JP4358889B1 - ウエーハ欠陥検査装置 - Google Patents

ウエーハ欠陥検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4358889B1
JP4358889B1 JP2008192829A JP2008192829A JP4358889B1 JP 4358889 B1 JP4358889 B1 JP 4358889B1 JP 2008192829 A JP2008192829 A JP 2008192829A JP 2008192829 A JP2008192829 A JP 2008192829A JP 4358889 B1 JP4358889 B1 JP 4358889B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
infrared light
specific resistance
imaging
silicon wafer
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.)
Active
Application number
JP2008192829A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010008392A (ja
Inventor
学 中村
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.)
Nippon Electro Sensory Devices Corp
Original Assignee
Nippon Electro Sensory Devices 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 Nippon Electro Sensory Devices Corp filed Critical Nippon Electro Sensory Devices Corp
Priority to JP2008192829A priority Critical patent/JP4358889B1/ja
Priority to US12/451,703 priority patent/US8654191B2/en
Priority to CN2008801007852A priority patent/CN101933130B/zh
Priority to KR1020097025835A priority patent/KR101296015B1/ko
Priority to PCT/JP2008/072725 priority patent/WO2009157105A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4358889B1 publication Critical patent/JP4358889B1/ja
Publication of JP2010008392A publication Critical patent/JP2010008392A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G01N21/8903—Optical details; Scanning details using a multiple detector array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G01N21/9505—Wafer internal defects, e.g. microcracks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】 撮像手段として一般的に使用されるエリアセンサカメラでは、撮像範囲全体を単位領域に分割して撮像を行うために、検査時間が長くなり検査工程の高速化に対応することができないという問題がある。また、赤外光光源を用いて検査対象の低抵抗ウエーハを照明した場合、ウエーハの比抵抗を考慮して赤外光照明を選択する必要があり、その設定に時間を要するという問題がある。
【解決手段】 赤外光に感度を有するラインセンサアレイを撮像素子として用いることにより、ウエーハ全体を同一の検査条件で行うことを可能にするとともに検査工程の高速化に対応可能なウエーハ検査装置を実現する。また、ウエーハの比抵抗の値を取得する手段を設けることにより、取得した比抵抗の値に応じた照明手段の照度に設定することにより欠陥の撮像に適切な照明を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコンウエーハの表面及び内部にあるクラック、ピンホールあるいは気泡などの欠陥を透過光照明により検出するウエーハ欠陥検査装置に関する。
半導体製造に用いられるシリコンウエーハ（以下「ウエーハ」と記す）表面の平面部の欠陥検査の重要性は言うまでもなく、不良率をゼロとするために細心の注意で検査が行われる。一方ウエーハの内部の欠陥については、従来はあまり考慮がされてこなかった。
ウエーハを製造する際に、インゴット中に存在する数１０μｍ〜数１００μｍ程度の欠陥（クラック、ピンホールあるいは気泡）はスライスされる際にウエーハの表面あるいは内部にそのまま残されることがある。これらの欠陥が表面に現れている場合は、表面に関する欠陥検査装置により検出することができるが、これらの欠陥がウエーハ内部に残される場合は、表面検査用の欠陥検査装置で検出することはできない。このようなウエーハ内部に存在するクラック、ピンホールあるいは気泡などの欠陥により半導体装置の性能に影響を及ぼすと考えられており、その欠陥検査が求められている。
一般的にウエーハの透過検査は、赤外光照明を用いて行われるが、１１２７ｎｍ以上の波長の赤外光のみウエーハを透過することが知られている。ところで、通常のウエーハの比抵抗（電気抵抗率）は１Ω・ｃｍ以上であるが、比抵抗の値が１Ω・ｃｍ以下のウエーハは特に低抵抗ウエーハと呼ばれる。
ウエーハの透過光検査を行う場合、可視光は透過せず、１１２７ｎｍ以上の赤外光をシリコン表面に投射すると、その光はウエーハを透過し、その透過光によりウエーハの内部にある欠陥を検査することが可能となる。しかし、低抵抗ウエーハと呼ばれる比抵抗が１Ω・ｃｍ以下の低抵抗ウエーハに対しては、比抵抗の値に応じて透過する赤外光の量が変化することが本出願人の実験により判明している。即ち、撮像に必要な透過光を得るには低抵抗ウエーハの比抵抗を考慮して必要な透過光の量を確保するように赤外光の照明手段を構成する必要がある。
一方、ウエーハ内部の欠陥を検査するための撮像手段としては、エリアセンサカメラを用いてウエーハの内部の欠陥を検査する装置が知られている。この装置は、エリアセンサカメラにとって充分な分解能が得られるようなエリアセンサカメラの撮像範囲を単位領域とし、ウエーハの内部欠陥の領域をその単位領域ごとに分割し、その撮像位置を順次移動させることにより複数の撮影画像を得ることで、ウエーハ全体の欠陥を検査している。
しかし、上記のようにエリアセンサを用いて撮像を行う場合、単位領域の全域に亙って均一な照明を施すことが難しく、撮像領域の中心部と外端部とは撮像画像にムラができるために正確な画像を撮像することが困難である。また複数の領域に分割して撮像して検査するために、精度および再現性の点で問題がある。さらに小領域に分割して撮像して検査を行うために検査時間が長くなり、検査工程の高速化に対応することができない。
上述したように、撮像手段として一般的に使用されるエリアセンサカメラでは、撮像範囲全体を単位領域に分割して撮像を行うために、検査時間が長くなり検査工程の高速化に対応することができないという問題がある。また、赤外光光源を用いて検査対象の低抵抗ウエーハを照明した場合、ウエーハの比抵抗を考慮して赤外光照明を選択する必要があり、その設定に時間を要するという問題がある。
本発明は、ウエーハ全体を同一の検査条件で行うことにより検査工程の高速化に対応可能なウエーハ欠陥検査装置を提供するとともに、ウエーハの比抵抗に応じて最適な照明条件を短時間で得られる照明手段を構成することにより、低抵抗ウエーハに対しても表面及び内部に存在するクラックあるいは気泡などの欠陥を検査可能なウエーハ欠陥検査装置を提供することを目的とする。
第１の発明によれば、シリコンウエーハの表面に対峙させて設けた赤外光照明手段と、前記赤外光照明手段の赤外光に感度を有するラインセンサアレイを備える撮像手段と、前記撮像手段の画像から前記シリコンウエーハの表面あるいは内部にある欠陥を検出する画像処理装置とから構成されるウエーハ欠陥検査装置であって、前記シリコンウエーハの比抵抗の値を予め取得し、前記赤外光照明手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて照度を調節するとともに、前記撮像手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて赤外光に対する感度を調節する、ことを特徴とするウエーハ欠陥検査装置が提供される。
第２の発明によれば、シリコンウエーハの表面に対峙させて設けた赤外光照明手段と、前記赤外光照明手段の赤外光に感度を有するラインセンサアレイを備える撮像手段と、前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量の値を予め測定する透過光量測定手段と、前記撮像手段の画像から前記シリコンウエーハの表面あるいは内部にある欠陥を検出する画像処理装置とから構成されるウエーハ欠陥検査装置であって、前記シリコンウエーハの比抵抗の値を予め取得し、前記赤外光照明手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて照度を調節するとともに、前記撮像手段は、前記測定した前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量の値に応じて赤外光に対する感度を調節する、ことを特徴とするウエーハ欠陥検査装置が提供される。
第３の発明によれば、第１または第２の発明において、前記シリコンウエーハの比抵抗の値を測定する比抵抗測定手段を備えたことを特徴とするウエーハ欠陥検査装置が提供される。
第４の発明によれば、第１から第３の発明において、前記撮像手段は、前記照明手段の調節だけでは前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量が不足する場合に赤外光に対する感度を調節するウエーハ欠陥検査装置が提供される。
ラインセンサアレイを備える撮像手段によりシリコンウエーハの表面及び内部を撮像することで、すべての撮像範囲に対して均一でかつ高速な撮像を実現することができる。
また、比抵抗の値を予め取得し、赤外光照明手段の照度を取得した比抵抗の値に応じて調節可能にすることにより、ウエーハの比抵抗に対して最適な照度を選択することによりウエーハ表面及び内部の欠陥検査を可能にする。
さらに、撮像手段の感度を取得した比抵抗の値あるいは予め測定した赤外光の透過量の値に応じて調節可能にすることにより、撮像手段の感度を撮像に適した感度に調節することができる。
図をもって本発明の方法および装置について詳細に説明する。なお、本発明は本実施例によって限定されるものではない。
図１は本発明の実施例のウエーハ欠陥検査装置１の構成を示す正面図であり、図２はその平面図であり、図３はその側面図であり、ウエーハ欠陥検査装置１は撮像手段２、赤外光照明手段であるライン型照明手段３およびウエーハ載置台４および図示しない画像処理装置とから構成される。ここで、ウエーハ９は図４に示すようにウエーハ載置台４に水平に保持されている。
撮像手段２は、ラインセンサアレイを撮像素子とする撮像手段であり、図１に示すようにウエーハ載置台４に載置されているウエーハ９の上方に配置される。本実施例で使用するラインセンサアレイは、特に高い解像度を有する素子を採用し、微細な傷や欠陥であっても検出できるように構成されている。
ラインセンサアレイは、画素を直線状に並べて走査機能を持たせたものであり、２次元の画像を得るには、ラインセンサアレイの走査方向、即ち画素を並べた直線方向と直交する方向に移動させる必要がある。図１において、撮像手段に搭載されているラインセンサアレイ自身の走査方向は、紙面に平行な方向であり、リニアステージ５により検査対象物のウエーハ９を紙面に垂直な方向（図２におけるＡ矢印方向）に移動させることにより、２次元画像を得る。
ラインセンサアレイには、撮像範囲があるために、それを超える範囲の画像を撮像するには、撮像領域を複数の領域に分割し、それぞれの領域を撮像する撮像手段を配置し、それぞれの撮像手段が備えるラインセンサアレイによりそれぞれの領域を撮像する。本実施例では図５に示すように２つの領域に分けてそれぞれの撮像領域に撮像手段２を配置し、ウエーハ９の全面の撮像画像を取得している。
撮像手段２にテレセントリック光学系を用いることができる。テレセントリック光学系を採用すると撮像対象と光学系との距離が変わっても撮像される像の大きさは変わらず、欠陥の位置と大きさを正確に把握することができる。
ウエーハは可視光を透過しないために、可視光を用いた通常の照明手段では、透過観察を行うことができない。１１２７ｎｍより長い波長（赤外光）であればウエーハを透過することが知られているので、１１２７ｎｍより長い波長を主として発光する赤外光光源を光源７として用いる。
ライン型照明手段３は、検査対象であるウエーハ９の撮像範囲を帯状に照明する照明手段であり、１１２７ｎｍより長い波長の赤外光を主として発光する光源７から発せられた照明光は、光ファイバー８を経由してライン型照明手段３からウエーハ９に照射される。本実施例に使用されるライン型照明手段３は、撮像手段２の撮像領域を照明するのに十分な長さと幅を有するとともに、レンズを用いて集光することにより、撮像に十分な強さの照明光が得られるように構成している。
図７は低抵抗ウエーハの比抵抗の値に対してウエーハ９の内部の輝度の変化をグラフに示したものであり、照明の照度を変えた場合のウエーハ内部の輝度を示している。図７においてウエーハ内部の輝度の値が９０以上で１３０以下の場合が撮像可能な輝度であり、ウエーハ内の輝度がこの範囲となるように照明の照度を調節する必要がある。
本実施例のライン型照明手段３は、ウエーハの比抵抗に対してウエーハ内部が撮像可能な輝度となるように自動的に照度を設定できる構成となっており、ウエーハの比抵抗あるいはウエーハを透過する光量に応じて適切な照明照度に設定し、欠陥の撮像を行っている。
ウエーハ載置台４は図に示すように、リニアステージ５およびスライドガイド６によって矢印Ａ方向に移動可能に形成されている。リニアステージ５は、精密に加工されたレールとこれに組み合わせるリニアガイドベアリングによりガイドされるとともに、精密に位置決め可能な駆動部を備えており、ウエーハ載置台４を一定速度で移動させる。スライドガイド６はスライドブッシュ６１とスライドシャフト６２から構成され、ウエーハ載置台４の荷重を支えるとともに、そのスムースな移動を実現する。即ち、本実施例のウエーハの移動手段は、ウエーハ載置台４とリニアステージ５とスライドガイド６とから構成される。
上述の説明では、ウエーハを移動させる構成とする実施例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、撮像手段と照明手段を移動可能に構成し、固定したウエーハ載置台に載置されるウエーハを照明しつつ撮像する構成とすることで、ウエーハ全体をスキャンできる構成としてもよい。
図６は照明手段の照度を調節する際に使用するウエーハの比抵抗を測定する比抵抗測定手段１０の構成を示すものであり、ウエーハ９の表面に測定プローブ１０ａを接触させることによりウエーハの比抵抗を測定する。この測定値に基づいて光源７の強さを調節し、ウエーハ９を透過するウエーハ９の欠陥の撮像に最適な光量となるようにライン型照明手段３の照度を調節する。
また本実施例では、撮像手段２の感度がウエーハの比抵抗の値に応じて調節可能に構成されている。例えば照明手段の調節だけでは適切な画像の撮像に必要な透過光量が不足する場合には、撮像手段の感度を調整することにより適切な画像の撮像が実現できる。即ち比抵抗測定手段１０で測定した比抵抗の値を用いて照明手段の照度と撮像手段の感度とを共に調節することにより欠陥の撮像に適したウエーハ内部の輝度を得ることができる。
次に本実施例のウエーハ欠陥検査装置の機能と検査を行う工程について説明する。図示しない搬送装置によってウエーハ９を搬送し、ウエーハ載置台４にウエーハ９を移載する。本実施例のウエーハ保持方法は、ウエーハ９を把持装置などにより掴むのではなく、ウエーハ９のエッジに設けられるテーパ部あるいは欠陥検査に影響しない範囲のエッジ部でもってウエーハ９を支える構造としている。
ライン型照明手段３はウエーハ９の比抵抗の値に応じて照度を調節するように構成されており、比抵抗測定装置１０によって測定された比抵抗の値に応じて光源７の強さを変更してライン型照明手段３の照度は撮像に適切な透過光量が得られるように調節される。
ウエーハ９の比抵抗の値は、図６に示す比抵抗測定装置１０によって測定されるが、ウエーハ９をウエーハ載置台４に載置した状態で比抵抗測定装置１０を近接して配置し測定してもよいし、ウエーハ載置台４に載置する前に別にステージを設けてウエーハ９の比抵抗を測定してもよい。
比抵抗測定装置１０によって測定したウエーハ９の比抵抗の値に応じて光源７の強さを変更してライン型照明手段３の照度を調節する。ライン型照明手段３の照明光がウエーハ９を透過する透過光量が撮像手段２の撮像に十分な量となるように調節される。
ウエーハ９はリニアステージ５によって一定方向に一定速度で移動し、２台の撮像装置２によってウエーハ９の透過光による映像の撮像が行われる。撮像手段２に搭載されている撮像素子は画素を線状に並べたラインセンサアレイであるので、各撮像素子が並ぶ主走査方向に走査が行われると同時に副走査方向であるラインセンサアレイの移動方向即ち図２の矢印Ａの方向に移動させながら走査を繰り返すことにより、２次元の画像が得られる。
撮像手段２のラインセンサアレイの撮像範囲には制限があるために、例えば口径が３００ｍｍのウエーハについては、図５に示すように２個の撮像範囲に分割してそれぞれ対応する撮像素子２を対応させて撮像を行う。
撮像に最適に照度が調節されたライン型照明手段３から発せられた照明光は、ウエーハ９を透過し撮像手段２に設けられているラインセンサアレイに達する。ウエーハ９の表面あるいは内部にクラックあるいは気泡が存在すれば、その位置で透過光は屈折しラインセンサアレイの撮像画像に濃淡の差が生じる。ウエーハ表面あるいは内部にクラックが存在する場合は線状、気泡が存在する場合は円状もしくは円環状の画像が得られる。その形状および濃度の情報から図示しない画像処理装置により欠陥の判別を行う。
照明手段の照度を調節する方法は、上述のウエーハ測定手段１０に限るものではなく、前工程において比抵抗が測定されている場合には、その値をウエーハごとにデータ化して記憶しておき、その値をもってライン型照明手段３の照度を調節する構成としてもよい。即ち、ウエーハ欠陥検査装置１に搬送されてくるウエーハの比抵抗の値は図示しないデータ管理装置に記憶されているものとし、ウエーハ欠陥検査装置１に移載された際にそのウエーハ９の値を取り出して、その値に基づいて光源７の強さを調節し、ウエーハ９を透過するウエーハ９の欠陥の撮像に最適な光量となるようにライン型照明手段３の照度を調節する。
この方法では、ウエーハ欠陥検査装置１内に比抵抗測定手段を設ける必要がないために、ウエーハ９の移載時にすでにライン型照明手段３の照度を撮像に最適に設定しておくことができるために検査に要する時間が短縮できるという利点がある。
また、撮像手段２の感度をウエーハの比抵抗の値に応じて調節可能に構成しておき、予め測定された比抵抗の値を用いて照明手段の照度と撮像手段の感度とを共に調節することにより欠陥の撮像に適したウエーハ内部の輝度を得ることができる。
さらに、図７にライン型照明手段３などの赤外光照明手段により照明された際のウエーハ９を透過する透過光の量を測定する透過光量測定手段１１を設けた例を示す。透過光量測定手段１１で測定した透過光量はウエーハ内の輝度と密接な関係があり、透過光量が大ならばウエーハ内の輝度は高く、透過光量が小であればウエーハ内の輝度は低い。このことからウエーハを透過する光量の値を用いてライン型照明手段３の照度を調節する構成としてもよい。その際に使用する赤外光照明手段はライン型照明手段３に限るものではなく、透過光量測定用のための専用の照明手段を設けてもよい。
また、撮像手段２の感度をウエーハの比抵抗の値に応じて調節可能に構成しておき、ウエーハの透過光量の値を用いて照明手段の照度と撮像手段の感度とを共に調節することにより欠陥の撮像に適したウエーハ内部の輝度を得ることができる。
なお、照明手段の照度を調節する方法としては、専用に設けた比抵抗測定装置の測定値による方法、予め測定された比抵抗の値を用いる方法、赤外光の透過量による方法について説明したがこれに限るものではない。
本実施例では、２台の撮像手段でウエーハ全面をカバーする構成としたが、これに限るものではなく、多数台の撮像手段を一列に配置して分解能をあげることで、さらに高精細な検査画像を得ることが可能である。
撮像手段として一般的に使用されるエリアセンサカメラでは、撮像範囲全体を単位領域に分割して撮像を行うために、検査時間が長くなり検査工程の高速化に対応することができないという問題がある。また、赤外光光源を用いて検査対象の低抵抗ウエーハを照明した場合、ウエーハの比抵抗を考慮して赤外光照明を選択する必要があり、その設定に時間を要するという問題がある。
本発明のウエーハ欠陥検査装置は、赤外光に感度を有するラインセンサアレイを撮像素子として用いることにより、ウエーハ全体を同一の検査条件で行うことを可能にするとともに検査工程の高速化に対応可能なウエーハ検査装置を実現している。また、ウエーハの比抵抗の値を取得する手段を設けることにより、取得した比抵抗の値に応じた照明手段の照度に設定することにより欠陥の撮像に適切な照明を得ることができる。
その結果、本発明のウエーハ欠陥検査装置は従来透過検査の困難であった大口径の低抵抗ウエーハに対して全面に渡って均一でかつ高速に欠陥検査を行うことが可能となり、産業への寄与が大なるものである。
本実施例のウエーハ内部検査装置の構成を一部断面で示す正面図である。 本実施例のウエーハ欠陥検査装置の構成を示す平面図である。 本実施例のウエーハ欠陥検査装置の構成を示す側面図である。 ウエーハ載置台の詳細を示す断面図である。 本実施例のウエーハ内部欠陥の検査領域を説明する説明図である。 比抵抗を測定する比抵抗測定手段の構成を説明する説明図である。 透過光量測定手段の構成を説明する説明図である。 比抵抗とウエーハ内輝度との関係を示すグラフである。
符号の説明
１ ウエーハ欠陥検査装置
２ 撮像手段
３ ライン型照明手段
４ ウエーハ載置台
５ リニアステージ
６ スライドガイド
７ 光源
８ 光ファイバー
９ ウエーハ
１０ 比抵抗測定手段
１０ａ 測定プローブ
１１ 透過光量測定手段
６１ スライドブッシュ
６２ スライドシャフト

Claims (4)

  1. シリコンウエーハの表面に対峙させて設けた赤外光照明手段と、
    前記赤外光照明手段の赤外光に感度を有するラインセンサアレイを備える撮像手段と、
    前記撮像手段の画像から前記シリコンウエーハの表面あるいは内部にある欠陥を検出する画像処理装置と
    から構成されるウエーハ欠陥検査装置であって、
    前記シリコンウエーハの比抵抗の値を予め取得し、
    前記赤外光照明手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて照度を調節するとともに、
    前記撮像手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて赤外光に対する感度を調節する、
    ことを特徴とするウエーハ欠陥検査装置。
  2. シリコンウエーハの表面に対峙させて設けた赤外光照明手段と、
    前記赤外光照明手段の赤外光に感度を有するラインセンサアレイを備える撮像手段と、
    前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量の値を予め測定する透過光量測定手段と、
    前記撮像手段の画像から前記シリコンウエーハの表面あるいは内部にある欠陥を検出する画像処理装置と
    から構成されるウエーハ欠陥検査装置であって、
    前記シリコンウエーハの比抵抗の値を予め取得し、
    前記赤外光照明手段は、前記取得した前記シリコンウエーハの比抵抗の値に応じて照度を調節するとともに、
    前記撮像手段は、前記測定した前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量の値に応じて赤外光に対する感度を調節する、
    ことを特徴とするウエーハ欠陥検査装置。
  3. 前記シリコンウエーハの比抵抗の値を測定する比抵抗測定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のウエーハ欠陥検査装置。
  4. 前記撮像手段は、前記照明手段の調節だけでは前記シリコンウエーハを透過する赤外光の透過量が不足する場合に赤外光に対する感度を調節する、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のウエーハ欠陥検査装置。
JP2008192829A 2008-06-27 2008-06-27 ウエーハ欠陥検査装置 Active JP4358889B1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008192829A JP4358889B1 (ja) 2008-06-27 2008-06-27 ウエーハ欠陥検査装置
US12/451,703 US8654191B2 (en) 2008-06-27 2008-12-09 Defect inspection device and defect inspection method for silicon wafer
CN2008801007852A CN101933130B (zh) 2008-06-27 2008-12-09 硅晶圆的缺陷检查装置及其缺陷检查方法
KR1020097025835A KR101296015B1 (ko) 2008-06-27 2008-12-09 실리콘 웨이퍼의 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법
PCT/JP2008/072725 WO2009157105A1 (ja) 2008-06-27 2008-12-09 シリコンウエーハの欠陥検査装置及びその欠陥検査方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008192829A JP4358889B1 (ja) 2008-06-27 2008-06-27 ウエーハ欠陥検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4358889B1 true JP4358889B1 (ja) 2009-11-04
JP2010008392A JP2010008392A (ja) 2010-01-14

Family

ID=41393491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008192829A Active JP4358889B1 (ja) 2008-06-27 2008-06-27 ウエーハ欠陥検査装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8654191B2 (ja)
JP (1) JP4358889B1 (ja)
KR (1) KR101296015B1 (ja)
CN (1) CN101933130B (ja)
WO (1) WO2009157105A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9786045B2 (en) 2010-05-11 2017-10-10 Sumco Corporation Wafer defect inspection apparatus and method for inspecting a wafer defect
CN111307819A (zh) * 2020-03-16 2020-06-19 上海华力微电子有限公司 晶圆边缘缺陷检测系统及方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010262034B2 (en) * 2009-04-30 2013-01-10 Hexagon Technology Center Gmbh An inspection method and an inspection apparatus
JP5556346B2 (ja) * 2010-05-11 2014-07-23 株式会社Ｓｕｍｃｏ ウェーハ欠陥検査装置及びウェーハ欠陥検査方法
US10460998B2 (en) 2010-11-09 2019-10-29 Nikon Corporation Method for inspecting substrate, substrate inspection apparatus, exposure system, and method for producing semiconductor device
JP6004517B2 (ja) * 2011-04-19 2016-10-12 芝浦メカトロニクス株式会社 基板検査装置、基板検査方法及び該基板検査装置の調整方法
EP2600323A3 (de) * 2011-11-30 2013-12-25 AIT Austrian Institute of Technology GmbH Verfahren und eine Vorrichtung zur farbrichtigen Aufnahme eines Digitalbilds
CN102569119A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 立晔科技股份有限公司 晶片或晶圆检测装置
CN102788802A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 苏州天准精密技术有限公司 一种多相机的工件质量检测方法
DE102012111835A1 (de) 2012-12-05 2014-06-05 Hseb Dresden Gmbh Inspektionsvorrichtung
JP6059000B2 (ja) * 2012-12-12 2017-01-11 株式会社安永 ウェハ欠陥検査装置
CN103630545A (zh) * 2013-11-20 2014-03-12 江苏大学 基于近红外光波阵列的注塑叶片在线监测装置及方法
JP6036670B2 (ja) * 2013-12-10 2016-11-30 信越半導体株式会社 シリコン単結晶基板の欠陥濃度評価方法
CN106290390B (zh) * 2015-05-24 2019-11-26 上海微电子装备（集团）股份有限公司 缺陷检测装置及方法
JP6402703B2 (ja) * 2015-11-17 2018-10-10 信越半導体株式会社 欠陥領域の判定方法
US10692204B2 (en) * 2016-08-01 2020-06-23 The Boeing Company System and method for high speed surface and subsurface FOD and defect detection
JP2018121031A (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6975551B2 (ja) * 2017-05-18 2021-12-01 ファスフォードテクノロジ株式会社 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
US11060980B2 (en) * 2017-11-29 2021-07-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Broadband wafer defect detection
CN108831844B (zh) * 2018-06-26 2019-12-06 长江存储科技有限责任公司 检测晶圆缺陷的方法和系统
TWI705244B (zh) * 2018-07-31 2020-09-21 由田新技股份有限公司 半導體瑕疵檢測設備
EP3640630A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-22 Infineon Technologies AG Embedded wafer inspection
CN109712912B (zh) * 2018-12-06 2023-07-18 通富微电子股份有限公司 一种芯片倒装设备及方法
CN110487814A (zh) * 2019-08-13 2019-11-22 东莞市创明电池技术有限公司 电池铝片缺陷检测装置
JP7382762B2 (ja) * 2019-08-27 2023-11-17 株式会社ディスコ レーザー加工装置の加工結果の良否判定方法
KR102453258B1 (ko) 2020-01-15 2022-10-11 주식회사 커미조아 웨이퍼 모서리 결함 검사장치 및 검사방법
CN111554601B (zh) * 2020-04-27 2021-12-28 上海果纳半导体技术有限公司 晶圆前端传送系统
CN112730252A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 湖南三安半导体有限责任公司 晶圆检测装置
CN115931908B (zh) * 2022-12-28 2024-05-07 杭州中为光电技术有限公司 一种硅棒缺陷自动检测系统及检测方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627200A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 株式会社日立製作所 接合状態検出装置
US5196375A (en) * 1987-07-24 1993-03-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing bonded semiconductor body
JPH03265152A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Fujitsu Ltd ウェーハの温度測定方法
JPH06102197A (ja) * 1992-09-21 1994-04-15 Kawasaki Steel Corp 表面欠陥検出方法
JP3338118B2 (ja) 1993-05-10 2002-10-28 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法
JPH08220008A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Mitsubishi Electric Corp 赤外検査装置
JPH09311108A (ja) 1996-05-24 1997-12-02 Nikon Corp 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JPH10253546A (ja) * 1997-03-12 1998-09-25 Toshiba Corp 半導体基板の評価方法および評価装置
JPH10325805A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Nikon Corp 半導体ウエハの自動検査装置
JP3874562B2 (ja) * 1998-02-19 2007-01-31 日本コントロールシステム株式会社 ガラス板破砕試験方法、装置及びガラス試験用撮像方法
US6597444B1 (en) * 2000-06-28 2003-07-22 Advanced Micro Devices, Inc. Determination of flux coverage
JP2002340794A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp 半導体ウェーハの赤外吸収測定法
JP4596968B2 (ja) * 2005-05-11 2010-12-15 株式会社リコー 半導体装置の不良箇所観察のためのシリコン基板加工方法及び不良箇所特定方法
JP4693642B2 (ja) * 2006-01-30 2011-06-01 株式会社東芝 半導体装置の製造方法および洗浄装置
JP4864504B2 (ja) * 2006-03-24 2012-02-01 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 シリコンウェーハの結晶欠陥検査方法及び装置
SG138524A1 (en) * 2006-06-22 2008-01-28 Siltronic Ag Method and apparatus for detection of mechanical defects in an ingot piece composed of semiconductor material
JP2008008636A (ja) 2006-06-27 2008-01-17 Reitetsukusu:Kk 端部検査装置の校正方法
JP2008198966A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Nippon Electro Sensari Device Kk ウエーハ欠陥検査装置
JP2011033449A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sumco Corp ウェーハの欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9786045B2 (en) 2010-05-11 2017-10-10 Sumco Corporation Wafer defect inspection apparatus and method for inspecting a wafer defect
CN111307819A (zh) * 2020-03-16 2020-06-19 上海华力微电子有限公司 晶圆边缘缺陷检测系统及方法
CN111307819B (zh) * 2020-03-16 2024-03-08 上海华力微电子有限公司 晶圆边缘缺陷检测系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100165095A1 (en) 2010-07-01
WO2009157105A1 (ja) 2009-12-30
KR20100023861A (ko) 2010-03-04
CN101933130B (zh) 2013-07-24
US8654191B2 (en) 2014-02-18
CN101933130A (zh) 2010-12-29
JP2010008392A (ja) 2010-01-14
KR101296015B1 (ko) 2013-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4358889B1 (ja) ウエーハ欠陥検査装置
EP2993463B1 (en) Fluorescence imaging autofocus systems and methods
US20100220185A1 (en) Object Inspection System
CN112469992A (zh) 利用图像传感器的表面缺陷检查装置及检查方法
KR20120129547A (ko) 멀티라인센서 카메라와 다중조명을 사용한 시편 고속검사장치
JP2008198966A (ja) ウエーハ欠陥検査装置
US20100171962A1 (en) System and Method for Probe Mark Analysis
US10209203B2 (en) Wafer inspection apparatus and wafer inspection method
TWI410606B (zh) 用於高解析度處理具有欲成像微觀形體之大體平坦工件之裝置，用於蒐集具有微觀形體之工件影像之方法，及用於檢驗微觀物件之系統
CN209992407U (zh) 线面阵相机结合的大口径超净光滑表面缺陷检测装置
JP2006292412A (ja) 表面検査装置、表面検査方法、及び基板の製造方法
JP2011145160A (ja) マルチフォーカス検査装置及びマルチフォーカス検査方法
JP2008175818A (ja) 表面検査装置及び方法
US20030160953A1 (en) System for inspecting the surfaces of objects
JP2007198761A (ja) 欠陥検出方法および装置
TWI764801B (zh) 用於量測穿通孔之幾何參數的方法及系統
JP2005274156A (ja) 欠陥検査装置
JPH11248643A (ja) 透明フィルムの異物検査装置
JP2004212353A (ja) 光学的検査装置
JPWO2019244303A1 (ja) 波面センサ、波面計測装置および波面計測方法
CN213812821U (zh) 一种光学检测设备
JP2002214155A (ja) 被検査物の欠陥検査装置
JP2006003168A (ja) 表面形状の測定方法およびその装置
TWI608227B (zh) 光學表面掃描系統及方法
JPH09297107A (ja) 欠陥検査装置及びその調整方法

Legal Events

Date Code Title Description
A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20081203

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081203

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20090217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090424

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: 20090728

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090806

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4358889

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150814

Year of fee payment: 6

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

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

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: R313113

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