JPH08247958A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品の品質の安定化および作業者の健康問題
の解決を図り、従来の外観検査装置による外観検査より
も高速および安価な外観検査を実現する。 【構成】 制御用コントローラ３は、光強度データの測
定時に、検査エリアの大きさに適合するように、ＸＹス
テージ２の単位駆動量の設定の制御と自動可変ブライン
ド５のブラインド幅の絞りの制御とを行い、光強度検出
センサ４により測定された光強度データと予め求められ
ているしきい値とに基づいて被検査チップの良／不良を
判定する。統計処理用コンピュータ７は、しきい値検出
用ウェハ（しきい値検出用のウェハ１）内の各チップに
おける同一位置の複数の検査エリアに関する光強度デー
タに対する統計的手法による処理に基づき、制御用コン
トローラ３による被検査チップの良／不良の判定で使用
されるしきい値を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウェハ（半導体基板）
の外観検査を行う外観検査装置に関し、特に半導体集積
回路の製造プロセスで生じたウェハ上の不良箇所の検出
を行う外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェハの外観検査を行う手法とし
ては、パターンマッチングの手法により自動的に外観検
査を行う外観検査装置を使用する手法と、人手による目
視検査によって外観検査を行う手法とが存在した。

【０００３】図６は、パターンマッチングにより自動的
に外観検査を行う外観検査装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。なお、この外観検査装置は、特開平４−
１０７９４６号公報に係る「自動外観検査装置」に該当
する（ちなみに、当該公報に係る発明は自動外観検査装
置における適切なしきい値の設定手法を開示する発明で
ある）。

【０００４】この外観検査装置では、図６に示すよう
に、ＸＹステージ６０１の上面に試料台６０２が取り付
けられ、試料台６０２上にウェハ６０３（被検査物（試
料）であるウェハ）がセットされる。

【０００５】また、ウェハ６０３の表面を照明するため
に光源６０４が設けられ、光源６０４の光路上に集光レ
ンズ６０５が配置されている。

【０００６】ウェハ６０３の上部には対物レンズ６０６
が配置され、対物レンズ６０６の上部でかつ集光レンズ
６０５の出射光路上にハーフミラー６０７が配置されて
いる。

【０００７】さらに、対物レンズ６０６の合焦位置に
は、撮像手段６０８が配置されている。撮像手段６０８
は、ウェハ６０３からの反射光を光電変換するもので、
一次元ラインセンサまたは二次元的なＩＴＶ（Ｉｎｄｕ
ｓｔｒｉａｌ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ。工業用テレビ）
カメラを用いて構成されている。撮像手段６０８は、被
検査物（ウェハ６０３）の画像を撮影する。

【０００８】差分検出回路６１１は、２つのチップ（例
えば、図７中の第ｎチップおよび第（ｎ＋１）チップ）
における同一位置（例えば、図７中の（ｉ，ｊ）の位
置）の２つのパターン部分（例えば、図７中の斜線部。
後述する本発明における「検査エリア」に該当する）の
画像信号（撮像手段６０８により撮影された画像が信号
検出回路６０９により変換された信号）を比較し、両パ
ターンの差を示す差分値を算出する（この比較において
は画像記憶部６１０内のデータが利用される）。

【０００９】欠陥判定部６１２は、その差分値およびし
きい値（しきい値レジスタ６１４内のしきい値）に基づ
いて欠陥を判定する。すなわち、その差分値が一定以上
である場合に「欠陥が存在する」と判定する。

【００１０】なお、上述の特開平４−１０７９４６号公
報に係る発明は、差分画像記憶部６１３および主制御部
６１５等の作用により、一定間隔に多数のしきい値を設
定して欠陥の検出数を求め、差分値の分布を基に統計的
な処理により最適なしきい値を求めることを骨子として
いる。

【００１１】ところで、外観検査では、以下の〜等
に示すような各種の検査項目について不良の有無が判定
される。

【００１２】 パターンの誤った切断または結合，寸
法異常，形状不良および未露光といった露光不良（フォ
トリソグラフィプロセスでの露光不良）に起因する不良
の有無に関する検査項目（露光不良検査項目）

【００１３】 フォトレジストの膜厚異常，塗布むら
およびレジスト未塗布といった塗布不良に起因する不良
の有無に関する検査項目（塗布不良検査項目）

【００１４】 オーバ現像，アンダー現像および部分
的未現像といった現像不良に起因する不良の有無に関す
る検査項目（現像不良検査項目）

【００１５】 ウェハ表面のキズおよびゴミの付着と
いった環境に起因する不良の有無に関する検査項目（環
境不良検査項目）

【００１６】上述した各種の検査項目のうち、パターン
の誤った切断または結合や寸法異常に関する露光不良検
査項目については、パターンマッチングという手法を用
いなければ検査することができない。しかし、これ以外
の〜の検査項目については、パターンマッチングの
手法を用いなくても、ウェハ表面にスポットライト光を
照射し、これにより発生する散乱光を用いた目視検査に
より不良の有無の判定を行うことが可能であることが知
られている。

【００１７】従来の外観検査の手法における第２の手法
である「目視検査による手法」は、このような検査項目
について適用されている。

【００１８】目視検査による外観検査では、上述のよう
に散乱光を人間が官能する官能検査に伴う判断が行わ
れ、多くの被検査チップに対して同一の作業者による長
時間の検査の継続が必要となっていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の外観検
査装置（パターンマッチングの手法が用いられる外観検
査装置）には、以下のおよびに示すような問題点が
存在した。

【００２０】 パターンマッチングの手法が用いられ
て不良箇所の検出が行われているので、チップ内のパタ
ーンを全て解像させる能力が光学系に必要とされる。こ
のため、現在の半導体集積回路の微細化（チップ内のパ
ターンの最小線幅は０．５μｍ前後とハーフミクロンの
領域に達している）に鑑みると、チップ内のパターン
（サブミクロンのパターン）を解像させるために、かな
り高倍率な対物レンズを備えた光学系を用いなければな
らない。これにより、一度に比較検査できる領域は光学
系の視野の大きさに限定されて非常に小さい範囲となっ
てしまい、ウェハ全面を検査するために１時間〜２時間
という長時間が必要になる。すなわち、微視的な画像情
報をパターンマッチングという手法を用いて判別するこ
とによってパターン部分の欠陥を識別しているために、
高倍率・高精度の光学系が必要となり、検査に長時間が
必要となる。

【００２１】 現在実用化されているこの種の外観検
査装置は非常に高価である（上述のように高倍率・高精
度の光学系が必要となること等に起因している）。

【００２２】以上のような従来の外観検査装置における
問題点の存在に鑑みると、量産現場に外観検査装置を導
入して全てのウェハの外観検査を自動化することは現実
的には大変困難であった。

【００２３】したがって、上述のような目視検査による
外観検査が行われ、少なくともパターンマッチングを用
いた自動外観検査（従来の外観検査装置による外観検
査）と目視検査とが併用されている（例えば、パターン
マッチングでしか行えない検査項目については外観検査
装置による自動外観検査が行われ、他の検査項目につい
ては目視検査が行われている）。

【００２４】しかしながら、目視検査による外観検査で
は、官能検査に伴う判断や同一の作業者による長時間の
検査の継続が必要になるので、判断ミスに基づく製品
（外観検査工程を経て製造される半導体製品）の品質の
低下という問題点や作業者の視力低下といった健康上の
問題点が生じることがあった。

【００２５】このように、半導体製造工程における製品
の安定化と作業者の労働環境の改善とを図る意味から、
「目視検査の工程の自動化」は半導体製造の分野で重要
な課題の１つとなっていた。

【００２６】本発明の目的は、上述の点に鑑み、従来で
あれば目視検査により行われてきた検査項目（露光不良
検査項目以外の検査項目）について、自動的に短時間で
外観検査を行うことができる外観検査装置を提供するこ
とにある。これにより、製品の品質の安定化および作業
者の健康問題の解決を図るという目的を達成することが
できる。また、パターンマッチングの手法による従来の
外観検査装置による外観検査よりも、高速および安価な
外観検査を実現できる。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の外観検査装置
は、ウェハが設置され、検査エリアの大きさに基づく単
位駆動量毎に駆動するＸＹステージと、前記ＸＹステー
ジ上のウェハ内の各チップにおける各検査エリアに対し
て斜め上方向から光を照射するスポットライトと、前記
ＸＹステージの上方に配置され、前記スポットライトに
より照射された光に対する各検査エリアでの散乱光の強
度を検出し光強度データを測定する光強度検出センサ
と、前記ＸＹステージ上のウェハ内の各チップにおける
各検査エリアの大きさに基づいて前記光強度検出センサ
の受光範囲を設定するようにブラインド幅を絞る自動可
変ブラインドと、光強度データの測定時に、検査エリア
の大きさに適合するように、前記ＸＹステージの単位駆
動量の設定の制御と前記自動可変ブラインドのブライン
ド幅の絞りの制御とを行い、前記光強度検出センサによ
り測定された光強度データと予め求められているしきい
値とに基づいて被検査チップの良／不良を判定する制御
用コントローラと、しきい値検出用ウェハ内の各チップ
における同一位置の複数の検査エリアに関する光強度デ
ータに対する統計的手法による処理に基づき、前記制御
用コントローラによる被検査チップの良／不良の判定で
使用されるしきい値を設定する統計処理用コンピュータ
とを有する。

【００２８】

【作用】本発明の外観検査装置では、ＸＹステージ（ウ
ェハが設置されるＸＹステージ）が検査エリアの大きさ
に基づく単位駆動量毎に駆動し、スポットライトがＸＹ
ステージ上のウェハ内の各チップにおける各検査エリア
に対して斜め上方向から光を照射し、ＸＹステージの上
方に配置される光強度検出センサがスポットライトによ
り照射された光に対する各検査エリアでの散乱光の強度
を検出し光強度データを測定し、自動可変ブラインドが
ＸＹステージ上のウェハ内の各チップにおける各検査エ
リアの大きさに基づいて光強度検出センサの受光範囲を
設定するようにブラインド幅を絞り、制御用コントロー
ラが光強度データの測定時に検査エリアの大きさに適合
するようにＸＹステージの単位駆動量の設定の制御と自
動可変ブラインドのブラインド幅の絞りの制御とを行い
光強度検出センサにより測定された光強度データと予め
求められているしきい値とに基づいて被検査チップの良
／不良を判定し、統計処理用コンピュータがしきい値検
出用ウェハ内の各チップにおける同一位置の複数の検査
エリアに関する光強度データに対する統計的手法による
処理に基づき制御用コントローラによる被検査チップの
良／不良の判定で使用されるしきい値を設定する。

【００２９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００３０】図１は、本発明の外観検査装置の第１の実
施例の構成を示すブロック図である。

【００３１】本実施例の外観検査装置は、ウェハ１と、
ＸＹステージ２と、制御用コントローラ３と、光強度検
出センサ４と、自動可変ブラインド５（絞り機構）と、
スポットライト６と、統計処理用コンピュータ７とを含
んで構成されている。

【００３２】図２は、ＸＹステージ２上のウェハ１にお
ける各チップと、当該チップにおける各検査エリアとを
示す図である。

【００３３】図４は、本実施例の外観検査装置の処理を
示す流れ図である。この処理は、しきい値設定処理ステ
ップ４０と、光強度データ測定ステップ４１と、不良有
無自動判定ステップ４２とからなる。また、しきい値設
定処理ステップ４０は、光強度データ取得ステップ４０
１と、目視検査選別結果取得ステップ４０２と、良品デ
ータ抽出ステップ４０３と、平均値等算出ステップ４０
４と、不良品データ抽出ステップ４０５と、不良品デー
タ分割ステップ４０６と、最小値・最大値抽出ステップ
４０７と、しきい値設定ステップ４０８とからなる。

【００３４】図５は、統計処理用コンピュータ７による
しきい値設定処理（図４中のしきい値設定処理ステップ
４０によって実現される処理）の際の動作を説明するた
めの図である。

【００３５】次に、このように構成された本実施例の外
観検査装置の動作について説明する。

【００３６】第１に、予めしきい値が設定されているこ
とを前提として（しきい値設定処理ステップ４０参
照）、実際に外観検査が行われる際の動作について説明
する。なお、しきい値設定処理ステップ４０の処理の詳
細については、後述する。

【００３７】検査者は、ウェハ１（被検査物であるウェ
ハ）をＸＹステージ２上にセットする。

【００３８】図２に示すように、ウェハ１上には、複数
のチップ（チップ，，…）が形成されている。各チ
ップは、外観検査に関しては、１０個程度（図２の例で
は、チップ〜の９個）の検査エリアに分割して取り
扱われる。

【００３９】検査エリアの寸法（大きさ）は、散乱光を
検出するために適切なように、すなわち輝度分布が揃っ
たエリアを１つの検査エリアとするように、設定され
る。例えば、メモリチップでは、セル部と周辺部や、マ
イクロコンピュータでは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ
Ｍｅｍｏｒｙ）部，ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅ
ｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）部，データバス部等の配線の形状
が繰り返され輝度分布が揃ったエリアに容易に分割する
ことができる。

【００４０】なお、上述の「１０個程度」とは、８個〜
１２個の範囲をいい（図２では、９個である）、経験的
に妥当な数値として求められたものである。ただし、こ
の数値は、あくまでも例であって、検査エリアが散乱光
を検出するために適切なエリア（輝度分布の揃ったエリ
ア）になるように、外観検査の各種環境に応じて、他の
数値を設定できることはいうまでもない。

【００４１】ＸＹステージ２は、制御用コントローラ３
の制御により、被検査物であるウェハ１上に形成されて
いるチップ（以下、被検査チップという）において設定
された検査エリアの大きさに基づく単位駆動量（Ｘ方向
およびＹ方向（直行座標における横方向および縦方向）
の単位駆動量）毎に駆動することができる。

【００４２】ＸＹステージ２の上方には、光強度検出セ
ンサ４が配置されている。また、光強度検出センサ４の
受光部の光学系には、自動可変ブラインド５が備えられ
ている。自動可変ブラインド５のブラインド幅の絞り
は、制御用コントローラ３の制御により変えることがで
きる。このブラインド幅は、被検査チップにおいて設定
された検査エリアに適合するものである。

【００４３】ウェハ１の表面に対して斜め上方から光を
照射できる位置に、スポットライト６が配置されてい
る。スポットライト６は、各検査エリアに対して斜め上
方から光を照射する。

【００４４】光強度検出センサ４は、スポットライト６
により照射された光に対する各検査エリアでの散乱光の
強度を検出し、その散乱光の強度を示すデータ（光強度
データ）を測定する。

【００４５】制御コントローラ３は、以上のようなウェ
ハ１，ＸＹステージ２，光強度検出センサ４，自動可変
ブラインド５およびスポットライト６の存在を前提とし
て、検査エリアの大きさに合わせて、ＸＹステージ２を
ステップ送りさせる制御（単位駆動量毎に駆動させる制
御）と、自動可変ブラインド５のブラインド幅を絞る制
御とを行い、被検査物であるウェハ１内の被検査チップ
における各検査エリアについて測定された光強度データ
を求める（ステップ４１）。

【００４６】さらに、制御コントローラ３は、各検査エ
リアに対する光強度データとしきい値（被検査チップの
種類および検査エリアのチップ上の位置に応じたしきい
値）との比較を行い、上限のしきい値以上の光強度デー
タまたは下限のしきい値以下の光強度データが測定され
た検査エリアを含むチップを「不良」と判定する（そう
でないチップを「良」と判定する）（ステップ４２）。

【００４７】検査エリア内の半導体集積回路には、種々
の材質，形状および寸法のパターンや膜が形成されてい
るために、検査エリアに光が照射された場合に、当該パ
ターンの形状等に応じた散乱光が生じる。

【００４８】プロセス上の原因やキズおよびゴミ等によ
り、当該パターンの形状等に不良が発生した場合には、
正常な検査エリアにおける散乱光の強度と比べて、不良
な検査エリアにおける散乱光の強度が変化する。制御コ
ントローラ３は、このような性質を利用して、各検査エ
リアにおける不良の有無の自動判定を行う。

【００４９】第２に、主に統計処理用コンピュータ７が
関与する「しきい値設定処理」の際の動作について説明
する。

【００５０】統計処理用コンピュータ７は、制御用コン
トローラ３による不良有無自動判定ステップ４２の判定
で用いられるしきい値（「被検査チップの種類」および
「チップ上の検査エリアの位置」毎のしきい値）を、統
計的手法により求める。

【００５１】本実施例の外観検査装置では、統計処理用
コンピュータ７は、しきい値検出用のウェハ１（以下、
しきい値検出用ウェハという）内の各チップにおける同
一位置の複数の検査エリアの散乱光の光強度データに対
する統計的な処理に基づいてしきい値を決定する。

【００５２】以下に、このよう統計的手法について、具
体的に説明する（図４中のしきい値設定処理ステップ４
０参照）。

【００５３】まず、しきい値検出用ウェハ内の各チップ
における各検査エリアについて、上述の被検査物である
ウェハ１に対する光強度データ測定ステップ４１におけ
る処理と同様に、光強度データの測定が行われる。統計
処理用コンピュータ７は、測定された光強度データを取
得する（ステップ４０１）。

【００５４】また、従来技術における目視検査と同様の
目視検査が行われ、当該各検査エリアが良品であるか不
良品であるかの選別が行われる。統計処理用コンピュー
タ７は、その選別結果を取得する（ステップ４０２）。

【００５５】図５は、このようにして得られた光強度デ
ータの分布の一例を示す図である。この分布では、各チ
ップにおける同一位置の検査エリアについての散乱光強
度が示されている。ここで、正常（良）／不良の判定
は、目視検査で行われたものである。

【００５６】以上のような光強度データおよび目視検査
による選別結果に基づいて、統計処理用コンピュータ７
は、以下に示すような処理を行う。

【００５７】まず、しきい値検出用ウェハ内の各チップ
における同一位置の検査エリア群に対する光強度データ
群から、目視検査において不良品と判定された検査エリ
アに対する光強度データを除いて、良品と判定された検
査エリアに対する光強度データ（良品データ）のみを抽
出する（ステップ４０３）。

【００５８】次に、ステップ４０３で抽出した良品デー
タの集合の平均値，上限値および下限値を算出する（ス
テップ４０４）。

【００５９】一方、しきい値検出用ウェハ内の各チップ
における同一位置の検査エリア群に対する光強度データ
群から、目視検査において不良品と判定された検査エリ
アに対する光強度データ（不良品データ）を抽出する
（ステップ４０５）。

【００６０】次に、ステップ４０５で抽出した各不良品
データを良品データの集合の範囲より上側（散乱光強度
が過大な側）に位置するデータ群（以下、過大不良デー
タ集合という）に属するものと、下側（散乱光強度が過
小な側）に位置するデータ群（以下、過小不良データ集
合という）に属するものとに分割する（ステップ４０
６）。

【００６１】さらに、過大不良データ集合の最小値（以
下、過大不良内最小値という）と、過小不良データ集合
の最大値（以下、過小不良内最大値という）とを抽出す
る（ステップ４０７）。

【００６２】その上で、ステップ４０４で算出した平均
値，上限値および下限値と、ステップ４０７で抽出した
過大不良内最小値および過小不良内最大値とに基づい
て、最適なしきい値（上限のしきい値および下限のしき
い値。図５参照）を設定する（ステップ４０８）。

【００６３】なお、このようなしきい値の設定は、被検
査物の品種および工程（被検査チップの種類）ならびに
検査エリアのチップ上の位置毎に設定される（したがっ
て、被検査物の種類および検査エリアのチップ上の位置
毎に異なるしきい値が設定される）。

【００６４】この場合のしきい値の設定は、図５に示す
ように光強度の値として設定できることはもちろん、良
品データ群より算出した平均値に対する比率として設定
しておくこともできる（請求項４記載の発明参照）。こ
のようなしきい値が設定されている場合には、不良有無
自動判定ステップ４２で、当該しきい値（平均値に対す
る比率として設定されたしきい値）から光強度の値とし
てのしきい値への変換が行われた上で、光強度データ測
定ステップ４１で測定された光強度データとしきい値と
の比較が行われる。

【００６５】ところで、以上のようなしきい値設定処理
は、統計的に十分信頼できるだけのサンプルをとって行
われることはいうまでもない（しきい値検出用ウェハは
複数でありうる）。また、実際の外観検査を行いなが
ら、その外観検査の過程で適宜目視検査を行って、しき
い値設定のための光強度データの測定，収集および統計
的処理によるしきい値の設定を行うことも可能である。

【００６６】図３は、本発明の外観検査装置の第２の実
施例の構成を示すブロック図である。本実施例の外観検
査装置は、請求項２記載の発明に係る外観検査装置に対
応するものである。

【００６７】本実施例の外観検査装置は、ウェハ１と、
ＸＹステージ２と、制御用コントローラ３と、光強度検
出センサ４と、自動可変ブラインド５と、スポットライ
ト６と、統計処理用コンピュータ７と、スポットライト
角度可変機構８とを含んで構成されている。なお、符号
１〜７で示される各構成要素は、第１の実施例における
同一の符号の構成要素と同様のものである。

【００６８】本実施例の外観検査装置が第１の実施例の
外観検査装置と異なる点（特徴）は、ウェハ１に対する
スポットライト６の照射角度を自動的に変更できるよう
に、スポットライト角度可変機構８が備えられているこ
とである。

【００６９】次に、このように構成された本実施例の外
観検査装置の動作について説明する。

【００７０】被検査チップの種類により、パターンの集
積度が異なるために、スポットライト６から照射される
光に対して発生する散乱光の強度の空間的分布に違いが
生じるという性質がある。

【００７１】このような性質に基づいて、スポットライ
ト角度可変機構８は、被検査チップの種類に応じて、光
強度検出センサ４が受光する光強度（当該被検査チップ
内の検査エリアについての散乱光の強度）が不良発生に
よって最も変動するように（良品と不良品との分布をで
きるだけ離間するように）、スポットライト６の照射角
度を設定（変更設定）する。

【００７２】また、スポットライト角度可変機構８は、
しきい値を設定する際にも同様に、しきい値検出用ウェ
ハ内のチップの種類に応じて、スポットライト６の照射
角度を設定する。

【００７３】制御用コントローラ３は、光強度データ測
定ステップ４１およびしきい値設定処理ステップ４０内
の光強度データ取得ステップ４０１の処理の際（光強度
データの測定時）に、スポットライト角度可変機構８が
以上のような照射角度の設定を行うように制御する。

【００７４】これにより、本実施例の外観検査装置で
は、第１の実施例の外観検査装置と比べて、より適切な
光強度データの測定およびしきい値の設定が可能とな
り、より高精度な自動外観検査を行うことができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の外
観検査装置におけるようなパターンマッチングという手
法（微視的な情報に基づく外観検査手法）を用いずに、
検査エリア毎の散乱光の強度という巨視的な画像情報を
とらえて外観検査を行う手法を採用することにより、半
導体集積回路の製造の前工程における外観検査の各検査
項目のうちで従来では目視検査により行われてきた検査
項目を自動的に短時間で検査することができるという効
果を有する（パターンマッチングの手法による従来の外
観検査装置による外観検査と比べて、より高速および安
価な検査を実現できるという効果がある）。

【００７６】このように、従来技術では目視検査により
行われてきた外観検査工程の自動化が可能となる（従来
の実際の外観検査工程では、作業者として１ラインで数
人〜１０数人を必要としていたが、これを完全に自動化
することができる）ので、製品（外観検査工程を経て製
造される半導体製品）の品質の安定化を図ることがで
き、目視検査に伴う作業者の視力低下といった健康問題
の発生を防止することができるという効果がある。

【００７７】さらに、請求項２記載の発明によると、被
検査チップの種類に応じて適切な不良発生の検知が実現
できるようにスポットライトの照射角度を変更設定する
ことができるので、より適切な光強度データの測定およ
びしきい値の設定が可能となり、より高精度な自動外観
検査を実現することができるという効果がある。

【００７８】輝度分布が揃ったエリアに検査エリアを分
割すると、エリアの輝度は全体に均一になるので、不良
部がある場合、その輝度は当然良品部の輝度と異なり、
しきい値の設定に余裕を生じ、より高精度な自動外観検
査を実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外観検査装置の第１の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１中のウェハにおけるチップおよび当該チッ
プにおける検査エリアを示す図である。

【図３】本発明の外観検査装置の第２の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図４】図１に示す外観検査装置の処理を示す流れ図で
ある。

【図５】図１に示す外観検査装置によるしきい値設定処
理の際の動作を説明するための図（各チップ上の同一位
置の検査エリアについての散乱光強度の分布の一例を示
す図）である。

【図６】従来の外観検査装置の一例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】図６に示す外観検査装置の動作を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１ ウェハ ２ ＸＹステージ ３ 制御用コントローラ ４ 光強度検出センサ ５ 自動可変ブラインド ６ スポットライト ７ 統計処理用コンピュータ ８ スポットライト角度可変機構 ４０ しきい値設定処理ステップ ４１ 光強度データ測定ステップ ４２ 不良有無自動判定ステップ ４０１ 光強度データ取得ステップ ４０２ 目視検査選別結果取得ステップ ４０３ 良品データ抽出ステップ ４０４ 平均値等算出ステップ ４０５ 不良品データ抽出ステップ ４０６ 不良品データ分割ステップ ４０７ 最小値・最大値抽出ステップ ４０８ しきい値設定ステップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハが設置され、検査エリアの大きさ
   に基づく単位駆動量毎に駆動するＸＹステージと、 前記ＸＹステージ上のウェハ内の各チップにおける各検
   査エリアに対して斜め上方向から光を照射するスポット
   ライトと、 前記ＸＹステージの上方に配置され、前記スポットライ
   トにより照射された光に対する各検査エリアでの散乱光
   の強度を検出し光強度データを測定する光強度検出セン
   サと、 前記ＸＹステージ上のウェハ内の各チップにおける各検
   査エリアの大きさに基づいて前記光強度検出センサの受
   光範囲を設定するようにブラインド幅を絞る自動可変ブ
   ラインドと、 光強度データの測定時に、検査エリアの大きさに適合す
   るように、前記ＸＹステージの単位駆動量の設定の制御
   と前記自動可変ブラインドのブラインド幅の絞りの制御
   とを行い、前記光強度検出センサにより測定された光強
   度データと予め求められているしきい値とに基づいて被
   検査チップの良／不良を判定する制御用コントローラ
   と、 しきい値検出用ウェハ内の各チップにおける同一位置の
   複数の検査エリアに関する光強度データに対する統計的
   手法による処理に基づき、前記制御用コントローラによ
   る被検査チップの良／不良の判定で使用されるしきい値
   を設定する統計処理用コンピュータとを有することを特
   徴とする外観検査装置。
2. 【請求項２】 被検査チップの種類に応じて、光強度検
   出センサが受光する光強度が不良発生により最も変動す
   るように、スポットライトの照射角度を設定するスポッ
   トライト角度可変機構と、 光強度データの測定時に、前記スポットライト角度可変
   機構による照射角度の設定を制御する制御用コントロー
   ラとを有することを特徴とする請求項１記載の外観検査
   装置。
3. 【請求項３】 しきい値検出用ウェハ内の各チップにお
   ける各検査エリアについての光強度データを光強度検出
   センサから取得する光強度データ取得ステップと、 当該しきい値検出用ウェハ内の各チップにおける各検査
   エリアが良品であるか不良品であるかが目視検査により
   選別された結果を取得する選別結果取得ステップと、 前記選別結果取得ステップで取得した選別結果に基づい
   て前記光強度データ取得ステップで取得した光強度デー
   タの中から良品データを抽出する良品データ抽出ステッ
   プと、 前記良品データ抽出ステップで抽出した良品データ群の
   平均値，上限値および下限値を算出する平均値等算出ス
   テップと、 前記選別結果取得ステップで取得した選別結果に基づい
   て前記光強度データ取得ステップで取得した光強度デー
   タの中から不良品データを抽出する不良品データ抽出ス
   テップと、 前記不良品データ抽出ステップで抽出した不良品データ
   群を過大不良データ集合と過小不良データ集合とに分割
   する不良品データ分割ステップと、 前記不良品データ分割ステップによって分割された過大
   不良データ集合および過小不良データ集合の中から過大
   不良内最小値および過小不良内最大値を抽出する最小値
   ・最大値抽出ステップと、 前記平均値等算出ステップで算出された平均値，上限値
   および下限値と前記最小値・最大値抽出ステップで抽出
   された過大不良内最小値および過小不良内最大値とに基
   づいて上限のしきい値および下限のしきい値を設定する
   しきい値設定ステップとからなるしきい値設定処理を行
   う統計処理用コンピュータを有することを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の外観検査装置。
4. 【請求項４】 平均値等算出ステップで算出された平均
   値に対する比率として表現されるしきい値をしきい値設
   定ステップにおいて設定する統計処理用コンピュータを
   有することを特徴とする請求項３記載の外観検査装置。
5. 【請求項５】 検査エリアの大きさが１つのチップを１
   ０個程度に分割した大きさであることを特徴とする請求
   項１，請求項２，請求項３または請求項４記載の外観検
   査装置。
6. 【請求項６】 検査エリアを輝度分布が揃ったエリアに
   分割したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項
   ３または請求項４記載の外観検査装置。