JPH0546737A - 異物検出閾値の設定方法 - Google Patents

異物検出閾値の設定方法

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JPH0546737A
JPH0546737A JP22883291A JP22883291A JPH0546737A JP H0546737 A JPH0546737 A JP H0546737A JP 22883291 A JP22883291 A JP 22883291A JP 22883291 A JP22883291 A JP 22883291A JP H0546737 A JPH0546737 A JP H0546737A
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JP
Japan
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chips
threshold value
chip
foreign substance
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JP22883291A
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English (en)
Inventor
Takahiro Jingu
孝広 神宮
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接チップの比較方法による異物検査装置に
於て、コンピュータの処理により隣接チップの差分デー
タに対する適切な検出閾値を迅速に求める。 【構成】 チップのプロセスの各段階ごとに、任意の隣
接チップを選択してテストチップとし、レーザビームに
より両チップを走査し、各チップの全面の各画素信号g
を、ビデオRAMの対応する領域(A)6a,(B)6b
にそれぞれ記憶する。コンピュータ4e の処理により、
記憶された各画素信号を順次に読出し、差分回路6c に
より両チップの対応する画素信号の差分データを(Sa
−Sb)を作り、可変閾値回路6g の可変閾値vthにより
差分データの各画素信号を検出してCRT6fにマップ
表示する。可変閾値を変化して、差分データに残留した
残留パターンRの映像が消失し、異物pの映像のみが目
視できる閾値を求め、この閾値を当該プロセス段階の各
隣接チップに対する適切な検出閾値[Vth]として異物
検出部4d に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、異物検査装置に対す
る検出閾値の設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ICの製造においてはシリコンな
どの素材のウエハに対して、同一のパターンを有する多
数のICチップ(以下単にチップという)が形成され、
この段階で異物検査が行われる。異物検査はレーザビー
ムをウエハ面に投射し、その反射または散乱光を受光し
てなされるが、異物とともにパターンからも散乱光が散
乱されるので、これらを区別して異物のみを検出するこ
とが必要、かつ重要である。これに適応する方法には各
種のものが開発されているが、その一つとして互いに隣
接した2個のチップを相互に比較する方法がある。
【0003】図2(a) 〜(c) は上記の異物検査装置の概
略構成と隣接チップの比較による異物検出方法を示す。
(a) に示すように、ウエハ1の表面には、オリエンティ
ション・フラット(OF)を基準線(X軸とする)とし
て、同一パターンを有する多数のチップ11がマトリック
ス状に形成されている。(b) において、ウエハは移動ス
テージ2に載置され、これに対して検査光学系3の光源
3a よりレーザビームLx をウエハの表面に照射する。
ウエハはX方向に往復移動されてレーザビームが各チッ
プ列を順次に走査し、その散乱光が対物レンズ3b を経
てCCDセンサ3c (他の光センサでも可)に入力す
る。ここで、チップ列中の隣接した任意の2個のチップ
を(c) の(イ) のように11a,11b とし、チップ11b には図
示の位置に異物p1,p2 が付着しているとする。まずチ
ップ11a の散乱光を受光し、CCDセンサの各画素の出
力信号(以下単に画素信号という)は逐次に画素信号処
理部4に入力し、A/D変換器4a によりデジタル化さ
れ、メモリ(MEM)4b に記憶される。ついでチップ
11b の散乱光より同様にえられる各画素信号が差分回路
4c に入力し、MEMに記憶されているチップ11a の各
画素信号との差分データが出力される。(c) の(ロ) は両
チップのパターンPT および異物p1,p2 に対する各画
素信号gn (nは画素番号)よりなる画素データSa,S
b を示し、両チップのパターンの無い基板面Kは値が低
く、パターンPT は反射率が大きいので値が大きい。ま
た、異物p1,p2 の画素信号gはデータSb の上方に突
出している。前記したように両パターンPT は同一であ
るので、両画素データのパターン部分はほぼ同一とな
り、差分データ(Sb −Sa)ではこれがほぼ消去され
て一部が残留し、(ハ) に例示した残留パターンRと異物
1,p2 よりなる差分データがえられる。差分データは
異物検出部4d において検出閾値Vthと比較されて異物
1,p2 のみが検出され、異物データはコンピュータ
(CPU)4e により編集されて表示器4f にマップ表
示される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記においては両画素
データSa,Sb のパターンが同一で、その画素信号もほ
ぼ同一と仮定したが、実際には各チップにおいても画素
信号が変化して残留パターンRの波高値が変動する。さ
らに、ICチップは製造プロセスの段階が進行するにつ
れてパターンの厚さが漸次に厚くなって反射率が増加す
るので、これに比例して残留パターンの波高値も増加す
る。このような差分データより異物p1,p2 のみを検出
するためには、各隣接チップごとに、または、少なくと
もプロセスの各段階ごとに残留パターンの波高値に対応
して、検出閾値を変えることが望ましい。これに対し
て、従来においては閾値を手作業により変化し、異物検
出をいわば試行錯誤で繰り返して検出閾値が求められて
いた。しかし、このような方法ではかならずしも適切な
値がえられず、また長時間を必要とする欠点があった。
この発明は、以上に鑑みてなされたもので、コンピュー
タの処理により、隣接チップの差分データに対する適切
な検出閾値を迅速に求める方法を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成する異物検出閾値の設定方法であって、上記の異物
検査装置において、パターンを形成するプロセスの各段
階ごとに、任意の隣接チップを選択してテストチップと
する。レーザビームによりテストチップの両チップの全
面を走査し、全面に対する各画素信号を、ビデオRAM
の各チップに対応した領域にそれぞれ記憶する。コンピ
ュータの処理により、記憶された各画素信号を順次に読
出して対応する両画素信号の差分データを作り、可変閾
値により差分データの各画素信号を検出してCRTにマ
ップ表示する。可変閾値を変化して、残留パターンの映
像が消失し、異物の映像が目視できる閾値を求める。こ
の閾値を適切な検出閾値として異物検査装置に設定する
ものである。
【0006】
【作用】上記においては、テストチップに対する差分デ
ータより、可変閾値により各画素信号が検出されてCR
Tにマップ表示される。可変閾値を適当に変化すると、
残留パターンが消失して異物のみの映像が現れる。マッ
プ表示を目視により観察し、このような状態となったと
きの可変閾値の値を求める。この閾値は当該プロセス段
階のチップパターンに対して適切な検出閾値であるか
ら、これを異物検査装置に設定して異物検査がなされ
る。なお、上記の各処理またはマップ表示などは、目視
観察を除きすべてコンピュータにより迅速に行われる。
【0007】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示し、(a) は概
略のブロック構成図、(b) は(a)に対する動作説明図で
ある。(a) のブロック構成は前記した図2(b) の異物検
査装置に、閾値設定部6を付加したもので、図2(b) と
同一構成部分は同一番号とする。図1(a) において、閾
値設定部6は異物検査装置のA/D変換器4a にスイッ
チ5を介して、2個のビデオRAM6a,6b 、差分回路
6c 、検出/表示処理部6d 、D/A変換器6e および
CRT6f が縦続に接続され、両ビデオRAMはCPU
4e に、可変閾値回路6g がCPU4e と異物検出部4
d にそれぞれ接続される。
【0008】図1(a),(b) により閾値設定方法を説明す
る。パターンを形成するプロセスの各段階ごとに、任意
の隣接チップを選択してテストチップとし、これらの全
面をレーザビームにより走査し、表面の散乱光がCCD
センサ3c に受光される。CCDセンサより画素信号が
出力されてA/D変換器4d によりデジタル化され、両
チップに対応したビデオRAM6a,6b に全面に対する
画素データSa,Sb が記憶される。CPU4e の制御に
より、両ビデオRAMが、(b) の(イ) の矢印SCAN のよ
うに並列に走査されると、対応する画素信号gが同時に
読出されて(ロ)に示す画素データSa,Sb がえられる。
両画素データは差分回路6c に入力して(ハ) の差分デー
タ(Sa −Sb )が出力される。検出/表示処理部6d
において、CPUに制御された可変閾値回路6g より与
えられる可変閾値vthにより、差分データの各画素信号
が検出され、これらがD/A変換器6e によりアナログ
化されてCRT6f にマップ表示される。いま、ビデオ
RAM6a,6b に記憶されたパターンをPTa,PTb
し、ビデオRAM6a の図示の位置に、異物pの画素信
号が記憶され、(ロ) の画素データSa ではパターンPTa
より異物pが突出しているとする。(ハ) の差分データに
は、異物pとともに残留パターンRが含まれている。こ
れを可変閾値vthにより検出してCRTにマップ表示す
ると、vthが小さいときは異物と残留パターンの映像が
ともに表示される。ここで、CPUにより可変閾値回路
6g を制御してvthを増加すると、ある値で残留パター
ンRが消失して異物pのみが表示され、これを目視によ
り観察することができる。このときのvthを適切な検出
閾値[Vth]として異物検出部4d に設定する。以上の
検出閾値[Vth]はチップのプロセスの各段階ごとに求
めて設定される。ウエハの異物検査においては、スイッ
チ5を切り替えてA/D変換器4d を検査側に接続し、
図2の場合と同様に、差分回路4c より出力される隣接
チップの差分データが、異物検出部4d において検出閾
値[Vth]に比較されて異物pが検出され、検出データ
はCPU4e により編集されて表示器4f にマップ表示
される。
【0009】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による異
物検出閾値の設定方法においては、可変閾値により検出
され、CRTにマップ表示された差分データの映像を目
視観察し、可変閾値を適当に変化して残留パターンが消
失し、異物のみの映像が現れる状態とし、この状態にお
ける可変閾値の値を適切な検出閾値とし、ICチップの
プロセスの各段階ごとにこれを求めて異物検査装置に設
定するもので、コンピュータにより各処理は迅速になさ
れ、異物検査装置の稼働効率の向上と省力化に寄与する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示し、(a) は概略のブ
ロック構成図、(b)は(a) に対する動作説明図である。
【図2】 (a) はウエハに形成されたICチップを示す
図、(b) は異物検査装置の概略構成図、(c) は隣接チッ
プの比較による異物検出方法の説明図である。
【符号の説明】
1…ウエハ、11,11a,11b…ICチップ、チップ、2…移
動ステージ、3…検査光学系、3a …光源、3b …対物
レンズ、3c …CCDセンサ、4…画素信号処理部、4
a …A/D変換器、4b …メモリ(MEM)、4c …差
分回路、4d …異物検出部、4e…コンピュータ(CP
U)、4f …表示器、5…スイッチ、6…閾値設定部、
6a …ビデオRAM(A)、6b …ビデオRAM
(B)、6c …差分回路、6d …検出/表示処理部、6
e …D/A変換器、6f …CRT、6g …可変閾値回
路、PT,PTa, PTb…パターン、R…残留パターン、g
…画素信号、Sa,Sb …画素データ、p…異物、Vth
検出閾値、vth…可変閾値、[Vth]…適切な検出閾
値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/64 400 J 8840−5L H01L 21/027 21/66 J 7013−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハの表面に形成された同一パターン
    を有する複数のICチップを検査対象とし、該ウエハに
    対してレーザビームを走査し、互いに隣接した2個の前
    記ICチップの反射光を光センサにより受光し、該光セ
    ンサの出力した該隣接ICチップの対応する画素信号の
    差分データを作り、該差分データを検出閾値に比較して
    前記各ICチップに付着した異物を検出する異物検査装
    置において、前記パターンを形成するプロセスの各段階
    ごとに、任意の前記隣接チップを選択してテストチップ
    とし、前記レーザビームにより該両ICチップの全面を
    走査し、えられた前記各画素信号をビデオRAMの各チ
    ップに対応した領域にそれぞれ記憶し、コンピュータの
    処理により、該記憶された各画素信号を順次に読出して
    対応する両画素信号の差分データを作り、可変閾値によ
    り該差分データの各画素信号を検出してCRTにマップ
    表示し、該可変閾値を変化して、該差分データに残留し
    た残留パターンの映像が消失し、前記異物の映像が目視
    できる閾値を求め、該閾値を適切な検出閾値として前記
    異物検査装置に設定することを特徴とする、異物検出閾
    値の設定方法。
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