JPH0658885A - 異物検査装置およびそれを用いた異物検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査物の透過光を利用し、被検査物の表面
に顔を出さずに埋もれている異物、特に被検査物に形成
された膜中の異物を検出できる異物検査装置およびそれ
を用いた異物検出方法を提供する。 【構成】 半導体集積回路装置の製造におけるホトレジ
スト工程の異物検査装置に用いられ、異物検査を行う被
検査物１１と、この被検査物１１に対して光源１８から
光１７を照射する光学系１２と、被検査物１１を透過し
た光１７を光センサ１９で検出する検出部１３とから構
成されている。そして、光学系１２により被検査物１１
の主面側から光１７が透過され、その透過した光１７が
検出部１３により感知されて、被検査物１１の透明ウェ
ハ１４上に形成させたレジスト膜１５中に埋もれた異物
１６が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異物検査技術に関し、
特に被検査物の内部に埋もれている異物の検出におい
て、被検査物を透過する透過光により異物の検出が可能
とされる異物検査装置およびそれを用いた異物検出方法
に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体集積回路装置の製造に
おいて、ホトレジスト工程は半導体集積回路を形成する
上でマスクの役目となるパターンを形成する工程である
ため、ホトレジスト工程で発生する異物の低減は重要な
ポイントとなっている。このホトレジスト工程の中でレ
ジスト異物は発生率が高く、その検出能力が要求されて
いる。

【０００３】そこで、従来は、たとえば図４に示すよう
にウェハ１上に形成されたレジスト膜２などに対して光
源３から光４を照射し、このレジスト膜２上の異物５に
反射した光４を受光器６で検出して異物５の有無を判定
する方法が採用されている。

【０００４】なお、これに類似する技術としては、たと
えば社団法人電子通信学会、昭和５９年１１月３０日発
行、「ＬＳＩハンドブック」Ｐ４２３〜Ｐ４２４などに
記載されるレジスト処理技術が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、レジスト膜の表面に付着した異
物の検出は可能となるものの、レジスト液中異物などの
レジスト膜中に埋もれて表面に顔を出さない異物の検出
が困難となっている。

【０００６】従って、このような膜中の異物によるパタ
ーンショートなどを防止することができず、特に半導体
集積回路の高集積化に伴い、半導体素子を形成するパタ
ーンの微細化が進むにつれて、これらのレジスト膜、絶
縁膜などの膜品質の向上が望まれている。

【０００７】そこで、本発明の目的は、被検査物の透過
光を利用し、被検査物の表面に顔を出さずに埋もれてい
る異物、特に被検査物に形成された膜中の異物を検出す
ることができる異物検査装置およびそれを用いた異物検
出方法を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１０】すなわち、本発明の異物検査装置は、面板
状の被検査物内の異物を検出する異物検査装置であっ
て、被検査物に対して光を照射する光学系と、被検査物
を透過した光を検出する検出部とを備えるものである。

【００１１】また、前記検出部を、光学系の光に対して
被検査物を挟むように主面側および裏面側に設置するよ
うにしたものである。

【００１２】この場合に、前記被検査物を、光を透過し
易い面板状物上に形成された被検査膜とするものであ
る。

【００１３】また、本発明の異物検査装置を用いた異物
検出方法は、光学系より長波長の光を被検査物に透過さ
せて異物を検出するものである。

【００１４】さらに、本発明の異物検査装置を用いた他
の異物検出方法は、被検査物の裏面側に設置された検出
部の検出感度を制御して異物を検出するものである。

【００１５】

【作用】前記した異物検査装置およびそれを用いた異物
検出方法によれば、光学系および検出部が備えられるこ
とにより、被検査物の異物検出時において、光学系によ
り被検査物の主面側から光を透過させ、被検査物の裏面
側に設置した検出部に透過光を感知させることができ
る。

【００１６】また、検出部が被検査物の主面側および裏
面側に設置されることにより、主面側に設置された検出
部と、裏面側に設置された検出部とによる透過光の強弱
を感知することができる。

【００１７】これにより、被検査物内の異物、特に被検
査物の面板状物上に形成された被検査膜に埋もれた異物
の有無を検出することができる。

【００１８】特に、光学系に長波長の光を用いることに
よって異物の検出確率を向上させ、さらに検出部の検出
感度を制御する場合には、被検査物または被検査膜の種
類および透過率、異物の大きさおよび形状などに応じて
検出感度を変え、最適な検出精度による検出が可能とな
る。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の一実施例である異物検査装置
の異物検出部を示す概略構成図、図２は本実施例の異物
検査装置を示す内部構成図、図３は異物検査装置の外観
図である。

【００２０】まず、図１により本実施例の異物検査装置
の異物検出部の構成を説明する。

【００２１】本実施例の異物検出部は、たとえば半導体
集積回路装置の製造におけるホトレジスト工程の異物検
査装置に用いられ、異物検査を行う被検査物１１と、こ
の被検査物１１に対して光を照射する光学系１２と、被
検査物１１を透過した光を検出する検出部１３とから構
成され、光学系１２により被検査物１１の主面側から光
を透過させ、その透過光が検出部１３により感知されて
被検査物１１内の異物が検出されるようになっている。

【００２２】被検査物１１は、たとえば光を透過し易い
石英などの透明ウェハ（面板状物）１４の上にレジスト
膜（被検査膜）１５が形成され、このレジスト膜１５に
埋もれた異物１６が検出される。

【００２３】光学系１２は、被検査物１１の主面側上部
に設置され、たとえば検出確率向上のために波長の長い
光１７が用いられ、この光１７が光源１８から被検査物
１１に対して照射されている。

【００２４】検出部１３は、被検査物１１の裏面側に設
置され、たとえば検出感度のコントロールが可能な光セ
ンサ１９で構成され、被検査物１１の種類、異物１６の
大きさなどに応じて検出感度が調整されるようになって
いる。

【００２５】このように構成される異物検出部は、図２
に示すような被検査物１１を搬送する搬送アーム２０、
検査前の被検査物１１が収納されるローダ部２１、およ
び検査後の被検査物１１が収納されるアンローダ部２２
を備えた異物検査装置の内部に収納されている。

【００２６】そして、ローダ部２１に積層された被検査
物１１が、搬送アーム２０により１枚ずつ光学系１２の
直下に搬送され、この検出位置において異物１６の検査
が行われた後、搬送アーム２０が元の状態に戻ることに
より検査済みの被検査物１１がアンローダ部２２に収納
される。

【００２７】また、異物検査装置の動作指示、異物検査
結果などは図３に示すディスプレイ２３に表示され、各
指示に対してキーボード２４を通じて入力することによ
り装置全体がコントロールされている。

【００２８】次に、本実施例の作用について、異物検出
を行う場合の手順を説明する。

【００２９】まず、ローダ部２１に積層された１枚の被
検査物１１を、搬送アーム２０により光学系１２の直下
の検出位置まで搬送する。そして、光学系１２の光源１
８より被検査物１１に対して光１７を照射し、レジスト
膜１５に埋もれた異物１６の検出を開始する。

【００３０】さらに、光源１８から放射された光１７
を、透過し易い透明ウェハ１４上に形成されたレジスト
膜１５に透過させる。この場合に、レジスト膜１５中の
異物１６の有無により光１７は反射か透過に分かれ、透
過した光１７を被検査物１１の裏面側に設置した検出部
１３の光センサ１９で検出する。

【００３１】これにより、異物１６がある場合には光１
７が反射するので、光源１８から照射した光１７に比べ
て光センサ１９で感知された透過した光１７が少ない場
合にはレジスト膜１５内に異物１６が存在することが判
り、また透過した光１７の割合に応じて異物１６の量を
認識することができる。

【００３２】続いて、異物１６の検査が終了した後、搬
送アーム２０が元の状態に戻すことにより検査済みの被
検査物１１がアンローダ部２２に収納され、同様にして
ローダ部２１に積層された全ての被検査物１１の検査が
行われる。

【００３３】従って、本実施例の異物検査装置によれ
ば、被検査物１１に対して光１７を照射する光学系１２
と、被検査物１１を透過した光１７を検出する検出部１
３とが備えられることにより、被検査物１１を検査する
場合に、光学系１２の光源１８より被検査物１１の主面
側から光１７を透過させ、この透過した光１７を検出部
１３の光センサ１９で感知することによって、透明ウェ
ハ１４上に形成させたレジスト膜１５に埋もれた異物１
６を検出することができる。

【００３４】また、光源１８に長い波長の光１７を用い
ることにより、小さい異物１６の検出も可能となり、こ
れによって異物１６の検出確率を向上させることがで
き、さらに光センサ１９の検出感度を変えた場合には、
異物１６の大きさおよび形状などに応じて最適な検出精
度を得ることができる。

【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３６】たとえば、本実施例の異物検査装置につい
ては、レジスト膜１５内の異物１６の検査に用いた場合
について説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、酸化膜、窒化膜などの検査についても広
く適用可能である。

【００３７】また、検出部を被検査物の主面側および裏
面側に設け、両者の検出部による透過光の強弱を感知し
て異物の検査を行うことも可能である。

【００３８】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である半導体集積回路装
置の製造におけるホトレジスト工程の異物検査装置に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、層間絶縁膜、絶縁保護膜形成などの他の半導
体集積回路装置の製造工程、さらに光が透過される被検
査物などの異物検査についても広く適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００４０】(1).被検査物に対して光を照射する光学系
と、被検査物を透過した光を検出する検出部とを備える
ことにより、被検査物の異物検出時において、光学系に
より被検査物の主面側から光を透過させ、被検査物の裏
面側に設置した検出部に透過光を感知させることができ
るので、表面に顔を出さない被検査物内の異物、または
被検査物の面板状物上に形成させた被検査膜内に埋もれ
た異物の検出が可能となる。

【００４１】(2).検出部を、光学系の光に対して被検査
物を挟むように主面側および裏面側に設置することによ
り、主面側に設置された検出部と、裏面側に設置された
検出部とによる透過光の強弱を感知することができるの
で、被検査物内の異物、特に被検査物上の被検査膜内の
異物の有無を検出することができる。

【００４２】(3).被検査物を光を透過し易い面板状物上
に形成された被検査膜とすることにより、弱い光でも透
過させることができるので、光源に依存しない異物の検
出が可能となる。

【００４３】(4).光学系より長波長の光を透過させて被
検査物を検出することにより、小さい異物についても検
出することができるので、検出確率の向上が可能とな
る。

【００４４】(5).被検査物の裏面側に設置された検出部
の検出感度を制御して検出することにより、被検査物ま
たは被検査膜の種類および透過率、異物の大きさおよび
形状などに応じて検出感度を調整することができるの
で、最適な検出精度による検出が可能となる。

【００４５】(6).前記(1) 〜(5) により、特に半導体集
積回路装置の製造に適用した場合には、被検査膜中の異
物検出が可能となり、これによって膜中の異物によるパ
ターンショート不良を防止することができ、また異物発
生時の装置へのフィードバックの迅速化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である異物検査装置の異物検
出部を示す概略構成図である。

【図２】本実施例の異物検査装置を示す内部構成図であ
る。

【図３】本実施例の異物検査装置を示す外観図である。

【図４】従来技術の一例である異物検査装置の要部を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１ ウェハ ２ レジスト膜 ３ 光源 ４ 光 ５ 異物 ６ 受光器 １１ 被検査物 １２ 光学系 １３ 検出部 １４ 透明ウェハ（面板状物） １５ レジスト膜（被検査膜） １６ 異物 １７ 光 １８ 光源 １９ 光センサ ２０ 搬送アーム ２１ ローダ部 ２２ アンローダ部 ２３ ディスプレイ ２４ キーボード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面板状の被検査物内の異物を検出する異
   物検査装置であって、前記被検査物に対して光を照射す
   る光学系と、前記被検査物を透過した光を検出する検出
   部とを備え、前記被検査物の異物検出時において、前記
   光学系により前記被検査物の主面側から光を透過させ、
   該被検査物の裏面側に設置した前記検出部に透過光を感
   知させて異物を検出することを特徴とする異物検査装
   置。
2. 【請求項２】 前記検出部を、前記光学系の光に対して
   前記被検査物を挟むように主面側および裏面側に設置
   し、前記主面側に設置された検出部と、前記裏面側に設
   置された検出部とによる透過光の強弱により前記被検査
   物内の異物を検出することを特徴とする請求項１記載の
   異物検査装置。
3. 【請求項３】 前記被検査物を、光を透過し易い面板状
   物上に形成された被検査膜とし、該被検査膜内の異物を
   検出することを特徴とする請求項１または２記載の異物
   検査装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１、２または３記載の異物検
   査装置を用いた異物検出方法であって、前記光学系より
   長波長の光を透過させて前記被検査物の異物を検出する
   ことを特徴とする異物検出方法。
5. 【請求項５】 前記請求項１、２または３記載の異物検
   査装置を用いた異物検出方法であって、前記被検査物の
   裏面側に設置された検出部の検出感度を制御して異物を
   検出することを特徴とする異物検出方法。