JP2010019561A - Flaw inspection device and flaw inspection method - Google Patents

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Naoharu Nishio
直治 西尾
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NEC Electronics Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flaw inspection device for precisely determining whether a detected flaw is a false flaw. <P>SOLUTION: The flaw inspection device is equipped with: an image comparing inspection part 1 for inspecting a flaw by comparing the image of an inspection target; a false flaw image memory part 2 for storing a preliminarily registered false flaw image; and a false flaw determining part 3 for comparing the flaw detected by the image comparing inspection part with the false flaw image stored by the false flaw image memory part and judging whether the flaw is the false flaw. Since the preliminarily registered false flaw is compared with the image to determine whether the image is the false flaw, it is precisely determined whether the flaw detected in the image comparing inspection part is the false flaw which must not originally determined as a flaw. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検査対象物の外観を検査して欠陥を検出する外観検査装置およびその方法に関する。特に、半導体装置の外観検査において、本来欠陥として検出したくないパターンが欠陥として検出されてしまう擬似欠陥を欠陥候補から自動的に取り除いて検査を行う欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus and method for inspecting the appearance of an object to be inspected to detect defects. In particular, the present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for performing inspection by automatically removing from a defect candidate a pseudo defect in which a pattern that is not originally detected as a defect is detected as a defect in an appearance inspection of a semiconductor device.

従来から外観検査では、被検査対象物同士の外観を比較し、同じ形状になるはずのパターン間に見られる差を基にパターン欠陥を検出することが行われている。特に半導体集積回路は、半導体ウェハ上にチップ単位またはステッパのショット単位に周期的にパターンが形成され、またメモリセル部分の様にセル単位に周期的にパターンが形成されており、それらの周期的なパターンを比較して欠陥の有無を検査する外観検査が行われている。具体的には、イメージセンサで撮像した画像をデジタル処理し、対応する画素の強度の差をとり、差の絶対値が一定の閾値を越えた箇所を異常と判断するという手順によって検査することが多い。同じになるはずの(同じ形に設計した)2つのパターン間で差が生じた部分を欠陥と呼ぶことにすると、欠陥とその周囲の差が生じていない領域を含む画像(実画像と呼ぶことにする)および、画素間の差分をとることによって構成された画像(差画像と呼ぶことにする)を記録することができる。画素の強度差に閾値を小さくすれば非常に多くの欠陥が検出され、閾値を大きくすれば検出される欠陥数は非常に少なくなる。この閾値は対象や目的に応じて適宜決定される。目的に応じて設定された閾値条件の下で検査装置が検出する欠陥と、半導体製造の観点から検出した欠陥は異なっている場合がほとんどである。検査装置が検出する欠陥を欠陥候補と呼ぶことにすると、欠陥候補は通常非常に多いのでコンピュータ等の自動検査機械を用いて欠陥かどうかの判断が行われる。この欠陥候補の中から、半導体製造上で問題になる可能性のある真の欠陥と、半導体製造上の問題にならないいわゆる擬似欠陥を区別することが実用上は非常に重要である。さらには、欠陥を分類し整理しておくことにより、製造工程にフィードバック等することも行われる。この観点から、以下に示すような先行技術が公開されている。   Conventionally, in appearance inspection, the appearances of objects to be inspected are compared, and a pattern defect is detected based on a difference seen between patterns that should have the same shape. In particular, in a semiconductor integrated circuit, a pattern is periodically formed on a semiconductor wafer in units of chips or shots of a stepper, and patterns are formed periodically in units of cells like a memory cell portion. Appearance inspection is performed by comparing various patterns to inspect for the presence or absence of defects. Specifically, the image captured by the image sensor is digitally processed, the difference between the corresponding pixel intensities is taken, and the inspection is performed by a procedure in which a portion where the absolute value of the difference exceeds a certain threshold is determined to be abnormal. Many. If a part where there is a difference between two patterns that are supposed to be the same (designed in the same shape) is called a defect, an image containing a defect and an area where no difference between the pattern and its surroundings (called a real image) And an image (referred to as a difference image) configured by taking a difference between pixels can be recorded. If the threshold value is reduced in the pixel intensity difference, a very large number of defects are detected, and if the threshold value is increased, the number of detected defects becomes very small. This threshold is appropriately determined according to the target and purpose. In most cases, the defect detected by the inspection apparatus under the threshold condition set according to the purpose is different from the defect detected from the viewpoint of semiconductor manufacturing. If defects detected by the inspection apparatus are called defect candidates, since there are usually a large number of defect candidates, it is determined whether or not they are defects using an automatic inspection machine such as a computer. In practice, it is very important to distinguish from these defect candidates true defects that may cause problems in semiconductor manufacturing and so-called pseudo defects that do not cause problems in semiconductor manufacturing. Further, by classifying and organizing defects, feedback to the manufacturing process is also performed. From this point of view, the following prior art is disclosed.

特許文献1には、半導体チップ等の同一パターンが形成されている繰り返し部を単位として、イメージセンサにより得られた画像信号を比較することにより、欠陥を検査する画像比較方式の欠陥検査装置が記載されている。さらに、欠陥候補には、本来欠陥とはならない色むらによる擬似欠陥が含まれ、パターンエッジ等の信号差が発生しやすい部分信号を強調することにより、色むらによる擬似欠陥を減少させることが記載されている。   Patent Document 1 describes an image comparison type defect inspection apparatus that inspects a defect by comparing image signals obtained by an image sensor in units of repetitive portions in which the same pattern such as a semiconductor chip is formed. Has been. Furthermore, the defect candidate includes a pseudo defect due to color unevenness that is not originally a defect, and it is described that the pseudo defect due to color unevenness is reduced by emphasizing a partial signal that easily causes a signal difference such as a pattern edge. Has been.

また、特許文献2には、メモリコア部や外周部等のパターン密度毎の領域による分類と、異物による欠陥か、回路パターン欠陥か、傷による欠陥か等の欠陥の種類によるカテゴリーの分類により、致命性のある欠陥を精度よく、正確に選択できるようにする検査データ処理方法、およびその装置が記載されている。また、致命性のある欠陥であるかを判定するために、欠陥の面積、欠陥の明るさ、欠陥の長さ等を数値化して判定することが記載されている。   Further, in Patent Document 2, the classification by the area for each pattern density such as the memory core part and the outer peripheral part, and the classification of the category according to the type of defect such as a defect due to foreign matter, a circuit pattern defect, or a defect due to scratches, An inspection data processing method and apparatus for enabling the selection of a fatal defect accurately and accurately are described. In addition, it is described that the defect area, the defect brightness, the defect length, and the like are numerically determined in order to determine whether the defect is fatal.

さらに、特許文献3には、欠陥検査の結果と、欠陥検査の後工程で加工する回路パターンの設計データを用いることにより、検査後の加工工程で生じるであろう欠陥を分類する検査データ処理プログラムが記載されている。   Further, Patent Document 3 discloses an inspection data processing program for classifying defects that may occur in a post-inspection processing step by using a defect inspection result and circuit pattern design data processed in the post-inspection step. Is described.

さらに、特許文献4には、欠陥検出により得られた情報から1ダイ(チップ)毎のデータの重ね合わせ(ダイスタック)を行い、重ね合わせたデータから擬似欠陥を特定し、擬似欠陥が検出された箇所を非検査領域に設定し、擬似欠陥を検査の対象から除外することにより高い検査感度で欠陥検査を行うことが記載されている。
特開2002−303588号公報 特開2001−305073号公報 特開2005−150409号公報 特開2006−126020号公報
Furthermore, in Patent Document 4, data is superimposed (die stack) for each die (chip) from information obtained by defect detection, a pseudo defect is identified from the superimposed data, and a pseudo defect is detected. It is described that a defect inspection is performed with high inspection sensitivity by setting a non-inspection area as a non-inspection area and excluding a pseudo defect from an inspection target.
JP 2002-303588 A JP 2001-305073 A JP 2005-150409 A JP 2006-126020 A

擬似欠陥が生じる原因は、上記特許文献1に記載されているような色むらに限られず、上記先行技術文献によっても、擬似欠陥であるか否かを適切に判定することは困難である。上記特許文献2、3に記載されているように欠陥を分類することも擬似欠陥を判定し、取り除くことが前提であり、擬似欠陥であるか否かを適切に判定することができない限り、真の欠陥を正しく分類することもできない。以下に述べるように、特許文献2のように、欠陥の面積、欠陥の明るさ、欠陥の長さ等を数値化しただけでは、擬似欠陥か否かの判定は困難である。   The cause of the pseudo defect is not limited to the color unevenness described in Patent Document 1, and it is difficult to appropriately determine whether or not the defect is a pseudo defect even by the prior art document. Classification of defects as described in Patent Documents 2 and 3 is also based on the premise of determining and removing pseudo defects, and is true unless it can be appropriately determined whether or not they are pseudo defects. It is also impossible to correctly classify the defects. As described below, as in Patent Document 2, it is difficult to determine whether or not a defect is a pseudo defect simply by quantifying the area of the defect, the brightness of the defect, the length of the defect, and the like.

発明者らの考察によれば、擬似欠陥であるか否かの判定が困難な理由は以下のとおりである。近年の半導体の微細化の進捗に伴い、新規プロセスの開発においては、いくつかの微小なトランジスタや配線を盛り込んだテストパターンが形成され、解析の都合で光学顕微鏡により視認できる程度の文字を形成することがある。このような場合、文字パターンは機能素子では無いので、プロセス上完全にパターンが形成されなくても電気的特性を評価する上では問題が無い。すなわち、半導体ウェハには、パターンが正しく形成されないと不良品となる欠陥と、パターンが正しく形成されなくとも、不良品とはならない欠陥(本明細書では広い意味で擬似欠陥と呼ぶ)が存在する。   According to the inventors' consideration, the reason why it is difficult to determine whether or not the defect is a pseudo defect is as follows. With the progress of miniaturization of semiconductors in recent years, in the development of new processes, test patterns incorporating several small transistors and wires are formed, and characters that can be visually recognized by an optical microscope are formed for convenience of analysis. Sometimes. In such a case, since the character pattern is not a functional element, there is no problem in evaluating the electrical characteristics even if the pattern is not completely formed in the process. That is, a semiconductor wafer has a defect that becomes a defective product if the pattern is not formed correctly, and a defect that does not become a defective product even if the pattern is not formed correctly (referred to in the present specification as a pseudo defect). .

しかし、実際の検査においては半導体の電気的特性に影響を与える欠陥を検出し、分布や数の推移を評価することが目的であるのに電気的に影響を与えない欠陥の数が多い場合にはそれがノイズとなってしまい本来の検査の目的が達成できなくなる。   However, in the actual inspection, when the number of defects that affect the electrical characteristics of the semiconductor is detected and the number of defects that do not have an electrical effect is large, the purpose is to evaluate the distribution and number transition. It becomes noise and the original inspection purpose cannot be achieved.

また、欠陥の検出に周囲のパターンとの差画像を用いた場合、パターン自体の差が非常に小さな場合は1画素程度の差にしかならない。この差異が、ランダム欠陥となる場合もあり、ならない場合もある。このような場合、捨てても良い情報と残すべき情報が区別できないことになり不要な欠陥を除くという目的では機能しない。さらに被検査物が解像限界に近いパターンを持っているため、すべてのパターンが異常になるわけではなく、単独のダイだけで擬似欠陥が検出されることもある。このような欠陥は上記特許文献4に記載されているように、1ダイ(チップ)毎のデータの重ね合わせ(ダイスタック)を行い、重ね合わせたデータから擬似欠陥を特定する方法では擬似欠陥を取り除くことができない。   In addition, when a difference image with a surrounding pattern is used for detecting a defect, if the difference between the patterns itself is very small, the difference is only about one pixel. This difference may or may not be a random defect. In such a case, information that can be discarded cannot be distinguished from information that should be left behind, and it does not function for the purpose of removing unnecessary defects. Furthermore, since the inspection object has a pattern close to the resolution limit, not all patterns become abnormal, and a pseudo defect may be detected only by a single die. As described in Patent Document 4 described above, such a defect is obtained by superimposing data (die stack) for each die (chip) and identifying a pseudo defect from the superimposed data. It cannot be removed.

また、特許文献4のように、擬似欠陥が検出された箇所を非検査領域に設定し、検査の対象からはずしてしまったのでは、擬似欠陥が検出された箇所と同じ箇所に真の欠陥があった場合には、見逃されてしまう。以上、述べたように、擬似欠陥であるか否かを適切に判定する欠陥検査装置が望まれている。   In addition, as in Patent Document 4, if a place where a pseudo defect is detected is set as a non-inspection area and removed from the inspection target, a true defect is found at the same place as the place where the pseudo defect is detected. If there is, it will be overlooked. As described above, there is a demand for a defect inspection apparatus that appropriately determines whether or not a pseudo defect.

本発明の1つのアスペクト(側面)に係る欠陥検査装置は、複数の被検査対象物の画像データを比較し、同一性の有無で欠陥の有無を差画像を基にして検査する画像比較検査部と、あらかじめ登録された擬似欠陥画像(欠陥の周囲を含む実画像)を記憶する擬似欠陥画像記憶部と、前記画像比較検査部で検出された欠陥とその周辺領域について、前記擬似欠陥画像記憶部に記憶された擬似欠陥画像と比較し、前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行う擬似欠陥判定部と、を備えている。   The defect inspection apparatus according to one aspect (side surface) of the present invention compares image data of a plurality of objects to be inspected, and inspects the presence or absence of defects based on the difference image based on the presence or absence of identity. A pseudo defect image storage unit that stores a pre-registered pseudo defect image (actual image including the periphery of the defect), and the defect detected by the image comparison inspection unit and its peripheral region, the pseudo defect image storage unit And a pseudo defect determination unit that determines whether or not the defect is a pseudo defect.

なお、本発明において、「擬似欠陥」とは、画像比較検査で検出された欠陥のうち、欠陥検査において検出しようとする欠陥以外の欠陥をいう。たとえば、欠陥検査において、特定の欠陥のみを検出しようとする場合は、この特定の欠陥以外の欠陥をすべて擬似欠陥として扱うものであってもよい。   In the present invention, the “pseudo defect” refers to a defect other than the defect to be detected in the defect inspection among the defects detected in the image comparison inspection. For example, in the defect inspection, when only a specific defect is to be detected, all the defects other than the specific defect may be handled as pseudo defects.

また、本発明の別なアスペクト(側面)に係る欠陥検査方法は、複数の被検査対象物の画像データを比較し、同一性の有無で欠陥の有無を検査するステップと、あらかじめ登録された擬似欠陥画像と、前記欠陥の有無を検査するステップで検査された欠陥とを比較し、前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行うステップと、を備えている。   The defect inspection method according to another aspect of the present invention includes a step of comparing image data of a plurality of objects to be inspected to inspect for the presence or absence of defects, and a pre-registered pseudo Comparing the defect image with the defect inspected in the step of inspecting the presence or absence of the defect, and determining whether or not the defect is a pseudo defect.

さらに、本発明の別なアスペクト(側面)に係る欠陥検査プログラムは、コンピュータに上記欠陥検査方法を実行させるためのものである。   Furthermore, a defect inspection program according to another aspect of the present invention is for causing a computer to execute the defect inspection method.

本発明によれば、あらかじめ擬似欠陥画像を登録しておき、登録された擬似欠陥画像との比較により、検出された欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行うので、精度よく擬似欠陥が検出できる。   According to the present invention, a pseudo defect image is registered in advance, and it is determined whether or not the detected defect is a pseudo defect by comparing with the registered pseudo defect image. it can.

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施形態の欠陥検査装置(たとえば、図1または図7の欠陥検査装置全体)は、複数の被検査対象物の画像データ(たとえば、被検査画像データ記憶部5の画像データ)を比較し同一性の有無で欠陥の有無を検査する画像比較検査部(たとえば、画像比較検査部1)と、あらかじめ登録された擬似欠陥画像を記憶する擬似欠陥画像記憶部(たとえば、擬似欠陥画像記憶部2)と、前記画像比較検査部で検出された欠陥について前記擬似欠陥画像記憶部に記憶された擬似欠陥画像と比較し、前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行う擬似欠陥判定部(たとえば、擬似欠陥判定部3)と、を備えている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention (for example, the entire defect inspection apparatus of FIG. 1 or FIG. 7) receives image data of a plurality of objects to be inspected (for example, image data in the inspected image data storage unit 5). An image comparison inspection unit (for example, image comparison inspection unit 1) that compares and inspects for the presence or absence of defects by comparison, and a pseudo defect image storage unit (for example, pseudo defect image storage) that stores a pre-registered pseudo defect image 2) and a pseudo defect determination unit that compares the defect detected by the image comparison inspection unit with a pseudo defect image stored in the pseudo defect image storage unit and determines whether or not the defect is a pseudo defect. (For example, a pseudo defect determination unit 3).

また、本発明の一実施形態の欠陥検査方法(たとえば、図2の欠陥検査ステップS2、詳細は、図3、図4、図6、または、図8の欠陥検査方法)は、複数の被検査対象物の画像データを比較し同一性の有無で欠陥の有無を検査するステップ(たとえば、画像比較検査ステップS13)と、あらかじめ登録された擬似欠陥画像と前記欠陥の有無を検査するステップで検査された欠陥とを比較し前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行うステップ(たとえば、ステップS25)と、を備えている。   Further, the defect inspection method according to the embodiment of the present invention (for example, the defect inspection step S2 in FIG. 2, details are the defect inspection method in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6, or FIG. 8) includes a plurality of inspected objects. It is inspected in a step of comparing the image data of the target object and inspecting for the presence or absence of defects based on the presence or absence of identity (for example, image comparison inspection step S13), and a step of inspecting the presence or absence of the above-described pseudo defect image A step (for example, step S25) of comparing the defect and determining whether the defect is a pseudo defect.

以下、実施例に即し、図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings in accordance with embodiments.

図1は、本発明の実施例1の欠陥検査装置の構成を示す図である。まず、この構成について説明する。画像認識部4は、被検査対象物を含む画像をイメージセンサにより認識し、デジタル化した画像データを被検査画像データ記憶部5に記憶させる。画像比較検査部1は、被検査画像データ記憶部5に記憶された被検査画像データから規則的に配置されている画像を認識し、規則的に配置されている画像のうち、ほかの部分の画像と比較した場合に、規則性が害されている画像があるか否かを差画像を基に認識する。規則性が害されている画像データは、欠陥データAとして欠陥候補データ記憶部6に記憶される。なお、欠陥データAには後で説明するように、本来欠陥として扱う必要のない擬似欠陥が含まれている。擬似欠陥判定部3は、上記欠陥候補データ記憶部6に記憶された欠陥候補の中に擬似欠陥が含まれていないか、画像データを擬似欠陥画像記憶部2にあらかじめ登録された擬似欠陥登録画像と比較することにより判定を行う。擬似欠陥判定部3で擬似欠陥ではないと判定された欠陥候補データは、擬似欠陥を除外した真の欠陥データとして欠陥データ記憶部7に記憶される。機械を用いて自動的に比較する場合、擬似欠陥判定部3では差画像を用いることになるが、違いがあるとして抽出されたパターンであるので比較に際してはその違いを検出しないように実画像をぼかすなどの処理をした上で比較することが望ましい。   FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the defect inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. First, this configuration will be described. The image recognition unit 4 recognizes an image including an object to be inspected by an image sensor, and stores the digitized image data in the inspected image data storage unit 5. The image comparison / inspection unit 1 recognizes regularly arranged images from the inspected image data stored in the inspected image data storage unit 5, and other parts of the regularly arranged images are recognized. When compared with the image, it is recognized based on the difference image whether there is an image whose regularity is impaired. The image data whose regularity is impaired is stored in the defect candidate data storage unit 6 as the defect data A. As will be described later, the defect data A includes pseudo defects that do not need to be handled as defects. The pseudo defect determination unit 3 includes a pseudo defect registration image in which a pseudo defect is not included in the defect candidates stored in the defect candidate data storage unit 6 or image data is registered in the pseudo defect image storage unit 2 in advance. Judgment is made by comparing with. The defect candidate data determined not to be a pseudo defect by the pseudo defect determination unit 3 is stored in the defect data storage unit 7 as true defect data excluding the pseudo defect. When automatically comparing using a machine, the pseudo-defect determination unit 3 uses a difference image. However, since the pattern is extracted as having a difference, an actual image is not detected in the comparison because the pattern is extracted. It is desirable to compare after processing such as blurring.

また、欠陥データ表示部8は、欠陥候補データ記憶部6に記憶された画像データを表示する。技術者または作業者は、表示された欠陥の画像データから、その欠陥が擬似欠陥であるか否か判断し、擬似欠陥であると判断した場合は、擬似欠陥登録部9から擬似欠陥画像記憶部2に擬似欠陥データの登録を行う。   The defect data display unit 8 displays the image data stored in the defect candidate data storage unit 6. An engineer or an operator determines whether or not the defect is a pseudo defect from the displayed image data of the defect, and if it is determined that the defect is a pseudo defect, the pseudo defect image storage unit from the pseudo defect registration unit 9 In step 2, pseudo defect data is registered.

ここで、被検査画像データ記憶部5に記憶される画像データと、欠陥候補データ記憶部6に記憶される画像データについて説明しておく。図9は、本発明における被検査対象物の画像データと、画像比較検査部1で検出された差画像との一例を示す図である。欠陥画像24と比較対照画像26は、被検査画像データ記憶部5に記憶された画像のそれぞれ一部分である。規則性のある複数のパターンのうち、ひとつだけが、欠陥画像24のように認識され、ほかの部分が比較対照画像26のように認識される場合は、画像比較検査部1は、欠陥画像24の部分を欠陥であると認識し、欠陥画像24を比較対照画像26との差画像25とともに欠陥データAに記憶させる。このとき、被検査対象物全体の中で、欠陥画像24が含まれる位置も記憶しておく。欠陥データ表示部8は、欠陥画像24と差画像25を重ね合わせてディスプレイに表示させる。単に、差画像25を表示させただけでは、何が欠陥と判定されたのか認識不能であり、欠陥画像24だけを表示させたのでは、どこが欠陥と判定されたのか場所を探し出すのが大変であるが、欠陥画像24と差画像25を重ね合わせて表示させることにより、ベテランの技術者や作業者であるならば、容易に欠陥が欠陥として判断されるべきか、擬似欠陥として扱われるべきか判断することができる。欠陥箇所をよりわかりやすくするために、重ね合わせて表示させた上に差画像25を点滅させてもよい。   Here, the image data stored in the inspection image data storage unit 5 and the image data stored in the defect candidate data storage unit 6 will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of image data of an object to be inspected and a difference image detected by the image comparison inspection unit 1 according to the present invention. The defect image 24 and the comparison image 26 are a part of each image stored in the inspected image data storage unit 5. In the case where only one of the plurality of regular patterns is recognized as the defect image 24 and the other part is recognized as the comparison image 26, the image comparison inspection unit 1 causes the defect image 24 to be recognized. The defect image 24 is recognized as a defect, and the defect image 24 is stored in the defect data A together with the difference image 25 from the comparison image 26. At this time, the position where the defect image 24 is included in the entire inspection object is also stored. The defect data display unit 8 superimposes the defect image 24 and the difference image 25 on the display. If the difference image 25 is simply displayed, it is impossible to recognize what is determined to be a defect, and if only the defect image 24 is displayed, it is difficult to find out where the defect is determined to be. However, by displaying the defect image 24 and the difference image 25 in an overlapped manner, if the user is an experienced engineer or operator, should the defect be easily determined as a defect or treated as a pseudo defect? Judgment can be made. In order to make the defective part easier to understand, the difference image 25 may be blinked after being superimposed and displayed.

また、新規なレチクル(マスク)を用いたパターンを検査する場合または新規なマスク検査の場合、擬似欠陥を予め知ることはできない場合が少なくないので、通常の検査方法によって擬似欠陥を登録する必要がある。図9に示したような差画像によって欠陥が検出され、人間が実画像を見て擬似欠陥と判断され、更に登録が必要と判断される場合、欠陥画像24を比較対照画像26との差画像25とともに擬似欠陥データとして擬似欠陥画像記憶部2に記憶させる。   In addition, in the case of inspecting a pattern using a new reticle (mask) or in the case of a new mask inspection, it is not often possible to know a pseudo defect in advance, so it is necessary to register the pseudo defect by a normal inspection method. is there. When a defect is detected by the difference image as shown in FIG. 9 and it is determined that a human sees the actual image as a pseudo defect and further registration is necessary, the defect image 24 is compared with the comparison image 26. 25 and the pseudo defect image storage unit 2 as pseudo defect data.

次に、この欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法の主な部分について、図2から図5のフローチャートを用いて説明する。図2は、本発明の実施例1の欠陥検査方法の全体フローチャートを示す図である。欠陥検査方法は大きく分けて、擬似欠陥画像をあらかじめ擬似欠陥画像記憶部2に登録する処理ステップS1と、ステップS1で登録した擬似欠陥画像データを用いて実際の欠陥検査を行うステップS2が含まれる。   Next, the main part of the defect inspection method using this defect inspection apparatus will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an overall flowchart of the defect inspection method according to the first embodiment of the present invention. The defect inspection method is roughly divided into processing step S1 for registering a pseudo defect image in the pseudo defect image storage unit 2 in advance, and step S2 for performing an actual defect inspection using the pseudo defect image data registered in step S1. .

擬似欠陥画像記憶部2には、あらかじめ、擬似欠陥画像が登録されていることを前提に、ステップS2の欠陥検査から説明する。ステップS2の欠陥検査は、図3に示す欠陥検査の前処理となる欠陥候補抽出処理と、図4に示す擬似欠陥除外処理からなる。図3は、欠陥検査の前処理となる欠陥候補抽出処理のフローチャートである。被検査画像データ記憶部5には、被検査対象の画像データがすでに格納されているものとする。最初に、初期設定として、擬似欠陥を含む欠陥候補データである欠陥候補データ記憶部6の欠陥データAをクリアする(ステップS11)。次に、被検査画像データ記憶部5に格納された被検査画像データから画像データを読み出す(ステップS12)。次に読み出した画像データと周期性のある同等部分の画像データを読み出して比較する(ステップS13)。もし、一致しない場合は、さらに、ほかの周期性のある同等部分のデータを読み出して比較し、どちらかが、欠陥であるかを判定する(ステップS14)。ステップS14で欠陥であると判定された場合は、欠陥データをその位置、欠陥画像、比較対照画像との差画像とともに欠陥データAとして、欠陥候補データ記憶部6に記憶する(ステップS15)。まだ、欠陥を検査していない被検査画像が残っているか否か調べ、検査していない被検査画像が残っている限り、ステップS12へ戻り、欠陥検査を繰りかえす。すべての被検査画像について欠陥検査が終われば、欠陥の抽出は終了となる(ステップS16)。   The defect inspection in step S2 will be described on the assumption that a pseudo defect image is registered in the pseudo defect image storage unit 2 in advance. The defect inspection in step S2 includes a defect candidate extraction process that is a pre-process of the defect inspection shown in FIG. 3 and a pseudo defect exclusion process shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart of defect candidate extraction processing that is preprocessing for defect inspection. It is assumed that the image data to be inspected is already stored in the inspected image data storage unit 5. First, as an initial setting, the defect data A in the defect candidate data storage unit 6 which is defect candidate data including pseudo defects is cleared (step S11). Next, image data is read from the inspected image data stored in the inspected image data storage unit 5 (step S12). Next, the read image data is compared with image data of an equivalent portion having periodicity (step S13). If they do not coincide with each other, data of other equivalent parts having periodicity is further read and compared to determine which one is defective (step S14). When it is determined in step S14 that the defect is present, the defect data is stored in the defect candidate data storage unit 6 as defect data A together with the position, the defect image, and the difference image from the comparison image (step S15). Whether or not there remains an inspected image that has not been inspected for defects remains. As long as an inspected image that has not been inspected remains, the process returns to step S12 to repeat the defect inspection. When the defect inspection is completed for all the images to be inspected, the defect extraction ends (step S16).

次に、図4を用いて、抽出された欠陥が擬似欠陥であるか否か判定するステップS2後半の詳細なフローチャートについて説明する。欠陥候補データ記憶部6には、すでに欠陥データが格納されており、擬似欠陥画像記憶部2には、擬似欠陥データが登録されているものとする。最初に、初期設定として、擬似欠陥を除外した欠陥データである欠陥データ記憶部7の欠陥データBをクリアする(ステップS21)。次に、欠陥候補データ記憶部6から欠陥データAをひとつ読み出す(ステップS22)。次に、ステップS22で読み出した欠陥データAと比較する擬似欠陥データを擬似欠陥画像記憶部2から読み出す(ステップS23)。次に、ステップS22で読み出した欠陥画像と、ステップS23で読み出した擬似欠陥画像を比較し、ステップS22で読み出した欠陥データAが擬似欠陥であるか否か検査する(ステップS24)。検査の結果、その擬似欠陥データと同一性がないと判定された場合は、次の擬似欠陥データを読み出し、検査を続ける。この処理を同一性のある擬似欠陥データが見つかるか(ステップS25のYes)、すべての登録された擬似欠陥データと一致しないと判定されるまで続ける(ステップS26のYes)。同一性のある擬似欠陥が見つからなかった場合は、その欠陥を擬似欠陥ではないと判定し、真の欠陥として、欠陥位置データ、欠陥画像データを欠陥データBに登録する(ステップS27)。同一性のある擬似欠陥が見つかった場合は、その欠陥を擬似欠陥であるとして、欠陥データBには登録しない。その処理をすべての欠陥データAについて処理が終わるまで繰り返す(ステップS28)。最終的に、欠陥データ記憶部7には、欠陥データAのうち擬似欠陥ではないと判定された欠陥のみの欠陥位置データ、欠陥画像データが欠陥データBとして記憶される。   Next, a detailed flowchart of the latter half of step S2 for determining whether or not the extracted defect is a pseudo defect will be described with reference to FIG. It is assumed that defect data is already stored in the defect candidate data storage unit 6 and pseudo defect data is registered in the pseudo defect image storage unit 2. First, as an initial setting, the defect data B in the defect data storage unit 7 which is defect data excluding the pseudo defects is cleared (step S21). Next, one piece of defect data A is read from the defect candidate data storage unit 6 (step S22). Next, the pseudo defect data to be compared with the defect data A read in step S22 is read from the pseudo defect image storage unit 2 (step S23). Next, the defect image read in step S22 and the pseudo defect image read in step S23 are compared, and it is inspected whether the defect data A read in step S22 is a pseudo defect (step S24). As a result of the inspection, if it is determined that there is no identity with the pseudo defect data, the next pseudo defect data is read and the inspection is continued. This process is continued until identical pseudo-defect data is found (Yes in step S25) or until it is determined that all the registered pseudo-defect data do not match (Yes in step S26). If no identical pseudo defect is found, it is determined that the defect is not a pseudo defect, and defect position data and defect image data are registered in the defect data B as a true defect (step S27). When a pseudo defect having the same identity is found, the defect is not registered in the defect data B as a pseudo defect. This process is repeated until all the defect data A is processed (step S28). Finally, the defect data storage unit 7 stores defect position data and defect image data of only the defects determined not to be pseudo defects in the defect data A as defect data B.

次に、図5は、図2のステップS1である擬似欠陥登録処理のフローチャートである。まず、擬似欠陥登録の前処理として、擬似欠陥の抽出を行う半導体ウェハ上の領域を設定する(ステップS51)。また、画像比較検査の判断基準となる差画像の閾値を設定する(ステップS52)。このステップS51とステップS52で、擬似欠陥抽出の対象となる総欠陥数を絞り込むことになる。総欠陥数は、全数を人が見られるようにするため、1000〜3000程度以下になるように選択することが望ましい。   Next, FIG. 5 is a flowchart of the pseudo defect registration process which is step S1 of FIG. First, as preprocessing for pseudo defect registration, an area on a semiconductor wafer from which pseudo defects are extracted is set (step S51). In addition, a threshold value of a difference image that is a criterion for image comparison inspection is set (step S52). In step S51 and step S52, the total number of defects to be subjected to pseudo defect extraction is narrowed down. The total number of defects is preferably selected to be about 1000 to 3000 or less in order to allow all to be seen by humans.

次に、ステップS51で設定した領域について、画像比較検査部1は、ステップS52で設定した閾値を基準に画像比較検査を行ない(ステップS61)、この画像比較検査で得られた欠陥画像の集合体を事前欠陥データファイルCとして欠陥候補データ記憶部6に格納する(ステップS62)。ここまでの処理で擬似欠陥登録の前処理である仮検査を終了する。   Next, for the region set in step S51, the image comparison inspection unit 1 performs image comparison inspection based on the threshold value set in step S52 (step S61), and a collection of defect images obtained by this image comparison inspection. Is stored in the defect candidate data storage unit 6 as the prior defect data file C (step S62). The provisional inspection, which is the pre-processing for pseudo defect registration, is completed by the processing so far.

次に、擬似欠陥画像データの抽出を開始する。まず、擬似欠陥画像登録データファイルDを作成する(ステップS63)。次に、事前欠陥データファイルCから欠陥画像の読み込みを行う(ステップS64)。未検査の欠陥画像が残っていれば(ステップS65のNo)、目視検査を行い、その欠陥画像について擬似欠陥として登録すべきか否か判断を行う(ステップS66)。擬似欠陥として登録すべきであると判断すれば、擬似欠陥登録データファイルDに画像データを登録し(ステップS67)、事前欠陥データファイルCから次の欠陥画像の読み込みに戻る(ステップS64)。一方、擬似欠陥に登録する必要がないと判断した場合は、擬似欠陥に登録せずに、ステップS64に戻る(ステップS66のNo)。このステップS64からステップS67の処理を事前欠陥データファイルCの全ての欠陥画像について繰り返す(ステップS65)。   Next, extraction of pseudo defect image data is started. First, a pseudo defect image registration data file D is created (step S63). Next, the defect image is read from the previous defect data file C (step S64). If an uninspected defect image remains (No in step S65), visual inspection is performed, and it is determined whether or not the defect image should be registered as a pseudo defect (step S66). If it is determined that it should be registered as a pseudo defect, the image data is registered in the pseudo defect registration data file D (step S67), and the process returns to reading the next defect image from the previous defect data file C (step S64). On the other hand, if it is determined that it is not necessary to register for the pseudo defect, the process returns to step S64 without registering for the pseudo defect (No in step S66). The processing from step S64 to step S67 is repeated for all defect images in the previous defect data file C (step S65).

次に、登録した擬似欠陥の妥当性の検証(ステップS70。破線内の全体)の処理に移る。まず、「擬似欠陥として除くことのできた事前欠陥の数」を表す変数Nrの初期値を0に設定し、事前欠陥データファイルCから求めた総欠陥数を変数Ncに設定する(ステップS71)。次に、事前欠陥データファイルCから欠陥画像を読み込む(ステップS72)。読み出した欠陥画像と擬似欠陥登録データファイルDに登録されているいずれかの画像と同一性があるか否かの判定を行う(ステップS74)。事前欠陥データファイルCから読み出した欠陥画像が擬似欠陥登録データファイルDに登録されているいずれかの画像と同一性があれば、擬似欠陥であると判定する。一方、擬似欠陥登録データファイルDに登録されているいずれの画像とも同一性がない場合には、その欠陥画像は、擬似欠陥ではないと判定する。このステップS74では、擬似欠陥判定部3により自動的に判定を行うことができる。   Next, the process proceeds to the verification of the validity of the registered pseudo defect (step S70, the whole in the broken line). First, the initial value of the variable Nr representing “the number of prior defects that can be removed as pseudo defects” is set to 0, and the total number of defects obtained from the prior defect data file C is set to the variable Nc (step S71). Next, a defect image is read from the previous defect data file C (step S72). It is determined whether or not the read defect image is identical to any image registered in the pseudo defect registration data file D (step S74). If the defect image read from the previous defect data file C is identical to any image registered in the pseudo defect registration data file D, it is determined as a pseudo defect. On the other hand, when there is no identity with any image registered in the pseudo defect registration data file D, it is determined that the defect image is not a pseudo defect. In this step S74, the pseudo defect determination unit 3 can automatically perform the determination.

擬似欠陥であると判定した場合には、「擬似欠陥として除くことのできた数」Nrに1を加算し(ステップS75)、次の欠陥画像の読み込みに戻る(ステップS72)。一方、擬似欠陥でないと判定した場合は、そのまま、ステップS72に戻る(ステップS74のNo)。このステップS72からステップS75の処理を事前欠陥データファイルCの全ての欠陥画像について繰り返す(ステップS73)。すべての欠陥画像について、擬似欠陥か否かの判定が終了したならば、「事前欠陥データファイルCの総欠陥数」Ncと「その中で擬似欠陥として除くことのできた数」Nrとを比較し、「擬似欠陥として除くことのできた数」Nrが許容できるか否か判定する(ステップS76)。許容できないと判定した場合は、ステップS64に戻って、擬似欠陥登録データファイルDに新たな擬似欠陥を登録する処理からやり直す。一方、登録した擬似欠陥の数が許容できれば、擬似欠陥登録データファイルDを閉じて、擬似欠陥登録処理を完了させる(ステップS81)。   If it is determined that the defect is a pseudo defect, 1 is added to the “number of pseudo defects that can be removed” Nr (step S75), and the process returns to reading the next defect image (step S72). On the other hand, if it is determined that the defect is not a pseudo defect, the process directly returns to step S72 (No in step S74). The processing from step S72 to step S75 is repeated for all defect images in the previous defect data file C (step S73). When the determination of whether or not the defect is a pseudo defect is completed for all the defect images, the “total number of defects in the prior defect data file C” Nc is compared with the “number that can be removed as a pseudo defect” Nr. Then, it is determined whether or not “the number that can be removed as pseudo defects” Nr is acceptable (step S76). If it is determined that it is not acceptable, the process returns to step S64 and starts again from the process of registering a new pseudo defect in the pseudo defect registration data file D. On the other hand, if the number of registered pseudo defects is acceptable, the pseudo defect registration data file D is closed to complete the pseudo defect registration process (step S81).

この擬似欠陥の登録作業は、同一製品が安定して製造ラインを流れている場合には、行う必要がない。従来とは擬似欠陥の発生する傾向の異なる新製品が製造ラインを流れるときか、製造ラインに変更が生じて今まで発生していなかった擬似欠陥が発生するようになったときに擬似欠陥の登録を行えば十分である。   This pseudo defect registration operation is not necessary when the same product is stably flowing through the production line. Registering a pseudo defect when a new product with a different tendency to generate a pseudo defect flows on the production line or when a change occurs in the production line and a pseudo defect that has not occurred so far is generated. Is sufficient.

また、図4や図5のフローチャートで登録された擬似欠陥の画像と、欠陥の画像を比較して擬似欠陥であるか否か判定する処理には、既存のパターン認識の技術を用いることができる。特に、擬似欠陥であるか否かの判定には、擬似欠陥の登録画像のデータとその擬似欠陥の部分に対応する擬似欠陥がない場合の正常品の画像の両者を登録しておき、欠陥画像を擬似欠陥画像と正常品の画像の両者の画像と比較し、欠陥画像が、擬似欠陥画像と正常品の画像の範囲内に含まれていれば、擬似欠陥として扱い、欠陥画像が、擬似欠陥画像と正常品の画像の範囲を超えている場合には、欠陥と判断することができる。   In addition, the existing pattern recognition technique can be used for the process of comparing the image of the pseudo defect registered in the flowcharts of FIGS. 4 and 5 with the image of the defect to determine whether or not it is a pseudo defect. . In particular, in determining whether or not it is a pseudo defect, both the data of the registered image of the pseudo defect and the image of the normal product when there is no pseudo defect corresponding to the pseudo defect part are registered, and the defect image Is compared with the image of both the pseudo defect image and the image of the normal product, and if the defect image is included in the range of the pseudo defect image and the image of the normal product, it is treated as a pseudo defect, and the defect image is If it exceeds the range of the image and the normal image, it can be determined as a defect.

図6は、本発明の実施例2のフローチャートである。実施例2は、実施例1の「擬似欠陥画像データを用いて実際の欠陥検査を行う」図3と図4のフローチャートに置き換わるものである。擬似欠陥登録処理については、図5のフローチャートをそのまま用いることができる。また、実施例2の欠陥検査装置の構成は、図1の構成を概略そのまま用いることができる。図6において、図3、図4と処理内容がほぼ同じステップは、同一符号を付している。   FIG. 6 is a flowchart of the second embodiment of the present invention. The second embodiment replaces the flowcharts of FIGS. 3 and 4 in which “actual defect inspection is performed using pseudo defect image data” of the first embodiment. For the pseudo defect registration process, the flowchart of FIG. 5 can be used as it is. In addition, the configuration of the defect inspection apparatus according to the second embodiment can use the configuration of FIG. 1 as it is. In FIG. 6, steps having substantially the same processing contents as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.

まず、初期設定として、欠陥データ記憶部7の欠陥データBをクリアし(ステップS21)、欠陥候補データ記憶部6の欠陥データAをクリアする(ステップS11)。次に、被検査画像データ記憶部5から被検査画像データを読み出し(ステップS12)、画像比較検査を行い(ステップS13)、欠陥を取得する(ステップS14)。なお、画像比較検査で欠陥が見つかり欠陥が一つ取得できるまでステップS12とステップS13は繰り返す。   First, as an initial setting, the defect data B in the defect data storage unit 7 is cleared (step S21), and the defect data A in the defect candidate data storage unit 6 is cleared (step S11). Next, inspection image data is read from the inspection image data storage unit 5 (step S12), image comparison inspection is performed (step S13), and defects are acquired (step S14). Steps S12 and S13 are repeated until a defect is found by image comparison inspection and one defect can be acquired.

次に、取得した欠陥を欠陥候補データ記憶部6の欠陥データAに登録し(ステップS15)、欠陥データAからその欠陥候補データを読み出し(ステップS22)、擬似欠陥画像記憶部2から擬似欠陥データを読み出して(ステップS23)、画像比較を行う(ステップS24)。その欠陥候補データが擬似欠陥画像記憶部2に記憶されているいずれかの擬似欠陥データと同一性があれば、その欠陥候補データは擬似欠陥であると判断し、いずれの擬似欠陥データとも同一性がなければ、真の欠陥データであると判断する(ステップS25)。真の欠陥データであると判断した場合は、欠陥データBに登録を行い(ステップS27)、次の被検査画像の読み出しに戻る(ステップS12)。一方、ステップS25で擬似欠陥であると判断した場合は、欠陥データBへの登録を行わずに、ステップS11へ戻る。この処理をすべての被検査画像について繰りかえす(ステップS28)。   Next, the acquired defect is registered in the defect data A of the defect candidate data storage unit 6 (step S15), the defect candidate data is read from the defect data A (step S22), and the pseudo defect data is stored from the pseudo defect image storage unit 2. Are read (step S23) and image comparison is performed (step S24). If the defect candidate data is identical to any of the pseudo defect data stored in the pseudo defect image storage unit 2, the defect candidate data is determined to be a pseudo defect, and is identical to any of the pseudo defect data. If not, it is determined that the data is true defect data (step S25). If it is determined that the data is true defect data, the defect data B is registered (step S27), and the process returns to reading the next image to be inspected (step S12). On the other hand, if it is determined in step S25 that the defect is a pseudo defect, the process returns to step S11 without registering the defect data B. This process is repeated for all the inspected images (step S28).

この実施例2では、欠陥データAをテンポラリにしか保存しておらず、画像比較検査(ステップS13)で欠陥(欠陥候補)が見つかる毎に、逐次、擬似欠陥画像との比較を行っている。欠陥データAは画像データであるので、実施例1のように、欠陥候補抽出処理(図3)と、擬似欠陥除外処理(図4)をそれぞれ一括して行うと、欠陥候補抽出処理で得られた全ての欠陥データAを記憶する大容量の記憶装置が必要である。しかし、実施例2のように、欠陥候補抽出(ステップS14)と擬似欠陥判定(ステップS25)を逐次行えば、欠陥データAを保存する記憶装置の容量は小さくて済むという利点を有する。   In the second embodiment, the defect data A is stored only temporarily, and each time a defect (defect candidate) is found in the image comparison inspection (step S13), the defect data A is sequentially compared with the pseudo defect image. Since the defect data A is image data, when the defect candidate extraction process (FIG. 3) and the pseudo defect exclusion process (FIG. 4) are collectively performed as in the first embodiment, the defect candidate extraction process obtains the defect data A. In addition, a large-capacity storage device for storing all the defect data A is required. However, if the defect candidate extraction (step S14) and the pseudo defect determination (step S25) are sequentially performed as in the second embodiment, there is an advantage that the capacity of the storage device for storing the defect data A can be reduced.

次に、本発明の実施例3について説明する。実施例1、2では、欠陥の数によらず、欠陥候補から擬似欠陥を除外する擬似欠陥除外処理を行っていた。しかし、欠陥の数が少なければ、欠陥の分析も必要でなく、したがって、その前提となる擬似欠陥除外処理を行う必要性がない場合がある。この場合は、擬似欠陥除外処理を省略することにより、欠陥検査工程を簡略化することができる。実施例3は、この欠陥の数の判定により、欠陥検査工程を簡略化する実施例である。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. In the first and second embodiments, the pseudo defect exclusion process for excluding the pseudo defects from the defect candidates is performed regardless of the number of defects. However, if the number of defects is small, it is not necessary to analyze the defects, and therefore there is a case where it is not necessary to perform the pseudo defect exclusion process that is the premise thereof. In this case, the defect inspection process can be simplified by omitting the pseudo defect exclusion process. Example 3 is an example in which the defect inspection process is simplified by determining the number of defects.

図7は、本発明の実施例3の欠陥検査装置の構成を示す図である。図7において、図1と構成、動作が実質同一である部分は、同一の符号を付し、説明は省略する。図7では、図1に対して、欠陥数判定部21を備えている点で異なっている。欠陥数判定部21は、欠陥候補データ記憶部6が記憶する欠陥数のデータを判定して擬似欠陥判定部3による擬似欠陥判定を行うか否かを判定する。   FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the defect inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. 7, parts that are substantially the same in configuration and operation as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 7 is different from FIG. 1 in that a defect number determination unit 21 is provided. The defect number determination unit 21 determines whether or not the pseudo defect determination unit 3 performs the pseudo defect determination by determining the defect number data stored in the defect candidate data storage unit 6.

次に、実施例3の欠陥検査方法の処理手順について説明する。図8は、実施例3の欠陥検査方法の全体フローチャートを示す図である。図8において、欠陥候補抽出処理ステップS41は、実施例1の図3のフローチャートと同一である。実施例3では、欠陥候補抽出処理ステップS41の後に、欠陥数判定ステップS42を行っている点が実施例1と異なっている。欠陥数判定ステップS42は、欠陥データAの中に含まれる欠陥数のデータを用いて行われる。欠陥データAの中には、検査対象となったロットの大きさやサンプル数と、そのロットやサンプルの中で欠陥として検出された欠陥の数が記録されている。このデータを過去の同一製品同一工程での検査記録と対比して、擬似欠陥除外処理ステップS44を行うか否かを決定することができる。判定の方法としては、過去の欠陥数のデータの分布を正規分布であると仮定し、標準偏差の3倍以上の欠陥数が検出されたか否かにより判定してもよい。3倍以上の欠陥が検出された場合には、ステップS44の擬似欠陥除外処理を行うが、欠陥数が3倍未満で合った場合には、擬似欠陥除外処理を省略する。なお、ここでは、擬似欠陥除外処理を行う場合と行わない場合で欠陥データBの整合性を保つため、欠陥データAの欠陥データBへのコピーを行っている(ステップS43)が、欠陥データBのデータを後工程で使用しない場合は、このステップS43の処理は省略できる。ステップS44の擬似欠陥除外処理は、実施例1である図4のフローチャートの処理または、実施例2である図6のフローチャートの処理をそのまま適用できる。なお、ステップS44で、図6のフローチャートの処理を行う場合は、当然、ステップS41で出力する欠陥データAには、欠陥候補の画像データを含める必要はない。   Next, a processing procedure of the defect inspection method according to the third embodiment will be described. FIG. 8 is an overall flowchart of the defect inspection method according to the third embodiment. In FIG. 8, the defect candidate extraction processing step S41 is the same as the flowchart of FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that a defect number determination step S42 is performed after the defect candidate extraction processing step S41. The defect number determination step S42 is performed using the defect number data included in the defect data A. In the defect data A, the size of the lot to be inspected and the number of samples, and the number of defects detected as defects in the lot or sample are recorded. It is possible to determine whether or not to perform the pseudo defect removal processing step S44 by comparing this data with the past inspection record in the same process of the same product. As a determination method, assuming that the distribution of past defect number data is a normal distribution, the determination may be made based on whether or not the number of defects equal to or greater than three times the standard deviation is detected. When a defect of 3 times or more is detected, the pseudo defect exclusion process in step S44 is performed. However, when the number of defects is less than 3 times, the pseudo defect exclusion process is omitted. Here, in order to maintain the consistency of the defect data B with and without performing the pseudo defect exclusion process, the defect data A is copied to the defect data B (step S43). If this data is not used in the subsequent process, the process of step S43 can be omitted. For the pseudo defect exclusion process in step S44, the process of the flowchart of FIG. 4 which is the first embodiment or the process of the flowchart of FIG. 6 which is the second embodiment can be applied as it is. When the process of the flowchart of FIG. 6 is performed in step S44, the defect data A output in step S41 does not need to include defect candidate image data.

なお、上記の実施例1乃至3の検査装置、方法において、コンピュータとそのコンピュータ上で動作するプログラムによって、そのコンピュータを実施例1乃至3の検査装置として機能させることができる。また、コンピュータとそのコンピュータ上で動作するプログラムにより、そのコンピュータに実施例1乃至3の検査方法を実行させることができる。   In the inspection apparatuses and methods according to the first to third embodiments described above, the computer can be caused to function as the inspection apparatus according to the first to third embodiments by a computer and a program operating on the computer. Further, the computer and a program operating on the computer can cause the computer to execute the inspection methods of the first to third embodiments.

この場合、図1、図7の検査装置の構成において、画像認識部4は、コンピュータに接続されたイメージセンサと、イメージセンサに対して制御を行いイメージセンサの出力するイメージデータをコンピュータに取り込むプログラムと、によって実現できる。さらに、擬似欠陥画像記憶部2、被検査画像データ記憶部5、欠陥候補データ記憶部6、欠陥データ記憶部7は、それぞれ、コンピュータのRAM等の主記憶装置や、キャッシュメモリ、さらには、ハードディスクやその他の光記憶装置、磁気記憶装置等の補助記憶装置によって実現できる。また、画像比較検査部1、擬似欠陥判定部3、欠陥数判定部21の機能は、コンピュータにその様な機能を実現させるプログラムによって実現できる。さらに、欠陥データ表示部8は、コンピュータのスクリーンと、そのスクリーンにその様な表示をさせるプログラムにより実現できる。さらに、擬似欠陥登録部9は、キーボートやマウス等の入力デバイスと、その入力デバイスへの入力を受け付けるプログラムと、により実現できる。   In this case, in the configuration of the inspection apparatus shown in FIGS. 1 and 7, the image recognition unit 4 controls the image sensor connected to the computer and a program for taking in the image data output from the image sensor into the computer. And can be realized. Furthermore, the pseudo defect image storage unit 2, the inspected image data storage unit 5, the defect candidate data storage unit 6, and the defect data storage unit 7 are respectively a main storage device such as a RAM of a computer, a cache memory, and a hard disk. And other auxiliary storage devices such as an optical storage device and a magnetic storage device. The functions of the image comparison inspection unit 1, the pseudo defect determination unit 3, and the defect number determination unit 21 can be realized by a program that causes a computer to realize such functions. Further, the defect data display unit 8 can be realized by a computer screen and a program for causing such a display to be displayed on the screen. Furthermore, the pseudo defect registration unit 9 can be realized by an input device such as a keyboard or a mouse, and a program that receives an input to the input device.

さらに、図2〜6、8のフローチャートの各処理は、図5のステップS66で「擬似欠陥として登録するか否かの判断」をオペレータが行うことを除いて、上記の構成のコンピュータとプログラムにより実現できる。   Furthermore, each process of the flowcharts of FIGS. 2 to 6 and 8 is performed by the computer and the program having the above-described configuration except that the operator performs “determination as to whether or not to register as a pseudo defect” in step S66 of FIG. realizable.

また、そのコンピュータプログラムは、RAM等の半導体メモリ、光記憶媒体、磁気記憶媒体等の記憶媒体や、インターネットを介してコンピュータにインストールすることができ、コンピュータを欠陥検査装置として機能させ、コンピュータに欠陥検査方法を実行させることができる。   The computer program can be installed in a computer via a semiconductor memory such as a RAM, a storage medium such as an optical storage medium or a magnetic storage medium, or the Internet, and the computer can function as a defect inspection device. The inspection method can be executed.

以上、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   The present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the configurations of the above embodiments, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention. Of course, modifications are included.

上記実施例では、半導体ウェハの表面に形成された半導体集積回路の回路パターンを例に欠陥検査装置、方法について説明したが、本発明は、規則性のあるパターンを有する被検査対象物であれば、適用可能である。さらに、規則性のあるパターンを有しない場合であっても、あらかじめ、被検査対象物の中で欠陥のない対象物がわかっている場合には、その欠陥のない対象物と比較することにより、被検査対象物について、外観検査の欠陥を検査することが可能である。   In the above embodiment, the defect inspection apparatus and method have been described by taking the circuit pattern of the semiconductor integrated circuit formed on the surface of the semiconductor wafer as an example. However, the present invention is not limited to the inspection target having a regular pattern. Applicable. Furthermore, even if it does not have a regular pattern, if an object without defects is known in advance in the inspection object, by comparing with the object without the defect, It is possible to inspect the inspection object for defects in appearance inspection.

また、上記実施例では、擬似欠陥登録処理をオペレータの判断で行っているが、必ずしもオペレータが擬似欠陥の登録をオペレータの判断で行う必要はない。たとえば、外観検査結果での欠陥と、最終製品での機能、品質の不良品との相関データを構築し、外観検査結果での擬似欠陥と判定した箇所が、最終製品での不良と相関があった場合には、その擬似欠陥を擬似欠陥の登録データから削除し、最終製品での不良と外観検査結果での欠陥との相関が見られない欠陥を新たに擬似欠陥として自動的に登録することも考えられる。   In the above embodiment, the pseudo defect registration process is performed based on the operator's judgment. However, the operator need not necessarily perform the pseudo defect registration based on the operator's judgment. For example, by building correlation data between defects in the appearance inspection results and defective products of the function and quality in the final product, the locations determined as pseudo defects in the appearance inspection results correlate with defects in the final product. In such a case, the pseudo defect is deleted from the registration data of the pseudo defect, and a defect in which no correlation between the defect in the final product and the defect in the appearance inspection result is found is automatically registered as a pseudo defect. Is also possible.

本発明の一実施例の欠陥検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the defect inspection apparatus of one Example of this invention. 本発明の一実施例の欠陥検査方法の全体フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the whole flowchart of the defect inspection method of one Example of this invention. 本発明の一実施例において、欠陥候補抽出処理の詳細を示すフローチャートである。In one Example of this invention, it is a flowchart which shows the detail of a defect candidate extraction process. 本発明の一実施例において、擬似欠陥除外処理の詳細を示すフローチャートである。In one Example of this invention, it is a flowchart which shows the detail of a pseudo defect exclusion process. 本発明の一実施例において、擬似欠陥登録処理の詳細を示すフローチャートである。In one Example of this invention, it is a flowchart which shows the detail of a pseudo defect registration process. 本発明の別な実施例における欠陥検査方法の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the defect inspection method in another Example of this invention. 本発明のさらに別な実施例の欠陥検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the defect inspection apparatus of another Example of this invention. 本発明のさらに別な実施例の欠陥検査方法の全体フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the whole flowchart of the defect inspection method of another Example of this invention. 本発明における被検査対象物の画像データと、画像比較検査部で検出された差画像との一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image data of the to-be-inspected target object in this invention, and the difference image detected by the image comparison test | inspection part.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像比較検査部
2 擬似欠陥画像記憶部
3 擬似欠陥判定部
4 画像認識部
5 被検査画像データ記憶部
6 欠陥候補データ(欠陥データA、欠陥データC)記憶部
7 欠陥データ(欠陥データB)記憶部
8 欠陥データ表示部
9 擬似欠陥登録部
21 欠陥数判定部
24 欠陥画像
25 差画像
26 比較対照画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image comparison inspection part 2 Pseudo defect image memory | storage part 3 Pseudo defect determination part 4 Image recognition part 5 Image data storage part 6 Defect candidate data (defect data A, defect data C) memory | storage part 7 Defect data (defect data B) Storage unit 8 Defect data display unit 9 Pseudo defect registration unit 21 Defect number determination unit 24 Defect image 25 Difference image 26 Comparison image

Claims (12)

複数の被検査対象物の画像データを比較し、同一性の有無で欠陥の有無を検査する画像比較検査部と、
あらかじめ登録された擬似欠陥画像を記憶する擬似欠陥画像記憶部と、
前記画像比較検査部で検出された欠陥について、前記擬似欠陥画像記憶部に記憶された擬似欠陥画像と比較し、前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行う擬似欠陥判定部と、
を備えた欠陥検査装置。
An image comparison inspection unit that compares image data of a plurality of objects to be inspected and inspects for the presence or absence of defects based on the presence or absence of identity
A pseudo defect image storage unit for storing a pre-registered pseudo defect image;
For a defect detected by the image comparison inspection unit, a pseudo defect determination unit that compares the pseudo defect image stored in the pseudo defect image storage unit and determines whether the defect is a pseudo defect;
Defect inspection device with
前記被検査対象物が繰り返しパターンを備えた対象物の一部分であり、前記画像データの比較が前記繰り返しパターン間で画像データを比較する画像比較検査部である請求項1記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection object is a part of an object having a repetitive pattern, and the comparison of the image data is an image comparison inspection unit that compares image data between the repetitive patterns. 前記被検査対象物が半導体ウェハの一部分である請求項1または2記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection object is a part of a semiconductor wafer. 前記画像比較検査部で一定数以上の欠陥が検出された場合は、前記擬似欠陥判定部による擬似欠陥判定を行い、検出された欠陥が一定数未満であった場合は、前記擬似欠陥判定部による判定を省略する欠陥数判定部をさらに備えた請求項1乃至3いずれか1項記載の欠陥検査装置。   When a certain number of defects are detected by the image comparison inspection unit, the pseudo defect determination unit performs a pseudo defect determination. When the detected defects are less than a certain number, the pseudo defect determination unit The defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a defect number determination unit that omits the determination. 前記被検査対象物の画像を認識し、前記画像データを生成する画像認識部をさらに備えた請求項1乃至4いずれか1項記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising an image recognition unit that recognizes an image of the inspection target object and generates the image data. 複数の被検査対象物の画像データを比較し、同一性の有無で欠陥の有無を検査するステップと、
あらかじめ登録された擬似欠陥画像と、前記欠陥の有無を検査するステップで検査された欠陥とを比較し、前記欠陥が擬似欠陥であるか否か判定を行うステップと、
を備えた欠陥検査方法。
Comparing the image data of a plurality of objects to be inspected, and inspecting for the presence or absence of defects by the presence or absence of identity;
Comparing the pre-registered pseudo defect image with the defect inspected in the step of inspecting the presence or absence of the defect, and determining whether or not the defect is a pseudo defect;
A defect inspection method comprising:
前記被検査対象物が繰り返しパターンを有する対象物の一部分であり、検査するステップは、前記繰り返しパターン間で画像データの比較を行い、欠陥の有無を検査するステップである請求項6記載の欠陥検査方法。   The defect inspection according to claim 6, wherein the inspection object is a part of an object having a repetitive pattern, and the step of inspecting is a step of comparing the image data between the repetitive patterns and inspecting for the presence or absence of a defect. Method. 前記被検査対象物が半導体ウェハの一部分である請求項6または7記載の欠陥検査方法。  The defect inspection method according to claim 6 or 7, wherein the object to be inspected is a part of a semiconductor wafer. 前記欠陥の有無を検査するステップで欠陥と判断された部分を含む画像を表示するステップと、
前記表示された欠陥について擬似欠陥として登録できるようにするステップと、
をさらに含む請求項6乃至8いずれか1項記載の欠陥検査方法。
Displaying an image including a portion determined to be a defect in the step of inspecting for the presence or absence of the defect;
Allowing the displayed defects to be registered as pseudo defects;
The defect inspection method according to claim 6, further comprising:
前記検査するステップで、検出された欠陥が一定数以上であった場合、前記擬似欠陥であるか否か判定を行うステップを実施し、欠陥が前記一定数未満であった場合、前記判定を行うステップを省略する請求項6乃至9いずれか1項記載の欠陥検査方法。   In the inspecting step, when the number of detected defects is equal to or greater than a certain number, a step of determining whether or not the defects are pseudo defects is performed, and when the number of defects is less than the certain number, the determination is performed. The defect inspection method according to claim 6, wherein the step is omitted. 繰り返しパターンを有する被検査対象物について繰り返しパターン間で画像データを比較し、前記繰り返しパターン間の同一性の有無で欠陥の有無を検査するステップと、
前記欠陥の有無を検査するステップで一つ以上の欠陥が検出された場合、前記検出された欠陥それぞれについて、あらかじめ登録された複数の擬似欠陥画像と当該欠陥を含む画像データについて比較を行い、当該欠陥を含む画像データが前記複数の擬似欠陥画像のいずれかと同一性がある場合には、当該欠陥を擬似欠陥であると判定するステップと、
前記検出された欠陥のうち、前記擬似欠陥であると判定された欠陥を除く欠陥を欠陥リストとして出力するステップと、
を含む欠陥検査方法。
Comparing image data between repeated patterns for an object to be inspected having a repeated pattern, and inspecting for the presence or absence of defects between the repeated patterns; and
When one or more defects are detected in the step of inspecting for the presence or absence of the defect, for each of the detected defects, a plurality of pre-registered pseudo defect images are compared with image data including the defect, If the image data including a defect is identical to any of the plurality of pseudo defect images, determining that the defect is a pseudo defect;
Out of the detected defects, outputting a defect as a defect list excluding defects determined to be the pseudo defects;
Including defect inspection method.
コンピュータに請求項6乃至11いずれか1項記載の欠陥検査方法を実行させるための欠陥検査プログラム。   A defect inspection program for causing a computer to execute the defect inspection method according to claim 6.
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