JP2022189284A - 基板検査装置、基板検査方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の撮像画像に基づく欠陥検査を、立ち上げ時の手間の増加を抑制しながら、精度良く行う。【解決手段】基板の欠陥の有無によらない基礎状態に応じたグループを定義し、グループを検査対象の基板毎に設定する設定部と、検査部と、レシピ作成部と、グループの設定対象の基板が定義済のグループに属するか否かの判定を行う判定部と、を有し、判定部はグループの設定対象の基板と定義済のグループに属する基板とで処理が一致するか否か、及び、撮像画像から推定される当該設定対象の基板の基礎状態と定義済のグループに属する基板の基礎状態とが一致するか否かを判定し、設定対象の基板が定義済のグループに属する場合、該当するグループを設定対象の基板に対し設定し、設定対象の基板が定義済のグループに属さない場合、新たなグループを定義すると共に設定対象の基板に対し設定し、レシピ作成部は新たなグループに対応する検査レシピを作成する。【選択図】図7
Description
本開示は、基板検査装置、基板検査方法及び記憶媒体に関する。
特許文献1には、検査対象画像パターンを基準画像パターンと比較して欠陥の検出を行う画像パターンの検査方法が開示されている。
本開示にかかる技術は、基板の撮像画像に基づく欠陥検査を、立ち上げ時の手間の増加を抑制しながら、精度良く行う。
本開示の一態様は、基板を検査する基板検査装置であって、基板の欠陥の有無によらない基礎状態に応じたグループを定義し、定義した前記グループを検査対象の基板毎に設定する設定部と、検査対象の基板の撮像画像と、前記検査対象の基板が属する前記グループに対応する、基準画像を含む検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する検査部と、前記検査レシピを前記グループ毎に作成するレシピ作成部と、前記設定部による前記グループの設定対象の基板が、前記設定部により定義済のグループに属するか否かの判定を行う判定部と、を有し、前記判定部は、前記グループの設定対象の基板と前記定義済のグループに属する基板とで、当該基板に対し行われた処理が一致するか否か、及び、前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致するか否かに基づいて、前記判定を行い、前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属すると判定された場合、前記設定部は、該当するグループを前記設定対象の基板に対し設定し、前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属さないと判定された場合、前記設定部は、新たなグループを定義すると共に前記設定対象の基板に対し設定し、前記レシピ作成部は、前記設定対象の基板の撮像画像に基づいて、前記新たなグループに対応する前記検査レシピを作成する。
本開示によれば、基板の撮像画像に基づく欠陥検査を、立ち上げ時の手間の増加を抑制しながら、精度良く行うことができる。
半導体デバイス等の製造工程では、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理等が順次行われ、ウェハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンの形成処理後に、このレジストパターンをマスクとしたエッチング対象層のエッチング等が行われ、当該エッチング対象層に予め定められたパターンが形成される。なお、レジストパターンの形成の際に、レジスト膜の下層に、レジスト膜以外の膜を形成することもある。
また、上述のようにレジストパターンを形成する際や、レジストパターンを用いてエッチングする際に、各種処理後のウェハに対して欠陥検査が行われることがある。この欠陥検査では、例えば、レジストパターンが適切に形成されているか否かや、ウェハへ異物の付着があるか否か等が検査される。近年では、この欠陥検査に、処理後の検査対象のウェハ(具体的にはそのの処理面すなわち表面)を撮像した撮像画像が用いられる場合がある。この場合、検査対象のウェハの撮像画像と検査の基準になる基準画像とを比較することで、欠陥検査が行われる(特許文献1参照)。
ところで、検査対象のウェハの状態は、当該ウェハに対し行われた今までの処理の種類等に応じて、欠陥の有無によらず、大きく異なってくる。例えば、レジストパターンが形成されていない現像処理前すなわちレジスト塗布処理後とレジストパターンが形成された現像処理後とではウェハの状態が大きく異なってくる。また、現像処理後同士であっても、露光条件が異なれば、レジストパターンの形状やピッチが異なってくる。さらに、レジスト塗布処理後同士であっても、下地膜の状態や塗布条件が異なれば、ウェハの撮像画像における全体的な色合いや場所毎の色合いが異なってくる。
そのため、検査対象のウェハの状態に応じた基準画像を用いなければ、検査対象のウェハの撮像画像に基づく欠陥検査を正確に行うことができない。例えば、適切な基準画像を用いなければ、欠陥ではないレジストパターンの輪郭を、誤って欠陥として検出してしまうことがある。つまり、疑似欠陥が発生することがある。したがって、多種のウェハそれぞれについて、当該ウェハの撮像画像に基づいて欠陥検査を正確に行うには、基準画像を多数用意する必要がある。しかし、欠陥検査を行う検査装置の立ち上げ時に、基準画像を多数用意するのは手間である。
そこで、本開示にかかる技術は、基板の撮像画像に基づく欠陥検査を、立ち上げ時の手間の増加を抑制しながら、精度良く行う。
以下、本実施形態にかかる基板検査装置及び基板検査方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<ウェハ処理システム及び検査用撮像装置>
図1は、本実施形態にかかる基板検査装置としての全体制御装置を備えるウェハ検査システムの構成の概略を模式的に示す図である。
図示するように、ウェハ検査システム1は、ウェハ処理システム10と、全体制御装置20と、を備えている。
図1は、本実施形態にかかる基板検査装置としての全体制御装置を備えるウェハ検査システムの構成の概略を模式的に示す図である。
図示するように、ウェハ検査システム1は、ウェハ処理システム10と、全体制御装置20と、を備えている。
ウェハ処理システム10は、基板としてのウェハを処理するものであり、本例では、ウェハ上にレジストパターンを形成するための処理等をウェハに対し行う。
図2は、ウェハ処理システム10の構成の概略を模式的に示す平面図である。図3及び図4はそれぞれ、ウェハ処理システム10の正面側と背面側の内部構成の概略を示す図である。
ウェハ処理システム10は、図2に示すように、複数枚のウェハWを収容したカセットCが搬入出されるカセットステーション100と、ウェハWに予め定められた処理を施す複数の処理装置を有する処理ステーション101と、を有する。ウェハ処理システム10は、カセットステーション100と、処理ステーション101と、処理ステーション101に隣接する露光装置102との間でウェハWの受け渡しを行うインターフェイスステーション103と、を一体に接続した構成を有している。
カセットステーション100には、カセット載置台110が設けられている。カセット載置台110には、ウェハ処理システム10の外部に対してカセットCを搬入出する際に、カセットCを載置するカセット載置板111が複数設けられている。
カセットステーション100には、X方向に延びる搬送路112上を移動自在なウェハ搬送装置113が設けられている。ウェハ搬送装置113は、上下方向及び鉛直軸周り(θ方向)にも移動自在であり、各カセット載置板111上のカセットCと、後述する処理ステーション101の第3のブロックG3の受け渡し装置との間でウェハWを搬送できる。
処理ステーション101には、各種装置を備えた複数例えば4つのブロック、すなわち第1のブロックG1~第4のブロックG4が設けられている。例えば処理ステーション101の正面側(図2のX方向負方向側)には、第1のブロックG1が設けられ、処理ステーション101の背面側(図2のX方向正方向側)には、第2のブロックG2が設けられている。また、処理ステーション101のカセットステーション100側(図2のY方向負方向側)には、第3のブロックG3が設けられ、処理ステーション101のインターフェイスステーション103側(図2のY方向正方向側)には、第4のブロックG4が設けられている。
第1のブロックG1には、処理液を用いてウェハWを処理する基板処理装置である液処理装置が配列されている。具体的には、第1のブロックG1には、液処理装置として、図3に示すように、例えば現像処理装置120、下層膜形成装置121、中間層膜形成装置122、レジスト塗布装置123が下からこの順に配置されている。
現像処理装置120は、ウェハWを現像処理する。具体的には、現像処理装置120は、ウェハWのレジスト膜上に現像液を供給し、レジストパターンを形成する。
下層膜形成装置121は、ウェハWのレジスト膜の下地膜である下層膜を形成する。具体的には、下層膜形成装置121は、下層膜を形成するための材料となる下層膜材料をウェハW上に塗布し、下層膜を形成する。
中間層膜形成装置122は、ウェハWの下層膜上であってレジスト膜の下方の位置に中間層膜を形成する。具体的には、中間層膜形成装置122は、ウェハWの下層膜上に、中間層膜を形成するための材料となる中間層膜材料を塗布し、中間層膜を形成する。
レジスト塗布装置123は、ウェハWにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する。具体的には、レジスト塗布装置123は、ウェハWの中間層膜の上に、レジスト液を塗布し、レジスト膜を形成する。
例えば現像処理装置120、下層膜形成装置121、中間層膜形成装置122、レジスト塗布装置123は、それぞれ水平方向に3つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置120、下層膜形成装置121、中間層膜形成装置122、レジスト塗布装置123の数や配置は、任意に選択できる。
これら現像処理装置120、下層膜形成装置121、中間層膜形成装置122、レジスト塗布装置123では、例えば、スピン塗布法により、予め定められた処理液がウェハW上に塗布される。スピン塗布法では、例えば塗布ノズルからウェハW上に処理液を吐出すると共に、ウェハWを回転させて、処理液をウェハWの表面に拡散させる。
第2のブロックG2には、ウェハWが載置される熱板や冷却板を用いてウェハWの加熱や冷却といった熱処理を行う基板処理装置である熱処理装置130が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置130の数や配置は、任意に選択できる。また、熱処理装置130には、それぞれ公知の装置を用いることができる。
第3のブロックG3には、複数の受け渡し装置140、141、142、143、144、145、146、147が下から順に設けられている。また、第4のブロックG4には、複数の受け渡し装置150、151、152が下から順に設けられ、その上に検査用撮像装置153が設けられている。
ここで、検査用撮像装置153の構成について説明する。
図5及び図6はそれぞれ、検査用撮像装置153の構成の概略を示す縦断面図及び横断面図である。
検査用撮像装置153は、図5及び図6に示すように、ケーシング200を有している。ケーシング200内には、ウェハWが載置される載置台201が設けられている。この載置台201は、モータ等の回転駆動部202によって、回転、停止が自在である。ケーシング200の底面には、ケーシング200内の一端側(図6中のX方向負方向側)から他端側(図6中のX方向正方向側)まで延伸するガイドレール203が設けられている。載置台201と回転駆動部202は、ガイドレール203上に設けられ、駆動装置204によってガイドレール203に沿って移動できる。
図5及び図6はそれぞれ、検査用撮像装置153の構成の概略を示す縦断面図及び横断面図である。
検査用撮像装置153は、図5及び図6に示すように、ケーシング200を有している。ケーシング200内には、ウェハWが載置される載置台201が設けられている。この載置台201は、モータ等の回転駆動部202によって、回転、停止が自在である。ケーシング200の底面には、ケーシング200内の一端側(図6中のX方向負方向側)から他端側(図6中のX方向正方向側)まで延伸するガイドレール203が設けられている。載置台201と回転駆動部202は、ガイドレール203上に設けられ、駆動装置204によってガイドレール203に沿って移動できる。
ケーシング200内の他端側(図6のX方向正方向側)の側面には、撮像部210が設けられている。撮像部210には、例えば広角型のCCDカメラが用いられている。
ケーシング200の上部中央付近には、ハーフミラー211が設けられている。ハーフミラー211は、撮像部210と対向する位置に、鏡面が鉛直下方を向いた状態から撮像部210の方向に向けて45度上方に傾斜した状態で設けられている。ハーフミラー211の上方には、照明装置212が設けられている。ハーフミラー211と照明装置212は、ケーシング200内部の上面に固定されている。照明装置212からの照明は、ハーフミラー211を通過して下方に向けて照らされる。したがって、照明装置212の下方にある物体によって反射した光は、ハーフミラー211でさらに反射して、撮像部210に取り込まれる。すなわち、撮像部210は、照明装置212による照射領域にある物体を撮像することができる。そして、撮像部210による撮像結果は、後述の撮像制御装置251に入力される。
図2~図4を用いたウェハ処理システム10の説明に戻る。
図2に示すように第1のブロックG1~第4のブロックG4に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Dが形成されている。ウェハ搬送領域Dには、例えばY方向、X方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム160aを有する、ウェハ搬送装置160が複数配置されている。ウェハ搬送装置160は、ウェハ搬送領域D内を移動し、周囲の第1のブロックG1、第2のブロックG2、第3のブロックG3及び第4のブロックG4内の所望の装置にウェハWを搬送できる。
図2に示すように第1のブロックG1~第4のブロックG4に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Dが形成されている。ウェハ搬送領域Dには、例えばY方向、X方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム160aを有する、ウェハ搬送装置160が複数配置されている。ウェハ搬送装置160は、ウェハ搬送領域D内を移動し、周囲の第1のブロックG1、第2のブロックG2、第3のブロックG3及び第4のブロックG4内の所望の装置にウェハWを搬送できる。
また、ウェハ搬送領域Dには、図4に示すように、第3のブロックG3と第4のブロックG4との間で直線的にウェハWを搬送するシャトル搬送装置170が設けられている。
シャトル搬送装置170は、例えば図4のY方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置170は、ウェハWを支持した状態でY方向に移動し、第3のブロックG3の受け渡し装置142と第4のブロックG4の受け渡し装置152との間でウェハWを搬送できる。
図2に示すように第3のブロックG3のX方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置180が設けられている。ウェハ搬送装置180は、例えばX方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム180aを有している。ウェハ搬送装置180は、ウェハWを支持した状態で上下に移動して、第3のブロックG3内の各受け渡し装置にウェハWを搬送できる。
インターフェイスステーション103には、ウェハ搬送装置190と受け渡し装置191が設けられている。ウェハ搬送装置190は、例えばY方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム190aを有している。ウェハ搬送装置190は、例えば搬送アーム190aにウェハWを支持して、第4のブロックG4内の各受け渡し装置、受け渡し装置191及び露光装置102との間でウェハWを搬送できる。
また、ウェハ処理システム10には、制御装置250が設けられている。
制御装置250は、例えばCPU等のプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。このプログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置等の駆動系の動作を制御して、後述のウェハ処理を行うためのプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、検査用撮像装置153の撮像部や駆動系の動作を制御して、ウェハWの撮像処理を制御するプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御装置250にインストールされたものであってもよい。記憶媒体は、一時的なものであっても、非一時的なものであってよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア(回路基板)で実現してもよい。
また、制御装置250は、検査用撮像装置153の撮像部210でのウェハWの撮像結果に基づいて、ウェハWの撮像画像を取得する。具体的には、制御装置250は、撮像部210で撮像された画像に対して必要な画像処理を施し、これにより、ウェハWの撮像画像として、当該ウェハWの表面全体の状態を示す画像を生成する。
制御装置250が生成したウェハWの撮像画像は全体制御装置20に出力される。
制御装置250が生成したウェハWの撮像画像は全体制御装置20に出力される。
図1を用いたウェハ検査システム1の説明に戻る。
ウェハ検査システム1は、前述のように、全体制御装置20を有する。
全体制御装置20は、例えばCPU等のプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータであり、記憶部260と、制御部261とを有する。
ウェハ検査システム1は、前述のように、全体制御装置20を有する。
全体制御装置20は、例えばCPU等のプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータであり、記憶部260と、制御部261とを有する。
記憶部260は、各種情報を記憶するものであり、RAM等のメモリやHDD等のストレージデバイスを有する。記憶部260には、制御部261における、ウェハWの撮像画像に基づく検査にかかるプログラム等が記憶されている。上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから全体制御装置20にインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体Hは、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。
制御部261は、全体制御装置20を制御する。制御部261は、例えばCPU等のプロセッサを有している。
<ウェハ処理>
続いて、以上のように構成されたウェハ処理システム10で行われるウェハ処理について説明する。なお、以下の処理は、例えばロット毎に設定されるウェハWの処理レシピに基づいて行われ、処理時のウェハWの搬送は、上記処理レシピに対応したウェハWの搬送レシピに基づいて行われる。処理レシピ及び搬送レシピは記憶部(図示せず)に記憶されている。
続いて、以上のように構成されたウェハ処理システム10で行われるウェハ処理について説明する。なお、以下の処理は、例えばロット毎に設定されるウェハWの処理レシピに基づいて行われ、処理時のウェハWの搬送は、上記処理レシピに対応したウェハWの搬送レシピに基づいて行われる。処理レシピ及び搬送レシピは記憶部(図示せず)に記憶されている。
まず、複数のウェハWを収納したカセットCが、カセットステーション100に搬入される。そして、制御装置250の制御の下、ウェハWが、第1のブロックG1の下層膜形成装置121に搬送され、ウェハW上に下層膜が形成される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2の下層膜用の熱処理装置130に搬送され、下層膜の加熱処理が行われる。
その後、ウェハWが、検査用撮像装置153へ搬送される。そして、制御装置250の制御の下、撮像部210による下層膜形成後のウェハWの撮像が行われ、当該下層膜形成後のウェハWの撮像画像が取得される。取得されたウェハWの撮像画像は、当該ウェハWの識別情報が紐づけられて、全体制御装置20に出力される。また、ウェハWの撮像画像は、当該ウェハWに適用された搬送レシピ(具体的には検査用撮像装置153に至るまでの経路を示す搬送レシピ)の識別情報と紐づけられて、全体制御装置20に出力される。全体制御装置20に出力されたウェハWの撮像画像は記憶部260に記憶される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2の下層膜用の熱処理装置130に搬送され、下層膜の加熱処理が行われる。
その後、ウェハWが、検査用撮像装置153へ搬送される。そして、制御装置250の制御の下、撮像部210による下層膜形成後のウェハWの撮像が行われ、当該下層膜形成後のウェハWの撮像画像が取得される。取得されたウェハWの撮像画像は、当該ウェハWの識別情報が紐づけられて、全体制御装置20に出力される。また、ウェハWの撮像画像は、当該ウェハWに適用された搬送レシピ(具体的には検査用撮像装置153に至るまでの経路を示す搬送レシピ)の識別情報と紐づけられて、全体制御装置20に出力される。全体制御装置20に出力されたウェハWの撮像画像は記憶部260に記憶される。
次いで、制御装置250の制御の下、ウェハWが、第1のブロックG1の中間層膜形成装置122に搬送され、ウェハWの下層膜上に中間層膜が形成される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2の中間層用の熱処理装置130に搬送され、中間層膜の加熱処理が行われる。
その後、ウェハWが、第1のブロックG1のレジスト塗布装置123に搬送され、ウェハWの中間層膜上にレジスト膜が形成される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2のPAB処理用の熱処理装置130に搬送され、PAB処理が行われる。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2の中間層用の熱処理装置130に搬送され、中間層膜の加熱処理が行われる。
その後、ウェハWが、第1のブロックG1のレジスト塗布装置123に搬送され、ウェハWの中間層膜上にレジスト膜が形成される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2のPAB処理用の熱処理装置130に搬送され、PAB処理が行われる。
次いで、ウェハWが、露光装置102に搬送され、所望のパターンに露光される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2のPEB処理用の熱処理装置130に搬送され、PEB処理が行われる。
次に、ウェハが、第1のブロックG1の現像処理装置120に搬送され、現像処理が行われ、当該ウェハW上にレジストパターンが形成される。
続いて、ウェハWが、第2のブロックG2のPEB処理用の熱処理装置130に搬送され、PEB処理が行われる。
次に、ウェハが、第1のブロックG1の現像処理装置120に搬送され、現像処理が行われ、当該ウェハW上にレジストパターンが形成される。
その後、ウェハWが、第2のブロックG2のポストベーク処理用の熱処理装置130に搬送され、ポストベーク処理が行われる。そして、ウェハWがカセットCに戻され、一連のウェハ処理が完了する。
上述のウェハ処理は、他のウェハWについても行われる。
上述のウェハ処理は、他のウェハWについても行われる。
なお、処理レシピ及び搬送レシピが異なれば、検査用撮像装置153による撮像タイミングも異なってくる。例えば、以上の例では、下層膜形成後であって中間層膜形成前に検査用撮像装置153によりウェハWの撮像を行っているが、現像処理後に検査用撮像装置153によりウェハWの撮像が行われる場合もある。
<全体制御装置20>
図7は、ウェハWの撮像画像に基づくウェハの検査に関する全体制御装置20の制御部261の機能ブロック図である。
制御部261は、図7に示すように、CPU等のプロセッサが記憶部260に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される、設定部301と、検査部302と、レシピ作成部303と、判定部304と、を有する。
図7は、ウェハWの撮像画像に基づくウェハの検査に関する全体制御装置20の制御部261の機能ブロック図である。
制御部261は、図7に示すように、CPU等のプロセッサが記憶部260に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される、設定部301と、検査部302と、レシピ作成部303と、判定部304と、を有する。
設定部301は、ウェハWの基礎状態(正常状態)に応じたグループを定義し、定義したグループをウェハW毎に設定する。ウェハWの基礎状態とは、当該ウェハWにおける欠陥の有無によらない状態である。このウェハWの基礎状態は、例えばウェハWの最表面の膜の厚さや種類、上記最表面の膜によるパターンの形状やピッチ等に応じて変化する。また、ウェハWの基礎状態は、上記最表面の膜に対する下地膜の厚さや種類、上記下地膜によるパターンの形状やピッチ等に応じても変化する。設定部301は、このようなウェハWにおける膜の積層状態に応じて変化する撮像画像における画素値(画素の輝度値)をもとに、上記グループを定義する。
検査部302は、検査対象のウェハWの撮像画像と、検査対象のウェハWが属するグループに対応する検査レシピと、に基づいて、検査対象のウェハWの欠陥を検査する。
検査レシピは、検査対象のウェハWの撮像画像の比較対象且つ欠陥検査の基準となる基準画像を少なくとも含む。
また、検査レシピは、検査対象のウェハWの撮像画像と基準画像との比較結果に基づき欠陥を検出するための欠陥条件(すなわち欠陥検査用パラメータ)を含む。
検査レシピは、検査対象のウェハWの撮像画像の比較対象且つ欠陥検査の基準となる基準画像を少なくとも含む。
また、検査レシピは、検査対象のウェハWの撮像画像と基準画像との比較結果に基づき欠陥を検出するための欠陥条件(すなわち欠陥検査用パラメータ)を含む。
欠陥条件は、例えば、欠陥として検出すべき画素値に関する条件と、欠陥の大きさ(サイズ)に関する条件と、欠陥を検出しない領域の位置に関する条件との組を含む。
欠陥と検出すべき画素値に関する条件とは、例えば、検査対象のウェハWの撮像画像と基準画像との画素値の差分に関する閾値であり、画素値の差分が閾値を超える部分が欠陥として検出される。
欠陥のサイズに関する条件とは、例えば、欠陥と検出すべき画素値に関する条件に基づいて、欠陥として検出された部分のサイズに関する閾値であり、上記サイズが閾値を超えるもののみ欠陥として検出される。
欠陥を検出しない領域の位置に関する条件とは、具体的には、欠陥を検出しない領域すなわち疑似欠陥の領域の大きさや位置の調節量である。
欠陥と検出すべき画素値に関する条件とは、例えば、検査対象のウェハWの撮像画像と基準画像との画素値の差分に関する閾値であり、画素値の差分が閾値を超える部分が欠陥として検出される。
欠陥のサイズに関する条件とは、例えば、欠陥と検出すべき画素値に関する条件に基づいて、欠陥として検出された部分のサイズに関する閾値であり、上記サイズが閾値を超えるもののみ欠陥として検出される。
欠陥を検出しない領域の位置に関する条件とは、具体的には、欠陥を検出しない領域すなわち疑似欠陥の領域の大きさや位置の調節量である。
また、欠陥条件は、例えば、基準画像のウェハ面内全体の画素値の調節量に関する条件と、欠陥のサイズに関する条件と、基準画像をウェハWの径方向に分割した各領域の、画素値の調節量に関する条件と、の組を含んでもよい。
なお、基準画像毎に、適切な欠陥条件は異なる。
レシピ作成部303は、検査レシピを、ウェハWが属するグループ毎に作成する。
判定部304は、検査対象であり設定部301によるグループの設定対象であるウェハWが、設定部301が定義済のグループに属するか否かの判定を行う。
具体的には、判定部304は、以下の(1)及び(2)に基づいて、上記判定を行う。
具体的には、判定部304は、以下の(1)及び(2)に基づいて、上記判定を行う。
(1)グループの設定対象のウェハWと上記定義済のグループに属するウェハWとで、ウェハWに対し行われた処理が一致するか否か
(2)グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、上記定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致するか否か
(2)グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、上記定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致するか否か
上記(1)は、具体的には、グループの設定対象のウェハWと上記定義済のグループに属するウェハWとで、搬送レシピが一致するか否か、である。つまり、グループの設定対象のウェハWの撮像画像に紐づけられた搬送レシピと、上記定義済のグループに後述のように関連付けられた搬送レシピとが一致するか否かである。
また、上記(2)は、具体的には、定義済のグループに属するウェハWの基礎状態に対応する、ウェハWの撮像画像における特徴量(以下、画像基礎特徴量)の範囲内に、グループの設定対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まるか否か、である。
定義済のグループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、グループの設定対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まることは、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、搬送レシピだけでなく、搬送レシピに基づいて行われた処理以前の処理も一致することを意味する。例えば、上記画像基礎特徴量の範囲の基準となる画像基礎特徴量が複数ある場合、上記画像基礎特徴量の範囲は、複数の画像基礎特徴量の分布からのマハラノビス距離で定められる。なお、上記画像基礎特徴量の範囲の基準となる画像基礎特徴量が単数の場合はこの限りではない。
定義済のグループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、グループの設定対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まることは、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、搬送レシピだけでなく、搬送レシピに基づいて行われた処理以前の処理も一致することを意味する。例えば、上記画像基礎特徴量の範囲の基準となる画像基礎特徴量が複数ある場合、上記画像基礎特徴量の範囲は、複数の画像基礎特徴量の分布からのマハラノビス距離で定められる。なお、上記画像基礎特徴量の範囲の基準となる画像基礎特徴量が単数の場合はこの限りではない。
画像基礎特徴量とは、例えば、ウェハWの撮像画像における画素値の面内傾向に関する特徴量である。
上記面内傾向に関する特徴量とは、より具体的には例えば以下の通りである。すなわち、国際公開第2020/246366号等に開示のように、ウェハWの撮像画像内の画素値の平面分布は、ゼルニケ(Zernike)多項式を用いて複数の画素値の面内傾向成分にそれぞれ分解することができ、各面内傾向成分のゼルニケ係数をそれぞれ算出することができる。例えば、この各面内傾向成分のゼルニケ係数が上記面内傾向に関する特徴量に該当する。
上記面内傾向に関する特徴量とは、より具体的には例えば以下の通りである。すなわち、国際公開第2020/246366号等に開示のように、ウェハWの撮像画像内の画素値の平面分布は、ゼルニケ(Zernike)多項式を用いて複数の画素値の面内傾向成分にそれぞれ分解することができ、各面内傾向成分のゼルニケ係数をそれぞれ算出することができる。例えば、この各面内傾向成分のゼルニケ係数が上記面内傾向に関する特徴量に該当する。
画像基礎特徴量は、ウェハWの撮像画像の単位領域(例えば、露光ショット)に関する特徴量を含んでもよい。ここでいう単位領域とはウェハWの面を所定の間隔で分割したときの1つの領域であり、例えばウェハ処理システム10に搬入される前に行われたウェハW上の膜の露光処理において対象範囲を分割して露光が行われるときの1つの露光領域単位である、露光ショットが該当する。
ウェハWの撮像画像の単位領域に関する特徴量とは、具体的には、例えば、当該単位領域の画素値やその平均値等であり、基準画像において対応する単位領域と比較したときの画素値の差であってもよい。また、ウェハWの撮像画像の単位領域に関する特徴量は、単位領域のピッチを含んでもよい。なお、上記単位領域は、記憶部260に予め記憶された、その位置とサイズの情報に基づいて、特定されてもよいし、撮像画像を解析することにより特定されてもよい。
ウェハWの撮像画像の単位領域に関する特徴量とは、具体的には、例えば、当該単位領域の画素値やその平均値等であり、基準画像において対応する単位領域と比較したときの画素値の差であってもよい。また、ウェハWの撮像画像の単位領域に関する特徴量は、単位領域のピッチを含んでもよい。なお、上記単位領域は、記憶部260に予め記憶された、その位置とサイズの情報に基づいて、特定されてもよいし、撮像画像を解析することにより特定されてもよい。
そして、判定部304は、
上記(1)に係り、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、ウェハWに対し行われた処理が一致しないこと、及び、
上記(2)に係り、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致しないこと、
の少なくともいずれか一方を満たす場合、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属さないと判定する。
上記(1)に係り、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、ウェハWに対し行われた処理が一致しないこと、及び、
上記(2)に係り、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致しないこと、
の少なくともいずれか一方を満たす場合、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属さないと判定する。
特に、判定部304は、以下のときにでも、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属さないと判定する。すなわち、
上記(1)に係り、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、ウェハWに対し行われた処理が一致する場合であっても、つまり搬送レシピが一致する場合であっても、
上記(2)に係り、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致しないとき、である。判定部304は、設定対象のウェハWに形成された膜の厚さや種類、各々の膜のパターンやピッチによる基礎状態が、定義済のグループに対応する基礎状態と総合的に同一か否か、を当該ウェハWの撮像画像から判定しているとも言える。
上記(1)に係り、グループの設定対象のウェハWと定義済のグループに属するウェハWとで、ウェハWに対し行われた処理が一致する場合であっても、つまり搬送レシピが一致する場合であっても、
上記(2)に係り、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と、定義済のグループに属するウェハWの基礎状態と、が一致しないとき、である。判定部304は、設定対象のウェハWに形成された膜の厚さや種類、各々の膜のパターンやピッチによる基礎状態が、定義済のグループに対応する基礎状態と総合的に同一か否か、を当該ウェハWの撮像画像から判定しているとも言える。
判定部304により、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属すると判定された場合、設定部301が、該当するグループを設定対象のウェハWに対し設定する。設定後、上記該当するグループに対応する検査レシピが作成済みであれば、検査部302が、グループが設定されたウェハWについて、当該ウェハWの撮像画像と、設定したグループに対応する検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する。
一方、判定部304により、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属さないと判定された場合、設定部301が、新たなグループを定義し、設定対象のウェハWに対し設定する。それに加えて、設定部301が、新たなグループに対し、当該新たなグループに属すべきウェハWの条件を関連付ける。具体的には、新たなグループに属すべきウェハWの搬送レシピと、当該ウェハWの画像基礎特徴量の範囲を関連付ける。
また、設定部301により、グループの設定対象のウェハWに対し上記新たなグループが設定されたときは、レシピ作成部303が、グループの設定対象のウェハWの撮像画像すなわち上記新たなグループが設定されたウェハWの撮像画像に基づいて、上記新たなグループに対応する検査レシピを作成する。具体的には、レシピ作成部303は、複数枚の、上記新たなグループが設定されたウェハWの撮像画像に基づいて、上記新たなグループに対応する検査レシピを作成する。
複数枚のウェハWの撮像画像から検査レシピに含まれる欠陥検査の基準画像を生成する方法には公知の手法(例えば特開2014-115140号公報に開示の方法)を用いることができる。特開2014-115140号公報に開示の方法では、複数枚のウェハWの撮像から、欠陥を有していないと推定される、特定の条件を満たすウェハWの撮像画像を抽出し、抽出したウェハWの撮像画像に基づいて、上記基準画像を生成する。
また、複数枚の撮像から検査レシピに含まれる前述の欠陥条件を決定する際は、例えば、レシピ作成部303は、基準画像の生成に用いられた上記抽出したウェハWの撮像画像それぞれについて、生成した基準画像に基づいて検査したときに欠陥が検出されないよう、欠陥条件を調整する。例えば、上記抽出したウェハWの撮像画像の中から、基準画像と比較したときの画素値の差が大きい撮像画像の画素値を選び、欠陥条件の範囲における閾値の目安とする。その画素値をそのまま欠陥条件における閾値としてもよいし、予め設けられた係数を掛けた値を閾値としてもよい。定数倍ウェハWの面内のある位置または領域(検出領域単位)ごとに欠陥条件を決定する場合は、検出領域単位ごとに上記画素値の差が大きい撮像画像の画素値を選び、欠陥条件における閾値とするとよい。なお、複数画素を含む領域を検出領域単位とするときは、その領域内における平均画素値を基準とした上記と同様の手法で欠陥条件を決定する。
設定部301によって検査レシピは例えば、次のように作られる。
まず、ウェハWの面内の全体的な画素値分布に対する係数(ウェハWの面内全体の画素値の調節量に関する条件の一例)が設定される。この係数は、1以上の定数であり、上記の輝度分布における各位置の画素値それぞれに掛けられるものであり、上記抽出したウェハWの撮像画像の各位置の画素値と当該係数の積が全て欠陥条件の範囲外の値(つまり、非欠陥)となるように設定される。その次に、上記の係数がかかる範囲よりウェハWの半径方向範囲が狭い内側領域と、その内側領域よりも外側に位置する外側領域それぞれに対するオフセット値が決定される。上記オフセット値は、ウェハWの径方向に分割した各領域の画素値の調節量に関する条件の一例であり、具体的には、各位置の画素値と上記の係数との積に対して加算される値であり、上記内側領域と外側領域それぞれの領域に、その加算された結果の値が欠陥条件の範囲に入らない前提で取り得る最大値が、例えば所定の複数の候補値についての検証結果を経て設定される。
まず、ウェハWの面内の全体的な画素値分布に対する係数(ウェハWの面内全体の画素値の調節量に関する条件の一例)が設定される。この係数は、1以上の定数であり、上記の輝度分布における各位置の画素値それぞれに掛けられるものであり、上記抽出したウェハWの撮像画像の各位置の画素値と当該係数の積が全て欠陥条件の範囲外の値(つまり、非欠陥)となるように設定される。その次に、上記の係数がかかる範囲よりウェハWの半径方向範囲が狭い内側領域と、その内側領域よりも外側に位置する外側領域それぞれに対するオフセット値が決定される。上記オフセット値は、ウェハWの径方向に分割した各領域の画素値の調節量に関する条件の一例であり、具体的には、各位置の画素値と上記の係数との積に対して加算される値であり、上記内側領域と外側領域それぞれの領域に、その加算された結果の値が欠陥条件の範囲に入らない前提で取り得る最大値が、例えば所定の複数の候補値についての検証結果を経て設定される。
検査対象のウェハWにパターンが形成されている場合であっても、上述の欠陥条件を含む検査レシピは、パターンに関する設計データ(具体的にはCADデータ)を用いずに決定・作成される。
上記新たなグループに対応する新検査レシピが作成されると、検査部302が、検査が済んでいない上記新たなグループに属するウェハWについて、当該ウェハWの撮像画像と、上記新検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する。
<検査処理及び検査の事前処>
続いて、全体制御装置20による検査処理及び検査の事前処理について説明する。
まず、検査の事前処理について説明する。
続いて、全体制御装置20による検査処理及び検査の事前処理について説明する。
まず、検査の事前処理について説明する。
図8は、全体制御装置20による検査の事前処理の一例を示すフローチャートである。
検査の事前処理では、例えば、図8に示すように、まず、同一のグループに属すべき複数枚のウェハWの撮像画像であって正常に処理された(すなわち欠陥のない)ウェハWの撮像画像を、制御部261が取得する(ステップS1)。ここで制御部261が取得する撮像画像は例えばユーザにより選択される。
次いで、制御部261が、撮像画像が取得されたウェハWのグループをグループ1と定義する(ステップS2)。
また、制御部261が、グループ1に属すべきウェハWの条件として、グループ1に属すべきウェハWの搬送レシピと、グループ1に属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲とを決定し、これらをグループ1に対し関連付ける(ステップS3)。グループ1に属すべきウェハWの搬送レシピには、例えば、ステップS1で取得された撮像画像に紐づけられた搬送レシピが用いられる。また、グループ1に属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲は、ステップS1で取得された撮像画像から決定される。
また、レシピ作成部303が、ステップS1で取得された複数枚のウェハWの撮像画像に基づいて、グループ1に対応する検査レシピを決定する(ステップS4)。
これで一連の検査の事前処理は終了する。なお、この事前処理は省略してもよい。
これで一連の検査の事前処理は終了する。なお、この事前処理は省略してもよい。
次に、全体制御装置20による検査処理について説明する。
図9は、全体制御装置20による検査処理の一例を示すフローチャートである。
まず、判定部304が、検査対象のウェハWの撮像画像を記憶部260から取得する(ステップS11)。
図9は、全体制御装置20による検査処理の一例を示すフローチャートである。
まず、判定部304が、検査対象のウェハWの撮像画像を記憶部260から取得する(ステップS11)。
次に、判定部304が、検査対象のウェハWにグループを設定すべく、当該検査対象のウェハWの撮像画像に紐づけられた搬送レシピと、定義済のグループのいずれかに関連付けられた搬送レシピとが一致するか否か判定する(ステップS12)。
一致する場合(ステップS12、YESの場合)、判定部304が、搬送レシピが一致するグループそれぞれについて、当該グループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、検査対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まるか否か判定する(ステップS13)。
搬送レシピが一致するいずれかのグループについて、当該グループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、検査対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まる場合(ステップS14、YESの場合)、設定部301が、該当するグループを、検査対象のウェハWに対し設定する(ステップS15)。
そして、検査対象のウェハWに対し設定されたグループについて検査レシピが既に作成されている場合(ステップS16、YESの場合)は、検査部302が、検査対象のウェハWの撮像画像と、既に作成された検査レシピとに基づいて、欠陥を検査する(ステップS17)。その後、制御部261が処理を次のウェハWのステップS1に戻す。
検査対象のウェハWに対し設定されたグループについて検査レシピが作成されていない場合(ステップS16、NOの場合)は、レシピ作成部303が、同じグループが設定された検査対象のウェハWの枚数が閾値を超えたか否か判定する(ステップS18)。
閾値を超えていない場合(NOの場合)、制御部261が処理をステップS1に戻し、閾値を超えている場合(YESの場合)、レシピ作成部303が、閾値を超えた枚数の検査対象のウェハWの撮像画像に基づいて、該当するグループに対応する検査レシピを作成する(ステップS19)。
次いで、検査部302が、検査レシピが作成されたグループに属するウェハWそれぞれについて、当該ウェハWの撮像画像と、作成された検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する(ステップS20)。その後、制御部261が処理を次のウェハWのステップS1に戻す。
次いで、検査部302が、検査レシピが作成されたグループに属するウェハWそれぞれについて、当該ウェハWの撮像画像と、作成された検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する(ステップS20)。その後、制御部261が処理を次のウェハWのステップS1に戻す。
また、ステップS12において、検査対象のウェハWの撮像画像に紐づけられた搬送レシピと、定義済のグループに関連付けられた搬送レシピのいずれとも一致しない場合(NOの場合)、設定部301が、新たなグループを定義し、検査対象のウェハWに対し設定する(ステップS21)。また、設定部301が、新たなグループに対し、当該新たなグループに属すべきウェハWの搬送レシピ及び画像基礎特徴量の範囲を関連付ける(ステップS22)。その後、制御部261が処理を次のウェハWのステップS1に戻す。
ステップS14において、搬送レシピが一致するいずれかのグループについても、当該グループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、検査対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まらない場合(NOの場合)も、ステップS12におけるNOの場合と同様である。
ステップS14において、搬送レシピが一致するいずれかのグループについても、当該グループに属すべきウェハWの画像基礎特徴量の範囲内に、検査対象のウェハWの画像基礎特徴量が収まらない場合(NOの場合)も、ステップS12におけるNOの場合と同様である。
<具体例>
ここで、前述の検査の事前処理後、図9に示したフローチャートに従って検査が初めて行われる場合であって、検査対象のウェハWが以下の(A)、(B)、(C)である場合を考える。
ここで、前述の検査の事前処理後、図9に示したフローチャートに従って検査が初めて行われる場合であって、検査対象のウェハWが以下の(A)、(B)、(C)である場合を考える。
(A)検査対象のウェハWが、検査の事前処理で撮像画像が用いられたウェハWと搬送レシピが同じで画像基礎特徴量が同様である場合(すなわち、検査対象のウェハWが検査の事前処理で定義されたグループ1に属すべきウェハW1である場合)
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17の順で進む。そして、検査対象のウェハW1は、検査の事前処理で定義されたグループ1が設定され、検査の事前処理で作成されたグループ1に対応する検査レシピに基づいて検査される。
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17の順で進む。そして、検査対象のウェハW1は、検査の事前処理で定義されたグループ1が設定され、検査の事前処理で作成されたグループ1に対応する検査レシピに基づいて検査される。
(B)検査対象のウェハWが、検査の事前処理で撮像画像が用いられたウェハWと搬送レシピが異なる場合(すなわち、検査対象のウェハWが、前述のウェハW1に対する搬送レシピR1と異なる搬送レシピR2が適用されるウェハW2である場合)
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS21→ステップS22と進む。そして、新たなグループ2が定義され、検査対象のウェハW2に設定されると共に、新たなグループ2に対し、当該グループ2に属すべきウェハWの搬送レシピR2及び画像基礎特徴量の範囲A2が関連付けられる。
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS21→ステップS22と進む。そして、新たなグループ2が定義され、検査対象のウェハW2に設定されると共に、新たなグループ2に対し、当該グループ2に属すべきウェハWの搬送レシピR2及び画像基礎特徴量の範囲A2が関連付けられる。
2枚目以降且つステップS18において閾値を超えるまでの検査対象のウェハW2については、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS18→ステップS1の順で進む。これにより、各ウェハW2に、1枚目の検査対象のウェハW2に基づいて定義されたグループ2が設定される。ただし、検査はこの時点では行われない。
また、ステップS18において閾値を超える検査対象のウェハW2については、S11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS18→ステップS19→ステップS20の順で進む。これにより、2枚目以降の検査対象のウェハW2は、1枚目の検査対象のウェハW2に基づいて定義されたグループ2が設定され、複数枚の検査対象のウェハW2の撮像画像に基づいて、グループ2に対応する検査レシピが作成される。また、グループ2を設定済のウェハW2それぞれについて、作成された検査レシピに基づいて検査される。
検査レシピが作成された以降の検査対象のウェハW2については、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17の順で進む。そして、検査対象のウェハW2は、グループ2が設定され、上述のようにして作成されたグループ2に対応する検査レシピに基づいて検査される。
(C)検査対象のウェハWが、検査の事前処理で撮像画像が用いられたウェハWと搬送レシピが同じで画像基礎特徴量が異なる場合(すなわち、検査対象のウェハWが、前述のウェハW1と同じ搬送レシピR1が適用され且つ画像基礎特徴量が異なるウェハW3である場合)
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS21→ステップS22と進む。そして、新たなグループ3が定義され、検査対象のウェハW3に設定されると共に、新たなグループ3に対し、当該グループ3に属すべきウェハWの搬送レシピR3及び画像基礎特徴量の範囲A3が関連付けられる。
この場合、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS21→ステップS22と進む。そして、新たなグループ3が定義され、検査対象のウェハW3に設定されると共に、新たなグループ3に対し、当該グループ3に属すべきウェハWの搬送レシピR3及び画像基礎特徴量の範囲A3が関連付けられる。
2枚目以降且つステップS18において閾値を超えるまでの検査対象のウェハW3については、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS18→ステップS1の順で進む。これにより、各ウェハW3に、1枚目の検査対象のウェハW2に基づいて定義されたグループ3が設定される。ただし、検査はこの時点では行われない。
また、ステップS18において閾値を超える検査対象のウェハW2については、S11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS18→ステップS19→ステップS20の順で進む。これにより、2枚目以降の検査対象のウェハW3は、1枚目の検査対象のウェハW3に基づいて定義されたグループ3が設定され、複数枚の検査対象のウェハW3の撮像画像に基づいて、グループ3に対応する検査レシピが作成される。また、グループ3を設定済のウェハW2それぞれについて、作成された検査レシピに基づいて検査される。
検査レシピが作成された以降の検査対象のウェハW3については、検査処理は、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17の順で進む。そして、検査対象のウェハW3は、グループ3が設定され、上述のようにして作成されたグループ3に対応する検査レシピに基づいて検査される。
<本開示の技術の主な効果>
以上のように、本実施形態に係る検査方法は、ウェハWの基礎状態に応じたグループを定義し、定義したグループを検査対象のウェハW毎に設定する工程と、検査対象のウェハWの撮像画像と、検査対象のウェハWが属するグループに対応する、基準画像を含む検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する工程と、検査レシピをグループ毎に作成する工程と、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属するか否かの判定を行う工程と、を含む。また、判定を行う工程は、前記グループの設定対象のウェハWと前記定義済のグループに属するウェハWとで、当該ウェハWに対し行われた処理が一致するか否か、及び、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と定義済のグループに属するウェハWの基礎状態とが一致するか否かに基づいて、上記判定を行う。判定の結果、設定対象のウェハWが定義済のグループに属すると判定された場合、上記設定する工程において、該当するグループを設定対象のウェハWに対し設定する。また、設定対象のウェハWが定義済のグループに属さないと判定された場合、上記設定する工程において、新たなグループを定義すると共に設定対象のウェハWに対し設定し、レシピを作成する工程において、設定対象のウェハWの撮像画像に基づいて、新たなグループに対応する検査レシピを作成する。
以上のように、本実施形態に係る検査方法は、ウェハWの基礎状態に応じたグループを定義し、定義したグループを検査対象のウェハW毎に設定する工程と、検査対象のウェハWの撮像画像と、検査対象のウェハWが属するグループに対応する、基準画像を含む検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する工程と、検査レシピをグループ毎に作成する工程と、グループの設定対象のウェハWが、定義済のグループに属するか否かの判定を行う工程と、を含む。また、判定を行う工程は、前記グループの設定対象のウェハWと前記定義済のグループに属するウェハWとで、当該ウェハWに対し行われた処理が一致するか否か、及び、グループの設定対象のウェハWの撮像画像から推定される当該設定対象のウェハWの基礎状態と定義済のグループに属するウェハWの基礎状態とが一致するか否かに基づいて、上記判定を行う。判定の結果、設定対象のウェハWが定義済のグループに属すると判定された場合、上記設定する工程において、該当するグループを設定対象のウェハWに対し設定する。また、設定対象のウェハWが定義済のグループに属さないと判定された場合、上記設定する工程において、新たなグループを定義すると共に設定対象のウェハWに対し設定し、レシピを作成する工程において、設定対象のウェハWの撮像画像に基づいて、新たなグループに対応する検査レシピを作成する。
そのため、本実施形態では、検査対象のウェハWに適した検査レシピがない場合は、当該検査対象のウェハWの撮像画像に基づいて当該検査対象のウェハWに適した検査レシピが作成される。したがって、検査レシピを予め作成する必要がないか、または、予め作成する検査レシピの数は最低限でよい。よって、ウェハ検査システム1の立ち上げ時の手間を抑制することができる。また、本実施形態では、検査対象のウェハW毎に当該ウェハWに適した検査レシピが用いられるため、制度の良い欠陥検査を行うこができる。つまり、本実施形態によれば、ウェハの撮像画像に基づく欠陥検査を、立ち上げ時の手間の増加を抑制しながら、精度良く行うことができる。
さらに、本実施形態では、検査レシピの作成に、ウェハWに形成されたパターンに関する設計データ(CADデータ)を用いる必要がないため、教示用としての設計データを予め入力しておく手間を省くことができる。つまり、本実施形態によれば、様々なウェハWが処理される中、事前のデータ入力が無くとも、既出タイプのグループが新規のグループかの判定とその判定結果にあった検査を行うという自律的処理が可能となる。
なお、設計データは、ウェハ処理システム10における塗布処理や熱処理の条件の調整には不要なものである。
なお、設計データは、ウェハ処理システム10における塗布処理や熱処理の条件の調整には不要なものである。
また、本実施形態では、検査対象のウェハWにグループが設定され、当該グループに対応する検査レシピに基づいて検査対象のウェハWの欠陥が検査される。そして、検査対象のウェハWに対するグループの設定は、検査対象のウェハWの搬送レシピや、検査対象のウェハWの画像基礎特徴量と、に基づいて、行われる。つまり、検査対象のウェハWに対するグループの設定に、ユーザの操作が不要であり、設定部301が自動で行うことができる。したがって、ユーザの手間を省くことができる。
さらに、本実施形態によれば、搬送レシピが同じ検査対象のウェハWであっても、画像基礎特徴量が異なる場合は、異なる検査レシピを用いることができる。したがって、より正確に欠陥検査を行うことができる。
<変形例>
各グループに対応する検査レシピを、当該グループに属する複数のウェハWの撮像画像に基づいて、所定のタイミングで再作成してもよい。所定のタイミングとは、ロット毎、所定の枚数のウェハWを処理する毎、所定の時間が経過する毎、である。これにより、検査レシピに基づく欠陥検査をより精度よく行うことができる。
なお、検査レシピを再作成した場合、古い検査レシピに基づいて検査されたウェハWについて、再作成された新しい検査レシピに基づいて、欠陥を検査するようにしてもよい。
各グループに対応する検査レシピを、当該グループに属する複数のウェハWの撮像画像に基づいて、所定のタイミングで再作成してもよい。所定のタイミングとは、ロット毎、所定の枚数のウェハWを処理する毎、所定の時間が経過する毎、である。これにより、検査レシピに基づく欠陥検査をより精度よく行うことができる。
なお、検査レシピを再作成した場合、古い検査レシピに基づいて検査されたウェハWについて、再作成された新しい検査レシピに基づいて、欠陥を検査するようにしてもよい。
20 全体制御装置
301 設定部
302 検査部
303 レシピ作成部
304 判定部
W ウェハ
301 設定部
302 検査部
303 レシピ作成部
304 判定部
W ウェハ
Claims (13)
- 基板を検査する基板検査装置であって、
基板の欠陥の有無によらない基礎状態に応じたグループを定義し、定義した前記グループを検査対象の基板毎に設定する設定部と、
検査対象の基板の撮像画像と、前記検査対象の基板が属する前記グループに対応する、基準画像を含む検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する検査部と、
前記検査レシピを前記グループ毎に作成するレシピ作成部と、
前記設定部による前記グループの設定対象の基板が、前記設定部により定義済のグループに属するか否かの判定を行う判定部と、を有し、
前記判定部は、前記グループの設定対象の基板と前記定義済のグループに属する基板とで、当該基板に対し行われた処理が一致するか否か、及び、前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致するか否かに基づいて、前記判定を行い、
前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属すると判定された場合、前記設定部は、該当するグループを前記設定対象の基板に対し設定し、
前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属さないと判定された場合、前記設定部は、新たなグループを定義すると共に前記設定対象の基板に対し設定し、前記レシピ作成部は、前記設定対象の基板の撮像画像に基づいて、前記新たなグループに対応する前記検査レシピを作成する、基板検査装置。 - 前記グループの設定対象の基板と前記定義済のグループに属する基板とで、当該基板に対し行われた処理が一致しないこと、及び、前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致しないこと、の少なくともいずれか一方を満たす場合、前記判定部は、前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属さないと判定する、請求項1に記載の基板検査装置。
- 前記グループの設定対象の基板と前記定義済のグループに属する基板とで、当該基板に対し行われた処理が一致するが、前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致しない場合に、前記判定部は、前記設定対象の基板が前記定義済みのグループに則さないと判定する、請求項2に記載の基板検査装置。
- 前記検査レシピは、前記検査対象の基板の撮像画像と前記基準画像との比較結果に基づき欠陥を検出するための欠陥条件を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の基板検査装置。
- 前記欠陥条件は、欠陥と検出すべき画素値に関する条件、欠陥の大きさに関する条件、及び、欠陥を検出しない領域の位置に関する条件を含む、請求項4に記載の基板検査装置。
- 前記欠陥条件は、基板面内全体の画素値の調節量に関する条件、欠陥の大きさに関する条件、及び、基板の径方向に分割した各領域の画素値の調節量に関する条件を含む、請求項5に記載の基板検査装置。
- 前記検査対象の基板にはパターンが形成されており、
前記レシピ作成部は、前記パターンに関する設計データを用いずに前記検査レシピを作成する、請求項1~6のいずれか1項に記載の基板検査装置。 - 前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致するか否かは、前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態に対応する、撮像画像における特徴量の範囲内に、前記グループの設定対象の基板の前記基礎状態に対応する、撮像画像における特徴量が収まるか否かに基づいて判定される、請求項1~7のいずれか1項に記載の基板検査装置。
- 前記撮像画像における特徴量は、前記撮像画像における画素値の面内傾向に関する特徴量である、請求項8に記載の基板検査装置。
- 前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属さないと判定された場合、前記レシピ作成部は、複数の前記設定対象の基板の撮像画像に基づいて、前記新たなグループに対応する前記検査レシピを作成する、請求項1~9のいずれか1項に記載の基板検査装置。
- 前記レシピ作成部は、前記グループに対応する前記検査レシピを、当該グループに属する複数の基板の撮像画像に基づいて、所定のタイミングで再作成する、請求項1~10のいずれか1項に記載の基板検査装置。
- 基板を検査する基板検査方法であって、
基板の欠陥の有無によらない基礎状態に応じたグループを定義し、定義した前記グループを検査対象の基板毎に設定する工程と、
検査対象の基板の撮像画像と、前記検査対象の基板が属する前記グループに対応する、基準画像を含む検査レシピと、に基づいて、欠陥を検査する工程と、
前記検査レシピを前記グループ毎に作成する工程と、
前記グループの設定対象の基板が、定義済のグループに属するか否かの判定を行う工程と、を含み、
前記判定を行う工程は、前記グループの設定対象の基板と前記定義済のグループに属する基板とで、当該基板に対し行われた処理が一致するか否か、及び、前記グループの設定対象の基板の撮像画像から推定される当該設定対象の基板の前記基礎状態と前記定義済のグループに属する基板の前記基礎状態とが一致するか否かに基づいて、前記判定を行い、
前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属すると判定された場合、前記設定する工程において、該当するグループを前記設定対象の基板に対し設定し、
前記設定対象の基板が前記定義済のグループに属さないと判定された場合、前記設定する工程において、新たなグループを定義すると共に前記設定対象の基板に対し設定し、前記検査レシピを作成する工程において、前記設定対象の基板の撮像画像に基づいて、前記新たなグループに対応する前記検査レシピを作成する、基板検査方法。 - 請求項12に記載の基板検査方法を基板検査装置によって実行させるように、当該基板検査装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを記憶した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
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