JP2008046012A - Defect detector and defect detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板上のパターンの欠陥を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a pattern defect on a substrate.
半導体基板の外観を検査する分野において、従来より様々な検査手法が用いられている。例えば、特許文献1では、半導体基板においてチップとなる部分である複数のダイ(ペレット)について、基準となる1つのダイを撮像して基準パターンとして記憶しておき、半導体基板上の任意の位置の他のダイに形成されたパターンの撮像結果と比較して欠陥を検出する欠陥検査装置が提案されている。
Various inspection methods have been used in the field of inspecting the appearance of a semiconductor substrate. For example, in
一方、近年では、半導体基板上に形成されるパターンの微細化が進められている。そこで、特許文献2では、半導体基板の1つのダイを複数の帯領域(スワス)に分割し、撮像デバイスを半導体基板に対して相対的に移動しつつ帯領域毎に撮像を行うことにより高解像度にて画像を取得する撮像機構を採用した欠陥検出装置が提案されており、この欠陥検出装置では、半導体基板上の基準とされるダイの1つの帯領域の第1画像を取得して記憶し、続いて、被検査ダイの対応する帯領域の第2画像を取得し、これらの画像を比較することにより、微細なパターンの欠陥検出が実現される。また、特許文献2では、もう1つの第1画像を取得して第2画像と比較し、2つの比較結果に基づいて第1画像中の欠陥を検出する手法も開示されている。
ところで、特許文献2の欠陥検出装置では、基準とされるダイ中に欠陥が存在する場合には、被検査ダイにおいて対応する部位が欠陥でないにもかかわらず欠陥として検出されてしまう場合がある。また、2つの第1画像と第2画像との比較結果に基づいて第1画像中の欠陥を検出することにより、上記問題を解消することは可能であるが、欠陥検出に要する処理が煩雑となってしまう。
By the way, in the defect detection apparatus of
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、帯領域の画像を取得する高解像度の撮像機構を用いた欠陥検出において、被検査領域中の欠陥を容易に検出することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to easily detect a defect in a region to be inspected in defect detection using a high-resolution imaging mechanism that acquires an image of a band region.
請求項1に記載の発明は、基板上のパターンの欠陥を検出する欠陥検出装置であって、主面上の複数の単位領域のそれぞれに所定の単位パターンが形成された基板を保持する保持部と、撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスを前記主面に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して幅が単位領域の幅よりも狭い帯領域の多階調の画像を取得する撮像機構と、単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる多階調の基準画像を記憶する記憶部と、前記基準画像から、欠陥検出の対象となる単位領域中の被検査領域に対応する部分を含む部分画像を抽出する部分画像抽出部と、前記撮像機構により取得されるとともに前記被検査領域を示す被検査画像と、前記部分画像とを比較して前記被検査領域中の欠陥を検出する欠陥検出部とを備える。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の欠陥検出装置であって、それぞれが基板上の選択された単位領域である複数の選択単位領域を前記撮像機構にて撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより前記基準画像を生成する基準画像生成部をさらに備える。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の欠陥検出装置であって、前記基準画像生成部が、前記複数の選択画像が3以上である場合に、前記代表値を求める前に前記互いに対応する画素値の一部を演算から除外して、前記互いに対応する画素値のばらつきを低減する処理を実行する。
The invention according to claim 3 is the defect detection apparatus according to
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の欠陥検出装置であって、前記複数の選択画像のそれぞれが、前記撮像機構により撮像された複数の帯領域をそれぞれ示す複数の選択帯領域画像の集合であり、前記基準画像が、前記複数の帯領域に対応する複数の基準帯領域画像の集合である。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の欠陥検出装置であって、前記基準画像中の前記被検査領域に対応する部分が、互いに隣接する基準帯領域画像に跨る場合に、前記互いに隣接する基準帯領域画像を合成した画像が前記部分画像として扱われる。
The invention according to claim 5 is the defect detection apparatus according to
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、前記記憶部が、ハードディスク駆動装置である。 A sixth aspect of the present invention is the defect detection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the storage unit is a hard disk drive.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、前記欠陥検出装置と通信可能な記憶装置、または、他の欠陥検出装置が通信網に接続されており、前記通信網を介して前記記憶装置、もしくは、前記他の欠陥検出装置の記憶部に前記基準画像を送信する、または、前記通信網を介して前記記憶装置、もしくは、前記他の欠陥検出装置の前記記憶部から前記基準画像を受信する通信部をさらに備える。 A seventh aspect of the present invention is the defect detection device according to any one of the first to sixth aspects, wherein a storage device capable of communicating with the defect detection device or another defect detection device is connected to a communication network. The reference image is transmitted to the storage unit of the storage device or the other defect detection device via the communication network, or the storage device or the other of the other defect detection device is transmitted via the communication network. The apparatus further includes a communication unit that receives the reference image from the storage unit of the defect detection apparatus.
請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、前記基準画像を縮小した縮小画像を表示する表示部と、前記被検査領域に対応する前記縮小画像中の領域の入力を受け付ける受付部とをさらに備える。
The invention according to claim 8 is the defect detection apparatus according to any one of
請求項9に記載の発明は、基板上のパターンの欠陥を検出する欠陥検出方法であって、a)主面上の複数の単位領域のそれぞれに所定の単位パターンが形成された基板を準備する工程と、b)単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる多階調の基準画像を準備する工程と、c)前記基準画像から、欠陥検出の対象となる単位領域中の被検査領域に対応する部分を含む部分画像を抽出する工程と、d)撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスを前記主面に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して幅が単位領域の幅よりも狭い帯領域の多階調の画像を取得する撮像機構を用いて、前記被検査領域を示す被検査画像を取得する工程と、e)前記被検査画像と前記部分画像とを比較して前記被検査領域中の欠陥を検出する工程とを備える。
The invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の欠陥検出方法であって、f)前記b)工程の前に、それぞれが基板上の選択された単位領域である複数の選択単位領域を前記撮像機構にて撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより前記基準画像を生成する工程をさらに備える。 A tenth aspect of the present invention is the defect detection method according to the ninth aspect, wherein f) a plurality of selected unit regions, each of which is a selected unit region on the substrate, are provided before the step b). The method further includes the step of generating the reference image by obtaining representative values of pixel values corresponding to each other in a plurality of selected images acquired by imaging with the imaging mechanism.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の欠陥検出方法であって、前記f)工程が、前記複数の選択画像が3以上である場合に、前記代表値を求める前に前記互いに対応する画素値の一部を除外して、前記互いに対応する画素値のばらつきを低減する工程を備える。 The invention described in claim 11 is the defect detection method according to claim 10, wherein the step f) includes determining the representative values before obtaining the representative values when the plurality of selected images is 3 or more. A step of excluding a part of the corresponding pixel values to reduce the variation of the corresponding pixel values.
請求項12に記載の発明は、請求項10または11に記載の欠陥検出方法であって、前記複数の選択画像のそれぞれが、前記撮像機構により撮像された複数の帯領域をそれぞれ示す複数の選択帯領域画像の集合であり、前記基準画像が、前記複数の帯領域に対応する複数の基準帯領域画像の集合である。 The invention according to claim 12 is the defect detection method according to claim 10 or 11, wherein each of the plurality of selection images indicates a plurality of band regions imaged by the imaging mechanism. It is a set of band area images, and the reference image is a set of a plurality of reference band area images corresponding to the plurality of band areas.
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の欠陥検出方法であって、前記基準画像中の前記被検査領域に対応する部分が、互いに隣接する基準帯領域画像に跨る場合に、前記c)工程において、前記互いに隣接する基準帯領域画像を合成した画像が前記部分画像として扱われる。 Invention of Claim 13 is the defect detection method of Claim 12, Comprising: When the part corresponding to the said to-be-inspected area | region in the said reference image straddles the mutually adjacent reference belt area | region image, In step c), an image obtained by combining the reference band area images adjacent to each other is treated as the partial image.
請求項14に記載の発明は、請求項9ないし13のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、前記d)工程の前に、前記撮像機構にて取得されるとともに前記基板上の単位領域中の所定領域を示す画像の画素値に関する統計値と、前記基準画像中の前記所定領域に対応する部分の画素値に関する統計値とを比較し、比較結果を取得する工程と、前記d)工程における前記撮像機構の撮像条件を前記比較結果に基づいて変更する工程とをさらに備える。 A fifteenth aspect of the present invention is the defect detection method according to any one of the ninth to thirteenth aspects, wherein the unit area on the substrate is acquired by the imaging mechanism before the step d). A step of comparing a statistical value relating to a pixel value of an image showing a predetermined region in the image with a statistical value relating to a pixel value of a portion corresponding to the predetermined region in the reference image, and obtaining a comparison result; and d) step And a step of changing an imaging condition of the imaging mechanism based on the comparison result.
請求項15に記載の発明は、請求項9ないし14のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、前記c)工程の前に前記基準画像を縮小した縮小画像を表示部に表示する工程と、前記被検査領域に対応する前記縮小画像中の領域の入力を受け付ける工程とをさらに備える。 A fifteenth aspect of the invention is the defect detection method according to any one of the ninth to fourteenth aspects, wherein the reduced image obtained by reducing the reference image is displayed on the display unit before the step c). And a step of receiving an input of a region in the reduced image corresponding to the region to be inspected.
本発明によれば、帯領域の画像を取得する高解像度の撮像機構を用いた欠陥検出において、単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる基準画像を用いて、被検査領域中の欠陥を容易に検出することができる。 According to the present invention, in defect detection using a high-resolution imaging mechanism that obtains an image of a band area, a reference image that substantially shows the entire unit area and is used as a reference for defect detection is used. Defects in the region can be easily detected.
また、請求項2および10の発明では、適切な基準画像を用いて被検査領域中の欠陥を精度よく検出することができ、請求項3および11の発明では、より適切な基準画像を生成することができる。
In the inventions of
また、請求項6の発明では、大容量の基準画像を記憶することができ、請求項7の発明では、他の装置との間で基準画像を共有することができる。 In the invention of claim 6, a large-capacity reference image can be stored, and in the invention of claim 7, the reference image can be shared with other devices.
また、請求項8および15の発明では、被検査領域を容易に特定することができ、請求項14の発明では、撮像機構における撮像条件を基準画像に合わせて補正することにより、欠陥を精度よく検出することができる。 Further, in the inventions of claims 8 and 15, the inspected area can be easily specified, and in the invention of claim 14, defects are accurately detected by correcting the imaging condition in the imaging mechanism in accordance with the reference image. Can be detected.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る欠陥検出装置1の構成を示す図である。欠陥検出装置1は、微細なパターンが形成された半導体基板(以下、「基板」という。)9上のパターンの欠陥を検出する装置である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
欠陥検出装置1は、基板9を保持するステージ2、基板9を撮像して基板9の多階調の画像データを取得する撮像部31、ステージ2上の基板9を主面に沿って移動するステージ移動機構32、および、各種演算処理を行うCPUや各種情報を記憶するメモリ等により構成されたコンピュータ4を備える。コンピュータ4は、操作者によるキーボードやマウスを用いた入力を受け付ける受付部41、および、各種情報の表示を行う表示部42を有する。また、コンピュータ4ではCPUやメモリ等により、撮像部31を制御する撮像制御部43、ステージ移動機構32を制御する移動制御部44、および、各種演算を行う演算部45の機能が実現される。
The
ステージ移動機構32は、ステージ2を図1中のX方向に移動するX方向移動機構33、および、Y方向に移動するY方向移動機構34を備える。X方向移動機構33はモータ331にボールねじ(図示省略)が接続され、モータ331が回転することにより、Y方向移動機構34がガイドレール332に沿ってX方向に移動する。Y方向移動機構34もX方向移動機構33と同様の構成となっており、モータ341が回転するとボールねじ(図示省略)によりステージ2がガイドレール342に沿ってY方向に移動する。
The
撮像部31は、照明光を出射する照明部311、基板9に照明光を導くとともに基板9からの光が入射する光学系312、および、光学系312により結像された基板9の像を電気信号に変換する撮像デバイスであるラインセンサ313を備える。
The
図2は、基板9を示す平面図である。基板9は、後工程においてダイシングされて半導体チップとなる複数の単位領域(以下、「ダイ」という。)91を主面90上に備え、複数のダイ91のそれぞれには、所定の単位パターンが形成されている。なお、図2では、図示の便宜上、各ダイ91上に形成されているパターンの図示を省略している(後述の図3、図8、図10、図11.A、図11.B並びに図14において同様)。
FIG. 2 is a plan view showing the
図3は、基板9上の3つのダイ(ただし、図3では3つのダイに符号91a,91b,91cをそれぞれ付している。)を拡大して示す図である。欠陥検出装置1では、図1に示すステージ移動機構32により、基板9がラインセンサ313の受光素子(例えば、2048個の受光素子)の配列方向(図1中のX方向)に垂直な方向(Y方向)に連続的に移動しつつ、ラインセンサ313にて撮像が行われることにより、ダイ91を分割して得られる複数の帯領域(スワスとも呼ばれる。)911のうちの1つの帯領域911の2次元の画像データが取得される。すなわち、欠陥検出装置1では、撮像部31およびステージ移動機構32が撮像機構3として互いに同期して作動することにより、ラインセンサ313を基板9の主面90に沿う移動方向に基板9に対して相対的かつ連続的に移動して、当該移動方向に垂直な方向に関して幅がダイ91の幅よりも狭い帯領域911の多階調の画像を高解像度にて取得することが可能となっている。本実施の形態では、撮像機構3にて取得される画像中の1つの画素は、基板9上の50ナノメートル(nm)角の矩形領域に対応する(すなわち、画素分解能が50nmとされる。)。なお、半導体の基板9の欠陥検出では、撮像機構3における画素分解能は10nm以上100nm以下とされることが好ましい。
FIG. 3 is an enlarged view of three dies on the substrate 9 (however, in FIG. 3, the three dies are denoted by
図1の欠陥検出装置1は、さらに、後述する欠陥検出における主たる処理を行う検査部51、欠陥検出において基準とされる多階調の画像である基準画像を生成する基準画像生成部52、および、基準画像のデータ(図1中の基準画像データ531)を記憶するハードディスク駆動装置である記憶部53を備える。検査部51は、基準画像から欠陥検出の対象となるダイ91中の被検査領域に対応する部分を含む部分画像を抽出する部分画像抽出部511、および、撮像部31に接続される欠陥検出部512を有する。欠陥検出部512は、撮像部31にて取得されるとともに被検査領域を示す被検査画像と、部分画像抽出部511から入力される部分画像とを比較して被検査領域中の欠陥を検出する比較部513、および、比較部513により検出された欠陥の情報を一時的に記憶する欠陥情報メモリ514を備える。また、基準画像生成部52には2つのメモリ(第1メモリ521および第2メモリ522)並びに撮像部31が接続される(正確には、撮像部31は切替部50を介して基準画像生成部52に接続される。)。本実施の形態では、検査部51および基準画像生成部52は専用の電気的回路にて形成されるが、これらの機能はコンピュータ4によりソフトウェア的に実現されてもよい。
The
次に、欠陥検出装置1が基板9上のパターンの欠陥を検出する動作について説明する。ここでは、まず、欠陥検出動作の前に行われる基準画像を生成する処理について図4を参照しつつ説明する。
Next, an operation in which the
基準画像を生成する際には、まず、基準画像生成用の基板(例えば、所定の処理が行われた後の回路形成途上の基板)がステージ2上に載置されて準備される(ステップS21)。本実施の形態では、図2の検査対象の基板9が基準画像生成用の基板でもあるものとする。続いて、基板9において、Y方向に並ぶ複数のダイ(図2中にて平行斜線を付す3つのダイ91a〜91c)が選択ダイとして選択され、撮像制御部43および移動制御部44により撮像部31およびステージ移動機構32がそれぞれ制御されることにより、図3の複数の選択ダイ91a〜91cにおいて(−X)側の帯領域911a,911b,911cが、図3中に符号K1を付す矢印にて示すように順次撮像される(ステップS22)。
When generating a reference image, first, a substrate for generating a reference image (for example, a circuit forming substrate after a predetermined process is performed) is placed on the
このとき、図1の撮像部31は切替部50により基準画像生成部52側へと接続されており、選択ダイ91aの撮像時には、帯領域911aを示す画像(以下、「選択帯領域画像」という。)の各画素値は第1メモリ521のみにて記憶され、選択ダイ91bの撮像時には、帯領域911bを示す選択帯領域画像の各画素値は第2メモリ522のみにて記憶される。そして、選択ダイ91cの撮像時には、帯領域911cを示す選択帯領域画像の各画素値は、第1メモリ521、第2メモリ522および基準画像生成部52のそれぞれへと入力されることにより、帯領域911cの選択帯領域画像の各画素値、並びに、この画素値に対応する帯領域911aの選択帯領域画像の画素値および帯領域911bの選択帯領域画像の画素値が基準画像生成部52に(ほぼ)同時に入力される。なお、選択帯領域画像は、例えば約1ギガバイトのサイズの画像とされ、第1および第2メモリ521,522のそれぞれは1ギガバイトの記憶容量を有している。
At this time, the
基準画像生成部52では、同時に入力される選択ダイ91a〜91cの選択帯領域画像の3つの画素値のうち、互いに値が近い2つの画素値が選択される(ステップS23)。例えば、3つの画素値がそれぞれ100、102、150である場合には、画素値100、102が選択され(すなわち、画素値150が除外され)、その後、これらの値の平均値101が、3つの画素値の代表値として算出される。これにより、複数の帯領域911a〜911cをそれぞれ示す複数の選択帯領域画像から1つの帯領域に相当する大きさの1つの画像(以下、「基準帯領域画像」という。)が生成され、基準帯領域画像のデータが記憶部53に入力されて記憶される(ステップS24)。
In the reference
帯領域911a〜911cに対応する基準帯領域画像が生成されると、続いて、図3中に符号K2を付す矢印にて示すように、選択ダイ91cにおける帯領域911cの(+X)側の帯領域911、選択ダイ91bにおける帯領域911bの(+X)側の帯領域911、および、選択ダイ91aにおける帯領域911aの(+X)側の帯領域911が撮像機構3により順次撮像され(ステップS25,S22)、これらの帯領域911の選択帯領域画像において互いに対応する3つの画素値のうち、値が近い2つの画素値が選択される(ステップS23)。そして、選択された画素値の平均値が算出されることにより、次の基準帯領域画像が生成され、当該基準帯領域画像のデータが記憶部53にて記憶される(ステップS24)。
When the reference band area images corresponding to the
上記ステップS22〜S24を繰り返すことにより(ステップS25)、選択ダイ91a(または、選択ダイ91b,91c)における複数の帯領域911にそれぞれ対応する複数の基準帯領域画像が取得されて記憶部53にて記憶される。記憶部53では、複数の基準帯領域画像のデータの集合が基準画像データ531として扱われ、図5に示すように、複数の基準帯領域画像611の集合である基準画像61が生成される。実際には、各選択ダイ91a〜91cには多数の(例えば150〜300個の)帯領域911が設定され、基準画像データ531は膨大なサイズ(150〜300ギガバイト)となる。
By repeating the above steps S22 to S24 (step S25), a plurality of reference band area images respectively corresponding to the plurality of
ここで、各選択ダイ91a〜91cにおいて全ての選択帯領域画像の集合を選択画像として捉えると、基準画像61は、複数の選択ダイ91a〜91cを撮像機構3にて撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより生成されるものとなる。したがって、基準画像61は1つのダイ91の全体(ただし、ダイシングの際に除去される領域が除かれていてもよい。)を実質的に示すとともに、欠陥がほとんど無い単位パターンを示すものとなる。図1では、基準画像データ531が1つのみ図示されているが、実際には、複数の回路形成段階に対応する複数の基準画像データが記憶部53にて記憶されている。
Here, if a set of all selection band area images is captured as a selection image in each selection die 91a to 91c, the
次に、欠陥検出装置1が基板9上のパターンの欠陥を検出する動作について図6を参照しつつ説明する。欠陥検出装置1では、まず、検査される予定の基板9に対して基準とされる画像である基準画像61が準備される(ステップS11)。既述のように、基板9上のパターンに対応する基準画像61は基準画像データ531として記憶部53にて既に記憶されているため、本実施の形態における基準画像61を準備する処理は、記憶部53に記憶される複数の基準画像データから基板9の回路形成段階に応じた基準画像データ531を特定する処理となる。
Next, an operation in which the
基準画像61が準備されると、コンピュータ4では、記憶部53から基準画像データ531が読み出され、演算部45にて基準画像61中の所定画素数毎の画素値を抽出することにより、図7に示すように基準画像61を縮小した縮小画像61aが生成され、表示部42に表示される(ステップS12)。続いて、操作者により検査対象のダイ(以下、「被検査ダイ」という。)91、および、被検査領域に対応する縮小画像61a中の領域(例えば、図7中にて平行斜線を付す領域A1)を特定する入力が行われ、当該入力が受付部41にて受け付けられることにより、欠陥検出装置1において被検査ダイ91中の被検査領域が特定される(ステップS13)。このとき、操作者が表示部42上の縮小画像61aを参照しつつ、例えばマウスを操作して縮小画像61a中の領域A1を選択することにより、被検査領域を容易に特定することが可能となる。
When the
被検査領域が特定されると、部分画像抽出部511では図5の基準画像61において、被検査領域に対応する部分(図5中にて平行斜線を付す領域A2)を含む画像(すなわち、部分画像)が抽出される(ステップS14)。ここで、既述のように、基準画像61は複数の基準帯領域画像611の集合として記憶部53に記憶されており、図5に示すように、基準画像61中の被検査領域に対応する部分A2が互いに隣接する基準帯領域画像(図5中にて符号611a,611bをそれぞれ付す2つの基準帯領域画像)に跨る場合には、これらの基準帯領域画像611a,611bが抽出された後、合成されて部分画像抽出部511が有するメモリ(例えば、2ギガバイトの記憶容量を有するメモリ)にて記憶される。すなわち、部分画像抽出部511ではこれらの基準帯領域画像611a,611bを合成した画像が部分画像として扱われる。
When the region to be inspected is specified, the partial
部分画像が抽出されると、検査対象の基板9がステージ2上に載置されて準備される(ステップS15)。ここでは、基準画像生成用の基板9と検査対象の基板9とが同一であるため、ステップS15の処理は、図4のステップS21にて既に完了している。続いて、図2の基板9上の被検査ダイ(図2中にて符号91dを付すダイ)の近傍へと撮像部31が基板9に対して相対的に移動し、図8に示す被検査ダイ91dの被検査領域(図8中にて平行斜線を付す領域A3)を含む帯領域911d上を撮像部31が通過することにより、被検査領域A3を示す被検査画像が取得される(ステップS16)。なお、図8では、基準帯領域画像に対応する領域を二点鎖線の矩形にて示している。
When the partial image is extracted, the
このとき、図1の撮像部31は、切替部50により欠陥検出部512側へと接続されており、被検査画像の画素値は部分画像抽出部511および欠陥検出部512の比較部513へと順次出力される。部分画像抽出部511では、入力される画素値に対応する部分画像中の画素値が比較部513へと出力され、比較部513にて被検査画像の各画素値と部分画像の対応する画素値との差の絶対値(差分絶対値)が算出される。差分絶対値が所定の閾値よりも大きい場合にはこの画素値に対応する被検査領域A3中の位置が欠陥の要素であるとされ、欠陥を示す値が欠陥情報メモリ514に出力され、差分絶対値が閾値以下である場合にはこの画素値に対応する被検査領域A3中の位置が正常であるとされ、正常(非欠陥)を示す値が欠陥情報メモリ514に出力される。これにより、被検査領域A3中の欠陥(すなわち、互いに隣接する欠陥の要素の集合)を示す欠陥画像が生成され、基板9上の被検査領域A3中のパターンの欠陥が検出される(ステップS17)。欠陥検出の結果はコンピュータ4に出力され、コンピュータ4が有する記憶部にて記憶されるとともに、必要に応じて表示部42にて表示される。なお、被検査領域A3中に欠陥が存在しない場合には、全ての画素が非欠陥を示す値を有する欠陥画像が取得される。以下の説明では、基板9上のパターンの欠陥検出は、欠陥が検出されない(すなわち、全ての画素が非欠陥を示す値を有する欠陥画像が生成される)場合も含むものとする。
At this time, the
実際には、欠陥検出装置1では、複数の被検査ダイ91が選択されており(ステップS18)、他の被検査ダイ91についても同様に被検査画像が取得され(ステップS16)、被検査画像と部分画像とを比較することにより被検査領域中の欠陥が検出される(ステップS17)。また、必要に応じて他の基板9(例えば、同一ロットまたは異なるロットに含まれる基板9と同じ回路形成段階の基板)に対しても、上記ステップS15〜S18の処理が繰り返される(ステップS19)。これにより、複数の基板上のパターンの欠陥検出が短時間にて行われることとなる。
Actually, in the
ここで、図9に示す比較例の欠陥検出装置92について述べる。図9の欠陥検出装置92は、図1の欠陥検出装置1において記憶部53および基準画像生成部52を省略し、部分画像抽出部511を1つの帯領域画像(1つのスワスの画像)が記憶可能な画像メモリ921に置き換えたものである。比較例の欠陥検出装置92において、図10に示す被検査ダイ93(図10中にて平行斜線を付して示す。)を検査する際には、図10中に符号94を付して示す参照ダイの一の帯領域を撮像して帯領域画像が画像メモリ921にて記憶され、基板95上の複数の被検査ダイ93の対応する帯領域の帯領域画像を順次取得しつつ、欠陥検出部512にて参照ダイ94の帯領域画像と比較することにより、各被検査ダイ93の欠陥が検出される(いわゆる、Die-to-AnyDie方式の欠陥検出)。ところが、Die-to-AnyDie方式の欠陥検出においては、参照ダイ自体に偶発的な欠陥が存在する場合には、被検査ダイにおいて対応する部位が欠陥ではないにもかかわらず欠陥として検出されてしまう(虚報が発生する。)。また、Die-to-AnyDie方式の欠陥検出において複数の基板を検査する際には、各基板において、参照ダイを撮像して画像メモリ921にて記憶する動作が行われる。
Here, the
これに対し、図1の欠陥検出装置1では、複数の選択ダイを撮像機構3にて帯領域毎に撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより適切な(欠陥がほとんど無い)基準画像が生成されて記憶部53にて記憶される。そして、基準画像から被検査領域に対応する部分を含む部分画像が抽出されるとともに、被検査領域を示す被検査画像が撮像機構3により取得され、部分画像と被検査画像とが欠陥検出部512にて比較される。このように、帯領域の画像を取得する高解像度の撮像機構3を有する欠陥検出装置1において、いわゆる、ゴールデンテンプレート方式の欠陥検出が行われることにより、被検査領域中の欠陥を精度よくかつ容易に検出することが可能となる。
On the other hand, in the
また、複数の基板9を検査する場合であっても、欠陥検出装置1では、同一の基準画像が複数の基板9の欠陥検出に繰り返し利用されるため(Die-to-AnyWafer方式の欠陥検出が行われるため)、Die-to-AnyDie方式の欠陥検出と比較して、複数の基板9の検査を短時間にて行うことができるとともに、複数のロットに含まれる複数の基板9に対して絶対的な評価が可能となり、基板9の質のロット間のばらつきの程度を欠陥検出の観点から認識することができる。
Further, even when a plurality of
また、図9の比較例の欠陥検出装置92における他の動作例(いわゆる、Die-to-Die方式の欠陥検出の一例)では、まず、図10の基板95において第1参照ダイ94aの帯領域を撮像して帯領域画像が画像メモリ921にて記憶され、続いて、被検査ダイ93aの対応する帯領域を撮像して帯領域画像の各画素値が欠陥検出部512および画像メモリ921に入力される。これにより、欠陥検出部512に被検査ダイ93aの帯領域画像の各画素値と、第1参照ダイ94aの対応する画素値とが入力されて第1比較結果が取得されるとともに、画像メモリ921には被検査ダイ93aの帯領域画像が記憶される。続いて、第2参照ダイ94bの帯領域を撮像することにより、被検査ダイ93aの帯領域と第2参照ダイ94bの対応する帯領域との第2比較結果が取得され、第1比較結果および第2比較結果に基づいて被検査ダイ93aの欠陥が検出される。
Further, in another operation example (a so-called Die-to-Die type defect detection example) in the
一方で、図11.Aに示すように、パターン形成時の露光工程(もちろん、他の工程であってもよい。)において、所定のプロセスパラメータ(例えば、フォーカス位置や露光時間)をダイ96の位置に合わせて漸次変更しつつ各ダイ96にパターンを形成してプロセス評価用の基板を作製することがあり、このようなプロセス評価用の基板は、露光工程のパラメータの許容範囲である、いわゆるプロセスマージンを取得する際に用いられる。この場合に、上記Die-to-Die方式にて欠陥検出を行うときには、図11.Bに示すように、図11.Aに示すプロセスパラメータを変更して形成したダイ(図11.B中にて破線の矩形にて囲む複数のダイであり、以下、「評価ダイ96」という。)を、標準的な条件にて形成したダイ(図11.B中にて平行斜線を付すダイであり、以下、「標準ダイ96a」という。)にて挟むようにした基板を準備し、ある評価ダイ96に対してY方向に隣接する2つの標準ダイ96aを参照ダイとして評価ダイ96中の被検査領域の欠陥検出が行われる。この場合、1つの基板上に形成可能な評価ダイ96の個数が、基板上のダイ数に比べて少なくなり、プロセスパラメータの変更数によっては、複数のプロセス評価用の基板を作製する必要が生じる。また、複数の評価ダイ96が異なる参照ダイと比較されるため、評価結果がばらつくこともある。
On the other hand, FIG. As shown in A, in the exposure process (or other process, of course) at the time of pattern formation, predetermined process parameters (for example, focus position and exposure time) are gradually changed according to the position of the
これに対し、図1の欠陥検出装置1では、欠陥検出の基準とされる基準画像が記憶部53にて記憶され、基準画像から導かれる部分画像と被検査画像とを比較することのみにより被検査領域中の欠陥が容易に検出される。さらに、プロセス評価用の基板に標準ダイを形成する必要がない(すなわち、評価ダイのみを形成すればよい)ため、プロセス評価用の基板を効率よく作製することができ、その結果、プロセスパラメータの変更数が膨大となる場合であっても、プロセス評価用の基板の枚数を低減することができる。また、複数の評価ダイが同一の基準画像と比較されるため、プロセスパラメータの許容範囲を精度よく取得することができる。
On the other hand, in the
図12は、複数の欠陥検出装置1を有する欠陥検出システム80を示す図である。図12の欠陥検出システム80では、複数の欠陥検出装置1のそれぞれが通信部46を介して通信網8に接続され、通信網8にはさらに、欠陥検出装置1と通信可能な記憶装置81が接続される(例えば、SAN(Storage Area Network)が構築される。)。各欠陥検出装置1の通信部46では、通信網8を介して他の欠陥検出装置1の記憶部53または記憶装置81に基準画像を送信する、並びに、他の欠陥検出装置1の記憶部53または記憶装置81から基準画像を受信することが可能とされる。これにより、一の欠陥検出装置1にて生成された基準画像を他の欠陥検出装置1に直接的に送信する、または、当該基準画像を記憶装置81に記憶させ、その後、他の欠陥検出装置1にて受信させることにより間接的に送信することができ、複数の欠陥検出装置1および記憶装置81の間で基準画像を共有することが可能となる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a
次に、図12中の1つの欠陥検出装置1(以下、「注目欠陥検出装置1」という。)における欠陥検出動作の一例について説明する。図13は、注目欠陥検出装置1が基板9上の欠陥を検出する動作の流れの一部を示す図であり、図6中のステップS15とステップS16との間にて行われる動作を示している。
Next, an example of a defect detection operation in one
本動作例では、図6のステップS11にて、他の欠陥検出装置1の記憶部53または記憶装置81から注目欠陥検出装置1の通信部46にて検査対象の基板9上のパターンに対応する基準画像が受信され、記憶部53にて記憶される。注目欠陥検出装置1にて基準画像が準備されると、続いて、被検査領域の特定に係る処理(ステップS12,S13)および部分画像の抽出(ステップS14)が行われ、その後、ステージ2上に検査対象の基板9が載置されて準備される(ステップS15)。
In this operation example, in step S11 of FIG. 6, the pattern on the
基板9が準備されると、基板9上の所定のダイ91中の領域(以下、「評価領域」という。)が撮像機構3により撮像され、コンピュータ4の演算部45にて評価領域を示す画像の画素値の平均値が取得される(図13:ステップS31)。続いて、基準画像中の評価領域に対応する部分が演算部45に入力され、画素値の平均値が算出される(ステップS32)。そして、基板9上の評価領域における画素値の平均値と、基準画像の評価領域に対応する部分の画素値の平均値との比が比較結果として取得される(ステップS33)。
When the
演算部45では、さらに、当該比較結果に基づいて、撮像機構3における撮像条件が変更される(ステップS34)。例えば、比較結果が、評価領域における画素値の平均値が基準画像における画素値の平均値よりも小さいことを示す場合には、撮像部31における照明部311からの光の強度が、比較結果に応じた量だけ大きくなるように、撮像制御部43における照明部311に対する設定パラメータの値が変更される。このようにして、撮像機構3における撮像条件が基準画像に合わせて補正され、取得される画像の明るさが基準画像と同等となる。そして、撮像機構3にて被検査画像を取得しつつ被検査画像と部分画像とが比較され(図6:ステップS16,S17)、基板9の被検査領域中の欠陥が検出される。また、必要に応じて、基板9上の他のダイ、または、他の基板9に対して欠陥検出が繰り返される(ステップS18,S19)。
In the
以上に説明したように、複数の欠陥検出装置1を有する欠陥検出システム80では、複数の欠陥検出装置1、および、欠陥検出装置1と通信可能な記憶装置81が通信網8に接続され、複数の欠陥検出装置1の間で基準画像が共有される。これにより、ある欠陥検出装置1において、検査対象とされる基板9(ある回路形成段階の基板9)に対して必要な基準画像が、他の欠陥検出装置1にて既に取得されている場合に、基準画像を新たに生成することなく欠陥検出を行うことができる。また、各欠陥検出装置1では、他の欠陥検出装置1にて取得された基準画像を利用する際に、撮像機構3における撮像条件が基準画像に合わせて補正される。その結果、基板9上の欠陥を精度よくかつ効率よく検出することが可能となる。なお、撮像条件を基準画像に合わせる上記動作では、画像の画素値の平均値以外に、画素値の中央値等の画像の画素値に関する他の統計値が用いられてもよい。
As described above, in the
また、欠陥検出システム80では、各欠陥検出装置1における記憶部53が省略され、記憶装置81が各欠陥検出装置1に対する記憶部として捉えられることにより、複数の欠陥検出装置1において1つの記憶部(記憶装置81)が共有されてもよい(この場合、基準画像をコピーする動作は行われない。)。
In the
次に、第2の実施の形態に係る欠陥検出装置1について説明する。本実施の形態では、図1の欠陥検出装置1または図12の欠陥検出装置1が用いられ、欠陥検出の対象物は、液晶表示装置等の表示装置(例えば、自動車に搭載される表示装置)に用いられるガラスの基板とされる。図14に示すように、ガラスの基板9aの主面90aには、それぞれが表示装置のパネルに対応するとともに一様なパターンを有する複数の単位領域91Aが隙間を空けて縦横に整列して設定されており、基板9aは複数の単位領域91Aに従って多面取りされる(すなわち、複数の部位(パネル)に切断される)予定のものである。また、本実施の形態では、撮像機構3における画素分解能が10マイクロメートル(μm)以下とされ、好ましくは、1〜5μmとされる。
Next, the
第2の実施の形態における欠陥検出動作は、第1の実施の形態と同様であり、まず、欠陥検出において基準とされる画像である基準画像が準備され(図6:ステップS11)、基準画像を縮小した縮小画像が表示部42に表示される(ステップS12)。続いて、検査対象の単位領域(以下、「被検査単位領域」という。)、および、被検査領域に対応する縮小画像中の領域を特定する入力が行われ(ステップS13)、基準画像から被検査領域に対応する部分を含む部分画像が抽出される(ステップS14)。部分画像が抽出されると、検査対象の基板9aがステージ2上に載置されて準備され(ステップS15)、被検査単位領域において、被検査領域を含む帯領域上を撮像部31が通過することにより、被検査領域を示す被検査画像が取得される(ステップS16)。そして、欠陥検出部512において被検査画像と部分画像とを比較することにより被検査領域中の欠陥が検出される(ステップS17)。また、第1の実施の形態と同様に、必要に応じて、基板9a上の他の単位領域91A、または、他の基板に対して欠陥検出が繰り返される(ステップS18,S19)。
The defect detection operation in the second embodiment is the same as that in the first embodiment. First, a reference image, which is an image used as a reference in defect detection, is prepared (FIG. 6: Step S11). Is displayed on the display unit 42 (step S12). Subsequently, an input for specifying a unit region to be inspected (hereinafter referred to as “unit region to be inspected”) and a region in the reduced image corresponding to the region to be inspected is performed (step S13). A partial image including a portion corresponding to the inspection area is extracted (step S14). When the partial image is extracted, the
以上に説明したように、本実施の形態における欠陥検出装置1の撮像機構3では、ラインセンサ313をガラスの基板9aの主面90aに沿う移動方向に基板9aに対して相対的かつ連続的に移動することにより、基板9a上の単位領域91A中の帯領域の画像が高解像度にて取得可能とされる。また、単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる基準画像が記憶部53にて記憶され、欠陥検出の際には、基準画像から被検査領域に対応する部分を含む部分画像が抽出されるとともに、被検査領域を示す被検査画像が撮像機構3により取得され、欠陥検出部512にて部分画像と被検査画像とが比較される。これにより、帯領域の画像を取得する高解像度の撮像機構3を有する欠陥検出装置1において、基準画像を用いてガラスの基板9a上の被検査領域中の欠陥を容易に検出することが実現される。
As described above, in the imaging mechanism 3 of the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
上記第1の実施の形態では、基準画像を生成する際に3つの選択ダイ91a〜91cが選択されて3つの選択画像(各選択ダイにおける全ての選択帯領域画像の集合)が取得され、図4のステップS23において、3つの選択画像の互いに対応する画素値のうち値が近い2つの画素値を選択し、他の画素値がエラー値として除外されることにより、欠陥のほとんど無い基準画像の作成が可能となるが、3以上の選択ダイが選択されて選択画像が3以上となる場合に、例えば、これらの選択画像の互いに対応する複数の画素値のうち、最大または/および最小となるものを除外することにより、エラー値が除外されてもよい。すなわち、基準画像生成部52では、複数の選択画像が3以上である場合に、互いに対応する画素値の代表値を求める前に、これらの画素値の一部を演算から除外して画素値のばらつきを低減する様々な処理が実行されてよく、これにより、より適切な基準画像を生成することが可能となる。
In the first embodiment, when the reference image is generated, the three selection dies 91a to 91c are selected, and three selection images (a set of all selection band area images in each selection die) are acquired. In step S23 in FIG. 4, by selecting two pixel values that are close to each other among the corresponding pixel values of the three selected images and excluding other pixel values as error values, the reference image having almost no defects is selected. However, when three or more selection dies are selected and the number of selected images is three or more, for example, the maximum or / and the minimum among a plurality of pixel values corresponding to each other of these selected images is obtained. Error values may be excluded by excluding things. That is, the reference
また、欠陥検出の基準とされる基準画像は、基板上の単位領域の全体を実質的に示すものであるならば、設計データ(例えば、CAD(Computer Aided Design)データ等)から生成することも可能である。この場合、製造プロセスの条件に依存して生じるパターン(の要素)の形状変化を考慮した補正(例えば、フォトリソグラフィ工程における条件に依存して変化するエッチング後のパターン形状の補正(エッチング補正))を行いつつ、多階調の基準画像が生成される。もちろん、撮像機構3にて取得される複数の選択画像から導かれる基準画像が、操作者により修正され、修正後の基準画像が記憶部53(または、記憶装置81)にて記憶されてもよい。 In addition, a reference image used as a reference for defect detection may be generated from design data (for example, CAD (Computer Aided Design) data) if it substantially shows the entire unit area on the substrate. Is possible. In this case, correction in consideration of the shape change of the pattern (elements) generated depending on the conditions of the manufacturing process (for example, correction of the pattern shape after etching that changes depending on the conditions in the photolithography process (etching correction)) A multi-tone reference image is generated while performing the above. Of course, the reference image derived from the plurality of selection images acquired by the imaging mechanism 3 may be corrected by the operator, and the corrected reference image may be stored in the storage unit 53 (or the storage device 81). .
欠陥検出部512では、被検査画像と部分画像との互いに対応する画素値の差分絶対値を求めることにより被検査領域中の欠陥が検出されるが、例えば、画素値の差分絶対値を正規化した後に所定のしきい値と比較する等、他の手法により被検査領域中の欠陥が検出されてもよい。すなわち、欠陥検出部512では、被検査画像と部分画像とを比較して被検査領域中の欠陥が検出されるのであれば、いかなる手法が用いられてもよい。
The
欠陥検出システム80において、通信網8には複数の欠陥検出装置1のみが接続されてもいてもよく、さらに、基準画像を予め記憶する記憶装置81および1つの欠陥検出装置1のみが通信網8に接続されていてもよい。すなわち、注目欠陥検出装置1と通信可能な記憶装置81、または、他の欠陥検出装置1が通信網8に接続されていることにより、注目欠陥検出装置1において、他の装置との間で基準画像を共有することが可能となる。
In the
基板を保持する保持部は、必ずしも基板が載置されるステージ2である必要はなく、例えば基板の外縁部を把持することにより基板を保持するものであってもよい。また、撮像機構3は、固定された基板に対して撮像部31の撮像デバイスであるラインセンサ313を主面に沿う移動方向に連続的に移動することにより、帯領域の画像を取得するものであってもよい。さらに、撮像部31は、例えば、電子線、紫外線、X線等を利用して画像を取得するものであってもよい。電子線を利用する際には、経時的な電子線量の変化や、ロット間における基板の帯電状態の変動等により、一定の質にて画像を得ることは容易ではないが、図13の処理にて基準画像に合わせて撮像条件を補正することにより、複数の基板を検査する場合であっても、基準画像に合わせた画質にて複数の被検査画像を再現性よく取得して基板上の欠陥を精度よく検出することが可能となる。また、基準画像に合わせて撮像条件を補正する処理は、欠陥検出装置1が通信網8に接続されているか否かを問わず、撮像機構3のメンテナンスが行われた後に、あるいは、定期的なキャリブレーション等として行われてもよい。
The holding unit that holds the substrate is not necessarily the
欠陥検出装置1では、記憶部53がハードディスク駆動装置とされることにより大容量の基準画像が記憶可能とされるが、記憶部53は複数のハードディスク駆動装置が組み合わされたもの(例えば、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成したもの)であってもよく、この場合、記憶部53におけるデータ転送速度の更なる向上を図ることが可能となる。
In the
図6に示す動作の流れは、可能な範囲内で適宜変更されてよく、例えば、検査対象の基板が準備された後に基準画像が準備されてもよい。 The operation flow shown in FIG. 6 may be appropriately changed within a possible range. For example, the reference image may be prepared after the substrate to be inspected is prepared.
基板は必ずしも半導体基板や、表示装置用のガラス基板である必要はなく、主面上の複数の単位領域のそれぞれに単位パターンが形成されたプリント配線基板、リードフレーム、あるいは、フォトマスク等であってもよい。 The substrate is not necessarily a semiconductor substrate or a glass substrate for a display device, but is a printed wiring board, a lead frame, a photomask or the like in which a unit pattern is formed in each of a plurality of unit regions on the main surface. May be.
1 欠陥検出装置
2 ステージ
3 撮像機構
8 通信網
9,9a 基板
41 受付部
42 表示部
46 通信部
52 基準画像生成部
53 記憶部
61 基準画像
61a 縮小画像
81 記憶装置
90,90a 主面
91 ダイ
91A 単位領域
91a〜91c 選択ダイ
91d 被検査ダイ
313 ラインセンサ
511 部分画像抽出部
512 欠陥検出部
611,611a,611b 基準帯領域画像
911,911a〜911d 帯領域
A3 被検査領域
S11〜S17,S22〜S25,S31〜S34 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
主面上の複数の単位領域のそれぞれに所定の単位パターンが形成された基板を保持する保持部と、
撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスを前記主面に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して幅が単位領域の幅よりも狭い帯領域の多階調の画像を取得する撮像機構と、
単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる多階調の基準画像を記憶する記憶部と、
前記基準画像から、欠陥検出の対象となる単位領域中の被検査領域に対応する部分を含む部分画像を抽出する部分画像抽出部と、
前記撮像機構により取得されるとともに前記被検査領域を示す被検査画像と、前記部分画像とを比較して前記被検査領域中の欠陥を検出する欠陥検出部と、
を備えることを特徴とする欠陥検出装置。 A defect detection device for detecting a pattern defect on a substrate,
A holding unit for holding a substrate on which a predetermined unit pattern is formed in each of a plurality of unit regions on the main surface;
By having an imaging device and moving the imaging device relatively and continuously with respect to the substrate in the movement direction along the main surface, the width is greater than the width of the unit region in the direction perpendicular to the movement direction. An imaging mechanism for acquiring a multi-tone image of a narrow band region;
A storage unit for storing a multi-tone reference image that substantially indicates the entire unit area and is used as a reference for defect detection;
A partial image extraction unit that extracts a partial image including a portion corresponding to a region to be inspected in a unit region to be subjected to defect detection from the reference image;
A defect detection unit that detects a defect in the inspection region by comparing the partial image with the inspection image obtained by the imaging mechanism and indicating the inspection region;
A defect detection apparatus comprising:
それぞれが基板上の選択された単位領域である複数の選択単位領域を前記撮像機構にて撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより前記基準画像を生成する基準画像生成部をさらに備えることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to claim 1,
In the plurality of selected images acquired by imaging the plurality of selected unit areas, each of which is a selected unit area on the substrate, by the imaging mechanism, the reference is obtained by obtaining representative values of pixel values corresponding to each other. A defect detection apparatus further comprising a reference image generation unit that generates an image.
前記基準画像生成部が、前記複数の選択画像が3以上である場合に、前記代表値を求める前に前記互いに対応する画素値の一部を演算から除外して、前記互いに対応する画素値のばらつきを低減する処理を実行することを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to claim 2,
When the plurality of selected images is 3 or more, the reference image generation unit excludes a part of the corresponding pixel values from the calculation before obtaining the representative value, and sets the corresponding pixel values. A defect detection apparatus that performs processing for reducing variation.
前記複数の選択画像のそれぞれが、前記撮像機構により撮像された複数の帯領域をそれぞれ示す複数の選択帯領域画像の集合であり、前記基準画像が、前記複数の帯領域に対応する複数の基準帯領域画像の集合であることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to claim 2, wherein
Each of the plurality of selection images is a set of a plurality of selection band region images each indicating a plurality of band regions imaged by the imaging mechanism, and the reference image corresponds to the plurality of reference regions corresponding to the plurality of band regions. A defect detection apparatus characterized by being a set of band area images.
前記基準画像中の前記被検査領域に対応する部分が、互いに隣接する基準帯領域画像に跨る場合に、前記互いに隣接する基準帯領域画像を合成した画像が前記部分画像として扱われることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to claim 4,
When a portion corresponding to the region to be inspected in the reference image straddles a reference band region image adjacent to each other, an image obtained by combining the reference band region images adjacent to each other is treated as the partial image. Defect detection device.
前記記憶部が、ハードディスク駆動装置であることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The defect detection device, wherein the storage unit is a hard disk drive.
前記欠陥検出装置と通信可能な記憶装置、または、他の欠陥検出装置が通信網に接続されており、前記通信網を介して前記記憶装置、もしくは、前記他の欠陥検出装置の記憶部に前記基準画像を送信する、または、前記通信網を介して前記記憶装置、もしくは、前記他の欠陥検出装置の前記記憶部から前記基準画像を受信する通信部をさらに備えることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A storage device communicable with the defect detection device, or another defect detection device is connected to a communication network, and the storage device or the storage unit of the other defect detection device via the communication network A defect detection device further comprising: a communication unit that transmits a reference image or receives the reference image from the storage unit of the storage device or the other defect detection device via the communication network. .
前記基準画像を縮小した縮小画像を表示する表示部と、
前記被検査領域に対応する前記縮小画像中の領域の入力を受け付ける受付部と、
をさらに備えることを特徴とする欠陥検出装置。 The defect detection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A display unit for displaying a reduced image obtained by reducing the reference image;
A receiving unit for receiving an input of an area in the reduced image corresponding to the inspection area;
A defect detection apparatus further comprising:
a)主面上の複数の単位領域のそれぞれに所定の単位パターンが形成された基板を準備する工程と、
b)単位領域の全体を実質的に示すとともに欠陥検出の基準とされる多階調の基準画像を準備する工程と、
c)前記基準画像から、欠陥検出の対象となる単位領域中の被検査領域に対応する部分を含む部分画像を抽出する工程と、
d)撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスを前記主面に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して幅が単位領域の幅よりも狭い帯領域の多階調の画像を取得する撮像機構を用いて、前記被検査領域を示す被検査画像を取得する工程と、
e)前記被検査画像と前記部分画像とを比較して前記被検査領域中の欠陥を検出する工程と、
を備えることを特徴とする欠陥検出方法。 A defect detection method for detecting defects in a pattern on a substrate,
a) preparing a substrate on which a predetermined unit pattern is formed in each of a plurality of unit regions on the main surface;
b) preparing a multi-tone reference image that substantially shows the entire unit area and serves as a reference for defect detection;
c) extracting from the reference image a partial image including a portion corresponding to a region to be inspected in a unit region to be subjected to defect detection;
d) having an imaging device and moving the imaging device relative to the substrate in a movement direction along the main surface relative to the substrate so that the width is the width of the unit region with respect to the direction perpendicular to the movement direction; Using an imaging mechanism for acquiring a multi-tone image of a narrower band region, obtaining an inspection image indicating the inspection region; and
e) comparing the inspected image with the partial image to detect defects in the inspected area;
A defect detection method comprising:
f)前記b)工程の前に、それぞれが基板上の選択された単位領域である複数の選択単位領域を前記撮像機構にて撮像することにより取得された複数の選択画像において、互いに対応する画素値の代表値を求めることにより前記基準画像を生成する工程をさらに備えることを特徴とする欠陥検出方法。 The defect detection method according to claim 9,
f) Pixels corresponding to each other in a plurality of selected images acquired by imaging a plurality of selected unit areas, each of which is a selected unit area on the substrate, by the imaging mechanism before the step b) A defect detection method further comprising a step of generating the reference image by obtaining a representative value.
前記f)工程が、前記複数の選択画像が3以上である場合に、前記代表値を求める前に前記互いに対応する画素値の一部を除外して、前記互いに対応する画素値のばらつきを低減する工程を備えることを特徴とする欠陥検出方法。 The defect detection method according to claim 10,
In the step f), when the plurality of selected images is 3 or more, a part of the corresponding pixel values is excluded before obtaining the representative value, thereby reducing variations in the corresponding pixel values. A defect detection method comprising the step of:
前記複数の選択画像のそれぞれが、前記撮像機構により撮像された複数の帯領域をそれぞれ示す複数の選択帯領域画像の集合であり、前記基準画像が、前記複数の帯領域に対応する複数の基準帯領域画像の集合であることを特徴とする欠陥検出方法。 The defect detection method according to claim 10 or 11,
Each of the plurality of selection images is a set of a plurality of selection band region images each indicating a plurality of band regions imaged by the imaging mechanism, and the reference image corresponds to the plurality of reference regions corresponding to the plurality of band regions. A defect detection method characterized by being a set of band area images.
前記基準画像中の前記被検査領域に対応する部分が、互いに隣接する基準帯領域画像に跨る場合に、前記c)工程において、前記互いに隣接する基準帯領域画像を合成した画像が前記部分画像として扱われることを特徴とする欠陥検出方法。 The defect detection method according to claim 12,
When the portion corresponding to the region to be inspected in the reference image straddles adjacent reference band region images, an image obtained by combining the adjacent reference band region images in the step c) is used as the partial image. A defect detection method characterized by being handled.
前記d)工程の前に、前記撮像機構にて取得されるとともに前記基板上の単位領域中の所定領域を示す画像の画素値に関する統計値と、前記基準画像中の前記所定領域に対応する部分の画素値に関する統計値とを比較し、比較結果を取得する工程と、
前記d)工程における前記撮像機構の撮像条件を前記比較結果に基づいて変更する工程と、
をさらに備えることを特徴とする欠陥検出方法。 A defect detection method according to any one of claims 9 to 13,
Prior to step d), a statistical value relating to a pixel value of an image obtained by the imaging mechanism and indicating a predetermined area in the unit area on the substrate, and a portion corresponding to the predetermined area in the reference image Comparing a statistical value related to the pixel value of, and obtaining a comparison result;
A step of changing an imaging condition of the imaging mechanism in the step d) based on the comparison result;
A defect detection method further comprising:
前記c)工程の前に前記基準画像を縮小した縮小画像を表示部に表示する工程と、
前記被検査領域に対応する前記縮小画像中の領域の入力を受け付ける工程と、
をさらに備えることを特徴とする欠陥検出方法。 The defect detection method according to any one of claims 9 to 14,
A step of displaying a reduced image obtained by reducing the reference image on the display unit before the step c);
Receiving an input of an area in the reduced image corresponding to the inspection area;
A defect detection method further comprising:
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