JPS59933A - 半導体ウエハのアルミニウムパタ−ン検査方法 - Google Patents

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】 この発明は、半導体クエへの製造工程中におけるアルミ
ニウムパターンの検査方法に関するものである。

集積−路装置（ＩＣ）の製造においては、エツチング工
程や拡散工程を繰り返して生成された半導体ウェハに対
して、装置内の各要素を電気的に接続するために、フル
ミニラムを半導体ウェハ表面に蒸着した後、所定のパタ
ーンにエツチングすることによって、所期のアルミニウ
ムパターンを得る工程がある。

第１図はこのアルミニウムパターンの生成後の半導体ク
エへ表面の拡大画像である。この図で、１の横線表示部
は半導体ウェハの基板、２の斜線表示部は不純物原子を
拡散処理した半導体部、黒はん点４を有する３の白色部
は蒸着アルミニウム部、５はエツチング蒸着の繰り返し
により層状に形成された半導体ウニノー表面の各層の段
差部、６は前記蒸着アルミニウム部３の凹陥部、Ｔは前
記蒸着アルミニウム部３の突起部、８は前記蒸着アルミ
ニウム部３の不連続部、９は前記蒸着アルミニウム部３
の短絡部、等のいわゆる所期のアルミニウムパターンの
被検出各要素をそれぞれ示す。

第２図は検査工程時に使用されるアルミニウムマスクパ
ターン１２の白黒画像（２値化画像）を示１　も＜７３
で、１０はこのアルミニウムマスクパターン１２のフル
ミニラムパターン部である。

上記第】図のものにおいて、蒸着アルミニウム部３は、
反射率が高く最も明るく観察されるが、蒸着面の微細な
凹凸のため光が乱反射し、所々に黒はん点４が現れる。

これに対して、半導体ウェハの基板１や半導体部２は、
反射率が上記アルミニウム面よりも小さいので、やや暗
く観察される。

また、前記段差部５では、光が散乱されて黒線状に現れ
る。

この発明は、上記状態に現れる半導体ウェハ表面の生成
後の蒸着アルミニウム部３に、前記凹陥部６．突起部７
．不連続部８．短絡部９等の被検出各要素に欠陥がない
かどうかを検査するものである。

従来は、上記被検出各要素における欠陥の有無を拡大装
置で拡大した後、作業者が目視で観察することによって
行われていた。これがため、作業効率が悪く、また、作
業者の疲労も大きく、ためにその自動化が望まれていた
。

この発明は、このような要望に沿うように開発されたも
のである。以下、この発明の検査方法について説明する
。

まず、第１図に示す半導体ウェハの表面画像から、当該
アルミニウムパターンの欠陥個所を計算機により自動判
別するためＫは、最初に第１図に示す画像を２値化した
ものに該当する第３図の赤外線反射照明による白黒画像
を得る必要があり、この工程により蒸着アルミニウム部
３と基板１および半導体部２との赤外線の反射率の違い
から、半導体部２と段差部５の一部が消去され２値化さ
れた蒸着アルミニウム部３の白黒画像のみを取り出す。

しかし、この画像には、図のように上記黒線状の段差部
５の一部と黒はん点４とが蒸着アルミニウム部３上に未
だ残り、これらが最終判別時の邪魔になるという欠点が
ある。

一方、半導体ウェハが赤外線を透過する性質を利用して
、蒸着アルミニウム部３を有する面と、反対側の面から
後記第５図のよ５に赤外線を照射し、この半導体ウェハ
１１を透過してきた赤外線による赤外線透過画像を２値
化させた第４図の白黒画像を得る工程が必要であり、こ
の工程により蒸着アルミニウム部は、赤外線を反射また
は吸収するため図のように暗く現れ、反対に基板１およ
び半導体部２は赤外線を透過するため明る（現れ、この
工程により蒸着アルミニウム部３を基板１および半導体
部２かも第４図に示すように分離できる。

しかし、この状態では、上記段差部５では透過赤外線が
屈折するため、この部分が図示のように黒線状に現れ、
同様にこれが最終判別時の邪魔になるという欠点がある
。

そこで、この発明は、上記第３図および第４図の二つの
画像に現れる上記の欠点を、さらに解消するようにした
ものである。以下、この発明について説明する。

すなわち、第５図の検査工程図において、１１は検査を
受ける半導体ウェハ、１２はアルミニウムマスクパター
ン、１３は前記半導体ウェハ１１を照明する赤外線照明
装置、１４は前記アルミニウムマスクパターン１２を照
明する可視光線照明装置、１５は前記半導体ウェハ１１
およびアルミニウムマスクパターン１２の背面に設けた
拡大レンズ、１６は前記半導体ウェハ１１の背面からの
赤外線の反射照明を行うためのハーフミラ−１１７は前
記半導体ウェハ１１からの反射および透過赤外線照明に
よるそれぞれの表面を撮像するための赤外線ＴＶカメラ
、１８は前記アルミニウムマスクパターン１２を撮像す
る可視光線ＴＶ左カメラ１９、２０は照射赤外線の透過
または反射光養を得るためのシャッタ、２１は前記各Ｔ
Ｖカメラ１７゜１８から得られた半導体ウェハ１１並び
にアルミニウムマスクパターン１２の映像信号を画像メ
モリに取り込み、所要の処理を施してそれぞれの所定信
号を得るための画像処理回路、２２は得られた信号から
被検出各要素の位置と種類の適否を判別すると共に、前
記各シャッタ１９．２０等の所定制御を行うための計算
機である。

次に動作について説明する。

まず、アルミニウムマスクパターン１２と半導体ウェハ
１１を、それぞれの各ＴＶカメラ１７゜１８の対応位置
に設置する。そしてまず、シャッタ１９を開き、シャッ
タ２０は閉じて、赤外線の反射照明による像を赤外線Ｔ
Ｖ左カメラ７によって撮像して、この映像信号を２値化
することで、第３図に示す赤外線反射照明画像の白黒画
像を得る。一方、可視光線ＴＶ左カメラＢからは、第２
図に示すアルミニウムマスクパターン１２の画像を入力
し、さらにこの画像の白黒を反転することで、第６図に
示す反転白黒画像を得る。

このようにして得られた第３図の半導体ウエノ・１１の
赤外線反射照明画像と、第６図のアルミニウムマスクパ
ターン１２の反転白黒画像との論理積を取ることで、こ
の第７図の論理積画像により被検出要素であるところの
突起部Ｔと短絡部９を取り出す。

次に、第５図におけるシャッタ２０を開き、シャッタ１
９は閉じて赤外線の透過照明による像を赤外線ＴＶ左カ
メラＴによって撮像して、この映像信号を２値化するこ
とで、第４図に示す赤外線透過照明画像の白黒画像を得
る。

一方、他方の可視光線ＴＶ左カメラ８からは、第２図に
示す上記アルミニウムマスクパターン１２の画像を得る
。

このよ５にして得られた上記の半導体ウェハ１１の赤外
線透過画像と、第２図のアルミニウムマスクパターン１
２の白黒画像との論理積を取ることで、この第８図の論
理積画像により残された被検出要素である凹陥部６と不
連続部８を取り出す。

その後は、これら両輪埋積画像における双方の画像処理
回路２１で得られたそれぞれの信号から、計算機２２を
使用してそれぞれの被検出要素の位置および種類等の透
過を自動判別するものである。

以上のようにして、この発明の検査方法は行われるので
、従来のような疲労を伴う目視検査を止め、正確にして
効率のよい自動判別検査が可能となるという利点を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミニウムパターン生成後の半導体ウエノ・
の表面画像を示す図、第２図はアルミニウムマスクパタ
ーンの白黒画像を示す図、第３図は半導体ウエノ・の赤
外線反射照明画像の白黒画像を示す図、第４図は半導体
ウエノ１の赤外線透過照明画像の白黒画像を示す図、第
５図はこの発明σ）一実施例を示す検査工程図、第６図
はアルミニウムマスクパターンの白黒画像の反転画像を
示す図、第７図は第３図の白黒画像と第６図の白黒画像
σ）論理積画像を示す図、第８図は第４図の白黒画像と
第２図の白黒画像の論理積画像を示す図である。 図中、６は凹陥部、Ｔは突起部、８は不連続部、９は短
絡部、１１は半導体ウエノ１．１２はアルミニウムマス
クパターン、２１は画像処理回路、２２は計算機である
。なお、図中の同一符号をま同一または和尚部分を示す
。 代理人　葛　野信　−（外１名） 第１図 第５図 第６図 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　　特願昭５７−１１０１０８号２
、発明の名称　半導体ウニ／＼のアルミニウムパターン
検査方法３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第８頁１６行の「透過」を、「適否」と補正する
。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体ウニへの赤外線反射照明画像の白黒画像を得る工
   程と所定のアルミニウムマスクパターンの白黒画像の反
   転画像を得る工程との両工程から双方の論理積画像を得
   る工程、並びに前記アルミニウムマスクパターンの白黒
   画像を得る工程と前記半導体ウニへの赤外線透過照明画
   像Ｑ白黒画像を得る工程どの両工程から双方の論理積画
   像を得る工程、これら双方の論理積画像における被検出
   各要素の所定信号を得る画像処理工程、およびこの工程
   で得られたそれぞれの検出信号から前記被検出各要素の
   位置・種類の適否を判別する計算工程とからなることを
   特徴とする半導体ウニへのアルミニウムパターン検査方
   法。