JP4545412B2 - 基板検査装置 - Google Patents

基板検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4545412B2
JP4545412B2 JP2003355452A JP2003355452A JP4545412B2 JP 4545412 B2 JP4545412 B2 JP 4545412B2 JP 2003355452 A JP2003355452 A JP 2003355452A JP 2003355452 A JP2003355452 A JP 2003355452A JP 4545412 B2 JP4545412 B2 JP 4545412B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
image
stage
inspection apparatus
semiconductor substrate
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 - Fee Related
Application number
JP2003355452A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004153264A (ja
Inventor
善鎔 崔
光洙 金
柱雨 金
正鉉 崔
東眞 朴
忠森 全
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004153264A publication Critical patent/JP2004153264A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4545412B2 publication Critical patent/JP4545412B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • 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
    • G01N21/9503—Wafer edge inspection
    • 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
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • 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
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0162—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation using microprocessors for control of a sequence of operations, e.g. test, powering, switching, processing
    • 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
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0187—Mechanical sequence of operations
    • 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
    • G01N2021/1734—Sequential different kinds of measurements; Combining two or more methods
    • G01N2021/1736—Sequential different kinds of measurements; Combining two or more methods with two or more light sources
    • 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
    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
    • G01N2021/177—Detector of the video camera type
    • G01N2021/1772—Array detector
    • 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
    • G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
    • 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
    • G01N2021/8896—Circuits specially adapted for system specific signal conditioning
    • 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
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • G01N2021/95615—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method with stored comparision signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/10—Scanning
    • G01N2201/103—Scanning by mechanical motion of stage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/10—Scanning
    • G01N2201/108—Miscellaneous
    • G01N2201/1087—Focussed scan beam, e.g. laser

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power 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)

Description

本発明は、基板を検査するための装置に関するものである。より詳細には、半導体装置の製造工程で半導体基板上に形成されたフォトレジストパターンの欠陷と、エッジビード除去(edge bead removal;以下「エッジビード除去」を'EBR'と言う)工程及びエッジ露光(edge exposure of wafer;以下「エッジ露光」を'EEW'と言う)工程の実施結果とを確認するための装置に関するものである。
一般的に半導体装置は、半導体基板に使われるシリコンウェーハ上にトランジスター及びキャパシターのような電気素子とこれらを電気的に連結する金属配線を形成するファブ(Fab)工程と、前記ファブ工程で形成されたそれぞれの半導体装置の電気的な特性を検査する工程と、前記半導体装置を各種情報通信装置に装着することができるようにするパッケジング工程とを通じて製造される。
半導体基板上には蒸着工程を通じて多様な膜が蒸着され、前記膜はフォトリソグラフィ工程及び食刻工程を通じて、電気的な特性を持つパターンに形成される。前記フォトリソグラフィ工程は半導体基板上にフォトレジスト膜を形成し、前記フォトレジスト膜をパターンに形成する工程であって、半導体装置の集積度及び信頼度を決める重要な工程の一つである。フォトリソグラフィ工程を通じて形成されたフォトレジストパターンは食刻工程で食刻マスクとして使われる。
前記フォトリソグラフィ工程を通じて形成されたフォトレジストパターンは食刻工程の実施の前にマイクロスコープ検査工程を通じて検査される。前記マイクロスコープ検査はフォトリソグラフィ工程を通じて形成されたフォトレジストパターンの欠陥検査、半導体基板の端部のフォトレジスト膜を除去するエッジビード除去工程及び半導体基板の端部に対する露光工程の実施結果を検査するためのEBR/EEW検査工程、レティクルエラー(reticle error)検査工程などに使われている。しかし、前記マイクロスコープ検査工程は作業者の熟練度に対する依存性が強いので、客観的で統計的な工程管理が難しいという短所がある。また、前記作業者によるマイクロスコープ検査工程は半導体基板の大口径化に適切に対応することができないという短所があり、それぞれの検査工程を実施するために必要とされる時間的な損失が大きいという短所がある。
前記問題点を解決するための多様な試みが実施されてきており、一例として、明視野照明(bright field illumination)と暗視野照明(dark field illumination)を使って半導体基板の欠陷を捜す検査システム及び検査装置が開示されており（特許文献１参照）、フォーカシングされたレーザービームを半導体基板に照射して半導体基板から分散した光を通じて半導体基板の欠陷を捜す表面検査装置が開示されている（特許文献２参照）。また、照明部とCCD(charge coupled device)カメラによって獲得されたウェーハのイメージデータからウェーハの欠陷を捜すメクロ検査装置が開示されている（特許文献３参照）。
しかし、前記のような検査装置は特定部位または特定パターンに対する検査を実施する装置なので、多様な検査を実施することができないという問題点を有している。従って、多様な基板検査工程の効率を向上させ、基板検査工程に必要とされる時間的な損失を減少させることができる基板検査装置が切実に必要な実情である。
米国特許第5,917,588号明細書 米国特許第6,215,551号明細書 特開2000-207562号公報
前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、基板のEBR/EEW検査工程、レティクルエラー検査工程及び欠陥検査工程を全部実施することができる自動化された統合基板検査装置を提供することにある。
前記目的を果たすための本発明による基板検査装置は半導体基板の端部の第１イメージを獲得するための第１イメージ獲得手段と、前記基板の端部を除いた残り部位に対する第２イメージを獲得するための第２イメージ獲得手段とを有する。
第１イメージは第１ステージに保持された半導体基板から獲得され、第２イメージは第２ステージに保持された半導体基板から獲得され、移送手段は第１ステージから第２ステージに半導体基板を移動させる。
データ処理手段は第１イメージから半導体基板のEBR/EEW検査を実施し、第２イメージから半導体基板上に形成されたパターンの欠陥検査及びレティクルエラー検査を実施する。また、データ保存手段はそれぞれの検査結果を保存して効率的に管理する。
前記のような本発明によると、それぞれの検査工程を一つの装置で実施するので検査工程の効率を向上させ、検査工程に必要とされる時間的な損失を減少させることができる。また、検査結果データを効率的に管理し、検査工程を客観的、統計的に実施するので、検査工程の信頼度が向上する。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による基板検査装置を示すブロック図である。
図１に示すように、本発明の一実施例による基板検査装置１００は半導体基板の端部の第１イメージを獲得するための第１イメージ獲得部１１０と、半導体基板の端部を除いた残り部位の第２イメージを獲得するための第２イメージ獲得部１２０と、第１イメージと第２イメージから半導体基板のEBR/EEW 検査、パターン欠陥検査及びレティクルエラー検査を実施するためのイメージ処理部１４０を備える。
イメージ処理部１４０はデータ保存部１４２とデータ処理部１４４とを含む。データ保存部１４２では通常的にメモリー装置と呼ばれる半導体記憶装置が使われ、データ処理部１４４では通常的なマイクロプロセッサーを使うことができる。
データ処理部１４４は前記第１イメージから半導体基板の側面と前記パターンが形成されたフォトレジスト膜の側面との間の距離を算出し、前記距離によって前記半導体基板のEBR工程及びEEW工程の実施結果を検査する。
データ保存部１４２には正常的なフォトリソグラフィ工程が実施された半導体基板の基準イメージが保存されており、データ処理部１４４は前記基準イメージと第２イメージとを比べてパターンの欠陥検査及びレティクルエラー検査を実施する。
検査結果はデータ保存部１４２に保存されて持続的に管理され、イメージ処理部１４０と連結されたディスプレー１５０によって表示される。
前記基板検査装置１００は半導体基板を保持するための第１ステージ１６０、第２ステージ１７０及び移送ロボット１８０をさらに含む。第１イメージ獲得部１１０は第１ステージ１６０に保持された半導体基板から第１イメージを獲得し、第２イメージ獲得部１２０は第２ステージ１７０に保持された半導体基板から第２イメージを獲得する。移送ロボット１８０は半導体基板を積載するためのカセットから前記第１ステージ１６０に半導体基板を移送し、第１ステージ１６０からEBR/EEW検査工程が実施された半導体基板を第２ステージ１７０に移送し、第２ステージ１７０で欠陥検査工程が実施された半導体基板を再びカセットに移送する。
従って、半導体基板のEBR/EEW検査工程、パターン欠陥検査工程及びレティクルエラー検査工程を作業者に依存しないで、自動化することができる。前記のような基板検査装置１００は作業者によるハンドリングが難しい300mm半導体基板により有用に適用される。これは最近開発されている300mm半導体基板に対する加工装置が全部自動化を追い求めているからである。
図２は、図１に図示された基板検査装置を示す概略的な構成図である。
図２に示すように、前記基板検査装置１００は第１ステージ１６０を有する第１検査チャンバー１６２と、第２ステージ１７０を有する第２検査チャンバー１７２と、移送ロボット１８０を有する移送チャンバー１８２と、半導体基板を保存するためのカセット１９０を有するストレージチャンバー１９２とを含む。
第１検査チャンバー１６２、第２検査チャンバー１７２及びストレージチャンバー１９２は移送チャンバー１８２の側壁に連結されている。移送ロボット１８２はカセット１９０に収納されている半導体基板を第１検査チャンバー１６２の第１ステージ１６０に移動させる。移送ロボット１８０は第１検査チャンバー１６２からEBR/EEW検査工程が実施された半導体基板を第２検査チャンバー１７２の第２ステージ１７０に移動させる。また、移送ロボット１８０は第２検査チャンバー１７２でパターン欠陥検査工程が実施された半導体基板をストレージチャンバー１９２のカセット１９０に移動させる。
半導体基板上にはフォトレジスト膜が形成されており、前記フォトレジスト膜には半導体装置を形成するためのパターンが形成されている。前記パターンは金属配線のためのコンタクトホール(contact hole)、ビアホール(via hole)、リセス(recess)などを含む。前記フォトレジスト膜は半導体基板上にフォトレジスト組成物をコーティングし、前記フォトレジスト組成物を硬化させて形成されている。このとき、半導体基板の端部及び側壁にはフォトレジスト組成物のコーティングによってビード(bead)が形成されている。前記ビードはフォトリソグラフィ及び食刻工程中で破損され易く、工程不良の原因として作用する。従って、半導体基板の端部及び側壁部位に形成されたフォトレジスト膜はEBR工程及びEEW工程を通じて除去されなければならない。EBR工程は半導体基板の端部のフォトレジスト膜を溶剤を使ってとり除く工程であり、EEW工程は半導体基板の端部のフォトレジスト膜を露光して現像する工程である。このとき、EBR/EEW工程が正常的に実施されたかを検査しなければならない。これは、EBR/EEW工程の実施結果が不良な場合、正常的に除去されていない半導体基板の端部のフォトレジスト膜が後続工程でパーティクルソースとして作用する可能性があるからである。
図３は第１イメージ獲得部を示す概略的な構成図であり、図４は図３に図示した第１イメージ獲得部を示す斜視図である。
図３及び図４に示すように、半導体基板１０は移送ロボット１８０(図２参照)によって第１ステージ１６０に移送される。図示していないが、半導体基板１０はリフトピンのような部材によって第１ステージ１６０に安着される。第１ステージ１６０の上部には半導体基板１０の端部の第１イメージを獲得するための第１イメージ獲得部１１０が配置されている。
第１イメージ獲得部１１０はCCD(charge coupled device)カメラ１１２と、半導体基板１０の端部に照明光を照射するための光源１１４とを含む。CCDカメラ１１２は水平アーム１１６を通じて第１駆動部１１８と連結され、光源１１４としては発光ダイオード(LED)が使われている。詳しくは図示していないが、第１駆動部１１８ではモーターとボールスクリュー方式の動力伝達装置が使われている。また、第１駆動部１１８では多様な方式の直線駆動装置を使うことができる。
第１ステージ１６０は回転軸１６４を通じて第１ステージ１６０を回転させるための第２駆動部１６６と連結されている。回転軸１６４は第１ステージ１６０の下部面と第２駆動部１６６を連結する。第２駆動部１６６としては回転角制御が可能なステップモーターが使われる。
一方、第１ステージ１６０の上部には半導体基板１０の整列のための整列マークセンサー１６８が具備されている。整列マークセンサー１６８は第１イメージ獲得部１１０と向き合う位置に配置されており、半導体基板１０上に形成されている整列マーク(図示せず)を感知して半導体基板１０を整列させる。
第１駆動部１１８、第２駆動部１６６及び整列マークセンサー１６８は制御部(図示せず)と連結されており、制御部は整列マークセンサー１６８の信号によって第２駆動部１６６を回転させて半導体基板１１０を整列させる。引き続いて、第１イメージ獲得部１１０が半導体基板１０の端部の第１イメージを連続的に獲得するように第１駆動部１１８と第２駆動部１６６を順次に作動させる。
詳しく説明すると、第１駆動部１１８の動作によって第１イメージ獲得部１１０は半導体基板１１０のフラットゾーン領域１０ａのイメージを獲得し、引き続いて第２駆動部１６６の動作によって半導体基板１０の円周部位１０ｂのイメージを獲得する。前記と同じように獲得された第１イメージはイメージ処理部１４０(図１参照)に送信され、イメージ処理部１４０は第１イメージのグレーレベル(gray level)によって半導体基板１０のEBR/EEW工程の実施結果を検査する。
獲得された第１イメージで、第１ステージ１６０と半導体基板１０の間の第１境界部位と、半導体基板１０とフォトレジスト膜２０の第２境界部位にそれぞれ対応する画素のグレーレベルは残り部位のグレーレベルより高く示される。すなわち、半導体基板１０の側面１０ｃに対応する画素と、フォトレジスト膜２０の側面２０ａに対応する画素のグレーレベルは残り部位に比べてグレーレベルが高く示される。グレーレベルが高く示される画素の間の間隔を算出し、前記間隔を既に設定された値と比べることによって、EBR/EEW工程の実施結果が分かる。すなわち、前記間隔と既に設定された値との差が許容値より大きい場合、EBR/EEW工程の実施結果は不良と判定される。
データ保存部１４２には前記既に設定された値が保存されており、データ処理部１４４は前記間隔と既に設定された値とを比べて、EBR/EEW工程の実施結果を判断する。前記EBR/EEW検査工程の結果はデータ保存部１４２に保存されて持続的に管理され、研究資料または分析資料として活用することができる。
一方、ノッチタイプの半導体基板に対するEBR/EEW検査工程も類似に実施することができる。
前記のようなEBR/EEW検査が実施された半導体基板は、移送ロボットによって第２ステージに移動する。
説明していない符号２０ｂはフォトレジストパターンを意味する。
図５は第２イメージ獲得部を示す概略的な構成図である。
図５に示すように、第２イメージ獲得部１２０は第２ステージ１７０に保持された半導体基板１０に向けて所定角度で照明光を照射するための照明部１２２と、前記照明光の照射によって第２ステージ１７０に保持された半導体基板１０から発生する分散光を検出して第２イメージを獲得するための検出部１２４とを含む。
照明光にはレーザービームを使うことができる。レーザービームはビーム発生器１２６から提供され、ビーム発生器から提供されたレーザービームはビーム伸長器１２８( beam expander)を通じて拡張される。拡張されたレーザービームは反射鏡１３０を通じて進行方向が変更されて、ビーム偏向器１３２とフォーカシングレンズ１３４を通じて半導体基板１０に照射される。ビーム偏向器１３２とフォーカシングレンズ１３４はレーザービームの入射角とスポットサイズ(spot size)を調節する。
半導体基板１０に照射されたレーザービームは半導体基板１０の表面で分散されて、検出部１２４は分散光を検出して半導体基板１０の第２イメージを獲得する。
第２イメージ獲得部１２０は多様な部材をさらに含むことができる。すなわち、特定波長を通過させるためのフィルタリング部材、光の分布を均一に形成するための部材、平行光を形成するための部材、光の通路を変更させるための部材など多様な部材をさらに含むことができ、これについての詳細な説明は略することにする。
ここで、本実施例ではレーザービームによって分散された光を検出して第２イメージを獲得したが、これ以外にも多様なイメージ獲得装置を使うことができる。前記多様なイメージ獲得装置は、特許文献１、特許文献２、特許文献３などに開示されている。
一方、フォーカシングされたレーザービームが半導体基板１０の全体面をスキャンすることができるように第２ステージ１７０の下部には第３駆動部１７４が連結されている。第３駆動部１７４は制御部(図示せず)の制御信号によって第２ステージ１７０を水平の2次元直交座標係によるX軸方向及びY軸方向に移動させる。
半導体基板１０の欠陥検査はフォトレジストパターン２０ｂ(図４参照)の欠陥検査、不純物検査及びレティクルエラー検査を含む。フォトレジストパターン２０ｂの欠陥検査ではフォトレジストパターン２０ｂの限界寸法（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）、フォトレジストパターン２０ｂの倒れ、フォトレジストパターン２０ｂの傷などを検査し、不純物検査ではフォトレジストパターン２０ｂ上の不純物の存在可否を検査し、レティクルエラー検査ではフォトリソグラフィ工程でレティクルが正常的に使われたかを検査する。
フォトレジストパターン２０ｂの欠陥検査及び不純物検査を実施する場合第２イメージは半導体基板１０の全体領域を含み、レティクルエラー検査を実施する場合第２イメージはレティクルID(identification)またはレティクル認識パターンが形成された特定領域のみを含む。勿論、半導体基板１０の全体領域に対する第２イメージを獲得し、前記第２イメージからフォトレジストパターンの欠陥検査、不純物検査及びレティクルエラー検査を全て実施することもできる。
データ保存部１４２には正常的なパターンに対する第１基準イメージデータと、正常的なフォトリソグラフィ工程が実施された半導体基板１０のレティクルIDまたはレティクル認識パターンに対する第２基準イメージが保存されている。データ処理部１４４は第２イメージ獲得部１２０から獲得された第２イメージと第１基準イメージまたは第２基準イメージとを比べることによって半導体基板１０の欠陷を検査する。また、半導体基板１０の欠陥検査結果はデータ保存部１４２に保存されて持続的に管理され、研究資料または分析資料として活用することができる。
一方、第２イメージ獲得部１２０及びイメージ処理部１４０はフォトレジストパターンだけではなく多様なパターンに対する検査を実施することもできる。
図６は制御部を説明するためのブロック図である。
図６に示すように、制御部２００は整列マークセンサー１６８と連結されている。制御部２００は整列マークセンサー１６８の信号によって第２駆動部１６６を動作させて第１ステージ１６０(図１参照)に保持された半導体基板１０を整列させる。
引き続いて、制御部２００は第１イメージ獲得部１１０(図１参照)が第１ステージ１６０に保持された半導体基板１０の第１イメージを獲得するように第１駆動部１１８と第２駆動部１６６を順次に動作させる。このとき、イメージ処理部１４０(図１参照)は、フラットゾーン領域１０ａ(図４参照)に対するEBR/EEW検査工程が終わると、これによる第１終了信号を制御部２００に送る。制御部２００は前記第１終了信号によって第１駆動部１１８の動作を終了させ、第２駆動部１６６を動作させる。また、イメージ処理部１４０は半導体基板１０のEBR/EEW検査工程が最終的に終わると、これによる第２終了信号を制御部２００に送る。
半導体基板１０のEBR/EEW検査工程が終わると、制御部２００は半導体基板１０を第１ステージ１６０から第２ステージ１７０(図１参照)に移動させるために移送ロボット１８０(図１参照)を動作させる。
制御部２００は第２ステージ１７０に保持された半導体基板１０の第２イメージ獲得のために第３駆動部１７４を動作させる。このとき、イメージ処理部１４０は第２イメージの処理結果信号を実時間で制御部２００に送る。制御部２００は前記処理結果信号によって第３駆動部１７４の動作を制御する。すなわち、制御部２００は前記処理結果信号によって第２ステージ１７０の移動方向及び速度を制御する。
半導体基板１０の欠陥検査が終わると、制御部２００は半導体基板１０を第２ステージ１７０からストレージチャンバー１９２のカセット１９０に移送するために移送ロボットを動作させる。
前記のような手順によって本発明の一実施例による自動化された統合基板検査装置１００は半導体基板１０に対するEBR/EEW検査、パターンの欠陥検査及びレティクルエラー検査を順次に実施することができる。ここで、前記自動化された統合基板検査装置１００は前記検査工程らの中で一つを選択的に実施することもできる。
前記のような本発明によると、半導体基板のEBR/EEW検査工程、パターンの欠陥検査工程及びレティクルエラー検査工程を自動化された統合検査装置で実施することができる。従って、検査工程の効率が向上し、それぞれの検査工程に必要とされる時間的な損失を減少させることができる。
また、検査工程で発生する可能性のある作業者による検査誤謬及び主観的な検査を防止することができ、検査結果を持続的に管理することによって客観的で統計的な検査工程を実施することができる。前記検査結果は研究または分析資料として活用できるので、検査工程の効果がもっと増加する。
以上、本発明の望ましい実施例を説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者は特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本実施例を多様に修正または変更できる。
本発明の一実施例による基板検査装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例による基板検査装置を示す概略的な構成図である。 本発明の一実施例による基板検査装置の第１イメージ獲得部を示す概略的な構成図である。 本発明の一実施例による基板検査装置の第１イメージ獲得部を示す斜視図である。 本発明の一実施例による基板検査装置の第２イメージ獲得部を示す概略的な構成図である。 本発明の一実施例による基板検査装置の制御部を説明するためのブロック図である。
符号の説明
１０ 半導体基板、１０ａ フラットゾーン領域、１０ｂ 円周部位、１０ｃ 半導体基板１０の側面、２０ フォトレジスト膜、２０ａ フォトレジスト膜２０の側面、１００ 基板検査装置、１１０ 第１イメージ獲得部、１１２ CCDカメラ、１１４ 光源、１１６ 水平アーム、１１８ 第１駆動部、１２０ 第２イメージ獲得部、１２２ 照明部、１２４ 検出部、１２６ ビーム発生器、１２８ ビーム伸長器、１３０ 反射鏡、１３２ ビーム偏向器、１３４ フォーカシングレンズ、１４０ イメージ処理部、１４２ データ保存部、１４４ データ処理部、１５０ ディスプレー 、１６０ 第１ステージ、１６２ 第１検査チャンバー、１６４ 回転軸、１６６ 第２駆動部、１６８ 整列マークセンサー、１７０ 第２ステージ、１７２ 第２検査チャンバー、１７４ 第３駆動部、１８０ 移送ロボット、１８２ 移送チャンバー、１９０ カセット、１９２ ストレージチャンバー、２００ 制御部

Claims (20)

  1. 基板を保持するための第１ステージと、
    前記第１ステージに保持された基板の端部の第１イメージを獲得するための第１イメージ獲得手段と、
    前記第１ステージから移送された前記基板を保持するための第２ステージと、
    前記第２ステージに保持された前記基板の前記端部を除いた残り部位の第２イメージを獲得するための第２イメージ獲得手段と、
    前記第１ステージに保持された前記基板を前記第２ステージに移送するための移送手段と、
    前記第１イメージ獲得手段及び前記第２イメージ獲得手段と連結され、前記基板の前記第１イメージから前記基板のエッジビード除去工程及びエッジ露光工程の実施結果を検査し、前記基板の前記第２イメージから前記基板上に形成されたパターンの欠陥を検出するデータ処理手段と、
    を備えることを特徴とする基板検査装置。
  2. 前記第１イメージ獲得手段は、
    前記第１ステージに保持された基板の上方に配置され、前記第１イメージを獲得するCCDカメラと、
    前記基板の端部に照明光を照射するための光源と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
  3. 前記光源は発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
  4. 前記データ処理手段は前記第１イメージから前記基板の側面と前記パターンが形成されたフォトレジスト膜の側面との間の距離を算出し、前記距離によって前記基板のエッジビード除去工程及びエッジ露光工程の実施結果を検査することを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
  5. 前記第１イメージを連続的に獲得するために前記基板と前記CCDカメラとの間で相対的な運動を発生させるための駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
  6. 前記駆動部は、
    前記CCDカメラを前記第１ステージに保持された基板のフラットゾーンに沿って移動させるための第１駆動部と、
    前記第１ステージを回転させるための第２駆動部と、
    を有することを特徴とする請求項５記載の基板検査装置。
  7. 前記第２イメージ獲得手段は、
    前記第２ステージに保持された基板に向けて所定角度で照明光を照射するための照明部と、
    前記照明光の照射によって前記第２ステージに保持された基板から発生する分散光を検出して前記第２イメージを獲得するための検出部と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
  8. 前記照明部は、
    レーザービームを発生させるためのビーム発生部と、
    前記ビーム発生部から発生したレーザービームを拡張するためのビーム伸長器と、
    前記拡張されたレーザービームを偏向させるためのビーム偏向器と、
    前記偏向したビームを前記第２ステージに保持された基板上にフォーカシングするためのフォーカシングレンズと、
    を有することを特徴とする請求項７記載の基板検査装置。
  9. 前記フォーカシングされたレーザービームが前記第２ステージに保持された基板を全体的にスキャンするように前記第２ステージを移動させるための駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の基板検査装置。
  10. 前記データ処理手段は前記検出部から獲得された第２イメージと基準イメージとを比べ、前記基板上に形成されたパターンの欠陥または不純物を検出することを特徴とする請求項７記載の基板検査装置。
  11. 前記基準イメージを保存するためのデータ保存手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の基板検査装置。
  12. 前記第２イメージは前記パターンを形成する工程で使われたレティクルを確認するためのレティクルIDまたはレティクル認識パターンであることを特徴とする請求項７記載の基板検査装置。
  13. 前記第１ステージに保持された基板の端部と向き合うように前記第１ステージの上部に設けられ、前記第１ステージに保持された基板を整列させる整列マークセンサーをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
  14. 前記データ処理手段による検査結果を保存するためのデータ保存手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
  15. 前記データ処理手段と連結され、前記第１イメージ及び前記第２イメージを現わすディスプレーをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
  16. 基板を第１ステージ上にローディングする段階と、
    前記第１ステージ上にローディングされた基板の端部の第１イメージを獲得する段階と、
    前記第１イメージから前記基板のエッジビード除去工程及びエッジ露光工程の実施結果を検査する段階と、
    前記基板を第２ステージ上に移送する段階と、
    前記第２ステージ上に移送された基板の前記端部を除いた残り部位の第２イメージを獲得する段階と、
    前記基板上に形成されたパターンの欠陷を前記第２イメージから検出する段階と、
    を含むことを特徴とする基板検査方法。
  17. 前記基板はシリコンウェーハを含み、
    前記第１イメージを獲得する段階は、
    前記基板を回転させる段階と、
    前記基板の端部の上部に配置されたイメージ獲得ユニットを使って、前記回転する基板の端部の第１イメージを連続的に獲得する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１６記載の基板検査方法。
  18. 前記エッジビード除去工程及び前記エッジ露光工程の実施結果を検査する段階は、
    前記第１イメージから前記基板の側面と前記パターンが形成されたフォトレジスト膜の側面との間の距離を算出する段階と、
    前記算出された距離によって前記基板のエッジビード除去工程及びエッジ露光工程の実施結果を判断する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１６記載の基板検査方法。
  19. 前記第２イメージを獲得する段階は、
    前記第２ステージ上に移送された基板に向けて所定角度で照明光を照射する段階と、
    前記照明光の照射によって前記基板から発生する分散光から前記第２イメージを獲得する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１６記載の基板検査方法。
  20. 前記基板に照射される光が前記基板をスキャンするように前記基板を移動させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の基板検査方法。
JP2003355452A 2002-10-30 2003-10-15 基板検査装置 Expired - Fee Related JP4545412B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0066613A KR100492159B1 (ko) 2002-10-30 2002-10-30 기판 검사 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004153264A JP2004153264A (ja) 2004-05-27
JP4545412B2 true JP4545412B2 (ja) 2010-09-15

Family

ID=32171557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003355452A Expired - Fee Related JP4545412B2 (ja) 2002-10-30 2003-10-15 基板検査装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7289661B2 (ja)
JP (1) JP4545412B2 (ja)
KR (1) KR100492159B1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100403862B1 (ko) * 2001-01-26 2003-11-01 어플라이드비전텍(주) 반도체 웨이퍼 검사 장치 및 그 방법
KR100914971B1 (ko) * 2002-12-10 2009-09-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체웨이퍼 가장자리지역의 불량검사방법
JP4901090B2 (ja) * 2004-10-06 2012-03-21 株式会社ニコン 欠陥検査方法及び欠陥検出装置
KR100583123B1 (ko) * 2004-04-12 2006-05-23 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 검사 방법
CN1707249A (zh) * 2004-06-11 2005-12-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 实时检测装置
KR100586032B1 (ko) * 2004-07-26 2006-06-01 삼성전자주식회사 기판 정렬 방법 및 장치, 이를 이용한 기판의 패턴 검사방법 및 장치
US20060045383A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Picciotto Carl E Displacement estimation system and method
DE102004057057A1 (de) * 2004-11-25 2006-06-01 Leica Microsystems Cms Gmbh Substrat-Arbeitsstation und Zusatzmodul für eine Substrat-Arbeitsstation
DE102005014593A1 (de) * 2005-03-31 2006-10-05 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Vorrichtung zur Inspektion eines scheibenförmigen Objekts
KR100759843B1 (ko) * 2006-05-03 2007-09-18 삼성전자주식회사 링 조명 유닛을 갖는 기판 검사 장치
KR100945918B1 (ko) 2007-02-02 2010-03-05 주식회사 하이닉스반도체 마스크 결함 검사 방법 및 검사 장치
KR101494466B1 (ko) * 2007-12-14 2015-02-23 엘지전자 주식회사 이물질검출장치 및 이물질검출방법
KR100953203B1 (ko) * 2008-04-25 2010-04-15 (주)쎄미시스코 기판 품질 검사장치
KR20120109644A (ko) * 2010-03-31 2012-10-08 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 검사 장치 및 검사 방법
CN102856224B (zh) * 2011-06-30 2015-10-07 细美事有限公司 晶圆边缘部分的处理方法和装置
US9281242B2 (en) * 2012-10-25 2016-03-08 Nanya Technology Corp. Through silicon via stacked structure and a method of manufacturing the same
US10012599B2 (en) 2015-04-03 2018-07-03 Kla-Tencor Corp. Optical die to database inspection
US9915625B2 (en) * 2016-01-04 2018-03-13 Kla-Tencor Corp. Optical die to database inspection
KR102650388B1 (ko) * 2016-11-23 2024-03-25 삼성전자주식회사 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
KR101987472B1 (ko) 2017-10-13 2019-06-10 전남대학교산학협력단 금속패널 결함 탐지 장치 및 방법
US10895539B2 (en) * 2017-10-20 2021-01-19 Lam Research Corporation In-situ chamber clean end point detection systems and methods using computer vision systems
KR102015357B1 (ko) * 2018-05-18 2019-09-03 주식회사 이엔씨 테크놀로지 평판형 디스플레이소자를 검사하기 위한 검사장비 및 평판형 디스플레이소자를 검사하기 위한 검사장비용 스테이지
KR101953645B1 (ko) * 2018-12-19 2019-03-04 (주)에스티아이 Led 기판 리페어 장비 및 방법
KR20210026955A (ko) 2019-09-02 2021-03-10 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조 장치, 반도체 소자 검사 장치 및 반도체 소자 제조 방법
CN111564382A (zh) * 2020-04-08 2020-08-21 中国科学院微电子研究所 晶圆检测装置及检测方法
KR20220097142A (ko) 2020-12-31 2022-07-07 세메스 주식회사 웨이퍼 검사 장치
KR20220097141A (ko) 2020-12-31 2022-07-07 세메스 주식회사 웨이퍼 검사 장치
US11699595B2 (en) * 2021-02-25 2023-07-11 Applied Materials, Inc. Imaging for monitoring thickness in a substrate cleaning system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224117A (ja) * 1993-01-21 1994-08-12 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JPH08210989A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Hitachi Ltd 微小欠陥検出方法及びその装置
JP2000162144A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Nikon Corp 外観検査方法及び外観検査装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883710A (en) 1994-12-08 1999-03-16 Kla-Tencor Corporation Scanning system for inspecting anomalies on surfaces
US5917588A (en) 1996-11-04 1999-06-29 Kla-Tencor Corporation Automated specimen inspection system for and method of distinguishing features or anomalies under either bright field or dark field illumination
KR20000018618A (ko) * 1998-09-03 2000-04-06 윤종용 반도체장치 제조용 웨이퍼 에지파손 디텍터 및 이를 포함하는웨이퍼 검사장치
JP2000207562A (ja) 1999-01-20 2000-07-28 Sharp Corp ウェハのマクロ検査装置およびその方法
JP2002092595A (ja) * 2000-09-06 2002-03-29 Applied Materials Inc パターン検査方法および装置
US20020190207A1 (en) * 2000-09-20 2002-12-19 Ady Levy Methods and systems for determining a characteristic of micro defects on a specimen
KR100403862B1 (ko) * 2001-01-26 2003-11-01 어플라이드비전텍(주) 반도체 웨이퍼 검사 장치 및 그 방법
JP2002310929A (ja) 2001-04-13 2002-10-23 Mitsubishi Electric Corp 欠陥検査装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224117A (ja) * 1993-01-21 1994-08-12 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JPH08210989A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Hitachi Ltd 微小欠陥検出方法及びその装置
JP2000162144A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Nikon Corp 外観検査方法及び外観検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100492159B1 (ko) 2005-06-02
KR20040038998A (ko) 2004-05-10
US7289661B2 (en) 2007-10-30
JP2004153264A (ja) 2004-05-27
US20040086171A1 (en) 2004-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4545412B2 (ja) 基板検査装置
KR100516405B1 (ko) 웨이퍼의 에지 노광 영역 검사 장치
JP2756620B2 (ja) 半導体露光方法およびその装置
KR100915418B1 (ko) 웨이퍼 마킹 방법, 불량 다이의 마킹 방법, 웨이퍼 정렬방법 및 웨이퍼 검사 방법
KR100788055B1 (ko) 기판 결함 검출 장치 및 방법과 기판 식별 번호 검출 방법
JP3211491B2 (ja) 投影露光装置及びそれを用いた半導体製造方法並びに装置
CN111554591B (zh) 半导体芯片处理装置
JP2003092246A (ja) アライメントマーク及びアライメント装置とその方法、及び露光装置、デバイスの製造方法
JP7007993B2 (ja) ダイシングチップ検査装置
CN111916366B (zh) 晶圆检测设备
US6963394B2 (en) Inspecting device for semiconductor wafer
KR20220044741A (ko) 웨이퍼 외관 검사 장치 및 방법
JP2003186201A (ja) 異物検査機能を備えた露光装置及びその装置における異物検査方法
JP2008021884A (ja) 検査装置
JP2007184529A (ja) 半導体ウエハの検査装置
JP2001284234A (ja) 荷電粒子ビーム露光装置及び露光方法
JP4334917B2 (ja) アライメント装置
KR20080018684A (ko) 반도체 제조설비 및 그를 이용한 웨이퍼 정렬방법
KR20060107196A (ko) 웨이퍼의 에지 노광 영역 검사 방법 및 이를 수행하기 위한장치
US12099308B2 (en) Methods and apparatus for correcting lithography systems
JPH04351951A (ja) 欠陥検査装置
JP7293046B2 (ja) ウエーハ外観検査装置および方法
US20230144586A1 (en) Methods and apparatus for correcting lithography systems
KR20050086155A (ko) 웨이퍼의 에지 노광 영역 검사 방법 및 장치
CN112164661A (zh) 晶圆检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100428

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: 20100610

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: 20100630

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4545412

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees