JPH0545295A - エリア別検出閾値の設定方法 - Google Patents

エリア別検出閾値の設定方法

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JPH0545295A
JPH0545295A JP3228830A JP22883091A JPH0545295A JP H0545295 A JPH0545295 A JP H0545295A JP 3228830 A JP3228830 A JP 3228830A JP 22883091 A JP22883091 A JP 22883091A JP H0545295 A JPH0545295 A JP H0545295A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接チップの比較方法による異物検査装置に
対して、ICチップのエリア別に検出閾値を効率的に設
定する方法を提供する。 【構成】 ICチップの全面に対応した画素メモリMg
を有するマップメモリ5b を設け、マップメモリの、任
意のエリアに対応する各画素メモリに対して、テストチ
ップによりえられたエリア別の検出閾値を示す2進数を
それぞれ記憶する。隣接チップの検査において、その差
分データの各画素信号に対応する2進数を逐次に読出し
てデコーダ5c により解読し、閾値選択回路5d により
エリア別の検出閾値[Vth]Aを選択して異物検出部4d
に設定する。これに対して当該エリアの各画素信号を比
較して異物を検出する。エリア別検出閾値には、反射率
が特に大きいマットエリアのマップ表示を消去するイン
ヒビット閾値を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハ異物検査装置
において、ICチップをエリアに区分し、区分されたエ
リア別に検出閾値を設定する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体ICの製造においてはシリコンな
どの素材のウエハに対して、同一のパターンを有する多
数のICチップ(以下単にチップという)が形成され、
この段階で異物検査が行われる。異物検査はレーザビー
ムをウエハ面に投射し、その反射または散乱光を受光し
てなされるが、異物とともにパターンからも散乱光が散
乱されるので、これらを区別して異物のみを検出するこ
とが必要、かつ重要である。これに適応する方法には各
種のものが開発されているが、その一つとして互いに隣
接した2個のチップを相互に比較する方法がある。
【0003】図2(a) 〜(c) は上記の異物検査装置の概
略構成と隣接チップの比較による異物検出方法を示す。
(a) に示すようにウエハ1の表面には、オリエンティシ
ョン・フラット(OF)を基準線(X軸とする)とし
て、同一パターンを有する多数のチップ11がマトリック
ス状に形成されている。(b) において、ウエハは移動ス
テージ2に載置され、これに対して検査光学系3の光源
3a よりのレーザビームLx をウエハの表面に照射す
る。ウエハはX方向に往復移動されてレーザビームが各
チップ列を順次に走査し、その散乱光が対物レンズ3b
を経てCCDセンサ3c (他の光センサでも可)に入力
する。ここで、チップ列中の隣接した任意の2個のチッ
プを(c) の(イ) のように11a,11b とし、チップ11b には
図示の位置に異物p1,p2 が付着しているとする。まず
チップ11a の散乱光を受光し、CCDセンサの各画素の
出力信号(以下単に画素信号という)は逐次に画素信号
処理部4に入力し、A/D変換器4a によりデジタル化
され、メモリ(MEM)4b に記憶される。ついでチッ
プ11b の散乱光より同様にえられる各画素信号が差分回
路4c に入力し、MEMに記憶されているチップ11a の
各画素信号との差分データが出力される。(c) の(ロ) は
両チップのパターンPT および異物p1,p2 に対する各
画素信号gn (nは画素番号)よりなる画素データSa,
b を示し、両チップのパターンの無い基板面Kは値が
低く、パターンPT は反射率が大きいので値が大きい。
また、異物p1,p2 の画素信号gはデータSb の上方に
突出している。前記したように両パターンPT は同一で
あるので、両画素データのパターン部分はほぼ同一とな
り、差分データ(Sb −Sa)ではこれがほぼ消去され
て、(ハ) に例示した残留パターンRと異物p1,p2 より
なる差分データがえられる。差分データは異物検出部4
d において検出閾値Vthと比較されて異物p1,p2 のみ
が検出され、異物データはコンピュータ(CPU)4e
により編集されて表示器4f にマップ表示される。
【0004】上記においては両画素データSa,Sb のパ
ターンが同一で、その画素信号もほぼ同一と仮定した
が、パターン形成のプロセス段階の進行に伴ってパター
ンの厚さが増加することなどにより、画素信号が変化し
て残留パターンRの波高値が変動する。しかも変動はパ
ターンの部分により異なる場合が多い。このような差分
データより異物p1,p2 のみを検出するためには、残留
パターンの部分的な(エリア別)波高値に対応して検出
閾値を変えることが望ましい。また、パターンにコンデ
ンサなどの部品が付加された、マットと称されるエリア
があり、マットエリアでは誤検出による虚報が多く発生
するので、目視観察の便宜上、このエリアのマップ表示
を消去したい場合がある。これに対して、従来において
は閾値を手作業により変化し、異物検出をいわば試行錯
誤で繰り返してエリア別の検出閾値と、マットエリアを
消去するインヒビット閾値が求められていた。しかし、
このような方法ではかならずしも適切な値がえられず、
また長時間を必要とする欠点があった。以上に対して、
この発明の発明者により別途特許出願される「異物検出
閾値の設定方法」があり、その要旨は、テストチップの
全面に対する上記の差分データを可変閾値に比較して各
画素信号を検出し、検出データをCRTにマップ表示す
る。マップ表示を目視により観察し、可変閾値を加減し
て残留パターンRが消失し、異物pのみが目視できる閾
値求め、これを異物検出部4d に設定するものであり、
この方法をチップの各部分に適用すれば、インヒビット
閾値を含むエリア別の検出閾値が求められる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さて、以上によりエリ
ア別の検出閾値が求められるが、各エリアに対して検出
閾値を異物検出部4d に設定する従来の方法には問題が
ある。これを図3により説明する。図3(a) において、
チップ11にはそれぞれ方形のエリアαと、これに一部が
重なったエリアβがあり、それぞれにエリア別の検出閾
値Vth(α)、Vth(β)を設定するものとする。(b)
のようにエリアβの一部をエリアγに分割して各エリア
を方形とし、それぞれの始、終点、(p1,p2)、(p3,
4)、(p5,p6)のアドレスと、各エリアに対する検出
閾値をメモリに記憶する。検査においては、差分データ
の各画素信号に対して、逐次にアドレスと検出閾値が読
出されて異物検出部に設定される。しかし、このような
方法はエリアが方形で、その数が少ない場合には問題な
いが、エリアの形状が異形でその数が多いときは、各エ
リアに対するアドレスと検出閾値の記憶や設定処理が繁
雑となる欠点がある。この発明は以上に鑑みてなされた
もので、異物検査装置に対してエリア別の検出閾値を効
率的に設定する方法を提供することを目的とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するエリア別検出閾値の別設定方法であって、上記
の異物検査装置に対して、ICチップの全面に対応した
画素メモリを有するマップメモリを設ける。入力手段に
より、マップメモリの、任意のエリアに対応する各画素
メモリに対して、エリア別の検出閾値を示す2進数をそ
れぞれ記憶する。隣接チップの検査においては、上記の
差分データの各画素信号に対応する2進数を逐次に読出
して解読し、解読されたエリア別の検出閾値を異物検出
部に設定する。これに対して当該エリアの各画素信号を
比較して異物を検出する。エリア別検出閾値には、反射
率が特別に大きいマットエリアのマップ表示を消去する
インヒビット閾値が含まれる。
【0007】
【作用】上記の設定方法においては、入力手段により、
マップメモリの各画素メモリに対してエリア別の検出閾
値が2進数で記憶される。この入力手段としては、例え
ば、マップメモリに対するマップ表示を観察しながらカ
ーソルによりエリアの範囲を指定し、それぞれに対する
2進数をキーボードより入力すればよく、入力と記憶操
作は容易であり、またパターン形成のプロセスの段階ご
とに行えばよい。検査においては、これが逐次に読出さ
れて解読され、エリア別の検出閾値が異物検出部に設定
され、これに対して当該エリアの各画素信号が比較され
て異物が検出される。また、検出閾値がインヒビット閾
値の場合はマットエリアのマップ表示が消去される。な
お、2進数のビット数を適当にとれば、必要な段階数の
検出閾値がえられることはいうまでもない。
【0008】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示し、(a) はブ
ロック構成図、(b) はマップメモリとそのエリアを例示
した図、(c) はマップメモリの画素メモリに記憶される
2進数を例示した図である。図1の(a) において、前記
した図2(b) の異物検査装置に対して閾値設定部5が付
加される。閾値設定部はアドレスカウンタ5a,マップメ
モリ5b,デコーダ5c および閾値選択回路5d がこの順
序に接続されて構成される。アドレスカウンタは移動ス
テージ2に設けられたXYエンコーダ2aに、マップメ
モリはCPUに、また閾値選択回路は異物検出部とCP
Uとにそれぞれ接続される。なお、CPUにはキーボー
ド4g が具備されている。次に、(b) において、マップ
メモリ5b にはチップ11の全面に対応してマトリックス
状に多数の画素メモリMg が配列されており、画素メモ
リMg の大きさΔx, Δyを1個の画素信号に対応させ
る。各画素メモリに対して、(c) に示す例えば2ビット
の2進数を記憶し、これによりエリア別の検出閾値を示
す。まず適当な隣接チップをテストチップとして、前記
した可変閾値の加減とCRTのマップ表示の目視による
閾値設定方法などにより、チップのエリア別の検出閾値
を求める。マップメモリ5b の全画素メモリMg に対す
るマップ表示を表示器4f に表示し、カーソルにより
(b) に例示したエリアα, βなどを指定し、キーボード
により各画素メモリに、エリア別の検出閾値[Vth]A
示す2進数を入力して記憶する。ウエハの検査において
は、CPU4e の制御により移動ステージ2をXまたは
Y方向に移動してレーザビームを走査すると、差分回路
4c より隣接チップに対する差分データ(Sa −Sb)が
異物検出部4d に逐次に与えられる。一方、XYエンコ
ーダ2a よりの位置信号をアドレスカウンタ5a により
カウントしてマップメモリ5b のアドレスを指定する。
指定されたアドレスより2進数が読出されてデコーダ5
e により解読され、閾値選択回路5d において当該エリ
アに対する検出閾値[Vth]Aが選択されて異物検出部に
与えられる。異物検出部により各チップの異物が検出さ
れ、異物データはCPUにより編集されて表示器にマッ
プ表示される。また、検出閾値[Vth]Aがインヒビット
閾値のときはマットエリアのマップ表示が消去されて、
他のエリアの異物が容易に観察できる。以上のエリア別
形閾値[Vth]Aは、パターン形成プロセスの段階ごとの
テストチップに対して求め、マップメモリに対して2進
数として記憶すればよい。
【0009】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明によるエ
リア別検出閾値の設定方法においては、マップメモリの
各画素メモリに対してエリア別の検出閾値を2進数とし
て記憶し、検査においては、これが逐次に読出されて解
読され、エリア別の検出閾値が異物検出部に設定され、
これに対して当該エリアの各画素信号が比較されて異物
が検出される。また、検出閾値をインヒビット閾値とす
ることによりマットエリアのマップ表示が消去されて他
のエリアの異物の観察が容易となるもので、隣接チップ
の比較方式により異物検査に寄与するところには大きい
ものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示し、(a) はブロック
構成図、(b) はマップメモリとそのエリアを例示した
図、(c) はマップメモリの画素メモリに記憶される2進
数を例示した図である。
【図2】 (a) はウエハに形成されるICチップを示す
図、(b) は隣接チップの比較方法による異物検査装置の
概略のブロック構成図、(c) は比較される隣接チップに
対する画素データと差分データを示す図である。
【図3】 ICチップに対するエリアの指定と、エリア
別検出閾値を設定する従来の方法の問題点の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…ウエハ、11…ICチップ、チップ、11a,11b …隣接
チップ、2…移動ステージ、2a …XYエンコーダ、3
…検査光学系、3a…光源、3b …対物レンズ、3c …
CCDセンサ、4…画素信号処理部、4a …A/D変換
器、4b …メモリ(MEM)、4c …差分回路、4d …
異物検出部、4e …コンピュータ(CPU)、4f …表
示器、4g …キーボード、5…閾値設定部、5a …アド
レスカウンタ、5b …マップメモリ、5c …デコーダ、
5d …閾値選択回路、PT …パターン、g…画素信号、
a,Sb …画素データ、(Sa −Sb)…差分データ、R
…残留データ、Vth…検出閾値、α,β,γ…ICチッ
プのエリア、Mg …画素メモリ、Vth(α),V
th(β),[Vth]A…エリア別検出閾値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/64 400 J 8840−5L H01L 21/66 J 7013−4M

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハの表面に形成された同一パターン
    を有する複数のICチップを検査対象とし、該ウエハに
    対してレーザビームを走査し、互いに隣接した2個の前
    記ICチップの反射光を光センサにより受光し、該光セ
    ンサの出力した該隣接ICチップの対応する画素信号の
    差分データを作り、該差分データを検出閾値に比較し、
    前記各ICチップに付着した異物を検出してマップ表示
    する異物検査装置において、前記ICチップの全面に対
    応した画素メモリを有するマップメモリを設け、入力手
    段により、該マップメモリの前記ICチップの任意のエ
    リアに対応する該各画素メモリに対して、該エリア別の
    前記検出閾値を示す2進数をそれぞれ記憶し、前記隣接
    チップの検査において、前記差分データの各画素信号に
    対応する該2進数を逐次に読出して解読し、該解読され
    た前記エリア別の検出閾値を異物検出部に設定し、該検
    出閾値に対して該エリアの各画素信号を比較して前記異
    物を検出することを特徴とする、エリア別検出閾値の設
    定方法。
  2. 【請求項2】 前記エリア別検出閾値には、反射率が特
    別に大きいマットエリアに対する前記マップ表示を消去
    するインヒビット閾値を含む、請求項1記載のエリア別
    検出閾値の設定方法。
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