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JP2000180371A - 異物検査装置および半導体工程装置 - Google Patents

異物検査装置および半導体工程装置

Info

Publication number
JP2000180371A
JP2000180371A JP10353083A JP35308398A JP2000180371A JP 2000180371 A JP2000180371 A JP 2000180371A JP 10353083 A JP10353083 A JP 10353083A JP 35308398 A JP35308398 A JP 35308398A JP 2000180371 A JP2000180371 A JP 2000180371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
foreign matter
camera
light
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10353083A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokumi Harada
徳実 原田
Toru Tanigawa
徹 谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP10353083A priority Critical patent/JP2000180371A/ja
Publication of JP2000180371A publication Critical patent/JP2000180371A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確に異物のみを検出することができる異物
検査装置を提供する。 【解決手段】 図2を参照して、異物検査装置20は、
ワークを載置するために設けられた検査ステージ3と、
ワークの横方向および斜め上方向から光を当てるための
照明4と、ワークを撮像するための高解像度エリアセン
サカメラ5と、検査対象のワークを細緻するための検査
ステージ3、照明4およびカメラ5を覆い、外部光を遮
断するための筐体1と、筐体1の開口部に接続され、筐
体1内部に浄化されたクリーン度の高い空気を送り込む
ためのダクト7と、高解像度エリアセンサカメラ5より
出力される映像信号を受け、画像データを作成した後、
画像処理を行ない、異物の検査を行なうための制御・処
理部2とを含む。異物検査装置20には、必要に応じて
カメラ5の近傍につや消し処理が施された反射防止板6
が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異物検査装置およ
び半導体工程装置に関し、特に、異物、傷およびムラ等
のみを正確に検出することができる異物検査装置および
半導体工程装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4を参照して、従来の半導体工程装置
の一種であるフォトリソプロセス装置は、ローダ11
と、洗浄部12と、レジスト塗布部13と、周辺部レジ
スト除去部14と、露光部15と、現像部16と、アン
ローダ17と、これらの処理部間でワークを搬送するた
めのロボット18aおよび18bと、搬送ロボット19
とを含む。
【0003】このようなインライン方式のフォトリソプ
ロセス装置では、駆動系等からダストが侵入し、そのダ
ストがレジスト塗布前後または露光前にワーク上に付着
すると、レジストパターン異常の原因となる。このレジ
ストパターン異常が発見されるのは、レジストパターニ
ング完了後に、装置外に設けられた検査部(図示せず)
で、異物またはパターン異常などを抜き取り検査または
全数検査した後である。このため、不良の発見が遅れ、
その間に同様の多くの不良が発生してしまうという問題
がある。さらに、抜き取り検査を行なう場合では、パタ
ーン異常のまま次工程へ進むワークが存在する。このた
め、次工程のエッチング処理を行なった際に断線不良が
発生し、歩留まりを低下させる原因となる。
【0004】これらの問題点を解決する方法として、特
開平8−250385号公報に開示されている異物検査
装置は、レジスト塗布または露光の各処理の前後で異物
を検査する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の異物検
査装置は、半導体工程装置に組込んで、カメラ入力され
た画像データから異物、傷およびムラ等を早期に発見し
対策を行なうことにより、不良の発生を未然に防止して
歩留まりの向上を図るのを目的としているのにも関わら
ず、異物検査装置自体にダストを除去する機能が付いて
いなかった。このため、異物、傷およびムラ等の検査を
している最中に、ワークにダストが付着し、これにより
不良が発生し、歩留まりを低下させるという問題を生じ
ていた。
【0006】また、検査対象のワークの表面が半導体ウ
エハまたはLCD(Liquid CrystalDisplay)、PDP
(Plasma Display Panel)もしくはFED(Field Emis
sionDisplay)などのフラットパネルディスプレイ用基
板の場合、ワークの表面が鏡面状で光を反射しやすい性
質である。このため、カメラ入力された画像データに周
囲の景色が写りこむことにより、異物、傷およびムラ等
の検出感度が低下する。たとえば、異物検査装置の天井
板の固定に使われている金属製のネジが、検査対象のワ
ークに反射してカメラに写り込んだ場合を想定する。図
5を参照して、カメラによって得られる画像データに
は、ネジの写り込みがあたかも異物であるかのように見
える。このため、誤検出を招いてしまう。結局、余計な
背景がカメラに写り込めば、画像データのノイズ成分が
増加することになり、異物部の輝度とそれ以外の部分の
輝度とのSN比が相対的に低下し、本来の異物、傷およ
びムラ等の検出感度が低下してしまう。
【0007】さらに、異物検査装置には、一般的に照明
光源としてハロゲンランプが用いられる。ハロゲンラン
プの中には、複数の光ファイバーを束ね、光ファイバー
の一方の端を光源に接続し、他方の端より光を出射する
ものがある。光ファイバーの他方の端はライトガイドに
沿って並べられる。図6を参照して、このような照明装
置の場合、検査対象のワークに照射される照明光には筋
状の照度ムラが生じることがある。このため、異物、傷
およびムラ等の検出の妨げになり、検出感度が低下する
問題が生じていた。また、ハロゲンランプより出射され
る光は、レジストが感光する波長域を有する。このた
め、現像前のワークにハロゲンランプの光を照射すると
その部分が感光してしまい、現像後のパターンに悪影響
をおよぼしていた。
【0008】図7を参照して、LCD、PDPまたはF
EDなどのフラットパネルディスプレイ用基板のよう
に、透明または半透明の基板の場合には、異物検査装置
の底部に相当するステージ表面の表面状態および傷など
がカメラに写り込み、本来の検査対象であるワークの異
物、傷およびムラなどの検出が困難になる。一般に、カ
メラは焦点深度の範囲内にある物体に対しては、焦点が
合った状態での撮影が可能である。このため、たとえ焦
点を検査対象のワークに合わせていたとしても、ステー
ジ表面がカメラの焦点深度の範囲内に有れば、ステージ
表面の表面状態および微細な傷などが写ってしまうこと
になる。
【0009】さらに、異物検査装置を、フォトリソプロ
セス装置に組込む場合、取付スペースの制約を受けるた
め、サイズがあまり大きいものは取付けるのが困難であ
った。このため、よりサイズの小さい異物検査装置の開
発が望まれていた。
【0010】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、正確に異物のみを検出する
ことができる異物検査装置を提供することである。
【0011】他の目的は、正確に異物のみを検出するこ
とができ、半導体工程装置に組込むことができる異物検
査装置を提供することである。
【0012】さらに他の目的は、正確に異物のみを検出
することができる異物検査装置を組込んだ半導体工程装
置を提供することである。
【0013】さらに他の目的は、正確に異物のみを検出
することができ、製品の歩留まりを低下させることがな
い異物検査装置を組込んだ半導体工程装置を提供するこ
とである。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る異物検査装置は、ワークに光を照射するための照明
と、ワークを撮像するためのカメラと、カメラより出力
される画像データを処理し、ワーク上の異物を検出する
ための画像処理部と、カメラを覆うための、開口部を有
する筐体と、筐体の開口部に接続され、筐体の外部よ
り、筐体の内部へ清浄空気を送り込むためのダクトとを
含む。
【0015】請求項1に記載の発明によると、異物検査
装置内部に浄化された清浄空気が送りこまれる。送り込
まれた気体は装置内を流れ、装置内のクリーン度を高め
る。このため、装置内を常にダストの無い状態に保持す
ることができ、ワークへダストが付着することができ
る。このため、正確に異物のみを検出することができ
る。
【0016】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の構成に加えて、照明より照射される光の反射防
止板をさらに含み、筐体の内部は光を吸収するための処
理が施されている。
【0017】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の作用、効果に加えて、検査対象のワークが半導
体ウエハまたはLCD、PDPもしくはFED等のフラ
ットパネルディスプレイ用基板の場合、ワークの表面が
鏡面状で光を反射しやすい性質である。このため、カメ
ラで入力した画像に周囲の景色が写り込みやすい。しか
し、筐体の内部に照明光の反射防止板を設け、筐体の内
部に光を吸収するための処理が施されている。このた
め、周囲の景色のカメラへの写り込みを少なくすること
ができ、正確に異物のみを検出することができる。
【0018】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の構成に加えて、照明の照射面に設けられた光を
散乱するためのプレートをさらに含む。
【0019】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の作用、効果に加えて、照明の照射面に光を散乱
させるプレートを設けることにより、検査対象のワーク
に筋状の照度ムラを生じることがなくなる。このため、
異物以外の部分の画像データはなだらかな輝度分布を生
じることとなり、正確に異物のみを検出することができ
る。
【0020】請求項4に記載の発明に係る異物検査装置
は、ワークに光を照射するための照明と、ステージと、
ワークを撮像するためのカメラと、カメラより出力され
る画像データを処理し、ワーク上の異物を検出するため
の画像処理部と、ステージ上に設けられ、カメラの焦点
がワークには合うが、ステージには合わない位置にワー
クを保持するための保持部材とを含む。
【0021】請求項4に記載の発明によると、カメラの
焦点をワークの表面に合わせたとき、ステージの表面に
は焦点が合わない。このため、ステージの表面状態およ
び微細な傷などがカメラに写ってしまうことが無くな
る。よって、正確に異物のみを検出することができる。
【0022】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、照明よりワーク
に照射される光は、レジストを感光させない波長域の光
である。
【0023】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれかに記載の発明の作用、効果に加えて、照明光に
よりレジストを感光させることが無くなる。このため、
この異物検査装置を露光装置の近傍で使用することで
き、半導体工程装置に組込むことができる。
【0024】請求項6に記載の発明に係る半導体工程装
置は、ワークを洗浄するための洗浄手段と、ワークにレ
ジストを塗布するためのレジスト塗布手段と、ワークの
周辺部のレジストを除去するための周辺部レジスト除去
手段と、レジストが塗布されたワークを露光するための
露光手段と、露光されたワークを現像するための現像手
段と、ワークの異物を検出するための異物検出手段とを
含み、異物検出手段は、ワークに光を照射するための照
明と、ワークを撮像するためのカメラと、カメラより出
力される画像データを処理し、ワーク上の異物を検出す
るための画像処理部と、カメラを覆うための、開口部を
有する筐体と、筐体の開口部に接続され、筐体の外部よ
り、筐体の内部へ清浄空気を送り込むためのダクトとを
含む。
【0025】請求項6に記載の発明によると、異物検査
装置内部に浄化された清浄空気が送りこまれる。送り込
まれた気体は装置内を流れ、装置内のクリーン度を高め
る。このため、装置内を常にダストの無い状態に保持す
ることができ、ワークへダストが付着することができ
る。このため、異物検査装置は正確に異物のみを検出す
ることができる。
【0026】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の発明の構成に加えて、異物検出手段は、照明より照射
される光の反射防止板をさらに含み、筐体の内部は、光
を吸収するための処理が施されている。
【0027】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の発明の作用、効果に加えて、異物検査装置の検査対象
のワークが半導体ウエハまたはLCD、PDPもしくは
FED等のフラットパネルディスプレイ用基板の場合、
ワークの表面が鏡面状で光を反射しやすい性質である。
このため、カメラで入力した画像に周囲の景色が写り込
みやすい。しかし、筐体の内部に照明光の反射防止板を
設け、筐体の内部に光を吸収するための処理が施されて
いる。このため、周囲の景色のカメラへの写り込みを少
なくすることができ、正確に異物のみを検出することが
できる。
【0028】請求項8に記載の発明は、請求項6に記載
の発明の構成に加えて、異物検出手段は、照明の照射面
に設けられた光を散乱するためのプレートをさらに含
む。
【0029】請求項8に記載の発明は、請求項6に記載
の発明の作用、効果に加えて、異物検査装置の照明の照
射面に光を散乱させるプレートを設けることにより、検
査対象のワークに筋状の照度ムラを生じることがなくな
る。このため、異物以外の部分の画像データはなだらか
な輝度分布を生じることとなり、正確に異物のみを検出
することができる。
【0030】請求項9に記載の発明に係る半導体工程装
置は、ワークを洗浄するための洗浄手段と、ワークにレ
ジストを塗布するためのレジスト塗布手段と、ワークの
周辺部のレジストを除去するための周辺部レジスト除去
手段と、レジストが塗布されたワークを露光するための
露光手段と、露光されたワークを現像するための現像手
段と、ワークの異物を検出するための異物検出手段とを
含み、異物検出手段は、ワークに光を照射するための照
明と、ステージと、ワークを撮像するためのカメラと、
カメラより出力される画像データを処理し、ワーク上の
異物を検出するための画像処理部と、ステージ上に設け
られ、カメラの焦点がワークには合うが、ステージには
合わない位置にワークを保持するための保持部材とを含
む。
【0031】請求項9に記載の発明によると、異物検査
装置のカメラの焦点をワークの表面に合わせたとき、ス
テージの表面には焦点が合わない。このため、ステージ
の表面状態および微細な傷などがカメラに写ってしまう
ことが無くなる。よって、正確に異物のみを検出するこ
とができる。
【0032】請求項10に記載の発明は、請求項6〜9
のいずれかに記載の発明の構成に加えて、照明よりワー
クに照射される光は、レジストを感光させない波長域の
光である。
【0033】請求項10に記載の発明は、請求項6〜9
のいずれかに記載の発明の作用、効果に加えて、異物検
査装置の照明光によりレジストを感光させることが無く
なる。このため、この異物検査装置を露光手段の近傍で
使用しても、ワークに影響をおよぼすことがなく、歩留
まりを低下させることがない。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
における実施の形態について説明する。なお、以下の説
明では、同一の部品には同一の参照符号を付す。それら
の名称および機能も同一であるので、説明の繰返しは適
宜省略する。
【0035】図1を参照して、本発明実施の形態に係る
半導体工程装置の一種であるフォトリソプロセス装置
は、ワークのフォトリソプロセス装置への入り口である
ローダ11と、ワークを洗浄するための洗浄部12と、
ワークにレジストを塗布するためのレジスト塗布部13
と、ワークの周辺部のレジストを除去するための周辺部
レジスト除去部14と、レジストが塗布されたワークを
露光するための露光部15と、露光されたワークを現像
するための現像部16と、ワークのフォトリソプロセス
装置からの出口であるアンローダ17と、ワークの異物
を検出するための異物検査装置20と、これらの処理部
間でワークを搬送するためのロボット18aおよび18
bと、搬送ロボット19とを含む。
【0036】各処理部には、処理前後でワークを加熱す
るためのホットプレートおよびワークを冷却するための
クールプレートが備えられている。
【0037】ワークが入ったカセットがローダ11に搬
入されると、ロボット18aがワークをカセットから1
枚ずつ抜き取り、搬送ロボット19に移載する。搬送ロ
ボット19は、ワークを洗浄部12、レジスト塗布部1
3および周辺部レジスト除去部14の順に搬送する。
【0038】周辺部レジスト除去部14での処理終了
後、搬送ロボット19は、ワークをロボット18bに移
載する。ロボット18bは、ワークを露光部15に搬送
する。ワークの露光後、ロボット18bは、ワークを露
光部15より取り出し、ワークを異物検査装置20内に
導入する。異物検査装置20でワークの異物・傷およム
ラ等の検査が行なわれた後、ロボット18bは、ワーク
を異物検査装置20から取り出し、搬送ロボット19に
移載する。搬送ロボット19は、ワークを現像部16に
搬送する。現像が済んだ後、搬送ロボット19は、ワー
クを現像部16から取り出し、ロボット18aに移載す
る。ロボット18aは、アンローダ17にカセットを収
納する。
【0039】図2を参照して、異物検査装置20は、ワ
ークを載置するために設けられた検査ステージ3と、ワ
ークの横方向および斜め上方向から光を当てるための照
明4と、ワークを撮像するための高解像度エリアセンサ
カメラ5と、検査対象のワークを細緻するための検査ス
テージ3、照明4およびカメラ5を覆い、外部光を遮断
するための筐体1と、筐体1の開口部に接続され、筐体
1内部に浄化されたクリーン度の高い空気(清浄空気)
を送り込むためのダクト7と、高解像度エリアセンサカ
メラ5より出力される映像信号を受け、画像データを作
成した後、画像処理を行ない、異物の検査を行なうため
の制御・処理部2とを含む。
【0040】異物検査装置20には、必要に応じてカメ
ラ5の近傍につや消し処理が施された反射防止板6が設
けられる。筐体1の内部および筐体1内部のそれぞれの
部品の色は、照明光を反射しにくいようにつや消しの黒
色または暗色に統一されている。たとえば、材質がアル
ミニウムの場合には、つや消しのためのアルマイト処理
が施されている。これにより、ワーク以外の部分のカメ
ラ5への写り込み、照明光の反射、および照明光の漏れ
を防ぐことができる。
【0041】ダクト7からは、筐体1内部に浄化された
クリーン度の高い空気が送り込まれ、送り込まれた空気
は装置内を対流する。筐体1内に送り込まれる空気のク
リーン度は高ければ高い程よいが、たとえば、異物検査
装置20の外側のクリーン度がクラス1000の場合、
その10分の1程度のクラス100以下であれば、かな
りの効果を期待することができる。また、装置内部に反
射防止板6のような空気の流れを遮るようなものが取付
けられている場合には、反射防止板6と筐体1との間に
隙間を設けるなどして、クリーン度の高い空気がスムー
ズに流れ、一ヶ所に滞留しないようにする。この時、空
気の抜ける隙間から筐体1の天井等の写り込みが発生す
る場合には、反射防止板8を反射防止板6と段違いに設
置することにより、空気の流れを阻害することなく、天
井等の写り込みも防止することができる。また、ダクト
から送り込まれる空気の流量を調整したり、本体内部に
傾斜部を設けるなどして、ダスト等が堆積しないような
構造にしても良い。
【0042】検査ステージ3は、検査対象のワークがセ
ットされるステージであり、ワークを保持する方法とし
ては、吸着による方法または支持ピンなどで支持する方
法などが考えられる。
【0043】本実施の実施の形態では、検査ステージ3
表面の異物や傷を誤検出することを防止するために、高
解像度エリアセンサカメラ5の焦点をワークの表面に合
わせた時に、検査ステージ3の表面には焦点が合わない
ように、適切な高さの支持ピンでワークを支持するもの
とする。一般に、カメラは焦点深度の範囲内にある物体
に対しては、焦点が合った状態での撮影が可能である。
このため、たとえ焦点後検査対象のワークに合わせてい
たとしても、検査ステージ3の表面が焦点深度の範囲内
に有れば、検査ステージ3表面の表面状態および微細な
傷等が写ってしまうことになる。しかし、カメラの焦点
から物体までの距離が焦点深度の範囲を外れるに従い、
徐々に焦点のぼやけた画像となってくる。このため、高
解像度エリアセンサカメラ5の焦点から検査ステージ3
の表面までの距離が焦点深度の範囲を十分外れるように
することが必要である。
【0044】たとえば、ワークから検査ステージ3まで
の距離が焦点深度の10倍以上となるように支持ピンの
長さを調整すれば良い。たとえば、1000×1000
画素の高解像度エリアセンサカメラ5と焦点距離20m
mの一眼レフカメラ用レンズを用い、360mm×46
0mmのLCD基板の表面の異物、傷およびムラ等を検
出する場合に、高解像度エリアセンサカメラ5とワーク
との距離は750mm〜780mm程度であり、この時
の支持ピンの高さは50〜100mm程度となる。
【0045】また、検査対象のワークがLCD、PDP
またはFED等のフラットパネル用基板の場合には、取
込んだ画像に対するたわみの影響を除去するために高解
像度エリアセンサカメラ5の焦点深度の調整が必要にな
る場合がある。
【0046】照明4は、検査対象のワークに対して横方
向または斜め上方向から光を照射するために用いられ
る。照明4は、従来と同様のハロゲンランプおよび光フ
ァイバーを用いたライン状の照明である。本実施の形態
では、光源の光の出射口にレジストが感光しない波長域
のフィルタが設けられている。また、光源の出射口には
複数の光ファイバーの一端が接続されており、光ファイ
バーの他端(照明光の出射口付近)には、光を拡散させ
るための拡散フィルタが取付けられている。これによ
り、照明光が拡散され、照明光の照度ムラが防止され
る。照明4は、1方向からワークに光を出射するだけで
なく、2方向またはそれ以上の方向からワークに光を出
射する構成にしても良い。また、出射口の高さや照明角
度を自由に調整できるような構成としても良い。
【0047】高解像度エリアセンサカメラ5は、検査ス
テージ3の上方向に設置され、制御・処理部2からの制
御により検査対象ワークの表面全体の画像を取込む。ワ
ークの大きさの変更および検査対象領域の変更などに対
応できるように、高解像度エリアセンサカメラ5の設置
高さおよび前後左右の位置を変更できる構成としても良
い。
【0048】高解像度エリアセンサカメラ5としては、
カメラ感度向上時のノイズ対策等のためCCD(Charge
Coupled Device )を冷却するタイプのものを用いても
良い。一般的なCCDカメラの階調は256階調である
のに対し、CCDを冷却するタイプのカメラの場合に
は、16384階調程度の分解能での撮影が可能であ
り、わずかな光強度の差であっても検出することができ
る。したがって、通常のCCDカメラの場合、50μm
以上の大きさの異物を検出するためには、カメラの解像
度として1画素当り50μm程度は最低限必要であるの
に対し、この高感度のカメラを用いた場合には、1画素
当り500μm程度の解像度であっても、問題なく傷等
を検出することができる。よって、高解像度エリアセン
サカメラ5の解像度が1000×1000画素の場合に
は、視野サイズは500×500mm程度になり、LC
D基板などの大型の基板に対しても、一度に画像を取込
むことができる。このため、異物検査装置20では、こ
のような高解像度エリアセンサカメラ5を用いることに
より、カメラを動かしたり、複数のカメラを取付けた
り、ワークを動かしたりする必要がなくなる。これに伴
い、異物検査装置20のサイズを小さくすることができ
る。また、高速に処理を行なったり、複雑な機構を必要
としないため、異物検査装置20を低価格で作成するこ
とができる。
【0049】このような高解像度エリアセンサカメラ5
では、CCDを冷却するために冷却ファンを有してい
る。このため、ファンの排気孔からの発塵を防止するた
めに、ファンの排気孔をダクト7に接続する。また、高
解像度エリアセンサカメラ5は、制御・処理部2により
制御されるが、高解像度エリアセンサカメラ5の機種に
よっては、専用コントローラ(図示せず)が必要となる
場合がある。このような場合には、制御・処理部2は専
用コントローラを介して高解像度エリアセンサカメラ5
を制御する。
【0050】制御・処理部2には、高解像度エリアセン
サカメラ5から画像を取込むためのフレームグラバボー
ドが内蔵されており、かつ画像処理をおこなうための画
像処理ボードが内蔵されている。また、制御・処理部2
には、フレームグラバボードおよび画像処理ボードを用
いて画像処理を行なうための画像処理ソフトウェアがイ
ンストールされている。
【0051】次に、異物検査装置20を用いた異物およ
び傷の検出方法について説明する。検査の対象となるワ
ークの参照画像データを作成しておく。参照画像データ
はダストのない良品サンプルの画像データであっても良
いし、ダストの存在する画像データに対して適切な画像
処理を施してダストを除去した画像データであっても良
い。また、参照画像データは検査前にあらかじめ作成し
ておいても良いし、検査中の画像データや検査中の画像
データに適当な画像処理を施した画像データを参照画像
としても良い。
【0052】検査ステージ3に検査対象のワークがセッ
トされると、制御・処理部2は、高解像度エリアセンサ
カメラ5に画像取込みコマンドを送信する。画像取込み
コマンドを受信した高解像度エリアセンサカメラ5は、
ワークの表面の画像を取込み、取込んだ画像信号を制御
・処理部2に送信する。
【0053】制御・処理部2は、高解像度エリアセンサ
カメラ5から画像信号を受信し、受信した画像信号から
画像データを作成し、参照画像の画像データとの減算を
行なう。これにより、異物等の部分の輝度差分値のみが
大きくなり、ワーク表面の異物、傷およびムラ等を検出
することが可能となる。
【0054】図3に異物検査装置20の高解像度エリア
センサカメラ5で取込んだ画像データの一例を示す。
【0055】たとえば、半導体ウエハやLCD用ガラス
基板のように検査対象のワークの表面が鏡面状体で光を
反射しやすい性質ならば、高解像度エリアセンサカメラ
5で入力した画像に周囲の景色が写り込んで異物および
傷との区別が付きにくくなってしまう。しかし、図3に
は図5のようなワーク以外の景色の写り込みは生じてい
ない。
【0056】また、照明光が均一でなくムラがあると、
カメラで入力した画像にも図6に示すような照度ムラが
発生し、異物、傷およびムラとの区別が付きにくくなっ
てしまう。しかし、図3には、このような照度ムラは生
じていない。
【0057】さらに、検査対象ワークに焦点を合わせた
場合に、検査ステージ3の表面には焦点が合わないよう
にしているため、図7のような検査ステージ3の表面の
微細な傷等が写ることもない。
【0058】検査ステージ3にセットされた検査対象ワ
ークは、高解像度エリアセンサカメラ5による画像の取
込みが完了した時点で取り出し可能となる。
【0059】以上説明したように、本発明の欠陥検査装
置によれば、装置の上部より浄化されたクリーン度の高
い空気を送り込み、その送り込んだ空気が装置内を流れ
るようにし、装置内のクリーン度を高める。これによ
り、装置内を常にダストのない状態に保持することがで
き、異物、傷およびムラの検査中のワークに新たなダス
トが付着するのを防止することができる。また、異物、
傷およびムラ等の検査中に付着するダストにより不良が
発生し歩留まりが低下することを防止することができ
る。
【0060】また、検査対象のワークの表面が半導体ウ
エハまたはLCD、PDPもしくはFED等のフラット
パネルディスプレイ用基板の場合、ワークの表面が鏡面
状で光りを反射しやすい性質である。このため、周囲の
景色がカメラ5に写り込みやすいが、装置内部をつや消
しの暗色にし、照明光の反射防止板6を設けることによ
り、周囲の景色のカメラ5への写り込みを防止すること
ができる。すなわち、余計な背景がカメラ5に写り込
み、カメラ5によって得られる画像のノイズ成分が増加
することによりSN比が相対的に低下するのを防止する
ことができる。よって、本来の異物、傷およびムラ等の
検出感度が低下してしまうのを防止することができる。
【0061】さらに、照明の光源としてハロゲンランプ
を用い、光源から出射口までを光ファイバーで接続す
る。出射口付近には、光を散乱させるプレートが設けら
れている。このため、検査対象のワークに照射される照
明光がなだらかな照度分布になり、照度ムラにより検出
感度が低下するのを防止することができる。また、レジ
ストが感光しない波長域のフィルターを用いることによ
り、現像前のワークのレジストを感光することがなくな
る。
【0062】さらにまた、カメラの焦点をワークの表面
に合わせたとき、検査ステージ3の表面に焦点が合わな
いようにする。このため、LCD、PDPまたはFED
等のフラットパネルディスプレイ用基板のような透明ま
たは半透明の基板を通して、検査ステージ3表面の表面
状態または微細な傷などがカメラに写り込むことがなく
なる。よって、本来のワークの異物、傷およびムラ等を
安定に検出することができる。
【0063】また、異物検査装置20によれば、1台の
高解像度エリアセンサカメラ5でワークの表面の画像を
一度に取込むことができる。このため、ステージまたは
カメラを前後左右に移動させる機構、画像の境界部分で
の特別な処理、および複数のカメラを用いた場合のカメ
ラの固体差による補正等を必要としない。このため、低
価格で省スペースかつ高速な異物、傷およびムラ等の検
査装置を提供することができる。
【0064】我々の検討によれば、360mm×460
mmのLCDガラス用基板を検査対象のワークとし、照
明を2方向に設置した場合であっても、装置の底面の寸
法は760mm×760mm程度である。したがって、
半導体ウェハまたはLCDガラス基板の生産装置に、異
物検査装置20を付加することができる。生産装置ワー
ク搬送装置を用いてワークを異物検査装置20の内部に
搬入および搬出し、生産装置による処理の直前および直
後のどちらか一方または両方で異物およびダストの検出
を行なうことができる。このようにすることで、突発的
なダストの増加を早期に発見することができ、後続する
ワークへの被害の拡大を最小限に抑えることが可能とな
る。
【0065】また、ダスト数の推移をモニタリングする
ことにより、ダストによる不良の発生を事前に防止した
り、当該生産装置の適切な清掃時期を知ることが可能と
なる。
【0066】一方、生産装置間の小さなスペースに異物
検査装置20を設置することも可能である。この場合に
は、ロボットアームなどを用いて、または人手によって
検査対象ワークを搬入および搬出することになる。この
方法では、生産装置による処理後の早い段階で異物およ
び傷を検出することができる。このため、突発的な不良
の早期発見、および被害拡大の防止が可能となる。
【0067】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るフォトリソプロセス
装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る異物検査装置の構成
を示す図である。
【図3】異物検査装置20の高解像度エリアセンサカメ
ラ5で取込んだ画像データのあるライン上の輝度分布を
表わす図である。
【図4】従来のフォトリソプロセス装置の構成を示す図
である。
【図5】従来の異物検査装置のカメラで取込んだ画像デ
ータにおいて、ダストが存在する部分と天井板を固定す
るネジの写り込みが存在する部分とを通過するライン上
の輝度分布を表わす図である。
【図6】複数の光ファイバーより光が出射される照明装
置を用いた従来の異物検査装置のカメラで取込んだ画像
データにおいて、ダストが存在する部分を通過するライ
ン上の輝度分布を表わす図である。
【図7】従来の異物検査装置のカメラで取込んだ画像デ
ータにおいて、ダストが存在する部分とステージ上の微
細な傷が存在する部分とを通過するライン上の輝度分布
を表わす図である。
【符号の説明】
1 筐体 2 制御・処理部 3 検査ステージ 4 照明 5 高解像度エリアセンサカメラ 6,8 反射防止板 7 ダクト 11 ローダ 12 洗浄部 13 レジスト塗布部 14 周辺部レジスト除去部 15 露光部 16 現像部 17 アンローダ 18a,18b ロボット 19 搬送ロボット 20 異物検査装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 502V Fターム(参考) 2F065 AA49 BB25 CC17 CC19 CC25 DD12 DD13 EE05 FF42 GG02 GG16 HH11 HH12 HH14 JJ03 JJ09 JJ26 LL02 LL03 LL21 LL22 LL49 PP11 QQ25 RR01 RR08 SS13 TT01 TT02 2G051 AA51 AA90 AB01 AB02 AC12 BB17 BB20 CA04 CA20 CB05 DA03 DA05 EA08 EA11 EA16 EA23 EB01 EB09 4M106 AA01 BA04 BA20 CA38 CA41 DB04 DB07 DB19 DB20 5F046 AA18 CD05 DD01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークに光を照射するための照明と、 前記ワークを撮像するためのカメラと、 前記カメラより出力される画像データを処理し、前記ワ
    ーク上の異物を検出するための画像処理部と、 前記カメラを覆うための、開口部を有する筐体と、 前記筐体の前記開口部に接続され、前記筐体の外部よ
    り、前記筐体の内部へ清浄空気を送り込むためのダクト
    とを含む、異物検査装置。
  2. 【請求項2】 前記照明より照射される光の反射防止板
    をさらに含み、 前記筐体の内部は光を吸収するための処理が施されてい
    る、請求項1に記載の異物検査装置。
  3. 【請求項3】 前記照明の照射面に設けられた光を散乱
    するためのプレートをさらに含む、請求項1に記載の異
    物検査装置。
  4. 【請求項4】 ワークに光を照射するための照明と、 ステージと、 前記ワークを撮像するためのカメラと、 前記カメラより出力される画像データを処理し、前記ワ
    ーク上の異物を検出するための画像処理部と、 ステージ上に設けられ、前記カメラの焦点が前記ワーク
    には合うが、前記ステージには合わない位置にワークを
    保持するための保持部材とを含む、異物検査装置。
  5. 【請求項5】 前記照明より前記ワークに照射される光
    は、レジストを感光させない波長域の光である、請求項
    1〜4のいずれかに記載の異物検査装置。
  6. 【請求項6】 ワークを洗浄するための洗浄手段と、 前記ワークにレジストを塗布するためのレジスト塗布手
    段と、 前記ワークの周辺部のレジストを除去するための周辺部
    レジスト除去手段と、 レジストが塗布された前記ワークを露光するための露光
    手段と、 露光された前記ワークを現像するための現像手段と、 前記ワークの異物を検出するための異物検出手段とを含
    み、 前記異物検出手段は、 前記ワークに光を照射するための照明と、 前記ワークを撮像するためのカメラと、 前記カメラより出力される画像データを処理し、前記ワ
    ーク上の異物を検出するための画像処理部と、 前記カメラを覆うための、開口部を有する筐体と、 前記筐体の前記開口部に接続され、前記筐体の外部よ
    り、前記筐体の内部へ清浄空気を送り込むためのダクト
    とを含む、半導体工程装置。
  7. 【請求項7】 前記異物検出手段は、前記照明より照射
    される光の反射防止板をさらに含み、 前記筐体の内部は、光を吸収するための処理が施されて
    いる、請求項6に記載の半導体工程装置。
  8. 【請求項8】 前記異物検出手段は、前記照明の照射面
    に設けられた光を散乱するためのプレートをさらに含
    む、請求項6に記載の半導体工程装置。
  9. 【請求項9】 ワークを洗浄するための洗浄手段と、 前記ワークにレジストを塗布するためのレジスト塗布手
    段と、 前記ワークの周辺部のレジストを除去するための周辺部
    レジスト除去手段と、 レジストが塗布された前記ワークを露光するための露光
    手段と、 露光された前記ワークを現像するための現像手段と、 前記ワークの異物を検出するための異物検出手段とを含
    み、 前記異物検出手段は、 前記ワークに光を照射するための照明と、 ステージと、 前記ワークを撮像するためのカメラと、 前記カメラより出力される画像データを処理し、前記ワ
    ーク上の異物を検出するための画像処理部と、 ステージ上に設けられ、前記カメラの焦点が前記ワーク
    には合うが、前記ステージには合わない位置にワークを
    保持するための保持部材とを含む、半導体工程装置。
  10. 【請求項10】 前記照明より前記ワークに照射される
    光は、レジストを感光させない波長域の光である、請求
    項6〜9のいずれかに記載の半導体工程装置。
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