JP2022120623A - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、欠陥検査装置は、試料300の撮像機構10と、撮像機構が撮像した試料の画像データに基づいて検査画像を生成する画像取得回路213と、設計データから展開画像を生成する展開回路211と、展開画像からパターンのクラス分類を行い、分類されたクラス毎に設定されたリサイズ量に基づいて展開画像のリサイズ処理を実行するリサイズ処理回路215を含み、リサイズ処理後の展開画像を用いて参照画像を生成する参照画像生成回路212と、検査画像と参照画像とを比較する比較回路214とを含む。
【選択図】図4
Description
まず、欠陥検査装置の全体構成の一例について、図1を用いて説明する。図1は、欠陥検査装置1の全体構成を示す図である。
次に、検査工程の全体の流れの一例について、図2を用いて説明する。図2は、検査工程のフローチャートである。
まず、ステップS1の検査画像取得工程の一例について説明する。画像取得回路213は、撮像機構10から、試料300のSEM画像を取得する(ステップS11)。
次に、参照画像取得工程の一例について説明する。例えば、欠陥検査装置1は、通信装置25を介して、設計データを取得する(ステップS21)。取得された設計データは、例えば、記憶装置22に記憶される。
次に、比較工程の一例について説明する。まず、比較回路214は、検査画像と参照画像とを用いてアライメントを実行し(ステップS31)、検査画像内のパターンと、参照画像内のパターンとの位置合わせを行う。例えば、実画(検査画像)の各輪郭線位置と参照画像の対応する輪郭線位置の相対ベクトルを求め、その平均値をアライメントシフト量とする。このとき、比較回路214は、参照画像に対する検査画像のアライメントシフト量を算出する。
dx(x,y)=a1+a2x+a3y+a4xy
dy(x,y)=b1+b2x+b3y+b4xy
次に、リサイズ処理の一例について説明する。図4は、リサイズ処理のフローチャートである。図4に示すように、リサイズ処理回路215は、ステップS101~S108を実行する。各ステップの詳細について説明する。
まず、リサイズ処理回路215は、展開画像の各図形のクラス分類を行う。すなわち、リサイズ処理回路215は、パターンエッジを含む各画素を、複数のクラスに分類する。展開画像における図形のエッジは、階調値が0の画素と、階調値が0より大きい画素の境界にあると考えることができる。ここでは、階調値が0より大きく、階調値が0の画素と隣接する画素をエッジ画素とする。
次に、リサイズ処理回路215は、図形のクラス分類の結果に従って、クラスに対応したリサイズ量を各エッジ(展開画像の各画素)に付与する。そして、リサイズ処理回路215は、各画素のリサイズ量を示すリサイズ量マップを作成する。図9は、リサイズ量マップの一例である。
次に、リサイズ処理回路215は、リサイズ量マップにおいて、隣接画素MAX処理を実行する。ここで、隣接画素MAX処理について、図10を用いて説明する。図10は、隣接画素MAX処理の一例を示す図である。以下、3×3のリサイズ量マップにおいて各画素の座標は、紙面左下から紙面右上に向かって、(x,y)=(1,1)~(3,3)で表示されている。
次に、リサイズ処理回路215は、リサイズ量のスムージング処理(フィルタ処理)を行う。スムージング処理は、不連続なリサイズ量によってリサイズ処理後の形状に段差が生じることを防いでいる。ここで、リサイズ量のスムージング処理の一例について説明する。
次に、リサイズ処理回路215は、エッジ以外の隣接画素にリサイズ量を膨張する。膨張処理は、リサイズ量として1以上が設定されている画素の隣接画素のうち、リサイズ量が0である画素にリサイズ量を付与し、リサイズ量が付与されている画素を増加(膨張)させる処理であり、エッジ位置が画素と画素の中間に位置する際にリサイズ処理が行われなくなることを防ぐ効果がある。膨張処理は、X方向及びY方向に対してそれぞれ行われる。なお、膨張処理は、予め設定された回数繰り返し実行されてもよい。
次に、リサイズ処理回路215は、リサイズ量マップに基づいて、1画素単位でリサイズ処理を実行する。1画素単位のリサイズ処理とは、例えば、エッジ位置を1画素分だけ移動させるリサイズ量を100と定義した場合、1回のリサイズ処理の上限をリサイズ量100としたリサイズ処理である。ここで、1画素単位のリサイズ処理について、図17を用いて説明する。図17は、リサイズ処理の一例を示す図である。図17において、パターンは設計データ上のパターン(図形)を可視化しているもので、展開画像自体は図形の占有率に相当する階調値を持っている。従って、展開画像の階調値の合計はその領域の図形の面積に比例する。図17では図形を膨張させる方向にリサイズ処理を行っているが、図形を収縮させる場合は図形を予め階調反転させてからリサイズ処理を行い、処理後に再度反転させると好適である。
次に、リサイズ処理回路215は、リサイズ量マップにおいて、1画素分のリサイズ量(本例では100)を減算する。
各画素のリサイズ量が予め設定された閾値以下(例えば0)である場合(ステップS108_Yes)、リサイズ処理は終了する。他方で、リサイズ量が予め設定された閾値(例えば0)より大きい画素が残っている場合(ステップS108_No)、リサイズ処理回路215は、ステップS105に進み、再度膨張処理を実行する。リサイズ処理回路215は、各画素のリサイズ量が予め設定された閾値以下(例えば0)になるまで、膨張処理、リサイズ処理、及びリサイズ量の減算処理(ステップS105~S108)を繰り返す。
次に、展開画像における輪郭点の抽出の一例について、図19を用いて説明する。
図19は、展開画像における輪郭点の抽出の一例を示す図である。図19において、パターンは設計データ上のパターン(図形)を可視化しているもので、展開画像自体は図形の占有率に相当する階調値を持っている。従って、展開画像の階調値の合計はその領域の図形の面積に比例する。
本実施形態に係る構成であれば、欠陥検査装置は、参照画像の生成において、パターンのサイズや形状及び配置に基づいてパターンをクラス分類し、クラス毎に異なるリサイズ量を設定できる。このため、欠陥検査装置は、パターンのサイズや形状に基づいてリサイズ量が異なる参照画像データを生成できる。これにより、寸法シフトが生じている検査画像と参照画像とのずれを低減できる。従って、欠陥検査による擬似欠陥の抽出を低減でき、欠陥検査の信頼性を向上できる。
上述の実施形態では、リサイズ量のスムージング処理にガウス関数を用いる場合について説明したが、他の平滑化フィルタを用いてもよい。また、輪郭ベクトルの算出にソーベルフィルタを用いた場合について説明したが、他の輪郭抽出フィルタを用いてもよい。
Claims (8)
- 試料の撮像機構と、
前記撮像機構が撮像した前記試料の画像データに基づいて検査画像を生成する画像取得回路と、
設計データから展開画像を生成する展開回路と、
前記展開画像からパターンのクラス分類を行い、分類されたクラス毎に設定されたリサイズ量に基づいて前記展開画像のリサイズ処理を実行するリサイズ処理回路を含み、前記リサイズ処理後の前記展開画像を用いて参照画像を生成する参照画像生成回路と、
前記検査画像と前記参照画像とを比較する比較回路と
を備える、欠陥検査装置。 - 前記リサイズ処理回路は、
前記リサイズ量に基づいてリサイズ量マップを作成し、
前記リサイズ量マップのスムージング処理を実行し、
前記スムージング処理後の前記リサイズ量マップの膨張処理を実行し、
前記膨張処理後の前記リサイズ量マップに基づいて、前記リサイズ処理を実行する
請求項1に記載の欠陥検査装置。 - 前記リサイズ処理回路は、前記リサイズ処理後の前記リサイズ量マップから前記リサイズ処理に適用されたリサイズ量の減算処理を実行する
請求項2に記載の欠陥検査装置。 - 前記リサイズ処理回路は、減算処理後の前記リサイズ量マップにおけるリサイズ量が予め設定された閾値以下になるまで、前記膨張処理と前記リサイズ処理と前記減算処理とを繰り返す、
請求項3に記載の欠陥検査装置。 - 試料を撮像して検査画像を生成する工程と、
設計データから展開画像を生成する工程と、
前記展開画像からパターンのクラス分類を行う工程と、
分類されたクラス毎にリサイズ量を設定し、リサイズ量マップを作成する工程と、
前記リサイズ量マップに基づいて、リサイズ処理を実行する工程と、
前記リサイズ処理後の前記展開画像に基づいて参照画像を生成する工程と、
前記検査画像と前記参照画像とを比較して検査を行う工程と
を備える欠陥検査方法。 - 前記リサイズ量マップを作成する工程は、
前記リサイズ量に基づいて前記リサイズ量マップを作成する工程と、
前記リサイズ量マップのスムージング処理を実行する工程と、
前記スムージング処理後の前記リサイズ量マップの膨張処理を実行する工程と、
前記膨張処理後の前記リサイズ量マップに基づいて、前記リサイズ処理を実行する工程と
を含む、
請求項5に記載の欠陥検査方法。 - 前記リサイズ処理後の前記リサイズ量マップから前記リサイズ処理に適用されたリサイズ量を減算する工程を更に備える、
請求項6に記載の欠陥検査方法。 - 前記減算後の前記リサイズ量マップにおけるリサイズ量が予め設定された閾値以下になるまで、前記膨張処理と前記リサイズ処理と前記減算とを繰り返す、
請求項7に記載の欠陥検査方法。
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