TWI477764B - 影像製作方法、基板檢查方法、記錄有用以執行該影像製作方法及該基板檢查方法之程式的記錄媒體與基板檢查裝置 - Google Patents

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Description

影像製作方法、基板檢查方法、記錄有用以執行該影像製作方法及該基板檢查方法之程式的記錄媒體與基板檢查裝置
本發明係關於一種影像製作方法、基板檢查方法、記錄有用以執行該影像製作方法及該基板檢查方法之程式的記錄媒體與基板檢查裝置。
在例如半導體裝置的製造程序的微影步驟中，會進行在晶圓等的基板表面上形成抗蝕劑膜的抗蝕劑塗布處理、在基板表面上照射圖案使其曝光的曝光處理、對曝光後的基板進行顯影的顯影處理等的各步驟。然後，對於完成了任一步驟之基板，可利用基板檢査裝置進行所謂的粗視缺陷檢査，檢查是否在基板表面上形成了既定的抗蝕劑膜、是否實施了適當的曝光處理，是否有損傷、或有異物附著等。
該等粗視缺陷檢査，係對載置著基板的載置台，利用攝影裝置(例如CCD線感測器)，以相對移動的方式擷取基板的影像，然後對該影像進行影像處理並判斷缺陷的有無(參照例如專利文獻1~3)。具體而言，可按照以下順序進行檢査：將攝影裝置所拍攝之影像利用例如電腦等進行數位處理，取出該影像資料與基準影像的影像資料的對應畫素的畫素值的差，在差的絶對值超過一定閾值的位置判斷其為異常。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-240519號公報
[專利文獻2]日本特開2001-91473號公報
[專利文獻3]日本特開2010-19561號公報
然而，在用來對基板進行粗視缺陷檢査的基板檢査方法中，存在以下問題。
當將基板檢査裝置所檢測出的缺陷列為待選定缺陷時，在待選定的缺陷之中，會包含在半導體製造上可能會造成問題的真實缺陷，以及在半導體製造上不會造成問題的擬似缺陷。因此，在基板檢査裝置檢測出缺陷之後，將所檢測到的缺陷與擬似缺陷作出區別，在實際應用上是相當重要的。
例如當基板上存在同心圓狀的斑點時，即使該斑點並非真實缺陷而係擬似缺陷，仍會被誤認為是真實缺陷而被檢出。是故吾人期望在實際的基板檢査的運用上，能夠減少像這樣被誤認檢出的擬似缺陷的數量。
亦有主張為了減少誤認檢出之擬似缺陷的數量，只要設定相對較大的閾值即可。然而，例如當基板整面閾值相同時，若設定相對較大的閾值，則本來應被檢出的真實缺陷可能變得會無法被檢測出來。另外，每一片基板的斑點狀態亦會有所變化，在該斑點狀態的變化也被考慮到的情況下設定出適當的閾值是很困難的。
有鑑於上述問題，本發明提供一種能夠減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時不會降低缺陷的檢出敏感度，而能夠檢測出本來應被檢出之真實缺陷的基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法。
為了解決上述問題，本發明採取以下所述各手段作為技術特徴。
根據本發明一實施例，提供出一種影像製作方法，其為了檢查晶圓有無粗視缺陷而製作出用來除去擬似缺陷的過濾影像，包含：過濾影像製作步驟，其將位於以登錄影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於該圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值，以製作出該過濾影像。
另外，根據本發明另一實施例，提供出一種晶圓檢査方法，其可檢査出晶圓有無粗視缺陷，包含：除去影像製作步驟，其從根據晶圓拍攝影像所製作之被檢査影像減去利用上述影像製作方法所製作之該過濾影像，以製作出除去影像；以及判斷步驟，其將所製作之該除去影像的各畫素的畫素值與基準值作比較，當任一畫素的畫素值比該基準值更大時，判斷該晶圓有粗視缺陷。
另外，根據本發明另一實施例，提供出一種晶圓檢査裝置，包含：影像資料取得部，其為了檢查晶圓有無粗視缺陷，而拍攝晶圓並取得影像資料；過濾影像製作部，其將所取得之影像資料登錄，並將位於以所登錄之該影像資料的影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於該圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值，以製作出用來除去擬似缺陷的過濾影像；資料製作部，其將該影像的畫素的位置座標轉換成極座標，製作出表示以該影像的中心位置為中心之圓的半徑與位於該圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值的關係的最大值資料；以及顯示部，其顯示出該過濾影像製作部以及該資料製作部所製作之過濾影像以及該最大值資料。
根據本發明，在進行基板檢査時，可減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時缺陷的檢出敏感度不會降低，進而能夠檢測出本來應被檢出的真實缺陷。
首先，參照圖1至圖15，說明本發明第1實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法。
另外，以下例示說明將具備用來實施本實施態樣之基板檢査方法的基板檢査裝置的基板處理裝置應用於塗布顯影裝置的情況。
首先，參照圖1至圖4，簡單說明在塗布顯影裝置中連接曝光裝置的抗蝕劑圖案形成裝置。
圖1係表示本實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的俯視圖。圖2係表示本實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的概略立體圖。圖3係表示本實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的側視圖。圖4係表示第3區塊(COT層)B3的構造的立體圖。
抗蝕劑圖案形成裝置，如圖1以及圖2所示的，具備載置區塊S1、處理區塊S2、介面區塊S3。另外，在抗蝕劑圖案形成裝置的介面區塊S3側設置曝光裝置S4。處理區塊S2以與載置區塊S1隣接的方式設置。介面區塊S3，在與處理區塊S2的載置區塊S1側相反之側，以與處理區塊S2隣接的方式設置。曝光裝置S4，在與介面區塊S3的處理區塊S2側相反之側，以與介面區塊S3隣接的方式設置。
載置區塊S1具備匣盒20、載置台21以及傳遞機構C。匣盒 20載置於載置台21上。傳遞機構C從匣盒20取出晶圓W，傳遞到處理區塊S2，同時接取在處理區塊S2中經過處理而處理完成的晶圓W，並將其送回匣盒20。
處理區塊S2，如圖2所示的，具備棚台單元U1、棚台單元U2、第1區塊(DEV層)B1、第2區塊(BCT層)B2、第3區塊(COT層)B3、第4區塊(TCT層)B4。第1區塊(DEV層)B1係用來進行顯影處理的區塊。第2區塊(BCT層)B2係用來進行在抗蝕劑膜的下層側形成反射防止膜的形成處理的區塊。第3區塊(COT層)B3係用來進行抗蝕劑液的塗布處理的區塊。第4區塊(TCT層)B4係用來進行在抗蝕劑膜的上層側形成反射防止膜的形成處理的區塊。
棚台單元U1係由各種模組堆疊所構成。棚台單元U1，如圖3所示的，例如從下往上依序堆疊了傳遞模組TRS1、TRS1、CPL11、CPL2、BF2、CPL3、BF3、CPL4、TRS4。另外，如圖1所示的，在棚台單元U1的附近設置了可隨意升降的傳遞臂D。利用傳遞臂D便可在棚台單元U1的各處理模組之間搬運晶圓W。
棚台單元U2係由各種處理模組堆疊所構成。棚台單元U2，如圖3所示的，例如從下往上依序堆疊了傳遞模組TRS6、TRS6、CPL12。
另外，在圖3中，附設CPL的傳遞模組可兼作調溫用的冷卻模組，附設BF的傳遞模組可兼作能夠載置複數枚晶圓W的緩衝模組。
第1區塊(DEV層)B1，如圖1以及圖3所示的，具備顯影模組22、搬運臂A1以及穿梭臂E。顯影模組22在1個第1區塊(DEV層)B1內堆疊成上下2段。搬運臂A1可將晶圓W搬運到2段顯影 模組22。亦即，搬運臂A1係將晶圓W搬運到2段顯影模組22的共用搬運臂。穿梭臂E可將晶圓W從棚台單元U1的傳遞模組CPL11直接搬運到棚台單元U2的傳遞模組CPL12。
第2區塊(BCT層)B2、第3區塊(COT層)B3以及第4區塊(TCT層)B4具備各種塗布模組、加熱/冷卻系的處理模組群以及搬運臂A2、A3、A4。處理模組群係用來進行在塗布模組中所實行之處理的前處理以及後處理的構件。搬運臂A2、A3、A4設置在塗布模組與處理模組群之間，在塗布模組以及處理模組群的各處理模組之間傳遞晶圓W。
除了第2區塊(BCT層)B2以及第4區塊(TCT層)B4的藥液係反射防止膜用藥液而第3區塊(COT層)B3的藥液係抗蝕劑液此點不同之外，第2區塊(BCT層)B2到第4區塊(TCT層)B4的各區塊均具備相同的構造。
在此，參照圖4說明第3區塊(COT層)B3的構造，並以此代表第2區塊(BCT層)B2、第3區塊(COT層)B3以及第4區塊(TCT層)B4的構造。
第3區塊(COT層)B3具備塗布模組23、棚台單元U3以及搬運臂A3。棚台單元U3具備以構成加熱模組、冷卻模組等熱處理模組群的方式堆疊的複數處理模組。棚台單元U3以與塗布模組23對向的方式排列。另外，在棚台單元U3中，以與複數處理模組其中任一個隣接的方式，設置後述之基板檢査裝置30。
搬運臂A3設置在塗布模組23與棚台單元U3之間。圖4中24係用來在各處理模組與搬運臂A3之間傳遞晶圓W的搬運口。
搬運臂A3具備2支叉部3(3A、3B)、基台25、旋轉機構26 以及升降台27。
2支叉部3A、3B以上下重疊的方式設置。基台25設置成可藉由旋轉機構26沿著垂直軸周圍隨意旋轉。另外，叉部3A、3B設置成可藉由圖中未顯示的進退機構從基台25朝例如後述之基板檢査裝置30的載置台32隨意進退。
升降台27，如圖4所示的，設置在旋轉機構26的下方側。升降台27可藉由升降機構朝上下方向(圖4中Z軸方向)沿著直線狀延伸的圖中未顯示的Z軸引導軌隨意升降。升降機構可使用習知的構造，例如使用滾珠螺桿機構或確動皮帶的機構等。在此實施例中Z軸引導軌以及升降機構分別被蓋體28所覆蓋，在例如上部側連接成一體。另外蓋體28以在Y軸方向上沿著直線狀延伸的Y軸引導軌29滑行移動的方式構成。
如圖1所示的，介面區塊S3設有介面臂F。介面臂F設置在處理區塊S2的棚台單元U2的附近。在棚台單元U2的各處理模組之間以及其與曝光裝置S4之間，係利用介面臂F來搬運晶圓W。
從載置區塊S1傳遞過來的晶圓W被傳遞機構C依序搬運到棚台單元U1的一個傳遞模組，例如對應第2區塊(BCT層)B2的傳遞模組CPL2。搬運到傳遞模組CPL2的晶圓W，被傳遞到第2區塊(BCT層)B2的搬運臂A2，透過搬運臂A2搬運到各處理模組(塗布模組以及加熱/冷卻系的處理模組群的各處理模組)，在各處理模組進行處理。藉此，在晶圓W上形成反射防止膜。
形成了反射防止膜的晶圓W，透過搬運臂A2、棚台單元U1的傳遞模組BF2、傳遞臂D、棚台單元U1的傳遞模組CPL3，傳遞到第3區塊(COT層)B3的搬運臂A3。然後，晶圓W透過搬運臂A3被搬運到各處理模組(塗布模組以及加熱/冷卻系的處理模組群的 各處理模組)，在各處理模組進行處理。藉此，在晶圓W上形成抗蝕劑膜。
形成了抗蝕劑膜的晶圓W透過搬運臂A3傳遞到棚台單元U1的傳遞模組BF3。
另外，形成了抗蝕劑膜的晶圓W，如後所述的，亦可搬運到基板檢査裝置30拍攝晶圓W的表面影像，進行基板檢査。
另外，形成了抗蝕劑膜的晶圓W，有時會在第4區塊(TCT層)B4更進一步形成反射防止膜。此時，晶圓W透過傳遞模組CPL4傳遞到第4區塊(TCT層)B4的搬運臂A4，透過搬運臂A4搬運到各處理模組(塗布模組以及加熱/冷卻系的處理模組群的各處理模組)，在各處理模組進行處理。藉此，在晶圓W上形成反射防止膜。然後，形成了反射防止膜的晶圓W透過搬運臂A4傳遞到棚台單元U1的傳遞模組TRS4。
形成了抗蝕劑膜的晶圓W或在抗蝕劑膜之上更進一步形成反射防止膜的晶圓W透過傳遞臂D、傳遞模組BF3、TRS4傳遞到傳遞模組CPL11。傳遞到傳遞模組CPL11的晶圓W被穿梭臂E直接搬運到棚台單元U2的傳遞模組CPL12，之後傳遞到介面區塊S3的介面臂F。
傳遞到介面臂F的晶圓W，會被搬運到曝光裝置S4進行既定的曝光處理。進行過既定的曝光處理的晶圓W，會被介面臂F載置於棚台單元U2的傳遞模組TRS6，並回到處理區塊S2。回到處理區塊S2的晶圓W在第1區塊(DEV層)B1中進行顯影處理。進行過顯影處理的晶圓W，透過搬運臂A1、棚台單元U1的其中一個傳遞模組、傳遞機構C，回到匣盒20。
接著，參照圖5以及圖6，說明組裝在抗蝕劑圖案形成裝置中的基板檢査裝置30。圖5係包含基板檢査裝置30的部分剖面的側視圖。圖6係包含基板檢査裝置30的部分剖面的俯視圖。
如前所述的，基板檢査裝置30係用來拍攝在例如第3區塊(COT層)B3的各模組進行處理並形成抗蝕劑膜的晶圓W的表面的影像以進行基板檢査的構件。基板檢査裝置30可設置在抗蝕劑圖案形成裝置的任何位置，如前所述的，可設置在例如第3區塊(COT層)B3，與各處理模組隣接。
基板檢査裝置30具備殼體31、載置台32以及攝影單元40。
載置台32係用來載置晶圓W的構件，設置在包覆外側的殼體31內的下方空間。載置台32可藉由馬達等的旋轉驅動部33隨意旋轉、停止。在殼體31的一端側設置了可檢測出載置台32上的晶圓W的缺口部的位置的感測器34。根據感測器34的缺口部位置的檢測結果，利用旋轉驅動部33使載置台32旋轉，便可對準晶圓W的角度。
在殼體31的底面設置了從殼體31的一端側(圖5的左側)延伸到另一端側(圖5的右側)的引導軌35。載置台32設置在引導軌35之上，可藉由例如脈衝馬達等的驅動裝置36沿著引導軌35在X方向上移動。載置台32的驅動可利用例如脈衝馬達等的驅動裝置36的驅動來實現。亦即，利用驅動裝置36使載置台32在基板檢査裝置30的殼體31內直線移動。
在殼體31內的端部設置了搬運口39(與圖4中的24相同)，使搬運臂A3的叉部3A、3B相對於載置台32進退移動，以將晶圓W搬入、搬出。
攝影單元40設置在包覆外側的殼體31內的上方空間。攝影單元40具備攝影裝置42、半鏡43以及照明裝置44。攝影裝置42固定在攝影單元40的一端側(圖5的左側)。在本實施態樣中，攝影裝置42係使用廣角型的CCD照相機。另外，半鏡43與照明裝置44固定在殼體31的X方向的中央附近。照明裝置44設置在半鏡43的背後。照明裝置44的照明通過半鏡43向半鏡43的下方照射。然後位於該照射區域的物體的反射光被半鏡43反射，並由攝影裝置42所擷取。亦即，攝影裝置42可拍攝位於照射區域的物體。
利用具備以上構造之基板檢査裝置30，當載置台32在殼體31內的下方空間沿著引導軌35朝X方向(或-X方向)移動時，固定於殼體31內的上方空間的攝影單元40會掃描載置台32上的晶圓W的頂面。藉此，便可拍攝到晶圓W的整個頂面。
另外，攝影單元40相當於本發明的影像資料取得部。
基板檢査裝置30具備控制系統，包含：控制驅動裝置36的驅動的第1控制裝置51、控制攝影裝置42的攝影的第2控制裝置52以及控制第1控制裝置51與第2控制裝置52的第3控制裝置53。
驅動裝置36的驅動，例如ON、OFF、速度等，由第1控制裝置51控制。亦即利用第1控制裝置51對驅動裝置36輸出的驅動信號，控制驅動裝置36的驅動、停止，甚至驅動的速度等。然後被驅動信號所驅動的驅動裝置36會對第1控制裝置51輸出此時的編碼信號。
攝影裝置42被第2控制裝置52控制。在本實施態樣中，係利用第2控制裝置52對攝影裝置42輸出的外部同步信號，控制 攝影裝置42的攝影、攝影時序、影像擷取時間等。然後將所拍攝到的影像輸出到第2控制裝置52，在第2控制裝置52或第3控制裝置53中實施後述的影像處理以及基板檢査。
第1控制裝置51、第2控制裝置52被控制整個抗蝕劑圖案形成裝置的上位的第3控制裝置53所控制。亦即根據第3控制裝置53對第1控制裝置51輸出的驅動信號，第1控制裝置51對驅動裝置36輸出既定的驅動信號。另一方面第3控制裝置53在與對第1控制裝置51輸出驅動信號相同的時序，亦對第2控制裝置52輸出驅動信號，第2控制裝置52根據該驅動信號對攝影裝置42輸出外部同步信號。此時，關於驅動信號與外部同步信號的關係，例如：驅動信號可為1次脈衝拍攝1次(1條線)的同步信號，亦可為複數脈衝拍攝1次(1條線)的同步信號。
以上控制，可根據例如第3控制裝置53所記錄之電腦程式，或是在第3控制裝置53中可讀取的各種記憶媒體所記錄的電腦程式進行。
在前述影像處理以及基板檢査於第2控制裝置52中實施的情況下，第2控制裝置52具備過濾影像製作部52a、資料製作部52b以及顯示部52c。
過濾影像製作部52a由微處理器(電腦)等所構成。過濾影像製作部52a，登錄所取得之影像資料，將位於以所登錄之影像資料的影像的中心位置為中心的圓的圓周上的任一畫素的畫素值，置換成從位於圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值，藉此製作出用來除去擬似缺陷的過濾影像。資料製作部52b由微處理器(電腦)等所構成。資料製作部52b將影像中的畫素的位置座標轉換成極座標，製作出表示以影像的中心位置為中心的圓的半徑與位於圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值 的關係的最大值資料。顯示部52c由顯示器等所構成。顯示部52c顯示由過濾影像製作部以及資料製作部所製作之過濾影像以及最大值資料。
另外，過濾影像製作部52a、資料製作部52b以及顯示部52c均可為第3控制裝置53所包含。
在進行晶圓W的基板檢査時，首先晶圓W被搬運臂A3從搬運口39搬入，並載置於載置台32上。此時，載置台32預先在殼體31內的一端側的晶圓搬入送出位置P1(圖5中虛線所示之位置)待機。之後，驅動裝置36使載置台32移動到殼體31的另一端側的對準位置P2(圖5中實線所示之位置)後停止。接著感測器34檢測晶圓W的缺口部，根據該缺口部的位置旋轉晶圓W，使晶圓W的缺口部的位置吻合既定的設定角度(晶圓W的對準)。此時的設定角度，可對應例如晶圓處理配方預先設定好，並選擇能夠取得最佳影像的角度。之後，驅動裝置36使載置台32朝晶圓搬入送出位置P1側以既定速度移動，當晶圓W通過半鏡43之下時，以攝影裝置42拍攝晶圓W的表面。載置台32在晶圓搬入送出位置P1停止，之後晶圓W被搬運臂A3搬出搬運口39。
接著，參照圖7到圖14，說明本實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法。
圖7係表示本實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。圖8係表示將複數晶圓W的各枚晶圓的拍攝影像疊加合成以製作出合成影像的態樣示意圖。圖9以及圖10係表示所製作之合成影像的示意圖。圖11係表示所製作之轉換影像的示意圖。圖12係表示從轉換影像製作出最大值資料的態樣的示意圖。圖13係最大值資料的示意圖。圖14係表示所製作之過濾影像的示意圖。
另外，圖7所示之步驟S11~步驟S14相當於本發明的影像製作方法，圖7所示之步驟S11~步驟S17相當於本發明的基板檢査方法。
一開始，在步驟S11中，將預先對複數晶圓W的各枚晶圓所拍攝的各張影像合成，製作出合成影像(合成影像製作步驟)。
以拍攝影像的中心位置與晶圓W的中心位置一致的方式，分別對複數晶圓W的各枚晶圓W進行拍攝。然後，如圖8所示的，針對拍攝複數晶圓W的各枚晶圓W的影像，計算同一畫素的畫素值的標準偏差值，以該數值作為新的畫素值。針對所有的畫素，計算標準偏差值當作新的畫素值，藉此製作出圖9所示之合成影像。然後，登錄所製作之合成影像。
另外，預先拍攝之影像的中心位置與晶圓W的中心位置一致，故合成影像的中心位置亦與晶圓W的中心位置一致。
在此，所謂複數晶圓W的各枚晶圓W，亦可為使用同一裝置進行基板處理的晶圓，例如使用同一塗布模組23進行塗布處理的不同批次所包含之各枚晶圓。或者，所謂複數晶圓W的各枚晶圓W，亦可為使用不同裝置進行基板處理的晶圓，例如使用不同塗布模組23進行塗布處理的各枚晶圓。當複數晶圓W為使用例如同一塗布模組23進行塗布處理的不同批次所包含之各枚晶圓時，便可在不同批次均包含之處理條件的範圍內，減少錯誤檢出之擬似缺陷的數目。另外，當複數晶圓W係使用不同裝置進行基板處理的晶圓，例如使用不同塗布模組23進行塗布處理的各枚晶圓時，便可在不同塗布模組23均包含之處理條件的範圍內，減少錯誤檢出之擬似缺陷的數目。
接著，在步驟S12中，將所製作之合成影像的畫素的位置座標轉換成極座標，藉此製作出轉換影像(轉換影像製作步驟)。
如圖10所示的，在合成影像中，畫素P到合成影像的中心位置CP的距離為R，中心位置CP往畫素P方向與+X方向所成之角度為θ。然後，將合成影像的畫素P的位置座標(X，Y)轉換成極座標(R，θ)。接著，在横軸為R、縱軸為θ的二維座標中，將各畫素位置的畫素值(輝度值)以等高線表示，藉此如圖11所示的，製作出轉換影像。
例如，從合成影像，以例如0.1度為單位的間隔設定θ，抽出圖10的直線L所示之半徑的1條線分量的輝度值。將半徑的1條線分量的輝度值的像素數目設為例如1024像素。將該抽出作業重複1周分量，亦即3600條線的分量，將各線所包含之像素平行並排以作出長方形。如是，便可製作出圖11所示之3600×1024像素的影像。
另外，當合成影像的中心位置與晶圓W的中心位置一致時，轉換影像的左端的像素(各條線的第1像素)的位置亦與晶圓W的中心位置一致。
接著，在步驟S13中，根據轉換影像，製作出最大值資料(資料製作步驟)。
將圖12所示之轉換影像縱向(角度θ方向)掃描，取得相當於例如3600條線分量的3600像素的輝度值之中的最大值，當作最大值資料。將該取得作業朝横向(半徑R方向)重複例如1024像素分量，如圖13所示的，製作出横軸為半徑R、縱軸為輝度值的最大值(畫素值的最大值)的最大值資料圖。亦即，最大值資料，係根據轉換影像，顯示出以合成影像的中心位置為中心之圓 的半徑與位於圓之圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值的關係的資料。
接著，在步驟S14中，根據所製作之最大值資料，製作出過濾影像(過濾影像製作步驟)。
將圖13所示之最大值資料的曲線，以由相當於合成影像的中心位置的左端的像素(第1像素)所構成的像素列為中心，以例如0.1度的間隔旋轉。然後，將該旋轉所得到之旋轉體的形狀，以等高線顯示作為二維分布，藉此得到圖14所示之同心圓狀的過濾影像。換言之，亦將位於以合成影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值，根據所製作之最大值資料，置換成對應圓的半徑所決定之最大值，藉此製作出過濾影像。
另外，在製作過濾影像時，亦可不將位於以合成影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成位於該圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值。例如，亦可將位於以合成影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值。茲在文後之第2實施態樣中詳述該等實施例。
接著，在步驟S15中，製作被檢査影像(被檢査影像製作步驟)。
如前所述，在將晶圓W載置於基板檢査裝置30的載置台32的狀態下，使載置台32從例如對準位置P2朝-X方向移動到晶圓搬入送出位置P1的位置。然後，在載置台32移動的期間，攝影單元40掃描載置台32上的晶圓W的表面。藉此，拍攝晶圓W整個表面，獲得檢査對象影像。然後，如下述式(1)被檢査影像=ABS{(檢査對像影像)-(基準影像)}………(1)
所示的，從檢査對象影像，減去拍攝例如正常晶圓等所獲得之既定基準影像，藉此得到被檢査影像。另外，在式(1)中，ABS{}係指取{}內之值的絶對值的意思。亦即，被檢査影像的某一畫素(畫素A)的畫素的畫素值，係從檢査對象影像的與畫素A同一位置的畫素的畫素值，減去既定基準影像的與畫素A同一位置的畫素的畫素值，所得到之值的絶對值。
接著，在步驟S16中，製作除去影像(除去影像製作步驟)。
如下述式(2)除去影像=被檢査影像-過濾影像………(2)
所示的，從被檢査影像減去過濾影像，獲得除去影像。
接著，在步驟S17中，將除去影像的各畫素的畫素值與基準值作比較，判斷基板是否有缺陷(判斷步驟)。
將除去影像的各畫素的畫素值與預先決定之基準值作比較，當任一畫素的畫素值，如下述式(3)除去影像的畫素值-基準值>0………(3)
所示的，比基準值更大時，判定晶圓W有缺陷。另一方面，當任一畫素的畫素值，如下述式(4)除去影像的畫素值-基準值≦0………(4)
所示的，與基準值相同或比基準值更小時，判定晶圓W沒有缺陷。
圖15(a)~(c)係將利用本實施態樣(實施例)之基板檢査方法所獲得之除去影像與利用比較例1、2之基板檢査方法所獲得之除去影像作比較的示意圖。圖15(a)以及圖15(b)分別表示比較例1、2的除去影像，圖15(c)係表示實施例之除去影像。另外，比較例1以及比較例2係表示將使用以整個面均相等之閾 值作為畫素值的過濾影像當作用來製作除去影像的過濾影像的例子。比較例1係表示使用相對較小之閾值當作基準值的例子，比較例2係表示使用相對較大之閾值當作基準值的例子。
圖15(a)~(c)所示之例，係在晶圓W的中心部存在於半導體製造上可能會造成問題的真實缺陷，並在晶圓W的周緣部上存在於半導體製造上不會造成問題的例如因為抗蝕劑膜的塗布不均勻所導致的擬似缺陷的例子。因此，如圖15(a)所示的，當使用相對較小之閾值作為過濾影像的畫素值(閾值)時(比較例1)，除了真實缺陷被檢出之外，擬似缺陷也會被誤認檢出。然後，如圖15(b)所示的，為了減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，當使用相對較大之閾值作為過濾影像的畫素值(閾值)時(比較例2)，雖然擬似缺陷不會被檢出，但是連真實缺陷也變得無法被檢出。
另一方面，當使用實施例所示之過濾影像作為過濾影像時，如圖15(c)所示的，擬似缺陷不會被檢出，而且能夠檢測出真實缺陷。這是因為，過濾影像具有比擬似缺陷被檢出時之畫素值更大的畫素值的同心圓狀的分布，並製作出將擬似缺陷除去的除去影像的關係。因此，根據本實施態樣，便可減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時缺陷的檢出敏感度不會降低，而能夠檢測出本來應被檢出的真實缺陷。
(第1實施態樣的變化實施例)
接著，參照圖16以及圖17，說明本發明第1實施態樣的變化實施例的基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法。
本變化實施例之基板檢査方法以及影像製作方法，其在資料製作步驟後包含確認用影像製作步驟以及資料變更步驟此點，與第1實施態樣之基板檢査方法以及影像製作方法相異。
本變化實施例之用來實行基板檢査方法的基板檢査裝置以及組裝有基板檢査裝置的抗蝕劑圖案形成裝置亦可分別與第1實施態樣所說明之基板檢査裝置以及抗蝕劑圖案形成裝置相同。因此，省略針對抗蝕劑圖案形成裝置以及基板檢査裝置的說明。
圖16係表示本變化實施例之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。圖17係所變更之最大值資料的示意圖。
如圖16所示的，本變化實施例之基板檢査方法以及影像製作方法，除了具有確認用影像製作步驟以及資料變更步驟此點以外，其他與第1實施態樣之基板檢査方法以及影像製作方法相同。因此，省略確認用影像製作步驟以及資料變更步驟以外的步驟的說明。
本變化實施例，在步驟S11(合成影像製作步驟)到步驟S13(資料製作步驟)之後，於例如步驟S13-2中，為了確認最大值資料是否適當，可拍攝新的晶圓W並製作確認用影像(確認用影像製作步驟)。
接著，在步驟S13-3中，當在所製作之確認用影像產生新的擬似缺陷時，以在產生新的擬似缺陷的半徑區域最大值資料變得更大的方式，如圖17所示的，改變最大值資料(資料變更步驟)。在圖17所示之例中，最大值資料從虛線CL1改變成實線CL2。亦即，當所拍攝之確認用影像產生擬似缺陷時，以除去擬似缺陷的方式，改變最大值資料。
另外，亦可不實行步驟S13-2(確認用影像製作步驟)，而係在步驟S13-3(資料變更步驟)，將例如步驟S13(資料製作步驟)所製作之資料，增加預先決定之比例的分量。
之後，步驟S14(過濾影像製作步驟)到步驟S17(判斷步驟)與第1實施態樣相同。
其中，在步驟S14(過濾影像製作步驟)中，過濾影像，亦係將位於以合成影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值，根據所變更之最大值資料，置換成對應圓的半徑所決定之最大值，所製作而成的。
根據本變化實施例，在製作最大值資料之後，當因為程序條件的變動等因素而導致擬似缺陷的數量增加時，可製作過濾影像，以除去所增加的擬似缺陷。藉此，便可更進一步降低錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時不使缺陷的檢出敏感度下降，進而能夠檢測出本來應被檢出的真實缺陷。
(第2實施態樣)
接著，參照圖18到圖21，說明本發明第2實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法。
本實施態樣之基板檢査方法以及影像製作方法，以旋轉影像製作步驟取代資料製作步驟此點，以及，沒有轉換影像製作步驟此點，與第1實施態樣之基板檢査方法以及影像製作方法相異。
用來實行本實施態樣之基板檢査方法的基板檢査裝置以及組裝有基板檢査裝置的抗蝕劑圖案形成裝置，亦可分別與第1實施態樣所說明之基板檢査裝置以及抗蝕劑圖案形成裝置相同。因此，省略抗蝕劑圖案形成裝置以及基板檢査裝置的說明。
圖18係表示本實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。圖19係表示36張旋轉影像的示意圖。圖20係表示根據36張旋轉影像製作過 濾影像的態樣的示意圖。圖21係表示所製作之過濾影像的示意圖。
本實施態樣之步驟S21(合成影像製作步驟)、步驟S24(被檢査影像製作步驟)到步驟S26(判斷步驟)，分別與第1實施態樣之步驟S11(合成影像製作步驟)、步驟S15(被檢査影像製作步驟)到步驟S17(判斷步驟)相同，故省略其說明。
本實施態樣，係在步驟S21(合成影像製作步驟)之後，於步驟S22製作旋轉影像(旋轉影像製作步驟)。如圖19所示的，使合成影像以合成影像的中心位置CP為旋轉中心旋轉10度(°)、20°，30°……360°，製作出36張旋轉影像。
接著，在步驟S23製作過濾影像(過濾影像製作步驟)。在圖20中，在36張旋轉影像的各張之中的與圖19所示之合成影像的畫素B同一位置的畫素的連結線以虛線L表示。然後，比較36張旋轉影像，抽出位於虛線L上的畫素的畫素值為最大的旋轉影像的畫素值，利用所抽出之畫素值置換合成影像的畫素B的畫素值。將該作業對合成影像的所有畫素反覆實施，藉此製作出圖21所示之過濾影像。亦即，過濾影像係將合成影像的畫素B的畫素值置換成合成影像的36張旋轉影像的各張之中的與畫素B同一位置的畫素的畫素值之中的最大值所製作而成的。此係將位於以合成影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於圓周上的畫素算起以中心角度為10°間隔的方式所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值。
另外，步驟S22(旋轉影像製作步驟)係表示將合成影像以合成影像的中心位置為旋轉中心旋轉10°、20°、30°……360°的例子，惟亦可將n設為2以上的自然數，到360°旋轉為止，每次旋轉(360/n)°，製作出n張旋轉影像。然後，亦可在步驟S23(過濾影像製作步驟)中，將合成影像的一個畫素的畫素值置換成在n 張旋轉影像的各張之中的與該個畫素同一位置的畫素的畫素值之中的最大值，以製作出過濾影像。
另外，n宜為30以上的自然數。藉此，便可使過濾影像形成約略同心圓狀。
之後，步驟S24(被檢査影像製作步驟)到步驟S26(判斷步驟)與第1實施態樣相同。
在本實施態樣中，過濾影像亦具有比擬似缺陷被檢出時的畫素值更大的畫素值的大略同心圓狀的分布，並可製作出將擬似缺陷除去的除去影像。因此，可減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時缺陷的檢出敏感度不會降低，進而能夠檢測出本來應被檢出的真實缺陷。
另外，本實施態樣之基板檢査方法以及影像製作方法，亦可在步驟S22(旋轉影像製作步驟)之後，步驟S23(過濾影像製作步驟)之前，具有第1實施態樣的變化實施例所說明的步驟S13(資料製作步驟)到步驟S13-3(資料變更步驟)。亦即，將步驟S22(旋轉影像製作步驟)所製作之旋轉影像當作登錄影像資料使用，製作出表示以影像資料的影像中心位置為中心之圓的半徑與位於圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值的關係的最大值資料。之後，根據所拍攝之晶圓W的影像，改變所製作的最大值資料。藉此，便可與第1實施態樣的變化實施例相同，在製作最大值資料之後，以將因為程序條件變動等因素所增加之擬似缺陷除去的方式，製作出過濾影像。因此，便可更進一步減少錯誤檢出之擬似缺陷的數量，同時缺陷的檢出敏感度不會降低，進而能夠檢測出本來應被檢出的真實缺陷。
以上，係說明本發明的較佳實施態樣，惟本發明並非僅限於 上述特定實施態樣而已，在專利請求範圍所記載之本發明的要旨的範圍內，包含各種變化、變更實施例。
在上述實施態樣中，係先利用複數晶圓W的各枚晶圓W的拍攝影像製作合成影像之後再製作過濾影像，惟亦可不製作合成影像而只利用1枚晶圓W的影像製作過濾影像。此時，亦可在晶圓W的登錄影像之中選擇出1張，在製作轉換影像或旋轉影像之後再製作過濾影像。
3A、3B‧‧‧叉部
20‧‧‧匣盒
21‧‧‧載置台
22‧‧‧顯影模組
23‧‧‧塗布模組
24‧‧‧搬運口
25‧‧‧基台
26‧‧‧旋轉機構
27‧‧‧升降台
28‧‧‧蓋體
29‧‧‧引導軌
30‧‧‧基板檢査裝置
31‧‧‧殼體
32‧‧‧載置台
33‧‧‧旋轉驅動部
34‧‧‧感測器
35‧‧‧引導軌
36‧‧‧驅動裝置
39‧‧‧搬運口
40‧‧‧攝影單元
42‧‧‧攝影裝置
43‧‧‧半鏡
44‧‧‧照明裝置
51‧‧‧第1控制裝置
52‧‧‧第2控制裝置
52a‧‧‧過濾影像製作部
52b‧‧‧資料製作部
52c‧‧‧顯示部
53‧‧‧第3控制裝置
S1‧‧‧載置區塊
S2‧‧‧處理區塊
S3‧‧‧介面區塊
S4‧‧‧曝光裝置
U1、U2、U3‧‧‧棚台單元
A1、A2、A3、A4‧‧‧搬運臂
B1‧‧‧第1區塊(DEV層)
B2‧‧‧第2區塊(BCT層)
B3‧‧‧第3區塊(COT層)
B4‧‧‧第4區塊(TCT層)
C‧‧‧傳遞機構
D‧‧‧傳遞臂
E‧‧‧穿梭臂
F‧‧‧介面臂
P1‧‧‧晶圓搬入送出位置
P2‧‧‧對準位置
W‧‧‧晶圓
X、Y、Z‧‧‧軸
S11~S17‧‧‧步驟
S21~S26‧‧‧步驟
P‧‧‧畫素
R‧‧‧距離
CP‧‧‧中心位置
B‧‧‧畫素
CL1‧‧‧虛線
CL2‧‧‧實線
θ‧‧‧角度
L‧‧‧直線
TRS1、TRS4、TRS6‧‧‧傳遞模組
CPL11、CPL12、CPL2、CPL3、CPL4‧‧‧傳遞模組
BF2、BF3‧‧‧傳遞模組
圖1係表示第1實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的俯視圖。
圖2係表示第1實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的概略立體圖。
圖3係表示第1實施態樣之抗蝕劑圖案形成裝置的構造的側視圖。
圖4係表示第3區塊的構造的立體圖。
圖5係包含基板檢査裝置的部分剖面的側視圖。
圖6係含基板檢査裝置的部分剖面的俯視圖。
圖7係表示第1實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。
圖8係表示將複數晶圓的各枚晶圓的拍攝影像疊加合成以製作出合成影像的態樣的示意圖。
圖9係表示所製作之合成影像的示意圖(其1)。
圖10係表示所製作之合成影像的示意圖(其2)。
圖11係表示所製作之轉換影像的示意圖。
圖12係表示根據轉換影像製作最大值資料的態樣的示意圖。
圖13係表示最大值資料的示意圖。
圖14係表示所製作之過濾影像的示意圖。
圖15(a)~(c)係將利用第1實施態樣(實施例)之基板 檢査方法所獲得之除去影像與利用比較例1、2之基板檢査方法所獲得之除去影像作比較的示意圖。
圖16係表示第1實施態樣的變化實施例的基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。
圖17係表示所變更之最大值資料的示意圖。
圖18係表示第2實施態樣之基板檢査方法以及該基板檢査用的過濾影像的影像製作方法的各步驟的順序的流程圖。
圖19係表示36張旋轉影像的示意圖。
圖20係表示根據36張旋轉影像製作過濾影像的態樣的示意圖。
圖21係表示所製作之過濾影像的示意圖。
S11~S17‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種影像製作方法，其為了檢查晶圓有無粗視缺陷而製作出用來除去擬似缺陷的過濾影像，包含：過濾影像製作步驟，其將位於以所登錄之影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於該圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值，以製作出該過濾影像。
  2. 如申請專利範圍第1項之影像製作方法，其中更包含：轉換影像製作步驟，其將所登錄之影像的畫素的位置座標轉換成極座標，以製作出轉換影像；以及資料製作步驟，其根據所製作之該轉換影像，製作出最大值資料，該最大值資料表示出以該中心位置為中心之圓的半徑與位於該圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值二者之間的關係；該過濾影像製作步驟，亦將位於以該中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值，根據所製作之該最大值資料，置換成對應該圓的半徑所決定之該最大值，以製作出該過濾影像。
  3. 如申請專利範圍第1項之影像製作方法，其中更包含：旋轉影像製作步驟，其製作出將所登錄之影像以該影像的中心位置為旋轉中心並以360/n度(n為2以上的自然數)為單位旋轉所得到的n張旋轉影像；該過濾影像製作步驟，將該影像的一個畫素的畫素值置換成在該n張旋轉影像的各張之中的與該一個畫素相同位置的畫素的畫素值之中的最大值，以製作出該過濾影像。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之影像製作方法，其中更包含：合成影像製作步驟，其將預先對複數晶圓的各枚晶圓所拍攝的各張影像合成，以製作出合成影像；該所登錄之影像係利用該合成影像製作步驟所製作的合成影像。
  5. 如申請專利範圍第2項之影像製作方法，其中更包含：資料變更步驟，其在該資料製作步驟之後，根據所拍攝之晶圓的影像，變更所製作之該最大值資料；該過濾影像製作步驟，亦將位於以該中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值，根據所變更之該最大值資料，置換成對應該圓的半徑所決定之該最大值，以製作出該過濾影像。
  6. 如申請專利範圍第5項之影像製作方法，其中，該資料變更步驟，係在所拍攝之該影像產生擬似缺陷時，以除去該擬似缺陷的方式，變更該最大值資料的步驟。
  7. 一種晶圓檢査方法，其檢查晶圓有無粗視缺陷，包含：除去影像製作步驟，其從根據晶圓拍攝影像所製作之被檢査影像，減去利用申請專利範圍第1至6項中任一項之影像製作方法所製作的該過濾影像，以製作出除去影像；以及判斷步驟，其將所製作之該除去影像的各畫素的畫素值與基準值作比較，當任一畫素的畫素值比該基準值更大時，判斷該晶圓有粗視缺陷。
  8. 如申請專利範圍第7項之晶圓檢査方法，其中，該被檢査影像的一個畫素的畫素值，係從該晶圓拍攝影像的與該一個畫素同一位置的畫素的畫素值，減去既定基準影像的與該一個畫素同一位置的畫素的畫素值所得到之值的絕對值。
  9. 一種電腦可讀取的記錄媒體，其記錄有用來使電腦執行申請專利範圍第1至6項中任一項之影像製作方法或是申請專利範圍第7或8項之晶圓檢査方法的程式。
  10. 一種晶圓檢査裝置，包含：影像資料取得部，其為了檢查晶圓有無粗視缺陷，而拍攝晶圓並取得影像資料；過濾影像製作部，其將所取得之影像資料登錄，並將位於以所登錄之該影像資料的影像的中心位置為中心之圓的圓周上的任一畫素的畫素值置換成從位於該圓周上的畫素所選出之複數畫素的畫素值之中的最大值，以製作出用來除去擬似缺陷的過濾影像； 資料製作部，其將該影像的畫素的位置座標轉換成極座標，並製作出最大值資料，該最大值資料表示出以該影像的中心位置為中心之圓的半徑與位於該圓的圓周上的所有畫素的畫素值之中的最大值二者之間的關係；以及顯示部，其顯示出該過濾影像製作部以及該資料製作部所製作的過濾影像以及該最大值資料。
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