(57)【要約】【課題】  ディスク状対象物の記録された画像からの測定値を視覚化する方法が開示される。【解決手段】  まず、少なくとも１つのディスク状対象物の画像が記録され、多数の測定値が生成される。各測定値は、カラー値に関連付けられる。最後に、結果としての画像が生成され、そこでは、ディスク状基板上の測定値をもたらした領域は、所定パレットから選択されるカラー値に関連付けられる。【選択図】  図１
2007279032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状対象物の少なくとも１つの画像から光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法であって、
前記少なくとも１つのディスク状対象物の前記少なくとも１つの画像を記録するステップであって、該少なくとも１つの記録された画像から複数の光学測定値が得られる、記録するステップと、
各光学測定値をカラー値と関連付けるステップと、
結果としての画像を生成するステップであって、所定のパレットから選択されたカラー値が、光学測定値が所定間隔内にある前記ディスク状対象物の表面の領域に関連付けられる、生成するステップと
を含む、光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項２】
前記ディスク状対象物はステージの上に配置され、該ステージは、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに横断されること、撮像手段が提供され、該撮像手段の視野は前記ディスク状対象物の表面全体より小さいこと、及び、該ディスク状対象物の該表面全体を撮像するために、該ディスク状対象物が前記撮像手段によって蛇行してスキャンされることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項３】
前記結果としての画像は、前記ディスク状対象物の前記記録された画像と同じ形状を有する、請求項２に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項４】
前記パレットは、前記結果としての画像が示される少なくとも３つの異なる色を有することを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項５】
前記パレットは、各測定値とカラー値との間の関連付け規則を表し、それにより、前記ディスク状対象物の前記表面の画像は、該ディスク状対象物の前記記録された画像とは異なる色で示されることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項６】
閾値が確定されることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項７】
前記ディスク状対象物の前記記録された画像の前記測定値と前記閾値との間に差が形成されることを特徴とする、請求項６に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項８】
前記パレットは、緑から白を経て赤まで徐々に変化することを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項９】
前記パレットが緑から白を経て赤まで徐々に変化することは、信号対雑音比を視覚化するためであり、緑領域は、前記測定値が前記閾値から離れている場所で発生し、赤領域は、前記測定値が前記閾値を超過する領域を示すことを特徴とする、請求項８に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項１０】
前記ディスク状対象物の前記記録された画像及び前記結果としての画像は、ディスク状対象物を光学的に検査するシステムのディスプレイに示され、前記ディスク状対象物上の欠陥を評価するために、該ディスク状対象物の前記記録された画像と前記結果としての画像との間で切換えを行うことができることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項１１】
前記ディスク状対象物はフラットパネルディスプレイであることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【請求項１２】
前記ディスク状対象物はウェハであることを特徴とする、請求項１に記載の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状対象物の記録された少なくとも１つの画像の光学測定値を光学的に検査し視覚化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の生産において、製造工程中、ウェハは、複数の工程段階において逐次処理される。集積密度が上昇するに従い、ウェハ上に形成される構造の品質に関する要件が一層厳しくなる。形成された構造の品質を検証し、欠陥がある場合はそれを見つけることができるために、ウェハを扱う部品及び工程段階の品質、精度及び再現性に関する要件はそれ相応に厳しい。これは、多数の工程段階を含み、多数のフォトレジスト等の層が塗布されるウェハの生産において、欠陥の確実且つ早期の検出が特に重要であることを意味する。それは、欠陥の光学的検出において、半導体ウェハ上の欠陥を含まない位置にマークしないように、半導体ウェハ上のフォトレジストの塗布に厚さのばらつきがあることによる系統的な欠陥を考慮するという問題である。
【０００３】
ドイツ特許出願第ＤＥ１０３０７４５４Ａ１号は、半導体基板の表面を光学的に検査する方法、装置及びソフトウェアと、こうした方法又はこうした装置を使用して構造化半導体基板を製造する方法及び装置とを開示している。この方法では、半導体基板の表面を光学的に検査するために画像が記録される。画像は複数の画素から成り、画素の各々は、カラー値と呼ばれる、波長の異なる少なくとも３つの関連強度を有する。カラー値から、強度及び色座標によって張られる色空間への変換により、同じ座標値を有する画素の周波数分布が計算される。このように計算された周波数分布は、第２の相応して計算された周波数分布又はそこから導出される量と比較するために使用される。この方法では、ディスク状対象物の視覚的比較又は視覚的検査は可能ではない。
【０００４】
半導体ウェハの巨視的画像は、層の均質性（homogeneousness）が放射状に変化することを示す。特にフォトレジストの塗布において、ウェハの中心から離れる領域に均質性の変化が発生する。これまでの場合のように、撮像されたウェハの画像を評価するためにウェハの全半径にわたって一様の感度が使用される場合、縁のずれは常に検出される可能性があるが、中央の（ウェハの中心近くの）欠陥は検出されない。均質領域の欠陥が確実に検出されることを保証するために高感度が選択される場合、不均質な縁領域が常に欠陥として評価されるとは限らないため、縁領域における誤検出が増大する。これを回避するために、縁領域が完全に排除される場合もある。しかしながら、それにより実際の欠陥が見逃されることになる。一方、より低い感度が選択される場合、それ以上の誤検出はなくなるかもしれないが、均質領域の欠陥が検出されなくなる可能性がある。
【０００５】
ドイツ特許出願第ＤＥ１０３３１６８６．８Ａ１号は、ウェハ又は他のディスク状対象物の記録された画像を評価する方法を開示している。少なくとも１つの基準ウェハの画像を記録した後、放射状均質性関数として基準ウェハの測定値の放射状分布を取得しユーザインタフェースにおいて示す。放射依存感度プロファイルは、基準ウェハの測定された放射状均質性関数に対して変化する。感度プロファイルの少なくとも１つのパラメータが変更され、それによりトレーニングされた感度プロファイルを、放射状均質性関数との比較から視覚的に確定することができる。この方法もまた、ウェハ全体の画像を示さない。ウェハ全体の画像を用いることにより、１つ又は複数の画像を欠陥に関して評価することができる。
【０００６】
米国特許第７，０６５，４６０号は、半導体部品を検査する装置及び方法を開示している。この装置は、半導体製品の電気特性を検査するために使用される。検査から得られる測定結果は、さまざまな色に関連してディスプレイに示される。
【０００７】
図の曲線の形式での測定値の説明図は、測定点の分布の１次元に対してのみ意味をなす。しかしながら、測定点が空間で分布されている場合、説明図はそれらを１次元に縮小する。その結果、情報が失われる。３Ｄプロットでの表現でさえ、オーバラップのために常に説明図をもたらすとは限らない。元の情報と測定値との間の関連を示すことは非常に困難である。数の形式での表現は、測定値の空間分布に関していかなる結論も与えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、ディスク状基板の表面のあり得る欠陥の空間分布が確実に且つ迅速に取得されるのを可能にする視覚的方法をもたらすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴を有する方法によって解決される。
【００１０】
本発明は、まず、少なくとも１つのディスク状対象物の少なくとも１つの画像が記録され、その少なくとも１つの記録された画像から複数の光学測定値が生成される、という点で有利である。これに続き、各光学測定値にカラー値が関連付けられる。光学測定値から結果としての画像が形成され、光学測定値が所定間隔内にあるディスク状対象物の領域の一部が、所定パレットから選択されたカラー値に関連付けられる。
【００１１】
結果としての画像は、記録された画像と同じサイズである。パレットは、結果としての画像が示される少なくとも３つの異なる色を有する。パレットは、測定値とカラー値との間の関連付け規則を規定し、それにより、ディスク状対象物の表面の画像は異なる色で示される。
【００１２】
識別のために閾値を確定することもできる。その結果、記録された画像の測定値と閾値と間に差が形成される。
【００１３】
特定の実施形態では、パレットを緑から白を経て赤まで徐々に変化させることができる。緑から白を経て赤までパレットが徐々に変化すること（グラデーション）は、信号対雑音比を視覚化するのに役立ち、緑領域は、測定値が閾値から離れている場所で発生し、赤領域は、測定値が閾値を超える領域を示す。
【００１４】
記録された画像及び結果としての画像がシステムのディスプレイに示され、ディスク状基板上の欠陥を評価するために、記録された画像と結果としての画像との間で切換えを行うことができる。パレットの選択はユーザの自由である。欠陥があるか若しくはない領域を迅速に検出するために、３つの色にわたるグラデーションを有するパレットが有用であることが分かった。
【００１５】
ディスク状対象物は、フラットパネルディスプレイ又はウェハであってもよい。
【００１６】
主題となる発明を、図面に概略的に示し、図を参照して以下に説明する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、ウェハ上の欠陥を検出するシステム１を示す。システム１は、たとえば、半導体基板又はウェハのための少なくとも１つのカートリッジ要素３を備える。測定ユニット５では、個々のウェハの画像又は画像データが記録される。半導体基板又はウェハのためのカートリッジ要素３と測定ユニット５との間に、運搬機構９が設けられる。システム１は、ハウジング１１によって包囲され、ハウジング１１は基部１２を画定する。システム１では、さらに、個々の被測定ウェハの画像及び画像データを記録し処理するコンピュータ１５が組み込まれている。システム１には、ディスプレイ１３及びキーボード１４が備えられている。キーボード１４は、ユーザがシステムを制御するデータを入力するか又は個々のウェハの画像データを評価するためのパラメータを入力することができるようにする。ディスプレイ１３において、ユーザに対し複数のユーザインタフェースが示される。
【００１８】
図２ａは、ウェハ１６から画像及び／又は画像データが検出される方法の概略図を示す。ウェハ１６は、ハウジング１１内を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに横断可能なステージ２０上に配置される。第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙは、互いに直角である。ウェハ１６の表面１７の上方に画像記録手段２２が設けられ、撮像手段２２の視野はウェハ１６の表面１７全体より小さい。撮像手段２２を用いてウェハ１６の表面１７全体を撮像することができるために、ウェハ１６は蛇行してスキャンされる。そして、逐次記録された画像フィールドは、組み立てられてウェハ１６の表面１７の全画像になる。これはまた、ハウジング１１内に設けられるコンピュータ１５によって実行される。ステージ２０と撮像手段２２との間の相対移動のために、本例示的な実施形態では、座標方向Ｘ及びＹに横断されることが可能なＸ−Ｙスキャンステージが使用される。カメラ２２は、ステージ２０に面して固定して取り付けられる。一方、ステージ２０もまた当然ながら固定して取り付けることができるが、その場合、撮像手段２２を、撮像のためにウェハ１６を横切って移動させなければならない。一方向におけるカメラ２２の移動とそれに対して垂直な方向におけるステージ２０の移動の組合せもまた可能である。ウェハ１６は、ウェハ１６上の少なくとも撮像手段２２の視野に対応する部分を照明する照明手段２３によって照明される。フラッシュランプを用いてパルス化することも可能な集中照明により、撮像は実行中（オンザフライ）でも可能である、すなわち、ステージ２０又は撮像手段２２が、撮像プロセスのために停止することなく横断される。このように、大きいウェハスループットが可能である。当然ながら、各フレームに対してステージ２０と撮像手段２２との間の相対移動を停止すること、ウェハ１６をその表面１７全体にわたって照明することも可能である。ステージ２０、撮像手段２２及び照明手段２３は、コンピュータ１５によって制御される。フレームをコンピュータ１５によってメモリ１５ａに格納し、必要に応じてそこから取り出すことができる。
【００１９】
図２ｂは、ステージ２０上に配置されるウェハ１６の平面図である。ウェハ１６は、中心点２５を有する。ウェハ１６に層が塗布され、それらはその後、さらなる工程段階で構造化される。構造化ウェハは、多数の構造化要素を有する。
【００２０】
図３は、システム１のディスプレイ１３に示されるウェハ３０、及び比較のためのウェハ３０の実際に記録された画像３２の図である。この目的のために、ディスプレイ１３は、本質的に第１の領域３４、第２の領域３６及び第３の領域３８に分割される。第１の領域３４は、カメラ２２によって記録されるウェハ３０の画像を示す。第２の領域３６は、平面図でのウェハ３０を示し、そこでは、あり得る欠陥の領域が円又は楕円要素で示されている。ウェハ３０の記録された画像３２において、欠陥又は欠陥を含む領域は、直接には識別することができない。識別することができるのは、欠陥を示す、ウェハ３０の縁３７の位置３９における明るいパッチのみである。さらに、第１の領域３４においてウェハ３０の記録された画像の４つの異なる表現から選択することが可能である。第１のタブ４１を用いて、ディスプレイ１３上にウェハ３０の画像の正面図を示し且つ見ることができる。ユーザは、第２のタブ４２を用いてウェハ３０の背面の図に切り換えることにより、ウェハ３０の背面の画像を見ることができる。ユーザは、第３のタブ４３を用いてウェハ３０の記録された画像に対するカラーシフトを選択することができる。ユーザは、第４のタブ４４を用いて、ウェハ３０の表面の信号対雑音比のカラー表現を選択することができる。
【００２１】
第３の領域３８では、システム１のユーザは、ウェハ３０の表面のあり得る欠陥に関する英数字による情報を得ることができる。
【００２２】
図４は、ウェハ３０の表面の図であり、閾値との差が形成されている。第１の領域３４では、ユーザに対しウェハ３０の表面のカラー画像が示されている。ディスプレイの色は、第１の領域３４においてウェハ３０の着色された結果としての画像４９の隣に同様に示されているパレット５０から採用される。図示する実施形態では、パレット５０は、赤５１から白５２を経て緑５３まで徐々に変化している。したがって、パレット５０は、信号対雑音比の視覚化を容易にする。赤色５１は、閾値が超過されたことを示す。白色５２は、閾値が超過されていないことを示す。緑色５３は、当該領域又は測定値が選択された閾値から極めて遠いことを示す。
【００２３】
パレットを使用するカラー表現は、さまざまな表現の可能性のうちの１つに過ぎない。赤色、白色及び緑色を有する本実施形態で説明するパレット５０は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではないことが理解される。ウェハ３０の表面からカメラ２２を用いて取得される測定値の説明図を与えるために、カラー値が各測定値と関連付けられている。このカラー表現は、ディスプレイの第１の領域３４においてユーザに視覚的に示される。
【００２４】
結果としての画像は、この時、光学測定値が所定間隔内にあるディスク状対象物の表面の領域に、一定のカラー値を関連付けることによって生成される。これは、ディスク状基板の表面全体にわたって行われる。結果は、記録された画像とサイズが同じ画像である。パレット５０、すなわち各測定値と色との関連付け規則を適切に選択することにより、ユーザが即座に且つ迅速に視覚的に認識することができる、確定された光学測定値の説明図を得ることができる。
【００２５】
図４に示す実施形態では、測定値と閾値との間の差が、測定値として使用される。上述したように、緑から白を経て赤までのグラデーションがパレットとして使用され、そのため信号対雑音比を非常に適切に視覚化することができる。緑領域５５は、測定値が閾値から離れている場所に発生し、赤領域５６は、ウェハ３０の表面の、測定値が閾値又は限界を超過する領域を示す。この種の表現を用いることにより、閾値の確定が簡略化され、誤りを検出することができる前に限界を増分的に変更する必要がない。
【００２６】
本発明による測定方法が、光学的に記録された画像において容易に識別することができない欠陥が検出されるほど十分高感度である場合、記録された画像に対するフィードバックが重要である。結果としての画像と記録された画像とが同じサイズであるため、２つの表示の間で測定を評価するために切り換えることが容易である。
【００２７】
図５は、ウェハ３０の表面のフォルスカラー画像を白黒で示す。図４のパレット５０と同様に、図５のパレット６０は、白黒シンボルの変化を示す。閾値が超過されていることを示すシンボルは、パレット６０の頂部領域６１に位置する。パレット６０の中央領域６２には、超過された閾値がなく、ディスク状対象物の領域には欠陥がない。パレット６０の底部領域６３では、シンボルは、測定値が閾値から離れていることを示す。パレット６０と同様に、ウェハ３０の結果としての画像６４では、領域は対応するシンボルを用いて示され、そのためユーザは、あり得る欠陥がある領域を容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ウェハ又はディスク状基板上の欠陥を検出するシステムの概略図である。
【図２ａ】ウェハの画像又は画像データの記録のタイプの図である。
【図２ｂ】ウェハの略平面図である。
【図３】システムのディスプレイにおけるウェハ、及び比較のためのウェハの実際に記録された画像の図である。
【図４】ウェハの表面の図であり、閾値に対する差が形成されている図である。
【図５】白黒表現でのウェハの表面のフォルスカラー画像の図である。
【図１】
2007279032.tif 000003
【図２ａ】
2007279032.tif 000004
【図２ｂ】
2007279032.tif 000005
【図３】
2007279032.tif 000006
【図４】
2007279032.tif 000007
【図５】
2007279032.tif 000008
【外国語明細書】
2007279032.tif 000009
2007279032.tif 000010
2007279032.tif 000011
2007279032.tif 000012
2007279032.tif 000013
2007279032.tif 000014
2007279032.tif 000015
2007279032.tif 000016
2007279032.tif 000017
2007279032.tif 000018
2007279032.tif 000019
2007279032.tif 000020
2007279032.tif 000021
2007279032.tif 000022
2007279032.tif 000023
2007279032.tif 000024