JP2009162718A - Substrate inspection apparatus and method for setting inspection area - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To set an inspection area on an image of a substrate without the need for a microscope even when the image of the substrate does not show any feature of the substrate as a detailed appearance. <P>SOLUTION: An image processing section 22 sets an inspection area on an image of a substrate in accordance with inspection image information pp based on two-dimensional image kk outputted from an image-taking section 51 and inspection manufacturing step/type information mm including design information defining the inspection area and outputted from the manufacturing step/type information acquiring section 12. In the process, the image processing section 22 generates a design image indicative of the substrate in accordance with the design information and cross-checks the design image with the image of the substrate as indicated by the inspection image information pp. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は基板の検査を行う装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for inspecting a substrate.

LCD(Liquid Crystal Display)およびPDP(Plasma Display Panel)などのFPD(Flat Panel Display)、ならびに半導体ウエハなどの基板の製造工程では、基板を被検査対象とした検査が行われる。検査の結果、欠陥の有無、あるいは発見された欠陥の種別などによって、基板の良否判定が行われる。   In the manufacturing process of a substrate such as a flat panel display (FPD) such as an LCD (Liquid Crystal Display) and a PDP (Plasma Display Panel) and a semiconductor wafer, an inspection is performed on the substrate. As a result of the inspection, whether the substrate is good or bad is determined according to the presence or absence of a defect or the type of defect found.

基板の製造工程では、検出しようとする欠陥の種類に応じて複数種類の検査が行われることがある。例えば、顕微鏡を用いて微小な欠陥を検出する「ミクロ検査」と呼ばれる検査と、面積が比較的大きな欠陥を検出する「マクロ検査」と呼ばれる検査とが併用される。ミクロ検査とマクロ検査の検出対象は、それぞれ「ミクロ欠陥」と「マクロ欠陥」と呼ばれることもある。   In the substrate manufacturing process, a plurality of types of inspection may be performed depending on the type of defect to be detected. For example, an inspection called “micro inspection” for detecting a minute defect using a microscope and an inspection called “macro inspection” for detecting a defect having a relatively large area are used in combination. The detection objects of the micro inspection and the macro inspection are sometimes called “micro defects” and “macro defects”, respectively.

マクロ欠陥とは、一般的に、被検査対象の基板において顕微鏡を使ったミクロ観察では見つけることができない大きさを持つ欠陥や、局所的に同類のミクロ欠陥が密集することで一つの大きな欠陥として観察される欠陥などのことを指す。マクロ欠陥は、一般的に、面積が比較的大きな欠陥として捉えられる。   In general, a macro defect is a defect that has a size that cannot be found by microscopic observation using a microscope on the substrate to be inspected, and a single large defect that is caused by the concentration of similar micro defects locally. It refers to defects that are observed. Macro defects are generally regarded as defects having a relatively large area.

例えば、製造過程で基板上に付着した比較的大きな異物や基板上に発生した比較的大きな傷は、マクロ欠陥の例である。また、ある程度の大きさの範囲にわたる露光不良などもマクロ欠陥の例である。さらに、基板上にフォトレジストなどの膜を形成する工程では、膜厚の変化に伴うムラもマクロ検査の検出対象となる。例えば膜厚の変化に伴うムラなどを検出するには、ミクロ検査のような局所的な観察よりも、基板を全体的に観察することが有効である。   For example, a relatively large foreign matter adhering to the substrate during the manufacturing process and a relatively large scratch generated on the substrate are examples of macro defects. Also, exposure defects over a certain size range are examples of macro defects. Further, in the process of forming a film such as a photoresist on the substrate, unevenness due to the change in film thickness is also a detection target of the macro inspection. For example, in order to detect unevenness associated with a change in film thickness, it is effective to observe the entire substrate rather than local observation such as micro inspection.

マクロ欠陥は比較的大きいので、従来のマクロ検査では、被検査対象の基板または基板を照らす照明系を、相対的に移動および/または回転させながら、操作者(オペレータ)が目視でマクロ欠陥を発見していた。   Since macro defects are relatively large, in conventional macro inspection, the operator (operator) discovers macro defects visually while moving and / or rotating the substrate to be inspected or the illumination system that illuminates the substrate. Was.

また、自動的にマクロ検査を行うマクロ検査装置も開発されている。マクロ検査装置は、従来は目視で観察されていたマクロ欠陥を撮像センサによって捕捉する。例えば、マクロ検査装置は、一度の撮像で基板全体を撮像することで基板全体の画像を生成し、その画像に基づきマクロ欠陥を検出する。また、マクロ検査装置の中には、マクロ欠陥の有無に応じて基板の良否判定を行い、基板を次工程に進めるか否かを制御する機能を持つものも存在する。   In addition, a macro inspection apparatus that automatically performs a macro inspection has been developed. The macro inspection apparatus captures a macro defect that has been observed visually with an imaging sensor. For example, the macro inspection apparatus generates an image of the entire substrate by imaging the entire substrate with a single imaging, and detects a macro defect based on the image. Some macro inspection apparatuses have a function of determining whether a substrate is acceptable according to the presence or absence of a macro defect and controlling whether the substrate is advanced to the next process.

このように、基板の製造工程ではマクロ検査などの様々な検査が行われるが、正確な検査を実現するうえで重要な要素の一つに、被検査対象となる領域(以下では「検査領域」という)をどのように設定するか、という課題がある。現在は、操作者がレシピ(検査条件)を示す情報を設定する際に、被検査対象の基板を撮像した画像を見ながら、ポインティングデバイスなどを用いてマニュアル操作にて検査領域を指定する方法が一般的である。しかし、このようなマニュアル操作には次のような問題があった。   In this way, various inspections such as macro inspection are performed in the substrate manufacturing process. One of the important elements for realizing accurate inspection is the area to be inspected (hereinafter referred to as “inspection area”). There is a problem of how to set. Currently, when an operator sets information indicating a recipe (inspection condition), a method of manually specifying an inspection region by using a pointing device or the like while viewing an image obtained by imaging a substrate to be inspected. It is common. However, such manual operation has the following problems.

例えば、FPDの製造工程では、複数のディスプレイパネルが1枚のガラス基板上に形成された後、個々のディスプレイパネルに切断される。同様に、1枚の半導体ウエハはスクライブラインに沿って複数のチップに分断される。ある種の欠陥に関しては、回路が形成された領域とそれ以外の領域のどちらに欠陥があるのかによって、基板の良否判定の基準が異なることがある。   For example, in an FPD manufacturing process, a plurality of display panels are formed on a single glass substrate and then cut into individual display panels. Similarly, one semiconductor wafer is divided into a plurality of chips along a scribe line. With respect to certain types of defects, the criteria for determining whether or not a substrate is good may differ depending on whether a region where a circuit is formed or a region other than the region is defective.

そこで、基板上の領域の属性に応じた検査を行うため、操作者は、例えば、回路が形成された領域を第1の検査領域として設定し、第1の検査領域に対応する第1のレシピを設定する。また、操作者は、回路が形成されていない領域を第2の検査領域として設定し、第2の検査領域に対応する第2のレシピを設定する。操作者は、3種類以上の属性に応じて、それぞれ検査領域とレシピを設定することもある。   Therefore, in order to perform inspection according to the attribute of the region on the substrate, the operator sets, for example, the region where the circuit is formed as the first inspection region, and the first recipe corresponding to the first inspection region. Set. In addition, the operator sets an area in which no circuit is formed as the second inspection area, and sets a second recipe corresponding to the second inspection area. The operator may set an inspection area and a recipe, respectively, according to three or more types of attributes.

また、基板上に形成される回路の高密度化、すなわち微細化の傾向が高まるにつれて、要求される被検査対象の検査分解能も高くなってきている。つまり、基板上の領域の属性に応じて複数の検査領域とレシピを設定すべきとき、複数の検査領域の境界をより正確に設定することが求められるようになってきた。換言すれば、検査領域を設定するためのマニュアル操作に求められる精度は高まっている。   In addition, as the density of circuits formed on a substrate increases, that is, the tendency to miniaturization increases, the required inspection resolution of an object to be inspected has also increased. That is, when a plurality of inspection areas and recipes are to be set according to the attributes of the area on the substrate, it has been required to set the boundaries between the plurality of inspection areas more accurately. In other words, the accuracy required for manual operation for setting the inspection area is increasing.

ところが、高い精度でのマニュアル操作は、長時間を要し、あるいは操作者の熟練した技能を要する。よって、検査領域の設定にかかる時間や検査領域の設定の精度、ひいてはマクロ検査にかかる時間やマクロ検査の精度が、操作者によってばらつくという問題が生じている。   However, manual operation with high accuracy requires a long time or requires skill of the operator. Therefore, there is a problem that the time required for setting the inspection region and the accuracy of setting the inspection region, and hence the time required for the macro inspection and the accuracy of the macro inspection vary depending on the operator.

上記の問題を解決するため、マクロ検査装置における検査領域の設定を自動化することが望まれる。そのためには、マクロ検査装置が、基板上の特定の領域に対応する画像上の領域を認識する必要がある。つまり、マクロ検査装置は、基板の設計情報において表される位置と、基板を撮像した画像上の位置との対応関係を認識する必要がある。以下、基板の設計情報において表される位置と、基板を撮像した画像上の位置との対応関係を認識する処理を「位置合わせ処理」ということにする。   In order to solve the above problem, it is desired to automate the setting of the inspection area in the macro inspection apparatus. For this purpose, the macro inspection apparatus needs to recognize an area on the image corresponding to a specific area on the substrate. That is, the macro inspection apparatus needs to recognize the correspondence between the position represented in the board design information and the position on the image obtained by imaging the board. Hereinafter, the process of recognizing the correspondence between the position represented in the board design information and the position on the image obtained by imaging the board is referred to as “positioning process”.

例えば、半導体ウエハ上に形成される各チップの領域には、ステッパにおける位置合わせなどに用いるアライメントマークが含まれる。アライメントマークの位置は設計情報により予め定められており、顕微鏡を用いて基板を撮像すれば、撮像した画像にアライメントマークが写る。よって、アライメントマークを用いて位置合わせ処理を行うことが可能である。アライメントマークに限らず、例えば回路パターンの形状なども位置合わせ処理に利用可能である。   For example, each chip region formed on the semiconductor wafer includes an alignment mark used for alignment in a stepper. The position of the alignment mark is predetermined by design information, and when the substrate is imaged using a microscope, the alignment mark appears in the captured image. Therefore, it is possible to perform alignment processing using the alignment mark. Not only the alignment mark but also the shape of the circuit pattern, for example, can be used for the alignment process.

例えば、設計データがレシピ抽出システムに取り込まれ、レシピ抽出システムが、アライメントサイトなどのターゲット構造のインスタンスを認識し、これに応じてレシピパラメータを構成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。さらに、領域に基づく閾値処理も開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, a technique is disclosed in which design data is taken into a recipe extraction system, the recipe extraction system recognizes an instance of a target structure such as an alignment site, and configures recipe parameters according to this (for example, Patent Document 1). reference.). Furthermore, threshold processing based on regions is also disclosed (for example, see Patent Document 1).

また、半導体ウエハの回路パターンの検査において、パターンの粗密により画像明るさの異なる複数の検査領域を検査するための検査レシピの作成法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この方法では検査領域ごとに検査閾値が登録される。また、半導体ウエハを撮像したSEM(Scanning Electron Microscope)画像を使って、アライメントマークに基づくアライメントが行われる。
特表2005−514774号公報 特開2007−67170号公報
In addition, a method for creating an inspection recipe for inspecting a plurality of inspection areas having different image brightness due to pattern density in a circuit pattern inspection of a semiconductor wafer is disclosed (for example, see Patent Document 2). In this method, an inspection threshold is registered for each inspection region. In addition, alignment based on the alignment mark is performed using an SEM (Scanning Electron Microscope) image obtained by imaging the semiconductor wafer.
JP 2005-514774 A JP 2007-67170 A

しかしながら、アライメントマークや回路パターンなどの微小な形状は、基板を撮像した画像に常に外観として視覚的に表れているとは限らない。例えば、マクロ検査装置にて基板を撮像すると、一般的に顕微鏡に比べて画像の分解能が低いため、微小な形状が画像に外観として視覚的に表れないことがある。   However, a minute shape such as an alignment mark or a circuit pattern does not always appear visually as an appearance in an image obtained by imaging the substrate. For example, when a substrate is imaged by a macro inspection apparatus, the resolution of an image is generally lower than that of a microscope, so that a minute shape may not appear visually as an appearance.

この場合、たとえアライメントマークまたは回路パターンの位置と形状に関する情報が設計情報に含まれていても、アライメントマークまたは回路パターンを基準として位置合わせ処理を行うことは、従来はできなかった。すなわち、従来は、基板を撮像した画像と設計情報のみに基づいて、基板を撮像した画像上で検査を行うべき領域を特定することができないことがあった。   In this case, even if the design information includes information on the position and shape of the alignment mark or circuit pattern, it has not been possible to perform the alignment process using the alignment mark or circuit pattern as a reference. In other words, conventionally, it has been impossible to specify an area to be inspected on an image obtained by imaging a substrate based only on an image obtained by imaging the substrate and design information.

この問題を解決するには、微小な形状を使った位置合わせ処理を可能とするために、たとえ検査自体には不要であっても、基板検査装置に位置合わせ処理のための顕微鏡を取り付け、高い分解能で基板を撮像する方法が選択肢として考えられる。この方法によれば、高い分解能の画像に写った微小な形状に基づいて高い精度で位置合わせ処理を行うことが可能である。しかし、この方法は、検査自体には不要な顕微鏡などの装置が必要であるという点、および、位置合わせ処理のために顕微鏡を備えた観察系と検査のための観察系との位置関係を精密に設定もしくは測定する必要があるという点で好ましくない。   In order to solve this problem, in order to enable alignment processing using a minute shape, a microscope for alignment processing is attached to the substrate inspection apparatus, even if it is not necessary for inspection itself, and high A method of imaging the substrate with resolution is considered as an option. According to this method, it is possible to perform alignment processing with high accuracy based on a minute shape captured in an image with high resolution. However, this method requires a device such as a microscope that is unnecessary for the inspection itself, and the positional relationship between the observation system equipped with the microscope for the alignment process and the observation system for the inspection is precise. It is not preferable in that it is necessary to set or measure.

そこで本発明は、基板を撮像した画像に基板の特徴のすべてが詳細な外観として視覚的に表れていなくても、高い分解能での撮像を行うための装置を必要とすることなく、基板を撮像した画像上で検査を行うべき領域を設定することのできる装置および方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention captures a substrate without requiring a device for performing imaging with high resolution even if not all of the features of the substrate are visually shown as a detailed appearance in the image of the substrate. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method capable of setting an area to be inspected on a processed image.

本発明の一つの態様によれば、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する基板検査装置が提供される。また、本発明の別の態様によれば、上記基板検査装置と同様に機能するコンピュータが実行する検査領域設定方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate inspection apparatus that sets a region on a substrate image obtained by imaging a substrate to be inspected as a substrate image inspection region to be inspected. According to another aspect of the present invention, there is provided an inspection area setting method executed by a computer that functions in the same manner as the substrate inspection apparatus.

前記基板検査装置は、前記基板画像を取得する画像取得手段と、前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得する設計情報取得手段と、前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、前記設計画像と前記基板画像を照合し、照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する検査領域設定手段と、を備える。   The substrate inspection apparatus includes an image acquisition unit that acquires the substrate image, a design information acquisition unit that acquires design information of the substrate, including a definition of a substrate inspection region that is an inspection target on the substrate, and the design information. The design image representing the substrate is acquired from the image, the design image and the substrate image are collated, and the substrate image corresponding to the substrate inspection region based on the collation result and the design information Inspection region setting means for setting the upper region as the substrate image inspection region.

前記検査領域設定手段は、前記設計情報に基づいて前記基板画像と同一解像度の前記設計画像を生成する設計画像生成手段と、前記設計画像と前記基板画像の相対的な位置ずれおよび回転を示す相違値を算出する位置合わせ処理手段とを備えてもよい。そして、前記検査領域設定手段は、前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域、および前記相違値に基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を判別し、判別した前記領域を前記基板画像検査領域として設定してもよい。   The inspection area setting means is a design image generation means for generating the design image having the same resolution as the board image based on the design information, and a difference indicating a relative positional shift and rotation between the design image and the board image. You may provide the alignment processing means which calculates a value. Then, the inspection area setting means is arranged on the board image corresponding to the board inspection area based on the area on the design image defined by the design information corresponding to the board inspection area and the difference value. May be determined, and the determined area may be set as the substrate image inspection area.

本発明によれば、マニュアル操作を必要とせずに、基板検査領域に対応する基板画像上の領域を基板画像検査領域として設定することができる。   According to the present invention, an area on a board image corresponding to a board inspection area can be set as a board image inspection area without requiring manual operation.

本発明によれば、検査領域設定手段は、例えばアライメントマークなどの特定の微小なパターンが基板画像に表れていることを前提とすることなく、設計画像と基板画像とを照合する。よって、基板画像に基板の特徴のすべてが詳細な外観として視覚的に表れていなくても、検査領域設定手段は、基板画像に表れた特徴を用いて設計画像と基板画像とを照合し、基板画像検査領域を設定する。   According to the present invention, the inspection area setting unit collates the design image with the substrate image without assuming that a specific minute pattern such as an alignment mark appears in the substrate image. Therefore, even if not all the features of the board are visually shown as a detailed appearance in the board image, the inspection area setting means collates the design image with the board image using the feature that appears in the board image, and the board Set the image inspection area.

したがって、本発明によれば、基板画像検査領域の設定のために顕微鏡などの装置を必要としない。   Therefore, according to the present invention, a device such as a microscope is not required for setting the substrate image inspection area.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では被検査対象の基板が半導体ウエハである場合の実施形態について説明するが、被検査対象はFPD基板などでもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, an embodiment in which the substrate to be inspected is a semiconductor wafer will be described, but the object to be inspected may be an FPD substrate or the like.

図1は、一実施形態における基板検査装置の機能構成ブロック図である。図1の基板検査装置10はマクロ検査装置の一例である。
基板検査装置10は、基板検査装置10の全体を制御する装置制御部11と、被検査対象の基板である半導体ウエハの画像を取得するための撮像処理を行う撮像部51と、撮像した画像上で検査を行うべき検査領域を設定し、検査を行う検査処理部52とを備える。
FIG. 1 is a functional configuration block diagram of a substrate inspection apparatus according to an embodiment. The substrate inspection apparatus 10 in FIG. 1 is an example of a macro inspection apparatus.
The substrate inspection apparatus 10 includes an apparatus control unit 11 that controls the entire substrate inspection apparatus 10, an imaging unit 51 that performs an imaging process for acquiring an image of a semiconductor wafer that is a substrate to be inspected, And an inspection processing unit 52 for setting an inspection area to be inspected and performing the inspection.

また、基板検査装置10の外部には、基板検査装置10への指示として与えられる外部からの入力を受け付けるための入力部54と、基板検査装置10における処理の内容や基板検査装置10の状態などを出力あるいは表示するための表示部53がある。装置制御部11は表示部53と入力部54に接続されている。   Further, outside the substrate inspection apparatus 10, an input unit 54 for accepting an external input given as an instruction to the substrate inspection apparatus 10, details of processing in the substrate inspection apparatus 10, the state of the substrate inspection apparatus 10, etc. Is displayed or displayed. The device control unit 11 is connected to the display unit 53 and the input unit 54.

入力部54は、例えば、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、マイク、またはこれらの組み合わせにより実現される。表示部53は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ、外部機器へデータを送信するための通信インターフェイスなど、任意の出力装置でよい。そのため図1では表示部53を「出力部」とも表現しているが、本実施形態の表示部53はディスプレイである。   The input unit 54 is realized by, for example, a keyboard, a pointing device such as a mouse, a microphone, or a combination thereof. The display unit 53 may be any output device such as a display, a speaker, a printer, and a communication interface for transmitting data to an external device. Therefore, although the display unit 53 is also expressed as an “output unit” in FIG. 1, the display unit 53 of the present embodiment is a display.

以下、撮像部51によって撮像される半導体ウエハの画像を「マクロ画像」という。マクロ画像は、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像の一例である。
撮像部51は、検査ステージ18と照明部15と撮像センサ16と照明系制御部13と撮像センサ制御部14とステージ制御部17と画像取込部19を備える。撮像部51は、基板画像を取得する画像取得手段の一例である。
Hereinafter, an image of a semiconductor wafer imaged by the imaging unit 51 is referred to as a “macro image”. A macro image is an example of a substrate image obtained by imaging a substrate to be inspected.
The imaging unit 51 includes an inspection stage 18, an illumination unit 15, an imaging sensor 16, an illumination system control unit 13, an imaging sensor control unit 14, a stage control unit 17, and an image capture unit 19. The imaging unit 51 is an example of an image acquisition unit that acquires a substrate image.

すなわち、マクロ画像を取得する撮像部51は、マクロ観察系のみを備え、基板を拡大観察するための顕微鏡を含むミクロ観察系を備えていない。しかし、顕微鏡を含むミクロ観察系を備えなくても、基板検査装置10は、下記のようにして検査領域を決定し、マクロ検査を行うことができる。   That is, the imaging unit 51 that acquires a macro image includes only a macro observation system, and does not include a micro observation system including a microscope for magnifying the substrate. However, even if a micro observation system including a microscope is not provided, the substrate inspection apparatus 10 can determine an inspection region and perform a macro inspection as follows.

検査ステージ18は、基板すなわち半導体ウエハを載置するステージであり、モータなどの駆動部を有している。検査ステージ18はステージ制御部17により制御される。
照明部15は、検査ステージ18に載置された基板に対して傾きを持った状態で、照明光を基板に当てる。照明部15は照明系制御部13により制御される。
The inspection stage 18 is a stage on which a substrate, that is, a semiconductor wafer is placed, and has a drive unit such as a motor. The inspection stage 18 is controlled by the stage controller 17.
The illumination unit 15 applies illumination light to the substrate in a state where the illumination unit 15 is inclined with respect to the substrate placed on the inspection stage 18. The illumination unit 15 is controlled by the illumination system control unit 13.

撮像センサ16は、ライン状に配置された光電変換素子を備える1次元のラインセンサであり、照明部15から照射され基板の表面で反射した光を受光してライン画像情報jjを生成し、画像取込部19に出力する。   The imaging sensor 16 is a one-dimensional line sensor including photoelectric conversion elements arranged in a line shape, and receives the light irradiated from the illumination unit 15 and reflected by the surface of the substrate to generate line image information jj, thereby generating an image. Output to the capture unit 19.

撮像センサ16は、例えば、CCD(Charge Coupled Device;電化結合素子)画像センサでもよく、CMOS(Complementary Mental-Oxide Semiconductor;相補型金属酸化物半導体)画像センサでもよい。また、本実施形態の撮像センサ16は、モノクロームの輝度画像を撮像するセンサだが、別の実施形態ではカラー画像センサを利用してもよい。   The imaging sensor 16 may be, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Mental-Oxide Semiconductor) image sensor. The image sensor 16 of the present embodiment is a sensor that captures a monochrome luminance image, but a color image sensor may be used in another embodiment.

撮像センサ16は撮像センサ制御部14により制御される。
ステージ制御部17が検査ステージ18を制御して動かすことにより、または、撮像センサ制御部14が撮像センサ16を制御して動かすことにより、検査ステージ18を含む基板搬送系と撮像センサ16を含む撮像系の相対的な移動が行われる。
The image sensor 16 is controlled by the image sensor controller 14.
When the stage control unit 17 controls and moves the inspection stage 18, or when the imaging sensor control unit 14 controls and moves the imaging sensor 16, imaging includes the substrate transport system including the inspection stage 18 and the imaging sensor 16. The relative movement of the system takes place.

ここで、XYZ座標系の座標軸の方向を適切に定めると、ステージ制御部17の表面がXY平面に平行であり、相対的な移動が行われる方向はY方向である。撮像センサ16は、ライン状に配置された光電変換素子に対応して基板の表面がX方向にライン状に撮像されるように、適切な方向に設置されている。   Here, if the direction of the coordinate axes of the XYZ coordinate system is appropriately determined, the surface of the stage control unit 17 is parallel to the XY plane, and the direction in which the relative movement is performed is the Y direction. The image sensor 16 is installed in an appropriate direction so that the surface of the substrate is imaged in a line in the X direction corresponding to the photoelectric conversion elements arranged in a line.

撮像部51は、基盤搬送系と撮像系をY方向に相対的に移動させながら、撮像センサ16による撮像と画像取込部19によるライン画像情報jjの取得を繰り返す。ライン画像情報jjはX方向の1ラインを撮像した画像のデータなので、画像取込部19は、逐次取得した複数のラインの画像をY方向に順に並べて結合することにより、基板の表面を表す2次元状の画像である上記マクロ画像を生成することができる。   The imaging unit 51 repeats the imaging by the imaging sensor 16 and the acquisition of the line image information jj by the image capturing unit 19 while relatively moving the base conveyance system and the imaging system in the Y direction. Since the line image information jj is data of an image obtained by imaging one line in the X direction, the image capturing unit 19 represents the surface of the substrate 2 by sequentially arranging and combining sequentially acquired images of a plurality of lines in the Y direction. The macro image which is a dimensional image can be generated.

マクロ画像を表す情報を以下では「2次元画像情報kk」と表記する。2次元画像情報kkは、欠陥抽出、欠陥分類、チップもしくは基板の良否判定などの各種マクロ検査の処理において使われる。例えば、欠陥分類では、抽出された欠陥の面積、形状、および位置などに基づいて欠陥が分類される。また、基板の良否判定における「不良」という判定は、次の工程に基板を進めてはならないことを表す。   Hereinafter, the information representing the macro image is described as “two-dimensional image information kk”. The two-dimensional image information kk is used in various macro inspection processes such as defect extraction, defect classification, and chip / substrate quality determination. For example, in defect classification, defects are classified based on the area, shape, position, and the like of the extracted defects. In addition, the determination of “defective” in the substrate quality determination indicates that the substrate should not be advanced to the next step.

なお、ステージ制御部17などの装置の位置を表す上記のXYZ座標系におけるX方向とY方向は、2次元画像情報kkにおけるX方向とY方向にそれぞれ対応している。以下、特に混乱のおそれはないため、区別せずに「X方向」および「Y方向」と表記する。   Note that the X and Y directions in the XYZ coordinate system representing the position of the apparatus such as the stage control unit 17 correspond to the X and Y directions in the two-dimensional image information kk, respectively. Hereinafter, since there is no fear of confusion, they are expressed as “X direction” and “Y direction” without distinction.

画像取込部19は、生成した2次元画像情報kkを検査処理部52に出力する。すると、検査処理部52は、2次元画像情報kkに基づいてマクロ画像上で検査をすべき検査領域を設定し、設定にしたがってマクロ検査を実行する。検査処理部52は、検査領域情報として検査結果情報ssを出力する。また、検査処理部52は、検査領域の設定後のマクロ検査に関する各種の処理、例えば、欠陥の抽出および分類、ならびに基板の良否判定などの処理をも行う。   The image capturing unit 19 outputs the generated two-dimensional image information kk to the inspection processing unit 52. Then, the inspection processing unit 52 sets an inspection region to be inspected on the macro image based on the two-dimensional image information kk, and executes the macro inspection according to the setting. The inspection processing unit 52 outputs inspection result information ss as inspection area information. The inspection processing unit 52 also performs various processes related to the macro inspection after setting the inspection area, for example, processes such as defect extraction and classification, and substrate pass / fail determination.

検査処理部52は、製造工程/品種情報取得部12と画像記憶部20と画像処理部22と検査情報生成部23を備える。画像記憶部20は、揮発性または不揮発性の半導体メモリでもよく、ハードディスク装置などでもよい。また、製造工程/品種情報取得部12は上記設計情報取得手段の一例である。   The inspection processing unit 52 includes a manufacturing process / product type information acquisition unit 12, an image storage unit 20, an image processing unit 22, and an inspection information generation unit 23. The image storage unit 20 may be a volatile or nonvolatile semiconductor memory or a hard disk device. The manufacturing process / product information acquisition unit 12 is an example of the design information acquisition unit.

なお、基板検査装置10のうち、照明部15、撮像センサ16、および検査ステージ18以外の各部は、専用のハードウェア回路によって実現してもよく、例えば一般的な構成のコンピュータとプログラムとによって実現してもよい。   In the substrate inspection apparatus 10, each unit other than the illumination unit 15, the imaging sensor 16, and the inspection stage 18 may be realized by a dedicated hardware circuit, for example, by a computer and a program having a general configuration. May be.

例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)などの不揮発性メモリと、ワーキングエリアとして使われるRAM(Random Access Memory)と、ハードディスク装置などの外部記憶装置と、各種外部装置およびネットワークとの接続インターフェイスとを備え、これらがバスで相互に接続されたコンピュータによって、照明部15、撮像センサ16、および検査ステージ18以外の各部が実現されてもよい。   For example, a CPU (Central Processing Unit), a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory) used as a working area, an external storage device such as a hard disk device, various external devices and a network Each unit other than the illumination unit 15, the imaging sensor 16, and the inspection stage 18 may be realized by a computer that includes a connection interface with each other and connected to each other via a bus.

すなわち、CPUが、ROM、コンピュータ読み取り可能な可搬型記憶媒体または外部記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって各部の機能を実現してもよい。また、コンピュータが備えるRAMまたはハードディスク装置が、画像記憶部20を実現してもよい。上記接続インターフェイスは、例えば、照明部15、撮像センサ16、検査ステージ18、表示部53、および入力部54などの各種装置とPCとの間のインターフェイスと、不図示のサーバなどが接続されたLAN(Local Area Network)などのネットワークとのインターフェイスを含む。   That is, the function of each unit may be realized by the CPU executing a program stored in a ROM, a computer-readable portable storage medium, or an external storage device. Further, the RAM or hard disk device provided in the computer may realize the image storage unit 20. The connection interface includes, for example, an interface between various devices such as the illumination unit 15, the image sensor 16, the inspection stage 18, the display unit 53, and the input unit 54 and a PC, and a LAN to which a server (not shown) is connected. Includes interfaces with networks such as (Local Area Network).

より具体的には、例えば、画像取込部19は、撮像センサ16との間の接続インターフェイスとしての画像キャプチャボードにより実現されてもよい。また、入力部54や表示部53が、ネットワークを介して接続された他のコンピュータのキーボードやディスプレイなどであってもよい。   More specifically, for example, the image capturing unit 19 may be realized by an image capture board as a connection interface with the imaging sensor 16. Further, the input unit 54 and the display unit 53 may be a keyboard or a display of another computer connected via a network.

基板検査装置10の構成は上記のとおりである。次に、基板検査装置10の動作について説明する。
基板検査装置10と直接接続された、またはネットワークを介して接続された不図示のシステム管理部が、検査を行うための制御情報aaを基板検査装置10に出力する。システム管理部は、製造工程を管理するため、基板検査装置10やその他の装置を管理する。
The configuration of the substrate inspection apparatus 10 is as described above. Next, the operation of the substrate inspection apparatus 10 will be described.
A system management unit (not shown) directly connected to the substrate inspection apparatus 10 or connected via a network outputs control information aa for performing inspection to the substrate inspection apparatus 10. The system management unit manages the substrate inspection apparatus 10 and other apparatuses in order to manage the manufacturing process.

制御情報aaは、基板検査装置10の内部制御を行う装置制御部11により受け取られる。制御情報aaは、被検査対象の基板が基板検査装置10に投入されることを示す情報を含む。   The control information aa is received by the apparatus control unit 11 that performs internal control of the board inspection apparatus 10. The control information aa includes information indicating that a substrate to be inspected is loaded into the substrate inspection apparatus 10.

装置制御部11は制御情報aaを受け取ると、照明系制御部13と撮像センサ制御部14とステージ制御部17に対して、基板投入のための準備を行うように指示する。これら3つの制御部と装置制御部11との間では、双方向に情報が送られる。   Upon receiving the control information aa, the apparatus control unit 11 instructs the illumination system control unit 13, the imaging sensor control unit 14, and the stage control unit 17 to make preparations for loading the substrate. Information is sent bi-directionally between these three control units and the device control unit 11.

以下、装置制御部11と照明系制御部13がやり取りする情報を「照明制御情報cc」と表記し、装置制御部11と撮像センサ制御部14がやり取りする情報を「撮像センサ制御情報dd」と表記し、装置制御部11とステージ制御部17がやり取りする情報を「ステージ制御情報ee」と表記する。   Hereinafter, information exchanged between the device control unit 11 and the illumination system control unit 13 is referred to as “illumination control information cc”, and information exchanged between the device control unit 11 and the imaging sensor control unit 14 is referred to as “imaging sensor control information dd”. The information exchanged between the apparatus control unit 11 and the stage control unit 17 is represented as “stage control information ee”.

この時点での照明制御情報cc、撮像センサ制御情報dd、およびステージ制御情報eeにはそれぞれ、基板投入のための指示が含まれる。
照明系制御部13と撮像センサ制御部14とステージ制御部17は、装置制御部11からの指示に基づいて、検査のために基板を撮像する準備を行う。3つの制御部は、準備が完了すると、それぞれ「検査準備完了」の旨を示す情報を、照明制御情報cc、撮像センサ制御情報dd、またはステージ制御情報eeとして装置制御部11に通知する。
The illumination control information cc, the imaging sensor control information dd, and the stage control information ee at this time each include an instruction for loading the substrate.
The illumination system control unit 13, the image sensor control unit 14, and the stage control unit 17 prepare for imaging a substrate for inspection based on an instruction from the apparatus control unit 11. When the preparation is completed, the three control units respectively notify the apparatus control unit 11 of information indicating that “inspection preparation is complete” as illumination control information cc, imaging sensor control information dd, or stage control information ee.

装置制御部11は、3つの制御部のすべてから検査準備完了の通知を受けると、検査準備が完了したと認識する。例えば、基板搬送系と撮像系の相対的な位置が所定の初期状態となるよう、検査ステージ18あるいは撮像センサ16を動かす制御が、検査準備として行われてもよい。   Upon receiving notification of inspection preparation completion from all three control units, the apparatus control unit 11 recognizes that inspection preparation has been completed. For example, control for moving the inspection stage 18 or the image sensor 16 may be performed as preparation for inspection so that the relative positions of the substrate transport system and the image capturing system are in a predetermined initial state.

装置制御部11は、検査準備が完了したことを認識すると、照明系制御部13と撮像センサ制御部14とステージ制御部17に、それぞれ、マクロ画像を取得するための撮像処理を行うように指示する。この指示も、照明制御情報cc、撮像センサ制御情報dd、およびステージ制御情報eeの一種として、装置制御部11から出力される。   When the apparatus control unit 11 recognizes that the inspection preparation is completed, the device control unit 11 instructs the illumination system control unit 13, the image sensor control unit 14, and the stage control unit 17 to perform an imaging process for acquiring a macro image, respectively. To do. This instruction is also output from the apparatus control unit 11 as a kind of illumination control information cc, imaging sensor control information dd, and stage control information ee.

この指示を受けると、照明系制御部13は照明部15を、撮像センサ制御部14は撮像センサ16を、ステージ制御部17は検査ステージ18を、それぞれ制御する。本実施形態では、簡単のため、以下では、検査ステージ18をY方向に移動させることによって基板搬送系と撮像系の相対的な移動が行われるものとして説明する。撮像処理は、具体的には次のとおりである。   Upon receiving this instruction, the illumination system control unit 13 controls the illumination unit 15, the imaging sensor control unit 14 controls the imaging sensor 16, and the stage control unit 17 controls the inspection stage 18. In the present embodiment, for the sake of simplicity, the following description will be made assuming that relative movement between the substrate transport system and the imaging system is performed by moving the inspection stage 18 in the Y direction. Specifically, the imaging process is as follows.

照明系制御部13は、照明光量などを指定する照明情報ffを生成して照明部15に出力し、照明部15を制御する。照明部15は照明情報ffによる制御にしたがい、検査ステージ18に載置された基板に照明光を照射する。   The illumination system control unit 13 generates illumination information ff for designating the illumination light amount and outputs the illumination information ff to the illumination unit 15 to control the illumination unit 15. The illumination unit 15 irradiates the substrate placed on the inspection stage 18 with illumination light according to the control based on the illumination information ff.

照明系制御部13が照明情報ffを決定するのに必要な情報は、装置制御部11からの撮像処理の実行指示としての照明制御情報ccに含まれていてもよい。照明系制御部13は、照明情報ffを生成するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。   Information necessary for the illumination system control unit 13 to determine the illumination information ff may be included in the illumination control information cc as an execution instruction of the imaging process from the device control unit 11. When generating the illumination information ff, the illumination system control unit 13 may use information that is determined in advance and stored in a hard disk device or the like.

回折画像による検査を行う場合、ある種のマクロ欠陥が存在すると、0次の回折光よりも1次の回折光の方が強くなることがあるので、回折光を観察することが欠陥の検出には有効である。そのため照明部15は、Z方向とは異なる斜めの方向から、基板に照明光を照射する。照明情報ffは、照明部15が可動式の場合には照明光を照射する角度を指定する情報を含んでもよく、照明部15が複数の異なる波長の光源を備える場合には照明光の波長を指定する情報を含んでもよい。   When performing inspection using a diffraction image, if a certain type of macro defect exists, the first-order diffracted light may be stronger than the zero-order diffracted light. Is valid. Therefore, the illumination unit 15 irradiates the substrate with illumination light from an oblique direction different from the Z direction. The illumination information ff may include information for designating an angle at which the illumination light is irradiated when the illumination unit 15 is movable. When the illumination unit 15 includes a plurality of light sources having different wavelengths, the illumination information wavelength ff Information to be specified may be included.

また、ステージ制御部17は、被検査対象の基板が搭載された検査ステージ18をY方向に駆動するためのステージ駆動情報hhを生成して検査ステージ18の駆動部に出力し、検査ステージ18の動きを制御する。すなわち、ステージ制御部17は、撮像センサ16が撮像する1次元のラインの方向であるX方向とは垂直なY方向に検査ステージ18を動かし、それによって基板搬送系と撮像系の相対的な移動を実現する。   The stage control unit 17 also generates stage drive information hh for driving the inspection stage 18 on which the substrate to be inspected is mounted in the Y direction, and outputs the stage drive information hh to the driving unit of the inspection stage 18. Control movement. That is, the stage control unit 17 moves the inspection stage 18 in the Y direction perpendicular to the X direction that is the direction of the one-dimensional line imaged by the imaging sensor 16, thereby moving the substrate transport system and the imaging system relative to each other. To realize.

ステージ駆動情報hhは、例えば、駆動時の初速度、加速度、および到達速度などを含んでもよく、駆動速度を制御するための電圧値などを含んでもよい。
ステージ制御部17がステージ駆動情報hhを決定するのに必要な情報は、装置制御部11からの撮像処理の実行指示としてのステージ制御情報eeに含まれていてもよい。ステージ制御部17は、ステージ駆動情報hhを決定するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。
The stage drive information hh may include, for example, an initial speed, acceleration, and arrival speed at the time of driving, and may include a voltage value for controlling the driving speed.
Information necessary for the stage control unit 17 to determine the stage drive information hh may be included in the stage control information ee as an execution instruction of the imaging process from the apparatus control unit 11. When determining the stage drive information hh, the stage control unit 17 may use information that is determined in advance and stored in a hard disk device or the like.

また、撮像センサ制御部14は、撮像時の露光時間、ゲイン、撮像の開始タイミング、およびライン転送のタイミングなどを含む撮像情報ggを生成して撮像センサ16に出力し、撮像センサ16を制御する。撮像センサ制御部14に撮像を指示された撮像センサ16は、撮像情報ggにしたがって撮像を繰り返す。撮像センサ16は、撮像のたびに、X方向に1ライン分のライン画像情報jjを生成し、画像取込部19に出力する。   Further, the imaging sensor control unit 14 generates imaging information gg including an exposure time at the time of imaging, a gain, an imaging start timing, a line transfer timing, and the like, and outputs the imaging information gg to the imaging sensor 16 to control the imaging sensor 16. . The imaging sensor 16 instructed by the imaging sensor control unit 14 to repeat imaging in accordance with the imaging information gg. The imaging sensor 16 generates line image information jj for one line in the X direction every time imaging is performed, and outputs the line image information jj to the image capturing unit 19.

撮像センサ制御部14が撮像情報ggを決定するのに必要な情報は、装置制御部11からの撮像処理の実行指示としての撮像センサ制御情報ddに含まれていてもよい。撮像センサ制御部14は、撮像情報ggを生成するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。   Information necessary for the imaging sensor control unit 14 to determine the imaging information gg may be included in the imaging sensor control information dd as an instruction to execute the imaging process from the apparatus control unit 11. The image sensor control unit 14 may use information predetermined and stored in a hard disk device or the like when generating the image information gg.

なお、ライン画像情報jjから適切なマクロ画像を生成するには、検査ステージ18のY方向の速度と、撮像センサ16の撮像間隔と、ライン画像情報jjの分解能とが互いに整合している必要がある。例えば、ライン画像情報jjにおける1画素が基板のp[mm]×p[mm]の範囲に相当し、撮像情報ggで指定される撮像間隔がd[秒]である場合、ステージ駆動情報hhでは検査ステージ18のY方向の速度がp/d[mm/秒]と指定されるべきである。   Note that in order to generate an appropriate macro image from the line image information jj, the speed in the Y direction of the inspection stage 18, the imaging interval of the imaging sensor 16, and the resolution of the line image information jj must match each other. is there. For example, when one pixel in the line image information jj corresponds to the range of p [mm] × p [mm] of the substrate and the imaging interval specified by the imaging information gg is d [seconds], the stage drive information hh The speed in the Y direction of the inspection stage 18 should be specified as p / d [mm / second].

装置制御部11は、このような整合性が保たれるように撮像センサ制御情報ddとステージ制御情報eeを指定する。その結果、撮像センサ制御部14が出力する撮像情報ggと、ステージ制御部17が出力するステージ駆動情報hhと、ライン画像情報jjの分解能との整合性も保たれる。   The apparatus control unit 11 specifies the image sensor control information dd and the stage control information ee so that such consistency is maintained. As a result, consistency between the imaging information gg output from the imaging sensor control unit 14, the stage drive information hh output from the stage control unit 17, and the resolution of the line image information jj is also maintained.

以上のようにして、1ラインごとの撮像が繰り返されるたびに、逐次的に、ライン画像情報jjが撮像センサ16により取得され、画像取込部19に取り込まれる。画像取込部19は、複数のラインに対応するライン画像情報jjを組み合わせて、被検査対象の基板に関する2次元の画像であるマクロ画像を生成する。   As described above, every time imaging for each line is repeated, the line image information jj is sequentially acquired by the imaging sensor 16 and is captured by the image capturing unit 19. The image capturing unit 19 combines the line image information jj corresponding to a plurality of lines to generate a macro image that is a two-dimensional image related to the substrate to be inspected.

また、画像取込部19は、ライン画像情報jjに基づいて単に複数のラインの画像を順に配置するだけでなく、明るさを補正するシェーディング補正や、幾何学的な歪みを補正するディストーション補正などの、撮像系の補正に関する画像処理も行う。これらの補正が行われた後の2次元の画像がマクロ画像であり、マクロ画像のデータは2次元画像情報kkに含まれる。   The image capturing unit 19 not only simply arranges images of a plurality of lines in order based on the line image information jj, but also shading correction for correcting brightness, distortion correction for correcting geometric distortion, and the like. The image processing related to the correction of the imaging system is also performed. The two-dimensional image after these corrections are performed is a macro image, and the data of the macro image is included in the two-dimensional image information kk.

図2は、画像取込部19が生成したマクロ画像の例である。
図2のマクロ画像100は、検査ステージ18上に載置された半導体ウエハ101を撮像センサ16が撮像したライン画像情報jjに基づいて、画像取込部19が生成した画像である。マクロ画像100を表す2次元画像情報kkは検査処理部52における処理で利用される。マクロ画像100には、半導体ウエハ101に周期的に配置されたチップ102が写っており、また、半導体ウエハ101の方位の基準となるV字型のノッチ109aも写っている。
FIG. 2 is an example of a macro image generated by the image capturing unit 19.
A macro image 100 in FIG. 2 is an image generated by the image capturing unit 19 based on the line image information jj obtained by imaging the semiconductor wafer 101 placed on the inspection stage 18 by the imaging sensor 16. The two-dimensional image information kk representing the macro image 100 is used in the processing in the inspection processing unit 52. In the macro image 100, chips 102 periodically arranged on the semiconductor wafer 101 are shown, and a V-shaped notch 109a that serves as a reference for the orientation of the semiconductor wafer 101 is also shown.

マクロ画像100の分解能は、各チップ102内部の微小な回路パターンやアライメントマークを画像処理部22や検査情報生成部23が認識することができない程度に低い。例えば、検査処理部52は、回路パターンの粗密に応じた異なる輝度の3つの領域を各チップ102が含むことを画像処理によって図2のマクロ画像100から認識することが可能である。しかし、マクロ画像100の分解能は、3つの領域内部の微細な配線パターンを画像処理によって検査処理部52が認識することができない程度に低い。したがって、マクロ検査のために取得されたマクロ画像100を使う場合には、検査処理部52は、アライメントマークなどの微小な形状を使った位置合わせ処理はできない。   The resolution of the macro image 100 is so low that the minute circuit pattern and alignment mark inside each chip 102 cannot be recognized by the image processing unit 22 and the inspection information generation unit 23. For example, the inspection processing unit 52 can recognize from the macro image 100 in FIG. 2 by image processing that each chip 102 includes three regions having different luminances according to the density of the circuit pattern. However, the resolution of the macro image 100 is low enough that the inspection processing unit 52 cannot recognize fine wiring patterns in the three regions by image processing. Therefore, when using the macro image 100 acquired for the macro inspection, the inspection processing unit 52 cannot perform alignment processing using a minute shape such as an alignment mark.

ここで図1の説明に戻り、続いて、2次元画像情報kkを用いた検査処理部52での処理について説明する。
本実施形態では、上記のようにして撮像部51において撮像によって2次元画像情報kkが取得されるのと並行して、基板検査装置10は製造工程/品種情報取得部12において、検査に必要な情報を不図示のシステム管理部から受け取る。ここで「検査に必要な情報」とは、具体的には検査対象情報bbであり、現在の被検査対象の基板が製造工程中のどの工程の処理を終えた基板か、また、どの品種の基板か、などの情報を含む。基板検査装置10は、下記のようにして、検査すべき項目や検査の条件を検査対象情報bbに基づいて認識することができる。
Returning to the description of FIG. 1, the processing in the inspection processing unit 52 using the two-dimensional image information kk will be described.
In the present embodiment, in parallel with the acquisition of the two-dimensional image information kk by imaging in the imaging unit 51 as described above, the substrate inspection apparatus 10 is necessary for the inspection in the manufacturing process / product information acquisition unit 12. Information is received from a system management unit (not shown). Here, “information necessary for inspection” is specifically inspection object information bb, which substrate of the current inspection object substrate has been processed, and what kind of product It contains information such as the substrate. The board inspection apparatus 10 can recognize the items to be inspected and the inspection conditions based on the inspection object information bb as follows.

製造工程/品種情報取得部12は、検査対象情報bbを、後に行う欠陥抽出処理などで活用することが可能な形式の情報(以後「検査用製造工程/品種情報mm」と表記する)に変換する。例えば、製造工程/品種情報取得部12は、検査対象情報bbに含まれる品種に関する情報を、被検査対象である半導体ウエハの設計情報に変換する。   The manufacturing process / product information acquisition unit 12 converts the inspection object information bb into information in a format that can be used in defect extraction processing to be performed later (hereinafter referred to as “inspection manufacturing process / product information mm”). To do. For example, the manufacturing process / product information acquisition unit 12 converts information about the product included in the inspection object information bb into design information of the semiconductor wafer to be inspected.

半導体ウエハの設計情報は、詳しくは図3とともに後述するが、例えば、半導体ウエハのチップおよび露光するときのショットの双方に関する、大きさ、間隔、縦方向の配置位置、ならびに横方向の配置位置、などの情報を含む。検査すべき項目や検査の条件は、半導体ウエハの設計情報に依存する。   The design information of the semiconductor wafer will be described in detail later with reference to FIG. 3. For example, the size, the interval, the vertical arrangement position, and the horizontal arrangement position regarding both the chip of the semiconductor wafer and the shot at the time of exposure, Information. Items to be inspected and inspection conditions depend on design information of the semiconductor wafer.

製造工程/品種情報取得部12による検査対象情報bbから検査用製造工程/品種情報mmへの変換は、例えば、設計情報が検査対象情報bbの中に埋め込まれている場合は検査対象情報bbから設計情報を抽出する処理でもよく、検査対象情報bbに含まれる品種のコードを検索キーにして不図示のデータベースを検索して設計情報を取得する処理でもよく、その他の処理でもよい。製造工程/品種情報取得部12は、変換により取得した検査用製造工程/品種情報mmを、装置制御部11、画像記憶部20、画像処理部22、および検査情報生成部23の各部に出力する。   For example, when the design information is embedded in the inspection object information bb, the conversion from the inspection object information bb to the inspection manufacturing process / product information mm by the manufacturing process / product information acquisition unit 12 is performed from the inspection object information bb. It may be a process of extracting design information, a process of acquiring a design information by searching a database (not shown) using a code of a product type included in the inspection object information bb as a search key, or other processes. The manufacturing process / product information acquisition unit 12 outputs the manufacturing process / product information mm for inspection acquired by the conversion to each unit of the device control unit 11, the image storage unit 20, the image processing unit 22, and the inspection information generation unit 23. .

また、画像取込部19で取得された、2次元画像すなわちマクロ画像100を表す2次元画像情報kkは、検査処理部52内の画像記憶部20に出力される。画像記憶部20は、2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmとを関連づけて記憶する。   Further, the two-dimensional image information kk representing the two-dimensional image, that is, the macro image 100 acquired by the image capturing unit 19 is output to the image storage unit 20 in the inspection processing unit 52. The image storage unit 20 stores the two-dimensional image information kk and the inspection manufacturing process / product information mm in association with each other.

例えば、不図示のシステム管理部は、制御情報aaと検査対象情報bbの出力のタイミングを制御することで、画像記憶部20に所定のタイミングで2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmが入力されるように、間接的に基板検査装置10を制御してもよい。そして、画像記憶部20は、入力のタイミングに基づいて2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmを関連づけてもよい。   For example, the system management unit (not shown) controls the output timing of the control information aa and the inspection object information bb, whereby the two-dimensional image information kk and the inspection manufacturing process / product type information are stored in the image storage unit 20 at a predetermined timing. The substrate inspection apparatus 10 may be indirectly controlled so that mm is input. Then, the image storage unit 20 may associate the two-dimensional image information kk and the inspection manufacturing process / product information mm based on the input timing.

あるいは、システム管理部は、制御情報aaと検査対象情報bbに共通の識別番号などを埋め込み、装置制御部11は識別番号を撮像部51と検査処理部52の各部に通知してもよい。それにより、画像取込部19が2次元画像情報kkに識別番号を埋め込み、製造工程/品種情報取得部12が検査用製造工程/品種情報mmに識別番号を埋め込み、画像記憶部20が識別番号に基づいて対応する2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmとを関連づけることが可能となる。   Alternatively, the system management unit may embed a common identification number or the like in the control information aa and the inspection target information bb, and the apparatus control unit 11 may notify the identification number to each unit of the imaging unit 51 and the inspection processing unit 52. Accordingly, the image capturing unit 19 embeds the identification number in the two-dimensional image information kk, the manufacturing process / product information acquisition unit 12 embeds the identification number in the inspection manufacturing process / product information mm, and the image storage unit 20 uses the identification number. The corresponding two-dimensional image information kk can be associated with the inspection manufacturing process / product information mm.

画像記憶部20は、2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmとを関連づけて記憶する処理を完了すると、装置制御部11に画像記憶制御情報nnを出力する。画像記憶制御情報nnは、動作タイミングの制御に関して装置制御部11と画像記憶部20の間で双方向にやり取りされる情報である。画像記憶制御情報nnの内容は、処理の進捗に応じて異なるが、ここでは「画像情報取得完了」すなわち2次元画像情報kkの取得が完了した旨の通知である。   When the image storage unit 20 completes the process of storing the two-dimensional image information kk and the inspection manufacturing process / product type information mm in association with each other, the image storage unit 20 outputs the image storage control information nn to the apparatus control unit 11. The image storage control information nn is information exchanged bidirectionally between the apparatus control unit 11 and the image storage unit 20 with respect to operation timing control. The contents of the image storage control information nn vary depending on the progress of the process, but here is “notification of image information acquisition”, that is, a notification that the acquisition of the two-dimensional image information kk is completed.

装置制御部11は、「画像情報取得完了」を示す画像記憶制御情報nnを受け取ると、照明系制御部13、撮像センサ制御部14、およびステージ制御部17にそれぞれ、照明制御情報cc、撮像センサ制御情報dd、およびステージ制御情報eeとして、「画像情報取得完了」を通知するための制御情報を出力する。それにより、装置制御部11は、撮像部51内の各部に画像取得のための動作を完了させる。   Upon receiving the image storage control information nn indicating “image information acquisition completion”, the apparatus control unit 11 sends the illumination control information cc and the image sensor to the illumination system control unit 13, the image sensor control unit 14, and the stage control unit 17, respectively. As the control information dd and the stage control information ee, control information for notifying “image information acquisition completion” is output. Thereby, the apparatus control unit 11 causes each unit in the imaging unit 51 to complete an operation for image acquisition.

また、装置制御部11は、撮像部51に画像取得のための動作を完了させると、続いて、取得した2次元画像情報kkに基づく検査を開始すべきことを認識する。そこで、装置制御部11は、「画像検査開始」すなわち2次元画像情報kkを用いた検査を開始すべき旨の通知を、画像記憶制御情報nnとして画像記憶部20に出力する。   In addition, when the image capturing unit 51 completes the operation for acquiring an image, the apparatus control unit 11 recognizes that an inspection based on the acquired two-dimensional image information kk should be started. Therefore, the apparatus control unit 11 outputs, to the image storage unit 20, “image inspection start”, that is, notification that the inspection using the two-dimensional image information kk should be started as the image storage control information nn.

画像記憶部20は、「画像検査開始」を通知する画像記憶制御情報nnを受け取ると、互いに関連づけて格納している2次元画像情報kkと検査用製造工程/品種情報mmとに基づいて検査用画像情報ppを生成し、検査用画像情報ppを画像処理部22と検査情報生成部23に出力する。   When the image storage unit 20 receives the image storage control information nn for notifying “start image inspection”, the image storage unit 20 performs inspection based on the two-dimensional image information kk and the manufacturing process / product information mm for inspection stored in association with each other. The image information pp is generated, and the inspection image information pp is output to the image processing unit 22 and the inspection information generation unit 23.

検査用画像情報ppは、検査の条件などを決定するために必要な情報であり、被検査対象の基板が製造工程中のどの工程を終了した基板であるかという情報、被検査対象の基板の品種の情報、およびマクロ画像100のデータなどを含む。   The inspection image information pp is information necessary for determining the inspection conditions and the like, information on which process in the manufacturing process is completed, and information on the inspection target board. Information on the product type, data on the macro image 100, and the like are included.

上記のように、マクロ画像100の解像度は、画像処理によってアライメントマークなどの微小なパターンを認識することができない程度に低い。そこで、本実施形態では、画像処理部22と検査情報生成部23が、アライメントマークなどの微小なパターンを利用せずにマクロ画像100内における被検査対象の領域を決定する。画像処理部22と検査情報生成部23の詳細は後述するが、概要は次のとおりである。   As described above, the resolution of the macro image 100 is so low that a minute pattern such as an alignment mark cannot be recognized by image processing. Therefore, in this embodiment, the image processing unit 22 and the inspection information generation unit 23 determine a region to be inspected in the macro image 100 without using a minute pattern such as an alignment mark. Details of the image processing unit 22 and the inspection information generation unit 23 will be described later, but the outline is as follows.

画像処理部22は、検査用製造工程/品種情報mmと検査用画像情報ppとに基づく照合処理を行い、照合の結果得られる画像処理結果情報rrを検査情報生成部23に出力する。画像処理結果情報rrは、検査用製造工程/品種情報mmが表す設計情報と実際のマクロ画像100との間の位置ずれや回転を示す情報として、例えば、並進変換および回転変換(以下「並進/回転変換」と略記する)によって位置と方向が補正されたマクロ画像100のデータなどを含む。   The image processing unit 22 performs collation processing based on the inspection manufacturing process / product information mm and the inspection image information pp, and outputs image processing result information rr obtained as a result of the collation to the inspection information generation unit 23. The image processing result information rr is, for example, translation conversion and rotation conversion (hereinafter referred to as “translation / rotation conversion”) as information indicating a positional shift and rotation between the design information represented by the inspection manufacturing process / product information mm and the actual macro image 100. Data of the macro image 100 whose position and direction are corrected by “rotation conversion”).

検査情報生成部23は、半導体ウエハ上のチップやスクライブラインなどの属性に対応した領域ごとに異なる条件で検査を行うために検査領域を設定する処理を行う。そのため、検査情報生成部23は、検査用製造工程/品種情報mmと画像処理結果情報rrを参照して、並進/回転変換されたマクロ画像100上に、属性に応じた検査感度と対応づけられた複数の検査領域を設定する。   The inspection information generation unit 23 performs a process of setting an inspection region in order to perform inspection under different conditions for each region corresponding to an attribute such as a chip or a scribe line on a semiconductor wafer. Therefore, the inspection information generation unit 23 refers to the inspection manufacturing process / product type mm and the image processing result information rr and associates the inspection sensitivity corresponding to the attribute on the translated / rotated macro image 100. A plurality of inspection areas are set.

検査情報生成部23は、設定の結果として、互いに対応づけられた属性と検査感度と検査領域の情報を含む検査結果情報ssを生成し、不図示のシステム管理部に出力する。システム管理部は、検査結果情報ssを元にマクロ検査のレシピを作成し、レシピの情報を含む検査対象情報bbを製造工程/品種情報取得部12に出力する。   The inspection information generation unit 23 generates inspection result information ss including attributes, inspection sensitivity, and inspection area information associated with each other as a setting result, and outputs the inspection result information ss to a system management unit (not shown). The system management unit creates a macro inspection recipe based on the inspection result information ss, and outputs inspection object information bb including recipe information to the manufacturing process / product information acquisition unit 12.

本実施形態では検査情報生成部23が、例えば画像処理結果情報rrに含まれる並進/回転変換がされたマクロ画像100のデータを用いて、レシピにしたがい、マクロ検査を実行する。製造工程/品種情報取得部12は、レシピの情報を含む検査対象情報bb受け取ると、検査情報生成部23にマクロ検査の実行を命令し、検査情報生成部23がマクロ検査の結果をシステム管理部に出力する。   In the present embodiment, the inspection information generation unit 23 executes the macro inspection according to the recipe using the data of the macro image 100 subjected to translation / rotation conversion included in the image processing result information rr, for example. Upon receiving the inspection object information bb including recipe information, the manufacturing process / product information acquisition unit 12 instructs the inspection information generation unit 23 to execute the macro inspection, and the inspection information generation unit 23 displays the result of the macro inspection as a system management unit. Output to.

以上、基板検査装置10全体の構成と動作について説明した。続いて、図3から図4Bを参照して、検査領域を決定するのに用いられる情報について説明し、図5と図6を参照して画像処理部22の詳細について説明し、図7を参照して検査の詳細な条件の決定方法の一例について説明する。   The configuration and operation of the entire substrate inspection apparatus 10 have been described above. Subsequently, information used to determine the inspection area will be described with reference to FIGS. 3 to 4B, details of the image processing unit 22 will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and FIG. 7 will be referred to. An example of a method for determining detailed conditions for inspection will be described.

図3は、検査用製造工程/品種情報mmに含まれる設計情報103の一例である。図4Aは、設計情報103を視覚化した画像であり、半導体ウエハを示す画像でもある設計画像104を示す図である。図4Bは、設計情報103と設計画像104の関連を説明する図である。   FIG. 3 is an example of the design information 103 included in the manufacturing process / type information mm for inspection. FIG. 4A is a diagram showing a design image 104 that is an image obtained by visualizing the design information 103 and is also an image showing a semiconductor wafer. FIG. 4B is a diagram for explaining the relationship between the design information 103 and the design image 104.

図3の例では、設計情報103が下記の項目を含み、半導体ウエハ上のチップの配列状態などを示している。以下の項目のうち(7)と(8)の詳細は図4Bとともに後述する。
(1)「WaferID」は、半導体ウエハの品種を示す識別情報である。
(2)「ChipSizeX」と「ChipSizeY」はそれぞれ、半導体ウエハ上に形成されるチップのX方向とY方向のサイズである。
(3)「DieSizeX」と「DieSizeY」はそれぞれ、半導体ウエハ内で周期的に配置されているダイのX方向とY方向それぞれのサイズである。
(4)「ScribeLineWidthX」と「ScribeLineWidthY」はそれぞれ、隣接するチップ間に存在するスクライブラインのX方向とY方向の幅である。この例では次の式の関係が成立する。
In the example of FIG. 3, the design information 103 includes the following items and indicates the arrangement state of chips on the semiconductor wafer. Details of (7) and (8) among the following items will be described later with reference to FIG. 4B.
(1) “WaferID” is identification information indicating the type of semiconductor wafer.
(2) “ChipSizeX” and “ChipSizeY” are the sizes of the chip formed on the semiconductor wafer in the X and Y directions, respectively.
(3) “DieSizeX” and “DieSizeY” are the sizes in the X and Y directions, respectively, of the dies periodically arranged in the semiconductor wafer.
(4) “ScribeLineWidthX” and “ScribeLineWidthY” are the widths in the X and Y directions of scribe lines existing between adjacent chips, respectively. In this example, the following relationship is established.

ScribeLineWidthX=(DieSizeX−ChipSizeX)/2
ScribeLineWidthY=(DieSizeY−ChipSizeY)/2
(5)「ChipNumberInShotX」と「ChipNumberInShotY」はそれぞれ、1ショット内にX方向とY方向に配列されたチップ数である。「ショット」とは、ステッパなどの露光装置における露光単位である。図3の例は、4(=2×2)チップが1ショット内に含まれ、4チップが1ショットで露光されることを表している。
(6)「ShotNumberInWaferX」と「ShotNumberInWaferY」はそれぞれ、1枚の半導体ウエハ内でX方向とY方向に露光されるショット数である。図3の例は、1枚の半導体ウエハが、48(=8×6)個の領域に分けられてそれぞれ露光されることを表している。
(7)「InspectionChipIndex」は、個々のチップが被検査対象であるか否かを示すインデックスフラグを、予め決められたチップの順番にしたがって並べたデータである。被検査対象のチップは「1」なる値により示され、非検査対象のチップは「0」なる値により示される。
(8)「MatrixShiftX」と「MatrixShiftY」はそれぞれ、1枚の半導体ウエハに対応して形成される複数のショットを配置したレイアウトパターンを示すマトリックスの中心と、半導体ウエハの中心との、X方向およびY方向のオフセット量を示す。
ScribeLineWidthX = (DieSizeX-ChipSizeX) / 2
ScribeLineWidthY = (DieSizeY−ChipSizeY) / 2
(5) “ChipNumberInShotX” and “ChipNumberInShotY” are the numbers of chips arranged in the X and Y directions in one shot, respectively. A “shot” is an exposure unit in an exposure apparatus such as a stepper. The example of FIG. 3 represents that 4 (= 2 × 2) chips are included in one shot and 4 chips are exposed in one shot.
(6) “ShotNumberInWaferX” and “ShotNumberInWaferY” are the numbers of shots exposed in the X direction and the Y direction in one semiconductor wafer, respectively. The example of FIG. 3 represents that one semiconductor wafer is exposed by being divided into 48 (= 8 × 6) regions.
(7) “InspectionChipIndex” is data in which index flags indicating whether or not each chip is an object to be inspected are arranged in accordance with a predetermined order of chips. A chip to be inspected is indicated by a value “1”, and a non-inspection target chip is indicated by a value “0”.
(8) “MatrixShiftX” and “MatrixShiftY” are respectively the X direction and the center of the matrix indicating the layout pattern in which a plurality of shots formed corresponding to one semiconductor wafer are arranged, and the center of the semiconductor wafer. Indicates the offset amount in the Y direction.

上記(5)、(6)、(8)のショットに関する項目は、遅くとも露光する時点までには値が決定されるが、特定の露光装置を用いることが予め決まっていれば、設計時に値が決定されることもある。
(9)「EdgeCutWidth」は、半導体ウエハの外周のエッジカット幅を表す。
(10)「WaferDiameter」は、半導体ウエハの直径を表す。
The values for the items (5), (6), and (8) above are determined by the time of exposure at the latest. However, if it is determined in advance that a specific exposure apparatus is used, the value is determined at the time of design. Sometimes it is decided.
(9) “EdgeCutWidth” represents the edge cut width of the outer periphery of the semiconductor wafer.
(10) “WaferDiameter” represents the diameter of the semiconductor wafer.

図4Aの設計画像104は、図3の設計情報103を視覚化した画像である。本実施形態では、設計画像104はモノクロームの輝度画像である。設計画像104は、後述する設計画像生成部21により、検査用製造工程/品種情報mm内の設計情報103から生成される。   The design image 104 in FIG. 4A is an image obtained by visualizing the design information 103 in FIG. In the present embodiment, the design image 104 is a monochrome luminance image. The design image 104 is generated from the design information 103 in the inspection manufacturing process / product information mm by the design image generation unit 21 described later.

設計画像104では、半導体ウエハ上に形成される個々のチップが矩形のチップ領域105により表され、チップ領域105は周期的に配置されている。また、各チップに対応する個々のダイを分断するために、隣接するチップ間に設けられるスクライブラインは、直線状のスクライブライン領域106により表されている。   In the design image 104, individual chips formed on the semiconductor wafer are represented by rectangular chip areas 105, and the chip areas 105 are periodically arranged. In addition, scribe lines provided between adjacent chips to divide individual dies corresponding to the respective chips are represented by linear scribe line regions 106.

また、半導体ウエハの外周は、設計画像104では円を描く線状のエッジカット領域107として表されている。半導体ウエハの周辺部にある、チップとして使われない領域は、チップ外領域108として表されている。換言すると、チップ外領域108は、チップ領域105、スクライブライン領域106、およびエッジカット領域107のいずれにも属さない領域である。さらに、設計画像104では、半導体ウエハの方位の基準となるノッチの形状も、ノッチ領域109bとして表されている。   Further, the outer periphery of the semiconductor wafer is represented as a linear edge cut area 107 that draws a circle in the design image 104. A region that is not used as a chip in the peripheral portion of the semiconductor wafer is represented as a chip outside region 108. In other words, the chip outside area 108 is an area that does not belong to any of the chip area 105, the scribe line area 106, and the edge cut area 107. Further, in the design image 104, the shape of the notch serving as a reference for the orientation of the semiconductor wafer is also represented as a notch region 109b.

このように設計画像104は、半導体ウエハにおいて異なる性質を持つ複数の領域に分離されている。分離された各領域に対して、性質の違いに応じてマクロ検査を行うことが好ましい。つまり、設計画像104における各領域は、ある条件で検査を行うべき範囲としての検査領域であり、設計画像104には、検査領域としてのチップ領域105、スクライブライン領域106、エッジカット領域107、およびチップ外領域108が含まれる。   As described above, the design image 104 is separated into a plurality of regions having different properties in the semiconductor wafer. It is preferable to perform a macro inspection on each separated region according to the difference in properties. That is, each area in the design image 104 is an inspection area as an area to be inspected under a certain condition. The design image 104 includes a chip area 105, a scribe line area 106, an edge cut area 107, and an inspection area. An off-chip area 108 is included.

ここで、「検査領域」は被検査対象となる領域だが、半導体ウエハなどの基板における検査領域と、基板を表す画像における検査領域とがある。そして、基板を表す画像には、設計画像104、元のマクロ画像100、並進/回転変換によって加工したマクロ画像100などがある。   Here, the “inspection area” is an area to be inspected, but there are an inspection area in a substrate such as a semiconductor wafer and an inspection area in an image representing the substrate. The images representing the substrate include a design image 104, an original macro image 100, a macro image 100 processed by translation / rotation conversion, and the like.

画像処理によってマクロ検査を行うためには、マクロ検査の前に予め、元のマクロ画像100または加工されたマクロ画像100上で、基板上の検査領域に対応する領域を判別し、画像上の検査領域として設定することが必要である。設計画像104上の検査領域は、設計情報103から一義的に導き出され、元のマクロ画像100または加工されたマクロ画像100上の検査領域を設定するために用いられる。   In order to perform a macro inspection by image processing, an area corresponding to the inspection area on the substrate is determined on the original macro image 100 or the processed macro image 100 in advance before the macro inspection, and the inspection on the image is performed. It is necessary to set as an area. The inspection area on the design image 104 is uniquely derived from the design information 103 and used to set the inspection area on the original macro image 100 or the processed macro image 100.

つまり、設計情報103は、基板上の検査領域の定義を含んでおり、設計画像104上の検査領域は、設計情報103に含まれる定義を視覚化したものである。
なお、図示の都合上、図4Aでは十分に区別することができないが、設計画像104では、チップ領域105とスクライブライン領域106とエッジカット領域107とチップ外領域108の4つの領域には互いに異なる輝度が割り当てられている。その割り当ては設計画像104に反映されている。そのため、画像処理においては、設計画像104内の任意の画素は、割り当てられた輝度から、4つの領域のいずれに属するのかを簡単に決定することができる。
That is, the design information 103 includes the definition of the inspection area on the substrate, and the inspection area on the design image 104 is a visualization of the definition included in the design information 103.
For the convenience of illustration, it cannot be sufficiently distinguished in FIG. 4A, but in the design image 104, the chip area 105, the scribe line area 106, the edge cut area 107, and the chip outside area 108 are different from each other. The brightness is assigned. The assignment is reflected in the design image 104. Therefore, in image processing, any pixel in the design image 104 can easily be determined as to which of the four areas belongs from the assigned luminance.

各領域に異なる輝度を割り当てるには、例えば、後述の図7のような画面を介して操作者からの指示を基板検査装置10が受け付けてもよい。あるいは、予めハードディスク装置などが各領域に割り当てるべきデフォルトの輝度を記憶し、設計画像104の生成時に設計画像生成部21がデフォルトの輝度を参照して各領域に割り当ててもよい。   In order to assign different luminance to each region, for example, the board inspection apparatus 10 may receive an instruction from the operator via a screen as shown in FIG. Alternatively, the default brightness that should be assigned to each area by a hard disk device or the like may be stored in advance, and the design image generation unit 21 may refer to the default brightness and assign it to each area when the design image 104 is generated.

図4Bは、設計情報103と設計画像104の関係を示す図である。図4Bは、設計情報103において「ShotNumberInWaferX」と「ShotNumberInWaferY」の値がそれぞれ8と6の例である。   FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the design information 103 and the design image 104. FIG. 4B is an example in which the values of “ShotNumberInWaferX” and “ShotNumberInWaferY” in the design information 103 are 8 and 6, respectively.

ショット122は、複数のチップまたはダイのレイアウトの単位となり、回路パターンを露光するときの単位ともなる矩形の領域である。48(=8×6)個の矩形のショット122は、半導体ウエハの少なくともチップが形成される領域を含むように配置される。図4Bのマトリックス121は、ショット122の2次元状のレイアウトを示す。図4Bでは、理解の助けとするために、マトリックス121と重ねて、円形の半導体ウエハの設計画像104の外周を示してある。   The shot 122 is a rectangular area that is a unit of layout of a plurality of chips or dies and is also a unit for exposing a circuit pattern. The 48 (= 8 × 6) rectangular shots 122 are arranged so as to include at least a region in which a chip is formed on the semiconductor wafer. A matrix 121 in FIG. 4B shows a two-dimensional layout of shots 122. In FIG. 4B, the outer periphery of the design image 104 of the circular semiconductor wafer is shown so as to overlap with the matrix 121 to help understanding.

図4Bの例では一致しているが、半導体ウエハの中心とマトリックス121の中心とは必ずしも一致しない。そこで、半導体ウエハの中心とマトリックス121の中心とのX方向およびY方向のずれが、設計情報103の「MatrixShiftX」および「MatrixShiftY」というオフセット量として設計情報103において管理される。なお、図3および図4Bの例のように、「MatrixShiftX」と「MatrixShiftY」の値がゼロの場合もありうる。   In the example of FIG. 4B, the center of the semiconductor wafer and the center of the matrix 121 do not necessarily match. Therefore, the deviation in the X direction and the Y direction between the center of the semiconductor wafer and the center of the matrix 121 is managed in the design information 103 as offset amounts “MatrixShiftX” and “MatrixShiftY” of the design information 103. Note that the values of “MatrixShiftX” and “MatrixShiftY” may be zero as in the examples of FIGS. 3 and 4B.

また、図4Bは、設計情報103において「ChipNumberInShotX」と「ChipNumberInShotY」の値がともに2の例である。これは、図4Bでは、4(=2×2)個のチップ領域105を含むショット122により表されている。   FIG. 4B is an example in which the values of “ChipNumberInShotX” and “ChipNumberInShotY” are both 2 in the design information 103. In FIG. 4B, this is represented by a shot 122 including 4 (= 2 × 2) chip regions 105.

したがって、設計情報103においては、マトリックス121全体には192(=4×48)個のチップ領域105が含まれる。しかし、図4Bから明らかに、実際は、192個のチップ領域105のうち一部は設計画像104において半導体ウエハの外周を表す円の外部に位置する。また、192個のチップ領域105の中には、設計画像104の内部のチップ外領域108と設計画像104の外部の領域にまたがっているものもある。   Therefore, in the design information 103, the entire matrix 121 includes 192 (= 4 × 48) chip regions 105. However, as apparent from FIG. 4B, actually, a part of the 192 chip regions 105 is located outside the circle representing the outer periphery of the semiconductor wafer in the design image 104. Further, some of the 192 chip areas 105 extend over the chip outside area 108 inside the design image 104 and the area outside the design image 104.

設計画像104の外部またはチップ外領域108に位置するチップ領域105は、実際にはチップが存在しない領域なので、被検査対象ではない。そこで、設計情報103の「InspectionChipIndex」は、実際にチップが存在するチップ領域105に「1」を対応させ、実際にはチップが存在しないチップ領域105に「0」を対応させて、被検査対象と非検査対象を区別している。換言すれば、「1」が有効を示し「0」が無効を示す。   The chip area 105 located outside the design image 104 or outside the chip area 108 is not an inspection target because it is an area where no chip actually exists. Therefore, the “InspectionChipIndex” of the design information 103 associates “1” with the chip area 105 where the chip actually exists and “0” with the chip area 105 where the chip actually does not exist, And non-inspection objects. In other words, “1” indicates validity and “0” indicates invalidity.

図4Bの例では、「InspectionChipIndex」は「1」または「0」なる値のインデックスフラグを192個並べたデータである。また、例えば「左から右へ、および上から下へ」などの決まった順序でマトリックス121内の192個のチップ領域105をたどる順序で、「InspectionChipIndex」には192個のインデックスフラグが並べられる。   In the example of FIG. 4B, “InspectionChipIndex” is data in which 192 index flags having a value of “1” or “0” are arranged. In addition, 192 index flags are arranged in “InspectionChipIndex” in an order of tracing 192 chip regions 105 in the matrix 121 in a predetermined order such as “from left to right and from top to bottom”.

なお、マトリックス121と円形の設計画像104との相対的な位置関係は設計情報103により定義されるので、「InspectionChipIndex」内の各インデックスフラグの値も、設計情報103の「InspectionChipIndex」以外の項目に基づいて決定可能である。例えば、検査対象情報bbには設計情報103の「InspectionChipIndex」以外の項目の情報のみが含まれている場合、製造工程/品種情報取得部12が検査対象情報bbに基づいて各インデックスフラグの値を計算し、検査用製造工程/品種情報mmに設計情報103の一部として埋め込んでもよい。   Since the relative positional relationship between the matrix 121 and the circular design image 104 is defined by the design information 103, the value of each index flag in the “InspectionChipIndex” is also an item other than “InspectionChipIndex” in the design information 103. Can be determined based on. For example, when the inspection object information bb includes only information of items other than “InspectionChipIndex” in the design information 103, the manufacturing process / product information acquisition unit 12 sets the value of each index flag based on the inspection object information bb. It may be calculated and embedded as part of the design information 103 in the inspection manufacturing process / product information mm.

以上、検査領域を決定するのに用いられる情報について説明した。続いて、図5と図6を参照して画像処理部22の詳細を説明する。
図5は、本実施形態における画像処理部22の機能構成ブロック図である。画像処理部22は、設計画像生成部21とマクロ画像記憶部31と設計画像記憶部32と位置合わせ処理部55とスイッチ37と結果情報生成部39を備える。また、位置合わせ処理部55は、解像度変換部33と解像度変換部34と照合処理部35とマクロ画像変換部36と解像度指定部38を備える。画像処理部22は、上記検査領域設定手段の一例である。
The information used to determine the inspection area has been described above. Next, details of the image processing unit 22 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a functional configuration block diagram of the image processing unit 22 in the present embodiment. The image processing unit 22 includes a design image generation unit 21, a macro image storage unit 31, a design image storage unit 32, an alignment processing unit 55, a switch 37, and a result information generation unit 39. The alignment processing unit 55 includes a resolution conversion unit 33, a resolution conversion unit 34, a collation processing unit 35, a macro image conversion unit 36, and a resolution designation unit 38. The image processing unit 22 is an example of the inspection area setting unit.

別の実施形態では、画像処理部22が、マクロ画像100に基づくマクロ検査における様々な画像処理をさらに行ってもよい。例えば、画像処理部22は、欠陥抽出、欠陥分類、チップもしくは半導体ウエハの良否判定など、様々な画像処理を行ってもよい。   In another embodiment, the image processing unit 22 may further perform various image processing in the macro inspection based on the macro image 100. For example, the image processing unit 22 may perform various image processing such as defect extraction, defect classification, and chip / semiconductor wafer quality determination.

しかし、本実施形態では、マクロ検査における画像処理は検査情報生成部23が行うものとして、マクロ検査を開始する前のレシピ作成においてマクロ画像100上の検査領域を設定する処理に直接関連する部分のみを図5に示した。   However, in the present embodiment, the image processing in the macro inspection is performed by the inspection information generation unit 23, and only the portion directly related to the processing for setting the inspection region on the macro image 100 in the recipe creation before starting the macro inspection. Is shown in FIG.

画像処理部22内の各部は、専用のハードウェア回路によって実現することもでき、汎用的なコンピュータを用いてソフトウェアによって実現することもできる。例えば、マクロ画像記憶部31と設計画像記憶部32は、コンピュータが備える半導体メモリまたはハードディスク装置などによって実現することができ、その他の各部はコンピュータのCPUがプログラムを実行することによって実現することができる。   Each unit in the image processing unit 22 can be realized by a dedicated hardware circuit, or can be realized by software using a general-purpose computer. For example, the macro image storage unit 31 and the design image storage unit 32 can be realized by a semiconductor memory or a hard disk device provided in a computer, and the other units can be realized by a computer CPU executing a program. .

画像処理部22は、図1の画像記憶部20から受け取った検査用画像情報ppをマクロ画像記憶部31に記憶する。上記のとおり、検査用画像情報ppは、図2のマクロ画像100のデータを含む。   The image processing unit 22 stores the inspection image information pp received from the image storage unit 20 of FIG. 1 in the macro image storage unit 31. As described above, the inspection image information pp includes the data of the macro image 100 of FIG.

また、図1の製造工程/品種情報取得部12から出力された検査用製造工程/品種情報mmは、設計画像生成部21に入力される。設計画像生成部21は、検査用製造工程/品種情報mmに含まれる設計情報103から、半導体ウエハの設計情報103を2次元画像として視覚化した、半導体ウエハを表す設計画像104を生成する。そして、設計画像生成部21は、設計画像104のデータを含む設計画像情報qqを設計画像記憶部32に出力する。   The inspection manufacturing process / product information mm output from the manufacturing process / product information acquisition unit 12 in FIG. 1 is input to the design image generation unit 21. The design image generation unit 21 generates a design image 104 representing a semiconductor wafer by visualizing the design information 103 of the semiconductor wafer as a two-dimensional image from the design information 103 included in the manufacturing process / type information mm for inspection. Then, the design image generation unit 21 outputs design image information qq including the data of the design image 104 to the design image storage unit 32.

設計画像生成部21は、マクロ画像100と同一の解像度で設計画像104を生成する。すなわち、マクロ画像100における1画素が基板のp[mm]×p[mm]の範囲に相当する場合、設計画像生成部21は、p[mm]×p[mm]の範囲が1画素となるように、設計情報103の数値に基づいて設計画像104を生成する。   The design image generation unit 21 generates a design image 104 with the same resolution as the macro image 100. That is, when one pixel in the macro image 100 corresponds to a range of p [mm] × p [mm] of the substrate, the design image generation unit 21 has a range of p [mm] × p [mm] as one pixel. As described above, the design image 104 is generated based on the numerical value of the design information 103.

また、本実施形態では、マクロ画像100と設計画像104の画像サイズが等しくなるように、設計画像生成部21は設計画像104を生成する。すなわち、マクロ画像100の幅がw[画素]で高さがh[画素]であれば、設計画像生成部21は幅がw[画素]で高さがh[画素]の設計画像104を生成する。   In the present embodiment, the design image generation unit 21 generates the design image 104 so that the image sizes of the macro image 100 and the design image 104 are equal. That is, if the width of the macro image 100 is w [pixel] and the height is h [pixel], the design image generation unit 21 generates the design image 104 having a width of w [pixel] and a height of h [pixel]. To do.

例えば、図1の画像取込部19がマクロ画像100の解像度およびサイズに関する情報を含む2次元画像情報kkを生成して画像記憶部20に出力し、画像記憶部20はマクロ画像100の解像度およびサイズに関する情報を検査用画像情報ppに含めて画像処理部22に出力してもよい。この場合、図5には特に矢印を示していないが、検査用画像情報ppは、画像処理部22の設計画像生成部21とマクロ画像記憶部31の双方に出力されてもよい。   For example, the image capturing unit 19 in FIG. 1 generates two-dimensional image information kk including information on the resolution and size of the macro image 100 and outputs the two-dimensional image information kk to the image storage unit 20. Information regarding the size may be included in the inspection image information pp and output to the image processing unit 22. In this case, although no particular arrow is shown in FIG. 5, the inspection image information pp may be output to both the design image generation unit 21 and the macro image storage unit 31 of the image processing unit 22.

それによって、設計画像生成部21はマクロ画像100の解像度およびサイズを認識し、認識した解像度およびサイズと同じ解像度およびサイズで設計画像104を生成することができる。あるいは、マクロ画像100の解像度およびサイズのデフォルト値が決められていても、設計画像生成部21はマクロ画像100の解像度およびサイズを認識することができる。   Accordingly, the design image generation unit 21 can recognize the resolution and size of the macro image 100 and generate the design image 104 with the same resolution and size as the recognized resolution and size. Alternatively, even when the default values of the resolution and size of the macro image 100 are determined, the design image generation unit 21 can recognize the resolution and size of the macro image 100.

また、図4Aに関して説明したように、本実施形態では、設計画像104はモノクロームの輝度画像である。また、設計画像生成部21は、チップ領域105とスクライブライン領域106とエッジカット領域107とチップ外領域108の4つの領域には互いに異なる輝度が割り当てて、設計画像104を生成する。例えば、設計画像生成部21は、後述の図7の画面を介した設定にしたがって、各領域に輝度を割り当てる。   In addition, as described with reference to FIG. 4A, in the present embodiment, the design image 104 is a monochrome luminance image. In addition, the design image generation unit 21 generates a design image 104 by assigning different luminances to the four areas of the chip area 105, the scribe line area 106, the edge cut area 107, and the outside-chip area 108. For example, the design image generation unit 21 assigns brightness to each area according to the setting via the screen shown in FIG.

設計画像情報qqは少なくとも設計画像104のデータを含む。また、設計画像生成部21は、4つの領域に割り当てた輝度の情報を設計画像情報qqに含めてもよい。設計画像生成部21により生成された設計画像情報qqは設計画像記憶部32に出力され、記憶される。   The design image information qq includes at least data of the design image 104. In addition, the design image generation unit 21 may include information on luminance assigned to the four areas in the design image information qq. The design image information qq generated by the design image generation unit 21 is output to and stored in the design image storage unit 32.

以上のようにして、マクロ画像100のデータを含む検査用画像情報ppがマクロ画像記憶部31に記憶され、設計画像104のデータを含む設計画像情報qqが設計画像記憶部32に記憶されると、続いて、位置合わせ処理部55がマクロ画像100と設計画像104との位置合わせ処理を行う。   As described above, the inspection image information pp including the data of the macro image 100 is stored in the macro image storage unit 31, and the design image information qq including the data of the design image 104 is stored in the design image storage unit 32. Subsequently, the alignment processing unit 55 performs alignment processing between the macro image 100 and the design image 104.

本実施形態では、精度を上げながら繰り返し位置合わせ処理が行われる。スイッチ37は位置合わせ処理の繰り返しを続けるか終了するかを決定し、制御する。また、結果情報生成部39は、繰り返し終了後に、検査情報生成部23に出力するための画像処理結果情報rrを生成する。   In the present embodiment, the alignment process is repeatedly performed while increasing accuracy. The switch 37 determines and controls whether to continue or end the alignment process. In addition, the result information generation unit 39 generates image processing result information rr to be output to the inspection information generation unit 23 after the repetition is completed.

次に、位置合わせ処理部55について説明する。なお、以下では説明の便宜上、上記で生成されたマクロ画像100と設計画像104のサイズが3600×3600画素である場合を例とするが、マクロ検査において用いられる画像サイズを限定する趣旨ではない。   Next, the alignment processing unit 55 will be described. In the following, for convenience of explanation, an example is given in which the size of the macro image 100 and the design image 104 generated above is 3600 × 3600 pixels, but this is not intended to limit the image size used in the macro inspection.

マクロ画像記憶部31は、3600×3600画素のマクロ画像100のデータを含むマクロ画像情報aaaを、解像度変換部33およびマクロ画像変換部36に出力する。また、設計画像記憶部32は、3600×3600画素の設計画像104のデータを含む設計画像情報bbbを解像度変換部34および結果情報生成部39に出力する。   The macro image storage unit 31 outputs macro image information aaa including data of the macro image 100 of 3600 × 3600 pixels to the resolution conversion unit 33 and the macro image conversion unit 36. The design image storage unit 32 outputs design image information bbb including data of the design image 104 of 3600 × 3600 pixels to the resolution conversion unit 34 and the result information generation unit 39.

マクロ画像情報aaaと設計画像情報bbbは、画像のサイズなどの情報をさらに含んでいてもよい。また、設計画像情報bbbは設計画像情報qqと同一内容の情報であってもよい。   The macro image information aaa and the design image information bbb may further include information such as an image size. The design image information bbb may be information having the same content as the design image information qq.

位置合わせ処理部55が処理を開始するにあたり、解像度指定部38は、解像度情報gggにより表される変換倍率の初期値を解像度変換部33と解像度変換部34の双方に出力する。本実施形態では、変換倍率の初期値は、3600×3600画素という元の画像サイズに対する倍率を示す「1/16」なる値である。   When the alignment processing unit 55 starts processing, the resolution specifying unit 38 outputs the initial value of the conversion magnification represented by the resolution information ggg to both the resolution conversion unit 33 and the resolution conversion unit 34. In the present embodiment, the initial value of the conversion magnification is a value “1/16” indicating the magnification with respect to the original image size of 3600 × 3600 pixels.

解像度変換部33は、マクロ画像情報aaaにより表されるマクロ画像100を解像度情報gggで指定された所望の解像度に変換し、変換後の画像のデータを含む変換マクロ画像情報cccを照合処理部35に出力する。   The resolution conversion unit 33 converts the macro image 100 represented by the macro image information aaa to a desired resolution specified by the resolution information ggg, and compares the converted macro image information ccc including the converted image data with the collation processing unit 35. Output to.

解像度情報gggが1/16倍なる倍率を表す上記の例では、変換マクロ画像情報cccは、225×225画素に縮小されたマクロ画像100のデータを含む。また、本実施形態では、変換マクロ画像情報cccは、解像度情報gggで示された「1/16倍」なる倍率、または縮小された画像の「225×225画素」なる大きさに関する情報も含む。すなわち、変換マクロ画像情報cccは、変換マクロ画像情報cccが表す縮小されたマクロ画像100の縮小倍率を表す情報を何らかの形で含む。   In the above example representing the magnification at which the resolution information ggg is 1/16 times, the converted macro image information ccc includes the data of the macro image 100 reduced to 225 × 225 pixels. In the present embodiment, the converted macro image information ccc also includes information related to the magnification of “1/16 times” indicated by the resolution information ggg or the size of “225 × 225 pixels” of the reduced image. That is, the converted macro image information ccc includes information indicating the reduction magnification of the reduced macro image 100 represented by the converted macro image information ccc in some form.

同様に、解像度変換部34は、設計画像情報bbbにより表される設計画像104を解像度情報gggで指定された所望の解像度に変換し、変換後の設計画像104のデータを含む変換設計画像情報dddを照合処理部35に出力する。変換マクロ画像情報cccと同様に、変換設計画像情報dddも、変換設計画像情報dddが表す縮小された設計画像104の縮小倍率を表す情報を何らかの形で含む。   Similarly, the resolution conversion unit 34 converts the design image 104 represented by the design image information bbb into a desired resolution specified by the resolution information ggg, and converts the design image information ddd including data of the converted design image 104. Is output to the verification processing unit 35. Similar to the conversion macro image information ccc, the conversion design image information ddd also includes information indicating the reduction ratio of the reduced design image 104 represented by the conversion design image information ddd in some form.

照合処理部35は、入力された変換マクロ画像情報cccと変換設計画像情報dddに基づいて、縮小されたマクロ画像100と縮小された設計画像104との位置合わせ処理を行う。すなわち、照合処理部35は、同じ倍率で縮小されたマクロ画像100と設計画像104との、位置および回転に関する相違値を算出する。   The collation processing unit 35 performs alignment processing between the reduced macro image 100 and the reduced design image 104 based on the input converted macro image information ccc and converted design image information ddd. That is, the matching processing unit 35 calculates a difference value regarding the position and rotation between the macro image 100 and the design image 104 reduced at the same magnification.

相違値は、マクロ画像100と設計画像104の間の相対的な位置のずれと相対的な回転を表すが、本実施形態では、設計画像104を基準としたときのマクロ画像100の位置のずれと回転量を、照合処理部35が相違値として算出する。   The difference value represents a relative positional shift and relative rotation between the macro image 100 and the design image 104. In the present embodiment, the positional shift of the macro image 100 when the design image 104 is used as a reference. And the amount of rotation are calculated by the verification processing unit 35 as a difference value.

例えば、相違値は、並進移動のX方向およびY方向の移動量である位置ずれの量(すなわち位置補正値)、ならびに回転移動の量を表す回転角度(すなわち回転補正値)を含む。相違値は、最終的には、設計画像情報qqが表す元の解像度の設計画像104に、検査用画像情報ppが表す元の解像度のマクロ画像100を位置合わせするために算出される値である。   For example, the difference value includes a displacement amount (that is, a position correction value) that is a movement amount in the X direction and the Y direction of translational movement, and a rotation angle (that is, a rotation correction value) that represents the amount of rotational movement. The difference value is finally a value calculated for aligning the macro image 100 with the original resolution represented by the inspection image information pp with the design image 104 with the original resolution represented by the design image information qq. .

また、相違値は、基板検査装置10内部で定義される基準座標系にしたがって表現される。例えば、照合処理部35は、
・上記のXY座標系が基準座標系であり、
・設計画像情報qqが示す設計画像104において半導体ウエハの中心が原点であり、
・設計画像104の水平方向がX軸であって右方向がX軸の正方向であり、
・設計画像104の垂直方向がY軸であって上方向がY軸の正方向であり、
・回転の正方向は反時計回りの方向である、
という前提のもとで、符号付の数値として相違値を算出する。
The difference value is expressed according to a reference coordinate system defined in the substrate inspection apparatus 10. For example, the matching processing unit 35
-The above XY coordinate system is the reference coordinate system,
In the design image 104 indicated by the design image information qq, the center of the semiconductor wafer is the origin,
The horizontal direction of the design image 104 is the X axis and the right direction is the positive direction of the X axis,
The vertical direction of the design image 104 is the Y axis and the upward direction is the positive direction of the Y axis,
・ The positive direction of rotation is counterclockwise.
Based on the assumption, the difference value is calculated as a signed numerical value.

なお、解像度情報gggが解像度変換部33と解像度変換部34の双方に出力されるため、変換マクロ画像情報cccで表される画像と変換設計画像情報dddで表される画像の解像度は一致している。したがって、照合処理部35は、2つの画像間のマッチング処理を行う際に、拡大と縮小について考慮する必要がなく、位置と回転に関する相違値のみを簡略に算出することができる。   Since the resolution information ggg is output to both the resolution conversion unit 33 and the resolution conversion unit 34, the resolution of the image represented by the conversion macro image information ccc and the image represented by the conversion design image information ddd match. Yes. Therefore, when performing matching processing between two images, the matching processing unit 35 does not need to consider enlargement and reduction, and can simply calculate a difference value related to position and rotation.

相違値の算出には、例えば、変換マクロ画像情報cccおよび変換設計画像情報dddによりそれぞれ表される画像内のエッジ情報などの画像の特徴が利用される。画像の特徴を利用した様々なマッチング処理が知られており、照合処理部35は任意の画像マッチング処理を利用して相違値を算出することができる。例えば、一方の画像内の複数の特徴的な領域をテンプレートとして他方の画像とマッチングをとるなどの手法を、照合処理部35は利用することができる。   For the calculation of the difference value, for example, image features such as edge information in the image respectively represented by the conversion macro image information ccc and the conversion design image information ddd are used. Various matching processes using image features are known, and the matching processing unit 35 can calculate a difference value by using an arbitrary image matching process. For example, the matching processing unit 35 can use a technique such as matching with the other image using a plurality of characteristic regions in one image as a template.

マクロ画像100にも設計画像104にも、各チップ内の微小なアライメントマークを表すパターンは表現されていない。そのため、照合処理部35は、アライメントマークが位置する特定の点の座標に基づいてマクロ画像100と設計画像104の位置合わせ処理を行うことはできない。   Neither the macro image 100 nor the design image 104 represents a pattern representing a minute alignment mark in each chip. Therefore, the collation processing unit 35 cannot perform the alignment process between the macro image 100 and the design image 104 based on the coordinates of a specific point where the alignment mark is located.

しかし、照合処理部35は、例えば、解像度が変換されたマクロ画像100における半導体ウエハ101の円状の輪郭と、解像度が変換された設計画像104の円状のエッジカット領域107の形状とを、全体として比較することにより、縮小されたマクロ画像100と縮小された設計画像104の位置合わせ処理を行う。このように照合処理部35は、画像の解像度に応じた精度で位置合わせ処理を行う。   However, the collation processing unit 35, for example, determines the circular outline of the semiconductor wafer 101 in the macro image 100 whose resolution is converted and the shape of the circular edge cut region 107 of the design image 104 whose resolution is converted. By comparing as a whole, alignment processing of the reduced macro image 100 and the reduced design image 104 is performed. As described above, the matching processing unit 35 performs the alignment process with accuracy according to the resolution of the image.

照合処理部35は、位置合わせ処理の結果である相違値の情報を相違値情報eeeとしてマクロ画像変換部36に出力する。なお、並進移動の量を画像の倍率に応じて換算することができるように、本実施形態の相違値情報eeeは、縮小倍率を表す情報も含む。縮小倍率を表す情報は、上記のとおり変換マクロ画像情報cccと変換設計画像情報dddに含まれているので、照合処理部35が認識し、相違値情報eeeに含めることが可能である。   The collation processing unit 35 outputs the difference value information as a result of the alignment process to the macro image conversion unit 36 as the difference value information eeee. Note that the difference value information eee of the present embodiment also includes information indicating the reduction magnification so that the amount of translation can be converted according to the magnification of the image. Since the information indicating the reduction ratio is included in the converted macro image information ccc and the converted design image information ddd as described above, the collation processing unit 35 can recognize and include the difference value information eeee.

マクロ画像変換部36は、マクロ画像記憶部31から出力されたマクロ画像情報aaaと、マクロ画像変換部36から出力された相違値情報eeeに基づいて、元の3600×3600画素のマクロ画像100を並進/回転変換した3600×3600画素のマクロ画像100を生成する。また、マクロ画像変換部36は、並進/回転変換したマクロ画像100のデータと相違値情報eeeの内容とを含む並進/回転変換画像情報fffをスイッチ37に出力する。   Based on the macro image information aaa output from the macro image storage unit 31 and the difference value information eee output from the macro image conversion unit 36, the macro image conversion unit 36 converts the original macro image 100 of 3600 × 3600 pixels. A macro image 100 of 3600 × 3600 pixels subjected to translation / rotation conversion is generated. Further, the macro image conversion unit 36 outputs the translation / rotation converted image information fff including the data of the macro image 100 subjected to the translation / rotation conversion and the contents of the difference value information eeee to the switch 37.

スイッチ37は、受け取った並進/回転変換画像情報fffの送信先を解像度指定部38または結果情報生成部39のいずれかに設定する。すなわち、スイッチ37は、位置合わせ処理部55における繰り返しを続けるために並進/回転変換画像情報fffを解像度指定部38に出力するか、繰り返しを終了するために並進/回転変換画像情報fffを結果情報生成部39に出力するかを決定する。スイッチ37による決定の基準は図6とともに後述する。   The switch 37 sets the transmission destination of the received translation / rotation converted image information fff in either the resolution designation unit 38 or the result information generation unit 39. That is, the switch 37 outputs the translation / rotation conversion image information fff to the resolution designation unit 38 in order to continue the repetition in the alignment processing unit 55, or the translation / rotation conversion image information fff as result information to end the repetition. Whether to output to the generation unit 39 is determined. The criteria for determination by the switch 37 will be described later with reference to FIG.

なお、本実施形態において繰り返しを続ける場合は、スイッチ37は並進/回転変換画像情報fffを図1の装置制御部11にも出力する。装置制御部11は、受け取った並進/回転変換画像情報fffに基づいて処理の途中経過を表示部53に表示してもよく、後続の別の半導体ウエハの検査時の撮像部51の制御に利用してもよい。   Note that, when the repetition is continued in the present embodiment, the switch 37 also outputs the translation / rotation conversion image information fff to the apparatus control unit 11 in FIG. The apparatus control unit 11 may display the progress of the process on the display unit 53 based on the received translation / rotation conversion image information fff, and is used for controlling the imaging unit 51 during the inspection of another semiconductor wafer that follows. May be.

スイッチ37は、繰り返しを続けることに決定すると、並進/回転変換画像情報fffを解像度指定部38に出力する。解像度指定部38では、並進/回転変換画像情報fffにより表される画像の解像度に基づいて、次に行うべき解像度変換の変換倍率を決定する。そして、解像度指定部38は、決定した倍率の情報と、並進/回転変換画像情報fffの内容とを含む解像度情報gggを生成し、解像度変換部33と解像度変換部34に出力する。   When the switch 37 decides to continue the repetition, it outputs the translation / rotation conversion image information fff to the resolution designation unit 38. The resolution designating unit 38 determines the conversion magnification for the next resolution conversion to be performed based on the resolution of the image represented by the translation / rotation conversion image information fff. Then, the resolution specifying unit 38 generates resolution information ggg including the determined magnification information and the contents of the translation / rotation converted image information fff, and outputs the resolution information ggg to the resolution converting unit 33 and the resolution converting unit 34.

例えば、現在の変換倍率が1/16倍の場合、解像度指定部38は、次に行う解像度変換の変換倍率を1/8倍と決定してもよい。上記のとおり、並進/回転変換画像情報fffは相違値情報eeeを含み、相違値情報eeeは変換倍率に関する情報を含むので、解像度指定部38は、並進/回転変換画像情報fffに基づいて新たな変換倍率を決定することができる。   For example, when the current conversion magnification is 1/16, the resolution designating unit 38 may determine that the conversion magnification of the next resolution conversion to be 1/8. As described above, the translation / rotation converted image information fff includes the difference value information eeee, and the difference value information eeee includes information about the conversion magnification. Therefore, the resolution designating unit 38 sets the new information based on the translation / rotation converted image information fff. A conversion magnification can be determined.

解像度変換部33は、解像度指定部38から受け取った解像度情報gggに基づいて、解像度情報gggに含まれる並進/回転変換画像情報fffが表す並進/回転変換されたマクロ画像100を、解像度情報gggが表す新たな変換倍率で変換する。   Based on the resolution information ggg received from the resolution specifying unit 38, the resolution conversion unit 33 converts the macro image 100 subjected to translation / rotation conversion represented by the translation / rotation conversion image information fff included in the resolution information ggg into the resolution information ggg. Convert with the new conversion magnification that represents.

そして、解像度変換部33は、変換後のマクロ画像100のデータを含む変換マクロ画像情報cccを照合処理部35に出力する。例えば、新たな変換倍率が1/8倍なる倍率を表す場合、変換マクロ画像情報cccは、元の3600×3600画素のマクロ画像100を並進/回転変換してから450×450画素に縮小変換したマクロ画像100のデータを含む。   Then, the resolution conversion unit 33 outputs converted macro image information ccc including data of the converted macro image 100 to the collation processing unit 35. For example, when the new conversion magnification represents a magnification of 1/8, the converted macro image information ccc is converted to 450 × 450 pixels after translation / rotation conversion of the original 3600 × 3600 pixel macro image 100. The data of the macro image 100 is included.

同様に、解像度変換部34は、以前に設計画像記憶部32から受け取った設計画像情報bbbにより表される設計画像104を、解像度指定部38から新たに受け取った解像度情報gggが表す新たな変換倍率で変換し、変換後の設計画像104のデータを含む変換設計画像情報dddを照合処理部35に出力する。   Similarly, the resolution conversion unit 34 converts the design image 104 represented by the design image information bbb previously received from the design image storage unit 32 into a new conversion magnification represented by the resolution information ggg newly received from the resolution designation unit 38. The converted design image information ddd including the converted design image 104 data is output to the collation processing unit 35.

こうして再度、解像度変換部33から変換マクロ画像情報cccを、解像度変換部34から変換設計画像情報dddを受け取った照合処理部35は、上記と同様にして再度位置合わせ処理を行う。以降の処理も同様である。   In this way, the collation processing unit 35 that has received the converted macro image information ccc from the resolution conversion unit 33 and the converted design image information ddd from the resolution conversion unit 34 again performs alignment processing in the same manner as described above. The same applies to the subsequent processing.

また、スイッチ37は、繰り返しを終了するべきだと判断すると、並進/回転変換画像情報fffを結果情報生成部39に出力する。結果情報生成部39は、並進/回転変換画像情報fffを受け取ると、設計画像記憶部32から受け取った設計画像情報bbbと並進/回転変換画像情報fffを統合して、画像処理結果情報rrを生成し、画像処理結果情報rrを図1の検査情報生成部23に出力する。本実施形態では、画像処理結果情報rrが、元の解像度の3600×3600画素の設計画像104のデータと、相違値に基づいて並進/回転変換された元の解像度の3600×3600画素のマクロ画像100のデータとを含む。画像処理結果情報rrは、さらに相違値のデータを含んでもよい。   If the switch 37 determines that the repetition should be terminated, the switch 37 outputs the translation / rotation conversion image information fff to the result information generation unit 39. Upon receiving the translation / rotation conversion image information fff, the result information generation unit 39 integrates the design image information bbb received from the design image storage unit 32 and the translation / rotation conversion image information fff to generate image processing result information rr. Then, the image processing result information rr is output to the inspection information generation unit 23 in FIG. In the present embodiment, the image processing result information rr is the original resolution 3600 × 3600 pixel design image 104 data and the original resolution 3600 × 3600 pixel macro image translated / rotated based on the difference value. 100 data. The image processing result information rr may further include difference value data.

以上、図5を参照して画像処理部22の内部について説明したが、画像処理部22全体の動作を概観すると、次のようにまとめられる。
すなわち、画像処理部22は、検査用画像情報ppと検査用製造工程/品種情報mmを入力として受け取り、検査用製造工程/品種情報mmに基づいて設計画像情報qqを生成し、検査用画像情報ppと設計画像情報qqに基づく照合処理を行い、結果を画像処理結果情報rrとして検査情報生成部23に出力する。
As described above, the inside of the image processing unit 22 has been described with reference to FIG. 5, but the overall operation of the image processing unit 22 is summarized as follows.
That is, the image processing unit 22 receives the inspection image information pp and the inspection manufacturing process / type information mm as input, generates the design image information qq based on the inspection manufacturing process / type information mm, and the inspection image information. Collation processing based on pp and design image information qq is performed, and the result is output to the inspection information generation unit 23 as image processing result information rr.

続いて、画像処理部22から画像処理結果情報rrを受け取った後の図1の検査情報生成部23の動作の詳細について説明する。
検査情報生成部23は、相違値に基づいて並進/回転変換されたマクロ画像100のデータを含む画像処理結果情報rrに加えて、設計情報103を含む検査用製造工程/品種情報mmと、マクロ画像100のデータを含む検査用画像情報ppも受け取っている。本実施形態の検査情報生成部23は、並進/回転変換されたマクロ画像100上での検査領域を表す検査領域情報を生成する。
Next, details of the operation of the inspection information generation unit 23 in FIG. 1 after receiving the image processing result information rr from the image processing unit 22 will be described.
The inspection information generation unit 23, in addition to the image processing result information rr including the data of the macro image 100 translated / rotated based on the difference value, the inspection manufacturing process / product information mm including the design information 103, the macro Inspection image information pp including data of the image 100 is also received. The inspection information generation unit 23 according to the present embodiment generates inspection area information representing an inspection area on the translated / rotated macro image 100.

すなわち、検査情報生成部23は、並進/回転変換によって設計画像104と位置合わせされたマクロ画像100上の領域を検査領域として決定する処理を行う。図4Aに示したように、設計画像104には複数の属性に応じて、チップ領域105などの複数の領域がある。検査情報生成部23は、設計画像104における各領域の位置と範囲そのものを、並進/回転変換によって位置合わせされたマクロ画像100上で、検査領域として設定する。   That is, the inspection information generation unit 23 performs a process of determining an area on the macro image 100 aligned with the design image 104 by translation / rotation conversion as an inspection area. As shown in FIG. 4A, the design image 104 has a plurality of areas such as a chip area 105 according to a plurality of attributes. The inspection information generation unit 23 sets the position and range of each area in the design image 104 as an inspection area on the macro image 100 aligned by translation / rotation conversion.

また、複数の属性に対応する複数の領域を区別して異なる条件で検査を行うために、基板検査装置10は、後述の図7の画面などを介して各領域の検査感度の設定を受け付けてもよい。検査感度は、領域ごとのインデックスと対応づけて設定される。検査感度を表す値の例は、欠陥抽出をする際に必要となる、画像の輝度の閾値である。   In addition, in order to distinguish a plurality of areas corresponding to a plurality of attributes and perform inspection under different conditions, the substrate inspection apparatus 10 may accept setting of inspection sensitivity for each area via a screen shown in FIG. Good. The inspection sensitivity is set in association with the index for each area. An example of the value representing the inspection sensitivity is a threshold value of the luminance of the image that is necessary when performing defect extraction.

検査情報生成部23は、並進/回転変換されたマクロ画像100上のどの領域をいかなる検査感度で検査するかを示す検査領域情報である検査結果情報ssを生成して、不図示のシステム管理部に出力する。検査結果情報ssは、領域ごとの検査感度に関する情報を含む。   The inspection information generation unit 23 generates inspection result information ss which is inspection region information indicating which region on the translated / rotated macro image 100 is to be inspected with what inspection sensitivity, and a system management unit (not shown) Output to. The inspection result information ss includes information related to inspection sensitivity for each region.

また、検査結果情報ssでは、例えば、検査に必要な領域の座標値を記した数値情報により、または設計画像情報qqと同様のフォーマットの画像情報により、各領域の位置および範囲が示される。すなわち、検査結果情報ssは、検査領域としての各領域の属性と、検査領域の位置および範囲と、検査感度とを互いに対応づける情報である。   Further, in the inspection result information ss, for example, the position and range of each region are indicated by numerical information describing the coordinate value of the region necessary for the inspection, or by image information in the same format as the design image information qq. That is, the inspection result information ss is information that associates the attributes of each region as the inspection region, the position and range of the inspection region, and the inspection sensitivity with each other.

システム管理部は、検査情報生成部23から受け取った検査結果情報ssに基づいてマクロ検査のレシピを作成し、レシピの情報を含む検査対象情報bbを基板検査装置10の製造工程/品種情報取得部12に出力する。   The system management unit creates a macro inspection recipe based on the inspection result information ss received from the inspection information generation unit 23, and uses the inspection target information bb including the recipe information as the manufacturing process / product information acquisition unit of the substrate inspection apparatus 10. 12 is output.

製造工程/品種情報取得部12は、レシピの情報を含む検査対象情報bbを受け取ると、例えば検査情報生成部23に検査用製造工程/品種情報mmを出力し、検査情報生成部23にマクロ検査の実行を指示してもよい。   Upon receiving the inspection object information bb including recipe information, the manufacturing process / product information acquisition unit 12 outputs, for example, the inspection manufacturing process / product information mm to the inspection information generation unit 23, and performs the macro inspection to the inspection information generation unit 23. May be instructed to execute.

マクロ検査を実行するよう指示された検査情報生成部23は、並進/回転変換されたマクロ画像100を用いてマクロ検査を実行する。検査情報生成部23は、マクロ検査の検査結果として、検出された欠陥数、欠陥の大きさもしくは分類結果に関する特徴情報、チップ単位もしくはウエハ単位での良否判定結果などを取得する。検査情報生成部23は検査結果を表す検査結果情報ssを生成し、出力してもよい。   The inspection information generation unit 23 instructed to execute the macro inspection performs the macro inspection using the translated / rotated macro image 100. The inspection information generation unit 23 acquires the number of detected defects, feature information regarding the size or classification result of defects, a pass / fail judgment result in units of chips or wafers, and the like as inspection results of the macro inspection. The inspection information generation unit 23 may generate and output inspection result information ss representing the inspection result.

次に、図6を参照して、上記で説明した画像処理部22の処理についてさらに詳細に説明する。図6は本実施形態における画像処理部22の動作を示すフローチャートである。図6のフローチャートは、レシピ作成のために検査領域を決定する処理を示す。図6の処理の開始時点では既に、マクロ画像100を表す2次元画像情報kkが図1の画像記憶部20に記憶されている。   Next, the processing of the image processing unit 22 described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the image processing unit 22 in this embodiment. The flowchart of FIG. 6 shows a process for determining an inspection area for creating a recipe. The two-dimensional image information kk representing the macro image 100 is already stored in the image storage unit 20 in FIG. 1 at the start of the processing in FIG.

ステップS151において、図5の設計画像生成部21は、図1の製造工程/品種情報取得部12から、被検査対象の半導体ウエハの設計情報103を含む検査用製造工程/品種情報mmを取得する。   In step S151, the design image generation unit 21 in FIG. 5 acquires the manufacturing process / product information mm for inspection including the design information 103 of the semiconductor wafer to be inspected from the manufacturing process / product information acquisition unit 12 in FIG. .

次にステップS152において、設計画像生成部21は、設計情報103の内容を元にして、設計画像104を構成するチップ領域105、スクライブライン領域106、エッジカット領域107、およびチップ外領域108などの各領域の位置を決定する。   Next, in step S152, the design image generation unit 21 creates the chip area 105, the scribe line area 106, the edge cut area 107, and the outside chip area 108 that constitute the design image 104 based on the contents of the design information 103. Determine the location of each region.

図3に示したように、設計情報103はチップサイズ、スクライブラインの幅、ならびにチップおよびショットのレイアウトなどの情報を含む。また、上記のとおり、設計画像104の解像度およびサイズは、図2のマクロ画像100と同じと決められている。よって、設計画像生成部21は、マクロ画像100の解像度およびサイズならびに設計情報103に基づく計算を行い、各領域を設計画像104のどの位置に配置すべきかを、画素を位置の基準として決定する。   As shown in FIG. 3, the design information 103 includes information such as chip size, scribe line width, and chip and shot layout. Further, as described above, the resolution and size of the design image 104 are determined to be the same as those of the macro image 100 of FIG. Therefore, the design image generation unit 21 performs a calculation based on the resolution and size of the macro image 100 and the design information 103, and determines in which position of the design image 104 each region should be arranged using the pixel as a position reference.

続いてステップS153では、設計画像生成部21が、設計画像104内でそれぞれの領域を識別するために、各領域に異なる輝度情報を割り当て、マクロ画像100と同一の解像度の設計画像104を生成する。   Subsequently, in step S153, the design image generation unit 21 assigns different luminance information to each region in order to identify each region in the design image 104, and generates a design image 104 having the same resolution as the macro image 100. .

そして、ステップS154で、設計画像生成部21が設計画像情報qqを設計画像記憶部32に出力し、設計画像記憶部32は設計画像情報bbbを解像度変換部34と結果情報生成部39に出力する。ステップS154ではさらに、マクロ画像記憶部31が、画像記憶部20から検査用画像情報ppを取得し、マクロ画像情報aaaを解像度変換部33とマクロ画像変換部36に出力する。また、解像度指定部38は、初期値の倍率を表す解像度情報gggをステップS154で解像度変換部33と解像度変換部34に出力する。   In step S154, the design image generation unit 21 outputs the design image information qq to the design image storage unit 32, and the design image storage unit 32 outputs the design image information bbb to the resolution conversion unit 34 and the result information generation unit 39. . In step S154, the macro image storage unit 31 further acquires the inspection image information pp from the image storage unit 20 and outputs the macro image information aaa to the resolution conversion unit 33 and the macro image conversion unit 36. Further, the resolution specifying unit 38 outputs resolution information ggg indicating the magnification of the initial value to the resolution converting unit 33 and the resolution converting unit 34 in step S154.

以下、ステップS155〜S159、およびS161は繰り返しループを形成しており、繰り返しが終了するとステップS160が実行される。
ステップS155では、位置合わせ処理のために、解像度指定部38から出力された同じ解像度情報gggに基づいて、解像度変換部33がマクロ画像100の解像度変換処理を行い、解像度変換部34が設計画像104の解像度変換処理を行う。また、解像度変換部33と解像度変換部34はそれぞれ解像度変換処理の結果として得られた変換マクロ画像情報cccと変換設計画像情報dddを照合処理部35に出力する。
Hereinafter, steps S155 to S159 and S161 form a repetitive loop, and step S160 is executed when the repetition is completed.
In step S155, the resolution conversion unit 33 performs the resolution conversion process of the macro image 100 based on the same resolution information ggg output from the resolution specifying unit 38 for the alignment process, and the resolution conversion unit 34 performs the design image 104. The resolution conversion process is performed. Also, the resolution conversion unit 33 and the resolution conversion unit 34 output converted macro image information ccc and converted design image information ddd obtained as a result of the resolution conversion process to the collation processing unit 35, respectively.

次のステップS156では、照合処理部35が、変換マクロ画像情報cccにより表される解像度が変換されたマクロ画像100に対して、位置合わせ処理に利用するための画像特徴情報を抽出し、取得する。画像特徴情報の一例はエッジ情報である。   In the next step S156, the collation processing unit 35 extracts and acquires image feature information for use in alignment processing for the macro image 100 whose resolution represented by the converted macro image information ccc has been converted. . An example of the image feature information is edge information.

そしてステップS157では、照合処理部35が、取得した画像特徴情報を用いて、解像度が変換されたマクロ画像100と、同様に解像度が変換された設計画像104との間で位置合わせ処理を行う。照合処理部35は、その結果として得られた相違値情報eeeをマクロ画像変換部36に出力する。上記のとおり、相違値情報eeeは、並進移動と回転移動の双方に関する相違値を含む。   In step S157, the matching processing unit 35 uses the acquired image feature information to perform alignment processing between the macro image 100 whose resolution has been converted and the design image 104 whose resolution has been similarly converted. The collation processing unit 35 outputs the difference value information ee obtained as a result to the macro image conversion unit 36. As described above, the difference value information eee includes difference values regarding both translational movement and rotational movement.

すると、ステップS158では、マクロ画像変換部36が、算出された相違値に基づいて、ステップS154で記憶したマクロ画像情報aaaに対して、並進/回転変換を行う。また、マクロ画像変換部36は、その結果得られた並進/回転変換画像情報fffをスイッチ37に出力する。   Then, in step S158, the macro image conversion unit 36 performs translation / rotation conversion on the macro image information aaa stored in step S154 based on the calculated difference value. Further, the macro image conversion unit 36 outputs the translation / rotation conversion image information fff obtained as a result to the switch 37.

次のステップS159では、スイッチ37が、繰り返しを続けるか否かを並進/回転変換画像情報fffに基づいて、特に並進/回転変換画像情報fffにより示される相違値の精度に基づいて、判断する。今回の繰り返しループにおけるステップS157で算出された相違値が所定の範囲内であるか、または、今回の繰り返しループにおけるステップS155での変換で指定された解像度が所定の値であれば、スイッチ37は繰り返しを終了すべきであると判断し、処理はステップS160へと進む。そうでなければ、スイッチ37は繰り返しを続けるべきであると判断し、処理はステップS161へと進む。   In the next step S159, the switch 37 determines whether or not to continue the repetition based on the translation / rotation conversion image information fff, particularly based on the accuracy of the difference value indicated by the translation / rotation conversion image information fff. If the difference value calculated in step S157 in the current iteration loop is within a predetermined range, or if the resolution specified in the conversion in step S155 in the current iteration loop is a predetermined value, the switch 37 is It is determined that the repetition should be terminated, and the process proceeds to step S160. Otherwise, the switch 37 determines that the repetition should be continued, and the process proceeds to step S161.

ステップS159において、「相違値が所定の範囲内」とは、例えば、X方向とY方向の並進の量がそれぞれ元のマクロ画像100の画素サイズの±1/2以内であり、かつ、回転の量が±0.1°以内である、ということを意味する。つまり、この例では、X方向とY方向の並進の量は、検査用画像情報ppが表す元のマクロ画像100の解像度に換算して、±1/2画素以内であれば所定の範囲内と認められる。   In step S159, “the difference value is within a predetermined range” means that, for example, the amount of translation in the X direction and the Y direction is within ± 1/2 of the pixel size of the original macro image 100, and It means that the amount is within ± 0.1 °. That is, in this example, the amount of translation in the X direction and the Y direction is within a predetermined range as long as it is within ± 1/2 pixel in terms of the resolution of the original macro image 100 represented by the inspection image information pp. Is recognized.

ここで、「±1/2以内」および「±0.1°以内」といった数値は例示であり、実施形態に応じて、マクロ検査に必要な精度に応じた値を採用することができる。また、本実施形態では相違値が符合つきの数値により表されるので、「所定の範囲」は上限と下限により規定される。   Here, numerical values such as “within ± 1/2” and “within ± 0.1 °” are merely examples, and values according to the accuracy required for the macro inspection can be adopted according to the embodiment. In the present embodiment, the difference value is represented by a signed numerical value, so that the “predetermined range” is defined by an upper limit and a lower limit.

また、ステップS159において「解像度が所定の値」とは、例えば、解像度の拡大・縮小倍率が「1倍」であることを意味する。この意味はステップS161と合わせて後述する。   In step S159, “the resolution is a predetermined value” means, for example, that the resolution enlargement / reduction magnification is “1”. This meaning will be described later together with step S161.

ステップS159において、スイッチ37が繰り返しを終了すべきであると判断すると、処理はステップS160に進む。ステップS160では、スイッチ37が結果情報生成部39に並進/回転変換画像情報fffを出力する。   If it is determined in step S159 that the switch 37 should end the repetition, the process proceeds to step S160. In step S160, the switch 37 outputs the translation / rotation conversion image information fff to the result information generation unit 39.

上記のように、並進/回転変換画像情報fffは並進/回転変換されたマクロ画像100のデータと、相違値情報eeeを含む。また、結果情報生成部39には、ステップS154で設計画像記憶部32から出力された設計画像情報bbbが記憶されている。   As described above, the translation / rotation converted image information fff includes the data of the macro image 100 subjected to translation / rotation conversion and the difference value information eeee. The result information generation unit 39 stores the design image information bbb output from the design image storage unit 32 in step S154.

そこで、ステップS160では、結果情報生成部39が、並進/回転変換画像情報fffと設計画像情報bbbに基づいて、設計画像104を表す情報と相違値に関する情報を所定のフォーマットで統合し、画像処理結果情報rrとして図1の検査情報生成部23に出力し、図6の処理を終了する。   Therefore, in step S160, the result information generation unit 39 integrates information representing the design image 104 and information regarding the difference value in a predetermined format based on the translation / rotation conversion image information fff and the design image information bbb, and performs image processing. The result information rr is output to the inspection information generation unit 23 in FIG. 1, and the processing in FIG. 6 is terminated.

例えば、画像処理結果情報rrが含む相違値に関する情報は、相違値自体および/または相違値に基づいて並進/回転変換されたマクロ画像100などである。
また、ステップS159においてスイッチ37が繰り返しを続けるべきであると判断すると、処理はステップS161に進む。ステップS161では、スイッチ37が並進/回転変換画像情報fffを図1の装置制御部11と図5の解像度指定部38に出力する。
For example, the information regarding the difference value included in the image processing result information rr is the difference value itself and / or the macro image 100 that is translated / rotated based on the difference value.
If it is determined in step S159 that the switch 37 should continue to repeat, the process proceeds to step S161. In step S161, the switch 37 outputs the translation / rotation conversion image information fff to the apparatus control unit 11 in FIG. 1 and the resolution designation unit 38 in FIG.

ステップS161ではさらに、解像度指定部38が、並進/回転変換画像情報fffに含まれる解像度に関する情報(換言すれば変換倍率に関する情報)に基づいて、解像度を変換する際の倍率を再設定し、新たな解像度情報gggとして解像度変換部33と解像度変換部34に出力する。ステップS161の終了後、制御はステップS155に戻る。   In step S161, the resolution specifying unit 38 further resets the magnification for converting the resolution based on the information about the resolution (in other words, information about the conversion magnification) included in the translation / rotation conversion image information fff, Is output to the resolution conversion unit 33 and the resolution conversion unit 34 as accurate resolution information ggg. After the end of step S161, control returns to step S155.

例えば、解像度情報gggにより表される倍率は、初期値が1/16であり、ステップS161の実行のたびに2倍に設定されてもよい。すなわち、繰り返しのたびに倍率は1/16、1/8、1/4、1/2、1と順に設定されてもよい。   For example, the initial value of the magnification represented by the resolution information ggg may be 1/16, and may be set to double every time step S161 is executed. That is, the magnification may be set in order of 1/16, 1/8, 1/4, 1/2, and 1 for each repetition.

換言すれば、例えば元のマクロ画像100の大きさが3600×3600画素の例において、225×225画素、450×450画素、900×900画素、1800×1800画素、3600×3600画素の大きさに作られたマクロ画像100と設計画像104を使って逐次的に位置合わせ処理を行ってもよい。   In other words, for example, in an example in which the size of the original macro image 100 is 3600 × 3600 pixels, the size is 225 × 225 pixels, 450 × 450 pixels, 900 × 900 pixels, 1800 × 1800 pixels, 3600 × 3600 pixels. The alignment processing may be performed sequentially using the created macro image 100 and design image 104.

相違値によっては、1より小さい倍率のときにステップS159からステップS160へ進むこともありうる。なお、本実施形態では、上記のようにステップS159において「解像度が所定の値」とは解像度の拡大・縮小倍率が「1倍」であることを意味するので、1倍より大きい倍率が設定されることはない。   Depending on the difference value, the process may proceed from step S159 to step S160 when the magnification is smaller than 1. In the present embodiment, as described above, in step S159, “resolution is a predetermined value” means that the magnification / reduction magnification of the resolution is “1”, so a magnification larger than 1 is set. Never happen.

このように「1/16倍」などと大幅に縮小する倍率から始めて次第に倍率を1倍に近づけながら処理を繰り返すことは、換言すれば、位置合わせ処理の精度を徐々に高めながら処理を繰り返すことである。つまり、本実施形態には、算出する相違値の精度に応じて、マクロ画像100と設計画像104の解像度を可変させて処理を行う特徴がある。   In this way, starting from a magnification that is greatly reduced to “1/16 times” or the like, and repeating the process while gradually bringing the magnification closer to 1 is, in other words, repeating the process while gradually increasing the accuracy of the alignment process. It is. That is, the present embodiment has a feature that the processing is performed by changing the resolution of the macro image 100 and the design image 104 in accordance with the accuracy of the calculated difference value.

また、ステップS159は、相違値の精度が所望の精度に達するまで処理を繰り返すことを表す。このような繰り返しにより位置合わせ処理を実行することにより、計算量を抑えつつ高い精度の相違値を算出することが可能となる。その理由は次のとおりである。   Step S159 represents that the process is repeated until the accuracy of the difference value reaches a desired accuracy. By executing the alignment process by such repetition, it is possible to calculate the difference value with high accuracy while suppressing the calculation amount. The reason is as follows.

照合処理部35が算出する並進/回転に関する相違値は、解像度変換部33と解像度変換部34で解像度が変換されたマクロ画像100と設計画像104の解像度に依存する。解像度が低いほど、1画素に対応する被写体上の領域が大きく、画素数が少ないので画像サイズは小さく、相違値の精度が低い。相違値の精度が低ければ、マクロ画像100と設計画像104の位置関係のずれは大きい。しかし、解像度が低いほど、高速に位置合わせ処理を行うことができる。   The translation / rotation difference value calculated by the collation processing unit 35 depends on the resolutions of the macro image 100 and the design image 104 whose resolution has been converted by the resolution conversion unit 33 and the resolution conversion unit 34. The lower the resolution, the larger the area on the subject corresponding to one pixel and the smaller the number of pixels, so the image size is smaller and the accuracy of the difference value is lower. If the accuracy of the difference value is low, the deviation in the positional relationship between the macro image 100 and the design image 104 is large. However, the lower the resolution, the faster the alignment process can be performed.

逆に、解像度が高いほど、1画素に対応する被写体上の領域が小さく、画素数が多いので画像サイズは大きく、相違値の精度は高い。相違値の精度が高ければ、マクロ画像100と設計画像104の位置関係のずれは小さい。また、解像度が高いほど、位置合わせ処理に時間がかかる。   Conversely, the higher the resolution, the smaller the area on the subject corresponding to one pixel and the larger the number of pixels, so the image size is larger and the accuracy of the difference value is higher. If the accuracy of the difference value is high, the positional deviation between the macro image 100 and the design image 104 is small. Also, the higher the resolution, the longer the alignment process.

本実施形態では、高精度に位置決めされて配置されたアライメントマークなどが写らない程度に低解像度のマクロ画像100が用いられる。アライメントマークなどを利用せずにマクロ画像100と設計画像104との位置合わせ処理を行うためには、厳密に位置が決められた特定の点の位置同士を比較するのではなく、画像全体のパターンマッチングが有効である。   In the present embodiment, the macro image 100 having a low resolution is used to such an extent that an alignment mark or the like that is positioned and arranged with high accuracy is not captured. In order to perform the alignment process between the macro image 100 and the design image 104 without using an alignment mark or the like, the pattern of the entire image is not compared with the positions of specific points whose positions are strictly determined. Matching is effective.

元のマクロ画像100の解像度は、アライメントマークが写るほど高くはない。しかし、マクロ画像100と設計画像104の全体を使って位置合わせをしようとすると、処理時間の影響を無視することができなくなる程度には、元のマクロ画像100の解像度は高い。   The resolution of the original macro image 100 is not so high as to show the alignment mark. However, if an attempt is made to perform alignment using the entire macro image 100 and the design image 104, the resolution of the original macro image 100 is high enough that the influence of the processing time cannot be ignored.

そこで、低解像度の2枚の画像を入力とすれば、画像全体をマッチングに利用したとしても、比較的高速に位置合わせ処理が可能であることに注目して、本実施形態では、先に低解像度で、必要な精度よりも粗い位置合わせを行っている。それにより、下記の効果が得られるためである。   Therefore, if two low-resolution images are input, even if the entire image is used for matching, it is possible to perform alignment processing at a relatively high speed. The resolution is coarser than the required accuracy. This is because the following effects can be obtained.

一般に、画像特徴情報を用いた位置合わせ処理では、一方の画像から抽出した特徴点が他方の画像のどこに対応するかを探索する処理が行われる。よって、探索に用いる画像情報すなわち探索を行うべき画像の範囲を限定することで、位置合わせ処理の計算量を削減することができる。   In general, in the alignment process using image feature information, a process for searching where a feature point extracted from one image corresponds to the other image is performed. Therefore, by limiting the image information used for the search, that is, the range of the image to be searched, the calculation amount of the alignment process can be reduced.

本実施形態では、先に低い精度のデータを使って低い精度で粗い位置合わせ処理を行う。その結果、大まかに粗い位置合わせが行われた後のマクロ画像100と設計画像104のずれは、低い精度に応じた、ある範囲内に収まる。よって、より高い精度での後続の詳細な位置合わせ処理における探索範囲が限定され、後続の位置合わせ処理の処理時間を抑えることができる。   In the present embodiment, coarse alignment processing is first performed with low accuracy using data with low accuracy. As a result, the deviation between the macro image 100 and the design image 104 after roughly coarse alignment is within a certain range according to low accuracy. Therefore, the search range in the subsequent detailed alignment process with higher accuracy is limited, and the processing time of the subsequent alignment process can be reduced.

したがって、本実施形態では、最初は低解像度から始めて、次第に高解像度へと解像度を変えながら、複数回繰り返して位置合わせ処理を行う方法を採用した。複数の解像度による位置合わせ処理を組み合わせることにより、計算量が少なく処理時間が短いという低解像度のメリットと、非常に高い精度の相違値が得られ、最終結果として得られる画像処理結果情報rrの精度が非常に高いという高解像度のメリットをともに享受することができる。   Therefore, in the present embodiment, a method is employed in which the alignment process is repeatedly performed a plurality of times while starting with a low resolution and gradually changing to a higher resolution. By combining the alignment processing with a plurality of resolutions, a low resolution merit that the calculation amount is small and the processing time is short, and a very high accuracy difference value are obtained, and the accuracy of the image processing result information rr obtained as a final result is obtained. You can enjoy the advantages of high resolution that is very high.

なお、位置合わせ処理を複数回繰り返すことによって増加する計算量と、探索範囲を徐々に限定することによって減少する計算量とのトレードオフを考慮して、変換倍率の初期値、および、ステップS161で変換倍率を再設定するときの変化の度合いを定めることが望ましい。   In consideration of the trade-off between the calculation amount that is increased by repeating the alignment process a plurality of times and the calculation amount that is decreased by gradually limiting the search range, the initial value of the conversion magnification, and in step S161 It is desirable to determine the degree of change when resetting the conversion magnification.

また、本実施形態では変換倍率が1倍になるとステップS159からステップS160へと進むが、変換倍率が1倍より大きくてもマッチング処理を繰り返す実施形態も可能である。そのような実施形態では、例えば、適当な補間技術によって拡大されたマクロ画像100と設計画像104との間で、位置合わせ処理が行われてもよい。また、解像度情報gggによって、2倍、4倍、8倍といった拡大倍率が順次指定されてもよい。   In this embodiment, when the conversion magnification becomes 1, the process proceeds from step S159 to step S160. However, an embodiment in which the matching process is repeated even if the conversion magnification is larger than 1 is possible. In such an embodiment, for example, a registration process may be performed between the macro image 100 and the design image 104 enlarged by an appropriate interpolation technique. Further, the magnification information such as 2 times, 4 times, or 8 times may be sequentially specified by the resolution information ggg.

続いて、本実施形態におけるユーザインタフェイスの例を、図7を参照して説明する。
図7は、本実施形態における操作時の画面構成図である。図7は特に、マクロ画像100と設計画像104を表示する箇所を中心とした画面の構成例であり、他の実施形態では、別の情報をさらに画像表示部110が表示してもよい。また、図7の説明におけるマクロ画像100は、処理の進捗に応じて、撮像部51により取得されたマクロ画像100である場合と、画像処理部22により並進/回転変換されたマクロ画像100である場合がある。
Next, an example of a user interface in the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a screen configuration diagram at the time of operation in the present embodiment. FIG. 7 is an example of the configuration of the screen centering on the location where the macro image 100 and the design image 104 are displayed. In other embodiments, the image display unit 110 may display other information. Further, the macro image 100 in the description of FIG. 7 is the macro image 100 acquired by the imaging unit 51 and the macro image 100 translated / rotated by the image processing unit 22 according to the progress of the processing. There is a case.

図7の画像表示部110は図1の表示部53に表示される画面である。画像表示部110は、以下の(1)〜(4)の4つの領域に区分されており、さらに(5)のボタンを備える。   The image display unit 110 in FIG. 7 is a screen displayed on the display unit 53 in FIG. The image display unit 110 is divided into the following four areas (1) to (4), and further includes a button (5).

(1)「Wafer Image」という見出しのついた領域は、矩形の範囲を示す重ね合わせ画像表示ボックス115とともに、マクロ画像100を表示する領域である。
例えば、装置制御部11は、「画像情報取得完了」を示す画像記憶制御情報nnを受け取ると、画像記憶部20が記憶する2次元画像情報kkに基づいてマクロ画像100を(1)の領域に表示する制御を行ってもよい。また、例えば、結果情報生成部39が、並進/回転変換画像情報fffを受け取ったときに、並進/回転変換されたマクロ画像100を(1)の領域に表示する制御を行ってもよい。
(1) The area with the heading “Wafer Image” is an area for displaying the macro image 100 together with the superimposed image display box 115 indicating a rectangular range.
For example, upon receiving the image storage control information nn indicating “image information acquisition completion”, the apparatus control unit 11 converts the macro image 100 into the area (1) based on the two-dimensional image information kk stored in the image storage unit 20. Display control may be performed. Further, for example, when the result information generating unit 39 receives the translation / rotation conversion image information fff, the macro image 100 subjected to translation / rotation conversion may be controlled to be displayed in the area (1).

(2)「Design Image」という見出しのついた領域は、矩形の範囲を示す重ね合わせ画像表示ボックス116とともに設計画像104を表示する領域である。この領域には、塗りつぶし表示ボタン111と輪郭表示ボタン112が含まれる。   (2) The area with the heading “Design Image” is an area for displaying the design image 104 together with the superimposed image display box 116 indicating a rectangular range. This area includes a fill display button 111 and a contour display button 112.

例えば、設計画像生成部21は、設計画像104を生成するとともに、設計画像104を(2)の領域に表示する制御を行ってもよい。あるいは、設計画像生成部21は、設計画像104のデータを装置制御部11に出力し、装置制御部11が(2)の領域の表示制御を行ってもよい。   For example, the design image generation unit 21 may generate the design image 104 and perform control for displaying the design image 104 in the area (2). Alternatively, the design image generation unit 21 may output the data of the design image 104 to the device control unit 11, and the device control unit 11 may perform display control of the area (2).

上記のとおり、設計画像104内のチップ領域105などの各領域には、それぞれ異なる輝度情報が割り当てられている。塗りつぶし表示ボタン111は、閉区間である各領域を、割り当てられた輝度に塗りつぶして表示することを指示するためのボタンである。輪郭表示ボタン112は、各領域を、割り当てられた輝度の輪郭によって表示することを指示するためのボタンである。   As described above, different luminance information is assigned to each area such as the chip area 105 in the design image 104. The fill display button 111 is a button for instructing to display each area, which is a closed section, by filling it with the assigned luminance. The contour display button 112 is a button for instructing to display each region by the contour of the assigned luminance.

基板検査装置10の操作者が入力部54を用いていずれかのボタンをクリックすると、クリックされたボタンに応じて装置制御部11が設計画像104の表示方法を変更し、設計画像104が操作者の所望の表示方法で表示される。   When the operator of the board inspection apparatus 10 clicks any button using the input unit 54, the apparatus control unit 11 changes the display method of the design image 104 according to the clicked button, and the design image 104 is displayed by the operator. Are displayed in the desired display method.

操作者は、被検査対象の基板によって、塗りつぶし表示と輪郭表示のうち見やすい表示方法を選択することができるので、検査領域として設定されるチップ領域105などの各領域の状態、特に領域同士の境界の状態を容易に確認することができる。   The operator can select an easy-to-see display method from among the fill display and the contour display depending on the substrate to be inspected, so that the state of each region such as the chip region 105 set as the inspection region, particularly the boundary between the regions Can be easily confirmed.

また、操作者が入力部54を用いて例えばドラッグ操作によって重ね合わせ画像表示ボックス115または116の一方の大きさを変化させると、他方の大きさも連動して変化する。装置制御部11が、入力部54からの入力を監視して、重ね合わせ画像表示ボックス115と116の表示を制御しているためである。   Further, when the operator changes the size of one of the superimposed image display boxes 115 or 116 by, for example, a drag operation using the input unit 54, the size of the other also changes in conjunction. This is because the device control unit 11 monitors the input from the input unit 54 and controls the display of the superimposed image display boxes 115 and 116.

同様に、重ね合わせ画像表示ボックス115のマクロ画像100内における相対的な位置と、重ね合わせ画像表示ボックス116の設計画像104内における相対的な位置も連動して変化し、移動する。このように、装置制御部11の制御のもと、重ね合わせ画像表示ボックス115と116は相互に位置と大きさが連動して表示される。   Similarly, the relative position of the superimposed image display box 115 in the macro image 100 and the relative position of the superimposed image display box 116 in the design image 104 change and move in conjunction with each other. Thus, under the control of the apparatus control unit 11, the superimposed image display boxes 115 and 116 are displayed in association with each other in position and size.

(3)「Overlapped Image」という見出しのついた重ね合わせ領域113は、マクロ画像100と設計画像104を独立に、または重ね合わせて表示する領域である。重ね合わせ領域113には、重ね合わせ画像表示ボックス115と116によりそれぞれ指定された範囲の、マクロ画像100と設計画像104とが表示される。また、重ね合わせ領域113には表示切替のための3つの選択チェックボックスが含まれる。   (3) The overlapping area 113 with the heading “Overlapped Image” is an area for displaying the macro image 100 and the design image 104 independently or in an overlapping manner. In the overlapping area 113, the macro image 100 and the design image 104 in the ranges specified by the overlapping image display boxes 115 and 116, respectively, are displayed. In addition, the overlapping area 113 includes three selection check boxes for display switching.

操作者が入力部54を用いて選択肢「Wafer Image」のチェックボックスをONにすると、装置制御部11は重ね合わせ領域113にマクロ画像100のみを表示する。   When the operator turns on the check box of the option “Wafer Image” using the input unit 54, the apparatus control unit 11 displays only the macro image 100 in the overlapping region 113.

操作者が入力部54を用いて選択肢「Design Image」のチェックボックスをONにすると、装置制御部11は重ね合わせ領域113に設計画像104のみを表示する。   When the operator turns on the check box of the option “Design Image” using the input unit 54, the apparatus control unit 11 displays only the design image 104 in the overlapping region 113.

操作者が入力部54を用いて選択肢「Overlapped」チェックボックスをONにすると、装置制御部11は重ね合わせ領域113に、透明に加工したマクロ画像100と設計画像104を重ね合わせて表示する。   When the operator turns on the option “Overlapped” check box using the input unit 54, the apparatus control unit 11 displays the macro image 100 and the design image 104 that are processed transparently in the overlapping region 113.

レシピ作成において検査領域設定の対象となるマクロ画像100と、設計画像104とを重ねて1つの重ね合わせ領域113に表示することにより、レシピ作成の過程において、検査領域設定の内容、マクロ画像100、および設計情報103の状態を操作者が容易に確認することができる。   By superimposing the macro image 100, which is a target for inspection region setting in the recipe creation, and the design image 104 on one overlapping region 113, the contents of the inspection region setting, the macro image 100, The operator can easily check the state of the design information 103.

(4)「Information」という見出しのついた検査情報表示領域114は、マクロ画像100上で検査の対象となる検査領域に関連する情報を表示する領域である。
検査情報表示領域114には、重ね合わせ画像表示ボックス115と116の大きさを設定するための「観察拡大倍率」という入力テキストボックスがある。「観察拡大倍率」は、上記の(1)と(2)のマクロ画像100と設計画像104を、重ね合わせ領域113に表示するときの拡大倍率を面積比で表す。操作者が入力部54を用いて「観察拡大倍率」の入力テキストボックスに数値を入力し、右横の「設定」ボタンをクリックすると、装置制御部11は、入力された数値に連動させて、重ね合わせ画像表示ボックス115と116の大きさを変化させる。
(4) The inspection information display area 114 with the heading “Information” is an area for displaying information related to the inspection area to be inspected on the macro image 100.
The examination information display area 114 has an input text box “observation magnification” for setting the size of the superimposed image display boxes 115 and 116. “Observation magnification” represents the magnification when the macro image 100 and the design image 104 of the above (1) and (2) are displayed in the overlapping region 113 as an area ratio. When the operator inputs a numerical value in the input text box of “observation magnification” using the input unit 54 and clicks the “set” button on the right side, the apparatus control unit 11 is linked to the input numerical value, The sizes of the superimposed image display boxes 115 and 116 are changed.

また、検査情報表示領域114は、設計画像104の各領域の属性に対応づけて、設計画像104の各領域に輝度を設定するための複数の入力テキストボックスを含む。
例えば、チップ領域105の属性は「チップ」であり、スクライブライン領域106の属性は「スクライブライン」である。つまり、設計情報103には異なる検査感度で検査すべき複数の属性が区別されて表現されており、設計画像104内の各領域の属性は、設計情報103が表す基板上の各領域の性質に対応している。
The examination information display area 114 includes a plurality of input text boxes for setting the luminance in each area of the design image 104 in association with the attribute of each area of the design image 104.
For example, the attribute of the chip area 105 is “chip”, and the attribute of the scribe line area 106 is “scribe line”. That is, the design information 103 represents a plurality of attributes to be inspected with different inspection sensitivities, and the attributes of each area in the design image 104 are in accordance with the properties of the areas on the substrate represented by the design information 103. It corresponds.

例えば、ある種の欠陥はスクライブライン上に生じても半導体ウエハの製品としての性質に影響しないが、チップ上に生じるとチップを不良品として判断する必要がある。これは、チップとスクライブラインの性質の違いによる。この性質の違いが属性として表される。   For example, even if a certain type of defect occurs on the scribe line, it does not affect the product properties of the semiconductor wafer, but if it occurs on the chip, it is necessary to determine the chip as a defective product. This is due to the difference in properties between the chip and the scribe line. This difference in properties is expressed as an attribute.

本実施形態では、操作者が入力部54を用いて輝度を入力し、「設定」ボタンをクリックすると、入力部54からの入力を監視している装置制御部11を介して、輝度が設計画像生成部21に入力される。設計画像生成部21は、入力された輝度を設計画像104の各領域に割り当てる。そして、設計画像生成部21は、輝度の割り当てによって外観を変更した設計画像104を表示するための制御を行う。   In the present embodiment, when the operator inputs the luminance using the input unit 54 and clicks the “set” button, the luminance is a design image via the device control unit 11 that monitors the input from the input unit 54. Input to the generation unit 21. The design image generation unit 21 assigns the input luminance to each area of the design image 104. Then, the design image generation unit 21 performs control for displaying the design image 104 whose appearance has been changed by luminance assignment.

また、設計画像生成部21は、複数の領域の輝度が同じ値にならないように検査し、複数の領域に同じ輝度値が指定された場合は、操作者に警告するなどの処理を行う。
検査情報表示領域114にはさらに、「検出感度閾値」という見出しの下に、「閾値1」と「閾値2」の組を入力するための入力テキストボックスを複数組備えている。各組は、輝度の入力テキストボックスと同様に設計画像104内の各領域に対応している。
In addition, the design image generation unit 21 inspects the brightness of the plurality of regions so as not to have the same value, and performs processing such as warning the operator when the same brightness value is specified for the plurality of regions.
The examination information display area 114 further includes a plurality of input text boxes for inputting a set of “threshold 1” and “threshold 2” under the heading “detection sensitivity threshold”. Each set corresponds to each region in the design image 104 as in the luminance input text box.

操作者が入力部54を用いて、設計画像104内の各領域に「閾値1」と「閾値2」の数値を入力し、「設定」ボタンをクリックすると、装置制御部11は、各領域に対応する検査条件を表すパラメータとして入力された2つの閾値の組を、レシピ作成に使うデータとして、例えばシステム管理部に出力する。図7の例では、操作者は、4つの領域に対して独立に、それぞれ2種類の閾値を設定し、必要に応じて変更することができる。   When the operator inputs numerical values of “threshold 1” and “threshold 2” to each area in the design image 104 using the input unit 54 and clicks the “set” button, the apparatus control unit 11 moves to each area. A set of two threshold values input as parameters representing the corresponding inspection conditions is output to the system management unit, for example, as data used for recipe creation. In the example of FIG. 7, the operator can set two types of threshold values independently for each of the four areas, and can change them as necessary.

マクロ検査では、欠陥抽出や欠陥分類などのための画像処理が行われる。画像処理は、例えば図1の検査情報生成部23が行ってもよく、基板検査装置10の不図示の他のユニットが行ってもよい。「閾値1」と「閾値2」は、マクロ検査のための画像処理の具体的な方法によって異なる意味を持つが、欠陥抽出の検査感度を規定する値である。   In the macro inspection, image processing for defect extraction and defect classification is performed. For example, the image processing may be performed by the inspection information generation unit 23 of FIG. 1 or may be performed by another unit (not shown) of the substrate inspection apparatus 10. “Threshold 1” and “Threshold 2” have different meanings depending on a specific method of image processing for macro inspection, but are values that define inspection sensitivity for defect extraction.

例えば、ある実施形態における画像処理では、チップ領域105内の画素の輝度値が、チップ領域105に対応づけられた「閾値1」以上「閾値2」以下の範囲であれば、その画素は正常と判定され、そうでなければその画素の位置に欠陥が存在すると判定される。また、別の実施形態においては、ある領域を欠陥領域と判定するための、周辺とのコントラストの下限を「閾値1」が示し、ある領域を欠陥領域と判定するための大きさの下限を「閾値2」が示してもよい。   For example, in image processing in an embodiment, if the luminance value of a pixel in the chip area 105 is in a range of “threshold 1” or more and “threshold 2” or less associated with the chip area 105, the pixel is normal. Otherwise, it is determined that there is a defect at that pixel location. In another embodiment, “threshold 1” indicates the lower limit of contrast with the periphery for determining a certain region as a defective region, and the lower limit of the size for determining a certain region as a defective region is “ Threshold 2 "may indicate.

例えば、ある欠陥抽出方法では、「閾値1」の値をより小さくすることによって、より小さなコントラストの欠陥も検出されるようになり、欠陥が抽出されやすくなり、反対に、「閾値1」の値を大きくすると検出感度が下がって欠陥を抽出しにくくなる。   For example, in a certain defect extraction method, by reducing the value of “threshold 1”, defects having a smaller contrast can be detected, and defects can be easily extracted. Increasing the value lowers the detection sensitivity and makes it difficult to extract defects.

ここで、一般に、エッジカット領域107(図7中の「領域3」に相当)やチップ外領域108(図7中の「領域4」に相当)は、チップ領域105(図7中の「領域1」に相当)に比べて遥かに低い感度で欠陥を検出すれば十分である。場合によっては、事実上欠陥を検出する必要がないこともある。   In general, the edge cut area 107 (corresponding to “area 3” in FIG. 7) and the chip outside area 108 (corresponding to “area 4” in FIG. 7) are the chip area 105 (corresponding to “area 3” in FIG. 7). It is sufficient to detect defects with a much lower sensitivity compared to 1). In some cases, it may not be necessary to detect defects in practice.

よって、「閾値1」の値が小さいほど検出感度が高いような欠陥抽出方法が用いられる場合、操作者は、エッジカット領域107とチップ外領域108に関する「閾値1」の値を大きく設定してもよい。この設定により、エッジカット領域107とチップ外領域108については、事実上、検査の対象とせず、つまりマスクして検査を行わず、欠陥を抽出しないようにすることができる。   Therefore, when a defect extraction method is used in which the detection sensitivity is higher as the value of “threshold 1” is smaller, the operator sets a larger value of “threshold 1” for the edge cut area 107 and the off-chip area 108. Also good. With this setting, the edge cut region 107 and the outside-chip region 108 are practically not subject to inspection, that is, they are masked and not inspected, and defects can not be extracted.

また、スクライブラインは、実際の回路製品として使われない部分である。しかし、スクライブライン上の欠陥を検出することで、隣接する2つのチップにまたがる欠陥の検出が可能となる場合がある。よって、スクライブライン領域106でもある程度の検出感度が得られるように、「閾値1」と「閾値2」を設定することが望ましい。
(5)画像表示部110は、右下に検査領域決定ボタン117を備える。検査領域決定ボタン117は、下記のように用いられる。
The scribe line is a portion that is not used as an actual circuit product. However, by detecting a defect on the scribe line, it may be possible to detect a defect across two adjacent chips. Therefore, it is desirable to set “threshold 1” and “threshold 2” so that a certain degree of detection sensitivity can be obtained even in the scribe line region 106.
(5) The image display unit 110 includes an examination region determination button 117 on the lower right. The inspection area determination button 117 is used as follows.

撮像部51が基板を撮像してマクロ画像100を取得すると、(1)の領域にマクロ画像100が表示される。続いて、設計画像生成部21が設計画像104を生成すると、(2)の領域に設計画像104が表示される。塗りつぶし表示ボタン111もしくは輪郭表示ボタン112がクリックされ、または(4)の検査情報表示領域114において輝度が設定されると、(2)の領域の設計画像104は変更される。以上は、図6のステップS154までの処理に対応する。   When the imaging unit 51 captures the substrate and acquires the macro image 100, the macro image 100 is displayed in the area (1). Subsequently, when the design image generation unit 21 generates the design image 104, the design image 104 is displayed in the area (2). When the fill display button 111 or the contour display button 112 is clicked or the luminance is set in the inspection information display area 114 in (4), the design image 104 in the area (2) is changed. The above corresponds to the processing up to step S154 in FIG.

また、操作者は適当なタイミングで検出感度閾値を入力する。
ここで操作者が入力部54を用いて検査領域決定ボタン117をクリックすると、例えば、入力部54からの入力を監視している装置制御部11が、画像処理部22に、図6のステップS154からステップS155に進むべきことを指示する。そして、画像処理部22が図6のステップS155以降の処理を実行する。
Further, the operator inputs a detection sensitivity threshold at an appropriate timing.
Here, when the operator clicks the examination region determination button 117 using the input unit 54, for example, the apparatus control unit 11 monitoring the input from the input unit 54 sends the image processing unit 22 to the step S154 in FIG. To proceed to step S155. Then, the image processing unit 22 executes the processing after step S155 in FIG.

例えば、結果情報生成部39は、ステップS160で並進/回転変換画像情報fffを受け取ったときに、(1)の領域の表示内容を、並進/回転変換されたマクロ画像100に切り替える制御を行う。   For example, when the translation information / rotation conversion image information fff is received in step S160, the result information generation unit 39 performs control to switch the display content of the area (1) to the translation / rotation conversion macro image 100.

続いて、画像処理部22が画像処理結果情報rrを検査情報生成部23に出力してからマクロ検査の実行までは、特に操作者の入力を必要とせずに自動的に処理が行われる。
すなわち、画像表示部110の画面を見ながら入力部54を用いて操作を行う操作者は、マクロ画像100上の検査領域を決定するために実際の位置合わせをマニュアル操作で行う必要はなく、検査領域決定ボタン117のクリック操作のみを行えばよい。
Subsequently, from the time when the image processing unit 22 outputs the image processing result information rr to the inspection information generation unit 23 until the execution of the macro inspection, the process is automatically performed without requiring any operator input.
That is, an operator who performs an operation using the input unit 54 while looking at the screen of the image display unit 110 does not need to perform actual alignment manually in order to determine the inspection region on the macro image 100. Only the click operation of the region determination button 117 may be performed.

以上、図1から図7を参照して本発明の実施形態について説明した。続いて、上記実施形態の効果について説明する。
上記実施形態では、被検査対象の基板を撮像したマクロ画像100と、被検査対象の基板の設計情報103とを利用して、被検査対象の領域が決定される。よって、上記実施形態によれば、マクロ観察系のみを有する基板検査装置10などの検査装置が、位置合わせ処理のためにミクロ観察系を備える必要がない。
The embodiment of the present invention has been described above with reference to FIGS. Then, the effect of the said embodiment is demonstrated.
In the above embodiment, the region to be inspected is determined using the macro image 100 obtained by imaging the substrate to be inspected and the design information 103 of the substrate to be inspected. Therefore, according to the above embodiment, the inspection apparatus such as the substrate inspection apparatus 10 having only the macro observation system does not need to include the micro observation system for the alignment process.

例えば、公知の技術を用いれば、ミクロ観察により得られたミクロ画像の情報を使って、半導体ウエハの設計情報と被検査対象であるマクロ画像との位置合わせを行う方法も可能である。この方法では、位置合わせの結果が、マクロ観察により得られたマクロ画像の情報に展開される。すなわち、ミクロ画像とマクロ画像との間の座標変換が行われる。その結果、マクロ画像上での検査領域の設定が実現される。   For example, if a known technique is used, a method of aligning design information of a semiconductor wafer and a macro image to be inspected using information on a micro image obtained by micro observation is also possible. In this method, the alignment result is developed into information of a macro image obtained by macro observation. That is, coordinate conversion between the micro image and the macro image is performed. As a result, the setting of the inspection area on the macro image is realized.

この方法では、マクロ観察系だけを備えるマクロ検査装置ではミクロ観察の画像分解能が得られないため、マクロ検査自体には不要なミクロ観察系を別途マクロ検査装置に追加する必要がある。   In this method, since the macro inspection apparatus having only the macro observation system cannot obtain the image resolution of micro observation, it is necessary to add a micro observation system unnecessary for the macro inspection itself to the macro inspection apparatus.

この方法ではさらに、ミクロ観察系を取りつけることにより、ミクロ観察系とマクロ観察系とのアライメント(すなわち位置関係)を厳密に設定する必要がある。そのため、マクロ観察系/ミクロ観察系での撮像制御や、両観察系の間で被検査対象の基板を搬送する際の搬送制御には、高精度が要求され、複雑な制御が必要である。そのためマクロ検査装置の規模も大きくなり、コストアップに繋がる。   Furthermore, in this method, it is necessary to strictly set the alignment (that is, the positional relationship) between the micro observation system and the macro observation system by attaching the micro observation system. Therefore, imaging control in the macro observation system / micro observation system and transport control when transporting the substrate to be inspected between both observation systems require high accuracy and complicated control is required. Therefore, the scale of the macro inspection apparatus is increased, leading to an increase in cost.

しかし、上記実施形態には、マクロ検査装置がミクロ観察系を備える必要がないという利点がある。また、上記実施実施形態によれば、操作者のマニュアル操作を極力必要とせずに、正確に検査領域を設定することができる。   However, the above embodiment has an advantage that the macro inspection apparatus does not need to include a micro observation system. Moreover, according to the said embodiment, an inspection area | region can be set correctly, requiring an operator's manual operation as much as possible.

したがって、上記実施形態は、レシピ作成の自動化に寄与する。また、上記実施形態によれば、被検査対象の基板に対して、操作者の技術に左右されずに、短時間で正確に良否判定などの検査を実現することができる。すなわち、上記実施形態によれば、検査が不要な箇所では検査を行わないようにしつつ、検査を行うべき箇所で検査が行われないということを防ぐことができ、また、求められる検査感度に応じた正確な検査を実現することができる。   Therefore, the above embodiment contributes to automation of recipe creation. In addition, according to the above-described embodiment, it is possible to accurately perform an inspection such as a pass / fail judgment in a short time on a substrate to be inspected without being influenced by an operator's technique. That is, according to the above-described embodiment, it is possible to prevent the inspection from being performed at the location where the inspection should be performed while preventing the inspection from being performed at the location where the inspection is not necessary, and according to the required inspection sensitivity. Accurate inspection can be realized.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限らず、様々に変形して実施することが可能である。以下にいくつか例を述べる。
変形の第1の観点は被検査対象に関する。上記実施形態では半導体ウエハ101のマクロ画像100に対する適用について述べた。しかし、被検査対象は半導体ウエハに限定されない。例えば、1つの表示面を構成するLCDパネルを1枚以上配したガラス板を撮像したマクロ画像に適用した実施形態も可能である。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not restricted to said embodiment, It is possible to implement various deformation | transformation. Some examples are described below.
A first aspect of the deformation relates to an object to be inspected. In the above embodiment, the application to the macro image 100 of the semiconductor wafer 101 has been described. However, the inspection target is not limited to a semiconductor wafer. For example, an embodiment in which the present invention is applied to a macro image obtained by imaging a glass plate on which one or more LCD panels constituting one display surface are arranged is also possible.

この場合、ガラス板におけるLCDパネルのレイアウトを表す設計情報から、上記実施形態と同様に設計画像を生成し、実際のLCDパネルを撮像したマクロ画像と設計画像との位置合わせ処理を行って、正確な検査領域を決める、などの方法を実施することができる。この場合の設計情報は、例えば、1枚のガラス板に何枚のLCDパネルを配列するかという面取り数、X方向とY方向にそれぞれいくつのパネルを配列するかというパネルの配列状態、LCDパネルの有効サイズ、隣接パネル間の間隔、およびパネル駆動回路を配置する位置などを含む。   In this case, a design image is generated from the design information representing the layout of the LCD panel on the glass plate in the same manner as in the above-described embodiment, and the macro image obtained by capturing the actual LCD panel and the design image are subjected to alignment processing. It is possible to implement a method such as determining an appropriate inspection area. The design information in this case includes, for example, the number of chamfers as to how many LCD panels are arranged on one glass plate, the arrangement state of the panels as to how many panels are arranged in the X and Y directions, and the LCD panel The effective size, the interval between adjacent panels, the position where the panel driving circuit is disposed, and the like.

変形の第2の観点は情報の内容と形式に関する。例えば、設計情報103が、図3に存在しないその他の項目をさらに含んでもよく、図3の項目のすべてが設計情報103に含まれなくてもよい。   A second aspect of the transformation relates to the content and format of information. For example, the design information 103 may further include other items that do not exist in FIG. 3, and all of the items in FIG. 3 may not be included in the design information 103.

また、各種の情報の形式は実施形態に応じて任意に定めることができる。さらに、ある実施形態においては、上記実施形態に例示した各種の情報の一部を異なる内容に置き換えることもできる。   Various information formats can be arbitrarily determined according to the embodiment. Furthermore, in some embodiments, some of the various types of information exemplified in the above embodiments can be replaced with different contents.

例えば、上記の実施形態では、図5の解像度情報gggは並進/回転変換画像情報fffを含む。しかし、解像度情報gggが倍率に関する情報のみを含み、スイッチ37が解像度変換部33に並進/回転変換画像情報fffを出力するように、上記実施形態を変形することもできる。この他にも、情報の内容と情報の流れを適宜変形した実施形態が可能である。   For example, in the above embodiment, the resolution information ggg in FIG. 5 includes translation / rotation conversion image information fff. However, the above-described embodiment can be modified such that the resolution information ggg includes only information related to the magnification, and the switch 37 outputs the translation / rotation conversion image information fff to the resolution conversion unit 33. In addition, an embodiment in which the content of information and the flow of information are appropriately modified is possible.

変形の第3の観点は処理の分散に関する。図1には撮像部51と検査処理部52をともに備える基板検査装置10を例示したが、上記で説明した各種の処理は、複数の装置に分散することもできる。すなわち、位置合わせ処理を行う装置は、何らかの方法によってマクロ画像100と設計画像104を取得さえすればよい。   A third aspect of the modification relates to processing distribution. Although FIG. 1 illustrates the substrate inspection apparatus 10 including both the imaging unit 51 and the inspection processing unit 52, the various processes described above can be distributed to a plurality of apparatuses. That is, the apparatus that performs the alignment process only needs to acquire the macro image 100 and the design image 104 by some method.

例えば、第1の装置が被検査対象の基板を撮像して、撮像の結果としてのマクロ画像100を第2の装置に送信し、第3の装置が設計情報103から設計画像104を生成して第2の装置に送信してもよい。そして、第2の装置が、受信により取得したマクロ画像100と設計画像104とに基づいて位置合わせ処理を行ってもよい。   For example, the first device images a substrate to be inspected, transmits a macro image 100 as a result of imaging to the second device, and the third device generates a design image 104 from the design information 103. It may be transmitted to the second device. Then, the second device may perform alignment processing based on the macro image 100 and the design image 104 acquired by reception.

この場合、第2の装置は、位置合わせ処理の結果に基づいて、マクロ画像100を用いてマクロ検査のための画像処理を実行してもよい。あるいは、第2の装置は、マクロ画像100と位置合わせ処理の結果を第4の装置に送信して、第4の装置がマクロ検査のための画像処理を実行してもよい。   In this case, the second device may execute image processing for macro inspection using the macro image 100 based on the result of the alignment processing. Alternatively, the second device may transmit the macro image 100 and the result of the alignment process to the fourth device, and the fourth device may execute image processing for macro inspection.

また、複数の装置に処理が分散される場合、処理の順序も適宜変更することができる。図1の実施形態では撮像部51による2次元画像情報kkの取得と検査処理部52による検査対象情報bbの取得が並行して行われるが、複数の装置に処理が分散される実施形態では、図1の実施形態とは異なる順序またはタイミングで処理が行われてもよい。例えば、上記の例で、第4の装置は、第1の装置の撮像のタイミングとは独立した任意のタイミングでマクロ検査を行うことができる。   When processing is distributed to a plurality of devices, the order of processing can be changed as appropriate. In the embodiment of FIG. 1, the acquisition of the two-dimensional image information kk by the imaging unit 51 and the acquisition of the inspection target information bb by the inspection processing unit 52 are performed in parallel, but in the embodiment in which the processing is distributed to a plurality of devices, Processing may be performed in a different order or timing from the embodiment of FIG. For example, in the above example, the fourth device can perform the macro inspection at an arbitrary timing independent of the imaging timing of the first device.

また、撮像センサ16がエリアセンサであってもよく、その場合、ラインの撮像を繰り返す代わりに1回の撮像が行われてもよい。
変形の第4の観点は、位置合わせ処理の具体的方法に関する。上記実施形態では、図6に示すように徐々に精度を上げながら繰り返し位置合わせ処理が行われる。しかし、別の実施形態では、検査用画像情報ppにより表される元の解像度のマクロ画像100と、元の解像度のマクロ画像100と同じ解像度で生成された設計画像104との位置合わせを、画像処理部22が直接1回の処理で実行してもよい。
Further, the imaging sensor 16 may be an area sensor, and in that case, one imaging may be performed instead of repeating the imaging of the line.
A fourth aspect of the modification relates to a specific method of the alignment process. In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the repeated positioning process is performed while gradually increasing the accuracy. However, in another embodiment, the alignment between the original resolution macro image 100 represented by the inspection image information pp and the design image 104 generated at the same resolution as the original resolution macro image 100 is performed as an image. The processing unit 22 may execute directly in one process.

変形の第5の観点は、検査領域の設定対象の画像に関する。上記実施形態では、並進/回転変換されたマクロ画像100に対して、検査情報生成部23が検査領域を設定している。しかし、他の実施形態では、検査情報生成部23が、設計画像104に表されたチップ領域105などの各領域に対して逆変換を行ってもよい。逆変換されたチップ領域105などの範囲が、2次元画像情報kkによって表される元のマクロ画像100上での検査領域である。   A fifth aspect of the deformation relates to an image to be set for the inspection area. In the above-described embodiment, the inspection information generation unit 23 sets an inspection region for the macro image 100 subjected to translation / rotation conversion. However, in other embodiments, the inspection information generation unit 23 may perform inverse transformation on each region such as the chip region 105 represented in the design image 104. A range such as the inversely converted chip region 105 is an inspection region on the original macro image 100 represented by the two-dimensional image information kk.

あるいは、画像処理部22を、マクロ画像100ではなく設計画像104を並進/回転変換するように変形してもよい。
このように、検査情報生成部23が検査領域を設定する対象は、並進/回転変換されたマクロ画像100でもよく、元のマクロ画像100でもよい。しかし、いずれのマクロ画像100も、撮像部51が基板を撮像して得られた画像であるという点では同じである。
Alternatively, the image processing unit 22 may be modified to translate / rotate the design image 104 instead of the macro image 100.
As described above, the target for which the inspection information generation unit 23 sets the inspection region may be the translated / rotated macro image 100 or the original macro image 100. However, any macro image 100 is the same in that the imaging unit 51 is an image obtained by imaging the substrate.

つまり、ラインセンサからの出力を2次元状に合成して得られた画像、エリアセンサから直接出力された画像、撮像後にシェーディング補正などの補正が行われた画像、および撮像後に並進/回転変換が行われた画像は、いずれも、基板を撮像して得られた画像の一種である。基板を撮像して得られたどの画像が検査領域の設定対象であるかということは、実施形態によって異なっていてよい。   That is, an image obtained by two-dimensionally combining the output from the line sensor, an image directly output from the area sensor, an image subjected to correction such as shading correction after imaging, and translation / rotation conversion after imaging. Each of the performed images is a kind of image obtained by imaging the substrate. Which image obtained by imaging the substrate is the target for setting the inspection region may differ depending on the embodiment.

また、上記実施形態のマクロ画像100は、顕微鏡を使わずに基板を撮像して得られた画像だが、実施形態によっては、低倍率の顕微鏡を使って基板を撮像して得られた画像をマクロ画像100として用いてもよい。ここで「低倍率」とは、正確な位置合わせを可能とするアライメントマークなどのパターンを画像処理で認識することができない程度の分解能しか得られないという意味である。   In addition, the macro image 100 of the above embodiment is an image obtained by imaging a substrate without using a microscope. However, in some embodiments, an image obtained by imaging a substrate using a low-magnification microscope is displayed as a macro. The image 100 may be used. Here, “low magnification” means that only a resolution such that a pattern such as an alignment mark that enables accurate alignment cannot be recognized by image processing is obtained.

また、実施形態によっては、マクロ画像100は基板全体を撮像した画像でなくてもよい。例えば、1回目は半導体ウエハの右半分を検査し、2回目は半導体ウエハの左半分を検査する場合がある。この場合、マクロ画像100と設計画像104は、半導体ウエハの右半分または左半分のみの画像であってもよい。   In some embodiments, the macro image 100 may not be an image of the entire substrate. For example, the first half may inspect the right half of the semiconductor wafer, and the second may inspect the left half of the semiconductor wafer. In this case, the macro image 100 and the design image 104 may be images of only the right half or the left half of the semiconductor wafer.

一実施形態における基板検査装置の機能構成ブロック図である。It is a functional block diagram of the board | substrate inspection apparatus in one Embodiment. 画像取込部が生成したマクロ画像の例である。It is an example of the macro image which the image acquisition part produced | generated. 検査用製造工程/品種情報に含まれる設計情報の一例である。It is an example of the design information contained in the manufacturing process / type information for inspection. 設計画像を示す図である。It is a figure which shows a design image. 設計情報と設計画像の関連を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between design information and a design image. 一実施形態における画像処理部の機能構成ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing unit in one embodiment. 一実施形態における画像処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the image process part in one Embodiment. 一実施形態における操作時の画面構成図である。It is a screen block diagram at the time of operation in one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板検査装置
11 装置制御部
12 製造工程/品種情報取得部
13 照明系制御部
14 撮像センサ制御部
15 照明部
16 撮像センサ
17 ステージ制御部
18 検査ステージ
19 画像取込部
20 画像記憶部
21 設計画像生成部
22 画像処理部
23 検査情報生成部
31 マクロ画像記憶部
32 設計画像記憶部
33 解像度変換部
34 解像度変換部
35 照合処理部
36 マクロ画像変換部
37 スイッチ
38 解像度指定部
39 結果情報生成部
40 位置合わせ処理部
51 撮像部
52 検査処理部
53 表示部
54 入力部
55 位置合わせ処理部
100 マクロ画像
101 半導体ウエハ
102 チップ
103 設計情報
104 設計画像
105 チップ領域
106 スクライブライン領域
107 エッジカット領域
108 チップ外領域
109a ノッチ
109b ノッチ領域
110 画像表示部
111 塗りつぶし表示ボタン
112 輪郭表示ボタン
113 重ね合わせ領域
114 検査情報表示領域
115 重ね合わせ画像表示ボックス
116 重ね合わせ画像表示ボックス
117 検査領域決定ボタン
121 マトリックス
122 ショット
aa 制御情報
bb 検査対象情報
cc 照明制御情報
dd 撮像センサ制御情報
ee ステージ制御情報
ff 照明情報
gg 撮像情報
hh ステージ駆動情報
jj ライン画像情報
kk 2次元画像情報
mm 検査用製造工程/品種情報
nn 画像記憶制御情報
pp 検査用画像情報
qq 設計画像情報
rr 画像処理結果情報
ss 検査結果情報
aaa マクロ画像情報
bbb 設計画像情報
ccc 変換マクロ画像情報
ddd 変換設計画像情報
eee 相違値情報
fff 並進/回転変換画像情報
ggg 解像度情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate inspection apparatus 11 Apparatus control part 12 Manufacturing process / kind information acquisition part 13 Illumination system control part 14 Imaging sensor control part 15 Illumination part 16 Imaging sensor 17 Stage control part 18 Inspection stage 19 Image capture part 20 Image storage part 21 Design Image generation unit 22 Image processing unit 23 Inspection information generation unit 31 Macro image storage unit 32 Design image storage unit 33 Resolution conversion unit 34 Resolution conversion unit 35 Collation processing unit 36 Macro image conversion unit 37 Switch 38 Resolution designation unit 39 Result information generation unit 40 alignment processing unit 51 imaging unit 52 inspection processing unit 53 display unit 54 input unit 55 alignment processing unit 100 macro image 101 semiconductor wafer 102 chip 103 design information 104 design image 105 chip region 106 scribe line region 107 edge cut region 108 chip Outside Area 109a Notch 109b Notch area 110 Image display section 111 Fill display button 112 Outline display button 113 Overlay area 114 Inspection information display area 115 Overlay image display box 116 Overlay image display box 117 Inspection area determination button 121 Matrix 122 Shot aa control Information bb Inspection object information cc Illumination control information dd Imaging sensor control information ee Stage control information ff Illumination information gg Imaging information hh Stage drive information jj Line image information kk Two-dimensional image information mm Manufacturing process / variety information for inspection nn Image storage control information pp image information for inspection qq design image information rr image processing result information ss inspection result information aaa macro image information bbb design image information ccc conversion macro image information ddd conversion design image Distribution eee difference value information fff translational / rotational transformation image information ggg resolution information

Claims (8)

被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する基板検査装置であって、
前記基板画像を取得する画像取得手段と、
前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得する設計情報取得手段と、
前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、前記設計画像と前記基板画像を照合し、照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する検査領域設定手段と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。
A substrate inspection apparatus for setting a region on a substrate image obtained by imaging a substrate to be inspected as a substrate image inspection region to be inspected,
Image acquisition means for acquiring the substrate image;
Design information acquisition means for acquiring design information of the substrate, including a definition of a substrate inspection region to be inspected in the substrate;
An image generated from the design information that is a design image representing the substrate is acquired, the design image and the substrate image are collated, and the substrate inspection region is handled based on the collation result and the design information. Inspection region setting means for setting the region on the substrate image as the substrate image inspection region;
A board inspection apparatus comprising:
前記検査領域設定手段が、
前記設計情報に基づいて前記基板画像と同一解像度の前記設計画像を生成する設計画像生成手段と、
前記設計画像と前記基板画像の相対的な位置ずれおよび回転を示す相違値を算出する位置合わせ処理手段とを備え、
前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域、および前記相違値に基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を判別し、判別した前記領域を前記基板画像検査領域として設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。
The inspection area setting means is
Design image generation means for generating the design image having the same resolution as the substrate image based on the design information;
Alignment processing means for calculating a difference value indicating relative displacement and rotation between the design image and the substrate image,
Based on the region on the design image defined by the design information corresponding to the substrate inspection region and the difference value, the region on the substrate image corresponding to the substrate inspection region is determined, and the determined Setting an area as the substrate image inspection area;
The substrate inspection apparatus according to claim 1.
前記位置合わせ処理手段が、前記設計画像と前記基板画像の解像度を変化させながら繰り返し前記相違値を算出することを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置。   The substrate inspection apparatus according to claim 2, wherein the alignment processing unit repeatedly calculates the difference value while changing a resolution of the design image and the substrate image. 前記設計情報は、複数の属性に対応する前記基板上の複数の領域をそれぞれ前記基板検査領域として定義し、
前記検査領域設定手段は、前記属性ごとに、
当該属性の前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域を、当該属性に関連づけられた検査感度に応じた輝度または色に設定するとともに、前記検査感度と関連づけて当該属性の前記基板検査領域に対応する前記基板画像検査領域を設定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置。
The design information defines a plurality of regions on the substrate corresponding to a plurality of attributes as the substrate inspection regions,
The inspection area setting means, for each attribute,
An area on the design image defined by the design information corresponding to the board inspection area of the attribute is set to a luminance or a color according to the inspection sensitivity associated with the attribute, and is associated with the inspection sensitivity. And setting the board image inspection area corresponding to the board inspection area of the attribute,
The substrate inspection apparatus according to claim 2.
前記基板画像と前記設計画像とを独立に、または重ね合わせて表示する表示手段を、
さらに備えることを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置。
Display means for displaying the substrate image and the design image independently or in an overlapping manner,
The board inspection apparatus according to claim 2, further comprising:
前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域を、前記基板検査領域に応じた輝度もしくは色で塗りつぶすか、または前記輝度もしくは前記色で輪郭を描いて表した前記設計画像を、前記表示手段が表示することを特徴とする請求項5に記載の基板検査装置。   The area on the design image defined by the design information corresponding to the board inspection area is painted with brightness or color corresponding to the board inspection area, or expressed with an outline with the brightness or color. The substrate inspection apparatus according to claim 5, wherein the display unit displays the design image. 前記基板画像は、前記基板上に設けられた位置合わせのためのアライメントマークが識別不能なほどの低分解能で撮像した画像であることを特徴とする請求項1に記載の基盤検査装置。   The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the substrate image is an image captured at a low resolution such that an alignment mark for alignment provided on the substrate is indistinguishable. コンピュータが、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する方法であって、
前記基板画像を取得し、
前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得し、
前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、
前記設計画像と前記基板画像を照合し、
照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する、
ことを特徴とする検査領域設定方法。
A method in which a computer sets a region on a substrate image obtained by imaging a substrate to be inspected as a substrate image inspection region to be inspected,
Acquiring the substrate image;
Including the definition of a substrate inspection area to be inspected in the substrate, obtaining design information of the substrate,
Obtaining an image generated from the design information and representing the substrate;
Collating the design image with the substrate image,
Based on the collation result and the design information, the region on the substrate image corresponding to the substrate inspection region is set as the substrate image inspection region.
An inspection area setting method characterized by the above.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011075289A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Fujitsu Ltd Visual inspection apparatus, visual inspection method and visual inspection program
JP2013537979A (en) * 2010-09-24 2013-10-07 シーメンス コーポレーション Parallel virtual-real image inspection system and method of apparatus
JP2017044671A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 三重富士通セミコンダクター株式会社 Inspection system and inspection method
WO2020008838A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 東レエンジニアリング株式会社 Dicing-tip inspection apparatus
WO2020246149A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-10 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor inspection device and semiconductor inspection method
WO2020246150A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-10 浜松ホトニクス株式会社 Method for inspecting semiconductor and semiconductor inspecting device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04295748A (en) * 1991-03-25 1992-10-20 Nikon Corp Pattern inspecting apparatus
JPH06347412A (en) * 1993-06-08 1994-12-22 Nikon Corp Foreign matter inspection method and device
JP2001005961A (en) * 1999-06-17 2001-01-12 Hitachi Ltd Device and method for inspecting fine defect and positional deviation calculating circuit
JP2002323458A (en) * 2001-02-21 2002-11-08 Hitachi Ltd Defect inspection management system and defect inspection system and apparatus of electronic circuit pattern
JP2004069645A (en) * 2002-08-09 2004-03-04 Topcon Corp Method and device for visual inspection
JP2006242681A (en) * 2005-03-02 2006-09-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd Visual inspection apparatus
JP2008014717A (en) * 2006-07-04 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flaw inspection system and flaw inspection method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04295748A (en) * 1991-03-25 1992-10-20 Nikon Corp Pattern inspecting apparatus
JPH06347412A (en) * 1993-06-08 1994-12-22 Nikon Corp Foreign matter inspection method and device
JP2001005961A (en) * 1999-06-17 2001-01-12 Hitachi Ltd Device and method for inspecting fine defect and positional deviation calculating circuit
JP2002323458A (en) * 2001-02-21 2002-11-08 Hitachi Ltd Defect inspection management system and defect inspection system and apparatus of electronic circuit pattern
JP2004069645A (en) * 2002-08-09 2004-03-04 Topcon Corp Method and device for visual inspection
JP2006242681A (en) * 2005-03-02 2006-09-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd Visual inspection apparatus
JP2008014717A (en) * 2006-07-04 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flaw inspection system and flaw inspection method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011075289A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Fujitsu Ltd Visual inspection apparatus, visual inspection method and visual inspection program
JP2013537979A (en) * 2010-09-24 2013-10-07 シーメンス コーポレーション Parallel virtual-real image inspection system and method of apparatus
JP2017044671A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 三重富士通セミコンダクター株式会社 Inspection system and inspection method
WO2020008838A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 東レエンジニアリング株式会社 Dicing-tip inspection apparatus
JP2020008383A (en) * 2018-07-06 2020-01-16 東レエンジニアリング株式会社 Dicing chip inspection device
JP7007993B2 (en) 2018-07-06 2022-01-25 東レエンジニアリング株式会社 Dicing tip inspection device
WO2020246149A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-10 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor inspection device and semiconductor inspection method
WO2020246150A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-10 浜松ホトニクス株式会社 Method for inspecting semiconductor and semiconductor inspecting device
EP3955208A4 (en) * 2019-06-03 2023-05-24 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor inspection device and semiconductor inspection method
JP7413376B2 (en) 2019-06-03 2024-01-15 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor testing method and semiconductor testing equipment
JP7413375B2 (en) 2019-06-03 2024-01-15 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor inspection equipment and semiconductor inspection method

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