JPH11230917A

JPH11230917A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH11230917A
Application number: JP10044233A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kitamura; 俊昭北村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェハの欠陥について定量的な情報収集が可
能な欠陥検査装置を提供すること。【解決手段】ウェハＷ１は、アライメントステージ５
１上に搭載された状態でマクロ検査ユニット２１まで搬
送される。マクロ検査ユニット２１によって欠陥Ｄが検
出された場合、コンピュータ本体４１は、その欠陥Ｄが
レビュー検査ユニット２２の対物レンズ７１の直下に位
置するように、ウェハＷ２をアライメントステージ５１
とともに移動させる。レビュー検査ユニット２２では、
先の欠陥Ｄが所定の撮像倍率で撮像される。欠陥レビュ
ー画像の取り込みが完了すると、ウェハＷ３上のＩＤ番
号ＩＮがＩＤ情報検出ユニット２３の対物レンズ８１直
下に位置するように、アライメントステージ５１ととも
にウェハＷ３を移動する。制御装置の外部記憶装置に
は、マクロ検査画像、欠陥レビュー画像、欠陥位置デー
タが保存される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶基板の製造過程においてウェハやガラスプレート等
の表面の傷、レジストの塗布ムラ、フォトリソグラフィ
工程の欠陥等を検出するための欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ウェハやガラスプレート表面
の欠陥検査においては、簡易な照明装置により被検査物
体の表面を照明し、これをオペレータが目視検査して欠
陥検査を行っていた。

【０００３】この検査工程を自動化するものとして、特
開昭６１−１３７０５０号公報に開示された装置があ
る。この装置では、ウェハを照明し、その反射光による
ウェハの画像を画像処埋装置に取り込み、ウェハ表面の
欠陥を検出する。

【０００４】また、ウェハ全体をマクロ的視野において
検査を行った後、ミクロ的な視野でより微細な欠陥検査
を行うこともある。この場合、オペレータが、試料をマ
クロ検査用のステージで目視観察して欠陥位置を検出
し、次に試料をミクロ検査用のステージヘ移載し、この
ステージのＸＹ座標を適宜調節しながら顕微鏡光学系を
介して欠陥の拡大像を得ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オペレータが
マクロ検査やミクロ検査を目視によって実行する方法で
は、ウェハの欠陥について定量的な情報収集が不可能
で、ウェハのプロセス管理に際して欠陥情報のフィード
バックが不明確なものにならざるを得なかった。

【０００６】また、マクロ検査用のステージとミクロ検
査用のステージを個別に持つことは、装置サイズの大型
化、コストアップの要因となり、さらに、各ステージ間
でウェハ搬送することによって、搬送時間の増加、すな
わち検査時間の増加を招くこととなっていた。

【０００７】そこで、この発明は、ウェハの欠陥につい
て定量的な情報収集が可能な欠陥検査装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】また、この発明は、省スペースで迅速な欠
陥検査が可能な欠陥検査装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためのものであり、以下に、実施形態に示した
各図面を用いてその内容を説明する。

【００１０】本発明の欠陥検査装置は、試料（Ｗ）全体
を低倍率の撮像系（６３）を用いて撮像する低倍撮像装
置（２１）と、前記低倍撮像装置によって得た低倍画像
に基づいて前記試料上の欠陥（Ｄ）を検出する欠陥検出
装置（４１，４７）と、前記欠陥検出装置（４２）で検
出した前記欠陥を高倍率の撮像系（７１）を用いて撮像
する高倍撮像装置（２２，１２２）と、前記低倍画像と
前記高倍撮像装置によって得た高倍画像とを対応させて
記憶するメモリー（４４）と有することを特徴とする。

【００１１】また、好ましい態様では、前記試料（Ｗ）
の所定位置に形成されたＩＤ情報（ＩＮ）を検出するＩ
Ｄ情報検出装置（２３，４９）をさらに備え、前記メモ
リー（４４）は、前記低倍撮像装置（２１）によって得
た前記低倍画像と、前記高倍撮像装置（２２，１２２）
によって得た前記高倍画像と、前記ＩＤ情報とを対応さ
せて記憶することを特徴とする。

【００１２】また、好ましい態様では、前記低倍撮像装
置（２１）と前記高倍撮像装置（２２，１２２）とが、
前記試料（Ｗ）をそれぞれの撮像位置に搬送して保持す
るための共通の搬送装置（２４）を有することを特徴と
する。

【００１３】また、好ましい態様では、前記搬送装置
（２４）が、前記試料（Ｗ）を載置するステージ（５
１）と、当該ステージを前記試料の表面に垂直な軸の回
りで回転させる回転装置（４６）と、当該ステージを前
記試料の表面に平行な所定方向に移動させる移動装置
（４５）とを備え、前記移動装置（４５）が、前記低倍
撮像装置の前記撮像位置と前記高倍撮像装置の前記撮像
位置とを結ぶ前記所定方向に前記ステージ（５１）を移
動させることを特徴とする。

【００１４】また、好ましい態様では、前記高倍撮像装
置（１２２）が、前記ＩＤ情報を撮像することを特徴と
する。

【００１５】また、好ましい態様では、前記低倍率の撮
像系（６３）と前記高倍率の撮像系（１７１）とは、共
通の光学系において結像倍率を変更したものであること
を特徴とする。

【００１６】また、本発明の別の態様では、試料（Ｗ）
全体を低倍率の撮像系（６３）を用いて撮像する低倍撮
像装置（２１）と、前記低倍撮像装置（２１）によって
得た低倍画像に基づいて前記試料上の欠陥（Ｄ）を検出
する欠陥検出装置（４１，４７）と、前記欠陥検出装置
で検出した前記欠陥を高倍率の撮像系（７１）を用いて
撮像する高倍撮像装置（２２，１２２）と、前記試料を
前記低倍撮像装置（２１）の撮像位置と前記高倍撮像装
置（２２，１２２）の撮像位置とに搬送して保持する搬
送装置（２４）とを有することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る欠陥検査装置
の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【００１８】〔第１実施形態〕図１は、第１実施形態の
欠陥検査装置の構造を説明する平面配置図である。この
欠陥検査装置は、検査対象であるウェハＷについて必要
な検査を実行するための光学系等を備える装置本体２
と、この装置本体２とウェハＷを収容したキャリアＣＡ
との間でウェハＷを受け渡すインターフェイス装置３
と、装置本体２及びインターフェイス装置３の動作を制
御して必要な欠陥検査を行わせる制御処理装置４とを備
える。

【００１９】ここで、装置本体２は、ウェハＷ全体を低
倍率の撮像系を用いて撮像するマクロ検査ユニット２１
と、ウェハＷ上の欠陥を高倍率の撮像系を用いて撮像す
るレビュー検査ユニット２２と、ウェハＷ周辺の所定位
置に形成されたＩＤ情報を検出するＩＤ情報検出ユニッ
ト２３と、インターフェイス装置３からウェハＷを受け
取って必要な精度でアライメントを行うとともに各ユニ
ット２１、２２、２３にウェハＷを搬送するプリアライ
メント装置２４とを備える。

【００２０】インターフェイス装置３は、搬送アーム３
１を備える。この搬送アーム３１は、図示を省略する機
構によって昇降可能で、キャリアＣＡやプリアライメン
ト装置２４に対して進退可能になっている。これによ
り、キャリアＣＡから未検査のウェハＷを取り出して装
置全体２に設けたプリアライメント装置２４に搬送する
ことができるとともに、プリアライメント装置２４から
検査済みのウェハＷを受け取ってキャリアＣＡ中に収納
することができる。

【００２１】制御処理装置４は、インターフェイス装置
３を制御して装置本体２とキャリアＣＡとの間でウェハ
Ｗの受け渡しを行わせる。また、制御処理装置４は、マ
クロ検査ユニット２１を制御してウェハＷ全体の低倍画
像を取得し、レビュー検査ユニット２２を制御してウェ
ハＷ上の欠陥位置の高倍画像を取得する。また、制御処
理装置４は、ＩＤ情報検出ユニット２３を制御してウェ
ハＷ上に形成されたＩＤ情報を取得して各ウェハＷを識
別する。このＩＤ情報は、既に取得した低倍画像と高倍
画像とを対応させて一元的に管理する際に利用する。こ
の時、低倍画像の欠陥位置をシンボル化して、その欠陥
位置に対応させて高倍画像を記憶することが好ましい。
また、制御処理装置４は、プリアライメント装置２４を
制御して装置本体２に搬入されてきたウェハＷについて
プリアライメントを行わせるとともに、各ユニット２
１、２２、２３にウェハＷを移動させて低倍画像や高倍
画像を取得する際のアライメントを行わせる。

【００２２】図２は、図１の装置本体２の具体的な構造
とウェハＷの検査経路とを説明する図である。

【００２３】プリアライメント装置２４は、アライメン
トステージ５１を備える。このアライメントステージ５
１は、キャリアＣＡから取り出され搬送アーム３１よっ
て搬送されてきたウェハＷ１を受け取って事前の位置合
わせを行う役割を有し、ウェハＷ１の芯出しのために複
数点でウェハＷ１の外周を検出する位置センサ５１ａ
と、ウェハＷ１をその中心の回りに回転させるターンテ
ーブル５１ｂと、ウェハＷ１周辺の一箇所に形成された
基準マークであるノッチＮを検出してウェハＷ１の回転
角（方位角）を検出するノッチセンサ５１ｃとを備え
る。搬送アーム３１によって装置本体２内に搬送されて
きたウェハＷ１は、アライメントステージ５１上に載置
される。アライメントステージ５１は、各位置センサ５
１ａの検出出力に基づいて座標計測を行ってウェハＷ１
の中心座標を補正するとともに、ノッチセンサ５１ｃの
検出出力に基づいてウェハＷ１の回転角を補正する。こ
のようなプリアライメントが終了したウェハＷ１は、そ
の中心位置（中心座標）とノッチ方向（回転角）とが補
正された状態で、アライメントステージ５１とともにＸ
−Ｙ面内で必要な位置に搬送される。

【００２４】マクロ検査ユニット２１は、アライメント
ステージ５１によって欠陥検査用のマクロ検査位置に搬
送されてきたウェハＷ２について低倍画像を撮影するた
めのものである。このマクロ検査ユニット２１は、散乱
光検査用の装置であり、ウェハＷ２を照明するための照
明光を発生する光源６１と、光源６１からの照明光をウ
ェハＷ２上に均一に斜入射させる凹面鏡６２と、照明光
によって一様に照明されたウェハＷ２からの散乱光を結
像する対物レンズ６３と、対物レンズ６３によって結像
されたウェハＷ２の散乱画像を光電変換することによっ
て画像信号を発生する撮像素子６４とを備える。

【００２５】レビュー検査ユニット２２は、マクロ検査
ユニット２１で検出した欠陥検査結果に基づいて、アラ
イメントステージ５１によってレビュー検査位置に搬送
されてきたウェハＷ３の欠陥Ｄの高倍画像を撮影するた
めのものである。このレビュー検査ユニット２２は、マ
クロ検査ユニット２１で検出したウェハＷ上の欠陥Ｄの
拡大像を結像する対物レンズ７１と、対物レンズ７１に
よって結像されたウェハＷの欠陥像を光電変換すること
によって画像信号を発生する撮像素子７２とを備える。
なお、撮影に際し、ウェハＷ上の欠陥Ｄは、図示を省略
する照明装置によって照明される。

【００２６】ＩＤ情報検出ユニット２３は、アライメン
トステージ５１によってＩＤ検出位置に搬送されてきた
ウェハＷにマーキングされているウェハ識別用のＩＤ番
号ＩＮを撮影するためのものである。このＩＤ情報検出
ユニット２３は、ウェハＷ上のＩＤ番号ＩＮの拡大像を
結像する対物レンズ８１と、対物レンズ８１によって結
像されたウェハＷのＩＤ番号像を光電変換することによ
って画像信号を発生する撮像素子８２とを備える。な
お、撮影に際して、ウェハＷ上のＩＤ番号ＩＮは、図示
を省略する照明装置によって照明される。

【００２７】なお、図２において、Ｘ軸、Ｙ軸は、アラ
イメントステージ５１によるウェハＷの搬送経路を説明
するためのものであり、マクロ検査ユニット２１、レビ
ュー検査ユニット２２、及びＩＤ情報検出ユニット２３
を構成する各光学部品が図示のままに配置されているこ
とを意味するものではない。

【００２８】図３は、図１に示す制御処理装置４の内部
構造を説明するブロック図である。この制御処理装置４
は、各種演算処理を行うコンピュータ本体４１と、オペ
レータが必要なコマンドを入力するための入力装置４２
と、処理結果等を表示するディスプレイ４３と、必要な
情報を保存するための外部記憶装置４４とを備える。さ
らに、制御処理装置４は、インターフェイス装置３を制
御して搬送アーム３１を適宜動作させてウェハＷの受け
渡しを行わせるアーム駆動装置４５と、プリアライメン
ト装置２４を適宜動作させてウェハＷのプリアライメン
トを行わせるアライメント駆動装置４６とを備える。さ
らに、制御処理装置４は、マクロ検査ユニット２１に設
けた撮像素子６４を制御するとともにこの撮像素子６４
から出力された画像信号に適当な画像処理を施して欠陥
検出を行う第１画像処理装置４７と、レビュー検査ユニ
ット２２に設けた撮像素子７２を制御するとともにこの
撮像素子７２から出力された画像信号を適当にデジタイ
ズしてレビュー画像データとする第２画像処理装置４８
と、ＩＤ情報検出ユニット２３に設けた撮像素子８２を
制御するとともにこの撮像素子７２から出力された画像
信号にＯＣＲ（ＯｐｔｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒ
Ｒｅａｄｅｒ）画像処理を施して英数字で構成されるＩ
Ｄ番号を抽出する第３画像処理装置４９とを備える。

【００２９】以下、第１実施形態の欠陥検査装置におけ
る検査工程を説明する。被検査対象であるウェハＷは、
搬送アーム３１によってキャリアＣＡから搬出されて装
置本体２のプリアライメント装置２４まで搬送される。
プリアライメント装置２４のアライメントステージ５１
では、ウェハＷ１の中心位置とノッチ方向とが所定範囲
の精度で補正、認識される。

【００３０】次に、ウェハＷ１は、アライメントステー
ジ５１上に搭載された状態でマクロ検査ユニット２１ま
で搬送される。このマクロ検査ユニット２１では、ウェ
ハＷ２全面の低倍の画像（散乱画像）が検出される。こ
のようにして検出されたマクロ検査画像は、第１画像処
理装置４７へ送られ、ここで自動的に欠陥検出処理が行
われる。検査結果及び画像データは、コンピュータ本体
４１へ送られる。マクロ検査画像（散乱画像）はディス
プレイ４３上に表示され、検査結果及び画像データは外
部記憶装置４４に保存される。この時、マクロ検査画像
の欠陥位置がシンボル化される。例えば、番号が付いた
り、色が変更されたり、点滅される。

【００３１】マクロ検査ユニット２１によって欠陥Ｄが
検出された場合、コンピュータ本体４１は、その欠陥Ｄ
のウェハＷ２上での座標を算出し、その欠陥Ｄがレビュ
ー検査ユニット２２の対物レンズ７１の直下に位置する
ように、ウェハＷ２をアライメントステージ５１ととも
に移動させる。

【００３２】レビュー検査ユニット２２では、先の欠陥
Ｄが所定の撮像倍率（マクロ撮像より高倍）で撮像され
る。得られた画像信号は、第２画像処理装置４８へ送ら
れ、ここでデジタイズされた画像データは、コンピュー
タ本体４１へ送られる。ディスプレイ４３には、欠陥を
撮像した高倍の欠陥レビュー画像が先のマクロ検査画像
等と併せて表示され、外部記憶装置には、欠陥レビュー
画像が画像データとして保存される。

【００３３】マクロ検査ユニット２１で複数の欠陥が検
出された場合は、レビュー検査ユニット２２によるレビ
ュー画像の取り込み動作が各欠陥毎に繰り返され、各欠
陥の欠陥レビュー画像が第２画像処理装置４８に逐次保
存される。このような場合、各欠陥に対して異なるシン
ボル化が行なわれる。シンボル化された欠陥について
は、検出された欠陥の種類も対応して記憶される。欠陥
の種類は使用者が後でキーボード入力してもよいし、欠
陥の種類を記憶したデータを用意しておき、検出した欠
陥位置の画像データと、データベースの欠陥とをマッチ
ングさせて判別してもよい。

【００３４】欠陥レビュー画像の取り込みが完了する
と、ウェハＷ３上のＩＤ番号ＩＮがＩＤ情報検出ユニッ
ト２３の対物レンズ８１直下に位置するように、アライ
メントステージ５１とともにウェハＷ３を移動する。

【００３５】ＩＤ情報検出ユニット２３では、ウェハＷ
４表面のＩＤ番号ＩＮが撮像素子８２上に結像され、検
出された画像信号は、第３画像処理装置４９へ送られ
る。送られた画像信号からは、ＯＣＲ画像処理によりウ
ェハＷ４のＩＤ番号が抽出され、コンピュータ本体４１
に送られる。ディスプレイ４３には、最終的にマクロ検
査画像、欠陥レビュー画像、欠陥位置データとともにＩ
Ｄ番号も表示され、外部記憶装置４４には、ＩＤ番号と
関連づけて、マクロ検査画像、欠陥レビュー画像、欠陥
位置データが保存される。

【００３６】検査を終了したウェハＷは、プリアライメ
ント装置２４からインターフェース装置３を介してキャ
リアＣＡに回収され、１つのウェハＷについての検査シ
ーケンスを終了する。なお、以上のような検査シーケン
スは、キャリアＣＡ中の全ウェハＷについて繰返され
る。

【００３７】以下、検査結果に関するデータの検索利用
について説明する。以上のようにして得られた検査結果
のデータは、図４に示すようなリレーショナルデータベ
ースの一部として、外部記憶装置４４中に記憶され、管
理される。

【００３８】このリレーショナルデータベースには、上
記の欠陥検査の結果に関する情報のほか、デバイス製造
工程全般にわたる情報が管理されている。リレーショナ
ルデータベースは、それぞれロット管理情報、工程管理
情報、及び品質管理情報に関するテーブル＃１、＃２、
＃３に分かれて構成される。ここで、上記の欠陥検査に
よって得られたマクロ検査画像のファイル名、欠陥レビ
ュー画像のファイル名、欠陥情報等は、品質管理情報テ
ーブル＃３に保存される。なお、ロット管理情報テーブ
ル＃１は、各ウェハＷのロットに関する情報からなり、
工程情報テーブル＃２は、各ウェハＷに施す処理工程の
具体的内容に関する情報からなる。

【００３９】このようなリレーショナルデータベースに
管理された情報は、コンピュータ本体４１に導入した別
のデータベース検索システムによって、製造工程の管理
や解析に際して利用される。

【００４０】図５は、上記データ検索システムの機能の
一実施例を説明するためのもので、ディスプレイ４３に
表示される画面の一例を示す。

【００４１】まず、オペレータは、入力装置４２を操作
し、検索対象の欠陥を傷欠陥（Ｓｃｒａｔｃｈ）に設定
してキーワード検索を実行する。これにより、図５に示
すような検索結果がディスプレイ４３に表示される。デ
ィスプレイ４３には、ウェハＷ全体のマクロ検査画像Ｍ
Ｉと、傷欠陥に関する欠陥レビュー画像ＲＩと、テーブ
ル情報から予め指定された関連情報とが検索結果として
表示される。

【００４２】この実施例では、２つのデータが検索結果
として抽出され、その欠陥レビュー画像ＲＩの情報から
欠陥座標が類似しており、ウェハＷの工程情報からデベ
ロッパＤＶ＃１装置が両欠陥ウェハＷに共通の情報とし
て解析できる。これにより、オペレータは、デベロッパ
ＤＶ＃１に何らかの障害が発生していないかを迅速に調
査することが可能となる。

【００４３】この際、レビュー画像ＲＩは、欠陥原因の
推定に重要な情報となる。すなわち、マクロ検査画像Ｍ
Ｉは、ウェハＷ全体を撮像した低倍率の画像であり欠陥
部の詳細な解析には不適当である。また、散乱光を検出
したマクロ検査画像ＭＩは、いわゆる暗視野画像であ
り、欠陥の存在はバックグラウンドの暗い背景画像に輝
度の高い信号としてのみ認識されるだけである。したが
って、通常の明視野画像として欠陥部を表示する欠陥レ
ビュー画像ＲＩをマクロ検査画像ＭＩとともに表示させ
ることにより、類似した欠陥発生原因であるかいなかの
判定が極めて容易になる。

【００４４】さらに、詳細な欠陥解析を要する場合、対
象ウェハＷをさらに高倍率のミクロ検査装置（例えばＳ
ＥＭ等）に送って詳細な再検査を実施することも考えら
れる。このような場合、上記リレーショナルデータベー
スの情報を工場内のオンラインにネットワーク接続し
て、上記ミクロ検査装置側から欠陥検索の結果に関する
情報が参照できれば、ミクロ検査装置において対象欠陥
を探し出す作業工程が迅速となる。すなわち、リレーシ
ョナルデータベースに基づいて読み出した欠陥レビュー
画像ＲＩを参照しながら、ミクロ検査装置の観察位置に
簡易に対象欠陥を導入することができる。

【００４５】以上の説明から明らかなように、上記の第
１実施形態によれば、ウェハＷのマクロレベルの検査
と、検査結果から抽出された欠陥部の欠陥レビュー画像
と、ウェハ識別用のＩＤ番号とを含む検査情報を一元管
埋することができるので、検査の自動化、省力化、装置
の小型化が可能となるとともに、統合された検査結果の
データベース管理により、製造工程管理の効率化を図る
ことが可能になる。

【００４６】〔第２実施形態〕図６は、第２実施形態の
欠陥検査装置を説明する図である。第２実施形態の欠陥
検査装置は、第１実施形態の変形例であり、同一部分に
は同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００４７】プリアライメント装置２４に設けたアライ
メントステージ５１は、Ｘ軸方向に関してウェハＷの直
径と同等の以上の駆動範囲を有し、Ｙ方向に関してウェ
ハＷに予想される搬入位置のばらつき程度の駆動範囲を
有する。これにより、ウェハＷの搬入に際して位置ずれ
が補正されてプリアライメント装置２４での位置合わせ
が可能となるとともに、ウェハＷをレビュー検査ユニッ
ト１２２やマクロ検査ユニット２１における所定の観察
位置に適宜移動させることができる。

【００４８】レビュー検査ユニット１２２は、第１実施
形態で説明した図２のＩＤ情報検出ユニット２３の機能
を兼ねる。このレビュー検査ユニット１２２は、ウェハ
Ｗ上のＩＤ番号ＩＮや欠陥Ｄの像を結像する対物レンズ
１７１と、対物レンズ１７１によって結像されたウェハ
Ｗ上のＩＤ番号像と欠陥像（欠陥レビュー画像）とを光
電変換することによって画像信号を発生する撮像素子１
７２とを備える。

【００４９】このように、ＩＤ番号像と欠陥像とを同一
の光学系を使用して観察するので、全体としての検査時
間を短縮することができる。さらに、ＩＤ番号像の撮像
倍率と欠陥像の撮像倍率が異なる場合は、対物レンズ１
７１を変倍可能にして、欠陥像の読み取り時とＩＤ番号
の読み取り時に倍率を選択して拡大像を得ることも可能
である。

【００５０】以下、第２実施形態の欠陥検査装置におけ
る検査工程を説明する。検査対象であるウェハＷは、キ
ャリアＣＡからプリアライメント装置２４に搬送され、
アライメントステージ５１上で、中心位置とノッチ方向
とが補正、認識される。

【００５１】ウェハＷ１１の方位角が認識されると、ウ
ェハＷ１１を適宜回転（場合によっては、−Ｘ方向にも
移動）させて、ウェハＷ１１上のＩＤ番号をレビュー検
査ユニット１２２に設けた対物レンズ１７１の直下へ移
動させて位置決めを行う。位置決めされたウェハＷ１１
の画像は、撮像素子１７２で光電変換されて第２画像処
理装置４８（図３参照）へ送られ、ＯＣＲ画像処理によ
ってＩＤ番号が認識される。

【００５２】次に、ウェハＷ１１は、アライメントステ
ージ５１上に搭載された状態でマクロ検査ユニット２１
に移送される。マクロ検査ユニット２１では、ウェハ１
４全体の散乱画像を撮影する。得られた散乱画像は、第
１画像処理装置４７（図３参照）へ送られ、欠陥検出処
理が行われる。

【００５３】マクロ検査ユニット２１で欠陥Ｄが検出さ
れた場合、その欠陥ＤのウェハＷ１２上での座標は、ウ
ェハＷ１２の中心を原点とする（ｒ，θ）座標系に変換
される。得られたθ座標値から、欠陥ＤがウェハＷ１２
の中心を通ってＸ軸に平行な軸上に位置するように、プ
リアライメント装置２４のターンテーブル５１ｂを用い
てウェハＷ１２を回転させる。さらに、プリアライメン
ト装置２４のアライメントステージ５１を全体としてＸ
軸方向へ必要量だけ移動して、欠陥Ｄをレビュー検査ユ
ニット１２２に設けた対物レンズ１７１の直下へ移動さ
せて位置決めを行う。

【００５４】レビュー検査ユニット１２２は、位置決め
されたウェハＷ１３の欠陥Ｄを撮像して欠陥像（欠陥レ
ビュー画像）として第２画像処理装置４８へ送られる。
なお、マクロ検査において複数の欠陥が検出された場合
は、欠陥像の撮影が対象欠陥毎に繰り返される。この
際、欠陥毎の（ｒ，θ）座標値に基づいて、上記と同様
にプリアライメント装置２４のターンテーブル５２ｂ
（θ回転駆動系）とアライメントステージ５１（Ｘ軸駆
動系）とを制御することで位置決めが行われる。

【００５５】最後に、欠陥画像の取り込みが完了する
と、検査の終了したウェハＷ１３は、プリアライメント
装置２４からキャリアＣＡへ回収され検査シーケンスを
終了する。

【００５６】上記実施形態では、欠陥像の検出とウェハ
識別のための光学系が共通であるので、マクロ検査と、
欠陥像及びＩＤ画像の読み取りとを省スペースで実行す
ることができ、欠陥検査装置を小型化することができ
る。なお、マクロ検査ユニット２１とレビュー検査ユニ
ット１２２の光学系を共通にすれば、さらに欠陥検査装
置を小型化することができる。

【００５７】具体的には、図６の欠陥検査装置におい
て、レビュー検査ユニット１２２を省略し、マクロ検査
ユニット２１を一部変更する。すなわち、マクロ検査ユ
ニット２１を構成する対物レンズ６３を複数段のズーム
レンズに置き換え、このズームレンズを低倍率の状態に
設定した場合にウェハＷ１２全面の低倍画像が撮像素子
６４に投影されるようにし、ズームレンズを高倍率の状
態に設定した場合にウェハＷ１２の一部の高倍画像が撮
像素子６４に撮影されるようにする。動作について説明
する。アライメントステージ５１上でウェハＷ１１の中
心位置とノッチ方向が補正された後、マクロ検査ユニッ
ト２１のズームレンズを高倍に設定してウェハＷ１２の
ＩＤ番号の位置の高倍画像を得る。第１画像処理装置４
７（図３参照）では、この高倍画像からＩＤ番号を抽出
する。次に、ズームレンズを低倍に設定してウェハＷ１
２全体の画像を撮影し、第１画像処理装置４７で欠陥検
出処理を行なう。次に、ズームレンズを再度高倍に設定
して検出した欠陥位置の各欠陥Ｄについて欠陥レビュー
画像を取得し、第１画像処理装置４７でシンボル化等の
処理が行なわれることになる。

【００５８】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、この発明は、上記実施形態に限定されるものでは
ない。つまり、マクロ検査やレビュー検査の方法は任意
である。例えば、マクロ検査おいて、反射光又は回折光
を利用してウェハＷ表面のパターンや成膜状態などを検
出することができる。また、欠陥レビュー検査におい
て、電子顕微鏡その他の顕微鏡システムを用いて欠陥像
を読み取ることができる。そして、これらのマクロ画像
やレビュー画像を統合的にデータベース管理することが
できる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の欠陥検査装置によれば、前記低倍画像と前記高倍画像
とを対応させて記憶するメモリーを有するので、ウェハ
の欠陥について定量的な情報収集が可能となり、ウェハ
のプロセス管理に際して欠陥情報に関する確実なフィー
ドバックが可能となる。

【００６０】また、好ましい態様によれば、前記試料の
所定位置に形成されたＩＤ情報を検出するＩＤ情報検出
装置をさらに備え、前記メモリーが、前記低倍撮像装置
によって得た前記低倍画像と、前記高倍撮像装置によっ
て得た前記高倍画像と、前記ＩＤ情報とを対応させて記
憶するので、ウェハのプロセス管理がより簡易で効率的
なものとなるとともに、欠陥検査装置を省スペース化す
ることができる。

【００６１】また、好ましい態様によれば、前記低倍撮
像装置と前記高倍撮像装置とが、前記試料をそれぞれの
撮像位置に搬送して保持するための共通の搬送装置を有
するので、欠陥検査装置を省スペース化することができ
るとともに、試料全体の低倍画像と欠陥の高倍画像とを
迅速に得ることができる。

【００６２】また、好ましい態様によれば、前記搬送装
置が、前記試料を載置するステージと、当該ステージを
前記試料の表面に垂直な軸の回りで回転させる回転装置
と、当該ステージを前記試料の表面に平行な所定方向に
移動させる移動装置とを備えるので、試料全体の低倍画
像と欠陥の高倍画像とを簡易な機構によって得ることが
できる。また、前記移動装置が、前記低倍撮像装置の前
記撮像位置と前記高倍撮像装置の前記撮像位置とを結ぶ
方向に平行に設定された前記所定方向に前記ステージを
移動させるので、搬送装置をより小型で簡単なものとす
ることができる。

【００６３】また、好ましい態様によれば、前記高倍撮
像装置が、前記ＩＤ情報を撮像するので、欠陥検査装置
を省スペース化することができる。

【００６４】また、好ましい態様によれば、前記低倍率
の結像系と前記高倍率の結像系とは、共通の光学系にお
いて結像倍率を変更したものであるので、欠陥検査装置
を省スペース化することができるとともに、試料全体の
低倍画像と欠陥の高倍画像とを迅速に取得することがで
きる。

【００６５】また、本発明の別の態様によれば、前記試
料を前記低倍撮像装置の撮像位置と前記高倍撮像装置の
撮像位置とに搬送して保持する搬送装置を有するので、
欠陥検査装置を省スペース化することができるととも
に、試料全体の低倍画像と欠陥の高倍画像とを迅速に得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の欠陥検査装置の構造を説明する
ブロック図である。

【図２】図１の装置本体を説明する図である。

【図３】図１の制御装置を説明する図である。

【図４】図３の外部記憶装置に保存されるデータベース
の構造を説明する図である。

【図５】図４のデータベースを用いたデータ検索を説明
する図である。

【図６】第２実施形態の欠陥検査装置の本体部分を説明
する図である。

【符号の説明】

２装置本体３インターフェイス装置４制御処理装置２１マクロ検査ユニット２２レビュー検査ユニット２３ＩＤ情報検出ユニット２４プリアライメント装置３１搬送アーム４１コンピュータ本体４２入力装置４３ディスプレイ４４外部記憶装置４８画像処理装置５１アライメントステージ５１ａ位置センサ５１ｂターンテーブル５１ｃノッチセンサ６１光源６２凹面鏡６３対物レンズ６４撮像素子７１対物レンズ７２撮像素子ＣＡキャリアＤ欠陥ＩＮＩＤ番号ＮノッチＷウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料全体を低倍率の撮像系を用いて撮像
する低倍撮像装置と、前記低倍撮像装置によって得た低倍画像に基づいて前記
試料上の欠陥を検出する欠陥検出装置と、前記欠陥検出装置で検出した前記欠陥を高倍率の撮像系
を用いて撮像する高倍撮像装置と、前記低倍画像と前記高倍撮像装置によって得た高倍画像
とを対応させて記憶するメモリーと有することを特徴と
する欠陥検査装置。
【請求項２】前記試料の所定位置に形成されたＩＤ情
報を検出するＩＤ情報検出装置をさらに備え、前記メモ
リーは、前記低倍撮像装置によって得た前記低倍画像
と、前記高倍撮像装置によって得た前記高倍画像と、前
記ＩＤ情報とを対応させて記憶することを特徴とする請
求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】前記低倍撮像装置と前記高倍撮像装置と
は、前記試料をそれぞれの撮像位置に搬送して保持する
ための共通の搬送装置を有することを特徴とする請求項
１記載の欠陥検査装置。
【請求項４】前記搬送装置は、前記試料を載置するス
テージと、当該ステージを前記試料の表面に垂直な軸の
回りで回転させる回転装置と、当該ステージを前記試料
の表面に平行な所定方向に移動させる移動装置とを備
え、前記移動装置は、前記低倍撮像装置の前記撮像位置と前
記高倍撮像装置の前記撮像位置とを結ぶ前記所定方向に
前記ステージを移動させることを特徴とする請求項３記
載の欠陥検査装置。
【請求項５】前記高倍撮像装置は、前記ＩＤ情報を撮
像することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項６】前記低倍率の撮像系と前記高倍率の撮像
系とは、共通の光学系において結像倍率を変更したもの
であることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項７】試料全体を低倍率の撮像系を用いて撮像
する低倍撮像装置と、前記低倍撮像装置によって得た低倍画像に基づいて前記
試料上の欠陥を検出する欠陥検出装置と、前記欠陥検出装置で検出した前記欠陥を高倍率の撮像系
を用いて撮像する高倍撮像装置と、前記試料を前記低倍撮像装置の撮像位置と前記高倍撮像
装置の撮像位置とに搬送して保持する搬送装置とを有す
ることを特徴とする欠陥検査装置。