JPS63122908A - 表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （ｊｌｌ上上利用分野） 本発明は、半導体装置用の表面検量装置に関する。

（従来の技術） ＩＣ９ＬＳＩなどの半導体装置は、Ｓｉウェーハ上に絶
縁膜を形成したのち所定領域を加工し不純物を導入して
ｐｎ接合を形成したり、ｉｔ他、配線を形成して製造さ
れる。これらの各工程で必要な微細加工は、リングラフ
ィ技術によるパターン形成とエツチングの組合せで行わ
れる。このリングラフィ工程は、二つの工程に大別でき
る。一方は、ホトレジストにマスクパターンを転写する
レジスト工程であり、他方は、レジストのパターンを用
いてその下地の膜をエツチングし、レジストを除去する
エツチング工程である。しかして、レジスト工程は、レ
ジスト塗布、！１光、現像ウェーハ検査、ハードベーク
等からなっている。

ところで、レジスト工程のうちウェーハ検量は、現像の
不十分さやムラなどのチェックを行うものクロ検査から
構成されている。これらミクロ検査とマクロ検査は、あ
らかじめ定点座標を記憶させておき、検査員がＩＴＶカ
メラにより撮像されたウェーハ像をブラウン管を介して
非接触で目視検査していた。しかしながら、このような
従来の検査は、検査精度が検査員の熟練度の影響を受け
やすく、かつ、検査能率にも限界がある欠点をもってい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情を参酌してなされたもので半導体装
置のリングラフィ工程における表面検査を高精度かつ高
能率で行うことのできる表面検査装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）被検査物を斜光
照明して、このときの被検査面を撮像し、これにより得
られた画像信号に基づいて被検査面の表面検査を行うも
のにおいて、反射ミラーを設は斜光照明用の平行光線が
この反射ミ２−に入射したときその反射光が撮像部に入
射するようにして、斜光照明用光源のチェックを行うよ
うにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例の表面検査装置を示し
ている。この装置は、Ｓｉ製のウェーハ（１）を着脱自
在に保持Φ位置決めする保持部（２）と、この保持部（
２）に保持されたウェーハ（１）を斜光照明する照明部
（３）と、保持部（２）の直上位置に配設されウェーハ
（１）の表面を倍率切換自在に撮激する撮像部（４）と
、この撮像部（４）から出力された画像信号ＳＡに基づ
いてウェーハ（１）の表面状態の良否判定を行う例えば
Ｖイクロコンピ２−夕などからなる演算制御部（５）と
、この演算制御部（５ンによる検査結果を表示するプリ
ンタ、ブラウン管等の表示部（６）とからなっている。

しかして、保持部（２）は、Ｘ方向及びＹ方向に移動自
在なＸＹテーブル（７）と、このＸ。

Ｙテーブル（７）上面中央部に一体的に設けられウェー
ハ（１）を真空吸着する真空チャック（８）と、ＸＹテ
ーブル（力の上面の一側部に設けられた反射ミラー（９
）とからなっている。上記反射ミラー（９）には、照明
部（３）から投射された平行光線ａＩをＸＹテーブル（
７）の上面に対して垂直上方に反射させる反射面αυが
形成されている。この反射面αυのＸＹテーブル（７）
の上面に対する投影写像の長手方向はＹ方向に設定され
ている。また、照明部（３）は、白色光源を主要部とす
るものであって、平行光線αＱをウェーハ（１）の板面
に対して角度θで入射させるように設けられている。こ
のときの角度θは、５〜１０度が好ましい。また、平行
光線四のウェーハ（１）板面への投影写像は、Ｙ方向と
なるよう設定されている。

一方、撮像部（４）は、真空チャック（８）に保持され
たウェーハ（１）に対向して設けられた倍率切換自在な
顕微鏡（Ｌ４と、この顕歓鏡仏２に連結されたＩＴＶカ
メ？　Ｑ３とからなっている。しかして、演算制御部（
５）は、ＩＴＶカメラα四の出力側に接続されていると
ともに、ＸＹテーブル（力に位置決め用の制御信号ＳＸ
を印加するようになっている。また、この演算制御部（
５）は、第３図に示すように、ウェーハ表面検査手段（
１４１と、照明部（３）の光量異常診断手段α９とから
なりている。

つぎに、上記構成の表面検査装置の作動について述べる
。

検査対象となる現像処理が完了したウェーハ（１）は、
カセット（図示せず）より１枚ずつ自動的に取出され、
図示せぬ搬送装置によりアライメント装置まで搬送され
る。しかして、このアライメント装置にては、オリエン
テーシ首ンフラットヲ基準としてウェーハ（１）の位置
決めを行う。ついで、位置決めが完了したウェーハ（１
）は、再び搬送装置により搬送され、真空チャック（８
）により保持される。このときＸＹテーブル（７）は、
照明部（３）に対してＸ方向後方にかつＸＹテーブル（
力の前進により反射ミラー（９）が、ＩＴＶカメラ０直
下にくる位置に位置させておく。ついで、ＸＹテーブル
（７）！−！、ｆｆ算制御部（５）から印加された制御
信号ＳＸにより矢印Ｘ方向に前進する。このとき、照明
部（３）からは平行光線四を投射させておく。すると、
ＸＹテーブル（７）の移動にともない平行光線（１０は
、まず反射面１υに入射する。入射して平行光線１１１
は、上方に反射する。このとき、撮像部（４）により反
射ミラー（９）の平行光線四反射領域が撮像され、画像
信号ＳＡが、演算制御部（５）に出力される。しかして
、この演算制御部（５）にては、〜Φ変換後、光量異常
診断手段α９にて平行光線０Ｉの光量つまり画像信号８
Ａの電圧値Ｖが、あらかじめ定められた許容域（Ｄｌ）
内にあるか否かの判定が行われる（ｇ４図参照）。

そして、許容域（Ｄｌ）内にある場合は、「光量正常」
と判定し、検査を続行する。しかし、電圧値Ｖが異常域
（Ｄ２）にあるときは、「光量不足」と判定し、検査を
中断し、照明部（３）を調整して光量を正常値にもどす
。また、異常域（Ｄ３）にある、ときは、「光源点燈せ
ず」と判定し、検査をいりたん中断し、。

照明部（３）の光源の交換を行う。しかして、「光量正
常」と判定された場合は、ＩＴＶカメラ０による視野領
域（１ｆ５がウェーハ（１）全面を走査するように、Ｘ
Ｙテーブル（７）をＸ方向及びＹ方向に動かす。ついで
、このときＩＴＶカメラα謙から出力された画像信号に
基づき演算制御部（５）のウェーハ表面検査手段にては
、クエーハ（１）上のキズ、ダクト等の有無。

数量が検出され、表面状態の良否の判定が行われ、判定
結果が表示部（６丹ζて表示される（第５図参照）。

そうして、判定結果が「良」の場合は、当該ウェーハ（
１）は、次のハードベーク工程に搬送されるとともに、
逆に判定結果が「否」の場合は、再度現像工程に戻すか
、レジスト工程全体をやり直す。

以上のように、この実施例の表面検査装置は、斜光照明
、によりウェーハ（１）の表面検査を自動的に行うに際
して、ウェーハ（１）に投射される平行光線αＱの光量
の異常を診断する機能を有している。よって、表面の良
否検査を、光源の故障や老朽化による光量低下や平行光
線投射中断の悪影響を受けることなく、長期間安定して
、高精度かつ高能率に行うことができる。とくに、光源
不良による検査ミスが皆無となることにより、表面検査
の自動化の信頼性が高まる。よって、現像工程へのフィ
ードバックを確実に行うことができ、半導体装置の製造
歩留の向上にも寄与できる。

なあ、上記実施例に限ることなく、保持部（２）を動か
す代りに撮像部（４）側を動かすようにしてもよい。ま
た、アライメント機能をもこの発明の装置にもたせても
よい。さらに、自己診断機能としてＸＹテーブルによる
ウェーノ５（１）の搬送精度もＩＴＶカメラからの画像
信号を利用して行ってもよい。

さらに、検査対象は、ウェーノーに限ることなく、表面
検査するものであればどのようなものでもよいＯ 〔発明の効果〕 本発明の表面検査装置は、斜光照明により被検査物の表
面検査を行うに際して、光源の異常診断を自動的に行う
機能を有しているので、光源不良による検査ミスが皆無
となり、表面検査を、長期間安定して、高精度かつ高能
率に行うことができる。ことに、半導体装置のレジスト
工程の現像後の表面検査に適用した場合に格別の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例の表面検
査装置の構成を示す正面図及び平面図、第３図は同じく
演算制御部の構成を示す図、第４図は光量異常診断の説
明図、第５図は表面検査結果を示す図である。 （１）二ウェーハ（被検査物）＋　　（２）：保持部。 （３）：照明部、　　　　　＜４）　：撮像部。 （５）：演算制御部、　　　　　（９）　：反射ミラー
。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 第１図 第２１Ａ 第３Ｂ ＠　４　図 ｔ！１５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被検査物を着脱自在に保持する保持部と、この保持部
   に保持された被検査物に対して相対的に移動自在に設け
   られ上記被検査物を撮像する撮像部と、上記保持部に保
   持された被検査物の上記撮像部により撮像される被検査
   面に対して斜めから平行光線を投射する照明部と、上記
   保持部に一体的に設けられ上記保持部の上記撮像部に対
   する相対的移動にともなつて上記平行光線を入射して上
   記撮像部に反射させる反射ミラーと、上記撮像部が上記
   反射ミラーを撮像したときに出力された画像信号に基づ
   いて上記照明部の異常を検出するとともに上記撮像部が
   上記被検査面を撮像したときに出力された画像信号に基
   づいて表面検査を行う演算制御部とを具備することを特
   徴とする表面検査装置。