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公開番号2025157805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060051
出願日2024-04-03
発明の名称半導体ウェハの外観検査装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01N 21/956 20060101AFI20251008BHJP(測定;試験)
要約【課題】模擬欠陥のある半導体ウェハを作成することなく欠陥検査レシピを作成する。
【解決手段】外観検査装置100は、半導体ウェハ150に光を照射するための光源106と、光源106からの光を半導体ウェハ150に向かわせるためのミラー114と、カメラ118と、光源106からカメラ118までの光路上に配置されるプレート108と、半導体ウェハ150の欠陥検査レシピを作成する制御部120とを備える。プレート108は、光源106からの光を遮断する1つ以上の遮蔽物3046を設けられ、1つ以上の遮蔽物130以外の部分において、光源106からの光を透過させるように構成される。カメラ118は、1つ以上の遮蔽物130の影による模擬欠陥が投影された半導体ウェハ150を撮影して、模擬欠陥を写した複数の検査画像を生成する。制御部120は、複数の検査画像の検査結果に基づいて、検査に関するパラメータを調整することで、欠陥検査レシピを作成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象の半導体ウェハに光を照射するための光源と、
前記光源からの光を屈折させて前記半導体ウェハに向かわせるためのミラーと、
前記半導体ウェハを撮影するためのカメラと、
前記光源から前記カメラまでの光路上に配置されるプレートと、
前記半導体ウェハの欠陥検査レシピを作成する制御部とを備え、
前記プレートは、
前記プレートの一部に、前記光源からの光を遮断する１つ以上の遮蔽物を設けられ、
前記１つ以上の遮蔽物以外の部分において、前記光源からの光を透過させるように構成され、
前記カメラは、前記１つ以上の遮蔽物の影による模擬欠陥が投影された前記半導体ウェハを撮影して、前記模擬欠陥を写した複数の検査画像を生成し、
前記制御部は、前記複数の検査画像の検査結果に基づいて、検査に関するパラメータを調整することで、前記欠陥検査レシピを作成する、外観検査装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記プレートは、前記光源から前記ミラーまでの光路上に配置可能に構成される、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記プレートは、前記ミラーから前記カメラまでの光路上に配置可能に構成される、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記カメラよりも高倍率の第２カメラと、
前記半導体ウェハによる反射光を屈折させて前記第２カメラに向かわせるための少なくとも１つの他のミラーとをさらに備え、
前記制御部は、前記第２カメラが出力する画像を出力装置に出力可能に構成される、請求項１～３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項５】
プレート保持部をさらに備え、
前記プレート保持部は、前記プレートを着脱可能に構成される、請求項１～３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記プレート保持部を移動させる駆動部をさらに備え、
前記駆動部は、前記プレート保持部を移動させることで、前記半導体ウェハに投影される前記１つ以上の遮蔽物による影の位置を調整可能に構成される、請求項５に記載の外観検査装置。
【請求項７】
前記プレートの選択設定入力を受け付け可能に構成される入力部をさらに備え、
前記プレート保持部は、互いに異なるプレートの各々を保持する複数のプレート保持部からなり、
前記駆動部は、前記選択設定入力に基づいて、選択されたプレートを光路上に配置するように、前記選択されたプレートを保持する前記プレート保持部を移動させる、請求項６に記載の外観検査装置。
【請求項８】
前記プレート保持部は、２枚以上の前記プレートを重ねて取り付け可能に構成される、請求項５に記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記欠陥検査レシピを使用し、解答と紐付けられた前記複数の検査画像を検査し、
前記複数の検査画像の模擬欠陥の各々と紐付けられた複数の解答の各々を参照し、
前記模擬欠陥の検出率を算出し、
前記模擬欠陥の検査における欠陥検出率が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、
前記欠陥検出率が、前記予め定められた閾値を超えていないことに基づいて、前記欠陥検査レシピに含まれる複数のパラメータの少なくとも一部を変更し、前記半導体ウェハを再検査するように構成される、請求項１～３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記複数の検査画像の検査において、欠陥がない前記半導体ウェハを欠陥ありと判定したか否かを判定し、
欠陥がない前記半導体ウェハを欠陥ありと判定したことに基づいて、前記欠陥検査レシピに含まれる前記複数のパラメータの少なくとも一部を変更し、前記半導体ウェハを再検査するように構成される、請求項９に記載の外観検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体ウェハの外観検査技術に関し、より特定的には、欠陥検査レシピの作成技術に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造は、多数の工程を含む。各工程において、半導体装置の製造不良（以下、「欠陥」と呼ぶ）の検査が行われる。半導体装置の歩留まりを向上させ、また、客先に不良品を出荷しないためにも、検査結果を製造工程にフィードバックすることは、重要となる。
【０００３】
一例として、半導体ウェハの検査には、外観検査が広く使用されている。一般的に、半導体ウェハの外観検査装置は、半導体ウェハ内の基準となるチップの画像が所望のグレイ値になるように照明条件を決定する。その上で、半導体ウェハの外観検査装置は、カメラにより撮影した検査画像を基準画像と比較することで、半導体ウェハの欠陥を検出する。または、半導体ウェハの外観検査装置は、撮影された画像を画像処理し、半導体ウェハの被検査面の各部位の輝度の差分に基づいて、半導体ウェハの欠陥を検出し得る。
【０００４】
このような半導体ウェハの外観検査装置は、半導体の欠陥を検査するための欠陥検査レシピを必要とする。当該欠陥検査レシピは、検査前に作成される必要がある。一例として、欠陥検査レシピ作成の担当者は、模擬欠陥のある半導体ウェハ（以下、「模擬欠陥ウェハ」と呼ぶこともある）を用意する。そして、担当者は、当該模擬欠陥ウェハの模擬欠陥を検出できるように、欠陥検査レシピのパラメータを調整する。しかしながら、このような模擬欠陥ウェハの作成には、手間と時間がかかってしまう。そこで、より簡単に、欠陥検査レシピを作成する技術が望まれている。
【０００５】
欠陥検査レシピの作成技術に関し、例えば、特開２００１－３３７０４７号公報（特許文献１）は、「模擬正常パターンに対して高さ方向での変化と平面形状での変化とを有する模擬欠陥パターンを備える模擬欠陥ウェーハを用いて暫定検査レシピを作成し、模擬欠陥ウェーハについて欠陥検査を行ない、検出された欠陥データと、予め得られた模擬欠陥ウェーハの模擬欠陥データとを照合して欠陥検出感度を定量化し、所望の欠陥検出率が得られるまでレシピパラメータを変更して暫定検査レシピを作成する」欠陥検査レシピ作成方法を開示している（［要約］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００１－３３７０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された技術によると、検査担当者は、欠陥検査レシピの作成のために、様々な変化を有する模擬欠陥パターンを備える模擬欠陥ウェハを作成する必要がある。そのため、特許文献１に開示された技術を採用した場合、模擬欠陥ウェハを作成するための手間および時間がかかってしまう。
【０００８】
本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、模擬欠陥ウェハを作成することなく欠陥検査レシピを作成するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ある実施の形態に従うと、半導体ウェハの外観検査装置が提供される。外観検査装置は、検査対象の半導体ウェハ１５０に光を照射するための光源１０６と、光源１０６からの光を屈折させて半導体ウェハ１５０に向かわせるためのミラー１１４と、半導体ウェハ１５０を撮影するためのカメラ１１８と、光源１０６からカメラ１１８までの光路上に配置されるプレート１０８と、半導体ウェハ１５０の欠陥検査レシピを作成する制御部１２０とを備える。プレート１０８は、プレートの一部に、光源１０６からの光を遮断する１つ以上の遮蔽物１３０を設けられ、１つ以上の遮蔽物１３０以外の部分において、光源１０６からの光を透過させるように構成される。カメラ１１８は、１つ以上の遮蔽物１３０の影による模擬欠陥が投影された半導体ウェハ１５０を撮影して、模擬欠陥を写した複数の検査画像を生成する。制御部１２０は、複数の検査画像の検査結果に基づいて、検査に関するパラメータを調整することで、欠陥検査レシピを作成する。
【００１０】
ある実施の形態に従うと、模擬欠陥ウェハを作成することなく欠陥検査レシピを作成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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