JP4060558B2 - Defect inspection method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光もしくはレーザなどを用いて得られた半導体ウェハ、TFT、ホトマスクなどの対象物の画像と、あらかじめ記憶されてい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。
【0002】
【従来の技術】
被検査対象の検出画像と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。
【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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の技術では、被検査対象の検出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、間違った位置での位置合わせを行うことになる。この場合、被位置合わせ画像において、明るさの変化量が少ない領域では被位置合わせ画像の差異は大きくならないが、明るさの変化量が大きい領域ではその差異が大きくなる。例えば、図1の11は検出画像、12は参照画像の一例であり、1aは一様に明るい下地領域、1bは明るい下地に暗いパターンがある領域である。また、検出画像11には欠陥1cがある。本例の画像において、位置1D−1D‘での輝度値の波形は図1(b)のようになっている。ここで、11と12の位置ずれ量が正しく求まった場合、11と12の位置合わせ後の差画像は図2のようになる。差画像とは検出画像と参照画像の対応する各位置での差分値に応じて濃淡差表示した画像のことである。差分値が特定のしきい値TH以上となる部分を欠陥とするならば、図2において、検出画像11の欠陥1cのみが検出される。しかし、11と12の位置ずれ量が間違って算出された場合、位置合わせ後の差画像は図3のようになり、領域1bにあるパターンのエッジのように輝度値の変化の大きい領域では、微小な位置ずれでも差分値は大きくなり、欠陥として検出されることになる。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1つの方法として、しきい値THを大きくしていた。これは感度を下げることになり、エッジ部分と同程度以下の差分値の欠陥は検出できない。また、別の方法として虚報の生じやすい高コントラスト部分ではしきい値THを高く設定し、虚報の生じにくい低コントラスト部分ではしきい値THを低く設定していたが、複数個のしきい値を扱うことになり、感度調整が煩雑になる。
【0005】
更に、被検査対象が半導体ウェハであった場合、位置ずれ量が正しく求まったとしても、ウェハ内での膜厚の違いがあると、図4の4a、4bに示すように、検出画像11と参照画像12との間において同一のパターンで明るさの違いが生じ、その差分値は4cのように大きくなる。これも虚報であり、検出しないようにするためには、しきい値THを大きくせざるを得ない。もしくは明るさむらのある領域とない領域でしきい値を別に設定せざるを得ない。
【0006】
本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決すべく、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比較検査において、色むらや位置ずれ、画像歪みによる虚報を低減するとともに、高感度な欠陥検査を実現する欠陥検査方法及びその装置を提供することにある。
【0007】
また、本発明の他の目的は、半導体ウェハを対象とした検査において、膜厚の違いなどから生じるパターンの明るさむらによる虚報を低減し、高感度な欠陥検査を実現する欠陥検査方法及びその装置を提供することにある。
【0008】
【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、非欠陥部分にて明るさの合わせ込みを行うことを特徴とする。その効果的な構成の一つとしては、微小な位置ずれがあっても、低しきい値で高感度に欠陥を検出することを特徴とする。別の構成としては、検査対象が半導体ウェハであった場合、ウェハ内の膜厚の違いにより画像間の同一パターンで明るさの違いが生じていても、あらかじめ明るさを合わせ込むことにより、明るさむらの有無にかかわらず、低しきい値で高感度な欠陥検査を行うことを特徴とする。
【0009】
また、2枚の画像間の明るさの差が特定しきい値以上の部分を欠陥として検出する検査において、被検査対象の検出画像と参照画像の差異が小さくなるような補正を画像のコントラストに応じて行うことを特徴とする。その効果的な構成としては、微小な位置ずれや画像歪みがあっても、その差異が大きくなり、誤検出(虚報)が生じやすい高コントラスト部分では、あらかじめ差異が小さくなるように画像間の明るさを合わせ込むことにより、最終的な欠陥検出処理において、低しきい値で、高感度な欠陥検査を行うことを特徴とする。
【0010】
これらの構成を備えることにより、全検査対象領域に対し、低しきい値であっても虚報の発生しない高感度な欠陥検査方法及び欠陥検査装置を実現することができる。
【0011】
また、本発明は、被検査対象の検出画像と基準となる参照画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出過程と、該位置ずれ量検出過程で算出された位置ずれ量に基づいて前記検出画像と前記参照画像とを画素単位で位置合わせ処理を行う位置合わせ過程と、該位置合わせ過程で位置合わせされた検出画像と参照画像との各々において各画素での特徴量を算出する各画素の特徴量演算過程と、該各画曾の特徴量演算過程で各々の画像で算出された各画素での特徴量における対応する画素での相関に応じて前記画像を複数のカテゴリに分解する画像のカテゴリ分解過程と、該画像のカテゴリ分解過程で分解されたカテゴリ毎に検出画像と参照画像との明るさを合わせ込むための補正係数を演算する補正係数演算過程と、該補正係数演算過程で演算されたカテゴリ毎の補正係数を用いて少なくとも一方の画像における各画素での輝度値を補正して明るさの合わせ込みを行う明るさ補正過程と、該明るさ補正過程で明るさの合わせ込みが行われた検出画像と参照画像とを比較して差分値を演算して所定の判定しきい値で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である。
【0012】
また、本発明は、前記補正係数演算過程において、検出画像の輝度値と参照画像の輝度値との関係を示す散布図を用いて明るさを合わせ込むための補正係数を演算することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図1から図13を用いて詳細に説明する。
【0014】
実施の形態として、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欠陥検査方法を例にとると、図5はその装置の構成の一実施例を示したものである。外観検査装置は、試料(半導体ウェハなどの被検査物)51を搭載し、移動させるステージ52と、光源501、該光源501から出射した光を集光して照明光として試料51を照明する照明光学系502、試料51から反射して得られる光学像を結像させる対物レンズ503、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504を有する検出部53とで構成される。画像処理部55は、上記検出部53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。そして、画像処理部55は、検出部53からの入力信号をデジタル信号に変換するAD変換部54、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505、比較対象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506、検出部53で検出されたデジタル信号(検出画像信号)と遅延メモリ506の参照画像信号との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部507、算出された位置ずれ量を用いて、検出画像信号と参照画像信号との間の位置ずれを補正して両画像信号の比較を行い、差分値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508、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509から構成される。全体制御部56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510、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511、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512は、全体制御部56からの制御指令に基づいてステージ52を駆動制御するものである。尚、画像処理部55,検出部53等も全体制御部56からの指令に基づいて駆動制御される。
【0015】
被検査対象となる半導体ウェハ51は、図6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5に示す検査装置では、隣接する2つのチップの同じ位置、例えば図6の領域61と領域62等での画像を比較し、その差異を欠陥として検出する。
【0016】
その作用を説明すると、全体制御部56は、メカニカルコントローラ512を制御することにより、試料である半導体ウェハ51をステージ52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53のイメージセンサ504より取り込まれる。検出部53のイメージセンサ504は入力された信号を画像処理部55に出力する。
【0017】
画像処理部55では、まず入力されたアナログ信号をAD変換部54でデジタル信号に変換し、前処理部505にてシェーディング補正、暗レベル補正などを行う。また、前処理部505では、必要に応じてノイズの除去とエッジ強調によりS/Nを向上させる処理を行う。ただし、このS/N向上による画質改善処理は、後で行うこともできる。
【0018】
位置ずれ検出部507には、前処理部505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506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参照画像信号、すなわち、検査対象チップの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。このため、位置ずれ検出部507では連続的に入力される2つの画像間の位置ずれ量を算出する。この時、検出画像信号、参照画像信号は連続して入力されるが、位置ずれ量の算出は特定の長さを一処理単位とし、処理単位毎に順次行う。以下の処理についても各々の処理単位毎に行う。
【0019】
画像比較部508では算出された位置ずれ量を用いて画像の位置合わせを行い、検出画像信号と参照画像信号を比較して、その差分値が特定のしきい値より大きい領域を欠陥候補として出力する。
【0020】
特徴抽出部509では、複数の欠陥候補各々について、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511に保存する。また、ユーザインターフェース部510を介して、ユーザに提示する。
【0021】
ここで、画像比較部508で単なる差分値から欠陥候補を求めた場合、それらが全て真の欠陥であるとは限らない。その例を以下に説明する。
【0022】
図1に示す検出画像11及び参照画像12の両画像には一様に明るい下地の中に十字の暗いパターンがある。また、検出画像11にのみ欠陥1cがある。図1(b)のグラフは検出画像11の位置1D−1D‘での輝度値の波形である。このグラフが示すように画像は高輝度で輝度の変化の少ない、すなわち低コントラストな領域1aと、パターンのエッジ部分で輝度の変化が大きい、すなわち高コントラストな領域1bとがある。図2(a)は、これらの画像に対し、位置ずれ検出部507で正しい位置ずれ量が算出され、位置合わせが行われた時の各対応する位置での差分値の画像、つまり、差分が小さいところを暗く、大きいところを明るく表示した画像である。図2(b)は位置1D−1D‘での差分値の波形である。差分値がしきい値TH以上の領域を欠陥とするならば、この場合、欠陥1cの領域のみが検出される。
【0023】
一方、図3(a)(b)は位置ずれ量が間違って算出され、間違った位置合わせが行われた時の差分値の画像と差分値の波形である。領域1aのように明るさの変化量が小さい低コントラスト領域では検出画像11と参照画像12の位置が多少ずれていても差分値は大きくならないが、領域1bのように明るさの変化量が大きい高コントラスト領域では微小な位置ずれでも差分値が大きくなることを示している。しきい値TH以上の領域を欠陥候補とする場合、このような位置ずれにより差分値が大きくなったところも検出される。これらは本来、検出すべきものではない。以下、このような真の欠陥ではないものを虚報と記述する。
【0024】
従来、位置ずれによる虚報の検出を避けるため、1つの方法として図3(b)に示すようにしきい値をTHからTH2へと高くしていたが、これでは差分値の小さい欠陥は検出できない。すなわち、虚報発生を避けるために感度を落として検査をすることになる。また、もう1つの方法として図3(c)に示すように高コントラスト領域ではしきい値をTH2に、低コントラスト領域ではしきい値をTHに設定していたが、複数個のしきい値を持つことになり、ユーザにとって感度調整が煩雑になっていた。
【0025】
また、半導体ウェハ51の膜厚が一様でない場合、検査対象画像と参照画像には明るさの違いが生じる。例えば、図4の4a、4bの3つ並んだ十字は検査対象画像11と参照画像12内の対応するパターンであるが、膜厚の違いにより、明るさが大きく異なっている(以下、明るさむらと記述する。また、検出画像11にのみ欠陥1cがある。図4(a)は、これらの画像に対し、位置ずれ検出部507で正しい位置ずれ量が算出され、位置合わせが行われた時の各対応する位置での差分値の画像であるが、同一パターンであっても明るさむらのある部分では差分値が大きくなる。図4(b)は、位置1D−1D‘での差分値の波形である。差分値がしきい値TH以上の領域を欠陥とするならば、欠陥1cの他に、明るさむらにより差分値が大きくなる十字のパターンも検出される。これらは虚報である。このような明るさむらによる虚報の検出を避けるため、位置ずれによる虚報発生時と同様に、しきい値をTHからTH2へと高くし、全体に低感度で検査を行う、もしくは、明るさむらがある部分ではしきい値をTH2に、明るさむらがない部分ではしきい値をTHに設定するなど複数個のしきい値で感度調整をして検査を行う等の方法がとられていた。
【0026】
これに対し、本発明では画像比較部508において、検出画像、参照画像の差分を演算する前に、あらかじめ、画像間の明るさの合わせ込みを行う。図7は処理の概要の一実施例である。まず、位置ずれ検出部507で算出した位置ずれ量により、検査画像F(i,j)と参照画像G(i,j)の画素単位の位置合わせを行う(S70)。この位置合わせ後の画像について各画素の特徴量を演算し(S71)、特徴量に応じて対象画像を複数個に分解する(S72)。分解後の画素のまとまりを以下、カテゴリと記述する。次に、各カテゴリ毎に検出画像と参照画像の明るさ(輝度値:階調値)F(i,j)、G(i,j)を合わせ込むための補正係数を演算する(73)。この補正係数を用いてカテゴリ毎に、一方の画像の輝度値を他方の画像の輝度値に近くなるように補正することにより明るさの合わせ込みを行う(74)。そして補正後の検出画像F‘(i,j)と参照画像G(i,j)の対応する各画素(i,j)で差分を演算し(S75)、画素毎に演算されるしきい値より大きいものを欠陥候補として抽出する(S76)。
【0027】
次に、S71〜S74までの明るさ合わせ込みの処理手順の一実施例を詳細に説明する。ここでは比較する検出画像F(i,j)と参照画像G(i,j)のうち、一方の検出画像に対して輝度値(明るさ)の補正を行うこととする。まず、S70において画素単位で位置の合った検出画像F(i,j)と参照画像G(i,j)を用いて、各画素(i,j)の特徴量を演算する(S71)。特徴量には、明るさ、コントラスト、検出画像と参照画像での明るさの差(濃淡差)、周波数など多数あるが、以下、特徴量としてコントラストを用いた場合を例にとって説明する。まず、対象領域内の全画素について各々にコントラストを演算する(S71)。コントラスト演算には各種のオペレータがあるが、その1つにレンジフィルタ(range filter)がある。これは、図8に示すように対象領域内の座標位置(i,j)におけるコントラストC(i,j)を、近傍領域での明るさの最大値Max(A,B,C,D)と最小値Min(A,B,C,D)の差とするものである。フィルタサイズを2×2にした場合、(i,j)での輝度値がA、近傍の明るさがB、C、Dならば計算式は(式1)となる。
【0028】
C(i,j)=Max(A,B,C,D)−Min(A,B,C,D) (式1)
また、画質に応じて、レンジフィルタではなくノイズの影響を低減するパーセンタイルフィルタを用いてもよい。また、対象領域内の座標位置(i,j)におけるコントラストC(i,j)を2次微分値で計算してもよい。この場合、図9に示すように9近傍の輝度値A〜Iを使い、(式2)による計算を行う。
【0029】
Dx=B+H−2×E、
Dy=D+F−2×E
C(i,j)=Max(Dx,Dy) (式2)
この他にも近傍内での輝度変化量を求めるために様々な演算方法を取り得る。このようにして検出画像F(i,j)での各画素(i,j)のコントラストFC(i,j)、参照画像G(i,j)での各画素(i,j)のコントラストGC(i,j)を演算し、検出画像F(i,j)と参照画像G(i,j)の対応する画素(i,j)での平均(式3)、もしくは差分(式4)、もしくは大きい方をとる(式5)などして2枚の画像のコントラストを統合し、各画素(i,j)でのコントラスト値を一意に決定する。そして、この一意に決定されたコントラスト値C(i,j)に応じて画像をコントラストカテゴリとして数段階に分解する(S72)。以下、数段階に分解したものをコントラストカテゴリと記述する。結果として、領域1aのような明るさが一様な部分(低コントラスト領域)から領域1bのパターンエッジ部のように明るさが急峻に変化する部分(高コントラスト領域)までが、コントラストカテゴリとして段階的に分解される。
【0030】
C(i,j)=(FC(i,j)+GC(i,j))/2 (式3)
C(i,j)=|FC(i,j)−GC(i,j)| (式4)
C(i,j)=Max(FC(i,j)、GC(i,j)) (式5)
次に、明るさを合わせ込むための補正係数をコントラストカテゴリ毎に演算する(S73)。その一例を図10により説明すると、まず、同じコントラストカテゴリに属する画素について、横軸を検出画像での輝度値X、縦軸をそれに対応する参照画像での輝度値Yとした散布図を作る。そして、散布図から近似直線を求める。図10に示す101は、あるコントラストカテゴリに属する画素の散布図から求めた近似直線である。近似直線の算出方法は各種あるが、その一例として最小2乗近似(各点からの距離の総和が最小となるような直線を求める方法)がある。そして、算出された近似直線の傾きaとY切片bがそのコントラストカテゴリの補正係数となる(S73)。
【0031】
こうして算出した補正係数を用いて検出画像の輝度値F(i,j)を補正し、明るさの合わせ込みを行う(S74)。実際には、検出画像の輝度値がF(i,j)だったとすると、補正後の検出画像F'(i,j)を近似直線の傾きaとY切片bから(式6)で算出する。この(式6)が、本発明の特徴とするコントラストカテゴリ毎に、一方の画像の輝度値を他方の画像の輝度値に近くなるように補正することによる明るさの合わせ込みである。
【0032】
F'(i,j)=a×F(i,j)+b (式6)
そして、明るさの合わせ込みがおこなれた検出画像の補正後の輝度値F'(i,j)と参照画像の輝度値G(i,j)の差異を(式7)の差分D(i、j)で求め(S75)、差分値が設定したしきい値THより大きい部分を欠陥候補とする(S76)。
【0033】
D(i,j)=F'(i,j)−G(i,j) (式7)
検出画像の明るさの補正は(式6)が示す通り、散布図を傾き45度、y切片0の直線上にのせるために各画素の輝度値を散布図内で回転(回転量:ゲイン)、シフト(シフト量:オフセット)させるのと同等である。図14はその動作を示している。そして差分値D(i,j)は変換後の直線からの距離と同等となる。これは直線との距離が近い点ほど補正後の差分値が小さくなる、すなわち強い補正がかかることを意味する。また、欠陥検出のためのしきい値THは変換後の散布図の外側に設定することになる図14(A)。このため、しきい値THを低く設定し、高感度な検査と行うためには図14(B)に示すように変換後の散布図をスリムにする必要がある。
【0034】
そこで、本発明ではコントラストカテゴリ毎の散布図を更に細かいカテゴリに分解し、分解した小カテゴリ毎に近似直線を求める。その一実施例を、図15を用いて説明する。151はあるコントラストカテゴリでの散布図である。これをコントラストとは異なる特徴量で分解する。ここでは特徴量として補正前の検出画像と参照画像の濃淡差を用いる例を説明する。まず、着目画素について、
濃淡差:F(i,j)−G(i,j)
を算出し、散布図領域を、設定した濃淡差の刻み幅に応じて数段階の濃淡差カテゴリに更に分解する。これは152のように、散布図を傾き45度の直線に平行にスライスするのと同等である。次に各スライスされた小カテゴリ毎に近似直線152−1〜152−Nを算出する。そして、前述のとおりに、各近似直線152−1〜152−Nの傾きとy切片により補正を行う。着目画素がどの小カテゴリに属しているかで補正係数である傾きaとy切片bが決まるので、F(i,j)での補正係数をa(i,j)、b(i,j)とすると、補正後のF'(i,j)は(式8)で表される。
【0035】
F'(i,j)=a(i,j)×F(i,j)+b(i,j) (式8)
このように画像を更に別の特徴量を用いて分解し、散布図をスリムにさせることにより、補正後の散布図も153のようにスリムになり、しきい値THを低く設定することが可能となる。
【0036】
ここでは、散布図を更に細かくスライスするための特徴量として濃淡差を用いたが、検出画像と参照画像の明るさ情報など別の特徴量を用いてもよい。また、散布図をスライスするのではなく、図16に示すようにハフ変換などを用いて1つの散布図から複数の直線を同時に算出してもよい。更に各カテゴリ内の補正係数を直線近似からではなく、多項式の曲線近似により算出してもよい。
【0037】
ここで、全ての画素を補正すると欠陥まで補正してしまうことになる。そこで、本発明では、色むらなどの正常領域は強い明るさの合わせ込みを行い、非正常(欠陥候補)はあまり補正を行わずに検出するために、散布図において更に別の特徴量を用いて正常部分と非正常部分を識別し、明るさの合わせ込み方法を変える。例えば、欠陥と色むらを識別するための特徴量としては、検査画像と参照画像のテクスチャ情報、濃淡差、コントラスト、頻度など様々あるが、ここでは頻度(画素数)を用いた識別を例に説明する。一般的な特徴として、色むら(正常領域)は広範囲に渡っている、繰り返して発生する、あるパターンの全面で発生する、等の特長により頻度が大きい。これに対し、欠陥(非正常領域)は頻度が小さい。これを利用して欠陥と色むらの識別を行い、明るさの合わせ込みの方法を変える。図17に示す171はあるコントラストカテゴリの散布図を濃淡差によりスライスしたもの、172はスライス後のカテゴリ毎の画素数を示すグラフ(以下、頻度分布と記述)であるが、濃淡差が小さいところは正常部分、濃淡差が大きい部分は欠陥もしくは色むらである可能性が高い。そして、濃淡差が大きくなるに従い、頻度も小さくなっていく。そこで、頻度によって正常か非正常であるかを識別する。例えば、173に示すように、濃淡差が同じように大きくても、頻度がしきい値THNより大きければ色むらなどの正常カテゴリ、頻度がTHN以下ならば非正常カテゴリとする。しきい値THNはパラメータとてあらかじめ設定しておく。また、図18に示すように、頻度分布から標準偏差σを算出し、N×σとなるところをしきい値に設定することもできる。
【0038】
このようにしてカテゴリを、正常と非正常カテゴリに判別した後、判別結果に応じて補正(明るさの合わせ込み)を行う。その方法を図19に示す。まず、正常と判断されたカテゴリについては191のようにそのカテゴリ内のデータを使って近似直線101を求める。これにより、このカテゴリ内のデータは明るさの合わせ込みが行われる(192)。また、非正常と判別されたカテゴリでは直線近似は行わず、最も近い正常カテゴリの近似直線101によって明るさの合わせ込みを行う(193)。この結果、非正常カテゴリでは近似直線との距離が大きくなるため明るさの合わせ込みは弱くなり、補正後の差分値がある程度補正されずに残る(194)。また、欠陥カテゴリであることが明らかな場合は全く明るさの合わせ込みを行わないようにもできる。この場合、欠陥カテゴリにはゲイン=1、オフセット=0をセットすればよい。このようにして、本発明ではノイズ信号を低レベルに押さえつつ、微小な欠陥が検出可能となる。
【0039】
更に、これらの方法は各コントラストカテゴリに応じて変えることもできる。その一例としては、図20に示すように低コントラストカテゴリでは、高コントラストカテゴリに比べ、散布図がばらつく傾向にある。特に膜厚の違いにより生じるチップ間の色むらは、その大半が低コントラストカテゴリに含まれる。しかし、特に色むらが強い場合、全コントラストで同様の小カテゴリへのスライス、正常/非正常の判別をする(201)と、低コントラスト部分では明るさの合わせ込みがしきれずに虚報として残る場合がある。このような時は、低コントラスト部分ではより細かくスライスを行うことにより近似直線の数を増やして高コントラストカテゴリよりも補正を強め、虚報の低減を行うことができる(202)。
【0040】
別の例としては、先にも述べたようにパターンエッジ部分はコントラストの高いカテゴリに含まれるが、このようなところでは少しの位置ずれや画像の歪みに対してもその差分値が大きくなり、虚報となりやすい。そこで、コントラストの高い領域は図21に示すように、正常/非正常を判別する頻度しきい値THNを低コントラストカテゴリに比べ小さく設定することができる。これにより、正常と判別されるカテゴリが増え、合わせ込みが広い範囲で行われることになる。
【0041】
以上に説明したようにコントラストに応じた感度の調整は、スライスの仕方や頻度しきい値THNを変える等、いくつかの方法でできる。これらは試料によって使い分けてもよいし、画質や画像の特徴量に応じて使い分けてもよい。また、当然、感度調整のOn/OFFの切り替えも可能である。更に、位置ずれ検出の精度を常にモニタリングし、正しい位置ずれ量が算出されなかったときに限って、コントラストの高い領域で通常よりも明るさの合わせ込みを強くすることもできる。
【0042】
ここで、コントラスト演算フィルタの種類、フィルタサイズ、コントラストカテゴリへの分割数、刻み幅、更に濃淡差によるスライス数、刻み幅などはルックアップテーブルで定義することにより、フレキシブルに変更可能である。
【0043】
以上、画像の分解をコントラストと濃淡差により行い、散布図をスリム化する例を説明したが、他の特徴量として検出画像の輝度値、参照画像の輝度値、周波数領域、色情報、テクスチャ情報、明るさの分散値などで画像分解を行っても構わない。要は同じ特徴をもつ領域毎に画像を分解し、散布図がスリム化できれば本発明の範囲となる。
【0044】
また、2つの特徴量を用いて画像を分解し、更に頻度を用いて合わせ込みの程度を変える例を示したが、3つ以上の特徴量から散布図のスリム化を行ってもよい。例えば、これまで述べてきたようにパターンエッジのようなコントラストの高い領域では、少しの位置ずれがあっても濃淡差が大きくなる。つまり、位置ずれが生じていると散布図は拡がってしまう。そこで、散布図データの拡がりをチェックし、この拡がりが最小となる位置ずれ量をサブピクセル単位で算出するとともに、この散布図を用いて明るさの合わせ込みを行う。つまり、明るさの合わせ込みとサブピクセル単位での位置ずれ検出を同時に行うことにより、比較画像が最も高感度検査できるように最適化する。
【0045】
以下、位置ずれ量検出は、当然2次元で行うが、説明を簡単にするため位置ずれ量検出を1次元(X軸方向)で行う場合について説明する。図11に示すように画素単位で位置合わせされた2枚の画像がサブピクセル単位でαだけずれているとする(−0.5<α<0.5画素)。この時、検出画像fと参照画像gを互いに1/2×αだけ寄せ合ってサブピクセル単位での位置合わせを行うには、線形補間により(式9)(式10)に示す画像F(x)、G(x)を作ればよい。
【0046】
F(x)=f(x)+α/2・(f(x)−f(x−1)) (式9)
G(x)=g(x)+α/2・(g(x+1)−g(x)) (式10)
また、検出画像は明るさの合わせ込み後の画像F'(x)は(式11)で表される。
【0047】
F'(x)=gain(x)・F(x)+offset(x) (式11)
ここで、検出画像と参照画像のサブピクセル位置ずれ量と明るさ補正係数を同時に演算するためには、位置補正後であって、かつ、明るさ補正後の2枚の画像の輝度差の総和が最小になるような係数を求めればよい。つまり(式12)〜(式14)の3式を解けばよい。

Figure 0004060558
以上に述べたように、本発明では2枚の画像(検出画像と参照画像)を比較し、その差分値から欠陥を検出する検査において、明るさむらや位置ずれにより画像間の差が大きくなる領域に対し、あらかじめ明るさの合わせ込みを行う。また、欠陥としての特徴をもつ領域では、明るさの合わせ込みを弱くする、もしくは明るさの合わせ込みを行わない。図12(d)は、図3で正しい位置ずれ量が検出されなかったときの本発明による明るさ合わせ込み後の差分値の波形である。図13(d)は、図4で明るさむらがあったときの本発明による明るさ合わせ込み後の差分値の波形である。どちらも本来、欠陥として検出したくない領域に対して明るさの合わせ込みが行われ、差分値が小さくなる。これに対し、欠陥部分では明るさの合わせ込みを弱くしているため、差分値はさほど小さくならない。このため、従来、しきい値を全領域に対しTH2に設定する、もしくはTHとTH2の2つのしきい値を設定して虚報の発生を避けていたが、本発明により、感度を落とさずに位置ずれや明るさむらによる虚報の発生を避け、かつ、唯一の低しきい値TH3での高感度検査と容易な感度調整を可能とする。
【0048】
更に、本発明によれば、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。
【0049】
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比較検査画像を例にとって説明したが、電子線式パターン検査やDUVを光源とした外観検査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、被検査対象は、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。
【0050】
【発明の効果】
以上に説明したごとく本発明によれば、特に位置ずれや画像歪みによる虚報の発生しやすい高コントラスト部分や明るさむらに対して明るさの合わせ込みを行うことにより虚報の発生を低減することができる効果を奏する。
【0051】
また、本発明によれば、明るさの合わせ込みを行うことにより結果として低しきい値の設定が可能となり、高感度検査を実現することができる効果を奏する。
【0052】
また、本発明によれば、唯一のしきい値設定で虚報の発生低減と欠陥の検出が両立し、感度の調整が容易にできる効果を奏する。
【0053】
また、本発明によれば、光学式外観検査装置における比較検査に適用することにより、検出感度50nmを達成できる。また、電子線式パターン検査やDUVを光源とした外観検査に適用することにより、検出感度30〜70nmが達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】被検査対象の検出画像とその時の輝度波形の一例を示す図である。
【図2】位置ずれ量が正しく算出された時の従来のしきい値設定方法の一例を示す図である。
【図3】位置ずれ量が誤って算出された時の従来のしきい値設定方法の一例を示す図である。
【図4】比較チップ間に明るさむらがあった時の被検査対象の検出画像と従来のしきい値設定方法の一例を示す図である。
【図5】本発明に係る欠陥検査装置の一実施例を示す構成図である。
【図6】被検査対象となる半導体ウェハを示す図である。
【図7】図5に示す画像処理部の画像比較部における処理フローを示す図である。
【図8】本発明に係る各画素での特徴量演算である着目画素(i,j)でのコントラスト演算方法の一実施例を説明する図である。
【図9】本発明に係る各画素での特徴量演算である着目画素(i,j)でのコントラスト演算方法の他の実施例を説明する図である。
【図10】本発明に係る散布図からの近似直線演算の一実施例を説明するための図である。
【図11】本発明に係る画素単位位置合わせ後の検出画像fと参照画像gとの位置関係を示す図である。
【図12】本発明に係る位置ずれ量が誤って算出された時のしきい値設定方法の一実施例を説明するための図である。
【図13】本発明に係る比較チップ間に明るさむらがあった時のしきい値設定方法の一実施例を説明するための図である。
【図14】本発明に係る散布図の直線近似による明るさの合わせ込みの挙動の一実施例を説明するための図である。
【図15】本発明に係る散布図のスリム化の一実施例を説明するための図である。
【図16】本発明に係る散布図のスリム化の別の実施例を説明するための図である。
【図17】本発明に係る頻度によるカテゴリ判別方法の一実施例を説明するための図である。
【図18】本発明に係る頻度しきい値の演算方法の一実施例を説明するための図である。
【図19】本発明に係る正常カテゴリと非正常カテゴリの補正の違いを示す図である。
【図20】本発明に係るコントラスト毎の散布図とコントラストによる直線近似の実施例を説明するための図である。
【図21】本発明に係るコントラストによる頻度しきい値設定方法の一実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
11…検出画像、12…参照画像、51…試料、52…ステージ、53…検出部、501…光源、502…照明光学系、503…対物レンズ、504…イメージセンサ、55…画像処理部、54…AD変換部、505…前処理部、506…遅延メモリ、507…位置ずれ量検出部、508…画像比較部、509…特徴抽出部、56…全体制御部、510…ユーザインターフェース部、511…記憶装置、512…メカニカルコントローラ、101…近似直線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention compares images of objects such as semiconductor wafers, TFTs, photomasks, etc. obtained using light or laser with reference images stored in advance, and inspects fine pattern defects and foreign materials from the differences. The present invention relates to a defect inspection method and apparatus therefor. In particular, the present invention relates to a defect inspection method and apparatus suitable for visual inspection of a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique for detecting a defect by comparing a detection image to be inspected with a reference image, a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 05-264467 is known.
[0003]
In this method, a sample to be inspected in which repetitive patterns are regularly arranged is sequentially imaged by a line sensor, compared with an image with a time delay corresponding to the repetitive pattern pitch, and the mismatched portion is detected as a pattern defect. . However, in reality, there are stage vibrations, tilt of the target, etc., 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 determine the amount of displacement. Then, after aligning the two images based on the obtained misregistration amount, the difference between the images is taken, and when the difference is larger than the prescribed threshold value, it is judged as defective, and when it is smaller, it is judged as non-defect. judge.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional technique, the defect detection is performed by the procedure of the positional deviation detection of the detected image to be inspected and the reference image, the alignment, the image comparison, that is, the difference calculation between the two images, and the defect extraction procedure. If the correct amount of misalignment is not found when misalignment is detected, alignment at an incorrect position is performed. In this case, in the image to be aligned, the difference in the image to be aligned does not increase in an area where the amount of change in brightness is small, but the difference increases in an area where the amount of change in brightness is large. For example, 11 in FIG. 1 is an example of a detected image, 12 is an example of a reference image, 1a is a uniformly bright background region, and 1b is a region having a dark pattern on a bright background. The detected image 11 has a defect 1c. In the image of this example, the waveform of the luminance value at the position 1D-1D ′ is as shown in FIG. Here, when the amount of misalignment between 11 and 12 is obtained correctly, the difference image after the alignment between 11 and 12 is as shown in FIG. The difference image is an image displayed as a difference in density according to a difference value between corresponding positions of the detected image and the reference image. If a portion where the difference value is equal to or greater than a specific threshold value TH is defined as a defect, only the defect 1c in the detected image 11 is detected in FIG. However, when the misregistration amounts of 11 and 12 are calculated incorrectly, the difference image after alignment is as shown in FIG. 3, and in an area where the change in luminance value is large, such as the edge of the pattern in the area 1b, Even with a slight positional deviation, the difference value becomes large and is detected as a defect. This should not be detected as a defect. In other words, it is a false report. Conventionally, the threshold value TH is increased as one method for avoiding the generation of the false alarm as shown in FIG. This lowers the sensitivity, and a defect having a difference value less than or equal to the edge portion cannot be detected. As another method, the threshold value TH is set high in a high-contrast portion where false information is likely to occur, and the threshold value TH is set low in a low-contrast portion where false information is unlikely to occur. Sensitivity adjustment becomes complicated.
[0005]
Further, when the object to be inspected is a semiconductor wafer, even if the positional deviation amount is correctly obtained, if there is a difference in the film thickness within the wafer, as shown in FIGS. A difference in brightness occurs in the same pattern with the reference image 12, and the difference value becomes large as in 4c. This is also false information, and the threshold value TH must be increased in order to prevent detection. Alternatively, threshold values must be set separately for areas with uneven brightness and areas without brightness.
[0006]
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, in a comparison inspection in which a detected image of an inspection object is compared with a reference image and a defect is detected from the difference, color unevenness, positional deviation, image distortion It is an object of the present invention to provide a defect inspection method and an apparatus for realizing high-sensitivity defect inspection while reducing the false information caused by the above.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a defect inspection method that realizes high-sensitivity defect inspection by reducing false information due to uneven brightness of a pattern caused by a difference in film thickness in inspection for a semiconductor wafer. To provide an apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that brightness is adjusted at a non-defect portion in an inspection in which a defect is detected from a difference between two images by comparison. One effective configuration is characterized by detecting a defect with high sensitivity at a low threshold even if there is a minute positional shift. As another configuration, when the inspection target is a semiconductor wafer, even if a difference in brightness occurs in the same pattern between images due to a difference in film thickness in the wafer, the brightness is adjusted by adjusting the brightness in advance. Regardless of the presence or absence of unevenness, a high-sensitivity defect inspection is performed with a low threshold value.
[0009]
Further, in an inspection in which a portion where the difference in brightness between two images is equal to or greater than a specific threshold is detected as a defect, a correction that reduces the difference between the detected image to be inspected and the reference image is applied to the image contrast. It is performed according to the feature. As an effective configuration, even if there is a minute misalignment or image distortion, the difference becomes large, and the brightness between images is reduced so that the difference is reduced in advance in high-contrast areas where false detections (false reports) are likely to occur. In addition, in the final defect detection process, a high-sensitivity defect inspection is performed with a low threshold.
[0010]
By providing these configurations, it is possible to realize a high-sensitivity defect inspection method and defect inspection apparatus that do not generate false information even if the threshold value is low for all inspection target regions.
[0011]
Further, the present invention provides a positional deviation amount detection process for detecting a positional deviation amount between a detected image to be inspected and a reference image serving as a reference, and the detection based on the positional deviation amount calculated in the positional deviation amount detection process. In each of the alignment process of performing the alignment process of the image and the reference image on a pixel basis, and the detected image and the reference image aligned in the alignment process, the feature amount of each pixel is calculated. A feature amount calculation process and an image for decomposing the image into a plurality of categories according to a correlation at a corresponding pixel in a feature amount at each pixel calculated in each image in the feature amount calculation step of each thumbtack. A category decomposition process, a correction coefficient calculation process for calculating a correction coefficient for matching the brightness of the detected image and the reference image for each category decomposed in the category decomposition process of the image, and a calculation in the correction coefficient calculation process Brightness correction process in which brightness is adjusted by correcting the luminance value of each pixel in at least one image using the correction coefficient for each category, and brightness adjustment is performed in the brightness correction process. A defect inspection method comprising: a defect detection step of comparing a detected image and a reference image performed to calculate a difference value and detecting a defect or a defect candidate with a predetermined determination threshold value.
[0012]
Further, the present invention is characterized in that, in the correction coefficient calculation process, a correction coefficient for adjusting brightness is calculated using a scatter diagram showing a relationship between a luminance value of a detected image and a luminance value of a reference image. To do.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0014]
As an embodiment, taking a defect inspection method in an optical appearance inspection apparatus for a semiconductor wafer as an example, FIG. 5 shows an example of the structure of the apparatus. The appearance inspection apparatus includes a stage 52 on which a sample (inspection object such as a semiconductor wafer) 51 is mounted and moved, a light source 501, and illumination that illuminates the sample 51 as illumination light by collecting light emitted from the light source 501. A detection unit having an optical system 502, an objective lens 503 that forms an optical image obtained by reflection from the sample 51, and an image sensor 504 that receives the formed optical image and converts it into an image signal corresponding to brightness. 53. The image processing unit 55 calculates defect candidates in the wafer as a sample from the image detected by the detection unit 53. The image processing unit 55 includes an AD conversion unit 54 that converts an input signal from the detection unit 53 into a digital signal, a preprocessing unit 505 that performs image correction such as shading correction and dark level correction from the digital signal, and a digital to be compared. A delay memory 506 that stores a signal as a reference image signal, and a positional deviation amount detection unit 507 that detects a positional deviation amount between the digital signal (detected image signal) detected by the detection unit 53 and the reference image signal of the delay memory 506. Using the calculated misregistration amount, the misregistration between the detected image signal and the reference image signal is corrected and the two image signals are compared, and a portion where the difference value is larger than a specific threshold is determined as a defect candidate. And a feature extraction unit 509 that calculates coordinates and feature amounts of defect candidates. The overall control unit 56 receives a change in inspection parameters (such as a threshold value used in image comparison) from a user, and displays a detected defect information and a user interface unit 510 having an input unit, It comprises a storage device 511 that stores the feature quantities and images of detected defect candidates, and a CPU that performs various controls. The mechanical controller 512 controls the drive of the stage 52 based on a control command from the overall control unit 56. Note that the image processing unit 55, the detection unit 53, and the like are also drive-controlled based on commands from the overall control unit 56.
[0015]
As shown in FIG. 6, a semiconductor wafer 51 to be inspected is regularly arranged with a large number of chips having the same pattern. In the inspection apparatus shown in FIG. 5, the images at the same position of two adjacent chips, for example, the regions 61 and 62 in FIG. 6 are compared, and the difference is detected as a defect.
[0016]
Explaining the operation, the overall control unit 56 controls the mechanical controller 512 to continuously move the semiconductor wafer 51 as a sample by the stage 52. In synchronization with this, images of the chip are sequentially taken from the image sensor 504 of the detection unit 53. The image sensor 504 of the detection unit 53 outputs the input signal to the image processing unit 55.
[0017]
In the image processing unit 55, first, the input analog signal is converted into a digital signal by the AD conversion unit 54, and the preprocessing unit 505 performs shading correction, dark level correction, and the like. In addition, the preprocessing unit 505 performs processing for improving S / N by removing noise and edge enhancement as necessary. However, the image quality improvement processing by this S / N improvement can also be performed later.
[0018]
The misregistration detection unit 507 includes an image signal (detection image signal) of the inspection target chip output from the preprocessing unit 505 and a reference output from the delay memory 506 that is delayed by a time that the stage moves by the chip interval. An image signal, that is, an image signal (reference image signal) of a chip immediately before the inspection target chip is input as a set. These two-chip image signals that 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. For this reason, the misregistration detection unit 507 calculates the misregistration amount between two images that are continuously input. At this time, the detected image signal and the reference image signal are continuously input, but the calculation of the positional shift amount is sequentially performed for each processing unit with a specific length as one processing unit. The following processing is also performed for each processing unit.
[0019]
The image comparison unit 508 performs image alignment using the calculated misregistration amount, compares the detected image signal with the reference image signal, and outputs a region whose difference value is larger than a specific threshold value as a defect candidate. To do.
[0020]
The feature extraction unit 509 edits each of a plurality of defect candidates, such as deleting a small one as noise or merging neighboring defect candidates as one defect, so that the position, area, size, etc. in the wafer Is calculated and output as the final defect. These pieces of information are stored in the storage device 511. Also, it is presented to the user via the user interface unit 510.
[0021]
Here, when the image comparison unit 508 obtains defect candidates from simple difference values, they are not all true defects. An example of this will be described below.
[0022]
Both the detection image 11 and the reference image 12 shown in FIG. 1 have a dark cross pattern in a uniformly bright background. Further, only the detected image 11 has the defect 1c. The graph of FIG. 1B is a waveform of the luminance value at the position 1D-1D ′ of the detected image 11. As shown in this graph, the image has a region 1a having a high luminance and little change in luminance, that is, a low contrast region 1a, and a region 1b having a large luminance change in the edge portion of the pattern, ie, a high contrast region 1b. FIG. 2A shows an image of a difference value at each corresponding position when a correct misregistration amount is calculated by the misregistration detection unit 507 and alignment is performed on these images, that is, the difference is calculated. This is an image in which a small portion is dark and a large portion is brightly displayed. FIG. 2B shows a waveform of the difference value at the position 1D-1D ′. If a region having a difference value equal to or greater than the threshold value TH is defined as a defect, only the region of the defect 1c is detected in this case.
[0023]
On the other hand, FIGS. 3A and 3B are an image of a difference value and a waveform of the difference value when the misregistration amount is erroneously calculated and incorrect alignment is performed. In the low contrast region where the amount of change in brightness is small as in the region 1a, the difference value does not increase even if the positions of the detected image 11 and the reference image 12 are slightly shifted, but the amount of change in brightness is large as in the region 1b. In the high contrast region, the difference value becomes large even with a slight positional deviation. In the case where an area that is equal to or greater than the threshold value TH is set as a defect candidate, a place where the difference value becomes large due to such a positional deviation is also detected. These should not be detected by nature. Hereinafter, what is not a true defect is described as false information.
[0024]
Conventionally, in order to avoid detection of false information due to misalignment, as one method, the threshold value is increased from TH to TH2 as shown in FIG. 3B, but this cannot detect a defect having a small difference value. In other words, in order to avoid the generation of false information, the inspection is performed with reduced sensitivity. As another method, as shown in FIG. 3C, the threshold value is set to TH2 in the high contrast region and the threshold value is set to TH in the low contrast region. Therefore, the sensitivity adjustment is complicated for the user.
[0025]
Further, when the film thickness of the semiconductor wafer 51 is not uniform, a difference in brightness occurs between the inspection target image and the reference image. For example, three crosses 4a and 4b in FIG. 4 are corresponding patterns in the inspection object image 11 and the reference image 12, but the brightness differs greatly due to the difference in film thickness (hereinafter, brightness In addition, the defect 1c is present only in the detected image 11. In Fig. 4A, a correct misregistration amount is calculated by the misregistration detection unit 507 and alignment is performed on these images. 4B is an image of the difference value at each corresponding position at the time, but the difference value becomes large in a portion with uneven brightness even in the same pattern, FIG. 4B shows the difference at the position 1D-1D ′. If the region where the difference value is greater than or equal to the threshold value TH is determined to be a defect, in addition to the defect 1c, a cross pattern in which the difference value increases due to uneven brightness is also detected. There is false detection by such uneven brightness. In order to avoid this, the threshold value is increased from TH to TH2 and the entire inspection is performed with low sensitivity, or the threshold value is set to TH2 when there is uneven brightness. In a portion where there is no brightness unevenness, a method of performing inspection by adjusting the sensitivity with a plurality of threshold values such as setting the threshold value to TH has been adopted.
[0026]
On the other hand, in the present invention, the image comparison unit 508 performs brightness adjustment between images before calculating the difference between the detected image and the reference image. FIG. 7 shows an embodiment of the outline of processing. First, alignment of the inspection image F (i, j) and the reference image G (i, j) in pixel units is performed based on the amount of displacement calculated by the displacement detection unit 507 (S70). The feature amount of each pixel is calculated for the image after the alignment (S71), and the target image is decomposed into a plurality of pieces according to the feature amount (S72). The group of pixels after decomposition is hereinafter referred to as a category. Next, a correction coefficient for adjusting the brightness (luminance value: gradation value) F (i, j) and G (i, j) of the detected image and the reference image is calculated for each category (73). Using this correction coefficient, brightness adjustment is performed by correcting the luminance value of one image to be close to the luminance value of the other image for each category (74). Then, a difference is calculated at each pixel (i, j) corresponding to the detected image F ′ (i, j) after correction and the reference image G (i, j) (S75), and a threshold value calculated for each pixel. A larger one is extracted as a defect candidate (S76).
[0027]
Next, an example of the brightness adjustment processing procedure from S71 to S74 will be described in detail. Here, the luminance value (brightness) is corrected for one of the detected images F (i, j) and the reference image G (i, j) to be compared. First, the feature amount of each pixel (i, j) is calculated using the detected image F (i, j) and the reference image G (i, j), which are aligned in pixel units in S70 (S71). There are many feature quantities, such as brightness, contrast, brightness difference (darkness difference) between the detected image and the reference image, and frequency. Hereinafter, a case where contrast is used as the feature quantity will be described as an example. First, contrast is calculated for each of all the pixels in the target area (S71). There are various operators in the contrast calculation, and one of them is a range filter. As shown in FIG. 8, the contrast C (i, j) at the coordinate position (i, j) in the target area is expressed as the maximum brightness value Max (A, B, C, D) in the vicinity area. The difference is the minimum value Min (A, B, C, D). When the filter size is 2 × 2, if the luminance value at (i, j) is A and the brightness in the vicinity is B, C, or D, the calculation formula is (Formula 1).
[0028]
C (i, j) = Max (A, B, C, D) −Min (A, B, C, D) (Formula 1)
Also, a percentile filter that reduces the influence of noise may be used instead of a range filter depending on the image quality. Further, the contrast C (i, j) at the coordinate position (i, j) in the target area may be calculated with a secondary differential value. In this case, as shown in FIG. 9, the luminance values A to I in the vicinity of 9 are used and the calculation according to (Expression 2) is performed.
[0029]
Dx = B + H−2 × E,
Dy = D + F-2 × E
C (i, j) = Max (Dx, Dy) (Formula 2)
In addition to this, various calculation methods can be used to obtain the luminance change amount in the vicinity. In this way, the contrast FC (i, j) of each pixel (i, j) in the detected image F (i, j) and the contrast GC of each pixel (i, j) in the reference image G (i, j) (I, j) is calculated, and the average (expression 3) or the difference (expression 4) at the corresponding pixel (i, j) of the detected image F (i, j) and the reference image G (i, j) Alternatively, the contrast of the two images is integrated by taking the larger one (Equation 5), and the contrast value at each pixel (i, j) is uniquely determined. Then, according to the uniquely determined contrast value C (i, j), the image is decomposed into several stages as a contrast category (S72). Hereinafter, what was decomposed in several stages is described as a contrast category. As a result, from the portion where the brightness is uniform (low contrast region) such as the region 1a to the portion where the brightness is sharply changed (high contrast region) such as the pattern edge portion of the region 1b, there are stages as the contrast category. Is broken down.
[0030]
C (i, j) = (FC (i, j) + GC (i, j)) / 2 (Formula 3)
C (i, j) = | FC (i, j) −GC (i, j) | (Formula 4)
C (i, j) = Max (FC (i, j), GC (i, j)) (Formula 5)
Next, a correction coefficient for adjusting the brightness is calculated for each contrast category (S73). An example thereof will be described with reference to FIG. 10. First, for pixels belonging to the same contrast category, a scatter diagram is created with the horizontal axis representing the luminance value X in the detected image and the vertical axis representing the corresponding luminance value Y in the reference image. Then, an approximate straight line is obtained from the scatter diagram. 101 shown in FIG. 10 is an approximate straight line obtained from a scatter diagram of pixels belonging to a certain contrast category. There are various methods for calculating the approximate straight line. As an example, there is a least square approximation (a method for obtaining a straight line that minimizes the sum of the distances from each point). Then, the calculated slope a and Y intercept b of the approximate straight line are correction coefficients for the contrast category (S73).
[0031]
The brightness value F (i, j) of the detected image is corrected using the correction coefficient thus calculated, and brightness adjustment is performed (S74). Actually, assuming that the luminance value of the detected image is F (i, j), the corrected detected image F ′ (i, j) is calculated from the inclination a of the approximate straight line and the Y intercept b using (Equation 6). . This (Equation 6) is brightness adjustment by correcting the luminance value of one image so as to be close to the luminance value of the other image for each contrast category, which is a feature of the present invention.
[0032]
F ′ (i, j) = a × F (i, j) + b (Formula 6)
Then, the difference between the brightness value F ′ (i, j) after correction of the detected image for which the brightness adjustment has been performed and the brightness value G (i, j) of the reference image is represented by the difference D (i) in (Equation 7). , J) (S75), a portion where the difference value is larger than the set threshold value TH is set as a defect candidate (S76).
[0033]
D (i, j) = F ′ (i, j) −G (i, j) (Expression 7)
As shown in (Equation 6), the brightness of the detected image is corrected by rotating the luminance value of each pixel in the scatter diagram (rotation amount: gain) in order to place the scatter diagram on a straight line with an inclination of 45 degrees and a y-intercept of 0. ) And shift (shift amount: offset). FIG. 14 shows the operation. The difference value D (i, j) is equivalent to the distance from the converted straight line. This means that the closer the distance from the straight line is, the smaller the corrected difference value is, that is, a stronger correction is applied. Further, the threshold value TH for defect detection is set outside the scatter diagram after conversion (FIG. 14A). For this reason, in order to set the threshold value TH low and perform a highly sensitive test, it is necessary to make the scatter diagram after conversion slim as shown in FIG.
[0034]
Therefore, in the present invention, the scatter diagram for each contrast category is decomposed into finer categories, and an approximate straight line is obtained for each decomposed small category. One example thereof will be described with reference to FIG. 151 is a scatter diagram in a certain contrast category. This is decomposed with a feature amount different from contrast. Here, an example in which the difference in density between the detected image before correction and the reference image is used as the feature amount will be described. First, for the pixel of interest
Light / dark difference: F (i, j) -G (i, j)
And the scatter diagram area is further decomposed into several levels of shade difference categories in accordance with the set shade difference increments. This is equivalent to slicing the scatter diagram parallel to a straight line having an inclination of 45 degrees, such as 152. Next, approximate straight lines 152-1 to 152-N are calculated for each sliced small category. And as above-mentioned, it correct | amends by the inclination and y intercept of each approximate straight line 152-1-152-N. Since the inclination a and the y-intercept b, which are correction coefficients, are determined depending on which small category the pixel of interest belongs to, the correction coefficients at F (i, j) are a (i, j) and b (i, j). Then, the corrected F ′ (i, j) is expressed by (Equation 8).
[0035]
F ′ (i, j) = a (i, j) × F (i, j) + b (i, j) (Formula 8)
In this way, by further disassembling the image using another feature amount and making the scatter diagram slim, the corrected scatter diagram can also be made slim like 153 and the threshold value TH can be set low. It becomes.
[0036]
Here, the difference in density is used as a feature amount for further slicing the scatter diagram. However, another feature amount such as brightness information of the detected image and the reference image may be used. Further, instead of slicing the scatter diagram, a plurality of straight lines may be calculated simultaneously from one scatter diagram using Hough transform or the like as shown in FIG. Further, the correction coefficient in each category may be calculated not by linear approximation but by polynomial curve approximation.
[0037]
Here, if all the pixels are corrected, even the defect is corrected. Therefore, in the present invention, in order to detect normal areas such as color unevenness with strong brightness adjustment and detect abnormalities (defect candidates) without much correction, another feature amount is used in the scatter diagram. Distinguish between normal and non-normal parts and change the brightness adjustment method. For example, there are various feature quantities for identifying defects and color unevenness, such as texture information of inspection images and reference images, density differences, contrast, frequency, etc. Here, identification using frequency (number of pixels) is an example. explain. As a general feature, the color unevenness (normal region) has a wide frequency due to features such as wide range, repetitive occurrence, and occurrence on the entire surface of a certain pattern. In contrast, defects (non-normal areas) are less frequent. This is used to identify defects and uneven color and change the method of matching brightness. 171 shown in FIG. 17 is a scatter diagram obtained by slicing a scatter diagram of a certain contrast category, and 172 is a graph (hereinafter referred to as frequency distribution) showing the number of pixels for each category after slicing. Is likely to be a defect or uneven color in a normal part and a part with a large contrast. And as the difference in shade increases, the frequency decreases. Therefore, it is identified whether it is normal or abnormal depending on the frequency. For example, as shown at 173, even if the difference in density is the same, if the frequency is greater than the threshold value THN, it is a normal category such as color unevenness, and if the frequency is less than THN, it is set as an abnormal category. The threshold value THN is set in advance as a parameter. In addition, as shown in FIG. 18, the standard deviation σ can be calculated from the frequency distribution, and the place where N × σ can be set as the threshold value.
[0038]
In this way, after the category is determined to be normal or abnormal, correction (brightness adjustment) is performed according to the determination result. This method is shown in FIG. First, for a category determined to be normal, an approximate straight line 101 is obtained using data in the category as in 191. As a result, the brightness in the data in this category is adjusted (192). In addition, straight line approximation is not performed in the category determined to be abnormal, and brightness adjustment is performed using the approximate straight line 101 of the nearest normal category (193). As a result, in the abnormal category, the distance to the approximate straight line increases, so that the brightness adjustment becomes weak, and the corrected differential value remains uncorrected to some extent (194). Further, if it is clear that the defect category, it is possible not to perform brightness adjustment at all. In this case, gain = 1 and offset = 0 may be set for the defect category. In this way, in the present invention, it is possible to detect a minute defect while keeping the noise signal at a low level.
[0039]
Furthermore, these methods can be varied for each contrast category. As an example, as shown in FIG. 20, in the low contrast category, the scatter diagram tends to vary as compared to the high contrast category. In particular, most of the color unevenness between chips caused by the difference in film thickness is included in the low contrast category. However, when the color unevenness is particularly strong, slices into the same small category with all contrasts and normal / non-normal discrimination (201), the brightness cannot be adjusted in the low contrast area and remains as false information There is. In such a case, it is possible to increase the number of approximate lines by finely slicing in the low contrast portion, thereby strengthening the correction more than in the high contrast category and reducing the false alarm (202).
[0040]
As another example, the pattern edge portion is included in the high contrast category as described above, but the difference value becomes large even for a slight misalignment or image distortion in such a place, It is easy to become false information. Therefore, as shown in FIG. 21, in the high contrast region, the frequency threshold value THN for determining normal / unnormal can be set smaller than that in the low contrast category. As a result, the number of categories that are determined to be normal increases, and matching is performed in a wide range.
[0041]
As described above, sensitivity adjustment according to contrast can be performed by several methods such as changing the slice method and the frequency threshold value THN. These may be used properly depending on the sample, or may be used depending on the image quality and the feature amount of the image. Of course, the sensitivity adjustment can be switched on / off. Furthermore, it is possible to constantly monitor the accuracy of misregistration detection, and to increase the brightness adjustment more than usual in a high contrast region only when the correct misregistration amount is not calculated.
[0042]
Here, the type of the contrast calculation filter, the filter size, the number of divisions into the contrast category, the step width, the number of slices due to the difference in gradation, the step width, and the like can be flexibly changed by defining them in the lookup table.
[0043]
As described above, the example in which the image is decomposed based on the contrast and the contrast difference and the scatter diagram is slimmed has been described. Alternatively, image decomposition may be performed based on a variance value of brightness. In short, it is within the scope of the present invention if the image can be decomposed for each region having the same characteristics and the scatter diagram can be made slim.
[0044]
Moreover, although the example which decomposes | disassembles an image using two feature-values and changes the degree of fitting using frequency further was shown, you may slim down a scatter diagram from three or more feature-values. For example, as described above, in a high-contrast region such as a pattern edge, even if there is a slight misalignment, the shading difference becomes large. In other words, the scatter diagram expands when a positional shift occurs. Therefore, the spread of the scatter diagram data is checked, and the amount of positional deviation that minimizes the spread is calculated in subpixel units, and the brightness is adjusted using this scatter diagram. That is, optimization is performed so that the comparative image can be inspected with the highest sensitivity by simultaneously performing the brightness adjustment and the position shift detection in units of sub-pixels.
[0045]
Hereinafter, the positional deviation amount detection is naturally performed in two dimensions, but for the sake of simplicity, the case where the positional deviation amount detection is performed in one dimension (X-axis direction) will be described. As shown in FIG. 11, it is assumed that two images aligned in pixel units are shifted by α in sub-pixel units (−0.5 <α <0.5 pixels). At this time, in order to align the detected image f and the reference image g by ½ × α and perform alignment in units of sub-pixels, an image F (x shown in (Expression 9) and (Expression 10) by linear interpolation is used. ), G (x).
[0046]
F (x) = f (x) + α / 2 · (f (x) −f (x−1)) (Equation 9)
G (x) = g (x) + α / 2 · (g (x + 1) −g (x)) (Formula 10)
The detected image F ′ (x) after the brightness adjustment is expressed by (Equation 11).
[0047]
F ′ (x) = gain (x) · F (x) + offset (x) (Formula 11)
Here, in order to calculate the sub-pixel positional deviation amount and the brightness correction coefficient of the detected image and the reference image at the same time, the sum of the luminance differences between the two images after the position correction and after the brightness correction. What is necessary is just to obtain | require the coefficient which minimizes. That is, it is only necessary to solve the three formulas (Formula 12) to (Formula 14).
Figure 0004060558
As described above, in the present invention, two images (detected image and reference image) are compared, and in the inspection for detecting a defect from the difference value, the difference between the images increases due to uneven brightness or misalignment. The brightness is adjusted in advance for the area. Further, in the area having the feature as a defect, the brightness adjustment is weakened or the brightness adjustment is not performed. FIG. 12D shows a waveform of the difference value after brightness adjustment according to the present invention when the correct positional deviation amount is not detected in FIG. FIG. 13D shows a waveform of the difference value after brightness adjustment according to the present invention when there is uneven brightness in FIG. In both cases, brightness adjustment is performed on an area that is not originally detected as a defect, and the difference value becomes small. On the other hand, since the brightness adjustment is weakened in the defective portion, the difference value is not so small. For this reason, conventionally, the threshold value is set to TH2 for the entire region, or two threshold values of TH and TH2 are set to avoid the generation of false alarms. However, according to the present invention, the sensitivity is not lowered. The generation of false information due to misalignment or unevenness of brightness is avoided, and high sensitivity inspection with a low threshold TH3 and easy sensitivity adjustment are possible.
[0048]
Furthermore, according to the present invention, a detection sensitivity of 100 nm can usually be achieved in an optical appearance inspection apparatus. Furthermore, if the present invention is used, it is possible to obtain a detection sensitivity of 50 nm when the image quality is good.
[0049]
As described above, the embodiment of the present invention has been described by taking the comparative inspection image in the optical appearance inspection apparatus for the semiconductor wafer as an example. However, it can be applied to the appearance inspection using the electron beam pattern inspection or the DUV as the light source. is there. In this case, a detection sensitivity of 30 to 70 nm can be achieved. In addition, the inspection target is not limited to a semiconductor wafer, and a TFT substrate, a photomask, a printed board, or the like can be applied as long as defect detection is performed by image comparison.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of false information by performing brightness adjustment especially on high-contrast portions and uneven brightness that are likely to generate false information due to misalignment and image distortion. There is an effect that can be done.
[0051]
Further, according to the present invention, by adjusting the brightness, a low threshold value can be set as a result, and an effect of realizing a high-sensitivity inspection can be achieved.
[0052]
In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the generation of false alarms and detect a defect with only one threshold setting, and to easily adjust the sensitivity.
[0053]
In addition, according to the present invention, a detection sensitivity of 50 nm can be achieved by applying to a comparative inspection in an optical appearance inspection apparatus. In addition, detection sensitivity of 30 to 70 nm can be achieved by applying to electron beam pattern inspection or appearance inspection using DUV as a light source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a detected image of an inspection target and a luminance waveform at that time.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional threshold setting method when a positional deviation amount is correctly calculated.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conventional threshold setting method when a misregistration amount is erroneously calculated.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection image to be inspected when there is uneven brightness between comparison chips and an example of a conventional threshold setting method.
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a defect inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing a semiconductor wafer to be inspected.
7 is a diagram showing a processing flow in an image comparison unit of the image processing unit shown in FIG. 5;
FIG. 8 is a diagram for explaining an embodiment of a contrast calculation method for a pixel of interest (i, j), which is a feature amount calculation for each pixel according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of a contrast calculation method for a target pixel (i, j), which is a feature amount calculation for each pixel according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining an embodiment of approximate line calculation from a scatter diagram according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a detected image f and a reference image g after pixel unit alignment according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining an embodiment of a threshold value setting method when a misregistration amount according to the present invention is erroneously calculated.
FIG. 13 is a diagram for explaining an embodiment of a threshold setting method when there is uneven brightness between comparison chips according to the present invention.
FIG. 14 is a diagram for explaining an embodiment of brightness matching behavior by linear approximation of a scatter diagram according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram for explaining an embodiment of slimming of the scatter diagram according to the present invention.
FIG. 16 is a diagram for explaining another embodiment of slimming of the scatter diagram according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram for explaining an embodiment of a method for discriminating categories by frequency according to the present invention.
FIG. 18 is a diagram for explaining an embodiment of a frequency threshold calculation method according to the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a difference in correction between a normal category and an abnormal category according to the present invention.
FIG. 20 is a diagram for explaining an example of a scatter diagram for each contrast and a linear approximation by contrast according to the present invention.
FIG. 21 is a diagram for explaining an embodiment of a frequency threshold setting method using contrast according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Detection image, 12 ... Reference image, 51 ... Sample, 52 ... Stage, 53 ... Detection part, 501 ... Light source, 502 ... Illumination optical system, 503 ... Objective lens, 504 ... Image sensor, 55 ... Image processing part, 54 ... AD conversion unit, 505 ... pre-processing unit, 506 ... delay memory, 507 ... misregistration amount detection unit, 508 ... image comparison unit, 509 ... feature extraction unit, 56 ... overall control unit, 510 ... user interface unit, 511 ... Storage device, 512... Mechanical controller, 101.

Claims (2)

被検査対象の検出画像と基準となる参照画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出過程と、
該位置ずれ量検出過程で算出された位置ずれ量に基づいて前記検出画像と前記参照画像とを位置合わせを行い、該位置合わせされた被検査対象における各着目画素(i,j)での検出画像F(i,j)と参照画像G(i,j)とからなる2枚の画像での統合されたコントラスト値C(i,j)を演算して決定し、該決定されたコントラスト値C(i,j)に応じて前記各画像をコントラストカテゴリとして数段階に分解し、該分解された低コントラストカテゴリでは前記分解された高コントラストカテゴリに比べて両画像F(i,j)、G(i,j)の間の濃淡差(F(i,j)−G(i,j))に応じた濃淡差カテゴリに細かくスライスを行って明るさを合せ込むためのゲインa(i,j)及びオフセットb(i,j)からなる補正係数が得られる近似直線の数を増やし、前記位置合わせされた両画像の明るさの差異が小さくなるように前記コントラストカテゴリ毎に少なくとも一方の画像の明るさを合せ込む際に、前記低コントラストカテゴリでは前記高コントラストカテゴリに比べて前記数を増やした各近似直線によって決まる前記補正係数により明るさを合わせ込む補正を強めて行い、該明るさ合わせ込まれた検出画像と参照画像とを比較してその差異から欠陥も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。
A displacement amount detection process for detecting a displacement amount between a detected image to be inspected and a reference image serving as a reference;
The detected image and the reference image are aligned based on the displacement amount calculated in the displacement amount detection process, and detection is performed at each pixel of interest (i, j) in the aligned inspection target. An integrated contrast value C (i, j) in two images consisting of the image F (i, j) and the reference image G (i, j) is determined by calculation, and the determined contrast value C According to (i, j), each image is decomposed into several levels as a contrast category, and both images F (i, j), G (in the decomposed low-contrast category are compared with the decomposed high-contrast category. gain a (i, j) for finely slicing the lightness difference category according to the lightness difference (F (i, j) −G (i, j)) between i, j) and adjusting the brightness. And a correction coefficient consisting of an offset b (i, j) When the brightness of at least one image is adjusted for each contrast category so that the difference in brightness between the aligned images is reduced and the number of approximate straight lines is increased, the high contrast is applied in the low contrast category. the performed strengthened correction is intended to adjust the brightness by the correction coefficient, the difference is compared with the reference image and the detection image in which the brightness has been incorporated combined determined by the approximate line increased the number as compared with the contrast category And a defect detection process for detecting a defect or a defect candidate from the defect inspection method.
被検査対象となる試料を搭載するステージと、
ビームを前記試料に照射する照射光学系と、
前記試料からのビームを検出して信号に変換する検出器と、
該検出器の出力信号を検出デジタル画像に変換するAD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となる参照デジタル画像との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部、該位置ずれ量検出部で検出された位置ずれ量に基づいて検出デジタル画像と参照デジタル画像とを位置合わせをする位置合わせ部、該位置合わせ部で位置合わせされた被検査対象における各着目画素(i,j)での検出デジタル画像F(i,j)と参照デジタル画像G(i,j)とからなる2枚の画像での統合されたコントラスト値C(i,j)を演算して決定し、該決定されたコントラスト値C(i,j)に応じて前記各画像をコントラストカテゴリとして数段階に分解し、該分解された低コントラストカテゴリでは前記分解された高コントラストカテゴリに比べて両画像F(i,j)、G(i,j)の間の濃淡差(F(i,j)−G(i,j))に応じた濃淡差カテゴリに細かくスライスを行って明るさを合せ込むためのゲインa(i,j)及びオフセットb(i,j)からなる補正係数が得られる近似直線の数を増やし、前記位置合わせされた両画像の明るさの差異が小さくなるように前記コントラストカテゴリ毎に少なくとも一方の画像の明るさを合せ込む際に、前記低コントラストカテゴリでは前記高コントラストカテゴリに比べて前記数を増やした各近似直線によって決まる前記補正係数により明るさを合わせ込む補正を強めて行う明るさ補正部、および前記位置合わせ部で位置合わせされ、前記明るさ補正部で明るさが補正された検出デジタル画像と参照デジタル画像とを比較して欠陥若しくは欠陥候補を検出する画像比較部を備えた画像処理部と、
該画像処理部において検出される欠陥検出結果を表示する出力モニタと
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
A stage on which a sample to be inspected is mounted;
An irradiation optical system for irradiating the sample with a beam;
A detector that detects the beam from the sample and converts it into a signal;
An AD conversion circuit for converting the output signal of the detector into a detected digital image;
A memory for storing the detected digital image ;
A misregistration amount detection unit for detecting a misregistration amount between the detected digital image and a reference digital image serving as a reference, and a detected digital image and a reference digital image based on the misregistration amount detected by the misregistration amount detection unit. Alignment unit for alignment , detected digital image F (i, j) and reference digital image G (i, j) at each pixel of interest (i, j) in the inspection object aligned by the alignment unit The integrated contrast value C (i, j) in the two images consisting of is calculated and determined, and according to the determined contrast value C (i, j), each image is counted as a contrast category. In the decomposed low-contrast category, the gray level difference (F (i, j) between both images F (i, j) and G (i, j) is compared with the decomposed high-contrast category. -G (i j)) to increase the number of approximate straight lines from which a correction coefficient consisting of gain a (i, j) and offset b (i, j) for finely slicing the brightness difference category and adjusting the brightness is obtained. When the brightness of at least one image is adjusted for each of the contrast categories so that the difference in brightness between the aligned images is small, the number of the low contrast category is higher than the number of the high contrast category. A brightness correction unit that performs enhancement by adjusting the brightness by the correction coefficient determined by each approximate straight line that is increased , and a detection that is aligned by the alignment unit and the brightness is corrected by the brightness correction unit An image processing unit including an image comparison unit that detects a defect or a defect candidate by comparing a digital image with a reference digital image;
A defect inspection apparatus comprising: an output monitor that displays a defect detection result detected by the image processing unit.
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