KR101615829B1

KR101615829B1 - 반도체 검사 시스템

Info

Publication number: KR101615829B1
Application number: KR1020147001846A
Authority: KR
Inventors: 아끼유끼 스기야마; 유이찌 아베
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-04-26
Also published as: US20140219545A1; WO2013015204A1; KR20140027508A; US9704235B2; JP5727322B2; JP2013029386A

Abstract

FEM 웨이퍼를 자동 측장(側長)하는 경우, 측장 대상의 크기는 등록시와 상이한 경우가 많을 뿐만 아니라, 측장 대상의 패턴도 무너져 있는(변형되어 있는) 경우가 많다. 이 때문에, 측장의 가부를 자동적으로 판단하는 것이 곤란하다. 따라서, 반도체 검사 시스템에 있어서, (1) 참조 화상으로부터 산출되는 거리 화상을 이용하여, 검사 화상의 윤곽선의 위치를 특정하는 처리, (2) 특정된 거리 화상에 대한 윤곽선의 위치에 기초하여 결함 크기 화상을 산출하고, 당해 결함 크기 화상으로부터 결함 후보를 검출하는 처리, (3-1) 결함 후보가 검출된 경우, 검출된 결함 후보의 크기를 산출하는 처리, 또는 (3-2) 제1 및 제2 윤곽선의 상이 부분을 결함 후보로서 검출하는 처리를 실행한다.

Description

반도체 검사 시스템{SEMICONDUCTOR INSPECTING SYSTEM}

본 발명은 하전 입자선을 사용하여, 반도체 회로 패턴을 검사 또는 측장(側長)하는 반도체 검사 시스템에 관한 것이다.

반도체 소자(반도체 집적 회로)의 미세화에 수반하여, 회로 구조를 이상적인 형상으로 형성하는 것이 곤란해지고 있다. 그로 인해, 노광 시뮬레이션이나 회로의 광 근접 효과 보정(OPC:Optical Proximity Correction) 설계의 중요성이 증가하고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 「광 근접 효과 보정」을 「OPC」라고 약기한다. 이와 관련하여, 「노광 시뮬레이션」이란, 기판 상에 반도체 회로를 형성할 때에 있어서의 노광 공정의 광학적인 시뮬레이션을 말한다. 「OPC 설계」는, 반도체 제조의 조건, 특히 노광 조건을 고려하여 회로 구조를 설계하는 것을 말한다.

「노광 시뮬레이션」과 회로의 「OPC 설계」의 어느 것에 대해서도, 노광 장치의 광학적인 특성을 사전에 조사할 필요가 있다. 사전의 조사에서는, 실제로 제조한 반도체의 구조물의 치수나 형상의 대표값이, 측장 주사 전자 현미경에 의해 계측된다. 통상, 측장 주사 전자 현미경에는, 그 계측 수순이 레시피라고 불리는 파일에 미리 등록되어 있고, 측장 주사 전자 현미경은 레시피에 따라서 자동 계측을 실행한다.

그런데, 노광 장치의 광학적인 특성을 조사하기 위해 행해지는 측장 주사 전자 현미경에 의한 FEM(Focus Exposure Matrix) 웨이퍼의 자동 계측에는, 다음의 문제가 있다.

제1 문제는, 계측 대상으로 하는 반도체 구조물의 크기가 노광 조건에 의해 상이한 것이다. 동일한 반도체 구조물을 복수의 노광 조건에 의해 제조하면, 제조된 반도체 구조물의 폭이나 높이는 상이한 크기로 된다. 자동 계측에 있어서는, 레시피에 등록한 계측 대상과 구조물의 크기가 다른 경우, 화상 처리에 의한 위치 대조(패턴 매칭)의 실행이 곤란하다.

제2 문제는, 계측 대상의 구조물이 형성되어 있지 않은 경우, 잘못된 계측이 실행되는 것이다. 노광 장치의 광학적인 특성을 조사하는 경우에는, 노광 조건이 정해져 있지 않은 단계에서 반도체 구조물의 제조가 실행된다. 이로 인해, 사용된 노광 조건에 따라서는, 반도체 구조물을 형성할 수 없는 경우가 있다. 통상, 측장 주사 전자 현미경은, 계측 대상인 구조물의 화상을 촬상하고, 촬상 화상의 소프트웨어 처리를 통하여 산출된 구조물의 치수를 출력한다. 이러한 구조로 인해, 측장 주사 전자 현미경은, 가령 촬상 영역 내에 구조물이 형성되어 있지 않은 경우에도, 어떠한 값을 산출한다. 즉, 잘못된 치수를 계측값으로서 산출한다.

제1 문제의 해결책은, 예를 들어 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있다. 이들 특허문헌은, 크기가 상이한 계측 대상에 대한 패턴 매칭을 가능하게 하는 방법을 개시한다. 제2 문제의 해결책은, 예를 들어 특허문헌 3에 기재되어 있다. 이 특허문헌은, 형상의 변형이 검출된 경우에 패턴 매칭이 불일치하다고 판정하고, 계측이 실행되지 않도록 한다.

일본 특허 공개 제2007-79982호 공보 일본 특허 공개 제2007-256225호 공보 일본 특허 공개 제2009-223414호 공보

F. Y. Shih, Y.-T. Wu:"Fast Euclidean distance transformation in two scans using a 3x3 neighborhood", Computer Vision Image Understanding, vol.93, 2004, p195-205

전술한 해결책에 의해서도, 제1 문제와 제2 문제가 따로따로 일어나는 것이면, 각각의 문제를 해결할 수 있다. 그러나, 어느 해결책도, 제1 문제와 제2 문제가 동시에 일어나는 경우에는, 그 양쪽 모두를 동시에 해결할 수는 없다.

실제로, 반도체 구조물의 제조 시에, 노광 조건을 다양하게 변경하여 구조물을 제조하고, 제조된 구조물의 치수를 자동 계측하는 경우, 계측 대상인 구조물의 크기는 노광 조건에 의해 변하며, 구조물이 형성되지 않는 경우도 있다.

계측 대상의 유무를 사전에 알고 있지 않은 경우, 측장 주사 전자 현미경에는, 구조물의 형성의 유무에 따라 계측의 실행의 가부를 판단하는 구조가 요구된다. 구체적으로는, 구조물이 형성되어 있으면 계측을 실행하고, 구조물이 형성되어 있지 않으면 계측을 실행하지 않는 구조가, 측장 주사 전자 현미경에 요구된다. 환언하면, 측장 주사 전자 현미경에는, 크기의 변동에 대해 허용도가 있고, 또한, 구조물의 형성의 유무를 판정하여 계측의 실행의 가부도 판정할 수 있는 구조가 필요해진다. 그러나, 전술한 바와 같이, 기존의 해결책은, 제조되는 반도체 구조물이 상이한 크기로 변형을 받는 경우, 계측의 실행 가부를 판정하는 것 자체가 곤란하다.

본 발명자는, 전술한 기술적 과제를 예의 검토한 결과, 이하에 나타내는 발명을 상도하는 데에 이르렀다.

본 발명자는, 하나의 발명으로서, 결함의 크기에 감도를 갖는 검사 기술을 제공한다. 당해 발명은, (1) 참조 화상으로부터 산출되는 거리 화상을 이용하여, 검사 화상의 윤곽선의 위치를 특정하는 처리, (2) 특정된 거리 화상에 대한 윤곽선의 위치에 기초하여 결함 크기 화상을 산출하고, 당해 결함 크기 화상으로부터 결함 후보를 검출하는 처리, (3) 결함 후보가 검출된 경우, 검출된 결함 후보의 크기를 산출하는 처리를 갖고 있다.

또한, 본 발명자는, 하나의 발명으로서, 결함의 윤곽의 크기에 감도를 갖는 검사 기술을 제안한다. 당해 발명은, (1) 참조 화상으로부터 제1 윤곽선을 추출하는 처리, (2) 검출 화상으로부터 제2 윤곽선을 추출하는 처리, (3) 제1 및 제2 윤곽선의 상이 부분을 결함 후보로서 검출하는 처리를 갖고 있다.

본 발명에 따르면, 결함 또는 그 윤곽의 크기에 감도를 갖는 결함 검출을 실현할 수 있다. 상기한 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.

도 1은 반도체 검사 시스템의 개략 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 검사 화상 윤곽선, 참조 윤곽선 화상, 참조 거리 화상을 설명하는 도면.
도 3은 검사 화상 윤곽선과 참조 거리 화상의 대조를 설명하는 도면.
도 4는 검사 화상 윤곽선과 참조 거리 화상의 대조에 의해 작성되는 결함 크기 화상을 도시하는 도면.
도 5는 결함 크기 화상의 다른 작성 방법을 설명하는 도면.
도 6은 결함 크기 화상으로부터 작성되는 결함 추출 화상을 설명하는 도면.
도 7은 결함의 윤곽의 크기를 검출하는 방법을 설명하는 도면.

이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 발명의 실시 형태는, 후술하는 형태예로 한정되는 것은 아니고, 그 기술 사상의 범위에 있어서, 다양한 변형이 가능하다.

[제1 실시예]

[시스템 구성]

도 1에, 실시예에 따른 반도체 검사 시스템의 일례인 결함 검사 시스템의 개략 구성예를 도시한다. 또한, 본 실시예에서는, 전자선을 사용하여 검사 화상을 취득하는 경우에 대해 설명한다. 즉, 시료(106)의 검사에 전자 현미경(101)을 사용하는 경우에 대해 설명한다. 그러나, 검사 화상은, 이온 빔을 사용하여 취득할 수도 있다. 이하에서는, 전자선 현미경(101)을 사용하는 장치 구성에 대해 설명한다.

전자 현미경(101)에는, 전자원으로서의 전자총(102)이 배치된다. 전자총(102)으로부터 발해진 전자선(103)은 전자 렌즈(104)에 의해 수속되고, 시료(106)의 표면에 조사된다. 전자선(103)의 조사 위치로부터는, 2차 전자, 반사 전자 등의 2차 신호(109)가 발생한다. 2차 신호(109)는 전자 검출기(110)에 의해 검출되고, 그 강도를 나타내는 강도 신호(111)로 변환된다. 여기서, 전자선(103)은 편향기(105)가 발생하는 편향 자장에 의해 편향 제어된다. 이 편향 제어에 의해, 시료(106) 상에 있어서의 전자선(103)의 조사 위치는, 래스터 주사된다. 전자선(103)의 래스터 주사는, 제어 시스템(113)이 발생하는 제어 신호(112)에 의해 제어된다.

강도 신호(111)는 화상 처리 프로세서(114)에 제공되고, 도시하지 않은 AD 변환 회로에 있어서 디지털 신호로 변환된다. 디지털 변환 후의 강도 신호는, 디지털 화상 작성부(115)에 제공된다. 디지털 화상 작성부(115)는 제공된 디지털 신호로부터 검사 전자 현미경 화상(127)을 생성한다. 생성된 검사 전자 현미경 화상(127)은 표시 장치(125)의 조작 화면(126)에 표시된다. 조작 화면(126)에는, 오퍼레이터의 확인 화상란 외에, 문자나 수치의 입력란이 표시된다. 문자나 수치는 조작 장치(134)를 통하여 입력된다.

또한, 시료(106)는 시료대(107)에 적재되어 있고, 시료대(107)의 전자선(103)에 대한 위치나 기울기는 시료대 제어 장치(108)에 의해 구동 제어된다. 당해 구동 제어에 의해, 전자선(103)에 의해 조사되는 영역(래스터 주사되는 범위)을 시료(106) 상에서 이동시킬 수 있다.

제어 시스템(113)은 검사 대상으로 하는 영역의 정보에 기초하여, 전자 현미경(101)에 의한 시료(106)(예를 들어, 반도체 웨이퍼)의 촬상이나 검사를 제어한다. 제어 시스템(113)은 화상 처리 프로세서(114)와 통신하고, 처리 동작에 필요한 정보를 교환한다. 제어 시스템(113)은 조작 화면(126)을 통하여 입력된 문자나 수치를, 표시 장치(125)를 통하여 입력한다. 또한, 전자 현미경(101), 제어 시스템(113), 화상 처리 프로세서(114), 표시 장치(125), 참조 데이터 저장 시스템(117)은 데이터 교환에 사용하는 도시하지 않은 통신 장치를 갖고 있다.

화상 처리 프로세서(114)는 도시하지 않은 연산 장치와 기억 장치(ROM, RAM)로 구성되고, 프로그램 처리를 통하여 이하에 나타내는 처리 기능을 제공한다. 또한, 각 처리 기능의 일부 또는 전부를 하드웨어로서 실현해도 된다.

화상 매칭부(137)는 검사 화상과 참조 화상의 위치 정렬을 실행하는 처리부이다. 여기서의 검사 화상은, 디지털 화상 작성부(115)에서 생성된 검사 전자 현미경 화상(127)에 대응한다. 또한, 참조 화상은, 참조 데이터 저장 시스템(117)으로부터 입력되는 참조 데이터로서 제공된다. 참조 데이터에는, 예를 들어 회로의 설계 데이터, 노광용 레티클의 패턴 데이터, 노광 시뮬레이션 결과, 전자 현미경 화상 등 중 어느 하나를 사용한다. 참조 데이터를 회로 데이터로 하는 경우, 화상 매칭부(137)는 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시된 기존 기술에 의해, 검사 화상과 참조 화상의 위치 정렬을 행한다.

검사 화상 윤곽선 추출부(116)는 검사 전자 현미경 화상(127)으로부터 구조물(132)의 외형선에 맞먹는 검사 화상 윤곽선(135)을 작성한다. 도 1의 조작 화면(126)에 있어서는, 검사 화상 윤곽선(135)을 점선으로 나타내고 있다.

참조 화상 윤곽선 추출부(118)는 참조 화상의 외형선에 맞먹는 참조 화상 윤곽선(130)을 작성한다. 도 1의 조작 화면(126)에 있어서는, 참조 화상 윤곽선(130)을 1점 쇄선으로 나타내고 있다.

거리 화상 변환부(119)는 참조 화상 윤곽선(130)으로부터 참조 거리 화상(후술)을 작성한다. 참조 거리 화상의 작성에는, 기지의 거리 화상 작성 방법을 사용한다. 기지의 거리 화상 작성 방법에는, 예를 들어 비특허문헌 1에 개시한 것이 있다. 이 실시예의 경우, 참조 거리 화상은, 참조 화상 윤곽선(130)에 대한 거리 정보를 화상의 휘도값으로서 정의한다. 따라서, 동일한 휘도값을 갖는 화소열이, 참조 화상 윤곽선(130)에 대해 동심원 형상으로 배치된다.

대조부(120)는 검사 화상 윤곽선(135)과 참조 거리 화상을 대조하고, 검사 화상 윤곽선(135)상의 화소점에 거리 정보를 포함하는 결함 크기 화상을 생성한다. 대조 시에, 대조부(120)는 화상 매칭부(137)로부터 검사 화상과 참조 화상이 매칭되는 위치 정보를 취득한다. 이 실시예의 경우, 결함 크기 화상의 생성 방법으로서 2종류의 방법이 준비되어 있고, 그 어느 것을 적용하는지는 조작 화면(126)을 통하여 지시할 수 있다.

결함 후보 검출부(121)는 결함 크기 화상에 블롭(blob) 검출 처리를 적용하고, 결함 후보를 검출한다. 「블롭」이란, 동일한 휘도값을 갖는 화소의 집합이다. 이 실시예의 경우, 휘도값은, 참조 화상 윤곽선(130)에 대한 거리 정보로서 제공된다. 결함 후보 검출부(121)는 판정 임계값보다 큰 휘도값을 갖는 화소의 집합을 결함의 후보 영역으로서 추출하고, 결함 추출 화상으로 한다. 결함 추출 화상은, 결함 크기 판정부(122), 결함 위치 판정부(123), 결함·계측 가능 판정부(124)에 제공된다.

결함 크기 판정부(122)는 후보 영역의 크기 정보를 구한다. 이 실시예의 경우, 후보 영역의 크기를 면적으로서 산출한다. 산출된 면적은, 크기 정보로서, 결함·계측 가능 판정부(124)에 제공된다.

결함 위치 판정부(123)는 후보 영역의 위치를 판정한다. 즉, 결함 영역(131)의 위치[예를 들어, 참조 화상 윤곽선(130)으로부터의 최대 거리]를 구한다. 구해진 위치 정보는, 결함·계측 가능 판정부(124)에 제공된다.

결함·계측 가능 판정부(124)는 크기 정보 및/또는 위치 정보에 기초하여 후보 영역이 결함인지의 여부를 판정한다. 예를 들어 결함·계측 가능 판정부(124)는 크기 정보(후보 영역의 면적)와 판정 임계값을 비교하여, 판정 임계값보다 큰 후보 영역을 결함이라고 판정하고, 판정 임계값보다 작은 후보 영역을 결함이 아니라고 판정한다. 또한, 예를 들어 결함·계측 가능 판정부(124)는 위치 정보와 판정 임계값을 비교하여, 판정 임계값보다 큰 거리의 화소를 포함하는 후보 영역을 결함이라고 판정하고, 판정 임계값보다 작은 거리의 화소만을 포함하는 후보 영역을 결함이 아니라고 판정한다.

여기서의 판정 임계값은, 조작 화면(126)에 대한 입력값으로서 제공된다. 그러나, 초기값을 사용해도 된다. 또한, 각 후보 영역에 대한 판정 결과는 조작 화면(126)에 출력된다. 또한, 필요에 따라, 결함·계측 가능 판정부(124)는 결함의 유무 판정에 기초하여 계측(예를 들어, 측장)의 실행의 가부를 판정한다. 계측의 실행 가부에 관한 정보는, 결함·계측 가능 판정부(124)로부터 도시하지 않은 측장 주사 전자 현미경에 출력된다. 또한, 측장 주사 전자 현미경은, 전자 현미경(101)이어도 된다. 이와 관련하여, 계측의 실행이 허가된 경우, 측장 주사 전자 현미경은, 도시하지 않은 기억 영역으로부터 레시피를 읽어내어, 자동 측장 동작을 실행한다.

도 1에 도시하는 조작 화면(126)에는, 시료(106)를 촬상한 검사 전자 현미경 화상(127), 참조 화상 윤곽선(130)(1점 쇄선), 결함 영역(131)(파선), 검사 화상 윤곽선(135)(점선)이 표시되어 있다. 이 외에, 조작 화면(126)에는, 결함 치수 임계값 입력란(128), 결함 면적 임계값 입력란(133), 결함 리스트(136), 모드 절환 입력란(140)이 표시된다.

결함 치수 임계값 입력란(128)에는, 결함 위치 판정부(123)에서 사용하는 판정 임계값(치수값)이 입력된다. 도 1의 경우, 임계값(138)으로서, 「5.0㎚」가 입력되어 있다. 결함 면적 임계값 입력란(133)에는, 결함 크기 판정부(122)에서 사용하는 판정 임계값(치수값)이 입력된다. 도 1의 경우, 임계값(139)으로서, 「40.0㎚²」가 입력되어 있다. 이들 수치는, 조작 장치(134)를 통하여 입력된다. 또한, 도 1에서는, 조작 장치(134)가 키보드인 경우를 도시하고 있지만, 마우스나 스타일러스 펜 그 외의 입력 장치를 사용해도 된다.

결함 리스트(136)에는, 결함 크기 판정부(122) 및/또는 결함 위치 판정부(123)에 있어서 결함으로 판정된 복수의 후보 영역에 관한 정보가 표시된다. 결함 리스트(136)에는, 결함을 식별하는 번호에, 위치 정보와 크기 정보가 대응되어 있다. 모드 절환 입력란(140)에는, 후술하는 2종류의 결함 크기 화상의 작성 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있도록, 토글 스위치 형식의 버튼이 표시되어 있다. 여기서는, 2종류의 작성 방법을 「모드 1」 및 「모드 2」로 나타낸다.

[검사 화상 윤곽선의 추출 동작 및 참조 거리 화상의 생성 동작]

도 2에, 검사 화상 윤곽선 추출부(116)와 거리 화상 변환부(119)에서 실행되는 처리 동작의 내용을 나타낸다.

검사 화상 윤곽선 추출부(116)는 검사 전자 현미경 화상(201)으로부터 구조물(202)의 외형에 대응하는 검사 화상 윤곽선(204)을 추출하고, 검사 윤곽선 화상(203)을 생성한다. 여기서, 검사 전자 현미경 화상(201)으로부터 검사 화상 윤곽선(204)을 추출하는 방법에는, 기존의 다양한 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 검사 전자 현미경 화상(201)에 대해 가우스 필터를 적용하여 평활화하고, 그 후, 2차 미분 필터에 의해 구조물(202)의 윤곽을 강조하고, 또한 당해 윤곽 강조 후의 화상의 휘도값을 2치화하는 방법을 적용할 수 있다. 이 처리 결과로서, 검사 화상 윤곽선(204)이 추출된 검사 윤곽선 화상(203)이 작성된다. 또한, 구조물이 작성되어 있지 않은 경우, 검사 화상 윤곽선(204)도 추출되지 않거나, 작은 것으로 된다.

한편, 거리 화상 변환부(119)는 참조 화상 윤곽선 추출부(118)로부터 참조 화상 윤곽선(206)을 화상화한 참조 윤곽선 화상(205)을 입력한다. 전술한 바와 같이, 참조 화상을 제공하는 참조 데이터에는, 예를 들어 회로의 설계 데이터, 노광용 레티클의 패턴 데이터, 노광 시뮬레이션 결과, 전자 현미경 화상이 있다. 회로의 설계 데이터와, 노광용 레티클의 패턴 데이터와, 노광 시뮬레이션 결과는, 일반적으로 정점의 집합으로 구성되는 윤곽선 데이터이다. 따라서, 이들 데이터가 참조 윤곽선 화상(205)으로서 사용되는 것은 자명하다. 전자 현미경 화상의 경우, 검사 전자 현미경 화상(201)을 검사 윤곽선 화상(203)으로 변환하는 방법과 동일한 방법에 의해, 참조 데이터를 참조 화상 윤곽선(206)이 추출된 참조 윤곽선 화상(205)으로 변환할 수 있다.

거리 화상 변환부(119)는 참조 윤곽선 화상(205)에 있어서의 참조 화상 윤곽선(206)에 거리 화상 변환 처리를 적용함으로써, 참조 거리 화상(207)을 작성한다. 거리 화상 변환부(119)는 전술한 바와 같이, 비특허문헌 1에 기재된 방법 등, 일반적으로 기지의 방법을 사용하여 거리 화상 변환 처리를 실행한다. 참조 거리 화상(207)에 있어서는, 참조 화상 윤곽선(206)의 위치로부터 이격됨에 따라, 화상의 휘도값은 커진다.

본 명세서에 있어서, 참조 거리 화상(207) 중 참조 화상 윤곽선(206)과 겹치는 영역을, 「거리 0 영역」(208)이라고 한다. 이 영역 내의 화소는, 참조 화상 윤곽선(206)으로부터의 거리가 단위 거리 미만인 것을 나타내고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 참조 화상 윤곽선(206)으로부터 외측으로 동심원 형상으로 확장되는 영역을, 내측으로부터 순서대로 「거리 1 영역」(209), 「거리 2 영역」(210), 「거리 3 영역」(211), 「거리 4 영역」(212)이라고 한다. 「거리 1 영역」(209)은, 이 영역 내의 화소가, 참조 화상 윤곽선(206)으로부터의 거리가 단위 거리 이상 또한 2단위 거리 미만인 것을 나타내고 있다. 그 외도 마찬가지이다.

또한, 「거리 4 영역」(212)의 외측 영역인 영역(213)에도, 참조 화상 윤곽선(206)으로부터의 거리에 따라 휘도값이 상이한 영역이 설정된다. 단, 도 2에 있어서는, 제도상의 사정으로 기재를 생략하고 있다. 또한, 참조 화상 윤곽선(206)의 내측에도, 동심원 형상으로 「거리 1 영역」(214), 「거리 2 영역」(215), 「거리 3 영역」(216)이 배치된다.

본 명세서에 있어서, 「거리 0 영역」(208)의 내측에 위치하는 화소는, 모두 휘도값 「0」을 갖고 있다. 또한, 「거리 1 영역」(209)과 「거리 1 영역」(214)의 내측에 위치하는 화소는, 모두 휘도값 「1」을 갖고 있다. 또한, 「거리 2 영역」(210)과 「거리 2 영역」(215)의 내측에 위치하는 화소는, 모두 휘도값 「2」를 갖고 있다. 또한, 「거리 3 영역」(211)과 「거리 3 영역」(216)의 내측에 위치하는 화소는, 모두 휘도값 「3」을 갖고 있다. 또한, 「거리 4 영역」(212)의 내측에 위치하는 화소는, 모두 휘도값 「4」를 갖고 있다. 또한, 영역(213)에 위치하는 화소는, 참조 화상 윤곽선(206)으로부터의 거리에 따라 상이한 휘도값을 갖고 있다. 여기서는, 표기상의 사정에 의해 생략한다.

본 실시예의 경우, 휘도값은, 계조값(농도값), 또는, 촬상 대상의 실제 치수의 축척값(예를 들어, ㎚ 단위), 또는, 화상 내의 화소의 거리(예를 들어, 픽셀) 등, 어떤 특정한 단위로 설정한다.

[대조 동작]

도 3에, 대조부(120)에 의한 검사 화상 윤곽선(135)과 참조 거리 화상(207)의 대조 동작의 내용을 나타낸다. 이 처리를 통하여, 결함 크기 화상이 작성된다. 도 3에서는, 참조 거리 화상(301)상에 검사 화상 윤곽선(311)을 서로 겹쳐 나타내고 있다. 서로 겹칠 때에는, 화상 매칭부(137)에 의한 검사 화상과 참조 화상의 위치 정렬 정보를 사용한다. 또한, 참조 거리 화상(301)은 도 2에서 설명한 것과 동일한 구성이다. 대조 동작을 상세하게 설명하기 위해, 도 3에서는 도 2의 확대도를 도시하고 있다.

참조 거리 화상(301)은 「거리 0 영역」(302), 「거리 1 영역」(306), 「거리 2 영역」(307), 「거리 3 영역」(308), 「거리 4 영역」(309), 「영역」(310), 「거리 1 영역」(303), 「거리 2 영역」(304), 「거리 3 영역」(305)으로 구성된다. 「영역」(310)에 있어서도, 참조 화상 윤곽선으로부터의 거리에 따라 순서대로 휘도값이 상이한 영역이 설정되어 있지만, 도 3에서는 표기를 생략한다.

도 3에는, 검사 화상 윤곽선(135)을 구성하는 일부의 화소, 즉 화소(312), 화소(313), 화소(314), 화소(315), 화소(316), 화소(317), 화소(318), 화소(319), 화소(320), 화소(321), 화소(322), 화소(323), 화소(324), 화소(325), 화소(326), 화소(327), 화소(328), 화소(329), 화소(330), 화소(331)가 나타내어져 있다. 물론, 검사 화상 윤곽선(311)상에는, 이들 이외에도 많은 화소가 있다. 도 3에서는, 표기상의 사정에 의해 화소의 표기를 생략한다.

검사 화상 윤곽선(311)을 참조 거리 화상(301)에 서로 겹친 경우, 화소(312), 화소(313), 화소(314), 화소(315), 화소(316), 화소(317), 화소(318), 화소(319), 화소(325), 화소(326), 화소(327), 화소(328), 화소(329), 화소(330), 화소(331)는 「거리 2 영역」(307)상에 위치한다. 화소(320), 화소(324)는 「거리 3 영역」(308)상에 위치한다. 화소(321), 화소(322), 화소(323)는 「거리 4 영역」(309)의 상에 위치한다.

[결함 크기 화상의 작성예 1]

도 4에, 대조부(120)에 의한 대조 동작의 결과로서 작성되는 결함 크기 화상(401)의 작성 방법의 일례를 도시한다. 결함 크기 화상(401)에서는, 검사 화상 윤곽선(311)을 구성하는 각 화소에, 참조 거리 화상(301)상의 대응하는 영역의 휘도값이 대응된다. 도 4에서는, 휘도값의 차이를 농도에 의해 나타내고 있다.

대조부(120)는 도 3의 「거리 2 영역」(307)상에 있는 화소(312), 화소(313), 화소(314), 화소(315), 화소(316), 화소(317), 화소(318), 화소(319), 화소(325), 화소(326), 화소(327), 화소(328), 화소(329), 화소(330), 화소(331)를 각각, 결함 크기 화상(401)상의 화소(403), 화소(404), 화소(410), 화소(411), 화소(412), 화소(413), 화소(414), 화소(415), 화소(416), 화소(417), 화소(418), 화소(419), 화소(420), 화소(421), 화소(422), 화소(423), 화소(424), 화소(425), 화소(426), 화소(427), 화소(428), 화소(429), 화소(430), 화소(431), 화소(432), 화소(433), 화소(434), 화소(435), 화소(436), 화소(437), 화소(438), 화소(439), 화소(440)로 변환한다. 변환 후의 화소는, 「거리 2 영역」(307)의 휘도값 「2」를 이어받아, 휘도값 「2」를 갖는다.

마찬가지로, 대조부(120)는 도 3의 「거리 3 영역」(308)상에 있는 화소(320), 화소(324)를 결함 크기 화상(401)상의 화소(405), 화소(409)로 변환한다. 변환 후의 화소는, 「거리 3 영역」의 휘도값 「3」을 이어받아, 휘도값 「3」을 갖는다.

제도의 사정상, 도 4에는, 검사 화상 윤곽선(402)을 구성하는 대표적인 화소만 도시하였지만, 검사 화상 윤곽선(402)상에 있는 화소는 모두 참조 거리 화상(301)상의 휘도값을 갖고 있다. 검사 화상 윤곽선(402)상에 있는 화소의 휘도값의 범위는, 0으로부터 화상의 대각선의 거리이다. 또한, 이 실시예의 경우, 검사 화상 윤곽선(402)보다 외측의 영역(441)의 화소에는, 「0」, 「-1」 이하의 값 그 외의 특정한 휘도값이 부여된다. 여기서, 특정한 일정값에는, 검사 화상 윤곽선(402)에 부여되는 휘도값의 범위 이외의 값 등이 생각된다.

[결함 크기 화상의 작성예 2]

도 5에, 대조부(120)에 의한 대조 동작의 결과로서 작성되는 결함 크기 화상(401)의 다른 작성 방법의 일례를 나타낸다. 즉, 도 5는 도 4와는 상이한 방법을 도시한다. 또한, 도 4에서 설명한 방법은, 검사 화상 윤곽선(311)을 구성하는 화소가, 참조 거리 화상(301)과 겹치는 위치의 휘도값을 그대로 이어받는 경우이었다.

한편, 도 5에서 설명하는 방법은, 참조 거리 화상(301)(도 3)의 휘도값과, 참조 거리 화상(301)의 기울기(514)와, 검사 화상 윤곽선(311)(도 3)의 접선 방향(513)을 사용한다.

확대도(501)는 참조 거리 화상(301)의 일부분을 확대하여 도시하는 도면이다. 확대도(501)에는, 휘도값 「0」을 갖는 「거리 0 영역」(517), 휘도값 「1」을 갖는 「거리 1 영역」(502)과 「거리 1 영역」(503), 휘도값 「2」를 갖는 「거리 2 영역」(504), 휘도값 「3」을 갖는 「거리 3 영역」(505), 휘도값 「4」를 갖는 「거리 4 영역」(506), 휘도값 「5」를 갖는 「거리 5 영역」(507)이 포함되어 있다. 또한, 화소(508), 화소(509), 화소(510)는 검사 화상 윤곽선(311)상에서 인접하는 화소이다.

또한, 도 5에는, 화소(508)의 접선 방향(513)을 나타내는 화살표가 그려져 있다. 화소(510)와 화소(508)는 인접하고 있다. 이로 인해, 화소(510)로부터 인접 화소[화소(508)]로의 방향(511)은 각각의 화소의 좌표로부터 용이하게 산출할 수 있다. 마찬가지로, 화소(508)와 화소(509)도 인접하고 있다. 이로 인해, 화소(508)로부터 인접 화소[화소(509)]로의 방향(512)도 용이하게 산출할 수 있다. 본 실시예의 경우, 화소(508)의 접선 방향(513)은 방향(511)과 방향(512)의 평균 벡터로서 산출한다.

참조 거리 화상(301)의 기울기(514)는 참조 거리 화상(301)의 휘도값의 기울기 방향에 의해 주어지고, 휘도값이 커지는 방향이다. 확대도(501)의 경우, 화소(508)에 인접하는 화소의 휘도값을 중심으로 3화소×3화소의 영역 내의 휘도값으로부터 산출한다. 기울기의 산출 방법 그 자체는, 화상 처리의 일반적인 방법이다.

윤곽선 방향(515)은 참조 거리 화상(301)의 기울기(514)에 대해 반시계 방향으로 90°의 방향으로서 주어진다. 윤곽선 방향(515)과 접선 방향(513)으로부터 각도(516)를 산출한다. 도 5의 경우, 각도(516)는 60°이다.

이 경우, 결함 크기 화상을 구성하는 각 화소의 휘도값을 이하와 같이 구하는 것으로 한다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 화소(508)는 「거리 3 영역」에 위치하므로, 그 휘도값은 「3」이다. 또한, 각도(516)의 각도는 60°이다. 이때, 참조 거리 화상(301)상에서의 화소(508)에 대응하는 휘도값을 다음 식으로 부여하는 것으로 한다.

3×cos(60°)＝3×√3/2

이 계산 방법은, 검사 화상 윤곽선(311)과 참조 거리 화상(301)의 어느 화소에 대해서도, 다음 식과 같이 일반화할 수 있다.

y＝x·cosθ

단, x는 참조 거리 화상(301)의 휘도값, θ는 참조 거리 화상(301)의 기울기, y는 결함 크기 화상의 휘도값이다. 즉, 이 계산 방법은, 참조 거리 화상(301)과 겹치는 위치의 휘도값을, 각 화소의 국소적인 기울기를 반영한 가중치로 수정하는 방법이다. 이와 관련하여, 접선 방향(513)이 윤곽선 방향(515)과 일치하는 경우(θ＝0°), 결함 크기 화상의 휘도값은, 도 4의 경우와 일치한다. 한편, 접선 방향(513)이 참조 거리 화상(301)의 기울기(514)와 일치하는 경우(θ＝90°), 결함 크기 화상의 휘도값은 0(제로)으로 된다.

본 명세서에 있어서는, 참조 거리 화상(301)의 휘도값으로부터 직접적으로 결함 크기 화상(401)을 작성하는 방법을 「모드 1」이라고 칭하고, 참조 거리 화상(301)의 휘도값과, 참조 거리 화상(301)의 기울기(514)와, 검사 화상 윤곽선(311)의 접선 방향(513)을 사용하여 결함 크기 화상(401)을 작성하는 방법을 「모드 2」라고 칭한다. 「모드 1」은 처리 스텝이 적은 만큼, 「모드 2」에 비해 처리 시간이 짧을 필요가 있다. 한편, 「모드 1」은 면적의 산출 정밀도가 「모드 2」에 비해 낮다.

또한, 「모드 2」는, 「모드 1」에 비해 면적의 산출 정밀도가 높다. 단, 「모드 2」는, 처리 스텝이 「모드 1」에 비해 많아진다. 이로 인해, 「모드 2」의 처리 시간은, 「모드 1」의 그것에 비해 길어진다.

이상 설명한 바와 같이, 「모드 1」과 「모드 2」는 각각 득실을 갖고 있다. 이로 인해, 응용 용도에 의해 구분하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이, 대조부(120)에서 사용하는 모드는, 조작 화면(126)의 모드 절환 입력란(140)에 대한 조작 입력에 의해 절환할 수 있다.

[결함 영역의 검출]

도 6에, 결함 후보 검출부(121)에 의한 결함 영역(131)의 검출 동작의 내용을 도시한다. 결함 후보 검출부(121)는 이하에 나타내는 수순에 의해, 결함 크기 화상(401)으로부터 결함 영역(131)만을 포함하는 결함 추출 화상(601)을 작성한다.

도 6에는, 설명의 사정상, 검사 화상 윤곽선(602)과 참조 화상 윤곽선(609)을 나타내고 있다. 그러나, 이들 선은, 결함 영역(615)의 위치 관계를 명확히 하기 위해 보조적으로 나타낸 것이며, 실제의 결함 추출 화상(601)에는 표시되지 않는 것에 주의해야 한다.

도 6에는, 결함 추출 화상(601)의 윤곽선상의 화소(603), 화소(604), 화소(605), 화소(606), 화소(607)를 나타내고 있다. 또한, 도면 중 화살표로 나타내지는 거리(610)는 화소(603)와 참조 화상 윤곽선(609)의 거리이다. 도면 중 화살표로 나타내지는 거리(611)는 화소(604)와 참조 화상 윤곽선(609)의 거리이다. 도면 중 화살표로 나타내지는 거리(612)는 화소(605)와 참조 화상 윤곽선(609)의 거리이다. 도면 중 화살표로 나타내지는 거리(613)는 화소(606)와 참조 화상 윤곽선(609)의 거리이다. 도면 중 화살표로 나타내지는 거리(614)는 화소(607)와 참조 화상 윤곽선(609)의 거리이다. 또한, 착색 영역으로 표현되는 결함 영역(615)은 결함 추출 화상(601) 내에 표시된 결함의 영역을 나타내고 있다.

여기서, 거리(610), 거리(611), 거리(612), 거리(613), 거리(614)를 나타내는 각 화살표나 결함 영역(615)은 설명의 사정에 의해 표기하고 있는 것이며, 실제의 결함 추출 화상(601)에는 존재하지 않는 것이다.

우선, 결함 후보 검출부(121)는 결함 크기 화상(401)의 각 화소와 결함 치수 임계값 입력란(128)에 입력된 임계값(138)을 비교하여, 임계값보다 큰 값을 갖는 화소만을 추출한다. 이와 관련하여, 임계값(138)은 결함 크기 화상(401)의 축척을 맞추도록 변환되어 있는 것으로 한다.

예를 들어, 결함 크기 화상(401)의 축척에 있어서, 임계값(138)이 「거리 2」이었던 경우, 결함 후보 검출부(121)는 「거리 3」 이상의 거리 정보를 갖는 화소의 집합을 결함 영역(615)이라고 판정한다. 이때, 결함 후보 검출부(121)는 도 4에 있어서, 검사 화상 윤곽선(402)상의 화소 중 휘도값이 3 이상의 화소를 추출한다. 즉, 화소(405), 화소(406), 화소(407), 화소(408), 화소(409)를 추출한다. 이들 화소가, 결함 추출 화상(601)의 화소(603), 화소(604), 화소(605), 화소(606), 화소(607)에 대응한다. 작성된 결함 추출 화상(601)은 결함 크기 판정부(122), 결함 위치 판정부(123), 결함·계측 가능 판정부(124)에 주어진다.

이어서, 결함 크기 판정부(122)는 결함 추출 화상(601)에 있어서 연속하는 화소의 휘도값의 합계값을 구한다. 도 6에 있어서, 화소(603), 화소(604), 화소(605), 화소(606), 화소(607)가 연속하는 화소이다.

이 실시예의 경우, 화소(603)의 휘도값은 「3」, 화소(604)의 휘도값은 「4」, 화소(605)의 휘도값은 「4」, 화소(606)의 휘도값은 「4」, 화소(607)의 휘도값은 「3」이다. 따라서, 이들 화소의 합계값은, 18(＝3＋4＋4＋4＋3)로 된다.

또한, 화소(603)의 휘도값과 거리(610)는 동일하고, 화소(604)의 휘도값과 거리(611)는 동일하고, 화소(605)의 휘도와 거리(612)는 동일하고, 화소(606)의 휘도값과 거리(613)는 동일하고, 화소(607)의 휘도와 거리(614)는 동일하다. 또한, 화소(603), 화소(604), 화소(605), 화소(606), 화소(607)는 윤곽선 방향으로 거리 「1」씩 이격되어 있는 것으로 한다. 이때, 화소(603), 화소(604), 화소(605), 화소(606), 화소(607)의 휘도값의 합계값은, 결함 영역(615)의 면적과 일치한다.

결함·계측 가능 판정부(124)는 산출된 결함 영역(615)의 면적과 결함 면적 임계값 입력란(133)에 입력된 임계값(139)을 비교한다. 여기서, 결함 영역(615)의 면적이 임계값(139)보다 큰 경우, 결함·계측 가능 판정부(124)는 당해 결함 영역(615)이 결함이라고 판정한다. 한편, 결함 영역(615)의 면적이 임계값(139)보다 작은 경우, 결함·계측 가능 판정부(124)는 당해 결함 영역(615)이 결함은 아니라고 판정한다. 단, 임계값(139)은 결함 크기 화상(401)에 축척을 맞추도록 변환되어 있는 것으로 한다. 여기서, 후보 영역(615)의 면적이 임계값(139) 이상일 때, 후보 영역(615)의 면적은 그대로 결함의 면적으로 된다.

또한, 이 실시예에 있어서는, 후보 영역(615)의 면적에만 기초하여 결함인지의 여부를 판정하고 있지만, 후보 영역(615)의 참조 화상 윤곽선(609)으로부터의 거리(위치 정보)에 기초하여 결함인지의 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 결함 추출 화상(601)을 구성하는 화소에 있어서의 휘도값의 최대값이 임계값(138)보다 클 때, 당해 후보 영역(615)을 결함이라고 판정한다. 또한, 후보 영역(615)의 면적과 위치 정보의 양쪽에 기초하여 결함인지의 여부를 판정해도 된다.

결함·계측 가능 판정부(124)는 결함이 검출된 경우에는, 측장 주사 전자 현미경에 의한 측장 동작의 실행을 금지한다. 한편, 결함이 검출되지 않은 경우, 결함·계측 가능 판정부(124)는 계속해서, 측장 주사 전자 현미경에 의한 측장 동작의 실행을 허가한다.

[정리]

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 결함의 크기에 감도가 있는 결함 검출을 짧은 처리 시간에 의해 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 기준 데이터(참조 데이터)로서의 참조 화상과의 비교에 의해, 결함의 크기를 산출할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 검출된 결함의 화상상의 위치를 특정할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 후보 영역(615)의 크기 및/또는 위치에 의해 결함의 검출을 제어할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 결함의 화상상의 위치와 크기를, 조작 화면(126)상에서 육안에 의해 확인할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 결함의 유무, 크기 및/또는 위치에 의해, 후속하는 계측의 실행의 가부를 자동적으로 판정할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 사용하면, 계측의 자동 판정 결과를 조작 화면(126)을 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.

[제2 실시예]

전술한 실시예에 있어서는, 결함 크기 화상(401)으로부터 결함 추출 화상(601)을 작성하고, 그 결함 추출 화상(601)으로부터 추출되는 결함 영역(615)의 크기에 기초하여 결함의 유무 및 그 후의 측정의 가부를 판정하는 경우에 대해 설명하였다.

그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 검사 전자 현미경 화상(701)과 참조 윤곽선 화상(703)을 비교하여, 검사 화상 윤곽선(702)과 참조 화상 윤곽선(704)의 차분 화상(705)을 작성하고, 2개의 윤곽선의 차분에 대응하는 차분 윤곽선(706)에 기초하여 결함의 유무 및 그 후의 측정의 가부를 판정해도 된다.

구체적으로는, 차분 윤곽선(706)의 크기나 길이를 차분 화상(705)으로부터 구하고, 각 값과 대응하는 임계값과의 비교에 의해, 결함의 유무 및 그 후의 측정의 가부를 판정해도 된다. 또한, 본 실시예에 따른 결함 검사 시스템의 기본 구성은, 도 1에 도시하는 장치 구성과 동일해도 된다.

[다른 실시예]

본 발명은 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상술한 실시예는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시예의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어느 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 부가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시예의 구성의 일부에 대해, 다른 구성을 추가, 삭제 또는 치환하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로 그 외의 하드웨어로서 실현해도 된다. 또한, 상기한 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 실현해도 된다. 즉, 소프트웨어로서 실현해도 된다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, 메모리나 하드 디스크, SSD(Solid State Drive) 등의 기억 장치, IC 카드, SD 카드, DVD 등의 기억 매체에 저장할 수 있다.

또한, 제어선이나 정보선은, 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내는 것이며, 제품상 필요한 모든 제어선이나 정보선을 나타내는 것은 아니다. 실제로는 대부분 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.

101 : 전자 현미경
102 : 전자총
103 : 전자선
104 : 전자 렌즈
105 : 편향기
106 : 시료
107 : 시료대
108 : 시료대 제어 장치
109 : 2차 신호
110 : 전자 검출기
111 : 강도 신호
112 : 제어 신호
113 : 제어 시스템
114 : 화상 처리 프로세서
115 : 디지털 화상 작성부
116 : 검사 화상 윤곽선 추출부
117 : 참조 데이터 저장 시스템
118 : 참조 화상 윤곽선 추출부
119 : 거리 화상 변환부
120 : 대조부
121 : 결함 후보 검출부
122 : 결함 크기 판정부
123 : 결함 위치 판정부
124 : 결함·계측 가능 판정부
125 : 표시 장치
126 : 조작 화면
127 : 검사 전자 현미경 화상
128 : 결함 치수 임계값 입력란
130 : 참조 화상 윤곽선
131 : 결함 영역
132 : 구조물
133 : 결함 면적 임계값 입력란
134 : 조작 장치
135 : 검사 화상 윤곽선
136 : 결함 리스트
137 : 화상 매칭부
138 : 임계값
139 : 임계값
140 : 모드 절환 입력란
201 : 검사 전자 현미경 화상
202 : 구조물
203 : 검사 윤곽선 화상
204 : 검사 화상 윤곽선
205 : 참조 윤곽선 화상
206 : 참조 화상 윤곽선
207 : 참조 거리 화상
301 : 참조 거리 화상
311 : 검사 화상 윤곽선
401 : 결함 크기 화상
402 : 검사 화상 윤곽선
501 : 확대도
511 : 방향
512 : 방향
513 : 접선 방향
514 : 참조 거리 화상의 기울기
515 : 윤곽선 방향
516 : 각도
601 : 결함 추출 화상
602 : 검사 화상 윤곽선
609 : 참조 화상 윤곽선
615 : 결함 영역
706 : 차분 윤곽선

Claims

반도체 검사 시스템에 있어서,
하전 입자선을 시료에 조사하여 검사 화상을 취득하는 검사 화상 취득부와,
상기 검사 화상으로부터 제1 윤곽선을 추출하는 제1 윤곽선 추출부와,
상기 검사 화상에 대응하는 참조 화상으로부터 제2 윤곽선을 추출하는 제2 윤곽선 추출부와,
상기 제2 윤곽선으로부터, 상기 제2 윤곽선으로부터 이격됨에 따라 휘도값이 변화하는 참조 거리 화상을 작성하는 거리 화상 작성부와,
상기 제1 윤곽선과 상기 참조 거리 화상을 대조하는 대조부와,
상기 참조 거리 화상과 대조된 상기 제1 윤곽선의 상기 참조 거리 화상상의 위치가, 상기 참조 거리 화상의 미리 결정된 위치에 위치하고 있지 않은 경우에, 상기 미리 결정된 위치에 위치하고 있지 않은 상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역의 크기를 산출하는 판정부
를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역의 크기에 기초하여 결함인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역의 크기는, 상기 영역의 면적인 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제2항에 있어서,
결함인지의 여부를 판정하기 위한 임계값을 입력하는 입력 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역이 그 크기에 의해 결함이라고 판정된 경우에, 계측의 실행을 허용할지의 여부를 판정하는 계측 가능 판정부를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제1 윤곽선상의 각 화소에 대해, 각 화소와 겹치는 위치의 상기 참조 거리 화상의 휘도값을 부여함으로써, 상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제1 윤곽선상의 각 화소에 대해, 각 화소와 겹치는 위치의 상기 참조 거리 화상의 휘도값과, 상기 제1 윤곽선의 접선 방향과, 상기 참조 거리 화상의 기울기에 기초하여 산출되는 휘도값을 부여함으로써, 상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제1 윤곽선상의 각 화소에 대해,
상기 각 화소와 겹치는 위치의 상기 참조 거리 화상의 휘도값을 부여함으로써, 상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역을 검출하는 제1 방법과,
상기 각 화소와 겹치는 위치의 상기 참조 거리 화상의 휘도값과, 상기 제1 윤곽선의 접선 방향과, 상기 참조 거리 화상의 기울기에 기초하여 산출되는 휘도값을 부여함으로써, 상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역을 검출하는 제2 방법 중 어느 하나를 선택적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1 방법과 상기 제2 방법의 절환을 상기 판정부에 대해 지시 입력하는 조작 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 윤곽선 부분에 의해 정의되는 영역이 검출된 경우, 상기 영역의 상기 제2 윤곽선으로부터의 거리를 산출하고, 상기 거리와 상기 영역의 크기에 기초하여 결함인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제10항에 있어서,
결함인지의 여부를 판정하기 위한 임계값을 입력하는 입력 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
반도체 검사 시스템에 있어서,
하전 입자선을 시료에 조사하여 검사 화상을 취득하는 검사 화상 취득부와,
상기 검사 화상으로부터 제1 윤곽선을 추출하는 제1 윤곽선 추출부와,
상기 검사 화상에 대응하는 참조 화상으로부터 제2 윤곽선을 추출하는 제2 윤곽선 추출부와,
상기 제2 윤곽선으로부터, 상기 제2 윤곽선으로부터 이격됨에 따라 휘도값이 변화하는 참조 거리 화상을 작성하는 거리 화상 작성부와,
상기 제1 윤곽선과 상기 참조 거리 화상을 대조하는 대조부와,
상기 참조 거리 화상과 대조된 상기 제1 윤곽선의 상기 참조 거리 화상상의 위치가, 상기 참조 거리 화상의 미리 결정된 위치에 위치하고 있지 않은 경우에, 상기 미리 결정된 위치에 위치하고 있지 않은 상기 제1 윤곽선 부분과, 상기 제1 윤곽선 부분에 대응하는 제2 윤곽선 사이의 거리를 산출하는 판정부
를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
제12항에 있어서,
상기 거리의 크기에 기초하여 결함인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 시스템.
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