JP4868727B2 - 自動検査レシピ作成装置及び作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、製品の検査に使用される検査レシピの作成方法に係り、特に自動検査レシピ作成装置及び作成方法に関する。

製品の検査に使用される検査装置について、検査工程毎に検査装置の動作を規定するレシピパラメータが設定される。複数のレシピパラメータの組み合わせを、以下において「検査レシピ」という。検査レシピを作成するために、技術者は多数のレシピパラメータを組み合わせて、検査と欠陥レビューを繰り返す。「欠陥レビュー」とは、検査装置によって検出された欠陥を顕微鏡等で観察することにより、欠陥を確認する作業である。そして、検査装置に要求される、検出する欠陥のサイズや検査時間等の検査条件を満足するレシピパラメータの組み合わせが選択され、検査レシピが作成される。

しかし、技術者が試行錯誤して検査レシピを作成する方法は効率が悪い。更に、技術者の知識・経験に基づく主観的な判断で検査レシピが作成される場合が多い。そのため、技術者の熟練度により、検査レシピの品質に差が生じる。その結果、検出すべき重要な欠陥を見落とす可能性があった。（例えば、特許文献１及び２参照。）
特開平１１−２１４４６２号公報 特開２００２−１４１３８４号公報

本発明は、レシピ作成者の熟練度に依存しない、検査装置に要求される検査条件を満足する検査結果を得られる検査レシピを作成する自動検査レシピ作成装置及び作成方法を提供する。

本発明の第１の特徴は、（イ）複数の検査装置の動作をそれぞれ規定する複数のレシピパラメータから、特定の検査装置に関する複数のレシピパラメータを抽出する抽出部と、（ロ）複数のレシピパラメータを組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成するレシピ候補作成部と、（ハ）複数の検査レシピ候補をそれぞれ適用して特定の検査装置により製品を検査した結果に基づき、複数の検査レシピ候補毎に検出パラメータを算出する算出部と、（ニ）条件記憶領域に格納された検出条件を読み出し、その検出条件と検出パラメータに基づき、及び複数の検査レシピ候補毎の検出パラメータ同士を比較して、複数の検査レシピ候補から検査レシピを選択するレシピ選択部とを備え、欠陥レビューを行わずに検査レシピを作成できる自動検査レシピ作成装置であることを要旨とする。

第２の特徴は、（イ）抽出部が、複数の検査装置の動作をそれぞれ規定する複数のレシピパラメータから、特定の検査装置に関する複数のレシピパラメータを抽出するステップと、（ロ）レシピ候補作成部が、複数のレシピパラメータを組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成するステップと、（ハ）算出部が、複数の検査レシピ候補をそれぞれ適用して特定の検査装置により製品を検査した結果に基づき、複数の検査レシピ候補毎に検出パラメータを算出するステップと、（ニ）レシピ選択部が、条件記憶領域に格納された検出条件を読み出し、その検出条件と検出パラメータに基づき、及び複数の検査レシピ候補毎の検出パラメータ同士を比較して、複数の検査レシピ候補から検査レシピを選択するステップとを含み、欠陥レビューを行わずに検査レシピを作成できる自動検査レシピ作成方法であることを要旨とする。

本発明によれば、レシピ作成者の熟練度に依存しない、検査装置に要求される検査条件を満足する検査結果を得られる検査レシピを作成する自動検査レシピ作成装置及び作成方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。又、以下に示す第１及び第２の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成装置は、図１に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０、レシピデータベース２０、記憶装置３０、入力装置４０、出力装置５０を備える。

ＣＰＵ１０は、複数の検査装置の動作をそれぞれ規定する複数のレシピパラメータから、特定の検査装置に関する複数のレシピパラメータを抽出する抽出部１１と、複数のレシピパラメータを組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成するレシピ候補作成部１２と、複数の検査レシピ候補をそれぞれ適用して特定の検査装置により製品を検査した結果に基づき、複数の検査レシピ候補毎に検出パラメータを算出する算出部１３と、条件記憶領域３１に格納された検出条件を読み出し、その検出条件と検出パラメータに基づき、複数の検査レシピ候補から検査レシピを選択するレシピ選択部１４とを備える。
レシピデータベース２０は、レシピパラメータを格納する記憶装置である。レシピパラメータは、検査装置、及び検査工程毎に格納される。

記憶装置３０は、検査装置に要求される検査条件が格納される条件記憶領域３１、検査される製品、検査工程等の検査情報が格納される検査情報記憶領域３２、検査装置に関するレシピパラメータが格納されるレシピパラメータ記憶領域３３、抽出された検査レシピ候補が格納されるレシピ候補記憶領域３４、製品を検査した結果が格納される検査結果記憶領域３５、検出パラメータが格納される検出パラメータ記憶領域３６、選択された検査レシピが格納されるレシピ記憶領域３７を備える。

入力装置４０より検査レシピ作成者は、検査レシピを作成する検査装置等を指定することが可能で、検査レシピ作成の実行や中止等の指示の入力も可能である。更に、レシピデータベース２０等に格納される情報を、検査レシピ作成者が入力装置４０を介して入力及び変更できる。そのため、入力装置４０はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。

又、出力装置５０は、検査レシピの内容等を表示するディスプレイやプリンタ、或いはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存する記録装置等を備える。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどの電子データを記録することができるような媒体等を意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、カセットテープ、オープンリールテープなどが「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」に含まれる。

図１に示す自動検査レシピ作成装置により、検査レシピを作成する例を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

（イ）図２に示すステップＳ１１において、図１に示す入力装置４０を介して、検査条件が、条件記憶領域３１に格納される。検査条件は、例えば、１ウェハ当りの検査時間、検出する欠陥の大きさの基準、検査の信頼度等である。検査の信頼度は、「検査を１０回繰り返した場合の、検査結果の再現性が８０％以上」等のように設定される。検査レシピは、検査工程毎に作成される。そのため、検査条件は、検査工程毎に設定される。

（ロ）ステップＳ１２において、入力装置４０を介して、検査レシピが作成される検査装置によって検査される製品、検査工程、及び製品の検査領域等の検査情報が、検査情報記憶領域３２に格納される。製品の検査領域の情報は、例えば検査領域を規定する位置や検査領域の面積等である。例えば、半導体製品の製造における検査で、ウェハ全体ではなく、ウェハの一部の領域だけが検査される場合がある。その場合に、ウェハの検査領域の情報が検査情報記憶領域３２に格納される。

（ハ）ステップＳ１３において、抽出部１１が、検査情報記憶領域３２に格納された検査情報を読み出す。そして、抽出部１１は、検査情報に基づき、レシピデータベース２０から、検査レシピが作成される検査装置に関するレシピパラメータを抽出する。抽出されたレシピパラメータは、レシピパラメータ記憶領域３３に格納される。抽出されたレシピパラメータの例を図３に示す。図３は、検査レシピを作成する検査工程において、検査レシピが作成される検査装置に設定されるレシピパラメータＡ〜Ｆの設定の例を示す。例えばレシピパレメータＡは、設定Ａ１、又は設定Ａ２に設定可能である。

（ニ）ステップＳ１４において、レシピ候補作成部１２が、レシピパラメータ記憶領域３３に格納されたレシピパラメータを読み出す。そして、レシピ候補作成部１２は、読み出したレシピパラメータをすべて組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成する。作成された検査レシピ候補は、レシピ候補記憶領域３４に格納される。作成された検査レシピ候補の例を、図４に示す。図４に示した検査レシピ候補α〜γは、レシピパラメータＡ〜Ｆを組み合わせて作成される検査レシピ候補の一部である。検査レシピ候補α〜γは、レシピパラメータＦの設定が異なる。レシピ候補記憶領域３４に格納された検査レシピ候補は、出力装置５０を介して自動検査レシピ作成装置の外部から読み出すことができる。

（ホ）ステップＳ１５において、検査レシピが作成される検査装置により、レシピ候補記憶領域３４に格納されたすべての検査レシピ候補をそれぞれ適用して、条件記憶領域３１に格納された製品の検査領域が検査される。検査は、条件記憶領域３１に格納された検査条件に基づき行われる。例えば、検査の信頼度が「検査を１０回繰り返した場合の、検査結果の再現性が８０％以上」として設定されている場合は、検査レシピ候補毎に、検査領域を１０回繰り返して検査する。検査結果は、検査結果記憶領域３５に格納される。

（ヘ）ステップＳ１６において、算出部１３が、検査結果記憶領域３５から検査結果を読み出す。そして、算出部１３は、検査結果に基づき、検出パラメータを算出する。検出パラメータは、例えば、１０回繰り返した検査での、検査レシピ候補毎に算出される欠陥のサイズ毎の平均検出個数や、欠陥のサイズ毎の検査結果の再現性である。検査結果の再現性は、それぞれの欠陥が繰り返して検出される確率として計算される。算出された検出パラメータは、検出パラメータ記憶領域３６に格納される。検出パラメータの例を図５及び図６に示す。図５（ａ）〜図５（ｃ）の縦軸は、検査レシピ候補α〜γをそれぞれ適用した検査で検出された欠陥の平均個数Ｄα（Ｘ）、Ｄβ（Ｘ）、Ｄγ（Ｘ）である。図５（ａ）〜図５（ｃ）の横軸は欠陥のサイズＸである。図６（ａ）〜図６（ｃ）の縦軸は、検査レシピ候補α〜γをそれぞれ適用した検査の検査結果の再現性Ｒα（Ｘ）、Ｒβ（Ｘ）、Ｒγ（Ｘ）である。図６（ａ）〜図６（ｃ）の横軸は欠陥のサイズＸである。一般的に、欠陥のサイズＸが大きいほど、検査結果の再現性Ｒα（Ｘ）、Ｒβ（Ｘ）、Ｒγ（Ｘ）は高い。しかし、図５（ａ）に示すように、検査レシピ候補αを適用した検査では、欠陥のサイズＸα１以下の場合に検出個数が常に０である。そのため、図６（ａ）に示すように、欠陥のサイズＸα１以下の場合の再現性Ｒα（Ｘ）が高い。検査レシピ候補βを適用した検査でも同様に、欠陥のサイズＸβ１以下の場合の再現性Ｒβ（Ｘ）が高い。

（ト）ステップＳ１７において、レシピ選択部１４が、検出パラメータ記憶領域３６から検出パラメータを読み出す。更に、レシピ選択部１４は、条件記憶領域３１から検査条件を読み出す。そして、レシピ選択部１４は、検出パラメータと検査条件に基づき、検査レシピ候補から、要求される検査条件を満足する検査レシピを選択する。例えば、検査結果の再現性が８０％以上、且つ検出する欠陥の数が最も多い検査レシピが選択される。選択された検査レシピは、レシピ記憶領域３７に格納される。レシピ記憶領域３７に格納された検査レシピは、出力装置５０を介して自動検査レシピ作成装置の外部から読み出すことができる。

図５及び図６に示した検出パラメータに基づき、検査レシピを選択する例を以下に説明する。図６（ａ）に示すように、検査レシピ候補αを適用した検査において、要求される検査結果の再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥のサイズＸは、サイズＸα１以下又はサイズＸα２以上である。したがって、検査レシピ候補αを適用した検査によって検出される、再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥の数は、図５（ａ）に斜線部で示す欠陥数の和Ｄｆαである。

一方、図６（ｂ）に示すように、検査レシピ候補βを適用した検査において、要求される検査結果の再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥のサイズＸは、サイズＸβ１以下又はサイズＸβ２以上である。したがって、検査レシピ候補βを適用した検査によって検出される、再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥の数は、図５（ｂ）に斜線部で示す欠陥数の和Ｄｆβである。

又、図６（ｃ）に示すように、検査レシピ候補γを適用した検査において、要求される検査結果の再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥のサイズＸは、サイズＸγ以上である。したがって、検査レシピ候補γを適用した検査によって検出される、再現性Ｒｑ以上を満足する欠陥の数は、図５（ｃ）に斜線部で示す欠陥数の和Ｄｆγである。

例えばＤｆβ＞Ｄｆα＞Ｄｆγであれば、検査の再現性がＲｑ以上、且つ検出する欠陥の数が最も多い検査レシピとして、検査レシピ候補βが選択される。

検出装置が誤って検出する擬似欠陥や、検査装置の検出能力限界に近いサイズの欠陥は、繰り返して検出される確率が低い。そのため、検査結果の再現性を検査条件とすることにより、検出対象とする欠陥のサイズを設定した検査において、信頼度の高い検査を行う検査レシピを作成することができる。したがって、欠陥を確認する作業である欠陥レビューを行う必要がない。

以上に説明したように、図１に示す自動検査レシピ作成装置によれば、レシピ作成者の熟練度に依存しない、検査装置に要求される検査条件を満足する検査結果を得る検査レシピを作成することができる。そのため、上記方法で作成した検査レシピを適用することにより、製造ラインにおける安定した欠陥の検出を実現できる。又、欠陥レビューを行わずに検査レシピを作成できるため、検査レシピ作成に要する時間を削減できる。つまり、製品の製造工程で発生する欠陥の早期発見及び対策を実施できる。したがって、上記方法を製品の製造工程における検査レシピの作成に適用することにより、製品の性能のばらつきを抑制し、製品の歩留りを短期間に向上させることが可能である。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係わる自動検査レシピ作成装置は、図７に示すように、検出パラメータデータベース２１を更に備える点が、図１に示す自動検査レシピ作成装置と異なる。その他の構成については、図１に示す第１の実施の形態と同様である。検出パラメータデータベース２１は、検査結果に基づき算出部１３が算出する検出パラメータを格納する記憶装置である。検出パラメータは、検査レシピ候補毎に格納される。

図７に示す自動検査レシピ作成装置により、検査レシピを作成する例を、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

（イ）ステップＳ２１〜Ｓ２４により、図２のフローチャートで説明した方法と同様にして、検査レシピが作成される検査装置に関するレシピパラメータをすべて組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成する。作成された検査レシピ候補は、レシピ候補記憶領域３４に格納される。

（ロ）ステップＳ２５において、レシピ選択部１４が、レシピ候補記憶領域３４から検査レシピ候補を読み出す。そして、レシピ選択部１４は、検査レシピ候補毎に、検出パラメータデータベース２１から検査レシピ候補を適用した検査結果から算出された検出パラメータを抽出する。抽出された検出パラメータは、検出パラメータ記憶領域３６に格納される。

（ハ）ステップＳ２６において、レシピ選択部１４が、検出パラメータ記憶領域３６から検出パラメータを読み出す。更に、レシピ選択部１４は、条件記憶領域３１から検査条件を読み出す。そして、レシピ選択部１４は、検出パラメータと検査条件に基づき、検査レシピ候補から、要求される検査条件を満足する検査レシピを選択する。選択された検査レシピは、レシピ記憶領域３７に格納される。

図７に示した自動検査レシピ作成装置によれば、既に算出された検出パラメータを使用して、検査レシピを作成することができる。そのため、検査レシピ作成に要する時間を削減できる。製品の検査に適用したことがない、新しい検査レシピ候補の場合は、検出パラメータデータベース２１に計算結果パラメータが格納されていない。その場合は、第１の実施の形態で説明した方法と同様にして、計算結果パラメータを算出する。算出された計算結果パラメータは、検出パラメータデータベース２１に格納される。

又、図７に示した自動検査レシピ作成装置によれば、検出パラメータデータベースに格納された検出パラメータを解析することにより、検査装置毎、或いは検査工程毎に検出される欠陥の情報を得ることができる。そして、欠陥の情報を用いて、検査装置毎、或いは検査工程毎に不良原因を調査することが可能である。更に、不良原因に対応することにより、製品の歩留まり向上を実現できる。他は、第１の実施の形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

既に述べた第１及び第２の実施の形態の説明においては、検査装置に要求される検査条件や、製品、検査工程、及び製品の検査領域等の検査情報が入力装置４０を介して記憶装置３０に格納される例を説明した。しかし、予め検査条件や検査情報が格納されたデータベースから検査条件や検査情報を読み出し、記憶装置３０に格納してもよい。

又、本発明は、半導体装置の検査装置、自動車の検査装置、化学薬品の検査装置、建築部材の検査装置等の検査レシピ作成に適用できることは、上記説明から容易に理解できるであろう。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成装置を示す模式的な構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成によって抽出されるレシピパラメータの例である。 本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成方法によって作成される検査レシピ候補の例である。 本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成方法によって算出される検出パラメータの例である。 本発明の第１の実施の形態に係る自動検査レシピ作成方法によって算出される他の検出パラメータの例である。 本発明の第２の実施の形態に係る自動検査レシピ作成装置を示す模式的な構成図である。 本発明の第２の実施の形態に係る自動検査レシピ作成方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１１…抽出部
１２…レシピ候補作成部
１３…算出部
１４…レシピ選択部
２０…レシピデータベース
２１…検出パラメータデータベース
３１…条件記憶領域

Claims (5)

1. 複数の検査装置の動作をそれぞれ規定する複数のレシピパラメータから、特定の検査装置に関する複数のレシピパラメータを抽出する抽出部と、
   前記複数のレシピパラメータを組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成するレシピ候補作成部と、
   前記複数の検査レシピ候補をそれぞれ適用して前記特定の検査装置により製品を検査した結果に基づき、前記複数の検査レシピ候補毎に検出パラメータを算出する算出部と、
   条件記憶領域に格納された検出条件を読み出し、該検出条件と前記検出パラメータに基づき、及び前記複数の検査レシピ候補毎の前記検出パラメータ同士を比較して、前記複数の検査レシピ候補から検査レシピを選択するレシピ選択部
   とを備え、欠陥レビューを行わずに検査レシピを作成できることを特徴とする自動検査レシピ作成装置。
2. 前記検出パラメータが、検査結果の再現性であることを特徴とする請求項１に記載の自動検査レシピ作成装置。
3. 前記複数のレシピパラメータを格納するレシピデータベースを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動検査レシピ作成装置。
4. 前記検出パラメータを格納する検出パラメータデータベースを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動検査レシピ作成装置。
5. 抽出部が、複数の検査装置の動作をそれぞれ規定する複数のレシピパラメータから、特定の検査装置に関する複数のレシピパラメータを抽出するステップと、
   レシピ候補作成部が、前記複数のレシピパラメータを組み合わせて、複数の検査レシピ候補を作成するステップと、
   算出部が、前記複数の検査レシピ候補をそれぞれ適用して前記特定の検査装置により製品を検査した結果に基づき、前記複数の検査レシピ候補毎に検出パラメータを算出するステップと、
   レシピ選択部が、条件記憶領域に格納された検出条件を読み出し、該検出条件と前記検出パラメータに基づき、及び前記複数の検査レシピ候補毎の前記検出パラメータ同士を比較して、前記複数の検査レシピ候補から検査レシピを選択するステップ
   とを含み、欠陥レビューを行わずに検査レシピを作成できることを特徴とする自動検査レシピ作成方法。

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