JP2000162135A - 検査方法、検査システムおよび電子デバイスの製造方法 - Google Patents
検査方法、検査システムおよび電子デバイスの製造方法Info
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Abstract
善によって、解析時間の短縮および解析精度を向上する
ことにある。 【解決手段】本発明は、上記目的を達成するために、ワ
ークにおける複数個の画像を撮影する撮像装置と、該撮
像装置が撮像した撮像画像を記憶する記憶手段と、該記
憶手段が記憶した複数個の撮像画像を表示する第一のエ
リアと該撮像画像の特徴に応じて分類する複数個の第二
のエリアとを有する表示手段とを有し、該複数個の撮像
画像を該第一のエリアから該当する該第二のエリアへ画
面上で移動させて該複数個の撮像画像を該第二のエリア
に分類できるように構成した解析ユニットを備えたもの
である。
Description
の製造ラインに適用される解析ユニットや検査システム
やその検査システムを用いた製造方法に係り、特に検査
した結果の画像を効率よく分類することで、不良解析時
間の短縮し、製造効率向上や早期の歩留まりの向上を可
能とする解析ユニットや検査システムやその検査システ
ムを用いた製造方法に関する技術である。
板となるウエハに対して露光、現像、エッチング等の複
数の処理工程を繰り返すことにより形成されている。一
方、この複数の処理工程の内、ある処理工程において処
理されたウエハは、必要に応じて異物検査装置や外観検
査装置やSEMなどの検査装置により、ウエハに付着し
た異物や外観不良の位置、大きさ、個数、種類、等(こ
れを総称して以下、欠陥とする。)の情報や、ワークの
加工寸法等の情報が収集されている。全ての検査データ
は通常検査装置からネットワークを介した解析システム
に送られ、管理・解析されることが、月刊Semiconducto
r World 1996.8 の 88、99、102ページに記載されてい
る。
を特定するために電子顕微鏡等を使用して欠陥の画像を
取得し、実際の欠陥の形、大きさの分類作業を行ってい
る。この分類作業はパソコンなどの画面上で目視により
行われており、欠陥の大きさ・形等に基づいて撮像した
欠陥の画像を類似の欠陥群に分類している。なお、撮像
される欠陥は、前工程の欠陥の分布や欠陥のウェーハマ
ップを参照して数点/ウェーハを人手により決められた
り、欠陥画像の自動取得機能(ADR : AutomaticDefect R
eview)により1時間当りに数100欠陥の画像を自動で
取得されたりしているが、いずれにせよ取り扱う撮像画
像数は増加する傾向にある。
けるユーザインターフェース(画面表示)は十分には検討
されていない。このため、多数の撮像画像を効率良く分
類することが困難であり、分類作業時間に膨大な時間が
必要であるばかりか、解析精度も低下する傾向にあっ
た。今後、さらに撮像する画像数が増加することが予想
され、分類作業の使い勝手を向上させて分類作業時間を
短縮することは本分野における重要な課題であった。ま
た、分類作業の長期化は、フィードバック作業の遅滞を
招き、製造ラインの歩留り向上の大きな妨げとなる可能
性があった。
の改善によって、解析時間の短縮および解析精度を向上
することにある。また、これによって製造ラインの歩留
まりを向上させることにある。
成するために、ワークにおける複数個の画像を撮影する
撮像装置と、該撮像装置が撮像した撮像画像を記憶する
記憶手段と、該記憶手段が記憶した複数個の撮像画像を
表示する第一のエリアと該撮像画像の特徴に応じて分類
する複数個の第二のエリアとを有する表示手段とを有
し、該複数個の撮像画像を該第一のエリアから該当する
該第二のエリアへ画面上で移動させて該複数個の撮像画
像を該第二のエリアに分類できるように構成した解析ユ
ニットを備えたものである。
段と、該記憶手段が記憶した撮像画像を表示する第一の
エリアと該撮像画像の特徴に応じて分類する複数個の第
二のエリアとを有する表示手段とを有し、該複数個の撮
像画像を該第一のエリアから該当する該第二のエリアへ
画面上で移動させて該複数個の撮像画像を該第二のエリ
アに分類できるように構成したものである。
る製造装置と、該製造装置の処理したワークを検査する
検査装置と、該ワークの画像を撮影できる撮像装置と、
該撮像装置の撮像した撮像画像を記憶する記憶手段と該
記憶手段が記憶した撮像画像を表示する第一のエリアと
該撮像画像の特徴に応じて分類する複数個の第二のエリ
アとを有する表示手段とを有しかつ該複数個の撮像画像
を該第一のエリアから該当する該第二のエリアへ画面上
で移動させて該複数個の撮像画像を該第二のエリアに分
類できるように構成した解析ユニットとを用い、該解析
ユニットから得られた情報を用いて該製造装置の配置さ
れた製造ラインを管理してワークを処理するものであ
る。
も画像の実体を伴う必要はなく、分類情報として保持す
ることで、解析に必要なデータをより効率よく加工、準
備することもできる。
より詳細に説明する。
ソナルコンピュータ)の中で、撮像した欠陥画像の表示
/分類機能を示した図である。
している。151は撮像した欠陥画像の内、分類作業を
行っていない画像を表示するための未分類画像表示エリ
アを示している。102は未分類画像表示エリア151
において撮像した欠陥画像の1つ1つである。152か
ら155は欠陥画像を分類するための分類エリアであ
る。103から106は分類エリア152から155の
特徴量をもつ欠陥画像である。例えば103は白くて丸
い特徴をもつ欠陥の画像、104は黒くて丸い欠陥の画
像、105は長細い欠陥の画像、106は大きな欠陥の
画像を示している。107は所定の処理を実行させるた
めの処理用ボタンである。図1からも分かるように本実
施の形態に於いては、欠陥画像を分類するための分類エ
リアを画面上に設けるとともに、その代表的な画像や分
類済みの画像を画面上に表示させるように構成されてい
るので、撮像した欠陥画像を分類させる場合に多数の複
雑な形状の欠陥画像が表示されていたとしたも、ユーザ
は類似の形状を示す最適な分類エリアに欠陥画像を移動
させるだけで良いので、容易にかつ迅速に分類作業をす
ることができる。特に画面上においてマウスなどを用い
たドラッグアンドドロップにより分類作業ができるの
で、表示画面において全ての欠陥画像を眺めながら分類
作業ができ、全ての欠陥画像を相対的に比較しながら分
類作業が行え、その操作性は極めて良い。この詳細動作
については後述する。
の一形態である。
02は記憶装置、203、204は表示/解析装置、2
05は統括コンピュータ、210は工場内LAN等のネ
ットワークである。記憶装置202は、検査/撮像装置
に接続されていても良いし、ネットワーク上の別の機
器、例えば検査/撮像装置201に接続されていても良
い。なお、図1に示すような表示/解析機能は検査/撮
像装置201に搭載したり、検査/撮像装置201と接
続するコンピュータに搭載したり、物理的に場所の離れ
た事務所等の表示/解析装置204に搭載することもで
きるが、本実施例では表示/解析装置203にその機能
を搭載する。また、図示していないが、検査/撮像装置
201は複数台設置されていても良く、この場合統括コ
ンピュータ205は、設定および調整した特徴量を各検
査/撮像装置201に配布することが可能である。これ
により各検査/撮像装置201において分類の際の特徴
量の標準化を図ることができる。特徴量の設定および調
整については後述する。
類作業フローを示す。
ハにおいて100〜300個の欠陥の画像を撮像する
(ステップ100)。撮像した欠陥画像は、ウエハ上にお
ける欠陥の座標とその欠陥画像とを対応づけて一時的に
検査/撮像装置201の有するメモリに記憶される(ス
テップ101)。
された撮像画像の特徴量を算出する(ステップ102)。
例えば、撮像画像の大きさ、色、形状などがどのくらい
の数値であるかを算出する。
ようなデータフォーマットを作成し、記憶装置202へ
送信する(ステップ103)。図4に示すデータフォーマ
ットでは、欠陥の座標、作業日時、対応する撮像画像
名、特徴量の他、その撮像画像が分類された場合の情報
を示す分類カテゴリが記述できるように構成されてい
る。この場合、まだ撮像画像の分類作業は行われていな
いので分類カテゴリには未分類を示す情報が記述されて
いる。なお、撮像画像などの検査結果を直接、記憶装置
202へ送信し、記憶装置202において前述の特徴量
の算出やデータフォーマットの生成を行うように構成し
てもよい。また、検査/撮像装置201において撮像画
像の特徴量の算出までを行うように構成してもよい。
エハ毎にまとめられた撮像結果が順次記憶されていく。
場合、まず表示/解析装置203は記憶装置202から
前述の図4に示す撮像結果を取得する(ステップ10
4)。例えば、表示/解析装置203に分類作業を行い
たいウエハ番号などの識別情報を入力し、該当する撮像
結果を記憶装置202から取得するように構成する。
では、未分類画像表示エリア151に撮像した欠陥画像
を表示する(ステップ105)。図5はその表示例であ
り、様々な形状、大きさ、色の20個の欠陥画像が表示
されている。
類させるための分類エリア152を作成する(ステップ
106)。この場合、その表示画面上に表示される分類
エリアとそのエリアの属性(カテゴリ)とを図6(b)に示
すように関係付けて作成する。すなわち、表示画面にお
ける各エリアに特徴づけを行い、そのエリアに分類され
た欠陥画像に図6(b)のように関係づけられたカテゴリ
(特徴量)を付与するように構成する。図6(b)では、分
類エリア152のエリア座標(000160、0000
20)(000220、000100)に位置した欠陥画
像に対してカテゴリが白であることを付与させるように
構成されている。但し、図6(b)では、表示画面上にお
いて欠陥画像は未分類画像表示エリア151から分類エ
リア152に移動していないので、分類エリア152に
該当する欄には所属画像名は記述されていない。また、
未分類画像表示エリア151のエリア座標(00001
0、000020)(000150、000400)に位
置した欠陥画像に対してカテゴリが未分類であることを
付与させるように構成されている。従って、図6におい
ては全ての欠陥画像が未分類として記述されている。な
お、図6(b)に示すエリア属性情報は、表示/解析装置
203内部に記憶された情報である。また、図6(b)に
示す所属画像の情報は必ずしも必要ではなく、分類エリ
アとそのエリアの属性(カテゴリ)とが少なくも分かるよ
うな構成であればよい。
エリア402に分類エリア152の特徴を示した代表的
な欠陥画像を未分類画像表示エリア151から移動させ
る(ステップ107)。例えば、未分類画像表示エリア1
51にある該当する欠陥画像をマウスによりクリック
し、ドラッグアンドドロップにより代表欠陥表示エリア
402に移動させる。この場合、図7(b)に示すエリア
属性情報において、エリア座標(000160、000
020)(000220、000100)、カテゴリ「白」
の欄に移動した欠陥画像IMG001が記述される。な
お、当然、未分類画像表示エリア151から実際の欠陥
画像を移動させるのではなく、模式的なイメージ画像を
表示するように構成しても問題はない。この場合、あら
かじめ複数の所望の模式的なイメージ画像を生成してお
き、その生成されたイメージ画像を代表欠陥表示エリア
402に取り込むように構成する。また、代表欠陥表示
エリア402に代表的な欠陥画像やイメージ画像を表示
するのではなく、その特徴量を表示した文字情報を表示
するように構成してもよい。
れた代表的な欠陥画像を参照しながら、類似する未分類
欠陥画像を未分類画像表示エリア151から分類エリア
152へ分類する(ステップ108)。例えば、未分類画
像表示エリア151にある該当する欠陥画像をマウスに
よりクリックし、ドラッグアンドドロップにより該当す
る分類エリア152に移動させる。図8では、欠陥画像
IMG005、IMG010が分類されている。同様
に、図9に示すように分類エリア153から154を定
義し、それぞれの代表的な欠陥画像に類似する未分類欠
陥画像を未分類画像表示エリア151から分類エリア1
52へ分類していくことで、全ての欠陥画像に対する分
類作業を実施する。図10はその分類結果を示す表示画
面である。この場合、4種類の分類エリアを設けて分類
作業を行ったが、必要に応じてその種類の内容、数は変
更する。分類結果から得られる解析精度や、表示画面上
での操作性を考慮すると20種類ぐらいが好ましい。
示すデータフォーマットを生成し(図4に示すデータフォ
ーマットを更新し)、表示/解析装置203から記憶装
置202へ送信する(ステップ109)。例えば分類作業
を終了後もしくは分類作業中の所定のタイミングによ
り、図6(b)などに示すエリア属性情報に基づいて、欠
陥画像が配置された表示画面上の位置から対応するカテ
ゴリ情報を取得し、図11に示す分類カテゴリを更新す
るように構成する。この場合もウエハ単位に分類結果を
送信する。
分類エリアを画面上に設けるとともに、その代表的な画
像を画面上に表示させるように構成されているので、撮
像した欠陥画像を分類させる場合に多数の複雑な形状の
欠陥画像が表示されていたとしたも、ユーザは類似の形
状を示す最適な分類エリアに欠陥画像を移動させるだけ
で良いので、容易にかつ迅速に分類作業をすることがで
きる。特に画面上においてマウスなどを用いたドラッグ
アンドドロップにより分類作業ができるので、表示画面
において全ての欠陥画像を眺めながら分類作業ができ、
全ての欠陥画像を相対的に比較しながら分類作業が行
え、その操作性は極めて良い。
分類結果を修正して欠陥画像を分類する例について説明
する。自動分類と修正機能とを組み合わて、自動分類に
より大まかに欠陥画像を分類し、その後修正を加えるよ
うに構成することで、分類作業の作業時間の短縮と分類
精度の向上を図ることができる。図12はその処理フロ
ーである。
リアをあらかじめ設定しておく。例えば、図13に示す
ように分類エリア152から155を前述の例と同様の
手法により作成しおく。この場合も、その表示画面上に
表示される分類エリアとそのエリアの属性(カテゴリ)と
が関係付けられている。このエリア属性情報は表示/解
析装置203内に記憶されている。
析装置203内に記憶しておく。この関数は、欠陥画像
の有する特徴量がいずれのカテゴリに属するかを算出す
るものである。図14はこの関数を模式的に表わしたも
のである。これは欠陥画像の面積とその明暗との関数を
表わしており、欠陥画像の特徴量が図においてどの領域
に位置するかを算出するように構成されている。例え
ば、(tA、uA)を中心とした所定の範囲に特徴量が位置
すればその欠陥画像はカテゴリAであると算出するよう
に構成されている。図14では面積と明暗の2次の関数
であるが、その他のパラメータを用いたり、3次、4次
などの多次の関数を用いたりしても良い。
02から図4に示す撮像結果を取得し、未分類画像表示
エリア151に撮像した欠陥画像を表示する(ステップ
201)。なお、表示/解析装置203が未分類画像表
示エリア151に撮像した欠陥画像を表示するまでの処
理は前述の例と同様であるので、その詳細な説明は省略
する。
した欠陥画像について自動分類を開始する(ステップ2
02)。すなわち、検査/撮像装置201に記憶された
関数に基づいて各欠陥画像の有する特徴量がどのカテゴ
リに該当するかを算出する(ステップ203)。
は、前述のエリア属性情報に基づいて表示画面上の該当
する分類エリアに移動する(ステップ204)。図15に
その移動後の表示画面を示す。なお、撮像条件によって
画像処理を行うことができず特徴量を求められない欠陥
画像や、いずれのカテゴリにも該当しない欠陥画像に関
しては、人手によりマウスやキーボード等を使用して未
分類エリアから特定の分類エリアに欠陥画像を移動する
ことで分類作業を行う。
合(ステップ205)、その分類結果を確認し(ステップ
211)、その分類結果を修正するか否かを画面上で判
断する(ステップ212)。分類結果を修正する場合を図
15に示す。図15において、欠陥画像Aを分類エリア
155から分類エリア153へカテゴリの修正を行う場
合、例えば分類エリア155にある欠陥画像Aをマウス
によりクリックし(ステップ206)、ドラッグアンドド
ロップにより該当する分類エリア152に移動させるこ
とで容易に分類結果の修正を行うことができる(ステッ
プ209)。なお、該当するカテゴリが無い場合は、新
規にカテゴリを追加するようにしても良い(ステップ2
08)。
ことで分類作業は完了する(ステップ210)。図10は
その修正結果を示した表示画面である。分類作業が完了
すると、各欠陥画像に対するカテゴリ情報を更新し(ス
テップ213)、その更新した結果を記憶装置202へ
送信する。なお、全ての欠陥画像に対して自動分類が完
了しない場合、すなわち自動分類できない欠陥画像があ
る場合(ステップ205)は、ステップ206から212に
示した手分類による分類作業へ移行するように構成す
る。
たエリア属性情報に基づいて、欠陥画像が配置された表
示画面上の位置から対応するカテゴリ情報を取得するよ
うに構成しているので、欠陥画像に対する分類カテゴリ
の修正を容易に行うことが可能となる。言い換えるなら
ば、欠陥画像が配置された表示画面上の位置から対応す
るカテゴリ情報を取得するように構成しているので、修
正などが生じた場合であってもユーザは単に表示画面上
で欠陥画像を移動させるだけで良く、修正などを含めた
分類作業を極めて容易に実現することができ、使い勝手
が向上する。
説明する。
置203において記憶装置202から該当する分類結果
を取得する。図16はその解析画面の一例である。16
01は図11に示す分類結果から撮像した欠陥画像の位
置を示したものであり、ウェハ上の欠陥分布を示したも
のである。1602、1603はウエハ上にある欠陥画
像や撮像条件等を表示するものである。1604は分類
結果表示エリアであり、該当する欠陥画像に対する分類
結果をその場で集計し、その結果を表示したものであ
る。例えば、図11に示す分類結果からカテゴリ別の発
生数や発生率を算出して表示したものである。
リを選択することで、そのカテゴリが付いたウェーハ上
の欠陥をウエハ1601上で別色でわかりやすく示すよ
うに構成する。これは図11に示す分類結果を用いて該
当するカテゴリの欠陥を抽出し、かつその欠陥のウエハ
上の位置を抽出することで、その位置を所望の色で表示
することが可能となる。
テゴリ別の円グラフや折れ線グラフ、棒グラフ等で表示
するように構成してもよい。これらの表示は、別のウィ
ンドウに出力しても良いし、一ウィンドウ上に同時に表
示しても良い。また、これらを報告書等の目的でプリン
トアウトしたり、データをファイル等に出力しても良
い。
生した原因を究明し、早急に製造ラインを対策すること
で、製造ラインの歩留まり低下を防ぐことが可能とな
る。従って、分類作業の時間も含めて、製造ラインへの
解析結果のフィードバック時間を短縮することで製造ラ
インの歩留まり低下を防ぐことが可能となる。
の改善により、分類作業の効率化が実現し、解析時間の
短縮および解析精度を向上することができる。
分類機能
ロー
例
面例
面例
面例
面例
面例
画面例
タ例
フロー
画面例
いる関数を表わした図
画面例
解析機能
3〜106…代表欠陥表示エリア、107…処理用ボタ
ン、151…未分類画像表示エリア、152〜155…
分類画像表示エリア、201…検査/撮像装置、202
…記憶装置、203…表示/解析装置、205…統括コ
ンピュータ、210…ネットワーク、501…欠陥画
像、1601…ウェハマップ、1602、1603…欠
陥画像、撮像条件等表示エリア、1604…分類結果表
示エリア。
Claims (3)
- 【請求項1】ワークにおける複数個の画像を撮影する撮
像装置と、 該撮像装置が撮像した撮像画像を記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶した複数個の撮像画像を表示する第一
のエリアと該撮像画像の特徴に応じて分類する複数個の
第二のエリアとを有する表示手段とを有し、該複数個の
撮像画像を該第一のエリアから該当する該第二のエリア
へ画面上で移動させて該複数個の撮像画像を該第二のエ
リアに分類できるように構成した解析ユニットを備えた
こと特徴とする検査システム。 - 【請求項2】複数個の撮像画像を記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶した撮像画像を表示する第一のエリア
と該撮像画像の特徴に応じて分類する複数個の第二のエ
リアとを有する表示手段とを有し、該複数個の撮像画像
を該第一のエリアから該当する該第二のエリアへ画面上
で移動させて該複数個の撮像画像を該第二のエリアに分
類できるように構成したことを特徴とする解析ユニッ
ト。 - 【請求項3】電子デバイスとなるワークを処理する製造
装置と、該製造装置の処理したワークを検査する検査装
置と、該ワークの画像を撮影できる撮像装置と、該撮像
装置の撮像した撮像画像を記憶する記憶手段と該記憶手
段が記憶した撮像画像を表示する第一のエリアと該撮像
画像の特徴に応じて分類する複数個の第二のエリアとを
有する表示手段とを有しかつ該複数個の撮像画像を該第
一のエリアから該当する該第二のエリアへ画面上で移動
させて該複数個の撮像画像を該第二のエリアに分類でき
るように構成した解析ユニットとを用い、該解析ユニッ
トから得られた情報を用いて該製造装置の配置された製
造ラインを管理してワークを処理することを特徴とする
電子デバイスの製造方法。
Priority Applications (3)
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