JP4597155B2 - データ処理装置、およびデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハ，フォトマスク，磁気ディスク，液晶基板等の表面の異物やパターンの欠陥を検出する外観検査装置と異物等の欠陥を観察するレビュー装置とからの欠陥に関する情報を整理して欠陥を分類するデータ処理装置、およびデータ処理方法に関する。

製造過程の試料の表面には、表面パターンの断線や接触，異物の付着，きずなどの多様な欠陥が生じる場合がある。例えば、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェハの表面上の異物や回路パターンの断線，接触は、製品不良の原因となる。その為、これらの欠陥を定量化し、製造装置及び製造環境に問題がないかを常時監視する必要がある。また、外観検査装置を用いて半導体ウェハ表面上で検出される欠陥には、半導体デバイスとして完成したときの電気的特性に影響がある致命欠陥と、影響がない欠陥とがある。また、影響がない欠陥には、外観検査装置での欠陥検出処理時の電気的ノイズに起因する擬似欠陥も含まれている。したがって、外観検査装置により検出された欠陥の画像を取得して観察することにより、その欠陥が製品に致命的な影響を与えるものかどうかを確認する必要がある。

外観検査装置で抽出された欠陥の座標がレビュー装置へ送られ、レビュー装置は、送信された座標を補正しながら自動的に欠陥を見つけ出し、欠陥の画像を自動的に取得する
ＡＤＲ(自動レビュー：Automatic Defect Review) を実行する。次に、レビュー装置は、取得した画像から、欠陥の大きさ，形状，種類などで自動的に分類するＡＤＣ（自動欠陥分類：Automatic Defect Classificatioｎ）を実行する。これらのように、人間が介在することによる結果の差が生じないように自動化が試みられているが、半導体デバイスの微細化に伴う欠陥の種類の増加，外観検査装置で抽出される欠陥の数の増加によって、結果の正確度がなかなか向上できない。

また、近年は、電子顕微鏡を外観検査装置に用いて欠陥の抽出感度を向上させているが、信号ノイズレベルが上がることで、擬似欠陥を抽出してしまうことも、欠陥数の増加の原因となっている。この対策として、検査中に欠陥を分類してノイズを除去するＲＤＣ
（実時間欠陥分類：Real-Time Defect Classification）の機能が外観検査装置に取り入れられ、擬似欠陥を除去する試みがなされている。

上記のように、半導体デバイスの製造工程においては、欠陥の外観検査装置から送信される欠陥をレビュー装置で観察し、欠陥を分類し、致命欠陥を見つけ、その発生原因を早期に究明することが重要であるが、外観検査装置で抽出される欠陥の数の増加や、擬似欠陥の増加により、人間の作業では勿論、自動化してもその分類の正確性がなかなか向上できないことが問題となっている。

この対策として、外観検査装置およびレビュー装置の間に、欠陥に関するデータ処理の専用機能を有するデータ処理装置を接続し、該装置のディスプレイに、欠陥の区別のために付けられた欠陥ＩＤ毎に、外観検査装置から送信されたその欠陥ＩＤに関する情報とレビュー装置から送信された情報とを同時に表示させ、オペレータによる欠陥の確認と分類が容易にできるようにして、欠陥の分類の正確性を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１７３５８９号公報

欠陥の分類の手がかりとなるのは、欠陥ごとに付帯する特徴量である。しかし、特徴量には多くの種類があり、また、画面に表示される特徴量は数字であり、画面に特徴量が表示されただけでは、ひとつの欠陥をどのカテゴリに分類してよいか判断が困難である。

本発明の目的は、外観検査装置で抽出された欠陥の分類が容易になるような特徴量の表示を行うデータ処理装置、およびデータ処理方法を提供することである。

本発明の実施態様は、試料の欠陥を抽出する外観検査装置から通信回線を介して送信される複数の欠陥の少なくとも座標を含む欠陥検査情報と、該欠陥の画像を取得し該欠陥の特徴量を付与するレビュー装置から通信回線を介して送信される少なくとも特徴量を含む欠陥レビュー情報とを受信し、特徴量のうちの少なくとも二つを軸としたグラフ領域をディスプレイに表示するとともに、該グラフ領域に欠陥を付与された特徴量に応じた位置に表示することを特徴とする。

本発明によれば、外観検査装置で抽出された欠陥の分類が容易になるような特徴量の表示を行うデータ処理装置、およびデータ処理方法を提供することができる。

本発明の全体構成を図１，図２を用いて説明する。ここでは、半導体デバイスの製造工程に本発明を適用した例を示す。図１および図２は本発明のシステム構成図である。半導体デバイスの製造工程１１に関する製造装置や外観検査装置は、清浄な環境が保たれたクリーンルーム１０内に設置されている。クリーンルーム１０内には、製造工程１１の最終工程であって完成した半導体デバイスの電気的特性を試験するプローブ検査装置５，製造工程１１の必要な個所から試料である半導体ウェハが抽出され、その欠陥を抽出する外観検査装置１、外観検査装置１で抽出された欠陥のレビュー画像を取得するレビュー装置２が通信回線４に接続されている。通信回線４には、クリーンルーム１０の外に設けられたデータ処理装置３が接続されている。外観検査装置１は図示しないコンピュータと記憶装置とディスプレイとを備え、半導体デバイスの欠陥抽出機能だけではなく、欠陥に関するデータを記憶装置に保存したり、通信回線４を介して他の装置に送信する機能を備える。レビュー装置２は図示しないコンピュータと記憶装置とディスプレイとを備え、半導体デバイスの欠陥のレビュー機能だけではなく、欠陥のレビュー結果に関するデータを記憶装置に保存したり、通信回線４を介して他の装置に送信する機能を備える。データ処理装置３は図２に示すように、図示しないマイクロプロセッサと記憶装置とを内蔵したコンピュータ２６とディスプレイ２７とを備え、通信回線４を通じて送られたデータを記憶装置に保存したり、欠陥に関するデータの各種処理を行う機能を備える。

図２を用いて、通信回線４で送信されるデータの内容を説明する。また、図３に、データ処理装置のディスプレイに表示されるデータの内容の一例の表示画面図を示す。外観検査装置１から送信される欠陥情報２１は、図３に示す画面３０に表示されるように、外観検査装置１の装置ＩＤ，検査対象である半導体ウェハのロット番号，ウェハＩＤ，ダイレイアウトの名称が含まれる。ダイレイアウトとは、半導体ウェハに形成された半導体デバイス１個分をダイとよぶとき、その縦寸法，横寸法，ノッチに対する位置を示すアライメント座標などのレイアウトに関する情報を、予め定められた記号で表されたものである。また、複数の欠陥のひとつひとつについて、欠陥ＩＤ，ｘ座標，ｙ座標，欠陥サイズ，欠陥画素数が含まれる。ここで、ｘ座標とｙ座標は、外観検査装置１における座標系で表された欠陥の位置であり、欠陥サイズは、画像内で欠陥であると認識可能な領域の最大幅寸法であり、欠陥画素数は、画像内で欠陥であると認識可能な領域の画素の数である。図３には示されていないが、この他、半導体ウェハの情報として、検査工程を示す記号，検査日時を示す記号，欠陥ひとつひとつに関する欠陥ＡＤＲ画像，欠陥サイズや欠陥画素数以外の欠陥特徴量情報等がある。ここで、欠陥ＡＤＲ画像は、レビュー装置２で取得した画像ではなく、外観検査装置１において抽出した欠陥の画像を、外観検査装置自身で取得したものである。また、欠陥特徴量情報は、外観検査装置１で検査中に欠陥を分類するRDC機能を実行して得られた欠陥ひとつひとつについての特徴量の情報である。欠陥特徴量情報の一例については後述する。

図２において、外観検査装置１で欠陥の抽出を終了した半導体ウェハは、欠陥を観察するために光学式レビュー装置２４やＳＥＭ式レビュー装置２５に運ばれ、欠陥の観察が行われる。観察にあたっては、半導体ウェハに関する情報、すなわち、ロット番号，ウェハＩＤ，検査工程を指定することで、データ処理装置３から通信回線４を介して欠陥情報
２１を取得する。外観検査装置１が複数の場合は、外観検査装置１の個々のＩＤも指定する。欠陥情報２１には、図３に示したデータだけでなく、外観検査装置１で得た欠陥ADR画像も含まれている。

外観検査装置１が出力する欠陥情報２１は膨大なデータであるため、データ処理装置３が備えた複数のフィルター機能を用いて、欠陥情報２１から所望のデータを選択することができる。このようにして選択された欠陥情報２２ｂが光学式レビュー装置２４に、または欠陥情報２３ｂがＳＥＭ式レビュー装置２５に通信回線４を通して送られる。欠陥情報２２ｂ，２３ｂのデータフォーマットは、図３に示した欠陥情報に準じる。

光学式レビュー装置２４は、送信された欠陥情報２２ｂのうち、ダイレイアウトの中のアライメント情報を用いて座標変換を行い、欠陥の座標データを変換して、ＡＤＲにより欠陥を探索し抽出する。欠陥が抽出できたらその画像を取得し、ＡＤＣを実行する。光学式レビュー装置２４は、欠陥ごとに、または半導体ウェハごとに、欠陥のＡＤＲ画像と
ＡＤＣ結果を含むＡＤＲ／ＡＤＣ情報２２ａを、通信回線４を通してデータ処理装置３に送る。

ＳＥＭ式レビュー装置２５も光学式レビュー装置２４と同様に、送信された欠陥情報
２３ｂのうち、ダイレイアウトの中のアライメント情報を用いて座標変換を行い、欠陥の座標データを変換して、ＡＤＲにより欠陥を探索し抽出する。欠陥が抽出できたらその画像を取得し、ＡＤＣを実行する。ＳＥＭ式レビュー装置２５は、欠陥ごとに、または半導体ウェハごとに、欠陥のＡＤＲ画像とＡＤＣ結果を含むＡＤＲ／ＡＤＣ情報２３ａを、通信回線４を通してデータ処理装置３に送る。

図４は、データ処理装置３のディスプレイに表示される画像の一例を示す画面図である。画像一覧表示画面４００に、欠陥ＩＤごとの画像とデータが一覧表の形式で表示される。欠陥ＩＤ領域４０２には欠陥ＩＤが表示され、同じ行の欠陥画像領域４０３に外観検査装置１から送られた欠陥ＡＤＲ画像が、レビュー画像領域４０４にレビュー装置２から送られたレビュー画像が並べて表示される。また、欠陥ごとの特徴量として、例えば、欠陥サイズが欠陥サイズ領域４０５に、欠陥画素数が欠陥画素数領域４０６に表示される。図４には示されていないが、この他、半導体ウェハの情報として、検査工程を示す記号，検査日時を示す記号，欠陥サイズや欠陥画素数以外の欠陥特徴量情報等がある。

外観検査装置１による欠陥の抽出の後では、レビュー装置２によるレビュー画像の取得が行われていないので、レビュー画像領域４０４の列は空白になっている。そこで、レビュー画像を表示させるには、コンピュータの入力デバイスであるマウスの移動により選択領域４０１にポインタを合わせ、マウスのボタンをクリックして、選択領域４０１にチェックマークを付ける等により、観察画像を取得したい欠陥を選択する。次に、レビュー用データ出力ボタン４１０をクリックする等で指示すると、選択された欠陥に関する外観検査装置１における座標データがレビュー装置２へ送信され、画像が取得される。すべて選択ボタン４０７をクリックする等で指示すると、選択領域４０１の全てにチェックマークを付けることができる。レビュー装置２は、ＡＤＲを実行して、送信された欠陥ＩＤごとに座標データに基づいて対象欠陥を抽出し、画像を取得し、図示しない記憶装置に保存する。

次に、レビュー画像取得ボタン４０９をクリックする等で指示すると、選択領域４０１でチェックマークが付いた欠陥に関するレビュー画像と、ＡＤＲ／ＡＤＣ情報とが、レビュー装置２からデータ処理装置３に送られ、レビュー画像がレビュー画像領域４０４に表示される。レビュー画像の取得が必要でない欠陥については、選択領域４０１のチェックマークをクリックする等で指示して消去してからレビュー画像取得ボタン４０９をクリックする等で指示することで、その欠陥のレビュー画像を取得させないようにすることができる。

図４に示した欠陥ＩＤごとの欠陥ＡＤＲ画像，レビュー画像，欠陥サイズ等の特徴量の一覧表示は、ひとつの欠陥に関する各種特徴量を知るにはよいが、複数の欠陥について特徴量毎の傾向を判断するのは、困難である。そこで、図５から図６に示すような画面表示を行い、欠陥の特徴量の分析を行うようにする。図４のグラフ表示ボタン４０８をクリックする等で指示することで、図５に示す画面を表示させることができる。

図５および図６は、特徴量分析に使用される画像の一例を示す画面図である。また、図７は、欠陥の記号の表示設定画面の一例を示す画面図である。図５のグラフ表示画面500には、ウェハマップ５０１を表示させる領域と、特徴量のグラフを表示させる領域５０３とが表示されている。レビュー装置２では、外観検査装置１で抽出された欠陥の座標がレビュー装置２の座標に補正され、ウェハマップ５０１には、この補正された座標に基づいて、半導体ウェハ上の欠陥５０２の分布が視認できるように記号化されて表示される。この記号はデフォールトでは一種類であるが、レビュー装置２のＡＤＣの結果を反映させて、欠陥それぞれの特徴量等により、図７に示す画面を用いて、記号の形，大きさ，色等を変え、他の欠陥と視覚的に区別して表示することができる。戻るボタン５１０をクリック等で指定すると、図４に示した画面に戻る。

図８は、特徴量の一覧を示す画面図である。図５のグラフの縦軸設定領域５０４、または横軸設定領域５０５に、プルダウンメニュー８００として表示される。図５の縦軸設定領域５０４で図８の画面を表示させ、例えば「最大グレーレベル差」をクリック等で指定すると、グラフを表示させる領域５０３の縦軸「特徴量１」に相当する特徴量が「最大グレーレベル差」となり、この「最大グレーレベル差」という名称が縦軸設定領域５０４に表示される。横軸設定領域５０５についても同様である。また、それぞれの特徴量に応じたスケール６０５が自動的に表示される。縦軸設定領域５０４、または横軸設定領域505の特徴量はデフォールトとして設定しておくこともできる。例えば、図５に示した縦軸設定領域５０４の特徴量１のデフォールトとして、図８に示したプルダウンメニュー８００の特徴量の一覧の先頭項目としておくと、縦軸設定領域５０４に最大グレーレベル差が自動的に設定される。また、横軸設定領域５０５の特徴量２のデフォールトとして、図８に示したプルダウンメニュー８００の特徴量の一覧の２番目の項目としておくと、横軸設定領域５０５に参照画像平均グレーレベルが自動的に設定される。縦軸と横軸の特徴量を任意に指定することにより、グラフを表示させる領域５０３に、図６に示すように、多くの欠陥の中から、それぞれの特徴量が該当する欠陥の分布を表示させることができる。特徴量を変更すると、領域５０３に表示されていた欠陥の表示が、変更された特徴量に応じた位置に変更されて領域５０３に表示される。変更後の特徴量を有しない欠陥は、領域503に表示されなくなる。

ここで、図８に示された特徴量について説明する。最大グレーレベル差は、欠陥として判定された場所の画像とその参照部の画像を画像処理して差画像を得た時の欠陥部における明るさの絶対値である。参照画像平均グレーレベルとは、その欠陥部と判定されたピクセル部の参照画像上における明るさの平均値である。欠陥画像平均グレーレベルとは、その欠陥部と判定されたピクセル部の欠陥画像上における明るさの平均値である。極性とは、欠陥部が参照画像に比べ明るいか暗いかを示すものであり、「＋」は明るい欠陥、「−」は暗い欠陥を示す。検査モードとはその欠陥が検出されたときに使用されていた画像比較方式であり、ダイ比較，セル比較それらの混合比較などがある。欠陥サイズ，欠陥画素数，欠陥サイズ幅，欠陥サイズ高さは、検出された欠陥の大きさを示すものである。欠陥画素数の単位はピクセルである。欠陥サイズ幅，欠陥サイズ高さの単位は、例えばミクロンである。欠陥サイズ比は、欠陥サイズの幅と高さの比を表すものであり、幅と高さが同じであれば１、幅が高さの２倍あれば２などのように表すパラメータである。欠陥部画素微分値とは欠陥とされたピクセル部の微分値を表したものである。欠陥画像または参照画像上のそのピクセル部内における濃淡の変化の度合いを示したもので、その欠陥画像部の欠陥部画素微分値を欠陥画像中欠陥部画素微分値、参照画像部の欠陥部画素微分値を参照画像中欠陥部画素微分値と呼ぶ。カテゴリ番号とは、欠陥が分類された後の分類の種類であるカテゴリに番号を付けたもので、環状分布，偏在分布，ランダム分布，異物，パターンショート，パターン欠損などがある。欠陥によっては、複数のカテゴリに重複して分類される場合がある。なお、分類不能な欠陥があった場合に、分類不能のカテゴリを作成しておけば、後日再検討ができて便利である。

図５または図６の表示設定ボタンをクリック等で指定すると、図７に示す画面が表示される。表示設定画面７００には、表示形状設定領域７０１，表示サイズ設定領域７０４，表示色設定領域７０８が設けられ、図５や図６に表示される欠陥の記号の表示を指定できる。

欠陥には観察画像があるものとないものとがあるので、表示形状設定領域７０１で記号を指定することにより、これらを視覚的に区別して表示させることができる。図７の例では、レビュー画像無し欠陥にプルダウンタブ７０２を用いて丸印を指定し、レビュー画像有り欠陥にプルダウンタブ７０３を用いて四角印を指定する。図５では、レビュー画像有無に係らず、一律の記号で欠陥５０２の位置を表示していただけであったが、表示形状設定領域７０１の機能を使用することにより、図６に示すように、欠陥毎にレビュー画像の有無が視覚的に区別されてオペレータにわかるように表示される。

欠陥の大きさは、ＡＤＣによる分類項目のひとつである。表示サイズ設定領域７０４では、欠陥の大きさと表示サイズとの関係を示す対応表７０５にしたがって、欠陥の大きさが大きいものは、図６に示されるように、画面に表示される欠陥の記号の大きさを大きくして表示される。これにより、欠陥の大きさを視覚的に把握し易くできる。図７に示した例では、大きさは３種類であるが、追加ボタン７０６により、大きさの値の範囲を追加したり、削除ボタン７０７により、大きさの値の範囲を削除したりして、対応表７０５の内容を変更することができる。

ＡＤＣによって欠陥がカテゴリに分類されるので、カテゴリ番号毎に欠陥の表示色を決めておくと、欠陥の判別が容易になる。カテゴリプルダウンタブ７１０により、カテゴリの種類を指定できる。表示色設定領域７０８で、一覧表７０９に示すように、カテゴリ番号と表示色との対応を決めることができる。追加ボタン７１１で表示色の追加、削除ボタン７１２で表示色の削除ができる。

表示設定画面７００の設定が終了したらＯＫボタン７１３をクリック等で指定する。キャンセルボタン７１４は、入力した値で変更せずに入力前の値で保持する。

図６に戻って、ウェハマップ５０１と、グラフを表示させる領域５０３には、欠陥601，６０２，６０３が、図７の画面で指定された表示形態により表示されている。図６の縦軸設定領域５０４と横軸設定領域５０５の特徴量を変更すると、領域５０３に表示される欠陥の分布状況が変化する。それをいくつか行い、例えば、欠陥６０１と同様に分類された欠陥が三角形で示された領域６０４に数多く分布しているこれらの欠陥だけを取り出し、他の欠陥を表示から消去することができる。上述の三角形は作画ボタン５０７により作画でき、表示した三角形を消去する場合はクリアボタン５０８を用いる。反映ボタン509は、三角形で囲まれた欠陥だけを選択し、これら以外の欠陥の情報を消去する。したがって、図６の領域５０３に表示された欠陥のうち、三角形の内部以外の欠陥が消去され、ウェハマップ５０１の対応する欠陥も消去される。また、この状態で戻るボタン５１０をクリック等で指定すると、戻った図４の画面の欠陥の一覧表に表示される欠陥は、図６の三角形の内部の欠陥だけになる。画面上の欠陥を選択する場合、欠陥はグラフの軸に対して比較的斜めに分布することが多いが、従来は、各辺が縦軸，横軸と平行な四角形が用いられていたので、欠陥の分布がまばらな領域は、他の種類の欠陥が多く混じってしまっていた。これに対して、本実施例では、欠陥を囲む図形の辺として斜めの線を採用したので、他の種類の欠陥の選択を少なくすることができる。なお、本実施例では三角形の場合を例示しているが、斜めの辺を持った四角形でも、多角形でもよい。

図９は、上述した一連の手順の流れを示すフローチャートである。この演算は、図２に示したデータ処理装置３のコンピュータ２６の図示しない記憶装置に保存されたソフトウェアを図示しないマイクロプロセッサで実行することで、行われる。はじめに、図１に示したデータ処理装置３に外観検査装置１とレビュー装置２からの欠陥のデータが入力され（ステップ９０１）、図４に示した画像一覧表示画面４００を表示することができる。図４のグラフ表示ボタン４０８の指定により、図５に示すグラフ表示画面５００が表示される（ステップ９０２）。図５に示した縦軸設定領域５０４の特徴量１のデフォールトとして、図８に示したプルダウンメニュー８００の特徴量の一覧の先頭項目としておくと、縦軸設定領域５０４に最大グレーレベル差が設定され、最大グレーレベル差のスケールを表示する（ステップ９０３）。横軸設定領域５０５の特徴量２のデフォールトとして、図８に示したプルダウンメニュー８００の特徴量の一覧の２番目の項目としておくと、横軸設定領域５０５に参照画像平均グレーレベルが設定され、参照画像平均グレーレベルのスケールが表示される（ステップ９０４）。このように、縦軸設定領域５０４と横軸設定領域５０５にデフォールトを設定しておけば、図６に示すような欠陥の特徴量のグラフを自動的に表示することができる（ステップ９０５）。

先に述べたように、図６の縦軸設定領域５０４と横軸設定領域５０５の特徴量を変更することによって、領域５０３に表示される欠陥の特徴量に関する傾向を変えることができる。縦軸設定領域５０４の特徴量１または横軸設定領域５０５の特徴量２が変更されたかどうかの判断を行う（ステップ９０６）。特徴量１が変更された場合には、選択された特徴量を縦軸としたスケールを表示する（ステップ９０７）。そして、特徴量１が変更されたグラフを再表示する（ステップ９０９）。次に、図６に示す戻るボタン５１０が実行されたかどうかを判定する（ステップ９１０）。実行なしの場合はステップ９０６に戻る。特徴量１と特徴量２の両方が変更された場合でも、この手順で両方が変更された特徴量のグラフを表示させることができる。特徴量２が変更された場合には、選択された特徴量を横軸としたスケールを表示する（ステップ９０８）。そして、特徴量２が変更されたグラフを再表示する（ステップ９０９）。特徴量のグラフを再表示するか、特徴量の変更がない場合には、図６に示す戻るボタン５１０が実行されたかどうかを判定する（ステップ
９１０）。実行された場合は、図６に示した画面を閉じる（ステップ９１１）。

図１０は、図６と同じく特徴量分析に使用される画像の一例を示す画面図である。図６において、三角形で示された領域６０４で欠陥を囲み、囲まれなかった欠陥を表示から排除することができるが、この領域は、三角形に限らず、図１０に示すような四角形の領域１００１も指定することができる。図６の作画ボタン５０７がクリック等で指示されることにより、多角形の作画を開始する。本実施例では、三角形と四角形を例示しているが、その他の図形でも同様の考え方で、定義し実行することが可能である。

図１１は、欠陥をレビュー対象とするかどうかの判断の流れを示すフローチャート、図１２は三角形または四角形の作画時の各点の定義を示す模式図である。三角形を作画するときは、はじめに三角形の一辺を作画する。例えばコンピュータの入力デバイスであるマウスを移動させて、画面上のポインタを作画したい三角形の頂点の位置に移動させ、マウスのボタンをクリックすると、クリックしたときのポインタの位置が三角形の頂点の位置として記憶される。例えば、図６に示した領域５０３で、図１２（ａ）に示すように、はじめに点Ａ１２０１を指定し、次に点Ｂ１２０２を指定すると、一辺が確定される。次に、点Ｃ１２０３を指定すると点Ｂ１２０２とを結ぶ一辺が確定される。ここで、点Ａ1201の近傍を指定すると、点Ｃ１２０３と点Ａ１２０１を結ぶ一辺が確定され、三角形が作画できる。図１２（ｃ）に示すように、３番目の点Ｃ１２１３の次に、最初の点Ａ１２１１から離れた４番目の点Ｄ１２１４の位置を指定し、最初の点Ａ１２１１の近傍を指定すると、四角形が確定される。このようにして、三角形や四角形に限定されず、任意の多角形を領域５０３に作画することができる。最初の点Ａ１２０１や点Ａ１２１１を指定するための近傍の範囲は、画面上でマウスを用いて、両者を区別して指定可能な誤差の範囲に設定すればよい。また、上記説明では、図形の点を時計回りで指定したが、反時計回りに指定してもよい。

一度設定した三角形の頂点の位置を変えたい場合には、例えば図１２（ａ）の頂点Ａ
１２０１にポインタを合わせ、マウスのボタンを押したままマウスを移動させると、頂点Ａ１２０１の位置を変更することができる。このとき、辺ＡＢと辺ＡＣは頂点Ａ１２０１の移動に伴って自動的に伸び、位置を変える。このようにして、図６に示したグラフを表示する領域５０３の上で、欠陥を囲む多角形の大きさを任意に変更することができる。

図１３は、図６に示した領域５０３に表示されるプルダウンメニューの画面図である。多角形の内側または外側でマウスのボタンをクリックすると、プルダウンメニュー1300が表示される。多角形の内側でプルダウンメニュー３００を表示させ、選択ボタン１３０１をクリック等で指定すると、多角形の内側の欠陥が選択され、図６に示した反映ボタン
５０９をクリック等で指定すると、多角形の外側の欠陥が消去される。多角形の内側でプルダウンメニュー３００の消去ボタン１３０２をクリック等で指定すると、多角形の内側の欠陥が選択され、図６に示した反映ボタン５０９をクリック等で指定すると、多角形の内側の欠陥が消去される。また、多角形の外側でプルダウンメニュー３００を表示させ、選択ボタン１３０１をクリック等で指定すると、多角形の外側の欠陥が選択され、図６に示した反映ボタン５０９をクリック等で指定すると、多角形の内側の欠陥が消去される。多角形の外側でプルダウンメニュー３００の消去ボタン１３０２をクリック等で指定すると、多角形の外側の欠陥が選択され、図６に示した反映ボタン５０９をクリック等で指定すると、多角形の外側の欠陥が消去される。図６に示した三角形の領域６０４の線の上に跨った、あるいは接触した欠陥は、例えば、予め領域６０４の内側に存在すると定義しておくか、外側であると定義しておくかを決めておくと簡便である。もちろん欠陥毎に内側であるかどうかを判定する画面を表示させてもよい。

次に、図６に示した領域５０３に表示された多角形の内側の欠陥を選択してレビュー対象とする場合に、欠陥毎の判定の手順を図１１で説明する。図１１において、はじめに、作画された多角形の頂点の座標を算出する（ステップ１１０１）。算出の順番は、時計回りでも反時計回りでもよい。次に領域５０３に表示された欠陥から任意のひとつを選択し、作画された多角形の頂点や辺にまたがっていると判定した場合（ステップ１１０２）は、その欠陥はレビュー対象であると結論し、その欠陥の判定を終了する（ステップ1103）。欠陥が多角形の頂点や辺にまたがっていない場合は、多角形の各辺と欠陥がなす角度を算出し（ステップ１１０４）、次にその角度の総和を算出し（ステップ１１０５）、総和の絶対値が３６０度に等しいか否かを判定する（ステップ１１０６）。等しい場合はその欠陥はレビュー対象であると結論し、判定を終了する（ステップ１１０７）。等しくない場合は、その欠陥はレビューの非対象であると結論し、判定を終了する（ステップ1108）。

ここで、上記ステップ１１０４から１１０６までの原理を説明する。多角形の頂点と欠陥とのなす角の角度が１８０度を超える場合は、３６０度からその角度を引き負の符号を付ける。図１２（ａ）において、欠陥Ｐ１２０４が三角形の内部にあるときは、頂点Ａ
１２０１，頂点Ｂ１２０２，頂点Ｃ１２０３と欠陥Ｐ１２０４のなす角は、角ＡＰＢ，角ＢＰＣ，角ＣＰＡであり、３つの正の角度の総和は３６０度になるので、欠陥Ｐ１２０４は三角形の内部にあると判定する。図１２（ｂ）において、欠陥Ｑ１２０８が三角形の外側にあるときは、頂点Ａ１２０５，頂点Ｂ１２０６，頂点Ｃ１２０７と欠陥Ｑ１２０８のなす角は、角ＡＱＢ，角ＢＱＣ，角ＣＱＡとなるが、角ＢＱＣの角度は１８０度よりも大きいので、３６０度から引いて負の符号を付けると、角ＡＱＢの角度と角ＣＱＡの角度の和に絶対値が等しく符合が反対なので、角度の総和はゼロになる。したがって、欠陥Ｑ
１２０８は三角形の外側にあると判定する。

多角形の場合も同様に判定できる。図１２（ｃ）に示す四角形の場合、欠陥Ｒ１２１５に対して、頂点Ａ１２１１，頂点Ｂ１２１２，頂点Ｃ１２１３，頂点Ｄ１２１４と欠陥Ｒ１２１５のなす角は、角ＡＲＢ，角ＢＲＣ，角ＣＲＤ，角ＤＲＡであり、これらの角度の総和は３６０度になるので、欠陥Ｒ１２１５は四角形の内側であると判定する。図１２
（ｄ）に示す欠陥Ｓ１２２０が四角形の外側にあるときは、頂点Ａ１２１６，頂点Ｂ1217，頂点Ｃ１２１８，頂点Ｄ１２１９と欠陥Ｓ１２２０のなす角は、角ＡＳＢ，角ＢＳＣ，角ＣＳＤ，角ＤＳＡとなるが、角ＡＳＢの角度は１８０度よりも大きいので、３６０度から引いて負の符号を付けると、角ＢＳＣの角度と角ＣＳＤの角度と角ＤＳＡの角度の和に絶対値が等しく符合が反対なので、角度の総和はゼロになる。したがって、欠陥Ｓ1220は四角形の外側にあると判定する。

図１４は、図６に示した領域５０３に表示される特徴量のグラフの一例を示す画面図である。縦軸設定領域１４０１に欠陥サイズ比を、横軸設定領域１４０２に欠陥画像中欠陥部画素微分値を設定している。領域１４００には、多数の欠陥が表示されているが、おおまかに２種類の大きさの四角形の欠陥が分布している。表示の仕様は図７で説明したように任意に設定でき、ここでは、画面上の図形の大きさは欠陥の大きさを表し、四角形はレビュー画像が有ることを示している。画面では比較的小さな欠陥１４０３が右下の方に、比較的大きな欠陥１４０４が左上の方に分布している。右下に分布している欠陥は、欠陥サイズ比が小さく、欠陥部の画素の微分値が大きい。すなわち、欠陥サイズ比が小さいということは、縦横比が小さく丸に近い形状であり、画素の微分値が大きいということはコントラストが大きいので、例えば、山のように盛り上がった異物ではないかと推定される。左上に分布している欠陥は、欠陥サイズ比が大きく、欠陥部の画素の微分値が小さい。すなわち、欠陥サイズ比が大きいということは、縦横比が大きく、画素の微分値が小さいということはコントラストが小さいので、例えば、深さが浅いスクラッチではないかと推定される。右下に分布している欠陥１４０３が何であるかを確認するため、三角形1405で欠陥１４０３を囲み、図１３に示した選択ボタン１３０１で欠陥１４０３を選択し、図６に示した戻るボタン５１０で、図４の画像一覧表示画面４００へ戻ると、選択された欠陥１４０３に対応する欠陥ＩＤだけが表示され、レビュー画像領域４０４に表示された欠陥毎のレビュー画像で、異物であるかどうかを確認することができる。

以上説明したように、本実施例では、多数の欠陥の特徴量を軸としたグラフを表示して欠陥を視覚的に区別できるように表示し、グラフの軸である特徴量を変更することで欠陥の分布の変化を観察可能にすることで、欠陥の分布に特徴のある特徴量を抽出し、欠陥の発生要因の分析に役立てることができる。また、グラフの画面上で斜めの辺を持った多角形で欠陥を囲み、選択し、他の欠陥の表示を消去することで、選択した欠陥だけのレビュー画像を表示できるので、選択した欠陥のみに着目した発生要因の分析に役立てることができる。

また、欠陥毎に特徴量を切替え、レビュー画像の確認が容易になり、外観検査装置の欠陥抽出感度に影響されて検出される擬似欠陥が確認し易くなるので、外観検査装置の欠陥抽出感度を変え欠陥を比較することにより、擬似欠陥を排除するための外観検査装置の検査条件を決めることもできる。

本発明のシステム構成図。 本発明のシステム構成図。 データ処理装置のディスプレイに表示されるデータの内容の一例の表示画面図。 データ処理装置３のディスプレイに表示される画像の一例を示す画面図。 特徴量分析に使用される画像の一例を示す画面図。 特徴量分析に使用される画像の一例を示す画面図。 欠陥の記号の表示設定画面の一例を示す画面図。 特徴量の一覧を示す画面図。 一連の手順の流れを示すフローチャート。 特徴量分析に使用される画像の一例を示す画面図。 欠陥をレビュー対象とするかどうかの判断の流れを示すフローチャート。 三角形または四角形の作画時の各点の定義を示す模式図。 プルダウンメニューの画面図。 特徴量のグラフの一例を示す画面図。

符号の説明

１ 外観検査装置
２ レビュー装置
３ データ処理装置
４ 通信回線
３０ 画面
４００ 画像一覧表示画面
５００ グラフ表示画面
５０１ ウェハマップ
５０３ 領域
５０４ 縦軸設定領域
５０５ 横軸設定領域
７００ 表示設定画面
８００ プルダウンメニュー

Claims (17)

1. 試料の欠陥を抽出する外観検査装置から通信回線を介して送信される複数の欠陥の少なくとも座標を含む欠陥検査情報と、前記抽出された複数の欠陥のうち少なくとも一部の欠陥の画像を取得し該欠陥の特徴量を付与するレビュー装置から前記通信回線を介して送信される少なくとも前記特徴量を含む欠陥レビュー情報とを、ディスプレイ上のひとつの画面に表示させるマイクロプロセッサを備えたデータ処理装置であって、
   前記ディスプレイには、前記欠陥検査情報または前記欠陥レビュー情報に含まれる特徴量のうちの少なくとも二つを軸としたグラフ領域が表示され、
   前記外観検査装置またはレビュー装置によって付与された特徴量に応じた前記グラフ領域上の位置に、前記欠陥が、前記レビュー装置による観察結果である前記欠陥の画像の有無に応じて視覚的に区別されて表示されることを特徴とするデータ処理装置。
2. 請求項１に記載のデータ処理装置において、前記グラフ領域とともに、前記欠陥の前記
   試料上の分布を表すマップが前記画面に表示されることを特徴とするデータ処理装置。
3. 請求項１に記載のデータ処理装置において、前記グラフ領域の軸である前記特徴量の変
   更により、前記欠陥の表示が該変更された特徴量に応じた位置に変更されることを特徴と
   するデータ処理装置。
4. 請求項１に記載のデータ処理装置において、前記グラフ領域の軸である前記特徴量の変
   更により、変更後の特徴量を有しない欠陥の表示は前記グラフ領域から消去されることを
   特徴とするデータ処理装置。
5. 請求項１に記載のデータ処理装置において、前記グラフ領域に、任意の多角形を作画可
   能であることを特徴とするデータ処理装置。
6. 請求項５に記載のデータ処理装置において、前記多角形は少なくともひとつの斜辺を備
   えていることを特徴とするデータ処理装置。
7. 請求項５に記載のデータ処理装置において、前記多角形で囲まれた前記欠陥の表示が選
   択されて、該選択された以外の欠陥の表示が消去可能であることを特徴とするデータ処理
   装置。
8. 請求項７に記載のデータ処理装置において、前記ディスプレイに表示された前記欠陥検
   査情報と前記欠陥レビュー情報とから、前記多角形で選択された欠陥についての情報のみ
   を選択して表示することを特徴とするデータ処理装置。
9. 請求項５に記載のデータ処理装置において、前記多角形で囲まれた前記欠陥の表示が選
   択されて、該選択された欠陥の表示が消去可能であることを特徴とするデータ処理装置。
10. 請求項９に記載のデータ処理装置において、前記画面に表示された前記欠陥検査情報と
    前記欠陥レビュー情報とから、前記選択された欠陥以外の欠陥についての情報のみを選択
    して表示することを特徴とするデータ処理装置。
11. 試料の欠陥を抽出する外観検査装置から通信回線を介して送信される複数の欠陥の少なくとも座標を含む欠陥検査情報と、前記抽出された複数の欠陥のうち少なくとも一部の欠陥の画像を取得し該欠陥の特徴量を付与するレビュー装置から前記通信回線を介して送信される少なくとも前記特徴量を含む欠陥レビュー情報とを受信し、
    前記欠陥検査情報または前記欠陥レビュー情報に含まれる特徴量のうちの少なくとも二つを軸としたグラフ領域をディスプレイに表示するとともに、
    前記外観検査装置またはレビュー装置によって付与された特徴量に応じた前記グラフ領域上の位置に、前記欠陥を、前記レビュー装置による観察結果である前記欠陥の画像の有無に応じて視覚的に区別して表示することを特徴とするデータ処理方法。
12. 請求項１１に記載のデータ処理方法において、前記グラフ領域の軸である前記特徴量の
    変更により、前記欠陥の表示が該変更された特徴量に応じた位置に変更されることを特徴
    とするデータ処理方法。
13. 請求項１１に記載のデータ処理方法において、前記グラフ領域の軸である前記特徴量の
    変更により、変更後の特徴量を有しない欠陥の表示は前記グラフ領域から消去されること
    を特徴とするデータ処理方法。
14. 請求項１１に記載のデータ処理方法において、前記グラフ領域に、任意の多角形を作画
    可能であることを特徴とするデータ処理方法。
15. 請求項１４に記載のデータ処理方法において、前記多角形は少なくともひとつの斜辺を
    備えていることを特徴とするデータ処理方法。
16. 請求項１４に記載のデータ処理方法において、前記多角形で囲まれた前記欠陥の表示が
    選択されて、該選択された以外の欠陥の表示が消去可能であることを特徴とするデータ処
    理方法。
17. 請求項１６に記載のデータ処理方法において、前記ディスプレイに表示された前記欠陥
    検査情報と前記欠陥レビュー情報とから、前記多角形で選択された欠陥についての情報の
    みを選択して表示することを特徴とするデータ処理方法。

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