JPH03110454A

JPH03110454A - ウエハ異物検査装置における被検物の動画像記録方式

Info

Publication number: JPH03110454A
Application number: JP1248896A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Otani; 大谷　雅史
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1991-05-10
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JP2824851B2

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、ウェハに付着した異物の検査装置において
、ビデオカメラにより異物などの被検物の動画像を記録
する方式に関するものである。

［従来の技術］゛ト導体製品のＩＣチップの製造においては、第２図（
ａ）に示すようにウェハ１の表面を多数のＩＣチップ１
ａに細分し、各チップ１ａに対してエツチングにより図
（ｂ）に示す配線パターン１ｂが形成される。なお、各
ＩＣチップｌａには配線パターン１ｂのほかに、適当な
箇所に位置合わせのための＋マーク１ｃや、測距のため
のＭマーク１ｄが３き込まれる。

さて、配線パターン１ｂ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品質性能が劣化するので異物
検査が行われる。この検査を単純な光散乱方式で行うと
きは配線パターンと異物が同様に散乱光を散乱するので
区別ができない。これに対して区別を可能とする異物検
出方式が開発されている。

第３図（ａ）　　上記の異物検出方式の原理を説明する
もので、ウェハ１の表面に対してＳ偏光のレーザビーム
を投射する。配線パターンｌｂはほぼ規則的に配列され
た・１／滑な平面であり、その近傍のウェハの表面も同
様に平滑であるので、これらによる散乱光は偏光面があ
まり変化せずＬとして元のＳ偏光ビームのまま散乱する
。これに対して、異物Ａの表面は殆どがランダムな方向
をなしているので、その散乱光は偏光面が回転してＰ偏
光成分の割合が多くなる。そこで、Ｐ偏光成分を選択受
光して異物を検出することができる。ただし、異物の散
乱光にはＳ偏光成分が、また配線パターンの散乱光には
Ｐ偏光成分がそれぞれある程度含まれているために、Ｐ
偏光成分のみにより異物と断定することはできない。こ
れに対して、Ｐ偏光成分とともにＳ偏光成分も選択受光
し、実測データなどによりそれらの割合を調査し、その
割合により異物と判定することが行われている。

第３図（ｂ）は、Ｌ記の検出原理を応用したウェハ異物
検査装置の基本構成を示すもので、配線パターンが形成
されたウェハ１の表面に対して、光源２ａよりのＳ偏光
のレーザビームが投光レンズ２ｂにより小さい直径のス
ポットに集束され、小さい角度０で投射される。一方、
マイクロプロセッサ７ａの指令の下に、制御回路８ａと
ＸＹ移動機横８ｂにより、ウェハ１がＸまたはＹ方向に
移動してレーザスポットが走査される。発生した散乱光
は受光レンズ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−・方はＳ偏光受光系５のＳ偏光フィ
ルタ５ａによりＳ偏光成分が、また他方はＰ偏光受光系
６のＰ偏光フィルタ６ａによりＰ偏光成分がそれぞれ選
択され、充電変換器５ｂ、８ｂに入力して検出電圧が出
力される。雨検出電圧はマイクロプロセッサ７ａにおい
て処理されて異物とその大きさが検出され、検出された
異物は検出位置に対するＸＹ座標により出力装置にマツ
プ表示されるとともに、大きさデータとＸＹ座標がメモ
リ７ｂに記憶される。

前記したように、散乱光のＰおよびＳ偏光成分の割合に
より異物が判定されるが、しかしこの判定は必ずしも確
実ではない。これに対して確実に異物と断定するか、ま
たは断定された異物の形状などを知るために１．ｌｒ、
記の検査により一応異物とされたがなお疑いのある被検
物を、顕微鏡により［１視するか、またはモニターカメ
ラにより撮影して確認する方法がとられている。

上記の確認方法は第３図（ｂ）において、メモリ７ｂに
記憶されている被検物に対するＸＹ座標をマイクロプロ
セッサ７ａが読み出し、ＸＹ移動機横８ｂによりウェハ
をＸＹ座標に相当する位置に移動する。一方、Ｐ偏光成
分に対する光電変換器６ｂの位置に顕微鏡６Ｃをおいて
目視により確認するか、または顕微鏡６Ｃに取り付けた
モニターカメラ６ｄにより映像を撮影するものである。

［解決しようとする課題］以ヒにおいて、モニターカメラによる方法は記録が残さ
れて容易に確認ができるので１１視方法よりペターであ
る。ただし、顕微鏡６Ｃは焦点深度が非常に浅いので、
被検物が大きいときは合焦は部分的であり、全体の形状
が一度では明瞭に撮影できない場合がある。そこで、顕
微鏡６ｃの焦点をト作業で適当な間隔づつ移動し、間隔
毎に被検物を順次撮影して複数のスチール写真を作り、
これらにより全体の形状などを観察する方法が行われて
いる。しかしながら、このようなスチール写真の撮影に
は手間と時間を必要とするので効率的でなく、また撮影
間隔が大きいときは判定が困難である。これに対して、
さらに効率的で明瞭な映像または画像をつる方法が要申
されている。

この発明は以りに鑑みてなされたもので、ウェハ異物検
査装置において、ビデオカメラを使用して異物などの被
検物の動画像を撮影、記録する方式を提供することを１
−１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の配線パターンが形成されたウェハに
対してＳ偏光のレーザビームを投射シてＸＹ右方向走査
し、レーザビームの散乱光のＰ偏光成分を受光してウェ
ハＬの異物などの被検物を検出し、検出された被検物の
ＸＹ座標をメモリに記憶する異物検査装置における、被
検物の動画像記録方式である。マイクロプロセッサの制
御の下に、Ｌ記メモリに記憶されたＸＹ座標を読み出し
、ウェハをＸＹ力方向移動して被検物をＰ偏光受光系の
位置に停市し、かつこの位置においてこの受光系に装着
された顕微鏡の焦点位置を移動し、顕微鏡に取り付けら
れたビデオカメラにより、この焦点移動による異物の動
画像を撮影して記録するものである。

［作用］以上の構成によるこの発明による被検物の動画像記録方
式においては、検査段階で検出された異物などの被検物
は、その大きさなどのデータと検出位置のＸＹ座標がメ
モリに記憶されており、確認段階ではマイクロプロセッ
サにより読み出されたＸＹ座標に従ってウェハがＸＹ力
方向移動し、被検物をＰ偏光受光系に装着された顕微鏡
の視野内に入れて停＋Ｉｚする。ここで、顕微鏡の焦点
位置を移動して、顕微鏡に取り付けられたビデオカメラ
により被検物が動画像として撮影、記録される。

この動画像は被検物に対して顕微鏡が部分的に逐次合焦
するので、これを観察するときは被検物の全体が明瞭に
把握できる。なお、この場合は被検物そのものが移動す
るわけでないので、通常では動画像とはいえないが、し
かじ合焦位置が移動するという、α味で静１［；画像と
異なるので動画像と呼ぶものである。動画像は適当なテ
レビ受像機に映出されて被検物の大きさ形状、または色
彩などが観察され、異物であるか否かが確実、容易に判
定される。

［実施例コ第１図は、この発明によるウェハ異物の動画像記録方式
の実施例の構成図を示す。ここで、異物などの検出過程
の説明は前記したので省略するが、検出過程と同様に、
ウェハｌに対して光源２　ａと投光レンズ２ｂによりＳ
偏光のレーザビームが投射される。一方、メモリ７ｂに
記憶されている被検物のｘｙ＋ｈがマイクロプロセッサ
７ａにヨリ読み出され、これに従ってＸＹ移動機構８ｂ
によりウェハｌを移動して被検物を撮影系６′の視野内
に入れて停市する。撮影系６′は、前記した第３図（ｄ
）のＰ偏光受光系６に対して、充電変換器６ｂの代わり
に顕微鏡６Ｃとビデオカメラ６ｅを置いたもので、被検
物に対して顕微鏡６Ｃがほぼ合焦する位置とする。ビデ
オカメラ６Ｃには市販−１１１の通常のカラービデオカ
メラを使用することが便利である。撮影においては、マ
イクロプロセッサ７ａの制御の下に、制御回路６ｆと合
焦機構６ｇにより適当な速度で顕微鏡６Ｃの対物レンズ
を移動して被検物の部分が逐次合焦され、この移動中に
被検物が動画像としてビデオカメラ６ｅにより撮影され
て内蔵された磁気テープに記録される。

撮影の終ｒ後、テレビ受像機６ｈにより動画像を映出し
て被検物を観察するものである。

［発明の効果］以りの説明により明らかなように、この発明による被検
物の動画像記録方式においては、メモリに記憶されたＸ
Ｙ座標データにより、被検物がＰ偏光受光系に設けられ
た顕微鏡の視野内に入り、顕微鏡の焦点位置を移動して
被検物に対して部分的に逐次合焦させ、これをビデオカ
メラにより動画像として撮影して記録するもので、被検
物が逐次部分的に明瞭となる動画像により、その形状、
大きさまたは色彩などが明瞭に観察されて異物が確認で
きるもので、ウェハ異物検査装置により検出された被検
物より異物を確実、容易に区別でき、作業性とＩＣチッ
プの歩留まりとを向、Ｆ、する効果には優れたものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるウニ／Ｘ異物検査装置におけ
る被検物の動画像記録方式の実施例に対する構成図、第
２図（ａ）および（ｂ）はウエノ１とＩＣチップの配線
パターンの説明図、第３図（ａ）および（ｂ）は、ウェ
ハ異物検査装置の構成図である。１・・・ウェハ、　　　　　　ｌａ・・・ＩＣチップ、
１ｂ・・・配線パターン、　　ＩＣ・・・＋マーク、ｌ
ｄ・・・Ｍマーク、　　　　２ａ・・・光源、２ｂ・・
・投光レンズ、　　３・・・受光レンズ、４・・・ハー
フミラ−５・・・Ｓ偏光受光系、５ａ・・・Ｓ偏光フィ
ルタ、５ｂ・・・光電変換器、６・・・Ｐ偏光受光系、
　　６ａ６ｂ・・・光電変換ム、　　６Ｃ６ｄ・・・モニターカメラ、６ｅ６ｆ・・・制御回路、　　　６ｇ７ａ・・・マイクロプロセッサ、８ａ・・・制御回路、　　　８ｂ・・・Ｐ偏光フィルタ、・・・顕微鏡、・・・ビデオカメラ、・・・合焦機構、７ｂ・・・メモリ、・・・ＸＹ移動機構。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＩＣの配線パターンが形成されたウェハに対して
Ｓ偏光のレーザビームを投射してＸＹ方向に走査し、該
レーザビームの散乱光のＰ偏光成分を受光して該ウェハ
上の異物などの被検物を検出し、該検出された被検物の
ＸＹ座標をメモリに記憶する異物検査装置において、マ
イクロプロセッサの制御の下に、上記メモリに記憶され
たＸＹ座標を読み出し、上記ウェハをＸＹ方向に移動し
て上記被検物を上記Ｐ偏光成分に対する受光系の位置に
停止し、かつ該位置において該受光系に装着された顕微
鏡の焦点位置を移動し、該焦点移動による被検物の動画
像を該顕微鏡に取り付けたビデオカメラにより撮影して
記録することを特徴とする、ウエハ異物検査装置におけ
る被検物の動画像記録方式。