JP2003308803A - 走査型顕微鏡におけるリファレンス画像先読み機能 - Google Patents
走査型顕微鏡におけるリファレンス画像先読み機能Info
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
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- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、高倍率の欠陥観察画像を取得
するため、リファレンス画像を撮り欠陥画像と比較して
チップ座標系における正確な欠陥位置を自動抽出する機
能を備えた電子顕微鏡において、チップ間移動回数を減
少させて検査時間の短縮をはかることにある。 【解決手段】本発明の電子顕微鏡システムは、欠陥検査
装置の検査に基く欠陥位置情報において同一チップ内に
複数の欠陥が存在する時は、隣接するチップにおいてす
べての欠陥に対応するリファレンス画像を順次取得し、
しかる後欠陥チップ上に顕微鏡視野を移し、欠陥画像取
得と該欠陥画像と前記リファレンス画像との比較による
欠陥位置抽出そして高倍率欠陥画像の取得を欠陥毎に順
次実行するステップを踏むようにした。
するため、リファレンス画像を撮り欠陥画像と比較して
チップ座標系における正確な欠陥位置を自動抽出する機
能を備えた電子顕微鏡において、チップ間移動回数を減
少させて検査時間の短縮をはかることにある。 【解決手段】本発明の電子顕微鏡システムは、欠陥検査
装置の検査に基く欠陥位置情報において同一チップ内に
複数の欠陥が存在する時は、隣接するチップにおいてす
べての欠陥に対応するリファレンス画像を順次取得し、
しかる後欠陥チップ上に顕微鏡視野を移し、欠陥画像取
得と該欠陥画像と前記リファレンス画像との比較による
欠陥位置抽出そして高倍率欠陥画像の取得を欠陥毎に順
次実行するステップを踏むようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、走査型電子顕微
鏡等の走査型顕微鏡を用いた半導体ウエハ欠陥検査技術
に関する。
鏡等の走査型顕微鏡を用いた半導体ウエハ欠陥検査技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 半導体デバイス製造工程では歩留まり
管理の手段として、デバイス動作不良の主要原因である
異物付着等の欠陥を検知するために欠陥検査装置を用い
て検査を実施している。検査装置では欠陥を検出し、後
の処置の為にその個数と位置とを欠陥ファイルに記憶さ
せる。半導体デバイスウエハは図５に示されるように同
一チップ２を一枚のウエハ１上に多数格子状に転写し製
造するものであるが、検査装置はそのウエハ面上を光プ
ローブでスキャンして欠陥を検出する。欠陥を検出する
とその欠陥はどのチップであるか特定するチップ番号
（例えば何列目の何行目といった表し方の）と、チップ
内の位置を特定するチップ内座標情報とをデータファイ
ルとして記憶保存する。この記憶情報を基にして各種顕
微鏡分析装置による当該欠陥の観察や分析が行なわれる
が、その一つに欠陥観察用電子顕微鏡による高倍率欠陥
観察が行なわれる。本出願人が開発した欠陥観察用電子
顕微鏡（以下これを先行装置と呼ぶ。）では欠陥検査装
置で検出した欠陥の欠陥ファイルを用いて、検出欠陥の
中から任意の欠陥をＳＥＭ（ScanningElectron Microsc
ope：走査型電子顕微鏡）像にて観察すること可能であ
る。任意の欠陥を観察するには、まず第一に欠陥検査装
置が測定したウエハのチップ構成(ウエハマップ)を作成
する。ウエハマップ作成には原点チップ、チップサイ
ズ、原点オフセットという情報が必要となるが、それら
の情報は欠陥ファイルの中に保存してある。次にウエハ
マップと先行装置の座標系のアライメント(座標の合せ
込み)を行う。次に欠陥ファイル内の観察目的の欠陥箇
所に移動する。欠陥ファイルにはその欠陥のチップ番号
とヂップ内座標が添付されているので、理屈では正確に
その場所に移動することができるはずである。しかし、
実際にはそれぞれの装置のステージ精度が誤差要因とな
り、移動した場所でＳＥＭ視察を行った時にＳＥＭ像の
視野中心に欠陥がない場合がある。そのような時の対応
としてはＳＥＭ像の観察倍率を低くして観察領域を広
げ、欠陥を視野内に捉える必要がある。人間が介在して
欠陥の高倍観察をする場合は、通常、広げた観察領域の
中から欠陥を見つけ出し、欠陥をＳＥＭ像の視野中心に
移動(センターリング)して、高倍のＳＥＭ像にて画像を
取得するという手法がとられる。先行装置では、その作
業を自動で実行するように構成されており、まず目的の
欠陥があるチップと隣接するチップ内の同一箇所にて観
察領域を広めにとった低倍ＳＥＭ像を取得する。図１の
Ａに示したものが欠陥画像であり、図１のＢに示したも
のが欠陥と同じチップ内座標のリファレンス画像であ
る。図中欠陥は３で示してある。作業の効率上最初に欠
陥画像をとり、続いて欠陥箇所に移動して低倍ＳＥＭ像
（欠陥画像）を取得する。欠陥画像とリファレンス画侮
の差分画像から、欠陥箇所で取得した低倍ＳＥＭ像のど
こに欠陥３があるかを検出する。図１のＣに示したもの
が差分画像である。続いて欠陥画像内で検出した位置に
センターリングを行って図１のＤに示したような高倍像
を自動的に取得する。取得後は次の欠陥のリファレンス
画像取得作業に続き、順次夫々の欠陥について同様の作
業を実行するという手順となっている。
管理の手段として、デバイス動作不良の主要原因である
異物付着等の欠陥を検知するために欠陥検査装置を用い
て検査を実施している。検査装置では欠陥を検出し、後
の処置の為にその個数と位置とを欠陥ファイルに記憶さ
せる。半導体デバイスウエハは図５に示されるように同
一チップ２を一枚のウエハ１上に多数格子状に転写し製
造するものであるが、検査装置はそのウエハ面上を光プ
ローブでスキャンして欠陥を検出する。欠陥を検出する
とその欠陥はどのチップであるか特定するチップ番号
（例えば何列目の何行目といった表し方の）と、チップ
内の位置を特定するチップ内座標情報とをデータファイ
ルとして記憶保存する。この記憶情報を基にして各種顕
微鏡分析装置による当該欠陥の観察や分析が行なわれる
が、その一つに欠陥観察用電子顕微鏡による高倍率欠陥
観察が行なわれる。本出願人が開発した欠陥観察用電子
顕微鏡（以下これを先行装置と呼ぶ。）では欠陥検査装
置で検出した欠陥の欠陥ファイルを用いて、検出欠陥の
中から任意の欠陥をＳＥＭ（ScanningElectron Microsc
ope：走査型電子顕微鏡）像にて観察すること可能であ
る。任意の欠陥を観察するには、まず第一に欠陥検査装
置が測定したウエハのチップ構成(ウエハマップ)を作成
する。ウエハマップ作成には原点チップ、チップサイ
ズ、原点オフセットという情報が必要となるが、それら
の情報は欠陥ファイルの中に保存してある。次にウエハ
マップと先行装置の座標系のアライメント(座標の合せ
込み)を行う。次に欠陥ファイル内の観察目的の欠陥箇
所に移動する。欠陥ファイルにはその欠陥のチップ番号
とヂップ内座標が添付されているので、理屈では正確に
その場所に移動することができるはずである。しかし、
実際にはそれぞれの装置のステージ精度が誤差要因とな
り、移動した場所でＳＥＭ視察を行った時にＳＥＭ像の
視野中心に欠陥がない場合がある。そのような時の対応
としてはＳＥＭ像の観察倍率を低くして観察領域を広
げ、欠陥を視野内に捉える必要がある。人間が介在して
欠陥の高倍観察をする場合は、通常、広げた観察領域の
中から欠陥を見つけ出し、欠陥をＳＥＭ像の視野中心に
移動(センターリング)して、高倍のＳＥＭ像にて画像を
取得するという手法がとられる。先行装置では、その作
業を自動で実行するように構成されており、まず目的の
欠陥があるチップと隣接するチップ内の同一箇所にて観
察領域を広めにとった低倍ＳＥＭ像を取得する。図１の
Ａに示したものが欠陥画像であり、図１のＢに示したも
のが欠陥と同じチップ内座標のリファレンス画像であ
る。図中欠陥は３で示してある。作業の効率上最初に欠
陥画像をとり、続いて欠陥箇所に移動して低倍ＳＥＭ像
（欠陥画像）を取得する。欠陥画像とリファレンス画侮
の差分画像から、欠陥箇所で取得した低倍ＳＥＭ像のど
こに欠陥３があるかを検出する。図１のＣに示したもの
が差分画像である。続いて欠陥画像内で検出した位置に
センターリングを行って図１のＤに示したような高倍像
を自動的に取得する。取得後は次の欠陥のリファレンス
画像取得作業に続き、順次夫々の欠陥について同様の作
業を実行するという手順となっている。
【０００３】今、欠陥検査装置による検査情報によれ
ば、図２に示したようにチップ番号（ｉ，ｊ）について
Ａ，Ｂ，Ｃの３つの欠陥が存在したとする。この場合、
先行装置においての作業手順は欠陥Ａ，Ｂ，Ｃについて
それぞれ上記の手順を踏むものであった。すなわち、図
６にフローチャートとして示すように、欠陥Ａについて
の位置情報を得る（ステップ１）とその位置情報を中心
とした低倍画像を得るため、広めにとった観察領域Iを
チップ上の座標として割り出し（ステップ２）、まず、
欠陥チップに隣接するチップ（ｉ，ｊ＋１）における該
観察領域Iと同一座標領域I’に顕微鏡視野を設定してリ
ファレンス画像を取得（ステップ３）する。続いて欠陥
チップにおける観察領域Iの欠陥画像を取得（ステップ
４）し、この段階で取得した欠陥画像とリファレンス画
像とのパターンマッチングを行ない、マッチング部分の
差分画像を取得（ステップ５）する。この画像から欠陥
画像を抽出してセンタリングを行ないその欠陥位置を中
心とする高倍像を自動的に取得（ステップ６）する。こ
れで一つの欠陥についての観察画像取得の作業を終了
し、改めて欠陥Ｂについてステップ１から実行する。し
たがって、この先行装置の例ではステップ１からステッ
プ６までを３回繰返すことになり、その間試料ステージ
を駆動しリファレンス画像を撮るの欠陥チップに隣接す
るチップ（ｉ，ｊ＋１）と欠陥チップ（ｉ，ｊ＋１）と
の間を、２×３の６回移動しなければならない。このチ
ップ間移動ということは高倍率の電子顕微鏡では比較的
大きな移動であり、位置合わせにそれなりの時間がかか
ってしまうという問題がある。しかも、ウエハ上にある
多数の欠陥を検査する過程ではその積算時間は大きなも
のとなる。
ば、図２に示したようにチップ番号（ｉ，ｊ）について
Ａ，Ｂ，Ｃの３つの欠陥が存在したとする。この場合、
先行装置においての作業手順は欠陥Ａ，Ｂ，Ｃについて
それぞれ上記の手順を踏むものであった。すなわち、図
６にフローチャートとして示すように、欠陥Ａについて
の位置情報を得る（ステップ１）とその位置情報を中心
とした低倍画像を得るため、広めにとった観察領域Iを
チップ上の座標として割り出し（ステップ２）、まず、
欠陥チップに隣接するチップ（ｉ，ｊ＋１）における該
観察領域Iと同一座標領域I’に顕微鏡視野を設定してリ
ファレンス画像を取得（ステップ３）する。続いて欠陥
チップにおける観察領域Iの欠陥画像を取得（ステップ
４）し、この段階で取得した欠陥画像とリファレンス画
像とのパターンマッチングを行ない、マッチング部分の
差分画像を取得（ステップ５）する。この画像から欠陥
画像を抽出してセンタリングを行ないその欠陥位置を中
心とする高倍像を自動的に取得（ステップ６）する。こ
れで一つの欠陥についての観察画像取得の作業を終了
し、改めて欠陥Ｂについてステップ１から実行する。し
たがって、この先行装置の例ではステップ１からステッ
プ６までを３回繰返すことになり、その間試料ステージ
を駆動しリファレンス画像を撮るの欠陥チップに隣接す
るチップ（ｉ，ｊ＋１）と欠陥チップ（ｉ，ｊ＋１）と
の間を、２×３の６回移動しなければならない。このチ
ップ間移動ということは高倍率の電子顕微鏡では比較的
大きな移動であり、位置合わせにそれなりの時間がかか
ってしまうという問題がある。しかも、ウエハ上にある
多数の欠陥を検査する過程ではその積算時間は大きなも
のとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高倍
率の欠陥観察画像を取得するため、リファレンス画像を
撮り欠陥画像と比較してチップ座標系における正確な欠
陥位置を自動抽出する機能を備えた電子顕微鏡におい
て、チップ間移動回数を減少させて検査時間の短縮をは
かることにある。
率の欠陥観察画像を取得するため、リファレンス画像を
撮り欠陥画像と比較してチップ座標系における正確な欠
陥位置を自動抽出する機能を備えた電子顕微鏡におい
て、チップ間移動回数を減少させて検査時間の短縮をは
かることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電子顕微鏡シス
テムは、欠陥検査装置の検査に基く欠陥位置情報におい
て同一チップ内に複数の欠陥が存在する時は、隣接する
チップにおいてすべての欠陥に対応するリファレンス画
像を順次取得し、しかる後欠陥チップ上に顕微鏡視野を
移し、欠陥画像取得と該欠陥画像と前記リファレンス画
像との比較による欠陥位置抽出そして高倍率欠陥画像の
取得を欠陥毎に順次実行するステップを踏むようにし
た。
テムは、欠陥検査装置の検査に基く欠陥位置情報におい
て同一チップ内に複数の欠陥が存在する時は、隣接する
チップにおいてすべての欠陥に対応するリファレンス画
像を順次取得し、しかる後欠陥チップ上に顕微鏡視野を
移し、欠陥画像取得と該欠陥画像と前記リファレンス画
像との比較による欠陥位置抽出そして高倍率欠陥画像の
取得を欠陥毎に順次実行するステップを踏むようにし
た。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、高倍率の欠陥観察画像
を自動取得取得するため、リファレンス画像を撮り欠陥
画像と比較してチップ座標系における正確な欠陥位置を
自動抽出する機能を備えた電子顕微鏡において、検査時
間の短縮をめざし、光学系のチップ間移動回数を減少さ
せることにより検査時間の短縮をはかることに想到した
ものである。本発明における動作フローを図３を参照し
ながら説明する。ステップ１では欠陥検査装置による検
査データからチップ番号毎の欠陥位置情報を一括して取
得する。この位置情報は欠陥検査装置の座標系において
得られた位置情報、すなわち、チップ番号と、チップ内
の位置を特定するチップ内座標情報とであるが、この情
報を顕微鏡の座標系で用いた場合、完全に欠陥位置と一
致したものとはならない。両座標系間にはドリフト誤差
に代表される相対誤差があるためである。顕微鏡座標系
で処理を進める場合上記の誤差を見込み、欠陥が顕微鏡
視野から外れてしまうことがないように最初は低倍率で
画像を取得する。そのため、本発明ではステップ２で顕
微鏡の倍率を低くセットする。顕微鏡座標系上で欠陥位
置を正確に捉えるため、先行装置で説明したように欠陥
画像とリファレンス画像との差分情報を処理して欠陥画
像を抽出する。なお、リファレンス画像を隣接するチッ
プから得るようにしているが、これは隣接チップが欠陥
のない完全なチップであるということを前提としている
わけではない。隣接チップに欠陥があることは十分にあ
り得ることであるが、付着異物がこの検査の主たる欠陥
であることを勘案すると、異物が隣接チップの同じ位置
に付着しているということはまず考えられないので、リ
ファレンス画像としての利用に問題はないのである。さ
て、このリファレンス画像を取得するステップ３におい
て、まず顕微鏡はリファレンス画像を欠陥画像より先に
取得するようにしているが、これは最終的に必要な高倍
率の欠陥画像を得るために再度チップ間移動をしなくて
済むようにするためである。本発明ではこのチップ間移
動を可能な限り少なくすることに最大の特徴がある。す
なわち、ステップ４において着目チップ上の欠陥が複数
あるか否かを判断し、ある場合にはステップ５に進み、
他の欠陥に相当する座標位置に顕微鏡を移動してリファ
レンス画像を取得する。これを欠陥のすべてについて繰
返すが、その際の移動がすべて隣接チップ内の移動とな
ることに重要な意味がある。
を自動取得取得するため、リファレンス画像を撮り欠陥
画像と比較してチップ座標系における正確な欠陥位置を
自動抽出する機能を備えた電子顕微鏡において、検査時
間の短縮をめざし、光学系のチップ間移動回数を減少さ
せることにより検査時間の短縮をはかることに想到した
ものである。本発明における動作フローを図３を参照し
ながら説明する。ステップ１では欠陥検査装置による検
査データからチップ番号毎の欠陥位置情報を一括して取
得する。この位置情報は欠陥検査装置の座標系において
得られた位置情報、すなわち、チップ番号と、チップ内
の位置を特定するチップ内座標情報とであるが、この情
報を顕微鏡の座標系で用いた場合、完全に欠陥位置と一
致したものとはならない。両座標系間にはドリフト誤差
に代表される相対誤差があるためである。顕微鏡座標系
で処理を進める場合上記の誤差を見込み、欠陥が顕微鏡
視野から外れてしまうことがないように最初は低倍率で
画像を取得する。そのため、本発明ではステップ２で顕
微鏡の倍率を低くセットする。顕微鏡座標系上で欠陥位
置を正確に捉えるため、先行装置で説明したように欠陥
画像とリファレンス画像との差分情報を処理して欠陥画
像を抽出する。なお、リファレンス画像を隣接するチッ
プから得るようにしているが、これは隣接チップが欠陥
のない完全なチップであるということを前提としている
わけではない。隣接チップに欠陥があることは十分にあ
り得ることであるが、付着異物がこの検査の主たる欠陥
であることを勘案すると、異物が隣接チップの同じ位置
に付着しているということはまず考えられないので、リ
ファレンス画像としての利用に問題はないのである。さ
て、このリファレンス画像を取得するステップ３におい
て、まず顕微鏡はリファレンス画像を欠陥画像より先に
取得するようにしているが、これは最終的に必要な高倍
率の欠陥画像を得るために再度チップ間移動をしなくて
済むようにするためである。本発明ではこのチップ間移
動を可能な限り少なくすることに最大の特徴がある。す
なわち、ステップ４において着目チップ上の欠陥が複数
あるか否かを判断し、ある場合にはステップ５に進み、
他の欠陥に相当する座標位置に顕微鏡を移動してリファ
レンス画像を取得する。これを欠陥のすべてについて繰
返すが、その際の移動がすべて隣接チップ内の移動とな
ることに重要な意味がある。
【０００７】欠陥のすべてについてリファレンス画像が
取得できたことを確認してステップ６に進む。ここで顕
微鏡を着目チップの欠陥位置に移動して欠陥画像を取得
する。この際の位置情報は欠陥検査装置で得られた位置
情報を用いるが、顕微鏡画像は低倍率に抑えられている
ので着実に欠陥をその顕微鏡視野内に捉えることができ
る。図１のＡとＢはこの際の欠陥画像とリファレンス画
像に相当する。続いてステップ７に進み、この欠陥画像
とリファレンス画像のパターンマッチングを行い、対応
画素情報を差演算し、同じパターン部分はキャンセルさ
せる。この信号処理により画像の異なる部分、すなわち
図１のＣに示すような欠陥画像が抽出される。この欠陥
画像は顕微鏡画像から捉えたものであるから、その位置
は顕微鏡座標系における位置情報ということになる。続
くステップ８で得られた欠陥位置に顕微鏡をセンタリン
グして該顕微鏡を高倍率にセットし、求めるべき高倍率
の欠陥画像を取得する。ステップ９では同一チップ上に
他の欠陥があるか否かを確認し、ある場合にはステップ
１０に進み、顕微鏡の倍率を低倍率にセットし、更にス
テップ１１で他の欠陥位置に顕微鏡を移動し欠陥画像を
取得する。この際の移動は同一チップ内の近距離移動で
ある。欠陥画像を取得した後はステップ７に戻り、差分
情報を得て欠陥位置を捉え、センタリングして高倍率の
欠陥画像を得ることは先の欠陥の場合と同様である。す
べての欠陥画像が取得できた段階ではステップ９での判
断はＮＯとなり、ステップ１２に進む。ここで他のチッ
プに画像を取得していない欠陥の有無を確認し他のチッ
プに高倍率画像未収得の欠陥がある場合にはステップ１
に戻り当該チップの欠陥について同様の動作を実行す
る。ウエハ上のすべてのチップの欠陥の画像が取得でき
たときこの作業を終了する。
取得できたことを確認してステップ６に進む。ここで顕
微鏡を着目チップの欠陥位置に移動して欠陥画像を取得
する。この際の位置情報は欠陥検査装置で得られた位置
情報を用いるが、顕微鏡画像は低倍率に抑えられている
ので着実に欠陥をその顕微鏡視野内に捉えることができ
る。図１のＡとＢはこの際の欠陥画像とリファレンス画
像に相当する。続いてステップ７に進み、この欠陥画像
とリファレンス画像のパターンマッチングを行い、対応
画素情報を差演算し、同じパターン部分はキャンセルさ
せる。この信号処理により画像の異なる部分、すなわち
図１のＣに示すような欠陥画像が抽出される。この欠陥
画像は顕微鏡画像から捉えたものであるから、その位置
は顕微鏡座標系における位置情報ということになる。続
くステップ８で得られた欠陥位置に顕微鏡をセンタリン
グして該顕微鏡を高倍率にセットし、求めるべき高倍率
の欠陥画像を取得する。ステップ９では同一チップ上に
他の欠陥があるか否かを確認し、ある場合にはステップ
１０に進み、顕微鏡の倍率を低倍率にセットし、更にス
テップ１１で他の欠陥位置に顕微鏡を移動し欠陥画像を
取得する。この際の移動は同一チップ内の近距離移動で
ある。欠陥画像を取得した後はステップ７に戻り、差分
情報を得て欠陥位置を捉え、センタリングして高倍率の
欠陥画像を得ることは先の欠陥の場合と同様である。す
べての欠陥画像が取得できた段階ではステップ９での判
断はＮＯとなり、ステップ１２に進む。ここで他のチッ
プに画像を取得していない欠陥の有無を確認し他のチッ
プに高倍率画像未収得の欠陥がある場合にはステップ１
に戻り当該チップの欠陥について同様の動作を実行す
る。ウエハ上のすべてのチップの欠陥の画像が取得でき
たときこの作業を終了する。
【０００８】以上本発明の動作においては、１チップに
ｎ個の欠陥があったとすると、チップ間を越える大きな
移動はステップ３で１回とステップ６で１回、あとは隣
接チップ内移動がステップ５のｎ−１回、欠陥チップ内
移動がステップ１１のｎ−１回となる。試料の移動回数
はトータルで１＋１＋ｎ−１＋ｎ−１＝２ｎとなる。こ
れは図６に示した先行装置のフローにおいても、１つの
欠陥についてステップ３とステップ４において２回のチ
ップ間移動があり、これがｎ個について繰返されるの
で、移動回数としては２ｎ回となり同じとなる。欠陥検
査装置からの欠陥位置情報に基いて欠陥の高倍率画像を
取得するこの種顕微鏡は各欠陥について低倍率のリファ
レンス画像と低倍率の欠陥画像そして高倍率の欠陥画像
を取得する必要があり、試料の移動回数としては同じと
なるのであるが、先行装置のフローではすべての移動が
チップ間の大きな移動であるのに対し、本発明のフロー
ではチップ間移動はステップ３とステップ６の２回だ
け、あとの（ｎ−１）回のステップ５と（ｎ−１）回の
ステップ１１の移動はいずれもチップ内の小さな移動と
なっている。同じ画像を取得し同じ画像の処理を行うも
のであるが、顕微鏡のチップ間の往復移動が回避された
ことによって、動作時間の短縮がはかれることになる。
チップごとの作業が全ての欠陥チップに対して実行され
るため、その積算作業時間の差は大きくなり、チップサ
イズが大きくなるほどこの差は大きなものとなる。な
お、以上の説明では半導体ウエハに配列されたチップの
欠陥検査を走査型電子顕微鏡によって行うものとしてき
たが、本発明のリファレンス画像先読み機能はこれに限
らず、イオン顕微鏡やプローブ顕微鏡などの他の走査型
顕微鏡に適用できるものである。
ｎ個の欠陥があったとすると、チップ間を越える大きな
移動はステップ３で１回とステップ６で１回、あとは隣
接チップ内移動がステップ５のｎ−１回、欠陥チップ内
移動がステップ１１のｎ−１回となる。試料の移動回数
はトータルで１＋１＋ｎ−１＋ｎ−１＝２ｎとなる。こ
れは図６に示した先行装置のフローにおいても、１つの
欠陥についてステップ３とステップ４において２回のチ
ップ間移動があり、これがｎ個について繰返されるの
で、移動回数としては２ｎ回となり同じとなる。欠陥検
査装置からの欠陥位置情報に基いて欠陥の高倍率画像を
取得するこの種顕微鏡は各欠陥について低倍率のリファ
レンス画像と低倍率の欠陥画像そして高倍率の欠陥画像
を取得する必要があり、試料の移動回数としては同じと
なるのであるが、先行装置のフローではすべての移動が
チップ間の大きな移動であるのに対し、本発明のフロー
ではチップ間移動はステップ３とステップ６の２回だ
け、あとの（ｎ−１）回のステップ５と（ｎ−１）回の
ステップ１１の移動はいずれもチップ内の小さな移動と
なっている。同じ画像を取得し同じ画像の処理を行うも
のであるが、顕微鏡のチップ間の往復移動が回避された
ことによって、動作時間の短縮がはかれることになる。
チップごとの作業が全ての欠陥チップに対して実行され
るため、その積算作業時間の差は大きくなり、チップサ
イズが大きくなるほどこの差は大きなものとなる。な
お、以上の説明では半導体ウエハに配列されたチップの
欠陥検査を走査型電子顕微鏡によって行うものとしてき
たが、本発明のリファレンス画像先読み機能はこれに限
らず、イオン顕微鏡やプローブ顕微鏡などの他の走査型
顕微鏡に適用できるものである。
【０００９】
【実施例】本発明を実施する際の具体的に移動ポイント
決定手法を以下に示す。いま、着目チップの欠陥が図４
に示したようにＡ，Ｂ，Ｃと３つであったとする。リフ
ァレンス画像を取得する隣接チップは上下左右４つ候補
があり、チップ形状が縦横同寸法の正方形であるなら
ば、原理的にはいずれのチップを選んでも同じ条件であ
るが、図のように横寸法が長い場合には上下のチップチ
ップ番号（ｉ−１，ｊ）または（ｉ＋１，ｊ）を選択す
るようにする。それはチップ配列において列間隔より行
間隔の方が短いため、移動距離が少なくなるからであ
る。この例ではチップ番号（ｉ＋１，ｊ）を選択し、取
得するリファレンス画像は欠陥チップから最も遠い位置
から順次近い位置への順序とする。すなわち、最初にス
テップ３で当該チップのポイントＡ’にアクセス（図中
矢印１）し、ステップ５ではまずポイントＣ’へ移動
（図中矢印２）次はポイントＢ’への移動（図中矢印
３）とする。これは次に実行するステップ６の欠陥チッ
プへの移動が少なくて済むようにすることを考慮したも
のである。ここでは、リファレンス画像を隣接行のチッ
プから得るように選定したので、欠陥の縦座標値で決定
する。ステップ６での欠陥チップへのポイント移動は欠
陥Ａ（図中矢印４）とするが、これは縦座標値が隣接チ
ップに最も近いからである。続くステップ１１の欠陥チ
ップ内ポイント移動は、ステップ６のポイント（この場
合欠陥Ａ）から最も近い欠陥（この場合欠陥Ｂ：図中矢
印５）とし、順次直近のポイント（この場合欠陥Ｃ：図
中矢印６）を選択してゆく。これは同一チップ内だけの
移動を考慮して移動距離を短くしようというものであ
る。この実施例の手法による顕微鏡のポイント移動は図
４に示したようにＡ'→Ｃ'→Ｂ'→Ａ→Ｂ→Ｃとなる。
決定手法を以下に示す。いま、着目チップの欠陥が図４
に示したようにＡ，Ｂ，Ｃと３つであったとする。リフ
ァレンス画像を取得する隣接チップは上下左右４つ候補
があり、チップ形状が縦横同寸法の正方形であるなら
ば、原理的にはいずれのチップを選んでも同じ条件であ
るが、図のように横寸法が長い場合には上下のチップチ
ップ番号（ｉ−１，ｊ）または（ｉ＋１，ｊ）を選択す
るようにする。それはチップ配列において列間隔より行
間隔の方が短いため、移動距離が少なくなるからであ
る。この例ではチップ番号（ｉ＋１，ｊ）を選択し、取
得するリファレンス画像は欠陥チップから最も遠い位置
から順次近い位置への順序とする。すなわち、最初にス
テップ３で当該チップのポイントＡ’にアクセス（図中
矢印１）し、ステップ５ではまずポイントＣ’へ移動
（図中矢印２）次はポイントＢ’への移動（図中矢印
３）とする。これは次に実行するステップ６の欠陥チッ
プへの移動が少なくて済むようにすることを考慮したも
のである。ここでは、リファレンス画像を隣接行のチッ
プから得るように選定したので、欠陥の縦座標値で決定
する。ステップ６での欠陥チップへのポイント移動は欠
陥Ａ（図中矢印４）とするが、これは縦座標値が隣接チ
ップに最も近いからである。続くステップ１１の欠陥チ
ップ内ポイント移動は、ステップ６のポイント（この場
合欠陥Ａ）から最も近い欠陥（この場合欠陥Ｂ：図中矢
印５）とし、順次直近のポイント（この場合欠陥Ｃ：図
中矢印６）を選択してゆく。これは同一チップ内だけの
移動を考慮して移動距離を短くしようというものであ
る。この実施例の手法による顕微鏡のポイント移動は図
４に示したようにＡ'→Ｃ'→Ｂ'→Ａ→Ｂ→Ｃとなる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の走査型顕微鏡におけるリファレ
ンス画像先読み機能は、欠陥検査装置からの欠陥位置情
報に基いて低倍率の欠陥画像と同領域に相当するリファ
レンス画像を取得し、両画像の差分情報から欠陥位置を
抽出し、該位置にセンタリングして欠陥の高倍率画像を
取得するものであって、同一チップ内に複数の欠陥が存
在する時は、まず該チップに隣接するチップにおいてす
べての欠陥に対応するリファレンス画像を順次取得し
て、リファレンス画像を先読みするものであるから、顕
微鏡の移動が小さく行われ、半導体ウエハに配列された
チップ検査を短時間で実行することが出来る。取得する
リファレンス画像は欠陥チップから最も遠い位置から順
次近い位置への順序とするとすることで、顕微鏡の移動
が更に合理的に行われ、半導体ウエハに配列されたチッ
プ検査を短時間で実行することが出来る。
ンス画像先読み機能は、欠陥検査装置からの欠陥位置情
報に基いて低倍率の欠陥画像と同領域に相当するリファ
レンス画像を取得し、両画像の差分情報から欠陥位置を
抽出し、該位置にセンタリングして欠陥の高倍率画像を
取得するものであって、同一チップ内に複数の欠陥が存
在する時は、まず該チップに隣接するチップにおいてす
べての欠陥に対応するリファレンス画像を順次取得し
て、リファレンス画像を先読みするものであるから、顕
微鏡の移動が小さく行われ、半導体ウエハに配列された
チップ検査を短時間で実行することが出来る。取得する
リファレンス画像は欠陥チップから最も遠い位置から順
次近い位置への順序とするとすることで、顕微鏡の移動
が更に合理的に行われ、半導体ウエハに配列されたチッ
プ検査を短時間で実行することが出来る。
【図１】欠陥位置を抽出し、センタリングして高倍率欠
陥画像を取得する手法を説明する図である。
陥画像を取得する手法を説明する図である。
【図２】欠陥チップとリファレンス画像を取得する隣接
チップにおける対応ポイントを示す図である。
チップにおける対応ポイントを示す図である。
【図３】本発明の顕微鏡動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】本発明の１実施例における顕微鏡のポイント移
動を示す図である。
動を示す図である。
【図５】被検査対象である多数のチップが配列された半
導体ウエハを示す図である。
導体ウエハを示す図である。
【図６】先行技術における顕微鏡動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
１ 半導体ウエハ
３ 異物欠陥
２ チップ
A、B、C 個別欠陥
A'、B'、C' 個別欠陥に対応するポイント
I 観察領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F067 AA03 AA62 BB02 BB04 CC17
EE10 HH06 JJ05 RR35 SS02
2G051 AA51 AB01 AB02 AC02 CA03
CA04 CA11 CD04 EA08 EB01
EB02
4M106 AA01 CA38 DB05 DJ07 DJ18
5C033 UU05
Claims (4)
- 【請求項１】欠陥検査装置からの欠陥位置情報に基いて
低倍率の欠陥画像と同領域に相当するリファレンス画像
を取得し、両画像の差分情報から欠陥位置を抽出し、該
位置にセンタリングして欠陥の高倍率画像を取得する走
査型顕微鏡において、同一チップ内に複数の欠陥が存在
する時は、まず該チップに隣接するチップにおいてすべ
ての欠陥に対応するリファレンス画像を順次取得して、
リファレンス画像を先読みすることを特徴とする半導体
ウエハに配列されたチップ検査方法。 - 【請求項２】リファレンス画像を取得した後は、欠陥チ
ップ上に顕微鏡視野を移し、欠陥画像取得を順次取得す
るステップと、該欠陥画像と前記リファレンス画像との
比較により欠陥画像を抽出するステップと、該欠陥画像
位置をセンタリングして高倍率の欠陥画像の取得するス
テップを踏み、欠陥が他に存在するときは欠陥画像を取
得するステップ以降を順次繰返し実行する請求項１に記
載の半導体ウエハに配列されたチップ検査方法。 - 【請求項３】取得するリファレンス画像は欠陥チップか
ら最も遠い位置から順次近い位置への順序とする請求項
１又は２に記載の半導体ウエハに配列されたチップ検査
方法。 - 【請求項４】欠陥検査装置の欠陥情報からチップ毎の欠
陥位置情報を取得する手段と、欠陥のあるチップに隣接
するチップ上の欠陥位置と同じチップ座標点に顕微鏡光
学軸をアクセスして低倍率のリファレンス画像を同一チ
ップ上の欠陥についてすべて取得する手段と、欠陥チッ
プの欠陥位置座標点に顕微鏡光学軸をアクセスして低倍
率の欠陥画像を取得する手段と、該欠陥画像と前記リフ
ァレンス画像の差分情報から欠陥位置をチップ座標に得
る手段と、得られた該チップ座標にセンタリングして高
倍率の欠陥画像を取得する手段を備えたリファレンス画
像先読み機能を備えた走査型顕微鏡。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110878A JP2003308803A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 走査型顕微鏡におけるリファレンス画像先読み機能 |
| US10/412,441 US20040022429A1 (en) | 2002-04-12 | 2003-04-11 | Scanning microscope and inspection method employing the scanning microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110878A JP2003308803A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 走査型顕微鏡におけるリファレンス画像先読み機能 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003308803A true JP2003308803A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29393877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002110878A Withdrawn JP2003308803A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 走査型顕微鏡におけるリファレンス画像先読み機能 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040022429A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003308803A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248360A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム検査方法および装置 |
| WO2008068895A1 (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-12 | Tokyo Electron Limited | 欠陥検出装置、欠陥検出方法、情報処理装置、情報処理方法及びそのプログラム |
| JP2009026749A (ja) * | 2007-06-18 | 2009-02-05 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査形電子顕微鏡、および走査形電子顕微鏡を用いた撮像方法 |
| JP2020204497A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7693324B2 (en) * | 2004-07-13 | 2010-04-06 | International Business Machines Corporation | Optical surface inspection |
| US20060098862A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-05-11 | International Business Machines Corporation | Nanoscale defect image detection for semiconductors |
| US8577171B1 (en) * | 2006-07-31 | 2013-11-05 | Gatan, Inc. | Method for normalizing multi-gain images |
| JP2009186319A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 欠陥検査方法および欠陥検査装置 |
| JP5287178B2 (ja) * | 2008-11-27 | 2013-09-11 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 欠陥レビュー装置 |
| JP2013123812A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Canon Inc | 検査装置、検査方法、コンピュータプログラム |
| CN103646891B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-09-07 | 上海华力微电子有限公司 | 晶圆派工方法 |
| US9401016B2 (en) * | 2014-05-12 | 2016-07-26 | Kla-Tencor Corp. | Using high resolution full die image data for inspection |
| US11687008B2 (en) * | 2018-02-22 | 2023-06-27 | Applied Materials, Inc. | Method for automated critical dimension measurement on a substrate for display manufacturing, method of inspecting a large area substrate for display manufacturing, apparatus for inspecting a large area substrate for display manufacturing and method of operating thereof |
| CN109065467B (zh) * | 2018-08-31 | 2020-11-13 | 上海华力微电子有限公司 | 晶圆缺陷检测系统及检测方法和计算机存储介质 |
| CN112748109A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 宁波睿熙科技有限公司 | Vcsel模块检测方法及其系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6987873B1 (en) * | 1998-07-08 | 2006-01-17 | Applied Materials, Inc. | Automatic defect classification with invariant core classes |
| JP2001332595A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-11-30 | Sony Corp | 焦点合わせ制御機構及びこれを用いた検査装置 |
| JP4711570B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2011-06-29 | 株式会社東京精密 | パターン検査方法及び検査装置 |
| US7065239B2 (en) * | 2001-10-24 | 2006-06-20 | Applied Materials, Inc. | Automated repetitive array microstructure defect inspection |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002110878A patent/JP2003308803A/ja not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-04-11 US US10/412,441 patent/US20040022429A1/en not_active Abandoned
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| JP2020204497A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置 |
| JP7220126B2 (ja) | 2019-06-14 | 2023-02-09 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置 |
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|
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|
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|
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