JP5163731B2 - Defect candidate image display method - Google Patents
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本発明は半導体装置や液晶などの回路パターンを有する基板製造装置にかかわり、特に製造途中の基板のパターンを検査する技術に関する。 The present invention relates to a substrate manufacturing apparatus having a circuit pattern such as a semiconductor device or a liquid crystal, and more particularly to a technique for inspecting a pattern of a substrate being manufactured.
従来の光学式、又は電子線式パターン検査装置は特許文献1、特許文献2等に記述されている。
Conventional optical or electron beam type pattern inspection apparatuses are described in
電子線式パターン検査装置の例として特許文献1に開示されている構成を図1に示す。電子線源1からの電子線2を偏向器3でX方向に偏向し、対物レンズ4を介して対象物基板5に照射し、同時にステージ6をY方向に連続で移動させながら、対象物基板5からの二次電子等7を検出器8で検出し、検出信号をA/D変換器9でA/D変換し、デジタル画像とし、画像処理回路10で本来同一である事が期待できる場所のデジタル画像と比較し、差がある場所をパターン欠陥11として検出し、欠陥位置を確定するものである。
FIG. 1 shows a configuration disclosed in
光学式の検査装置の例として特許文献2の構成を図2に示す。光源21よりの光を対物レンズ22を介して対象物基板5に照射し、その時の反射光をイメージセンサ23で検出する。ステージ6を一定速度で移動しながら検出を繰返すことで画像を検出画像24として検出し、メモリ25に記憶する。検出画像24と同一のパターンであることが期待できるメモリ25上の記憶画像27と比較し、同一のパターンであれば正常部、パターンが異なればパターン欠陥11として検出し、欠陥位置を確定するものである。
FIG. 2 shows the configuration of Patent Document 2 as an example of an optical inspection apparatus. The
一例として、対象物基板5がウェーハ31の場合のレイアウトを図3に示す。ウェーハ31上に最終的に切離されて同一品種の個別の製品になるダイ32が形成されている。ステージ6を走査線33に沿って移動し、ストライプ領域34の画像を検出する。現在、検出位置Aが35の場合に、メモリ25上の検出位置B36の画像を記憶画像27として取出し、比較する。これにより、同一パターンであることが期待できるパターンと比較する。ここで、メモリ25は同一パターンであることが期待できる画像を保持可能な容量を持ち、リング状に使いまわすことで実際の回路を構成する。
As an example, FIG. 3 shows a layout when the
いずれの検査装置も検査結果を確認する場合には、一旦検査結果を出力し、ウェーハを取出した後、欠陥確認専用のレビューステーションにウェーハを搭載し、欠陥位置に移動してその場所の画像を取得、画像を目視で観察することで真の欠陥かどうか、又はどのような原因であったかを推定していた。これらの方法では、検査時に取得した膨大な画像情報を有効に活用できているとはいえなかった。 When checking the inspection results with any of the inspection devices, once the inspection results are output and the wafer is taken out, the wafer is mounted on a review station dedicated to defect confirmation, moved to the defect position, and an image of the location is displayed. By acquiring and observing the image visually, it was estimated whether it was a true defect or what was the cause. In these methods, it cannot be said that a huge amount of image information acquired at the time of inspection can be effectively utilized.
本発明の目的は、検査装置で出力した検査結果とその欠陥部の画像データを元に指定した欠陥部の画像に類似する欠陥部の画像を検索し、検索結果を識別可能なように表示することで過去に発生した特定のモードの欠陥の発生状況を把握できるようにすることにある。 An object of the present invention is to search for an image of a defective portion similar to an image of a defective portion designated based on the inspection result output by the inspection apparatus and the image data of the defective portion, and display the search result so that the search result can be identified. This is to make it possible to grasp the occurrence status of defects in a specific mode that occurred in the past.
上記した目的を達成するための本発明による第1の構成を説明する。ここでは電子線を用いた構成を示すが、本質的には他の荷電粒子を用いた構成と同一である。 A first configuration according to the present invention for achieving the above object will be described. Here, a configuration using an electron beam is shown, but it is essentially the same as a configuration using other charged particles.
構成を図4に示す。電子線2を発生させる電子線源1、及び電子線2を偏向させる偏向器3、及び電子線2を対象物基板5上に収束させる対物レンズ4、及び対象物基板5を保持し、走査又は位置決めをするステージ6、及び対象物基板5からの二次電子等7を検出する検出器8、及び検出信号をA/D変換しデジタル画像にするA/D変換器9、及びデジタル画像より本来同一である事が期待できる場所のデジタル画像と比較し、差がある場所をパターン欠陥11として検出する画像処理回路10、及びパターン欠陥11の欠陥位置と画像情報よりなる欠陥情報200を保存する欠陥情報保存手段201、及び保存した欠陥情報202をネットワーク又は記憶媒体等の情報を出力する情報出力手段203、及び情報出力手段203で情報伝達手段204に出力された複数枚のウェーハに関する欠陥情報グループを入力する入力手段205、及び入力した欠陥情報を保持する欠陥保持手段206、及び欠陥位置情報を表示する欠陥マップ207、及び欠陥マップ207の特定の項目を選択する選択手段208、及び選択された欠陥情報の画像情報を画像形式で表示する画像表示手段209、表示画像に類似した欠陥画像の検索を指示する検索指示手段210、及び表示した画像に類似する画像情報を持った画像を検索する画像検索手段211より構成される。
The configuration is shown in FIG. An
電子線源1よりの電子線2を対物レンズ4を介して対象物基板5上に照射し、発生する二次電子等7を検出器8で検出する。偏向器3で電子線1を偏向させ、対象物基板5をステージ6で走査することで画像情報とし、 A/D変換器9でA/D変換してデジタル画像にする。画像処理回路10で本来同一である事が期待できる場所のデジタル画像と比較し、差がある場所をパターン欠陥11として検出する。検出したパターン欠陥11の欠陥位置と画像情報よりなる欠陥情報200を欠陥情報保存手段201に保存し、必要に応じて情報出力手段203で保存した欠陥情報202をネットワーク又は記憶媒体等の情報伝達手段204に出力する。
An electron beam 2 from an
出力された複数枚のウェーハの欠陥情報200を欠陥入力手段205で入力し、入力した欠陥情報のうち欠陥位置情報を欠陥マップ207に表示する。選択手段208で欠陥マップ207の特定の項目が選択されると欠陥情報の画像情報を画像表示手段209に画像形式で表示する。検索指示手段210で指示されると表示画像に類似した欠陥画像を画像検索手段211で検索し、検索結果を欠陥マップ207に反映させる。必要に応じ、選択手段208で指示することで検索結果を確認できる。欠陥マップ207での表示形式を図5に示す時系列形式で表示することで類似欠陥の発生頻度を確認できる。これらにより、検査時に取得した画像情報を有効に利用できる。
Enter the
本発明によると、検査装置で出力した検査結果とその欠陥部の画像データを元に指定した欠陥部の画像と類似する欠陥部の画像を検索し、検索結果を識別可能なように表示することで過去に発生した特定のモードの欠陥の発生状況を把握できる、又は検査装置に検索条件を設定しておくことで将来の特定モードの発生欠陥に対してアラームを出す機能を提供できる特徴がある。 According to the present invention, an image of a defective portion similar to an image of a defective portion designated based on the inspection result output by the inspection apparatus and the image data of the defective portion is searched, and the search result is displayed so that it can be identified. It is possible to grasp the occurrence status of defects in a specific mode that occurred in the past, or to provide a function to issue an alarm for defects in a specific mode in the future by setting search conditions in the inspection device .
以下に、本発明の実施の形態を、具体的な図を用いて説明する。全体システムをまず説明し、次に各部を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific drawings. The overall system will be described first, and then each part will be described.
(全体のシステム)第1の実施例の構成を、図6に示す。ネットワーク150上に配置された各種情報の管理保存をするサーバ151、及び対象物基板5を対象としてSEM式パターン検査装置、光学式パターン検査装置、異物検査装置、測長SEM等のパターンを検査したり寸法を測定する検査装置A152、及び検査装置B153、及び検査装置Aや検査装置Bより検査結果を受け取り指摘されている不良個所に対象物基板5を位置決めして目視で確認するレビュー装置154、及び検査時の検査又は計測データを受け取り確認する結果確認装置155で構成されている。各部は以下のように動作して機能を満足するものである。
(Overall system) The configuration of the first embodiment is shown in FIG. Inspects patterns such as SEM pattern inspection device, optical pattern inspection device, foreign matter inspection device, length measurement SEM, etc. for the server 151 for managing and storing various information arranged on the
即ち、検査装置A152又は検査装置B153で対象物基板5をロードしてパターン検査又は異物検査又はパターン寸法を計測する。計測結果と共に検査計測した時の欠陥部又は計測部分の画像データを保存し、ネットワーク150上に計測結果と画像データを出力する。これらデータを一旦サーバ151に保存する。
That is, the
サーバ151に保存された複数枚の対象物基板5の計測結果と画像データの情報を結果確認装置155に転送し、結果確認装置155で計測結果を表示する。表示結果を元に後で説明する方法で特定の欠陥の画像と類似する欠陥部の画像データを検索し、検索結果を表示に反映する。
Transfer the information of the measurement result and the image data of a plurality of
本実施例の第1の変形を説明する。即ち、結果確認装置155で検索を実行する替わりに、検査装置A152、又は検査装置B153、又はサーバ151、又はレビュー装置154で検索を実行することができる。
(検査装置)SEM式パターン検査装置の構成を図7に示す。電子線2を発生させる電子線源1、及び電子線源1からの電子線2を電極で加速して取出し静電又は磁界重畳レンズで一定場所に仮想光源(図示せず)を作る電子銃と仮想光源よりの電子線2を一定場所に収束させるコンデンサレンズ60と電子銃で収束した位置の近傍に設置し電子線2のON/OFFを制御をするブランキングプレート104と電子線2をXY方向に偏向する偏向器105と電子線2を対象物基板5上に収束させる対物レンズ4よりなる電子光学系64、及び対象物基板であるウェーハ31を真空に保持する試料室107、及びウェーハ31を搭載し任意の位置の画像検出を可能とするリターディング電圧108を印可したステージ6、及びウェーハ31からの二次電子等7を検出する検出器8、及び検出器8で検出した検出信号をA/D変換器しデジタル画像を得るA/D変換器9、及びデジタル画像を記憶しておくメモリ109、及びメモリ109に記憶した記憶画像とA/D変換したデジタル画像を比較して、差がある場所をパターン欠陥11として検出する画像処理回路10、及びパターン欠陥11の座標、投影長、面積、限界しきい値DD(しきい値がこの値以下の場合に欠陥と検出されるしきい値)、差画像平均値、差画像分散、最大画像差、欠陥画像テクスチャ、参照画像テクスチャ、欠陥部の画像、欠陥部と同一なパターンを持つ参照画像等の欠陥情報200を記憶するパターン欠陥情報保存手段201、及び保存した欠陥情報200をネットワーク又は記憶媒体等の情報を出力する情報出力手段203、装置全体の制御をする全体制御部110(全体制御部110からの制御線は図上では省略)、及び各種操作をする操作画面45、及び操作を指示するキーボードとマウスとつまみ (いずれも非表示)、及びウェーハ31の高さを測定し対物レンズ4の電流値をオフセット112を加算して制御することで検出されるディジタル画像の焦点位置を一定に保つZセンサ113、及びカセット114内のウェーハ31を試料室107に出し入れするローダ(非表示)、及びウェーハ31の外形形状を基準にウェーハ31を位置決めするオリフラ検出器 (非表示)、及びウェーハ31上のパターンを観察する為の光学式顕微鏡118、及びステージ6上に設けた標準試料片119よりなる。
A first modification of the present embodiment will be described. That is, instead of executing the search by the
(Inspection apparatus) FIG. 7 shows the configuration of an SEM pattern inspection apparatus. An
検査装置の動作を説明する。即ち、ユーザよりの指示で検査を開始するとステージ6を移動し、搭載したウェーハ31の検査すべき領域の走査開始位置に移動する。オフセット112に予め測定しておいたウェーハ固有のオフセットを加算して設定し、Zセンサ113を有効にし、図3に示した走査線33に沿ってステージ6をY方向走査し、ステージ走査に同期して偏向器105をX方向に走査し、有効走査時にブランキングプレート104の電圧を切り電子線2をウェーハ31に照射、走査する。ウェーハ31より発生する反射電子又は二次電子を検出器8で検出、A/D変換器9でストライプ領域34のデジタル画像を得、メモリ109に記憶する。ステージ6の走査終了後Zセンサ113を無効とする。
The operation of the inspection apparatus will be described. That is, when the inspection is started by an instruction from the user, the stage 6 is moved and moved to the scanning start position of the area to be inspected on the mounted wafer 31. The offset 112 is set by adding an offset specific to the wafer measured in advance, the Z sensor 113 is enabled, the stage 6 is scanned in the Y direction along the scanning line 33 shown in FIG. 3, and is synchronized with the stage scanning. Then, the deflector 105 is scanned in the X direction, the voltage of the blanking plate 104 is turned off during the effective scanning, and the electron beam 2 is irradiated and scanned on the wafer 31. Reflected electrons or secondary electrons generated from the wafer 31 are detected by the
ステージ走査を繰り返すことで必要な領域全面の検査をする。画像処理回路10で検出位置A 35(図3参照)を検出している場合にはメモリ109に記憶した検出位置B 36(図3参照)の画像と比較し差がある場所をパターン欠陥11として抽出し、検出位置B 36の画像をメモリ109に記憶する。抽出したパターン欠陥11の座標、投影長、面積、限界しきい値DD(しきい値がこの値以下の場合に欠陥と検出されるしきい値)、差画像平均値、差画像分散、最大画像差、欠陥画像テクスチャ、参照画像テクスチャ、画像情報等の欠陥情報200を欠陥情報保存手段201に保存し、必要に応じて情報出力手段203で保存した欠陥情報200をネットワーク、又はMo、CDR、DVD、FD等の記憶媒体である情報伝達手段204に出力する。
(結果確認装置)出力された欠陥情報200をネットワーク経由、又は記憶媒体より結果確認装置155の入力手段205で入力し、入力した欠陥情報のうち欠陥位置情報を欠陥マップ207に表示する。選択手段208で欠陥マップの特定の項目が選択されると欠陥情報の画像情報を画像表示手段209に画像形式で表示する。検索指示手段210で指示されると表示画像に類似した欠陥画像を欠陥情報グループ中から画像検索手段211で検索し、検索結果を欠陥マップ207に反映させる。必要に応じ、選択手段208で指示することで検索結果を確認できる。欠陥マップ207での表示形式を図5に示す時系列形式で表示することで類似欠陥の発生頻度を確認できる。これらにより、検査時に取得した画像情報を有効に利用できる。
By repeating the stage scanning, the entire necessary area is inspected. When the image processing circuit 10 detects the detection position A 35 (see FIG. 3), the pattern defect 11 is a place where there is a difference compared with the image of the detection position B 36 (see FIG. 3) stored in the memory 109. The extracted image at the detection position B 36 is stored in the memory 109. The coordinates of the extracted pattern defect 11, the projection length, the area, the threshold threshold DD (the threshold that is detected as a defect when the threshold is less than this value), the difference image average value, the difference image variance, and the maximum image The
(Result confirmation device) The
結果確認装置200の表示画面の一例を図8に示す。図4の欠陥マップ207に相当するマップ表示部55には、検出された各欠陥の基板(ウェハ)上の位置が表示される。
An example of the display screen of the
また、図4の画像表示手段209に相当する画像表示部56には、マップ表示部に表示された欠陥のうちから指定された欠陥の画像が表示される。この画像を表示する欠陥の指定は、マウス動作指示ボタン140を操作して行う。すなわち、マウス動作指示ボタン140で選択モードとズーミングモードのうち選択モードを選択して現在位置表示59を画面上に表示させ、マウス(図示せず)で現在位置表示59を移動させて、見たい欠陥の位置でクリックすることにより見たい欠陥の画像を画像表示部56に表示させる。 In addition, an image of a defect designated from the defects displayed on the map display unit is displayed on the image display unit 56 corresponding to the image display unit 209 of FIG. The designation of the defect for displaying the image is performed by operating the mouse operation instruction button 140. That is, the user wants to view the current position display 59 by moving the current position display 59 with the mouse (not shown) by selecting the selection mode or the zooming mode with the mouse operation instruction button 140 and displaying the current position display 59 on the screen. By clicking on the position of the defect, an image of the defect to be viewed is displayed on the image display unit 56.
また、マウス動作指示ボタン140でズーミングモードを選択すると、マップ表示部55での基板上の欠陥の分布の表示を、拡大又は縮小することができる。 When the zooming mode is selected with the mouse operation instruction button 140, the display of the distribution of defects on the substrate on the map display unit 55 can be enlarged or reduced.
1・・電子線源 2・・電子線 3・・偏向器 4・・対物レンズ 5・・対象物基板 6・・ステージ 7・・二次電子等 8・・検出器 9・・A/D変換器 10・・画像処理回路 11・・パターン欠陥候補 21・・光源 22・・対物レンズ 23・・イメージセンサ 24・・検出画像 25・・メモリ 27・・記憶画像 31・・ウェーハ 32・・ダイ 33・・走査線 34・・ストライプ領域 35・・検出位置A 36・・検出位置B 45・・操作画面 55・・マップ表示部 56・・画像表示部 59・・現在位置 60・・コンデンサレンズ 64・・電子光学系 101・・仮想光源 102・・電子銃 104・・ブランキングプレート 105・・偏向器 106・・電子光学系 107・・試料室 108・・リターディング電圧 109・・メモリ 110・・全体制御部 111・・最適オフセット 112・・オフセット 113・・Zセンサ 114・・カセット 116・・ローダ 117・・オリフラ検出器 118・・光学式顕微鏡 119・・標準試料片 120・・キーボード 121・・マウス 122・・つまみ 140・・マウス動作指示ボタン 141・・画像切替ボタン 143・・検査開始ボタン 144・・検査終了ボタン 150・・ネットワーク 151・・サーバ 152・・検査装置A 153・・検査装置B 154・・レビュー装置 155・・結果確認装置 200・・欠陥情報 201・・欠陥情報保存手段 202・・保存欠陥情報 203・・欠陥情報出力手段 204・・伝達手段 205・・欠陥入力手段 206・・欠陥保持手段 207・・欠陥マップ 208・・選択手段 209・・画像表示手段 210・・検索指示手段 211・・検索手段 220・・全欠陥 221・・検索欠陥
1 .... Electron beam source 2 .... Electron beam 3 ....
Claims (6)
表面にパターンを形成した基板を搭載したステージを走査して前記基板表面の複数の領域に荷電粒子又は光を順次照射し、前記照射により前記基板から発生する反射光、二次電子、反射電子、透過電子、吸収電子のいずれかを検出して複数の画像を得、前記複数の画像に基づいて前記基板表面の欠陥候補を複数抽出するステップと、
前記抽出された前記基板表面の複数の欠陥候補の画像と前記基板表面の複数の欠陥候補の位置を含む情報とを記憶手段に格納するステップと、
前記格納された前記基板表面の複数の欠陥候補の位置をマップ形式で画面上に表示するステップと、
前記マップ形式で表示された前記基板表面の複数の欠陥候補の一つが選択されると、予め前記記憶手段に格納された前記基板表面の複数の欠陥候補の画像の中から前記選択された欠陥候補に対応する前記基板表面の欠陥候補の画像を読み出して、前記マップ形式での表示と共に前記読み出された前記基板表面の欠陥候補の画像を表示するステップと、
を有することを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 An image display method for defect candidates,
A stage on which a substrate having a pattern formed thereon is scanned to sequentially irradiate a plurality of regions of the substrate surface with charged particles or light, and reflected light generated from the substrate by the irradiation, secondary electrons, reflected electrons, Detecting either transmitted electrons or absorbed electrons to obtain a plurality of images, and extracting a plurality of defect candidates on the substrate surface based on the plurality of images;
Storing the extracted images of the plurality of defect candidates on the substrate surface and information including the positions of the plurality of defect candidates on the substrate surface in a storage unit;
Displaying the position of a plurality of defect candidates on the stored substrate surface on a screen in a map format;
When one of the plurality of defect candidates on the substrate surface displayed in the map format is selected, the selected defect candidate from among the plurality of defect candidate images on the substrate surface stored in the storage means in advance. Reading the image of the defect candidate on the substrate surface corresponding to the step of displaying the image of the read defect candidate on the substrate surface together with the display in the map format;
A defect candidate image display method characterized by comprising:
前記画面上で前記基板表面の欠陥候補を抽出するときのしきい値情報を変更されると、前記変更したしきい値情報に対応してマップ形式で表示する欠陥候補の位置の情報を更新して表示することを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 The defect candidate image display method according to claim 1,
When the threshold information for extracting the defect candidate on the substrate surface is changed on the screen, the position information of the defect candidate displayed in the map format is updated corresponding to the changed threshold information. An image display method for defect candidates, characterized in that the image is displayed.
前記基板表面の複数の欠陥候補の位置をマップ形式で画面上に表示するステップでは、前記抽出された前記基板表面の複数の欠陥候補の画像と前記基板表面の複数の欠陥候補の位置を含む情報とを用いて、前記複数の欠陥候補を分類し、前記分類した複数の欠陥候補の位置を分類ごとに識別してマップ形式で表示することを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 A defect candidate image display method according to claim 1 or 2,
In the step of displaying the positions of the plurality of defect candidates on the substrate surface in a map format on the screen, the information including the extracted images of the plurality of defect candidates on the substrate surface and the positions of the plurality of defect candidates on the substrate surface And classifying the plurality of defect candidates, identifying the positions of the plurality of classified defect candidates for each classification, and displaying them in a map format.
前記基板表面の複数の欠陥候補の位置を含む情報には、欠陥分類できる情報を含むことを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 The defect candidate image display method according to claim 3,
The defect candidate image display method characterized in that the information including the positions of a plurality of defect candidates on the substrate surface includes information capable of classifying defects.
前記マップ形式での表示と共に前記読み出された前記基板表面の欠陥候補の画像を表示するステップでは、
前記マップ形式での表示において前記選択された欠陥候補の一つが他の欠陥候補と区別できるように表示されていることを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 A defect candidate image display method according to any one of claims 1 to 4,
In the step of displaying an image of the read defect candidate on the substrate surface together with the display in the map format,
An image display method for defect candidates, characterized in that one of the selected defect candidates is displayed so as to be distinguished from other defect candidates in the display in the map format.
前記基板表面の欠陥候補を複数抽出するステップでは、
前記照射により前記基板から発生する反射光、二次電子、反射電子、透過電子、吸収電子のいずれかを検出して、前記基板表面の複数の領域各々について画像信号を得、前記得た複数の画像信号各々をA/D変換することで前記複数の画像を得ることを特徴とする欠陥候補の画像表示方法。 A defect candidate image display method according to any one of claims 1 to 5,
In the step of extracting a plurality of defect candidates on the substrate surface,
By detecting any of reflected light, secondary electrons, reflected electrons, transmitted electrons, and absorbed electrons generated from the substrate by the irradiation, an image signal is obtained for each of a plurality of regions on the substrate surface, and the obtained plurality of An image display method of defect candidates, wherein the plurality of images are obtained by A / D converting each image signal.
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