JPH102867A - 微細パターン欠陥検査装置 - Google Patents
微細パターン欠陥検査装置Info
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- JPH102867A JPH102867A JP8156914A JP15691496A JPH102867A JP H102867 A JPH102867 A JP H102867A JP 8156914 A JP8156914 A JP 8156914A JP 15691496 A JP15691496 A JP 15691496A JP H102867 A JPH102867 A JP H102867A
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- Japan
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- photodetector
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理が速く、装置構成が簡素であり、小型で
ある微細パターン欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 ウェハー1112上に形成されている微
細なロジックパターンを持つ検査チップ105のパター
ン画像データと参照チップ104のパターン画像データ
とを比較して、検査チップ105のパターンに対する欠
陥検査を行う際に、対象チップ105上のパターン画像
データと参照チップ104のパターン画像データとを整
合させるように、対象チップ用光検出器102及び参照
チップ用光検出器101をウェハー面内方向すなわちX
Y軸の各方向に独立に移動させ、欠陥像を検査領域変更
毎の位置ずれ補正のための演算処理を行なうことなく検
出する。
ある微細パターン欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 ウェハー1112上に形成されている微
細なロジックパターンを持つ検査チップ105のパター
ン画像データと参照チップ104のパターン画像データ
とを比較して、検査チップ105のパターンに対する欠
陥検査を行う際に、対象チップ105上のパターン画像
データと参照チップ104のパターン画像データとを整
合させるように、対象チップ用光検出器102及び参照
チップ用光検出器101をウェハー面内方向すなわちX
Y軸の各方向に独立に移動させ、欠陥像を検査領域変更
毎の位置ずれ補正のための演算処理を行なうことなく検
出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハー上
あるいはマスクウェハー上のロジックパターンを検査す
るための微細パターン検査装置に関するものである。
あるいはマスクウェハー上のロジックパターンを検査す
るための微細パターン検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の微細パターン検査装置は、特開昭
61−82107号公報等に開示されている。
61−82107号公報等に開示されている。
【0003】従来の微細パターン検査装置は図2に示す
ように、ウェハー112上の対象チップ105と参照チ
ップ104を撮像する対象チップ用光学検出器202及
び参照チップ用光学検出器201と、メモリ203,2
04と、欠陥像抽出器206と、CPU109と、ウェ
ハー走査機構制御系110と、CRTモニタ111から
構成されていた。
ように、ウェハー112上の対象チップ105と参照チ
ップ104を撮像する対象チップ用光学検出器202及
び参照チップ用光学検出器201と、メモリ203,2
04と、欠陥像抽出器206と、CPU109と、ウェ
ハー走査機構制御系110と、CRTモニタ111から
構成されていた。
【0004】図2に示す従来の微細パターン検査装置
は、光を試料に照射して得られる画像情報を対象チップ
105と参照チップ104からそれぞれ画像信号として
双眼の光検出器201,202によって検出し、これら
を画像メモリー203,204に蓄え、対象チップ10
5と参照チップ104のパターン画像データの位置合わ
せを位置ずれ調整信号207に基づいて行った後、これ
らを欠陥像抽出器206により比較することにより試料
中の欠陥を抽出し、その欠陥の表示上の位置とステージ
の位置情報を合わせて計算することにより、試料上の欠
陥位置をCRTモニタに表示するようにしていた。
は、光を試料に照射して得られる画像情報を対象チップ
105と参照チップ104からそれぞれ画像信号として
双眼の光検出器201,202によって検出し、これら
を画像メモリー203,204に蓄え、対象チップ10
5と参照チップ104のパターン画像データの位置合わ
せを位置ずれ調整信号207に基づいて行った後、これ
らを欠陥像抽出器206により比較することにより試料
中の欠陥を抽出し、その欠陥の表示上の位置とステージ
の位置情報を合わせて計算することにより、試料上の欠
陥位置をCRTモニタに表示するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の微細パターン検査装置は、対象チップ202の
パターン画像データ及び、参照チップ201のパターン
画像データ保管用に大量のメモリー203,204を必
要とし、装置を大型化,高額化するという問題があっ
た。
た従来の微細パターン検査装置は、対象チップ202の
パターン画像データ及び、参照チップ201のパターン
画像データ保管用に大量のメモリー203,204を必
要とし、装置を大型化,高額化するという問題があっ
た。
【0006】さらに対象チップ202のパターン画像デ
ータと参照チップ201のパターン画像データとの位置
ずれをソフト的に補正するための演算時間が長くなり、
その結果、欠陥検査に要する時間が増大するという問題
があった。
ータと参照チップ201のパターン画像データとの位置
ずれをソフト的に補正するための演算時間が長くなり、
その結果、欠陥検査に要する時間が増大するという問題
があった。
【0007】本発明の目的は、処理が速く、かつ構成が
簡素化された微細パターン欠陥検査装置を提供すること
にある。
簡素化された微細パターン欠陥検査装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る微細パターン欠陥検査装置は、ウェハ
ー上の参照チップと対象チップのパターン形状を光検出
器でそれぞれパターン画像データとして取り込み、取り
込んだ両パターン画像データを比較して、対象チップの
パターンの欠陥検査を行う微細パターン欠陥検査装置で
あって、光検出器からの画像データの比較結果に基づい
て、対象チップのパターン画像データと参照チップのパ
ターン画像データとを整合させるように、参照チップ用
光検出器及び対象チップ用光検出器をウェハー面内方向
に独立に移動可能としたものである。
め、本発明に係る微細パターン欠陥検査装置は、ウェハ
ー上の参照チップと対象チップのパターン形状を光検出
器でそれぞれパターン画像データとして取り込み、取り
込んだ両パターン画像データを比較して、対象チップの
パターンの欠陥検査を行う微細パターン欠陥検査装置で
あって、光検出器からの画像データの比較結果に基づい
て、対象チップのパターン画像データと参照チップのパ
ターン画像データとを整合させるように、参照チップ用
光検出器及び対象チップ用光検出器をウェハー面内方向
に独立に移動可能としたものである。
【0009】また位置ずれ解消器と、相対位置制御ユニ
ットとを有し、位置ずれ解消器は、前記光検出器からの
対象チップのパターン画像データと参照チップのパター
ン画像データを比較して、相対位置制御ユニットを制御
するものであり、相対位置制御ユニットは、前記位置ず
れ解消器からの指令により、前記光検出器をウェハー面
内方向に独立に移動させるものである。
ットとを有し、位置ずれ解消器は、前記光検出器からの
対象チップのパターン画像データと参照チップのパター
ン画像データを比較して、相対位置制御ユニットを制御
するものであり、相対位置制御ユニットは、前記位置ず
れ解消器からの指令により、前記光検出器をウェハー面
内方向に独立に移動させるものである。
【0010】また信号反転器と、合成器とを有し、信号
反転器は、参照チップ用光検出器からの画像信号をアナ
ログからデジタルに変換し、かつ画像信号の明暗を反転
させるものであり、合成器は、デジタル変換された対象
チップ用光検出器からの画像信号と、デジタル変換され
明暗反転された画像信号との和演算するものである。
反転器は、参照チップ用光検出器からの画像信号をアナ
ログからデジタルに変換し、かつ画像信号の明暗を反転
させるものであり、合成器は、デジタル変換された対象
チップ用光検出器からの画像信号と、デジタル変換され
明暗反転された画像信号との和演算するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
り説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るパター
ン欠陥検査装置を示すブロック図である。
り説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るパター
ン欠陥検査装置を示すブロック図である。
【0012】図1において、本発明の一実施形態に係る
微細パターン欠陥検査装置は、参照チップ用光検出器1
01及び対象チップ用光検出器102と、信号反転器1
06と、AD変換器132と、合成器107と、相対位
置制御ユニット103と、位置ずれ解消器108と、C
PU109と、CRTモニタ111と、ウェハー走査機
構110とを有している。
微細パターン欠陥検査装置は、参照チップ用光検出器1
01及び対象チップ用光検出器102と、信号反転器1
06と、AD変換器132と、合成器107と、相対位
置制御ユニット103と、位置ずれ解消器108と、C
PU109と、CRTモニタ111と、ウェハー走査機
構110とを有している。
【0013】参照チップ用光検出器101は、参照チッ
プ104の微細パターン形状の画像信号130を、対象
チップ用光検出器102は、対象チップ105の微細パ
ターン形状の画像信号をそれぞれ検出するようになって
いる。
プ104の微細パターン形状の画像信号130を、対象
チップ用光検出器102は、対象チップ105の微細パ
ターン形状の画像信号をそれぞれ検出するようになって
いる。
【0014】信号反転器106は、参照チップ用光検出
器101からの画像信号130をアナログからデジタル
に変換し、かつ画像信号130の明暗を反転させるよう
になっている。また、AD変換器132は、対象チップ
用光検出器102からの画像信号131をアナログから
デジタルに変換するようになっている。
器101からの画像信号130をアナログからデジタル
に変換し、かつ画像信号130の明暗を反転させるよう
になっている。また、AD変換器132は、対象チップ
用光検出器102からの画像信号131をアナログから
デジタルに変換するようになっている。
【0015】合成器107は、デジタル化され、かつ明
暗反転された画像信号130と、デジタル化された画像
信号131の和演算を行うようになっている。
暗反転された画像信号130と、デジタル化された画像
信号131の和演算を行うようになっている。
【0016】位置ずれ解消器108は、合成器107の
出力に基づいて相対位置制御ユニット103を駆動し
て、対象チップ用光検出器102と参照チップ用光検出
器101の相対位置を制御するようになっている。具体
的に説明すると、参照チップ用光検出器101と対象チ
ップ用光検出器102がそれぞれ、参照チップ104と
対象チップ105の相対応する個所の概観形状を正しく
検出しており、かつ、参照チップ104と対象チップ1
05の該当する個所の形状が全く同一である場合には、
合成器107の出力は、画像全面に渡って一様明度にな
る。すなわち、対象チップ105の形状情報を参照チッ
プ104の形状情報が差し引くことになるからである。
一方、参照チップ104と対象チップ105が相対応す
る個所からずれた個所の概観形状を検出している場合
は、ずれている個所が浮き出て、明暗コントラストを形
成する。位置ずれ解消器108は、明暗コントラストが
消失する向きに相対位置制御ユニット103を制御す
る。相対位置制御ユニット103は、対象チップ105
のパターンに画像データと参照チップ104のパターン
画像データとを整合させるように、対象チップ用光検出
器102と、参照チップ用光検出器101をウェハー面
内方向すなわちX軸の各方向に独立に移動させ、欠陥像
を検査領域変更毎の位置ずれ補正のための演算処理を行
なうことなく検出するようにしている。
出力に基づいて相対位置制御ユニット103を駆動し
て、対象チップ用光検出器102と参照チップ用光検出
器101の相対位置を制御するようになっている。具体
的に説明すると、参照チップ用光検出器101と対象チ
ップ用光検出器102がそれぞれ、参照チップ104と
対象チップ105の相対応する個所の概観形状を正しく
検出しており、かつ、参照チップ104と対象チップ1
05の該当する個所の形状が全く同一である場合には、
合成器107の出力は、画像全面に渡って一様明度にな
る。すなわち、対象チップ105の形状情報を参照チッ
プ104の形状情報が差し引くことになるからである。
一方、参照チップ104と対象チップ105が相対応す
る個所からずれた個所の概観形状を検出している場合
は、ずれている個所が浮き出て、明暗コントラストを形
成する。位置ずれ解消器108は、明暗コントラストが
消失する向きに相対位置制御ユニット103を制御す
る。相対位置制御ユニット103は、対象チップ105
のパターンに画像データと参照チップ104のパターン
画像データとを整合させるように、対象チップ用光検出
器102と、参照チップ用光検出器101をウェハー面
内方向すなわちX軸の各方向に独立に移動させ、欠陥像
を検査領域変更毎の位置ずれ補正のための演算処理を行
なうことなく検出するようにしている。
【0017】CPU109は、位置ずれ解消器108か
ら、一様でない部分すなわち、欠陥の形状を示す欠陥像
信号120を得て、欠陥像信号120の表示上の位置と
ウェハー112の位置から欠陥信号120を発する欠陥
の位置を算出するようになっている。またCPU109
は、参照チップ用光検出器101および、対象チップ用
光検出器102の制御、すなわち倍率と焦点合わせをも
するようになっている。ここで、ウェハー112の位置
制御はCPU109によって、制御されたウェハー走査
機構110によって駆動されている。またCRTモニタ
111は、欠陥像の概観を表示するようになっている。
ら、一様でない部分すなわち、欠陥の形状を示す欠陥像
信号120を得て、欠陥像信号120の表示上の位置と
ウェハー112の位置から欠陥信号120を発する欠陥
の位置を算出するようになっている。またCPU109
は、参照チップ用光検出器101および、対象チップ用
光検出器102の制御、すなわち倍率と焦点合わせをも
するようになっている。ここで、ウェハー112の位置
制御はCPU109によって、制御されたウェハー走査
機構110によって駆動されている。またCRTモニタ
111は、欠陥像の概観を表示するようになっている。
【0018】実施形態において、参照チップ104の微
細パターン形状は、参照チップ用光検出器101によっ
て検出される。検出された微細パターン形状情報を持つ
画像信号130は、信号反転器106に入力され、まず
アナログからデジタルへの変換がなされ、さらに信号反
転器106において明暗が反転される。
細パターン形状は、参照チップ用光検出器101によっ
て検出される。検出された微細パターン形状情報を持つ
画像信号130は、信号反転器106に入力され、まず
アナログからデジタルへの変換がなされ、さらに信号反
転器106において明暗が反転される。
【0019】一方、対象チップ105の微細パターン形
状情報は、対象チップ用光検出器102によって検出さ
れ、画像信号131を形成する。画像信号131は、A
D変換器132によってアナログからデジタルに変換さ
れる。
状情報は、対象チップ用光検出器102によって検出さ
れ、画像信号131を形成する。画像信号131は、A
D変換器132によってアナログからデジタルに変換さ
れる。
【0020】合成器107は、デジタル化された画像信
号131と、デジタル化され、さらに、信号反転器10
6によって明暗反転された画像信号130との和演算を
行い、その結果を出力する、すなわち、画像信号131
と画像信号130の差の信号が得られる。
号131と、デジタル化され、さらに、信号反転器10
6によって明暗反転された画像信号130との和演算を
行い、その結果を出力する、すなわち、画像信号131
と画像信号130の差の信号が得られる。
【0021】ここで、参照チップ用光検出器101と対
象チップ用光検出器102は、それぞれ参照チップ10
4と対象チップ105の相対応する個所の概観形状を正
しく検出しており、かつ、参照チップ104と対象チッ
プ105の該当する個所の形状が全く同一である場合に
は、合成器107の出力は、画像全面に渡って一様明度
になる。すなわち、対象チップ105の形状情報を参照
チップ104の形状情報が差し引くことになるからであ
る。一方、参照チップ104と対象チップ105が相対
応する個所からずれた個所の概観形状を検出している場
合は、ずれている個所が浮き出て、明暗コントラストを
形成する。位置ずれ解消器108は、明暗コントラスト
が消失する向きに相対位置制御ユニット103を制御す
る。
象チップ用光検出器102は、それぞれ参照チップ10
4と対象チップ105の相対応する個所の概観形状を正
しく検出しており、かつ、参照チップ104と対象チッ
プ105の該当する個所の形状が全く同一である場合に
は、合成器107の出力は、画像全面に渡って一様明度
になる。すなわち、対象チップ105の形状情報を参照
チップ104の形状情報が差し引くことになるからであ
る。一方、参照チップ104と対象チップ105が相対
応する個所からずれた個所の概観形状を検出している場
合は、ずれている個所が浮き出て、明暗コントラストを
形成する。位置ずれ解消器108は、明暗コントラスト
が消失する向きに相対位置制御ユニット103を制御す
る。
【0022】対象チップ105あるいは、参照チップ1
04のいずれかに形状の乱れや、ゴミなどが付着してい
る場合には、それらの形状が浮き出して見える。
04のいずれかに形状の乱れや、ゴミなどが付着してい
る場合には、それらの形状が浮き出して見える。
【0023】CPU109は、位置ずれ解消器108か
ら、一様でない部分すなわち、欠陥の形状を示す欠陥像
信号120を得て、欠陥像信号120の表示上の位置と
ウェハー112の位置から欠陥信号120を発する欠陥
の位置を算出する。そして、欠陥像の概観は、CRTモ
ニタ111によって表示される。
ら、一様でない部分すなわち、欠陥の形状を示す欠陥像
信号120を得て、欠陥像信号120の表示上の位置と
ウェハー112の位置から欠陥信号120を発する欠陥
の位置を算出する。そして、欠陥像の概観は、CRTモ
ニタ111によって表示される。
【0024】以上の実施形態において、参照チップ用光
検出器101と対象チップ用光検出器102として直径
5ミリメートルの小型の対物レンズを用いた双眼の光検
出器を用い、さらに、これらの設定位置をマイクロメー
トル精度で位置決め可能なリニアモータ制御の相対位置
制御ユニット103を用いることによって、1ミクロン
ピッチのロジックパターンを持つ半導体ウェハを検査し
たところ、図2に示す従来のパターン欠陥検査装置の5
倍以上の速さをもって、欠陥抽出とその位置の検出を行
うことができた。
検出器101と対象チップ用光検出器102として直径
5ミリメートルの小型の対物レンズを用いた双眼の光検
出器を用い、さらに、これらの設定位置をマイクロメー
トル精度で位置決め可能なリニアモータ制御の相対位置
制御ユニット103を用いることによって、1ミクロン
ピッチのロジックパターンを持つ半導体ウェハを検査し
たところ、図2に示す従来のパターン欠陥検査装置の5
倍以上の速さをもって、欠陥抽出とその位置の検出を行
うことができた。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、欠
陥検査を高速化することができる。その理由は、従来の
技術において必要であった対象チップと参照チップのパ
ターン画像間における位置ずれ補正の演算を不要にする
ための相対位置制御ユニットを導入し、この相対位置制
御ユニットを用いて、あらかじめ一度のみ、対象チップ
用光検出器と参照チップ用光検出器を相対的に移動させ
ることにより、対象チップのパターン画像に対応した参
照チップのパターン画像を位置ずれ補正の演算なしに得
ることが可能になったためである。
陥検査を高速化することができる。その理由は、従来の
技術において必要であった対象チップと参照チップのパ
ターン画像間における位置ずれ補正の演算を不要にする
ための相対位置制御ユニットを導入し、この相対位置制
御ユニットを用いて、あらかじめ一度のみ、対象チップ
用光検出器と参照チップ用光検出器を相対的に移動させ
ることにより、対象チップのパターン画像に対応した参
照チップのパターン画像を位置ずれ補正の演算なしに得
ることが可能になったためである。
【0026】さらに本発明によれば、装置を小型化、か
つ低価格化することができる。その理由は、従来の技術
において必要であった対象チップのパターン画像データ
及び、参照チップのパターン画像データ保管用に大量の
メモリーを不要としているためである。
つ低価格化することができる。その理由は、従来の技術
において必要であった対象チップのパターン画像データ
及び、参照チップのパターン画像データ保管用に大量の
メモリーを不要としているためである。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】従来例を示すブロック図である。
101 参照チップ用光検出器 102 対象チップ用光検出器 103 相対位置制御ユニット 104 参照チップ 105 対象チップ 106 信号反転器 107 合成器 108 位置ずれ解消器 109 CPU 110 ウェハー走査機構 111 CTRモニター 112 ウェハー 131 画像信号 132 AD変換器 201 参照チップ用光学検出器 202 対象チップ用光学検出器 203 参照チップ用メモリ 204 対象チップ用メモリ 206 欠陥像抽出器 207 位置ずれ調整信号
Claims (3)
- 【請求項1】 ウェハー上の参照チップと対象チップの
パターン形状を光検出器でそれぞれパターン画像データ
として取り込み、取り込んだ両パターン画像データを比
較して、対象チップのパターンの欠陥検査を行う微細パ
ターン欠陥検査装置であって、 光検出器からの画像データの比較結果に基づいて、対象
チップのパターン画像データと参照チップのパターン画
像データとを整合させるように、参照チップ用光検出器
及び対象チップ用光検出器をウェハー面内方向に独立に
移動可能としたことを特徴とする微細パターン欠陥検査
装置。 - 【請求項2】 位置ずれ解消器と、相対位置制御ユニッ
トとを有し、 位置ずれ解消器は、前記光検出器からの対象チップのパ
ターン画像データと参照チップのパターン画像データを
比較して、相対位置制御ユニットを制御するものであ
り、 相対位置制御ユニットは、前記位置ずれ解消器からの指
令により、前記光検出器をウェハー面内方向に独立に移
動させるものであることを特徴とする請求項1に記載の
微細パターン欠陥検査装置。 - 【請求項3】 信号反転器と、合成器とを有し、 信号反転器は、参照チップ用光検出器からの画像信号を
アナログからデジタルに変換し、かつ画像信号の明暗を
反転させるものであり、 合成器は、デジタル変換された対象チップ用光検出器か
らの画像信号と、デジタル変換され明暗反転された画像
信号との和演算するものであることを特徴とする請求項
2に記載の微細パターン欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8156914A JPH102867A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 微細パターン欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8156914A JPH102867A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 微細パターン欠陥検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH102867A true JPH102867A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15638146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8156914A Pending JPH102867A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 微細パターン欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH102867A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG83111A1 (en) * | 1998-06-13 | 2001-09-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Apparatus and method for contact failure inspection in semiconductor devices |
JP2016138837A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 検査装置および検査方法 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8156914A patent/JPH102867A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG83111A1 (en) * | 1998-06-13 | 2001-09-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Apparatus and method for contact failure inspection in semiconductor devices |
JP2016138837A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 検査装置および検査方法 |
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