JP2000207562A - ウェハのマクロ検査装置およびその方法 - Google Patents
ウェハのマクロ検査装置およびその方法Info
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- JP2000207562A JP2000207562A JP11012084A JP1208499A JP2000207562A JP 2000207562 A JP2000207562 A JP 2000207562A JP 11012084 A JP11012084 A JP 11012084A JP 1208499 A JP1208499 A JP 1208499A JP 2000207562 A JP2000207562 A JP 2000207562A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランダムパターン部の影響による疑似不良を
抑えることができ、高精度のマクロ検査が可能なウェハ
のマクロ検査装置を提供すること。 【解決手段】 ウェハのマクロ検査装置は、被検査ウェ
ハ10を照射する照明部12と、被検査ウェハ10を撮
像するCCDカメラ15と、CCDカメラ15によって
出力された画像信号から被検査ウェハ10の繰り返しパ
ターン部の画像データを抽出し、この抽出された繰り返
しパターン部の画像データに基づいて被検査ウェハ10
の良否を判定する画像処理部19とを含む。
抑えることができ、高精度のマクロ検査が可能なウェハ
のマクロ検査装置を提供すること。 【解決手段】 ウェハのマクロ検査装置は、被検査ウェ
ハ10を照射する照明部12と、被検査ウェハ10を撮
像するCCDカメラ15と、CCDカメラ15によって
出力された画像信号から被検査ウェハ10の繰り返しパ
ターン部の画像データを抽出し、この抽出された繰り返
しパターン部の画像データに基づいて被検査ウェハ10
の良否を判定する画像処理部19とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光・現像不良や
レジストの塗布不良等によって発生するウェハのマクロ
欠陥の検出技術に関し、特に、チップ内にメモリセル群
等の繰り返しパターンを含んだウェハのマクロ検査装置
およびその方法に関する。
レジストの塗布不良等によって発生するウェハのマクロ
欠陥の検出技術に関し、特に、チップ内にメモリセル群
等の繰り返しパターンを含んだウェハのマクロ検査装置
およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報機器や家電機器に多くの半導
体集積回路が搭載されており、半導体集積回路の需要は
多大なものとなっている。半導体集積回路のチップが形
成されたウェハの欠陥をいかに高速に検出できるかが、
半導体集積回路の生産性に与える影響は大きい。
体集積回路が搭載されており、半導体集積回路の需要は
多大なものとなっている。半導体集積回路のチップが形
成されたウェハの欠陥をいかに高速に検出できるかが、
半導体集積回路の生産性に与える影響は大きい。
【0003】図13(a)〜図13(c)は、チップが
形成されるウェハを拡大した図である。図13(a)に
示すように、ウェハ上には複数のチップが形成されてお
り、点線で囲まれるショット(図13(a)において
は、2×2の計4個のチップ)と呼ばれる単位で露光が
行なわれる。図13(b)は、その1つのショットに含
まれるチップを示している。さらに、ショットに含まれ
る1つのチップに含まれる回路は、図13(c)に示す
ように、チップの中央部に配置された格子状の繰り返し
のパターンによって構成されるメモリセル部100と、
メモルセル部100の周辺に配置されたランダムなパタ
ーンによって構成される周辺回路部101とに大別する
ことができる。繰り返しパターンの回路とランダムパタ
ーンの回路とを含んだチップが形成されるウェハをパタ
ーン付きウェハと呼ばれる。
形成されるウェハを拡大した図である。図13(a)に
示すように、ウェハ上には複数のチップが形成されてお
り、点線で囲まれるショット(図13(a)において
は、2×2の計4個のチップ)と呼ばれる単位で露光が
行なわれる。図13(b)は、その1つのショットに含
まれるチップを示している。さらに、ショットに含まれ
る1つのチップに含まれる回路は、図13(c)に示す
ように、チップの中央部に配置された格子状の繰り返し
のパターンによって構成されるメモリセル部100と、
メモルセル部100の周辺に配置されたランダムなパタ
ーンによって構成される周辺回路部101とに大別する
ことができる。繰り返しパターンの回路とランダムパタ
ーンの回路とを含んだチップが形成されるウェハをパタ
ーン付きウェハと呼ばれる。
【0004】パターン付きウェハの外観検査において、
どの程度の大きさの欠陥を検査対象とするか、またはど
の様な現われ方の欠陥を検査対象とするかによって、ミ
クロ欠陥検査とマクロ欠陥検査とに分類される。マクロ
欠陥は、図14(a)に示すように、ウェハの全体また
は複数のチップにまたがって広範囲に現れるようなレジ
ストの塗布不良や、ショット単位で現れる露光・現像不
良等が原因となる。一方、ミクロ欠陥は、図14(b)
に示すように、メモリセル部や周辺回路部に現れる数ミ
クロン〜サブミクロンサイズの微小な異物、キズ、また
はパターン欠陥等が原因となる。
どの程度の大きさの欠陥を検査対象とするか、またはど
の様な現われ方の欠陥を検査対象とするかによって、ミ
クロ欠陥検査とマクロ欠陥検査とに分類される。マクロ
欠陥は、図14(a)に示すように、ウェハの全体また
は複数のチップにまたがって広範囲に現れるようなレジ
ストの塗布不良や、ショット単位で現れる露光・現像不
良等が原因となる。一方、ミクロ欠陥は、図14(b)
に示すように、メモリセル部や周辺回路部に現れる数ミ
クロン〜サブミクロンサイズの微小な異物、キズ、また
はパターン欠陥等が原因となる。
【0005】このうち、ミクロ欠陥検査においては、高
解像度の撮像部によってチップの撮像を行い、得られた
画像と予め用意された参照画像とを用いてダイツーダイ
比較やセル比較等の比較処理を行う自動検査方法が広く
実用化されている。
解像度の撮像部によってチップの撮像を行い、得られた
画像と予め用意された参照画像とを用いてダイツーダイ
比較やセル比較等の比較処理を行う自動検査方法が広く
実用化されている。
【0006】一方、マクロ欠陥検査においては、検査者
が経験に基づいて、ウェハ面に現れる色むら等のマクロ
異常を検出するという検査方法が採られていた。検査者
は、チップを保持するステージの傾斜角度や照明の照射
角度の調整が可能なマクロ検査装置を用い、検査対象で
あるウェハを回転させながらステージの傾斜角度や照明
の照射角度を調整してウェハの観察がしやすい状態にし
た上で、ウェハの良否判定を目視によって行っていた。
が経験に基づいて、ウェハ面に現れる色むら等のマクロ
異常を検出するという検査方法が採られていた。検査者
は、チップを保持するステージの傾斜角度や照明の照射
角度の調整が可能なマクロ検査装置を用い、検査対象で
あるウェハを回転させながらステージの傾斜角度や照明
の照射角度を調整してウェハの観察がしやすい状態にし
た上で、ウェハの良否判定を目視によって行っていた。
【0007】したがって、検査者によって良否判定の基
準や検査速度が異なるため、ウェハの品質やスループッ
トにばらつきが生じるという問題点があった。また、絶
対的な検査速度を上げるためには、検査者の絶対数を多
くする必要があるという問題点もあった。さらには、長
時間の検査によって、検査者に疲労等が発生するという
問題点もあった。これらの問題点を解決するために、特
開平8−247958号公報、特開平9−172044
号公報、および特開平4−259849号公報の発明が
開示されている。
準や検査速度が異なるため、ウェハの品質やスループッ
トにばらつきが生じるという問題点があった。また、絶
対的な検査速度を上げるためには、検査者の絶対数を多
くする必要があるという問題点もあった。さらには、長
時間の検査によって、検査者に疲労等が発生するという
問題点もあった。これらの問題点を解決するために、特
開平8−247958号公報、特開平9−172044
号公報、および特開平4−259849号公報の発明が
開示されている。
【0008】特開平8−247958号公報に開示され
た発明は、ウェハの光強度データの測定時に、検査エリ
アの大きさに適合するようにXYステージの単位駆動量
の設定の制御と自動可変ブラインドのブラインド幅の制
御とを行い、光強度センサによってウェハの光強度を測
定する。そして、測定された光強度データと予め求めら
れているしきい値とを比較することによってウェハの良
否を判定するものである。
た発明は、ウェハの光強度データの測定時に、検査エリ
アの大きさに適合するようにXYステージの単位駆動量
の設定の制御と自動可変ブラインドのブラインド幅の制
御とを行い、光強度センサによってウェハの光強度を測
定する。そして、測定された光強度データと予め求めら
れているしきい値とを比較することによってウェハの良
否を判定するものである。
【0009】また、特開平9−172044号公報に開
示された発明は、受光部の前にスリットとピンホールと
を設け、ウェハの微小領域からの反射光および散乱光を
連続的信号として捉える。そして、この連続信号が予め
設定されたしきい値の上下限を超えたウェハを不良とす
るものである。
示された発明は、受光部の前にスリットとピンホールと
を設け、ウェハの微小領域からの反射光および散乱光を
連続的信号として捉える。そして、この連続信号が予め
設定されたしきい値の上下限を超えたウェハを不良とす
るものである。
【0010】さらには、特開平4−259849号公報
に開示された発明は、対象物であるウェハからの正反射
光および散乱光をそれぞれ受けて撮像し、その画像信号
から濃淡輝度値の分散等の特徴量を抽出する。そして、
求められた各特徴量に対して品種等の各条件により選択
するとともに重み付けを行い、この選択重み付けされた
各特徴量から対象物であるウェハの良否を判定するもの
である。
に開示された発明は、対象物であるウェハからの正反射
光および散乱光をそれぞれ受けて撮像し、その画像信号
から濃淡輝度値の分散等の特徴量を抽出する。そして、
求められた各特徴量に対して品種等の各条件により選択
するとともに重み付けを行い、この選択重み付けされた
各特徴量から対象物であるウェハの良否を判定するもの
である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平9−1
72044号公報に開示された発明は、ウェハの微小領
域からの反射光および散乱光を連続的信号として捉える
ため、ウェハ表面を一様に検査することになる。また、
特開平4−259849号公報に開示された発明は、各
チップ毎に画像データを分割し、チップ毎に特徴量を抽
出してウェハの良否を判定している。しかし、上述した
ように、ウェハに形成されるチップ内に繰り返しパター
ン部とランダムパターン部とがある場合に、濃淡輝度値
のばらつきが大きいランダムパターン部で発生するノイ
ズの影響による疑似不良の発生を避けることができな
い。したがって、検査精度が低下するとともに、ウェハ
に含まれるチップ全体を検査するため、検査に要する時
間が多大になるという問題点があった。
72044号公報に開示された発明は、ウェハの微小領
域からの反射光および散乱光を連続的信号として捉える
ため、ウェハ表面を一様に検査することになる。また、
特開平4−259849号公報に開示された発明は、各
チップ毎に画像データを分割し、チップ毎に特徴量を抽
出してウェハの良否を判定している。しかし、上述した
ように、ウェハに形成されるチップ内に繰り返しパター
ン部とランダムパターン部とがある場合に、濃淡輝度値
のばらつきが大きいランダムパターン部で発生するノイ
ズの影響による疑似不良の発生を避けることができな
い。したがって、検査精度が低下するとともに、ウェハ
に含まれるチップ全体を検査するため、検査に要する時
間が多大になるという問題点があった。
【0012】また、特開平8−247958号公報に開
示された発明は、チップをROM部、RAM部、データ
バス部等の輝度分布が揃ったエリアに分割し、それらの
領域の各々にしきい値を設けて検査を行っている。しか
し、チップを多数の領域に分割し、それらの領域に別々
のしきい値を設けて検査を行うため、検査に要する時間
が多大となる。さらに、ランダムパターン部の濃淡輝度
値のばらつきが大きいため、その部分のしきい値によっ
ては疑似不良が発生することも考えられる。
示された発明は、チップをROM部、RAM部、データ
バス部等の輝度分布が揃ったエリアに分割し、それらの
領域の各々にしきい値を設けて検査を行っている。しか
し、チップを多数の領域に分割し、それらの領域に別々
のしきい値を設けて検査を行うため、検査に要する時間
が多大となる。さらに、ランダムパターン部の濃淡輝度
値のばらつきが大きいため、その部分のしきい値によっ
ては疑似不良が発生することも考えられる。
【0013】レジストの塗布不良や露光・現像不良等の
原因で発生するマクロ欠陥は、ウェハからの正反射光の
観察時に、ウェハ面の濃淡輝度値のムラや上昇という現
象で現れる。特に、チップ内の繰り返しパターン部にお
いて顕著に現れるという特徴がある。また、このような
マクロ欠陥は、ウェハ内の複数のチップにまたがって広
範に発生するため、いずれかのチップ内の繰り返しパタ
ーン部がマクロ欠陥部に必ず含まれるという特徴もあ
る。
原因で発生するマクロ欠陥は、ウェハからの正反射光の
観察時に、ウェハ面の濃淡輝度値のムラや上昇という現
象で現れる。特に、チップ内の繰り返しパターン部にお
いて顕著に現れるという特徴がある。また、このような
マクロ欠陥は、ウェハ内の複数のチップにまたがって広
範に発生するため、いずれかのチップ内の繰り返しパタ
ーン部がマクロ欠陥部に必ず含まれるという特徴もあ
る。
【0014】マクロ検査においては、ミクロ欠陥のよう
な微小な欠陥を撮像する必要がないため、入力画像の分
解能をマクロ異常を捉えることができる程度に低くする
ことができ、1回の撮像でより広範な画像を撮像するこ
とによって検査速度の向上を図ることができる。すなわ
ち、図15(a)に示すように、繰り返しパターン部の
ピッチ(たとえば、1μm)に対して画像の分解能を十
分に低くした場合(たとえば、100μm)、繰り返し
パターン部の濃淡輝度値が平均化されるため、比較的濃
淡輝度値が平坦な画像が得られる。
な微小な欠陥を撮像する必要がないため、入力画像の分
解能をマクロ異常を捉えることができる程度に低くする
ことができ、1回の撮像でより広範な画像を撮像するこ
とによって検査速度の向上を図ることができる。すなわ
ち、図15(a)に示すように、繰り返しパターン部の
ピッチ(たとえば、1μm)に対して画像の分解能を十
分に低くした場合(たとえば、100μm)、繰り返し
パターン部の濃淡輝度値が平均化されるため、比較的濃
淡輝度値が平坦な画像が得られる。
【0015】一方、ランダムパターン部においては、配
線幅やパターンデザインがランダムであるので、図15
(b)に示すように、濃淡輝度値のばらつきが大きな画
像が得られる。このため、繰り返しパターン部に比較し
て、ランダムパターン部で疑似不良が多く発生すること
が理解できる。
線幅やパターンデザインがランダムであるので、図15
(b)に示すように、濃淡輝度値のばらつきが大きな画
像が得られる。このため、繰り返しパターン部に比較し
て、ランダムパターン部で疑似不良が多く発生すること
が理解できる。
【0016】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、第1の目的は、ランダムパターン部
の影響による疑似不良を抑えることができ、高精度のマ
クロ検査が可能なウェハのマクロ検査装置を提供するこ
とである。
されたものであり、第1の目的は、ランダムパターン部
の影響による疑似不良を抑えることができ、高精度のマ
クロ検査が可能なウェハのマクロ検査装置を提供するこ
とである。
【0017】第2の目的は、検査の高速化が可能であ
り、生産性の向上および品質の安定を図ることが可能な
ウェハのマクロ検査装置を提供することである。
り、生産性の向上および品質の安定を図ることが可能な
ウェハのマクロ検査装置を提供することである。
【0018】第3の目的は、ランダムパターン部の影響
による疑似不良を抑えることができ、高精度のマクロ検
査が可能なウェハのマクロ検査方法を提供することであ
る。
による疑似不良を抑えることができ、高精度のマクロ検
査が可能なウェハのマクロ検査方法を提供することであ
る。
【0019】第4の目的は、検査の高速化が可能であ
り、生産性の向上および品質の安定を図ることが可能な
ウェハのマクロ検査方法を提供することである。
り、生産性の向上および品質の安定を図ることが可能な
ウェハのマクロ検査方法を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のウェハ
のマクロ検査装置は、被検査ウェハを照射するための照
明手段と、被検査ウェハを撮像するための撮像手段と、
撮像手段によって出力された画像信号から被検査ウェハ
の繰り返しパターン部の画像データを抽出するための抽
出手段と、抽出手段によって抽出された繰り返しパター
ン部の画像データに基づいて被検査ウェハの良否を判定
するための良否判定手段とを含む。
のマクロ検査装置は、被検査ウェハを照射するための照
明手段と、被検査ウェハを撮像するための撮像手段と、
撮像手段によって出力された画像信号から被検査ウェハ
の繰り返しパターン部の画像データを抽出するための抽
出手段と、抽出手段によって抽出された繰り返しパター
ン部の画像データに基づいて被検査ウェハの良否を判定
するための良否判定手段とを含む。
【0021】良否判定手段は、抽出手段によって抽出さ
れた繰り返しパターン部の画像データに基づいて被検査
ウェハの良否を判定するので、ランダムパターン部の影
響による疑似不良を抑えることができ、高精度のマクロ
検査が可能となる。
れた繰り返しパターン部の画像データに基づいて被検査
ウェハの良否を判定するので、ランダムパターン部の影
響による疑似不良を抑えることができ、高精度のマクロ
検査が可能となる。
【0022】請求項2に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項1記載のウェハのマクロ検査装置であって、
良否判定手段は抽出手段によって抽出された繰り返しパ
ターン部の画像データから特性値を算出するために特性
値算出手段と、特性値算出手段によって算出された特性
値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するための被検
査ウェハ良否判定手段とを含む。
は、請求項1記載のウェハのマクロ検査装置であって、
良否判定手段は抽出手段によって抽出された繰り返しパ
ターン部の画像データから特性値を算出するために特性
値算出手段と、特性値算出手段によって算出された特性
値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するための被検
査ウェハ良否判定手段とを含む。
【0023】被検査ウェハ良否判定手段は、特性値算出
手段によって算出された特性値に基づいて被検査ウェハ
の良否を判定するので、請求項1記載のウェハのマクロ
検査装置よりもさらに検査の高速化が可能となる。
手段によって算出された特性値に基づいて被検査ウェハ
の良否を判定するので、請求項1記載のウェハのマクロ
検査装置よりもさらに検査の高速化が可能となる。
【0024】請求項3に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度分散値を算出する
ための分散値算出手段を含む。
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度分散値を算出する
ための分散値算出手段を含む。
【0025】被検査ウェハ良否判定手段は、濃淡輝度分
散値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、露
光・現像不良等によって現れる繰り返しパターン部の濃
淡輝度値のむら等によるマクロ欠陥を検出することが可
能となる。
散値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、露
光・現像不良等によって現れる繰り返しパターン部の濃
淡輝度値のむら等によるマクロ欠陥を検出することが可
能となる。
【0026】請求項4に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度平均値を算出する
ための平均値算出手段を含む。
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度平均値を算出する
ための平均値算出手段を含む。
【0027】被検査ウェハ良否判定手段は、濃淡輝度平
均値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、レ
ジストの塗布不良等によって現れる繰り返しパターン部
における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等によるマ
クロ欠陥を検出することが可能となる。
均値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、レ
ジストの塗布不良等によって現れる繰り返しパターン部
における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等によるマ
クロ欠陥を検出することが可能となる。
【0028】請求項5に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度標準偏差値を算出
するための標準偏差値算出手段を含む。
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度標準偏差値を算出
するための標準偏差値算出手段を含む。
【0029】被検査ウェハ良否判定手段は、濃淡輝度標
準偏差値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するの
で、露光・現像不良等によって現れる繰り返しパターン
部の濃淡輝度値のむら等によるマクロ欠陥を検出するこ
とが可能となる。
準偏差値に基づいて被検査ウェハの良否を判定するの
で、露光・現像不良等によって現れる繰り返しパターン
部の濃淡輝度値のむら等によるマクロ欠陥を検出するこ
とが可能となる。
【0030】請求項6に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度分散値を算出する
ための分散値算出手段と、抽出手段によって抽出された
繰り返しパターン部の画像データから濃淡輝度平均値を
算出するための平均値算出手段とを含む。
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度分散値を算出する
ための分散値算出手段と、抽出手段によって抽出された
繰り返しパターン部の画像データから濃淡輝度平均値を
算出するための平均値算出手段とを含む。
【0031】被検査ウェハ良否判定手段は、濃淡輝度分
散値および濃淡輝度平均値に基づいて被検査ウェハの良
否を判定するので、露光・現像不良等によって現れる繰
り返しパターン部の濃淡輝度値のむら等によるマクロ欠
陥や、レジストの塗布不良等によって現れる繰り返しパ
ターン部における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等
によるマクロ欠陥を同時に検出することが可能となる。
散値および濃淡輝度平均値に基づいて被検査ウェハの良
否を判定するので、露光・現像不良等によって現れる繰
り返しパターン部の濃淡輝度値のむら等によるマクロ欠
陥や、レジストの塗布不良等によって現れる繰り返しパ
ターン部における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等
によるマクロ欠陥を同時に検出することが可能となる。
【0032】請求項7に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度標準偏差値を算出
するための標準偏差値算出手段と、抽出手段によって抽
出された繰り返しパターン部の画像データから濃淡輝度
平均値を算出するための平均値算出手段とを含む。
は、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置であって、
特性値算出手段は抽出手段によって抽出された繰り返し
パターン部の画像データから濃淡輝度標準偏差値を算出
するための標準偏差値算出手段と、抽出手段によって抽
出された繰り返しパターン部の画像データから濃淡輝度
平均値を算出するための平均値算出手段とを含む。
【0033】被検査ウェハ良否判定手段は、濃淡輝度標
準偏差値および濃淡輝度平均値に基づいて被検査ウェハ
の良否を判定するので、露光・現像不良等によって現れ
る繰り返しパターン部の濃淡輝度値のむら等によるマク
ロ欠陥や、レジストの塗布不良等によって現れる繰り返
しパターン部における濃淡輝度値の一様な上昇または下
降等によるマクロ欠陥を同時に検出することが可能とな
る。
準偏差値および濃淡輝度平均値に基づいて被検査ウェハ
の良否を判定するので、露光・現像不良等によって現れ
る繰り返しパターン部の濃淡輝度値のむら等によるマク
ロ欠陥や、レジストの塗布不良等によって現れる繰り返
しパターン部における濃淡輝度値の一様な上昇または下
降等によるマクロ欠陥を同時に検出することが可能とな
る。
【0034】請求項8に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項1〜7のいずれかに記載のウェハのマクロ検
査装置であって、抽出手段は撮像手段によって出力され
た画像信号から各画素の輝度をX方向に射影したヒスト
グラムおよびY方向に射影したヒストグラムを作成する
ためのヒストグラム作成手段と、ヒストグラム作成手段
によって作成されたヒストグラムに基づいて繰り返しパ
ターン部の画像データを抽出するための被検査領域抽出
手段とを含む。
は、請求項1〜7のいずれかに記載のウェハのマクロ検
査装置であって、抽出手段は撮像手段によって出力され
た画像信号から各画素の輝度をX方向に射影したヒスト
グラムおよびY方向に射影したヒストグラムを作成する
ためのヒストグラム作成手段と、ヒストグラム作成手段
によって作成されたヒストグラムに基づいて繰り返しパ
ターン部の画像データを抽出するための被検査領域抽出
手段とを含む。
【0035】被検査領域抽出手段は、ヒストグラム作成
手段によって作成されたヒストグラムに基づいて繰り返
しパターン部の画像データを抽出するので、繰り返しパ
ターン部の抽出を自動的に行うことが可能となる。
手段によって作成されたヒストグラムに基づいて繰り返
しパターン部の画像データを抽出するので、繰り返しパ
ターン部の抽出を自動的に行うことが可能となる。
【0036】請求項9に記載のウェハのマクロ検査装置
は、請求項1〜7のいずれかに記載のウェハのマクロ検
査装置であって、ウェハのマクロ検査装置はさらに良品
サンプルウェハの画像信号から良品サンプルウェハの繰
り返しパターン部の領域を抽出するための繰り返しパタ
ーン部抽出手段を含み、抽出手段は繰り返しパターン部
抽出手段によって抽出された繰り返しパターン部の領域
に基づいて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出す
るための手段を含む。
は、請求項1〜7のいずれかに記載のウェハのマクロ検
査装置であって、ウェハのマクロ検査装置はさらに良品
サンプルウェハの画像信号から良品サンプルウェハの繰
り返しパターン部の領域を抽出するための繰り返しパタ
ーン部抽出手段を含み、抽出手段は繰り返しパターン部
抽出手段によって抽出された繰り返しパターン部の領域
に基づいて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出す
るための手段を含む。
【0037】繰り返しパターン部抽出手段によって抽出
された繰り返しパターン部の領域に基づいて被検査ウェ
ハの繰り返しパターン部を抽出するので、繰り返しパタ
ーンの抽出が高速に行えるようになる。
された繰り返しパターン部の領域に基づいて被検査ウェ
ハの繰り返しパターン部を抽出するので、繰り返しパタ
ーンの抽出が高速に行えるようになる。
【0038】請求項10に記載のウェハのマクロ検査方
法は、被検査ウェハを照射するステップと、被検査ウェ
ハを撮像するステップと、撮像によって得られた画像信
号から前記被検査ウェハの繰り返しパターン部の画像デ
ータを抽出するステップと、抽出された繰り返しパター
ン部の画像データに基づいて被検査ウェハの良否を判定
するステップとを含む。
法は、被検査ウェハを照射するステップと、被検査ウェ
ハを撮像するステップと、撮像によって得られた画像信
号から前記被検査ウェハの繰り返しパターン部の画像デ
ータを抽出するステップと、抽出された繰り返しパター
ン部の画像データに基づいて被検査ウェハの良否を判定
するステップとを含む。
【0039】抽出された繰り返しパターン部の画像デー
タに基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、ラン
ダムパターン部の影響による疑似不良を抑えることがで
き、高精度のマクロ検査が可能となる。
タに基づいて被検査ウェハの良否を判定するので、ラン
ダムパターン部の影響による疑似不良を抑えることがで
き、高精度のマクロ検査が可能となる。
【0040】請求項11に記載のウェハのマクロ検査方
法は、請求項10記載のウェハのマクロ検査方法であっ
て、被検査ウェハの繰り返しパターン部の画像データを
抽出するステップは撮像によって得られた画像信号から
各画素の輝度をX方向に射影したヒストグラムおよびY
方向に射影したヒストグラムを作成するステップと、作
成されたヒストグラムに基づいて繰り返しパターン部の
画像データを抽出するステップとを含む。
法は、請求項10記載のウェハのマクロ検査方法であっ
て、被検査ウェハの繰り返しパターン部の画像データを
抽出するステップは撮像によって得られた画像信号から
各画素の輝度をX方向に射影したヒストグラムおよびY
方向に射影したヒストグラムを作成するステップと、作
成されたヒストグラムに基づいて繰り返しパターン部の
画像データを抽出するステップとを含む。
【0041】作成されたヒストグラムに基づいて繰り返
しパターン部の画像データを抽出するので、繰り返しパ
ターン部の抽出を自動的に行うことが可能となる。
しパターン部の画像データを抽出するので、繰り返しパ
ターン部の抽出を自動的に行うことが可能となる。
【0042】請求項12に記載のウェハのマクロ検査方
法は、請求項10記載のウェハのマクロ検査方法であっ
て、ウェハのマクロ検査方法はさらに、良品サンプルウ
ェハの画像信号から良品サンプルウェハの繰り返しパタ
ーン部の領域を抽出するステップを含み、繰り返しパタ
ーン部の画像データを抽出するステップは、抽出された
良品サンプルウェハの繰り返しパターン部の領域に基づ
いて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出するステ
ップを含む。
法は、請求項10記載のウェハのマクロ検査方法であっ
て、ウェハのマクロ検査方法はさらに、良品サンプルウ
ェハの画像信号から良品サンプルウェハの繰り返しパタ
ーン部の領域を抽出するステップを含み、繰り返しパタ
ーン部の画像データを抽出するステップは、抽出された
良品サンプルウェハの繰り返しパターン部の領域に基づ
いて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出するステ
ップを含む。
【0043】抽出された繰り返しパターン部の領域に基
づいて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出するの
で、繰り返しパターンの抽出が高速に行えるようにな
る。
づいて被検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出するの
で、繰り返しパターンの抽出が高速に行えるようにな
る。
【0044】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は、本発明
の実施の形態1におけるウェハのマクロ検査装置の概略
構成を説明するためのブロック図である。このマクロ検
査装置は、被検査ウェハ10が積載されるステージ11
と、照明部12と、照明部12からの光を反射して上方
から被検査ウェハ10を照射するハーフミラー13と、
被検査ウェハ10からの反射光によって被検査ウェハ1
0の表面を撮像するCCD(Charge Coupled Device )
カメラ15と、ステージ11をX−Y軸方向に位置調整
するステージ制御部16と、照明部12の照度等を制御
する照明制御部17と、CCDカメラ15の制御および
CCDカメラ15からの画像信号を画像データに変換す
るカメラ制御・画像入力部18と、カメラ制御・画像入
力部18から出力された画像データに基づいてウェハの
良否を判定する画像処理部19と、ウェハのマクロ検査
装置の全体的な制御を行う中央制御部20とを含む。
の実施の形態1におけるウェハのマクロ検査装置の概略
構成を説明するためのブロック図である。このマクロ検
査装置は、被検査ウェハ10が積載されるステージ11
と、照明部12と、照明部12からの光を反射して上方
から被検査ウェハ10を照射するハーフミラー13と、
被検査ウェハ10からの反射光によって被検査ウェハ1
0の表面を撮像するCCD(Charge Coupled Device )
カメラ15と、ステージ11をX−Y軸方向に位置調整
するステージ制御部16と、照明部12の照度等を制御
する照明制御部17と、CCDカメラ15の制御および
CCDカメラ15からの画像信号を画像データに変換す
るカメラ制御・画像入力部18と、カメラ制御・画像入
力部18から出力された画像データに基づいてウェハの
良否を判定する画像処理部19と、ウェハのマクロ検査
装置の全体的な制御を行う中央制御部20とを含む。
【0045】照明部12とハーフミラー13とを用いて
上方から被検査ウェハ10を照射する代わりに、照射部
14を用いて斜めから被検査ウェハ10を照射するよう
にしても良い。また、ステージ制御部16は、ステージ
11をX−Y軸方向に位置調整するが、必要に応じてZ
軸(鉛直)方向に位置調整するようにしても良い。
上方から被検査ウェハ10を照射する代わりに、照射部
14を用いて斜めから被検査ウェハ10を照射するよう
にしても良い。また、ステージ制御部16は、ステージ
11をX−Y軸方向に位置調整するが、必要に応じてZ
軸(鉛直)方向に位置調整するようにしても良い。
【0046】カメラ制御・画像入力部18は、CCDカ
メラ15から出力される画像信号を2次元画像データ、
たとえばM×N画素(1画素8ビットのデジタルデー
タ)の画像データに変換し、画像処理部19へ出力す
る。画像処理部19は、カメラ制御・画像入力部18に
よって出力された画像データから被検査領域を抽出し、
その被検査領域の各々に対して画像特性値を算出し、被
検査領域の特性基準値を用いて画像特性値の良否判定を
行うことにより、被検査ウェハ10の良否を判定する。
メラ15から出力される画像信号を2次元画像データ、
たとえばM×N画素(1画素8ビットのデジタルデー
タ)の画像データに変換し、画像処理部19へ出力す
る。画像処理部19は、カメラ制御・画像入力部18に
よって出力された画像データから被検査領域を抽出し、
その被検査領域の各々に対して画像特性値を算出し、被
検査領域の特性基準値を用いて画像特性値の良否判定を
行うことにより、被検査ウェハ10の良否を判定する。
【0047】図2は、図1に示す画像処理部19をさら
に詳細に説明するためのブロック図である。画像処理部
19は、良品サンプルデータ31からメモリセル等の繰
り返しパターン領域を抽出して登録する繰り返しパター
ン領域自動抽出・登録部21と、繰り返しパターン領域
自動抽出・登録部21によって抽出された登録済み被検
査領域を参照して被検査データ32から被検査領域を抽
出する被検査領域抽出部22と、被検査領域抽出部22
によって抽出された被検査領域の濃淡輝度平均値を算出
する濃淡輝度平均値算出部23と、被検査領域抽出部2
2によって抽出された被検査領域の濃淡輝度分散値を算
出する濃淡輝度分散値算出部24と、濃淡輝度分散値の
基準を作成する濃淡輝度分散値基準作成部25と、濃淡
輝度分散値基準作成部25によって作成された濃淡輝度
分散値の基準34を参照して被検査ウェハ10の良否を
判定する濃淡輝度分散値良否判定部26と、濃淡輝度平
均値の基準を作成する濃淡輝度平均値基準作成部27
と、濃淡輝度平均値基準作成部27によって作成された
濃淡輝度平均値の基準35を参照して被検査ウェハ10
の良否を判定する濃淡輝度平均値良否判定部28とを含
む。
に詳細に説明するためのブロック図である。画像処理部
19は、良品サンプルデータ31からメモリセル等の繰
り返しパターン領域を抽出して登録する繰り返しパター
ン領域自動抽出・登録部21と、繰り返しパターン領域
自動抽出・登録部21によって抽出された登録済み被検
査領域を参照して被検査データ32から被検査領域を抽
出する被検査領域抽出部22と、被検査領域抽出部22
によって抽出された被検査領域の濃淡輝度平均値を算出
する濃淡輝度平均値算出部23と、被検査領域抽出部2
2によって抽出された被検査領域の濃淡輝度分散値を算
出する濃淡輝度分散値算出部24と、濃淡輝度分散値の
基準を作成する濃淡輝度分散値基準作成部25と、濃淡
輝度分散値基準作成部25によって作成された濃淡輝度
分散値の基準34を参照して被検査ウェハ10の良否を
判定する濃淡輝度分散値良否判定部26と、濃淡輝度平
均値の基準を作成する濃淡輝度平均値基準作成部27
と、濃淡輝度平均値基準作成部27によって作成された
濃淡輝度平均値の基準35を参照して被検査ウェハ10
の良否を判定する濃淡輝度平均値良否判定部28とを含
む。
【0048】次に、良品サンプルウェハの繰り返しパタ
ーン領域の抽出方法について説明する。最初の方法とし
て、たとえば、カメラ制御・画像入力部18によって撮
像して得られた良品サンプルウェハの画像データをTV
モニタ等の表示画面上に表示する。そして、作業者が表
示画面上に表示された良品サンプルウェハの画像の中か
ら繰り返しパターンを見つけ出し、マウス等の入力デバ
イスによって繰り返しパターンを指定することによっ
て、繰り返しパターンの抽出が行われる。
ーン領域の抽出方法について説明する。最初の方法とし
て、たとえば、カメラ制御・画像入力部18によって撮
像して得られた良品サンプルウェハの画像データをTV
モニタ等の表示画面上に表示する。そして、作業者が表
示画面上に表示された良品サンプルウェハの画像の中か
ら繰り返しパターンを見つけ出し、マウス等の入力デバ
イスによって繰り返しパターンを指定することによっ
て、繰り返しパターンの抽出が行われる。
【0049】良品サンプルウェハの繰り返しパターンの
指定方法としては、たとえば繰り返しパターンの形状が
四角形の場合には角4点をクリックするか、または対角
の2点(矩形の場合)をクリックすることによって行な
われる。指定された繰り返しパターンの抽出方法は公知
の画像処理技術によって可能であるので、ここでの詳細
な説明は省略する。なお、抽出する繰り返しパターンの
形状は、四角形に限られるものではなく、三角形、多角
形、円、または楕円等であっても良い。
指定方法としては、たとえば繰り返しパターンの形状が
四角形の場合には角4点をクリックするか、または対角
の2点(矩形の場合)をクリックすることによって行な
われる。指定された繰り返しパターンの抽出方法は公知
の画像処理技術によって可能であるので、ここでの詳細
な説明は省略する。なお、抽出する繰り返しパターンの
形状は、四角形に限られるものではなく、三角形、多角
形、円、または楕円等であっても良い。
【0050】また、良品サンプルウェハの繰り返しパタ
ーンの抽出方法として、繰り返しパターン内の任意の1
点または特定の1点を抽出するようにしても良い。上述
したように、マクロ欠陥は複数のチップにまたがって現
れるため、繰り返しパターン部の任意の1点や、繰り返
しパターン部の重心位置等の特定の1点における濃淡輝
度値を用いても不良部分をある程度の確率で検出するこ
とができるからである。この方法によれば、任意の1点
または特定の1点以外の領域において不良部分がある場
合には検出漏れとなるが、1つの繰り返しパターンの検
査領域を抽出する手間が大幅に削減されるという効果が
ある(四角形の角4点をクリックする場合に比べて、1
/4程度の時間で抽出することが可能である)。
ーンの抽出方法として、繰り返しパターン内の任意の1
点または特定の1点を抽出するようにしても良い。上述
したように、マクロ欠陥は複数のチップにまたがって現
れるため、繰り返しパターン部の任意の1点や、繰り返
しパターン部の重心位置等の特定の1点における濃淡輝
度値を用いても不良部分をある程度の確率で検出するこ
とができるからである。この方法によれば、任意の1点
または特定の1点以外の領域において不良部分がある場
合には検出漏れとなるが、1つの繰り返しパターンの検
査領域を抽出する手間が大幅に削減されるという効果が
ある(四角形の角4点をクリックする場合に比べて、1
/4程度の時間で抽出することが可能である)。
【0051】以上説明した手作業による処理を、繰り返
しパターン数だけ繰返すことによって良品サンプルウェ
ハ上の被検査領域を抽出して登録することができる。し
かし、近年ウェハの大口径化およびパターンルールの微
細化が進むにしたがって、ウェハ上に形成されるチップ
の数が増加し、登録が必要となる被検査領域の数が増加
する一方である。たとえば、1つのチップ(面積が30
mm2 )に繰り返しパターン部が2つ含まれる場合、8
インチのウェハ上には2000個以上もの繰り返しパタ
ーン部が形成されることになる。このような膨大な数の
被検査領域を、作業者が手作業により1つ1つ登録する
ことは非常に非効率的であり、作業者にとって苦痛を伴
うものである。また、検査するウェハの種類が変更され
る場合、セル自体の大きさ、チップの形成位置、および
ウェハ上に形成されるチップの数も変化することがある
ため、被検査領域の登録をやり直さなければならなくな
る。
しパターン数だけ繰返すことによって良品サンプルウェ
ハ上の被検査領域を抽出して登録することができる。し
かし、近年ウェハの大口径化およびパターンルールの微
細化が進むにしたがって、ウェハ上に形成されるチップ
の数が増加し、登録が必要となる被検査領域の数が増加
する一方である。たとえば、1つのチップ(面積が30
mm2 )に繰り返しパターン部が2つ含まれる場合、8
インチのウェハ上には2000個以上もの繰り返しパタ
ーン部が形成されることになる。このような膨大な数の
被検査領域を、作業者が手作業により1つ1つ登録する
ことは非常に非効率的であり、作業者にとって苦痛を伴
うものである。また、検査するウェハの種類が変更され
る場合、セル自体の大きさ、チップの形成位置、および
ウェハ上に形成されるチップの数も変化することがある
ため、被検査領域の登録をやり直さなければならなくな
る。
【0052】次に、良品サンプルウェハの繰り返しパタ
ーン部の抽出を自動的に行う方法について説明する。図
3は、繰り返しパターン領域自動抽出・登録部21の処
理手順を説明するためのフローチャートである。まず、
繰り返しパターン領域自動抽出・登録部21は、CCD
カメラ15によって撮像された良品サンプルウェハの画
像データを取得する。良品サンプルデータ31は、従来
のマクロ検査等によって予め良品であることが確認され
ているウェハ10を、カメラ制御・画像入力部18によ
って撮像して得られた画像データである。
ーン部の抽出を自動的に行う方法について説明する。図
3は、繰り返しパターン領域自動抽出・登録部21の処
理手順を説明するためのフローチャートである。まず、
繰り返しパターン領域自動抽出・登録部21は、CCD
カメラ15によって撮像された良品サンプルウェハの画
像データを取得する。良品サンプルデータ31は、従来
のマクロ検査等によって予め良品であることが確認され
ているウェハ10を、カメラ制御・画像入力部18によ
って撮像して得られた画像データである。
【0053】繰り返しパターン領域自動抽出・登録部2
1は、取得した良品サンプルウェハの画像データに対し
てアフィン変換等のアライメント処理を行い、繰り返し
パターン部のエッジがX軸方向およびY軸方向に揃うよ
うにする(S1)。次に、良品サンプルウェハの画像デ
ータに対して、ウェハ外の領域をマスキングして、繰り
返しパターン登録時におけるウェハ外の領域による影響
をなくすようにする(S2)。
1は、取得した良品サンプルウェハの画像データに対し
てアフィン変換等のアライメント処理を行い、繰り返し
パターン部のエッジがX軸方向およびY軸方向に揃うよ
うにする(S1)。次に、良品サンプルウェハの画像デ
ータに対して、ウェハ外の領域をマスキングして、繰り
返しパターン登録時におけるウェハ外の領域による影響
をなくすようにする(S2)。
【0054】次に、マスキング処理後の画像データに対
してY軸方向に射影を行い、Y軸方向画素の累積平均濃
淡輝度値Lを求め、そのヒストグラムを作成する(S
3)。図4(a)は、良品サンプルウェハの画像データ
の一例を示している。この良品サンプルウェハには、複
数の繰り返しパターン(8×4=32個)が形成されて
いる。ウェハ内の実線が露光の単位であるショット間の
境界を示しており、ウェハが4ショットで構成されてい
る。また、ショット間境界内の点線はチップ間の境界を
示しており、1ショットが4チップで構成されている。
さらには、各チップ内には格子で示された繰り返しパタ
ーンが2個づつ含まれている。
してY軸方向に射影を行い、Y軸方向画素の累積平均濃
淡輝度値Lを求め、そのヒストグラムを作成する(S
3)。図4(a)は、良品サンプルウェハの画像データ
の一例を示している。この良品サンプルウェハには、複
数の繰り返しパターン(8×4=32個)が形成されて
いる。ウェハ内の実線が露光の単位であるショット間の
境界を示しており、ウェハが4ショットで構成されてい
る。また、ショット間境界内の点線はチップ間の境界を
示しており、1ショットが4チップで構成されている。
さらには、各チップ内には格子で示された繰り返しパタ
ーンが2個づつ含まれている。
【0055】図4(b)は、累積平均濃淡輝度値−X座
標特性を示しており、マスキング後の良品サンプルウェ
ハの画像データをY軸方向に射影したものである。累積
平均濃淡輝度値とは、各X座標におけるY=0〜Yn の
各画素の濃淡輝度値を累積し、その平均値を算出したも
のである。この処理はソフトウェアによって実現される
が、ハードウェアによって実現するのであれば、X座標
およびY座標をそれぞれ画像データが格納されるメモリ
の行(RAW)アドレスおよび列(COLUMN)アド
レスに対応させる。そして、X座標を固定してY座標を
0からYn まで変化させながらメモリに格納される濃淡
輝度値を読み出して加算すれば、そのX座標における累
積平均濃淡輝度値Lを算出することができる。
標特性を示しており、マスキング後の良品サンプルウェ
ハの画像データをY軸方向に射影したものである。累積
平均濃淡輝度値とは、各X座標におけるY=0〜Yn の
各画素の濃淡輝度値を累積し、その平均値を算出したも
のである。この処理はソフトウェアによって実現される
が、ハードウェアによって実現するのであれば、X座標
およびY座標をそれぞれ画像データが格納されるメモリ
の行(RAW)アドレスおよび列(COLUMN)アド
レスに対応させる。そして、X座標を固定してY座標を
0からYn まで変化させながらメモリに格納される濃淡
輝度値を読み出して加算すれば、そのX座標における累
積平均濃淡輝度値Lを算出することができる。
【0056】このようにして算出された累積平均濃淡輝
度値Lを、横軸のX座標に対応させてプロットすると、
図4(b)に示す累積平均濃淡輝度値−X座標特性を示
すヒストグラムを作成することができる。また、図4
(b)に示すヒストグラムから、累積平均濃淡輝度値と
その度数との関係を示すヒストグラム(図4(d)に示
す)を作成することができる。このヒストグラムは、濃
淡輝度値が低くなる繰り返しパターン部(累積平均濃淡
輝度値がLL の部分)に起因するピークと、濃淡輝度値
が高くなるランダムパターン部(累積平均濃淡輝度値L
H の部分)に起因するピークとにより構成される双峰性
のグラフとなる。
度値Lを、横軸のX座標に対応させてプロットすると、
図4(b)に示す累積平均濃淡輝度値−X座標特性を示
すヒストグラムを作成することができる。また、図4
(b)に示すヒストグラムから、累積平均濃淡輝度値と
その度数との関係を示すヒストグラム(図4(d)に示
す)を作成することができる。このヒストグラムは、濃
淡輝度値が低くなる繰り返しパターン部(累積平均濃淡
輝度値がLL の部分)に起因するピークと、濃淡輝度値
が高くなるランダムパターン部(累積平均濃淡輝度値L
H の部分)に起因するピークとにより構成される双峰性
のグラフとなる。
【0057】次に、繰り返しパターン領域自動抽出・登
録部21は、累積平均濃淡輝度値−X座標特性を示すヒ
ストグラムを用いて、累積平均濃淡輝度値L=LM とな
るX座標を抽出する。繰り返しパターン部における濃淡
輝度値は低く、ランダムパターン部における濃淡輝度値
は高くなる傾向にあるため、図4(d)に示すように2
つの峰を分割するように累積平均濃淡輝度値LM (LL
<LM <LH )を決定すれば、繰り返しパターン部とラ
ンダムパターン部との境界を抽出することができる。な
お、本実施の形態においては、単に濃淡輝度値を用いる
のではなく、累積平均濃淡輝度値を用いているため、低
レベルLL と高レベルLH との差(ダイナミックレン
ジ)を大きくすることができ、LM の値を比較的簡単に
決定することができる。
録部21は、累積平均濃淡輝度値−X座標特性を示すヒ
ストグラムを用いて、累積平均濃淡輝度値L=LM とな
るX座標を抽出する。繰り返しパターン部における濃淡
輝度値は低く、ランダムパターン部における濃淡輝度値
は高くなる傾向にあるため、図4(d)に示すように2
つの峰を分割するように累積平均濃淡輝度値LM (LL
<LM <LH )を決定すれば、繰り返しパターン部とラ
ンダムパターン部との境界を抽出することができる。な
お、本実施の形態においては、単に濃淡輝度値を用いる
のではなく、累積平均濃淡輝度値を用いているため、低
レベルLL と高レベルLH との差(ダイナミックレン
ジ)を大きくすることができ、LM の値を比較的簡単に
決定することができる。
【0058】再び、図3に示すフローチャートの説明に
戻る。次に、繰り返しパターン領域自動抽出・登録部2
1は、累積平均濃淡輝度値LM を用いることによって、
被検査領域のX座標を抽出する(S4)。たとえば、図
4(a)に示すように、被検査領域のX座標(X1 ,X
2 )を求めることができる。
戻る。次に、繰り返しパターン領域自動抽出・登録部2
1は、累積平均濃淡輝度値LM を用いることによって、
被検査領域のX座標を抽出する(S4)。たとえば、図
4(a)に示すように、被検査領域のX座標(X1 ,X
2 )を求めることができる。
【0059】次に、マスキング処理後の画像データに対
してX軸方向に射影を行い、X軸方向画素の累積平均濃
淡輝度値Lを求め、図4(c)に示すようにそのヒスト
グラムを作成する(S5)。そして、被検査領域のX座
標を抽出する処理と同様の処理を行って、被検査領域の
Y座標を抽出する(S6)。たとえば、図4(c)に示
すように、被検査領域のY座標(Y1 ,Y2 )を求める
ことができる。
してX軸方向に射影を行い、X軸方向画素の累積平均濃
淡輝度値Lを求め、図4(c)に示すようにそのヒスト
グラムを作成する(S5)。そして、被検査領域のX座
標を抽出する処理と同様の処理を行って、被検査領域の
Y座標を抽出する(S6)。たとえば、図4(c)に示
すように、被検査領域のY座標(Y1 ,Y2 )を求める
ことができる。
【0060】次に、被検査領域のX座標およびY座標か
ら、被検査領域の抽出を行う(S7)。図4(b)およ
び図4(c)に示すように、被検査領域のX座標
(X1 ,X 2 )およびY座標(Y1 ,Y2 )が抽出され
ているので、被検査領域の4 つの座標(X1 ,Y1 )、
(X1 ,Y2 )、(X2 ,Y1 )および(X2 ,Y2 )
を抽出することができる。
ら、被検査領域の抽出を行う(S7)。図4(b)およ
び図4(c)に示すように、被検査領域のX座標
(X1 ,X 2 )およびY座標(Y1 ,Y2 )が抽出され
ているので、被検査領域の4 つの座標(X1 ,Y1 )、
(X1 ,Y2 )、(X2 ,Y1 )および(X2 ,Y2 )
を抽出することができる。
【0061】最後に作業者は、以上の処理によって得ら
れた被検査領域の中に不要な被検査領域があれば、その
被検査領域を削除して被検査領域の登録を終了する(S
8)。この不要な被検査領域として、良品サンプルウェ
ハの外周部やテストチップ等が挙げられる。
れた被検査領域の中に不要な被検査領域があれば、その
被検査領域を削除して被検査領域の登録を終了する(S
8)。この不要な被検査領域として、良品サンプルウェ
ハの外周部やテストチップ等が挙げられる。
【0062】図5は、画像処理部19の処理手順を説明
するためのフローチャートである。被検査領域抽出部2
2は、検査対象であるウェハの被検査データ32を入力
し、被検査データ32に対してアライメントを行う。そ
して、被検査領域抽出部22は、繰り返しパターン領域
自動抽出・登録部21によって抽出された登録済み被検
査領域33を教示データとして入力し、アライメント後
の被検査データ32と登録済み被検査領域33とを比較
することによって、検査対象のウェハの被検査領域(繰
り返しパターン部)を抽出する(S11)。なお、繰り
返しパターン領域自動抽出・登録部21は、被検査領域
抽出部22によって抽出された被検査領域を教示用デー
タとして入力し、登録済み被検査領域33を適宜修正す
るようにしても良い。
するためのフローチャートである。被検査領域抽出部2
2は、検査対象であるウェハの被検査データ32を入力
し、被検査データ32に対してアライメントを行う。そ
して、被検査領域抽出部22は、繰り返しパターン領域
自動抽出・登録部21によって抽出された登録済み被検
査領域33を教示データとして入力し、アライメント後
の被検査データ32と登録済み被検査領域33とを比較
することによって、検査対象のウェハの被検査領域(繰
り返しパターン部)を抽出する(S11)。なお、繰り
返しパターン領域自動抽出・登録部21は、被検査領域
抽出部22によって抽出された被検査領域を教示用デー
タとして入力し、登録済み被検査領域33を適宜修正す
るようにしても良い。
【0063】次に、濃淡輝度平均値算出部23は、被検
査領域抽出部22によって抽出された被検査領域の濃淡
輝度平均値YAVE を算出する(S12)。この濃淡輝度
平均値YAVE は、被検査領域内の各画素の輝度値の総和
を求め、その総和を画素数で割ったものである。濃淡輝
度平均値算出部23は、被検査ウェハ内の全ての被検査
領域の濃淡輝度平均値を算出する。
査領域抽出部22によって抽出された被検査領域の濃淡
輝度平均値YAVE を算出する(S12)。この濃淡輝度
平均値YAVE は、被検査領域内の各画素の輝度値の総和
を求め、その総和を画素数で割ったものである。濃淡輝
度平均値算出部23は、被検査ウェハ内の全ての被検査
領域の濃淡輝度平均値を算出する。
【0064】次に、濃淡輝度分散値算出部24は、被検
査領域抽出部22によって抽出された被検査領域の濃淡
輝度分散値を算出する(S13)。この濃淡輝度分散値
は、被検査領域内の各画素の輝度値をYi とすると、被
検査領域内の各画素の(Yi−YAVE )2 の総和であ
る。濃淡輝度分散値算出部24は、ウェハ内の全ての被
検査領域の濃淡輝度分散値を算出する。
査領域抽出部22によって抽出された被検査領域の濃淡
輝度分散値を算出する(S13)。この濃淡輝度分散値
は、被検査領域内の各画素の輝度値をYi とすると、被
検査領域内の各画素の(Yi−YAVE )2 の総和であ
る。濃淡輝度分散値算出部24は、ウェハ内の全ての被
検査領域の濃淡輝度分散値を算出する。
【0065】次に、濃淡輝度分散値良否判定部26は、
ステップS13において算出された被検査領域の濃淡輝
度分散値が濃淡輝度分散値の基準34の範囲内にあるか
否かによって良否を判定する(S14)。被検査ウェハ
が良品であると判定された場合、ステップS15へ進
む。また、被検査ウェハが不良品であると判定された場
合、そのウェハを不良品に分類して検査を終了する(S
17)。
ステップS13において算出された被検査領域の濃淡輝
度分散値が濃淡輝度分散値の基準34の範囲内にあるか
否かによって良否を判定する(S14)。被検査ウェハ
が良品であると判定された場合、ステップS15へ進
む。また、被検査ウェハが不良品であると判定された場
合、そのウェハを不良品に分類して検査を終了する(S
17)。
【0066】ここで、上記濃淡輝度分散値の基準34の
作成方法について説明する。濃淡輝度分散値基準作成部
25は、良品サンプルウェハを用いて統計的に十分な数
の被検査領域の濃淡輝度分散値を算出する。この濃淡輝
度分散値の算出は、ステップS13において説明したの
同じ処理によって行われる。濃淡輝度分散値基準作成部
25は、良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度分
散値から図6(a)に示すようなヒストグラムを作成す
る。図6(a)に示すように、このヒストグラムはある
程度のばらつきを持った正規分布に近いグラフとなり、
良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度分散値は最
小値DEVmin 〜最大値DEVmax のいずれかの値を有
する。濃淡輝度分散値基準作成部25は、ウェハの工程
のばらつきを考慮して以下のような濃淡輝度分散値の基
準34を設定する。なお、工程のばらつきによる濃淡輝
度分散値の許容誤差をαとする。
作成方法について説明する。濃淡輝度分散値基準作成部
25は、良品サンプルウェハを用いて統計的に十分な数
の被検査領域の濃淡輝度分散値を算出する。この濃淡輝
度分散値の算出は、ステップS13において説明したの
同じ処理によって行われる。濃淡輝度分散値基準作成部
25は、良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度分
散値から図6(a)に示すようなヒストグラムを作成す
る。図6(a)に示すように、このヒストグラムはある
程度のばらつきを持った正規分布に近いグラフとなり、
良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度分散値は最
小値DEVmin 〜最大値DEVmax のいずれかの値を有
する。濃淡輝度分散値基準作成部25は、ウェハの工程
のばらつきを考慮して以下のような濃淡輝度分散値の基
準34を設定する。なお、工程のばらつきによる濃淡輝
度分散値の許容誤差をαとする。
【0067】 DEVmin −α≦被検査領域の濃淡輝度分散値≦DEVmax +α…(1) このように、濃淡輝度分散値を用いて検査を行うことに
よって、露光・現像不良等によって現れる繰り返しパタ
ーン部の濃淡輝度値のむらによるマクロ欠陥を検出する
ことが可能となる。また、繰り返しパターン部における
キズ・異物の付着等によるマクロ欠陥がある場合にも濃
淡輝度分散値が大きくなるため、これらの欠陥の検出も
可能となる。なお、繰り返しパターン部のみを抽出せず
に、被検査領域にランダムパターン部を含んだまま濃淡
輝度分散値を算出してヒストグラムを作成すると、ラン
ダムパターン部のノイズによって濃淡輝度分散値のばら
つきが大きくなる。したがって、DEVmin −DEV
max の幅が広くなり、マクロ欠陥を見逃す可能性が高く
なる。
よって、露光・現像不良等によって現れる繰り返しパタ
ーン部の濃淡輝度値のむらによるマクロ欠陥を検出する
ことが可能となる。また、繰り返しパターン部における
キズ・異物の付着等によるマクロ欠陥がある場合にも濃
淡輝度分散値が大きくなるため、これらの欠陥の検出も
可能となる。なお、繰り返しパターン部のみを抽出せず
に、被検査領域にランダムパターン部を含んだまま濃淡
輝度分散値を算出してヒストグラムを作成すると、ラン
ダムパターン部のノイズによって濃淡輝度分散値のばら
つきが大きくなる。したがって、DEVmin −DEV
max の幅が広くなり、マクロ欠陥を見逃す可能性が高く
なる。
【0068】次に、濃淡輝度分散値良否判定部26は、
ステップS12において算出された被検査領域の濃淡輝
度平均値が濃淡輝度平均値の基準35の範囲内にあるか
否かによって良否を判定する(S15)。被検査ウェハ
が良品であると判定された場合、そのウェハを良品に分
類して検査を終了する(S16)。また、被検査ウェハ
が不良品であると判定された場合、そのウェハを不良品
に分類して検査を終了する(S17)。
ステップS12において算出された被検査領域の濃淡輝
度平均値が濃淡輝度平均値の基準35の範囲内にあるか
否かによって良否を判定する(S15)。被検査ウェハ
が良品であると判定された場合、そのウェハを良品に分
類して検査を終了する(S16)。また、被検査ウェハ
が不良品であると判定された場合、そのウェハを不良品
に分類して検査を終了する(S17)。
【0069】ここで、上記濃淡輝度平均値の基準35の
作成方法について説明する。濃淡輝度平均値基準作成部
27は、良品サンプルウェハを用いて統計的に十分な数
の被検査領域の濃淡輝度平均値を算出する。この濃淡輝
度分散値の算出は、ステップS12において説明したの
同じ処理によって行われる。濃淡輝度平均値基準作成部
27は、良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度平
均値から図6(b)に示すようなヒストグラムを作成す
る。図6(b)に示すように、このヒストグラムはある
程度のばらつきを持った正規分布に近いグラフとなり、
良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度平均値は最
小値AVEmin 〜最大値AVEmax のいずれかの値を有
する。濃淡輝度平均値基準作成部25は、ウェハの工程
のばらつきを考慮して以下のような濃淡輝度平均値の基
準34を設定する。なお、工程のばらつきによる濃淡輝
度平均値の許容誤差をβとする。
作成方法について説明する。濃淡輝度平均値基準作成部
27は、良品サンプルウェハを用いて統計的に十分な数
の被検査領域の濃淡輝度平均値を算出する。この濃淡輝
度分散値の算出は、ステップS12において説明したの
同じ処理によって行われる。濃淡輝度平均値基準作成部
27は、良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度平
均値から図6(b)に示すようなヒストグラムを作成す
る。図6(b)に示すように、このヒストグラムはある
程度のばらつきを持った正規分布に近いグラフとなり、
良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度平均値は最
小値AVEmin 〜最大値AVEmax のいずれかの値を有
する。濃淡輝度平均値基準作成部25は、ウェハの工程
のばらつきを考慮して以下のような濃淡輝度平均値の基
準34を設定する。なお、工程のばらつきによる濃淡輝
度平均値の許容誤差をβとする。
【0070】 AVEmin −β≦被検査領域の濃淡輝度平均値≦AVEmax +β…(2) このように、濃淡輝度平均値を用いて検査を行うことに
よって、塗布不良等によって現れる繰り返しパターン部
における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等によるマ
クロ欠陥を検出することが可能となる。なお、繰り返し
パターン部のみを抽出せずに、被検査領域にランダムパ
ターン部を含んだまま濃淡輝度平均値を算出してヒスト
グラムを作成すると、ランダムパターン部のノイズによ
って濃淡輝度平均値のばらつきが大きくなる。したがっ
て、AVEmin −AVEmax の幅が広くなり、マクロ欠
陥を見逃す可能性が高くなる。
よって、塗布不良等によって現れる繰り返しパターン部
における濃淡輝度値の一様な上昇または下降等によるマ
クロ欠陥を検出することが可能となる。なお、繰り返し
パターン部のみを抽出せずに、被検査領域にランダムパ
ターン部を含んだまま濃淡輝度平均値を算出してヒスト
グラムを作成すると、ランダムパターン部のノイズによ
って濃淡輝度平均値のばらつきが大きくなる。したがっ
て、AVEmin −AVEmax の幅が広くなり、マクロ欠
陥を見逃す可能性が高くなる。
【0071】以上説明したように、本実施の形態におけ
るウェハのマクロ検査装置によれば、マクロ欠陥が顕著
に現れる繰り返しパターン部のみを抽出し、その濃淡輝
度平均値および濃淡輝度分散値によって良品であるか否
かを判定するようにしたので、ランダムパターン部の影
響による疑似不良を抑えることが可能になり、高精度の
マクロ検査が行えるようになった。また、繰り返しパタ
ーン部のみを抽出して良品であるか否かを判定するの
で、検査面積の縮小による検査の高速化が可能となり、
生産性の向上および品質の安定を図ることが可能となっ
た。 (実施の形態2)実施の形態1におけるウェハのマクロ
検査装置は、良品サンプルウェハの被検査領域を抽出し
て予め登録しておき、この登録済み被検査領域33と被
検査ウェハの被検査データ32とを比較することによっ
て被検査領域を抽出するものである。しかし、被検査ウ
ェハをステージ11に設置する時の位置座標が、良品サ
ンプルウェハをステージ11に設置した時の位置座標と
異なると、実際の被検査領域(繰り返しパターン部)の
位置と抽出された被検査領域の位置とがずれるため、正
確な検査が行えなくなる。また、被検査ウェハの種類が
変更される場合にはそのウェハの被検査領域の座標を登
録し直す必要があるため、被検査ウェハの種類が頻繁に
変更される状況下においては検査プログラムの変更また
はメモリ内容の変更を頻繁に行わなければならない。
るウェハのマクロ検査装置によれば、マクロ欠陥が顕著
に現れる繰り返しパターン部のみを抽出し、その濃淡輝
度平均値および濃淡輝度分散値によって良品であるか否
かを判定するようにしたので、ランダムパターン部の影
響による疑似不良を抑えることが可能になり、高精度の
マクロ検査が行えるようになった。また、繰り返しパタ
ーン部のみを抽出して良品であるか否かを判定するの
で、検査面積の縮小による検査の高速化が可能となり、
生産性の向上および品質の安定を図ることが可能となっ
た。 (実施の形態2)実施の形態1におけるウェハのマクロ
検査装置は、良品サンプルウェハの被検査領域を抽出し
て予め登録しておき、この登録済み被検査領域33と被
検査ウェハの被検査データ32とを比較することによっ
て被検査領域を抽出するものである。しかし、被検査ウ
ェハをステージ11に設置する時の位置座標が、良品サ
ンプルウェハをステージ11に設置した時の位置座標と
異なると、実際の被検査領域(繰り返しパターン部)の
位置と抽出された被検査領域の位置とがずれるため、正
確な検査が行えなくなる。また、被検査ウェハの種類が
変更される場合にはそのウェハの被検査領域の座標を登
録し直す必要があるため、被検査ウェハの種類が頻繁に
変更される状況下においては検査プログラムの変更また
はメモリ内容の変更を頻繁に行わなければならない。
【0072】これらの問題のうち、前者はアフィン変換
等の画像処理によって対応することもできるが、後者は
作業者が検査プログラムまたはメモリ内容の変更を行わ
なければならないため、完全自動化が不可能となる。本
発明の実施の形態2におけるウェハのマクロ検査装置
は、これらの問題を解決したものである。
等の画像処理によって対応することもできるが、後者は
作業者が検査プログラムまたはメモリ内容の変更を行わ
なければならないため、完全自動化が不可能となる。本
発明の実施の形態2におけるウェハのマクロ検査装置
は、これらの問題を解決したものである。
【0073】図7は、本発明の実施の形態2におけるウ
ェハのマクロ検査装置の概略構成を説明するためのブロ
ック図である。図2に示す実施の形態1におけるウェハ
のマクロ検査装置と比較して、画像処理部19内の繰り
返しパターン領域自動抽出・登録部21を削除した点、
および被検査領域抽出部22を繰り返しパターン領域自
動抽出部41に置換した点のみが異なる。したがって、
画像処理部の参照符号を19’とし、重複する構成およ
び機能の詳細な説明は繰返さない。
ェハのマクロ検査装置の概略構成を説明するためのブロ
ック図である。図2に示す実施の形態1におけるウェハ
のマクロ検査装置と比較して、画像処理部19内の繰り
返しパターン領域自動抽出・登録部21を削除した点、
および被検査領域抽出部22を繰り返しパターン領域自
動抽出部41に置換した点のみが異なる。したがって、
画像処理部の参照符号を19’とし、重複する構成およ
び機能の詳細な説明は繰返さない。
【0074】図8は、本実施の形態におけるウェハのマ
クロ検査装置の処理手順を説明するためのフローチャー
トである。図5に示す実施の形態1におけるウェハのマ
クロ検査装置のフローチャートと比較して、ステップS
11がステップS21に置換された点のみが異なる。し
たがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰り返さな
い。
クロ検査装置の処理手順を説明するためのフローチャー
トである。図5に示す実施の形態1におけるウェハのマ
クロ検査装置のフローチャートと比較して、ステップS
11がステップS21に置換された点のみが異なる。し
たがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰り返さな
い。
【0075】繰り返しパターン領域自動抽出部41は、
被検査ウェハの被検査データ32を用いて被検査領域
(繰り返しパターン)を抽出する(S21)。この被検
査領域の抽出方法は、図3に示すフローチャートを用い
て説明した方法と同じであるので詳細な説明は繰り返さ
ない。
被検査ウェハの被検査データ32を用いて被検査領域
(繰り返しパターン)を抽出する(S21)。この被検
査領域の抽出方法は、図3に示すフローチャートを用い
て説明した方法と同じであるので詳細な説明は繰り返さ
ない。
【0076】以上説明したように、本実施の形態におけ
るウェハのマクロ検査装置によれば、実施の形態1にお
いて説明した効果に加えて、被検査領域の抽出がさらに
正確に行えるようになるため、検査の精度をさらに向上
させることが可能となった。また、被検査ウェハの種類
が頻繁に変更される状況下においてもウェハのマクロ検
査を完全に自動化することが可能になった。
るウェハのマクロ検査装置によれば、実施の形態1にお
いて説明した効果に加えて、被検査領域の抽出がさらに
正確に行えるようになるため、検査の精度をさらに向上
させることが可能となった。また、被検査ウェハの種類
が頻繁に変更される状況下においてもウェハのマクロ検
査を完全に自動化することが可能になった。
【0077】(実施の形態3)実施の形態1および2に
おけるウェハのマクロ検査装置は、濃淡輝度分散値によ
る判定と濃淡輝度平均値による判定を別々に行っていた
が、実施の形態3におけるウェハのマクロ検査装置はこ
れらの判定を同時に行うものである。図9に示すよう
に、濃淡輝度平均値を横軸に、濃淡輝度分散値を縦軸に
して、複数の良品サンプルウェハ(統計的に十分有意な
数のウェハ)の被検査領域の濃淡輝度平均値および濃淡
輝度分散値を測定してプロットすると、楕円に近い形状
のグラフが作成できる。これは、濃淡輝度平均値および
濃淡輝度分散値がともに正規分布に近づくためである。
おけるウェハのマクロ検査装置は、濃淡輝度分散値によ
る判定と濃淡輝度平均値による判定を別々に行っていた
が、実施の形態3におけるウェハのマクロ検査装置はこ
れらの判定を同時に行うものである。図9に示すよう
に、濃淡輝度平均値を横軸に、濃淡輝度分散値を縦軸に
して、複数の良品サンプルウェハ(統計的に十分有意な
数のウェハ)の被検査領域の濃淡輝度平均値および濃淡
輝度分散値を測定してプロットすると、楕円に近い形状
のグラフが作成できる。これは、濃淡輝度平均値および
濃淡輝度分散値がともに正規分布に近づくためである。
【0078】図10は、実施の形態3におけるウェハの
マクロ検査装置の概略構成を説明するためのブロック図
である。図7に示す実施の形態2におけるウェハのマク
ロ検査装置と比較して、画像処理部19’内の濃淡輝度
分散値基準作成部25、濃淡輝度分散値良否判定部2
6、濃淡輝度平均値基準作成部27および濃淡輝度平均
値良否判定部28が、濃淡輝度分散値・平均値基準作成
部51および濃淡輝度分散値・平均値良否判定部52に
置換された点のみが異なる。したがって、画像処理部の
参照符号を19”とし、重複する構成および機能の詳細
な説明は繰り返さない。
マクロ検査装置の概略構成を説明するためのブロック図
である。図7に示す実施の形態2におけるウェハのマク
ロ検査装置と比較して、画像処理部19’内の濃淡輝度
分散値基準作成部25、濃淡輝度分散値良否判定部2
6、濃淡輝度平均値基準作成部27および濃淡輝度平均
値良否判定部28が、濃淡輝度分散値・平均値基準作成
部51および濃淡輝度分散値・平均値良否判定部52に
置換された点のみが異なる。したがって、画像処理部の
参照符号を19”とし、重複する構成および機能の詳細
な説明は繰り返さない。
【0079】濃淡輝度分散値・平均値基準作成部51
は、複数の良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度
平均値および濃淡輝度分散値を測定し、濃淡輝度分散値
の最小値および最大値をそれぞれDEVmin およびDE
Vmax とし、濃淡輝度平均値の最小値および最大値をそ
れぞれAVEmin およびAVEmax とする。そして、工
程のばらつきを考慮して、濃淡輝度分散値の許容誤差α
および濃淡輝度平均値の許容誤差βを付加することによ
り、以下の式で表される濃淡輝度分散値・平均値の基準
53を作成する。
は、複数の良品サンプルウェハの被検査領域の濃淡輝度
平均値および濃淡輝度分散値を測定し、濃淡輝度分散値
の最小値および最大値をそれぞれDEVmin およびDE
Vmax とし、濃淡輝度平均値の最小値および最大値をそ
れぞれAVEmin およびAVEmax とする。そして、工
程のばらつきを考慮して、濃淡輝度分散値の許容誤差α
および濃淡輝度平均値の許容誤差βを付加することによ
り、以下の式で表される濃淡輝度分散値・平均値の基準
53を作成する。
【0080】 (濃淡輝度平均値−AVEmid )2 /(AVEhwid+β)2 + (濃淡輝度分散値−DEVmid )2 /(DEVhwid+α)2 ≦1…(3) AVEmid =(AVEmax +AVEmin )/2…(4) AVEhwid=(AVEmax −AVEmin )/2…(5) DEVmid =(DEVmax +DEVmin )/2…(6) DEVhwid=(DEVmax −DEVmin )/2…(7) 図11は、実施の形態3におけるウェハのマクロ検査装
置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
図8に示す実施の形態2におけるウェハのマクロ検査装
置のフローチャートと比較して、ステップS14および
S15がステップS31に置換された点のみが異なる。
したがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰り返さ
ない。
置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
図8に示す実施の形態2におけるウェハのマクロ検査装
置のフローチャートと比較して、ステップS14および
S15がステップS31に置換された点のみが異なる。
したがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰り返さ
ない。
【0081】濃淡輝度分散値・平均値良否判定部52
は、濃淡輝度平均値算出部23および濃淡輝度分散値算
出部24によって算出された濃淡輝度平均値および濃淡
輝度分散値が、濃淡輝度分散値・平均値基準作成部51
によって作成された濃淡輝度分散値・平均値の基準53
の範囲内にあるか否かによって被検査ウェハの良否を判
定する(S31)。被検査ウェハが良品であると判定さ
れた場合、そのウェハを良品に分類して検査を終了する
(S16)。また、被検査ウェハが不良品であると判定
された場合、そのウェハを不良品に分類して検査を終了
する(S17)。
は、濃淡輝度平均値算出部23および濃淡輝度分散値算
出部24によって算出された濃淡輝度平均値および濃淡
輝度分散値が、濃淡輝度分散値・平均値基準作成部51
によって作成された濃淡輝度分散値・平均値の基準53
の範囲内にあるか否かによって被検査ウェハの良否を判
定する(S31)。被検査ウェハが良品であると判定さ
れた場合、そのウェハを良品に分類して検査を終了する
(S16)。また、被検査ウェハが不良品であると判定
された場合、そのウェハを不良品に分類して検査を終了
する(S17)。
【0082】以上説明したように、本実施の形態におけ
るウェハのマクロ検査装置によれば、濃淡輝度分散値と
濃淡輝度平均値とを同時に判定することにより、両値が
ボーダーライン上にあるような被検査領域に対しては不
良品であると判定するようになるので、実施の形態2に
おけるウェハのマクロ検査装置よりもさらに判定条件が
厳しくなり、より精度の高い検査が行えるようになっ
た。
るウェハのマクロ検査装置によれば、濃淡輝度分散値と
濃淡輝度平均値とを同時に判定することにより、両値が
ボーダーライン上にあるような被検査領域に対しては不
良品であると判定するようになるので、実施の形態2に
おけるウェハのマクロ検査装置よりもさらに判定条件が
厳しくなり、より精度の高い検査が行えるようになっ
た。
【0083】以上、実施の形態1〜3におけるウェハの
マクロ検査装置について詳細に説明した。以下に、実施
の形態3におけるウェハのマクロ検査装置に実際の被検
査ウェハを検査させた場合のデータについて説明する。
なお、被検査領域の濃淡輝度分散値の代わりに濃淡輝度
標準偏差値を用いているが、これによっても実施の形態
3におけるウェハのマクロ検査装置と全く同じ効果が得
られることを付け加えておく。
マクロ検査装置について詳細に説明した。以下に、実施
の形態3におけるウェハのマクロ検査装置に実際の被検
査ウェハを検査させた場合のデータについて説明する。
なお、被検査領域の濃淡輝度分散値の代わりに濃淡輝度
標準偏差値を用いているが、これによっても実施の形態
3におけるウェハのマクロ検査装置と全く同じ効果が得
られることを付け加えておく。
【0084】被検査の画像データとして、被検査ウェハ
内の約50mm×50mmの領域を分解能が縦横ともに
100μmのCCDカメラで撮像したものが使用され
る。ウェハ上のチップには繰り返しパターン部(メモリ
セル部)が2個含まれており、被検査画像データには約
130箇所程度の被検査領域が含まれる。
内の約50mm×50mmの領域を分解能が縦横ともに
100μmのCCDカメラで撮像したものが使用され
る。ウェハ上のチップには繰り返しパターン部(メモリ
セル部)が2個含まれており、被検査画像データには約
130箇所程度の被検査領域が含まれる。
【0085】最初に、良品サンプルウェハを用いて濃淡
輝度標準偏差値および濃淡輝度平均値を求め、それぞれ
を縦軸および横軸としてプロットすると図12(a)に
示すグラフが作成できる。良品サンプルから得られた値
および工程のばらつきを考慮して設定された許容誤差
は、以下に示す通りとなる。
輝度標準偏差値および濃淡輝度平均値を求め、それぞれ
を縦軸および横軸としてプロットすると図12(a)に
示すグラフが作成できる。良品サンプルから得られた値
および工程のばらつきを考慮して設定された許容誤差
は、以下に示す通りとなる。
【0086】良品ウェハの濃淡輝度標準偏差値の最大値
DEVmax =4.101 良品ウェハの濃淡輝度標準偏差値の最小値DEVmin =
1.672 良品ウェハの濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =12
3.27 良品ウェハの濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =9
4.46 濃淡輝度標準偏差値の許容誤差α=5.000 濃淡輝度平均値の許容誤差β=20.00 良品サンプルから得られたこれらの値および許容誤差か
ら、各規準値を作成すると以下の通りとなる。これらの
基準値の範囲は、図12(a)内の楕円形点線枠で示さ
れている。この楕円形点線枠の内側に入った被検査領域
が良品として判定される。
DEVmax =4.101 良品ウェハの濃淡輝度標準偏差値の最小値DEVmin =
1.672 良品ウェハの濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =12
3.27 良品ウェハの濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =9
4.46 濃淡輝度標準偏差値の許容誤差α=5.000 濃淡輝度平均値の許容誤差β=20.00 良品サンプルから得られたこれらの値および許容誤差か
ら、各規準値を作成すると以下の通りとなる。これらの
基準値の範囲は、図12(a)内の楕円形点線枠で示さ
れている。この楕円形点線枠の内側に入った被検査領域
が良品として判定される。
【0087】 0≦被検査領域の濃淡輝度標準偏差値≦9.101…(14) 74.46≦被検査領域の濃淡輝度平均値≦143.27…(15) 次に、不良品ウェハ内の被検査領域における濃淡輝度標
準偏差値および濃淡輝度平均値について説明する。不良
品ウェハ1は、ウェハの一部に露光・現像不良によるマ
クロ欠陥が発生しているものであり、被検査領域の幾つ
かに濃淡輝度値のムラが発生している。また、不良品ウ
ェハ2は、ウェハの全面にレジスト塗布不良によるマク
ロ欠陥が発生しているものであり、ほぼ全ての被検査領
域で濃淡輝度値の上昇が発生している。
準偏差値および濃淡輝度平均値について説明する。不良
品ウェハ1は、ウェハの一部に露光・現像不良によるマ
クロ欠陥が発生しているものであり、被検査領域の幾つ
かに濃淡輝度値のムラが発生している。また、不良品ウ
ェハ2は、ウェハの全面にレジスト塗布不良によるマク
ロ欠陥が発生しているものであり、ほぼ全ての被検査領
域で濃淡輝度値の上昇が発生している。
【0088】不良品ウェハ1および不良ウェハ2の被検
査領域における濃淡輝度標準偏差値および濃淡輝度平均
値をプロットすると、図12(b)に示すグラフが得ら
れる。なお、不良品ウェハ1内の被検査領域の値を△で
プロットし、不良品ウェハ2内の被検査領域の値を□で
プロットしている。
査領域における濃淡輝度標準偏差値および濃淡輝度平均
値をプロットすると、図12(b)に示すグラフが得ら
れる。なお、不良品ウェハ1内の被検査領域の値を△で
プロットし、不良品ウェハ2内の被検査領域の値を□で
プロットしている。
【0089】不良品ウェハ1の被検査領域における濃淡
輝度値の各特性値は、以下に示す通りとなる。
輝度値の各特性値は、以下に示す通りとなる。
【0090】不良品ウェハ1の濃淡輝度標準偏差値の最
大値DEVmax =31.050 不良品ウェハ1の濃淡輝度標準偏差値の最小値DEV
min =1.610 不良品ウェハ1の濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =
145.98 不良品ウェハ1の濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =
87.19 不良品ウェハ1の濃淡輝度標準偏差値の最大値DEV
max (31.050)は、良品ウェハのDEVmax +α
(9.101)を大きく上回っているため、濃淡輝度分
散値(濃淡輝度標準偏差値)による判定によって不良品
と判定される。なお、不良品ウェハ1のマクロ欠陥はウ
ェハの一部に発生しているため、被検査領域の一部は楕
円形点線枠内に入っている。
大値DEVmax =31.050 不良品ウェハ1の濃淡輝度標準偏差値の最小値DEV
min =1.610 不良品ウェハ1の濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =
145.98 不良品ウェハ1の濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =
87.19 不良品ウェハ1の濃淡輝度標準偏差値の最大値DEV
max (31.050)は、良品ウェハのDEVmax +α
(9.101)を大きく上回っているため、濃淡輝度分
散値(濃淡輝度標準偏差値)による判定によって不良品
と判定される。なお、不良品ウェハ1のマクロ欠陥はウ
ェハの一部に発生しているため、被検査領域の一部は楕
円形点線枠内に入っている。
【0091】また、不良品ウェハ2の被検査領域におけ
る濃淡輝度値の各特性値は、以下に示す通りとなる。
る濃淡輝度値の各特性値は、以下に示す通りとなる。
【0092】不良品ウェハ2の濃淡輝度標準偏差値の最
大値DEVmax =9.422 不良品ウェハ2の濃淡輝度標準偏差値の最小値DEV
min =2.314 不良品ウェハ2の濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =
209.37 不良品ウェハ2の濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =
162.68 不良品ウェハ2の濃淡輝度標準偏差値の最大値DEV
max (9.422)は、 良品ウェハのDEVmax +α(9.101)をわずかに
上回っているため、濃淡輝度分散値(濃淡輝度標準偏差
値)による判定によって不良品と判定される。しかし、
工程のばらつきによる濃淡輝度標準偏差値の許容誤差α
に6.000が設定されていれば、濃淡輝度標準偏差値
による判定は良品となり得る。
大値DEVmax =9.422 不良品ウェハ2の濃淡輝度標準偏差値の最小値DEV
min =2.314 不良品ウェハ2の濃淡輝度平均値の最大値AVEmax =
209.37 不良品ウェハ2の濃淡輝度平均値の最小値AVEmin =
162.68 不良品ウェハ2の濃淡輝度標準偏差値の最大値DEV
max (9.422)は、 良品ウェハのDEVmax +α(9.101)をわずかに
上回っているため、濃淡輝度分散値(濃淡輝度標準偏差
値)による判定によって不良品と判定される。しかし、
工程のばらつきによる濃淡輝度標準偏差値の許容誤差α
に6.000が設定されていれば、濃淡輝度標準偏差値
による判定は良品となり得る。
【0093】一方、不良品2の濃淡輝度平均値の最大値
AVEmax (209.37)は、良品のAVEmax +β
(143.27)を十分に上回っているため、濃淡輝度
平均値による判定で不良品となる。なお、不良品ウェハ
2のマクロ欠陥はウェハの全面に発生しているため、被
検査領域の全てが楕円形点線枠外に分布する。
AVEmax (209.37)は、良品のAVEmax +β
(143.27)を十分に上回っているため、濃淡輝度
平均値による判定で不良品となる。なお、不良品ウェハ
2のマクロ欠陥はウェハの全面に発生しているため、被
検査領域の全てが楕円形点線枠外に分布する。
【0094】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図1】本発明の実施の形態1におけるウェハのマクロ
検査装置の概略構成を説明するためのブロック図であ
る。
検査装置の概略構成を説明するためのブロック図であ
る。
【図2】画像処理部19をさらに詳細に説明するための
ブロック図である。
ブロック図である。
【図3】繰り返しパターン領域自動抽出・登録部21の
処理手順を説明するためのフローチャートである。
処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図4】(a)は、良品サンプルウェハの画像データの
一例を示す図である。(b)は、累積平均濃淡輝度値−
X座標特性を示すグラフである。(c)は、累積平均濃
淡輝度値−Y座標特性を示すグラフである。(d)は、
累積平均濃淡輝度値とその度数の関係を示すグラフであ
る。
一例を示す図である。(b)は、累積平均濃淡輝度値−
X座標特性を示すグラフである。(c)は、累積平均濃
淡輝度値−Y座標特性を示すグラフである。(d)は、
累積平均濃淡輝度値とその度数の関係を示すグラフであ
る。
【図5】画像処理部19の処理手順を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図6】(a)は、良品サンプルウェハの濃淡輝度分散
値とその度数との関係を示すヒストグラムである。
(b)は、良品サンプルの濃淡輝度平均値とその度数と
の関係を示すグラフである。
値とその度数との関係を示すヒストグラムである。
(b)は、良品サンプルの濃淡輝度平均値とその度数と
の関係を示すグラフである。
【図7】本発明の実施の形態2における画像処理部1
9’の概略構成を説明するためのブロック図である。
9’の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図8】本発明の実施の形態2における画像処理部1
9’の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。
9’の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。
【図9】濃淡輝度平均値と濃淡輝度分散値との関係を説
明するためのグラフである。
明するためのグラフである。
【図10】本発明の実施の形態3における画像処理部1
9”の概略構成を説明するためのブロック図である。
9”の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図11】本発明の実施の形態3における画像処理部1
9”の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。
9”の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。
【図12】(a)は、実施の形態3におけるウェハのマ
クロ検査装置に良品サンプルウェハを検査させた時に生
成されるグラフを示す図である。(b)は、実施の形態
3におけるウェハのマクロ検査装置に不良品ウェハを検
査させた時に生成されるグラフを示す図である。
クロ検査装置に良品サンプルウェハを検査させた時に生
成されるグラフを示す図である。(b)は、実施の形態
3におけるウェハのマクロ検査装置に不良品ウェハを検
査させた時に生成されるグラフを示す図である。
【図13】(a)は、ウェハ全体を示す図である。
(b)は、1つのショットに含まれるチップを示す図で
ある。(c)は、1つのチップに含まれる回路構成を示
す図である。
(b)は、1つのショットに含まれるチップを示す図で
ある。(c)は、1つのチップに含まれる回路構成を示
す図である。
【図14】(a)は、マクロ欠陥の一例を示す図であ
る。(b)は、ミクロ欠陥の一例を示す図である。
る。(b)は、ミクロ欠陥の一例を示す図である。
【図15】(a)は、ウェハ内の繰り返しパターン部に
おける濃淡輝度値を説明するための図である。(b)
は、ウェハ内のランダムパターン部における濃淡輝度値
を説明するための図である。
おける濃淡輝度値を説明するための図である。(b)
は、ウェハ内のランダムパターン部における濃淡輝度値
を説明するための図である。
10 被検査ウェハ 11 ステージ 12,14 照明部 13 ハーフミラー 15 CCDカメラ 16 ステージ制御部 17 照明制御部 18 カメラ制御・画像入力部 19 画像処理部 20 中央制御部 21 繰り返しパターン領域自動抽出・登録部 22 被検査領域抽出部 23 濃淡輝度平均値算出部 24 濃淡輝度分散値算出部 25 濃淡輝度分散値基準作成部 26 濃淡輝度分散値良否判定部 27 濃淡輝度平均値基準作成部 28 濃淡輝度平均値良否判定部 41 繰り返しパターン領域自動抽出部 51 濃淡輝度分散値・平均値基準作成部 52 濃淡輝度分散値・平均値良否判定部
Claims (12)
- 【請求項1】 被検査ウェハを照射するための照明手段
と、 前記被検査ウェハを撮像するための撮像手段と、 前記撮像手段によって出力された画像信号から前記被検
査ウェハの繰り返しパターン部の画像データを抽出する
ための抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された繰り返しパターン部の
画像データに基づいて前記被検査ウェハの良否を判定す
るための良否判定手段とを含むウェハのマクロ検査装
置。 - 【請求項2】 前記良否判定手段は、抽出手段によって
抽出された繰り返しパターン部の画像データから特性値
を算出するために特性値算出手段と、 前記特性値算出手段によって算出された特性値に基づい
て前記被検査ウェハの良否を判定するための被検査ウェ
ハ良否判定手段とを含む、請求項1記載のウェハのマク
ロ検査装置。 - 【請求項3】 前記特性値算出手段は、前記抽出手段に
よって抽出された繰り返しパターン部の画像データから
濃淡輝度分散値を算出するための分散値算出手段を含
む、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置。 - 【請求項4】 前記特性値算出手段は、前記抽出手段に
よって抽出された繰り返しパターン部の画像データから
濃淡輝度平均値を算出するための平均値算出手段を含
む、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置。 - 【請求項5】 前記特性値算出手段は、前記抽出手段に
よって抽出された繰り返しパターン部の画像データから
濃淡輝度標準偏差値を算出するための標準偏差値算出手
段を含む、請求項2記載のウェハのマクロ検査装置。 - 【請求項6】 前記特性値算出手段は、前記抽出手段に
よって抽出された繰り返しパターン部の画像データから
濃淡輝度分散値を算出するための分散値算出手段と、 前記抽出手段によって抽出された繰り返しパターン部の
画像データから濃淡輝度平均値を算出するための平均値
算出手段とを含む、請求項2記載のウェハのマクロ検査
装置。 - 【請求項7】 前記特性値算出手段は、前記抽出手段に
よって抽出された繰り返しパターン部の画像データから
濃淡輝度標準偏差値を算出するための標準偏差値算出手
段と、 前記抽出手段によって抽出された繰り返しパターン部の
画像データから濃淡輝度平均値を算出するための平均値
算出手段とを含む、請求項2記載のウェハのマクロ検査
装置。 - 【請求項8】 前記抽出手段は、前記撮像手段によって
出力された画像信号から各画素の輝度をX方向に射影し
たヒストグラムおよびY方向に射影したヒストグラムを
作成するためのヒストグラム作成手段と、 前記ヒストグラム作成手段によって作成されたヒストグ
ラムに基づいて前記繰り返しパターン部の画像データを
抽出するための被検査領域抽出手段とを含む、請求項1
〜7のいずれかに記載のウェハのマクロ検査装置。 - 【請求項9】 前記ウェハのマクロ検査装置はさらに、
良品サンプルウェハの画像信号から前記良品サンプルウ
ェハの繰り返しパターン部の領域を抽出するための繰り
返しパターン部抽出手段を含み、 前記抽出手段は、前記繰り返しパターン部抽出手段によ
って抽出された繰り返しパターン部の領域に基づいて被
検査ウェハの繰り返しパターン部を抽出するための手段
を含む、請求項1〜7のいずれかに記載のウェハのマク
ロ検査装置。 - 【請求項10】 被検査ウェハを照射するステップと、 前記被検査ウェハを撮像するステップと、 前記撮像によって得られた画像信号から前記被検査ウェ
ハの繰り返しパターン部の画像データを抽出するステッ
プと、 前記抽出された繰り返しパターン部の画像データに基づ
いて前記被検査ウェハの良否を判定するステップとを含
むウェハのマクロ検査方法。 - 【請求項11】 前記被検査ウェハの繰り返しパターン
部の画像データを抽出するステップは、前記撮像によっ
て得られた画像信号から各画素の輝度をX方向に射影し
たヒストグラムおよびY方向に射影したヒストグラムを
作成するステップと、 前記作成されたヒストグラムに基づいて前記繰り返しパ
ターン部の画像データを抽出するステップとを含む、請
求項10記載のウェハのマクロ検査方法。 - 【請求項12】 前記ウェハのマクロ検査方法はさら
に、良品サンプルウェハの画像信号から前記良品サンプ
ルウェハの繰り返しパターン部の領域を抽出するステッ
プを含み、 前記繰り返しパターン部の画像データを抽出するステッ
プは、前記抽出された良品サンプルウェハの繰り返しパ
ターン部の領域に基づいて前記被検査ウェハの繰り返し
パターン部を抽出するステップを含む、請求項10記載
のウェハのマクロ検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11012084A JP2000207562A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | ウェハのマクロ検査装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11012084A JP2000207562A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | ウェハのマクロ検査装置およびその方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000207562A true JP2000207562A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11795730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11012084A Withdrawn JP2000207562A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | ウェハのマクロ検査装置およびその方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000207562A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002014057A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nidek Co Ltd | 欠陥検査装置 |
JP2005527116A (ja) * | 2002-05-22 | 2005-09-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プロセス変動のモニタシステムおよび方法 |
JP2005292076A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子ビームによる検査方法および検査装置 |
KR100722804B1 (ko) * | 2007-01-02 | 2007-05-31 | 주식회사 미르코 | 웨이퍼 엣지 검사장치 및 방법 |
US7280233B2 (en) | 2003-02-28 | 2007-10-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for inspecting an edge exposure area of a wafer |
US7289661B2 (en) | 2002-10-30 | 2007-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for inspecting a substrate |
-
1999
- 1999-01-20 JP JP11012084A patent/JP2000207562A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002014057A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nidek Co Ltd | 欠陥検査装置 |
JP2005527116A (ja) * | 2002-05-22 | 2005-09-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プロセス変動のモニタシステムおよび方法 |
US7289661B2 (en) | 2002-10-30 | 2007-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for inspecting a substrate |
US7280233B2 (en) | 2003-02-28 | 2007-10-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for inspecting an edge exposure area of a wafer |
JP2005292076A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子ビームによる検査方法および検査装置 |
JP4528014B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2010-08-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料検査方法 |
KR100722804B1 (ko) * | 2007-01-02 | 2007-05-31 | 주식회사 미르코 | 웨이퍼 엣지 검사장치 및 방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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