TWI647772B - 基板之檢查方法、電腦記錄媒體及基板檢查裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於縮短確定出基板處理中的缺陷原因所需要的時間。 為了達成上述目的，本發明提供一種對於沿著既定的搬運路徑在複數種相異之處理裝置2、3、4、5、6重複實行處理的晶圓進行檢査的方法，其拍攝在其中任1個處理裝置實行過處理之晶圓的表面以取得第1基板影像，並對作為第1基板影像的拍攝對象的基板，且係在該1個處理裝置的處理之後以有別於該1個處理裝置的處理裝置更進一步進行過處理的晶圓，拍攝其表面以取得第2基板影像。接著，根據第1基板影像以及該第2基板影像實行缺陷檢査，並根據從第2基板影像檢測出之缺陷是否並未從第1基板影像檢測出，以確定出取得第1基板影像之後的處理且取得該第2基板影像之前的處理是否為該缺陷的原因。

Description

基板之檢查方法、電腦記錄媒體及基板檢查裝置
本發明係關於一種基板的檢査方法、儲存了實行該基板的檢査方法的程式的可讀取的電腦記錄媒體以及基板檢査裝置。
例如在半導體裝置等的製造步驟中，會對作為基板的半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)實行離子注入處理、成膜處理、微影處理、蝕刻處理等的各種處理。在晶圓上形成既定光阻圖案的微影處理，係在塗布顯影處理裝置進行，其搭載了在晶圓上形成光阻膜的光阻塗布裝置、使曝光成既定圖案的光阻膜顯影的顯影處理裝置等各種處理裝置，以及搬運晶圓的搬運裝置等。
於該等塗布顯影處理裝置，設置了對晶圓實行所謂巨觀缺陷檢査的檢査裝置(專利文獻1)。在巨觀缺陷檢査中，在塗布顯影處理系統實施過既定處理的晶圓，在既定的照明下被例如CCD線感測器等的拍攝裝置所拍攝，而取得該晶 圓的拍攝影像。然後，藉由將所取得之拍攝影像與作為基準的晶圓影像進行比較，以判定有無缺陷。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-104593號公報
另外，半導體裝置的製造步驟，由於如上所述的經過複數個步驟，故即使在塗布顯影處理系統所實行的巨觀缺陷檢査中發現缺陷，也不容易確定出該缺陷係肇因於哪個步驟。因此，會有缺陷原因的確定與其修復需要較長時間此等問題。
有鑑於該等問題，本發明之目的在於縮短確定出基板處理中的缺陷原因所需要的時間。
為了達成該目的，本發明係一種對於沿著既定的搬運路徑在複數種相異之處理裝置重複實行處理的基板進行檢査的方法，其特徵為包含：第1拍攝步驟，其拍攝在該其中任1個處理裝置實行過處理，且從該1個處理裝置搬出之基板的表面以取得第1基板影像；第2拍攝步驟，其對作為該第1基板影像的拍攝對象的基板，且係在該1個處理裝置的處理之後以有別於該1個處理裝置的處理裝置更 進一步進行過處理，並且再度被搬入到該1個處理裝置的該基板，拍攝其表面以取得第2基板影像；缺陷判定步驟，其根據該第1基板影像以及該第2基板影像實行缺陷檢査，以判定基板有無缺陷；以及缺陷原因確定步驟，其在從該第2基板影像檢測出之缺陷，並未從該第1基板影像檢測出時，確定出取得該第1基板影像之後的處理且取得該第2基板影像之前的處理為該缺陷的原因，並在從該第2基板影像檢測出之缺陷，亦從該第1基板影像檢測出時，確定出取得該第1基板影像之前的處理為該缺陷的原因；且該第1拍攝步驟和第2拍攝步驟係以設置在該1個處理裝置的基板檢查裝置進行。
根據本發明，係拍攝在處理裝置實行過處理之後的基板表面以取得第1基板影像，並針對同一基板在實行過後續的處理之後更進一步取得第2基板影像。然後，根據該第1基板影像以及該第2基板影像實行缺陷檢査，以判定缺陷係在哪個時點發生，故可在欲確定出成為缺陷原因的步驟時，縮小作為調査對象的步驟的範圍。藉此，便可縮短確定出基板處理中的缺陷原因所需要的時間。
亦可：將該處理裝置重複進行處理時的該複數個處理裝置之間的基板的搬運路徑記憶於搬運路徑記憶部；將該缺陷判定步驟以及該缺陷原因確定步驟所檢測出之缺陷的資訊記憶於缺陷資訊記憶部；將該缺陷資訊記憶部所記憶之缺陷分成複數種類；產生使該搬運路徑記憶部所記憶之基板搬運路徑與該經過分類之缺陷種類互相對應的缺陷判定表；以及當在之後的缺陷判定步驟中檢測出缺陷時，在該缺陷原因確定步驟中，根據該缺陷判定表確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。
該缺陷判定步驟，亦可在每次的重複處理對同一基板實行，且亦可於該缺陷資訊記憶部記憶對同一基板重複實行的該缺陷判定步驟所檢測出之缺陷的資訊。
本發明的另一態樣，提供出一種可讀取的電腦記錄媒體，其儲存了程式，該程式在控制基板處理系統的控制部的電腦上動作，使該基板處理系統實行該基板檢査方法。
另外，本發明的另一態樣，係一種對於沿著既定的搬運路徑在複數種相異之處理裝置重複實行處理的基板進行檢査的基板檢査裝置，其特徵為包含：第1拍攝裝置，其拍攝在該處理裝置中之任1個實行過處理，且從該1個處理裝置搬出之基板的表面以取得第1基板影像；第2拍攝裝置，其對作為該第1基板影像的拍攝對象的基板，且係在該處理裝置的處理之後以有別於該處理裝置的處理裝置更進一步進行過處理，並且再度被搬入到該1個處理裝置的該基板，拍攝其表面以取得第2基板影像；缺陷判定部，其根據該第1基板影像以及該第2基板影像實行基板缺陷檢査，以判定基板有無缺陷；以及缺陷原因確定部，其在從該第2基板影像檢測出之缺陷，並未從該第1基板影像檢測出時，確定出取得該第1基板影像之後的處理為該缺陷的原因，並在從該第2基板影像檢測出之缺陷，亦從該第1基板影像檢測出時，確定出取得該第1基板影像之前的處理為該缺陷的原因；且該基板檢査裝置設置在該1個處理裝置。
亦可更包含：搬運路徑記憶部，其記憶該處理裝置重複實行處理時之基板的搬運路徑；缺陷資訊記憶部，其記憶該缺陷判定部所檢測出之缺陷的資訊；缺陷分類部，其將該缺陷資訊記憶部所記憶之缺陷分成複數種類；以及缺陷判 定表產生部，其產生使該搬運路徑記憶部所記憶之基板搬運路徑與該經過分類之缺陷種類互相對應的缺陷判定表；該缺陷原因確定部，在該缺陷判定部檢測出缺陷時，根據該缺陷判定表確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。
該缺陷判定部的缺陷有無的判定，亦可在每次的重複處理對同一基板實行，且亦可於該缺陷資訊記憶部，記憶對同一基板重複實行的該缺陷判定部的缺陷判定所檢測出之缺陷的資訊。
若根據本發明，便可縮短確定出基板處理中的缺陷原因所需要的時間。
1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧成膜處理裝置
3‧‧‧塗布顯影處理裝置
4‧‧‧蝕刻處理裝置
5‧‧‧平坦化處理裝置
6‧‧‧背面洗淨裝置
10‧‧‧匣盒站
11‧‧‧處理站
12‧‧‧曝光裝置
13‧‧‧介面站
20‧‧‧匣盒載置台
21‧‧‧匣盒載置板
22‧‧‧搬運路徑
23‧‧‧晶圓搬運裝置
30‧‧‧顯影處理裝置
31‧‧‧下部反射防止膜形成裝置
32‧‧‧光阻塗布裝置
33‧‧‧上部反射防止膜形成裝置
40‧‧‧熱處理裝置
41‧‧‧附著裝置
42‧‧‧周邊曝光檢査裝置
50‧‧‧檢査裝置
51‧‧‧傳遞裝置
52‧‧‧傳遞裝置
53‧‧‧傳遞裝置
54‧‧‧傳遞裝置
55‧‧‧傳遞裝置
56‧‧‧檢査裝置
60‧‧‧傳遞裝置
61‧‧‧傳遞裝置
62‧‧‧傳遞裝置
70‧‧‧晶圓搬運裝置
80‧‧‧穿梭搬運裝置
90‧‧‧晶圓搬運裝置
100‧‧‧晶圓搬運裝置
101‧‧‧傳遞裝置
110‧‧‧處理容器
150‧‧‧殼體
151‧‧‧晶圓夾頭
152‧‧‧引導軌
153‧‧‧驅動部
160‧‧‧拍攝部
161‧‧‧半鏡
162‧‧‧照明裝置
200‧‧‧控制裝置
210‧‧‧缺陷判定部
211‧‧‧缺陷資訊記憶部
212‧‧‧缺陷分類部
213‧‧‧搬運路徑記憶部
214‧‧‧缺陷判定表產生部
215‧‧‧缺陷原因確定部
216‧‧‧影像保管部
217‧‧‧差分影像產生部
220‧‧‧檢査裝置
A‧‧‧模組
B‧‧‧模組
C‧‧‧模組
CA‧‧‧匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
G1‧‧‧第1區塊
G2‧‧‧第2區塊
G3‧‧‧第3區塊
G4‧‧‧第4區塊
N‧‧‧缺口
H‧‧‧記錄媒體
W‧‧‧晶圓
TR‧‧‧搬運處方
DT‧‧‧缺陷判定表
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
θ‧‧‧方向
[圖1]係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的說明圖。
[圖2]係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的俯視圖。
[圖3]係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的前視圖。
[圖4]係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的後視圖。
[圖5]係表示檢査裝置的概略構造的橫剖面圖。
[圖6]係表示檢査裝置的概略構造的縱剖面圖。
[圖7]係以示意方式表示控制裝置的概略構造的區塊圖。
[圖8]係例示出搬運處方的說明圖。
[圖9]係例示出缺陷判定表的說明圖。
[圖10]係表示另一實施態樣之基板處理系統的概略構造的說明圖。
[圖11]係表示於各處理裝置設置複數個模組時的基板處理系統的概略構造的說明圖。
[圖12]係例示出另一實施態樣之搬運處方的說明圖。
[圖13]係例示出另一實施態樣之缺陷判定表的說明圖。
以下，針對本發明的實施態樣進行說明。圖1，係表示具備本實施態樣之基板檢査裝置的基板處理系統1的概略構造的說明圖。另外，在本說明書以及圖式中，對實質上具有相同功能構造的要件，會附上相同的符號，並省略重複說明。
基板處理系統1，如圖1所示的，具有：對晶圓實行成膜處理的成膜處理裝置2；對晶圓實行微影處理的塗布顯影處理裝置3；對晶圓實行蝕刻處理的蝕刻處理裝置4；對晶圓實行CMP處理(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)以使晶圓表面平坦化的平坦化處理裝置5；洗淨晶圓背面的背面洗淨裝置6；以及控制各裝置的動作的後述的控制裝置200。
作為成膜處理裝置2，例如，係使用利用電漿處理對晶圓實行成膜處理的電漿CVD裝置，或是將處理氣體供給到處理容器內以實行成膜處理的所謂ALD(Atomic Layer Deposition原子層沉積)裝置等。
塗布顯影處理裝置3，如圖2所示的，具有將匣盒站10、處理站11以及介面站13連接成一體的構造；收納了複數枚晶圓W的匣盒CA被搬入或搬出該匣盒站 10；該處理站11具備對晶圓W實施既定處理的複數種處理裝置；該介面站13在該處理站11以及與其相鄰的曝光裝置12之間傳遞晶圓W。
於匣盒站10，設置了匣盒載置台20。於匣盒載置台20，設置了複數個在相對於塗布顯影處理裝置3的外部將匣盒CA搬入或搬出時，載置匣盒CA的匣盒載置板21。另外，在成膜處理裝置2、塗布顯影處理裝置3、蝕刻處理裝置4、平坦化處理裝置5以及背面洗淨裝置6之間的晶圓W的搬運，係藉由搬運收納了晶圓W的匣盒CA的搬運裝置(圖中未顯示)實行。
於匣盒站10，如圖2所示的，設置了在朝X方向延伸的搬運路徑22上隨意移動的晶圓搬運裝置23。晶圓搬運裝置23，亦朝上下方向以及繞垂直軸(θ方向)隨意移動，而可在各匣盒載置板21上的匣盒CA與後述的處理站11的第3區塊G3的傳遞裝置之間搬運晶圓W。
於處理站11，設置了複數個(例如4個)具備各種裝置的區塊(G1、G2、G3、G4)。例如，在處理站11的正面側(圖2的X方向的負方向側)，設置了第1區塊G1；在處理站11的背面側(圖2的X方向的正方向側)，設置了第2區塊G2。另外，在處理站11的匣盒站10側(圖2的Y方向的負方向側)，設置了第3區塊G3；在處理站11的介面站13側(圖2的Y方向的正方向側)，設置了第4區塊G4。
例如，於第1區塊G1，如圖3所示的，複數種液體處理裝置，例如對晶圓W進行顯影處理的顯影處理裝置30、於晶圓W的光阻膜的下層形成反射防止膜(以下稱為「下部反射防止膜」)的下部反射防止膜形成裝置31、對晶圓W塗布光阻液以形成光阻膜的光阻塗布裝置32，以及於晶圓W的光阻膜的上層形成反射 防止膜(以下稱為「上部反射防止膜」)的上部反射防止膜形成裝置33，由下往上依照該順序配置。
例如，顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、上部反射防止膜形成裝置33，各自在水平方向上並排配置3個。另外，該等顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、上部反射防止膜形成裝置33的數目或配置，可任意選擇之。
該等顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、上部反射防止膜形成裝置33，例如實行在晶圓W上塗布既定塗布液的旋轉塗布。旋轉塗布，例如從塗布噴嘴將塗布液吐出到晶圓W上，同時令晶圓W旋轉，使塗布液在晶圓W的表面上擴散。
例如，於第2區塊G2，如圖4所示的，實行晶圓W的加熱或冷卻等熱處理的熱處理裝置40、用來提高光阻液與晶圓W的附著性的附著裝置41，以及對晶圓W的外周圍部位進行曝光的周邊曝光裝置42，在上下方向與水平方向上並排設置。針對該等熱處理裝置40、附著裝置41、周邊曝光裝置42的數目或配置，亦可任意選擇之。
例如，於第3區塊G3，設置了對在處理站11實行過處理之後的晶圓W進行檢査的檢査裝置50、複數個傳遞裝置51、52、53、54、55，以及對在處理站11實行處理之前的晶圓W進行檢査的檢査裝置56。另外，於第4區塊G4，複數個傳遞裝置60、61、62由下往上依序設置。關於檢査裝置50、56的構造容後詳述。
如圖2所示的，於被第1區塊G1~第4區塊G4所包圍的區域，形成了晶圓搬運區域D。於晶圓搬運區域D，例如配置了複數個具有在Y方向、X方向、θ方向以及上下方向上隨意移動的搬運臂的晶圓搬運裝置70。晶圓搬運裝置70，在晶圓搬運區域D內移動，而可將晶圓W搬運到周圍的第1區塊G1、第2區塊G2、第3區塊G3以及第4區塊G4內的既定裝置。
另外，於晶圓搬運區域D，設置了在第3區塊G3與第4區塊G4之間直線地搬運晶圓W的穿梭搬運裝置80。
穿梭搬運裝置80，例如在圖4的Y方向上直線地隨意移動。穿梭搬運裝置80，在支持著晶圓W的狀態下朝Y方向移動，而可在第3區塊G3的傳遞裝置52與第4區塊G4的傳遞裝置62之間搬運晶圓W。
如圖2所示的，在第3區塊G3的X方向的正方向側的旁邊，設置了晶圓搬運裝置90。晶圓搬運裝置90，例如具有在X方向、θ方向以及上下方向上隨意移動的搬運臂。晶圓搬運裝置90，在支持著晶圓W的狀態下朝上下移動，而可將晶圓W搬運到第3區塊G3內的各傳遞裝置。
於介面站13，設置了晶圓搬運裝置100與傳遞裝置101。晶圓搬運裝置100，例如具有在Y方向、θ方向以及上下方向上隨意移動的搬運臂。晶圓搬運裝置100，例如以搬運臂支持晶圓W，而可在第4區塊G4內的各傳遞裝置、傳遞裝置101以及曝光裝置12之間搬運晶圓W。
接著，針對上述檢査裝置50的構造進行說明。檢査裝置50，如圖5所示的，具有殼體150。在殼體150內，如圖6所示的，設置了保持晶圓W的晶圓夾頭151。於殼體150的底面，設置了從殼體150內的一端側(圖5中的X方向的負方向側)延伸到另一端側(圖5中的X方向的正方向側)的引導軌152。在引導軌152上，設置了使晶圓夾頭151旋轉，同時沿著引導軌152隨意移動的驅動部153。
在殼體150內的另一端側(圖5的X方向的正方向側)的側面，設置了作為第1拍攝裝置的拍攝部160。作為拍攝部160，例如係使用廣角型的CCD相機。在殼體150的上部中央附近，設置了半鏡161。半鏡161，在與拍攝部160互相對向的位置，設置成從鏡面朝向垂直下方的狀態向拍攝部160的方向往上方傾斜45度的狀態。在半鏡161的上方，設置了照明裝置162。半鏡161與照明裝置162，固定在殼體150內部的頂面。照明裝置162的照明，通過半鏡161向下方照射。因此，位於照明裝置162的下方的物體所反射的光，被半鏡161再度反射，射入拍攝部160。亦即，拍攝部160，可拍攝位於照明裝置162的照射區域的物體。然後，檢査裝置50的拍攝部160所拍攝到的晶圓W的影像(第1基板影像)，輸入到後述的控制裝置200。
檢査裝置56，由於具有與檢査裝置50相同的構造，故針對檢査裝置56的說明省略。另外，檢査裝置56的拍攝部160，係作為本發明的第2拍攝裝置而發揮功能，檢査裝置56的拍攝部160所拍攝到的晶圓W的影像(第2基板影像)，亦同樣輸入到控制裝置200。
作為蝕刻處理裝置4，例如係使用利用電漿處理對晶圓W實行蝕刻處理的RIE(Reactive Ion Eching，反應性離子蝕刻)裝置，或是對晶圓W供給既定藥液的濕蝕刻處理裝置等。
另外，背面洗淨裝置6，例如係在保持著晶圓W的狀態下令洗淨用的刷子接觸該晶圓W的背面，使該刷子相對於晶圓W進行移動，藉此洗淨晶圓W的背面。
以上的基板處理系統1，如圖1所示的，設置了控制裝置200。控制裝置200，例如係由具備CPU或記憶體等的電腦所構成，並具有程式儲存部(圖中未顯示)。於程式儲存部，儲存了控制根據檢査裝置50、56所拍攝到的基板影像而實行的晶圓W的檢査的程式。除此之外，於程式儲存部，亦儲存了控制上述各種處理裝置或搬運裝置等驅動系統的動作，而使基板處理系統1的既定作用，亦即對晶圓W的微影處理、蝕刻處理、CMP處理、背面洗淨處理等各種處理實現的程式。另外，該程式，例如可為記錄於電腦可讀取的硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶體卡等的電腦可讀取的記錄媒體H者，亦可為從該記錄媒體H安裝到控制裝置200者。
另外，控制裝置200，如圖7所示的，具有：缺陷判定部210，其針對檢査裝置50、56的拍攝部160所拍攝到的第1基板影像、第2基板影像判定有無缺陷；缺陷資訊記憶部211，其記憶缺陷判定部210所檢測出的缺陷資訊；缺陷分類部212，其將缺陷資訊記憶部211所記憶的缺陷分成複數種類；搬運路徑記憶部213，其記憶以基板處理系統1的各處理裝置重複實行處理時的晶圓W的搬運路徑；缺陷判定表產生部214，其產生使搬運路徑記憶部213所記憶之晶圓搬運路 徑與缺陷分類部212所分類之缺陷種類互相對應的缺陷判定表；以及缺陷原因確定部215，其確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。
於缺陷判定部210預先記憶了檢査處方，缺陷判定部210，根據該檢査處方，判定第1基板影像、第2基板影像有無缺陷。檢査處方，例如係由拍攝部160實行拍攝時的拍攝條件，或是作為缺陷檢査基準的基準影像所構成。基準影像，係將實行過既定處理之狀態的晶圓W的基板影像且係無缺陷者複數合成所產生。另外，基準影像，係依照後述的搬運處方對同一晶圓W重複以處理裝置進行處理，並在每個拍攝部160取得基板影像的階段作成，且於缺陷判定部210，記憶了對應各基準影像的複數種檢査處方。然後，根據後述的搬運處方選擇對應的檢査處方，並根據所選擇之檢査處方實行檢査。
於缺陷資訊記憶部211，分別記憶了在對同一晶圓W於每一處理階段所實行之缺陷判定部210的缺陷判定中所檢測出的缺陷資訊。
在缺陷分類部212，根據缺陷資訊記憶部211所記憶之缺陷資訊的特徴量，缺陷被分成複數種類。在此，所謂缺陷資訊的特徴量，係指例如缺陷判定部210所檢測出之缺陷的大小、形狀、位置、基板影像的畫素值(輝度)等資訊，該等特徴量類似的缺陷會被分類在同一組。
於搬運路徑記憶部213，基板處理系統1所處理之晶圓W的搬運路徑，以各批次Rn(n為1以上的整數)為單位，記憶成例如圖8所示之搬運處方TR。於圖8所示之搬運處方TR的縱行，記載了實行過處理的批次Rn的編號，於橫列，例如從左側向右側記載了實行過晶圓W的處理的處理裝置的編號，亦即，成膜處理 裝置2、塗布顯影處理裝置3、蝕刻處理裝置4、平坦化處理裝置5、背面洗淨裝置6的其中任一編號，相對於各批次Rn的處理順序。另外，晶圓W的搬運路徑並非僅限於本實施態樣的內容，可因應設置於基板處理系統1的處理裝置的種類等任意設定之。
在此，針對上述缺陷判定部210所記憶之檢査處方以及作為其根據的基準影像的取得更進一步說明。如上所述的，基準影像，係依照搬運處方TR對同一晶圓W重複以處理裝置進行處理，並在每個拍攝部160取得基板影像的階段作成，所謂「取得基板影像的階段」，係指通過設有具備拍攝部160之檢査裝置50、56的塗布顯影處理裝置3時。因此，例如以批次R1的晶圓W為例進行說明，該晶圓W首先從成膜處理裝置2搬運到塗布顯影處理裝置3，在塗布顯影處理裝置3的處理之後以檢査裝置50先取得第1基板影像。因此，根據對應該階段的第1基板影像所預先作成的基準影像，準備1種檢査處方。另外，從塗布顯影處理裝置3搬出的晶圓W，經由背面洗淨裝置6、蝕刻處理裝置4再度被搬運到塗布顯影處理裝置3。因此，搬入塗布顯影處理裝置3的晶圓W，被檢査裝置56取得第2基板影像。然後，根據對應該階段的第2基板影像所預先作成的基準影像，準備與上述1種檢査處方不同的檢査處方。同樣地，在取得第2基板影像之後，以檢査裝置50拍攝在塗布顯影處理裝置3實行過處理之晶圓W，針對同一晶圓W取得第2張的第1基板影像，之後，針對通過背面洗淨裝置6、成膜處理裝置2再度被搬入塗布顯影處理裝置3的晶圓W以檢査裝置56進行拍攝，取得第2張的第2基板影像。然後，對應第2張的第1基板影像以及第2張的第2基板影像分別準備檢査處方。另外，在每個拍攝部160取得基板影像的階段設置檢査處方，是為了使缺陷檢査的精度提高，惟並不一定要像本實施態樣這樣在每個拍攝影像的取得階段設置檢査處方。
在缺陷判定表產生部214，產生使搬運路徑記憶部213所記憶之搬運處方TR與缺陷分類部212所分類之缺陷種類互相對應的，例如圖9所示的缺陷判定表DT。圖9所示之缺陷判定表DT所表示的「晶圓編號」，係指例如在批次Rn的第幾枚晶圓W檢測出缺陷，例如「R1-4」，係指批次R1的第4枚晶圓。「基板影像種類」，係指第幾次取得的第1基板影像P1、第2基板影像P2，例如「P2-1」，係指第2基板影像P2之中的第1次取得者。「缺陷群組」，係指特徴量類似的缺陷在缺陷分類部212所被分類的群組En，圖9描繪出檢測到例如3種缺陷群組E1、E2、E3的情況。另外，「搬運路徑」，記載了在取得被檢測出缺陷的基板影像之前所通過的處理裝置，具體而言，係在被檢測出缺陷的基板影像之前所拍攝的基板影像與該被檢測出缺陷的基板影像之間所通過的處理裝置的編號。例如以圖9所記載的第2基板影像「P2-4」為例，由於第2基板影像「P2-4」之前的基板影像為第1基板影像「P1-4」，故在取得該第1基板影像P1-4之後到取得第2基板影像P2-4為止所通過的處理裝置為「4」，亦即蝕刻處理裝置4。另外，由於在取得基板影像時，必定會通過塗布顯影處理裝置3，故圖9省略表述編號「3」。
缺陷原因確定部215，在缺陷判定部210檢測出缺陷時，確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。缺陷原因確定部215，在被檢測出缺陷的基板為第2基板影像P2-n時，先判定在其之前所取得的第1基板影像P1-(n-1)是否被檢測出缺陷。然後，當從第2基板影像P2-n檢測出之缺陷，並未從第1基板影像P1-(n-1)檢測出時，便確定出在取得第1基板影像P1-(n-1)之後的處理且在取得第2基板影像P2-n之前的處理，為導致該缺陷的原因。另外，當從第2基板影像P2-n檢測出之缺陷，亦從第1基板影像P1-(n-1)檢測出時，便確定出在 取得第1基板影像P1-(n-1)之前的處理，為導致該缺陷的原因。藉此，便可確定出在哪個時點，亦即因為通過哪個處理裝置，而導致缺陷發生。
接著，缺陷原因確定部215，根據缺陷判定表DT，確定出成為缺陷原因的處理裝置。例如圖9的晶圓編號「R1-4」的基板影像「P2-1」與晶圓編號「R4-3」的基板影像「P2-4」，被分類在同一缺陷群組E1，且均通過蝕刻處理裝置4。因此，可推定缺陷群組E1的缺陷，係肇因於蝕刻處理裝置4者。然後，累積該等缺陷資訊，在缺陷群組E1發生時檢查蝕刻處理裝置4，當確認其大概確實為該結果的原因時，便將成為缺陷發生原因的處理裝置確定為蝕刻處理裝置4。
接著，針對使用以上述方式構成之基板處理系統1所實行的晶圓W的處理以及晶圓W的檢査方法進行說明。
首先，收納了同一批次Rn的複數枚晶圓W的匣盒CA，被搬運到基板處理系統1，例如在成膜處理裝置2依序實行成膜處理。接著成膜處理結束的晶圓W，被搬入塗布顯影處理裝置3的匣盒站10，之後，被搬運到處理站11，在以熱處理裝置40調節溫度之後，在下部反射防止膜形成裝置31形成下部反射防止膜，接著被搬運到附著裝置41，實行附著處理。另外，亦可在搬運到處理站11時，以檢査裝置56拍攝第2基板影像。
之後，晶圓W在光阻塗布裝置32形成光阻膜，接著在上部反射防止膜形成裝置33形成上部反射防止膜。之後，晶圓W在周邊曝光裝置42進行周邊曝光處理，並在曝光裝置12進行曝光處理。接著，晶圓W被搬運到顯影處理裝置30，進行顯影處理，處理站11的一連串的微影處理便結束。微影處理結束的晶圓W， 被搬運到檢査裝置50，利用拍攝部160取得第1基板影像P1-1(第1拍攝步驟)。在檢査裝置50結束拍攝的晶圓W，依序被收納到匣盒CA。
與此同時，控制裝置200的缺陷判定部210，根據第1基板影像P1-1判定有無缺陷。然後，例如當在該時點判定有缺陷，且缺陷的程度係無法容許者時，便針對匣盒CA所收納之該晶圓W中止之後的處理。當缺陷為可容許程度時，便針對該晶圓W繼續實行接下來的處理。
接著，在塗布顯影處理裝置3結束處理的晶圓W，依照搬運處方TR被搬運到實行下一處理的處理裝置，實行既定的處理。然後，實行過既定處理的晶圓W再度被搬運到塗布顯影處理裝置3實行一連串的微影處理。被搬運到塗布顯影處理裝置3的晶圓W，在被搬運到處理站11時，以檢査裝置56取得第2基板影像P2-1(第2拍攝步驟)。
然後，缺陷判定部210，根據第2基板影像P2-1判定有無缺陷。然後，例如當在該時點判定有缺陷時，且該缺陷的程度係無法容許者時，針對該晶圓W中止之後的處理並將其收納於匣盒CA。當缺陷為可容許的程度時，針對該晶圓W繼續實行接下來的處理。與此同時，缺陷原因確定部215，判定該缺陷是否為在第1基板影像P1-1所檢測出者。然後，例如當從第2基板影像P2-1所檢測出之缺陷係在第1基板影像P1-1被檢測出者時，便確定出在從第1基板影像P1-1的取得到第2基板影像P2-1的取得之間的處理，並未特別發生何等缺陷。相反地，當從第2基板影像P2-1所檢測出之缺陷包含並未在第1基板影像P1-1被檢測出者在內時，便確定出該缺陷，係肇因於從第1基板影像P1-1的取得到第2基板影像P2-1的取得之間的處理所發生者(缺陷原因確定步驟)。另外此時，缺陷原 因確定部215，根據缺陷判定表DT，確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。另外，當缺陷判定表DT所累積的資訊不夠充分時，亦可持續累積資訊到缺陷判定表DT，並在後續的晶圓W的缺陷檢査中依序根據缺陷判定表DT確定出原因。
然後，依照搬運處方TR重複實行各種處理裝置的處理，同時在每次通過塗布顯影處理裝置3，便取得基板影像並重複實行缺陷檢査，藉此一連串的晶圓處理便結束。
根據以上的實施態樣，在基板處理系統1中拍攝經過各種處理裝置處理之後的晶圓W的表面以取得第1基板影像P1，並針對同一晶圓W在實行過後續處理之後更進一步取得第2基板影像P2。然後，根據第1基板影像P1以及第2基板影像P2實行缺陷檢査，以判定缺陷在哪個時點發生，便可在欲確定出成為缺陷原因的步驟時，縮小作為調査對象的步驟的範圍。藉此，便可縮短確定出基板處理系統1的處理產生缺陷的原因所需要的時間。
另外，藉由根據缺陷檢査的結果以缺陷判定表產生部214產生缺陷判定表DT，並根據缺陷判定表DT確定出成為缺陷發生原因的處理裝置，便可迅速地確定出成為缺陷原因的處理以及其之處理裝置。
另外，例如針對以檢査裝置50、56檢査在基板處理系統1經過處理之後的晶圓W而結果被判定為有缺陷的晶圓W，在從基板處理系統1搬出之後，有時會利用重新加工修正缺陷並再度搬入基板處理系統1，惟若無法確定出該缺陷係肇因於哪個處理，即使進行重新加工也無法消弭該缺陷，或者會針對並非缺陷的部分也進行了重新加工。關於此點，本發明，藉由利用缺陷原因確定部215確定出 缺陷的原因，便可有效率地進行重新加工處理，使晶圓處理的良品率以及生產效率提高。
另外，以上的實施態樣，係對基板處理系統1內的各裝置設置共通的控制裝置200，惟例如亦可於成膜處理裝置2、塗布顯影處理裝置3、蝕刻處理裝置4、平坦化處理裝置5、背面洗淨裝置6設置個別的控制裝置(圖中未顯示)，同時利用該控制裝置局部控制各裝置，並與控制裝置200之間傳遞必要的資訊。
另外，以上的實施態樣，係針對第1基板影像P1以及第2基板影像P2分別以缺陷判定部210進行檢査，惟自調查是否在從第1基板影像P1的取得到第2基板影像P2的取得之間的處理發生缺陷此等觀點來看，亦可使用第1基板影像P1與第2基板影像P2的差分影像。此時，例如，如圖7所示的，會設置保管第1基板影像P1與第2基板影像P2的影像保管部216，以及產生影像保管部216所保管之第1基板影像P1與第2基板影像P2的差分影像的差分影像產生部217。然後，作為檢査處方，會使用根據合成該差分影像所產生之基準影像者。
然後，藉由將差分影像設為基準影像，當缺陷判定部210判定有缺陷時，便可判斷出該缺陷係在從第1基板影像P1的取得到第2基板影像P2的取得之間的處理所發生者。亦即，當作為檢査對象的晶圓W的第1基板影像P1存在缺陷時，該缺陷亦會存在於第2基板影像，惟藉由產生第1基板影像與第2基板影像的差分影像，便可將原本存在於第1基板影像P1的缺陷從差分影像除去。藉此，便可判斷差分影像上的缺陷，係肇因於從第1基板影像P1的取得到第2基板影像P2的取得之間的處理者。
以上的實施態樣，係在檢査晶圓W的缺陷時，使用檢査在處理站11實行處理之前的晶圓W的檢査裝置50，以及檢査在處理站11實行過處理之後的晶圓W的檢査裝置56，惟檢査裝置50與檢査裝置56中的各裝置的規格宜相同。亦即，若在檢査裝置50與檢査裝置56各裝置的規格相同，便可避免因為該規格的差異而導致在第1基板影像P1與第2基板影像P2之間產生差異。其結果，便可實行更正確的缺陷檢査。
另外，以上的實施態樣，係將拍攝部160設置於塗布顯影處理裝置3，惟拍攝部160的設置場所或設置數目並非僅限於本實施態樣的內容，可任意設定之。亦即，例如，如圖10所示的，亦可將與檢査裝置50、56具有相同構造的檢査裝置220也設置於塗布顯影處理裝置3的外部，並在各檢査裝置220中亦適當取得基板影像。例如當拍攝部160設置於塗布顯影處理裝置3時，由於如圖9的缺陷判定表DT所示的，從塗布顯影處理裝置3搬出，到再度搬入塗布顯影處理裝置3，會通過複數個處理裝置，故必須累積缺陷資訊，直到可根據缺陷判定表DT斷定出特定的處理裝置為缺陷原因為止。具體而言，例如，像圖9的缺陷判定表DT的晶圓編號R1-4的態樣那樣，當「搬運路徑」所記載的處理裝置的數目較多時，利用缺陷判定表DT確定出缺陷所必要的缺陷資訊也變多。另一方面，若增加拍攝部160的設置數目，例如每次以1個處理裝置實行處理即取得基板影像，並根據基板影像實行缺陷檢査，便可立即判定在被檢測出缺陷的基板影像之前所實行的處理，為該缺陷的原因。
以上的實施態樣，係於基板處理系統1，分別設置各1個成膜處理裝置2、塗布顯影處理裝置3、蝕刻處理裝置4、平坦化處理裝置5、背面洗淨裝置6，惟例如實際上在設置於無塵室內的基板處理系統1中，例如，如圖11所示的，有時各 處理裝置2、3、4、5、6會設置複數台，且並聯地實行處理。另外，圖11，描繪出各處理裝置2、3、4、5、6分別設置了各3個，並將3個的各處理裝置分別區分為模組A、B、C的狀態。此時，為了消弭缺陷的原因，必須在確定出成為缺陷原因的處理裝置係各處理裝置2、3、4、5、6的其中哪一個之後，再確定出係3個模組A、B、C的其中哪一個。
因此，當於各處理裝置例如設置了複數個模組A、B、C時，例如，如圖12所示的，將各晶圓W係被所搬運到的各處理裝置的模組A、B、C之中的哪個模組實行處理，記憶於搬運處方TR。另外，在圖12中，例如以成膜處理裝置2的模組A為「2A」、成膜處理裝置2的模組B為「2B」的方式，將處理裝置的編號與模組的編號組合，以表述出在哪個處理裝置的哪個模組受到處理。
然後，與上述的態樣相同，從晶圓編號「R1-4」的基板影像「P2-1」與晶圓編號「R4-3」的基板影像「P2-4」檢測出分類於同一缺陷群組E1的缺陷，且均通過蝕刻處理裝置4。此時，缺陷群組E1的缺陷，根據缺陷判定表DT，利用缺陷原因確定部215推定係肇因於蝕刻處理裝置4者。然後，缺陷原因確定部215，更進一步參照圖12的搬運處方TR。然後，由於第2基板影像P2-1，係圖12斜線所示的，在第2次的搬運到塗布顯影處理裝置3B時所取得者(在第1次的塗布顯影處理裝置3C，如上所述的取得第1基板影像P1-1)，故可知在第1基板影像P1-1與第2基板影像P2-1之間所實行的蝕刻處理，係蝕刻處理裝置4的模組A所實行者。因此，缺陷原因確定部215，便可從該等資訊，確定出蝕刻處理裝置4之中的模組A係成為缺陷原因的模組。
另外，確定出成為缺陷原因的模組的方法，並非僅限於上述的方法，若為本領域從業人員，自可根據搬運處方TR以及缺陷判定表DT的資訊，思及各種模組的確定方法。例如，可在利用缺陷判定表產生部214產生缺陷判定表DT時，藉由從搬運處方TR也取得關於各模組A、B、C的資訊，而如圖13所示的產生對圖9所示的缺陷判定表DT更進一步追加模組資訊的缺陷判定表DT。然後，例如從圖13所示之晶圓編號「R1-15」與晶圓編號「R2-6」的基板影像，均檢測出分類於缺陷群組E2的缺陷，且兩晶圓均通過平坦化處理裝置5以及背面洗淨裝置6，就背面洗淨裝置6而言，可知編號「R1-15」的晶圓W通過模組C，編號「R2-6」的晶圓W通過模組B，而被不同的模組所處理。另一方面，就平坦化處理裝置5而言，均通過模組B。因此，缺陷原因確定部215，根據圖13所示之缺陷判定表，便可確定出兩晶圓W共同通過的平坦化處理裝置5的模組B係成為缺陷原因的模組。
另外，以上的實施態樣，係分別以不同的檢査裝置50、56取得第1基板影像與第2基板影像，惟第1基板影像與第2基板影像並非必須以不同的檢査裝置取得，亦可用同一檢査裝置取得。然而，從晶圓W的搬運路徑的干涉或產能的觀點來看，仍宜以個別獨立的檢査裝置，拍攝處理站11實行處理之前的晶圓W與實行處理之後的晶圓W。
以上，係一邊參照所附圖式一邊針對本發明的較佳實施態樣進行說明，惟本發明並非僅限於該等實施例。若為本領域從業人員，自可在專利請求範圍所記載之思想範疇內，思及各種變化實施例或修正實施例，並了解該等實施例亦當然屬於本發明的技術範圍。本發明並非僅限於該等實施例，而係可採用各種 態樣者。本發明，亦可適用於基板為晶圓以外的FPD(平板顯示器)、光遮罩用的初縮遮罩等其他基板的態樣。

Claims (7)

  1. 一種基板的檢査方法，其對於沿著既定的搬運路徑在複數種相異之處理裝置重複實行處理的基板進行檢査，其特徵為包含：第1拍攝步驟，拍攝由該處理裝置中之任1個實行過處理，且從該1個處理裝置搬出之基板的表面以取得第1基板影像；第2拍攝步驟，對於作為該第1基板影像的拍攝對象之基板，且係由該1個處理裝置處理後再以有別於該1個處理裝置的處理裝置更進一步進行過處理，並且再度被搬入到該1個處理裝置的該基板，拍攝其表面以取得第2基板影像；缺陷判定步驟，根據該第1基板影像以及該第2基板影像實行缺陷檢査，以判定基板有無缺陷；以及缺陷原因確定步驟，在從該第2基板影像檢測出之缺陷，並未從該第1基板影像檢測出之情形時，確定出取得該第1基板影像之後的處理且為取得該第2基板影像之前的處理為該缺陷的原因；而在從該第2基板影像檢測出之缺陷，亦從該第1基板影像檢測出之情形時，確定出取得該第1基板影像之前的處理為該缺陷的原因；且該第1拍攝步驟和第2拍攝步驟係以設置在該1個處理裝置的基板檢查裝置進行。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板的檢査方法，其中，將該處理裝置重複實行處理時的該複數個處理裝置之間的基板的搬運路徑記憶於搬運路徑記憶部；將該缺陷判定步驟以及該缺陷原因確定步驟所檢測出之缺陷的資訊記憶於缺陷資訊記憶部；將該缺陷資訊記憶部所記憶之缺陷分成複數種類；產生使該搬運路徑記憶部所記憶之基板搬運路徑與該經過分類之缺陷種類互相對應的缺陷判定表；當在之後的缺陷判定步驟中檢測出缺陷時，在該缺陷原因確定步驟中，根據該缺陷判定表確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板的檢査方法，其中，該缺陷判定步驟，係在每次的重複處理對同一基板實行；於該缺陷資訊記憶部，記憶了對同一基板重複實行的該缺陷判定步驟所檢測出之缺陷的資訊。
  4. 一種可讀取的電腦記錄媒體，其特徵為：儲存了程式，該程式係在控制該基板處理系統的控制部的電腦上動作，使基板處理系統實行申請專利範圍第1~3項中任一項之基板的檢査方法。
  5. 一種基板檢査裝置，對於沿著既定的搬運路徑在複數種相異之處理裝置重複實行處理的基板進行檢査，其特徵為包含：第1拍攝裝置，拍攝在該處理裝置中之任1個實行過處理，且從該1個處理裝置搬出之基板的表面以取得第1基板影像；第2拍攝裝置，對於作為該第1基板影像的拍攝對象的基板，且係在該處理裝置的處理之後以有別於該處理裝置的處理裝置更進一步進行過處理，並且再度被搬入到該1個處理裝置的該基板，拍攝其表面以取得第2基板影像；缺陷判定部，根據該第1基板影像以及該第2基板影像實行基板缺陷檢査，以判定基板有無缺陷；以及缺陷原因確定部，在由該第2基板影像檢測出之缺陷，並未從該第1基板影像檢測出之情形時，確定出取得該第1基板影像之後的處理為該缺陷的原因；而在由該第2基板影像檢測出之缺陷，亦從該第1基板影像檢測出之情形時，確定出取得該第1基板影像之前的處理為該缺陷的原因；且該基板檢査裝置設置在該1個處理裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板檢査裝置，其中更包含：搬運路徑記憶部，記憶由該處理裝置重複實行處理時的基板的搬運路徑；缺陷資訊記憶部，記憶由該缺陷判定部所檢測出之缺陷的資訊；缺陷分類部，將該缺陷資訊記憶部所記憶之缺陷分成複數種類；以及缺陷判定表產生部，產生使該搬運路徑記憶部所記憶之基板搬運路徑與該經過分類之缺陷種類互相對應的缺陷判定表；該缺陷原因確定部，在該缺陷判定部檢測出缺陷時，根據該缺陷判定表確定出成為缺陷發生原因的處理裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板檢査裝置，其中，該缺陷判定部的缺陷有無的判定，係在每次的重複處理對同一基板實行；於該缺陷資訊記憶部，記憶了對同一基板重複實行的該缺陷判定部的缺陷判定所檢測出之缺陷的資訊。
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