアとして比較検査する。

ウェーハ１Ａの異物検査をする場合、処理装置１００は、画像処理装置１２０により、最初にウェーハ１Ａ上の検査エリアの配置情報を座標管理装置１４０から入力し、入力した検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジ１Ａａに掛かる不完全な検査エリアを認識する。画像処理装置１２０は、不完全検査エリアの情報（例えば不存在部分の座標情報等）を画像比較回路１２１及びしきい値演算回路１２２に設定する。

そして、照明手段１０によりウェーハ１Ａに検査光を照射し、図示しないウェーハステージを移動させて検査光を走査させつつ、ウェーハ１Ａからの散乱光を検出手段２０により検出し、検出手段２０にて作成された画像信号を画像処理装置１２０に入力する。

続いて、しきい値演算回路１２２では、座標管理装置１４０から入力されるウェーハステージの位置情報（ビームスポットの座標情報）と同期させつつ、Ａ／Ｄ変換器１１０を介して入力される検査エリアの画像情報を基に検査エリアの各画素の異物判定に用いるしきい値を演算する。このとき、しきい値演算回路１２２は、座標管理装置１４０から入力された不完全検査エリアの情報を基に、不完全検査エリアの不存在部分の画像信号をしきい値演算から除外し、各検査エリアの対応画素の有効な画像信号の統計をとって各画素のしきい値を演算する。しきい値演算回路１２２で演算された各画素のしきい値は、しきい値格納回路１２３に座標情報と対応付けられて格納される。

また、しきい値１２３によるしきい値演算と同時に（又は前後して）、画像比較回路１２１では、座標管理装置１４０から入力されるウェーハステージの位置情報（ビームスポットの座標情報）と同期させつつ、Ａ／Ｄ変換器１１０を介して入力される検査エリアの画像情報を、遅延回路から入力される参照エリアの画像情報と比較し、各画素の画像信号の強度の差分を演算して異物判定装置１３０に出力する。少なくとも、事前に不存在部分が存在することを認識している不完全な検査エリアについては、走査方向のウェーハ中心線に近い側に隣接する参照エリアと比較する。このとき、画像比較回路１２１は、座標管理装置１４０から入力された不完全検査エリアの情報を基に、不完全検査エリアの不存在部分の参照エリアとの比較結果は有効データから除外する。

次に、異物判定装置１３０で異物の有無を判定する。異物判定装置１３０の判定回路１３１には、画像比較回路１２１からの検査エリアと参照エリアとの対応画素の画像信号の差分信号を判定用しきい値と比較し、判定用しきい値との大小関係で異物の有無を判定する。このとき、判定用しきい値は、画像処理装置１２０から出力されるしきい値をそのまま使用しても良いが、検査エリアの座標に応じて過去の異物の検出結果と分析結果に基づく製品の部位による異物の検出傾向を反映させ、さらに歩留まりを改善するため、しきい値格納回路１２３から読み出された対応画素のしきい値データに、係数テーブル１３２，１３３から入力された製品の部位（の対応座標）に応じて調整された係数を乗じて演算される。

こうして得られた異物の判定結果は検査結果記憶装置１５０に出力され、検査結果記憶装置１５０において、異物判定回路１３１から入力された異物判定結果を座標情報と対応付けられて記憶される。検査結果記憶装置１５０に記憶された異物検査結果の情報は、検査装置外の情報処理装置（ＰＣ等）に転送し歩留り情報として用いることができる。

また、以上の異物検査と並行して、処理装置１００は各検査エリアの製品としての有効性を判定する。

例えば判定回路１３１では、まず、例えば図６に示したショットＡ，Ｇの丸で囲った各チップａ，ｂのように、ウェーハエッジ１ａに掛かる検査エリア（全体がウェーハエッジ１ａよりも外側に位置する検査エリアを検査対象とする場合にはそれも含む）を無効（不良）と判定する。

次に、検査エリアがチップである場合、そのチップ自体はウェーハエッジ１ａに掛からずウェーハエッジ１ａよりも内側に位置するものの、それを含むショットが不完全ショットであるようなチップについては、検査エリア（チップ）全体の画像信号（平均値、累積値等の統計値）と参照エリア全体の画像信号（同様の統計値）との差分を設定値と比較し、設定値以上であるチップを無効（不良）と判定する。この場合、検査チップは、図６中に矢印で示したように内側に隣接するショットの対応チップ（参照チップ）と比較する。

さらには、こうした不完全チップ又は不完全ショットに含まれる完全チップのみならず、残りの検査エリアについて（つまり全ての検査エリアについて）、前述したように参照エリアとの各画素の画像信号の信号強度の差分を統計し、その統計値を基に検査エリアの有効度を判定することも可能である。

これらの検査エリアの製品としての有効性の判定結果も検査結果記憶装置１５０に出力され、検査結果記憶装置１５０において座標情報と対応付けられて記憶される。検査結果記憶装置１５０に記憶されたこの有効性の情報も、検査装置外の情報処理装置（ＰＣ等）に転送し歩留り情報として用いることができる。

（３）作用効果
以上、本実施の形態によれば、ウェーハエッジよりも内側に位置し完全な外郭を有する完全エリアのみならず、ウェーハエッジに掛かる不完全エリアを有効に検査することができる。したがって、ウェーハ上の検査エリアの割合を増加させ十分な情報量を取得することにより、歩留まり管理の精度向上を図ることができる。

図７は図５のウェーハに対し本実施の形態を適用しない場合（比較例）と本実施の形態を適用した場合の検査対象となるエリアの違いを表した図である。

特にマルチチップパターンの場合、本実施の形態を適用しなければ、ショット単位でしか良否判定できないため、不完全チップを含むショットは完全チップを含んでいるかどうかに関わらず検査対象から除外されていた。そのため、比較例では、図７（ａ）に示すように、不完全チップのみならずそれを含むショットが検査対象外となり、不完全ショットに含まれる完全チップが有効チップと判定されることはなかった。

それに対し、本実施の形態では、所属するショットが不完全であってもそれ自体は完全な外郭を有する完全チップに関しては有効性の検査の対象となるため、図７（ｂ）に示したように、図７（ａ）の比較例に対して、不完全ショットに含まれる完全チップｗ，ｘ，ｙ，ｚが検査対象に加わることにより、歩留まり情報量が増加する。

また、有効チップ度が判定可能であることも、取得情報量の増加、ひいては歩留まり管理の精度向上に寄与する。

図８は例えば操作画面上に有効チップ度を視認可能なで表示した一例である。
図８では、チップ有効度をハッチングの形状で区分けしているが、色分けによりチップ有効度を区分けして表示することも可能である。図８の表示例では、最も多数であることが推測される十分に有効度が高いエリアについては、煩雑防止のためハッチング表示を省略するように設定している。また、ウェーハエッジ１Ａａに掛かる必然的に無効な検査エリアについては表示を省略するように設定している。

また図９は有効チップ度を数値で表示した一例である。
図９では、各検査エリアの有効度を数値で表示している。この表示例では、最も多数であることが推測される十分に有効度が高いエリア（有効度１００のエリア）については、煩雑防止のため数値表示を省略するように設定している。また、ウェーハエッジ１Ａａに掛かる必然的に無効な検査エリア（必然的に有効度０のエリア）については表示を省略するように設定している。

さらには、本実施の形態の場合、異物検査時には、不完全チップであっても内側に隣接するショットの対応チップと比較処理されるので、不完全チップのウェーハエッジ１Ａａよりも内側のエリアについては異物検査が有効に実行される。そのため、図１０に示したように、無効チップを含む検査可能エリアの全異物検査結果を取得することができる。図１０では、ウェーハ１Ａ上のチップの配置とともに、検出された異物を点で表示している。これにより、膜ムラにより剥離が生じ易く、品質が不安定なウェーハエッジ１Ａａ近傍の領域の異物情報を効率的に取得することができ、これによっても歩留り精度の向上に寄与することができる。

（５）その他
前述したが、本実施の形態に係る検査は、マルチチップパターンのウェーハのみならず、複数の同一チップを１ショットで複数同時露光するウェーハにも適用可能であり、また、ショット単位の検査にもチップ単位の検査にも適用可能である。

また、本発明を適用する検査装置ではウェーハ１に対する検査光の照射方向に特別な限定はなく、ウェーハ１に対して検査光を斜方照射する検査装置及び垂直照射する検査装置のいずれにも本発明は適用可能である。

さらに、検査光をウェーハ表面に照射してウェーハの表面で発生する散乱光による暗視野画像を用いた検査装置に本発明を適用した場合を説明したが、これに限らず、ウェーハ表面からの反射光による明視野画像を用いた検査装置にも本発明は適用可能である。この場合も同様の効果を得ることができる。

また、以上に説明した実施の形態では、異物検査と各検査エリアの有効度の判定の双方が実行可能な検査装置を例に挙げて説明したが、用途がどちらか一方である場合は、異物検査か検査エリアの有効度判定のいずれか一方の機能を省略しても良い。

１ ウェーハ
１ａ ウェーハエッジ
１Ａ ウェーハ
１Ａａ ウェーハエッジ
２ａ〜ｄ チップ
１０ 照明手段
２０ 検出手段
１００ 処理装置
１２０ 画像処理装置
１２１ 画像比較回路
１２２ しきい値演算回路
１２３ しきい値格納回路
１３０ 異物判定装置
１３１ 判定回路
１３２ 係数テーブル
１３３ 係数テーブル
１４０ 座標管理装置
１５０ 検査結果記憶装置
ａ〜ｄ チップ
ｗ〜ｚ チップ
Ａ〜Ｇ ショット
Ａ１ 不存在部分
Ｇ１ 不存在部分

Claims (17)

1. ウェーハを載置するウェーハステージと、
   前記ウェーハステージ上のウェーハに検査光を照射する照明手段と、
   前記ウェーハステージ上のウェーハからの散乱光又は反射光を検出し画像信号を出力する検出手段と、
   ウェーハ上の各検査エリアの配置情報を記憶した座標管理手段と、
   前記座標管理手段に記憶された検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを認識する不完全エリア認識手段と
   を備えたことを特徴とする検査装置。
2. ウェーハを載置するウェーハステージと、
   前記ウェーハステージ上のウェーハに検査光を照射する照明手段と、
   前記ウェーハステージ上のウェーハからの散乱光又は反射光を検出し画像信号を出力する検出手段と、
   ウェーハ上の各検査エリアの配置情報を記憶した座標管理手段と、
   前記検出手段で検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出する比較手段と、
   前記座標管理手段に記憶された検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを認識する不完全エリア認識手段と、
   ウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを検査する場合に当該不完全な検査エリア内のウェーハエッジよりも外側の検査データを有効データから除外するフィルタ手段と、
   検査エリア及び参照エリアの対応画素の画像信号の差分をしきい値と比較して異物の有無を判定する異物判定手段と
   を備えたことを特徴とする検査装置。
3. 請求項２の検査装置において、各検査エリアの対応画素の画像信号の統計値を基に、検査エリアの当該対応画素の画像信号の差分と比較するためのしきい値を演算するしきい値演算手段を備えていることを特徴とする検査装置。
4. 請求項３の検査装置において、前記しきい値演算手段は、しきい値を演算する際、前記座標管理手段に記憶された検査エリアの配置情報を基に、ウェーハエッジよりも外側の画素の画像信号を除外して前記統計値を算出することを特徴とする検査装置。
5. 請求項３又は４の検査装置において、前記しきい値演算手段で演算されたしきい値をウェーハ上の座標に応じて調整するしきい値調整手段を備えていることを特徴とする検査装置。
6. 請求項１又は２の検査装置において、ウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを無効な検査エリアと判定する無効エリア判定手段を備えていることを特徴とする検査装置。
7. 請求項１又は２の検査装置において、エリア全体の画像信号と参照エリア全体の画像信号との差分が設定値を超える検査エリアを無効な検査エリアと判定する無効エリア判定手段を備えていることを特徴とする検査装置。
8. 請求項７の検査装置において、無効なエリアか否かを判定される検査エリアは、複数のチップを同時露光する単位をショットと定義した場合、ウェーハエッジに掛かるショット内でウェーハエッジよりも内側に存在するチップであることを特徴とする検査装置。
9. 請求項１又は２の検査装置において、検査エリア全体の画像信号と参照エリア全体の画像信号との差分から当該検査エリアの有効度を判定する有効度判定手段を有することを特徴とする検査装置。
10. 請求項１又は２の検査装置において、検査エリアは、複数のチップを同時露光する単位であるショット又はこのショット内のチップであることを特徴とする検査装置。
11. 請求項１０の検査装置において、前記ショットには、複数の異なるチップが含まれていることを特徴とする検査装置。
12. 請求項１又は２の検査装置において、前記参照エリアは、前記検査エリアに対しウェーハ中心線側に隣接する対応エリアであることを特徴とする検査装置。
13. 請求項１又は２の検査装置において、前記参照エリアは、事前に得られた良品の対応エリアであることを特徴とする検査装置。
14. ウェーハ上の検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出する手順と、
    検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを認識する手順と、
    ウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを検査する場合に当該不完全な検査エリア内のウェーハエッジよりも外側の検査データを有効データから除外する手順と、
    検査エリア及び参照エリアの対応画素の画像信号の差分をしきい値と比較して異物の有無を判定する手順と
    を有することを特徴とする検査方法。
15. ウェーハ上の検査エリアの配置情報を基にウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを認識する不完全エリア認識手順と、
    ウェーハエッジに掛かる不完全な検査エリアを無効な検査エリアと判定する無効エリア判定手順と
    を有することを特徴とする検査方法。
16. 請求項１５の検査方法において、エリア全体の画像信号と参照エリア全体の画像信号との差分が設定値を超える検査エリアを無効な検査エリアと判定する無効エリア判定手段を有していることを特徴とする検査方法。
17. 請求項１５の検査方法において、検査エリア全体の画像信号と参照エリア全体の画像信号との差分から当該検査エリアの有効度を判定する有効度判定手順を有することを特徴とする検査方法。

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