JP2007285911A - Surface inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspection device capable of performing inspection of surface flaws of high accuracy, without being affected by a white damage generating luminance of a predetermined value or higher at all times, varying the luminance or gradually becoming large in luminance. <P>SOLUTION: Before a surface is inspected on the basis of image due to the scattered light from the surface of a wafer W photographed by a camera 5, a first camera image position, having luminance higher than a first predetermined luminance A and a second camera image position having luminance higher than a second predetermined luminance C but below the first predetermined luminance A (however, A>C) are detected from a genuine black image obtained by photographing the surface of the wafer W, in a state where light is not incident on the imaging surface of the camera 5. The detected first camera image position is decided as being a permanent flaw, and the detected second camera image position is decided as being a temporary flaw. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶表示素子パネル等(以下、半導体ウエハ等と称する)の表面を、カメラを用いて撮像し、得られた画像に基づいてその表面検査を行う表面検査装置に関する。   The present invention relates to a surface inspection apparatus that images a surface of a semiconductor wafer, a liquid crystal display element panel or the like (hereinafter referred to as a semiconductor wafer or the like) using a camera and performs surface inspection based on the obtained image.

半導体ウエハ等は表面に多数の回路素子パターンを形成して構成されており、その表面に欠陥が存在すると回路素子パターンからなるチップもしくはパネルの性能を損なうことになるので、表面欠陥の検査は非常に重要である。このため、半導体ウエハ等の表面欠陥の検査を行う装置は従来から種々のものが知られている。このような表面検査装置は、半導体ウエハ等の表面に所定の検査光(反射光、回折光、散乱光を発生させるのに適した光)を照射し、この表面からの反射光、回折光または散乱光を集光光学系により集光し、この集光した光をカメラのイメージデバイス(撮像素子)に照射させてその受像面に検査対象表面の像を形成し(検査対象の表面をイメージデバイスを有したカメラにより撮像し)、得られた撮像画像に基づいて、検査対象となる半導体ウエハの表面におけるパターン欠陥、膜圧むら、傷の有無、異物の付着等を検査するように構成されている。(特許文献1および特許文献2参照)。   Semiconductor wafers, etc. are configured with a large number of circuit element patterns formed on the surface, and if there are defects on the surface, the performance of chips or panels made of circuit element patterns will be impaired. Is important to. For this reason, various apparatuses for inspecting surface defects such as semiconductor wafers have been conventionally known. Such a surface inspection apparatus irradiates a surface of a semiconductor wafer or the like with predetermined inspection light (light suitable for generating reflected light, diffracted light, scattered light), and reflects light, diffracted light from this surface, or The scattered light is collected by a condensing optical system, and this collected light is irradiated onto the image device (imaging device) of the camera to form an image of the inspection target surface on the image receiving surface (the inspection target surface is an image device). Based on the obtained captured image, it is configured to inspect pattern defects on the surface of the semiconductor wafer to be inspected, film pressure unevenness, presence or absence of scratches, adhesion of foreign matters, etc. Yes. (See Patent Document 1 and Patent Document 2).

例えば、散乱光を用いて表面検査を行う装置は、主として半導体ウエハ等の表面の傷、ゴミ付着等を検出するための装置であり、ウエハの表面に横方向から浅い入射角で光を照射し、この入射光の正反射光も回折光も受けない位置に配設したカメラによりウエハ表面を撮像し、ウエハ表面からの散乱光の有無を検出するように構成される。ウエハ表面に傷、ごみの付着等があると、これら傷、ゴミに当たった光が散乱光として周囲に反射するため、カメラはこの散乱光を撮像してその位置に輝点を有する画像が得られるので、この画像から傷、ゴミの有無およびその存在位置を検出するようになっている。   For example, an apparatus that performs surface inspection using scattered light is an apparatus that mainly detects scratches on the surface of a semiconductor wafer, adhesion of dust, etc., and irradiates the wafer surface with light at a shallow incident angle from the lateral direction. The wafer surface is imaged by a camera disposed at a position where neither the regular reflection light nor the diffracted light of the incident light is received, and the presence or absence of scattered light from the wafer surface is detected. If there are scratches or dirt on the wafer surface, the light hitting the scratches and dust will be reflected as scattered light to the surroundings, so the camera will pick up the scattered light and obtain an image with a bright spot at that position. Therefore, the presence / absence of a flaw and dust and the location of the flaw are detected from this image.

特開平11−351848号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-351848 特開2002−5851号公報JP 2002-5851 A

ところで、このようなカメラにより半導体ウエハ等の表面を撮像してその表面欠陥の検査を行うときに、カメラの撮像素子に光が入射しないのに一定輝度以上の信号を出力する、いわゆる白傷があると、この部分に傷、ゴミの付着があると誤った判断を行い、検査が不正確となるという問題がある。この問題は従来から考慮されており、表面検査を行う前に、カメラの撮像素子の撮像面に光が入射しない状態で撮像して得られた画像から所定輝度以上の輝度を有するカメラ画像位置を検出し、カメラのこの位置に対応する部分の画像を検査画像として使用しないようにしている。   By the way, when a surface of a semiconductor wafer or the like is imaged by such a camera and the surface defect is inspected, a so-called white scratch is output that outputs a signal having a certain luminance or more even though no light is incident on the image sensor of the camera. If there is, there is a problem that an erroneous determination is made if there is a flaw or dust on this part, and the inspection becomes inaccurate. This problem has been considered in the past, and before performing surface inspection, a camera image position having a luminance of a predetermined luminance or higher from an image obtained by imaging in a state where light does not enter the imaging surface of the imaging element of the camera. The image of the part corresponding to this position of the camera is not used as the inspection image.

しかしながら、カメラの撮像素子に存在する上記白傷には、恒常的に所定以上の輝度を発生する白傷ばかりでなく、輝度が変動したり、徐々に輝度が大きくなったりする白傷も存在する。このため、表面検査を行う前に、真性黒画像から所定輝度以上の輝度を有するカメラ画像位置を検出し、この位置に対応する部分の画像を検査画像として使用しないようにしても、実際のウエハの表面欠陥検査のときに、ウエハからの光が無いのに所定以上の輝度を発生する白傷が現れて、誤って傷、ゴミがあると判断されることがあり、検査精度が低下するという問題が生じていた。   However, the white scratches present in the image sensor of the camera include not only white scratches that constantly generate a luminance higher than a predetermined level, but also white scratches that vary in luminance or gradually increase in luminance. For this reason, it is possible to detect a camera image position having a luminance equal to or higher than a predetermined luminance from an intrinsic black image before performing a surface inspection, and not to use an image corresponding to this position as an inspection image. When surface defects are inspected, white scratches that generate a brightness higher than a predetermined level may appear even though there is no light from the wafer, and it may be erroneously determined that there are scratches or dust, resulting in a decrease in inspection accuracy. There was a problem.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、恒常的に所定以上の輝度を発生する白傷ばかりでなく、輝度が変動したり、徐々に輝度が大きくなったりする白傷の影響を受けることなく、精度の高い表面欠陥検査を行うことができるような装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and not only white scratches that constantly generate a luminance of a predetermined level or more, but also the effects of white scratches in which the luminance fluctuates or the luminance gradually increases. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of performing surface defect inspection with high accuracy without being subjected to the above.

本発明に係る表面検査装置は、検査対象表面を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された前記検査対象表面の画像を得る画像処理装置とを有して構成され、前記画像処理装置により得られた前記画像に基づいて前記検査対象表面の検査を行う構成を有する。このように構成された表面検査装置において、前記カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して前記画像処理装置により得られた真性黒画像から、第1所定輝度以上の輝度を有する第1画像位置と、前記第1所定輝度より小さい第2所定輝度以上で前記第1所定輝度未満の輝度を有する第2画像位置とを検出し、検出された前記第1画像位置を前記カメラの恒久的な欠陥と判断して、以後の検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去し、検出された前記第2画像位置を前記カメラの一時的な欠陥と判断して、以後の所定時間もしくは回数に亘る検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去する画像補正装置を有する。   A surface inspection apparatus according to the present invention includes a camera that images a surface to be inspected and an image processing apparatus that obtains an image of the surface to be inspected captured by the camera, and is obtained by the image processing apparatus. Further, the inspection target surface is inspected based on the image. In the surface inspection apparatus configured as described above, a first black having a luminance equal to or higher than a first predetermined luminance is obtained from an intrinsic black image obtained by the image processing device by imaging in a state where light does not enter the imaging surface of the camera. An image position and a second image position having a luminance that is greater than or equal to a second predetermined luminance smaller than the first predetermined luminance and less than the first predetermined luminance are detected, and the detected first image position is detected as a permanent of the camera. In the subsequent inspection, it is removed from the image of the inspection target surface obtained by the image processing apparatus, and the detected second image position is determined as a temporary defect of the camera. An image correction device that removes an image of the surface of the inspection object obtained by the image processing device in an inspection over a predetermined time or number of times;

前記画像補正装置は、前記カメラで撮像して前記真性黒画像を得て前記第1画像位置を検出する処理を複数回行い、少なくともいずれかの処理において得られた第1画像位置を前記カメラの恒久的な欠陥と判断して、以後の検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去するように構成するのが好ましい。   The image correction apparatus performs a process of detecting the first image position by capturing the true black image by imaging with the camera a plurality of times, and the first image position obtained in at least one of the processes is determined by the camera. It is preferable that the defect is determined as a permanent defect and is removed from the image on the inspection target surface obtained by the image processing apparatus in the subsequent inspection.

前記画像補正装置は、前記所定時間もしくは回数に亘る検査が終了した後に、再び前記カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して得られた真性黒画像から、前記第2所定輝度以上で前記第1所定輝度未満の輝度を有する前記第2画像位置を検出する処理を行い、前回検出された前記第2画像位置が今回前記第2所定輝度未満である場合は、その画像位置を次の所定時間もしくは回数に亘る検査において正常な画像位置として用いるように構成しても良い。   The image correction device is configured to detect an intrinsic black image obtained by imaging in a state where light is not incident on the imaging surface of the camera again after the inspection for the predetermined time or number of times, at the second predetermined luminance or more. A process of detecting the second image position having a luminance less than the first predetermined luminance is performed, and if the previously detected second image position is currently less than the second predetermined luminance, the image position is set to the next You may comprise so that it may use as a normal image position in the inspection over predetermined time or frequency | count.

本発明に係る表面検査装置によれば、恒常的に所定以上の輝度を発生する白傷ばかりでなく、輝度が変動したり、徐々に輝度が大きくなったりする白傷の影響を除去して、精度の高い表面欠陥検査を行うことができる   According to the surface inspection apparatus according to the present invention, not only white scratches that constantly generate a luminance of a predetermined level or more, but the influence of white scratches that change in luminance or gradually increase in luminance are removed, Highly accurate surface defect inspection can be performed

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図1に本発明に係る表面検査装置の一例を示しており、この装置は散乱光により半導体ウエハWの表面欠陥(傷、ゴミ)等を検出するようになっている。この表面検査装置は、ウエハWを載置保持するホルダ2を有し、図示しない搬送装置により搬送されてくるウエハWをホルダ2の上に載置させるとともに真空吸着等の手段を用いて固定保持する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a surface inspection apparatus according to the present invention. This apparatus detects surface defects (scratches, dust) and the like of a semiconductor wafer W by scattered light. This surface inspection apparatus has a holder 2 for mounting and holding a wafer W, and the wafer W transferred by a transfer apparatus (not shown) is mounted on the holder 2 and fixed and held by means such as vacuum suction. To do.

この装置はさらに、ホルダ2に固定保持されたウエハWの表面に浅い入射角で検査用照明光Liを照射する照明光源1と、この検査用照明光Liの照射を受けたウエハWの表面からの正反射光Lo(1)および回折光Lo(2)を受けない位置に配置されてウエハWの表面を撮像するカメラ5と、このカメラ5の撮像素子(イメージデバイス)6により変換されたウエハWの表面の画像信号を受けて画像処理を行う画像処理装置10と、画像処理装置10により処理されたウエハ表面画像を表示するディスプレイ装置15とを備える。なお、画像処理装置10は、後述する画像補正装置11を備えている。   The apparatus further includes an illumination light source 1 that irradiates the surface of the wafer W fixedly held by the holder 2 with the inspection illumination light Li at a shallow incident angle, and the surface of the wafer W that has been irradiated with the inspection illumination light Li. The wafer 5 which is arranged at a position where it does not receive the regular reflected light Lo (1) and the diffracted light Lo (2) and which has been converted by the imaging device (image device) 6 of the camera 5 An image processing device 10 that receives an image signal of the surface of W and performs image processing, and a display device 15 that displays a wafer surface image processed by the image processing device 10 are provided. The image processing apparatus 10 includes an image correction apparatus 11 described later.

この表面検査装置によるウエハWの表面検査について、以下に簡単に説明する。この装置を用いて検査を行うには、まず、上述したように、不図示の搬送装置により検査対象となるウエハWをホルダ2の所定位置に搬送載置し、ホルダ2に内蔵の真空吸引装置によりウエハWを吸着して固定保持させる。そして、照明光源1からウエハWの表面に検査用照明光Liを照射する。この検査用照明光LiはウエハWの表面において正反射されて正反射光Lo(1)が図示のように出射する。また、ウエハWの表面には回路パターンが周期的に繰り返されて形成されており、この回路パターンを形成する線の繰り返しピッチと検査用照明光Liの波長とに対応した方向に回折光Lo(2)が図示のように出射する。よって、正反射光Lo(1)を受光する位置にカメラをおいてウエハWの表面の撮像を行えば、正反射光に基づく表面検査が可能であり、回折光Lo(2)を受光する位置にカメラをおいてウエハWの表面の撮像を行えば、回折光に基づく表面検査が可能である。   The surface inspection of the wafer W by this surface inspection apparatus will be briefly described below. In order to perform inspection using this apparatus, first, as described above, a wafer W to be inspected is transferred and placed at a predetermined position of the holder 2 by a transfer apparatus (not shown), and a vacuum suction device built in the holder 2 is mounted. To attract and hold the wafer W. Then, the illumination light source 1 irradiates the surface of the wafer W with the inspection illumination light Li. The inspection illumination light Li is specularly reflected on the surface of the wafer W, and specularly reflected light Lo (1) is emitted as shown. Further, a circuit pattern is periodically and repeatedly formed on the surface of the wafer W, and the diffracted light Lo (() in a direction corresponding to the repetition pitch of lines forming the circuit pattern and the wavelength of the inspection illumination light Li. 2) is emitted as shown. Therefore, if the surface of the wafer W is imaged by placing a camera at the position where the regular reflection light Lo (1) is received, the surface inspection based on the regular reflection light is possible, and the position where the diffracted light Lo (2) is received. If the surface of the wafer W is imaged by placing a camera on the surface, surface inspection based on diffracted light can be performed.

本実施形態の表面検査装置では、これら正反射光Lo(1)および回折光Lo(2)のいずれも受けない位置にカメラ5を配設し、ウエハWの表面を撮像するように構成している。このようにしてカメラ5の撮像素子6によりウエハWの表面を撮像した場合、カメラ5には正反射光Lo(1)も回折光Lo(2)も入射しないため、ウエハWの表面に傷、ゴミ、ほこりの付着などがなく正常なウエハWであれば、撮像素子6からの撮像信号を画像処理装置10により処理してディスプレイ15の画面16に表示される画像としては、真っ黒な画像が得られるだけである。   In the surface inspection apparatus of the present embodiment, the camera 5 is disposed at a position where neither the regular reflection light Lo (1) nor the diffracted light Lo (2) is received, and the surface of the wafer W is imaged. Yes. When the surface of the wafer W is imaged by the imaging device 6 of the camera 5 in this way, since the regular reflected light Lo (1) and the diffracted light Lo (2) are not incident on the camera 5, the surface of the wafer W is damaged. If the wafer W is normal and free of dust, dust, etc., a black image is obtained as an image displayed on the screen 16 of the display 15 by processing the image signal from the image sensor 6 by the image processing device 10. It is only done.

しかしながら、ウエハWの表面に例えば傷(もしくはゴミ)dが存在した場合には、この傷dに照射された検査用照明光Liがここで乱反射され、その乱反射光Lo(3)の一部がカメラ5にも入射する。このため、撮像素子6からの撮像信号を画像処理装置10により処理してディスプレイ15の画面16に表示される画像には、傷dの位置を示す輝点が現れ、これによりウエハWにおける傷、ゴミ等の存在を検出できる。   However, for example, when a scratch (or dust) d exists on the surface of the wafer W, the inspection illumination light Li irradiated to the scratch d is irregularly reflected here, and a part of the irregularly reflected light Lo (3) is partly reflected. It also enters the camera 5. For this reason, a bright spot indicating the position of the scratch d appears in an image displayed on the screen 16 of the display 15 by processing the image pickup signal from the image sensor 6 by the image processing device 10, thereby causing a scratch on the wafer W, Presence of dust etc. can be detected.

ところで前述のように、カメラの撮像素子6には光を受けないのに受光信号を出力する白傷と称される欠陥が存在することがあり、この白傷が存在するとこれをウエハWの表面の傷もしくはゴミと判断するおそれがある。このため、本実施形態に示す表面検査装置においては、散乱光による表面検査を行う前に、予めこの白傷を検出し、白傷が存在する部分は表面検査には用いないような補正処理を行う画像補正装置11を画像処理装置10内に備えている。   By the way, as described above, there may be a defect called a white flaw that outputs a light reception signal without receiving light in the image pickup device 6 of the camera. There is a risk of judging it as a scratch or garbage. For this reason, in the surface inspection apparatus shown in the present embodiment, this white scratch is detected in advance before performing the surface inspection with scattered light, and correction processing is performed so that the portion where the white scratch exists is not used for the surface inspection. An image correction apparatus 11 to be performed is provided in the image processing apparatus 10.

この画像補正装置11による白傷検出について、図4のフローチャートを参照して説明する。この白傷検出においては、カメラ5の撮像素子6の撮像面に光が入射しない状態で、カメラ5による撮像処理を行なう。表面検査装置を構成している照明光源1、ホルダ2、カメラ5は、外部から密閉された筐体内に設けられており、筐体外部からの光は筐体内に入射しない。したがって、照明光源1からの照明光の出射を止めることによって、カメラ5に入射する光をなくすことができ、カメラ5の撮像素子6の撮像面に光が入射しない状態とすることができる。照明光を出射した状態、あるいは筐体によって外部からの光が遮断されていない状態で、この白傷検出を行なう場合は、カメラ5の撮像レンズの前面に蓋をかぶせることで、カメラ5の撮像素子6の撮像面に光が入射しない状態とすることができる。このような状態でカメラ5による撮像を行なうと、撮像素子6から画像処理装置10を介してディスプレイ15の画面16に表示される画像は、真っ黒な画像となるはずである。このとき得られる画像を以下、真性黒画像と称する。   White spot detection by the image correction apparatus 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. In this white spot detection, the imaging process by the camera 5 is performed in a state where light is not incident on the imaging surface of the imaging element 6 of the camera 5. The illumination light source 1, the holder 2, and the camera 5 constituting the surface inspection apparatus are provided in a case sealed from the outside, and light from outside the case does not enter the case. Therefore, by stopping the emission of the illumination light from the illumination light source 1, the light incident on the camera 5 can be eliminated, and the light can be prevented from entering the imaging surface of the image sensor 6 of the camera 5. When this white spot detection is performed in a state in which illumination light is emitted or light from the outside is not blocked by the housing, an image of the camera 5 is captured by covering the front surface of the imaging lens of the camera 5. A state in which no light enters the imaging surface of the element 6 can be achieved. When imaging is performed with the camera 5 in such a state, an image displayed on the screen 16 of the display 15 from the imaging device 6 via the image processing device 10 should be a black image. The image obtained at this time is hereinafter referred to as an intrinsic black image.

しかしながら、カメラ5の撮像素子6に白傷が存在すると、画面16に表示される画像は、図2に示すように、白傷の部分が、例えば輝点d1〜d5として現れる。なお、これらの輝点d1〜d5の画素位置(座標位置)と輝度との関係を図3のグラフに示している。なお、図3において、輝度Dは、実際にウエハWの検査をする場合に、傷、ゴミであると判断する基準となる輝度であり、これを判断基準輝度Dと称する。この判断基準輝度Dより低い輝度範囲内に、第1所定輝度A、第2所定輝度Bおよび第3所定輝度Cが図示のように設定されており、これらの輝度の大きさは図3から良く分かるように、D>A>C>Bとなっている。   However, if there are white scratches on the image sensor 6 of the camera 5, the image displayed on the screen 16 has white scratches as bright spots d1 to d5, for example, as shown in FIG. The relationship between the pixel positions (coordinate positions) of these bright spots d1 to d5 and the luminance is shown in the graph of FIG. In FIG. 3, the luminance D is a luminance that serves as a reference for determining whether the wafer W is scratched or dust when the wafer W is actually inspected, and is referred to as a determination reference luminance D. The first predetermined luminance A, the second predetermined luminance B, and the third predetermined luminance C are set as shown in the luminance range lower than the judgment reference luminance D, and the magnitudes of these luminances are good from FIG. As can be seen, D> A> C> B.

なお、第2所定輝度Bはほぼ真っ黒なカメラ画像の輝度であり、これより輝度の小さな輝点は存在しない。第3所定輝度Cは判断基準輝度Dと第2所定輝度Bとの間に設定される。また、第1所定輝度Aは、第3所定輝度Cに対してカメラ5の撮像素子6におけるノイズによる輝度の変化量分を加えた輝度の値に設定される。これら各輝度の具体的な値は、撮像素子6の性能、検出使用とする傷、ゴミの大きさ等に応じて適宜設定される。   The second predetermined brightness B is the brightness of a substantially black camera image, and there is no bright spot with a brightness lower than this. The third predetermined luminance C is set between the determination reference luminance D and the second predetermined luminance B. Further, the first predetermined luminance A is set to a luminance value obtained by adding the amount of change in luminance due to noise in the image sensor 6 of the camera 5 to the third predetermined luminance C. Specific values of these luminances are appropriately set according to the performance of the image sensor 6, the scratches used for detection, the size of dust, and the like.

ステップS1において撮像されて得られた画像に現れた輝点d1〜d5の輝度を測定し、第1輝度A以上の輝点を検出する(ステップS2)。この例では、輝点d1およびd5が第1輝度A以上であり、ステップS2ではこれらが検出されることになる。そして、このようにして検出された輝点d1,d5の座標(画素位置)を、恒久的な欠陥としての白傷位置を示す恒久欠陥データとして追加登録する。この座標位置が請求の範囲に規定する「第1カメラ画像位置」に該当する。なお、この恒久欠陥データはデータの追加を行うだけで削除、変更を行わないデータであり、以前の検出により恒久的な白傷であるとして登録されている座標と同一座標が検出されたときには、登録座標データをそのまま保持する(ステップS3)。これにより、今後の表面検査で傷、ゴミ等と誤判断される白傷と変化してしまうおそれがある箇所が恒久欠陥として登録される。   The brightness of the bright spots d1 to d5 appearing in the image obtained by imaging in step S1 is measured, and a bright spot having the first brightness A or higher is detected (step S2). In this example, the bright spots d1 and d5 are equal to or higher than the first luminance A, and these are detected in step S2. Then, the coordinates (pixel positions) of the bright spots d1 and d5 detected in this way are additionally registered as permanent defect data indicating a white flaw position as a permanent defect. This coordinate position corresponds to the “first camera image position” defined in the claims. In addition, this permanent defect data is data that is not deleted or changed only by adding data, and when the same coordinates as those registered as permanent white scratches are detected by the previous detection, The registered coordinate data is held as it is (step S3). As a result, a portion that may be changed to a white scratch that is erroneously determined as a scratch, dust, or the like in a future surface inspection is registered as a permanent defect.

次に、ステップS4に進み、今回の撮像が指定された回の撮像であるか否かを判断する。図4に示すフローに基づく白傷検出は、ホルダ5の上に載置したサンプルウエハWを複数回撮像して行うが、ステップS5〜S7については、これら複数回の撮像のうちの指定された回の撮像のみにおいて行われる。このため、ステップS4の判断がなされ、今回の撮像が指定された回の撮像であるときにはステップS5〜S7の工程を行うが、指定された回でないときにはステップS5〜S7をスキップしてステップS8に進む。   Next, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the current imaging is the designated imaging. The white scratch detection based on the flow shown in FIG. 4 is performed by imaging the sample wafer W placed on the holder 5 a plurality of times, and steps S5 to S7 are designated from among the plurality of times of imaging. This is performed only in the first imaging. For this reason, the determination in step S4 is made, and if the current imaging is the designated time of imaging, the steps S5 to S7 are performed. move on.

ステップS5においては、第1所定輝度A未満且つ第3所定輝度C以上の範囲内(図3においてハッチングを施した範囲内)に存在する輝点を検出する。これにより、図3のグラフにおける線Aと線Cとの間の領域にある輝点d3,d4が検出され、このようにして検出された輝点d3,d4の座標(画素位置)を、一時的な欠陥としての白傷位置を示す一時欠陥データとして追加登録する(ステップS6)。この座標位置が請求の範囲に規定する「第2カメラ画像位置」に該当する。なお、以前の検出(今回のフローに基づく検出ではなく、過去の表面検査に先だって行われた前回の白傷検出)により一時的な白傷であるとして登録されている座標と同一座標が検出されたときには、登録座標データをそのまま保持する。さらに、今回は一時欠陥データとして検出されないが、過去の検査において登録されていたデータは一時欠陥データから削除する(ステップS7)。これにより、今後の表面検査で直ちに傷、ゴミ等と誤判断されるおそれは少ないが、白傷と変化する可能性がある箇所が一時的な恒久欠陥として登録される。なお、第3所定輝度C未満の輝度の輝点d2は、少なくとも現時点では傷、ゴミ等と誤判断されるおそれが無いので、いずれの欠陥データにも入れない。   In step S5, a bright spot existing in a range lower than the first predetermined luminance A and higher than or equal to the third predetermined luminance C (in the hatched range in FIG. 3) is detected. Thereby, the bright spots d3 and d4 in the region between the lines A and C in the graph of FIG. 3 are detected, and the coordinates (pixel positions) of the bright spots d3 and d4 thus detected are temporarily stored. Is additionally registered as temporary defect data indicating the position of the white defect as a typical defect (step S6). This coordinate position corresponds to the “second camera image position” defined in the claims. Note that the same coordinates as those registered as temporary white scratches are detected by previous detection (previous white scratch detection performed prior to previous surface inspection, not detection based on the current flow). If registered, the registered coordinate data is held as it is. Further, although not detected as temporary defect data this time, the data registered in the past inspection is deleted from the temporary defect data (step S7). Thereby, although there is little possibility that it will be erroneously determined as a scratch, dust or the like in a future surface inspection, a portion that may change to a white scratch is registered as a temporary permanent defect. Note that the bright spot d2 having a luminance lower than the third predetermined luminance C is not included in any defect data because there is no possibility of being erroneously determined as a scratch or dust at least at the present time.

次に、ステップS8に進み、ステップS1〜ステップS7までのフローに基づく撮像による白傷検出が指定回数行われたかを判断し、指定回数行われたと判断されたときに、この白傷検査を終了する。このようにして白傷検査が終了した後に、図1の表面検査装置により実際のウエハWの表面検査が行われるのであるが、このとき、画像補正装置11により恒久欠陥データおよび一時欠陥データとして登録されている座標(画素位置)における検出データを除いて表面検査が行われる。この結果、恒常的に所定以上の輝度を発生する白傷ばかりでなく、輝度が変動したり、徐々に輝度が大きくなったりする白傷の存在も的確に判断して、その部分の画像を除いて検査を行って、精度の高い表面欠陥検査を行うことができる   Next, the process proceeds to step S8, where it is determined whether white spot detection by imaging based on the flow from step S1 to step S7 has been performed a specified number of times, and when it is determined that the specified number of times has been performed, the white spot inspection is terminated. To do. After the white scratch inspection is completed in this way, the surface inspection of the actual wafer W is performed by the surface inspection apparatus of FIG. 1. At this time, the image correction apparatus 11 registers the permanent defect data and the temporary defect data. Surface inspection is performed except for the detection data at the coordinates (pixel positions). As a result, not only white scratches that constantly generate a brightness higher than a predetermined level, but also the presence of white scratches that vary in brightness or gradually increase in brightness are accurately determined, and the image of that portion is excluded. Can inspect the surface defects with high accuracy.

なお、本実施形態の表面検査装置においては、所定期間(例えば、1週間、1ヶ月間等)が経過するか、もしくは所定の回数(例えば、数ロット分のウエハ検査回数)に亘って検査が行われた後に、再び、図4のフローに従った白傷検出がなされる。この場合、恒久欠陥データが新たに見つかったときには前のデータはそのままで追加され、一時欠陥データについては、新たに見つかったものは追加もしくは保持されるが、前回の登録データであっても今回は検出されなかった(第2所定輝度B以下であった)場合には、一時欠陥データから削除され、その後に行われる表面検査にはこの位置にある検出データは検査に用いられる。   In the surface inspection apparatus according to the present embodiment, a predetermined period (for example, one week, one month, etc.) elapses or inspection is performed for a predetermined number of times (for example, the number of wafer inspections for several lots). After being performed, white scratch detection is again performed according to the flow of FIG. In this case, when the permanent defect data is newly found, the previous data is added as it is, and for the temporary defect data, the newly found data is added or retained. If it is not detected (below the second predetermined luminance B), it is deleted from the temporary defect data, and the detected data at this position is used for the inspection for the subsequent surface inspection.

本発明の一実施形態である表面検査装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the surface inspection apparatus which is one Embodiment of this invention. カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して得られる画像を示す平面図である。It is a top view which shows the image obtained by imaging in the state in which light does not enter into the imaging surface of a camera. カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して得られた画像の輝点の輝度および画素位置の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the brightness | luminance of a bright spot and the pixel position of the image obtained by imaging in the state in which light is not incident on the imaging surface of a camera. 白傷検出工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a white wound detection process.

符号の説明Explanation of symbols

1 照明光源 2 ホルダ
5 カメラ 6 撮像素子
10 画像処理装置 11 画像補正装置
15 ディスプレイ装置 16 画面
W ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination light source 2 Holder 5 Camera 6 Image pick-up element 10 Image processing apparatus 11 Image correction apparatus 15 Display apparatus 16 Screen W Wafer

Claims (3)

検査対象表面を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された前記検査対象表面の画像を得る画像処理装置とを有して構成され、前記画像処理装置により得られた前記画像に基づいて前記検査対象表面の検査を行う表面検査装置において、
前記カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して前記画像処理装置により得られた真性黒画像から、第1所定輝度以上の輝度を有する第1画像位置と、前記第1所定輝度より小さい第2所定輝度以上で前記第1所定輝度未満の輝度を有する第2画像位置とを検出し、
検出された前記第1画像位置を前記カメラの恒久的な欠陥と判断して、以後の検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去し、
検出された前記第2画像位置を前記カメラの一時的な欠陥と判断して、以後の所定時間もしくは回数に亘る検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去する画像補正装置を有することを特徴とする表面検査装置。
The inspection object is configured to include a camera that images the inspection target surface and an image processing device that obtains an image of the inspection target surface imaged by the camera, and based on the image obtained by the image processing device In surface inspection equipment that inspects the surface,
A first image position having a luminance equal to or higher than a first predetermined luminance from an intrinsic black image acquired by the image processing device by imaging in a state where light does not enter the imaging surface of the camera, and smaller than the first predetermined luminance Detecting a second image position having a luminance that is greater than or equal to a second predetermined luminance and less than the first predetermined luminance;
The detected first image position is determined as a permanent defect of the camera, and removed from the image of the inspection target surface obtained by the image processing apparatus in a subsequent inspection,
An image correction device that judges the detected second image position as a temporary defect of the camera and removes it from the image of the surface to be inspected obtained by the image processing device in an inspection over a predetermined time or number of times thereafter. A surface inspection apparatus comprising:
前記画像補正装置は、前記カメラで撮像して前記真性黒画像を得て前記第1画像位置を検出する処理を複数回行い、少なくともいずれかの処理において得られた第1画像位置を前記カメラの恒久的な欠陥と判断して、以後の検査において前記画像処理装置により得られる検査対象表面の画像から除去することを特徴とする請求項1記載の表面検査装置。   The image correction apparatus performs a process of detecting the first image position by capturing the true black image by imaging with the camera a plurality of times, and the first image position obtained in at least one of the processes is determined by the camera. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the surface inspection apparatus determines that the defect is a permanent defect and removes the defect from the image of the inspection target surface obtained by the image processing apparatus in a subsequent inspection. 前記画像補正装置は、前記所定時間もしくは回数に亘る検査が終了した後に、再び前記カメラの撮像面に光が入射しない状態で撮像して得られた真性黒画像から、前記第2所定輝度以上で前記第1所定輝度未満の輝度を有する前記第2画像位置を検出する処理を行い、前回検出された前記第2画像位置が今回前記第2所定輝度未満である場合は、その画像位置を次の所定時間もしくは回数に亘る検査において正常な画像位置として用いることを特徴とする請求項1又は2記載の表面検査装置。   The image correction device is configured to detect an intrinsic black image obtained by imaging in a state where light is not incident on the imaging surface of the camera again after the inspection for the predetermined time or number of times, at the second predetermined luminance or more. A process of detecting the second image position having a luminance less than the first predetermined luminance is performed, and if the previously detected second image position is currently less than the second predetermined luminance, the image position is set to the next 3. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the surface inspection apparatus is used as a normal image position in an inspection over a predetermined time or number of times.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145103A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries Surface inspection device

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