JP2004085543A - System and method for visual inspection - Google Patents

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JP2004085543A
JP2004085543A JP2003139046A JP2003139046A JP2004085543A JP 2004085543 A JP2004085543 A JP 2004085543A JP 2003139046 A JP2003139046 A JP 2003139046A JP 2003139046 A JP2003139046 A JP 2003139046A JP 2004085543 A JP2004085543 A JP 2004085543A
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Japan
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inspection
pattern
area
image
unit
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JP2003139046A
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Inventor
Shigeyuki Akimoto
秋元 茂行
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Topcon Corp
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Topcon Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection system being employed in the inspection process of a semiconductor manufacturing system for inspecting the micro electronic circuit pattern in a semiconductor chip formed on a wafer. <P>SOLUTION: A moving section mounts an article to be inspected having a pattern, an imaging section images the article to be inspected mounted on the moving section, and an operating means processes an image picked up at the imaging section. The operating means can extract the pattern of the article to be inspected from the image picked up at the imaging section and set an area based on the shape of the extracted pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体製造装置の検査工程に使用され、ウエハ上に形成された半導体チップにおける微細な電子回路パターンを検査する外観検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンを検査条件を設定する場合には、図8に示す様に、良品の電子回路パターンを撮像した画像を表示し、オペレータがマウス等の入力装置を使用して、検査範囲内に矩形の測定エリアを設定し、諸条件(例えば、異物の大きさや種類等)をパラメータとして入力していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単純な形状や、比較的少数な矩形を組み合わせたパターンを指定する場合には、特に問題とならないが、線幅を確保するための複雑な形状となっているパターンや、画像の縦横方向に対して斜めになっているパターン、半導体メモリの構成部分等の様な微細で大量の同形状パターンに関して、それぞれ条件入力を要する場合には、オペレータの負担が過大となるという問題点があった。
【0004】
また、検査対象となるパターンが画像の縦横方向に対して斜めに形成されている場合、小さい矩形の組み合わせで測定エリアを設定しなければならず、設定作業が極めて煩雑なものとなっていた。
【0005】
この様にパターン上にエリアの境界が生じてしまう場合、異物や異常がエリアの境界上に位置してしまうと、異物や異常等の大きさや状態を正確に検出することができず、検出精度が低下する恐れがあった。
【0006】
更に、オペレータの負担が過大となるため、入力ミスも多くなり、検査精度が低下する心配もあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、パターンを有する被検査物を載置するための移動部と、この移動部に載置された被検査物を撮像するための撮像部と、この撮像部で撮像された画像を画像処理等するための演算処理手段とからなり、この演算処理手段は、前記撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状に基づいてエリアを設定することを特徴としている。
【0008】
また本発明の抽出されたパターン形状が閉じている場合には、閉じたエリア内部をエリアとして設定する構成にすることもできる。また、パターンが画像の外部まで延びている場合、画像の外周部もパターン境界として認識し、閉じたパターンとして認識することができる。そしてパターン部と非パターン部との識別は、画像処理課程におけるコントラストの変化やオペレータによる目視設定等により設定できる。
【0009】
更に本発明は、各エリアに関して検査条件を設定する構成にすることもできる。
【0010】
そして本発明の検査条件が、線幅、異物サイズ、画素毎閾値や、感度、欠陥面積、欠陥の個数等であることもできる。
【0011】
また本発明の被検査物のパターンが、ウエハ上に形成されたチップ上の微細な電子回路パターンであってもよい。
【0012】
更に本発明の外観検査方法は、表面にパターンが形成された被検査物を検査するための外観検査方法であって、撮像部が被検査物を撮像し、演算処理手段が撮像部で撮像された画像を画像処理する様になっており、演算処理手段が、撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状からエリアを設定することもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以上の様に構成された本発明は、移動部がパターンを有する被検査物を載置し、撮像部が、移動部に載置された被検査物を撮像し、演算処理手段が、撮像部で撮像された画像を画像処理等する様になっており、演算処理手段は、撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状に基づいてエリアを設定することができる。
【0014】
また本発明の抽出されたパターン形状が閉じている場合には、閉じたエリア内部をエリアとして設定することもできる。
【0015】
更に本発明は、各エリアに関して検査条件を設定することもできる。
【0016】
そして本発明の検査条件が、線幅、異物サイズ、画素毎閾値や、感度、欠陥面積、欠陥の個数等であることもできる。
【0017】
また本発明の被検査物のパターンが、ウエハ上に形成されたチップ上の微細な電子回路パターンであってもよい。
【0018】
【実施例】
【0019】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1に示す様に、本実施例の外観検査装置10000は、照明部100と、撮像部200と、移動部300と、演算処理手段400と、モニタ500と、入力部600とから構成されている。
【0021】
そして外観検査装置10000は、図2に示すウエハ20000を検査するものである。
【0022】
照明部100は、移動部300上に載置されたウエハを照明するためのものである。
【0023】
撮像部200は、移動部300上に載置されたウエハを撮像するためのもので、本実施例では、CCDセンサと撮像光学系とを備えている。
【0024】
移動部300は、ステージ310上に載置されたウエハを移動させるためのもので、X−Y方向に平行移動させたり、所望の角度回転させることもできる。これらの移動は演算処理手段400に接続された制御部410が、ドライバ310を介して、移動部300を制御駆動する様になっている。
【0025】
演算処理手段400は、画像処理等を行ったり、外観検査装置10000の制御等を司るものである。演算処理手段400は、CPUを含み、記憶部420等が接続されている。
【0026】
モニタ500は、撮像部200で撮像された画像や、演算処理手段400で実行された画像処理の結果等を表示し、観察することができる。
【0027】
入力部600はキーボード、マウス等から構成されており、オペレータが、外観検査装置10000に指令を命令等することができる。
【0028】
次に本実施例の外観検査装置10000の動作を、図3に基づいて説明する。
【0029】
まず、ステップ1(以下S1と略する)で、移動部300上に載置された検査対象であるウエハ上に形成された微細な電子回路パターンを、異物、欠損の無い良品チップを選択して、撮像部200で撮影する。この撮像部200で撮像された画像は、例えば、図4の様になる。
【0030】
次にS2では演算処理手段400において、S1で撮影した良品チップの画像に対する画像処理(1)として、シェーデイング等の画像処理を施し、照明ムラ等を除去する。これにより、撮像画像での撮影時における光学的な影響を排除し、次の画像処理の精度を向上させることができる。
【0031】
更にS3では、S2で画像処理を施された画像データに対して、検査対象であるウエハ上に検査対象であるウエハ20000上に形成されたチップの微細な電子回路パターンのエッジを検出し、パターン形状を抽出するための画像処理(2)を演算処理手段400にて行う様になっている。例えば、2値化処理を行った場合には、図5の様な画像を得る。
【0032】
ここで、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンと、背景(基板)とを分別処理するには、例えば次の様な処理が考えられる。
【0033】
(A)まず、画像データに微分処理を行い、コントラストが最も変化する部分をエッジ部分とする。微分処理を行った画像は、例えば、図6の様になる。
【0034】
(B)次に、画像データの周波数分布の変化を求め、この変化からエッジ部分を認識する。
【0035】
(C)撮影された画像がカラー画像である場合には、色相の変化を求め、この変化からエッジ部分を認識する。
【0036】
(D)撮影された画像がカラー画像である場合には、彩度の変化を求め、この変化からエッジ部分を認識する。
【0037】
上述の方法に限らず、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンと、背景(基板)とを分別処理が可能であれば、何れの処理を選択することができる。
【0038】
そしてS4では、S3での結果に基づき、エリアの設定を行う。例えば、S3で検出されたウエハ上に形成された微細な電子回路パターン形状に基づき、演算処理手段400において、エリアを自動的に設定する。
【0039】
ここで、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンが閉じている場合には、閉じたエリア内部に設定する。即ち、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンの外郭を検出し、この外郭が閉じられている場合には、エリアとして認識するものである。このエリアの自動設定された画像は、例えば、図7の様になる

【0040】
一方、同一パターンにおいては、部分により線幅や表面状態が異なる場合が多くある。この場合、オペレータがモニタ500上に表示されたエリア設定画像を参照しながら、入力部600により、エリアの設定、編集を行う。この場合、設定するのは検出条件の異なるエリアの境界を設定することで、エリアを分割していく。またエリア同士を結合することもできる。
【0041】
一方、S3の課程での、パターンのエッジ検出時に認識がある場合、これを修正することもできる。
【0042】
次にS5では、各エリアに関して検査条件を設定する。検査条件は、検出対象となる異物、欠陥の条件であり、エリア内において所定のサイズ、配置等に関して設定される。例えば、同一パターンにおいては、部分により線幅や表面状態が異なる場合が多くある。この検査条件は、検査対象の状態に関して段階的に設定されているものを適用する。例えば、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンの線幅に対する、異物サイズに応じて段階的に設定する。
【0043】
前述の検査対象の条件に関して例をあげる。
【0044】
(A)明るさ
【0045】
明るさの段階ごとに不良と判断する異物等のサイズを設定する。
【0046】
(B)形状
【0047】
パターンの形状により、同じサイズ、形状の異物等であっても不良とするか否か、異なる判断をする場合がある。例えば、図9(a)は不良であるが、図9(b)は良品と判断される。
【0048】
(C)周波数
【0049】
表面状態を模様として判断し、その模様に応じて、良・不良の判断を行う。
【0050】
これらの設定は、例えば、入力部600から演算処理手段400にデータを送る構成にすることができる。
【0051】
各エリアのパターンの特徴に応じて検査条件を設定することができるので、安定した検査を行うことができるという卓越した効果がある。
【0052】
更に、エリア内の周波数特性に応じた検査法の設定を選択することもできる。
【0053】
そしてS6では、設定したエリア情報をテンプレートとして設定することで、パターンの検査を行う様になっている。この各エリアに設定されるパラメータとして、例えば、検出する異物のサイズの下限となるしきい値や、良否判定における個数、画素毎閾値、感度、欠陥又は異物のサイズ、欠陥面積、表面状態等である。これらの設定は、例えば、入力部600から演算処理手段400にデータを送る構成にすることができる。
【0054】
なおウエハ20000は、パターンを有する被検査物に該当する。
【0055】
またエリア内部に境界を設けることで、異なる別のエリアとして設定可能に構成してもよい。
【0056】
更に、パターンが画像の外部まで延びている場合、画像の外周部もパターン境界として認識し、閉じたパターンとして認識することができる。そしてパターン部と非パターン部との識別は、画像処理課程におけるコントラストの変化やオペレータによる目視設定等により設定することもできる。
【0057】
以上の様に本実施例は、オペレータのエリア設定入力の手間が軽減され、条件設定の入力ミスを防止することができるという効果がある。
【0058】
次に、検査用テンプレート作成(ティーチング)の手順を、図10に基づいて説明する。
【0059】
まずS1で、ウエハ20000上に形成された微細な電子回路パターンを、異物、欠損の無い良品チップを選択して、撮像部200で撮影する。次にS2で、撮影画像の位置合わせを行う。即ちモニタ500上のチップ撮影画像を、オペレータが目視にて欠陥の有無を確認し、欠陥のない良品画像を選別する。
【0060】
次にS3では、エリア設定前の処理を行う。S3は、S31とS32とから構成されている。
【0061】
S31は、多値化や、階調変換、色度変換、膨張・収縮処理等の処理が施される。ここで多値化は、良品画像に多値化(例えば2値化等)の処理を行うことで、チップ上に形成されたパターンのエッジを明確にすることができる。階調変換は、階調変換フィルタ処理を施すことで、パターンの粗密や画像の濃淡(コントラスト)の影響を減少させ、パターンの認識を容易にすることができる。更に、色度変換は、良品画像の色調に応じて、パターンの認識を容易にする色調に変更し画像を処理するものである。膨張・収縮処理等は、従前に説明した通りであるから、説明を省略する。
【0062】
S32は演算処理手段400が、S31で得られた画像データに微分処理を行い、コントラストが最も変化する部分をエッジ部分としたり、それぞれのパターンの認識を実行する。
【0063】
そしてS4では、認識された良品画像のパターンに対してエリア設定を行う。更にS5では、検査条件を設定する。このS5の検査時の検査条件は、設定されたエリア毎に設定されるため、ウエハ上のパターンの粗密や状態、及びオペレータのリクエストに応じて設定される。
【0064】
S5の検査条件は、欠陥、若しくは不良品として認識するための条件であり、例えば、画素毎閾値や、感度、欠陥サイズ、欠陥面積、欠陥の個数等である。
【0065】
次にS6では、S5で定義したレイヤーを記憶する。これらの設定は、前述したエリア設定前処理や、エリア設定、エリア毎検査条件等である。これらの設定は、例えば、入力部600から演算処理手段400にデータを送る構成にすることができる。
【0066】
以上で、ティーチング工程が終了となる。
【0067】
次にティーチングの設定に基づき、検査行程を行う場合を説明する。
【0068】
被検査対象である被検査チップと設定されたテンプレートとの適合を確認する。被検査チップと設定されたテンプレートとが異なっていれば、適したテンプレートを探すか、テンプレートを作成するためにティーチング工程を実施する。
【0069】
検査工程は、S10で検査を開始し、S11で検査対象を認識した後、S12で検査対象(チップ)画像を撮影する。そしてS13で撮影画像の位置合わせを行う。
【0070】
次にS14では、S12で撮影した被検査チップ画像に対して、S6で記憶されたティーチングにおいて行った前処理の手順を読み出し、同様の処理を行う。この前処理の手順の読み出しは、記載のタイミングに限定されず、検査を開始する時点で既に読み込まれても設定されていてもよい。更にS14では、同様に、記憶されたエリア設定、及び検査条件を読み出す様になっている。
【0071】
そしてS15では、同様の条件で検査を行い、S16では、被検査チップの良品、不良品を判別する。更にS17では、チップの良品、不良品判断を被検査チップに関連づけて記憶する。
【0072】
S18では、検査対象が終了したかを判断し、終了した場合にはS19に進み、
検査を終了する。またS18で検査対象を終了していないと判断した場合には、S11に戻る様になっている。即ち、被検査対象チップが他にあれば、再度検査行程を繰り返し、被検査対象チップが他になければ、検査行程を終了する様になっている。
【0073】
なお、任意に記憶された検査行程の結果をレポートとして出力することも可能である。
【0074】
また、その他の構成、作用等は、従前の実施例と同様であるから説明を省略する。
【0075】
【効果】
以上の様に構成された本発明は、パターンを有する被検査物を載置するための移動部と、この移動部に載置された被検査物を撮像するための撮像部と、この撮像部で撮像された画像を画像処理等するための演算処理手段とからなり、この演算処理手段は、前記撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状に基づいてエリアを設定するので、オペレータの負担が過大とならず、入力ミスが減少すると共に、適切な形状のエリアを設定することで、検査精度も向上するという卓越した効果がある。
【0076】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の外観検査装置10000の構成を説明する図である。
【図2】ウエハを説明する図である。
【図3】本実施例の外観検査装置1000の動作を説明する図である。
【図4】撮像部200で撮像された画像を説明する図である。
【図5】2値化処理を施した画像を説明する図である。
【図6】微分処理を行った画像を説明する図である。
【図7】本実施例のエリア設定を説明する図である。
【図8】従来技術を説明する図である。
【図9(a)】不良品とされる画像を説明する図である。
【図9(b)】良品とされる画像を説明する図である。
【図10】ティーチング等の手順を説明する図である。
【符号の説明】
10000 外観検査装置
20000 ウエハ
100 照明部
200 撮像部
300 移動部
310 ドライバ
400 演算処理手段
500 モニタ
600 入力部
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a visual inspection apparatus used for an inspection process of a semiconductor manufacturing apparatus and inspecting a fine electronic circuit pattern on a semiconductor chip formed on a wafer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when setting inspection conditions for a fine electronic circuit pattern formed on a wafer, as shown in FIG. 8, an image obtained by imaging a good electronic circuit pattern is displayed, and an operator uses an input device such as a mouse. Is used to set a rectangular measurement area within the inspection range, and input various conditions (for example, the size and type of foreign matter) as parameters.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when specifying a simple shape or a pattern combining a relatively small number of rectangles, there is no particular problem, but a pattern having a complicated shape for securing the line width, or a vertical or horizontal When conditions need to be input for a large number of finely shaped patterns having the same shape, such as a pattern inclined with respect to a pattern and a constituent part of a semiconductor memory, there is a problem that an operator's burden becomes excessive. .
[0004]
Further, when the pattern to be inspected is formed obliquely with respect to the vertical and horizontal directions of the image, the measurement area must be set by a combination of small rectangles, and the setting operation is extremely complicated.
[0005]
If the boundary of the area occurs on the pattern in this way, if the foreign matter or abnormality is located on the boundary of the area, the size or state of the foreign matter or abnormality cannot be accurately detected, and the detection accuracy Could be reduced.
[0006]
Further, since the burden on the operator becomes excessive, input errors also increase, and there is a concern that the inspection accuracy may decrease.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the above problems, a moving unit for mounting an inspection object having a pattern, and an imaging unit for imaging the inspection object mounted on the moving unit, The image processing unit includes an arithmetic processing unit for performing image processing and the like on the image captured by the imaging unit. The arithmetic processing unit extracts a pattern of the inspection object from the image captured by the imaging unit. It is characterized in that an area is set based on a pattern shape.
[0008]
Further, when the extracted pattern shape of the present invention is closed, the inside of the closed area may be set as an area. When the pattern extends to the outside of the image, the outer peripheral portion of the image can be recognized as a pattern boundary, and can be recognized as a closed pattern. The discrimination between the pattern portion and the non-pattern portion can be set by a change in contrast in an image processing process, visual setting by an operator, or the like.
[0009]
Further, according to the present invention, an inspection condition can be set for each area.
[0010]
The inspection conditions of the present invention can be line width, foreign matter size, threshold value for each pixel, sensitivity, defect area, number of defects, and the like.
[0011]
Further, the pattern of the inspection object of the present invention may be a fine electronic circuit pattern on a chip formed on a wafer.
[0012]
Further, the appearance inspection method of the present invention is an appearance inspection method for inspecting an inspection object having a pattern formed on a surface, wherein the imaging unit captures an image of the inspection object and the arithmetic processing unit captures an image of the inspection object by the imaging unit. The image processing is performed on the extracted image, and the arithmetic processing unit can extract a pattern of the inspection object from the image captured by the imaging unit, and set an area based on the extracted pattern shape.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention configured as described above, the moving unit mounts the inspection object having the pattern, the imaging unit captures an image of the inspection object mounted on the moving unit, and the arithmetic processing unit includes the imaging unit. The image processing device extracts the pattern of the inspection object from the image captured by the imaging section, and sets an area based on the extracted pattern shape. can do.
[0014]
Further, when the extracted pattern shape of the present invention is closed, the inside of the closed area can be set as the area.
[0015]
Further, according to the present invention, inspection conditions can be set for each area.
[0016]
The inspection conditions of the present invention can be line width, foreign matter size, threshold value for each pixel, sensitivity, defect area, number of defects, and the like.
[0017]
Further, the pattern of the inspection object of the present invention may be a fine electronic circuit pattern on a chip formed on a wafer.
[0018]
【Example】
[0019]
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
As shown in FIG. 1, the appearance inspection apparatus 10000 of the present embodiment includes an illumination unit 100, an imaging unit 200, a moving unit 300, an arithmetic processing unit 400, a monitor 500, and an input unit 600. I have.
[0021]
The appearance inspection device 10000 inspects the wafer 20000 shown in FIG.
[0022]
The illumination unit 100 is for illuminating the wafer placed on the moving unit 300.
[0023]
The imaging unit 200 is for capturing an image of a wafer placed on the moving unit 300, and includes a CCD sensor and an imaging optical system in this embodiment.
[0024]
The moving unit 300 is for moving the wafer placed on the stage 310, and can move in parallel in the X-Y direction or rotate by a desired angle. For these movements, the control unit 410 connected to the arithmetic processing unit 400 controls and drives the moving unit 300 via the driver 310.
[0025]
The arithmetic processing unit 400 performs image processing and the like and controls the appearance inspection apparatus 10000 and the like. The arithmetic processing unit 400 includes a CPU, and is connected to a storage unit 420 and the like.
[0026]
The monitor 500 can display and observe an image captured by the image capturing unit 200, a result of image processing performed by the arithmetic processing unit 400, and the like.
[0027]
The input unit 600 includes a keyboard, a mouse, and the like, and allows an operator to issue a command to the visual inspection apparatus 10000.
[0028]
Next, the operation of the visual inspection device 10000 of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0029]
First, in step 1 (hereinafter abbreviated as S1), a fine electronic circuit pattern formed on a wafer to be inspected mounted on the moving unit 300 is selected from non-defective chips having no foreign matter or defects. , With the imaging unit 200. The image captured by the imaging unit 200 is, for example, as shown in FIG.
[0030]
Next, in S2, the arithmetic processing means 400 performs image processing such as shading as image processing (1) on the image of the good chip photographed in S1, and removes illumination unevenness and the like. Accordingly, it is possible to eliminate an optical influence at the time of shooting with a captured image and improve the accuracy of the next image processing.
[0031]
Further, in S3, the edge of the fine electronic circuit pattern of the chip formed on the inspection target wafer 20000 is detected on the inspection target wafer on the image data subjected to the image processing in S2, and the pattern is detected. The image processing (2) for extracting the shape is performed by the arithmetic processing means 400. For example, when the binarization processing is performed, an image as shown in FIG. 5 is obtained.
[0032]
Here, for example, the following processing can be considered to separate the fine electronic circuit pattern formed on the wafer from the background (substrate).
[0033]
(A) First, a differentiation process is performed on the image data, and a portion where the contrast changes most is defined as an edge portion. The image subjected to the differentiation processing is, for example, as shown in FIG.
[0034]
(B) Next, a change in the frequency distribution of the image data is obtained, and the edge portion is recognized from the change.
[0035]
(C) If the captured image is a color image, a change in hue is obtained, and an edge portion is recognized from the change.
[0036]
(D) When the captured image is a color image, a change in saturation is obtained, and an edge portion is recognized from the change.
[0037]
The processing is not limited to the above-described method, and any processing can be selected as long as the fine electronic circuit pattern formed on the wafer can be separated from the background (substrate).
[0038]
In S4, an area is set based on the result in S3. For example, the arithmetic processing unit 400 automatically sets the area based on the fine electronic circuit pattern shape formed on the wafer detected in S3.
[0039]
Here, when the fine electronic circuit pattern formed on the wafer is closed, it is set inside the closed area. That is, the outline of the fine electronic circuit pattern formed on the wafer is detected, and when the outline is closed, it is recognized as an area. An image in which the area is automatically set is, for example, as shown in FIG.
[0040]
On the other hand, in the same pattern, there are many cases where the line width and the surface state are different depending on the portion. In this case, the operator sets and edits an area using the input unit 600 while referring to the area setting image displayed on the monitor 500. In this case, the area is divided by setting the boundaries of the areas having different detection conditions. In addition, areas can be connected to each other.
[0041]
On the other hand, if there is recognition at the time of detecting the edge of the pattern in the process of S3, this can be corrected.
[0042]
Next, in S5, inspection conditions are set for each area. The inspection condition is a condition of a foreign substance and a defect to be detected, and is set with respect to a predetermined size, arrangement, and the like in the area. For example, in the same pattern, there are many cases where the line width and the surface state are different depending on the portion. As the inspection conditions, those set in stages with respect to the state of the inspection target are applied. For example, the step size is set stepwise according to the size of a foreign substance with respect to the line width of a fine electronic circuit pattern formed on a wafer.
[0043]
An example will be given with respect to the above-described inspection target conditions.
[0044]
(A) Brightness
The size of a foreign substance or the like determined to be defective is set for each brightness level.
[0046]
(B) Shape
Depending on the shape of the pattern, different judgments may be made as to whether or not a foreign substance having the same size and shape is determined to be defective. For example, while FIG. 9A is defective, FIG. 9B is determined to be good.
[0048]
(C) Frequency
The surface state is determined as a pattern, and good or bad is determined according to the pattern.
[0050]
These settings can be configured, for example, to send data from the input unit 600 to the arithmetic processing unit 400.
[0051]
Since the inspection conditions can be set according to the characteristics of the pattern in each area, there is an excellent effect that a stable inspection can be performed.
[0052]
Further, it is also possible to select the setting of the inspection method according to the frequency characteristics in the area.
[0053]
Then, in S6, pattern inspection is performed by setting the set area information as a template. The parameters set in each area include, for example, a threshold value serving as a lower limit of the size of a foreign substance to be detected, a number in quality judgment, a threshold value for each pixel, sensitivity, a size of a defect or a foreign substance, a defect area, a surface state, and the like. is there. These settings can be configured, for example, to send data from the input unit 600 to the arithmetic processing unit 400.
[0054]
Note that the wafer 20000 corresponds to an inspection object having a pattern.
[0055]
Alternatively, a boundary may be provided inside the area so that the area can be set as a different area.
[0056]
Further, when the pattern extends to the outside of the image, the outer peripheral portion of the image can be recognized as a pattern boundary, and can be recognized as a closed pattern. The discrimination between the pattern portion and the non-pattern portion can also be set by a change in contrast in the image processing process, visual setting by an operator, or the like.
[0057]
As described above, the present embodiment has an effect that the trouble of inputting the area setting by the operator can be reduced, and the input error of the condition setting can be prevented.
[0058]
Next, a procedure for creating (teaching) the inspection template will be described with reference to FIG.
[0059]
First, in S1, a fine electronic circuit pattern formed on the wafer 20000 is photographed by the imaging unit 200 by selecting non-defective chips having no foreign matter or defects. Next, in S2, the position of the captured image is adjusted. That is, the operator visually checks the chip photographed image on the monitor 500 for the presence or absence of a defect and selects a non-defective non-defective image.
[0060]
Next, in S3, processing before area setting is performed. S3 is composed of S31 and S32.
[0061]
In S31, processes such as multi-value conversion, gradation conversion, chromaticity conversion, expansion / contraction processing, and the like are performed. Here, in the multi-value processing, the edge of the pattern formed on the chip can be clarified by performing the processing of multi-value processing (for example, binarization) on the good-quality image. In the gradation conversion, by performing gradation conversion filter processing, the influence of the density of the pattern and the density of the image (contrast) can be reduced, and the pattern can be easily recognized. Further, in the chromaticity conversion, an image is processed by changing to a color tone that facilitates pattern recognition according to the color tone of a good-quality image. The expansion / shrinkage processing and the like are the same as those described previously, and thus description thereof will be omitted.
[0062]
In S32, the arithmetic processing means 400 performs a differentiation process on the image data obtained in S31, and sets a portion where the contrast changes most as an edge portion and executes recognition of each pattern.
[0063]
Then, in S4, area setting is performed on the recognized pattern of the non-defective image. Further, in S5, an inspection condition is set. Since the inspection condition at the time of the inspection in S5 is set for each set area, it is set according to the density and state of the pattern on the wafer and the request of the operator.
[0064]
The inspection condition in S5 is a condition for recognizing a defect or a defective product, for example, a threshold value for each pixel, sensitivity, defect size, defect area, the number of defects, and the like.
[0065]
Next, in S6, the layer defined in S5 is stored. These settings include the above-described area setting pre-processing, area setting, area-specific inspection conditions, and the like. These settings can be configured, for example, to send data from the input unit 600 to the arithmetic processing unit 400.
[0066]
Thus, the teaching step is completed.
[0067]
Next, a case where the inspection process is performed based on the teaching setting will be described.
[0068]
The compatibility between the chip to be inspected and the set template is confirmed. If the chip to be inspected is different from the set template, a suitable template is searched for or a teaching step is performed to create a template.
[0069]
In the inspection process, an inspection is started in S10, and after an inspection target is recognized in S11, an inspection target (chip) image is photographed in S12. Then, the position of the photographed image is adjusted in S13.
[0070]
Next, in S14, the procedure of the preprocessing performed in the teaching stored in S6 is read from the chip image to be inspected captured in S12, and the same processing is performed. The reading of the procedure of the preprocessing is not limited to the described timing, and may be already read or set at the time of starting the inspection. Further, in S14, similarly, the stored area setting and inspection condition are read.
[0071]
In S15, inspection is performed under the same conditions, and in S16, a non-defective or defective chip to be inspected is determined. Further, in S17, the judgment of good or defective chip is stored in association with the chip to be inspected.
[0072]
In S18, it is determined whether or not the inspection target has been completed, and if completed, the process proceeds to S19,
End the inspection. If it is determined in S18 that the inspection target has not been completed, the process returns to S11. That is, if there is another chip to be inspected, the inspection process is repeated again, and if there is no other chip to be inspected, the inspection process is terminated.
[0073]
In addition, it is also possible to output the result of the inspection process arbitrarily stored as a report.
[0074]
Other configurations, operations, and the like are the same as those of the previous embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0075]
【effect】
The present invention configured as described above provides a moving unit for mounting an inspection object having a pattern, an imaging unit for imaging the inspection object mounted on the moving unit, and an imaging unit And an arithmetic processing unit for performing image processing and the like on the image captured by the imaging unit. The arithmetic processing unit extracts a pattern of the inspection object from the image captured by the imaging unit, and converts the pattern into the extracted pattern shape. Since the area is set on the basis of this, there is an excellent effect that the burden on the operator does not become excessive, input errors are reduced, and the inspection accuracy is improved by setting an area having an appropriate shape.
[0076]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a visual inspection apparatus 10000 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a wafer.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the visual inspection device 1000 of the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an image captured by an imaging unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating an image that has been subjected to a binarization process.
FIG. 6 is a diagram illustrating an image on which a differentiation process has been performed.
FIG. 7 is a diagram illustrating area setting according to the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional technique.
FIG. 9A is a view for explaining an image regarded as a defective product.
FIG. 9 (b) is a diagram illustrating an image regarded as a non-defective product.
FIG. 10 is a diagram illustrating a procedure such as teaching.
[Explanation of symbols]
10,000 Appearance inspection device 20000 Wafer 100 Illumination unit 200 Imaging unit 300 Moving unit 310 Driver 400 Arithmetic processing unit 500 Monitor 600 Input unit

Claims (9)

パターンを有する被検査物を載置するための移動部と、この移動部に載置された被検査物を撮像するための撮像部と、この撮像部で撮像された画像を画像処理等するための演算処理手段とからなり、この演算処理手段は、前記撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状に基づいてエリアを設定することを特徴とする外観検査装置。A moving unit for mounting an inspection object having a pattern, an imaging unit for capturing an image of the inspection object mounted on the moving unit, and an image processing unit for processing an image captured by the imaging unit; The arithmetic processing means extracts a pattern of the inspection object from the image captured by the imaging unit, and sets an area based on the extracted pattern shape. Appearance inspection device. 抽出されたパターン形状が閉じている場合には、閉じたエリア内部をエリアとして設定する請求項1記載の外観検査装置。The visual inspection device according to claim 1, wherein when the extracted pattern shape is closed, the inside of the closed area is set as an area. 各エリアに関して、検査条件を設定する請求項1又は請求項2記載の外観検査装置。3. The visual inspection device according to claim 1, wherein inspection conditions are set for each area. 検査条件が、線幅、異物サイズ等である請求項3記載の外観検査装置。4. The visual inspection apparatus according to claim 3, wherein the inspection conditions include a line width, a foreign matter size, and the like. 被検査物のパターンが、ウエハ上に形成された微細な電子回路パターンである請求項1から請求項4の何れか1項記載の外観検査装置。The visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the pattern of the inspection object is a fine electronic circuit pattern formed on a wafer. 検査条件が、画素毎閾値や、感度、欠陥面積、欠陥の個数等である請求項3記載の外観検査装置。4. The visual inspection apparatus according to claim 3, wherein the inspection conditions include a threshold value for each pixel, sensitivity, a defect area, and the number of defects. 表面にパターンが形成された被検査物を検査するための外観検査方法であって、撮像部が被検査物を撮像し、演算処理手段が撮像部で撮像された画像を画像処理する様になっており、演算処理手段が、撮像部で撮像された画像から被検査物のパターンを抽出し、この抽出されたパターン形状からエリアを設定する外観検査方法。An appearance inspection method for inspecting an inspection object having a pattern formed on a surface, wherein an imaging unit captures an image of the inspection object, and an arithmetic processing unit performs image processing of an image captured by the imaging unit. A visual inspection method in which an arithmetic processing unit extracts a pattern of an inspection object from an image captured by an imaging unit and sets an area based on the extracted pattern shape. 抽出されたパターン形状が閉じている場合には、閉じたエリア内部をエリアとして設定する請求項7記載の外観検査方法。8. The appearance inspection method according to claim 7, wherein when the extracted pattern shape is closed, the inside of the closed area is set as an area. 前記エリア内部に境界を設けることで、異なる別のエリアとして設定可能な請求項7記載の外観検査方法。The appearance inspection method according to claim 7, wherein a different area can be set by providing a boundary inside the area.
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