JPH07294448A - 半導体ウエハの検査装置 - Google Patents
半導体ウエハの検査装置Info
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- JPH07294448A JPH07294448A JP7117813A JP11781395A JPH07294448A JP H07294448 A JPH07294448 A JP H07294448A JP 7117813 A JP7117813 A JP 7117813A JP 11781395 A JP11781395 A JP 11781395A JP H07294448 A JPH07294448 A JP H07294448A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの検査装置であって、その検査
工程を自動化できるものを提供する。 【構成】 検査装置は、検査される半導体ウエハＷＦを
収納する装置Ｅ、半導体ウエハＷＦに投光する投光装置
Ｌｔ１、表面Ｋ１を有する半球状のカバーＨＫを備え
る。この半球状カバーＨＫは内部室Ｒｍを形成してい
る。別のカバーＫが投光装置Ｌｔ１の近くに配置されて
いる。カメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊは内部室Ｒｍを
覗いている。カメラＣＡＭは、カメラＣＡＭを制御しか
つカメラＣＡＭにより伝達されたデータを受け取り、一
時記憶し、処理しかつ出力する評価装置ＰＣに接続され
ている。
工程を自動化できるものを提供する。 【構成】 検査装置は、検査される半導体ウエハＷＦを
収納する装置Ｅ、半導体ウエハＷＦに投光する投光装置
Ｌｔ１、表面Ｋ１を有する半球状のカバーＨＫを備え
る。この半球状カバーＨＫは内部室Ｒｍを形成してい
る。別のカバーＫが投光装置Ｌｔ１の近くに配置されて
いる。カメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊは内部室Ｒｍを
覗いている。カメラＣＡＭは、カメラＣＡＭを制御しか
つカメラＣＡＭにより伝達されたデータを受け取り、一
時記憶し、処理しかつ出力する評価装置ＰＣに接続され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハの検査
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路を製造する際半導体ウエ
ハは完全な状態にあるかどうかを繰返し検査する必要が
ある。その際欠陥のある半導体ウエハは、その後の製造
工程から完全に除外するか、その後の製造工程の前に相
応処理を施し、欠陥がなくなったことを前提に再び通常
の製造工程に取り入れるべきかが認定される。
ハは完全な状態にあるかどうかを繰返し検査する必要が
ある。その際欠陥のある半導体ウエハは、その後の製造
工程から完全に除外するか、その後の製造工程の前に相
応処理を施し、欠陥がなくなったことを前提に再び通常
の製造工程に取り入れるべきかが認定される。
【０００３】このような半導体ウエハの完全状態の検査
（例えば粒子の付着状態、即ち汚損してないか堆積物が
ないか等の検査、塗布されたレジスト層の検査等）は公
知の如く製造プロセスにおける歩留りを高めるために特
に重要である。
（例えば粒子の付着状態、即ち汚損してないか堆積物が
ないか等の検査、塗布されたレジスト層の検査等）は公
知の如く製造プロセスにおける歩留りを高めるために特
に重要である。
【０００４】このような検査は、従来、普通の顕微鏡を
使って或いは顕微鏡なしに斜めに入射される光で手作業
で行われている。これは、一つには作業員に対して、特
に眼や背中（姿勢、長時間着座）に対して非常なストレ
スを与える。しかしまた他方では大きな不確実性を伴
う。というのは欠陥を認識したり、良品か不良品のウエ
ハかを選別する際の人間の集中力は時間とともに衰えて
行くからである。
使って或いは顕微鏡なしに斜めに入射される光で手作業
で行われている。これは、一つには作業員に対して、特
に眼や背中（姿勢、長時間着座）に対して非常なストレ
スを与える。しかしまた他方では大きな不確実性を伴
う。というのは欠陥を認識したり、良品か不良品のウエ
ハかを選別する際の人間の集中力は時間とともに衰えて
行くからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、そ
れ故、検査作業を自動化することのできる半導体ウエハ
の検査装置を提供することにある。
れ故、検査作業を自動化することのできる半導体ウエハ
の検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、この発明に
よる装置において、特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れた特徴により解決される。有利な実施態様はそれ以下
の請求項に記載されている。
よる装置において、特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れた特徴により解決される。有利な実施態様はそれ以下
の請求項に記載されている。
【０００７】
【実施例】以下に、この発明を図面に基づいて詳しく説
明する。図１はこの発明による検査装置の第一の実施例
を示し、この検査装置は例えばデスクＴ（図２及び図３
による他の実施例についても同じ）或いは固定したスタ
ンドを持つその他の適当な基台の上に配置されている。
検査装置は検査される半導体ウエハＷＦを収容するため
の装置Ｅ並びに底板Ｐｌを備えている。なおこの底板は
必ずしも必要なものではない。装置Ｅは底板Ｐｌの構成
要素であってもよいし、またこの発明による検査装置の
他の構成によれば、底板Ｐｌの上に配置されても或いは
これに組み込まれてもよい。検査装置はさらに半球状の
カバーＨＫを備え、このカバーと底板Ｐｌとによりほぼ
閉塞された内部室Ｒｍを形成する。
明する。図１はこの発明による検査装置の第一の実施例
を示し、この検査装置は例えばデスクＴ（図２及び図３
による他の実施例についても同じ）或いは固定したスタ
ンドを持つその他の適当な基台の上に配置されている。
検査装置は検査される半導体ウエハＷＦを収容するため
の装置Ｅ並びに底板Ｐｌを備えている。なおこの底板は
必ずしも必要なものではない。装置Ｅは底板Ｐｌの構成
要素であってもよいし、またこの発明による検査装置の
他の構成によれば、底板Ｐｌの上に配置されても或いは
これに組み込まれてもよい。検査装置はさらに半球状の
カバーＨＫを備え、このカバーと底板Ｐｌとによりほぼ
閉塞された内部室Ｒｍを形成する。
【０００８】この閉塞された内部室Ｒｍの内部には、絶
対的に必要ではないが、好ましくはリング状の投光装置
Ｌｔ１が配置され、これは検査される半導体ウエハＷＦ
に直接投光している。このリング状の構成により半導体
ウエハＷＦの均一な投光が可能となる。半球状カバーＨ
Ｋは閉塞された内部室Ｒｍの内部に表面Ｋ１を備えてお
り、当たった光Ｌｔを吸収する。
対的に必要ではないが、好ましくはリング状の投光装置
Ｌｔ１が配置され、これは検査される半導体ウエハＷＦ
に直接投光している。このリング状の構成により半導体
ウエハＷＦの均一な投光が可能となる。半球状カバーＨ
Ｋは閉塞された内部室Ｒｍの内部に表面Ｋ１を備えてお
り、当たった光Ｌｔを吸収する。
【０００９】投光装置Ｌｔ１の上方には光Ｌｔを吸収す
る別のカバーＫが配置されている。このカバーは、半導
体ウエハＷＦが投光装置Ｌｔ１により直接投光され、一
方半球状カバーＨＫが投光装置Ｌｔ１の直接光に対して
覆われるように形成されている。このような要件の結果
投光装置Ｌｔ１がリング状に形成される場合カバーＫも
リング状に形成するのが好ましい。
る別のカバーＫが配置されている。このカバーは、半導
体ウエハＷＦが投光装置Ｌｔ１により直接投光され、一
方半球状カバーＨＫが投光装置Ｌｔ１の直接光に対して
覆われるように形成されている。このような要件の結果
投光装置Ｌｔ１がリング状に形成される場合カバーＫも
リング状に形成するのが好ましい。
【００１０】検査される半導体ウエハＷＦを収納する装
置Ｅの中心点の垂直方向上方には半球状カバーＨＫにカ
メラＣＡＭが取り付けられており、その対物レンズＯｂ
ｊは閉塞された内室Ｒｍ内を、特にその使用中検査され
る半導体ウエハＷＦが存在する位置に向かって覗くよう
に設けられている。カメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊ
は、図１に示すように、閉塞された内部室Ｒｍ内に入る
ようにしても良いしまたその対物レンズＯｂｊの縁部が
ほぼ面一に半球状カバーＨＫを閉じるように配置するこ
ともできる。
置Ｅの中心点の垂直方向上方には半球状カバーＨＫにカ
メラＣＡＭが取り付けられており、その対物レンズＯｂ
ｊは閉塞された内室Ｒｍ内を、特にその使用中検査され
る半導体ウエハＷＦが存在する位置に向かって覗くよう
に設けられている。カメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊ
は、図１に示すように、閉塞された内部室Ｒｍ内に入る
ようにしても良いしまたその対物レンズＯｂｊの縁部が
ほぼ面一に半球状カバーＨＫを閉じるように配置するこ
ともできる。
【００１１】カメラＣＡＭは、このカメラＣＡＭを制御
するとともにカメラＣＡＭから伝達されたデータを受け
取り、一時記憶し、処理しかつ出力するために使われる
評価装置ＰＣに接続されている。これらのデータはアナ
ログで（「画像」の形で）或いは、カメラＣＡＭが既に
デジタル伝送装置を備えている限り（例えばＡ／Ｄ変換
器を備えている場合）デジタルで伝送される。評価装置
ＰＣはその場合典型的にはパーソナルコンピュータ或い
はデータ処理装置のようなコンピュータである。しかし
またそれは専ら相応の方法を実行するハードウエアによ
り構成されることも考えられる。
するとともにカメラＣＡＭから伝達されたデータを受け
取り、一時記憶し、処理しかつ出力するために使われる
評価装置ＰＣに接続されている。これらのデータはアナ
ログで（「画像」の形で）或いは、カメラＣＡＭが既に
デジタル伝送装置を備えている限り（例えばＡ／Ｄ変換
器を備えている場合）デジタルで伝送される。評価装置
ＰＣはその場合典型的にはパーソナルコンピュータ或い
はデータ処理装置のようなコンピュータである。しかし
またそれは専ら相応の方法を実行するハードウエアによ
り構成されることも考えられる。
【００１２】検査装置は次のように構成すると有利であ
る。即ち、光Ｌｔを吸収する半球状カバーＨＫの表面Ｋ
１を黒色とする。投光装置Ｌｔ１から投光される光Ｌｔ
は白色光とする。カバーＫは黒色の表面を持つ。底板Ｐ
ｌの表面はその半球状カバーＨＫに向かった面を黒色と
する。閉塞された内部室Ｒｍ内にカメラＣＡＭの他の部
分がある場合には、カメラは、検査される半導体ウエハ
ＷＦから見て、対物レンズＯｂｊによって覆われている
ように配置する。
る。即ち、光Ｌｔを吸収する半球状カバーＨＫの表面Ｋ
１を黒色とする。投光装置Ｌｔ１から投光される光Ｌｔ
は白色光とする。カバーＫは黒色の表面を持つ。底板Ｐ
ｌの表面はその半球状カバーＨＫに向かった面を黒色と
する。閉塞された内部室Ｒｍ内にカメラＣＡＭの他の部
分がある場合には、カメラは、検査される半導体ウエハ
ＷＦから見て、対物レンズＯｂｊによって覆われている
ように配置する。
【００１３】このような構成により検査は例えば以下に
記載する工程により自動化が可能となる。
記載する工程により自動化が可能となる。
【００１４】半導体ウエハＷＦはいわゆる平坦側面Ｆｔ
（図５参照）を備えている（即ち円形の半導体ウエハＷ
Ｆの一部が平らに削られている）ものが多いので、以下
に説明する工程では、検査される半導体ウエハＷＦはか
かる平坦側面Ｆｔを備えているものを前提とする。さら
に製造工程で半導体ウエハＷＦに形成される半導体チッ
プは矩形場合によっては正方形であり、またこれらのチ
ップは平坦側面Ｆｔに対して平行に向いているというこ
とを前提とする。
（図５参照）を備えている（即ち円形の半導体ウエハＷ
Ｆの一部が平らに削られている）ものが多いので、以下
に説明する工程では、検査される半導体ウエハＷＦはか
かる平坦側面Ｆｔを備えているものを前提とする。さら
に製造工程で半導体ウエハＷＦに形成される半導体チッ
プは矩形場合によっては正方形であり、またこれらのチ
ップは平坦側面Ｆｔに対して平行に向いているというこ
とを前提とする。
【００１５】さらにまた、検査される半導体ウエハＷＦ
により作られる半導体チップは集積半導体メモリであ
り、これは公知の如く、そのメモリ方式（例えばＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭのような揮発性メモリ、ＲＯＭ、ＰＲＯ
Ｍ、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリ（ＮＶメモ
リ））に無関係に規則的パターンの大きい領域ＳＱ（図
５参照）（いわゆるメモリセルブロック或いはメモリセ
ルフィールド）並びに例えばデコーダや増幅器のような
いわゆる周辺回路及び接続端子面（パッド）を有する不
規則パターンの領域を備えているものと仮定する。規則
的パターンの領域ＳＱは通常全メモリチップの約８０な
いし９５％を占める。更にこのような半導体ウエハＷＦ
にはなお個々のチップの間に、（仕上がった）半導体ウ
エハＷＦを分割して個々のチップをケースやチップカー
ド等に取りつけるのに使われる領域（一般にスプリット
枠と呼ばれる）が配置されている。この方法では規則的
パターンの領域ＳＱだけが検査される。この規則的パタ
ーンの半導体ウエハＷＦの全表面に対する大きな比率を
考慮すればそれで全く充分であるからである。
により作られる半導体チップは集積半導体メモリであ
り、これは公知の如く、そのメモリ方式（例えばＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭのような揮発性メモリ、ＲＯＭ、ＰＲＯ
Ｍ、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリ（ＮＶメモ
リ））に無関係に規則的パターンの大きい領域ＳＱ（図
５参照）（いわゆるメモリセルブロック或いはメモリセ
ルフィールド）並びに例えばデコーダや増幅器のような
いわゆる周辺回路及び接続端子面（パッド）を有する不
規則パターンの領域を備えているものと仮定する。規則
的パターンの領域ＳＱは通常全メモリチップの約８０な
いし９５％を占める。更にこのような半導体ウエハＷＦ
にはなお個々のチップの間に、（仕上がった）半導体ウ
エハＷＦを分割して個々のチップをケースやチップカー
ド等に取りつけるのに使われる領域（一般にスプリット
枠と呼ばれる）が配置されている。この方法では規則的
パターンの領域ＳＱだけが検査される。この規則的パタ
ーンの半導体ウエハＷＦの全表面に対する大きな比率を
考慮すればそれで全く充分であるからである。
【００１６】さらにまた、この方法に対しては、半導体
ウエハＷＦは、図４に示すように検査されるべきものと
して、既に製造されている半導体チップのパターンＳｔ
を有している少なくとも１つの層と、最上層としてのレ
ジスト層（以後のパターン化工程のための）とを備えて
いることが前提とされている。
ウエハＷＦは、図４に示すように検査されるべきものと
して、既に製造されている半導体チップのパターンＳｔ
を有している少なくとも１つの層と、最上層としてのレ
ジスト層（以後のパターン化工程のための）とを備えて
いることが前提とされている。
【００１７】この発明による検査装置の自動化は次の利
点を生み出す。 ・同一の或いはより短い測定時間（ウエハ当たり）でよ
り多数の測定点が検査される、即ち検査がより正確であ
る。 ・人間による誤った決定（良品／欠陥品の認定及び良品
／欠陥品の選別の取り違え）が回避される。 ・ウエハ当たりより短い測定時間で作業員当たりの処理
量、即ち生産性が向上する。
点を生み出す。 ・同一の或いはより短い測定時間（ウエハ当たり）でよ
り多数の測定点が検査される、即ち検査がより正確であ
る。 ・人間による誤った決定（良品／欠陥品の認定及び良品
／欠陥品の選別の取り違え）が回避される。 ・ウエハ当たりより短い測定時間で作業員当たりの処理
量、即ち生産性が向上する。
【００１８】さらに、１人の作業員が、自動的に半導体
ウエハＷＦを検査するこの発明による複数個の検査装置
を操作し、その結果生産性がさらに向上する可能性が開
かれる（なおより高い生産性は周知のようにより低い製
造コストを意味し、今日このことは集積回路のメーカー
にとって極めて重要である）。
ウエハＷＦを検査するこの発明による複数個の検査装置
を操作し、その結果生産性がさらに向上する可能性が開
かれる（なおより高い生産性は周知のようにより低い製
造コストを意味し、今日このことは集積回路のメーカー
にとって極めて重要である）。
【００１９】この方法は次のようにして行われる。即ち
半導体ウエハＷＦが投光装置Ｌｔ１により、例えば白色
光で直接投光される。半導体ウエハＷＦに被膜されたレ
ジスト層Ｌは光Ｌｔを反射する。半導体ウエハＷＦの上
方に配置され、その配置により半導体ウエハＷＦを「覗
いている」カメラＣＡＭにより反射された光Ｌｔの反射
度Ｒが以下の工程によって求められる（なおここで反射
度Ｒとは、半導体ウエハＷＦからカメラＣＡＭの対物レ
ンズに当たりもしくは作用する明るさの尺度とする）。
半導体ウエハＷＦが投光装置Ｌｔ１により、例えば白色
光で直接投光される。半導体ウエハＷＦに被膜されたレ
ジスト層Ｌは光Ｌｔを反射する。半導体ウエハＷＦの上
方に配置され、その配置により半導体ウエハＷＦを「覗
いている」カメラＣＡＭにより反射された光Ｌｔの反射
度Ｒが以下の工程によって求められる（なおここで反射
度Ｒとは、半導体ウエハＷＦからカメラＣＡＭの対物レ
ンズに当たりもしくは作用する明るさの尺度とする）。
【００２０】先ず、評価装置ＰＣにより、測定線となり
かつ平坦側面Ｆｔにある距離をおいて平行に走る第一の
線ＬＮｘが半導体ウエハＷＦのレジスト層Ｌの表面にシ
ミュレート、即ち「仮想」される。半導体ウエハＷＦの
明るさ、即ち反射度Ｒの値がこの仮想線ＬＮｘに沿って
選択された点Ｐｘ（「画素」、図には判り易くするため
示されていない）でカメラＣＡＭ及び評価装置ＰＣによ
り求められ、この点Ｐｘの位置値ｘとともに評価装置Ｐ
Ｃに一時的に記憶される。
かつ平坦側面Ｆｔにある距離をおいて平行に走る第一の
線ＬＮｘが半導体ウエハＷＦのレジスト層Ｌの表面にシ
ミュレート、即ち「仮想」される。半導体ウエハＷＦの
明るさ、即ち反射度Ｒの値がこの仮想線ＬＮｘに沿って
選択された点Ｐｘ（「画素」、図には判り易くするため
示されていない）でカメラＣＡＭ及び評価装置ＰＣによ
り求められ、この点Ｐｘの位置値ｘとともに評価装置Ｐ
Ｃに一時的に記憶される。
【００２１】この仮想線ＬＮｘに沿って求められかつ測
定された反射度Ｒの値で所定の最小値Ｒｍｉｎ以下にあ
るものが過半数出てきた場合、求められかつ一時的に記
憶されたデータはこの仮想線ＬＮｘに関して使用不能と
して退けられる。即ち、仮想線ＬＮｘは主に規則的パタ
ーンの大きい領域ＳＱを通っておらず、不規則パターン
の範囲或いはスプリット枠を通るものと考えられる。こ
れらの範囲及びスプリット枠（「Ｕ」で示される、図５
参照）はしかしながら約束に従って検査される必要はな
い。そこで今まで測定された仮想線ＬＮｘに代わって、
この仮想線ＬＮｘから所定の間隔で、もう１つの仮想線
ＬＮｘ１が選択されて使用される（図５には判り易くす
るため図示されてない）。この仮想線に関して反射度Ｒ
が、最初に使用された仮想線ＬＮｘと全く同様に、その
付属する位置の値ｘとともに求められかつ一時的に記憶
される。
定された反射度Ｒの値で所定の最小値Ｒｍｉｎ以下にあ
るものが過半数出てきた場合、求められかつ一時的に記
憶されたデータはこの仮想線ＬＮｘに関して使用不能と
して退けられる。即ち、仮想線ＬＮｘは主に規則的パタ
ーンの大きい領域ＳＱを通っておらず、不規則パターン
の範囲或いはスプリット枠を通るものと考えられる。こ
れらの範囲及びスプリット枠（「Ｕ」で示される、図５
参照）はしかしながら約束に従って検査される必要はな
い。そこで今まで測定された仮想線ＬＮｘに代わって、
この仮想線ＬＮｘから所定の間隔で、もう１つの仮想線
ＬＮｘ１が選択されて使用される（図５には判り易くす
るため図示されてない）。この仮想線に関して反射度Ｒ
が、最初に使用された仮想線ＬＮｘと全く同様に、その
付属する位置の値ｘとともに求められかつ一時的に記憶
される。
【００２２】この第二の仮想線ＬＮｘ１の値のこれまた
多数が最小値Ｒｍｉｎ以下の値を示したならば、すべて
の動作、即ち「この仮想線ＬＮｘ１の値の放棄、さらに
もう１つの仮想線ＬＮｘ２の選択、その反射度Ｒ及びそ
の付属の位置値ｘの取得及び評価、並びに中間記憶」が
もう一度前記に従って行われる。
多数が最小値Ｒｍｉｎ以下の値を示したならば、すべて
の動作、即ち「この仮想線ＬＮｘ１の値の放棄、さらに
もう１つの仮想線ＬＮｘ２の選択、その反射度Ｒ及びそ
の付属の位置値ｘの取得及び評価、並びに中間記憶」が
もう一度前記に従って行われる。
【００２３】これは、全体として、その反射度Ｒの値が
多数最小値Ｒｍｉｎの規準に充分な仮想線ＬＮｘ、ＬＮ
ｘ１、ＬＮｘ２・・・が見出されるまで何回も行われ
る。もしこのようなこの規準を満足する仮想線ＬＮｘ、
ＬＮｘ１・・・が求められなかった（場合によっては、
適切な仮想線ＬＮｘ、ＬＮｘ１を見出す試みの最大数が
制限されている）ときには、この半導体ウエハＷＦの検
査は中断される。何となればこの場合かなりのスケール
の欠陥が存在するか、おそらく半導体ウエハＷＦがその
レジスト層Ｌの下に半導体パターンＳｔを備えていない
ことが考えられるからである。
多数最小値Ｒｍｉｎの規準に充分な仮想線ＬＮｘ、ＬＮ
ｘ１、ＬＮｘ２・・・が見出されるまで何回も行われ
る。もしこのようなこの規準を満足する仮想線ＬＮｘ、
ＬＮｘ１・・・が求められなかった（場合によっては、
適切な仮想線ＬＮｘ、ＬＮｘ１を見出す試みの最大数が
制限されている）ときには、この半導体ウエハＷＦの検
査は中断される。何となればこの場合かなりのスケール
の欠陥が存在するか、おそらく半導体ウエハＷＦがその
レジスト層Ｌの下に半導体パターンＳｔを備えていない
ことが考えられるからである。
【００２４】平坦側面Ｆｔに平行な仮想線ＬＮｘを求め
た結果、反射度Ｒの過半数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準
に充分な値に達した場合には、今度は、従来と全く同様
に、検査される半導体ウエハＷＦ上の何処かに、見出さ
れた仮想線（以後これは第一の仮想線ＬＮｘであったと
仮定する）に対して垂直方向に新たな仮想線ＬＮｙがシ
ミュレートされる。この仮想線に沿って測定点Ｐｙにお
いて再び反射された光Ｌｔの反射度Ｒの値が（その属す
る位置値ｙとともに）カメラＣＡＭ及び評価装置ＰＣに
より測定され、一時的に記憶される。この値もまたその
多数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準を満足しなければなら
ない（これは場合によっては平坦側面Ｆｔに平行な仮想
線ＬＮｘに関して他の値をとることも考えられる）。も
しこれらが満足されない場合には、新しい仮想線ＬＮｙ
に関して、既に仮想線ＬＮｘに関して仮想線ＬＮｘ１、
ＬＮｘ２・・・を見出すために説明した工程が同様にさ
らに新しい仮想線ＬＮｙ１、ＬＮｙ２等で（それぞれ前
に測定された新しい仮想線ＬＮｙ、ＬＮｙ１等に対して
所定の間隔の）、最小反射度Ｒｍｉｎの規準を満足する
新しい仮想線ＬＮｙが見出されない（この場合当該半導
体ウエハＷＦの検査は中止される）ことが認定される
（場合によっては所定の最大数の試みの後）まで、或い
はこのような仮想線が見出されるまで実行される（これ
は以下の説明では最初の仮想線ＬＮｙであると仮定され
る）。
た結果、反射度Ｒの過半数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準
に充分な値に達した場合には、今度は、従来と全く同様
に、検査される半導体ウエハＷＦ上の何処かに、見出さ
れた仮想線（以後これは第一の仮想線ＬＮｘであったと
仮定する）に対して垂直方向に新たな仮想線ＬＮｙがシ
ミュレートされる。この仮想線に沿って測定点Ｐｙにお
いて再び反射された光Ｌｔの反射度Ｒの値が（その属す
る位置値ｙとともに）カメラＣＡＭ及び評価装置ＰＣに
より測定され、一時的に記憶される。この値もまたその
多数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準を満足しなければなら
ない（これは場合によっては平坦側面Ｆｔに平行な仮想
線ＬＮｘに関して他の値をとることも考えられる）。も
しこれらが満足されない場合には、新しい仮想線ＬＮｙ
に関して、既に仮想線ＬＮｘに関して仮想線ＬＮｘ１、
ＬＮｘ２・・・を見出すために説明した工程が同様にさ
らに新しい仮想線ＬＮｙ１、ＬＮｙ２等で（それぞれ前
に測定された新しい仮想線ＬＮｙ、ＬＮｙ１等に対して
所定の間隔の）、最小反射度Ｒｍｉｎの規準を満足する
新しい仮想線ＬＮｙが見出されない（この場合当該半導
体ウエハＷＦの検査は中止される）ことが認定される
（場合によっては所定の最大数の試みの後）まで、或い
はこのような仮想線が見出されるまで実行される（これ
は以下の説明では最初の仮想線ＬＮｙであると仮定され
る）。
【００２５】使用可能な仮想線ＬＮｘ及びＬＮｙが見出
された場合、これらの仮想線ＬＮｘ及びＬＮｙのそれぞ
れの測定点の（仮想線ＬＮｘに対する）位置値ｘ及び
（仮想線ＬＮｙに対する）位置値ｙが既に一時的に記憶
されている。位置値は平坦側面Ｆｔの位置に関係する。
測定点Ｐｘ及びＰｙはできるだけ互いに狭い間隔に置か
れ、これによりできるだけ正確に（即ち反射度Ｒのその
属する値に関して）範囲Ｕ（不規則パターン及びスプリ
ット枠）に対する規則的パターンのそれぞれの面領域Ｓ
Ｑの間の限界が検出されるようにしなければならない。
された場合、これらの仮想線ＬＮｘ及びＬＮｙのそれぞ
れの測定点の（仮想線ＬＮｘに対する）位置値ｘ及び
（仮想線ＬＮｙに対する）位置値ｙが既に一時的に記憶
されている。位置値は平坦側面Ｆｔの位置に関係する。
測定点Ｐｘ及びＰｙはできるだけ互いに狭い間隔に置か
れ、これによりできるだけ正確に（即ち反射度Ｒのその
属する値に関して）範囲Ｕ（不規則パターン及びスプリ
ット枠）に対する規則的パターンのそれぞれの面領域Ｓ
Ｑの間の限界が検出されるようにしなければならない。
【００２６】図６は仮想線ＬＮｘに沿った反射度Ｒの測
定値の経過を例として示す。仮想線ＬＮｙについても同
様な経過をとるが、これは横座標に括弧に記入した
「ｙ」で示されている。この場合「ＳＱ」は規則的パタ
ーンの（矩形と仮定された）大きい面領域を表し、他方
「Ｕ」は不規則パターン並びにその都度のスプリット枠
の（より小さい）範囲を表す。その他使用された符号
「ｘ」及び「ｙ」（括弧内に記載されている）は後で説
明する。この図は、規則的パターンの大きい面領域ＳＱ
は通常時は反射度Ｒの高い値をとるが、範囲Ｕは多くの
場合はっきり低い値の反射度Ｒをとるという事実に基づ
いている。
定値の経過を例として示す。仮想線ＬＮｙについても同
様な経過をとるが、これは横座標に括弧に記入した
「ｙ」で示されている。この場合「ＳＱ」は規則的パタ
ーンの（矩形と仮定された）大きい面領域を表し、他方
「Ｕ」は不規則パターン並びにその都度のスプリット枠
の（より小さい）範囲を表す。その他使用された符号
「ｘ」及び「ｙ」（括弧内に記載されている）は後で説
明する。この図は、規則的パターンの大きい面領域ＳＱ
は通常時は反射度Ｒの高い値をとるが、範囲Ｕは多くの
場合はっきり低い値の反射度Ｒをとるという事実に基づ
いている。
【００２７】この方法のその後の工程に対しては、即ち
最小値Ｒｍｉｎの規準を満たした仮想線ＬＮｘ、ＬＮｙ
が見出された半導体ウエハＷＦに対しては、規則的パタ
ーンの大きい面領域ＳＱの不規則パターン及びスプリッ
ト枠の範囲Ｕに対する縁部にある点（即ち図５及び図７
に示される大きい面領域ＳＱの４隅の点Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ）、即ち座標系ｘ、ｙ（図６参照）が重要である。範
囲Ｕは約束に従って検査対象から除外されているからで
ある。この目的のため１つの仮想線ＬＮｘ（もしくはそ
の代わりとして使用される他の仮想線ＬＮｘ１、ＬＮｘ
２・・）の位置ｘ及び１つの仮想線ＬＮｙ（もしくはそ
の代わりとして使用される他の仮想線ＬＮｙ１、ＬＮｙ
２・・）の位置ｙ、その反射度Ｒの値、並びに面領域Ｓ
Ｑ（即ちメモリセルフィールド）が矩形であるという情
報からこれらの座標ｘ、ｙが評価装置ＰＣにより求めら
れる。
最小値Ｒｍｉｎの規準を満たした仮想線ＬＮｘ、ＬＮｙ
が見出された半導体ウエハＷＦに対しては、規則的パタ
ーンの大きい面領域ＳＱの不規則パターン及びスプリッ
ト枠の範囲Ｕに対する縁部にある点（即ち図５及び図７
に示される大きい面領域ＳＱの４隅の点Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ）、即ち座標系ｘ、ｙ（図６参照）が重要である。範
囲Ｕは約束に従って検査対象から除外されているからで
ある。この目的のため１つの仮想線ＬＮｘ（もしくはそ
の代わりとして使用される他の仮想線ＬＮｘ１、ＬＮｘ
２・・）の位置ｘ及び１つの仮想線ＬＮｙ（もしくはそ
の代わりとして使用される他の仮想線ＬＮｙ１、ＬＮｙ
２・・）の位置ｙ、その反射度Ｒの値、並びに面領域Ｓ
Ｑ（即ちメモリセルフィールド）が矩形であるという情
報からこれらの座標ｘ、ｙが評価装置ＰＣにより求めら
れる。
【００２８】この求めは数学的に容易に実行可能な方法
で、大きい面領域ＳＱがｘ及びｙ方向に（即ち平坦側面
Ｆｔに対して平行及び垂直に、それ故仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｙに対して平行及び垂直に）規則的に繰り返す矩形を
形成しているという情報から、また両仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｙの位置ｘ及びｙの反射度Ｒの値が所定の最大値Ｒｍ
ａｘを越えてはいるが、同時にこの位置ｘ及びｙの隣接
点がこの最大値Ｒｍａｘを越えていないような位置ｘ及
びｙが考慮されるという判断規準から行われる。その反
射度Ｒがこの最大値Ｒｍａｘ以下にあるすべての位置ｘ
及びｙはその後の工程は検査される必要のない範囲Ｕと
して除外される。
で、大きい面領域ＳＱがｘ及びｙ方向に（即ち平坦側面
Ｆｔに対して平行及び垂直に、それ故仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｙに対して平行及び垂直に）規則的に繰り返す矩形を
形成しているという情報から、また両仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｙの位置ｘ及びｙの反射度Ｒの値が所定の最大値Ｒｍ
ａｘを越えてはいるが、同時にこの位置ｘ及びｙの隣接
点がこの最大値Ｒｍａｘを越えていないような位置ｘ及
びｙが考慮されるという判断規準から行われる。その反
射度Ｒがこの最大値Ｒｍａｘ以下にあるすべての位置ｘ
及びｙはその後の工程は検査される必要のない範囲Ｕと
して除外される。
【００２９】これにより検査される半導体ウエハＷＦに
関してすべての矩形面領域ＳＱ（これは矩形の特別例と
して正方形でもあり得る）が検査が行われる面領域とし
て確定される。範囲Ｕは約束に従って検査から除外され
る。さらに半導体ウエハＷＦのいわゆる不完全な縁部チ
ップに相当する不完全な面領域ＳＱも検査から除外され
得る。
関してすべての矩形面領域ＳＱ（これは矩形の特別例と
して正方形でもあり得る）が検査が行われる面領域とし
て確定される。範囲Ｕは約束に従って検査から除外され
る。さらに半導体ウエハＷＦのいわゆる不完全な縁部チ
ップに相当する不完全な面領域ＳＱも検査から除外され
得る。
【００３０】以下に面領域ＳＱに関して記載されるその
後の工程が引き続いて半導体ウエハＷＦの各個々の矩形
面領域ＳＱに適用される。この工程は同様に仮想線の原
理に基づくものであるが、この仮想線は上述した仮想線
ＬＮｘ、ＬＮｙとは異なり今度は測定線ＬＮとして記載
する。
後の工程が引き続いて半導体ウエハＷＦの各個々の矩形
面領域ＳＱに適用される。この工程は同様に仮想線の原
理に基づくものであるが、この仮想線は上述した仮想線
ＬＮｘ、ＬＮｙとは異なり今度は測定線ＬＮとして記載
する。
【００３１】検査される各矩形面領域ＳＱ（図７参照）
においては少なくとも１つの測定線ＬＮが「想像上」１
つの稜（図７では４個の測定線ＬＮについて、即ち稜Ａ
ＢもしくはＣＤに対して平行に、例示されている）に対
して平行に、例えば長い方の稜に対して平行に「置かれ
て」いる。
においては少なくとも１つの測定線ＬＮが「想像上」１
つの稜（図７では４個の測定線ＬＮについて、即ち稜Ａ
ＢもしくはＣＤに対して平行に、例示されている）に対
して平行に、例えば長い方の稜に対して平行に「置かれ
て」いる。
【００３２】この各測定線ＬＮに沿ってカメラＣＡＭ及
び評価装置ＰＣにより所定の測定点１、２、３・・・に
おけるそれぞれの反射度Ｒが求められ一時記憶される。
各面領域ＳＱ当たりにより多くの測定線ＬＮが使用さ
れ、より多くの測定点が与えられれば、それだけ検査が
正確になる。
び評価装置ＰＣにより所定の測定点１、２、３・・・に
おけるそれぞれの反射度Ｒが求められ一時記憶される。
各面領域ＳＱ当たりにより多くの測定線ＬＮが使用さ
れ、より多くの測定点が与えられれば、それだけ検査が
正確になる。
【００３３】２つの選択された測定線ＬＮに沿った反射
度Ｒに対して例えば図８に示された２つの特性が生ず
る。ダイアグラムで横座標には測定点１ないし２３が、
縦座標には反射度Ｒのその都度の値がとられている。
度Ｒに対して例えば図８に示された２つの特性が生ず
る。ダイアグラムで横座標には測定点１ないし２３が、
縦座標には反射度Ｒのその都度の値がとられている。
【００３４】「ｘ」でとった反射度Ｒの値は第一の測定
線ＬＮに沿った値である。後で詳述する、欠陥があるか
否かを認定する可能な規準が示すように、この測定線に
沿っては欠陥は認められない。確かに反射度Ｒの値は、
面領域ＳＱ内の或いはレジスト層Ｌの下の種々のパター
ンに起因してばらついてはいる。しかしながらこれら
は、以下に挙げる判断規準から判るように、通常の期待
される値の範囲内にあるので、この測定線ＬＮに関して
検査された面領域ＳＱは「良品」と判断される。反射度
Ｒの値はまた周期的な変化を示している。これは、今
日、集積半導体メモリ（これはこの半導体ウエハＷＦ、
従って考察してきた面領域ＳＱで作られている）が多数
の互いに隣接したメモリセルフィールドを備えているこ
とに由来する。図示された各周期は即ちこのような（将
来の）メモリセルフィールドに相当する。
線ＬＮに沿った値である。後で詳述する、欠陥があるか
否かを認定する可能な規準が示すように、この測定線に
沿っては欠陥は認められない。確かに反射度Ｒの値は、
面領域ＳＱ内の或いはレジスト層Ｌの下の種々のパター
ンに起因してばらついてはいる。しかしながらこれら
は、以下に挙げる判断規準から判るように、通常の期待
される値の範囲内にあるので、この測定線ＬＮに関して
検査された面領域ＳＱは「良品」と判断される。反射度
Ｒの値はまた周期的な変化を示している。これは、今
日、集積半導体メモリ（これはこの半導体ウエハＷＦ、
従って考察してきた面領域ＳＱで作られている）が多数
の互いに隣接したメモリセルフィールドを備えているこ
とに由来する。図示された各周期は即ちこのような（将
来の）メモリセルフィールドに相当する。
【００３５】図８で「〇」で示した反射度Ｒの値は例え
ば同一の面領域ＳＱの第二の測定線ＬＮに沿った測定値
である。この場合測定点４及び１１が目立っている。
ば同一の面領域ＳＱの第二の測定線ＬＮに沿った測定値
である。この場合測定点４及び１１が目立っている。
【００３６】測定点４（即ち第一の周期内）における反
射度Ｒの値は明らかにその他の測定点の上にあり、特に
その他の周期の各１つの中の局部的最大値に関しても上
にある。この場合白い粒子に起因する欠陥がある。白い
粒子は光Ｌｔをレジスト層Ｌのその他の場所より余計に
発するので、この値は特に高い。
射度Ｒの値は明らかにその他の測定点の上にあり、特に
その他の周期の各１つの中の局部的最大値に関しても上
にある。この場合白い粒子に起因する欠陥がある。白い
粒子は光Ｌｔをレジスト層Ｌのその他の場所より余計に
発するので、この値は特に高い。
【００３７】第二周期から第三の周期へ移る所に（偶然
に）存在する測定点１１における反射度Ｒの値は、その
他の測定点、特に個々の周期における最小値に比較して
特に低い。このことは、第二及び第三の（なお作られる
べき）メモリセルフィールドの間にある面領域ＳＱの当
該地点に暗い粒子が存在していることを推論させる。し
かしながら、この場所においてレジスト層Ｌが非常に薄
いか或いはそれどころか孔を持っていることもあり得
る。従ってメモリチップのその後の製造過程でこの場所
にアンダーエッチのような製作上の欠陥が生ずることも
ある。いずれにしても測定値は第二の測定線ＬＮに沿っ
て２つの欠陥があることを示す。これらの欠陥は個々に
認定されて半導体ウエハＷＦから締め出すか、場合によ
っては後処理に供せられる。
に）存在する測定点１１における反射度Ｒの値は、その
他の測定点、特に個々の周期における最小値に比較して
特に低い。このことは、第二及び第三の（なお作られる
べき）メモリセルフィールドの間にある面領域ＳＱの当
該地点に暗い粒子が存在していることを推論させる。し
かしながら、この場所においてレジスト層Ｌが非常に薄
いか或いはそれどころか孔を持っていることもあり得
る。従ってメモリチップのその後の製造過程でこの場所
にアンダーエッチのような製作上の欠陥が生ずることも
ある。いずれにしても測定値は第二の測定線ＬＮに沿っ
て２つの欠陥があることを示す。これらの欠陥は個々に
認定されて半導体ウエハＷＦから締め出すか、場合によ
っては後処理に供せられる。
【００３８】測定線ＬＮごとの測定点１、２、３・・・
により判断規準に基づいて、検査された矩形面領域Ｓ
Ｑ、従って全体の半導体ウエハＷＦが正常か欠陥がある
かを評価装置ＰＣにより求められる。この結果は（場合
によっては欠陥が何処にあるかの地理的データととも
に）評価装置ＰＣにより、例えばメモリ媒体（磁気テー
プ、ハードディスク）のデータの形で、印刷により或い
は後処理のための適当な機械の制御によって出力可能で
ある。なおこれについては色々な可能性が考えられる。
により判断規準に基づいて、検査された矩形面領域Ｓ
Ｑ、従って全体の半導体ウエハＷＦが正常か欠陥がある
かを評価装置ＰＣにより求められる。この結果は（場合
によっては欠陥が何処にあるかの地理的データととも
に）評価装置ＰＣにより、例えばメモリ媒体（磁気テー
プ、ハードディスク）のデータの形で、印刷により或い
は後処理のための適当な機械の制御によって出力可能で
ある。なおこれについては色々な可能性が考えられる。
【００３９】検査された半導体ウエハＷＦもしくはその
矩形面領域ＳＱが正常か否かの判断に当たっては特に次
の判断規準が使用される。即ち１つの面領域ＳＱの各測
定線ＬＮについて或いは当該面領域ＳＱの全測定線ＬＮ
について、個々の生ずる周期の反射度Ｒの最大値が求め
られ、次にその値が所定の許容誤差値以上に互いに異な
っているかどうか検討される。もしそうであったならば
欠陥と認定される。当該値及びこれに属する座標が一時
記憶され、場合によっては出力され或いはさらに処理さ
れる。反射度Ｒの最小値に関しても同じことが実行され
る。
矩形面領域ＳＱが正常か否かの判断に当たっては特に次
の判断規準が使用される。即ち１つの面領域ＳＱの各測
定線ＬＮについて或いは当該面領域ＳＱの全測定線ＬＮ
について、個々の生ずる周期の反射度Ｒの最大値が求め
られ、次にその値が所定の許容誤差値以上に互いに異な
っているかどうか検討される。もしそうであったならば
欠陥と認定される。当該値及びこれに属する座標が一時
記憶され、場合によっては出力され或いはさらに処理さ
れる。反射度Ｒの最小値に関しても同じことが実行され
る。
【００４０】半導体ウエハＷＦのすべての矩形面領域Ｓ
Ｑが上述の方法により検査され、検査された半導体ウエ
ハＷＦについて相応の結果が得られたならば、この方法
は終了する。
Ｑが上述の方法により検査され、検査された半導体ウエ
ハＷＦについて相応の結果が得られたならば、この方法
は終了する。
【００４１】図２はこの発明による検査装置の第二の実
施例を示す。この装置は第一の実施例と勿論幾つかの点
ではっきり異なってはいるものの、基本的にはこれと同
様に構成されている。
施例を示す。この装置は第一の実施例と勿論幾つかの点
ではっきり異なってはいるものの、基本的にはこれと同
様に構成されている。
【００４２】第二の実施例も同様に検査される半導体ウ
エハＷＦを収納するための装置Ｅと投光装置Ｌｔ２を備
えている。しかしこの投光装置は半導体ウエハＷＦを間
接的に投光するものである。さらに既に紹介した半球状
カバーＨＫも備え、これは勿論その内部に、当たった光
Ｌｔを高い度合で反射する表面Ｋ２を有する。それ故こ
の表面は白色が好ましい。さらに投光装置Ｌｔ２と検査
される半導体ウエハＷＦを収納するための装置Ｅとの間
には当たった光Ｌｔを吸収する別のカバーＫが配置さ
れ、これは半導体ウエハＷＦを含む装置Ｅに直接光が入
射するのを阻止するように形成されている。即ち、半導
体ウエハＷＦは半球状カバーＨＫにおける投光装置Ｌｔ
２の光Ｌｔの反射により間接的にのみ投光される。半球
状カバーＨＫにはカメラＣＡＭが、その対物レンズＯｂ
ｊが半球状カバーＨＫの内部室Ｒｍを覗くように配置さ
れている。カメラＣＡＭは、図１の第一の実施例のよう
に、半導体ウエハＷＦの収納装置Ｅの中心点に関して垂
直に配置されているのではなく、０°より大きく、９０
°より小さい角度αで配置されている。この角度の設定
は４０°ないし７０°、最適には６０°がよい。この場
合カメラは即ち直接にも間接にも半導体ウエハＷＦに写
らず、反射度の値を捕捉するのに邪魔とならない。さら
にカメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊには受像画のコント
ラストを高める赤色フィルタＦを取りつけるのが好まし
い。
エハＷＦを収納するための装置Ｅと投光装置Ｌｔ２を備
えている。しかしこの投光装置は半導体ウエハＷＦを間
接的に投光するものである。さらに既に紹介した半球状
カバーＨＫも備え、これは勿論その内部に、当たった光
Ｌｔを高い度合で反射する表面Ｋ２を有する。それ故こ
の表面は白色が好ましい。さらに投光装置Ｌｔ２と検査
される半導体ウエハＷＦを収納するための装置Ｅとの間
には当たった光Ｌｔを吸収する別のカバーＫが配置さ
れ、これは半導体ウエハＷＦを含む装置Ｅに直接光が入
射するのを阻止するように形成されている。即ち、半導
体ウエハＷＦは半球状カバーＨＫにおける投光装置Ｌｔ
２の光Ｌｔの反射により間接的にのみ投光される。半球
状カバーＨＫにはカメラＣＡＭが、その対物レンズＯｂ
ｊが半球状カバーＨＫの内部室Ｒｍを覗くように配置さ
れている。カメラＣＡＭは、図１の第一の実施例のよう
に、半導体ウエハＷＦの収納装置Ｅの中心点に関して垂
直に配置されているのではなく、０°より大きく、９０
°より小さい角度αで配置されている。この角度の設定
は４０°ないし７０°、最適には６０°がよい。この場
合カメラは即ち直接にも間接にも半導体ウエハＷＦに写
らず、反射度の値を捕捉するのに邪魔とならない。さら
にカメラＣＡＭの対物レンズＯｂｊには受像画のコント
ラストを高める赤色フィルタＦを取りつけるのが好まし
い。
【００４３】カメラＣＡＭは、第一の実施例の場合と同
様に、カメラＣＡＭの制御に使われ、カメラＣＡＭによ
り伝えられたデータもしくは画像を受信し、処理し、一
時記憶しかつ表示する評価装置ＰＣと接続されている。
様に、カメラＣＡＭの制御に使われ、カメラＣＡＭによ
り伝えられたデータもしくは画像を受信し、処理し、一
時記憶しかつ表示する評価装置ＰＣと接続されている。
【００４４】以下に挙げるその他の構成は検査装置の２
つの実施例（即ち図１及び図２による装置）において有
効である。投光装置Ｌｔ１もしくはＬｔ２の光は白色で
ある。カバーＫは黒色の表面を持つ。半球状カバーＨＫ
の内部にあるカメラＣＡＭの部分は、そもそも存在する
限り、半導体ウエハＷＦもしくは装置Ｅから見て、これ
らが対物レンズＯｂｊによって覆われているように配置
される。さらに、投光装置Ｌｔ１もしくはＬｔ２及び／
又はカバーＫがリング状に形成されることは、一様に投
光する意味で有利である。底板Ｐｌは（恐らく機械的理
由、安定性の理由或いは簡単な画像処理の理由以外に）
絶対的に必要なものではない。しかしながらそれを設け
る場合には、それは光吸収性特に黒色とするのが最善で
ある。
つの実施例（即ち図１及び図２による装置）において有
効である。投光装置Ｌｔ１もしくはＬｔ２の光は白色で
ある。カバーＫは黒色の表面を持つ。半球状カバーＨＫ
の内部にあるカメラＣＡＭの部分は、そもそも存在する
限り、半導体ウエハＷＦもしくは装置Ｅから見て、これ
らが対物レンズＯｂｊによって覆われているように配置
される。さらに、投光装置Ｌｔ１もしくはＬｔ２及び／
又はカバーＫがリング状に形成されることは、一様に投
光する意味で有利である。底板Ｐｌは（恐らく機械的理
由、安定性の理由或いは簡単な画像処理の理由以外に）
絶対的に必要なものではない。しかしながらそれを設け
る場合には、それは光吸収性特に黒色とするのが最善で
ある。
【００４５】第二の実施例は第一の実施例に対して次の
様な利点を有する。即ちカメラＣＡＭが垂直に立ってい
る場合及び／又は半導体ウエハＷＦを直接投光する場合
には、見ることができない従って認識できない半導体ウ
エハＷＦの欠陥が生ずることもある。しかしながら、こ
の第二の実施例によれば、即ち、間接投光と斜めに置か
れたカメラＣＡＭとによりこのような欠陥も大抵の場合
認識され、その結果当該半導体ウエハＷＦの適時の後処
理が可能になり、これはまた製造されるべき半導体メモ
リの歩留りを高め、従って全体として生産コストを低下
させる。
様な利点を有する。即ちカメラＣＡＭが垂直に立ってい
る場合及び／又は半導体ウエハＷＦを直接投光する場合
には、見ることができない従って認識できない半導体ウ
エハＷＦの欠陥が生ずることもある。しかしながら、こ
の第二の実施例によれば、即ち、間接投光と斜めに置か
れたカメラＣＡＭとによりこのような欠陥も大抵の場合
認識され、その結果当該半導体ウエハＷＦの適時の後処
理が可能になり、これはまた製造されるべき半導体メモ
リの歩留りを高め、従って全体として生産コストを低下
させる。
【００４６】図３に示す検査装置の第三の実施例は前述
の２つの実施例の長所、即ち垂直に設置されたカメラＣ
ＡＭ１と直接投光による欠陥の認識及び斜めに設置され
たカメラＣＡＭ２と間接投光による欠陥の認識とを一体
化したものである。この実施例を図３により以下に説明
する。
の２つの実施例の長所、即ち垂直に設置されたカメラＣ
ＡＭ１と直接投光による欠陥の認識及び斜めに設置され
たカメラＣＡＭ２と間接投光による欠陥の認識とを一体
化したものである。この実施例を図３により以下に説明
する。
【００４７】この実施例もまた検査される半導体ウエハ
ＷＦを収納する装置Ｅを備える。この装置は２つの投光
装置Ｌｔ１、Ｌｔ２を有し、その中の第一のもの（Ｌｔ
１）は第一の色Ｇｎの光で半導体ウエハＷＦを直接投光
し、第二のもの（Ｌｔ２）は第一の色Ｇｎに対して補色
関係にある第二の色Ｒｔの光で半導体ウエハＷＦを間接
投光する。第二の色Ｒｔは好ましくは赤色である。半球
状カバーＨＫは必ずしも必要ではない底板Ｐｌによりほ
ぼ閉塞された内部室Ｒｍを形成している。この底板Ｐｌ
はその内部室側の表面に第二の色、即ち殊に赤色を持っ
ている。しかしこの表面は他の実施例では黒色でもあり
得る。第一の投光装置Ｌｔ１の上側には光を透過しない
別のカバーＫが配置されている。これは、一方では半導
体ウエハＷＦが第一の投光装置Ｌｔ１により直接投光可
能であり、他方では半導体ウエハＷＦが第二の投光装置
Ｌｔ２により間接的にのみ投光されるように形成されて
いる。
ＷＦを収納する装置Ｅを備える。この装置は２つの投光
装置Ｌｔ１、Ｌｔ２を有し、その中の第一のもの（Ｌｔ
１）は第一の色Ｇｎの光で半導体ウエハＷＦを直接投光
し、第二のもの（Ｌｔ２）は第一の色Ｇｎに対して補色
関係にある第二の色Ｒｔの光で半導体ウエハＷＦを間接
投光する。第二の色Ｒｔは好ましくは赤色である。半球
状カバーＨＫは必ずしも必要ではない底板Ｐｌによりほ
ぼ閉塞された内部室Ｒｍを形成している。この底板Ｐｌ
はその内部室側の表面に第二の色、即ち殊に赤色を持っ
ている。しかしこの表面は他の実施例では黒色でもあり
得る。第一の投光装置Ｌｔ１の上側には光を透過しない
別のカバーＫが配置されている。これは、一方では半導
体ウエハＷＦが第一の投光装置Ｌｔ１により直接投光可
能であり、他方では半導体ウエハＷＦが第二の投光装置
Ｌｔ２により間接的にのみ投光されるように形成されて
いる。
【００４８】半導体ウエハＷＦの収納装置Ｅの中心点の
垂直方向上方には半球状カバーＨＫに第一のカメラＣＡ
Ｍ１が、その対物レンズＯｂｊが半球状カバーＨＫの内
部室Ｒｍを、そしてそこで装置Ｅを覗くように配置され
ている。第一のカメラＣＡＭ１は第一の色Ｇｎだけを、
即ち特に緑色光を透過するフィルタＦ１（緑色フィル
タ）を備えている。
垂直方向上方には半球状カバーＨＫに第一のカメラＣＡ
Ｍ１が、その対物レンズＯｂｊが半球状カバーＨＫの内
部室Ｒｍを、そしてそこで装置Ｅを覗くように配置され
ている。第一のカメラＣＡＭ１は第一の色Ｇｎだけを、
即ち特に緑色光を透過するフィルタＦ１（緑色フィル
タ）を備えている。
【００４９】さらに、半球状カバーＨＫには第二のカメ
ラＣＡＭ２が、その対物レンズＯｂｊが半球状カバーＨ
Ｋの内部室Ｒｍを、そしてそこで装置Ｅを覗くように配
置されている。第二のカメラＣＡＭ２も、勿論第二の色
Ｒｔのみを、即ち特に赤色光を透過するフィルタＦ２
（赤色フィルタ）を備えている。
ラＣＡＭ２が、その対物レンズＯｂｊが半球状カバーＨ
Ｋの内部室Ｒｍを、そしてそこで装置Ｅを覗くように配
置されている。第二のカメラＣＡＭ２も、勿論第二の色
Ｒｔのみを、即ち特に赤色光を透過するフィルタＦ２
（赤色フィルタ）を備えている。
【００５０】第二のカメラＣＡＭ２は収納装置Ｅの中心
点に関して、０°より大きく、最大でも第二のカメラＣ
ＡＭ２が第一のカメラＣＡＭ１と接触しないような大き
さの角度αをもって配置されている。
点に関して、０°より大きく、最大でも第二のカメラＣ
ＡＭ２が第一のカメラＣＡＭ１と接触しないような大き
さの角度αをもって配置されている。
【００５１】両カメラＣＡＭ１、ＣＡＭ２は、カメラＣ
ＡＭ１、ＣＡＭ２の制御に利用され、カメラＣＡＭ１、
ＣＡＭ２により得られたデータもしくは画像を検出し、
一時記憶し、処理しかつ出力する評価装置ＰＣに接続さ
れている。
ＡＭ１、ＣＡＭ２の制御に利用され、カメラＣＡＭ１、
ＣＡＭ２により得られたデータもしくは画像を検出し、
一時記憶し、処理しかつ出力する評価装置ＰＣに接続さ
れている。
【００５２】使用中に２つの異なる投光方式（直接及び
間接投光）が反射を生ずるかもしくは阻止するかを含め
た光条件で特に半球状カバーＨＫにおいてできるだけ相
互に干渉しないように、投光装置Ｌｔ１、Ｌｔ２は互い
に補色関係の色Ｇｎ、Ｒｔを、それに応じて形成された
半球状カバーＨＫの表面並びに底板Ｐｌを持つたシステ
ムが選ばれた。
間接投光）が反射を生ずるかもしくは阻止するかを含め
た光条件で特に半球状カバーＨＫにおいてできるだけ相
互に干渉しないように、投光装置Ｌｔ１、Ｌｔ２は互い
に補色関係の色Ｇｎ、Ｒｔを、それに応じて形成された
半球状カバーＨＫの表面並びに底板Ｐｌを持つたシステ
ムが選ばれた。
【００５３】さらに、両カメラＣＡＭ１、ＣＡＭ２の１
つにおいて或いは両カメラＣＡＭ１、ＣＡＭ２において
半球状カバーＨＫの内部室ＲｍにあるＣＡＭ１及び／又
はＣＡＭ２の部分は、半球状カバーＨＫもしくは装置Ｅ
から見て、それらがそれぞれのカメラＣＡＭ１、ＣＡＭ
２の対物レンズＯｂｊによって覆われているように配置
されているのが好ましい。
つにおいて或いは両カメラＣＡＭ１、ＣＡＭ２において
半球状カバーＨＫの内部室ＲｍにあるＣＡＭ１及び／又
はＣＡＭ２の部分は、半球状カバーＨＫもしくは装置Ｅ
から見て、それらがそれぞれのカメラＣＡＭ１、ＣＡＭ
２の対物レンズＯｂｊによって覆われているように配置
されているのが好ましい。
【００５４】さらに、両投光装置Ｌｔ１、Ｌｔ２の少な
くとも１つが及び／又はカバーＫがリング状でありもし
くはリング状に配置されるていると有利である。
くとも１つが及び／又はカバーＫがリング状でありもし
くはリング状に配置されるていると有利である。
【００５５】半導体ウエハＷＦの収納装置Ｅも色々な方
式に有効に形成され得る。即ち、この装置は底板Ｐｌの
構成要素として底板Ｐｌに配置されるかこの底板Ｐｌに
組み込まれる。
式に有効に形成され得る。即ち、この装置は底板Ｐｌの
構成要素として底板Ｐｌに配置されるかこの底板Ｐｌに
組み込まれる。
【００５６】第二のカメラＣＡＭ２が装置Ｅの中心点に
関して配置される角度αは４０°ないし７０°であるの
が同様に有利である。６０°の配置が最適である。
関して配置される角度αは４０°ないし７０°であるの
が同様に有利である。６０°の配置が最適である。
【図１】 この発明による半導体ウエハの検査装置の第
一の実施例を示す概略構成図。
一の実施例を示す概略構成図。
【図２】 この発明による半導体ウエハの検査装置の第
二の実施例を示す概略構成図。
二の実施例を示す概略構成図。
【図３】 この発明による半導体ウエハの検査装置の第
三の実施例を示す概略構成図。
三の実施例を示す概略構成図。
【図４】 この発明による検査装置により検査される半
導体ウエハの縦断側面図。
導体ウエハの縦断側面図。
【図５】 この発明による検査装置により検査される半
導体ウエハの平面図。
導体ウエハの平面図。
【図６】 この発明による検査装置により検査される半
導体ウエハの反射度のダイアグラム。
導体ウエハの反射度のダイアグラム。
【図７】 この発明による検査装置により検査される半
導体ウエハの平面の一部分を表す図。
導体ウエハの平面の一部分を表す図。
【図８】 この発明による検査装置により検査された半
導体ウエハの反射度の位置に関係した特性線図。
導体ウエハの反射度の位置に関係した特性線図。
ＷＦ 半導体ウエハ Ｅ 半導体ウエハの収納装置 ＨＫ 半球状カバー Ｒｍ 半球状カバーの内部室 Ｌｔ１ 投光装置 Ｌｔ２ 投光装置 Ｋ 別のカバー Ｌｔ 光 ＣＡＭ カメラ ＰＣ 評価装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート ベンエルメツキ ドイツ連邦共和国 82256 フユルステン フエルトブルツク ガングホーフアーシユ トラーセ 37 (72)発明者 ケネート ワイスハイト ドイツ連邦共和国 86154 アウグスブル ク シエプラーシユトラーセ 14 (72)発明者 トーマス グリーブシユ ドイツ連邦共和国 81543 ミユンヘン ゾンマーシユトラーセ 23 (72)発明者 ゲルハルト ロス ドイツ連邦共和国 80689 ミユンヘン ゴツトハルトシユトラーセ 89
Claims (32)
- 【請求項１】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収納
するための装置（Ｅ）と、半導体ウエハ（ＷＦ）に投光
する投光装置（Ｌｔ１、Ｌｔ２）と、表面（Ｋ１、Ｋ
２）を有する半球状のカバー（ＨＫ）とを備え、半球状
カバー（ＨＫ）はその半球状の範囲の内部に内部室（Ｒ
ｍ）を形成し、投光装置（Ｌｔ１、Ｌｔ２）の周囲に別
のカバー（Ｋ）が配置され、半球状カバー（ＨＫ）には
その対物レンズ（Ｏｂｊ）が半球状カバー（ＨＫ）の内
部室（Ｒｍ）を覗くようにカメラ（ＣＡＭ）が配置さ
れ、このカメラ（ＣＡＭ）は、カメラを制御するととも
にカメラによって伝達されたデータを受け取り、一時記
憶し、処理しかつ出力する評価装置（ＰＣ）に接続され
ていることを特徴とする半導体ウエハの検査装置。 - 【請求項２】 投光装置（Ｌｔ１）が半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）に直接投光を行うことを特徴とする請求項１記載の
検査装置。 - 【請求項３】 半球状カバー（ＨＫ）の表面（Ｋ１）が
これに当たった光（Ｌｔ）を吸収することを特徴とする
請求項１又は２記載の検査装置。 - 【請求項４】光（Ｌｔ）を吸収する表面（Ｋ１）が黒色
であることを特徴とする請求項３記載の検査装置。 - 【請求項５】 別のカバー（Ｋ）が、半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）が投光装置（Ｌｔ１）により直接投光されるように
配置されていることを特徴とする請求項１ないし４の１
つに記載の検査装置。 - 【請求項６】 カメラ（ＣＡＭ）が検査される半導体ウ
エハ（ＷＦ）の収納装置（Ｅ）の中心点の垂直方向上方
に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５の
１つに記載の検査装置。 - 【請求項７】 別のカバー（Ｋ）が黒色の表面を備えて
いることを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の
検査装置。 - 【請求項８】 投光装置（Ｌｔ２）が半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）の間接投光を行い、半球状カバー（ＨＫ）がその内
部室（Ｒｍ）に、内側から半球状カバー（ＨＫ）に当た
った光（Ｌｔ）を高い度合で反射する表面（Ｋ２）を備
え、別のカバー（Ｋ）が投光装置（Ｌｔ２）と半導体ウ
エハ（ＷＦ）の収納装置（Ｅ）との間に配置され、かつ
半導体ウエハ（ＷＦ）が投光装置（Ｌｔ２）により間接
的にのみ投光されるように形成されていることを特徴と
する請求項１記載の検査装置。 - 【請求項９】 カメラ（ＣＡＭ）が検査される半導体ウ
エハ（ＷＦ）の収納装置（Ｅ）の中心点に関して０°よ
り大きく、９０°より小さい角度（α）で配置されてい
ることを特徴とする請求項８記載の検査装置。 - 【請求項１０】 カメラ（ＣＡＭ）が配置されている角
度（α）が４０°ないし７０°、好ましくは６０°であ
ることを特徴とする請求項８又は９記載の検査装置。 - 【請求項１１】 光を反射する表面（Ｋ２）が白色であ
ることを特徴とする請求項８ないし１０の１つに記載の
検査装置。 - 【請求項１２】 カメラ（ＣＡＭ）の対物レンズ（Ｏｂ
ｊ）が赤色フィルタ（Ｆ）を備えていることを特徴とす
る請求項８ないし１１の１つに記載の検査装置。 - 【請求項１３】 半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）の内部室（Ｒｍ）が底板（Ｐｌ）によりほぼ閉塞
されていることを特徴とする請求項１ないし１２の１つ
に記載の検査装置。 - 【請求項１４】 半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）が底板（Ｐ１）の構成要素であることを特徴とす
る請求項１３記載の検査装置。 - 【請求項１５】 半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）が底板（Ｐ１）の上に配置されるか或いはこの中
（Ｐ１）に組み込まれていることを特徴とする請求項１
３記載の検査装置。 - 【請求項１６】 光（Ｌｔ）が白色光であることを特徴
とする請求項１ないし１５の１つに記載の検査装置。 - 【請求項１７】 別のカバー（Ｋ）が黒色の表面を備え
ていることを特徴とする請求項８ないし１６の１つに記
載の検査装置。 - 【請求項１８】 底板（Ｐ１）の表面がその半球状カバ
ー（ＨＫ）側の表面において黒色であることを特徴とす
る請求項１３ないし１７の１つに記載の検査装置。 - 【請求項１９】 半球状カバー（ＨＫ）の内部室（Ｒ
ｍ）に存在するカメラ（ＣＡＭ）部分が、半導体ウエハ
（ＷＦ）から見て、対物レンズ（Ｏｂｊ）によって覆わ
れるように配置されていることを特徴とする請求項１な
いし１８の１つに記載の検査装置。 - 【請求項２０】 投光装置（Ｌｔ１、Ｌｔ２）がリング
状であることを特徴とする請求項１ないし１９の１つに
記載の検査装置。 - 【請求項２１】 別のカバー（Ｋ）がリング状に配置さ
れていることを特徴とする請求項１ないし２０の１つに
記載の検査装置。 - 【請求項２２】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納するための装置（Ｅ）と、半導体ウエハ（ＷＦ）に第
一の色（Ｇｎ）の光で直接投光するための第一の投光装
置（Ｌｔ１）と、半導体ウエハ（ＷＦ）を第一の色（Ｇ
ｎ）に対して補色関係にある第二の色（Ｒｔ）の光で間
接投光するための第二の投光装置（Ｌｔ２）と、第二の
色（Ｒｔ）の表面（Ｋ３）を持つ半球状のカバー（Ｈ
Ｋ）とを備え、半球状カバー（ＨＫ）は半球状の範囲の
内部に内部室（Ｒｍ）を形成し、第一の投光装置（Ｌｔ
１）の上方に、当たった光（Ｌｔ）を透過しない別のカ
バー（Ｋ）が配置され、このカバー（Ｋ）は一方では半
導体ウエハ（ＷＦ）が第一の投光装置（Ｌｔ１）により
直接投光され、他方では半導体ウエハ（ＷＦ）が第二の
投光装置（Ｌｔ２）により間接的にのみ投光されるよう
に形成されており、半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）の中心点の垂直方向上方において半球状カバー
（ＨＫ）に第一のカメラ（ＣＡＭ１）がその対物レンズ
（Ｏｂｊ）が内部室（Ｒｍ）を覗くように配置され、第
一のカメラ（ＣＡＭ１）は第一の色（Ｇｎ）の光のみを
透過させるフィルタ（Ｆ１）を備え、さらに半球状カバ
ー（ＨＫ）には第二のカメラ（ＣＡＭ２）がその対物レ
ンズ（Ｏｂｊ）が内部室（Ｒｍ）を覗くように配置さ
れ、第二のカメラ（ＣＡＭ２）は第二の色（Ｒｔ）の光
のみを透過させるフィルタ（Ｆ２）を備え、第二のカメ
ラ（ＣＡＭ２）は半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）の中心点に関して０°より大きい角度（α）で配
置され、両カメラ（ＣＡＭ１、ＣＡＭ２）は、カメラを
制御するとともにカメラによって得られて伝達されたデ
ータを受け取り、一時記憶し、さらに処理しかつ出力す
る評価装置（ＰＣ）に接続されていることを特徴とする
半導体ウエハの検査装置。 - 【請求項２３】 別のカバー（Ｋ）が黒色の表面を備え
ていることを特徴とする請求項２２記載の検査装置。 - 【請求項２４】 両カメラ（ＣＡＭ１、ＣＡＭ２）の少
なくとも１つにおいて半球状カバー（ＨＫ）の内部室
（Ｒｍ）にあるカメラ（ＣＡＭ１、ＣＡＭ２）の部分
が、半導体ウエハ（ＷＦ）から見て、当該カメラ（ＣＡ
Ｍ１、ＣＡＭ２）の対物レンズ（Ｏｂｊ）によって覆わ
れているように配置されていることを特徴とする請求項
２２又は２３記載の検査装置。 - 【請求項２５】 両投光装置（Ｌｔ１、Ｌｔ２）の少な
くとも１つがリング状に配置されていることを特徴とす
る請求項２２ないし２４の１つに記載の検査装置。 - 【請求項２６】 別のカバー（Ｋ）がリング状に配置さ
れていることを特徴とする請求項２２ないし２５の１つ
に記載の検査装置。 - 【請求項２７】 内部室（Ｒｍ）が半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）の収納装置（Ｅ）において底板（Ｐｌ）によりほぼ
閉塞されていることを特徴とする請求項２２ないし２６
の１つに記載の検査装置。 - 【請求項２８】 半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）が底板（Ｐ１）の構成要素であることを特徴とす
る請求項２７記載の検査装置。 - 【請求項２９】 半導体ウエハ（ＷＦ）の収納装置
（Ｅ）が底板（Ｐ１）に配置されるか或いはこの中（Ｐ
１）に組み込まれていることを特徴とする請求項２７記
載の検査装置。 - 【請求項３０】 カメラ（ＣＡＭ２）が配置されている
角度（α）が４０°ないし７０°、好ましくは６０°で
あることを特徴とする請求項２２ないし２９の１つに記
載の検査装置。 - 【請求項３１】 第一の色（Ｇｎ）が緑色であることを
特徴とする請求項２２ないし３０の１つに記載の検査装
置。 - 【請求項３２】 第二の色（Ｒｔ）が赤色であることを
特徴とする請求項２２ないし３１の１つに記載の検査装
置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4413832.6 | 1994-04-20 | ||
| DE4413832A DE4413832C2 (de) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Vorrichtungen zur Kontrolle von Halbleiterscheiben |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3577132B2 JP3577132B2 (ja) | 2004-10-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (8)
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| EP (1) | EP0678910B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100332096B1 (ja) |
| AT (1) | ATE202656T1 (ja) |
| DE (2) | DE4413832C2 (ja) |
| HK (1) | HK1004877A1 (ja) |
| TW (1) | TW289138B (ja) |
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