JP2010216963A - Device and method for defect inspection - Google Patents

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政之 武澤
Masaru Fujii
大 藤井
Yoshitake Momose
義剛 百瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for defect inspection, capable of ensuring the size of an image block processable by a PE (Processor Element) used in image processing in defect inspection. <P>SOLUTION: In these defect inspection device and method, a semiconductor wafer 10 having a pattern formed on its surface is imaged, the obtained image of the semiconductor wafer 10 is divided into a plurality of image blocks to bring the image within a scope of size capable of being processed by the PE used in defect detection processings for detecting a defect in the pattern formed on the surface of the semiconductor wafer, and the number of the PEs being enough for distributing the plurality of image blocks equally out of the plurality of PEs are used to apply the defect detection processings on the plurality of image blocks in parallel. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体製造プロセスで半導体の欠陥を検査する欠陥検査検装置および欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for inspecting a semiconductor defect in a semiconductor manufacturing process.

一般的な欠陥検査装置においては、検査対象である半導体ウエハの画像を取得し、画像処理することにより欠陥検出を行い、その欠陥の特徴(位置、大きさ、形状、種類など)を欠陥情報として出力することが行われている。   In a general defect inspection apparatus, an image of a semiconductor wafer to be inspected is acquired and image processing is performed to detect defects, and the defect characteristics (position, size, shape, type, etc.) are used as defect information. Output is done.

このような欠陥検査装置としては、例えば、センサにより半導体ウエハの画像を取得し、その画像を所定の数の画像ブロックに分割し、その分割した画像を複数のプロセッサエレメント(Processor Element:以下、PEと記載する)で並列処理させることにより、高速な画像処理を実現するものが知られている(特許文献1参照)。   As such a defect inspection apparatus, for example, an image of a semiconductor wafer is acquired by a sensor, the image is divided into a predetermined number of image blocks, and the divided image is divided into a plurality of processor elements (hereinafter referred to as PE). In order to achieve high-speed image processing by performing parallel processing (see Patent Document 1).

特開2005−274172号公報JP 2005-274172 A

上記従来技術を用いた欠陥検査としては、例えば、半導体ウエハ上に形成されたチップ毎の画像を欠陥検査の単位画像として切り出し、その単位画像を画像処理に用いるPEの数の画像ブロックに分割し、その分割した画像を複数のPEで並列処理させることが考えられる。しかしながら、近年、半導体プロセスの微細化に伴ってチップサイズが小型化し、欠陥検査の単位画像のサイズが小さくなってきている。したがって、画像処理に用いるPEの数に分割した画像ブロックのサイズが各PEにおいて画像処理を行うために必要な最小処理サイズを下回ってしまうことが懸念されており、その場合には、欠陥検査における画像処理が行えなかったり、検査結果に異常が生じたりすることが考えられる。   As the defect inspection using the above-described conventional technology, for example, an image for each chip formed on a semiconductor wafer is cut out as a unit image for defect inspection, and the unit image is divided into image blocks of the number of PEs used for image processing. It can be considered that the divided images are processed in parallel by a plurality of PEs. However, in recent years, with the miniaturization of semiconductor processes, the chip size has been reduced, and the size of unit images for defect inspection has been reduced. Therefore, there is a concern that the size of the image block divided into the number of PEs used for image processing may be smaller than the minimum processing size necessary for performing image processing in each PE. It is conceivable that image processing cannot be performed or an abnormality occurs in the inspection result.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、欠陥検査の画像処理に用いるPEの処理可能な画像ブロックのサイズを確保することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a defect inspection apparatus and a defect inspection method capable of ensuring the size of a processable image block of PE used for image processing for defect inspection. .

上記目的を達成するために、本発明は、表面にパターンが形成された試料を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮影して得られた前記試料の画像を、前記試料表面のパターンの欠陥を検出する欠陥検出処理に用いるプロセッサエレメントの処理可能サイズ範囲内となるように複数の画像ブロックに分割する分割手段と、複数の前記プロセッサエレメントを有し、該プロセッサエレメントのうち前記複数の画像ブロックを均等に分配できる数のプロセッサエレメントを用い、前記複数の画像ブロックに対して並列に欠陥検出処理を行う画像処理手段とを備えたものとする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an imaging means for imaging a sample having a pattern formed on the surface, and an image of the sample obtained by photographing with the imaging means, wherein the pattern defect on the sample surface is detected. Division means for dividing the image data into a plurality of image blocks so as to be within a processable size range of a processor element used for defect detection processing for detecting the image element, and a plurality of the processor elements, and the plurality of image blocks among the processor elements And an image processing means for performing defect detection processing in parallel on the plurality of image blocks.

本発明によれば、欠陥検査の画像処理に用いるPEの処理可能な画像ブロックのサイズを確保することができる。   According to the present invention, the size of an image block that can be processed by PE used for image processing for defect inspection can be secured.

本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the defect inspection apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の全体制御部をその周辺構成とともに抜き出して示す図である。It is a figure which extracts and shows the whole control part of the defect inspection apparatus which concerns on one embodiment of this invention with the periphery structure. 本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における各データの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of each data in the defect inspection apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における欠陥検査処理の設定画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the setting screen of the defect inspection process in the defect inspection apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における検査処理手順を表したフローチャートである。It is a flowchart showing the inspection process procedure in the defect inspection apparatus which concerns on one embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施の形態に係る欠陥検査装置の全体構成を示す図であり、図2は欠陥検査装置の全体制御部及びその周辺構成を抜き出して示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a defect inspection apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing an overall control unit of the defect inspection apparatus and its peripheral configuration.

図1において、欠陥検査装置は、表面に半導体チップ11のパターンが形成された検査対象の試料である半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)10の画像を取得する画像取得部110と、画像取得部110からの画像に画像処理(後述)を施す画像処理部100と、画像処理部100に接続された外部装置120とにより概略構成されている。   In FIG. 1, the defect inspection apparatus includes an image acquisition unit 110 that acquires an image of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) 10 that is a sample to be inspected on which a pattern of a semiconductor chip 11 is formed, and an image acquisition. An image processing unit 100 that performs image processing (described later) on an image from the unit 110 and an external device 120 connected to the image processing unit 100 are schematically configured.

画像取得部110は、ウエハ10の表面からの光を受光して画像信号を取得するセンサ12(例えば、ラインセンサ)と、センサ12からの画像信号をデジタルの画像信号に変換し、画像処理部100に入力するA/D変換回路13とを備えている。画像処理部100に入力される画像信号はウエハ10の表面の連続的な二次元画像データである。以下、画像データ(画像信号)を単に画像と称する。   The image acquisition unit 110 receives light from the surface of the wafer 10 and acquires an image signal, and converts the image signal from the sensor 12 into a digital image signal. And an A / D conversion circuit 13 for inputting to 100. The image signal input to the image processing unit 100 is continuous two-dimensional image data of the surface of the wafer 10. Hereinafter, the image data (image signal) is simply referred to as an image.

外部装置120は欠陥検査で用いるプログラムや設定値、検査条件などを入力するための入力装置と、それらのプログラム、設定値、検査条件や検査結果などを記憶する記憶部と、欠陥検査結果、検査条件を欠陥検査装置に入力するためのユーザーインターフェイス(例えば、グラフィカルユーザーインターフェイス:GUI)を表示する表示装置とを含んでいる。検査条件や設定値などは入力装置からGUIを通して欠陥検査装置の画像処理部100に入力される。   The external device 120 includes an input device for inputting a program used for defect inspection, a set value, an inspection condition, a storage unit for storing the program, set value, inspection condition, inspection result, and the like, and a defect inspection result, inspection. And a display device for displaying a user interface (for example, a graphical user interface: GUI) for inputting conditions to the defect inspection apparatus. Inspection conditions, set values, and the like are input from the input device to the image processing unit 100 of the defect inspection device through the GUI.

画像処理部100は、画像取得部110から入力された画像を記憶する画像メモリ130と、入力画像に画像処理(後述)を施す複数のマルチプロセッサユニット150,151と、画像処理部100、画像取得部110、及び外部装置120を含む欠陥検査装置全体の動作を制御する全体制御部140とを備えている。なお、本実施の形態においては、2つのマルチプロセッサユニット150,151を代表して示し、その他のマルチプロセッサユニットについては図示を省略する。   The image processing unit 100 includes an image memory 130 that stores the image input from the image acquisition unit 110, a plurality of multiprocessor units 150 and 151 that perform image processing (described later) on the input image, the image processing unit 100, and the image acquisition. And an overall control unit 140 that controls the operation of the entire defect inspection apparatus including the unit 110 and the external device 120. In the present embodiment, two multiprocessor units 150 and 151 are shown as representatives, and the other multiprocessor units are not shown.

画像メモリ130は、複数のチップ画像を記憶可能なメモリ空間を有している。画像メモリ130は、記憶された画像の所定の領域を検査画像として切出す切出し機能を有しており、全体制御部140からの指示信号により指定された領域を検査画像として切り出し、全体制御部140を介して複数のマルチプロセッサユニット150,151に入力される。   The image memory 130 has a memory space capable of storing a plurality of chip images. The image memory 130 has a cut-out function for cutting out a predetermined area of the stored image as an inspection image. The image memory 130 cuts out an area specified by an instruction signal from the overall control unit 140 as an inspection image. Are input to a plurality of multiprocessor units 150 and 151.

図2において、全体制御部140は、外部入出力インターフェイス141、プログラム管理制御部142、状態管理テーブル143、及び画像管理制御部144を備えており、マルチプロセッサユニット150は、分配制御部152と、複数のプロセッサエレメント(以下、PEと記載する)154,155とを備えている。また、マルチプロセッサユニット151は、マルチプロセッサユニット150と同様の構成を有しており、分配制御部153、及び複数のPE156,157を備えている。なお、本実施の形態においては、マルチプロセッサユニット150の複数のPEのうち2つのPE154,155を代表して示し、また、マルチプロセッサユニット151の複数のPEのうち2つのPE156,157を代表して示し、その他のPEについては図示および説明を省略する。   2, the overall control unit 140 includes an external input / output interface 141, a program management control unit 142, a state management table 143, and an image management control unit 144. The multiprocessor unit 150 includes a distribution control unit 152, A plurality of processor elements (hereinafter referred to as PE) 154 and 155 are provided. The multiprocessor unit 151 has the same configuration as the multiprocessor unit 150, and includes a distribution control unit 153 and a plurality of PEs 156 and 157. In the present embodiment, two PEs 154 and 155 are shown as representatives among the plurality of PEs of the multiprocessor unit 150, and two PEs 156 and 157 are shown as representatives among the plurality of PEs of the multiprocessor unit 151. The illustration and description of other PEs are omitted.

外部入出力インターフェイス141は、画像処理部100に入出力されるデータの形式等を対応する形式に変換し、画像処理100の内部と外部のデータ等のやり取りを可能にするものである。外部装置120は、外部入出力インターフェイス141を介して画像処理部100の各部とデータのやり取りを行う。   The external input / output interface 141 converts the format of data input / output to / from the image processing unit 100 into a corresponding format, and enables the exchange of data inside and outside the image processing 100. The external device 120 exchanges data with each unit of the image processing unit 100 via the external input / output interface 141.

プログラム管理制御部142は、外部装置120から外部入出力インターフェイス141を介して入力された欠陥検査用、或いは、オペレータが任意に入力したプログラムをその内部に登録しており、それらのプログラムに基づいて画像処理部100の動作を制御するとともに、各PE154〜157へのプログラムのロード制御やその実行タイミングなどの制御を行う。なお、各PE154〜157においては、プログラム管理制御部142からの指示により、それぞれ異なるプログラムを実行することも可能である。   The program management control unit 142 registers a program for defect inspection input from the external device 120 via the external input / output interface 141 or an arbitrary input by the operator, and based on those programs. In addition to controlling the operation of the image processing unit 100, it performs control such as program load control to the PEs 154 to 157 and execution timing thereof. Each PE 154 to 157 can also execute different programs according to instructions from the program management control unit 142.

状態管理テーブル143は、プログラム管理制御部142に登録されたプログラムの登録状況、各PE154〜157におけるプログラムの実行状況などの状態を管理する。また、状態管理テーブル143は、プログラムの実行状況などを外部入出力インターフェイス141を介して外部装置120に出力する。   The state management table 143 manages states such as the registration status of programs registered in the program management control unit 142 and the execution status of programs in the PEs 154 to 157. Further, the state management table 143 outputs the program execution status and the like to the external device 120 via the external input / output interface 141.

画像管理制御部144は、プログラム管理制御部142からの指令信号に基づいて、画像メモリ130にウエハ10所定の領域の検査画像(例えば、半導体チップ11の領域の画像)を切り出すように指示信号を送り、さらに、プログラム管理制御部142からの指令信号に基づいて、画像メモリ130からの検査画像を複数の画像ブロックに分割し、各PE154〜157に分配する。このとき、画像管理制御部144は、各マルチプロセッサユニッ150,151の分配制御部152,153に指示信号を送ることにより、分割した画像ブロックを画像管理部144から指定されたPEに入力する。   Based on the command signal from the program management control unit 142, the image management control unit 144 sends an instruction signal to cut out an inspection image of a predetermined area of the wafer 10 (for example, an image of the area of the semiconductor chip 11) in the image memory 130. Further, based on a command signal from the program management control unit 142, the inspection image from the image memory 130 is divided into a plurality of image blocks and distributed to the PEs 154 to 157. At this time, the image management control unit 144 sends an instruction signal to the distribution control units 152 and 153 of the multiprocessor units 150 and 151 to input the divided image blocks to the PE designated by the image management unit 144.

また、画像管理制御部144は、画像メモリ130から入力された検査画像のサイズに応じて分割する複数の画像ブロックのサイズを、各PE154〜157の処理可能サイズ範囲内となるように計算する。複数の画像ブロックのサイズを均等にした場合には、各画像ブロックのサイズを処理可能サイズ範囲内において大きくするに従って使用するPEの数が少なくなり、小さくするに従って使用するPEの数が多くなる。プログラム管理制御部142は、画像管理部144における計算結果(つまり、分割する画像ブロックの数)に基づいて、複数の画像ブロックを分配するPEを決定する。言い換えると、複数のPEのうち、のうち複数の画像ブロックを均等に分配できる数のPEを用いるということである。また、プログラム管理制御部142は、登録されたプログラムに応じて、画像ブロックを分配しないPEを、消費電力を抑制する休止状態としたり、他のプログラムを実行させたりする。   Further, the image management control unit 144 calculates the size of the plurality of image blocks to be divided according to the size of the inspection image input from the image memory 130 so that it is within the processable size range of each PE 154 to 157. When the sizes of a plurality of image blocks are made equal, the number of PEs to be used decreases as the size of each image block is increased within the processable size range, and the number of PEs to be used increases as the size is decreased. The program management control unit 142 determines PEs to distribute a plurality of image blocks based on the calculation result (that is, the number of image blocks to be divided) in the image management unit 144. In other words, out of a plurality of PEs, the number of PEs that can uniformly distribute a plurality of image blocks is used. Further, the program management control unit 142 puts the PE that does not distribute the image block into a dormant state that suppresses power consumption or executes another program according to the registered program.

各PE154〜157は、プログラム管理制御部142からダウンロードしたプログラムを用いて、画像管理制御部144でサイズが計算され分配された画像ブロックに対して並列に欠陥検出処理を行う。欠陥検査結果はプログラム管理制御部142を介して外部装置120に送られ、表示部に表示される。このように各PE154〜157が分配された画像ブロックの欠陥検査処理を逐次繰り返すことにより、検査画像のリアルタイム検査処理を行う。   Each of the PEs 154 to 157 uses the program downloaded from the program management control unit 142 to perform defect detection processing on the image blocks whose sizes are calculated and distributed by the image management control unit 144 in parallel. The defect inspection result is sent to the external device 120 via the program management control unit 142 and displayed on the display unit. In this way, the defect inspection process for the image block to which the PEs 154 to 157 are distributed is sequentially repeated, thereby performing the real-time inspection process for the inspection image.

次に、欠陥検査装置におけるデータおよび指令(指令信号)の流れを図3を参照しつつ説明する。   Next, the flow of data and commands (command signals) in the defect inspection apparatus will be described with reference to FIG.

図3は、本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における各データおよび指令の流れを示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the flow of each data and command in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

外部装置120により、オペレータが任意に作成した演算プログラムは、起動情報や実行パラメータを含めて画像処理装置100の外部入出力インターフェイス141を介してプログラム管理制御部142に登録される。外部装置120のユーザーインターフェイスについては、外部入出力インターフェイス141への情報設定内容を満足するものであればその形態は問わない。例えば、前述したGUI(Graphical User Interface)を利用した操作画面上の入力ボックスやボタンコントロール等をオペレータの入力操作手段としてもよい。プログラムの登録情報は、状態管理テーブル143に反映され、外部入出力インターフェイス141を介して外部装置120からの参照が可能となる。参照情報の表示形態についてもユーザーインターフェイスの実装形態は任意である。   Arithmetic programs arbitrarily created by the operator by the external device 120 are registered in the program management control unit 142 via the external input / output interface 141 of the image processing apparatus 100, including start information and execution parameters. The user interface of the external device 120 may be of any form as long as the information setting contents for the external input / output interface 141 are satisfied. For example, an input box or button control on an operation screen using the above-described GUI (Graphical User Interface) may be used as the input operation means of the operator. The registration information of the program is reflected in the state management table 143 and can be referred to from the external device 120 via the external input / output interface 141. As for the display form of the reference information, the implementation form of the user interface is arbitrary.

プログラム管理制御部142に登録されたプログラムは、プログラム管理制御部142により実行対象のPEが選択され、そのPEへのプログラムのロードおよび実行制御を行う。各PE154〜157に対する設定情報や実行状況は、プログラム管理制御部142を介して状態管理テーブル143に逐次反映され、外部入出力インターフェイス141を通じて外部装置120からの参照が可能となる。   The program registered in the program management control unit 142 selects a PE to be executed by the program management control unit 142, and performs load control and execution control of the program to the PE. Setting information and execution status for each of the PEs 154 to 157 are sequentially reflected in the state management table 143 via the program management control unit 142 and can be referred to from the external device 120 via the external input / output interface 141.

次に、欠陥検査装置の外部装置120における設定画面について説明する。   Next, a setting screen in the external device 120 of the defect inspection apparatus will be described.

図4は、本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における欠陥検査処理の設定画面の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing an example of a setting screen for defect inspection processing in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

図4において、設定画面は、画像処理装置100で用いる各種プログラムを登録するプログラム登録部200と、プログラム登録部200で登録した各プログラムの実行シーケンスを登録する実行シーケンス登録部300とを有している。   4, the setting screen includes a program registration unit 200 that registers various programs used in the image processing apparatus 100, and an execution sequence registration unit 300 that registers an execution sequence of each program registered by the program registration unit 200. Yes.

プログラム登録部200は、登録されたプログラムの管理に用いられる複数のプログラム番号230〜234と、各プログラム番号に対して登録するプログラムを選択する複数のプログラム選択ボタン220〜224と、複数のプログラム選択ボタン220〜224のそれぞれにおいて選択したプログラムの名称を表示する複数のプログラム名表示部210〜214とを有している。プログラム選択ボタン220〜224の何れかを選択すると、外部装置120に記憶されたプログラムの一覧が表示され、その一覧中のプログラムを選択することによりそのプログラムを登録する。例えば、プログラム番号230(Function1)のプログラム選択ボタン220を選択し、表示されたプログラムの一覧の中からプログラムExampleSEQ1を選択することにより、そのExampleSEQ1が登録され、選択したプログラムの名称がプログラム名称表示部210に表示される。   The program registration unit 200 includes a plurality of program numbers 230 to 234 used for managing registered programs, a plurality of program selection buttons 220 to 224 for selecting a program to be registered for each program number, and a plurality of program selections. Each of buttons 220 to 224 has a plurality of program name display sections 210 to 214 for displaying the names of programs selected. When one of the program selection buttons 220 to 224 is selected, a list of programs stored in the external device 120 is displayed, and the program is registered by selecting a program in the list. For example, by selecting the program selection button 220 of the program number 230 (Function 1) and selecting the program ExampleSEQ1 from the displayed list of programs, the ExampleSEQ1 is registered, and the name of the selected program is displayed in the program name display section. 210 is displayed.

実行シーケンス登録部300は、プログラム登録部200で登録されたプログラムをグループ分けする複数のプログラムブロック301〜304により構成されている。各プログラムブロック301〜304にグループ分けされたプログラムは、それぞれのプログラムブロック301〜304内において上からの並びの順番に実行される。また、各プログラムブロック301〜304は、シーケンス接続された順番に実行される。例えば、図4に示す場合には、まずプログラムブロック301のプログラムが実行され、次いでプログラムブロック302とプログラムブロック304のプログラムが並列で実行され、次いでプログラムブロック305のプログラムが実行される。また、プログラムブロック302においては、Function2、Function3、Function4の順にプログラムが実行され、プログラムブロック304においては、Function100、Function110の順にプログラムが実行される。各プログラムの実行中は、設定画面上において現在実行中のプログラム番号を、例えば表示色変更や点滅表示することにより、オペレータに実行中のプログラムを認識させるようにする。   The execution sequence registration unit 300 includes a plurality of program blocks 301 to 304 that group programs registered by the program registration unit 200. The programs grouped into the program blocks 301 to 304 are executed in the order of arrangement from the top in the program blocks 301 to 304, respectively. The program blocks 301 to 304 are executed in the order of sequence connection. For example, in the case shown in FIG. 4, the program of the program block 301 is first executed, then the programs of the program block 302 and the program block 304 are executed in parallel, and then the program of the program block 305 is executed. In the program block 302, programs are executed in the order of Function2, Function3, and Function4. In the program block 304, programs are executed in the order of Function100 and Function110. While each program is being executed, the program number currently being executed on the setting screen is displayed, for example, by changing the display color or blinking so that the operator can recognize the program being executed.

次に、本実施の形態における欠陥検査装置の処理手順を図5を参照しつつ説明する。   Next, the processing procedure of the defect inspection apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図5は、本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置における欠陥検査の処理手順を表したフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of defect inspection in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

外部装置120から検査パラメータの設定および検査開始命令を通知すると、まず、登録済みの検査前処理が実行される(ステップS10)。これは、図4の実行シーケンス登録部300におけるプログラムブロック301のプログラム(Function1)の実行に相当する。なお、登録プログラムが無い場合は本シーケンスはスキップする。   When the inspection parameter setting and the inspection start command are notified from the external device 120, first, registered pre-inspection processing is executed (step S10). This corresponds to the execution of the program (Function 1) of the program block 301 in the execution sequence registration unit 300 of FIG. If there is no registration program, this sequence is skipped.

登録済み検査前処理実行(ステップS10)の処理が終了すると、プログラム管理制御部142と画像管理制御部144が入力される検査パラメータにしたがった画像分配制御や画像処理プログラムの起動などの検査前準備を行う検査パラメータ解析を行う(ステップS20)。   When the registered pre-inspection process execution (step S10) is completed, pre-inspection preparations such as image distribution control and image processing program activation according to the input inspection parameters are input by the program management control unit 142 and the image management control unit 144. Inspection parameter analysis is performed (step S20).

検査パラメータ解析(ステップS20)が終了すると、画像管理制御部144により検査画像を検査パラメータにしたがって画像ブロックに分割し各PE154〜157に画像を分配し(ステップS30)、オペレータにより登録された画像処理用の検査アルゴリズムを実装した複数のプログラムに対し、検査パラメータに従ってプログラム管理制御部142が各PE154〜157で動作する実行プログラムを切替え(ステップS40)、画像管理制御部144から入力される入力画像特性に見合った画像処理アルゴリズムによる検査処理を実行する(ステップS50)。このステップS30〜ステップS50の処理は、図4のプログラムブロック302のプログラム(Function2,Function3,Function4)の実行に相当する。   When the inspection parameter analysis (step S20) is completed, the image management control unit 144 divides the inspection image into image blocks according to the inspection parameters and distributes the images to the PEs 154 to 157 (step S30), and the image processing registered by the operator. The program management control unit 142 switches the execution program that operates in each of the PEs 154 to 157 according to the inspection parameter for a plurality of programs that implement the inspection algorithm for the input (step S40), and the input image characteristics input from the image management control unit 144 Inspection processing using an image processing algorithm commensurate with the above is executed (step S50). The processing from step S30 to step S50 corresponds to the execution of the program (Function2, Function3, Function4) of the program block 302 in FIG.

また、上記の検査パラメータ解析(ステップS20)の終了後、ステップS30〜ステップS50の処理と並列に、入力検査画像分配以降の検査動作を実行する(ステップS100)。これは、図4のプログラムブロック304のプログラム(Function100,Function110)の実行に相当する。ステップS100の処理では、外部装置120により特定のPEにロードされた任意のプログラムを実行する。実行タイミングはプログラム管理制御部142が制御し、ステップS100における並列処理の登録プログラムが無い場合は本シーケンスはスキップする。   In addition, after the above-described inspection parameter analysis (step S20) is finished, the inspection operation after the input inspection image distribution is executed in parallel with the processing of step S30 to step S50 (step S100). This corresponds to the execution of the program (Function 100, Function 110) of the program block 304 in FIG. In the process of step S100, an arbitrary program loaded on a specific PE by the external device 120 is executed. The execution timing is controlled by the program management control unit 142. If there is no parallel processing registration program in step S100, this sequence is skipped.

ステップS50及びステップ100の処理が終了すると、外部装置120により特定のPEにロードされたプログラムを実行する(ステップS60)。これは、図4のプログラムブロック303のプログラム(Function5)の実行に相当する。なお、ステップS60において、登録プログラムが無い場合は本シーケンスはスキップする。   When the processes of step S50 and step 100 are completed, the program loaded on the specific PE by the external device 120 is executed (step S60). This corresponds to the execution of the program (Function 5) of the program block 303 in FIG. In step S60, if there is no registered program, this sequence is skipped.

上記の処理手順において、登録済み検査前処理実行(ステップS10)、登録済み検査並列処理実行(ステップS100)、及び、登録済み検査後処理実行(ステップS60)においては、それぞれ複数のプログラムの登録、実行が可能である。   In the processing procedure described above, in the registered inspection pre-processing execution (step S10), the registered inspection parallel processing execution (step S100), and the registered post-inspection processing execution (step S60), a plurality of programs are registered. Execution is possible.

以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。   The effect in this Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated.

センサ12によりウエハ10の画像を取得し、その画像を所定の数の画像ブロックに分割し、その分割した画像を複数のPE154〜157で並列処理させる場合、ウエハ10上に形成されたチップ11毎の画像を欠陥検査の検査画像として切り出し、その検査画像を画像処理に用いるPE154〜157の数の画像ブロックに分割し、その分割した画像を複数のPE154〜157で並列処理させることが考えられる。しかしながら、半導体プロセスの微細化に伴ってチップサイズが小型化し、欠陥検査の検査画像のサイズが小さくなってきている。したがって、画像処理に用いるPE154〜157の数に分割した画像ブロックのサイズが各PE154〜157において画像処理を行うために必要な最小処理サイズを下回ってしまうことが懸念されており、その場合には、欠陥検査における画像処理が行えなかったり、検査結果に異常が生じたりすることが考えられる。   When the image of the wafer 10 is acquired by the sensor 12, the image is divided into a predetermined number of image blocks, and the divided images are processed in parallel by the plurality of PEs 154 to 157, each chip 11 formed on the wafer 10 is processed. It is conceivable that the image is cut out as an inspection image for defect inspection, the inspection image is divided into the number of image blocks of PEs 154 to 157 used for image processing, and the divided images are processed in parallel by a plurality of PEs 154 to 157. However, with the miniaturization of semiconductor processes, the chip size has been reduced, and the size of inspection images for defect inspection has been reduced. Therefore, there is a concern that the size of the image block divided into the number of PEs 154 to 157 used for image processing may be smaller than the minimum processing size necessary for performing image processing in each PE 154 to 157. It is conceivable that image processing cannot be performed in the defect inspection, or an abnormality occurs in the inspection result.

これに対し、本実施の形態における欠陥検査装置においては、画像取得部110で撮影して得られたウエハ10の画像を、試料表面のパターンの欠陥を検出する欠陥検出処理に用いるPE154〜157の処理可能サイズ範囲内となるように複数の画像ブロックに分割し、その複数の画像ブロックを均等に分配できる数のPEを用いて、複数の画像ブロックに対して並列に欠陥検出処理を行うよう構成したので、欠陥検査の画像処理に用いるPEの処理可能な画像ブロックのサイズを確保することができ、欠陥検査において画像処理が不可能になったり検査結果に異常が生じたりするのを抑制することができる。   On the other hand, in the defect inspection apparatus in the present embodiment, the images of the wafer 10 obtained by photographing with the image acquisition unit 110 are used for the defect detection processing of PEs 154 to 157 that are used for the defect detection process for detecting the pattern defect on the sample surface. A configuration in which defect detection processing is performed in parallel on a plurality of image blocks by dividing the plurality of image blocks into a processable size range and using a number of PEs capable of evenly distributing the plurality of image blocks. Therefore, it is possible to secure the size of the processable image block of the PE used for the image processing of the defect inspection, and to prevent the image processing from becoming impossible in the defect inspection or causing an abnormality in the inspection result. Can do.

また、画像処理に用いるPEの数を調整し、画像ブロックのサイズが各PEの最小処理サイズを下回らないようにした場合には、画像処理に使用しないPEに、欠陥検出処理と異なる処理を並列に行わせるようにしたので、プロセッサリソースの使用効率の低下を抑制することができるとともに、画像処理装置の多機能化を図ることができる。   In addition, when the number of PEs used for image processing is adjusted so that the size of the image block does not fall below the minimum processing size of each PE, processing different from defect detection processing is performed in parallel on PE not used for image processing. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the use efficiency of processor resources and to increase the functionality of the image processing apparatus.

10 半導体ウエハ
11 半導体チップ
12 センサ
13 A/D変換回路
100 画像処理部
110 画像取得部
120 外部装置
130 画像メモリ
140 全体制御部
141 外部入出力インターフェイス
142 プログラム管理制御部
143 状態管理テーブル
144 画像管理制御部
150,151 マルチプロセッサユニット
152,153 分配制御部
154〜157 プロセッサエレメント
200 プログラム設定部
300 処理フロー設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor wafer 11 Semiconductor chip 12 Sensor 13 A / D conversion circuit 100 Image processing part 110 Image acquisition part 120 External apparatus 130 Image memory 140 Overall control part 141 External input / output interface 142 Program management control part 143 Status management table 144 Image management control Units 150 and 151 Multiprocessor units 152 and 153 Distribution control units 154 to 157 Processor element 200 Program setting unit 300 Processing flow setting unit

Claims (8)

表面にパターンが形成された試料を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮影して得られた前記試料の画像を、前記試料表面のパターンの欠陥を検出する欠陥検出処理に用いるプロセッサエレメントの処理可能サイズ範囲内となるように複数の画像ブロックに分割する分割手段と、
複数の前記プロセッサエレメントを有し、該プロセッサエレメントのうち前記複数の画像ブロックを均等に分配できる数のプロセッサエレメントを用い、前記複数の画像ブロックに対して並列に欠陥検出処理を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
Imaging means for imaging a sample having a pattern formed on the surface;
An image of the sample obtained by photographing with the imaging means is divided into a plurality of image blocks so as to be within a processable size range of a processor element used for a defect detection process for detecting a defect of a pattern on the sample surface. Dividing means;
An image processing unit that includes a plurality of the processor elements, and uses a number of processor elements that can evenly distribute the plurality of image blocks, and performs defect detection processing on the plurality of image blocks in parallel. A defect inspection apparatus comprising:
請求項1記載の欠陥検査装置において、
前記画像処理手段の欠陥検出処理に用いないプロセッサエレメントに、前記欠陥検出処理と異なる少なくとも1つの処理を前記欠陥検出処理と並列に行わせる手段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
The defect inspection apparatus according to claim 1,
A defect inspection apparatus comprising means for causing a processor element not used for defect detection processing of the image processing means to perform at least one processing different from the defect detection processing in parallel with the defect detection processing.
請求項1記載の欠陥検査装置において、
前記画像処理手段の欠陥検出処理に用いないプロセッサエレメントの少なくとも一部を休止状態とする手段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
The defect inspection apparatus according to claim 1,
A defect inspection apparatus comprising means for putting at least a part of a processor element not used for defect detection processing of the image processing means into a dormant state.
請求項1又は2記載の欠陥検査装置において、
前記複数のプロセッサエレメントが行う処理を、前記複数のプロセッサエレメントのそれぞれにおいて個別に設定する設定手段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
In the defect inspection apparatus according to claim 1 or 2,
A defect inspection apparatus, comprising: setting means for individually setting processing performed by the plurality of processor elements in each of the plurality of processor elements.
請求項1又は2記載の欠陥検査装置において、
前記複数のプロセッサエレメントの処理内容を個別に設定するための設定画面を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された設定画面に基づいて前記複数のプロセッサエレメントの処理内容を設定する設定手段と
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
In the defect inspection apparatus according to claim 1 or 2,
Display means for displaying a setting screen for individually setting the processing contents of the plurality of processor elements;
A defect inspection apparatus comprising: setting means for setting processing contents of the plurality of processor elements based on a setting screen displayed on the display means.
請求項5記載の欠陥検査装置において、
前記設定画面は、前記複数のプロセッサエレメントで行う少なくとも1つの処理内容を登録する登録部と、
前記設定部で設定した処理内容を行う順序を設定する設定部と
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
The defect inspection apparatus according to claim 5,
The setting screen includes a registration unit that registers at least one processing content performed by the plurality of processor elements;
A defect inspection apparatus comprising: a setting unit configured to set an order of performing the processing contents set by the setting unit.
請求項1又は2記載の欠陥検査装置において、
前記複数のプロセッサエレメントのそれぞれにおける稼動状態および処理状況を表示する表示手段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
In the defect inspection apparatus according to claim 1 or 2,
A defect inspection apparatus comprising display means for displaying an operating state and a processing state in each of the plurality of processor elements.
表面にパターンが形成された試料を撮像する撮像手順と、
前記撮像手順で得られた前記試料の画像を、前記試料表面のパターンの欠陥を検出する欠陥検出処理に用いるプロセッサエレメントの処理可能サイズ範囲内となるように複数の画像ブロックに分割する手順と、
複数の前記プロセッサエレメントのうち前記複数の画像ブロックを均等に分配できる数のプロセッサエレメントを用い、前記複数の画像ブロックに対して並列に欠陥検出処理を行う手順と
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
An imaging procedure for imaging a sample having a pattern formed on the surface;
A procedure for dividing the image of the sample obtained by the imaging procedure into a plurality of image blocks so as to be within a processable size range of a processor element used for a defect detection process for detecting a defect of a pattern on the sample surface;
A defect inspection method comprising: performing a defect detection process on the plurality of image blocks in parallel using a number of processor elements that can uniformly distribute the plurality of image blocks among the plurality of processor elements. Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013148363A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Visual inspection device
JP2013148380A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Visual inspection device
US9196031B2 (en) 2012-01-17 2015-11-24 SCREEN Holdings Co., Ltd. Appearance inspection apparatus and method

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