JP2000340625A - Pattern inspection device, method for controlling the same and image pickup device therefor - Google Patents

Pattern inspection device, method for controlling the same and image pickup device therefor

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JP2000340625A
JP2000340625A JP11149483A JP14948399A JP2000340625A JP 2000340625 A JP2000340625 A JP 2000340625A JP 11149483 A JP11149483 A JP 11149483A JP 14948399 A JP14948399 A JP 14948399A JP 2000340625 A JP2000340625 A JP 2000340625A
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JP
Japan
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pattern
inspection
data processing
inspection apparatus
unit
Prior art date
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JP11149483A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiko Hasebe
暁子 長谷部
Kazutaka Ozawa
和孝 尾澤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern inspection device which can realize a high pattern inspecting speed and a high throughput. SOLUTION: A pattern inspection device 1 is provided with a plurality of inspecting sections 10, each being composed of an image pick-up section 11 which takes the surface image of a semiconductor wafer 50 placed on a stage 14 and outputs data D about the image picked-up results and a data processing section 12 which receives the data D and executes prescribed processing on the data obtained, as a result of a visual inspection or pattern inspection performed on the surface of the wafer 50. Each inspecting section 10a or 10b is also provided with a moving mechanism (including its control section) 13, which controls the movement of the image picking-up section 11 and can move independently and simultaneously with the other inspecting section 10b or 10a. Since each of the inspection sections 10 is provided with the data processing section 12, the data processing time of the pattern inspection device 1 can be shortened, as compared with the conventional inspection device. In addition, since the inspection sections 10 can move independently and simultaneously, the scanning time of the device 1 can also be shortened, as compared with the conventional device.

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】この発明は、例えば半導体ウ
エハ(以下、単に「ウエハ」とも呼ぶ)の表面に形成さ
れたパターン(回路や配線のパターン)の形状の不具合
を検出するパターン検査装置(以下、単に「検査装置」
とも呼ぶ)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern inspection apparatus (hereinafter referred to as a "pattern inspection apparatus") for detecting a defect in the shape of a pattern (circuit or wiring pattern) formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter, also simply referred to as "wafer"). , Simply "inspection equipment"
).

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来のパターン検査装置1Pの全
体構成の模式図を示すと共に、図7に図6中の要部を拡
大して示す。また、図8に従来の検査装置1Pにおける
パターン検査方法の基本動作のフローチャートを示す。
図6〜図8を用いて従来の検査装置1Pの基本的な動作
を説明しつつ、その構成を説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic diagram showing the entire structure of a conventional pattern inspection apparatus 1P, and FIG. 7 is an enlarged view of a main part in FIG. FIG. 8 shows a flowchart of the basic operation of the pattern inspection method in the conventional inspection apparatus 1P.
The basic operation of the conventional inspection apparatus 1P will be described with reference to FIGS.

【0003】まず、カセット41内に収納されているウ
エハ50の内の1枚を搬送機構42によって搬送してス
テージ14上に移載する。
First, one of the wafers 50 stored in the cassette 41 is transferred by the transfer mechanism 42 and transferred onto the stage 14.

【0004】その後、対物レンズ113Pを含む光学系
110P及び検出器111Pから成る撮像部11Pが図
中に図示しない移動機構によって制御されて、ウエハ5
0のX方向に沿った一端から他端に向けて所定のスキャ
ン幅でスキャンして行く(ステップST11P)。な
お、本ステップST11Pでは、撮像部11Pがウエハ
50の上記他端に到達したならば、撮像部11Pは上記
スキャン幅だけY方向にずれた後に、上述のX方向に沿
ったスキャンを実施する。ステップST11Pでは撮像
部11Pが所定のピッチ単位でピッチ移動して行き、各
ピッチ移動毎に、検出器111Pがウエハ50の表面の
画像を取り込んで(撮像して)、データ処理部12Pへ
送信する(ステップST12P)。
After that, an image pickup unit 11P including an optical system 110P including an objective lens 113P and a detector 111P is controlled by a moving mechanism (not shown) to
Scanning is performed with a predetermined scan width from one end to the other end along the X direction of 0 (step ST11P). In this step ST11P, when the imaging unit 11P reaches the other end of the wafer 50, the imaging unit 11P performs the scan in the X direction after shifting in the Y direction by the scan width. In step ST11P, the imaging unit 11P moves pitch by a predetermined pitch unit, and the detector 111P captures (takes an image of) the surface of the wafer 50 at each pitch movement and transmits it to the data processing unit 12P. (Step ST12P).

【0005】データ処理部12Pは、受信した画像デー
タに基づいて以下のデータ処理を実行して、パターン検
査を実行する(ステップST13P)。即ち、ウエハ5
0の表面に繰り返して存在するパターンの所定の繰り返
し分を単位として、他の部分に存在する同じ繰り返しパ
ターン又は予めに認識させておいた基準パターンとの差
分データを求める。そして、当該差分データが所定のし
きい値以上であるパターンを不都合があるパターンとし
て判定して検出する。
[0005] The data processing unit 12P executes the following data processing based on the received image data to execute a pattern inspection (step ST13P). That is, the wafer 5
Using a predetermined repetition amount of a pattern repetitively existing on the surface of 0 as a unit, difference data from the same repetition pattern existing in another part or a previously recognized reference pattern is obtained. Then, a pattern in which the difference data is equal to or larger than a predetermined threshold value is determined and detected as an inconvenient pattern.

【0006】かかる一連の動作を繰り返すことによっ
て、ウエハ50の全面をスキャンして(ステップST1
4P)、パターン検査を実施する。その後、検査結果を
表示部22において表示する(ステップST15P)。
By repeating such a series of operations, the entire surface of the wafer 50 is scanned (step ST1).
4P), a pattern inspection is performed. Thereafter, the inspection result is displayed on the display unit 22 (step ST15P).

【0007】次に、図9に示すように、その表面に2つ
のエリア50C1,50C2から成るチップ50Cが規
則的に配列しているウエハ50に対する、従来の検査装
置1Pの検査動作を図10のフローチャートを参照しつ
つ説明する。なお、エリア50C1には規則的に繰り返
して存在するパターンが形成されており、エリア50C
2には同一チップ毎に規則的に繰り返して存在するパタ
ーンが形成されていないものとする。
Next, as shown in FIG. 9, the inspection operation of the conventional inspection apparatus 1P on the wafer 50 on the surface of which chips 50C composed of two areas 50C1 and 50C2 are regularly arranged is shown in FIG. This will be described with reference to a flowchart. It should be noted that a pattern that is regularly repeated is formed in the area 50C1.
It is assumed that the pattern No. 2 does not have a pattern that is regularly repeated for each chip.

【0008】まず、繰り返しパターンが形成されている
エリア(以下、「繰り返しパターンエリア」とも呼ぶ)
50C1に対して、上述のステップST11P〜ST1
4Pを実行する。即ち、撮像部11Pがウエハ50の表
面をスキャンして行く(ステップST21P)一方で、
検出器111Pが繰り返しパターンエリア50C1の画
像データを取り込んでデータ処理部12Pへ送信する
(ステップST22P)。そして、データ処理部12P
が上記ステップST12Pと同様のデータ処理を行って
パターン検査を実行する(ステップST23P)。
First, an area where a repetitive pattern is formed (hereinafter also referred to as a "repeated pattern area")
For 50C1, steps ST11P to ST1 described above are performed.
Execute 4P. That is, the imaging unit 11P scans the surface of the wafer 50 (step ST21P), while
Detector 111P fetches the image data of repetitive pattern area 50C1 and transmits it to data processing unit 12P (step ST22P). And the data processing unit 12P
Performs the pattern inspection by performing the same data processing as in step ST12P (step ST23P).

【0009】繰り返しパターンエリア50C1に対する
パターン検査の終了(ステップST24P参照)に引き
続いて、非繰り返しパターンが形成されているエリア
(以下、「非繰り返しパターンエリア」とも呼ぶ)50
C2に対して同様のステップによりパターン検査を実施
する。即ち、撮像部11Pがウエハ50の表面をスキャ
ンして行く(ステップST25P)一方で、検出器11
1Pが非繰り返しパターンエリア50C2の画像データ
を取り込んでデータ処理部12Pへ送信する(ステップ
ST26P)。そしてデータ処理部12Pが上記ステッ
プST12Pと同様のデータ処理を行ってパターン検査
を実行する(ステップST27P)。なお、検査装置1
Pでは、検査領域(ここでは、繰り返しパターンエリア
50C1又は非繰り返しパターンエリア50C2)の選
択・指定がティーチング可能である。
Subsequent to the end of the pattern inspection for the repetitive pattern area 50C1 (see step ST24P), an area 50 where a non-repeated pattern is formed (hereinafter also referred to as a "non-repeated pattern area").
A pattern inspection is performed on C2 by the same steps. That is, the imaging unit 11P scans the surface of the wafer 50 (step ST25P), while the detector 11P
1P captures the image data of the non-repeated pattern area 50C2 and transmits it to the data processing unit 12P (step ST26P). Then, the data processing unit 12P performs the same data processing as in step ST12P to execute a pattern inspection (step ST27P). In addition, the inspection device 1
In P, teaching / selection of an inspection area (here, the repetitive pattern area 50C1 or the non-repeated pattern area 50C2) can be performed.

【0010】そして、非繰り返しパターンエリア50C
2に対するパターン検査が終了する(ステップST28
P参照)と、表示部22において、両エリア50C1,
50C2の各検査結果を表示する(ステップST29
P)。
Then, the non-repeated pattern area 50C
2 is completed (step ST28).
P), and both areas 50C1,
Each test result of 50C2 is displayed (step ST29)
P).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のパ
ターン検査装置は.繰り返しパターンが形成されたエリ
アと非繰り返しパターンが形成されたエリアとを同時に
スキャンして両パターンの画像データを取り込むことが
できない。つまり、両エリアを有するウエハに対して
は、1回のスキャン動作でウエハ上の全ての領域に対す
るパターン検査を実施することができない。このため、
ウエハの全面を検査するためには、光学系がウエハ上を
2回スキャンしなければならない。即ち、ウエハに形成
されるパターンの種類の数に応じた回数だけ、ウエハを
スキャンしなければならない。
As described above, the conventional pattern inspection apparatus has the following features. The area in which the repetitive pattern is formed and the area in which the non-repeated pattern is formed cannot be simultaneously scanned to capture the image data of both patterns. That is, for a wafer having both areas, it is not possible to perform pattern inspection on all areas on the wafer by one scanning operation. For this reason,
In order to inspect the entire surface of the wafer, the optical system must scan the wafer twice. That is, the wafer must be scanned a number of times corresponding to the number of types of patterns formed on the wafer.

【0012】このため、上記パターンの種類の増加に伴
ってスキャン時間ないしは撮像に費やす時間が増大す
る。また、上述のように、取り込んだ画像データに対す
るデータ処理は1回のスキャン毎に実施されるので、ウ
エハのスキャン回数が増加すると、データ処理に要する
時間も増加する。このように、従来のパターン検査装置
は、チップ内のパターンの種類の増大に伴ってスキャン
時間(スキャン回数)及びデータ処理時間(両者を合わ
せて検査時間と呼んでも良い)が増大してしまうので、
スループットが低いという問題点を有している。
For this reason, the scanning time or the time spent for imaging increases as the types of the patterns increase. Further, as described above, since the data processing for the captured image data is performed for each single scan, the time required for the data processing increases as the number of wafer scans increases. As described above, in the conventional pattern inspection apparatus, the scan time (the number of scans) and the data processing time (they may be collectively referred to as an inspection time) increase as the types of patterns in the chip increase. ,
There is a problem that the throughput is low.

【0013】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、従来のパターン検査装置よりもパ
ターン検査に関するデータ処理の時間を削減してパター
ン検査の高スループット化を実現しうるパターン検査装
置及びパターン検査装置の制御方法を提供することを第
1の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and can realize a high throughput of the pattern inspection by reducing the data processing time related to the pattern inspection as compared with the conventional pattern inspection apparatus. A first object is to provide a pattern inspection apparatus and a control method of the pattern inspection apparatus.

【0014】更に、本発明の第2の目的は、従来のパタ
ーン検査装置よりも1つの試料全体に対する撮像に費や
す時間を削減してパターン検査の高スループット化を実
現しうるパターン検査装置及びパターン検査装置の制御
方法を提供することにある。
Further, a second object of the present invention is to provide a pattern inspection apparatus and a pattern inspection apparatus capable of realizing a high throughput of the pattern inspection by reducing the time spent for imaging one whole sample as compared with the conventional pattern inspection apparatus. An object of the present invention is to provide a control method of a device.

【0015】加えて、本発明の第3の目的は、各パター
ンの精細度に応じて最適な検出感度で以て正確な外観検
査を実施しうるパターン検査装置及びパターン検査装置
用撮像器を提供することにある。
[0015] In addition, a third object of the present invention is to provide a pattern inspection apparatus and an image pickup device for the pattern inspection apparatus capable of performing an accurate appearance inspection with an optimum detection sensitivity according to the definition of each pattern. Is to do.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】(1)請求項1に記載の
発明に係るパターン検査装置は、試料の表面に形成され
たパターンの外観検査を行うパターン検査装置であっ
て、前記表面を所定の検出感度で以て撮像して撮像結果
に関するデータを出力する撮像部と、前記撮像結果に関
するデータを受信して前記外観検査に関する所定のデー
タ処理を実行するデータ処理部とから成る検査部を複数
備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pattern inspection apparatus for inspecting the appearance of a pattern formed on a surface of a sample. A plurality of inspection units each including an imaging unit that captures an image with the detection sensitivity and outputs data related to the imaging result, and a data processing unit that receives the data related to the imaging result and executes predetermined data processing related to the appearance inspection. It is characterized by having.

【0017】(2)請求項2に記載の発明に係るパター
ン検査装置は、請求項1に記載のパターン検査装置であ
って、前記各検査部は互いに独立に且つ同時に動作しう
ることを特徴とする。
(2) The pattern inspection apparatus according to the second aspect of the present invention is the pattern inspection apparatus according to the first aspect, wherein each of the inspection sections can operate independently and simultaneously. I do.

【0018】(3)請求項3に記載の発明に係るパター
ン検査装置は、請求項1又は2に記載のパターン検査装
置であって、前記複数の検査部の内の少なくとも1つ
は、他の前記検査部とは異なる前記検出感度を有する前
記撮像部を備えることを特徴とする。
(3) A pattern inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is the pattern inspection apparatus according to the first or second aspect, wherein at least one of the plurality of inspection units includes another inspection unit. The image pickup unit having the detection sensitivity different from that of the inspection unit is provided.

【0019】(4)請求項4に記載の発明に係るパター
ン検査装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載のパタ
ーン検査装置であって、前記検出感度は可変であること
を特徴とする。
(4) A pattern inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the pattern inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection sensitivity is variable. .

【0020】(5)請求項5に記載の発明に係るパター
ン検査装置の制御方法は、試料の表面を所定の検出感度
で以て撮像して撮像結果に関するデータを出力する撮像
部と、前記撮像結果に関するデータを受信して前記表面
に形成されたパターンの外観検査に関する所定のデータ
処理を実行するデータ処理部とから成る検査部を複数備
えたパターン検査装置の制御方法であって、前記表面に
複数種類の前記パターンが形成されている場合、異なる
種類の前記パターン毎に、異なる前記検査部で以て前記
外観検査を実行することを特徴とする。
(5) According to a fifth aspect of the present invention, in the control method of the pattern inspection apparatus, the imaging unit for imaging the surface of the sample with a predetermined detection sensitivity and outputting data relating to the imaging result; A data processing unit for receiving data on the result and performing a predetermined data processing for the appearance inspection of the pattern formed on the surface, a control method for a pattern inspection apparatus comprising a plurality of inspection units, When a plurality of types of the patterns are formed, the appearance inspection is performed by a different inspection unit for each of the different types of the patterns.

【0021】(6)請求項6に記載の発明に係るパター
ン検査装置の制御方法は、試料の表面を所定の検出感度
で以て撮像して撮像結果に関するデータを出力する撮像
部と、前記撮像結果に関するデータを受信して前記表面
に形成されたパターンの外観検査に関する所定のデータ
処理を実行するデータ処理部とから成る検査部を複数備
えたパターン検査装置の制御方法であって、前記複数の
検査部の内の少なくとも2つは、同種類の前記パターン
を同時に検査することを特徴とする。
(6) In the control method of the pattern inspection apparatus according to the invention described in claim 6, the image pickup section for picking up an image of the surface of the sample with a predetermined detection sensitivity and outputting data relating to the image pick-up result; A data processing unit for receiving data relating to the result and performing a predetermined data processing relating to the visual inspection of the pattern formed on the surface. At least two of the inspection units simultaneously inspect the same type of the pattern.

【0022】(7)請求項7に記載の発明に係るパター
ン検査装置用撮像器は、光源を含む光学系と検出器とを
備えた、パターン検査装置用の撮像器であって、前記光
源と前記検出器との内の少なくとも一方を複数備え、前
記複数の光源又は検出器は互いに異なる特性を有するこ
とを特徴とする。
(7) An image pickup device for a pattern inspection device according to a seventh aspect of the present invention is an image pickup device for a pattern inspection device, comprising an optical system including a light source and a detector. A plurality of at least one of the detectors is provided, and the plurality of light sources or detectors have different characteristics.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】<実施の形態1> A.パターン検査装置の構成 図1は、実施の形態1に係るパターン検査装置1の構成
を説明するための模式的なブロック図である。図1に示
すように、検査装置1は、ステージ(又は試料台)14
上に載置された半導体ウエハ(試料)50の表面を所定
の検出感度で以て撮像して撮像結果に関する画像データ
ないしは光学データ(データ)Dを出力する撮像部11
と、上記撮像結果に関するデータDを受信して上記表面
の外観検査ないしはパターン検査に関する所定のデータ
処理(後述する)を実行するデータ処理部(例えばマイ
クロコンピュータ等)12とから成る検査部10を複数
備える。なお、必要に応じて符号10の後ろにアルファ
ベットa,b,・・・を付して複数の検査部10のそれ
ぞれを区別すると共に、検査部10を成す構成要素等に
対してもそれが属する検査部10a,10b,・・・と
同じアルファベットを付すことによりそれぞれを区別す
る。
<First Embodiment> A. First Embodiment Configuration of Pattern Inspection Apparatus FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a configuration of a pattern inspection apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 1 includes a stage (or sample stage) 14
An imaging unit 11 that images the surface of a semiconductor wafer (sample) 50 mounted thereon with a predetermined detection sensitivity and outputs image data or optical data (data) D relating to the imaging result.
And a data processing unit (for example, a microcomputer) 12 that receives data D on the imaging result and executes predetermined data processing (described later) on the surface appearance inspection or the pattern inspection (to be described later). Prepare. If necessary, alphabets a, b,... Are appended to the reference numeral 10 to distinguish each of the plurality of inspection units 10 and to which the constituent elements of the inspection unit 10 belong. Each of the inspection units 10a, 10b,.

【0024】特に、各検査部10(10a,10b,・
・・)は撮像部11(11a,11b,・・・)の移動
を制御する移動機構(その制御部を含む)13(13
a,13b,・・・)を備えており、各撮像部11は互
いに独立に且つ同時に移動しうる。なお、移動機構13
は、互いに垂直を成すX方向及びY方向のそれぞれに沿
った直線移動を実現しうる各種の機構が適用可能であ
り、従来の検査装置における移動機構を用いても構わな
い。各移動機構13は制御部(例えばマイクロコンピュ
ータ等)23によって制御される。即ち、オペレータが
入力部(例えばキーボード,タッチパネル,マウス等)
24を介して入力する移動指示(ティーチング)に基づ
いて、或いは、各データ処理部12から制御部23に対
して出力された所定の信号に基づいて、制御部23が各
移動機構13を制御する。なお、このような制御に加え
て、データ処理部12(12a,12b,・・・)にお
ける処理結果に基づいて当該データ処理部12が移動機
構13を制御する構成を適用することも可能である(図
1中の波線矢印参照)。かかる構成によれば、例えばデ
ータ処理部12がデータD(Da,Db,・・・)を受
信した後に移動機構13の上記制御部に所定の信号を送
信して移動機構13を制御することによって、制御部2
3を介することなく撮像部11のピッチ移動を実行する
ことができる。
In particular, each inspection unit 10 (10a, 10b,...)
..) is a moving mechanism (including the control unit) 13 (13) for controlling the movement of the imaging unit 11 (11a, 11b,...).
a, 13b,...), and the imaging units 11 can move independently and simultaneously. The moving mechanism 13
Can be applied to various mechanisms capable of realizing linear movement along each of the X direction and the Y direction which are perpendicular to each other, and a moving mechanism in a conventional inspection apparatus may be used. Each moving mechanism 13 is controlled by a control unit (for example, a microcomputer or the like) 23. That is, the operator operates the input unit (for example, keyboard, touch panel, mouse, etc.)
The control unit 23 controls each movement mechanism 13 based on a movement instruction (teaching) input through the control unit 24 or based on a predetermined signal output from each data processing unit 12 to the control unit 23. . In addition to such control, it is also possible to apply a configuration in which the data processing unit 12 controls the moving mechanism 13 based on the processing result in the data processing unit 12 (12a, 12b,...). (See the wavy arrow in FIG. 1). According to such a configuration, for example, the data processing unit 12 controls the moving mechanism 13 by transmitting a predetermined signal to the control unit of the moving mechanism 13 after receiving the data D (Da, Db,...). , Control unit 2
The pitch movement of the imaging unit 11 can be performed without the intervention of the third unit.

【0025】また、検査装置1は表示部22を備えてお
り、表示部22において例えばデータ処理部12におけ
るデータ処理結果や検査装置1の動作状況やオペレータ
の入力内容等を表示する。表示部22として、例えば液
晶ディスプレイや発光ダイオード(LED)ディスプレ
イ等の各種表示装置が適用可能である。なお、データ処
理部12毎に(ないしは撮像部11毎に)表示部を設け
ても構わない。
The inspection apparatus 1 is provided with a display section 22. The display section 22 displays, for example, data processing results in the data processing section 12, operation status of the inspection apparatus 1, input contents of the operator, and the like. Various display devices such as a liquid crystal display and a light emitting diode (LED) display are applicable as the display unit 22. Note that a display unit may be provided for each data processing unit 12 (or for each imaging unit 11).

【0026】次に、図2を用いて撮像部11の具体的な
構成の一例を説明する。図2に示すように、実施の形態
1に係る撮像部11は例えばXeランプ,Hg−Xeラ
ンプ,Arレーザ等の光源112を備えており、当該光
源112の出力光は、例えば2枚の可変濃度NDフィル
タ等の絞り115,ビームスプリッタ114及び対物レ
ンズ113を介してウエハ50の表面に照射される。そ
して、当該照射された領域は、上記対物レンズ113及
びビームスプリッタ114を介して、検出器(例えばC
CD等のイメージセンサ)111において撮像される。
このとき、対物レンズ113と検出器111との間に配
置された倍率チェンジャ116やズーム機構117によ
って、検出器111に入力される領域の大きさ等が調整
される。そして、検出器111による撮像結果に関する
データDは、データ処理部12に対して出力される。
Next, an example of a specific configuration of the imaging section 11 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the imaging unit 11 according to the first embodiment includes a light source 112 such as a Xe lamp, an Hg-Xe lamp, and an Ar laser. The output light of the light source 112 is, for example, two variable light sources. The light is irradiated onto the surface of the wafer 50 via a stop 115 such as a density ND filter, a beam splitter 114 and an objective lens 113. Then, the illuminated area is detected by a detector (for example, C) through the objective lens 113 and the beam splitter 114.
An image is captured by an image sensor (eg, CD) 111.
At this time, the size and the like of the area input to the detector 111 are adjusted by the magnification changer 116 and the zoom mechanism 117 disposed between the objective lens 113 and the detector 111. Then, data D relating to the imaging result of the detector 111 is output to the data processing unit 12.

【0027】また、図2に示す撮像部11では、検出器
111の前段に配置されたミラー(ハーフミラー)11
8で以て検出器111へ入射する光束を2分して、一方
を検出器111へ入射させ、他方をカラーカメラ119
へ入射させている。カラーカメラ119により取り込ま
れた画像データは例えばパターン検査の後においてパタ
ーンの不具合の原因を特定する手段等に利用されるもの
であり、カラーカメラ119及びミラー118はパター
ン検査自体には特に必須の構成要素ではない。ここで、
撮像部11の内で検出器111以外の構成要素であっ
て、試料50の検査領域を照射して当該領域の画像を上
記検出器111へ導くための構成要素を「光学系」と呼
ぶことにする。即ち、撮像部はそのような光学系と検出
器とから成る。なお、図3に示すように、対物レンズ1
13(113a,113b,・・・)と当該対物レンズ
113に入出射する光束とで以て光学系110(110
a,110b,・・・)を便宜的に図示化するものとす
る。なお、図3及び後述の図4では、撮像部11又は検
査部10が2つの場合を図示している。
In the image pickup section 11 shown in FIG. 2, a mirror (half mirror) 11
At 8, the light beam incident on the detector 111 is divided into two, one of which is incident on the detector 111 and the other is a color camera 119.
Is incident. The image data captured by the color camera 119 is used for, for example, means for identifying the cause of a pattern defect after the pattern inspection, and the color camera 119 and the mirror 118 are particularly essential components for the pattern inspection itself. Not an element. here,
A component of the imaging unit 11 other than the detector 111 for irradiating an inspection region of the sample 50 and guiding an image of the region to the detector 111 will be referred to as an “optical system”. I do. That is, the imaging unit includes such an optical system and a detector. In addition, as shown in FIG.
13 (113a, 113b,...) And a light beam entering and exiting the objective lens 113, the optical system 110 (110
a, 110b,...) are illustrated for convenience. Note that FIG. 3 and FIG. 4 to be described later illustrate a case where there are two imaging units 11 or two inspection units 10.

【0028】そして、図4の模式的な全体構成に示すよ
うに、検査装置1は搬送機構42を更に備えている。搬
送機構42は、検査装置1の所定の位置に置かれたウエ
ハカセット又はカセット41内に収納されているウエハ
50の内の1枚をステージ14上へ搬送して載置する、
或いは、ステージ14上に載置されているウエハ50を
カセット41内へ搬送して収納する。なお、図面の煩雑
化を避けるために、図4中には、既述の図1中の制御部
23,入力部24及び移動機構13の図示化を省略して
いる。
As shown in the schematic overall configuration of FIG. 4, the inspection apparatus 1 further includes a transport mechanism 42. The transport mechanism 42 transports one of the wafers 50 placed in a predetermined position of the inspection apparatus 1 or the wafer 50 stored in the cassette 41 onto the stage 14 and places it thereon.
Alternatively, the wafer 50 placed on the stage 14 is transported and stored in the cassette 41. 4 does not show the control unit 23, the input unit 24, and the moving mechanism 13 in FIG. 1 described above in order to avoid complication of the drawing.

【0029】B.パターン検査装置の動作 次に、検査装置1の動作又は検査方法を既述の図1〜図
4を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、検査
部10が2つの場合、即ち、検査装置1が検査部10
a,10bを有する場合について述べる。なお、既述の
図9に示すように、ウエハ50の表面には複数のチップ
(又はダイ)50Cが規則的に配列形成されており、チ
ップ50Cは、例えばDRAMにおけるメモリセル領
域のように規則的に繰り返して存在するパターンか形成
されている繰り返しパターンエリア50C1と、例え
ばDRAMにおける周辺回路のようにチップ内に規則的
に繰り返して存在するパターンが形成されていない非繰
り返しパターンエリア50C2とから成るものとする。
B. Operation of Pattern Inspection Apparatus Next, an operation or an inspection method of the inspection apparatus 1 will be described with reference to FIGS. In the following description, in the case where the number of the inspection units 10 is two, that is, the inspection device 1
a and 10b will be described. As shown in FIG. 9 described above, a plurality of chips (or dies) 50C are regularly arranged on the surface of the wafer 50, and the chips 50C are arranged in a regular manner like a memory cell region in a DRAM, for example. It comprises a repetitive pattern area 50C1 formed of a pattern which is repeatedly present and a non-repeated pattern area 50C2 which is not formed with a pattern which is regularly repeated in a chip such as a peripheral circuit in a DRAM. Shall be.

【0030】まず、搬送機構42が、ウエハカセット5
3内に収納されているウエハを1枚だけ抜き取って、ス
テージ51上に移載する。
First, the transfer mechanism 42 is connected to the wafer cassette 5
Only one wafer housed in 3 is extracted and transferred onto the stage 51.

【0031】特に、検査装置1では、図5のフローチャ
ートに示すように、検査部10aが繰り返しパターンエ
リア50C1のパターン検査を実行し(ステップST1
a〜ST4a)、検査部10bが非繰り返しパターンエ
リア50C2のパターン検査を実行する(ステップST
1b〜ST4b)。しかも、本検査装置1では、検査部
10a,10bは互いに独立して且つ同時にパターン検
査を実行する。このとき、検査装置1では、オペレータ
が、例えば測定開始位置や終了位置,スキャンの方法等
の各検査部10の基本的な動作の情報を検査開始前に予
めに入力部24から入力(ティーチング)しておくこと
により、そのような情報を入力部24から受信した制御
部23が当該情報に基づいて各検査部10の移動機構1
3を制御する。更に、各データ処理部12が出力する所
定の信号(例えば撮像部12がウエハ50の端部に到達
した又は端部から外れてしまった等のデータを受信した
場合に出力する)に基づいて(制御部23を介して又は
直接に)移動機構13を制御して適切な移動を実施しう
る。また、従来の検査装置1P(図6参照)と同様に、
検査装置1では、各検査部10がパターン検査すべき領
域(ここでは、繰り返しパターンエリア50C1又は非
繰り返しパターンエリア50C2)の選択・指定がティ
ーチング可能である。かかるティーチングは、上述の基
本動作の情報の入力時に併せて行うことができる。以下
に、図5のフローチャートに従って、各検査部10の動
作(撮像部11の移動やデータ処理部12における後述
のデータ処理等を含む)を説明する。
In particular, in the inspection apparatus 1, as shown in the flowchart of FIG. 5, the inspection unit 10a repeatedly performs the pattern inspection of the pattern area 50C1 (step ST1).
a to ST4a), the inspection unit 10b executes a pattern inspection of the non-repeated pattern area 50C2 (step ST).
1b to ST4b). Moreover, in the inspection apparatus 1, the inspection units 10a and 10b execute pattern inspection independently and simultaneously. At this time, in the inspection apparatus 1, the operator inputs (teaching) information on basic operation of each inspection unit 10 such as a measurement start position and an end position and a scanning method in advance from the input unit 24 before starting the inspection. By doing so, the control unit 23 that has received such information from the input unit 24 uses the moving mechanism 1 of each inspection unit 10 based on the information.
3 is controlled. Furthermore, based on a predetermined signal output from each data processing unit 12 (for example, output when the imaging unit 12 receives data such as the data reaching the edge of the wafer 50 or being separated from the edge) ( The movement mechanism 13 can be controlled (via the control unit 23 or directly) to perform appropriate movement. Further, similarly to the conventional inspection apparatus 1P (see FIG. 6),
In the inspection apparatus 1, selection / designation of an area (here, the repeated pattern area 50 </ b> C <b> 1 or the non-repeated pattern area 50 </ b> C <b> 2) to be inspected by each inspection unit 10 can be performed. Such teaching can be performed simultaneously with the input of the information on the basic operation described above. The operation of each inspection unit 10 (including the movement of the imaging unit 11 and the later-described data processing in the data processing unit 12) will be described below with reference to the flowchart of FIG.

【0032】まず、検査部10aは、移動機構13aの
制御によって、ウエハ50をX方向に沿った一端から他
端に向けて、繰り返しパターンエリア50C1を所定の
スキャン幅でスキャンして行く。この際、検出器111
aが検出しうるウエハ50上の領域範囲に基づいた所定
のピッチ単位で検査部10aは移動する(ステップST
1a)。そして、各ピッチ移動毎に、検出器111aが
その領域の画像を取り込み、画像データDaとしてデー
タ処理部12aへ送信する(ステップST2a)。
First, the inspection unit 10a scans the repetitive pattern area 50C1 with a predetermined scan width from the one end in the X direction to the other end under the control of the moving mechanism 13a. At this time, the detector 111
The inspection unit 10a moves in predetermined pitch units based on the area range on the wafer 50 that can be detected by the inspection unit 10a (step ST).
1a). Then, for each pitch movement, the detector 111a captures an image of the area and transmits it as image data Da to the data processing unit 12a (step ST2a).

【0033】データDaを受信したデータ処理部12a
は、いわゆる「隣接セル比較方式」によって不具合を有
するパターンを検出する(ステップST3a)。即ち、
所定の繰り返しパターンを単位(「セル」とも呼ばれ
る)として、隣接する同繰り返しパターン(セル)を比
較して差分データを求める。このとき、パターンに不具
合が無い2つのセルを比較した場合には上記差分データ
の値は0となり、隣接するパターンの少なくとも一方が
パターンの不具合を有する場合には上記差分の値は0に
ならない。なお、製造プロセスの公差等により上記差分
が0にならないこともあり得るため、実際には、上記差
分データが所定のしきい値以上の場合にパターンの不具
合があると判定処理する。なお、上述の隣接セル比較方
式に代えて、データ処理部12aに基準パターンデータ
を予めに認識させておき、かかる基準パターンとの差分
データを求めた上で、上述の判定処理を実行しても良
い。
Data processing unit 12a receiving data Da
Detects a defective pattern by a so-called “adjacent cell comparison method” (step ST3a). That is,
Using a predetermined repeating pattern as a unit (also referred to as “cell”), adjacent repeating patterns (cells) are compared to obtain difference data. At this time, the value of the difference data is 0 when two cells having no defect in the pattern are compared, and the value of the difference is not 0 when at least one of the adjacent patterns has a pattern defect. Note that the difference may not become 0 due to a tolerance of a manufacturing process or the like, and therefore, when the difference data is equal to or larger than a predetermined threshold value, it is actually determined that there is a pattern defect. Instead of the above-described adjacent cell comparison method, the data processing unit 12a may previously recognize the reference pattern data, obtain difference data from the reference pattern, and execute the above-described determination processing. good.

【0034】そして、上記他端に到達したならば、検査
部10aは、上記スキャン幅の分だけY方向にずれて、
上記一端側へ向けてX方向に沿ったパターン検査を実行
する。かかる動作の繰り返しにより、ウエハ50上の全
ての繰り返しパターンエリア50C1に対するパターン
検査が終了すると(ステップST4a参照)、データ処
理部12aは検査の結果を表示部22に表示する(ステ
ップST5)。
When reaching the other end, the inspection unit 10a shifts in the Y direction by the scan width, and
The pattern inspection is performed along the X direction toward the one end. When the pattern inspection for all the repetitive pattern areas 50C1 on the wafer 50 is completed by repeating this operation (see step ST4a), the data processing unit 12a displays the inspection result on the display unit 22 (step ST5).

【0035】上述の検査部10aによるパターン検査と
同時に(並行して)、検査部10bは、非繰り返しパタ
ーンエリア50C2に対するパターン検査を実行する。
なお、検査部10a,10bを互いに隣接した状態のま
ま移動させても良いし、或いは、スキャン方向に沿って
互いに逆向きに移動させても良い。
At the same time (in parallel) with the above-described pattern inspection by the inspection unit 10a, the inspection unit 10b performs a pattern inspection on the non-repeated pattern area 50C2.
Note that the inspection units 10a and 10b may be moved while being adjacent to each other, or may be moved in opposite directions along the scanning direction.

【0036】図5に示すように、上記ステップST1a
〜ST2aと同様のステップST1b〜ST2bの後
に、データ処理部12bは、いわゆる「隣接チップ(ダ
イ)比較方式」によって不具合を有するパターンを検出
する(ステップST3b)。即ち、隣接する2つのチッ
プ50C2の両非繰り返しパターンエリア50C2どう
しを比較して、両者の差分を求める。そして、上記ステ
ップST3aと同様に、上記差分データが所定のしきい
値以上の場合にはパターンの不具合があると判定処理す
る。なお、上述の隣接チップ比較方式に代えて、データ
処理部12bに基準パターンデータを予めに認識させて
おき、かかる基準パターンとの差分データを求めた上
で、上述の判定処理を実行しても良い。
As shown in FIG. 5, the above step ST1a
After steps ST1b to ST2b similar to steps ST2a to ST2a, the data processing unit 12b detects a defective pattern by a so-called “adjacent chip (die) comparison method” (step ST3b). That is, the two non-repeated pattern areas 50C2 of two adjacent chips 50C2 are compared with each other, and the difference between them is obtained. Then, as in step ST3a, when the difference data is equal to or larger than a predetermined threshold value, it is determined that there is a pattern defect. Instead of the above-described adjacent chip comparison method, the data processing unit 12b may previously recognize the reference pattern data, obtain the difference data from the reference pattern, and execute the above-described determination processing. good.

【0037】その後、検査部10bは、ウエハ50上の
全ての非繰り返しパターンエリア50C2に対するパタ
ーン検査が終了すると(上記ステップST4aに相当す
るステップST4b参照)、データ処理部12bは検査
の結果を表示部22に表示する(ステップST5)。な
お、ステップST5における表示動作に際して、上記ス
テップST3a,ST3bにおける各検査毎にその検査
結果を記憶部(図示せず)に記憶しておき、ステップS
T5においてこれを読み出して表示する。なお、検査結
果の表示は、上記ステップST3a,ST3bにおける
検査毎に表示しても構わない。
After that, when the pattern inspection for all the non-repeated pattern areas 50C2 on the wafer 50 is completed (see step ST4b corresponding to the step ST4a), the inspection unit 10b displays the inspection result on the display unit. 22 (step ST5). At the time of the display operation in step ST5, the inspection result is stored in a storage unit (not shown) for each inspection in steps ST3a and ST3b.
This is read out and displayed at T5. Note that the display of the inspection result may be displayed for each inspection in steps ST3a and ST3b.

【0038】上述の一連の動作ステップST1a〜ST
4a,ST1b〜ST4b,ST5では、所定の領域の
撮像動作とデータ処理とを同時に(並行して)実行する
ものとして説明したが、まず撮像部10a,10bがウ
エハ50上の検査対象エリア50C1,50C2の全て
の画像データを取得した後に、各データ処理部12a,
12bが(互いに独立に)上述のデータ処理ステップS
T3a,ST3bを実行しても良い。
The above-described series of operation steps ST1a to ST1
In 4a, ST1b to ST4b, ST5, it has been described that the imaging operation and the data processing of the predetermined area are performed simultaneously (in parallel), but first, the imaging units 10a, 10b cause the inspection target area 50C1, After acquiring all the image data of 50C2, each data processing unit 12a,
12b (independently of each other)
T3a and ST3b may be executed.

【0039】なお、検査部10a,10bの双方で以て
同一の繰り返しパターンエリア51C1(又は非繰り返
しパターンエリア51C2)を同時にパターン検査する
ことも可能である。このとき、両検査部10a,10b
は互いに独立に動作可能である点に鑑みれば、両検査部
10a,10bが同一のチップ50Cをパターン検査し
ても良いし、異なるチップ50Cをパターン検査しても
良い。
It should be noted that the same repeated pattern area 51C1 (or non-repeated pattern area 51C2) can be inspected simultaneously by both the inspection units 10a and 10b. At this time, both inspection units 10a, 10b
In view of the fact that they can operate independently of each other, both inspection units 10a and 10b may perform pattern inspection on the same chip 50C or may perform pattern inspection on different chips 50C.

【0040】このように、検査装置1は、互いに独立に
且つ同時に動作しうる検査部10a,10bのそれぞれ
がデータ処理部12a,12bを有して、検査部10
a,10b毎にパターン検査に関するデータ処理(ステ
ップST3a,ST3b)を同時に(並行に)を実行す
る。従って、1つのデータ処理部で以て上記データ処理
を実行する従来のパターン検査装置1P(図6参照)と
比較して、データ処理時間を短縮化ないしは削減するこ
とができる。
As described above, in the inspection apparatus 1, the inspection units 10a and 10b which can operate independently and simultaneously have the data processing units 12a and 12b, respectively.
Data processing (steps ST3a and ST3b) relating to pattern inspection is executed simultaneously (in parallel) for each of a and 10b. Therefore, the data processing time can be shortened or reduced as compared with the conventional pattern inspection apparatus 1P (see FIG. 6) in which the data processing is executed by one data processing unit.

【0041】更に、各検査部10a,10bでの撮像動
作及びデータ処理は、各検査部10a,10b毎に互い
に独立に且つ同時に実施する。従って、1つの撮像部し
か有さない従来のパターン検査装置と比較して、1つの
ウエハ全体の撮像に費やす時間を削減することができ
る。従って、検査装置1によれば、データ処理時間及び
スキャン時間の双方を削減して、パターン検査を高速化
することができる。その結果、高いスループットを得る
ことができる。
Further, the imaging operation and data processing in each of the inspection units 10a and 10b are performed independently and simultaneously for each of the inspection units 10a and 10b. Therefore, compared to a conventional pattern inspection apparatus having only one imaging unit, the time spent for imaging one entire wafer can be reduced. Therefore, according to the inspection apparatus 1, both the data processing time and the scan time can be reduced, and the pattern inspection can be speeded up. As a result, high throughput can be obtained.

【0042】上述の動作の説明では検査部が2つの場合
について述べたが、3つ以上の検査部を備える場合につ
いても同様の動作説明が適用される。かかる場合には、
検査部の数に応じてより高速なパターン検査を実行する
ことができる。また、検査装置1によれば、例えば非繰
り返しパターンエリア50C2に代えて又は加えて、異
なる繰り返しパターンエリアを複数有するチップ(ダ
イ)に対しても適応可能である。かかる場合には、チッ
プ内のパターンの種類に応じた数だけ検査部10を備え
ることにより上述の効果を確実に得ることができる。
In the above description of the operation, the case where there are two inspection units has been described. However, the same operation description is applied to the case where three or more inspection units are provided. In such cases,
Higher-speed pattern inspection can be performed according to the number of inspection units. Further, according to the inspection apparatus 1, for example, it is applicable to a chip (die) having a plurality of different repeating pattern areas instead of or in addition to the non-repeating pattern area 50C2. In such a case, the above effects can be reliably obtained by providing the inspection units 10 in a number corresponding to the types of patterns in the chip.

【0043】特に、検査部10のスキャン方向は、上述
の説明におけるX方向とY方向とを入れ替えて実行して
も良いことは言うまでもない。また、検査部10がウエ
ハ50の中心に対して螺旋状に回転しながらスキャン動
作を実施しても構わない。更に、ステージ14がX方向
及びY方向に可動である場合や回転可能である場合に
は、検査部10を固定して、或いは、検査部10及びス
テージ14の双方を制御して上述の各スキャン動作を実
施しても構わない。
In particular, it goes without saying that the scan direction of the inspection unit 10 may be executed by exchanging the X direction and the Y direction in the above description. Further, the scanning operation may be performed while the inspection unit 10 is spirally rotated with respect to the center of the wafer 50. Further, when the stage 14 is movable in the X direction and the Y direction or is rotatable, the inspection unit 10 is fixed, or both the inspection unit 10 and the stage 14 are controlled to perform each of the scans described above. The operation may be performed.

【0044】<実施の形態2>さて、既述の図9のチッ
プ50Cが例えばDRAMの場合、繰り返しパターンエ
リア50C1に該当するメモリセル領域のパターンの精
細度は、非繰り返しパターンエリア50C2に該当する
周辺回路のそれよりも高い。かかる点に鑑みれば、上述
の検査装置1において、検査部10a,10b毎にの検
出感度ないしは検出分解能を違えても良い。即ち、繰り
返しパターンエリア50C1をパターン検査する検査部
10(10a)の検出感度を、非繰り返しパターンエリ
ア50C2をパターン検査する検査部10(10b)よ
りも高くする。かかる設定は、例えば撮像部(撮像器)
11aの対物レンズ113(図2参照)等のレンズ分解
能(特性)を撮像部11bのそれよりも高くすることに
よって実施可能である。或いは、検査部10aの検出器
111の分解能(特性)をより増大することによって、
又は、同光源112の出力光の波長(特性)をより短波
長化することによって実施しても構わない。また、これ
らを種々に組み合わせて検査部11の検出感度を変更す
ることも可能である。
<Second Embodiment> When the above-described chip 50C of FIG. 9 is, for example, a DRAM, the definition of the pattern of the memory cell area corresponding to the repetitive pattern area 50C1 corresponds to the non-repeated pattern area 50C2. Higher than that of the peripheral circuit. In view of this point, in the above-described inspection apparatus 1, the detection sensitivity or the detection resolution of each of the inspection units 10a and 10b may be different. That is, the detection sensitivity of the inspection unit 10 (10a) that performs pattern inspection on the repetitive pattern area 50C1 is higher than that of the inspection unit 10 (10b) that performs pattern inspection on the non-repeated pattern area 50C2. Such setting is performed by, for example, an imaging unit (imaging device)
This can be implemented by making the lens resolution (characteristics) of the objective lens 113a (see FIG. 2) of 11a or the like higher than that of the imaging unit 11b. Alternatively, by increasing the resolution (characteristics) of the detector 111 of the inspection unit 10a,
Alternatively, it may be implemented by making the wavelength (characteristics) of the output light of the light source 112 shorter. Further, it is also possible to change the detection sensitivity of the inspection unit 11 by variously combining these.

【0045】このように、パターン検査装置が異なる検
出感度を有する検査部を備えることによって、パターン
の精細度に応じて最適な検出感度の検査部で以て正確な
パターン検査を実施することができる。このとき、デー
タ処理部12におけるデータ処理時間は処理すべきデー
タ量に相関するので、最適な検出感度で以て撮像された
画像データによってデータ処理部12の過度の処理負担
を軽減することができる。
As described above, since the pattern inspection apparatus includes the inspection units having different detection sensitivities, an accurate pattern inspection can be performed by the inspection unit having the optimum detection sensitivity according to the definition of the pattern. . At this time, since the data processing time in the data processing unit 12 is correlated with the amount of data to be processed, an excessive processing load on the data processing unit 12 can be reduced by the image data captured with the optimum detection sensitivity. .

【0046】更に、例えば対物レンズ113を複数備え
てこれらを切り替えることによって又は組み合わせるこ
とによって検査部10の検出感度を可変にすれば、その
ような数の分だけ検査部10を準備することなく、パタ
ーンの精細度に柔軟に対応して正確なパターン検査を実
施することができる。検査部10の検出感度を可変にす
る手段の他の一例として、例えば対物レンズ113を脱
着可能な部品とするときには撮像部11に装着する対物
レンズ113を変更する手段が挙げられる。また、検出
器111又は光源112を複数備えることによって、あ
るいは、これらを脱着可能な部品とすることによって、
上述の手法と同様に検出感度を可変としても良い。勿
論、これらを種々に組み合わせ可能な構成としても構わ
ない。
Further, if the detection sensitivity of the inspection unit 10 is made variable by, for example, providing a plurality of objective lenses 113 and switching or combining them, it is possible to prepare such a number of inspection units 10 without preparing the inspection unit 10. An accurate pattern inspection can be performed flexibly corresponding to the definition of the pattern. As another example of the means for making the detection sensitivity of the inspection unit 10 variable, for example, when the objective lens 113 is a detachable component, there is a means for changing the objective lens 113 attached to the imaging unit 11. In addition, by providing a plurality of detectors 111 or light sources 112, or by making them detachable parts,
The detection sensitivity may be variable similarly to the above-described method. Of course, these may be configured to be variously combined.

【0047】なお、以上の説明では、半導体ウエハの表
面に形成されたパターンに対する外観検査を実施する場
合について述べたが、本発明に係るパターン検査装置の
検査対象はこれに限られるものではない。例えば液晶パ
ネルやプラズマディスプレイパネルの基板(ガラス基
板)等の各種の試料の表面に形成されたパターンの外観
検査に対しても適用可能である。
In the above description, the case where the appearance inspection is performed on the pattern formed on the surface of the semiconductor wafer has been described, but the inspection object of the pattern inspection apparatus according to the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to the appearance inspection of a pattern formed on the surface of various samples such as a substrate (glass substrate) of a liquid crystal panel or a plasma display panel.

【0048】[0048]

【発明の効果】(1)請求項1に係る発明によれば、各
検査部がデータ処理部を有するので、検査部毎に外観検
査に関するデータ処理を実行することができる。従っ
て、各データ処理部において同時に(並行して)上記デ
ータ処理を実行させることによって、1つのデータ処理
部で以て上記データ処理を実行する従来のパターン検査
装置よりも、データ処理時間を削減することができる。
従って、パターン検査を高速化して高いスループットを
得ることができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, since each inspection unit has a data processing unit, data processing relating to appearance inspection can be executed for each inspection unit. Accordingly, the data processing is performed simultaneously (in parallel) in each data processing unit, thereby reducing the data processing time as compared with the conventional pattern inspection apparatus in which the data processing is performed by one data processing unit. be able to.
Therefore, the pattern inspection can be speeded up and a high throughput can be obtained.

【0049】(2)請求項2に係る発明によれば、各検
査部は互いに独立に且つ同時に動作可能であるので、撮
像動作及びデータ処理を互いに独立に且つ同時に実施す
ることができる。このため、上記(1)の効果に加え
て、1つの撮像部しか有さない従来のパターン検査装置
よりも、試料全体の撮像に費やす時間を削減することが
できる。従って、パターン検査を高速化して高いスルー
プットを得ることができる。
(2) According to the second aspect of the present invention, since each inspection unit can operate independently and simultaneously, the imaging operation and the data processing can be performed independently and simultaneously. For this reason, in addition to the effect of the above (1), the time spent for imaging the entire sample can be reduced as compared with the conventional pattern inspection apparatus having only one imaging unit. Therefore, the pattern inspection can be speeded up and a high throughput can be obtained.

【0050】(3)請求項3に係る発明によれば、複数
の検査部の内の少なくとも1つは、他の検査部とは異な
る検出感度を有する撮像部を備える。このため、試料の
表面に精細度の異なるパターンが存在する場合に、各パ
ターンの精細度に応じて最適な検出感度の検査部を用い
ることによって、正確な外観検査を実施することができ
る。このとき、データ処理部の過度の処理負担を軽減す
ることができる。
(3) According to the third aspect of the invention, at least one of the plurality of inspection units includes an imaging unit having a different detection sensitivity from other inspection units. For this reason, when patterns having different degrees of definition exist on the surface of the sample, an accurate appearance inspection can be performed by using an inspection unit having an optimum detection sensitivity according to the degree of definition of each pattern. At this time, an excessive processing load on the data processing unit can be reduced.

【0051】(4)請求項4に係る発明によれば、撮像
部の検出感度は可変であるので、検査対象であるパター
ンの精細度に柔軟に対応して、正確な外観検査を実施す
ることができる。このとき、データ処理部の過度の処理
負担を軽減することができる。
(4) According to the fourth aspect of the present invention, since the detection sensitivity of the imaging unit is variable, an accurate appearance inspection can be performed flexibly in accordance with the definition of the pattern to be inspected. Can be. At this time, an excessive processing load on the data processing unit can be reduced.

【0052】(5)請求項5に係る発明によれば、複数
の検査部を備えた当該パターン検査装置は、試料の表面
に複数種類のパターンが形成されている場合に、異なる
種類のパターン毎に、異なる検査部で以て外観検査を実
行する。このため、1つの撮像部及び1つのデータ処理
部しか有さない従来のパターン検査装置における制御方
法では上記パターンの数(種類数)と同じ回数だけ同様
のパターン検査を実行しなければならないのに対して、
当該パターン検査装置の制御方法において複数の検査部
を同時に動作させることによって、試料全体の撮像に費
やす時間及びデータ処理時間を削減することができる。
従って、高速にないしは高いスループットで以てパター
ン検査を実行することができる。
(5) According to the fifth aspect of the present invention, the pattern inspecting apparatus having a plurality of inspecting units is capable of detecting different types of patterns when a plurality of types of patterns are formed on the surface of the sample. Then, an appearance inspection is performed by different inspection units. For this reason, in the control method in the conventional pattern inspection apparatus having only one imaging unit and one data processing unit, the same pattern inspection must be performed as many times as the number of patterns (the number of types). for,
By operating a plurality of inspection units simultaneously in the control method of the pattern inspection apparatus, the time spent for imaging the entire sample and the data processing time can be reduced.
Therefore, pattern inspection can be performed at high speed or with high throughput.

【0053】(6)請求項6に係る発明によれば、それ
ぞれが検査部とデータ処理部とから成る、複数の検査部
の内の少なくとも2つは、同種類のパターンを同時に検
査するので、1つの撮像部及び1つのデータ処理部しか
有さない従来のパターン検査装置の制御方法よりも、試
料全体の撮像に費やす時間及びデータ処理時間を削減す
ることができる。従って、高速にないしは高いスループ
ットで以てパターン検査を実行することができる。
(6) According to the invention of claim 6, since at least two of the plurality of inspection units each including the inspection unit and the data processing unit inspect the same type of pattern at the same time, The time spent for imaging the entire sample and the data processing time can be reduced as compared with a conventional pattern inspection apparatus control method having only one imaging unit and one data processing unit. Therefore, pattern inspection can be performed at high speed or with high throughput.

【0054】(7)請求項7に係る発明によれば、光源
と検出器との内の少なくとも一方を複数備え、複数の光
源又は検出器は互いに異なる特性を有するので、複数の
光源又は検出器を切り替えることにより或いは組み合わ
せることにより当該撮像器の検出感度を可変にすること
ができる。このため、かかる撮像器を備えるパターン検
査装置によれば、上記(4)の効果を得ることができ
る。
(7) According to the seventh aspect of the invention, since at least one of the light source and the detector is provided in plural and the plurality of light sources or detectors have different characteristics from each other, the plurality of light sources or detectors are provided. The detection sensitivity of the image pickup device can be made variable by switching or combining. Therefore, according to the pattern inspection apparatus provided with the image pickup device, the effect (4) can be obtained.

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

【図1】 実施の形態1に係るパターン検査装置の構成
を説明するための模式的なブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a configuration of a pattern inspection apparatus according to a first embodiment.

【図2】 実施の形態1に係るパターン検査装置におけ
る撮像部の構成の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of an imaging unit in the pattern inspection apparatus according to the first embodiment.

【図3】 実施の形態1に係るパターン検査装置におけ
る撮像部の構成を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a configuration of an imaging unit in the pattern inspection apparatus according to the first embodiment.

【図4】 実施の形態1に係るパターン検査装置の構成
を説明するための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a configuration of the pattern inspection apparatus according to the first embodiment.

【図5】 実施の形態1に係るパターン検査装置の動作
を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the pattern inspection apparatus according to the first embodiment;

【図6】 従来のパターン検査装置の構成を説明するた
めの模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a configuration of a conventional pattern inspection apparatus.

【図7】 従来のパターン検査装置の要部拡大図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a conventional pattern inspection apparatus.

【図8】 従来のパターン検査装置における検査方法を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining an inspection method in a conventional pattern inspection apparatus.

【図9】 半導体ウエハの表面のパターンを説明するた
めの模式的な上面図である。
FIG. 9 is a schematic top view for explaining a pattern on the surface of a semiconductor wafer.

【図10】 従来のパターン検査装置における他の検査
方法を説明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining another inspection method in the conventional pattern inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パターン検査装置、10,10a,10b 検査
部、11,11a,11b 撮像部、12,12a,1
2b データ処理部、13,13a,13b 駆動部、
14 ステージ、22 表示部、23 制御部、24
入力部、41 カセット、42 搬送機構、50 半導
体ウエハ(試料)、110,110a,110b 光学
系、111,111a,111b 検出器、112 光
源、113対物レンズ、114 ビームスプリッタ、1
15 絞り、116 倍率チェンジャ、117 ズーム
機構、118 ミラー、119 カラーカメラ、D,D
a,Db データ、ST1a〜ST4a,ST1b〜S
T4b,ST5 動作ステップ。
1 pattern inspection apparatus, 10, 10a, 10b inspection unit, 11, 11a, 11b imaging unit, 12, 12a, 1
2b data processing unit, 13, 13a, 13b driving unit,
14 stage, 22 display unit, 23 control unit, 24
Input unit, 41 cassette, 42 transfer mechanism, 50 semiconductor wafer (sample), 110, 110a, 110b optical system, 111, 111a, 111b detector, 112 light source, 113 objective lens, 114 beam splitter, 1
15 aperture, 116 magnification changer, 117 zoom mechanism, 118 mirror, 119 color camera, D, D
a, Db data, ST1a to ST4a, ST1b to S
T4b, ST5 Operation steps.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA51 AB20 BA00 CA03 CA04 CA07 CD04 DA01 DA07 EA08 EA16 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 BA04 BA05 CA39 DB01 DB04 DB07 DB08 DB11 DB13 DB21 DJ01 DJ04 DJ11 DJ23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G051 AA51 AB20 BA00 CA03 CA04 CA07 CD04 DA01 DA07 EA08 EA16 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 BA04 BA05 CA39 DB01 DB04 DB07 DB08 DB11 DB13 DB21 DJ01 DJ04 DJ11 DJ23

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料の表面に形成されたパターンの外観
検査を行うパターン検査装置であって、 前記表面を所定の検出感度で以て撮像して撮像結果に関
するデータを出力する撮像部と、前記撮像結果に関する
データを受信して前記外観検査に関する所定のデータ処
理を実行するデータ処理部とから成る検査部を複数備え
ることを特徴とする、パターン検査装置。
1. A pattern inspection apparatus for inspecting the appearance of a pattern formed on a surface of a sample, comprising: an imaging unit configured to image the surface with a predetermined detection sensitivity and output data relating to an imaging result; A pattern inspection apparatus, comprising: a plurality of inspection units each including a data processing unit that receives data regarding an imaging result and executes predetermined data processing regarding the appearance inspection.
【請求項2】 請求項1に記載のパターン検査装置であ
って、 前記各検査部は互いに独立に且つ同時に動作しうること
を特徴とする、パターン検査装置。
2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection units can operate independently and simultaneously.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のパターン検査装
置であって、 前記複数の検査部の内の少なくとも1つは、他の前記検
査部とは異なる前記検出感度を有する前記撮像部を備え
ることを特徴とする、パターン検査装置。
3. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of inspection units includes the imaging unit having the detection sensitivity different from other inspection units. A pattern inspection apparatus, comprising:
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のパタ
ーン検査装置であって、 前記検出感度は可変であることを特徴とする、パターン
検査装置。
4. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection sensitivity is variable.
【請求項5】 試料の表面を所定の検出感度で以て撮像
して撮像結果に関するデータを出力する撮像部と、前記
撮像結果に関するデータを受信して前記表面に形成され
たパターンの外観検査に関する所定のデータ処理を実行
するデータ処理部とから成る検査部を複数備えたパター
ン検査装置の制御方法であって、 前記表面に複数種類の前記パターンが形成されている場
合、 異なる種類の前記パターン毎に、異なる前記検査部で以
て前記外観検査を実行することを特徴とする、 パターン検査装置の制御方法。
5. An imaging unit for imaging a surface of a sample with a predetermined detection sensitivity and outputting data relating to an imaging result, and receiving an image relating to the imaging result and inspecting an appearance of a pattern formed on the surface. A method for controlling a pattern inspection apparatus including a plurality of inspection units each including a data processing unit that performs predetermined data processing, wherein a plurality of types of the patterns are formed on the surface, A method of controlling the pattern inspection apparatus, wherein the appearance inspection is performed by different inspection units.
【請求項6】 試料の表面を所定の検出感度で以て撮像
して撮像結果に関するデータを出力する撮像部と、前記
撮像結果に関するデータを受信して前記表面に形成され
たパターンの外観検査に関する所定のデータ処理を実行
するデータ処理部とから成る検査部を複数備えたパター
ン検査装置の制御方法であって、 前記複数の検査部の内の少なくとも2つは、同種類の前
記パターンを同時に検査することを特徴とする、パター
ン検査装置の制御方法。
6. An imaging section for imaging a surface of a sample with a predetermined detection sensitivity and outputting data relating to an imaging result, and receiving data relating to the imaging result and inspecting an appearance of a pattern formed on the surface. A method of controlling a pattern inspection apparatus including a plurality of inspection units each including a data processing unit that performs predetermined data processing, wherein at least two of the plurality of inspection units inspect the same type of the pattern simultaneously. A method for controlling a pattern inspection apparatus.
【請求項7】 光源を含む光学系と検出器とを備えた、
パターン検査装置用の撮像器であって、 前記光源と前記検出器との内の少なくとも一方を複数備
え、 前記複数の光源又は検出器は互いに異なる特性を有する
ことを特徴とする、パターン検査装置用撮像器。
7. An optical system including a light source and a detector,
An image pickup device for a pattern inspection device, comprising: at least one of the light source and the detector, wherein the plurality of light sources or the detectors have different characteristics from each other. Imager.
JP11149483A 1999-05-28 1999-05-28 Pattern inspection device, method for controlling the same and image pickup device therefor Pending JP2000340625A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006098156A (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Hitachi High-Technologies Corp Method and device for inspecting defect
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