JP2001189358A - High-power image automatic collection method and system of semiconductor wafer defect - Google Patents
High-power image automatic collection method and system of semiconductor wafer defectInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体の製造プロセ
スで発生した欠陥について、半導体ウェーハ欠陥検査装
置によりその存在を確認した後に、電子顕微鏡等の顕微
鏡システムにおいて、欠陥部の高倍率の画像を自動的に
取得するための方法およびそのシステムに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically detecting a high-magnification image of a defect in a microscope system such as an electron microscope after confirming the existence of a defect generated in a semiconductor manufacturing process by a semiconductor wafer defect inspection apparatus. And a system therefor.
【０００２】また、本発明は、そうして収集された欠陥
部の画像の自動分類する方法およびそのシステムに関す
るものである。[0002] The present invention also relates to a method and a system for automatically classifying images of a defective part thus collected.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来より、半導体の開発、製造分野で
は、製品の品質向上、製造歩留まり向上のために、半導
体ウェーハ欠陥検査装置（以下単に検査装置と呼ぶ）を
導入して、製造工程途中の製品上に発生する欠陥を検出
し、検査結果を製造プロセスにフィードバックすること
が行われてきた。検査装置は、主として、欠陥の位置と
数を出力するが、一般に欠陥の種類や欠陥の重大性につ
いての情報は得られない。こうした情報を得るには、検
査装置で検出された個々の欠陥を光学式顕微鏡あるい
は、電子顕微鏡等を用いて詳細に観察すること（以下レ
ビュー作業と呼ぶ）が必要である。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of semiconductor development and manufacturing, a semiconductor wafer defect inspection apparatus (hereinafter simply referred to as an inspection apparatus) has been introduced in order to improve the quality of products and the production yield. Detecting defects occurring on products and feeding back inspection results to the manufacturing process have been performed. Inspection devices mainly output the position and number of defects, but generally do not provide information on the type of defect or the severity of the defect. In order to obtain such information, it is necessary to observe each defect detected by the inspection apparatus in detail using an optical microscope, an electron microscope, or the like (hereinafter, referred to as a review operation).
【０００４】従来のレビュー作業は、検査装置が提供す
る欠陥の位置情報に基づいて、座標機能付き電子顕微鏡
等を用いて、オペレータが詳細な観察が可能な程度の高
倍率の欠陥画像を取得し、欠陥画像を観察して欠陥の種
類や重大性の解明、あるいは欠陥発生原因の推定を行っ
ていたが、検査装置はしばしば膨大な数の欠陥を指摘す
るため、大変な時間と労力を要するものであった。In a conventional review operation, based on position information of a defect provided by an inspection apparatus, a defect image with a high magnification that enables an operator to perform detailed observation is acquired using an electron microscope with a coordinate function or the like. , Observing the defect image to clarify the type and severity of the defect or estimating the cause of the defect, but the inspection equipment often points out a huge number of defects, which requires a lot of time and effort. Met.
【０００５】レビュー作業の自動化の試みとしては、特
開平９−１３９４０６号公報には、欠陥部観察用の高分
解能画像取得を自動化する技術が開示されている。ここ
では、検査装置の欠陥位置情報を基に、座標機能付き電
子顕微鏡の視野を欠陥位置に設定し、観察倍率を検査装
置と電子顕微鏡の座標誤差を許容しうる最大値に設定し
て欠陥部位の画像を撮像し、次に前記画像を処理するこ
とにより、欠陥の存在箇所を特異点として特定し、特定
した欠陥位置に基づき観察に最適な倍率にて欠陥部を撮
像すると述べられている。そして、特異点の特定方法と
しては、欠陥の存在位置に応じて、（１）欠陥の存在位
置が半導体記憶装置部のような単純繰り返しパターンの
場合には欠陥部位の画像を任意のサイズに分割してパタ
ーンマッチングを行うことにより欠陥位置を特定し、
（２）欠陥の存在位置が半導体論理回路部等のようなラ
ンダムパターンの場合には、更に隣接するチップの相対
応する部位の画像を撮像し、欠陥部位の画像と、隣接す
るチップの相対応する部位の画像をパターンマッチング
することにより欠陥位置を特定する方法が示されてい
る。As an attempt to automate the review work, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-139406 discloses a technique for automatically acquiring a high-resolution image for observing a defective portion. Here, based on the defect position information of the inspection device, the field of view of the electron microscope with the coordinate function is set to the defect position, and the observation magnification is set to the maximum value that allows the coordinate error between the inspection device and the electron microscope. It is described that an image of the defective portion is identified as a singular point by imaging the image and then processing the image, and the defective portion is imaged at an optimum magnification for observation based on the identified defect position. The method of specifying a singular point is as follows: (1) In the case where the defect location is a simple repetitive pattern such as a semiconductor memory device, the image of the defect portion is divided into arbitrary sizes according to the defect location. Identify the defect position by performing pattern matching
(2) In the case where the defect location is a random pattern such as a semiconductor logic circuit portion, an image of a portion corresponding to the adjacent chip is further captured, and the image of the defective portion is correlated with the phase of the adjacent chip. A method of specifying a defect position by performing pattern matching on an image of a part to be removed is shown.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記、従来の技術は、
欠陥部観察用の高分解能画像取得の自動化を狙ったもの
であるが、上記欠陥の存在位置を特定する段階におい
て、オペレータが介在せざるを得ないという問題があ
る。すなわち、欠陥の存在位置が、半導体記憶装置部の
ような単純繰り返しパターン上なのか、それとも、半導
体論理回路部等のようなランダムパターン上なのかを知
る術がないため、実際は、一旦、欠陥部位の画像を観察
することが必要となる。また、欠陥の存在位置が半導体
記憶装置部のような単純繰り返しパターンの場合には欠
陥部位の画像を任意のサイズに分割すればよいと述べら
れているが、実際には任意のサイズに分割したのでは、
欠陥位置を特定できるとは限らない。単純繰り返しのパ
ターンの周期を考慮して分割する必要があり、ここでも
また、オペレータによる、パターンピッチの計測、およ
び計測値の入力が必要となる。The prior art described above is
Although the aim is to automate acquisition of a high-resolution image for observing a defective portion, there is a problem that an operator has to intervene at the stage of specifying the existence position of the defect. In other words, there is no way to know whether the defect is located on a simple repetitive pattern such as a semiconductor memory device or a random pattern such as a semiconductor logic circuit. It is necessary to observe the image. Further, it is stated that when the defect is located in a simple repetitive pattern such as a semiconductor memory device, the image of the defective portion may be divided into any size. So,
The defect position cannot always be specified. It is necessary to divide the pattern in consideration of the cycle of the pattern of simple repetition, and here again, it is necessary for the operator to measure the pattern pitch and input the measured value.
【０００７】本発明の目的は、オペレータが介在するこ
となく、確実に欠陥部の高倍率画像を収集することであ
る。また、本発明の別の目的は、欠陥の種類や重大性の
解明、あるいは欠陥発生原因の推定がしやすいように、
収集した画像を表示することである。また、本発明の別
の目的は、収集した画像を自動分類することである。An object of the present invention is to reliably collect a high-magnification image of a defective portion without intervention of an operator. Another object of the present invention is to make it easier to clarify the type and severity of the defect or to estimate the cause of the defect.
Displaying the collected images. Another object of the present invention is to automatically classify collected images.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動
収集システムを、半導体ウェーハ上に形成された回路パ
ターンを第１の倍率で撮像して得た画像から回路パター
ンの欠陥を検出してこの検出した欠陥の位置情報を出力
する検査手段と、この検査手段で検出した欠陥の位置情
報を受けてこの欠陥を第１の倍率よりも高い第２の倍率
で撮像することにより欠陥の画像を得て欠陥に関する情
報を画面上に表示する高倍率画像取得手段と、この高倍
率画像取得手段で取得した画像を記憶する記憶手段とを
備えて構成した。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a system for automatically collecting a high-magnification image of a defective portion of a semiconductor wafer by imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification. Inspection means for detecting a defect in the circuit pattern from the image obtained by the detection and outputting the position information of the detected defect; and receiving the position information of the defect detected by the inspection means to reduce the defect by a first magnification. A high-magnification image acquisition unit that obtains an image of a defect by imaging at a high second magnification and displays information about the defect on a screen; and a storage unit that stores the image acquired by the high-magnification image acquisition unit. Was configured.
【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
では、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シス
テムを、半導体ウェーハ上に形成された回路パターンを
第１の倍率で順次撮像する撮像部と、この撮像部で撮像
して得た回路パターンの画像とこの画像の比較対象とな
る比較画像とを用いて回路パターンの欠陥を検出する欠
陥検出部と、この欠陥検出部で検出した欠陥の位置情報
を出力する出力部とを有する検査手段と、この検査手段
から出力された欠陥の位置情報を受けて欠陥とこの欠陥
に対応する比較対象部とを第１の倍率よりも高い第２の
倍率で撮像する撮像部と、この撮像部で撮像して得た欠
陥の画像と比較部の画像とに関する情報を画面上に表示
する表示部とを有する高倍率画像取得手段と、この高倍
率画像取得手段で取得した欠陥の画像と比較対象の画像
とを記憶する記憶手段とを備えて構成した。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an automatic high-magnification image collecting system for a defective portion of a semiconductor wafer, comprising: an imaging section for sequentially imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification; A defect detection unit that detects a defect in the circuit pattern using an image of the circuit pattern captured by the imaging unit and a comparison image to be compared with the image; and a defect detection unit that detects a defect in the defect detection unit. An inspection unit having an output unit that outputs position information; and a second unit that receives the position information of the defect output from the inspection unit and compares the defect and a comparison target unit corresponding to the defect with a second magnification higher than the first magnification. A high-magnification image acquisition unit including: an imaging unit that captures an image at a magnification; a display unit that displays, on a screen, information regarding a defect image captured by the imaging unit and an image of the comparison unit; By acquisition means It was constructed with the image of the resulting defect and storage means for storing the compared images.
【００１０】更に、上記目的を達成するために、本発明
では、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シス
テムを、半導体ウェーハ上に形成された回路パターンを
第１の倍率で撮像して第１の画像を得る第１の画像取得
手段と、この第１の画像取得手段で取得した第１の画像
から回路パターンの欠陥を検出してこの検出した欠陥の
位置情報を出力する欠陥検出手段と、この欠陥検出手段
から出力された欠陥の位置情報を受けて欠陥を第１の倍
率よりも高い第２の倍率で撮像して第２の画像を得る第
２の画像取得手段と、この第２の画像取得手段により取
得した第２の画像を処理して第２の画像に関する情報を
出力する画像処理手段と、この画像処理手段で処理した
画像を記憶する記憶手段とを備えて構成した。Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, a system for automatically collecting a high-magnification image of a defect portion of a semiconductor wafer is obtained by imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification. A first image obtaining unit for obtaining an image of the above, a defect detecting unit for detecting a defect of the circuit pattern from the first image obtained by the first image obtaining unit, and outputting position information of the detected defect; A second image acquisition unit that receives the position information of the defect output from the defect detection unit and captures the defect at a second magnification higher than the first magnification to obtain a second image; The image processing apparatus includes an image processing unit that processes the second image acquired by the image acquiring unit and outputs information about the second image, and a storage unit that stores the image processed by the image processing unit.
【００１１】更に、上記目的を達成するために、本発明
では、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シス
テムを、半導体ウェーハ上に形成された回路パターンを
撮像して第１の画像を得る第１の画像取得手段と、この
第１の画像取得手段で取得した第１の画像から回路パタ
ーンの欠陥を検出してこの検出した欠陥の位置情報を出
力する欠陥検出手段と、この欠陥検出手段から出力され
た欠陥の位置情報を受けて詳細に観察する欠陥を選択す
る欠陥選択部と、この欠陥選択部で選択した欠陥の位置
情報を受けて欠陥を撮像して第２の画像を得る第２の画
像取得手段と、この第２の画像取得手段により取得した
第２の画像を処理して第２の画像に関する情報を出力す
る画像処理手段と、この画像処理手段で処理した画像を
記憶する記憶手段とを備えて構成した。Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a system for automatically collecting a high-magnification image of a defective portion of a semiconductor wafer, wherein a first image is obtained by imaging a circuit pattern formed on the semiconductor wafer. A first image acquisition unit, a defect detection unit that detects a defect of a circuit pattern from the first image acquired by the first image acquisition unit, and outputs position information of the detected defect; A defect selection unit that receives the output defect position information and selects a defect to be observed in detail; and a second method that receives the defect position information selected by the defect selection unit and images the defect to obtain a second image. Image acquisition means, an image processing means for processing the second image acquired by the second image acquisition means and outputting information relating to the second image, and a storage for storing the image processed by the image processing means means It was configured with.
【００１２】更に、上記目的を達成するために、本発明
では、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シス
テムを、半導体ウェーハ上に形成された回路パターンを
撮像して得た画像を用いて回路パターンの欠陥を検出し
この検出した欠陥の位置情報を出力する欠陥検出手段
と、この欠陥検出手段から出力された欠陥の位置情報を
受けて欠陥を撮像して欠陥の詳細な画像を得る詳細画像
取得手段と、この詳細画像取得手段により取得した欠陥
の詳細な画像を処理して欠陥を分類する欠陥分類手段
と、この欠陥分類手段で分類した欠陥に関する情報を表
示する表示手段とを備えて構成した。Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a system for automatically collecting a high-magnification image of a defective portion of a semiconductor wafer by using a circuit pattern formed on a semiconductor wafer by using an image obtained by imaging the circuit pattern. Defect detecting means for detecting a defect in a pattern and outputting position information of the detected defect; and a detailed image for obtaining a detailed image of the defect by imaging the defect in response to the position information of the defect output from the defect detecting means. Acquiring means, a defect classifying means for processing a detailed image of the defect acquired by the detailed image acquiring means to classify the defect, and a display means for displaying information on the defect classified by the defect classifying means. did.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態に係わ
る、半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システ
ムの全体構成を示す図である。２０１は半導体ウェーハ
検査装置（以下、単に検査装置と呼ぶ）、２０２は顕微
鏡システムで、試料の画像を取得する顕微鏡部２０２ａ
と、顕微鏡システムの動作を制御や画像処理等を行う計
算機部２０２ｂとからなる。顕微鏡システム２０２はネ
ットワーク２００を介して、検査結果情報２０３を受け
取れるようになっている。検査装置２０１や顕微鏡シス
テム２０２からの検査データは、ネットワーク２００を
介して記憶装置２０４に記憶され、必要に応じて呼び出
すことができる。また、顕微鏡システム２０２で検出し
た欠陥の画像は、顕微鏡システム２０２のレビュー用モ
ニタ２０５の表示画面上に表示されるとともに、ネット
ワーク２００を介して記憶装置２０４に記憶される。FIG. 1 is a diagram showing the entire configuration of an automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 201 denotes a semiconductor wafer inspection apparatus (hereinafter, simply referred to as an inspection apparatus), 202 denotes a microscope system, and a microscope unit 202a for acquiring an image of a sample.
And a computer unit 202b that controls the operation of the microscope system, performs image processing, and the like. The microscope system 202 can receive inspection result information 203 via the network 200. Inspection data from the inspection apparatus 201 or the microscope system 202 is stored in the storage device 204 via the network 200, and can be called up as needed. The image of the defect detected by the microscope system 202 is displayed on the display screen of the review monitor 205 of the microscope system 202 and stored in the storage device 204 via the network 200.
【００１５】検査対象物である半導体ウエハ１には、図
２に示すように、最終的に同一の製品となるチップ１ａ
が多数配列されている。チップ１ａの内部のパターンレ
イアウトは、同図の拡大図に示すように、メモリセルが
２次元的に同一ピッチで規則的に配列しているメモリマ
ット部１ｃと、周辺回路部１ｂとからなる。通常、この
半導体ウエハ１のパターン検査は、あるチップ（例えば
チップ１ｄ）での検出画像を記憶しておき、別のチップ
（例えばチップ１ｅ）での検出画像とを比較する（以下
「チップ比較」と呼ぶ）、あるいは、あるメモリセル
（例えばメモリセル１ｆ）での検出画像を記憶してお
き、別のセル（例えばセル１ｇ）での検出画像とを比較
する（以下「セル比較」と呼ぶ）、ことにより実施され
る。あるいは、セル比較とチップ比較を並列に実施する
場合もある（以下「チップ・セル混合比較」と呼ぶ）。As shown in FIG. 2, the semiconductor wafer 1 to be inspected has chips 1a which are finally the same product.
Are arranged in large numbers. As shown in the enlarged view of FIG. 1, the pattern layout inside the chip 1a is composed of a memory mat section 1c in which memory cells are regularly arranged two-dimensionally at the same pitch, and a peripheral circuit section 1b. Normally, in the pattern inspection of the semiconductor wafer 1, a detected image of a certain chip (for example, the chip 1d) is stored, and compared with a detected image of another chip (for example, the chip 1e) (hereinafter, "chip comparison"). Alternatively, a detected image in a certain memory cell (for example, memory cell 1f) is stored, and compared with a detected image in another cell (for example, cell 1g) (hereinafter, referred to as “cell comparison”). It is implemented by. Alternatively, the cell comparison and the chip comparison may be performed in parallel (hereinafter, referred to as “mixed chip / cell comparison”).
【００１６】検査装置２０１で半導体ウェーハを検査す
るには、検査に先立ち、比較対象に関する情報、すなわ
ち、パターンの繰り返し周期（メモリセル間の間隔やチ
ップ間隔）と繰り返しの方向に関する情報と、半導体ウ
ェーハ上のどの領域をセル比較で検査するかについての
情報を検査装置に入力しておく必要がある。言い換えれ
ば、検査装置はそれぞれの欠陥部に対して、その欠陥が
どこと比較検査した結果検出されたという情報を有して
いる。本発明では、検査結果情報に、欠陥の位置や、欠
陥の特徴量等から構成される欠陥情報に加えて、上記し
たような比較対象に関する情報を付加した形で、図１に
示すような検査結果情報２０３として顕微鏡システム２
０２に情報を提供するように構成した。In order to inspect a semiconductor wafer by the inspection apparatus 201, prior to the inspection, information on a comparison object, that is, information on a pattern repetition cycle (interval between memory cells or chip interval) and repetition direction, It is necessary to input information on which area to be inspected by cell comparison into the inspection apparatus. In other words, the inspection apparatus has information indicating that the defect has been detected as a result of comparison inspection with each defective portion. In the present invention, the inspection result information shown in FIG. 1 is added to the inspection result information in addition to the defect information including the position of the defect, the defect feature amount, and the like, and the above-described information on the comparison target. Microscope system 2 as result information 203
02 to provide information.
【００１７】顕微鏡システム２０２では、セットされた
ウェーハに対応する検査結果情報２０３から得られる欠
陥の位置情報に基づいて、欠陥部の高倍率画像を順次取
得し、それの表示や保存を行うようなシーケンスが組ま
れている。この際、高倍率での視野は、検査結果情報２
０３から得られる欠陥の位置情報の精度に比べて十分に
広くないため、検査結果情報２０３から得られる欠陥の
位置情報だけでは、始めから高倍率の画像を取得しよう
としても、視野からはずれてしまう事態が起こりうる。
そこで、本発明では、検査結果情報２０３から得られる
欠陥の位置情報に基づいて始めに低倍率にて欠陥部の画
像を撮像し、さらに、検査結果情報２０３から得られる
比較対象情報に基づき比較対象部の画像を、同じ倍率で
撮像する。そして、それらの画像の比較を計算機上で行
い、欠陥部の位置が視野上のどこであるかを特定する。
顕微鏡システムの座標系でも欠陥の位置座標が判明すれ
ば、そこに視野の中心に移動させて（走査型電子顕微鏡
ならば、判明した欠陥座標を中心とするより狭い領域を
電子線が走査するようにして）高倍率の画像が撮像でき
る。そして、欠陥の位置座標に対応する、比較対象部画
像上の位置座標に対応する座標も判明するため、同様
に、比較対象部の高倍率画像も撮像できる。 以上、低
倍率の画像取得に始まり、高倍率の欠陥部画像と比較対
象部の画像を取得する処理は、検査結果情報２０３のみ
を用いて、検査結果情報２０３に含まれる欠陥に対し
て、順次実施するようシーケンスを組むことが可能であ
り、オペレータの介在を必要としない。なお、顕微鏡シ
ステムは、既に一般的となっている機能である、アライ
メントマークを自動検出してウェーハの位置決めを行う
機能、撮像箇所のオートフォーカス機能、オートゲイン
コントロールによる適切な明るさの画像を検出する機
能、電子顕微鏡であれば、自動的にスティグマを調整す
る機能等を備えたものであることはいうまでもない。本
発明によれば、検査装置の検査結果情報に、各欠陥の位
置情報のみならず、比較対象情報が含まれるため、顕微
鏡システムにおいては、この情報に基づいて、欠陥部の
画像と、相対応する比較対象部の画像を検出して、それ
らを画像比較することにより、顕微鏡システムの座標系
での欠陥部の位置を算出することことができるため、オ
ペレータが介在せずに、確実に欠陥部の高倍率画像を収
集することが可能となる。The microscope system 202 sequentially acquires high-magnification images of defective portions based on defect position information obtained from the inspection result information 203 corresponding to the set wafer, and displays and saves the images. A sequence is set up. At this time, the field of view at high magnification is the inspection result information 2
Since the position information of the defect obtained from the inspection result information 203 alone is not sufficiently wide as compared with the accuracy of the position information of the defect obtained from the defect 03, even if an attempt is made to obtain a high-magnification image from the beginning, it will be out of the field of view. Things can happen.
Therefore, in the present invention, an image of a defective portion is first taken at a low magnification based on the position information of the defect obtained from the inspection result information 203, and further compared based on the comparison target information obtained from the inspection result information 203. The images of the sections are taken at the same magnification. Then, the images are compared on a computer, and the position of the defective portion in the visual field is specified.
If the position coordinates of the defect are also found in the coordinate system of the microscope system, it is moved to the center of the field of view (in the case of a scanning electron microscope, the electron beam scans a narrower area centered on the found defect coordinates). A high magnification image can be captured. Then, since the coordinates corresponding to the position coordinates of the defect on the comparison target part image corresponding to the position coordinates of the defect are also determined, a high magnification image of the comparison target part can be similarly captured. As described above, starting from the low magnification image acquisition, the process of acquiring the high magnification defect part image and the image of the comparison target part is performed only for the defect included in the inspection result information 203 using only the inspection result information 203. Sequences can be arranged to be performed and do not require operator intervention. In addition, the microscope system has already become a common function: the function of automatically detecting the alignment mark and positioning the wafer, the autofocus function of the imaging location, and the detection of an image with appropriate brightness by the auto gain control. Needless to say, an electron microscope has a function of automatically adjusting the stigma. According to the present invention, since the inspection result information of the inspection apparatus includes not only the position information of each defect but also the information to be compared, in the microscope system, based on this information, the image of the defective portion is correlated with the image. By detecting the image of the comparison target part to be compared and comparing the images, the position of the defective part in the coordinate system of the microscope system can be calculated. Can be collected.
【００１８】この収集された高倍率の欠陥部画像と比較
対象部の画像を用いて、計算機部２０２ｂで画像処理を
行い、その結果が、図１に示すように、レビュー用モニ
タ２０５上に画像に付随する情報（例えばチップ上の位
置情報）と共に表示することができる。また、画像処理
の結果は、ネットワーク２００を介して記憶装置２０４
に記憶される。Using the collected high-magnification image of the defective portion and the image of the portion to be compared, image processing is performed by the computer unit 202b, and the result is displayed on the review monitor 205 as shown in FIG. (For example, position information on a chip). The result of the image processing is stored in the storage device 204 via the network 200.
Is stored.
【００１９】また、欠陥部と比較対象部との高倍率画像
を、それらの位置関係に関するデータと共にレビュー用
モニタ２０５上に表示することができるため、観察者に
とって、欠陥の種類の識別、欠陥の重大性の判断が容易
になるという利点も有す。Further, since a high-magnification image of the defective portion and the comparison target portion can be displayed on the review monitor 205 together with data on their positional relationship, the observer can identify the type of the defect and recognize the defect. It also has the advantage that the significance can be easily determined.
【００２０】図３は、光学式の半導体ウェーハ欠陥検査
装置の概略構成を示す図である。図３において、被検査
物であるウエハ１は、照明用ランプ３により、ハーフミ
ラーを介して照明され、ウエハ１００からの反射光は、
対物レンズ５により、イメージセンサ６上に結像され
る。イメージセンサとしては、例えばＴＤＩ（Time De
lay & Integration)ラインセンサが好適である。そし
て、ステージ２により、ウエハをイメージセンサの走査
と直交する方向、即ちＸ方向に移動させることによって
被検査パターンの２次元の画像を検出することができ
る。イメージセンサ６の出力信号Ｓ１０はＡD変換器８
によってディジタル信号に変換される。ディジタル信号
ｓ１は、遅延回路９によってウエハが１チップ分あるい
は１セル分移動する時間だけ電気的に遅らされる。ウエ
ハが１チップ分移動する時間にすれば、もとの信号Ｓ１
と遅延回路９の出力信号Ｓ２はそれぞれ、隣接するチッ
プ、例えば図２の１ｅ、１ｄの画像信号に相当すること
になり、１ｅ、１ｄの検出画像を比較しているのと等価
になる。ウエハが１セル分移動する時間にした場合も同
様で、もとの信号Ｓ１と遅延回路９の出力信号Ｓ２はそ
れぞれ、隣接するセル、例えば図２の１ｆ、１ｇの画像
信号に相当することになり、１ｆ、１ｇの検出画像を比
較しているのと等価になる。ｓ１とｓ２は位置合わせ回
路１０において、位置合わせされた後、比較回路１１に
おいて比較され欠陥部が抽出される。抽出された欠陥
は、特徴抽出回路１２において、欠陥のサイズ、周囲長
といった特徴量が算出される。図２は、セル比較、チッ
プ比較のいずれかを行う構成であるが、遅延量の異なる
遅延回路を複数個持ち、さまざまな比較間隔での検査を
平行して行う装置構成も可能である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical semiconductor wafer defect inspection apparatus. In FIG. 3, a wafer 1 to be inspected is illuminated by an illumination lamp 3 via a half mirror, and reflected light from the wafer 100 is
An image is formed on the image sensor 6 by the objective lens 5. As an image sensor, for example, TDI (Time De
Lay & Integration) line sensors are preferred. The two-dimensional image of the pattern to be inspected can be detected by moving the wafer in the direction orthogonal to the scanning of the image sensor, that is, in the X direction by the stage 2. The output signal S10 of the image sensor 6 is
Is converted into a digital signal. The digital signal s1 is electrically delayed by the delay circuit 9 by the time the wafer moves by one chip or one cell. If it is time to move the wafer by one chip, the original signal S1
And the output signal S2 of the delay circuit 9 correspond to the image signals of the adjacent chips, for example, 1e and 1d in FIG. 2, respectively, which is equivalent to comparing the detected images of 1e and 1d. The same applies to the case where the wafer is moved by one cell, and the original signal S1 and the output signal S2 of the delay circuit 9 correspond to image signals of adjacent cells, for example, 1f and 1g in FIG. This is equivalent to comparing the detected images of 1f and 1g. After the positions s1 and s2 are aligned in the alignment circuit 10, they are compared in the comparison circuit 11 to extract a defective portion. For the extracted defect, a feature amount such as a defect size and a perimeter is calculated in the feature extraction circuit 12. FIG. 2 shows a configuration for performing either cell comparison or chip comparison. However, a device configuration having a plurality of delay circuits having different delay amounts and performing inspections at various comparison intervals in parallel is also possible.
【００２１】図４は、検査結果情報の一例である。本発
明においては、前述のように、欠陥の位置、特徴量に加
えて、比較対象情報として、セル比較により検出された
欠陥であるか、チップ比較で検出された欠陥であるかの
区別、および、図２を例に取れば、チップ間隔ｄ１、セ
ル間隔ｄ２が付加される。FIG. 4 shows an example of inspection result information. In the present invention, as described above, in addition to the position of the defect, in addition to the feature amount, as the comparison target information, a distinction between a defect detected by cell comparison or a defect detected by chip comparison, and Taking FIG. 2 as an example, a chip interval d1 and a cell interval d2 are added.
【００２２】また、図５は、電子線式の半導体ウェーハ
欠陥検査装置の概略構成を示す図である。図５に示す如
く、電子銃３１を出た電子ビームは、コンデンサレンズ
３２、対物レンズ３３を経て、試料面では画素サイズ程
度のビーム径に絞られる。電子線が照射されると、検査
対象物（ウエハ１）１００からは電子が発生する。走査
偏向器３４による電子線のＸ方向の繰り返し走査と、ス
テージ１３２による検査対象物（試料）１００のＹ方向
の連続的な移動に同期して検査対象物１００から発生す
る電子を検出することで、検査対象物の２次元の電子線
像が連続的に得られる。試料から発生した電子は検出器
２５で捕らえられ、アンプ２６で増幅された後、ＡD変
換器８によってディジタル信号Ｓ１に変換される。以降
の処理は、図３の光学式検査装置と同様である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam type semiconductor wafer defect inspection apparatus. As shown in FIG. 5, the electron beam emitted from the electron gun 31 passes through a condenser lens 32 and an objective lens 33, and is condensed to a beam diameter of a pixel size on the sample surface. When the electron beam is irradiated, electrons are generated from the inspection object (wafer 1) 100. By detecting the electrons generated from the inspection object 100 in synchronization with the repetitive scanning of the electron beam in the X direction by the scanning deflector 34 and the continuous movement of the inspection object (sample) 100 in the Y direction by the stage 132. , A two-dimensional electron beam image of the inspection object is continuously obtained. Electrons generated from the sample are captured by a detector 25, amplified by an amplifier 26, and then converted by an AD converter 8 into a digital signal S1. Subsequent processing is the same as that of the optical inspection apparatus of FIG.
【００２３】図６から図１０は、顕微鏡システム２０２
において、検査結果情報２０３を用いて欠陥部の位置を
特定し、欠陥部の高倍率画像、および比較対象部の高倍
率画像を得る処理の流れを示す図である。FIGS. 6 to 10 show a microscope system 202.
3 is a diagram showing a flow of processing for identifying a position of a defective portion using the inspection result information 203 and obtaining a high-magnification image of the defective portion and a high-magnification image of the comparison target portion.
【００２４】図６では、検査結果情報２０３に含まれる
欠陥の位置情報に基づき欠陥部を含む画像１を、比較対
象情報に基づき比較対象部を含む画像２を、検査装置欠
陥座標の精度を考慮して、画像から欠陥部がはずれない
程度の低倍率で撮像して計算機に取り込み、計算機にて
画像１と画像２との画像比較を行って欠陥を検出するこ
とにより顕微鏡システムの座標系での欠陥の位置座標を
特定する。そして、特定した位置座標を用いて高倍率に
て欠陥部の画像を取得する。FIG. 6 shows an image 1 including a defective portion based on defect position information included in the inspection result information 203, an image 2 including a comparative target portion based on the comparison target information, and the accuracy of defect coordinate of the inspection apparatus. Then, the image is taken at a low magnification such that the defective portion does not deviate from the image, taken into the computer, and the computer compares the image 1 and the image 2 to detect the defect, thereby detecting the defect in the coordinate system of the microscope system. Identify the position coordinates of the defect. Then, an image of the defective portion is acquired at a high magnification using the specified position coordinates.
【００２５】図７では、計算機にて画像１と画像２との
画像比較を行って欠陥を検出することにより顕微鏡シス
テムの座標系での欠陥の位置座標を特定すると共に、低
倍率で撮像した比較対象画像上の相対応する位置座標を
算出し、特定した位置座標を用いて、高倍率にて欠陥部
の画像及び、比較対象部の画像を取得する。In FIG. 7, the position of the defect in the coordinate system of the microscope system is specified by detecting the defect by performing image comparison between the image 1 and the image 2 by a computer, and the comparison is performed at a low magnification. Corresponding position coordinates on the target image are calculated, and an image of the defective portion and an image of the comparison target portion are acquired at a high magnification using the specified position coordinates.
【００２６】図８では、結果情報に含まれる欠陥の位置
情報に基づき検査装置欠陥座標の精度を考慮して、画像
から欠陥部がはずれない程度の低倍率で撮像して前記計
算機に取り込み、計算機にて画像１を座標変換して比較
対象画像１を作成し、画像１と画像１との画像比較を行
って欠陥を検出することにより顕微鏡システムの座標系
での欠陥の位置座標を特定する。なお、同図のように、
同一の画像から作成した画像であるため、画像比較を行
うと欠陥部が２箇所現れるが、座標変換の仕方が分かっ
ているのだから、いずれの欠陥部から欠陥位置を特定す
べきかは分かる（この図の例では、画像１を上にずらし
て画像１を生成したのだから、本の画像１の座標系での
欠陥の座標は、２箇所現れたうちの下側の欠陥の座標で
ある）。そして、特定した位置座標を用いて高倍率にて
欠陥部の画像を取得する。In FIG. 8, taking into account the accuracy of the defect coordinate of the inspection device based on the position information of the defect included in the result information, the image is picked up at a low magnification such that the defective portion does not deviate from the image and is taken into the computer. The image 1 is subjected to coordinate transformation to create a comparison target image 1, and the image 1 is compared with the image 1 to detect a defect, thereby specifying the position coordinates of the defect in the coordinate system of the microscope system. As shown in the figure,
Since the images are created from the same image, two defective portions appear when the image comparison is performed. However, since the method of coordinate conversion is known, it is possible to determine which defect portion should be used to specify the defect position (this In the example of the drawing, since the image 1 is generated by shifting the image 1 upward, the coordinates of the defect in the coordinate system of the image 1 of the book are the coordinates of the lower defect out of two positions that appear.) Then, an image of the defective portion is acquired at a high magnification using the specified position coordinates.
【００２７】図９では計算機にて画像１と画像１との画
像比較を行って欠陥を検出することにより顕微鏡システ
ムの座標系での欠陥の位置座標を特定し、さらに、特定
した位置座標と比較対象情報とから、欠陥部の位置に対
応する比較対象部の位置座標も特定する。そして、特定
した位置座標を用いて高倍率にて、欠陥部の画像、およ
び、比較対象部の画像を取得する。In FIG. 9, the position of the defect in the coordinate system of the microscope system is specified by detecting the defect by comparing the image 1 with the image 1 by a computer, and further comparing with the specified position coordinate. From the target information, the position coordinates of the comparison target portion corresponding to the position of the defective portion are also specified. Then, an image of the defective portion and an image of the comparison target portion are acquired at a high magnification using the specified position coordinates.
【００２８】図１０は、特に顕微鏡システムが走査型電
子顕微鏡である時についての処理の流れを示した図であ
る。欠陥の位置座標と、比較対象部の位置座標を特定す
るまでは図９と同様であるが、走査型電子顕微鏡の場合
は、電子線の走査位置を、特定した座標近傍に限定する
ことによって、高倍率の画像を検出する。FIG. 10 is a diagram showing a processing flow particularly when the microscope system is a scanning electron microscope. Until the position coordinates of the defect and the position coordinates of the comparison target part are specified, the position coordinates are the same as in FIG. 9. However, in the case of the scanning electron microscope, the scanning position of the electron beam is limited to the vicinity of the specified coordinates. Detect high magnification images.
【００２９】なお、図９、図１０のように、同一画像か
ら欠陥位置を特定するための比較対象画像を作成する方
式は常に使えるわけではない。同一画像をずらすと、画
像の有効領域が狭くなり、（例えば、図９、図１０は上
下に画像をずらしているため、上下方向の有効幅が狭く
なる）、あるいはなくなってしまうからである。本発明
では、比較対象情報に含まれている比較対象との間隔が
一定値以内であれば同一画像から欠陥位置を特定するた
めの比較対象画像を作成する方式を（：同一画像方
式）、一定値を超えたならば、別の画像を撮像する図
６、図７の方式（：別画像方式）をとるように自動的に
切り替えることが可能である。これは、検査結果情報を
受け取った段階で、比較対象との間隔が判明している本
発明ならではの効果である。Note that, as shown in FIGS. 9 and 10, a method for creating a comparison target image for specifying a defect position from the same image cannot always be used. This is because if the same image is shifted, the effective area of the image becomes narrower (for example, in FIGS. 9 and 10, the image is shifted up and down, so the effective width in the vertical direction is narrowed) or disappears. According to the present invention, a method for creating a comparison target image for specifying a defect position from the same image if the interval with the comparison target included in the comparison target information is within a certain value (the same image method) If the value is exceeded, it is possible to automatically switch to the method of capturing another image in FIGS. 6 and 7 (: another image method). This is an effect unique to the present invention in which the interval from the comparison target is known at the stage of receiving the inspection result information.
【００３０】なお、本発明は、顕微鏡システムの検出系
が、通常の光学式顕微鏡や、走査型電子顕微鏡に限定さ
れるものではなく、レーザ走査顕微鏡、共焦点顕微鏡、
蛍光顕微鏡、収束イオンビーム装置などにも転用可能で
あることはいうまでもない。In the present invention, the detection system of the microscope system is not limited to a normal optical microscope or a scanning electron microscope, but may be a laser scanning microscope, a confocal microscope, or the like.
Needless to say, it can be diverted to a fluorescence microscope, a focused ion beam device, and the like.
【００３１】図１１は、本発明の第２の実施の形態の全
体構成を示す図である。図１に示す第１の実施の形態と
異なる点は、検査装置２０１の検査結果情報をそのまま
顕微鏡システム２０２に流さずに、計算機２０６にて、
顕微鏡システムで高倍率の画像を取得すべき欠陥を選抜
するようにしている点である。選抜には、主として、欠
陥位置の分布状況を用いる。例えば、全チップの同一箇
所に欠陥が発生しているならば、それら全てをレビュー
する必要はないため、そのうちの数個のみに対して、高
倍率画像の取得を指示するフラグを付す。また、例え
ば、ウェーハの中央付近と、外周付近のそれぞれに特徴
的な欠陥の分布があれば、それぞれの分布から数点を選
ぶ。また、例えば、これまでの来歴から、すでに欠陥の
種類や発生原因が明らかになっているような分布の仕方
であれば、改めて高倍率の画像による観察をする必要は
ないため、高倍率画像の取得を指示するフラグを付さな
いようにする。本実施例によれば、欠陥の絞り込みが予
めなされているため顕微鏡システムでの画像収集時間が
短縮できると共に、画像確認作業時間の短縮も図れるよ
うになる。FIG. 11 is a diagram showing the overall configuration of the second embodiment of the present invention. A difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the inspection result information of the inspection apparatus 201 is not transmitted to the microscope system 202 as it is, and the computer 206
The point is that a defect for which a high-magnification image is to be acquired is selected by the microscope system. For selection, the distribution of defect positions is mainly used. For example, if there is a defect at the same location on all chips, it is not necessary to review all of them, so that only a few of them are flagged to acquire a high-magnification image. Further, for example, if there are characteristic defect distributions in the vicinity of the center and the periphery of the wafer, several points are selected from each distribution. Also, for example, if the distribution method is such that the type and the cause of the defect have already been clarified from the past history, it is not necessary to observe the image again at a high magnification. Do not attach a flag to instruct acquisition. According to the present embodiment, since the defect is narrowed down in advance, the image collection time in the microscope system can be shortened, and the image confirmation work time can be shortened.
【００３２】図１２は、本発明の第３の実施の形態の全
体構成を示す図である。本実施例においては、第１ある
いは第２の実施の形態によって収集され記憶装置２０４
に記憶された高倍率の画像を用いて、欠陥自動分類用計
算機２０７で欠陥画像の自動分類を行い、その結果を、
欠陥自動分類用計算機２０７のデイスプレイ上に表示す
る。本発明では、欠陥部の高倍率画像と、ほぼ位置のあ
った状態の比較対象画像がすでに収集されているため、
欠陥部と背景との切り離しといった、欠陥の自動分類に
おける基本的処理が確実に実施できる。そして、背景か
ら分離した、「背景なし欠陥画像」に対して、画像処理
により種々の特徴量、例えば、テクスチャーの荒さ、形
状のいびつさ、明るさ、円形度、長細さ等を算出し、特
徴量によって、欠陥の種類分けを行うことができる。こ
の「背景なし欠陥画像」を用いて欠陥の種類分けをした
結果は、欠陥自動分類用計算機２０７のデイスプレイ上
に表示される。また、欠陥の種類分けをした結果を、ネ
ットワーク２００を介して記憶装置２０４に記憶してお
き、必要に応じて呼び出すこともできる。この本実施例
では、高倍率の画像収集だけでなく、画像を用いた判断
作業も自動化されるため、レビュー作業のより高速化が
可能となる。FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the storage device 204 collected and stored according to the first or second embodiment is used.
Is automatically classified by the defect automatic classification computer 207 using the high-magnification image stored in
This is displayed on the display of the computer 207 for automatic defect classification. In the present invention, since the high-magnification image of the defective portion and the comparison target image in a substantially located state have already been collected,
Basic processing in automatic classification of defects, such as separation of a defective portion from the background, can be reliably performed. Then, for the “defect image without background” separated from the background, various feature amounts are calculated by image processing, for example, the roughness of the texture, the irregularity of the shape, the brightness, the circularity, the length and the like are calculated, The type of defect can be classified according to the feature amount. The result of the classification of the defects using the “defect image without background” is displayed on the display of the computer 207 for automatic defect classification. In addition, the result of the classification of the defects can be stored in the storage device 204 via the network 200, and can be called up as needed. In this embodiment, not only high-magnification image collection but also judgment work using images are automated, so that the review work can be further speeded up.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、検査装置の検査結果情
報に、各欠陥の位置情報のみならず、比較対象情報が含
まれるため、顕微鏡システムにおいては、この情報に基
づいて、欠陥部の画像と、相対応する比較対象部の画像
を検出して、それらを画像比較することにより、顕微鏡
システムの座標系での欠陥部の位置を算出することこと
ができるため、オペレータが介在せずに、確実に欠陥部
の高倍率画像を収集することが可能となる。According to the present invention, since the inspection result information of the inspection apparatus includes not only the position information of each defect but also the information to be compared, the microscope system determines the defect portion based on this information. By detecting the image and the corresponding image of the comparison target part and comparing the images, it is possible to calculate the position of the defective part in the coordinate system of the microscope system. Thus, a high-magnification image of the defective portion can be reliably collected.
【００３４】また、本発明によれば、検査装置の検査結
果情報に、各欠陥の位置情報のみならず、比較対象情報
が含まれるため、顕微鏡システムにおいては、この情報
に基づいて、欠陥部の画像と、相対応する比較対象部の
画像を検出して、それらを画像比較することにより、顕
微鏡システムの座標系での欠陥部の位置を算出すること
ことができるため、オペレータが介在せずに、確実に欠
陥部の高倍率画像、および、相対応する比較対象部の高
倍率の画像の対を収集することが可能となる。According to the present invention, since the inspection result information of the inspection apparatus includes not only the position information of each defect but also the information to be compared, the microscope system determines the defect portion based on this information. By detecting the image and the corresponding image of the comparison target part and comparing the images, it is possible to calculate the position of the defective part in the coordinate system of the microscope system. Thus, it is possible to reliably collect a pair of a high-magnification image of a defective portion and a corresponding high-magnification image of a comparison target portion.
【００３５】また、本発明によれば、検査結果情報に含
まれる欠陥の位置座標と、特徴量とにより顕微鏡システ
ムで高倍率の画像を収集する欠陥の絞り込み済みを行
い、絞り込み済みの検査結果情報を、顕微鏡システムに
提供するため、顕微鏡システムでの画像収集時間が短縮
できると共に、画像確認作業時間の短縮も図れるように
なる。Further, according to the present invention, the defect for which a high-magnification image is collected by the microscope system is narrowed down based on the position coordinates of the defect included in the inspection result information and the characteristic amount, and the narrowed-down inspection result information is obtained. Is provided to the microscope system, so that the image collection time in the microscope system can be shortened and the image confirmation work time can be shortened.
【００３６】また、本発明によれば、欠陥部の高倍率画
像と、比較対象部の高倍率画像を、それらの位置関係に
関するデータと共に画面上に表示することができるた
め、観察者にとって、欠陥のの種類の識別、欠陥の重大
性の判断が容易になる。Further, according to the present invention, a high-magnification image of a defective portion and a high-magnification image of a comparison target portion can be displayed on a screen together with data relating to their positional relationship. Identify the type of defect and determine the severity of the defect.
【００３７】また、本発明により収集された、欠陥部の
高倍率画像と、比較対象部の高倍率画像を自動欠陥分類
システムにおいて使用する場合は、ほぼ、位置のあった
状態の比較対象画像がすでに準備されているわけである
ため、欠陥部と背景との切り離しといった、欠陥の自動
分類における基本的処理が確実に実施できるようにな
る。When the high-magnification image of the defective portion and the high-magnification image of the comparison target portion collected by the present invention are used in the automatic defect classification system, the comparison target image in a state where the position is substantially the same Since it is already prepared, basic processing in automatic defect classification, such as separation of a defective portion from a background, can be reliably performed.
【００３８】また、本発明によれば、欠陥の自動分類シ
ステムにおいては、比較対象画像も、欠陥部の存在箇所
を示す画像として使用できるため、従来よりも自動分類
の高度化が可能となる。Further, according to the present invention, in the automatic defect classification system, the comparison target image can also be used as an image indicating the location of the defective portion, so that the automatic classification can be more advanced than before.
【００３９】さらにまた、本発明によれば、従来より、
多大な労力と時間を要していたレビュー作業の省力化、
迅速化が可能となり、欠陥の種類や重大性に関する情報
がより、容易に得ることができるようになるという効果
を奏する。Furthermore, according to the present invention,
Labor-saving review work that required a lot of labor and time,
This makes it possible to speed up the process and obtain information on the type and severity of the defect more easily.
【図１】図１は、本発明による半導体ウェーハ欠陥部の
高倍率画像自動収集システムの第１の実施の形態の全体
構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the entire configuration of a first embodiment of an automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to the present invention.
【図２】図２は、半導体ウェーハ上のパターンの繰り返
し性を示す半導体ウェーハの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the semiconductor wafer showing the repeatability of a pattern on the semiconductor wafer.
【図３】図３は、光学式の半導体ウェーハ欠陥検査装置
の概略構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical semiconductor wafer defect inspection apparatus.
【図４】図４は、検査装置の検査結果情報の一例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of inspection result information of the inspection device.
【図５】図５は、電子線式半導体ウェーハ欠陥検査装置
の概略構成を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of an electron beam type semiconductor wafer defect inspection apparatus.
【図６】図６は、顕微鏡システムにおいて欠陥部の高倍
率画像を得る処理の流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of a process of obtaining a high-magnification image of a defective portion in the microscope system.
【図７】図７は、顕微鏡システムにおいて欠陥部および
比較対象部の高倍率画像を得る処理の流れを示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of a process of obtaining high-magnification images of a defective portion and a comparison target portion in the microscope system.
【図８】図８は、顕微鏡システムにおいて欠陥部の高倍
率画像を得る別の処理の流れを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a flow of another process for obtaining a high-magnification image of a defective portion in the microscope system.
【図９】図９は、顕微鏡システムにおいて欠陥部および
比較対象部の高倍率画像を得る別の処理の流れを示す図
である。FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of another process of obtaining high-magnification images of a defective portion and a comparison target portion in the microscope system.
【図１０】図１０は、電子顕微鏡システムにおいて、欠
陥部および比較対象部の高倍率画像を得る別の処理の流
れを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another flow of processing for obtaining high-magnification images of a defective portion and a comparison target portion in the electron microscope system.
【図１１】図１１は、本発明による半導体ウェーハ欠陥
部の高倍率画像自動収集システムの第２の実施の形態の
全体構成を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing the entire configuration of a second embodiment of the automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to the present invention.
【図１２】図１２は、本発明による半導体ウェーハ欠陥
部の高倍率画像自動収集システムの第３の実施の形態の
全体構成を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing the entire configuration of a third embodiment of an automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to the present invention.
１…ウェーハ、２…ステージ、３…光源、６…リニアイ
メージセンサー、８…A/D変換器、１０…遅延回路、１
１…位置合わせ回路、１２…特徴抽出回路、３１…電子
銃、３２…コンデンサレンズ３２、３３…対物レンズ、
３４…走査偏向器、１３２…ステージ、２５…２次電子
検出器、２６…アンプ、２００…ネットワーク、２０１
…半導体ウェーハ検査装置、２０２…顕微鏡システム、
２０３…検査結果情報、２０４…記憶装置、２０５…レ
ビュー用モニター、２０６…欠陥数絞り込みのための計
算機、２０７…欠陥自動分類用計算機DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 2 ... Stage, 3 ... Light source, 6 ... Linear image sensor, 8 ... A / D converter, 10 ... Delay circuit, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positioning circuit, 12 ... Feature extraction circuit, 31 ... Electron gun, 32 ... Condenser lens 32, 33 ... Objective lens,
34 scanning deflector, 132 stage, 25 secondary electron detector, 26 amplifier, 200 network 201
... Semiconductor wafer inspection equipment, 202 ... Microscope system,
203: inspection result information, 204: storage device, 205: monitor for review, 206: computer for narrowing down the number of defects, 207: computer for automatic defect classification
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 篤 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小原 健二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中垣 亮 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 磯貝 静志 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 小沢 康彦 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 馬場 英花 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 渡辺 健二 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA49 AA61 BB02 BB03 BB18 BB27 CC19 DD06 FF04 FF42 GG02 HH13 JJ02 JJ09 JJ25 LL00 LL05 MM03 MM22 PP12 PP24 QQ03 QQ11 QQ21 QQ24 QQ25 QQ28 RR01 RR02 RR09 SS02 SS13 TT02 4M106 AA01 CA39 DB04 DB05 DB21 DJ11 DJ18 DJ21 DJ23 5B057 AA03 BA02 CA12 CA16 DA03 DA08 DB02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Shimoda 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Production Technology Research Institute (72) Inventor Kenji Ohara 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd., Production Technology Laboratory (72) Inventor Ryo Nakagaki 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor Shizushi Isogai 882, Ichimo, Hitachinaka-shi, Ibaraki Address Hitachi, Ltd.Measurement Instruments Group (72) Inventor Yasuhiko Ozawa 882, Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi Ltd.Measurement Instruments Group, (72) Inventor Eika Baba 882, Mo, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Kenji WatanabeJosui, Kodaira-shi, Tokyo 5-20-1, Honcho F-term in Hitachi Semiconductor Group 2F065 AA03 AA49 AA61 BB02 BB03 BB18 BB27 CC19 DD06 FF04 FF42 GG02 HH13 JJ02 JJ09 JJ25 LL00 LL05 MM03 MM22 PP12 Q24QQQ RR02 RR09 SS02 SS13 TT02 4M106 AA01 CA39 DB04 DB05 DB21 DJ11 DJ18 DJ21 DJ23 5B057 AA03 BA02 CA12 CA16 DA03 DA08 DB02
Claims (18)
ンを第１の倍率で撮像して得た画像から前記回路パター
ンの欠陥を検出して該検出した欠陥の位置情報を出力す
る検査手段と、該検査手段で検出した欠陥の位置情報を
受けて該欠陥を前記第１の倍率よりも高い第２の倍率で
撮像することにより該欠陥の画像を得て該欠陥に関する
情報を画面上に表示する高倍率画像取得手段と、該高倍
率画像取得手段で取得した画像を記憶する記憶手段とを
備えたことを特徴とする半導体ウェーハ欠陥部の高倍率
画像自動収集システム。An inspection means for detecting a defect of the circuit pattern from an image obtained by imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification, and outputting position information of the detected defect; By receiving the position information of the defect detected by the inspection means, the defect is imaged at a second magnification higher than the first magnification to obtain an image of the defect and display information on the defect on a screen. An automatic high-magnification image collection system for a defect portion of a semiconductor wafer, comprising: a high-magnification image acquisition unit; and a storage unit for storing an image acquired by the high-magnification image acquisition unit.
ンを第１の倍率で順次撮像する撮像部と、該撮像部で撮
像して得た前記回路パターンの画像と該画像の比較対象
となる比較画像とを用いて前記回路パターンの欠陥を検
出する欠陥検出部と、該欠陥検出部で検出した欠陥の位
置情報を出力する出力部とを有する検査手段と、該検査
手段から出力された欠陥の位置情報を受けて該欠陥と該
欠陥に対応する比較対象部とを前記第１の倍率よりも高
い第２の倍率で撮像する撮像部と、該撮像部で撮像して
得た前記欠陥の画像と前記比較部の画像とに関する情報
を画面上に表示する表示部とを有する高倍率画像取得手
段と、該高倍率画像取得手段で取得した欠陥の画像と比
較対象の画像とを記憶する記憶手段とを備えたことを特
徴とする半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シ
ステム。2. An image pickup section for sequentially picking up a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification, and an image of the circuit pattern obtained by picking up an image with the image pickup section and a comparison to be compared with the image. A defect detection unit that detects a defect in the circuit pattern by using an image, an inspection unit that has an output unit that outputs position information of the defect detected by the defect detection unit, and a defect detection unit that outputs the defect information output from the inspection unit. An imaging unit for receiving the position information to image the defect and a comparison target corresponding to the defect at a second magnification higher than the first magnification, and an image of the defect obtained by imaging with the imaging unit A high-magnification image acquisition unit having a display unit for displaying information on the screen with respect to the image of the comparison unit; and a storage unit for storing the image of the defect acquired by the high-magnification image acquisition unit and the image to be compared. Semiconductor wafer characterized by comprising: High magnification image automatic acquisition system over wafer defect.
像と共に、該欠陥の位置に関する情報も画面上に表示す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウェ
ーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システム。3. The height of a defect portion of a semiconductor wafer according to claim 1, wherein said high-magnification image acquiring means displays information on a position of the defect on a screen together with the image of the defect. Automatic magnification image collection system.
ンを第１の倍率で撮像して第１の画像を得る第１の画像
取得手段と、該第１の画像取得手段で取得した前記第１
の画像から前記回路パターンの欠陥を検出して該検出し
た欠陥の位置情報を出力する欠陥検出手段と、該欠陥検
出手段から出力された前記欠陥の位置情報を受けて該欠
陥を前記第１の倍率よりも高い第２の倍率で撮像して第
２の画像を得る第２の画像取得手段と、該第２の画像取
得手段により取得した前記第２の画像を処理して該第２
の画像に関する情報を出力する画像処理手段と、該画像
処理手段で処理した画像を記憶する記憶手段とを備えた
ことを特徴とする半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自
動収集システム。4. A first image acquisition means for imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer at a first magnification to obtain a first image, and said first image acquisition means acquiring said first image by said first image acquisition means.
A defect detecting means for detecting a defect in the circuit pattern from the image of (a) and outputting position information of the detected defect; and receiving the position information of the defect output from the defect detecting means and detecting the defect in the first position. A second image acquiring unit that captures an image at a second magnification higher than the magnification to obtain a second image, and processes the second image acquired by the second image acquiring unit to process the second image.
An automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer, comprising: an image processing means for outputting information relating to an image of the above; and a storage means for storing an image processed by the image processing means.
で取得した前記第１の画像から比較画像を作成し、前記
第１の画像と前記比較画像とを用いて前記回路パターン
の欠陥を検出することを特徴とする請求項４記載の半導
体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システム。5. The defect detecting means creates a comparative image from the first image acquired by the first image acquiring means, and uses the first image and the comparative image to detect a defect in the circuit pattern. 5. The automatic high-magnification image collecting system for a defective portion of a semiconductor wafer according to claim 4, wherein
記第２の画像と同じ倍率で拡大して該第２の画像と共に
画面上に表示することを特徴とする請求項５記載の半導
体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システム。6. The semiconductor according to claim 5, wherein said image processing means enlarges said comparison image at the same magnification as said second image and displays it on a screen together with said second image. Automatic high-magnification image collection system for wafer defects.
理して前記欠陥の高倍率の画像を得、該高倍率な欠陥の
画像を、該欠陥の位置に関する情報と共に画面上に表示
することを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ欠
陥部の高倍率画像自動収集システム。7. The image processing means processes the second image to obtain a high-magnification image of the defect, and displays the high-magnification defect image on a screen together with information on the position of the defect. 5. The automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to claim 4, wherein
理して前記欠陥の高倍率の画像を得、該高倍率な欠陥の
画像を、該欠陥の位置に関する情報と共に画面上に表示
することを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ欠
陥部の高倍率画像自動収集システム。8. The image processing means processes the second image to obtain a high-magnification image of the defect, and displays the image of the high-magnification defect on a screen together with information on the position of the defect. 5. The automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to claim 4, wherein
理して、前記欠陥の大きさ又は周囲長の何れかを含む欠
陥の特徴量に関する情報を出力することを特徴とする請
求項４記載の半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収
集システム。9. The image processing device according to claim 1, wherein the image processing means processes the second image and outputs information relating to a feature amount of the defect including any of a size and a perimeter of the defect. 4. The automatic high-magnification image collection system for a defective part of a semiconductor wafer according to 4.
ーンを撮像して第１の画像を得る第１の画像取得手段
と、該第１の画像取得手段で取得した前記第１の画像か
ら前記回路パターンの欠陥を検出して該検出した欠陥の
位置情報を出力する欠陥検出手段と、該欠陥検出手段か
ら出力された前記欠陥の位置情報を受けて詳細に観察す
る欠陥を選択する欠陥選択部と、該欠陥選択部で選択し
た欠陥の位置情報を受けて該欠陥を撮像して第２の画像
を得る第２の画像取得手段と、該第２の画像取得手段に
より取得した前記第２の画像を処理して該第２の画像に
関する情報を出力する画像処理手段と、該画像処理手段
で処理した画像を記憶する記憶手段とを備えたことを特
徴とする半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シ
ステム。10. A first image obtaining means for obtaining a first image by imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer, and said circuit based on said first image obtained by said first image obtaining means. A defect detection unit that detects a defect of the pattern and outputs position information of the detected defect; and a defect selection unit that receives the position information of the defect output from the defect detection unit and selects a defect to be observed in detail. Receiving a position information of the defect selected by the defect selecting unit, imaging the defect and obtaining a second image, and the second image obtained by the second image obtaining unit Automatically processing a high-magnification image of a defective portion of a semiconductor wafer, comprising: an image processing means for processing the image and outputting information relating to the second image; and a storage means for storing the image processed by the image processing means. Collection system.
像取得手段は、何れも光学式顕微鏡を用いた画像取得手
段であることを特徴とする請求項４乃至１０の何れかに
記載の半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集シス
テム。11. The apparatus according to claim 4, wherein each of said first image acquiring means and said second image acquiring means is an image acquiring means using an optical microscope. High-magnification image automatic collection system for semiconductor wafer defects.
鏡を用いた画像取得手段であり、前記第２の画像取得手
段は、走査型電子顕微鏡を用いた画像取得手段であるこ
とを特徴とする請求項４乃至１０の何れかに記載の半導
体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システム。12. The apparatus according to claim 1, wherein said first image acquiring means is an image acquiring means using an optical microscope, and said second image acquiring means is an image acquiring means using a scanning electron microscope. The automatic high-magnification image collection system for a defective portion of a semiconductor wafer according to claim 4.
ーンを撮像して得た画像を用いて前記回路パターンの欠
陥を検出し該検出した欠陥の位置情報を出力する欠陥検
出手段と、該欠陥検出手段から出力された前記欠陥の位
置情報を受けて該欠陥を撮像して該欠陥の詳細な画像を
得る詳細画像取得手段と、該詳細画像取得手段により取
得した前記欠陥の詳細な画像を処理して前記欠陥を分類
する欠陥分類手段と、該欠陥分類手段で分類した欠陥に
関する情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
する半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集システ
ム。13. A defect detecting means for detecting a defect in the circuit pattern by using an image obtained by imaging a circuit pattern formed on a semiconductor wafer, and outputting position information of the detected defect, and the defect detecting means. Receiving a position information of the defect outputted from the means, imaging the defect and obtaining a detailed image of the defect; and processing a detailed image of the defect acquired by the detailed image acquiring means. A high-magnification image automatic collection system for a defect portion of a semiconductor wafer, comprising: a defect classifying means for classifying the defect by means of a defect; and a display means for displaying information on the defect classified by the defect classifying means.
ーンを第１の倍率で撮像して前記回路パターンの第１の
倍率の画像を得、該得た第１の倍率の画像を用いて前記
回路パターンの欠陥を検出し、該検出した欠陥の位置情
報を用いて該欠陥を前記第１の倍率よりも高い第２の倍
率で撮像して該欠陥の第２の倍率の画像を得、該欠陥の
第２の倍率の画像を処理して前記欠陥に関する情報を画
面上に表示し、該欠陥に関する情報を記憶手段に記憶す
ることを特徴とする半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像
自動収集方法。14. A circuit pattern formed on a semiconductor wafer is imaged at a first magnification to obtain an image of the circuit pattern at a first magnification, and the circuit is formed using the obtained image at the first magnification. Detecting a defect in the pattern, using the position information of the detected defect to image the defect at a second magnification higher than the first magnification, and obtaining an image of the defect at a second magnification; And processing the image of the second magnification to display information on the defect on a screen, and storing the information on the defect in a storage means.
ーンを第１の倍率で撮像して前記回路パターンの第１の
倍率の画像を得、該得た第１の倍率の画像を用いて比較
画像を作成し、前記第１の倍率の画像と前記比較画像と
を比較することにより前記回路パターンの欠陥を検出
し、該検出した欠陥の位置情報を用いて該欠陥を前記第
１の倍率よりも高い第２の倍率で撮像して該欠陥の第２
の倍率の画像を得、該欠陥の第２の倍率の画像を処理し
て前記欠陥に関する情報を画面上に表示し、該欠陥に関
する情報を記憶手段に記憶することを特徴とする半導体
ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集方法。15. A circuit pattern formed on a semiconductor wafer is imaged at a first magnification to obtain an image of the circuit pattern at a first magnification, and a comparative image is obtained by using the obtained image at the first magnification. A defect of the circuit pattern is detected by comparing the image at the first magnification with the comparison image, and the defect is compared with the first magnification using the position information of the detected defect. Imaging at a high second magnification, the second
A defect at a second magnification of the defect, processing the image at a second magnification of the defect, displaying information on the defect on a screen, and storing information on the defect in a storage means. High-magnification image automatic collection method.
２の倍率の比較画像を作成し、前記欠陥の第２の倍率の
画像と前記第２の倍率の比較画像とを処理し、該処理し
た欠陥の第２の倍率の画像と第２の倍率の比較画像とを
画面上に表示することを特徴とする請求項１３記載の半
導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集方法。16. A second magnification comparison image is created using the defect second magnification image, and the defect second magnification image and the second magnification comparison image are processed. 14. The method according to claim 13, wherein an image of the processed defect at a second magnification and a comparison image of the second magnification are displayed on a screen.
ーンを撮像して前記回路パターンの第１の画像を得、該
第１の画像を用いて前記回路パターンの欠陥を検出して
該欠陥の位置情報を求め、該検出した欠陥の位置情報に
基づいて該欠陥の中から詳細に観察する欠陥を選択し、
該選択した欠陥の位置情報を用いて該選択した欠陥を撮
像して該欠陥の第２の画像を得、該第２の画像を処理し
て前記欠陥に関する情報を求め、該求めた欠陥に関する
情報を画面上に表示し、該求めた欠陥に関する情報を記
憶手段に記憶することを特徴とする半導体ウェーハ欠陥
部の高倍率画像自動収集方法。17. A circuit pattern formed on a semiconductor wafer is imaged to obtain a first image of the circuit pattern, and a defect of the circuit pattern is detected using the first image, and a position of the defect is detected. Find information, select a defect to be observed in detail from the defect based on the position information of the detected defect,
An image of the selected defect is obtained by using the position information of the selected defect to obtain a second image of the defect, and the second image is processed to obtain information on the defect. Is displayed on a screen, and information on the obtained defect is stored in a storage means.
ーンを撮像して該回路パターンの画像を得、該得た画像
を用いて前記回路パターンの欠陥を検出して該欠陥の位
置情報を求め、該求めた欠陥の位置情報を受けて該欠陥
を撮像して該欠陥の詳細な画像を取得し、該取得した前
記欠陥の詳細な画像を処理して前記欠陥を分類し、該分
類した欠陥に関する情報を画面上に表示し、該分類した
欠陥に関する情報を記憶手段に記憶することを特徴とす
る半導体ウェーハ欠陥部の高倍率画像自動収集方法。18. An image of a circuit pattern formed on a semiconductor wafer is obtained to obtain an image of the circuit pattern, a defect of the circuit pattern is detected using the obtained image, and positional information of the defect is obtained. Receiving the obtained position information of the defect, the defect is imaged to acquire a detailed image of the defect, the acquired detailed image of the defect is processed, the defect is classified, and the defect is classified. A method for automatically collecting a high-magnification image of a defect portion of a semiconductor wafer, comprising displaying information on a screen and storing information on the classified defect in a storage means.
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