JP3691374B2 - Substrate defect inspection method and substrate defect inspection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、欠陥検出装置および欠陥観察装置を用いて基板上の欠陥を検査する基板の欠陥検査方法および基板の欠陥検査システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ウェハ等の基板上の欠陥を検査する方法としては、例えば、欠陥検出装置により基板の欠陥を検出し、その欠陥を欠陥観察装置により詳細に観察し、欠陥の分類等を行うことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年の半導体製造プロセスにおいては、ある工程で基板上に生じた欠陥が、その後の工程においてどの程度影響を及ぼしているかを把握しておきたい場合がある。しかし、プロセスが終了する毎に、欠陥検出装置により基板の欠陥を検出し、その欠陥を欠陥観察装置で観察する上記の方法では、そのような欠陥の影響を正確に把握することは困難であると考えられる。
【0004】
本発明の目的は、ある工程で発生した欠陥が後の工程にどの程度影響を与えているかを正確に把握することができる基板の欠陥検査方法および基板の欠陥検査システムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板の欠陥検査方法は、第1のプロセスが終了した後、欠陥検出装置により基板の欠陥を検出し、その欠陥情報を欠陥観察装置に取り込む第1のステップと、欠陥観察装置により欠陥情報を基にして基板の欠陥を観察し、欠陥の識別を行う第2のステップと、第1のプロセスの後に実施される第2のプロセスが終了した後、欠陥観察装置により第2のステップにおける識別結果を基にして基板の欠陥を観察し、再び欠陥の識別を行う第3のステップとを含むことを特徴とするものである。
【0006】
このように第2のプロセスが終了した後は、欠陥検出装置による基板の欠陥の検出を行わずに、欠陥観察装置により第2のステップにおける識別結果を基にして基板の欠陥を観察することにより、第2のステップで抽出した欠陥については、物理的に消失することなく基板上に残っていれば、第3のステップにおいて欠陥観察装置により捉えられる。つまり、実際に欠陥が基板上にあるにも拘わらず、その欠陥が検出されず、欠陥が無いと判断されることが回避される。従って、第1のプロセスで基板上に生じた欠陥のうち、第2のプロセスの終了後まで残っている欠陥がどの程度あるかを正確に把握できる。また、第2のプロセスの終了後は、欠陥検出装置による欠陥の検出を実施しないので、基板の欠陥検査のスループットが向上する。
【0007】
好ましくは、第1のステップにおいては、欠陥検出装置の撮像部により基板の表面を撮像し、その画像に基づいて基板の欠陥を検出する。これにより、基板の欠陥位置を容易かつ確実に検出できる。
【0008】
また、好ましくは、第2のステップ及び第3のステップにおいては、欠陥観察装置の走査型電子顕微鏡により基板の欠陥を観察し、その画像に基づいて欠陥の識別を行う。この場合には、基板上の表層部分のみ観察されることになるため、下の層まで見えてしまうことで生じる欠陥の誤認識を防止できる。
【0009】
さらに、好ましくは、第1のステップにおいては、欠陥情報として、基板の欠陥位置をXY座標で表わしたデータを欠陥観察装置に送出する。
【0010】
本発明の基板の欠陥検査システムは、基板の欠陥を検出する欠陥検出装置と、欠陥検出装置で検出した欠陥を観察し、欠陥の識別を行う欠陥観察装置と、欠陥検出装置による欠陥の検出と欠陥観察装置による欠陥の観察とをそれぞれ指示するための指示手段とを備え、欠陥検出装置は、指示手段で欠陥の検出が指示されたときに、基板の欠陥を検出するように構成され、欠陥観察装置は、指示手段で欠陥の観察が指示されたときに、その指示が、欠陥検出装置で検出した欠陥の情報を取り込んでから最初の指示であるかどうかを判断し、最初の指示であると判断されると、欠陥情報を基にして基板の欠陥を観察し、欠陥の識別を行い、その識別結果を初期欠陥識別データとして記憶し、最初の指示でないと判断されると、初期欠陥識別データを基にして基板の欠陥を観察し、再び欠陥の識別を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【0011】
以上のように構成した本発明においては、任意のプロセスが終了した後、オペレータは、指示手段により基板の欠陥検出を指示する。すると、欠陥検出装置により基板の欠陥が検出される。そして、その欠陥情報が欠陥観察装置に取り込まれた後、オペレータは、指示手段により基板の欠陥観察を指示する。すると、欠陥観察装置により欠陥情報を基にした欠陥の観察が行われ、初期欠陥識別データが生成される。その後、別のプロセスが終了した後、オペレータは、指示手段により基板の欠陥観察を指示する。すると、欠陥観察装置により今度は初期欠陥識別データを基にした欠陥の観察が行われ、再び欠陥の識別が実行される。このように本発明によれば、上述した基板の欠陥検査方法を実施できるので、あるプロセスで基板上に生じた欠陥のうち、後のプロセスまで残っている欠陥がどの程度あるかを正確に把握できる。また、基板の欠陥検査のスループットが向上する。
【0012】
好ましくは、欠陥検出装置は、基板の表面を撮像する撮像手段と、基板の表面の画像に基づいて基板の欠陥を検出する手段とを有する。これにより、基板の欠陥位置を容易かつ確実に検出できる。
【0013】
また、好ましくは、欠陥観察装置は、欠陥検出装置で検出した欠陥を観察するための走査型電子顕微鏡と、欠陥の画像に基づいて欠陥の識別を行う手段とを有する。この場合には、基板上の表層部分のみ観察されることになるため、下の層まで見えてしまうことで生じる欠陥の誤認識を防止できる。
【0014】
さらに、好ましくは、欠陥検出装置は、基板の欠陥を検出し、欠陥位置をXY座標で表わしたデータを欠陥情報として欠陥観察装置に送出する。
【0015】
また、好ましくは、指示手段は、欠陥検出装置に設けられ、欠陥の検出を指示入力する第1の入力部と、欠陥観察装置に設けられ、欠陥の観察を指示入力する第2の入力部とを有する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板の欠陥検査方法および基板の欠陥検査システムの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施形態による基板の欠陥検査システムの概略を示す構成図である。同図において、本実施形態の欠陥検査システム1は、半導体基板であるウェハWの欠陥を検出する欠陥検出装置2と、この欠陥検出装置2で検出した欠陥を観察し、欠陥の識別を行う欠陥観察装置3とを有している。
【0018】
欠陥検出装置2は、ウェハWを支持するXYステージ4を有し、このXYステージ4の上方にはCCDカメラ5が配置されている。このCCDカメラ5は、XYステージ4上に載置されたウェハWの表面を撮像し、その画像(CCD画像)を生成する。これらXYステージ4及びCCDカメラ5は、制御部6からの信号により作動する。
【0019】
この制御部6には、キーボードやマウス等で構成された入力部7と、モニタ部8とが接続されている。入力部7は、オペレータが欠陥検出の開始を指示したり、欠陥検出に係る各種データを入力操作するものである。モニタ部8は、ウェハW上に存在する欠陥位置等の情報を画面表示するものである。制御部6は、CCDカメラ5のCCD画像および入力部7からの信号を入力し、欠陥検出に関する処理を行い、その結果を欠陥観察装置3に送出すると共にモニタ部8に表示させる。この制御部6による欠陥検出の処理手順を図2に示す。
【0020】
同図において、まず入力部7からの信号により欠陥検出の開始が指示されたかどうかを判断する(手順51)。そして、欠陥検出の開始が指示されたと判断すると、XYステージ4に係るXY座標系(以下、検出ステージ座標系という)でのウェハWのアライメントを行う(手順52)。ウェハのアライメントとは、XYステージ4に置かれたウェハWの中心やエッジ位置を、検出ステージ座標系の所定位置に設定するものである。
【0021】
続いて、CCDカメラ5によりウェハWの表面を撮像し、ウェハWの表面全体のCCD画像を取得する(手順53)。そして、そのCCD画像を画像処理して、ウェハW上に存在する欠陥位置を抽出する(手順54)。このとき、各欠陥位置は、検出ステージ座標系の座標位置(X,Y)として特定される。続いて、その各欠陥位置の座標データ(X,Y)を、欠陥位置の補正(後述)に係るデータ等と一緒に欠陥観察装置3に送出する(手順55)。
【0022】
図1に戻り、欠陥観察装置3は、ウェハWを支持するXYステージ9を有し、このXYステージ9の上方には、ウェハW上に存在する欠陥を観察する顕微鏡10が配置されている。この顕微鏡10としては、好ましくは走査型電子顕微鏡(SEM)が使用される。このSEM10は、ウェハW上に電子ビームを照射し、これによってウェハWの表面から放出される2次電子を検出することにより、ウェハW表面の画像(SEM画像)を生成するものである。このようなSEM10を用いた場合には、ウェハW上の表層および表層に近い層しか観察できないので、ウェハW上における下の層に存在する異物等を欠陥として捉えることはほとんど無い。これにより欠陥の誤検出を抑制できる。なお、SEM10の代わりに光学顕微鏡を使用することも可能であり、この場合には、波長特性にSEMに近い紫外線を照射するタイプのものが好ましい。
【0023】
XYステージ9及びSEM10は、制御部11からの信号により作動する。この制御部11には、キーボードやマウス等で構成された入力部12と、モニタ部13が接続されている。入力部12は、オペレータが欠陥観察の開始を指示したり、欠陥観察に係る各種データを入力操作するものである。モニタ部13は、ウェハW上に存在する欠陥の検査結果等の情報を表示するものである。制御部11は、SEM10のSEM画像および入力部12からの信号を入力し、欠陥観察に関する処理を行い、その結果をモニタ部13に表示させる。この制御部11による欠陥観察の処理手順を図3に示す。なお、この処理に関し、欠陥検出装置2で検出した各欠陥位置の座標データ(X,Y)は、制御部11のメモリ(図示せず)に記憶されている。
【0024】
同図において、まず入力部12からの信号により欠陥観察の開始が指示されたかどうかを判断する(手順61)。そして、欠陥観察の開始が指示されたと判断すると、XYステージ9に係るXY座標系(以下、観察ステージ座標系という)でのウェハWのアライメントを行う(手順62)。つまり、XYステージ9に置かれたウェハWの中心やエッジ位置を、観察ステージ座標系の所定位置、一般的には観察ステージ座標系で設定した位置と同じ位置に設定する。
【0025】
続いて、入力部12による欠陥観察開始の指示が、欠陥検出装置2からの各欠陥位置の座標データ(X,Y)を取り込んでから最初の指示であるかどうかを判断する(手順63)。そして、最初の指示であると判断されると、その欠陥位置の各座標データ(X,Y)をメモリから読み出し(手順64)、続いてSEM10により当該欠陥位置(X,Y)におけるSEM画像を生成する(手順65)。このとき、検出ステージ座標系と観察ステージ座標系とのずれにより、検出ステージ座標系での欠陥位置(X,Y)をそのままSEM10による欠陥の観察に用いると、欠陥が捕捉されない可能性がある。そこで、所定の補正式を用いて欠陥位置(X,Y)を補正し、その補正した座標位置をSEM10で観察する。
【0026】
そして、そのSEM画像を画像処理して、欠陥検出装置2によって特定された位置(X,Y)に存在する欠陥の形状、サイズ等を抽出し、欠陥の識別を行う(手順66)。ここでは、検出された欠陥が後の工程に影響を与える欠陥であるかどうかを判断し、ほとんど無視できる程度の欠陥はカットし、残った欠陥について種類毎に分類する。続いて、この識別結果(初期欠陥識別データ)をメモリに記憶させる(手順67)。また、その初期欠陥識別データをモニタ部13に送出し、識別結果を表示させる(手順68)。
【0027】
一方、手順63において、欠陥観察開始の指示が各欠陥位置の座標データ(X,Y)を取り込んでから最初の指示でないと判断されると、手順67でメモリに記憶した初期欠陥識別データを読み出す(手順69)。そして、SEM10によって、その初期欠陥識別データにある欠陥位置(X,Y)におけるSEM画像を生成する(手順70)。続いて、そのSEM画像を画像処理して、欠陥の識別を行う(手順71)。なお、この欠陥の識別内容は、手順66の処理と同様である。続いて、その新たな欠陥の識別結果をモニタ部13に送出して表示させる(手順68)。
【0028】
以上のように構成した欠陥検査システム1において、ウェハWの欠陥検査を行う方法について図4により説明する。ここでは、まずPVD成膜プロセスを行い、次いでフォトリソグラフィ・プロセスを行い、次いでエッチング・プロセスを行う場合を例にとって説明する。
【0029】
図4において、PVD成膜プロセスが終了後、検査すべきウェハWを欠陥検出装置2のXYステージ4上に置く(ステップ101)。このとき、例えばオペレータが、欠陥検出装置2と欠陥観察装置3との間の所定部位に、ウェハWを収容したウェハカセットを載置し、入力手段(図示せず)によりウェハ載置を指示すると、ウェハ搬送ロボット(図示せず)によって、検査すべきウェハWがXYステージ4上の所定位置に自動的に移載される。
【0030】
次いで、オペレータが、欠陥検出装置2の入力部7を入力操作して、欠陥検出の開始を指示する(ステップ102)。すると、欠陥検出装置2は、図2に示す手順に従って、ウェハWの欠陥検出処理を実行する(ステップ103)。これにより、ウェハW上に存在する欠陥位置が各座標データ(X,Y)として特定され、このデータが欠陥観察装置3に送られ、制御部11のメモリに記憶される。
【0031】
次いで、検査すべきウェハWを欠陥観察装置3のXYステージ9上に置く(ステップ104)。このとき、例えばオペレータが、入力手段(図示せず)によりウェハ載置を指示すると、ウェハ搬送ロボット(図示せず)によって、ウェハWがXYステージ4からXYステージ9上の所定位置に自動的に移載される。
【0032】
次いで、オペレータが、欠陥観察装置3の入力部12を入力操作して、欠陥観察の開始を指示する(ステップ105)。すると、欠陥観察装置3は、図3に示す手順61〜68に従って、ウェハWの欠陥観察処理を実行する(ステップ106)。これにより、欠陥検出装置2で特定された各位置(X,Y)に存在する欠陥が識別され、後の工程に影響を与える可能性がある欠陥を選定した初期欠陥識別データが得られる。
【0033】
その後、欠陥検査が終了したウェハWに対してフォトリソグラフィを行う。そして、このフォトリソグラフィ・プロセスが終了すると、欠陥検出装置2によるウェハWの欠陥検出処理を実施せずに、以下のような欠陥観察装置3によるウェハWの欠陥観察処理を実施する。
【0034】
すなわち、まずフォトリソグラフィ処理が完了したウェハWを欠陥観察装置3のXYステージ9上に置く(ステップ107)。そして、オペレータが、入力部12により欠陥観察の開始を指示する(ステップ108)。すると、欠陥観察装置3は、図3に示す手順61〜63,69〜71,68に従って、ウェハWの欠陥観察処理を実行する(ステップ109)。これにより、PVD成膜プロセスで発生した欠陥のうちで、フォトリソグラフィ・プロセスまで残っている欠陥の個数が分かる。
【0035】
その後、欠陥検査が終了したウェハWに対してエッチングを行う。そして、このエッチング・プロセスが終了すると、欠陥検出装置2によるウェハWの欠陥検出処理を実施せずに、欠陥観察装置3によるウェハWの欠陥観察処理(ステップ110〜112)を実施する。このステップ110〜112の処理は、上記のステップ107〜109と同様である。これにより、PVD成膜プロセスで発生した欠陥のうちで、エッチング・プロセスまで残っている欠陥の個数が分かる。
【0036】
そして、この欠陥検査結果から、PVD成膜プロセスで発生した欠陥のうち、エッチング・プロセスまで影響を及ぼす致命欠陥がどのぐらい有るかを判別する(ステップ113)。ここで、致命欠陥とは、ウェハW上に形成された複数の配線パターンをショートさせる欠陥や、配線パターンの一部を断線させる欠陥など、製品の歩留まりに影響を与えるような欠陥をいう。
【0037】
ところで、このような致命欠陥がどのくらい存在するかを把握しようとする場合に、各プロセスが終了した後、欠陥検出装置2によるウェハWの欠陥検出処理を毎回行うと、以下の不具合が生じる。
【0038】
すなわち、各プロセスが終了する毎に、欠陥検出装置2によりウェハWの欠陥検査を行う場合は、プロセス前後に生成したCCD画像を重ね合わせて欠陥位置を検出することがある。この場合、プロセス前後のCCD画像が物理的またはソフト的に多少ずれたとしても、前から存在する欠陥を確実に検出できるように、ある程度の許容誤差(トレーランス)を欠陥検出装置2に持たせている。しかし、このことは、欠陥位置の検出精度を低下させる一因となってしまう。また、各プロセスが終了する毎にウェハW表面の層構造が変化するため、欠陥検出装置2の検査感度をステップ毎に設定する必要がある。つまり、検査感度がステップ毎に異なってしまう。以上のことから、実際にウェハ上に欠陥が存在するにもかかわらず、その欠陥が検出されないという事態が起きやすくなる。この様子を図5に示す。
【0039】
図5は、任意のプロセスA〜Cの終了後に、欠陥検出装置2によりウェハWの欠陥検出を行ったときの欠陥数の一例を示したものである。この図から分かるように、プロセスAで発生した欠陥数は、プロセスB、プロセスCを実施するごとに、減少している。この原因は、欠陥の一部が物理的に無くなっただけでなく、上述した欠陥位置の検出精度の低下や検査感度の相違により欠陥の取りこぼしが生じたためと考えられる。
【0040】
これに対し本実施形態では、欠陥観察装置3によりウェハWの欠陥観察を行って初期欠陥識別データを生成した後は、欠陥検出装置2によるウェハWの欠陥検出を実行せずに、欠陥観察装置3により初期欠陥識別データを基にして再度欠陥の識別を行うようにしたので、欠陥の取りこぼしを避けることができる。つまり、初期欠陥識別データに有る欠陥については、欠陥観察装置3により必ず探しに行くので、その欠陥が物理的に消失することなくウェハW上に残っていれば、確実に捕捉される。このため、実際に欠陥がウェハW上にあるにも拘わらず、その欠陥が検出されず、欠陥が無いと判断されることが防止される。従って、あるプロセスで生じた欠陥のうち、その後のプロセスにまで影響を及ぼす致命欠陥がどれだけあるかを容易にかつ正確に把握できる。
【0041】
また、各プロセスが終了する毎に、欠陥検出装置2によりウェハWの表面全体について欠陥検出を実施する必要がないので、欠陥検査のスループットが向上する。
【0042】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、欠陥検出装置2及び欠陥観察装置3を総括的に制御する主制御装置を設け、この主制御装置に、欠陥検出および欠陥観察の開始を指示するための指示手段や、ウェハWの欠陥検査結果を表示する表示手段を設けてもよい。
【0043】
また、上記実施形態の欠陥検出装置2は、CCDカメラを用いて欠陥検出を行うものであるが、これ以外にも、例えば、RF波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線等の電磁放射線や、アルファ線、ベータ線、電子線、中性子線等の粒子放射線といった光をウェハWの表面に照射し、その領域から放出される光を光電子増倍管(フォトマルチプレクサ)等で検出することにより、欠陥検出を行うこともできる。
【0044】
また、上記実施形態の欠陥観察装置3は、SEMや光学顕微鏡を用いて欠陥観察を行うものであるが、これ以外にも、例えば上記の電磁放射線や粒子放射線といった光をウェハWの表面に照射し、その領域から放出される光をフォトマルチプレクサやCCD等で検出することにより、欠陥観察を行うこともできる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、第1のプロセスが終了した後、欠陥検出装置により基板の欠陥を検出し、その欠陥情報を欠陥観察装置に取り込み、次いで、欠陥観察装置により欠陥情報を基にして基板の欠陥を観察し、欠陥の識別を行い、その後第2のプロセスが終了した後、欠陥観察装置により最初の識別結果を基にして基板の欠陥を観察し、再び欠陥の識別を行うようにしたので、ある工程で発生した欠陥の影響が、後の工程にどの程度現れるかを正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による基板の欠陥検査システムの概略を示す構成図である。
【図2】図1に示す欠陥検出装置の制御部による制御処理手順を示すフローチャートである。
【図3】図1に示す欠陥観察装置の制御部による制御処理手順を示すフローチャートである。
【図4】図1に示す欠陥検出装置および欠陥観察装置を用いて、本発明の一実施形態による基板の欠陥検査方法を行うための工程を示すフローチャートである。
【図5】各プロセスが終了した毎に、欠陥検出装置によりウェハの欠陥検出を行った場合の欠陥数の一例を示した図である。
【符号の説明】
1…欠陥検査システム、2…欠陥検出装置、3…欠陥観察装置、5…CCDカメラ(撮像手段)、6…制御部、7…入力部(指示手段、第1の入力部)、8…モニタ部、10…走査型電子顕微鏡、11…制御部、12…入力部(指示手段、第2の入力部)、13…モニタ部、W…ウェハ(基板)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate defect inspection method and a substrate defect inspection system that inspect defects on a substrate using a defect detection apparatus and a defect observation apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a method for inspecting a defect on a substrate such as a wafer, for example, it is known to detect a defect on a substrate with a defect detection device, observe the defect in detail with a defect observation device, and classify the defect. Yes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent semiconductor manufacturing processes, there are cases where it is desired to know how much a defect that has occurred on a substrate in a certain process has an effect in subsequent processes. However, each time the process is completed, it is difficult to accurately grasp the influence of such defects by the above-described method of detecting defects on the substrate by the defect detection device and observing the defects with the defect observation device. it is conceivable that.
[0004]
An object of the present invention is to provide a substrate defect inspection method and a substrate defect inspection system capable of accurately grasping how much a defect generated in a certain process affects a subsequent process.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the defect inspection method for a substrate according to the present invention, after the first process is completed, a defect detection device detects a defect on the substrate and takes the defect information into the defect observation device. After the second step of observing the defect of the substrate based on the information and identifying the defect and the second process performed after the first process, the defect observing apparatus performs the second step in the second step. A third step of observing a defect on the substrate based on the identification result and identifying the defect again.
[0006]
After the second process is completed in this way, the defect detection device does not detect the substrate defect, but the defect observation device observes the substrate defect based on the identification result in the second step. If the defect extracted in the second step remains on the substrate without being physically lost, it is captured by the defect observation device in the third step. That is, it is avoided that the defect is not detected and it is determined that there is no defect even though the defect is actually on the substrate. Accordingly, it is possible to accurately grasp the number of defects remaining on the substrate in the first process until the end of the second process. Further, since the defect detection apparatus does not detect the defect after the second process is completed, the throughput of the defect inspection of the substrate is improved.
[0007]
Preferably, in the first step, the surface of the substrate is imaged by the imaging unit of the defect detection device, and the defect of the substrate is detected based on the image. Thereby, the defect position of a board | substrate can be detected easily and reliably.
[0008]
Preferably, in the second step and the third step, the defect of the substrate is observed with a scanning electron microscope of the defect observation apparatus, and the defect is identified based on the image. In this case, since only the surface layer portion on the substrate is observed, it is possible to prevent erroneous recognition of defects caused by being visible up to the lower layer.
[0009]
Further, preferably, in the first step, data representing the defect position of the substrate in XY coordinates is sent to the defect observation apparatus as defect information.
[0010]
The defect inspection system for a substrate according to the present invention includes a defect detection device for detecting a defect on the substrate, a defect observation device for observing a defect detected by the defect detection device and identifying the defect, and a defect detection by the defect detection device. An instruction means for instructing each defect observation by the defect observation apparatus, and the defect detection apparatus is configured to detect a defect on the substrate when the instruction means instructs the detection of the defect. When the observation device is instructed to observe the defect, the observation device determines whether or not the instruction is the first instruction after taking in the information of the defect detected by the defect detection device, and is the first instruction. If it is determined, the defect information on the substrate is observed, the defect is identified, the defect is identified, and the identification result is stored as initial defect identification data. data Observing the defects of the substrate based on, and is characterized in that it is configured to re-perform identification of defects.
[0011]
In the present invention configured as described above, after an arbitrary process is completed, the operator instructs the defect detection of the substrate by the instruction means. Then, a defect on the substrate is detected by the defect detection device. Then, after the defect information is taken into the defect observation apparatus, the operator instructs the defect observation of the substrate by the instruction means. Then, the defect observation apparatus observes the defect based on the defect information, and generates initial defect identification data. Thereafter, after the completion of another process, the operator instructs the defect observation of the substrate by the instruction means. Then, the defect observation apparatus observes the defect based on the initial defect identification data, and executes the defect identification again. As described above, according to the present invention, since the above-described substrate defect inspection method can be carried out, it is possible to accurately grasp how many defects remaining on a substrate in a certain process remain until a later process. it can. In addition, the throughput of substrate defect inspection is improved.
[0012]
Preferably, the defect detection apparatus includes an imaging unit that images the surface of the substrate and a unit that detects a defect of the substrate based on the image of the surface of the substrate. Thereby, the defect position of a board | substrate can be detected easily and reliably.
[0013]
Preferably, the defect observation apparatus includes a scanning electron microscope for observing a defect detected by the defect detection apparatus, and a means for identifying the defect based on the defect image. In this case, since only the surface layer portion on the substrate is observed, it is possible to prevent erroneous recognition of defects caused by being visible up to the lower layer.
[0014]
Further, preferably, the defect detection device detects a defect on the substrate, and sends data representing the defect position in XY coordinates to the defect observation device as defect information.
[0015]
Preferably, the instructing means is provided in the defect detection apparatus, and includes a first input unit that inputs an instruction to detect a defect, and a second input unit that is provided in the defect observation apparatus and inputs an instruction to observe the defect. Have
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a substrate defect inspection method and a substrate defect inspection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a substrate defect inspection system according to an embodiment of the present invention. In the figure, a defect inspection system 1 according to the present embodiment includes a
[0018]
The
[0019]
The control unit 6 is connected to an input unit 7 composed of a keyboard, a mouse and the like, and a monitor unit 8. The input unit 7 is used by an operator to instruct the start of defect detection or to input various data related to defect detection. The monitor unit 8 displays information such as a defect position existing on the wafer W on the screen. The control unit 6 inputs a CCD image of the CCD camera 5 and a signal from the input unit 7, performs processing related to defect detection, sends the result to the
[0020]
In the figure, it is first determined whether or not the start of defect detection is instructed by a signal from the input unit 7 (procedure 51). If it is determined that the start of defect detection is instructed, the wafer W is aligned in the XY coordinate system (hereinafter referred to as the detection stage coordinate system) related to the XY stage 4 (procedure 52). The wafer alignment is to set the center or edge position of the wafer W placed on the XY stage 4 to a predetermined position in the detection stage coordinate system.
[0021]
Subsequently, the surface of the wafer W is imaged by the CCD camera 5, and a CCD image of the entire surface of the wafer W is acquired (procedure 53). Then, the CCD image is subjected to image processing, and a defect position existing on the wafer W is extracted (procedure 54). At this time, each defect position is specified as a coordinate position (X, Y) of the detection stage coordinate system. Subsequently, the coordinate data (X, Y) of each defect position is sent to the
[0022]
Returning to FIG. 1, the
[0023]
The
[0024]
In the figure, first, it is determined whether or not a defect observation start is instructed by a signal from the input unit 12 (procedure 61). If it is determined that the start of defect observation is instructed, the wafer W is aligned in the XY coordinate system (hereinafter referred to as the observation stage coordinate system) related to the XY stage 9 (procedure 62). That is, the center or edge position of the wafer W placed on the
[0025]
Subsequently, it is determined whether or not the defect observation start instruction by the
[0026]
Then, the SEM image is subjected to image processing, the shape, size, etc. of the defect existing at the position (X, Y) specified by the
[0027]
On the other hand, if it is determined in
[0028]
A method for performing a defect inspection of the wafer W in the defect inspection system 1 configured as described above will be described with reference to FIG. Here, a case where a PVD film forming process is performed first, then a photolithography process is performed, and then an etching process is performed will be described as an example.
[0029]
In FIG. 4, after the PVD film forming process is completed, the wafer W to be inspected is placed on the XY stage 4 of the defect detection apparatus 2 (step 101). At this time, for example, when an operator places a wafer cassette containing the wafer W on a predetermined portion between the
[0030]
Next, the operator performs an input operation on the input unit 7 of the
[0031]
Next, the wafer W to be inspected is placed on the
[0032]
Next, the operator performs an input operation on the
[0033]
Thereafter, photolithography is performed on the wafer W after the defect inspection. When this photolithography process is completed, the defect observation process for the wafer W is performed by the
[0034]
That is, first, the wafer W that has been subjected to the photolithography process is placed on the
[0035]
Thereafter, etching is performed on the wafer W after the defect inspection. When this etching process is completed, the defect observation process (
[0036]
Then, from the defect inspection result, it is determined how many fatal defects affecting the etching process among the defects generated in the PVD film forming process are present (step 113). Here, the fatal defect means a defect that affects the product yield, such as a defect that short-circuits a plurality of wiring patterns formed on the wafer W or a defect that disconnects a part of the wiring pattern.
[0037]
By the way, when it is attempted to grasp how many such fatal defects exist, the following problems occur when defect detection processing of the wafer W is performed by the
[0038]
In other words, when a defect inspection of the wafer W is performed by the
[0039]
FIG. 5 shows an example of the number of defects when defect detection of the wafer W is performed by the
[0040]
In contrast, in the present embodiment, after the defect observation of the wafer W is performed by the
[0041]
In addition, since it is not necessary to perform defect detection on the entire surface of the wafer W by the
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a main control device that comprehensively controls the
[0043]
In addition, the
[0044]
Moreover, although the
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, after the first process is completed, a defect on the substrate is detected by the defect detection device, the defect information is taken into the defect observation device, and then the defect information is obtained on the basis of the defect information by the defect observation device. After observing the defect, identifying the defect, and then ending the second process, the defect observation apparatus observed the defect on the substrate based on the first identification result, and the defect was identified again. It is possible to accurately grasp how much the influence of a defect generated in a certain process appears in a subsequent process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a substrate defect inspection system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing a control processing procedure by a control unit of the defect detection apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a control processing procedure by a control unit of the defect observation apparatus shown in FIG. 1;
4 is a flowchart showing a process for performing a defect inspection method for a substrate according to an embodiment of the present invention using the defect detection apparatus and the defect observation apparatus shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the number of defects when a defect is detected by a defect detection apparatus every time each process is completed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Defect inspection system, 2 ... Defect detection apparatus, 3 ... Defect observation apparatus, 5 ... CCD camera (imaging means), 6 ... Control part, 7 ... Input part (instruction means, 1st input part), 8 ...
Claims (9)
前記欠陥観察装置により前記欠陥情報を基にして前記基板の欠陥を観察し、欠陥の識別を行う第2のステップと、
前記第1のプロセスの後に実施される第2のプロセスが終了した後、前記欠陥観察装置により前記第2のステップにおける識別結果を基にして前記基板の欠陥を観察し、再び欠陥の識別を行う第3のステップとを含む基板の欠陥検査方法。After the first process is finished, a first step of detecting a defect of the substrate by the defect detection device and taking the defect information into the defect observation device;
A second step of observing defects on the substrate based on the defect information by the defect observation device and identifying defects;
After the second process performed after the first process is completed, the defect observation apparatus observes the defect on the substrate based on the identification result in the second step, and identifies the defect again. A substrate defect inspection method including the third step.
前記欠陥検出装置で検出した欠陥を観察し、欠陥の識別を行う欠陥観察装置と、
前記欠陥検出装置による欠陥の検出と前記欠陥観察装置による欠陥の観察とをそれぞれ指示するための指示手段とを備え、
前記欠陥検出装置は、前記指示手段で欠陥の検出が指示されたときに、前記基板の欠陥を検出するように構成され、
前記欠陥観察装置は、前記指示手段で欠陥の観察が指示されたときに、その指示が、前記欠陥検出装置で検出した欠陥の情報を取り込んでから最初の指示であるかどうかを判断し、前記最初の指示であると判断されると、前記欠陥情報を基にして前記基板の欠陥を観察し、欠陥の識別を行い、その識別結果を初期欠陥識別データとして記憶し、前記最初の指示でないと判断されると、前記初期欠陥識別データを基にして前記基板の欠陥を観察し、再び欠陥の識別を行うように構成されている基板の欠陥検査システム。A defect detection device for detecting defects in the substrate;
A defect observation apparatus that observes defects detected by the defect detection apparatus and identifies defects;
An instruction means for instructing detection of defects by the defect detection device and observation of defects by the defect observation device, respectively;
The defect detection device is configured to detect a defect of the substrate when detection of a defect is instructed by the instruction unit.
When the defect observation apparatus is instructed to observe the defect by the instruction means, the defect observation apparatus determines whether the instruction is the first instruction after taking in the information of the defect detected by the defect detection apparatus, If it is determined to be the first instruction, the defect of the substrate is observed based on the defect information, the defect is identified, and the identification result is stored as initial defect identification data. When judged, a defect inspection system for a substrate configured to observe defects on the substrate based on the initial defect identification data and identify defects again.
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