JP4632777B2 - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。

半導体の製造工程において、欠陥位置を抽出した後、検出した個々の欠陥を分類することを目的とする、光学式顕微鏡を搭載した欠陥検査装置として、例えば、レビュー装置が知られている。
近年、パターンの微細化と欠陥検出装置の高感度化によって検出される欠陥数は膨大なものとなってきており、レビュー装置では、主に欠陥の位置座標、大きさ等の選択項目に抽出基準を設け、全部の欠陥からこれらの抽出基準に基づいて抽出した欠陥の観察・分析を行うことが主流となっている。
このような抽出基準を組み合わせたフィルタリングを用いて欠陥リストから対象欠陥の抽出を行う観察作業支援システムが種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、上記従来の欠陥検査装置及び欠陥検査方法では、例えば、半導体ウェハ外周の複数領域内の指定した大きさの欠陥と中心付近のある領域内にランダムに選択した欠陥とをレビュー対象とする場合、複数の領域を指定しても個々の指定領域に対応する抽出基準を容易に設定することができない。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、観察すべき検査対象欠陥を簡単、かつ、迅速に抽出することができる欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る欠陥検査装置は、入力された試料の欠陥情報から所定の抽出基準に基づいて選択した欠陥の観察を行う欠陥検査装置であって、前記試料の欠陥情報を画像として表示する表示部と、該表示部に表示された前記欠陥情報に対して複数の領域を特定指示する入力部と、該入力部によって特定した複数の前記領域のうち個々の領域について観察範囲とするか否かを判断する欠陥選択部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る欠陥検査方法は、入力された試料の欠陥情報から所定の抽出基準に基づいて前記試料の欠陥部分の観察を行う欠陥検査方法であって、前記試料の欠陥情報を画像表示する表示工程と、表示された欠陥情報から複数の領域を特定指示する範囲指定工程と、特定した複数の前記領域のうち個々の領域について観察範囲とするか否かを判断する選択工程と、観察範囲から前記抽出基準に基づいて前記欠陥を抽出する抽出工程を備えていることを特徴とする。

この欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、作業者が表示部に表示された試料全体の欠陥情報から入力部の操作によって観察を所望する領域を特定することができ、所定の抽出基準に基づきその領域に係る欠陥を抽出して観察することができる。

また、本発明に係る欠陥検査装置は、前記欠陥検査装置であって、前記表示部の表示画像が、複数の前記領域が重複する部分に対して、何れか一の領域を観察範囲として選択可能な領域優先設定部を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る欠陥検査方法は、前記欠陥検査方法であって、複数の前記領域が重複する部分に対して、何れか一の領域を観察範囲として選択する選択工程を備えていることを特徴とする。

この欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、特定した領域に重複する部分があっても、領域を特定する順番に限定されることなく、何れか一の領域を観察範囲と特定することができる。

また、本発明に係る欠陥検査装置は、前記欠陥検査装置であって、前記表示部の表示画像が、前記抽出基準を前記観察範囲毎に設定可能なフィルタリング設定部を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る欠陥検査方法は、前記欠陥検査方法であって、前記抽出基準を前記観察範囲毎に設定する設定工程を備えていることを特徴とする。

この欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、観察範囲毎に異なる抽出基準を設定することができ、観察範囲毎に欠陥を絞り込むことができる。

また、本発明に係る欠陥検査装置は、前記欠陥検査装置であって、前記観察範囲及び前記抽出基準を保存する記憶部を備え、前記表示部の表示画像が、前記記憶部に保存された別の試料に係る観察範囲及び抽出基準に基づき欠陥を抽出する設定部を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る欠陥検査方法は、前記欠陥検査方法であって、前記観察範囲及び前記抽出基準を保存する記憶工程を備え、前記抽出工程が、前記記憶工程にて保存された別の試料に係る観察範囲及び抽出基準に基づき欠陥を抽出する工程であることを特徴とする。

この欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、基本的な欠陥を観察する場合には予め保存しておいた観察範囲と欠陥の抽出基準とを流用することができ、検査作業をより迅速に行うことができる。

本発明によれば、作業者が、検査・分類したい欠陥群をより容易に、かつ、迅速に絞り込むことができ、検査の作業性を向上することができる。

本発明に係る第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態に係る欠陥検査装置１は、半導体ウェハ等の図示しない試料について入力された欠陥情報から所定の抽出基準に基づいて選択した欠陥の観察を行う欠陥検査装置であって、図１に示すように、試料の欠陥情報を画像として表示する表示部２と、表示部２に表示された欠陥情報に対して少なくとも一つの所望の領域を特定指示するマウス等の入力部３と、入力部３によって特定した領域内を観察範囲とするか否かを判断する欠陥選択部５とを備えている。

欠陥情報は、例えば、半導体ウェハの欠陥位置を表示するマップや、半導体ウェハの顕微鏡画像等とされ、図示しない他の一次検査装置で検出されて欠陥情報ファイル６とされている。
欠陥選択部５は、欠陥情報ファイル６を取り込む欠陥情報入力部７と、欠陥情報を所定の抽出基準で条件抽出する欠陥情報フィルタリング部８と、表示部２を制御するＧＵＩ（Graphical User Interface）制御部１０と、入力部３からの位置及び選択情報を制御する入力制御部１１と、欠陥検査装置１の本体部分となる欠陥検査装置本体１Ａを制御する装置制御部１２とを備えている。

表示部２は、表示画面として画面上で検査欠陥選択操作が可能なＧＵＩ画面１３を表示可能とされている。
このＧＵＩ画面１３は、図２に示すように、欠陥情報として欠陥表示付きウェハマップ１５と、観察範囲を設定するための所望の領域を特定するための図形を選択する図形指定部１６と、特定した領域内を観察範囲とするか否かを選択する検査対象欠陥設定部１７と、例えば、複数の領域１８、２０、２１を特定した際にそれらの間で重複する部分がある場合、何れか一の領域を観察範囲として選択するために領域の優先順位の付け方を選択する領域優先設定部２２とを備えている。

図形指定部１６には、範囲指定のための図形として、例えば、四角形２３、円形２５及び任意多辺形２６が表示され、何れかの図形形状を選択できるように表示されている。
検査対象欠陥設定部１７には、上記図形２３、２５、２６の何れかで特定した際に、領域の内側を観察範囲とする範囲内選択部２７か又は領域の外側を観察範囲とする範囲外選択部２８かを選択できるように表示されている。
領域優先設定部２２は、優先する領域を領域１８、２０、２１の昇順とするか、降順とするかを選択できるように表示されている。

これらの各部１６、１７、２２からの入力事項は、ＧＵＩ制御部１０及び入力制御部１１によって指定範囲情報として処理され、欠陥情報フィルタリング部８にて所定の検査対象欠陥を絞り込む。複数の領域が重複する場合には、ＧＵＩ制御部１０及び入力制御部１１が連携して何れか一の領域を観察範囲として選択する。

次に、本実施形態に係る欠陥検査方法、及び、作用・効果について説明する。
本実施形態に係る欠陥検査方法は、図３に示すように、欠陥情報ファイル６を読み込む読込工程（Ｓ０１）と、欠陥情報を表示部２のウェハマップ１５上に画像表示する表示工程（Ｓ０２）と、表示された欠陥情報から少なくとも一つの所望の領域を特定指示する範囲指定工程（Ｓ０３）と、特定した領域内を観察範囲とするか否かを判断する選択工程（Ｓ０４）と、観察範囲から抽出基準に基づいて欠陥を抽出する抽出工程（Ｓ０５）と、抽出した欠陥を観察する検査工程（Ｓ０６）とを備えている。

まず、読込工程（Ｓ０１）にて、欠陥情報入力部７が入力された欠陥情報ファイル６を読み込む。
次に、表示工程（Ｓ０２）にてウェハマップ１５上に欠陥情報である欠陥分布を表示し、作業者が確認してから範囲指定工程（Ｓ０３）及び選択工程（Ｓ０４）に移行する。

本実施形態では、これらの工程を同時に行う。
即ち、図形指定部１６、検査対象欠陥設定部１７、領域優先設定部２２からそれぞれ該当する項目を選択してから、入力部３にて表示画面上で領域を特定する。これを繰り返して複数の領域を特定後、観察範囲として有効にするために、設定キー２９をクリックする。

そして、抽出工程（Ｓ０５）では、ＧＵＩ制御部１０からの指定範囲情報を利用して欠陥情報フィルタリング部８で検査対象欠陥の絞込みを行い、対象となる欠陥を、例えば、異なる色で表示する。同時に、検査対象欠陥のみをＧＵＩ画面１３に識別して表示する。

こうして、検査工程（Ｓ０６）では、抽出された欠陥をより詳細に観察する。

この欠陥検査装置１及び欠陥検査方法によれば、作業者が表示部２に視覚的に表示された試料全体の欠陥情報から入力部３の操作によって観察を所望する領域を特定することができ、所定の抽出基準に基づきその領域に係る欠陥を抽出して観察することができる。
また、特定した領域に重複する部分があっても、領域を特定する順番に限定されることなく、何れか一の領域を観察範囲と特定することができる。
従って、膨大な欠陥情報から作業者が検査・分類したい欠陥群をより容易に、かつ、迅速に絞り込むことができ、検査の作業性を向上することができる。

なお、範囲指定工程（Ｓ０３）と選択工程（Ｓ０４）とにおいて、上述のように領域をすべて特定した後で一括して観察範囲を選定する場合のみならず、特定した領域毎に観察範囲を選定しても構わない。

また、特定した領域が重複する場合、何れの領域を観察範囲とするかを選択する際に、上述のように、領域優先設定部２２を設けて半自動的に設定する場合に限らず、予め設定した条件に基づき自動的に選択するものとしてもよく、また、重複領域を作業者が選択して観察範囲とするか否かを指示するものとしても構わない。

次に、第２の実施形態について図４を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る欠陥検査装置３０の表示部２の表示画像であるＧＵＩ画像３１が、複数の領域１８、２０、２１を特定した際に、欠陥抽出基準を観察範囲毎に設定可能なフィルタリング設定部３２を備えているとする点である。

このフィルタリング設定部３２は、欠陥の抽出基準として、例えば、全体の欠陥から均等にサンプリングする「ランダム」、欠陥のサイズを座標又は面積で指定する「サイズ指定」、及び、同一クラスタを構成する欠陥を抽出する「クラスタ」をそれぞれ選択可能に設定されている。
この際、観察範囲毎に所定の抽出基準が選択される。

次に、本実施形態に係る欠陥検査方法、及び、作用・効果について説明する。
まず、上述の第１の実施形態と同様に、読込工程（Ｓ０１）及び表示工程（Ｓ０２）を実施する。
範囲指定工程（Ｓ０３）及び選択工程（Ｓ０４）では、上記第１の実施形態と同様に、図形指定部１６、検査対象欠陥設定部１７からそれぞれ該当する項目を選択してから、入力部３にて表示画面上で領域１８、２０、２１を特定して観察範囲を選択する。
指定した観察範囲内の欠陥に対して更に絞込みを行う場合には、フィルタリング設定部３２から観察範囲毎に該当する項目を選択するとともに、必要な閾値を入力する。そして、観察範囲として有効にするために設定キー２９をクリックする。

そして、抽出工程（Ｓ０５）では、ＧＵＩ制御部１０からの指定範囲情報を利用して欠陥情報フィルタリング部８で検査対象欠陥の絞込みを行い、観察範囲毎に対象となる欠陥を、例えば、異なる色で表示する。同時に、検査対象欠陥のみをＧＵＩ画面３１に識別して表示する。こうして、検査工程（Ｓ０６）では、抽出された欠陥をより詳細に観察する。

この欠陥検査装置３０及び欠陥検査方法によれば、表示部２の表示画面を入力部３で操作することによって、観察範囲毎に異なる抽出基準を設定することができ、観察範囲毎にそれぞれ欠陥を絞り込むことができる。

次に、第３の実施形態について図５及び図６を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る欠陥検査装置４０の欠陥選択部４１が、観察範囲及び抽出基準を保存する記憶部４２を備え、表示部２の表示画像であるＧＵＩ画像４３が、記憶部４２に保存された別の試料に係る観察範囲及び抽出基準に基づき欠陥を抽出する設定部４４を備えているとする点である。

設定部４４は、基本的のものとして予め設定され、又は、検査済みの試料において特定した領域情報及びこれらに基づく観察範囲の欠陥抽出基準を、新たな試料に合わせて編集する際に指示する編集キー４５と、編集後のものを上書き保存する際に指示する上書きキー４６と、編集後のものを新たな情報として保存する際に指示する新規保存キー４７とを備えている。これらのキー操作によって、欠陥情報フィルタリング部８が基準抽出手段として機能する。

次に、本実施形態に係る欠陥検査方法、及び、作用・効果について説明する。
まず、第１及び第２の実施形態と同様に読込工程（Ｓ０１）を行う。
この際、記憶部４２から領域情報と、観察範囲毎の抽出基準とを読み込み、欠陥情報入力部７における膨大な欠陥情報ファイル６から観察範囲を絞り込む。そして、各観察範囲の抽出基準に基づき欠陥抽出を行う。

そして、表示工程（Ｓ０２）に移行して、ウェハマップとして表示部２に表示する際に、抽出した欠陥を観察対象として識別表示する。
さらに、欠陥を絞り込む必要がある場合には、ＧＵＩ画面４３上の編集キー４５をクリックして範囲指定工程（Ｓ０３）及び選択工程（Ｓ０４）を別途行い、抽出工程（Ｓ０５）にて絞り込む。

このときの領域情報及び抽出基準を上書きする際には、上書きキー４６をクリックし、新たな基準とする場合には、新規保存キー４７をクリックする。
こうして検査工程（Ｓ０６）にて抽出した欠陥を観察する。

この欠陥検査装置４０及び欠陥検査方法によれば、基本的な欠陥を観察する場合には予め保存しておいた観察範囲と欠陥の抽出基準とを流用することができ、予め検査すべき欠陥を絞り込んで検査作業をより迅速に行うことができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、領域を特定するための図形指定は上述した四角形や円形以外の図形でも構わない。また、領域優先設定部２２とフィルタリング設定部３２とは択一的なものではなく、両者を併せて表示して操作可能とするものでも構わない。

本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の表示画像を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査方法を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る欠陥検査装置の表示画像を示す構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る欠陥検査装置を示す概略構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る欠陥検査装置の表示画像を示す構成図である。

符号の説明

１、３０、４０ 欠陥検査装置
２ 表示部
３ 入力部
５、４１ 欠陥選択部
１３、３１、４３ ＧＵＩ画面（表示画面）
１７ 検査対象欠陥設定部
２２ 領域優先設定部
３２ フィルタリング設定部
４４ 設定部

Claims (8)

1. 入力された試料の欠陥情報から所定の抽出基準に基づいて選択した欠陥の観察を行う欠陥検査装置であって、
   前記試料の欠陥情報を画像として表示する表示部と、
   該表示部に表示された前記欠陥情報に対して複数の領域を特定指示する入力部と、
   該入力部によって特定した複数の前記領域のうち個々の領域について観察範囲とするか否かを判断する欠陥選択部とを備えていることを特徴とする欠陥検査装置。
2. 前記表示部の表示画像が、複数の前記領域が重複する部分に対して、何れか一の領域を観察範囲として選択可能な領域優先設定部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
3. 前記表示部の表示画像が、前記抽出基準を前記観察範囲毎に設定可能なフィルタリング設定部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
4. 前記観察範囲及び前記抽出基準を保存する記憶部を備え、
   前記表示部の表示画像が、前記記憶部に保存された別の試料に係る観察範囲及び抽出基準に基づき欠陥を抽出する設定部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
5. 入力された試料の欠陥情報から所定の抽出基準に基づいて前記試料の欠陥部分の観察を行う欠陥検査方法であって、
   前記試料の欠陥情報を画像表示する表示工程と、
   表示された欠陥情報から複数の領域を特定指示する範囲指定工程と、
   特定した複数の前記領域のうち個々の領域について観察範囲とするか否かを判断する選択工程と、
   観察範囲から前記抽出基準に基づいて前記欠陥を抽出する抽出工程を備えていることを特徴とする欠陥検査方法。
6. 複数の前記領域が重複する部分に対して、何れか一の領域を観察範囲として選択する選択工程を備えていることを特徴とする請求項５に記載の欠陥検査方法。
7. 前記抽出基準を前記観察範囲毎に設定する設定工程を備えていることを特徴とする請求項５に記載の欠陥検査方法。
8. 前記観察範囲及び前記抽出基準を保存する記憶工程を備え、
   前記抽出工程が、前記記憶工程にて保存された別の試料に係る観察範囲及び抽出基準に基づき欠陥を抽出する工程であることを特徴とする請求項５に記載の欠陥検査方法。

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