JP3101773B2 - ウエハ異物検査装置 - Google Patents
ウエハ異物検査装置Info
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- JP3101773B2 JP3101773B2 JP03228835A JP22883591A JP3101773B2 JP 3101773 B2 JP3101773 B2 JP 3101773B2 JP 03228835 A JP03228835 A JP 03228835A JP 22883591 A JP22883591 A JP 22883591A JP 3101773 B2 JP3101773 B2 JP 3101773B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハ異物検査装置
に関し、詳しくは、隣接チップの比較方式によるＩＣチ
ップの異物検査装置に対して、エッジ部に対する異物検
出手段を付加してウエハの全面を効率よく検査できる装
置に関する。
に関し、詳しくは、隣接チップの比較方式によるＩＣチ
ップの異物検査装置に対して、エッジ部に対する異物検
出手段を付加してウエハの全面を効率よく検査できる装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においてはシリコンな
どの素材のウエハに対して、同一のパターンを有する多
数のＩＣチップ（以下単にチップという）が形成され、
この段階で異物検査が行われる。異物検査はレーザビー
ムをウエハ面に投射し、その反射または散乱光を受光し
てなされるが、異物とともにパターンからも散乱光が散
乱されるので、これらを区別して異物のみを検出するこ
とが必要、かつ重要である。その方法の一つとして互い
に隣接した２個のチップを相互に比較する方法がある。
どの素材のウエハに対して、同一のパターンを有する多
数のＩＣチップ（以下単にチップという）が形成され、
この段階で異物検査が行われる。異物検査はレーザビー
ムをウエハ面に投射し、その反射または散乱光を受光し
てなされるが、異物とともにパターンからも散乱光が散
乱されるので、これらを区別して異物のみを検出するこ
とが必要、かつ重要である。その方法の一つとして互い
に隣接した２個のチップを相互に比較する方法がある。
【０００３】図２（ａ）〜（ｃ）は上記の異物検査装置
の概略構成と隣接チップの比較による異物検出方法を示
す。（ａ）に示すようにウエハ１の表面には、同一パタ
ーンを有する多数のチップ１１がマトリックス状に形成
されている。（ｂ）において、ウエハは移動ステージ２
に載置され、これに対して検査光学系３の光源３ａより
レーザビームＬｘを照射する。ウエハはＸ方向に往復移
動されてレーザビームが各チップ列を順次に走査し、そ
の散乱光が対物レンズ３ｂを経てＣＣＤセンサ３ｃに受
光される。チップ列中の隣接した２個のチップを（ｃ）
の（イ）のように１１ａ，１１ｂとし、チップ１１ｂに
は図示の位置に異物Ｐ１，Ｐ２が付着しているとする。
まずチップ１１ａに対するＣＣＤセンサの受光信号は信
号処理部４に入力し、Ａ／Ｄ変換器４ａによりデジタル
化され、メモリ（ＭＥＭ）４ｂに記憶される。ついでチ
ップ１１ｂに対する受光信号が差分回路４ｃに入力し、
ＭＥＭに記憶されているチップ１１ａの受光信号との差
分データが出力される。（ｃ）の（ロ）は両チップに対
する受光信号Ｓａ，Ｓｂを示し、基板面Ｋは値が低く、
パターンＰＴは反射率が大きいので値が大きい。また、
異物Ｐ１，Ｐ２は受光信号Ｓｂの上方に突出している。
両パターンＰＴは同一であるので、両受光信号の差分を
とると、（ハ）に例示した残留パターンＲと異物Ｐ１，
Ｐ２よりなる差分データ（Ｓｂ−Ｓａ）がえられる。差
分データは異物検出部４ｄにおいて適当な閾値（便宜
上、チップ閾値という）Ｖｔｈと比較されて異物ｐ１，
ｐ２のみが検出され、検出された異物データはコンピュ
ータ（ＣＰＵを持って代表する）４ｅにより編集されて
表示器４ｆにマップ表示される。
の概略構成と隣接チップの比較による異物検出方法を示
す。（ａ）に示すようにウエハ１の表面には、同一パタ
ーンを有する多数のチップ１１がマトリックス状に形成
されている。（ｂ）において、ウエハは移動ステージ２
に載置され、これに対して検査光学系３の光源３ａより
レーザビームＬｘを照射する。ウエハはＸ方向に往復移
動されてレーザビームが各チップ列を順次に走査し、そ
の散乱光が対物レンズ３ｂを経てＣＣＤセンサ３ｃに受
光される。チップ列中の隣接した２個のチップを（ｃ）
の（イ）のように１１ａ，１１ｂとし、チップ１１ｂに
は図示の位置に異物Ｐ１，Ｐ２が付着しているとする。
まずチップ１１ａに対するＣＣＤセンサの受光信号は信
号処理部４に入力し、Ａ／Ｄ変換器４ａによりデジタル
化され、メモリ（ＭＥＭ）４ｂに記憶される。ついでチ
ップ１１ｂに対する受光信号が差分回路４ｃに入力し、
ＭＥＭに記憶されているチップ１１ａの受光信号との差
分データが出力される。（ｃ）の（ロ）は両チップに対
する受光信号Ｓａ，Ｓｂを示し、基板面Ｋは値が低く、
パターンＰＴは反射率が大きいので値が大きい。また、
異物Ｐ１，Ｐ２は受光信号Ｓｂの上方に突出している。
両パターンＰＴは同一であるので、両受光信号の差分を
とると、（ハ）に例示した残留パターンＲと異物Ｐ１，
Ｐ２よりなる差分データ（Ｓｂ−Ｓａ）がえられる。差
分データは異物検出部４ｄにおいて適当な閾値（便宜
上、チップ閾値という）Ｖｔｈと比較されて異物ｐ１，
ｐ２のみが検出され、検出された異物データはコンピュ
ータ（ＣＰＵを持って代表する）４ｅにより編集されて
表示器４ｆにマップ表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、ウエハの異物は
チップとこれ以外のエッジ部にもランダムに付着する
が、直接的にはチップの異物が重要であるので上記によ
り各チップの検査がなされている。しかし、エッジ部の
異物も塵埃などの汚染管理上に必要であるので、これを
検査することが望ましい。これに対して、上記の検査装
置の検査光学系３はエッジ部に対しても異物に対する検
出性能を有するが、しかし、信号処理部４はエッジ部分
の異物検査に適しない。すなわち、エッジ部分は隣接チ
ップの比較方式をとることができず、その必要もない。
また、比較方式では差分データをチップ閾値Ｖｔｈに比
較するが、パターンが形成されていないエッジ部には実
質的に差分データがないので、別途ＣＣＤの受光信号よ
り直接異物を検出する方法とする。なお、このときの受
光信号のレベルは差分データと異なるので、これに適応
した検出閾値（エッジ閾値とする）を設定することが必
要である。この発明は、以上に鑑みてなされたもので、
隣接チップの比較方式による異物検査装置に対して、エ
ッジ部の異物を検出する手段を付加して、ウエハの全面
に付着した異物を効率よく検査できるウエハ検査装置を
提供することを目的とする。
チップとこれ以外のエッジ部にもランダムに付着する
が、直接的にはチップの異物が重要であるので上記によ
り各チップの検査がなされている。しかし、エッジ部の
異物も塵埃などの汚染管理上に必要であるので、これを
検査することが望ましい。これに対して、上記の検査装
置の検査光学系３はエッジ部に対しても異物に対する検
出性能を有するが、しかし、信号処理部４はエッジ部分
の異物検査に適しない。すなわち、エッジ部分は隣接チ
ップの比較方式をとることができず、その必要もない。
また、比較方式では差分データをチップ閾値Ｖｔｈに比
較するが、パターンが形成されていないエッジ部には実
質的に差分データがないので、別途ＣＣＤの受光信号よ
り直接異物を検出する方法とする。なお、このときの受
光信号のレベルは差分データと異なるので、これに適応
した検出閾値（エッジ閾値とする）を設定することが必
要である。この発明は、以上に鑑みてなされたもので、
隣接チップの比較方式による異物検査装置に対して、エ
ッジ部の異物を検出する手段を付加して、ウエハの全面
に付着した異物を効率よく検査できるウエハ検査装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するウエハ異物検査装置であって、隣接チップの比
較方式による異物検査装置おいて、ＩＣチップをレーザ
ビームが走査しているときには、チップ閾値を発生し、
ＩＣチップの外側のエッジ部と各ＩＣチップの間のエッ
ジ部をレーザビームが走査しているときに受信信号に対
する閾値を発生する閾値発生手段と、差分の信号あるい
は受信信号を受けて閾値発生手段からの閾値に基づいて
異物検出をする異物検出部とを備え、閾値発生手段が、
移動ステージよりの位置信号によりエッジ部に対するエ
ッジ信号を発生し、エッジ信号によりチップ閾値をエッ
ジ部に対する閾値に切り替え、異物検出部が、エッジ部
の散乱光に対する受光信号とエッジ部に対する閾値とを
受けてエッジ部の異物検出をするものである。
達成するウエハ異物検査装置であって、隣接チップの比
較方式による異物検査装置おいて、ＩＣチップをレーザ
ビームが走査しているときには、チップ閾値を発生し、
ＩＣチップの外側のエッジ部と各ＩＣチップの間のエッ
ジ部をレーザビームが走査しているときに受信信号に対
する閾値を発生する閾値発生手段と、差分の信号あるい
は受信信号を受けて閾値発生手段からの閾値に基づいて
異物検出をする異物検出部とを備え、閾値発生手段が、
移動ステージよりの位置信号によりエッジ部に対するエ
ッジ信号を発生し、エッジ信号によりチップ閾値をエッ
ジ部に対する閾値に切り替え、異物検出部が、エッジ部
の散乱光に対する受光信号とエッジ部に対する閾値とを
受けてエッジ部の異物検出をするものである。
【０００６】
【作用】以上のウエハ異物検査装置においては、移動ス
テージの移動によりウエハに対してレーザビームが走査
され、隣接チップに対しては、従来と同様に差分データ
がチップ閾値に比較されて異物が検出される。これに対
して、ＩＣチップ以外のパターンが形成されていない領
域をレーザビームが走査しているときに受信信号に対す
る閾値を閾値発生手段が発生して受光信号がこれと比較
されて異物が検出され、ウエハの全面について異物検査
が効率的になされる。
テージの移動によりウエハに対してレーザビームが走査
され、隣接チップに対しては、従来と同様に差分データ
がチップ閾値に比較されて異物が検出される。これに対
して、ＩＣチップ以外のパターンが形成されていない領
域をレーザビームが走査しているときに受信信号に対す
る閾値を閾値発生手段が発生して受光信号がこれと比較
されて異物が検出され、ウエハの全面について異物検査
が効率的になされる。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示し、(a) は概
略のブロック構成図、(b) はウエハのチップ11とエッジ
部１E 、および制御信号を示す図、(c) は受光信号と差
分信号に対するチップ閾値Ｖthとエッジ閾値ＶE を示す
図である。図１(a) において、前記した図２(b) の異物
検査装置の信号処理部４に対して切り替えスイッチ４
g1，４g2を設け、さらに閾値選択部５を付加する。な
お、図２(b) と同一構成要素は同一番号で示す。閾値選
択部５は、制御信号発生部５a,ＯＲ回路５b,閾値レジス
タ５c,およびスイッチ制御回路５d よりなる。
略のブロック構成図、(b) はウエハのチップ11とエッジ
部１E 、および制御信号を示す図、(c) は受光信号と差
分信号に対するチップ閾値Ｖthとエッジ閾値ＶE を示す
図である。図１(a) において、前記した図２(b) の異物
検査装置の信号処理部４に対して切り替えスイッチ４
g1，４g2を設け、さらに閾値選択部５を付加する。な
お、図２(b) と同一構成要素は同一番号で示す。閾値選
択部５は、制御信号発生部５a,ＯＲ回路５b,閾値レジス
タ５c,およびスイッチ制御回路５d よりなる。
【０００８】上記の構成に対する動作を説明する。移動
ステージ２の移動により、（ｂ）のようにウエハ１に対
してレーザビームＬｘが走査されると、ＸＹエンコーダ
２ａより走査位置のＸＹ座標を示す位置信号が出力され
て制御信号発生部５ａに入力し、（ｂ）に示す制御信号
ＣＴ，ＣＫが出力される。制御信号ＣＴは、レーザビー
ムＬｘと両端のチップの外側との交点ｓ，ｔの座標
ｘｓ，ｘｔに対応し、制御信号ＣＫは、レーザビームと
ウエハの外周１ａとの交点ｒ，ｕの座標ｘｒ，ｘｕに対
応する。なお、両制御信号はＹ軸の関数であって、ウエ
ハの外径とチップの座標より求められ、予め、そのデー
タが制御信号発生部５ａに記憶されている。以上の制御
信号ＣＴ，ＣＫはＥＸＯＲ回路５ｂに入力し、（ｂ）に
示すようにＥＸＯＲ処理（排他論理和処理）の結果とし
て、エッジ部１Ｅに対するエッジ信号ＣＥが出力され、
閾値レジスタ５ｃとスイッチ制御回路５ｄにそれぞれ与
えられる。閾値レジスタにはＣＰＵ４ｅにより、（ｃ）
に示すような、エッジ部の受光信号ＳＥに適切なエッジ
閾値ＶＥと、チップの受光信号Ｓａなどに適切なチップ
閾値Ｖｔｈとが予め、記憶されている。次に、ＥＸＯＲ
回路よりエッジ信号ＣＥが出力されていない間は、閾値
レジスタにおいてチップ閾値Ｖｔｈが選択されて異物検
出部４ｄに与えられ、これに対して従来と同様に、差分
回路４ｃよりの差分データが比較されてチップの異物が
検出される。次に、ＥＸＯＲ回路よりエッジ信号ＣＥが
出力されると、エッジ閾値ＶＥが選択されて異物検出部
に与えられるとともに、スイッチ制御回路５ｄよりの切
り替え信号により両スイッチ４ｇ１，４ｇ２が切り替え
られ、エッジ部の受光信号ＳＥが異物検出部に直接入力
して異物が検出される。なお、各ＩＣチップの間のパタ
ーンが存在しないエッジ部も同様に座標信号に応じて閾
値の切り換え処理をすればよい。ここでのエッジ部１Ｅ
は、図示では、ウエハの外周１ａの内側にあるパターン
が形成されていない領域であるが、これに加えて、先に
構成において説明したように各ＩＣチップの間のエッジ
部もここでの検査の対象である。このＩＣチップの間も
パターンが形成されていない特別な領域でなっているか
らである。先のエッジ閾値Ｖ Ｅ は、このようなパターン
が 形成されていない領域に対して決定される適正な閾値
である。以上のウエハ異物検査装置の構成は一例であっ
て、これと異なる構成も可能であるが、上記と同様な作
用により同様の目的を達成するものはこの発明に包含さ
れる。
ステージ２の移動により、（ｂ）のようにウエハ１に対
してレーザビームＬｘが走査されると、ＸＹエンコーダ
２ａより走査位置のＸＹ座標を示す位置信号が出力され
て制御信号発生部５ａに入力し、（ｂ）に示す制御信号
ＣＴ，ＣＫが出力される。制御信号ＣＴは、レーザビー
ムＬｘと両端のチップの外側との交点ｓ，ｔの座標
ｘｓ，ｘｔに対応し、制御信号ＣＫは、レーザビームと
ウエハの外周１ａとの交点ｒ，ｕの座標ｘｒ，ｘｕに対
応する。なお、両制御信号はＹ軸の関数であって、ウエ
ハの外径とチップの座標より求められ、予め、そのデー
タが制御信号発生部５ａに記憶されている。以上の制御
信号ＣＴ，ＣＫはＥＸＯＲ回路５ｂに入力し、（ｂ）に
示すようにＥＸＯＲ処理（排他論理和処理）の結果とし
て、エッジ部１Ｅに対するエッジ信号ＣＥが出力され、
閾値レジスタ５ｃとスイッチ制御回路５ｄにそれぞれ与
えられる。閾値レジスタにはＣＰＵ４ｅにより、（ｃ）
に示すような、エッジ部の受光信号ＳＥに適切なエッジ
閾値ＶＥと、チップの受光信号Ｓａなどに適切なチップ
閾値Ｖｔｈとが予め、記憶されている。次に、ＥＸＯＲ
回路よりエッジ信号ＣＥが出力されていない間は、閾値
レジスタにおいてチップ閾値Ｖｔｈが選択されて異物検
出部４ｄに与えられ、これに対して従来と同様に、差分
回路４ｃよりの差分データが比較されてチップの異物が
検出される。次に、ＥＸＯＲ回路よりエッジ信号ＣＥが
出力されると、エッジ閾値ＶＥが選択されて異物検出部
に与えられるとともに、スイッチ制御回路５ｄよりの切
り替え信号により両スイッチ４ｇ１，４ｇ２が切り替え
られ、エッジ部の受光信号ＳＥが異物検出部に直接入力
して異物が検出される。なお、各ＩＣチップの間のパタ
ーンが存在しないエッジ部も同様に座標信号に応じて閾
値の切り換え処理をすればよい。ここでのエッジ部１Ｅ
は、図示では、ウエハの外周１ａの内側にあるパターン
が形成されていない領域であるが、これに加えて、先に
構成において説明したように各ＩＣチップの間のエッジ
部もここでの検査の対象である。このＩＣチップの間も
パターンが形成されていない特別な領域でなっているか
らである。先のエッジ閾値Ｖ Ｅ は、このようなパターン
が 形成されていない領域に対して決定される適正な閾値
である。以上のウエハ異物検査装置の構成は一例であっ
て、これと異なる構成も可能であるが、上記と同様な作
用により同様の目的を達成するものはこの発明に包含さ
れる。
【０００９】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明において
は、従来の隣接チップの比較方式による異物検査装置に
対して、パターンが形成されていない領域に対する簡易
な異物検出手段が付加され、両者によりウエハの全面に
ついて異物検査がなされるもので、効率的に異物検査が
でき、ウエハに対する塵埃などの汚染管理に寄与するも
のである。
は、従来の隣接チップの比較方式による異物検査装置に
対して、パターンが形成されていない領域に対する簡易
な異物検出手段が付加され、両者によりウエハの全面に
ついて異物検査がなされるもので、効率的に異物検査が
でき、ウエハに対する塵埃などの汚染管理に寄与するも
のである。
【図１】 この発明の一実施例を示し、(a) は概略のブ
ロック構成図、(b)はウエハのチップとエッジ部に対す
る制御信号を示す図、(c) は受光信号と差分信号に対す
るチップ閾値とエッジ閾値を示す図である。
ロック構成図、(b)はウエハのチップとエッジ部に対す
る制御信号を示す図、(c) は受光信号と差分信号に対す
るチップ閾値とエッジ閾値を示す図である。
【図２】 (a) はウエハに形成されたＩＣチップ、(b)
は隣接チップの比較方式による異物検査装置の概略構
成、(c) は隣接チップの受光信号と差分データをそれぞ
れ示す図である。
は隣接チップの比較方式による異物検査装置の概略構
成、(c) は隣接チップの受光信号と差分データをそれぞ
れ示す図である。
１…ウエハ、11,11a,11b…ＩＣチップ、チップ、１a …
ウエハの外周、１E …ウエハのエッジ部、 ２…移動ス
テージ、２a …ＸＹエンコーダ、３…検査光学系、３a
…光源、３b …対物レンズ、３c …ＣＣＤセンサ、４…
信号処理部、４a …Ａ／Ｄ変換器、４b …メモリ（ＭＥ
Ｍ）、４c …差分回路、４d …異物検出部、４e …コン
ピュータ（ＣＰＵ）、４f …表示器、４g1, ４g2…切り
替えスイッチ、５…閾値選択部、５a …制御信号発生
部、５b …ＯＲ回路、５c …閾値レジスタ、５d …スイ
ッチ制御回路、ＬX …レーザビーム、Ｓa,Ｓb…隣接チ
ップの受光信号、（Ｓb −Ｓa)…差分データ、ＳE …エ
ッジ部の受光信号、ＣT,ＣK …制御信号、ＣE 差エッジ
信号、Ｖth…チップ閾値、 ＶE …エッジ閾値。
ウエハの外周、１E …ウエハのエッジ部、 ２…移動ス
テージ、２a …ＸＹエンコーダ、３…検査光学系、３a
…光源、３b …対物レンズ、３c …ＣＣＤセンサ、４…
信号処理部、４a …Ａ／Ｄ変換器、４b …メモリ（ＭＥ
Ｍ）、４c …差分回路、４d …異物検出部、４e …コン
ピュータ（ＣＰＵ）、４f …表示器、４g1, ４g2…切り
替えスイッチ、５…閾値選択部、５a …制御信号発生
部、５b …ＯＲ回路、５c …閾値レジスタ、５d …スイ
ッチ制御回路、ＬX …レーザビーム、Ｓa,Ｓb…隣接チ
ップの受光信号、（Ｓb −Ｓa)…差分データ、ＳE …エ
ッジ部の受光信号、ＣT,ＣK …制御信号、ＣE 差エッジ
信号、Ｖth…チップ閾値、 ＶE …エッジ閾値。
Claims (1)
- 【請求項１】 ウエハを移動ステージに載置して移動
し、該ウエハに形成された同一パターンを有する複数の
ＩＣチップに対してレーザビームを走査し、互いに隣接
した２個の該ＩＣチップの散乱光に対する受光信号の差
分をとり、該差分データをチップ閾値に比較して前記各
ＩＣチップに付着した異物を検出する異物検査装置にお
いて、前記ＩＣチップを前記レーザビームが走査してい
るときには、前記チップ閾値を発生し、前記ＩＣチップ
の外側のエッジ部と各前記ＩＣチップの間のエッジ部を
前記レーザビームが走査しているときに前記エッジ部に
対する閾値を発生する閾値発生手段と、前記差分の信号
あるいは前記受信信号を受けて前記閾値発生手段からの
閾値に基づいて異物検出をする異物検出部とを備え、前
記閾値発生手段は、前記移動ステージよりの位置信号に
より前記エッジ部に対するエッジ信号を発生し、該エッ
ジ信号により前記チップ閾値を前記エッジ部に対する閾
値に切り替え、前記異物検出部は、該エッジ部の散乱光
に対する受光信号と前記エッジ部に対する閾値とを受け
て前記エッジ部の異物検出をすることることを特徴とす
る、ウエハ異物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03228835A JP3101773B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ウエハ異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03228835A JP3101773B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ウエハ異物検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545296A JPH0545296A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3101773B2 true JP3101773B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=16882607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03228835A Expired - Lifetime JP3101773B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ウエハ異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3101773B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP03228835A patent/JP3101773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545296A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
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