JPH03156947A

JPH03156947A - 検査方法

Info

Publication number: JPH03156947A
Application number: JP29501089A
Authority: JP
Inventors: Mari Sasamori; 笹森　真理; Yoshikazu Tanabe; 義和田辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1991-07-04
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JP2915025B2

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〕本発明は、検査方法および装置に関し、特に、同一の被
検査物に対して異なる検査装置を用いて複数種の検査を
一貫して行う場合に有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体基板に周知のフォトリングラフィ技術
などによって回路パターンを転写・形成する半導体集積
回路装置の製造プロセスなどにおいては、製造過程で半
導体基板に付着する異物が製品不良発生の大きな原因と
なる。

このため、製造工程の各段階において半導体基板におけ
る異物の有無を調べたり、検出された異物の成分などを
さらに詳細に分析して、当該異物の発生原因を特定し、
それに基づいて異物の適切な低減対策を講することが不
可欠となる。

従来における、このような検査装置については、たとえ
ば日立評論社、昭和６１年９月２５日発行「日立評論Ｖ
ＯＬ６８．　Ｎｏ、９　（１９８６−９）　ＪＰ４３〜
Ｐ４８、および株式会社工業調査会、昭和６２年１１月
２０日発行、「電子材料」１９８７年３月号、Ｐ１３５
〜Ｐ１４０、などの文献において論ぜられている。

たとえば、異物の付着の有無を調べる異物検査装置とし
ては、半導体基板の表面にレーザ光を照射し、異物によ
る散乱光を検出して異物の存在をまた、異物の成分など
の特性を調べる検査装置としては、たとえば、光学顕微
鏡の光学系に、目的の物質に特有の励起光を照射する落
射照明や波長選択フィルタなどを付加して、有機物に特
有の蛍光を観察し、異物の成分などを調べるようにした
ものがある。

さらに、電子ビームまたはイオンビームなどを対象物に
照射し、当該対象物から発生する二次電子やイオン、さ
らにはＸ線などを検出することにより、対象物の表面状
態や成分などを精密に検査するものががある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の従来技術に示される検査装置において
は、個々の検査装置が独自の検査方法、試料台、ソフト
ウェアなどを備えているものの、異なる検査を行う複数
の検査装置間における検査結果の互換性についての配慮
がなされていないという問題がある。

たとえば、ある検査装置Ａにおいて半導体基板（う、お
ける異物の有無を検査した後、検出された異物について
他の検査装置Ｂによって成分などを調べようとする場合
、検査装置Ａから出力される異物の付着位置などの検査
結果が当該検査装置Ａに固有の座標系で表現されている
ため、他の検査装置Ｂでは利用することができず、目的
の異物の付着位置を検査装置Ｂの検査系の視野や検査領
域に迅速に設定することが困難になる。

特に、精密な検査を行う装置はど、検査領域や視野は狭
くなり、半導体集積回路装置の高密度化によってより微
細に異物をより高精度に検査・分析することが要請され
つつある近年の半導体集積回路装置の製造分野では、個
々の検査装置において検査部位の探索に一層手間取るこ
とが懸念される。

そこで、本発明の目的は、複数の検査装置による同一の
被検査物に対する種々の検査の検査結果に互換性を持た
せて、被検査物に対する複数種の検査を効率良く遂行す
ることが可能な検査方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、他の検査装置との間で授受される
検査結果に互換性をもたせて、目的の検査を効率良く遂
行することが可能な検査装置を提供するにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる検査方法は、同一の検査物に対
して、複数の検査装置を用いて複数種の検査を行う検査
方法であって、複数の当該検査装置の間における被検査
物の検査結果の位置情報の授受を、当該被検査物に固有
の座標系を用いて行うようにしたものである。

また、本発明になる検査装置は、検査系に被検査物の目
的の検査部位を位置決めして所望の検査との間の座標変
換を行う手段を備え、他の検査装置における被検査物の
検査結果の位置情報の入力および当該検査装置における
検査結果の位置情報の出力の少なくとも一方を被検査物
に固有の第２の座標系を用いて行うようにしたものであ
る。

〔作用〕

上記した本発明の検査方法によれば、たとえば、被検査
物に対する異物の付着位置や欠陥位置などの検査結果を
当該被検査物に固有の座標系に関して記録することによ
り、たとえば、ある検査装置Ａで異物の付着位置を特定
した後、別の検査装置Ｂにおいて当該異物の詳細な成分
検査などを行うべく、目的の異物の付着位置を分析検査
系の視野内などに位置決めする際に、それ以前の検査装
置へにおいて記録された異物の位置情報を利用すること
で、無駄な探索動作などを行うことなく、目的の検査部
位を特定でき、被検査物に対する複数の検査装置による
複数種の検査を効率良く遂行することが可能となる。

また、上記した本発明の検査装置によれば、たとえば、
被検査物に対する異物の付着位置や欠陥位置などの検査
結果を、当該検査装置に固有の第１の座標系から当該被
検査物に固有の第２の座標系に変換して記録することに
より、たとえば、ある検査装置Ａで異物の付着位置を特
定した後、別の検査装置已において当該異物の詳細な成
分検査などを行うべく、目的の異物の付着位置を分析検
査系の視野内などに位置決めする際に、それ以前の検査
装置Ａにおいて記録された異物の第２の座標系に関する
位置情報を、当該検査装置に固有の第１の座標系に変換
して利用することで、無駄な探索動作などを行うことな
く、目的の検査部位を特定でき、被検査物に対する目的
の検査を効率良く遂行することができる。

〔実施例〕

以下、本実施例の検査方法および装置の一例について、
図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例である検査装置の構成の一
例を示す略斜視図である。

本実施例では、検査方法および装置の一例として、半導
体集積回路装置の製造プロセスにおける半導体基板に対
して、検査装置Ａによる異物検査と、当該異物検査によ
って検出された異物の検査装置Ｂによる成分分析とを行
う場合について説明する。

検査装置Ａは、水平面内における平行移動および回転移
動などが自在な試料台１を備えており、半導体基板２が
着脱自在に固定されている。

試料台１の側方には、当該試料台１に載置された半導体
基板２に対して所望の角度でＳまたはＰ偏光のレーザビ
ーム３ａを照射する複数の光源３が配置されている。

試料台１の直上方には、前記レーザビーム３ａの照射に
際して半導体基板２の表面に付着した異物２００などか
ら発生する散乱光や反射光などの−ｍｔ−捕捉するレン
ズ群からなる光学系４と、この光学系４の焦点位置に設
けられた光検出器５とが光軸を同じくして設けられてお
り、たとえば、半導体基板２の下地部分と異物２００と
におけるＳまたはＰ偏光の反射や散乱の程度の差異を検
出し、光検出器５に接続された判定回路６によって所定
のしきい値と比較することなどにより、半導体基板２に
おける異物２００の有無を判定する構造となっている。

また、前記試料台１の動作は、試料台制御部７によって
行われ、当該試料台制御部７は試料台１の前記光学系４
の光軸に対する位置情報などを、試料台１などに関する
固有の試料台座標系α（第１の座標系）に基づいて把握
している。

判定回路６には、座標変換部８が接続されており、この
座標変換部８は、判定回路６において異物２００の検出
が確認された時点で、試料台制御部７から得られる試料
台座標系αに関する当該異物の位置を座標（Ｘａ、Ｙａ
）として記録する動作を行っている。

さらに、この場合、座標変換部８は、前述のようにして
得られた異物２００の付着位置の座標（Ｘａ、Ｙａ）を
、たとえば半導体基板２の外周の一部を切り落として形
成されたいわゆるオリエンテーション・フラット２ａに
平行に規則的に配列形成された複数の素子形成領域２ｂ
の最外周の直交する２辺などを座標軸とし、当該半導体
基板２に固有の基板座標系β（第２の座標系）に関する
座標（Ｘｗ、Ｙｗ）に変換する動作を行うように構成さ
れている。

座標変換部８には、たとえば、フロッピィ−ディスク、
ＩＣカードなどの可搬性記憶媒体Ｍを駆動して、変換後
の前記座標（Ｘｗ、Ｙｗ）などのデータを当該可搬性記
憶媒体Ｍに記録したり、外部の他の検査装置との間で周
知のデータ通信などによってデータの授受を行うデータ
入出力部９が接続されている。

一方、検査装置Ｂは、水平面内において移動自在にされ
、半導体基板２が着脱自在に載置される試料台１０と、
試料台１０に載置された半導体基板２に対して電子線１
１ａを照射する電子光学系１１と、半導体基板２の電子
線１１ａの照射部位から発生するＸ線１１ｂや二次電子
などを検出する検出器１２と、この検出器１２によって
検出されたＸ線１１ｂの検出信号に所定の演算処理を施
した処理結果を表示するモニタ１３などを備えている。

なお、試料台１０および電子光学系１１、検出器１２な
どは、所望の真空度に排気された図示しない真空容器の
内部に収容されている。

そして、Ｘ線１１ｂの検出信号を、たとえば横軸に波長
、縦軸に検出レベルをとって表示することにより、特定
の物質に固有の波長のＸ線１１ｂの検出レベルから、半
導体基板２の電子線１１ａの照射部位に存在する物質の
種類や量などを把握するものである。

試料台１０の動作は、試料台制御部１４によって、当該
試料台１０に固有の試料台座標系γ　（第１の座標系）
に基づいて移動や位置決め動作が制御されている。

試料台制御部１４には、座標変換部１５を介してデータ
人出力部１６が接続されている。

そして、他の検査装置Ａなどから可搬性記憶媒体Ｍや図
示しない通信回線などによって、データ入出力部１６に
入力される半導体基板２に固有の基板座標系βに関して
記録された、半導体基板２に付着した異物２００の座標
（Ｘｗ、Ｙｗ）を、座標変換部１５が、当該検査装置已
に固有の試料台座標系Ｔに関する座標（ｘｂ、ｙｂ）に
変換して試料台制御部１４に与えることにより、それ以
前の検査装置Ａにおける異物検査などによって判明して
いる半導体基板２における異物２００の付着位置を、電
子光学系１１の光軸上に位置決めする動作が迅速かつ的
確に行われるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、検査装置Ａにおいては、試料台１に載置された半
導体基板２の検査に先立って、当該半導体基板２に規則
的に形成されている素子形成領域２ｂの最外周部の互い
に直交する２辺を光学的に探索するか、または半導体基
板２のオリエンテーション・フラノ）２ａの試料台に対
する装着位置の関係などから、試料台座標系αと、半導
体基板２に固有な基板座標系βとの換算式を確定してお
く。

その後、試料台制御部７によって、試料台１を適宜移動
させることにより、レーザビーム３ａによって、半導体
基板２の表面を全域にわたって相対的に走査し、前述の
ような方法で、判定回路６によって異物２００の有無を
判定し、異物２００が検出された時点での試料台１の座
標、すなわち異物２０００半導体基板２における付着位
置の座標（Ｘａ、Ｙａ）を座標変換部８が記録する。

そして、当該半導体基板２に関する検査終了後、座標変
換部８は、検出された異物２００の半導体基板２におけ
る付着位置の座標（Ｘａ、ｙａ＞を、前記の換算式など
に基づいて、半導体基板２に固有の基板座標系βに関す
る座標（Ｘｗ、Ｙｗ）に変換し、当該半導体基板２の識
別情報などとともに可搬性記憶媒体Ｍに記録する。

一方、検査装置Ｂの側では、検査装置への側から到来す
る半導体基板２を試料台１０に載置するとともに、デー
タ入出力部１６に、当該半導体基板２とともに到来する
可搬性記憶媒体Ｍを装填する。

そして、検査に先立って、たとえば検出器１２によって
検出される二次電子画像などによって、当該半導体基板
２の基板座標系βとの位置関係が予め知られている図示
しない位置合わせマークなどを探索することなどによっ
て、試料台座標系Ｔと、半導体基板２に固有な基板座標
系βとの換算式を確定する。

その後、データ人出力部１６に装填された可搬性記憶媒
体Ｍから読み出される、異物２００の当該半導体基板２
に対する付着位置を示す基板座標系βに関する座標（Ｘ
ｗ、Ｙｗ）を前記換算式によって試料台１０に固有の座
標系γの座標（ｘｂ。

ｙｂ）に換算し、得られた当該座標（ｘｂ、ｙｂ）を試
料台制御部１４に与えることによって、無駄な探索動作
などを行うことなく、半導体基板２の異物２００の付着
部位を電子光学系１１の光軸の直下に迅速かつ的確に位
置決めする。

その後、こうして位置決めされた異物２００に対して電
子線１１ａを照射し、当該異物２００から発生するＸ線
１１ｂを検出器１２によって検出し、たとえばＸ線１１
ｂの波長と検出レベルとの関係をモニタ１３に表示する
ことにより、個々の物質に特有なＸ線の波長と検出レベ
ルとから異物２００を構成する物質の種類や量などを知
る。

このような、半導体基板２に固有の基板座標系βを媒介
として、当該半導体基板２に関する検査結果を授受する
ことは、検査装置Ａと検査装置Ｂとの間に限らず、たと
えば第２図に示されるように、固有の座標系δを持つ検
査装置Ｃや、固有の座標系εを持つ検査装置りなどの相
互間においても同様に可能であることは言うまでもない
。

すなわち、個々の検査装置は他の多数の検査装置に固有
の座標系をなんら意識する必要がないので、種々の検査
を行う検査装置の組み合わせの自由度が非常に大きくな
る。

以上説明したように、本実施例の検査技術によれば、複
数の検査装置Ａ−Ｄの間で、半導体基板２に固有な共通
の基板座標系βを媒介として検査結果を授受するので、
たとえば、ある検査装置で得られた目的の検査部位の位
置情報などを、他の検査装置において有効に利用するこ
とが可能とな５６す、無駄な探索操作などを行うことなく、目的の検査部
位の特定などに要する時間を短縮することができる。

これにより、半導体基板２などに対する異物検査や、当
該異物の成分分析などの複数種の検査を効率良く遂行す
ることができる。

この結果、半導体集積回路装置の製造プロセスの評価を
迅速に行うことができ、半導体集積回路装置の製造工程
における生産性が向上する。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、被検査物および検査装置は、前記実施例に例
示したものに限定されない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になる検査方法によれば、同一の被検
査物に対して、複数の検査装置を用いて複数種の検査を
行う検査方法であって、複数の当該検査装置の間におけ
る前記被検査物の検査結果の位置情報の授受を、当該被
検査物に固有の座標系を用いて行うので、たとえば、被
検査物に対する異物の付着位置や欠陥位置などの検査結
果を当該被検査物に固有の座標系に関して記録すること
により、たとえば、ある検査装置Ａで異物の付着位置を
特定した後、別の検査装置Ｂにおいて当該異物の詳細な
成分検査などを行うべく、目的の異物の付着位置を分析
検査系の視野内などに位置決めする際に、それ以前の検
査装置Ａにおいて記録された異物の位置情報を利用する
ことで、無駄な探索動作などを行うことなく、目的の検
査部位を特定でき、被検査物に対する複数の検査装置に
よる複数種の検査を効率良く遂行することが可能となる
。

また、本発明になる検査装置によれば、検査系に被検査
物の目的の検査部位を位置決めして所望の検査を行う検
査装置であって、当該検査装置に固有な第１の座標系と
、前記被検査物に固有な第２の座標系との間の座標変換
を行う手段を備え、他の検査装置における前記被検査物
の検査結果の位置情報の入力および当該検査装置におけ
る検査結果の位置情報の出力の少なくとも一方を、前記
被検査物に固有の第２の座標系を用いて行うようにした
ので、たとえば、被検査物に対する異物の付着位置や欠
陥位置などの検査結果を、当該検査装置に固有の第１の
座標系から当該被検査物に固有の第２の座標系に変換し
て記録することにより、たとえば、ある検査装置Ａで異
物の付着位置を特定した後、別の検査装置Ｂにおいて当
該異物の詳細な成分検査などを行うべく、目的の異物の
付着位置を分析検査系の視野内などに位置決めする際に
、それ以前の検査装置Ａにおいて記録された異物の第２
の座標系に関する位置情報を、当該検査装置に固有の第
１の座標系に変換して利用することで、無駄な探索動作
などを行うことなく、目的の検査部位を特定でき、被検
査物に対する目的の検査を効率良く遂行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である検査装置の構成の一
例を示す略斜視図、第２図は、複数の検査装置の間における検査結果の共有
過程の一例を示す説明図である。 ■・・・試料台、２・・・半導体基板（被検査物）、２
ａ・・・オリエンテーション・フラット、２ｂ・・・素
子形成領域、３・・・光源、３ａ・・・レーザビーム、
４・・・光学系（検査系）、５・・・光検出器、６・・
・判定回路、７・試料台制御部、８・・・座標変換部、
９・・・データ人出力部、ｌＯ・・・試料台、１１・・
・電子光学系（検査系）、１１ａ・・・電子線、１１ｂ
・・・Ｘ線、１２・・・検出器、１３・・・モニタ、１
４・・・試料台制御部、１５・・・座標変換部、１６・
・・データ人出力部、２００・・・異物、Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄ・・・検査装置、Ｍ・・・可搬性記憶媒体、α、Ｔ、
δ、ε・・・個々の検査装置に固有の座標系（第１の座
標系）、β・９０・・基板座標系（第２の座標系）。２図

Claims

【特許請求の範囲】１、同一の被検査物に対して、複数の検査装置を用いて
複数種の検査を行う検査方法であって、複数の当該検査
装置の間における前記被検査物の検査結果の位置情報の
授受を、当該被検査物に固有の座標系を用いて行うこと
を特徴とする検査方法。２、検査系に被検査物の目的の検査部位を位置決めして
所望の検査を行う検査装置であって、当該検査装置に固
有な第１の座標系と、前記被検査物に固有な第２の座標
系との間の座標変換を行う手段を備え、他の検査装置に
おける前記被検査物の検査結果の位置情報の入力および
当該検査装置における検査結果の位置情報の出力の少な
くとも一方を、前記被検査物に固有の第２の座標系を用
いて行うようにしたことを特徴とする検査装置。３、前記被検査物の検査結果の位置情報を前記被検査物
に固有の第２の座標系を用いて可搬性記憶媒体に記録し
、当該可搬性記憶媒体を介して他の前記検査装置との間
で前記検査結果の授受を行うことにより、被検査物の同
一部位部位に対する異なる検査を遂行するようにした請
求項２記載の検査装置。４、前記被検査物が、半導体集積回路装置の製造プロセ
スにおける半導体基板であり、当該半導体集積回路装置
の製造プロセスの評価を行うことを特徴とする請求項２
または３記載の検査装置。