JP2001250852A

JP2001250852A - 半導体デバイスの製造方法、検査装置における検査条件出し方法、検査装置の選定方法並びに検査装置およびその方法

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Publication number: JP2001250852A
Application number: JP2000061836A
Authority: JP
Inventors: Rei Hamamatsu; 玲浜松; Minoru Noguchi; 稔野口; Yoshimasa Oshima; 良正大島; Hidetoshi Nishiyama; 英利西山; Kenji Oka; 健次岡; Takanori Ninomiya; 隆典二宮; Maki Tanaka; 麻紀田中; Kenji Watanabe; 健二渡辺; Tetsuya Watanabe; 哲也渡邊; Yoshio Morishige; 良夫森重
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: US20010048761A1; US7061602B2; US20120312104A1; US20100140474A1; US8559000B2; US8274651B2; US20120006131A1; US7643138B2; US20050196033A1; US7417723B2; JP3784603B2; US20080291437A1; US8040503B2; US20060215153A1; US6888959B2

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な製造工程において製造される半導体ウェ
ハなどの被検査物の表面に状態に合わせて検出すべき異
物等の検出物を最適な検査条件で検査できるようにした
検査装置およびその方法を提供することにある。【解決手段】検査装置おいて前記被検査物上の検出物を
予め設定してある複数の検査条件で一括して検査をして
それぞれの検査条件毎に少なくとも検出物のデータを検
出する過程と、該検出されたそれぞれの検査条件毎の検
出物について突き合わせて突き合わせデータを作成する
過程と、該作成された検出物についての突き合わせ結果
データを基に分析して検出物を分類する過程と、該分類
された検出物のデータをそれぞれの検査条件毎の検出物
の座標データに付与して検査条件毎の分類された検出物
に関するデータを作成する過程と、該作成された検査条
件毎の分類された検出物に関するデータを基に適切な検
査条件を選択する過程とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスに
おいて所望の製造工程で製造される半導体基板に対して
適切な検査条件で検査できるようにした半導体デバイス
の製造方法、検査装置において検査する被検査物に対し
て適切な検査条件を選定する検査装置における検査条件
出し方法、被検査物に対する検査装置の選定方法並びに
検査装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、検査装置における検査条件の設定
は、実際の異物や欠陥と等価の凹凸を形成した校正用試
料を用いてある検査条件で検査をし、その結果検出され
る凹凸の検出状態を解析し、この解析された結果が悪い
場合には、上記検査条件を変更して上記校正用試料に対
して検査を行い、その結果検出される凹凸の検出状態を
解析することを上記検査条件が適切になるまで繰り返し
ていた。ところで、特開平９−３０６９５７号公報（従
来技術１）には、半導体ウェハの複数工程間において、
異物の同一性に判定することが記載されている。また、
特開平４−１０６４６０号公報（従来技術２）には、検
査対象である同一の画像について異なる２種類のパラメ
ータで特徴量を計算して目的とする欠陥をそれぞれ識別
し、２種類のパラメータで共通して識別されている欠陥
を検出して重複を除去する欠陥検出方法が記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスにおいては、そこに形成される回路パターンが益々
微細化の一途を辿っているため、検査して検出する必要
のある異物や回路パターン欠陥やスクラッチも微細化の
一途を辿っていることになる。また、半導体デバイス
は、非常に多数の製造工程を経て製造されている。その
ため、検査装置は、様々な製造工程で製造された半導体
ウェハに対して適用する必要がある。しかし、様々な製
造工程で製造された半導体ウェハの表面（下地）状態は
様々に変化することになる。このように、検査装置にお
いては、様々に変化する表面状態を有する半導体ウェハ
上から微細化の一途を辿っている異物や回路パターン欠
陥やスクラッチ等の検出物を検出する必要があり、微妙
な検査条件の最適化を図る必要がある。

【０００４】しかしながら、校正用試料として、様々に
変化する表面状態の上に異物や欠陥と等価の凹凸を形成
して準備することが難しく、上記従来技術のように、校
正用試料を用いて適切な検査条件を設定することが難し
いという課題を有していた。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
多数の製造工程を経て製造される半導体デバイスを高品
質で製造することができるようにした半導体デバイスの
製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目
的は、様々な製造工程において製造される被検査物の表
面に状態に合わせて検出すべき異物等の検出物を最適な
検査条件で検査できるようにした検査装置における検査
条件出し方法並びに検査装置およびその方法を提供する
ことにある。また、本発明の更に他の目的は、様々な製
造工程において製造される被検査物に対して適切な検査
装置を選定することができるようにした検査装置の選定
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、多数の製造工程を経て製造される半導体
デバイスの製造方法であって、前記所望の製造工程で製
造された半導体基板に対して検査装置を用いて複数の検
査条件によって一括検出される検出物を分類して前記半
導体基板の表面状態に適する検査条件を選定し、前記所
望の製造工程で製造され半導体基板に対して前記検査装
置を用いて前記選定された検査条件で検査して半導体基
板の品質を管理して製造することを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、被検査物上の検出物を検
査する検査装置における適切な検査条件出しをする方法
であって、前記検査装置おいて前記被検査物上の検出物
を予め設定してある複数の検査条件で一括して検査をし
てそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標
データを検出する一括検査過程と、該一括検査過程で検
出されたそれぞれの検査条件毎の検出物の座標データを
比較して座標位置の同一性を基に前記検査条件毎の検出
物について突き合わせをして検出物についての突き合わ
せデータを作成する突き合わせ過程と、該突き合わせ過
程で作成された検出物についての突き合わせデータを基
に分析して検出物を分類する分類過程と、該分類過程で
分類された検出物のデータを前記それぞれの検査条件毎
の検出物の座標データに付与することによって前記検査
条件毎の分類された検出物に関するデータを作成する分
類データ作成過程と、該分類データ作成過程で作成され
た検査条件毎の分類された検出物に関するデータを基に
前記被検査物の表面の状態に対して適切な検査条件を選
択して前記検査装置に設定登録する選択過程とを有する
ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、被検査物上の検出物を検
査する検査装置における適切な検査条件出しをする方法
であって、前記検査装置おいて前記被検査物上の検出物
を予め設定してある複数の検査条件で一括して検査をし
てそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標
データと前記検出物の特徴量若しくは検出物の画像とを
検出する一括検査過程と、該一括検査過程で検出された
それぞれの検査条件毎の検出物の座標データを比較して
座標位置の同一性を基に前記検査条件毎の検出物につい
て突き合わせをして検出物についての突き合わせデータ
を作成する突き合わせ過程と、該突き合わせ過程で作成
された検出物についての突き合わせデータと各検出物の
特徴量若しくは検出物の画像とを基に分析して検出物を
分類する分類過程と、該分類過程で分類された検出物の
データを前記それぞれの検査条件毎の検出物の座標デー
タに付与することによって前記検査条件毎の分類された
検出物に関するデータを作成する分類データ作成過程
と、該分類データ作成過程で作成された検査条件毎の分
類された検出物に関するデータを基に前記被検査物の表
面の状態に対して適切な検査条件を選択して前記検査装
置に設定登録する選択過程とを有することを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明は、前記検査装置における検
査条件出し方法において、選択過程は、前記分類データ
作成過程で作成された検査条件毎の分類された検出物に
関するデータを出力し、該出力されたデータを基に適切
な検査条件を選択することを特徴とする。また、本発明
は、前記検査装置における検査条件出し方法において、
分類過程は、前記突き合わせ過程で作成された検出物に
ついての突き合わせデータを出力し、該出力されたデー
タを基に分析することを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、前記検査装置における検
査条件出し方法において、分類過程は、前記突き合わせ
過程で作成された検出物についての突き合わせデータの
内、その一部を任意に選択して出力し、該出力されたデ
ータを基に分析することを特徴とする。また、本発明
は、前記検査装置における検査条件出し方法において、
分類過程は、分析装置による分析も含むことを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明は、被検査物上の検出物を検
査する検査装置を選定する方法であって、前記複数の検
査装置の各々おいて前記被検査物上の検出物を予め設定
してある検査条件で検査をしてそれぞれの検査装置毎に
少なくとも前記検出物の座標データを検出する検査過程
と、該検査過程で検出されたそれぞれの検査装置毎の検
出物の座標データを比較して座標位置の同一性を基に前
記検査装置毎の検出物について突き合わせをして検出物
についての突き合わせデータを作成する突き合わせ過程
と、該突き合わせ過程で作成された検出物についての突
き合わせデータを基に分析して検出物を分類する分類過
程と、該分類過程で分類された検出物のデータを前記そ
れぞれの検査装置毎の検出物の座標データに付与するこ
とによって前記検査装置毎の分類された検出物に関する
データを作成する分類データ作成過程と、該分類データ
作成過程で出力された検査装置毎の分類された検出物に
関するデータを基に前記被検査物の表面の状態に対して
適切な検査装置を選択する選択過程とを有することを特
徴とする。

【００１２】また、本発明は、照明光学系と検出光学系
と該検出光学系の検出器から得られる信号を基に検査パ
ラメータで判定処理して検出物を検出する判定処理部と
を備え、被検査物上の検出物を検査する検査装置であっ
て、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部
と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前
記検査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理
部からそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の
座標データを検出する制御部と、該制御部で制御して検
出されたそれぞれの検査条件毎の検出物の座標データを
比較して座標位置の同一性を基に前記検査条件毎の検出
物について突き合わせをして検出物についての突き合わ
せデータを作成して出力部を用いて出力し、該出力され
た突き合わせデータにおける検出物に対する分類データ
を入力部を用いて入力して前記それぞれの検査条件毎の
検出物の座標データに付与することによって前記検査条
件毎の分類された検出物に関するデータを作成して出力
部を用いて出力する演算処理部（ＣＰＵ）と、該演算処
理部で出力された分類された検出物に関するデータにお
ける適切な検査条件を選択入力して前記検査条件設定部
に対して設定登録する入力部とを備えたことを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明は、照明光学系と検出光学系
と該検出光学系の検出器から得られる信号を基に検査パ
ラメータで判定処理して検出物を検出する判定処理部と
を備え、被検査物上の検出物を検査する検査装置であっ
て、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部
と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前
記検査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理
部からそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の
座標データを検出する制御部（ＣＰＵ）と、該制御部で
制御して検出されたそれぞれの検査条件毎の検出物の座
標データを比較して座標位置の同一性を基に前記検査条
件毎の検出物について突き合わせをして検出物について
の突き合わせデータを作成して表示部を用いて出力表示
し、該出力表示された突き合わせデータにおける検出物
に対する分類データを入力部を用いて入力して前記それ
ぞれの検査条件毎の検出物の座標データに付与すること
によって前記検査条件毎の分類された検出物に関するデ
ータを作成して表示部を用いて出力表示する演算処理部
（ＣＰＵ）と、該演算処理部で出力表示された分類され
た検出物に関するデータにおける適切な検査条件を選択
入力して前記検査条件設定部に対して設定登録する入力
部とを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、照明光学系と検出光学系
と該検出光学系の検出器から得られる信号を基に検査パ
ラメータで判定処理して検出物を検出する判定処理部と
を備え、被検査物上の検出物を検査する検査装置であっ
て、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部
と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前
記検査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理
部からそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の
データを検出する制御部と、該制御部において検出され
たそれぞれの検査条件毎の検出物のデータに検出物につ
いての分類を付与することによって得られる検査条件毎
の分類された検出物に関するデータを出力表示する表示
部と、該表示部で出力表示された分類された検出物に関
するデータにおける適切な検査条件を選択入力して前記
検査条件設定部に対して設定登録する入力部とを備えた
ことを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、被検査物に対して照明光
学系により照明し、該照明によって被検査物から検出さ
れる画像を検出光学系によって検出し、該検出光学系の
検出器から得られる信号を基に判定処理部において検査
パラメータで判定処理して前記被検査物上の検出物を検
出する検査方法であって、予め設定された複数の検査条
件で前記照明光学系または検出光学系または判定処理部
を制御して一括して検査をして前記判定処理部からそれ
ぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標データ
を検出する検出過程と、該検出過程で検出されたそれぞ
れの検査条件毎の検出物の座標データを比較して座標位
置の同一性を基に前記検査条件毎の検出物について突き
合わせをして検出物についての突き合わせデータを作成
する突き合わせ過程と、該突き合わせ過程で作成された
検出物についての突き合わせデータを基に分析して検出
物を分類する分類過程と、該分類過程で分類された検出
物のデータを前記それぞれの検査条件毎の検出物の座標
データに付与することによって前記検査条件毎の分類さ
れた検出物に関するデータを作成する分類データ作成過
程と、該分類データ作成過程で作成された検査条件毎の
分類された検出物に関するデータを基に、前記予め設定
された複数の検査条件の中から前記被検査物の表面の状
態に対して適切な検査条件を選択して設定登録する選択
過程とを有することを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、前記検査方法において、
分類過程は、前記突き合わせ過程で作成された検出物に
ついての突き合わせデータを出力表示し、該出力表示さ
れたデータを基に分析することを特徴とする。また、本
発明は、前記検査方法における選択過程において、分類
データ作成過程で作成された検査条件毎の分類された検
出物に関するデータを表示することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記検査方法または検査装置において、
突き合わせ結果データとして、（１）検出した検査装置
の情報、（２）検査条件の情報、および（３）検出回数
の情報の何れかを含むことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る検査方法およびその
装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、被検査物１として、半導体ウェハの場合について
説明する。半導体デバイスは、多数の製造プロセスを経
て製造される関係で、半導体ウェハは、製造工程によっ
て、表面の材質や回路パターンの形状が異なってくるこ
とになる。また、異物検査装置または外観検査装置は、
異なる複数の製造工程にまたがって用いられたり、異な
る複数の製造工程の各々に備えられることになる。その
ため、本発明は、検査条件を製造工程毎に調整し、最適
検査条件を設定して検査できるようにすることにある。

【００１８】また、半導体ウェハ上に許容できる異物や
回路パターン欠陥やスクラッチ等のキズは、微細化の一
道を辿っている。そのため、本発明は、僅かの機差を有
する同一の種類の検査装置についても、製造工程に適切
な検査装置を割り当てることができるようしたものであ
る。また、本発明は、種類の異なる検査装置について
も、検査する能力が相違することから、製造工程に適切
な種類の検査装置を割り当てることができるようにした
ものである。

【００１９】次に、本発明に係る検査方法およびその装
置の実施例について、図１を用いて説明する。複数種の
検査群１０は、半導体ウェハなどの被検査物１に対し
て、異物や欠陥（例えば回路パターン欠陥や傷等を含む
微小な凹凸欠陥）などについての複数種の検査が行われ
る。複数種の検査群１０としては、（ａ）同じ検査装置
において照明条件や検出条件や画像処理条件（検査アル
ゴリズム条件）等からなる検査条件を複数変えて検査す
る場合と、（ｂ）同一若しくはほぼ同一の種類の複数の
検査装置を用いて検査する場合と、（ｃ）異種の検査装
置（例えば、図２に示す光学検査装置と図３に示す光学
検査装置とＳＥＭ外観検査装置とがある。）を用いて検
査する場合とがある。そして、ある製造工程で製造され
た表面状態を有する被検査物に対する複数種の検査群１
０における各々の検査から、検査結果である検査データ
が一括して得られ、検査データ群１１が形成されて記憶
装置に記憶されることになる。

【００２０】更に、ＣＰＵ２０における同一性判定処理
部３０は、各検査から得られる検査データ群１１を基に
同一性判定処理（突き合わせ処理）を行い、この同一性
判定処理の結果（突き合わせ結果）は、同一性判定後デ
ータ（突き合わせ結果のデータ）３１として取り出さ
れ、分析処理部４０に入力される。このように、検査デ
ータ群１１に対して同一性判定処理を行うと、同一性判
定後のデータ３１における検出物の個数が大幅に低減さ
れることになる。分析処理部４０は、個数が大幅に低減
された検出物に対して各種分析処理により詳細に分析
（レビュー）してカテゴリ（異物、虚報、回路パターン
欠陥、スクラッチ（キズ）等）を分類して分析データ群
４１を得る。当然、カテゴリの分類においては、感度
（異物や回路パターン欠陥やスクラッチにおけるサイ
ズ）も含むものである。異物についていえば、感度とし
て、例えば０．１μｍ、０．２μｍ、０．５μｍが検出
できたかも含むものである。分析データまとめ処理部５
０は、分析処理部４０から得られる分析データ群（検出
物のカテゴリの分類）４１を基に上記検査データ群１１
にフィードバックした検査データ５１にまとめ、記憶装
置６０に記憶されると共にそれを表示装置等に出力する
ことが可能となる。即ち、分析データまとめ処理部５０
は、上記検査データ群１１から得られる検出物に対し
て、分析データ群（検出物のカテゴリの分類）４１をフ
ィードバックして付与することによって、例えば図４の
５１ａで示すように、検査データ５１を作成することに
なる。そして、この検査データ５１を例えば表示装置に
表示して出力することによって、複数種の検査の中から
上記被検査物１に対して最適な検査条件を選択して検査
装置に対して設定登録することが可能となる。その結
果、その後、検査装置は、設定登録された最適な検査条
件で上記被検査物１に対して検査を実行することが可能
となる。

【００２１】以上説明したように、本発明は、ある製造
工程で製造された表面状態を有する被検査物に対する複
数種の検査群１０における各々の検査から、検査結果で
ある検査データを一括して取得し、これら取得された検
査データ群１１に対して同一性判定処理（突き合わせ処
理）をすることによって、分析（レビュー）しようとす
る検出物の個数を低減し、この低減された個数の検出物
に対して分析することによって検出物の種類をカテゴリ
に分類し、この分類された検出物の種類を検査データ群
１１にフィードバックすることによって、複数種の検査
の中から最適な検査条件を選択して検査装置に対して設
定登録することを効率よく、短時間で実行することが可
能となる。勿論、同一性判定処理後のデータを表示装置
などに出力することによって、検出物の被検査物上での
分布を瞬時に確認することができる。

【００２２】異物を検査する検査装置Ａは、図２に示す
ように、基本的には、被検査物１を載置し、被検査物１
の変位座標を測定するステージ１０１と、該ステージ１
０１を駆動するステージ駆動部１０２と、上記ステージ
１０１から測定されるステージ１０１の変位座標を基に
ステージ駆動部１０２を制御するステージ制御部１０３
と、ステージ１０１上に載置された被検査物１に対して
斜方照明する斜方照明光学系１０４と、被検査物１の表
面からの散乱光（０次以外の低次の回折光）を集光させ
る集光レンズ１０５およびＴＤＩやＣＣＤセンサ等から
なる光電変換器１０６から構成される検出光学系１０７
と、上記斜方照明光学系１０４によって被検査物１に対
して照明する照度光量や照射角度等を制御する照明制御
部１０８と、光電変換器１０８から得られる検出画像信
号と隣接するチップ若しくはセルから得られる基準画像
信号（参照画像信号）とを位置合わせをし、この位置合
わせされた検出画像信号と基準画像信号とを比較してそ
れらの差画像を抽出し、この抽出された差画像に対して
予め設定された所定の閾値で判定して異物を示す画像信
号を検出し、この検出された異物を示す画像信号に基づ
いて異物を判定するか、或いはさらに必要に応じて検出
された異物を示す画像信号の特徴量（面積や長さや重心
など）を算出し、この算出された特徴量に基づいて異物
を判定する判定回路（検査アルゴリズム回路）１０９
と、該判定回路１０９で判定された異物をステージ制御
部１０３から得られるステージ座標系に基いて様々な処
理をするＣＰＵ１１０と、該ＣＰＵ１１０に接続される
入力手段（キーボードやマウスや記録媒体等）１１１、
表示装置１１２、およびＣＰＵ１１０で処理された各種
検査データを記憶する記憶装置１１３とで構成される。
上記検査装置Ａは、斜方照明光学系１０４による斜方照
明によって、被検査物１上に存在する異物から発生する
散乱光（低次の回折光）を検出光学系１０７によって検
出するものである。当然メモリセル等の繰り返しパター
ンから生じるから回折光パターンについては図４に示す
ような空間フィルタ１０５ａによって遮光することによ
って、光電変換器１０６は異物から生じる散乱光のみを
受光することができることになる。なお、ＣＰＵ１１０
は、他の検査装置あるいは分析処理等を行うＣＰＵ２０
などとネットワーク（図示せず）を介して接続してもよ
い。更に、検査装置Ａとしては、図４に示すように、予
め入力手段１１１を用いて複数の検査条件Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔｃ、…を入力して記憶装置１１３に検査条件群２００
として記憶しておく必要がある。また、検査装置Ａとし
ては、図４に示すように、ＣＰＵ１１０から得られる複
数の検査条件Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、…における検査結果で
ある検査データ群１１ａが記憶装置１１３に記憶される
ことになる。

【００２３】また、異物を検査する検査装置Ａにおいて
も、異物とスクラッチ（キズ）とは形状が異なることに
より、判定回路１０９において形状に基づく特徴量を算
出することによって、異物とスクラッチとを弁別するこ
とは可能である。また、異物を検査する検査装置Ａにお
いて、偏光レーザを斜方から照明し、被検査物１上に形
成された回路パターンのエッジから生じる散乱光を検光
子を用いて遮光し、異物から生じる散乱光を検光子を通
して光電変換器１０６で検出してもよい。

【００２４】微小な凹凸欠陥や回路パターンにおける欠
陥を検査する検査装置Ｂは、図３に示すように、落射照
明するための光源１２１、集光レンズ１２２、および小
形のミラーまたはハーフミラーまたは偏光ビームスプリ
ッタ等のミラー１２３とからなる落射照明光学系１２４
と、対物レンズ１２５、結像レンズ１２６、および光電
変換器１２７からなる検出光学系１２８とを備えて構成
される。偏光ビームスプリッタ１２３を用いる場合に
は、上記光源１２１として偏光レーザビームを出射する
ものを用い、偏光ビームスプリッタ１２３と対物レンズ
１２５との間にλ／４板を設けて被検査物１に対して円
偏光させて照明し、上記欠陥からの散乱光を上記偏光ビ
ームスプリッタ１２３を透過するように構成すればよ
い。何れにしても、検査装置Ｂにおいても、落射照明に
よる被検査物１の表面からの正反射光を、例えば空間フ
ィルタ等によって遮光して光電変換器１２７が受光する
ことなく、上記欠陥から生じる散乱光を光電変換器１２
７が受光するように構成した方が望ましい。即ち、検査
装置Ｂ他の構成は、実質的に検査装置Ａと同様に構成さ
れる。判定回路１０９は、結像レンズ１２６によって結
像された回路パターンの光像を受光することによって光
電変換器１２７から得られる検出画像信号と隣接するチ
ップ若しくはセルから得られる基準画像信号（参照画像
信号）とを位置合わせをし、この位置合わせされた検出
画像信号と基準画像信号とを比較してそれらの差画像を
抽出し、この抽出された差画像に対して予め設定された
所定の閾値で判定して回路パターン欠陥を示す画像信号
を検出し、この検出された異物を示す画像信号に基づい
て回路パターン欠陥を判定するか、或いはさらに必要に
応じて検出された回路パターン欠陥を示す画像信号の特
徴量（面積や長さや重心など）を算出し、この算出され
た特徴量に基づいて回路パターン欠陥と判定する。更
に、検査装置Ｂとしても、図４に示すように、予め入力
手段１１１を用いて複数の検査条件Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、
…を入力して記憶装置１１３に検査条件群２００として
記憶しておく必要がある。また、検査装置Ｂにおいて
も、図４に示すように、ＣＰＵ１１０から得られる複数
の検査条件Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、…における検査結果群３
００が記憶装置１１３に記憶されることになる。

【００２５】その外、検査装置Ｃとしては、検査装置Ａ
に示す斜方照明光学系１０４と、検査装置Ｂに示す落射
照明光学系１２４との両方を備え、検出光学系としては
例えば１２８で構成するものがある。このように、両方
の照明光学系を備え、該照明光学系を切替えて照明する
ことによって、夫々の照明による光像を光電変換器１２
７が受光することによって、上記異物と回路パターン欠
陥とを弁別して感度良く検査することができることにな
る。当然、異物を判定するときと回路パターン欠陥を判
定するときでは、判定回路１０９における検査アルゴリ
ズムを変える必要がある。また、それぞれの照明によっ
て光電変換器１２８から得られる散乱光の強度信号を比
較して強度比をとることによって、異物および回路パタ
ーン欠陥と微小な凹部からなるスクラッチを弁別して検
査できることになる。更に、検査装置としては、ＳＥＭ
外観検査装置等がある。

【００２６】次に、被検査物１に対する複数種の検査群
１０について詳細に説明する。複数種の検査とは、
（ａ）同じ検査装置ＡまたはＢ等による検査において
は、（ａ−１）照明条件（例えば、図２および図３に示
す照明光学系１０４、１２４の場合、照明条件として
は、照明制御部１０８によって制御される照明光量があ
る。光源がレーザ光源の場合には、照明制御部１０８に
よって制御されるレーザ光源から出射されるレーザパワ
ーがある。また、図２に示す照明光学系１０４で、照明
制御部１０８によって斜方照明角度を変えることができ
る構成にすれば、照明条件としては斜方照明角度を含む
ことになる。複数の照明光学系を備えている場合には、
照明条件としては照明光学系の切替制御を含むことにな
る。）、および検出条件（例えば、フォーカス制御条件
（フォーカスオフセット等）、特開平６−２５８２３９
号公報に記載されている可変空間フィルタの場合におけ
る遮光パターンの位相とピッチ等の制御条件、ステージ
制御部１０３で制御されるステージ１０１の移動速度が
ある。）等の光学条件の違いによる複数種の検査と、
（ａ−２）検査アルゴリズムの違い（例えば異物や欠陥
と判定するための閾値マップ（閾値画像）などの判定パ
ラメータの違いや、検出画像信号と基準画像信号との位
置合わせ精度の違い）などによる複数種の検査とを意味
する。

【００２７】ところで、被検査物１が半導体ウェハの場
合、欠陥にならないプロセスの微妙な違い、検出時のノ
イズ等により、光電変換器１０６、１２７から検出され
る検出信号にばらつきが乗ってくることになる。つま
り、半導体ウェハに形成されたチップ間の対応する画素
からの信号レベルは、同じにならず、ばらつきが生じ
る。具体的には、回路パターンの構造の違う場所（例え
ばメモリＬＳＩの場合、メモリセル領域、周辺回路領
域、その他の領域）等によって検出信号のばらつきは異
なることになる。結果的には、ばらつきの小さい部分で
は、より小さな信号変化を生じさせる小さな異物等の欠
陥を検出できるのに対し、大きなばらつきの部分では、
大きな信号変化を生じさせる大きな欠陥しか検出できな
い。従って、検査条件の一つである閾値は、チップ間に
おける対応位置間の検出信号のばらつき（標準偏差σ）
に倍率ｍを掛けたものに対応することになる。即ち、こ
の閾値レベルは、下地の状態（繰り返しパターン領域な
のか、面荒れのひどい領域なのか、膜厚の薄い領域なの
か、パターン寸法の小さい領域かなど）に対応すること
になる。そこで、複数の検査条件の一つとして、様々な
閾値マップを用意した場合、閾値が低ければ小さな欠陥
も検出できる反面虚報が多く発生し、閾値が高ければ大
きな欠陥しか検出することができないことになる。従っ
て、閾値マップについても、下地の状態に最適な条件が
存在することになる。

【００２８】また、複数の検査条件として、照明光量
（レーザパワー）を変えて照明した場合、レーザパワー
を強くすれば、感度が向上して小さな異物等の欠陥も検
出できる反面下地からの散乱光も強くなって飽和してし
まう領域（非検査領域）の面積が増大し、レーザパワー
を弱くすれば、感度が下がり大きな欠陥しか検出できな
くなるが反面下地からの散乱光が弱くなり、非検査領域
の面積は著しく減少することになる。従って、レーザパ
ワーについても、検出しようとする異物等のサイズおよ
び下地の状態に応じて最適条件があることになる。

【００２９】また、空間フィルタの遮光部の位相やピッ
チも被検査物の下地の構造に合わせる必要がある。複数
種の検査とは、（ｂ）同一若しくはほぼ同一の種類の複
数の検査装置を用いた検査においては、基本的には機差
間による誤差（ばらつき）を意味する。

【００３０】複数種の検査とは、（ｃ）異種の検査装置
を用いた検査においては、（ｃ−１）照明条件（レー
ザ、白色光、電子線、イオンビーム、Ｘ線といった光源
の違いに基づく照明ビームによる被検査物１への働きか
け方、照明波長、照明方向、照明角度、および複数照明
の組み合わせ方）、および検出条件（例えば、ＣＣＤセ
ンサ、ＴＤＩセンサ、Ｘ腺検出器、２次電子検出器、ホ
トマル、２次イオン検出器といった検出器の違いや検出
光学系の違い）等の光学条件の違いによる複数種の検査
と、（ｃ−２）各種の光学条件から得られる画像信号に
対する画像処理アルゴリズムの違いによる複数種の検査
とを意味する。

【００３１】次に、（ａ）本発明に係る、同じ検査装置
において検査条件を複数変えて一括検査して最適検査条
件設定のための第１の実施例について図４、図５および
図６を用いて説明する。図４および図６は、検査装置Ａ
として、異物およびスクラッチ（キズ）を検査できる場
合を示し、図５は、検査装置Ａとして、異物のみを検査
できる場合を示す。検査条件としては、前述したよう
に、照明光量、照明光の偏光、照明方向などの調整制御
可能な照明光学系に関するものや、空間フィルタにおけ
る遮光パターンの位相とピッチなどの調整制御可能な検
出光学系に関するものや、設定変更可能な検査アルゴリ
ズムのパラメータ（例えば、閾値マップ）などがあり、
入力手段１１１を用いて記憶装置１１３に登録設定する
ことが可能である。当然、ＣＰＵ１１１ａは、検査装置
の全体を制御する機能を有し、この設定された検査条件
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、…に基いて被検査物１に対して検査
できるように、各制御部１０８、１０３や判定回路１０
９や空間フィルタ１０５ａを制御する。

【００３２】まず、同じ検査装置として、例えば図２お
よび図４に示すように、異物等を感度よく検査できる検
査装置Ａの場合には、記憶装置１１３に登録された複数
の検査条件Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、…で、上記検査装置Ａで
検査しようとする製造工程において製造された同じ被検
査物１に対して一括検査すると、図４、図５および図６
に示すように、それぞれの検査条件での検出結果である
検査データＤａＴａ、ＤａＴｂ、ＤａＴｃ、…の群１１
ａが判定回路１０９およびＣＰＵ１１０ａにより、被検
査物１に対して設定される座標系で得られ、記憶装置１
１３に記憶されることになる。検査データとしては、検
出物の座標値ばかりでなく、レビュー若しくは分析して
分類をすることができるように、判定回路１０９から各
検出物の特徴量またはそのものの濃淡画像信号が対とな
って記憶装置１１３に記憶されることになる。なお、ス
テージ制御部１０３から得られるステージ座標系と被検
査物１上に設定される座標系との間の誤差補正は、被検
査物１上に形成されている基準マークを検出することに
よってＣＰＵ１１０ａにおいてされるものとする。

【００３３】次に、ＣＰＵ１１０ａは、同一性判定処理
部（ステップ）３０において、検査条件毎に得られる複
数の検査データ同士について検出物の座標値を比較して
位置の同一性を判定し、この同一性の判定を基に複数の
検査データを突き合せをし、突き合わせ結果のデータ
（同一性判定後のデータ）３１ａを得て、内部メモリ
（図示せず）または記憶装置１１３に格納する。ところ
で、本実施例の場合は、検査条件の変更だけであるた
め、同一性の判定は、基本的には被検査物１のステージ
制御に基づく位置決め誤差、および検出物の大きさや検
出物から検出される信号の強度に応じて生じる検出誤差
を考慮すれば良いことになる。従って、各検査条件毎に
検出される検出物同士の間隔が上記位置決め誤差の２倍
以下の場合には、同一の検出物として判定すればよい。
即ち、各検査条件毎に検出される検出物の位置を中心に
して２次元的に上記位置決め誤差によって検出領域を設
定し、この設定された検出領域が重なる場合には、同じ
検出物として判定してもよい。以上説明したように、複
数の検査条件から一括して検査されて得られる複数の検
査データについて同一性の判定を行うことにより、後述
する分析しようとする検出物の個数を低減することにあ
ると共に、同一性判定後のデータを出力することによっ
て検出物の分布の状態を瞬時に確認することができるこ
とにある。

【００３４】次に、ＣＰＵ１１０ａは、分析処理部（ス
テップ）４０において、内部メモリまたは記憶装置１１
３に格納された突き合わせ結果のデータ３１ａと各検出
物の特徴量またはそのものの濃淡画像信号とを表示装置
１１２に表示させる。この表示された各検出物の特徴量
または濃淡画像信号を基に、入力手段１１１を用いて各
検出物に対してサイズも含めてカテゴリ（異物、虚報、
スクラッチ（キズ）等）を付与することにより分類され
たレビュー結果（分析データ）４１ａを位置座標と共に
得て、内部メモリまたは記憶装置１１３に格納される。
なお、検出物のサイズについては、検出物を示す画像信
号の面積を求めることによって付与することが可能とな
る。また、ＣＰＵ１１０ａは、各検出物の特徴量から各
検出物に対してＡＤＣ（ＡｕｔｏＤｅｆｅｃｔＣｌ
ａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって、自動的に分類し
てカテゴリを自動付与してもよい。このＡＤＣは、検査
装置の付加機能としてある場合と、専用の自動レビュー
装置とがある。

【００３５】なお、上記突き合わせ結果のデータ３１ａ
の表示の仕方としては、レビュー、即ち分析し易いよう
に、図７に示すような各検査条件Ｔａ、Ｔｂにおける検
査データＤａＴａ、ＤａＴｂが得られた場合において、
図８および図９に示すような様々な形態が考えられる。
即ち、図８（ａ）には両検査データＤａＴａ、ＤａＴｂ
の論理和データ８１、図８（ｂ）には両検査データＤａ
Ｔａ、ＤａＴｂの同一性ありのデータ８２、図８（ｃ）
には両検査データＤａＴａ、ＤａＴｂの同一性なしのデ
ータ８３、図８（ｄ）には両検査データＤａＴａのデー
タ８４、図８（ｅ）には検査条件Ｔｂのみでの検出デー
タ８５を示す。図９（ａ）には検査条件を区別して表示
する場合を示し、図９（ｂ）には検査条件を変えて検査
した場合何回検出されたかを表示する場合を示す。突き
合わせ結果のデータ３１ａの表示として、様々な形態を
選択することによって、検査条件に照らし合わせること
が可能となって上記カテゴリの分類を容易に行うことが
可能となる。様々な形態の選択としては、（１）論理和
データ８１の選択、（２）同一性ありのデータ８２に関
しては虚報の可能性が十分に低いものまたは検査条件が
変化しても現れにくい検出物として、同一性なしのデー
タ８３の選択、（３）上記（２）のデータ８３に同一性
データの内任意の割合のデータを加えたデータの選択、
（４）複数の検査条件により何回検出されたかのデータ
の内任意の検出回数以下のデータの選択、（５）上記
（１）〜（４）の各データに対して被検査物上の領域を
指定したデータの選択、（６）上記（１）〜（４）の各
データに対する任意の割合で抽出されるデータの選択、
（７）上記（５）（６）の組み合わせの選択がある。こ
れら様々な形態を選択して、表示装置１１２に表示する
ことにより、検査条件に対応させて、検出物が被検査物
の表面から検出される状況を把握することができ、検出
物の分析、即ちカテゴリの分類を容易にすることができ
る。例えば、虚報については、同一性ありとして検出さ
れる可能性が低いので、（２）のデータの選択には意味
がある。また、虚報については、現れる回数は低いし、
また、ある検査条件になって新たに検出される検出物
（分類も検査条件によって決まってくるものがある。）
については現れる回数が少ないので、（４）のデータの
選択に意味がある。また、前述したように、被検査物の
下地の領域（周辺部と中心部とか、チップ内の領域等が
含まれる。）の影響を大きく受けることから、（５）の
データの選択には意味がある。また、検査条件が適切で
なくなってくると、検出物が被検査物上に多量に発生す
ることになるため、それを突き合わせ処理して一度に表
示などして出力すると、分析が困難になってしまうの
で、検出物の一部を表示するために、（６）のデータの
選択が必要となる。

【００３６】次に、ＣＰＵ１１０ａは、分析データまと
め処理部（ステップ）５０において、カテゴリが付与さ
れた分析データ（レビュー結果）４１ａを検査データ群
１１ａにフィードバックし、例えば検査条件毎に分けた
検査データＫａＴａ、ＫａＴｂ、ＫａＴｃ、…の群５１
ａを作成し、記憶装置１１３に記憶させる。そして、Ｃ
ＰＵ１１０ａは、この記憶された検査データ群５１ａを
例えば表示装置１１２に表示させて出力することによっ
て、虚報が殆ど含まず、しかも異物等を検出することが
でき、検査条件Ｔｂが最適条件であることが分かり、検
査装置Ａで検査しようとする被検査物１に対して最適な
検査条件Ｔｂを、上記検査装置Ａに対して入力手段１１
１を用いて選択設定することが可能となる。従って、最
適な検査条件が選択設定された後、検査装置Ａは、ある
製造工程で製造された被検査物１の表面状態に最も適す
る検査条件で検査をすることができることになる。

【００３７】なお、複数の検査データＫａからなる検査
データ群５１ａについて、表示装置１１２に表示して出
力する仕方としては、マップ形式、リスト形式など様々
な形態が考えられる。図１０には、検査条件項目も記述
されたリスト形式を示す。このリスト形式から分かるよ
うに、検査条件Ｂ、およびＣ共に虚報が少なく、最適検
査条件として表示装置１１２の画面上で入力手段１１１
を用いて選択可能となる。また、この画面には、閾値画
像／ヒストグラムが表示されるので、閾値が適切である
かについても判明することができる。また、図１１に示
すベン図で表示することも可能である。また、検査条件
毎の検査データＫの区別の仕方としては、上記突き合わ
せ結果のデータ３１ａの表示の仕方と同様に、図９に示
すように、文字、記号、数字、図形を使う方法や、色、
大きさを使う方法等が考えられる。更に、レビューされ
て分類された被検査物を質量分析計またはＸ線スペクト
ル分析計を用いて分析することによって、異物の材質
が、図１２で示すように例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、不明
等に分析されることになる。このデータをＣＰＵ１１０
（２０）に入力することによって、表示装置１１２に異
物の材質を表示することができ、カテゴリの特定を確実
にすることができると共に異物の発生原因を究明するこ
ともできる。

【００３８】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、ある製造工程から得られる被検査物１に対して検査
装置を用いて複数の検査条件で一括検査をし、検出物の
突き合わせをすることで、検出物のレビュー、分類を１
回で済ませることができ、その結果、最適な検査条件出
しをする時間を大幅に短縮することができる。

【００３９】次に、（ｂ）同一若しくはほぼ同一の種類
の複数の検査装置を用いて検査する場合の実施例におけ
る本発明に係る検査について図１３を用いて説明する。
この実施例の場合には、同一性判定処理部（ステップ）
３０、分析処理部（ステップ）４０、および分析データ
まとめ処理部（ステップ）５０を構成するＣＰＵ２０
は、複数の検査装置のそれぞれにネットワークで接続さ
れたものでも良く、また複数の検査装置の何れかに内蔵
されているＣＰＵ１１０で構成しても良い。但し、この
場合、複数の検査装置間のＣＰＵ１１０は、互いにネッ
トワークで接続されている。また、上記ＣＰＵ２０は、
入力手段１１１、表示装置１１２、および記憶装置１１
３が接続されている。

【００４０】この実施例の場合、図１３に示すように、
ある製造工程で得られる同じ被検査物１に対して同一若
しくはほぼ同一の種類の検査装置Ａと検査装置Ａ’とで
同じ検査条件Ｔａによって検査され、検査データＤａＴ
ａ、Ｄａ’Ｔａが得られることになる。そして、ＣＰＵ
２０（１１０）は、同一性判定部（ステップ）３０にお
いて、上記検査装置Ａと検査装置Ａ’との間の機差によ
る誤差成分を加えた状態で、検出物の同一性の判断がな
されて、突き合わせ結果のデータ３１ｂが得られること
になる。上記機差による誤差成分としては、例えば、ス
テージ１０１等の移動機構の精度による誤差、ステージ
１０１の変位を検出する例えばロータリエンコーダ、リ
ニアエンコーダによる検出誤差、各検出データ間で座標
系が異なる場合の変換誤差、検査装置自体の組立誤差、
さらに被検査物１を各検査装置Ａ、Ａ’に装着する際に
生じる位置ずれ、などによる位置誤差が含まれることに
なる。

【００４１】その後の処理については、図４、図５およ
び図６に示す実施例と基本的には同様に行われる。な
お、レビュー結果（分析データ）４１ｂは、突き合わせ
結果のデータ３１ｂに基づくレビュー結果である。この
ように検査装置毎に得られる検査データ群５１ｂに基づ
きより一層の調査をすることで、同一若しくはほぼ同一
の種類の検査装置の機差解析をすることが可能となる。
その結果、検査装置毎に得られる検査データＫａＴａ、
Ｋａ’Ｔａ（５１ｂ）から、上記ある製造工程で得られ
る被検査物に対して、適切な検査装置Ａ、Ａ’を選択す
ることが可能となる。図１３に示す実施例の場合、検査
装置Ａ’の方が比較的異物もスクラッチも検出されるの
で、検査装置Ａ’を選択することになる。なお、このと
き、各検査装置Ａ、Ａ’において同じように検査条件を
変えることによって、適切な度合いの精度を向上させる
ことができる。

【００４２】次に、（ｃ）異種の検査装置を用いて検査
する場合の実施例における本発明に係る検査について図
１４を用いて説明する。この実施例においても、ＣＰＵ
２０は、（ｂ）の実施例と同様に構成される。そして、
図１４に示すように、ある製造工程で得られる同じ被検
査物１に対して異種の検査装置Ａと検査装置Ｂとで同じ
検査条件Ｔａによって検査され、検査データＤａＴａ、
ＤｂＴａが得られることになる。そして、ＣＰＵ２０
（１１０）は、同一性判定部（ステップ）３０におい
て、上記異種の検査装置Ａと検査装置Ｂとの間の機差に
よる誤差成分を加えた状態で、検出物の同一性の判断が
なされて、突き合わせ結果のデータ３１ｃが得られるこ
とになる。この実施例の場合、検査装置の機種毎に誤差
成分が設定されることになる。即ち、各検査装置Ａ、Ｂ
のＣＰＵ１１０は、異物または欠陥などの異常を示す検
出データを判定回路１０９から得ると共に、その検出デ
ータの位置情報を示す座標データをステージ制御部１０
３から得られるステージ座標系を基に求め、記憶装置１
１３に記憶させる。従って、例えばＣＰＵ２０の同一性
判定処理部３０は、各検査装置のＣＰＵ１１０から得ら
れる図１に示す検出データ群１１のうち、任意の２つ以
上の検査装置のＣＰＵ１１０から得られる検査データの
検出物の位置情報を示す座標データのうち、任意の１つ
の座標データを基準座標データとし、この基準座標デー
タと、前記他の座標データをそれぞれ互いに比較して同
一性を判定する。この際、同一性判定処理部３０は、各
検査装置の上記誤差成分Ｚ１、Ｚ２に基いて同一性の判
定を行なう。ところで、同一性を判定する検査データの
座標精度としては、検出物の大きさ、検出物の信号強
度、検査装置の種類などが要因で、大きく異なることが
考えられる。そして、この同一性の判定の仕方として
は、図１５〜図１７に示すような様々な方法がある。

【００４３】何れも、検査装置Ａおよび検査装置Ｂによ
り検出された検出物の座標値を示す各座標データを一つ
の座標に示したものである。ａ₁、ａ₂は検査装置Ａより
検出された検出物、ｂ₁、ｂ₂は検査装置Ｂにより検出さ
れた検出物である。９１、９２は、検出物ａ₁、ｂ₁の検
出領域である。９３、９４は、検出物ａ₂、ｂ₂の検出領
域である。検出領域９１、９２は、検出物ａ₁、ｂ₁の座
標値を中心とする、検査装置Ａ自身が保有する検出誤差
成分Ｚ１の２倍が１辺からなる正方形から構成される。
検出領域９３、９４は、検出物ａ₂、ｂ₂の座標値を中心
とする、検査装置Ｂ自身が保有する検出誤差成分Ｚ２の
２倍が１辺からなる正方形から構成される。

【００４４】同一性判定は、各検出物の検出領域が重な
り合う領域を持つか否かにより同一性を判定する。ａ
１、ｂ１の検出領域９１、９２は重なり合う領域を持つ
ため同一性ありと判定する。ａ１、ｂ２、およびａ２、
ｂ１およびａ２、ｂ２の検出領域は、それぞれ重なり合
う領域を持たないため同一性なしと判定される。この方
法を用いることで、より的確な同一性の判定が可能とな
る。この外に、例えば図１６のように検出領域を検出物
の座標値を中心とする検出誤差Ｚ１、Ｚ２が半径からな
る円から構成される領域とする方法や、図１７のように
検出領域を一方の検査データにだけ適用する、または、
以上の組み合わせなどが考えられる。

【００４５】以上、同一性判定をすることにより得られ
る突き合わせ結果のデータ３１ｃを表示装置１１２に表
示することによって、検査装置Ａ、Ｂによって検出され
た検出物が被検査物上にどのように分布しているかを瞬
時に確認することができる。また、詳細な分析を行なう
場合に、検査装置Ａ、Ｂによる検査データＤａＴａ、Ｄ
ｂＴａをそれぞれ別々に分析するのではなく、一括して
分析することが可能となる。

【００４６】検査データ群１１は、検査装置が異なる場
合にはファイル形式、座標軸の取り方、座標精度など、
検出物に対して記憶しているデータの種類や、項目数が
異なっていることが考えられる。以上を考慮すると、突
き合わせ結果である同一性判定後のデータ３１ｃは検査
データ群１１として考えられるすべてのデータの種類
や、項目数に対応できることが望ましい。同一性判定処
理部３０では、同一性判定後データ３１ｃは、少なくと
も検査データ群１１に対して、同一性判定の結果を記憶
している必要があり、さらに分析処理部４０で使用可能
なファイル形式であること、もしくは分析処理部４０で
使用可能なファイル形式に変換できること、同一性判定
の結果を元の検査データ群１１にフィードバックできる
こと、などの条件を備えることが望ましい。その際、同
一性判定後データ表示例で挙げたような表示例を、それ
ぞれ任意に選択し、ファイルに変換できるようにする。

【００４７】次に、分析処理部４０でレビュー若しくは
分析して分類などの詳細な検査をする際の、検査対象を
任意に選択する方法および装置を説明する。分析処理群
で使用するデータは、同一性判定後データ３１ｃの表示
例で挙げられた各データをファイル化して利用する方
法、前記各データの内、任意に設定した割合だけをラン
ダムに選択する方法、領域を表示画面上や、座標などで
指定し、その領域内にあるデータを選択する方法、マッ
プ形式、リスト形式で表示されているデータを直接選択
する方法、または上記選択方法の組み合わせがある。

【００４８】次に、レビュー、分析、分類などの詳細な
方法について説明する。即ち、上述したように選択され
た検査データに対して、分析処理部４０により、レビュ
ー若しくは成分分析をして、分類などの詳細な分析を行
なう。レビュー若しくは分析は手動、または自動で行な
い、その分類結果は手動、または自動で表示、記録され
る。分析処理部４０により分析された分類結果は分析デ
ータ群４１ｃとして記憶される。分析データまとめ処理
部５０は、分析データ群４１ｃのうち任意の２つ以上の
データに対して、分析データまとめ処理を行なう。これ
は同一性判定後データ３１ｃ、またはその一部にたいし
て行われたカテゴリなどの分類結果を付加するものであ
る。

【００４９】分析データまとめ処理部５０によってまと
められた検査データ５１ｃは、被検査物１に対する以上
の検査結果をまとめたものである。検査データ５１ｃは
以上の検査・同一性判定・分析のデータを全て記憶して
いることが望ましい。さらにまとめ処理部５０では、検
査データ５１ｃを、元の検査データ群１１にフィードバ
ックして検査物に対して分類データを付与した検査装置
毎の検査データを取得することを可能とする。

【００５０】以上により、被検査物に対する複数種の検
査装置の機差解析をすることができ、更に、上記（ａ）
（ｂ）の実施例と同様に複数種の検査・分析を効率よ
く、短時間で実行可能となる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、多数の製造工程を経て
製造される半導体デバイスを高品質で製造することがで
きる効果を奏する。また、本発明によれば、様々な製造
工程において製造される被検査物の表面に状態に合わせ
て検出すべき異物等の検出物を最適な検査条件で検査す
ることができる効果を奏する。また、本発明によれば、
様々な製造工程において製造される被検査物に対して適
切な検査装置を選定することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検査装置若しくはそのシステムの
一実施の形態を示す概略機能構成および概略処理フロー
の説明図である。

【図２】本発明に係る異物等を検査する検査装置Ａの実
施例を示す概略構成図である。

【図３】本発明に係る回路パターンの欠陥等を検査する
検査装置Ｂの実施例を示す概略構成図である。

【図４】本発明に係る異物等を検査する検査装置Ａの実
施例を具体的に示した構成ずである。

【図５】本発明に係る被検査物に対して最適検査条件を
選定する処理フローの第１の実施例を示した図である。

【図６】本発明に係る被検査物に対して最適検査条件を
選定する処理フローの第２の実施例を示した図である。

【図７】ある被検査物から複数の検査条件の各々で検出
される検査データを示す図である。

【図８】レビュー若しくは分析を容易にするために突き
合わせデータから任意に選択して出力表示する各種デー
タの実施例を説明する図である。

【図９】突き合わせデータを文字若しくは数値で出力表
示する実施例を説明する図である。

【図１０】検査条件毎に検出物について分類されたデー
タが付与された検査データをリスト形式で出力表示した
実施例を説明するための図である。

【図１１】各検査条件によって検出される検査データの
突き合わせ状態を示す図である。

【図１２】異物等の材質について分析した結果を示す図
である。

【図１３】本発明に係る被検査物に対して同一若しくは
ほぼ同一の種類の複数の検査装置での最適検査装置を選
定する処理フローの実施例を説明するための図である。

【図１４】本発明に係る被検査物に対して複数の異種の
検査装置での最適検査装置を選定する処理フローの実施
例を説明するための図である。

【図１５】検査装置の機差による誤差成分に基いて検出
物の同一性を判定する第１の実施例を説明するための図
である。

【図１６】検査装置の機差による誤差成分に基いて検出
物の同一性を判定する第２の実施例を説明するための図
である。

【図１７】検査装置の機差による誤差成分に基いて検出
物の同一性を判定する第３の実施例を説明するための図
である。

【符号の説明】

１…被検査物、１０…複数種の検査群、１１、１１ａ…
検査データ群、２０…ＣＰＵ、３０…同一性判定処理部
（ステップ）、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…同一性
判定後データ（突き合わせデータ）、４０…分析処理部
（ステップ）、４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…分析デ
ータ群、５０…分析データまとめ処理部（ステップ）、
５１、５１ａ…検査データ群、６０…記憶装置、１０１
…ステージ、１０２…ステージ駆動部、１０３…ステー
ジ制御部、１０４…斜方照明光学系、１０５…集光レン
ズ、１０５ａ…可変空間フィルタ、１０６…光電変換器
（検出器）、１０７…検出光学系、１０８…照明制御
部、１０９…判定回路（検査アルゴリズム部）、１１
０、１１０ａ、１１０ｂ…ＣＰＵ（演算処理部、突き合
わせ処理部）、１１１…入力装置（入力部）、１１２…
表示装置（表示部）、１１３…記憶装置、１２１…光
源、１２２…集光レンズ、１２３…ミラー、１２４…落
射照明系、１２５…対物レンズ、１２６…結像レンズ、
１２７…光電変換器（検出器）、１２８…検出光学系、
２００…検査条件群。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野口稔神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者大島良正神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者西山英利神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者岡健次神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者二宮隆典茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者田中麻紀神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者渡辺健二東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者渡邊哲也東京都渋谷区東三丁目16番３号日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者森重良夫東京都渋谷区東三丁目16番３号日立電子エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB01 AB02 AC11 BA10 BA11 BA20 BB07 BC01 BC07 CA03 CA04 CB05 CB06 DA07 EA12 EA14 EB01 EB02 EC01 EC02 ED23 FA10 4M106 AA01 BA05 CA38 DA15 DB08 DB11 DB21 DJ17 DJ18 DJ20 DJ21 DJ40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の製造工程を経て製造される半導体デ
バイスの製造方法であって、前記所望の製造工程で製造された半導体基板に対して検
査装置を用いて複数の検査条件によって一括検出される
検出物を分類して前記半導体基板の表面状態に適する検
査条件を選定し、前記所望の製造工程で製造され半導体
基板に対して前記検査装置を用いて前記選定された検査
条件で検査して半導体基板の品質を管理して製造するこ
とを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項２】被検査物上の検出物を検査する検査装置に
おける適切な検査条件出しをする方法であって、前記検査装置おいて前記被検査物上の検出物を予め設定
してある複数の検査条件で一括して検査をしてそれぞれ
の検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標データを検
出する一括検査過程と、該一括検査過程で検出されたそれぞれの検査条件毎の検
出物の座標データを比較して座標位置の同一性を基に前
記検査条件毎の検出物について突き合わせをして検出物
についての突き合わせデータを作成する突き合わせ過程
と、該突き合わせ過程で作成された検出物についての突き合
わせデータを基に分析して検出物を分類する分類過程
と、該分類過程で分類された検出物のデータを前記それぞれ
の検査条件毎の検出物の座標データに付与することによ
って前記検査条件毎の分類された検出物に関するデータ
を作成する分類データ作成過程と、該分類データ作成過程で作成された検査条件毎の分類さ
れた検出物に関するデータを基に前記被検査物の表面の
状態に対して適切な検査条件を選択して前記検査装置に
設定登録する選択過程とを有することを特徴とする検査
装置における検査条件出し方法。
【請求項３】被検査物上の検出物を検査する検査装置に
おける適切な検査条件出しをする方法であって、前記検査装置おいて前記被検査物上の検出物を予め設定
してある複数の検査条件で一括して検査をしてそれぞれ
の検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標データと前
記検出物の特徴量若しくは検出物の画像とを検出する一
括検査過程と、該一括検査過程で検出されたそれぞれの検査条件毎の検
出物の座標データを比較して座標位置の同一性を基に前
記検査条件毎の検出物について突き合わせをして検出物
についての突き合わせデータを作成する突き合わせ過程
と、該突き合わせ過程で作成された検出物についての突き合
わせデータと各検出物の特徴量若しくは検出物の画像と
を基に分析して検出物を分類する分類過程と、該分類過程で分類された検出物のデータを前記それぞれ
の検査条件毎の検出物の座標データに付与することによ
って前記検査条件毎の分類された検出物に関するデータ
を作成する分類データ作成過程と、該分類データ作成過程で作成された検査条件毎の分類さ
れた検出物に関するデータを基に前記被検査物の表面の
状態に対して適切な検査条件を選択して前記検査装置に
設定登録する選択過程とを有することを特徴とする検査
装置における検査条件出し方法。
【請求項４】前記選択過程は、前記分類データ作成過程
で作成された検査条件毎の分類された検出物に関するデ
ータを出力し、該出力されたデータを基に適切な検査条
件を選択することを特徴とする請求項２または３記載の
検査装置における検査条件出し方法。
【請求項５】前記分類過程は、前記突き合わせ過程で作
成された検出物についての突き合わせ結果データを出力
し、該出力されたデータを基に分析することを特徴とす
る請求項２または３記載の検査装置における検査条件出
し方法。
【請求項６】前記分類過程は、前記突き合わせ過程で作
成された検出物についての突き合わせデータの内、その
一部を任意に選択して出力し、該出力されたデータを基
に分析することを特徴とする請求項２または３記載の検
査装置における検査条件出し方法。
【請求項７】前記分類過程は、分析装置による分析も含
むことを特徴とする請求項２記載の検査装置における検
査条件出し方法。
【請求項８】被検査物上の検出物を検査する検査装置を
選定する方法であって、前記複数の検査装置の各々おいて前記被検査物上の検出
物を予め設定してある検査条件で検査をしてそれぞれの
検査装置毎に少なくとも前記検出物の座標データを検出
する検査過程と、該検査過程で検出されたそれぞれの検査装置毎の検出物
の座標データを比較して座標位置の同一性を基に前記検
査装置毎の検出物について突き合わせをして検出物につ
いての突き合わせデータを作成する突き合わせ過程と、該突き合わせ過程で作成された検出物についての突き合
わせデータを基に分析して検出物を分類する分類過程
と、該分類過程で分類された検出物のデータを前記それぞれ
の検査装置毎の検出物の座標データに付与することによ
って前記検査装置毎の分類された検出物に関するデータ
を作成する分類データ作成過程と、該分類データ作成過程で出力された検査装置毎の分類さ
れた検出物に関するデータを基に前記被検査物の表面の
状態に対して適切な検査装置を選択する選択過程とを有
することを特徴とする検査装置の選定方法。
【請求項９】照明光学系と検出光学系と該検出光学系の
検出器から得られる信号を基に検査パラメータで判定処
理して検出物を検出する判定処理部とを備え、被検査物
上の検出物を検査する検査装置であって、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前記検
査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理部か
らそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標
データを検出する制御部と、該制御部で制御して検出されたそれぞれの検査条件毎の
検出物の座標データを比較して座標位置の同一性を基に
前記検査条件毎の検出物について突き合わせをして検出
物についての突き合わせデータを作成して出力部を用い
て出力し、該出力された突き合わせデータにおける検出
物に対する分類データを入力部を用いて入力して前記そ
れぞれの検査条件毎の検出物の座標データに付与するこ
とによって前記検査条件毎の分類された検出物に関する
データを作成して出力部を用いて出力する演算処理部
と、該演算処理部で出力された分類された検出物に関するデ
ータにおける適切な検査条件を選択入力して前記検査条
件設定部に対して設定登録する入力部とを備えたことを
特徴とする検査装置。
【請求項１０】照明光学系と検出光学系と該検出光学系
の検出器から得られる信号を基に検査パラメータで判定
処理して検出物を検出する判定処理部とを備え、被検査
物上の検出物を検査する検査装置であって、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前記検
査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理部か
らそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物の座標
データを検出する制御部と、該制御部で制御して検出されたそれぞれの検査条件毎の
検出物の座標データを比較して座標位置の同一性を基に
前記検査条件毎の検出物について突き合わせをして検出
物についての突き合わせデータを作成して表示部を用い
て出力表示し、該出力表示された突き合わせデータにお
ける検出物に対する分類データを入力部を用いて入力し
て前記それぞれの検査条件毎の検出物の座標データに付
与することによって前記検査条件毎の分類された検出物
に関するデータを作成して表示部を用いて出力表示する
演算処理部と、該演算処理部で出力表示された分類された検出物に関す
るデータにおける適切な検査条件を選択入力して前記検
査条件設定部に対して設定登録する入力部とを備えたこ
とを特徴とする検査装置。
【請求項１１】照明光学系と検出光学系と該検出光学系
の検出器から得られる信号を基に検査パラメータで判定
処理して検出物を検出する判定処理部とを備え、被検査
物上の検出物を検査する検査装置であって、予め複数の検査条件を設定しておく検査条件設定部と、該検査条件設定部で設定された複数の検査条件で前記検
査装置を制御して一括して検査をして前記判定処理部か
らそれぞれの検査条件毎に少なくとも前記検出物のデー
タを検出する制御部と、該制御部において検出されたそれぞれの検査条件毎の検
出物のデータに検出物についての分類を付与することに
よって得られる検査条件毎の分類された検出物に関する
データを出力表示する表示部と、該表示部で出力表示された分類された検出物に関するデ
ータにおける適切な検査条件を選択入力して前記検査条
件設定部に対して設定登録する入力部とを備えたことを
特徴とする検査装置。
【請求項１２】被検査物に対して照明光学系により照明
し、該照明によって被検査物から検出される画像を検出
光学系によって検出し、該検出光学系の検出器から得ら
れる信号を基に判定処理部において検査パラメータで判
定処理して前記被検査物上の検出物を検出する検査方法
であって、予め設定された複数の検査条件で前記照明光学系または
検出光学系または判定処理部を制御して一括して検査を
して前記判定処理部からそれぞれの検査条件毎に少なく
とも前記検出物の座標データを検出する検出過程と、該検出過程で検出されたそれぞれの検査条件毎の検出物
の座標データを比較して座標位置の同一性を基に前記検
査条件毎の検出物について突き合わせをして検出物につ
いての突き合わせデータを作成する突き合わせ過程と、該突き合わせ過程で作成された検出物についての突き合
わせデータを基に分析して検出物を分類する分類過程
と、該分類過程で分類された検出物のデータを前記それぞれ
の検査条件毎の検出物の座標データに付与することによ
って前記検査条件毎の分類された検出物に関するデータ
を作成する分類データ作成過程と、該分類データ作成過程で作成された検査条件毎の分類さ
れた検出物に関するデータを基に、前記予め設定された
複数の検査条件の中から前記被検査物の表面の状態に対
して適切な検査条件を選択して設定登録する選択過程と
を有することを特徴とする検査方法。
【請求項１３】前記分類過程は、前記突き合わせ過程で
作成された検出物についての突き合わせデータを出力表
示し、該出力表示されたデータを基に分析することを特
徴とする請求項１２記載の検査方法。
【請求項１４】前記選択過程において、分類データ作成
過程で作成された検査条件毎の分類された検出物に関す
るデータを表示することを特徴とする請求項１２記載の
検査方法。