KR19990083445A - 시각검사장치및방법 - Google Patents

시각검사장치및방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19990083445A
KR19990083445A KR1019990014642A KR19990014642A KR19990083445A KR 19990083445 A KR19990083445 A KR 19990083445A KR 1019990014642 A KR1019990014642 A KR 1019990014642A KR 19990014642 A KR19990014642 A KR 19990014642A KR 19990083445 A KR19990083445 A KR 19990083445A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
pair
regions
comparing
defective
Prior art date
Application number
KR1019990014642A
Other languages
English (en)
Inventor
노구치순
Original Assignee
오쯔보 히데오
가부시키가이샤 도교 세이미쓰
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 오쯔보 히데오, 가부시키가이샤 도교 세이미쓰 filed Critical 오쯔보 히데오
Publication of KR19990083445A publication Critical patent/KR19990083445A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

TDI 센서(20)가 반도체 웨이퍼(W)와 같은 피검사체에서 동일 패턴을 갖는 복수개의 영역들(T)의 이미지들을 구하고, 그 구해진 이미지들은 이미지 저장부(52)에 저장된다. 상기 복수개의 영역들(T)은 쌍으로 지정되며, 이미지 비교부(54)가 각 쌍에서의 영역들의 이미지들을 비교하여 적어도 하나의 결함가능 영역을 포함하는 추정쌍을 검출한다. CPU(56)가 상기 추정쌍에서의 영역들의 이미지들을 다른 쌍들에서의 영역들의 이미지들과 비교하여 상기 추정쌍에서 결함영역을 검출하게 된다.

Description

시각 검사장치 및 방법 {Visual Inspection Aparatus and Method}
본 발명은 시각 검사장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼, 포토마스크, 액정 디스플레이등의 패턴들에서 결함을 검출하기 위한 시각 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼, 포토마스크, 액정 디스플레이등의 패턴들을 검사하기 위해 2개의 인접한 칩들이 서로 비교된다. 이러한 패턴검사를 위해, 촬상부가 x축을 따라 피검사체를 지속적으로 스캐닝하는 동안 다수의 값들로 주어지는 패턴들의 이미지를 구하며, 상기 촬상부는 광 현미경, 및 시간 지연ㆍ적분(TDI: time delay and integration)센서와 같은 촬상소자로 이루어 진다. 여기서 구해진 이미지들은 메모리와 같은 이미지 데이터 저장부에 저장된다. 인접한 제1 및 제2칩들상의 대응영역들에서 2개의 이미지들이 구해질 때 이 구해진 이미지들에 대해 서브픽셀 정렬동작이 규정 프레임 간격으로 수행되며, 이 2개의 이미지들이 픽셀단위로 서로 비교된다. 이러한 비교동작에서는, 제1이미지의 픽셀과, 기설정된 기준값을 초과하는 그레이 레벨차를 갖는 제2이미지의 대응 픽셀의 쌍이 결함 가능성이 있는 것으로서 간주된다. 이 때, 하나의 픽셀쌍이 검출되기 때문에(즉, 단일 검출방법이 수행되기 때문에), 제1 및 제2칩들중 어느 것이 결함 가능성이 있는 지 명확하지 않으며 따라서 제1 및 제2 이미지들의 차이 이미지가 결함 검출부에 2개의 값들로서 일시 저장된다. 상술된 비교동작은 제1 및 제2칩들의 차이 이미지와 대조되는 또 다른 차이 이미지를 구하기 위해 제2 및 제3칩간에 수행된다. 따라서, 제1 및 제2칩들중 어느 것이 결함 가능성이 있는 지를 판단하는 것이 가능하다. 이러한 검출방법(즉, 이중 검출방법)에서는, 칩상의 결함부분을 판단할 수 있고, 같은 칩이 2회 비교되기 때문에 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 종래의 방법에서는, 각 칩이 결함 가능성이 있는 지의 여부와 관계없이 2개의 인접칩들과 비교된다. 따라서, 이미지 비교부는 이를 위해 적당한 용량을 가져야 하며, 이에 따라 비용이 증가된다.
가장자리 칩들에 대해서는 단일 검출방법만이 수행된다. 따라서, 신뢰성이 떨어지는 검사가 수행되어야 하거나, 가장자리 칩들만이 판단되지 않거나, 단일 검출방법의 결과로서 결함이 있는 것으로서 판단되는 영역만이 웨이퍼의 표면 전체에 대한 검사후 다시 스캐닝되며, 가장자리 칩이 그로부터 두 번째 칩과 비교되어 결함 가능성이 있는 지의 여부를 판단하게 된다.
한편, 일본국 특개평 제2-210249호의 스캐닝방법에서는, 각 스캐닝 라인에서의 마지막 칩이 다음 스캐닝 라인에서의 첫 번째 칩과 이중 검출방식으로 비교된다. 그러나, x축 주사방향에서의 직진도가 y축의 절대 위치 정확도보다 높기 때문에, y축 이미지들의 차가 동일 스캐닝 라인에서의 칩들의 이미지들보다 크다. 따라서, 이미지들을 비교하는 중에 서브픽셀 정렬동작에 의해 이미지들이 열화된다.
따라서, 본 발명은 상술된 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 결함을 정확히 검출할 수 있고 처리단계를 감소시킬 수 있으며 처리속도를 증가시킬 수 있는 시각 검사장치를 제공하는 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 피검사체에서 복수개의 영역들의 이미지를 구하기 위한 촬상수단과; 상기 복수개의 영역들을 쌍으로 지정하고, 이 쌍들 각각이 결함부분을 갖는 결함영역을 포함하는 결함쌍인 지의 여부를 판단하기 위해 상기 쌍들 각각에서의 상기 영역들의 이미지를 비교하기 위한 제1이미지 비교수단과; 상기 제1이미지 비교수단이 결함쌍으로 판단한 쌍의 영역들중 한 영역이 결함영역인지의 여부를 판단하기 위해 그 영역의 이미지를 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교하기 위한 제2이미지 비교수단으로 구성되는 시각 검사장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1이미지 비교수단은 서로 인접한 두 영역들의 쌍들에서 복수개의 영역들을 지정한다.
상기 제2이미지 비교수단은 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지를 그 영역에 인접한 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교한다.
상기 제2이미지 비교수단은 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 제1이미지 비교수단에 의해 결정된 결함 가능 부분을 포함하는 추정 부분만을 상기 또 다른 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 추정 부분에 대응하는 부분과 비교한다.
본 발명에 따르면, 피검사체의 모든 영역들의 이미지들이 항상 2회 비교되지는 않는다. 영역들은 2개가 한쌍이 되어 각 쌍에서 2개의 이미지들이 비교된다. 결함 가능성이 있는 쌍에서의 이미지만이 또 다른 쌍에서의 이미지와 비교된다. 따라서, 비교횟수를 종래보다 거의 50%까지 감소시킬 수 있으며, 종래의 이중 검출방법의 신뢰성을 유지하면서 처리속도를 증가시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 시각 검사장치의 실시예의 전체구조를 도시한 도면.
도2는 웨이퍼에 대한 TDI 센서의 스캐닝 트랙 예를 도시한 도면.
도3은 결함 검출부의 실시예를 도시한 블록도.
도4는 결함 검출부의 동작을 설명하는 도면.
도5는 결함 검출부의 동작을 설명하는 도면.
도6은 프레임들의 이미지 데이터를 비교하고 결함부분을 검출하기 위한 개괄적인 절차를 도시한 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12: 제어부 14: XY단
16: 샘플 테이블 18: 현미경
20: TDI 센서 50: 신호 처리부
52: 이미지 저장부 54: 이미지 비교부
56: CPU
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.
도1은 웨이퍼상의 각 칩이 결함부분을 포함하는 지의 여부를 판단하는 시각 검사장치의 바람직한 실시예의 전체구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 시각 검사장치는 다양한 처리동작을 수행하는 제어부(12)와, 상기 제어부(12)의 제어하에 X,Y축을 따라 수평으로 이동하는 XY단(14)과, 상기 XY단(14)상에 설치되는 샘플 테이블(16)과, 상기 샘플 테이블(16)위로 정렬되는 현미경(18)과, 상기 현미경(18)의 초점위치에 부착되는 TDI 센서(20)로 구성된다.
샘플 테이블(16)상에는 피검사체로서의 웨이퍼(W)가 배치된다. 현미경(18)에 의해 상기 웨이퍼(W) 표면의 이미지가 확대되어 TDI 센서(20)의 결상표면상에 형성된다.
공지된 바와 같이, TDI 센서(20)는 전하 결합 소자(CCD: charge-coupled device) 라인 센서와 같은 일차원 라인 센서들로 이루어진 다단 센서이다. 각 단에서의 라인 센서의 CCD 소자들내에 축적된 신호 전하들은 스캐닝 속도와 동기하여 다음단에서의 라인 센서의 CCD 소자들로 순차적으로 전송된다. 이에 따라, 복수개의 CCD 소자들이 하나의 결상점에서 신호 전하들을 중첩되게 한다. 따라서, 신호전하들이 짧은 기간동안만 각 CCD 소자에서 축적되더라도 각 결상점에서의 신호 전하들이 증폭되어 광량의 부족분을 보충하게 된다. 따라서, TDI 센서(20)는 통상의 일단 CCD 라인 센서보다 높은 속도에서 이미지들을 스캐닝할 수 있다.
본 발명에 따른 시각 검사장치의 실시예에서, TDI 센서(20)는 X축을 따라 웨이퍼(W)의 표면을 스캐닝한다. 즉, 상기 TDI 센서(20)는 XY단(14)에 의해 X축을 따라 이동하는 웨이퍼(W)의 표면 이미지를 스캐닝한다. 이 실시예에서, 촬상수단으로서 상기 TDI 센서(20)를 사용하지만, CCD 라인 센서와 같은 통상의 일차원 센서 또는 이차원 센서를 사용하는 것도 가능하다.
제어부(12)는 웨이퍼(W)를 X,Y축을 따라 이동시키기 위해 XY단(14)을 제어한다. 상기 제어부(12)는 웨이퍼(W)를 상대적으로 스캐닝하는 TDI 센서(20)를 제어하여 그로부터 웨이퍼(W)의 표면 이미지를 구한다. 도2는 제어부(12)의 제어하에 웨이퍼(W)를 스캐닝하는 TDI 센서의 트랙 예를 도시하고 있다. 도2에 도시된 바와같이, 다수개의 칩들(T)이 웨이퍼(W)상에서 X,Y축을 따라 규칙적으로 배열되며, 이 칩들은 동일 패턴을 갖는다. 도2에서 일점쇄선으로 지시된 바와 같이, TDI센서(20)는 최상측 라인에 위치한 칩(Ts)의 좌측 상부 코너부터 X축을 따라 웨이퍼(W)를 스캐닝하기 시작하여 최하측 라인에 위치한 칩(Te)에 도달할 때까지 왕복하여 웨이퍼(W)를 스캐닝한다. 상기 TDI센서(20)는 스캐닝 라인을 Y축을 따라 아래쪽으로 조금씩 (즉, X축 스캐닝 방향에 대해 직각방향인 Y축 방향으로 이미지 판독폭(스캐닝폭) 만큼) 이동하여 웨이퍼(W)상에 배열된 칩들(T) 모두에 대한 스캐닝을 완료한다. 이러한 스캐닝은 도 2 의 스캐닝 트랙으로 국한되지 않으며 어느 다른 스캐닝 트랙에서 수행될 수도 있다.
이이서, 제어부(12)는 웨이퍼(W)에 대해 구한 표면 이미지를 그내에 구성된 결함 검출부로 전송한다. 상기 결함 검출부는 웨이퍼(W)상의 각 칩내의 결함 부분을 검출한다.
도3은 제어부(12)내의 결함 검출부의 실시예를 도시한 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이, 결함 검출부는 신호 처리부(50), 이미지 저장부(52), 이미지 비교부(54) 및 CPU(56)로 구성된다.
신호 처리부(50)는 TDI 센서(20)로 부터의 이미지 신호들을 순차적으로 수신하여 디지털 이미지 데이터로 변환한다. 또한, 상기 신호 처리부(50)는 그 변환된 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로 출력한다.
이미지 저장부(52)는 RAM과 같은 메모리로 구성된다. 상기 신호 처리부(50)로부터 출력되는 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장된다.
이미지 비교부(54)는 이미지 저장부(52)로 부터의 이미지 데이터를 순차적으로 판독하고, X축을 따라 서로 인접한 한 쌍의 칩들의 이미지 데이터를 비교하여 그 칩들의 결함 부분을 검출한다. 또한, 상기 이미지 비교부(54)는 그 비교결과를 CPU(56)로 전송한다.
CPU(56)는 이미지 비교부(54)에 의해 결함 가능성이 있다고 판단된 칩의 이미지 데이터를 이 칩과 앞서 비교된 칩이 아닌 다른 칩의 이미지 데이터와 비교하여 상기 결함 가능 칩이 실제로 결함 부분을 갖고 있는지의 여부를 판단한다. 상기 CPU(56)는 이러한 방식으로 결함 칩들을 검출하여 그 결과를 모니터 등으로 출력한다.
이하, 도4 및 도5의 설명도를 참조하여 결함 검출부의 동작을 상세히 설명하겠다. 도4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 X축을 따라 (즉, 스캐닝 방향으로) 6개의 칩들(T1-T6)이 배열되는 경우, 이 칩들(T1-T6)의 이미지 데이터가 복수개의 프레임들 tmn(여기서, m은 1에서 6까지의 정수, n은 1에서 9까지의 정수)의 이미지 데이터로 분리되어 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장된다. Y축상의 각 프레임의 폭은 TDI 센서(20)의 스캐닝폭이며, X 축상의 각 프레임의 폭은 임의로 기결정된다. 도4 및 도5의 설명을 간단히 하기 위해 하나의 칩이 9개의 프레임들(3×3 프레임들)로 분리되지만, 분리된 프레임들의 수는 칩 사이즈, TDI 센서(20)의 스캐닝폭 등에 따라 실제로 변경될 수 있다.
TDI 센서(20)가 도2의 스캐닝 트랙에서 웨이퍼(W)를 스캐닝하는 경우 스캐닝이 칩(T1)의 제1라인상의 프레임(t11)에서 시작되면, 칩들(T1-T6)의 제1라인상의 프레임들의 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장되고, 칩들(T6-T1)의 제2라인상의 프레임들의 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장된다. 이어서, 칩들(T1-T6)의 제3라인상의 프레임들의 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장된다.
이미지 비교부(54)는 하나의 칩이 2개 이상의 쌍에 속하지 않도록 2개의 인접한 칩들이 한 쌍이 되어 X축을 따라 배열된 칩들(T1-T6)을 지정한다. 예를 들어, 칩들(T1,T2)이 A로서 한 쌍이 되고, 칩들(T3,T4)이 B로서 한 쌍이 되며, 칩들(T5, T6)이 C로서 한 쌍이 된다. 각 쌍(A-C)의 두 칩들에서 동일 위치에 있는 한 쌍의 프레임들(즉, 동일한 n값을 갖는 프레임들(tmn))이 비교된다.
프레임들의 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 순차적으로 저장되면, 이미지 비교부(54)는 비교될 두 프레임들의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다. 이어서, 이미지 비교부(54)는 판독된 이미지 데이터를 비교하여 상기 프레임들에서 결함 부분을 검출한다. 이후, 상기 이미지 비교부(54)는 비교될 또 다른 2개 프레임들의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독하여 동일 처리동작을 수행한다.
이하, 이미지 비교부(54)가 수행하는 처리 동작을 설명하겠다. 도5에 도시된 바와같이, TDI 센서(20)가 쌍(B)에서 비교될 프레임들(t31, t41)의 이미지 데이터를 판독하고 그 판독된 이미지 데이터가 이미지 저장부(52)에 저장된 후 이미지 비교부(54)에 의해 판독되면, 상기 이미지 비교부(54)는 픽셀 단위로 프레임들(t31, t41)의 이미지 데이터간의 차를 검출한다. 이어서, 이미지 비교부(54)는 각 픽셀 값이 차값인 차이 이미지 데이터(D)를 계산한다.
프레임들(t31, t41)에서 결함 부분이 존재하지 않으면, 차이 이미지 데이터(D)의 모든 픽셀들은 소정의 기준값보다 작은 값을 나타낸다. 그러나, 프레임들(t31, t41)중 적어도 하나에서 적어도 하나의 결함 부분이 존재하는 경우, 그 결함 부분에 해당하는 결함 픽셀은 기준값보다 큰 값을 나타낸다. 상기 기준값은 결함 부분을 검출하기 위한 감도에 따라 결정된다.
차이 이미지 데이터(D)를 계산한 후 이미지 비교부(54)는 차이 이미지 데이터(D)의 각 픽셀값을 기준값과 비교한다. 모든 픽셀값이 기준값 이하이면, 이미지 비교부(54)는 프레임들(t31, t41)에서 결함 부분이 존재하지 않는 것으로 판단한다. 이어서. 이미지 비교부(54)는 그 판단 결과를 CPU(56)로 전송한다.
한편, 차이 이미지 데이터(D)의 어느 픽셀에서 기준값보다 큰 값이 검출되면, 이미지 비교부(54)는 프레임(t31)및/또는 프레임(t41)에서 적어도 하나의 결함 부분이 존재한다고 판단하고 그 판단 결과를 CPU(56)로 전송한다. 이 전송되는 판단 결과는 결함의 존재를 나타내는 데이터 뿐만 아니라 결함 픽셀의 위치를 나타내는 데이터를 포함한다.
이후, CPU(56)는 이미지 비교부(54)에 의해 결함 가능성이 있는 것으로 판단된 결함 가능 쌍에서의 프레임들의 이미지 데이터만을 또 다른 쌍에서의 프레임들의 이미지 데이터와 비교한다. 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 프레임들에 대해서는 CPU(56)는 그 판단 결과만을 이미지 비교부(54)로부터 수신하고, 프레임들에 대해 이하 설명될 처리동작은 수행하지 않는다. 따라서, CPU(56)의 처리시간을 감소시킬 수 있으며, 본 발명의 시각 검사장치에서 고속 처리 능력을 지닌 CPU를 구비할 필요가 없게 된다.
이미지 비교부(54)가 차이 이미지 데이터(D)에서 결함 부분(χ)을 검출하는 경우, CPU(56)는 칩(T3)에서의 프레임 (t31)의 이미지 데이터 및 그 칩(T3)에 인접한 쌍(A)에서의 칩(T2)의 프레임(t21)의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다. 이때. CPU(56)는 프레임들(t31,t21)의 모든 이미지 데이터를 판독하는 것이 아니라, 차이 이미지 데이터(D)에서 판단된 결함 픽셀을 포함하는 소정의 추정 부분(d)내의 이미지 데이터만을 판독한다. 경우에 따라서는, 프레임들의 모든 이미지 데이터가 판독될 수도 있다. 이미지 비교부(54)와 마찬가지로 CPU(56)는 추정부분(d)내의 프레임들(t31,t21)의 이미지 데이터의 차이 이미지 데이터(E1)내의 각 픽셀값을 기준값과 비교한다. 기준값보다 큰 값이 검출되면, CPU(56)는 칩(T3)의 프레임(t31)에서 결함 부분이 존재하는 것으로 판단하고 상기 칩(T3)에서 결함 부분의 존재를 나타내는 판단 결과를 모니터로 출력한다.
한편, 차이 이미지 데이터(E1)에서의 모든 값들이 기준값이하이면, CPU(56)는 칩(T3)의 프레임(t31)에서 결함 부분이 없는 것으로 판단한다. 이어서, CPU(56)는 칩(T4)의 프레임(t41)의 이미지 데이터와 상기 칩(T4)에 인접한 쌍(C)에서의 칩(T5)의 프레임(t51)의 이미지 데이터의 차이 이미지 데이터(E2)를 계산하고 그 데이터(E2)내의 각 픽셀값을 기준값과 비교한다. 기준값보다 큰 값이 검출되면, CPU(56)는 칩(T4)의 프레임(t41)에서 결함 부분이 존재하는 것으로 판단하고 상기 칩(T4)에서 결함 존재를 나타내는 판단결과를 모니터로 출력한다. 한편, 차이 이미지 데이터(E2)에서의 모든 값들이 기준값 이하이면, CPU(56)는 칩(T4)의 프레임(t41)에서 결함 부분이 존재하지 않는 것으로 판단한다.
도6은 프레임들의 이미지 데이터를 비교하고 결함부분을 검출하기 위한 개괄적인 절차를 도시한 플로우차트이다. 도6에서는, X축을 따라 배열된 칩들에서 대응하는 위치들에 존재하는 프레임들만을 설명한다. 좌측으로부터 n번째 칩의 소정 위치에서의 프레임을 n번째 프레임이라 하자. n-1번째 프레임 및 n+1번째 프레임이 n번째 프레임을 포함하는 칩에 인접한 칩들에서 n번째 프레임과 동일 위치에 존재한다. X축상의 칩들의 전체 개수는 2N (여기서 N은 정수)이며, 제 1 프레임 내지 2N번째 프레임이 칩들에서 동일 위치에 존재한다.
먼저, 이미지 비교부(54)는 변수 n을 1로 설정하고, 단계(S12)에서 (2n-1)번째 프레임 및 2n번째 프레임의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독하여 비교한다(단계 S10). 특히 제1프레임과 제2프레임을 비교한다. 이어서, 이미지 비교부(54)는 상기 프레임들에 결함이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S14). 결함이 없는 것으로 판단되면, 이미지 비교부(54)는 변수 n이 N인지의 여부, 즉 2n번째 프레임이 최종 프레임인지의 여부를 판단한다(단계S16). 2n번째 프레임이 최종 프레임이 아니면, 이미지 비교부(54)는 변수 n을 1만큼 증가시키고, 비교될 다음 두 프레임(즉, 제3 및 제4 프레임)의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다(단계S18). 이어서, 이미지 비교부(54)는 그 판독된 이미지 데이터를 비교한다. 프레임들에서 결함이 검출되지 않고 단계(S16)에서 변수 n이 N이라고 판단되면, 이미지 비교부(54)는 비교 및 판단 동작을 종료한다.
한편, 단계(S14)에서 결함이 검출되면, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임이 좌측 끝의 칩에 위치하는지의 여부를 판단한다(단계S20). 즉, CPU(56)는 (2n-1)이 1인지의 여부를 판단한다. (2n-1)번째 프레임이 좌측 끝의 칩에 위치하지 않는 경우, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임 및 그에 인접한 2n-2번째 프레임의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다. 이어서, CPU(56)는 그 판독된 이미지 데이터를 비교한다(단계(S22). 이미지 데이터 판독을 위한 추정부분은 앞서 기재된 바와 같다.
한편, (2n-1)번째 프레임이 좌측 끝의 칩에 위치하는 경우(즉, 제1프레임), CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임 및 (2n+1)번째 프레임(즉, 제3프레임)의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다. 이어서, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임과 (2n+1)번째 프레임의 이미지 데이터를 비교한다(단계S24).
이어서, CPU(56)는 상기 프레임들에 결함이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S26). 결함이 존재하면, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임에 결함이 있는 것으로 판단하고 따라서 (2n-1)번째 프레임을 포함하는 칩에 결함이 있는 것으로 판단한다(단계 S28). 한편, 결함이 존재하지 않으면, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임에 결함이 없는 것으로 판단한다(단계 S30).
이후, CPU(56)는 (2n-1)번째 프레임과 마찬가지로 2n번째 프레임에 대해 비교 및 판단 동작을 수행한다. 먼저, CPU(56)는 2n번째 프레임이 우측 끝의 칩에 위치하는지의 여부를 판단한다(단계 S32). 즉, CPU(56)는 2n이 N인지의 여부를 판단한다. 2n번째 프레임이 우측 끝의 칩에 위치하지 않는 경우, CPU(56)는 2n번째 프레임 및 그에 인접한 (2n+1)번째 프레임의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독하고, 그 판독된 이미지 데이터를 비교한다(단계 S34).
한편, 2n번째 프레임이 우측 끝의 칩에 위치하는 경우(즉, 2N번째 프레임), CPU(56)는 2n번째 프레임 및 그로부터 좌측으로 두 번째 프레임인 2n-2번째 프레임(즉, 2N-2번째 프레임)의 이미지 데이터를 이미지 저장부(52)로부터 판독한다. 이어서, CPU(56)는 그 판독된 이미지 데이터를 비교한다(단계 S36).
이어서, CPU(56)는 상기 프레임들에 결함이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계S38). 결함이 존재하면, CPU(56)는 2n번째 프레임에 결함이 있는 것으로 판단하고 따라서 2n번째 프레임을 포함하는 칩에 결함이 있는 것으로 판단한다(단계 S40). 한편, 결함이 존재하지 않으면, CPU(56)는 2n번째 프레임에 결함이 없는 것으로 판단한다(단계 S42).
이후, 단계(S16)에서 CPU(56)는 변수 n이 N인지의 여부를 판단한다. 변수 n이 N이 아니면, 단계(S18)에서 CPU(56)는 변수 n을 1만큼 증가시키고, 단계(S12)이하의 동작을 반복해서 수행한다. 단계(S16)에서 변수 n이 N이라고 판단되면, CPU(56)는 비교 및 판단 동작을 종료한다. 따라서, X축을 따라 배열된 모든 칩들에서 대응하는 위치에 있는 프레임들에 대해 결함존재 판단동작이 완료된다.
전술한 바와같이, 이미지 비교부(54)는 모든 프레임들에 대해 비교 및 판단 동작을 항상 2회 수행하지는 않는다. 상기 이미지 비교부(54)는 모든 프레임들에 대해 비교 및 판단 동작을 1회 수행하고, 이어서 CPU(56)가 상기 이미지 비교부(54)가 결함 가능성이 있는 것으로 판단한 추정 프레임에 대해서만 비교 및 판단 동작을 수행한다. 따라서, 결함 검출부의 처리량이 종래보다 거의 50% 까지 감소될 수 있으며, 처리 속도가 증가될 수 있다.
상술된 실시예에서, X축을 따라 배열된 칩들의 전체 개수는 짝수개이다. 따라서, 도4에 도시된 바와같이 칩들이 쌍으로 지정될 때 남는 칩은 존재하지 않는다. 그러나 칩들의 전체개수가 홀수개이면 하나의 칩이 남게 된다. 이 경우, 남는 칩의 결함이 상기 비교 및 판단 절차에 의해 검출될 수 있도록 다른 칩들 중 어느 하나가 이 남는 칩과 중복해서 쌍을 이루게 된다.
본 실시예에서, 이미지 비교부(54)는 인접한 칩들의 쌍에서 이미지 데이터를 비교하지만, 반드시 인접한 칩들 만이 쌍을 이루는 것은 아니다. 따로 떨어진 칩들의 쌍에서 이미지 데이터를 비교하게 되면 처리량이 역시 감소될 수 있고 처리속도가 증가될 수 있다.
이미지 데이타의 비교동작 및 결함존재 판단 동작은 TDI 센서(20)가 이미지 데이터를 구하는 동안 또는 모든 칩들의 이미지 데이터가 구해진 후 순차적으로 수행될 수 있다. TDI 센서(20)가 이미지 데이터를 구하는 동안 상기 비교 및 판단 동작이 순차적으로 수행되는 경우, 최소한 3개의 프레임들의 이미지 데이터를 저장할 수 있는 소 용량의 메모리를 이미지 저장부(52)로 사용하는 것이 가능하다. 이에 따라, 메모리 비용이 감소 될 수 있다.
본 실시예에서, 본 발명이 동일 패턴을 갖는 칩들이 배열된 웨이퍼를 검사하기 위한 시각 검사장치에 적용되지만, 또한 본 발명은 웨이퍼이외의 어느 임의의 물체를 검사하기 위한 시각 검사장치에 적용될 수 있다.
지금까지 상세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 시각 검사 장치에 따르면, 피검사체의 모든 영역들의 이미지들이 항상 2회 비교되지는 않는다. 영역들은 2개가 한쌍이 되어 각 쌍에서 이미지들이 비교된다. 결함 가능성이 있는 추정 쌍에서의 이미지들만이 다른 쌍에서의 이미지들과 비교된다. 따라서, 비교횟수를 종래보다 거의 50%까지 감소시킬 수 있으며, 종래의 이중 검출방법의 신뢰성을 유지하면서 처리속도를 증가시킬 수 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 이하의 특허청구의 범위에 기재된 발명의 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (8)

  1. 피검사체(W)에서 복수개의 영역들(T)의 이미지를 구하기 위한 촬상수단(20)과;
    상기 복수개의 영역들(T)을 쌍으로 지정하고, 이 쌍들 각각이 결함부분을 갖는 결함영역을 포함하는 결함쌍인 지의 여부를 판단하기 위해 상기 쌍들 각각에서의 상기 영역들(T)의 이미지를 비교하기 위한 제1이미지 비교수단(54)과;
    상기 제1이미지 비교수단(54)이 결함쌍으로 판단한 쌍의 영역들중 한 영역이 결함영역인지의 여부를 판단하기 위해 그 영역의 이미지를 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교하기 위한 제2이미지 비교수단(56)으로 구성된 것을 특징으로 하는 시각 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1이미지 비교수단(54)은 서로 인접한 두 영역들의 쌍들에서 복수개의 영역들을 지정하는 것을 특징으로 하는 시각 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2이미지 비교수단(56)은 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지를 그 영역에 인접한 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교하는 것을 특징으로 하는 시각 검사장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2이미지 비교수단(56)은 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 제1이미지 비교수단(54)에 의해 결정된 결함 가능 부분(χ)을 포함하는 추정 부분(d)만을 상기 또 다른 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 추정 부분(d)에 대응하는 부분(d)과 비교하는 것을 특징으로 하는 시각 검사장치.
  5. 피검사체에서 복수개의 영역들의 이미지를 구하는 단계와;
    상기 복수개의 영역들을 쌍으로 지정하는 지정단계와;
    이 쌍들 각각이 결함부분을 갖는 결함영역을 포함하는 결함쌍인 지의 여부를 판단하기 위해 상기 쌍들 각각에서의 영역들의 이미지를 비교하는 제 1 비교단계와;
    상기 비교단계에서 결함쌍으로 판단한 쌍의 영역들중 한 영역이 결함영역인지의 여부를 판단하기 위해 그 영역의 이미지를 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교하는 제 2 비교단계로 이루어 진 것을 특징으로 하는 시각 검사방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 지정단계는 서로 인접한 두 영역들의 쌍들에서 복수개의 영역들을 지정하는 지정단계로 이루어 진 것을 특징으로 하는 시각 검사방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 비교단계는 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지를 그 영역에 인접한 또 다른 쌍의 영역들중 한 영역의 이미지와 비교하는 단계로 이루어 진 것을 특징으로 하는 시각 검사방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 비교단계는 결함쌍으로 판단한 상기 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 제 1 비교단계에서 결정된 결함 가능 부분을 포함하는 추정 부분만을 상기 또 다른 쌍의 상기 한 영역의 이미지에서 상기 추정 부분에 대응하는 부분과 비교하는 단계로 이루어 진 것을 특징으로 하는 시각 검사방법.
KR1019990014642A 1998-04-24 1999-04-23 시각검사장치및방법 KR19990083445A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-114782 1998-04-24
JP10114782A JP2882409B1 (ja) 1998-04-24 1998-04-24 外観検査装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990083445A true KR19990083445A (ko) 1999-11-25

Family

ID=14646553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990014642A KR19990083445A (ko) 1998-04-24 1999-04-23 시각검사장치및방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6456318B1 (ko)
EP (1) EP0952442A3 (ko)
JP (1) JP2882409B1 (ko)
KR (1) KR19990083445A (ko)
TW (1) TWI234649B (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3152203B2 (ja) * 1998-05-27 2001-04-03 株式会社東京精密 外観検査装置
US6973208B2 (en) * 2001-05-18 2005-12-06 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Method and apparatus for inspection by pattern comparison
JP2002342757A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Tokyo Seimitsu Co Ltd パターン比較検査方法及び装置
GB2384852A (en) * 2001-09-03 2003-08-06 Millennium Venture Holdings Lt Workpiece inspection apparatus
US20040092048A1 (en) * 2002-11-13 2004-05-13 Chiu-Tien Hsu Angle control system including a display device configured with two imaging windows that simultaneously display the same image captured by a single camera
US7355690B2 (en) * 2003-07-21 2008-04-08 Applied Materials, Israel, Ltd. Double inspection of reticle or wafer
JP4331558B2 (ja) * 2003-10-01 2009-09-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 被検査物の外観検査方法及び外観検査装置
US7675561B2 (en) * 2006-09-28 2010-03-09 Cypress Semiconductor Corporation Time delayed integration CMOS image sensor with zero desynchronization
JP5466811B2 (ja) * 2006-11-22 2014-04-09 オリンパス株式会社 基板検査装置および基板検査方法
JP5057839B2 (ja) * 2007-04-27 2012-10-24 株式会社東芝 構造物の目視検査装置およびその検査方法
CN101320065B (zh) * 2008-07-22 2010-06-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 航天光学遥感器成像电路的仿真测试方法
US8624971B2 (en) 2009-01-23 2014-01-07 Kla-Tencor Corporation TDI sensor modules with localized driving and signal processing circuitry for high speed inspection
US9503606B2 (en) 2011-09-28 2016-11-22 Semiconductor Components Industries, Llc Time-delay-and-integrate image sensors having variable integration times
JP6251647B2 (ja) * 2014-07-15 2017-12-20 株式会社ニューフレアテクノロジー マスク検査装置及びマスク検査方法
US9860466B2 (en) 2015-05-14 2018-01-02 Kla-Tencor Corporation Sensor with electrically controllable aperture for inspection and metrology systems
US10313622B2 (en) 2016-04-06 2019-06-04 Kla-Tencor Corporation Dual-column-parallel CCD sensor and inspection systems using a sensor
US10778925B2 (en) 2016-04-06 2020-09-15 Kla-Tencor Corporation Multiple column per channel CCD sensor architecture for inspection and metrology
US10734438B2 (en) * 2018-03-15 2020-08-04 Kla Corporation Spread-spectrum clock-signal adjustment for image sensors

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138450A (ja) 1984-07-30 1986-02-24 Hitachi Ltd パタ−ン欠陥検査方法および装置
EP0186874B1 (en) * 1984-12-26 1994-06-08 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for checking geometry of multi-layer patterns for IC structures
US5295198A (en) * 1988-10-14 1994-03-15 Harris Corporation Pattern identification by analysis of digital words
US5153444A (en) 1988-12-23 1992-10-06 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting patterns
JPH02170279A (ja) 1988-12-23 1990-07-02 Hitachi Ltd 被検査対象パターンの欠陥検出方法及びその装置
JP2836835B2 (ja) 1989-02-10 1998-12-14 株式会社日立製作所 外観検査方法および装置
WO1996039619A1 (en) 1995-06-06 1996-12-12 Kla Instruments Corporation Optical inspection of a specimen using multi-channel responses from the specimen
JP2845205B2 (ja) 1996-08-09 1999-01-13 日本電気株式会社 フォトマスク検査装置
JP3566470B2 (ja) 1996-09-17 2004-09-15 株式会社日立製作所 パターン検査方法及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0952442A2 (en) 1999-10-27
EP0952442A3 (en) 2001-01-31
JP2882409B1 (ja) 1999-04-12
TWI234649B (en) 2005-06-21
US6456318B1 (en) 2002-09-24
JPH11304454A (ja) 1999-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990083445A (ko) 시각검사장치및방법
KR100841471B1 (ko) 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법
JP3693508B2 (ja) パターン比較方法および外観検査装置
US7327871B2 (en) Defect inspecting method, defect inspecting apparatus and inspection machine
US20060280358A1 (en) Pattern comparison inspection method and pattern comparison inspection device
KR100855100B1 (ko) 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법
JP4230880B2 (ja) 欠陥検査方法
US7415362B2 (en) Image defect inspection apparatus
US6643394B1 (en) Visual inspection apparatus and method
JP2007003459A (ja) 画像欠陥検査装置、外観検査装置及び画像欠陥検査方法
US6878956B2 (en) Apparatus and method for inspecting a surface of an inspection object
JP2009097959A (ja) 欠陥検出装置及び欠陥検出方法
JP2954381B2 (ja) パターン検査方法及び装置
US6570607B1 (en) Light and shade inspecting apparatus and light and shade inspecting method
JP4357666B2 (ja) パターン検査方法および装置
JPH0763692A (ja) パターン欠陥検査方法及びその装置
JP2701872B2 (ja) 面付パターンの欠陥検査装置
JPH04294260A (ja) 印刷パタ−ン品質検査装置
JPH0517481B2 (ko)
JPH11257927A (ja) 撮像画像伸縮歪み検出装置
KR20050122422A (ko) 카메라 촬영을 이용한 검사 시스템 및 이의 제품 검사 방법
JPH0582618A (ja) 画像データ欠陥検出装置
JP2007047020A (ja) 画像欠陥検査装置、画像欠陥検査システム及び画像欠陥検査方法
KR980012193A (ko) 반도체 소자 결함검출장치
JPH04287182A (ja) 特徴量計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee