JP3941375B2 - Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus - Google Patents

Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3941375B2
JP3941375B2 JP2000326451A JP2000326451A JP3941375B2 JP 3941375 B2 JP3941375 B2 JP 3941375B2 JP 2000326451 A JP2000326451 A JP 2000326451A JP 2000326451 A JP2000326451 A JP 2000326451A JP 3941375 B2 JP3941375 B2 JP 3941375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
periphery
image data
processed film
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000326451A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002134575A (en
Inventor
勇人 岩元
隆雄 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000326451A priority Critical patent/JP3941375B2/en
Publication of JP2002134575A publication Critical patent/JP2002134575A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3941375B2 publication Critical patent/JP3941375B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板周縁検査方法、電子基板の製造方法および基板周縁検査装置に関し、特には高精度な成膜処理やエッチング処理が要求される電子基板の製造において、基板周縁部における加工膜からの下地面の露出幅を精度良く検知するための検査方法、この検査方法が適用される電子基板の製造方法およびこの検査方法を行うための基板周縁検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の高集積化にともない、デバイス構造のさらなる複雑化が進行している。特に、DRAM混載LogicのようなシステムLSIをシリコンからなる基板上に形成するためには、成膜、リソグラフィー、ドライエッチング等の工程が数多く行われ、数100工程ものプロセスが複雑に絡み合っている。
【0003】
ところで、複数の工程を経た後の基板の周縁部分は、例えば基板上に成膜された絶縁膜や導電膜等の加工膜の端部がめくれ上がっていたり、これらの加工膜の一部が離脱しかけていたりと非常に不安定な状態にあり、発塵源の一つとなっている。そこで、半導体ウエハ等の電子基板の製造においては、このような発塵源を除去するために、基板の周縁に沿って加工膜の周縁部分をエッチング除去する工程を行うことが考えられている。
【0004】
また、半導体装置における素子構造の微細化が進行し、デザインルールが0.13μm世代以降になると、半導体装置の高機能化を実現するためにCu(銅)、Ru(ルテニウム)、Ta(タンタル)等の異種金属の採用が予定されており、これらの金属による汚染が懸念されている。そのなかでも、特にCuによる汚染がデバイス特性に悪影響を与えることが知られており、Cuの汚染濃度が1015 atoms/cm3になると、接合リークの発生、n+ゲート耐圧、サブスレッショルド・スイング値(いわゆるS値)さらにはしきい電圧の変動など、半導体装置の特性に劣化が生じる。
【0005】
このため、Cu膜を成膜した後には、基板の裏面からCuを除去するための洗浄を加えたり、基板の周縁部分やベベル部分のCu膜をウェットエッチングにより除去することが一般的に行われつつある。
【0006】
以上説明したような加工膜の周縁部分のウェットエッチングによる除去は、多くの場合枚葉式のウェットエッチング装置を用いて実現されつつある。しかし、半導体装置の製造工程にこのようなプロセスを導入するにあたっては、歩留まりを確保するために基板の理収領域内(例えば半導体ウエハにおいてはチップ領域内)よりも外周にエッチングを留める必要があり、かつ確実に汚染源となる加工膜の周縁部分を除去するために基板の周縁から所定幅以上の加工膜を除去する必要があり、基板の全周に亘るエッチング除去幅の均一性、さらには複数のウエハに対するエッチング除去幅の均一性が求められる。
【0007】
このため、本プロセスの評価においては、ウェットエッチングによって除去された加工膜の幅を基板の全周に亘って測定し、この測定値に基づいてプロセスの検討を行う必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら現状においては、このような基板周縁部における加工膜の除去幅等の下地面の露出幅を測定する技術はなく、例えばノギス等の測定治具を用いることによって、基板上において直接または顕微鏡写真上において手作業で測定を行っている。
【0009】
このような手作業による測定では、下地面の露出幅の測定精度、さらには基板における測定位置精度を得ることが非常に困難であり、このよう測定結果からエッチング除去幅の均一性を議論することは難しい状況にある。しかも、手作業による測定であるため有る程度の時間を要し、基板の大口径化に伴い測定に要する時間が増大すると、この測定工程は非常に手間の掛かる作業工程となる。
【0010】
そこで本発明は、高精度でかつ高速に基板の周縁に沿った加工膜下地面の露出幅を測定することが可能な基板周縁検査方法を提供し、またこの基板周縁検査方法を用いることで基板の周縁における加工膜下地面の露出幅を精度良く均一化できる電子基板製造方法を提供し、さらにはこの基板周縁検査方法を実現する基板周縁検査装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の基板周縁検査方法は、基板上に形成された加工膜の周縁から、当該基板の周縁に沿って露出している下地面の露出幅を測定する基板周縁検査方法であり、次のように行うことを特徴としている。先ず、基板の周縁と加工膜の周縁とを含む基板の周縁部分に測定領域を設定し、この測定領域の画像データを取り込む。次に、この画像データ内において基板の周縁に対して垂直な仮想線上に配列された各画素の輝度を検出し、当該輝度の変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出する。そして、これらの2箇所の間隔を仮想線上における下地面の露出幅として求める。
【0012】
このような基板周縁検査方法では、基板の周縁を含む測定領域の画像データを取り込むが、この画像データにおいては、表面材料の相違によって各画素の輝度に差を生じさせることができる。このため、この仮想線上に配列された画素間の輝度変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出することで、基板の外周と下地面との境界部及び下地面と加工膜との境界部とが抽出されることになり、下地面の露出幅を得ることができる。また、画像データ上において、基板の周縁に垂直な仮想線状において上記の2箇所を抽出していることから、基板の周縁に沿って露出している下地面の幅方向にこの仮想線が設定され、常に一定の方向での測定が行われることになる。したがって、画像データの処理によって基板の周縁に沿った下地面の露出幅が高精度に求められるようになるのである。
【0013】
またこの検査方法では、先ず、基板の周縁において基点となる部分を探し出し、次いでこの周縁に沿って当該基点から所定距離だけ離れた測定領域の画像データを取り込むようにしても良い。このようにすることによって、常に一定の位置において加工膜下地面の露出幅が求められるようになり、基板間における測定位置精度を得ることができる。
【0014】
また、本発明の電子基板の製造方法は、基板表面を覆う状態で加工膜を形成した後、上述の検査方法によって加工膜下地面の露出幅を求め、次いでこの露出幅が所期の目的幅と一致するように加工膜の形成条件を調整することを特徴としている。
【0015】
このような製造方法では、上述の検査方法と同様にして加工膜下地面の露出幅を求め、この露出幅を所期の目的幅に一致させるように加工膜の形成条件を調整していることから、精度の高い測定結果に基づいて加工膜の形成条件が調整されることになる。したがって、加工膜下地面の露出幅を目的幅に一致させるような加工膜の形成条件をより的確に得ることが可能になる。
【0016】
さらに本発明の基板周縁検査装置は、基板上に形成された加工膜の周縁から、当該基板の周縁に沿って露出している下地面の露出幅を測定するための基板周縁検査装置であり、基板を載置するステージと、このステージ上に載置された基板の周縁と加工膜の周縁とを含む当該基板の主演部分に測定領域を設定してその画像データを取り込むカメラと、このカメラから取り込まれた画像データを処理する画像処理部とを備えている。画像処理部は、取り込まれた画像データにおいて基板の周縁に対して垂直な仮想線上に配列された各画素の輝度を検出し、当該輝度変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出してこの間隔を露出幅として求める。またさらに、基板の周縁部に設定された基点から当該基板の周縁に沿って所定距離だけ離れた測定領域の画像データが取り込まれるようにステージまたはカメラを移動させるコントローラを備えている。
【0017】
このような基板周縁検査装置では、カメラから取り込まれた画像データに基づいて、上述した基板周縁検査方法と同様の手順で加工膜下地の露出幅を求める画像処理部を備えたことによって、基板周縁部における加工膜下地の露出幅の測定を高精度にかつ自動的に行うことができる。しかも、コントローラによって、所定の測定領域の画像データが取り込まれるようにステージまたはカメラが移動するため、測定位置精度を得ることが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここでは、半導体ウエハのような電子基板の製造において、基板表面を覆う状態で成膜された加工膜の周縁部を所定の目的幅で除去する工程に本発明の電子基板の製造方法と基板周縁検査方法を適用した実施の形態を説明する。尚、本発明は、半導体ウエハ(半導体装置基板)の製造への適用に限定されるものではなく、磁性体基板、誘電体基板、金属基板、プラスチック基板等の様々な基板を用い、その表面の加工を行うことによって得られる電子基板の製造(例えば液晶基板の製造など)に広く適用されることは言うまでもない。
【0019】
先ず、図1に示すように、基板1の表面側に例えばCVD法のような成膜法によって加工膜2を成膜する。ここでは例えばシリコンからなる基板1の表面に、熱酸化法によって酸化シリコンからなる加工膜2を成膜する。
【0020】
次いで、基板1の周縁に沿って加工膜2の周縁部分を所定の目的幅で除去する、すなわち基板1の周縁に沿って加工膜2の下地面1a(ここではシリコン面)を所期の目的幅Dで露出させるのである。
【0021】
ここでは例えば、図2に示すように、加工膜2が成膜された面(表面側)を下方に向け、裏面側を上方に向けた状態で基板1を回転保持し、基板1の表面の中心位置に対して窒素ガスなどの不活性ガス3を吹き付けながら、基板1の裏面の中心位置にエッチング液4としてフッ酸(HF)を供給する。これによって、基板1の表面側を不活性ガス3で保護しつつ、裏面側をエッチング液4で覆うと共に基板1の表面側の周縁部にエッチング液4を回り込ませ、基板1の周縁部における加工膜2をエッチング除去する。この際、エッチング液4の供給量、基板1の回転数、不活性ガス3の供給量等のエッチング条件を調整することで、加工膜2の除去幅、すなわち加工膜2の下地面1aの露出幅dを目的幅Dに一致させるようにする。
【0022】
次に、このようにして加工膜2の周縁部分が除去された基板1において、加工膜2の下地面1aの露出幅dを測定する。図3は、この露出幅dの測定方法、すなわち基板周縁検査方法の一例を示すフローチャートであり、図4はこの方法をさらに詳しく説明するための図である。以下に、これら図に基づいて基板周縁検査方法の手順の一例を説明する。
【0023】
先ず、ステップS11では、基板1の周縁において基点5となる部分をサーチする。ここでは、例えば基板1に形成されたノッチを基点5とする。尚、この基点5は、各基板1に共通の位置を示すものであればノッチに限定されることはなく、基板1にオリフラが設けられている場合には、このオリフラの一端部または中央部等を基点としても良い。
【0024】
次に、ステップS12では、基板1の周縁に沿って、この基点5から所定距離だけ離れた周縁部分に第1測定領域A1を設定する。ここでは、半導体ウエハを基板1としているため、例えば、基点5と基板1の中心Oとを結ぶ直線L0を右回りに所定角度θ1だけ回転させた仮想線L1を設定する。そして、この仮想線L1上における基板1の周縁上の点を第1測定点P1とし、この第1測定点P1およびこの周辺の加工膜2の周縁を含む領域を第1測定領域A1として設定する。
【0025】
次に、ステップS13では、第1測定領域A1の画像データを取り込む。この際、画像データを取り込む領域(すなわち第1測定領域A1)は、例えば基板1が直径200mmのウエハ基板である場合、水平方向14.7mm×垂直方向11.0mmに設定する。
【0026】
また、画像データを構成する各画素の輝度が、加工膜2部分と下地面1a部分との間、及び下地面1a部分と基板1の外周部分との間で有意的な差が生じるように、画像データを得るための一次光源を調整することとする。
【0027】
具体的には、加工膜2とその下地面1a部分との材質によって、画像データを構成する各画素の輝度に差が生じやすいように、またはその差が大きくなりすぎることのないように、画像データが光学画像であれば一次光源として同軸照明、遮光照明を選択してその光量を調整し、また画像データが二次電子像や反射電子像であれば一時光源である電子線の絞りを調整することとする。
【0028】
次いで、ステップS14では、第1測定領域A1の画像データにおいて、基板1の周縁に対して垂直な仮想線(すなわち基点5と基板1の中心Oとを結ぶ直線L0を右回りに所定角度θ1だけ回転させた仮想線)L1上に配列された各画素の輝度を検出し、この輝度から仮想線L1上の各画素における輝度変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出する。
【0029】
ここで、図5には、基板1周縁部分における仮想線L1部分での断面図を示す。この断面図に示すように、基板1の周縁に沿ってエッチング除去された加工膜2の周縁部分は、その膜厚が徐々に薄くなっている。また基板1の周縁部分は、周縁に向かって丸みを持ったベベル面として形成されている。
【0030】
図6のグラフには、このような基板1の外周部分から中心に向かっての、仮想線L1上における各画素の輝度の一例を示す。このグラフに示すように、基板1の外周と、基板1すなわち下地面1a上と、加工膜2上とでは各画素の輝度に差が生じ、これらの材料の境界部分においては輝度が有意差を持って変化する。これは、ステップS13で画像データを取り込む際、基板1の外周部分と下地面1a部分との間、及び下地面1a部分と加工膜2部分との間で有意的な差が生じるように、画像データを得るための一次光源を調整しているためである。そこで、輝度変化が所定値よりも大きい2箇所の変化点p11,p12を抽出することで、これらの境界部分を探し出す。
【0031】
ただし、図5に示したように、基板1の周縁部分の傾斜や加工膜2の周縁部分の傾斜が緩やかである等の理由で、この輝度変化も緩やかである場合もあるため、予め閾値th1,th2を設定し、この閾値th1,th2に達した点を変化点p11,p12としても良い。
【0032】
また、この際、各画素の輝度をデジタル処理する方法として、例えば8ビットのグレイ・コードを用いた処理を行うこととする。そして、変化点p11,p12の抽出は、基板1の中心側または外周側から行う。またこの抽出を高速化するために、仮想線L1の両端側から輝度の変化点をサーチしても良い。これによって、この変化点p11,p12の抽出速度が1/2程度に削減される。
【0033】
以上の後、図3に示すステップS15では、抽出された2箇所の変化点p11,p12の間隔を、第1測定点P1を通る仮想線L1上における下地面1aの露出幅dとして求める。この際、例えば、変化点p11,p12間の画素数と画素サイズとからこの露出幅dを求めることとする。
【0034】
以上、ステップS14、S15においては、仮想線L1上においてのみ露出幅dを求めるようにした。しかし、第1測定領域A1の画像データ内において、仮想線L1に対して微少なずれを持った複数の仮想線Lを想定し、これらの仮想線L上においても上述と同様にして露出幅をそれぞれ求めても良い。
【0035】
以上の後、ステップS16では、次の測定が有るか否かの判断を行う。そして、次の測定が有ると判断された場合にはステップS12に戻り、基板1の周縁に沿って、この基点5から所定距離だけ離れた周縁部分に第2測定領域A2を設定する。ここでは、基点5と基板1の中心Oとを結ぶ直線L0を右回りに所定角度θ2だけ回転させた直線を仮想線L2として設定し、この仮想線L2上における基板1の周縁上の点を第2測定点P2とし、この第2測定点P2およびこの周辺の加工膜2の周縁を含む領域を第2測定領域A2として設定する。
【0036】
以降、上述したと同様にステップS13〜ステップS16を繰り返し行い、基板1の周縁に沿った複数の測定領域A1〜Anにおいて、露出幅dの測定を行い、測定が全て終了した場合に一連のプロセスを終了させる。
【0037】
以上のようにして各測定領域Ax(x=1〜n)における露出幅dを求めた後、1枚の基板1に対する情報として、これらの露出幅dの測定値を各仮想線Lx(x=1〜n)位置、すなわち基点5と中心Oとを結ぶ直線L0とのなす角度θx(x=1〜n)に対して1:1で対応させたCSV形式(Comma Separates Value format)でデータ保存しておく。そして、基板1の全周に亘る露出幅dの均一性などの統計処理を行う。
【0038】
また、各測定領域Axにおいて、各画像データA1内において、仮想線測定L1に対して微少なずれを持った複数の仮想線Lを想定し、これらの仮想線L上においても同様にして露出幅をそれぞれ求めた場合には、これらの値も同様にデータ保存しておく。そして、各測定領域Axについて求められた複数の露出幅dを統計的に処理して、各測定領域Axに対して1つの露出幅dを得る。例えば、ある測定領域Axについて求めた複数の露出幅のうち、最大値と最小値を外して平均値を算出し、この平均値をその測定領域Axにおける露出幅dとする。このようにすることで、ノイズや飛び値をリジェクトすることが可能になり、各測定領域Axに対して得られる露出幅dの信頼性を向上させることができる。
【0039】
図7には、以上の手順にて、角度θxを15°ずつ変化させた各測定領域Axで測定した露出幅dのグラフを示す。測定精度は±50μmであり、画像処理においては1つの測定領域Axに関して0.5秒の処理時間で露出幅dが得られた。
【0040】
次に、このように統計処理されたデータに基づき、図2を用いて説明した加工膜の周縁部分の除去工程において、基板1の全周に亘って加工膜2の除去幅(すなわち下地面1aの露出幅d)が目的幅Dと一致するように、不活性ガス3の供給量、エッチング液4の供給量、基板1の回転数等のエッチング条件を再調整する。その後、再調整されたエッチング条件によって加工膜2の周縁部分のエッチングを行う。
【0041】
以上説明した電子基板の製造方法では、基板周縁における下地面の露出幅dを測定する検査において、画像データの画像処理によってこの露出幅dが求められる。この際、この画像データ上において、基板1の周縁に垂直な仮想線Lxを設定していることから、基板1の周縁に沿って露出している下地面1aの幅方向にこの仮想線Lxが設定されることになる。このため、画像データの処理によって、基板1の周縁に沿った下地面1aの露出幅dを高精度にかつ自動的に求めることが可能になる。
【0042】
そして、このような検査方法によって得られた露出幅dを所期の目的幅Dに一致させるように加工膜の形成条件を調整していることから、精度の高い測定結果に基づいて加工膜2の形成条件(例えばエッチング条件)が調整されることになる。このため、加工膜1の下地面1aの露出幅dを目的幅Dに一致させるような加工膜1の形成条件をより的確に得ることが可能になる。したがって、例えば基板1の周縁に沿った加工膜2の除去幅を高精度に制御したエッチングを行うことが可能になり、基板1の理収領域内(例えば半導体ウエハにおいてはチップ領域内)にエッチングが及ぶことを防止しつつも、確実に汚染源となる加工膜1の端縁部分を除去することが可能になる。この結果、半導体装置の歩留まりの向上を図ることが可能になる。
【0043】
尚、上述した実施の形態においては、図3のフローチャートに示すように、各測定領域Axを設定する(ステップS12)毎に、画像データの取り込み(ステップS13)〜露出幅dを得る工程(ステップS15)までを行い、これを繰り返す手順を説明した。しかし、本発明の基板周縁検査方法は、図8のフローチャートに示すように、基板の周縁において基点(例えばノッチ)のサーチを行い(ステップS21)、次いで全ての測定領域Axに関して測定領域Axの設定(ステップS22)と画像データの取り込み(ステップS23)を行った後、各画像データにおいて2箇所の輝度の変化点を抽出し(ステップS25)、さらに各露出幅dを得る工程(ステップS26)を行うようにしても良い。
【0044】
また、上述した実施の形態においては、電子基板の製造において、基板1の周縁に沿って所定幅で加工膜2をエッチング除去する工程に本発明を適用した方法を説明した。しかし、本発明の電子基板の製造方法および基板周縁検査方法は、CVD法やPVD法さらには回転塗布法やその他の成膜方法によって基板1上に加工膜2を成膜する工程にも適用可能であり、このような成膜方法によって形成された加工膜2の周縁における下地の露出幅を測定し、この測定結果に基づいて成膜条件を調整することもできる。
【0045】
次に、上述した基板周縁検査方法に用いる基板周縁検査装置の構成を説明する。図9は、基板周縁検査装置の一例を示す構成図である。この図に示す基板周縁検査装置は、基板1を載置するステージ21と、ステージ21上に載置された基板1の測定領域Ax(x=1〜n)の画像データを取り込むカメラ23と、カメラから取り込まれた画像データを処理する画像処理部25と、ステージ21を駆動するテーブルコントローラ27とを備えている。
【0046】
ステージ21は、上部に載置された基板1の表面を水平に保持した状態で回転及びX−Y方向への移動が自在であり、テーブルコントローラ27によってその移動が制御される。
【0047】
カメラ23は、ステージ21の上方にステージ21側に向けて固定して設けられている。このカメラ23は、図10に示すように、例えば光学系レンズを備えたCCDカメラ(プログレッシブスキャンカメラ)23からなり、被写体とCCDカメラ23との間に同軸照明31と暗視野照明33とが照明用の一次光源として配置され、明視野と暗視野との両方での画像の取り込みが行われるように構成されている。
【0048】
そして、画像処理部25は、カメラ23から取り込まれた画像データに関して、上述した基板周縁検査方法において、図3のフローチャートのステップS14及びステップS15を用いて説明した処理、または図8のフローチャートのステップS25及びステップS26を用いて説明した処理を行う。
【0049】
また、テーブルコントローラ27は、固定されたカメラ23の視野内に、上述した基板周縁検査方法における測定領域が納まるように、ステージ21を駆動する。この場合、ステージ21上には、ステージ21の回転中心と基板1の中心とが一致するような所定状態で基板1が載置されることとする。そして、基板1の周縁の基点5(ノッチ)をカメラ23の視野の中心付近に入れた状態から、ステージ21の駆動をスタートさせることとする。
【0050】
ここで、基板1が半導体ウエハのような円形基板である場合には、基点5をカメラ23の視野の中心付近に入れた状態からステージ21を所定の角度だけ回転させて、測定領域Axがカメラ23の視野と一致するかまたは視野内に入るようにする。ただし、円形の基板の周縁にオリフラのような直線部分が有る場合、この直線部分においてはステージ21をX−Y方向に所定距離だけ移動させることとする。
【0051】
さらに、基板が矩形基板である場合には、基点をカメラ23の視野の中心付近に入れた状態からステージ21をX−Y方向に所定距離だけ移動させて、測定領域がカメラ23の視野内に入るようにする。
【0052】
また、テーブルコントローラ27とカメラ23とは連動しており、ステージコントローラ27によって所定の測定領域がカメラ23の視野内に納まる位置にステージ21が駆動された状態で、カメラ23による画像データの取り込みが行われ、また画像データの取り込みが終了した後に次の測定領域がカメラ23の視野内に納まるようにステージ21が駆動されるように構成されていることとする。
【0053】
このように構成された基板周縁検査装置では、カメラ23から取り込まれた画像データに基づいて上述した基板周縁検査方法と同様の手順で加工膜の下地の露出幅を求める画像処理部を備えているため、基板1の周縁部における加工膜2の下地露出幅dの測定を高精度にかつ自動的に行うことが可能になる。しかも、基板1を載置するステージ21を駆動するためのステージコントローラ27が設けられているため、基板1における複数の所定位置で画像データの取り込みを行うことが可能になり、測定位置精度の向上を図ることが可能になる。
【0054】
尚、本実施形態の基板周縁検査装置では、テーブルコントローラ27を設けたことで、固定されたカメラ23に対してステージ21を移動させる構成とした。しかし、基板1の周縁に沿った複数の測定領域Axをカメラ23の視野内に順次入れることが可能であれば、固定したステージ21に対してカメラ23を移動させるコントローラを設けた構成、ステージ21及びカメラ2の両方を駆動させるコントローラを設けた構成であっても良い。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の基板周縁検査方法によれば、画像データの処理によって異なる材料の境界部を抽出して基板周縁に沿った下地の露出幅を求めるようにしたことで、高精度でかつ高速に基板の周縁に沿った下地面の露出幅を求めることが可能になる。また、常に一定の位置において加工膜下地面の露出幅を求めることができるため、基板間における測定位置精度の向上を図ることができる。
【0056】
そして、このような基板検査方法を行う本発明の電子基板の製造方法によれば、上述のようにして高精度に求めた露出幅を所期の目的幅に一致させるように加工膜の形成条件を調整するため、加工膜下地面の露出幅を目的幅に一致させるような加工膜の形成条件をより的確に得ることが可能になる。したがって、基板の周縁における加工膜下地面の露出幅を精度良く均一化させることが可能になる。この結果、例えば基板1の理収領域内(例えば半導体ウエハにおいてはチップ領域内)を加工膜で確実に覆った状態で、汚染源となる加工膜1の端縁部分を除去することが可能になる等、電子基板の歩留まりの向上を図ることが可能になる。
【0057】
さらに、本発明の基板周縁検査装置によれば、カメラから取り込まれた画像データに基づいて上述した基板周縁検査方法と同様の手順で加工膜下地の露出幅を求める画像処理部を備えたことによって、この露出幅の測定を高精度にかつ自動的に行うことが可能になる。しかも、コントローラによって、所定の測定領域の画像データが取り込まれるようにステージまたはカメラを移動させることができるため、測定位置精度を確保しつつ複数の画像データの取り込みの高速化を図ることが可能になる。したがって、上述した本発明の基板周縁検査方法の高速化と自動化を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】加工膜の周縁部をエッチング除去してなる電子基板の平面図である。
【図2】電子基板の製造におけるエッチング工程の一例を説明する図である。
【図3】本発明の電子基板の製造における基板周縁検査方法を示すフローチャートである。
【図4】基板周縁検査方法を詳細に説明するための図である。
【図5】基板周縁検査方法を詳細に説明するための基板の要部断面図である。
【図6】 基板周縁検査方法を詳細に説明するための仮想線上画素位置と輝度との関係を示すグラフである。
【図7】基板周縁部における下地面の露出幅を示すグラフである。
【図8】本発明の電子基板の製造における基板周縁検査方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図9】本発明の基板周縁検査方法を行うための基板周縁検査装置の構成図である。
【図10】図9の基板周縁検査装置に用いるカメラの構成図である。
【符号の説明】
1…基板、1a…下地面、2…加工膜、5…基点、21…ステージ、23…カメラ、25…画像処理部、27…テーブルコントローラ、31…同軸照明(一次光源)、33…斜光照明(一次光源)、d…露出幅、Ax(x=1〜n)…測定領域、L,Lx(x=1〜n)…仮想線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate peripheral inspection method, an electronic substrate manufacturing method, and a substrate peripheral inspection device, and in particular, in the manufacture of an electronic substrate that requires highly accurate film formation processing and etching processing, The present invention relates to an inspection method for accurately detecting an exposed width of a lower ground, an electronic substrate manufacturing method to which the inspection method is applied, and a substrate peripheral edge inspection apparatus for performing the inspection method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as semiconductor devices are highly integrated, device structures are becoming more complicated. In particular, in order to form a system LSI such as DRAM-embedded Logic on a substrate made of silicon, many processes such as film formation, lithography, and dry etching are performed, and processes of several hundred processes are complicatedly intertwined.
[0003]
By the way, the edge of the processed film such as an insulating film or a conductive film formed on the substrate is turned up at the peripheral portion of the substrate after a plurality of processes, or a part of these processed films is detached. It is in a very unstable state, and it is one of the sources of dust generation. Therefore, in manufacturing an electronic substrate such as a semiconductor wafer, in order to remove such a dust generation source, it is considered to perform a step of etching and removing the peripheral portion of the processed film along the peripheral edge of the substrate.
[0004]
Further, when the element structure in a semiconductor device is further miniaturized and the design rule is 0.13 μm or later, Cu (copper), Ru (ruthenium), Ta (tantalum) are used to realize higher functionality of the semiconductor device. The use of dissimilar metals such as these is planned, and there is concern about contamination by these metals. Among them, it is known that contamination due to Cu in particular has an adverse effect on device characteristics. 15 atoms / cm Three The occurrence of junction leakage, n + Degradation occurs in the characteristics of the semiconductor device, such as variations in gate breakdown voltage, subthreshold swing value (so-called S value), and threshold voltage.
[0005]
For this reason, after forming the Cu film, it is generally performed to remove Cu from the back surface of the substrate or to remove the Cu film at the peripheral portion or bevel portion of the substrate by wet etching. It's getting on.
[0006]
Removal of the peripheral portion of the processed film as described above by wet etching is often realized by using a single-wafer type wet etching apparatus. However, when such a process is introduced into the manufacturing process of a semiconductor device, it is necessary to keep etching on the outer circumference rather than in the substrate acquisition area (for example, in the chip area in the case of a semiconductor wafer) in order to secure the yield. In addition, in order to reliably remove the peripheral portion of the processed film that becomes a contamination source, it is necessary to remove the processed film having a predetermined width or more from the peripheral edge of the substrate. The uniformity of the etching removal width for the wafer is required.
[0007]
For this reason, in the evaluation of this process, it is necessary to measure the width of the processed film removed by wet etching over the entire circumference of the substrate and to examine the process based on this measurement value.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, at present, there is no technique for measuring the exposed width of the ground plane such as the removal width of the processed film at the peripheral edge of the substrate. For example, by using a measuring jig such as a vernier caliper, the substrate is directly or microscopically photographed. The measurement is performed manually above.
[0009]
In such manual measurement, it is very difficult to obtain the measurement accuracy of the exposed width of the base surface, and also the measurement position accuracy on the substrate, and discuss the uniformity of the etching removal width from such measurement results. Is in a difficult situation. In addition, since the measurement is performed manually, a certain amount of time is required. When the time required for measurement increases as the substrate diameter increases, this measurement process becomes a very laborious work process.
[0010]
Therefore, the present invention provides a substrate periphery inspection method capable of measuring the exposed width of the processed film base surface along the periphery of the substrate with high accuracy and at high speed, and also using this substrate periphery inspection method It is an object of the present invention to provide an electronic substrate manufacturing method capable of accurately uniforming the exposed width of the processed film base surface at the periphery of the substrate, and to provide a substrate periphery inspection apparatus that realizes the substrate periphery inspection method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the substrate periphery inspection method of the present invention is a substrate that measures the exposed width of the base surface exposed along the periphery of the substrate from the periphery of the processed film formed on the substrate. This is a peripheral inspection method and is performed as follows. First, a measurement region is set in the peripheral portion of the substrate including the peripheral edge of the substrate and the peripheral edge of the processed film, and image data of the measurement region is captured. Next, the brightness of each pixel arranged on a virtual line perpendicular to the periphery of the substrate is detected in the image data, and two locations where the change in brightness is greater than a predetermined value are extracted. And the space | interval of these two places is calculated | required as an exposed width of the base surface on a virtual line.
[0012]
In such a substrate periphery inspection method, image data of a measurement region including the periphery of the substrate is captured. In this image data, a difference in the luminance of each pixel can be caused by a difference in surface material. For this reason, by extracting two places where the luminance change between the pixels arranged on the virtual line is larger than a predetermined value, the boundary between the outer periphery of the substrate and the base surface and the boundary between the base surface and the processed film Is extracted, and the exposed width of the base surface can be obtained. In addition, since the above two locations are extracted in a virtual line shape perpendicular to the periphery of the substrate on the image data, this virtual line is set in the width direction of the base surface exposed along the periphery of the substrate. Therefore, measurement is always performed in a certain direction. Therefore, the exposed width of the base surface along the periphery of the substrate can be obtained with high accuracy by processing the image data.
[0013]
In this inspection method, first, a portion serving as a base point on the periphery of the substrate may be found, and then image data of a measurement region that is separated from the base point by a predetermined distance along the periphery may be captured. In this way, the exposed width of the processed film base surface is always obtained at a fixed position, and the measurement position accuracy between the substrates can be obtained.
[0014]
In the method for manufacturing an electronic substrate according to the present invention, after forming a processed film in a state of covering the substrate surface, the exposed width of the processed film base surface is obtained by the above-described inspection method, and then this exposed width is an intended target width. The process film formation conditions are adjusted so as to match the above.
[0015]
In such a manufacturing method, the exposed width of the processed film base surface is obtained in the same manner as the above-described inspection method, and the formation conditions of the processed film are adjusted so that the exposed width matches the intended target width. Therefore, the formation condition of the processed film is adjusted based on the highly accurate measurement result. Therefore, it is possible to more accurately obtain the processing film forming conditions that match the exposed width of the processing film base surface with the target width.
[0016]
Furthermore, the substrate periphery inspection device of the present invention is a substrate periphery inspection device for measuring the exposed width of the base surface exposed along the periphery of the substrate from the periphery of the processed film formed on the substrate, A stage for placing the substrate, a camera for setting the measurement region in the main part of the substrate including the periphery of the substrate placed on the stage and the periphery of the processed film, and capturing the image data; An image processing unit for processing the captured image data. The image processing unit detects the luminance of each pixel arranged on a virtual line perpendicular to the periphery of the substrate in the captured image data, extracts two locations where the luminance change is greater than a predetermined value, and extracts the interval Is determined as the exposure width. Furthermore, a controller is provided that moves the stage or the camera so that image data of a measurement area that is separated from the base point set at the peripheral edge of the substrate by a predetermined distance along the peripheral edge of the substrate is captured.
[0017]
Such a substrate periphery inspection apparatus includes an image processing unit that obtains the exposed width of the processed film base in the same procedure as the above-described substrate periphery inspection method based on image data captured from the camera. It is possible to automatically and accurately measure the exposed width of the processed film base in the portion. In addition, since the stage or the camera is moved by the controller so that the image data of the predetermined measurement area is captured, the measurement position accuracy can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, in the manufacture of an electronic substrate such as a semiconductor wafer, the method of manufacturing the electronic substrate and the substrate periphery of the present invention include the step of removing the peripheral portion of the processed film formed to cover the substrate surface with a predetermined target width. An embodiment to which the inspection method is applied will be described. The present invention is not limited to the application to the production of a semiconductor wafer (semiconductor device substrate), and uses various substrates such as a magnetic substrate, a dielectric substrate, a metal substrate, a plastic substrate, etc. Needless to say, the present invention is widely applied to the production of electronic substrates obtained by processing (for example, the production of liquid crystal substrates).
[0019]
First, as shown in FIG. 1, a processed film 2 is formed on the surface side of the substrate 1 by a film forming method such as a CVD method. Here, for example, a processed film 2 made of silicon oxide is formed on the surface of the substrate 1 made of silicon by a thermal oxidation method.
[0020]
Next, the peripheral portion of the processed film 2 is removed with a predetermined target width along the peripheral edge of the substrate 1, that is, the lower ground 1 a (here, the silicon surface) of the processed film 2 along the peripheral edge of the substrate 1 is intended. It is exposed with a width D.
[0021]
Here, for example, as shown in FIG. 2, the substrate 1 is rotated and held with the surface (front surface side) on which the processed film 2 is formed facing downward and the back surface side facing upward. While blowing an inert gas 3 such as nitrogen gas to the center position, hydrofluoric acid (HF) is supplied as the etchant 4 to the center position on the back surface of the substrate 1. Thus, while protecting the front surface side of the substrate 1 with the inert gas 3, the back surface side is covered with the etching solution 4, and the etching solution 4 is circulated to the peripheral portion on the front surface side of the substrate 1. The film 2 is removed by etching. At this time, the removal width of the processed film 2, that is, the exposure of the lower ground 1 a of the processed film 2, is adjusted by adjusting the etching conditions such as the supply amount of the etching solution 4, the rotation speed of the substrate 1, and the supplied amount of the inert gas 3. The width d is made to coincide with the target width D.
[0022]
Next, on the substrate 1 from which the peripheral portion of the processed film 2 has been removed in this way, the exposed width d of the lower ground 1a of the processed film 2 is measured. FIG. 3 is a flowchart showing an example of this exposure width d measuring method, that is, a substrate peripheral edge inspection method, and FIG. 4 is a diagram for explaining this method in more detail. Below, an example of the procedure of the board | substrate periphery test | inspection method is demonstrated based on these figures.
[0023]
First, in step S <b> 11, a portion that becomes the base point 5 on the periphery of the substrate 1 is searched. Here, for example, the notch formed in the substrate 1 is set as the base point 5. The base point 5 is not limited to a notch as long as it indicates a position common to each substrate 1. When the orientation flat is provided on the substrate 1, one end portion or the central portion of the orientation flat is provided. Etc. may be used as a base point.
[0024]
Next, in step S <b> 12, the first measurement region A <b> 1 is set in a peripheral portion separated from the base point 5 by a predetermined distance along the peripheral edge of the substrate 1. Here, since the semiconductor wafer is the substrate 1, for example, a virtual line L1 obtained by rotating a straight line L0 connecting the base point 5 and the center O of the substrate 1 clockwise by a predetermined angle θ1 is set. And the point on the periphery of the board | substrate 1 on this virtual line L1 is made into the 1st measurement point P1, and the area | region including this 1st measurement point P1 and the periphery of the process film 2 of this periphery is set as 1st measurement area | region A1. .
[0025]
Next, in step S13, the image data of the first measurement area A1 is captured. At this time, the area for capturing image data (that is, the first measurement area A1) is set to 14.7 mm in the horizontal direction × 11.0 mm in the vertical direction when the substrate 1 is a wafer substrate having a diameter of 200 mm, for example.
[0026]
Further, the brightness of each pixel constituting the image data is significantly different between the processed film 2 portion and the base surface 1a portion, and between the base surface 1a portion and the outer peripheral portion of the substrate 1, A primary light source for obtaining image data is adjusted.
[0027]
Specifically, depending on the material of the processed film 2 and the underlying surface 1a portion, the image is set so that a difference in luminance of each pixel constituting the image data is likely to occur or the difference is not excessively large. If the data is an optical image, select the coaxial illumination or shading illumination as the primary light source and adjust the amount of light, and if the image data is a secondary electron image or reflected electron image, adjust the aperture of the electron beam that is the temporary light source I decided to.
[0028]
Next, in step S14, in the image data of the first measurement region A1, a virtual line perpendicular to the peripheral edge of the substrate 1 (that is, a straight line L0 connecting the base point 5 and the center O of the substrate 1 is rotated clockwise by a predetermined angle θ1). The brightness of each pixel arranged on the rotated virtual line L1 is detected, and two locations where the brightness change in each pixel on the virtual line L1 is larger than a predetermined value are extracted from this brightness.
[0029]
Here, FIG. 5 shows a cross-sectional view of the imaginary line L1 portion in the peripheral portion of the substrate 1. FIG. As shown in this cross-sectional view, the film thickness of the peripheral portion of the processed film 2 etched away along the peripheral edge of the substrate 1 is gradually reduced. The peripheral portion of the substrate 1 is formed as a bevel surface that is rounded toward the peripheral edge.
[0030]
The graph of FIG. 6 shows an example of the luminance of each pixel on the virtual line L1 from the outer peripheral portion of the substrate 1 toward the center. As shown in this graph, there is a difference in the luminance of each pixel between the outer periphery of the substrate 1, the substrate 1, that is, the base surface 1a, and the processed film 2, and the luminance is significantly different at the boundary portion of these materials. To change. This is because the image data is captured so that significant differences occur between the outer peripheral portion of the substrate 1 and the base surface 1a portion and between the base surface 1a portion and the processed film 2 portion when the image data is captured in step S13. This is because the primary light source for obtaining data is adjusted. Therefore, two boundary points p11 and p12 where the luminance change is larger than a predetermined value are extracted to find these boundary portions.
[0031]
However, as shown in FIG. 5, since the change in luminance may be gradual due to the gradual inclination of the peripheral portion of the substrate 1 or the peripheral portion of the processed film 2, the threshold value th <b> 1 is previously set. , Th2 may be set, and the points reaching the threshold values th1, th2 may be set as the change points p11, p12.
[0032]
At this time, as a method for digitally processing the luminance of each pixel, for example, processing using an 8-bit gray code is performed. Then, the change points p11 and p12 are extracted from the center side or the outer periphery side of the substrate 1. Further, in order to speed up the extraction, a luminance change point may be searched from both ends of the virtual line L1. As a result, the extraction speed of the change points p11 and p12 is reduced to about ½.
[0033]
After the above, in step S15 shown in FIG. 3, the interval between the two extracted change points p11 and p12 is obtained as the exposure width d of the base surface 1a on the virtual line L1 passing through the first measurement point P1. At this time, for example, the exposure width d is obtained from the number of pixels between the change points p11 and p12 and the pixel size.
[0034]
As described above, in steps S14 and S15, the exposure width d is obtained only on the virtual line L1. However, in the image data of the first measurement area A1, a plurality of virtual lines L having a slight deviation from the virtual line L1 are assumed, and the exposure width is also set on these virtual lines L in the same manner as described above. You may ask for each.
[0035]
After the above, in step S16, it is determined whether or not there is a next measurement. If it is determined that there is the next measurement, the process returns to step S12, and the second measurement region A2 is set along the peripheral edge of the substrate 1 at a peripheral portion that is a predetermined distance away from the base point 5. Here, a straight line obtained by rotating a straight line L0 connecting the base point 5 and the center O of the substrate 1 clockwise by a predetermined angle θ2 is set as a virtual line L2, and points on the periphery of the substrate 1 on the virtual line L2 are set. A second measurement point P2 is set, and a region including the second measurement point P2 and the peripheral edge of the peripheral processed film 2 is set as a second measurement region A2.
[0036]
Thereafter, Steps S13 to S16 are repeated in the same manner as described above, the exposure width d is measured in the plurality of measurement regions A1 to An along the periphery of the substrate 1, and a series of processes is performed when all the measurements are completed. End.
[0037]
After obtaining the exposure width d in each measurement region Ax (x = 1 to n) as described above, the measured values of these exposure widths d are used as information about one substrate 1 to each virtual line Lx (x = 1-n) Data is saved in CSV format (Comma Separates Value format) corresponding to the angle θx (x = 1 to n) formed by the position, that is, the straight line L0 connecting the base point 5 and the center O, 1: 1. Keep it. Then, statistical processing such as uniformity of the exposure width d over the entire circumference of the substrate 1 is performed.
[0038]
Further, in each measurement area Ax, a plurality of virtual lines L having a slight deviation from the virtual line measurement L1 are assumed in each image data A1, and the exposure width is similarly applied to these virtual lines L. When each is obtained, these values are also stored in the same manner. Then, the plurality of exposure widths d obtained for each measurement region Ax are statistically processed to obtain one exposure width d for each measurement region Ax. For example, out of a plurality of exposure widths obtained for a certain measurement area Ax, the average value is calculated by removing the maximum value and the minimum value, and this average value is set as the exposure width d in the measurement area Ax. By doing in this way, it becomes possible to reject noise and a jump value, and it is possible to improve the reliability of the exposure width d obtained for each measurement region Ax.
[0039]
FIG. 7 shows a graph of the exposure width d measured in each measurement region Ax in which the angle θx is changed by 15 ° by the above procedure. The measurement accuracy was ± 50 μm, and in the image processing, the exposure width d was obtained with a processing time of 0.5 seconds for one measurement region Ax.
[0040]
Next, in the removal process of the peripheral portion of the processed film described with reference to FIG. 2 based on the statistically processed data, the removal width of the processed film 2 (that is, the base surface 1a) over the entire periphery of the substrate 1 is described. The etching conditions such as the supply amount of the inert gas 3, the supply amount of the etching solution 4, and the number of rotations of the substrate 1 are readjusted so that the exposure width d) matches the target width D. Thereafter, the peripheral portion of the processed film 2 is etched under the readjusted etching conditions.
[0041]
In the electronic substrate manufacturing method described above, the exposure width d is obtained by image processing of image data in an inspection for measuring the exposure width d of the base surface at the periphery of the substrate. At this time, since the virtual line Lx perpendicular to the periphery of the substrate 1 is set on the image data, the virtual line Lx is formed in the width direction of the base surface 1a exposed along the periphery of the substrate 1. Will be set. For this reason, the exposure width d of the base surface 1a along the peripheral edge of the substrate 1 can be automatically obtained with high accuracy by processing the image data.
[0042]
Since the processing film forming conditions are adjusted so that the exposure width d obtained by such an inspection method matches the intended target width D, the processing film 2 is based on a highly accurate measurement result. The formation conditions (for example, etching conditions) are adjusted. For this reason, it is possible to more accurately obtain the formation conditions of the processed film 1 such that the exposed width d of the lower ground 1a of the processed film 1 matches the target width D. Therefore, for example, it is possible to perform etching with the removal width of the processed film 2 along the peripheral edge of the substrate 1 controlled with high accuracy, and etching into the acquisition region of the substrate 1 (for example, in the chip region in the case of a semiconductor wafer). It is possible to reliably remove the edge portion of the processed film 1 serving as a contamination source while preventing the film from being covered. As a result, the yield of the semiconductor device can be improved.
[0043]
In the above-described embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 3, every time each measurement region Ax is set (step S12), the image data is fetched (step S13) to the exposure width d is obtained (step The procedure up to and including S15) is described. However, as shown in the flowchart of FIG. 8, the substrate periphery inspection method of the present invention searches for a base point (for example, a notch) at the periphery of the substrate (step S21), and then sets the measurement region Ax for all the measurement regions Ax. (Step S22) and taking in image data (Step S23), extracting two luminance change points in each image data (Step S25), and further obtaining each exposure width d (Step S26) You may make it do.
[0044]
In the above-described embodiment, the method in which the present invention is applied to the step of etching and removing the processed film 2 with a predetermined width along the periphery of the substrate 1 in the manufacture of the electronic substrate has been described. However, the electronic substrate manufacturing method and substrate peripheral edge inspection method of the present invention can also be applied to the step of forming the processed film 2 on the substrate 1 by the CVD method, the PVD method, the spin coating method, or other film forming methods. It is also possible to measure the exposed width of the base at the periphery of the processed film 2 formed by such a film forming method and adjust the film forming conditions based on the measurement result.
[0045]
Next, the configuration of the substrate periphery inspection apparatus used in the above-described substrate periphery inspection method will be described. FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of a substrate peripheral edge inspection apparatus. The substrate periphery inspection apparatus shown in FIG. 1 includes a stage 21 on which a substrate 1 is placed, a camera 23 that captures image data of a measurement area Ax (x = 1 to n) of the substrate 1 placed on the stage 21, An image processing unit 25 that processes image data captured from the camera and a table controller 27 that drives the stage 21 are provided.
[0046]
The stage 21 can freely rotate and move in the XY directions while holding the surface of the substrate 1 placed thereon horizontally, and the movement of the stage 21 is controlled by the table controller 27.
[0047]
The camera 23 is provided above the stage 21 so as to be fixed toward the stage 21 side. As shown in FIG. 10, the camera 23 includes, for example, a CCD camera (progressive scan camera) 23 provided with an optical system lens. A coaxial illumination 31 and a dark field illumination 33 are illuminated between the subject and the CCD camera 23. It is arranged as a primary light source, and is configured to capture images in both bright and dark fields.
[0048]
Then, the image processing unit 25 performs the processing described with reference to steps S14 and S15 of the flowchart of FIG. 3 or the steps of the flowchart of FIG. The process described using S25 and step S26 is performed.
[0049]
In addition, the table controller 27 drives the stage 21 so that the measurement region in the above-described substrate periphery inspection method is within the fixed visual field of the camera 23. In this case, the substrate 1 is placed on the stage 21 in a predetermined state such that the center of rotation of the stage 21 and the center of the substrate 1 coincide. Then, the driving of the stage 21 is started from a state in which the base point 5 (notch) on the periphery of the substrate 1 is placed near the center of the field of view of the camera 23.
[0050]
Here, when the substrate 1 is a circular substrate such as a semiconductor wafer, the stage 21 is rotated by a predetermined angle from the state in which the base point 5 is placed near the center of the field of view of the camera 23, and the measurement region Ax is the camera. It matches or falls within the field of view of 23. However, if there is a straight portion such as an orientation flat on the periphery of the circular substrate, the stage 21 is moved by a predetermined distance in the XY direction in this straight portion.
[0051]
Further, when the substrate is a rectangular substrate, the stage 21 is moved by a predetermined distance in the XY direction from the state where the base point is placed near the center of the field of view of the camera 23, and the measurement region is within the field of view of the camera 23. To enter.
[0052]
Further, the table controller 27 and the camera 23 are interlocked, and the image data is captured by the camera 23 in a state where the stage 21 is driven by the stage controller 27 to a position where a predetermined measurement area is within the visual field of the camera 23. Further, it is assumed that the stage 21 is driven so that the next measurement area is within the field of view of the camera 23 after the image data has been captured.
[0053]
The substrate periphery inspection apparatus configured as described above includes an image processing unit that determines the exposed width of the base of the processed film based on the image data captured from the camera 23 in the same procedure as the above-described substrate periphery inspection method. Therefore, it becomes possible to automatically and accurately measure the base exposure width d of the processed film 2 at the peripheral edge of the substrate 1. In addition, since the stage controller 27 for driving the stage 21 on which the substrate 1 is placed is provided, it is possible to capture image data at a plurality of predetermined positions on the substrate 1 and improve the measurement position accuracy. Can be achieved.
[0054]
In the substrate periphery inspection apparatus according to this embodiment, the stage 21 is moved with respect to the fixed camera 23 by providing the table controller 27. However, if a plurality of measurement regions Ax along the periphery of the substrate 1 can be sequentially placed in the field of view of the camera 23, a configuration in which a controller for moving the camera 23 relative to the fixed stage 21 is provided, the stage 21 And the structure which provided the controller which drives both the camera 2 may be sufficient.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate periphery inspection method of the present invention, the boundary of different materials is extracted by processing image data, and the exposed width of the base along the substrate periphery is obtained. In addition, the exposed width of the base surface along the periphery of the substrate can be obtained at high speed. In addition, since the exposed width of the processed film base surface can always be obtained at a fixed position, the measurement position accuracy between the substrates can be improved.
[0056]
Then, according to the electronic substrate manufacturing method of the present invention for performing such a substrate inspection method, the processing film formation conditions are set so that the exposure width obtained with high accuracy as described above matches the intended target width. Therefore, it is possible to more accurately obtain the formation condition of the processed film so that the exposed width of the processed film base surface matches the target width. Therefore, the exposed width of the processed film base surface at the periphery of the substrate can be made uniform with high accuracy. As a result, for example, the edge portion of the processed film 1 that becomes a contamination source can be removed in a state in which the inside of the acquisition area of the substrate 1 (for example, the chip area in the case of a semiconductor wafer) is reliably covered with the processed film. Thus, it becomes possible to improve the yield of electronic substrates.
[0057]
Furthermore, according to the substrate periphery inspection apparatus of the present invention, the image processing unit that obtains the exposed width of the processed film base in the same procedure as the above-described substrate periphery inspection method based on the image data captured from the camera is provided. The exposure width can be measured with high accuracy and automatically. In addition, since the stage or the camera can be moved by the controller so that the image data of a predetermined measurement area is captured, it is possible to increase the speed of capturing a plurality of image data while ensuring the measurement position accuracy. Become. Therefore, it is possible to realize high speed and automation of the above-described substrate periphery inspection method of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electronic substrate formed by etching and removing a peripheral portion of a processed film.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an etching process in manufacturing an electronic substrate.
FIG. 3 is a flowchart showing a substrate peripheral edge inspection method in manufacturing an electronic substrate according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a substrate peripheral edge inspection method in detail.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the substrate for explaining the substrate periphery inspection method in detail.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a pixel position on an imaginary line and luminance for explaining the substrate peripheral edge inspection method in detail.
FIG. 7 is a graph showing the exposed width of the base surface at the peripheral edge of the substrate.
FIG. 8 is a flowchart showing another example of a substrate peripheral edge inspection method in manufacturing an electronic substrate according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a substrate periphery inspection apparatus for performing the substrate periphery inspection method of the present invention.
10 is a configuration diagram of a camera used in the substrate peripheral edge inspection apparatus in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 1a ... Base surface, 2 ... Processed film, 5 ... Base point, 21 ... Stage, 23 ... Camera, 25 ... Image processing part, 27 ... Table controller, 31 ... Coaxial illumination (primary light source), 33 ... Oblique illumination (Primary light source), d ... exposure width, Ax (x = 1 to n) ... measurement region, L, Lx (x = 1 to n) ... virtual line

Claims (8)

基板上に形成された加工膜の周縁から、当該基板の周縁に沿って露出している下地面の露出幅を測定する基板周縁検査方法であって、
前記基板の周縁と前記加工膜の周縁とを含む当該基板の周縁部分に測定領域を設定し、当該測定領域の画像データを取り込む工程と、
前記画像データ内において前記基板の周縁に対して垂直な仮想線上に配列された各画素の輝度を検出し、当該輝度の変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出する工程と、
前記抽出された2箇所の間隔を前記仮想線上における前記露出幅として求める工程とを行う
ことを特徴とする基板周縁検査方法。
A substrate periphery inspection method for measuring the exposed width of a base surface exposed along the periphery of the substrate from the periphery of the processed film formed on the substrate,
Setting a measurement region in the peripheral portion of the substrate including the peripheral edge of the substrate and the peripheral edge of the processed film, and capturing image data of the measurement region;
Detecting the brightness of each pixel arranged on a virtual line perpendicular to the periphery of the substrate in the image data, and extracting two locations where the change in brightness is greater than a predetermined value;
And a step of determining the interval between the two extracted positions as the exposure width on the virtual line.
請求項1記載の基板周縁検査方法において、
前記画像データを取り込む工程では、前記加工膜部分の各画素の輝度と前記下地面部分の各画素の輝度との間、及び当該下地面部分の各画素の輝度と前記基板の外周部分の各画素の輝度との間に差が生じるように当該画像データ採取用の一次光源を調整する
ことを特徴とする基板周縁検査方法。
The substrate periphery inspection method according to claim 1,
In the step of capturing the image data, between the luminance of each pixel of the processed film portion and the luminance of each pixel of the base surface portion, and the luminance of each pixel of the base surface portion and each pixel of the outer peripheral portion of the substrate A substrate peripheral inspection method, comprising: adjusting a primary light source for collecting the image data so that a difference occurs between the brightness and the brightness of the image data.
請求項1記載の基板周縁検査方法において、
前記画像データを取り込む工程では、先ず前記基板の周縁において基点となる部分を探し出し、次いで当該基板の周縁に沿って当該基点から所定距離だけ離れた測定領域の画像データを取り込む
ことを特徴とする基板周縁検査方法。
The substrate periphery inspection method according to claim 1,
In the step of capturing the image data, first, a portion serving as a base point is searched for at the periphery of the substrate, and then image data of a measurement region that is separated from the base point by a predetermined distance along the periphery of the substrate is captured. Perimeter inspection method.
請求項3記載の基板周縁検査方法において、
前記測定領域は、前記基点から異なる距離だけ離れた複数箇所に設定される
ことを特徴とする基板周縁検査方法。
The substrate periphery inspection method according to claim 3,
The substrate peripheral inspection method, wherein the measurement areas are set at a plurality of locations separated from the base point by different distances.
請求項1記載の基板周縁検査方法において、
前記画像データ内に複数の前記仮想線を設定し、これらの各仮想線上で求めた複数の露出幅を統計的に処理して前記測定領域の露出幅とする
ことを特徴とする基板周縁検査方法。
The substrate periphery inspection method according to claim 1,
A plurality of the virtual lines are set in the image data, and a plurality of exposure widths obtained on the virtual lines are statistically processed to obtain an exposure width of the measurement region. .
基板表面を覆う状態で加工膜を形成する工程と、
前記基板の周縁と前記加工膜の周縁とを含む当該基板の周縁部分に測定領域を設定し、当該測定領域の画像データを取り込む工程と、
前記画像データ内において前記基板の周縁に対して垂直な仮想線上に配列された各画素の輝度を検出し、当該輝度の変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出する工程と、
前記抽出された2箇所の間隔を当該仮想線上における前記加工膜の下地面の露出幅として求める工程と、
前記露出幅が所期の目的幅と一致するように前記加工膜の形成条件を調整する工程とを行う
ことを特徴とする電子基板の製造方法。
Forming a processed film in a state of covering the substrate surface;
Setting a measurement region in the peripheral portion of the substrate including the peripheral edge of the substrate and the peripheral edge of the processed film, and capturing image data of the measurement region;
Detecting the brightness of each pixel arranged on a virtual line perpendicular to the periphery of the substrate in the image data, and extracting two locations where the change in brightness is greater than a predetermined value;
A step of obtaining an interval between the extracted two locations as an exposed width of the lower ground of the processed film on the virtual line;
And a step of adjusting a forming condition of the processed film so that the exposed width coincides with an intended target width.
基板上に形成された加工膜の周縁から、当該基板の周縁に沿って露出している下地面の露出幅を測定するための基板周縁検査装置であって、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージ上に載置された前記基板の周縁と前記加工膜の周縁とを含む当該基板の周縁部分に測定領域を設定してその画像データを取り込むカメラと、
前記カメラから取り込まれた前記画像データに基づいて、前記画像データ内において前記基板の周縁に対して垂直な仮想線上に配列された各画素の輝度を検出し、当該輝度の変化が所定値よりも大きい2箇所を抽出してこの間隔を当該仮想線上における前記露出幅として求める画像処理部とを備えた
ことを特徴とする基板周縁検査装置。
A substrate periphery inspection apparatus for measuring an exposed width of a base surface exposed along the periphery of the substrate from the periphery of the processed film formed on the substrate,
A stage on which the substrate is placed;
A camera that captures image data by setting a measurement region in the peripheral portion of the substrate including the peripheral edge of the substrate placed on the stage and the peripheral edge of the processed film;
Based on the image data captured from the camera, the brightness of each pixel arranged on a virtual line perpendicular to the periphery of the substrate in the image data is detected, and the change in brightness is less than a predetermined value. An apparatus for inspecting a peripheral edge of a substrate, comprising: an image processing unit that extracts two large locations and obtains the interval as the exposure width on the virtual line.
請求項7記載の基板周縁検査装置において、
前記基板の周縁に設定された基点から当該基板の周縁に沿って所定距離だけ離れた測定領域の画像データが取り込まれるように前記ステージまたは前記カメラを移動させるコントローラを備えた
ことを特徴とする基板周縁検査装置。
In the board | substrate periphery test | inspection apparatus of Claim 7,
A substrate comprising: a controller for moving the stage or the camera so that image data of a measurement region separated from the base point set at the periphery of the substrate by a predetermined distance along the periphery of the substrate is captured. Perimeter inspection device.
JP2000326451A 2000-10-26 2000-10-26 Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus Expired - Lifetime JP3941375B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000326451A JP3941375B2 (en) 2000-10-26 2000-10-26 Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000326451A JP3941375B2 (en) 2000-10-26 2000-10-26 Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002134575A JP2002134575A (en) 2002-05-10
JP3941375B2 true JP3941375B2 (en) 2007-07-04

Family

ID=18803636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000326451A Expired - Lifetime JP3941375B2 (en) 2000-10-26 2000-10-26 Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3941375B2 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205864A (en) * 2006-02-01 2007-08-16 Reitetsukusu:Kk Substrate inspecting apparatus and substrate inspecting method
JP2007281340A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Jeol Ltd Inspection apparatus for side edge part of semiconductor wafer
WO2008018537A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Shibaura Mechatronics Corporation Disc wafer inspecting device and inspecting method
JP2008091476A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Olympus Corp Device for inspecting appearance
JP5060808B2 (en) * 2007-03-27 2012-10-31 オリンパス株式会社 Appearance inspection device
US8435593B2 (en) 2007-05-22 2013-05-07 Asml Netherlands B.V. Method of inspecting a substrate and method of preparing a substrate for lithography
JP5067049B2 (en) * 2007-07-12 2012-11-07 株式会社ニコン End inspection apparatus and end inspection method for inspection object
WO2009013887A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Nikon Corporation End section inspecting apparatus
KR20110010749A (en) * 2008-04-30 2011-02-07 가부시키가이샤 니콘 Observation device and observation method
JP6086731B2 (en) * 2013-01-09 2017-03-01 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ Substrate processing equipment
JP6602705B2 (en) * 2015-03-18 2019-11-06 株式会社昭和電気研究所 Wafer edge inspection equipment
JP6537992B2 (en) * 2016-03-30 2019-07-03 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing apparatus, control method for substrate processing apparatus, and substrate processing system
US11905597B2 (en) * 2019-02-28 2024-02-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002134575A (en) 2002-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3941375B2 (en) Substrate periphery inspection method, electronic substrate manufacturing method, and substrate periphery inspection apparatus
US9799540B2 (en) Liquid processing apparatus, liquid processing method and storage medium
JP5548287B2 (en) Offset correction method and apparatus for positioning and inspecting a substrate
KR102313347B1 (en) Image inspection apparatus and image inspection method
US20080081383A1 (en) Offset correction techniques for positioning substrates
CN111554591B (en) Semiconductor chip processing apparatus
JP2015152475A (en) Displacement detector, apparatus for processing substrate, method for detecting displacement, and method for processing substrate
KR20010044250A (en) Apparatus for inspecting semiconductor wafer and the methods thereof
US11043356B2 (en) Local alignment point calibration method in die inspection
KR102189285B1 (en) Method of obtaining location information of dies
KR20190016695A (en) Wafer alignment method and wafer inspection method using the same
TWI707305B (en) Wafer inspection method and system
JPH04107946A (en) Automatic visual inspector
KR101602580B1 (en) Method of inspecting a wafer
KR102350548B1 (en) Method of inspecting a wafer
CN103247548B (en) A kind of wafer defect checkout gear and method
US10510677B2 (en) Die
KR101561786B1 (en) Method of aligning a wafer image and method of inspecting a wafer
KR100546796B1 (en) Method for inspecting an insulator with a library of optic image
JP5148564B2 (en) Appearance inspection method and appearance inspection apparatus for inspecting using the method
CN109727887B (en) Wafer edge defect monitoring method
KR101496059B1 (en) Method of obtaining location information of dies
US20220288738A1 (en) Processing apparatus
JPH0536768A (en) Probe apparatus
JP2003059991A (en) Visual inspection system and visual inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050708

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070326

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3941375

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100413

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term