JPH07294449A - 半導体ウエハの検査方法及び装置 - Google Patents
半導体ウエハの検査方法及び装置Info
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- JPH07294449A JPH07294449A JP7117814A JP11781495A JPH07294449A JP H07294449 A JPH07294449 A JP H07294449A JP 7117814 A JP7117814 A JP 7117814A JP 11781495 A JP11781495 A JP 11781495A JP H07294449 A JPH07294449 A JP H07294449A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの検査方法及びこの方法を実施
するための装置であって、できるだけ失敗なく検査が行
えるとともに作業員の健康上の負担を軽減するものを提
供する。 【構成】 半導体ウエハＷＦに形成されるレジスト層Ｌ
が、先ず検査から除外される範囲Ｕ及び検査される面領
域ＳＱを求めて検査される。この検査は直接投光により
行い、その際レジスト層Ｌが光Ｌｔを反射する。その際
発生した反射度Ｒの値を求めて一時記憶する。所定の判
断規準に従い各面領域ＳＱが正常か欠陥があるかが判定
される。
するための装置であって、できるだけ失敗なく検査が行
えるとともに作業員の健康上の負担を軽減するものを提
供する。 【構成】 半導体ウエハＷＦに形成されるレジスト層Ｌ
が、先ず検査から除外される範囲Ｕ及び検査される面領
域ＳＱを求めて検査される。この検査は直接投光により
行い、その際レジスト層Ｌが光Ｌｔを反射する。その際
発生した反射度Ｒの値を求めて一時記憶する。所定の判
断規準に従い各面領域ＳＱが正常か欠陥があるかが判定
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、特に
１ロットの半導体ウエハの検査方法及びこの方法を実施
するための装置に関する。１ロットの半導体ウエハは公
知の如く個々の製造ロットの構成要素である多数の半導
体ウエハである。検査される半導体ウエハは既に半導体
パターンを備えた少なくとも１つの第一の層と最上層と
してのレジスト層とを備えている。この半導体ウエハは
集積半導体メモリの製造のために使われる。半導体ウエ
ハの検査方法においては最上層、即ちレジスト層とその
下にある半導体パターンとが完全な状態について検査さ
れる。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
の処理を施し、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。
１ロットの半導体ウエハの検査方法及びこの方法を実施
するための装置に関する。１ロットの半導体ウエハは公
知の如く個々の製造ロットの構成要素である多数の半導
体ウエハである。検査される半導体ウエハは既に半導体
パターンを備えた少なくとも１つの第一の層と最上層と
してのレジスト層とを備えている。この半導体ウエハは
集積半導体メモリの製造のために使われる。半導体ウエ
ハの検査方法においては最上層、即ちレジスト層とその
下にある半導体パターンとが完全な状態について検査さ
れる。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
の処理を施し、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。
【０００２】
【従来の技術】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。
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。
【０００３】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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、そ
れ故、できるだけ間違いなく行うことができ、作業員の
健康上の負担を軽減することのできる半導体ウエハの検
査方法を提供することにある。さらにまたこの発明の課
題は、この方法を実施するための装置を提供することに
ある。
れ故、できるだけ間違いなく行うことができ、作業員の
健康上の負担を軽減することのできる半導体ウエハの検
査方法を提供することにある。さらにまたこの発明の課
題は、この方法を実施するための装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの課題は、方法に
関しては、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴
により、また装置に関しては、特許請求の範囲の請求項
１７、２０及び３３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外の請求項に記載されてい
る。
関しては、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴
により、また装置に関しては、特許請求の範囲の請求項
１７、２０及び３３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外の請求項に記載されてい
る。
【０００６】
【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。
明する。
【０００７】この発明による半導体ウエハの検査方法を
詳しく記述する前に、この方法に対して適切な、この発
明による半導体ウエハの検査装置の一実施例を簡単に説
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３に
よる他の実施例についても同じ）或いは固定スタンドを
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を収納するための装置
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
組み込んでもよい。検査装置はさらに半球状のカバーＨ
Ｋを備え、このカバーは底板Ｐｌとでほぼ閉塞された内
部室Ｒｍを形成し、かつその内部室Ｒｍ内に当たった光
Ｌｔを大幅に吸収する、必要に応じて黒色の表面Ｋ１を
備えている。
詳しく記述する前に、この方法に対して適切な、この発
明による半導体ウエハの検査装置の一実施例を簡単に説
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３に
よる他の実施例についても同じ）或いは固定スタンドを
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を収納するための装置
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
組み込んでもよい。検査装置はさらに半球状のカバーＨ
Ｋを備え、このカバーは底板Ｐｌとでほぼ閉塞された内
部室Ｒｍを形成し、かつその内部室Ｒｍ内に当たった光
Ｌｔを大幅に吸収する、必要に応じて黒色の表面Ｋ１を
備えている。
【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の内部に当たった光Ｌｔを吸
収する表面Ｋ１を備えている。
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の内部に当たった光Ｌｔを吸
収する表面Ｋ１を備えている。
【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
方半球状のカバー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
方半球状のカバー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に示されるように、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に示されるように、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、カメラを制御し、カメラ
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このた
め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。
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このた
め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に向かった面が黒色で
ある。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に向かった面が黒色で
ある。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】この検査装置及び場合によってはその有効
な構成により、以下に図４ないし８と関連して記載する
工程が実施可能となる。
な構成により、以下に図４ないし８と関連して記載する
工程が実施可能となる。
【００１４】半導体ウエハＷＦは、いわゆる平坦側面Ｆ
ｔ（図５参照）を備えている（即ち円形の半導体ウエハ
ＷＦの一部が平らに削られている）ものが多いので、以
下に説明する方法工程では、検査される半導体ウエハＷ
Ｆはかかる平坦側面Ｆｔを備えているものを前提とす
る。しかしながら、半導体ウエハＷＦはその代わりとし
て切り込みを備えることもできる。しかしこれは原理的
にはこの方法に何らの影響もない。このような方向付け
の補助手段を持たない半導体ウエハＷＦでさえ、例えば
後で説明する矩形状の面領域ＳＱの方向を求めることが
できる画像処理プログラムを利用すれば、この方法によ
り検査できる。さらに製造プロセスで半導体ウエハ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。この発明に
よる検査方法はこのような前提を満たしていない半導体
ウエハＷＦについても適用可能であるが、その場合なお
付加的に半導体ウエハＷＦをすべてのウエハに共通な位
置に整列させるために及び／又は半導体ウエハＷＦに作
られる個々のチップの位置の換算のために位置決め工程
が必要である。しかしこれとてこの発明の教義に較べて
何らの発明力を条件とするものではない。
ｔ（図５参照）を備えている（即ち円形の半導体ウエハ
ＷＦの一部が平らに削られている）ものが多いので、以
下に説明する方法工程では、検査される半導体ウエハＷ
Ｆはかかる平坦側面Ｆｔを備えているものを前提とす
る。しかしながら、半導体ウエハＷＦはその代わりとし
て切り込みを備えることもできる。しかしこれは原理的
にはこの方法に何らの影響もない。このような方向付け
の補助手段を持たない半導体ウエハＷＦでさえ、例えば
後で説明する矩形状の面領域ＳＱの方向を求めることが
できる画像処理プログラムを利用すれば、この方法によ
り検査できる。さらに製造プロセスで半導体ウエハ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。この発明に
よる検査方法はこのような前提を満たしていない半導体
ウエハＷＦについても適用可能であるが、その場合なお
付加的に半導体ウエハＷＦをすべてのウエハに共通な位
置に整列させるために及び／又は半導体ウエハＷＦに作
られる個々のチップの位置の換算のために位置決め工程
が必要である。しかしこれとてこの発明の教義に較べて
何らの発明力を条件とするものではない。
【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））とは無関係に、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
る不規則的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。その上このような半導体
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、チップカード等に取りつけるために使われる領域
（一般にスプリット枠と呼ばれる）が配置されている。
この発明による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））とは無関係に、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
る不規則的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。その上このような半導体
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、チップカード等に取りつけるために使われる領域
（一般にスプリット枠と呼ばれる）が配置されている。
この発明による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、この発明による方法に対して
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。
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。
【００１７】この発明による検査方法の本質的な利点
は、検査が自動的に行われる、即ち人間の行為を介在さ
せることなく行われるということである。このことは一
方では作業員の健康を保護することになる（冒頭に述べ
た従来技術の欠点を参照）。他方また検査の精度を次の
理由から促進する。 ・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。
は、検査が自動的に行われる、即ち人間の行為を介在さ
せることなく行われるということである。このことは一
方では作業員の健康を保護することになる（冒頭に述べ
た従来技術の欠点を参照）。他方また検査の精度を次の
理由から促進する。 ・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、この発明による検査方法によれ
ば、１人の作業員がこの方法を実施するためのこの発明
による検査装置を複数個操作（例えば、それが自動化さ
れてない場合のウエハの脱着、それが自動化されてない
場合の装置の始動）し及び／又は管理し、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
産性は周知の如く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）。
ば、１人の作業員がこの方法を実施するためのこの発明
による検査装置を複数個操作（例えば、それが自動化さ
れてない場合のウエハの脱着、それが自動化されてない
場合の装置の始動）し及び／又は管理し、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
産性は周知の如く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】この発明による方法は、少なくとも１つの
ロットの最初の半導体ウエハに対して（或いはこのロッ
トのすべての残りの半導体ウエハまでの他のものについ
ても可能であることは明らかである）次のように進行も
しくは実施されるように構成される。半導体ウエハＷＦ
が投光装置Ｌｔ１により、特に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Ｌ
ｔを反射する。半導体ウエハＷＦの垂直方向上方に配置
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）。
ロットの最初の半導体ウエハに対して（或いはこのロッ
トのすべての残りの半導体ウエハまでの他のものについ
ても可能であることは明らかである）次のように進行も
しくは実施されるように構成される。半導体ウエハＷＦ
が投光装置Ｌｔ１により、特に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Ｌ
ｔを反射する。半導体ウエハＷＦの垂直方向上方に配置
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
ＰＣに一時記憶される。
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
ＰＣに一時記憶される。
【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、検出されかつ一時記憶さ
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
の大きい平面領域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
付属する位置値ｘとともに求められかつ一時記憶され
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、検出されかつ一時記憶さ
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
の大きい平面領域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
付属する位置値ｘとともに求められかつ一時記憶され
る。
【００２２】この第二の仮想線ＬＮｘ１の値のこれまた
過半数が最小値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。
過半数が最小値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
過半数最小値Ｒｍｉｎの規準に充分な仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｘ１、ＬＮｘ２・・・が見出されるまで何回も行われ
る。もしこの規準を満足するこのような仮想線ＬＮｘ、
ＬＮｘ１・・・が得られなかった（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
は中止される。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。
過半数最小値Ｒｍｉｎの規準に充分な仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｘ１、ＬＮｘ２・・・が見出されるまで何回も行われ
る。もしこの規準を満足するこのような仮想線ＬＮｘ、
ＬＮｘ１・・・が得られなかった（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
は中止される。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が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。この値もまた過半
数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準を満足せねばならない
（これは場合によっては平坦側面Ｆｔに平行な仮想線Ｌ
Ｎｘ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、ＬＮ
ｘ２・・・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の規準に満足する新し
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であると仮定する）。
た結果、反射度Ｒが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。この値もまた過半
数が最低反射度Ｒｍｉｎの規準を満足せねばならない
（これは場合によっては平坦側面Ｆｔに平行な仮想線Ｌ
Ｎｘ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、ＬＮ
ｘ２・・・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の規準に満足する新し
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であると仮定する）。
【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ＳＱ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Ｓ
Ｑ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ＳＱ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Ｓ
Ｑ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、Ｌ
Ｎｙ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、
ＬＮｘ２・・）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、
ＬＮｙ２・・）の位置ｙ、その反射度Ｒの値、並びに面
領域ＳＱ（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
検出される。
ち、最小値Ｒｍｉｎの規準を満たした仮想線ＬＮｘ、Ｌ
Ｎｙ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、
ＬＮｘ２・・）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、
ＬＮｙ２・・）の位置ｙ、その反射度Ｒの値、並びに面
領域ＳＱ（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
検出される。
【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、
ＬＮｙ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、
ＬＮｙの位置ｘ及びｙの反射度Ｒの値が所定の最大値Ｒ
ｍａｘ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はその後の工程から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、
ＬＮｙ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、
ＬＮｙの位置ｘ及びｙの反射度Ｒの値が所定の最大値Ｒ
ｍａｘ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はその後の工程から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
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
る。
【００３０】面領域ＳＱ及び範囲Ｕの平坦側面に関する
地理的配置はすべての半導体ウエハＷＦにおいて同一で
ある（共通の製造工程に基づき）ので、上述した方法に
従って求められ一時記憶された面領域ＳＱの座標ｘ、ｙ
は他の同一のロットの半導体ウエハＷＦに対してもこれ
らのウエハを装置Ｅに適切な位置に配置した場合使用で
きる（しなければならないではない）。従って上述した
工程は同一のロットの他の半導体ウエハＷＦについては
省略できる。これにより計算時間が節約される。
地理的配置はすべての半導体ウエハＷＦにおいて同一で
ある（共通の製造工程に基づき）ので、上述した方法に
従って求められ一時記憶された面領域ＳＱの座標ｘ、ｙ
は他の同一のロットの半導体ウエハＷＦに対してもこれ
らのウエハを装置Ｅに適切な位置に配置した場合使用で
きる（しなければならないではない）。従って上述した
工程は同一のロットの他の半導体ウエハＷＦについては
省略できる。これにより計算時間が節約される。
【００３１】以下に面領域ＳＱに関して記載されたその
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。
【００３２】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「置かれて」いる。これは特に面領域ＳＱの長
い方の稜に平行に行われるが、また短い方の稜に平行に
してもよい。
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「置かれて」いる。これは特に面領域ＳＱの長
い方の稜に平行に行われるが、また短い方の稜に平行に
してもよい。
【００３３】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。
【００３４】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（これは
必ずしもサイン曲線である必要はない）が生ずる。この
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（これは
必ずしもサイン曲線である必要はない）が生ずる。この
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。
【００３５】「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。
【００３６】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。
【００３７】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る、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る、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。
【００３８】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のそれに応じた選び出しに
なるか、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のそれに応じた選び出しに
なるか、場合によっては後処理に供せられる。
【００３９】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。
【００４０】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について別々に、或いはまた当該面領域ＳＱ
のすべての測定線ＬＮについて、個々の現れる周期の反
射度Ｒの最大値が求められ、ついで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が認定される。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。
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について別々に、或いはまた当該面領域ＳＱ
のすべての測定線ＬＮについて、個々の現れる周期の反
射度Ｒの最大値が求められ、ついで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が認定される。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。
【００４１】反射度Ｒの最小値に関しても同じことが行
われる。さらに他の判断規準として次のことが実施され
る。評価装置ＰＣにより検査される面領域ＳＱに関して
唯一の測定線ＬＮ或いはすべての測定線ＬＮに沿って求
められたすべての反射度Ｒの値から平均値が形成され
る。この平均値が所定の値から所定の量以上に偏倚して
いたら欠陥と評価される。周期的に現れる反射度Ｒの最
大値（或いはまた最小値）に関する対応の平均値の形成
は対応の所定値との比較及びこの値から所定量だけ偏倚
していることの検討と関連して同様に好ましい判断規準
である。
われる。さらに他の判断規準として次のことが実施され
る。評価装置ＰＣにより検査される面領域ＳＱに関して
唯一の測定線ＬＮ或いはすべての測定線ＬＮに沿って求
められたすべての反射度Ｒの値から平均値が形成され
る。この平均値が所定の値から所定の量以上に偏倚して
いたら欠陥と評価される。周期的に現れる反射度Ｒの最
大値（或いはまた最小値）に関する対応の平均値の形成
は対応の所定値との比較及びこの値から所定量だけ偏倚
していることの検討と関連して同様に好ましい判断規準
である。
【００４２】この判断規準はそれぞれこの発明による検
査方法を実施する際にそれだけでも適用可能である。し
かしながらこの規準は互いに部分的に或いは完全に組み
合わせて適用可能である。
査方法を実施する際にそれだけでも適用可能である。し
かしながらこの規準は互いに部分的に或いは完全に組み
合わせて適用可能である。
【００４３】実際に検査される面領域ＳＱの前に既に同
一ロットの他の矩形面領域ＳＱが検査されていた場合に
は、次の判断規準を使用することができる。即ち、実際
の面領域ＳＱの測定線ＬＮの１つ、多数或いはすべての
反射度の値を以前に検査された面領域ＳＱの対応の測定
線ＬＮの相当の値と比較する。その都度の値の対が相互
に所定の差値以上に偏倚しているかどうかが、欠陥があ
るかないかの決定に役立つ。
一ロットの他の矩形面領域ＳＱが検査されていた場合に
は、次の判断規準を使用することができる。即ち、実際
の面領域ＳＱの測定線ＬＮの１つ、多数或いはすべての
反射度の値を以前に検査された面領域ＳＱの対応の測定
線ＬＮの相当の値と比較する。その都度の値の対が相互
に所定の差値以上に偏倚しているかどうかが、欠陥があ
るかないかの決定に役立つ。
【００４４】この判断規準は、最後に述べたような反射
度Ｒのそれぞれの値の比較に代えて、次の比較でもよ
い。即ち、対応の最大値相互の比較、この最大値の対応
の平均値相互の比較、対応の最小値相互の比較、この最
小値のそれぞれの平均値相互の比較並びに測定値のそれ
ぞれの平均値相互の比較。欠陥があるかないかの決定と
してはその場合それぞれ所定の差量が利用され、それを
越えているとき欠陥と認定される。
度Ｒのそれぞれの値の比較に代えて、次の比較でもよ
い。即ち、対応の最大値相互の比較、この最大値の対応
の平均値相互の比較、対応の最小値相互の比較、この最
小値のそれぞれの平均値相互の比較並びに測定値のそれ
ぞれの平均値相互の比較。欠陥があるかないかの決定と
してはその場合それぞれ所定の差量が利用され、それを
越えているとき欠陥と認定される。
【００４５】半導体ウエハＷＦの矩形面領域ＳＱのすべ
てが前述の方法により検査されそして検査された半導体
ウエハＷＦに関して相当の結果が出たときに、この発明
による検査方法の第一の実施例は終了する。勿論、この
発明の特別な実施例において、この方法の基本的特徴の
条件を変えて、特に前に良品と認定された半導体ウエハ
ＷＦの面領域ＳＱに再度この方法を実施するための他の
装置により適用することも可能である。その場合検査さ
れる矩形面領域ＳＱ及び検査から除外される範囲Ｕの認
識及び識別に使われる工程が繰り返される。しかしなが
ら、検査される面領域ＳＱの座標ｘ、ｙが前記の方法か
ら引き継がれ、平坦側面Ｆｔを持つ半導体ウエハＷＦの
装置Ｅに関する適当な調整が行われるときには、これを
省略することもできる。というのは、平坦側面Ｆｔに関
する座標ｘ、ｙは評価装置ＰＣに記憶されているからで
ある。先ずこの新しい方法を実施するための装置を図２
に基づいて説明する。
てが前述の方法により検査されそして検査された半導体
ウエハＷＦに関して相当の結果が出たときに、この発明
による検査方法の第一の実施例は終了する。勿論、この
発明の特別な実施例において、この方法の基本的特徴の
条件を変えて、特に前に良品と認定された半導体ウエハ
ＷＦの面領域ＳＱに再度この方法を実施するための他の
装置により適用することも可能である。その場合検査さ
れる矩形面領域ＳＱ及び検査から除外される範囲Ｕの認
識及び識別に使われる工程が繰り返される。しかしなが
ら、検査される面領域ＳＱの座標ｘ、ｙが前記の方法か
ら引き継がれ、平坦側面Ｆｔを持つ半導体ウエハＷＦの
装置Ｅに関する適当な調整が行われるときには、これを
省略することもできる。というのは、平坦側面Ｆｔに関
する座標ｘ、ｙは評価装置ＰＣに記憶されているからで
ある。先ずこの新しい方法を実施するための装置を図２
に基づいて説明する。
【００４６】この装置は最初に述べた装置と同様に構成
されている。しかし幾つかの点で両者ははっきり異なっ
ている。
されている。しかし幾つかの点で両者ははっきり異なっ
ている。
【００４７】この検査装置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と共に装置Ｅへの光の直接
入射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Ｌｔ２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Ｏｂｊ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の中心点垂直上方に配置
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°がよく、最適値は６０°であることが実証
されている。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と共に装置Ｅへの光の直接
入射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Ｌｔ２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Ｏｂｊ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の中心点垂直上方に配置
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°がよく、最適値は６０°であることが実証
されている。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。
【００４８】カメラＣＡＭは、第一の実施例の場合と同
様に、カメラＣＡＭを制御するとともに、カメラＣＡＭ
により伝えられたデータもしくは画像を受け取り、処理
し、一時記憶しかつ出力する評価装置ＰＣに接続されて
いる。
様に、カメラＣＡＭを制御するとともに、カメラＣＡＭ
により伝えられたデータもしくは画像を受け取り、処理
し、一時記憶しかつ出力する評価装置ＰＣに接続されて
いる。
【００４９】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の光は白色光
である。カバーＫは黒色の表面を持つ。半球状カバーＨ
Ｋ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は第二の実施例装
置においては（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の理由から）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
れは黒色とされる。
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の光は白色光
である。カバーＫは黒色の表面を持つ。半球状カバーＨ
Ｋ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は第二の実施例装
置においては（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の理由から）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
れは黒色とされる。
【００５０】このように変形された第二の検査装置によ
り前述の方法に引き続いて次の方法が行われる。（第二
の方法で検査される）半導体ウエハＷＦは投光装置Ｌｔ
２及び反射性表面Ｋ２を持つ半球状カバーＨＫにより間
接的に投光される。カメラＣＡＭは角度αを持って配置
されているのでこの場合座標ｘ１、ｙ１を持つ矩形状の
面領域ＳＱは最初の構成に対して歪んで現れる。この歪
みは評価装置ＰＣによりカメラ位置の角度α及び本来の
座標ｘ、ｙから計算される。各面領域ＳＱに対するこの
計算され歪んだ座標ｘ１、ｙ１により先に説明した方法
が、矩形状の面領域ＳＱ自体の検査に関する限り（即
ち、面領域ＳＱ及び座標ｘ、ｙを求めるのに関する第一
の工程ではない）、改めて実行される。この場合前述と
同じ判断規準が適用される。
り前述の方法に引き続いて次の方法が行われる。（第二
の方法で検査される）半導体ウエハＷＦは投光装置Ｌｔ
２及び反射性表面Ｋ２を持つ半球状カバーＨＫにより間
接的に投光される。カメラＣＡＭは角度αを持って配置
されているのでこの場合座標ｘ１、ｙ１を持つ矩形状の
面領域ＳＱは最初の構成に対して歪んで現れる。この歪
みは評価装置ＰＣによりカメラ位置の角度α及び本来の
座標ｘ、ｙから計算される。各面領域ＳＱに対するこの
計算され歪んだ座標ｘ１、ｙ１により先に説明した方法
が、矩形状の面領域ＳＱ自体の検査に関する限り（即
ち、面領域ＳＱ及び座標ｘ、ｙを求めるのに関する第一
の工程ではない）、改めて実行される。この場合前述と
同じ判断規準が適用される。
【００５１】カメラＣＡＭを斜めに配置して行うこの修
正された方法は、カメラＣＡＭを垂直に配置して行う先
に述べた方法で良品と見なされた面領域ＳＱにのみ適用
すると、計算時間を節約でき、従って作業時間を短縮で
きるので有利である。
正された方法は、カメラＣＡＭを垂直に配置して行う先
に述べた方法で良品と見なされた面領域ＳＱにのみ適用
すると、計算時間を節約でき、従って作業時間を短縮で
きるので有利である。
【００５２】この方法は時間がかかったとしても、この
実施例は次のような本質的な利点を持つ。即ち、レジス
ト層Ｌの内部及び／又はその下には、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
ない欠陥が生ずる。しかしながら、この新しい方法によ
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。
実施例は次のような本質的な利点を持つ。即ち、レジス
ト層Ｌの内部及び／又はその下には、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
ない欠陥が生ずる。しかしながら、この新しい方法によ
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。
【００５３】この方法を実施するための第三の検査装置
は、前述のすべての工程を、即ちカメラＣＡＭが垂直に
設置された場合の工程も、またカメラＣＡＭが斜めに角
度αをもって設置された場合の工程も、唯一の装置、即
ちこの第三の実施例で行うことを可能にする。この装置
を図３に基づいて説明する。
は、前述のすべての工程を、即ちカメラＣＡＭが垂直に
設置された場合の工程も、またカメラＣＡＭが斜めに角
度αをもって設置された場合の工程も、唯一の装置、即
ちこの第三の実施例で行うことを可能にする。この装置
を図３に基づいて説明する。
【００５４】この検査装置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（Ｌ
ｔ１）は第一の色Ｇｎ、特に緑色の光で半導体ウエハＷ
Ｆ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。同様にこの第三の実施例の構成要素である半球
状カバーＨＫは、その内部室Ｒｍに、これまた同様に第
二の色Ｒｔ、即ち赤色の表面Ｋ３を備える。半球状カバ
ーＨＫはこの実施例においてもオプションとしてのみ存
在する底板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で第二の
色Ｒｔ、即ち殊に赤色をしている。しかしこの表面は他
の構成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。このカバーＫは光吸収性であるのがよい。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。
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（Ｌ
ｔ１）は第一の色Ｇｎ、特に緑色の光で半導体ウエハＷ
Ｆ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。同様にこの第三の実施例の構成要素である半球
状カバーＨＫは、その内部室Ｒｍに、これまた同様に第
二の色Ｒｔ、即ち赤色の表面Ｋ３を備える。半球状カバ
ーＨＫはこの実施例においてもオプションとしてのみ存
在する底板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で第二の
色Ｒｔ、即ち殊に赤色をしている。しかしこの表面は他
の構成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。このカバーＫは光吸収性であるのがよい。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。
【００５５】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。
【００５６】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に突入しそしてそこで装置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Ｆ
２（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に突入しそしてそこで装置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Ｆ
２（赤色フィルタ）を備えている。
【００５７】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に配置されている。
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に配置されている。
【００５８】両カメラＣＡＭ１、ＣＡＭ２は、カメラＣ
ＡＭ１、ＣＡＭ２の制御に並びにカメラＣＡＭ１、ＣＡ
Ｍ２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ために利用される評価装置
ＰＣに接続されている。
ＡＭ１、ＣＡＭ２の制御に並びにカメラＣＡＭ１、ＣＡ
Ｍ２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ために利用される評価装置
ＰＣに接続されている。
【００５９】検査装置のこの第三の実施例はこの発明に
よる方法により次のように使用される。個々の矩形面領
域ＳＱをその座標ｘ、ｙとともに認識し検出する第一の
工程及び面領域ＳＱ、従って半導体ウエハＷＦの本来の
検査を垂直に立ったカメラ（装置の第一の実施例におけ
るＣＡＭ）により行う第二の工程に対し、検査される半
導体ウエハＷＦは第一の投光装置Ｌｔ１及び垂直直立の
カメラＣＡＭ１により既述の方法で検査される。
よる方法により次のように使用される。個々の矩形面領
域ＳＱをその座標ｘ、ｙとともに認識し検出する第一の
工程及び面領域ＳＱ、従って半導体ウエハＷＦの本来の
検査を垂直に立ったカメラ（装置の第一の実施例におけ
るＣＡＭ）により行う第二の工程に対し、検査される半
導体ウエハＷＦは第一の投光装置Ｌｔ１及び垂直直立の
カメラＣＡＭ１により既述の方法で検査される。
【００６０】これに続いて検査装置の第二の実施例につ
いて記載された最後に挙げた（即ち半導体ウエハＷＦの
間接投光と斜めに配置されたカメラＣＡＭにより実施さ
れる）工程に対して第一の投光装置Ｌｔ１及び第一のカ
メラＣＡＭ１が遮断され、その代わりに間接投光（即ち
投光は第二の投光装置Ｌｔ２により行われる）及び第二
のカメラＣＡＭ２による方法が装置の第二の実施例につ
いて説明した工程に従って行われる。
いて記載された最後に挙げた（即ち半導体ウエハＷＦの
間接投光と斜めに配置されたカメラＣＡＭにより実施さ
れる）工程に対して第一の投光装置Ｌｔ１及び第一のカ
メラＣＡＭ１が遮断され、その代わりに間接投光（即ち
投光は第二の投光装置Ｌｔ２により行われる）及び第二
のカメラＣＡＭ２による方法が装置の第二の実施例につ
いて説明した工程に従って行われる。
【００６１】２つの異なる投光方式（直接及び間接投
光）が反射が生ずるかもしくは阻止されるかを含めた光
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を持ち、半球状カバーＨＫ及び底
板Ｐｌがそれに応じて形成された表面を持つたシステム
が選ばれた。
光）が反射が生ずるかもしくは阻止されるかを含めた光
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を持ち、半球状カバーＨＫ及び底
板Ｐｌがそれに応じて形成された表面を持つたシステム
が選ばれた。
【００６２】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の部分が、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、Ｃ
ＡＭ２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の部分が、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、Ｃ
ＡＭ２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。
【００６３】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ことが有利である。
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ことが有利である。
【００６４】半導体ウエハＷＦの収納装置Ｅも種々の方
式で有利に形成され得る。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。
式で有利に形成され得る。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。
【００６５】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°とし、最
適には６０°に配置するのが（第二の装置に応じて）有
効である。
関して配置される角度αは４０°ないし７０°とし、最
適には６０°に配置するのが（第二の装置に応じて）有
効である。
【図１】 この発明による半導体ウエハの検査方法を実
施するための装置の第一の実施例を示す概略構成図。
施するための装置の第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方法を実
施するための装置の第二の実施例を示す概略構成図。
施するための装置の第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方法を実
施するための装置の第三の実施例を示す概略構成図。
施するための装置の第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 第一の投光装置 Ｌｔ２ 第二の投光装置 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 マチアス グリースホープ ドイツ連邦共和国 93073 ノイトラウプ リング シユトラサツカーヴエーク 24 (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 (43)
- 【請求項１】 集積半導体メモリの製造に使われる半導
体ウエハ（ＷＦ）、特にレジスト層（Ｌ）を備え、その
下に既に半導体パターン（Ｓｔ）の少なくとも１つの層
が存在する集積半導体メモリの製造に使われる１ロット
の半導体ウエハ（ＷＦ）の検査方法であって、検査が自
動的に次の工程、即ち １）少なくとも検査される最初の半導体ウエハ（ＷＦ）
において検査から除外される範囲（Ｕ）及び検査される
べき面領域（ＳＱ）が次の工程、即ち、 １ａ）半導体ウエハ（ＷＦ）に直接投光され、形成され
たレジスト層（Ｌ）がその光（Ｌｔ）を反射し、 １ｂ）半導体ウエハ（ＷＦ）の垂直方向上方に配置され
たカメラ（ＣＡＭ）及びこれに接続された評価装置（Ｐ
Ｃ）により反射された光（Ｌｔ）の反射度（Ｒ）が次の
方法で求められて一時記憶され、即ち、 １ｂ１）半導体ウエハ（ＷＦ）上に引かれた互いに直交
する２つの、そしてその１つ（ＬＮｘ）は半導体パター
ン（Ｓｔ）の前走部において整列されている仮想線（Ｌ
Ｎｘ、ＬＮｙ）に沿ってこの仮想線（ＬＮｘ、ＬＮｙ）
の選択された点（Ｐｘ、Ｐｙ）において反射された光
（Ｌｔ）の反射度（Ｒ）が検出されかつ一時記憶され、 １ｂ２）少なくとも仮想線（ＬＮｘ、ＬＮｙ）の１つに
おいて過半数が所定の最小値（Ｒｍｉｎ）以下にある値
が生じたとき、この過半数が所定の最小値（Ｒｍｉｎ）
以下の値を持つ仮想線（ＬＮｘ、ＬＮｙ）に対してある
間隔で平行に走るもう１つの仮想線（ＬＮｘ１、ＬＮｙ
１）に関して１ｂ１）の工程が繰り返され、 １ｂ３）この仮想線（ＬＮｘ１、ＬＮｙ１）に関する１
ｂ２）の工程でも過半数が所定の最小値（Ｒｍｉｎ）以
下にある反射度（Ｒ）の値になったときは、それぞれ最
後に測定された仮想線（ＬＮｘ２・・、ＬＮｙ２・・）
に対して間隔をもって存在する更に別の仮想線（ＬＮｘ
２・・、ＬＮｙ２・・）により、その反射度（Ｒ）の値
が過半数が最小値（Ｒｍｉｎ）の規準を満たした仮想線
（ＬＮｘ２・・、ＬＮｙ２・・）が見出されるまで１ｂ
２）の工程が繰り返され、 １ｃ）１ｂ１）ないし１ｂ３）の工程で最小値（Ｒｍｉ
ｎ）の規準を満たした、互いに直交する２つの仮想線
（ＬＮｘ２・・、ＬＮｙ２・・）が得られなかったとき
は、検査は中止され、それに代わって両仮想線（ＬＮ
ｘ、ＬＮｙ）の各々に関してその位置点（ｘ、ｙ）、そ
れに属する反射度（Ｒ）の値並びに半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）が集積半導体メモリの製造に使われるという情報か
ら、所定の最大値（Ｒｍａｘ）より上にあるが、その反
射度（Ｒ）が最大値（Ｒｍａｘ）より下にある位置点
（ｘ、ｙ）の近くにある座標（ｘ、ｙ）が求められ、 １ｄ）このようにして見出された多数の座標（ｘ、ｙ）
がその後の工程において検査される半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）の範囲（Ｕ）を除外するために用いられ、その結果
検査される半導体ウエハ（ＷＦ）に対して、それぞれの
４隅（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の座標が求められたそれぞれの
座標（ｘ、ｙ）に同一である多数の検査される面領域
（ＳＱ）が生ずるに従って求められ、 ２）各面領域（ＳＱ）の検査はさらに投光した状態で以
下の工程、即ち、 ２ａ）検査される面領域（ＳＱ）を通る少なくとも１つ
の仮想測定線（ＬＮ）が定められ、 ２ｂ）この測定線（ＬＮ）に沿って所定の測定点（１、
２、３、・・）において反射された光（Ｌｔ）の反射度
（Ｒ）のそれぞれの値がカメラ（ＣＡＭ）及び評価装置
（ＰＣ）によって検出され一時記憶され、 ２ｃ）このように検出され一時記憶された反射度（Ｒ）
の値に基づいて少なくとも１つの所定の判断規準に従っ
て検査された面領域（ＳＱ）が正常であるか欠陥がある
かが検出され、 ２ｄ）欠陥と判定された面領域（ＳＱ）が検出される で行われることを特徴とする半導体ウエハの検査方法。 - 【請求項２】 同一のロットの半導体ウエハ（ＷＦ）の
第二及びその他の半導体ウエハ（ＷＦ）に対しては、請
求項１の１）ないし１ｄ）の工程に従ってその面領域
（ＳＱ）の４隅（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の座標（ｘ、ｙ）を
検出する代わりに、同一のロットの最初の半導体ウエハ
（ＷＦ）に対して検出された対応の座標（ｘ、ｙ）が実
際の半導体ウエハ（ＷＦ）の面領域（ＳＱ）の検査の基
礎とされることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 半導体ウエハ（ＷＦ）が間接的に投光さ
れ、カメラ（ＣＡＭ）が半導体ウエハ（ＷＦ）の表面に
対して０°より大きく、９０°より小さい角度（α）に
配置され、このカメラの配置から生ずる面領域（ＳＱ）
の座標（Ｘ１、Ｙ１）に関する歪みが、面領域（ＳＱ）
の本来検出された座標（ｘ１、ｙ１）及びカメラ（ＣＡ
Ｍ）の選択された角度（α）から計算され、この計算さ
れた座標（ｘ１、ｙ１）に基礎として請求項１の２）な
いし２ｄ）に従って工程が実施されることを特徴とする
請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 垂直に設置されたカメラ（ＣＡＭ）によ
る検査で正常であると認定された面領域（ＳＱ）だけが
角度（α）に配置されたカメラ（ＣＡＭ）により検査さ
れることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判断
規準として周期的に現れる反射度（Ｒ）の最大値が使用
され、この最大値相互の所定の差以上の偏倚が検査され
る面領域（ＳＱ）に関して欠陥として評価されることを
特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 １つの面領域（ＳＱ）の１つ或いはすべ
ての測定線（ＬＮ）に沿って検出された反射度（Ｒ）の
全ての値から平均値が形成され、検査される面領域（Ｓ
Ｑ）に対する判断規準としてこの平均値の所定値からの
所定量以上の偏倚が使用されることを特徴とする請求項
１ないし５の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 １つの面領域（ＳＱ）の１つ或いはすべ
ての測定線（ＬＮ）に沿った周期的に現れる反射度
（Ｒ）の最大値から平均値が形成され、検査される面領
域（ＳＱ）に対する判断規準としてこの平均値の所定値
からの所定量以上の偏倚が使用されることを特徴とする
請求項１ないし６の１つに記載の方法。 - 【請求項８】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判断
規準として周期的に現れる反射度（Ｒ）の最小値が使用
され、この最小値相互の所定の差以上の偏倚が検査され
る面領域（ＳＱ）に関して欠陥として評価されることを
特徴とする請求項１ないし７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 検査される面領域（ＳＱ）に対して反射
度（Ｒ）の少なくとも一部の求められた値が実際に検査
される面領域（ＳＱ）の前に既に検査された面領域（Ｓ
Ｑ−１）のそれぞれ対応の一部の求められた値と比較さ
れ、このようにして互いに比較された値の所定の差の偏
倚が判断規準として使用されることを特徴とする請求項
１ないし８の１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判
断規準としてこの面領域（ＳＱ）及びこの面領域（Ｓ
Ｑ）の前に検査された面領域（ＳＱ−１）の求められた
反射度（Ｒ）の値に代わってそれぞれの最大値相互の所
定値以上の偏倚が使用されることを特徴とする請求項５
又は９記載の方法。 - 【請求項１１】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判
断規準としてこの面領域（ＳＱ）及びこの面領域（Ｓ
Ｑ）の前に検査された面領域（ＳＱ−１）の求められた
反射度（Ｒ）の値に代わってそれぞれの反射度（Ｒ）の
平均値相互の所定値以上の偏倚が使用されることを特徴
とする請求項６又は９記載の方法。 - 【請求項１２】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判
断規準としてこの面領域（ＳＱ）及びこの面領域（Ｓ
Ｑ）の前に検査された面領域（ＳＱ−１）の求められた
反射度（Ｒ）の値に代わってそれぞれ現れる最大値或い
は最小値により形成された平均値相互の所定値以上の偏
倚が使用されることを特徴とする請求項７又は９記載の
方法。 - 【請求項１３】 検査される面領域（ＳＱ）に対する判
断規準としてこの面領域（ＳＱ）及びこの面領域（Ｓ
Ｑ）の前に検査された面領域（ＳＱ−１）の求められた
反射度（Ｒ）の値に代わってそれぞれの最小値相互の所
定値以上の偏倚が使用されることを特徴とする請求項８
又は９記載の方法。 - 【請求項１４】 仮想された測定線（ＬＮ）が検査され
る面領域（ＳＱ）の長い方の稜に対して平行におかれる
ことを特徴とする請求項１ないし１３の１つに記載の方
法。 - 【請求項１５】 仮想された測定線（ＬＮ）が検査され
る面領域（ＳＱ）の短い方の稜に対して平行におかれる
ことを特徴とする請求項１ないし１３の１つに記載の方
法。 - 【請求項１６】 検査される面領域（ＳＱ）が１つ以上
の測定線（ＬＮ）により検査されることを特徴とする請
求１ないし１５の１つに記載の方法。 - 【請求項１７】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（Ｅ）と、半導体ウエハ（ＷＦ）に直接投光
するための投光装置（Ｌｔ１）と、内部から半球状のカ
バー（ＨＫ）に当たった光（Ｌｔ）を吸収する表面領域
（Ｋ１）を持つ半球状カバー（ＨＫ）とを備え、この半
球状カバー（ＨＫ）はその内部に内部室（Ｒｍ）を形成
し、投光装置（Ｌｔ１）の上方には当たった光（Ｌｔ）
を透過しない別のカバー（Ｋ）が配置され、このカバー
は半導体ウエハ（ＷＦ）が投光装置（Ｌｔ１）により直
接投光されるように形成され、検査される半導体ウエハ
（ＷＦ）を収納する装置（Ｅ）の垂直方向上方には半球
状カバー（ＨＫ）にカメラ（ＣＡＭ）が、その対物レン
ズ（Ｏｂｊ）が半球状カバー（ＨＫ）の内部室（Ｒｍ）
を覗くように配置され、このカメラ（ＣＡＭ）は、この
カメラを制御しこの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請求項１、
２、４ないし１６の１つに記載の方法を実施するための
装置。 - 【請求項１８】 光（Ｌｔ）を吸収する半球状カバー
（ＨＫ）の表面（Ｋ１）は黒色であることを特徴とする
請求項１７記載の装置。 - 【請求項１９】 別のカバー（Ｋ）は黒色の表面を備え
ることを特徴とする請求項１７又は１８記載の装置。 - 【請求項２０】検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収納
する装置（Ｅ）と、半導体ウエハ（ＷＦ）に間接投光す
るための投光装置（Ｌｔ２）と、内部から半球状のカバ
ー（ＨＫ）に当たった光（Ｌｔ）を高い度合いで反射す
る表面（Ｋ２）を持つ半球状カバー（ＨＫ）とを備え、
この半球状カバー（ＨＫ）はその内部に内部室（Ｒｍ）
を形成し、投光装置（Ｌｔ２）と検査される半導体ウエ
ハ（ＷＦ）を収納する装置（Ｅ）との間には光を透過し
ない別のカバー（Ｋ）が配置され、このカバーは半導体
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、半球状カバー（ＨＫ）に
はカメラ（ＣＡＭ）が、その対物レンズ（Ｏｂｊ）が内
部室（Ｒｍ）を覗くように配置され、このカメラ（ＣＡ
Ｍ）は検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収納する装置
（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、このカメラ（ＣＡＭ）は、
このカメラを制御しこの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請求項３
ないし１６の１つに記載の方法を実施するための装置。 - 【請求項２１】 カメラ（ＣＡＭ）が配置される角度
（α）は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２０記載の装置。 - 【請求項２２】 光（Ｌｔ）を反射する半球状カバー
（ＨＫ）の表面（Ｋ２）は白色であることを特徴とする
請求項２０又は２１記載の装置。 - 【請求項２３】 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２０ないし２３の１つに記載の装置。 - 【請求項２４】 内部室（Ｒｍ）が底板（Ｐｌ）によっ
てほぼ閉塞されていることを特徴とする請求項１７ない
し２３の１つに記載の装置。 - 【請求項２５】 光（Ｌｔ）が白色光であることを特徴
とする請求項１７ないし２４の１つに記載の装置。 - 【請求項２６】 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１７ないし２５の１つに
記載の装置。 - 【請求項２７】 底板（Ｐｌ）の表面がその半球状カバ
ー（ＨＫ）側の面で黒色であることを特徴とする請求項
１７ないし２６の１つに記載の装置。 - 【請求項２８】 半球状カバー（ＨＫ）の内部室（Ｒ
ｍ）にあるカメラ（ＣＡＭ）の部分が、半導体ウエハ
（ＷＦ）から見て、対物レンズ（Ｏｂｊ）によって覆わ
れているように配置されていることを特徴とする請求項
１７ないし２７の１つに記載の装置。 - 【請求項２９】 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１７ないし２８の１つ
に記載の装置。 - 【請求項３０】 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１７ないし２９の１つ
に記載の装置。 - 【請求項３１】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（Ｅ）が底板（Ｐｌ）の構成要素であること
を特徴とする請求項１７ないし３０の１つに記載の装
置。 - 【請求項３２】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（Ｅ）が底板（Ｐｌ）の上に配置されるか或
いはこの底板（Ｐｌ）内に組み込まれていることを特徴
とする請求項１７ないし３１の１つに記載の装置。 - 【請求項３３】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（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（Ｌ
ｔ１）と、半導体ウエハ（ＷＦ）に第一の色（Ｇｎ）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（Ｒ
ｔ）の表面（Ｋ３）を持つ半球状カバー（ＨＫ）とを備
え、この半球状カバー（ＨＫ）はその内部に内部室（Ｒ
ｍ）を形成し、第一の投光装置（Ｌｔ１）の上方には当
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、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
垂直方向上方の半球状カバー（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、この第一のカメラ（Ｃ
ＡＭ１）は第一の色（Ｇｎ）の光のみを通過させるフィ
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（Ｏｂ
ｊ）が内部室（Ｒｍ）を覗くように配置され、この第二
のカメラ（ＣＡＭ２）は第二の色（Ｒｔ）の光のみを通
過させるフィルタ（Ｆ２）を備え、この第二のカメラ
（ＣＡＭ２）は検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収納
する装置（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、カメラを制御し、カメラから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ための
評価装置（ＰＣ）に接続されていることを特徴とするこ
とを特徴とする請求項１ないし１６の１つに記載の方法
を実施するための装置。 - 【請求項３４】 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３３記載の装置。 - 【請求項３５】 少なくとも両カメラ（ＣＡＭ１、ＣＡ
Ｍ２）の１つにおいて内部室（Ｒｍ）の中にあるカメラ
（ＣＡＭ１、ＣＡＭ２）の部分が、半導体ウエハ（Ｗ
Ｆ）から見て、当該カメラ（ＣＡＭ１、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３３又は３４記載の装
置。 - 【請求項３６】 投光装置（Ｌｔ１、Ｌｔ２）の少なく
とも１つがリング状であることを特徴とする請求項３３
又は３５記載の装置。 - 【請求項３７】 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３３ないし３６の１つ
に記載の装置。 - 【請求項３８】 内部室（Ｒｍ）が底板（Ｐｌ）によっ
てほぼ閉塞されていることを特徴とする請求項３３ない
し３７の１つに記載の装置。 - 【請求項３９】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（Ｅ）が底板（Ｐｌ）の構成要素であること
を特徴とする請求項３８記載の装置。 - 【請求項４０】 検査される半導体ウエハ（ＷＦ）を収
納する装置（Ｅ）が底板（Ｐｌ）の上に配置されている
か或いはこの底板（Ｐｌ）内に組み込まれていることを
特徴とする請求項３８記載の装置。 - 【請求項４１】 第二のカメラ（ＣＡＭ２）が配置され
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３３ないし４０の１つに
記載の装置。 - 【請求項４２】 第一の色（Ｇｎ）が緑色であることを
特徴とする請求項３３ないし４１の１つに記載の装置。 - 【請求項４３】 第二の色（Ｒｔ）が赤色であることを
特徴とする請求項３３ないし４２の１つに記載の装置。
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