TW201522952A - 基板之缺陷結構分析裝置、基板處理系統、基板之缺陷結構分析方法、程式及電腦記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明旨在提供一種基板之缺陷結構分析裝置、基板處理系統、基板之缺陷結構分析方法、程式及電腦記錄媒體，藉由分析晶圓之缺陷結構，防止潛在性的問題於未然。其中，該基板之缺陷結構分析裝置，包含：拍攝裝置，拍攝被檢查基板；缺陷結構特徵量抽出部，根據經拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量；缺陷結構特徵量累計部，累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量，產生累計資料AH；缺陷結構判定部，判定累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值；及輸出部，輸出該缺陷結構判定部之判定結果。

Description

基板之缺陷結構分析裝置、基板處理系統、基板之缺陷結構分析方法、程式及電腦記錄媒體

本發明，係關於一種使用拍攝基板之基板影像，進行基板之缺陷結構分析之裝置、包含缺陷結構分析裝置之基板處理系統、進行基板之缺陷結構分析之方法、程式及電腦記錄媒體。

例如於半導體元件之製造程序之光微影程序中，依序進行在晶圓上塗布光阻液，形成光阻膜之光阻塗布處理、使光阻膜呈既定之圖案曝光之曝光處理、使曝光之光阻膜顯影之顯影處理等一連串之處理，在晶圓上形成既定之光阻圖案。此等一連串之處理，於搭載有處理晶圓之各種處理部或搬運晶圓之搬運機構等之基板處理系統，即塗布顯影處理系統進行。

在於如此之塗布顯影處理系統處理之晶圓發生之缺陷結構之一中，有起因於曝光處理時失焦之失焦缺陷結構。失焦缺陷結構之主要原因在於，曝光裝置之平台被微粒污染。因附著於送入曝光裝置之晶圓，特別是背面之微粒，引起此平台之污染。因此，業界要求送入曝光裝置前之晶圓，其背面潔淨。

且曝光裝置內係高真空，伴隨著例如曝光裝置之平台污染，進行該平台之清洗作業時，需一旦朝大氣釋放曝光裝置，清洗作業結束後再度抽真空至高真空狀態。因此，此清洗作業需非常多之時間，其期間內塗布顯影處理系統無法運轉，故就生產力之觀點而言問題非常大。

關於此點，專利文獻1中提倡一種基板處理系統，為保持送入曝光裝置之晶圓之背面潔淨，包含清洗晶圓之背面之清洗單元，或以例如CCD線感測器等拍攝裝置，拍攝清洗後之晶圓之背面之檢查單元。

此基板處理系統中，將於清洗單元清洗後之晶圓以檢查單元檢查，僅將檢查之結果，確認微粒在允許範圍內之晶圓送入曝光裝置。藉此，實現失焦缺陷結構之減少及平台污染之減少。【先前技術文獻】【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2008－135583號公報

【發明所欲解決之課題】

然而，即使經過以清洗單元清洗及以檢查單元檢查，僅將確認微粒在允許範圍內之晶圓送入曝光裝置，有時依然會發生失焦缺陷結構。

依本案發明人等推測，此失焦缺陷結構之原因在於，微粒即使在允許範圍內，因重複搬運複數之晶圓，微粒亦在平台上之同一處逐漸沉積，其結果，沉積之微粒成長至無法允許之大小。

為防止如此在允許範圍內之微粒之沉積導致失焦缺陷結構，可考慮更嚴密地設定例如微粒之允許範圍。然而，此時，會使以往無任何問題而可進行曝光處理者都無法通過檢查，故不具現實性。在此，本案發明人等認為，累積性地掌握在晶圓面內發生，包含微粒之缺陷結構之傾向，使微粒不在例如平台上之同一處連續附著，即可減少成長之微粒導致失焦缺陷結構。

鑒於此等情事，本發明之目的在於提供一種基板之缺陷結構分析裝置、基板處理系統、基板之缺陷結構分析方法、程式及電腦記錄媒體，藉由分析晶圓之缺陷結構，防止潛在性的問題於未然。 【解決課題之手段】

為達成上述目的，本發明係一種基板之缺陷結構分析裝置，包含： 拍攝部，拍攝被檢查基板； 缺陷結構特徵量抽出部，根據該拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量； 缺陷結構特徵量累計部，累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量； 缺陷結構判定部，判定該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值；及 輸出部，輸出該缺陷結構判定部之判定結果。

依本發明，包含缺陷結構特徵量抽出部，根據該拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量；及 缺陷結構特徵量累計部，累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量，故可求取於基板面內發生之缺陷結構之累積性的傾向。又，對輸出部輸出缺陷結構判定部之判定結果，故可根據該輸出，於例如曝光裝置，調整基板與平台之相對性的位置，俾作為缺陷結構之微粒不於平台之同一處沉積。藉此，可防止潛在性的問題於未然。且就累計的缺陷結構之特徵量增大之處，於例如清洗單元重點式地清洗，藉此，可抑制將作為缺陷結構之微粒帶入曝光裝置，於平台之同一處沉積，故於此點亦可防止潛在性的問題於未然。

該缺陷結構之特徵量，亦可係缺陷結構之高度或缺陷結構之寬度中至少任一者。

該缺陷結構特徵量累計部，亦可於每一基板上同一座標累計該缺陷結構之特徵量， 該缺陷結構判定部，判定該同一座標上缺陷結構之發生次數、缺陷結構之累計高度、或缺陷結構之累計寬度中至少任1個值是否超過既定之臨界值。

亦可包含記憶部，預先記憶缺陷結構之要因與該缺陷結構之特徵量的相關資料； 該缺陷結構判定部，在累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值時，比較該累計的缺陷結構之特徵量與該記憶部之相關資料，推定缺陷結構之要因。

依另一觀點，本發明係一種基板處理系統，包含上述基板之缺陷結構分析裝置，其特徵在於包含： 背面清洗裝置，清洗基板之背面； 基板搬運裝置，在該缺陷結構分析裝置與該背面清洗裝置之間搬運基板；及 控制裝置，控制該背面清洗裝置，俾根據於該缺陷結構分析裝置缺陷結構之分析結果，以該背面清洗裝置清洗基板之背面

該控制裝置，亦可控制該背面清洗裝置，俾清洗於該缺陷結構判定部判定累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值之處。

亦可採用下述方式：在該缺陷結構分析裝置的缺陷結構之分析，係對於該背面清洗裝置清洗後的基板施行之， 依該缺陷結構分析裝置所施行的缺陷結構之分析結果，而以該背面清洗裝置對基板之背面所進行的清洗，係根據對於以該背面清洗裝置清洗過的基板，利用該缺陷結構分析裝置所為之缺陷結構的分析結果，而施行之。

亦可包含： 曝光搬運裝置，在與設於基板處理系統之外部之曝光裝置之平台之間送入送出基板， 該曝光搬運裝置，根據於該缺陷結構分析裝置分析之缺陷結構之分析結果，調整該平台與載置於該平台之基板之相對位置。

依又一觀點，本發明係一種基板處理系統，包含上述基板之缺陷結構分析裝置，其特徵在於包含： 處理裝置，藉由以具有複數之突起之上表面固持基板之基板固持部固持基板，對該經固持之基板施行既定之處理；及 基板搬運裝置，相對於該處理裝置送入送出基板；且 該基板搬運裝置，根據於該缺陷結構分析裝置分析缺陷結構之分析結果，調整該處理裝置之基板固持部與載置於該基板固持部之基板之相對位置。

依再一觀點，本發明係一種基板之缺陷結構分析方法， 拍攝被檢查基板， 根據該經拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量， 累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量， 判定該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值， 對既定之輸出機構輸出該缺陷結構之判定結果。

該缺陷結構之特徵量，亦可係缺陷結構之高度或缺陷結構之寬度中至少任一者。

亦可於每一基板上同一座標累計該缺陷結構之特徵量， 該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值之判定，判定該同一座標上缺陷結構之發生次數、缺陷結構之累計高度、或缺陷結構之累計寬度中至少任1個值是否超過既定之臨界值。

亦可預先記憶缺陷結構之要因與該缺陷結構之特徵量的相關資料， 該累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值時，比較該累計的缺陷結構之特徵量與該記憶之相關資料，推定缺陷結構之要因。

依再一觀點，本發明可提供一種程式， 在控制該基板處理系統之控制裝置之電腦上動作，俾以基板處理系統執行上述基板之缺陷結構分析方法。

依再一觀點，本發明可提供一種可讀取之電腦記錄媒體， 儲存有上述程式。 【發明之效果】

依本發明，可提供一種基板之缺陷結構分析裝置、基板處理系統、基板之缺陷結構分析方法、程式及電腦記錄媒體，藉由分析晶圓之缺陷結構，可防止潛在性的問題於未然。

以下，說明關於本發明之實施形態。圖1，係顯示包含依本實施形態之缺陷結構分析裝置之基板處理系統1之內部構成之概略之說明圖。圖2及圖3，係顯示基板處理系統1之內部構成之概略之側視圖。又，本實施形態中，以基板處理系統1，係進行例如基板之光微影處理之塗布顯影處理系統之情形為例說明。

基板處理系統1，如圖1所示，一體連接有下列者：匣盒站2，作為在與例如外部之間送入送出匣盒C之送入送出部；處理站3，作為具有於光微影處理中單片式地施行既定之處理之複數之各種處理單元之處理部；及介面站5，鄰接處理站3，作為在與曝光裝置4之間傳遞晶圓W之搬運部。且基板處理系統1，包含控制該基板處理系統1之控制裝置6。

匣盒站2，分為例如匣盒送入送出部10與晶圓搬運部11。例如匣盒送入送出部10，設於基板處理系統1之Y方向負方向（圖1之左方向）側之端部。於匣盒送入送出部10，設置匣盒載置台12。在匣盒載置台12上，設置複數，例如4個載置板13。設置載置板13，俾沿水平方向之X方向（圖1之上下方向）排成一列。於此等載置板13，當相對於基板處理系統1之外部送入送出匣盒C之際，可載置匣盒C。

於晶圓搬運部11，如圖1所示，設置可在沿X方向延伸之搬運路20上任意移動之晶圓搬運裝置21。晶圓搬運裝置21，亦可沿上下方向及繞著鉛直軸（θ方向）任意移動，在各載置板13上之匣盒C，與後述之處理站3之第3區塊G3之傳遞單元之間，搬運晶圓W。

於處理站3，設置包含各種單元之複數例如4個區塊G1、G2、G3、G4。於例如處理站3之正面側（圖1之X方向負方向側），設置第1區塊G1，於處理站3之背面側（圖1之X方向正方向側），設置第2區塊G2。且於處理站3之匣盒站2側（圖1之Y方向負方向側），設置第3區塊G3，於處理站3之介面站5側（圖1之Y方向正方向側），設置第4區塊G4。

於第1區塊G1，如圖2所示，自下而上依序重疊4段下列者：複數之液體處理單元，例如對晶圓W進行顯影處理之顯影處理單元30、於晶圓W之光阻膜之下層形成抗反射膜（以下稱「下部抗反射膜」）之下部抗反射膜形成單元31、於晶圓W塗布光阻液而形成光阻膜之光阻塗布單元32、於晶圓W之光阻膜之上層形成抗反射膜（以下稱「上部抗反射膜」）之上部抗反射膜形成單元33。

第1區塊G1各單元30～33中，沿水平方向具有複數於處理時收納晶圓W之杯體F，可並行處理複數之晶圓W。

於第2區塊G2，如圖3所示，沿上下方向與水平方向排列設置下列者：對晶圓W進行加熱處理或冷卻處理之熱處理單元40、作為對晶圓W進行疏水化處理之疏水化處理裝置之黏附單元41、使晶圓W之外周部曝光之周邊曝光單元42。又，可任意選擇熱處理單元40、黏附單元41及周邊曝光單元42之數量或配置。

於第3區塊G3，自下而上依序設置複數之傳遞單元50、51、52、53、54、55、56。且於第4區塊G4，自下而上依序設置下列者：複數之傳遞單元60、61、62，與作為檢查晶圓W背面有無缺陷結構之缺陷結構分析裝置之缺陷結構分析單元63、作為清洗送入曝光裝置4前之晶圓W之背面之背面清洗裝置之背面清洗單元64。

如圖1所示，於由第1區塊G1～第4區塊G4包圍之區域，形成晶圓搬運區域D。於晶圓搬運區域D，配置例如晶圓搬運裝置70。

晶圓搬運裝置70，包含可沿例如Y方向、前後方向、θ方向及上下方向任意移動之搬運臂。晶圓搬運裝置70，可於晶圓搬運區域D內移動，在周圍之第1區塊G1、第2區塊G2、第3區塊G3及第4區塊G4內既定之單元搬運晶圓W。晶圓搬運裝置70，例如圖3所示，可沿上下配置複數台，對例如各區塊G1～G4之同程度之高度之既定之單元搬運晶圓W。

且於晶圓搬運區域D設有在第3區塊G3與第4區塊G4之間直線搬運晶圓W之穿梭搬運裝置80。

穿梭搬運裝置80例如可沿圖3之Y方向以直線方式任意移動。穿梭搬運裝置80可在支持晶圓W之狀態下沿Y方向移動，在第3區塊G3之傳遞單元52與第4區塊G4之傳遞單元62之間搬運晶圓W。

如圖1所示，於第3區塊G3 X方向正方向側，設有晶圓搬運裝置90。晶圓搬運裝置90包含例如可沿前後方向、θ方向及上下方向任意移動之搬運臂。晶圓搬運裝置90可在支持晶圓W之狀態下上下移動，朝第3區塊G3內各傳遞單元搬運晶圓W。

於介面站5設有曝光搬運裝置100。曝光搬運裝置100包含例如可沿前後方向、θ方向及上下方向任意移動之搬運臂。曝光搬運裝置100可例如於搬運臂支持晶圓W，朝第4區塊G4內各傳遞單元、曝光裝置4搬運晶圓W。

其次，說明關於缺陷結構分析單元63之構成。

缺陷結構分析單元63，如圖4所示包含機殼110。於機殼110內，如圖5所示，設置載置晶圓W之載置台111。此載置台111，包含：固持部120，在晶圓W之背面朝下之狀態下，固持該晶圓W之外周緣部；及支持構件121，支持固持部120。於機殼110之底面，設置自機殼110內之一端側（圖5中之X方向負方向側）至另一端側（圖5中之X方向正方向側）平行延伸之導軌122、122。支持構件121，可以未圖示之驅動機構在導軌122、122上任意移動。

於機殼110內之一端側（圖5之X方向負方向側）之側面，設置作為拍攝部之拍攝裝置130。作為拍攝裝置130，使用例如廣角型CCD相機，本實施形態中，以例如其影像之bit數為8bit（0～255之256階調）之單色之情形為例說明。於缺陷結構分析單元63，設置根據以拍攝裝置130拍攝之晶圓W之影像（基板影像）分析缺陷結構之缺陷結構分析機構150。關於缺陷結構分析機構150之詳細內容於後詳述。

於導軌122、122之間，較由固持部120固持之晶圓W更下方之區域，設置例如2個照明裝置131、131。照明裝置131、131，可照射較由固持部120固持之晶圓之直徑更廣之區域。於照明裝置131、131，使用例如LED。配置照明裝置131、131，俾相互相向而朝斜上方照射。且配置照明裝置131、131，俾相互之光軸交叉之高度，與由固持部120固持之晶圓W之背面之高度大致一致。因此，自照明裝置131、131照射之光，照射晶圓W之背面之大致相同之位置。

於導軌122、122之間之區域，照明裝置131、131之光軸交叉之位置之鉛直下方，設置鏡子132。此鏡子132，朝與拍攝裝置130相反之方向，例如自水平位置朝22.5度下方傾斜而配置。且於拍攝裝置130之正面，鏡子132之45度斜上方之位置，設置鏡子133。此鏡子133，朝例如機殼110之底面之方向，例如自鉛直位置朝22.5度下方傾斜而配置。因此，鏡子132之鉛直上方之位置，在拍攝裝置130之拍攝視野內。藉此，將由晶圓W之背面反射之來自照明裝置131、131之光，以鏡子132及鏡子133分別逐一方向轉換45度，同時反射，導入拍攝裝置130。因此，沿導軌122、122朝一方向移動載置台111，由該載置台111固持之晶圓W橫跨鏡子132之上方，藉此，可以拍攝裝置130拍攝晶圓W背面全面。又，照明裝置131未必需設置2個，只要可對晶圓W之背面適當照射光，可任意設定其配置或設置數。且關於鏡子132、133，亦可於例如照明裝置131、131之光軸交叉之位置之鉛直下方，配置1個45度傾斜之鏡子，亦可任意設定其配置或設置數。經由控制裝置6對缺陷結構分析機構150輸入拍攝之晶圓W之影像（基板影像）。

控制裝置6，以例如具有CPU或記憶體等之電腦構成，包含程式儲存部（未經圖示）。於程式儲存部，亦儲存用來控制上述之各種處理單元或搬運裝置等驅動系之動作，實現基板處理系統1之既定之作用，亦即對晶圓W進行光阻液之塗布、顯影、加熱處理、晶圓W之傳遞、各單元之控制等之程式。又，該程式，由例如硬碟（HD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、記憶卡等電腦可讀取之記憶媒體H記錄，亦可自該記憶媒體H安裝於控制裝置6。

其次，說明關於根據以拍攝裝置130拍攝之基板影像，分析缺陷結構之缺陷結構分析機構150之構成。缺陷結構分析機構150，以例如具有CPU或記憶體等之通用電腦構成。缺陷結構分析機構150中，例如圖6所示，設置有下列者：缺陷結構特徵量抽出部160，根據以拍攝裝置130拍攝之基板影像，抽出晶圓W之面內的缺陷結構之特徵量；缺陷結構特徵量累計部161，就複數之晶圓W，累積由缺陷結構特徵量抽出部160抽出的缺陷結構之特徵量，累計該累積之各晶圓W的缺陷結構之特徵量；缺陷結構判定部162，判定由缺陷結構特徵量累計部161累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值；通信部163，在與控制裝置6之間輸入輸出各種資訊；及輸出顯示部164，用來輸出基板影像之輸出顯示或於缺陷結構判定部162之判定缺陷結構。

缺陷結構特徵量抽出部160，具有將自控制裝置6對缺陷結構分析機構150輸入之基板影像，以例如畫素單位作為畫素值數值化之功能。又，缺陷結構特徵量抽出部160中，比較晶圓W面內各畫素與既定之設定值，若為超過既定之設定值之畫素，即作為於晶圓W發生缺陷結構者，確定為缺陷結構畫素。又，作為1個缺陷結構（缺陷結構區域）確定缺陷結構畫素連續分布之區域，抽出該缺陷結構區域中之特徵量。圖7，係顯示將由缺陷結構特徵量抽出部160作為缺陷結構區域E確定之處，以點表示之圖（缺陷結構分布圖）之一例之說明圖。作為缺陷結構之特徵量，可舉出例如缺陷結構之高度或缺陷結構之寬度等。作為例如缺陷結構之特徵量之缺陷結構之寬度，可根據例如連續之缺陷結構畫素之區域之廣度，及例如預先由試驗求得之實際之缺陷結構之寬度與缺陷結構畫素之廣度之相關關係求取。且就缺陷結構之高度亦相同，可根據例如缺陷結構區域中各畫素之畫素值，及例如預先由試驗求得之實際之缺陷結構之高度與缺陷結構畫素之畫素值之相關關係求取。圖7中，雖單純地以點表示各缺陷結構區域E，但缺陷結構特徵量抽出部160中，於每一各缺陷結構區域E求取缺陷結構之特徵量。

缺陷結構特徵量累計部161中，除例如上述圖7所示之缺陷結構分布圖外，就例如圖8～圖10所示之關於複數之其他晶圓W之缺陷結構分布圖亦進行累積。又，累計該累積之關於複數之晶圓W之缺陷結構分布圖中缺陷結構之特徵量，製作例如圖11、圖12、圖13所示之新的累計資料AH、AW、AF。說明關於累計資料AH、AW、AF。

例如累計資料AH、AW、AF中，將複數之晶圓W之缺陷結構分布圖中缺陷結構之特徵量，就同一各畫素累計，將該累計之特徵量，於晶圓W之面內再度描點。圖11～圖13，係就例如50片晶圓W累計缺陷結構之特徵量而製作時累計資料AH、AW、AF之一例。累計資料AH、AW、AF，可將例如複數，本實施形態中為50片晶圓W之缺陷結構分布圖中缺陷結構之特徵量，就例如50片晶圓W於每一同一座標之畫素累計而求得。圖11中，顯示將作為缺陷結構之特徵量，例如缺陷結構之高度於各晶圓W之同一座標之每一畫素累計之累計資料AH。圖11所示之「×」印，顯示將作為缺陷結構之特徵量之缺陷結構之高度就50片晶圓W累計之結果，該累計值在201μm以上之畫素。且圖11中「△」顯示累計值為151～200μm之畫素，「□」顯示累計值為101～150μm之畫素，「○」顯示累計值為51～100μm之畫素，「・（點）」顯示累計值為1～50μm之畫素。

又，累計資料AH中，當例如10μm之高度之缺陷結構在50片中5片晶圓W發生時，例如50μm之高度之缺陷結構僅在50片中1片晶圓W發生時，缺陷結構之特徵量之累計值皆係相同值。

圖12，顯示將作為缺陷結構之特徵量，例如缺陷結構之寬度於各晶圓W之同一座標之每一畫素累計之累計資料AW。圖12中，與圖11相同，以分別對應之記號表示缺陷結構之寬度之累計值。且累計資料AW亦與累計資料AH相同，當例如10μm之寬度之缺陷結構於50片中5片晶圓W發生時，例如50μm之寬度之缺陷結構僅於50片中1片晶圓W發生時，缺陷結構之特徵量之累計值皆係相同值。

圖13，顯示將作為缺陷結構之特徵量，例如缺陷結構之發生頻度於每一同一畫素累計之累計資料AF。將作為缺陷結構之特徵量之缺陷結構之高度、缺陷結構之寬度，超過既定之設定值之畫素，於每一同一座標累計，藉此求取累計資料AF。更具體而言，本實施形態中，於50片晶圓W中例如20片晶圓W內同一座標之畫素中產生缺陷結構區域E時，缺陷結構之發生頻度為20次，例如圖12中以「○」表示。又，於每一晶圓W面內之全畫素進行此累計作業，藉此，求取如圖13所示之累計資料AF。

又，缺陷結構特徵量累計部161中，亦可每當以例如拍攝裝置130拍攝基板影像，即製作新的缺陷結構分布圖，將該缺陷結構分布圖依序累計於累計資料AH、AW、AF，藉此，依序更新累計資料AH、AW、AF。且亦可於缺陷結構特徵量累計部161，將個別之基板影像及缺陷結構特徵量抽出部160中之缺陷結構資料一旦完全記憶，缺陷結構特徵量累計部161中，將記憶之資料於任意之時機製作為累計資料AH、AW、AF。於以下，只要未特別明記，皆以依序更新累計資料AH、AW、AF之情形為例說明。

缺陷結構判定部162中，判定各累計資料AH、AW、AF中缺陷結構之特徵量之累計值是否超過既定之臨界值。以累計資料AH之情形為例即知，假定例如於缺陷結構高度之累計值在例如201μm以上之處，在曝光裝置4之平台（未經圖示）可能因作為缺陷結構之微粒累積性地沉積而發生失焦缺陷結構，即設定臨界值為例如100μm以上與201μm以上2種。又，累計資料AH中，於產生缺陷結構之高度之累計值在100μm以上之畫素之時點，判定例如「失焦風險高」，於產生缺陷結構之高度之累計值在201μm以上之畫素之時點，判定例如「失焦風險極高」。於輸出顯示部164作為例如警報顯示於缺陷結構判定部162之判定結果。

其次，說明關於缺陷結構分析機構150中缺陷結構之分析結果之使用方法之一例。例如累計資料AH中產生缺陷結構之高度之累計值在100μm以上之畫素，於輸出顯示部164顯示「失焦風險高」時，確認該輸出之作業員，即可預見例如於曝光裝置4之平台（未經圖示）之既定之處微粒沉積，發生失焦之可能性升高。然而，累計資料AH之既定之畫素中累計值在100μm以上時，判斷該畫素之累計值，係因例如10μm之高度之缺陷結構於50片中10片晶圓W發生而造成，還是例如係100μm以上之高度之缺陷結構僅於50片中1片晶圓W發生之情形相當困難。

在此，將例如於輸出顯示部164顯示之累計資料AF與累計資料AH比較而使用，藉此，可確認例如缺陷結構之高度之累計值在100μm以上之畫素中，發生缺陷結構至哪種程度。又，比較累計資料AF與累計資料AH，例如缺陷結構之發生頻度低，缺陷結構之累計高度高時，可判斷係突發性的缺陷結構。且缺陷結構之發生頻度高，且缺陷結構之累計高度亦高時，可判斷係有再現性之缺陷結構，有在晶圓W處理之製程上需改善之要因。因此，作業員可確認輸出顯示部164之累計資料AF與累計資料AH，藉此，可掌握缺陷結構之傾向，判斷為抑制缺陷結構，具體而言應進行何種作業。

具體而言，例如缺陷結構之發生頻度高，且缺陷結構之累計高度亦高，具有再現性之缺陷結構發生時，自該缺陷結構發生之處，確定作為例如缺陷結構之原因之製程。例如圖11所示之累計資料AH，於晶圓W發生同心圓狀之缺陷結構時，可推定此缺陷結構，係例如對晶圓W旋轉塗布以進行塗布處理之際發生之缺陷結構，故主要重點式地檢查液體處理單元，藉此可輕易確定缺陷結構之原因。

且缺陷結構之發生頻度低，缺陷結構之累計高度高時，可判斷係突發性的缺陷結構，故可探討可能沿高度方向發生大的缺陷結構之處理製程，確定原因。又，缺陷結構之發生頻度低，缺陷結構之累計高度亦低時，無緊急性，故亦可判斷觀察經過。且缺陷結構之發生頻度高，但缺陷結構之累計高度低時，亦可判斷應因應預知之失焦風險馬上檢查設備，或應於定期性的檢查時，為確定原因一併檢查設備。

依本實施形態之基板處理系統1如以上構成，其次，說明關於如以上構成之基板處理系統1中進行之晶圓W之處理。

晶圓W之處理中，首先，將收納複數片晶圓W之匣盒C載置於匣盒送入送出部10之既定之載置板13。其後，以晶圓搬運裝置21依序取出匣盒C內各晶圓W，搬運至處理站3之第3區塊G3之例如傳遞單元53。

其次，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第2區塊G2之熱處理單元40，調節溫度。其後，以晶圓搬運裝置70，將晶圓W搬運至例如第1區塊G1之下部抗反射膜形成單元31，在晶圓W上形成下部抗反射膜。其後，將晶圓W搬運至第2區塊G2之熱處理單元40，進行加熱處理。其後，使其回到第3區塊G3之傳遞單元53。

其次，以晶圓搬運裝置90將晶圓W搬運至相同之第3區塊G3之傳遞單元54。其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第2區塊G2之黏附單元41，進行疏水化處理。其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至光阻塗布單元32，在晶圓W上形成光阻膜。其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至熱處理單元40，進行預烤處理。其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第3區塊G3之傳遞單元55。

其次，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至上部抗反射膜形成單元33，在晶圓W上形成上部抗反射膜。其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至熱處理單元40，加熱而調節溫度。其後，搬運晶圓W至周邊曝光單元42，進行周邊曝光處理。

其後，以晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第3區塊G3之傳遞單元56。

其次，以晶圓搬運裝置90搬運晶圓W至傳遞單元52，以穿梭搬運裝置80將其搬運至第4區塊G4之傳遞單元62。其後，以介面站7之曝光搬運裝置100搬運晶圓W至背面清洗單元64，進行背面清洗。以曝光搬運裝置100將經清洗背面之晶圓W搬運至缺陷結構分析單元63，拍攝晶圓W背面。

將由缺陷結構分析單元63拍攝之基板影像，經由控制裝置6與通信部163輸入缺陷結構分析機構150。缺陷結構分析機構150中，以缺陷結構特徵量抽出部160根據基板影像依序製作缺陷結構分布圖。缺陷結構特徵量累計部161中，依序累計基板影像，依序更新累計資料AH、AW、AF。

且缺陷結構判定部162中，對各累計資料AH、AW、AF依序進行判定，累計值超過既定之臨界值時，對輸出顯示部164輸出其主旨。又，只要例如累計值不超過既定之臨界值，即依控制裝置6之程式判斷晶圓W之狀態可於曝光裝置4曝光，以曝光搬運裝置100搬運晶圓W至曝光裝置4。

在此，各累計資料AH、AW、AF之累計值超過臨界值，且缺陷結構之頻度高時，例如圖14所示，假定微粒P累積性地附著曝光裝置4之平台4a，藉此，既定之高度之微粒P沉積。如該平台4a，以具有例如複數之突起之上表面固持晶圓W時，搬運晶圓，俾於例如曝光裝置4，平台4a與晶圓W之相對性的位置偏離。藉此，例如圖15所示，可迴避微粒P附著同一處，特別是平台4a之突起之前端，防止發生失焦。

又，各累計資料AH、AW、AF之累計值超過臨界值，且缺陷結構之頻度高時，亦可依例如控制裝置6判定不可曝光，中止該晶圓W之以後之處理。此時，以曝光搬運裝置100將其搬運至傳遞單元62，接著以穿梭搬運裝置80將其搬運至傳遞單元52。其後，將以後之處理中止之晶圓W搬運至匣盒站2，接著由既定之載置板13之匣盒C回收。

又，各累計資料AH、AW、AF之累計值超過臨界值，且缺陷結構之頻度低時，亦可依例如控制裝置6，僅對應最後拍攝之基板影像之晶圓W，換言之，對應終至累計值超過臨界值之基板影像之晶圓W，判斷失焦風險高，僅將該晶圓W以曝光搬運裝置100搬運至傳遞單元62，就此以外之晶圓W，繼續朝曝光裝置4搬運。且亦可將對應例如最後拍攝之基板影像之晶圓W，再度搬運至背面清洗單元64，清洗背面，其後以缺陷結構分析單元63再度檢查。此時，宜根據於缺陷結構判定部162之判定結果以背面清洗單元64清洗晶圓W，具體而言，宜僅將對應判斷失焦風險高之缺陷結構之處再度以背面清洗單元64清洗，或重點式地清洗該處。

以曝光搬運裝置100將經曝光處理之晶圓W搬運至第4區塊G4之傳遞單元60。其後，以晶圓搬運裝置70搬運晶圓W至熱處理單元40，進行曝光後烘烤處理。其後，以晶圓搬運裝置70搬運晶圓W至顯影處理單元30，進行顯影。顯影結束後，以晶圓搬運裝置90搬運晶圓W至熱處理單元40，進行後烘烤處理。

其後，以晶圓搬運裝置70搬運晶圓W至第3區塊G3之傳遞單元50，其後以匣盒站2之晶圓搬運裝置21將其搬運至既定之載置板13之匣盒C。如此，一連串之光微影程序結束。

依以上之實施形態，缺陷結構分析單元63，包含抽出缺陷結構之特徵量之缺陷結構特徵量抽出部160，及累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量之缺陷結構特徵量累計部161，故可求取於晶圓W面內發生之缺陷結構之累積性的傾向。又，對輸出顯示部輸出缺陷結構判定部162之判定結果，故可根據該輸出，於例如曝光裝置4，採取調整晶圓W與平台4a之相對性的位置等對應，俾作為缺陷結構之微粒P不於平台4a之同一處沉積。藉此，可防止潛在性的問題於未然。且就缺陷結構之特徵量之累計值增大之處，以控制裝置6控制背面清洗單元64，俾於例如背面清洗單元64重點式地清洗，藉此，可抑制將作為缺陷結構之微粒P帶入曝光裝置，於平台4a之同一處沉積。因此，於此點亦可防止潛在性的問題於未然。

又，以上之實施形態中，雖於輸出顯示部164，僅輸出累計資料AH、AW、AF與「失焦風險高」、「失焦風險極高」之警報，但亦可於例如缺陷結構判定部162，不僅比較缺陷結構之特徵量之累計值與臨界值，亦與缺陷結構之發生頻度比較，藉此，顯示例如，是否係應馬上停止處理之缺陷結構之其他資訊。

且例如圖6所示，亦可於例如缺陷結構分析機構150，設置預先記憶缺陷結構之特徵量與缺陷結構之要因之相關資料之記憶部165，於缺陷結構判定部162判定超過臨界值時，於例如缺陷結構判定部162比較記憶部165之相關資料與缺陷結構之特徵量，藉此，推定缺陷結構發生之原因，顯示該推定原因於例如輸出顯示部164。具體而言，例如上述，在於晶圓W呈同心圓狀發生缺陷結構之特徵量之累計值高之處，與對晶圓W以旋轉塗布進行塗布處理之間，具有相關關係時，將此作為缺陷結構之特徵量與缺陷結構之要因之相關資料記憶於記憶部165。又，於缺陷結構判定部162，比較判定超過臨界值之處與記憶部165之相關資料，藉此，推定該缺陷結構之要因與例如旋轉塗布相關。

又，以上之實施形態中，雖於基板影像之每一畫素判定缺陷結構特徵量，但亦可平均例如既定之區域之畫素中缺陷結構之特徵量，根據該平均之值，製作累計資料AH、AW、AF，或判定缺陷結構。此時，例如圖16所示，亦可於每一各區域R顯示缺陷結構之判定結果於輸出顯示部164。又，圖16中雖設定區域R呈格子狀，但關於區域R如何設定，可任意設定。

且以上之實施形態中，雖已說明關於調整晶圓W與平台4a之相對性的位置，俾微粒P不於曝光裝置4之平台4a之同一處沉積之情形之一例，但調整晶圓W之搬運位置，俾微粒P不於同一處沉積之手法，亦可適用於例如其他處理裝置。例如，使用電漿對晶圓W進行成膜處理或蝕刻處理之電漿處理裝置，或貼合晶圓W之接合裝置中，亦可具有例如圖14所示之以具有複數之突起之上表面固持晶圓W之靜電吸盤或真空吸盤等基板固持部。如此之處理裝置中，亦可與曝光裝置4之平台4a之情形相同，調整晶圓W與基板固持部之相對性的位置，迴避微粒P附著同一處，特別是基板固持部之突起之前端，迴避晶圓W因微粒撓曲造成的問題。

以上，雖已參照附圖並同時說明關於本發明之較佳實施形態，但本發明不由上述例限定。吾人應理解，只要是熟悉該技藝者當然可在申請專利範圍所記載之構想範疇內想到各種變更例或修正例，關於此等者當然亦屬於本發明之技術性範圍。本發明不限於此例可採取各種態樣。以上之實施形態中，拍攝對象雖係基板之背面，但本發明亦可適用於拍攝基板之表面時。且上述之實施形態，雖係半導體晶圓之塗布顯影處理系統中之例，但本發明，亦可適用於係半導體晶圓以外之FPD（平面顯示器）、光罩用倍縮遮罩等其他基板之塗布顯影處理系統時。【產業上利用性】

本發明，於分析晶圓之缺陷結構之際有用。

1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧匣盒站
3‧‧‧處理站
4‧‧‧曝光裝置
5‧‧‧介面站
6‧‧‧控制裝置
10‧‧‧匣盒送入送出部
11‧‧‧晶圓搬運部
12‧‧‧匣盒載置台
13‧‧‧載置板
20‧‧‧搬運路
21‧‧‧晶圓搬運裝置
30‧‧‧顯影處理單元
31‧‧‧下部抗反射膜形成單元
32‧‧‧光阻塗布單元
33‧‧‧上部抗反射膜形成單元
40‧‧‧熱處理單元
41‧‧‧黏附單元
42‧‧‧周邊曝光單元
63‧‧‧缺陷結構檢查單元
70‧‧‧晶圓搬運裝置
80‧‧‧穿梭搬運裝置
90‧‧‧晶圓搬運裝置
100‧‧‧曝光搬運裝置
110‧‧‧機殼
111‧‧‧載置台
120‧‧‧固持部
121‧‧‧支持構件
122‧‧‧導軌
130‧‧‧拍攝裝置
150‧‧‧缺陷結構分析機構
160‧‧‧缺陷結構特徵量抽出部
161‧‧‧缺陷結構特徵量累計部
162‧‧‧缺陷結構判定部
163‧‧‧通信部
164‧‧‧輸出顯示部
C‧‧‧匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
P‧‧‧畫素
E‧‧‧缺陷結構區域
X1、X2‧‧‧程式
W‧‧‧晶圓

【圖1】係顯示依本實施形態之基板處理系統之內部構成之概略之俯視圖。 【圖2】係顯示依本實施形態之基板處理系統之內部構成之概略之側視圖。 【圖3】係顯示依本實施形態之基板處理系統之內部構成之概略之側視圖。 【圖4】係顯示缺陷結構分析單元之構成之概略之橫剖面圖。 【圖5】係顯示缺陷結構分析單元之構成之概略之縱剖面圖。 【圖6】係顯示缺陷結構分析機構之構成之概略之說明圖。 【圖7】係將由缺陷結構抽出部作為缺陷結構確定之處以點表示之缺陷結構分布圖。 【圖8】係將由缺陷結構抽出部作為缺陷結構確定之處以點表示之缺陷結構分布圖。 【圖9】係將由缺陷結構抽出部作為缺陷結構確定之處以點表示之缺陷結構分布圖。 【圖10】係將由缺陷結構抽出部作為缺陷結構確定之處以點表示之缺陷結構分布圖。 【圖11】係顯示缺陷結構之特徵量為缺陷結構之高度時之累計資料之說明圖。 【圖12】係顯示缺陷結構之特徵量為缺陷結構之寬度時之累計資料之說明圖。 【圖13】係顯示缺陷結構之特徵量為缺陷結構之發生頻度時之累計資料之說明圖。 【圖14】係顯示曝光裝置之平台與晶圓及微粒之位置關係之說明圖。 【圖15】係顯示曝光裝置之平台與晶圓及微粒之位置關係之說明圖。 【圖16】係依另一實施形態之缺陷結構分布圖。

Claims (15)

1. 一種基板之缺陷結構分析裝置，包含：拍攝部，拍攝被檢查基板；缺陷結構特徵量抽出部，根據該拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量；缺陷結構特徵量累計部，累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量；缺陷結構判定部，判定該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值；及輸出部，輸出該缺陷結構判定部之判定結果。
2. 如申請專利範圍第1項之基板之缺陷結構分析裝置，其中該缺陷結構之特徵量，係缺陷結構之高度或缺陷結構之寬度中至少任一者。
3. 如申請專利範圍第2項之基板之缺陷結構分析裝置，其中該缺陷結構特徵量累計部，於每一基板上同一座標累計該缺陷結構之特徵量，該缺陷結構判定部，判定該同一座標上缺陷結構之發生次數、缺陷結構之累計高度、或缺陷結構之累計寬度中至少任1個值是否超過既定之臨界值。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板之缺陷結構分析裝置，其中包含記憶部，預先記憶缺陷結構之要因與該缺陷結構之特徵量的相關資料；該缺陷結構判定部，在累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值時，比較該累計的缺陷結構之特徵量與該記憶部之相關資料，推定缺陷結構之要因。
5. 一種基板處理系統，具有如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板之缺陷結構分析裝置，其特徵在於包含：背面清洗裝置，清洗基板之背面；基板搬運裝置，在該缺陷結構分析裝置與該背面清洗裝置之間搬運基板；及控制裝置，控制該背面清洗裝置，俾根據於該缺陷結構分析裝置缺陷結構之分析結果，以該背面清洗裝置清洗基板之背面。
6. 如申請專利範圍第5項之基板處理系統，其中該控制裝置，控制該背面清洗裝置，俾清洗於該缺陷結構判定部判定累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值之處。
7. 如申請專利範圍第5或6項之基板處理系統，其中在該缺陷結構分析裝置的缺陷結構之分析，係對於該背面清洗裝置清洗後的基板施行之， 依該缺陷結構分析裝置所施行的缺陷結構之分析結果，而以該背面清洗裝置對基板之背面所進行的清洗，係根據對於以該背面清洗裝置清洗過的基板，利用該缺陷結構分析裝置所為之缺陷結構的分析結果，而施行之。
8. 如申請專利範圍第5或6項之基板處理系統，其中包含：曝光搬運裝置，在與設於基板處理系統之外部的曝光裝置之平台之間送入送出基板，該曝光搬運裝置，根據於該缺陷結構分析裝置所施行的缺陷結構之分析結果，調整該平台與載置於該平台之基板的相對位置。
9. 一種基板處理系統，具有如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板之缺陷結構分析裝置，其特徵在於包含：處理裝置，藉由以具有複數之突起的上表面固持基板之基板固持部固持基板，對該被固持之基板施行既定之處理；及基板搬運裝置，對於該處理裝置送入送出基板；且該基板搬運裝置，根據於該缺陷結構分析裝置所施行的缺陷結構之分析結果，調整該處理裝置之基板固持部與載置於該基板固持部之基板的相對位置。
10. 一種基板之缺陷結構分析方法，包含:拍攝被檢查基板，根據該經拍攝之基板之影像，抽出基板面內的缺陷結構之特徵量，累計關於複數之基板的該缺陷結構之特徵量，判定該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值，對既定之輸出機構輸出該缺陷結構之判定結果。
11. 如申請專利範圍第10項之基板之缺陷結構分析方法，其中該缺陷結構之特徵量，係缺陷結構之高度或缺陷結構之寬度中至少任一者。
12. 如申請專利範圍第11項之基板之缺陷結構分析方法，其中於每一基板上同一座標累計該缺陷結構之特徵量，該累計的缺陷結構之特徵量是否超過既定之臨界值之判定，係判定該同一座標上缺陷結構之發生次數、缺陷結構之累計高度、或缺陷結構之累計寬度中至少任1個值是否超過既定之臨界值。
13. 如申請專利範圍第10至12項中任一項之基板之缺陷結構分析方法，其中預先記憶缺陷結構之要因與該缺陷結構之特徵量的相關資料，該累計的缺陷結構之特徵量超過既定之臨界值時，比較該累計的缺陷結構之特徵量與該記憶之相關資料，推定缺陷結構之要因。
14. 一種程式，在控制該基板處理系統之控制裝置之電腦上動作，俾以基板處理系統執行如申請專利範圍第10至13項中任一項之基板之缺陷結構分析方法。
15. 一種可讀取之電腦記錄媒體，儲存有如申請專利範圍第14項之程式。