图形对位方法、图形检查装置及图形检查系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种能够在晶片等被检查试样的制造装置和检查装置中，在短时间内容易地实现形成于被检查试样上的各种图形的对位的图形检查装置。本发明专利技术的图形检查装置（１）包括试样定位单元（９）和偏差量计测单元，试样定位单元（９）在形成为板状的被检查试样（Ｔ）的外周缘（Ｔ１、Ｔ３）的形状、与具有和该被检查试样（Ｔ）相同的外周缘形状的板状基准试样（Ｒ）的外周缘（Ｒ１、Ｒ３）的形状彼此大致一致的位置处配置所述被检查试样（Ｔ）。偏差量计测单元在使这些被检查试样（Ｔ）和基准试样（Ｒ）的外周缘（Ｒ１、Ｒ３、Ｔ１、Ｔ３）的形状彼此一致的状态下，计算形成于所述被检查试样（Ｔ）上的被检查图形（Ｔ５）的位置和形成于所述基准试样（Ｒ）上的基准图形（Ｒ５）的位置之间的偏差量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图形(pattern)对位方法、图形检查装置及图形检查系统。本申请基于2006年11月16日在日本提出申请的日本特愿2006— 310201号专利申请主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
在半导体晶片制造工序中，在依次层叠形成了电路图形的多个层 (layer)的阶段，需要将上层的层相对于下层的层高精度地进行对位而 进行曝光。以往，利用高倍率的显微镜确认形成在层的一部分上的校准标记的 位置，使形成于上层的校准标记重合在形成于下层的校准标记上，由此 实现高精度的对位。这些检测两个校准标记的位置偏差的动作和校准标 记的重合动作，通过各种检测装置和输送装置等自动进行。在半导体制造的前期工序中，当在半导体晶片上首次曝光电路图形 时，由于没有形成作为对位基准的校准标记，所以利用作为定位基准的 定位平台和凹口，在已定位的状态下曝光电路图形。并且，在首次曝光工序中，曝光并形成表示结晶方位的校准标记， 在以后的电路图形的曝光工序中，以校准标记为基准曝光电路图形(例 如，参照日本特开平9—74062号公报。)。但是，在将上述半导体晶片的定位平台推送到基准面上而定位时， 由于定位平台形状的精度和接触面的精度，有时半导体晶片被放置得偏 离基准位置。这样，如果在首次曝光时半导体晶片被放置得偏离基准位置，则将 导致第1层的电路图形和校准标记偏离定位平台(或凹口)进行曝光。因此，如果在第1层的电路图形和校准标记相对定位平台偏离正规位置 进行曝光及蚀刻后，在进行第2层以后的曝光时半导体晶片被准确地定 位到基准面，则将导致半导体晶片在校准标记偏离基准面的状态下被放 置在载物台上。如果在首次曝光时定位平台被准确定位在载物台的基准面上，则由 于校准标记形成为相对于载物台的基准面具有一定距离关系(基准坐标 位置)，所以在第2次以后的曝光时，如果能够将半导体晶片的定位平台 准确定位在基准位置上，则能够利用高倍率的显微镜容易地寻找校准标 记。但是，如果在首次曝光时(第1次)电路图形和校准标记相对于作 为基准位置的定位平台偏离正规位置进行转印，则在第2次以后的曝光 时，尽管定位平台被准确定位在载物台上的基准位置上，但由于电路图 形和校准标记偏离基准面，所以不能利用显微镜来寻找下层的校准标记。这样，如果电路图形和校准标记偏离定位平台地进行转印，则在通 过自动宏观检查装置的图形匹配进行缺陷检测时，即使将利用自动宏观 检查装置拍摄到的被检查图像重合在作为基准的基准图形(基准图像) 上检测缺陷，也由于像偏离而不能准确检测缺陷。即使做到了图形匹配， 也由于检测出的缺陷偏离基准面，从而导致所登记的各种缺陷的坐标数 据存在基于校准偏差的误差，不能获得准确的坐标数据。这样，如果对于从自动宏观检査装置输出的各种缺陷的坐标数据产 生了基于校准偏差的误差，则在根据利用自动宏观检査装置检测出的各 种缺陷的坐标数据，利用显微镜等微观检查装置来具体检查(重新检査) 各种缺陷时，将不能找到缺陷。在整合了该自动宏观检查装置和微观检 查装置的系统中，如果电路图形相对于作为基准位置的定位平台倾斜着 进行曝光转印，则在重新检查利用自动宏观检查装置检测出的缺陷时， 由于微观检查装置的视野范围非常窄，所以从自动宏观检査装置接收到 的缺陷坐标和实际的缺陷位置不吻合，而产生不能将缺陷取入微观检查 装置的视野范围内的问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种能够在 短时间内容易地实现形成于晶片上的电路图形和校准标记等各种图形的 对位的图形对位方法、图形检査装置及具有该图形检查装置的图形检查 系统。为了达到上述目的，本专利技术提供一种具有试样定位单元和偏差量计 测单元的图形检查装置。所述试样定位单元在形成为板状的被检查试样 的外周缘形状、与具有和该被检查试样的外周缘形状相同的板状的基准 试样的外周缘形状彼此大致一致的位置处，配置所述被检査试样。所述 偏差量计测单元在使这些被检査试样和基准试样的外周缘形状彼此一致 的状态下，计算形成于所述被检査试样上的被检查图形的位置和形成于 所述基准试样上的基准图形的位置之间的偏差量。根据本专利技术的图形对位方法和图形检查装置，根据被检查图形与形 成于正确位置处的基准图形之间的偏差量来校正被检査试样的位置，由 此能够在短时间内容易地进行被检查图形的对位。另外，根据本专利技术的图像取得单元和图像计测单元，能够以图像的 像素单位来确定被检査图形和基准图形之间的偏差量，所以能够计算出 高精度的偏差量。因此，能够根据偏差量来高精度地进行被检查图形的 对位。另外，在本专利技术的图形检査装置具有存储单元时，处理被检査试样 的其他各种装置从存储单元读出偏差量的数据并使用，由此在各种装置 中也能够容易地进行被检查图形的对位。另外，根据本专利技术的比较单元，根据偏差量使基准图形和被检查图 形的位置一致，所以能够正确且容易地比较基准图形和被检查图形的局 部形状，能够准确掌握以基准图形的形状为基准的被检查图形的缺陷位 置。另外，根据本专利技术的图形检查系统，通过将被检查图形的形成位置 的偏差量用于微观检查装置中，从而能够在短时间内容易地检测存在缺 陷的被检查图形的预定区域，能够可靠且迅速地进行被检查图形的缺陷检查。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的宏观检查装置的概要结构的方 框图。图2是表示在图1所示的宏观检查装置中进行宏观检查的半导体晶 片的概要俯视图。图3是表示已预先在图1所示的宏观检查装置中登记的基准图像的图。图4是表示在图1所示的宏观检査装置中利用摄像部取得的被检查图像与基准图像之间的位置关系的图。图5是用于说明图1所示的宏观检查装置的动作的流程图。图6是表示本专利技术的另一实施方式的宏观检查装置的试样定位部的半导体晶片的定位方法的概要俯视图。图7是表示本专利技术的另一实施方式的缺陷检查系统的概要结构的方框图。具体实施例方式图1 图5表示本专利技术的一个实施方式，在此说明的实施方式指将 本专利技术应用于作为半导体制造处理装置的、进行光刻工序中的显影工序 后的宏观检查的宏观检查装置的情况。另外，该宏观检查装置检查形成 于层的预定区域的电路图形是否存在缺陷。如图1所示，宏观检査装置(图形检查装置)1具有输送作为被检查试样的半导体晶片T的输送部2;进行半导体晶片T的宏观检查的 检查部(图像取得单元)3;进行这些输送部2和检查部3的控制的装置 控制部4。输送部2具有盒送入送出部7、试样定位部(试样定位单元)9和试 样输送部ll。盒送入送出部7将收纳有进行宏观检查的半导体晶片T的盒送入/送出宏观检查装置1的输送部2。试样定位部9在通过试样输送部11将从盒内取出的半导体晶片T送 入检查部3之前，进行半导体晶片T的旋转位置和中心位置的定位(预 校准)。旋转位置的定位方法如下，使放置了半导体晶片T的旋转台(旋 转载物台)旋转，利用位置传感器检测由形成于半导体晶片T的外周缘 的直线状的定位平台(或凹口) Tl (参照图2)构成的特征部分的旋转位 置(朝向)，控制旋转台旋转使该特征部分配置在预先设定的基准角度上， 使半导体晶片T旋转并进行定位(预校准)。并且，中心位置的定位方法如下，利用位置传感器检测除上述特征 部分之外的外周缘的曲线部分T3 (参照图2)的至少两点的边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形检查装置，其具有：试样定位单元，其在形成为板状的被检查试样的外周缘形状、与具有和该被检查试样的外周缘形状相同的板状基准试样的外周缘形状彼此大致一致的位置处，配置所述被检查试样；以及偏差量计测单元，其在使这些被检查试样和基准试样的外周缘形状彼此一致的状态下，计算形成于所述被检查试样上的被检查图形的位置和形成于所述基准试样上的基准图形的位置之间的偏差量。

【技术特征摘要】
JP 2006-11-16 2006-3102011.一种图形检查装置，其具有试样定位单元，其在形成为板状的被检查试样的外周缘形状、与具有和该被检查试样的外周缘形状相同的板状基准试样的外周缘形状彼此大致一致的位置处，配置所述被检查试样；以及偏差量计测单元，其在使这些被检查试样和基准试样的外周缘形状彼此一致的状态下，计算形成于所述被检查试样上的被检查图形的位置和形成于所述基准试样上的基准图形的位置之间的偏差量。2. 根据权利要求1所述的图形检查装置，所述偏差量计测单元具有 图像取得单元，其取得所述基准试样的基准图像和所述被检查试样的被检查图像；以及图像计测单元，其根据所述基准图像和所述被检查图像中包含的所 述基准图形和所述被检查图形的位置信息，来计算所述偏差量。3. 根据权利要求1或2所述的图形检查装置，其具有存储所述偏差 量的存储单元。4. 根据权利要求l所述的图形检査装置，所述偏差量由以下构成由所述基准图形的形成方向和所述被检査图形的形成方向之间的角度差形成的旋转偏差量；以及由所述基准图形的形成区域的中心位置与所述被检查图形的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：内木裕，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]