JPS62263646A

JPS62263646A - ウエハ検査装置

Info

Publication number: JPS62263646A
Application number: JP61106711A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Goto; 幸博後藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、レジストプロセスを経てレジストパターンが
形成された半導体ウェハの各種検査を自動的に行うウェ
ハ検査装置に関する。

（従来の技術）一般に、　　ＩＣ，ＬＳＩ等の集積回路は、　Ｓｉ　（
シリコン）ウェハ上にレジスト膜により所定のレジスト
パターンを形成したのち、エツチングプロセスにより一
部を加工し、不純物を導入してｐｎ接合を形成したり、
あるいは、電極、配線を形成して製造される。これらの
各工程で必要な微細加工は。

リソグラフィ（ＬｉｔｈｏｐｒａｐｈＹ）技術により行
われる。

このリングラフィ工程は、ホトレジストにマスクパター
ンを転写するレジストプロセスと、レジストのパターン
を用いてその下地の膜を加工（エツチング）しレジスト
を除去するエツチングプロセスとからなっている。とこ
ろで、上記レジストプロセスは、レジスト塗布装置によ
りホトレジストを塗布するレジスト塗布工程と、このあ
とにベーキング炉に一定時間保持するソフトペーク工程
と。

マスク合せ装置によりホトマスクを設定し露光装置知よ
り露光する露光工程と、現像装置により露光工程を経た
ウェハを現像する現像工程と、この現像工程後に現像の
不十分さやムラなどのチェックのために行われる検査工
程とからなっている。

ところで、上記検査工程は、現在、最も信頼度が高いと
されている目視により行われている。しかしながら、近
時、半導体製造の自動化が進んでおり、上記現像工程後
の検査の自動化が要求されている。また、これとあいま
って、半導体装置の集積度の高度化にともない、塵埃源
としての検査員をなくす要求も高まっている。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、リングラフィ工程における現像後の検査の自
動化に対する要望を勘案してなされたもので、上記検査
の完全自動化が可能なウェハ検査装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）レジストパター
ンが被着されたウェハを供給するウェハ供給部と、この
ウェハを位置決めして保持するウェハ保持部と、ウェハ
のレジスト膜厚を検査する膜厚検査部と、ウェハのレジ
ストパターンの表面検査を行う表面検査部と、ウェハの
良否を判定するシステム制御部と、ウェハの良否に従っ
て選択的に取捨して排出するウェハ排ｄ部とからなり、
現像後のウェハ検査を完全自動化するようにしたもので
ある。

（実施例）以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例のウェハ検査装置の構成を示して
いる。この装置は、レジスト現像終了後のウェハ（］）
をウェハカセット（図示せず）に格納したまま搬送する
とともに後述するウェハ保持部（２）に供給するウェハ
供給部（３）と、このウェハ供給部（３）Ｋより供給さ
れたウェハ（１）が載置されかつオリエンテーションフ
ラットを利用してウェハ（１）の回転方向を整列させる
ウェハ保持部（２）と、このウェハ保持部（２）により
保持されているウェハ（１）のレジスト膜厚をウェハ（
１）の全面だわたって検査する膜厚検査部（４）と、レ
ジストパターンに対して選択的に照射された擬似平行の
ウェハ（１）の表面に付着している異物及び傷【基因す
る散乱光に基づいてこれら異物及び傷の有無をウェハ（
１）の全面にわたって検査する第１表面検査部（５）と
、レジストパターン例対して選択的に照射された擬似平
行光の照射位置における散乱光の強度分布に基づいてウ
ェハ（１）のレジストパターン不良を検査する第２表面
検査部（６）と、ウェハ（１）のあらかじめ設定された
複数個所においてマスクパターンの合せずれとパターン
線幅を各パターンのエツジの位置と距離を求めることに
よりサブミクロン精度で６＋ｌｉ定する第３夷＋木＊ｓ
ａくｔ７ｕ−６，ノｓ４’ｉ’−：’ｊ４Ｈ９）Ｘｌ！
；ｌｆｉｍ：ｓ’；４１ｊｌ及び第１ないし第３表面検
査部（５）、　（６）、　（７）　Ｋ　２１５次搬送す
るウェハ搬送部（８）と、上記膜厚検査部（４）及び第
１ないし第３表面検査部（５）、　（６）、　（力にお
ける検査結果に基づいて当該ウェハ（１）の良否を判定
するシステム制御部（９）と、このシステム制御部（９
）　Ｋより良品と判定さ、れたウェハ（１）を良品収納
カセットに収納し且つ不良品と判定されたウェハ（１）
を不良品カセットに収納するウェハ排出部（１０）と、
システム制御部（９）Ｋ電気的に接続されウェハ供給部
（３）、ウェハ保持部（２）、ウェハ搬送部（８）及び
ウェハ排出部αＱを有機的に統御する移送制御部（１１
）とから構成されている。しか七で、ウェハ保持部（２
）は、ウェハ（１）をＨａして着脱自在に吸着するステ
ージ（Ｘａと。

このステージ（１つ上に載置されているウェハ（１）の
オリエンテーションフラットを基準として口伝方向の位
置決めを行う整列部（図示せず）とからなっている。こ
の整列部は、ウェハ（］）を基準ピンに対して押圧させ
るエアシリンダを主体とするものである。才な、５膜厚
検査部（４）は、ウェハ（１）を撮像するカメラ（１３
）と、このカメラ（１３からの撮像信号ＳＡに基づきウ
ェハ（１）のレジスト膜厚を膜厚の違いにより発生する
干渉縞を利用して算出する画像処理部側と、ウェハ（１
）が吸着されているステージαのを保持して全面検査が
可能なように位置決めするＸ−Ｙテーブル（図示せず）
とからなっている。さらに、第１ないしｆ８３表面検査
部（５）、　（６）、　（７）は、それぞれウェハ（１
）を撮像するカメラ（１５１，（１６）、αηと、これ
らカメラ（１５１，α０．（１ηからの撮像信号ＳＢ、
　８Ｃ，ＳＤに基づきウェハ（１）について前述した所
定の表面処理を行う画像処理部ｎｅ、　（Ｉ叱■と、ウ
ェハ（１）が吸着されているステージ（１ｚを保持して
全面検査が可能なように位置決めするＸ−Ｙテーブル（
図示せず）と、ウェハ（１）に平行光を照射する照明手
段（図示せず）とからなっている。ここで、第３表面検
査物（７）は。

光学倍率が高いため自動焦点機樗Ｉ２１）がカメラση
に付設されている。

しかして、上記構成のウェハ検査装置の作動について述
べる。

まず、検査開始と同時に、システム制御部（９）から移
送制御部（ＬＤに制御信号ＳＭが出力されると、移送制
御部（ＩＩ）からは、ウェハ供給部（３）に制御信号Ｓ
Ｎが出力される。すると、ウェハ供給部（３）が起動し
ウニへカセットからウェハ（１）をウェハ保持部（２）
に移載する（第２図、ステップ（Ｓｌ））。ついで、ウ
ェハ保持部（２）にては、移送制御部（１１）から出力
された制御信号ＳＯにより、オリエンテーションフラッ
トを基準としたウェハ（１）の整列及び吸着を行う。

ついで、ウェハ（１）が保持されたステージ（１つは、
移送制御部（１１）からウェハ搬送部（８）に出力され
た制御信号ＳＱにより、膜厚検査部（４）に搬送される
。しかして、膜厚検査部（４）にては、Ｘ−Ｙテーブル
により位置決めされながらカメラ（１３１によりウェハ
（１）の全面に関する撮像信号ＳＡが画像処理部Ｉに出
力される。そして、この画像処理部α４）Ｋでは、レジ
スト膜厚の違いにより生じた干渉縞の形状によりレジス
ト膜厚が演算され、膜厚データを示す検査信号ＳＫＩが
システム制御部（９）に出力される（第２図。

ステップ（８２））。ついで、膜厚検査が終了すると、
前と同様にして、ステージ（Ｌ２）は、第１表面検査部
（５）に搬送される。しかして、膜厚検査部（４）と同
様にして、撮像信号ＳＢがカメラ（を籾から画像処理部
（１９に出力される。そして１画像処理部（１′ｊＪに
ては、ウェハ（１）全面について、閾値法により傷、異
物等に対応する散乱光発生部位を検出し、検出結果を示
す検査信号ＳＫ２がシステム制御部（９）に出力される
（第２図、ステップ（Ｓ３））。以下、同様にして。

第２表面検査部（６）からは、ウェハ（１）の広い面積
にわたるパターン形状不良に関する検出結果を示す検査
信号８に３が、ついで、第３表面検査部（７）からは、
マスクパターンの合せずれ並びにパターン線幅の良否を
示す検査信号ＳＫ４がシステム制御部（９）に出力され
る（第２図、ステップ（Ｓ４）、　（３５）　＞’。

かくて、検査信号ＳＫ１．　ＳＫ２．　ＳＫ３．　ＳＫ
４を入力してシステム制御部（９）にては、これらの検
査結果を総合的に判断して当該ウェハ（１）が良品か不
良品かを最終的に判定する（第２図、ステップ（Ｓ６）
”）。つぎに、システム制御部（９）における判定結果
に基づき、移送制御部へυからは、ウェノ・排出部（［
１）に制御信号ＳＴが出力され、尚該ウェノ・（１）が
良品であると志１−）　　自Ａ１位紬＋ふ−ｋＬτ　諦
！ｒ　工自凪て七スときは不良品収納カセットに収納す
る（第２図。

ステップ（８７））。以上の操作は、ウェハ供給部（３
）により供給された各ウェハについてｉｌＪ次に行う。

以上のように、この実施例のウェハ検査装置は。

リソグラフィ工程における現像終了後のウェハの各種検
査を、完全に自動的かつ高精度で行うことができる。と
くに、人が全く介在しないので高い洗浄度を維持するこ
とができ、超ＬＳＩなどの製造に適合するものとなる。

なお、上記実施例１’ｉｆける検査項目は、任意に増減
してよい。たとえば、パターン第２表面検査部（６）に
おけるパターン形状検査は省略してもよい。

さらに、第１ないし第３表面検査部（５）、　（６）、
　（７）における検査を、１個の表面検査部にて同時的
に行うようにしてもよい。さらにまた、膜厚検査部（４
）及び第１ないし第３表面検査部（５）、　（６）、　
（７）の順序は、任意に設定してよい。

〔発明の効果〕

本発明のウェハ検査装置は、リングラフィ工程における
現像終了後のウェノ・の各種検査を、完全に自動的かつ
高精度で行うことができる。よって、塵埃源である人が
介在することがなくなり、集積度が高い半導体装置の製
造に極めて適合したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のウェハ検査装備の構成図、
第２図は同じく作動説明のためのフローチャートである
。（１）：ウ　エバ、　　　　　　ｆ２）　：ウェハ保持
部。（３）：ウェハ供給部　　　　（４）　：　＆厚検査部
。（５）：第１表面検査部、　　　（６）：第２表面検査
部。（７）：第３表面検査部、　　　　（９）ニジステム制
御部、α０）：ウェハ排出部。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑同　　　　　竹　花　喜久男第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レジストパターンが被着されたウェハを供給する
ウェハ供給部と、このウェハ供給部から供給されたウェ
ハを保持して位置決めするウェハ保持部と、このウェハ
保持部に保持されたウェハのレジスト膜厚を検査する膜
厚検査部と、上記ウェハ保持部に保持されたウェハに被
着されているレジストパターンの表面検査を行う表面検
査部と、上記膜厚検査部及び上記表面検査部における検
査結果に基づいて上記ウェハを良品と不良品とに区別し
てウェハ収納部へ収納させる制御部とを具備することを
特徴とするウェハ検査装置。
（２）表面検査部は、ウェハの傷及び異物を検査する第
１表面検査部並びに上記ウェハに被着されているレジス
トパターン形状不良を検査する第２表面検査部並びに上
記ウェハに被着されているレジストパターンのマスク合
わせずれ及びパターンの線幅を検査する第３表面査部か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウ
ェハ検査装置。