(57)【要約】  本検査システムは、１つの光学ヘッドと、１つの支持システムと、支持システムと電気的に連通するコントローラを有する。支持システムは、３自由度を伴う運動を光学ヘッドに提供するように構成される。コントローラは、ウェハの周辺エッジを撮像する間に、光学ヘッドがウェハ表面に対して一定の入射角を維持するように、支持システムを用いて光学ヘッドの運動を制御するようにプログラムされる。エッジプロファイルを判定するために、エッジプロファイラがウェハにわたりスキャンされてもよい。光学ヘッドの軌跡は、エッジプロファイルを用いて判定され得る。
2017531787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査システムであって、
光学ヘッドと、
前記光学ヘッドに、ウェハの周辺エッジに沿った３自由度を伴う移動を提供するように構成された支持システムと、
前記支持システムと電気的に連通し、前記ウェハの周辺エッジを撮像する間に、前記光学ヘッドがウェハ表面に対して一定の入射角を維持するように、前記支持システムを用いて前記光学ヘッドの運動を制御するようにプログラムされているコントローラと、
を備えた検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の検査システムであって、さらに、前記コントローラに作動的に接続されたエッジプロファイラを備えた検査システム。
【請求項３】
請求項２に記載の検査システムであって、前記エッジプロファイラはシャドウグラム撮像システムである検査システム。
【請求項４】
請求項１に記載の検査システムであって、前記光学ヘッドは撮像システムを備えている検査システム。
【請求項５】
請求項４に記載の検査システムであって、前記光学ヘッドはさらにエッジプロファイラを備えているシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の検査システムであって、前記コントローラは、光学ヘッドをウェハの第１の表面からウェハの第２の表面に移動させるように構成される、検査システム。
【請求項７】
請求項１に記載の検査システムであって、前記支持システムは、前記光学ヘッドを、ウェハ表面に対して垂直な方向に移動させるように構成される、検査システム。
【請求項８】
請求項１に記載の検査システムであって、前記支持システムは、前記光学ヘッドを前記ウェハに対して半径方向に移動させるように構成される、検査システム。
【請求項９】
請求項１に記載の検査システムであって、前記支持システムは、前記光学ヘッドを周辺エッジに対して接線方向の軸の周りで回転させるように構成される、検査システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の検査システムであって、さらに、前記ウェハを支持するように構成されたプラテンを備える検査システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の検査システムであって、前記プラテンは、前記ウェハをウェハの中心軸の周りで回転させるように構成される、検査システム。
【請求項１２】
方法であって、
エッジプロファイルを判定するためにウェハのシャドウグラムエッジプロファイル画像を収集して解析し、
前記エッジプロファイルを用いて光学ヘッドの軌跡を判定し、前記軌跡を用いて前記ウェハの周辺エッジを撮像する間に、ウェハ表面に対して一定の入射角が維持され、
前記光学ヘッドを前記軌跡に沿って移動させ、
前記ウェハの周辺エッジの画像を生成する、
ことを含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、画像は、２つの個々の直交偏光反射入射ビームの和と差として生成される方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、前記撮像は、ウェハの第１の表面と、対向する第２のウェハの表面の間である方法。
【請求項１５】
システムであって、
プロセッサと、
プロセッサと電子的に連通する記憶デバイスと、
プロセッサと電子的に連通する通信ポートを備え、
前記プロセッサは、
ウェハのエッジプロファイルを受け取り、
前記エッジプロファイルを用いて光学ヘッドの軌跡を判定し、
前記軌跡を用いてウェハの周辺エッジを撮像する間にウェハ表面に対して一定の入射角が維持され、
さらに、光学ヘッドを軌跡に沿って移動させる命令を送出する、
ようにプログラムされるシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、前記撮像は、ウェハの第１の表面と、対向する第２のウェハの表面の間であるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年９月３０日に出願され譲渡された米国特許出願第６２／０５７，２４０号明細書に対する優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示はウェハエッジ検査に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体において用いられるウェハは一般に、例えば表面の不完全性、パーティクルまたは厚さの不規則性等の欠陥に関して検査される。これらの欠陥は、半導体デバイスの動作を損ない得る。各ウェハ処理ステップは高価であるため、製造者は通常、処理ステップの間にウェハを検査して、ウェハをリワークすべきかスクラップにすべきかを判断する。
【０００４】
ウェハのエッジは、半導体製造または検査中に課題を提示する。半導体製造者は、ウェハ上に可能な限り多数の半導体デバイスを含めようとする。したがって、有用なデバイスをエッジが形成できるかどうかを判断するために、ウェハエッジの検査が必要となり得る。ウェハエッジ付近のデバイスも、歩留まりまたは工程管理問題を判断するために検査されてもよい。しかしながら、ウェハエッジは、丸い形であるか、または不規則な形状を有することもある。これらの丸い形、または不規則な形状は検査を困難にする場合がある。
【０００５】
ウェハエッジに半円のスキャンを用いると、ウェハエッジが完全に半円の形状というよりは不規則な形状を有し得ることから、焦点がずれた、または不鮮明な画像を生むことがある。この結果、撮像に用いられる光学ヘッドが、ウェハ表面またはエッジの部分にわたるエッジプロファイルに対してオフノーマルまたは焦点ぼけしたものとなる。例えば、半円形スキャンで不規則な表面にわたり位相撮像（フェーズ  イメージング）すると、イメージングビームの入射角のばらつきまたは焦点ずれによって引き起こされる濃淡バンドにより劣化する信号をもたらし得る。そのため、欠陥に対する感度が劣化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、必要なのは、改良されたウェハエッジ検査システムおよび技法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の実施形態において、検査システムが提供される。検査システムは、光学ヘッドと、支持システムとコントローラを含む。支持システムは、光学ヘッドに、ウェハの周辺エッジの周りで３自由度を伴う移動を提供するように構成される。コントローラは支持システムと電気的に連通（接続）し、ウェハの周辺エッジを撮像する間に、光学ヘッドがウェハ表面に対して一定の入射角を維持するように、支持システムを用いて光学ヘッドの運動を制御するようにプログラムされる。
【０００８】
エッジプロファイラは、コントローラに作動的に接続されてもよい。エッジプロファイラはシャドウグラム（陰影像）撮像システムであり得る。
【０００９】
光学ヘッドは撮像システムを含み得る。光学ヘッドはさらに、エッジプロファイラを含む。
【００１０】
コントローラは、光学ヘッドをウェハの第１の表面からウェハの第２の表面に移動させるように構成されてもよい。
【００１１】
支持システムは、光学ヘッドを、ウェハ表面に対して垂直な方向に移動させるように構成されてもよい。支持システムは、光学ヘッドを、ウェハに対して半径方向に移動させるように構成されてもよい。支持システムは、光学ヘッドを、周辺エッジに対して接線方向の軸の周りで回転させるように構成されてもよい。
【００１２】
検査システムは、ウェハを支持するように構成されたプラテンを含んでもよい。プラテンは、ウェハをウェハの中心軸の周りで回転させるように構成されてもよい。
【００１３】
第２の実施形態において、方法が提供される。方法は、エッジプロファイルを判定するためにウェハのシャドウグラムエッジプロファイル画像を収集して解析し、エッジプロファイルを用いて光学ヘッドの軌跡を判定し、光学ヘッドをその軌跡に沿って移動させ、ウェハの周辺エッジの画像を生成することを含む。軌跡を用いてウェハの周辺エッジを撮像する間に、ウェハ表面に対して一定の入射角が維持される。画像は、２つの個別に直交偏光した反射入射ビームの和と差として生成され得る。撮像は、ウェハの第１の表面と、対向するウェハの第２の表面の間であり得る。
【００１４】
第３の実施形態において、システムが提供される。システムは、プロセッサと、プロセッサと電子的に連通する記憶デバイスと、プロセッサと電子的に連通する通信ポートを含む。プロセッサは、ウェハのエッジプロファイルを受け取り、そのエッジプロファイルを用いて光学ヘッドの軌跡を判定し、光学ヘッドを軌跡に沿って移動させる命令を送信するようにプログラムされる。軌跡を用いてウェハの周辺エッジを撮像する間、ウェハ表面に対して一定の入射角が維持される。撮像は、ウェハの第１の表面と、対向するウェハの第２の表面の間であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示の性質と目的をより万全に理解するために、添付の図面と併せて取り入れられる以下の詳細な説明を参照する。
【図１】潜在的な欠陥を示す、例示的ウェハの一部の断面図である。
【図２】本開示によるウェハ検査の一実施形態を示す図である。
【図３】図２のウェハ検査中の３自由度を示す図である。
【図４】本開示によるウェハ検査の一実施形態を示す別の図である。
【図５】本開示によるエッジプロファイラの上面図である。
【図６】本開示によるウェハエッジ検査のための装置の一実施形態の光学構成部品の模式図である。
【図７】本開示による光学ヘッドおよび支持システムの一実施形態の斜視図である。
【図８】本開示による一実施形態のフローチャートである。
【図９】例示的サイドスキャン画像の、バンディングがあるレンダリング図である。
【図１０】バンディングがなく、図９と比べて改善した集束を表す、例示的サイドスキャン画像のレンダリング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
クレーム（特許請求の範囲）に記載された対象は特定の実施形態に関して説明されるが、本明細書に規定する利益および特徴の全ては提供しない実施形態を含むその他の実施形態も、本開示の範囲内にある。本開示の範囲から逸脱せずに、種々の構造的、論理的、プロセスステップおよび電子的変更がなされてもよい。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ規定される。
【００１７】
ウェハの周辺エッジのプロファイルは完全に半円形でなくてもよい。ウェハの第１の表面と、ウェハの対向する第２の表面の間等の、ウェハのエッジをスキャンする間に一定の入射角を維持するために、本開示による光学ヘッドは、ウェハのエッジプロファイルに基づく軌跡を用いる。光学ヘッドは３自由度を有するため、光学ヘッドがこの軌跡に沿って移動することを可能にする。この軌跡に沿って移動することによって一定の入射角を維持することは、サイドスキャン撮像中に濃淡バンディングを回避または極減して、集束を改善する。これが、エッジビード除去（ＥＢＲ）のばらつき等の、注目すべき対象物を検出する改善された能力をもたらす。
【００１８】
図１は、潜在的な欠陥の例を示す、例示的ウェハ１００の一部の断面図である。エッジ検査は、図１で見える区域にわたり発生し得る。図１で見える区域はウェハ１００の断面全体ではく、例えば、ウェハ１００の直径の約５０％またはそれ以下であり得る。ウェハは、Ｓｉ、ＧａＮまたはその他の材質であってよい。ウェハ１００は、ウェハ表面１０５上に２つのレイヤ１０１、１０２を有する。レイヤ１０１、１０２は、導電性、半導電性、または非導電性であってよい。これらのレイヤ１０１、１０２はウェハ１００に成膜されてもよい。ウェハ１００上のレイヤの数は様々であってよい。例えば、０、３、４、５または５を超えるレイヤが可能である。いくつかの一般的な欠陥は、パーティクルまたはデブリ１０３、表面１０５からのレイヤ１０１、１０２のうち１つ以上の層間剥離またはレイヤ１０１、１０２の相対的な層間剥離、ウェハ１００のエッジにおけるチップまたはスクラッチ１０４、あるいはウェハ１００の表面上の残留物を含む。
【００１９】
図２において、ウェハ２０８が検査される。このウェハ２０８は、図１のウェハ１００と同じであっても違っていてもよい。したがって、ウェハ２０８はウェハ表面上に１つ以上のレイヤを有していてもよいし、または、図２に示したものとは別の周辺エッジ形状または構成を有していてもよい。
【００２０】
ウェハ２０８は、プラテン２０２の上に配置され、プラテン２０２は、モータまたはその他の駆動アセンブリを用いて中心軸周りに回転されてもよい。例えば、ウェハ２０８はＸＹ平面内で回転されてもよい。
【００２１】
光学ヘッド２００は、例えばフレーム等の支持システム２０１に接続される。光学ヘッド２００は、ウェハ２０８の第１の表面２０４と第２の表面２０５の間で軌跡２０３（破線で示す）に沿って移動される。ウェハ２０８の周辺エッジが撮像される。この周辺エッジは、ウェハ２０８の２つの対向する平坦な部分の間であってよい。ウェハは、光学ヘッド２００が軌跡２０３に沿って移動される間に静止していても、中心軸周りに回転されてもよい。軌跡２０３は、ウェハ２０８の表面に瞬時に概ね整合する。支持システム２０１は、光学ヘッド２００に、ウェハ２０８の周辺エッジの周りでの３自由度をもった移動を提供するように構成される。これらの３自由度は、ウェハに対する一定の入射角を同時に維持しながら、周辺エッジの周りの軌跡２０３が不規則となることを可能にする。こうして、光学ヘッド２００は、単なる半円形軌跡に留まらずに移動できる。
【００２２】
軌跡２０３は、ウェハ２０８の表面上の１つ以上のレイヤ（例えば、図１で見られるような）を構成してもよい。そのため、ウェハ２０８のエッジプロファイルは、ウェハ２０８の表面上に配置されたレイヤを含んでも含まなくてもよい。レイヤがウェハの表面上に存在したとしても、例えば、エッジプロファイルはレイヤが存在しないウェハ２０８の部分のみに関するものである故にエッジプロファイルはレイヤを含まない場合がある。また、レイヤが薄すぎて軌跡が大きく影響されない可能性があるため、軌跡はレイヤの厚さを含まない場合がある。軌跡２０３はこのエッジプロファイルを用いる。
【００２３】
図３を参照すると、支持システム２０１は、光学ヘッド２００に３自由度を伴う移動を提供するように構成される。例えば、支持システム２０１は、互いに垂直なＲ（半径方向）軸とＺ軸における移動を提供できる。一例において、Ｒ軸はウェハ２０８の平坦な部分（例えば、Ｘ−Ｙ平面）に対して平行であり、Ｚ軸は、ウェハ２０８のこの平坦な部分に対して垂直である。こうして、光学ヘッド２００は、ウェハ２０８の表面に対して垂直な方向と、ウェハ２０８に対して半径方向に移動され得る。
【００２４】
支持システム２０１は、ウェハ２０８の周辺エッジに対して接線方向であり得るφ軸周りの回転運動も提供できる。このφ軸周りの回転運動は、ウェハ２０８またはウェハ２０８の表面に対する撮像経路２０９の入射角αを変更できる。
【００２５】
図２に戻ると、コントローラ２０６は支持システム２０１のアクチュエータに作動的に接続されている。コントローラ２０６は、プロセッサ２１０と、プロセッサ２１０と電子的に連通する記憶デバイス２１１と、プロセッサ２１０と電子的に連通する通信ポート２１２を含む。コントローラ２０６は、実地上、ハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアの任意の組み合わせで実施されてもよいことを理解すべきである。さらに、本明細書に説明されるその機能は、１つのユニットで実施されてもよいし、または、別々の構成部品に分割され、次に構成部品それぞれがハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアの任意の組み合わせで実施されてもよい。コントローラ２０６が本明細書に説明される種々の方法および機能を実施するためのプログラムコードまたは命令は、コントローラ２０６内、コントローラ２０６外、またはそれらの組み合わせでメモリ等の、コントローラが読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよい。
【００２６】
コントローラ２０６は、ウェハ２０８の周辺エッジを撮像する間に、光学ヘッド２００がウェハ表面に対して一定の入射角を維持するように、支持システム２０１を用いて光学ヘッド２００の移動を制御するようにプログラムされる。この一定の入射角は、ウェハ２０８の表面に対して直角であってもよいし、または、ウェハ２０８の表面に対して０°から９０°の間の角度であってもよい。一例において、光学ヘッド２００は、半径方向に約１ｍｍから数十ｍｍ、Ｚ軸では０．０５ｍｍから数ｍｍ、φでは約９０°から１８０°以上移動してもよい。
【００２７】
コントローラ２０６は、光学ヘッド２００とウェハ２０８の表面との間の距離を制御できる。この距離は、例えば、撮像向けに最適化されても、または、撮像中に一定状態を保ってもよい。光学ヘッド２００は、ウェハ２０８の表面から、約１ｍｍ未満から数十ｍｍまでの距離に配置されてもよい。
【００２８】
コントローラ２０６はさらに、光学ヘッド２００に作動的に接続されてもよい。コントローラ２０６は、ウェハ２０８の周辺エッジを撮像するために光学ヘッド２００に命令を与えてもよい。
【００２９】
コントローラ２０６は、エッジプロファイラ２０７に作動的に接続される。このエッジプロファイラ２０７は例えば、シャドウグラムシステムであってよい。エッジプロファイラ２０７はウェハ２０８のエッジプロファイルを判定できる。エッジプロファイラ２０７は光学ヘッド２００の一部であってもよいし、または、例えばスタンドアローン型システムであってもよい。
【００３０】
図４において、ウェハ２１３が検査される。このウェハ２１３は、図１のウェハ１００と同じであっても違っていてもよい。図４で見られるように、ウェハ２１３は２つのレイヤ１０１、１０２を含む。軌跡２０３は、光学ヘッド２００がウェハ表面に対して一定の入射角を維持するために光学ヘッド２００の移動のためにレイヤ１０１、１０２を構成する。
【００３１】
図５は、ケーエルエー・テンコール（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）ＣＶ３１０ｉ検査システムで用いられるエッジプロファイラ等のエッジプロファイラの上面図である。これはシャドウグラム撮像システムであってもよい。この例において、コリメート光源５０１は、ウェハ１００のエッジに交差するビーム５００を生成してもよく、表面１００のエッジのシャドウグラムが、カメラ５０２によって撮像され得る。
【００３２】
図６は、ウェハエッジ検査のための装置の一実施形態の光学構成部品の模式図である。一実施形態は、膜厚測定、表面粗さ測定、反射率測定、および／または光学スペクトルにおける放射線を用いた光学プロファイリングを実行するように適合される。別の実施形態において、可視光学スペクトル外の放射線が用いられる。より詳細には、図６は、複合反射率計および散乱計を含む光学アセンブリを描写する。この実施形態は、ウェハの周辺エッジにおける、またはウェハの周辺エッジ付近の多様な欠陥を検出し分類できる。
【００３３】
プラテン１２８上に配置されたウェハ１２０は、上面１２２と、下面１２４と、断面プロファイルで見た場合に実質的に平坦であっても湾曲していてもよい、端面１２６を含む。このウェハ１２０は、図１のウェハ１００、図２のウェハ２０８、図４のウェハ２１３と同じであっても違っていてもよい。図６に描かれた実施形態において、ウェハ端面１２６は、断面プロファイルで見た場合に湾曲している。
【００３４】
表面分析装置アセンブリ１１０は、ウェハ１２０の表面に放射線を方向付けるように配置されている。図６に描写される実施形態において、表面分析装置アセンブリ１１０は、レーザダイオード１１２と、オプションの偏光板１１４と、オプションの４分の１波長板１１６と、ウェハ１２０の表面に放射線を方向付けるための集束レンズ１１８を含む。これらの構成要素はレーザダイオード１１２からの放射線をウェハ１２０の表面に照準するため、放射線ターゲッティングアセンブリと見なされてもよい。別の実施形態では、偏光板１１４と４分の１波長板１１６は省略されてもよい。
【００３５】
表面分析装置アセンブリ１１０はさらに、集光レンズ１３０と光電子倍増管（ＰＭＴ）１３２を含む。これらの構成要素は、ウェハ１２０の表面によって散乱された放射線を収集するため、散乱放射線アセンブリと見なされてもよい。別の実施形態において、ＰＭＴ１３２と集光レンズ１３０は、積分球または、ＰＩＮフォトダイオードもしくはアバランシェフォトダイオードを備えた楕円面鏡と置き換えられてもよい。
【００３６】
表面分析装置アセンブリ１１０はさらに、コリメーティングレンズ１３６、４分の１波長板１３４、偏光型ビームスプリッタ１３８およびＰＩＮフォトダイオード１４０および１４２等の２つの検出器を含む。表面高さ偏差によって引き起こされる、検出器１４０および１４２上でのビームの運動を低減するために、付加的なレンズが含まれてもよい。この実施形態において、レーザービームの、表面への入射角は約６０度である。別の入射角も用いられてもよい。入射ビームと反射ビーム両方を含む平面として規定されるビームの入射面は、レーザスポットの接点においてウェハ表面に対して垂直に維持され、それは、性能を高めるためには有益な関係である。
【００３７】
集束レンズ１１８は、ウェハ１２０の表面上に小さなスポットを生成する。ＰＭＴ１３２と集光レンズ１３０は、表面粗さを計算し、デブリを測定し、ウェハ１２０表面上の、または、周辺エッジ１２６の、または周辺エッジ１２６付近のシミ、クラック、スクラッチ、層間剥離、ふくれまたは腐食を検出するために用いられる。
【００３８】
ウェハから反射した後で、２つの直交偏光サンプルは、波長板ビームスプリッタ複合体によって分離されて、それぞれ１ビームが検出器１４０と１４２に入射する。これらの２つの信号は、合計または差分処理のいずれかの処理をされて画像を生成し、すると画像は、欠陥またはフィルムエッジが識別または位置特定されることを可能にする。
【００３９】
散乱放射線収集アセンブリおよび反射放射線収集アセンブリによって収集されたデータは、プロセッサ１６０と、メモリモジュール１６２と入出力モジュール１６４を含む処理モジュールに供給される。プロセッサモジュールは、図６に説明した機器が、反射率のＳ成分とＰ成分を同時に測定することを可能にする論理命令を含む。プロセッサ１６０は、コントローラ２０６内のプロセッサ２１０と同じであっても異なっていてもよい。
【００４０】
図６は、例示的ウェハエッジ検査のための光学構成部品を示しているが、これらの光学構成部品への種々の変更または、別の検査または撮像システムが可能である。
【００４１】
図７は、本開示による光学ヘッド２００と支持システム２０１の一実施形態の斜視図である。光学ヘッド２００は、プラテン２０２上に配置されたウェハの周辺エッジの周りで移動できる（輪郭で示す）。
【００４２】
光学ヘッド２００は、エッジプロファイラと撮像システムを両方とも含んでもよい。光学ヘッド２００はさらに撮像システムをも含んでもよく、エッジプロファイラは別個のユニットまたはスタンドアローン型ツールであってもよい。
【００４３】
光学ヘッド２００は、図６の表面分析装置アセンブリ１１０の一部を含んでも、全部を含んでもよい。この表面分析装置アセンブリ１１０は、撮像システムの一例である。別の撮像システムデザインも可能である。
【００４４】
光学ヘッド２００はベアリング４００の間に配置されている。これらの２つのベアリング４００は、光学ヘッド２００の回転を可能にして、φ方向における回転運動を提供する。
【００４５】
支持システム２０１および／または支持システム２０１の基部４０１は、光学ヘッド２００を移動させるために用いられるアクチュエータ４０２、４０３および４０４を含む。アクチュエータ４０３は、その配置を表すために輪郭で示されている。アクチュエータ４０４は、φ軸周りの回転運動を提供する。アクチュエータ４０４は、ベアリング４００に近接しているような、支持システム２０１に配置されてもよい。アクチュエータ４０２および４０３は、Ｚ方向とＲ方向の並進移動を提供する。アクチュエータ４０２、４０３および４０４は、協働して稼動するが、全てのアクチュエータ４０２、４０３および４０４が検査中に同時に稼動するわけではない。
【００４６】
アクチュエータ４０２、４０３および４０４は、サーボモータ、ステッパモータ、リニアモータ、または光学ヘッド２００を移動させ得る別のタイプのモータであってよい。アクチュエータ４０２、４０３および４０４は、ギアまたはトランスミッションシステムを含み得る。より少ないアクチュエータを備える実施形態もあり得る。アクチュエータ４０２、４０３および４０４は、図７に示したものとは異なる位置に配置されてもよい。
【００４７】
図８は、本開示の一実施形態によるフローチャートである。６００で、エッジプロファイルが判定される。エッジプロファイルを判定するために、シャドウグラム撮像システムまたは別の技法が用いられ得る。
【００４８】
ウェハのエッジプロファイルは、ウェハ表面全体またはウェハ表面の一部のみを含み得る。例えば、エッジプロファイルは、ウェハの周辺エッジの、指定された個数の半径方向位置で判定されてもよい。例えば、ユーザは、エッジプロファイルがウェハの周辺エッジの１から２５個の間の半径方向位置で判定されてもよいと指定してもよい。
【００４９】
６０１で、光学ヘッドの軌跡が、このエッジプロファイルを用いて判定される。軌跡は個々のウェハに対して一意的であってもよいし、または、特定のウェハのエッジプロファイルを補償するために標準軌跡から調整されてもよい。ウェハの特定の半径方向位置の軌跡は、そのウェハの別の半径方向位置と比べて同じであっても違っていてもよい。したがって、光学ヘッドの軌跡は、ウェハの全半径方向位置に関して同じであってもよい。軌跡は、ウェハの半径方向位置の一部または全部に関して異なっていてもよい。
【００５０】
６０２で、光学ヘッドは軌跡に沿って移動される。
【００５１】
６０３で、周辺エッジの画像が、光学ヘッドを用いて生成される。撮像は、ウェハの第１の表面と、対向する第２のウェハの表面の間であってよい。これらの対向する表面は、ウェハの平坦な表面であってよい。画像は、２つの個々の直交偏光反射入射ビームの和と差として生成され得る。
【００５２】
薄膜用の感応性検出信号は、Ｓ偏光反射光からＰ偏光反射光を差し引くことによって構築された画像（本明細書では位相画像と呼ばれる）である。位相画像は、非円形ウェハプロファイル上で、ウェハの表面へのビームの入射角のばらつきによって引き起こされる焦点ずれおよび／または濃淡バンドによって劣化する。そのため、感度もまた劣化する。図９は、そのようなバンディング７００と焦点ずれがある画像の例示的サイドスキャン画像のレンダリングである。様々なシェードまたは度合いの別のバンディングが、バンディング７００の他に、またはバンディング７００の代わりに存在してもよい。図１０は、本明細書に開示される実施形態を用いることによる、バンディングなしで改善された集束の例示的サイドスキャン画像のレンダリングである。図９と図１０の比較から容易にわかるように、図１０は改善された集束および／または鮮明さを有し、図９のバンディング７００がない。例えば、図１０におけるエッジは、図９での場合よりもぶれが少ない。本明細書に開示される実施形態を用いたことから生じた改善された画像は、ウェハ検査を改善しおよび／またはウェハ検査の感度を向上させ得る。
【００５３】
本明細書に説明されるシステムおよび方法は、任意のタイプのウェハの検査に用いられ得る。ウェハは半導体ウェハまたはウェハスタックであってもよいが、ＬＥＤ、太陽電池、磁気ディスク、フラットパネルまたは研磨板等を製造するために用いられるような別のタイプのウェハであってもよい。当業者に知られるように、別のオブジェクトも検査されてもよい。
【００５４】
本開示を、１つ以上の特定の実施形態に関して説明してきたが、本開示の範囲から逸脱せずに、本開示の別の実施形態がなされてもよいことが理解されよう。よって本開示は、添付の特許請求の範囲およびその合理的な解釈によってのみ限定されると見なされる。
【図１】
2017531787.tif 000003
【図２】
2017531787.tif 000004
【図３】
2017531787.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017531787.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017531787.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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