JP2000323541A - 被検査物の外観検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各画素のセグメント化を最適に決定すること
により欠陥検出精度を向上させた半導体装置の外観検査
方法及び装置を提供する。 【解決手段】 被検査物（３）上の異なる２ヵ所の対応
するパターン部分を位置合わせし、パターンを比較する
ことにより欠陥検査を行う。代表的サンプル（５１）又
は最初の被検査物の撮像画像から各画像のアライメント
用基準画像と該画像の各画素の属性に応じて割り当てら
れたセグメント情報とを検査実行前か検査実行時に獲得
して、被検査物の検査実行時に、アライメント用基準画
像の位置に被検査物の撮像画像の位置を合わせ、次いで
各画素のセグメント情報に応じて被検査物の撮像画像の
対応する各画素の欠陥検査用しきい値を与えて外観検査
をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被検査物の外観検査
方法及び装置に関し、特に主として半導体ウェハ表面の
パターンの欠陥検査に適用して有効なパターン検査方法
及びパターン検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハ上には多数のダイが搭載さ
れており、これらのダイに欠陥がなければすべてのダイ
のパターンは同じであり、欠陥があればパターンが不一
致となる。従来、パターン検査の方法としては、隣接す
る２ダイを比較する方法がフォトマスクあるいは、ウェ
ハの外観検査装置として広く用いられてきた。パターン
検査の流れとしては、光学式顕微鏡とＴＤＩ(Time Dela
y Integration)等の撮像素子を組み合わせたイメージ取
得部により、被検査物上をＸ方向に連続走査しながら多
値化されたイメージを取得し、これをメモリ等の画像デ
ータ保存部に保存していく。この操作と平行して、隣接
ダイ、例えば、第１ダイと第２ダイ上の対応するエリア
のイメージが取り込まれると、一定のフレーム単位毎に
これら二つのイメージを１ピクセル以下の単位でアライ
メントした後、対応するピクセル間でグレイレベルの比
較をしてゆき、予め設定されたしきい値を越えるグレイ
レベル差を持つピクセルを欠陥候補と認識する。この手
法をシングルディテクションという。

【０００３】このシングルディテクションでは、欠陥候
補が第１ダイと第２ダイのどちらのダイ上に存在してい
るかが不明確である。欠陥候補を特定するためには、ダ
ブルディテクションという周知の手法がある。ダブルデ
ィテクションによれば、欠陥候補と認識された第１ダイ
と第２ダイの画素の位置を２値で示す画像を一時的に欠
陥検出部内に保持し、ある時間遅れてから始まる第３ダ
イのイメージ取り込みが始まると、上記と同様な比較を
第２ダイと第３ダイ間でも繰り返して同様な２値化され
た画像を得、保持されている第１ダイと第２ダイとの結
果と照らし合わせる。ここで第２ダイと第３ダイの対応
する画素にも欠陥候補が存在する場合、この画素に対応
する部分が第２ダイ上に存在する欠陥として報告され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスを形成するために用いられるポリシリコン、アルミ
等の材料の場合、その表面状態は平滑ではなく一般にグ
レインと呼ばれる突起が多数存在している。顕微鏡から
入射される光はこの突起により散乱されるため、グレイ
ンの存在する部分はそうでない部分と比べると暗く見え
るのが一般的である。しかしながら、欠陥検査において
は、グレインは欠陥ではないので欠陥として検出したく
はない。

【０００５】グレインはこれら配線材料上においてラン
ダムに発生するため、このようなノイズ成分の多い工程
の外観検査において、単一のしきい値を用いた画像比較
により高感度化を目指すと実欠陥の検出数も増えるがグ
レインなどの擬欠陥も多数検出されてしまう事になる。
また、グレインを検出しないようなしきい値で画像比較
を行うと本来欠陥として検出したい実欠陥の一部も検出
されなくなり、検出感度が低下する。

【０００６】そこで、ノイズ成分の多い領域とそうでな
い領域とを区別して検査レシピーに予め登録しておき、
検査実行時に異なるしきい値を領域毎に与える方法が考
えられる。しかしながら、検査レシピーを作成する際に
ユーザーが実際のパターンを観察しながら半導体デバイ
スのメモリー部、ロジック部等のようにブロック単位で
予め領域登録を行う事は比較的容易に実現できるが、特
定の材料からなる部分毎に、例えばアルミ配線部分のみ
を選択的に他の領域と区別して登録する事はデバイス内
で複雑に配置された配線構造を考えると事実上困難であ
り、ノイズ成分の多い配線パターン間に存在する微小欠
陥は結果として検出できないでいた。

【０００７】また、検査実行時に取り込まれる画像を逐
次、例えば３×３ピクセルの領域についてグレイレベル
に基づいて画像解析を行いながら、各画素をグレイレベ
ルに対応するセグメントに分類し、セグメント毎に最適
しきい値を与える方法もある。つまり、比較に用いられ
る２つの画像（欠陥ダイと参照ダイから得られる対応す
る画像）のそれぞれについて、各画素と周辺画素との間
でグレイレベルの平均値、微分値、最大値等の属性情報
を解析し、予め設定されたルックアップテーブルに基づ
いて各画素をその属性情報に対応するセグメントに分類
し、その後同一セグメントであると判定された画素毎に
最適なしきい値を与えようとする方法である（例えば、
特願平１０−３４３２２０号を参照）。

【０００８】しかしながら、この方法には各画素のセグ
メント化において根本的な問題が存在する。即ち、欠陥
ダイと参照ダイの２つの画像からは対応する画素毎に２
つの解析結果が得られている訳であるが、２つの画像解
析結果が同じであればその結果を使ってセグメント化で
きるものの、異なった場合にはどちらか一方を選択する
必要がでてくる。この選択は一定のルールに基づいて行
う事になるが、比較対象である２つの画像のうちどちら
か一方あるいは両方に、実欠陥あるいは擬似欠陥となっ
てしまうノイズ成分が存在している場合は、実欠陥のみ
を検出し、ノイズ成分を不検出とする最適な選択ルール
を作成する事は難しい。なぜなら、出現する欠陥および
ノイズ成分の外観は予想不可能であるため、欠陥が含ま
れる画像を解析して得られるセグメント情報は当てには
ならないからである。もし、１枚以上のウェハから得ら
れる代表的な実欠陥およびノイズ成分の外観を予め画像
解析しておく事により選択ルールを決定したとしても、
その後引き続き行われる多数のウェハについての欠陥検
査においても、このルールが正しく適用できるかどうか
の保証はない。

【０００９】従って、従来の技術によれば欠陥ダイと参
照ダイの２つの画像のいずれの解析結果を使って各画素
のセグメント化をするかを決定出来ない場合があり、こ
の結果、緻密な配線間に存在する微小欠陥等の検出が困
難であるという課題がある。さらに、従来のダブルディ
テクションによる欠陥検査方法では、第１のダイと第２
のダイの差画像と、第２のダイと第３のダイの差画像と
の差が、所定の許容範囲内であればそれらの差画像は同
一とみなしている。このために、第１のダイと第３のダ
イとにのみ欠陥が存在し、第２のダイには欠陥が存在し
ない場合でも、第１と第２のダイの差画像と、第２と第
３のダイの差画像との差が上記所定許容範囲内であれ
ば、第２のダイに欠陥があると誤って報告されるという
問題がある。なお、差画像とは２つの画像を比較した結
果得られる欠陥位置情報を示す画像をいう。

【００１０】本発明の目的は上記課題に鑑み、予め各画
素に対応したセグメント情報をセグメントマップとして
作成するか、検査実行時にセグメントマップメモリの内
容を適宜更新して最適なセグメント情報を得るようにす
るという構想に基づき、読み取り画素に対して常に最適
なしきい値を与えることができ、それにより緻密な配線
間に存在する微小欠陥等の検出を確実に行うことが可能
な外観検査方法及び装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、画像の比較に所定許
容範囲という概念を用いないで、常に基準画像に対して
画像がアライメントされていることにより、誤検出の可
能性を少なくした外観検査方法及び装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一態様により提供されるものは、実質的に
同一のパターンを有する複数のダイを搭載する被検査物
の外観検査方法及び装置であって、被検査物上のパター
ンと実質的に同一のパターンを有する代表的サンプルの
画像を用いて、被検査物の画像の位置を基準位置に合わ
せるためのアライメント用基準画像と、該代表的サンプ
ルの画像の各画素の属性に応じて割り当てられたセグメ
ント情報とを含む検査レシピーを作成してデータベース
に格納する検査レシピー作成ステップと、被検査物の検
査実行時に、被検査物の撮像画像をデータベースから読
み出されたアライメント用基準画像に位置合わせをし、
次いでデータベース内の各画素のセグメント情報に応じ
て該被検査物の撮像画像の対応する各画素に欠陥検査用
しきい値を与えて検査する検査実行ステップと、を備え
る被検査物の外観検査方法及び装置である。

【００１３】検査レシピー作成ステップは、代表的サン
プルを撮像するステップと、代表的サンプルに含まれる
少なくとも１つのダイの少なくとも１つの走査幅の画像
に基づいてアライメント用基準画像を作成してデータベ
ースに格納するステップと、代表的サンプルに含まれる
少なくとも１つのダイの画像をデータベースから読み出
されたアライメント用基準画像に位置合わせをするステ
ップと、ダイの画像に含まれる各画素の属性情報を調べ
るステップと、アライメントされたダイの画像の画素毎
に、属性情報に対応するセグメント情報を得て１ダイ分
のセグメントマップを作成し、該セグメントマップをデ
ータベースに格納するステップと、を備える。

【００１４】検査実行ステップは、パラメータｍを１に
初期化する第１のステップと、被検査物の表面を撮像
し、撮像された画像の中の第ｍダイの画像を検査レシピ
ー内のアライメント用基準画像に位置合わせをする第２
のステップと、ｍが１より大のときに、位置合わせ後の
第（ｍ−１）ダイと第ｍダイの画像の対応するパターン
の差画像を得る第３のステップと、検査レシピー内のセ
グメントマップを差画像に適用して被検査物上の各ダイ
の欠陥判定をする第４のステップと、を備え、被検査物
上のすべてのダイの欠陥判定を終了するまで、パラメー
タｍをインクリメントして第２のステップから第４のス
テップを繰り返す。

【００１５】画素の属性とは、該画素とその周辺の画素
との間で計算されるグレイレベルの平均値、微分値、及
び最大グレイレベル差の少なくとも一つである。本発明
の他の態様により提供されるものは、実質的に同一のパ
ターンを有する複数のダイを搭載する被検査物の外観検
査方法及び装置であって、パラメータｍを１に初期設定
する第１のステップと、被検査物の表面を撮像し、撮像
された画像の中の第１ダイの画像から被検査物の画像を
基準位置に位置合わせをするためのアライメント用基準
画像を切り出して記憶する第２のステップと、パラメー
タｍをインクリメントする第３のステップと、撮像され
た画像の中の第ｍダイの画像をアライメント用基準画像
に位置合わせをする第４のステップと、アライメント用
基準画像に欠陥があるかをダブルディテクションにより
検出する第５のステップと、第５のステップでアライメ
ント用基準画像に欠陥があると判定された場合に、アラ
イメント画像メモリ内のアライメント用基準画像を最新
の画像により更新する第６のステップと、位置合わせ後
の第（ｍ−１）ダイの画像と第ｍダイの画像の差画像を
得ると共に、各画素の属性情報を求め、該属性情報に基
づいて該各画素に対応するセグメント情報を得てセグメ
ントマップメモリに格納する第７のステップと、第（ｍ
−１）ダイのセグメント情報と第ｍダイのセグメント情
報とセグメントマップメモリに格納されているセグメン
ト情報との中から最適なセグメント情報を選択して、選
択されたセグメント情報によりセグメントマップの内容
を更新するとともに第ｍダイの画像とアライメント後の
第（ｍ＋１）ダイの画像との差画像を得る第８のステッ
プと、差画像に対してセグメントマップメモリに格納さ
れているセグメント情報を適用して欠陥検査をする第９
のステップとを備え、被検査物上のすべてのダイの欠陥
判定を終了するまで、パラメータｍをインクリメントし
て第３のステップから第９のステップを繰り返す、被検
査物の外観検査方法及び装置である。

【００１６】上記した本発明による方法又は装置によれ
ば、隣接ダイ間のイメージ比較に際して予め定義された
各画素のセグメントマップ又は検査実行時に選択された
最適なセグメント情報をもとに被検査物の対応する画素
に対して最適なしきい値を与えることができる。したが
って、代表的なサンプルについてのノイズ成分の多少、
画像の明暗等の情報をもとに正しいセグメントマップを
一旦獲得すれば、被検査物表面上の緻密な配線間に存在
する検出が困難な微小欠陥でも高い検出感度で検出する
事ができるようになる。

【００１７】また、ダブルディテクションに際しても、
従来のような所定許容範囲内にあるときに同一とみなす
ことはしないで、常に基準画像に対してアライメントさ
れた画像を用いて欠陥検査を行っているので、誤検出の
可能性を低減できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施例であ
る半導体装置の外観検査装置の構成を示すブロック図で
ある。図において、外観検査装置は、ｘ方向およびｙ方
向に自在に移動可能な高精度ｘ−ｙステージ１と、その
上に取りつけられたウェハチャック２と、対物レンズ４
と、チューブレンズ５と、ビームスプリッタ６と、光源
７と、ＴＤＩカメラ等の光学的撮像手段８と、Ａ／Ｄ変
換器９と、画像アライメント部１０と、セグメント情報
データベース１１と、画像メモリ１２と差分検出部１３
と、セグメントマップメモリ１４と、欠陥判定部１５
と、欠陥情報記憶部１６とを備えている。

【００１９】ウェハチャック２の上には検査開始前には
代表的なサンプルが真空吸着され、検査実行時には被検
査物である半導体ウェハ３が真空吸着される。図２は図
１の装置の動作の概略を説明するフローチャートであ
る。図示のように、ステップＳ２１で代表的な半導体ウ
ェハの１つ以上のダイを用いて、検査実行時等における
ダイ比較の基準となるアライメント用基準画像と、１つ
のダイ内の各画素が属するセグメントを表すセグメント
情報とを含む検査レシピーを予め作成し、ステップＳ２
２でその検査レシピーを用いて被検査物の検査を実行す
る。

【００２０】図３及び図４は図２のステップＳ２１で行
われる検査レシピー作成ステップの内容の一例を示すフ
ローチャートである。図３において、ステップＳ３１で
先ず検査をしようとしているウェハを概ね代表する代表
的サンプルをウェハチャック２に搭載してグローバルラ
イメントをし、ｘ−ｙステージ１の動き方向とウェハの
方向に関する情報であるグローバルアライメント用ター
ゲット、ウェハ上のダイの大きさ、配置位置、検査領域
などの基本的な情報をセグメント情報データベース１１
又は図示しないメモリに登録する。代表的サンプルは同
一パターンを持つ多数の被検査ウェハ中の任意の一つで
よい。

【００２１】次に、ステップＳ３２で代表的サンプル上
の少なくとも１つのダイの全領域を撮像手段８により撮
像する。Ａ／Ｄ変換後の画像は図示しないメモリ又はセ
グメント情報データベース１１等に一時的に格納してお
く。図５に代表的サンプルであるウェハ５１を模式的に
示す。図示のようにウェハ５１上には実質的に同一のパ
ターンを持つ多数のダイ５２が規則正しく配列されてい
る。

【００２２】図６にダイ５２の撮像画像のＡ／Ｄ変換後
の画像を模式的に示す。図示のようにダイ５２の大きさ
は例えば２５ｍｍ×２５ｍｍであり、ダイ５２の画像の
各画素の大きさは例えば０．２５μｍ×０．２５μｍで
ある。ダイ５２の撮像の際の走査幅は例えばＴＤＩセン
サの走査幅である２０４８画素である。検査の単位とな
るフレーム６１の大きさは例えば２０４８×５１２ピク
セルである。

【００２３】図７にフレームを模式的に示す。図示例で
はフレーム６１内には２０４８×５１２個の画素が存在
する。その中で、例えば３２×３２ピクセルの画像７１
を本発明の実施例におけるアライメント用基準画像とす
る。図３及び図４のフローチャートに戻って、ステップ
Ｓ３３でパラメータｍを１に初期設定する。

【００２４】そしてステップＳ３４で第ｍダイの画像か
ら各走査幅内で所定の大きさのアライメント用基準画像
を切り出してウェハ内におけるその相対的位置情報とと
もにセグメント情報データベース１１に格納する。アラ
イメント用基準画像は、後に検査実行時に対応する走査
幅の画像の位置を基準位置に合わせるための基準として
用いられる。画像の位置合わせが必要な理由は、複数の
ダイから各画素の属性を決定する場合に、上記複数のダ
イの位置を画素レベルで合わせる必要があるからであ
る。

【００２５】アライメント用基準画像は、通常は最初に
走査したダイを代表的サンプルとしてその撮像画像を適
切な大きさに分割して得られる。上記メモリから切り出
されるアライメント用基準画像の数は、１ダイ中の１走
査幅の範囲につき最低１つあれば良いが、Ｘ−Ｙステー
ジの誤差等を考慮して理想的には差分検出部１３で実際
に比較される図７に示したようなフレーム（例えば２０
４８×５１２ピクセル）毎にｘ方向、ｙ方向にそれぞれ
１つ以上あることが望ましい。実際には、各フレーム毎
に切り出す最小サイズのアライメント用基準画像の大き
さはせいぜい３２×３２ピクセルで十分であるが特に限
定しない。図７に示した１フレーム６１の画像の中に例
えば３２×３２ピクセルのアライメント用基準画像７１
が複数（図７においては２個）存在する。

【００２６】アライメント用基準画像７１の切り出しを
ダイの全検査領域の全フレームについて行うことによ
り、１ダイ分全てのアライメント用基準画像が得られ
る。１つのダイのみを撮像して得られる画像からアライ
メント用基準画像を切り出す場合、そのダイに欠陥があ
ると、得られるアライメント用基準画像は必ずしも基準
画像としては適切ではない場合がある。基準画像として
適切なアライメント用基準画像を常に得るためには、代
表的ウェハ４１上の複数のダイを撮像し、その中から欠
陥のないダイの画像を探してこれを用いてアライメント
用基準画像を獲得すればよい。

【００２７】３ダイ以上について上記と同様の操作を行
った場合、得られたアライメント用基準画像がこれ以降
の被検査物の検査に継続使用されるに当たって問題が無
いかどうかを確認できる事と、アライメント用基準画像
に実欠陥が含まれていない事を確認できるという利点が
ある。そこで、基準となるアライメント用基準画像とそ
の位置情報とが第１ダイ上のすべてのフレームについて
獲得され、セグメント情報データベース１１に格納され
ると、次にステップＳ３５にて第（ｍ＋１）ダイの画像
の位置を上記アライメント用基準画像の位置に合わせ
る。これは、第（ｍ＋１）ダイの例えば３２×３２ピク
セルの画像を画像アライメント部１０１に読み出す毎
に、ＣＰＵ１７の制御の下に、セグメント情報データベ
ース１１から対応するアライメント用基準画像を画像ア
ライメント部１０内に配置されたアライメント画像メモ
リ１０１に読み出して、撮像された画像の位置をアライ
メント用基準画像の位置に合わせることにより行われ
る。この位置合わせは、１画素以下のレベルで行われる
ので、サブピクセルアライメントという。所定数のダイ
の撮像画像のすべてについてサブピクセルアライメント
がなされると、アライメント画像メモリ１０１に格納さ
れているアライメント用基準画像の位置に、複数ダイを
撮像して得られるパターンが位置合わせされている。こ
うして、第２ダイのパターンと第３ダイのパターンは第
１ダイの画像から得られたアライメント用基準画像を基
準としてお互いに間接的にアライメントされる。この方
法によりこれ以降に画像アライメント部１０から出力さ
れる画像は全て同じアライメント用基準画像を基準とし
てサブピクセルアライメントされる事になる。サブピク
セルアライメントが終了した２つのダイの画像の各画素
の位置はアライメント用基準画像の画素位置に一致して
いるので、差画像を得たり、各画素の属性を調べること
ができるようになる。

【００２８】次いで、ステップＳ３６にて、サブピクセ
ルアライメントが終了した第（ｍ＋１）ダイの各走査幅
内で所定の大きさのアライメント用基準画像をその相対
的位置情報と共にセグメント情報データベース１１に格
納する。所定数のダイの各アライメント用基準画像を得
る迄、ステップＳ３５とＳ３６を繰り返す。ステップＳ
３７で、アライメント用基準画像を得るための最終ダイ
の処理が終わると、ステップＳ３９で最適なアライメン
ト用基準画像を決定し、セグメント情報データベース１
１に格納する。

【００２９】次に図４に示すフローチャートにしたがっ
て代表的サンプルの属性を詳しく調べることによりセグ
メントマップを作成する。即ち、図４において、ステッ
プＳ４０でパラメータを１に初期設定し、ステップＳ４
１で代表的サンプルの第ｍダイの画像の位置をアライメ
ント用基準画像の位置に合わせるサブピクセルアライメ
ントを行い、ステップＳ４２で第ｍダイの画像の各画素
の属性を調べてメモリに保存する。ステップＳ４３では
最終ダイかを判定し、否であればステップＳ４４でｍを
インクリメントしてステップＳ４１及びＳ４２を繰り返
す。最終ダイについてサブピクセルアライメントがなさ
れ且つ属性を調べ終わると、ステップＳ４５に進み、画
素対応に得られた属性情報の少なくとも１つに基づいて
１ダイ分の全画素にセグメント情報を割り当ててセグメ
ントマップを作成し、セグメント情報データベース１１
に格納する。

【００３０】ステップＳ４２で調べられる属性の代表的
なものは、各画素とその周辺画素との平均値、微分値、
最大グレイレベル差等であり、調査対象とする範囲は各
画素を中心におき、１×１ピクセル、２×２ピクセル、
３×３ピクセル、５×５ピクセルあるいは１×２ピクセ
ル、１×３ピクセル、２×１ピクセル、３×１ピクセル
等の領域である。

【００３１】こうして得られた複数の属性情報の少なく
とも１つに基づいて１ダイ分の全画素にセグメント情報
を与える。例えば、電極パッド部のような比較的明るく
て大きな領域は、先ず５×５ピクセルの領域においてグ
レイレベルの平均値（ミーン値）を示すフィルタをかけ
ると容易に抽出可能であり、抽出された領域に特定のセ
グメント情報を割り当てる。また、縦配線あるいは横配
線が支配的な領域では１×３ピクセルあるいは３×１ピ
クセル等の細長いフィルタを用いて平均値、最大グレイ
レベル差（レンジ値）を求められるフィルタをかけると
配線の方向性、および配線と配線間スペースとの分離抽
出が可能であり、その抽出された領域に他の特定のセグ
メント情報を割り当てる。

【００３２】得られた属性情報を組み合わせる事により
各画素を属性の類似する複数のグループのいずれかに分
離し、各グループにセグメント情報を割り当てることに
より、各画素毎にセグメント情報を与えることも可能で
ある。各画素の属性を調べたりその属性に基づいて各画
素にセグメント情報を割り当てる上記の過程は、あくま
で検査レシピーを作成するためにのみ行われるものであ
って、後に詳述する被検査物の検査過程では行われな
い。検査レシピー作成時には如何に複雑な解析手法を用
いても、また上記過程に長時間を費やしても、実際の検
査実行時におけるスループットを損なう事はない。した
がって、検査レシピーを予め作成する過程は人手により
十分に時間をかけて作成してもよい。３つ以上のダイに
ついて上記ステップＳ４１〜Ｓ４５の処理を行うと、使
用したウェハ上の１つのダイに欠陥が存在していても他
のダイの対応する部分と比較することによりその欠陥に
おける画素のグレイレベルを異常値として取り除く事が
可能であり、結果として１ダイ分の全画素に対する正常
時のセグメントマップが得られることになる。

【００３３】ここで重要なのは、セグメント情報データ
ベース１１に記憶されているセグメントマップにおいて
は、アライメント用基準画像に対してサブピクセルアラ
イメントされた画像が作成されているという点である。
すなわち、アライメント用基準画像とセグメントマップ
とはサブピクセルレベルにおいて完全に対応している事
になる。

【００３４】図８の（ａ）は上記代表的なウェハ上の２
つ以上のダイを走査して得られたいずれかのダイの各画
素の属性の１つであるミ─ン値（グレイレベルの平均
値）の例を示す図である。図８の（ｂ）は同様に各画素
の属性の他の１つであるレンジ値（グレイレベルの最大
値と最小値との差）の例を示す図である。図９はセグメ
ント情報を割り当てるためのグループ分け用ルックアッ
プテーブルの例を示す図である。図示例では、ミーン値
が０から４０でレンジ値が０から１５の範囲にはセグン
メント情報“１”が割り当てられ、ミーン値が４０から
８０でレンジ値が０から１５の範囲にはセグンメント情
報“２”が割り当てられ、その他の範囲ではセグメント
情報“３”が割り当てられる。

【００３５】図１０はこうして各画素に割り当てられた
セグメント情報を示す図である。図示例では、第２列の
画素のすべてにセグメント情報“２”が割り当てられて
おり、第３列、第４列及び第６列の画素のすべてにセグ
メント情報“３”が割り当てられており第５列の画素の
すべてにセグメント情報“１”が割り当てられている。

【００３６】図１０に示したようなセグメント情報がセ
グメント情報データベース１１に格納される。次に検査
を実行する方法を説明する。図１１は本発明の第１の実
施例によるウェハ検査方法を説明するフローチャートで
ある。

【００３７】概略的には、図１において、ウェハチャッ
ク２上に被検査物３である半導体ウェハを配置し、これ
を光学的撮像手段８により撮像する。被検査物３も欠陥
やグレインが存在しない限り図５に示した代表的サンプ
ルであるウェハ５１と実質的に同じパターンを有する。
検査実行時においても、光源７から出た光はビームスプ
リッタ６により下方へ曲げられ、チューブレンズ５及び
対物レンズ４を通して半導体ウェハ３を均一に照射す
る。ウェハ３表面で反射された光は、再度対物レンズ
４、チューブレンズ５、ビームスプリッタ６を経由し、
光学的撮像手段８に結像される。その画像信号はＡ／Ｄ
変換器９により多値のディジタル信号に変換される。

【００３８】検査の最初のステップＳ１１０では、代表
的なウェハの場合と同様に、ウェハチェック２に置かれ
た被検査半導体ウェハ３に関する、ダイサイズ、検査領
域等の基本的情報を検査レシピーから読み出して図示し
ないメモリに登録する。次いでステップＳ１１１で被検
査物をグローバルアライメントにより走査方向に対して
ダイが平行に配列されるようにアライメントする。

【００３９】次にステップＳ１１２で一回の走査に必要
なアライメント用基準画像およびセグメントマップをセ
グメント情報データベース１１から読み出してそれぞれ
アライメント画像メモリ１０１およびセグメントマップ
メモリ１４に格納する。次いでステップＳ１１３でパラ
メータｍを１に初期化する。次いでステップＳ１１４で
被検査半導体ウェハ３の表面を撮像し、画像アライメン
ト部１０により第ｍダイの画像をアライメント画像メモ
リ１０１内の対応するアライメント用基準画像にサブピ
クセルアライメントによる位置合わせをする。位置合わ
せ後の第ｍダイの画像は画像メモリ１２と差分検出部１
３とに送られる。ｍが２以上のときは画像メモリ１２に
は第（ｍ−１）ダイの位置合わせ後の画像も格納されて
いる。画像メモリ１２においては、第（ｍ−１）ダイの
画像に上書きしないようにして第ｍダイの画像が格納さ
れる。

【００４０】次いでステップＳ１１５でｍが１より大で
あればステップＳ１１６に進み、差分検出部１３により
位置合わせ後の第（ｍ−１）ダイと第ｍダイとの対応す
るパターンの差画像が検出されこの差画像は欠陥判定部
１５に送られる。ステップＳ１１７では欠陥判定部１５
はセグメントマップメモリ１４に予め格納されているセ
グメントマップを用いて、前記差画像のそれぞれの画素
に対応する位置のセグメント情報を、同一セグメントに
属する画素群毎に最適な固定しきい値を与えるか、ある
いは同一セグメントに属する画素群毎にグレイレベル差
と出現頻度の関係から求められる最適しきい値をあたえ
るか等の方法により差画像から欠陥候補画素を抽出し、
結果を２値化して欠陥情報記憶部１６内に一時的に保存
する。実際には、ステップＳ１１７ではダブルディテク
ションの手法により、その後同様にして行われる第ｍダ
イと第（ｍ＋１）ダイの対応するパターンの差画像を、
前記欠陥情報記憶部１６内に一時的に保存されている第
（ｍ−１）ダイと第ｍダイとの対応するパターンの差画
像と照らし合わせる事により第ｍパターン上に存在する
欠陥を検出する。この場合、従来のような所定許容範囲
という概念を使用しないで第ｍダイと第（ｍ＋１）ダイ
の対応するパターンの差画像と第（ｍ−１）ダイと第ｍ
ダイとの対応するパターンの差画像とが完全に同一の場
合にのみ、第ｍダイに欠陥があると判定するので、欠陥
を誤検出する可能性は低減される。こうして、欠陥情報
記憶部１６には第ｍダイの欠陥候補情報が記録される。

【００４１】ステップＳ１１８では被検査半導体ウェハ
３上の最終ダイを走査したかを判定し、最終ダイでなけ
れば、ステップＳ１１９にてパラータｍをインクリメン
トしてステップＳ１１４〜Ｓ１１７を繰り返す。最終ダ
イの検査を終了すると、このウェハの検査は終了する。
次に上記実施例の実現可能性について記載する。

【００４２】前述の通り、セグメント情報データベース
１１に記憶されているセグメントマップとアライメント
用基準画像はサブピクセルのレベルで完全に対応してい
る。これは、ｘ，ｙ方向だけでなく回転方向についても
言える事である。しかし、実際には検査レシピー作成時
と検査実行時との間で、画像の回転方向の誤差が存在す
ることがある。主な回転方向の誤差としては、ウェハを
ｘ−ｙステージ１上に載置した後にウェハの走査方向と
ダイの配列方向を平行に合わせるために行うグローバル
アライメント時に残ってしまう誤差がある。この場合、
画像の一部、特にアライメント用基準画像からより遠い
領域に存在する画素についてのセグメントマップの信頼
性が損なわれてしまう。

【００４３】そこで、現実的な例を基に検証してみる。
例えば画像比較はフレーム単位で行われ、１フレームの
大きさは縦２０４８（ＴＤＩセンサの走査幅と同じ）×
横５１２ピクセルとし、各フレーム毎に１つのアライメ
ント用基準画像を持っているものとする。また、フレー
ムの長手方向つまり縦方向について、アライメント基準
が１番目のピクセル付近に存在し、この位置でサブピク
セルアライメントがなされ、２０４８番目のピクセルに
おいて０．１ピクセルまでの回転方向の誤差を許容でき
るものとする。

【００４４】すると、この時の回転方向の許容最大誤差
はθ＝ｔａｎ^-1（０．１／２０４８）＝１０．１（秒）
となる。逆な言い方をすれば、検査レシピー作成時と検
査実行時にそれぞれ逆方向に角度が５（秒）だけがずれ
ていたとしても、検査実行時に取り込まれる画像とセグ
メントマップとの間には最大で０．１ピクセルの誤差し
かない事になる。回転方法の絶対精度５秒は、現在得ら
れる高精度ｘ−ｙステージの中では比較的容易に得られ
るものであり、本発明の実現を困難にするものではな
い。より精度の低いｘ−ｙステージを使用した場合で
も、縦方向を複数の領域に分割し、それぞれの分割され
た領域毎にアライメント基準画像を持てば回転方向にお
いて許容される誤差は更に大きくなる。

【００４５】次に、アライメント用基準画像を記憶して
おくために必要な容量を計算してみる。１フレーム当た
りｘ方向とｙ方向のアライメント基準画像を１つずつ記
憶し、各アライメント基準画像の大きさを３２ピクセル
×３２ピクセル、１画素当たり１バイトの情報量を持つ
と仮定すれば、２つのダイについての１フレーム当たり
に必要な記憶容量は、 ３２×３２×２＝２０４８バイト となる。

【００４６】２５ｍｍ×２５ｍｍのダイを０．２５μｍ
ピクセルサイズで検査すると走査方向に存在するフレー
ム数は ２５×１０００÷０．２５÷５１２＝１９５．３フレー
ム であるから、１走査につき合計 ２０４８×１９６＝４０１Ｋバイト となる。ダイは短冊状に分割された領域を順次走査され
るので縦２５ｍｍのダイを全て走査するためには ２５×１０００÷０．２５÷２０４８＝４８．８スオー
ス（ｓｗａｔｈ） つまり、４９回の繰り返し走査を行うことによって１つ
のダイの全ての領域を網羅することができる。従って、
２つのダイの全アライメント基準用画像を記憶するため
の記憶容量は ４０１Ｋ×４９＝１９．６Ｍバイト となる。

【００４７】したがって、現状のフォトリソグラフィの
限界である２５ｍｍ角の大きなダイにおいても２０Ｍバ
イトの記憶容量を用意すれば２つのダイのアライメント
用基準画像を全て記憶できることになる。次に、セグメ
ントマップを同じ前提で全て保存するために必要な容量
を計算して見る。

【００４８】各画素当たり１バイトのセグメント情報を
持つとすると、１つのダイの全画素についてのセグメン
トマップの容量は （２５×１０００÷０．２５）² ＝１０Ｇバイト となり、大きな記憶容量が必要となる。ただし、この値
は４９回の走査でダイの全ての領域を網羅するために必
要な容量、つまりセグメント情報データベース１１にお
いて１つの検査レシピー毎に必要な容量であって、ハー
ドディスクイアレイを用いた大容量記憶装置を用いれば
複数の検査レシピーを保存、管理する事は不可能ではな
い。実際の検査ではダイを短冊状の４９領域に分割して
検査するため、各走査を行う直前に１／４９のデータを
セグメント情報データベース１１から読み出してセグメ
ントマップメモリ１４に書き込めば良いから、セグメン
トマップメモリ１４及び欠陥判定部１５において必要な
メモリ容量は、たかだか １０Ｇバイト÷４９＝２０４Ｍバイト である。

【００４９】ここで用いた仮定では、２５ｍｍ×２５ｍ
ｍという大きなダイについて、しかも各画素の持つセグ
メント情報を１バイトとしたが、より現実的な仮定をす
るならばダイの大きさは１２ｍｍ×１２ｍｍ、各画素の
セグメント情報は最高でも１６段階つまり４ビットで表
現すれば十分である。この仮定のもとにセグメント情報
データベース１１において必要な容量を計算すると、１
つの検査レシピー当たり、 （１２×１０００÷０．２５）² ×（４÷８）＝１１５
２Ｍバイト 縦１２ｍｍは２４回のスオース（ｓｗａｔｈ）で走査さ
れるので、セグメントマップメモリ１４及び欠陥判定部
１５において必要なメモリ容量は、わずか １１５２÷２４＝４８Ｍバイト となる。

【００５０】実際、半導体デバイスは微細なパターンで
構成されている部分も多いが、電極等のように同一セグ
メントが広範囲に続く領域も多々存在するから、画像圧
縮技術を用いれば保存に必要な記憶容量を更に大幅に削
減できる。図１２は本発明の第２の実施例による外観検
査装置を示すブロック図である。図１２において図１と
同一部分には同一の参照番号を付してある。図１２にお
いては、図１の実施例で使用したセグイメント情報デー
タベース１１は用いない。その代わりに、比較されるべ
き２つの画像からセグメント情報を検査実行と平行して
求める事ができるセグメント情報発生部を付加した。こ
のセグメント情報発生部は、画像アライメント部１２１
と、画像メモリ１２２と、差分検出部１２３と、画像解
析部１２４及び１２５と、ルックアップテーブル１２６
と、セグメント選択回路１２７と、セグメントマップメ
モリ１２８と、欠陥判定部１２９と、欠陥情報記憶部１
３０と、ＣＰＵ１３１とを備えている。画像アライメン
ト部１２１内にはアライメント画像メモリ１３２が含ま
れている。

【００５１】図１３及び図１４は図１２に示した装置に
よるウェハ検査方法を説明するフローチャートである。
図１３において、検査の最初のステップＳ１３０および
Ｓ１３１は図１１におけるステップＳ１１０およびＳ１
１１と同様であるので説明を省略する。ステップＳ１３
２でパラメータｍを１に初期化する。

【００５２】ステップＳ１３３では、第１ダイの画像を
画像アライメント部１２１に取り込みその画像から各走
査幅毎に少なくとも１つのアライメント用基準画像を切
り出してアライメント画像メモリ１３２に格納する。例
えば、各フレーム毎に、少なくとも、Ｘ方向の３２×３
２ピクセルのアライメント用基準画像とＹ方向の３２×
３２ピクセルのアライメント用基準画像とをアライメン
ト画像メモリ１３２に格納する。

【００５３】次いで図１４のステップＳ１３４でパラメ
ータｍをインクリメントする。次いでステップＳ１３５
で、第ｍダイの画像をアライメント用基準画像にサブピ
クセルアライメントにより位置合わせをする。次いでス
テップＳ１３６で第ｍダイのアライメント用基準画像に
欠陥があるかどうかをダブルディテクションにより判定
し、欠陥が存在すれば、第ｍダイのアライメント用基準
画像を第（ｍ＋１）ダイのアライメント用基準画像で更
新する。

【００５４】ステップＳ１３６で第ｍダイのアライメン
ト用基準画像に欠陥がない場合又はステップＳ１３７で
アライメント用基準画像を更新した後は、位置合わせ後
の第ｍダイの画像が画像メモリ１２２と差分検出部１２
３とに送られる。ｍが２以上のときは画像メモリ１２２
には第（ｍ−１）ダイの位置合わせ後の画像も格納され
ている。画像メモリ１２２においては、第（ｍ−１）ダ
イの画像に上書きしないようにして第ｍダイの画像が格
納される。

【００５５】次いで、ステップＳ１３８にて、差分検出
部１２３により位置合わせ後の第（ｍ−１）ダイと第ｍ
ダイとの対応するパターンの差画像が検出される。ま
た、このステップでは、第（ｍ−１）ダイのサブピクセ
ルアライメント後の画像が画像解析部１２４に送られ、
第ｍダイのサブピクセルアライメント後の画像が画像解
析部１２５に送られる。２つの画像解析部１２４及び１
２５では、検査レシピーにより予め定義された一定の解
析が行われる。ここで行われる画像解析として代表的な
ものを挙げれば、各画素を中心として３×３ピクセルの
範囲における平均値、微分値、最大グレイレベル差等が
あるが、画像解析部の処理能力の許す範囲で如何なる解
析でも可能である。更に画像解析部１２４及び１２５で
は解析の結果得られた種々の属性情報を予め定義された
ルックアップテーブル１２６の内容と照らし合わせる事
により、各画素についてそれぞれ１つのセグメント情報
を得る。セグメント情報は各画素について画像解析部１
２４を経由する第１のルートから１つと画像解析部１２
５を経由する第２のルートから１つの合計２つが得ら
れ、これらはセグメント選択回路１２７に送られる。セ
グメント選択回路１２７にはセグメントマップメモリ１
２８が接続されており、セグメントマップメモリ１２８
は、少なくとも１走査幅で１ダイを走査した時に得られ
る画素数に対応した容量を持つものである。

【００５６】次いでステップＳ１３９で、セグメント選
択回路１２７は最適セグメント情報をダイの各画素毎に
選択して、その最適値でセグメントマップメモリ１２８
の内容を更新するとともに、差分検出器１２３により第
（ｍ−１）ダイの画像と第ｍダイの画像との差画像が検
出され、この差画像は欠陥判定部１２９に送出される。

【００５７】次いでステップＳ１４０では、欠陥判定部
１２９は選択されたセグメント情報を用いて、同一セグ
メントに属する画素群毎に最適な固定しきい値を与える
か、あるいは同一セグメントに属する画素群毎にグレイ
レベル差と出現頻度の関係から求められる最適しきい値
を与えるか等の方法により差画像から欠陥候補画素を抽
出し、結果を２値化して欠陥情報記憶部１３０内に保存
する。実際には、ステップＳ１４０でもダブルディテク
ションの手法により、その後同様にして行われる第ｍダ
イと第（ｍ＋１）ダイの対応するパターンの差画像を、
前記欠陥情報記憶部１６内に一時的に保存されている第
（ｍ−１）ダイと第ｍダイとの対応するパターンの差画
像と照らし合わせる事により第ｍパターン上に存在する
欠陥を検出する。この場合も、従来のような所定許容範
囲という概念を使用しないで第ｍダイと第（ｍ＋１）ダ
イの対応するパターンの差画像と第（ｍ−１）ダイと第
ｍダイとの対応するパターンの差画像上で、位置が完全
に同一の場合にのみ、第ｍダイに欠陥があると判定する
ので、欠陥を誤検出する可能性は低減される。こうし
て、欠陥情報記憶部１３０には第ｍダイの欠陥候補情報
が記録される。

【００５８】ステップＳ１４１では検査半導体ウェハ３
上の最終ダイを走査したかを判定し、最終ダイでなけれ
ば、ステップＳ１３４〜Ｓ１４０を繰り返す。最終ダイ
の検査を終了すると、このウェハの検査は終了する。図
１５は図１４のステップＳ１３９におけるセグメント選
択回路１２７によるセグメント情報の選択方法の一例を
説明するフローチャートである。図において、ステップ
Ｓ１４２で画像解析部１２４及び１２５から送られてく
るセグメント情報が対応する画素において同一かどうか
（Ａ＝Ｂかどうか）を判定する。同一である場合はステ
ップＳ１４３に進んでそのセグメント情報Ａが選択さ
れ、更にステップＳ１４４にてセグメントマップメモリ
１２８内のセグメントマップの対応する画素のデータを
データＡで更新する。

【００５９】ステップＳ１４２における判定で、２つの
セグメント情報が異なる場合（Ａ≠Ｂの場合）はステッ
プＳ１４５に進んでセグメントマップメモリ１２７内の
セグメントマップの対応する画素のセグメント情報Ｃと
画像解析部１２４からのデータＡとを比較する。Ａ＝Ｃ
であれば、ステップＳ１４６にてデータＡをセグメント
情報として選択する。

【００６０】ステップＳ１４５における判定で、Ａ≠Ｃ
であればステップＳ１４７に進み、セグメントマップメ
モリ１２７内のセグメントマップの対応する画素のセグ
メント情報Ｃと画像解析部１２５からのデータＢとを比
較する。Ｂ＝Ｃであれば、ステップＳ１４８にてデータ
Ｂをセグメント情報として選択し、Ｂ≠Ｃの場合はステ
ップＳ１４９にてデータＣをセグメント情報として選択
する。

【００６１】セグメント情報を選択するこの方法によれ
ば、たとえ比較される２つの画像のどちらかに実欠陥や
擬似欠陥が含まれていて異なるセグメント情報が得られ
たとしても、セグメントマップメモリ１２８から読み出
される過去に使用されたセグメント情報とも併せて各画
素のセグメント情報を最終的に決定できることになる。
また、全画像に対する実欠陥や擬似欠陥の発生率は低い
上に、連続する２つのダイの対応する同じ画素に実欠陥
や擬似欠陥が存在している確率は非常に低いので、各画
素について得られる３つのセグメント全てが異なるとい
う事は殆ど起こらない。従って、セグメント化の精度が
向上し結果として欠陥検査精度を格段に向上させること
ができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、欠陥検出時の重要な過
程の１つである画素のセグメント化に際して、予め詳し
く求めておいたセグメントマップを用いる方法か、ある
いは検査実行時に画像解析部にて得られる結果と一つ前
の組みのダイ比較において用いられたセグメント情報と
を併せて参照する方法のどちらかにより、実欠陥あるい
は擬似欠陥等の影響を受けること無くより高い精度で各
画素をセグメント化できるので、結果として高い欠陥検
出精度が得られる。

【００６３】さらに、本発明においては、従来のような
所定許容範囲という概念を使用しないで第ｍダイと第
（ｍ＋１）ダイの対応するパターンの差画像と第（ｍ−
１）ダイと第ｍダイとの対応するパターンの差画像上で
欠陥位置が完全に同一の場合にのみ、第ｍダイに欠陥が
あると判定するので、欠陥を誤検出する可能性は低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例である半導体装置の外観
検査装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の装置の動作の概略を説明するフローチャ
ートである。

【図３】図２における検査レシピー作成ステップの内容
のうちアライメント用基準画像の決定方法の一例を示す
フローチャートである。

【図４】図２における検査レシピー作成ステップの内容
のうちセグメント情報を割り当てる方法の一例を説明す
るフローチャートである。

【図５】代表的サンプルの表面を示す図である。

【図６】ダイの撮像画像のＡ／Ｄ変換後の画像の説明図
である。

【図７】１フレームの画像の説明図である。

【図８】（ａ）は各画素のミ─ン値の例を示す図、
（ｂ）は各画素のレンジ値の例を示す図である。

【図９】セグメント情報を割り当てるためのグループ分
け用ルックアップテーブルの例を示す図である。

【図１０】各画素に割り当てられたセグメント情報を示
す図である。

【図１１】本発明の第１の実施例によるウェハ検査方法
を説明するフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施例による外観検査装置を
示すブロック図である。

【図１３】図１２に示した装置によるウェハ検査方法を
説明するフローチャートの一部である。

【図１４】図１３のフローチャートに続くフローチャー
トである。

【図１５】図１４におけるセグメント情報の選択方法の
一例を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０…画像アライメント部 １１…セグメント情報データベース １２…画像メモリ １３…差分検出部 １４…セグメントマップメモリ １５…欠陥検出部 １６…欠陥情報記憶部 １７…ＣＰＵ １２１…画像アライメント部 １２２…画像メモリ １２３…差分検出部 １２４…画像解析部 １２５…画像解析部 １２６…ルックアップテーブル １２７…セグメント選択部 １２８…セグメントマップメモリ １２９…欠陥検出部 １３０…欠陥情報記憶部 １３１…ＣＰＵ １３２…アライメント画像メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 雅之 東京都三鷹市下連雀九丁目７番１号 株式 会社東京精密内 (72)発明者 ベンジ センダー イスラエル国，ヘルジリア 46120，ピー. オー．ボックス 2217，ハッサンアット ストリート，８，シー／オートウキョウ セイミツ（イスラエル）リミティド Ｆターム(参考） 4M106 AA01 BA04 CA39 DB04 DB18 DB21 DJ12 DJ13 DJ21

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に同一のパターンを有する複数の
   ダイ（５２）を搭載する被検査物（３）の外観検査方法
   であって、 前記被検査物上のパターンと実質的に同一のパターンを
   有する代表的サンプル（５１）の画像を用いて、前記被
   検査物の画像の位置を基準位置に合わせるためのアライ
   メント用基準画像（７１）と、該代表的サンプルの画像
   の各画素の属性に応じて割り当てられたセグメント情報
   とを含む検査レシピーを作成してデータベース（１１）
   に格納する検査レシピー作成ステップ（Ｓ２１）と、 前記被検査物の検査実行時に、前記被検査物の撮像画像
   を前記データベース（１１）から読み出された前記アラ
   イメント用基準画像に位置合わせをし、次いで前記デー
   タベース（１１）内の各画素のセグメント情報に応じて
   該被検査物の撮像画像の対応する各画素に欠陥検査用し
   きい値を与えて検査する検査実行ステップ（Ｓ２２）
   と、 を備える被検査物の外観検査方法。
2. 【請求項２】 前記検査レシピー作成ステップ（Ｓ２
   １）は、 前記代表的サンプル（５１）を撮像するステップ（Ｓ３
   ２）と、 前記代表的サンプルに含まれる少なくとも１つのダイの
   少なくとも１つの走査幅の画像に基づいて前記アライメ
   ント用基準画像を作成して前記データベース（１１）に
   格納するステップ（Ｓ３３〜Ｓ３９）と、 前記代表的サンプルに含まれる少なくとも１つのダイ
   （５２）の画像を前記データベース（１１）から読み出
   された前記アライメント用基準画像（７１）に位置合わ
   せをするステップ（Ｓ４１）と、 前記ダイの画像に含まれる各画素の属性情報を調べるス
   テップ（Ｓ４２）と、 前記アライメントされたダイの画像の画素毎に、前記属
   性情報に対応する前記セグメント情報を得て１ダイ分の
   セグメントマップを作成し、該セグメントマップを前記
   データベースに格納するステップ（Ｓ４５）と、を備え
   る請求項１に記載の外観検査方法。
3. 【請求項３】 前記検査実行ステップ（Ｓ２２）は、 パラメータｍを１に初期化する第１のステップ（Ｓ１１
   ３）と、 前記被検査物の表面を撮像し、撮像された画像の中の第
   ｍダイの画像を前記検査レシピー内の前記アライメント
   用基準画像に位置合わせをする第２のステップ（Ｓ１１
   ４）と、 ｍが１より大のときに、前記位置合わせ後の第（ｍ−
   １）ダイと第ｍダイの画像の対応するパターンの差画像
   を得る第３のステップ（Ｓ１１６）と、 前記検査レシピー内の前記セグメントマップを前記差画
   像に適用して前記被検査物上の各ダイの欠陥判定をする
   第４のステップ（Ｓ１１７）と、を備え、 前記被検査物上のすべてのダイの欠陥判定を終了するま
   で、前記パラメータｍをインクリメントして前記第２の
   ステップから第４のステップを繰り返す、請求項２に記
   載の外観検査方法。
4. 【請求項４】 前記画素の属性とは、該画素とその周辺
   の画素との間で計算されるグレイレベルの平均値、微分
   値、及び最大グレイレベル差の少なくとも一つである、
   請求項１に記載の外観検査方法。
5. 【請求項５】 実質的に同一のパターンを有する複数の
   ダイ（４２、４３）を搭載する被検査物（３）の外観検
   査方法であって、 パラメータｍを１に初期設定する第１のステップ（Ｓ１
   ３２）と、 前記被検査物（３）の表面を撮像し、撮像された画像の
   中の第１ダイの画像から前記被検査物（３）の画像を基
   準位置に位置合わせをするためのアライメント用基準画
   像（７１）を切り出して記憶する第２のステップ（Ｓ１
   ３３）と、 パラメータｍをインクリメントする第３のステップ（Ｓ
   １３４）と、 撮像された画像の中の第ｍダイの画像を前記アライメン
   ト用基準画像（７１）に位置合わせをする第４のステッ
   プ（Ｓ１３５）と、 前記アライメント用基準画像（７１）に欠陥があるかを
   判定する第５のステップ（Ｓ１３６）と、 前記第５のステップでアライメント用基準画像（７１）
   に欠陥があると判定された場合に、前記アライメント画
   像メモリ内のアライメント用基準画像を最新の画像によ
   り更新する第６のステップ（Ｓ１３７）と、 位置合わせ後の第（ｍ−１）ダイの画像と第ｍダイの画
   像の差画像を得ると共に、各画素の属性情報を求め、該
   属性情報に基づいて該各画素に対応するセグメント情報
   を得てセグメントマップメモリに格納する第７のステッ
   プ（１３８）と、 前記第（ｍ−１）ダイのセグメント情報と前記第ｍダイ
   のセグメント情報と前記セグメントマップメモリ（１２
   ８）に格納されているセグメント情報との中から最適な
   セグメント情報を選択して、選択されたセグメント情報
   により前記セグメントマップの内容を更新するとともに
   前記第ｍダイの画像と前記アライメント後の第（ｍ＋
   １）ダイの画像との差画像を得る第８のステップ（Ｓ１
   ３９）と、 前記差画像に対して前記セグメントマップメモリ（１２
   ８）に格納されているセグメント情報を適用して欠陥検
   査をする第９のステップ（Ｓ１４０）とを備え、 前記被検査物上のすべてのダイの欠陥判定を終了するま
   で、前記パラメータｍをインクリメントして前記第３の
   ステップから第９のステップを繰り返す、被検査物の外
   観検査方法。
6. 【請求項６】 実質的に同一のパターンを有する複数の
   ダイ（４２、４３）を搭載する被検査物（４１）の外観
   検査装置であって、 前記被検査物（４１）上のパターンと実質的に同一のパ
   ターンを有する代表的サンプルの画像を用いて、前記被
   検査物の画像の位置を基準位置の位置に合わせるための
   アライメント用基準画像（７１）と、該代表的サンプル
   の画像の各画素の属性に応じて割り当てられたセグメン
   ト情報とを含む検査レシピーを作成してデータベース
   （１１）に格納する検査レシピー作成手段（１〜１１）
   と、 前記被検査物の検査実行時に、前記被検査物の撮像画像
   を前記データベース（１１）から読み出された前記アラ
   イメント用基準画像に位置合わせをし、次いで前記デー
   タベース（１１）内の各画素のセグメント情報に応じて
   該被検査物の撮像画像の対応する各画素に欠陥検査用し
   きい値を与えて検査する検査実行手段と、を備えた被検
   査物の外観検査装置。
7. 【請求項７】 前記検査レシピー作成手段は、 前記代表的サンプル（５１）を撮像する撮像手段（８）
   と、 前記代表的サンプルに含まれる少なくとも１つのダイの
   少なくとも１つの走査幅の画像に基づいて前記アライメ
   ント用基準画像（７１）を作成する手段（１０１）と、 前記代表的サンプルに含まれる少なくとも１つのダイ
   （５２）の画像を前記データベース（１１）から読み出
   された前記アライメント用基準画像（７１）に位置合わ
   せをする画像アライメント部（１０）と、 前記ダイの画像に含まれる各画素の属性情報を調べ、前
   記アライメントされたダイの画像の画素毎に、前記属性
   情報に対応する前記セグメント情報を得て１ダイ分のセ
   グメントマップを作成する手段（１０、１１）と、を備
   える請求項６に記載の外観検査装置。
8. 【請求項８】 前記検査実行手段は、 前記被検査物の表面を撮像する撮像手段（８）と、 ｍをパラメータとしたとき、撮像された画像の中の第ｍ
   ダイの画像を前記検査レシピー内の前記アライメント用
   基準画像に位置合わせをする手段（１０、１０１）と、 前記位置合わせ後の第（ｍ−１）ダイと第ｍダイの画像
   の対応するパターンの差画像を得る差分検出部（１３）
   と、 前記検査レシピー内の前記セグメントマップを前記差画
   像に適用して前記被検査物上の各ダイの欠陥判定をする
   欠陥判定部（１５）と、を備え、 前記被検査物上のすべてのダイの欠陥判定を終了するま
   で、前記パラメータｍを１から順次インクリメントして
   上記欠陥判定をするようにした請求項７に記載の外観検
   査方法。
9. 【請求項９】 前記画素の属性とは、該画素とその周辺
   の画素との間で計算されるグレイレベルの平均値、微分
   値、及び最大グレイレベル差の少なくとも一つである、
   請求項６に記載の外観検査装置。
10. 【請求項１０】 実質的に同一のパターンを有する複数
    のダイ（４２、４３）を搭載する被検査物（３）の外観
    検査装置であって、 前記被検査物の表面を撮像する撮像手段（８）と、 少なくとも１走査幅で１ダイを走査したときに得られる
    画素数に対応する容量を持ち、検査開始前にセグメント
    情報の初期値が格納されるセグメントマップメモリ（１
    ２８）と、 ｍをパラメータとしたとき、撮像された画像の中の第ｍ
    ダイの画像から前記被検査物の画像を基準位置に位置合
    わせをするためのアライメント用基準画像（７１）を切
    り出して記憶する手段（１３２）と、 撮像された画像の中の第ｍダイの画像を前記アライメン
    ト用基準画像に位置合わせをする手段（１２１）と、 前記第（ｍ−１）ダイの画像と前記第ｍダイの画像の差
    画像を検出する差分検出部（１２３）と、 前記第（ｍ−１）ダイの画像と前記第ｍダイの画像の各
    画素の属性情報を求め、該属性情報に基づいて該各画素
    に対応するセグメント情報を得る画像解析部（１２４、
    １２５）と、 前記第（ｍ−１）ダイのセグメント情報と前記第ｍダイ
    のセグメント情報と前記セグメントマップメモリ（１２
    ８）に格納されているセグメント情報との中から最適な
    セグメント情報を選択するとともに選択されたセグメン
    ト情報により前記セグメントマップメモリ（１２８）の
    内容を更新するセグメント選択回路（１２７）と、 前記差画像に対して前記セグメントマップメモリ（１２
    ８）に格納されているセグメント情報を適用して欠陥検
    査をする欠陥判定部（１２９）とを備え、 前記被検査物上のすべてのダイの欠陥判定を終了するま
    で、前記パラメータｍを１から順次インクリメントして
    上記欠陥判定をするようにした被検査物の外観検査装
    置。