JP3370315B2 - Pattern inspection method and apparatus - Google Patents

Pattern inspection method and apparatus

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JP3370315B2 JP2001041851A JP2001041851A JP3370315B2 JP 3370315 B2 JP3370315 B2 JP 3370315B2 JP 2001041851 A JP2001041851 A JP 2001041851A JP 2001041851 A JP2001041851 A JP 2001041851A JP 3370315 B2 JP3370315 B2 JP 3370315B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はパターン検査技術、
すなわち、半導体ウエハ、フォトマスク、磁気ディス
ク、光ディスク等におけるパターンの欠陥検査、特にV
LSIメモリやCCD(Charge Coupled Device )の如
く、一つのチップ領域に周期パターンとランダムパター
ンを有する集積回路装置等のパターンまたは欠陥検査に
適用して有効な技術に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pattern inspection technique,
That is, pattern defect inspection on semiconductor wafers, photomasks, magnetic disks, optical disks, etc., especially V
The present invention relates to a technique effectively applied to a pattern or defect inspection of an integrated circuit device or the like having a periodic pattern and a random pattern in one chip area such as an LSI memory and a CCD (Charge Coupled Device).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パターン検査の方法としては、隣
接する2チップを比較する方式が従来より、フォトマス
クあるいはウエハの外観検査装置として拡く用いられて
きた。また、複雑な多層パターンを有するウエハ上の欠
陥検出方法として、特開昭59−192943号公報に
記載のように繰返しパターン比較を行う方法が提案され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a pattern inspection method, a method of comparing two adjacent chips has been widely used as a photomask or wafer appearance inspection apparatus. Further, as a method of detecting defects on a wafer having a complicated multilayer pattern, a method of performing repeated pattern comparison has been proposed as described in JP-A-59-192943.

【0003】2チップ比較検査は、隣接する2チップの
パターンを比較するため、多層パターンを有する半導体
ウエハの場合、チップによるパターン寸法、パターンの
重ね合わせ精度等の差異により微細な欠陥を検出するの
は難しいという問題点がある。一方、繰返しパターンを
比較する方法は、すぐ近傍のパターンを比較するため、
比較するパターンどうしの差異が小さく、微細な欠陥ま
で検出可能であるが、繰返しパターン部しか検査できな
いという問題があった。
In the two-chip comparison inspection, patterns of two adjacent chips are compared with each other. Therefore, in the case of a semiconductor wafer having a multi-layer pattern, fine defects are detected due to differences in the pattern size of the chips and the pattern overlay accuracy. Is difficult. On the other hand, the method of comparing repeated patterns is to compare patterns in the immediate vicinity,
The difference between the patterns to be compared is small, and even fine defects can be detected, but there is a problem that only the repeated pattern portion can be inspected.

【0004】ところで、検査対象であるウエハパターン
の場合、微細なパターン部と比較的太いパターン部とで
は、不良となる欠陥のサイズも異なり、したがって要求
される検出感度も異なる。
By the way, in the case of a wafer pattern to be inspected, the size of the defective defect differs between the fine pattern portion and the relatively thick pattern portion, and therefore the required detection sensitivity also differs.

【0005】このため、本発明者らは、特開昭63−5
2434号公報に開示されているように、検査するパタ
ーンにより検出感度を切り換える方法を提案した。
Therefore, the inventors of the present invention have disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-5.
As disclosed in Japanese Patent No. 2434, a method has been proposed in which the detection sensitivity is switched depending on the pattern to be inspected.

【0006】また、2チップ比較と繰返しパターン比較
を共に行う検査装置として、繰返しパターンとランダム
パターン別々に検査できるウエハ外観検査装置が提案さ
れている。
Further, as an inspection apparatus for performing both 2-chip comparison and repeated pattern comparison, repeated patterns and random patterns are used.
Wafer visual inspection equipment that can inspect patterns separately is proposed
Has been.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開昭
63−52434号公報記載の技術は2チップ比較検査
を前提としているため、多層パターンを有するウエハ上
での検出感度が課題である。
However, since the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-52434 is premised on the two-chip comparative inspection, the detection sensitivity on a wafer having a multilayer pattern is a problem.

【0008】一方、前記した繰返しパターンとランダム
パターン別々に検査できるウエハ外観検査装置はiTV
(工業用テレビ)でとり込んだ画像を比較するものであ
り、ステージの移動停止を繰返すため検査速度が遅いと
いう1つの問題点がある。また、繰返しパターン領域と
ランダムパターン領域を別々に検査するため、繰返しパ
ターン領域内のごく小さな領域に繰返しでないパターン
があるような場合、その領域がごく微小であってもその
部分のみを別に2チップ比較しなければならないという
問題がある。
On the other hand, the above-mentioned repeating pattern and random
Wafer visual inspection system that can inspect each pattern separately is iTV
This is to compare images captured by (industrial television), and there is one problem that the inspection speed is slow because the movement of the stage is repeatedly stopped. In addition, since the repeated pattern area and the random pattern area are inspected separately, if there is a non-repetitive pattern in a very small area within the repeated pattern area, even if the area is very small, only that portion is separated into two chips. There is the problem of having to compare.

【0009】したがって、前記した従来技術において
は、検出感度の向上と、検査速度の向上とを同時に解決
することは配慮されていないものである。
Therefore, in the above-mentioned prior art, it is not considered to solve the improvement of the detection sensitivity and the improvement of the inspection speed at the same time.

【0010】本発明の1つの目的は、検出感度の向上と
検査速度の向上とを同時に実現できるパターン欠陥検査
技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a pattern defect inspection technique capable of simultaneously improving detection sensitivity and inspection speed.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0013】すなわち、本発明のパターン検査方法およ
び装置は、一般にパターンの微細なメモリのメモリセル
領域あるいは、CCD、MiD(Mos Image Device)な
ど光センサ素子の受光領域部など繰返しパターン部と、
周辺回路部を別々な回路で検査することにより、繰返し
パターン部は比較的に検出感度の良い繰返しパターン比
較検査が適用できるようにし、また、高速な検査を行う
ために有効なステージを連続走査しながら検査を行う方
式で、チップ内のパターン配置情報をもとに作成した各
検査領域データをもとにチップ比較、繰返しパターン比
較の各々の欠陥出力が重複しないようにしており、高速
検査も可能とするようになっている。また、本発明のパ
ターン検査方法は、被検査物上の隣接する2チップのパ
ターンを比較するチップ比較検査と、チップ内の同一繰
返しパターン部の同一パターンどうしを比較する繰返し
パターン比較検査とを、連続的に画像読み取りをしなが
ら、チップ比較検査、繰返しパターン比較検査を、それ
ぞれ異なる閾値を用いて、並行して実行し、前記チップ
比較検査と繰返しパターン比較検査との出力を別々に計
算機にとり込み、該計算機内で前記両比較検査により得
られた検査結果と予め設定された検査条件とを比較し、
前記予め設定された検査条件を超えたもののみを検査結
果として残すものである。さらに、本発明のパターン検
査装置は、被検査物上の隣接する2チップのパターンを
比較する第1の比較回路と、該第1の比較回路の比較結
果が第1の閾値以上であれば欠陥候補として出力する第
1の閾値化回路と、チップ内の同一繰返しパターン部の
同一パターンどうしを比較する第2の比較回路と、該第
2の比較回路の比較結果が第2の閾値以上であれば欠陥
候補として出力する第2の閾値化回路とを有し、連続的
に画像読み取りをしながら両比較回路を並列に動作可能
とし、チップ内のランダムパターン部は前記第1の比較
回路による欠陥の出力を行い、繰返しパターン部は前記
第2の比較回路の欠陥の出力を行うよう制御されるもの
である。また、本発明の他のパターン検査装置は、被検
査物上の隣接する2チップのパターンを比較する第1の
比較回路と、該第1の比較回路の比較結果が第1の閾値
以上であれば欠陥候補として出力する第1の閾値化回路
と、チップ内の同一繰返 しパターン部の同一パターンど
うしを比較する第2の比較回路と、該第2の比較回路の
比較結果が第2の閾値以上であれば欠陥候補として出力
する第2の閾値化回路とを有し、連続的に画像読み取り
をしながら両比較回路を並列に動作可能とし、被検査物
上の隣接する2チップのパターンとチップ内の同一繰返
しパターン部の同一パターンとを走査する一次元光ライ
ンセンサを有し、ステージを連続走査しながら欠陥検出
を行うものである。 さらに、本発明の他のパターン検査
装置は、被検査物上の隣接する2チップのパターンを比
較する第1の比較回路と、該第1の比較回路の比較結果
が第1の閾値以上であれば欠陥候補として出力する第1
の閾値化回路と、チップ内の同一繰返しパターン部の同
一パターンどうしを比較する第2の比較回路と、該第2
の比較回路の比較結果が第2の閾値以上であれば欠陥候
補として出力する第2の閾値化回路とを有し、連続的に
画像読み取りをしながら両比較回路を並列に動作可能と
し、検出した欠陥が、2チップ比較検査での欠陥か、繰
返しパターン比較検査での欠陥かを区別して表示もしく
は出力するものである。
[0013] That is, pattern detection査方method and apparatus of the present invention, generally in the memory cell area of the fine memory patterns or, CCD, MiD (Mos Image Device ) such repeated pattern portion including the light receiving region of the light sensing element ,
By inspecting the peripheral circuit section with separate circuits, the repetitive pattern section can be applied to the repetitive pattern comparison inspection with relatively high detection sensitivity, and the effective stage is continuously scanned for high-speed inspection. While inspecting, the defect outputs of chip comparison and repeated pattern comparison do not overlap based on each inspection area data created based on the pattern arrangement information in the chip, and high-speed inspection is also possible. It is supposed to be. Further, Pa <br/> terpolymers emissions test査方method of the present invention compares the chip comparison test for comparing the pattern of 2 adjacent chips on the object to be inspected, the same pattern with each other in the same repetitive pattern portion in the chip a repetitive pattern comparison inspection, while continuously reading an image, the chip comparison inspection, a repetitive pattern comparison inspection, it
The chips are run in parallel using different thresholds.
The outputs of the comparison inspection and the repeated pattern comparison inspection are separately calculated.
Taken into a computer and obtained by both comparison tests in the computer
Compare the inspection result with the preset inspection condition,
Only the inspection results that exceed the preset inspection conditions
It is what is left as a fruit . Further, pattern inspection <br/>査apparatus of the present invention includes a first comparator circuit for comparing two chip pattern of adjacent on the object to be inspected, a comparison result of the comparison circuit of the first the first If the threshold value is equal to or more than the threshold value, the first thresholding circuit that outputs the defect candidate, the second comparison circuit that compares the same patterns of the same repeated pattern portion in the chip, and the comparison result of the second comparison circuit are A second thresholding circuit that outputs a defect candidate if the threshold value is equal to or greater than 2 and enables both comparison circuits to operate in parallel while continuously reading an image . Comparison of 1
The circuit outputs the defect, and the repeated pattern part
It is controlled to output the defect of the second comparison circuit . Further, another pattern inspection apparatus of the present invention is
The first to compare the patterns of two adjacent chips on a specimen
The comparison result of the comparison circuit and the first comparison circuit is a first threshold value.
First thresholding circuit for outputting as a defect candidate if the above
When, etc. identical patterns of the same repetitive pattern portion in the chip
A second comparison circuit for comparing cattle and a second comparison circuit
Output as a defect candidate if the comparison result is greater than or equal to the second threshold
Second thresholding circuit for continuously reading images
While operating both comparison circuits in parallel,
The pattern of two adjacent chips above and the same repetition within the chip
One-dimensional optical line scanning the same pattern in the pattern
Has a sensor to detect defects while continuously scanning the stage
Is to do. Furthermore, another pattern inspection of the present invention
The device compares the patterns of two adjacent chips on the inspection object.
First comparison circuit to be compared and comparison result of the first comparison circuit
Is greater than or equal to the first threshold, the first candidate is output as a defect candidate.
Threshold circuit and the same repeating pattern part in the chip
A second comparison circuit for comparing one pattern with each other;
If the comparison result of the comparison circuit is equal to or more than the second threshold
And a second thresholding circuit for outputting as a complement,
It is possible to operate both comparison circuits in parallel while reading the image.
If the detected defect is a defect in the two-chip comparison inspection,
It may be displayed by distinguishing whether it is a defect in the return pattern comparison inspection.
Is what is output.

【0014】上記した手段によれば、ウエハ内のメモリ
セルのような微細パターンが形成されている高感度検査
を必要とする部分は高感度で検査でき、かつチップの周
辺のように比較的大きなパターン部分は比較的に低感度
で検査でき、チップ内のパターンの微細度に応じた検出
感度での欠陥検出が可能となり、しかも高速検査可能な
パターン欠陥検査装置を提供するという上記目的を達成
できるものである。
According to the above-mentioned means, a portion such as a memory cell in a wafer where a fine pattern is formed, which requires a high-sensitivity inspection, can be inspected with a high sensitivity, and is relatively large like the periphery of the chip. The pattern portion can be inspected with relatively low sensitivity, the defect can be detected with the detection sensitivity according to the fineness of the pattern in the chip, and the above-described object of providing a pattern defect inspection apparatus capable of high-speed inspection can be achieved. It is a thing.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明のパターン欠陥検査
装置をウエハ外観検査に適用した例を示す説明図であ
る。
1 is an explanatory diagram showing an example in which a pattern defect inspection apparatus of the present invention is applied to a wafer appearance inspection.

【0016】このパターン欠陥検査装置は、XYテーブ
ルよりなるステージ1上のウエハ載置台2上に固定され
た半導体ウエハ3を、ステージ1によって順次X、Y方
向に移動し、ウエハ3上のパターン欠陥を検査するよう
に構成されている。
In this pattern defect inspection apparatus, a semiconductor wafer 3 fixed on a wafer mounting table 2 on a stage 1 composed of an XY table is sequentially moved in the X and Y directions by the stage 1, and a pattern defect on the wafer 3 is detected. Is configured to inspect.

【0017】ウエハ3には、その上方に位置する照明光
源4からの光が、ハーフミラー5、対物レンズ6を通し
て照射され、ウエハ3からの反射光が対物レンズ6によ
り拡大され、一次元光素子(たとえば一次元CCDなど
のラインセンサ)7に集光される。一次元光素子7の電
気出力は、信号の増幅あるいは信号レベル合わせを行う
信号処理回路8を経て、AD(アナログ・ディジタル)
変換器9により多階調の濃淡信号に変換される。
The light from the illumination light source 4 located above the wafer 3 is irradiated through the half mirror 5 and the objective lens 6, and the reflected light from the wafer 3 is magnified by the objective lens 6 so that the one-dimensional optical element is formed. The light is focused on (a line sensor such as a one-dimensional CCD) 7. The electrical output of the one-dimensional optical element 7 is passed through a signal processing circuit 8 that amplifies the signal or adjusts the signal level, and then AD (analog / digital).
The converter 9 converts the multi-gradation grayscale signal.

【0018】この多階調の濃淡信号は、1チップ分の画
像信号を記憶するチップ遅延メモリ10に記憶される。
チップ遅延メモリ10によって1チップ分遅れて出力さ
れる信号と、遅延されない信号とを比較器12で差分を
とり、閾値化回路13により、あらかじめ定められた濃
淡差閾値が設定された閾値レジスタ18の設定値と比較
し、閾値以上の濃淡差があれば欠陥候補信号として、閾
値化回路13の出力となる。
This multi-grayscale grayscale signal is stored in a chip delay memory 10 which stores an image signal for one chip.
A comparator 12 calculates a difference between a signal output by the chip delay memory 10 with a delay of one chip and a signal that is not delayed, and a threshold value register circuit 13 stores a predetermined density difference threshold value in a threshold value register 18. When compared with the set value, if there is a gray level difference equal to or greater than the threshold value, it is output as a defect candidate signal from the thresholding circuit 13.

【0019】この信号はチップ比較検査出力制御回路1
4によって欠陥出力が可能な時にのみ出力が出され、欠
陥サイズ判定回路15で一定サイズ以上の欠陥が検査結
果メモリ16に収納される。検査結果メモリ16に収納
された欠陥情報は、計算機23にてデータを読み込むこ
とができる。以上がチップ比較検査の欠陥出力までの流
れである。
This signal is supplied to the chip comparison inspection output control circuit 1
The defect size determination circuit 15 stores defects in a predetermined size or larger in the inspection result memory 16 only when the defect output is possible by 4. The defect information stored in the inspection result memory 16 can be read by the computer 23. The above is the flow up to the defect output of the chip comparison inspection.

【0020】次に、繰返しパターン比較検査の欠陥出力
までの流れを説明する。図1におけるAD変換器9の出
力までは、前記チップ比較検査と同じである。AD変換
器9の出力の一方が、パターンの繰返しピッチ分の画像
データを記憶する繰返しパターン遅延メモリ11(また
は単位セル遅延メモリ)に記憶される。繰返しパターン
遅延メモリによってパターンの一繰返し分遅れて出力さ
れる信号と遅延されない信号を比較器12’で差分をと
り、閾値化回路13’により、あらかじめ定められた濃
淡差閾値が設定された閾値化回路13’の設定値と比較
し、閾値以上の濃淡差があれば欠陥候補信号として閾値
化回路13’の出力となる。
Next, the flow up to the defect output of the repeated pattern comparison inspection will be described. The process up to the output of the AD converter 9 in FIG. 1 is the same as the chip comparison inspection. One of the outputs of the AD converter 9 is stored in the repetitive pattern delay memory 11 (or the unit cell delay memory) which stores the image data for the repetitive pitch of the pattern. A comparator 12 'takes a difference between a signal output with a delay of one repetition of the pattern by the repetitive pattern delay memory and a signal which is not delayed, and a thresholding circuit 13' sets a predetermined gray level difference threshold to a threshold value. It is compared with the set value of the circuit 13 ', and if there is a gray level difference equal to or more than the threshold value, the defect candidate signal is output from the thresholding circuit 13'.

【0021】この信号は、繰返しパターン比較検査出力
制御回路14’によって欠陥出力が可能な時にのみ出力
が出され、欠陥サイズ判定回路15’で一定サイズ以上
の欠陥が検査結果メモリ16’に収納される。検査結果
メモリ16’に収納された欠陥情報は、計算機23にて
データを読み込むことができる。
This signal is output only when a defect output is possible by the repetitive pattern comparison inspection output control circuit 14 ', and the defect size judgment circuit 15' stores defects having a certain size or more in the inspection result memory 16 '. It The defect information stored in the inspection result memory 16 'can be read by the computer 23.

【0022】欠陥検出を判断するための、濃淡差閾値レ
ジスタ18および18’は、各々計算機23からデータ
を独立に設定できるので、チップ比較、繰返しパターン
比較を別々の閾値とすることが可能である。
Since data can be independently set from the computer 23 in the density difference threshold registers 18 and 18 'for judging the defect detection, it is possible to use different thresholds for chip comparison and repeated pattern comparison. .

【0023】欠陥の大きさの閾値を設定する欠陥サイズ
設定レジスタ17,17’は、各々計算機23からデー
タを独立に設定できるので、チップ比較、繰返しパター
ン比較の欠陥検出サイズを別々にすることが可能であ
る。
Since the defect size setting registers 17 and 17 'for setting the threshold of the defect size can independently set the data from the computer 23, the defect detection sizes of the chip comparison and the repeated pattern comparison can be made different. It is possible.

【0024】なお、21は一次元光素子7であるライン
センサの走査方向何ビット目かを計算するラインセンサ
位置カウンタ、19はチップ比較検査でラインセンサの
各ビットが検査可否かを記憶するラインセンサ検査可否
ビットメモリ、19’は繰返しパターン比較でラインセ
ンサの各ビットが検査可か否かを記憶するラインセンサ
検査可否ビットメモリである。これらのラインセンサ検
査可否ビットメモリ19,19’は計算機23からデー
タを書き込むことができる。
Reference numeral 21 is a line sensor position counter for calculating the number of bits in the scanning direction of the line sensor which is the one-dimensional optical element 7, and 19 is a line for storing whether each bit of the line sensor is inspectable or not in the chip comparison inspection. A sensor inspection enable / disable bit memory, and 19 'is a line sensor inspection enable / disable bit memory that stores whether each bit of the line sensor is inspectable or not in repeated pattern comparison. Data can be written from the computer 23 to these line sensor inspection availability bit memories 19 and 19 '.

【0025】また、22はステージの走査方向の座標カ
ウンタである。20,20’は各々チップ比較、繰返し
パターン比較のステージ走査方向の検査可否領域を記憶
するチップ内検査可否領域データメモリである。これら
のチップ内検査可否領域データメモリ20,20’は計
算機23からデータを書き込むことができる。上記各デ
ータメモリ19,19’,20,20’の出力が検査出
力制御回路14,14’に送られ、チップ比較の欠陥出
力と繰返しパターン比較欠陥出力の区分けを行う。
Reference numeral 22 is a coordinate counter in the scanning direction of the stage. Reference numerals 20 and 20 'denote in-chip inspection availability region data memories that store inspection availability regions in the stage scanning direction for chip comparison and repeated pattern comparison, respectively. Data can be written from the computer 23 to these in-chip inspection availability region data memories 20 and 20 '. The output of each of the data memories 19, 19 ', 20, 20' is sent to the inspection output control circuit 14, 14 ', and the defect output for chip comparison and the defect output for repeated pattern comparison are distinguished.

【0026】次に、チップ比較領域と繰返しパターン比
較領域との区分けの考え方を図2、図3、図4などによ
り説明する。
Next, the concept of the division between the chip comparison area and the repeated pattern comparison area will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4.

【0027】図2は、半導体メモリ・チップの例を示
す。図2における1〜4の領域は繰返しパターン部すな
わちメモリセル部、それ以外はランダムパターン部すな
わち周辺回路部とする。
FIG. 2 shows an example of a semiconductor memory chip. Areas 1 to 4 in FIG. 2 are repetitive pattern portions, that is, memory cell portions, and the other portions are random pattern portions, that is, peripheral circuit portions.

【0028】図2のようなチップを、ラインセンサで検
査する場合、図3に示すように、ラインセンサの有効検
査幅(図中W)でチップ内を同図中の領域1〜8のよう
に分割する。すなわち、検査を行う場合、まずウエハ内
の各チップの領域1の部分のみを比較検査し、領域1の
比較検査が終了した後、順次領域2〜領域8の比較検査
を実行する。
When a chip as shown in FIG. 2 is inspected by a line sensor, as shown in FIG. 3, the inside of the chip is divided into regions 1 to 8 in the figure with an effective inspection width (W in the figure) of the line sensor. Split into. That is, when performing the inspection, first, the comparison inspection of only the region 1 of each chip in the wafer is performed, and after the comparison inspection of the region 1 is completed, the comparison inspection of regions 2 to 8 is sequentially performed.

【0029】この場合、一例を示すと、1024ビット
の一次元ライン・センサを用いて0.25μm/ビットで
画像を取り込むとすると、Wは約250μmとなる。
In this case, as an example, if an image is captured at 0.25 μm / bit using a 1024-bit one-dimensional line sensor, W will be about 250 μm.

【0030】一例として、図3の領域1を検査する場合
のチップ比較、繰返しパターン比較の検査可否エリアを
図4により説明する。図4中で斜線部が繰返しパターン
部となっている。また、図4中でチップ比較検査を行う
領域は、CPXS1≦X≦CPXE1でかつYが図中C
の領域であるが斜線部を除く。繰返しパターン比較を行
う領域は、CLXS1≦X≦CLXE1もしくはCLX
S2≦X≦CLXE2でYが図中Bの領域である。
As an example, FIG. 4 will be used to explain the inspection enable / disable area for chip comparison and repeated pattern comparison when inspecting the area 1 in FIG. In FIG. 4, the shaded area is the repeated pattern area. Further, in the area where the chip comparison inspection is performed in FIG. 4, CPXS1 ≦ X ≦ CPPXE1 and Y is C in the drawing.
The area is marked with the shaded area. The region where repeated pattern comparison is performed is CLXS1 ≦ X ≦ CLXE1 or CLX
In S2 ≦ X ≦ CLXE2, Y is the area B in the figure.

【0031】この領域制御を実現する一実施の形態を図
5、図6などにより説明する。
An embodiment for realizing this area control will be described with reference to FIGS.

【0032】図5はラインセンサの走査方向(Y)での
検査可否ビットを制御する回路構成を示す図である。連
続走査を行うラインセンサの何ビット目かを示すライン
センサ位置カウンタ21が、ラインセンサの各ビットが
検査可否かを記憶した検査可否ビットメモリ19,1
9’(19はチップ用、19’は繰返しパターン用)の
アドレスを指定し、該ビットメモリ19,19’の各メ
モリの出力(図5中、信号A、信号B)が1か0かで検
査可否を判別する。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration for controlling the inspection enable / disable bit in the scanning direction (Y) of the line sensor. A line sensor position counter 21, which indicates the number of the bit of the line sensor that performs continuous scanning, stores an inspection possibility bit memory 19, 1 in which each bit of the line sensor stores inspection possibility.
9 '(19 is for chip, 19' is for repeating pattern) is designated, and whether the output (signal A, signal B in FIG. 5) of each memory of the bit memories 19 and 19 'is 1 or 0. Determine whether the inspection is possible.

【0033】次に、図6はステージの走査方向での検査
領域データ制御回路の部分を示す図である。
Next, FIG. 6 is a diagram showing a portion of the inspection area data control circuit in the scanning direction of the stage.

【0034】図6において、22,22’はステージの
走査方向の座標カウンタであるが、検査領域はチップ単
位になっているので、チップ内での座標を計数するもの
とし、ステージの走査方向により可逆とする。図6中の
20−1〜20−6および20’−1〜20’−6は図
1中のチップ内検査可否領域データメモリ20,20’
の部分を詳細に示したものである。
In FIG. 6, reference numerals 22 and 22 'are coordinate counters in the scanning direction of the stage, but since the inspection area is in units of chips, it is assumed that the coordinates within the chip are counted, and depending on the scanning direction of the stage. It is reversible. Reference numerals 20-1 to 20-6 and 20'-1 to 20'-6 in FIG. 6 denote in-chip inspectable area data memories 20 and 20 'in FIG.
This is a detailed illustration of the part.

【0035】20−1,20’−1は何番目の検査領域
かを示すカウンタであり、ステージ走査方向により可逆
とし、また計算機23から初期値を書き込めるものとす
る。20−2はチップ比較用のX検査領域の開始座標、
すなわち、図4の例ではCPXS1を記憶しているメモ
リである。20−3はチップ比較用X検査領域の終了座
標すなわち、図4の例ではCPXE1を記憶しているメ
モリである。この例では、Xの検査領域は1領域だけで
あるが、汎用性を増やすため複数領域設定できるように
なっている。
Numerals 20-1 and 20'-1 are counters indicating the inspection areas, which are reversible depending on the stage scanning direction, and an initial value can be written from the computer 23. 20-2 is the start coordinate of the X inspection area for chip comparison,
That is, in the example of FIG. 4, the memory stores CPXS1. Reference numeral 20-3 is a memory that stores the end coordinates of the chip comparison X inspection area, that is, CPXE1 in the example of FIG. In this example, the X inspection area is only one area, but a plurality of areas can be set to increase versatility.

【0036】20−2,20−3のメモリアドレスは、
何番目の検査領域かを示すカウンタ20−1にて読出し
アドレスを指定されている。20−4,20−5は比較
器であり、座標カウンタ22と検査領域開始座標(20
−2の出力)と検査領域終了座標(20−3の出力)と
を各々比較する。20−6はフリップフロップであり、
例えば比較器20−4の出力すなわち、検査領域に入っ
たかどうかによりセットされ、比較器20−5の出力、
すなわち、検査領域が終了したかによってリセットさ
れ、この出力信号Cが制御信号となる。
The memory addresses of 20-2 and 20-3 are
The read address is designated by the counter 20-1 indicating the number of the inspection area. Reference numerals 20-4 and 20-5 are comparators, which are a coordinate counter 22 and an inspection area start coordinate (20
-2) and the inspection area end coordinates (output of 20-3) are respectively compared. 20-6 is a flip-flop,
For example, the output of the comparator 20-4, that is, the output of the comparator 20-5, which is set depending on whether or not the inspection area is entered,
In other words, the output signal C is reset depending on whether the inspection area is finished or not, and this output signal C becomes a control signal.

【0037】図6において、要素22’,20’−1〜
20’−6の構成、働きは上記要素22,20−1〜2
0−6と同じであり、繰返しパターン比較用である。2
0’−2には図4の例ではCLXS1,CLXS2が記
憶される。終了座標20’−3には、図4の例ではCL
XE1,CLXE2が記憶される。フリップフロップ2
0’−6の出力信号Dが繰返しパターン比較用のステー
ジ走査方向の制御信号となる。
In FIG. 6, elements 22 ', 20'-1 to 22'-
The configuration and function of 20'-6 are the elements 22, 20-1 and 20-2 described above.
Same as 0-6, and for comparison of repeated patterns. Two
In the example of FIG. 4, CLXS1 and CLXS2 are stored in 0'-2. At the end coordinate 20'-3, CL is used in the example of FIG.
XE1 and CLXE2 are stored. Flip flop 2
The output signal D of 0'-6 becomes a control signal in the stage scanning direction for comparison of repeated patterns.

【0038】次に、前記した図5、図6に示した信号
A,B,C,Dについてどのような論理で図1の回路1
4,14’を実現するかを説明する。
Next, what kind of logic is used for the signals A, B, C and D shown in FIGS.
4, 14 'will be described.

【0039】 とすると、繰返しパターン比較検査出力制御回路14’
の場合は、 となるようにすればよい。
[0039] Then, the repetitive pattern comparison inspection output control circuit 14 '
In the case of, It should be so.

【0040】チップ比較検査出力制御回路14の場合
は、
In the case of the chip comparison inspection output control circuit 14,

【0041】[0041]

【数1】 となるようにすればよい。[Equation 1] It should be so.

【0042】図7はチップ比較検査回路の比較器12
(図1)の内部処理の詳細を示す回路ブロック図であ
る。同図において、24および25はデジタル2階微分
を実行して段差部等を強調する微分器、26および27
は微分信号のうちある閾値以上のもののみを2値信号の
「1」と、それ以外を「0」と出力する比較器、91は
それらのための閾値を設定する微分閾値設定回路、29
ないしは33はそれぞれ4ビット・シフトレジスタ、3
4ないしは37はラインセンサ7の一列分の遅延を行う
X方向信号遅延回路、28はタイミング合わせのために
上記34および35の2つの遅延回路およびシフトレジ
スタ30,31などと同じタイミングで動作する2ビッ
ト・シフトレジスタを直列接続したタイミング整合回
路、38ないしは42は2つの入力2値信号が一致した
ときのみ「1」を出力する一致検出回路、43ないしは
47は一致した個数をカウントし、そのデータを出力す
るカウンタ、48は一致データに基づいて現検出画像信
号を一致率が最も高くなるようにシフトさせる位置合わ
せ回路(ないしはタイミングシフト回路)、49はこの
現検出画像信号とチップ遅延画像信号の差分を取るため
の引算器、92および93は位置合わせが完了するまで
画像データを保持するバッファメモリである。
FIG. 7 shows the comparator 12 of the chip comparison inspection circuit.
It is a circuit block diagram which shows the detail of the internal process of (FIG. 1). In the figure, reference numerals 24 and 25 denote differentiators that perform digital second-order differentiation to emphasize a step portion and the like, and 26 and 27.
Is a comparator that outputs only a differential signal having a certain threshold value or more as a binary signal “1” and the other signals as “0”, and 91 is a differential threshold value setting circuit that sets a threshold value for them.
Or 33 are 4-bit shift registers, 3 respectively
Reference numeral 4 or 37 is an X-direction signal delay circuit for delaying one line of the line sensor 7, 28 is the same timing as the two delay circuits 34 and 35 and the shift registers 30, 31 for timing adjustment. Timing matching circuit in which bit shift registers are connected in series, 38 or 42 is a coincidence detecting circuit which outputs "1" only when two input binary signals coincide, 43 or 47 counts the number of coincidences, and the data , 48 is a position adjusting circuit (or timing shift circuit) for shifting the current detection image signal based on the coincidence data so that the coincidence rate becomes the highest, and 49 is a circuit for detecting the current detection image signal and the chip delay image signal. Subtractors for taking the difference, 92 and 93 hold the image data until the alignment is completed A buffer memory.

【0043】図9は繰返しパターン比較検査回路の比較
器12’(図1)の内部処理の詳細を示す回路ブロック
図である。同図において、24’および25’はデジタ
ル2階微分を実行して段差部等を強調する微分器、2
6’および27’は微分信号のうちある閾値(閾値は2
7とは独立に設定可)以上のもののみを2値信号の
「1」と、それ以外を「0」と出力する比較器、91’
はそれらのための閾値を設定する微分閾値設定回路、2
9’ないしは33’はそれぞれ4ビット・シフトレジス
タ、34’ないしは37’はラインセンサ7の一列分の
遅延を行うX方向信号遅延回路、28’はタイミング合
わせのために上記34’および35’の2つの遅延回路
およびシフトレジスタ30’,31,などと同じタイミ
ングで動作する2ビット・シフトレジスタを直列接続し
たタイミング整合回路、38’ないしは42’は2つの
入力2値信号が一致したときのみ「1」を出力する一致
検出回路、43’ないしは47’は一致した個数をカウ
ントし、そのデータを出力するカウンタ、48’は一致
データに基づいて現検出画像信号を一致率が最も高くな
るようにシフトさせる位置合わせ回路、49’はこの現
検出画像信号とセル遅延画像信号の差分を取るための引
算器、92’および93’は位置合わせが完了するまで
画像データを保持するバッファメモリである。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing details of the internal processing of the comparator 12 '(FIG. 1) of the repeated pattern comparison / inspection circuit. In the figure, reference numerals 24 'and 25' denote differentiators for executing digital second-order differentiation and emphasizing step portions and the like.
6'and 27 'are certain thresholds (the threshold is 2
(Compatible independently of 7) Comparator that outputs only the above signals as a binary signal "1" and the other signals as "0", 91 '
Is a differential threshold value setting circuit for setting a threshold value for them, 2
9'or 33 'is a 4-bit shift register, 34' or 37 'is an X-direction signal delay circuit for delaying one line of the line sensor 7, 28' is a timing register of 34 'and 35' for timing adjustment. A timing matching circuit in which two delay circuits and shift registers 30 ', 31, etc. are connected in series with 2-bit shift registers operating at the same timing, and 38' or 42 'is "only when two input binary signals match". 1'outputs a coincidence detection circuit, 43 'or 47' counts the number of coincidences and outputs the data, 48 'makes the current detection image signal have the highest coincidence rate based on the coincidence data. An alignment circuit for shifting, 49 'is a subtracter for obtaining the difference between the present detection image signal and the cell delay image signal, and 92' and 93 'are for the alignment. It is a buffer memory that holds image data until completion.

【0044】図8は半導体メモリ・ウエハの欠陥検査を
説明するためのウエハ上面図である。同図において、7
2はスクライブ・ライン、71Eは先行してスキャンさ
れたメモリ・チップ領域、71Fは現在スキャン中のチ
ップ領域、71Gは次にスキャンするチップ領域、51
および52は繰返しパターンよりなるメモリ・セル・マ
ット領域、55および56はランダムパターンからなる
周辺回路部、57は50μm〜100μm程度の幅を有
するAl電源幹配線帯、61,63および68は図3領
域1〜8と同じスキャンニング帯、61Q、63H〜6
3Kおよび68Qはそれぞれのスキャンニング帯の位置
合わせ単位領域である。この位置合わせ単位領域のサイ
ズは画素サイズ0.25μm、ラインセンサ1024ビッ
トとするとY軸方向(ラインセンサの延在方向)の長さ
256μm、X方向の長さ64μm程度である。
FIG. 8 is a wafer top view for explaining the defect inspection of the semiconductor memory wafer. In the figure, 7
2 is a scribe line, 71E is a previously scanned memory chip area, 71F is the currently scanned chip area, 71G is the next scanned chip area, 51
Reference numerals 52 and 52 are memory cell mat areas having a repeating pattern, 55 and 56 are peripheral circuit portions having a random pattern, 57 is an Al power supply trunk wiring band having a width of about 50 μm to 100 μm, and 61, 63 and 68 are shown in FIG. The same scanning bands as the areas 1 to 8, 61Q, 63H to 6
3K and 68Q are alignment unit areas of the respective scanning bands. The size of this alignment unit area is about 0.25 μm for the pixel size, and 256 μm for the Y axis direction (extending direction of the line sensor) and about 64 μm for the X direction when the line sensor is 1024 bits.

【0045】次に、図7および図8に基づいて、位置合
わせ動作の説明を行う。ここではAl配線パターンを例
にとって説明する。例えば4MビットDRAMを例にと
ると、セル部と周辺部では致命欠陥サイズが一般に異な
るので、欠陥サイズ設定レジスタ17および17’にお
ける最小欠陥サイズは相互に異なる値とする必要があ
る。
Next, the alignment operation will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Here, an Al wiring pattern will be described as an example. For example, in the case of a 4-Mbit DRAM, the fatal defect size is generally different between the cell part and the peripheral part, so that the minimum defect size in the defect size setting registers 17 and 17 'must be different from each other.

【0046】更に、欠陥検出のノイズとなるヒロック
(hillock )のサイズもセル領域の細いAl配線と周辺
のAl幹配線57などの幅の広い配線とでは一般に異な
る場合が多いからである。従って、先の4MビットDR
AMの例では、チップ比較の最小欠陥サイズを0.75μ
m、繰返しパターン比較の最小欠陥サイズを0.5μmに
設定する。
Further, the size of the hillock which becomes noise for defect detection is generally different between the thin Al wiring in the cell region and the wide wiring such as the peripheral Al main wiring 57 in many cases. Therefore, the previous 4M bit DR
In the case of AM, the minimum defect size for chip comparison is 0.75μ
m, the minimum defect size for repeated pattern comparison is set to 0.5 μm.

【0047】本装置は、先に説明した如く、ウエハを幅
256μmのスキャンニング帯で埋めつくすように連続
的に画像読み取りをしながら、実時間で欠陥判定を実行
するものである。この連続画像読み取りおよび欠陥判定
に際しては、基準となる読み取り画像と被検査読み取り
画像の位置合わせをスキャン経路上の多数の点で実時間
で実行する必要がある。そこで、例えばスキャンニング
帯63を例にとれば、スキャンニング帯を単位位置合わ
せ領域63H〜K等に細分して、その領域ごとに位置合
わせを実行することとしている。一方、セル比較の方で
は、位置合わせ単位領域のX方向の長さは繰返し単位長
さまたはその整数倍となる。それ以外については、微分
閾値、閾値回路13’、欠陥サイズ設定レジスタ17’
の各パラメータがチップ比較回路と独立に設定できる以
外全く同様である。すなわち、各位置合わせ単位領域の
画像データは、微分演算により、パターン段差が強調さ
れ、それと基準となる同様の段差強調パターンがデジタ
ル的に比較され、それらが各位置合わせ単位領域で最も
良く一致するように位置合わせ回路(ないしはタイミン
グ・シフト回路)48,48’によってメモリ上でシフ
トすなわち位置合わせされ、その状態で差分器または引
算器49,49’に出力され、それより差分信号として
出力される。
As described above, the present apparatus performs the defect determination in real time while continuously reading the image so that the wafer is filled with the scanning band having a width of 256 μm. In this continuous image reading and defect determination, it is necessary to perform alignment of the reference read image and the inspected read image in real time at many points on the scan path. Therefore, for example, taking the scanning band 63 as an example, the scanning band is subdivided into unit alignment regions 63H to 63K and the alignment is performed for each region. On the other hand, in the cell comparison, the length of the alignment unit area in the X direction is the repeat unit length or an integral multiple thereof. Other than that, the differential threshold, threshold circuit 13 ', defect size setting register 17'
The parameters are completely the same except that each parameter can be set independently of the chip comparison circuit. That is, in the image data of each registration unit area, the pattern step is emphasized by the differential operation, and the same step emphasis pattern as the reference is digitally compared, and they are best matched in each registration unit area. As described above, the alignment circuit (or timing shift circuit) 48, 48 'shifts or aligns on the memory, and outputs the difference signal to the subtractor or subtractor 49, 49' in that state, and outputs the difference signal. It

【0048】このように並行して画像の読み取り、チッ
プ比較およびセル比較、更にはそれらの判定を常に実行
し、検査領域によって出力すべき比較仕様を選択してい
るので、どのようなパターンに対しても正確な位置合わ
せを可能とすることができる。
As described above, since the image reading, the chip comparison and the cell comparison, and the judgments thereof are always executed in parallel and the comparison specifications to be output are selected depending on the inspection area, any pattern can be selected. However, accurate alignment can be achieved.

【0049】また、複数の検査回路での諸パラメータが
独立に設定できるので、各領域で欠陥のパラメータの異
なる半導体メモリ等の複雑なパターンの高速検査を可能
とすることができる。
Further, since various parameters of a plurality of inspection circuits can be set independently, it is possible to perform high-speed inspection of a complicated pattern such as a semiconductor memory having different defect parameters in each area.

【0050】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき説明したが、本発明は上記実施の形態に
限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。
The invention made by the present inventor has been described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0051】例えば、上記実施の形態では、各比較検査
の出力をハードウエアで制御しているが、検出した欠陥
をそのチップ内の座標をもとに、繰返しパターン部とラ
ンダムパターン部に分け、欠陥データが重複しないよう
にソフトウエアで処理する。あるいは、欠陥サイズのし
きい値も座標によりソフトウエアで判断処理することも
可能である。
For example, in the above embodiment, the output of each comparison inspection is controlled by hardware, but the detected defect is divided into a repeated pattern portion and a random pattern portion based on the coordinates within the chip, It is processed by software so that defective data does not overlap. Alternatively, the threshold of the defect size can also be determined by software using coordinates.

【0052】さらに、2チップ比較の検査条件と繰返し
パターン比較での検査条件が異なる場合、該計算機23
内のソフトウエア処理にて、どちらの比較回路からの出
力かを弁別し、検査結果データにこの弁別結果データを
付加することもできる。これによって、検査条件の異な
る検査結果であるということが判断できるので、例えば
多数のウエハの検査結果データを大量に収集して、他の
コンピュータなどで欠陥の大きさ別の分布状況などを統
計的に処理する場合別々に処理することもできる。
Further, when the inspection conditions for the two-chip comparison and the inspection conditions for the repeated pattern comparison are different, the computer 23
It is also possible to discriminate which comparison circuit the output is from by a software process inside and add this discrimination result data to the inspection result data. This makes it possible to determine that the inspection results have different inspection conditions. For example, a large amount of inspection result data for a large number of wafers can be collected and statistically analyzed by other computers such as the distribution of defect sizes. In case of processing, it can be processed separately.

【0053】以上の発明は、本発明者によってなされた
発明をその背景となった利用分野であるウエハ外観検査
装置に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものでなく、例えば、ホトマスク、液晶、ディスク
等の外観検査装置にも適用できる。また、比較検査を行
う異物検査装置にも適用できる。
The above-mentioned invention has been described in the case where the invention made by the present inventor is applied to the wafer appearance inspection apparatus which is the field of application which is the background of the invention. However, the invention is not limited thereto and, for example, a photomask, It can also be applied to appearance inspection devices for liquid crystals and disks. Further, it can also be applied to a foreign matter inspection device that performs a comparison inspection.

【0054】[0054]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0055】すなわち、ウエハなどの外観検査におい
て、チップ内の位置により検出感度を適切に設定でき、
欠陥の検出感度を最適化できる上に、チップ比較および
繰返しパターン比較を同時に検査できるので検査の高速
化もできる。言い換えれば、本発明によれば、パターン
欠陥検査における検出感度の向上と検査速度の向上とを
実現できる。
That is, in visual inspection of a wafer or the like, the detection sensitivity can be appropriately set depending on the position in the chip,
In addition to optimizing the defect detection sensitivity, chip comparison and repeated pattern comparison can be inspected at the same time, so the inspection can be speeded up. In other words, according to the present invention, it is possible to improve the detection sensitivity and the inspection speed in the pattern defect inspection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明をウエハ外観検査に適用した場合の一実
施の形態を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a wafer visual inspection.

【図2】チップの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a chip.

【図3】チップをラインセンサの走査幅単位に分割する
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of dividing a chip into scanning width units of a line sensor.

【図4】図3の1領域をぬき出し、各比較検査の領域を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a region of each comparative inspection by removing one region of FIG.

【図5】ラインセンサの走査方向での検査可否ビットを
制御する回路構成例である。
FIG. 5 is an example of a circuit configuration that controls an inspection possibility bit in the scanning direction of the line sensor.

【図6】ステージ走査方向での検査領域を制御する回路
構成図である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram for controlling an inspection area in a stage scanning direction.

【図7】比較器(チップ比較側)の内部処理の詳細を示
す回路ブロック図である。
FIG. 7 is a circuit block diagram showing details of internal processing of a comparator (chip comparison side).

【図8】被検査対象である半導体メモリ装置ウエハの上
主面のレイアウトを示すウエハ上面図である。
FIG. 8 is a wafer top view showing a layout of an upper main surface of a semiconductor memory device wafer to be inspected.

【図9】比較器(繰返しパターン比較またはセル比較
側)の内部処理の詳細を示す回路ブロック図である。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing details of internal processing of a comparator (repeating pattern comparison or cell comparison side).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ステージ、2・・・ウエハ載置台、3・・・ウ
エハ、4・・・照明光源、5・・・ハーフミラー、6・
・・対物レンズ、7・・・一次元光素子(ラインセン
サ)、8・・・信号処理回路、9・・・AD変換器、1
0・・・チップ遅延メモリ、11・・・繰返しパターン
遅延メモリ、12,12’・・・比較器、13,13’
・・・閾値化回路、14・・・チップ比較検査出力制御
回路、14’・・・繰返しパターン比較検査出力制御回
路、15・・・チップ比較欠陥サイズ判定回路、15’
・・・繰返しパターン比較欠陥サイズ判定回路、16・
・・チップ比較検査結果メモリ、16’・・・繰返しパ
ターン比較検査結果メモリ、17・・・チップ比較欠陥
サイズ設定レジスタ、17’・・・繰返しパターン比較
欠陥サイズ設定レジスタ、18・・・チップ比較濃淡差
閾値レジスタ、18’・・・繰返しパターン比較濃淡差
閾値レジスタ、19・・・チップ比較ラインセンサ検査
可否ビットメモリ、19’・・・繰返しパターン比較ラ
インセンサ検査可否ビットメモリ、20・・・チップ比
較用のチップ内検査可否領域データメモリ、20’・・
・繰返しパターン比較用のチップ内検査可否領域データ
メモリ、20−1・・・チップ比較用検査領域カウン
タ、20’−1・・・繰返しパターン比較用検査領域カ
ウンタ、20−2・・・チップ比較用X検査領域開始座
標、20’−2・・・繰返しパターン比較用X検査領域
開始座標、20−3・・・チップ比較用X検査領域終了
座標、20’−3・・・繰返しパターン比較用X検査領
域終了座標、20−4・・・座標比較器、20’−4・
・・座標比較、20−5・・・座標比較器、20’−5
・・・座標比較器、20−6・・・フリップフロップ、
20’−6・・・フリップフロップ、21・・・ライン
センサ位置カウンタ、22,22’・・・ステージ走査
方向座標カウンタ、23・・・計算機、24,24’,
25,25’・・・微分器、26,26’27,27’
・・・比較器、28,28’・・・タイミング整合回路、
29,29’〜33,33’・・・シフトレジスタ、3
4,34’〜37,37’・・・X方向信号遅延回路、
38,38’〜42,42’・・・一致検出回路、4
3,43’〜47,47’・・・カウンタ、48,4
8’・・・位置合わせ回路(タイミングシフト回路)、
49,49’・・・引算器(差分器)51,52・・・
メモリ・セル・マット領域、55,56・・・周辺回路
部、57・・・Al幹配線、61,63,68・・・ス
キャンニング帯、61Q,63H,63I,63J,6
3K,68Q・・・位置合わせ単位領域、71E・・・
メモリチップ領域、71F,71G・・・チップ領域、
72・・・スクライブ・ライン、91,91’・・・微
分閾値設定回路、92,92’,93,93’・・・バ
ッファメモリ。
1 ... Stage, 2 ... Wafer mounting table, 3 ... Wafer, 4 ... Illumination light source, 5 ... Half mirror, 6 ...
..Objective lens, 7 ... One-dimensional optical element (line sensor), 8 ... Signal processing circuit, 9 ... AD converter, 1
0 ... Chip delay memory, 11 ... Repeat pattern delay memory, 12, 12 '... Comparator, 13, 13'
... Thresholding circuit, 14 ... Chip comparison inspection output control circuit, 14 '... Repeated pattern comparison inspection output control circuit, 15 ... Chip comparison defect size determination circuit, 15'
... Repeated pattern comparison defect size judgment circuit, 16.
.... Chip comparison inspection result memory, 16 '... Repeated pattern comparison inspection result memory, 17 ... Chip comparison defect size setting register, 17' ... Repeated pattern comparison defect size setting register, 18 ... Chip comparison Grayscale difference threshold register, 18 '... Repeat pattern comparison grayscale threshold register, 19 ... Chip comparison line sensor inspection enable / disable bit memory, 19' ... Repeat pattern comparison line sensor inspection enable / disable bit memory, 20 ... In-chip inspection availability area data memory for chip comparison, 20 '...
In-chip inspection availability area data memory for repeated pattern comparison, 20-1 ... Chip comparison inspection area counter, 20'-1 ... Repeated pattern comparison inspection area counter, 20-2 ... Chip comparison X inspection area start coordinates, 20'-2 ... Repeated pattern comparison X inspection area start coordinates, 20-3 ... Chip comparison X inspection area end coordinates, 20'-3 ... Repeated pattern comparison X inspection area end coordinates, 20-4 ... Coordinate comparator, 20'-4.
..Coordinate comparison, 20-5 ... Coordinate comparator, 20'-5
... Coordinate comparator, 20-6 ... Flip-flop,
20'-6 ... Flip-flop, 21 ... Line sensor position counter, 22, 22 '... Stage scanning direction coordinate counter, 23 ... Calculator, 24, 24',
25,25 '... Differentiator, 26,26'27,27'
... Comparator, 28, 28 '... Timing matching circuit,
29, 29 'to 33, 33' ... Shift register, 3
4, 34'-37, 37 '... X-direction signal delay circuit,
38, 38 'to 42, 42' ... Match detection circuit, 4
3,43 'to 47,47' ... Counter, 48, 4
8 '... alignment circuit (timing shift circuit),
49, 49 '... Subtractors (differential devices) 51, 52 ...
Memory cell mat area, 55, 56 ... Peripheral circuit section, 57 ... Al trunk wiring, 61, 63, 68 ... Scanning band, 61Q, 63H, 63I, 63J, 6
3K, 68Q ... Alignment unit area, 71E ...
Memory chip area, 71F, 71G ... Chip area,
72 ... scribe line, 91, 91 '... differential threshold value setting circuit, 92, 92', 93, 93 '... buffer memory.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 義一 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立 東京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 鎌形 孝宏 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立 東京エレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−126242(JP,A) 特開 平1−202607(JP,A) 特開 昭63−134940(JP,A) 特許3187827(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 H01L 21/64 - 21/66 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshikazu Hori 3-3 Fujibashi, Ome, Tokyo 2-3 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd. (72) Takahiro Kamagata 3-3 Fujibashi, Ome, Tokyo 2 Hitachi Tokyo Electronics (56) References JP 63-126242 (JP, A) JP 1-202607 (JP, A) JP 63-134940 (JP, A) JP 3187827 (JP, B2) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 H01L 21/64-21/66

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検査物上の隣接する2チップのパター
ンを比較するチップ比較検査と、チップ内の同一繰返し
パターン部の同一パターンどうしを比較する繰返しパタ
ーン比較検査とを、連続的に画像読み取りをしながら、
チップ比較検査、繰返しパターン比較検査を、それぞれ
異なる閾値を用いて、並行して実行し、前記チップ比較
検査と繰返しパターン比較検査との出力を別々に計算機
にとり込み、該計算機内で前記両比較検査により得られ
た検査結果と予め設定された検査条件とを比較し、前記
予め設定された検査条件を超えたもののみを検査結果と
して残すことを特徴とするパターン検査方法。
1. A chip comparison inspection for comparing patterns of two adjacent chips on an object to be inspected and a repeated pattern comparison inspection for comparing the same patterns of the same repeated pattern portion in a chip are continuously read as images. While doing
Chip comparison inspection, a repetitive pattern comparison inspection, respectively
The chip comparison performed in parallel using different thresholds
Separate output of inspection and repeated pattern comparison inspection
Obtained by the above two comparison tests in the computer.
Compare the inspection results and the preset inspection conditions,
Only those that exceed the preset inspection conditions are considered as inspection results
A pattern inspection method, which is characterized by leaving it.
【請求項2】 被検査物上の隣接する2チップのパター
ンを比較する第1の比較回路と、該第1の比較回路の比
較結果が第1の閾値以上であれば欠陥候補として出力す
る第1の閾値化回路と、チップ内の同一繰返しパターン
部の同一パターンどうしを比較する第2の比較回路と、
該第2の比較回路の比較結果が第2の閾値以上であれば
欠陥候補として出力する第2の閾値化回路とを有し、連
続的に画像読み取りをしながら両比較回路を並列に動作
可能とし、チップ内のランダムパターン部は前記第1の
比較回路による欠陥の出力を行い、繰返しパターン部は
前記第2の比較回路の欠陥の出力を行うよう制御される
ことを特徴とするパターン検査装置。
2. A first comparison circuit for comparing patterns of two adjacent chips on an object to be inspected, and a comparison result of the first comparison circuit is output as a defect candidate if the comparison result is equal to or more than a first threshold value. A thresholding circuit of No. 1 and a second comparing circuit for comparing the same patterns of the same repeating pattern section in the chip;
If the comparison result of the second comparison circuit is greater than or equal to the second threshold value, the second comparison circuit has a second thresholding circuit that outputs a defect candidate, and both comparison circuits can operate in parallel while continuously reading an image. And the random pattern portion in the chip is the first
Defects are output by the comparison circuit, and the repeated pattern part
The pattern inspection apparatus is controlled so as to output a defect of the second comparison circuit .
【請求項3】 検出した欠陥が、2チップ比較検査での
欠陥か、繰返しパターン比較検査での欠陥かを区別して
表示もしくは出力するようにしたことを特徴とする請求
記載のパターン検査装置。
3. The pattern inspection apparatus according to claim 2 , wherein the detected defect is displayed or output by distinguishing between a defect in the two-chip comparison inspection and a defect in the repeated pattern comparison inspection. .
【請求項4】 被検査物上の隣接する2チップのパター
ンを比較する第1の比較回路と、該第1の比較回路の比
較結果が第1の閾値以上であれば欠陥候補として出力す
る第1の閾値化回路と、チップ内の同一繰返しパターン
部の同一パターンどうしを比較する第2の比較回路と、
該第2の比較回路の比較結果が第2の閾値以上であれば
欠陥候補として出力する第2の閾値化回路とを有し、連
続的に画像読み取りをしながら両比較回路を並列に動作
可能とし、被検査物上の隣接する2チップのパターンと
チップ内の同一繰返しパターン部の同一パターンとを走
査する一次元光ラインセンサを有し、ステージを連続走
査しながら欠陥検出を行うことを特徴とするパターン検
査装置。
4. An adjacent two-chip putter on an object to be inspected.
And a ratio of the first comparison circuit for comparing
If the comparison result is greater than or equal to the first threshold value, it is output as a defect candidate.
The same thresholding circuit as the first thresholding circuit in the chip
A second comparison circuit for comparing the same patterns of the parts,
If the comparison result of the second comparison circuit is greater than or equal to the second threshold,
A second thresholding circuit for outputting as a defect candidate,
Operate both comparison circuits in parallel while continuously reading images.
It is possible to have a one-dimensional optical line sensor that scans the pattern of two adjacent chips on the object to be inspected and the same pattern of the same repeated pattern portion in the chip, and perform defect detection while continuously scanning the stage. It features and be Rupa turn inspection apparatus.
【請求項5】 チップ内のパターン配置情報をもとに、
一次元光ラインセンサの走査方向およびチップの開始点
からのステージ走査方向各々につき、チップ比較検査領
域と繰返しパターン比較検査領域のデータを記憶する記
憶部を有し、センサ走査位置、ステージ走査位置に同期
して、2チップ比較検査の欠陥出力または繰返しパター
ン比較検査の欠陥出力の出力可否を制御するようにした
ことを特徴とする請求項記載のパターン検査装置。
5. Based on the pattern arrangement information in the chip,
Each of the scanning direction of the one-dimensional optical line sensor and the scanning direction of the stage from the start point of the chip has a storage unit that stores the data of the chip comparison inspection area and the repeated pattern comparison inspection area. 5. The pattern inspection apparatus according to claim 4, wherein the output of the defect output of the two-chip comparison inspection or the defect output of the repeated pattern comparison inspection is controlled in synchronization with each other.
【請求項6】 検出した欠陥が、2チップ比較検査での
欠陥か、繰返しパターン比較検査での欠陥かを区別して
表示もしくは出力するようにしたことを特徴とする請求
記載のパターン検査装置。
6. The pattern inspection apparatus according to claim 4 , wherein the detected defect is displayed or output by distinguishing between a defect in the two-chip comparative inspection and a defect in the repeated pattern comparative inspection. .
【請求項7】 被検査物上の隣接する2チップのパター
ンを比較する第1の比較回路と、該第1の比較回路の比
較結果が第1の閾値以上であれば欠陥候補として出力す
る第1の閾値化回路と、チップ内の同一繰返しパターン
部の同一パターンどうしを比較する第2の比較回路と、
該第2の比較回路の比較結果が第2の閾値以上であれば
欠陥候補として出力する第2の閾値化回路とを有し、連
続的に画像読み取りをしながら両比較回路を並列に動作
可能とし、検出した欠陥が、2チップ比較検査での欠陥
か、繰返しパターン比較検査での欠陥かを区別して表示
もしくは出力するようにしたことを特徴とするパターン
検査装置。
7. A putter of two adjacent chips on an object to be inspected.
And a ratio of the first comparison circuit for comparing
If the comparison result is greater than or equal to the first threshold value, it is output as a defect candidate.
The same thresholding circuit as the first thresholding circuit in the chip
A second comparison circuit for comparing the same patterns of the parts,
If the comparison result of the second comparison circuit is greater than or equal to the second threshold,
A second thresholding circuit for outputting as a defect candidate,
Operate both comparison circuits in parallel while continuously reading images.
Possible and then the detected defect, 2 or defects in the chip comparison test, the repetitive pattern comparison inspection characteristics and to Rupa turn inspection apparatus that was set to be displayed or output by distinguishing whether defects in the.
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