JPH02275343A

JPH02275343A - ウエハの異物識別方法

Info

Publication number: JPH02275343A
Application number: JP9784589A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Morishige; 森重　良夫
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-09
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2720193B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はウェハの異物識別方法に関し、詳しくはウェ
ハのＩＣペレットに設定され、位置合わせわなどに用い
る特殊なマークに付着している異物を対象とするもので
ある。

［従来の技術］゛ト導体製品のＩＣは、第３図（ａ）に示すシリコンな
どのウェハ１を素材としてその表面を多数のＩＣペレッ
トｌａに区分し、各ＩＣペレットに図（ｂ）の配線パタ
ーンＣを形成して製作される。なお、ＩＣペレットには
配線パターンのほかに、適当な位置に位置合わせなどの
ために＋マーク、またはバーニヤ測距マークＭなどの特
殊マークが書き込まれる。図（Ｃ）は測距マークＭの詳
細図である。

さて、配線パターンは極めて微細であって、塵埃などの
異物が付着するときは性能が劣化するので、配線パター
ンが形成された段階で異物検査が行われる。

第４図（ａ）、（ｂ）は従来の異物検出の原理を説明す
るもので、ウェハ１に対して、一定の入射角でＳ偏光ビ
ームを投射する。図（ａ）において、ウェハ１の配線パ
ターンＣには方向性と断面形状に規則性があるので、こ
れに投射された偏光ビームの反射または散乱光は、主と
して投射ビームと同一のＳ偏光成分よりなり、偏光面が
直角に回転したＰ偏光成分は比較的少ない。これに対し
て、図（ｂ）に示す異物Ａは表面がいわばランダムの角
度方向をなすので、偏光面が回転してＰ偏光成分が多く
なる。このように、散乱光の偏光成分が異なることを利
用して、配線パターンと異物を分離して検出することが
できる。

第４図（ｅ）は、」二記の原理を応用した異物検査装置
の光学系の基本構成図を示す。図において、レーザ光源
２よりのＳ偏光ビームがウェハ１に投射され、適当な手
段により表面を走査する。配線パターンまたは異物によ
る散乱光は、集光レンズ３により集光されてハーフミラ
−４により２分割され、その一方は直進してＳ偏光検光
子５ａによりＳ偏光成分が抽出され、パターン検出器６
ａにより検出される。“また、他方は直角方向に進んで
Ｐ偏光検光子５ｂと異物検出器６ｂによりＰ偏光成分が
検出される。

以上により、パターン検出器は主としてパターンを、ま
た異物検出器は主として異物を検出するので、パターン
検出器に異物の散乱光が、異物検出器にパターンの散乱
光がある程度混入する。そこで、両者の検出電圧の比較
により、いずれかであるかを識別する。

第５図により、異物の識別のための従来の検出１■圧の
領域区分および識別方法を説明する。図（ａ）において
、異物検出器の検出電圧Ｖを横軸、パターン検出器の検
出電圧Ｖを縦軸にとり、電圧Ｖを段階的な複数の電圧Ｖ
１．Ｖ２？　Ｖ３１　Ｖ４により、電圧区間（０〜Ｖｌ
）、（Ｖｌ〜Ｖ２）・・・・・・に区分し、原点Ｏの付
近をノイズ領域とする。原点Ｏより適当な傾斜角φの直
線りを引き、区間（０〜Ｖ１）の直線りより上部のある
萬さ（点線で図示）までを領域（０）とする。区間（Ｖ
ｌ　−Ｖ　２　）では直線りの下側を領域■、上側を領
域■とし、以下同様に、各区間の下側を領域■、■、ま
た上側を領域■、■とする。直線りの傾斜角φを適切と
するときは、（０）　、■ではｖ＞Ｖであるのでパター
ンと判定し、■ではＶ＞ｖであるので異物と判定する。

次に、■、■ではＶ＞ｖにより異物とするが、これに対
する■、■はｖ＞Ｖであるに拘らずパターンと判定せず
異物とする。この理由は配線パターンが微細のために、
その散乱光に対する検出電圧は通常、領域（０）または
■内に存在して■、■に存在するこが殆どない。一方、
■、■の検出電圧は、異物が大きいため散乱光がパター
ン検出器に混入したものと考えられるからである。

以上の異物識別方法を表として図（ｂ）に示す。

表におけるＯ印は異物と判定することを、またＸ印は異
物とせず、パターンと判定することを示す。

表により■はパターン、その他はすべて異物と判定され
る。

［解決しようとする課題］さて、ウェハのＩＣベレットには前記した特殊マークが
設定されている。特殊マークは配線パターンに比較して
幅寸法がかなり大きく、従って散乱光が強いので上記し
た従来の方法では、特殊マークと、特殊マークの位置（
その近傍を含む）に存在する異物とを区別することが困
難とされている。また、当初においては特殊マークの異
物は、配線パターンに影響しないとされていたので、特
殊マークの座標位置が予め判明していることを利用し、
検査においてその座標に対する検出データを無効とする
、端的に云えば検査しない方法が行われている。第５図
（ｂ）に示した異物識別表は特殊マークを除外した他の
部分に対してのみ適用されている。しかしながら最近に
おいて、特殊マークおよびその近傍に異物があるときは
、事後の処理過程でこれが配線パターンに悪影響してＩ
Ｃの品質が低下する恐れがあることが判明した。従って
、特殊マークの位置に対しても異物検査が必要とされる
に至っている。

この発明は以上に鑑みてなされたもので、第５図（ｂ）
の異物識別表を拡張して特殊マークの位置の異物に対す
る検査を可能とする、ウェハの異物識別方法を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］この発明は、ＩＣペレットの配線パターンが形成された
ウェハに対して、一定の入射角でＳ偏光面を有する偏光
ビームを投射し、その散乱光をＳ偏光成分と直角方向の
Ｐ偏光成分に分離して、ウェハに付着した異物を検出す
る異物検査装置における異物識別方法である。マイクロ
プロセッサの制御と処理により、ＩＣペレットに設定さ
れた特殊マークの座標位置を予めメモリに記憶する。こ
の座標位置におけるＳ偏光成分とＰ偏光成分の検出電圧
に対して、それぞれ段階を設けて複数の検出領域に区分
し、各検出領域に対して予め設定された特殊マークの座
標位置に対する有効条件または無効条件に従って検出電
圧を有効または無効として、特殊マークの位１ξに存在
する異物を識別する。

上記における検出領域の区分は、マイクロプロセッサに
より、信号処理部に対して検出電圧段階に対する基準電
圧を設定して行い、また切り替えスイッチにより、予め
設定されたを効条件と無効条件に従って、マイクロプロ
セッサに対して検出電圧を転送し、または転送を停止す
る。

［作用コ以下において、この発明によるウェハの異物識別方法を
説明する。検出領域の区分は前記の第５図（ａ）で説明
した方法と同様で、これを再記すると、横軸を異物検出
器の電圧ｖ１縦軸をパターン検出器の電圧Ｖとし、Ｖを
Ｖ１〜Ｖ４の段階で区分する。原点０より傾斜角φの直
線りを引き、直線りの上側を領域（Ｏ）、■、■、■、
Ｆ側を領域■。

■、■とする。特殊マークの座標位置（その近傍を含む
）に対して適用する、異物判定条件の１例を第１図の異
物識別モード表に示す。表においては、条件モードは［
ａ］　、［ｂｌ　、［ｃｌおよび［ｄ］の４種類とし、
特殊マークの大きさなどに応じて適切に選択する。モー
ド［ａ］においては、すべての領域（ただしノイズ領域
を除く）の検出電圧が有効、すなわち異物によると判定
される。モード［ｂｌは、■と■の検出電圧を無効とす
る、すなわち小さい異物はウェハの処理上悪影響がない
として無視する。なお、［ａ］、［ｂｌの場合は、特殊
マークの近傍に存在する異物に対しては正当であるが、
特殊マーク自体の検出電圧が■、■にある場合も区別な
く異物とみなされ最大限の安全側のモードである。

これに対して、モード［Ｃコ、［ｄ］は［ａ］　、［ｂ
ｌに対して■、■を無効と判定して異物とみなさない、
すなわち特殊マークとするものである。

以上は電圧Ｖの区分を４種類とした識別モードの１例で
あって、実際においては検査データなどにより適切な区
分電圧と識別モードを定めることが必髪である。

以上により、ＩＣペレットに設定されている特殊マーク
の位置に存在する異物が、概ね識別されるものである。

［実施例コ第２図は、この発明によるウェハの異物識別方法を適用
した異物検査装置の実施例における概略のブロック構成
図である。マイクロプロセッサ９の制御により、入・出
力部１１より、号処理部７に対して区分電圧ｖ、−ｖ４
が与えられ、メモリ１０には、前記第１図の表を例とし
た各検出領域に対する有効条件と無効条件、および特殊
マークの座標が記憶される。ここで、区分電圧および有
効または無効条件は、実験データなどにより適切に定め
るものとする。

異物検査の実行においては、パターン検出器６ａと異物
検出器６ｂの検出電圧が、信号処理部７に入力して相当
する検出領域に区分される。特殊マーク以外の位置に対
しては従来と同様の識別条件により異物が識別されるが
、特殊マークの座標位置に対しては、メモリに記憶され
ている条件がスイッチ８に設定され、有効条件にある検
出電圧がマイクロプロセッサ９に転送され、無効条件の
ときは転送されない。なお、上記の実施例は、スイッチ
８をハード回路により構成したものであるが、これをマ
イクロプロセッサ９のプログラムにより行うことも差し
支えない。

［発明の効果］以」−の説明により明らかなように、この発明による異
物識別方法においては、従来の異物識別条件を拡張して
、特殊マークの位置における検出電圧に適用することに
より、その位置に存在する異物を概ね検出するもので、
識別条件を実際のデータに基づいて適切に設定すること
により、従来無視されていた特殊マークおよびその近傍
に付着した異物が検査できる効果には大きいものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるウェハの異物識別方法に対す
る異物識別モード表を示す図、第２図は、この発明によ
るウェハの異物識別方法を異物検査装置に適用した実施
例のブロック構成図、第３図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ
）は、シリコンなどのウェハ、ＩＣペレットおよび特殊
マークの説明図、第４図は、この発明によるウェハの異
物識別方法を適用する異物検査装置の原理の説明図と光
学系の基本構成図、第５図（ａ）および（ｂ）は、異物
検査装置における従来の異物識別方法の説明図である。１・・・ウェハ、　　　　　　１ａ・・・ＩＣペレット
、２・・・レーザ光源、　　　３・・・集光レンズ、４
・・・ハーフミラ−１５ａ・・・Ｓ偏光検光子、５ｂ・
・・Ｐ偏光検光子、　６ａ・・・パターン検出器、６ｂ
・・・異物検出器、　　７・・・信号処理部、８・・・
スイッチ、　　　　９・・・マイクロプロセッサ、１０
・・・メモリ、　　　　　１１・・・入・出力部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面にＩＣペレットの配線パターンを形成したウ
ェハに対して、一定の入射角でＳ偏光面を有する偏光ビ
ームを投射し、該偏光ビームの散乱光を、Ｓ偏光成分と
、該Ｓ偏光面に対して直角方向のＰ偏光成分とに分離し
て、上記ウェハに付着した異物を検出する異物検査装置
において、マイクロプロセッサの制御と処理により、上
記ＩＣペレットに設定された特殊マークの座標位置を予
めメモリに記憶し、該座標位置における上記Ｓ偏光成分
の検出電圧とＰ偏光成分の検出電圧に対して、それぞれ
段階を設けて複数の検出領域に区分し、該各検出領域に
対して予め設定された上記座標位置に対する有効条件ま
たは無効条件に従って上記検出電圧を有効または無効と
して、上記特殊マークの位置に存在する異物を識別する
ことを特徴とする、ウェハの異物識別方法。
（２）上記マイクロプロセッサにより、信号処理部に対
して上記各電圧段階に対応する基準電圧を設定して上記
検出領域の区分を行い、かつ、上記有効条件または無効
条件に従って、スイッチの切り替えにより上記マイクロ
プロセッサに対して上記検出電圧を転送し、または転送
を停止する、請求項１記載のウエハ異物識別方法。