JP2001249016A - 円板状基板エッジモニタ装置 - Google Patents
円板状基板エッジモニタ装置Info
- Publication number
- JP2001249016A JP2001249016A JP2000065702A JP2000065702A JP2001249016A JP 2001249016 A JP2001249016 A JP 2001249016A JP 2000065702 A JP2000065702 A JP 2000065702A JP 2000065702 A JP2000065702 A JP 2000065702A JP 2001249016 A JP2001249016 A JP 2001249016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer edge
- wafer
- electronic device
- light
- abnormality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
- G01N21/9503—Wafer edge inspection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子デバイスのプロセスにおける異物の発生源
となる端部の成膜異常の程度と発生位置の特徴を円板状
基板の円周の接線方向からプローブ光を入射し、その異
常部による散乱光を検出することにより計測する方式を
提供する。 【解決手段】 本発明によれば、電子デバイスの円板状
の基板端部の異常を非破壊で検出することにより、プロ
セスの不具合の早期の検知・対策究明が可能になり、デ
バイスの歩留まり向上、原価低減が図れる。
となる端部の成膜異常の程度と発生位置の特徴を円板状
基板の円周の接線方向からプローブ光を入射し、その異
常部による散乱光を検出することにより計測する方式を
提供する。 【解決手段】 本発明によれば、電子デバイスの円板状
の基板端部の異常を非破壊で検出することにより、プロ
セスの不具合の早期の検知・対策究明が可能になり、デ
バイスの歩留まり向上、原価低減が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメモリ、ASICなどの
LSI、磁気デイスクなどの電子デバイスの歩留りの早期
立ち上げのために必要な装置であって、基板端の異物や
パターン欠陥、膜の剥がれなどを非接触・非破壊で高速
に検出する検査装置に関する。
LSI、磁気デイスクなどの電子デバイスの歩留りの早期
立ち上げのために必要な装置であって、基板端の異物や
パターン欠陥、膜の剥がれなどを非接触・非破壊で高速
に検出する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子デバイスの歩留りは立ち上げ初期は
リソグラフィー工程でのパターン相互の合わせずれや、
露光の焦点のずれなどに起因するいわゆるプロセス上の
不良が多く、配線のショートや断線、上下の素子の位置
ずれなどのパターン欠陥につながる。一方このプロセス
上の不良が改善された後も半導体デバイスの歩留りは高
々５０〜７０％にとどまり、十分に高いものではない。
この原因は半導体デバイス生産工程における異物に起因
するとされる。
リソグラフィー工程でのパターン相互の合わせずれや、
露光の焦点のずれなどに起因するいわゆるプロセス上の
不良が多く、配線のショートや断線、上下の素子の位置
ずれなどのパターン欠陥につながる。一方このプロセス
上の不良が改善された後も半導体デバイスの歩留りは高
々５０〜７０％にとどまり、十分に高いものではない。
この原因は半導体デバイス生産工程における異物に起因
するとされる。
【０００３】ＬＳＩウエハを例にとると、異物は成膜装
置のチャンバ内の内壁に蓄積した膜の剥がれ、チャンバ
底部やゲートバルブ底部の堆積物のガスによる巻き上
げ、成膜ガスの注入口周辺の蓄積物の剥がれ、プラズマ
電極の剥がれなどが多く観測される。これらは装置から
発生する異物であり、基本的には装置の運転条件の適正
化や、クリーニングにより解決できる。
置のチャンバ内の内壁に蓄積した膜の剥がれ、チャンバ
底部やゲートバルブ底部の堆積物のガスによる巻き上
げ、成膜ガスの注入口周辺の蓄積物の剥がれ、プラズマ
電極の剥がれなどが多く観測される。これらは装置から
発生する異物であり、基本的には装置の運転条件の適正
化や、クリーニングにより解決できる。
【０００４】一方、異物の発生原因としてウエハ自身の
成膜成分が剥がれ、バッチ処理した場合などに他のウエ
ハに付着する場合がある。このような剥がれの典型的な
事例を図２に示す。図２はウエハエッジの断面１７に成
膜１８が形成された例を示しており、成膜の端部に多く
凹凸や剥がれなどができやすい。また、ウエハエッジ１
７の下面にも成膜のエッチ残り20ができやすい。これら
は成膜装置そのものが原因でなく、露光装置の合わせず
れや、露光条件や膜厚の微妙な相違、マスクの変更など
が原因と考えられるが原因は十分には分かっていない。
したがって、常に発生するものでも無く、特定条件の時
に発現し、これをルーチンでモニタする装置も現存しな
いため、異物管理上の弊害となる場合がある。
成膜成分が剥がれ、バッチ処理した場合などに他のウエ
ハに付着する場合がある。このような剥がれの典型的な
事例を図２に示す。図２はウエハエッジの断面１７に成
膜１８が形成された例を示しており、成膜の端部に多く
凹凸や剥がれなどができやすい。また、ウエハエッジ１
７の下面にも成膜のエッチ残り20ができやすい。これら
は成膜装置そのものが原因でなく、露光装置の合わせず
れや、露光条件や膜厚の微妙な相違、マスクの変更など
が原因と考えられるが原因は十分には分かっていない。
したがって、常に発生するものでも無く、特定条件の時
に発現し、これをルーチンでモニタする装置も現存しな
いため、異物管理上の弊害となる場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
デバイスの円板状の基板のエッジにおける微細な膜剥が
れや形状不良の密度、位置を非破壊で高速に検出する装
置を提供し、ウエハエッジにおける不良の発現と特徴を
早期にとらえ異物管理の効率化を図ることにある。
デバイスの円板状の基板のエッジにおける微細な膜剥が
れや形状不良の密度、位置を非破壊で高速に検出する装
置を提供し、ウエハエッジにおける不良の発現と特徴を
早期にとらえ異物管理の効率化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では電子デバイス
の円板状の基板としてＬＳＩのウエハを例にとって説明
する。ウエハエッジにおける異物やパターンの乱れの位
置、大きさを非接触、非破壊で検出・測定するためにウ
エハエッジの接線方向から光を照射し、ウエハエッジ部
の異物、パターン異常部から発する散乱光をウエハ上の
位置と同時にモニタすることにより、ウエハエッジ部の
異常を非破壊、非接触でモニタすることが可能である。
の円板状の基板としてＬＳＩのウエハを例にとって説明
する。ウエハエッジにおける異物やパターンの乱れの位
置、大きさを非接触、非破壊で検出・測定するためにウ
エハエッジの接線方向から光を照射し、ウエハエッジ部
の異物、パターン異常部から発する散乱光をウエハ上の
位置と同時にモニタすることにより、ウエハエッジ部の
異常を非破壊、非接触でモニタすることが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施例に基づいて説
明する。図１のウエハ１を真空チャックなどで固定した
ステージに対し、ウエハエッジモニタ装置は以下の機構
・機能を備える。
明する。図１のウエハ１を真空チャックなどで固定した
ステージに対し、ウエハエッジモニタ装置は以下の機構
・機能を備える。
【０００８】（1）ウエハ１のノッチ２などをセンサ３
で光学的に検出することにより、ウエハの位置合わせを
可能とする。
で光学的に検出することにより、ウエハの位置合わせを
可能とする。
【０００９】（2）ウエハ１をステッピングモータ４な
どで回転させる機構と、コントローラ１４、ドライバ１
３により回転角を制御、および回転角に対応する信号を
回転角に変換する演算器15を備えた機構を有する。
どで回転させる機構と、コントローラ１４、ドライバ１
３により回転角を制御、および回転角に対応する信号を
回転角に変換する演算器15を備えた機構を有する。
【００１０】（3）ウエハエッジへのプローブ光７を発
生する光源５とウエハエッジにプローブ光７を位置合わ
せするためのミラー６、ウエハエッジをかすめた光の強
度をモニタするための光センサ８を備えた系統を有す
る。
生する光源５とウエハエッジにプローブ光７を位置合わ
せするためのミラー６、ウエハエッジをかすめた光の強
度をモニタするための光センサ８を備えた系統を有す
る。
【００１１】（4）ウエハエッジ周辺の異物、パターン
異常部からの散乱光９ａを選択的に検出するためのアパ
ーチャ９ｂを備えた遮光体１１、遮光体１１内に設置し
た光センサ10から成る系統を有する。
異常部からの散乱光９ａを選択的に検出するためのアパ
ーチャ９ｂを備えた遮光体１１、遮光体１１内に設置し
た光センサ10から成る系統を有する。
【００１２】（5）ウエハの回転角に相当する信号と、
散乱光の強度に相当する信号を入力とするデータ表示・
解析部１６を有する。図１の例では、光センサ10からの
散乱光の強度に相当する信号を一旦アンプ１２で増幅し
てデータ表示・解析部16に取り込んでいる。
散乱光の強度に相当する信号を入力とするデータ表示・
解析部１６を有する。図１の例では、光センサ10からの
散乱光の強度に相当する信号を一旦アンプ１２で増幅し
てデータ表示・解析部16に取り込んでいる。
【００１３】以上の機構、機能を備えることにより、先
ずウエハエッジの回転角の原点（たとえばノッチ２の中
心など）をステッピングモータ４、位置合わせ用光学系
３により設定し、次にプローブ光７がウエハエッジの適
性な位置に当たるよう、光センサ８の出力が所定の値に
なるようにミラー６でプローブ光７の位置合わせを行
う。光センサ８は位置合わせの精度を向上するために複
数台あっても良く、またプローブ光の正面に配置する必
要もない。プローブ光７の光軸から少しずらして設置
し、ウエハエッジの端部に当たった散乱光の強度によっ
て位置合わせを行っても良い。プローブ光の入射方向は
厳密にウエハ１の接線方向にとる必要はなく、若干ずれ
ても良い。すなわち入射光がウエハエッジに当たった反
射光が検出器のアパーチャに入らなければ良いので、入
射光の方向がウエハエッジでの接線に対してθの時、散
乱光検出部のアパーチャ９ｂの中心と上記接線の接点、
接線とが成す角φがθ＜φ＜π―θであれば良い。θは
小さいほどアパーチャ9bの位置の自由度は大きくなる。
プローブ光の大きさは断面がウエハエッジおよびウエハ
エッジから３、４mmをカバーするように等価直径5mm程
度が望ましい。径の小さいレーザ光源を用いる場合に
は、プローブ光がウエハエッジに入射する前にビームエ
クスパンダを設置する。光源は白色光でも良いが迷光に
よるノイズをさけるため、波長の決まったプローブ光に
対して、その波長の散乱光のみを検出するように光セン
サ10の前段に分光器を設けても良い。
ずウエハエッジの回転角の原点（たとえばノッチ２の中
心など）をステッピングモータ４、位置合わせ用光学系
３により設定し、次にプローブ光７がウエハエッジの適
性な位置に当たるよう、光センサ８の出力が所定の値に
なるようにミラー６でプローブ光７の位置合わせを行
う。光センサ８は位置合わせの精度を向上するために複
数台あっても良く、またプローブ光の正面に配置する必
要もない。プローブ光７の光軸から少しずらして設置
し、ウエハエッジの端部に当たった散乱光の強度によっ
て位置合わせを行っても良い。プローブ光の入射方向は
厳密にウエハ１の接線方向にとる必要はなく、若干ずれ
ても良い。すなわち入射光がウエハエッジに当たった反
射光が検出器のアパーチャに入らなければ良いので、入
射光の方向がウエハエッジでの接線に対してθの時、散
乱光検出部のアパーチャ９ｂの中心と上記接線の接点、
接線とが成す角φがθ＜φ＜π―θであれば良い。θは
小さいほどアパーチャ9bの位置の自由度は大きくなる。
プローブ光の大きさは断面がウエハエッジおよびウエハ
エッジから３、４mmをカバーするように等価直径5mm程
度が望ましい。径の小さいレーザ光源を用いる場合に
は、プローブ光がウエハエッジに入射する前にビームエ
クスパンダを設置する。光源は白色光でも良いが迷光に
よるノイズをさけるため、波長の決まったプローブ光に
対して、その波長の散乱光のみを検出するように光セン
サ10の前段に分光器を設けても良い。
【００１４】以上のようにすれば、ウエハを高速で回転
させて、回転角の関数として散乱光強度をモニタすれ
ば、ウエハエッジの異常の程度と発生位置を恒常的に観
測でき、異常が発生した時期が早く、正確に捉えられる
ため、効果的な原因特定や対策が可能になる。
させて、回転角の関数として散乱光強度をモニタすれ
ば、ウエハエッジの異常の程度と発生位置を恒常的に観
測でき、異常が発生した時期が早く、正確に捉えられる
ため、効果的な原因特定や対策が可能になる。
【００１５】ウエハエッジの断面上のどの位置に異常が
発生するかも、異常の発生原因と密接な関連があるため
重要な情報となる。図３はそのような情報を得るための
実施例を示したもので、ウエハエッジの上面を見込んだ
検出系、ウエハエッジの真横を見込んだ検出系、ウエハ
エッジの下面を見込んだ検出系の３系統を配置したもの
である。本実施例によれば、３系統の光検出系で測定さ
れた散乱光の強度比較により、ウエハエッジの断面内の
異常の発生位置をおおまかに知ることができる。
発生するかも、異常の発生原因と密接な関連があるため
重要な情報となる。図３はそのような情報を得るための
実施例を示したもので、ウエハエッジの上面を見込んだ
検出系、ウエハエッジの真横を見込んだ検出系、ウエハ
エッジの下面を見込んだ検出系の３系統を配置したもの
である。本実施例によれば、３系統の光検出系で測定さ
れた散乱光の強度比較により、ウエハエッジの断面内の
異常の発生位置をおおまかに知ることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば電子デバイスの円板状基
板端部の欠陥や異物の大きさや発生位置の特徴が試料を
破壊することなく解析が可能になるため生産ラインのプ
ロセスの不具合を早期に検出・原因を究明し対策を施す
ことが可能になる。
板端部の欠陥や異物の大きさや発生位置の特徴が試料を
破壊することなく解析が可能になるため生産ラインのプ
ロセスの不具合を早期に検出・原因を究明し対策を施す
ことが可能になる。
【図１】本発明の実施例の代表例を示す図である。
【図２】ウエハエッジの異常を含む断面の例を示す図で
ある。
ある。
【図３】ウエハエッジの異常の断面位置の確定方法を示
す図である。
す図である。
１…ウエハ、２…ノッチ、３…ウエハアライメント用光
学系、４…ステッピングモータ（またはACサーボモー
タ）、５…プローブ光光源、６…プローブ光光軸合わせ
用ミラー、７…プローブ光、８…プローブ光光軸合わせ
用光検出器、９ａ…異常部からの散乱光、９ｂ…アパー
チャ、1０…光検出器、1１…遮光体、１２…増幅器、1
３…ステッピングモータ（またはACサーボモータ）ドラ
イバ、1４…ステッピングモータのコントローラ、1５…
回転角演算器、1６…データ表示・解析部、１７…ウエ
ハ断面、１８…成膜、１９…異常部、２０…エッチ残
り、２１…ウエハ断面。
学系、４…ステッピングモータ（またはACサーボモー
タ）、５…プローブ光光源、６…プローブ光光軸合わせ
用ミラー、７…プローブ光、８…プローブ光光軸合わせ
用光検出器、９ａ…異常部からの散乱光、９ｂ…アパー
チャ、1０…光検出器、1１…遮光体、１２…増幅器、1
３…ステッピングモータ（またはACサーボモータ）ドラ
イバ、1４…ステッピングモータのコントローラ、1５…
回転角演算器、1６…データ表示・解析部、１７…ウエ
ハ断面、１８…成膜、１９…異常部、２０…エッチ残
り、２１…ウエハ断面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｚ Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB03 CC03 CC19 CC25 CC31 DD06 FF41 FF65 FF67 GG04 GG24 HH04 HH12 HH15 JJ05 LL09 LL30 LL67 MM04 NN16 PP13 SS13 TT02 2G051 AA51 AA71 AB01 AB07 AB10 BA10 CA07 CB05 DA08 4M106 AA01 CA38 CA41 CA42 DB01 DB03 DB07 5D112 AA02 JJ03 JJ05
Claims (6)
- 【請求項１】 電子デバイスを形成する基板の側面およ
びその近傍における表面の凹凸や異物の異物、発生位置
を定期的にモニタすることを異物管理の指標として含む
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において基板が円板状であっ
て、その基板の端部に円の接線方向から光を入射し、端
部の異常部から発生する散乱光を検出することにより、
異常部の円板円周部の異常の大きさや位置情報を取得す
ることを特徴とする電子デバイス基板端部の異常検出装
置。 - 【請求項３】 請求項２において、異常部の位置が特定
の回転原点からの回転角であることを特徴とする電子デ
バイス基板端部の異常検出装置。 - 【請求項４】 請求項２において、入射光のウエハエッ
ジでの位置がウエハエッジから4mm以内の領域を含むこ
とを特徴とする電子デバイス基板端部の異常検出装置。 - 【請求項５】 請求項２において、入射光の方向がウエ
ハエッジでの接線に対してθの時、散乱光検出部のアパ
ーチャの中心と上記接線の接点とが成す角φがθ＜φ＜
π―θであることを特徴とする電子デバイス基板端部の
異常検出装置。 - 【請求項６】 請求項２において、ウエハエッジでの散
乱光の検出器が複数であることを特徴とする電子デバイ
ス基板端部の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000065702A JP2001249016A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 円板状基板エッジモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000065702A JP2001249016A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 円板状基板エッジモニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001249016A true JP2001249016A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18585186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000065702A Pending JP2001249016A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 円板状基板エッジモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001249016A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163265A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Ohkura Industry Co | 断面形状測定装置及び断面形状測定方法 |
| JP2008215890A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nikon Corp | 検査方法および検査装置 |
| JP2008298696A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Yamanashi Gijutsu Kobo:Kk | ウェハ周縁端の異物検査方法、及び異物検査装置 |
-
2000
- 2000-03-06 JP JP2000065702A patent/JP2001249016A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163265A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Ohkura Industry Co | 断面形状測定装置及び断面形状測定方法 |
| JP2008215890A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nikon Corp | 検査方法および検査装置 |
| JP2008298696A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Yamanashi Gijutsu Kobo:Kk | ウェハ周縁端の異物検査方法、及び異物検査装置 |
| KR101440622B1 (ko) | 2007-06-01 | 2014-09-15 | 가부시끼가이샤 야마나시 기쥬쯔 고오보오 | 웨이퍼 주연 단부의 이물질 검사 방법 및 이물질 검사 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5243699B2 (ja) | 試料のエッジ検査のためのシステム及び方法 | |
| US7711177B2 (en) | Methods and systems for detecting defects on a specimen using a combination of bright field channel data and dark field channel data | |
| US8804109B2 (en) | Defect inspection system | |
| US7864310B2 (en) | Surface inspection method and surface inspection apparatus | |
| JP5319876B2 (ja) | 表面検査装置及び表面検査方法 | |
| TWI728197B (zh) | 整合至一計量及/或檢測工具中之製程模組 | |
| JP2004061289A (ja) | パターン検査装置 | |
| US20120154797A1 (en) | Inspection apparatus and inspection method | |
| JPH05218163A (ja) | 異物検査方法及びその装置 | |
| US6636303B2 (en) | Foreign substance inspecting method and apparatus, which detect a height of a foreign substance, and an exposure apparatus using this inspecting apparatus | |
| JP3599631B2 (ja) | 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 | |
| KR100684102B1 (ko) | 결함 검사 방법 및 이를 이용한 결함 검사 장치 | |
| JP2001249016A (ja) | 円板状基板エッジモニタ装置 | |
| JP3803109B2 (ja) | 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 | |
| JPH06118009A (ja) | 異物検査装置および異物検査方法 | |
| JP2002310932A (ja) | 半導体デバイス処理装置の監視方法およびそのシステム | |
| JPH05215696A (ja) | 欠陥検査方法および装置 | |
| JPH11118677A (ja) | 校正用被検査物およびその製造方法ならびに検査装置の校正方法および検査装置 | |
| JP2009267306A (ja) | 検査装置 | |
| KR20070080165A (ko) | 웨이퍼 스테이지의 평탄도 감지 장치 및 그 방법 | |
| JP3218726B2 (ja) | 異物検査装置 | |
| JPH10242227A (ja) | ウエハのマクロ検査方法および自動ウエハマクロ検査装置 | |
| JP2003243375A (ja) | 半導体の製造方法並びにプラズマ処理方法およびその装置 | |
| JPH09288989A (ja) | 半導体装置の検査方法及び検査装置 | |
| JPH06347415A (ja) | パーティクル検査装置およびその検査方法 |