JP5074058B2 - Foreign matter inspection method and foreign matter inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ(ウェーハ)等の被検査物の表面に存在する異物、きず、欠陥、汚れ等(以下、これらを総称して異物と称す。)を検出する異物検査方法及び異物検査装置に係り、特にしきい値を用いて異物が在るか否かの判定を行う異物検査方法及び異物検査装置に関する。 The present invention relates to a foreign matter inspection method and foreign matter inspection apparatus for detecting foreign matter, scratches, defects, dirt, etc. (hereinafter collectively referred to as foreign matter) present on the surface of an inspection object such as a semiconductor wafer (wafer). In particular, the present invention relates to a foreign matter inspection method and a foreign matter inspection apparatus that determine whether or not foreign matter is present using a threshold value.
ウェーハの異物を検出する異物検査装置は、レーザー光等の光ビームを半導体のウェーハの表面ヘ照射して、ウェーハの表面で発生した反射光又は散乱光を検出することにより、ウェーハの表面に存在する異物を検出する異物検出系と、異物検出系に対してウェーハ表面の距離を一定に保つ表面検出系を有する。 A foreign matter inspection device that detects foreign matter on a wafer exists on the surface of a wafer by irradiating the surface of the semiconductor wafer with a light beam such as a laser beam and detecting reflected or scattered light generated on the surface of the wafer. A foreign matter detection system for detecting foreign matter to be detected, and a surface detection system for keeping the distance of the wafer surface constant with respect to the foreign matter detection system.
従来、異物検出系の対物レンズとウェーハ表面の距離は、該対物レンズの設計仕様に基づく焦点距離となるように組み立てと調整を行っていた。 Conventionally, assembly and adjustment have been performed so that the distance between the objective lens of the foreign object detection system and the wafer surface is the focal length based on the design specifications of the objective lens.
そして、その調整された状態は、検査するウェーハの種類や半導体デバイスの製造プロセス工程が変わった場合でも、常に同じ状態に維持されて検査が行われていた。 The adjusted state is always maintained in the same state and inspected even when the type of wafer to be inspected and the manufacturing process steps of the semiconductor device are changed.
しかし、異物検出系の焦点位置は、検査するウェーハの種類や半導体デバイスの製造プロセス工程によって、異物検出系の焦点位置が異なってくる。 However, the focal position of the foreign object detection system differs depending on the type of wafer to be inspected and the manufacturing process steps of the semiconductor device.
このため、従来の異物検査装置では、異物検出系が持つ検出性能を十分に生かすことが出来ず、ウェーハの種類や工程によって検出性能が異なるという課題があった。 For this reason, the conventional foreign matter inspection apparatus cannot sufficiently utilize the detection performance of the foreign matter detection system, and there is a problem that the detection performance varies depending on the type and process of the wafer.
すなわち、表面高さ位置検出手段(表面検出系)の検出するウェーハ(被検査物)の表面高さ位置と異物検出系の焦点位置が、検査するウェーハの種類や半導体デバイスの製造プロセス工程によっては異なっていた。 That is, the surface height position of the wafer (inspection object) detected by the surface height position detection means (surface detection system) and the focal position of the foreign object detection system depend on the type of wafer to be inspected and the manufacturing process steps of the semiconductor device. It was different.
表面検出系が検出する表面高さ位置は、検査するウェーハの種類や半導体デバイスの製造プロセス工程により異物検出系の焦点位置が、上または下にずれる。 The surface height position detected by the surface detection system shifts the focus position of the foreign matter detection system up or down depending on the type of wafer to be inspected or the manufacturing process of the semiconductor device.
このずれ量はウェーハの種類や工程によって異なるため、レシピ作成時にずれ量を測定し、レシピファイルに設定する必要があった。 Since the amount of deviation differs depending on the type and process of the wafer, it is necessary to measure the amount of deviation when creating the recipe and set it in the recipe file.
本発明は、ウェーハの種類や工程に対して適正な異物検査を可能とし、異物検出性能を低下させることなく、歩留り管理に有益な情報を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to enable inspection of foreign matters appropriate for the type and process of a wafer and to provide information useful for yield management without deteriorating foreign matter detection performance.
本発明の一つの特徴は、ウェーハを含む被検査物に検査光を照射し、前記被検査物から反射または散乱する光を受光し、その受光の強度より被検査物の表面に存在する異物の有無を検査する異物検査方法であって、前記被検査物上に形成されるウェーハパターンの有無や膜の有無、膜の材質、膜厚寸法に対して前記受光の強度が強まるように焦点オフセットを調整することができる。これにより、適正な異物検査が実現できる。 One feature of the present invention is that the inspection object including the wafer is irradiated with inspection light, the light reflected or scattered from the inspection object is received, and the foreign matter existing on the surface of the inspection object is detected based on the intensity of the received light. A foreign matter inspection method for inspecting the presence / absence of a wafer pattern formed on the object to be inspected, presence / absence of a film, presence / absence of a film, film material, film thickness, and focus offset so as to increase the intensity of received light. Can be adjusted. Thereby, an appropriate foreign matter inspection can be realized.
また本発明の他の特徴は、表面高さ位置検出手段(表面検出系)が検出する表面高さ位置に強度検出手段の受光強度が強まるように焦点オフセットを調整することにより、適正な異物検査が実現できる。 Another feature of the present invention is that an appropriate foreign matter inspection is performed by adjusting the focus offset so that the received light intensity of the intensity detecting means is increased to the surface height position detected by the surface height position detecting means (surface detecting system). Can be realized.
また、本発明のさらに他の特徴は、レシピ作成画面にこのオフセット量を算出する機能を組み込むことでウェーハの種類や工程に最適な条件作成が可能となる。 Still another feature of the present invention is that a function for calculating the offset amount can be incorporated into the recipe creation screen to create optimum conditions for the type and process of the wafer.
本発明によれば、ウェーハの種類やウェーハの種類や工程が異なっていても適正な異物検査を行うことが出来、異物の検出感度を低下させることなく検査することができる。 According to the present invention, an appropriate foreign matter inspection can be performed even if the wafer type, the wafer type and the process are different, and the inspection can be performed without deteriorating the detection sensitivity of the foreign matter.
本発明の表面検査装置は、半導体ウェーハや絶縁体ウェーハ(例えば、サファイアガラスウェーハ,石英ガラスウェーハなど)、若しくは液晶パネル表示装置用ガラス基板などの平板状の被検査物へ適用できる。以下では、半導体ウェーハの異物検査に適用した実施例について、添付図面に従って説明する。 The surface inspection apparatus of the present invention can be applied to a flat inspection object such as a semiconductor wafer, an insulator wafer (for example, a sapphire glass wafer, a quartz glass wafer, etc.) or a glass substrate for a liquid crystal panel display device. Below, the Example applied to the foreign material inspection of a semiconductor wafer is described according to an accompanying drawing.
図1は、本発明の実施例に係わる異物検査装置の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign substance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施例の異物検査装置は、異物検出系のレーザー装置10、異物検出系の光電変換素子20、Xスケール30、Yスケール40、表面高さ位置検出系の照明装置50、表面高さ位置検出系の検出器60(2個1組:60a、60b)、処理装置100、ステージZの制御装置200、及び、画像表示装置300を含んで構成されている。
The foreign matter inspection apparatus according to the present embodiment includes a foreign matter detection system laser device 10, a foreign matter detection system
レーザー装置10は、検査光として所定の波長のレーザー光を発生し、その光ビームを被検査物であるウェーハ1の表面へ斜めに照射する。
The laser device 10 generates laser light having a predetermined wavelength as inspection light, and irradiates the surface of the
表面にチップ2が形成されたウェーハ1は、図示しないウェーハテーブル(ステージZ)上に搭載されており、ステージZがY方向及びX方向へ移動することによって、レーザー装置10から照射された光ビームがウェーハ1の表面を走査する。
A
図2は、異物検査装置の光ビームの走査を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining scanning of the light beam of the foreign substance inspection apparatus.
ウェーハ1を搭載したステージZがY方向へ移動すると、レーザー装置10から照射された光ビームが、ウェーハ1上に形成されたチップ2a,2b,2c,2dの表面を矢印S1で示す方向に移動して、1ラインの走査が行われる。
When the stage Z on which the
次に、ステージZがX方向へ移動すると、走査ラインがX方向へ移動する。そして、ステージZがY方向を前と反対向きに移動すると、光ビームがチップ2d,2c,2b,2aの表面を矢印S2で示す方向に移動して、次のラインの走査が行われる。これらの動作を繰り返すことにより、ウェーハ1の表面全体の走査が行われる。
Next, when the stage Z moves in the X direction, the scanning line moves in the X direction. When the stage Z moves in the Y direction opposite to the previous direction, the light beam moves on the surfaces of the chips 2d, 2c, 2b, and 2a in the direction indicated by the arrow S2, and the next line is scanned. By repeating these operations, the entire surface of the
つまり、ステージZを縦横の水平方向に移動させてウェーハ1の表面全体に検査光の走査を行うことができる。
That is, it is possible to scan the inspection light over the entire surface of the
図1において、ウェーハ1の表面へ斜めに照射された光ビームは、ウェーハ1の表面のパターンや異物で散乱されて、散乱光が発生する。
In FIG. 1, the light beam irradiated obliquely onto the surface of the
光電変換素子20は、例えばTDI(Time Delay and Integration)センサ、CCD(Charge Coupled Device)センサ、光電子増倍管(フォトマルチプライヤ)等から成り、ウェーハ1の表面で発生した散乱光を受光して、その強度を電気信号に変換し、画像信号として処理装置100へ出力する。
The
Xスケール30及びYスケール40は、例えばレーザースケール等から成り、ウェーハ1のX方向位置及びY方向位置をそれぞれ検出して、その位置情報を処理装置100へ出力する。
The
処理装置100は、A/D変換器110、画像処理装置120、異物判定装置130、座標管理装置140、及び検査結果記憶装置150を含んで構成されている。
The
A/D変換器110は、光電変換素子20から入力したアナログ信号の画像信号を、ディジタル信号の画像信号に変換して出力する。
The A /
画像処理装置120は、例えば遅延回路と差分検出回路とを含んで構成される。遅延回路は、A/D変換器110から画像信号を入力して遅延することにより、検査光の走査で現在光ビームが照射されているチップの1つ前の既に光ビームの照射が終了したチップの画像信号を出力する。
The
差分検出回路は、A/D変換器110からの画像信号と遅延回路からの画像信号とを入力し、両者の差分を検出して出力する。これにより画像処理装置120は、隣接するチップ相互の画像信号の比較を行う。
The difference detection circuit receives the image signal from the A /
チップの表面に異物が存在する場合、異物により発生した散乱光が、隣接するチップ相互の画像信号の差分となって現れる。 When a foreign substance exists on the surface of a chip, scattered light generated by the foreign substance appears as a difference between image signals of adjacent chips.
なお、画像処理装置120は、遅延回路の代わりに予め用意した良品チップの画像信号のデータを記憶したメモリを備え、良品のチップの画像信号との比較を行うようにしてもよい。
Note that the
異物判定装置130は、判定回路131及び係数テーブル132,133を含んで構成されている。係数テーブル132,133には、しきい値を変更するための係数が座標情報と対応付けて格納されている。
The foreign
係数テーブル132,133は、後述する座標管理装置140からの座標情報を入力して、その座標情報に対応付けて格納されている係数を、判定回路131へ出力する。
Coefficient tables 132 and 133 receive coordinate information from a
判定回路131には、画像処理装置120から隣接するチップ相互の画像信号の差分が入力され、係数テーブル132,133からしきい値を変更するための係数が入力される。
A difference between image signals between adjacent chips is input from the
判定回路131は、予め定められた値に係数テーブル132,133から入力した係数を掛け算して、しきい値を作成する。
The
そして、画像信号の差分としきい値とを比較し、差分がしきい値以上である場合に異物と判定して、検査結果を検査結果記憶装置150へ出力する。
Then, the difference between the image signals is compared with a threshold value, and when the difference is equal to or larger than the threshold value, it is determined as a foreign object, and the inspection result is output to the inspection
判定回路131は、また、判定に用いたしきい値の情報を検査結果記憶装置150へ出力する。
The
座標管理装置140は、Xスケール30及びYスケール40から入力したウェーハ1の位置情報に基づき、ウェーハ1上の現在光ビームが照射されている位置のX座標及びY座標を検出して、その座標情報を出力する。
The
検査結果記憶装置150は、異物判定装置130から入力した検査結果と、座標管理装置140から入力した座標情報とを対応付けて記憶する。
The inspection
検査結果記憶装置150は、また、異物判定装置130から入力したしきい値の情報を、検査結果又は座標情報と対応付けて記憶する。
The inspection
異物検出系のレーザー装置10を、被検査物に検査光を照射する照射手段と云う。 The foreign substance detection system laser device 10 is referred to as irradiation means for irradiating the inspection object with inspection light.
異物検出系の光電変換素子20を、被検査物の表面から反射または散乱する光を受光して光強度を検出する光強度検出手段と云う。
The
表面高さ位置検出系の照明装置50を、被検査物に表面高さ位置検出の検出光を照射する表面高さ位置検出照射手段と云う。
The
表面高さ位置検出系の検出器60(2個1組:60a、60b)を、被検査物の表面高さ位置を検出する表面高さ位置検出手段と云う。表面高さ位置検出手段は、被検査物の上下方向に検出中心位置を異にする二つの検出器を有する。 The detector 60 (a set of two: 60a, 60b) of the surface height position detection system is called surface height position detecting means for detecting the surface height position of the object to be inspected. The surface height position detecting means has two detectors having different detection center positions in the vertical direction of the inspection object.
異物判定装置130を、光強度検出手段が検出した光強度データより被検査物の表面に存在する異物の有無を検査ないし判定する異物判定手段という。
The foreign
制御装置200は、ステージを上下動させて被検査物の上下位置を可変する上下位置可変手段を制御する。
The
ウェーハ1全体の検査領域において、部分的にしきい値を変更する場合について説明する。
A case where the threshold value is partially changed in the inspection area of the
最初に、ウェーハ1の表面全体について予備検査を行う。このとき、異物判定装置130の係数テーブル132,133に格納されている係数の値を全て1とし、判定回路131は一定のしきい値を用いて判定を行う。この予備検査は、1つ又はいくつかのサンプルについて行ってもよく、また検査毎又は一定間隔で行ってもよい。
First, a preliminary inspection is performed on the entire surface of the
異物検出系の焦点位置について説明する。 The focal position of the foreign object detection system will be described.
ウェーハ1の表面で発生した反射光又は散乱光を検出する機能を異物検出系とする。その検出系は、照明装置(レーザー装置10)や反射光又は散乱光を集光するレンズなど(光電変換素子20)を含む構成を有する。異物を検出する為の最適なウェーハの表面位置に焦点が合わされる。例えば、検出レンズの焦点位置にウェーハの表面位置が合される。この位置を異物検出系の焦点位置とする。
The function of detecting reflected light or scattered light generated on the surface of the
表面検出(表面高さ位置検出)系の合せ焦点位置について説明する。 The alignment focus position of the surface detection (surface height position detection) system will be described.
ウェーハ1の表面に対して斜方から表面高さ位置検出系の照明装置50のビーム照明を入射し、ウェーハ1の表面で正反射したビームを2つの光電変換素子60a,60bで検出し電気信号を得る。このビーム照明の角度やビーム径、及び2つの光電変換素子60a,60bの位置を適切に配置することでウェーハ1の表面の位置を検出する事が可能である。
Beam illumination of the
この表面高さ位置検出機能を表面検出系とする。ウェーハ1の位置を高さ方向に変化させた時に、上記2つの光電変換素子60a,60bから得た電気信号の検出が夫々最大なる2点がある。その二つの検出最大が示されるニ点の間に両方の電気信号が同じ値になる中間点が存在する。その中間点を表面検出系の合せ焦点位置とする。この合せ焦点位置は、異物検査装置が計算して求める。
This surface height position detection function is a surface detection system. When the position of the
表面検出(表面高さ位置検出)と異物検出との関係について図3、図4、図5を引用して述べる。 The relationship between surface detection (surface height position detection) and foreign object detection will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
図3に示す工場出荷時の調整について説明する。 The factory adjustment shown in FIG. 3 will be described.
シリコンウェーハなどの様に表面に膜やパターンがないサンプルで調整を行う。 Adjustment is performed using a sample that has no film or pattern on the surface, such as a silicon wafer.
図3(A)に示す照明装置50のビーム照明を行い、ステージZ方向(上下方向)にウェーハ1を移動させて2つの光電変換素子60a,60bが検出した電気信号をとる。
Beam illumination of the
図3(B)上側に示すような二つの検出最大値の電気信号が得られる。高さ位置が下側で最大値を示す60aの電気信号と、高さ位置が上側で最大値を示す60bの電気信号との中間点が合せ焦点位置と算定される。 Two detection maximum electric signals as shown in the upper part of FIG. 3B are obtained. An intermediate point between the electric signal of 60a indicating the maximum value at the lower height position and the electric signal of 60b indicating the maximum value at the upper height position is calculated as the alignment focal position.
ステージを上下に移動させて、その合せ焦点位置にウェーハ1の表面(異物観測点)を合わせる。これにより、光電変換素子20の焦点がウェーハ1の表面に合致するので、強度検出手段の受光強度が最大(最強)になるように調整される。
The stage is moved up and down, and the surface (foreign particle observation point) of the
このように工場出荷時には、強度検出手段の受光強度が強まるように合せ焦点位置への焦点オフセットの調整が行なわれるので、適正な異物検査ができる。ユーザは膜付きやパターン付のウェーハについても異物検査をする。 As described above, at the time of shipment from the factory, the focus offset is adjusted to the focus position so that the light receiving intensity of the intensity detecting means is increased, so that an appropriate foreign object inspection can be performed. The user also performs foreign matter inspection on wafers with films and patterns.
まず、図4に示すユーザ側での膜付ウェーハの調整について説明する。 First, adjustment of the film-coated wafer on the user side shown in FIG. 4 will be described.
図4に示す膜付ウェーハ1の異物検査では、膜の表面と膜下側に位置するウェーハ1の表面とを含めて行なうことが多い。
In many cases, the foreign matter inspection of the film-coated
膜付きウェーハ1の異物検査では、表面検出系により検出される合せ焦点位置が、図4(C)の(イ)(膜の表面)に来る。膜付きウェーハ1の異物検査では(ロ)の位置に焦点合わせをする必要がある。そこで、ウェーハ1を上方向に幾分移動させる。この焦点オフセットの調整により、合せ焦点位置が膜下側のウェーハ1表面(異物観測点)が合せ焦点位置に移され、強度検出手段の焦点が合って、受光強度を高めることができる。
In the foreign matter inspection of the film-coated
なお、この焦点オフセット値は、後述する焦点オフセット演算処理手段によって算出される。 This focus offset value is calculated by a focus offset calculation processing means described later.
次に、図5に示すパターン付のウェーハ1の異物検査では、異物観測点を、算定された合せ焦点位置から所定の位置へと移動させる焦点オフセットの調整が行なわれる。
Next, in the foreign substance inspection of the patterned
図5(A)に示すようにパターン付のウェーハ1では、ウェーハ1のパターン表面とパターンの無い所で正反射した2つの光ビームが生じる。
As shown in FIG. 5A, in the
この2つの光ビームを検出した2つの光電変換素子60a,60bの電気信号は、図5(B)の上側に示すように60a,60bの山(電気信号)のように、各右側の斜面が点線位置から実線位置に移動した様態で検知される。
The electrical signals of the two
すなわち、60a,60bの山(電気信号)の頂点がステージZ方向に移動するため、算定される合せ焦点位置が、本来の位置よりも上方の位置に検出される。
That is, since the peaks of the
そこで、算定される合せ焦点位置からウェーハ1の位置を下方向に幾分移動させる。この焦点オフセットの調整により、ウェーハ表面(異物観測点)が本来の合せ焦点位置に合わされ、強度検出手段の焦点が合って、受光強度を高めることができる。
Therefore, the position of the
なお、この焦点オフセット値は、後述する焦点オフセット演算処理手段によって算出される。 This focus offset value is calculated by a focus offset calculation processing means described later.
焦点オフセットの適正化について説明する。 The optimization of the focus offset will be described.
この適正化は、図4、図5で述べた膜付きやパターン付のウェーハにとって特に有効である。 This optimization is particularly effective for a wafer with a film or a pattern as described with reference to FIGS.
まず測定したいウェーハサンプルを用意し、それを測定する為の一般的な測定条件を作成する。 First, a wafer sample to be measured is prepared, and general measurement conditions for measuring it are created.
このウェーハサンプルとしては、調整する用途に応じ、膜付もしくはパターン付のウェーハ1に、異物として検出させるためのPSL(ポリスチレンラテックス)を塗布したものを用いると良い。この測定条件を使用して異物検査を行い、その結果を得る。
As this wafer sample, it is preferable to use a
なお、この時の焦点オフセットは工場出荷時の値(通常ゼロ)とする。そして異物検査結果を画像表示装置に異物マップとして表示させる。 Note that the focus offset at this time is a value at the time of factory shipment (usually zero). Then, the foreign substance inspection result is displayed on the image display device as a foreign substance map.
ユーザの操作により注目したい異物検査箇所を1箇所又は複数箇所選択して(検査領域設定手段)、次に焦点適正化を指令する。検査装置はこれを受けて次の処理を行う(焦点適正処理指示手段)。 One or a plurality of foreign substance inspection points to be noticed are selected by the user's operation (inspection area setting means), and then the focus optimization is instructed. In response to this, the inspection apparatus performs the next process (focus proper process instruction means).
指定された異物検査の箇所に対して、焦点オフセットを変えながら(位置可変手段)画像取り込みを行う(画像採取手段)。 Image capture is performed (image collection unit) while changing the focus offset (position changing unit) at the designated foreign matter inspection location.
すなわち、ステージを上下方向に移動させ、強度検出手段で夫々の焦点オフセット値に対する受光強度のデータを採取する(ステージXY動作させて異物検出センサの出力値を平面状に採取する)。 That is, the stage is moved in the vertical direction, and the received light intensity data for each focus offset value is collected by the intensity detection means (the stage XY operation is performed to collect the output value of the foreign matter detection sensor in a planar shape).
この処理で異物検査の箇所×取り込み回数分の異物画像が採取できる。その画像の中から異物検査の箇所を抽出して異物検査箇所の輝度値(受光強度)を求める。 With this processing, foreign object images corresponding to the position of the foreign object inspection × the number of times of capturing can be collected. A part for inspection of foreign matter is extracted from the image and a luminance value (light reception intensity) of the part for inspection of foreign matter is obtained.
そして、それらの焦点オフセット値に対する輝度値を示すグラフから検査の為の適正な焦点オフセット値を求める。 Then, an appropriate focus offset value for inspection is obtained from a graph showing the luminance values with respect to those focus offset values.
この適正な焦点オフセット値は、例えば、輝度値のピーク位置としても良いし、当該ピーク位置の値に対して、所定の係数を乗算や商算(割り算)、若しくは減算や加算した値としても良い。 The appropriate focus offset value may be, for example, the peak position of the luminance value, or may be a value obtained by multiplying, dividing, or subtracting or adding a predetermined coefficient to the peak position value. .
これらの演算処理は処理装置100によって実行され、所定のアルゴリズムから求められる(焦点オフセット演算処理手段)。
These calculation processes are executed by the
また、前記グラフはCRTやフラットパネルディスプレイなどの画像表示装置300上に表示される(輝度値カーブ表示手段)。
The graph is displayed on an
こうして、図4、図5で述べた膜付きやパターン付のウェーハでも光強度検出手段の受光強度が最大になるところを選択することができる。 In this way, it is possible to select a place where the light intensity of the light intensity detecting means is maximum even for the wafer with a film or pattern described with reference to FIGS.
上記実施例によれば、ウェーハの種類や工程にたいして適正な検査を可能とし、検出性能を低下させる事無く歩留り管理に有益な情報を提供出来るので、プロセスの問題点発見に有益である。 According to the above embodiment, it is possible to perform an appropriate inspection for the type and process of the wafer and to provide information useful for yield management without degrading the detection performance, which is useful for finding a problem in the process.
また、上記実施例では、ウェーハの表面からの散乱光による暗視野画像を用いた異物検査方法及び異物検査装置について説明したが、本発明は暗視野方式の検査装置に限定されるものではなく、ウェーハの表面からの反射光による明視野画像を用いた明視野方式の異物検査方法及び異物検査装置にも適用できる。 In the above embodiment, the foreign substance inspection method and the foreign substance inspection apparatus using the dark field image due to the scattered light from the surface of the wafer have been described, but the present invention is not limited to the dark field type inspection apparatus, The present invention can also be applied to a bright field foreign matter inspection method and a foreign matter inspection apparatus using a bright field image by reflected light from the surface of a wafer.
また、異物検査装置に限らず、表面検査装置、欠陥検査装置、外観検査装置、マスク検査装置、液晶基板検査装置、ベベル検査装置、ディスク検査装置など、光を応用した検査装置に広く適用することができる。 In addition to foreign matter inspection devices, it should be widely applied to inspection devices using light, such as surface inspection devices, defect inspection devices, appearance inspection devices, mask inspection devices, liquid crystal substrate inspection devices, bevel inspection devices, disk inspection devices, etc. Can do.
さらに、本発明はウェーハの検査に限らず、様々な物体の表面のキズ、欠陥、汚れ等の検査に広く適用することができる。 Furthermore, the present invention is not limited to wafer inspection, and can be widely applied to inspection of scratches, defects, dirt, etc. on the surface of various objects.
1…ウェーハ、2,2a,2b,2c,2d…チップ、10…レーザー装置(検査光を照射する照射手段)、20…光電変換素子(光強度を検出する光強度検出手段)、30…Xスケール、40…Yスケール、50…表面検出系の照明装置(表面高さ位置検出照射手段)、60…表面検出系の検出器(表面高さ位置検出手段)、100…処理装置、110…A/D変換器、120…画像処理装置、130…異物判定装置(異物判定手段)、131…判定回路、132,133…係数テーブル、140…座標管理装置、150…検査結果記憶装置、200…ステージZ制御装置、300…画像表示装置。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記被検査物の表面から反射または散乱する光を受光して光強度を検出する光強度検出手段と、
前記光強度検出手段が検出した光強度データより前記被検査物の表面に存在する異物の有無を検査ないし判定する異物判定手段と、
前記被検査物を載置するステージと、
前記ステージを上下動させて前記被検査物の上下位置を可変する上下位置可変手段と、
前記被検査物の表面高さ位置を検出する表面高さ位置検出手段とを有し、
前記光強度検出手段の受光強度が強まるように前記表面高さ位置検出手段で調整する異物検査方法であって、
前記表面高さ位置検出手段は、前記被検査物の上下方向に検出中心位置を異にする二つの検出器を有し、
前記ステージを上下動させて前記二つの検出器からの電気信号が各々最大となる二点を検出し、前記二点の一方に対する高さ位置と他方に対する高さ位置との中間になる前記被検査物の高さ位置を前記被検査物の膜上での焦点位置とし、
さらに、前記上下位置可変手段は、前記被検査物の膜上での焦点位置と前記被検査物の表面での焦点位置との差に対しては、光強度検出手段の検出する受光強度が前記被検査物の表面で強まるように、前記表面高さ位置検出手段の検出する電気信号をもとにして前記被検査物の上下位置を変更し、
前記光強度検出手段が検査した光強度データは、焦点位置が前記被検査物の表面での焦点位置とした場合の光強度データであることを特徴とする異物検査方法。 An irradiation means for irradiating the inspection object with inspection light;
A light intensity detecting means for detecting light intensity by receiving light reflected or scattered from the surface of the inspection object;
Foreign matter determination means for inspecting or determining the presence or absence of foreign matter present on the surface of the inspection object from the light intensity data detected by the light intensity detection means;
A stage for placing the inspection object;
Vertical position varying means for varying the vertical position of the object to be inspected by moving the stage up and down;
Surface height position detecting means for detecting the surface height position of the inspection object,
A foreign matter inspection method for adjusting the surface height position detection means so that the light reception intensity of the light intensity detection means is increased,
The surface height position detecting means has two detectors having different detection center positions in the vertical direction of the inspection object,
The stage to be moved up and down detects the two points where the electrical signals from the two detectors are respectively maximum, and the test object is in the middle between the height position for one of the two points and the height position for the other. The height position of the object is the focal position on the film of the inspection object ,
Further, the vertical position changing means, the relative difference between the focal position on the surface of the focal position and the object to be inspected on the membrane of the object to be inspected, detected by the light receiving intensity of the light intensity detecting means the Change the vertical position of the inspection object based on the electrical signal detected by the surface height position detection means so as to strengthen on the surface of the inspection object,
The light intensity data inspected by the light intensity detecting means is light intensity data when the focal position is a focal position on the surface of the object to be inspected.
前記被検査物の表面から反射または散乱する光を受光して光強度を検出する光強度検出手段と、
前記光強度検出手段が検出した光強度データより前記被検査物の表面に存在する異物の有無を検査ないし判定する異物判定手段と、
前記被検査物を載置するステージと、
前記ステージを上下動させて前記被検査物の上下位置を可変する上下位置可変手段と、
前記被検査物の表面高さ位置を検出する表面高さ位置検出手段とを有し、
前記光強度検出手段の受光強度が強まるように前記表面高さ位置検出手段で調整する異物検査装置であって、
前記表面高さ位置検出手段は、前記被検査物の上下方向に検出中心位置を異にする二つの検出器を有し、
前記ステージを上下動させて前記二つの検出器からの電気信号が各々最大となる二点を検出し、前記二点の一方に対する高さ位置と他方に対する高さ位置との中間になる前記被検査物の高さ位置を前記被検査物の膜上での焦点位置とし、
さらに、前記上下位置可変手段は、前記被検査物の膜上での焦点位置と前記被検査物の表面での焦点位置との差に対しては、光強度検出手段の検出する受光強度が前記被検査物の表面で強まるように、前記表面高さ位置検出手段の検出する電気信号をもとにして前記被検査物の上下位置を変更し、
前記光強度検出手段が検査した光強度データは、焦点位置が前記被検査物の表面での焦点位置とした場合の光強度データであることを特徴とする異物検査装置。 An irradiation means for irradiating the inspection object with inspection light;
A light intensity detecting means for detecting light intensity by receiving light reflected or scattered from the surface of the inspection object;
Foreign matter determination means for inspecting or determining the presence or absence of foreign matter present on the surface of the inspection object from the light intensity data detected by the light intensity detection means;
A stage for placing the inspection object;
Vertical position varying means for varying the vertical position of the object to be inspected by moving the stage up and down;
Surface height position detecting means for detecting the surface height position of the inspection object,
A foreign matter inspection apparatus that adjusts the surface height position detection means so that the light reception intensity of the light intensity detection means increases,
The surface height position detecting means has two detectors having different detection center positions in the vertical direction of the inspection object,
The stage to be moved up and down detects the two points where the electrical signals from the two detectors are respectively maximum, and the test object is in the middle between the height position for one of the two points and the height position for the other. The height position of the object is the focal position on the film of the inspection object ,
Further, the vertical position changing means, the relative difference between the focal position on the surface of the focal position and the object to be inspected on the membrane of the object to be inspected, detected by the light receiving intensity of the light intensity detecting means the Change the vertical position of the inspection object based on the electrical signal detected by the surface height position detection means so as to strengthen on the surface of the inspection object,
The light intensity data inspected by the light intensity detecting means is light intensity data when the focal position is a focal position on the surface of the object to be inspected.
前記被検査物の表面検査では、被検査物の上方向移動により焦点位置を被検査物の膜上から被検査物の表面に移すことを特徴とする異物検査装置。 In the foreign matter inspection apparatus according to claim 2,
In the surface inspection of the inspection object, the foreign object inspection apparatus is characterized in that the focal position is moved from the film of the inspection object to the surface of the inspection object by moving the inspection object upward.
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