JPWO2002023480A1 - 画像データファイル管理システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置等で撮像された画像データを管理する画像データファイル管理システム及び方法に関する。
背景技術
例えば、半導体ウェハなどの欠陥検査装置として、ウェハ面を撮像部により撮像し、撮像された画像に対してコンピュータにより画像処理を施して欠陥を抽出するとともに、これら画像処理された画像データを記憶部に記録する装置が実用化されている。
また、このような欠陥検査装置では、画像処理ごとに取り扱うデータ量が膨大になることから、バックアップ機能を有する画像サーバを接続し、この画像サーバ側に画像データファイルを記録させることも考えられている。
ところが、従来の考えによる画像データファイルの記録方法では、欠陥検査装置の記憶部の画像データをそのまま画像サーバ側のバックアップ部に記録させるため、サーバ側に大きな記録容量が必要となり、経済的に不利になる。また、サーバ側に記録される画像データファイルの管理については、配慮がなされないことから、バックアップデータを有効に利用することが難しいという問題がある。
本発明の目的は、画像データの管理を効率よく行うことができる画像データファイル管理システム及び方法を提供することにある。
発明の開示
本発明の画像データファイル管理システムは、被検体の画像を取得する撮像部と、この撮像部で撮像された画像データを画像処理して検査結果を取得する検査部と、前記検査結果に応じた圧縮率で前記画像データを圧縮させる圧縮部と、この圧縮部から出力される画像データを保存する画像サーバと、を具備している。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像データファイル管理システムの概略構成を示す図である。図1において、クライアント装置である複数(図示例では合計4台)の検査装置1(#1〜#4)は、半導体ウェハ生産ラインの前工程、後工程の各段階におけるマクロ検査、パターン検査、顕微鏡検査、SEM検査などの各種検査を行う。検査装置1は、例えばウェハ面を図示しない撮像部により撮像するとともに、この撮像された画像を画像処理して欠陥部を検出する欠陥検査装置などである。これら各検査装置1(#1〜#4)は、クリーンルーム2内に配置されている。
また、各検査装置1(#1〜#4)は、通信用のLAN3に接続されている。さらにLAN3には、画像サーバ部4及び検索端末5が接続されている。画像サーバ部4は、バックアップ装置41、データベース42、ハードディスク43、及びサーバ本体44を有している。検索端末5は、クリーンルーム2の外に配置されており、画像サーバ部4の記録内容を検索する。
以上のような構成をなす画像データファイル管理システムにおいて、各検査装置1で、検査対象となるウェハ(検査用ウェハ)に対してマクロ検査、パターン検査、顕微鏡検査、SEM検査などの欠陥検査処理が行われる。例えば、#1はマクロ検査装置、#2はパターン検査装置、#3は顕微鏡検査装置、#4はSEM検査装置である。
図2は、マクロ検査装置1(#1)側での検査処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップ201で、検査装置1(#1)では検査用ウェハの表面を撮像部により撮像し、そのマクロ検査画像データを取り込む。この取り込まれる画像データは、干渉画像と回折画像の各データである。
次に検査装置1(#1)では、ステップ202で、これら干渉画像と回折画像の各データを用いてウェハの欠陥検出が行われ、ステップ203で、欠陥判定処理が行われる。そして検査装置1では、ステップ204で、検査用ウェハの良否、つまり合格か不合格かの検査結果が出され、この結果に応じた画像データの保存処理が行われる。同様に、他のパターン検査装置(#2)、顕微鏡検査装置(#3)、SEM検査装置(#4)においても、検査用ウェハ上の欠陥を拡大して、欠陥の良否判定や種別等の検査が行われる。この欠陥の検査結果に応じてミクロ画像データの保存処理が行われる。
このときマクロ検査装置1(#1)では、干渉画像データ、回折画像データ、及び検査結果データの各ファイルが出力される。検査装置1(#1)において、例えば、1時間あたり最大380枚の画像を処理する能力があるものとすると、1枚の画像が非圧縮で4.1MBであるから1時間で1558MBの容量になる。この処理を1日24時間で1ヶ月(30日)間運用すると、1121.76GBにもなる。このため、実際に画像データを保存するには、1TBクラスの容量のハードディスクを何台も用意する必要があり、コストの面で不経済である。
そこで本第1の実施の形態では、各検査装置1(#1〜#4)での結果保存処理を、LAN3を介して接続された画像サーバ部4のハードディスク43とバックアップ装置41を用いて行う。これにより、検査装置1におけるハードディスクの容量を最小限にし、日々の運用とバックアップ後のデータの運用を容易にしている。
図3Aは、図2のステップ204での結果保存処理の手順を詳細に示すフローチャートである。まず、ステップ301で、マクロ検査装置1(#1)では、検査結果データから、ウェハの良否判定として検査結果が合格か不合格かを判断する。ここで、合格と判断されると、ステップ302で、マクロ検査装置1(#1)は、合格と判断されたウェハのマクロ画像データ(干渉画像と回折画像)に対して例えば圧縮率1/20で高圧縮(非可逆圧縮と呼ぶ)する。これは、合格と判断された良品のウェハ画像データは、後に参照される機会が少なく、検査装置1の撮像部で撮像された元の画像データを完全に復元させる可逆性が要求されないためである。
また、ステップ301で、不合格と判断されると、ステップ303で、検査装置1は不合格と判断されたウェハの画像データ(干渉画像と回折画像)に対し、例えば圧縮率1/2で低圧縮あるいは非圧縮(可逆圧縮と呼ぶ)する。これは、不合格と判断された不良品のウェハの画像データは、リワークまたは廃棄処分となる重大な欠陥を詳細に分析する際に参照される機会が多く、検査装置1の撮像部で撮像された画像データを完全に復元させる可逆性が要求されるためである。そしてステップ304で、検査装置1(#1)は、上記ステップ302,303で圧縮処理された各ウェハの画像データを、LAN3を介して画像サーバ部4のハードディスク43に保存する。
図3Bは、上記ステップ302,303における画像データの圧縮処理の手順を示すフローチャートである。まずステップ305で、背景処理が行われる。この背景処理では、マクロ検査装置1(#1)により、図4に示すようにウェハステージを含む検査画像データ51が作成され、この検査画像データ51中のウェハ部51aと背景部(ウェハステージ)51bが分離される。そして検査画像データ51は、マクロ検査装置1(#1)により背景部51bが所定輝度値(例えば輝度値0)の背景部51cに置き換えられ、検査画像データ51’が作成される。このウェハ部51aと背景部51bの分離方法は、マニュアルで設定してもよいし、自動的に設定してもよい。
次に、ステップ306で、マクロ検査装置1(#1)は、マスター(参照)画像データ52と検査画像データ51’との排他的論理和の演算処理を行い、差分画像データ53を求める。検査装置1は、画像サーバ部4のハードディスク43に予め可逆圧縮され保存されている図5に示すような基準となるマスター画像52を、LAN3を介してハードディスク43から取り出す。
マクロ検査装置1(#1)は、図5に示すように、取り出したマスター画像データ52から背景処理された検査画像データ51’を差し引いて、差分画像データ53を求める。そして検査装置1は、ステップ307で、差分画像データ53を前記ステップ302,303で設定された圧縮率で圧縮し、ステップ308で、上記ステップ304に示したようにLAN3を介して画像サーバ部4のハードディスク43に保存する。
また、画像データの他の圧縮方法としては、マスター(参照)画像を置き換えた輝度値と、このマスター画像の輝度値に対する標準偏差値とを予めハードディスク43に保存しておき、マスター画像と検査画像との差分に前記標準偏差値の範囲を超えるものが存在すると、その差分を欠陥と判断して該差分のみを圧縮して保存する方法もある。このような圧縮保存方法によると、マスター画像と検査画像との差分は、ほとんどの輝度値が0近傍になるため、圧縮効率(JPEGに限らず)を飛躍的に高めることができる。
なお、拡大画像(ミクロ画像)により検査を行うパターン検査装置(#2)、顕微鏡検査装置(#3)、SEM検査装置(#4)においても、合格(問題無し)と判断された欠陥に係るミクロ画像データは高圧縮され、不合格(問題有り)と判断された欠陥に係るミクロ画像データは低圧縮される。
このようにしてハードディスク43に検査装置1からの画像データを保存する場合、送られてくるデータ量が多くなると、ハードディスク43の容量が足りなくなるおそれがある。その対策として、例えば、常にハードディスク43の容量を監視しておき、容量が所定量以下になった場合に検査装置1での圧縮率を変化させたり、ハードディスク43側のファイルシステムで圧縮保存の設定を変えるなどの方法が取られる。その他には、さらに予備用として他のハードディスクを用意しておき、そちらに保存先を変更する方法が用いられる。
以上のような手法により、検査装置1での欠陥検査の結果で不合格(問題有り)と判断された画像データは、1/2程度の低圧縮処理により保存されるので、その後の欠陥の解析処理の際に検査装置1の撮像部で撮像された元の画像とほぼ同等の良質なウェハ画像として復元できる。また、合格(問題無し)と判断された画像データについては、高圧縮処理により保存されるが、通常は、ほとんどのウェハは合格するものと考えられるので、このように数量が多く、かつ完全な復元性を要求されない合格と判断された画像データに対して高圧縮処理を施すことにより、LAN3を介して画像サーバ部4に送信される際のLAN負荷(通信速度など)を大幅に軽減できるとともに、画像サーバ4の利用率を高めることができる。
図6は、サーバ側での処理手順を示すフローチャートである。画像サーバ部4側での処理は、図6に示すフローチャートに沿い実行される。なお、上述した検査装置1での処理により合格または不合格が判定された画像データは、画像サーバ部4においてハードディスク43の所定のディレクトリ(テンポラリーディレクトリ)にファイル保存されている。
この状態から、ステップ601で、サーバ本体44はハードディスク43のテンポラリーディレクトリを定期的に監視する。ここで、ファイルが存在しなければ、サーバ本体44は処理を一旦終了して再び監視を繰り返す。また、ファイルが存在すれば、ステップ602で、サーバ本体44はそのファイルのファイル名を基に、画像データを所定の規則に従ってディレクトリ構造に分類(移動)する。例えばファイル名として、品種ID、工程ID、ロットID等の名称が付いている場合、サーバ本体44はその名称を解析してそれぞれの項目を情報として抽出する。
そしてサーバ本体44は、その情報に基づきハードディスク43のディレクトリを検索し、対応するディレクトリ階層構造(品種ID、工程ID、ロットIDの下)に画像データのファイルを分類(移動)する。またサーバ本体44は、対応するディレクトリが存在しない場合、前記情報を基にディレクトリを作成して、画像データのファイルを分類(移動)する。
次に、ステップ603で、サーバ本体44はディレクトリ構造の分類ごとに画像データの縮小画像を作成し、保存する。これら縮小画像は、操作者による検索端末5からの指示により検査画像をサムネール表示するのに用いられ、呼び出しを容易にするために予め作成されるものであり、対応する画像データから画素の間引き処理を行って作成される。
次に、ステップ604で、サーバ本体44はディレクトリ構造に分類(移動)したデータをデータベース42に登録する。この場合、データベース42の画像データに対するレコードは、図7に示すように、‘レコードNo.’、‘ウェハID’、‘ロットID’、‘品種ID’、‘工程ID’、‘日付’、‘時間’、‘画像の種類’、‘検査結果’、‘リワーク回数’、‘消去フラグ’、及び‘バックアップメディアID’の各フィールドを有している。このレコードでは、検査装置1での検査結果の内容に基づいて、これらフィールドに情報が追加記録される。
図7に示すレコードの‘品種ID’のフィールドは、図8Aに示すように、‘レコードNo.’、‘品種ID’、‘品種名’の各情報と関連付けされている。図7に示すレコードの‘工程ID’のフィールドは、図8Bに示すように、‘レコードNo.’、‘工程ID’、‘工程名’の各情報と関連付けされ、さらにウェハの品種ごとの工程情報に関するレコードとして図8Cに示すように、‘レコードNo.’、‘品種ID’、‘工程ID’の各情報と関連付けされ、ある品種のウェハがどのような工程で処理されたかを示す情報が記録されている。
また、図7に示すレコードの‘画像の種類’のフィールドは、例えばマクロ検査装置1(#1)で取り込まれる画像が干渉画像と回折画像のどちらであるかを示す情報が入力される。図7に示すレコードの‘検査結果’のフィールドは、検査結果が合格と不合格のどちらであるかを示す情報が入力される。
図7に示すレコードの‘リワーク回数’のフィールドは、そのレコードのウェハがリワーク処理(再処理)されるたびに、その回数が更新される。図8Dは、ウェハのロットごとの‘リワーク回数’に関するレコードを示している。図7に示すレコードの‘リワーク回数’のフィールドは、図8Dに示すように、‘レコードNo.’、‘ロットID’、‘工程ID’、‘リワーク回数’、‘廃棄フラグ’と関連付けされている。ここでの‘廃棄フラグ’は、画像データが廃棄になった場合のデータが記録される。
図7に示すレコードの‘消去フラグ’のフィールドは、そのレコードの画像データが画像サーバ部4のハードディスク43及びバックアップ装置41のバックアップメディアのどちらからも抹消されたときに、その情報が入力される。
図7に示すレコードの‘バックアップメディアID’のフィールドは、そのレコードの画像データが画像サーバ部4のハードディスク43からバックアップ装置41のバックアップメディアにバックアップされたときに、そのバックアップメディアに付けられたシリアル番号がIDとして入力される。図8Eは、バックアップメディアに関するレコードを示している。図7に示すレコードの‘バックアップメディアID’のフィールドは、図8Eに示すように、‘レコードNo.’、‘バックアップメディアID’、‘バックアップ開始日’、‘バックアップ終了日’、‘リサイクル可否’と関連付けされている。つまり、ここでは、バックアップメディアを管理するレコードが定義され、‘リサイクル可否’のフィールドは、そのバックアップメディアが完全に全データを消去して再使用可能になっているか否かを示す。リサイクル可能になる条件は、図7に示すレコードで、同じバックアップメディアIDを持つ全ての‘消去フラグ’が、消去が完了されたことを示すときである。
そして、図6のステップ605で、サーバ本体44はウェハのロットのバックアップの可否を判断する。この場合、サーバ本体44は、データベース42の図8Cと図8Dのデータを参照する。サーバ本体44は、その1ロットにかかるウェハの品種について全ての工程を終了したか、または途中で廃棄が決定されたかを確認すると、ステップ606に進み、データベース42の内容を変更するとともに、どのバックアップメディアにバックアップを行うかを、図7に示すレコードの‘バックアップメディアID’を記入することで決定する。そしてサーバ本体44は、ステップ607で、ハードディスク43内の該当する画像データファイルの、バックアップ装置41のバックアップメディアへのバックアップを実施する。なお、バックアップ装置41にバックアップされる画像データファイルには、画像データの縮小画像は含まれない。
この場合、バックアップ装置41のバックアップメディアには、テープや半導体メモリなどが用いられ、画像データファイルとともに、ディレクトリ構造もバックアップされる。またデータベース42は、どのメディアにどの品種のウェハのデータをバックアップしたかを管理し、バックアップされた画像データファイルを、バーコードやシリアル番号などの識別符号を付して管理する。さらに、バックアップされた画像データファイルは、サーバ本体44によりハードディスク43から削除されるとともに、データベース42の画像データファイルの項目にシリアル番号などの識別子が連記される。また、データベース42は、バックアップメディアごとに、どの画像データファイルが保存されているか管理しており、メディア内のファイルがすべて消去された場合は、そのメディアをリサイクルして再利用できるように管理する。
次に、これらハードディスク43とバックアップ装置41の関係を具体的に説明する。例えば、ウェハを1ヶ月に3万枚処理する半導体生産ラインでは、マクロ検査装置1(#1)に対して1ヶ月間で必要なハードディスク43の容量は、ウェハが全て良品であるとした場合、
30000(枚)×4.1(MB)×2(画像数/ウェ
ハ)×10(工程数)×0.05(圧縮率1/20)
=123(GB)
となる。
また、1ヶ月(30日)前に投入したウェハが、先入れ先出し的に処理されるとして、その中でも遅延が最大で15日あるとみて、安全性を考慮したハードディスク43の容量を見積もると、
123(GB)×(1+(15(日)/30(日)))
=184.5(GB)
となる。さらに1日あたりの容量を示すと、
123(GB)/30(日)=4.1(GB)
となり、始めの1ヶ月を経過した後、次の日から1日ごとに、4.1GBのデータをバックアップ装置41でバックアップすることになる。この場合、バックアップメディアに1巻100GBの容量のAIT(Advanced Intelligent Tape)を使用すれば、1ヶ月あたり約1.23巻(4.1(GB)×30(日)=123(GB))で足りることになる。また、バックアップデータを1年間保存することを仮定すると、約15巻(1.23(巻)×12(月)=14.76)あれば十分に足りる。
一方、検索端末5では、バックアップされずにハードディスク43内に残ったディレクトリ構造の分類ごとに作成された画像データの縮小画像を使って、検査結果の一覧表示を図示しない表示部にさせるともに、データベース42の記憶内容に基づいて、画像データファイルとバックアップメディアの対応関係、及びバックアップメディアの検索や検査状況などを前記表示部に表示させることができる。
図9は、検索端末5による検査画像の一覧表示の例を示す図である。図9に示す検索端末5の表示画面は、検査結果の画像データに対応する縮小画像11aを多数並べて一覧表示する検査画像表示領域11、ロット全体の品種や工程または全行程などを表示する領域12、及びディレクトリー表示領域13を有している。なお、データベース42では、定期的なメンテナンスにより、完全に必要なくなった画像データのレコードや縮小画像のデータを消去する。
なお、上述した第1の実施の形態では、複数の検査装置1にLAN3を介して画像サーバ部4を接続した例を述べたが、検査装置1と画像サーバ部4を1対1の関係で接続したシステムも適用できる。また、検査装置1内に画像サーバ部4の機能を持たせたシステムも適用できる。
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る画像データファイル管理システムの概略構成を示す図である。図10において図1と同一な部分には同符号を付してある。図10では、工場内のライン用LAN31にプロセスコントローラ6と画像サーバ部4のハードディスク43が接続されている。プロセスコントローラ6は、工場内での一連のウェハ製造の工程管理を行う。また、クリーンルーム2内では、各検査装置1(#1〜#4、その他)と検索端末5が、画像転送用のLAN32に接続されている。さらにLAN32には、画像サーバ部4が接続されている。なお、検索端末5をLAN31に接続するよう構成してもよい。
画像サーバ部4のハードディスク43内のレシピエリア(あるいはプロセスコントローラ6)には、検査対象となる各ウェハの固有情報(検査工程、品種等)が保存されている。各検査装置1(#1〜#4、その他)は、それぞれウェハのマクロ検査、パターン検査、顕微鏡検査(ミクロ検査)、SEM検査を行う。また、LAN32には、さらに図示しない重ね合わせ検査装置、膜厚検査装置、異物検査装置等の検査装置が接続されている。各検査装置1(#1〜#4、その他)は、ウェハの検査を行う際に、必要な前記ウェハの固有情報を前記レシピエリア(あるいはプロセスコントローラ6)からダウンロードし、作成したレシピに従って検査を行う。
各検査装置1(#1〜#4、その他)は、検査終了後、前記固有情報に検査結果を付加した検査結果ファイルを、画像転送用のLAN32を介して画像サーバ4のハードディスク43内のテンポラリディレクトリに送る。画像サーバ4のサーバ本体44は、ハードディスク43のテンポラリディレクトリを監視しており、テンポラリディレクトリに送られた前記検査結果をデコーダにより変換しデータベース42に登録するとともに、履歴管理を行った上でハードディスク43内のレシピエリア(あるいはプロセスコントローラ6)に保存する。
このときサーバ本体44は、変換された前記検査結果から画像データを抽出し、画像データを所定の規則に従ってハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)内のディレクトリ構造に分類(移動)する。サーバ本体44はディレクトリ構造の分類ごとに画像データの縮小画像を作成し、保存する。またサーバ本体44は、ハードディスク43内の画像データの示す欠陥の座標を基に得られる欠陥の大きさ情報と、他の検査装置1からの検査結果ファイルの検査結果から抽出された画像データの示す欠陥の座標とを比較することにより、ある検査装置1で検出された欠陥が別の検査装置1でも検出されているか否かを判断することができる。
図11は、上記検査結果ファイルの一例を示す図である。この検査結果ファイルは、ウェハに対する固有情報111と各検査装置1(#1〜#4、その他)での検査結果112からなる。固有情報111には、各ウェハの検査工程、品種等の情報が記述される。検査結果112には、ウェハに生じている欠陥の画像上の位置(座標)、欠陥名、欠陥の縦横の大きさ、検査を行った検査装置1の名称、ファイルのフォーマット形式等が記述される。サーバ本体44のデコーダは、前記フォーマット形式に沿って検査結果の情報の変換を行い、データベース42に登録する。
図12は、データベース42に登録される画像データに関するレコードを示す図である。データベース42に登録される画像データに関するレコードは、図12に示すように、‘レコードNo.’、‘ウェハID’、‘ロットID’、‘品種ID’、‘工程ID’、‘日付’、‘時間’、‘画像の種類’、‘検査結果’、‘リワーク回数’、‘消去フラグ’、‘バックアップメディアID’、‘リンク画像数’、及び複数の‘リンク画像ID’の各フィールドを有している。このレコードでは、検査装置1での検査結果の内容に基づいて、これらフィールドに情報が追加記録される。このようにデータベース42のレコード内に、その画像データとリンクしている画像データの数と各ID(ファイル名)が記憶される。
図13は、図12に示したレコードとリンクする画像データに関するレコードを示す図である。データベース42に登録されるリンク画像データに関するレコードは、図13に示すように、‘レコードNo.’、‘リンク画像ID’、‘リンク画像レコードNo.’、‘画像範囲座標’、‘画像倍率’、及び‘装置ID’の各フィールドを有している。このレコードは、図12に示したレコードにて追加される‘リンク画像ID’に対応してデータベース42に追加記録される。
図14は、検索端末5の表示部における第1の表示例を示す図である。サーバ本体44は、検索端末5からの指示内容に応じて、データベース42のレコードを検索して、必要とされる検査結果の情報(ウェハの画像データ等)と検査条件の情報(ウェハの固有情報)を、ハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から読み出し、LAN32(あるいはLAN31)を介して検索端末5へ送る。検索端末5は、受け取った情報を図14に示すように表示部に表示する。
図14は、マクロ検査装置1(#1)によるマクロ検査結果の表示例を示している。検索端末5の表示部には、ウェハ画像101、検査条件102、検査結果103、欠陥情報104等の情報が表示される。ウェハ画像101では、ウェハの全形を示す画像上に、検出された欠陥を示す画像が表示されており、各欠陥には固有の番号(ラベル)が付されている。検査条件102では、ウェハの固有情報が文字表示される。検査結果103では、各検査装置1(#1〜#4、その他)による検査結果が文字表示される。
欠陥情報104は、‘ラベル’、‘欠陥名称’、‘確率’ 、‘重心座標’、‘面積’、‘他装置での検出’、‘リンク画像’の項目からなる。‘ラベル’は、ウェハ画像101にて各欠陥に付される番号を示している。‘欠陥名称’は欠陥の種類を示している。‘確率’は、検出された欠陥が欠陥である確からしさを示している。‘重心座標’は、ウェハ画像上での欠陥画像の重心位置を示している。‘他装置での検出’では、該欠陥が他の検査装置1(#2〜#4、その他)でも検出されている場合に「1」が表示され、検出されていない場合に「0」が表示される。‘リンク画像’では、データベース42にて該ウェハの画像データとリンクしている画像データが有る場合に「1」が表示され、無い場合に「0」が表示される。
なお、例えば‘ラベル’が「1」である欠陥情報のように、‘他装置での検出’が「1」かつ‘リンク画像’が「1」である場合、ウェハ画像101における欠陥画像の番号は、○で囲われる。また、例えば‘ラベル’が「2」である欠陥情報のように、‘他装置での検出’が「1」かつ‘リンク画像’が「0」である場合、ウェハ画像101における欠陥画像の番号は、△で囲われる。また、例えば‘ラベル’が「3」である欠陥情報のように、‘他装置での検出’が「0」かつ‘リンク画像’が「0」である場合、ウェハ画像101における欠陥画像の番号は、そのままで囲われない。
さらに検索端末5の表示部には、マトリックス表示、欠陥表示、ラベル表示等の選択設定105が表示される。選択設定105の‘マトリックス表示’で「有」が設定された場合、ウェハ画像101にショットが表示され、「無」が設定された場合、表示されない。選択設定105の‘欠陥表示’で「有」が設定された場合、ウェハ画像101上の欠陥画像が強調色で表示され、「無」が設定された場合、通常の色で表示される。選択設定105の‘ラベル表示’で「有」が設定された場合、ウェハ画像101上の欠陥画像の番号が表示され、「無」が設定された場合、表示されない。
また表示部には、重ね合せ検査及び膜厚測定等の詳細情報表示及びオーバーレイ表示を行うのための各ボタン106、後述する複数の工程による画像を表示するためのボタン107、後述する再分類処理を行うためのボタン108等が表示される。
図15は、検索端末5の表示部における第2の表示例を示す図である。図15は、検索端末5にて操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて、図14における欠陥情報104の‘ラベル’「1」の行を選択操作(クリック操作等)した後の表示例を示している。サーバ本体44は、この検索端末5からの操作に応じて、データベース42のレコードを検索して、他の検査装置1(#2〜#4、その他)での検査結果の情報を、ハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から読み出し、LAN32(あるいはLAN31)を介して検索端末5へ送る。検索端末5は、受け取った情報を図15に示すように表示部に表示する。
前記表示部には、ウェハの拡大画像121、欠陥情報122、他装置での欠陥情報123等の情報が表示される。ウェハの拡大画像121では、選択された‘ラベル’「1」の欠陥画像を中心としてマクロ検査によるウェハ画像が拡大表示されている。これにより操作者は、観察を要する欠陥を拡大して見ることができる。欠陥情報122では、図14における欠陥情報104の‘ラベル’「1」の行で示された情報が文字表示されている。
他装置での欠陥情報123は、‘装置ID’、‘欠陥数’、‘総面積’、‘画像数’、‘判定’、‘詳細情報表示’、‘欠陥表示ON/OFF’の項目からなる。‘装置ID’は、他の検査装置1(#2〜#4、その他)の装置IDを示している。‘欠陥数’は、該装置IDを有する検査装置1で検出されたウェハ上の欠陥数を示している。‘総面積’は、該装置IDを有する検査装置1で検出されたウェハ上の欠陥の総面積を示している。‘画像数’は、該装置IDを有する検査装置1で撮像された画像数を示している。‘判定’は、該装置IDを有する検査装置1によるウェハの良否(G/NG)判定の結果を示している。‘詳細情報表示’と‘欠陥表示ON/OFF’は、それぞれ該装置IDを有する検査装置1で検出された欠陥の詳細表示とオーバーレイ表示をさせるためのボタンからなる。
図16は、検索端末5の表示部における第3の表示例を示す図である。図16は、検索端末5にて操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて、図15における他装置での欠陥情報123の‘装置ID’の「PA501」の行における‘詳細情報表示’のボタンを操作(クリック操作等)した後の表示例を示している。「PA501」は、パターン検査を行うパターン検査装置1(#2)のIDである。なお、図16では、以下の説明に関する部分以外は図示を省略している。
前記表示部には、ウェハの拡大画像131、検査結果103、欠陥情報104等が表示される。ウェハの拡大画像131では、図15の拡大画像121の欠陥と同一であり、検査装置1(#2)で検出された各欠陥の画像が表示され、各欠陥には固有の番号(ラベル)が付されている。なお、例えば「1」、「5」の番号で示される欠陥のように、番号が○で囲われている欠陥画像にはリンク画像が有り、囲われていない欠陥画像にはリンク画像が無い。
検査結果103では、各検査装置1(#1〜#4、その他)による検査結果が文字表示される。欠陥情報104は、検査装置1(#2)で検出された各欠陥に関する、上述したような‘ラベル’、‘欠陥名称’、‘確率’、‘重心座標’、‘面積’、‘他装置での検出’、‘リンク画像’の項目からなる。これにより操作者は、同一の欠陥について、マクロ検査で得られた画像を観察した後、パターン検査で得られた画像を観察することができる。
図17は、検索端末5の表示部における第4の表示例を示す図である。図17は、検索端末5にて操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて、図14におけるウェハ画像101上の番号「1」を選択操作(クリック操作等)した後の表示例を示している。サーバ本体44は、検索端末5からの操作に応じて、データベース42のレコードを検索して、顕微鏡検査を行う検査装置1(#3)での固有情報と検査結果の情報を、ハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から読み出し、LAN32(あるいはLAN31)を介して検索端末5へ送る。検索端末5は、受け取った情報を図17に示すように表示部に表示する。なお、図17では、以下の説明に関する部分以外は図示を省略している。
前記表示部には、ウェハの拡大画像141、画像情報142、後述する欠陥分類変更を行うためのボタン143等が表示される。ウェハの拡大画像141では、図14におけるウェハ画像101上の番号「1」で示されるマクロ検査による欠陥の画像とリンクしている顕微鏡検査による画像が表示されている。すなわち、ウェハの拡大画像141では、図14のウェハ画像101上の欠陥と同一であり、検査装置1(#3)で検出された欠陥の画像が表示されている。これにより操作者は、同一の欠陥について、マクロ検査で得られた画像を観察した後、顕微鏡検査で得られた画像を観察することができる。なお、マクロ検査による欠陥の画像とリンクしている顕微鏡検査による画像が無い場合は、画像141は表示されない。また、画像情報142には、リンク対象である顕微鏡検査装置1(#3)でのウェハの固有情報が文字表示される。また、操作者がウェハの拡大画像141を観察し、その欠陥の種類が図14に示す欠陥情報104に表示される‘欠陥名称’と異なると認識した場合、マウスまたはキーボードを用いてボタン143を操作(クリック操作等)し、前記‘欠陥名称’を変更することができる、この変更の情報は、後述するハードディスク43内の欠陥分類辞書に登録される。
図18は、検索端末5の表示部における第5の表示例を示す図である。図18は、検索端末5にて操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて、図17におけるウェハの拡大画像141上の所定箇所(例えば欠陥中心部)を選択操作(クリック操作等)した後の表示例を示している。サーバ本体44は、検索端末5からの操作に応じて、データベース42のレコードを検索して、SEM検査を行う検査装置1(#4)での固有情報と検査結果の情報を、ハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から読み出し、LAN32(あるいはLAN31)を介して検索端末5へ送る。検索端末5は、受け取った情報を図18に示すように表示部に表示する。なお、図18では、以下の説明に関する部分以外は図示を省略している。
前記表示部には、ウェハの拡大画像151、画像情報152、後述する欠陥分類変更を行うためのボタン143等が表示される。ウェハの拡大画像151では、図17におけるウェハの拡大画像141で示される顕微鏡検査による欠陥の画像とリンクしているSEM検査による画像が表示されている。すなわち、ウェハの拡大画像151では、図17のウェハの拡大画像141の示す欠陥と同一であり、検査装置1(#4)で検出された欠陥の画像が表示されている。これにより操作者は、同一の欠陥について、顕微鏡検査で得られた画像を観察した後、SEM検査で得られた画像を観察することができる。なお、顕微鏡検査による欠陥の画像とリンクしているSEM検査による画像が無い場合は、画像151は表示されない。また、画像情報152には、リンク対象である検査装置1(#4)での固有情報が文字表示される。
また、検索端末5にて操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて、図16におけるウェハの拡大画像131上の○で囲われている番号(「1」または「5」)を選択操作(クリック操作等)することで、検索端末5の表示部に図18の表示を行わせることもできる。これにより操作者は、同一の欠陥について、パターン検査で得られた画像を観察した後、SEM検査で得られた画像を観察することができる。
図19は、上述した図14,図17の順に変更されるウェハの画像表示の変形例を示す図である。図19の表示例では、検索端末5の表示部にて、マクロ検査による画像を段階的に拡大した後、顕微鏡検査による画像に切り替える。ウェハ画像201は、ウェハ画像101と同一である。操作者がマウスまたはキーボードを用いて、ウェハ画像201の矢印aで示す欠陥画像を選択操作(クリック操作等)すると、その欠陥画像を中心としてマクロ検査によるウェハ画像202が拡大表示される。さらに、操作者がマウスまたはキーボードを用いて、ウェハ画像202の矢印bで示す拡大された欠陥画像を選択操作(クリック操作等)すると、その欠陥画像がさらに拡大表示されウェハ画像203となる。
次に、操作者がマウスまたはキーボードを用いて、ウェハ画像203の任意の部分を選択操作(クリック操作等)すると、その部分の画像とリンクしている顕微鏡画像が表示される。例えば矢印Aの部分を選択操作した場合、その部分の画像とリンクしている顕微鏡画像204が表示される。また矢印Bの部分を選択操作した場合、その部分の画像とリンクしている顕微鏡画像が無いため、205に示すように何も表示されない。このように、顕微鏡画像204に切り替えられた後は選択操作された部分を中心に表示されるため、リンク画像が無い場合は何も表示されない。このため、ウェハ画像203上に、リンク画像が存在する位置を強調色等で表示することで、リンク画像のある位置を認識することができる。
なお、検索端末5の表示部には、顕微鏡画像の表示中に、マクロ検査による画像とそれにリンクしている顕微鏡画像との表示範囲の関係を示すサブ画像206も表示される。サブ画像206には、顕微鏡画像が表示される直前のウェハ画像203の表示範囲207と、リンクしている顕微鏡画像204の表示範囲208と、現在の表示範囲209が、それぞれ枠状に表示される。これにより操作者は、マクロ検査による画像と、リンクしている顕微鏡画像と、現在の画像の各表示範囲の関係を知ることができ、ウェハの観察をより有効に行える。
このように、マクロ検査による画像に対して選択操作することにより、選択された部分を中心としてウェハ画像が拡大表示されるとともに、所定の拡大倍率まで段階的に拡大表示される。そして、拡大画像の所定部分にリンクしている他の検査装置での画像が有る場合は、その画像を表示するよう自動的に切り替えている。例えば、前記拡大倍率が他の検査装置での画像と等倍以上になった場合に切り替えるようにする。
これにより操作者は、ウェハ画像上の欠陥を段階的に拡大して観察することができる。
図14に示すように、検索端末5の表示部には、重ね合せ検査や膜厚測定等の詳細情報表示及びオーバーレイ表示を行うための各ボタン106が設けられている。重ね合せ検査や膜厚測定では、マクロ検査と同様、ウェハ全体に関する検査が行われる。これら重ね合せ検査や膜厚測定等が行われた場合、該当するボタン106の左側に「有り」が表示される。この状態で、操作者がマウスまたはキーボードを用いて‘詳細情報’のボタン106を操作(クリック操作等)すると、重ね合せ検査あるいは膜厚測定等の詳細な情報がハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から検索端末5にダウンロードされる。検索端末5は、その詳細な情報を、前記表示部上にウインドゥで文字表示する。また、操作者が図示しないマウスまたはキーボードを用いて‘オーバーレイ’のボタン106を操作(クリック操作等)すると、検索端末5はダウンロードした重ね合せ検査あるいは膜厚測定等の画像データを、ウェハ画像101上にオーバーレイ表示する。これにより操作者は、マクロ検査により得られた欠陥画像と、重ね合せ検査や膜厚測定等で得られた欠陥画像をウェハ画像101上で同時に見ることができ、各欠陥の状態をより詳細に観察することができる。
また図14に示すように、検索端末5の表示部には、ウェハ製造の複数の工程における欠陥画像をウェハ画像101上で重ねて表示するためのボタン107が設けられている。操作者がマウスまたはキーボードを用いてボタン107を操作(クリック操作等)すると、ウェハの品種を選択するためのウインドゥが表示される。このウインドゥ上で、操作者が画像の表示を要する複数の工程を選択操作すると、それら各工程の各検査で得られた画像データが、ハードディスク43(あるいはプロセスコントローラ6)から検索端末5にダウンロードされる。検索端末5は、それら画像データを各工程順にウェハ画像101上で経時的に重ねて表示する。なお、欠陥画像の色を工程毎に変えて表示すれば、欠陥の発生した状態をより認識しやすくなる。このように、ウェハ製造の複数の工程における各検査装置での欠陥画像を工程毎に順番に重ね合わせて表示することにより、操作者は欠陥がどの工程で発生しているのかを認識することができ、欠陥発生の要因を容易に把握することができる。
また、操作者がマウスまたはキーボードを用いて、図14に示す検査結果103の所望の検査装置1(#1〜#4、その他)の項目を選択操作(クリック操作等)することにより、その検査装置による検査結果の詳細情報及び画像を別ウィンドウに表示するか、あるいはウェハ画像101を該検査装置の画像に切り替えて表示することができる。
また図15に示すように、検索端末5の表示部に表示される他装置での欠陥情報123では、対象となる種類の欠陥の検出を行いやすい検査装置1の情報が優先して表示される。すなわち図15では、欠陥情報122に示されているように欠陥の名称は‘デフォーカス’であるため、他装置での欠陥情報123では、デフォーカスの欠陥の検出を行いやすい検査装置1(‘PA501’、‘LA505’)の順に、検査結果が表示されている。これにより操作者は、観察を要する欠陥を検出している検査装置での検査結果や画像を優先して見ることができる。
また、操作者がマウスまたはキーボードを用いて、図14に示すボタン108を操作(クリック操作等)すると、再分類処理が行われる。サーバ本体44は、この検索端末5からの操作に応じて、データベース42のレコードを参照し、ハードディスク43内の各検査装置の検査結果に示される欠陥情報を元に、検出された欠陥の分類を行う。例えば、異物検査装置によりウェハの端部に異物が検出され、膜厚検査装置により前記異物に対応する部分で筋状の膜厚異常が検出された場合、サーバ本体44はその欠陥をコメットと分類する。また、マクロ検査装置によりウェハに異常が検出され、重ね合わせ検査装置により重ね異常が検出された場合、サーバ本体44はその欠陥をマスクずれと分類する。また、マクロ検査装置によりウェハに異常が検出され、パターン検査装置によりパターン検査が検出された場合、サーバ本体44はその欠陥をデフォーカスと分類する。それらの分類結果は、サーバ本体44から検索端末5へ送られ、図14に示す欠陥情報104に表示される。
サーバ本体44は、ハードディスク43内の各欠陥情報を分類して欠陥分類辞書に登録する機能を有しており、さらにこの欠陥分類辞書に登録された欠陥の分類情報を学習して分類を容易にする機能を有している。このような欠陥情報の分類機能と分類辞書への登録機能は、サーバ本体44の設定により自動で実行させるか、操作者による手動操作で実行させるかを選択できる。さらに、自動で実行させる場合は、サーバ本体44の処理速度の低下が予測されるため、サーバ本体44とは別のコンピュータで処理を行うことが有効である。
またサーバ本体44は、各検査装置1(#1〜#4、その他)での検査結果から、対象となるウェハの合否判定を行い、その判定結果を検索端末5へ送る。検索端末5では、受け取った判定結果を表示部に表示するとともに、不合格である場合には警告を表示する。
また、ハードディスク43あるいはデータベース42に記憶されている検査結果の情報は、定期的にバックアップ装置41のバックアップメディアに保存される。このバックアップ処理は、サーバ本体44が、製品が完成または出荷された旨を示す情報をプロセスコントローラ6から受けることで自動的に動作される。このバックアップ処理では、データベース42の情報を基に、該当する製品の各工程の画像情報等が一括してバックアップされる。バックアップ装置41では、バックアップ時にバックアップオートローダを用いて製品名のソートを行い、1巻のテープに同じ製品の各ロットの情報を保存することができる。バックアップ装置41は、各テープが一杯になった時に警告を表示し、他のテープに保存するかテープを交換するかの判断を仰ぐ。
検査装置1(#1)は、マクロ検査で異常が発生した場合、他の検査装置で検査が必要である旨を、欠陥座標、検査結果等の情報とともに、LAN32、画像サーバ4、及びLAN31を介してプロセスコントローラ6へ通知する機能を有している。プロセスコントローラ6は、その通知を受けた場合、検査を要する検査装置へ検査を行うよう指示する。
また、LAN31に接続されたインターネットに検索端末5を接続することで、検査状況をWebを介してモニタリングすることもできる。これにより、ライン管理者は、工場内に限らず遠隔地でも画像サーバ部4を操作でき、検査結果を知ることができる。また、検査工程に異常が発生した場合は、プロセスコントローラ6がその旨をWeb上で表示するとともに、予め指定されているメールアドレスに配信するよう構成することで、ライン管理者は、工場内に限らず遠隔地でも異常発生を知ることができる。また、工場内のライン用LAN31と画像転送用のLAN32とは別系統であるため、双方の通信ラインの負荷を軽減することができる。
以上述べたように本発明によれば、画像データの保存を効率よく行うことができるとともに、バックアップデータの能率的な管理を実現する画像データファイル管理システム及び方法を提供できる。
本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施できる。
産業上の利用可能性
本発明によれば、画像データの管理を効率よく行うことができる画像データファイル管理システム及び方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像データファイル管理システムの概略構成を示す図。
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る検査装置側での検査処理の手順を示すフローチャート。
図3Aは、本発明の第1の実施の形態に係る結果保存処理の手順を詳細に示すフローチャート。
図3Bは、本発明の第1の実施の形態に係る画像データの圧縮処理の手順を示すフローチャート。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る画像データの圧縮保存を説明するための図。
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る画像データの圧縮保存を説明するための図。
図6は、本発明の第1の実施の形態に係るサーバ側での処理手順を示すフローチャート。
図7は、本発明の第1の実施の形態に係るデータベースに登録される画像データに関するレコードを示す図。
図8A〜図8Eは、本発明の第1の実施の形態に係るデータベースに登録される各レコードを示す図。
図9は、本発明の第1の実施の形態に係る検査画像の一覧表示の例を示す図。
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る画像データファイル管理システムの概略構成を示す図。
図11は、本発明の第2の実施の形態に係る検査結果ファイルの一例を示す図。
図12は、本発明の第2の実施の形態に係るデータベースに登録される画像データに関するレコードを示す図。
図13は、本発明の第2の実施の形態に係る図12に示したレコードとリンクする画像データに関するレコードを示す図。
図14は、本発明の第2の実施の形態に係る検索端末の表示部における第1の表示例を示す図。
図15は、本発明の第2の実施の形態に係る検索端末の表示部における第2の表示例を示す図。
図16は、本発明の第2の実施の形態に係る検索端末の表示部における第3の表示例を示す図。
図17は、本発明の第2の実施の形態に係る検索端末の表示部における第4の表示例を示す図。
図18は、本発明の第2の実施の形態に係る検索端末の表示部における第5の表示例を示す図。
図19は、本発明の第2の実施の形態に係るウェハの画像表示の変形例を示す図。
Claims (11)
- 被検体の画像を取得する撮像部と、
この撮像部で撮像された画像データを画像処理して検査結果を取得する検査部と、
前記検査結果に応じた圧縮率で前記画像データを圧縮させる圧縮部と、
この圧縮部から出力される画像データを保存する画像サーバと、
を具備したことを特徴とする画像データファイル管理システム。 - 前記検査部は、前記撮像部で撮像して得た前記被検体の画像データを画像処理をして欠陥データを検出し、前記被検体の良否を判定する検査結果を出力する欠陥検査装置であり、
前記圧縮部は、前記欠陥検査装置で良と判定された前記画像データに対し非可逆圧縮し、否と判定された前記画像データに対して可逆圧縮することを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。 - 前記撮像部、前記検査部、及び前記圧縮部により欠陥検査装置を構成し、この欠陥検査装置は、半導体生産ラインの各工程中のクリーンルーム内に配置され、通信回線を介して前記クリーンルーム外に配置された画像サーバに接続されることを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。
- 前記圧縮部は、マスター画像と前記被検体の検査画像との差分画像を求め、この差分画像を圧縮処理することを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。
- 前記圧縮部は、マスター画像の輝度値に対する標準偏差値を超える前記マスター画像と前記被検体の検査画像の差分のみを圧縮することを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。
- 前記画像サーバは、さらにデータベース部とバックアップ部を有し、
前記バックアップ部は、前記画像データを所定数まとめてバックアップ保存し、
前記データベース部は、前記画像データへの前記画像データの保存場所を記憶するとともに、前記画像データをバックアップ保存する前記バックアップ部の識別子を記憶することを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。 - 前記画像サーバは、テンポラリーディレクトリを定期的に監視する監視し、該テンポラリーディレクトリに保存されるファイル名に基づいて所定のディレクトリ毎にファイルを分類し、この分類毎に前記画像データに対し縮小画像を作成し、作成された縮小画像を一覧表示可能にしたことを特徴とする請求項1記載の画像データファイル管理システム。
- 被検体の画像データを取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された画像データに対する前記被検体の良否判定の欠陥情報を取得する情報取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された画像データを前記情報取得ステップで取得された否判定情報に基づき可逆圧縮処理し、良判定情報に基づき非可逆圧縮処理して、各画像データファイルを作成するファイル作成ステップと、
前記ファイル作成ステップで作成された画像データファイルを記録する画像データ記録ステップと、
を含む画像データファイル管理方法。 - 被検体の画像を取得し、その画像データを画像処理して各種検査結果を取得する複数の検査部と、
前記各検査部で取得された各画像データ同士を前記被検体の情報に関連付けて保存する画像サーバと、
を具備したことを特徴とする画像データファイル管理システム。 - 前記画像サーバに保存された画像データを表示する操作端末を有し、
前記操作端末は、関連付けされている前記各検査部で取得された各画像データを選択的に表示することを特徴とする請求項9記載の画像データファイル管理システム。 - 前記操作端末は、表示されている画像データに関する検査情報を表示することを特徴とする請求項9記載の画像データファイル管理システム。
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