JPH1089931A - パターン検査方法及びその装置並びに半導体ウエハの製造方法 - Google Patents

パターン検査方法及びその装置並びに半導体ウエハの製造方法

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JPH1089931A
JPH1089931A JP8245161A JP24516196A JPH1089931A JP H1089931 A JPH1089931 A JP H1089931A JP 8245161 A JP8245161 A JP 8245161A JP 24516196 A JP24516196 A JP 24516196A JP H1089931 A JPH1089931 A JP H1089931A
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博之 品田
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真理 野副
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Abstract

(57)【要約】 【課題】二次元的な繰返し性を有する場所とＸ方向，Ｙ
方向のみの繰返し性を有する部分が混在しているパター
ンが複数ある対象物の検査において、簡便な座標指定で
欠陥を検出する。 【解決手段】着目点１０１と繰返しピッチだけ離れた例
えば１０２ａ〜１０２ｄの比較点との十字比較を行い、
何れとも差がある部分のみを欠陥候補として抽出する。
これにより、二次元的な繰返し部分、Ｘ方向、またはＹ
方向にのみ繰返し性を有する場所も検査可能とする。孤
立点などのＸ方向およびＹ方向の何れにも繰返し性を有
しない部分が欠陥候補として抽出されるが、複数の被検
査対象物で規則的に欠陥候補を生じる場合には欠陥とし
ないことにより、これらを排除し、真の欠陥を判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光又は電子線等を
用いて半導体ウエハ等の対象物の物理的性質を現した画
像又は波形を得、該画像又は波形を設計情報又は得られ
た画像と比較することによりパターンを検査するパター
ン検査方法及びその装置並びに半導体ウエハの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のパターン検査の方法としては、特
開平６―２９４７５０号公報に記載されているように、
隣接チップ同士では同一のパターンを持っていることが
期待できる性質を利用して隣接チップ同士でパターンを
比較して、差があればいずれかのチップのパターンに欠
陥があると判定する第１の方式と、特開昭５７―１９６
５３０記載のようにチップ内のメモリセルが同一のパタ
ーンであることが期待できる性質を利用して隣接セル同
士でパターンを比較して、差があればいずれかのセルの
パターンに欠陥があると判定する第２の方式とが知られ
ている。
【０００３】更に特開平３−２３２２５０号公報に記載
されているように、チップ内のパターン配置情報をもと
に、一次元センサの走査方向およびチップの開始点から
のステージ走査方向各々につき、チップ比較検査領域と
繰返しパターン（メモリセルのパターン）比較検査領域
のデータを記憶する記憶部を有し、センサ走査位置、ス
テージ検査位置に同調して、チップ比較検査の欠陥出力
および繰返しパターン比較検査の欠陥出力の出力可否を
制御する第３の方式が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の第１の方式で
は、比較対象となるパターンが異なるチップであるため
２種類の誤差が混入し、正常部であっても差を生じ、微
細欠陥との識別が困難となる。第１の誤差は、対象物起
因で、露光装置がウエハ全面を同時に露光できないため
異なるチップでは露光条件が異なっている、またはＣＶ
Ｄ装置などではウエハは全面を同時に処理できるが比較
する距離が長いと特にウエハ周辺で膜厚が異なり異なっ
たパターンとなる。第２の誤差は、検査装置起因で、同
時に大面積を検出することが困難であるため時間差をお
いてパターンを検出し比較するが、時間間隔が長いと装
置ドリフト、振動等の影響を受けやすく信頼性を確保す
るには装置構成が複雑になり価格が増大する。
【０００５】従来の第２の方式または第３の方式では、
比較すべき対象のパターンが必ず存在する、つまりメモ
リセルの規則正しく配列されているメモリマット内部と
比較方向の一致しているメモリ間と部の分割線上に検査
領域が限定され、しかも領域指定を厳密に行う必要があ
り、特にメモリマット部内部が細かく分割されている最
近のパターンレイアウトでは分割された領域内部にのみ
に検査領域を設定する必要があり、領域設定に多大な時
間を費やし、検査可能領域が限定されることが予想され
る。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、簡便な検査領域指定で、半導体ウエハ等の被
検査対象物上の小さく繰り返される部分の全ての領域を
信頼性高く検査できるようにしたパターン検査方法およ
びその装置を提供することにある。
【０００７】また本発明の他の目的は、メモリマット部
と直接周辺回路とからなる繰り返しパターンを形成した
半導体ウエハに対して欠陥を高信頼度で検査して高品質
の半導体ウエハを製造できるようにした半導体ウエハの
製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検査対象物の物理量を２次元の画像信
号として検出し、該検出された２次元の画像信号を２次
元のデジタル画像信号に変換し、該変換された２次元の
デジタル画像信号における着目点のデジタル画像信号と
該着目点のパターンに対して同一なパターンであること
が期待されるＸ方法及びＹ方向からなる複数の比較点の
参照画像信号（この参照画像信号は、設計情報に基づい
て作成しても良い。）の各々とを比較して着目点のデジ
タル画像信号といずれの比較点のデジタル画像信号との
間に差がある場合には欠陥候補または欠陥として抽出す
ることを特徴とするパターン検査方法である。
【０００９】また本発明は、被検査対象物の物理量を２
次元の画像信号として検出し、該検出された２次元の画
像信号を２次元のデジタル画像信号に変換し、該変換さ
れた２次元のデジタル画像信号における着目点のデジタ
ル画像信号と該着目点のパターンに対して同一なパター
ンであることが期待されるＸ方法及びＹ方向からなる複
数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比較して着目
点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタル画像信
号の各々との差画像信号を抽出し、この抽出された複数
の差画像信号に基づいて欠陥候補または欠陥を抽出する
ことを特徴とするパターン検査方法である。
【００１０】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
し、該検出された２次元の画像信号を２次元のデジタル
画像信号に変換し、該変換された２次元のデジタル画像
信号における着目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ
方向に繰り返しピッチの整数倍である複数の比較点のデ
ジタル画像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画
像信号と複数の比較点のデジタル画像信号の各々との差
画像信号を抽出し、この抽出された複数の差画像信号に
基づいて欠陥候補または欠陥を抽出することを特徴とす
るパターン検査方法である。
【００１１】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
し、該検出された２次元の画像信号を２次元のデジタル
画像信号に変換し、該変換された２次元のデジタル画像
信号における着目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ
方向に繰り返しピッチの整数倍である複数の比較点のデ
ジタル画像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画
像信号と複数の比較点のデジタル画像信号の各々との差
画像信号を抽出し、この抽出された複数の差画像信号に
基づいて欠陥候補を抽出し、この抽出された欠陥候補が
被検査対象物上で不規則に発生した場合真の欠陥として
検出することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１２】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
し、該検出された２次元の画像信号を２次元のデジタル
画像信号に変換し、該変換された２次元のデジタル画像
信号における着目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ
方向に繰り返しピッチの整数倍である複数の比較点のデ
ジタル画像信号の各々とを比較して粗く一致度を判定し
て２次元に繰り返される領域、Ｘ方向のみ繰り返される
領域、およびＹ方向のみ繰り返される領域の何れかであ
るかを判定し、前記着目点のデジタル画像信号と複数の
比較点のデジタル画像信号（この比較点のデジタルが増
進号は設計情報に基づいて作成しても良い。）の各々と
の差画像信号を抽出し、この抽出された複数の差画像信
号に基づいて前記判定された領域に応じて欠陥候補を抽
出し、この抽出された欠陥候補が被検査対象物上で不規
則に発生した場合真の欠陥として検出することを特徴と
するパターン検査方法である。
【００１３】また本発明は、メモリマット部と直接周辺
回路とからなる繰り返しパターンを形成した半導体ウエ
ハの物理量を２次元の画像信号として検出し、該検出さ
れた２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変
換し、該変換された２次元のデジタル画像信号における
着目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返
しピッチの整数倍である複数の比較点のデジタル画像信
号の各々とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数
の比較点のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽
出し、この抽出された複数の差画像信号に基づいて欠陥
候補を抽出し、この抽出された欠陥候補が被検査対象物
上で不規則に発生した場合真の欠陥として検出して半導
体ウエハを製造することを特徴とする半導体ウエハの製
造方法である。
【００１４】また本発明は、メモリマット部と直接周辺
回路とからなる繰り返しパターンを形成した半導体ウエ
ハの物理量を２次元の画像信号として検出し、該検出さ
れた２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変
換し、該変換された２次元のデジタル画像信号における
着目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返
しピッチの整数倍である複数の比較点のデジタル画像信
号の各々とを比較して粗く一致度を判定して２次元に繰
り返される領域、Ｘ方向のみ繰り返される領域、および
Ｙ方向のみ繰り返される領域の何れかであるかを判定
し、前記着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデ
ジタル画像信号（この比較点のデジタルが増進号は設計
情報に基づいて作成しても良い。）の各々との差画像信
号を抽出し、この抽出された複数の差画像信号に基づい
て前記判定された領域に応じて欠陥候補を抽出し、この
抽出された欠陥候補が被検査対象物上で不規則に発生し
た場合真の欠陥として検出して半導体ウエハを製造する
ことを特徴とする半導体ウエハの製造方法である。
【００１５】また本発明は、被検査対象物の物理量を２
次元の画像信号として検出する画像信号検出手段と、該
画像信号検出手段により検出された２次元の画像信号を
２次元のデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
と、該Ａ／Ｄ変換手段により変換された２次元のデジタ
ル画像信号における着目点のデジタル画像信号と該着目
点のパターンに対して同一なパターンであることが期待
されるＸ方法及びＹ方向からなる複数の比較点の参照画
像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画像信号と
いずれの比較点のデジタル画像信号との間の差画像信号
を抽出する差画像抽出手段と、該差画像抽出手段により
抽出された着目点のデジタル画像信号といずれの比較点
のデジタル画像信号との間の差画像信号に差がある場合
には欠陥候補または欠陥として抽出する欠陥候補または
欠陥の抽出手段とを備えたことを特徴とするパターン検
査装置である。
【００１６】また本発明は、被検査対象物の物理量を２
次元の画像信号として検出する画像信号検出手段と、該
画像信号検出手段により検出された２次元の画像信号を
２次元のデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
と、該Ａ／Ｄ変換手段により変換された２次元のデジタ
ル画像信号における着目点のデジタル画像信号と該着目
点のパターンに対して同一なパターンであることが期待
されるＸ方法及びＹ方向からなる複数の比較点のデジタ
ル画像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画像信
号と複数の比較点のデジタル画像信号の各々との差画像
信号を抽出する差画像抽出手段と、該差画像抽出手段に
より抽出された複数の差画像信号に基づいて欠陥候補ま
たは欠陥を抽出する欠陥候補または欠陥の抽出手段とを
備えたことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１７】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
する画像信号検出手段と、該画像信号検出手段により検
出された２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により
変換された２次元のデジタル画像信号における着目点の
デジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチ
の整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号の各々
とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数の比較点
のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出する差
画像抽出手段と、該差画像抽出手段により抽出された複
数の差画像信号に基づいて欠陥候補または欠陥を抽出す
る欠陥候補または欠陥の抽出手段とを備えたことを特徴
とするパターン検査装置である。
【００１８】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
する画像信号検出手段と、該画像信号検出手段により検
出された２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により
変換された２次元のデジタル画像信号における着目点の
デジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチ
の整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号の各々
とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数の比較点
のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出する差
画像抽出手段と、該差画像抽出手段により抽出された複
数の差画像信号に基づいて欠陥候補を抽出し、この抽出
された欠陥候補が被検査対象物上で不規則に発生した場
合真の欠陥として検出する欠陥抽出手段とを備えたこと
を特徴とするパターン検査装置である。
【００１９】また本発明は、繰り返しパターンを形成し
た被検査対象物の物理量を２次元の画像信号として検出
する画像信号検出手段と、該画像信号検出手段により検
出された２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により
変換された２次元のデジタル画像信号における着目点の
デジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチ
の整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号の各々
とを比較して粗く一致度を判定して２次元に繰り返され
る領域、Ｘ方向のみ繰り返される領域、およびＹ方向の
み繰り返される領域の何れかであるかを判定する領域判
定手段と、前記着目点のデジタル画像信号と複数の比較
点のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出する
差画像抽出手段と、該差画像抽出手段により抽出された
複数の差画像信号に基づいて前記領域判定手段で判定さ
れた領域に応じて欠陥候補を抽出し、この抽出された欠
陥候補が被検査対象物上で不規則に発生した場合真の欠
陥として検出する欠陥抽出手段とを備えたことを特徴と
するパターン検査装置である。
【００２０】また本発明は、前記パターン検査装置にお
いて、前記差画像抽出手段には、前記Ａ／Ｄ変換手段に
より変換された２次元のデジタル画像信号における少な
くとも前記複数の比較点のデジタル画像信号の各々を記
憶する記憶手段を有することを特徴とする。また本発明
は、前記パターン検査装置において、前記欠陥抽出手段
には、前記欠陥候補から欠陥の特徴量を抽出する特徴量
抽出手段を有することを特徴とする。また本発明は、前
記パターン検査装置において、前記欠陥抽出手段には、
被検査対象物上で規則的に発生した欠陥候補を消去する
座標照合手段を有することを特徴とする。
【００２１】以上説明したように、前記構成により、容
易な領域設定で、小さく繰り返される部分の全ての領域
を、信頼性高く欠陥を検査することができる。
【００２２】また前記構成により、容易な領域設定で、
小さく繰り返される部分の全ての領域を、高速で、且つ
信頼性高く欠陥を検査することができる。
【００２３】また前記構成により、メモリマット部と直
接周辺回路とからなる繰り返しパターンを形成した半導
体ウエハに対して欠陥を高信頼度で検査して高品質の半
導体ウエハを製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明に係る被検査対象物の一実
施の形態である半導体メモリにおける製造工程途中の半
導体ウエハのパターンレイアウトの模式図を図１に示
す。ウエハ１は、最終的に同一の製品となるチップ２が
多数配列されている。チップ２の内部のパターンレイア
ウトは、図２に示すように、パターンの極めてラフな間
接周辺回路６と、メモリセルが２次元的に繰り返しピッ
チＸ方向Ｐｘ、Ｙ方向Ｐｙで規則的に配列しているメモ
リマット部３と、該メモリマット部と同程度のパターン
密度を有し、メモリマット部の周辺に存在するセンスア
ンプ、Ｉ／Ｏ回路、デコーダ回路などからなる直接周辺
回路４、５とで形成されている。メモリマット部３は更
に細かくブロック毎に分割されている（分割線上では繰
り返しは１方向に限定されている）。直接周辺回路は、
メモリマット部のＸ方向に存在する繰り返しがＹ方向の
みで繰り返しピッチがメモリセルの繰り返しピッチＰｙ
の整数倍のｎ＊Ｐｙである部分（Ｙ方向直接周辺回路）
５と、メモリマット部のＹ方向に存在する繰り返しがＸ
方向のみで繰り返しピッチがメモリセルの繰り返しピッ
チの整数倍のｍ＊Ｐｘである部分（Ｘ方向直接周辺回
路）４とよりなっている。
【００２５】更に、メモリマット部３と直接周辺回路
４、５は、３２〜１２８ライン毎にグルーピングされて
いる。そしてこれらのうちパターンが０．３μｍ以下の
最小線幅で形成されるため、致命的な欠陥の寸法が小さ
く、高感度に微細欠陥を検出すべき領域は、メモリマッ
ト部３と直接周辺回路４、５である。これ以外の領域の
間接周辺回路は線幅が太いため致命的な欠陥の寸法も大
きく、必ずしも最高感度で欠陥検出をする必要はない。
【００２６】このような被検査対象物に対する本発明の
基本思想について説明する。即ち、本発明は、着目点１
０１に対して比較対象の比較点１０２を１つのみでなく
複数用意し、着目点１０１の画像とそれらの比較点１０
２の画像と比較し、着目点のパターンがいずれかの比較
点のパターンと許容値をもって一致したら着目点のパタ
ーンは欠陥ではないと判定する。例えば図２に示す被検
査対象パターンにおいて、図３に示す黒丸の着目点１０
１のパターンを検査するために、比較対象として白丸で
示した十字状の比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、
１０２ｄ、つまりＹ方向に直接周辺回路の繰り返しピッ
チＱｙの整数倍の距離にあるパターン（図では＋／−１
倍の例を示す）、及び直接周辺回路のＸ方向の繰り返し
ピッチＱｘの整数倍（図では＋／−１倍の例を示す）の
距離にあるパターンと比較（第１回目の比較）する。こ
の比較結果において、着目点１０１のパターンがいずれ
かの比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの
パターンと許容値をもって一致したら着目点１０２のパ
ターンは欠陥ではない（正常パターン）と判定する。例
えば図３に示す如くＸ方向およびＹ方向に繰り返しを有
するメモリマット部３のような被検査対象パターンにお
いては、比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２
ｄの何れかに欠陥が存在したとしても、着目点１０１と
これら比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ
の何れかにおいて一致がみられ、正常パターンとして判
定されることになる。そして、着目点１０１に欠陥が存
在すると比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２
ｄの何れにおいても不一致がみられることになり、着目
点１０１に欠陥が存在すると判定することができる。ま
た図６に示す如く一方向のみ繰り返しを有する直接周辺
回路４、５のような被検査対象パターンにおいても、比
較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの何れか
に欠陥が存在したとしても、着目点１０１とこれら比較
点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの何れかに
おいて一致がみられ、正常パターンとして判定されるこ
とになる。そして、着目点１０１に欠陥が存在する場合
には、比較点１０２ａおよび比較点１０２ｂに対して不
一致がみられ、比較点１０２ｃおよび比較点１０２ｄに
対しても通常不一致がみられ、着目点１０１に欠陥が存
在すると判定することができる。しかし、着目点１０１
に欠陥が存在し、比較点１０２ｃおよび比較点１０２ｄ
の画像と同じ濃淡レベルになって一致がみられるときに
は着目点１０１に欠陥が存在すると判定することができ
ない。即ち、検出される欠陥の形状が変化する場合が考
えられる。そこで、一致度の演算結果に応じて比較結果
の選択をすることによって、欠陥の形状をできるだけ維
持した状態で、欠陥を検出することができる。
【００２７】これによりメモリマット部３と直接周辺回
路４、５とについて、検査領域設定をすることなく、図
４に示すように、２次元的な繰り返しパターンの角部な
ど右斜線で示した繰返しのない場所９以外は十字比較検
査が可能となる。繰返し性のない角部などの場所では差
を生ずるが、各チップで差を生ずる場所は共通であり、
チップ間でこれらを比較し、共通部分を除去することで
これら領域を排除できる。一方、欠陥は２段階の比較検
査（第２回目の比較検査）においていずれでも差を生じ
ることから、排除されることなく欠陥として認識でき
る。
【００２８】また、上記比較においては必要に応じて複
数段階の判定基準を用いた比較を行うか、または一致度
を出力する。これは実際のウエハはパターンではパター
ンを形成する露光装置が解像限界で用いられているため
隣接部のパターンの有無によりパターン形状に微妙な差
異（現状の露光技術では０．１μｍよりやや小さい程
度）を生ずる。検出すべき欠陥寸法がこれより小さいま
たは同程度の場合には隣接部にパターンの無い繰返しの
端点で検出感度を低下させないと正常部を欠陥と判定す
る虚報となる可能性がある。この虚報は通常の判定基準
を用いた場合には基準ぎりぎりで不安定であり、すべて
のチップで共通的に生じない場合が想定され、第２回目
の比較では排除されない可能性がある。このため、第２
回目の比較に於いて、欠陥判定の基準を１回目の比較の
結果が許容しうる範囲で一致していれば欠陥とは判定し
ない処理を行う。
【００２９】これらについて図３、および図５乃至図８
を用いて詳細に説明する。着目点１０１のパターン（デ
ジタル画像信号）を、着目点１０１から一定距離離れた
比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのパタ
ーン（デジタル画像信号）と比較する。図３に示すよう
な二次元的な一定の繰返し部分の内部では、着目点１０
１のパターンと一定距離隔てた比較点１０２ａ、１０２
ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのパターンは全て一致し、欠陥
と判定しない。即ち着目点１０１のパターンに欠陥が存
在すると、比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０
２ｄのパターンとの間において全て不一致として検出さ
れ、欠陥と判定することができる。
【００３０】図５に示すようような二次元的な一定の繰
返し部分の辺に当る周辺部分では、着目点１０１のパタ
ーンと一定距離れた比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０２
ｃのパターンは全てのパターンが正常部であれば一致
し、欠陥と判定しない。即ち、着目点１０１のパターン
に欠陥が存在すると、比較点１０２ａ、１０２ｂ、１０
２ｃ、１０２ｄのパターンとの間において全て不一致と
して検出され、欠陥と判定することができる。但し、１
０２ｃについては繰返しの端であるためパターンの寸法
が微妙に着目点のパターン１０１とは異なっている。こ
のため、着目点１０１と点１０２ｃとのパターン比較で
は正常部であってもある程度の差異を生じる。着目点１
０１と比較点１０２ａ、及び着目点１０１と比較点１０
２ｂの比較においては、繰返しの端でないため正常部で
あれば完全に同一のパターンであることが予想される。
【００３１】図６に示すような一次元的な一定の繰返し
部分では、着目点１０１のパターンと一定距離れた比較
点１０２ａ、１０２ｂのパターンは全てのパターンが正
常部であれば一致している。図７に示すような一次元的
な一定の繰返しの端部では、着目点のパターン１０１と
一定距離れた比較点１０２ａのパターンは、パターンが
正常部であれば一致している。但し、繰返しの端である
ためパターンの寸法が微妙に着目点１０１とは異なって
いる。このため、着目点１０１と比較点１０２ａとの比
較では、正常部であってもある程度の差異を生じる。着
目点１０１と比較点１０２ｃ、および着目点１０１と比
較点１０２ｄとの比較においては、繰返しの端でないた
め正常部であれば完全に同一のパターンであることが予
想される。以上説明したように図３、および図５乃至図
７で説明した二次元的な繰返しの内部、辺、一次元的な
繰返しでは、いずれにおいても着目点１０１に存在する
欠陥部のみが欠陥候補となり、正常部は欠陥候補とはな
らない。
【００３２】一方、図８に示すような二次元的な一定の
繰返し部分の角部分または孤立点では、着目点１０１の
パターンと一定距離れた比較点１０２ａ、１０２ｂ、１
０２ｃ、１０２ｄのパターンは、全て正常部であったと
しても一致しておらず、欠陥候補となる。
【００３３】これら欠陥候補を、２回目の比較検査にか
ける。２回目の比較検査では、チップ内の原点を基準と
した座標系で同一の欠陥候補座標を持ち、一致度が許容
範囲で一致しているものを擬似欠陥として排除する。こ
れにより、図８で示した二次元的な一定の繰返し部分の
角部分または孤立点が排除され、真の欠陥のみが抽出さ
れる。
【００３４】また、２回目の比較検査の替りに、予め求
めておいた繰返し性のない場所の情報と照合することで
孤立点などの疑似欠陥を排除することもできる。
【００３５】以上説明したように、Ｘ方向直接周辺回路
４はメモリセルの繰り返しピッチの整数倍（ｍ＊Ｐｘ）
でＸ方向のみで繰り返され、Ｙ方向直接周辺回路５もメ
モリセルの繰り返しピッチの整数倍（ｎ＊Ｐｙ）でＹ方
向のみで繰り返されているため、上記十字比較を用いる
ことによってメモリマット部３と直接周辺回路４、５と
について共通して比較検査をすることができる。なお、
被検査対象である半導体メモリを製造するための半導体
ウエハの種類（メモリの品種）に応じて、上記メモリセ
ルの繰り返すピッチ（Ｐｘ，Ｐｙ）が変わるため、着目
点１０１に対する上記十字状の比較点１０２ａ、１０２
ｂ、１０２ｃ、１０２ｄまでの距離を変える必要があ
る。しかしながら、メモリマット部３と直接周辺回路
４、５とについて検査領域設定をすることなく、最小線
幅（０．３μｍ以下）の半分以下の致命的な微細欠陥を
高感度で検出することができる。
【００３６】本発明に係るパターン検査方法および装置
の第１の実施の形態を図９を用いて説明する。図９はパ
ターン検査装置の第１の実施の形態の構成を示したもの
である。本発明に係るパターン検査装置は、被検査対象
物であるウエハ１のパターンの物理的性質をＹ方向に走
査して検出するための電子光学的な検出手段１１と、ウ
エハ１をＸ方向に移動させて二次元の画像を形成するた
めのステージ１２と、検出手段１１で検出される二次元
のパターン画像信号を二次元のデジタル画像信号に変換
するＡ／Ｄ変換手段１３と、該Ａ／Ｄ変換手段１３でＡ
／Ｄ変換した二次元のデジタル画像１４を一定時間だけ
遅延させた画像１５を得る遅延回路１６と、前記Ａ／Ｄ
変換手段１３でＡ／Ｄ変換した二次元の画像１４を所定
の二次元の走査領域に亘って記憶する例えば二次元のシ
フトレジスタで構成される記憶手段（画像メモリ）１７
と、該記憶手段１７に格納された画像から、直接周辺回
路４、５のＸ、Ｙ方向の繰返しピッチＱｘ、Ｑｙの整数
倍Ｄｘ、Ｄｙの正方向及び負方向の距離にある複数の画
像１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを選択取出す選択手
段１９と、画像１５と１８ａ、画像１５と１８ｂ、画像
１５と１８ｃ、画像１５と１８ｄをそれぞれ比較して差
の有無を抽出する差画像２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１
ｄを抽出する差画像抽出部（差画像抽出手段）２２ａ、
２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、これら差画像２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄより欠陥候補画像２３を演算する欠
陥候補抽出部（欠陥候補抽出手段）２４ａと、欠陥候補
画像２３より欠陥候補に関する欠陥の発生位置情報を示
す欠陥の座標、欠陥の立体形状を示す濃淡値の相違に基
づく不一致度（図１０（ｅ）に斜線領域で示す濃淡の不
一致に基づく濃淡値の差６２）、２次元の欠陥サイズを
示す欠陥の面積Ｓ（図１０（ｂ）に斜線領域で示す。）
並びにＸ方向及びＹ方向の投影長Ｌｘ，Ｌｙ等の特徴量
２５を抽出する特徴量抽出部（特徴量抽出手段）２６
と、特徴量２５より真の欠陥を抽出する欠陥抽出部（欠
陥抽出手段）２７とこれら全体を制御する全体制御部２
８よりなる。なお、ステージ１２上に搭載された被検査
対象物であるウエハ１を、検出手段１１の光軸に対して
位置整合（アライメント）するため、ウエハ１の周囲の
少なくとも３箇所に露光用として形成されたアライメン
トマークを光学顕微鏡で撮像して光電変換手段で画像信
号に変換して３箇所のアライメントマークの位置をステ
ージに備えられた変位計またはレーザ測長器のステージ
の変位量に基づいて算出し、この算出された３箇所のア
ライメントマークの位置座標に基づいて検出手段１１の
光軸に対してウエハ１をＸ方向、Ｙ方向および回転
（θ）方向について１セル範囲内の１０μｍ以下の精度
でアライメントが行われる。回転方向については、ウエ
ハの外周において１セル範囲内の１０μｍ以下の精度で
アライメントが行われるため、十字比較においては、画
像同士の位置ずれは無視できる程度になる。
【００３７】上記電子光学的な検出手段１１は、例えば
電子線を発生させる電子線源１１ａと、電子線源１１ａ
から出射した電子ビームを走査させて画像化するための
ビーム偏向器１１ｃと、電子線を被検査対象物であるウ
エハ１上に０．０２〜０．２μｍのビーム径で結像させ
る対物レンズ１１ｂと、ウエハ１上で発生した二次電子
を二次電子検出器１１ｅに集めるためのＥｘＢ１１ｄ
と、高さ検出センサ１１ｆと対物レンズ１１ｂとの焦点
位置を調整する焦点位置制御部（図示せず）と、ビーム
偏向器１１ｃを制御してビーム走査を実現する走査制御
部（図示せず）とから構成される。電子線の電流は１０
〜２００ｎＡで、検出画素寸法は被検査対象物上換算で
０．２〜０．０５μｍ、被検査対象物上の加速電圧は
０．３ｋＶである。検出画素寸法は、被検査対象物のパ
ターンの線幅の約半分以下に設定する必要がある。
【００３８】なお、上記電子光学的な検出手段１１は、
光学的な画像検出手段であってもよい。この光学的な画
像検出手段の場合でも、検出画素寸法等については同様
となる。
【００３９】そして、ウエハ１上のパターンは、例えば
図３において左の方からＹ方向に所定の走査幅で走査さ
れながら、Ｘの正の方向に走査されて、２次元の画像信
号が電子光学的な検出手段１１によって検出され、Ａ／
Ｄ変換手段１３でデジタル画像信号に変換される。そし
て上記遅延回路１６は、Ａ／Ｄ変換手段１３から得られ
るデジタル画像において、十字比較する着目点も含め、
４点のデジタル画像全てが上記記憶手段（画像メモリ）
１７に記憶されるまでの一定時間遅延させるものであ
る。即ち、Ａ／Ｄ変換手段１３から図３に示す×点のデ
ジタル画像信号が出力されたとき、遅延回路１６から着
目点１０１のデジタル画像が出力されるように×点と着
目点との間の走査量、上記遅延回路１６で遅延させるも
のである。その結果記憶手段１７には、全体制御部２８
から得られる基準アドレス信号３４に基づいて図３に示
す×点までの所定の二次元の走査領域についてのデジタ
ル画像信号が記憶される。従って、×点と着目点との間
の走査量は既知の値であるので、選択手段１９は、内部
にウエハ１の複数の品種に対して異なる値で設定された
ピッチＤｘ，Ｄｙの中から全体制御部２８から入力され
るウエハ１の品種情報３５に応じて選択された所望のピ
ッチＤｘ，Ｄｙに基づいて着目点１０１のアドレスに対
する比較点１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄの
アドレスが記憶手段１７に対して指定され、記憶手段１
７から比較点１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ
のデジタル画像信号が出力されることになる。なお、ウ
エハ１の品種情報については、直接キーボード等の入力
手段を用いて全体制御部２８に入力しても良いし、また
ウエハ１に形成された品種を示す記号または文字または
コード等を読み取ることによって入力しても良い。
【００４０】これらは以下のように動作して検査するも
のである。つまり、ステージ１２の走査に同期してウエ
ハ７のパターンを検出手段１１で二次元画像信号として
検出し、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル画像信号に変換す
ることでデジタル画像信号１４とそれを一定量だけ遅延
させた着目点１０１のデジタル画像信号１５を得る。同
時に得られたデジタル画像信号１４を逐次所定の走査領
域に亘って記憶手段１７に格納する。従って、既に記憶
手段１７に所定の走査領域に亘って格納されたデジタル
画像信号には、遅延させた着目点１０１のデジタル画像
信号１５と座標的にＸ方向の正方向及び負方向にＤｘ画
素の距離にある比較点１０２ａ，１０２ｂのデイジタル
画像信号が含まれていることになる。
【００４１】着目点１０１のアドレスに対するこれら比
較点１０２ａ，１０２ｂのアドレスを、内部に各種設定
されたピッチＤｘ，Ｄｙの中から全体制御部２８から入
力されるウエハ１の品種情報３５に応じて選択手段１９
で選択されたピッチＤｘ，Ｄｙに基づいて記憶手段１７
に対して指定することによって、遅延させた着目点１０
１のデジタル画像信号１５と同期させて記憶手段１７か
ら比較点１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄにお
けるデジタル画像信号１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ
を読出して抽出する（切出す）ことができる。このと
き、Ｄｘ、Ｄｙをそれぞれ直接周辺回路４、５のＸ、Ｙ
方向の繰返しピッチＱｘ、Ｑｙの整数倍に選定してお
く。
【００４２】次に差画像抽出部２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄの各々では、それぞれ抽出された着目点１０
１のデジタル画像信号１５と比較点１０２ａのデジタル
画像信号１８ａとを、着目点１０１のデジタル画像信号
１５と比較点１０２ｂのデジタル画像信号１８ｂとを、
着目点１０１のデジタル画像信号１５と比較点１０２ｃ
のデジタル画像信号１８ｃとを、着目点１０１のデジタ
ル画像信号１５と比較点１０２ｄのデジタル画像信号１
８ｄとを比較し、パターンが正常の時の形状の微妙な変
化に基づく明るさの変動許容値（濃淡許容値）、位置ず
れに起因する明るさの変動許容値（位置ずれ許容値）お
よび純粋のノイズ成分を比較パラメータとして取り除い
て（減算して）その差画像２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２
１ｄを抽出する（出力する）。即ち、差画像２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄにおいて、比較パラメータ以下の
差の値の場合、差がなく（差を“０”とし）、一致した
とみなす。
【００４３】欠陥候補画像抽出部２４ａは、上記抽出し
た差画像２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの全てに亘っ
ての差（不一致）の最小値を示す（最も一致度を示す）
差画像を演算し、差の最小値が“０”（一致した）以外
の差そのものを欠陥候補画像信号２３として算出する。
特徴量抽出部２６は、欠陥候補画像２３より図１０
（ｂ）に示すように欠陥候補領域（欠陥形状）６１を抽
出し、欠陥の立体形状を示す不一致度（図１０（ｅ）に
斜線領域で示す濃淡の不一致に基づく濃淡値の差６
２）、欠陥の発生位置情報を示す欠陥領域６１の位置座
標（例えば重心位置Ｇ）、２次元の欠陥サイズを示す欠
陥領域６１の面積Ｓ（図１０（ｂ）に斜線領域で示
す。）並びにＸ方向及びＹ方向の投影長Ｌｘ，Ｌｙなど
の欠陥候補の特徴量２５を抽出する。これら欠陥候補の
特徴量１５をプロセッサである欠陥抽出部（欠陥抽出手
段）２７のメモリ領域に格納する。格納した欠陥候補の
特徴量２５を、欠陥の発生位置情報を示す欠陥領域６１
の位置座標（例えば重心位置Ｇ）に基づいてチップ内座
標で整列させ、例えば一定の座標範囲内で、不一致度の
平均値に許容すべき閾値を加えたものより大きい不一致
度または許容すべき閾値を加えたものより大きい面積若
しくはＸ方向及びＹ方向の投影長を持つ欠陥候補のみを
真の欠陥として抽出し、出力手段（記録媒体、プリン
タ、表示手段等）で出力したり、ネットワークを介して
プロセス全体を管理しているコンピュータに送信する。
【００４４】図１０（ａ）には、比較する正常の配線パ
ターン６３を示し、図１０（ｂ）には欠陥候補６１が存
在する配線パターン６３を示す。図１０（ｃ）には、図
１０（ａ）に示す走査線ａ−ａから得られる明るさを表
す濃淡画像信号６４を示し、図１０（ｄ）には、図１０
（ｂ）に示す走査線ｂ−ｂから得られる明るさを表す濃
淡画像信号６５を示す。図１０（ｅ）には、濃淡画像信
号６４と濃淡画像信号６５との不一致度（斜線領域で示
す不一致に基づく濃淡値）６２を示す。
【００４５】本第１の実施の形態における第１の変形例
は、十字状に比較する替りに、図１１に示すように着目
点１０１のパターンに対してＸ、Ｙ方向の２カ所の比較
点１０２ａ、１０２ｃのパターンと比較するものであ
る。これにより、検査可能な領域はやや減少するが、よ
り簡便な方法、装置構成で検査が実現できる特徴があ
る。即ち、図９に示す構成において、差画像抽出部２２
ｂ、２２ｄを無くすことができる。
【００４６】本第１の実施の形態における第２の変形例
は、十字状に比較する替りに、図１２に示すように十字
に加え、Ｘ方向の２カ所の比較点１０２ｅ、１０２ｆの
パターンと比較する。これにより、繰返しピッチが複数
ある場合にも対応可能である特徴がある。同様に、Ｘお
よびＹ方向に複数カ所の比較点を加えることも考えられ
る。この第２の変形例の場合、差画像抽出部２２ｅ、２
２ｆを加える必要がある。
【００４７】以上説明した本発明に係る第１の実施の形
態によれば、半導体メモリを構成する繰返し性のあるメ
モリマット部３および直接周辺回路４、５の部分のみの
欠陥を検査可能領域の座標指定無しで抽出でき、簡便な
着目点１０１と比較点１０２との間の距離Ｄｘ、Ｄｙか
らなるパラメータの設定で検査が可能となる。
【００４８】次に本発明に係るパターン検査方法および
装置の第２の実施の形態を図１３を用いて説明する。図
１３はパターン検査装置の第２の実施の形態を示したも
のである。本発明に係るパターン検査装置の第２の実施
の形態は、図９に示す第１の実施の形態に対して、更に
着目点１０１のデジタル画像信号１５と各比較点１０２
ａ〜１０２のデジタル画像信号１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄとの一致度Ｄiffａ、Ｄiffｂ、Ｄiffｃ、Ｄi
ffｄを演算し、この演算された一致度Ｄiffａ、Ｄiff
ｂ、Ｄiffｃ、Ｄiffｄに対して許容値を大きくし、着目
点と比較点との間のパターンが近傍も含めて大幅に違わ
ない限り一致と見なして各一致度Ｄiffａ、Ｄiffｂ、Ｄ
iffｃ、Ｄiffｄを“０”とする（Ｄiffａ＝０、Ｄiffｂ
＝０、Ｄiffｃ＝０、Ｄiffｄ＝０）一致度演算部（一致
度演算手段）３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄと、該各
一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄから得ら
れる一致の信号３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに応じ
て、欠陥候補抽出部２４ｂにおいて差画像抽出部（差画
像抽出手段）２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各々か
ら得られる差画像（Ｃompａ）２１ａ、（Ｃompｂ）２１
ｂ、（Ｃompｃ）２１ｃ、（Ｃompｄ）２１ｄから欠陥候
補と判定する選択を行わせるための選択信号３８を出力
する比較対象選択部３７とを加えた構成である。なお、
差画像抽出部（差画像抽出手段）２２ａ〜２２ｄで差画
像を抽出するための比較点１０２ａ〜１０２ｄのデジタ
ル画像は、メモリマット部３、直接周辺回路４、５に合
わせて設計情報から作成して記憶手段１７に記憶させて
も良い。ただし、設計情報に基づいて作成された比較点
１０２ａ〜１０２ｄのデジタル画像を記憶手段１７から
読み出す際、比較対象選択部３７から得られる選択信号
３８によって選択する必要がある。
【００４９】一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３
５ｄの各々は、差画像抽出部（差画像抽出手段）２２ａ
〜２２ｄの各々とほぼ同様に比較パラメータを除去（減
算）した差画像Ｄiffａ、Ｄiffｂ、Ｄiffｃ、Ｄiffｄを
例えば５×５の画素メモリ範囲に切出し、この切出され
た５×５の画素メモリ範囲において最小の差画像を中央
の画素の値にすることによって、ほぼ一致（５×５の画
素メモリ範囲において濃淡差が最も小さい：最小の差画
像）で示される差画像信号に対して２次元に拡大処理
し、大きい閾値で二値化することによってこの大きい閾
値を越えない限り一致とし、大きくパターンが違わない
点とその近傍（５×５の画メモリ範囲）を確実に一致と
して出力する。即ち一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３５
ｃ、３５ｄの各々は、許容値（閾値）を大きくし、着目
点と比較点との間のパターンが近傍も含めて大幅に違わ
ない限り一致と見なして一致信号を出力する。これによ
り比較対象選択部３７は、微細な欠陥が存在したとして
も、着目点１０１が二次元の繰返しの状態であるか、横
（Ｘ）方向の繰返しの状態であるか、縦（Ｙ）方向の繰
返しの状態であるか、繰返しの端点の状態であるか、孤
立点の状態であるかを判定することができる。即ち、比
較対象選択部３７は、４つの一致度演算部３５ａ、３５
ｂ、３５ｃ、３５ｄから一致信号が出力された（Ｄiff
ａ〜Ｄiffｄ＝０）とき、二次元の繰返しの状態と判定
し、欠陥候補抽出部２４ｂにおいて４つの差画像（Ｃom
pａ〜Ｃompｄ）の最小値（ｍｉｎ（Ｃompａ〜Ｃomp
ｄ））を欠陥候補として出力するように選択信号を出力
する。また比較対象選択部３７は、４つの一致度演算部
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄの内、一致度演算部３
５ａ、３５ｂから一致信号が出力された（Ｄiffａ＝
０、Ｄiffｂ＝０）とき、横（Ｘ）方向の繰返しの状態
と判定し、欠陥候補抽出部２４ｂにおいて４つの差画像
の内、横（Ｘ）方向の２つの差画像（Ｃompａ，Ｃomp
ｂ）の最小値（ｍｉｎ（Ｃompａ，Ｃompｂ））を欠陥候
補として出力するように選択信号を出力する。また比較
対象選択部３７は、４つの一致度演算部３５ａ、３５
ｂ、３５ｃ、３５ｄの内、一致度演算部３５ｃ、３５ｄ
から一致信号が出力された（Ｄiffｃ＝０、Ｄiffｄ＝
０）とき、縦（Ｙ）方向の繰返しの状態と判定し、欠陥
候補抽出部２４ｂにおいて４つの差画像の内、縦（Ｙ）
方向の２つの差画像（Ｃompｃ，Ｃompｄ）の最小値（ｍ
ｉｎ（Ｃompｃ，Ｃompｄ））を欠陥候補として出力する
ように選択信号を出力する。また比較対象選択部３７
は、４つの一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５
ｄの内、何れか１つの一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３
５ｃ、３５ｄのみから一致信号が出力された（Ｄiffａ
のみ０、またはＤiffｂのみ０、またはＤiffｃのみ０、
またはＤiffｄのみ０）とき、繰返しの端点の状態と判
定し、欠陥候補抽出部２４ｂにおいて４つの差画像の
内、端点と判定された差画像そのもの（Ｃompａまたは
ＣompｂまたはＣompｃまたはＣompｄ）を欠陥候補とし
て出力するように選択信号を出力する。比較対象選択部
３７は、４つの一致度演算部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、
３５ｄから不一致信号が出力された（Ｄiffａ〜Ｄiffｄ
≠０）とき、孤立点の状態と判定し、欠陥候補抽出部２
４ｂにおいて４つの差画像（Ｃompａ〜Ｃompｄ）の最小
値（ｍｉｎ（Ｃompａ〜Ｃompｄ））を欠陥候補として出
力するように選択信号を出力する。これにより、欠陥候
補画像抽出部２４ｂは、二次元の繰返しの状態において
は４つの差画像（Ｃompａ〜Ｃompｄ）の最小値（ｍｉｎ
（Ｃompａ〜Ｃompｄ））を欠陥候補として出力し、横
（Ｘ）方向の繰返しの状態において横（Ｘ）方向の２つ
の差画像（Ｃompａ，Ｃompｂ）の最小値（ｍｉｎ（Ｃom
pａ，Ｃompｂ））を欠陥候補として出力し、縦（Ｙ）方
向の繰返しの状態においては縦（Ｙ）方向の２つの差画
像（Ｃompｃ，Ｃompｄ）の最小値（ｍｉｎ（Ｃompｃ，
Ｃompｄ））を欠陥候補として出力し、繰返しの端点の
状態においては端点と判定された差画像そのもの（Ｃom
pａまたはＣompｂまたはＣompｃまたはＣompｄ）を欠陥
候補として出力し、孤立点の状態においては４つの差画
像（Ｃompａ〜Ｃompｄ）の最小値（ｍｉｎ（Ｃompａ〜
Ｃompｄ））を欠陥候補として出力することになる。そ
して特徴抽出部（特徴抽出手段）２６および欠陥抽出部
（欠陥抽出手段）２７についての処理は、前記図９に示
すパターン検査装置の第１の実施の形態と同様である。
【００５０】前記図９に示すパターン検査装置の第１の
実施の形態においては、欠陥候補画像抽出部２４ａか
ら、差画像２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの全てに亘
っての差（不一致）の最小値を示す（最も一致度を示
す）差画像を欠陥候補画像信号２３として出力される。
この場合、図１４に模式的に示すように微小欠陥１４１
の輪郭（微小な段差を有して濃淡信号に大きく変化が生
じる。）１４２は失われることなく欠陥候補信号として
出力されるが、微小欠陥１４１において平坦な部分１４
３については比較点１０２ｄのパターンと一致して失わ
れることが生じる可能性もあり、その結果微小欠陥の形
状が変化した状態の欠陥候補信号が出力する可能性も生
じることになる。特に微小欠陥１４１が欠け欠陥の場合
には、着目点１０１の微小欠陥による画像と繰り返さな
い比較点１０２ｄのパターンによる画像とが一致するこ
とが考えられ、その結果第１の実施の形態では、微小欠
陥１４１の輪郭だけが抽出されることが生じる可能性が
大きい。
【００５１】しかし、前記図１３に示すパターン検査装
置の第２の実施の形態においては、欠陥の形状等におい
て変化することなく、欠陥そのものを忠実に欠陥候補信
号２３として出力することができ、第１の実施の形態に
比べて微小欠陥の高信頼度の検査を十字比較によって実
現することができる。
【００５２】次に本発明に係るパターン検査方法および
装置の第３の実施の形態を図１５を用いて説明する。図
１５はパターン検査装置の第３の実施の形態を示したも
のである。本発明に係るパターン検査装置の第３の実施
の形態において、前記図９に示すパターン検査装置の第
１の実施の形態と相違するところは、差画像抽出部２２
ａから得られる着目点１０１と比較点１０２ａとの間の
差画像２１ａを、差画像抽出部２２ｂから得られる差画
像を、例えば１ラスタのシフトレジスタ等で構成される
遅延回路２９ａによって、画像検出する際のＸ方向の走
査において着目点１０１から比較点１０２ａまでの距離
要する時間遅延させることによって得るものである。遅
延回路２９ａから差画像２１ａが出力されるとき、当然
差画像抽出部２２ｂから着目点１０１と比較点１０２ｂ
との間の差画像２１ｂが出力されることになる。即ち、
差画像抽出部２２ｂから得られる差画像には、第１の実
施の形態で説明した差画像２１ａと２１ｂの情報が含ま
れている。差画像２１ｂは着目点１０１と着目点１０１
よりＸ方向の正方向にＤｘ画素の距離にある比較点１０
２ｂの画像を比較したものであり、差画像２１ａは着目
点１０１と着目点１０１よりＸ方向の負方向にＤｘ画素
の距離にある比較点１０２ａの画像を比較したものであ
り、これは言換えれば差画像２１ａの着目点と比較対象
を入替えれば、差画像２１ｂをＤｘ画素だけＸ方向の負
方向にずらした画像と等価となる。
【００５３】更に差画像抽出部２２ｃから得られる着目
点１０１と比較点１０２ｃとの間の差画像２１ｃを、差
画像抽出部２２ｄから得られる差画像を、例えば１ラス
タのシフトレジスタをＹ方向に多数並べて構成した遅延
回路２９ｃによって、画像検出する際のＹ方向の走査に
おいて着目点１０１から比較点１０２ｃまでの距離要す
る時間遅延させることによって得るものである。遅延回
路２９ｃから差画像２１ｃが出力されるとき、当然差画
像抽出部２２ｄから着目点１０１と比較点１０２ｄとの
間の差画像２１ｄが出力されることになる。即ち、差画
像抽出部２２ｄから得られる差画像には、同様に差画像
２１ｃと２１ｄの情報が含まれている。差画像２１ｄは
着目点１０１と着目点１０１よりＹ方向の正方向にＤｙ
画素の距離にある比較点１０２ｄの画像を比較したもの
であり、差画像２１ｃは着目点１０１と着目点１０１よ
りＹ方向の負方向にＤｙ画素の距離にある比較点１０２
ｃの画像を比較したものであり、これは言換えれば差画
像２１ｃの着目点と比較対象を入替えれば、差画像２１
ｄをＤｙ画素だけＹ方向の負方向にずらした画像と等価
となる。
【００５４】しかしながら、被検査対象物であるウエハ
１の品種によって着目点１０１とＸ方向およびＹ方向の
比較点１０２までの距離が変化する場合がある。そのた
め、選択手段１９から得られる着目点１０１とＸ方向お
よびＹ方向の比較点１０２までの距離の情報に基づい
て、遅延回路２９ａおよび２９ｃの各々における遅延時
間を変える必要がある。
【００５５】以上説明したように図９に示す第１の実施
の形態と同様に、第１の実施の形態より、比較パラメー
タの抽出など複雑な処理が必要な差画像抽出部の数を半
減し、簡単な構成の遅延回路を設けるだけで、繰返し性
のあるメモリマット部３、Ｘ直接周辺回路４、Ｙ直接周
辺回路５の部分のみの欠陥を検査可能領域の座標指定無
しで抽出でき、簡便なパラメータの設定で検査を行うこ
とができる。
【００５６】当然この第３の実施の形態を上記第２の実
施の形態にも適用することができることは明らかであ
る。
【００５７】次に本発明に係るパターン検査方法および
装置の第４の実施の形態を図１６を用いて説明する。図
１６はパターン検査装置の第４の実施の形態を示したも
のである。本発明に係るパターン検査装置の第４の実施
の形態において、前記図１６に示すパターン検査装置の
第３の実施の形態と相違するところは、欠陥抽出部２７
の代わりに、予め繰返し性のない場所の座標を記憶して
おく孤立点記憶部３１と、欠陥候補ののうち、予め記憶
しておいた繰返し性のない場所の座標情報と一致した座
標を持つものを排除して真の欠陥を抽出する座標照合部
３２と備えたことにある。この座標照合部３２は、第１
乃至第３の実施の形態における欠陥抽出分２７と同じ機
能を有するものである。
【００５８】そして、特徴量抽出部２６は、欠陥候補画
像２３より図１０（ｂ）に示すように欠陥候補領域（欠
陥形状）６１を抽出し、欠陥の立体形状を示す不一致度
（図１０（ｅ）に斜線領域で示す濃淡の不一致に基づく
濃淡値の差６２）、欠陥の発生位置情報を示す欠陥領域
６１の位置座標（例えば重心位置Ｇ）、２次元の欠陥サ
イズを示す欠陥領域６１の面積Ｓ（図１０（ｂ）に斜線
領域で示す。）並びにＸ方向及びＹ方向の投影長Ｌｘ，
Ｌｙなどの欠陥候補の特徴量２５を抽出する。これら欠
陥候補の特徴量１５をプロセッサである座標照合部３２
のメモリ領域に格納する。座標照合部３２において、格
納した欠陥候補の特徴量２５を、欠陥の発生位置情報を
示す欠陥領域６１の位置座標（例えば重心位置Ｇ）に基
づいてチップ内座標で整列させ、例えば一定の座標範囲
内で、予め座標記憶部３１に記憶しておいた孤立点の座
標と一致する欠陥候補を排除して真の欠陥を抽出し、出
力手段（記録媒体、プリンタ、表示手段等）で出力した
り、またはネットワークを介してプロセス全体を管理し
ているコンピュータに送信する。
【００５９】なお、座標記憶部３１に記憶しておいた孤
立点の座標データは、検査対象の設計情報、又は検査し
て作業者が登録した場所、又はそれらの組合わせで、例
えば全体制御部２８に設けられた入力手段を用いて登録
することができる。
【００６０】この第４の実施の形態においても、第１の
実施の形態における第１の変形を適用して、第２回目の
比較検査を行い、更に排除できない疑似欠陥の座標を登
録しておき、排除する。これにより、座標記憶部３１に
対してより少ない工数で登録すべき座標の指定をするこ
とができる。
【００６１】この第４の実施の形態によれば、予め記憶
しておいた座標と比較しているため、疑似欠陥を確実に
排除することができる。
【００６２】当然この第４の実施の形態を上記第１およ
び第２の実施の形態にも適用することができることは明
らかである。
【００６３】次に本発明に係るパターン検査方法および
装置の第５の実施の形態を図１７を用いて説明する。図
１７はパターン検査装置の第５の実施の形態を示したも
のである。第１の実施の形態と相違するところは、チッ
プ比較の欠陥候補画像２０６を検出するためのＡ／Ｄ変
換した画像１４を記憶しておく記憶手段２０１と、該記
憶手段２０１に格納された画像からチップの整数倍の距
離前の画像を選択して取出す選択手段２０２と、該選択
手段２０２で選択したチップの整数倍距離前の画像２０
７と現在の検出画像１４とを比較して欠陥候補画像２０
６を算出する画像処理手段２０３と、全体制御部２８で
得られる検査場所の座標データを基づいて、欠陥候補抽
出手段２４から得られる十字比較の欠陥候補画像２３と
チップ比較の欠陥候補画像２０６とを選択する欠陥候補
選択手段２０４とを設けたことである。
【００６４】欠陥候補画像抽出手段２４において、差画
像抽出手段２２ａ〜２２ｄの各々で抽出した差画像２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄに亘っての最小値（最も一
致する差画像）を演算することで十字比較の欠陥候補画
像２３を算出する。
【００６５】一方、デジタル画像１４を記憶手段２０１
に記憶してある１チップ前の画像とデジタル画像１４を
画像処理手段２０３で画像処理してチップ比較の欠陥候
補画像２０６を計算する。欠陥候補選択部２０４におい
ては、十字比較の欠陥候補画像２３とチップ比較の欠陥
候補画像２０６によりチップ上のメモリマット部３およ
び直接周辺回路４、５の領域と間接周辺回路６の領域と
の座標データに基づいて選択された欠陥候補画像２０８
を取り出す。即ち、欠陥候補選択部２０４は、チップ上
のメモリマット部３および直接周辺回路４、５の領域に
ついては十字比較の欠陥候補画像２３を選択し、間接周
辺回路６の領域についてはチップ比較の欠陥候補画像２
０６を選択し、欠陥候補画像２０７として出力する。
【００６６】特徴量抽出部２６は、このように選択され
た欠陥候補画像１０７より図１０（ｂ）に示すように欠
陥候補領域（欠陥形状）６１を抽出し、欠陥の立体形状
を示す不一致度（図１０（ｅ）に斜線領域で示す濃淡の
不一致に基づく濃淡値の差６２）、欠陥の発生位置情報
を示す欠陥領域６１の位置座標（例えば重心位置Ｇ）、
２次元の欠陥サイズを示す欠陥領域６１の面積Ｓ（図１
０（ｂ）に斜線領域で示す。）並びにＸ方向及びＹ方向
の投影長Ｌｘ，Ｌｙなどの欠陥候補の特徴量２５を抽出
する。これら欠陥候補の特徴量１５をプロセッサである
特徴抽出部２６のメモリ領域に格納する。特徴抽出部２
６は、格納した欠陥候補の特徴量２５をチップ内座標で
整列させ、例えば一定の座標範囲内で、不一致度の平均
値に許容すべき閾値を加えたものより大きい不一致度を
持つ欠陥候補のみを真の欠陥として抽出する。尚欠陥候
補選択部（欠陥候補選択手段）２０４では検査場所の座
標データをもとに、繰返し性のあるメモリマット部３、
Ｘ直接周辺回路４、Ｙ直接周辺回路５では十字比較の欠
陥候補画像２３、その外の間接周辺回路６ではチップ比
較の欠陥候補画像２０６を選定する。
【００６７】この第５の実施例によると十字比較とチッ
プ比較と混合で検査することができ、繰返し性のあるメ
モリマット部３、Ｘ直接周辺回路４、Ｙ直接周辺回路５
の部分のみならず、間接周辺回路６の欠陥を抽出するこ
とができる。
【００６８】当然この第５の実施の形態を上記第２、第
３および第４の実施の形態にも適用することができるこ
とは明らかである。
【００６９】以上説明した第１〜第５の実施の形態で
は、全て電子光学的検出手段を用いる装置の場合につい
て説明したが、光学的検出手段等、いかなる検出手段を
用いる方式でも同様に実施できることは言うまでもな
い。
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、簡便な検査領域指定
で、信頼性の高い検査をすることができる効果を奏す
る。
【００７１】また本発明によれば、容易な検査領域設定
で、小さく繰り返される部分の全ての領域を、高速で、
且つ信頼性高く欠陥を検査することができる効果を奏す
る。
【００７２】また本発明によれば、メモリマット部と直
接周辺回路とからなる繰り返しパターンを形成した半導
体ウエハに対して欠陥を高信頼度で検査して高品質の半
導体ウエハを製造することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体メモリを製造するためのウ
エハとチップのレイアウトを示す図である。
【図２】本発明に係るメモリマット部および直接周辺回
路のレイアウトを示す図である。
【図３】本発明に係る二次元的な繰り返しパターン内部
を比較検査するための説明図である。
【図４】本発明に係るメモリマット部および直接周辺回
路における検査領域を示す図である。
【図５】本発明に係る二次元的な繰り返しパターンの辺
を比較検査するための説明図である。
【図６】本発明に係る一次元的な繰り返しパターン内部
を比較検査するための説明図である。
【図７】本発明に係る一次元的な繰り返しパターンの端
を比較検査するための説明図である。
【図８】本発明に係る孤立点又は角部を比較検査するた
めの説明図である。
【図９】本発明に係るパターン検査方法及びその装置の
第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る特徴量を説明するための図であ
る。
【図１１】図９に示す第１の実施の形態における第１の
変形を説明するための図である。
【図１２】図９に示す第１の実施の形態における第２の
変形を説明するための図である。
【図１３】本発明に係るパターン検査方法及びその装置
の第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１４】本発明に係るパターン検査方法及びその装置
の第２の実施の形態においては、欠陥候補として欠陥の
形状が忠実に抽出されるのを模式的に説明するための図
である。
【図１５】本発明に係るパターン検査方法及びその装置
の第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１６】本発明に係るパターン検査方法及びその装置
の第４の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１７】本発明に係るパターン検査方法及びその装置
の第５の実施の形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…ウエハ（被検査対象物）、２…チップ、３…メモリ
マット部、４…Ｘ方向直接周辺回路、５…Ｙ方向直接周
辺回路、６…間接周辺回路、９…繰返しのない場所、１
１…検出手段、１２…ステージ、１３…Ａ／Ｄ変換手
段、１４…デジタル画像、１５…画像、１６…遅延回
路、１７…記憶手段、１８、１８ａ〜１８ｄ…画像、１
９…選択手段、２１、２１ａ〜２１ｄ…差画像、２２…
差画像抽出部（差画像抽出手段）、２３…欠陥候補画
像、２４ａ、２４ｂ…欠陥候補抽出部（欠陥候補抽出手
段）、２５…特徴量、２６…特徴抽出部（特徴抽出手
段）、２７…欠陥抽出部（欠陥抽出手段）、２８…全体
制御部、２９ａ、２９ｃ…遅延回路、３１…孤立点記憶
部、３２…座標照合部（座標照合手段）、１０１…着目
点、１０２ａ〜１０２ｄ…比較点、２０１…記憶手段、
２０２…選択手段、２０３…画像処理部、２０４…欠陥
候補選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久邇 朝宏 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 品田 博之 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 野副 真理 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 杉本 有俊 東京都青梅市今井2326番地株式会社日立製 作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 宍戸 千絵 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検査対象物の物理量を２次元の画像信号
    として検出し、該検出された２次元の画像信号を２次元
    のデジタル画像信号に変換し、該変換された２次元のデ
    ジタル画像信号における着目点のデジタル画像信号と該
    着目点のパターンに対して同一なパターンであることが
    期待されるＸ方法及びＹ方向からなる複数の比較点の参
    照画像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画像信
    号といずれの比較点のデジタル画像信号との間に差があ
    る場合には欠陥候補または欠陥として抽出することを特
    徴とするパターン検査方法。
  2. 【請求項２】被検査対象物の物理量を２次元の画像信号
    として検出し、該検出された２次元の画像信号を２次元
    のデジタル画像信号に変換し、該変換された２次元のデ
    ジタル画像信号における着目点のデジタル画像信号と該
    着目点のパターンに対して同一なパターンであることが
    期待されるＸ方法及びＹ方向からなる複数の比較点のデ
    ジタル画像信号の各々とを比較して着目点のデジタル画
    像信号と複数の比較点のデジタル画像信号の各々との差
    画像信号を抽出し、この抽出された複数の差画像信号に
    基づいて欠陥候補または欠陥を抽出することを特徴とす
    るパターン検査方法。
  3. 【請求項３】繰り返しパターンを形成した被検査対象物
    の物理量を２次元の画像信号として検出し、該検出され
    た２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換
    し、該変換された２次元のデジタル画像信号における着
    目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返し
    ピッチの整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号
    の各々とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数の
    比較点のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出
    し、この抽出された複数の差画像信号に基づいて欠陥候
    補または欠陥を抽出することを特徴とするパターン検査
    方法。
  4. 【請求項４】繰り返しパターンを形成した被検査対象物
    の物理量を２次元の画像信号として検出し、該検出され
    た２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換
    し、該変換された２次元のデジタル画像信号における着
    目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返し
    ピッチの整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号
    の各々とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数の
    比較点のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出
    し、この抽出された複数の差画像信号に基づいて欠陥候
    補を抽出し、この抽出された欠陥候補が被検査対象物上
    で不規則に発生した場合真の欠陥として検出することを
    特徴とするパターン検査方法。
  5. 【請求項５】繰り返しパターンを形成した被検査対象物
    の物理量を２次元の画像信号として検出し、該検出され
    た２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換
    し、該変換された２次元のデジタル画像信号における着
    目点のデジタル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返し
    ピッチの整数倍である複数の比較点のデジタル画像信号
    の各々とを比較して粗く一致度を判定して２次元に繰り
    返される領域、Ｘ方向のみ繰り返される領域、およびＹ
    方向のみ繰り返される領域の何れかであるかを判定し、
    前記着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタ
    ル画像信号の各々との差画像信号を抽出し、この抽出さ
    れた複数の差画像信号に基づいて前記判定された領域に
    応じて欠陥候補を抽出し、この抽出された欠陥候補が被
    検査対象物上で不規則に発生した場合真の欠陥として検
    出することを特徴とするパターン検査方法。
  6. 【請求項６】メモリマット部と直接周辺回路とからなる
    繰り返しパターンを形成した半導体ウエハの物理量を２
    次元の画像信号として検出し、該検出された２次元の画
    像信号を２次元のデジタル画像信号に変換し、該変換さ
    れた２次元のデジタル画像信号における着目点のデジタ
    ル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチの整数
    倍である複数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比
    較して着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジ
    タル画像信号の各々との差画像信号を抽出し、この抽出
    された複数の差画像信号に基づいて欠陥候補を抽出し、
    この抽出された欠陥候補が被検査対象物上で不規則に発
    生した場合真の欠陥として検出して半導体ウエハを製造
    することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
  7. 【請求項７】メモリマット部と直接周辺回路とからなる
    繰り返しパターンを形成した半導体ウエハの物理量を２
    次元の画像信号として検出し、該検出された２次元の画
    像信号を２次元のデジタル画像信号に変換し、該変換さ
    れた２次元のデジタル画像信号における着目点のデジタ
    ル画像信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチの整数
    倍である複数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比
    較して粗く一致度を判定して２次元に繰り返される領
    域、Ｘ方向のみ繰り返される領域、およびＹ方向のみ繰
    り返される領域の何れかであるかを判定し、前記着目点
    のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタル画像信号
    の各々との差画像信号を抽出し、この抽出された複数の
    差画像信号に基づいて前記判定された領域に応じて欠陥
    候補を抽出し、この抽出された欠陥候補が被検査対象物
    上で不規則に発生した場合真の欠陥として検出して半導
    体ウエハを製造することを特徴とする半導体ウエハの製
    造方法。
  8. 【請求項８】被検査対象物の物理量を２次元の画像信号
    として検出する画像信号検出手段と、該画像信号検出手
    段により検出された２次元の画像信号を２次元のデジタ
    ル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換
    手段により変換された２次元のデジタル画像信号におけ
    る着目点のデジタル画像信号と該着目点のパターンに対
    して同一なパターンであることが期待されるＸ方法及び
    Ｙ方向からなる複数の比較点の参照画像信号の各々とを
    比較して着目点のデジタル画像信号といずれの比較点の
    デジタル画像信号との間の差画像信号を抽出する差画像
    抽出手段と、該差画像抽出手段により抽出された着目点
    のデジタル画像信号といずれの比較点のデジタル画像信
    号との間の差画像信号に差がある場合には欠陥候補また
    は欠陥として抽出する欠陥候補または欠陥の抽出手段と
    を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
  9. 【請求項９】被検査対象物の物理量を２次元の画像信号
    として検出する画像信号検出手段と、該画像信号検出手
    段により検出された２次元の画像信号を２次元のデジタ
    ル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換
    手段により変換された２次元のデジタル画像信号におけ
    る着目点のデジタル画像信号と該着目点のパターンに対
    して同一なパターンであることが期待されるＸ方法及び
    Ｙ方向からなる複数の比較点のデジタル画像信号の各々
    とを比較して着目点のデジタル画像信号と複数の比較点
    のデジタル画像信号の各々との差画像信号を抽出する差
    画像抽出手段と、該差画像抽出手段により抽出された複
    数の差画像信号に基づいて欠陥候補または欠陥を抽出す
    る欠陥候補または欠陥の抽出手段とを備えたことを特徴
    とするパターン検査装置。
  10. 【請求項１０】繰り返しパターンを形成した被検査対象
    物の物理量を２次元の画像信号として検出する画像信号
    検出手段と、該画像信号検出手段により検出された２次
    元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換するＡ
    ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により変換された２
    次元のデジタル画像信号における着目点のデジタル画像
    信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチの整数倍であ
    る複数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比較して
    着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタル画
    像信号の各々との差画像信号を抽出する差画像抽出手段
    と、該差画像抽出手段により抽出された複数の差画像信
    号に基づいて欠陥候補または欠陥を抽出する欠陥候補ま
    たは欠陥の抽出手段とを備えたことを特徴とするパター
    ン検査装置。
  11. 【請求項１１】繰り返しパターンを形成した被検査対象
    物の物理量を２次元の画像信号として検出する画像信号
    検出手段と、該画像信号検出手段により検出された２次
    元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換するＡ
    ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により変換された２
    次元のデジタル画像信号における着目点のデジタル画像
    信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチの整数倍であ
    る複数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比較して
    着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタル画
    像信号の各々との差画像信号を抽出する差画像抽出手段
    と、該差画像抽出手段により抽出された複数の差画像信
    号に基づいて欠陥候補を抽出し、この抽出された欠陥候
    補が被検査対象物上で不規則に発生した場合真の欠陥と
    して検出する欠陥抽出手段とを備えたことを特徴とする
    パターン検査装置。
  12. 【請求項１２】繰り返しパターンを形成した被検査対象
    物の物理量を２次元の画像信号として検出する画像信号
    検出手段と、該画像信号検出手段により検出された２次
    元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換するＡ
    ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段により変換された２
    次元のデジタル画像信号における着目点のデジタル画像
    信号とＸ方法及びＹ方向に繰り返しピッチの整数倍であ
    る複数の比較点のデジタル画像信号の各々とを比較して
    粗く一致度を判定して２次元に繰り返される領域、Ｘ方
    向のみ繰り返される領域、およびＹ方向のみ繰り返され
    る領域の何れかであるかを判定する領域判定手段と、前
    記着目点のデジタル画像信号と複数の比較点のデジタル
    画像信号の各々との差画像信号を抽出する差画像抽出手
    段と、該差画像抽出手段により抽出された複数の差画像
    信号に基づいて前記領域判定手段で判定された領域に応
    じて欠陥候補を抽出し、この抽出された欠陥候補が被検
    査対象物上で不規則に発生した場合真の欠陥として検出
    する欠陥抽出手段とを備えたことを特徴とするパターン
    検査装置。
  13. 【請求項１３】前記差画像抽出手段には、前記Ａ／Ｄ変
    換手段により変換された２次元のデジタル画像信号にお
    ける少なくとも前記複数の比較点のデジタル画像信号の
    各々を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求
    項９または１０または１１または１２記載のパターン検
    査装置。
  14. 【請求項１４】前記欠陥抽出手段には、前記欠陥候補か
    ら欠陥の特徴量を抽出する特徴量抽出手段を有すること
    を特徴とする請求項１０または１１または１２記載のパ
    ターン検査装置。
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