(57)【要約】      （修正有）【課題】光学的検出器によって被検領域の光学的画像を撮像し、被検構造を明確に識別可能とするウエハ検査方法及びシステムを提供すること。【解決手段】被検領域の光学的画像の撮像が実行されるウエハ検査方法において、  ウエハに１つの層が形成される前に、第１の光学的画像２５が撮像され、かつ当該層が少なくとも部分的に除去された後に第２の光学的画像２６が撮像されること、及び前記第１の光学的画像と前記第２の光学的画像との対比によって、ウエハ表面の撮像された被検領域が検査されることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検領域の光学的画像の撮像が実行されるウエハ検査方法において、
ウエハ（２）に１つの層が形成される前に第１の光学的画像（２５）が撮像され、かつ当該層が少なくとも部分的に除去された後に第２の光学的画像（２６）が撮像されること、及び
前記第１の光学的画像と前記第２の光学的画像との対比によって、ウエハ表面の撮像された被検領域（２３）が検査されること
を特徴とする方法。
【請求項２】
形成されるべき及び部分的に除去されるべき層として、フォトレジスト層及び／又は反射防止層が使用されること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フォトレジスト層は、少なくともウエハ（２）の縁部領域において除去されること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の光学的画像（２６）は、前記フォトレジスト層の現像後に撮像されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の光学的画像と前記第２の光学的画像との対比は、当該第１及び第２の光学的画像の差画像生成を含むこと
を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の光学的画像（２５、２６）は、明視野、暗視野、又は明視野と暗視野との組合せで撮像されること
を特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記被検領域（２３）は、光学的検出器（９）によってスキャンされること
を特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
多色的又は複数の波長から構成される照明が使用されること
を特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
単色照明が使用されること
を特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
被検領域の光学的画象を撮像するための光学的検出器と、該光学的検出器から供給される画像データを読み取るためのデータ読取装置を含んで構成されるウエハ検査システムであって、
前記被検領域（２３）の複数の撮像画像の対比を行うための、前記データ読取装置（１７）と関連する計算ユニット（１８）を有すること
を特徴とするウエハ検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検領域の光学的画像の撮像が実行される、とりわけ縁部被膜（レジスト等）除去を検査するための、ウエハ検査方法に関する。更に、本発明は、とりわけ縁部被膜（レジスト等）除去を検査するためのウエハ検査システムであって、被検領域の光学的画象を撮像するための光学的検出器と、該光学的検出器から供給される画像データを読み取るためのデータ読取装置を含んで構成されるウエハ検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造においては、ウエハは、フォトレジスト層や（これもまたよく在る）反射防止層のような層（複数）が形成される。層の形成のために、通常は、所要量の層形成物質が、回転されているウエハディスクに施与（塗布）される。この層形成物質は、ウエハディスク上に一様に分布すべきものである。ところが、この方法では、当該物質（フォトレジスト等）は、ウエハの縁部領域において、ウエハの中央領域におけるよりも少々より多く堆積する。このため、英語で「エッジビード（Edge Bead）」と称する縁部隆起（Randwulst）が生じる。このような縁部隆起は、ウエハの引き続いて実行される処理ステップにおいて、当該縁部隆起からその一部が剥離することがあり、その結果、製造装置が汚染されたりウエハ上に欠陥が生成したりすることがある。
【０００３】
このような結果を回避するために、縁部被膜（剤）除去（Randentlackung）（英語では、エッジビード除去（Edge Bead Removal）＝ＥＢＲ）が実行される。縁部被膜（剤）除去は、湿式（ウェット）化学的及び／又は光学的に行うことができる。湿式化学的な除去では、適切な溶剤がウエハの縁部に吹き付けられ、光学的な除去では、目的の縁部が集中的に露光された後当該露光領域が現像プロセスにおいて除去される。
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ １０２ ３２ ７８１ Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
縁部被膜（剤）除去におけるミスないしエラー（Fehler）は、ウエハに対する相応の被膜剤除去装置の配向ないし位置関係が不正確であることにより生じ得る。フォトレジストの露光の際のウエハに対する露光装置の配向ないし位置関係が不正確であることによって更なるエラーが生じ得る。縁部被膜除去におけるエラーにより、被膜剤除去されるウエハ縁部の幅が過度に小さいか過度に大きい場合、当該縁部の延在路の中心がずれる（exzentrisch）こともある。縁部被膜除去が過度に少ない場合、引き続き行われるべきウエハ処理プロセスにおいて汚染が生じ得ることがあるのに対し、縁部被膜除去が過度に多い場合、使用可能なウエハ領域が減少するため、欠陥品が増加することもある。何れの場合でも、処理ないし製造プロセスの生産性は低下する。従って、縁部被膜除去の幅に関して提示可能であることが必要とされる。このため、ウエハの処理工程を行う毎に、即ちフォトレジスト層の形成後縁部被膜除去をする毎に、上記縁部被膜除去ないしその幅を検査することが重要である。
【０００６】
上掲特許文献１には、ウエハを明視野で照明しカメラでスキャンする装置が記載されている。次いで、得られた画像（複数）は、縁部被膜除去を視認可能にするために画像処理されて検査される。その際、処理工程に応じてウエハの縁部領域に種々異なる処理ステップに由来する極めて多様なエッジがウエハ表面に存在することを撮像された画像（複数）が示すことが明らかとなる。このようなエッジは、色的にないしグレースケールで互いに異なり、部分的に交差・重畳し、さらには、各々がその延伸路上において部分的ないし部位毎にカラーないしグレー値が異なる。従って、従来は、その種の画像処理によって縁部被膜除去を自動的に検出することは困難ないし不可能であった。
【０００７】
そこで、上掲特許文献１は、落射光照明源と、ウエハ表面を検査するための結像装置とから構成されるシステムを提案している。このシステムでは、照明装置は、ウエハ表面の観察が暗視野で実行されるように、明視野照明の調整状態から外れるよう適切な角度だけ旋回される。このため、主に、基底（部）に対する高さの差が小さいことが特徴である小さな構造をとりわけ良好に検査することができるとされている。
【０００８】
しかしながら、その検査方法は、この場合もしばしば、明確に境界付けられた（くっきりとした）エッジを視認する（見出す）ことができず、また先行する各処理ステップにより生じたエッジ（複数）により縁部被膜除去の識別可能性が著しく低下されるという不都合があることが判明した。
【０００９】
それゆえ、本発明の課題は、光学的検出器によって被検領域の光学的画像を撮像し、被検構造を明確に識別（ないし視認）可能とする、とりわけ縁部被膜除去を検査するためのウエハ検査方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の視点により、（ウエハ表面の）被検領域の光学的画像の撮像が実行される、とりわけ縁部被膜除去を検査するための、ウエハ検査方法が提供される。この方法において、ウエハに１つの層が形成される前に（前記被検領域の）第１の光学的画像が撮像され、かつ当該層が少なくとも部分的に除去された後に（該被検領域の）第２の光学的画像が撮像されること、及び前記第１の光学的画像と前記第２の光学的画像との対比によって、ウエハ表面の撮像された被検領域が検査されることを特徴とする（形態１・基本構成１）。
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第２の視点により、とりわけ縁部被膜除去を検査するためのウエハ検査システムであって、被検領域の光学的画象を撮像するための光学的検出器と、該光学的検出器から供給される画像データを読み取るためのデータ読取装置を含んで構成されるシステムが提供される。このシステムにおいて、前記被検領域の複数の撮像画像の対比を行うための、前記データ読取装置と関連する計算ユニットを有することを特徴とする（形態１０・基本構成２）。
なお、上記の形成されるべき層とは、実際上、一般的には、（フォトレジストの塗布による）フォトレジスト層、又は反射防止層をいう。しかしながら、そのような一般的意味に限定すべきではない。以下においては、冒頭で述べた縁部被膜（レジスト）除去が行われるフォトレジスト層について、主として説明するが、本発明は、少なくとも部分的に除去が行われる他の種類の層（例えば反射防止層等）に対しても適用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の独立請求項１及び１０に係る発明により、上記課題に対応した効果が上述のとおり達成される。即ち、本発明のウエハ検査方法及びシステムにより、とりわけ縁部被膜除去（部）等のウエハ（表面）上の特徴又はウエハ（表面）上の構造等を明確に識別ないし視認可能とすることができる。
更に、各従属請求項に係る発明により、付加的な効果が後述のとおりそれぞれ達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、上記基本構成１を形態１及び上記基本構成２を形態１０として示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
（１）  形態１（前掲）
（２）  上記形態１の方法において、形成されるべき及び部分的に除去されるべき層として、フォトレジスト層及び／又は反射防止層が使用されることが好ましい（形態２）。
（３）  上記形態２の方法において、前記フォトレジスト層は、少なくともウエハの縁部領域において除去されることが好ましい（形態３）。
（４）  上記形態１〜３の方法において、前記第２の光学的画像は、前記フォトレジスト層の現像後に撮像されることが好ましい（形態４）。
（５）  上記形態１〜４の方法において、前記第１の光学的画像と前記第２の光学的画像との対比は、当該第１及び第２の光学的画像の差画像生成ないし減算（Differenzbildung）を含むことが好ましい（形態５）。
（６）  上記形態１〜５の方法において、前記第１及び第２の光学的画像は、明視野、暗視野、又は明視野と暗視野との組合せで撮像されることが好ましい（形態６）。
（７）  上記形態１〜６の方法において、前記被検領域は、光学的検出器によってスキャンされることが好ましい（形態７）。
（８）  上記形態１〜７の方法において、多色的又は複数の波長から構成される照明が使用されることが好ましい（形態８）。
（９）  上記形態１〜７の方法において、単色照明が使用されることが好ましい（形態９）。
【００１３】
第１の画像と第２の画像との本発明に応じた対比により、先行する（１又は２以上の）プロセス（処理工程）の特徴ないし構造（Merkmal）の除去ないし排除が可能となる。このため、先行する（１又は２以上の）処理工程に由来する構造が最早阻害的ないし妨害的作用を及ぼさないようにすることができる。上記２つの画像の対比は、当該画像間の相違を際立たせることができる適切な画像処理によって行われる。これは、例えば、簡単な方法では、差画像（Differenzbild）の生成によって行うことができる。
【００１４】
例えば、後に縁部レジスト（被膜）除去が行われるフォトレジスト層の場合、本発明の方法によれば、当該フォトレジスト層を形成する前に（即ち回転しているウエハディスクにレジスト液滴を塗布する前に）、第１の光学的画像が撮像される。この場合、第１の画像は、先行する（１又は２以上の）処理工程に基づいて生じたウエハ表面の実際（現在）状態を示す。縁部レジスト除去の種類（湿式化学的及び／又は光学的）に応じて、縁部レジスト除去の直後に、又はフォトレジスト層を現像してから初めて、第２の光学的画像が撮像される。後者の場合、第２の画像は、フォトレジストの現像により生じるレリーフないしパターン（縁部レジスト除去を含む）を示す。第２の画像中には、第１の画像中に存在している構造も（少なくとも部分的には）視認する（見出す）ことができる。従って、この２つの画像を対比することにより、先行する（１又は２以上の）処理工程からのこれら残存構造を排除することができる。最も簡単な場合では（１つの）差画像を生成するだけであるが、重みがつけられた（gewichtete）差画像生成（減算）を行うこともでき、又は２つの画像の差ないし相違を最大限認識可能にする他の既知の画像処理方法を実行することも可能である。
【００１５】
本発明の方法によって、縁部レジスト除去、従ってウエハ縁部レジスト除去の長さないし幅は、従来法に比べてより良好に求めることができることが示された。上記の２つの画像の対比から、画像処理によって短時間で、縁部幅及び場合によっては更に例えば許容差、偏心（Exzentrizitaet）度等の有益な量ないし値を求めることができる。（差画像等の）結果画像のみが、又は、データ量を更に減少するために、求められた結果値のみが記憶（保存）されると都合が良い。尤も、例えば、評価が困難な問題の場合、後に行われるビジュアル的（視覚による）再検査を可能にするために、画像を２つとも記憶することも可能である。
【００１６】
本発明の方法は、既知の照明方法で実行することができる。例えば、光学的画像は、明視野、暗視野、又は明視野と暗視野との組合せで撮像することができる。
【００１７】
被検領域は、光学的検出器（例えばライン又はマトリックス検出器）によってスキャンすることができる。ワンショット（１つの画像中におけるウエハ全体の一括撮像）も目的に適う。この場合、光学的解像度は、（縁部レジスト除去の幅の）被検領域の所望の解像度に適合することが必要とされる。
【００１８】
縁部レジスト除去を検査する場合、当該カメラライン（Kamerazeile）の下方で回転されるウエハの縁部領域の画像を撮像するカメラライン（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳ）が有利であることが分かった。カメララインの撮像周期とウエハの回転周期は互いに適合するよう調整される必要がある。そのように構成する場合は、縁部レジスト除去幅の維持されるべき許容差は十分な解像度で求めることができる。
【００１９】
様々な組合せの照明及び検出方法を本発明の方法に好適に使用することができる。被検領域（更にはウエハ全体も）単色的に（monochrom）又は多色的に（polychrom）照明することができる。光学的検出器は、モノクロカメラ又はカラーカメラとして構成することができる。なお、多色的照明は、必ずしもカラーカメラを前提としているのではなく、それどころか、多色的照明の少なくとも１つの（波長）領域に対しスペクトル的に感受性であるようなモノクロカメラを使用することも可能である。通常は、落射光明視野照明によって作動することができる。
【００２０】
落射光暗視野照明の場合対応する明視野照明と比べると結像される構造の数は少ないので、そのような照明の使用は慎重に検査されるべきである。適当な場合、画像（複数）を評価した後にも依然として検査されるべき構造（複数）が視覚化可能なまま残っていることがある。更に、明視野照明を使用する場合、特別な性質を強調するために、暗視野照明を付加的に使用することも可能である。
【００２１】
上掲特許文献１に記載された装置を本発明の方法に使用することは原理的には可能である。そのような装置の特質及び作動態様に関しては上掲特許文献１を参照されたい。なお、該特許文献１の開示内容は引用を以って本書に繰り込みここに記載されているものとみなす。
【００２２】
本発明によれば、とりわけ縁部被膜（レジスト）除去を検査するためのウエハ検査システムであって、被検領域の光学的画象を撮像するための光学的検出器と、該光学的検出器から供給される画像データを読み取るためのデータ読取装置を含んで構成されるシステムは、前記被検領域の複数の撮像画像の対比を行うための、前記データ読取装置と関連する計算ユニットを有する。このシステムは、ウエハディスク上にある１つの層が形成される前に第１の画像を撮像し、当該層が少なくとも部分的に除去された後に第２の画像を撮像するただ１つの光学的検出器を備えるだけで十分かつ有利である。計算ユニットは、撮像された画像（複数）の対比を行うことによって、ウエハ表面の結像領域を本発明に応じて検査することを可能とする。
【００２３】
ただ１つの光学的検出器を使用することによって、上記第１の画像及び上記第２の画像が較正を問題とすることなく撮像可能であることが保証される。本発明のシステムは、ウエハの処理プロセス組み込むことができるので、処理されるウエハが、一旦例えばフォトレジスト層の形成の前に検査システムを通過し、次いで例えばフォトレジストを現像した後に再び検査システムを通過することができるため都合が良い。
【００２４】
計算ユニットは、画像データの対比に加えて、更に縁部幅員、許容差等の有益な測定値を求めることができるため都合が良い。
【００２５】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムは、本発明の検査方法を実行するために、本発明の検査システムの上記計算ユニットで実行可能であると都合がよい。このため、コンピュータプログラムは、２つの光学的画像の間の差ないし相違を本発明のウエハ検査に好適な方法で際立たせる（生成する）画像処理モジュールを有すると都合が良い。更に、コンピュータプログラムは、生成する対比画像ないし差画像から有益なないし所望のデータを抽出（生成）するための、パターン認識モジュールのような手段を有すると都合が良い。そのような抽出されるデータとしては、縁部レジスト除去検査の場合、縁部の幅、該幅からの平均ずれ（許容差）、円型のウエハディスク上のレジスト除去された縁部の偏心度等が該当する。求められたデータは適切な方法で記憶することができるが、遵守されるべき許容差が超過されたとき、相応の警報信号又はその表示が自動的に生成されるように構成されると都合がよい。コンピュータプログラムは、適切なデータ記録媒体、例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク又はハードディスク等に記憶することができる。また、インターネット又はイントラネットによってコンピュータプログラムをダウンロードすることも可能であり、これ自体は既知である。
【００２６】
以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例は発明の理解の容易化のためのものであり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を排除することは意図しない。また、特許請求の範囲に付した図面参照符号も発明の理解の容易化のためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図しない。なお、これらの点に関しては、補正・訂正後も同様である。
【実施例】
【００２７】
図１は、とりわけ縁部被膜（レジスト）除去を検査するための、本発明に適するウエハ検査システムの一例を示す。光学的検出器９（図示の実施例ではＣＣＤラインカメラとして構成された結像装置）と落射光照明装置５は、ウエハ２の被検領域上のウエハ縁部２３の領域に指向されている。ウエハ検査システムは、全体として符号１で示した。ウエハの（位置を）調整するために、ウエハ縁部位置認識装置２２が備えられ、（位置）調整はウエハ２の下方において照明を用いて行われる。結像装置９によって撮像（取得）された画像データは、データ伝送路１６を介してデータ読取装置１７へ伝送される。このデータ読取装置１７は、撮像された画像を評価するための計算ユニット１８それ自体であるか、そのような計算ユニット１８を含む。
【００２８】
図示のシステム１は、明視野でも暗視野でも落射光照明を行うことができる。このため、落射光照明装置５は、ウエハ２のウエハ縁部２３の被検領域に指向されている。光は、光源７から光導体束６を介し、ウエハ２の表面に対して傾斜配置されている照明装置５に供給される。摺動可能な担持アーム８には、担持装置１５によって結像装置９が配されている。結像装置９及び照明装置５の軸線は、それぞれ、一点鎖線及び二点鎖線で示したが、これらはウエハ縁部２３の表面で交差している。
【００２９】
ウエハ縁部の検査が明視野で実行されるべき場合、結像装置９及び照明装置５のそれぞれ鎖線で図示された軸線と、ウエハ２の表面に対し垂直に延在するウエハ法線であって当該２つの軸線の交点におけるウエハ法線とが共通の面に延在するように、照明装置５が結像装置９に対して配される。
【００３０】
また、システム１は、照明装置５を所定の角度で旋回して上述の共通の面から外すことにより、暗視野での観察も行うことができる。この場合、照明装置５の軸線は、上述のウエハ法線と結像装置９の軸線とによって張られる（規定される）上記共通の面には最早存在しないこととなる。
【００３１】
また、図示のシステム１は、例えば照明装置５によって明視野観察を実行し、付加的な暗視野観察のための１又は２以上の付加的な照明装置を備えることにより、明視野観察と暗視野観察を組合せて使用することも可能である。
【００３２】
図示の検査システム１では、ウエハ２は、真空（減圧）吸引によってウエハ２を固定的に保持する支持装置３上に載置している。必要な真空は真空供給路４を介して支持装置３に供給される。
【００３３】
図１に示したシステムの構造は、上掲特許文献１に記載されている。図示のシステムにおいてとりわけ暗視野観察を可能とするための構成については該特許文献１を参照されたい。（特許文献１の記載は、その引用をもって本書に繰込まれるものとする。）
【００３４】
ウエハ法線に対する照明装置５と結像装置９の軸線のなす角を適切に選択することにより、及び場合によっては更に暗視野（入射）角を調整することにより、利用者は、検査されるべき特性（特徴）に対して明視野又は明視野・暗視野照明を適合化し、被検構造を適切に結像することができる。
【００３５】
図１に示したシステムでは他の態様の照明及び結像軸線も実現可能であることに注意すべきである。原則的には、本発明の検査方法の目的の達成のために適切な画像コントラストが得られるように、個々の軸線が選択される必要がある。
【００３６】
図示のシステム１をウエハ２の処理プロセスに組み込むと都合が良い。本発明では、例えば、ウエハ２は、処理プロセスの１サイクルにつき２回検査システムを通過（経由）する。（場合によっては先行する処理を受けた）ウエハは、まず、次の処理工程の前に検査システム１に搬入され、そこで光学的画像（この実施例の場合はウエハ縁部の光学的画像）が撮像される。次いで、通常の処理プロセス、即ちウエハディスクの被膜（レジスト塗布）、レジストの硬化、縁部隆起の除去（ＥＢＲ）が行われる。縁部レジスト除去は、通常は湿式（ウェット）化学的に行われるが、実行される処理プロセスによっては（更に）光学的縁部レジスト除去（ＯＥＢＲ）が行われる。次いで、ステッパによりフォトレジストの露光が行われ、最後に、ウエハ表面に所望のレリーフ（回路パターン）を形成するためにフォトレジスト層を現像する。また、引き続き更なる工程（（イオン）打ち込み、金属層の蒸着等）を行うこともできる。ウエハは、通常、これらの処理工程が繰り返し実行される。縁部レジスト除去の検査は、１サイクル毎に、本発明によればフォトレジスト層の形成前と縁部レジスト除去後（好ましくはフォトレジストの現像後）に行われる。
【００３７】
従って、処理されたウエハは、好ましくはフォトレジスト層の現像後に、２回目の検査システム１への搬入が行われ、ウエハ縁部の第２の光学的画像が撮像される。ウエハディスクがその後直ちに再び被膜（レジスト塗布）される場合は、この第２の光学的画像は、次の処理サイクルにおいて、第１の光学的画象として利用することができる。
【００３８】
第１及び第２の画像の画像データは、データ伝送路１６を介して計算ユニット１８を有するデータ読取装置１７へ伝送される。データ読取装置１７では、画像処理によって、第１の画像と第２の画像との対比が行われるが、この実施例では、ウエハ縁部２３における縁部レジスト除去の幅ができるだけ正確に提示される必要がある。最も単純な方法では、本発明によれば、差画像生成ないし減算によるこの２つの画像の対比が実行されるが、第１及び第２の画像の画像データに対し重み付けを行うことも可能であり、また好ましくもある。
【００３９】
図２は、（Ａ）に第１の光学的画像２５を、（Ｂ）に第２の光学的画像２６を大幅に簡略化して示したものである。図示の２つの画像は、典型的には、縁部レジスト除去の検査の際に、上述のシステム１において例えばマトリックスカメラによって撮像されるようなものである。図２（Ｃ）は、第１の画像と第２の画像の差ないし相違を描画する対比画像２７を示す。
【００４０】
第１の画像２５（図２（Ａ））は、ウエハ表面上の先行する（１又は２以上の）処理工程によって生じた構造２８、先行する（１又は２以上の）処理工程によって生じた縁部（エッジ）３０、及びウエハ縁部２９を示す。第２の光学的画像（図２（Ｂ））は、図２（Ａ）に示したものと同じ被検領域の、フォトレジスト層が形成されかつ縁部レジスト除去（ＥＢＲ）が実行された後の画像を示す。即ち、フォトレジスト層は、まず、ウエハ縁部２９（又は外周側の縁部（エッジ）３０）によって包囲される領域（図２（Ｂ）に点彩で示された領域を含む。）に形成され、次に、当該ウエハ縁部２９（又は当該外周側の縁部３０）と図２（Ｂ）（及び図２（Ｃ））に実線で示された弧３１の間の領域において縁部レジスト除去（ＥＢＲ）が実行される。点彩で示した領域３２は、塗布されたレジストが縁部レジスト除去後にもなお残存している領域である。また、符号３１で示した弧は、縁部レジスト除去後のレジスト縁部（エッジ）である。図２（Ｂ）から分かるとおり、この第２の光学的画像２６は、先行する（１又は２以上の）処理工程に由来する構造、この例では構造２８及び３０を有する。これらの構造は、縁部レジスト除去の自動的検査（検査の自動化）を困難にし、部分的に不可能にさえする。本発明により、これらの妨害的に作用する構造は、被検領域の第１の画像２５をフォトレジスト層を形成する前に撮像し、次いで、該第１の画像２５によって第２の光学的画像２６をいわば差し引くことにより排除できることが示された。図２（Ｃ）から分かるとおり、対比画像２７には、検査されるべき構造がはっきりと現れている。図２（Ｃ）では、最後に行われた縁部レジスト除去後のレジスト縁部（エッジ）３１がはっきりと見て取ることができるのに対し、図２（Ａ）に符号２８及び３０で示した先行する（１又は２以上の）処理工程によって生じた構造は明確に後退されている（消滅ないし減弱されている）。上乗せされた（塗布された）レジストによってその見かけ画像が変化された領域は、図２（Ｃ）に符号３３で示した。対比画像は、例えばパターン認識技術によって縁部レジスト除去の正確な測定（検査）を可能にし、これによって、自動的に、レジスト除去された縁部の幅、許容差限界（Toleranzgrenzen）、及びその他の有用な量を導出することができる。
【００４１】
本発明により、小さい（最小の）必要空間のもとで、（１つの）処理プロセス内においてウエハの検査を迅速に実行することができる。上述の結像装置９の代わりに、ｘ／ｙスキャン又はワンショット（ウエハ全体の一括撮像）を使用することも可能である。
【００４２】
縁部レジスト除去の検査のための最良の結果は、落射光明視野照明によって達成されるが、この場合、カラー画像を使用すると有利である。カラー画像の取得のためには、例えば、カラーカメラを使用するか、複数の異なる波長（の光）によって順次照明すればよい。
【００４３】
放射線源（光源）としては、とりわけ、ＬＥＤ、蛍光灯、ハロゲンランプ、金属蒸気ランプ、フラッシュランプ又はレーザを使用することができる。放射線源のスペクトルは、多色的又は単色的の何れでも良い。そのスペクトル範囲も、結像装置９の感光性に応じて、赤外から可視、更には紫外に至るまでの領域を含む任意の領域から選択することができる。光学的検出器９としては、フォトダイオード、（１つの画素列から構成される）ラインカメラ（Zeilenkamera）、又は（互いに並置される複数の画素列から構成される）マトリックスカメラ（Matrixkamera）が好ましいが、これらは、場合によってはＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラとして構成されるモノクロカメラ又はカラーカメラとして構成することができる。
【００４４】
データ読取装置１７においてデータ量を適切に管理するために、検査の結果のみを記憶し、画像の生データは廃棄（ないし消去）することも可能である。反対に、現存する画像（複数）によって何の結果も計算できない（得られない）場合又は遵守されるべき許容差が超過されるような場合等には、ビジュアル的（視覚による）再検査のために、個々のケース毎に、複数の光学的画像を記憶することも可能である。
【００４５】
以下に、更なる実施例について幾つか説明するが、使用されるべき放射線源（光源）、光学的検出器及び照明の態様・種類に関する上述の説明は、以下の各実施例に対しても同様に当てはまることに注意すべきである。従って、以下においては、とりわけ最初に説明した実施例に対する他の実施例ないし変形例の相違について説明する。
【００４６】
図３は、図１に示したシステムにおいて例えばラインカメラによって撮像されたような２つの光学的画像（（Ａ）及び（Ｂ））、及び対比画像（（Ｃ））を模式的に示す。
【００４７】
光学的画像２５及び２６は、例えば、図１に示したシステムにおいてウエハディスク２が光学的検出器９としてのラインカメラの下方で回転されているような場合に撮像することができる。この場合、光学的検出器９の結像軸線はウエハディスク２に対して垂直に延在するのが好ましい。このような回転スキャンでは、画像２５として、図２（Ａ）に示した構造の縁部を（直線的に）展開したようなものが得られる。
【００４８】
第１の光学的画像２５（図３（Ａ））は、ウエハ表面上に先行する（１又は２以上の）処理工程によって生じた構造２８及び先行する（１又は２以上の）処理工程によって生じた縁部（エッジ）３０を示す。ウエハ縁部は符号２９で示した。この実施例では、縁部の展開は、位置合せ及び較正を目的として通常ウエハディスクに形成されているノッチ又はフラットとして構成されるマーキングから開始する。
【００４９】
第２の光学的画像２６（図３（Ｂ））は、図３（Ａ）に示したものと同じ被検領域の、フォトレジスト層が形成されかつ縁部レジスト除去（ＥＢＲ）が実行された後の画像を示す。レジストが塗布された領域３２は点彩で示した。湿式化学的及び／又は光学的縁部レジスト除去を行った後、ウエハディスクの被検領域には、レジスト縁部（エッジ）３１が存在する。図３（Ｂ）から分かるとおり、第２の光学的画像２６は、先行する（１又は２以上の）処理工程に由来する構造、即ち構造２８及び３０を有する。これらの構造のために、従来は、被検領域の光学的画像２６を用いて、縁部レジスト除去の自動的検査（検査の自動化）は殆ど不可能であった。（検査の自動化のために、）本発明では、画像２５及び２６の対比が行われる。このため、画像処理プロセッサを有すると都合が良い。この２つの画像２５及び２６中に共通に存在する構造は、この対比の際にできるだけ抑制ないし減弱され、他方新たに形成された構造は強調されることが望ましい。最も簡単な場合では、この対比は、２つの画像２６及び２５の差（差画像）の生成によって行うことができる。
【００５０】
本発明により生成される対比画像２７の一例を図３（Ｃ）に示した。上乗せされた（塗布された）レジストによってその見かけ画像が変化された領域３３は、認識し得るが減弱されている。とりわけ、先行する（１又は２以上の）処理工程において生じた縁部（エッジ）３０は（殆ど）排除（消去）され、先行する（１又は２以上の）処理工程において生じた構造２８は著しく減弱されている。レジスト縁部（エッジ）３１がウエハ縁部２９に関してはっきりと現れている。勿論、対比画像２７を生成する際には、ウエハ縁部２９が基準線としての役割を維持し続けることに注意すべきである。対比画像２７を用いて、縁部レジスト除去の幅を正確に測定することができる。とりわけ、縁部レジスト除去の正確な測定は、パターン認識技術を用いることにより自動化することができる。
【００５１】
以下、図１に示したウエハ検査システムの図４〜図７に示した更なる変形例を説明する。
【００５２】
図４は、図１に示したシステムと類似の構造を有するウエハ検査システム１の一例である。同じ構成要素には、同じ参照符号が付してある。ウエハディスク２は、その中心の周りでウエハディスク２の回転を可能とする支持装置３によって支持される。支持装置３は、ｘスキャンステージ１１及びｙスキャンステージ１０と結合している。回転可能な支持装置３とスキャンステージ１０及び１１を組合せることにより、一方ではウエハディスク２上の被検領域２３の（位置）調節が可能とされ、他方では種々の撮像方法、例えばｘ−ｙスキャン、上述の縁部展開（回転スキャン）、マトリックスカメラによる被検領域２３のワンショット（撮影）等が可能とされる。
【００５３】
図１に示したシステムとの相違は、明視野照明装置１３が、破線で図示されたその軸線が、ウエハディスク２の表面に平行に延在するように配されていることである。明視野照明装置１３の（放射）光は、ビームスプリッタ１２（例えば半透過性ミラー）によって偏向されて、被検領域２３に垂直に入射する。光学的検出器９は、同様に破線で図示されたその結像軸線が被検領域２３に対し垂直に延在するように当該被検領域２３の上方に配されている。
【００５４】
明視野照明装置１３（これ自体は（明視野照明という意義において）図１に示した落射光照明装置５に相応し得る）に加えて、付加的に、図４に示したシステム１は、暗視野照明装置１４を備えている。この暗視野照明装置１４も、原理的には、図１に示した落射光照明装置５と（装置自体の構造・機能に関しては）同様に構成しうる。しかしながら、破線で図示した暗視野照明装置１４の軸線は、光学的検出器９の結像軸線と平行には延在せず、当該結像軸線に対して（所定角度；少し）傾斜されていることに注意すべきである。ウエハディスク２の領域２３の被検構造において回折ないし散乱された光線のみが光学的検出器９の受光面に入射する暗視野での観察が、この傾斜によって保証される。
【００５５】
図４に示したウエハ検査システム１は、明視野照明装置１３及び暗視野照明装置１４の何れを作動させるかにより、明視野でも、暗視野でも、明視野及び暗視野の組合せでも作動することができる。複数種類の照明方法を使用する利点については、とりわけ図１に示したシステムとの関連において上述の説明を参照されたい。
【００５６】
図５は、本質的には図４に示したものと同じに構成されているが暗視野照明装置１４の形態に関して変形されたウエハ検査システム１を示す。従って、暗視野照明装置１４以外の構成に関しては図４のシステムについての説明が妥当する。以下では、暗視野照明装置１４の異なる形態に関してのみ説明する。
【００５７】
図５に示した暗視野照明装置１４は、例えば、視準化（コリメート）レンズシステムが前置された光源である。この構成によって、暗視野照明装置１４の破線で図示した円錐からの光線のみがウエハディスク２の被検領域２３に入射することが保証される。光学的検出器９は暗視野照明装置１４の中央部に配されているため、暗視野での観察が保証される。この場合も、明視野照明装置１３を作動させることにより、付加的に、明視野での観察を実行することができる。
【００５８】
図６は、図５のシステムを別の角度から示したもの（側面図）である。このため、暗視野照明装置１４の破線によって図示され円錐によって示された（放射光の）光路と、光学的検出器９の（ウエハディスク２の面に対し垂直に延在する）破線で図示された結像軸線は良好に認識することができる。
【００５９】
但し、図６に示したシステム１では、明視野照明装置は、（図５のシステムと異なり）単独ないし孤立して配置されているのではなく、光学的検出器９及び暗視野照明装置１４が結合されている結合装置に（とりわけ固定的に）結合されている。これに応じて、ビームスプリッタ１２の配向・位置も変更され適合化されている。
【００６０】
図７は、図１に示したシステムの更なる変形例を示す。図１のシステム１の構成と異なるのは、明視野及び暗視野での組合せ観察を可能とするために、付加的に暗視野照明装置１４を備えたことである。図７のシステムでは、図１のシステム１の落射光照明装置５が、明視野照明装置１３として使用される。照明装置１３及び１４は、原理的には、（光導体束６及び光源７を有する）同じ種類の照明装置とすることができるが、異なる種類の照明装置を使用することも可能である。明視野観察及び暗視野観察を組合せる場合、（被検領域ないし被検構造における）ウエハ法線と、明視野観察装置１３の照明軸線と、光学的検出器９の結像軸線は共通の面内に延在し、暗視野照明装置１４の照明軸線は、この共通の面には延在せず、ウエハディスク２の被検領域２３においてこの共通の面と交わるように調整されている。
【００６１】
この場合も、明視野観察及び暗視野観察の組合せの利点については、上述の説明を参照されたい。具体的にどの構造（ないし照明方法）を選択するかは、第一に、検査されるべき構造、並びに撮像される画像及び対比画像の質に依存して決めることができる。
【００６２】
図１及び図４〜図７に示したシステムの個々の構成要素、とりわけ照明装置及びウエハ支持装置及びスキャンステージは、本発明の保護範囲を逸脱しない限り、他のシステム構成と組合せて使用することができることに再度注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】とりわけ縁部レジスト除去を検査するための、ウエハ縁部の領域におけるウエハ検査のためのシステムの一例の模式的斜視図。
【図２】例えば図１のシステムにおいてマトリックスカメラによって撮像されたような２つの光学的画像（（Ａ）及び（Ｂ））及び対比画像（（Ｃ））の一例の模式図。
【図３】例えば図１のシステムにおいてラインカメラによって撮像されたような２つの光学的画像２５及び２６（（Ａ）及び（Ｂ））並びに対比画像２７（（Ｃ））の一例の模式図。
【図４】明視野観察及び暗視野観察のための２つの照明装置１３及び１４を有するよう構成されたウエハ検査システムの一例の模式的斜視図。
【図５】異なる態様の暗視野照明装置１４を有するよう構成された図４のシステムの一変形例。
【図６】異なる態様の明視野照明装置１３を有するよう構成された図５のシステムの一変形例の側面図。
【図７】明視野及び暗視野観察のための２つの照明装置１３及び１４を有するよう構成された図１のシステムの一変形例。
【符号の説明】
【００６４】
１    ウエハ検査システム
２    ウエハ、ウエハディスク
３    支持装置
４    真空供給路
５    落射光照明装置
６    光導体束
７    光源
８    担持アーム
９    光学的検出器、結像装置
１０  ｙ−スキャンステージ
１１  ｘ−スキャンステージ
１２  ビームスプリッタ
１３  明視野照明装置
１４  暗視野照明装置
１５  担持装置
１６  データ伝送路
１７  データ読取装置、コンピュータ
１８  計算ユニット
２１  ノッチ又はフラット
２２  ウエハ縁部位置認識装置
２３  縁部領域、ウエハの被検領域
２５  第１の光学的画像
２６  第２の光学的画像
２７  対比画像
２８  先行する処理工程により生じた構造
２９  ウエハ縁部
３０  先行する処理工程により生じた縁部（エッジ）
３１  縁部レジスト除去後のレジスト縁部（エッジ）
３２  縁部レジスト除去後にもなおレジスト被膜されている領域
３３  上乗せされた（塗布された）レジストによって見かけ画像（Erscheinungsbild）が変化された領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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