KR102561093B1 - Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same - Google Patents

Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102561093B1
KR102561093B1 KR1020150168395A KR20150168395A KR102561093B1 KR 102561093 B1 KR102561093 B1 KR 102561093B1 KR 1020150168395 A KR1020150168395 A KR 1020150168395A KR 20150168395 A KR20150168395 A KR 20150168395A KR 102561093 B1 KR102561093 B1 KR 102561093B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
filter
defect
noise
filters
Prior art date
Application number
KR1020150168395A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170064036A (en
Inventor
권성진
김규영
마성민
Original Assignee
에스케이하이닉스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이하이닉스 주식회사 filed Critical 에스케이하이닉스 주식회사
Priority to KR1020150168395A priority Critical patent/KR102561093B1/en
Publication of KR20170064036A publication Critical patent/KR20170064036A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102561093B1 publication Critical patent/KR102561093B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/20Image enhancement or restoration by the use of local operators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10004Still image; Photographic image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30148Semiconductor; IC; Wafer

Abstract

본 기술의 일 실시예에 의한 필터 추출 장치는 반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리 및 외부장치로부터 제공되는 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 각 필터별로 필터링 이미지를 생성하며, 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비를 산출하도록 구성되는 영상 처리부를 포함하도록 구성될 수 있다.An apparatus for extracting a filter according to an embodiment of the present technology generates a difference image based on image data provided from a filter library including a plurality of filters for classifying defects of a semiconductor device and an external device, and a plurality of difference images are generated in the difference image. It may be configured to include an image processing unit configured to generate a filtered image for each filter by applying filters, respectively, and to calculate a signal-to-noise ratio for the filtered image.

Description

반도체 장치의 결함 검출을 위한 필터 추출 장치 및 방법과, 이를 이용한 결함 검출 시스템{Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same}Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same}

본 발명은 반도체 패턴의 결함 검출 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 장치의 결함 검출을 위한 필터 추출 장치 및 방법과, 이를 이용한 결함 검출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a defect detection technology of a semiconductor pattern, and more particularly, to a filter extraction device and method for detecting defects in a semiconductor device, and a defect detection system using the same.

반도체 기판 상에 제조된 패턴에 대한 결함 검사는 반도체 장치의 생산 수율을 향상시키기 위한 중요한 기술이다.Defect inspection of a pattern fabricated on a semiconductor substrate is an important technique for improving the production yield of semiconductor devices.

패턴에 대한 결함 검사를 위해 광 또는 전자 빔, 또는 양자를 모두 사용한 이미지 검사 기술이 이용될 수 있다. 이러한 기술에서는 광 또는 전자 빔을 이용하여 획득된 이미지를 자체 비교하거나 기준 이미지와 비교하여 결함을 검사한다.Image inspection techniques using light or electron beams, or both, can be used to inspect patterns for defects. In these techniques, an image acquired using a light or electron beam is compared to itself or to a reference image to inspect defects.

반도체 장치의 디자인 룰이 감소함에 따라 반도체 기판 상에 형성되는 패턴은 점점 미세한 폭을 갖는다. 이에 따라 패턴 검사 장치의 광학적 분해능은 한계에 다다를 수 밖에 없다.As the design rules of semiconductor devices decrease, patterns formed on semiconductor substrates have increasingly fine widths. Accordingly, the optical resolution of the pattern inspection device inevitably reaches its limit.

따라서 결함 검출에 대한 성능 저하 문제에 대응할 수 있는 기술이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for a technique capable of coping with the performance degradation problem for defect detection.

본 기술의 실시예는 이미지 기반 패턴 검사 장치를 위한 최적의 필터를 제공할 수 있는 반도체 장치의 결함 검출을 위한 필터 추출 장치 및 방법과, 이를 이용한 결함 검출 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments of the present technology may provide a filter extraction device and method for detecting defects in a semiconductor device capable of providing an optimal filter for an image-based pattern inspection device, and a defect detection system using the same.

본 기술의 일 실시예에 의한 필터 추출 장치는 반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리; 및 외부장치로부터 제공되는 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 상기 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 각 필터별로 필터링 이미지를 생성하며, 상기 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비를 산출하도록 구성되는 영상 처리부;를 포함하도록 구성될 수 있다.An apparatus for extracting a filter according to an embodiment of the present technology includes a filter library including a plurality of filters for classifying defects of a semiconductor device; and generating a difference image based on image data provided from an external device, applying a plurality of filters to the difference image, generating a filtered image for each filter, and calculating a signal-to-noise ratio for the filtered image. Processing unit; may be configured to include.

본 기술의 일 실시예에 의한 필터 추출 방법은 반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리를 포함하는 필터 추출 장치의 필터 추출 방법으로서, 상기 필터 추출 장치가, 외부장치로부터 제공되는 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 상기 필터 라이브러리로부터 선택되는 후보 필터 중 어느 하나를 상기 차영상에 적용하여 필터링 이미지를 생성하는 단계; 상기 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비를 산출하는 단계; 및 상기 후보 필터 모두에 대하여 상기 필터링 이미지를 생성하는 단계 및 상기 신호대 잡음비를 산출하는 단계를 반복하는 단계;를 포함하도록 구성될 수 있다.A filter extraction method according to an embodiment of the present technology is a filter extraction method of a filter extraction device including a filter library including a plurality of filters for classifying defects of a semiconductor device, wherein the filter extraction device is provided from an external device. generating a difference image based on the image data, and generating a filtered image by applying one of candidate filters selected from the filter library to the difference image; calculating a signal-to-noise ratio for the filtered image; and repeating the steps of generating the filtered image and calculating the signal-to-noise ratio for all of the candidate filters.

본 기술의 일 실시예에 의한 결함 검출 시스템은 반도체 장치를 검사하여 이미지 데이터를 출력하는 이미지 기반 계측 장치; 및 상기 반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리와, 상기 계측 장치로부터 제공되는 상기 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 상기 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 각 필터별로 필터링 이미지를 생성하며, 상기 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비를 산출하여, 상기 신호대 잡음비에 기초하여 어느 하나의 필터를 선택하여 상기 계측 장치로 이식하도록 구성되는 필터 추출 장치;를 포함하도록 구성될 수 있다.A defect detection system according to an embodiment of the present technology includes an image-based measurement device that inspects a semiconductor device and outputs image data; and a filter library including a plurality of filters for classifying defects of the semiconductor device, generating a difference image based on the image data provided from the measurement device, and applying a plurality of filters to the difference image, respectively. A filter extraction device configured to generate a filtered image for each filter, calculate a signal-to-noise ratio for the filtered image, select one filter based on the signal-to-noise ratio, and transplant it into the measuring device; there is.

본 기술에 의하면 이미지 기반 패턴 검사 장치를 통해 결함을 검출할 수 있는 최적의 필터를 제공할 수 있다. 따라서, 패턴 폭 감소에 따른 광학 검사 장비의 분해능 한계를 극복하여, 결함과 잡음 간의 변별력을 향상시킬 수 있다.According to the present technology, it is possible to provide an optimal filter capable of detecting defects through an image-based pattern inspection device. Therefore, it is possible to improve discrimination between defects and noise by overcoming the resolution limit of optical inspection equipment due to the decrease in pattern width.

또한, 최적의 필터로 선택된 필터를 패턴 검사 장치에 적용함에 따라 패턴 검사 장치 자체적인 필터 선택 프로세스를 수행할 필요가 없어, 패턴 검사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, as the filter selected as the optimal filter is applied to the pattern inspection device, it is not necessary to perform the filter selection process of the pattern inspection device itself, so the time required for pattern inspection can be reduced.

나아가, 패턴의 결함 별로 선택된 최적의 필터에 대한 형태를 분석하게 되면 결함의 발생 경향을 파악할 수 있어, 이후 반도체 장치 제조시 결함 요인을 최소화할 수 있다.Furthermore, if the shape of the optimal filter selected for each defect in the pattern is analyzed, a defect generation tendency can be identified, and defect factors can be minimized during subsequent manufacturing of the semiconductor device.

도 1은 일 실시예에 의한 필터 추출 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 필터링부의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 의한 SNR 측정부의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 선택부의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 의한 필터 추출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 필터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 SNR 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 의한 필터의 예시도들이다.
도 9는 일 실시예에 의한 필터링 과정 및 SNR 측정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 의한 필터 추출 장치의 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 의한 결함 검출 시스템의 구성도이다.
1 is a block diagram of a filter extraction device according to an embodiment.
2 is a configuration diagram of a filtering unit according to an embodiment.
3 is a configuration diagram of an SNR measurement unit according to an embodiment.
4 is a configuration diagram of a selection unit according to an embodiment.
5 is a flowchart illustrating a filter extraction method according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart illustrating a filtering method according to an exemplary embodiment.
7 is a flowchart for explaining an SNR measurement method according to an embodiment.
8 are exemplary diagrams of a filter according to an embodiment.
9 is a diagram for explaining a filtering process and an SNR measurement process according to an embodiment.
10 is a diagram for explaining a user interface of a filter extraction device according to an exemplary embodiment.
11 is a configuration diagram of a defect detection system according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 필터 추출 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a filter extraction device according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 필터 추출 장치(10)는 컨트롤러(110), 저장부(120), 사용자 인터페이스(130), 영상 처리부(100) 및 선택부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the filter extraction device 10 may include a controller 110, a storage unit 120, a user interface 130, an image processing unit 100, and a selection unit 160.

컨트롤러(110)는 필터 추출 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.The controller 110 may be configured to control the overall operation of the filter extraction device 10 .

저장부(120)는 주기억장치 및 보조기억장치를 포함할 수 있으며, 필터 추출 장치(10)가 동작하는 데 필요한 프로그램, 데이터, 응용 프로그램, 동작 파라미터, 처리 결과 등이 저장될 수 있다.The storage unit 120 may include a main memory device and an auxiliary memory device, and may store programs, data, application programs, operation parameters, processing results, etc. necessary for the filter extraction device 10 to operate.

저장부(120)는 필터 라이브러리(122)를 포함할 수 있다. 필터 라이브러리(122)는 다양한 형태의 결함을 구분할 수 있도록 마련된 복수의 이차원 이미지 필터를 포함할 수 있다. 후술하겠지만, 필터 라이브러리(122)에는 예를 들어 도 8과 같은 다양한 형태의 필터가 포함될 수 있다.The storage unit 120 may include a filter library 122 . The filter library 122 may include a plurality of 2D image filters prepared to distinguish various types of defects. As will be described later, the filter library 122 may include various types of filters, for example, as shown in FIG. 8 .

사용자 인터페이스(130)는 운용자가 필터 추출 장치(10)에 접근할 수 있는 환경을 제공하며, 입력장치 인터페이스 및 출력장치 인터페이스를 포함할 수 있다. 입력장치는 예를 들어 키보드, 마우스, 마이크, 터치 패드, 터치 스크린 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 출력장치는 예를 들어 디스플레이, 스피커 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The user interface 130 provides an environment in which an operator can access the filter extraction device 10, and may include an input device interface and an output device interface. The input device may include, for example, at least one of a keyboard, mouse, microphone, touch pad, and touch screen. The output device may include, for example, at least one of a display and a speaker.

일 실시예에서, 운용자는 사용자 인터페이스(130)를 통해 필터 추출을 위한 동작 파라미터를 제어할 수 있다. 동작 파라미터에는 픽셀 깊이(pixel depth), 마스크 크기, 적용할 필터, 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 픽셀 깊이 파라미터는 8비트, 16비트, 32 비트 중에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 정확도 향상을 위해 픽셀 깊이를 더욱 확장하는 것도 가능함은 물론이다. 마스크 크기 파라미터는 마스크 이미지의 크기를 확대하고자 할 때 선택될 수 있다. 적용할 필터 파라미터는 차영상(difference image)에 적용할 필터의 종류 및/또는 갯수를 운용자가 선택할 수 있는 환경을 제공한다.In one embodiment, an operator may control operating parameters for filter extraction via the user interface 130 . Operational parameters may include pixel depth, mask size, filters to be applied, and the like. In one embodiment, the pixel depth parameter may be selected from among 8 bits, 16 bits, and 32 bits, but is not limited thereto, and it is also possible to further extend the pixel depth to improve accuracy. A mask size parameter can be selected when enlarging the size of a mask image. The filter parameter to be applied provides an environment in which an operator can select the type and/or number of filters to be applied to a difference image.

사용자 인터페이스(130)는 또한, 필터 추출 장치(10)에 입력되는 이미지 데이터, 처리 결과 이미지 등을 디스플레이 장치를 통해 제공할 수 있다.The user interface 130 may also provide image data input to the filter extraction device 10, a processed result image, and the like through a display device.

영상 처리부(100)는 외부로부터 제공되는 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 생성된 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 필터링 이미지를 생성하며, 각각의 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 산출하도록 구성될 수 있다.The image processing unit 100 generates a difference image based on image data provided from the outside, generates a filtered image by applying a plurality of filters to the generated difference image, respectively, and generates a signal-to-noise ratio (SNR) for each filtered image. Noise Ratio (SNR).

일 실시예에서, 영상 처리부(100)는 필터링부(140) 및 SNR 측정부(150)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the image processing unit 100 may include a filtering unit 140 and an SNR measurement unit 150.

필터링부(140)는 외부로부터 제공되는 이미지 데이터를 제공받도록 구성된다. 이미지 데이터는 적어도 하나의 관심 결함 이미지(Defect Of Interest; DOI) 집합 및 잡음 이미지(NUisance Image; NUI) 집합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, DOI 집합은 본 실시예의 필터 추출 장치(10)와 연동 가능한 반도체 패턴 검사 장치 예를 들어, 이미지 기반 계측 장치에서 사용하는 기준 이미지와, 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지, 그리고 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함할 수 있다. NUI 집합은 계측 장치에서 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 포함할 수 있다.The filtering unit 140 is configured to receive image data provided from the outside. The image data may include at least one Defect Of Interest (DOI) set and a NUisance Image (NUI) set. In one embodiment, the DOI set includes a reference image used in a semiconductor pattern inspection device, for example, an image-based measurement device that can be linked with the filter extraction device 10 of the present embodiment, and at least one defect generated according to a pattern inspection result. It may include an image and a mask image generated based on the defect area included in the defect image. The NUI set may include at least one noise image generated according to a pattern inspection result in the measurement device.

필터링부(140)는 DOI 및 NUI를 포함하는 이미지 데이터가 제공됨에 따라, 결함 이미지와 기준 이미지 간의 차영상을 생성하는 한편, 마스크 이미지를 기초로 결함 위치를 추출할 수 있다. 아울러, 필터링부(140)는 필터 라이브러리(122)에 저장된 필터 중에서 선택된 복수의 필터를 차영상에 각각 적용하여, 복수의 필터링 이미지를 생성할 수 있다. 차영상에 적용할 필터는 사용자에 의해 선택될 수도 있고, 필터링부(140)에서 자동 선택될 수도 있다. 이 때, 필터링부(140)는 필터 라이브러리(122)에 포함된 필터의 전부 또는 복수 일부를 선택하여 필터링 이미지를 생성할 수 있다.As image data including DOI and NUI is provided, the filtering unit 140 may generate a difference image between the defect image and the reference image and extract a defect location based on the mask image. In addition, the filtering unit 140 may generate a plurality of filtered images by applying a plurality of filters selected from filters stored in the filter library 122 to difference images, respectively. A filter to be applied to the difference image may be selected by the user or may be automatically selected by the filtering unit 140 . In this case, the filtering unit 140 may generate a filtered image by selecting all or a plurality of filters included in the filter library 122 .

SNR 측정부(150)는 필터링부(140)에서 추출한 결함 위치에 기초하여, 필터링 이미지로부터 결함 영역과 잡음 영역을 구분하고 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 산출할 수 있다. SNR 측정부(150)는 필터링부(140)에서 생성된 각각의 필터링 이미지에 대해 SNR을 산출하도록 구성될 수 있다.The SNR measurement unit 150 may distinguish a defect area and a noise area from the filtered image based on the defect location extracted by the filtering unit 140 and calculate a signal to noise ratio (SNR). The SNR measurement unit 150 may be configured to calculate an SNR for each filtered image generated by the filtering unit 140 .

선택부(160)는 SNR 측정부(150)의 SNR 산출 결과에 기초하여 최적의 필터를 선택하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 선택부(160)는 SNR 측정부(150)의 산출 결과 SNR이 최대가 되는 필터링 이미지에 적용된 필터를 최적의 필터로 결정할 수 있다.The selection unit 160 may be configured to select an optimal filter based on the SNR calculation result of the SNR measurement unit 150. In an embodiment, the selection unit 160 may determine a filter applied to a filtered image having a maximum SNR as an optimal filter as a result of calculation of the SNR measuring unit 150 .

최적의 필터가 결정되면 이는 계측 장치에 이식될 수 있다. 계측 장치는 반도체 장치의 패턴 검사시 기 이식되어 있는 필터를 이용, 검사 대상 패턴에 대한 결함과 잡음 간의 변별력이 향상된 검사 결과를 제공할 수 있게 된다.Once the optimal filter is determined, it can be implanted into the instrumentation device. When inspecting a pattern of a semiconductor device, the measurement device can provide inspection results with improved discriminative power between defects and noise for a pattern to be inspected, by using a pre-implanted filter.

도 2는 일 실시예에 의한 필터링부의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a filtering unit according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 필터링부(140)는 이미지 데이터 수신부(141), 차영상 생성부(143), 필터링 이미지 생성부(145) 및 결함 위치 추출부(147)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the filtering unit 140 may include an image data receiving unit 141 , a difference image generating unit 143 , a filtered image generating unit 145 , and a defect location extracting unit 147 .

이미지 데이터 수신부(141)는 예를 들어 계측 장치로부터 적어도 하나의 DOI 집합 및 NUI 집합을 수신할 수 있다. 상술하였듯이, DOI 집합은 기준 이미지, 적어도 하나의 결함 이미지 및 마스크 이미지를 포함할 수 있다. NUI 집합은 계측 장치에서 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 포함할 수 있다.The image data receiving unit 141 may receive, for example, at least one DOI set and NUI set from a measurement device. As described above, the DOI set may include a reference image, at least one defect image, and a mask image. The NUI set may include at least one noise image generated according to a pattern inspection result in the measurement device.

차영상 생성부(143)는 이미지 데이터 수신부(141)에서 수신한 결함 이미지와 기준 이미지 간의 차영상을 생성하도록 구성될 수 있다.The difference image generator 143 may be configured to generate a difference image between the defect image received from the image data receiver 141 and the reference image.

필터링 이미지 생성부(145)는 필터 라이브러리(122)에 저장된 필터 중에서 선택된 복수의 필터를 차영상에 각각 적용하여, 복수의 필터링 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 차영상 이미지 생성부(145)에서 사용할 수 있는 필터는 사용자에 의해 선택될 수도 있고, 필터링 이미지 생성부(145)에서 자동 선택될 수도 있다. 이 때, 필터링 이미지 생성부(140)는 필터 라이브러리(122)에 포함된 필터의 전부 또는 복수 일부를 선택하여, 선택된 필터 각각을 차영상에 적용하여 필터링 이미지를 각각 생성할 수 있다. 아울러, 필터링 이미지 생성부(145)에서 생성된 각각의 필터링 이미지는 SNR 측정부(150)로 제공될 수 있다.The filtered image generation unit 145 may be configured to generate a plurality of filtered images by applying a plurality of filters selected from filters stored in the filter library 122 to difference images, respectively. A filter usable by the difference image generator 145 may be selected by a user or may be automatically selected by the filtering image generator 145 . At this time, the filtered image generation unit 140 may select all or a plurality of filters included in the filter library 122 and apply each of the selected filters to the difference image to generate each filtered image. In addition, each filtered image generated by the filtered image generator 145 may be provided to the SNR measurer 150 .

결함 위치 추출부(147)는 이미지 데이터 수신부(141)에서 수신한 마스크 이미지를 기초로 결함 위치를 추출하도록 구성될 수 있다. 마스크 이미지의 결함 위치는 SNR 측정부(150)로 제공될 수 있다.The defect location extractor 147 may be configured to extract a defect location based on the mask image received from the image data receiver 141 . The defect location of the mask image may be provided to the SNR measuring unit 150 .

도 3은 일 실시예에 의한 SNR 측정부의 구성도이다.3 is a configuration diagram of an SNR measurement unit according to an embodiment.

도 3을 참조하면, SNR 측정부(150)는 결함 위치 식별부(151) 및 SNR 산출부(153)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the SNR measuring unit 150 may include a defect location identifying unit 151 and an SNR calculating unit 153 .

결함 위치 식별부(151)는 필터링부(140)로부터 필터링 이미지 및 결함 위치 추출 결과를 수신하여, 필터링 이미지로부터 결함 위치를 식별한다. 이에 따라, 식별된 결함 위치 외의 영역은 잡음 위치로 식별되게 된다.The defect location identification unit 151 receives the filtered image and the defect location extraction result from the filtering unit 140 and identifies the defect location from the filtered image. Accordingly, an area other than the identified defect location is identified as a noise location.

SNR 산출부(153)는 결함 위치 식별부(151)에서 식별한 결함 위치 및 잡음 위치에 기초하여 SNR을 산출한다. 일 실시예에서, SNR은 하기의 [수학식]과 같이 잡음 영역의 최대값에 대한 결함 영역의 최대값 비율로 산출될 수 있다.The SNR calculation unit 153 calculates the SNR based on the defect location and the noise location identified by the defect location identification unit 151 . In one embodiment, the SNR may be calculated as a ratio of the maximum value of the defective region to the maximum value of the noise region as in the following [Equation].

[수학식][mathematical expression]

도 4는 일 실시예에 의한 선택부의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a selection unit according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 선택부(160)는 비교부(161) 및 결정부(163)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the selection unit 160 may include a comparison unit 161 and a determination unit 163 .

비교부(161)는 SNR 측정부(150)에서 산출한 각 필터별 SNR 산출 결과를 비교하고, 비교 결과에 따라 필터의 순위를 결정하도록 구성될 수 있다. 필터의 순위는 예를 들어 SNR 산출 결과를 내림차순 또는 오름차순으로 정렬함에 의해 결정될 수 있다.The comparison unit 161 may be configured to compare the SNR calculation result for each filter calculated by the SNR measurement unit 150 and determine the order of the filters according to the comparison result. The ranking of filters may be determined by, for example, sorting the SNR calculation results in descending or ascending order.

결정부(163)는 비교부(161)의 비교 결과 SNR이 최대가 되는 필터를 해당 결함에 대한 최적의 필터로 결정하도록 구성될 수 있다. 결정부(163)에서 선택한 최적의 필터는 계측 장치로 이식될 수 있다.The decision unit 163 may be configured to determine a filter having a maximum SNR as an optimal filter for a corresponding defect as a result of the comparison by the comparison unit 161 . The optimal filter selected by the decision unit 163 can be implanted into the measurement device.

이와 같이, 본 기술에서는 결함 이미지와 기준 이미지 간의 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 필터링 영상을 생성한다. 그리고, 각 필터링 영상에서 결함 위치와 잡음 위치를 구분하여 SNR을 산출하고, SNR을 이용하여 관심 결함 이미지(DOI)와 잡음 이미지(NUI)를 최대로 구분할 수 있는 필터를 최적의 필터로 추출한다. 이렇게 추출된 필터는 측 장치로 이식되며, 이후 반도체 장치의 패턴 검사시 적용될 수 있게 된다.As such, in the present technology, a filtered image is generated by applying a plurality of filters to the difference image between the defect image and the reference image, respectively. Then, the SNR is calculated by dividing the defect location and the noise location in each filtered image, and a filter capable of maximally distinguishing the defect image (DOI) and the noise image (NUI) of interest is extracted as an optimal filter using the SNR. The filter extracted in this way is implanted into a side device and can be applied when pattern inspection of a semiconductor device is performed thereafter.

즉, 계측 장치는 반도체 장치로부터 획득한 이미지와 기준 이미지의 비교 결과로 생성된 비교 이미지에 대하여, 본 기술의 필터 추출 장치로부터 이식된 필터를 적용한다. 이에 따라 비교 이미지에 최적의 필터를 적용하여 결함과 잡음을 구분할 수 있으므로 결함 검사에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.That is, the measuring device applies the filter implanted from the filter extracting device of the present technology to a comparison image generated as a result of comparing the reference image and the image obtained from the semiconductor device. Accordingly, since defects and noise can be distinguished by applying an optimal filter to the comparison image, the accuracy of defect inspection can be improved.

일 실시예에서, 이러한 필터 추출 장치(10)의 기능은 컴퓨터 프로그래밍을 통해 소프트웨어 또는 어플리케이션 형태로 제작되어 컴퓨팅 장치를 통해 실행될 수 있다.In one embodiment, the function of the filter extraction device 10 may be produced in the form of software or applications through computer programming and executed through a computing device.

도 5는 일 실시예에 의한 필터 추출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a filter extraction method according to an exemplary embodiment.

필터 추출 장치(10)는 연동 가능한 계측 장치로부터 이미지 데이터를 수신할 수 있다(S101). 이미지 데이터는 적어도 하나의 DOI 집합 및 NUI 집합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, DOI 집합은 계측 장치에서 사용하는 기준 이미지, 계측 장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지 및 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함할 수 있다. NUI 집합은 계측 장치에서 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 포함할 수 있다.The filter extraction device 10 may receive image data from an interlocking measuring device (S101). Image data may include at least one DOI set and NUI set. In one embodiment, the DOI set may include a reference image used by the measurement device, at least one defect image generated according to a pattern inspection result of the measurement device, and a mask image generated based on a defect region included in the defect image. there is. The NUI set may include at least one noise image generated according to a pattern inspection result in the measurement device.

이미지 데이터가 수신됨에 따라, 필터 추출 장치(10)는 이미지 데이터에 기초하여 생성된 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 복수의 필터링 이미지를 생성할 수 있다(S103). 차영상에 적용할 복수의 필터는 운용자 또는 필터 추출 장치(10)에 의해 후보 필터로서 미리 선택될 수 있다. 후보 필터는 필터 라이브러리(122) 중에서 복수개로 선택될 수 있으며, 후보 필터의 개수가 많을수록 최적의 필터를 더욱 정확하게 선택할 수 있음은 물론이다.As the image data is received, the filter extraction device 10 may generate a plurality of filtered images by applying a plurality of filters to the difference image generated based on the image data (S103). A plurality of filters to be applied to the difference image may be selected in advance as candidate filters by an operator or the filter extraction device 10 . A plurality of candidate filters may be selected from the filter library 122, and as the number of candidate filters increases, an optimum filter may be more accurately selected.

필터링 이미지를 생성하는 과정(S103)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The process of generating the filtered image (S103) will be described in detail as follows.

도 6을 참조하면, 필터 추출 장치(10)는 단계 S101에서 수신한 결함 이미지와 기준 이미지 간의 차영상을 생성할 수 있다(S201).Referring to FIG. 6 , the filter extraction device 10 may generate a difference image between the defect image received in step S101 and the reference image (S201).

더불어, 필터 추출 장치(10)는 단계 S101에서 수신한 마스크 이미지를 기초로 결함 위치를 추출할 수 있다(S203).In addition, the filter extraction device 10 may extract a defect location based on the mask image received in step S101 (S203).

필터 추출 장치(10)는 후보 필터 중에서 어느 하나의 필터를 선택하고(S205), 단계 S201에서 생성한 차영상에 단계 S205에서 선택한 필터를 적용하여 필터링 이미지를 생성할 수 있다(S207).The filter extracting device 10 may generate a filtered image by selecting one of the candidate filters (S205) and applying the filter selected in step S205 to the difference image generated in step S201 (S207).

필터링 단계(S103)에서 생성된 필터링 이미지는 이후 단계인 S105로 제공되어, 필터 추출 장치(10)는 필터링 이미지에 대한 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 산출하도록 구성될 수 있다(S105).The filtered image generated in the filtering step (S103) is provided to a subsequent step, S105, so that the filter extraction device 10 may be configured to calculate a signal to noise ratio (SNR) for the filtered image (S105). .

필터링 이미지에 대한 SNR 산출 방법을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The SNR calculation method for the filtered image will be described in detail with reference to FIG. 7 .

필터 추출 장치(10)는 단계 S103에서 생성된 필터링 이미지 및 결함 위치 추출 결과를 수신하여, 필터링 이미지로부터 결함 위치를 식별한다(S301). 이에 따라, 식별된 결함 위치 외의 영역은 잡음 위치로 식별되게 된다.The filter extraction device 10 receives the filtered image generated in step S103 and the defect location extraction result, and identifies a defect location from the filtered image (S301). Accordingly, an area other than the identified defect location is identified as a noise location.

그리고, 필터 추출 장치(10)는 단계 S301에서 식별한 결함 위치 및 잡음 위치에 기초하여 해당 필터링 이미지에 대한 SNR을 산출한다(S303). 일 실시예에서, SNR은 상기의 [수학식]과 같이 잡음 영역의 최대값에 대한 결함 영역의 최대값 비율로 산출될 수 있다.Then, the filter extraction device 10 calculates the SNR for the filtered image based on the defect location and the noise location identified in step S301 (S303). In one embodiment, the SNR may be calculated as a ratio of the maximum value of the defective region to the maximum value of the noise region as in the above [Equation].

필터링 이미지에 대한 SNR이 산출되면, 필터링 이미지에 대해 모든 후보 필터를 적용하여 SNR을 측정하였는지 판단할 수 있다(S107).When the SNR of the filtered image is calculated, it may be determined whether the SNR was measured by applying all candidate filters to the filtered image (S107).

만약, 모든 후보 필터를 적용하지 않았다면 필터링 단계(S103), 실질적으로는 필터 선택 단계(S205)로 복귀하여 다른 후보 필터에 대한 필터링 이미지 생성 및 SNR 측정 과정을 수행한다. 즉, 필터링 이미지 생성 및 SNR 측정 과정은 모든 후보 필터에 대해 반복 수행될 수 있다.If all candidate filters are not applied, the process returns to the filtering step (S103) and substantially to the filter selection step (S205) to generate filtered images for other candidate filters and measure SNR. That is, the process of generating the filtered image and measuring the SNR may be repeatedly performed for all candidate filters.

모든 후보 필터에 대해 필터링 이미지 생성 및 SNR 측정 과정이 수행되었다면, 필터 추출 장치(10)는 각 필터별로 산출된 SNR을 비교할 수 있다(S109). 그리고, 비교 결과에 기초하여 최적의 필터를 선택할 수 있다(S111). 일 실시예에서, 최적의 필터는 SNR을 이용하여 관심 결함 이미지(DOI)와 잡음 이미지(NUI)를 최대로 구분할 수 있는 필터로 선택될 수 있다.If the filtering image generation and SNR measurement processes have been performed for all candidate filters, the filter extraction device 10 may compare SNRs calculated for each filter (S109). Then, an optimal filter may be selected based on the comparison result (S111). In one embodiment, an optimal filter may be selected as a filter capable of maximally discriminating between a defect image of interest (DOI) and a noise image (NUI) using SNR.

선택된 최적의 필터는 이제 계측 장치로 이식되어 결함과 잡음을 구분하는 데 적용될 수 있다.The selected optimal filter can now be implanted into the metrology device and applied to discriminate between defects and noise.

도 8은 일 실시예에 의한 필터의 예시도들이다.8 are exemplary diagrams of a filter according to an embodiment.

필터 라이브러리(122)에 저장될 수 있는 복수의 필터는 다양한 해상도를 가질 수 있고, 각 픽셀의 깊이 또한 다양하게 결정될 수 있다.A plurality of filters that may be stored in the filter library 122 may have various resolutions, and the depth of each pixel may also be determined in various ways.

일 실시예에서, 필터의 해상도는 3x3, 5x5, 7x7 등과 같은 해상도를 갖도록 구성될 수 있다. 아울러, 각 픽셀의 깊이에 따라 풀 마킹(Full), 수직 마킹(Vertical), 수평 마킹(Horizontal), 대각 마킹(Diagonal), 교차 마킹(Cross) 형태를 가질 수 있다.In one embodiment, the resolution of the filter may be configured to have a resolution such as 3x3, 5x5, 7x7, and the like. In addition, each pixel may have a full marking (Full), vertical marking (Vertical), horizontal marking (Horizontal), diagonal marking (Diagonal), cross marking (Cross) form.

도 8에는 해상도가 5x5인 복수의 필터를 도시하였다. 그리고, 픽셀 깊이에 따라 풀 마킹(a), 수직 마킹(b), 수평 마킹(c), 대각 마킹(d, e), 교차 마킹(f, g) 형태를 갖는 필터를 도시하였다.8 shows a plurality of filters having a resolution of 5x5. In addition, filters having full marking (a), vertical marking (b), horizontal marking (c), diagonal marking (d, e), and cross marking (f, g) according to pixel depth are shown.

필터의 해상도 및 픽셀 깊이는 다양한 사이즈 및 형태로 구성할 수 있음은 물론이다.Of course, the resolution and pixel depth of the filter can be configured in various sizes and shapes.

도 9는 일 실시예에 의한 필터링 과정 및 SNR 측정 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a filtering process and an SNR measurement process according to an embodiment.

이미지 데이터를 구성하는 각 이미지(결함 이미지, 기준 이미지, 마스크 이미지, 잡음 이미지)의 해상도는 32x32, 64x64, 128x128 중에서 선택될 수 있으나 더욱 높은 해상도를 가질 수도 있다.The resolution of each image constituting the image data (defect image, reference image, mask image, noise image) may be selected from 32x32, 64x64, and 128x128, but may have a higher resolution.

또한, 이미지 데이터를 구성하는 각 이미지의 픽셀 깊이는 8비트, 16비트, 32비트 중에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 정확도 향상을 위해 픽셀 깊이를 더욱 확장하는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the pixel depth of each image constituting the image data may be selected from among 8 bits, 16 bits, and 32 bits, but is not limited thereto, and it is possible to further expand the pixel depth to improve accuracy.

도 9를 참조하면, 필터링부(140)에 의해 결함 이미지(Defective)와 기준 이미지(Reference)의 차영상(Difference)이 형성될 수 있다. 또한, 필터링부(140)는 차영상에 후보 필터 중 어느 하나를 적용하여 필터링 이미지(Filtering)를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 9 , a difference image between a defective image (Defective) and a reference image (Reference) may be formed by the filtering unit 140 . Also, the filtering unit 140 may generate a filtered image by applying one of the candidate filters to the difference image.

한편, 필터링부(140)는 마스크 이미지(Mask)로부터 결함 위치를 추출할 수 있다.Meanwhile, the filtering unit 140 may extract a defect location from the mask image (Mask).

이에 따라, SNR 측정부(150)는 추출된 결함 위치에 따라 필터링 이미지로부터 결함 위치(Defect Region) 및 잡음 위치(Noise Region)를 식별하고, 그 비유에 따라 SNR을 산출할 수 있다.Accordingly, the SNR measurement unit 150 may identify a defect region and a noise region from the filtered image according to the extracted defect location, and calculate the SNR according to the analogy.

복수의 후보 필터 각각에 대해 필터링 및 SNR 측정 과정이 반복되면 도 10과 같은 결과를 얻을 수 있다.When the filtering and SNR measurement processes are repeated for each of a plurality of candidate filters, the result shown in FIG. 10 can be obtained.

도 10은 일 실시예에 의한 필터 추출 장치의 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a user interface of a filter extraction device according to an exemplary embodiment.

사용자 인터페이스, 특히 디스플레이 장치의 영역 A에는 시뮬레이션 대상 이미지 데이터가 디스플레이될 수 있다. 시뮬레이션 대상 이미지 데이터는 도 9에 도시한 것과 같이 결함 이미지(Defect), 기준 이미지(Reference), 마스크 이미지(Mask) 및 차영상(Difference)을 포함할 수 있다.Simulation target image data may be displayed on the user interface, in particular, region A of the display device. As shown in FIG. 9 , simulation target image data may include a defect image (Defect), a reference image (Reference), a mask image (Mask), and a difference image (Difference).

영역 B에는 필터를 적용하기 전, 시뮬레이션 대상이 되는 적어도 하나의 결함 이미지 및 적어도 하나의 잡음 이미지에 대한 SNR이 디스플레이될 수 있다.In area B, SNRs of at least one defect image and at least one noise image to be simulated may be displayed before applying the filter.

영역 C에는 적어도 하나의 결함 이미지 및 적어도 하나의 잡음 이미지를 선택된 필터에 의해 필터링하여 생성된 필터링 이미지에 대한 SNR이 디스플레이될 수 있다.Area C may display an SNR of a filtered image generated by filtering at least one defect image and at least one noise image by a selected filter.

영역 D에는 시뮬레이션하고 있는 데이터 정보가 디스플레이될 수 있다.Area D may display data information being simulated.

영역 E, F 및 G는 동작 파라미터를 설정하거나 제어 명령을 입력받는 영역이 될 수 있다.Areas E, F, and G may be areas for setting operating parameters or receiving control commands.

이와 같이, 본 기술에서는 계측 장치로부터 제공되는 이미지 데이터와, 필터 라이브러리로 구축된 필터들을 이용하여, 반도체 장치의 각 결함에 대한 최적의 필터를 자동으로 추출할 수 있다. 또한, 필터 추출 과정을 사용자 인터페이스를 통해 운용자에게 제공할 수 있고, 운용자가 동작 파라미터들을 다양하게 변경할 수 있다.As described above, according to the present technology, an optimal filter for each defect of a semiconductor device can be automatically extracted using image data provided from a measurement device and filters constructed from a filter library. In addition, a filter extraction process may be provided to an operator through a user interface, and the operator may change operating parameters in various ways.

도 11은 일 실시예에 의한 결함 검출 시스템의 구성도이다.11 is a configuration diagram of a defect detection system according to an embodiment.

일 실시예에 의한 결함 검출 시스템(20)은 계측 장치(210) 및 필터 추출 장치(220)를 포함할 수 있다.The defect detection system 20 according to an embodiment may include a measurement device 210 and a filter extraction device 220 .

계측 장치(210)는 이미지 기반의 계측 장치이며, 광학 계측 장치 또는 전자 빔 계측 장치, 또는 양자를 모두 이용하는 계측 장치일 수 있다.The metrology device 210 is an image-based metrology device, and may be an optical metrology device, an electron beam metrology device, or a metrology device using both.

계측 장치(210)는 검사 대상 반도체 기판에 대해 획득된 이미지로부터 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이미지 데이터는 기준 이미지와, 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지, 그리고 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함할 수 있다.The measurement device 210 may generate image data from an image obtained of a semiconductor substrate to be inspected. The image data may include a reference image, at least one defect image generated according to a pattern inspection result, and a mask image generated based on a defect area included in the defect image.

필터 추출 장치(220)는 계측 장치(210)로부터 이미지 데이터를 수신한다. 필터 추출 장치(220)는 필터 라이브러리를 구비하여, 이미지 데이터 및 필터 라이브러리에 기초하여 최적의 필터를 추출할 수 있다. 필터 추출 장치(220)에서 추출된 최정의 필터는 계측 장치(210)로 이식될 수 있다.The filter extraction device 220 receives image data from the measurement device 210 . The filter extraction device 220 may include a filter library and extract an optimal filter based on image data and the filter library. The final filter extracted from the filter extraction device 220 may be implanted into the measurement device 210 .

계측 장치(210)는 반도체 장치의 패턴 검사시 기 이식되어 있는 필터를 이용, 검사 대상 패턴에 대한 결함과 잡음 간의 변별력이 향상된 검사 결과를 제공할 수 있게 된다.The measurement device 210 can provide inspection results with improved discriminative power between defects and noise for a pattern to be inspected, by using a pre-implanted filter when inspecting a pattern of a semiconductor device.

필터 추출 장치(220)는 도 1 내지 도 4에 도시한 필터 추출 장치(10)일 수 있다. 따라서, 필터 추출 장치(220)는 결함 이미지와 기준 이미지 간의 차영상에 복수의 필터를 각각 적용하여 필터링 영상을 생성하고, 각 필터링 영상에서 결함 위치와 잡음 위치를 구분하여 SNR을 산출하며, SNR을 이용하여 관심 결함 이미지(DOI)와 잡음 이미지(NUI)를 최대로 구분할 수 있는 필터를 최적의 필터로 추출할 수 있다.The filter extraction device 220 may be the filter extraction device 10 shown in FIGS. 1 to 4 . Therefore, the filter extraction device 220 generates a filtered image by applying a plurality of filters to the difference image between the defect image and the reference image, respectively, calculates the SNR by dividing the defect location and the noise location in each filtered image, and calculates the SNR. A filter capable of maximally discriminating between a defect image of interest (DOI) and a noise image (NUI) can be extracted as an optimal filter.

이에 따라 계측 장치(210)는 반도체 장치로부터 획득한 이미지와 기준 이미지의 비교 결과로 생성된 비교 이미지에 대하여, 본 기술의 필터 추출 장치로부터 이식된 필터를 적용한다. 이에 따라 비교 이미지에 최적의 필터를 적용하여 결함과 잡음을 구분할 수 있으므로 결함 검사에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the measurement device 210 applies the filter transplanted from the filter extraction device of the present technology to a comparison image generated as a result of comparing the reference image and the image obtained from the semiconductor device. Accordingly, since defects and noise can be distinguished by applying an optimal filter to the comparison image, the accuracy of defect inspection can be improved.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10 : 필터 추출 장치
100 : 영상 처리부
110 : 컨트롤러
120 : 저장부
130 : 사용자 인터페이스
140 : 필터링부
150 : SNR 측정부
160 : 선택부
10: filter extraction device
100: image processing unit
110: controller
120: storage unit
130: user interface
140: filtering unit
150: SNR measuring unit
160: selection unit

Claims (17)

반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리;
외부장치에서 사용하는 기준 이미지, 상기 외부장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지 및 상기 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함하는 이미지 데이터를 제공받아 차영상을 생성하고, 상기 차영상에 상기 복수의 필터를 각각 적용하여 각 필터별로 필터링 이미지를 생성하며, 상기 마스크 이미지로부터 결함 위치를 추출하고, 상기 필터링 이미지 각각에 대하여, 상기 결함 위치에 기초하여 결함 영역과 잡음 영역을 구분하여 상기 잡음 영역에 대한 상기 결함 영역의 비율인 신호대 잡음비를 산출하도록 구성되는 영상 처리부;
를 포함하도록 구성되는 필터 추출 장치.
a filter library including a plurality of filters for classifying defects of a semiconductor device;
Receive image data including a reference image used by an external device, at least one defect image generated according to a pattern inspection result of the external device, and a mask image generated based on a defect area included in the defect image generates a filtered image for each filter by applying the plurality of filters to the difference image, extracts a defect location from the mask image, and for each of the filtered images, a defect area based on the defect location an image processor configured to classify the noise region and the noise region and calculate a signal-to-noise ratio, which is a ratio of the defective region to the noise region;
A filter extraction device configured to include a.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 2 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 1 항에 있어서,
상기 외부장치는 이미지 기반 패턴 검사 장치이며,
상기 이미지 데이터는 상기 외부 장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 더 포함하도록 구성되는 필터 추출 장치.
According to claim 1,
The external device is an image-based pattern inspection device,
The image data is configured to further include at least one noise image generated according to a pattern inspection result of the external device.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 3 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 1 항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 결함 이미지와 상기 기준 이미지로부터 상기 차영상을 생성하고, 상기 필터 라이브러리로부터 선택된 복수의 필터를 상기 차영상에 각각 적용하여 상기 복수의 필터별 필터링 이미지를 생성하도록 구성되는 필터링부를 포함하도록 구성되는 필터 추출 장치.
According to claim 1,
The image processing unit generates the difference image from the defect image and the reference image, and a filtering unit configured to apply a plurality of filters selected from the filter library to the difference image, respectively, to generate a filtered image for each of the plurality of filters. A filter extraction device configured to include.
삭제delete ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 5 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 1 항에 있어서,
상기 영상 처리부의 상기 신호대 잡음비 산출 결과에 기초하여 어느 하나의 필터를 선택하도록 구성되는 선택부를 더 포함하도록 구성되는 필터 추출 장치.
According to claim 1,
and a selection unit configured to select one filter based on a signal-to-noise ratio calculation result of the image processing unit.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 5 항에 있어서,
상기 선택된 어느 하나의 필터는 상기 외부장치에 이식되도록 구성되는 필터 추출 장치.
According to claim 5,
The filter extraction device configured to implant any one of the selected filters into the external device.
반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리를 포함하는 필터 추출 장치의 필터 추출 방법으로서,
상기 필터 추출 장치가, 외부장치에서 사용하는 기준 이미지, 상기 외부장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지 및 상기 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함하는 이미지 데이터를 제공받아 차영상을 생성하는 단계;
상기 필터 추출 장치가, 상기 필터 라이브러리로부터 선택되는 후보 필터 중 어느 하나를 상기 차영상에 적용하여 필터링 이미지를 생성하는 단계;
상기 필터 추출 장치가, 상기 마스크 이미지로부터 결함 위치를 추출하는 단계;
상기 필터 추출 장치가, 상기 필터링 이미지에 대하여, 상기 결함 위치에 기초하여 결함 영역과 잡음 영역을 구분하여 상기 잡음 영역에 대한 상기 결함 영역의 비율인 신호대 잡음비를 산출하는 단계; 및
상기 후보 필터 모두에 대하여 상기 필터링 이미지를 생성하는 단계 및 상기 신호대 잡음비를 산출하는 단계를 반복하는 단계;
를 포함하도록 구성되는 필터 추출 방법.
A filter extraction method of a filter extraction device including a filter library including a plurality of filters for classifying defects of a semiconductor device,
An image comprising a reference image used by the external device, at least one defect image generated according to a pattern inspection result of the external device, and a mask image generated based on a defect area included in the defect image. generating a difference image by receiving data;
generating, by the filter extraction device, a filtered image by applying one of candidate filters selected from the filter library to the difference image;
extracting, by the filter extraction device, a defect position from the mask image;
calculating, by the filter extraction device, a signal-to-noise ratio, which is a ratio of the defective area to the noise area, by dividing the filtered image into a defective area and a noise area based on the defect location; and
repeating the steps of generating the filtered image and calculating the signal-to-noise ratio for all of the candidate filters;
Filter extraction method configured to include.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 7 항에 있어서,
상기 외부장치는 이미지 기반 패턴 검사 장치이며,
상기 이미지 데이터는 상기 외부 장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 더 포함하도록 구성되는 필터 추출 방법.
According to claim 7,
The external device is an image-based pattern inspection device,
The image data is configured to further include at least one noise image generated according to a pattern inspection result of the external device.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 9 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 8 항에 있어서,
상기 차영상은,
상기 결함 이미지와 상기 기준 이미지에 기초하여 생성하는 필터 추출 방법.
According to claim 8,
The difference image,
A method of extracting a filter based on the defect image and the reference image.
삭제delete ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 11 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 7 항에 있어서,
상기 신호대 잡음비 산출 결과에 기초하여 어느 하나의 필터를 선택하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 필터 추출 방법.
According to claim 7,
Filter extraction method configured to further include the step of selecting any one filter based on the signal-to-noise ratio calculation result.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 12 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 11 항에 있어서,
상기 선택된 어느 하나의 필터를 상기 외부장치에 이식하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 필터 추출 방법.
According to claim 11,
The filter extraction method configured to further include the step of implanting the selected one filter to the external device.
반도체 장치를 검사하여 기준 이미지, 상기 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 결함 이미지 및 상기 결함 이미지에 포함된 결함 영역에 기초하여 생성된 마스크 이미지를 포함하는 이미지 데이터를 출력하는 이미지 기반 계측 장치; 및
상기 반도체 장치의 결함을 구분하기 위한 복수의 필터를 포함하는 필터 라이브러리와, 상기 계측 장치로부터 제공되는 상기 이미지 데이터에 기초하여 차영상을 생성하고, 상기 차영상에 상기 복수의 필터를 각각 적용하여 각 필터별로 필터링 이미지를 생성하며, 상기 마스크 이미지로부터 결함 위치를 추출하고, 상기 필터링 이미지 각각에 대하여, 상기 결함 위치에 기초하여 결함 영역과 잡음 영역을 구분하여 상기 잡음 영역에 대한 상기 결함 영역의 비율인 신호대 잡음비를 산출하여, 상기 신호대 잡음비에 기초하여 어느 하나의 필터를 선택하여 상기 계측 장치로 이식하도록 구성되는 필터 추출 장치;
를 포함하도록 구성되는 결함 검출 시스템.
an image-based measurement device that inspects a semiconductor device and outputs image data including a reference image, at least one defect image generated according to a result of the inspection, and a mask image generated based on a defect region included in the defect image; and
A difference image is generated based on a filter library including a plurality of filters for classifying defects of the semiconductor device and the image data provided from the measurement device, and each of the plurality of filters is applied to the difference image, respectively. A filtered image is generated for each filter, a defect location is extracted from the mask image, and for each of the filtered images, a defect area and a noise area are divided based on the defect location, and the ratio of the defect area to the noise area is a filter extraction device configured to calculate a signal-to-noise ratio, select a filter based on the signal-to-noise ratio, and transplant the filter to the measuring device;
Fault detection system configured to include.
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 14 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 13 항에 있어서,
상기 계측 장치는 광학 계측 장치, 또는 전자 빔 계측 장치, 또는 광 및 전자 빔 계측 장치 중에서 선택되는 결함 검출 시스템.
According to claim 13,
wherein the metrology device is selected from an optical metrology device, an electron beam metrology device, or a light and electron beam metrology device.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 15 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 13 항에 있어서,
상기 이미지 데이터는 상기 계측 장치의 패턴 검사 결과에 따라 생성되는 적어도 하나의 잡음 이미지를 더 포함하도록 구성되는 결함 검출 시스템.
According to claim 13,
The image data is configured to further include at least one noise image generated according to a pattern inspection result of the measurement device.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 16 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제 15 항에 있어서,
상기 필터 추출 장치는, 상기 결함 이미지와 상기 기준 이미지로부터 상기 차영상을 생성하도록 구성되는 결함 검출 시스템.
According to claim 15,
wherein the filter extraction device is configured to generate the difference image from the defect image and the reference image.
삭제delete
KR1020150168395A 2015-11-30 2015-11-30 Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same KR102561093B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150168395A KR102561093B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150168395A KR102561093B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170064036A KR20170064036A (en) 2017-06-09
KR102561093B1 true KR102561093B1 (en) 2023-08-01

Family

ID=59219869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150168395A KR102561093B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102561093B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109065468B (en) * 2018-09-12 2020-12-04 上海华力微电子有限公司 Defect filtering system, defect filtering method and computer storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008071988A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Elpida Memory Inc Defect inspecting device and method for inspecting defect of semiconductor device
JP2012137951A (en) 2010-12-27 2012-07-19 Jeol Ltd Signal processing method and signal processing device
JP2014190821A (en) 2013-03-27 2014-10-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Defect detection device, and defect detection method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070119977A (en) * 2006-06-17 2007-12-21 삼성전자주식회사 Method of inspecting a wafer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008071988A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Elpida Memory Inc Defect inspecting device and method for inspecting defect of semiconductor device
JP2012137951A (en) 2010-12-27 2012-07-19 Jeol Ltd Signal processing method and signal processing device
JP2014190821A (en) 2013-03-27 2014-10-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Defect detection device, and defect detection method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170064036A (en) 2017-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9811897B2 (en) Defect observation method and defect observation device
US8885950B2 (en) Pattern matching method and pattern matching apparatus
JP5948138B2 (en) Defect analysis support device, program executed by defect analysis support device, and defect analysis system
KR102055968B1 (en) Detecting defects on a wafer using template image matching
JP5543872B2 (en) Pattern inspection method and pattern inspection apparatus
JP5957378B2 (en) Defect observation method and defect observation apparatus
TWI631638B (en) Inspection recipe setup from reference image variation
JP6134366B2 (en) Image processing apparatus and computer program
JP2013257304A5 (en)
US20170323435A1 (en) Defect quantification method, defect quantification device, and defect evaluation value display device
KR102079022B1 (en) Method of generating an examination recipe and system thereof
TW201531963A (en) Defect detection and classification based on attributes determined from a standard reference image
KR101808470B1 (en) Pattern measurement device and computer program
KR102483787B1 (en) Apparatus and Method for Modeling of Defect to Semiconductor Apparatus, and Computer Program Therefor, and System for Inspection of Defect to Semiconductor Apparatus
US9685301B2 (en) Charged-particle radiation apparatus
KR102561093B1 (en) Apparatus and Method of Filter Extraction for Defect Detection of Semiconductor Apparatus, and Defect Detection System Using the Same
CN113039631B (en) Defect classification by fitting optical signals to point spread functions
US20230052350A1 (en) Defect inspecting system and defect inspecting method
KR20180024913A (en) Image Processing Apparatus and Method for Instrumentation of Semiconductor Pattern, and Instrumentation System Using the Same
JP2006319351A (en) Pattern inspection method and pattern inspection device
JP2020150107A (en) Semiconductor pattern measurement processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant