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公開番号2025111766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2025076127,2024062566
出願日2025-05-01,2020-05-28
発明の名称基板検査装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01N 21/956 20060101AFI20250723BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査対象基板を撮像した撮像画像に基づく欠陥検査における欠陥検出精度をさらに向上させる。
【解決手段】基板を検査する基板検査装置であって、複数の基板それぞれについての基板処理装置による処理前の撮像画像及び処理後の撮像画像を用いて機械学習により作成された画像推定モデルと、前記基板処理装置による処理前の検査対象基板の撮像画像と、に基づく、前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の推定画像を取得する取得部と、前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の撮像画像と前記推定画像とに基づいて、当該検査対象基板の欠陥の有無を判定する判定部と、を有する。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
基板を検査する基板検査装置であって、
複数の基板それぞれについての基板処理装置による処理前の撮像画像及び処理後の撮像画像を用いて機械学習により作成された画像推定モデルと、前記基板処理装置による処理前の検査対象基板の撮像画像と、に基づく、前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の推定画像を取得する取得部と、
前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の撮像画像と前記推定画像とに基づいて、当該検査対象基板の欠陥の有無を判定する判定部と、を有する、基板検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板検査装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ウェハに処理を施す複数の処理装置を備えた基板処理システムにおける、ウェハの検査方法が開示されている。この検査方法では、処理装置で処理される前のウェハの表面が撮像され第１の基板画像が取得され、第１の基板画像から特徴量が抽出される。次いで、それぞれ異なる範囲の特徴量に対応して設定された、欠陥検査の基準となる基準画像が複数記憶された記憶部から、第１の基板画像から抽出された特徴量に対応する基準画像が選択される。そして、処理装置で処理された後の基板の表面が撮像され第２の基板画像が取得され、選択された基準画像と第２の基板画像とに基づいて、ウェハの欠陥の有無が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２１２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、検査対象基板を撮像した撮像画像に基づく欠陥検査における欠陥検出精度をさらに向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、基板を検査する基板検査装置であって、複数の基板それぞれについての基板処理装置による処理前の撮像画像及び処理後の撮像画像を用いて機械学習により作成された画像推定モデルと、前記基板処理装置による処理前の検査対象基板の撮像画像と、に基づく、前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の推定画像を取得する取得部と、前記基板処理装置による処理後の前記検査対象基板の撮像画像と前記推定画像とに基づいて、当該検査対象基板の欠陥の有無を判定する判定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、検査対象基板を撮像した撮像画像に基づく欠陥検査における欠陥検出精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態にかかる基板検査システムの構成の概略を模式的に示す図である。
各基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。
各基板処理システムの内部構成の概略を模式的に示す正面図である。
各基板処理システムの内部構成の概略を模式的に示す背面図である。
検査用撮像装置の構成の概略を示す縦断面図である。
検査用撮像装置の構成の概略を示す横断面図である。
撮像制御装置及び全体制御装置の基板検査に関する構成の概略を模式的に示すブロック図である。
従来の欠陥検査の一例を説明するための概念図である。
本実施形態にかかる欠陥検査の一例を説明するための概念図である。
実際の撮像画像の画素値と推定画像の画素値との関係を、画像の部分毎に示す図であり、ウェハ全体について示している。
実際の撮像画像の画素値と推定画像の画素値との関係を、画像の部分毎に示す図であり、ウェハ中央部についてのみ示している。
実際の撮像画像の画素値と他の推定画像の画素値との関係を、画像の部分毎に示す図であり、ウェハ全体について示している。
実際の撮像画像の画素値と他の推定画像の画素値との関係を、画像の部分毎に示す図であり、ウェハ中央部についてのみ示している。
全体制御装置の他の例の概略を示すブロック図である。
画素値の平面分布をゼルニケ多項式を用いて複数の画素値の面内傾向成分に分解した状態を示す説明図である。
ウェハ面内の各ピクセル値の画素値を表した説明図である。
ウェハ面内の各ピクセル値をウェハ面内の高さ方向に表した説明図である。
選択部によるモデル作成用の撮像画像セットの選択処理の流れを示す図である。
マハラノビス距離を説明するための図である。
異常度の算出方法を概念的に示す図である。全体制御装置の他の例の概略を示すブロック図である。
マハラノビス距離の算出方法の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体デバイス等の製造工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理等が順次行われ、ウェハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンの形成処理後に、このレジストパターンをマスクとしたエッチング対象層のエッチング等が行われ、当該エッチング対象層に予め定められたパターンが形成される。なお、レジストパターンの形成の際に、レジスト膜の下層に、レジスト膜以外の膜を形成することもある。
【０００９】
また、上述のようにレジストパターンを形成する際や、レジストパターンを用いてエッチングする際に、各種処理後のウェハに対して欠陥検査が行われることがある。この欠陥検査では、例えば、レジストパターンが適切に形成されているか否かや、ウェハへ異物の付着があるか否か等が検査される。近年では、この欠陥検査に、処理後の検査対象のウェハの表面を撮像した撮像画像が用いられる場合がある。この場合、検査対象のウェハの撮像画像と検査の基準になる基準画像とを比較することで、欠陥検査が行われる。
【００１０】
しかし、処理後の検査対象のウェハの撮像画像には、処理前の検査対象のウェハの表面の状態、つまりは、検査対象のウェハの下地表面の状態等の影響を受け、ムラが生じている。また、処理環境がウェハ間で不均一であるため、上述のムラの状態は、ウェハ毎に異なり、例えば、同じ処理条件でウェハの反射防止膜上にレジスト膜を正常に形成したとしても、レジスト膜形成後のウェハの撮像画像に生じるムラはウェハ毎に異なる。このムラを欠陥と誤判定しないようにする必要がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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