JP2022124187A - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.1 欠陥検査装置の全体構成
まず、欠陥検査装置の全体構成の一例について、図1を用いて説明する。図1は、欠陥検査装置1の全体構成を示す図である。
次に、検査工程の全体の流れの一例について、図2を用いて説明する。図2は、検査工程のフローチャートである。
まず、ステップS1の検査画像取得工程の一例について説明する。画像取得回路213は、撮像機構10から、試料300のSEM画像を取得する(ステップS11)。
次に、参照画像取得工程の一例について説明する。例えば、欠陥検査装置1は、通信装置25を介して、設計データを取得する(ステップS21)。取得された設計データは、例えば、記憶装置22に記憶される。
次に、比較工程の一例について説明する。まず、比較回路214は、検査画像と参照画像とを用いてアライメントを実行し(ステップS31)、検査画像内のパターンと、参照画像内のパターンとの位置合わせを行う。例えば、実画(検査画像)の各輪郭線位置と参照画像の対応する輪郭線位置の相対ベクトルを求め、その平均値をアライメントシフト量とする。ここのとき、比較回路214は、参照画像に対する検査画像のアライメントシフト量を算出する。
dy(x,y)=b1+b2x+b3y+b4xy
算出された歪み係数によって各輪郭点における歪み量を算出できるので、後述のステップS33においてアライメントシフト量とともに検査画像と参照画像との相対ベクトル計算に用いられる。
次に、コーナー丸め処理の一例について説明する。図4は、コーナー丸め処理のフローチャートである。図4に示すように、コーナー丸め処理回路216は、ステップS101~S110を実行する。各ステップの詳細について説明する。
まず、コーナー丸め処理回路216は、展開画像の各パターン(図形)のコーナー検出を行う。
次に、コーナー丸め処理回路216は、コーナー検出画素のS値及び画素値に基づいてコーナーのクラス分類を行う。例えば、図5及び図6で説明したようにパターンの形状が異なると、コーナー検出画素のS値が異なる場合がある。また、図7及び図8に示すように、コーナーの形状(角度)が異なるとパターンの形状は異なっていてもS値が同じとなる場合がある。図7及び図8は、コーナー検出対象のパターンの一例を示す展開画像である。例えば、図7に示すようなコーナーの角度が90°であるパターンP3と、図8に示すようなコーナーの角度が270°であるパターンP4とは、コーナー検出画素(注目画素)のS値は同じである。S値は同じでもコーナー検出画素の画素値に着目すると、90°コーナーを含む注目画素の画素値は、0よりも大きく(例えば255)、270°コーナーを含む注目画素の画素値は、0となる。従って、コーナー丸め処理回路216は、パターン及びコーナーの形状、換言すれば、コーナー検出画素のS値と画素値に基づいて、予め設定された区分に従って、コーナー検出画素のクラス分類を行う。以下では、コーナー丸め量が少ない順に、クラス1~N(Nは2以上の整数)と分類する場合について説明する。
次に、コーナー丸め処理回路216は、コーナー検出画素及びその周辺画素を、コーナー検出画素のクラスに対応するクラス領域として設定する。なお、クラス領域に含まれる周辺画素の範囲は、任意に設定可能であり、例えば、コーナー検出画素を中心とした3×3画素でもよいし、5×5画素であってもよい。例えば、コーナー丸め処理回路216は、クラス領域毎に異なる周辺画素の範囲を設定してもよい。そして、コーナー丸め処理回路216は、クラス領域毎に、クラスに対応したコーナー丸め量を付与し、コーナー丸め量マップを作成する。図9は、コーナー丸め量マップの一例を示す図である。
次に、コーナー丸め処理回路216は、各クラス領域において、クラス1のコーナー丸め量R1を用いた3×3画素の等方フィルタによるフィルタ処理と、フィルタ処理の結果を用いた折れ線関数の演算とによるコーナー丸め処理を実行する。
次に、コーナー丸め処理回路216は、クラス及びクラス領域を表す変数nとして、n=2(nは、1<n<Nの整数)を設定する。
次に、コーナー丸め処理回路216は、コーナー丸め処理の対象クラス領域として、クラス領域n~クラス領域Nを選択する。
次に、コーナー丸め処理回路216は、クラスnのコーナー丸め量Rnと、クラス(n-1)のコーナー丸め量R(n-1)との差分のコーナー丸め量を算出する。例えば、n=2の場合、コーナー丸め処理回路216は、クラス2のコーナー丸め量R2と、クラス1のコーナー丸め量R1との差分のコーナー丸め量を算出する。
次に、コーナー丸め処理回路216は、選択したクラス領域n~クラス領域Nにおいて、差分のコーナー丸め量(Rn-R(n-1))を用いた3×3画素の等方フィルタによる畳み込み演算と、畳み込み演算の結果を用いた折れ線関数の演算とによるコーナー丸め処理を実行する。
n=Nの場合(ステップS109_Yes)、すなわち、選択したクラス領域がコーナー丸め量の最も大きいクラス領域であった場合、コーナー丸め処理回路216は、コーナー丸め処理を終了する。
ステップS109において、n<Nの場合(ステップS109_No)、コーナー丸め処理回路216は、変数nのカウントアップを行ってn=n+1とし、ステップS106に進む。コーナー丸め処理回路216は、変数nがNに達するまで、コーナー丸め処理を繰り返し実行する。
次に、図4で説明した3×3画素の等方フィルタを用いたコーナー丸め処理の具体例について、図14を用いて説明する。図14は、3×3画素の等方フィルタを用いたコーナー丸め処理のフローチャートである。
本実施形態に係る構成であれば、欠陥検査装置は、参照画像の生成において、パターン及びそのコーナーの形状に基づいてコーナーをクラス分類し、クラス毎に異なるコーナー丸め量を設定できる。このため、欠陥検査装置は、パターン及びそのコーナーの形状に基づいてコーナー丸め量が異なる参照画像データを生成できる。これにより、寸法シフトが生じている検査画像と参照画像とのずれを低減できる。従って、欠陥検査による擬似欠陥の抽出を低減でき、欠陥検査の信頼性を向上できる。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態とは異なるコーナー丸め処理の方法について説明する。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態におけるコーナー丸め処理の一例について説明する。図15は、コーナー丸め処理のフローチャートである。図4に示すように、コーナー丸め処理回路216は、ステップS101~S103、並びにS120及びS121を実行する。ステップS101~S103は、第1実施形態の図4と同様である。
コーナー丸め処理回路216は、コーナー丸め量マップを作成後、パターン毎に画素をラベリングする。図16は、展開画像における画素のラベリングの一例を示す図である。
次に、コーナー丸め処理回路216は、ラベル毎に、各クラス領域のコーナー丸め量Rに基づくM×M(Mは3以上の奇数)画素の等方フィルタを用いたフィルタ処理(畳み込み演算)と、の結果を用いた折れ線関数の演算とによるコーナー丸め処理を実行する。コーナー丸め処理回路216は、対象ラベルの画素のフィルタ処理を実行する際に、非対象ラベルの画素の画素値を例えば0とし、フィルタ処理が非対象ラベルの画素の影響を受けないようにする。
本実施形態に係る構成であれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
上述の第1及び第2実施形態では、コーナー検出にSUSANオペレータを用いる場合について説明したが、他のコーナー検出方法を用いてもよい。コーナー検出方法は、例えば、HarrisまたはMoravecのコーナー検出方法であってもよい。
Claims (10)
- 試料の撮像機構と、
前記撮像機構が撮像した前記試料の画像データに基づいて検査画像を生成する画像取得回路と、
設計データから展開画像を生成する展開回路と、
前記展開画像からパターンのコーナーを検出し、検出した前記コーナーをクラス分類し、クラス毎に異なるコーナー丸め量のコーナー丸め処理を実行するコーナー丸め処理回路を含み、前記コーナー丸め処理後の前記展開画像を用いて参照画像を生成する参照画像生成回路と、
前記検査画像と前記参照画像とを比較する比較回路と
を備える、欠陥検査装置。 - 前記コーナー丸め処理回路は、パターン及びコーナーの形状に基づいて、コーナー検出画素及び少なくとも前記コーナー検出画素に隣接する画素を、前記コーナー検出画素のクラスに対応するクラス領域として設定する、
請求項1に記載の欠陥検査装置。 - 前記コーナー丸め処理回路は、前記クラス領域毎に、前記コーナー検出画素の前記クラスに対応した前記コーナー丸め量を付与し、コーナー丸め量マップを作成する、
請求項2に記載の欠陥検査装置。 - 前記コーナー丸め処理回路は、
第1クラスに付与された第1コーナー丸め量に基づいて、予め設定されたサイズ以下の等方フィルタを用いたフィルタ処理を実行し、
前記第1コーナー丸め量と第2クラスに付与された第2コーナー丸め量との差分を算出し、
前記差分に基づいて、前記予め設定された値以下の前記等方フィルタを用いた前記フィルタ処理を実行する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の欠陥検査装置。 - 前記コーナー丸め処理回路は、
前記展開画像において、パターン毎に対応する画素をラベリングし、
ラベル毎に、前記コーナー丸め処理を実行する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の欠陥検査装置。 - 試料を撮像して検査画像を生成する工程と、
設計データから展開画像を生成する工程と、
前記展開画像からパターンのコーナーを検出する工程と、
検出された前記コーナーをクラス分類する工程と、
分類されたクラス毎に異なるコーナー丸め量のコーナー丸め処理を実行する工程と、
前記コーナー丸め処理後の前記展開画像に基づいて参照画像を生成する工程と、
前記検査画像と前記参照画像とを比較して検査を行う工程と
を備える欠陥検査方法。 - パターン及びコーナーの形状に基づいて、コーナー検出画素及び少なくとも前記コーナー検出画素に隣接する画素を、前記コーナー検出画素のクラスに対応するクラス領域として設定する工程を更に備える、
請求項6に記載の欠陥検査方法。 - 前記コーナー丸め処理を実行する工程は、
前記クラス領域毎に、前記コーナー検出画素の前記クラスに対応した前記コーナー丸め量を付与する工程と、
前記コーナー丸め量に基づいてコーナー丸め量マップを作成する工程と、
前記コーナー丸め量マップに基づいて前記コーナー丸め処理を実行する工程と
を含む、請求項7に記載の欠陥検査方法。 - 前記コーナー丸め処理を実行する工程は、
第1クラスに付与された第1コーナー丸め量に基づいて、予め設定されたサイズ以下の等方フィルタを用いたフィルタ処理を実行する工程と、
前記第1コーナー丸め量と第2クラスに付与された第2コーナー丸め量との差分を算出する工程と、
前記差分に基づいて、前記予め設定された値以下の前記等方フィルタを用いた前記フィルタ処理を実行する工程と
を含む、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の欠陥検査方法。 - 前記展開画像において、パターン毎に画素をラベリングする工程を更に備え、
前記コーナー丸め処理を実行する工程は、ラベル毎に実行される、
請求項6乃至8のいずれか一項に記載の欠陥検査方法。
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