JP2971628B2 - パターン検査方法及び装置 - Google Patents
パターン検査方法及び装置Info
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Description
の検出に係り、特に、半導体ウエハや液晶ディスプレイ
などのパターンの外観検査に好適なパターン検査方法及
びその装置に関する。
−192943号公報に記載のように、順次配列された
複数の被検査パターンを等速度で移動させつつ、ライン
センサ等の撮像素子によりこれら被検査パターンの画像
を順次検出し、検出した画像信号と2つの被検査パター
ンの検出時間差に等しい時間遅延された画像信号との位
置ずれを定めた時間ごとに補正し、これら画像信号を精
度良く一致させてから比較することにより、これら画像
信号間の不一致点を欠陥として認識するものであった。
この位置ずれ補正は、例えば夫々被検査パターンのパタ
ーンエッジを検出してこれらの位置ずれを検出し、その
検出量に応じて遅延画像信号の遅延量を制御することに
より行っていた。
術によると、定めた時間ごとに行う上記の位置ずれ補正
が各画像に対し独立して、即ち比較的狭い面積範囲で行
われる結果、パターン密度の小さい場所や大きなパター
ン欠陥が近くにある場所では、パターンエッジが検出さ
れない場合もあるし、また、欠陥のエッジで位置ずれ補
正が行われることもあるので、正確な位置合せができな
い場合が生じてしまう。従って、従来、このような場所
においては、しばしば正常部をパターン欠陥とする誤検
出が生じてしまい、信頼性の高い検査は実現できなかっ
た。
常に一定の速度で行うことは困難であり、このため、速
度変動による画像歪が生ずることもあるし、検出光学系
の振動といったことによる画像歪など多数の要因による
位置ずれが生ずるため、位置ずれ補正を行う単位、即ち
画像の面積をこれらの影響を受けないよう妥当な大きさ
に決める必要がある。しかし、非周期的な歪や、装置個
々に固有のものは最適化が困難であり、従って、位置合
せが正確には実施できず、正常部を欠陥とする誤検出が
生じてしまう。
置合せなど比較検査に必要な要素を改良して、検査の信
頼性を向上させることを可能としたパターン検査方法及
びその装置を提供することにある。
誤検出を従来より低く、例えば一桁以上小さく抑え、そ
の結果としてより微細な欠陥を検出することを可能とし
たパターン検出方法及び装置を提供することにある。
に、本発明は、同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合せして比較し、これらの不一
致点を欠陥と判定するに際し、定められた時間毎のこれ
ら画像の位置ずれ量を検出して位置合せを行なうが、今
回の位置ずれ量と前回の位置ずれ量との差、位置ずれ量
検出の際の今回のこれら画像の不一致画素数と前回の不
一致画素数との差もしくは画像検出時の画像へ合焦状態
のずれ量が大きいとき、あるいはパターン密度が小さい
個所では、今回の位置ずれ量ばかりでなく、前回の位置
ずれ量、基準となる位置ずれ量などでもって多数の位置
合せ点で上記位置合せを行なうか、欠陥検出感度を変化
させる。
陥が近くにある場所で生じる位置合せ不良を未然に防止
でき、正常部の誤検出を低減できる。また、画像歪など
による位置のずれがあってもより正確な位置合せが実現
できる。さらに、位置合せを正確に実施できなくても、
正常部の誤検出は発生しない。この結果、欠陥検出感度
がより向上し、0.1μm〜0.2μm程度の微細な欠
陥をも検出することが可能になる。
る。図1は本発明によるパターン検査方法及び装置の一
実施例を示すブロック図であつて、1はLSIウエハ、
2,2a,2bはチップ、3はハーフミラー、4は対物
レンズ、5は光電変換器としてのリニアイメージセン
サ、6はXYテーブル、7は遅延メモリ、8a,8bは
エッジ検出回路、9a,9bは2値化回路、10は不一
致検出回路、11a,11bは遅延回路、12は位置合
せ回路、13は欠陥判定回路、14は状態記憶回路、1
5は位置合せ/感度制御回路である。
のチップ2を有するLSIウエハ1が載置されており、
XYテーブル6はY方向に移動する。LSIウエハ1上
のチップ2はX,Y方向に配列されており、夫々同一パ
ターンを有している。かかるパターンが欠陥の有無の判
定対象となる被検査パターンである。
レンズ4を通ってLSIウエハ1に照射される。LSI
ウエハ1から反射した光は、対物レンズ4、ハーフミラ
ー3を通って光電変換器であるリニアイメージセンサ5
に入射される。リニアイメージセンサ5は一方向(ここ
ではX方向)に走査する。リニアイメージセンサ5には
チップ2の像が結像され、これをX方向に走査すること
により、XYテーブル6のY方向の移動と相まって、被
検査パターンが2次元画像として検出される。
遅延メモリ7によりウエハ1を1チップ分移動する時間
だけ遅らせる。これにより、リニアイメージセンサ5の
出力画像信号とタイミングが合った遅延メモリ7の出力
画像信号は、夫々隣接するチップ2aと2bの画像信号
に相当する。これら2つの画像信号はエッジ検出回路8
a,8bに供給され、夫々の被検査パターンのパターン
エッジが検出される。エッジ検出回路8a,8bは、例
えば暗いパターンエッジを検出する微分オペレータが搭
載される。エッジ検出回路8a,8bで検出されたパタ
ーンエッジは2値化回路9a,9bで2値化され、遅延
回路11a,11bで遅延されて位置合せ回路12に供
給されるとともに、不一致検出回路10および状態記憶
回路14に供給される。
るエッジパターンのずれ量を検出するものであり、以
下、図2により、その一具体例を説明する。但し、同図
において、16a〜16fはシフトレジスタ、17a〜
17gはシリアル・パラレル変換のシフトレジスタ、1
8a〜18cおよび19はシフトレジスタ、20a〜2
0nはEXOR(排他的論理和)回路、21a〜21n
はカウンタ、22は最小値検出回路であり、図1に対応
する部分には同一符号をつけている。
信号はシフトレジスタ17aに供給されるとともに、シ
フトレジスタ16a〜16fで順次リニアイメージセン
サ5の1走査分ずつ遅延される。シフトレジスタ16a
〜16fの出力は夫々シフトレジスタ17b〜17gに
供給される。これらシフトレジスタ17a〜17gは7
段の蓄積部からなるシフトレジスタであり、シリアルの
入力情報をパラレルに出力する。これにより、シフトレ
ジスタ17a〜17gからは2値化回路9aの出力信号
が表わす画像(すなわち、チップ2aの被検査パター
ン)中の7×7画素からなる2次元局部画像が切り出さ
れて出力される。
シフトレジスタ18a〜18cでリニアイメージセンサ
5の3走査分遅延された後、7段の蓄積部からなるシフ
トレジスタ19に供給され、中心の(すなわち4段目
の)蓄積部から画像信号が出力される。したがって、リ
ニアイメージセンサ5の出力画像信号と遅延メモリ7の
出力画像信号とに欠陥や位置ずれがなければ、シフトレ
ジスタ19から出力される画素(以下、これを画素Bと
いう)はこれと同タイミングでシフトレジスタ17dの
4段目の蓄積部から出力される画素(以下、これを画素
A44という)と内容が等しい。
ると、シフトレジスタ19から出力される画素Bは必ず
しもこれと同タイミングでシフトレジスタ17dの4段
目の蓄積部から出力される画素A44と内容は一致しな
い。かかる位置ずれを検出するのか、この不一致検出回
路10である。
7a〜17gの各蓄積部からの出力は、シフトレジスタ
17aの初段から順にEXOR回路20a,20b,…
…,20nに供給され、また、これらEXOR回路にシ
フトレジスタ19の出力Bが供給される。これらEXO
R回路20a〜20nの出力は、その2入力が等しいと
き“L”、異なるとき“H”となる。つまり、これらE
XOR回路20a〜20nはシフトレジスタ17a〜1
7gの各段の出力とシフトレジスタ19の出力Bとの一
致、不一致を検出する。
力が“H”(不一致)となると1だけカウントアップ
し、同様に、カウンタ21b,21c,……,21nは
夫々EXOR回路20b,20c,……,20nの出力
が“H”となると1だけカウントアップする。また、こ
れらカウンタ21a〜21nはリニアイメージセンサ5
がN走査する毎にゼロクリアされる。すなわち、各カウ
ンタ21a〜21nはリニアイメージセンサ5のN走査
間でのEXOR回路20a〜20nの不一致検出回数を
カウントする。
査分のカウントをするのは、欠陥などの存在によってず
れ量が影響されないようにするためである。全く欠陥な
どがないときには、少なくともカウンタ21a〜21n
のいずれか1つのカウント値が零である。
センサ5のN走査期間のカウントを行なうと、ゼロクリ
ア直前のこれらのカウント値が最小値検出回路22に取
り込まれる。この最小値検出回路22では、カウンタ2
1a〜21nのカウント値のうちの最小のものを検出
し、これに対応するシフトレジスタ17a〜17gから
の画素Aijと判定して、この画素Aijの画素A44からの
X,Y方向(図1)の画素単位とするずれ量ΔX1, Δ
Y1 を判定する。画素Aijが画素A44に等しいときに
は、X方向のずれ量ΔX1 およびY方向のずれ量ΔY1
はともに零であり、2値化回路9a,9bの出力信号に
はずれがないとする。ここで、ΔX1 <0のとき、2値
化回路9aの出力信号は2値回路9bの出力信号に対し
てX方向(リニアイメージセンサ5の走査方向)で進ん
でおり、ΔY1 <0のとき、矢印Y方向(ステージ6
(図1)の移動方向)で進んでいる。
1a〜21nのカウント値のうちの最小値のものばかり
でなく、2番目に小さいもの、3番目に小さいものなど
を検出し、夫々からずれ量を判定する。ΔX2, ΔY2
は2番目に小さいカウント値に対するずれ量とする。
の大きさとすることができるが、図示のように7×7画
素の画像である場合、上記のずれ量ΔX,ΔYは、│Δ
X│≦3,│ΔY│≦3である。
られたずれ量ΔX1, ΔX2, ……ΔY1, ΔY2, …
…は図1の状態記憶回路14に供給される。
ジセンサ5のN走査毎に上記のずれ量を検出するもので
あるから、これに合わせて遅延回路11a,11bの遅
延量も上記のようにリニアイメージセンサ5のN走査時
間分としている。
致検出回路10からのずれ量ΔX1, ΔX2, ……,Δ
Y1, ΔY2, ……と夫々に対する不一致画素数(図2
でのカウンタ21a〜21nのカウント値)を記憶す
る。また、不一致検出回路10が上記のずれ量を検出す
るためにはリニアイメージセンサ5はN回走査してお
り、リニアイメージセンサ5の画素数をMとすると、こ
の間リニアイメージセンサ5はN×Mエリアを走査して
いることになるが、2値化回路9aはリニアイメージセ
ンサ5がこのN×Mエリア走査する毎にこのエリアでの
パターンエッジの面積も算出しており、この面積も状態
記憶回路14に記憶される。位置合せ/感度制御回路1
5は状態記憶回路14に記憶されたこれら情報をもとに
位置合せ回路12や欠陥判定回路13を制御する。
具体例を示すブロック図であって、25a〜25f,2
6a〜26c,27はシフトレジスタ、28は選択回
路、29a,29bはレジスタ、30a,30bは選択
回路であり、図1に対応する部分には同一符号をつけて
いる。
は、選択回路28に供給されるとともに、6個のシフト
レジスタ25a,25b,……,25fによって順次リ
ニアイメージセンサ5(図1)の1走査分ずつ遅延され
る。これらシフトレジスタ25a〜25fの出力信号も
夫々選択回路28に供給される。選択回路28は、位置
合せ/感度制御回路15の制御により、状態記憶回路1
4に記憶されたずれ量ΔY1 に応じて遅延回路11a、
シフトレジスタ25a〜25fの出力信号のいずれか1
つを選択して7段の蓄積部からなるシフトレジスタ29
aに供給し、また、ずれ量ΔY2 に応じて遅延回路11
a、シフトレジスタ25a〜25fの出力信号のいずれ
か1つを選択して7段の蓄積部からなるシフトレジスタ
29bに供給する。ずれ量ΔY1 ,ΔY2 が零のときに
は、選択回路28はシフトレジスタ25cの出力を選択
し、ずれ量ΔY1 ,ΔY2 が正のときには遅延回路11
a、シフトレジスタ25a,25bのいずれかの出力
を、ずれ量ΔY1 ,ΔY2 が負のときにはシフトレジス
タ25d〜25fのいずれからの出力を夫々選択する。
もちろん、ΔY1 =ΔY2 のときには、シフトレジスタ
29a,29bに格納される情報は等しい。
な入力をパラレルに出力するものであり、選択回路30
aは、位相合せ/感度制御回路15の制御により、シフ
トレジスタ29aの各段の出力のうち状態記憶回路14
に記憶されたずれ量ΔX1 に対応した段の出力を、ま
た、選択回路30bは、同様にして、シフトレジスタ2
9bの各段の出力のうちずれ量ΔX2 に対応した段の出
力を夫々選択する。ずれ量ΔX1 が零のときには、選択
回路30aのシフトレジスタ29aの4段目の出力を選
択し、ΔX1 >0のときシフトレジスタ29aの1〜3
段目の出力を、ΔX1 <0のときシフトレジスタ29a
の5〜7段目の出力を夫々選択する。
は、遅延回路11aの出力パターンエッジをX方向にΔ
X1 だけ、Y方向にΔY1 だけずらしたパターンエッジ
が得られ、選択回路30bからは、遅延回路11aの出
力パターンエッジをX方向にΔX2 だけ、Y方向にΔY
2 だけずらしたパターンエッジが得られる。これらは欠
陥判定回路13に供給される。
シフトレジスタ26a,26b,26cによって順次リ
ニアイメージセンサ5の1走査分ずつ遅延され、7段の
蓄積部からなるシフトレジスタ27に供給されて、この
シフトレジスタ27の4段目が蓄積部から画素が出力さ
れて欠陥検出部13に供給される。このシフトレジスタ
27の出力画素は、選択回路28がシフトレジスタ25
cの出力信号を選択してシフトレジスタ29aに供給し
たときのこのシフトレジスタ29aの4段目の蓄積部の
出力画素と等量の遅延を受けている。
遅延回路11a,11bの出力のタイミング関係が選択
回路30aとシフトレジスタ27との出力で保たれる
が、ΔX1 ,ΔY1 の少なくとも一方が零でないときに
は、選択回路30aの出力画素はシフトレジスタ27の
出力画素とは異なる遅延量(=ΔX1 +ΔY1 )を受け
ている。このことは、遅延回路11bの出力信号による
エッジパターンに対し、遅延回路11aの出力信号によ
るエッジパターンがX方向にΔX1 ,Y方向にΔY 1 だ
けシフトされて選択回路30aから出力されるというこ
とになる。
延回路11aから出力されるエッジパターンがΔX1 ,
ΔY1 シフトされたエッジパターンの画素が順次得ら
れ、選択回路30bからはΔX2 ,ΔY2 シフトされた
エッジパターンの画素が順次得られる。また、シフトレ
ジスタ27からは、遅延回路11bの出力信号が表わす
エッジパターンの画素が順次得られる。
する図1の欠陥判定回路13の一具体例を示す構成図で
あって、31,32はEXOR回路、33はアンドゲー
ト、34は判定器であり、図1、図3に対応する部分に
は同一符号をつけている。
aの出力信号とシフトレジスタ27の出力信号とはEX
OR回路31で一致性が比較される。これらが不一致の
とき、EXOR回路31の出力は“H”となる。同様
に、選択回路30bの出力信号とシフトレジスタ27の
出力信号とはEXOR回路32で一致性が比較される。
これらが不一致のとき、EXOR回路32の出力は
“H”となる。EXOR回路31,32の出力はアンド
ゲート33に供給され、これらEXOR回路31,32
の出力が同時に“H”のとき、アンドゲート33の出力
が“H”となる。
の出力パターンエッジと選択回路30a,30bの出力
パターンエッジが同時に不一致となる画素位置がEXO
R回路31,32とアンドゲート33とで検出される。
判定器34はアンドゲート34の出力から“H”の画素
位置の集りのサイズを検出し、そのサイズに応じてその
集りが欠陥であるか否かを判定する。
て、他方のエッジパターンをシフトした2つのエッジパ
ターンが同時に不一致となる点を欠陥とするのは、次の
理由によるものである。すなわち、通常、不一致検出回
路10で不一致のカウント値が最も小さいものに対し
て、位置合せ回路12により、遅延回路9bからのエッ
ジパターンと位置合せされたエッジパターンが、この遅
延回路9bからのエッジパターンに最も近いものと考え
られ、もしそうなら、これらエッジパターンを比較して
不一致を検出することにより、欠陥を検出することがで
きる。
がない場合である。実際には、例えば、図1において、
対物レンズ4は、フォーカス動作を行なうために、上下
に振動しており、これにより、リニアイメージセンサ5
に結像される像の大きさが変動する場合もあるし、ま
た、XYテーブル6の移動速度に変動があったりして、
リニアイメージセンサ5から出力される画像信号に歪み
が含まれ、しかも、この歪みが変動する。このような場
合、遅延回路11a,11bから出力されるエッジパタ
ーンに異なる歪みが含まれることになり、これらを位置
合せ回路12によって位置合せしても、これらの対応す
る画素が全て完全に位置合せされることはない。したが
って、これらを比較して不一致点を欠陥とすると、正常
部も欠陥として検出されることになる。
延回路11aの出力エッジパターンから不一致検出回路
10の検出結果で決まる量だけシフトされた2つのエッ
ジパターンを位置合せ回路12で作成し、これらが同時
に遅延回路11bからのエッジパターンと不一致となる
点を欠陥とすることにより、画像信号の歪みによる欠陥
の誤検出を防止するものである。勿論、位置合せ回路1
2で遅延回路11aの出力エッジパターンから作成する
エッジパターンを3個以上としてもよく、誤差の許容範
囲によって決められる。
ろが、図1において、LSIウエハ1上のチップ2の大
きさ、パターンが同一であるから、今回のリニアイメー
ジセンサ5が読み取るN×Mエリアに対する位置合せ回
路12でのシフト量(以下、これを今回シフト量とい
う)を前回読み取ったN×Mエリアでのシフト量(以
下、これを前回シフト量という)とは一致するはずであ
る。
い場合がある。これは、何らかの原因でLSIウエハ1
のパターンが伸縮したか、ずれたか、あるいは不一致検
出回路10での位置ずれ検出が失敗したかなど種々の原
因が考えられる。このような場合、今回検査対象となっ
たN×Mエリアをこれから得られたシフト量で位置合せ
を行なうと、欠陥の誤検出が生ずることになる。
これと位置合せ/感度制御回路15とで今回シフト量と
前回シフト量との一致性を判定することにより、位置合
せ回路12と欠陥判定回路13とを制御してかかる問題
を解消している。以下、この点について説明する。
得られた今回シフト量を記憶するとともに、前回までの
シフト量も記憶しており、また、2値化回路9aで算出
されるN×Mエリア内のパターンエッジの面積(エッジ
となる画素数)も記憶保持する。そして、今回シフト量
と前回シフト量との関係に対して次のような動作を行な
う。
致しない場合、前回シフト量も用いて欠陥検出を行な
う。
…,ΔY1 ,ΔY2 ,……とし、前回シフト量をΔ
X1′ ,ΔX2′ ,……,ΔY1′ ,ΔY2′ ,……と
すると、図3に示した位置合せ回路12は、位置合せ/
感度制御回路15(図1)により、今回シフト量ΔX
1 ,ΔX2 ,……,ΔY1 ,ΔY2 ,……についてばか
りでなく、前回シフト量ΔX1′ ,ΔX2′ ,……,Δ
Y1′ ,ΔY2′ ,……でシフトされたパターンエッジ
も得、これらも欠陥判定回路13に供給し、図4におい
て、シフトレジスタ27からのパターンエッジとEXO
R処理してアンドゲート33に供給するようにする。
シフト量とで位置合せされたパターンエッジで共通に表
れる不一致画素が欠陥となり、位置合せ不良を未然に防
止できて正常部の誤検出を抑止できる。上記シフト量は
それぞれ1組ずつであっても複数組ずつであってもよ
い。また、今回シフト量は1組で前回シフト量は複数
組、或いはその逆の組合せでもよい。以下でも同様であ
る。
と比較して大きく異なるとき、例えば最小不一致画素数
の対応するシフト量が今回と前回とで2画素以上異なる
場合、または、パターン密度が小さいときには、位置合
せをより多数の位置合せ点で行なう。
て、今回シフト量ΔX1 ,ΔX2 ,……,ΔY1 ,ΔY
2 ,……のみでなく、予め定めた特定のシフト量Δ
X1″ ,ΔX2″ ,……ΔY1″ ,ΔY2″ ,……につ
いてもシフトし、上記と同様これらに共通に現われる不
一致を欠陥とする。
のである。同図において、右下りのハッチングで示すも
のが特定のシフト量(ΔX″,ΔY″)であり、ここで
は、(0,−2),(−2,0),(−1,0),
(1,0),(2,0),(0,−1),(0,0),
(0,1),(0,2)としている。今回シフト量(Δ
X,ΔY)を左下りのハッチングで示す(0,0),
(1,−1),(1,0)とすると、図3の位置合せ回
路12はこれらのシフト量について位置合せし、上記の
ように、これらに共通する不一致画素を欠陥とする。勿
論今回シフト量と一致する特定のシフト量(0,0),
(1,0)については、考慮する必要がない。また、こ
れらとともに、前回シフト量(ΔY′,ΔY′)を用い
るようにしてもよい。
較して大きく異なるときには、位置合せを多数の位置合
せ点で行なう。即ち、図3において、今回シフト量ΔX
1 ,ΔX2 ,……,ΔY1 ,ΔY2 ,……を基準のシフ
ト量比較し、少なくても1つが大きく異なるときには、
図5に示す別途定めたシフト量ΔX1″ ,ΔX2″,…
…,ΔY1″ ,ΔY2″ も選択し、複数のシフト量対す
るパターンエッジを抽出し、共通に表れる不一致を欠陥
とする。
不一致画素数が前回検出までの不一致画素数と比較して
大きく異なるときも、今回だけの位置ずれ量の補正では
不充分と考えられるので、位置合せを上記したように多
数の位置合せ点で行なう。この場合、位置合せ/感度制
御回路15は不一致画素数を2値化回路9aからのパタ
ーンエッジ面積で割って正規化し、正規化した不一致画
素数について比較するようにしてもよい。また、上記の
組合せにより、位置合せ点を設定してもよい。
や大きなパターン欠陥が近くにある場所で生じる位置合
せ不良が未然に防止でき、正常部の誤検出を低減でき
る。また、画像歪などによる位置のずれがあっても正確
に位置合せが実現できる。
よって誤検出を防止するものであったが、欠陥検出感度
を変えるようにしてもよい。
のシフト量と比較して大きく異なるとき、またはパター
ン密度が小さいとき、図4での判定回路34の欠陥検出
感度を変えるようにしてもよい。即ち、判定器34はア
ンドゲート33の出力信号をサイズにより欠陥かどうか
を判定するものであるが、判定サイズを例えば2倍に設
定し、従来3×3画素以上の寸法をもつ不一致を欠陥と
判定していたとすると、6×6画素以上を欠陥と判定す
るように欠陥検出感度を低下させる。これにより正常部
の誤検出を防止できる。
フト量と比較して大きく異なるとき、定めた欠陥検出感
度を同様に代させる。
前回までの不一致画素数と比較して大きく異なるときに
は、定めた欠陥検出感度を同様に変化させる。比較する
不一致画素数はパターンエッジ面積で割って正規化した
ものとしてもよい。不一致画素数の関数でもよい。
きなくても、正常部の誤検出の発生を防止できる。すな
わち、誤検出率を従来より小さく抑えられるので、通常
の欠陥検出感度をより厳しく設定でき、これらの結果と
して、欠陥検出感度をより向上できる。
より、リニアイメージセンサ5の画素数Mと走査数Nと
の相乗積のエリアM×N内での不一致画素がわかり、
X,Y方向に±3画素入力パターンをシフトしたとき
の、各シフト量における不一致画素数がカウントされて
不一致画素数が最小となるシフト量がわかる。この場
合、高精度な画像検出のためには対物レンズ4の、図1
において、自動焦点合せが不可欠であり、Zステージ
(図示せず)をZ方向(X,Y平面に垂直な方向)に移
動させる必要がある。Zステージの移動にはXY面内の
変位など不要な動作も含まれる可能性があるので、これ
を許容する必要がある。従って、M×Nエリア内での不
一致画素数の算出時にZステージの変位量が予め決めら
れた設定値を越えた場合、これを画像位置合せに反映さ
せることが望ましい。そこで、M×Nエリアの画像検出
時にZ方向変位量が設定値を越えた場合、位置合せをよ
り多数の位置合せ点で行なうことにする。或いは、M×
Nエリアの画像検出時にZ方向変位量がこの設定値を越
えた場合、定められた欠陥検出感度を変化させることに
する。これにより、欠陥検出感度が低下し、正常部を欠
陥とする誤検出の発生が抑圧される。
陥検出感度の設定を画像のパターンマッチング結果やパ
ターン密度、Z変位により変更させる。
bで2値化された画像のエッジパターンの欠陥検出を検
出するものであったが、図1に破線で示すように、濃淡
画像そのものを用いて欠陥を検出するようにしてもよ
い。この場合、濃淡の違いが大きい領域を欠陥とするこ
とになる。従って、この判定しきい値を変えることによ
って上記に述べたように欠陥検出感度を変えてもよい。
なお、2値化回路9aの出力は不一致検出回路10、状
態記憶回路14にのみ供給される。
々の構成要素は既存の技術で実現可能である。また、上
記実施例では、リニアイメージセンサを使用した例を用
いて説明したが、2次元のイメージセンサを使用し、連
続的にステージを移動させつつ、照明光をストロボ発光
させて画像を検出しても同様の結果が得られる。また、
一つのイメージセンサを用いて検査する方式について述
べさらに、2個のイメージセンサを用いて同時に検出し
た隣り合う2つの画像を比較検査する方式にも適用でき
るし、イメージセンサは時間遅延積分形のCCDでもよ
い。
位置合せ状態などに起因して生ずる正常部を欠陥とする
誤検出が大幅に低減し、検査の信頼性が向上するととも
に、正常部の誤検出が従来よりも例えば一桁以上小さく
抑えられ、微細な0.1μm〜0.2μm程度の欠陥も
検出することができるようになって検出精度も高まる。
施例を示すブロック図である。
ブロック図である。
ロック図である。
ロック図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出し、
これら画像の位置合わせを前回までの画像の位置ずれ量
も用いて行なうことを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前回までの前記画像の位置ずれ量と今回の前記画像の位
置ずれ量毎に、前記2つの画像のうちの一方を位置調整
して異なる位置合わせの複数の画像を得、これら複数の
画像と前記2つの画像のうちの他方とを比較することを
特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 今回の前記画像の位置ずれ量が前回までの前記画像の位
置ずれ量と比較して定められた値よりも大きく異なると
き、前記画像の位置合せをさらに多数の異なる位置合せ
点で行なうことを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項4】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出し、
該位置ずれ量が基準とする位置ずれ量と比較して定めら
れた値よりも大きく異なるとき、これら画像の位置合せ
を多数の異なる位置合せ点で行なうことを特徴とするパ
ターン検査方法。 - 【請求項5】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出し、
該位置ずれ量が前回までのこれらの画像の位置ずれ量と
比較して定められた値よりも大きく異なるとき、欠陥検
出感度を変化させることを特徴とするパターン検査方
法。 - 【請求項6】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像のパターン密度を検出
し、該パターン密度が小さいとき、これら画像の位置合
せを多数の異なる位置合せ点で行なうか、欠陥検出感度
を変化させることを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項7】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出し、
該位置ずれ量が基準の位置ずれ量と比較して定められた
値よりも大きく異なるとき、欠陥検出感度を変化させる
ことを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項8】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の不一致画素数を検出
し、今回検出された不一致画素数が前回までの不一致画
素数と比較して定められた値よりも大きく異なるとき、
該画像の位置合せを多数の異なる位置合せ点で行なうこ
とを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項9】 同一パターンとなるように形成された2
つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら画
像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査方
法において、 定められた時間毎にこれら画像の不一致画素数を検出
し、今回検出した不一致画素数が前回までの不一致画素
数と比較して定められた値よりも大きく異なるとき、欠
陥検出感度を変化させることを特徴とするパターン検査
方法。 - 【請求項10】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出する
第1の手段と、 これら画像の位置合わせを前回までのこれら画像の位置
ずれ量も用いて行なう第2の手段と を設け、定められた
時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出し、これら画像
の位置合わせを前回までのこれら画像の位置ずれ量も用
いて行なうことを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項11】 請求項10において、前回までの前記画像の位置ずれ量と今回の前記画像の位
置ずれ量の論理和をとる手段と、 該手段からの位置ずれ量毎に前記画像の一方をずらした
複数の画像と前記画像の他方との位置合せをする手段と
を設け、該複数の画像と前記画像の他方とを比較して欠
陥を検出する ことを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項12】 請求項10において、今回の前記画像の位置ずれ量と前回までの前記画像の位
置ずれ量とを比較する手段を設け、 今回の前記画像の位置ずれ量が前回までの前記画像の位
置ずれ量 と比較して定められた値よりも大きく異なると
き、前記2つの画像の位置合せをさらに多数の位置合せ
点で行なうことを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項13】 請求項10において、 前記第1の手段は、前記画像の不一致画素数から前記位
置ずれ量を検出するものであって、今回検出した不一致
画素数が前回までの不一致画素数 と比較して定められた
値よりも大きく異なるとき、位置合せを多数の位置合せ
点で行なうことを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項14】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出する
手段と、 検出された該位置ずれ量と基準の位置ずれ量とを比較す
る手段と、複数の位置合わせ点で前記画像を位置合わせする手段と
を設け、該位置ずれ量が基準の位置ずれ量と比較して定
められた値よりも大きく異なるとき、位置合せを多数の
位置合せ点で行なうことを特徴とするパターン検査装
置。 - 【請求項15】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、 定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出する
手段と、 検出された該位置ずれ量と前回までの位置ずれ量とを比
較する手段と を設け、該今回の位置ずれ量が前回までの
位置ずれ量と比較して定められた値よりも大きく異なる
とき、欠陥検出感度を変化させることを特徴とするパタ
ーン検査装置。 - 【請求項16】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、 定められた時間毎に該画像のパターン密度を算出する手
段を設け、 該画像のパターン密度が小さいとき、位置合せを多数の
位置合せ点で行なうか、 欠陥検出感度を変化させること
を特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項17】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出する
手段と、 検出された該位置ずれ量と基準の位置ずれ量とを比較す
る手段と を設け、該位置ずれ量が該基準の位置ずれ量と
比較して定められた値よりも大きく異なるとき、欠陥検
出感度を変化させる ことを特徴とするパターン検査装
置。 - 【請求項18】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、定められた時間毎にこれら画像の位置ずれ量を検出する
手段と、 位置ずれ検出に際して検出された不一致画素数またはそ
の関数と前回までの不一致画素数またはその関数を比較
する手段と を設け、今回検出された不一致画素数または
その関数が前回までの不一致画素数またはその関数と比
較して定められた値よりも大きく異なるとき、 欠陥検出
感度を変化させることを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項19】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
方法において、該画像の読取手段と該画像との間の距離を調整して該画
像への焦点合わせを行ない、該画像に焦点が合う合焦距
離からの該距離が設定距離よりも大きいとき、これら画
像の位置合わせを多数の異なる位置合わせ点で行なう こ
とを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項20】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
方法において、 該画像の読取手段と該画像との間の距離を調整して該画
像への焦点合わせを行ない、該画像に焦点が合う合焦距
離からの該距離が設定距離よりも大きいとき、欠陥検出
感度を変化させることを特徴とするパターン検査方法。 - 【請求項21】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパターン検査
装置において、 該画像の読取手段と該画像との間の距離を調整して該画
像への焦点合わせを行なう手段と、 該画像に焦点が合う合焦距離からの該距離を検出する手
段と、 検出された該距離が設定距離を超えたとき、これら画像
の位置合わせを多数の異なる位置合わせ点で行なわせる
手段と を有することを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項22】 同一パターンとなるように形成された
2つの画像を検出し、位置合わせをして比較し、これら
画像の不一致となる個所を欠陥と判定するパ ターン検査
装置において、 該画像の読取手段と該画像との間の距離を調整して該画
像への焦点合わせを行なう手段と、 該画像に焦点が合う合焦距離からの該距離を検出する手
段と、 検出された該距離が設定距離を超えたとき、欠陥検出感
度を変化させる手段とを有することを特徴とするパター
ン検査装置。 - 【請求項23】 請求項10〜18,21,22のいず
れか1つにおいて、 前記2つの画像を検出する手段は、時間遅延型イメージ
センサであることを特徴とするパターン検査装置。
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1991
- 1991-06-27 JP JP18154091A patent/JP2971628B2/ja not_active Expired - Fee Related
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