KR20220167224A - 기판 검사 장치, 기판 검사 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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마사시 에노모토
마사토 호사카
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를, 가동 시의 수고의 증가를 억제하면서 고정밀도로 행한다.
기판을 검사하는 기판 검사 장치이며, 기판의 결함의 유무에 의존하지 않는 기초 상태에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 상기 그룹을 검사 대상의 기판마다 설정하는 설정부와, 검사 대상의 기판의 촬상 화상과, 상기 검사 대상의 기판이 속하는 상기 그룹에 대응하는, 기준 화상을 포함하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하는 검사부와, 상기 검사 레시피를 상기 그룹마다 작성하는 레시피 작성부와, 상기 설정부에 의한 상기 그룹의 설정 대상의 기판이, 상기 설정부에 의해 정의 완료된 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행하는 판정부를 갖고, 상기 판정부는, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부, 및 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하는지 여부에 기초하여 상기 판정을 행하고, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 해당하는 그룹을 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 새로운 그룹을 정의함과 함께 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 레시피 작성부는, 상기 설정 대상의 기판의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를 작성한다.

Description

기판 검사 장치, 기판 검사 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE INSPECTION DEVICE, SUBSTRATE INSPECTION METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 개시는, 기판 검사 장치, 기판 검사 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 검사 대상 화상 패턴을 기준 화상 패턴과 비교해서 결함의 검출을 행하는 화상 패턴의 검사 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2016-212008호 공보
본 개시에 관한 기술은, 기판의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를, 가동 시의 수고의 증가를 억제하면서 고정밀도로 행한다.
본 개시의 일 양태는, 기판을 검사하는 기판 검사 장치이며, 기판의 결함의 유무에 의존하지 않는 기초 상태에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 상기 그룹을 검사 대상의 기판마다 설정하는 설정부와, 검사 대상의 기판의 촬상 화상과, 상기 검사 대상의 기판이 속하는 상기 그룹에 대응하는, 기준 화상을 포함하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하는 검사부와, 상기 검사 레시피를 상기 그룹마다 작성하는 레시피 작성부와, 상기 설정부에 의한 상기 그룹의 설정 대상의 기판이, 상기 설정부에 의해 정의 완료된 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행하는 판정부를 갖고, 상기 판정부는, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부, 및 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하는지 여부에 기초하여 상기 판정을 행하고, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 해당하는 그룹을 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 새로운 그룹을 정의함과 함께 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 레시피 작성부는, 상기 설정 대상의 기판의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를 작성한다.
본 개시에 따르면, 기판의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를, 가동 시의 수고의 증가를 억제하면서 고정밀도로 행할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 검사 장치로서의 전체 제어 장치를 구비하는 웨이퍼 검사 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 웨이퍼 처리 시스템의 정면측의 내부 구성의 개략을 도시하는 도면이다.
도 4는 웨이퍼 처리 시스템의 배면측의 내부 구성의 개략을 도시하는 도면이다.
도 5는 검사용 촬상 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 6은 검사용 촬상 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도이다.
도 7은 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하는 웨이퍼의 검사에 관한 전체 제어 장치의 제어부의 기능 블록도이다.
도 8은 전체 제어 장치에 의한 검사의 사전 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 전체 제어 장치에 의한 검사 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
반도체 디바이스 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 상에 레지스트액을 도포해서 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차 행해져, 웨이퍼 상에 레지스트 패턴이 형성된다. 그리고, 레지스트 패턴의 형성 처리 후에, 이 레지스트 패턴을 마스크로 한 에칭 대상층의 에칭 등이 행해져, 당해 에칭 대상층에 미리 정해진 패턴이 형성된다. 또한, 레지스트 패턴의 형성 시에, 레지스트막의 하층에, 레지스트막 이외의 막을 형성하는 경우도 있다.
또한, 상술한 바와 같이 레지스트 패턴을 형성할 때나, 레지스트 패턴을 사용해서 에칭할 때, 각종 처리 후의 웨이퍼에 대하여 결함 검사가 행해지는 경우가 있다. 이 결함 검사에서는, 예를 들어 레지스트 패턴이 적절하게 형성되어 있는지 여부나, 웨이퍼에 이물의 부착이 있는지 여부 등이 검사된다. 근년에는, 이 결함 검사에, 처리 후의 검사 대상의 웨이퍼(구체적으로는 그 처리면, 즉 표면)를 촬상한 촬상 화상이 사용되는 경우가 있다. 이 경우, 검사 대상의 웨이퍼의 촬상 화상과 검사의 기준이 되는 기준 화상을 비교함으로써, 결함 검사가 행해진다(특허문헌 1 참조).
그런데, 검사 대상의 웨이퍼의 상태는, 당해 웨이퍼에 대하여 행해진 지금까지의 처리의 종류 등에 따라서, 결함의 유무에 의존하지 않고 크게 달라진다. 예를 들어, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 현상 처리 전, 즉 레지스트 도포 처리 후와 레지스트 패턴이 형성된 현상 처리 후는 웨이퍼의 상태가 크게 달라진다. 또한, 현상 처리 후끼리여도, 노광 조건이 다르면, 레지스트 패턴의 형상이나 피치가 달라진다. 또한, 레지스트 도포 처리 후끼리여도, 하지막의 상태나 도포 조건이 다르면, 웨이퍼의 촬상 화상에 있어서의 전체적인 색조나 장소마다의 색조가 달라진다.
그 때문에, 검사 대상의 웨이퍼의 상태에 따른 기준 화상을 사용하지 않으면, 검사 대상의 웨이퍼의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를 정확하게 행할 수 없다. 예를 들어, 적절한 기준 화상을 사용하지 않으면, 결함이 아닌 레지스트 패턴의 윤곽을, 잘못해서 결함으로서 검출해 버리는 경우가 있다. 즉, 의사 결함이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 다종의 웨이퍼 각각에 대해서, 당해 웨이퍼의 촬상 화상에 기초하여 결함 검사를 정확하게 행하려면, 기준 화상을 다수 준비할 필요가 있다. 그러나, 결함 검사를 행하는 검사 장치의 가동 시에, 기준 화상을 다수 준비하는 것은 수고스럽다.
그래서, 본 개시에 관한 기술은, 기판의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를, 가동 시의 수고의 증가를 억제하면서 고정밀도로 행한다.
이하, 본 실시 형태에 관한 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법을, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<웨이퍼 처리 시스템 및 검사용 촬상 장치>
도 1은, 본 실시 형태에 관한 기판 검사 장치로서의 전체 제어 장치를 구비하는 웨이퍼 검사 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도시한 바와 같이, 웨이퍼 검사 시스템(1)은, 웨이퍼 처리 시스템(10)과, 전체 제어 장치(20)를 구비하고 있다.
웨이퍼 처리 시스템(10)은, 기판으로서의 웨이퍼를 처리하는 것으로, 본 예에서는, 웨이퍼 상에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 처리 등을 웨이퍼에 대하여 행한다.
도 2는, 웨이퍼 처리 시스템(10)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 3 및 도 4는 각각, 웨이퍼 처리 시스템(10)의 정면측과 배면측의 내부 구성의 개략을 도시하는 도면이다.
웨이퍼 처리 시스템(10)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 반입출되는 카세트 스테이션(100)과, 웨이퍼(W)에 미리 정해진 처리를 실시하는 복수의 처리 장치를 갖는 처리 스테이션(101)을 갖는다. 웨이퍼 처리 시스템(10)은, 카세트 스테이션(100)과, 처리 스테이션(101)과, 처리 스테이션(101)에 인접하는 노광 장치(102)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(103)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(100)에는, 카세트 적재대(110)가 마련되어 있다. 카세트 적재대(110)에는, 웨이퍼 처리 시스템(10)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입출할 때, 카세트(C)를 적재하는 카세트 적재판(111)이 복수 마련되어 있다.
카세트 스테이션(100)에는, X 방향으로 연장되는 반송로(112) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(113)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(113)는, 상하 방향 및 연직축 주위(θ 방향)로도 이동 가능하여, 각 카세트 적재판(111) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(101)의 제3 블록(G3)의 전달 장치의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(101)에는, 각종 장치를 구비한 복수 예를 들어 4개의 블록, 즉 제1 블록(G1) 내지 제4 블록(G4)이 마련되어 있다. 예를 들어 처리 스테이션(101)의 정면측(도 2의 X 방향 부방향측)에는 제1 블록(G1)이 마련되고, 처리 스테이션(101)의 배면측(도 2의 X 방향 정방향측)에는 제2 블록(G2)이 마련되어 있다. 또한, 처리 스테이션(101)의 카세트 스테이션(100)측(도 2의 Y 방향 부방향측)에는 제3 블록(G3)이 마련되고, 처리 스테이션(101)의 인터페이스 스테이션(103)측(도 2의 Y 방향 정방향측)에는 제4 블록(G4)이 마련되어 있다.
제1 블록(G1)에는, 처리액을 사용해서 웨이퍼(W)를 처리하는 기판 처리 장치인 액 처리 장치가 배열되어 있다. 구체적으로는, 제1 블록(G1)에는, 액 처리 장치로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 현상 처리 장치(120), 하층막 형성 장치(121), 중간층막 형성 장치(122), 레지스트 도포 장치(123)가 밑에서부터 이 순서로 배치되어 있다.
현상 처리 장치(120)는 웨이퍼(W)를 현상 처리한다. 구체적으로는, 현상 처리 장치(120)는, 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 현상액을 공급하여, 레지스트 패턴을 형성한다.
하층막 형성 장치(121)는, 웨이퍼(W)의 레지스트막의 하지막인 하층막을 형성한다. 구체적으로는, 하층막 형성 장치(121)는, 하층막을 형성하기 위한 재료가 되는 하층막 재료를 웨이퍼(W) 상에 도포하여, 하층막을 형성한다.
중간층막 형성 장치(122)는, 웨이퍼(W)의 하층막 상이며 레지스트막의 하방의 위치에 중간층막을 형성한다. 구체적으로는, 중간층막 형성 장치(122)는, 웨이퍼(W)의 하층막 상에, 중간층막을 형성하기 위한 재료가 되는 중간층막 재료를 도포하여, 중간층막을 형성한다.
레지스트 도포 장치(123)는, 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포해서 레지스트막을 형성한다. 구체적으로는, 레지스트 도포 장치(123)는, 웨이퍼(W)의 중간층막 상에 레지스트액을 도포하여, 레지스트막을 형성한다.
예를 들어 현상 처리 장치(120), 하층막 형성 장치(121), 중간층막 형성 장치(122), 레지스트 도포 장치(123)는, 각각 수평 방향으로 3개 배열되어 배치되어 있다. 또한, 이들 현상 처리 장치(120), 하층막 형성 장치(121), 중간층막 형성 장치(122), 레지스트 도포 장치(123)의 수나 배치는, 임의로 선택할 수 있다.
이들 현상 처리 장치(120), 하층막 형성 장치(121), 중간층막 형성 장치(122), 레지스트 도포 장치(123)에서는, 예를 들어 스핀 도포법에 의해, 미리 정해진 처리액이 웨이퍼(W) 상에 도포된다. 스핀 도포법에서는, 예를 들어 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액을 토출함과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시켜 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다.
제2 블록(G2)에는, 웨이퍼(W)가 적재되는 열판이나 냉각판을 사용해서 웨이퍼(W)의 가열이나 냉각과 같은 열처리를 행하는 기판 처리 장치인 열처리 장치(130)가 상하 방향과 수평 방향으로 배열되어 마련되어 있다. 이들 열처리 장치(130)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다. 또한, 열처리 장치(130)에는, 각각 공지의 장치를 사용할 수 있다.
제3 블록(G3)에는, 복수의 전달 장치(140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147)가 밑에서부터 순서대로 마련되어 있다. 또한, 제4 블록(G4)에는, 복수의 전달 장치(150, 151, 152)가 밑에서부터 순서대로 마련되고, 그 위에 검사용 촬상 장치(153)가 마련되어 있다.
여기서, 검사용 촬상 장치(153)의 구성에 대해서 설명한다.
도 5 및 도 6은 각각, 검사용 촬상 장치(153)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도 및 횡단면도이다.
검사용 촬상 장치(153)는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 케이싱(200)을 갖고 있다. 케이싱(200) 내에는, 웨이퍼(W)가 적재되는 적재대(201)가 마련되어 있다. 이 적재대(201)는, 모터 등의 회전 구동부(202)에 의해 회전, 정지가 가능하다. 케이싱(200)의 저면에는, 케이싱(200) 내의 일단측(도 6 중의 X 방향 부방향측)으로부터 타단측(도 6 중의 X 방향 정방향측)까지 연신되는 가이드 레일(203)이 마련되어 있다. 적재대(201)와 회전 구동부(202)는, 가이드 레일(203) 상에 마련되며, 구동 장치(204)에 의해 가이드 레일(203)을 따라 이동할 수 있다.
케이싱(200) 내의 타단측(도 6의 X 방향 정방향측)의 측면에는, 촬상부(210)가 마련되어 있다. 촬상부(210)에는, 예를 들어 광각형의 CCD 카메라가 사용되고 있다.
케이싱(200)의 상부 중앙 부근에는, 하프 미러(211)가 마련되어 있다. 하프 미러(211)는, 촬상부(210)와 대향하는 위치에, 경면이 연직 하방을 향한 상태로부터 촬상부(210)의 방향을 향해서 45도 상방으로 경사진 상태로 마련되어 있다. 하프 미러(211)의 상방에는 조명 장치(212)가 마련되어 있다. 하프 미러(211)와 조명 장치(212)는, 케이싱(200) 내부의 상면에 고정되어 있다. 조명 장치(212)로부터의 조명은, 하프 미러(211)를 통과해서 하방을 향해서 비추어진다. 따라서, 조명 장치(212)의 하방에 있는 물체에 의해 반사한 광은, 하프 미러(211)에서 또한 반사하여, 촬상부(210)에 도입된다. 즉, 촬상부(210)는, 조명 장치(212)에 의한 조사 영역에 있는 물체를 촬상할 수 있다. 그리고, 촬상부(210)에 의한 촬상 결과는, 후술하는 촬상 제어 장치(251)에 입력된다.
도 2 내지 도 4를 사용한 웨이퍼 처리 시스템(10)의 설명으로 돌아간다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제1 블록(G1) 내지 제4 블록(G4)에 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 예를 들어 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(160a)을 갖는, 웨이퍼 반송 장치(160)가 복수 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(160)는, 웨이퍼 반송 영역(D) 내를 이동하여, 주위의 제1 블록(G1), 제2 블록(G2), 제3 블록(G3) 및 제4 블록(G4) 내의 원하는 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제3 블록(G3)과 제4 블록(G4)의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(170)가 마련되어 있다.
셔틀 반송 장치(170)는, 예를 들어 도 4의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(170)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 Y 방향으로 이동하여, 제3 블록(G3)의 전달 장치(142)와 제4 블록(G4)의 전달 장치(152)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제3 블록(G3)의 X 방향 정방향측의 이웃에는, 웨이퍼 반송 장치(180)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(180)는, 예를 들어 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(180a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(180)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 상하로 이동하여, 제3 블록(G3) 내의 각 전달 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(103)에는, 웨이퍼 반송 장치(190)와 전달 장치(191)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(190)는, 예를 들어 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(190a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(190)는, 예를 들어 반송 암(190a)에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제4 블록(G4) 내의 각 전달 장치, 전달 장치(191) 및 노광 장치(102)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 처리 시스템(10)에는 제어 장치(250)가 마련되어 있다.
제어 장치(250)는, 예를 들어 CPU 등의 프로세서나 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 후술하는 웨이퍼 처리를 행하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 검사용 촬상 장치(153)의 촬상부나 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼(W)의 촬상 처리를 제어하는 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 당해 기억 매체로부터 제어 장치(250)에 인스톨된 것이어도 된다. 기억 매체는, 일시적인 것이어도 되고 비일시적인 것이어도 된다. 프로그램의 일부 또는 전부는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현해도 된다.
또한, 제어 장치(250)는, 검사용 촬상 장치(153)의 촬상부(210)에서의 웨이퍼(W)의 촬상 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 촬상 화상을 취득한다. 구체적으로는, 제어 장치(250)는, 촬상부(210)에서 촬상된 화상에 대하여 필요한 화상 처리를 실시하고, 이에 의해, 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로서, 당해 웨이퍼(W)의 표면 전체의 상태를 나타내는 화상을 생성한다.
제어 장치(250)가 생성한 웨이퍼(W)의 촬상 화상은 전체 제어 장치(20)에 출력된다.
도 1을 사용한 웨이퍼 검사 시스템(1)의 설명으로 돌아간다.
웨이퍼 검사 시스템(1)은, 상술한 바와 같이 전체 제어 장치(20)를 갖는다.
전체 제어 장치(20)는, 예를 들어 CPU 등의 프로세서나 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 기억부(260)와, 제어부(261)를 갖는다.
기억부(260)는, 각종 정보를 기억하는 것이며, RAM 등의 메모리나 HDD 등의 스토리지 디바이스를 갖는다. 기억부(260)에는, 제어부(261)에서의, 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하는 검사에 관한 프로그램 등이 기억되어 있다. 상기 프로그램은, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것이며, 당해 기억 매체(H)로부터 전체 제어 장치(20)에 인스톨된 것이어도 된다. 또한, 상기 기억 매체(H)는, 일시적인 것이어도 되고 비일시적인 것이어도 된다.
제어부(261)는, 전체 제어 장치(20)를 제어한다. 제어부(261)는, 예를 들어 CPU 등의 프로세서를 갖고 있다.
<웨이퍼 처리>
계속해서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(10)에서 행해지는 웨이퍼 처리에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 예를 들어 로트마다 설정되는 웨이퍼(W)의 처리 레시피에 기초해서 행해지며, 처리 시의 웨이퍼(W)의 반송은, 상기 처리 레시피에 대응한 웨이퍼(W)의 반송 레시피에 기초해서 행해진다. 처리 레시피 및 반송 레시피는 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있다.
먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 카세트 스테이션(100)에 반입된다. 그리고, 제어 장치(250)의 제어 하에서, 웨이퍼(W)가, 제1 블록(G1)의 하층막 형성 장치(121)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하층막이 형성된다.
계속해서, 웨이퍼(W)가, 제2 블록(G2)의 하층막용의 열처리 장치(130)로 반송되어, 하층막의 가열 처리가 행해진다.
그 후, 웨이퍼(W)가, 검사용 촬상 장치(153)로 반송된다. 그리고, 제어 장치(250)의 제어 하에서, 촬상부(210)에 의한 하층막 형성 후의 웨이퍼(W)의 촬상이 행해져, 당해 하층막 형성 후의 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 취득된다. 취득된 웨이퍼(W)의 촬상 화상은, 당해 웨이퍼(W)의 식별 정보가 관련지어져, 전체 제어 장치(20)에 출력된다. 또한, 웨이퍼(W)의 촬상 화상은, 당해 웨이퍼(W)에 적용된 반송 레시피(구체적으로는 검사용 촬상 장치(153)에 이르기까지의 경로를 나타내는 반송 레시피)의 식별 정보와 관련지어져, 전체 제어 장치(20)에 출력된다. 전체 제어 장치(20)에 출력된 웨이퍼(W)의 촬상 화상은 기억부(260)에 기억된다.
이어서, 제어 장치(250)의 제어 하에서, 웨이퍼(W)가, 제1 블록(G1)의 중간층막 형성 장치(122)로 반송되어, 웨이퍼(W)의 하층막 상에 중간층막이 형성된다.
계속해서, 웨이퍼(W)가, 제2 블록(G2)의 중간층용 열처리 장치(130)로 반송되어, 중간층막의 가열 처리가 행해진다.
그 후, 웨이퍼(W)가, 제1 블록(G1)의 레지스트 도포 장치(123)로 반송되어, 웨이퍼(W)의 중간층막 상에 레지스트막이 형성된다.
계속해서, 웨이퍼(W)가, 제2 블록(G2)의 PAB 처리용의 열처리 장치(130)로 반송되어, PAB 처리가 행해진다.
이어서, 웨이퍼(W)가, 노광 장치(102)로 반송되어, 원하는 패턴으로 노광된다.
계속해서, 웨이퍼(W)가, 제2 블록(G2)의 PEB 처리용의 열처리 장치(130)로 반송되어, PEB 처리가 행해진다.
다음으로, 웨이퍼가, 제1 블록(G1)의 현상 처리 장치(120)로 반송되어 현상 처리가 행해지고, 당해 웨이퍼(W) 상에 레지스트 패턴이 형성된다.
그 후, 웨이퍼(W)가, 제2 블록(G2)의 포스트베이크 처리용 열처리 장치(130)로 반송되어, 포스트베이크 처리가 행해진다. 그리고, 웨이퍼(W)가 카세트(C)로 복귀되고, 일련의 웨이퍼 처리가 완료된다.
상술한 웨이퍼 처리는, 다른 웨이퍼(W)에 대해서도 행해진다.
또한, 처리 레시피 및 반송 레시피가 다르면, 검사용 촬상 장치(153)에 의한 촬상 타이밍도 달라진다. 예를 들어, 이상의 예에서는, 하층막 형성 후이며 중간층막 형성 전에 검사용 촬상 장치(153)에 의해 웨이퍼(W)의 촬상을 행하고 있지만, 현상 처리 후에 검사용 촬상 장치(153)에 의해 웨이퍼(W)의 촬상이 행해지는 경우도 있다.
<전체 제어 장치(20)>
도 7은, 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하는 웨이퍼의 검사에 관한 전체 제어 장치(20)의 제어부(261)의 기능 블록도이다.
제어부(261)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, CPU 등의 프로세서가 기억부(260)에 기억된 프로그램을 판독해서 실행함으로써 실현되는, 설정부(301)와, 검사부(302)와, 레시피 작성부(303)와, 판정부(304)를 갖는다.
설정부(301)는, 웨이퍼(W)의 기초 상태(정상 상태)에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 그룹을 웨이퍼(W)마다 설정한다. 웨이퍼(W)의 기초 상태란, 당해 웨이퍼(W)에서의 결함의 유무에 의존하지 않는 상태이다. 이 웨이퍼(W)의 기초 상태는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 최표면의 막의 두께나 종류, 상기 최표면의 막에 의한 패턴의 형상이나 피치 등에 따라서 변화된다. 또한, 웨이퍼(W)의 기초 상태는, 상기 최표면의 막에 대한 하지막의 두께나 종류, 상기 하지막에 의한 패턴의 형상이나 피치 등에 따라서도 변화된다. 설정부(301)는, 이러한 웨이퍼(W)에 있어서의 막의 적층 상태에 따라서 변화되는 촬상 화상에서의 화소값(화소의 휘도값)을 바탕으로, 상기 그룹을 정의한다.
검사부(302)는, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 검사 대상의 웨이퍼(W)가 속하는 그룹에 대응하는 검사 레시피에 기초하여, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 결함을 검사한다.
검사 레시피는, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 비교 대상 또한 결함 검사의 기준이 되는 기준 화상을 적어도 포함한다.
또한, 검사 레시피는, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상과 기준 화상의 비교 결과에 기초하여 결함을 검출하기 위한 결함 조건(즉 결함 검사용 파라미터)을 포함한다.
결함 조건은, 예를 들어 결함으로서 검출해야 하는 화소값에 관한 조건과, 결함의 크기(사이즈)에 관한 조건과, 결함을 검출하지 않는 영역의 위치에 관한 조건의 조를 포함한다.
결함으로 검출해야 하는 화소값에 관한 조건이란, 예를 들어 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상과 기준 화상의 화소값의 차분에 관한 역치이며, 화소값의 차분이 역치를 초과하는 부분이 결함으로서 검출된다.
결함의 사이즈에 관한 조건이란, 예를 들어 결함으로 검출해야 하는 화소값에 관한 조건에 기초하여, 결함으로서 검출된 부분의 사이즈에 관한 역치이며, 상기 사이즈가 역치를 초과하는 것만 결함으로서 검출된다.
결함을 검출하지 않는 영역의 위치에 관한 조건이란, 구체적으로는, 결함을 검출하지 않는 영역, 즉 의사 결함의 영역의 크기나 위치의 조절량이다.
또한, 결함 조건은, 예를 들어 기준 화상의 웨이퍼 면내 전체의 화소값의 조절량에 관한 조건과, 결함의 사이즈에 관한 조건과, 기준 화상을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 분할한 각 영역의, 화소값의 조절량에 관한 조건의 조를 포함해도 된다.
또한, 기준 화상마다 적절한 결함 조건은 다르다.
레시피 작성부(303)는, 검사 레시피를, 웨이퍼(W)가 속하는 그룹마다 작성한다.
판정부(304)는, 검사 대상이며 설정부(301)에 의한 그룹의 설정 대상인 웨이퍼(W)가, 설정부(301)가 정의 완료한 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행한다.
구체적으로는, 판정부(304)는, 이하의 (1) 및 (2)에 기초하여 상기 판정을 행한다.
(1) 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 웨이퍼(W)에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부
(2) 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 웨이퍼(W)의 기초 상태와, 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)의 기초 상태가 일치하는지 여부
상기 (1)은, 구체적으로는, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 반송 레시피가 일치하는지 여부이다. 즉, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 관련지어진 반송 레시피와, 상기 정의 완료된 그룹에 후술하는 바와 같이 관련지어진 반송 레시피가 일치하는지 여부이다.
또한, 상기 (2)는, 구체적으로는, 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)의 기초 상태에 대응하는, 웨이퍼(W)의 촬상 화상에서의 특징량(이하, 화상 기초 특징량)의 범위 내에, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량이 수렴되는지 여부이다.
정의 완료된 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위 내에, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량이 수렴되는 것은, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 반송 레시피뿐만 아니라, 반송 레시피에 기초하여 행해진 처리 이전의 처리도 일치하는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 화상 기초 특징량의 범위의 기준이 되는 화상 기초 특징량이 복수 있는 경우, 상기 화상 기초 특징량의 범위는, 복수의 화상 기초 특징량의 분포로부터의 마하라노비스 거리로 정해진다. 또한, 상기 화상 기초 특징량의 범위의 기준이 되는 화상 기초 특징량이 단수인 경우는 그것에 한정되는 것은 아니다.
화상 기초 특징량이란, 예를 들어 웨이퍼(W)의 촬상 화상에서의 화소값의 면내 경향에 관한 특징량이다.
상기 면내 경향에 관한 특징량이란, 보다 구체적으로는 예를 들어 이하와 같다. 즉, 국제 공개 제2020/246366호 등에 개시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 촬상 화상 내의 화소값의 평면 분포는, 제르니케(Zernike) 다항식을 사용해서 복수의 화소값의 면내 경향 성분으로 각각 분해할 수 있어, 각 면내 경향 성분의 제르니케 계수를 각각 산출할 수 있다. 예를 들어, 이 각 면내 경향 성분의 제르니케 계수가 상기 면내 경향에 관한 특징량에 해당한다.
화상 기초 특징량은, 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 단위 영역(예를 들어, 노광 샷)에 관한 특징량을 포함해도 된다. 여기에서 말하는 단위 영역이란, 웨이퍼(W)의 면을 소정의 간격으로 분할했을 때의 1개의 영역이며, 예를 들어 웨이퍼 처리 시스템(10)에 반입되기 전에 행해진 웨이퍼(W) 상의 막의 노광 처리에 있어서 대상 범위를 분할해서 노광이 행해질 때의 1개의 노광 영역 단위인, 노광 샷이 해당한다.
웨이퍼(W)의 촬상 화상의 단위 영역에 관한 특징량이란, 구체적으로는, 예를 들어 당해 단위 영역의 화소값이나 그 평균값 등이며, 기준 화상에 있어서 대응하는 단위 영역과 비교했을 때의 화소값의 차여도 된다. 또한, 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 단위 영역에 관한 특징량은, 단위 영역의 피치를 포함해도 된다. 또한, 상기 단위 영역은, 기억부(260)에 미리 기억된, 그 위치와 사이즈의 정보에 기초하여 특정되어도 되고, 촬상 화상을 해석함으로써 특정되어도 된다.
그리고, 판정부(304)는,
상기 (1)에 관하여, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 웨이퍼(W)에 대하여 행해진 처리가 일치하지 않는 것, 및
상기 (2)에 관하여, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 웨이퍼(W)의 기초 상태와, 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)의 기초 상태가 일치하지 않는 것
중 적어도 어느 한쪽을 충족하는 경우, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)가, 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정한다.
특히, 판정부(304)는, 이하일 때에도, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)가, 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정한다. 즉,
상기 (1)에 관하여, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 웨이퍼(W)에 대하여 행해진 처리가 일치하는 경우라도, 즉 반송 레시피가 일치하는 경우라도,
상기 (2)에 관하여, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 웨이퍼(W)의 기초 상태와, 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)의 기초 상태가 일치하지 않을 때이다. 판정부(304)는, 설정 대상의 웨이퍼(W)에 형성된 막의 두께나 종류, 각각의 막의 패턴이나 피치에 의한 기초 상태가, 정의 완료된 그룹에 대응하는 기초 상태와 종합적으로 동일한지 여부를, 당해 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 판정하고 있다고도 할 수 있다.
판정부(304)에 의해, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)가, 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 설정부(301)가, 해당하는 그룹을 설정 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정한다. 설정 후, 상기 해당하는 그룹에 대응하는 검사 레시피가 작성 완료이면, 검사부(302)가, 그룹이 설정된 웨이퍼(W)에 대해서, 당해 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 설정한 그룹에 대응하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사한다.
한편, 판정부(304)에 의해, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)가, 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 설정부(301)가, 새로운 그룹을 정의하고, 설정 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정한다. 그것에 더하여, 설정부(301)가, 새로운 그룹에 대하여, 당해 새로운 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 조건을 관련짓는다. 구체적으로는, 새로운 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피와, 당해 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위를 관련짓는다.
또한, 설정부(301)에 의해, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 상기 새로운 그룹이 설정되었을 때는, 레시피 작성부(303)가, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상, 즉 상기 새로운 그룹이 설정된 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 검사 레시피를 작성한다. 구체적으로는, 레시피 작성부(303)는, 복수매의, 상기 새로운 그룹이 설정된 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 검사 레시피를 작성한다.
복수매의 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 검사 레시피에 포함되는 결함 검사의 기준 화상을 생성하는 방법에는 공지의 방법(예를 들어 일본 특허 공개 제2014-115140호 공보에 개시된 방법)을 사용할 수 있다. 일본 특허 공개 제2014-115140호 공보에 개시된 방법에서는, 복수매의 웨이퍼(W)의 촬상으로부터, 결함을 갖고 있지 않다고 추정되는, 특정 조건을 충족하는 웨이퍼(W)의 촬상 화상을 추출하고, 추출한 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여 상기 기준 화상을 생성한다.
또한, 복수매의 촬상으로부터 검사 레시피에 포함되는 상술한 결함 조건을 결정할 때는, 예를 들어 레시피 작성부(303)는, 기준 화상의 생성에 사용된 상기 추출한 웨이퍼(W)의 촬상 화상 각각에 대해서, 생성한 기준 화상에 기초하여 검사했을 때 결함이 검출되지 않도록, 결함 조건을 조정한다. 예를 들어, 상기 추출한 웨이퍼(W)의 촬상 화상 중에서, 기준 화상과 비교했을 때의 화소값의 차가 큰 촬상 화상의 화소값을 선택하여, 결함 조건의 범위에서의 역치의 기준으로 한다. 그 화소값을 그대로 결함 조건에서의 역치로 해도 되고, 미리 마련된 계수를 곱한 값을 역치로 해도 된다. 상수배 웨이퍼(W)의 면내의 어느 위치 또는 영역(검출 영역 단위)마다 결함 조건을 결정하는 경우는, 검출 영역 단위마다 상기 화소값의 차가 큰 촬상 화상의 화소값을 선택하여, 결함 조건에서의 역치로 하면 된다. 또한, 복수 화소를 포함하는 영역을 검출 영역 단위로 할 때는, 그 영역 내에서의 평균 화소값을 기준으로 한 상기와 마찬가지의 방법으로 결함 조건을 결정한다.
설정부(301)에 의해 검사 레시피는 예를 들어 다음과 같이 만들어진다.
먼저, 웨이퍼(W)의 면내의 전체적인 화소값 분포에 대한 계수(웨이퍼(W)의 면내 전체의 화소값의 조절량에 관한 조건의 일례)가 설정된다. 이 계수는, 1 이상의 상수이며, 상기한 휘도 분포에서의 각 위치의 화소값 각각에 곱해지는 것으로, 상기 추출한 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 각 위치의 화소값과 당해 계수의 곱이 모두 결함 조건의 범위 밖의 값(즉, 비결함)으로 되도록 설정된다. 그 다음에, 상기 계수가 곱해지는 범위보다 웨이퍼(W)의 반경 방향 범위가 좁은 내측 영역과, 그 내측 영역보다도 외측에 위치하는 외측 영역 각각에 대한 오프셋값이 결정된다. 상기 오프셋값은, 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 분할한 각 영역의 화소값의 조절량에 관한 조건의 일례이며, 구체적으로는, 각 위치의 화소값과 상기한 계수의 곱에 대하여 가산되는 값이며, 상기 내측 영역과 외측 영역 각각의 영역에, 그 가산된 결과의 값이 결함 조건의 범위에 들어가지 않는다는 전제에서 취할 수 있는 최댓값이, 예를 들어 소정의 복수의 후보값에 대한 검증 결과를 거쳐서 설정된다.
검사 대상의 웨이퍼(W)에 패턴이 형성되어 있는 경우라도, 상술한 결함 조건을 포함하는 검사 레시피는, 패턴에 관한 설계 데이터(구체적으로는 CAD 데이터)를 사용하지 않고 결정·작성된다.
상기 새로운 그룹에 대응하는 새로운 검사 레시피가 작성되면, 검사부(302)가, 검사가 완료되지 않은 상기 새로운 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에 대해서, 당해 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 상기 새로운 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사한다.
<검사 처리 및 검사의 사전 처리>
계속해서, 전체 제어 장치(20)에 의한 검사 처리 및 검사의 사전 처리에 대해서 설명한다.
먼저, 검사의 사전 처리에 대해서 설명한다.
도 8은, 전체 제어 장치(20)에 의한 검사의 사전 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
검사의 사전 처리에서는, 예를 들어 도 8에 도시하는 바와 같이, 먼저, 동일한 그룹에 속해야 하는 복수매의 웨이퍼(W)의 촬상 화상이며 정상적으로 처리된(즉 결함이 없는) 웨이퍼(W)의 촬상 화상을, 제어부(261)가 취득한다(스텝 S1). 여기서 제어부(261)가 취득하는 촬상 화상은 예를 들어 유저에 의해 선택된다.
이어서, 제어부(261)가, 촬상 화상이 취득된 웨이퍼(W)의 그룹을 그룹 1이라고 정의한다(스텝 S2).
또한, 제어부(261)가, 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 조건으로서, 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피와, 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위를 결정하고, 이들을 그룹 1에 대하여 관련짓는다(스텝 S3). 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피에는, 예를 들어 스텝 S1에서 취득된 촬상 화상에 관련지어진 반송 레시피가 사용된다. 또한, 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위는, 스텝 S1에서 취득된 촬상 화상으로부터 결정된다.
또한, 레시피 작성부(303)가, 스텝 S1에서 취득된 복수매의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 그룹 1에 대응하는 검사 레시피를 결정한다(스텝 S4).
이것으로 일련의 검사의 사전 처리는 종료된다. 또한, 이 사전 처리는 생략해도 된다.
다음으로, 전체 제어 장치(20)에 의한 검사 처리에 대해서 설명한다.
도 9는, 전체 제어 장치(20)에 의한 검사 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 판정부(304)가, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상을 기억부(260)로부터 취득한다(스텝 S11).
다음으로, 판정부(304)가, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 그룹을 설정하기 위해서, 당해 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 관련지어진 반송 레시피와, 정의 완료된 그룹의 어느 것에 관련지어진 반송 레시피가 일치하는지 여부를 판정한다(스텝 S12).
일치하는 경우(스텝 S12, "예"의 경우), 판정부(304)가, 반송 레시피가 일치하는 그룹 각각에 대해서, 당해 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위 내에, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량이 수렴되는지 여부를 판정한다(스텝 S13).
반송 레시피가 일치하는 어느 그룹에 대해서, 당해 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위 내에, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량이 수렴되는 경우(스텝 S14, "예"의 경우), 설정부(301)가, 해당하는 그룹을, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정한다(스텝 S15).
그리고, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정된 그룹에 대해서 검사 레시피가 이미 작성되어 있는 경우(스텝 S16, "예"의 경우)는, 검사부(302)가, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 이미 작성된 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사한다(스텝 S17). 그 후, 제어부(261)가 처리를 다음 웨이퍼(W)의 스텝 S11로 복귀시킨다.
검사 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정된 그룹에 대해서 검사 레시피가 작성되어 있지 않은 경우(스텝 S16, "아니오"의 경우)는, 레시피 작성부(303)가, 동일한 그룹이 설정된 검사 대상의 웨이퍼(W)의 매수가 역치를 초과하였는지 여부를 판정한다(스텝 S18).
역치를 초과하고 있지 않은 경우("아니오"의 경우), 제어부(261)가 처리를 스텝 S11로 복귀시키고, 역치를 초과하고 있는 경우("예"의 경우), 레시피 작성부(303)가, 역치를 초과한 매수의 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 해당하는 그룹에 대응하는 검사 레시피를 작성한다(스텝 S19).
이어서, 검사부(302)가, 검사 레시피가 작성된 그룹에 속하는 웨이퍼(W) 각각에 대해서, 당해 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 작성된 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사한다(스텝 S20). 그 후, 제어부(261)가 처리를 다음 웨이퍼(W)의 스텝 S11로 복귀시킨다.
또한, 스텝 S12에서, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 관련지어진 반송 레시피와, 정의 완료된 그룹에 관련지어진 반송 레시피의 어느 것과도 일치하지 않는 경우("아니오"의 경우), 설정부(301)가, 새로운 그룹을 정의하고, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정한다(스텝 S21). 또한, 설정부(301)가, 새로운 그룹에 대하여, 당해 새로운 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피 및 화상 기초 특징량의 범위를 관련짓는다(스텝 S22). 그 후, 제어부(261)가 처리를 다음 웨이퍼(W)의 스텝 S11로 복귀시킨다.
스텝 S14에서, 반송 레시피가 일치하는 어느 그룹에 대해서도, 당해 그룹에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량의 범위 내에, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량이 수렴되지 않는 경우("아니오"의 경우)도, 스텝 S12에서의 "아니오"의 경우와 마찬가지이다.
<구체예>
여기서, 상술한 검사의 사전 처리 후, 도 9에 나타낸 흐름도에 따라서 검사가 처음으로 행해지는 경우이며, 검사 대상의 웨이퍼(W)가 이하의 (A), (B), (C)인 경우를 생각한다.
(A) 검사 대상의 웨이퍼(W)가, 검사의 사전 처리에서 촬상 화상이 사용된 웨이퍼(W)와 반송 레시피가 동일하고 화상 기초 특징량이 마찬가지인 경우(즉, 검사 대상의 웨이퍼(W)가 검사의 사전 처리에서 정의된 그룹 1에 속해야 하는 웨이퍼(W1)인 경우)
이 경우, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S17의 순으로 진행된다. 그리고, 검사 대상의 웨이퍼(W1)는, 검사의 사전 처리에서 정의된 그룹 1이 설정되고, 검사의 사전 처리에서 작성된 그룹 1에 대응하는 검사 레시피에 기초하여 검사된다.
(B) 검사 대상의 웨이퍼(W)가, 검사의 사전 처리에서 촬상 화상이 사용된 웨이퍼(W)와 반송 레시피가 다른 경우(즉, 검사 대상의 웨이퍼(W)가, 상술한 웨이퍼(W1)에 대한 반송 레시피(R1)와 다른 반송 레시피(R2)가 적용되는 웨이퍼(W2)인 경우)
이 경우, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S21→스텝 S22로 진행된다. 그리고, 새로운 그룹 2가 정의되어, 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 설정됨과 함께, 새로운 그룹 2에 대하여, 당해 그룹 2에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피(R2) 및 화상 기초 특징량의 범위(A2)가 관련지어진다.
2매째 이후 또한 스텝 S18에서 역치를 초과할 때까지의 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 대해서는, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S18→스텝 S11의 순으로 진행된다. 이에 의해, 각 웨이퍼(W2)에, 1매째의 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 기초하여 정의된 그룹 2가 설정된다. 단, 검사는 이 시점에서는 행해지지 않는다.
또한, 스텝 S18에서 역치를 초과하는 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 대해서는, S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S18→스텝 S19→스텝 S20의 순으로 진행된다. 이에 의해, 2매째 이후의 검사 대상의 웨이퍼(W2)는, 1매째의 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 기초하여 정의된 그룹 2가 설정되고, 복수매의 검사 대상의 웨이퍼(W2)의 촬상 화상에 기초하여, 그룹 2에 대응하는 검사 레시피가 작성된다. 또한, 그룹 2를 설정 완료한 웨이퍼(W2) 각각에 대해서, 작성된 검사 레시피에 기초하여 검사된다.
검사 레시피가 작성된 이후의 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 대해서는, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S17의 순으로 진행된다. 그리고, 검사 대상의 웨이퍼(W2)는, 그룹 2가 설정되고, 상술한 바와 같이 하여 작성된 그룹 2에 대응하는 검사 레시피에 기초하여 검사된다.
(C) 검사 대상의 웨이퍼(W)가, 검사의 사전 처리에서 촬상 화상이 사용된 웨이퍼(W)와 반송 레시피가 동일하고 화상 기초 특징량이 다른 경우(즉, 검사 대상의 웨이퍼(W)가, 상술한 웨이퍼(W1)와 동일한 반송 레시피(R1)가 적용되고 또한 화상 기초 특징량이 다른 웨이퍼(W3)인 경우)
이 경우, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S21→스텝 S22로 진행된다. 그리고, 새로운 그룹 3이 정의되어, 검사 대상의 웨이퍼(W3)에 설정됨과 함께, 새로운 그룹 3에 대하여, 당해 그룹 3에 속해야 하는 웨이퍼(W)의 반송 레시피(R3) 및 화상 기초 특징량의 범위(A3)가 관련지어진다.
2매째 이후 또한 스텝 S18에서 역치를 초과할 때까지의 검사 대상의 웨이퍼(W3)에 대해서는, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S18→스텝 S11의 순으로 진행된다. 이에 의해, 각 웨이퍼(W3)에, 1매째의 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 기초하여 정의된 그룹 3이 설정된다. 단, 검사는 이 시점에서는 행해지지 않는다.
또한, 스텝 S18에서 역치를 초과하는 검사 대상의 웨이퍼(W2)에 대해서는, S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S18→스텝 S19→스텝 S20의 순으로 진행된다. 이에 의해, 2매째 이후의 검사 대상의 웨이퍼(W3)는, 1매째의 검사 대상의 웨이퍼(W3)에 기초하여 정의된 그룹 3이 설정되고, 복수매의 검사 대상의 웨이퍼(W3)의 촬상 화상에 기초하여, 그룹 3에 대응하는 검사 레시피가 작성된다. 또한, 그룹 3을 설정 완료한 웨이퍼(W2) 각각에 대해서, 작성된 검사 레시피에 기초하여 검사된다.
검사 레시피가 작성된 이후의 검사 대상의 웨이퍼(W3)에 대해서는, 검사 처리는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→스텝 S17의 순으로 진행된다. 그리고, 검사 대상의 웨이퍼(W3)는, 그룹 3이 설정되고, 상술한 바와 같이 하여 작성된 그룹 3에 대응하는 검사 레시피에 기초하여 검사된다.
<본 개시의 기술의 주된 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 검사 방법은, 웨이퍼(W)의 기초 상태에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 그룹을 검사 대상의 웨이퍼(W)마다 설정하는 공정과, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 검사 대상의 웨이퍼(W)가 속하는 그룹에 대응하는, 기준 화상을 포함하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하는 공정과, 검사 레시피를 그룹마다 작성하는 공정과, 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)가, 정의 완료된 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행하는 공정을 포함한다. 또한, 판정을 행하는 공정은, 상기 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)에서, 당해 웨이퍼(W)에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부, 및 그룹의 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 웨이퍼(W)의 기초 상태와 정의 완료된 그룹에 속하는 웨이퍼(W)의 기초 상태가 일치하는지 여부에 기초하여, 상기 판정을 행한다. 판정 결과, 설정 대상의 웨이퍼(W)가 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 상기 설정하는 공정에서, 해당하는 그룹을 설정 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정한다. 또한, 설정 대상의 웨이퍼(W)가 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 설정하는 공정에서, 새로운 그룹을 정의함과 함께 설정 대상의 웨이퍼(W)에 대하여 설정하고, 레시피를 작성하는 공정에서, 설정 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 새로운 그룹에 대응하는 검사 레시피를 작성한다.
그 때문에, 본 실시 형태에서는, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 적합한 검사 레시피가 없는 경우는, 당해 검사 대상의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여 당해 검사 대상의 웨이퍼(W)에 적합한 검사 레시피가 작성된다. 따라서, 검사 레시피를 미리 작성할 필요가 없거나, 또는 미리 작성하는 검사 레시피의 수는 최저한이면 된다. 따라서, 웨이퍼 검사 시스템(1)의 가동 시의 수고를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 검사 대상의 웨이퍼(W)마다 당해 웨이퍼(W)에 적합한 검사 레시피가 사용되기 때문에, 고정밀도의 결함 검사를 행할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 웨이퍼의 촬상 화상에 기초하는 결함 검사를, 가동 시의 수고의 증가를 억제하면서 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 검사 레시피의 작성에, 웨이퍼(W)에 형성된 패턴에 관한 설계 데이터(CAD 데이터)를 사용할 필요가 없기 때문에, 교시용으로서의 설계 데이터를 미리 입력해 두는 수고를 줄일 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 다양한 웨이퍼(W)가 처리되는 중에, 사전의 데이터 입력이 없어도, 기출 타입의 그룹이 신규 그룹인지의 판정과 그 판정 결과에 맞는 검사를 행한다는 자율적 처리가 가능해진다.
또한, 설계 데이터는, 웨이퍼 처리 시스템(10)에서의 도포 처리나 열처리의 조건의 조정에는 불필요한 것이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 그룹이 설정되고, 당해 그룹에 대응하는 검사 레시피에 기초하여 검사 대상의 웨이퍼(W)의 결함이 검사된다. 그리고, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 대한 그룹의 설정은, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 반송 레시피나, 검사 대상의 웨이퍼(W)의 화상 기초 특징량에 기초하여 행해진다. 즉, 검사 대상의 웨이퍼(W)에 대한 그룹의 설정에, 유저의 조작이 불필요하며, 설정부(301)가 자동으로 행할 수 있다. 따라서, 유저의 수고를 줄일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 반송 레시피가 동일한 검사 대상의 웨이퍼(W)라도, 화상 기초 특징량이 다른 경우는, 다른 검사 레시피를 사용할 수 있다. 따라서, 보다 정확하게 결함 검사를 행할 수 있다.
<변형예>
각 그룹에 대응하는 검사 레시피를, 당해 그룹에 속하는 복수의 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 소정의 타이밍에 재작성해도 된다. 소정의 타이밍이란, 로트마다, 소정의 매수의 웨이퍼(W)를 처리할 때마다, 소정의 시간이 경과할 때마다이다. 이에 의해, 검사 레시피에 기초하는 결함 검사를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 검사 레시피를 재작성한 경우, 오래된 검사 레시피에 기초하여 검사된 웨이퍼(W)에 대해서, 재작성된 새로운 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하도록 해도 된다.

Claims (13)

  1. 기판을 검사하는 기판 검사 장치이며,
    기판의 결함의 유무에 의존하지 않는 기초 상태에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 상기 그룹을 검사 대상의 기판마다 설정하는 설정부와,
    검사 대상의 기판의 촬상 화상과, 상기 검사 대상의 기판이 속하는 상기 그룹에 대응하는, 기준 화상을 포함하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하는 검사부와,
    상기 검사 레시피를 상기 그룹마다 작성하는 레시피 작성부와,
    상기 설정부에 의한 상기 그룹의 설정 대상의 기판이, 상기 설정부에 의해 정의 완료된 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행하는 판정부를 포함하고,
    상기 판정부는, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부, 및 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하는지 여부에 기초하여 상기 판정을 행하고,
    상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 해당하는 그룹을 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고,
    상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 설정부는, 새로운 그룹을 정의함과 함께 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 레시피 작성부는, 상기 설정 대상의 기판의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를 작성하는, 기판 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하지 않는 것, 및 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하지 않는 것, 중 적어도 어느 한쪽을 충족하는 경우, 상기 판정부는, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정하는, 기판 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하지만, 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하지 않는 경우에, 상기 판정부는, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정하는, 기판 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검사 레시피는, 상기 검사 대상의 기판의 촬상 화상과 상기 기준 화상의 비교 결과에 기초하여 결함을 검출하기 위한 결함 조건을 포함하는, 기판 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 결함 조건은, 결함으로 검출해야 하는 화소값에 관한 조건, 결함의 크기에 관한 조건, 및 결함을 검출하지 않는 영역의 위치에 관한 조건을 포함하는, 기판 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결함 조건은, 기판 면내 전체의 화소값의 조절량에 관한 조건, 결함의 크기에 관한 조건, 및 기판의 직경 방향으로 분할한 각 영역의 화소값의 조절량에 관한 조건을 포함하는, 기판 검사 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 대상의 기판에는 패턴이 형성되어 있고,
    상기 레시피 작성부는, 상기 패턴에 관한 설계 데이터를 사용하지 않고 상기 검사 레시피를 작성하는, 기판 검사 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하는지 여부는, 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태에 대응하는, 촬상 화상에서의 특징량의 범위 내에, 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태에 대응하는, 촬상 화상에서의 특징량이 수렴되는지 여부에 기초하여 판정되는, 기판 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 촬상 화상에서의 특징량은, 상기 촬상 화상에서의 화소값의 면내 경향에 관한 특징량인, 기판 검사 장치.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 레시피 작성부는, 복수의 상기 설정 대상의 기판의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를 작성하는, 기판 검사 장치.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레시피 작성부는, 상기 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를, 당해 그룹에 속하는 복수의 기판의 촬상 화상에 기초하여 미리 결정된 타이밍에 재작성하는, 기판 검사 장치.
  12. 기판을 검사하는 기판 검사 방법이며,
    기판의 결함 유무에 의존하지 않는 기초 상태에 따른 그룹을 정의하고, 정의한 상기 그룹을 검사 대상의 기판마다 설정하는 공정과,
    검사 대상의 기판의 촬상 화상과, 상기 검사 대상의 기판이 속하는 상기 그룹에 대응하는, 기준 화상을 포함하는 검사 레시피에 기초하여 결함을 검사하는 공정과,
    상기 검사 레시피를 상기 그룹마다 작성하는 공정과,
    상기 그룹의 설정 대상의 기판이, 정의 완료된 그룹에 속하는지 여부의 판정을 행하는 공정을 포함하고,
    상기 판정을 행하는 공정은, 상기 그룹의 설정 대상의 기판과 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판에서, 당해 기판에 대하여 행해진 처리가 일치하는지 여부, 및 상기 그룹의 설정 대상의 기판의 촬상 화상으로부터 추정되는 당해 설정 대상의 기판의 상기 기초 상태와 상기 정의 완료된 그룹에 속하는 기판의 상기 기초 상태가 일치하는지 여부에 기초하여 상기 판정을 행하고,
    상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속한다고 판정된 경우, 상기 설정하는 공정에서, 해당하는 그룹을 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고,
    상기 설정 대상의 기판이 상기 정의 완료된 그룹에 속하지 않는다고 판정된 경우, 상기 설정하는 공정에서, 새로운 그룹을 정의함과 함께 상기 설정 대상의 기판에 대하여 설정하고, 상기 검사 레시피를 작성하는 공정에서, 상기 설정 대상의 기판의 촬상 화상에 기초하여, 상기 새로운 그룹에 대응하는 상기 검사 레시피를 작성하는, 기판 검사 방법.
  13. 제12항에 기재된 기판 검사 방법을 기판 검사 장치에 의해 실행시키도록, 당해 기판 검사 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 기억한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
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