JPH09232387A - Pattern fault specification method and pattern fault detection method - Google Patents

Pattern fault specification method and pattern fault detection method

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JPH09232387A
JPH09232387A JP3097196A JP3097196A JPH09232387A JP H09232387 A JPH09232387 A JP H09232387A JP 3097196 A JP3097196 A JP 3097196A JP 3097196 A JP3097196 A JP 3097196A JP H09232387 A JPH09232387 A JP H09232387A
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JP
Japan
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pattern
defect
contrast
pattern defect
value
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JP3097196A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Hagi
敏夫 萩
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH09232387A publication Critical patent/JPH09232387A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To objectively and precisely specify the cause of occurrence of a pattern fault by comparing occurring pattern fault contrast information with past pattern fault contrast information. SOLUTION: A data for storing past pattern fault contrast information constituted of the value of the contrast of at least one color in the picture of the past pattern fault being the pattern fault which occurs in the past and whose fault occurring cause is ascertained is generated. Then, the occurring pattern fault being the pattern fault occurring in the manufacture process of a semiconductor device is detected, and occurring pattern fault contrast information constituted of the value of the contrast of at least one color in the picture of the detected occurred pattern fault is calculated. Then, the occurring fault cause of the occurred pattern fault is specified by comparing occurred pattern fault contrast information with past pattern fault contrast information.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
プロセスにおいて発生するパターン欠陥の検査技術に関
し、特に、パターン欠陥を検出するパターン欠陥検出方
法、及びパターン欠陥の発生工程、発生装置又は発生原
因等の欠陥発生事由を特定するパターン欠陥特定方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for inspecting a pattern defect occurring in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to a pattern defect detecting method for detecting a pattern defect, and a pattern defect generating step, generating device or cause. The present invention relates to a pattern defect identification method for identifying the cause of defect occurrence such as

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの歩留まりを維持し、向
上させるためには、プロセス途中において発生するパー
ティクル等のパターン欠陥の発生を管理し、抑制するこ
とが重要である。このため、プロセス途中のウェハをパ
ターン欠陥検査装置により検査し、パターン欠陥の発生
状況を管理するパターン欠陥検査工程の重要性が高まっ
ている。
2. Description of the Related Art In order to maintain and improve the yield of semiconductor devices, it is important to manage and suppress the generation of pattern defects such as particles generated during the process. For this reason, the importance of the pattern defect inspection step of inspecting a wafer in the process by a pattern defect inspection apparatus and managing the occurrence status of pattern defects is increasing.

【0003】以下、従来のパターン欠陥検出方法及びパ
ターン欠陥特定方法について説明する。
The conventional pattern defect detection method and pattern defect identification method will be described below.

【0004】従来のパターン欠陥検出方法の一例とし
て、半導体デバイスの製造プロセスの途中において、同
一のマスクを用いて形成された複数のウェハ同士を比較
し、複数のウェハのパターンが一致しない部分をパター
ン欠陥として検出する方法が知られている。
As an example of a conventional pattern defect detection method, a plurality of wafers formed by using the same mask are compared with each other in the course of a semiconductor device manufacturing process, and a portion where the patterns of the plurality of wafers do not match is patterned. A method of detecting a defect is known.

【0005】また、従来のパターン欠陥特定方法の一例
としては、以下に説明するような手順が知られている。
Further, as an example of a conventional pattern defect identification method, the following procedure is known.

【0006】図6(a),(b)は従来のパターン欠陥
特定方法の手順を示しており、図6(a)において、5
4は半導体デバイスの製造プロセスの途中においてパタ
ーン欠陥検査装置により測定されたパターン欠陥マッ
プ、55はパターン欠陥マップ54上に表示されたウェ
ハ、56はウェハ55上のパターン欠陥を示している。
また、図6(b)において、57はパターン欠陥マップ
54の座標に基づいて光学顕微鏡の視野内に導入された
パターンマップの画像、58は半導体デバイスのパター
ンの画像、59はパターン欠陥の画像を示している。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the procedure of the conventional pattern defect identification method. In FIG.
Reference numeral 4 denotes a pattern defect map measured by the pattern defect inspection apparatus during the semiconductor device manufacturing process, 55 denotes a wafer displayed on the pattern defect map 54, and 56 denotes a pattern defect on the wafer 55.
Further, in FIG. 6B, 57 is an image of the pattern map introduced into the visual field of the optical microscope based on the coordinates of the pattern defect map 54, 58 is an image of the pattern of the semiconductor device, and 59 is an image of the pattern defect. Shows.

【0007】まず、半導体デバイスの製造プロセスの途
中のある工程において、パターン欠陥検査装置を用いて
パターン欠陥56の検査を行なって、ウェハ55上に存
在するパターン欠陥56の位置を表示するパターン欠陥
マップ54を作成する。
First, in a certain step in the process of manufacturing a semiconductor device, the pattern defect inspection apparatus is used to inspect the pattern defect 56 to display the position of the pattern defect 56 existing on the wafer 55. 54 is created.

【0008】次に、ウェハ55を、光学顕微鏡と、ウェ
ハ55上の座標が入力されることによりパターン欠陥5
6を視野内に入れることができるレビューステーション
とに導入することにより得られたパターンマップの画像
57をオペレータにより観察する。オペレータは、パタ
ーン欠陥マップ54のすべてのパターン欠陥59につい
て、パターン欠陥の画像59の発生工程、発生装置又は
発生原因等を過去の経験に基づいて特定する。
Next, the pattern defects 5 are formed on the wafer 55 by inputting an optical microscope and coordinates on the wafer 55.
The operator observes the image 57 of the pattern map obtained by introducing 6 into the review station which can be put in the visual field. The operator specifies the generation process, generation device, generation cause, and the like of the pattern defect image 59 for all the pattern defects 59 in the pattern defect map 54 based on past experience.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
パターン欠陥検出方法によると、複数のウェハのパター
ン同士を比較し、パターンが一致しない部分をパターン
欠陥として検出する方法であるので、パターン欠陥の検
出に時間を要すると共に検出の精度が良くないという問
題がある。
However, according to the above-described pattern defect detection method, since the patterns of a plurality of wafers are compared with each other and a portion where the patterns do not match is detected as a pattern defect, the pattern defect is detected. There is a problem that it takes time and the detection accuracy is not good.

【0010】また、前記のパターン欠陥特定方法におい
ては、パターン欠陥の欠陥発生事由を特定する作業に
多くの時間を要し、欠陥検査工程のスループットが悪い
ために検査工程数及び検査抜き取り枚数が少なくなって
しまうこと、パターン欠陥の欠陥発生事由の特定作業
に経験及び熟練を要すること、作業するオペレータに
よって特定された欠陥事由が異なること、欠陥事由の
特定結果の正解率が低いこと、等の多くの問題を有して
いる。
Further, in the pattern defect identification method described above, it takes a lot of time to identify the cause of the defect occurrence of the pattern defect, and the throughput of the defect inspection process is poor, so the number of inspection processes and the number of inspection samplings are small. , The fact that it requires experience and skill to specify the defect occurrence reason of the pattern defect, the defect reason specified by the operator who works is different, the accuracy rate of the defect reason identification result is low, etc. Have a problem.

【0011】前記に鑑み、本発明は、短時間でパターン
欠陥を正確に検出できるパターン欠陥検出方法、及び欠
陥発生事由の特定作業のスループットが向上し、オペレ
ータの主観によることなく客観的に特定でき、且つ正解
率の高い特定結果が得られるパターン欠陥特定方法を提
供することを目的とする。
In view of the above, according to the present invention, a pattern defect detecting method capable of accurately detecting a pattern defect in a short time, and the throughput of the work for specifying the cause of the defect are improved, and the defect can be objectively specified without depending on the subjectivity of the operator. It is also an object of the present invention to provide a pattern defect identification method capable of obtaining an identification result with a high accuracy rate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項1の発明が講じた解決手段は、半導体装置の
製造プロセスにおけるパターン欠陥の発生工程、発生装
置及び発生原因のうちの少なくとも1つよりなる欠陥発
生事由を特定するパターン欠陥特定方法を対象とし、過
去に発生しており且つ前記欠陥発生事由が判明している
パターン欠陥である過去パターン欠陥の画像における少
なくとも1つの色のコントラストの値よりなる過去パタ
ーン欠陥コントラスト情報を記憶しているデータベース
を作製するデータベース作製工程と、半導体装置の製造
プロセスにおいて発生したパターン欠陥である発生パタ
ーン欠陥を検出するパターン欠陥検出工程と、検出され
た発生パターン欠陥の画像における前記少なくとも1つ
の色のコントラストの値よりなる発生パターン欠陥コン
トラスト情報を計算するコントラスト計算工程と、前記
発生パターン欠陥コントラスト情報と前記過去パターン
欠陥コントラスト情報とを比較することにより、前記発
生パターン欠陥の前記欠陥発生事由を特定する欠陥発生
事由特定工程とを備えている構成とするものである。
In order to achieve the above object, the means for solving the problems according to the invention of claim 1 is at least one of a pattern defect generation step, a generation device and a generation cause of a pattern defect in a semiconductor device manufacturing process. At least one color contrast in an image of a past pattern defect, which is a pattern defect that has occurred in the past and whose cause of occurrence is known, is targeted for a pattern defect identification method that identifies one defect occurrence reason. A pattern forming step for forming a database storing past pattern defect contrast information having a value of, a pattern defect detecting step for detecting a generated pattern defect which is a pattern defect generated in a semiconductor device manufacturing process, A contrast of the at least one color in the image of the generated pattern defect A defect for identifying the cause of the defect of the generated pattern defect by comparing the generated pattern defect contrast information with the past pattern defect contrast information. It is configured to include a process for specifying the cause of occurrence.

【0013】請求項1の構成により、検出された発生パ
ターン欠陥の画像における少なくとも1つの色のコント
ラストの値よりなる発生パターン欠陥コントラスト情報
と、過去に発生しており且つ欠陥発生事由が判明してい
る過去パターン欠陥の画像における少なくとも1つの色
のコントラストの値よりなる過去パターン欠陥コントラ
スト情報とを比較することにより発生パターン欠陥の欠
陥発生事由を特定するため、すなわち、色のコントラス
トの値同士を比較することによりパターン欠陥の欠陥発
生事由を特定するため、欠陥発生事由の特定を人手に頼
ることなくコンピュータにより行なうことができる。
According to the first aspect of the present invention, the generated pattern defect contrast information including the contrast value of at least one color in the detected image of the generated pattern defect and the cause of the defect that has occurred in the past are identified. In order to identify the defect occurrence reason of the generated pattern defect by comparing with the past pattern defect contrast information consisting of the contrast value of at least one color in the image of the past pattern defect existing, that is, comparing the color contrast values. By doing so, the cause of the defect occurrence of the pattern defect is specified, so that the cause of the defect occurrence can be specified by the computer without relying on human hands.

【0014】請求項2の発明は、請求項1の構成に、前
記データベース作製工程は、半導体装置の製造プロセス
において発生した前記過去パターン欠陥に対して膜剥離
等の処理を行なった後、該過去パターン欠陥の画像にお
ける前記少なくとも1つの色のコントラストの値を求
め、求められたコントラスト値を前記過去パターン欠陥
コントラスト情報として前記データベースに格納する工
程を含む構成を付加するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the structure according to the first aspect, in the database manufacturing step, after the past pattern defects generated in a semiconductor device manufacturing process are subjected to a process such as film peeling, A configuration including a step of obtaining a contrast value of the at least one color in the image of the pattern defect and storing the obtained contrast value as the past pattern defect contrast information in the database is added.

【0015】請求項3の発明は、請求項1の構成に、前
記過去パターン欠陥コントラスト情報は、前記過去パタ
ーン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎のコントラス
トの濃淡の階調の数値の平均値であり、前記発生パター
ン欠陥コントラスト情報は、前記発生パターン欠陥の画
像の各画素におけるRGB毎のコントラストの濃淡の階
調の数値の平均値である構成を付加するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the past pattern defect contrast information is an average value of numerical values of gray scales of contrast for each RGB in each pixel of the image of the past pattern defect. Therefore, the generated pattern defect contrast information is added with a configuration that is an average value of numerical values of gradations of contrast shades of RGB for each pixel of the image of the generated pattern defect.

【0016】請求項4の発明は、請求項1の構成に、前
記欠陥発生事由特定工程は、前記過去パターン欠陥の画
像の各画素におけるRGB毎のコントラストの濃淡の階
調の数値の平均値と、前記発生パターン欠陥の画像の各
画素におけるRGB毎のコントラストの濃淡の階調の数
値の平均値とのRGB毎の差の2乗の平均値を求め、求
められた2乗の平均値が最も小さくなる前記過去パター
ン欠陥の前記欠陥発生事由を前記発生パターン欠陥の前
記欠陥発生事由であると特定する工程を含む構成を付加
するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the structure according to the first aspect, the defect occurrence reason specifying step is an average value of numerical values of gradations of contrast of each RGB in each pixel of the image of the past pattern defect. , The average value of the square of the difference of each RGB from the average value of the gray scale of the contrast of each RGB in each pixel of the image of the generated pattern defect is determined, and the calculated average value of the square is the most A configuration including a step of identifying the cause of the defect of the past pattern defect that becomes smaller as the cause of the defect of the generated pattern defect is added.

【0017】請求項5の発明が講じた解決手段は、パタ
ーン欠陥検出方法を、半導体ウェハを繰り返しパターン
を有する複数のパターンブロックに区画する工程と、前
記複数のパターンブロックの画像の画素毎に、色のコン
トラストの濃淡の階調の数値であるパターンブロックコ
ントラスト値を求める工程と、前記パターンブロックコ
ントラスト値と、前記繰り返しパターンを有し且つパタ
ーン欠陥が存在しない参照ブロックの画像の画素毎の色
のコントラストの濃淡の階調の数値である参照ブロック
コントラスト値との差を求める工程と、前記パターンブ
ロックコントラスト値と前記参照ブロックコントラスト
値との差が所定値以内である領域をパターン欠陥の発生
領域であると特定する工程とを備えている構成とするも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a means for solving the problem of pattern defect detection, which comprises dividing a semiconductor wafer into a plurality of pattern blocks having a repeating pattern, and for each pixel of an image of the plurality of pattern blocks. A step of obtaining a pattern block contrast value which is a numerical value of gradation of light and shade of color contrast, the pattern block contrast value, and the color of each pixel of the image of the reference block having the repeating pattern and having no pattern defect A step of obtaining a difference between a reference block contrast value, which is a numerical value of gradation of contrast, and an area in which the difference between the pattern block contrast value and the reference block contrast value is within a predetermined value is a pattern defect occurrence area. And a step of specifying that there is.

【0018】請求項5の構成により、半導体ウェハが区
画されたパターンブロックの画像の画素毎の色のコント
ラストの濃淡の階調の数値であるパターンブロックコン
トラスト値と、パターン欠陥が存在しない参照ブロック
の画像の画素毎の色のコントラストの濃淡の階調の数値
である参照ブロックコントラスト値との差が所定値以内
である領域をパターン欠陥の発生領域であると特定する
ため、すなわち、色のコントラスト値同士を比較するこ
とによりパターン欠陥の検出を行なうため、パターン欠
陥の検出をコンピュータにより行なうことができる。
According to the configuration of claim 5, the pattern block contrast value, which is a numerical value of the gradation of the contrast of the color of each pixel of the image of the pattern block in which the semiconductor wafer is divided, and the reference block having no pattern defect. In order to specify the area where the difference from the reference block contrast value, which is the numerical value of the gradation of the color contrast of each pixel of the image, is within the predetermined value, it is specified as the pattern defect occurrence area, that is, the color contrast value. Since the pattern defect is detected by comparing them, the pattern defect can be detected by the computer.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るパターン欠陥
検出方法及びパターン欠陥特定方法の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a pattern defect detecting method and a pattern defect specifying method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1はレビューステーションのモニター上
に表示されたパターンマップの画像Aの一例を示してお
り、図1において、1はメモリーデバイスの素子分離工
程のシリコンナイトライドエッチング後におけるメモリ
素子の素子分離領域のパターンの画像を示し、2はパー
ティクル等よりなるパターン欠陥の画像を示している。
パターン欠陥の画像2はR、G、B毎ののコントラスト
値により構成されており、各画素毎にR、G、Bのコン
トラスト値は0〜255の256階調で表示されてい
る。
FIG. 1 shows an example of an image A of a pattern map displayed on the monitor of the review station. In FIG. 1, 1 is an element of a memory element after silicon nitride etching in an element isolation process of the memory device. The image of the pattern of the separation area is shown, and 2 is the image of the pattern defect made of particles or the like.
The image 2 of the pattern defect is composed of R, G, and B contrast values, and the R, G, and B contrast values are displayed in 256 gradations of 0 to 255 for each pixel.

【0021】以下、図2(a)〜(c)を参照しなが
ら、図1に示したパターンマップの画像Aからパターン
欠陥の画像2のみを抽出することにより、パターン欠陥
を検出するアルゴリズムについて説明する。図2(a)
は、図1に示したパターンマップの画像Aを示し、図2
(b)は正常なパターンよりなる参照用パターンのブロ
ック(以下、参照用ブロックと称する)3を示し、図2
(c)は抽出されたパターン欠陥の画像2を示してい
る。
An algorithm for detecting a pattern defect by extracting only the pattern defect image 2 from the pattern map image A shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIGS. 2A to 2C. To do. FIG. 2 (a)
2 shows the image A of the pattern map shown in FIG.
2B shows a reference pattern block (hereinafter, referred to as a reference block) 3 having a normal pattern, and FIG.
(C) shows the image 2 of the extracted pattern defect.

【0022】図2(a)においては、パターンマップの
画像Aが参照用ブロック3と対応する領域毎に区画され
てなるパターンブロック11〜24を示しており、各パ
ターンブロック11〜24を参照用ブロック3と順次比
較して、各パターンブロック11〜24のコントラスト
値と参照ブロック3のコントラスト値とが異なる領域を
パターン欠陥として認識させ、図2(c)に示すパター
ン欠陥の画像2として抽出する。尚、パターン欠陥の画
像2を抽出する方法としては、コントラスト値が異なる
領域を抽出する代わりに、コントラスト値の差が所定値
よりも小さい領域を抽出してもよい。
FIG. 2A shows pattern blocks 11 to 24 in which the image A of the pattern map is divided into regions corresponding to the reference block 3, and each pattern block 11 to 24 is used for reference. An area in which the contrast values of the pattern blocks 11 to 24 and the contrast value of the reference block 3 are different is recognized as a pattern defect by sequentially comparing with the block 3, and is extracted as an image 2 of the pattern defect shown in FIG. 2C. . As a method for extracting the image 2 of the pattern defect, instead of extracting the areas having different contrast values, the area having a difference in contrast values smaller than a predetermined value may be extracted.

【0023】図3は、図2に示した各パターンブロック
11〜24の画像を画素毎にRのコントラストの値とし
て表示しており、パターン欠陥の画像2の領域以外の領
域つまりパターン欠陥が発生していない領域においては
125の値が表示されているが、パターン欠陥の画像2
の領域においては125よりも大きな値が表示されてい
る。尚、図示は省略しているが、参照ブロック3の画像
の画素毎のRのコントラスト値は全て125として表示
されている。各パターンブロック11〜24の各画素の
Rのコントラスト値を参照ブロック3の各画素のRのコ
ントラスト値と比較し、コントラスト値が互いに異なる
領域をパターン欠陥の領域として認識して抽出すること
により、パターン欠陥のみを抽出することができる。
FIG. 3 shows the image of each of the pattern blocks 11 to 24 shown in FIG. 2 as the value of the R contrast for each pixel, and an area other than the area of the image 2 of the pattern defect, that is, a pattern defect occurs. The value of 125 is displayed in the area where no pattern is formed, but the pattern defect image 2
In the area of, a value larger than 125 is displayed. Although not shown, the R contrast value for each pixel of the image of the reference block 3 is all displayed as 125. By comparing the R contrast value of each pixel of each pattern block 11 to 24 with the R contrast value of each pixel of the reference block 3, and recognizing and extracting regions having different contrast values as pattern defect regions, Only pattern defects can be extracted.

【0024】次に、G及びBのコントラスト値の表示は
省略しているが、各パターンブロック11〜24の各画
素のG及びBのコントラスト値を参照ブロック3の各画
素のR及びBのコントラスト値とそれぞれ比較し、R及
びGのコントラスト値が互いに異なる領域をも抽出す
る。
Next, although the display of the G and B contrast values is omitted, the G and B contrast values of each pixel of each pattern block 11 to 24 are used as the R and B contrast values of each pixel of the reference block 3. Regions having different R and G contrast values are also extracted by comparison with the respective values.

【0025】図4(a),(b)及び(c)は、前述し
たアルゴリズムによって抽出されたパターン欠陥の画像
2について、横軸にコントラスト、縦軸に画素数をとっ
て、コントラスト値の平均値のヒストグラムをR、G、
B毎にそれぞれ示したものである。R、G、Bの各ヒス
トグラムは、パターン欠陥の種類に特有のものである。
次に、R、G、Bの各ヒストグラム毎にコントラスト値
の平均値を求め、過去に発生しており且つ発生工程、発
生装置又は発生原因等が判明しているパターン欠陥のデ
ータベースの中から、R、G、Bの各コントラストの平
均値と最も近い平均値を有するパターン欠陥を選択する
ことにより、検出されたパターン欠陥の発生工程、発生
装置又は発生原因等を特定して出力する。
FIGS. 4A, 4B and 4C show the average of the contrast values of the image 2 of the pattern defect extracted by the above-mentioned algorithm, with the horizontal axis representing contrast and the vertical axis representing the number of pixels. The histogram of the values is R, G,
It is shown for each B. Each of the R, G, and B histograms is unique to the type of pattern defect.
Next, the average value of the contrast values is calculated for each of the R, G, and B histograms, and from the database of pattern defects that have occurred in the past and whose generation process, generation device, generation cause, etc. are known, By selecting a pattern defect having an average value that is closest to the average value of the R, G, and B contrasts, the generation process, generation device, generation cause, etc. of the detected pattern defect are specified and output.

【0026】図5は、前述のアルゴリズムにより求めた
R、G、Bのコントラスト値の平均値を有するパターン
欠陥の画像2と最も近い画像をデータベース中から検索
する方法を示している。図5において、Xr はデータベ
ース中の不良解析事例における画像情報のRのコントラ
スト値の平均値、Xr1は検出されたパターン欠陥の画像
情報のRのコントラスト値の平均値、Xg はデータベー
ス中の不良解析事例における画像情報のRのコントラス
ト値の平均値、Xg1は検出されたパターン欠陥の画像情
報のRのコントラスト値の平均値、Xb はデータベース
中の不良解析事例における画像情報のRのコントラスト
値の平均値、Xb1は検出されたパターン欠陥の画像情報
のRのコントラスト値の平均値をそれぞれ示している。
FIG. 5 shows a method for retrieving the image closest to the image 2 of the pattern defect having the average value of the R, G, and B contrast values obtained by the above algorithm from the database. In FIG. 5, X r is the average value of the R contrast values of the image information in the failure analysis case in the database, X r1 is the average value of the R contrast values of the image information of the detected pattern defect, and X g is the database. Average value of the R contrast value of the image information in the defect analysis example, X g1 is the average value of the R contrast value of the image information of the detected pattern defect, and X b is the R value of the image information in the defect analysis example in the database. , X b1 represents the average value of the R contrast values of the image information of the detected pattern defect.

【0027】まず、検出されたパターン欠陥の画像情報
のR、G、Bの各コントラスト値の平均値(Xr1
g1,Xb1)と、データベース中の不良解析事例が有し
ている画像情報のコントラストの平均値(Xr ,Xg
b )とのR、G、B毎の差の2乗の平均値:△Xを計
算し、平均値:△Xの値が最小となる不良解析事例をデ
ータベース中から検索することによって、検出されたパ
ターン欠陥の発生工程、発生装置又は発生原因等を特定
する。
First, the average value of the R, G, and B contrast values of the image information of the detected pattern defect (X r1 ,
X g1 , X b1 ) and the average value of the contrast (X r , X g , between the image information of the failure analysis cases in the database)
Xb ) is calculated by calculating the average value of the squares of the differences between R, G, and B: ΔX, and searching the database for a failure analysis case with the minimum average value: ΔX. The generation process, generation device, generation cause, etc. of the generated pattern defect are specified.

【0028】以上のように、本実施形態によると、モニ
ター画像の各画素のコントラスト値をR、G、B毎に2
56階調で表現し、各パターンブロック11〜24の各
画素のG、G、Bのコントラスト値と正常パターンより
なる参照ブロック3の各画素のG、G、Bのコントラス
ト値とを比較し、コントラスト値が異なる部分をパター
ン欠陥として検出する工程と、検出されたパターン欠陥
のR、G、B毎のコントラスト値の平均値と過去のデー
タベースのパターン欠陥のR、G、B毎のコントラスト
値の平均値とを比較する工程とを備えているため、従来
は人手により行なっていたパターン欠陥の欠陥発生事由
の特定作業をコンピュータにより行なうことが可能にな
るので、客観的で且つ正確なパターン欠陥の欠陥発生事
由の特定を短時間で行なうことができる。
As described above, according to this embodiment, the contrast value of each pixel of the monitor image is 2 for each of R, G, and B.
Expressed in 56 gradations, the G, G, B contrast values of each pixel of each pattern block 11-24 are compared with the G, G, B contrast values of each pixel of the reference block 3 consisting of the normal pattern, A step of detecting a portion having a different contrast value as a pattern defect, an average value of the contrast values of the detected pattern defects for each of R, G, and B, and a contrast value of the R, G, and B of the pattern defect of the past database. Since it has a step of comparing the average value, it becomes possible to perform the identification work of the defect occurrence reason of the pattern defect, which was conventionally done manually, by the computer. The reason for the defect occurrence can be specified in a short time.

【0029】[0029]

【発明の効果】請求項1の発明に係るパターン欠陥特定
方法によると、色のコントラストの値同士を比較するこ
とによりパターン欠陥の欠陥発生事由を特定するため、
欠陥発生事由の特定を人手に頼ることなくコンピュータ
により行なうことができるので、客観的で且つ正確にパ
ターン欠陥の欠陥発生事由を特定することができる。
According to the pattern defect specifying method of the first aspect of the present invention, the reason for the defect occurrence of the pattern defect is specified by comparing the color contrast values.
Since the cause of the defect occurrence can be specified by the computer without relying on human hands, the cause of the defect occurrence of the pattern defect can be specified objectively and accurately.

【0030】請求項2の発明に係るパターン欠陥特定方
法によると、半導体装置の製造プロセスにおいて発生し
た過去パターン欠陥の画像における少なくとも1つの色
のコントラストの値をデータベースに格納するため、実
際の製造プロセスに即したデータベースを作製すること
ができる。
According to the pattern defect identifying method of the second aspect of the present invention, since the contrast value of at least one color in the image of the past pattern defect generated in the manufacturing process of the semiconductor device is stored in the database, the actual manufacturing process is performed. It is possible to create a database according to.

【0031】請求項3の発明に係るパターン欠陥特定方
法によると、過去パターン欠陥の画像の各画素における
RGB毎のコントラストの濃淡の階調の数値の平均値
と、発生パターン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎
のコントラストの濃淡の階調の数値の平均値とを比較す
ることにより、パターン欠陥の欠陥発生事由を特定する
ので、より正確にパターン欠陥の欠陥発生事由を特定す
ることができる。
According to the pattern defect identifying method of the third aspect of the present invention, the average value of the gradation values of the gradation of RGB for each pixel of the image of the past pattern defect and each pixel of the image of the generated pattern defect. Since the cause of the defect occurrence of the pattern defect is specified by comparing with the average value of the gradation values of the light and shade of the contrast in each of RGB, the cause of the defect occurrence of the pattern defect can be specified more accurately.

【0032】請求項4の発明に係るパターン欠陥特定方
法によると、過去パターン欠陥の画像の各画素における
RGB毎のコントラストの濃淡の階調の数値の平均値
と、発生パターン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎
のコントラストの濃淡の階調の数値の平均値とのRGB
毎の差の2乗の平均値が最も小さくなる過去パターン欠
陥の欠陥発生事由を発生パターン欠陥の欠陥発生事由で
あると特定するため、より一層正確にパターン欠陥の欠
陥発生事由を特定することができる。
According to the pattern defect specifying method of the fourth aspect of the present invention, the average value of the gradation values of the gradation of RGB for each pixel in the image of the past pattern defect and each pixel of the image of the generated pattern defect. RGB with the average value of the gradation values of contrast for each RGB in
Since the defect occurrence reason of the past pattern defect in which the average value of the square of the difference for each is the smallest is the defect occurrence reason of the pattern defect, it is possible to more accurately specify the defect occurrence reason of the pattern defect. it can.

【0033】請求項5の発明に係るパターン欠陥検出方
法によると、色のコントラスト値同士を比較することに
よりパターン欠陥の検出を行なうため、パターン欠陥の
検出をコンピュータにより行なうことができるので、短
時間で且つ正確にパターン欠陥の検出を行なうことがで
きる。
According to the pattern defect detecting method of the fifth aspect of the present invention, since the pattern defect is detected by comparing the color contrast values with each other, the pattern defect can be detected by the computer. In addition, the pattern defect can be detected accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態におけるレビューステーシ
ョンのモニター上に表示されたパターン画像の一例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a pattern image displayed on a monitor of a review station according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は、前記レビューステーションのモニタ
ー上に表示されたパターン画像が区画されたパターンブ
ロックを示す図であり、(b)はパターン欠陥が存在し
ない参照ブロックを示す図であり、(c)は検出された
パターン欠陥の画像を示す図である。
2A is a diagram showing a pattern block in which a pattern image displayed on a monitor of the review station is partitioned, and FIG. 2B is a diagram showing a reference block having no pattern defect; (C) is a figure which shows the image of the detected pattern defect.

【図3】前記パターンブロックの画像の画素毎のRのコ
ントラスト値を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an R contrast value for each pixel of the image of the pattern block.

【図4】パターン欠陥の画像のコントラストの値の平均
値のヒストグラムを示し、(a)はRのヒストグラムで
あり、(b)はGのヒストグラムであり、(c)はBの
ヒストグラムである。
4A and 4B show histograms of the average value of contrast values of pattern defect images, where FIG. 4A is an R histogram, FIG. 4B is a G histogram, and FIG. 4C is a B histogram.

【図5】前記一実施形態におけるパターン欠陥の欠陥発
生事由を特定する工程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a process of identifying a defect occurrence reason of a pattern defect in the one embodiment.

【図6】(a),(b)は従来のパターン欠陥特定方法
を説明する図である。
6A and 6B are diagrams illustrating a conventional pattern defect identification method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A パターンマップの画像 1 素子分離領域のパターンの画像 2 パターン欠陥の画像 3 参照用パターンのブロック 11〜24 パターンブロック A pattern map image 1 element isolation region pattern image 2 pattern defect image 3 reference pattern block 11-24 pattern block

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体装置の製造プロセスにおけるパタ
ーン欠陥の発生工程、発生装置及び発生原因のうちの少
なくとも1つよりなる欠陥発生事由を特定するパターン
欠陥特定方法であって、 過去に発生しており且つ前記欠陥発生事由が判明してい
るパターン欠陥である過去パターン欠陥の画像における
少なくとも1つの色のコントラストの値よりなる過去パ
ターン欠陥コントラスト情報を記憶しているデータベー
スを作製するデータベース作製工程と、 半導体装置の製造プロセスにおいて発生したパターン欠
陥である発生パターン欠陥を検出するパターン欠陥検出
工程と、 検出された発生パターン欠陥の画像における前記少なく
とも1つの色のコントラストの値よりなる発生パターン
欠陥コントラスト情報を計算するコントラスト計算工程
と、 前記発生パターン欠陥コントラスト情報と前記過去パタ
ーン欠陥コントラスト情報とを比較することにより、前
記発生パターン欠陥の前記欠陥発生事由を特定する欠陥
発生事由特定工程とを備えていることを特徴とするパタ
ーン欠陥特定方法。
1. A pattern defect identification method for identifying a defect occurrence event comprising at least one of a pattern defect occurrence step, a generation device and an occurrence cause in a semiconductor device manufacturing process, which has occurred in the past. And a database preparation step of preparing a database that stores past pattern defect contrast information including the contrast value of at least one color in the image of the past pattern defect, which is a pattern defect whose cause of defect is known. A pattern defect detection step of detecting a generated pattern defect, which is a pattern defect generated in the manufacturing process of the device, and calculation of generated pattern defect contrast information consisting of the contrast value of the at least one color in the image of the detected generated pattern defect. Contrast calculation process And a defect occurrence reason specifying step of specifying the defect occurrence reason of the generated pattern defect by comparing the generated pattern defect contrast information and the past pattern defect contrast information. Defect identification method.
【請求項2】 前記データベース作製工程は、半導体装
置の製造プロセスにおいて発生した前記過去パターン欠
陥に対して膜剥離等の処理を行なった後、該過去パター
ン欠陥の画像における前記少なくとも1つの色のコント
ラストの値を求め、求められたコントラスト値を前記過
去パターン欠陥コントラスト情報として前記データベー
スに格納する工程を含むことを特徴とする請求項1に記
載のパターン欠陥特定方法。
2. The database manufacturing step comprises performing a process such as film peeling on the past pattern defects generated in a semiconductor device manufacturing process, and then performing a contrast of the at least one color in an image of the past pattern defects. 2. The pattern defect identification method according to claim 1, further comprising the step of: determining the value of ## EQU1 ## and storing the obtained contrast value in the database as the past pattern defect contrast information.
【請求項3】 前記過去パターン欠陥コントラスト情報
は、前記過去パターン欠陥の画像の各画素におけるRG
B毎のコントラストの濃淡の階調の数値の平均値であ
り、 前記発生パターン欠陥コントラスト情報は、前記発生パ
ターン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎のコントラ
ストの濃淡の階調の数値の平均値であることを特徴とす
る請求項1に記載のパターン欠陥特定方法。
3. The past pattern defect contrast information is RG in each pixel of the image of the past pattern defect.
The generated pattern defect contrast information is an average value of the numerical values of the gradation of contrast of each RGB in each pixel of the image of the generated pattern defect. The pattern defect identification method according to claim 1, wherein the pattern defect identification method is provided.
【請求項4】 前記欠陥発生事由特定工程は、前記過去
パターン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎のコント
ラストの濃淡の階調の数値の平均値と、前記発生パター
ン欠陥の画像の各画素におけるRGB毎のコントラスト
の濃淡の階調の数値の平均値とのRGB毎の差の2乗の
平均値を求め、求められた2乗の平均値が最も小さくな
る前記過去パターン欠陥の前記欠陥発生事由を前記発生
パターン欠陥の前記欠陥発生事由であると特定する工程
を含むことを特徴とする請求項1に記載のパターン欠陥
特定方法。
4. The defect occurrence reason specifying step comprises: an average value of gradation values of contrast gradation for each RGB in each pixel of the image of the past pattern defect, and RGB of each pixel of the image of the generated pattern defect. The average value of the squares of the differences for each RGB from the average value of the gradation values of each contrast is calculated, and the defect occurrence reason of the past pattern defect having the smallest average value of the calculated squares is determined. The pattern defect identifying method according to claim 1, further comprising a step of identifying the cause of the defect of the generated pattern defect as a cause of the defect.
【請求項5】 半導体ウェハを繰り返しパターンを有す
る複数のパターンブロックに区画する工程と、 前記複数のパターンブロックの画像の画素毎に、色のコ
ントラストの濃淡の階調の数値であるパターンブロック
コントラスト値を求める工程と、 前記パターンブロックコントラスト値と、前記繰り返し
パターンを有し且つパターン欠陥が存在しない参照ブロ
ックの画像の画素毎の色のコントラストの濃淡の階調の
数値である参照ブロックコントラスト値との差を求める
工程と、 前記パターンブロックコントラスト値と前記参照ブロッ
クコントラスト値との差が所定値以内である領域をパタ
ーン欠陥の発生領域であると特定する工程とを備えてい
ることを特徴とするパターン欠陥検出方法。
5. A step of dividing a semiconductor wafer into a plurality of pattern blocks having a repetitive pattern, and a pattern block contrast value which is a numerical value of gradation of shade of color contrast for each pixel of an image of the plurality of pattern blocks. And a step of determining the pattern block contrast value and a reference block contrast value that is a numerical value of a gray scale of contrast of color of each pixel of a reference block having the repeating pattern and having no pattern defect A pattern comprising: a step of obtaining a difference; and a step of specifying an area in which a difference between the pattern block contrast value and the reference block contrast value is within a predetermined value as a pattern defect occurrence area. Defect detection method.
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