JP2021110646A - 載置台における異物の検出方法、及び、検出装置 - Google Patents

載置台における異物の検出方法、及び、検出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】被検査体を吸着可能な載置台の表面における異物を検出できる技術を提供する。【解決手段】被検査体を吸着可能な載置台の表面の基準状態における第１画像に含まれる第１パターンの第１位置情報を取得するステップと、前記第１画像の撮像後における前記表面の第２画像に含まれる第２パターンの第２位置情報を取得するステップと、前記第１位置情報及び前記第２位置情報を比較し、前記表面における異物を検出するステップと、を含む、載置台における異物の検出方法が提供される。【選択図】図３

Description

本開示は、載置台における異物の検出方法、及び、検出装置に関する。
特許文献１は、検査対象を撮像した撮像画像に対して各画素の輝度を検出し、この輝度に基づいて全画素から対象画素を抽出する対象画素抽出手段と、前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出手段と、前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定手段と、を備えた異物検出装置を開示している。
特開２０１１−１６３８０４号公報
本開示は、被検査体を吸着可能な載置台の表面における異物を検出できる技術を提供する。
本開示の一の態様によれば、被検査体を吸着可能な載置台の表面の基準状態における第１画像に含まれる第１パターンの第１位置情報を取得するステップと、前記第１画像の撮像後における前記表面の第２画像に含まれる第２パターンの第２位置情報を取得するステップと、前記第１位置情報及び前記第２位置情報を比較し、前記表面における異物を検出するステップと、を含む、載置台における異物の検出方法が提供される。
一の側面によれば、被検査体を吸着可能な載置台の表面における異物を検出できる。
実施形態の検査装置１０の一例を示す斜視図である。 本実施形態における載置台１８の一例を示す断面図である。 トレーニング機能及びパーティクル検出機能で基準画像及び検査用画像をそれぞれ取得するときの撮像順序の一例を示す図である。 制御装置１３が基準データを取得する際に行う処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置１３が検査用位置情報を取得して異物を検出する際に行う処理の一例を示すフローチャートである。
以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。以下では図中における上下方向又は上下関係を用いて説明するが、普遍的な上下方向又は上下関係を表すものではない。
＜実施形態＞
図１は、実施形態の検査装置１０の一例を示す斜視図である。図１では、説明の便宜上、検査装置１０の一部が切り欠かれて示されている。図１に示すように、検査装置１０は、ローダ室１１と、プローバ室１２と、制御装置１３と、表示装置１４とを有する。
ローダ室１１は、搬送機構の一例である搬送アーム１５を有する。搬送アーム１５は、カセットＣ内に収納された基板である半導体ウェハ（以下「ウェハ」と呼ぶ）Ｗをプローバ室１２へ搬入する。ウェハＷは、被検査体の一例である。また、搬送アーム１５は、検査済みのウェハＷをプローバ室１２から所定の搬出位置へ搬出する。
プローバ室１２は、搬送アーム１５によって搬入されるウェハＷの電気特性を検査する。プローバ室１２には、載置台１８を上下方向（図１のＺ軸の方向）及び横方向（図１のＸ軸及びＹ軸と平行なＸＹ平面内の方向）に移動させるＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙ等が設けられている。載置台１８には、搬送アーム１５によって搬入されるウェハＷが載置され、載置台１８は、載置されたウェハＷを真空吸着等により載置台１８の上面に吸着保持する。載置台１８の上面は、載置台１８の表面の一例である。図１には、円盤状の載置台１８の上面の中心Ｃを示す。
図２は、本実施形態における載置台１８の一例を示す断面図である。図２に示す断面は、載置台１８の上面の中心Ｃを通る断面である。図２に示すように、載置台１８には、駆動機構（図示せず）によって上下に移動され、載置台１８の上方に突没自在とされたピン１９が設けられている。ピン１９は、ウェハＷを載置台１８に搬入する際及びウェハＷを載置台１８から搬出する際に、一時的に載置台１８から突出してウェハＷを載置台１８の上方に支持するためのものである。
ピン１９は、一例として３本設けられている。また、図２には、載置台１８の真空チャック用の吸引溝１８Ａとヒータ１８Ｂを簡略化して示す。載置台１８には、ウェハＷが載置された状態で吸引溝１８Ａを介してウェハＷを吸引して載置台１８の上面に吸着する真空チャックが設けられている。真空チャックの動作状態は、制御装置１３によって制御され、ウェハＷの吸着／非吸着の状態が切り替えられる。
また、載置台１８の内部には、ヒータ１８Ｂが設けられている。ヒータ１８Ｂは、例えば、載置台１８にウェハＷを載置してウェハＷに形成された電子デバイスの動作試験を行って電気特性を検査する場合に、ウェハＷを動作試験で設定する温度に加熱するために設けられている。なお、ヒータ１８Ｂに加えて、載置台１８を冷却するための冷却機構が設けられていてもよい。
図１の説明に戻る。プローバ室１２には、アライメント装置２０と、プローブカード（図示せず）とが設けられている。アライメント装置２０は、載置台１８に載置されたウェハＷを所定の検査位置にアライメントするための光学ブリッジのアライメント装置である。アライメント装置２０は、カメラ２１と、アライメントブリッジ２２と、一対のリニアガイド２３，２３とを有する。カメラ２１は、撮像方向が下方を向くようにアライメントブリッジ２２に搭載されている。アライメントブリッジ２２は、Ｙ軸方向に移動可能に一対のリニアガイド２３，２３によって支持されている。アライメントブリッジ２２は、図示しない移動機構に接続され、移動機構は、アライメントブリッジ２２をＹ軸方向に移動させる。移動機構によってアライメントブリッジ２２がＹ軸方向に移動することにより、アライメントブリッジ２２に搭載されたカメラ２１もＹ軸方向に移動する。移動機構は、制御装置１３によって制御され、カメラ２１及びアライメントブリッジ２２の移動量は、制御装置１３によって管理される。
載置台１８に載置されたウェハＷのアライメントが行われる場合には、図示しない移動機構によって、アライメントブリッジ２２が一対のリニアガイド２３，２３に沿って待機位置からＹ軸方向に移動する。アライメントブリッジ２２がＹ軸方向に移動することにより、アライメントブリッジ２２に搭載されたカメラ２１もＹ軸方向に移動し、プローブカードの下方に予め設定されたアライメント位置に到達する。この状態で、アライメントブリッジ２２に搭載されたカメラ２１と、載置台１８側に固定されたカメラ（図示せず）との協働作業によって、載置台１８上のウェハＷのアライメントが行われる。その後、図示しない移動機構によって、アライメントブリッジ２２が元の待機位置まで戻される。
また、プローバ室１２には、ブロワ１５Ａが設けられている。ブロワ１５Ａは、クリーニング装置の一例であり、搬送アーム１５からウェハＷを受け取るときの位置における載置台１８の上面に、一例として＋Ｘ方向側から窒素ガスを吹き付けることができる装置である。図１では、ブロワ１５Ａを簡略化し、窒素ガスを吹き出す複数のノズルの先端のみを示す。一例として、ブロワ１５Ａの複数のノズルは、Ｙ方向に配列されている。ブロワ１５Ａは、制御装置１３によって駆動制御が行われ、所望の条件下で載置台１８の上面の異物等を吹き飛ばして洗浄するために、載置台１８の上面に向けて窒素ガスを吹き付ける。
また、プローブカードは、アライメント装置２０によりアライメントされたウェハＷの電気特性の検査を行うためのプローブ針を有する。プローブカードは、プローバ室１２の上面に対して開閉可能なヘッドプレートの中央の開口部にインサートリングを介して固定されている。また、プローバ室１２には、テストヘッド（図示せず）が旋回可能に配設される。
載置台１８に載置されたウェハＷの検査が行われる場合、まず、テストヘッドを介してプローブカードとテスタ（図示せず）との間が電気的に接続される。そして、テスタからの所定の信号がプローブカードを介して載置台１８上のウェハＷへ出力され、ウェハＷからの応答信号がプローブカードを介してテスタへ出力される。これにより、ウェハＷの電気特性がテスタによって評価される。そして、ウェハＷの電気特性の検査が完了した後、載置台１８からピン１９が突出されてウェハＷがピン１９によって持ち上げられる。そして、ピン１９によって持ち上げられたウェハＷは、載置台１８に移動した搬送アーム１５に受け渡され、搬送アーム１５によって所定の搬出位置へ搬出される。
上記構成の検査装置１０は、制御装置１３によって、その動作が統括的に制御される。制御装置１３は、プログラム、メモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit)で構成されるデータ処理部などを備える。プログラムは、制御装置１３から検査装置１０の各部に制御信号を送り、詳細については後述する種々のステップを実施し、ウェハＷを搬出するようになっている。また、例えば、メモリは種々のパラメータの値が書き込まれる領域を備えており、ＣＰＵがプログラムの各命令を実行する際これらの処理パラメータが読み出され、そのパラメータ値に応じた制御信号が検査装置１０の各部位に送られることになる。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部に格納されて制御装置１３にインストールされる。
例えば、制御装置１３は、検査装置１０の各部を制御する。詳細な一例を挙げると、制御装置１３は、載置台１８に載置されたウェハＷの搬出開始の指令が搬送アーム１５へ発行されて搬送アーム１５が載置台１８へ移動している間に、載置台１８から突出するピン１９によってウェハＷが持ち上げられた状態で、ウェハＷの周縁部が存在すべき所定の領域の上方にカメラ２１を移動させる。そして、制御装置１３は、移動したカメラ２１に、撮像領域を撮像させる。そして、制御装置１３は、カメラ２１によって撮像された画像に基づいて、ピン１９によって持ち上げられたウェハＷの位置ずれ（平面的な位置ずれ、又は、ウェハＷの傾斜）を検出する。
次に、実施形態の「載置台における異物の検出方法」及び「載置台における異物の検出装置」について説明する。
制御装置１３は、本実施形態の「載置台における異物の検出装置」として機能し、載置台１８の上面に異物があるかどうかを検出する。制御装置１３が載置台１８の上面に異物があるかどうかを検出する方法は、本実施形態の「載置台における異物の検出方法」である。異物は、例えば、載置台１８の上面に付着しうる微粒子、塵埃等のパーティクル等のうち、平面視での面積又はサイズが所定値以上のものである。
本実施形態の「載置台における異物の検出装置」として制御装置１３は、一例として、７個の機能を有する。７個の機能には、一例として、トレーニング機能、パーティクル検出機能、異物判定機能、リカバリ機能、オペレータコール機能、結果確認機能、及び保存機能が含まれる。
制御装置１３は、トレーニング機能により、載置台１８の上面がクリーニング（洗浄）された状態における載置台１８の上面の画像（基準画像）を撮像する。載置台１８の上面がクリーニング（洗浄）された状態は、基準状態の一例である。そして、制御装置１３は、基準画像に含まれるパターンの位置情報（基準位置情報）と、基準画像を撮像したときの撮像条件とを含む基準データを取得する。制御装置１３は、基準データを内部メモリに保存する。基準画像は、第１画像の一例である。基準位置情報は、第１位置情報の一例であり、基準画像に含まれるパターンは、第１パターンの一例である。
基準画像の撮像は、アライメント装置２０のカメラ２１を載置台１８の真上に位置させた状態で行う。基準画像には、載置台１８の上面の吸引溝１８Ａ、模様、傷等の情報が含まれるため、基準画像に含まれるパターンは、吸引溝１８Ａ、模様、傷等の平面的な形状等を表し、基準位置情報は、吸引溝１８Ａ、模様、傷等のパターンの位置を表す。吸引溝１８Ａ、模様、傷等のパターンの位置は、載置台１８の上面の中心を原点とするＸＹ座標において、一例として、吸引溝１８Ａ、模様、傷等の外接矩形の対角線上にある２つの頂点の座標で表される。なお、複数の基準データが制御装置１３の内部メモリに保存されていてもよい。
また、制御装置１３は、パーティクル検出機能及び異物判定機能により、基準画像を撮像した後のある時点で、載置台１８の上面の画像（検査用画像）を撮像し、検査用画像に含まれるパターンの位置情報（検査用位置情報）と、検査用画像を撮像したときの撮像条件とを含む検査用データを取得する。制御装置１３は、内部メモリに保存してある基準データの基準位置情報と、検査用データの検査用位置情報とを比較し、載置台１８の上面のパーティクルの中に異物があるかどうかを判定する。基準位置情報と、検査用位置情報との差分は、パーティクルを表し、制御装置１３は、パーティクルのうち平面視での面積又はサイズが所定値以上のものを異物として検出する。このようにして、制御装置１３は、載置台１８の上面における異物を検出する。検査用画像は、第２画像の一例であり、基準画像と同一の撮像条件の下でカメラ２１を載置台１８の真上に位置させた状態で撮像される。検査用位置情報は、第２位置情報の一例であり、検査用画像に含まれるパターンは、第２パターンの一例である。
基準画像を撮像した後のある時点では、載置台１８の上面がクリーニング（洗浄）されてから時間が経っており、載置台１８の上面には、クリーニング（洗浄）時には存在しなかったパーティクルが存在しうる。このため、検査用画像には、載置台１８の上面の吸引溝１８Ａ、模様、傷等の情報の他に、パーティクルの情報が含まれ得る。検査用画像に含まれるパターンは、吸引溝１８Ａ、模様、傷、パーティクル等の平面的な形状等を表し、検査用位置情報は、吸引溝１８Ａ、模様、傷、パーティクル等の位置を表す。パーティクルのパターンの位置は、吸引溝１８Ａ、模様、傷等のパターンの位置と同様に、載置台１８の上面の中心を原点とするＸＹ座標において、一例として、パーティクルの外接矩形の対角線上にある２つの頂点の座標で表される。
また、ある時点とは、例えば、検査装置１０の操作者（オペレータ）によって異物の検出を実行させるための実行ボタンが押されたとき、又は、検査装置１０のオペレータによって制御装置１３に設定された時点に到達したとき等である。制御装置１３に設定された時点とは、例えば、検査装置１０がロット処理を開始するとき、毎月の決められた日時になったとき、又は、制御装置１３に設定されたロット数に到達したとき等である。このような異物の検出を行うタイミングは、オペレータが検査装置１０に設定することができる。ロット数は、載置台１８に載置され、電子デバイスの動作試験が行われたウェハＷの数である。
ここで、ロット処理とは、カセットＣから載置台１８に向けて搬送アーム１５でウェハＷの搬送を開始してから、ウェハＷを載置台１８の上面に載置し、アライメント装置２０でウェハＷの位置のアライメントを取り、プローブ針をウェハＷの電子デバイスの端子等に押圧して電気特性の検査が完了するまでの処理をいう。
載置台１８の上面に異物がある状態で搬送アーム１５によってウェハＷが載置台１８の上面に搬送されると、ウェハＷの下面と載置台１８の上面との間に異物が挟まれる。この状態でウェハＷが真空チャックによって載置台１８の上面に吸着されると、異物が突起物になってウェハＷと異物との接触点に応力が集中するため、ウェハＷが破損するおそれがある。
このようなウェハＷの破損を未然に抑制するために、制御装置１３は、本実施形態の「載置台における異物の検出装置」としての機能を有し、上述した７個の機能を利用して本実施形態の「載置台における異物の検出方法」による処理を実行する。７個の機能の詳細については後述する。
図３は、トレーニング機能及びパーティクル検出機能で基準画像及び検査用画像をそれぞれ取得するときの撮像順序の一例を示す図である。図３では、載置台１８の中心Ｃを示すが、吸引溝１８Ａと、ピン１９を格納する孔部とを省略する。
図３には、一例として、カメラ２１が一度の撮像で取得可能な範囲を矩形状の領域２１Ａとして示す。図３には、一例として、Ｘ方向に８個、Ｙ方向に９個の７２個の領域２１Ａを示す。領域２１Ａは、一例として、Ｙ方向の長さよりもＸ方向の長さの方が長いため、Ｙ方向の方がＸ方向よりも領域２１Ａの配列数が多い。このような７２個の領域２１Ａは、平面視で円形の載置台１８の外周よりも少し大きな矩形状の領域をカバーする。なお、このような領域２１ＡのＸ方向及びＹ方向の配列数は一例であり、幾つであってもよい。
また、７２個の領域２１Ａのうち、四隅に位置する４個の領域２１Ａは、載置台１８とは重ならないため、四隅の４個の領域２１Ａを除いた６８個の領域２１Ａにおいて撮像すればよい。一例として、Ａで示す領域２１ＡからＢで示す領域２１Ａに向けて矢印で示す撮像経路で順番に撮像すれば、６８個の領域２１Ａにおいて画像を取得でき、載置台１８の上面のすべての領域２１Ａの画像を取得することができる。Ａで示す領域２１Ａは、−Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角の領域２１Ａに対して、−Ｙ方向側に隣接する領域である。また、Ｂで示す領域２１Ａは、＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角の領域２１Ａに対して、−Ｙ方向側に隣接する領域である。
６８個の領域２１Ａの各々における撮像を行う際には、制御装置１３がＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙを駆動して、カメラ２１が撮像可能な領域が各領域２１Ａに一致するようにすればよい。
次に、制御装置１３の７個の機能について説明する。
トレーニング機能は、載置台１８の上面がクリーニング（洗浄）された状態における載置台１８の上面の基準画像から取得した基準位置情報と、基準画像を撮像したときの撮像条件とを含む基準データ（トレーニングデータ）を取得し、内部メモリに保存する処理を行う機能である。クリーニングは、制御装置１３がブロワ１５Ａを駆動して載置台１８の上面に窒素ガスを吹き付けることによって行われる。なお、ここではクリーニング装置の一例としてブロワ１５Ａを示すが、ブロワ１５Ａの代わりに、又は、ブロワ１５Ａに加えて、純水をスプレーで吹き付ける純水洗浄、又は、エタノールをスプレーで吹き付けるエタノール洗浄を行う装置等を設けてもよい。
また、基準画像は、図３に示すように６８個の領域２１Ａに分けて、制御装置１３がカメラ２１で低倍率で撮像を行うことによって取得することができる。また、撮像条件は、照明の種類（明視野又は暗視野）、撮像日時、撮像時の載置台１８の温度等を含む。検査装置１０のオペレータは、照明の種類を明視野及び暗視野から選択することができる。載置台１８の温度としては、例えばヒータ１８Ｂの設定温度を用いればよい。
なお、６８個の領域２１Ａは、一例として、載置台１８の上面の中心Ｃを原点とするＸＹ座標によって区別され、各領域２１Ａに含まれる各画素のＸＹ座標は、載置台１８の上面の中心Ｃを原点とするＸＹ座標によって表される。
パーティクル検出機能は、基準画像を撮像した後のある時点で、載置台１８の上面を撮像して得る検査用画像から基準位置情報を取得し、検査用位置情報を基準位置情報と比較し、載置台１８の上面におけるパーティクルを検出する処理を行う機能である。ある時点とは、上述したように、例えば、オペレータによって検査装置１０に異物の検出を実行させるための実行ボタンが押されたとき、電気特性の検査を行ったロット数が予め設定した数に到達したとき、又は、制御装置１３に設定された時点に到達したとき等である。載置台１８の上面におけるパーティクルの検出は、検査用位置情報を基準位置情報と比較し、２つの位置情報の差分からパーティクルを検出する処理である。より具体的には、検査用位置情報のうち、基準位置情報に含まれない位置情報が所定の条件を満たす場合に、パーティクルを表す位置情報として取り扱う。このようにしてパーティクルを検出する。
検査用画像を取得する際には、撮像条件も取得される。検査用画像の撮像条件は、一例として、照明の種類（明視野又は暗視野）、撮像日時、撮像時の載置台１８の温度等を含む。これは、基準画像の撮像条件についても同様である。
上述した所定条件は、異物の最小面積又は最小サイズを表す。異物の最小面積又は最小サイズは、後述する異物判定機能で載置台１８の上面に異物があるかどうかを判定する際に、異物として認識するパーティクルの平面視における最小の面積、又は、平面視における最小のサイズである。パーティクルの面積は、一例として、パーティクルの外接矩形の面積である。サイズは、平面視におけるパーティクルの直径、又は、パーティクルの外接矩形の長辺の長さで規定される。異物を最小面積又は最小サイズのいずれで判定するかは、オペレータが選択することができる。
また、パーティクル検出機能は、検査用位置情報と基準位置情報との差分をパーティクルとして検出する際に、検査用画像及び基準画像を取得したときの載置台１８の温度差を用いて、検査用位置情報を補正し、補正した検査用位置情報と基準位置情報との差分をパーティクルとして検出してもよい。検査用位置情報の補正は、載置台１８の線膨張係数と温度差とを用いて、載置台１８の上面の中心を原点とするＸ座標及びＹ座標の値を補正することで行えばよい。載置台１８は、一例としてアルミニウム製でありヒータ１８Ｂの設定温度の違いで膨張する度合が異なるため、載置台１８の上面にある吸引溝１８Ａ等のような構造物の温度膨張による位置ずれに対応する差分がパーティクルとして検出されることを抑制することができる。
異物判定機能は、パーティクル検出機能によって検出されたパーティクルのうち、異物としての最小面積以上、又は、異物としての最小サイズ以上のパーティクルを異物と判定する機能である。異物の最小面積以上、又は、異物の最小サイズ以上のパーティクル（異物）があるかどうかを判定することは、パーティクル検出機能よって検出されたパーティクルに含まれる異物を検出することと同義である。異物判定機能は、換言すれば、パーティクル検出機能によって検出されたパーティクルが、問題のない（合格の）パーティクルであるか、問題のある（不合格の）パーティクルであるかを判定する機能であり、問題のある（不合格の）パーティクルは異物と判定される。
リカバリ機能は、異物判定機能によって異物と判定されたパーティクルが載置台１８の上面に存在する場合に、載置台１８の上面の異常をリカバリさせる機能であり、制御装置１３がブロワ１５Ａを駆動して、載置台１８の上面の異物を除去してリカバリさせるステップを行う機能である。このように、リカバリ機能は、載置台１８の上面をクリーニングするステップを行うことで、載置台１８の上面にウェハＷを載置して真空チャックで吸着しても、ウェハＷが破損するおそれがない状態にする。
また、リカバリ機能は、載置台１８の上面の異物をクリーニングするステップを行った後に、クリーニングされた載置台１８の上面の画像（再検査用画像）を撮像し、再検査用画像に含まれるパターンの位置情報（再検査用位置情報）と、内部メモリに保存してある基準位置情報とを比較し、載置台１８の上面に異物があるかどうかを判定する機能を有する。再検査用画像は、第３画像の一例である。再検査用位置情報は、第３位置情報の一例であり、再検査用画像に含まれるパターンは、第３パターンの一例である。
なお、リカバリ機能における再検査用画像の撮像、再検査用位置情報の取得、及び、載置台１８の上面におけるパーティクルの検出は、パーティクル検出機能における検査用画像の撮像、検査用位置情報の取得、及び、パーティクルの検出と同様に行えばよい。また、リカバリ機能における、検出されたパーティクルに異物が含まれるかどうかの判定は、異物判定機能と同様に行えばよい。
オペレータコール機能は、オペレータに載置台１８の上面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行う機能であり、リカバリ機能によるクリーニング後に異物が検出された場合に制御装置１３が利用する機能である。
制御装置１３がオペレータコール機能によって実行するステップには、オペレータに異常を報知するステップと、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップとがある。オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップは、オペレータに載置台１８の上面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行うステップの一例である。
制御装置１３は、リカバリ後の再検査用位置情報と基準位置情報との比較によって異物が検出された場合に、オペレータコール機能によってオペレータに異常を報知するステップを行う。制御装置１３は、異常の報知として、例えば、表示装置１４にアラート（警報）を表示する。また、表示装置１４へのアラートの表示に加えて、又は、表示装置１４への表示の代わりに、音声等によるアラートの発報を行ってもよい。
また、制御装置１３は、オペレータに異常を報知するステップと平行して、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップを実行する。オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップでは、制御装置１３は、異物を表す画像等を表示装置１４に表示するとともに、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求めるメッセージを表示装置１４に表示する。
この結果、オペレータは、リカバリ後の再検査用位置情報と基準位置情報との比較によって得られた異物の画像等を確認し、例えば、ロット処理を続行するか、又は、ロットエンド（現在のロット処理の終了）を選択することができる。
なお、リカバリ機能によるステップと、オペレータコール機能によるステップとは、載置台１８の上面に異物があるという異常な状態に対処する異常処理モードのステップとして行われるものである。すなわち、異常処理モードのステップには、リカバリ機能による異常処理のステップと、オペレータコール機能による異常処理のステップとが含まれる。
しかしながら、異常処理モードのステップにおけるリカバリ機能による異常処理のステップと、オペレータコール機能による異常処理のステップとは選択的であってもよい。検査装置１０のオペレータが、異常処理モードのステップとして、リカバリ機能による異常処理のステップ、及び、オペレータコール機能による異常処理のステップのいずれか一方を選択できる構成であってもよい。
結果確認機能は、制御装置１３が、オペレータに、例えば表示装置１４を介して次のような内容の確認を行うことができるようにする機能である。確認可能な内容は、Ｘステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙの操作による載置台１８の上面の表面状態の確認と、異物の確認とである。
Ｘステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙの操作による載置台１８の上面の表面状態の確認では、制御装置１３は、オペレータによるジョイスティック等の操作に応じてＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙを駆動し、カメラ２１で撮像する載置台１８の上面の画像を表示装置１４に表示する。また、異物の確認では、制御装置１３は、リカバリ後の再検査用位置情報と基準位置情報との比較によって検出された異物の画像を表示装置１４に表示する。
保存機能は、一例として、検査用位置情報の取得から、リカバリ機能によるステップと、オペレータコール機能によるステップとに至るまでに生じたデータを制御装置１３が内部メモリに保存する機能である。
パーティクル検出機能に関して保存機能によって保存されるデータは、一例として、パーティクル検出機能によって検出された載置台１８の上面におけるパーティクルの画像のデータ、検査用位置情報、及び、検査用画像を取得する際の撮像条件等を表すデータである。
異物判定機能に関して保存機能によって保存されるデータは、一例として、異物判定機能によって異物と判定されたパーティクルの画像、及び、異物と判定されたパーティクルの画像を含む検査用画像を取得する際の撮像条件等のデータである。なお、画像のデータについて、より具体的には、パーティクル検出機能によって検出されたパーティクルの画像のデータのうち、異物判定機能によって異物と判定されたパーティクルの画像のデータは、保存機能によってそのまま内部メモリに保存され、異物と判定されなかったパーティクルの画像のデータは、保存機能によって内部メモリから削除される。
リカバリ機能に関して保存機能によって保存されるデータは、一例として、リカバリ機能で行ったクリーニング等の処理に関するデータ、再検査用位置情報、基準位置情報と再検査用位置情報との比較結果を表すデータ、リカバリ機能で検出された異物を表す画像データ、再検査用画像の撮像条件等を表すデータ等である。
オペレータコール機能に関して保存機能によって保存されるデータは、一例として、アラートの内容を表すデータ、オペレータの選択結果（ロット処理を続行するか、又は、ロットエンドにするかを選択した結果）を表すデータ等である。
結果確認機能に関して保存機能によって保存されるデータは、一例として、オペレータが確認した内容（Ｘステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙの操作による載置台１８の上面の表面状態の確認、又は、異物の確認）を表すデータである。
図４は、制御装置１３が基準データを取得する際に行う処理の一例を示すフローチャートである。
制御装置１３は、処理がスタートすると、カメラ２１とＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙとを操作して、載置台１８の上面がクリーニングされた状態における載置台１８の上面の画像である基準画像を撮像する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理は、トレーニング機能によって実行される処理であり、図３に示す６８個の領域２１Ａにおいて画像が取得され、６８個の画像によって構成される基準画像が取得される。また、このときに、制御装置１３は、基準画像の撮像条件も取得する。
制御装置１３は、基準画像に対して画像処理を行うことによって基準位置情報を取得する（ステップＳ２）。
制御装置１３は、基準位置情報と、基準画像の撮像条件とを含む基準データを内部メモリに保存する（ステップＳ３）。ステップＳ３の処理は、トレーニング機能によって実行される処理である。
以上により、基準画像を取得する際に行う処理が終了する（エンド）。
図５は、制御装置１３が検査用位置情報を取得して異物を検出する際に行う処理の一例を示すフローチャートである。
制御装置１３は、内部メモリから基準位置情報と、基準画像の撮像条件とを含む基準データを読み出す（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は、パーティクル検出機能によって実行される処理である。
制御装置１３は、カメラ２１とＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙとを操作して、現在の載置台１８の上面の画像である検査用画像を撮像し、検査用位置情報を取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理は、パーティクル検出機能によって実行される処理である。また、制御装置１３は、検査用位置情報、及び、検査用画像を取得する際の撮像条件とを含む検査用データを内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、検査用位置情報を基準位置情報と比較し、載置台１８の上面におけるパーティクルを検出する（ステップＳ１３）。パーティクルは、検査用位置情報と基準位置情報との差分から検出される。ステップＳ１３の処理は、パーティクル検出機能によって実行される処理であり、検査用画像と基準画像とが取得された際の載置台１８の温度差がある場合には、載置台１８の膨張を考慮した補正を行えばよい。制御装置１３は、検査用画像と基準画像との差分を表すパーティクルの画像のデータを内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、ステップＳ１３によって検出されたパーティクルのうち、異物の最小面積以上、又は、異物の最小サイズ以上のパーティクル（異物）があるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の処理は、異物判定機能によって実行される処理であり、異物を検出する処理である。制御装置１３は、ステップＳ１４において異物があると判定すると、異物と判定されたパーティクルの画像、及び、異物と判定されたパーティクルの画像を含む検査用画像を取得する際の撮像条件等のデータを内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、異物がある（Ｓ１４：ＹＥＳ）と判定すると、載置台１８の上面の異常をリカバリさせる処理を行う（ステップＳ１５）。具体的には、一例として、制御装置１３がブロワ１５Ａを駆動して、載置台１８の上面の異物をクリーニングしてリカバリさせる。ステップＳ１５の処理は、リカバリ機能によって実行される処理である。
制御装置１３は、カメラ２１とＸステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙとを操作して、リカバリ処理後の現在の載置台１８の上面の画像である再検査用画像を撮像し、再検査用位置情報を取得する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の処理は、リカバリ機能によって実行される処理である。制御装置１３は、クリーニング等の処理に関するデータ、再検査用位置情報、及び再検査用画像の撮像条件等を表すデータ等を内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、再検査用位置情報を基準位置情報と比較し、載置台１８の上面におけるパーティクルを検出する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の処理は、リカバリ機能によって実行される処理であり、再検査用位置情報についてステップＳ１３と同様の処理が行われる。制御装置１３は、基準位置情報と再検査用位置情報との比較結果を表すデータを内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、異物の最小面積以上、又は、異物の最小サイズ以上のパーティクル（異物）があるかどうかを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理は、リカバリ機能によって実行される処理であり、ステップＳ１７で検出されたパーティクルについてステップＳ１４と同様の処理が行われる。制御装置１３は、ステップＳ１８において異物があると判定すると、異物と判定されたパーティクルの画像、及び、異物と判定されたパーティクルの画像を含む再検査用画像を取得する際の撮像条件等のデータを内部メモリに保存する。これは、保存機能による処理である。
制御装置１３は、ステップＳ１８において異物があると判定すると、オペレータに異常を報知するとともに、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行う（ステップＳ１９）。具体的には、例えば、制御装置１３は、表示装置１４にアラート（警報）を表示するとともに、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求めるメッセージを表示装置１４に表示する。このときに、異物を表す画像等を表示装置１４に表示してもよい。ステップＳ１９の処理は、オペレータコール機能によって実行される処理である。
制御装置１３は、表示装置１４を介してオペレータが現在の状況を確認できるようにする（ステップＳ２０）。具体的には、例えば、Ｘステージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙの操作による載置台１８の上面の表面状態の確認と、異物の確認とをオペレータが行うことができるようになる。ステップＳ２０の処理は、結果確認機能によって実行される処理である。
制御装置１３は、ステップＳ２０の処理を終えると、一連の処理を終える（エンド）。制御装置１３は、ステップＳ２０を経て一連の処理を終えた場合には、ステップＳ１９での通知に対するオペレータの入力内容（例えば、ロット処理を続行するか、又は、ロットエンドにするかを選択する入力）に従って、ウェハＷの電気特性の検査を行うことができる。
なお、制御装置１３は、ステップＳ１４又はＳ１８において異物がない（Ｓ１４：ＮＯ）と判定すると、一連の処理を終える（エンド）。ステップＳ１４で異物がないと判定した場合は、載置台１８の上面に異物が存在しなかった場合であるため、異物を検出する際に行う一連の処理を終了してよいからである。また、ステップＳ１８で異物がないと判定した場合は、載置台１８の上面の異物はクリーニングによって除去された場合であるため、異物を検出する際に行う一連の処理を終了してよいからである。制御装置１３は、ステップＳ１４又はＳ１８を経て一連の処理を終えた場合には、ウェハＷの電気特性の検査を行うことができる。
また、異常処理モードのステップにおけるリカバリ機能による異常処理のステップと、オペレータコール機能による異常処理のステップとは選択的であってもよい。このため、リカバリ機能による異常処理のステップ（Ｓ１５〜Ｓ１８）を行って、オペレータコール機能による異常処理のステップ（Ｓ１９）を行わない場合には、ステップＳ１８でＹＥＳの場合には、ステップＳ２０に進行すればよい。ステップＳ２０では、ステップＳ１８において検出された異物がある載置台１８の上面の表面状態の確認と、異物の確認とをオペレータが行うことになる。
また、リカバリ機能による異常処理のステップ（Ｓ１５〜Ｓ１８）を行わずに、オペレータコール機能による異常処理のステップ（Ｓ１９）を行う場合には、ステップＳ１４で異物が検出されたことに対して、ステップＳ１９において、表示装置１４にアラート（警報）を表示するとともに、オペレータに異常に対応する方法の判断を求めるメッセージを表示することになる。
以上のように、載置台１８の上面がクリーニングされた状態で取得した載置台１８の上面の基準位置情報と、クリーニング後にロット処理で使用した載置台１８の上面の検査用位置情報との差分からパーティクルを検出する。そして、検出されたパーティクルの中から、異物としての最小面積以上、又は、異物としての最小サイズ以上のパーティクルを異物として検出する。このため、載置台１８の上面における異物を検出することができる。
したがって、ウェハＷを吸着可能な載置台１８の上面における異物を検出できる、載置台における異物の検出方法、及び、載置台における異物の検出装置を提供することができる。また、載置台１８の上面の異物を検出できることで、電気特性の検査を安定的に実行できるため、高スループットでの検査が可能になる。
また、異物を検出する際に、検出されたパーティクルの中から、異物としての最小面積以上、又は、異物としての最小サイズ以上のパーティクルを異物として検出するため、画像処理を用いて検出したパーティクルの中から効率的に異物を検出することができる。
また、基準画像と検査用画像とを取得した際の載置台１８の温度差に基づく補正を行ってからパーティクルを検出し、検出されたパーティクルの中から異物を検出するため、基準画像と検査用画像とを取得した際の載置台１８の膨張の度合を考慮して、より正確に異物を検出することができる。
また、異物が検出された場合には、載置台１８の上面をリカバリさせるステップ、又は、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップを含む異常処理モードを実行する。このため、載置台１８の上面に異物が検出されても、異常の状況に応じて処理を継続することができる。特に、リカバリさせるステップで載置台１８の上面をクリーニングすれば、異物を除去して処理を継続することができる。
また、リカバリさせるステップでは、検出されたパーティクルの中から、異物としての最小面積以上、又は、異物としての最小サイズ以上のパーティクルを異物として検出するため、画像処理を用いて検出したパーティクルの中から効率的に異物を検出することができる。また、基準画像と再検査用画像とを取得した際の載置台１８の温度差に基づく補正を行ってからパーティクルを検出し、検出されたパーティクルの中から異物を検出すれば、基準画像と再検査用画像とを取得した際の載置台１８の膨張の度合を考慮して、より正確に異物を検出することができる。
また、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップとともに、オペレータにアラートを発報するステップを実行するので、異常が生じていることをオペレータにより確実に伝達することができる。
また、リカバリさせるステップ、又は、オペレータにロット処理を継続するかどうかの判断を求める通知を行うステップの後に、オペレータの操作に応じて載置台１８の上面の画像を表示装置１４に表示させるステップをさらに実行する。このため、オペレータが載置台１８の上面の状況を容易に確認することができる。
なお、以上では、載置台１８が真空チャックでウェハＷを吸着する形態について説明したが、真空チャックの代わりに静電チャックを用いてもよい。また、静電チャック等のような真空チャック以外のチャックを用いている場合にも、真空チャックを用いる場合について説明した上述の効果と同様の効果が得られる。
また、以上では、検査装置１０を用いて説明したが、実施形態の載置台における異物の検出方法、及び、検出装置は、検査装置１０に限らず、成膜装置やエッチング装置等にも適用可能である。
以上、本開示に係る載置台における異物の検出方法、及び、検出装置の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
１３ 制御装置
１５ 搬送アーム
１８ 載置台
Ｗ ウェハ

Claims (13)

  1. 被検査体を吸着可能な載置台の表面の基準状態における第１画像に含まれる第１パターンの第１位置情報を取得するステップと、
    前記第１画像の撮像後における前記表面の第２画像に含まれる第２パターンの第２位置情報を取得するステップと、
    前記第１位置情報及び前記第２位置情報を比較し、前記表面における異物を検出するステップと、
    を含む、載置台における異物の検出方法。
  2. 前記異物を検出するステップは、
    前記第１位置情報及び前記第２位置情報を比較して前記表面におけるパーティクルを検出するステップと、
    前記検出されたパーティクルのうち、面積又はサイズが閾値以上のものを前記異物として検出するステップと、
    を有する、請求項１に記載の載置台における異物の検出方法。
  3. 前記パーティクルを検出するステップは、前記第１画像と前記第２画像とが撮像された際の前記載置台の温度差に基づいて前記第１位置情報又は前記第２位置情報を補正し、前記第１位置情報及び前記第２位置情報のうち補正された位置情報と、前記第１位置情報及び前記第２位置情報のうち補正されていない位置情報とを比較し、前記表面におけるパーティクルを検出するステップである、請求項２に記載の載置台における異物の検出方法。
  4. 前記異物を検出するステップは、前記第１画像と前記第２画像とが撮像された際の前記載置台の温度差に基づいて前記第１位置情報又は前記第２位置情報を補正し、前記第１位置情報及び前記第２位置情報のうち補正された位置情報と、前記第１位置情報及び前記第２位置情報のうち補正されていない位置情報とを比較し、前記表面における異物を検出するステップである、請求項１に記載の載置台における異物の検出方法。
  5. 前記異物が検出されると、前記異物がある前記表面の異常に対応する異常処理モードを実行するステップをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の載置台における異物の検出方法。
  6. 前記異常処理モードを実行するステップは、前記表面の異常をリカバリさせるステップ、又は、オペレータに前記表面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行うステップを含む、請求項５に記載の載置台における異物の検出方法。
  7. 前記表面の異常をリカバリさせるステップは、前記表面をクリーニングするステップを有する、請求項６に記載の載置台における異物の検出方法。
  8. 前記表面の異常をリカバリさせるステップは、
    前記クリーニングされた表面の第３画像に含まれる第３パターンの第３位置情報を取得するステップと、
    前記第１位置情報及び前記第３位置情報を比較し、前記クリーニングされた表面における異物を検出するステップと、
    をさらに有する、請求項７に記載の載置台における異物の検出方法。
  9. 前記クリーニングされた表面における異物を検出するステップは、前記第１画像と前記第３画像とが撮像された際の前記載置台の温度差に基づいて前記第１位置情報又は前記第３位置情報を補正し、前記第１位置情報及び前記第３位置情報のうち補正された位置情報と、前記第１位置情報及び前記第３位置情報のうち補正されていない位置情報とを比較し、前記クリーニングされた表面における異物を検出するステップである、請求項８に記載の載置台における異物の検出方法。
  10. 前記オペレータに前記表面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行うステップは、表示装置に前記判断を求めるメッセージを表示するステップを有する、請求項６に記載の載置台における異物の検出方法。
  11. 前記オペレータに前記表面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行うステップは、前記表面の異常を報知するステップをさらに有する、請求項１０に記載の載置台における異物の検出方法。
  12. 前記表面の異常をリカバリさせるステップ、又は、オペレータに前記表面の異常に対応する方法の判断を求める通知を行うステップの後に、オペレータの操作に応じて前記載置台の表面の画像を表示装置に表示させるステップをさらに含む、請求項６乃至１１のいずれか一項に記載の載置台における異物の検出方法。
  13. 被検査体を吸着可能な載置台の表面における異物を検出する、載置台における異物の検出装置であって、
    前記表面の基準状態における第１画像に含まれる第１パターンの第１位置情報を取得するステップと、
    前記第１画像の撮像後における前記表面の第２画像に含まれる第２パターンの第２位置情報を取得するステップと、
    前記第１位置情報及び前記第２位置情報を比較し、前記表面における異物を検出するステップと、
    を含む処理を実行する、載置台における異物の検出装置。
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