JP5075306B2

JP5075306B2 - ウエハ欠陥検査装置およびそのウエハ欠陥検査方法

Info

Publication number: JP5075306B2
Application number: JP2001050815A
Authority: JP
Inventors: 洋一岡▲崎▼
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2021-02-26
Also published as: JP2002250699A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ検査時のウエハ欠陥検査装置およびその欠陥検査方法に関し、特にショット同士で高精度な画像比較検査ができる欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウエハ欠陥検査装置としては、図２のウエハの部分平面図に示すように、光学露光装置（４）により照射される各ショット１０が、左からのスキャン方向４１または右からのスキャン方向４２に従ってそれぞれの画像データを取得する。この場合各ショット毎の、ショット配列情報を認識したなら、ウエハをスキャンしながら画像データを取得している。この露光装置内のショット配列情報よりウエハ面内の各ショットの同一ポイント３０がどこであるかを認識し、そこで取得した画像データとリンクさせ、同一ポイント３０同士にて画像を比較し、欠陥を検出していた。
【０００３】
この欠陥検出は、各ショット１０の同一ポイント３０同士を比較するが、その比較の基準となるものは、比較ポイントを３点ごとに比較して２点同じものがあれば、それを正しいとして比較することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したウエハ欠陥検査装置では、比較すべきショット同士が違った顔（上地、下地の露光において、同一のレンズポジション、同一方向スキャン露光されていないショット）のため、画像比較検査にて、高精度比較の阻害要因（誤検出）となり、検出感度を低下させるという問題があった。
【０００５】
この問題を、図３の図２を拡大した図により説明する。下地ショット１０と、上地ショット２１，２２があった場合、上地ショット２１は下から上にスキャンされ、上地ショット２２は上から下にスキャンされるとすると、上地ショット２１のポイント３１上の画像データ４１と上地ショット２２で対応する同じ上地ショットのポイント３２上の画像データ４２とは、異った画像を示すことになる。すなわち、図３のように、ポイント３１上の画像データ４１は、棒状体の右側にスポットがあるが、ポイント３２上の画像データ４２は、棒状体の左側にスポットがある画像を示している。
【０００６】
このようにウエハ欠陥検査装置の画像比較検査において、上地、下地の露光において、露光装置の同一のレンズポジションで、同一方向にスキャン露光されていないショット同士を比較するため、違った顔、様相を呈することになる。すなわち、同じ位置の良品を比較したとしても、そのパターン形状、目ズレによる上地、下地の位置関係の差が生じ、疑似欠陥を発生することになる。
【０００７】
本発明の目的は、このような問題を解決し、パターン形状、目ズレによる上地、下地の位置関係の差をなくし、疑似欠陥を発生させないようにしたウエハ欠陥検査装置およびそのウエハ欠陥検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のウエハ欠陥検査装置の構成は、検査すべきウエハを露光した光学露光機のショット配列情報を取り出して記憶するウエハ情報記憶手段と、このウエハ情報記憶手段からのショット配列情報とリンクさせて、前記ウエハの検査時に、同じ上地、下地の露光における、同一のレンズポジションで、同一方向にスキャン露光されたショットを割り出して、同一条件のショット同士で比較検査を行うウエハ欠陥検査手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明において、同一条件のショット同士で比較検査は、少なくとも３個所の各ショットの画像が同じかとうかを比較して行うことができ、また光学露光機として、上地または下地の露光にスキャン露光機が、下地または上地の露光に一括露光機が用いられ、また上地または下地の露光にスキャン露光機が、下地または上地の露光に広フィールド一括露光機が用いられ、また上地または下地の露光に一括露光機が、下地または上地の露光に広フィールド一括露光機が用いることができる。
【００１０】
本発明のウエハ欠陥検査方法の構成は、検査すべきウエハを露光した光学露光機のショット配列情報を取り出して記憶手段に記憶し、この記憶手段からのショット配列情報とリンクさせて、ウエハ欠陥検査装置による前記ウエハの検査時に、同じ上地、下地の露光における、同一のレンズポジションで、同一方向にスキャン露光されたショットを割り出して、同一条件のショット同士で比較検査を行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、検査すべきウエハの露光は、上地ショットの露光条件と下地ショットの露光条件がそれぞれ同じもの同士を、ショット配列情報から取り出して比較検査することができ、また、上地ショットまたは下地ショットは、スキャン露光機を用いた状態で、そのスキャン露光の正または逆方向の情報から同一条件のショット同士を見つけて検査することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に図面により本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を説明するブロック図である。本実施形態は、光学露光機４からのデータを記憶するウエハ情報記憶手段（１）と、このウエハ情報記憶手段１からのデータによりウエハ３の欠陥検査をし、そのショット比較をするウエハ欠陥検査手段２とからなる。
【００１３】
このウエハ欠陥検査装置における画像比較検査において、装置内部もしくは外部に、図１のように、ウエハ情報記憶手段としてウエハ情報データベース１を有し、ウエハ欠陥検査時のショット比較をする時に、同一のショット履歴をもつショットを割り出してウエハ欠陥検査手段２により画像比較検査を行っている。
【００１４】
図１におけるウエハ情報データベース１とは、ウエハ露光履歴情報の保存及び画像比較検査ショットの割り出し機能を有し、ウエハ露光履歴情報とは、上地と下地の露光機のショット配列（ショットマップ）情報を記録し、上地と下地で同一のレンズディストーション（同一のレンズポジション）で露光されたショット及び同一スキャンショットを割り出すことができる。
【００１５】
本実施形態の動作として、図１を使用して説明を行う。図１において、点線の下地ショット１０は一括露光機によるショットであり、実線の上地ショット２１，２２はスキャン露光機によるショットであり、下地の４倍の露光エリアを有するものである。
【００１６】
ウエハ毎（もしくはロット毎）に、図１のように、ウエハ情報データベース１の上にウエハ露光履歴情報を保存しておき、ウエハ欠陥検査装置（２）にて、ウエハ検査時にウエハ情報データベース１から該当するウエハ情報を引き出す。この引き出した情報（露光機のショット配列情報、露光号機履歴等）により、ウエハ３の面内で上地、下地の露光における、同一のレンズディストーション（レンズポジション）、同一方向スキャン露光されたショットを割り出す。
【００１７】
本実施形態では、図１のウエハ３のショットマップに示すように、上地と下地で同一のレンズディストーション（レンズポジション）は、上地ショットが下地ショットの４倍のショット面積を有するため、検査される領域は、上地ショットが４分割のエリアに分割される。また同一方向スキャン露光されたショットを考慮すると、図１のように、ショットをＡ、Ｂ、Ｃ、…Ｈグループの８分割分けすることとなる。
【００１８】
これらショットを、同一ショット（同一グループ）同士にて画像比較検査を実施する。もしくは、事前に露光履歴情報を検査装置に入力（データベースとリンクさせず）し、画像比較検査を実施する。従って、ウェハ３のショットマップのうち同一の顔をもつショットＡ〜Ｈを、ショットＡはショットＡ同士と、ショットＢはショットＢ同士と、……ショットＨはショットＨ同士と互に画像比較検査を行う。この画像比較検査は、従来例で説明したように、３点の画像データを相互に比較することにより行われる。
【００１９】
以上の説明では、上地ショットがスキャン露光機で下地ショットが一括露光機の多面付けの場合の例であるが、スキャン露光機だけでなく広フィールド一括露光機に関しても同様の効果が得られる。この場合は、図１における、各ショットがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのグループの４分割分けすることとなり、この場合も、ショットマップのうち同一の顔をもつショットＡ〜Ｈを、ショットＡはショットＡ同士と、ショットＢはショットＢ同士と、……ショットＤはショットＤ同士と互に画像比較検査を行う。
【００２０】
なお、これら実施形態では、光学露光機の組み合わせを、上地、下地の露光をスキャン露光機と、一括露光機および広フィールド一括露光機について説明したが、これら実施形態の露光機を入れ替えることもでき、また、上地、下地の露光を一括露光機および広フィールド一括露光機の組み合わせを用いて露光することも出来る。
【００２１】
さらに、上地ショットまたは下地ショットは、スキャン露光機を用いた状態で、そのスキャン露光の正または逆方向の情報から同一条件のショット同士を見つけて検査することが出来る。
【００２２】
また、ステップアンドリピートにて、露光を行う右ステップと左ステップによる行ズレ、及びウエハ面内に多品種露光を行う場合においても、同様に目ズレ等の影響を排除し、高精度の画像比較検査が可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半導体ウェハの上地、下地の露光において、同一のレンズポジション及び同一方向スキャン露光されたショット等の同一な露光履歴をもつショット同士にて画像比較検査をするため、製品上問題のない目ズレがあった場合でも、同一の履歴をもつショット同士の画像比較することにより目ズレ、パターン形状等の影響を受けずに高精度の画像比較検査が可能となる効果がある。
【００２４】
すなわち、広フィールド及びスキャン露光機の導入により多面付け露光が可能となるが、レンズディストーション、スキャン露光誤差により発生する目ズレがあった場合にでも、画像情報が異なっているので、本発明のように、同一の履歴をもつショット同士の画像比較することにより、目ズレ、パターン形状等の影響を受けずに高精度の画像比較検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するウエハ欠陥検査装置の模式的ブロック図。
【図２】従来例のウエハ欠陥検査装置の模式的ブロック図。
【図３】従来例での問題点を説明するウェハの平面図。
【符号の説明】
１ウェハ情報データベース
２ウエハ欠陥検査手段
３ウエハ
４光学露光装置
１０下地ショット
２１，２２上地ショット
３０，３１，３２ポイント
３３，３４画像データ
４１，４２スキャン方向

Claims

検査すべきウエハを露光した光学露光機の露光ショット配列情報を取り出して記憶するウエハ情報記憶手段と、このウエハ情報記憶手段からの露光ショット配列情報とリンクさせて、前記ウエハの検査時に、同じ上地、下地の露光における、同一のレンズポジションで、同一方向にスキャン露光された露光ショットを割り出して、これら同一条件の露光ショット同士でそれぞれ取得された画像の比較検査を行うウエハ欠陥検査手段とを有することを特徴とするウエハ欠陥検査装置。
同一条件の露光ショット同士での比較検査は、少なくとも３個所の各露光ショットの画像が同じかどうかを比較して行う請求項１記載のウエハ欠陥検査装置。
光学露光機として、上地の露光にスキャン露光機、下地の露光に一括露光機を用いる、あるいは、下地の露光にスキャン露光機、上地の露光に一括露光機を用いる請求項１または２記載のウエハ欠陥検査装置。
上地ショットまたは下地ショットは、スキャン露光機を用いた状態で、そのスキャン露光の正または逆方向の情報から同一条件の露光ショット同士を見つけて検査される請求項３記載のウエハ欠陥検査装置。
検査すべきウエハを露光した光学露光機の露光ショット配列情報を取り出して記憶手段に記憶し、この記憶手段からの露光ショット配列情報とリンクさせて、ウエハ欠陥検査装置による前記ウエハの検査時に、同じ上地、下地の露光における、同一のレンズポジションで、同一方向にスキャン露光された露光ショットを割り出して、同一条件の露光ショット同士でそれぞれ取得された画像の比較検査を行うようにしたことを特徴とするウエハ欠陥検査方法。
検査すべきウエハの露光は、上地ショットの露光条件と下地ショットの露光条件がそれぞれ同じもの同士を、露光ショット配列情報から取り出して比較検査する請求項５記載のウエハ欠陥検査方法。
上地ショットはスキャン露光機を用いて露光され、下地ショットは一括露光機を用いて露光される、あるいは、下地ショットはスキャン露光機を用いて露光され、上地ショットは一括露光機を用いて露光される請求項５または６記載のウエハ欠陥検査方法。
上地ショットまたは下地ショットは、スキャン露光機を用いた状態で、そのスキャン露光の正または逆方向の情報から同一条件の露光ショット同士を見つけて検査する請求項７記載のウエハ欠陥検査方法。