JP2009192371A - Visual examination device and visual examination method - Google Patents

Visual examination device and visual examination method Download PDF

Info

Publication number
JP2009192371A
JP2009192371A JP2008033292A JP2008033292A JP2009192371A JP 2009192371 A JP2009192371 A JP 2009192371A JP 2008033292 A JP2008033292 A JP 2008033292A JP 2008033292 A JP2008033292 A JP 2008033292A JP 2009192371 A JP2009192371 A JP 2009192371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
unit
main scanning
region
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008033292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Okane
淳一 大金
Yuya Toyoshima
祐也 豊嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2008033292A priority Critical patent/JP2009192371A/en
Publication of JP2009192371A publication Critical patent/JP2009192371A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the optimum inspection condition in both a memory cell region and the peripheral circuit region in the periphery of the memory cell region when the visual examination of the surface of a substrate wherein both regions are formed in a mixed state is performed. <P>SOLUTION: Under the conditions where the first direction D1 within the surface of the substrate 2 and the second direction D2 crossing the first direction D1 at a right angle are set in a main scanning direction by rotating the substrate 2, the substrate 2 is scanned by an imaging means 14 to make it possible to mainly scan the substrate 2 along the first and second directions D1 and D2 in the regions 91a, 93a and 93b in the periphery of the indication region 90a on the surface of the substrate 2 by the imaging means 14. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板表面を撮像部で走査することにより基板表面の画像を取得し、取得した画像を検査して基板の表面に存在する欠陥を検出する外観検査に関する。より詳しくは、半導体ウエハのようなメモリセル領域とその周囲の周辺回路領域とが混在して形成される基板の表面の外観検査を行う際に、メモリセル領域と周辺回路領域の双方において、最適な検査条件を実現する技術に関する。または周辺回路領域のみを高速に検査することができる技術に関する。   The present invention relates to an appearance inspection in which an image of a substrate surface is acquired by scanning the surface of the substrate with an imaging unit, and a defect present on the surface of the substrate is detected by inspecting the acquired image. More specifically, when performing a visual inspection of the surface of a substrate formed by mixing a memory cell region such as a semiconductor wafer and a peripheral circuit region around it, it is optimal for both the memory cell region and the peripheral circuit region. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION Alternatively, the present invention relates to a technique capable of inspecting only the peripheral circuit area at high speed.

半導体ウエハなどの半導体装置等の製造は多数の工数から成り立っており、最終及び途中の工程での欠陥の発生具合を検査して製造工程にフィードバックすることが歩留まり向上の上からも重要である。製造工程の途中で欠陥を検出するために、半導体ウエハなどの試料の表面に形成されたパターンを撮像し、これにより得られた画像を検査することにより試料表面に存在する欠陥を検出する外観検査が広く行われている。   Manufacturing of semiconductor devices such as semiconductor wafers is made up of a large number of man-hours, and it is important to improve the yield by inspecting the occurrence of defects in the final and intermediate processes and feeding them back to the manufacturing process. In order to detect defects in the middle of the manufacturing process, image inspection is performed on the surface of a sample such as a semiconductor wafer, and the resulting image is inspected to detect defects present on the sample surface. Is widely practiced.

図1は、従来の外観検査装置の概略構成図である。外観検査装置1は、2次元方向に自在に移動可能なステージ11が設けられており、ステージ11の上面には試料台(チャックステージ)12が設けられている。この試料台12の上に検査対象となる試料である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と示す)2を載置して固定する。ステージ11は、X方向及びY方向の2次元方向に移動し、また試料台12をZ方向に昇降させることでウエハ2を3次元方向に移動させることが可能である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional appearance inspection apparatus. The appearance inspection apparatus 1 is provided with a stage 11 that can move freely in a two-dimensional direction, and a sample stage (chuck stage) 12 is provided on the upper surface of the stage 11. A semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) 2 as a sample to be inspected is placed and fixed on the sample table 12. The stage 11 moves in the two-dimensional direction of the X direction and the Y direction, and the wafer 2 can be moved in the three-dimensional direction by moving the sample stage 12 up and down in the Z direction.

試料台12の上方には、ウエハ2の表面の光学像を撮像するための撮像素子14が設けられる。撮像素子14には1次元又は2次元のCCDセンサ、好適にはTDIセンサなどのイメージセンサが使用される。対物レンズ13によってウエハ2の表面の光学像が撮像素子14の受光面に投影されると、撮像素子14の受光面に結像する光学像を電気信号に変換する。
撮像素子14として1次元のTDIセンサが採用されることがある。TDIセンサが採用される場合には、ステージ11を移動することにより撮像素子14とウエハ2とが相対的に移動し、これによってウエハ2に対して撮像素子14をX方向及び/又はY方向に走査されることによってウエハ2の表面の2次元画像が取得される。
撮像素子14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部20に記憶される。
An image sensor 14 for capturing an optical image of the surface of the wafer 2 is provided above the sample table 12. The image sensor 14 is a one-dimensional or two-dimensional CCD sensor, preferably an image sensor such as a TDI sensor. When the optical image of the surface of the wafer 2 is projected onto the light receiving surface of the image sensor 14 by the objective lens 13, the optical image formed on the light receiving surface of the image sensor 14 is converted into an electrical signal.
A one-dimensional TDI sensor may be employed as the image sensor 14. When the TDI sensor is employed, the image sensor 14 and the wafer 2 are moved relative to each other by moving the stage 11, and thereby the image sensor 14 is moved in the X direction and / or the Y direction with respect to the wafer 2. By scanning, a two-dimensional image of the surface of the wafer 2 is acquired.
The image signal output from the image sensor 14 is converted into a multi-value digital signal (gray level signal) and then stored in the image storage unit 20.

外観検査装置1は、ウエハ2を照明するための光源15を有する。光源15から生じる照明光は集光レンズ16により集光された後に、偏光ビームスプリッタ17によって対物レンズ13の方向へ反射され、対物レンズ13を通過してウエハ2の表面へ入射する。ビームスプリッタ17は対物レンズ13の光軸上に配置されており、対物レンズ13から撮像素子14へ投影されるウエハ2の表面の光学像の投影光を透過する。   The appearance inspection apparatus 1 has a light source 15 for illuminating the wafer 2. The illumination light generated from the light source 15 is collected by the condenser lens 16, then reflected by the polarization beam splitter 17 toward the objective lens 13, passes through the objective lens 13, and enters the surface of the wafer 2. The beam splitter 17 is disposed on the optical axis of the objective lens 13 and transmits the projection light of the optical image of the surface of the wafer 2 projected from the objective lens 13 onto the imaging device 14.

ウエハ2上には、図2に示すように複数のダイ(チップ)3がX方向とY方向にそれぞれ繰返しマトリクス状に配列されている。各ダイには同じパターンが形成されるので、これらのダイを撮像した画像同士は本来同一となるはずであり、各ダイの撮像画像の対応する部分同士の画素値は本来同様の値となる。
したがって2つのダイを撮像した画像間での本来同一となるべき対応箇所同士の画素値の差分(グレイレベル差)を検出すると、両方のダイに欠陥がない場合に比べて一方のダイに欠陥がある場合にグレイレベル差が大きくなり、このような大きなグレイレベル差を検出することによりダイ上に存在する欠陥を検出できる。このように各ダイを1つの繰り返し単位と見なして、反復する基本パターン同士のパターン比較によって欠陥を検出する方法を「ダイトゥダイ比較」と呼ぶ。
On the wafer 2, as shown in FIG. 2, a plurality of dies (chips) 3 are repeatedly arranged in a matrix in the X and Y directions. Since the same pattern is formed on each die, the images obtained by imaging these dies should be essentially the same, and the pixel values of the corresponding portions of the captured images of each die are essentially the same values.
Therefore, when a difference in pixel values (gray level difference) between corresponding locations that should be essentially the same between images obtained by imaging two dies is detected, one die has a defect as compared to the case where both dies do not have a defect. In some cases, the gray level difference becomes large, and defects existing on the die can be detected by detecting such a large gray level difference. A method of detecting defects by considering each die as one repeating unit and performing pattern comparison between repeated basic patterns is called “die-to-die comparison”.

各ダイ3の内部にも、そのメモリセル領域内に繰り返しパターンが形成される。参照符号102はダイ3a内の領域の一部の拡大図であり、この領域では複数のメモリセル領域4がX方向とY方向にそれぞれ繰返しマトリクス状に配列されている。1つのメモリセル領域内には、各メモリセル(以下、単に「セル」と示す)を基本パターンとして、複数のセルが規則的に繰り返し現れる繰り返しパターンが形成される。メモリセル領域4の周囲の領域5は「周辺回路領域」と呼ばれる。   A pattern is repeatedly formed within each die 3 within the memory cell region. Reference numeral 102 is an enlarged view of a part of a region in the die 3a. In this region, a plurality of memory cell regions 4 are repeatedly arranged in a matrix in the X direction and the Y direction, respectively. In each memory cell region, a repetitive pattern in which a plurality of cells regularly repeats is formed using each memory cell (hereinafter simply referred to as “cell”) as a basic pattern. A region 5 around the memory cell region 4 is called a “peripheral circuit region”.

各セルを構成するパターンは互いに等しいので、これらのセルを撮像した画像同士は本来同一となるはずであり、各セルの撮像画像の対応する部分同士の画素値は本来同様の値となる。したがって2つのセルを撮像した撮像画像間において本来同一となるべき対応箇所同士の画素値のグレイレベル差を検出すると、両方のセルに欠陥がない場合に比べて一方のセルに欠陥がある場合にグレイレベル差信号が大きくなり、このような大きなグレイレベル差を検出することによりセル上に存在する欠陥を検出できる。このように各セルを1つの繰り返し単位とみなして、反復する基本パターン同士のパターン比較によって欠陥を検出する方法を「セルトゥセル比較」と呼ぶ。   Since the patterns constituting each cell are equal to each other, the images obtained by capturing these cells should be essentially the same, and the pixel values of the corresponding portions of the captured image of each cell are essentially the same values. Therefore, when a gray level difference between pixel values of corresponding locations that should be the same between captured images obtained by capturing two cells is detected, when one cell is defective compared to a case where both cells are not defective. The gray level difference signal becomes large, and defects existing on the cell can be detected by detecting such a large gray level difference. A method of detecting defects by considering each cell as one repeating unit and performing pattern comparison between repeated basic patterns is called “cell-to-cell comparison”.

ダイトゥダイ比較及びセルトゥセル比較では、隣り合う2つの基本パターン同士を撮像した画像を比較するのが一般的である(シングルティテクション)。これではどちらの基本パターンに欠陥があるか分からない。したがって、更に異なる側に隣接する基本パターンとの比較を行い、再び同じ部分のグレイレベル差が閾値より大きくなった場合にその基本パターンに欠陥があると判定する(ダブルディテクション)。
以下、簡単のためダイトゥダイ比較を行う場合について、外観検査装置1の各部の動作を説明する。セルトゥセル比較を行う場合であっても、比較するパターンの単位がダイからセルになるだけで他の動作は同じである。
In die-to-die comparison and cell-to-cell comparison, it is common to compare images obtained by imaging two adjacent basic patterns (single detection). This makes it difficult to know which basic pattern is defective. Therefore, a comparison is made with a basic pattern that is further adjacent to a different side, and when the gray level difference of the same portion becomes larger than the threshold value again, it is determined that the basic pattern is defective (double detection).
Hereinafter, for the sake of simplicity, the operation of each part of the appearance inspection apparatus 1 will be described in the case of performing a die-to-die comparison. Even in the case of performing cell-to-cell comparison, other operations are the same except that the unit of the pattern to be compared is changed from a die to a cell.

図1に戻り、外観検査装置1は、画像記憶部20に記憶されたウエハ2の画像において、対応する2つのダイの撮像画像の対応箇所同士のグレイレベル差を算出するための差分検出部21を備える。
図2の示す走査経路101のように、図示のX方向及びY方向をそれぞれ主走査方向及び副走査方向として、ステージ11がX方向へ移動することによって、1次元TDIセンサである撮像素子14でウエハ2を走査する間に、撮像素子14の出力信号を取り込むと、画像記憶部20にウエハ2の2次元画像が蓄積される。差分検出部21は、ステージ11の位置情報に基づいて、隣接する2つのダイの対応箇所の部分画像を画像記憶部15から取り出し、その一つを検査画像とし他方を参照画像とする。そして検査画像と参照画像との間の対応箇所の画素同士のグレイレベル差信号を算出して欠陥検出部22に出力する。
Returning to FIG. 1, the appearance inspection apparatus 1 uses a difference detection unit 21 for calculating a gray level difference between corresponding portions of captured images of two corresponding dies in the image of the wafer 2 stored in the image storage unit 20. Is provided.
As the scanning path 101 shown in FIG. 2, the stage 11 moves in the X direction with the X direction and the Y direction shown in the figure as the main scanning direction and the sub scanning direction, respectively, so that the imaging device 14 is a one-dimensional TDI sensor. When the output signal of the image sensor 14 is captured while scanning the wafer 2, a two-dimensional image of the wafer 2 is accumulated in the image storage unit 20. Based on the position information of the stage 11, the difference detection unit 21 extracts partial images of corresponding portions of two adjacent dies from the image storage unit 15, and sets one of them as an inspection image and the other as a reference image. Then, a gray level difference signal between corresponding pixels between the inspection image and the reference image is calculated and output to the defect detection unit 22.

欠陥検出部22は、差分検出部21から入力したグレイレベル差と所定の欠陥検出閾値とを比較して、検査画像に含まれる欠陥を検出する。すなわち欠陥検出部22は、グレイレベル差信号が欠陥検出閾値を超える場合には、このようなグレイレベル差信号を算出した画素の位置に、検査画像が欠陥を含んでいると判断する。
そして欠陥検出部22は、検出した欠陥の位置、大きさ、検査画像と参照画像との間のグレイレベル差、これらの画像のグレイレベル値等の情報を含む欠陥情報を検出した欠陥毎に作成して出力する。
The defect detection unit 22 compares the gray level difference input from the difference detection unit 21 with a predetermined defect detection threshold value, and detects a defect included in the inspection image. That is, when the gray level difference signal exceeds the defect detection threshold, the defect detection unit 22 determines that the inspection image includes a defect at the pixel position where the gray level difference signal is calculated.
Then, the defect detection unit 22 creates defect information that includes defect information including information such as the position and size of the detected defect, the gray level difference between the inspection image and the reference image, and the gray level value of these images. And output.

特開2000−164658号公報JP 2000-164658 A

図2に示したメモリセル領域4は配線密度が極めて密である一方で、周辺回路領域5では配線密度が比較的粗である。またメモリセル領域4と周辺回路領域5との間ではパターンにより生じる偏光、膜質に起因する屈折率や吸収率が異なる。したがって、メモリセル領域4の検査及び周辺回路領域5の検査の両方の検査に最適な画像を同時に取得することは難しく、これらの領域の双方においてそれぞれ最高の欠陥検出感度を両立することは難しい。
またメモリセル領域内の欠陥は修復可能であるので、半導体デバイスメーカによってはメモリセル領域4の検査を省略し、周辺回路領域5のみで検査を行うこともある。
The memory cell region 4 shown in FIG. 2 has a very dense wiring density, while the peripheral circuit region 5 has a relatively coarse wiring density. The memory cell region 4 and the peripheral circuit region 5 have different refractive indexes and absorptances due to polarization and film quality caused by the pattern. Therefore, it is difficult to simultaneously obtain images optimal for both the inspection of the memory cell region 4 and the inspection of the peripheral circuit region 5, and it is difficult to achieve the highest defect detection sensitivity in both of these regions.
Since defects in the memory cell region can be repaired, some semiconductor device manufacturers may omit the inspection of the memory cell region 4 and perform the inspection only in the peripheral circuit region 5.

このような問題点に鑑み、本発明は、メモリセル領域とその周囲の周辺回路領域とが混在して形成される基板の表面の外観検査を行う際に、メモリセル領域と周辺回路領域の双方の検査を行う場合には、これら双方の領域において最適な検査条件を達成することを目的の一つとする。
または、本発明は、メモリセル領域とその周囲の周辺回路領域とが混在して形成される基板の表面の外観検査を行う際に、周辺回路領域のみの検査を行う場合には周辺回路領域を高速に検査することを目的の1つとする。
In view of such a problem, the present invention provides both the memory cell region and the peripheral circuit region when performing an appearance inspection of the surface of the substrate formed by mixing the memory cell region and the peripheral circuit region around it. One of the purposes is to achieve optimal inspection conditions in both of these areas.
Alternatively, according to the present invention, when performing a visual inspection of the surface of a substrate formed by mixing a memory cell region and a peripheral circuit region around the memory cell region, the peripheral circuit region is selected when performing the inspection of only the peripheral circuit region. One of the purposes is to inspect at high speed.

本装置及び本方法では、基板を回転させることにより基板の表面内の第1方向とこれに直交する第2方向とを各々主走査方向に方向付けたそれぞれの状態において、撮像手段で基板を走査することにより、基板表面上の指定領域の周囲の領域において、第1方向及び第2方向にそれぞれ沿って撮像手段で基板を主走査できるようにする。   In the present apparatus and method, the substrate is scanned by the imaging means in the respective states in which the first direction in the surface of the substrate and the second direction perpendicular thereto are oriented in the main scanning direction by rotating the substrate. By doing so, in the area around the designated area on the substrate surface, the substrate can be main-scanned by the imaging means along the first direction and the second direction, respectively.

図3の(A)及び図3の(B)は本装置及び本方法の原理説明図である。図3の(A)及び(B)の領域90aは、検査対象である基板の表面上にて指定された指定領域であり、方向線D1は基板の表面内において定められる第1方向であり、方向線D2は基板の表面内において第1方向に直交するように定められた第2方向である。
また図示の主走査方向及び副走査方向は、それぞれ、基板と撮像手段と相対的に移動させて撮像手段で基板を走査する際の主走査方向及び副走査方向である。
いま、指定領域90aと、その周囲にある周辺領域91a、93a及び93bの画像を撮像することを考える。
FIG. 3A and FIG. 3B are explanatory diagrams of the principle of this apparatus and this method. 3A and 3B are designated areas designated on the surface of the substrate to be inspected, and the direction line D1 is the first direction defined in the surface of the substrate. The direction line D2 is a second direction determined to be orthogonal to the first direction in the surface of the substrate.
The main scanning direction and the sub-scanning direction shown in the figure are respectively the main scanning direction and the sub-scanning direction when the substrate is moved relative to the imaging unit and the substrate is scanned by the imaging unit.
Now, consider capturing images of the designated area 90a and surrounding areas 91a, 93a, and 93b.

周辺領域91aは、指定領域90aの周辺の領域のうち、第1方向D1に沿って周辺領域91aから移動しても指定領域90aに至らない領域であり、かつ第2方向D2に沿って周辺領域91aから移動することにより指定領域90aに至ることができる領域である。周辺領域91aは、指定領域90aから見て第2方向D2に沿った方位に存在する。
周辺領域93a及び93bは、指定領域90aの周辺の領域のうち、第2方向D2に沿ってこれらの周辺領域から移動しても指定領域90aに至らない領域であり、かつ第1方向D1に沿ってこれらの周辺領域から移動することにより指定領域90aに至ることができる領域である。周辺領域93a及び93bは、指定領域90aから見て第1方向D1に沿った方位に存在する。
The peripheral region 91a is a region that does not reach the specified region 90a even if it moves from the peripheral region 91a along the first direction D1 among the peripheral regions of the specified region 90a, and the peripheral region along the second direction D2 This is an area that can reach the designated area 90a by moving from 91a. The peripheral area 91a is present in the direction along the second direction D2 when viewed from the designated area 90a.
The peripheral regions 93a and 93b are regions that do not reach the designated region 90a even if they move from the peripheral region along the second direction D2 among the regions around the designated region 90a, and are along the first direction D1. This is an area that can reach the designated area 90a by moving from these peripheral areas. The peripheral regions 93a and 93b are present in an orientation along the first direction D1 when viewed from the designated region 90a.

図3の(A)に示すように、第1方向D1を主走査方向に沿わせて周辺領域91aの画像を撮像する場合には、例えば経路92のように主走査方向に沿って撮像手段で基板上を走査しても、指定領域90aを撮像することはない。
したがって、指定領域が領域90a、90bのように第1方向D1に沿って反復して存在すれば、たとえ周辺領域と指定領域90aとを撮像する際の最適な撮影条件が異なっていても、これら領域90a、90bから見てそれぞれ第2方向D2に沿った方位に存在する周辺領域91a及び91bを1回の主走査で連続して走査する際に、周辺領域に適した撮影条件にしたまま変更せずに最適な撮影条件のまま画像を得ることができる。
As shown in FIG. 3A, when an image of the peripheral area 91a is taken along the first direction D1 along the main scanning direction, for example, by an imaging means along the main scanning direction like a path 92. Even when the substrate is scanned, the designated area 90a is not imaged.
Therefore, if the designated area repeatedly exists along the first direction D1 as in the areas 90a and 90b, even if the optimum photographing conditions for photographing the peripheral area and the designated area 90a are different, these When the peripheral areas 91a and 91b existing in the direction along the second direction D2 as viewed from the areas 90a and 90b are continuously scanned in one main scan, the imaging conditions suitable for the peripheral areas are changed. An image can be obtained without changing the optimal shooting conditions.

しかしながら、図3の(A)に示すように、主走査方向に沿う経路94に沿って、周辺領域93a及び93bを1度の主走査で連続して走査しようとすると、途中で指定領域90aも走査される。したがって指定領域90aと周辺領域とを撮像する際の最適な撮影条件が異なっていると、1回の主走査の間に撮影条件を変更しなければ、指定領域90a及び周辺領域93a、93bのいずれかにおいて最適な撮影条件で撮像を行うことができない。   However, as shown in FIG. 3A, if the peripheral areas 93a and 93b are continuously scanned in one main scan along the path 94 along the main scanning direction, the designated area 90a is also changed along the way. Scanned. Therefore, if the optimum photographing conditions for photographing the designated area 90a and the peripheral area are different, the designated area 90a and the peripheral areas 93a and 93b are not changed unless the photographing condition is changed during one main scan. In this case, it is not possible to take an image under optimum photographing conditions.

そこで本装置及び本方法では、図3の(B)に示すように、基板を回転させて第2方向D2を主走査方向に沿わせることにより、指定領域90aから見て第1方向D1に沿った方位に存在する周辺領域93aが、指定領域90aから見て副走査方向に存在するように基板を方向付ける。
このように基板の向きを変えることによって、指定領域が領域90a、90cのように第2方向D2に沿って反復して存在する場合に、これら領域90a、90cから見てそれぞれ第1方向D1に沿った方位に存在する周辺領域93a及び93dを撮像する際に、周辺領域に適した撮影条件にしたまま変更せずに最適な撮影条件のまま画像を得ることができる。
Therefore, in the present apparatus and method, as shown in FIG. 3B, the substrate is rotated so that the second direction D2 is aligned with the main scanning direction, whereby the first direction D1 is viewed from the designated region 90a. The substrate is oriented so that the peripheral area 93a existing in the specified direction exists in the sub-scanning direction when viewed from the designated area 90a.
By changing the orientation of the substrate in this way, when the designated area repeatedly exists along the second direction D2 as in the areas 90a and 90c, the first area D1 is seen from the areas 90a and 90c, respectively. When the peripheral areas 93a and 93d existing in the azimuth direction are imaged, it is possible to obtain an image with the optimal imaging condition without changing the imaging condition suitable for the peripheral area.

また、指定領域を除いた周辺領域の検査だけを行う場合には、図3の(A)に示すように第1方向D1を主走査方向に向けた状態と、図3の(B)に示すように第2方向D2を主走査方向に向けた状態のそれぞれにおいて、指定領域が走査されない領域95及び96のみにおいて主走査すれば、指定領域内を走査することなくその周辺領域のみを漏らさず走査することができるため、検査の高速化が図られることになる。   Further, when only the inspection of the peripheral area excluding the designated area is performed, the state in which the first direction D1 is directed in the main scanning direction as shown in FIG. 3A and the state shown in FIG. Thus, in each of the states in which the second direction D2 is directed to the main scanning direction, if the main scanning is performed only in the areas 95 and 96 where the designated area is not scanned, only the peripheral area is scanned without scanning the designated area. Therefore, the inspection speed can be increased.

本装置及び本方法では、基板を回転させるときに基板の向きに応じて、基板を照明する照明光の偏光方向を調整してもよい。このとき第1方向を主走査方向へ沿わせたときと第2方向を主走査方向へ沿わせたときとの間で、撮像手段により得られる画像の明度の差が所定の範囲内となるように偏光方向を調整してもよい。
本装置及び本方法では、指定領域上を通って主走査するときと指定領域上を通らないで主走査するときとの間で、撮像手段により取得する画像の拡大倍率を変化させる。
In the present apparatus and method, the polarization direction of the illumination light that illuminates the substrate may be adjusted according to the orientation of the substrate when the substrate is rotated. At this time, the difference in brightness of the image obtained by the imaging means is within a predetermined range between when the first direction is along the main scanning direction and when the second direction is along the main scanning direction. The polarization direction may be adjusted.
In the present apparatus and method, the magnification of the image acquired by the imaging unit is changed between when the main scanning is performed over the designated area and when the main scanning is performed without passing over the designated area.

メモリセル領域と周辺回路領域の双方の検査を行う場合には、これら領域のそれぞれにおいて検査の最適な画像を取得することが可能となる。
周辺回路領域のみの検査を行う場合には、周辺回路領域の検査を高速に実施することが可能となる。
When both the memory cell area and the peripheral circuit area are inspected, it is possible to obtain an optimal image of the inspection in each of these areas.
When only the peripheral circuit area is inspected, the peripheral circuit area can be inspected at high speed.

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図4は、本発明の実施例による外観検査装置の概略構成図である。図4に示す外観検査装置1は、図1を参照して説明した外観検査装置に類似する構成を有しており、同一の構成要素に対して同一の参照符号を付する。また、図4に示す各構成要素は、図1において同じ参照符号を付して示された各構成要素と同じ機能を少なくとも有しており、既に説明した機能については記載の重複を避けるために詳しい説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The appearance inspection apparatus 1 shown in FIG. 4 has a configuration similar to that of the appearance inspection apparatus described with reference to FIG. 1, and the same reference numerals are assigned to the same components. Each component shown in FIG. 4 has at least the same function as each component indicated by the same reference numeral in FIG. 1, and the functions already described are described in order to avoid duplication of descriptions. Detailed description is omitted.

外観検査装置1は、X−Y方向に自在に移動可能なステージ11が設けられており、ステージ11の上面には試料台12が設けられており、ステージ11はZ軸を回転軸とするθ方向へ試料台12を回転させることができる。この試料台12の上にはウエハ2を載置して固定する。
試料台12の上方には、拡大倍率が異なる複数の対物レンズ13a及び13aと、これら対物レンズ13a及び13aのうちからウエハ2の観察に使用する一方を選択するためのリボルバ13cと、1次元のTDIセンサである撮像素子14が設けられる。以下の説明において、複数の対物レンズ13a及び13aのうちウエハ2の観察に供するためにリボルバ13cによって選択された対物レンズを、単に「対物レンズ13」と記載することがある。
The appearance inspection apparatus 1 is provided with a stage 11 that can move freely in the XY directions. A sample stage 12 is provided on the upper surface of the stage 11. The stage 11 has a θ axis about the Z axis. The sample stage 12 can be rotated in the direction. The wafer 2 is placed on the sample table 12 and fixed.
Above the sample stage 12, a plurality of objective lenses 13a and 13a having different magnifications, a revolver 13c for selecting one of the objective lenses 13a and 13a to be used for observation of the wafer 2, and a one-dimensional An imaging device 14 that is a TDI sensor is provided. In the following description, the objective lens selected by the revolver 13c for use in observing the wafer 2 among the plurality of objective lenses 13a and 13a may be simply referred to as “objective lens 13”.

撮像素子14は、対物レンズ13により投影され撮像素子14の受光面に結像するウエハ2の表面の光学像を電気信号に変換する。1次元のTDIセンサである撮像素子14は、X及びY方向に複数の受光素子が配列された2次元CCDセンサにより構成され、撮像素子14でウエハ2を走査する際に、受光面上のウエハ2の光学像が走査する速度に同期して、像の走査方向に配列されたCCD素子の電荷を転送しながら蓄積させる。
本構成例では、TDIセンサの走査方向がX方向となるように撮像素子14が固定されており、ステージ11がX方向に移動することによりTDIセンサによるウエハ2の走査が行われる。このため本構成例では、ステージ11をX方向に移動することによって主走査が行われ、ステージ11をY方向に移動することによって副走査が行われる。
また、TDIセンサを1回主走査することにより得られる、TDIセンサのラインセンサ幅×主走査長の大きさの領域はスワス(swath)と呼ばれる。
The image sensor 14 converts an optical image of the surface of the wafer 2 projected by the objective lens 13 and formed on the light receiving surface of the image sensor 14 into an electrical signal. The image sensor 14 which is a one-dimensional TDI sensor is constituted by a two-dimensional CCD sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in the X and Y directions, and the wafer on the light receiving surface is scanned when the image sensor 14 scans the wafer 2. The charges of the CCD elements arranged in the image scanning direction are transferred and accumulated in synchronization with the scanning speed of the two optical images.
In this configuration example, the imaging device 14 is fixed so that the scanning direction of the TDI sensor is the X direction, and the wafer 2 is scanned by the TDI sensor as the stage 11 moves in the X direction. For this reason, in this configuration example, main scanning is performed by moving the stage 11 in the X direction, and sub scanning is performed by moving the stage 11 in the Y direction.
Further, an area of the size of the line sensor width of the TDI sensor × the main scanning length obtained by performing the main scanning once with the TDI sensor is called a swath.

撮像素子14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部20に記憶される。
外観検査装置1は、ウエハ2を照明するための光源15を有する。光源15から生じる照明光は集光レンズ16により集光された後に、偏光ビームスプリッタ17により対物レンズ13の方向へ反射され、対物レンズ13を通過してウエハ2の表面へ入射する。偏光ビームスプリッタ17は、対物レンズ13の光軸上に配置されており、対物レンズ13から撮像素子14へ投影されるウエハ2の表面の光学像の投影光を透過する。
対物レンズ13の光軸上には、偏光ビームスプリッタ17で反射して直線偏光された照明光が通過するλ/2波長板18と、λ/2波長板18を通過した照明光を円偏光にするλ/4波長板19が設けられている。
The image signal output from the image sensor 14 is converted into a multi-value digital signal (gray level signal) and then stored in the image storage unit 20.
The appearance inspection apparatus 1 has a light source 15 for illuminating the wafer 2. The illumination light generated from the light source 15 is collected by the condenser lens 16, reflected by the polarization beam splitter 17 toward the objective lens 13, passes through the objective lens 13, and enters the surface of the wafer 2. The polarization beam splitter 17 is disposed on the optical axis of the objective lens 13 and transmits the projection light of the optical image of the surface of the wafer 2 projected from the objective lens 13 onto the imaging device 14.
On the optical axis of the objective lens 13, the λ / 2 wavelength plate 18 through which the linearly polarized illumination light reflected by the polarization beam splitter 17 passes, and the illumination light that has passed through the λ / 2 wavelength plate 18 into circularly polarized light. A λ / 4 wavelength plate 19 is provided.

以下簡単のため外観検査装置1の各部を、ダイトゥダイ比較を行う場合の機能を示しながら説明する。しかし外観検査装置1の各部は、セルトゥセル比較を行うために使用されてもよい。この場合には比較するパターンの単位がダイからセルになるだけで他の動作は同じである。
外観検査装置1は、画像記憶部20に記憶されたウエハ2の画像において、2つのダイの撮像画像の対応箇所同士のグレイレベル差を算出する差分検出部21と、差分検出部21から入力したグレイレベル差と所定の欠陥検出閾値とを比較して、グレイレベル差信号が欠陥検出閾値を超える画素の位置を欠陥として検出する欠陥検出部22と、後述する欠陥選別部23を備える。
Hereinafter, for simplicity, each part of the appearance inspection apparatus 1 will be described while showing functions when performing die-to-die comparison. However, each part of the appearance inspection apparatus 1 may be used to perform a cell-to-cell comparison. In this case, only the unit of the pattern to be compared is changed from the die to the cell, and the other operations are the same.
The appearance inspection apparatus 1 inputs the difference detection unit 21 that calculates the gray level difference between the corresponding portions of the captured images of the two dies in the image of the wafer 2 stored in the image storage unit 20 and the difference detection unit 21. A defect detection unit 22 that compares a gray level difference with a predetermined defect detection threshold and detects a position of a pixel whose gray level difference signal exceeds the defect detection threshold as a defect, and a defect selection unit 23 described later are provided.

図示する通り外観検査装置1は、制御部30と、表示部41と、入力部42と、記憶部50を備える。
制御部30は、コンピュータなどの計算手段によって実現してよく、外観検査装置1全体の動作を管理し所定の検査シーケンスを実行するための諸動作を外観検査装置1の各部に指令する。
表示部41は、制御部30の動作の際にオペレータに必要な情報を出力するユーザインタフェースを少なくとも含み、CRT等のディスプレイ装置やプリンタ等により実現してよい。
As illustrated, the appearance inspection apparatus 1 includes a control unit 30, a display unit 41, an input unit 42, and a storage unit 50.
The control unit 30 may be realized by calculation means such as a computer, and commands various parts of the appearance inspection apparatus 1 to manage the overall operation of the appearance inspection apparatus 1 and execute a predetermined inspection sequence.
The display unit 41 includes at least a user interface that outputs information necessary for the operator when the control unit 30 operates, and may be realized by a display device such as a CRT, a printer, or the like.

入力部41は、制御部30の動作に必要な情報をオペレータに入力する際に使用されるユーザインタフェースを少なくとも含み、キーボート、マウス、ディジタイザ、ペン入力インタフェース等により実現してよい。
記憶部50には、制御部30により実行され外観検査装置1に以下に説明する検査処理を行わせる制御用プログラム51や、制御用プログラム51の動作に必要な領域種別指定データ52及び検査レシピデータ53が記憶される。領域種別指定データ52及び検査レシピデータ53については後述する。
The input unit 41 includes at least a user interface used when inputting information necessary for the operation of the control unit 30 to the operator, and may be realized by a keyboard, a mouse, a digitizer, a pen input interface, or the like.
The storage unit 50 includes a control program 51 that is executed by the control unit 30 and causes the appearance inspection apparatus 1 to perform inspection processing described below, area type designation data 52 and inspection recipe data that are necessary for the operation of the control program 51. 53 is stored. The area type designation data 52 and the inspection recipe data 53 will be described later.

外観検査装置1は、ステージ駆動部43、ステージ位置検出部44、リボルバ回転部45及び光学素子回転部46を備える。
ステージ駆動部43は、制御部30から出力される駆動信号に従って、ステージ11をX−Y平面内で移動させ、また試料台12をθ方向に回転させる。ステージ位置検出部44は、ステージ11をX−Y平面内位置及び試料台12のθ方向回転角度を検出し、これら位置情報及び回転角度情報を制御部30へ出力する。
リボルバ回転部45は、リボルバ13cを回転させ、対物レンズ13a及び13bのうち、制御部30から出力される倍率指示信号によって指示される拡大倍率を有する一方の対物レンズを、ウエハ2の観察に供する対物レンズ13として選択する。
光学素子回転部46は、制御部30からの指示に従ってλ/2波長板18とλ/4波長板19を同時に回転させることにより、ウエハ2へ入射する照明光の偏光面の向きを変化させる。
The appearance inspection apparatus 1 includes a stage drive unit 43, a stage position detection unit 44, a revolver rotation unit 45, and an optical element rotation unit 46.
The stage drive unit 43 moves the stage 11 in the XY plane and rotates the sample stage 12 in the θ direction according to the drive signal output from the control unit 30. The stage position detection unit 44 detects the position of the stage 11 in the XY plane and the θ-direction rotation angle of the sample stage 12, and outputs the position information and rotation angle information to the control unit 30.
The revolver rotating unit 45 rotates the revolver 13 c and uses one of the objective lenses 13 a and 13 b having an enlargement magnification indicated by the magnification instruction signal output from the control unit 30 for observation of the wafer 2. Select as the objective lens 13.
The optical element rotating unit 46 rotates the λ / 2 wavelength plate 18 and the λ / 4 wavelength plate 19 simultaneously according to an instruction from the control unit 30 to change the direction of the polarization plane of the illumination light incident on the wafer 2.

図5は、制御部30が制御用プログラム51を実行することにより実現される機能の機能ブロック図である。図示するとおり、制御用プログラム51により実現される制御部30の機能ブロックは、走査動作制御部31と、駆動信号生成部32と、セル領域設定部33と、周辺回路領域決定部34と、レシピ指定部35と、アライメント部36と、画像明度調整部37と、を備える。
走査動作制御部31は、ステージ11の動作を制御することにより、外観検査装置1による検査の間に行われる撮像素子14によるウエハ2の走査動作を制御する。駆動信号生成部32は、走査動作制御部31により決定されるステージ11のXY方向位置及び試料台12の回転角度に従って、ステージ11を駆動する駆動信号を生成してステージ11へ出力する。
セル領域設定部33は、画像記憶部20に記憶されたウエハ2の画像を表示部41へ表示して、表示部41に表示されたウエハ2の画像内においてメモリセル領域を設定させるユーザインタフェースを生成し、ユーザが入力部42を用いて指定するメモリセル領域の指定結果を受信する。
周辺回路領域決定部34は、セル領域設定部33により設定されたメモリセル領域の位置情報に基づいて、ウエハ2の画像内の周辺回路領域を決定する。決定された周辺回路領域の位置情報は記憶部50内に領域種別指定データ52として記憶される。
FIG. 5 is a functional block diagram of functions realized by the control unit 30 executing the control program 51. As illustrated, the functional blocks of the control unit 30 realized by the control program 51 include a scanning operation control unit 31, a drive signal generation unit 32, a cell region setting unit 33, a peripheral circuit region determination unit 34, a recipe A designation unit 35, an alignment unit 36, and an image brightness adjustment unit 37 are provided.
The scanning operation control unit 31 controls the operation of the stage 11 to control the scanning operation of the wafer 2 by the imaging device 14 performed during the inspection by the appearance inspection apparatus 1. The drive signal generation unit 32 generates a drive signal for driving the stage 11 according to the XY direction position of the stage 11 and the rotation angle of the sample stage 12 determined by the scanning operation control unit 31, and outputs them to the stage 11.
The cell area setting unit 33 displays a wafer 2 image stored in the image storage unit 20 on the display unit 41, and has a user interface for setting a memory cell region in the wafer 2 image displayed on the display unit 41. The memory cell region designation result generated and designated by the user using the input unit 42 is received.
The peripheral circuit region determining unit 34 determines the peripheral circuit region in the image of the wafer 2 based on the position information of the memory cell region set by the cell region setting unit 33. The determined position information of the peripheral circuit area is stored as area type designation data 52 in the storage unit 50.

走査動作制御部31が、ステージ位置検出部44から入力する現在のステージ位置情報と領域種別指定データ52とに基づいて、撮像素子14により走査されるスワスがメモリセル領域を含むか否かを判定すると、レシピ指定部35はその判定結果に従って、メモリセル領域を含むスワスとそうでないスワスについてそれぞれ指定された検査レシピを記憶部50内の検査レシピデータ53から読み出して、差分検出部21及び欠陥検出部22へ出力する。   Based on the current stage position information and the area type designation data 52 input from the stage position detection unit 44, the scanning operation control unit 31 determines whether the swath scanned by the image sensor 14 includes a memory cell area. Then, according to the determination result, the recipe specifying unit 35 reads out the inspection recipes specified for the swath including the memory cell region and the swath not including the memory cell region from the inspection recipe data 53 in the storage unit 50, and the difference detection unit 21 and the defect detection To the unit 22.

アライメント部36は、ウエハ2上に形成された所定のアライメントマークを撮像した画像の位置と方向に基づいて、ウエハ2のXY平面内の位置とθ方向の回転角度のアライメントを行う。
画像明度調整部37は、光学素子回転部46によってλ/2波長板18及びλ/4波長板19を回転させることにより、撮像素子14の受光面に結像するウエハ2の光学像の状態を変化させ、撮像素子14により取得されるウエハ2の画像信号の明度を調整する。
The alignment unit 36 aligns the position of the wafer 2 in the XY plane and the rotation angle in the θ direction based on the position and direction of an image obtained by imaging a predetermined alignment mark formed on the wafer 2.
The image brightness adjustment unit 37 rotates the λ / 2 wavelength plate 18 and the λ / 4 wavelength plate 19 by the optical element rotation unit 46, thereby changing the state of the optical image of the wafer 2 formed on the light receiving surface of the image sensor 14. The brightness of the image signal of the wafer 2 acquired by the image sensor 14 is adjusted.

図6は、図5に示す走査動作制御部31の構成例を示すブロック図である。図示するとおり走査動作制御部31は、走査方向決定部60と、領域判定部61と、走査速度指定部62と、走査線間隔指定部63と、倍率変更部64を備える。
走査方向決定部60は、記憶部50内に記憶された制御用プログラム51により指定される検査シーケンスに従って、ウエハ2の表面内のいずれの方向を撮像素子14による主走査方向とすべきか、すなわちウエハ2の表面内のいずれの方向をX方向に向けるべきかを決定する。走査方向決定部60は決定した結果を示す走査方向指示信号を、領域判定部61及び画像明度調整部37、及び駆動信号生成部32へ出力する。走査方向指示信号は、ウエハ2の表面内のいずれの方向が撮像素子14による主走査方向に向いているかを示す。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the scanning operation control unit 31 illustrated in FIG. As illustrated, the scanning operation control unit 31 includes a scanning direction determination unit 60, an area determination unit 61, a scanning speed designation unit 62, a scanning line interval designation unit 63, and a magnification change unit 64.
In accordance with the inspection sequence specified by the control program 51 stored in the storage unit 50, the scanning direction determination unit 60 should determine which direction within the surface of the wafer 2 should be the main scanning direction by the imaging device 14, that is, the wafer. Determine which direction in the two surfaces should be oriented in the X direction. The scanning direction determination unit 60 outputs a scanning direction instruction signal indicating the determined result to the region determination unit 61, the image brightness adjustment unit 37, and the drive signal generation unit 32. The scanning direction instruction signal indicates which direction on the surface of the wafer 2 is directed to the main scanning direction by the image sensor 14.

領域判定部61は、走査方向決定部60が決定した走査方向を示す走査方向指示信号と、ステージ位置検出部44から入力する現在のステージ位置情報と、領域種別指定データ52とに基づいて、撮像素子14で走査されるスワスが、メモリセル領域を含む領域であるかメモリセル領域を含まない領域であるかを判定する。領域判定部61は、その判定結果である領域種別指示信号を、走査速度指定部62、走査線間隔指定部63、倍率変更部64及びレシピ指定部35へ出力する。領域種別指示信号は、撮像素子14により走査されるスワスが、メモリセル領域を含む領域であるかメモリセル領域を含まない領域であるかの種別を示す。   The region determination unit 61 captures an image based on the scanning direction instruction signal indicating the scanning direction determined by the scanning direction determination unit 60, the current stage position information input from the stage position detection unit 44, and the region type designation data 52. It is determined whether the swath scanned by the element 14 is an area including the memory cell area or an area not including the memory cell area. The area determination unit 61 outputs an area type instruction signal that is the determination result to the scanning speed designation unit 62, the scanning line interval designation unit 63, the magnification change unit 64, and the recipe designation unit 35. The area type instruction signal indicates the type of whether the swath scanned by the image sensor 14 is an area including the memory cell area or an area not including the memory cell area.

走査速度指定部62は、領域種別指示信号に従って、撮像素子14により走査されるスワスが、メモリセル領域を含む領域であるかメモリセル領域を含まない領域であるかに応じて、撮像素子14でウエハ2を主走査する間の走査速度を選択する。そして選択した走査速度を駆動信号生成部32に指示する。駆動信号生成部32は、指示された走査速度でステージ11が移動するようにステージ11を駆動する駆動信号を生成する。   In accordance with the area type instruction signal, the scanning speed designating unit 62 determines whether the swath scanned by the image sensor 14 is an area including the memory cell area or an area not including the memory cell area. A scanning speed during main scanning of the wafer 2 is selected. Then, the selected scanning speed is instructed to the drive signal generator 32. The drive signal generator 32 generates a drive signal for driving the stage 11 so that the stage 11 moves at the instructed scanning speed.

走査線間隔指定部63は、領域種別指示信号に従って、現在、撮像素子14により走査されるスワスが、メモリセル領域を含む領域であるかメモリセル領域を含まない領域であるかに応じて、撮像素子14でウエハ2を走査する際の1回の副走査の長さ、すなわち連続する2回の主走査間のピッチを選択する。そして選択した副走査長を駆動信号生成部32に指示する。駆動信号生成部32は、1回の副走査の距離が指示された副走査長となるようにステージ11を駆動する駆動信号を生成する。
倍率変更部64は、領域種別指示信号に従って、現在、撮像素子14により走査されるスワスが、メモリセル領域を含む領域であるかメモリセル領域を含まない領域であるかに応じて、対物レンズの拡大倍率を選択する。そして選択した拡大倍率を指示する倍率指示信号をリボルバ回転部45へ出力する。
The scanning line interval designating unit 63 performs imaging according to whether the swath currently scanned by the imaging device 14 is an area including a memory cell area or an area not including a memory cell area, according to the area type instruction signal. The length of one sub-scan when scanning the wafer 2 with the element 14, that is, the pitch between two successive main scans is selected. Then, the drive signal generation unit 32 is instructed to the selected sub-scanning length. The drive signal generation unit 32 generates a drive signal for driving the stage 11 so that the distance of one sub-scan is the instructed sub-scan length.
The magnification changing unit 64 determines whether the swath currently scanned by the image sensor 14 is an area including the memory cell area or an area not including the memory cell area in accordance with the area type instruction signal. Select the magnification. Then, a magnification instruction signal for instructing the selected enlargement magnification is output to the revolver rotating unit 45.

図7は、本発明の実施例による外観検査方法のフローチャートである。ステップS1〜ステップS4では、検査対象となるウエハについて検査レシピを作成する。
ステップS1において、検査対象のウエハと同じパターンが形成されたウエハを試料台12上に載置する。アライメント部36は、ウエハ2上に形成された所定のアライメントマークを撮像した画像の位置と方向に基づいて、ウエハ2のXY平面内の位置とθ方向の回転角度のアライメントを行う。
FIG. 7 is a flowchart of an appearance inspection method according to an embodiment of the present invention. In steps S1 to S4, an inspection recipe is created for a wafer to be inspected.
In step S1, a wafer on which the same pattern as the wafer to be inspected is formed is placed on the sample stage 12. The alignment unit 36 aligns the position of the wafer 2 in the XY plane and the rotation angle in the θ direction based on the position and direction of an image obtained by imaging a predetermined alignment mark formed on the wafer 2.

図2に示すウエハと同様に、検査対象のウエハ2には行列状にメモリセル領域が形成されている。図8はウエハ2上に形成されたメモリセル領域を示す図である。図示する通り、ウエハ2の上には、ウエハ2の表面内において第1方向D1と、第1方向D1に直交する第2方向D2に沿って、複数のメモリセル領域4が形成されており、各メモリセル領域4の間には周辺回路領域5が形成されている。ステップS1によるアライメントを行うことによって、ウエハ2の表面上の第1方向D1がステージ11のX方向に一致される。   Similar to the wafer shown in FIG. 2, memory cell regions are formed in a matrix on the wafer 2 to be inspected. FIG. 8 is a diagram showing a memory cell region formed on the wafer 2. As illustrated, a plurality of memory cell regions 4 are formed on the wafer 2 along a first direction D1 and a second direction D2 orthogonal to the first direction D1 on the surface of the wafer 2. A peripheral circuit region 5 is formed between the memory cell regions 4. By performing the alignment in step S <b> 1, the first direction D <b> 1 on the surface of the wafer 2 matches the X direction of the stage 11.

ステップS2において、セル領域設定部33は、ウエハ2を撮像素子14で撮像した画像を表示部41へ表示して、ユーザにメモリセル領域4を設定させるユーザインタフェースを生成する。そしてユーザが入力部42を用いてメモリセル領域4を指定すると、この指定結果を受信する。セル領域設定部33は、複数のメモリセル領域4についてユーザがそれぞれ指定した指定情報を受信してもよい。またメモリセル領域4は既知の繰り返しピッチで反復して形成されるので、1つのメモリセル領域4だけをユーザに指定させて、その他のメモリセル領域4は既知の反復ピッチに従って、自動的に決定してもよい。   In step S <b> 2, the cell region setting unit 33 displays an image obtained by capturing the wafer 2 with the image sensor 14 on the display unit 41, and generates a user interface that allows the user to set the memory cell region 4. When the user designates the memory cell region 4 using the input unit 42, the designation result is received. The cell area setting unit 33 may receive designation information designated by the user for each of the plurality of memory cell areas 4. Further, since the memory cell area 4 is formed repeatedly at a known repetition pitch, only one memory cell area 4 is designated by the user, and the other memory cell areas 4 are automatically determined according to the known repetition pitch. May be.

ステップS3において、周辺回路領域決定部34は、セル領域設定部33により設定されたメモリセル領域4の位置情報に基づいて、ウエハ2の画像内の周辺回路領域5を決定する。そして、ウエハ2の画像を、第1方向D1に沿う主走査線に沿ってスワスを取得したときに、スワスにメモリセル領域が含まれる領域R1と、メモリセル領域が含まれない領域R2に区分けする。区分けの例を図8に示す。
また周辺回路領域決定部34は、ウエハ2の画像を、第2方向D2に沿う主走査線に沿ってスワスを取得したときに、スワスにメモリセル領域が含まれる領域R3と、メモリセル領域が含まれない領域R4に区分けする。区分けの例を図9に示す。
周辺回路領域決定部34は、各種別の領域R1〜R4がウエハ2の画像上の何処に存在しているかを示す領域種別指定データ52を記憶部50に記憶する。
In step S <b> 3, the peripheral circuit region determination unit 34 determines the peripheral circuit region 5 in the image of the wafer 2 based on the position information of the memory cell region 4 set by the cell region setting unit 33. Then, when a swath is acquired from the image of the wafer 2 along the main scanning line along the first direction D1, the swath is divided into a region R1 that includes the memory cell region and a region R2 that does not include the memory cell region. To do. An example of classification is shown in FIG.
In addition, when the peripheral circuit region determining unit 34 acquires a swath of the image of the wafer 2 along the main scanning line along the second direction D2, the peripheral circuit region determining unit 34 includes the region R3 in which the memory cell region is included in the swath and the memory cell region. The area R4 is not included. An example of classification is shown in FIG.
The peripheral circuit region determining unit 34 stores in the storage unit 50 region type designation data 52 that indicates where the various types of regions R1 to R4 are present on the image of the wafer 2.

ステップS4において、各種別の領域R1〜R4毎に、それぞれの領域を差分検出部21及び欠陥検出部22で検査する際に用いる検査レシピを設定する。検査レシピには例えば、欠陥検出部22にて使用する欠陥検出閾値や光源16の強度などが存在する。
また、後述するとおり各種別の領域R1〜R4のいずれを走査するかによって対物レンズ13の倍率を変更するので、差分検出部21により比較される2つのパターン間の画素間隔を検査レシピで指定してもよい。設定された検査レシピは検査レシピデータ53として記憶部50に記憶される。
なお、後述するとおり種別R3の領域について検査を行わない場合には、種別R3の領域についての検査レシピを省略してもよい。
In step S <b> 4, an inspection recipe to be used when inspecting each region by the difference detection unit 21 and the defect detection unit 22 is set for each of the various regions R <b> 1 to R <b> 4. The inspection recipe includes, for example, a defect detection threshold used by the defect detection unit 22 and the intensity of the light source 16.
In addition, as will be described later, since the magnification of the objective lens 13 is changed depending on which of the various regions R1 to R4 is scanned, the pixel interval between the two patterns to be compared by the difference detection unit 21 is designated by the inspection recipe. May be. The set inspection recipe is stored in the storage unit 50 as inspection recipe data 53.
As will be described later, when the inspection is not performed on the area of type R3, the inspection recipe for the area of type R3 may be omitted.

ステップS5において、検査対象のウエハを試料台12上に載置する。ステップS6において、アライメント部36は、ウエハ2上に形成された所定のアライメントマークを撮像した画像の位置と方向に基づいて、ウエハ2のXY平面内の位置とθ方向の回転角度のアライメントを行う。このアライメントによってウエハ2の表面上の第1方向D1がステージ11のX方向に一致される。
ステップS7において、第1方向D1を主走査方向に沿わせた状態で、撮像素子14でウエハ2の走査を行う第1の走査を行う。
図10は、図7に示す第1の走査ルーチンS7内の処理を示すフローチャートである。
In step S5, the wafer to be inspected is placed on the sample table 12. In step S6, the alignment unit 36 aligns the position of the wafer 2 in the XY plane and the rotation angle in the θ direction based on the position and direction of an image obtained by imaging a predetermined alignment mark formed on the wafer 2. . By this alignment, the first direction D1 on the surface of the wafer 2 is matched with the X direction of the stage 11.
In step S <b> 7, a first scan is performed in which the imaging device 14 scans the wafer 2 in a state where the first direction D <b> 1 is along the main scanning direction.
FIG. 10 is a flowchart showing the processing in the first scanning routine S7 shown in FIG.

ステップS20では、走査動作制御部11は、撮像素子14がウエハ2上の走査の開始位置に位置するようにステージ11を移動させる。ステップS21では、領域判定部61は、現在の撮像素子14により走査されるスワスが各種別の領域R1〜R4であるかを判定する。第1の走査ルーチンS7の間は走査方向決定部60は、ウエハ2の表面内の第1方向D1がX方向に向いていることを示す走査方向指示信号を出力している。したがって、領域判定部61は、ステージ位置検出部44で検出されるステージ位置のY座標に従って、現在のスワスがR1及びR2のいずれの種別の領域であるかを判定する。   In step S <b> 20, the scanning operation control unit 11 moves the stage 11 so that the imaging element 14 is positioned at the scanning start position on the wafer 2. In step S <b> 21, the region determination unit 61 determines whether swaths scanned by the current image sensor 14 are various regions R <b> 1 to R <b> 4. During the first scanning routine S7, the scanning direction determination unit 60 outputs a scanning direction instruction signal indicating that the first direction D1 in the surface of the wafer 2 is in the X direction. Therefore, the region determination unit 61 determines whether the current swath is the region of R1 or R2 according to the Y coordinate of the stage position detected by the stage position detection unit 44.

ステップS22では、走査速度指定部62、走査線間隔指定部63及び倍率変更部64は、領域種別指示信号に従って、撮像素子14によりウエハ2を走査する際の主走査の走査速度、副走査の走査長及び対物レンズ13の拡大倍率を決定する。
倍率変更部64は、例えば、メモリセル領域4を含む種別R1の領域では、対物レンズ13の拡大倍率を比較的低いM1にして検査速度を向上させ、メモリセル領域4を含まない種別R2の領域では、拡大倍率を比較的大きいM2にして検査感度を向上させてもよい。リボルバ回転部45は、決定された拡大倍率と同じ倍率を有する対物レンズ13を撮影に使用する。
In step S <b> 22, the scanning speed designation unit 62, the scanning line interval designation unit 63, and the magnification change unit 64 scan the main scanning speed and sub-scanning when the wafer 2 is scanned by the image sensor 14 according to the region type instruction signal. The length and the magnification of the objective lens 13 are determined.
For example, in the type R1 region including the memory cell region 4, the magnification changing unit 64 improves the inspection speed by setting the magnification of the objective lens 13 to be relatively low M1, and the type R2 region not including the memory cell region 4 Then, the inspection sensitivity may be improved by setting the magnification to a relatively large M2. The revolver rotating unit 45 uses the objective lens 13 having the same magnification as the determined enlargement magnification for photographing.

このように種別R1及びR2の領域間で対物レンズ13の倍率を変えると、対物レンズ13の視野の広さも変化する。したがって走査線間隔指定部63は、図11に示すようにメモリセル領域4を含む種別R1の領域では、主走査の走査経路111間の幅すなわち副走査長を比較的広いP1とし、メモリセル領域4を含まない種別R2の領域では主走査の走査経路112間の幅を比較的狭いP2とする。
また、走査速度指定部62は、種別R1の領域では主走査の速度を比較的速いV1とし、種別R2の領域では主走査の速度を比較的遅いV2とする。
Thus, when the magnification of the objective lens 13 is changed between the regions of the types R1 and R2, the field of view of the objective lens 13 also changes. Therefore, as shown in FIG. 11, in the region of type R1 including the memory cell region 4, the scanning line interval designating unit 63 sets the width between the scanning paths 111 of the main scanning, that is, the sub-scanning length to P1, which is relatively wide. In the region of type R2 that does not include 4, the width between the scanning paths 112 of the main scanning is set to be relatively narrow P2.
Further, the scanning speed designating unit 62 sets the main scanning speed V1 to be relatively high in the type R1 region, and sets the main scanning speed to V2 to be relatively low in the type R2 region.

ステップS23では、駆動信号生成部32は、走査速度指定部62により現在指定されている走査速度でステージ11をX方向に移動する駆動信号を生成することによって、第1方向D1に沿った1回の主走査を行う。
このとき差分検出部21及び欠陥検出部22は、主走査によって得られた画像の上で欠陥検出を行う。欠陥検出部22にて使用する欠陥検出閾値や、差分検出部21により比較される2つのパターン間の繰り返し周期などを含む検査レシピデータは、レシピ指定部35によって記憶部50から読み出されて、差分検出部21と欠陥検出部22へ供給される。
レシピ指定部35は、領域判定部61から領域種別指示信号を入力し、主走査が行われているスワスが種別R1及びR2の領域のいずれのであるかに応じて、種別R1及びR2の領域のそれぞれの領域ついて指定された検査レシピを記憶部50から読み出す。
In step S <b> 23, the drive signal generation unit 32 generates a drive signal for moving the stage 11 in the X direction at the scanning speed currently specified by the scanning speed specifying unit 62, thereby performing once in the first direction D <b> 1. The main scan is performed.
At this time, the difference detection unit 21 and the defect detection unit 22 perform defect detection on the image obtained by the main scanning. Inspection recipe data including a defect detection threshold used in the defect detection unit 22 and a repetition period between two patterns compared by the difference detection unit 21 is read from the storage unit 50 by the recipe designation unit 35, The difference detection unit 21 and the defect detection unit 22 are supplied.
The recipe designation unit 35 receives the region type instruction signal from the region determination unit 61, and determines the region of the types R1 and R2 according to which of the regions of the types R1 and R2 the swath for which the main scanning is performed. The inspection recipe designated for each area is read from the storage unit 50.

ステップS24では、主走査が終了する毎に、ウエハ2について行うべき主走査が全て行われたか否かを判定する。主走査が全て行われた場合には処理を終了する。ウエハ2上にまだ主走査を行うべき領域が残っている場合には、処理はステップS25に移行する。   In step S24, every time the main scan is completed, it is determined whether or not all the main scans to be performed on the wafer 2 have been performed. If all the main scans have been performed, the process ends. If there is still an area on the wafer 2 to be subjected to main scanning, the process proceeds to step S25.

ステップS25では、領域判定部61は、ステージ位置検出部44で検出されるステージ位置のY座標に従って、次回の主走査で走査すべきスワスがR1及びR2のいずれの種別の領域であるかを判定し、判定した領域種別を示す領域種別指示信号を出力する。
走査速度指定部62、走査線間隔指定部63及び倍率変更部64は、ステップS25にて領域種別指示信号に従って、次の主走査の走査速度、次の主走査を行うY方向位置へ移動するための副走査の走査長、及び次の主走査において使用する対物レンズ13の拡大倍率を決定する(ステップS26、S27)。
ステップS28では、ステップS27にて決定された副走査の走査長だけステージ11をY方向に移動させることにより、次の主走査を行う位置へ撮像素子14を移動させる。倍率変更部64により決定された拡大倍率に変化があったときは、リボルバ回転部45は、リボルバ13cを回転させて決定された拡大倍率と同じ倍率を有する対物レンズ13を撮影に使用する。
その後、処理はステップS23へ移行し、以後ステップS23〜S28を繰り返す。
In step S25, the area determination unit 61 determines whether the swath to be scanned in the next main scanning is an area of R1 or R2 according to the Y coordinate of the stage position detected by the stage position detection unit 44. Then, an area type instruction signal indicating the determined area type is output.
In step S25, the scanning speed specifying unit 62, the scanning line interval specifying unit 63, and the magnification changing unit 64 move to the Y-direction position where the next main scanning is performed in accordance with the region type instruction signal. The sub-scan scanning length and the magnification of the objective lens 13 used in the next main scanning are determined (steps S26 and S27).
In step S28, the image sensor 14 is moved to a position where the next main scanning is performed by moving the stage 11 in the Y direction by the scanning length of the sub-scan determined in step S27. When there is a change in the magnification determined by the magnification changing unit 64, the revolver rotating unit 45 uses the objective lens 13 having the same magnification as the magnification determined by rotating the revolver 13c for photographing.
Thereafter, the process proceeds to step S23, and thereafter steps S23 to S28 are repeated.

図7に戻り、第1の主走査ルーチンS7が終了すると、ステップS8において、図6に示した走査方向決定部60が、記憶部50内に記憶された制御用プログラム51により指定される検査シーケンスに従って、ステージ11のX方向へウエハ2の表面内の第2方向D2を向けることを指示する走査方向指示信号を出力する。この走査方向指示信号に従って駆動信号生成部32が、回転台12を90度回転させる駆動信号を生成しウエハ2の向きを90度回転させる。図12にウエハ2を回転させた後のメモリセル領域4の方向を示す。図示するとおりウエハ2の表面上の第2方向D2がステージ11のX方向(主走査方向)に一致される。   Returning to FIG. 7, when the first main scanning routine S <b> 7 is completed, in step S <b> 8, the scanning direction determination unit 60 illustrated in FIG. 6 is inspected by the control program 51 stored in the storage unit 50. Accordingly, a scanning direction instruction signal for instructing to direct the second direction D2 in the surface of the wafer 2 to the X direction of the stage 11 is output. In accordance with the scanning direction instruction signal, the drive signal generation unit 32 generates a drive signal for rotating the turntable 12 by 90 degrees, and rotates the orientation of the wafer 2 by 90 degrees. FIG. 12 shows the direction of the memory cell region 4 after the wafer 2 is rotated. As shown in the drawing, the second direction D2 on the surface of the wafer 2 coincides with the X direction (main scanning direction) of the stage 11.

ステップS9では、ステップS8によるウエハ2の回転に伴ってウエハ2上のパターンの方向と照明光の偏光方向との相対的な方向関係が変わり、撮像画像へ変化が生じることを回避もしくは低減するために、画像明度調整部37は、光学素子回転部46によりλ/2波長板18とλ/4波長板19を予め定められた角度だけ回転させて、ウエハ2へ入射する照明光の偏光方向を粗調整する。
ステップS10では、画像明度調整部37は、撮像素子14により撮像される画像の所定の領域における平均明度を検出し、検出される明度がステップS8による回転前の明度と等しくなるように、λ/2波長板18とλ/4波長板19の角度を微調整する。
In step S9, the relative direction relationship between the direction of the pattern on the wafer 2 and the polarization direction of the illumination light changes with the rotation of the wafer 2 in step S8, in order to avoid or reduce the occurrence of a change in the captured image. In addition, the image brightness adjustment unit 37 rotates the λ / 2 wavelength plate 18 and the λ / 4 wavelength plate 19 by a predetermined angle by the optical element rotation unit 46 to change the polarization direction of the illumination light incident on the wafer 2. Make coarse adjustments.
In step S10, the image brightness adjustment unit 37 detects the average brightness in a predetermined region of the image captured by the image sensor 14, and λ / is set so that the detected brightness is equal to the brightness before rotation in step S8. The angle between the two-wave plate 18 and the λ / 4 wave plate 19 is finely adjusted.

ステップS11において、第2方向D2を主走査方向に沿わせた状態で、撮像素子14でウエハ2の走査を行う第2の走査を行う。図13は、図7に示す第2の走査ルーチンS11内の処理を示すフローチャートである。
ステップS30では、走査動作制御部11は、撮像素子14がウエハ2上の走査の開始位置に位置するようにステージ11を移動させる。このとき走査動作制御部11は、図9を参照して説明した領域R4から、すなわち第2方向D2に沿う主走査線に沿ってスワスを取得したときにメモリセル領域が含まれない領域から、主走査を開始するように、ステージ11を移動させる。
In step S11, a second scan is performed in which the imaging device 14 scans the wafer 2 in a state where the second direction D2 is along the main scanning direction. FIG. 13 is a flowchart showing the processing in the second scanning routine S11 shown in FIG.
In step S <b> 30, the scanning operation control unit 11 moves the stage 11 so that the image sensor 14 is positioned at the scanning start position on the wafer 2. At this time, the scanning operation controller 11 starts from the region R4 described with reference to FIG. 9, that is, from the region that does not include the memory cell region when the swath is acquired along the main scanning line along the second direction D2. The stage 11 is moved so as to start main scanning.

ステップS31では、走査速度指定部62、走査線間隔指定部63及び倍率変更部64は、領域種別指示信号に従って、撮像素子14によりウエハ2を走査する際の主走査の走査速度、副走査の走査長及び対物レンズ13の拡大倍率を決定する。
第2の走査ルーチンS11の間は走査方向決定部60は、ウエハ2の表面内の第2方向D2がX方向に向いていることを示す走査方向指示信号を出力している。領域判定部61は、ステージ位置検出部44で検出されるステージ位置のY座標に従って、現在のスワスが3及びR4のいずれの種別の領域であるかを判定している。またステップS30によって現在のスワスが領域R4になるようにステージ11が位置付けられている。
走査速度指定部62、走査線間隔指定部63及び倍率変更部64は、図11を参照して説明した領域R2の走査と同様に、領域R4を走査するべく、それぞれ走査速度をV2、走査線経路間隔をP2及び対物レンズ倍率をM2に指定する。リボルバ回転部45は、拡大倍率と同じ倍率を有する対物レンズ13を撮影に使用する。
In step S31, the scanning speed designating unit 62, the scanning line interval designating unit 63, and the magnification changing unit 64 scan the main scanning speed and sub-scanning when the image sensor 14 scans the wafer 2 in accordance with the region type instruction signal. The length and the magnification of the objective lens 13 are determined.
During the second scanning routine S11, the scanning direction determination unit 60 outputs a scanning direction instruction signal indicating that the second direction D2 in the surface of the wafer 2 is in the X direction. The area determination unit 61 determines whether the current swath is an area of type 3 or R4 according to the Y coordinate of the stage position detected by the stage position detection unit 44. Further, the stage 11 is positioned so that the current swath is in the region R4 in step S30.
Similarly to the scanning of the region R2 described with reference to FIG. 11, the scanning speed specifying unit 62, the scanning line interval specifying unit 63, and the magnification changing unit 64 respectively set the scanning speed to V2 and the scanning line to scan the region R4. The path interval is designated as P2 and the objective lens magnification is designated as M2. The revolver rotating unit 45 uses the objective lens 13 having the same magnification as the enlargement magnification for photographing.

ステップS32において、駆動信号生成部32は、走査速度指定部62により現在指定されている走査速度V2でステージ11をX方向に移動する駆動信号を生成することによって、第2方向D2に沿った1回の主走査を行う。このとき差分検出部21及び欠陥検出部22は、主走査によって得られた画像の上で欠陥検出を行う。レシピ指定部35は領域R4における検査に使用する検査レシピデータを記憶部50から読み出して、差分検出部21と欠陥検出部22へ供給する。   In step S <b> 32, the drive signal generation unit 32 generates a drive signal for moving the stage 11 in the X direction at the scanning speed V <b> 2 currently designated by the scanning speed designation unit 62, thereby generating 1 along the second direction D <b> 2. Main scans are performed. At this time, the difference detection unit 21 and the defect detection unit 22 perform defect detection on the image obtained by the main scanning. The recipe specifying unit 35 reads out inspection recipe data used for the inspection in the region R4 from the storage unit 50 and supplies it to the difference detection unit 21 and the defect detection unit 22.

ステップS33において、主走査が終了する毎に、ウエハ2について行うべき主走査が全て行われたか否かを判定する。主走査が全て行われた場合には処理を終了する。ウエハ2上にまだ主走査を行うべき領域が残っている場合には、処理はステップS34に移行する。   In step S33, every time main scanning is completed, it is determined whether or not all main scanning to be performed on the wafer 2 has been performed. If all the main scans have been performed, the process ends. If there is still an area on the wafer 2 to be subjected to main scanning, the process proceeds to step S34.

ステップS35では、領域判定部61は、ステージ位置検出部44で検出されるステージ位置のY座標に従って、現在のスワスの位置から副走査長P2だけずらした次のスワスの位置が領域種別R3の領域内であるか、領域種別R4の領域内であるかを判定する。次のスワスの位置が領域種別R3の領域内であるときには、ステップS36において副走査長を所定のスキップ幅P3に設定する。一方で、次のスワスの位置が領域種別R4の領域内であるときには副走査長をP2に設定する。スキップ幅P3は、領域種別R3を主走査しないように、D2方向におけるメモリセル領域5の既知の高さに応じて、定められている。   In step S35, the area determination unit 61 determines that the next swath position shifted from the current swath position by the sub-scanning length P2 is the area type R3 area according to the Y coordinate of the stage position detected by the stage position detection unit 44. Or within the area of area type R4. When the next swath position is within the area of the area type R3, the sub-scanning length is set to a predetermined skip width P3 in step S36. On the other hand, when the position of the next swath is within the area of the area type R4, the sub-scanning length is set to P2. The skip width P3 is determined according to the known height of the memory cell region 5 in the D2 direction so as not to perform main scanning in the region type R3.

ステップS38において、ステップS35〜S37にて決定された副走査の走査長だけステージ11をY方向に移動させることにより、次の主走査を行う位置へ撮像素子14を移動させる。このようにステージ11を移動させることにより、図12に示すように、第2方向D2に沿う主走査線に沿ってスワスを取得したときにスワスにメモリセル領域が含まれる領域R3では主走査が行われず、メモリセル領域が含まれない領域R4のみで主走査が行われる。その後、処理はステップS32へ移行し、以後ステップS32〜S38を繰り返す。   In step S38, the image sensor 14 is moved to the position where the next main scanning is performed by moving the stage 11 in the Y direction by the scanning length of the sub-scan determined in steps S35 to S37. By moving the stage 11 in this way, as shown in FIG. 12, when the swath is acquired along the main scan line along the second direction D2, the main scan is performed in the region R3 in which the swath includes the memory cell region. The main scan is performed only in the region R4 that is not performed and does not include the memory cell region. Thereafter, the process proceeds to step S32, and thereafter steps S32 to S38 are repeated.

図7に戻り、第2の主走査ルーチンS11が終了すると、ステップS12において欠陥選別部23は、ステップS7及びS11において欠陥検出部22が検出した欠陥のうち、これらのステップによって重複して外観検査が行われた領域(図14の領域R5部分)において、重複して検出された欠陥に関する欠陥情報のうち一方を除去して、残りの欠陥に係る欠陥情報を出力する。   Returning to FIG. 7, when the second main scanning routine S <b> 11 ends, the defect sorting unit 23 in step S <b> 12 overlaps the visual inspection by these steps among the defects detected by the defect detection unit 22 in steps S <b> 7 and S <b> 11. In the region where the defect is performed (region R5 portion in FIG. 14), one of the defect information relating to the defect detected redundantly is removed, and the defect information relating to the remaining defect is output.

本発明は、基板表面を撮像部で走査することにより基板表面の画像を取得し、取得した画像を検査して基板の表面に存在する欠陥を検出する外観検査に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for appearance inspection in which an image of a substrate surface is acquired by scanning the substrate surface with an imaging unit, and a defect present on the surface of the substrate is detected by inspecting the acquired image.

従来の外観検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional external appearance inspection apparatus. ウエハ上に配置される複数のダイとダイ内に配置されるセル領域を示す図である。It is a figure which shows the cell area | region arrange | positioned in the several die | dye arrange | positioned on a wafer, and die | dye. (A)及び(B)は本装置及び本方法の原理説明図である。(A) And (B) is the principle explanatory drawing of this apparatus and this method. 本発明の実施例による外観検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the external appearance inspection apparatus by the Example of this invention. 図4に示す制御部30が制御用プログラム51を実行することにより実現される機能の機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of functions realized by the control unit 30 shown in FIG. 4 executing a control program 51. 図5に示す走査動作制御部31の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a scanning operation control unit 31 illustrated in FIG. 5. 本発明の実施例による外観検査方法のフローチャートである。3 is a flowchart of an appearance inspection method according to an embodiment of the present invention. ウエハ2上に形成されたメモリセル領域4を示す図(その1)である。FIG. 3 is a first diagram showing a memory cell region 4 formed on a wafer 2; ウエハ2上に形成されたメモリセル領域4を示す図(その2)である。FIG. 3 is a diagram (part 2) illustrating a memory cell region 4 formed on a wafer 2; 図7に示すルーチンS7内の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in routine S7 shown in FIG. 図10に示す処理により走査されるメモリセル領域を示す図である。It is a figure which shows the memory cell area | region scanned by the process shown in FIG. 図11に示すメモリセル領域を90度回転させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which rotated the memory cell area | region shown in FIG. 11 90 degree | times. 図7に示すルーチンS11内の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in routine S11 shown in FIG. 第1及び第2の走査を行う領域間の重複部分を示す図である。It is a figure which shows the duplication part between the area | regions which perform 1st and 2nd scanning.

符号の説明Explanation of symbols

1 外観検査装置
2 半導体ウエハ
3 ダイ
4 メモリセル領域
5 周辺回路領域
13a、13b 対物レンズ
13c リボルバ
15 光源
16 レンズ
17 偏向ビームスプリッタ
18 λ/2波長板
19 λ/4波長板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Appearance inspection apparatus 2 Semiconductor wafer 3 Die 4 Memory cell area 5 Peripheral circuit area 13a, 13b Objective lens 13c Revolver 15 Light source 16 Lens 17 Deflection beam splitter 18 λ / 2 wavelength plate 19 λ / 4 wavelength plate

Claims (10)

基板の表面の画像を検査する外観検査装置であって、
前記基板の表面の画像を取得する撮像部と、
前記基板と前記撮像部とを所定の主走査方向及び副走査方向に沿って相対的に移動させて前記撮像部で前記基板を走査する移動部と、
前記基板を回転させる回転部と、
前記回転部により前記基板の表面内の第1方向とこれに直交する第2方向とを各々前記主走査方向に方向付けることにより、前記表面上の指定領域の周囲の領域において、前記第1方向及び前記第2方向にそれぞれ沿って前記撮像部で前記基板を主走査させる制御部と、
を備えることを特徴とする外観検査装置。
An appearance inspection apparatus for inspecting an image of a surface of a substrate,
An imaging unit for acquiring an image of the surface of the substrate;
A moving unit that scans the substrate with the imaging unit by relatively moving the substrate and the imaging unit along a predetermined main scanning direction and a sub-scanning direction;
A rotating unit for rotating the substrate;
By directing the first direction in the surface of the substrate and the second direction orthogonal to the first direction in the main scanning direction by the rotating unit, the first direction in the region around the designated region on the surface And a control unit for main-scanning the substrate by the imaging unit along each of the second directions,
An appearance inspection apparatus comprising:
前記回転部により回転される前記基板の向きに応じて、前記基板を照明する照明光の偏光方向を調整するための偏光方向調整部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の外観検査装置。   The appearance inspection according to claim 1, further comprising a polarization direction adjustment unit for adjusting a polarization direction of illumination light that illuminates the substrate according to a direction of the substrate rotated by the rotation unit. apparatus. 前記偏光方向調整部は、前記第1方向を前記主走査方向へ沿わせたときと第2方向を前記主走査方向へ沿わせたときとの間で、前記撮像部により得られる画像の明度の差が所定の範囲内となるように、前記偏光方向を調整することを特徴とする請求項2に記載の外観検査装置。   The polarization direction adjusting unit adjusts the brightness of an image obtained by the imaging unit between when the first direction is along the main scanning direction and when the second direction is along the main scanning direction. The appearance inspection apparatus according to claim 2, wherein the polarization direction is adjusted so that the difference is within a predetermined range. 前記指定領域上を通って主走査するときと前記指定領域上を通らないで主走査するときとの間で、前記撮像部により取得する画像の拡大倍率を変化させる倍率変更部を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の外観検査装置。   A magnification changing unit that changes an enlargement magnification of an image acquired by the imaging unit between when the main scanning is performed over the designated area and when the main scanning is performed without passing over the designated area is provided. The appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記指定領域として、半導体チップに形成されるメモリセル領域が指定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の外観検査装置。   The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein a memory cell area formed in a semiconductor chip is designated as the designated area. 基板と所定の撮像手段とを所定の主走査方向及び副走査方向に相対的に移動させて前記撮像手段で前記基板を走査することにより得られる前記基板の表面の画像を検査する外観検査方法であって、
前記基板の表面内の第1方向を前記主走査方向へ方向付けて、前記表面上の指定領域の周囲の領域において前記撮像部で前記基板を走査し、
前記基板を回転させることにより第1方向に直交する前記基板の表面内の第2方向を前記主走査方向へ方向付けて、前記指定領域の周囲の領域において前記撮像部で前記基板を走査する、ことを特徴とする外観検査方法。
A visual inspection method for inspecting an image of the surface of the substrate obtained by moving the substrate and a predetermined imaging means relative to each other in a predetermined main scanning direction and sub-scanning direction and scanning the substrate with the imaging means. There,
The first direction in the surface of the substrate is oriented in the main scanning direction, and the substrate is scanned by the imaging unit in a region around the designated region on the surface,
Rotating the substrate to direct the second direction in the surface of the substrate perpendicular to the first direction to the main scanning direction, and scanning the substrate with the imaging unit in a region around the designated region; An appearance inspection method characterized by that.
回転される前記基板の向きに応じて、前記基板を照明する照明光の偏光方向を調整することを特徴とする請求項6に記載の外観検査方法。   The appearance inspection method according to claim 6, wherein a polarization direction of illumination light for illuminating the substrate is adjusted according to a direction of the rotated substrate. 前記第1方向を前記主走査方向へ沿わせたときと第2方向を前記主走査方向へ沿わせたときとの間で、前記撮像手段により得られる画像の明度の差が所定の範囲内となるように、前記偏光方向を調整することを特徴とする請求項7に記載の外観検査方法。   The difference in brightness of the image obtained by the imaging means is within a predetermined range between when the first direction is along the main scanning direction and when the second direction is along the main scanning direction. The appearance inspection method according to claim 7, wherein the polarization direction is adjusted so as to be. 前記指定領域上を通って主走査するときと前記指定領域上を通らないで主走査するときとの間で、前記撮像手段により取得する画像の拡大倍率を変化させることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の外観検査方法。   The magnification of an image acquired by the imaging unit is changed between when the main scanning is performed over the designated area and when the main scanning is performed without passing over the designated area. The visual inspection method as described in any one of -8. 前記指定領域として、半導体チップに形成されるメモリセル領域が指定されることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の外観検査方法。   10. The appearance inspection method according to claim 6, wherein a memory cell area formed in a semiconductor chip is designated as the designated area.
JP2008033292A 2008-02-14 2008-02-14 Visual examination device and visual examination method Pending JP2009192371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008033292A JP2009192371A (en) 2008-02-14 2008-02-14 Visual examination device and visual examination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008033292A JP2009192371A (en) 2008-02-14 2008-02-14 Visual examination device and visual examination method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009192371A true JP2009192371A (en) 2009-08-27

Family

ID=41074517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008033292A Pending JP2009192371A (en) 2008-02-14 2008-02-14 Visual examination device and visual examination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009192371A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014112290A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Inspection device
JP2016184711A (en) * 2015-03-27 2016-10-20 三菱電機株式会社 Inspection apparatus of semiconductor wafer and automatic inspection method of semiconductor wafer
WO2019079139A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 Kla-Tencor Corporation Swath selection for semiconductor inspection

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014112290A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Inspection device
JP6049101B2 (en) * 2013-01-17 2016-12-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ Inspection device
JP2016184711A (en) * 2015-03-27 2016-10-20 三菱電機株式会社 Inspection apparatus of semiconductor wafer and automatic inspection method of semiconductor wafer
WO2019079139A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 Kla-Tencor Corporation Swath selection for semiconductor inspection
US11222799B2 (en) 2017-10-18 2022-01-11 Kla Corporation Swath selection for semiconductor inspection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4866141B2 (en) Defect review method using SEM review device and SEM defect review device
JP6769971B2 (en) Wafer inspection using the focal volume method
KR20130007542A (en) Method and device for testing defect using sem
WO2010079657A1 (en) Defect observation method and device using sem
JP2007149837A (en) Device, system, and method for inspecting image defect
JP2008175686A (en) Visual examination device and visual examination method
JP2016134412A (en) Defect observation method and device
KR20120131203A (en) Inspection method and device therefor
JP5399205B2 (en) Inspection device for inspection object and position correction device for electronic substrate
JP2004294100A (en) Pattern measuring device, pattern measuring method, and manufacturing method of semiconductor device
JP2007327836A (en) Appearance inspection apparatus and method
JP4266971B2 (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and inspection target sample
KR20170015249A (en) Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
JP2000346627A (en) Inspection system
TW502111B (en) Inspection method for foreign matters inside through hole
WO2014208193A1 (en) Wafer appearance inspection device
JP2004212221A (en) Pattern inspection method and pattern inspection apparatus
JP2009192371A (en) Visual examination device and visual examination method
JP4703327B2 (en) Image defect inspection apparatus and image defect inspection method
JP2007072173A (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and reticle
JP2011149742A (en) Inspection device of soldered part, inspection method, inspection program, and inspection system
JP4922381B2 (en) Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
JP3944075B2 (en) Sample inspection method and inspection apparatus
JP2005351845A (en) Substrate inspecting device and substrate inspection method
KR20170124509A (en) Inspection system and inspection method