TWI649557B - 基板之檢查方法、基板處理系統及電腦記錄媒體 - Google Patents

基板之檢查方法、基板處理系統及電腦記錄媒體 Download PDF

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Abstract

基板處理系統中可正確進行基板之檢查。其解決手段在於，提供具備對晶圓實施既定處理之複數個處理裝置之基板處理系統，使得其中之晶圓之檢查方法，係對處理裝置處理前之晶圓的表面進行攝影以取得第1基板影像(步驟S1)，從第1基板影像抽取既定之特徵量(步驟S2)，從記錄著各與相異範圍之特徵量成相對應設定關係之複數個檢查配方之記錄部中，選出與第1基板影像抽取之特徵量相對應之檢查配方(步驟S3、S4)，對處理裝置所處理後之基板的表面進行攝影以取得第2基板影像(步驟S6)，根據選出的檢查配方與第2基板影像，判定晶圓有無缺陷(步驟S7)。

Description

基板之檢查方法、基板處理系統及電腦記錄媒體
本發明，係有關基板之檢查方法、基板處理系統、以及可供儲存及讀取用以實施該基板之檢查方法之程式的電腦記錄媒體。
例如在半導體元件之製程的微影步驟中，依序歷經一連串之處理，例如將光阻液塗布於作為基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)上以形成光阻膜之光阻塗布處理、將光阻膜曝光成既定圖案之曝光處理、以及對於已曝光之光阻膜進行顯影之顯影處理等，因而在晶圓上形成既定之光阻圖案。其等之一連串的處理，係以搭載了用來處理晶圓之各種處理裝置或用來搬送晶圓之搬送機構等之基板處理系統(即塗布顯影處理系統)來進行。
在該種塗布顯影處理系統中，設有用來對晶圓進行所謂微小缺陷檢查之檢查裝置(專利文獻1)。在微小缺陷檢查中，對於已藉由塗布顯影處理系統而被施以既定處理之晶圓，在既定之照明下藉由例如CCD線性感測器等之攝影裝置來攝影，而取得該晶圓之影像。又，將所取得之影像與作為基準之晶圓的影像相比較，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
[發明欲解決之課題] 此外，在上述之微小缺陷檢查中，設定有作為基準之晶圓的影像、照明的照度、及攝影速度之類的檢查配方。然而，由於在微影製程中於晶圓表面形成各種膜層，在晶圓表面之反射率等之表面狀態，會隨各製程別而異。因此，會發生因為晶圓之表面狀態而造成微小缺陷檢查之精度不一致的問題。
本發明有鑑於上述問題點，其目的在於，在基板處理系統中能正確的進行基板的檢查。 [解決課題之方式]
為達成上述目的，本發明係具備用以對基板實施既定處理之複數種處理裝置之基板處理系統中，基板之檢查方法，其特徵在於： 對於由該處理裝置進行處理之前的基板之表面進行攝影，以取得第1基板影像，從該第1基板影像抽取既定之特徵量，然後從記錄有各與相異範圍之該特徵量成為相對應設定關係之複數個檢查配方之記錄部當中，選出對應於從該第1基板影像抽取之該特徵量之檢查配方，然後對於由該處理裝置所處理後之基板的表面進行攝影，以取得第2基板影像，根據於該選出之檢查配方與該第2基板影像，判定基板有無缺陷。
根據本發明，首先對於由處理工作區處理前之基板進行攝影，以取得第1基板影像，然後根據該第1基板影像之特徵量來選擇檢查配方，因此，可根據最適合之檢查配方，而正確的判定在第2基板影像中有無缺陷。因此，能夠不受限於基板的表面狀態，恆常的進行最適之檢查，而能抑制微小缺陷檢查的精度不一情形。
在該記錄部內未存有對應於該第1基板影像之特徵量之檢查配方時，亦可將該第1基板影像及該第2基板影像保存於影像保存部，然後將已保存於該影像保存部之複數個該第1基板影像，根據該第1基板影像之特徵量而分類成複數個群組，然後將與分類至各個群組之複數個該第1基板影像相對應之複數個該第2基板影像予以合成，而產生作為缺陷檢查之基準的基準影像，根據所產生之該基準影像而產生檢查配方，然後將所產生之該檢查配方記錄於該記錄部，該基板有無缺陷之判定，可根據預先設定之檢查配方與該第2基板影像來進行。
亦可產生該第1基板影像與對應於該第1基板影像之該第2基板影像間的差分影像，該基板有無缺陷之判定，可根據該選出之檢查配方與該差分影像而進行；該記錄於記錄部之檢查配方，可根據該差分影像以判定基板有無缺陷。
在該記錄部內未存有對應於該第1基板影像之特徵量之檢查配方時，亦可將該第1基板影像、該第2基板影像、以及該差分影像保存於影像保存部，然後將已保存於該影像保存部之複數個該第1基板影像，根據該第1基板影像之特徵量而分類成複數個群組，然後將與分類至各個群組之複數個該第1基板影像相對應之複數個該差分影像予以合成，而產生作為缺陷檢查之基準的基準影像，根據所產生之該基準影像而產生檢查配方，然後將所產生之該檢查配方記錄於該記錄部，該基板有無缺陷之判定，可根據預先設定之檢查配方與該差分影像來進行。
該既定之特徵量，可為該第1基板影像之畫素值。
從其他面向觀之，本發明係具備對基板實施既定處理之複數個處理裝置之基板處理系統，其特徵在於，具有檢查裝置，其中具備： 第1攝影裝置，係對於由該處理裝置處理前之基板的表面進行攝影以取得第1基板影像；特徵量抽取部，係從該第1基板影像抽取既定的特徵量；記錄部，其中記錄著分別對應於相異範圍之該特徵量而設定之複數個檢查配方；選擇部，係從記錄於該記錄部之該檢查配方中，選出與該特徵量抽取部所抽取之特徵量相對應之檢查配方；第2攝影裝置，係根據該選出之檢查配方，對於該處理裝置所處理後之基板的表面進行攝影，以取得第2基板影像；及缺陷判定部，以判定在該第2基板影像中有無缺陷。
本發明可進一步具備有： 影像保存部，用以保存該第1基板影像及第2基板影像；影像分類部，係將保存於該影像保存部之第1基板影像，根據該特徵量抽取部所抽取之特徵量而分類成複數個群組；基準影像產生部，係將與分類至各個群組之複數個第1基板影像相對應之複數個該第2基板影像予以合成，以產生作為缺陷檢查之基準之基準影像；及檢查配方產生部，其係根據該基準影像產生部所產生之基準影像，產生檢查配方，然後記錄於該記錄部。
本發明亦可進一步具備有： 差分影像產生部，以產生該第1基板影像與對應於該第1基板影像之第2基板影像間之差分影像；影像保存部，用以保存該第1基板影像、該第2基板影像、及該差分影像；影像分類部，係將保存於該影像保存部之第1基板影像，根據該特徵量抽取部所抽取之特徵量而分類成複數個群組；基準影像產生部，係將與分類至該各個群組之複數個第1基板影像相對應之複數個該差分影像予以合成，以產生作為缺陷檢查之基準的基準影像；及檢查配方產生部，係根據該基準影像產生部所產生之基準影像以產生檢查配方，然後記錄於該記錄部；在該缺陷判定部中，亦可根據與該第2基板影像相對應之差分影像，判定基板有無缺陷。
該既定之特徵量，亦可為該第1基板影像之畫素值。
從其他面向觀之，本發明提供一種可供讀取之電腦記錄媒體，其中儲存有程式，可在用以控制該基板處理系統之控制部的電腦上動作，以藉由基板處理系統來實施該缺陷之檢查方法。
根據本發明，在基板處理系統中，可正確進行基板之檢查。
以下說明本發明之實施形態。圖1係本實施形態之基板處理系統1之概略構成之俯視圖。圖2及圖3，分別表示基板處理系統1之內部構成之概略示意圖的前視圖與背視圖。再者，本實施形態中的基板處理系統1，係以對於晶圓W進行塗布顯影處理之塗布顯影處理系統為說明例。又，在本說明書及圖面中，對於實質上為相同之功能結構之要素，係賦與同一符號，以省略重複說明。
基板處理系統1如圖1所示，其構成中以一體連接方式而具備有：晶圓盒工作區10，以供收置有複數片晶圓W之晶圓盒(cassette)C的搬入及搬出；處理工作區11，具有對晶圓W實施既定處理之複數個各種處理裝置；介面工作區13，係在與處理工作區11相鄰之曝光裝置12之間進行晶圓W之傳遞。
在晶圓盒工作區10中，設有晶圓盒載置台20。在晶圓盒載置台20中，設有複數個在將晶圓盒C朝基板處理系統1外部搬出或搬入時用來載置晶圓盒C之晶圓盒載置板21。
在晶圓盒工作區10中，設有如圖1所示可在朝X方向延展之搬送路徑22上移動自如之晶圓搬送裝置23。晶圓搬送裝置23亦可在上下方向及繞鉛直軸(θ方向)移動自如，可在各晶圓盒載置板21上之晶圓盒C，與後述之處理工作區11之第3區塊G3之傳遞裝置之間搬送晶圓W。
在處理工作區11中，設有複數個具備各種裝置之區塊，例如有G1、G2、G3、G4共4個區塊。例如在處理工作區11的前視側(圖1之X方向的負方向側)，設有第1區塊G1；在處理工作區11之背面側(圖1之X方向的正方向側)，設有第2區塊G2。又，在處理工作區11之晶圓盒工作區10之側(圖1之Y方向之負方向側)，設有第3區塊G3；在處理工作區11之介面工作區13之側(圖1之Y方向的正方向側)，設有第4區塊G4。
例如在第1區塊G1中，如圖2所示，由下而上配置有複數個液體處理裝置，例如，依序為對晶圓W進行顯影處理之顯影處理裝置30、用以在晶圓W之光阻膜的下層形成反射防止膜(以下稱為「下部反射防止膜」)之下部反射防止膜形成裝置31、用以對晶圓W塗布光阻液以形成光阻膜之光阻塗布裝置32、以及用以在晶圓W之光阻膜之上層形成反射防止膜(以下稱為「上部反射防止膜」)之上部反射防止膜形成裝置33。
例如在顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、及上部反射防止膜形成裝置33，各在水平方向以3個並列之方式而配置。再者，其等顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、及上部反射防止膜形成裝置33之數目或配置，可以任意選擇。
在其等顯影處理裝置30、下部反射防止膜形成裝置31、光阻塗布裝置32、及上部反射防止膜形成裝置33中，例如係以對晶圓W上塗布既定之塗布液之旋轉塗布機來進行。在旋轉塗布機中，例如可在從塗布用噴嘴朝晶圓W上吐出塗布液的同時邊使晶圓W旋轉，以使塗布液擴散於晶圓W的表面。
例如在第2區塊G2中，如圖3所示，在上下方向與水平方向，並排設置著用以對晶圓W進行加熱或冷卻之類的熱處理措施的熱處理裝置40、用來提高光阻液與晶圓W之附著性之附著裝置41、以及用以對晶圓W之外周部進行曝光之周邊曝光裝置42。其等熱處理裝置40、附著裝置41、及周邊曝光裝置42之數目或配置，亦可以任意選擇。
例如在第3區塊G3中，由下而上依序設置有：用以檢查由處理工作區11處理前的晶圓W之檢查裝置50；複數個傳遞裝置51、52、53、54、55，以及用來檢查在處理工作區11所處理後之晶圓W之檢查裝置56。又，在第4區塊G4中，由下而上而依序設置有複數個傳遞裝置60、61、62。檢查裝置50、56之構成，容待後述。
如圖1所示，在第1區塊G1~第4區塊G4所圍繞之區域中，形成有晶圓搬送區域D。在晶圓搬送區域D中，配置有複數個晶圓搬送裝置70，其各具有例如可在Y方向、X方向、θ方向、及上下方向移動自如之搬送臂。晶圓搬送裝置70可在晶圓搬送區域D內移動，可將晶圓W搬送至周圍之第1區塊G1、第2區塊G2、第3區塊G3、及第4區塊G4內之既定的裝置。
又，在晶圓搬送區域D中，設有用以在第3區塊G3與第4區塊G4之間直線的搬送晶圓W之往復搬送裝置80。
往復搬送裝置80可在例如圖3之Y方向於直線方向移動自如。往復搬送裝置80係在支持晶圓W之狀態下移動於Y方向，可在第3區塊G3之傳遞裝置52與第4區塊G4之傳遞裝置62之間搬送晶圓W。
如圖1所示，在第3區塊G3之X方向正方向側的隔鄰，設有晶圓搬送裝置90。晶圓搬送裝置90具有例如可在X方向、θ方向、及上下方向移動自如之搬送臂。晶圓搬送裝置90係在支持晶圓W之狀態下進行上下移動，可將晶圓W搬送至第3區塊G3內之各傳遞裝置。
在介面工作區13中，設有晶圓搬送裝置100與傳遞裝置101。晶圓搬送裝置100具有例如可在Y方向、θ方向、及上下方向移動自如之搬送臂。晶圓搬送裝置100能以搬送臂來支持晶圓W，然後將晶圓W搬送於第4區塊G4內之各傳遞裝置、傳遞裝置101、及曝光裝置12之間。
接著說明上述檢查裝置50之構成。檢查裝置50如圖4所示般的具有殼體150。 在殼體150之內，如圖5所示般的設有用來保持晶圓W之晶圓夾頭151。在殼體150的底面，設有從殼體150內的一端側(圖4中之X方向之負方向側)朝另一端側延伸(圖4中之X方向之正方向)的導軌152。在導軌152中，設有可使晶圓夾頭151旋轉且能沿著導軌152移動自如之驅動部153。
在殼體150內之另一端側(圖4之X方向之正向側)的側面中，設有作為第1攝影裝置之攝影部160。攝影部160係使用例如廣角型之CCD鏡頭。在殼體150的上部中央附近，設有半透鏡161。半透鏡161係位在與攝影部160成為對向的位置，其設置之狀態，係將鏡面從面向鉛直下方之狀態朝攝影部160的方向旋轉成朝45度上方傾斜之狀態。在半透鏡161的上方設有照明裝置162。半透鏡161與照明裝置162，係固定於殼體150內部的上面。來自照明裝置162的照明，通過半透鏡161而朝下方照射。因此，被位在照明裝置162的下方之物體所反射的光，在半透鏡161再次反射，而被攝影部160所取入。亦即，攝影部160可對於照明裝置162所照射區域之物體進行攝影。又，由檢查裝置50之攝影部160所攝影之晶圓W的影像(第1基板影像)，被輸入至後述之控制裝置200。
檢查裝置56具有與檢查裝置50相同之構成，因此而省略有關於檢查裝置56之說明。再者，檢查裝置56之攝影部160，係作為本發明之第2攝影裝置，由檢查裝置56之攝影部160所攝影之晶圓W的影像(第2基板影像)，同樣被輸入控制裝置200。
在以上之基板處理系統1中，如圖1所示的設有控制裝置200。控制裝置200係由具備例如CPU或記憶體等之電腦所構成，具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部中，儲存有根據檢查裝置50、56所攝影之基板影像而進行晶圓W檢查的控制程式。除此之外，在程式儲存部尚儲存有，用以控制上述各種處理裝置或搬送裝置等驅動系統的動作，以實現基板處理系統1之既定作用(亦即，對於晶圓W之光阻液的塗布、顯影、加熱處理、晶圓W之傳遞、及各元件之控制等)之程式。再者，上述程式，亦可為記錄於例如可由電腦所讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、光磁性碟(MO)、及記憶卡等記錄媒體H，可從該記錄媒體H下載至控制裝置200。
又，控制裝置200如圖6所示，具備：特徵量抽取部210，用以從檢查裝置50之攝影部160所攝影之第1基板影像中，抽取既定之特徵量；記錄部211，其中記錄著複數個與既定範圍之特徵量成為對應設定關係之檢查配方；配方選擇部212，係從記錄於記錄部211之複數個檢查配方中，選出與特徵量抽取部210所抽取之特徵量相對應之檢查配方；及缺陷判定部213，其係根據選出之檢查配方與檢查裝置56之攝影部160所攝影之第2基板影像，來判定有無缺陷。又，控制裝置200中進一步具有：影像保存部214，用以保存從攝影部160所攝影之第1基板影像及第2基板影像；影像分類部215，係將保存於影像保存部214之第1基板影像，根據特徵量抽取部210所抽取之特徵量而分類成複數個群組；基準影像產生部216，係將對應於由分類部215所分類至各群組之複數個第1基板影像之第2基板影像予以合成，以產生基準影像；及檢查配方產生部217，係根據在基準影像產生部216所產生之基準影像而產生檢查配方，然後記錄於記錄部211。
在特徵量抽取部210所抽取之特徵量，在本實施形態之示例係基板影像之畫素值。又，在特徵量抽取部210中，例如係對於基板影像之全面之畫素值算出平均值，以該平均值作為該基板影像之特徵量。再者，在本實施形態中的基板影像，例如係256色調(0~255)之8bit影像之情形。
在記錄部211中，如圖7所示，係以與相異範圍之畫素值成對應設定之方式，而記錄著例如3個種類之檢查配方230、231、232。例如，檢查配方230係在當第1基板影像之特徵量(畫素值之平均值)為「10~70」之範圍時所使用者；檢查配方231、232係各在特徵量為「90~140」、「200~240」時所使用者。各檢查配方230、231、232，可由例如各攝影部160進行攝影時之攝影條件、或是作為缺陷檢查基準之基準影像等所構成。再者，記錄於記錄部211之檢查配方的數目或檢查配方之涵蓋範圍，可以任意設定，並不侷限於本實施形態之內容。
在配方選擇部212中，係從記錄部211中選出與特徵量抽取部210所抽取之特徵量相對應之檢查配方。例如，以檢查裝置50對任意批號之晶圓W進行攝影，所取得之第1基板影像之特徵量為「60」時，在配方選擇部212，係從記錄部211中選出與特徵量「10~70」之基板影像相對應之檢查配方230。
在缺陷判定部213中，係根據該檢查配方230與第2基板影像，以判定有無缺陷。具體而言，當第1基板影像之特徵量為「60」之晶圓W在處理工作區11結束既定之處理後，以檢查裝置56之攝影部160來攝影取得第2基板影像。又，缺陷判定部213中，藉由根據第1基板影像之特徵量「60」所選出之檢查配方230，以對於同一晶圓W之第2基板影像判定有無缺陷。再者，有關其他之影像保存部214、影像分類部215、基準影像產生部216、及檢查配方產生部217的功能，容待後述。
接著說明，使用具以上構成之基板處理系統1而進行之晶圓W之處理方法及晶圓W之檢查方法。圖8係表示該晶圓W之檢查方法之主要製程示例之流程圖，係根據該圖8以說明檢查方法。
首先，收納有相同批號之複數個晶圓W之晶圓盒C，被搬入基板處理系統1之晶圓盒工作區10，藉由晶圓搬送裝置23，使得晶圓盒C內之各晶圓W依序被搬送至第3區塊G3之檢查裝置50，而取得第1基板影像(圖8之步驟S1)。接著，在特徵量抽取部210中，從該第1基板影像抽取特徵量(圖8之步驟S2)。又，若是對應於第1基板影像之特徵量的檢查配方有存在於記錄部211，則藉由配方選擇部212選出既定之檢查配方(圖8之步驟S3、S4)。具體而言，例如作為特徵量之畫素值之平均值為「60」時，藉由配方選擇部212，從記錄部211中選出與特徵量「60」相對應之檢查配方230。又，例如特徵量為「150」，在記錄部211內並不存有相對應之檢查配方(圖8之步驟S3之NO情形)，則將特徵量為「150」之第1基板影像保存於影像保存部214(圖8之步驟S5)且選擇預先定出之檢查配方(圖8之步驟S 4)。有關第1基板影像被保存於影像保存部214之後的處理，容待後述。此處之預先定出之檢查配方，例如，只要是記錄於記錄部211之複數個檢查配方中之任意的檢查配方皆可，例如在本實施形態中的說明，係以檢查配方231作為預先定出之檢查配方。亦即，第1基板影像之特徵量為「150」時，由於在記錄部211內相對應之檢查配方並不存在，因此選擇預先定出之檢查配方231。
接著，晶圓W被搬送至第2區塊G2之熱處理裝置40，以進行溫度調節處理。之後，晶圓W由晶圓搬送裝置70而被搬送至例如第1區塊G1之下部反射防止膜形成裝置31，以在晶圓W上形成下部反射防止膜。之後的晶圓W被搬送至第2區塊G2之熱處理裝置40，以進行加熱處理及溫度調節。
繼而，晶圓W被搬送至附著裝置41，以進行附著處理。之後，晶圓W被搬送至第1區塊G1之光阻塗布裝置32，在晶圓W上形成光阻膜。
在晶圓W形成光阻膜後，晶圓W被搬送至第1區塊G1之上部反射防止膜形成裝置33，而在晶圓W上形成上部反射防止膜。之後，晶圓W被搬送至第2區塊G2之熱處理裝置40，以進行加熱處理。之後，晶圓W被搬送至周邊曝光裝置42，以進行周邊曝光處理。
接著，晶圓W藉晶圓搬送裝置100而被搬送至傳遞裝置52，以往復搬送裝置80而被搬送至第4區塊G4之傳遞裝置62。之後，晶圓W藉由介面工作區13之晶圓搬送裝置110而被搬送至曝光裝置12，以既定之圖案進行曝光處理。
繼而，晶圓W以晶圓搬送裝置70而被搬送至熱處理裝置40，進行曝光後烘烤處理。藉此，利用在光阻膜之曝光部所產生的酸而使發生脫保護反應。之後，晶圓W藉晶圓搬送裝置70而被搬送至顯影處理裝置30，以進行顯影處理。
在顯影處理結束後，晶圓W被搬送至熱處理裝置40，以進行後烘烤處理。接著，晶圓W由熱處理裝置40而實施溫度調整。繼而，晶圓W藉晶圓搬送裝置70而被搬送至第3區塊G3之檢查裝置56，藉攝影部160以取得第2基板影像(圖8之步驟S6)。
接著，控制裝置200之缺陷判定部213中，例如根據對應於特徵量「60」而選出之檢查配方230，以判定第2基板影像中有無缺陷。有無缺陷之判定，例如，係比較檢查配方230中的基準影像與第2基板影像，當基準影像與第2基板影像之間之畫素值有規定值以上的差異時，判定成有缺陷，當差異較規定值為小時則判定成無缺陷(圖8之步驟S7)。同樣的，當第1基板影像之特徵量為「150」時，亦是根據所選擇的檢查配方231與第2基板影像來判定有無缺陷。
當晶圓W之缺陷檢查結束後，該晶圓W透過晶圓搬送裝置23而被搬送至既定之晶圓載置板21之晶圓盒C，結束一連串之微影製程。又，上述一連串之微影製程，對相同批號之後續的晶圓W亦同樣實施。
接著說明，在步驟S5將第1基板影像保存於影像保存部214後之處理。例如，在批號前頭之晶圓W之第1基板影像中，抽取未與檢查配方230、231、232的任一者有交集之特徵量「150」後，在後續之晶圓W，大致上特徵量亦為「150」前後之值。在此情形，例如圖9之虛線所示，未與檢查配方230、231、232相對應之第1基板影像，在影像保存部214中記錄有相當數量亦即包含於該批號之晶圓W之數量。再者，圖9之虛線之縱軸，表示被保存於記錄部211之基板影像之數。
又，在將未與檢查配方230、231、232之任一者有所交集之第1基板影像累積於影像保存部214後，其結果例如圖9所示般，在畫素值75~85的範圍與145~160的範圍存有相當數量時，在影像分類部215，將畫素值為75~85範圍之基板影像分類成第1群組，將畫素值為145~160之範圍之基板影像分類成第2群組(圖8之步驟S8)。
又，在基準影像產生部216中，係將與屬於第1群組之第1基板影像相對應之晶圓W之第2基板影像予以合成，以產生與該第1群組相對應之基準影像(圖8之步驟S9)。同樣的，亦產生與第2群組相對應之基準影像。接著，在檢查配方產生部217中，根據所產生之該基準影像，而產生與各群組相對應之配方，作為新的檢查配方而記錄於記錄部211(圖8之步驟S10)。
接著，後續之批號中的第1基板影像之特徵量，若是有對應於新的檢查配方者，則在步驟S4中選出該新的檢查配方，以進行晶圓W之缺陷檢查。
根據以上之實施形態，係先藉由檢查裝置50之攝影部160，對於由處理工作區11處理前之晶圓W進行攝影，以取得第1基板影像，之後根據該第1基板影像之特徵量來選擇檢查配方，因此，可根據最佳之檢查配方，以正確的判定在第2基板影像中有無缺陷。因之，即使是在晶圓W之表面狀態有隨著批號不同等而相異之情形時，仍可恆常的進行最佳之檢查，可抑制微小缺陷檢查的精度不均情況。
又，即使是與第1基板影像之特徵量相對應之檢查配方並不存在於記錄部211之情形時，係將第1基板影像暫時記錄於影像保存部214，在分類至已達既定數之群組之時點，產生新的檢查配方，因此，記錄於記錄部211之檢查配方會漸漸增加。因此，藉由以基板處理系統1而持續晶圓W之處理，幾乎所有的第1基板影像，將會與記錄於記錄部211之檢查配方相對應，而能提昇微小缺陷檢查之精度。
特別是，在作成檢查配方之過程中，必須由作業員選擇複數個基板影像，然後合成所選出之基板影像以作成基準影像，但為了作成該基準影像而需花費相當多的勞力，且受制於作業員的熟練程度而有基準影像之品質不均一的問題產生。關於此點，如本實施形態所示，係在影像分類部215將基板影像分類成群組，根據該些被分類之基板影像而產生新的檢查配方，因而，不會受制於作業員的熟練度，且無需花費龐大的勞力，而能正確產生檢查配方。
再者，在以上的實施形態中，在記錄部211中係預先記錄著複數個檢查配方230、231、232，但記錄部211中只要記錄有最低限度的1個檢查配方即可。亦即，在基板處理系統1之運用之初期狀態，係以該1個檢查配方來進行檢查，但能藉以上方式而依序產生新的檢查配方，而可增加記錄於記錄部211之檢查配方，藉此，能對應於幾乎所有搬入至基板處理系統1之晶圓W而進行微小缺陷檢查。
特別是，搬送至基板處理系統1之晶圓W的表面狀態，會因為包含基板處理系統1之設置在無塵室內等之其他處理裝置的處理配方所致而發生變化，為了將晶圓W之表面狀態逐一輸入至基板處理系統1，將會增大將基板處理系統1或其他處理裝置予以整合管理(即所謂主機電腦)的負荷。針對此點，如本發明所示，係依序根據基板影像而產生新的檢查配方，以檢查裝置50之攝影部160而對擬由處理工作區11進行處理前之晶圓W予以攝影，以確認表面狀態，藉此，無需進行與主機電腦間的資料往來，可恆常的對應晶圓W之表面狀態以進行缺陷檢查。
又，在以上的實施形態中，係僅將在步驟S3判定為「NO」之第1基板影像保存於影像保存部214，但亦可將在步驟S3判定為「YES」之第1基板影像一併保存於影像保存部214。
又，在保存所有第1基板影像之情形時，例如，可對於保存於影像保存部214之第1基板影像中，採用同一批量之前頭的晶圓W作為基準影像，在檢查配方產生部217根據該基準影像以產生暫定之檢查配方。又，在採用同一批量之前頭的晶圓W作為基準影像並由檢查配方產生部217來產生暫定之檢查配方時，在記錄部211中，不必然需要預先記錄著檢查配方。
又，在以上之實施形態中，係在基準影像產生部216合成第2基板影像以產生基準影像，但本實施形態之內容，並未限定使用何種基板影像來作為基準影像。例如，可如圖6所示，在控制裝置200，設有用來產生第1基板影像與第2基板影像之差分影像之差分影像產生部218，在影像保存部214保存複數個該差分影像，根據複數個差分影像，在基準影像產生部216來產生基準影像。又，在檢查配方產生部217中，係使用根據該差分影像之基準影像來產生檢查配方。
又，在使用以差分影像產生之基準影像所產生之檢查配方時，係藉由差分影像產生部218，來產生作為缺陷檢查之對象的晶圓W之差分影像，然後在缺陷判定部213中，係根據所產生之該差分影像，與根據差分影像所產生之上述之檢查配方，來判定晶圓W有無缺陷。在此情形，第1基板影像與第2基板影像，亦以先保存於影像保存部214為較佳。
又，藉由此種以差分影像作為基準影像，並在缺陷判定部213判定成有缺陷之情形時，可判斷成該缺陷係起因於基板處理系統1。亦即，作為檢查對象之晶圓W，在由處理工作區11之處理以前即存在缺陷之情形時，該缺陷將會存在於第1基板影像與第2基板影像此雙方，但是藉由產生第1基板影像與第2基板影像之差分影像之方式，可從該差分影像中，去除掉在由處理工作區11處理之前即存在之其等缺陷。因此，差分影像上之缺陷，可判定成係起因於處理工作區11之處理。又，不論缺陷的原因，必需對於基板處理系統1搬出之所有晶圓W判定有無缺陷時，例如，需對於保存於影像保存部214之第1基板影像或第2基板影像之至少一者確認有無缺陷時，就算在差分影像雖不存在缺陷，但在第1基板影像或第2基板影像存有缺陷時，可對該晶圓W判定成有缺陷。在從第1基板影像或第2基板影像檢出缺陷時，可判定成該缺陷並非起因於處理工作區11之處理。
再者，藉基準影像產生部216根據差分影像以產生基準影像時，對於檢查裝置50之攝影部160所取得之第1基板影像亦進行有無缺陷之判定，對於被判定成有缺陷之第1基板影像，則不保存於影像保存部214，或者在以基準影像產生部216產生基準影像之際予以排除在外，是為較佳之方式。在將包含缺陷之基板影像予以合成以產生基準影像時，有不能再檢出包含於基準影像內的缺陷之可能性，但以在產生基準影像之際將包含缺陷之影像予以去除之方式，則能更正確的進行缺陷檢查。
又，在判斷缺陷是否起因於處理工作區11之處理之際，不必然必需使用差分影像，例如，亦可分別對於第1基板影像與第2基板影像進行缺陷之判定，然後比較其等之判定結果。具體而言，係如上述般的根據第2基板影像以判定晶圓W有無缺陷，當判定成有缺陷時，則與第1基板影像之缺陷判定結果進行比較。又，當存在於第2基板影像之缺陷，亦存在於該第1基板影像時，則可判斷成，該缺陷係存在於處理工作區11之處理之前。另一方面，當存在於第2基板影像之缺陷並不存在於第1基板影像時，則可判斷成，該缺陷係起因於處理工作區11之處理。又，承上述，在判斷缺陷是否起因於處理工作區11之處理時，不必然必需先全部保存第1基板影像與第2基板影像，例如，亦可僅先保存缺陷檢查之判定結果，然後比較該判定結果之間即可。藉此，可降低用來保存影像之控制裝置200的負荷。
又例如，以檢查裝置56檢查經處理工作區11所處理後之晶圓W，其結果是被判定為有缺陷之晶圓W時，有時會被從基板處理系統1搬出，經過重工以修正缺陷後再度搬入基板處理系統1，但在該缺陷並非起因於處理工作區11之情形時，即使進行重工亦無法解除該缺陷。在此情形，由於將不參與生產之晶圓W重複的置於基板處理系統1之處理，而導致降低生產性的結果，但是若對於所具有之缺陷並非起因於處理工作區11之處理之晶圓W，並不再度搬入基板處理系統1內，則能避免上述情事。
又，當判定成缺陷係起因於處理工作區11之處理時，例如，在已判定成有缺陷之晶圓W的後續之晶圓W，可變更處理工作區11內之搬送路徑，對於以變更後之路徑所處理的晶圓W進行缺陷之判定，而能測知在何種路徑時將會產生缺陷。亦即，在變更後的路徑同樣產生缺陷時，若是在變更前之路徑與變更後之路徑中有存在路徑重複的部分，則可判斷成是在該重複之部分產生缺陷。相反的，若是變更後之路徑並未發生缺陷之情形，則可判斷成重複之部分並非缺陷之原因所在。
在以上實施形態中，在檢查晶圓W之缺陷時，係使用了用以檢查由處理工作區11處理前的晶圓W之檢查裝置50，以及用以檢查處理工作區11所處理後的晶圓W之檢查裝置56，然而，檢查裝置50與檢查裝置56中之各機器之仕樣以相同者為較佳。亦即，若是檢查裝置50與檢查裝置56中的各機器之仕樣相同，則可避免起因於該仕樣之差而造成第1基板影像與第2基板影像之間的差。其結果，能更正確的進行微小缺陷檢查或差分影像的產生。
再者，在以上之實施形態中，係以相異之檢查裝置50、56來取得第1基板影像與第2基板影像，但第1基板影像與第2基板影像不必然需以相異之檢查裝置來取得，以相同之檢查裝置取得者亦可。然而，從晶圓W之搬送路徑之干涉或是產能之觀點看來，在由處理工作區11處理前的晶圓W與處理後之晶圓W，係以分別獨立之檢查裝置來攝影為較佳。
以上，係邊參照圖面以說明本發明之較佳實施形態，但本發明並不侷限於此。諸業者在申請專利範圍所載之思想範圍內，理應能想到各種變更例或修正例，有關於此，當然亦屬於本發明之技術範圍。本發明不侷限於此例而能採取各種態樣。本發明亦適用於，基板為晶圓以外之FPD(平面顯示器)、光阻用之遮罩標線片(reticle)等其他基板之情形時。
1‧‧‧基板處理系統
10‧‧‧晶圓盒工作區
11‧‧‧處理工作區
12‧‧‧曝光裝置
13‧‧‧介面工作區
20‧‧‧晶圓盒載置台
21‧‧‧晶圓盒載置板
22‧‧‧搬送路徑
23‧‧‧晶圓搬送裝置
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‧‧‧周邊曝光檢查裝置
50‧‧‧檢查裝置
51、52、53、54、55‧‧‧傳遞裝置
56‧‧‧檢查裝置
60、61、62‧‧‧傳遞裝置
70‧‧‧晶圓搬送裝置
80‧‧‧往復搬送裝置
90‧‧‧晶圓搬送裝置
100‧‧‧晶圓搬送裝置
101‧‧‧傳遞裝置
110‧‧‧處理容器
150‧‧‧殼體
151‧‧‧晶圓夾頭
152‧‧‧導軌
153‧‧‧驅動部
160‧‧‧攝影部
161‧‧‧半透鏡
162‧‧‧照明裝置
200‧‧‧控制裝置
210‧‧‧特徵量抽取部
211‧‧‧記錄部
212‧‧‧配方選擇部
213‧‧‧缺陷判定部
214‧‧‧影像保存部
215‧‧‧影像分類部
216‧‧‧基準影像產生部
217‧‧‧檢查配方產生部
218‧‧‧差分影像產生部
230、231、232‧‧‧檢查配方
C‧‧‧晶圓盒
D‧‧‧晶圓搬送區域
G1‧‧‧第1區塊
G2‧‧‧第2區塊
G3‧‧‧第3區塊
G4‧‧‧第4區塊
S1~S10‧‧‧步驟
W‧‧‧晶圓
【圖1】係本實施形態之基板處理系統之概略構成之俯視圖。 【圖2】係本實施形態之基板處理系統之概略構成之前視圖。 【圖3】係本實施形態之基板處理系統之概略構成之背視圖。 【圖4】係檢查裝置之概略構成之橫截面圖。 【圖5】係檢查裝置之概略構成之縱截面圖。 【圖6】係控制裝置之概略構成之示意方塊圖。 【圖7】係畫素值與檢查配方之關係之說明圖。 【圖8】係表示晶圓之缺陷檢查製程之概略之流程圖。 【圖9】係畫素值與檢查配方之關係之說明圖。

Claims (10)

  1. 一種基板之檢查方法，其係為在具備用以對基板實施既定處理之複數個處理裝置的基板處理系統中的基板之檢查方法，其特徵在於：對於由該處理裝置進行處理之前的基板之表面進行攝影，以取得第1基板影像；從該第1基板影像抽取既定之特徵量；從記錄有分別對應於相異範圍之該特徵量而設定之複數個檢查配方的記錄部當中，選出對應於從該第1基板影像所抽取之該特徵量之檢查配方；對於由該處理裝置所處理後之基板的表面進行攝影，以取得第2基板影像；根據所選出之該檢查配方與該第2基板影像，判定基板有無缺陷。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板之檢查方法，其中，在該記錄部內未存有對應於該第1基板影像之特徵量之檢查配方時，將該第1基板影像及該第2基板影像保存於影像保存部；將已保存於該影像保存部之複數個該第1基板影像，根據該第1基板影像之特徵量而分類成複數個群組；然後將與分類至各個群組之複數個該第1基板影像相對應之複數個該第2基板影像予以合成，而產生作為缺陷檢查之基準的基準影像；根據所產生之該基準影像而產生檢查配方，然後將所產生之該檢查配方記錄於該記錄部；該基板有無缺陷之判定，係根據預先設定之檢查配方與該第2基板影像來進行。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板之檢查方法，其中，係產生該第1基板影像與對應於該第1基板影像之該第2基板影像間的差分影像；該基板有無缺陷之判定，係根據該選出之檢查配方與該差分影像而進行。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板之檢查方法，其中，在該記錄部內未存有對應於該第1基板影像之特徵量之檢查配方時，係將該第1基板影像、該第2基板影像、以及該差分影像保存於影像保存部；將已保存於該影像保存部之複數個該第1基板影像，根據該第1基板影像之特徵量而分類成複數個群組；然後將與分類至各個群組之複數個該第1基板影像相對應之複數個該差分影像予以合成，而產生作為缺陷檢查之基準的基準影像；根據所產生之該基準影像而產生檢查配方，然後將所產生之該檢查配方記錄於該記錄部；該基板有無缺陷之判定，係根據預先設定之檢查配方與該差分影像來進行。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板之檢查方法，其中，該既定之特徵量，係該第1基板影像之畫素值。
  6. 一種基板處理系統，具備對基板實施既定處理之複數個處理裝置，其特徵在於，具有檢查裝置，該檢查裝置包含：第1攝影裝置，對於由該處理裝置處理前之基板的表面進行攝影以取得第1基板影像；特徵量抽取部，從該第1基板影像抽取既定的特徵量；記錄部，其中記錄著分別對應於相異範圍之該特徵量而設定之複數個檢查配方；配方選擇部，從記錄於該記錄部之該檢查配方中，選出與該特徵量抽取部所抽取之特徵量相對應之檢查配方；第2攝影裝置，根據所選出之該檢查配方，對於該處理裝置所處理後之基板的表面進行攝影，以取得第2基板影像；及缺陷判定部，以判定在該第2基板影像中有無缺陷。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理系統，其中，進一步具備有：影像保存部，用以保存該第1基板影像及該第2基板影像；影像分類部，將保存於該影像保存部之該第1基板影像，根據該特徵量抽取部所抽取之特徵量而分類成複數個群組；基準影像產生部，將與分類至各個群組之複數個第1基板影像相對應之複數個該第2基板影像予以合成，以產生作為缺陷檢查之基準之基準影像；及檢查配方產生部，係根據該基準影像產生部所產生之基準影像，以產生檢查配方，然後記錄於該記錄部。
  8. 如申請專利範圍第6項之基板處理系統，其中，進一步具備有：差分影像產生部，產生該第1基板影像與對應於該第1基板影像之第2基板影像間之差分影像；影像保存部，保存該第1基板影像、該第2基板影像、及該差分影像；影像分類部，將保存於該影像保存部之第1基板影像，根據該特徵量抽取部所抽取之特徵量而分類成複數個群組；基準影像產生部，將與分類至各個群組之該複數個第1基板影像相對應之複數個該差分影像予以合成，以產生作為缺陷檢查之基準的基準影像；及檢查配方產生部，根據該基準影像產生部所產生之基準影像以產生檢查配方，然後記錄於該記錄部；在該缺陷判定部中，根據與該第2基板影像相對應之差分影像，判定基板有無缺陷。
  9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之基板處理系統，其中該既定之特徵量，係該第1基板影像之畫素值。
  10. 一種可供讀取之電腦記錄媒體，其中儲存有程式，可在用以控制該基板處理系統之控制部的電腦上動作，以藉由基板處理系統來實施在申請專利範圍第1至5項中任一項之基板之檢查方法。
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