JP2000357719A - Method and device for inspecting substrate - Google Patents

Method and device for inspecting substrate

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JP2000357719A
JP2000357719A JP11169119A JP16911999A JP2000357719A JP 2000357719 A JP2000357719 A JP 2000357719A JP 11169119 A JP11169119 A JP 11169119A JP 16911999 A JP16911999 A JP 16911999A JP 2000357719 A JP2000357719 A JP 2000357719A
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JP
Japan
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defect
semiconductor substrate
image
recording
camera
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JP11169119A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Yanagida
芳幸 柳田
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze the original state by imaging a defect on a substrate surface at a magnitude for discrimination, recording the picture corresponding to the position coordinate of an imaged point, and then image-processing for the position coordinate of the defect, so that the original condition of the current defect position is confirmed based on it. SOLUTION: An inspection device 100 comprises a position control means 4 for placing a semiconductor substrate 2, position storing means 6, camera 7, image processing means 9, comparison means 13 between an image data 10 and a reference data 12, coordinate calculating means 16, and defect coordinate recording means 18, etc. Further, a picture recording means 130 which records a picture signal 8 of the camera 7 by relating to a position coordinate data 15 for an X-Y table 3 at imaging, and a regenerating means 140 which regenerates/displays the picture on a monitor 21, are provided. A signal switching means 120 selectively connects the picture signal which represents a defect position coordinate outputted by a picturizing means 19 in dots, the picture signal 8 outputted from the camera 7, and the picture signal from a regenerating means 140 to the monitor 21 for re-observing the appearance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板に対して、
特に異物付着、キズ、合わせずれ等外観検査と不良解析
の方法及びそれに用いる検査装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor substrate,
In particular, the present invention relates to a method of external appearance inspection and defect analysis such as adhesion of foreign matter, scratches and misalignment, and an inspection apparatus used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板は多数の製造工程を通って加
工される。その途中で表面に生じた微細なパターンのく
ずれはそれを含む素子を不良とするのでそのような欠陥
を見つけて以後発生を少なくするように対策を行わなけ
ればならない。そこで、そのような欠陥を自動的に見つ
ける検査装置が用いられる。図2はそれを概念的に示す
ブロック図である。従来の検査装置1は半導体基板2を
載置してX−Yに移動するX−Yテーブル3を備える。
なおX−Yテーブル3は載置した半導体基板2の向きを
X軸、Y軸に合わせることが出来るように回転(θ)方
向にも移動可能である。そして、X−Yテーブル3を精
度よく制御して移動させるX−Yテーブル位置制御手段
4を備える。X−Yテーブル位置制御手段4は現状のX
−Yテーブルの位置情報5を出力している。そして、テ
ーブル位置記憶手段6がデジタル値として現状のX−Y
テーブルの位置座標を記憶する。
2. Description of the Related Art Semiconductor substrates are processed through a number of manufacturing steps. Since a fine pattern deformed on the surface in the middle of the process makes the element including the defect defective, it is necessary to find such a defect and take measures to reduce the occurrence thereafter. Therefore, an inspection device that automatically finds such defects is used. FIG. 2 is a block diagram conceptually showing this. The conventional inspection apparatus 1 includes an XY table 3 on which a semiconductor substrate 2 is placed and moved in XY.
The XY table 3 is also movable in the rotation (θ) direction so that the direction of the semiconductor substrate 2 placed thereon can be adjusted to the X axis and the Y axis. An XY table position control means 4 for moving the XY table 3 while controlling it with high accuracy is provided. The XY table position control means 4 uses the current X
-Outputs the position information 5 of the Y table. Then, the table position storage means 6 stores the current XY as a digital value.
The position coordinates of the table are stored.

【0003】一方X−Yテーブル3の上方には半導体基
板2の表面の狭い部分を拡大して撮影するカメラ7が配
置されている。それから出力される映像信号8は画像処
理手段9により2値化処理等され、比較容易な画像デー
タ10とされる。
On the other hand, above the XY table 3, a camera 7 for enlarging and photographing a narrow portion of the surface of the semiconductor substrate 2 is arranged. The video signal 8 outputted therefrom is subjected to a binarization process or the like by the image processing means 9 to obtain image data 10 which can be easily compared.

【0004】そして、基準データ記録手段11を備え、
そこには欠陥の無い場合の画像データが基準データ12
として記録される。
[0004] Reference data recording means 11 is provided,
The image data when there is no defect is the reference data 12.
Is recorded as

【0005】そして、画像データ10と基準データ12
が比較手段13により比較され、両者に違いがある部分
が欠陥と認識される。そして、画像内での欠陥の位置座
標データ14が出力される。そして、この欠陥の画像内
での位置座標データ14とテーブル位置記憶手段6が記
憶している現状のX−Yテーブルの位置座標データ15
とで半導体基板2上での欠陥の座標値を座標算出手段1
6が算出し、この欠陥の位置座標データ17を欠陥座標
記録手段18が各欠陥に付いて記録する。
The image data 10 and the reference data 12
Are compared by the comparing means 13, and a portion having a difference between the two is recognized as a defect. Then, the position coordinate data 14 of the defect in the image is output. Then, the position coordinate data 14 in the image of the defect and the position coordinate data 15 of the current XY table stored in the table position storage means 6 are stored.
The coordinate value of the defect on the semiconductor substrate 2 is calculated by the coordinate calculation means 1.
The defect coordinate recording means 18 records the position coordinate data 17 of this defect for each defect.

【0006】そして、そのデータを映像化手段19がプ
ロット画像として映像信号化して信号切り替え手段20
を介してモニタ21に与え欠陥の位置を点として表示す
る。
[0006] Then, the image forming means 19 converts the data into a video signal as a plot image and converts the data into a signal switching means 20.
The position of the defect is displayed as a point on the monitor 21 through the monitor.

【0007】そして、カメラ7からの映像信号8は信号
切り替え手段20を介してモニタ21に与えられ半導体
基板2の表面をモニタ21上で観察可能となっている。
[0007] The video signal 8 from the camera 7 is provided to a monitor 21 via a signal switching means 20 so that the surface of the semiconductor substrate 2 can be observed on the monitor 21.

【0008】そして、これらの各手段を制御する制御手
段やそれに付属するキーボードやマウス等の入力手段を
備えるが図示していない。
A control means for controlling these means and input means such as a keyboard and a mouse attached thereto are provided, but are not shown.

【0009】上記のように構成された従来の検査装置に
よる欠陥の検査方法を説明する。 (1)まずX−Yテーブル3上に検査される半導体基板
2を載置してパターンの配置方向をX−Yテーブルの移
動方向(X軸、Y軸)にあわせる。そして、半導体基板
2の特定位置(例えば中心辺りの特定パターン)を特定
な位置(例えばカメラ7のクロスラインの交点)に合わ
せた状態でX−Yテーブルの座標原点出しを行う。 (2)そして、X−Yテーブルの送りピッチの設定を行
う。送りのピッチは半導体基板のパターンのピッチ(チ
ップサイズ)とカメラ7の視野との兼ね合いにおいて行
う。即ち視野が若干重なる(観察できない所が生じな
い)程度で周期的に同じパターンを観察するようにす
る。例えばパターンのピッチの整数分の1を送りピッチ
とする。 (3)次に、基準データ記録手段11に基準データ12
を書き込む。1つのチップパターンが複数の観察視野に
分割されて観察される場合にはそれ毎に記録しておかね
ばならない。その方法は各種提案されている。例えば撮
影された映像をモニタ21上で人が欠陥が無いことを確
認して、その画面のデータを記録するやりかたでも良
い。自動的に行う方法として、同じパターン位置の画像
データを複数個所順次比較して差が無ければ正しいパタ
ーンとしてその画像データを記録するやり方とか、同じ
パターン位置の画像データを複数個所相互に比較して最
も正しいそうなパターンを選ぶ方式とかが発表されてい
るのでそのようなやりかたで良い。 (4)上記のような準備の後、X−Yテーブル3を移動
(設定したピッチでの送りで)して半導体基板2の端を
所定の倍率に設定したカメラ7の視野に置きスタートを
かけると順次撮影して画像処理して基準データ12と比
較して、欠陥が見つかればその位置座標データ17を欠
陥座標記録手段18に記録し、それをモニタ21に示
す。その状況をモニタ21の画面を示す図3を用いてさ
らに詳しく説明すると、半導体基板の外形30が表示さ
れている。但しこれは本当の半導体基板2の外周を観察
して得られたものではなく、半導体基板の直径と特定な
パターンの位置座標を求めて計算により求めた外形であ
る。破線で示すスタート位置の視野31からX方向に所
定のピッチで移動しつつ観察し、見つけた欠陥を欠陥の
位置を示す点32a、32b、32cで表示する。そし
て、半導体基板の端に来るとY方向に行変えしてーX方
向に移動する。そして現在の観察位置ではその視野33
を表示すると共に、もしも欠陥があればその位置を示す
点32dも表示する。そして、半導体基板2の全面に渡
っての検査が終われば欠陥の位置を示す点32a,32
b…が全て表示される。 (5)そして、欠陥の内容を解析するに際しては、自動
観察を指定すれば欠陥位置を示す点32a,32b…を
順次カメラ7の視野の中心に位置させるようにX−Yテ
ーブル3が移動すると共に、信号切り替え手段20は映
像信号8をモニタ21に与えて人が欠陥を観察して解析
出来るようになっている。そして、その際はカメラ7の
倍率を変えての観察も自由である。そして、1つの点の
観察が終われば例えばキーボードのリターンキーを押す
等の簡単な命令で次の欠陥のある点に半導体基板2が移
動する。そして、1枚の半導体基板2に多数の欠陥があ
るような場合には全点人が観察する必要はないので抜き
取り的に観察すれば良い。その際は欠陥の位置座標を点
で表している画面において、例えばマウスのポインタで
指定すればその点を撮影する位置に半導体基板が移動す
るようにもなっている。
A description will be given of a defect inspection method using the conventional inspection apparatus configured as described above. (1) First, the semiconductor substrate 2 to be inspected is placed on the XY table 3 and the pattern arrangement direction is adjusted to the moving direction (X axis, Y axis) of the XY table. Then, with the specific position (for example, a specific pattern around the center) of the semiconductor substrate 2 aligned with the specific position (for example, the intersection of the cross line of the camera 7), the coordinate origin of the XY table is obtained. (2) Then, the feed pitch of the XY table is set. The feed pitch is determined based on a balance between the pattern pitch (chip size) of the semiconductor substrate and the field of view of the camera 7. In other words, the same pattern is observed periodically to such an extent that the fields of view slightly overlap (there is no place where observation is impossible). For example, a feed pitch is set to be an integer fraction of the pattern pitch. (3) Next, the reference data recording means 11 stores the reference data 12
Write. When one chip pattern is divided into a plurality of observation fields and observed, it must be recorded for each observation. Various methods have been proposed. For example, a method may be used in which the captured image is confirmed on the monitor 21 without any defect by a person, and the data of the screen is recorded. As an automatic method, a method of sequentially comparing image data at a plurality of locations at the same pattern position and recording the image data as a correct pattern if there is no difference, or comparing the image data at the same pattern position at a plurality of locations with each other Since the method of selecting the pattern that seems to be the most correct has been announced, such a way is fine. (4) After the preparation as described above, the XY table 3 is moved (by feeding at a set pitch) to place the end of the semiconductor substrate 2 in the field of view of the camera 7 set to a predetermined magnification and start. Are sequentially photographed and subjected to image processing and compared with the reference data 12. If a defect is found, the position coordinate data 17 is recorded in the defect coordinate recording means 18, and this is shown on the monitor 21. The situation will be described in more detail with reference to FIG. 3 showing a screen of the monitor 21. The outline 30 of the semiconductor substrate is displayed. However, this is not obtained by observing the outer periphery of the true semiconductor substrate 2 but is an outer shape obtained by calculating the diameter of the semiconductor substrate and the position coordinates of a specific pattern. Observation is performed while moving at a predetermined pitch in the X direction from the visual field 31 at the start position indicated by the broken line, and the found defect is displayed at points 32a, 32b, and 32c indicating the position of the defect. Then, when reaching the end of the semiconductor substrate, the line is changed in the Y direction and moved in the −X direction. And at the current observation position, the field of view 33
Is displayed, and if there is a defect, a point 32d indicating the position is also displayed. Then, when the inspection over the entire surface of the semiconductor substrate 2 is completed, points 32a and 32 indicating the positions of the defects are provided.
b ... are all displayed. (5) When analyzing the content of the defect, if automatic observation is designated, the XY table 3 moves so that points 32a, 32b,... Indicating the defect position are sequentially positioned at the center of the field of view of the camera 7. At the same time, the signal switching means 20 supplies the video signal 8 to the monitor 21 so that a person can observe and analyze the defect. In this case, observation with changing the magnification of the camera 7 is also free. When the observation of one point is completed, the semiconductor substrate 2 moves to the next defective point by a simple command such as pressing a return key of a keyboard. In the case where one semiconductor substrate 2 has a large number of defects, it is not necessary to observe all the points, so that the observation may be performed by sampling. In this case, if the position coordinates of the defect are indicated by dots on the screen, for example, if the position is designated by a mouse pointer, the semiconductor substrate moves to a position where the point is photographed.

【0010】以上のように欠陥のある部分を人がモニタ
画面で観察して内容を分析して原因等を推定してその後
の対策に資する。
As described above, a person observes a defective portion on a monitor screen, analyzes the content, estimates the cause, and contributes to the subsequent measures.

【0011】そして、それらの欠陥の位置座標データ1
7は欠陥座標記録手段18に記録されているので、半導
体基板が残っていれば再度欠陥個所の外観を観察するこ
とができる。
Then, the position coordinate data 1 of those defects
Since 7 is recorded in the defect coordinate recording means 18, if the semiconductor substrate remains, the appearance of the defective portion can be observed again.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
検査装置は欠陥の位置座標は記録しているものの、映像
や、それを加工した画像を記録しないので、半導体基板
の加工が進んだ時点で加工前はどうであったかを確認す
ることは出来ない。例えば同様な検査を比較的前の工程
で行う第1の検査工程と比較的後工程で行なう第2の検
査工程のように2回の検査を行っている場合に、第1の
検査工程では目立つほどの欠陥が検出されず、第2の検
査工程で多くの欠陥が検出された場合に、第2の検査工
程での欠陥個所のモニタ画面による外観観察の結果、そ
れらの欠陥が第1の検査工程と第2の検査工程との間の
工程で発生したものと断定できればその結果を工程にフ
ィードバックして対策に役立たせることができる。しか
しながら、どの工程で発生したかわかりにくく、例えば
第1の検査工程では全く無かったのか、欠陥として検知
できないような小さなもので核とかオリジンとなるもの
があって、それがその後の工程で成長したのか確認した
いことがしばしばある。しかしながら、第1の検査工程
にて観察した半導体基板はすでに第2の検査工程まで工
事がすすんでいるので同じ半導体基板はない。そして、
その映像の記録もない。また、欠陥でない個所の外観観
察も通常は行わないので人の記憶にもない。
However, although the inspection apparatus described above records the position coordinates of a defect, it does not record an image or an image obtained by processing the image. I can't see how it was before. For example, when two inspections are performed as in a first inspection step in which a similar inspection is performed in a relatively earlier step and a second inspection step in which a similar inspection is performed at a relatively later step, the first inspection step is conspicuous. When a large number of defects are detected in the second inspection step and the defects are not detected in the second inspection step, as a result of the external observation of the defect location on the monitor screen in the second inspection step, those defects are found in the first inspection step. If it can be concluded that the error occurred in a step between the step and the second inspection step, the result can be fed back to the step and used for a countermeasure. However, it is difficult to know in which process it occurred. For example, there was a small thing that could not be detected as a defect, such as a nucleus or an origin, which did not exist at all in the first inspection step, and that grew in subsequent steps. Often, you want to check. However, the semiconductor substrate observed in the first inspection step has already been worked on up to the second inspection step, so there is no same semiconductor substrate. And
There is no record of the video. Further, since the appearance of a non-defective part is not normally observed, it is not stored in the human memory.

【0013】そこでこの発明は従来の欠陥位置座標を記
録する機能を有する検査装置に映像をその位置座標デー
タと対応可能に記録する機能を付加した検査装置を提供
し、その検査装置により、半導体基板が工事を施され元
の状態を留めていなくても、必要により前の状態を確認
して欠陥の解析を行う検査方法を提供する。
In view of the above, the present invention provides an inspection apparatus having a function of recording a defect position coordinate in a conventional inspection apparatus having a function of recording an image so as to correspond to the position coordinate data. The present invention provides an inspection method for checking a previous state and analyzing a defect as necessary, even if construction is performed and the original state is not maintained.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、複数の製造工程を経て製造する半導体
基板の製造工程における所望する第1の製造工程で、半
導体基板に発生した欠陥が識別可能な倍率で半導体基板
の表面を撮影し、撮影個所の位置座標と対応させて映像
を記録するステップと、前記第1の製造工程より後工程
である所望する第2の製造工程で前記第1の製造工程で
表面の映像を記録した半導体基板に対し、表面を撮影
し、画像処理して欠陥の位置座標を求めると共にその位
置座標データを記録するステップと、前記欠陥の位置座
標データに基づいてその位置が含まれる前記映像記録を
選び出すと共に再生してモニタ上で現在欠陥となってい
る位置が第1の製造工程においてはどうであったか確認
するステップとを特徴とする半導体基板の検査方法を提
供する。この検査方法によれば、第2の製造工程での検
査で検出した欠陥の原因等が、その時点の外観を観察し
ただけでは解りにくいものも前の工程での映像を残して
それを観察することで解る場合もあり、解析がやりやす
い。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor substrate manufactured through a plurality of manufacturing steps. Photographing the surface of the semiconductor substrate at an identifiable magnification, recording an image in correspondence with the position coordinates of the photographing location, and performing the above-described second manufacturing process after the first manufacturing process. Photographing the surface of the semiconductor substrate on which the image of the surface was recorded in the first manufacturing process, obtaining the position coordinates of the defect by performing image processing, and recording the position coordinate data thereof; Selecting and reproducing the video recording containing the position based on the position and confirming the position of the current defect on the monitor in the first manufacturing process. It provides a test method of a semiconductor substrate to be. According to this inspection method, even if the cause of a defect or the like detected in the inspection in the second manufacturing process is difficult to understand only by observing the external appearance at that time, the image of the previous process is observed while leaving it. In some cases, it is easy to analyze.

【0015】そして、このような検査を行うためにこの
発明は、半導体基板を載置してX−Yに移動するX−Y
テーブルと、X−Yテーブルの上方に配置され、X−Y
テーブルに載置された半導体基板の表面を撮影するカメ
ラと、欠陥の無いパターンに相当する画像データが基準
データとして記録される基準データ記録手段とを備え、
前記カメラから出力される映像信号を画像処理した画像
データと前記基準データとを比較して、両者に違いがあ
る部分を欠陥と認識し、画像内での欠陥の位置座標デー
タを算出すると共に、X−Yテーブルの位置座標データ
とで半導体基板上での欠陥の座標値を算出し、この欠陥
の座標データを欠陥座標記録手段に記録する動作を前記
X−Yテーブルを所定の送りピッチで送って繰り返し、
前記欠陥の座標データ値を指定することにより、X−Y
テーブルが移動してその位置を前記カメラの視野内に位
置させてそこの映像をモニタに表示させるように構成さ
れた検査装置において、前記カメラから出力される映像
信号をその撮影時のX−Yテーブルの位置座標と関連付
けて記録する映像記録手段とその映像をモニタに再生表
示する再生手段とを付設したことを特徴とする検査装置
を提供する。この検査装置によれば、欠陥の位置座標の
みならず、映像をも記録しているので、半導体基板の加
工が進み、元の状態を留めていなくても外観の観察が行
える。
In order to perform such an inspection, the present invention provides an XY system in which a semiconductor substrate is placed and moved to XY.
A table and an XY table.
A camera for photographing the surface of the semiconductor substrate mounted on the table, and reference data recording means for recording image data corresponding to a pattern having no defect as reference data,
Comparing the image data obtained by performing image processing on the video signal output from the camera and the reference data, recognizing a portion having a difference between the two as a defect, and calculating position coordinate data of the defect in the image, The operation of calculating the coordinate value of the defect on the semiconductor substrate with the position coordinate data of the XY table and recording the defect coordinate data in the defect coordinate recording means is performed by sending the XY table at a predetermined feed pitch. Repeat
By specifying the coordinate data value of the defect, XY
In an inspection apparatus configured to move a table to position the position within a field of view of the camera and to display an image on the monitor, an image signal output from the camera is converted into an XY image at the time of shooting. Provided is an inspection apparatus characterized by including video recording means for recording in association with position coordinates of a table and reproduction means for reproducing and displaying the video on a monitor. According to this inspection apparatus, not only the position coordinates of the defect but also the image are recorded, so that the processing of the semiconductor substrate proceeds, and the appearance can be observed without maintaining the original state.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】まずこの発明に係る検査装置の実
施例について、図を用いて説明する。図1はそれを概念
的に示すブロック図である。図2に示す従来の検査装置
と同じ部分には同じ符号を付して説明を簡略にする。こ
の検査装置100は半導体基板2を載置してX−Yに移
動するX−Yテーブル3、X−Yテーブル3を精度よく
制御して移動させるX−Yテーブル位置制御手段4、現
状のX−Yテーブルの位置座標をデジタル値として記憶
するテーブル位置記憶手段6、半導体基板2の表面を撮
影するカメラ7、それから出力される映像信号8を処理
する画像処理手段9、欠陥の無い場合の画像データが基
準データ12として記録される基準データ記録手段1
1、画像処理手段9が出力する画像データ10と基準デ
ータ12を比較する比較手段13、欠陥の位置座標値を
算出する座標算出手段16、この欠陥の位置座標データ
17を各欠陥に付いて記録する欠陥座標記録手段18、
そのデータをプロット画像として映像信号化する映像化
手段19、モニタ21等は図2示す従来装置と同じで良
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of an inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing this. The same parts as those of the conventional inspection apparatus shown in FIG. The inspection apparatus 100 includes an XY table 3 on which the semiconductor substrate 2 is placed and which moves in the XY direction, an XY table position control means 4 which controls the XY table 3 with high precision, and A table position storage means 6 for storing the position coordinates of the Y table as digital values, a camera 7 for photographing the surface of the semiconductor substrate 2, an image processing means 9 for processing a video signal 8 outputted therefrom, an image in the case where there is no defect Reference data recording means 1 in which data is recorded as reference data 12
1. Comparison means 13 for comparing the image data 10 output from the image processing means 9 with the reference data 12, coordinate calculation means 16 for calculating the position coordinate value of a defect, and recording the position coordinate data 17 of this defect for each defect Defect coordinate recording means 18,
The imaging means 19 for converting the data into a video signal as a plot image, the monitor 21 and the like may be the same as those of the conventional apparatus shown in FIG.

【0017】この装置の特徴として、カメラ7の映像信
号8を撮影の際のX−Yテーブル3の位置座標データ1
5と関連付けて記録する映像記録手段130とその映像
をモニタ21に再生表示する再生手段140を備える。
これら、映像記録手段130と再生手段140は例えば
ビディオテープレコーダのごとき物でも良い。好ましく
はハードディスクのようにランダムアクセス可能な方が
より便利である。
As a feature of this apparatus, the position coordinate data 1 of the XY table 3 when the image signal 8 of the camera 7 is photographed is taken.
5 and a reproducing means 140 for reproducing and displaying the video on the monitor 21.
These video recording means 130 and reproduction means 140 may be, for example, a video tape recorder. Preferably, random access like a hard disk is more convenient.

【0018】そして、この装置における信号切り替え手
段120は映像化手段19の出力する欠陥の位置座標を
点で示す映像信号と、カメラ7の出力する映像信号8
と、再生手段140からの映像信号とをモニタ21に選
択接続するものである。
The signal switching means 120 in the apparatus includes a video signal indicating the position coordinates of the defect output by the imaging means 19 as a point and a video signal 8 output from the camera 7.
And a video signal from the reproducing means 140 is selectively connected to the monitor 21.

【0019】そして、これらの各手段を制御する制御手
段やそれに付属するキーボードやマウス等の入力手段を
備えるが図示していない。
A control means for controlling these means and input means such as a keyboard and a mouse are provided, but are not shown.

【0020】上記のように構成されたこの発明の検査装
置100による欠陥の検査方法を説明する。複数の製造
工程を経て製造する半導体基板の製造工程において複数
回(例えば比較的前の工程である第1と、比較的後の工
程である第2の検査工程の2回)の外観的な欠陥の検査
を行う場合に第1の検査工程では、 (1)まずX−Yテーブル3上に検査される半導体基板
2を載置してパターンの配置方向をX−Yテーブルの移
動方向(X軸、Y軸)にあわせる。そして、半導体基板
の特定位置(例えば中心辺りの特定パターン)を特定な
位置(例えばカメラ7のクロスラインの交点)に合わせ
た状態でX−Yテーブルの座標原点出しを行う。 (2)そして、X−Yテーブルの送りピッチの設定を行
う。送りのピッチは半導体基板のパターンのピッチ(チ
ップサイズ)とカメラ7の視野との兼ね合いにおいて行
う。即ち視野が若干重なる(観察できない所が生じな
い)程度で周期的に同じパターンを観察するようにす
る。例えばパターンのピッチの整数分の1を送りピッチ
とする。 (3)次に、基準データ記録手段11に基準データ12
を書き込む。1つのチップパターンが複数の観察視野に
分割されて観察される場合にはそれ毎に記録しておかね
ばならない。その方法は前記した従来装置の場合と変わ
らない。 (5)上記のような準備の後、X−Yテーブル3を移動
(設定したピッチでの送りで)して半導体基板2の端を
所定の倍率に設定したカメラ7の視野に置きスタートを
かけると順次撮影して画像処理して基準データ12と比
較して、欠陥が見つかればその位置座標データ17を欠
陥座標記録手段18に記録し、それをモニタ21に示
す。その状況は前記した従来の装置の場合と同じであ
る。それに並行して映像記録手段130が各撮影画面を
記録してゆく。 (6)そして、欠陥の内容を解析するに際しては、自動
観察を指定すれば欠陥位置を示す点(図3における32
a,32b…)を順次カメラ7の視野の中心に位置させ
るようにX−Yテーブルが移動すると共に、信号切り替
え手段120は映像信号8をモニタ21に与えて人が欠
陥を観察して解析出来る。そして、その際はカメラ7の
倍率を変えての観察も自由である。そして、1つの点の
観察が終われば例えばキーボードのリターンキーを押す
等の簡単な命令で次の欠陥のある点に半導体基板が移動
する。そして、1枚の半導体基板に多数の欠陥があるよ
うな場合には全点を人が観察する必要はないので抜き取
り的に観察すれば良いが、その際は欠陥の位置座標を点
で表している画面において、例えばマウスのポインタで
指定すればその点を撮影する位置に半導体基板が移動す
るようにもなっている。 (7)以上のように欠陥のある部分を人がモニタ画面で
観察して内様を分析して原因等を推定してその後の対策
に利用する。 (8)そして、半導体基板2に対する加工処理が進み、
第2の検査工程では、上記(1)〜(5)のステップを
同様に行う。そして、(6)のステップと同様な欠陥の
解析を行う。それにより欠陥の原因等が解れば対策に利
用する。はっきりとした解析が出来ず、第1の検査工程
時はどのような外観状態であったか確認したい場合に
は、第1の検査工程で記録を残した映像記録の内の、確
認したい欠陥の位置座標を含んでいる画面を呼び出しモ
ニタ21に再生して確認する。そこで、第2の検査工程
で見つかった欠陥は第1の検査工程では全く無かったの
か、欠陥として検知できないような小さなものオリジン
となるものがあって、それがその後の工程で成長したの
か確認出来て、原因工程の推定に有益である。
A description will be given of a defect inspection method using the inspection apparatus 100 of the present invention configured as described above. A plurality of appearance defects (for example, two times in a first inspection step which is a relatively earlier step and a second inspection step which is a relatively later step) in a manufacturing process of a semiconductor substrate manufactured through a plurality of manufacturing steps. (1) First, the semiconductor substrate 2 to be inspected is placed on the XY table 3 and the pattern arrangement direction is changed to the moving direction of the XY table (X-axis). , Y axis). Then, the coordinate origin of the XY table is determined in a state where a specific position (for example, a specific pattern around the center) of the semiconductor substrate is aligned with a specific position (for example, an intersection of a cross line of the camera 7). (2) Then, the feed pitch of the XY table is set. The feed pitch is determined based on a balance between the pattern pitch (chip size) of the semiconductor substrate and the field of view of the camera 7. In other words, the same pattern is observed periodically to such an extent that the fields of view slightly overlap (there is no place where observation is impossible). For example, a feed pitch is set to be an integer fraction of the pattern pitch. (3) Next, the reference data recording means 11 stores the reference data 12
Write. When one chip pattern is divided into a plurality of observation fields and observed, it must be recorded for each observation. The method is the same as that of the above-described conventional apparatus. (5) After the preparation as described above, the XY table 3 is moved (by feeding at the set pitch) to place the end of the semiconductor substrate 2 in the field of view of the camera 7 set to a predetermined magnification and start. Are sequentially photographed and subjected to image processing and compared with the reference data 12. If a defect is found, the position coordinate data 17 is recorded in the defect coordinate recording means 18, and this is shown on the monitor 21. The situation is the same as in the case of the conventional device described above. At the same time, the video recording means 130 records each shooting screen. (6) When analyzing the content of the defect, if the automatic observation is designated, the point indicating the defect position (32 in FIG. 3)
a, 32b...) are sequentially moved to the center of the field of view of the camera 7, and the signal switching means 120 provides the video signal 8 to the monitor 21 so that a person can observe and analyze the defect. . In this case, observation with changing the magnification of the camera 7 is also free. When the observation of one point is completed, the semiconductor substrate moves to the next defective point by a simple command such as pressing a return key of a keyboard. If there is a large number of defects on one semiconductor substrate, it is not necessary for a person to observe all the points, so it is sufficient to observe them in a sampling manner. In this case, the position coordinates of the defects are represented by dots. For example, if the user designates a point on a screen with a mouse pointer, the semiconductor substrate moves to a position where the point is photographed. (7) As described above, a person observes a defective portion on a monitor screen, analyzes the inside, estimates a cause, and uses the result for subsequent measures. (8) Then, the processing for the semiconductor substrate 2 proceeds,
In the second inspection process, the steps (1) to (5) are performed in the same manner. Then, the same defect analysis as in the step (6) is performed. As a result, if the cause of the defect is understood, it is used for a countermeasure. If it is not possible to make a clear analysis and want to check what the appearance was at the time of the first inspection step, the position coordinates of the defect to be checked out of the video recordings recorded in the first inspection step Is reproduced on the call monitor 21 and checked. Therefore, it was possible to confirm whether the defects found in the second inspection process were completely absent in the first inspection process, or that there were small origins that could not be detected as defects, and that they grew in subsequent processes. Therefore, it is useful for estimating the cause process.

【0021】[0021]

【発明の効果】この発明の検査装置によれば、カメラが
撮影した各映像画面を欠陥の有無にかかわらず記録して
おくことが出来、又、欠陥の位置座標データも記録する
ので、検査された半導体基板が工程を進んで形状を留め
ていなくても、再度外観を観察できる。そして、複数回
の外観検査を行う場合に、この検査装置を用いるこの発
明の検査方法によれば、後の検査工程で見つかった欠陥
の原因等の解析のために、その欠陥の位置は前の検査工
程時にはどのようであったかを確認することが出来て解
析が容易となる。
According to the inspection apparatus of the present invention, each image screen shot by the camera can be recorded irrespective of the presence or absence of a defect, and the position coordinate data of the defect is also recorded. Even if the semiconductor substrate has not progressed through the process and has not retained its shape, the external appearance can be observed again. According to the inspection method of the present invention using the inspection apparatus when performing the appearance inspection a plurality of times, the position of the defect is set to the position of the previous defect in order to analyze the cause of the defect found in the subsequent inspection process. At the time of the inspection process, it is possible to confirm what the condition is, and analysis becomes easy.

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

【図1】 この発明の検査装置一例を概念的に示すブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing an example of an inspection apparatus according to the present invention.

【図2】 従来の検査装置を概念的に示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram conceptually showing a conventional inspection apparatus.

【図3】 検査中のモニタ画面。FIG. 3 is a monitor screen during inspection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 半導体基板 3 X−Yテーブル 7 カメラ 8 カメラからの映像信号 9 画像処理手段 11 基準データ記録手段 10 画像データ 12 基準データ 13 比較手段 14 画像内での欠陥の位置座標データ 15 X−Yテーブルの位置座標データ 16 座標算出手段 17 半導体基板上での欠陥の座標データ 18 欠陥座標記録手段 21 モニタ 100 検査装置 120 信号切り替え手段 130 映像記録手段 140 再生手段 Reference Signs List 2 semiconductor substrate 3 XY table 7 camera 8 video signal from camera 9 image processing means 11 reference data recording means 10 image data 12 reference data 13 comparing means 14 position coordinate data of defect in image 15 XY table Position coordinate data 16 Coordinate calculating means 17 Coordinate data of defect on semiconductor substrate 18 Defect coordinate recording means 21 Monitor 100 Inspection device 120 Signal switching means 130 Video recording means 140 Reproduction means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の製造工程を経て製造する半導体基板
の製造工程における所望する第1の製造工程で、半導体
基板に発生した欠陥が識別可能な倍率で半導体基板の表
面を撮影し、撮影個所の位置座標と対応させて映像を記
録するステップと、 前記第1の製造工程より後工程である所望する第2の製
造工程で前記第1の製造工程で表面の映像を記録した半
導体基板に対し、表面を撮影し、画像処理して欠陥の位
置座標を求めると共にその位置座標データを記録するス
テップと、 前記欠陥の位置座標データに基づいてその位置が含まれ
る前記映像記録を選び出すと共に再生してモニタ上で現
在欠陥となっている位置が第1の製造工程においてはど
うであったか確認するステップとを特徴とする半導体基
板の検査方法。
In a desired first manufacturing process in a manufacturing process of a semiconductor substrate manufactured through a plurality of manufacturing processes, a surface of the semiconductor substrate is photographed at a magnification at which a defect generated in the semiconductor substrate can be identified. Recording an image in correspondence with the position coordinates of: a semiconductor substrate on which an image of the surface has been recorded in the first manufacturing step in a desired second manufacturing step which is a post-step of the first manufacturing step; Photographing the surface, performing image processing to determine the position coordinates of the defect and recording the position coordinate data, and selecting and reproducing the video recording including the position based on the position coordinate data of the defect. Checking the position of the current defect on the monitor in the first manufacturing process.
【請求項2】半導体基板を載置してX−Yに移動するX
−Yテーブルと、 X−Yテーブルの上方に配置され、X−Yテーブルに載
置された半導体基板の表面を撮影するカメラと、 欠陥の無いパターンに相当する画像データが基準データ
として記録される基準データ記録手段とを備え、 前記カメラから出力される映像信号を画像処理した画像
データと前記基準データとを比較して、両者に違いがあ
る部分を欠陥と認識し、画像内での欠陥の位置座標デー
タを算出すると共に、X−Yテーブルの位置座標データ
とで半導体基板上での欠陥の座標値を算出し、この欠陥
の座標データを欠陥座標記録手段に記録する動作を前記
X−Yテーブルを所定の送りピッチで送って繰り返し、 前記欠陥の座標データ値を指定することにより、X−Y
テーブルが移動してその位置を前記カメラの視野内に位
置させて、そこの映像をモニタに表示させるように構成
された検査装置において、 前記カメラから出力される映像信号をその撮影時のX−
Yテーブルの位置座標と関連付けて記録する映像記録手
段とその映像をモニタに再生表示する再生手段とを付設
したことを特徴とする検査装置。
2. An X-moving device, wherein a semiconductor substrate is placed and moved in XY.
A Y-table, a camera arranged above the XY-table, for photographing the surface of the semiconductor substrate placed on the XY-table, and image data corresponding to a pattern without defects are recorded as reference data. A reference data recording unit, comparing image data obtained by performing image processing on a video signal output from the camera with the reference data, recognizing a portion having a difference between the two as a defect, and detecting a defect in the image. The operation of calculating the position coordinate data, calculating the coordinate values of the defect on the semiconductor substrate with the position coordinate data of the XY table, and recording the coordinate data of the defect in the defect coordinate recording means is performed by the XY method. By sending the table at a predetermined feed pitch and repeating, and specifying the coordinate data value of the defect, XY
In an inspection apparatus configured to move a table to position the position within a field of view of the camera and to display an image there on a monitor, a video signal output from the camera is converted into an X-
An inspection apparatus comprising: video recording means for recording in association with position coordinates of a Y table; and reproducing means for reproducing and displaying the video on a monitor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003101948A (en) * 2001-09-19 2003-04-04 Olympus Optical Co Ltd Image processing method and apparatus, and substrate inspecting device
CN109659248A (en) * 2018-12-19 2019-04-19 上海华力集成电路制造有限公司 Method of the defect to graph layer setting accuracy on raising mating plate

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