JP2017044671A - Inspection system and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method.
集積回路などの半導体デバイスでは、製造工程においてウエハの欠陥検査が行われる。半導体デバイスは、高集積化が進んでいることから、100nm以下の線幅の配線を有するウエハの欠陥を検査する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 In a semiconductor device such as an integrated circuit, a wafer defect inspection is performed in a manufacturing process. Since semiconductor devices are highly integrated, a method for inspecting a wafer having a line width of 100 nm or less has been proposed (for example, Patent Document 1).
また、フォトリソグラフィ工程において、ウエハのパターンとレチクルのパターンとを位置合わせすることが行われる。このため、高精度の位置合わせを実現するアライメント方法や、位置合わせ精度を低下させることなく、スループットを向上させるアライメント方法が提案されている(例えば、特許文献2、3)。
In the photolithography process, the wafer pattern and the reticle pattern are aligned. For this reason, an alignment method that realizes highly accurate alignment and an alignment method that improves the throughput without lowering the alignment accuracy have been proposed (for example,
ウエハの欠陥検査を行うに当たり、ウエハの位置合わせを行うことがなされる。しかしながら、ウエハを高精度に位置合わせしようとすると、検査のスループットの低下が生じてしまう。 In performing a defect inspection of a wafer, the wafer is aligned. However, if an attempt is made to align the wafer with high accuracy, the inspection throughput will decrease.
本検査装置及び検査方法は、検査のスループットを向上させることを目的とする。 The inspection apparatus and the inspection method are intended to improve inspection throughput.
本明細書に記載の検査装置は、ウエハを保持するステージと、前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報を記憶する記憶部と、前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査する検査部と、を備えることを特徴とする検査装置である。 The inspection apparatus described in the present specification compares a stage that holds a wafer, a storage unit that stores layout information of a plurality of chips formed on the wafer, and an alignment pattern on the wafer with a reference alignment pattern. An inspection apparatus comprising: an inspection unit that inspects defects of the wafer held on the stage by moving the stage based on the layout information without performing alignment.
本明細書に記載の検査方法は、ステージ上にウエハを載せるステップと、前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査するステップと、を備えることを特徴とする検査方法である。 In the inspection method described in this specification, a layout of a plurality of chips formed on the wafer is performed without performing a step of placing the wafer on a stage and an alignment for comparing the alignment pattern on the wafer with a reference alignment pattern. Moving the stage based on the information to inspect for defects in the wafer held on the stage.
本明細書に記載の検査装置及び検査方法によれば、検査のスループットを向上させることができる。 According to the inspection apparatus and the inspection method described in this specification, inspection throughput can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係る検査装置100を示す図である。図1のように、実施例1の検査装置100は、検査室10と、格納室30と、処理部40と、を備える。検査室10内には、サブステージ11、ステージ12、光源13、及び撮像部14が設けられている。サブステージ11は、ウエハ15をステージ12に載せる前のプリアライメントを行うために、ウエハ15を保持する。ステージ12は、ウエハ15表面の欠陥を検査するために、ウエハ15を保持する。ステージ12は、駆動部16により回転可能で且つウエハ15の表面の面方向に移動可能となっている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an
光源13は、例えばLED(Light Emitting Diode)である。光源13は、例えば可視光又は紫外線などの照明光をウエハ15の表面に照射する。光源13からは、複数の波長の光がウエハ15に照射できるようになっている。撮像部14は、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラであり、ウエハ15の表面の画像を撮像する。撮像部14は、例えばウエハ15の全景を撮像できる距離に設置され、ウエハ15の一部をズームアップして撮像できるようになっている。
The
格納室30には、複数枚のウエハ15を保持するFOUP(Front Open Unified Pod)31がセットされる。FOUP31には、例えば25枚のウエハ15が格納できる。FOUP31に保持されたウエハ15は、不図示のハンドラーによって、検査室10内のサブステージ11上に搬送される。
A FOUP (Front Open Unified Pod) 31 that holds a plurality of
処理部40は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成される制御部41を備える。さらに、処理部40は、データを記憶する記憶部42と、データを表示する表示部43と、を備える。制御部41は、記憶部42に記憶されている欠陥検査用のプログラムを実行することで各種の機能を実現する。詳しくは後述するが、制御部41は、例えば検査部44としての機能を有する。
The
記憶部42には、ウエハ15上に形成される複数のチップのレイアウト情報45と、複数のチップのうちの基点チップの位置情報46と、が記憶されている。レイアウト情報45と基点チップの位置情報46とは、半導体デバイスの品種毎に記憶されている。レイアウト情報45と基点チップの位置情報46とは、半導体デバイスの製造に用いるマスクの設計情報などを利用して記憶部42に記憶されるようにすればよい。レイアウト情報45は、ウエハ15上に形成される複数のチップの配置情報のことであり、例えばウエハ15の中心を原点とした各チップの位置座標及び各チップの大きさなどを含むものである。基点チップの位置情報46は、ウエハ15上に形成される複数のチップの中から選択された1つのチップの位置情報のことであり、例えばウエハ15の中心を原点とした当該チップの位置座標を含むものである。
The
また、記憶部42には、欠陥検査の検査条件(例えば光源13から出射される光の波長、出力、及びフォーカス位置や、撮像部14の感度(例えばCCD感度)、検査枚数など)が記憶されている。例えば、記憶部42には、ウエハ15上の複数のチップに形成されるパターンの欠陥は検出されなく、チップのパターンよりも大きな異物やウエハ15の色むらは検出される検査条件が記憶されている。例えば、記憶部42には、100μmよりも小さい異物などは検出され難くて、100μm以上の大きさの異物や色むらなどは検出され易い検査条件が記憶されている。なお、記憶部42に記憶された検査条件は、検査対象の膜(例えば銅、アルミニウム、又はレジストなど)に応じて変えてあってもよい。
In addition, the
なお、記憶部42には、後述する比較例1及び比較例2のような、ウエハ15上に形成されたアライメントパターンと比較することでアライメントを行う基準アライメントパターンの画像情報及び位置情報は記憶されていない。
Note that the
制御部41は、駆動部16を用い、記憶部42に記憶されたレイアウト情報45及び基点チップの位置情報46に基づいてステージ12を移動させ、光源13及び撮像部14を用い、ウエハ15の欠陥を検査する検査部44として機能する。
The
表示部43は、例えば液晶ディスプレイであり、制御部41の指示の下、ウエハ15に対して行った欠陥検査の結果などを表示する。
The
図2は、実施例1に係る検査装置100の制御部41による制御を示すフローチャートである。図3(a)は、図2のステップS12を説明する図、図3(b)は、図2のステップS16を説明する図、図3(c)は、図2のステップS18を説明する図である。図2のように、制御部41は、不図示のハンドラーを用い、格納室30内のFOUP31からサブステージ11にウエハ15を搬送して、サブステージ11上にウエハ15を載せ置く(ステップS10)。その後、制御部41は、図3(a)のように、サブステージ11上に載置されたウエハ15に光を照射してノッチ19を検出することで、ウエハ15のプリアライメントを行う(ステップS12)。プリアライメントが終了した後、制御部41は、不図示のハンドラーを用い、サブステージ11上のウエハ15をステージ12に搬送して、ステージ12上にウエハ15を載せ置く(ステップS14)。
FIG. 2 is a flowchart illustrating the control by the
次に、制御部41(検査部44)は、駆動部16を用い、記憶部42に記憶され、作業者が特定した品種の基点チップの位置情報46に基づいてステージ12を移動させる(ステップS16)。すなわち、制御部41(検査部44)は、図3(b)のように、ウエハ15上に形成された複数のチップ17のうちの基点チップ17aの位置情報46に基づいて、ステージ12を移動させる。これにより、基点チップ17aが光源13に照らされ且つ撮像部14で撮像される範囲に入るようになる。ここでは、基点チップ17aと第1方向に並んで形成された全てのチップを含む領域18aが、光源13に照らされ且つ撮像部14で撮像される範囲に入るものとして説明する。なお、第1方向は、ノッチ19に対して横方向であり、第2方向は、第1方向に交差し、ノッチ19からノッチ19とは反対側のウエハ15の端に向かう方向であるとする。
Next, the control unit 41 (inspection unit 44) uses the
次に、制御部41(検査部44)は、駆動部16を用い、記憶部42に記憶され、作業者が特定した品種のレイアウト情報45に基づいてステージ12を移動させつつ、撮像部14を用いてウエハ15の表面を撮像する。制御部41(検査部44)は、撮像部14によって撮像された画像を用いてウエハ15の欠陥を検査する(ステップS18)。すなわち、制御部41(検査部44)は、図3(c)のように、撮像部14を用いてウエハ15の領域18aを撮像した後、レイアウト情報45に基づいて、第2方向にチップ送りされるようにステージ12を移動させる。これにより、領域18bが、光源13に照らされ且つ撮像部14で撮像される範囲に入る。制御部41(検査部44)は、撮像部14を用いてウエハ15の領域18bを撮像する。制御部41(検査部44)は、領域18aでの撮像画像と領域18bでの撮像画像とを比較し差分を取ることで、ウエハ15の欠陥を検査する。このような欠陥検査を、ウエハ15の領域18nまで繰り返し行う。この際、制御部41(検査部44)は、チップ17に形成されたパターンの欠陥は検出されなく、当該パターンよりも大きな異物や色むらは検出される検査条件で欠陥検査を行う。例えば、制御部41(検査部44)は、100μmよりも小さな異物は検出され難く、100μm以上の大きさの異物や色むらは検出され易い検査条件で欠陥検査を行う。
Next, the control unit 41 (inspection unit 44) uses the
制御部41は、欠陥検査が終了した後、検査結果を表示部43に表示する(ステップS20)。例えば、制御部41は、欠陥検査によって検出された欠陥の個数を表示部43に表示する。
After the defect inspection is completed, the
次に、制御部41は、不図示のハンドラーを用いて、ステージ12上のウエハ15を格納室30内のFOUP31に格納する(ステップS22)。その後、制御部41は、記憶部42に記憶された検査条件の検査枚数に基づいて、欠陥検査を行う最後のウエハであったか否かを判断する(ステップS24)。最後のウエハではなく、検査を行うウエハが残っている場合は、ステップS10に戻る。最後のウエハであり、検査を行うウエハが残っていない場合は、検査を終了する。なお、制御部41は、FOUP31内の全てのウエハを検査したか否かに基づいて、最後のウエハであったか否かを判断してもよい。
Next, the
ここで、実施例1の検査装置100の効果を説明するにあたり、比較例1及び比較例2の検査装置について説明する。図4は、比較例1に係る検査装置500を示す図である。図4のように、比較例1の検査装置500は、検査室50と、格納室70と、処理部80と、を備える。検査室50内には、サブステージ51、ステージ52、光源53、撮像部54、及びオートフォーカス部55が設けられている。撮像部54は、カラーカメラ56及びイメージセンサ57を含む。ステージ52は、駆動部59により回転可能で且つウエハ58の表面の面方向に移動可能となっている。
Here, in describing the effects of the
光源53は、例えば水銀キセノンランプである。光源53は、例えば可視光又は紫外線をウエハ58の表面に照射する。撮像部54は、ウエハ58の表面の画像を撮像する。オートフォーカス部55は、光源53から出射された光のフォーカスをチェックするために設けられている。フォーカスは、光源53から出射された光が通過するレンズの位置で調整することができる。格納室70には、複数枚のウエハ58が保持されたFOUP71がセットされる。
The
処理部80は、制御部81、記憶部82、及び表示部83を備える。記憶部82には、ウエハ58上に形成される複数のチップのレイアウト情報86と、低精度及び高精度のアライメントに用いられる基準アライメントパターンの画像情報87及び位置情報88と、検査エリア情報89と、が記憶されている。レイアウト情報86と、基準アライメントパターンの画像情報87及び位置情報88と、検査エリア情報89とは、半導体デバイスの品種毎に記憶されている。レイアウト情報86は、実施例1と同様、ウエハ58上に形成される複数のチップの配置情報であり、ウエハ58の中心を原点とした各チップの位置座標及び各チップの大きさなどを含むものである。基準アライメントパターンの画像情報87は、低精度及び高精度のアライメントに用いられるパターンの画像を示す情報を含むものである。基準アライメントパターンの位置情報88は、低精度及び高精度のアライメントに用いられるパターンのウエハ58の中心を原点とした位置座標を含むものである。検査エリア情報89は、検査エリアを画定するウエハ58の中心を原点とした位置座標及び大きさなどを含むものである。また、記憶部82には、欠陥検査の検査条件が記憶されている。
The
制御部81は、ウエハ58のアライメントを行うアライメント部84、ウエハ58の欠陥を検査する検査部85として機能する。表示部83は、制御部81の指示の下、欠陥検査の結果を表示する。
The
図5は、比較例1に係る検査装置500の制御部81による制御を示すフローチャートである。図6(a)は、図5のステップS56、S58を説明する図、図6(b)は、図5のステップS60を説明する図である。図5のように、制御部81は、まずステップS50〜ステップS54を行う。ステップS50〜ステップS54は、実施例1の図2のステップS10〜ステップS14と同様であるため説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating control by the
ステップS54の後、制御部81(アライメント部84)は、記憶部82に記憶され、作業者が特定した品種の低精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの位置情報88に基づいてステージ52を移動させる。これにより、不図示の光学顕微鏡の視野内に低精度アライメントに用いられるアライメントパターンが入る。制御部81(アライメント部84)は、光学顕微鏡で検出されたアライメントパターンが、記憶部82に記憶された低精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの画像情報87と一致することを確認する。その後、制御部81(アライメント部84)は、光学顕微鏡で検出されたアライメントパターンの位置座標と記憶部82に記憶された低精度アライメント用の基準アライメントパターンの位置情報88とを比較してずれ量を算出する。制御部81(アライメント部84)は、この動作を、図6(a)のように、ウエハ58の複数個所(例えば1〜3の3箇所)で行う。その後、制御部81(アライメント部84)は、この低精度アライメントの結果に基づいて、ステージ52の座標を補正座標に変換する(ステップS56)。
After step S54, the control unit 81 (alignment unit 84) moves the
次に、制御部81(アライメント部84)は、記憶部82に記憶され、作業者が特定した品種の高精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの位置情報88と、上記補正座標と、に基づいてステージ52を移動させる。これにより、不図示の走査型電子顕微鏡の視野内に高精度アライメントに用いられるアライメントパターンが入る。制御部81(アライメント部84)は、走査型電子顕微鏡で検出されたアライメントパターンが、記憶部82に記憶された高精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの画像情報87と一致することを確認する。その後、制御部81(アライメント部84)は、走査型電子顕微鏡で検出されたアライメントパターンの位置座標と記憶部82に記憶された高精度アライメント用の基準アライメントパターンの位置情報88とを比較してずれ量を算出する。制御部81(アライメント部84)は、この動作を、図6(a)のように、ウエハ58の複数個所(例えば1〜3の3箇所)で行う。その後、制御部81(アライメント部84)は、この高精度アライメントの結果に基づいて、上記補正座標を修正する(ステップS58)。
Next, the control unit 81 (alignment unit 84) is stored in the
次に、制御部81(検査部85)は、記憶部82に記憶され、作業者が特定した品種のレイアウト情報86と、修正後の上記補正座標と、に基づいてステージ52を移動させる。制御部81(検査部85)は、ステージ52を移動させつつ、撮像部54によってウエハ58の表面を撮像し、撮像画像を比較することでウエハ58の欠陥を検査する(ステップS60)。例えば、制御部81(検査部85)は、図6(b)のように、レイアウト情報86と修正後の上記補正座標とに基づいて、矢印61のように順々にチップ送りを行いながら、チップ60の画像を撮像する。この過程で、制御部81(検査部85)は、撮像画像を比較し差分を取ることで、記憶部82に記憶された検査エリア情報89で画定された領域の欠陥検査を行う。
Next, the control unit 81 (inspection unit 85) moves the
制御部81は、欠陥検査が終了した後、検査結果を表示部83に表示させると共に、サーバなどの外部機器に出力する(ステップS62)。例えば、制御部81は、欠陥箇所のウエハ58の中心からの位置座標に基づいてウエハマップ上で欠陥箇所を明示した画像を表示部83に表示したり、欠陥の個数を表示部83に表示したりする。また、制御部81は、欠陥箇所のウエハ58の中心からの位置座標を外部機器に出力する。これにより、例えば、作業者は、外部機器(光学顕微鏡又は電子顕微鏡など)を用いて、ウエハ58の欠陥を容易に観察することができる。
After the defect inspection is completed, the
次に、制御部81は、ステージ52上のウエハ58を格納室70内のFOUP71に格納する(ステップS64)。その後、制御部81は、欠陥検査を行う最後のウエハであったか否かを判断し(ステップS66)、最後のウエハでない場合はステップS50に戻り、最後のウエハである場合は検査を終了する。
Next, the
なお、比較例1の検査装置500は、明視野式の検査装置の場合を例に示したが、図7の比較例1の変形例1に係る検査装置600のような、暗視野式の検査装置の場合でもよい。図7のように、比較例1の変形例1の検査装置600では、検査室50内に、例えば半導体レーザである光源62と、例えば電子倍増管(PMT:Photo Multiplier Tube)である検出部63と、が設けられている。光源62から出射されたレーザ光がウエハ58に照射されることで、ウエハ58に欠陥が存在すると、光が散乱される。検出部63が、散乱された光を検出することで、欠陥の位置座標を検出することができる。
In addition, although the
図8は、比較例2に係る検査装置700を示す図である。図8のように、比較例2の検査装置700は、検査室50、格納室70、及び処理部80を備える。検査室50内のサブステージ51、ステージ52、光源53、撮像部54は、実施例1の検査室10内のサブステージ11、ステージ12、光源13、撮像部14と同様であるため説明を省略する。格納室70及び処理部80は、比較例1と同様であるため説明を省略する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an
比較例2の検査装置700の制御部81による制御は、比較例1の検査装置500の制御部81による制御と同様であるため、図5を用いて比較例2の検査装置700の制御部81による制御を説明する。図9(a)は、図5のステップS56を説明する図、図9(b)は、図5のステップS58を説明する図、図9(c)は、図5のステップS60を説明する図である。図5のように、制御部81は、まずステップS50〜ステップS54を行う。ステップS50〜ステップS54は、比較例1と同じであるため説明を省略する。
Since the control by the
ステップS54の後、制御部81(アライメント部84)は、低精度アライメントを行う。記憶部82には、位置合わせ用のショット領域の画像が低精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの画像情報87として記憶されている。また、記憶部82には、当該ショット領域の位置座標が低精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの位置情報88として記憶されている。制御部81(アライメント部84)は、撮像部54を用いてウエハ58の全景を撮像し、撮像画像のうち基準アライメントパターンの位置情報88で特定されたショット領域を検出する。例えば、制御部81(アライメント部84)は、図9(a)のように、ウエハ58の全景の撮像画像のうち基準アライメントパターンの位置情報88で特定された複数(例えばウエハの上下左右の4箇所)のショット領域64を検出する。制御部81(アライメント部84)は、検出したショット領域64の画像と基準アライメントパターンの画像情報87とを照らし合わせる。そして、制御部81(アライメント部84)は、検出したショット領域64の位置座標と基準アライメントパターンの位置情報88とを比較してずれ量を算出し、ステージ52の座標を補正座標に変換する(ステップS56)。なお、ショット領域64とは、縮小露光装置において1回の露光で露光される領域である。
After step S54, the control unit 81 (alignment unit 84) performs low-precision alignment. The
次に、制御部81(アライメント部84)は、高精度アライメントを行う。記憶部82には、位置合わせ用のショット領域内のチップ交点の画像が高精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの画像情報87として記憶されている。また、記憶部82には、当該チップ交点の位置座標が高精度アライメントに用いられる基準アライメントパターンの位置情報88として記憶されている。制御部81(アライメント部84)は、撮像部54を用いてウエハ58を撮像し、撮像画像のうち基準アライメントパターンの位置情報88で特定されたチップ交点を検出する。例えば、制御部81(アライメント部84)は、図9(b)のように、ウエハ58の撮像画像のうち基準アライメントパターンの位置情報88で特定された複数(例えばウエハの上下左右の4箇所)のチップ交点65を検出する。制御部81(アライメント部84)は、検出したチップ交点65の画像と基準アライメントパターンの画像情報87とを照らし合わせる。そして、制御部81(アライメント部84)は、検出したチップ交点65の位置座標と基準アライメントパターンの位置情報88とを比較してずれ量を算出し、上記補正座標を修正する(ステップS56)。
Next, the control unit 81 (alignment unit 84) performs high-precision alignment. The
次に、制御部81(検査部85)は、記憶部82に記憶されたレイアウト情報86と、修正後の上記補正座標と、に基づいてステージ52を移動させる。制御部81(検査部85)は、ステージ52を移動させつつ、撮像部54によってウエハ58を撮像し、撮像画像を比較することでウエハ58上の欠陥を検査する(ステップS60)。例えば、制御部81(検査部85)は、図9(c)のように、レイアウト情報86と修正後の上記補正座標とに基づいて第2方向にチップ送りを行いながら、第1方向に並んだ全てのチップ60を含む領域66の画像を一括で撮像する。この過程で、制御部81(検査部85)は、撮像画像を比較し差分を取ることで、記憶部82に記憶された検査エリア情報89で画定された領域の欠陥の検査を行う。
Next, the control unit 81 (inspection unit 85) moves the
欠陥検査が終了した後、制御部81は、ステップS62〜ステップS66を行う。ステップS62〜ステップS66は、比較例1と同じであるため説明を省略する。
After the defect inspection is completed, the
比較例1及び比較例2によれば、図5のように、ウエハ58上のアライメントパターンと記憶部82の基準アライメントパターンとを比較して低精度及び高精度のアライメントを行った後に、ウエハ58の欠陥検査を行っている。図5のようなフローに沿って欠陥検査を行うことで、ウエハ58での欠陥箇所の絶対位置を取得することができる。このため、作業者が、欠陥検査が終了したウエハ58の欠陥を外部機器(例えば光学顕微鏡や電子顕微鏡など)で観察することを容易にできるようになる。しかしながら、低精度及び高精度のアライメントを行っているため、検査時間が長くなってしまう。また、低精度及び高精度のアライメントを行うには、品種毎に予めパターン形成をした実際のウエハを用いて基準アライメントパターンの画像情報87及び位置情報88や検査エリア情報89などを決定し、記憶部82に記憶させている。このため、作業者の負担が大きく、また、この点も検査時間が長くなる要因となっている。
According to the comparative example 1 and the comparative example 2, as shown in FIG. 5, after the alignment pattern on the
一方、実施例1によれば、図2のように、ウエハ15上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、レイアウト情報45に基づいてステージ12を移動させて、ウエハ15の欠陥を検査している(ステップS18)。これにより、アライメント時間を削減することができるため、1枚当たりの検査時間を短くでき、検査のスループットを向上させることができる。また、基準アライメントパターンの画像情報や位置情報などを記憶部に予め記憶させなくて済むため、作業者の負担が軽減され、且つ、この点においても検査のスループットが改善される。
On the other hand, according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、実施例1によれば、ウエハ15上に形成される複数のチップのうちウエハ15の端側に位置する基点チップ17aの位置情報46が記憶部42に記憶されている。そして、基点チップ17aの位置情報46に基づいてステージ12を移動させた後、レイアウト情報45に基づいてステージ12を移動させて、ウエハ15の欠陥を検査している。これにより、ウエハ15の欠陥検査を効率良く行うことができる。
Further, according to the first embodiment, the
また、実施例1によれば、ウエハ15上の複数のチップ17のパターンの欠陥は検出されなく、チップ17のパターンよりも大きな異物及びウエハ15の色むらの少なくとも一方は検出される検査条件で欠陥を検査している。これにより、図10のように、領域18aの撮像画像(実線)と領域18bの撮像画像(点線)とに位置ずれが生じた場合でも、位置ずれの影響を受けずに、それぞれの撮像画像を比較することで異物20や色むらの欠陥を検査できる。また、撮像画像同士を比較して欠陥を検査することで、例えば記憶部42に予め記憶させておいたリファレンス画像と比較して欠陥を検査する場合に比べて、ウエハ面内でのプロセス加工バラツキによる誤検査を抑制して、検査感度を改善する利点がある。
Further, according to the first embodiment, the defect of the pattern of the plurality of
なお、実施例1では、記憶部42に記憶された検査条件の一例として、100μm以上の大きさの異物や色むらの検査に適した条件を挙げたが、これに限られない。例えば、150μm以上の大きさの異物の検査に適した条件や、200μm以上の大きさの異物の検査に適した条件などの場合でもよい。図10のように撮像画像に位置ずれが生じた場合でも、チップ17のパターンの欠陥は検出され難く、パターンよりも大きな異物や色むらは検出され易い条件であればよい。なお、このような検査条件は、光源13から出射される光の波長、出力、入射角度、及びフォーカス、並びに、撮像部14の位置及び撮像感度の少なくとも1つによって調整することができる。
In the first embodiment, as an example of the inspection condition stored in the
なお、実施例1では、図3(c)のように、第1方向で並んだ複数のチップ17を含む領域を一括で撮像した撮像画像を比較することで欠陥を検査する場合を例に示したが、この場合に限られるわけではない。チップ17毎に撮像した撮像画像を比較して欠陥を検査してもよいし、ショット領域毎に撮像した撮像画像を比較して欠陥を検査してもよい。また、複数のチップ17又は複数のショット領域を撮像した撮像画像を比較して欠陥を検査してもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3C, an example is shown in which a defect is inspected by comparing captured images obtained by collectively capturing a region including a plurality of
なお、実施例1では、記憶部42に記憶されたレイアウト情報45及び基点チップの位置情報46は、半導体デバイスの品種毎に異なる場合を例に示したが、この場合に限られるわけではない。基点チップの位置情報46として、複数の品種間で共通の位置座標が記憶されている場合でもよい。
In the first embodiment, the
なお、実施例1では、明視野式の検査装置の場合を例に示したが、比較例1の変形例1のような暗視野式の検査装置の場合でもよい。 In the first embodiment, the case of the bright field type inspection apparatus is shown as an example. However, a dark field type inspection apparatus such as the first modification of the comparative example 1 may be used.
図11は、実施例2に係る検査装置200を示す図である。図11のように、実施例2の検査装置200では、制御部41aは、検査部44に加えて、ステージ12とウエハ15との位置ずれを補正する補正部47を含む。その他の構成は、実施例1の図1と同じであるため説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram illustrating the
図12は、実施例2に係る検査装置200の制御部41aによる制御を示すフローチャートである。図13は、図12のステップS36を説明する図である。図12のように、制御部41aは、まず実施例1のステップS10〜ステップS14と同じ内容のステップS30〜ステップS34を行う。
FIG. 12 is a flowchart illustrating control by the
次に、制御部41a(補正部47)は、図13のようなノッチ19とウエハ15の外郭に設けられ、ノッチ19に対する距離が決められた複数個所(例えば3箇所)のマーク21とを用い、ステージ12とウエハ15の位置ずれを補正する。すなわち、制御部41a(補正部47)は、ノッチ19と複数のマーク21とを用いて、ウエハ15とステージ12の中心位置ずれ量及び回転ずれ角度を算出する。そして、制御部41a(補正部47)は、中心位置ずれ量及び回転ずれ角度に基づいて、ステージ12とウエハ15の位置ずれが補正されるよう、ステージ12の座標を補正座標に変換する(ステップS36)。
Next, the
次に、制御部41a(検査部44)は、記憶部42に記憶され、作業者が特定した品種の基点チップの位置情報46と、上記補正座標と、に基づいて、ステージ12を移動させる(ステップS38)。その後、制御部41a(検査部44)は、記憶部42に記憶され、作業者が特定した品種のレイアウト情報45と、上記補正座標と、に基づいて、ステージ12を移動させつつ、撮像部14を用いてウエハ15の表面を撮像する。制御部41(検査部44)は、撮像部14によって撮像された画像を比較することでウエハ15の欠陥を検査する(ステップS40)。
Next, the
その後、制御部41は、実施例1のステップS20〜ステップS24と同じ内容のステップS42〜ステップS46を行う。
Then, the
実施例2によれば、ステージ12上にウエハ15が載置された後、ウエハ15とステージ12との位置ずれが補正されるよう、ステージ12の座標を補正座標に変換する(ステップS36)。そして、レイアウト情報45と補正座標とに基づいてステージ12を移動させて、ウエハ15の欠陥を検査する(ステップS40)。これにより、ウエハ15とステージ12との位置ずれが補正された状態で、ウエハ15上の欠陥検査を行うことができるため、欠陥検査の精度を向上させることができる。
According to the second embodiment, after the
なお、実施例2では、ノッチ19と複数のマーク21とを用いて、ステージ12の座標を補正座標に変換する場合を例に示したが、ノッチ19を用いず、複数のマーク21だけで補正座標に変換する場合でもよい。
In the second embodiment, the case where the coordinates of the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1)ウエハを保持するステージと、前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報を記憶する記憶部と、前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査する検査部と、を備えることを特徴とする検査装置。
(付記2)前記記憶部は、前記複数のチップのうちの前記ウエハの端側に位置する基点チップの位置情報を記憶し、前記検査部は、前記基点チップの位置情報に基づいて前記ステージを移動させた後、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記1記載の検査装置。
(付記3)前記検査部は、前記複数のチップに形成されたパターンの欠陥は検出されなく、前記ウエハ上に付着した前記パターンよりも大きな異物及び前記ウエハ上の色むらの少なくとも一方は検出される検査条件で、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記1または2記載の検査装置。
(付記4)前記検査部は、前記ウエハ上に付着した100μm以上の大きさの異物及び前記ウエハ上の色むらの少なくとも一方が検出される検査条件で、前記ウエハ上の欠陥を検査することを特徴とする付記1から3のいずれか記載の検査装置。
(付記5)前記検査部は、前記ウエハ内の第1領域を撮像した第1画像と第2領域を撮像した第2画像とを比較することで、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記1から4のいずれかに記載の検査装置。
(付記6)前記ステージ上に前記ウエハが載置された後、前記ウエハと前記ステージとの位置ずれが補正されるように、前記ステージの座標を補正座標に変換する補正部を備え、前記検査部は、前記レイアウト情報と前記補正座標とに基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記1から5のいずれかに記載の検査装置。
(付記7)ステージ上にウエハを載せるステップと、前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査するステップと、を備えることを特徴とする検査方法。
(付記8)前記複数のチップのうちの基点チップの位置情報に基づいて、前記ウエハを保持する前記ステージを移動させるステップを備え、前記検査するステップは、前記基点チップの位置情報に基づいて前記ステージを移動させた後、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記7記載の検査方法。
(付記9)前記検査するステップは、前記複数のチップに形成されたパターンの欠陥は検出されなく、前記ウエハ上に付着した前記パターンよりも大きな異物及び前記ウエハ上の色むらの少なくとも一方は検出される検査条件で、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記7または8記載の検査方法。
(付記10)前記検査するステップは、前記ウエハ上に付着した100μm以上の大きさの異物及び前記ウエハ上の色むらの少なくとも一方は検出される検査条件で、前記ウエハ上の欠陥を検査することを特徴とする付記7から9のいずれか記載の検査方法。
(付記11)前記検査するステップは、前記ウエハ内の第1領域を撮像した第1画像と第2領域を撮像した第2画像とを比較することで、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記7から10のいずれか記載の検査方法。
(付記12)前記ウエハを載せるステップの後、前記ウエハと前記ステージとの位置ずれが補正されるように、前記ステージの座標を補正座標に変換するステップを備え、前記検査するステップは、前記レイアウト情報と前記補正座標とに基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする付記7から11のいずれか記載の検査方法。
In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Additional remark 1) The stage which hold | maintains a wafer, the memory | storage part which memorize | stores the layout information of the several chip | tip formed on the said wafer, and alignment which compares the alignment pattern on the said wafer with a reference | standard alignment pattern are not performed, An inspection apparatus, comprising: an inspection unit that moves the stage based on the layout information and inspects defects of the wafer held on the stage.
(Additional remark 2) The said memory | storage part memorize | stores the positional information on the base point chip located in the edge side of the said wafer among the said several chips, The said test | inspection part stores the said stage based on the positional information on the said base point chip | tip. 2. The inspection apparatus according to
(Supplementary Note 3) The inspection unit does not detect a defect of a pattern formed on the plurality of chips, and detects at least one of a foreign matter larger than the pattern attached on the wafer and color unevenness on the wafer. The inspection apparatus according to
(Additional remark 4) The said inspection part test | inspects the defect on the said wafer on the inspection conditions in which at least one of the foreign material of a magnitude | size of 100 micrometers or more adhering on the said wafer and the color nonuniformity on the said wafer is detected. 4. The inspection device according to any one of
(Additional remark 5) The said test | inspection part test | inspects the defect of the said wafer by comparing the 1st image which imaged the 1st area | region in the said wafer, and the 2nd image which imaged the 2nd area | region. The inspection apparatus according to any one of
(Supplementary Note 6) A correction unit that converts the coordinates of the stage into correction coordinates so that a positional deviation between the wafer and the stage is corrected after the wafer is placed on the stage, and the inspection is provided. The inspection apparatus according to any one of
(Supplementary note 7) The stage is mounted based on layout information of a plurality of chips formed on the wafer without performing the step of placing the wafer on the stage and the alignment for comparing the alignment pattern on the wafer with the reference alignment pattern. And inspecting a defect of the wafer held on the stage.
(Supplementary Note 8) The method includes a step of moving the stage that holds the wafer based on position information of a base point chip among the plurality of chips, and the step of inspecting includes the step of moving the stage based on the position information of the base point chip. 8. The inspection method according to appendix 7, wherein after moving the stage, the stage is moved based on the layout information to inspect the wafer for defects.
(Supplementary Note 9) In the inspecting step, a defect of a pattern formed on the plurality of chips is not detected, and at least one of a foreign matter larger than the pattern attached on the wafer and color unevenness on the wafer is detected. 9. The inspection method according to appendix 7 or 8, wherein the wafer is inspected for defects under inspection conditions.
(Supplementary Note 10) The inspection step is to inspect a defect on the wafer under an inspection condition in which at least one of a foreign matter having a size of 100 μm or more adhering to the wafer and color unevenness on the wafer is detected. The inspection method according to any one of appendices 7 to 9, characterized by:
(Additional remark 11) The said test | inspecting step test | inspects the defect of the said wafer by comparing the 1st image which imaged the 1st area | region in the said wafer, and the 2nd image which imaged the 2nd area | region. The inspection method according to any one of appendices 7 to 10.
(Supplementary Note 12) After the step of placing the wafer, the method includes a step of converting the coordinates of the stage into correction coordinates so that a positional deviation between the wafer and the stage is corrected, and the inspection step includes the
10 検査室
11 サブステージ
12 ステージ
13 光源
14 撮像部
15 ウエハ
16 駆動部
17 チップ
17a 基点チップ
18a〜18n 領域
19 ノッチ
20 異物
21 マーク
30 格納室
40 処理部
41、41a 制御部
42 記憶部
43 表示部
44 検査部
45 レイアウト情報
46 基点チップの位置情報
47 補正部
100、200 検査装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報を記憶する記憶部と、
前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査する検査部と、を備えることを特徴とする検査装置。 A stage for holding the wafer;
A storage unit for storing layout information of a plurality of chips formed on the wafer;
An inspection unit that inspects defects of the wafer held on the stage by moving the stage based on the layout information without performing alignment for comparing the alignment pattern on the wafer with a reference alignment pattern; An inspection apparatus comprising:
前記検査部は、前記基点チップの位置情報に基づいて前記ステージを移動させた後、前記レイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする請求項1記載の検査装置。 The storage unit stores position information of a base chip located on an end side of the wafer among the plurality of chips;
2. The inspection unit inspects defects of the wafer by moving the stage based on the layout information after moving the stage based on position information of the base chip. The inspection device described.
前記検査部は、前記レイアウト情報と前記補正座標とに基づいて前記ステージを移動させて、前記ウエハの欠陥を検査することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の検査装置。 A correction unit that converts the coordinates of the stage into correction coordinates so that a positional deviation between the wafer and the stage is corrected after the wafer is placed on the stage;
5. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection unit inspects the defect of the wafer by moving the stage based on the layout information and the correction coordinates. 6.
前記ウエハ上のアライメントパターンを基準アライメントパターンと比較するアライメントは行われずに、前記ウエハ上に形成された複数のチップのレイアウト情報に基づいて前記ステージを移動させて、前記ステージ上に保持された前記ウエハの欠陥を検査するステップと、を備えることを特徴とする検査方法。
Placing the wafer on the stage;
The alignment which compares the alignment pattern on the wafer with the reference alignment pattern is not performed, and the stage is moved based on the layout information of a plurality of chips formed on the wafer, and held on the stage. An inspection method comprising: inspecting a wafer for defects.
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