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专利名称：半导体晶片检查设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测晶片的外周部(以下简称为晶片边缘部(edge))上的划伤和灰尘、裂纹等缺陷的半导体晶片检查设备。
背景技术：
半导体的制造工序，通常如下，在每个制造工序中进行缺陷检查。半导体制造的前工序中，首先在半导体晶片(以下简称晶片)的表面上形成氧化膜(SiO2)，然后，在该氧化膜上淀积氮化硅薄膜。
接着，进入光刻工序，在晶片的表面上涂敷光致抗蚀剂(感光性树脂)薄膜。然后，在晶片的边缘部上适量地滴下一些清洗(rinse)液，按规定的宽度去掉晶片边缘部的光致抗蚀剂。
然后，在逐次移动式曝光机(stepper)等的曝光机上，通过已形成了半导体电路图形的掩模，用紫外线光来照射涂敷了光致抗蚀剂的晶片，把半导体电路图形转印到光致抗蚀剂薄膜上。然后进行显影，例如，利用溶剂来溶化曝光部的光致抗蚀剂，留下未曝光部的光致抗蚀剂图形。
然后，把晶片表面上剩余的光致抗蚀剂图形作为掩模，连续地有选择地除去(腐蚀)晶片表面上的氧化膜和氮化硅膜。然后利用灰化方法来除去(剥离光致抗蚀剂)晶片表面上的光致抗蚀剂图形。接着对晶片进行清洗，除掉杂质。
在上述半导体制造工序中，在每道制造工序都进行缺陷检查。该缺陷检查，主要是检查，例如半导体晶片表面上的划伤和灰尘、裂纹、沾污、斑痕等缺陷部。最近要求观察晶片的边缘去除(edge cut)量和分布等。尤其，由于裂纹而可能造成晶片裂开，所以，希望尽量在较早的工序上对晶片边缘部有无裂纹进行检测，并决定晶片是否合格。
并且，晶片边缘部，在晶片表面上涂敷光致抗蚀剂薄膜后，滴下适量的清洗液，按规定宽度去除边缘上的光致抗蚀剂。检测出这时光致抗蚀剂的去除宽度(以下简称为边缘去除线宽)，也是对于在以后的工序中进行处理，制造优质半导体晶片来说非常重要的检查项目。
进行晶片边缘部检查的技术，例如特开平9-269298号公报所述。在该技术中，利用椭圆镜进行聚光后的平行光，照射到晶片边缘部上，在产生的折射光中，对低元的折射光进行遮挡，对高维(元)的折射光用椭圆镜进行聚光，根据该折射光的强度和/或频率成分来对晶片的边缘部的缺陷、性状进行判定。并且，有一种技术，如特开2000-46537号公报所述，把焦点位置对准到晶片的内部，检测出从晶片内部来的散射光。并且，还有一种技术，如特开2000-136916号公报所述，把红外线激光束照射到晶片的边缘部上，使晶片相对于激光束保持倾斜状态，至少用一台摄相机进行检查。
但是，上述各种技术，均能检测出晶片的边缘部。但并非检测晶片边缘部的缺陷部，尤其边缘去除线宽。所以，这有可能成为下列故障的原因，即在涂敷光致抗蚀剂膜之后的工序中，进行处理，制成不合格的晶片。
并且，在缺陷检查，应当取得晶片整个外周的图像数据(边缘图像)。但上述各项技术并非取得整个外周的边缘图像，也并非检测半导体晶片的边缘部整个外周的缺陷部。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用很短时间很容易就能在半导体制造检查工序中进行半导体晶片外周部分检查的半导体晶片检查设备。
本发明的半导体晶片检查设备，具有旋转台，用于吸附保持半导体晶片；照明装置，用于对保持在上述旋转台上的上述半导体晶片的至少边缘部进行照明；摄像装置，用于对由上述照明装置照明的上述半导体晶片的边缘部进行摄像；图像处理装置，用于取得由上述摄像装置拍摄的上述边缘部图像，并至少检测出边缘去除量或裂纹；以及显示部，用于显示输出由上述图像处理装置进行过图像处理的上述边缘部的图像。


图1是表示采用涉及本发明第1实施方式的半导体晶片检查设备的对准器的结构图。
图2是表示涉及本发明第1实施方式的缺陷检查设备主体的概要结构图。
图3是表示涉及本发明第1实施方式的半导体晶片检查设备的动作流程的图。
图4A、图4B是表示涉及本发明第1实施方式的晶片边缘部的放大显示例的图。
图5是表示涉及本发明第1实施方式的晶片边缘部的显示例的图。
图6是表示涉及本发明第2实施方式的晶片边缘检查设备的概要结构的图。
图7是表示涉及本发明第2实施方式的中的晶片边缘检查设备的、带状摄像图像数据的显示输出例的图。
图8是表示涉及本发明第2实施方式缺陷部分的放大图像的显示例的图。
图9是表示利用涉及本发明的第2实施方式的缺陷检测部而计算出的缺陷部的坐标位置及其面积的模式图。
图10是表示涉及本发明第3实施方式的边缘缺陷检测设备的结构图。
图11是表示涉及本发明第3实施方式的晶片边缘检查设备中的带状摄像图像数据的显示输出的变形例的图。
图12是表示涉及本发明第3实施方式的晶片边缘检查设备中的带状摄像图像数据的显示输出的变形例的图。
具体实施例方式
以下参照附图，详细说明本发明的实施方式图1是表示采用本发明的第1实施方式的半导体晶片检查设备的对准器(アライナ)结构的图，该对准器1具有在把半导体晶片2(以下简称晶片)传送到缺陷检查设备主体3之前进行位置对准的功能。缺陷检查设备主体3接收位置已对准的半导体晶片2，对该半导体晶片2的表面或背面的各种缺陷进行宏观的或微观的检查。
2个晶片架4、5内，分别存放未检查和已检查的晶片2。在晶片架4、5和对准器1之间，设置搬运机械手6，用于构成装片部，以便从晶片架4中取出晶片2，通过对准器1而传送到缺陷检查装置主体3上。
搬运机械手6分上下2级，具有能伸缩的2根臂杆7、8，在这些臂杆7、8上，分别安装手臂9、10。而且，手臂9、10互相重合，所以，图示出1个。并且，搬运机械手6设置在移动机构11上。
移动机构11设有轨道，轨道与并排设置晶片架4、5的方向相平行，用于使搬运机械手6沿箭头a方向移动，并能分别停止在与各晶片架4、5相对应的各个位置上。
对准器1，其功能有当晶片2放到旋转台1a上时，使晶片2按照一定的转速进行旋转，这样检测出晶片2的中心位置和缺口(定位面)或定位标记边缘的方向，根据该检测结果，来进行晶片2的对准。
图2是表示涉及本发明第1实施方式的缺陷检查设备主体3的概要结构图。
在图2中，2轴移动台30(电动台)，能向X轴和Y轴方向移动，它由Y方向移动台31a和X方向移动台32a构成。而且，Y方向移动台31a依靠Y方向驱动部31而向Y方向移动；而X方向移动台32a依靠X方向驱动部32而向X方向移动。在2轴移动台30的上部，布置了一种对晶片进行吸附保持，利用旋转机构驱动部20来对其进行旋转驱动的旋转台21。
并且，微观观察，通过显微镜的物镜60用摄像装置61进行摄像。在检查晶片边缘部的情况下，通过设定到边缘观察方式上，对Y方向移动台31a和X方向移动台32a进行控制，把被保持在旋转台21上的晶片的边缘部对准到显微镜的物镜60的下方，这样，把晶片边缘部对准到物镜下方，用摄像装置61来进行摄像。由该摄像装置61摄像的晶片边缘部的图像，由图像处理部进行数值分析，计算出边缘去除量。
并且，半导体晶片检查设备的操作，利用操作盘或计算机显示部上所显示的GUI(图像用户接口)来进行。
边缘观察/通常观察切换机40是一种开关，用于切换作为瞄准器(pointing device)50的控制对象的旋转机构驱动部20和Y方向驱动部31。瞄准器50由手动控制器(JS)等构成。瞄准器50对2轴移动台30的位置进行控制，或者对旋转台21上的晶片旋转方向和旋转速度进行控制。这样，在观察晶片边缘部(外周部)时，能对晶片位置进行微调，使晶片边缘部对准到物镜60的下方，或者对旋转速度进行微调，对观察速度进行调整。
以下说明上述结构的半导体晶片检查设备的动作。
图3是表示涉及第1实施方式的半导体晶片检查设备的动作流程的图。操作员从通常的晶片表面缺陷检查转移到晶片边缘部检查。首先，操作员在S1步，例如对安装在操作盘上的边缘移动钮进行按压，或者对显示在显示装置画面上的边缘位置移动钮进行按压。以下，边缘位置移动钮、旋转钮、旋转停止钮、旋转/移动速度切换钮、瞄准器等的各个操作钮，显示在显示装置上。通过对显示在该显示装置上的操作钮进行按压而进行操作。
当按压边缘位置移动钮时，例如，2轴移动台30的X方向移动台32a向X方向移动。这样，在S2步，被吸吸附保持在旋转台21上的晶片的边缘部向物镜60下移动，利用物镜60能观察晶片边缘部附近的详细图像。这时，使自动聚焦功能工作，使物镜60进行聚焦后，为了防止晶片边缘离开物镜61而不能聚焦，最好切断自动聚焦功能。当晶片边缘部移动到物镜60下方时，在S3、S4步从移动台返回结束信号，在操作画面或操作盘上显示出此内容。然后，由操作员确认显示在显示装置上的图像，在S5步根据需要来操作瞄准器50，在S6步对2轴移动台30进行微调，使晶片边缘部完全进入到物镜视场内。然后，在S7、S8步从Y方向驱动部31和X方向驱动部32返回结束信号。
接着，在S9步，当操作员按压旋转钮，选择旋转方向时，在S10步，旋转机构驱动部20进行驱动；晶片2由于旋转台21而开始旋转。当旋转台21旋转时，在S11、S12步，从旋转机构驱动部20返回旋转开始信号。旋转台21的旋转，在操作员按压旋转停止钮之前持续进行。当旋转台21旋转时，物镜60下的晶片2的边缘部，被摄像装置61进行拍摄，在显示装置上进行显示。由操作员来观察显示在显示装置上的晶片边缘部的图像。而且，在晶片2开始旋转时，或者根据操作员的指示，边缘观察/通常观察切换机40被切换到边缘观察方式上时，瞄准器50能调整旋转机构21的旋转速度。
这样，在开始观察晶片边缘部之前，利用瞄准器(pointing device)50来控制2轴移动台30的位置，进行微调，使晶片边缘部的观察位置到达物镜60的视场中心。并且，在开始观察晶片边缘部之后，能利用瞄准器50来控制旋转台21的旋转速度，根据操作员的爱好来调整观察速度。通过这种控制，能提高可操作性。
当晶片的观察结束，在S13步由操作员来按压旋转停止钮时，在S14步，向旋转机构驱动部20发送停止信号，旋转台21停止旋转(晶片停止旋转)。然后，在S15、S16步，从旋转机构驱动部20返回旋转停止信号。而且，该晶片2的旋转/停止，是在发现清洗去除(リンスカツト)不佳和裂纹等缺陷部时，根据需要使其停止，利用摄像装置61对晶片边缘部进行摄像，在图像处理部对该图像数据进行解析。并且，在观察晶片边缘部时，定期(按一定周期)取得该观察部分的图像数据，在图像处理部对清洗去除量和裂纹等缺陷进行解析。
在该图像处理部安装自动缺陷分类软件，在清洗去除量超过规定值的情况下，或者在缺陷为裂纹的情况下，把该晶片2判断为不合格。在图像处理部中，当判断出清洗去除欠佳的情况下，该晶片2返回到光致抗蚀剂除膜工序上；在判断为裂纹不合格的情况下，该晶片2因为在后工序中可能裂开，所以将其报废处理。
并且，当晶片边缘部观察方式结束时，在S17步由操作员按压复位钮。当按压复位钮时，在S18步旋转机构驱动部20被控制，旋转台21返回到观察前的角度(初始状态)。也就是说，使晶片角度(旋转角度)返回原状，以便被旋转台21吸持的晶片2的缺口与原标准位置，例如0°位置相一致。然后，在S19、S20步，从转台返回结束信号。
图4A、图4B是表示晶片边缘部的放大显示例的图。当利用低倍率的物镜60来观察晶片边缘部时，例如发现图4A那样的像是裂纹的异常的情况下，更改物镜高放大倍率，如图4B所示将其放大后进行观察。该放大倍率的更改也可以是在操作员利用显微镜的目镜通过目视而发现异常的情况下；也可以是在利用图像处理的自动缺陷分类软件来把由摄像装置拍摄的图像判断为异常的情况下。
这样，切换成高放大倍率的物镜60对异常部分放大后进行观察，能更容易判断出是否是缺陷造成的异常。例如，用5倍的低倍率进行观察并发现异常的情况下。更改为比低倍率大的10倍、20倍、50倍或100倍的高倍率物镜，对异常部分进行放大后，进行详细的缺陷检查。并且，在判定这种异常是缺陷的情况下，最好把该缺陷数据和图像数据记录下来。这样，可以把该缺陷数据和图像数据有效地利用于以后的检查。
并且，在进行晶片边缘部观察的情况下，也可能弄不清楚观察的是晶片2的哪一部分。所以，如图5所示，当观察边缘时，最好根据Y方向驱动部31、X方向驱动部32、旋转机构驱动部20的脉冲信号等，求出观察位置的坐标和旋转角度，在操作画面(或操作盘)61上，显示出当时观察的是晶片2的哪一部分。例如，如图5所示，在操作画面上显示出晶片图2′；在该晶片图2′上显示出观察点A。而且，在图5的操作画面61上，除显示出观察点A的晶片图像外，还显示出为对缺陷种类进行分类用的分类钮62、为保存缺陷图像用的保存钮63、为记录缺陷数据用的记录钮64。
如上所述，从布置在2轴移动台30上的旋转台21的旋转中心起，在与晶片2的半径相同的同心圆上，具有把检测晶片边缘的检测器布置在3个部分上的对准机构。该对准机构根据3个点的晶片边缘坐标数据来求出晶片中心偏移量，为使晶片2的中心成为旋转中心，而与旋转台21的旋转动作相连动，对2轴移动台30进行自动控制。这样，为了使被偏心吸持在旋转台21上的晶片2的中心成为旋转中心，对半导体晶片2的位置进行校正，这样，能随时准确地观察半导体晶片2的边缘部附近。
而且，本发明并非仅限于上述第1实施方式。例如，在开始观察边缘时，利用2轴移动台来使半导体晶片在微观观察光学系统中与学轴方向相垂直的X-Y平面内进行移动，使晶片边缘部移动到物镜下。但也可以使物镜移动到晶片边缘部上。
采用第2实施方式的半导体晶片检查设备的对准器的结构与图1相同。
图6表示涉及本发明第2实施方式的半导体晶片检查设备的概要结构。在上述对准器1上设置了图3所示的晶片边缘检查设备70。在对准器1的上方设置了照明装置71。该照明装置71使照明光按规定角度照射(斜照明)到晶片2的边缘部上。照明装置71在把照明光斜照射到晶片2的边缘部上时，能任意设定该照射角度θ1。
并且，在从照明装置71输出的照明光的光路上，设置了滤光片变换器72。该滤光片变换器72，把带通滤光片731和偏光滤光片732的任一个插入(拔出)到照明光的光路上。而且，若把带通滤光片731插入到照明光的光路上，则能使指定的波长的照明光照射到晶片2的边缘部上，进行干涉摄像。并且，若把偏光滤光片732插入到照明光路上，则能进行偏光摄像。
再者，在对准器1的上方，在与上述照明装置71相对的一侧上设置了摄像装置74。该摄像装置74对利用对准器1按一定转速进行旋转的晶片2的边缘部进行摄像。在摄像装置74中，例如采用一维CCD(单行传感器相机)、二维CCD传感器或延时相机(TDI相机)。摄像装置74能按任意角度θ2对半导体晶片2的边缘部进行摄像。并且，摄像装置74能把摄像放大倍率更改成任意倍率，能选择纵向分辨率。
该摄像装置74采用一维CCD，对和对准器1的旋转台1a的转速相同步，按一定转速进行旋转的晶片2的边缘部连续地进行摄像，这样，对晶片边缘部取得带状的拍摄图像数据。所以，摄像装置74，通过改变旋转台1a的转速，即可更改摄像的横向分辨率(晶片边缘部纵长方向的分辨率)。
而且，通过使摄像装置74的位置接近晶片2来提高放大倍率。从摄像装置74输出的图像信号被传送到边缘缺陷处理部75内。该边缘缺陷处理部75能够对通过摄像装置74的拍摄而取得的带状摄像图像数据和合格产品的上述晶片的图像数据进行比较，检测出晶片的边缘部中的缺陷部，而且显示输出该带状摄像图像数据。
具体来说，边缘缺陷处理部75由以下各部分构成主控制部76，它由cpu等构成；图像存储器77，它能利用该主控制部76来进行读出和写入，用于存储从摄像装置74输出的图像信号作为带状摄像图像数据；合格图像数据存储器78，用于存储合格晶片的边缘部的图像数据；缺陷检测部79，用于对带状摄像图像数据和合格晶片2的图像数据进行比较，检测出晶片2的边缘部内的缺陷部；以及显示部81，用于在显示器80上显示输出带状摄像图像数据。
存储在合格图像数据存储器78内的合格半导体晶片2的图像数据，采用例如通过过去的检查而被判断为合格的晶片2的带状摄像图像数据；或者每当依次检查每批中的晶片2时判断合格的晶片2，更改该合格的晶片2的图像数据。
缺陷检测部79具有这样的功能，即通过对带状摄像图像数据和合格晶片2的图像数据进行比较，即可判断出晶片2的边缘部的缺陷部的种类，例如灰尘、划伤、缺口(晶片外周微小破损)、裂纹等，计算出这些缺陷部的缺陷数、坐标位置(X、Y)、缺陷面积(大小)等。
并且，缺陷检测部79还具有这样的功能，即在半导体制造工序中在晶片表2面上涂敷光致抗蚀剂之后，在晶片2的边缘部上滴下清洗液，按规定宽度去除光致抗蚀剂时检测出边缘去除线宽，对该边缘去除线宽和预先设定的阈值进行比较，判断边缘去除线宽的异常部分，计算出该坐标位置(X、Y)及其面积。
图7表示本晶片边缘检查设备中的带状摄像图像数据的显示输出例。显示器81具有这样的功能，即例如图7所示，把带状摄像图像数据划分成许多个，例如制作成按90°划分的4个组合图像数据A、B、C、D，把这些组合图像数据A、B、C、D显示到显示器30上。
在此，组合图像数据A中的G1表示缺口；组合图像数据B中的G2表示划伤；组合图像数据C中的G3表示灰尘；组合图像数据D中的G4表示边缘去除线宽的异常部分。
显示部81，如图7所示，具有这样的功能把由单行传感器摄像机摄像的带状摄像图像数据在晶片图的画面上展开成圆形状，显示在显示器80上。这时的图像处理，把4个组合图像数据A、B、C、D贴合在一起，即可获得圆形状的摄像图像。
显示器81还具有这样的功能在显示器80上所显示的晶片图上，例如使瞄准器移动到缺陷部G1～G4的任一个上，通过点击操作，即可如图8所示把由瞄准器所指示的缺陷部G1～G4的放大图像显示到显示器80上。
并且，显示器81还具有这样的功能在显示了带状摄像图像数据(组合图像数据A、B、C、D)的显示器80的画面上，根据缺陷部G1～G4的种类，用不同颜色分别显示出这些缺陷部G1～G4。
再者，显示器81能输出显示带状摄像图像数据(组合图像数据A、B、C、D)，同时显示出缺陷检测部79的判断结果。半导体晶片2的边缘部中的缺陷部有例如图9所示的划伤、异物、缺口(晶片微小掉块)、边缘去除线宽的异常部分和灰尘、裂纹等，判断结果是各缺陷部的坐标位置(X、Y)以及其面积等。
以下说明上述结构的晶片边缘检查设备的动作。
对准器1，当放上晶片2时，使该晶片2按一定转速进行旋转，这样，用一个边缘传感器(EDGE SENSE)来检测晶片2的3点的边缘坐标，根据这3点的边缘坐标数据来检测晶片2的中心位置和缺口(定位面)的方向，根据该检测结果，进行半导体晶片2的对准。
与此同时，照明装置71按照规定的照射角度θ1把照明光斜照射到按一定转速旋转的半导体晶片2的边缘部上。
摄像装置74，对由对准器1使其按一定转速进行旋转的晶片2的边缘部所产生的反射光，按照与晶片2的边缘部形成任一角度θ2进行摄像，输出其图像信号。该图像信号作为晶片的边缘部的带状摄像图像数据而存储在边缘缺陷处理部75的图像存储器77内。
该边缘缺陷处理部75的缺陷检测部79，对摄像图像数据和合格品图像数据进行比较，计算出晶片边缘部的缺陷灰尘、划伤、破损(晶片微小掉块)、裂纹、边缘去除线宽的异常部分等的坐标位置(X、Y)以及其面积。
另一方面，显示部81，把存储在图像存储器77内的带状摄像图像数据，如图7所示划分成许多个(假定是圆形，例如按90度进行划分)制成4个组合图像数据A、B、C、D，把这些组合图像数据A、B、C、D显示到显示器80上。与此同时，由显示部81把带状摄像图像数据展开成与半导体晶片2的圆形状相对应的圆形状，显示在显示器80上。
在此情况下，如图7所示，在显示器80的画面上的上部显示出已展开成圆形状的摄像图像数据，在下部按上下方向并排地显示出4个带状组合图像数据A、B、C、D。并且，使各缺陷部G1～G4(破损G1、划伤G2、灰尘G3、边缘去除线宽的异常部分G4)符号与这些圆形状的图像和带状的组合图像相一致进行显示。
并且，显示部81，在显示了带状摄像图像数据(组合图像数据A、B、C、D)的显示器80的画面上，根据缺陷部G1～G4的种类，用不同颜色来显示这些缺陷部G1～G4。
再者，显示部81，显示输出带状摄像图像数据(组合图像数据A、B、C、D)，同时显示出缺陷检测部79的判断结果。晶片2的边缘部中的缺陷部，例如是图9所示的划伤、异物、破损(晶片微小掉块)、边缘去除线宽的异常部分和灰尘、裂纹等，判断结果是各缺陷部的坐标位置(X、Y)及其面积等。
这样在第2实施方式中，利用摄像装置74来对由对准器1使其按一定转速进行旋转的晶片2的边缘部进行摄像，对通过该摄像而取得的带状摄像图像数据和合格品的图像数据进行比较，对晶片2的边缘部缺陷进行检查。与此同时，把带状摄像图像数据作为该组合图像数据A、B、C、D进行显示，而且作为展开成圆形状的摄像图像数据进行显示，所以能检测出作为半导体晶片1的整个外周的边缘中的缺陷部的灰尘、划伤、破损(晶片微小掉块)、裂缝、边缘去除线宽的异常部分等。
这样，在涂敷了光致抗蚀剂薄膜之后的工序中进行处理方面，能准确地检测出造成不合格晶片的故障原因之一。并且，摄像装置74通过改变对准器1中的转速，能更改摄像的横向分辨率，所以能提高晶片边缘部的纵长方向的分辨率，取得无失真的摄像图像数据，提高缺陷部的检测精度。
并且，在对准器1中，为了把晶片2传送到缺陷检查设备主体3上而进行位置对准动作时，使半导体晶片2按一定转速进行旋转。利用此法来对半导体晶片2的边缘部的缺陷进行检查，可以不必另外设置检查装置，只要使已具有的对准器1具有照明装置71和摄像装置74、边缘缺陷处理部75即可，用简单的结构即可进行晶片边缘的检查。
再者，通过对带状摄像图像数据和展开成圆形状的摄像图像数据进行显示，即可用视觉来识别灰尘、划伤、破损(晶片微小掉块)、裂缝、边缘去除线宽的异常部分等各个缺陷部G1～G4的位置是实际的半导体晶片2上的什么位置。
并且，在半导体晶片2的边缘部上标注了有关晶片2的信息，例如晶片的识别号码(晶片ID)W。该识别号码W标注在晶片边缘部上预先规定的位置上。识别号码W例如由字符信息“AE021”构成。
在对该识别号码W进行识别的情况下，使摄像装置74移动到标注了识别号码W的位置上。对从摄像装置74中输出的图像信号，在图6所示的边缘缺陷处理部75内追加的信息读取部82中进行图像处理，对标注在晶片边缘部上的半导体晶片2的识别号码W进行字符识别。
而且，有时半导体晶片2的边缘部被薄膜覆盖，在此情况下，半导体晶片2的识别号码W不能进行字符识别。在此情况下，在照明装置71或摄像装置74内安装规定波长的滤光片，这样，即使半导体晶片2的边缘部被薄膜覆盖，也能对识别号码进行字符识别。
再者，根据各缺陷部的种类等来标注和显示符号G1～G4或者用不同颜色进行显示，这样也能防止把各缺陷部G1～G4的位置和种类稿错。
并且，当对展开成圆形状的摄像图像数据进行显示时的实际的图像处理仅仅是对4个组合图像数据A、B、C、D进行贴合，所以，用简单的图像处理即可。
再者，半导体晶片2的边缘部中的缺陷部G1～G4，例如表示灰尘、划伤、破损(晶片微小掉块)、裂缝、边缘去除线宽的异常部分等，另外，对这些坐标位置(X、Y)及其面积一起进行显示，所以能识别各缺陷部G1～G4的缺陷状态。并且，如果把边缘部G1～G4的放大图像显示在显示器30的画面上，那么能观察确认边缘部G1～G4的详细状态。
再者，利用滤光片变换器72来把带通滤光片731插入到照明光路上，这样，能通过干涉摄像来进行观察。并且，通过用滤光片变换器72来把偏光滤光片732插入到照明光路上，能用偏光摄像来进行观察。
图10表示涉及本发明第3实施方式的边缘缺陷检测装置的结构。该边缘缺陷检测装置100采用反射远心照明成像光学系统。传感器框体101形成筒状。
光源是发光二极管(LED)102。该LED102输出LED光。LED102设置在传感器框体101的侧面上。
半透明反射镜103倾斜地设置在传感器框体41内部，半透明反射镜103是一种光路分割元件，它把从LED102输出的LED光反射到远心透镜104侧，而且，使利用远心透镜104聚光的来自半导体晶片2的反射光进行透射。
远心透镜104具有把从LED102输出的LED光整形成平行光，照射到半导体晶片2的边缘部上的照准透镜作用、以及对从半导体晶片2反射的LED光进行聚光的聚光透镜作用。
图像传感器部106设置在远心透镜104的后焦点侧的光轴部上。该图像传感器部106由光圈107、中继成像用透镜108和2维摄像元件109构成。
2维摄像元件109把许多个固体摄像器件(CCD)纵横排列成2维平面状。由该2维摄像器件109来取得的2维图像信号中，取得1行或多行图像数据，这样，图像传感器部106用作行传感器摄像机。
边缘缺陷检测装置100被设置在晶片2的边缘部上方的不影响晶片2传送、取出的位置上。并且，在图像传感器部106的输出端子上，连接图6所示的边缘缺陷处理部75。
本第3实施方式的边缘缺陷检测装置100也和上述第2实施方式一样，对由对准器1使其按一定转速进行旋转的半导体晶片2的边缘部进行摄像。图像传感器部106的2维摄像器件109，与对准器1中的一定转速相同步，对半导体晶片2的边缘部进行摄像，这样取得图7所示的晶片边缘部的带状摄像图像数据。而且，关于用边缘缺陷处理部75进行的图像处理，进行和上述第2实施方式相同的处理，所以，其详细说明从略。
这样，若采用本第3实施方式，则和上述第2实施方式一样，利用图像传感器部106来对旋转的晶片2的边缘部进行摄像，对这样摄像而取得的带状摄像图像数据和合格品的图像数据进行比较，能对半导体晶片2的边缘部的缺陷进行检查。
在本第3实施方式中，除了获得与上述第2实施方式相同的效果外，还能接近半透明反射镜103，集中地布置LED102、远心透镜104、和图像传感器106，使边缘缺陷检测装置100实现小型化。这样，边缘缺陷检测装置100能很容易地设置在半导体制造工序中布置的半导体晶片2的表面缺陷和图形形状测量用的检查设备、以及曝光设备等制造设备中设置的对准器上。
而且，本发明并非仅限于上述第2和第3实施方式。例如，显示器80的画面上的显示方法也可以改变如下。
图11、图12表示本晶片边缘检查设备中的带状摄像图像数据的显示输出的变形例。图11所示的显示例，沿着展开成圆形状的摄像图像数据的外周侧，显示出各组合图像数据A、B、C、D。也就是说，圆形状的摄像图像数据按90度进行划分，使其分别对应于各个组合图像数据A、B、C、D进行显示。这样显示出摄像图像数据和各组合图像数据的位置关系。
图12所示的显示例表示在展开成圆形状的摄像图像数据的上下侧，显示出各组合图像数据E、F。也就是说，圆形状的摄像图像数据按180度进行划分，使其对应于一分为二的各个组合图像数据E、F进行显示。这样，显示出摄像图像数据和各组合图像数据的位置关系。而且，在该显示例中，显示了按180度划分为2部分的各组合图像数据E、F。划分的角度可设定为任意角度。
并且，在显示出由操作员进行单击操作的、例如缺陷部G1的放大图像的情况下，也可以利用变焦功能来连续改变放大倍率。并且，也可以以缺陷部G1～G4的各个位置，例如半导体晶片2的缺口N或定位面为标准位置，计算出与该标准位置的角度，进行显示。并且，也可以把带状摄像图像数据的一部分显示到显示器80上，根据操作员的操作来更改该显示区域，进行滚动显示。
再者，能安装在使晶片2按一定转速旋转的各种制造设备等上。并且，不言而喻，不仅能适用于半导体制造方面，也可以适用于对圆形状的检查对象的外周部进行观察和检查的一般设备。
本发明不仅限于上述各实施方式，而且在不改变要点的范围内，能适当变形加以实施。
产业上利用的可能性若采用本发明，则能提供一种能在短时间内很容易对半导体制造检查工序中的半导体晶片的外周部分进行检查的半导体晶片检查设备。
也就是说，若采用本发明，则能利用微观观察光学系统，顺利地观察半导体晶片的边缘部附近。因此，能提高半导体制造设备中的检查工序的效率。再者，容易观察边缘部，能顺利地操作，所以，能提高半导体检查工序中的生产效率。
并且，若采用本发明，则能对半导体晶片的边缘部的整个外周进行缺陷部的判定。
权利要求
1.一种半导体晶片检查设备，其特征在于具有旋转台，用于吸附保持半导体晶片；照明装置，用于对保持在上述旋转台上的上述半导体晶片的至少边缘部进行照明；摄像装置，用于对由上述照明装置照明的上述半导体晶片的边缘部进行摄像；图像处理装置，用于取得由上述摄像装置拍摄的上述边缘部图像，并至少检测边缘去除量或裂纹；以及显示部，用于显示输出由上述图像处理装置进行了图像处理的上述边缘部的图像。
2.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述图像处理装置具有在上述边缘去除量偏离规定值的情况下，把该半导体晶片判断为不合格的功能。
3.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述图像处理装置具有在判断出是上述裂纹的情况下，把该半导体晶片判断为不合格的功能。
4.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述摄像装置具有按规定放大倍率来对上述半导体晶片的边缘部进行放大的物镜，上述旋转台具有使上述半导体晶片的边缘部向上述物镜的下方移动的2轴移动台，一边使上述旋转台进行旋转，一边用上述摄像装置来对上述半导体晶片的边缘部进行摄像。
5.如权利要求4所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述2轴移动台，与上述旋转台的旋转动作相连动，在XY方向上进行移动控制，以便预先求出的上述半导体晶片的中心成为旋转中心。
6.如权利要求4所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述2轴移动台，与上述旋转台的旋转动作相连，根据预先求出的上述半导体晶片的中心偏差量，在XY方向上进行移动控制，使上述半导体晶片的边缘部始终位于上述物镜的视场内。
7.如权利要求4所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述2轴移动台，为了使上述边缘部位于上述物镜的视场中心，利用瞄准器在XY方向上进行微调。
8.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述摄像装置一边使上述旋转台进行旋转，一边连续对上述半导体晶片的边缘部进行一维摄像，上述图像处理装置取得由上述摄像装置取入的上述半导体晶片的边缘部，作为带状的边缘图像。
9.如权利要求8所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述图像处理装置使上述半导体晶片的晶片图显示在上述显示部上，与该晶片图的周缘位置相对应，把上述带状边缘图像划分成多个进行显示。
10.如权利要求8或9所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述图像处理装置，在上述显示部上把上述带状边缘图像重叠到上述半导体晶片的晶片图周缘上进行显示，利用瞄准器来点击在该边缘图像上显示的缺陷部，由此来显示该缺陷部的放大图像。
11.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述旋转台具有对准器功能，该对准器包括用于检测上述半导体晶片的至少3点的边缘坐标的反射远心照明成像光学系统、以及用于获取上述边缘部的图像的图像传感器，该图像传感器作为上述摄像装置使用。
12.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于对上述摄像装置和上述照明装置进行布置，使其相对于上述半导体晶片面形成规定角度，使上述照明装置的照射角度可变。
13.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述摄像装置具有自动聚焦功能，使上述旋转台进行旋转，当开始检查上述半导体晶片时，解除上述自动聚焦功能。
14.如权利要求1所述的半导体晶片检查设备，其特征在于上述显示部在上述半导体晶片的晶片图上，显示表示观察位置的观察点。
全文摘要
本发明的半导体晶片检查设备，其特征在于具有旋转台，用于吸附保持半导体晶片；照明装置，用于对保持在上述旋转台上的上述半导体晶片的至少边缘部进行照明；摄像装置，用于对由上述照明装置照明的上述半导体晶片的边缘部进行摄像；图像处理装置，用于取得由上述摄像装置拍摄的上述边缘部图像，并至少检测出边缘去除量或裂纹；显示部，用于显示输出由上述图像处理装置进行过图像处理的上述边缘部的图像。
文档编号G01N21/95GK1473360SQ02802937
公开日2004年2月4日 申请日期2002年9月19日 优先权日2001年9月19日
发明者辻治之, 北原康利, 桥本胜行, 池野泰教, 仓田俊辅, 矢泽雅彦, 利, 彦, 教, 治之, 行, 辅 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社