JP2000294611A - ウエハ検査装置 - Google Patents

ウエハ検査装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路パターンが形成されたウエハの欠陥の種
類を分類するウエハ検査装置を提供する。 【解決手段】 検査の対象となるウエハがウエハ欠陥検
査部11で検査され、該ウエハ欠陥検査部11から座標値デ
ータS11 が出力される。座標値データS11 は画像データ
生成部12に入力され、該画像データ生成部12でウエハの
欠陥を表す図形が各チップ毎に作成されて画像データS1
2 が生成される。画像データS12 はパターン重なり評価
部13に入力され、該パターン重なり評価部13で該画像デ
ータS12 に対応した第1の画像と回路の配線情報に基づ
いた回路パターンを表す第2の画像との重なりの状態が
解析されて解析データS13 が出力される。解析データS1
3 は欠陥種自動分類部14に入力され、該欠陥種自動分類
部14で各チップの被検査面上に存在する欠陥の種類が分
類される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターンが形
成されたウエハの被検査面の欠陥の種類を例えばCAD
(Computer Aided Design) 装置等を用いて分類するウエ
ハ検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のウエハ検査装置の一例を
示す概略の構成図である。このウエハ検査装置は、パタ
ーン付きウエハ欠陥検査部1を有している。パターン付
きウエハ欠陥検査部1は、回路の配線情報に基づいて回
路パターンが各チップ毎に形成されたウエハの被検査面
の画像を該各チップ毎に取り込み、該被検査面上に存在
する欠陥の位置及び大きさを表す座標値データS1を該各
チップ毎に生成して出力する機能を有している。パター
ン付きウエハ欠陥検査部1の出力側には、ウエハマップ
表示部2が接続されている。ウエハマップ表示部2は、
座標値データS1を入力し、前記各チップの被検査面上に
存在する欠陥の位置及び大きさ等をウエハマップを用い
て表示するものである。
【0003】このウエハ検査装置では、検査の対象とな
るウエハがウエハ欠陥検査部1で検査され、該ウエハ欠
陥検査部1から座標値データS1が出力される。座標値デ
ータS1はウエハマップ表示部2に入力され、該ウエハマ
ップ表示部2で該座標値データS1に対応したウエハマッ
プが表示される。図3は、図2中のウエハマップ表示部
2における表示画面の一例を示す模式図である。
【0004】この表示画面では、欠陥の数が対応する場
所に数字で表示され、欠陥の形状が例えば“○”印等で
表示されている。そして、このウエハ検査装置では、担
当者の目視によって図3のウエハマップにおける欠陥分
布、欠陥数及び欠陥の大きさの欠陥管理が行われ、サン
プリング手法を用いて欠陥解析が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図2のウエハ検査装置では、次の(i)〜(ii)のよう
な課題があった。 (i) 図2のウエハ検査装置では、表示画面に欠陥が
表示されるのみであり、欠陥と回路パターンとの相関を
考慮した欠陥解析が不可能である。
【0006】(ii) 図2のウエハ検査装置では、回路
パターンと欠陥位置及び欠陥の大きさとの相関関係を表
現することができない。そのため、例えば2本のパター
ンが短絡している場合、致命的な欠陥になるか否かの判
別が不可能であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの請求項1に係る発明は、ウエハ検査
装置において、回路の配線情報に基づいて回路パターン
が各チップ毎に形成されたウエハの被検査面の画像を該
各チップ毎に取り込み、該被検査面上に存在する欠陥の
位置及び大きさを表す座標値データを該各チップ毎に生
成して出力するウエハ検査手段と、前記各座標値データ
に基づいて前記各欠陥を表す図形を前記各チップ毎に作
成して該図形に対応した画像データを生成する画像デー
タ生成手段と、前記画像データを入力し、該画像データ
に対応した第1の画像と前記配線情報に基づいた回路パ
ターンを表す第2の画像との重なりの状態を解析して解
析データを出力する解析手段と、前記解析データを入力
し、該解析データに基づいて前記各欠陥の種類を分類す
る分類手段とを、備えている。
【0008】このような構成を採用したことにより、ウ
エハがウエハ検査手段にかけられて該ウエハの被検査面
の画像が各チップ毎に取り込まれ、該ウエハ検査手段か
ら欠陥の位置及び大きさを表す座標値データが出力され
る。座標値データは画像データ生成手段に入力され、該
画像データ生成手段から画像データが出力される。画像
データは解析手段に入力され、該解析手段で該画像デー
タに対応した第1の画像と回路パターンを表す第2の画
像のうちの前記座標値データに対応する部分との重なり
の状態が解析されて解析データが出力される。解析デー
タは分類手段に入力され、該分類手段で前記各欠陥の種
類が分類される。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
ウエハ検査装置の概略の構成図である。このウエハ検査
装置は、ウエハ検査手段(例えば、パターン付きウエハ
欠陥検査部)11を有している。パターン付きウエハ欠陥
検査部11は、例えば、走査型電子顕微鏡(Scanning Ele
ctronic Microscope、以下、「SEM」という)等を備
え、回路の配線情報に基づいて回路パターンが各チップ
毎に形成されたウエハの被検査面の画像を該各チップ毎
に取り込み、該被検査面上に存在する欠陥の位置及び大
きさを表す座標値データS11 を該各チップ毎に生成して
出力する機能を有している。パターン付きウエハ欠陥検
査部11の出力側には、画像データ生成手段(例えば、画
像データ生成部)12が接続されている。画像データ生成
部12は、例えばCAD装置等で構成され、各座標値デー
タS11 に基づいて前記各欠陥を表す図形を前記各チップ
毎に作成して画像データS12 を生成するものである。画
像データ生成部12の出力側には、解析手段(例えば、パ
ターン重なり評価部)13が接続されている。パターン重
なり評価部13は、例えばCAD装置等で構成され、画像
データS12 を入力し、該画像データS12 に対応した第1
の画像と前記配線情報に基づいた回路パターンを表す第
2の画像との重なりの状態を解析して解析データS13 を
出力する機能を有している。パターン重なり評価部13の
出力側には、分類手段(例えば、欠陥種自動分類部)14
が接続されている。欠陥種自動分類部14は、例えばCA
D装置等で構成され、解析データS13 を入力し、該解析
データS13 に基づいて前記各欠陥の種類を分類するもの
である。
【0010】図4、図5及び図7は、図1中の欠陥種自
動分類部14で分類されたパターンの重なりの状態の例を
示す模式図である。これらの図を参照しつつ、図1の動
作を説明する。このウエハ検査装置では、検査の対象と
なるウエハがウエハ欠陥検査部11で検査され、該ウエハ
欠陥検査部11から座標値データS11 が出力される。座標
値データS11 は画像データ生成部12に入力され、該画像
データ生成部12でウエハの欠陥を表す図形(例えば、C
AD図形)が各チップ毎に作成されて画像データS12 が
生成される。画像データS12 はパターン重なり評価部13
に入力され、該パターン重なり評価部13で該画像データ
S12 に対応した第1の画像と回路の配線情報に基づいた
回路パターンを表す第2の画像との重なりの状態が解析
されて解析データS13 が出力される。この場合、解析デ
ータS13 は、例えば、回路パターンが占有する領域の座
標値と異物が占有する領域の座標値との大小関係が比較
されて求められる。解析データS13 は欠陥種自動分類部
14に入力され、該欠陥種自動分類部14で各チップの被検
査面上に存在する欠陥の種類が分類される。この分類の
カテゴリは、例えば、次の(a)〜(d)のようなもの
がある。
【0011】(a) 電気的条件(例えば、回路パター
ン、ゲート、ビア等と異物との関係)に基づく分類 (b) 異物の形状(例えば、異物のサイズやオーバラ
ップ量)に基づく分類 (c) 領域条件(即ち、異物の存在する領域)に基づ
く分類 (d) 検査工程(即ち、異物が発生した工程)に基づ
く分類 パターンの重なりの状態の分類は、例えば、次の(例
1)〜(例5)のようなものがある。
【0012】(例1) パターンの重なりの本数に基づ
く分類 例えば図4(a)では、パターンPと異物Qとが重なっ
ていることが示され、欠陥種自動分類部14でパターンP
の切断として分類される。図4(b)では、パターンP1
が異物Qを介してパターンP2と接続されていることが示
され、欠陥種自動分類部14で「ショートレベル1」とし
て分類される。図4(c)では、パターンP1,P2,P3が
異物Qを介して接続されていることが示され、欠陥種自
動分類部14で「ショートレベル2」として分類される。
【0013】(例2) ゲート付近における異物に基づ
く分類 例えば図4(d)では、パターンP上に形成されたゲー
トパターンG1,G2が異物Qを介して接続されていること
が示され、欠陥種自動分類部14で「ゲート付近における
異物」として分類される。 (例3) 重なりに基づく分類 例えば図5(e)では、パターンP上に異物Qが重なっ
ている部分が1箇所あることが示され、欠陥種自動分類
部14で重なり1箇所として分類される。図5(f)で
は、パターンP1,P2上に異物Qが重なっている部分がそ
れぞれ1箇所あることが示され、欠陥種自動分類部14で
「重なり2箇所」として分類される。
【0014】(例4) 包含に基づく分類 例えば図5(g)では、パターンPの端部にビアHが接
続され、該パターンP内に異物Qが包含されていること
が示され、欠陥種自動分類部14で「包含1箇所」として
分類される。 (例5) 接触に基づく分類 例えば図5(h)では、パターンPの端部にビアHが接
続され、該パターンPに異物Qが接触していることが示
され、欠陥種自動分類部14で接触1箇所として分類され
る。図6(i)では、パターンP1,P2の端部にビアH1,
H2がそれぞれ接続され、該ビアH1,H2に異物Qが接触し
ていることが示され、欠陥種自動分類部14で「接触2箇
所」として分類される。
【0015】ウエハの製造工程の途中でこのウエハ検査
装置を用いてウエハを検査すれば、パターンの重なりの
状態が(例1)〜(例5)のように分類され、次工程の
製造作業の可否が判定される。以上のように、この実施
形態では、欠陥種自動分類部14で異物Qと回路パターン
P,P1,P2やビアH1,H2との相関関係の分類を行うよう
にしたので、致命的な欠陥になるか否かの判別が高速で
行われる。そして、致命的な欠陥が判別された場合は、
次工程の製造作業が行われないので、ウエハの歩留まり
が向上し、効率的な製造作業が行われる。
【0016】尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 (a) パターン付きウエハ欠陥検査部11は、SEMの
他、ウエハの被検査面の画像を取り込んで欠陥の座標値
データS11 を出力するものであれば、任意の装置でよ
い。
【0017】(b) 画像データ生成部12は、CAD装
置に限らず、画像データS12 を生成するものであれば、
任意の装置でよい。 (c) パターン重なり評価部13は、CAD装置に限ら
ず、解析データS13 を生成するものであれば、任意の装
置でよい。 (d) 欠陥種自動分類部14は、CAD装置等に限ら
ず、解析データS13 を入力して各欠陥の種類を分類する
ものであれば、任意の装置でよい。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1に
係る発明によれば、分類手段で欠陥と回路パターンとの
相関関係の分類を行うようにしたので、致命的な欠陥に
なるか否かの判別を高速で行うことができる。そして、
致命的な欠陥が判別された場合は、次工程の製造作業が
行われないので、ウエハの歩留まりを向上でき、効率的
な製造作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のウエハ検査装置の構成図で
ある。
【図2】従来のウエハ検査装置の構成図である。
【図3】図2における表示画面の模式図である。
【図4】図1におけるパターンの重なりの状態を示す模
式図である。
【図5】図1におけるパターンの重なりの状態を示す模
式図である。
【図6】図1におけるパターンの重なりの状態を示す模
式図である。
【符号の説明】
11 パターン付きウエハ欠陥検査部(ウエハ
検査手段) 12 画像データ生成部(画像データ生成手
段) 13 パターン重なり評価部(解析手段) 14 欠陥種自動分類部(分類手段)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年5月26日(2000.5.2
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの請求項1に係る発明は、ウエハ検査
装置において、回路の配線情報に基づいて回路パターン
が各チップ毎に形成されたウエハの被検査面の画像を該
各チップ毎に取り込み、該被検査面上に存在する欠陥の
位置及び大きさを表す座標値データを該各チップ毎に生
成して出力するウエハ検査手段と、前記各座標値データ
に基づいて前記各欠陥を表す図形を前記各チップ毎に作
成して該図形に対応した画像データを生成する画像デー
タ生成手段と、前記画像データを入力し、該画像データ
に対応した第1の画像における前記各欠陥を表す図形
前記配線情報に基づいた回路パターンを表す第2の画像
における回路パターン図形との重なりの状態を解析して
該重なり状態に関する解析データを出力する解析手段
と、前記解析データに基づいて前記重なり状態から前記
各欠陥の種類を分類する分類手段とを、備えている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路の配線情報に基づいて回路パターン
    が各チップ毎に形成されたウエハの被検査面の画像を該
    各チップ毎に取り込み、該被検査面上に存在する欠陥の
    位置及び大きさを表す座標値データを該各チップ毎に生
    成して出力するウエハ検査手段と、 前記各座標値データに基づいて前記各欠陥を表す図形を
    前記各チップ毎に作成して該図形に対応した画像データ
    を生成する画像データ生成手段と、 前記画像データを入力し、該画像データに対応した第1
    の画像と前記配線情報に基づいた回路パターンを表す第
    2の画像との重なりの状態を解析して解析データを出力
    する解析手段と、 前記解析データを入力し、該解析データに基づいて前記
    各欠陥の種類を分類する分類手段とを、備えたことを特
    徴とするウエハ検査装置。
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