JP4733252B2 - ウエハの表面検査装置及び検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエハ表面のキズ、ヨゴレの有無を検査する装置において、キズ、ヨゴレ等の欠陥の抽出、及びその種類分けができる装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコンウエハの製造工程においては、ＣＺ（チョクラルスキー）法等で引き上げられたシリコンインゴットから切り出されたシリコンウエハに対して、細かい粒径の研磨剤を含んだ研磨液を使用したラッピング処理を施すことによりその表面を鏡面状態に仕上げている。
【０００３】
そしてこのように表面仕上げされたシリコンウエハは、洗浄工程を経た後、作業者の目視による表面検査を受け、キズやヨゴレが認められないと判断されたものだけが良品として出荷されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで人間の目視による表面検査はその方法や判断基準が標準化されておらず、顧客の満足度を向上させる点において不十分であった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、不良とすべきキズやヨゴレを確実に検出することができるウエハ表面検査装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る表面検査装置は、シリコンウエハ表面の微細な点欠陥（ＬＰＤ）の分布情報から、その偏在するＬＰＤの集合体をキズやヨゴレとして検出するもので、不良とすべきこれら欠陥を確実に検出するような手段を備えた表面検査装置及び方法であることを特徴とする。
【０００７】
より具体的には、本発明においては以下のような表面検査装置及び表面検査方法を提供する。
【０００８】
（１） パーティクルカウンタから供給されるウエハ表面の２次元欠陥分布情報（ＬＰＤマップ）に基づいて当該ウエハ表面のキズの検出を行うウエハ表面検査装置であって、前記パーティクルカウンタから供給される前記ＬＰＤマップを取り込む入力手段と、各ウエハ毎の前記ＬＰＤマップを複数のウエハについて蓄積し得る記憶手段と、この記憶手段に蓄積されているＬＰＤマップの中で、ＬＰＤの偏在を検出することによって、ウエハ表面のキズの検出を行う情報処理手段と、を備えることを特徴とするウエハ表面検査装置。
【０００９】
「パーティクルカウンタ」とは、ウエハ表面にレーザ光を照射した際にウエハ表面から得られる散乱光を検出するものであり、市販のものを用いることが可能である。この検査装置は、各散乱点（ＬＰＤ：Light Point Defect）を個々の欠陥として良否を判定することが主機能であり、ＬＰＤの２次元的な集まり状態からこれを線状のキズやヨゴレとして認識することや、当該キズやヨゴレが不良とすべきものであるか否かを判定するといった人間が行う検査と同様の検査を行うことは困難であった。このため作業者がこのマップを見てキズの検出や不良の判定等を行う必要があり、人手によらず検査を行うことを実現するという点において未だ不十分であった。すなわち、現状検査装置ではＬＰＤマップから、ＬＰＤの集合体からなるキズやヨゴレをそれとして自動認識することはできなかったが、本発明に係る検査装置を取り付けることによって、それが可能になる。
【００１０】
「ウエハ表面のＬＰＤの集合体（キズ）」は、連続していることもあり、不連続なこともある。また、その並びは、直線であっても曲線であっても良い。「キズ」とは、ウエハ表面の欠陥の集合体またはウエハ表面の擦りキズ等、種々の形態のものを意味する。また、「複数のウエハについて蓄積し得る記憶手段」とは、複数のウエハまたは単数のウエハについて蓄積が可能であることを意味する。
【００１１】
（２） 前記情報処理手段は、前記部分領域ＬＰＤマップごとに２次元ハフ変換処理により前記キズを検出することを特徴とする（１）記載のウエハ表面検査装置。
【００１２】
（３） 前記情報処理手段は、前記ＬＰＤマップを空間フィルタによって平滑化した結果を所定の閾値で２値化することにより前記ＬＰＤの集合体をその周囲と区別して検出することを特徴とする（１）記載のウエハ表面検査装置。
【００１３】
（４） パーティクルカウンタから供給されるウエハ表面の２次元欠陥分布情報（ＬＰＤマップ）に基づいて当該ウエハ表面のキズの検出を行うウエハ表面検査方法であって、ウエハ表面から抽出されたＬＰＤマップの中で、ＬＰＤの偏在を検出することによって、ウエハ表面のＬＰＤの集合体からなる欠陥の検出を行うステップを備えることを特徴とするウエハ表面検査方法。
【００１４】
（５） 前記欠陥の検出を行うステップでは、前記ＬＰＤマップの部分領域ごとに２次元ハフ変換処理によって、線状に偏在したＬＰＤの集合を検出することで前記欠陥（キズ欠陥）を検出することを特徴とする（４）記載のウエハ表面検査方法。
【００１５】
（６） 前記ＬＰＤマップの少なくとも一部分に対して空間フィルタによって平滑化した結果を所定の閾値で２値化することにより、前記ＬＰＤの不定形な集合体をその周囲と区別し欠陥（ヨゴレ欠陥）として検出するステップをさらに備えることを特徴とする（４）記載のウエハ表面検査方法。
【００１６】
（７） ウエハ表面から抽出された２次元欠陥分布情報（ＬＰＤマップ）について、当該ＬＰＤマップの中で、ＬＰＤの偏在を検出することによって、ウエハ表面のＬＰＤの集合体からなる欠陥の検出を行う検出工程を含むプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表面検査装置及び検査方法について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
[装置の構成]
図１は、本発明に係るシリコンウエハの表面検査システム１０の全体構成を示す略線図である。この図１に示されるように、表面検査システム１０は、シリコンウエハの表面から微細な欠陥を抽出するためのレーザ散乱検出機１１と当該レーザ散乱検出機１１を制御するための制御用コンピュータ１２とからなる抽出部１３を複数有し、これらの抽出部１３からネットワーク１５を介して抽出結果（ＬＰＤマップ）を集めキズやヨゴレの状態を判定する判定用コンピュータ２１を有する。
【００１９】
抽出部１３の各レーザ散乱検出機１１は、シリコンウエハの表面にレーザ光を照射し、欠陥がある場合に生じる散乱光を検出する。そしてレーザ散乱検出機１１は検出された各散乱点を個々の欠陥としたマップ（ＬＰＤマップ：Light Point Defectマップ）を予め決められたウエハ上の座標系での座標値とその散乱光の強度の集合として生成することにより、シリコンウエハ表面の微細な欠陥を抽出するようになされている。
【００２０】
このようにして抽出されたシリコンウエハ表面の個々の散乱点（欠陥）の情報（ＬＰＤマップ）は、各レーザ散乱検出機１１に設けられているハードディスク（図示せず）に、あるいはネットワーク１５を介して直接判定用コンピュータ２１のハードディスクに、ウエハＩＤ、スロット番号等に対応付けられて記憶される。
【００２１】
判定用コンピュータ２１は、各制御用コンピュータ１２から判定しようとするシリコンウエハのウエハＩＤやスロット番号並びに当該ウエハＩＤやスロット番号に対応付けられた散乱点情報（ＬＰＤマップ）をイーサネットで構築されたＬＡＮ（Local Area Network）（ネットワーク１５）を介して対応するレーザ散乱検出機１１から取得する。
【００２２】
因みに複数の制御用コンピュータ１２やレーザ散乱検出機１１は、互いに異なるデータフォーマットでＬＰＤマップを管理している場合であっても、これらの情報を取得した判定用コンピュータ２１はこれらの情報を共通のデータフォーマットに変換して取り扱うようになされている。
【００２３】
ここで図２は判定用コンピュータ２１の構成を示すブロック図であり、バス４１を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）４２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４４、ＲＡＭ（Random Access Memory）４５、ハードディスクドライブ装置４８、表示処理部４６、インターフェイス４３及び４９が接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ４２はＲＯＭ４４に格納されているプログラムまたは他の記憶媒体から読み出されたプログラムに従って動作し、レーザ散乱検出機１１及び制御用コンピュータ１２から供給された各シリコンウエハの散乱点情報（ＬＰＤマップ）をインターフェイス４３を介して受け取り、これをハードディスクドライブ装置４８のハードディスクに格納する。
【００２５】
ＣＰＵ４２はハードディスクに格納されたＬＰＤマップの所定部分を必要に応じてＲＡＭ４５に書き込んで、後述するキズやヨゴレの抽出処理や良否の判定処理を行う。当該処理結果は、表示処理部４６においてグラフィックス処理が施された後ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等でなるモニタ４７において可視表示されるとともに、必要に応じてＵＳＢ端子等のインターフェイス４９を介してプリンタに供給され、印刷される。
【００２６】
ここで図３は、レーザ散乱検出機１１から判定用コンピュータ２１に供給されたＬＰＤマップ３０を画面情報に変換して表示した表示例であり、判定用コンピュータ２１は、シリコンウエハの表面において生じた複数の散乱点３１のうち、その集合状態（特徴量）に応じて不良となり得るキズやヨゴレを検出するようになされている。例えば図３に示す複数の散乱点（ＬＰＤ）３１のうち、線状に接近した一連の散乱点の集合領域３２はキズとして検出されるとともに、密度が高くなっている散乱点の不定形な集合領域３３はヨゴレとして検出される。
【００２７】
すなわち判定用コンピュータ２１は図４に示す検査処理手順に従って、シリコンウエハ表面の散乱点３１の偏在、集合体の発生状態から線状のキズ及び不定形のヨゴレを検出し、当該検出結果として得られる散乱点３１の偏在、集合体の発生状態（特徴量）に基づいて、さらにそのキズやヨゴレを不良とすべきであるか否かを判断するようになされており、判定用コンピュータ２１は先ずレーザ散乱検出機１１からＬＰＤマップデータを取得すると、ステップA１１から当該検査処理手順に入り、ステップＡ１２において区間分析方法及びピラミッド処理によってＬＰＤマップからシリコンウエハ表面の散乱点３１の線状の集合領域３２を検出するとともに、これをキズとして認識する。
【００２８】
そしてステップＡ１２におけるキズの検出処理が完了すると、判定用コンピュータ２１は続くステップＡ１３に移って、ＬＰＤマップから散乱点の不定形な集合である偏在、すなわちシリコンウエハ表面のヨゴレを検出する。
【００２９】
キズ及びヨゴレが検出されると、判定用コンピュータ２１はステップＡ１４に移って、当該検出されたキズ及びヨゴレの種類をその特徴量に基づいて分類するとともに、当該分類された結果に基づく判定基準を用いてこのときの検査対象であるシリコンウエハを不良とすべきであるか否かを判定する。当該判定結果は、ステップＡ１５においてプリンタ等に出力された後、ステップＡ１６において当該検査処理手順が完了する。
【００３０】
ここで、上述のステップＡ１２におけるキズの検出処理の詳細を説明する。図５はＬＰＤマップ３０から不良となり得る散乱点３１の偏在、集合領域を検出する際のピラミッド処理の説明に供する略線図を示し、判定用コンピュータ２１は、ＲＡＭ４５に書き込まれたＬＰＤマップ３０に対して、図５（Ａ）に示すような３段階の分解能（ａ：200×200[Dots]、ｂ：400×400[Dots]、ｃ：1000×1000[Dots]）を用いながら、各分解能において後述する回転プロジェクション法を用いた区間分析処理によって散乱点の線状の集合領域を抽出する。
【００３１】
すなわち判定用コンピュータ２１は、先ず図５（Ｂ）に示すようにＬＰＤマップ３０を低分解能（ａ：200×200[Dots]）で画像解析し、散乱点３１の偏在３３や線状の集合領域３４を抽出する。この場合、低分解能で抽出可能な散乱点の線状の集合領域３４はこの分解能のまま後述する回転プロジェクション法により検出される。
【００３２】
低分解能での検出処理が完了すると、判定用コンピュータ２１は図５（Ｃ）に示すようにやや高い中分解能（ｂ：400×400[Dots]）で画像分析し、散乱点３１の偏在３３や線状の集合領域を抽出する。この場合、この分解能で抽出可能な散乱点の線状の集合領域はこの分解能のまま後述する回転プロジェクション法によりキズとして検出される。因みに図５（Ｃ）に示すＬＰＤマップ３０の場合は、散乱点の偏在３３は認められるものの線状の集合領域は認められない。このような場合は、偏在３３の中に更に高い分解能で抽出可能な散乱点の線状の集合領域が存在する可能性があり、判定用コンピュータ２１は図５（Ｄ）に示すように、さらに高い高分解能（ｃ：1000×1000[Dots]）でＬＰＤマップ３０を画像分析し、偏在３３や線状の集合領域を抽出する。
【００３３】
図５（Ｄ）に示す高分解能でのＬＰＤマップ３０においては、低い分解能では散乱点３１の高密度領域である偏在３３の中に隠れていた線状の集合領域３３Ａが認められることとなり、判定用コンピュータ２１はこの分解能において後述する回転プロジェクション法により始めて当該集合領域３３Ａを検出することができることとなる。
【００３４】
次に各分解能で判定用コンピュータ２１によって実行される回転プロジェクション法を用いた区間分析法による散乱点の線状の集合領域を検出する方法について説明する。図６は線状の不良キズとなり得る散乱点の線状集合領域の検出方法の原理を示す略線図であり、シリコンウエハ表面の散乱点３１に基づいて作成されたＬＰＤマップ３０の所定領域ＡＲ１０からセグメントＳＥＧ１０を切り出し、このセグメントＳＥＧ１０を回転させる。因みにセグメントＳＥＧ１０を回転させる方法としては、ＲＡＭ４５（図２）において抽出された領域ＡＲ１０の画像データについて、その画像データの読み出しアドレスを回転角度に応じて変更して読み出す等の方法を用いる。
【００３５】
そしてそのときのセグメントＳＥＧ１０の縦軸（Ｙ軸）への各散乱点３１の投影結果をＹ軸プロジェクション曲線ＹＰとし、またそのときのセグメントＳＥＧ１０の横軸（Ｘ軸）への各散乱点３１の投影結果をＸ軸プロジェクション曲線ＸＰとする。
【００３６】
これらのＸ軸プロジェクション曲線ＸＰ及びＹ軸プロジェクション曲線ＹＰは、それぞれの軸（Ｘ軸またはＹ軸）への散乱点の投影量（散乱点の数）が多いほど大きな値となることから、例えば図６において５０°の回転角度におけるセグメントＳＥＧ１０では、その内部に存在する散乱点のうちの連続的な集合領域３２の長手方向と、セグメントＳＥＧ１０のＸ軸とのなす角度が略直角となる状態でＸ軸プロジェクション曲線ＸＰの値は部分的に高くなることとなる。
【００３７】
従って、Ｘ軸プロジェクション曲線ＸＰ及びＹ軸プロジェクション曲線ＹＰが部分的に急峻な立ち上がりを示す状態が検出されたとき、連続的な散乱点の集合領域３２が存在することが分かる。このことは、散乱点の集合領域３２が連続していなくても検出されることであり、セグメントＳＥＧ１０内において少なくとも一定方向に規則性を以って散乱点が並んでいる状態を検出することができる。因みに、図６においては回転角度が０°、１０°及び５０°の状態を示しているが、本実施の形態における回転プロジェクション法を用いた散乱点の集合領域３２の検出方法では、回転プロジェクションの方向が決まっているわけではなく、連続的に回転させた際のＸ軸プロジェクション曲線ＸＰ及びＹ軸プロジェクション曲線ＹＰの立ち上がりの状態を監視することによって散乱点の集合領域３２をその方向によらず検出することができる。
【００３８】
ここで、図６について上述したプロジェクション曲線による散乱点の連続的な線状の集合領域３２の検出方法は、その検出原理を示すものであるが、実際には図７に示すように、Ｘ軸プロジェクション曲線ＸＰ及びＹ軸プロジェクション曲線ＹＰについて、それぞれ回転角度に対応させてヒストグラムを並べ、そのピークＰＥＡＫを探すことで散乱点の線状の集合領域３２を判定することができる。この判定方法は、いわゆる２次元ハフ変換による直線の検出方法を用いるものである。
【００３９】
かくして判定用コンピュータ２１は、図５について上述した各分解能ごとに図６及び図７について上述した回転プロジェクション法により、不良となる可能性がある散乱点の線状の集合領域をシリコンウエハの全ての領域において検出する。判定用コンピュータ２１は、回転プロジェクション法によって位置（セグメントＳＥＧ１０）が特定された散乱点の線状の集合領域について、その輝度や色に基づく画像処理によって線状のキズとして認識する。
【００４０】
ここで、このようにして認識された線状のキズとして、例えば図６に示すように３つのブロック３２ａ、３２ｂ及び３２ｃがＣＰＵ４２によって認識された場合、これら３つのブロック３２ａ、３２ｂ及び３２ｃを１本のキズとすべきであるか、または複数本（２本または３本のキズ）であるかを判断する必要がある。従って判定用コンピュータ２１は上述のステップＡ１２（図４）において、断続して認識された線状のキズを一定の条件の下に接続する処理を実行する。
【００４１】
すなわち図８に示すように、線状のキズとして認識された第１のブロック３２ａと第２のブロック３２ｂとについて１本のキズとして見るか否かを判断する方法として、判定用コンピュータ２１は、２本のキズのブロック３２ａ及び３２ｂの基準方向に対する角度θ１及びθ２と、各ブロック３２ａ及び３２ｂの中点M１及びM2を結んだ直線L１の前記基準方向に対する角度θ３とを用いて、角度類似度Zを次式によって求める。
【００４２】
【数１】

【００４３】
この式は各角度の差の内積を求めるものであり、角度類似度Ｚが１に近づくほど２本のブロック３２ａ及び３２ｂの連結度、すなわち接続すべき度合いが高くなる。
【００４４】
これは２本のブロック３２ａ及び３２ｂの角度θ１及びθ２が近似しており、しかも２本のブロック３２ａ及び３２ｂが直角方向に離れていないこと（角度θ３が小さいこと）を条件としてこれら２本のブロック３２ａ及び３２ｂを連結すべきであると判断することを意味している。但し、この式において連結度が高いと判断された場合であっても、２本のブロック３２ａ及び３２ｂの間隔が大きい場合にはこれらを連結すべきではなく、判定用コンピュータ２１は図９に示す方法によって２本のブロック３２ａ及び３２ｂを連結すべきであるか否かを判断する。
【００４５】
すなわち図９において、判定用コンピュータ２１は２本のブロック３２ａ及び３２ｂの共通の近似直線Ｌ２を引き、２本のブロック３２ａ及び３２ｂの近似直線Ｌ２の方向の間隔Ｌ３が予め設定されている所定値よりも小さい場合、２本のブロック３２ａ及び３２ｂを連結すべきものと判断する。
【００４６】
このように２本のブロック３２ａ及び３２ｂの近似直線Ｌ２の方向の間隔Ｌ３に基づいて連結の必要性を判断することにより、ブロック３２ａ及び３２ｂの最も近い２点間の距離Ｌ４に基づいて判断する場合に比べて、連結すべき近接した２本のブロック３２ａ及び３２ｂを確実に連結することができる。
【００４７】
次に図４に示したシリコンウエハ表面の散乱点３１の偏在（ヨゴレ）の検出処理ステップＡ１３における詳細な処理手順を説明する。図１０はシリコンウエハの表面の散乱点３１の検出状態を示すＬＰＤマップ３０を示し、散乱点３１の偏在領域３５ａ、３６ａ、３７ａが存在している状態を示す。この状態においては、ＬＰＤマップ３０の散乱点３１は図１１（Ａ）に示すようなドットとして表されている。このようなＬＰＤマップ３０の各ドットに対して、判定用コンピュータ２１は例えば２５６階調のビットマップへの変換処理を施すことにより、図１１（Ｂ）に示すようなビットマップデータＢＭを得る。
【００４８】
判定用コンピュータ２１はビットマップデータＢＭに対して空間フィルタを用いた平滑化処理を施すことにより、図１１（Ｃ）に示すようにビットマップデータＢＭを平滑化してなる平滑化曲線Ｓ１を得る。かかる平滑化曲線Ｓ１を画像として表すと、図１０（Ｂ）に示すように、散乱点３１の偏在領域３５ａ、３６ａ、３７ａのみがその周囲がぼやけた状態で表される。この表示状態では、平滑化処理の結果として、各ドットのうち他のドットから離れたものほど薄く表されることとなる。
【００４９】
そして判定用コンピュータ２１は図１１（Ｃ）に示すように、かかる平滑化曲線Ｓ１を予め設定されている閾値ＳＨで２値化することにより、２値化領域データＤ３５Ｃを得る。この２値化領域データＤ３５Ｃによって図１０（Ｃ）に示すような周囲とは明確に輝度が異なる偏在領域３５ｃ、３６ｃ、３７ｃを得る。このように散乱点３１の偏在の領域について閾値ＳＨを設けて抽出することにより、周囲に比べて僅かに散乱点の密集度が高い領域であっても、閾値ＳＨの選択によって当該偏在領域を確実に抽出することができる。
【００５０】
またこのように２値化データＤ３５Ｃを得る際の閾値ＳＨを適宜変更することにより、シリコンウエハ表面の散乱点３１の検出状態（散乱点３１の全体的な密度）に応じた偏在領域の検出を行うことができる。例えば散乱点３１が全体的に多く検出された場合には閾値ＳＨの設定レベルを高くすることにより、特に検出密度の高い領域を偏在領域として、散乱点３１が平均的に存在する他の領域と区別して検出することが可能となる。そして判定用コンピュータ２１はこのようにして検出された不定形の偏在領域をヨゴレとして認識する。
【００５１】
以上のようにシリコンウエハ表面のキズやヨゴレが検出されると、判定用コンピュータ２１はこれらの検出されたキズやヨゴレが不良とすべきものであるか否かを、図４に示した処理ステップＡ１４において判断する。
【００５２】
すなわち、判定用コンピュータ２１は図４のステップＡ１２において抽出された線状のキズについて、その長さと検出強度とに基づいて不良であるか否かを判定するようになされている。この場合、キズの長さは図８及び図９について上述した方法により１本と認識されたキズの長さを意味し、また、キズの検出強度とは図６及び図７について上述した回転プロジェクション法におけるプロジェクション曲線ＸＰ、ＹＰ（ヒストグラム）のピーク値ＰＥＡＫ（キズの濃さに相当）を意味する。
【００５３】
また判定用コンピュータ２１は図４のステップＡ１３において抽出された偏在（ヨゴレ）について、その外接四角形を求め、当該外接四角形の面積、縦方向の長さ、横方法の長さ、対角線の長さ、密度及び面積-密度判定曲線に基づいて不良であるか否かを判定するようになされている。すなわち図１２に示すように、上述のステップＡ１３において抽出された偏在（ヨゴレ）領域３５ｃについて、判定用コンピュータ２１はその外接四角形３５ｄを求め、当該外接四角形３５ｄの縦方向の長さＨ、横方向の長さＷ及び対角線の長さＤ及び面積を測り、さらに当該偏在（ヨゴレ）領域３５ｃにおける各散乱点３１の積分値に基づいて密度を求める。
【００５４】
そして判定用コンピュータ２１は外接四角形３５ｄの面積及び密度に基づいて、（密度−漸近密度）＞係数α／（面積−漸近面積）によって表される面積-密度判定式を満たす場合に不良と判定する。これは図１３に示すような面積-密度判定曲線Ｓ３５よりも密度及びまたは面積の値が大きい場合に不良と判定することを意味している。すなわち、人がヨゴレていると判定する条件として、面積と密度とが反比例の関係にあることに着目し、このことを条件式として表したものが上述の面積-密度判定式となる。この条件式を用いることにより、従来、人が主観で判断していたヨゴレによる不良の判定を同一条件で行うことが可能となる。
【００５５】
判定用コンピュータ２１は係るキズ及びヨゴレに基づく不良の基本的判定方法に加えて、キズ及びヨゴレの種類をその散乱点の集合領域、偏在領域の特徴量に応じて分類し、当該分類結果に応じて不良判定の基準設定を行うようになされている。すなわち図１４に示すように、シリコンウエハの表面に形成されているキズには、例えばラッピング処理において発生する円弧状の規則正しい配列のキズ（以下これを第１のキズと呼ぶ）３９や、電気的耐圧性（ＧＯＰ）の劣化を伴うポックマークと呼ばれる欠陥の集合体からなる不規則な配列のキズ（以下これを第２のキズと呼ぶ）４０があり、第１のキズ３９よりも第２のキズ４０の方を重度の欠陥と判断する必要がある。
【００５６】
従って判定用コンピュータ２１は図４に示した判定処理ステップＡ１４において、キズの種類を散乱点の集合状態（特徴量）に応じて判断するとともに、当該キズの種類に応じて判定基準を変えるようになされている。例えば、特徴量である散乱点の配列が比較的不規則な第２のキズに対しては、特徴量である散乱点の配列が規則的な第１のキズの場合に比べてその判定基準とする長さを短くすることにより、第１のキズでは不良とはならない長さであっても第２のキズでは不良となるようになされている。
【００５７】
また、判定用コンピュータ２１は図４に示した判定処理ステップＡ１４において、ヨゴレの種類を図１２について上述した散乱点の集合状態（特徴量）に応じて判断するとともに、当該ヨゴレの種類に応じて図１３について上述した判定基準（面積-密度判定曲線Ｓ３５）を変えるようになされている。
【００５８】
因みに、図１５（Ａ）は判定用コンピュータ２１によるキズ及びヨゴレの検出方法を示した図であり、また図１５（Ｂ）は不良ウエハの判定基準を示した図である。ここではキズやヨゴレを種類分けするための特徴量としてその長さ、濃さ、面積、密度を用いたが、キズの特徴量としては、その長さ、密度、幅、直線度、円弧度、位置等があり、またヨゴレの特徴量としては、その面積、濃さ/密度、分布、形状、位置等があり、判定用コンピュータ２１は必要に応じてこれらの特徴量を使い分ける。
【００５９】
かくして判定用コンピュータ２１によってシリコンウエハ表面のキズやヨゴレに基づく不良の判定が行われ、その結果がプリンタ等において出力されることとなる。
【００６０】
[動作]
上述のような機能、構成を有する本発明に係るシリコンウエハの表面検査装置（判定用コンピュータ２１）においては、キズ及びヨゴレを散乱点（ＬＰＤ）３１の集合体、偏在の情報として抽出するとともに、これら抽出されたキズやヨゴレの種類・程度をその特徴量で分類する。キズやヨゴレの種類・程度はその発生原因ごとに異なる場合が多く、発生原因によってはたとえ小さなキズやヨゴレであっても不良とすべきものがある。従って、判定用コンピュータ２１は、分類されたキズやヨゴレ（集合体、偏在）の種類・程度ごとに異なる不良判定基準を適用して不良判定することにより、良品としても良いウエハが不良とされたり、または不良品とすべきウエハが良品とされるといった不都合が回避され、正確な判定がなされることとなる。
【００６１】
また、判定用コンピュータ２１によって散乱点３１の集合体や偏在がキズやヨゴレとして認識されることにより、作業者がキズやヨゴレを判定する必要がなくなる。そして、判定用コンピュータ２１の判定結果はＬＡＮを介してクリーンルーム外のコンピュータ１４（図１）において確認可能となり、作業者は種々の確認作業を行う際にクリーンルームに入る必要もなくなり、作業効率が向上することとなる。
【００６２】
[他の実施形態]
なお上述の実施形態においては、シリコンウエハ表面のキズを検出する方法として、回転プロジェクション法を用いた区間分析法とピラミッド処理を併用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、いずれか一方を用いるようにしても良い。
【００６３】
また上述の実施形態においては、線状のキズの長さに基づいて不良を判定するとともに、ヨゴレの面積、密度に基づいて不良を判定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、線状のキズについてはその幅（太さ）に基づいて不良を判定するようにしても良く、さらには、キズやヨゴレの面積、高さ、直線度、円弧度、位置、その欠陥（キズ、ヨゴレ）を構成している散乱点３１の数、密度、大きさの分布等の特徴量を不良判定に用いるようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシリコンウエハの表面検査装置は、不良とすべき長さや大きさのキズ及びヨゴレを検出することが可能であり、検査効率の向上をもたらすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るシリコンウエハの検査システムの全体構成を示す略線図である。
【図２】 本発明に係る欠陥の判定用コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】 ＬＰＤマップの検出例を示す略線図である。
【図４】 本発明に係るシリコンウエハの表面検査処理手順を示すフローチャートである。
【図５】 本発明に係るキズの検出処理におけるピラミッド処理の説明に供する略線図である。
【図６】 本発明に係るキズの検出処理における回転プロジェクション法の説明に供する略線図である。
【図７】 本発明に係るキズの検出処理における回転プロジェクション法の説明に供する略線図である。
【図８】 本発明に係るキズの再現方法の説明に供する略線図である。
【図９】 本発明に係るキズの再現方法の説明に供する略線図である。
【図１０】 本発明に係るヨゴレの再現方法の説明に供する略線図である。
【図１１】 本発明に係るヨゴレの再現方法の説明に供する略線図である。
【図１２】 本発明に係るヨゴレの再現方法の説明に供する略線図である。
【図１３】 本発明に係るヨゴレの再現方法の説明に供する略線図である。
【図１４】 本発明に係るキズの種類の説明に供する略線図である。
【図１５】 本発明に係るキズの検出及び不良の判定の基準を示す略線図である。
【符号の説明】
１０ 表面検査システム
１１ レーザ散乱検出機
１２ 制御用コンピュータ
１５ ＬＡＮ
２１ 判定用コンピュータ
２５ プリンタ
３０ ＬＰＤマップ
３１ 散乱点
３２ 線状集合領域
４１ バス
４２ ＣＰＵ
４３、４９ インターフェイス
４４ ＲＯＭ
４５ ＲＡＭ
４６ 表示処理部
４７ モニタ
４８ ハードディスク装置

Claims (2)

1. ウエーハ表面の散乱点の情報に基づいて当該ウェーハ表面状態が不良であるとの判定を行なうウエーハ表面検査方法において、
   ウエーハ表面のうち周囲よりも散乱点の密度が高く、形状が線状である散乱点の偏在集合領域をキズであると検出し、
   検出されたキズの長さ、密度、幅、直線度、円弧度、位置に応じて、検出されたキズを構成する散乱点が円弧状の規則正しい配列であるか、ポックマークと呼ばれる欠陥の集合体である不規則な配列であるかを判断し、
   散乱点の配列が不規則であると判断されたキズに対しては、散乱点の配列が規則正しいと判断されたキズに比べて判定基準とする長さを短くすることにより、
   検出されたキズの長さと判定基準とする長さとを対比して、検出されたキズが不良であると判定すること
   を特徴とするウエーハ表面検査方法。
2. ウエーハ表面の散乱点の情報に基づいて当該ウェーハ表面状態が不良であるとの判定を行なうウエーハ表面検査方法において、
   ウエーハ表面のうち周囲よりも散乱点の密度が高く、形状が線状である散乱点の偏在集合領域をキズであると検出する処理を、検出分解能を変えて行なうステップと、
   検出された個々のキズを接続して１本のキズとすべきか、断続された個々の１本のキズとすべきかを判断するステップと、
   １本のキズと判定されたキズの長さ、密度、幅、直線度、円弧度、位置に応じて、１本のキズと判定されたキズを構成する散乱点が円弧状の規則正しい配列であるか、ポックマークと呼ばれる欠陥の集合体である不規則な配列であるかを判断するステップと、
   散乱点の配列が不規則であると判断された１本のキズに対しては、散乱点の配列が規則正しいと判断された１本のキズに比べて判定基準とする長さを短くすることにより、１本のキズの長さと判定基準とする長さとを対比して、１本のキズが不良であるとするキズの不良判定を行なうステップと
   を含むウエーハ表面検査方法。

Images