(57)【要約】【課題】パターン形成前の検査段階において、基板コストの削減と歩留まりの向上を図ることができる基板検査装置および基板検査方法を提供する。【解決手段】パターン形成前の基板検査において、設計データ３０３を利用して、検出された欠陥５０４がウェハ上の場所を示した検査マップ上のどの位置にあるを考慮して不良率５０６を計算する。また、不良率５０６に応じてパターンの位置を変更する情報を出力する。これにより、基板に欠陥があってもパターンに影響を与えなければ廃棄することなく、基板コストの削減を図ることができる。また、欠陥の位置を設計データ上で変更させることにより、不良率を下げて歩留まりの向上を図ることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する照射部と、
パターン形成前の基板が置かれるとともに、この基板に前記照射部からの前記光が照射されるステージと、
前記基板からの光を検出する検出部と、
前記照射部、前記ステージおよび前記検出部を制御する制御部と、を備えた基板検査装置であって、
前記基板の設計データを保持する記憶部と、
前記設計データに対応した前記基板の不良率を、前記基板に形成すべきパターンと前記基板から検出された欠陥との位置を考慮して計算する演算手段と、を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査装置において、
前記演算手段は、前記不良率を計算する際に、前記基板に形成すべきパターンの位置の近傍を計算することを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板検査装置において、
前記基板は前記パターンが形成されない部分としてスクライブを有し、前記演算手段は前記スクライブを利用して前記基板に形成すべきパターンの位置を変更させることを特徴とする基板検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板検査装置において、
前記演算手段は、計算した前記不良率を考慮することを特徴とする基板検査装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板検査装置において、
前記演算手段は、前記基板の中心を算出して、前記基板と前記設計データとの位置合わせを行うことを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板検査装置において、
さらに前記不良率を表示する表示画面を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板検査装置において、
前記制御部および前記記憶部の全部または一部の処理に必要な情報を、ネットワークを介して送受信する通信部を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
光を用いてパターン形成前の基板の欠陥を検査する基板検査方法において、前記基板の設計データを用いて、この設計データに対応する前記基板の不良率を計算する際に、前記基板に形成すべきパターンの位置の近傍を計算することを特徴とする基板検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載の基板検査方法において、前記基板は前記パターンが形成されない部分としてスクライブを有し、前記スクライブを利用して前記基板に前記形成すべきパターンの位置を変更させることを特徴とする基板検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細構造の観察が可能な基板検査装置および基板検査方法に関し、特に半導体やフラットパネルディスプレイなどの製造工程における微細パターンの欠陥の検査に適用して有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
半導体、太陽電池などの基板は、微細化が追及されている。これらの基板には、電気信号を伝える配線（パターン）が微小な領域に構築されるため、基板検査においても、微細な異物、ショートや断線などの欠陥に対して検査を行う必要がある。なぜなら、欠陥が存在すると、配線やキャパシタの絶縁不良や短絡、ゲート酸化膜などの膜破損等の不良原因となるためである。
【０００３】
この欠陥を効率的に検出することを可能とするために、設計データを利用して検査する方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６６２３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２の提案は、パターン形成後の基板を検査対象としているため、既に基板に対してパターン形成のために材料や時間を費やしておきながら、欠陥があった場合には、その基板を廃棄しなければならず、コストが嵩んでしまっていた。また、欠陥の位置によってはパターンに影響を与えない場合もあるが、パターン形成後では欠陥がそのような位置となるように調整することができず、歩留まりの向上を図ることができなかった。
【０００６】
一方、パターン形成前の基板上の欠陥を検査する方法は知られているが、この方法では欠陥は数のみで管理されて位置が考慮されないことが一般的であった。そのため、歩留まりに影響を与えない欠陥であっても、欠陥数自体は多いことを理由として無駄に基板が廃棄されていた。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、パターン形成前の検査段階において、基板コストの削減と歩留まりの向上を図ることができる基板検査装置および基板検査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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、次のとおりである。
【００１０】
本発明の基板検査装置は、光を照射する照射部と、パターン形成前の基板が置かれるとともに、この基板に前記照射部からの前記光が照射されるステージと、前記基板からの光を検出する検出部と、前記照射部、前記ステージおよび前記検出部を制御する制御部と、を備えた基板検査装置であって、前記基板の設計データを保持する記憶部と、前記設計データに対応した前記基板の不良率を、前記基板に形成すべきパターンと前記基板から検出された欠陥との位置を考慮して計算する演算手段と、を有する。
【００１１】
前記演算手段は、前記不良率を計算する際に、前記基板に形成すべきパターンの位置の近傍を計算することが好ましい。
【００１２】
前記基板は前記パターンが形成されない部分としてスクライブを有し、前記演算手段は前記スクライブを利用して前記基板に形成すべきパターンの位置を変更させることが好ましい。
【００１３】
前記演算手段は、計算した前記不良率を考慮することが好ましい。
【００１４】
前記演算手段は、前記基板の中心を算出して、前記基板と前記設計データとの位置合わせを行うことが好ましい。
【００１５】
さらに前記不良率を表示する表示画面を有することが好ましい。
【００１６】
前記制御部および前記記憶部の全部または一部の処理に必要な情報を、ネットワークを介して送受信する通信部を有することが好ましい。
【００１７】
本発明の基板検査方法は、光を用いてパターン形成前の基板の欠陥を検査する基板検査方法において、前記基板の設計データを用いて、この設計データに対応する前記基板の不良率を計算する際に、前記基板に形成すべきパターンの位置の近傍を計算する。
【００１８】
前記基板は前記パターンが形成されない部分としてスクライブを有し、前記スクライブを利用して前記基板に前記形成すべきパターンの位置を変更させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
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以下のとおりである。
【００２０】
本発明の基板検査装置によれば、演算手段が、設計データに対応したパターン形成前の基板の不良率を、基板に形成すべきパターンと基板から検出された欠陥との位置を考慮して計算するので、基板に欠陥があってもパターンに影響を与えなければ廃棄することなく、基板コストの削減を図ることができる。また、欠陥の位置を設計データ上で変更させることにより、不良率を下げて歩留まりの向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の基板検査方法によれば、パターン形成前の基板に形成すべきパターンの位置の近傍を計算するので、設計データと基板との位置合わせなどにおいて誤差が生じた場合であっても、パターンが形成される部分をパターンが形成されない部分と間違うことがなく、歩留まりの低下を防ぐことができる。これにより、基板コストの削減と歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置（基板検査装置）の構成図である。
【図２】図１の光学式ウェハ表面検査装置の条件作成画面の一例を示す図である。
【図３】設計データ選択画面を示す図である。
【図４】不良率の各種設定を行う不良率判定設定画面を示す図である。
【図５】設計データを利用してウェハを検査した結果画面の一例を示す図である。
【図６】図５のウェハを検査した結果に設計データを重ね合わせた図である。
【図７】欠陥と設計データとの照らし合わせ手法に関するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を示す図である。
【図８】パターン未形成のウェハと、その一部を形成すべきパターンとともに概略的に拡大したものを示す図である。
【図９】近傍を考慮する製造工程を説明する説明図である。
【図１０】パターン未形成のウェハと、その一部を拡大したものを示す図である。
【図１１】図１０から位置を移動させる方法を説明する説明図である。
【図１２】図１０から位置を移動させる方法を説明する説明図である。
【図１３】ネットワークを利用した形態の一例を説明する説明図である。
【図１４】ネットワークを利用した形態の他の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。
【００２４】
本願明細書において、検出器にて検出される信号には、異物や欠陥の信号（欠陥信号）と表面粗さ信号（Ｈａｚｅ信号；ヘイズ信号）が含まれる。また、検出器により検出することになる試料上の異物、欠陥、表面粗さを、まとめて「欠陥」と称することがある。
【００２５】
さらに、最終的な製品においてパターンが形成されることになるウェハの一部分をパターン形成部と称し、最終的な製品においてパターンが形成されないことになるウェハの一部分をパターン形成なし部と称することがある。
【００２６】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の基板検査装置は、パターン未形成のウェハに対し、設計データなどを利用して不良率を計算する場合に、ウェハの検査結果と設計データを直接重ね合わせる手法を利用した装置である。
【００２７】
図１は本発明の第１の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置（基板検査装置）の構成図、図２は図１の光学式ウェハ表面検査装置の条件作成画面の一例を示す図、図３は設計データ選択画面を示す図、図４は不良率の各種設定を行う不良率判定設定画面を示す図である。また、図５は設計データを利用してウェハを検査した結果画面の一例を示す図、図６は図５のウェハを検査した結果に設計データを重ね合わせた図、図７は欠陥と設計データとの照らし合わせ手法に関するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、光学式ウェハ表面検査装置１００は、試料検査台１１０、照明光源（照射部）１２０、散乱光検出部（検出部）１３０、信号合成部１４０、全体制御部（制御部）１５０、ステージ制御部（制御部）１６０、情報表示部１７０、入力操作部１８０、記憶部１９０および通信部１９５から構成されている。
【００２９】
試料検査台１１０は、ウェハ１０１などの試料（基板）を上に載せる試料ステージ（ステージ）１１１、この試料ステージ１１１の回転中心となる回転軸１１２、この回転軸１１２を中心に試料ステージ１１１を回転させる回転駆動部１１３、および試料ステージ１１１を径方向に移動させるスライド駆動部１１４を備えている。なお、回転駆動部１１３およびスライド駆動部１１４は、後述する全体制御部１５０の指令信号を受けたステージ制御部１６０により、制御されている。
【００３０】
照明光源１２０は、照射する光（照明光１２１）が試料ステージ１１１上のある一点（スポット）を照射するように設置されている。そのため、ステージ制御部１６０の制御により、試料検査台１１０の回転駆動部１１３が回転軸１１２を回転させつつ、スライド駆動部１１４が径方向に移動することで、試料ステージ１１１上のあらゆる場所をスポットとすることができる。つまり、照明光１２１を試料ステージ１１１上のウェハ１０１の特定の位置に照射することができる。
【００３１】
そして、照明光１２１が照射されるウェハ１０１の特定の位置を、回転駆動部１１３の回転角度と、スライド駆動部１１４の径方向の移動距離とにより、ステージ制御部１６０にてＸＹ座標化することができる。取得したＸＹ座標のデータは全体制御部１５０を介して、記憶部１９０に保存される。なお、照明光１２１は、光の当たる面積をできるだけ小さくするために、レーザ光のような光の収束度が高い光であることが好ましい。
【００３２】
散乱光検出部１３０は、基板からの光を検出する検出器１３１ａ〜１３１ｄを有している。図１では、低角度位置に配設した検出器１３１ａ、１３１ｂと高角度位置に配設した検出器１３１ｃ、１３１ｄとの計４つの検出器を図示したが、検出器の数に限定はなく、例えば検出器は一つであってもよい。また、検出器が複数ある場合には、各検出器１３１ａ〜１３１ｄが、それぞれのスポットと検出器との方位角及び仰角のうち少なくとも一方が異なるように、２つ以上の検出器が配置されていればよい。各検出器１３１ａ〜１３１ｄは、照明光源１２０から照明光（レーザ光）１２１がウェハ１０１の表面上に照射され、スポットで発生する散乱光をそれぞれ検出する。
【００３３】
また、散乱光検出部１３０において、各検出器１３１ａ〜１３１ｄは、それぞれ増幅器１３２ａ〜１３２ｄに接続され、次にＡ／Ｄ変換器１３３ａ〜１３３ｄに接続されている。これにより、各検出器１３１ａ〜１３１ｄの検出信号は、増幅器１３２ａ〜１３２ｄにて増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３３ａ〜１３３ｄにてディジタル信号化される。
【００３４】
信号合成部１４０は、ディジタル信号化された検出器１３１ａ〜１３１ｄの検出信号を指定された演算条件（プログラム）にしたがって合成した合成信号を作る。信号合成部１４０で合成した合成信号のデータと、合成信号の基になったディジタル信号化された検出器１３１ａ〜１３１ｄの検出信号のデータは、全体制御部１５０を介して記憶部１９０に保存される。なお、信号合成部１４０は、検出器１３１ａ〜１３１ｄの各信号が全体制御部１５０において必要な場合は不要である。この場合は、検出器１３１ａ〜１３１ｄの信号の全部もしくは一部が記憶部１９０に格納、または検出器１３１ａ〜１３１ｄの信号の全部もしくは一部が、全体制御部１５０において加工された上で、記憶部１９０に格納されることもある。
【００３５】
全体制御部１５０は、光学式ウェハ表面検査装置１００全体の制御を行う。例えば、入力操作部１８０からの操作信号を受け、記憶部１９０に格納されているプログラムを用いて、操作信号に対応する処理を行う。そして、ステージ制御部１６０が試料検査台１１０の有する回転駆動部１１３およびスライド駆動部１１４を制御するための指令信号を出力したり、信号合成部１４０でディジタル信号化された検出器１３１ａ〜１３１ｄの検出信号を合成するための演算条件を変更する。
【００３６】
また、全体制御部１５０は、信号合成部１４０で合成した合成信号のデータと、合成信号の基になったディジタル信号化された検出器１３１ａ〜１３１ｄの検出信号のデータとを記憶部１９０に記憶させるほか、記憶部１９０に格納された処理プログラムを用いて、それらデータを加工し、情報表示部１７０に表示させる。なお、図１には信号合成部１４０が記述されているが、検出器１３１ａ〜１３１ｄの各信号を個別または、その一部を取り出したデータを直接全体制御部１５０においてデータ加工し、情報表示部１７０に表示させる場合には信号合成部１４０を介す必要はない。この場合は、検出器１３１ａ〜１３１ｄの信号の全部もしくは一部が直接に記憶部１９０に格納、または検出器１３１ａ〜１３１ｄの信号の全部もしくは一部が、全体制御部１５０において加工された上で、記憶部１９０に格納されることもある。
【００３７】
入力操作部１８０は、ユーザが上記のように信号合成部１４０による検出信号の合成条件を入力するほか、各装置の動作等を指示する。
【００３８】
記憶部１９０は、各種制御や演算処理に必要なプログラムや定数、測定結果（合成信号や検出信号）、入力操作部１８０により設定された合成条件などを格納している。それぞれの検出器１３１ａ〜１３１ｄの合成信号のデータおよび検出信号のデータは、ステージ制御部１６０から得られるウェハ上の散乱光の測定位置（座標）と共に記憶される。
【００３９】
この記憶部１９０には、試料の設計データの元データ全部を記憶することができるほか、元データの一部分（一部設計データとも称する）、あるいは元データを一定の手法により抽象化したデータ（抽象設計データとも称する）を利用してもよい。また、一部設計データと抽象設計データとの組み合わせ（例えば、一部設計データの抽象設計データ、抽象設計データの一部設計データなど）を利用してもよい。なお、本願明細書では、設計データとは、元データ全部のみならず、一部設計データ、抽象設計データ、および一部設計データと抽象設計データとの組み合わせも含むものとする。
【００４０】
一部設計データや抽象設計データを利用することにより、元データ全部よりも記憶容量を減らすことができるため、検査装置内の演算装置、記憶媒体に多大な負担をかけずに設計データを利用することができる。また、検査装置内での演算のみならず、ネットワークを利用して検査装置以外のＬＡＮ上またはインターネット上のサーバなどの、演算装置、記憶媒体を利用する際にも、演算装置、記憶媒体の負担をかけたり、ネットワーク上での情報のやりとり（送受信）の際にネットワークに負荷をかけることがない。
【００４１】
一部設計データを利用する場合としては、以下の場合が考えられる。例えば、設計データ内で順位がつけられる場合である。この順位の選別手法としては、コンピュータが一定の基準で選別する場合、オペレータなどが選別する場合、またはコンピュータによる選別とオペレータの選別の組み合わせ（例えば、コンピュータによる選別後にオペレータが選別する場合、オペレータの選別後にコンピュータが選別する場合など）が考えられる。上記順位は、重要性、緊急性など、さまざまな尺度で順位がつけられるし、また、上記と重複するが、オペレータが一定の尺度で順位をつけてもよい。
【００４２】
抽象設計データを利用する場合としては、例えば以下の手法がある。すなわち、設計データの元データから、各パターンの位置情報のみを取り出す処理を行う手法である。元データは、詳細な情報を含むが、位置情報も含む。そのため、各データの位置情報のみを取得することができる。
【００４３】
また、一部設計データを収集する場合としては、全部または一部の位置情報に対して、それらの位置情報の外郭（パターンが基板を覆うことになる最も大きい面積の位置をつなげた線）などを利用して、各パターンが占める部分の最外郭の位置を求めることができる。この各パターンが占める部分の最外郭を求める計算は、全体について行ってもよいが、途中でやめてもよい。なぜなら、途中でも一部設計データを収集できるためである。また、設計データの元データは、複数の機能的なまとまり、場所的なまとまりの複合体である場合もある。そのため、それらの機能的なまとまり、場所的なまとまりごとに考えることもできる。
【００４４】
通信部１９５は、外部との接続に使用され、例えば全体制御部１５０、ステージ制御部１６０および記憶部１９０の全部または一部の処理に必要な情報を、ネットワークを介して送受信する。
【００４５】
図２に示すように、光学式ウェハ表面検査装置の条件作成画面２００は、検査モードやチャンネル（ＣＨ）設定などの工程条件を設定する工程条件設定欄２０１と照明角度や検出器パラメータなどを設定する感度条件設定欄２０２とから構成されている。工程条件設定欄２０１には不良率設定欄２０３を有しており、この不良率設定欄２０３にはチェックボックス２０４、設計データ選択ボタン２０５および不良率判定設定ボタン２０６が表示されている。不良率設定欄２０３は、チェックボックス２０４にチェックを入れることで不良率判定機能が有効になる。また、不良率判定に使用する設計データを選択する場合は、設計データ選択ボタン２０５をクリックすることで、設計データ選択画面に切り替わり、一覧から使用する設計データを選択することができる。さらに、不良率判定設定ボタン２０６をクリックすることで、不良率判定設定画面に切り替わり不良率の各種設定を行うことができる。
【００４６】
図３に示すように、設計データ選択画面３００は、ツリー構造によりデータの階層を分けた設計データ一覧画面３０１と設計データプレビュー画面３０２とから構成され、設計データ一覧画面で選択した設計データ３０３が設計データプレビュー画面３０２に表示される。また、選択した設計データ名３０４も同様に表示される。設計データプレビュー画面３０２内の設計データ３０３は、ドラッグすることによって範囲が指定され、設計データ３０３の一部を拡大して詳細を確認することができる。そして、設計データ３０３を拡大した際に、どの範囲を拡大したか確認するための範囲確認マップ３０５が、設計データプレビュー画面３０２に表示される。この範囲確認マップ３０５内をドラッグして範囲指定することによっても設計データ３０３の拡大縮小ができる。このようにして確認した設計データ３０３を不良率判定に適用するには、設計データプレビュー画面３０２の右下部に表示されたＯＫボタン３０６を押して条件に反映する。キャンセルする場合は、ＯＫボタン３０６の隣に表示されたＣａｎｃｅｌボタン３０７を押して図２の条件作成画面２００に戻る。
【００４７】
図４に示すように、不良率判定設定画面４００では、検査結果から先の設定にしたがって算出した不良率に応じたグレード４０１に分け、ウェハの使用可否などの判定プルダウンメニュー４０２で設定する。検査後の搬送先は、グレード４０１や判定に応じて選択する振分け先プルダウンメニュー４０３で設定する。不良率は、各グレードの判定基準となる不良率の値をテキストボックス４０４で設定する。ここで、グレードとは、個数に応じて判断する指標であり、パターンが形成される場所における異物などの許容個数を設定する。
【００４８】
図４に示した例の場合、グレードＡは不良率1０％以下のもの、Ｂは不良率が１０％より高く２０％以下の結果となったものとなる。以下同様に、グレードＣ、Ｄ、Ｅもそれぞれ設定した値で分けられる。これらのグレード判定基準となる不良率の設定は、ユーザが自由に値を決定することができる。判定は、ユーザが不良率などを元にそのウェハで製品を次の工程に流すかどうかなどの判断をする際に設定する。この設定は、判定プルダウンメニュー４０２からＯＫまたはＮＧを選択する。さらに、振分け先は、不良率で決定するグレードや判定結果などを基準として、ユーザが検査の終わったウェハをポート別に選別する際に設定する。振分け先プルダウンメニュー４０３からは、ポート番号を設定することができる。なお、ここで示したグレードは一例であり、その数に制限はない。以上、設定した内容を適用するには、画面の右下部に表示されたＯＫボタン４０５を押して条件に反映する。キャンセルする場合は、ＯＫボタン４０５の隣に表示されたＣａｎｃｅｌボタン４０６を押して図３の設計データ選択画面３００に戻る。
【００４９】
なお、本例では、不良率の計算について述べたが、感度の調整によっても、上記と同様の効果を実現できる。すなわち、パターンが形成されない部分では、検査を不要としてもよい。そのため、パターンが形成されない部分については、検査をしない、または感度を低下させることも可能である。
【００５０】
図５に示すように、設計データを利用した結果画面５００は、測定情報欄５０１、検査マップ欄５０２および不良率判定結果欄５０３から構成されている。測定情報欄５０１には、測定日、レシピ名、欠陥検出数などの測定に用いた各種情報が表示される。検査マップ欄５０２には、光学式ウェハ表面検査装置で検出された欠陥５０４と検出された欠陥のウェハ上の場所を示した検査マップ５０５が表示される。不良率判定結果としては、図３で選択した設計データを用いて不良率５０６を算出した結果が表示される。不良率判定結果欄５０３では、不良率５０６の他、ウェハを次工程に流すかどうかの判定結果５０７、判定結果から設定にしたがってウェハの搬送先を振分けた振分け先５０８などを表示する。また、検査マップ欄５０２に設置された設計データボタン５０９を押すことで、図６に示すように、光学式ウェハ表面検査装置を用いてウェハを検査した結果に対して選択した設計データ３０３を重ね合わせた、重ね合せマップ６０１を表示することができる。これにより、製造工程を進めていく上で、どの検出欠陥が不良の原因となる可能性があるか製造工程を実際に進めることなくパターンなしウェハの検査の時点で判定が可能となる。なお、図５、６および後述する図７において、ＣＨとは、異物などのサイズを区別する指標である。
【００５１】
次に、欠陥と設計データとの照らし合わせ手法に関して説明する。ウェハでは、実際の欠陥の場所を設計データと照らし合わせたい場合がある。しかし、本検査システムは、欠陥の場所が微小領域であるために、全体における場所が分からなくなる場合がある。その場合には、検査マップ欄５０２の検査マップ５０５の一部をドラッグすることにより、図７に示すように、範囲を指定してウェハ拡大マップ７０１を表示することができる。このウェハ拡大マップ７０１により、検出欠陥７０２と設計データとの位置関係をより詳細に確認することができる。また、マップを拡大表示した際に、ウェハ全体の中のどの箇所を拡大しているかを確認するためのウェハ縮小マップ７０３が検査マップ欄５０２に一緒に表示される。このウェハ縮小マップ７０３をクリックすることにより、表示箇所を移動することができる。さらに、ウェハ縮小マップ７０３は、ドラッグして範囲指定することで拡大表示範囲を変更することもできる。
【００５２】
ここで、パターンが形成されない部分としては、例えば基板がウェハであった場合には、切断されることになる部分（スクライブ）などが挙げられる。すなわち、切断される部分は、その際の衝撃、誤差などからパターンを防止するため、一定の幅が必要となる。
【００５３】
具体的には、ウェハにおいては、以下の式で導出される確率分は、スクライブ上の欠陥となるため、異物として考慮する必要がない。
【００５４】
〔式〕スクライブの面積／ウェハの面積
一般例として、半径１５０ｍｍのウェハにて、１００μｍの幅のスクライブを考えると、ウェハ面積の約２％がスクライブということになる。そのため、従来はこの２％分も含めて欠陥の個数を検討していたが、この約２％分は無視してよい。つまり、従来に比べて、１−（スクライブの面積／ウェハの面積）の欠陥の割合分を考慮すればよい。
【００５５】
特に、近年のウェハは大きさを拡大させる傾向にあるため、切断によって最終製品においてパターンが形成されない部分は増える。例えば、ウェハの半径が２００ｍｍになると、半径１５０ｍｍのウェハと比較してスクライブの総面積は１．８倍になり、パターンが形成されない部分の欠陥を除外する効果はより大きくなる。
【００５６】
このように、第１の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置１００では、例えば基板がウェハである場合において、ウェハ上に形成された半導体製品を区分けするための半導体製品間の場所であるスクライブなどのように、パターンが形成されず欠陥が最終製品に影響を与えない場所にあれば、多数の欠陥が存在しても、そのウェハを利用することができる。そのため、従来の手法では廃棄されていたウェハを利用でき、ウェハを無駄に廃棄することがなくなるため、ウェハコストの削減につながる。
【００５７】
また、第１の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置１００では、検出されたウェハ上の欠陥の場所を、設計データと重ね合わせた上で、不良率を算出するので、欠陥位置を設計データ上でパターンが形成されない場所へ変更させれば、不良率を下げて歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００５８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の基板検査装置は、実際に製造するプロセスを考慮する方法として、ウェハの検査結果と設計データとを直接重ね合わせるのみならず、基板の製造工程を考慮して、不良率を計算する手法を利用した装置である。
【００５９】
図８はパターン未形成のウェハと、その一部を形成すべきパターンとともに概略的に拡大したものを示す図であり、図９は近傍を考慮する製造工程を説明する説明図である。なお、本形態と後述する第３の実施形態では、装置構成自体は第１の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置１００と同じであるので、説明を省略する。
【００６０】
上記では、設計パターンとパターンが形成されるウェハとの対応部分に関し、感度を変更することについて述べたが、完全に対応する部分のみならず、以下のようにパターンが形成されるウェハの近傍部分を考慮することもできる。
【００６１】
すなわち、パターン形成なしウェハ部分かパターン形成ウェハ部分かを判断するためには、各半導体製造工程においてウェハと設計データとを位置合わせする必要がある。しかし、ウェハ上の突起物（たとえばノッチ、アライメントなど）で位置合わせをした場合であっても、位置ずれが生じる場合もある。
【００６２】
そこで、設計データとウェハとの位置合わせに誤差が生じたとしても、本来パターン形成部が、パターン形成なし部と判断されないように、パターン形成部の近傍の部分を考慮する。この近傍の程度を考慮するための要素としては、欠陥種（異物、結晶欠陥、高Ｈａｚｅなど）、パターン形成などの製造工程等が挙げられる。
【００６３】
つまり、図８に示すように、パターンが形成されることになるパターン未形成のウェハ８０１において、ウェハの一部８０２では、パターン８０３のない場所について、感度を下げてもよい。しかし、上述のように近傍を考慮する場合には、パターン８０３がある場所から、横の距離はＡ、縦の距離はＢだけ離して、線の右下部分をパターンが形成されない場所８０４として感度を下げることができる。なお、ＡおよびＢは、機差、補正に影響を与える環境などを考慮して決定する。
【００６４】
次に、近傍を考慮する製造工程について以下に説明する。半導体製造装置の工程では様々な処理が施され、その工程によっては、膜厚が厚くなる場合がある。そして、その後のパターン形成などで厚い膜の蒸着等の工程がある場合、欠陥種の面積が広がることになる。また、そのほかにも、異物の性質によっては、基板の製造過程で使用される物質の影響により、欠陥種の幅、大きさなどが大きくなり、欠陥種の面積が広がることがある。その結果、将来パターンが形成されることになる位置にまで欠陥種が広がる場合がある。欠陥種が広がると、当該パターンが形成されても欠陥種がパターン形成位置に存在するため、欠陥種を持つパターンになってしまう。そこで、その後の製造工程を考慮して、設計データの近傍を計算する。
【００６５】
図９に示すように、９０１をウェハのクリーニングをするクリーニング工程とし、９０２をウェハのパターン形成の第１の工程、９０３をウェハのパターン形成の第２の工程、９０４をウェハのパターン形成の第３の工程、９０５を本発明の基板検査装置によるパターン未形成のウェハに対する検査工程とする。そして、パターン形成の第１の工程９０２を、膜厚を厚くする工程とした場合、基板の製造過程で使用される物質が欠陥の大きさを大きくするような場合には、検査工程９０５において、設計データの近傍を広くとる。特に、ダブルパターニングなどパターンの間隔を極めて微小にする工程では、近傍を広くとる。
【００６６】
なお、上記では、設計データとウェハとの位置合わせの誤差が生じる場合について述べたが、設計データとウェハとの位置合わせに誤差が生じない場合においても、製造工程の不測の事態に備えるため、例えば欠陥種、パターン形成などの製造工程により、近傍を広くとったり狭くとったりする必要がある場合もある。
【００６７】
このように、第２の実施形態では、不良率を計算する際に、パターンが形成されるウェハの近傍を考慮するので、設計データとウェハとの位置合わせなどにおいて誤差が生じた場合であっても、パターン形成ウェハ部分をパターン形成ウェハなし部分と間違うことはなく、歩留まりが低下することがない。
【００６８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の基板検査装置は、パターン未形成のウェハに対し、設計データを利用して不良率を計算した上で、パターンをずらすための情報を出力する装置である。つまり、パターン未形成の基板に対して、不良率を計算する際に、設計データを利用することで、欠陥の場所を考慮しつつ、その基板の不良率を計算し、不良率を元に、パターンの位置を変更する情報を出力する手法を利用した装置である。
【００６９】
図１０はパターン未形成のウェハと、その一部を拡大したものを示す図であり、図１１および図１２は図１０から位置を移動させる方法を説明する説明図である。
【００７０】
パターン形成なし部としてスクライブを取り上げ、パターン形成部を製品として、以下説明する。図１０に示すように、ウェハ１００１では、拡大したウェハの一部１００２に対して、１００３〜１００５が最終的に製品となる部分であり、１００６がスクライブ、１００７が異物である。この場合、異物１００７が長方形の製品１００４の一部に入っているため、製品１００４が正常に機能されない可能性が高い。
【００７１】
そこで、図１１に示すように、パターンである製品１００４の場所を移動する情報を出力する。図１１においては、異物１００７の上に製品１００４が形成されないよう、製品の位置が移動する情報を出力する。具体的には、製品１００４および製品１００５が、図１１において右方に移動する情報を出力する。また、図１１においては、一つの異物に対して製品の縦の列が一律に移動されているが、図１２に示すように行ってもよい。すなわち、一方の製品１００４のみが図１２において右方に移動されるが、他方の製品１００５は右方にずらされず、移動前のスクライブの間隔にて形成されるようにする。本手法は、無駄にスクライブの場所を広げる必要がないため、基板を有効に使用できることになる。
【００７２】
そして、上記のようなパターンの位置の情報については、図１における全体制御部１５０において、信号合成部１４０から送られる検査信号と記憶部１９０に格納されている設計データとを照合して、計算で求める。この際、欠陥の種類として、例えば異物とヘイズでは、異物のほうが製品により重大な影響を与えるため、パターンの位置の決定のためには、異物をより避けて、ヘイズの上にパターンを形成するように位置づける情報を出力する。もちろん、欠陥の量と種類に応じて、パターンの数、あるいは図１０の例においては製品の数を減らすこととしてもよい。
【００７３】
このように、第３の実施形態では、位置を変更する情報を出力するので、本手法により得られた情報に基づき、各基板の欠陥の場所に対応したパターン形成が可能になり、パターン未形成の基板に対してより適した位置にパターンを形成できる。これにより、不良率を下げて、歩留まりの向上を図ることができる。
【００７４】
次に、上述の各実施形態例における、ウェハ半径がより大きい、いわゆる次世代ウェハへの対応について説明する。設計データの座標系とウェハの座標系との誤差を最小限にするために、例えば、次に説明する位置合わせを行う。ウェハの最外周部を数点とウェハ上の突起物（例えばノッチやオリフラ）を検出することで、ウェハの中心を算出し、位置合わせを行う。あるいは、ウェハを回転させ、その偏心量からウェハ中心を算出し、位置合わせを行う。これらの方法などにより高精度に位置合わせが可能である。これらの方法は、ウェハのサイズに関係なく行えるため、今後ウェハサイズがさらに大きくなった場合でも対応可能である。すなわち、ウェハサイズがさらに大きくなった場合でも、そのサイズに関係なく本発明が適用可能である。そして、ウェハサイズが大きくなるとスクライブの総面積が増加するため、本発明はウェハサイズが大きくなるにつれて、その効果はより大きくなる。
【００７５】
次に、上述の各実施形態例において、ネットワークを利用した形態を説明する。設計データは大きなデータであるため、基板検査装置内部で本発明を実施する場合には、大きなメモリおよび演算装置が必要であった。そこで、メモリおよび演算装置で行う計算の一部について、ネットワークを経由した他の演算装置およびメモリで行う。
【００７６】
他の演算装置およびメモリとしては、基板検査装置がネットワークで接続された場合におけるそのネットワークに接続されたサーバ内の演算装置およびメモリ、基板検査装置がインターネットに接続された場合におけるインターネットに接続されたサーバ内の演算装置およびメモリが考えられる。
【００７７】
本手法の一例について説明する。図１３はネットワークを利用した形態の一例を説明する説明図であり、図１４はネットワークを利用した形態の他の一例を説明する説明図である。図１３に示す例では、本発明の基板検査装置１３０１および１３０２は、バス１３０３により、記憶装置（記憶部）１３０４やサーバ（演算手段）１３０５と接続されている。なお、図１３においては、設計データなどが大量である場合を想定して基板検査装置１３０１および１３０２をバス１３０３と接続したが、記憶装置１３０４が、バス１３０３に結びつかずにサーバ１３０５の内部に入っていてもよい。また、図１３では、バス１３０３によって基板検査装置１３０１および１３０２をサーバ１３０５に接続したが、大量のデータ処理の場合などでは、基板検査装置１３０１とサーバ１３０５を直接接続し、基板検査装置１３０２をサーバ１３０５と直接接続することも可能である。
【００７８】
さらに、本手法では、図１４に示す例のように、本発明の基板検査装置１４０１および１４０２を、インターネット１４０３を介してサーバ１４０４と接続し、インターネットワーク上の他のサーバ内の演算装置およびメモリを利用することもできる。つまり、一つの閉じられたネットワークを越えて、複数の異なる地域にある基板検査装置について、記憶装置およびメモリなどを共通化した上で、本願発明を実施することもできる。
【００７９】
本手法では、サーバ内の演算装置およびメモリで演算させることで、基板検査装置自体に高性能なメモリおよび演算装置を付加する必要がなくなる。また高性能な演算装置およびメモリを他の検査装置と共通化できる。
【００８０】
なお、以上の実施形態は、基板が半導体のウェハである場合を例として説明したが、これに限らず、例えば太陽電池や液晶の基板にも、同様にして本発明の基板検査装置および基板検査方法を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、微細構造の観察が可能な基板検査装置および基板検査方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１００    光学式ウェハ表面検査装置（基板検査装置）
１０１    ウェハ
１１０    試料検査台
１１１    試料ステージ（ステージ）
１１２    回転軸
１１３    回転駆動部
１１４    スライド駆動部
１２０    照明光源（照射部）
１２１    照明光（レーザ光）
１３０    散乱光検出部（検出部）
１３１ａ  検出器
１３１ｂ  検出器
１３１ｃ  検出器
１３１ｄ  検出器
１３２ａ  増幅器
１３２ｂ  増幅器
１３２ｃ  増幅器
１３２ｄ  増幅器
１３３ａ  Ａ／Ｄ変換器
１３３ｂ  Ａ／Ｄ変換器
１３３ｃ  Ａ／Ｄ変換器
１３３ｄ  Ａ／Ｄ変換器
１４０    信号合成部
１５０    全体制御部（制御部）
１６０    ステージ制御部（制御部）
１７０    情報表示部
１８０    入力操作部
１９０    記憶部
１９５    通信部
２００    条件作成画面
２０１    工程条件設定欄
２０２    感度条件設定欄
２０３    不良率設定欄
２０４    チェックボックス
２０５    設計データ選択ボタン
２０６    不良率判定設定ボタン
３００    設計データ選択画面
３０１    設計データ一覧画面
３０２    設計データプレビュー画面
３０３    設計データ
３０４    設計データ名
３０５    範囲確認マップ
３０６    ＯＫボタン
３０７    Ｃａｎｃｅｌボタン
４００    不良率判定設定画面
４０１    グレード
４０２    判定プルダウンメニュー
４０３    振分け先プルダウンメニュー
４０４    テキストボックス
４０５    ＯＫボタン
４０６    Ｃａｎｃｅｌボタン
５００    結果画面
５０１    測定情報欄
５０２    検査マップ欄
５０３    不良率判定結果欄
５０４    検出された欠陥
５０５    検査マップ
５０６    不良率
５０７    判定結果
５０８    振分け先
５０９    設計データボタン
６０１    重ね合せマップ
７０１    ウェハ拡大マップ
７０２    検出欠陥
７０３    ウェハ縮小マップ
８０１    ウェハ
８０２    ウェハの一部
８０３    パターン
８０４    パターンが形成されない場所
９０１    クリーニング工程
９０２    パターン形成の第１の工程
９０３    パターン形成の第２の工程
９０４    パターン形成の第３の工程
９０５    検査工程
１００１  ウェハ
１００２  ウェハの一部
１００３  製品
１００４  製品
１００５  製品
１００６  スクライブ
１００７  異物
１３０１  基板検査装置
１３０２  基板検査装置
１３０３  バス
１３０４  記憶装置（記憶部）
１３０５  サーバ（演算手段）
１４０１  基板検査装置
１４０２  基板検査装置
１４０３  インターネット
１４０４  サーバ
Ａ        横の距離
Ｂ        縦の距離
【図１】
2011007648.tif 000003
【図２】
2011007648.tif 000004
【図３】
2011007648.tif 000005
【図４】
2011007648.tif 000006
【図５】
2011007648.tif 000007
【図６】
2011007648.tif 000008
【図７】
2011007648.tif 000009
【図８】
2011007648.tif 000010
【図９】
2011007648.tif 000011
【図１０】
2011007648.tif 000012
【図１１】
2011007648.tif 000013
【図１２】
2011007648.tif 000014
【図１３】
2011007648.tif 000015
【図１４】
2011007648.tif 000016