JPS6338238A - 半導体基板の外観検査装置 - Google Patents
半導体基板の外観検査装置Info
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- JPS6338238A JPS6338238A JP61183625A JP18362586A JPS6338238A JP S6338238 A JPS6338238 A JP S6338238A JP 61183625 A JP61183625 A JP 61183625A JP 18362586 A JP18362586 A JP 18362586A JP S6338238 A JPS6338238 A JP S6338238A
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- wafer
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- Pending
Links
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造におけるホトマスク工程の良否を
判定する半導体基板の外観検査に関する。
判定する半導体基板の外観検査に関する。
従来、ウェーハのホトレジスト工程においてハ、ウェー
ハのカセットからの出し入ｔＬ％搬送および位置決め作
業が自動化されている。しかし現象されたパターンの良
否判定は、顕微鏡による１４児チエツクで人手に１か芒
才している。
ハのカセットからの出し入ｔＬ％搬送および位置決め作
業が自動化されている。しかし現象されたパターンの良
否判定は、顕微鏡による１４児チエツクで人手に１か芒
才している。
ホトレジスト現像後、通常、ウェー・・の全数もしくけ
抜取りにより、ホトレジスト工程で発生するパターンの
ずれ、切ｎ具合、およびその他の欠陥につき、外観検査
を行なう。従来の外観検査装置は目視チエツクによるも
のであるから、多大の工数金安し、判定鞘度にも問題が
あった。特に前工程のパターンに７・１する現工程のパ
ターンずれの許容幅はパターンの微細化と共に年々減小
しており、パターンの重なり封合で感覚的に判断したり
顕微鏡の副尺を目祝抗みしたりする現在の方法ではもは
や限界であると買わざるを得ない。
抜取りにより、ホトレジスト工程で発生するパターンの
ずれ、切ｎ具合、およびその他の欠陥につき、外観検査
を行なう。従来の外観検査装置は目視チエツクによるも
のであるから、多大の工数金安し、判定鞘度にも問題が
あった。特に前工程のパターンに７・１する現工程のパ
ターンずれの許容幅はパターンの微細化と共に年々減小
しており、パターンの重なり封合で感覚的に判断したり
顕微鏡の副尺を目祝抗みしたりする現在の方法ではもは
や限界であると買わざるを得ない。
本発明の目的は、上記の事情に鑑み、前工程のパターン
に対するずれ量を自動的ｖｃ ｔｉ ｎし、良否の判定
をすることのできる外観検査装置を提供することにある
。
に対するずれ量を自動的ｖｃ ｔｉ ｎし、良否の判定
をすることのできる外観検査装置を提供することにある
。
本発明の装置は、前工程および現工程のそれぞれの位置
合わせマークの状況を同時に画像信号に変換する手段と
、前記画像信号全走査して両マーク間の距離を計算する
測長手段と、前記計算値と両マーク間の距離設計値との
ずれ量をもとめ、ウェーハの良否を判定する手段とを有
するようにして、自動化を可能とするものである。
合わせマークの状況を同時に画像信号に変換する手段と
、前記画像信号全走査して両マーク間の距離を計算する
測長手段と、前記計算値と両マーク間の距離設計値との
ずれ量をもとめ、ウェーハの良否を判定する手段とを有
するようにして、自動化を可能とするものである。
以下、本発明の実施例につき、図面を参照して説明する
。位置合わせマークの状況を画像信号に変換する手段と
しては、光学顕微鏡あるいは走査電子顕微鏡などが用い
らｎる。こ〜では第１の実施例として、光学顕微鏡によ
る場合の装置構成を第１図に、第２の実施例として走査
電子顕微鏡による場合の装置構成を第２図にそれぞれ示
す。第３図にＴＶ画像表示を、第４図に走査線方向の信
号表示を示す。
。位置合わせマークの状況を画像信号に変換する手段と
しては、光学顕微鏡あるいは走査電子顕微鏡などが用い
らｎる。こ〜では第１の実施例として、光学顕微鏡によ
る場合の装置構成を第１図に、第２の実施例として走査
電子顕微鏡による場合の装置構成を第２図にそれぞれ示
す。第３図にＴＶ画像表示を、第４図に走査線方向の信
号表示を示す。
最初に、第１実施例として光学顕微鏡を用いる場合につ
いて説明する。第１図に示すように、光学レンズ５１反
射ミラー６を含む光学顕微鏡およびカメラコントロール
ユニット（ＣＣＵ） ７によって位置合わせマークを含
む領域の光学像が映像信号に変換され、陰極線管（以下
ＣＲＴという）１０に表示される。このとき後述するよ
うに測長回路８で、位置合わせマーク間の距離が測定さ
れ、記憶演算回路９で設計値と比較演算をなし良否の判
定がなさｎる。
いて説明する。第１図に示すように、光学レンズ５１反
射ミラー６を含む光学顕微鏡およびカメラコントロール
ユニット（ＣＣＵ） ７によって位置合わせマークを含
む領域の光学像が映像信号に変換され、陰極線管（以下
ＣＲＴという）１０に表示される。このとき後述するよ
うに測長回路８で、位置合わせマーク間の距離が測定さ
れ、記憶演算回路９で設計値と比較演算をなし良否の判
定がなさｎる。
最初に、Ｘ方向のずれにつき測定するものとする。なお
位置合わせマークは以下ではマークと略称する。まず現
像されたウェーハＩｆ：ステージ４上にｖｔＭｔする（
第１図）。ウェーハ１上の現工程マーク２と前工程マー
ク３とがＸ方向に配置しであるものとし、マーク２，３
を含む領域を光学レンズ５の光軸上にくるようにセット
し、ＣＣＵ７を介してＴＶ画像化する（第３図）。測長
回路８は、第３図の走査線方向にＡｌＢｔ Ｃ＋
ｒ）＋ 、Ａｘ−Ｂｚ−Ｃｘ−Ｄｘ、−Ａｎ−Ｂｎ−Ｃ
ｎ−Ｄｎとｎ本の走査を行ない平均化することによって
第４図（ａｌに示す輝度信号１７が得られる。さらに得
られた信号とグランドレベルとの間で直線近似法等の手
法を用いて交点Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ、Ｄを得る。Ｘｌの
中点をＰ、ＣＤの中点をＱとするとＰＱが前工程のマー
ク２と後工程のマーク３との距離となる。この両と設計
値とを記憶演算回路９にて比較させることにより設計値
からのずれ量を求めることができる。
位置合わせマークは以下ではマークと略称する。まず現
像されたウェーハＩｆ：ステージ４上にｖｔＭｔする（
第１図）。ウェーハ１上の現工程マーク２と前工程マー
ク３とがＸ方向に配置しであるものとし、マーク２，３
を含む領域を光学レンズ５の光軸上にくるようにセット
し、ＣＣＵ７を介してＴＶ画像化する（第３図）。測長
回路８は、第３図の走査線方向にＡｌＢｔ Ｃ＋
ｒ）＋ 、Ａｘ−Ｂｚ−Ｃｘ−Ｄｘ、−Ａｎ−Ｂｎ−Ｃ
ｎ−Ｄｎとｎ本の走査を行ない平均化することによって
第４図（ａｌに示す輝度信号１７が得られる。さらに得
られた信号とグランドレベルとの間で直線近似法等の手
法を用いて交点Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ、Ｄを得る。Ｘｌの
中点をＰ、ＣＤの中点をＱとするとＰＱが前工程のマー
ク２と後工程のマーク３との距離となる。この両と設計
値とを記憶演算回路９にて比較させることにより設計値
からのずれ量を求めることができる。
Ｘ方向のずれについてもＸ方向に配置されたマーク間の
距離を同様にして測定すればよい。
距離を同様にして測定すればよい。
さらにウェーハ１上にマークが数点ある場合も各マーク
について全く同様にして測定することが可能である。
について全く同様にして測定することが可能である。
次に第２の実施例として走査電子顕微鏡を用いた場合に
つき説明する。第２図の如くウェーハ１を走査電子顕微
鏡１４内に載置する。電子銃１２から発射された電子ビ
ーム１３はマーク２．３に当たり２次電子１５を発生さ
せる。所定のマーりを含む領域の２次電子像が、２次電
子検出器を含む電子像コントロールユニット１６によっ
て映像信号に変換される。以後は最初の実施例と同様に
して第４図（ｂｌの２次電子プロファイル信号からＡＩ
、 ｎ／ 、 ｃ／ 、 Ｄ／座標が求められＡ’
Ｂ’ の中点ｐ／ 、 ｃ／ ｏ／の中点Ｑ′が定まる
。さらにＰ／ Ｑ／と設計値とを記憶演算装置９におい
て比較させることにより設計値からのずれ量が求められ
る。
つき説明する。第２図の如くウェーハ１を走査電子顕微
鏡１４内に載置する。電子銃１２から発射された電子ビ
ーム１３はマーク２．３に当たり２次電子１５を発生さ
せる。所定のマーりを含む領域の２次電子像が、２次電
子検出器を含む電子像コントロールユニット１６によっ
て映像信号に変換される。以後は最初の実施例と同様に
して第４図（ｂｌの２次電子プロファイル信号からＡＩ
、 ｎ／ 、 ｃ／ 、 Ｄ／座標が求められＡ’
Ｂ’ の中点ｐ／ 、 ｃ／ ｏ／の中点Ｑ′が定まる
。さらにＰ／ Ｑ／と設計値とを記憶演算装置９におい
て比較させることにより設計値からのずれ量が求められ
る。
上述した方法で求めたずれ量を、予め記憶演算装置９
Ｋ記憶させた設計上のずれ許容量と比較させ、良否の判
定（ずれ量）Ｓ（許容値）ならば良（ずれ量）〉（許容
値）ならば否と自動判定することも容易である。
Ｋ記憶させた設計上のずれ許容量と比較させ、良否の判
定（ずれ量）Ｓ（許容値）ならば良（ずれ量）〉（許容
値）ならば否と自動判定することも容易である。
以上説明したように、本発明は前工程に入れた位置会せ
マークと後工程に入れた位置合せマークとをＴＶ画像化
しその画像信号処理によって各マーク間の距離を測定し
前工程に対する後工程のす扛量を認識できるから、２つ
の実施例で示した様にずれ量と設計上の許容値とを比較
させて自動的に良否判定を行なわせることが可能である
。したがって工数の削減及び判定精度の安定−向上とい
う面で極めて有効である。
マークと後工程に入れた位置合せマークとをＴＶ画像化
しその画像信号処理によって各マーク間の距離を測定し
前工程に対する後工程のす扛量を認識できるから、２つ
の実施例で示した様にずれ量と設計上の許容値とを比較
させて自動的に良否判定を行なわせることが可能である
。したがって工数の削減及び判定精度の安定−向上とい
う面で極めて有効である。
なお本発明の実施例においては、ＴＶ画像化の手段とし
て光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を使用したが、本発明の
特徴である前工程のマークと後工程のマーク全画像処理
によって測定しその距離を認識する方法を用いている限
り映像信号化の方法の如何は問わない。
て光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を使用したが、本発明の
特徴である前工程のマークと後工程のマーク全画像処理
によって測定しその距離を認識する方法を用いている限
り映像信号化の方法の如何は問わない。
第１図は光学顕微鏡を用いた場合の本発明の一実施例を
示すブロック図、第２図は走査電子顕微鏡を用いた場合
の別の一実施例を示すブロック図、第３図はそれぞれの
実施例より得られるＴＶ画像、第４図はＴＶ走査線方向
の画像信号である。 ｌ・・・ウェーハ、 ２・・・前工程位置合わせマーク、 ３・・・後工程位置合わせマーク、 ４・・・ステージ、 ５・・・光学レンズ、６・
・・反射ミラー、 ７・・・カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、８・
・・測長回路、 ９・・・記憶演算回路、１０・
・・陰極線管（ＣＲＴ）、 １１・・・電子レンズ、１２・・・電子銃、１３・・・
電子ビーム、 １４・・・走査電子顕微鏡、１５・・
・２次電子、 １６・・・４子像コントロールユニツト、１７・・・輝
度信号、 １８・・・２次電子プロファイル信号。
示すブロック図、第２図は走査電子顕微鏡を用いた場合
の別の一実施例を示すブロック図、第３図はそれぞれの
実施例より得られるＴＶ画像、第４図はＴＶ走査線方向
の画像信号である。 ｌ・・・ウェーハ、 ２・・・前工程位置合わせマーク、 ３・・・後工程位置合わせマーク、 ４・・・ステージ、 ５・・・光学レンズ、６・
・・反射ミラー、 ７・・・カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、８・
・・測長回路、 ９・・・記憶演算回路、１０・
・・陰極線管（ＣＲＴ）、 １１・・・電子レンズ、１２・・・電子銃、１３・・・
電子ビーム、 １４・・・走査電子顕微鏡、１５・・
・２次電子、 １６・・・４子像コントロールユニツト、１７・・・輝
度信号、 １８・・・２次電子プロファイル信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板のホトレジスト工程で生ずる、前工程に対す
るパターンずれを検査する現像後の外観検査において、 前工程および現工程のそれぞれの位置合わせマークの状
況を同時に画像信号に変換する手段と、前記画像信号を
走査して両マーク間の距離を計算する測長手段と、前記
計算値と両マーク間の距離設計値とのずれ量をもとめ、
ウェーハの良否を判定する手段とを有することを特徴と
する半導体基板外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183625A JPS6338238A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 半導体基板の外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183625A JPS6338238A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 半導体基板の外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338238A true JPS6338238A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16139047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183625A Pending JPS6338238A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 半導体基板の外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338238A (ja) |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP61183625A patent/JPS6338238A/ja active Pending
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