JP2003083908A - Defect inspection method and apparatus - Google Patents
Defect inspection method and apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】検査対象画像を参照画像と比較してその差異か
ら欠陥を検出する欠陥検査において、パターンの疎密や
形状に依存しない高精度な位置ずれ量検出方法を提供す
ることにある。また、位置ずれ量検出ミスによる誤検出
(虚報)を低減した高感度な欠陥検査方法及び装置を提
供することにある。更に、位置ずれ量検出失敗の時にの
み検査感度を落とすことにより、検出感度の低下を必要
最小限にとどめた、より広い範囲での高感度な画像比較
による欠陥検査方法及び装置を提供することにある。
【解決手段】被検査対象の検出画像と参照画像をそれぞ
れ複数の領域に分割して、各分割画像間で位置ずれ情報
を算出し、これら複数の位置ずれ情報のうち、信頼性の
高い位置ずれ情報のみを用いて画像全体の位置ずれ量を
決定することにより、パターンの疎密や形状、画像間の
輝度差の大小、画像内の輝度むらの大小によらず高精度
な位置量検出が可能となる。また、位置ずれ量検出精度
をモニタすることにより必要に応じて検出感度の調整を
行う。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a highly accurate position shift amount detection method that does not depend on the density or shape of a pattern in a defect inspection that compares an inspection target image with a reference image and detects a defect from the difference. It is in. It is another object of the present invention to provide a highly sensitive defect inspection method and apparatus that reduce erroneous detections (false reports) due to misregistration detection errors. Further, it is possible to provide a defect inspection method and apparatus by comparing the image with high sensitivity in a wider range by lowering the inspection sensitivity only when the displacement amount detection fails, thereby minimizing the decrease in the detection sensitivity. is there. A detected image and a reference image of an object to be inspected are each divided into a plurality of regions, positional deviation information is calculated between the divided images, and a highly reliable positional deviation among the plurality of positional deviation information is calculated. By determining the amount of misregistration of the entire image using only information, it is possible to detect position amounts with high accuracy regardless of the density and shape of the pattern, the magnitude of the luminance difference between the images, and the magnitude of the luminance unevenness in the image. Become. In addition, the detection sensitivity is adjusted as needed by monitoring the positional deviation amount detection accuracy.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光、レーザもしく
は荷電粒子などのビームを用いて得られた半導体ウェ
ハ、TFT、ホトマスクなどの被検査対象の検出画像
と、あらかじめ記憶されている基準となる参照画像を比
較し、その差異から微細パターン欠陥や異物等の検査を
行う欠陥検査方法及びその装置に関する。特に半導体ウ
ェハの外観検査を行うのに好適な欠陥検査方法及びその
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a detection image of an object to be inspected such as a semiconductor wafer, a TFT, a photomask obtained by using a beam of light, a laser or charged particles, and a reference stored in advance. The present invention relates to a defect inspection method and apparatus for comparing reference images and inspecting for fine pattern defects, foreign matters, and the like based on the difference. In particular, the present invention relates to a defect inspection method and apparatus suitable for performing visual inspection of semiconductor wafers.
【0002】[0002]
【従来の技術】被検査対象の検出画像と基準となる参照
画像とを比較して欠陥検出を行う従来の技術としては、
特開平05−264467号公報に記載の方法が知られ
ている。2. Description of the Related Art As a conventional technique for detecting a defect by comparing a detected image of an object to be inspected with a reference image serving as a reference,
The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 05-264467 is known.
【0003】これは、繰り返しパターンが規則的に並ん
でいる検査対象試料をラインセンサで順次撮像し、繰り
返しパターンピッチ分の時間遅れをおいた画像と比較
し、その不一致部をパターン欠陥として検出するもので
ある。しかし、実際にはステージの振動や対象物の傾き
などがあり、2枚の画像の位置が合っているとは限らな
いため、センサで撮像した画像と、繰り返しパターンピ
ッチ分の遅延された画像の位置ずれ量を求める必要があ
る。そして、求められた位置ずれ量に基づき2枚の画像
の位置合わせを行った後、画像間の差をとり、差が規定
のしきい値よりも大きいときに欠陥と,小さいときは非
欠陥と判定する。In this method, a sample to be inspected in which repetitive patterns are regularly arranged is sequentially picked up by a line sensor, compared with an image with a time delay of the repetitive pattern pitch, and the non-matching portion is detected as a pattern defect. It is a thing. However, in reality, there are vibrations of the stage, inclination of the target object, and the like, and the positions of the two images are not necessarily aligned. Therefore, the image captured by the sensor and the image delayed by the repeated pattern pitch It is necessary to find the amount of displacement. Then, after aligning the two images based on the obtained positional deviation amount, the difference between the images is taken, and when the difference is larger than a specified threshold value, it is a defect, and when the difference is smaller than a non-defect. judge.
【0004】2枚の画像の一般的な位置合わせ方法とし
ては、対象となる画像全体の情報を用いて位置合わせ量
を一括で算出し、位置合わせを行う方法がある。As a general method of aligning two images, there is a method of collectively calculating the amount of alignment using the information of the entire target image and performing the alignment.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】画像比較による欠陥検
査での画像間位置ずれ量検出では、画像内のエッジパタ
ーンを位置ずれ量検出の1つの情報とし、画像間のエッ
ジパターンのずれが最小になるような位置ずれ量を算出
するのが一般的である。実際には正規化相互相関を用い
る方法、残差の総和、残差の2乗和を用いる方法など様
々な方法が提案されている。しかし、エッジ情報が極端
に少ない場合、すなわち、位置ずれ検出領域全体に対す
るエッジ部の割合(以下パターン密度と記述)が小さい
場合(図2(a))、特定方向のエッジが極端に多い場
合(図2(b))、小ピッチのパターンが極端に多い場
合(図2(c))には、上記画像全体の情報から位置ず
れ量を算出する方法では、最適位置が一意に決まらず、
位置ずれ量算出誤差が生じる可能性が大きくなる。さら
に画像内に輝度むらがある場合や、画像間で明るさむら
がある場合、その確率は一層高くなる。In the detection of the positional deviation amount between images in the defect inspection by image comparison, the edge pattern in the image is used as one piece of information for detecting the positional deviation amount, and the deviation of the edge pattern between the images is minimized. It is general to calculate such a positional shift amount. In practice, various methods such as a method using normalized cross-correlation, a sum of residuals, and a sum of squares of residuals have been proposed. However, when the edge information is extremely small, that is, when the ratio of the edge portion to the entire displacement detection area (hereinafter referred to as pattern density) is small (FIG. 2A), when the number of edges in the specific direction is extremely large ( 2B), when the number of small-pitch patterns is extremely large (FIG. 2C), the optimum position cannot be uniquely determined by the method of calculating the positional deviation amount from the information of the entire image.
There is a high possibility that a positional deviation amount calculation error will occur. Further, when there is unevenness in brightness in the images or unevenness in brightness between the images, the probability becomes even higher.
【0006】これに対し、画像比較による検査では、検
査対象画像と参照画像の位置ずれ検出→位置合わせ→画
像比較、すなわち、2枚の画像の対応する位置での差異
算出→欠陥抽出の手順で欠陥検査を行うが、位置ずれ検
出時に正しい位置ずれ量が求まらなかった場合、間違っ
た位置での画像比較を行うことになる。図3(a)
(b)(c)は、図2(a)(b)(c)のパターンで
間違った位置での比較を行った時の画像間の差画像であ
る。差画像とは検査対象画像と参照画像の対応する各位
置での差分値に応じて差が大きい部分を明るく、差が小
さい部分を暗く濃淡差表示した画像のことであるが、図
2(a)(b)(c)の21a、21b、21cような
イレギュラーなパターン(比較する両画像に存在する非
欠陥)の周辺では、位置がずれたところで比較を行うた
め、差分値が大きくなる(図3の31a、31b、31
c)。差分値が特定しきい値THより大きい領域を欠陥
とする場合、31a、31b、31cは検出されること
になるがこれは本来、欠陥として検出されるべきもので
はない。つまり虚報である。従来、図3のような虚報発
生を避けるための方法として、しきい値THを大きくし
て虚報発生を避ける方法があるがこれは感度を下げるこ
とになり、位置ずれ発生部分と同程度以下の差分値の欠
陥は検出できない。On the other hand, in the inspection by image comparison, the positional deviation between the inspection image and the reference image is detected → positioning → image comparison, that is, the difference calculation at the corresponding positions of the two images → defect extraction is performed. Although the defect inspection is performed, if the correct positional deviation amount is not obtained at the time of detecting the positional deviation, the images are compared at the wrong position. Figure 3 (a)
(B) and (c) are difference images between images when comparison is performed at the wrong position in the patterns of FIGS. 2 (a), (b) and (c). The difference image is an image in which a portion having a large difference is displayed brightly and a portion having a small difference is displayed darkly according to the difference value at each corresponding position of the inspection image and the reference image. ) (B) and (c) around the irregular patterns 21a, 21b, and 21c (non-defects existing in both images to be compared), the difference is large because the comparison is performed when the positions are displaced ( 31a, 31b, 31 of FIG.
c). When a region having a difference value larger than the specific threshold value TH is a defect, 31a, 31b, 31c will be detected, but this should not be originally detected as a defect. In other words, it is false information. Conventionally, as a method for avoiding the occurrence of false information as shown in FIG. 3, there is a method of increasing the threshold value TH to avoid the occurrence of false information. However, this lowers the sensitivity and is equal to or less than the position deviation occurrence portion. Defects in the difference value cannot be detected.
【0007】本発明の目的は、このような従来検査技術
の課題を解決すべく、パターンの疎密や形状に依存しな
い高精度な位置ずれ量を算出して位置合わせすることに
より、感度を下げることなく、比較画像間の位置のずれ
による虚報を低減した高感度な画像比較による欠陥検査
方法及び装置を提供することにある。An object of the present invention is to reduce the sensitivity by solving the problems of the conventional inspection technique by calculating and aligning a highly accurate positional deviation amount that does not depend on the density and shape of the pattern. It is another object of the present invention to provide a defect inspection method and apparatus by highly sensitive image comparison, which reduces false reports due to the displacement of the positions of the comparison images.
【0008】また、本発明の他の目的は、位置ずれ量検
出の精度をモニタし、位置ずれ検出失敗の時にのみ検査
感度を落とすことにより、検出感度の低下を必要最小限
にとどめた、高感度な欠陥検査方法及び装置を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to monitor the accuracy of the positional deviation amount detection and reduce the inspection sensitivity only when the positional deviation detection fails, so that the deterioration of the detection sensitivity is minimized. It is to provide a sensitive defect inspection method and apparatus.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、2枚の画像(検出画像と参照画像)の比
較によりその差異から欠陥を検出する検査において、パ
ターンの疎密や形状、画像間の明るさむらの大小、画像
内の輝度むらの大小によらず高精度に位置ずれ量の検出
を行うために、2枚の画像をそれぞれ複数の領域に分割
し、該分割された領域毎における検出画像と参照画像と
の間で位置ずれ情報を算出し、これら複数の位置ずれ情
報のうち、信頼性の高い複数個、もしくは1つの位置ず
れ情報のみを用いて前記検出画像と前記参照画像との間
の画像全体の位置ずれ量を決定することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a pattern density and shape in an inspection in which a defect is detected by comparing two images (detection image and reference image) with each other. , The two images are each divided into a plurality of regions in order to detect the positional deviation amount with high accuracy regardless of the size of the brightness unevenness between the images and the size of the brightness unevenness in the images. Positional deviation information is calculated between the detected image and the reference image in each area, and among the plurality of positional deviation information, a plurality of highly reliable one or only one positional deviation information is used to detect the detected image and the It is characterized in that the amount of positional deviation of the entire image from the reference image is determined.
【0010】また、本発明は、信頼性の高い位置ずれ情
報が得られなかった場合、または、決定した画像全体の
位置ずれ量の信頼性を評価し、信頼性が低い時には、過
去(同一被検査対象上において位置ずれ量を検出する現
時点より前に位置ずれ量を検出された時点を含む)にお
ける信頼性の高い位置ずれ量を、前記検出画像と前記参
照画像との間の画像全体の位置ずれ量とすることを特徴
とする。Further, the present invention evaluates the reliability of the positional deviation amount of the entire image determined when the highly reliable positional deviation information is not obtained, and when the reliability is low, the past (same object) is detected. The position of the entire image between the detected image and the reference image is defined as the highly reliable position deviation amount at the time when the position deviation amount is detected on the inspection object before the time point at which the position deviation amount is detected). It is characterized in that it is a shift amount.
【0011】また、本発明は、信頼性の高い位置ずれ情
報が得られなかった場合、または、決定した画像全体の
位置ずれ量の信頼性を評価し、信頼性が低い時には、過
去における複数個の信頼性の高い位置ずれ量から予測し
た位置ずれ量を、前記検出画像と前記参照画像との間の
画像全体の位置ずれ量とすることを特徴とする。Further, the present invention evaluates the reliability of the positional deviation amount of the entire image which is determined when highly reliable positional deviation information is not obtained. The positional deviation amount predicted from the highly reliable positional deviation amount is used as the positional deviation amount of the entire image between the detected image and the reference image.
【0012】また、本発明は、決定した位置ずれ量の信
頼性も評価し、信頼性が高い時には、次回以降(走査に
従って次に位置ずれ量算出する時点を含む)の位置ずれ
算出時の参照データとして現時点での画像の位置ずれ量
を保持しておくことを特徴とする。The present invention also evaluates the reliability of the determined positional deviation amount, and when the reliability is high, the reference for the positional deviation calculation after the next time (including the time when the next positional deviation amount is calculated according to the scanning). It is characterized in that the current positional displacement amount of the image is held as data.
【0013】また、本発明は、パターンの疎密によらず
高感度な検査を実現するために、連続検査の場合、過去
の信頼性の高い位置ずれ量を収集し、それらとの比較に
より現画像の位置ずれ量検出精度をモニタする手段を備
えている。Further, according to the present invention, in order to realize highly sensitive inspection irrespective of pattern density, in the case of continuous inspection, past reliable positional deviation amounts are collected and compared with them to obtain the current image. A means for monitoring the positional deviation amount detection accuracy of is provided.
【0014】また、本発明は、モニタの結果、決定した
位置ずれ量の信頼性が低い時、位置ずれによる誤検出が
生じないように検出感度を低下させる手段を備えてい
る。Further, the present invention is provided with means for lowering the detection sensitivity so as to prevent erroneous detection due to the positional deviation when the reliability of the positional deviation determined as a result of the monitor is low.
【0015】また、本発明は、モニタの結果、決定した
位置ずれ量の信頼性が低い時でも、それが適用される画
像にとって位置ずれが致命的でない場合は、検出感度の
低下は行わない手段を備えている。Further, according to the present invention, even when the reliability of the determined positional deviation amount is low as a result of monitoring, if the positional deviation is not fatal to the image to which it is applied, the detection sensitivity is not reduced. Is equipped with.
【0016】また、本発明は、高感度な画像比較による
欠陥検査装置を提供するために、被検査対象となる2枚
の画像を分割する手段と、各分割された画像の位置ずれ
情報を並列で算出する手段と、各分割画像から算出され
た位置ずれ情報の信頼性を評価する手段と、それら複数
の位置ずれ情報から画像全体の位置ずれ量を算出する手
段と、算出された位置ずれ量を用いて各分割画像に対し
て対応する位置での比較を行い、その差異から欠陥を検
出する手段と、それらの位置ずれ量検出精度をモニタす
る手段を例えば位置ずれ量検出部内に備えて構成され
る。Further, in order to provide a defect inspection apparatus by highly sensitive image comparison, the present invention provides means for dividing two images to be inspected and positional deviation information of each divided image in parallel. , A means for evaluating the reliability of the positional deviation information calculated from each divided image, a means for calculating the positional deviation amount of the entire image from the plural positional deviation information, and a calculated positional deviation amount. And a means for detecting a defect from the difference and a means for monitoring the accuracy of detecting the amount of positional deviation of the divided images are provided in, for example, the positional deviation amount detection unit. To be done.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図1から図13を用いて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 13.
【0018】本発明に係る実施の形態としては、半導体
ウェハを被検査対象とした光学式外観検査装置における
欠陥検査方法をとると、図1は外観検査装置の構成の一
実施例を示したものである。As an embodiment according to the present invention, a defect inspection method in an optical appearance inspection apparatus in which a semiconductor wafer is an object to be inspected is taken. FIG. 1 shows an embodiment of the configuration of the appearance inspection apparatus. Is.
【0019】外観検査装置は、試料(半導体ウェハなど
の被検査物)11を搭載し、移動させるステージ12
と、光源201、該光源201から出射した光を集光し
て照明光として試料11に照明する照明光学系202、
試料11から反射して得られる光学像を結像させる対物
レンズ203、および結像された光学像を受光し、明る
さに応じた画像信号に変換するイメージセンサ204を
備えた検出部13とで構成される。The appearance inspection apparatus has a stage 12 on which a sample (object to be inspected such as a semiconductor wafer) 11 is mounted and moved.
A light source 201, an illumination optical system 202 that collects light emitted from the light source 201 and illuminates the sample 11 as illumination light,
The objective lens 203 that forms an optical image obtained by reflection from the sample 11 and the detection unit 13 that includes the image sensor 204 that receives the formed optical image and converts it into an image signal according to brightness. Composed.
【0020】画像処理部15は、検出部13で検出され
た画像により、試料であるウェハ内の欠陥候補を算出す
るものである。画像処理部15は、検出部13からの入
力信号をデジタル信号に変換するAD変換部14,デジ
タル信号よりシェーディング補正、暗レベル補正等の画
像補正を行う前処理部205、比較対象のチップのデジ
タル信号を参照画像信号として格納しておく遅延メモリ
206、検出部13で検出されたデジタル信号(検出画
像信号)と遅延メモリ206の参照画像信号との位置ず
れ量を検出する位置ずれ検出部207、算出された位置
ずれ量を用いて、検出画像と参照画像の画像信号の比較
を行い、不一致部が特定のしきい値より大きい部分を欠
陥候補として出力する画像比較部208、および欠陥候
補の座標や特徴量などを算出する特徴抽出部209から
構成される。The image processing unit 15 calculates a defect candidate in the wafer, which is a sample, from the image detected by the detection unit 13. The image processing unit 15 includes an AD conversion unit 14 that converts an input signal from the detection unit 13 into a digital signal, a preprocessing unit 205 that performs image correction such as shading correction and dark level correction from the digital signal, and a digital signal of a chip to be compared. A delay memory 206 that stores the signal as a reference image signal, a position shift detection unit 207 that detects a position shift amount between the digital signal (detected image signal) detected by the detection unit 13 and the reference image signal of the delay memory 206, An image comparison unit 208 that compares the image signals of the detected image and the reference image by using the calculated positional deviation amount, and outputs a portion where the mismatched portion is larger than a specific threshold as a defect candidate, and the coordinates of the defect candidate. And a feature extraction unit 209 that calculates a feature amount and the like.
【0021】全体制御部16は、ユーザからの検査パラ
メータ(画像比較で用いられるしきい値など)の変更を
受け付けたり、検出された欠陥情報を表示したりする表
示手段と入力手段を持つユーザインターフェース部21
0、検出された欠陥候補の特徴量や画像などを記憶する
記憶装置211、および各種制御を行うCPUで構成さ
れる。メカニカルコントローラ212は、全体制御部か
らの制御指令に基づいてステージ12を駆動制御するも
のである。尚、画像処理部15,検出部13等も全体制
御部16からの指令により駆動する。The overall control unit 16 has a user interface having a display unit and an input unit for accepting a change in inspection parameters (threshold value used in image comparison) from a user and displaying detected defect information. Part 21
0, a storage device 211 that stores the detected feature amount of a defect candidate, an image, and the like, and a CPU that performs various controls. The mechanical controller 212 drives and controls the stage 12 based on a control command from the overall control unit. The image processing unit 15, the detection unit 13 and the like are also driven by a command from the overall control unit 16.
【0022】本発明に係る位置ずれ検出部207では、
まず、前処理部205から入力された検出画像f(x,
y)と遅延メモリ206から得られる参照画像g(x,
y)とを各々n個の小領域に分割し、小領域毎に位置ず
れ検出を平行して行う。207−1、207−2、…、
207−Nは、N個に分割された各小領域画像から位置
ずれ情報を検出する分割画像内位置ずれ量演算部で、こ
れらはパラレルで動作する。213は、各分割画像内位
置ずれ量演算部より検出された合計N個の位置ずれ情報
から、画像全体の位置ずれ量を検出する分割画像位置ず
れ情報統合CPUである。In the position shift detector 207 according to the present invention,
First, the detected image f (x, input from the preprocessing unit 205
y) and the reference image g (x, obtained from the delay memory 206)
y) and y) are each divided into n small areas, and the positional deviation detection is performed in parallel for each small area. 207-1, 207-2, ...
Reference numeral 207-N denotes a positional deviation amount calculation unit in a divided image that detects positional deviation information from each of the N small area images, which operate in parallel. Reference numeral 213 denotes a divided image positional deviation information integrated CPU which detects the positional deviation amount of the entire image from the total N positional deviation information detected by the positional deviation amount calculation unit in each divided image.
【0023】検査対象となる半導体ウェハ11は、図4
に示すように同一パターンのチップが多数、規則的に並
んでいる。図1の検査装置では、画像比較部208にお
いて、2つのチップの同じ位置、例えば図4の領域41
と領域42等での画像を比較し、その差異を欠陥として
検出する。その作用を説明すると、全体制御部16では
試料である半導体ウェハ11をステージ12により連続
的に移動させる。これに同期して、順次、チップの像が
検出部13より取り込まれる。検出部13のイメージセ
ンサ204はステージの進行方向と垂直の方向に、複数
のチャネルに分かれており、入力された信号を複数個の
分割信号として画像処理部15に出力する。画像処理部
15では、まず複数個に分割されて入力されたアナログ
信号をAD変換部14でデジタル信号に変換し、前処理
部205にてシェーディング補正、暗レベル補正、S/
N改善処理などを行う。位置ずれ検出部207には、前
処理部205から出力される検査対象チップの画像信号
(検出画像信号)と、遅延メモリ206から出力され
る、ステージがチップ間隔分移動する時間だけ遅延され
た画像信号、すなわち、現在検査対象として入力される
チップの1つ前のチップの画像信号(参照画像信号)が
セットで入力される。ステージの移動に同期して順次入
力されるこれら2チップの画像信号は、ステージの振動
があったり、ステージ上にセットされたウェハが傾いて
いると、全く同じ箇所での信号とはならない。The semiconductor wafer 11 to be inspected is shown in FIG.
As shown in, a large number of chips having the same pattern are regularly arranged. In the inspection apparatus of FIG. 1, in the image comparison unit 208, the two chips have the same position, for example, the area 41 of FIG.
And the images in the region 42 and the like are compared, and the difference is detected as a defect. The operation will be described. In the overall control unit 16, the semiconductor wafer 11 as a sample is continuously moved by the stage 12. In synchronization with this, the images of the chips are sequentially captured by the detection unit 13. The image sensor 204 of the detection unit 13 is divided into a plurality of channels in a direction perpendicular to the traveling direction of the stage, and outputs the input signal to the image processing unit 15 as a plurality of divided signals. In the image processing unit 15, first, the analog signal input after being divided into a plurality of pieces is converted into a digital signal by the AD conversion unit 14, and the preprocessing unit 205 performs shading correction, dark level correction, S /
N improvement processing is performed. The misregistration detection unit 207 outputs the image signal (detected image signal) of the inspection target chip output from the preprocessing unit 205 and the image output from the delay memory 206 delayed by the time required for the stage to move by the chip interval. A signal, that is, an image signal (reference image signal) of the chip immediately preceding the chip currently input as the inspection target is input as a set. The image signals of these two chips, which are sequentially input in synchronization with the movement of the stage, do not become signals at exactly the same location when the stage is vibrated or the wafer set on the stage is tilted.
【0024】このため、位置ずれ検出部207では、図
5に示すように連続して順次入力される2つの画像間の
位置ずれ量を、分割画像毎に特定の長さを一処理単位と
して算出する。この時、検出画像信号f(x,y)、参
照画像信号g(x,y)は連続して入力されるが、位置
ずれ量の算出は、分割画像毎に特定の長さを一処理単位
とし、順次行う。図5の51〜5Nは一処理単位の長さ
D(画素)の領域をN分割して処理する場合の1処理領
域を示している。以下の処理についても各々の処理単位
毎に行う。For this reason, the positional deviation detecting unit 207 calculates the positional deviation amount between two images which are successively input as shown in FIG. 5 with a specific length for each divided image as one processing unit. To do. At this time, the detected image signal f (x, y) and the reference image signal g (x, y) are continuously input, but the position shift amount is calculated by setting a specific length as one processing unit for each divided image. And sequentially. Reference numerals 51 to 5N in FIG. 5 indicate one processing area in the case where an area having a length D (pixel) of one processing unit is divided into N processing. The following processing is also performed for each processing unit.
【0025】画像比較部208では、位置ずれ検出部2
07で算出された位置ずれ量を用いて検出画像と参照画
像とを位置合わせ(位置ずれ補正)をして差分若しくは
差画像などをとるような比較を行い、その差分値若しく
は差画像などが特定のしきい値より大きい領域を欠陥候
補としてその位置座標およびその画像を出力する。特徴
抽出部209では、複数の欠陥候補各々について、位置
座標および画像を基に、小さいものをノイズとして削除
したり、近隣の欠陥候補同士を一つの欠陥としてマージ
するなどの編集を行い、ウェハ内での位置や面積、サイ
ズなどの特徴量を算出し、最終的な欠陥として出力す
る。これらの情報は、記憶装置211に保存する。ま
た、ユーザインターフェース部210を介して、ユーザ
に提示する。In the image comparison unit 208, the positional deviation detection unit 2
The detected image and the reference image are aligned (positional deviation correction) using the positional deviation amount calculated in 07, and comparison is performed to obtain a difference or difference image, and the difference value or difference image is specified. The position coordinates and the image thereof are output with the area larger than the threshold value of 1 as the defect candidate. In the feature extraction unit 209, for each of the plurality of defect candidates, based on the position coordinates and the image, editing such as deleting a small one as noise or merging neighboring defect candidates as one defect is performed. The feature quantities such as the position, area, size, etc. are calculated and output as a final defect. These pieces of information are stored in the storage device 211. It is also presented to the user via the user interface unit 210.
【0026】次に、画像処理部15の位置ずれ量検出部
207で行われる位置ずれ量検出方法の一実施例を説明
する。検出画像と参照画像の位置ずれ量検出では、画像
間のエッジのずれが最小になるように位置ずれ量を算出
するのが一般的である。しかし、位置ずれ検出領域に対
するエッジ部の割合、つまりエッジ密度が小さい場合、
特定方向のエッジが極端に多い場合、微細ピッチの繰り
返しパターンが極端に多い場合等は従来のように画像全
体の情報から位置ずれ量を算出する方法では、位置ずれ
量が一意に定まらないため、位置ずれ量算出誤差が生じ
る可能性が大きい。そして、このような画像にイレギュ
ラーなパターンが含まれているとその部分で位置ずれ量
誤検出による虚報発生の可能性が大きくなる。パターン
によって位置ずれ量算出誤差が生じる例を以下に説明す
る。Next, an embodiment of the method for detecting the amount of displacement performed by the displacement detection unit 207 of the image processing unit 15 will be described. In the detection of the positional deviation amount between the detected image and the reference image, it is general to calculate the positional deviation amount so that the edge deviation between the images is minimized. However, when the ratio of the edge portion to the displacement detection area, that is, the edge density is small,
If the number of edges in a specific direction is extremely large, or if the number of repetitive patterns of fine pitches is extremely large, etc., the position displacement amount is not uniquely determined by the conventional method of calculating the position displacement amount from the information of the entire image. There is a high possibility that a misalignment amount calculation error will occur. If such an image includes an irregular pattern, the possibility of false alarm due to misdetection of the amount of misregistration increases at that portion. An example in which a positional deviation amount calculation error occurs due to a pattern will be described below.
【0027】位置ずれ量の算出には各種手法があるが、
ここでは、位置ずれ量検出方法の一実施例として、正規
化相互相関を用いる方法を例にとる。まず、図12に示
すように、位置ずれ量を算出したい2枚の画像を相対的
にX方向に−m〜+m画素、y方向に−n〜+n画素ず
らし、その時の合計M個
M=((2×m+1))×((2×n+1))
の相関値を算出する。ここではm=n=3としている。
このとき、図12の1201に示すように画像のずらし
量(シフト量)に応じて計49個の相関値が算出され
る。以下、画像のシフト量に応じて配列された相関値1
201を相関マップと記述する。そして、相関マップ内
で相関値が最大となる時のシフト量が画像間の位置ずれ
量となる。相関マップ1201では中央(シフト量がX
方向、Y方向ともに0の時)で最大値をとっていること
から画像の位置ずれ量はX方向、Y方向ともに0画素と
いうことになる。ここで、図12(a)のように画像内
にパターンが十分にある、すなわちパターン密度が高い
場合には、相関マップは1201のようになる。同図
(a')はこの分布の3次元表示であり、ピークは1つ
で,その相関値も大きいことになる。There are various methods for calculating the amount of positional deviation,
Here, a method using normalized cross-correlation will be taken as an example of an example of the positional deviation amount detection method. First, as shown in FIG. 12, two images whose position shift amounts are to be calculated are relatively shifted in the X direction by −m to + m pixels and in the y direction by −n to + n pixels, and a total of M images M = ( A correlation value of (2 × m + 1) × ((2 × n + 1)) is calculated. Here, m = n = 3.
At this time, as shown by 1201 in FIG. 12, a total of 49 correlation values are calculated according to the shift amount (shift amount) of the image. Below, the correlation value 1 arranged according to the shift amount of the image
201 is described as a correlation map. Then, the shift amount when the correlation value becomes maximum in the correlation map is the positional shift amount between the images. In the correlation map 1201, the center (the shift amount is X
Since the maximum value is obtained in both the direction and the Y direction (0), the amount of positional deviation of the image is 0 pixels in both the X and Y directions. Here, when there are sufficient patterns in the image as shown in FIG. 12A, that is, when the pattern density is high, the correlation map is 1201. The figure (a ') is a three-dimensional display of this distribution, and the number of peaks is one, and its correlation value is also large.
【0028】しかし,図12(b)のようにパターンが
無いところでは、相関マップのピークは無く,値も小さ
い(b')。また同図(c)のように特定方向のパター
ンしかない場合には、相関マップはパターンの方向で同
様に相関値が大きくなり、ピークではなく尾根ができる
ことになる(c')。However, when there is no pattern as shown in FIG. 12B, there is no peak in the correlation map and the value is small (b '). Further, when there is only a pattern in a specific direction as shown in FIG. 7C, the correlation map also has a large correlation value in the pattern direction, and a ridge is formed instead of a peak (c ′).
【0029】これに対し、図12(d)のように画像シ
フト範囲以下の微細なピッチでの繰り返しドットパター
ンでは、相関マップ上に複数の高いピークができる
(d')。このように同図(b)(c)(d)のパター
ンでは位置ずれ量が一意には定まらず,正しい位置ずれ
量を見つけるのが難しい。この時,比較領域全面が同様
のパターンであれば問題ないが,圧倒的にこのようなパ
ターンが多い中にごくわずかにイレギュラーなパターン
が混在しているとその部分で比較位置のずれによる虚報
が画像比較部208において生じることになる。On the other hand, as shown in FIG. 12D, in a repeating dot pattern with a fine pitch less than the image shift range, a plurality of high peaks are formed on the correlation map (d '). As described above, in the patterns of FIGS. 9B, 9C and 9D, the amount of positional deviation is not uniquely determined, and it is difficult to find the correct amount of positional deviation. At this time, there is no problem if the entire comparison area has the same pattern, but if there are overwhelmingly many such patterns and very slight irregular patterns are mixed, it is a false report due to the shift of the comparison position in that part. Occurs in the image comparison unit 208.
【0030】図13に示す131と132は検出画像と
参照画像の例、133はこの画像領域全体から算出した
相関マップである。この画像はドットパターンが大半を
占めているため、その影響を受けて、相関マップ133
には複数のピークが生じ、ピーク位置での相関値はほと
んど差がない。このため、誤検出の可能性が高い。Reference numerals 131 and 132 shown in FIG. 13 are examples of detected images and reference images, and 133 is a correlation map calculated from the entire image area. Since the dot pattern occupies most of this image, the correlation map 133 is affected by the dot pattern.
Has a plurality of peaks, and there is almost no difference in the correlation value at the peak position. Therefore, there is a high possibility of false detection.
【0031】そこで、本発明では、図6に示すように、
検出部13から入力される現チップの画像信号(検出画
像)f(x,y)と遅延メモリ206を介して入力され
る前チップの画像信号(参照画像)g(x,y)を1個
以上の複数(ここではN個とする)に分割し、これらの
分割画像内で個々に相関マップを求める。これらの処理
は207―1〜207―nで行う。以下、分割画像各々
の個別の処理系207―1〜207―Nをチャネルと記
述する。Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
One image signal (detected image) f (x, y) of the current chip input from the detection unit 13 and one image signal (reference image) g (x, y) of the previous chip input via the delay memory 206 The image is divided into the above plurality (here, N pieces), and the correlation map is individually obtained in these divided images. These processes are performed by 207-1 to 207-n. Hereinafter, the individual processing systems 207-1 to 207-N for each of the divided images will be described as channels.
【0032】実際には、図7に示すように、検査対象画
像f(x,y)71と参照画像g(x,y)72をそれ
ぞれ分割し、各チャネル207−1〜207−Nに入力
する。そして、各チャネル207−1〜207−Nで前
述の相関マップ1201を算出し、相関値最大位置をチ
ャネル内での位置ずれ量として検出する。In practice, as shown in FIG. 7, the inspection target image f (x, y) 71 and the reference image g (x, y) 72 are divided and input to the respective channels 207-1 to 207-N. To do. Then, the above-described correlation map 1201 is calculated for each of the channels 207-1 to 207-N, and the maximum correlation value position is detected as the position shift amount within the channel.
【0033】分割画像位置ずれ情報統合CPU213で
は、各チャネル207−1〜207−Nで算出されたこ
れらの位置ずれ情報を集計し、全チャネル共通の位置ず
れ量を決定し、各チャネル207−1〜207−Nに適
用する。即ち、CPU213は、全チャネル共通の位置
ずれ量を決定し、各チャネル207−1〜207−Nに
適用すべく、画像比較部208に提供することになる。
これにより、画像比較部208において、決定された位
置ずれ量に基づいて検出画像と参照画像との間の位置ず
れ補正が行われて、検出画像と参照画像との差分若しく
は差画像などを取るなどして比較し、この差分値もしく
は差画像などが所定の判定しきい値を超えた場合、欠陥
候補として判定することになる。The divided image positional deviation information integration CPU 213 aggregates the positional deviation information calculated for each channel 207-1 to 207-N, determines the positional deviation amount common to all channels, and determines each channel 207-1. ~ 207-N. That is, the CPU 213 determines the positional deviation amount common to all channels and provides it to the image comparison unit 208 so as to apply it to each channel 207-1 to 207-N.
As a result, the image comparison unit 208 corrects the positional deviation between the detected image and the reference image based on the determined positional deviation amount, and obtains a difference between the detected image and the reference image, a difference image, or the like. Then, comparison is made, and if this difference value or difference image exceeds a predetermined judgment threshold value, it is judged as a defect candidate.
【0034】全チャネルの位置ずれ情報を集計、統合す
る213では、各チャネル内で算出されたN個の相関マ
ップを調べ、信頼性の高いチャネルの相関マップみを選
択する。信頼性はその相関値がどれだけ確からしいかを
調べればよく、その方法は多数にある。その一実施例と
しては、相関マップのピーク値がしきい値TH1より大
きいチャネルを信頼性が高いとする。他の実施例として
は、相関マップ内にしきい値TH2以上の相関値が唯一
存在するチャネルを信頼性が高いとする。また、他の実
施例として相関マップ内のピーク値と2番目の相関値と
の差がしきい値TH3以上のチャネルを信頼性が高いと
する。これらの評価方法の3つの実施例を(式1)〜
(式3)にまとめる。In the step 213 of collecting and integrating the positional deviation information of all channels, the N correlation maps calculated in each channel are examined and only the correlation maps of the highly reliable channels are selected. There are many ways to check the reliability by checking how likely the correlation value is. As one example thereof, it is assumed that a channel whose peak value of the correlation map is larger than the threshold value TH1 has high reliability. As another example, it is assumed that the channel having only the correlation value equal to or higher than the threshold value TH2 in the correlation map has high reliability. Further, as another example, it is assumed that a channel in which the difference between the peak value in the correlation map and the second correlation value is the threshold value TH3 or more has high reliability. Three examples of these evaluation methods (Equation 1)-
(Equation 3)
【0035】
Max(Cor(i,j))>TH1 (i=−m〜+m、j=−n〜+n)
(式1)
Num(Cor(i,j))≧TH2)=1 Numは( )内の条件を満たす数
(式2)
Max(Cor(i,j))−Second(Cor(i,j))≧TH3 (式3)
ここで、相関値の取り得る値は−1.0〜1.0であ
り、画像が完全に一致した場合、1.0となるので、よ
り信頼性の高いチャネルのみを選択するのであれば、し
きい値TH1、TH2は0.9以上にするのが望まし
い。Max (Cor (i, j))> TH1 (i = −m to + m, j = −n to + n) (Equation 1) Num (Cor (i, j)) ≧ TH2) = 1 Num is ( (Formula 2) Max (Cor (i, j)) − Second (Cor (i, j)) ≧ TH3 (Formula 3) where the possible correlation value is −1.0. .About.1.0, and when the images completely match, the value is 1.0. Therefore, if only the channel with higher reliability is selected, the thresholds TH1 and TH2 should be 0.9 or more. Is desirable.
【0036】分割画像位置ずれ情報統合CPU213
は、このようにして1つないしは複数個の相関マップを
選択し、ここから全チャネル共通の位置ずれ量を決定
し、各チャネルに対し適用する。Divided image position shift information integration CPU 213
In this way, one or a plurality of correlation maps are selected in this way, the positional deviation amount common to all channels is determined from this, and applied to each channel.
【0037】この全チャネル共通の位置ずれ量の決定方
法の一実施例を説明すると、選択した複数個の相関マッ
プを加算、つまり、各相関マップの対応する位置での相
関値を合算する(式4)。以下これを加算相関マップと
記述する。そして、加算相関マップでのピーク位置を全
チャネル共通の位置ずれ量とする(式5)。An example of the method of determining the positional deviation amount common to all channels will be described. Addition of a plurality of selected correlation maps, that is, summation of correlation values at corresponding positions of each correlation map (equation 4). Hereinafter, this is referred to as an addition correlation map. Then, the peak position in the additive correlation map is set as the positional deviation amount common to all channels (Equation 5).
【0038】
CorA(i,j)=Cor0(i,j)+……+CorN(i,j)+…… (式4)
CorA(i,j) :(i,j)での加算相関マップの相関値
Cor0(i,j),…,CorN(i,j),…
:信頼性の高いチャネルの(i,j)での相関値
(i,j) :検出画像と参照画像の相対的シフト量
位置ずれ量(i,j)= Max(CorA(i,j))となる(i,j) (式5)
図13(a)に示す131、132の位置ずれ量検出を
行う場合、全領域からでは誤検出の可能性が高いと前に
記したが、上記の本発明によれば正しい位置ずれ量が検
出可能となる。CorA (i, j) = Cor0 (i, j) + ... + CorN (i, j) + ... (Equation 4) CorA (i, j): Addition correlation map of (i, j) Correlation value Cor0 (i, j), ..., CorN (i, j), ...: Correlation value at high reliability channel (i, j) (i, j): Relative shift between detected image and reference image Amount of positional deviation (i, j) = Max (CorA (i, j)) (i, j) (Equation 5) When the positional deviation amount of 131 and 132 shown in FIG. Although it was previously described that the possibility of erroneous detection is high from the area, the above-described present invention makes it possible to detect the correct positional deviation amount.
【0039】図13(b)に示す相関マップ134は、
131、132をそれぞれ小領域に分割したときの太線
で囲ったN番目のチャネルの画像131−N、132−
Nから算出したものである。N番目の画像ではドットパ
ターンの影響は小さく、正しい位置ずれ量が算出でき
る。The correlation map 134 shown in FIG. 13B is
Images 131-N and 132- of the N-th channel surrounded by thick lines when 131 and 132 are divided into small regions, respectively
It is calculated from N. In the Nth image, the influence of the dot pattern is small, and the correct positional deviation amount can be calculated.
【0040】図13(c)に示す135は(式1)によ
り信頼性の評価を行って選択したチャネルの相関マップ
から求めた加算相関マップであるが、相関マップ134
の情報を含むことにより、正しいピークが算出可能とな
る。Reference numeral 135 shown in FIG. 13C is an addition correlation map obtained from the correlation map of the channel selected by evaluating the reliability according to (Equation 1).
The correct peak can be calculated by including the information of.
【0041】このように全領域の相関マップでは、複数
個のピークができ、誤検出になる可能性が高いパターン
に対しても、小領域毎に相関マップを算出し、それを加
算することにより、正しい位置ずれ量が算出できる。当
然のことながら、加算相関マップを用いず、信頼性の最
も高いチャネルを1つ選択し、それを全チャネルに適用
してもよい。この場合、(式2)もしくは(式3)によ
り全チャネルの相関マップを評価すれば、図13に示す
画像では相関マップ134を選択することになる。As described above, in the correlation map of the entire area, even for a pattern in which a plurality of peaks are formed and there is a high possibility of false detection, by calculating the correlation map for each small area and adding them, The correct amount of positional deviation can be calculated. As a matter of course, without using the addition correlation map, one channel having the highest reliability may be selected and applied to all the channels. In this case, if the correlation maps of all channels are evaluated by (Equation 2) or (Equation 3), the correlation map 134 will be selected in the image shown in FIG.
【0042】ここでは正規化相互相関値により位置ずれ
量を検出し、信頼性も相関値で評価する例を述べたが、
画像間の濃淡差の総和といった別の手法により位置ずれ
量をチャネル単位で算出し、それに応じた信頼性の指標
を設け、複数チャネル、もしくは単一のチャネルの情報
から位置ずれ量を決定しても構わない。Although the positional deviation amount is detected by the normalized cross-correlation value and the reliability is also evaluated by the correlation value here,
The amount of positional deviation is calculated for each channel by another method such as the sum of the grayscale differences between images, and a reliability index is provided accordingly, and the amount of positional deviation is determined from the information of multiple channels or a single channel. I don't mind.
【0043】具体的な効果の別の例を、図8に示す画像
に従い説明する。この検査対象となる2枚の画像は、パ
ターンのほとんど無いところに、チャネル81とチャネ
ル82との2つのチャネルにのみ特定方向のパターンが
含まれている。これら2つのパターンの方向性は異なる
ものである。位置ずれ量検出には、基本的にエッジ情報
を用いるが、このような画像では、従来のように画像全
体から位置ずれ量を算出しようとすると、パターン密度
が極端に小さくなるため、画像内に若干の輝度むらや画
像間に明るさむらがあるだけでも誤った位置ずれ量を算
出する確率が高くなる。また、各チャネルで検出した位
置ずれ量の中から最も信頼性の高い位置ずれ量を1つ選
択し、それを全チャネルに適用しようとすると、図8の
画像ではパターンを含むチャネル81かチャネル82の
位置ずれ量が選択されることになる。しかし、どちらも
特定方向のエッジ情報しかないため、正しい位置ずれ量
に対して、図9(a)矢印の方向に算出誤差を生じる可
能性が大きい。その結果、一方のチャネルの位置ずれ量
を全チャネルに適用すると、もう一方のパターンを含む
チャネルで、誤検出(虚報)が発生することになる。Another example of the specific effect will be described with reference to the image shown in FIG. In the two images to be inspected, the pattern in the specific direction is included only in the two channels, channel 81 and channel 82, where there is almost no pattern. The directionality of these two patterns is different. Although edge information is basically used to detect the amount of positional deviation, in such an image, when trying to calculate the amount of positional deviation from the entire image as in the conventional art, the pattern density becomes extremely small. Even if there is slight brightness unevenness or brightness unevenness between images, the probability of calculating an incorrect position shift amount increases. Further, if one of the most reliable positional deviations is selected from the positional deviations detected in each channel and it is attempted to apply it to all the channels, in the image of FIG. The position shift amount of is selected. However, since both have only edge information in a specific direction, there is a high possibility that a calculation error will occur in the direction of the arrow in FIG. As a result, if the positional shift amount of one channel is applied to all channels, erroneous detection (false alarm) will occur in the channel including the other pattern.
【0044】これに対し、CPU213による本発明に
係る位置ずれ量検出方法では、図8の画像においては、
無地画像のチャネルのように信頼性の低いチャネルの位
置ずれ情報は使わずに、パターンのあるチャネル81と
チャネル82の位置ずれ情報のみから総合的に画像全体
の位置ずれ量を算出する。実際、チャネル81、チャネ
ル82の位置ずれ量は、図9(b)矢印の方向には信頼
性が高いため、CPU213は、2つのチャネルの相関
マップを加算した加算相関マップのピーク位置を求め
る、もしくは2つのチャネルそれぞれから信頼性の高い
方向の位置ずれ量のみを採用、統合することにより、x
方向、y方向ともに正しい位置ずれ量を算出することが
できる。これはパターンのないチャネルの情報を取り除
くため、パターン密度が大きい画像から位置ずれ量を検
出したのと同等の効果が得られるためである。On the other hand, in the position shift amount detecting method according to the present invention by the CPU 213, in the image of FIG.
The positional shift amount of the entire image is comprehensively calculated only from the positional shift information of the channel 81 and the channel 82 having the pattern, without using the positional shift information of the channel having low reliability such as the channel of the plain image. Actually, since the positional deviation amounts of the channels 81 and 82 are highly reliable in the direction of the arrow in FIG. 9B, the CPU 213 obtains the peak position of the addition correlation map obtained by adding the correlation maps of the two channels, Alternatively, by adopting and integrating only the positional deviation amount in the highly reliable direction from each of the two channels, x
It is possible to calculate the correct amount of misalignment in both the direction and the y direction. This is because the information of the channel having no pattern is removed, and the same effect as that of detecting the positional deviation amount from the image having a large pattern density can be obtained.
【0045】このように、本発明では、パターンの疎密
や方向性に依存した位置ずれ量誤検出による虚報の発生
をほぼ無くすことが可能となる。また、CPU213
は、小領域内で正規化相互相関や濃淡差の総和など、位
置ずれ検出に必要な統計量を算出することになるので、
画像内での輝度むらや画像間の明るさむらの影響も小さ
くなり、位置ずれ量検出ミスを低減する。As described above, according to the present invention, it is possible to substantially eliminate the occurrence of a false alarm due to the misdetection of the positional deviation amount depending on the density and the directionality of the pattern. In addition, the CPU 213
Is to calculate statistics necessary for positional deviation detection, such as the normalized cross-correlation and the sum of grayscale differences in a small area.
The influence of uneven brightness in images and uneven brightness between images is also reduced, and misregistration amount detection errors are reduced.
【0046】本発明のように、対象画像(検出画像f
(x,y)および参照画像g(x,y))をN個の小領
域に分割し、チャネル単位、すなわち小領域で位置ずれ
情報を求め、信頼性の高いチャネルの情報のみを用いて
画像全体の位置ずれ量を求め、この求められた画像全体
の位置ずれ量を画像比較部208に提供し、画像比較部
208において検出画像と参照画像とを比較する際、検
出画像と参照画像とを上記位置ずれ量で補正することに
より、パターンの疎密や形状によらず、位置ずれ検出ミ
スによる虚報の割合を指定割合以下とすることが可能と
なる。誤検出の割合は当然、0%になるのが理想である
が、画像の撮像条件などにより、比較画像が劣化してい
る場合などもあり得る。本発明の方式では、良好な画像
が得られた場合、パターンの疎密や形状によらず、位置
ずれ検出ミスは全く起こらないが、フォーカスが合って
いないなど画像が劣化していた場合でも、0.1%以下
とすることが可能である。As in the present invention, the target image (detected image f
(X, y) and the reference image g (x, y)) are divided into N small areas, the positional deviation information is obtained in a channel unit, that is, in the small area, and the image is obtained using only highly reliable channel information. The amount of positional deviation of the entire image is calculated, and the calculated amount of positional deviation of the entire image is provided to the image comparison unit 208. When the image comparison unit 208 compares the detected image with the reference image, the detected image and the reference image are compared with each other. By correcting the amount of misalignment, it is possible to reduce the false alarm rate due to misregistration detection error to a specified rate or less regardless of the density or shape of the pattern. The ideal false detection rate is, of course, 0%, but the comparison image may be deteriorated due to image capturing conditions and the like. According to the method of the present invention, when a good image is obtained, the misregistration detection error does not occur at all regardless of the density or shape of the pattern, but even if the image is deteriorated due to lack of focus, 0 It is possible to be less than 1%.
【0047】更に、本発明では、位置ずれ検出部207
の分割画像位置ずれ情報統合CPU213は、信頼性の
高いチャネルの情報のみを用いて算出された画像全体の
位置ずれ量についての信頼性を評価し、その信頼性が低
かった場合や、全チャネルから算出された位置ずれ量の
中に、信頼性の高いものが1つも無かった場合には、現
画像から位置ずれ量を決定せずに、例えば、記憶装置2
11または位置ずれ検出部207内に設けられたメモリ
等に記憶された1回(1回とは、図5に示す位置ずれ量
を算出する一処理単位Dを示す。)以上過去(図5にお
いて矢印で示すように走査された現在より前の一処理単
位:当然チップ内でも、隣接するチップにおける一処理
単位)の位置ずれ量を用いる。例えば、CPU213が
図8に示す小領域毎の画像を基に調べて極端にパターン
密度が低い場合、信頼性の高い位置ずれ量が全チャネル
から1つも見つからない可能性もある。そのような場合
には、位置ずれ検出部207の分割画像位置ずれ情報統
合CPU213は、記憶装置211または位置ずれ検出
部207内のメモリに記憶された過去のパターン密度が
高い画像から算出した位置ずれ量を参照し、それを適用
する。逆に、現在の検査対象画像にパターンが十分にあ
り、算出された位置ずれ量の信頼性が高いものであれ
ば、次回以降の信頼性の低い位置ずれ量しか得られなか
った画像での参照データとして、例えば全体制御部16
を介して記憶装置211に保持しておく。当然、位置ず
れ検出部207内に設けられたメモリに位置ずれ量の信
頼性の高い参照データとして保持させてもよい。Further, according to the present invention, the positional deviation detecting unit 207
The divided image positional deviation information integration CPU 213 evaluates the reliability of the positional deviation amount of the entire image calculated using only the highly reliable channel information, and when the reliability is low, If none of the calculated positional displacement amounts has high reliability, the positional displacement amount is not determined from the current image, and, for example, the storage device 2 is used.
11 or once stored in a memory or the like provided in the positional deviation detection unit 207 (one time means one processing unit D for calculating the positional deviation amount shown in FIG. 5) and past (in FIG. 5) The positional shift amount of one processing unit before the present scanned as shown by the arrow: naturally one processing unit in an adjacent chip even within a chip) is used. For example, when the CPU 213 examines the image for each small area shown in FIG. 8 and the pattern density is extremely low, there is a possibility that no highly reliable positional deviation amount can be found from all channels. In such a case, the divided image positional deviation information integration CPU 213 of the positional deviation detection unit 207 calculates the positional deviation calculated from the past image having a high pattern density stored in the storage device 211 or the memory of the positional deviation detection unit 207. See the quantity and apply it. On the other hand, if the current image to be inspected has sufficient patterns and the calculated displacement amount is highly reliable, the reference will be made with the image from which only the next unreliable displacement amount was obtained. As data, for example, the overall control unit 16
It is held in the storage device 211 via the. As a matter of course, the memory provided in the positional deviation detecting unit 207 may store the positional deviation amount as highly reliable reference data.
【0048】CPU213において、決定した位置ずれ
量の信頼性評価方法の一実施例としては、上記記憶装置
211に記憶された過去の位置ずれ量の軌跡と、算出さ
れた位置ずれ量の関係を調べることで行う。例えば、図
10(a)は、過去の位置ずれ量を時系列にプロットし
た例であるが、装置の振動周期等により位置ずれ量が周
期的に変動していくものであれば、CPU213は、こ
れまでの位置ずれ量の軌跡をたどり、今回の位置ずれ量
を外挿によりあらかじめ求めておく(図10の10
1)。そして、CPU213は、実際に算出された位置
ずれ量が、外挿により求めた予測値に近いものであれ
ば、その位置ずれ量は信頼性の高いものとする。例え
ば、位置ずれ量の予測値に対して、実際に算出された位
置ずれ量が5%以内であった場合を、信頼できるものと
する。このように、位置ずれ量の信頼性を、過去の蓄積
された位置ずれ量との比較により調べることにより、算
出された位置ずれ量の評価がより正確に行える。ここ
で、位置ずれ量が周期的に変動しているとして、外挿に
より予測値を算出すると述べたが、予測値の算出方法は
他の方法をとこともできる。例えば、ごく最近の位置ず
れ量のみを収集し、その平均値を予測値とすることもで
きる(図10の102)。ただし、いずれの方法で予測
値を算出するにしても、収集される過去の位置ずれ量
は、信頼性の高いものでなければならない。そのため、
現検査対象画像から算出された位置ずれ量の信頼性が高
いものであれば、次回以降(図5に矢印で示す走査に従
って次に現れる一処理単位D以降)の予測値算出のため
の過去データとして例えば記憶装置211に保持してお
く。As an example of the reliability evaluation method of the determined positional deviation amount in the CPU 213, the relationship between the past positional deviation amount loci stored in the storage device 211 and the calculated positional deviation amount is examined. Do that. For example, FIG. 10A is an example in which past positional deviation amounts are plotted in time series, but if the positional deviation amounts periodically change due to the vibration cycle of the device, the CPU 213 Following the trajectory of the positional displacement amount so far, the positional displacement amount of this time is obtained in advance by extrapolation (10 in FIG. 10).
1). Then, the CPU 213 determines that the positional deviation amount is highly reliable if the actually calculated positional deviation amount is close to the predicted value obtained by extrapolation. For example, the case where the actually calculated positional deviation amount is within 5% of the predicted positional deviation amount is regarded as reliable. As described above, by checking the reliability of the positional deviation amount by comparing it with the past accumulated positional deviation amount, the calculated positional deviation amount can be evaluated more accurately. Here, although it has been described that the predicted value is calculated by extrapolation assuming that the amount of positional deviation periodically changes, other methods can be used as the method of calculating the predicted value. For example, it is possible to collect only the most recent positional deviation amount and use the average value as the predicted value (102 in FIG. 10). However, no matter which method is used to calculate the predicted value, the past positional deviation amount collected must be highly reliable. for that reason,
If the positional deviation amount calculated from the current image to be inspected is highly reliable, the past data for calculating the predicted value for the next time (after one processing unit D that appears according to the scan indicated by the arrow in FIG. 5) For example, it is held in the storage device 211.
【0049】ここで、算出された位置ずれ量の信頼性が
低かった場合や、全チャネルから算出された位置ずれ情
報の中に信頼性の高いものが1つも無かった場合には、
CPU213は、上記信頼性評価のために求めた予測値
を適用することもできる。Here, when the reliability of the calculated positional deviation amount is low, or when there is no highly reliable positional deviation information calculated from all channels,
The CPU 213 can also apply the predicted value obtained for the reliability evaluation.
【0050】信頼性評価方法の他の実施例としては、前
処理部205から得られる対象画像f(x,y)内のパ
ターン密度の大小が挙げられる。例えば、x方向、y方
向それぞれのパターンがともに十分に多ければ位置ずれ
検出に失敗する割合は少ないため、信頼性が高いとす
る。例えば、CPU213が行うパターン密度の計測方
法の一例としては、まず、前処理部205から得られる
画像全体または分割された小領域の各画素で、x方向、
y方向に微分値を求める。微分値の算出には一般的に各
種オペレータがあるが、その一例を図11に示すと、あ
る着目画素Eについて、その近傍の値を用いて、
Eでのx方向の微分値=(B+H−2×E)、
Eでのy方向の微分値=(D+F−2×E)
として算出し、その値が特定しきい値より大きい画素数
が全画素数に対して何割あるか(例えば、10%以上)
で判定する。As another embodiment of the reliability evaluation method, the size of the pattern density in the target image f (x, y) obtained from the preprocessing unit 205 can be mentioned. For example, if the number of patterns in each of the x direction and the y direction is sufficiently large, the probability of misregistration detection is low, and thus the reliability is high. For example, as an example of the pattern density measuring method performed by the CPU 213, first, in the x direction in each pixel of the entire image obtained from the preprocessing unit 205 or the divided small area,
Calculate the differential value in the y direction. There are generally various operators for calculating the differential value, and an example thereof is shown in FIG. 11, and for a certain target pixel E, a value in the vicinity thereof is used, and a differential value in the x direction at E = (B + H− 2 × E), the differential value in the y direction at E = (D + F-2 × E), and what percentage of the total number of pixels has the value larger than a specific threshold value (for example, (10% or more)
Determine with.
【0051】また、CPU213は、上記過去の位置ず
れ量の軌跡との比較と、現画像のパターン密度の大小の
両方から評価を行うなど、複数の条件の組み合わせで信
頼性を評価することもできる。このように信頼性を調べ
ることにより、位置ずれ量検出精度をモニタし、もし、
その精度が悪いと判定された場合には、画像比較部20
8での比較位置のずれによる誤検出(虚報)の可能性が
高いとして、画像比較部208に対して検出感度をあら
かじめ下げておくこともできる。このように、位置ずれ
量検出精度をモニタする手段を備えることになる。Further, the CPU 213 can also evaluate the reliability by combining a plurality of conditions, such as comparison with the past locus of the positional deviation amount and evaluation from both the magnitude of the pattern density of the current image. . By checking the reliability in this way, the positional deviation amount detection accuracy can be monitored,
If it is determined that the accuracy is low, the image comparison unit 20
It is also possible that the detection sensitivity for the image comparison unit 208 is lowered in advance, assuming that there is a high possibility of erroneous detection (false alarm) due to the shift of the comparison position in 8. In this way, the means for monitoring the positional deviation amount detection accuracy is provided.
【0052】また、CPU213は、例えば、パターン
密度から位置ずれ検出精度をモニタすると、パターン密
度の低い画像は当然、位置ずれ量の信頼性が低いと判定
される。しかし、画像内にまったくパターンが無い場
合、正しい位置ずれ量は求まらない可能性が高いが、虚
報は生じない。同様に、画像全領域内に図2(b)、
(c)のような特定方向のパターンしか含まない場合
も、虚報は生じない。そこで、本発明では、CPU21
3で位置ずれ量検出精度が悪いと判断された場合には、
さらに、その検出画像f(x,y)にとって、ずれた位
置での比較が致命的、すなわち、誤検出発生につながる
かどうかを調べ、致命的でない場合は検出感度を下げな
いようにする。Further, when the CPU 213 monitors the positional deviation detection accuracy from the pattern density, for example, it is naturally judged that an image with a low pattern density has a low positional deviation amount reliability. However, if there is no pattern in the image, there is a high possibility that the correct amount of misalignment cannot be obtained, but no false alarm will occur. Similarly, as shown in FIG.
Even if only the pattern in the specific direction as shown in (c) is included, no false alarm occurs. Therefore, in the present invention, the CPU 21
If it is determined in 3 that the positional deviation amount detection accuracy is poor,
Further, for the detected image f (x, y), it is checked whether comparison at a shifted position is fatal, that is, whether erroneous detection occurs, and if not fatal, the detection sensitivity is not lowered.
【0053】こうして、CPU213は、検出画像にと
っての致命性を調べることにより、検出感度を不要に低
下しないようにすることができる。このように位置ずれ
量検出精度を正確にモニタするとともに、現画像の比較
位置ずれによる致命性を調べることにより、必要な時に
のみ確実に検出感度を下げ、誤検出(虚報)を低減し、
また、検出感度の低下を必要最低限にとどめ、より広い
範囲での高感度な検査を実現することが可能となる。In this way, the CPU 213 can prevent the detection sensitivity from being unnecessarily lowered by checking the fatality for the detected image. By accurately monitoring the positional deviation amount detection accuracy in this way and checking the criticality due to the comparative positional deviation of the current image, the detection sensitivity is reliably lowered only when necessary, and false detections (false alarms) are reduced.
Further, it is possible to minimize the decrease in detection sensitivity and realize a highly sensitive inspection in a wider range.
【0054】これにより、光学式外観検査装置では通
常、検出感度100nmが達成可能となる。更に本発明
を用いれば、画質が良好な場合には50nmの検出感度
を出すことも可能である。As a result, a detection sensitivity of 100 nm can usually be achieved in the optical visual inspection apparatus. Further, by using the present invention, it is possible to obtain a detection sensitivity of 50 nm when the image quality is good.
【0055】なお、位置ずれ量の信頼性の評価について
は、全体制御部16が行なって、その結果をCPU21
3に提供しても良い。The overall control unit 16 evaluates the reliability of the positional deviation amount, and the CPU 21 outputs the result.
May be provided to 3.
【0056】以上、本発明の一実施例を半導体ウェハを
対象とした光学式外観検査装置における位置ずれ量検出
方法を例にとって説明したが、電子線式パターン検査や
DUV照明による欠陥検査における位置ずれ量検出にも
適用可能である。この場合、検出感度30〜70nmが
達成可能である。また、検査対象は半導体ウェハに限ら
れるわけではなく、画像の比較により欠陥検出が行われ
ているものであれば、例えばTFT基板、ホトマスク、
プリント板などでも適用可能である。The embodiment of the present invention has been described above by taking the positional deviation amount detecting method in the optical appearance inspection apparatus for the semiconductor wafer as an example. However, the positional deviation in the electron beam pattern inspection or the defect inspection by DUV illumination is described. It is also applicable to quantity detection. In this case, detection sensitivity of 30 to 70 nm can be achieved. Further, the inspection target is not limited to the semiconductor wafer, and if the defect detection is performed by comparing the images, for example, a TFT substrate, a photomask,
It is also applicable to printed boards.
【0057】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、被検査対象の検出画像
を参照画像と比較してその差異から欠陥を検出する欠陥
検査において、2枚の対象画像をそれぞれ複数の領域に
分割し、分割された各小領域で算出された位置ずれ情報
から、信頼性の高いものだけを用いて画像全体の位置ず
れ量を算出するので、パターンの疎密や形状に依存しな
い高精度な位置ずれ量検出を実現できる効果を奏する。According to the present invention, in a defect inspection in which a detected image of an object to be inspected is compared with a reference image and a defect is detected from the difference, the two target images are each divided into a plurality of regions, The positional deviation amount of the entire image is calculated using only highly reliable positional deviation information calculated from each of the small areas that have been calculated, so highly accurate positional deviation amount detection that does not depend on the density or shape of the pattern can be performed. It has the effect that can be realized.
【0058】また、本発明によれば、上記により画像間
の比較位置のずれによる誤検出(虚報)を低減した高感
度な欠陥検査方法及び装置を提供することができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide a highly sensitive defect inspection method and apparatus in which erroneous detection (false alarm) due to the shift of the comparison position between images is reduced as described above.
【0059】また、本発明によれば、さらに位置ずれ量
検出精度をモニタし、検出失敗の時にのみ検査感度を落
とすことにより、検出感度の低下を必要最小限にとど
め、より広い範囲での高感度な欠陥検査装置を提供する
ことができる。Further, according to the present invention, the positional deviation amount detection accuracy is further monitored, and the inspection sensitivity is lowered only when the detection is unsuccessful. A sensitive defect inspection device can be provided.
【0060】具体的には、位置ずれ検出精度は0.1画
素以下、位置ずれ検出ミスによる欠陥誤検出の割合は、
比較画像が劣化している場合でも、パターンの疎密や形
状によらず、0.1%以下とすることが可能である。ま
た、光学式外観検査装置に適用した場合、100〜50
nmの欠陥検出感度が達成可能である。Specifically, the positional deviation detection accuracy is 0.1 pixel or less, and the rate of defect erroneous detection due to positional deviation detection error is
Even if the comparative image is deteriorated, it can be 0.1% or less regardless of the density and shape of the pattern. When applied to an optical appearance inspection device, it is 100 to 50.
A defect detection sensitivity of nm can be achieved.
【図1】本発明に係わる光学式外観検査装置の概略構成
の一実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a schematic configuration of an optical visual inspection apparatus according to the present invention.
【図2】従来技術により、位置ずれ検出に失敗しやすい
画像の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an image in which misregistration detection easily fails according to a conventional technique.
【図3】従来技術により、位置ずれ検出に失敗した時の
差画像の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a difference image when a misregistration detection fails according to a conventional technique.
【図4】本発明に係る欠陥検査対象の一例のウェハを示
す図である。FIG. 4 is a view showing a wafer as an example of a defect inspection target according to the present invention.
【図5】本発明に係る画像処理部の位置ずれ量検出部で
処理される処理単位の一実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing unit processed by a positional deviation amount detection unit of the image processing unit according to the present invention.
【図6】本発明に係る画像処理部の位置ずれ量検出部で
の処理構成の一実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a processing configuration in a positional deviation amount detection unit of the image processing unit according to the present invention.
【図7】本発明に係る位置ずれ量算出方法の一実施例を
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a position shift amount calculating method according to the present invention.
【図8】本発明の効果を具体的に示す画像の一例を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an image specifically showing the effect of the present invention.
【図9】本発明の効果を具体的に示す分割画像の一例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of divided images specifically showing the effect of the present invention.
【図10】本発明に係る過去の位置ずれ量の軌跡から現
画像の位置ずれ量を予測する方法の一実施例を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of a method of predicting a positional deviation amount of a current image from a past positional deviation amount trajectory according to the present invention.
【図11】本発明に係るエッジ密度に用いる微分値の算
出方法の一実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a method of calculating a differential value used for edge density according to the present invention.
【図12】本発明に係る相関マップの一例、及び対象領
域のパターン形状による相関マップの違いの一例を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a correlation map according to the present invention and an example of a difference in the correlation map depending on the pattern shape of the target area.
【図13】本発明の効果を具体的に示す画像の一例を示
す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of an image specifically showing the effect of the present invention.
11…試料、12…ステージ、13…検出部、15…画
像処理部、14…AD変換部、201…光源、202…
照明光学系、203…対物レンズ、204…イメージセ
ンサ、205…前処理部、206…遅延メモリ、207
…位置ずれ量検出部、208…画像比較部、209…特
徴抽出部、16…全体制御部、210…ユーザインター
フェース部、211…記憶装置、212…メカニカルコ
ントローラ、213…分割画像位置ずれ情報統合CP
U、1201…相関マップ。11 ... Sample, 12 ... Stage, 13 ... Detection part, 15 ... Image processing part, 14 ... AD conversion part, 201 ... Light source, 202 ...
Illumination optical system, 203 ... Objective lens, 204 ... Image sensor, 205 ... Preprocessing unit, 206 ... Delay memory, 207
... misregistration amount detection unit, 208 ... image comparison unit, 209 ... feature extraction unit, 16 ... overall control unit, 210 ... user interface unit, 211 ... storage device, 212 ... mechanical controller, 213 ... divided image misregistration information integrated CP
U, 1201 ... Correlation map.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 隆史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 2G051 AA51 AB02 CA03 CB01 DA06 EA11 EA14 EB02 EB09 4M106 AA01 BA04 CA39 CA50 DB20 DJ11 DJ18 DJ21 DJ23 5L096 BA03 EA35 FA06 FA34 FA69 GA04 HA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takashi Okabe 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Hitachi, Ltd. production technology laboratory F term (reference) 2G051 AA51 AB02 CA03 CB01 DA06 EA11 EA14 EB02 EB09 4M106 AA01 BA04 CA39 CA50 DB20 DJ11 DJ18 DJ21 DJ23 5L096 BA03 EA35 FA06 FA34 FA69 GA04 HA07
Claims (10)
像および基準となる参照画像のそれぞれを複数の小領域
に分割し、該分割された小領域毎の検出画像と参照画像
との間で位置ずれ情報を算出し、該算出された複数の小
領域毎の位置ずれ情報から前記検出画像と前記参照画像
との間の位置ずれ量を決定する位置ずれ量決定過程と、 該位置ずれ量決定過程で決定した位置ずれ量を用いて前
記検出画像と前記参照画像とを位置合わせして比較し、
その差異から欠陥若しくは欠陥候補を検出する欠陥検出
過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。1. An input detection image of a sample to be inspected and a reference reference image are each divided into a plurality of small areas, and between the divided small area detection image and the reference image. Position misalignment information is calculated by using the calculated misalignment information for each of the plurality of small areas, and the misalignment amount determination process for determining the misalignment amount between the detected image and the reference image, Using the positional shift amount determined in the determination process, the detected image and the reference image are aligned and compared,
And a defect detection process for detecting a defect or a defect candidate from the difference.
数の小領域毎の位置ずれ情報から前記検出画像と前記参
照画像との間の位置ずれ量を決定する際に、信頼性の高
い複数個の位置ずれ情報を選択し、選択した複数個の位
置ずれ情報から前記検出画像と前記参照画像との間の位
置ずれ量を決定することを特徴とする請求項1記載の欠
陥検査方法。2. In the step of determining the amount of displacement, a plurality of highly reliable ones are used when determining the amount of displacement between the detected image and the reference image from the displacement information for each of the plurality of small areas. 2. The defect inspection method according to claim 1, further comprising: selecting the positional deviation information of 1. and determining the positional deviation amount between the detected image and the reference image from the selected plurality of positional deviation information.
数の小領域毎の位置ずれ情報から前記検出画像と前記参
照画像との間の位置ずれ量を決定する際に、最も信頼性
の高い位置ずれ情報1つを選択し、選択した位置ずれ量
を前記検出画像と前記参照画像との間の位置ずれ量とし
て決定することを特徴とする請求項1記載の欠陥検査方
法。3. A position having the highest reliability in determining the amount of positional deviation between the detected image and the reference image from the positional deviation information for each of the plurality of small areas in the positional deviation amount determination process. 2. The defect inspection method according to claim 1, wherein one piece of shift information is selected, and the selected shift amount is determined as a shift amount between the detected image and the reference image.
像および基準となる参照画像のそれぞれを複数の小領域
に分割し、該分割された小領域毎の検出画像と参照画像
との間で位置ずれ情報を算出し、該算出された複数の小
領域毎の位置ずれ情報に、信頼性が所定の基準よりも高
い位置ずれ情報がなかった場合には、過去における信頼
性の高い位置ずれ量を前記検出画像と前記参照画像との
間の位置ずれ量として決定する位置ずれ量決定過程と、
該位置ずれ量決定過程で決定した位置ずれ量を用いて前
記検出画像と前記参照画像とを位置合わせして比較し、
その差異から欠陥若しくは欠陥候補を検出する欠陥検出
過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。4. An input detection image of a sample to be inspected and a reference reference image are each divided into a plurality of small regions, and the divided detection region and the reference image are divided between the divided small regions. If the positional deviation information for each of the plurality of calculated small areas does not include the positional deviation information whose reliability is higher than a predetermined reference, the positional deviation information with high reliability is calculated in the past. A positional deviation amount determining step of determining an amount as a positional deviation amount between the detected image and the reference image,
The detected image and the reference image are aligned and compared using the amount of displacement determined in the amount of displacement determination process,
And a defect detection process for detecting a defect or a defect candidate from the difference.
像および基準となる参照画像のそれぞれを複数の小領域
に分割し、該分割された小領域毎の検出画像と参照画像
との間で位置ずれ情報を算出し、該算出された複数の小
領域毎の位置ずれ情報を基に前記検出画像と前記参照画
像との間の位置ずれ量を評価して信頼性が所定の基準よ
りも低い時、過去における信頼性の高い位置ずれ量を前
記検出画像と前記参照画像との間の位置ずれ量として決
定する位置ずれ量決定過程と、該位置ずれ量決定過程で
決定した位置ずれ量を用いて前記検出画像と前記参照画
像とを位置合わせして比較し、その差異から欠陥若しく
は欠陥候補を検出する欠陥検出過程とを有することを特
徴とする欠陥検査方法。5. The input detected image of a sample to be inspected and a reference reference image are each divided into a plurality of small areas, and between the divided small area detected image and the reference image. The positional deviation information is calculated at, and the positional deviation amount between the detected image and the reference image is evaluated based on the calculated positional deviation information for each of the plurality of small areas, and the reliability is higher than a predetermined standard. When it is low, the positional deviation amount determining step of determining a highly reliable positional deviation amount in the past as the positional deviation amount between the detected image and the reference image, and the positional deviation amount determined in the positional deviation amount determining step are A defect inspecting method, comprising: aligning and comparing the detected image and the reference image with each other, and detecting a defect or a defect candidate from the difference.
像および基準となる参照画像のそれぞれを複数の小領域
に分割し、該分割された小領域毎の検出画像と参照画像
との間で位置ずれ情報を算出し、該算出された複数の小
領域毎の位置ずれ情報に信頼性が所定の基準値よりも高
い位置ずれ量がなかった場合、過去における複数個の信
頼性の高い位置ずれ量から予測した位置ずれ量を前記検
出画像と前記参照画像との間の位置ずれ量として決定す
る位置ずれ量決定過程と、該位置ずれ量決定過程で決定
した位置ずれ量を用いて前記検出画像と前記参照画像と
を位置合わせして比較し、その差異から欠陥若しくは欠
陥候補を検出する欠陥検出過程とを有することを特徴と
する欠陥検査方法。6. The input detected image of the sample to be inspected and the input reference image are each divided into a plurality of small areas, and between the divided small area detected image and the reference image. If the positional deviation information for each of the plurality of calculated small areas does not include the positional deviation amount whose reliability is higher than a predetermined reference value, the plural positional information with high reliability in the past is calculated. The position shift amount determining process of determining the position shift amount predicted from the shift amount as the position shift amount between the detected image and the reference image, and the detection using the position shift amount determined in the position shift amount determining process. A defect inspection method comprising: aligning and comparing an image and the reference image, and detecting a defect or a defect candidate from the difference.
に、前記決定した前記検出画像と前記参照画像との間の
位置ずれ量の信頼性を評価して信頼性が所定の基準より
も低い時、過去における複数個の信頼性の高い位置ずれ
量から予測した位置ずれ量を前記検出画像と前記参照画
像との間の位置ずれ量として決定することを特徴とする
請求項1または2または3記載の欠陥検査方法。7. The positional deviation amount determining step further evaluates the reliability of the positional deviation amount between the determined detected image and the reference image, and when the reliability is lower than a predetermined reference, The position shift amount predicted from a plurality of highly reliable position shift amounts in the past is determined as the position shift amount between the detected image and the reference image. Defect inspection method.
と、 ビームを前記試料に照射する照射光学系と、 該試料から得られるビームを検出して信号に変換する検
出器と、 前記検出器の出力信号を検出デジタル画像に変換するA
D変換回路と、 該検出デジタル画像を記憶するメモリと、 前記検出デジタル画像と基準画像となる参照デジタル画
像との間の位置ずれ量を決定する位置ずれ量決定部、該
位置ずれ量決定部で決定した位置ずれ量に基づいて前記
検出デジタル画像と参照デジタル画像との間を補正して
比較を行って比較結果として欠陥候補の情報を出力する
画像比較部、および該画像比較部での比較結果から欠陥
を検出する特徴抽出部を備えた画像処理部とを備えたこ
とを特徴とする欠陥検査装置。8. A stage for mounting a sample to be inspected, an irradiation optical system for irradiating the sample with a beam, a detector for detecting a beam obtained from the sample and converting it into a signal, and the detector. A output signal is converted into a detected digital image
A D conversion circuit, a memory for storing the detected digital image, a positional deviation amount determining unit for determining an amount of positional deviation between the detected digital image and a reference digital image serving as a standard image, and the positional deviation amount determining unit. An image comparison unit that corrects and compares the detected digital image and the reference digital image based on the determined positional deviation amount, and outputs defect candidate information as a comparison result, and a comparison result in the image comparison unit An image processing unit having a feature extraction unit for detecting defects from the defect inspection apparatus.
果を表示する出力モニタを備えたことを特徴とする請求
項8記載の欠陥検査装置。9. The defect inspection apparatus according to claim 8, further comprising an output monitor for displaying an inspection result detected by the image processing unit.
部を、前記検出デジタル画像および前記参照デジタル画
像のそれぞれを複数の小領域に分割し、該分割された小
領域毎の検出画像と参照画像との間で位置ずれ情報を算
出し、該算出された複数の小領域毎の位置ずれ情報から
前記検出画像と前記参照画像との間の位置ずれ量を決定
するように構成したことを特徴とする請求項8または9
記載の欠陥検査装置。10. A misregistration amount determining unit in the image processing unit divides each of the detected digital image and the reference digital image into a plurality of small areas, and the detected image and the reference image for each of the divided small areas. And the positional shift information between the detected image and the reference image is determined from the calculated positional shift information for each of the plurality of small areas. Claim 8 or 9
The described defect inspection device.
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|---|---|
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