JPH085570A - パターン検査装置のレベル調整方法 - Google Patents

パターン検査装置のレベル調整方法

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JPH085570A
JPH085570A JP6156813A JP15681394A JPH085570A JP H085570 A JPH085570 A JP H085570A JP 6156813 A JP6156813 A JP 6156813A JP 15681394 A JP15681394 A JP 15681394A JP H085570 A JPH085570 A JP H085570A
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JP
Japan
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test
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JP6156813A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Momiyama
善幸 籾山
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パターン検査装置の複数の画像データチャネ
ルの出力レベル特性を、迅速的確、かつ均一に調整す
る。 【構成】 各画像データチャネル(CH1〜8)に対し
て、デジタルレベル調整回路群6と画像メモリ7、MP
U8およびタイミング制御回路9をそれぞれ設け、各ア
ンプ411 〜418 のゲインを一定値とし、均一な反射率を
有するテストウエハに対して光束を照射し、タイミング
制御回路9により走査間隔を変化して、CCDイメージ
センサ35の走査を複数回行い、各走査ごとに、CH1〜
8より出力される各テストデータを画像メモリ7に記憶
し、MPU8により各テストデータのレベルの平均値を
算出し、これより各CH1〜8の補正係数をそれぞれ求
めて調整回路群6の各デジタルレベル調整回路61〜68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、パターン検査装置に
構成された複数の画像データチャネルの出力レベル特性
を、均一に調整する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ウエハに形成されたICチップの配線パ
ターンは、パターン検査装置によりその品質が検査され
る。図2(a) において、ウエハ1の表面には複数のIC
チップ11が格子状に形成され、各ICチップ11は同一の
配線パターンPTを有する。検査においては、(b)に例
示した、互いに隣接する2個のICチップ11a と11b と
を同時に撮像して両者のパターンPTa とPTb とを比
較し、同一であれば両者ともに良好とし、もし相違があ
るときはいずれか一方、または両者が不良と判定され
る。
【0003】図3は、従来から使用されているパターン
検査装置の構成を示し、(a) は検出光学系3の構成図、
(b) は画像抽出部4とデータ処理部5の構成図である。
図3(a) において、被検査ウエハ1はXY移動ステージ
2に載置されてXまたはY方向にステップ移動する。こ
れに対して設けた検出光学系3は、その光源31よりの光
束LT が集束レンズ32により集束され、ハーフミラー33
により反射されて対物レンズ34を透過し、ウエハ1の表
面の隣接したICチップ11a,11b に対して照射される。
両ICチップ11a,11b の配線パターンPTa,PTb の反
射光LRは、対物レンズ34とハーフミラー34を透過し、
それぞれの画像がCCDイメージセンサ35に結像され
る。
【0004】上記のCCDイメージセンサ35は、画像処
理の速度を向上するために、その受光面が、図3(b) に
示すように複数、例えば8個の受光エリア351 〜358 に
分割され、4個づつに配線パターンPTa とPTb の画
像がそれぞれ結像される。図3(b) において、画像抽出
部4は、アンプ群41とA/D変換器群42および画像抽出
回路群43よりなり、データ処理部5は、合成回路51と比
較判定部52よりなる。アンプ群41とA/D変換器群42お
よび画像抽出回路群43は、各8個のアンプ411 〜418 、
A/D変換器421 〜428 、画像抽出回路431 〜438 を有
し、それぞれが8個の受光エリア351 〜358 に対してタ
ンデムに接続されて、画像データチャネル1〜8(CH
1〜CH8)が構成される。各CH1〜CH8において
は、各受光エリア351 〜358 の出力信号は、それぞれの
アンプにより適当なレベルに調整された後、A/D変換
器によりデジタル化され、画像抽出回路において両配線
パターンPTa,PTb の部分的な画像データが抽出され
る。抽出された各画像データは合成回路51に入力して全
体の画像データが合成され、両配線パターンPTa,PT
b が比較判定回路52により比較され、同一であれば両者
はともに良好、相違があるといずれかの一方、または両
者を不良と判定し、それぞれに対してOK信号、NG信
号が出力される。
【0005】上記において、両ICチップ11a,11b に照
射される光束は、全域がかならずしも一様な強度でない
ため、CCDイメージセンサ35に結像された両配線パタ
ーンPTa,PTb の画像には強度ムラが生じ、また各ア
ンプ411 〜418 の相互間にはゲインとその直線性に偏差
がありうる。これらのために合成回路52により合成した
全体の画像データは、各CH1〜CH8の部分的な各画
像データが滑らかにつながらず、比較判定回路53におけ
る比較処理に支障する場合がある。これに対して従来
は、各アンプのゲインを調整して光束強度の非一様性を
補正し、各CH1〜CH8の出力する部分的な各画像デ
ータのレベルが均一化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各アンプ411 〜418 のゲイン調整はかならずしも容易で
はない。なぜなら、アンプの個数が多いばかりでなく、
各受光エリア351 〜358には、それぞれの受光素子の相
互間にも画像の強度ムラがあるために、CH1〜CH8
が出力する各画像データを読み取ってそのレベルを比較
するとしても、これらのどの部分のレベルが妥当である
か明確でない。また直線性の偏差のため、各アンプは入
力信号のレベルによってゲインが変化する場合があり、
いずれにしてもゲイン調整はかなり面倒である。この発
明は以上に鑑みてなされたもので、パターン検査装置の
各画像データチャネルの出力レベル特性を、迅速的確、
かつ均一に調整するレベル調整方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成したパターン検査装置のレベル調整方法であって、
前記のパターン検査装置に対して、その各画像データチ
ャネルのA/D変換器と画像処理回路の間に接続された
複数のデジタルレベル調整回路と、各画像処理回路の出
力側に、それぞれバス接続された画像メモリとマイクロ
プロセッサ、およびCCDイメージセンサの走査を制御
するタイミング制御回路を設ける。各画像データチャネ
ルのアンプのゲインを一定値に調整し、均一な反射率を
有するテストウエハに対して光束を照射する。タイミン
グ制御回路により走査間隔を変化して、CCDイメージ
センサの走査を複数回行い、各走査ごとに、各画像デー
タチャネルより出力される各テストデータを画像メモリ
に逐次に記憶し、記憶された各テストデータをマイクロ
プロセッサにより処理して、各テストデータのレベルの
平均値を算出する。平均値より各画像テーブルチャネル
に対する補正係数をそれぞれ求めて各デジタルレベル調
整回路に設定し、各画像データチャネルの出力レベル特
性を均一に調整するものである。
【0008】
【作用】上記のレベル調整方法においては、各画像デー
タチャネルのアンプのゲインを一定値に調整し、均一な
反射率を有するテストウエハに対して光束を照射する。
タイミング制御回路により走査間隔を変化してCCDイ
メージセンサを複数回走査すると、各走査ごとに、各画
像データチャネルよりそれぞれテストデータが出力され
る。この場合、走査間隔を短い間隔から長い間隔に変え
ると、CCDイメージセンサの各受光素子は、受光した
反射光を走査間隔に比例して蓄積するので、それぞれの
出力信号の強度が変化し、もし各アンプの直線性に偏差
があると、各テストデータにもレベル偏差が生ずる。こ
のようにレベル偏差が生じた各テストデータは画像メモ
リに逐次に記憶され、ついでマイクロプロセッサにより
処理されて、各走査に対するレベルの平均値が算出され
る。平均値より各画像データチャネルに対するレベル補
正係数が求められ、これらが各デジタルレベル調整回路
に設定されて、各画像データチャネルはそれぞれの出力
レベル特性が均一に調整される。被検査ウエハの検査に
おいては、調整された各画像データチャネルの均一な出
力レベル特性により、それぞれの画像データは滑らかに
つながって全画像データが合成され、比較処理が円滑に
なされる。
【0009】
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示すパターン
検査装置のブロック構成図である。図1において、パタ
ーン検査装置のXY移動ステージ2と検出光学系3、画
像抽出部4およびデータ処理部5は、前記した図3と同
一構成であり、各構成要素は同一番号で示す。この発明
においては、各画像データチャネル(CH1〜CH8)
に対して、A/D変換器群42と画像抽出部43の間に、8
個のデジタルレベル調整回路61〜68よりなるデジタルレ
ベル調整回路群6を設け、それぞれ図示のように接続す
る。また画像抽出部43に対して画像メモリ7とマイクロ
プロセッサ(MPU)8、およびタイミング制御回路9
を設け、これらとデジタルレベル調整回路群6とを互い
にバス接続し、タイミング制御回路9はCCDイメージ
センサ35に接続して、その走査間隔を制御する。
【0010】以下、上記の構成における各CH1〜CH
8の出力レベルの調整方法を説明する。まず、各CH1
〜CH8のアンプ411 〜418 のゲインを一定値に調整す
る。反射率が均一なテストウエハ(ICチップが形成さ
れていないもの)を選択し、これをXY移動ステージ2
に載置して光束を照射し、その反射光をCCDイメージ
センサ35に受光する。MPU7の指示によりタイミング
制御回路9を動作し、CCDイメージセンサ35の走査間
隔を変化して複数回走査すると、各走査ごとに、各CH
1〜CH8よりレベル偏差のあるテストデータがそれぞ
れ出力される。各テストデータは画像メモリ7に逐次に
記憶され、ついでMPU8に読出されて処理され、各テ
ストデータのレベルの平均値が算出される。平均値より
各CH1〜CH8に対するレベル補正係数が求められ、
これらが各デジタルレベル調整回路61〜68にそれぞれに
設定されて、各CH1〜CH8はそれぞれの出力レベル
特性が均一に調整される。以上によりレベル調整された
各CH1〜CH8は、ウエハ1の検査において、均一な
レベルの部分的な画像データを出力し、これらは合成回
路51に入力して滑らかにつながった全画像データが合成
され、比較判定回路52における比較処理が円滑になされ
る。上記の実施例は、CCDイメージセンサ35が8分割
され、画像データチャネルが8組の場合であるが、これ
以外の組数であっても、この発明のレベル調整方法はも
ちろん適用できる。なお、上記における各レベル補正係
数を求める具体的な方法と、各デジタルレベル調整回路
61〜68の回路構成は、通常の技術により容易になされる
ので、これらの説明は省略する。
【0011】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明のレベル
調整方法によれば、従来とかく面倒で、容易でなかった
複数の画像データチャネルは、迅速的確に均一な出力レ
ベル特性に調整され、これにより被検査ウエハに対する
各画像データチャネルの部分的な画像データは、互いに
滑らかにつながった全画像データに合成されて比較処理
が円滑になされるもので、CCDイメージセンサを複数
の受光エリアに分割して迅速化されたパターン検査に対
して、寄与する効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の一実施例を示すパターン検
査装置のブロック構成図である。
【図2】図2はウエハ1に形成されたICチップ11の説
明図で、(a) は各ICチップ11の配列図、(b) は検査対
象の互いに隣接した2個のICチップ11a と11b を示す
図である。
【図3】図3は、従来から使用されているパターン検査
装置の構成を示し、(a) は検出光学系3の構成図、(b)
は画像抽出部4とデータ処理部5の構成図である。
【符号の説明】
1…被検査のウエハ、11…ICチップ、11a,11b …隣接
したICチップ、2…XY移動ステージ、3…検出光学
系、31…光源、32…投光レンズ、33…ハーフミラー、34
…対物レンズ、35…CCDイメージセンサ、4…画像抽
出部、41…アンプ群、411 〜418 …アンプ、42…A/D
変換器群、421 〜428 …A/D変換器、43…画像抽出回
路群、431 〜438 …画像抽出回路 5…データ処理部、51…合成回路、52…比較判定回路、
6…デジタルレベル調整回路群、61〜68…デジタルレベ
ル調整回路、7…画像メモリ、8…マイクロプロセッサ
(MPU)、9…タイミング制御回路、CH1〜CH8
…画像データチャネル、PT…ICチップの配線パター
ン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウエハに形成された隣接する2個のICチ
    ップに光束を照射する検出光学系と、該両ICチップの
    配線パターンの画像を結像するCCDイメージセンサ、
    ならびに該CCDイメージセンサを分割した複数の受光
    エリアに対応するアンプ、A/D変換器および画像抽出
    回路よりなる複数の画像データチャネルとを具備し、該
    各画像データチャネルが出力する部分的な画像データを
    合成して前記両配線パターンの全画像データを作成し、
    該合成された全画像データの両配線パターンを互いに比
    較して、該配線パターンの良否を判定するパターン検査
    装置において、前記各画像データチャネルのA/D変換
    器と画像抽出回路の間に接続された前記複数のデジタル
    レベル調整回路と、前記各画像抽出回路の出力側に、そ
    れぞれバス接続された画像メモリとマイクロプロセッ
    サ、および前記CCDイメージセンサの走査を制御する
    タイミング制御回路を設け、 前記各アンプのゲインを一定値に調整し、均一な反射率
    を有するテストウエハに対して前記光束を照射し、前記
    タイミング制御回路により走査間隔を変化して、前記C
    CDイメージセンサの走査を複数回行い、該各走査ごと
    に前記各画像データチャネルより出力される各テストデ
    ータを前記画像メモリに逐次に記憶し、該記憶された各
    テストデータを前記マイクロプロセッサにより処理し
    て、該各テストデータのレベルの平均値を算出し、該平
    均値より前記各画像データチャネルに対する補正係数を
    それぞれ求めて前記各デジタルレベル調整回路に設定
    し、前記各画像データチャネルの出力レベル特性を均一
    に調整することを特徴とする、パターン検査装置のレベ
    ル調整方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008805A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Hitachi High-Technologies Corp 光学式欠陥検査装置
US7362476B2 (en) 2002-07-11 2008-04-22 Fujifilm Corporation Apparatus for correcting solid-state electronic image sensing device
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