JPH07140084A - ウェーハの表面検査方法および検査機 - Google Patents

ウェーハの表面検査方法および検査機

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JPH07140084A
JPH07140084A JP31131793A JP31131793A JPH07140084A JP H07140084 A JPH07140084 A JP H07140084A JP 31131793 A JP31131793 A JP 31131793A JP 31131793 A JP31131793 A JP 31131793A JP H07140084 A JPH07140084 A JP H07140084A
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JP
Japan
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particle
wafer
map
plots
wafer surface
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JP31131793A
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English (en)
Inventor
Teruaki Soejima
輝明 副嶋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェーハ表面のパーティクル検査において、
その表面清浄度の把握やび、パーティクルマップ間の相
違点の原因解析を補助する。 【構成】 ウェーハ表面検査方法は、まず検査機などを
用いてウェーハ表面に付着するパーティクルを検知し、
これをパーティクルマップ上にその位置や粒径に応じて
分類標記する。次に、マップ上の各プロットから与えら
れた条件を満足するプロットPのみを選択し、これを直
線で結ぶ。これにより、マップは星座のような図形パタ
ーンG,G’を持つことになり、マップ間の表面清浄度
の比較などが容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハの表面を
検査する方法およびその検査機に関し、特にその表面に
付着する微粒子(パーティクル)の大きさや位置などを
表すマップ(これをパーティクルマップと呼ぶ)を使用
して、ウェーハ表面の品質を評価する表面検査方法と検
査機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体デバイス製造メーカー
が、ウェーハをウェーハ製造メーカーより受け入れる際
の品質チェック項目には、ウェーハ厚さや平坦度などの
一般的な形状特性の外に、ウェーハ表面清浄度などがあ
る。この表面清浄度は、ウェーハ表面に付着するパーテ
ィクルの数や粒径などを規定するものであって、現状で
の弊社受け入れレベルとしては、その一例として、1枚
のウェーハにつき0.2μmのパーティクル粒径で20
個以下という受け入れ規格を設定している。また、この
ようなウェーハをウェーハ製造メーカーより弊社に納入
する際には、製造メーカー側で出荷前ウェーハを検査
し、その表面のパーティクル情報(粒径、数、位置な
ど)を図6に示すようなパーティクルマップで表現する
ことを義務づけており、また受け入れ側としてもウェー
ハ受け入れ検査として、同様にパーティクルマップを作
成し、双方のパーティクルマップを比較することにより
品質レベルを再度確認し、後工程に不良ウェーハが流れ
ないようにしている。
【0003】ところで、このようなパーティクルマップ
を用いたウェーハ品質チェックでは、ウェーハ製造メー
カー(納入側)で検査されたのと同一ウェーハを受け入
れ検査した場合でも、納入側が添付したパーティクルマ
ップと、弊社のパーティクルマップが異なる場合が往々
にしてある。この原因としては、まず製造メーカーから
弊社までのウェーハ運搬過程でその付着形態が変化する
ことが考えられるが、その他には、納入業者側でのパー
ティクル粒径認定基準と受け入れ側のパーティクル粒径
認定基準が異なる場合も考えられる(具体例としては、
ウェーハ製造メーカーで、0.3μm粒径パーティク
ル:5個;0.2μm粒径パーティクル:10個と表示
された検査データが、弊社の検査では0.3μm粒径パ
ーティクル:2個;0.2μm粒径パーティクル:13
個というように、トータルのパーティクル数は変わらな
いが粒径分布が異なる場合があった)。また、納入側が
使用するウェーハ表面検査機と、受け入れ側の検査工程
で使用するウェーハ表面検査機との間の性能差なども全
く否定できるものではなく、これらの原因全てに対し、
その実態を調査する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図6は、ウェーハを納
入する製造メーカー側と、ウェーハ受け入れ側との間で
測定した各パーティクルマップに差が生じた場合のモデ
ルを示しており、(a)は納入側マップを、(b)は受
け入れ側マップをそれぞれ示している。この図に示すパ
ーティクル分布状況よりもパーティクルの数が少ない場
合や、その分散形態がシンプルである場合などは、どの
粒径のパーティクルが増加したか等の比較はそれほど困
難でない。しかしながら、本図レベルを含め、これより
も複雑な分布形態やパーティクル数が多い場合などは、
パーティクルの付着位置およびその粒径をマップ上に単
純にプロットしていく表現方法では、マップ上にパーテ
ィクルが不規則に点在する形となり、どの粒径のパーテ
ィクルが増加し、またマップ間でどの粒径のスレッショ
ルド(粒径レンジ間の粒径境界値)が異なるのか把握す
るのが困難になってくる。
【0005】本発明は、このような問題点に鑑み、ウェ
ーハ表面に付着したパーティクルの粒径や分布状態をパ
ーティクルマップで表現して検査するにあたり、上述し
た同一ウェーハを測定対象とする場合のように、パーテ
ィクル分布形態が極めて類似する2枚のパーティクルマ
ップ間でその相違点の把握並びにその原因解析を容易と
するウェーハ表面検査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】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、ウェーハの表面に付着した微粒子
情報を示すパーティクルマップを作成し、前記パーティ
クルマップを解析することにより、ウェーハの表面を検
査する方法において、前記パーティクルマップは、与え
られた条件を満たす微粒子を選択して、これに対応する
プロット同士を直線で結ぶことにより形成される図形パ
ターンを有することを特徴とするウェーハ表面検査方法
が提供される。
【0007】また別の発明では、セットされたウェーハ
表面を走査し、ウェーハ表面に付着する微粒子を検出し
て、その微粒子位置をその粒径サイズに応じてウェーハ
状マップに分類標記する微粒子プロット手段と、前記微
粒子プロット手段によって得られたパーティクルマップ
上の各プロットの内、所定の条件を満たすプロットのみ
を選択してプロット同士を直線で結ぶ結線手段と、結線
されたパーティクルマップを外部にプリントアウトする
出力手段とを有し、以てウェーハの表面に付着した微粒
子情報を出力するウェーハ表面検査機も提供される。
【0008】
【作用】パーティクルマップ上にプロットされた特定の
微粒子(パーティクル)同士を直線でつなぎ、複数のパ
ーティクルを2次元的な図形で表示することにより、2
枚のパーティクルマップを比較する際に、プロットされ
た点同士の比較ではなく双方のマップに描かれた図形同
士の比較、或いは図形と点との比較が可能となり、多数
のプロットに惑わされることなくマップ間の相違点を容
易に把握することができる。
【0009】
【実施例】図面を参照しながら本発明によるウェーハ表
面検査方法を以下、説明する。
【0010】図1および図2は、ウェーハ納入側によっ
て検査されたパーティクルマップ1と、ウェーハ受け入
れ側で検査されたパーティクルマップ2をそれぞれ示す
ものである。本検査方法によると、まずウェーハ納入側
は、例えば出荷検査時などにおいてウェーハ表面検査機
(図示せず)などを用いてウェーハ上のパーティクルを
検出し、これをパーティクルマップ1にプロットする。
尚、このプロットの際、ウェーハ表面検査機に設けられ
た計測機構により各パーティクルの粒径を測定し、各パ
ーティクルを予め定められた粒径範囲に分類し、例えば
粒径範囲0.2〜0.3μmに含まれるパーティクルは
x印、粒径範囲0.3〜1.0μmに含まれるパーティ
クルは黒抜き丸印、粒径1.0μm以上のパーティクル
は黒三角印というように、粒径毎に異なるマークを以て
標記する。次に、このようにして標記された各パーティ
クルプロットP同士を全て直線で結ぶ。その結線にあた
っては、そのプロットに最も近いプロットを結ぶように
する。これにより、納入側からのパーティクルマップ
は、例えば図1に示すように、夜空に輝く星座のような
図形パターンを有することになる。
【0011】これに対し、ウェーハ受け入れ側では、例
えば受け入れ検査時などにおいて、ウェーハ製造メーカ
ーと同様なウェーハ表面検査機を用い、ウェーハ上のパ
ーティクルを検出し、これをパーティクルマップに標記
する。尚、この標記の際にも、納入側と同様に各パーテ
ィクルの粒径を同じ粒径範囲に分類し、同じ種類のマー
クを用いマップ上にパーティクル粒径を分類標記する。
このようにして、ウェーハ上に付着する全てのパーティ
クルがマップ上に標記されたならば、次に検査者は、図
1のパーティクルマップを参照しながら、これに対応す
る全てのプロットを選択して直線で結び、新たなパーテ
ィクルマップ上に図1の図形パターンGと同一のパター
ンG’を描く(図2参照)。そして、同一パターンが描
かれた2枚のパーティクルマップ1、2を比較解析す
る。この結果、例えば図2に示すように、製造メーカー
出荷時から納入までの運搬過程において付着したパーテ
ィクルプロットP1,P2はこの図形パターンG’から
は外れることとなり、その周囲に対して際立つ存在とな
って2枚のマップ1、2の違いが顕在化する。すなわ
ち、このプロット結線例は、ウェーハ運搬中の影響によ
るパーティクルの増減量などを調査する際には好適なも
のである。
【0012】次に、所定粒径範囲に含まれるパーティク
ルのプロット同士を結線する実施例を図3および図4に
示す。ここで、図3は粒径0.2〜0.3μmのパーテ
ィクルプロット同士を結ぶことでマップを図形パターン
化し、図4は粒径1.0μm以上のパーティクルプロッ
ト同士を結ぶものである。尚、それぞれの図において、
(a)は納入側のパーティクルマップ、(b)は受け入
れ側のパーティクルマップを示している。
【0013】このプロット結線例は、例えば納入側のウ
ェーハ表面検査機と、受け入れ側の検査機との間の相関
データを調査する際に好適である。すなわち、ある特定
の粒径サイズのパーティクル同士を結線した場合、図
3、4に示すように一方のパーティクルマップ(a)に
おいては上記図形パターンに含まれない(又は検出不能
な)パーティクルプロットP3が、パーティクルマップ
(b)においては図形パターンG’を構成する重要なパ
ーティクルとなる場合がある。これは、取りも直さず双
方のウェーハ表面検査機間のスレッショルドの違いに起
因するものであって、従って各検査機のスレッショルド
レベルを調査する際などに有効な検査法ということがで
きる。
【0014】以上のように本発明の検査法によれば、パ
ーティクルマップ上に標記された全パーティクルプロッ
トの中からある規則に従って特定のプロットを選択し、
これを直線でつないで星座のような2次元的な図形パタ
ーンで表現することで、2枚のパーティクルマップ間の
相違点を明確に表現することができ、相違点の原因解析
を補助することができる。
【0015】ところで、上述したこれらの図形パターン
は、納入側と受け入れ側のウェーハ検査員の手作業によ
って作成可能なものではあるが、検査員間の測定誤差を
排除する観点から、ウェーハ表面検査機のソフトに取り
入れ、検査員側から入力された規則に従って特定のプロ
ットが選択され、自動的にプロット同士が結線されてパ
ーティクルマップをプリントアウトするようにしても良
い。図5は、このような機能を備えたウェーハ表面検査
機の構成を示すブロック図である。
【0016】検査機10は、図示するように、検査機内
にセットされたウェーハの表面を走査して表面に付着す
るパーティクルを検出するパーティクル検出部10a
と、検出されたパーティクルの位置をその粒径サイズに
応じてマップに分類標記するプロット部10bとを備え
ている。更に検査機10には、このようにして分類標記
されたマップ上の各プロットの内、所定の条件を満たす
プロットのみを選択してプロット同士を直線で結ぶ結線
部10cが設けられており、このようにしてプロット同
士を直線で結んだパーティクルマップはプリントアウト
部10dを介して外部出力される。尚、この場合、外部
より入力されるプロット選択条件としては、前述した各
モデルに示すように(1)最も近似するプロット同士を
結線し、これを全てのプロットに適用すること、および
(2)特定粒径サイズのプロットを選択し、このプロッ
ト間で(1)の規則を適用することなどがあり、また検
査機側で持つ禁止要項としては、(3)直線が他の直線
と交差しないこと(4)特定数(例えば、30個)以上
のパーティクルを持つウェーハなどに対してはオーバー
レンジなどの表示をする、などの規則が必要である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のウェーハ
表面検査方法によれば、標記されたパーティクルマップ
上のプロットを特定の条件を以て選択し、これを直線で
つないで2次元的な図形パターンで表示するようにした
ため、ウェーハの表面清浄度などを比較する際に、プロ
ットされた点同士の比較ではなく双方のマップに描かれ
た図形同士の比較、或いは図形と点との比較が可能とな
り、多数のプロットに惑わされることなくウェーハ間の
表面清浄度の相違点を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査方法において用られるパーティク
ルマップ例を示し、ウェーハ納入側で得られたマップの
一結線例を示す図である。
【図2】本発明の検査方法において用られるパーティク
ルマップ例を示し、図1に対応してウェーハ受け入れ側
で得られたマップの一結線例を示す図である。
【図3】図1とは異なる結線例を採用するパーティクル
マップを示し、(a)は納入側マップ、(b)は受け入
れ側マップを示した図である。
【図4】図3より粒径の大きなプロット同士を結線する
例を示し、(a)は納入側マップ、(b)は受け入れ側
マップを示した図である。
【図5】本発明の検査方法を採用し、マップ上プロット
の結線機能を備えたウェーハ表面検査機のブロック図で
ある。
【図6】ウェーハ納入側と、ウェーハ受け入れ側との間
で測定した各パーティクルマップに差が生じた場合のモ
デルを示しており、(a)は納入側マップを、(b)は
受け入れ側マップを示す図である。
【符号の説明】
1,2…パーティクルマップ 10…ウェーハ表面検査機 G,G’…図形パターン P,P1,P2,P3…プロット

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェーハの表面に付着した微粒子情報を
    示すパーティクルマップを作成し、前記パーティクルマ
    ップを解析することにより、ウェーハの表面を検査する
    方法において、 前記パーティクルマップは、与えられた条件を満たす微
    粒子を選択して、これに対応するプロット同士を直線で
    結ぶことにより形成される図形パターンを有することを
    特徴とするウェーハ表面検査方法。
  2. 【請求項2】 前記条件は、ウェーハ表面に付着する全
    ての微粒子が含まれるものであり、かつ前記図形パター
    ンの直線は隣接するプロット同士を結んでいることを特
    徴とする請求項1に記載のウェーハ表面検査方法。
  3. 【請求項3】 前記条件は、所定の微粒子粒径レンジで
    あることを特徴とする請求項1に記載のウェーハ表面検
    査方法。
  4. 【請求項4】 ウェーハの表面に付着した微粒子情報を
    示すパーティクルマップを作成してこれを出力するウェ
    ーハ表面検査機であって、 セットされたウェーハ表面を走査し、ウェーハ表面に付
    着する微粒子を検出して、その微粒子位置をその粒径サ
    イズに応じてウェーハ状マップに分類標記する微粒子プ
    ロット手段と、前記微粒子プロット手段によって得られ
    たパーティクルマップ上の各プロットの内、所定の条件
    を満たすプロットのみを選択してプロット同士を直線で
    結ぶ結線手段と、結線されたパーティクルマップを外部
    にプリントアウトする出力手段とを有することを特徴と
    するウェーハ表面検査機。
  5. 【請求項5】 前記条件は、ウェーハ表面に付着する全
    ての微粒子が含まれるものであり、かつ前記結線手段は
    隣接するプロット同士を結線することを特徴とする請求
    項4に記載のウェーハ表面検査機。
  6. 【請求項6】 前記条件は、所定の微粒子粒径レンジで
    あることを特徴とする請求項4に記載のウェーハ表面検
    査機。
JP31131793A 1993-11-17 1993-11-17 ウェーハの表面検査方法および検査機 Pending JPH07140084A (ja)

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JPH07140084A true JPH07140084A (ja) 1995-06-02

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JP31131793A Pending JPH07140084A (ja) 1993-11-17 1993-11-17 ウェーハの表面検査方法および検査機

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JP (1) JPH07140084A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100519541B1 (ko) * 1998-10-13 2005-11-25 삼성전자주식회사 정전기 척의 파티클 평가방법과 세정 케미컬처리 전사영향 평가방법

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KR100519541B1 (ko) * 1998-10-13 2005-11-25 삼성전자주식회사 정전기 척의 파티클 평가방법과 세정 케미컬처리 전사영향 평가방법

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