JP3808320B2 - Pattern inspection apparatus and pattern inspection method - Google Patents

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JP3808320B2
JP3808320B2 JP2001112539A JP2001112539A JP3808320B2 JP 3808320 B2 JP3808320 B2 JP 3808320B2 JP 2001112539 A JP2001112539 A JP 2001112539A JP 2001112539 A JP2001112539 A JP 2001112539A JP 3808320 B2 JP3808320 B2 JP 3808320B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ等の基板に対し、当該基板上に形成された多数のチップにおけるパターンを検査する検査装置およびパターン検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハに形成された多数のチップ内には、例えばメモリにおける電荷蓄積部分のように同一の形状を有するパターンが繰り返して形成される繰り返しパターン領域と、それ以外のパターンが形成されるランダムパターン領域とが存在する。そして、このようなチップ内のパターンを検査する際には、繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とに対し、各々、異なる検査方法が用いられている。
【0003】
すなわち、上記ランダムパターン領域に対しては、隣接または近接する複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較検査が採用される。このチップ比較検査は、ダイ比較検査あるいはランダム比較検査とも呼称される検査方法である。このチップ比較検査は、半導体ウエハ上の比較的離隔した2つの位置に配置されたパターンを比較検査することから、その許容誤差を比較的大きくとる必要がある。
【0004】
一方、上記繰り返しパターン領域に対しては、同一チップ内における隣接または近接する繰り返しパターンを相互に比較することによりパターンの欠陥を検出するセル比較検査が採用される(特公平6−56293号公報参照)。このセル比較検査は、アレイ比較検査とも呼称される検査方法である。このセル比較検査は、比較するパターンが距離的に近いことから、精度の高い検査を実行することが可能となる。
【0005】
このため、半導体ウエハに形成されたチップにおける繰り返しパターン領域とランダムパターン領域との両方の領域に対してパターン検査を行う場合においては、ダイ比較検査を行うパターン検査装置と、セル比較検査を行うパターン検査装置との両方のパターン検査装置が使用される。また、ダイ比較検査とセル比較検査の両方の検査モードを備えた検査装置を使用し、繰り返しパターン領域またはランダムパターン領域に各々対応させてモードを切り換えることにより検査を行う場合もある。
【0006】
また、特許第2976550号には、チップを撮像した画像に対してセル比較を行うことにより、その画像領域におけるセル比較可能部分とセル比較不可能部分とを設定し、セル比較可能部分に対してはセル比較検査を行い、セル比較不可能部分に対してはチップ比較検査を行うパターン欠陥検査方法が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図4は、セル比較検査を利用して欠陥を検出する動作を示す説明図である。
【0008】
セル比較検査を行う際には、繰り返しパターンAと繰り返しパターンBとを比較するとともに、繰り返しパターンBと繰り返しパターンCとを比較する。そして、繰り返しパターンAと繰り返しパターンBとの比較結果101と、繰り返しパターンBと繰り返しパターンCとの比較結果102とのANDをとることにより、繰り返しパターンBに固有の欠陥100を検出する。
【0009】
このセル比較検査によれば、繰り返しパターン内に形成された微細な欠陥に対しては精度の高い検査結果を得ることができるが、繰り返しパターンの2周期以上に亘る欠陥を検出することができないという問題がある。
【0010】
例えば、比較的大きなパーティクルが繰り返しパターン上に存在した場合等において、図5に示すように、繰り返しパターンBおよび繰り返しパターンCの両方が欠陥となった場合においては、繰り返しパターンAと繰り返しパターンBとの比較結果103と、繰り返しパターンBと繰り返しパターンCとの比較結果104とのANDををとっても、繰り返しパターンBには欠陥は存在しないと認識されることになる。
【0011】
このため、セル比較検査では、図5に示すような繰り返しパターンの2周期以上に亘るような比較的大きな欠陥が検出できないことになる。
【0012】
このような問題は、上述した特許第2976550号に記載されたパターン欠陥検査方法においても同様に生ずる現象である。すなわち、上述した特許第2976550号に記載されたパターン欠陥検査方法においては、このような繰り返しパターンの2周期以上に亘るような比較的大きな欠陥がセル比較可能部分とセル比較不可能部分とを設定する際に存在した場合には、この大きな欠陥部分をセル比較可能部分と認識することになり、また、このような繰り返しパターンの2周期以上に亘るような比較的大きな欠陥がセル比較検査時に存在した場合においては、欠陥が存在しないものと認識することになる。
【0013】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、繰り返しパターン領域に発生した比較的大きな欠陥を正確に検出することができるパターン検査装置およびパターン検査方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、基板上に形成された多数のチップにおける1チップ内での繰り返しパターン領域の繰り返しパターンを検査する検査装置であって、繰り返しパターン領域に対し、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較するセル比較と、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較するチップ比較とを実行することによりパターンの欠陥を検出することを特徴とする。
【0015】
請求項2に記載の発明は、基板上に形成された多数のチップにおけるパターンを検査する検査装置であって、基板を支持する基板支持手段と、前記チップの画像を撮影するための撮影手段と、前記基板支持手段と前記撮手段とを相対的に移動させる移動手段と、前記撮影手段により撮影したチップの画像を記憶する画像記憶手段と、前記撮影手段により撮影したチップ上の領域おいて、繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定した繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とを記憶する領域記憶手段と、前記領域記憶手段に記憶した繰り返しパターン領域に対して、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較することによりパターンの欠陥を検出するセル比較を実行するセル比較検査手段と、前記領域記憶手段に記憶した繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とに対して、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較を実行するチップ比較検査手段と、を備えたことを特徴とする。
【0016】
請求項3に記載の発明は、基板上に形成された多数のチップにおけるパターンを検査する検査方法であって、チップ上の領域おいて、繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する領域設定工程と、前記領域設定工程で設定した繰り返しパターン領域に対しては、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較することによりパターンの欠陥を検出するセル比較と、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較との両方を実行するとともに、前記領域設定工程で設定したランダムパターン領域に対しては、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較を実行する欠陥検出工程と、から成ることを特徴とする。
【0017】
請求項4に記載の発明は、請求項に記載のパターン検査方法において、前記領域設定工程においては、チップ上のパターンを撮影することによりこのパターンを表示装置上に拡大表示し、この拡大表示されたパターンを利用して繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係るパターン検査装置の概要図である。
【0019】
このパターン検査装置は、半導体ウエハからなる基板Wを支持する基板支持テーブル11と、この基板支持テーブル11をX方向に移動させるためのアクチュエータ12と、基板支持テーブル11をY方向に移動させるためのアクチュエータ13と、これらのアクチュエータ12、13を介して基板支持テーブル11を駆動するためのテーブル駆動部14と、基板支持テーブル11に支持された基板Wに形成されたチップの画像を撮影するカメラ15と、後述する画像処理部20と、パターン検査装置全体を制御する制御部17とを備える。また、制御部17には、後述する領域設定時に、領域設定手段として機能するキーボード18と、拡大表示手段として機能するCRT19とが接続されている。
【0020】
また、画像処理部20は、チップ比較検査を実行するチップ比較検査部21と、チップ比較検査時にカメラ15で撮影した画像を一時的に記憶する画像メモリ22と、セル比較検査を実行するセル比較検査部23と、セル比較検査時にカメラ15で撮影した画像を一時的に記憶する画像メモリ24と、チップ比較検査部21による検査結果とセル比較検査部23による検査結果とを統合して最終的な欠陥の有無を判定する統合判定部25と、キーボード18等を利用して設定された繰り返しパターン領域およびランダムパターン領域を記憶する領域メモリ26とを備える。画像処理部20におけるチップ比較検査部21、画像メモリ22、セル比較検査部23および画像メモリ24は、A/D変換器16を介してカメラ15と接続されている。
【0021】
なお、チップ比較検査時にカメラ15で撮影した画像を一時的に記憶する画像メモリ22とセル比較検査時にカメラ15で撮影した画像を一時的に記憶する画像メモリ24とを個別に設けるかわりに、単一の画像メモリを利用して画像を一時的に記憶するようにしてもよい。
【0022】
このような構成を有するパターン検査装置において基板Wのパターンを検査する際には、最初に、繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する領域設定工程を実行する。
【0023】
この領域設定工程においては、カメラ15により、基板Wの表面に形成されたチップ上のパターンを撮影して、このチップ上のパターンの画像をCRT19上に拡大表示する。
【0024】
図2は、このようにしてCRT19上に拡大表示されたチップ31上のパターンの画像を模式的に示す説明図である。
【0025】
この実施形態においては、チップ31上には、ランダムパターンが形成された領域32と、繰り返しパターンが形成された領域33、34とが形成されているものとする。
【0026】
次に、この拡大画面を使用し、オペレータがこの拡大表示画面を確認しながら、これらの領域をランダムパターンが形成されたランダムパターン領域32と繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域33、34として設定する。この領域設定工程においては、制御部17に接続されたキーボード18を利用して領域設定がなされる。この領域設定工程で設定されたランダムパターン領域32と繰り返しパターン領域33、34とは、画像処理部20における領域メモリ26に記憶される。
【0027】
なお、この領域設定工程は、オペレータがキーボード18や図示しないマウス等を使用して実行してもよく、また、例えば、特許第2976550号に記載されているような方式を使用して制御部17により自動的に実行するように構成してもよい。
【0028】
この領域メモリ26に記憶されたランダムパターン領域32と繰り返しパターン領域33、34に基づいて、チップ比較検査を行うべき領域とセル比較検査を行うべき領域とが決定される。すなわち、図3(a)に示すように、この検査方式決定工程においては、最初に、ランダムパターン領域32に対してはチップ比較検査を行うためのフラグ(図3に示す符号1)が立てられ、繰り返しパターン領域33、34に対してはセル比較を行うためのフラグ(図3に示す符号1)が立てられる。そして、図3(b)に示すように、セル比較検査を行うべきフラグをコピーすることにより、繰り返しパターン領域33、34に対応してチップ比較を行うためのフラグが立てられる。そして、これらの情報は、画像処理部20における領域メモリ26に記憶される。
【0029】
なお、この検査方式決定工程は、制御部17により自動的に実行するように構成してもよく、また、オペレータがキーボード18や図示しないマウス等を使用して実行してもよい。
【0030】
以上の工程が完了すれば、パターン検査を実行する。このパターン検査工程においては、検査方式決定工程で設定し領域メモリ26に記憶されたチップ比較検査を行うべき領域とセル比較検査を行うべき領域との情報に基づいてチップ比較検査部21とセル比較検査部23とが制御され、繰り返しパターン領域33、34に対してはセル比較検査とチップ比較検査との両方が実行されるとともに、ランダムパターン領域32に対してはチップ比較検査が実行される。
【0031】
このパターン検査工程においては、ランダムパターン領域32および繰り返しパターン領域33、34に対し、チップ比較検査部21においてチップ比較検査が実行される。このチップ比較検査部21においては、カメラ15により撮影し画像メモリ22に記憶された一つ前のチップ31におけるある領域のパターンの画像と、カメラ15により撮影した現在のチップ31における対応する領域のパターンの画像との比較を順次連続して実行することにより、欠陥の有無が検査される。
【0032】
また、このパターン検査工程においては、繰り返しパターン領域33、34に対し、セル比較検査部23においてセル比較検査が実行される。このセル比較検査部23においては、カメラ15により撮影し画像メモリ24に記憶された一つ前の繰り返しパターンの画像と、カメラ15により撮影した現在の繰り返しパターンの画像との比較を順次連続して実行することにより、欠陥の有無が検査される。
【0033】
ここで、繰り返しパターン領域33、34に比較的大きな欠陥が生じていた場合においては、図5に示すように、セル比較検査部23におけるセル比較検査では欠陥を検出できない。しかしながら、このような比較的大きな欠陥は、チップ比較検査部21におけるチップ比較検査時に検出される。このとき、このような比較的大きな欠陥は、その許容誤差を比較的大きくとる必要があるチップ比較検査時においても、確実に検出することが可能であり、検出ミスが生ずることはない。
【0034】
上述したチップ比較検査とセル比較検査とは、テーブル駆動部14によりアクチュエータ12、13を介して基板支持テーブル11を駆動し、そこに支持された基板Wをカメラ15に対して相対的に移動させることにより、基板Wの表面におけるチップ31の形成領域全域に対して実行される。
【0035】
しかる後、チップ比較検査部21による検査結果とセル比較検査部23による検査結果とが、統合判定部25において統合され、基板Wに形成されたチップ全体に対する検査結果が判定される。なお、この統合判定部25においては、チップ比較検査部21による検査結果とセル比較検査部23による検査結果とのORをとることにより結果の統合を実行する。
【0036】
そして、その検査結果は、制御部17を介してCRT19上に表示される。
【0037】
以上のように、この実施形態に係るパターン検査装置によれば、繰り返しパターン領域33、34に対してセル比較検査とチップ比較検査との両方を行い、また、ランダムパターン領域32に対してはチップ比較検査を行うことから、繰り返しパターン領域33、34に比較的大きな欠陥が生じていた場合においても、この欠陥を正確に検出することが可能となる。
【0038】
なお、上述した実施の形態においては、領域設定工程において、ランダムパターンが形成されたランダムパターン領域32と繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域33、34との両方の領域を設定しているが、繰り返しパターン領域33、34のみを設定し、その他の領域は全てランダムパターン領域として認識させるようにしてもよい。このような構成を採用した場合においては、チップ31上の全領域に対してチップ比較検査が実行され、さらに、チップ31における繰り返しパターン領域33、34に対してセル比較検査が実行されることになる。
【0039】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、繰り返しパターン領域に対し、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較するセル比較と、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較するチップ比較とを実行することによりパターンの欠陥を検出することから、繰り返しパターン領域に発生した比較的大きな欠陥を正確に検出することが可能となる。
【0040】
請求項2および請求項3に記載の発明によれば、繰り返しパターン領域に対してはセル比較とチップ比較との両方を実行するとともに、ランダムパターン領域に対してはチップ比較を実行することから、繰り返しパターン領域とランダムパターン領域との欠陥を検査するに際し、繰り返しパターン領域に発生した比較的大きな欠陥を正確に検出することが可能となる。
【0041】
請求項4に記載の発明によれば、チップ上のパターンを撮影することによりこのパターンを表示装置上に拡大表示し、この拡大表示されたパターンを利用して繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定することから、繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とを容易に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るパターン検査装置の概要図である。
【図2】CRT19上に拡大表示されたチップ31上のパターンの画像を模式的に示す説明図である。
【図3】チップ比較検査を行うべき領域とセル比較検査を行うべき領域とを示す説明図である。
【図4】セル比較検査を利用して欠陥を検出する動作を示す説明図である。
【図5】セル比較検査を利用して欠陥を検出する動作を示す説明図である。
【符号の説明】
11 基板支持テーブル
12 アクチュエータ
13 アクチュエータ
14 テーブル駆動部
15 カメラ
16 A/D変換器
17 制御部
18 キーボード
19 CRT
20 画像処理部
21 チップ比較検査部
22 画像メモリ
23 セル比較検査部
24 画像メモリ
25 統合判定部
26 領域メモリ
W 基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection apparatus and a pattern inspection method for inspecting patterns on a large number of chips formed on a substrate such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In a large number of chips formed on a semiconductor wafer, for example, a repeated pattern region in which a pattern having the same shape is repeatedly formed like a charge storage portion in a memory, and a random pattern region in which other patterns are formed And exist. When such a pattern in the chip is inspected, different inspection methods are used for the repeated pattern region and the random pattern region, respectively.
[0003]
That is, for the random pattern region, a chip comparison inspection is adopted in which a pattern defect is detected by comparing corresponding patterns between a plurality of adjacent or adjacent chips. This chip comparison inspection is an inspection method called a die comparison inspection or a random comparison inspection. In this chip comparison inspection, since the patterns arranged at two relatively spaced positions on the semiconductor wafer are comparatively inspected, it is necessary to take a relatively large tolerance.
[0004]
On the other hand, for the repetitive pattern region, a cell comparison inspection is adopted in which a pattern defect is detected by comparing repetitive patterns adjacent or close to each other in the same chip (see Japanese Patent Publication No. 6-56293). ). This cell comparison inspection is an inspection method also called an array comparison inspection. In this cell comparison inspection, since the patterns to be compared are close in distance, it is possible to execute a highly accurate inspection.
[0005]
For this reason, in the case where pattern inspection is performed on both the repeated pattern region and the random pattern region on a chip formed on a semiconductor wafer, a pattern inspection apparatus that performs die comparison inspection and a pattern that performs cell comparison inspection Both pattern inspection apparatus and inspection apparatus are used. In some cases, an inspection apparatus having inspection modes for both die comparison inspection and cell comparison inspection is used, and inspection is performed by switching the mode corresponding to each of the repeated pattern region or the random pattern region.
[0006]
In Japanese Patent No. 2976550, a cell comparison is performed on an image obtained by imaging a chip, thereby setting a cell-comparable portion and a cell-noncomparable portion in the image region. Discloses a pattern defect inspection method in which cell comparison inspection is performed and chip comparison inspection is performed on a portion where cell comparison is impossible.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of detecting a defect using cell comparison inspection.
[0008]
When performing the cell comparison inspection, the repeated pattern A and the repeated pattern B are compared, and the repeated pattern B and the repeated pattern C are compared. The defect 100 unique to the repetitive pattern B is detected by ANDing the comparison result 101 between the repetitive pattern A and the repetitive pattern B and the comparison result 102 between the repetitive pattern B and the repetitive pattern C.
[0009]
According to this cell comparison inspection, it is possible to obtain a highly accurate inspection result for a minute defect formed in a repeated pattern, but it is impossible to detect a defect over two cycles or more of the repeated pattern. There's a problem.
[0010]
For example, when relatively large particles are present on the repetitive pattern, as shown in FIG. 5, when both the repetitive pattern B and the repetitive pattern C are defective, the repetitive pattern A and the repetitive pattern B Even if the comparison result 103 of AND and the comparison result 104 of the repeated pattern B and the repeated pattern C are ANDed, it is recognized that there is no defect in the repeated pattern B.
[0011]
For this reason, in the cell comparison inspection, a relatively large defect over two cycles or more of the repeated pattern as shown in FIG. 5 cannot be detected.
[0012]
Such a problem is a phenomenon that occurs in the pattern defect inspection method described in the above-mentioned Japanese Patent No. 2976550 as well. That is, in the pattern defect inspection method described in the above-mentioned Japanese Patent No. 2976550, a relatively large defect such as a two or more periods of such a repetitive pattern sets a cell-comparable portion and a cell-comparable portion. If this occurs, this large defect portion is recognized as a cell-comparable portion, and a relatively large defect that extends over two cycles of such a repetitive pattern exists during the cell comparison inspection. In such a case, it is recognized that there is no defect.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a pattern inspection apparatus and a pattern inspection method capable of accurately detecting a relatively large defect that has occurred in a repeated pattern region.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an inspection apparatus for inspecting a repetitive pattern of a repetitive pattern area in one chip in a large number of chips formed on a substrate , wherein the repetitive pattern area is repeated in the same chip. Pattern defects are detected by performing cell comparison for comparing patterns with each other and chip comparison for comparing corresponding patterns among a plurality of chips.
[0015]
The invention according to claim 2 is an inspection apparatus for inspecting patterns on a large number of chips formed on a substrate, and includes a substrate support means for supporting the substrate, and an imaging means for capturing an image of the chip. the substrate and the supporting means and the shooting moving means for relatively moving the shadow means, said image storage means for storing the image of the photographed chip by the imaging means, the region on one chip taken by the imaging means storing Oite, an area setting means for setting a random pattern region repetitive pattern area and random pattern repeating pattern is formed is formed and a repetitive pattern region and a random pattern region set by said region setting means The area storage means and the repeated pattern area stored in the area storage means are repeated in the same chip. Cell comparison inspection means for performing cell comparison to detect pattern defects by comparing patterns with each other, and between repeated pattern areas and random pattern areas stored in the area storage means, between a plurality of chips Chip comparison inspection means for executing chip comparison for detecting pattern defects by comparing corresponding patterns with each other.
[0016]
Invention of claim 3, there is provided an inspection method for inspecting a pattern in a large number of chips formed on a substrate, Oite the area on one chip, repeated pattern region and random repeating pattern is formed For the area setting process to set the random pattern area where the pattern is formed and the repeated pattern area set in the area setting process, the pattern defect is detected by comparing the repeated patterns in the same chip with each other. Performing both cell comparison and chip comparison to detect pattern defects by comparing corresponding patterns among multiple chips, and for the random pattern region set in the region setting step, A chip that detects pattern defects by comparing corresponding patterns between multiple chips. And a defect detection step for performing a loop comparison.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pattern inspection method according to the third aspect , in the area setting step, the pattern on the chip is enlarged and displayed by photographing the pattern on the chip, and the enlarged display is performed. A repeated pattern area in which a repeated pattern is formed using the formed pattern and a random pattern area in which a random pattern is formed are set.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a pattern inspection apparatus according to the present invention.
[0019]
The pattern inspection apparatus includes a substrate support table 11 that supports a substrate W made of a semiconductor wafer, an actuator 12 that moves the substrate support table 11 in the X direction, and a substrate support table 11 that moves the substrate support table 11 in the Y direction. An actuator 13, a table driving unit 14 for driving the substrate support table 11 via these actuators 12, 13, and a camera 15 for taking an image of a chip formed on the substrate W supported by the substrate support table 11. And an image processing unit 20 to be described later, and a control unit 17 that controls the entire pattern inspection apparatus. The controller 17 is connected to a keyboard 18 that functions as an area setting unit and a CRT 19 that functions as an enlarged display unit when setting an area to be described later.
[0020]
The image processing unit 20 also includes a chip comparison inspection unit 21 that performs a chip comparison inspection, an image memory 22 that temporarily stores an image captured by the camera 15 during the chip comparison inspection, and a cell comparison that performs a cell comparison inspection. The inspection unit 23, the image memory 24 that temporarily stores an image taken by the camera 15 at the time of the cell comparison inspection, the inspection result by the chip comparison inspection unit 21 and the inspection result by the cell comparison inspection unit 23 are integrated into a final result. An integrated determination unit 25 that determines whether or not there is a defect, and an area memory 26 that stores a repetitive pattern area and a random pattern area set by using the keyboard 18 or the like. The chip comparison inspection unit 21, the image memory 22, the cell comparison inspection unit 23, and the image memory 24 in the image processing unit 20 are connected to the camera 15 via the A / D converter 16.
[0021]
Instead of separately providing an image memory 22 that temporarily stores an image captured by the camera 15 during chip comparison inspection and an image memory 24 that temporarily stores an image captured by the camera 15 during cell comparison inspection. An image may be temporarily stored using one image memory.
[0022]
When inspecting the pattern of the substrate W in the pattern inspection apparatus having such a configuration, first, a region setting step of setting a repetitive pattern region in which a repetitive pattern is formed and a random pattern region in which a random pattern is formed Execute.
[0023]
In this area setting process, the camera 15 captures a pattern on the chip formed on the surface of the substrate W, and displays an enlarged image of the pattern on the chip on the CRT 19.
[0024]
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an image of the pattern on the chip 31 enlarged and displayed on the CRT 19 in this way.
[0025]
In this embodiment, it is assumed that a region 32 in which a random pattern is formed and regions 33 and 34 in which a repeated pattern is formed are formed on the chip 31.
[0026]
Next, using this enlarged screen, the operator confirms this enlarged display screen, and sets these areas as a random pattern area 32 in which a random pattern is formed and repeated pattern areas 33 and 34 in which a repeated pattern is formed. To do. In this area setting step, the area is set using the keyboard 18 connected to the control unit 17. The random pattern region 32 and the repeated pattern regions 33 and 34 set in this region setting step are stored in the region memory 26 in the image processing unit 20.
[0027]
This region setting step may be executed by the operator using the keyboard 18 or a mouse (not shown). For example, the control unit 17 may use a method described in Japanese Patent No. 2976550. May be configured to execute automatically.
[0028]
Based on the random pattern area 32 and the repeated pattern areas 33 and 34 stored in the area memory 26, an area to be subjected to chip comparison inspection and an area to be subjected to cell comparison inspection are determined. That is, as shown in FIG. 3A, in this inspection method determination step, first, a flag (reference numeral 1 shown in FIG. 3) for performing the chip comparison inspection is set for the random pattern region 32. A flag (reference numeral 1 shown in FIG. 3) for performing cell comparison is set for the repeated pattern areas 33 and 34. Then, as shown in FIG. 3B, a flag for performing chip comparison corresponding to the repeated pattern regions 33 and 34 is set by copying a flag to be subjected to cell comparison inspection. These pieces of information are stored in the area memory 26 in the image processing unit 20.
[0029]
The inspection method determination step may be configured to be automatically executed by the control unit 17 or may be executed by the operator using the keyboard 18 or a mouse (not shown).
[0030]
When the above steps are completed, pattern inspection is executed. In this pattern inspection process, the chip comparison inspection unit 21 and the cell comparison are set based on the information of the area to be subjected to the chip comparison inspection and the area to be subjected to the cell comparison inspection which are set in the inspection method determination process and stored in the area memory 26. The inspection unit 23 is controlled, and both the cell comparison inspection and the chip comparison inspection are executed for the repeated pattern regions 33 and 34, and the chip comparison inspection is executed for the random pattern region 32.
[0031]
In this pattern inspection process, the chip comparison inspection unit 21 performs a chip comparison inspection on the random pattern region 32 and the repeated pattern regions 33 and 34. In this chip comparison inspection unit 21, an image of a pattern of a certain area in the previous chip 31 photographed by the camera 15 and stored in the image memory 22, and a corresponding area in the current chip 31 photographed by the camera 15. The presence / absence of a defect is inspected by sequentially and sequentially comparing the pattern with the image.
[0032]
In the pattern inspection process, the cell comparison inspection unit 23 performs cell comparison inspection on the repeated pattern regions 33 and 34. In this cell comparison inspection unit 23, the comparison between the previous repetitive pattern image captured by the camera 15 and stored in the image memory 24 and the current repetitive pattern image captured by the camera 15 are successively performed successively. Execution is inspected for defects.
[0033]
Here, in the case where a relatively large defect has occurred in the repeated pattern regions 33 and 34, as shown in FIG. 5, the defect cannot be detected by the cell comparison inspection in the cell comparison inspection unit 23. However, such a relatively large defect is detected during the chip comparison inspection in the chip comparison inspection unit 21. At this time, such a relatively large defect can be reliably detected even at the time of a chip comparison inspection that requires a relatively large tolerance, and no detection error occurs.
[0034]
In the above-described chip comparison inspection and cell comparison inspection, the table driving unit 14 drives the substrate support table 11 via the actuators 12 and 13 and moves the substrate W supported thereon relative to the camera 15. Thus, the process is performed on the entire region where the chip 31 is formed on the surface of the substrate W.
[0035]
Thereafter, the inspection result by the chip comparison inspection unit 21 and the inspection result by the cell comparison inspection unit 23 are integrated by the integration determination unit 25, and the inspection result for the entire chip formed on the substrate W is determined. In the integration determination unit 25, the results are integrated by ORing the inspection result by the chip comparison inspection unit 21 and the inspection result by the cell comparison inspection unit 23.
[0036]
Then, the inspection result is displayed on the CRT 19 via the control unit 17.
[0037]
As described above, according to the pattern inspection apparatus of this embodiment, both the cell comparison inspection and the chip comparison inspection are performed on the repeated pattern regions 33 and 34, and the chip is applied to the random pattern region 32. Since the comparative inspection is performed, even when a relatively large defect has occurred in the repeated pattern regions 33 and 34, this defect can be accurately detected.
[0038]
In the embodiment described above, in the region setting step, both the random pattern region 32 in which the random pattern is formed and the repeated pattern regions 33 and 34 in which the repeated pattern is formed are set. Only the repeated pattern areas 33 and 34 may be set, and all other areas may be recognized as random pattern areas. In the case of adopting such a configuration, the chip comparison inspection is executed for the entire area on the chip 31, and the cell comparison inspection is executed for the repeated pattern areas 33 and 34 in the chip 31. Become.
[0039]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a cell comparison for comparing repeated patterns in the same chip with each other and a chip comparison for comparing corresponding patterns among a plurality of chips are performed on the repeated pattern region. Thus, since the defect of the pattern is detected, it is possible to accurately detect a relatively large defect that has repeatedly occurred in the pattern area.
[0040]
According to the second and third aspects of the invention, both the cell comparison and the chip comparison are performed for the repeated pattern region, and the chip comparison is performed for the random pattern region. When inspecting defects in the repeated pattern region and the random pattern region, it is possible to accurately detect a relatively large defect generated in the repeated pattern region.
[0041]
According to the fourth aspect of the present invention, the pattern is enlarged and displayed on the display device by photographing the pattern on the chip, and the repeated pattern area is formed by using the enlarged and displayed pattern. Since the random pattern area in which the random pattern is formed is set, the repeated pattern area and the random pattern area can be easily set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a pattern inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an image of a pattern on a chip 31 enlarged and displayed on a CRT 19;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a region to be subjected to chip comparison inspection and a region to be subjected to cell comparison inspection;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of detecting a defect using cell comparison inspection.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation for detecting a defect using cell comparison inspection;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Board | substrate support table 12 Actuator 13 Actuator 14 Table drive part 15 Camera 16 A / D converter 17 Control part 18 Keyboard 19 CRT
20 Image processing unit 21 Chip comparison inspection unit 22 Image memory 23 Cell comparison inspection unit 24 Image memory 25 Integrated determination unit 26 Area memory W Substrate

Claims (4)

基板上に形成された多数のチップにおける1チップ内での繰り返しパターン領域の繰り返しパターンを検査する検査装置であって、
繰り返しパターン領域に対し、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較するセル比較と、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較するチップ比較とを実行することによりパターンの欠陥を検出することを特徴とするパターン検査装置。
An inspection apparatus for inspecting a repetitive pattern of a repetitive pattern area in one chip in a large number of chips formed on a substrate,
Pattern defects are detected by performing cell comparison for comparing repeated patterns in the same chip with each other and chip comparison for comparing corresponding patterns among a plurality of chips with respect to the repeated pattern area. Pattern inspection device.
基板上に形成された多数のチップにおけるパターンを検査する検査装置であって、
基板を支持する基板支持手段と、
前記チップの画像を撮影するための撮影手段と、
前記基板支持手段と前記撮手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記撮影手段により撮影したチップの画像を記憶する画像記憶手段と、
前記撮影手段により撮影したチップ上の領域おいて、繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する領域設定手段と、
前記領域設定手段により設定した繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とを記憶する領域記憶手段と、
前記領域記憶手段に記憶した繰り返しパターン領域に対して、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較することによりパターンの欠陥を検出するセル比較を実行するセル比較検査手段と、
前記領域記憶手段に記憶した繰り返しパターン領域とランダムパターン領域とに対して、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較を実行するチップ比較検査手段と、
を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
An inspection apparatus for inspecting patterns on a large number of chips formed on a substrate,
Substrate support means for supporting the substrate;
Photographing means for photographing an image of the chip;
Moving means for relatively moving the shadow unit shooting the substrate and the support means,
Image storage means for storing an image of the chip photographed by the photographing means;
An area setting means for setting fraud and mitigating risk and random pattern region repetitive pattern repeated pattern region and a random pattern formed is formed in the region on one chip taken by the imaging means,
Area storage means for storing the repeated pattern area and the random pattern area set by the area setting means;
Cell comparison inspection means for performing cell comparison for detecting a pattern defect by comparing the repeated patterns in the same chip with each other for the repeated pattern area stored in the area storage means;
Chip comparison inspection means for performing chip comparison to detect pattern defects by comparing corresponding patterns between a plurality of chips against the repeated pattern area and random pattern area stored in the area storage means;
A pattern inspection apparatus comprising:
基板上に形成された多数のチップにおけるパターンを検査する検査方法であって、
チップ上の領域おいて、繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定する領域設定工程と、
前記領域設定工程で設定した繰り返しパターン領域に対しては、同一チップ内における繰り返しパターンを相互に比較することによりパターンの欠陥を検出するセル比較と、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較との両方を実行するとともに、前記領域設定工程で設定したランダムパターン領域に対しては、複数のチップ間で対応するパターン同士を比較することによりパターンの欠陥を検出するチップ比較を実行する欠陥検出工程と、
から成ることを特徴とするパターン検査方法。
An inspection method for inspecting patterns on a large number of chips formed on a substrate,
An area setting step of setting fraud and mitigating risk and random pattern region repetitive pattern repeated pattern region and a random pattern formed is formed in the region on one chip,
For the repeated pattern region set in the region setting step, cell comparison for detecting pattern defects by comparing repeated patterns in the same chip with each other, and corresponding patterns among a plurality of chips are compared. In addition to performing both chip comparison to detect pattern defects, and for random pattern areas set in the area setting step, pattern defects are compared by comparing corresponding patterns among a plurality of chips. A defect detection step of performing chip comparison to detect
A pattern inspection method comprising:
請求項に記載のパターン検査方法において、
前記領域設定工程においては、チップ上のパターンを撮影することによりこのパターンを表示装置上に拡大表示し、この拡大表示されたパターンを利用して繰り返しパターンが形成された繰り返しパターン領域とランダムパターンが形成されたランダムパターン領域とを設定するパターン検査方法。
The pattern inspection method according to claim 3 ,
In the region setting step, the pattern is enlarged on the display device by photographing the pattern on the chip, and the repetitive pattern region and the random pattern in which the repetitive pattern is formed using the enlarged display pattern are obtained. A pattern inspection method for setting a formed random pattern region.
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