JPH04196337A

JPH04196337A - 異物検査システムにおける異物の位置合わせ方法

Info

Publication number: JPH04196337A
Application number: JP32650590A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Yanai; 谷内　俊明; Hisato Nakamura; 寿人中村; Takuro Hosoe; 細江　卓朗; Masafumi Otani; 大谷　雅史
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High-Tech Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-16

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】［産業上の利用分野］この発明は、異物検査システムにおける異物の位置合わ
せ方法に関し、詳しくは検出された異物をミクロに観察
するために設けられた走査型電子顕微鏡の視野内、また
は視野の中心に異物を正確に導入する方法に関するもの
である。

［従来の技術］半導体ＩＣの素材のウェハに塵埃などの異物が付着する
ときは、ＩＣの品質が低下するので異物検査装置により
検査が行われている。最近におけるＩＣの集積度の向上
により、異物検査はますます高度化され、検出された異
物を確認するモニタ部を設け、さらに走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を設けて異物の形状などをミクロに観察する
異物検査システムが開発されている。

第３図はこのような異物検査システムの構成を示す。異
物検査システムは異物検出部２と、モニタ部３および走
査型電子顕微鏡部４よりなる。まず異物検出部２につい
て述へると、被検査のウニ／１１は回転移動機構２１に
装着され、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２３に制御さ
れた駆動回路２２により角度０方向に回転し、逐次半径
Ｒの方向に移動する。これに対して投光系２４の光源２
４１より出力されたレーザビームしは集束レンズ２４２
によリスポットに集束され、ウェハ１の表面がスパイラ
ル状に走査される。ウェハ１に付着した異物によりスボ
、トが散乱されると、散乱光は受光系２５の集光レンズ
２５１により集光されて受光素子２５２に受光され、そ
の出力信号か信号処理部２６に入力して異物の大きさな
とが判定され、判定データがＭＰＵ２３に取り込まれる
。ＭＰＵ２３においては検出された異物の半径Ｒと角度
θが判明しているので、検出された各異物に対する座標
データ（Ｒ，０）かメモリ２３１に記憶される。次にモ
ニタ部３においては、検出された異物のうち、確認を必
要とするものの座標データをメモリ２３１より読み出し
て、ＭＰＵ２３と駆動回路２２により回転移動機構２１
を駆動して異物をＴＶカメラ３１の視野内に導入し、Ｔ
Ｖ右カメラＩの出力信号によりディスプレイ（ＤＩＳＰ
）３２に異物か表示されてマクロに観察される。

走査型電子顕微鏡部４においては、上記により異物の検
出が終了したウェハｌを矢印Ａに小すようにＸＹ移動機
横４１に装看換えする。また上記によリメモリ２３１に
記憶された座標データを矢印ＢによりＭＰＵ４３に転送
し、駆動機構４２を制御してＸＹ移動機横４１をＸまた
はＹ方向に移動し、対象とする異物をＳＥＭ４４の視野
内に導入して形状なとがミクロに観察される。なお、上
記におけるＴＶ右カメラＩとＳＥＭ４４の視野は、例え
ばそれぞれ２００μｍ角および５０μｍ角で、観察され
る異物の大きさは前者に対して後者は十数倍に拡大され
る。

［解決しようとする課題］以上の異物検査システムにおいては、異物検出部２によ
り検出された各異物を、その座標データに従ってモニタ
部３の視野内に導入する場合は、ウェハ１は回転移動機
構２１に載置されたままであり、またその視野が広いた
めに問題がない。しかし、座標データ（Ｒ，θ）は精度
が低いため、ＳＥＭ４４の狭い視野内に異物を導入する
にはより高い精度の座標データを求めることが必要であ
る。

さらに、ＳＥＭ４４による観察においては異物を視野の
中心に置くことが好ましいが、ＸＹ移動機構４１に装着
換えされた各ウェハ１には微小ながらそれぞれ位置ズレ
が生するために、ＳＥＭ４４の視野の中心に常に正しく
異物を位置合わせすることは困難である。

この発明は以上に鑑みてなされたもので、異物検出部２
により検出された各異物をＳＥＭ４４の狭い視野内に容
易に導入し、さらにその視野の中心に正しく位置合わせ
する方法を提供することを目的とするものである。

口課題を解決するための手段コこの発明は、被検査のウェハを回転移動機構に装着し、
ウェハの表面をレーザビームにより走査して異物を検出
し、検出された異物の座標データをメモリに記憶する異
物検出部と、座標データにより回転移動機構を制御して
検出された異物の映像をディスプレイに表示してマクロ
に観察するモニタ部、およびウェハを異物検出部より装
着換えしてＸまたはＹ方向に移動するＸＹ移動機構を有
し、装着換えされたウェハをメモリに記憶された座標デ
ータに従ってＸまたはＹ方向に移動し、検出された異物
をミクロに観察する狭い視野のＳＥＭとにより構成され
た異物検査システムにおける異物の位置合わせ方法であ
る。検出された各異物をモニタ部のディスプレイに表示
し、ディスプレイのカーソルを移動して表示された異物
に対してＳＥＭの視野に適する高精度の座標データを求
める。えられた高精度の座標データによりＸＹ移動機構
を制御して異物がＳＥＭの視野内に導入される。

上記の異物検出部により検出された適当な１個の異物を
パイロットとしてＳＥＭの視野内に導入して観察し、Ｘ
Ｙ移動機構により異物を微小移動して、載置換えにより
生じた異物のＳＥＭの視野の中心に対する位置ズレ量を
求める。各異物の高精度の座標データに対してこのズレ
量を補正して各異物をＳＥＭの視野の中心に位置合わせ
するものである。

［作用コ以上、の異物の位置合わせ方法においては、異物検出部
により検出された各異物かモニタ部のディスプレイに表
示され、ディスプレイのカーソルを移動して表示された
異物に対してＳＥＭの視野に適する高精度の座標データ
が求められる。えられた高精度の座標データによりＸＹ
移動機構を制御して異物がＳＥＭの視野内に容易に導入
される。

次に、走査型電子顕微鏡部のＸＹ移動機構えのウェハの
装着換えにより生じたウェハの位置ズレに対しては、適
当な１個の異物をパイロットとして上記の方法によりＳ
ＥＭの視野内に導入して観察し、ＸＹ移動機構により異
物を微小移動してＳＥＭの視野の中心に対する異物の位
置ズレ量を求め、前記によりえられた各異物の高精度の
座標データに対してこのズレ量を補正し、ＳＥＭの視野
の中心に各異物が位置合わせされてミクロに観察される
。

［実施例］第１図（ａ　）　、　（ｂ　）　、　（ｃ　）および（
ｄ）は、この発明による異物検査システムにおける異物
の位置合わせ方法の手順の実施例を示す。なお、異物検
査システムの構成は前記した第３図によるものとし、こ
れを参照して説明する。ウェハ１に付着した異物は異物
検出部２により検出され、検出された各異物の座標デー
タはメモ１Ｊ２３１に記憶され、確認を必要とする異物
はその座標データが読み出され、これに従って回転移動
機構２１によりウェハ１を移動してモニタ部３により確
認される。図（ａ）において、検出された複数の異物の
うちの確認するものをｐｉ　とし、座標系の原点０（０
，０）をウェハ１の中心にとり異物ｐ１の座標を極座標
（Ｒｔ　。

θ１）とする。ただし、角度θはウェハ１のオリエンテ
ィション・フラット（ＯＦ）を基準とする。

モニタ部３の視野をＳｌ　とし、座標データ（Ｒ１゜θ
１）に従って回転移動機構２１によりウェハ１を回転移
動し、視野８１内に異物ｐ１を導入して異物ｐ１が確認
される。図（ｂ）は視野Ｓｌを示し、正方形の１辺の長
さαは前記したほぼ２００μｍである。この場合、異物
検出部２の座標データ（Ｒ２Ｏ）は精度が低いので、異
物ｐｘは視野Ｓｌ内の中心に必ずしも位置せずいわば勝
手な位置に偏在している。また、走査型電子顕微鏡部４
のＸＹ移動機横４１を駆動するにはこれに対するＸＹ座
標データが必要であるので、取りあえず上記の極座標（
Ｒ，θ）をウェハ１の中心を原点Ｏ（０゜０）とするｘ
ｙ座標系に変換する。ディスプレイ３２に表示され、中
心より偏在した異物ｐｌに対してカーソルＣｘ、Ｃｙを
操作して高精度のｘｙ座標データ（χ１．Ｌ１）を求め
てモリ２３１に記憶する。図（ｂ）のＳ２はＳＥＭ４４
の視野を示し、正方形の１辺の長さβは前記したほぼ５
０μｍである。

次に、ウェハ１は走査型電子顕微鏡部４のＸＹ移動機構
４１に装着換えされる。また、上記の高精度の座標デー
タ（ｘｌ、Ｙｌ）は走査型電子顕微鏡部４のＭＰＵ４３
に転送され、図（ｃ）に示す視野Ｓ２の上部左端を原点
０’　　（０，０）とするＸＹ座標系の座標データ（Ｘ
ｉ　、　Ｙｌ　）に変換される。

座標データ（Ｘｌ、　Ｙｔ　）に従ってウェハ１をＸま
たはＹ方向に移動すると、異物り１は視野Ｓ２に導入さ
れてミクロに観察され、ｐ１以外の各異物も同様に観察
することができる。ただし、装着換えにより生じたウェ
ハ１の位置ズレにより、図（ｃ）に示すように異物ｐｌ
の座標（ＸＩ　、　Ｙｌ　）は一般に視野Ｓ２の中心Ｑ
（Ｘｏ、Ｙｏ）に対して偏在する。前記したようにミク
ロに観察するには異物が視野Ｓ２の中心に位置すること
が好ましいので、異物Ｐｒ　　（または他の任意の異物
でもよい）をパイロットとしてＳＥＭ４４の視野内に導
入し、ＸＹ移動機構４１によりＸまたはＹ方向に微小移
動し、図（ｄ）のように視野Ｓ２の中心Ｑに位置合わせ
してその位置ズレ量を求める。この位置ズレ量を各異物
の高精度の座標データに対して補正することにより、各
異物は視野Ｓ２の中心に位置合わせされるものである。

第２図（ａ）、（ｂ）は、以上の方法を任意の異物ｐＤ
に適用した場合を示し、図（ａ）における任意の異物ｐ
ｎ（Ｒｎ、θｎ）は、図（ｂ）に示すように視野Ｓ２の
中心Ｑ（Ｘｏ、Ｙｏ）に位置合わせされる。

［発明の効果コ以上の説明により明らかなように、この発明による異物
の位置合わせ方法においては、異物検出部により検出さ
れた異物に対して高精度の座標データを求めることによ
りＳＥＭの視野内に容易に導入され、さらに、走査型電
子顕微鏡部への装着換えにより生したウェハの位置ズレ
に対しては、適当な１個の異物をパイロットとしてＳＥ
Ｍの視野の中心に対する異物の位置ズレ量を求め、各異
物の高精度の座標データに対してこのズレ量を補正し、
ＳＥＭの視野の中心に各異物か位置合わせされて正確に
観察されるもので、異物検査システムにおいてＳＥＭに
よる異物の観察の効率化に寄与する効果には大きいもの
かある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、この発
明による異物検査システムにおける異物ｐｌの位置合わ
せ方法の実施例に対する手順の説明図、第２図（ａ）お
よび（ｂ）は、第１図の各図に対応する任意の異物ｐｎ
に対する位置合わせの説明図、第３図は異物検査システ
ムの構成図である。１・・・ウェハ、　　　　　　２・・・異物検出部、２
１・・・回転移動機構、２２・・・駆動回路、２３．４
３・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、２３１・・・
メモリ、２４・・・投光系、２４！・・・光源、２４２
・・・集束レンズ、２５・・・受光系、　　　　　２５
１・・・集光レンズ、２５２・・・受光素子、２６・・
・信号処理部、３・・・モニタ部、３１・・・ＴＶ左カ
メラ３２・・・ディスプレイ（ＤＩＳＰ）、４・・・走
査型電子顕微鏡部、４１・・・ＸＹ移動機構、４２・・・駆動回路、４４・
・・走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、りｔ＋１：＋ｎ・・
・異物、Ｓｌ　・・・モニタ部の視野、Ｓｌ・・・ＳＥ
Ｍの視野。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検査のウエハを回転移動機構に装着し、該ウエ
ハの表面をレーザビームにより走査して異物を検出し、
該検出された異物の座標データをメモリに記憶する異物
検出部と、該座標データにより前記回転移動機構を制御
して、前記検出された異物の映像をディスプレイに表示
してマクロに観察するモニタ部、および前記ウエハを前
記異物検出部より装着換えしてＸまたはＹ方向に移動す
るＸＹ移動機構を有し、該ＸＹ移動機構に装着換えされ
たウエハを前記メモリに記憶された座標データに従って
ＸまたはＹ方向に移動し、前記検出された異物をミクロ
に観察する狭い視野の走査型電子顕微鏡部とにより構成
された異物検査システムにおいて、前記により検出され
た異物の映像を前記モニタ部のディスプレイに表示し、
該ディスプレイのカーソルを移動して該表示された異物
に対して前記走査型電子顕微鏡の視野に適する高精度の
座標データを求め、該高精度の座標データにより前記Ｘ
Ｙ移動機構を制御して該異物を前記走査型電子顕微鏡の
視野内に導入することを特徴とする、異物検査システム
における異物の位置合わせ方法。
（２）前記異物検出部により検出された適当な１個の異
物をパイロットとして前記方法により前記走査型電子顕
微鏡の視野内に導入して観察し、前記ＸＹ移動機構によ
り該異物を微小移動して、前記装着換えにより生じた該
異物の走査型電子顕微鏡の視野の中心に対する位置ズレ
量を求め、前記各異物の高精度の座標データに対して該
ズレ量を補正し、前記各異物を前記走査型電子顕微鏡の
視野の中心に位置合わせすることを特徴とする、請求項
１記載の異物検査システムにおける異物の位置合わせ方
法。