WO2014112290A1 - 検査装置 - Google Patents

検査装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014112290A1
WO2014112290A1 PCT/JP2013/084131 JP2013084131W WO2014112290A1 WO 2014112290 A1 WO2014112290 A1 WO 2014112290A1 JP 2013084131 W JP2013084131 W JP 2013084131W WO 2014112290 A1 WO2014112290 A1 WO 2014112290A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
peri
unit
inspection apparatus
circuit pattern
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/084131
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山下 裕之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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 Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to US14/655,493 priority Critical patent/US20150355105A1/en
Priority to JP2014557371A priority patent/JP6049101B2/ja
Publication of WO2014112290A1 publication Critical patent/WO2014112290A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P74/00Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
    • H10P74/20Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices characterised by the properties tested or measured, e.g. structural or electrical properties
    • H10P74/203Structural properties, e.g. testing or measuring thicknesses, line widths, warpage, bond strengths or physical defects

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus for detecting a flaw on a sample and a defect corresponding to a foreign object.
  • Semiconductor elements are produced by applying various treatments to silicon wafers. In the course of the semiconductor manufacturing process, if the silicon wafer is scratched or foreign matter adheres to it, a malfunction of the semiconductor element occurs.
  • a so-called inspection device is used for detecting a defect on a semiconductor wafer, and an apparatus for detecting a defect using light is sometimes called an optical inspection apparatus.
  • Optical inspection apparatuses are roughly classified into surface inspection apparatuses that inspect bare wafers on which patterns are not formed and wafer inspection apparatuses with patterns that inspect wafers on which patterns are formed.
  • Patent Document 1 In the wafer inspection apparatus with a pattern, as disclosed in Patent Document 1, there is a technique for detecting defects by comparing dies or cell parts, calculating a difference image, performing threshold determination, and detecting defects. Are known.
  • a die is a silicon wafer chip onto which an integrated circuit is baked, and a cell portion is a region where a minimum repetitive pattern formed inside the die is formed.
  • a circuit pattern called a peri part is formed around the cell part.
  • This peri portion does not have the same pattern for each of the plurality of cell portions. For example, an A pattern is formed in the left region of a certain cell portion, a B pattern is formed in the right region, a B pattern is formed in the left region of another cell portion, and a C pattern is formed in the right region. Sometimes formed.
  • An object of the present invention is to realize an inspection apparatus capable of accurately detecting a defect regardless of the difference between the peri portions formed around the cell portion.
  • the present invention is configured as follows.
  • the inspection object is formed from a plurality of cell portions formed so as to have the same circuit pattern, and a plurality of peri portions formed on both sides of each of the plurality of cell portions, and the circuit pattern is formed.
  • a plurality of dies having integrated circuits are formed, a plurality of peri portions have a plurality of types of circuit patterns, and an arithmetic processing unit is provided on one of both sides of a plurality of cell portions formed on one die.
  • Cell portions having the same arrangement order of the circuit pattern of the formed peri portion and the circuit pattern of the peri portion formed on the other of both sides are extracted, and the cell portions having the same arrangement order of the circuit pattern of the peri portion are mutually connected. Alignment is performed so as to overlap, a difference image is calculated, and a defect is detected by determining whether the calculated difference is equal to or less than a threshold value.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of dies 201 to 2N1 arranged on a patterned wafer 200. It is a figure showing the section image of the cell part and the peri part of the both sides. It is explanatory drawing about the alignment of the cell parts in die
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a defect inspection apparatus 1000 to which Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • an object 200 to be inspected which is a patterned wafer, is mounted on a stage (support base) 400 as a transfer system (transfer unit).
  • the illumination system (illumination unit) 300 illuminates illumination light 301 on the inspection target 200 to form a linear illumination region 104.
  • the light from the illumination area 104 is detected by an oblique detection system (orthogonal detection unit) 100, 101 and an upper detection system (upward detection unit) 800.
  • the upper detection system 800 includes an objective lens 805 and an imaging lens 809.
  • the oblique detection systems (orthogonal detection units) 100 and 101 also have an objective lens and an imaging lens.
  • the oblique detection systems 100 and 101 and the upper detection system 800 include a spatial filter and a zoom lens arranged on the Fourier plane. Further, the oblique detection systems 100 and 101 and the upper detection system 800 have sensors 102, 103, and 802 such as a one-dimensional CCD line sensor and a two-dimensional TDI sensor, and a dark field image formed by these sensors. Detected. The dark field images detected by the sensors 102, 103, and 802 are transmitted as detection signals to the arithmetic processing system (arithmetic processing unit) 701, and defects are detected from the obtained dark field images.
  • arithmetic processing system arithmetic processing unit
  • the image obtained by the arithmetic processing system 702 is displayed by the display device 702.
  • Reference numeral 205 is a reference chip
  • 803 is a microscope.
  • the control device 703 controls operations of the microscope 803, the stage 400, the display device 702, and the arithmetic processing system 701.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the dies 201 to 2N1 arranged on the patterned wafer 200 (N is a natural number).
  • N is a natural number.
  • the pattern arrangement in the die will be described by taking the die 201 as an example.
  • the die 201 is formed with a plurality of cell portions 202 to 20n in which the same pattern is repeatedly produced. A peri portion is formed on both sides of the cell portion. These structures can be expressed as periodic structures (repeated structures) formed in the die.
  • the peripheral circuit pattern of the cell portion is formed in the peri portion, but not all the same circuit pattern is formed, and as shown in FIG. 2, the patterns A, B, and C There are multiple types.
  • peri parts A and B are formed on both sides of the cell part 202, and peri parts B and C are formed on both sides of the cell part 203.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional image (FIG. 3A) of the cell part 202 and the peri part on both sides thereof, and a cross-sectional image of the cell part 203 and the peri part on both sides thereof (FIG. 3B).
  • FIG. 3A shows a cross-sectional image of the cell part 202 and the peri part on both sides thereof, and a cross-sectional image of the cell part 203 and the peri part on both sides thereof.
  • FIG. 3A shows a cross-sectional image of the cell part 202 and the peri part on both sides thereof
  • FIG. 3B shows a cross-sectional image of the cell part 203 and the peri part on both sides thereof
  • Example 1 of the present invention in order to prevent false alarms from occurring in the cell part region near the peri part, the peri part on both sides aligns the same cell part, detects the difference, By determining the presence or absence, the occurrence of false information is prevented.
  • the peripheral parts of the cell parts 202 and 206 are both AB, the cell parts 202 and 206 are aligned, a difference is detected, and the presence / absence of a defect is determined.
  • the cell parts 203 and 207 are both BC (peripheral) peri parts, the cell parts 203 and 207 are aligned so that the cell parts 203 and 207 overlap each other, the difference is detected, and the presence or absence of a defect is determined.
  • BC peripheral peripheral peri parts
  • FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams for alignment of cell portions in the die 201.
  • FIG. The examples shown in FIGS. 4 and 5 are examples in which the coordinates of the boundary between the dark part and the bright part in the dark field image are used.
  • a dark field image of an area including a part of the peri parts 501 and 502 is obtained.
  • the cell part 203 as indicated by a dotted line 213, a dark field image of an area including a part of the peri parts 502 and 503 is obtained.
  • the cell unit 204 as shown by a dotted line 214, a dark field image of a region including a part of the peri units 503 and 504 is obtained, and for the cell unit 205, as shown by a dotted line 215, the peri unit 504 is obtained. , 505 is obtained.
  • a dark field image of a region including a part of the peri portions 505 and 506 is obtained. Thereafter, a dark field image is obtained for each cell portion in the same manner.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the alignment between the cell portions, taking the alignment between the cell portions 202 and 206 as an example.
  • FIG. 5A shows a dark field image 3001 of the area indicated by the dotted line 212 in FIG. 4, and FIG. 5B shows a dark field image of the area indicated by the dotted line 216 in FIG. 3002 is shown.
  • the arithmetic processing unit 701 coordinates the boundary points 301, 302, 303, and 304 of the dark field image 3001, the dark field image of the cell unit 202, the dark field image 305 of the peri unit 501, and the dark field image 306 of the peri unit 502. Is calculated.
  • the arithmetic processing unit 701 has boundary points 308, 309, 310, 306 between the dark field image of the cell unit 206 and the dark field image 312 of the peri unit 505 and the dark field image 313 of the peri unit 506.
  • the coordinates of 311 are calculated.
  • the arithmetic processing unit 701 then coordinates the boundary point 301 and the boundary point 308, the boundary point 302 and the boundary point 309, the boundary point 303 and the boundary point 310, and the boundary point 304. At least one of the dark field images 3001 and 3002 so that the distance between the coordinates of at least one set (preferably all) of the coordinates and the coordinates of the boundary point 311 is within an acceptable range (preferably matched). Move one.
  • the alignment of cell parts is used using another method. It is also possible to perform. For example, alignment can be performed using characteristic signal behavior that appears in common in different dark field images.
  • the processing for calculating the difference between the images is performed after the above-described alignment of the cell portions.
  • the first method is a method of calculating a difference in units of dies after performing the alignment of the cell portions described above.
  • the second method is a method of calculating a difference between dark field images after alignment of the cell portion in the die.
  • FIG. 6 is an internal functional block diagram relating to the defect determination process of the arithmetic processing unit 701.
  • an arithmetic processing unit 701 includes an image processing unit 701a that forms an image of an inspection object, a cell extracting unit 701b, a cell moving unit 701c, a difference calculating unit 701d, and a defect determining unit 701e.
  • the inspection apparatus includes an operation unit 704 such as a keyboard and a mouse, and an image processing method according to an instruction from the operation unit 704. Are instructed to the image processing unit 701a.
  • FIG. 7 is an operation flowchart of defect inspection by the second method described above.
  • the cell extraction unit 701b uses a single die, among a plurality of cell units. Cells having the same arrangement order of the patterns of the peri portions on both sides are extracted (for example, the cell portions 202 and 206 and the cell portions 203 and 207 shown in FIG. 2).
  • step S2 the cell moving unit 701c moves and aligns the cell parts so that the cell parts having the same peri pattern arrangement order overlap each other.
  • step S3 the difference calculation unit 701d calculates a difference between the cell portions aligned in one die.
  • step S4 the defect determination unit 701e determines whether the calculated difference is equal to or less than the threshold value. If the difference exceeds the threshold value, the defect determination unit 701e determines that there is a defect (step S5). Is determined (step S6).
  • the determination result of the presence / absence of a defect is transmitted from the defect determination unit 701e to the display device 702 and displayed on the display device 702.
  • FIG. 8 is an operation flowchart of defect inspection by the first method described above.
  • steps S1 and S2 are the same as those in the flowchart shown in FIG. 8.
  • step S7 the cell moving unit 701c determines whether or not the cell unit is aligned with respect to the final die of the die to be inspected. If the cell is not the final die, the cell moving unit 701c determines the position of the cell unit in the next die. In order to perform alignment, the process returns to step S1.
  • step S7 If it is determined in step S7 that the cell part has been aligned with respect to the final die, the process proceeds to step S8, where the difference calculation unit 701d performs alignment so that the dies overlap each other, and the difference is calculated in units of dies. calculate. Thereafter, the same processing as steps S4 to S5 shown in FIG. 7 is performed.
  • cell portions having the same arrangement order of the peri portions on both sides are aligned in the same die, and the difference is calculated to determine the presence or absence of a defect. Therefore, an inspection apparatus capable of accurately detecting a defect can be realized regardless of the difference between the peri portions formed on both sides of the cell portion.
  • the first embodiment of the present invention it is also possible to perform alignment between cell portions having the same arrangement order of peripheral peri portions and extract differences between a plurality of dies to determine the presence or absence of defects. Also in this case, it is possible to realize an inspection apparatus capable of accurately detecting a defect regardless of the difference between the peri portions formed on both sides of the cell portion.
  • the plurality of dies formed on the patterned wafer are manufactured with the same specifications as each other and are one type of dies.
  • the plurality of dies formed on the patterned wafer are not limited to one type, and there are cases where a plurality of types of dies are formed.
  • different types of dies A (231, 232), B (233), C (234, 235), and D (236 to 239) are included in a part 401 of the patterned wafer. May be distributed.
  • FIG. 10 is a detailed explanatory diagram of the dies A and B.
  • the width WA of the cell part 5001 in the die A is different from the width WB of the cell part 5002 of the die B.
  • the types of left and right peri parts (A3, A1) of the cell part 5001 and the types of left and right peri parts (B3, B2) of the cell part 5002 are also different.
  • the shift width can be changed, alignment is performed, and the difference is calculated.
  • the alignment method and difference calculation in this die are performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the change of the range of the area where the dark field image is obtained, the position of the boundary point used for alignment, and the allowable deviation width for alignment are performed by a command from the operation unit 701a shown in FIG.
  • the command from the operation unit 701a can be set by the operator for each type of die.
  • the second embodiment of the present invention even when different types of dies are distributed on a part of the patterned wafer, regardless of the difference in the peri portions formed around the cell portion, It is possible to realize an inspection apparatus capable of accurately detecting defects.
  • a threshold value (statistical threshold value) using a standard deviation of pixels of a dark field image may be used in threshold value processing in determining whether or not a wafer is defective.
  • a statistical threshold the greater the number of pixels used, the better.
  • the presence or absence of a defect is determined using the statistical threshold in the first or second embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for obtaining a statistical threshold in the third embodiment of the present invention.
  • dark field images 3001, 3002,... 300N are used for the repetitive structure in the die 201 described above.
  • the standard deviation is calculated using the pixel values of the corresponding coordinates of different dark field images. That is, the standard deviation is calculated using the values of the pixels 5101, 5201,. The standard deviation is similarly calculated for other pixels.
  • This processing is executed by the image processing unit 701a in the arithmetic processing unit 701.
  • the image processing unit 701a stores the standard deviation for each pixel of the corresponding coordinates, and the defect determination unit 701e uses the standard deviation stored in the image processing unit 701a as a threshold value when detecting a defect.
  • the detection optical system may be plural or singular.
  • each detection optical system should be configured to change the range for obtaining a dark field image, the boundary points used for alignment, and the allowable positional deviation for alignment. Can do.
  • the present invention can also be applied to an inspection apparatus that uses a bright field image.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (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)

Abstract

 セル部の周辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置が実現される。ウエハ上に配列されたダイ201~2N1は互いに同一の仕様で製作されており、互いに同一のパターンが繰り返して製作された複数のセル部202~20nが形成されている。セル部とセル部との間にはペリ部が形成されている。ペリ部はパターンA、B、Cのように、複数種類となっているため、互いに同一形状のセル部であっても、周辺のペリ部の相違により影響を受けて断面イメージが異なるものとなる場合がある。そこで、ペリ部近傍のセル部領域で虚報が発生することを防止するため、周辺ペリ部が同一のセル部どうしを位置合わせして差分を検出し、欠陥の有無を判断することにより虚報の発生を防止する。

Description

検査装置
 本発明は、試料の傷、異物当の欠陥を検出する検査装置に関する。
 半導体素子は、シリコンウエハに各種の処理を施すことにより制作される。半導体製造工程の過程で、シリコンウエハ上に傷が付く、または異物が付着すると、半導体素子の動作不良が発生することになる。
 このため、ウエハ上の傷や異物等の欠陥を検出し、その結果を半導体製造工程にフィードバックすることは、歩留まりを向上させる上で重要である。半導体ウエハ上の欠陥の検出に使用させるのがいわゆる検査装であり、光を使用して欠陥の検出を行う装置は、光学式検査装置と呼ばれる場合もある。
 光学式検査装置は、パターンの形成されていないいわゆるベアウエハを検査する表面検査装置、パターンの形成されたウエハを検査するパターン付ウエハ検査装置に大別される。
 パターン付ウエハ検査装置においては、特許文献1に開示されているように、ダイどうしの比較や、セル部どうしの比較を行い、差画像を算出し、閾値判定を行って欠陥を検出する技術が知られている。
 ここで、ダイとは、集積回路が焼き付けてあるシリコンウエハーチップであり、セル部とは、ダイの内部に形成された最小繰り返しパターンが形成された領域である。
特開2007-33073号公報
 上記特許文献1に記載の技術においては、ダイどうしやセル部どうしの位置合わせ処理を行う必要があるが、セル部の周辺には、ペリ部と呼ばれる回路パターンが形成されている。このペリ部は、複数のセル部のそれぞれについて、同一のパターンを有するものではない。例えば、あるセル部の左領域には、Aパターンが形成され、右領域にはBパターンが形成され、他のセル部の左領域には、Bパターンが形成され、右領域にはCパターンが形成されることがある。
 このため、同一ダイ内の互いに隣接するセルどうしを位置合わせして差分を検出したとすると、それぞれのセルの周辺の左領域のペリどうしまたは右領域のペリどうしが異なっている場合は、それを差分として検出し、正確な欠陥検出を行えない場合がある。
 一方、ダイどうしで比較するためには、ダイとダイとの位置合わせを行う必要があるが、ダイのサイズが大きい場合は、位置ずれを発生し易く、正しく位置合わせ処理を行えない場合もある。
 したがって、従来の技術においては、欠陥の検出精度を向上することが困難であった。
 本発明の目的は、セル部の周辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することである。
 上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
 検査装置において、検査対象物は、互いに同一の回路パターンを有するように形成された複数のセル部及びこれら複数のセル部の各々の両辺に形成され、回路パターンが形成された複数のペリ部からなる集積回路を有するダイが複数形成され、複数のペリ部は、複数種類の回路パターンを有し、演算処理部は、一つのダイに形成された複数のセル部のうち、その両辺の一方に形成されたペリ部の回路パターンと両辺の他方に形成されたペリ部の回路パターンとの配列順序が同一のセル部を抽出し、ペリ部の回路パターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行い、差分画像を算出し、算出した差分が閾値以下か否かを判断することにより欠陥を検出する。
 セル部の周辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することができる。
本発明の実施例1が適用される欠陥検査装置の全体概略構成図である。 パターン付ウエハ200上に配列されたダイ201~2N1の説明図である。 セル部とその両辺のペリ部の断面イメージを表した図である。 ダイにおけるセル部どうしの位置合わせについての説明図である。 ダイにおけるセル部どうしの位置合わせについての説明図である。 演算処理部の欠陥判断処理に関する内部機能ブロック図である。 第2の方法による欠陥検査の動作フローチャートである。 第1の方法による欠陥検査の動作フローチャートである。 本発明の実施例2の説明図である。 本発明の実施例2の説明図である。 本発明の実施例3における統計的閾値を得る方法の説明図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 なお、本発明の実施形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略する。
 (実施例1)
 図1は、本発明の実施例1が適用される欠陥検査装置1000の全体概略構成図である。図1において、検査装置は、パターン付ウエハである被検査対象200は、搬送系(搬送部)としてのステージ(支持台)400上に搭載される。照明系(照明部)300は、被検査対象200上に照明光301を照明し、線状の照明領域104を形成する。
 照明領域104からの光は、斜方検出系(斜方検出部)100、101、上方検出系(上方検出部)800によって検出される。上方検出系800は、対物レンズ805、結像レンズ809を有している。斜方検出系(斜方検出部)100、101も同様に、対物レンズ、結像レンズを有している。
 また、斜方検出系100、101、上方検出系800は、フーリエ面に配置された空間フィルタ、ズームレンズも含むものである。さらに、斜方検出系100、101、上方検出系800は、1次元CCDラインセンサ、2次元TDIセンサ等のセンサ102、103、802を有しており、これらにより結像された暗視野像が検出される。センサ102、103、802によって検出された暗視野像は、検出信号として演算処理系(演算処理部)701に送信され、得られた暗視野像から欠陥が検出される。
 演算処理系702により得られた画像は、表示装置702によって表示される。205は、基準チップであり、803は顕微鏡である。制御装置703は、顕微鏡803、ステージ400、表示装置702、演算処理系701の動作を制御する。
 図2は、パターン付ウエハ200上に配列されたダイ201~2N1の説明図である(Nは自然数)。図2において、ダイ201~2N1は、互いに同一の仕様で製作されているため、ダイ201を例として、ダイ内のパターン配列を説明する。
 ダイ201には、互いに同一のパターンが繰り返して製作された複数のセル部202~20nが形成されている。そして、セル部の両辺には、ペリ部が形成されている。これらの構造は、ダイ内に形成された周期的な構造(繰り返し構造)と表現することができる。
 ペリ部には上述したようにセル部の周辺回路パターンが形成されているが、すべて同一の回路パターンが形成されているわけではなく、図2に示したように、パターンA、B、Cのように、複数種類となっている。
 このため、例えば、セル部202の両辺にはペリ部AとBとが形成され、セル部203の両辺には、ペリ部BとCとが形成されている。
 図3は、セル部202とその両辺のペリ部の断面イメージ(図3の(a))と、セル部203とその両辺のペリ部の断面イメージ(図3の(b))とを表した図である。セル部202と203とは、同一形状であるが、両辺のペリ部の相違により影響を受けて、断面イメージが異なるものとなっている。
 セル部202とセル部203とを比較検査し、差分を算出して欠陥の有無を判断した場合、ペリ部近傍のセル部領域で虚報が発生しているため、セル部202と203とは同一であるにもかかわらず、大きな差分が発生することになる。よって、正確な欠陥の検出が行えない場合が生じてしまう。
 本発明の実施例1においては、ペリ部近傍のセル部領域で虚報が発生することを防止するため、両辺のペリ部が同一のセル部どうしを位置合わせして、差分を検出し、欠陥の有無を判断することにより、虚報の発生を防止するものである。
 例えば、セル部202と206は、周辺ペリ部が共にABであるから、セル部202と206とを位置合わせして、差分を検出し、欠陥の有無を判断する。また、セル部203と207は、両辺(周辺)ペリ部が共にBCであるから、セル部203と207とが互いに重なるように位置合わせして、差分を検出し、欠陥の有無を判断する。セル部204と208、セル部205と209も同様である。
 次に、セル部どうしの位置合わせについて説明する。図4、図5は、ダイ201におけるセル部どうしの位置合わせについての説明図である。図4、図5に示した例は、暗視野画像中の暗い部分と明るい部分との境界の座標を使用する例である。
 図4において、セル部202については、点線212で示すように、ペリ部501、502の一部を含む領域の暗視野像を得る。また、セル部203については、点線213で示すように、ペリ部502、503の一部を含む領域の暗視野像を得る。また、セル部204については、点線214で示すように、ペリ部503、504の一部を含む領域の暗視野像を得て、セル部205については、点線215で示すように、ペリ部504、505の一部を含む領域の暗視野像を得る。また、セル部206については、点線216で示すように、ペリ部505、506の一部を含む領域の暗視野像を得る。以降、同様にして各セル部について暗視野像を得ていく。
 図5は、セル部202と206との位置合わせを例として、セル部どうしの位置合わせについての説明するための図である。
 図5の(a)は、図4の点線212で示した部分の領域の暗視野像3001を示し、図5の(b)は、図4の点線216で示した部分の領域の暗視野像3002を示す。
 演算処理部701は、暗視野像3001について、セル部202の暗視野像とペリ部501の暗視野像305及びペリ部502の暗視野像306との境界点301、302、303、304の座標を算出する。同様に、演算処理部701は、暗視野像3002について、セル部206の暗視野像とペリ部505の暗視野像312及びペリ部506の暗視野像313との境界点308、309、310、311の座標を算出する。
 そして、演算処理部701は、境界点301の座標及び境界点308の座標と、境界点302の座標及び境界点309の座標と、境界点303の座標及び境界点310の座標と、境界点304の座標及び境界点311の座標とのうちの少なくとも一組(望ましくは全て)の、座標の距離が、許容範囲内となるように(望ましくは一致させる)、暗視野像3001及び3002のうち少なくとも一つを移動させる。
 暗視野像3001と3002との位置合わせのための移動距離は、ダイ201と211とで位置合わせする場合の移動距離より短いので、位置ずれの影響は少なく、より正確な位置合わせが可能となる。
 同様にして、他のセル部の位置合わせを実行していく。
 なお、上述した例は、セル部どうしの位置合わせについて、暗視野画像中の暗い部分と明るい部分との境界の座標を使用する例であるが、他の方法を用いてセル部どうしの位置合わせを行うことも可能である。例えば、異なる暗視野像中で共通して出現する特徴的な信号の振る舞いを使用して位置合わせを行うこともできる。
 上述したセル部どうしの位置合わせが行われた後に、画像の差分を算出する処理が行われるが、画像の差分を算出する方法は、2種類存在する。
 第1の方法は、上述したセル部どうしの位置合わせを行った後に、ダイ単位で差分を算出する方法である。
 第2の方法は、ダイ内のセル部の、位置合わせを行った後暗視野像どうしの差分を算出する方法である。
 いずれの方法を選択するかは、オペレータ等が任意に選択可能なように、表示装置702に選択ボタンを表示することも可能である。
 そして、第1の方法または第2の方法で算出された差分画像について、閾値を用いて欠陥が存在するか否かが判断される。
 図6は、演算処理部701の欠陥判断処理に関する内部機能ブロック図である。図6において、演算処理部701は、検査対象物の画像を形成する画像処理部701aと、セル抽出部701bと、セル移動部701cと、差分算出部701dと、欠陥判断部701eとを備えている。なお、図1では図示を省略したが、本発明の実施例1の検査装置には、キーボード、マウス等の操作部704が備えられており、この操作部704からの指令により、画像処理の方法等が画像処理部701aに指示される。
 図7は、上述した第2の方法による欠陥検査の動作フローチャートである。図7のステップS1において、検出光学系100、101、800からの信号に基づいて画像理部701aが処理した画像について、セル抽出部701bは、一つのダイにて、複数のセル部のうち、両側のペリ部のパターンの配列順序が同一のセルを抽出する(例えば、図2に示したセル部202と206、セル部203と207)。
 次に、ステップS2において、セル移動部701cは、ペリのパターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように、セル部を移動し、位置合わせを行う。
 続いて、ステップS3において、差分算出部701dは、一つのダイ内で位置合わせをしたセル部どうしの差分を算出する。そして、ステップS4において、欠陥判断部701eは、算出した差分が閾値以下か否かを判断し、閾値を超えていれば、欠陥ありと判断し(ステップS5)、閾値以下であれば、欠陥なしと判断する(ステップS6)。
 欠陥有無の判断結果は、欠陥判断部701eから表示装置702に伝達され、表示装置702にて、表示される。
 図8は、上述した第1の方法による欠陥検査の動作フローチャートである。
 図8において、ステップS1、S2は、図7に示したフローチャートと同様である。そして、ステップS7において、セル移動部701cは、検査を行うダイの最終ダイについてセル部の位置合わせを行ったか否かを判断し、最終ダイでなければ、次のダイ内のセル部について、位置合わせを行うために、ステップS1に戻る。
 ステップS7において、最終ダイについてセル部の位置合わせを行ったことを判断した場合は、ステップS8に進み、差分算出部701dは、ダイどうしが互いに重なるように位置合わせを行い、ダイ単位で差分を算出する。以降は、図7に示したステップS4~S5と同様な処理がなされる。
 以上のように、本発明の実施例1によれば、同一ダイ内において、両辺のペリ部の配列順序が同一のセル部どうしの位置合わせを行い、差分を算出して欠陥の有無を判断しているので、セル部の両辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することができる。
 また、本発明の実施例1においては、周辺のペリ部の配列順序が同一のセル部どうしの位置合わせを行い、複数のダイどうしで差分を抽出して欠陥の有無を判断することもできる。この場合も、セル部の両辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することができる。
 (実施例2)
 次に、本発明の実施例2について説明する。
 図9、図10は本発明の実施例2の説明図である。実施例1においては、パターン付ウエハに形成された複数のダイは、互いに同一の仕様で製作され、一種類のダイである。しかし、パターン付ウエハに形成された複数のダイは、一種類とは限らず、複数種類のダイが形成されている場合がある。
 例えば、図9に示すように、パターン付ウエハの一部401には、互いに異なる種類のダイA(231、232)、B(233)、C(234、235)、D(236~239)が分布している場合がある。
 図10は、ダイA、Bについての詳細説明図である。ダイA内のセル部5001の幅WAと、ダイBのセル部5002の幅WBとは異なっている。さらに、セル部5001の左右のペリ部の種類(A3、A1)と、セル部5002の左右のペリ部の種類(B3、B2)も異なっている。
 このため、本発明の実施例2においては、ダイの種類に応じて、暗視野像を得る領域の範囲(大きさ)、位置合わせの際に使用する境界点の位置、位置合わせの際に許容できるずれ幅を変更して、位置合わせを行い、差分を算出する。このダイにおける位置合わせの方法及び差分の算出については、実施例1と同様に実行する。
 暗視野像を得る領域の範囲、位置合わせの際に使用する境界点の位置、位置合わせの際に許容できるずれ幅の変更は、図6に示した操作部701aからの指令により行われる。操作部701aからの指令は、ダイの種類毎に、オペレータが設定することができる。
 検査装置の全体構成、演算処理部701の内部機能構成については、実施例1と同様であるので、図示及び説明は省略する。
 本発明の実施例2によれば、パターン付ウエハの一部に、互いに異なる種類のダイが分布している場合であっても、セル部の周辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することができる。
 (実施例3)
 次に、本発明の実施例3について説明する。
 検査装置では、ウエハの欠陥有無判断における閾値処理の際には、暗視野像の画素の標準偏差を利用した閾値(統計的閾値)が使用されことがある。統計的閾値を使用する際には、使用する画素の数は、多ければ多いほどよい。本発明の実施例3は、実施例1または2において、統計的閾値を使用して、欠陥の有無を判断するものである。
 図11は、本発明の実施例3における統計的閾値を得る方法の説明図である。本発明の実施例3においては、上述したダイ201内の繰り返し構造についての、暗視野像3001、3002、・・・300Nを使用する。
 図11において、異なる暗視野像の対応する座標の画素の値を使用して標準偏差を算出する。つまり、互いに対応する座標の画素5101、5201、・・・5N01の値を使用して標準偏差を算出する。他の画素についても、同様にして標準偏差を算出する。この処理は、演算処理部701内の画像処理部701aが実行する。
 そして、画像処理部701aは、対応する座標の画素毎の標準偏差を記憶し、欠陥検出の際に、欠陥判断部701eが画像処理部701a内に記憶された標準偏差を閾値として使用する。
 このようにすれば、統計的閾値を得る際のサンプル数を多くすることができるので、より、正確な統計的閾値を得ることが可能となる。
 検査装置の全体構成、演算処理部701の内部機能構成については、実施例1と同様であるので、図示及び説明は省略する。
 本発明の実施例3においても、パターン付ウエハの一部に、互いに異なる種類のダイが分布している場合であっても、セル部の周辺に形成されたペリ部の相違に関係なく、正確に欠陥を検出可能な検査装置を実現することができる。
 なお、本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、検出光学系は複数であっても単数であってもよい。検出光学系が複数の場合は、検出光学系毎に、暗視野像を得る範囲や、位置合わせの際に使用する境界点、位置合わせの際に許容できる位置ずれを変更するように構成することができる。
 さらに、上述した例は、暗視野像を使用する検査装置であるが、明視野像を使用する検査装置にも、本発明は適用可能である。
 100、101・・・斜方検出系、102、103、802・・・センサ、104・・・照明領域、200・・・被検査対象、300・・・照明系、400・・・ステージ、701・・・演算処理系、701a・・・画像処理部、701b・・・セル抽出部、701c・・・セル移動部、701d・・・差分算出部、701e・・・欠陥判断部、702・・・表示装置、703・・・制御装置、704・・・操作部、1000・・・欠陥検査装置

Claims (12)

  1.  検査対象物に光を照明する照明部と、
     上記検査対象物からの光を検出する検出光学部と、
     上記検出光学部からの検出信号に基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する演算処理部と、
     を備え、
     上記検査対象物は、互いに同一の回路パターンを有するように形成された複数のセル部及びこれら複数のセル部の各々の両辺に形成され、回路パターンが形成された複数のペリ部からなる集積回路を有するダイが複数形成され、上記複数のペリ部は、複数種類の回路パターンを有し、
     上記演算処理部は、一つの上記ダイに形成された複数のセル部のうち、その両辺の一方に形成されたペリ部の回路パターンと上記両辺の他方に形成されたペリ部の回路パターンとの配列順序が同一のセル部を抽出し、上記ペリ部の回路パターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行い、差分画像を算出し、算出した差分が閾値以下か否かを判断することにより、欠陥を検出することを特徴とする検査装置。
  2.  請求項1に記載の検査装置において、
     上記複数のダイのセル部は、同一の回路パターンを有するように形成され、上記演算処理部は、上記セル部の両辺のペリ部及びセル部を含む一定の大きさの領域を抽出し、セル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行うことを特徴とする検査装置。
  3.  請求項1に記載の検査装置において、
     上記検査対象物には、セル部の回路パターンの種類が異なる複数複種類のダイが形成され、上記演算処理部は、上記セルの抽出を、上記セル部の両辺のペリ部及びセル部を含む領域を抽出して行い、上記セル部の回路パターンの種類に応じて抽出する領域の大きさを変更することを特徴とする検査装置。
  4.  請求項1に記載の検査装置において、
     上記演算処理部は、
     上記検査対象物の画像を形成する画像処理部と、
     上記セル部の両辺の一方に形成されたペリ部の回路パターンと上記両辺の他方に形成されたペリ部の回路パターンとの配列順序が同一のセル部を抽出するセル抽出部と、
     上記抽出したセル部の両辺のペリ部の回路パターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行うセル移動部と、
     上記位置合わせを行ったセル部どうしの差分画像を算出する差分算出部と、
     算出した差分が閾値以下か否かを判断して欠陥を検出する欠陥判断部と、
     を有することを特徴とする検査装置。
  5.  請求項4に記載の検査装置において、
     上記欠陥判断部による欠陥有無判断結果を表示する表示装置をさらに備える、ことを特徴とする検査装置。
  6.  請求項1に記載の検査装置において、
     上記演算処理部は、一つのダイ内の複数のセル部の画像の互いに対応する位置の画素について、画素値の標準偏差を算出し、算出した標準偏差を上記閾値とすることを特徴とする検査装置。
  7.  検査対象物を支持する支持台と、
     上記検査対象物に光を照明する照明部と、
     上記検査対象物からの反射光を検出する検出光学部と、
     上記検出光学部からの検出信号に基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する演算処理部と、
     を備え、
     上記検査対象物は、互いに同一の回路パターンを有するように形成された複数のセル部及びこれら複数のセル部の各々の両辺に形成され、回路パターンが形成された複数のペリ部からなる集積回路を有するダイが複数形成され、上記複数のペリ部は、複数種類の回路パターンを有し、
     上記演算処理部は、上記複数のダイのそれぞれについて、ダイに形成された複数のセル部のうち、その両辺の一方に形成されたペリ部の回路パターンと上記両辺の他方に形成されたペリ部の回路パターンとの配列順序が同一のセル部を抽出し、上記ペリ部の回路パターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行い、上記位置合わせを行ったダイどうしが互いに重なるように位置合わせを行い、差分画像を算出し、算出した差分が閾値以下か否かを判断することにより、欠陥を検出することを特徴とする検査装置。
  8.  請求項7に記載の検査装置において、
     上記複数のダイのセル部は、同一の回路パターンを有するように形成され、上記演算処理部は、上記セル部の両辺のペリ部及びセル部を含む一定の大きさの領域を抽出し、セル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行うことを特徴とする検査装置。
  9.  請求項7に記載の検査装置において、
     上記検査対象物には、セル部の回路パターンの種類が異なる複数複種類のダイが形成され、上記演算処理部は、上記セルの抽出を、上記セル部の両辺のペリ部及びセル部を含む領域を抽出して行い、上記セル部の回路パターンの種類に応じて抽出する領域の大きさを変更することを特徴とする検査装置。
  10.  請求項7に記載の検査装置において、
     上記演算処理部は、
     上記検査対象物の画像を形成する画像処理部と、
     上記セル部の両辺の一方に形成されたペリ部の回路パターンと上記両辺の他方に形成されたペリ部の回路パターンとの配列順序が同一のセル部を抽出するセル抽出部と、
     上記抽出したセル部の両辺のペリ部の回路パターンの配列順序が同一のセル部どうしが互いに重なるように位置合わせを行うセル移動部と、
     上記位置合わせを行ったセル部を有するダイどうしの差分画像を算出する差分算出部と、
     算出した差分が閾値以下か否かを判断して欠陥を検出する欠陥判断部と、
     を有することを特徴とする検査装置。
  11.  請求項10に記載の検査装置において、
     上記欠陥判断部による欠陥有無判断結果を表示する表示装置をさらに備える、ことを特徴とする検査装置。
  12.  請求項7に記載の検査装置において、
     上記演算処理部は、一つのダイ内の複数のセル部の画像の互いに対応する位置の画素について、画素値の標準偏差を算出し、算出した標準偏差を上記閾値とすることを特徴とする検査装置。
PCT/JP2013/084131 2013-01-17 2013-12-19 検査装置 Ceased WO2014112290A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/655,493 US20150355105A1 (en) 2013-01-17 2013-12-19 Inspection Apparatus
JP2014557371A JP6049101B2 (ja) 2013-01-17 2013-12-19 検査装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-006500 2013-01-17
JP2013006500 2013-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014112290A1 true WO2014112290A1 (ja) 2014-07-24

Family

ID=51209392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/084131 Ceased WO2014112290A1 (ja) 2013-01-17 2013-12-19 検査装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150355105A1 (ja)
JP (1) JP6049101B2 (ja)
WO (1) WO2014112290A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017072501A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 株式会社日立パワーソリューションズ 欠陥検査方法、及びその装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6557943B2 (ja) * 2014-01-15 2019-08-14 オムロン株式会社 画像照合装置、画像センサ、処理システム、画像照合方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003059989A (ja) * 2001-08-13 2003-02-28 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法
JP2009192371A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Tokyo Seimitsu Co Ltd 外観検査装置及び外観検査方法
JP2012150106A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hitachi High-Technologies Corp 検査装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324298B1 (en) * 1998-07-15 2001-11-27 August Technology Corp. Automated wafer defect inspection system and a process of performing such inspection
JP2004128391A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Renesas Technology Corp 半導体ウェーハの検査方法
US8712118B2 (en) * 2003-04-10 2014-04-29 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Automated measurement of concentration and/or amount in a biological sample
JP5022191B2 (ja) * 2007-11-16 2012-09-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP5498189B2 (ja) * 2010-02-08 2014-05-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法及びその装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003059989A (ja) * 2001-08-13 2003-02-28 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法
JP2009192371A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Tokyo Seimitsu Co Ltd 外観検査装置及び外観検査方法
JP2012150106A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hitachi High-Technologies Corp 検査装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017072501A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 株式会社日立パワーソリューションズ 欠陥検査方法、及びその装置
US10354372B2 (en) 2015-10-08 2019-07-16 Hitachi Power Solutions Co., Ltd. Defect inspection method and apparatus
US10529068B2 (en) 2015-10-08 2020-01-07 Hitachi Power Solutions Co., Ltd. Defect inspection method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6049101B2 (ja) 2016-12-21
US20150355105A1 (en) 2015-12-10
JPWO2014112290A1 (ja) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10445875B2 (en) Pattern-measuring apparatus and semiconductor-measuring system
JP5287178B2 (ja) 欠陥レビュー装置
US20120257041A1 (en) Method for defect inspection and apparatus for defect inspection
US7869643B2 (en) Advanced cell-to-cell inspection
JP2016145887A (ja) 検査装置および検査方法
JP2010520622A (ja) ウェーハ上に形成されたアレイ領域のための検査領域のエッジを正確に識別する方法、及び、ウェーハ上に形成されたアレイ領域に検知された欠陥をビニングする方法
KR20180116406A (ko) 검사용 정보 생성 장치, 검사용 정보 생성 방법, 및 결함 검사 장치
JP6049101B2 (ja) 検査装置
JP2009097928A (ja) 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP2006132947A (ja) 検査装置および検査方法
KR101889833B1 (ko) 패턴 측정 장치 및 컴퓨터 프로그램
JP2006276454A (ja) 画像補正方法、およびこれを用いたパターン欠陥検査方法
US8055056B2 (en) Method of detecting defects of patterns on a semiconductor substrate and apparatus for performing the same
JP4359601B2 (ja) パターン検査装置、及びパターン検査方法
JP2009139166A (ja) 画像欠陥検査方法および画像欠陥検査装置
JP4577717B2 (ja) バンプ検査装置および方法
JP2017133868A (ja) パターン検査装置およびパターン検査方法
JP2007086534A (ja) 画像補正装置、パターン検査装置、画像補正方法、及び、パターン検査方法
JP2007078663A (ja) 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
KR101661023B1 (ko) 패턴의 결함 검사 방법
JP4074624B2 (ja) パターン検査方法
JP2011185715A (ja) 検査装置及び検査方法
JP7079569B2 (ja) 検査方法
JP2013238501A (ja) 検査装置
JP2010243214A (ja) 欠陥検出方法および欠陥検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13871439

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014557371

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14655493

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13871439

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1