JP2000311925A - Appearance inspection device - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板のレジスト塗布むらなどの不良箇
所の検出を行う。
【解決手段】 半導体基板に光を照射する光源と、前記
半導体基板表面の反射光を画像情報に変換する変換手段
と、前記変換された画像情報に含まれる、半導体基板の
不良情報を強調する強調手段と、予め、半導体基板上の
種々の位置、種々の領域の良品基準情報を記憶する良品
基準情報記憶手段と、前記半導体基板上の計測位置およ
び計測領域を設定する設定手段と、前記設定された計測
位置および計測領域の、前記強調された画像情報を積分
する積分手段と、前記積分結果と、当該積分結果と同じ
位置、同じ領域の良品基準情報とを比較して、半導体基
板の良/不良を判定する判定手段と、前記設定手段の計
測位置および計測領域をさまざまに変化させ、半導体基
板上を網羅するように、一連の処理を繰り返すように制
御する制御手段とを具備する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To detect a defective portion such as uneven resist coating on a semiconductor substrate. A light source that irradiates a semiconductor substrate with light, a conversion unit that converts reflected light from the surface of the semiconductor substrate into image information, and an emphasis that emphasizes defect information of the semiconductor substrate included in the converted image information Means, in advance, non-defective reference information storage means for storing non-defective reference information of various positions on the semiconductor substrate and various regions, setting means for setting a measurement position and a measurement area on the semiconductor substrate, Integrating means for integrating the emphasized image information of the measured position and measurement area, and comparing the integration result with the non-defective reference information of the same position and the same area as the integration result to determine whether the semiconductor substrate is good or bad. A determination unit for determining a defect; and a control unit for controlling a series of processes to be repeated so that the measurement position and the measurement region of the setting unit are variously changed and the semiconductor substrate is covered. Have.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板(ウエ
ハ)の外観検査を行なう外観検査装置に関し、特にレジ
スト塗布むらなどの不良箇所の検出を行うパターン付き
ウェハの外観検査装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual inspection apparatus for inspecting the appearance of a semiconductor substrate (wafer), and more particularly to a visual inspection apparatus for a patterned wafer for detecting a defective portion such as uneven resist coating.
【0002】[0002]
【従来の技術】パターン付きウェハの不良には、不良の
大きさやその現われ方から、サブμmから数μm程度の
大きさの微細なパターン欠陥、異物、もしくはウェハ全
体あるいはチップ全体に亙る膜厚のムラ,浅い傷,シミ
等の淡い異常等が含まれる。2. Description of the Related Art Defects of a wafer with a pattern include fine pattern defects having a size of sub-μm to several μm, foreign matters, or film thicknesses over the entire wafer or the entire chip, depending on the size and appearance of the defect. Includes pale abnormalities such as unevenness, shallow scratches, and spots.
【0003】特に巨視的な淡い不良は、従来、ウェハに
任意の角度から照明を施して目視による検査を実施する
ほかに、特開平8−247958号公報,特開平9−1
72044号公報に、照明を照射した際の散乱光の輝度
値を計測する方式が開示されている。[0003] In particular, for macroscopic light defects, conventionally, a wafer is illuminated from an arbitrary angle and visually inspected, and in addition to Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-247958 and 9-1.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 72044 discloses a method of measuring a luminance value of scattered light when illumination is applied.
【0004】特開平8−247958号公報に開示の手
段によると、チップ内を輝度分布が揃ったエリアに分割
し(検査ウィンドウ)、良品ウェハに関して当該検査ウ
ィンドウ内の輝度平均値,上限値,下限値を算出する。
同様に不良品サンプルについて、輝度値が高い不良につ
いては下限値、輝度値が低い不良については上限値を設
定する。このようなデータを統計上十分に取得した上
で、良品・不良品を分別する上限の閾値、及び下限の閾
値を決定する。この閾値は、同一種類のウェハに対し、
一律に適用され、またウェハ内の位置には依存せず一律
に適用される。According to the means disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-247958, the chip is divided into areas with uniform luminance distribution (inspection window), and the average luminance value, upper limit value, and lower limit value in the inspection window are determined for non-defective wafers. Calculate the value.
Similarly, regarding the defective sample, a lower limit is set for a defect having a high luminance value, and an upper limit value is set for a defect having a low luminance value. After sufficiently acquiring such data statistically, an upper limit threshold and a lower limit threshold for separating good / defective products are determined. This threshold is, for the same type of wafer,
It is applied uniformly, and is applied uniformly regardless of the position in the wafer.
【0005】また、特開平9−172044号公報に開
示の手段によると、微小領域からの反射光・散乱光をス
リットもしくはピンホールカメラにより補足し、ウェハ
種類毎に良品輝度値の上限、下限を設定して、ウェハ保
持ステージの傾斜角と回転角に伴い、被検査エリアを2
次元マトリックスエリアに分割して計測・検査を行な
う。Further, according to the means disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-172444, reflected light / scattered light from a minute area is captured by a slit or pinhole camera, and the upper limit and lower limit of the non-defective luminance value are set for each wafer type. Set the inspection area to 2 according to the tilt angle and rotation angle of the wafer holding stage.
Measurement / inspection is performed by dividing into dimension matrix areas.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の淡い不良の一つ
として、表面異物により発生するレジスト塗布不良があ
る。レジスト塗布は通常、回転するウェハの中央にレジ
スト液を注入し、遠心力を利用してレジストをウェハの
外周に向けて拡散して均一な膜厚を形成するスピンコー
ト方式を用いる。図12にウェハの上面から見た塗付状
況を示す。図12において、レジストは図中の白抜き矢
印方向に拡散する。As one of the above-mentioned light defects, there is a resist coating defect caused by surface foreign matter. Usually, the resist coating uses a spin coating method in which a resist solution is injected into the center of a rotating wafer and the resist is diffused toward the outer periphery of the wafer using centrifugal force to form a uniform film thickness. FIG. 12 shows a coating state as viewed from the upper surface of the wafer. In FIG. 12, the resist diffuses in the direction of the white arrow in the figure.
【0007】図13は上記スピンコート方式において、
ウェハ表面に異物が存在する場合のレジストの流れを横
方向から見た断面図である。レジスト塗付においてウェ
ハ表面に異物や析出物が存在すると、レジスト液はこれ
らを乗り越えて拡散する。異物や析出物を乗り越えた後
に表面付着量が変化し、他の部分とは膜厚が局所的に異
なる現象が発生する。この結果、異物や析出物が存在す
る場所のみならず、回転の半径方向にレジスト塗付の異
常が発生する。FIG. 13 shows the above spin coating method.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a flow of a resist when a foreign substance is present on a wafer surface as viewed from a lateral direction. If foreign matter or precipitates are present on the wafer surface during resist coating, the resist solution spreads over these. After getting over foreign substances and precipitates, the amount of surface adhesion changes, and a phenomenon occurs in which the film thickness is locally different from other parts. As a result, abnormalities in resist coating occur not only in places where foreign matter and precipitates are present but also in the radial direction of rotation.
【0008】該不良は上方より見ると図5のように、異
物のあった位置を起点として外側に向う放射線状の不良
として現れる。該不良は、膜厚や膜の段差の大きさによ
り反射率が異なるため、照明に対する反射光の輝度変化
として観察される。[0008] When viewed from above, the defect appears as a radial defect directed outward from the position where the foreign matter is located, as shown in FIG. This defect is observed as a change in the luminance of reflected light with respect to illumination because the reflectance varies depending on the film thickness and the size of the step of the film.
【0009】しかし、平均膜厚および膜厚のばらつきが
共に基準内である良品のレジスト塗布でおいても、膜の
表面状態・膜の成分の相違・照明の経時変化などにより
散乱の度合いが異なる場合がある。この結果、全体的に
明るいまたは暗い等、輝度レベルにオフセットが与えら
れ、同一種類の正常なウェハであるにも拘らず輝度値に
関しては同一でない状態が発生する。However, even in the case of a non-defective resist coating in which both the average film thickness and the film thickness variation are within the standard, the degree of scattering differs due to the surface condition of the film, differences in film components, changes over time in illumination, and the like. There are cases. As a result, an offset is applied to the luminance level, such as overall bright or dark, and a state where the luminance values are not the same even though the wafers are the same type of normal wafer occurs.
【0010】他方、上記線状のレジスト塗布不良は、微
小でかつ輝度変化が小さい欠陥として計測されるため、
欠陥が良品の輝度上限値・下限値の中に含まれ、判別が
不可能になることがある。例えば、輝度値が高いウェハ
にレジスト塗布不良が発生し、不良部分における輝度値
が局所的に低下しても、良品範囲内にあり、良品判定範
囲の下限値を超えるとは限らない。[0010] On the other hand, the linear resist coating defect is measured as a minute defect having a small change in luminance.
In some cases, the defect is included in the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the non-defective product, and the determination becomes impossible. For example, even if a resist application failure occurs on a wafer having a high luminance value and the luminance value in the defective portion is locally reduced, it is within the non-defective range and does not always exceed the lower limit of the non-defective range.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決を目的としてなされたものであって、請求項1記載の
発明は、被検査対象物である半導体基板に光を照射する
光源と、前記半導体基板表面の反射光を画像情報に変換
する変換手段と、前記変換手段によって変換された画像
情報に含まれる、半導体基板の不良情報を強調する強調
手段と、予め、半導体基板上の種々の位置、種々の領域
の良品基準情報を記憶する良品基準情報記憶手段と、前
記半導体基板上の計測位置および計測領域を設定する設
定手段と、前記設定手段によって設定された計測位置お
よび計測領域の、前記強調手段によって強調された画像
情報を積分する積分手段と、前記積分手段の積分結果
と、当該積分結果と同じ位置、同じ領域の良品基準情報
とを比較して、半導体基板の良/不良を判定する判定手
段と、前記設定手段の計測位置および計測領域をさまざ
まに変化させ、半導体基板上を網羅するように、一連の
処理を繰り返すように制御する制御手段とを具備するこ
とを特徴とする外観検査装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 comprises a light source for irradiating light to a semiconductor substrate to be inspected. Converting means for converting the reflected light from the surface of the semiconductor substrate into image information; emphasizing means for emphasizing defect information of the semiconductor substrate included in the image information converted by the converting means; Position, non-defective reference information storage means for storing non-defective reference information of various regions, setting means for setting a measurement position and a measurement area on the semiconductor substrate, and a measurement position and a measurement area set by the setting means. Integrating means for integrating the image information enhanced by the enhancing means; comparing the integration result of the integrating means with the non-defective reference information in the same position and in the same area as the integration result; A determination unit for determining whether the substrate is good or defective; and a control unit for controlling a series of processes to be repeated so as to cover the semiconductor substrate by changing a measurement position and a measurement region of the setting unit in various ways. A visual inspection apparatus characterized in that:
【0012】また、請求項2記載の発明は、前記測定領
域を、2つの異なる半径(R1,R2)の同心円と、交
差角θの2直線とによって囲まれた領域で表すことを特
徴とする請求項1記載の外観検査装置である。The invention according to claim 2 is characterized in that the measurement region is represented by a region surrounded by a concentric circle having two different radii (R1, R2) and two straight lines having an intersection angle θ. An appearance inspection apparatus according to claim 1.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図をもとに本発明について
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0014】図1は本発明の外観検査装置の構成図であ
り、図1に基づいて本発明の外観検査装置を説明する。
図1に示すように、被検査ウェハ2がXYステージ1上
に載置され、水平方向に移動可能である。FIG. 1 is a block diagram of the appearance inspection apparatus of the present invention. The appearance inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, a wafer 2 to be inspected is placed on an XY stage 1 and is movable in a horizontal direction.
【0015】光源4の光はウェハ2の表面に投射され、
ウェハ表面で反射した散乱光はレンズ3によってカメラ
5の撮像面に結像し、ウェハ表面の画像を得る。結像さ
れたパターン画像はA/D変換手段7によってディジタ
ル信号に変換され、画像データとして画像データ記憶部
8に格納される。The light of the light source 4 is projected on the surface of the wafer 2 and
The scattered light reflected on the wafer surface forms an image on the imaging surface of the camera 5 by the lens 3 to obtain an image of the wafer surface. The formed pattern image is converted into a digital signal by the A / D converter 7 and stored in the image data storage unit 8 as image data.
【0016】画像データ記憶部8に格納された画像デー
タは、不良強調部9で不良部分が強調され、積分処理部
10に送られる。積分処理部10では、計測領域設定部
11で設定された演算領域内部に対して画素値の総和
(面積分値)を求める。ここで、演算領域はサイズや位
置を変化して設定され、その都度面積分値の演算が行わ
れる。The image data stored in the image data storage section 8 is emphasized by a defect emphasizing section 9 at a defective portion and sent to an integration processing section 10. The integration processing unit 10 calculates the sum of pixel values (area value) for the inside of the calculation area set by the measurement area setting unit 11. Here, the calculation region is set by changing its size and position, and the calculation of the area value is performed each time.
【0017】良品ウェハによる基準データ生成時には、
積分処理部10での演算結果が良品基準データ記憶部1
3に格納される。また、ウェハ検査の場合は積分処理部
10での演算結果と良品基準データ記憶部13のデータ
とを判定処理部12で比較し、良・不良の判定を行な
う。At the time of generating reference data using a good wafer,
The result of the calculation performed by the integration processing unit 10 is a non-defective reference data storage unit 1.
3 is stored. In the case of a wafer inspection, the calculation result of the integration processing unit 10 and the data of the non-defective reference data storage unit 13 are compared by the determination processing unit 12 to determine good or bad.
【0018】以上の処理に関する制御は、全体制御部6
により行われる。The control relating to the above processing is performed by the overall control unit 6.
It is performed by
【0019】次に、不良強調部9の処理について詳細に
説明する。Next, the processing of the defect emphasizing section 9 will be described in detail.
【0020】本発明で対象としている線状のレジスト塗
布不良は、前述のように微細であり且つ、散乱光の輝度
レベルの変化は小さいものである。不良部分では膜段差
等により散乱輝度値が周辺に比べ小さい(暗い)または
大きく(明るく)なる。The linear resist coating defects targeted in the present invention are minute as described above, and the change in the luminance level of the scattered light is small. In the defective portion, the scattered luminance value is smaller (darker) or larger (brighter) than the surroundings due to a film step or the like.
【0021】例えば、暗く見える不良部の輝度値は、塗
布不良箇所を横断する線上の輝度値分布をA/D変換後
の画像濃度としてあらわすと、図2のように周辺部と比
較して局所的に低い輝度値を有する。For example, when the luminance value of a defective portion which looks dark is represented by a luminance value distribution on a line traversing a coating defective portion as an image density after A / D conversion, as shown in FIG. It has an extremely low luminance value.
【0022】このような局所的な濃度変化を強調する方
法の一例として、数1もしくは数2に示す微分処理を用
いる。As an example of a method of enhancing such a local density change, a differentiation process shown in Expression 1 or Expression 2 is used.
【0023】 √{(a−d)2+(b−c)2}…数1 |A+2B+C−G−2H−I|+|A+2D+G−C−2F−I|…数2 ここで、a,b,c,dは図3(A)に示すデジタル画
像の画素の濃淡レベルを表し、A,B,C,D,E,
F,G,H,Iは図3(B)に示すデジタル画像の画素
の濃淡レベルを表す。{(Ad) 2 + (bc) 2 } ... Equation 1 | A + 2B + CG-2H-I | + | A + 2D + GC-2F-I | ... Equation 2 where a, b , C, d represent the gray levels of the pixels of the digital image shown in FIG. 3 (A), and A, B, C, D, E,
F, G, H, and I represent the gray levels of the pixels of the digital image shown in FIG.
【0024】図4は図2に示す不良箇所を微分処理した
結果を表したものであり、不良部分の濃淡レベルが高く
なり、不良が強調される。FIG. 4 shows the result of differentiating the defective portion shown in FIG. 2. The density level of the defective portion is increased, and the defect is emphasized.
【0025】例えば、これを図5のウェハ画像について
行うと、図6のように不良箇所のみが正常部に比べ強調
された画像(強調画像)となる。微分処理方法には前述
の2つ以外にも多数の手法が提案されており、画像状態
により最適の手法を選択することができる。したがっ
て、不良強調部9においても前述の2方法以外の手段を
用いても差し支えない。また、不良部分は正常な部分に
比べ濃度値が高い場合もあるが、微分処理を行うと結果
は同様になる。For example, when this is performed on the wafer image of FIG. 5, only a defective portion becomes an image (emphasized image) which is emphasized as compared with a normal portion as shown in FIG. Numerous methods other than the above two methods have been proposed as the differential processing method, and an optimum method can be selected according to the image state. Therefore, means other than the above two methods may be used in the defect emphasizing section 9. In some cases, the density value of the defective portion is higher than that of the normal portion, but the result is the same when the differential processing is performed.
【0026】不良強調部9での処理が終了した段階で
は、映像信号やカメラのノイズ成分、パターンなどによ
る微小な濃度変化も同時に強調される。通常は、不良部
分のコントラストは低いため、強調画像の濃度が基準値
以上になった個所を一律に不良とすると、図4のよう
に、これらの不良箇所以外を誤検出する。At the stage where the processing in the defect emphasizing section 9 is completed, a minute change in density due to a video signal, a noise component of a camera, a pattern, and the like is simultaneously emphasized. Normally, since the contrast of the defective portion is low, if a portion where the density of the emphasized image is equal to or higher than the reference value is uniformly determined to be defective, erroneous detection is performed on portions other than these defective portions as shown in FIG.
【0027】一般に、このようなノイズやパターンなど
の微小濃度変化を強調した場合、濃淡値は低い値で分散
し、ウェハ全面で一様に出現する。一方、不良部分は発
生原因に起因する特別な形状で出現する。例えば、レジ
スト塗布不良においては、中心部から放射状の線状とな
る。ここでは、このような特徴を利用して不良部分の検
出感度を高める手段を採用した。以下に本手段を説明す
る。In general, when such minute density changes such as noises and patterns are emphasized, the grayscale values are dispersed at a low value and appear uniformly on the entire surface of the wafer. On the other hand, the defective portion appears in a special shape due to the cause. For example, in the case of poor resist coating, a radial line is formed from the center. Here, means for increasing the detection sensitivity of the defective portion by using such a feature is employed. The means will be described below.
【0028】図7に示すように、ウェハ中心を通る矩形
領域と2つの同心円で囲まれた環状領域の重なりで表さ
れる領域を、ウエハ上に計測領域として設定する。例え
ば図7で斜線を施した部分は、半径Rと半径R+Lの2
つの同心円に囲まれた領域と、幅wの矩形領域で囲まれ
た、交差角θの領域である。As shown in FIG. 7, an area represented by an overlap between a rectangular area passing through the center of the wafer and an annular area surrounded by two concentric circles is set as a measurement area on the wafer. For example, the hatched portion in FIG.
A region surrounded by two concentric circles, and a region surrounded by a rectangular region having a width w and having an intersection angle θ.
【0029】図8に計測領域と不良部分の位置関係を示
す。FIG. 8 shows the positional relationship between the measurement area and the defective part.
【0030】図8(A)は、計測領域内に強調された不
良が存在する場合であり、面積分値は大きくなる。FIG. 8A shows a case where an emphasized defect exists in the measurement area, and the area value becomes large.
【0031】図8(B)は、計測領域内に不良が存在し
ない場合であり、一般的に図8(A)と比較して面積分
値は充分に小さな値となる。FIG. 8B shows a case where no defect exists in the measurement area. Generally, the value of the area is sufficiently smaller than that of FIG. 8A.
【0032】図8(C)は、計測領域内に強調された不
良が部分的に存在する場合であり、領域内の面積分値は
図8(A)と図8(B)の中間の値を取る。FIG. 8 (C) shows a case where an emphasized defect is partially present in the measurement area, and the area value in the area is an intermediate value between FIGS. 8 (A) and 8 (B). I take the.
【0033】図8(D)は、不良領域に比べて計測領域
が大きい場合である。不良箇所と不良箇所以外の不要な
強調部分を含むため、図8(A)の値に比べて大きい値
になる。FIG. 8D shows a case where the measurement area is larger than the defective area. Since a defective portion and an unnecessary emphasized portion other than the defective portion are included, the value becomes larger than the value of FIG.
【0034】一般に、不良が無い場合は、図8(B)と
同様の理由で、面積分値は面積分領域の大きさに比例す
るため、図8(A)と図8(D)のそれぞれについて不
良が無い状態の面積分値と比較すると、図8(A)のほ
うが単位面積当たりの面積分値が大きくなる。すなわ
ち、不良部分と大きさ(幅、長さ)が一致する計測領域
での面積分値が最も検出感度が高くなる。In general, when there is no defect, for the same reason as in FIG. 8B, the area value is proportional to the size of the area area. 8A, the value of the area per unit area is larger than that of the area without the defect. That is, the detection sensitivity is the highest in the area value in the measurement region where the size (width, length) matches the defective portion.
【0035】ここに不良領域の大きさと位置は未知であ
るため、計測領域の大きさ(幅、長さ)を変え、かつ位
置も変化させながら、ウェハ全域に渡って面積分値を求
める。そして、不良が無い場合についての各計測領域の
大きさ(幅、長さ)毎の面積分値と比較し、大きい場合
は不良、小さい場合は良品とする。このような方法によ
って、レジスト塗布不良と計測領域が、大きさ・位置共
に一致した場合、不良部分ではないノイズ成分やパター
ンの微小変化に対して相対的に不良部分の検出感度を高
めることができる。Here, since the size and position of the defective region are unknown, the size (width, length) of the measurement region is changed and the position is also changed, and the area component value is obtained over the entire wafer. Then, the value is compared with the area value for each size (width, length) of each measurement region when there is no defect. According to such a method, when the resist application defect and the measurement region match in both size and position, the detection sensitivity of the defective portion can be increased relatively to a noise component that is not a defective portion or a minute change in the pattern. .
【0036】次に、検査基準を登録する方法と検査する
方法について、図9、図10および図11を用いて説明
する。Next, a method of registering an inspection standard and a method of performing an inspection will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. FIG.
【0037】図9は良品ウェハを用いて行われる良品基
準データの登録処理のフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart of a non-defective reference data registration process performed using a non-defective wafer.
【0038】まず、処理100において入力された画像
は、処理101で前述の不良を強調した画像の作成を行
う。次に、処理102,103,104で計測領域サイ
ズと位置を初期化し、処理105において強調画像上に
計測領域Aを設定し、処理106で強調画像の計測領域
A内の面積分値G(A)を求める。この結果は処理10
7で、Lの設定値が同一である計測領域A毎に面積分値
G(A)を分類し、良品基準データとして良品基準デー
タ記憶部13に格納する。First, in the image input in the process 100, an image in which the above-mentioned defect is emphasized is created in the process 101. Next, the measurement area size and position are initialized in processing 102, 103, and 104, the measurement area A is set on the enhanced image in processing 105, and the area value G (A) in the measurement area A of the enhanced image is set in processing 106. ). The result is
In step 7, the area value G (A) is classified for each measurement area A having the same set value of L, and stored in the non-defective reference data storage unit 13 as non-defective reference data.
【0039】処理108においてLが終了条件を満たし
ているか(ウェハサイズを超えているか)判定し、満た
していない場合はサイズを一定量だけ大きくし(処理1
12)、再び処理105に戻る。Lの領域がウェハサイ
ズを超えた場合に、終了とする。In process 108, it is determined whether L satisfies the termination condition (whether the size exceeds the wafer size). If not, the size is increased by a certain amount (process 1).
12) Return to processing 105 again. If the area L exceeds the wafer size, the process is terminated.
【0040】例えば、処理105において設定される計
測領域AをA(0),A(1),A(2)・・・A
(n)とし、計測領域A(i)は図10(a)のような
領域とすると、計測領域A(i+1)は、A(i)に対
してサイズがL1だけ大きい領域となる。ここで、A
(i)でのサイズをLA(i)、A(i+1)でのサイズを
LA( i+1)とすると、LA(i+1)=LA(i)+L1となる。For example, A (0), A (1), A (2),.
(N), assuming that the measurement area A (i) is an area as shown in FIG. 10A, the measurement area A (i + 1) is an area whose size is larger than A (i) by L1. Where A
The size in (i) L A (i) , when the A (i + 1) the size in the L A (i + 1), the L A (i + 1) = L A (i) + L1.
【0041】また、処理109と113,処理110と
114で領域の位置を一定量だけ変更し、同様の処理を
繰り返す。In steps 109 and 113 and steps 110 and 114, the position of the area is changed by a fixed amount, and the same processing is repeated.
【0042】以上、処理110が終了条件を満たした
ら、ウェハ上の全域についてサイズと位置を変えた全領
域について良品基準データを取得したことになり、処理
111を終了する。As described above, when the processing 110 satisfies the termination condition, the non-defective reference data is obtained for the entire area on the wafer whose size and position have been changed, and the processing 111 ends.
【0043】なお、処理102,103,104,10
5,108,109,110,112,113,114
は計測領域設定部11で行われ、処理106,107は
判定処理部12で行われる。Processing 102, 103, 104, 10
5,108,109,110,112,113,114
Is performed by the measurement area setting unit 11, and the processing 106 and 107 are performed by the determination processing unit 12.
【0044】さらに、良品基準データの信頼度を高める
ため、複数の良品ウェハについて行う場合も、上記の処
理を繰り返す。Further, in order to increase the reliability of the non-defective reference data, the above process is repeated even when the process is performed on a plurality of non-defective wafers.
【0045】図11はウェハ検査時のフローチャート図
である。FIG. 11 is a flowchart at the time of wafer inspection.
【0046】まず、処理200により入力された画像
は、処理201で不良を強調した画像の作成を行なう。
次に、処理202,203,204で計測領域サイズと
位置を初期化し、処理205において強調画像上の計測
領域Aを設定する。処理206で強調画像の計測領域A
内の面積分値G(A)を求める。計測結果を、処理20
7において、良品基準データ記憶部13に格納されてい
る良品基準データの中で、Lが同一である良品基準デー
タと比較する。該当するすべての良品基準データより小
さい場合は良品基準内と判定して、処理を継続する。一
方、該当する良品基準データより大きいまたは等しい値
が存在する場合は不良として判定する。First, in the image input in the process 200, an image in which a defect is emphasized in the process 201 is created.
Next, the measurement area size and position are initialized in processes 202, 203, and 204, and the measurement region A on the emphasized image is set in process 205. Measurement area A of the emphasized image in process 206
Of the area G (A) is obtained. Processing 20
In 7, the non-defective reference data stored in the non-defective reference data storage unit 13 is compared with non-defective reference data having the same L. If it is smaller than all the applicable non-defective standard data, it is determined to be within the non-defective standard, and the process is continued. On the other hand, if there is a value larger than or equal to the relevant non-defective reference data, it is determined to be defective.
【0047】そして、登録処理のフローチャート図と同
様に、処理208においてLが終了条件を満たしている
か判定し、満たしていない場合はサイズを大きくし(処
理213)、再び処理205に戻る。Then, as in the flowchart of the registration process, it is determined in step 208 whether L satisfies the termination condition. If L is not satisfied, the size is increased (step 213), and the process returns to step 205 again.
【0048】また、処理209と214,処理210と
215で領域の位置を変更し、同様の処理を繰り返す。In steps 209 and 214 and steps 210 and 215, the position of the area is changed, and the same processing is repeated.
【0049】以上、処理210が終了条件を満たした
ら、ウェハ上の全域についてサイズと位置を変えた全領
域について良品基準内であるため、良品であると判定し
て終了する。As described above, when the processing 210 satisfies the termination condition, the entire area on the wafer whose size and position are changed is within the non-defective product standard, so it is determined to be non-defective and the process ends.
【0050】なお、処理202,203,204,20
5,208,209,210,213,214,215
は計測領域設定部11で行われ、処理206,207は
判定処理部12で行われる。Processing 202, 203, 204, 20
5,208,209,210,213,214,215
Is performed by the measurement area setting unit 11, and the processing 206 and 207 are performed by the determination processing unit 12.
【0051】さらに、計測領域を変更する処理において
使用される、R1、θ1、L0、L1は要求される検査
精度と速度に応じて設定を変更することが可能である。
また、L、R、θの範囲としては、例えば直径8インチ
(203.2mm)のウエハに対して、検出したい不良
のR方向のサイズが10mm以上の場合、0≦θ≦2
π、0≦R≦(101.6−L)mm、10mm≦L≦
101.6mmとなり、L0は10mmまたはそれ以下
であればよい。Further, the settings of R1, θ1, L0, and L1 used in the process of changing the measurement area can be changed according to the required inspection accuracy and speed.
The range of L, R, and θ is, for example, 0 ≦ θ ≦ 2 when the size of a defect to be detected in the R direction is 10 mm or more for a wafer having a diameter of 8 inches (203.2 mm).
π, 0 ≦ R ≦ (101.6-L) mm, 10 mm ≦ L ≦
101.6 mm, and L0 may be 10 mm or less.
【0052】また、以上の処理はCCDカメラを画像入
力手段として使用したが、その他の光電変換素子を用い
た撮像手段であっても差し支えない。In the above processing, a CCD camera is used as an image input means, but an image pickup means using another photoelectric conversion element may be used.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明の請求項1および2記載の発明に
よれば、回転の半径方向に向って放射状に発生する微細
で且つ淡い線状のレジスト塗布不良を、半導体基板全体
の反射効率の影響によって発生する輝度レベルのオフセ
ットや、光源の経時変化伴う全体的なレベルの変動など
の影響を受けずに、かつノイズやパターンによる影響を
抑制し、高感度で高い信頼度において、検出することが
可能になる。According to the first and second aspects of the present invention, fine and light linear resist coating defects radially generated in the radial direction of rotation can be prevented from being reflected by the reflection efficiency of the entire semiconductor substrate. Detects with high sensitivity and high reliability without being affected by the offset of the luminance level caused by the influence or the fluctuation of the overall level due to the aging of the light source, and by suppressing the influence of noise and patterns. Becomes possible.
【図1】本発明の外観検査装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a visual inspection device of the present invention.
【図2】塗布不良周辺の画像濃度例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of image density around a defective coating.
【図3】微分処理における近傍画素を説明する図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating neighboring pixels in a differentiation process.
【図4】塗布不良周辺の不良強調画像濃度例を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a defect emphasized image density around a coating defect.
【図5】レジスト塗布不良のあるウェハの画像状態を説
明する図である。FIG. 5 is a view for explaining an image state of a wafer having a resist coating failure.
【図6】レジスト塗布不良のあるウェハの強調処理後の
画像を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an image of a wafer having a resist coating failure after an emphasis process.
【図7】計測領域の設定方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a method for setting a measurement area.
【図8】計測領域位置と不良位置の関係を説明する図で
ある。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a measurement area position and a defective position.
【図9】良品基準データ登録時の動作フローチャート図
である。FIG. 9 is an operation flowchart when non-defective reference data is registered.
【図10】計測領域の設定を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating setting of a measurement area.
【図11】検査時の動作フローチャート図である。FIG. 11 is an operation flowchart at the time of inspection.
【図12】レジスト塗布方法を説明する図であるFIG. 12 is a diagram illustrating a resist coating method.
【図13】レジスト塗布不良の発生状態を説明する図で
ある。FIG. 13 is a view for explaining a state of occurrence of resist coating failure.
1 XYステージ 2 ウェハ 3 レンズ 4 光源 5 CCDカメラ 6 全体制御部 7 A/D変換手段 8 画像データ記憶部 9 不良強調部 10 面積分演算部 11 計測領域設定部 12 判定処理部 13 良品基準データ記憶部 21 画像入力部 22 画像処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 XY stage 2 Wafer 3 Lens 4 Light source 5 CCD camera 6 Overall control unit 7 A / D conversion means 8 Image data storage unit 9 Defect enhancement unit 10 Area calculation unit 11 Measurement area setting unit 12 Judgment processing unit 13 Good quality reference data storage Unit 21 image input unit 22 image processing unit
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 21/30 564C Fターム(参考) 2F065 AA49 BB03 CC19 CC31 FF42 HH12 JJ03 JJ09 JJ26 PP12 QQ03 QQ13 QQ14 QQ24 QQ25 RR01 RR09 2G051 AA51 AB01 AB02 AB20 CA04 DA07 EA08 EA09 EA11 EA14 EB01 EB09 EC01 ED01 ED05 ED09 ED14 4M106 AA01 BA04 CA39 DB04 DB07 DB30 DJ04 DJ11 DJ12 DJ13 DJ18 DJ19 DJ21 5F046 JA04 JA21 JA22 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) H01L 21/30 564C F-term (Reference) 2F065 AA49 BB03 CC19 CC31 FF42 HH12 JJ03 JJ09 JJ26 PP12 QQ03 QQ13 QQ14 QQ24 QQ25 RR01 RR09 2G05 A1 AB01 AB02 AB20 CA04 DA07 EA08 EA09 EA11 EA14 EB01 EB09 EC01 ED01 ED05 ED09 ED14 4M106 AA01 BA04 CA39 DB04 DB07 DB30 DJ04 DJ11 DJ12 DJ13 DJ18 DJ19 DJ21 5F046 JA04 JA21 JA22
Claims (2)
射する光源と、 前記半導体基板表面の反射光を画像情報に変換する変換
手段と、 前記変換手段によって変換された画像情報に含まれる、
半導体基板の不良情報を強調する強調手段と、 予め、半導体基板上の種々の位置、種々の領域の良品基
準情報を記憶する良品基準情報記憶手段と、 前記半導体基板上の計測位置および計測領域を設定する
設定手段と、 前記設定手段によって設定された計測位置および計測領
域の、前記強調手段によって強調された画像情報を積分
する積分手段と、 前記積分手段の積分結果と、当該積分結果と同じ位置、
同じ領域の良品基準情報とを比較して、半導体基板の良
/不良を判定する判定手段と、 前記設定手段の計測位置および計測領域をさまざまに変
化させ、半導体基板上を網羅するように、一連の処理を
繰り返すように制御する制御手段とを具備することを特
徴とする外観検査装置。A light source for irradiating a semiconductor substrate, which is an object to be inspected, with light; a conversion unit for converting reflected light from the surface of the semiconductor substrate into image information; and the image information converted by the conversion unit. ,
Emphasizing means for emphasizing defect information of the semiconductor substrate; previously, various positions on the semiconductor substrate, a non-defective reference information storage means for storing non-defective reference information of various regions, and a measurement position and a measurement area on the semiconductor substrate. Setting means for setting; integrating means for integrating the image information of the measurement position and the measurement area set by the setting means emphasized by the emphasizing means; integration results of the integrating means; ,
A determination means for comparing the non-defective reference information of the same area to determine whether the semiconductor substrate is good or defective; and a method for changing the measurement position and the measurement area of the setting means in various ways to cover the semiconductor substrate. And a control means for performing control so as to repeat the above processing.
1,R2)の同心円と、交差角θの2直線とによって囲
まれた領域で表すことを特徴とする請求項1記載の外観
検査装置。2. The method according to claim 1, wherein the measurement area is defined by two different radii (R).
The visual inspection device according to claim 1, wherein the visual inspection device is represented by a region surrounded by a concentric circle of (1, R2) and two straight lines having an intersection angle θ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118966A JP2000311925A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Appearance inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118966A JP2000311925A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Appearance inspection device |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2000311925A true JP2000311925A (en) | 2000-11-07 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000311925A (en) |
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-
1999
- 1999-04-27 JP JP11118966A patent/JP2000311925A/en active Pending
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