(57)【要約】【課題】  基板におけるレジスト薄膜の除去と検査とを効率良く精細に行うこと。【解決手段】  第１のレーザ光を被検物上に照射し、被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、第２のレーザ光を被検物に照射し、被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部および被検物の画像を取得して観察する観察部の少なくとも一方とを備える。なお、第１のレーザ光および第２のレーザ光の両方を射出する単一の光源を備えても良い。また、散乱光に基づいて、被検物の状態を判断する判断部をさらに備えても良い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ光を被検物に照射し、前記被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、
第２のレーザ光を前記被検物に照射し、前記被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部および前記被検物の画像を取得して観察する観察部の少なくとも一方と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光の両方を射出する単一の光源を備える
ことを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の検査装置において、
前記散乱光に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断部を備える
ことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の検査装置において、
前記画像に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断部を備える
ことを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の検査装置において、
前記判断部による判断結果に基づいて、前記薄膜除去部を制御して前記薄膜を除去させる制御部を備える
ことを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載の検査装置において、
除去された前記薄膜に対して送風する送風部と、前記薄膜を吸入する吸入部との少なくとも一方を、前記第１のレーザ光が前記被検物に照射される位置の近傍に備える
ことを特徴とする検査装置。
【請求項７】
第１のレーザ光を被検物に照射し、前記被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、第２のレーザ光を前記被検物に照射し、前記被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部とを備えた検査装置に対する制御をコンピュータで実現するための検査プログラムであって、
前記散乱光を受光する受光手順と、
前記散乱光に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断手順と
をコンピュータで実現することを特徴とする検査プログラム。
【請求項８】
第１のレーザ光を被検物に照射し、前記被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、前記被検物の画像を取得して観察する観察部とを備えた検査装置に対する制御をコンピュータで実現するための検査プログラムであって、
前記観察部により前記画像を取得する取得手順と、
前記画像に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断手順と
をコンピュータで実現することを特徴とする検査プログラム。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の検査プログラムにおいて、
前記判断手順による判断結果に基づいて、前記薄膜除去部により前記薄膜を除去する除去手順をさらに備える
ことを特徴とする検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の不要な薄膜を除去する機能を備えた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ウエハ等の基板製造工程においては、基板端面のレジスト薄膜の除去を行う装置およびレジスト残り、ひび、欠け等を検査する検査装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。そして、基板製造工程において、レジスト薄膜の除去と、除去した後のレジスト残り等の検査とをそれぞれの装置で行っている。
【特許文献１】ＷＯ２００３−０２８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、実際の基板製造工程においては、一度でレジスト膜の除去を完遂することは困難で、レジスト薄膜の除去と検査とを繰り返し行う場合が多い。従来は、上述した２つの装置間の基板搬送を繰り返して、レジスト薄膜の除去と検査とを行っているため、手間や時間がかかる。また、基板搬送の繰り返しによる搬送誤差の問題も多い。
本発明の検査装置および検査プログラムは、基板におけるレジスト薄膜の除去と検査とを効率良く精細に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の検査装置は、第１のレーザ光を被検物に照射し、前記被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、第２のレーザ光を前記被検物に照射し、前記被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部および前記被検物の画像を取得して観察する観察部の少なくとも一方とを備える。
なお、好ましくは、前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光の両方を射出する単一の光源を備えても良い。
【０００５】
また、好ましくは、前記散乱光に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断部を備えても良い。
また、好ましくは、前記画像に基づいて、前記被検物の状態を判断する判断部を備えても良い。
また、好ましくは、前記判断部による判断結果に基づいて、前記薄膜除去部を制御して前記薄膜を除去させる制御部を備えても良い。
【０００６】
また、好ましくは、除去された前記薄膜に対して送風する送風部と、前記薄膜を吸入する吸入部との少なくとも一方を、前記第１のレーザ光が前記被検物に照射される位置の近傍に備えても良い。
なお、上記発明に関する構成を、検査装置に対する制御をコンピュータで実現するための検査プログラムに変換して表現したものも、本発明の具体的態様として有効である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の検査装置および検査プログラムによれば、基板におけるレジスト薄膜の除去と検査とを効率良く精細に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、基板の一例としてウエハの検査を行う検査装置を例に挙げて説明する。
図１は、本実施形態の検査装置１の構成を示す図である。検査装置１は、図１に示すように、装置本体１０とコンピュータ１００とにより構成される。
装置本体１０は、ウエハ１１を載置するステージ１２、レーザ照射光学系２０、観察光学系４０、散乱光受光光学系５０、送風部６０、吸入部６１を備える。また、コンピュータ１００は、コンピュータ本体１１０と、モニタ１２０と、入力器１３０とを備える。なお、ウエハ１１は、図１の拡大図に示すように、その端面に傾斜部分（ベベル）を有する。
【０００９】
レーザ照射光学系２０は、レーザ光源２１、偏光フィルタ２２、レンズ２３、可変開口絞り２４、ＮＤフィルタ２５、ダイクロイックミラー２６、対物レンズ２７で構成される。レーザ照射光学系２０において、レーザ光源２１から射出されたレーザ光は、偏光フィルタ２２、レンズ２３、可変開口絞り２４、ＮＤフィルタ２５、ダイクロイックミラー２６、対物レンズ２７を順に経てウエハ１１に照射される。
【００１０】
レーザ光源２１は、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等である。偏光フィルタ２２は、回転可能な１／２波長板や１／４波長板などを備え、ウエハ１１に照射されるレーザ光の偏光（円偏光、楕円偏光、直線偏光など）を被検物に合わせて変更する。可変開口絞り２４は、開口径を変えることで、対物レンズ２７で集光されるレーザ光のビームスポット径を変える。ＮＤフィルタ２５は例えば円形のウェッジフィルタで、回転角度を変えることによりレーザ光の透過率を変更する。なお、対物レンズ２７として倍率の異なる複数のレンズを備え、被検物の種類や目的等に応じて、適宜切り替えて使用する構成としても良い。
【００１１】
ウエハ１１は不図示のローダ機構により、ステージ１２上に載置される。なお、ステージ１２は、回転中心軸１２ａを中心に回転可能であるとともに、ＸＹ方向に移動可能である。また、不図示のアライメント機構により、ステージ１２の回転中心軸１２ａとウエハ１１中心とが同じ位置になるようアライメントされている。
観察光学系４０は、ウエハ１１上の観察を行うための光学系であり、光源４１、レンズ４２、ハーフミラー４３、レンズ４４、ＣＣＤカメラ４５と、レーザ照射光学系２０で説明したダイクロイックミラー２６、対物レンズ２７とで構成される。光源４１は、観察用照明光源であり、ここから射出された観察用照明光は、レンズ４２、ハーフミラー４３、ダイクロイックミラー２６、対物レンズ２７を順に経てウエハ１１を照明する。そして、ウエハ１１で反射した光は、再び対物レンズ２７、ダイクロイックミラー２６、ハーフミラー４３、レンズ４４を順に経て、ＣＣＤカメラ４５に入射する。
【００１２】
散乱光受光光学系５０は、図１に示すように、レンズ５１とＳＰＤ（Silicon Photo Diode）５２、レンズ５３とＳＰＤ５４の２組の受光系により構成される。そして、それぞれの受光系によりウエハ１１上の異物から発生する散乱光を検出する。なお、図１の例では散乱光受光光学系として、左右対称に２組の受光系を備える例を示したが、１組または３組以上の受光系を備えても良い。また、受光系を備える位置も図１の例に限定されない。
【００１３】
図２は、送風部６０および吸入部６１近傍の拡大図である。送風部６０および吸入部６１は、図２に示すように、レーザ照射光学系２０のレーザ光源２１から射出されたレーザ光がウエハ１１に照射される位置（Ｔ１）の近傍に配置される。そして、送風部６０は、位置Ｔ１に向けて送風することにより、位置Ｔ１の近傍に存在する除去された薄膜（詳細は後述する）を取り除く。また、吸入部６１は、位置Ｔ１の近傍に存在する除去された薄膜（詳細は後述する）を吸入して取り除く。なお、装置本体１の構成に合わせて、送風部６０および吸入部６１の何れか一方のみを備える構成としても良い。
【００１４】
また、コンピュータ１００には、検査用のプログラムがインストールされており、コンピュータ１００はそのプログラムにしたがってって、装置本体１０の各部を制御する。また、ユーザからコンピュータ１００への情報入力は、入力器１３０を介して行われる。
以上説明した構成の検査装置１の動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１５】
ステップＳ１において、コンピュータ１００は、不図示のＸＹ駆動機構により、ウエハ１１の端面が対物レンズ２７の直下になるようステージを移動する。
ステップＳ２において、コンピュータ１００は、不要な薄膜を除去する。具体的には、コンピュータ１００は、レーザ光源２１からレーザ光を射出させて、ウエハ１１の端面にレーザ光をスポット照射すると同時に、ステージ１２を駆動してウエハ１１を回転させる。レーザ光のスポット径の大きさは、可変開口絞り２４により予め調整されている。また、照射エネルギーは、ＮＤフィルタ２５およびステージ１２の回転速度により調整され、レジスト薄膜をアブレーションで除去するに十分な量となっている。除去する幅がレーザ光のスポット径より大きい場合、コンピュータ１００は、ステージ１２を移動して相対的にレーザ光の照射位置を変えながら薄膜の除去を行う。なお、ステージ１２上に、照射位置を確認するためのセンサを備えると良い。このセンサにより、薄膜の除去時に加えて、後述する散乱光受光時にも詳細な照射位置を確認することができる。また、ステージ上にウエハ１１に照射されるレーザ光のエネルギー量を検出するためのセンサを備えると良い。このセンサの出力に応じて、レーザ光源２１やＮＤフィルタ２５をフィードバック制御することにより、より好ましい処理を行うことができる。
【００１６】
また、薄膜の除去時に、コンピュータ１００は、送風部６０および吸入部６１を制御し、光源２１から射出されたレーザ光により除去された薄膜を取り除く。
ステップＳ３において、コンピュータ１００は、光源２１から検査光を射出し、散乱光を受光する。コンピュータ１００は、ＮＤフィルタ２５を制御し、レーザ光量を所定量まで減衰する。そして、ウエハ１１上の異物から発生する散乱光をレンズ５１およびレンズ５３で集光し、それぞれＳＰＤ５２、ＳＰＤ５４で受光する。
【００１７】
ステップＳ４において、コンピュータ１００は、ステップＳ３で受光した散乱光に基づいて、ウエハ１１のより詳細な検査が必要か否かを判定する。具体的には、コンピュータ１００は、散乱光に基づいて、異物の大きさ、数量、分布などを数値化し、この評価値を所定の閾値とを比較することにより、ウエハ１１のより詳細な検査が必要か否かを判定する。そして、コンピュータ１００は、ウエハ１１のより詳細な検査が必要であると判定するとステップＳ４に進み、不要であると判定すると一連の処理を終了する。
【００１８】
なお、不要であると判定される場合には、異物が十分小さい、あるいは少ないためこれ以上の検査が不要である場合や、異物が大きい、あるいは多すぎるためこれ以上の検査が無駄である場合などがある。
ステップＳ５において、コンピュータ１００は、ステップＳ３で受光した散乱光に基づいて、より詳細な検査が必要であると考えられる位置（欠陥候補位置）を求める。そして、不図示のＸＹ駆動機構により、その欠陥候補位置が対物レンズ２７の直下になるようステージを移動する。
【００１９】
ステップＳ６において、コンピュータ１００は、観察用照明を行い画像を取得する。具体的には、コンピュータ１００は、光源４１によりウエハ１１上の欠陥候補位置に対して観察用照明を行うと同時に、ＣＣＤカメラ４５を制御して欠陥候補位置の画像を取得する。
なお、上述したように、ウエハ１１は、その端面に傾斜部分（ベベル）を有する（図１参照）。したがって、図１の拡大図に示すように、位置Ｐ１とＰ２とではフォーカス位置が異なる。そこで、検査装置１には、ステージ１２と対物レンズ２７との相対的な位置を調整する機構を備え、欠陥候補位置に応じて適切な焦点調節を行った後に画像を取得するのが好ましい。
【００２０】
ステップＳ７において、コンピュータ１００は、ステップＳ６で取得した画像に基づいて、再び薄膜除去を行うか否かを判定する。具体的には、コンピュータ１００は、ステップＳ６で取得した画像を解析し、どのような欠陥であるか（異物の種類）を推定し、再び薄膜除去を行うか否かを判定する。例えば、異物がレジスト残りであると推定される場合には、再び薄膜除去を行うと判定し、異物がレジスト残り以外のゴミなどであると推定される場合には再び薄膜除去を行う必要はないと判定する。そして、コンピュータ１００は、再び薄膜除去を行うと判定するとステップＳ８に進み、不要であると判定すると一連の処理を終了する。
【００２１】
ステップＳ８において、コンピュータ１００は、ステップＳ２と同様の動作を行い、再び不要な薄膜を除去する。なお、ステップＳ３で受光した散乱光に基づいて、複数の位置を欠陥候補位置とした場合には、それぞれの箇所においてステップＳ５からステップＳ８の処理を行う。
なお、ステップＳ８の動作が終了した後に、ステップＳ３またはステップＳ７に戻り、再び判定を行う構成としても良い。
【００２２】
＜変形例＞
上述の例では、光源２１により照射されるレーザ光を利用して、薄膜の除去および散乱光の受光の両方を行う構成を示した。しかし、散乱光を発生させるための別の光源をさらに備える構成としても良い。また、レーザ照射光学系２０と散乱光受光光学系５０とを完全に独立して配置する構成としても良い。例えば、図４に示すように、図１と同様のレーザ照射光学系２０および観察光学系４０と相対する位置に、図１と同様の散乱光受光光学系５０および散乱光照射光学系を配置し、位置Ｔ２において薄膜の除去を行い、位置Ｔ３において散乱光に基づく検査を行う構成としても良い。位置Ｔ２およびＴ３は、ウエハ１１が有するノッチやオリフラ等の基準位置を元に特定すれば良い。また、観察光学系４０を、散乱光受光光学系５０および散乱光照射光学系と組み合わせて配置する構成としても良い。
【００２３】
何れの場合も、散乱光を発生させるための別の光源を備える際には、効率良く散乱光を受光可能な位置および角度に光源を備えることができる。また、受光部（ＳＰＤ５２および５４）についても同様である。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１のレーザ光を被検物に照射し、被検物上の薄膜を除去する薄膜除去部と、第２のレーザ光を被検物に照射し、被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部と、被検物の画像を取得して観察する観察部とを備える。したがって、ウエハの搬送誤差の問題を抑え、基板におけるレジスト薄膜の除去と検査とを効率良く精細に行うことができる。
【００２４】
また、本実施形態によれば、第１のレーザ光および第２のレーザ光の両方を単一の光源から射出する。したがって、構成の簡略化および小型化が期待できる。
また、本実施形態によれば、散乱光に基づいて、被検物の状態を判断する。したがって、異物の有無を素早く検査することができる。
また、本実施形態によれば、画像に基づいて、被検物の状態を判断する。したがって、散乱光により大まかな検査を行った結果に基づき、必要な箇所についてのみ、さらに詳細に検査することができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、判断結果に基づいて、薄膜除去部を制御して薄膜を除去する。したがって、不要な薄膜の除去を的確に行うことができる。
また、本実施形態によれば、除去された薄膜に対して送風する送風部と、薄膜を吸入する吸入部とを、第１のレーザ光が被検物に照射される位置の近傍に備える。したがって、除去された薄膜が基板に付着したり、何らかの悪影響の原因となる事態を防ぐことができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、ステップＳ４において、詳細な検査が必要か否かをコンピュータ１００により判定する例を示したが、コンピュータ１００のモニタ１２０などを用いて、ユーザに判定を委ねる構成としても良い。また、ステップＳ７において、再び薄膜除去を行うか否かをコンピュータ１００により判定する例を示したが、コンピュータ１００のモニタ１２０などを用いて、ユーザに判定を委ねる構成としても良い。また、コンピュータ１００に、ランプやスピーカなどを備え、ユーザに対して判定結果を報知する構成としても良い。
【００２７】
さらに、本実施形態のステップＳ４およびステップＳ７において、より詳細な判定を行う構成としても良い。例えば、コンピュータ１００において過去所定回数の判定結果を参照する。そして、例えば、繰り返し同じ位置に異物が発生している場合には、本検査装置１による工程よりも前の工程に何らかの問題があると推定できるので、その旨をユーザに報知する。このような構成とすれば、工程管理において有用な情報をユーザに提供することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、第２のレーザ光を被検物に照射し、被検物上の異物から発生する散乱光を受光する散乱光受光部と、被検物の画像を取得して観察する観察部との両方を備える例を示したが、何れか一方のみを備える構成としても良い。
また、本実施形態では、薄膜の除去（ステップＳ２およびステップＳ８）と検査（ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ６、ステップＳ７）との両方を常に行う例を示したがどちらか一方のみを行っても良い。
【００２９】
また、薬剤などを使用して、前もってある程度薄膜を除去したウエハに対して、ステップＳ３以降の処理を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態の検査装置１の構成を示す図である。
【図２】送風部６０および吸入部６１近傍の拡大図である。
【図３】検査装置１の動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の検査装置１の構成を示す別の図（変形例）である。
【符号の説明】
【００３１】
１…検査装置，２０…レーザ照射光学系，２１…レーザ光源，２７…対物レンズ，４０…観察光学系，４１…光源，４５…ＣＣＤカメラ，５０…散乱光受光光学系，５２・５４…ＳＰＤ，６０…送風部，６１…吸入部，１００…コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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