JP6012655B2 - ウエーハ検査装置の検査条件データ生成方法及び検査条件データ生成システム - Google Patents
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Description
図10は、検査対象となる半導体ウェハWzが、載置テーブル20の上に載置されている様子が示されている。半導体ウエハWzには、複数のチップDz(n)(n=1〜N)がパターニングされている。また、チップDz(n)は、図中に破線で示す矢印Vsの方向・順序、つまり、Dz(1)、Dz(2)、Dz(3)、Dz(4)、・・・、Dz(N)の順で、逐次撮像が行われる。上述の順に移動しながら撮像された各チップDz(1)〜Dz(N)は、撮像された画像に基づいて、所定の検査が行われる。
先に稼働している他のウエーハ検査装置と同じ検査条件で検査を行う一のウエーハ検査装置の検査条件データを生成する検査条件データ生成方法及び検査条件データ生成システムであって、
前記他のウエーハ検査装置及び前記一のウエーハ検査装置を用い、各々に対して、
第1の反射率の成膜が施された第1反射部を備えたサンプルと、当該第1の反射率とは異なる第2の反射率の成膜が施された第2反射部を備えたサンプルを準備し、
前記第1反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得し、
前記第1反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得し、
前記第2反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得し、
前記第2反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得し、
前記第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び
前記第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、
第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出し、
前記第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び
前記第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、
第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出し、
前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性及び
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性に基づいて、
任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性を算出し、
前記一のウエーハ検査装置を用い、
当該一のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性及び
前記他のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性に基づいて、
当該一のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度が、当該他のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度と同じになる様に、検査対象部位の反射率の異なる部位毎に反射輝度レベルを合わせる。
前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出し、
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出する。
図1は、本発明を具現化に用いる他のウエーハ検査装置の一例を示す概念図である。
図1には、撮像画像に基づく検査を行うと共に検査条件データを生成するウエーハ検査システムに用いるウエーハ検査装置A1について、各構成機器の斜視図と、画像取得して検査に必要な構成のブロック図が複合的に記載されている。なお、各図においては、直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
図2には、撮像画像に基づく検査を行うと共に検査条件データを生成するために用いるウエーハ検査装置B1の各機器の斜視図と、画像取得して検査に必要な構成のブロック図が複合的に記載されている。
図3は、本発明を具現化する形態の一部であるウエーハの一例を示す平面図である。
ウエーハW上には、所定の大きさのチップD(1)〜D(52)が所定の間隔でマトリクス状に配列されている。これらチップD(1)〜D(52)は、成膜、露光、現像、エッチングなどによるパターニング工程が複数回行われて形成される。そのため、配線パターンの材質やその上の成膜の材質、それらの膜厚の違いなどにより、チップ内の部位毎に異なる反射率となる。
図4には、撮像カメラA45,B45が、ウエーハW上の各チップの内、1番目のチップD(1)〜4番目のチップD(4)を順次撮像していく様子が示されている。撮像カメラA45,B45は、ウエーハWに対して、矢印Vsの方向に相対的に移動している。図4に示す時刻において、撮像カメラA45,B45は、3番目のチップD(3)を撮像している。さらにこの時、レンズなどの光学部品は図示を省略するが、受光素子46には、当該チップD(3)よりもやや広く設定された観察領域Vの範囲が投影されている。
以下に、先に稼働しているウエーハ検査装置A1と、これから稼働しようとするウエーハ検査装置B1とにおける、代表的な検査条件データ生成フローについて説明する。
図5は、本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図であり、検査条件データを生成するための一連のフローが、ステップ毎に示されている。ウエーハ検査装置A1,B1は、下記一連の手順が、自動的に或いは作業者が介在して半自動的に行うことができるよう、数値演算部A9,B9、制御部A10,B10などが予めプログラミングされており、必要な各種情報、各種データなどが登録部A11,B11などに予め登録されている。
まず、上述のウエーハ検査装置A1とウエーハ検査装置B1とで共通使用するサンプル基板である、上述のウエーハWを準備する(ステップs1)。
つまり、このウエーハWには、第1の反射率r1の部位である第1反射部Ws1と、第2の反射率r2の部位である第2反射部Ws2と、第3の反射率r3の部位である第3反射部Ws3が含まれている。
次に、このウエーハWを、先に稼働しているウエーハ検査装置A1の載置テーブルA20に載置し(ステップs10)、以下の作業を行う。
同様に、第2反射部Ws1における第1の明るさ設定値x1に対する反射輝度及び前記第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出する(ステップs16)。
図7は、明るさ設定値と反射率毎の反射輝度特性を示す概念図であり、明るさ設定値x1,x2それぞれについて、反射率を変化させたときに実際の反射輝度がどの様に変化するか、互いの関係性を図示したものである。
任意の明るさ設定値Xnにおける任意の反射率rの検査対象部位に対する反射輝度の特性を算出することができる(ステップs17)。
上述ではウエーハ検査装置A1を用いて行う一連の手順(ステップs10〜s17)を示したが、同様の一連の手順を、ウエーハ検査装置B1を用いて行う(ステップs20〜s27)。
次に、ウエーハ検査装置B1を用いて、以下に示す反射輝度レベル合わせ処理を行う(ステップs30)。
つまり、反射輝度レベル合わせ処理では、
ウエーハ検査装置B1で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性及び
ウエーハ検査装置A1で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性に基づいて、
ウエーハ検査装置B1における検査対象部位に対する反射輝度が、ウエーハ検査装置A1における検査対象部位に対する反射輝度と同じになる様に、検査対象部位の反射率の異なる部位毎に反射輝度レベルを合わせる処理が行われる。
そして、反射率rのときの反射輝度gbから反射輝度gaへと変換する処理を行う。この様な処理を、他の反射率の異なる検査対象部位Wb2(反射率rb2)、Wb3(反射率rb3)についても行う。
なお、上述のステップs15,s16,s25,s26では、
第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性と、第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を、それぞれ、一次関数で定義し、当該一次関数における傾き成分(いわゆる、比例係数)及び切片成分(いわゆる、オフセット値)を算出する手順を示した。この様にすれば、上述のステップs30における反射輝度レベルを合わせる処理が迅速に行えるため、好ましい形態と言える。
B1 ウエーハ検査装置(一の装置)
A2,B2 移動ステージ部
A3,B3 照明部
A4,B4 撮像部
A5,B5 画像処理部
A6,B6 画像取得部
A7,B7 検査部
A8,B8 照明強度調節部
A9,B9 数値演算部
A10,B10 制御部
A11,B11 登録部
A12,B12 入力部
A13,B13 表示部
A18,B18 装置フレーム
A20,B20 載置テーブル
A21,B21 X軸スライダー
A22,B22 Y軸スライダー
A23,B23 θ軸テーブル
A31,B24 光源部
A32,B25 放出された光
A35,B26 照明強度調節部
A41,B41 ハーフミラー
A42,B42 反射された光
A43,B43 鏡筒
A44,B44 対物レンズ
A45,B45 撮像カメラ
A46,B46 受光素子
C1 ウエーハ検査装置(別の一の装置)
W ウエーハ
W11 オリフラ
W12 アライメントマーク
W12a チップ毎のアライメントマーク
W13 半導体チップ回路パターン
W14 半導体チップ回路部
W15 半導体チップ電極部
W16 半導体チップ群
W17 既知寸法の寸法基準マーク
x1 第1の明るさ設定値
x2 第2の明るさ設定値
xn 任意の明るさ設定値
r1 第1の反射率
r2 第2の反射率
r3 第3の反射率
rn 任意の反射率
Ws1 第1反射部
Ws2 第2反射部
Ws3 第3反射部
Claims (4)
- 先に稼働している他のウエーハ検査装置と同じ検査条件で検査を行う一のウエーハ検査装置の検査条件データを生成する検査条件データ生成方法であって、
前記他のウエーハ検査装置及び前記一のウエーハ検査装置を用い、各々に対して、
第1の反射率の成膜が施された第1反射部を備えたサンプルと、当該第1の反射率とは異なる第2の反射率の成膜が施された第2反射部を備えたサンプルを準備し、
前記第1反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得するステップと、
前記第1反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得するステップと、
前記第2反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得するステップと、
前記第2反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得するステップと、
前記第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び
前記第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、
第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出するステップと、
前記第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び
前記第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、
第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出するステップと、
前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性及び
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性に基づいて、
任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性を算出するステップを実行し、
前記一のウエーハ検査装置を用い、
当該一のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性及び
前記他のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性に基づいて、
当該一のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度が、当該他のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度と同じになる様に、検査対象部位の反射率の異なる部位毎に反射輝度レベルを合わせる処理ステップを実行する
ことを特徴とする、ウエーハ検査装置の検査条件データ生成方法。 - 前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出するステップと、
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出するステップとを実行する
ことを特徴とする、請求項1に記載のウエーハ検査装置の検査条件データ生成方法。 - 先に稼働している他のウエーハ検査装置と同じ検査条件で検査を行う一のウエーハ検査装置の検査条件データを生成する検査条件データ生成システムであって、
前記他のウエーハ検査装置及び前記一のウエーハ検査装置を用い、各々に対して、
第1の反射率の成膜が施された第1反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得する手段と、
前記第1反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第1反射部から反射される光の強度を、第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得する手段と、
前記第1の反射率とは異なる第2の反射率の成膜が施された第2反射部に向けて照明光を第1の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度として取得する手段と、
前記第2反射部に向けて照明光を第2の明るさ設定値に設定して照射し、当該第2反射部から反射される光の強度を、第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度として取得する手段と、
前記第1反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び前記第1反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出する手段と、
前記第2反射部における第1の明るさ設定値に対する反射輝度及び前記第2反射部における第2の明るさ設定値に対する反射輝度に基づいて、第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を算出する手段と、
前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性及び
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性に基づいて、
任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性を算出する手段を備え、
前記一のウエーハ検査装置を用い、
当該一のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性及び
前記他のウエーハ検査装置で算出した任意の明るさ設定値における任意の反射率の検査対象部位に対する反射輝度の特性に基づいて、
当該一のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度が、当該他のウエーハ検査装置における検査対象部位に対する反射輝度と同じになる様に、検査対象部位の反射率の異なる部位毎に反射輝度レベルを合わせる処理手段を備えた
ことを特徴とするウエーハ検査システム。 - 前記第1反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出する手段と、
前記第2反射部における任意の明るさ設定値に対する反射輝度の特性を一次関数で定義し、当該反射輝度の特性を定義した一次関数における傾き成分及び切片成分を算出する手段とを備えた
ことを特徴とする、請求項3に記載のウエーハ検査装置の検査条件データ生成システム。
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