(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について欠陥観
察装置を用いて観察する欠陥観察方法であって、
前記試料の設計情報から前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り
出し、該切り出された欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定する設定過程と、
少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得過
程と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程
で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有する
ことを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項２】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について欠陥観
察装置を用いて観察する欠陥観察方法であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定過程と、
該設定過程で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従っ
て前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得過程と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程
で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有する
ことを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項３】
前記画像取得過程において、前記観察対象の欠陥毎の欠陥画像に対して前記欠陥検出方
式で比較するための参照領域の参照画像を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の欠陥観察方法。
【請求項４】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について欠陥観
察装置を用いて観察する欠陥観察方法であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に、撮像処理、欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理、及び該欠陥検出方式の設定処理を組み合わせた実行順序並びに前記各処理におけるパラメータを記述した処理レシピを設定する設定過程と、
該設定過程で設定された処理レシピに従って少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領
域について撮像処理して欠陥画像を取得する画像取得過程と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程
で設定された処理レシピに従って設定処理された欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理を行
って欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有する
ことを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項５】
前記設定過程で選択して設定される欠陥検出方式の候補には、少なくとも、参照レス方
式、ダイ比較方式、近傍比較方式及び履歴比較方式の何れか一つ又は複数の組み合わせを
含むことを特徴とする請求項１又は２又は４に記載の欠陥観察方法。
【請求項６】
前記設定過程は、前記画像取得過程の前に行うことを特徴とする請求項１に記載の欠陥観察方法。
【請求項７】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について欠陥観
察装置を用いて観察する欠陥観察方法であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定する第１の設定過程と、
少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して前記観察対象の欠陥毎
の低倍率の欠陥画像を取得する第１の画像取得過程と、
該第１の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像に対して
前記第１の設定過程で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠
陥座標を検出する欠陥検出過程と、
該欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像し
て高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得過程と、
前記試料の設計情報から前記欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座
標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の
欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択し
て設定する第２の設定過程と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得過程で取得された高倍率の欠陥画像を元
に前記第２の設定過程で設定された第２の欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する
観察処理過程とを有する
ことを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項８】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について欠陥観
察装置を用いて観察する欠陥観察方法であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の第１の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定過程と、
該設定過程で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従っ
て前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して低倍率の欠陥画像を取得する第１
の画像取得過程と、
該第１の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像を元に前
記第１の設定過程で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠陥
座標を検出する欠陥検出過程と、
該欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像し
て高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得過程と、
前記試料の設計情報から前記欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座
標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記欠陥領域の
設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択して設定する第２の設
定過程と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎
の高倍率の欠陥画像を元に前記第２の設定過程で設定された第２の欠陥検出方式を用いて
欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有する
ことを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項９】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について観察す
る欠陥観察装置であって、
前記試料の設計情報から前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り
出し、該切り出された欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定する設定手段と、
少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得手
段と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得手段で取得された欠陥画像を元に前記設定手段
で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥観察装置。
【請求項１０】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について観察す
る欠陥観察装置であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従っ
て前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得手段と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得手段で取得された欠陥画像を元に前記設定手段
で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥観察装置。
【請求項１１】
前記画像取得手段において、前記観察対象の欠陥毎の欠陥画像に対して前記欠陥検出方
式で比較するための参照領域の参照画像を取得することを特徴とする請求項９又は１０に記載の欠陥観察装置。
【請求項１２】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について観察す
る欠陥観察装置であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に、撮像処理、欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理、及び該欠陥検出方式の設定処理を組み合わせた実行順序並びに前記各処理におけるパラメータを記述した処理レシピを設定する設定手段と、
該設定手段で設定された処理レシピに従って少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領
域について撮像処理して欠陥画像を取得する画像取得手段と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得手段で取得された欠陥画像を元に前記設定手段
で設定された処理レシピに従って設定処理された欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理を行
って欠陥を検出して観察する観察処理手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥観察装置。
【請求項１３】
前記設定手段で選択して設定される欠陥検出方式の候補には、少なくとも、参照レス方
式、ダイ比較方式、近傍比較方式及び履歴比較方式の何れか一つ又は複数の組み合わせを
含むことを特徴とする請求項９又は１０又は１２に記載の欠陥観察装置。
【請求項１４】
前記設定手段は、前記画像取得手段による画像取得前に行うことを特徴とする請求項９に記載の欠陥観察装置。
【請求項１５】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について観察す
る欠陥観察装置であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定する第１の設定手段と、
少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して前記観察対象の欠陥毎
の低倍率の欠陥画像を取得する第１の画像取得手段と、
該第１の画像取得手段で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像に対して
前記第１の設定手段で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠
陥座標を検出する欠陥検出手段と、
該欠陥検出手段で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像し
て高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記試料の設計情報から前記欠陥検出手段で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座
標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の
欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択し
て設定する第２の設定手段と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得手段で取得された高倍率の欠陥画像を元
に前記第２の設定手段で設定された第２の欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する
観察処理手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥観察装置。
【請求項１６】
欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠陥について観察す
る欠陥観察装置であって、
前記試料の設計情報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠
陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情
報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の第１の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従っ
て前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して低倍率の欠陥画像を取得する第１
の画像取得手段と、
該第１の画像取得手段で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像を元に前
記第１の設定手段で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠陥
座標を検出する欠陥検出手段と、
該欠陥検出手段で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像し
て高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記試料の設計情報から前記欠陥検出手段で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座
標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記欠陥領域の
設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択して設定する第２の設
定手段と、
前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得手段で取得された前記観察対象の欠陥毎
の高倍率の欠陥画像を元に前記第２の設定手段で設定された第２の欠陥検出方式を用いて
欠陥を検出して観察する観察処理手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上に存在する観察対象の欠陥について詳細に観察して解析するレビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置及び該レビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置を用いて詳細に観察して解析する欠陥観察方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の歩留まり向上のため、製造工程における欠陥の発生原因を早急に究明することが重要となっている。現在、半導体の製造現場では欠陥検査装置と欠陥観察装置を用いて欠陥の解析を行っている。欠陥検査装置とは光学的な手段もしくは電子線を用いてウェハを観測し、検出された欠陥座標を出力する装置である。欠陥検査装置は広範囲を高速に処理することが重要であるため、可能な限り取得する画像の画素サイズを大きく（つまり低解像度化）することによる画像データ量の削減を行っており、多くの場合、検出した低解像度の画像からは欠陥の存在は確認できても、その欠陥の種類を詳細に判別することはできない。そこで、欠陥検査装置で検出された欠陥の種類を詳細に判別するために、欠陥観察装置が用いられる。欠陥観察装置とは、欠陥検査装置の出力を用い、ウェハの欠陥座標を高解像度に撮像し、画像を出力する装置である。半導体製造プロセスは微細化が進み、それに伴い欠陥サイズも数十ｎｍのオーダに達していることもあり、欠陥を詳細に観察するためには数ｎｍオーダの分解能が必要である。そのため、近年では走査型電子顕微鏡を用いた欠陥観察装置（以下レビューＳＥＭと呼ぶ）が広く使われている。半導体の量産ラインでは欠陥観察作業の自動化が望まれており、レビューＳＥＭは特開２００１−３３１７８４号公報（特許文献１）に記載されているように、試料内の欠陥座標における画像を自動収集するＡＤＲ、得られた画像を自動分類するＡＤＣ機能を搭載している。
【０００３】
ところで、レビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置としての従来技術としては、さらに、特開２００１−１８９３５８号公報（特許文献２）、特開２０００−６７２４３号公報（特許文献３）、特開２００７−４０９１０号公報（特許文献４）及び特開２００７−３２１２号公報（特許文献５）が知られている。
【０００４】
特許文献２には、欠陥検査装置から得られる検査結果情報に、欠陥の情報だけではなく、比較対象に関する情報も含めるようにし、顕微鏡システム（レビューＳＥＭシステム）では、比較対象情報に基づき、欠陥部の画像と比較対象部の画像とを検出してそれらの画像比較により欠陥位置を特定することが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、欠陥検査装置から得られる欠陥異物座標等の検査結果情報を基に、電子顕微鏡を用いて、パターン無しもしくは周期パターン部の時は参照点に移動しないなどの特異点の自動検出を行い、検出された特異点の情報を観察処理することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、検査装置で検出した試料上の欠陥について、走査型電子顕微鏡を用いて低倍率で欠陥を含む画像を取得し、この取得した低倍率の欠陥を含む欠陥画像を元に撮像されている回路パターンの繰り返し周期を利用して参照画像を合成して作成し、前記取得した低倍率の欠陥を含む欠陥画像と前記合成して作成した参照画像とを比較して欠陥を検出し、該検出された欠陥を高倍率で撮像する欠陥レビュー装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献５には、走査型電子顕微鏡を用いて半導体パターンをＳＥＭ観察するための撮像レシピを作成する撮像レシピ作成装置であって、半導体パターンのレアアウト情報（走査型電子顕微鏡を用いて撮像した画像、又は前期半導体パターンの設計情報が記述されたＣＡＤデータ、又は前記半導体パターンの設計情報が記述されたＣＡＤデータを画像データに変換したＣＡＤ画像）を低倍視野で入力して記憶したデータベースと、該データベースに記憶した半導体パターンのレイアウト情報を基に、教示により最適化された撮像ポイントを選択する選択ルールを含む自動作成アルゴリズムに従って前記撮像レシピを自動作成する撮像レシピ作成部とを備えたことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３３１７８４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９３５８号公報
【特許文献３】特開２０００−６７２４３号公報
【特許文献４】特開２００７−４０９１０号公報
【特許文献５】特開２００７−３２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、半導体ウェハの大口径化に伴い、ウェハ１枚あたりにおけるレビューすべき欠陥数が増大していること、レビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置が欠陥検査装置に比べスループットが低いため、ＡＤＲの高速化が必要となってきている。
【００１０】
一般にＡＤＲでは初期位置から目的位置までステージ移動並びに参照画像及び欠陥画像の撮像に多くの時間を要している。そのため、ＡＤＲを高速化するためには、ステージ移動を短縮するとともにこれら画像撮像手順の内、いくつかを省略することが有効であるが、いずれの特許文献１乃至５にもこれらの点について十分考慮されていなかった。
【００１１】
また、レビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置において、試料上の欠陥を高スループットで、かつ安定に検出するためには、載置される試料（半導体ウェハ）の各種特性に応じてユーザが各種の欠陥検出方式を正しく選択して設定しなければならなかった。しかしながら、いずれの特許文献１乃至５にも試料（半導体ウェハ）の各種特性に応じて各種の欠陥検出方式を正しく選択して設定することについて十分考慮されていなかった。
【００１２】
本発明の目的は、欠陥検査装置で検出された半導体ウェハ等の試料上に存在する欠陥についてレビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置を用いて詳細に観察する際、載置される試料上に形成された回路パターンの設計情報を用いることで、安定かつ高スループットで欠陥を詳細に観察できるようにした欠陥観察方法及び欠陥観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上に存在する観察対象の欠陥についてレビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置を用いて観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置において、以下の特徴を持つようにした。
（１）観察対象となる試料上の各欠陥について、欠陥領域における試料の外観特徴を設計情報から算出し、得られた外観特徴に基づき、欠陥検出方式を欠陥領域の画像をＳＥＭ撮像する前に選択して設定するようにした。ここで、欠陥領域とは、他の欠陥検査装置により検出された欠陥座標を中心に、他の欠陥検査装置等による位置ずれ誤差量をもとに設定される広い低倍率のＳＥＭ撮像領域である。設計情報を基づく試料の外観特徴としては、欠陥領域の全面に一定の周期を持つ繰り返しパターンが存在するか否かである。もし、一定の周期を持つ繰り返しパターンが存在する場合には欠陥検出方式として参照レス方式を選択し、一定の周期を持つ繰り返しパターンが存在しない場合において履歴データから同一パターンが探索される場合には履歴比較方式を選択し、近傍から同一パターンが探索させる場合には近傍比較方式を選択し、それ以外の場合はダイ比較方式を選択する。
（２）試料の観察を行う前に観察対象の欠陥全てについて欠陥検出方式の設定を行った場合、試料上の欠陥座標及び設定された欠陥検出方式をもとに、ステージの移動時間が短くなるように欠陥画像及び参照画像（必要に応じて）の撮像順序を設定し、その結果に基づき処理レシピを設定するようにした。処理レシピとは、（ａ）撮像処理、（ｂ）欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理、（ｃ）欠陥検出方式の設定処理を組み合わせた実行順序と各処理のパラメータを格納したものである。観察時には前記設定した処理レシピに基づき（ａ）撮像処理、（ｂ）欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理、（ｃ）欠陥検出方式の設定処理を実行し、欠陥画像の収集を行うようにした。
（３）参照画像の撮像に必要な時間を短縮するため、設計情報を用いて参照画像の撮像領域を欠陥画像の撮像位置からステージ移動なしに撮像できる領域内から探索するようにした。領域が見つかった場合、該領域を参照画像の撮像領域とするようにした。
（４）参照画像の撮像に必要な時間を省略するため、以前に撮像した画像を記憶する履歴データベースから設計情報を用いて参照画像として使用可能な画像を探索し、見つかった場合、該画像を参照画像として用いるようにした。
【００１６】
また、本発明は、他の欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象
の欠陥について観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置であって、前記試料の設計情
報から前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出され
た欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定する設定過程と、少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得過程と、前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、他の欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象
の欠陥について観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置であって、前記試料の設計情
報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を
切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定過程と、該設定過程で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従って前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を撮像して欠陥画像を取得する画像取得過程と、前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程で設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、他の欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象
の欠陥について観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置であって、前記試料の設計情
報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を
切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の欠陥検出方式とを元に、撮像処理、欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理、及び該欠陥検出方式の設定処理を組み合わせた実行順序並びに前記各処理におけるパラメータを記述した処理レシピを設定する設定過程と、該設定過程で設定された処理レシピに従って少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域について撮像処理して欠陥画像を取得する画像取得過程と、前記観察対象の欠陥毎に、前記画像取得過程で取得された欠陥画像を元に前記設定過程で設定された処理レシピに従って設定処理された欠陥検出方式に基づく欠陥検出処理を行って欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、他の欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象
の欠陥について観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置であって、前記試料の設計情
報から前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を
切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定する第１の設定過程と、少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像を取得する第１の画像取得過程と、該第１の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像に対して前記第１の設定過程で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠陥座標を検出する欠陥検出過程と、該欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像して高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得過程と、前記試料の設計情報から前記欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択して設定する第２の設定過程と、前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得過程で取得された高倍率の欠陥画像を元に前記第２の設定過程で設定された第２の欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、欠陥検査装置により欠陥座標として検出された試料上の観察対象の欠
陥について観察する欠陥観察方法及びその欠陥観察装置であって、前記試料の設計情報か
ら前記観察対象の欠陥毎に前記欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り
出し、該切り出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の設計情報を元に該欠陥領域に繰り返しパターンが存在するかを算出し、該算出した結果に基づいて前記観察対象の欠陥毎に第１の欠陥検出方式を選択して設定し、さらに前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標と前記設定された観察対象の欠陥毎の第１の欠陥検出方式とを元に少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序を設定する設定過程と、該設定過程で設定された少なくとも前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域の撮像順序に従って前記観察対象の欠陥毎の欠陥領域を低倍率で撮像して低倍率の欠陥画像を取得する第１の画像取得過程と、該第１の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎の低倍率の欠陥画像を元に前記第１の設定過程で設定された第１の欠陥検出方式を用いて前記観察対象の欠陥毎に欠陥座標を検出する欠陥検出過程と、該欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標を中心に高倍率で撮像して高倍率の欠陥画像を取得する第２の画像取得過程と、前記試料の設計情報から前記欠陥検出過程で検出された前記観察対象の欠陥毎の欠陥座標がほぼ中心に存在する欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出された前記欠陥領域の設計情報を元に前記観察対象の欠陥毎に第２の欠陥検出方式を選択して設定する第２の設定過程と、前記観察対象の欠陥毎に、前記第２の画像取得過程で取得された前記観察対象の欠陥毎の高倍率の欠陥画像を元に前記第２の設定過程で設定された第２の欠陥検出方式を用いて欠陥を検出して観察する観察処理過程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、レビューＳＥＭ装置等の欠陥観察装置において、試料の設計情報を用いることにより、欠陥領域の回路パターンの外観特徴に応じて欠陥検出方式を試料の撮像なしに自動で設定することが可能となり、高スループットかつ安定に欠陥画像の収集を自動で行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るレビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る欠陥観察装置における撮像レシピを自動的に設定する処理の流れの一実施例を示す図である。
【図３】本発明に係るレビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置におけるＡＤＲシーケンスの第１の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明に係る欠陥観察装置において、設計情報を切り出す領域の設定方法の一実施例を示した図である。
【図５】本発明に係る欠陥観察装置において、低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式の選択の一実施例を示す概略図である。
【図６】本発明に係る欠陥観察装置において、低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式の設定処理の第１の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明に係る欠陥観察装置において、記憶部に記憶された履歴データから同一パターン探索する処理の流れの一実施例を示す図である。
【図８】本発明に係る欠陥観察装置において、試料上の設計情報同士の一致面積率の一実施例を示した図である。
【図９】本発明に係る欠陥観察装置において、欠陥の周辺領域から欠陥領域と同じ外観を持つように設計された参照領域を探索した結果の一実施例を示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明に係る半導体ウェハにおける１つのダイ座標の設計情報を元に（Ａ）〜（Ｅ）までの欠陥座標を纏めて表した一実施例を示す図であり、（ｂ）は複数のダイが２次元に配列された試料上（ウェハ座標）における欠陥座標と各欠陥の欠陥検出方式に基づき処理レシピ設定部が設定した処理レシピの撮像順序（動作順序）の一実施例を示した図である。
【図１１】本発明に係る欠陥観察装置において、処理レシピの設定の一実施例を示した図である。
【図１２】本発明に係る欠陥観察装置において、高倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式の選択の一実施例を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る欠陥観察装置において、高倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式の設定処理の第１の実施の形態を示す図である。
【図１４】本発明に係る欠陥観察装置に備えられたインターフェース（ＧＵＩ）の一実施例を示す図である。
【図１５】本発明に係るレビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置におけるＡＤＲシーケンスの第２の実施の形態を示す図である。
【図１６】本発明に係るレビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置におけるＡＤＲシーケンスの第３の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る欠陥観察方法及び欠陥観察装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
まず、本発明に係る欠陥観察方法及び欠陥観察装置の第１の実施の形態である走査電子顕微鏡を用いた半導体基板のレビューＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）について説明する。本発明に係るレビューＳＥＭ装置で構成された欠陥観察装置は、試料内の欠陥座標における画像を自動収集するＡＤＲ（Automatic Defect Review）、得られた画像を自動分類するＡＤＣ（Automatic Defect Classification）機能を搭載して構成される。
【００２５】
図１は本発明に係るレビューＳＥＭの装置構成を示す。本発明に係るレビューＳＥＭ装置は、ＳＥＭ画像取得部１２１と信号処理部１２２で構成され、その間をバス１１９で繋がれている。ＳＥＭ画像取得部１２１は、１次電子１０８を発生させる電子源１０１と、１次電子を加速する為の加速電極１０２と、１次電子を収束する為の集束レンズ１０３と、１次電子を２次元に走査偏向する偏向器１０４と、１次電子を試料１０６上に収束させるための対物レンズ１０５とを備えて構成される。なお、１０７は試料１０６を搭載するＸＹ平面内で移動可能なステージである。さらに、ＳＥＭ画像取得部１２１は、試料より発生した２次電子１０９を検出する検出器１１０と、試料面で反射した反射した１次電子を検出する検出器１２０と、検出器１１０及び１２０の各々で検出された信号をデジタル化する（Ａ/Ｄ変換）ためのデジタル化手段１１１とを備えて構成される。そして、これらの各部位は、バス１１９を通じて全体制御部１１２に接続されている。
【００２６】
一方、信号処理部１２２は、上記全体制御部１１２と、画像取得部１２１で取得されたＳＥＭ画像に対して画像処理や分類処理を行う画像処理／分類処理演算部１１３と、観察条件情報（撮像レシピ）が入出力部１１８により入力されて格納され、設計情報演算部１１６の処理レシピ設定部１１６３で設定される処理レシピ（欠陥観察順序も含む）が格納される記憶部１１４と、ＳＥＭ画像取得部１２１で撮像した履歴データとしての画像データや設計情報切り出し部１１６１で切り出された欠陥領域（欠陥周辺領域）の設計情報を格納する記憶部１１５と、設計情報切り出し部１１６１と欠陥検出方式設定部１１６２と処理レシピ設定部１１６３とを有し、半導体基板（試料）の設計情報に関する演算を行う設計情報演算部１１６と、半導体基板（試料）の設計情報がＣＡＤシステム２０から例えばネットワーク３０を介して入力されて格納される記憶部１１７と、装置に対し指示を与える為のキーボードやマウスなどのデバイス及び装置からのデータを出力するモニタやプリンタなどからなる入出力部１１８と、他の欠陥検査装置１０で検査して検出された（取得された）半導体基板（試料）上の欠陥ＩＤに対応する欠陥座標が例えばネットワークを介して入力されて格納された記憶部１１９とを備えて構成され、それらの間はバス１１９により互いに接続されている。なお、記憶部１１４には、さらに設計情報演算部１１６の処理レシピ設定部１１６３で設定された処理レシピも格納されることになる。
【００２７】
ここで、本発明に係るＳＥＭ画像取得部でＳＥＭ画像を撮像する際の撮像レシピとして電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）の自動設定方法について図２を用いて説明する。まず、全体制御部１１２は、入力されたステージ１０７上に搭載される半導体基板（試料）の種類を元に記憶部１１７に記憶された設計情報を検索して試料情報を取得する（Ｓ１１）。試料情報とは、試料（半導体基板）の材料情報と配線パターンの間隔、レイヤー情報等である。つぎに、全体制御部１１２は、取得した試料情報と同様な半導体基板（試料）に対して電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）が設定された履歴データが記憶部１１４に存在するかを照合し（Ｓ１２）、該当する履歴データが存在した場合には、該履歴情報により電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）を撮像レシピとしてＳＥＭ画像取得部１２１に対して設定する（Ｓ１３）。一方、存在しなかった場合には、事前に試料情報毎に設定して記憶部１１４に格納してある標準的な電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）を撮像レシピとしてＳＥＭ画像取得部１２１に対して設定する（Ｓ１４）。これにより、試料情報毎（試料種類毎）にＳＥＭ画像を撮像する際の電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）が記憶部１１４に撮像レシピとして設定されて簡略化される。なお、電子光学系条件（ＳＥＭ撮像条件）としては、例えば、加速電圧、プローブ電流、撮像倍率等が考えられる。
【００２８】
次に、本発明に係るレビューＳＥＭにおける自動欠陥観察方法について説明する。先ず撮像に先立ち、半導体基板（半導体ウェハ）１０６をステージ１０７に搭載する。全体制御部１１２は、記憶部１１４に格納されている複数の撮像レシピから、入出力部１１７を介して入力されたステージ１０７に搭載された半導体基板の種類に応じた撮像レシピを選択し、記憶部１１４に格納された条件（処理レシピ（欠陥観察順序も含む））に従って試料内の観察対象の欠陥座標におけるＳＥＭ画像を自動収集するＡＤＲと該自動収集して得られたＳＥＭ画像を自動分類するＡＤＣとの制御を行う。なお、撮像レシピにはＳＥＭ画像を撮像する際の各種の電子光学系条件（例えば、加速電圧、プローブ電流、撮像倍率）等が格納されているものとする。その後、全体制御部１１２は、予め他の欠陥検査装置１０で検査して検出され、レビューＳＥＭ装置において観察対象となる半導体基板内の欠陥ＩＤの座標情報を記憶部１１９から読み込み、該読み込まれた各欠陥ＩＤの座標情報を元に設計情報演算部１１６は、図３にループ１として示すＳ２１〜Ｓ２３の処理を実行して観察対象の全ての欠陥ＩＤについての欠陥検出方式を含む処理レシピをステップＳ２４において設定して記憶部１１４に格納し、全体制御部１１２等は記憶部１１４に格納された例えば図１１に示す処理レシピ（実行順序（動作順序）に沿った処理ＩＤ及び処理パラメータ）に従って観察対象の全ての欠陥ＩＤについてループ２の処理（Ｓ３１〜Ｓ３４）を実行することによって欠陥ＳＥＭ画像の自動収集（ＡＤＲ）を行う。
【００２９】
試料上の欠陥を高倍率で撮像するためには、以下のような段階に分けて撮像する必要がある。まず、画像取得部１２１の電子光学系の撮像範囲に欠陥座標が含まれるようにステージ１０７を移動させる。ところで、記憶部１１４から読み出した予め他の欠陥検査装置１０で検査して検出した欠陥座標と実際の欠陥座標には±４［μｍ］程度の誤差があるのが一般的である。そのため、画像取得部１２１は欠陥が視野内に入るように視野が９［μｍ］程度の低倍率（５，０００倍〜２０，０００倍の間の例えば１５，０００倍）で撮像する。ただし、低倍率で撮像した場合、欠陥の詳細を観察することができないため、信号処理部１２２の例えば画像処理／分類処理演算部（欠陥検出手段及び観察処理手段を構成する）１１３は低倍率で撮像したＳＥＭ画像から欠陥座標を検出し、該検出した欠陥座標を用いて画像取得部（画像取得手段）１２１は高倍率（２０，０００倍〜１００，０００倍の間の例えば５０，０００倍）で撮像して例えば記憶部１１５に記憶する。
【００３０】
次に、本発明に係る欠陥観察装置（レビューＳＥＭ装置）において、試料上の欠陥画像を自動収集するために、他の欠陥検査装置で検出された試料上の欠陥座標と該試料の設計情報とを元に処理レシピを設定し、該設定された処理レシピに従って欠陥を検出して撮像する一連の流れについて図３を用いて説明する。
【００３１】
本発明の第１の特徴とする点は、信号処理部１２２の設計情報演算部１１６において、観察対象の欠陥について、ＳＥＭ画像を撮像することなく、他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥座標を元に試料の設計情報から切り出される欠陥領域の設計情報を元にループ１の処理（Ｓ２１〜Ｓ２３）を行うことで観察対象の欠陥毎に欠陥検出方式を設定し、他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥座標と上記設定された欠陥検出方式とを元に、ループ２で処理する処理レシピを処理する前にステップＳ２４において設定することにある。
【００３２】
まず、ループ１の処理（Ｓ２１〜Ｓ２３）について説明する。設計情報演算部１１６において、設計情報切り出し部１１６１は、図４に示すように、記憶部１１９に格納された他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥ＩＤの欠陥座標４１を元に記憶部１１７に保存されている半導体基板（試料）の設計情報から欠陥領域４３の設計情報を切り出す（Ｓ２１）。ここで半導体基板（試料）の設計情報を切り出すとは、試料全面の設計情報からある領域を着目することを意味する。即ち、設計情報を切り出す領域となる欠陥領域４３の設定方法については図４を用いて後述する。ここで、欠陥検出方式設定部１１６２は、設計情報切り出し部１１６１で切り出した欠陥領域の設計情報等を元に、図５及び図６に示す如く、低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する各種の欠陥検出方式（ダイ比較方式、近傍比較方式、履歴比較方式、参照レス方式等）を設定する（Ｓ２２）。なお、ステップＳ２１で切り出した欠陥領域の設計情報は欠陥ＩＤに対応させて記憶部１１５に保存され、ステップＳ２２で設定された欠陥検出方式は欠陥ＩＤに対応させて処理レシピの一部として記憶部１１４に保存される（Ｓ２３）。以上説明したように、ループ１の処理（Ｓ２１〜Ｓ２３）により観察対象の全ての欠陥について欠陥検出方式が設定されることになる。
【００３３】
次に、本発明に係る欠陥検出方式設定部１１６２が設計情報切り出し部１１６１によって切り出されて記憶部１１５に保存された欠陥領域の設計情報を元に欠陥検出方式を選択して処理レシピの欠陥検出方式として記憶部１１４に格納する第１の実施例について図４乃至図９を用いて説明する。
【００３４】
ところで、図４に示すように、設計情報を切り出す領域となる欠陥領域４３は、他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥座標４１には多くの位置ずれ誤差成分を含んでいるため、ＳＥＭ装置において欠陥検出方式が誤って選択されないように偏向器１０４を制御して例えば低倍率で撮像する撮像領域４２よりも広げて設定される。ここで、他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥座標４１には多くの位置ずれ誤差成分を含んでいるため、ＳＥＭ装置において実際に撮像される撮像領域４２に対して設計情報を切り出す欠陥領域が４４になることが生じ、その結果欠陥領域４４に切り出された設計情報を元に設定した欠陥検出方式が実際に撮像されたＳＥＭ画像に適さない場合が生じることになる。例えば、欠陥領域４２に切り出された設計情報を用いて欠陥検出方式を設定した場合、該領域内全面に一定周期の繰り返しパターンが存在するため参照レス方式が設定される。しかし、位置ずれ誤差により欠陥領域４４に切り出された設計情報を用いて欠陥検出方式を設定した場合、該領域内の一部に非繰り返しパターンが存在するため、参照レス方式は適さない。そのため、設計情報を切り出す欠陥領域は上記試料上の欠陥座標４１を元に位置ずれ誤差を考慮して設定する必要がある。簡単な方法としては、上記試料上の欠陥座標４１を元に予め見積もった位置ずれ誤差４５の分だけ広げた領域４３を欠陥領域とする方法である。
【００３５】
設計情報演算部１１６がステップＳ２２の欠陥検出方式選択（２０１ａ）において、他の欠陥検査装置１０で検出された試料上の欠陥座標を含む欠陥領域の設計情報及び履歴データを元に、選択して設定される低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する各種の欠陥検出方式としては、図５に示すように、ダイ内には同一の局部ＳＥＭ画像が存在しないためダイ同士の同一の局部ＳＥＭ画像を比較して欠陥を検出するダイ比較方式（２０３）、近傍に同一の局部ＳＥＭ画像が存在するため欠陥局部ＳＥＭ画像を近傍の同一の参照局部ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出する近傍比較方式（２０４）、記憶部１１５に格納された履歴データとして同一の局部ＳＥＭ画像が既に撮像されて存在するため欠陥局部ＳＥＭ画像を履歴データの同一の参照局部ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出する履歴比較方式（２０５）、一定の周期を持った繰り返しパターンが形成された領域における欠陥局部ＳＥＭ画像を、該欠陥局部ＳＥＭ画像から欠陥を消去するように合成して形成された参照局部ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出する特許文献４（特開２００７−４０９１０号公報）に記載された参照レス方式（２０６）などがある。
【００３６】
次に、欠陥検出方式設定部１１６２が欠陥検出方式を選択して設定する方法の一実施例について図６を用いて説明する。まず、欠陥検出方式設定部１１６２は、記憶部１１５に記憶された切り出した欠陥領域１６０３の設計情報（設計データ）を元に欠陥領域全面に一定の周期を持った繰り返しパターンが存在するかを算出する（Ｓ２２１）。一定の周期を持った繰り返しパターンの存在は設計情報に含まれる回路パターンの座標や長さを示す幾何学情報から算出しても良いし、幾何学情報を画像に変換したものから算出しても良い。そして、一定の周期を持った繰り返しパターンが欠陥領域全面に存在すると判定された場合には、上記参照レス方式（２０６）で欠陥を検出することが可能なため、参照レス方式を用いるように選択して設定する（Ｓ２２２）。また、一定の周期を持った繰り返しパターンが欠陥領域全面に存在しなかった場合には、欠陥領域の設計情報と履歴データとして撮像した参照局部ＳＥＭ画像とを対応させて記憶した記憶部１１５から、観察対象の欠陥領域と同一の外観を持ち、欠陥を含まないように撮像した履歴参照局部ＳＥＭ画像の探索を行う（Ｓ２２３）。探索の方法については図７及び図１０を用いて後述する。そして、履歴データとして上記観察対象の欠陥領域と同一の外観が形成され、欠陥が含まない履歴参照局部ＳＥＭ画像が既に撮像されて存在する場合には、欠陥領域の欠陥局部ＳＥＭ画像を上記探索により履歴データから見つかった履歴参照局部ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出する履歴比較方式（２０５）を用いるように選択して設定する（Ｓ２２４）。また、履歴データとして履歴参照局部ＳＥＭ画像が既に撮像されて存在しない場合には、後述する方法により欠陥領域の近傍に、該欠陥領域と同一のパターンが形成されていないかを探索し（Ｓ２２５）、同一パターンが存在した場合には、欠陥局部ＳＥＭ画像をその近傍の参照局所ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出する近傍比較方式（２０４）を選択して設定し（Ｓ２２６）、近傍に存在しない場合には、欠陥局部ＳＥＭ画像を、隣接するダイにおいて欠陥座標に該当する参照領域を撮像した参照局所ＳＥＭ画像と比較して欠陥を検出するダイ比較方式（２０３）を選択して設定する（Ｓ２２７）。
【００３７】
次に、全体制御部１１２並びに設計情報演算部（設計情報切り出し部１１６１及び欠陥検出方式設定部１１６２）１１６が、記憶部１１５に記憶された履歴データから履歴比較方式に使用する履歴参照局部ＳＥＭ画像を探索して見つける処理（Ｓ２２３）について、図７及び図１０を用いて説明する。記憶部１１５に記憶されている全ての履歴データ（例えば欠陥領域７０２〜７０６の欠陥座標（欠陥のダイ座標）及び設計情報）についてループ３のＳ２２３１〜Ｓ２２３４の処理を行うことで、探索を行う。まず、履歴データの数が多くなった場合に探索時間がかかるのを防ぐため、例えばダイ内において同一の外観をもつ欠陥領域は一定距離はなれた場所には存在しないとし、他の欠陥検査装置１０で検出された観察対象の欠陥座標（例えば欠陥領域７０４の欠陥（Ｃ）のダイ座標）と履歴データの欠陥座標（例えば欠陥領域７０２、７０３、７０５、７０６の欠陥（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）のダイ座標）との間の距離ｄを算出し（Ｓ２２３１）、距離ｄが一定値Ｔｈｄ以上離れている場合（ｄ＞Ｔｈｄ）の履歴データ（例えば、欠陥（Ｅ）の欠陥領域７０６）には、同一パターンが形成されていないと判定する。なお、試料が半導体ウェハの場合、同一の外観を持つように設計されたダイが複数配列されているため、欠陥座標として各ダイにおける原点からの座標系（ダイ座標）を用いる。これは、試料上において、欠陥座標間の距離が離れていても、ダイ内においてダイ座標間の距離が近ければ同一パターンが設計されていると期待できるためである。距離ｄが一定値Ｔｈｄ以内の場合（ｄ≦Ｔｈｄ）には、図８に示すように、記憶部１１５に記憶された履歴データから欠陥領域（例えば７０２、７０３、７０５）の設計情報５１を取得し（Ｓ２２３２）、該取得された欠陥領域（例えば７０２、７０３、７０５）の設計情報５１と観察対象としている欠陥領域（例えば７０４）の設計情報５２との一致面積率ｓを算出する（Ｓ２２３３）。即ち、履歴データから取得した欠陥領域（例えば７０２、７０３、７０５）の設計情報５１と、観察対象としている欠陥領域（例えば７０４）の設計情報５２とについて位置合わせを行い、一致している面積率ｓを求める。このように算出した一致面積率ｓが一定値Ｔｈｓ以上（ｓ＞Ｔｈｓ）であり、かつ履歴データの欠陥検出方式が参照レス方式でない欠陥領域（例えば７０２）の場合には近傍比較方式で用いられた同一の外観をもち欠陥を含まない参照局部ＳＥＭ画像（例えば７０７）が既に撮像されて存在すると判定し（Ｓ２２３４）、該判定された参照局部ＳＥＭ画像（例えば７０７）を履歴比較方式（２０５）に使用することが可能となる。なお、例えば欠陥領域７０５は一致面積率ｓが一定値Ｔｈｓ以下（ｓ≦Ｔｈｓ）と判定され、例えば欠陥領域７０３は繰り返しパターンが全面にあるとの設計情報を元に履歴データの欠陥検出方式が参照レス方式と判定される。
【００３８】
以上説明したように、設計情報演算部（設計情報切り出し部１１６１及び欠陥検出方式設定部１１６２）１１６は、ステップＳ２２３において、履歴データ（例えば欠陥領域７０２〜７０６の欠陥座標（欠陥のダイ座標）及び設計情報）を格納した記憶部１１５から欠陥領域（例えば７０４）と同一の外観を持つように設計された履歴参照領域（例えば７０７）を既に撮像した参照局部ＳＥＭ画像（図１１に示す動作順序７において処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像した参照局部ＳＥＭ画像）を履歴比較方式（２０５）に使用するために探索することが可能となる。なお、設計情報において同一のパターンが形成されるよう設計されていても、形成されるレイヤーや、材料などが異なる場合には、一般的に撮像される外観も異なる。そのため、設計情報同士を比較する際には、幾何的な情報だけでなくレイヤーや材料なども考慮して比較する。
【００３９】
次に、設計情報演算部１１６が、欠陥領域の近傍に、欠陥領域と同一のパターンが形成されていないか探索する処理（Ｓ２２５）について図９を用いて説明する。図９において、６１は他の欠陥検査装置１０により検出された欠陥座標、６２は低倍率で撮像するＳＥＭ撮像領域、６３はＳＥＭ撮像領域よりも他の欠陥検査装置１０が持っている誤差成分（ステージ１０７の誤差成分も含む）を広げた欠陥領域である。設計情報切り出し部１１６１は、設計情報を記憶した記憶部１１７から、欠陥座標６１を中心とした欠陥の周辺領域６４の設計情報を切り出す。つぎに、欠陥検出方式設定部１１６２は、切り出した設計情報をもとに、欠陥領域６３と同様の外観を持つように設計された参照領域を、欠陥領域６３以外から探索する。図９に示す実施例では領域６５が欠陥領域６３と同一の外観を持つように設計された参照領域となる。ここで、探索する際には周辺領域６４内の設計情報の幾何情報を用いても良いし、幾何情報を画像化したものを用いても良い。また、欠陥（欠陥座標６１）の周辺領域６４は欠陥座標６１を中心にステージ１０７の移動なしにＳＥＭ撮像できるＳＥＭ撮像領域とする。これにより、参照画像をＳＥＭ撮像する際に試料（半導体ウェハ）１０６を載置するステージ１０７を移動させる必要がなくなり、ＳＥＭ撮像時間の短縮が可能である。
【００４０】
次に、ステップＳ２４において、各欠陥の欠陥検出方式が設定された後、処理レシピ設定部１１６３は、図１０及び図１１を用いて後述する方法により（ａ）ＳＥＭ撮像処理、（ｂ）欠陥検出処理、（ｃ）欠陥検出方式設定処理を組み合わせた実行順序（動作順序）と各処理のパラメータをループ２の処理レシピとして設定して記憶部１１４に格納する。
【００４１】
そして、全体制御部１１２は、ループ２において、Ｓ２４において設定され、記憶部１１４に格納された図１１に示す処理レシピから実行順序（動作順序）に沿った１処理分の処理ＩＤ（ａ）〜（ｃ）と処理パラメータ（欠陥ＩＤ、画像種、座標、倍率、欠陥検出方式、参照画像インデックス等）を読み込み（Ｓ３１）、該読み込んだ処理ＩＤ（ａ）〜（ｃ）に従い、処理ＩＤのいずれか１つの読み込んだ処理パラメータに従い実行する。処理ＩＤとは、（ａ）ＳＥＭ撮像処理（指定された座標及び倍率での局部ＳＥＭ画像の撮像処理）、（ｂ）欠陥検出処理（指定された欠陥について撮像された局部ＳＥＭ画像から、設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出する処理）、（ｃ）欠陥検出方式設定処理（低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から検出した欠陥の位置と設計情報をもとに、高倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から欠陥検出方式を設定する処理）のどの処理を実行するかを表したＩＤである。全体制御部１１２は、観察対象の欠陥について処理レシピに記憶された処理全てが完了するまで行うことで、高倍率で撮像する局部ＳＥＭ画像の自動収集が可能となる。なお、撮像した局部ＳＥＭ画像は全て記憶部１１５に保存されるものとする。
【００４２】
（ａ）は、指定された座標および倍率（低倍率及び高倍率）で局部ＳＥＭ画像（欠陥局部ＳＥＭ画像や参照局部ＳＥＭ画像等）を撮像する（Ｓ３２）。（ｂ）は、指定された欠陥について撮像された局部ＳＥＭ画像から設定された欠陥検出方式を用いて欠陥を検出する（Ｓ３３）。（ｃ）は、低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から検出した欠陥の位置と設計情報を元に、高倍率の局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式を設定する（Ｓ３４）。そして、Ｓ２４で設定した処理レシピに関しては、低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から検出した欠陥座標を高倍率で撮像するように設定し、必要であれば新たな画像撮像手順を追加するように変更を加える。
【００４３】
次に、設計情報演算部１１６がステップＳ３４の欠陥検出方式選択（２０１ｂ）において、低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から検出された試料上の欠陥座標とその設計情報を元に、選択して設定される高倍率の局部ＳＥＭ画像に対する各種の欠陥検出方式としては、図１２に示すように、上記ダイ比較方式（２０３）、上記近傍比較方式（２０４）、上記履歴比較方式（２０５）、及び参照レス方式（２０６）の外、例えば図１１に示す動作順序１、２、７において既に低倍率の参照局部ＳＥＭ画像が取得されているので、該低倍率の参照局部ＳＥＭ画像の一部を画像処理により拡大した参照拡大局部ＳＥＭ画像を用いた低倍率画像拡大比較方式（２０７）が考えられる。
【００４４】
即ち、設計情報切り出し部１１６１及び欠陥検出方式設定部１１６２は、ステップＳ３４において、ステップＳ２１で切り出された欠陥領域の設計情報と低倍率で撮像した欠陥局部ＳＥＭ画像から検出した欠陥座標とを入力として、低倍率画像拡大比較方式（２０７）、ダイ比較方式（２０３）、近傍比較方式（２０４）、履歴比較方式（２０５）、参照レス方式（２０６）から欠陥検出方式を選択して設定する（２０１ｂ）。
【００４５】
次に、ステップＳ３４の欠陥検出方式の選択（２０１ｂ）について図１３を用いて説明する。即ち、ステップＳ３４の欠陥検出方式の選択（２０１ｂ）において、Ｓ２２１〜Ｓ２２６の処理は、図６に示す上記低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像からの欠陥検出方式を設定するための処理と同様のため説明は省略する。ところで、高倍率で撮像した欠陥局部ＳＥＭ画像から欠陥を検出する際には、低倍率で撮像した欠陥局部ＳＥＭ画像から欠陥を検出する際に使用した参照局部ＳＥＭ画像の一部を画像処理により拡大したＳＥＭ画像を参照拡大局部ＳＥＭ画像として利用することで参照拡大局部ＳＥＭ画像の撮像を省略することが可能である。ただし、画像処理による拡大率が大きい場合は欠陥部以外でも高倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像と拡大した参照拡大局部画像の差が大きくなり、欠陥の誤検出につながる。そこで、図１３に示すように、例えば全体制御部１１２は低倍率と高倍率との倍率比ｍを算出し（Ｓ２２８）、倍率比ｍが予め設定したしきい値Ｔｈｍよりも小さい場合（ｍ＜Ｔｈｍ）には、例えば画像処理／分類処理演算部１１３において記憶部１１５に記憶された低倍率で撮像した参照局部ＳＥＭ画像の一部を拡大処理して参照拡大局部ＳＥＭ画像を記憶部１１５に記憶し、欠陥検出方式設定部１１６２は記憶部１１５に記憶された参照拡大局部ＳＥＭ画像を用いる低倍率画像拡大比較方式（２０７）に設定し（Ｓ２２９）、倍率比ｍが上記しきい値Ｔｈｍよりも大きい場合（ｍ＞Ｔｈｍ）には、ダイ比較方式（２０３）に設定する（Ｓ２２７）。
【００４６】
次に、処理レシピ設定部１１６３がステップＳ２４において処理レシピを設定する方法について、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は半導体ウェハにおける１つのダイ座標の設計情報７０１を表した実施例であり、試料上に観察対象の欠陥（Ａ）〜（Ｅ）が存在し、各欠陥のダイ座標を元に（Ａ）〜（Ｅ）までの欠陥座標を纏めて示したものである。ここで、設計情報演算部１１６が前述のＳ２１〜Ｓ２３の処理により、欠陥（Ａ）は欠陥領域７０２と近傍参照領域７０７との近傍比較方式、欠陥（Ｂ）は欠陥領域７０３における参照レス方式、欠陥（Ｃ）は欠陥領域７０４と履歴参照領域７０７との履歴比較方式、欠陥（Ｄ）と欠陥（Ｅ）は夫々領域７０５と領域７０６におけるダイ比較方式が設定されたと仮定する。図１０（ｂ）は複数のダイが２次元に配列された試料上（ウェハ座標）における欠陥座標と各欠陥の欠陥検出方式に基づき処理レシピ設定部１１６３が設定した処理レシピの撮像順序（動作順序）（７２１〜７２７）の実施例を示している。
【００４７】
欠陥検出方式設定部１１６２において事前に欠陥検出方式が設定されると撮像をしなければならない領域（７２１〜７２７）の座標が判明する。例えば図１０に示す実施例では、各撮像領域７２３〜７２７において各欠陥（Ｅ）、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｃ）を含むように撮像した欠陥局部ＳＥＭ画像（７０６，７０２、７０３、７０５、７０４）のほかに、欠陥（Ｄ）と欠陥（Ｅ）のダイ比較方式で用いる参照局部ＳＥＭ画像を隣接したダイの領域７２２、７２１の夫々で撮像する必要がある。なお、撮像領域７２４においては低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像（７０２）と近傍の低倍率の参照局部ＳＥＭ画像（７０７）とを撮像することが必要となる。
【００４８】
次に、図１０（ｂ）に示すように設定された撮像順序（７２１〜７２７）をもとに処理レシピを設定する方法について説明する。１つの欠陥について欠陥検出に必要な局部ＳＥＭ画像（欠陥局部ＳＥＭ画像及び参照局部ＳＥＭ画像）の撮像が終了すると欠陥検出処理を実行することができる。そして低倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像から欠陥を検出した後には、該検出された欠陥の座標を元に高倍率で撮像する座標と該高倍率で撮像した局部ＳＥＭ画像とを元に欠陥検出方式（２０３〜２０７）を設定することが可能となる。
【００４９】
以上説明したように処理レシピ設定部１１６３は、撮像順序と、欠陥検出処理及び欠陥検出方式設定処理とを組み合わせた実行順序（動作順序）と、各処理のパラメータ（欠陥ＩＤ、画像種、座標、倍率、欠陥検出方式、参照画像インデックス等）を処理レシピとして記憶部１１４に設定する（図１１）。即ち、動作順序（実行順序）１において、ダイ比較するための欠陥（Ｅ）（ｘ１，ｙ１）の参照局部ＳＥＭ画像（参照画像インデックス１）（７２１）を処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像する。次に、動作順序（実行順序）２において、ダイ比較するための欠陥（Ｄ）（ｘ２，ｙ２）の参照局部ＳＥＭ画像（参照画像インデックス２）（７２２）を処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像する。次に、動作順序３において、撮像領域７２３において欠陥（Ｅ）（ｘ３，ｙ３）の欠陥局部ＳＥＭ画像（７０６）を処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像する。次に、動作順序４において、欠陥（Ｅ）の低倍率で撮像された欠陥局部ＳＥＭ画像（７０６）と欠陥（Ｅ）の低倍率で撮像された参照局部ＳＥＭ画像（７２１）とをダイ比較して低倍率での欠陥（Ｅ）の位置座標を算出する。次に、動作順序５において、欠陥（Ｅ）について切り出した欠陥領域７０６の設計情報及び算出された低倍率での欠陥（Ｅ）の位置座標を元に高倍率での局部ＳＥＭ画像を用いた欠陥検出方式（例えば低倍率画像拡大比較方式）を選択する。次に、動作順序６において、算出された低倍率での欠陥（Ｅ）の位置座標（ｘ４，ｙ４）を元に高倍率での欠陥局部ＳＥＭ画像を処理ＩＤ（ａ）として撮像する。次に、動作順序７において、撮像領域７２４において近傍比較するための欠陥（Ａ）（ｘ５，ｙ５）の参照局部ＳＥＭ画像（参照画像インデックス３）（７０７）を処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像する。次に、動作順序８において、撮像領域７２４において欠陥（Ａ）の欠陥局部ＳＥＭ画像（７０２）を処理ＩＤ（ａ）として低倍率で撮像する。次に、動作順序９において、欠陥（Ａ）の低倍率で撮像された欠陥局部ＳＥＭ画像（７０２）と欠陥（Ａ）の低倍率で撮像された参照局部ＳＥＭ画像（７０７）とを近傍比較して低倍率での欠陥（Ａ）の位置座標を算出する。・・・次に、動作順序１８において、欠陥（Ｃ）の低倍率で撮像された欠陥局部ＳＥＭ画像（７０４）と欠陥（Ｃ）の低倍率で撮像された履歴参照局部ＳＥＭ画像（７０７）とを履歴画像比較して低倍率での欠陥（Ｃ）の位置座標を算出する。次に、動作順序１９において、欠陥（Ｃ）について切り出した欠陥領域７０４の設計情報及び算出された低倍率での欠陥（Ｃ）の位置座標を元に高倍率での局部ＳＥＭ画像を用いた欠陥検出方式（例えば低倍率画像拡大比較方式）を選択する。次に、動作順序２０において、算出された低倍率での欠陥（Ｃ）の位置座標（ｘ１３，ｙ１３）を元に高倍率での欠陥局部ＳＥＭ画像を処理ＩＤ（ａ）として撮像する。
【００５０】
次に、本発明に係る欠陥観察装置（レビューＳＥＭ装置）に備えられたインターフェース（ＧＵＩ）の実施例について図１４を用いて説明する。本インターフェース１０００は、撮像したＳＥＭ画像と、該ＳＥＭ画像の撮像領域に該当する領域の設計情報（設計データ）とを表示するように構成され、低倍率と高倍率で撮像したＳＥＭ画像および切り出した設計情報を切り替えるボタン１００１、設定された欠陥検出方式を表示する領域１００２、欠陥ＳＥＭ画像と参照ＳＥＭ画像（合成した参照画像を含む）を切り替えるボタン１００３、及び撮像したＳＥ（Secondary Electron）／Ｌ（Left）／Ｒ(Right)ＳＥＭ画像を切り替えるボタン１００４を備える。なお、インターフェース１０００において、設計情報（設計データ）とＳＥＭ画像とはオーバーレイ表示しても良い。
【００５１】
なお、以上は走査型電子顕微鏡を用いた実施の形態について示したが、画像取得手段として走査型電子顕微鏡以外の手段を用いても良い。また、上記実施の形態では試料として半導体ウェハを取り上げて説明したが、本発明は半導体ウェハの観察に限定したものでなく、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、磁気ヘッド、磁気ディスクなどの試料上の欠陥を観察する場合にも用いることが可能である。
【００５２】
［第２の実施の形態］
まず、本発明に係る欠陥観察方法及び欠陥観察装置の第２の実施の形態である走査電子顕微鏡を用いたレビューＳＥＭ装置について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様なハードウェア構成とインターフェースを備え、図１５に示す手順により欠陥ＳＥＭ画像が自動で撮像されて収集される。
【００５３】
第１の実施の形態では、図３に示すように、処理ステップＳ２１〜Ｓ２３において他の欠陥検出装置で検出された観察対象の欠陥について事前に欠陥検出方式を設定し、処理ステップＳ２４において上記検出された欠陥座標と該設定された欠陥検出方式をもとに処理レシピを設定した。本第２の実施の形態では、処理ステップＳ２１〜Ｓ２３において他の欠陥検出装置１０で検出された観察対象の欠陥について事前に欠陥検出方式を設定し、処理ステップＳ２５において上記検出された欠陥座標をもとに欠陥観察順序を設定することを特徴とする。欠陥画像（必要であれば参照画像も含む）の撮像及び欠陥座標の検出は、観察対象の欠陥について、ループ２’の処理（Ｓ３２１、Ｓ３３１、Ｓ３４、Ｓ３２２、Ｓ３３２）により行われる。
【００５４】
設計情報演算部１１６は、画像取得部１２１において撮像を行う前に、ループ１の処理（Ｓ２１〜Ｓ２３）により、観察対象の欠陥について低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式の設定を行う。まず、欠陥座標周辺の欠陥領域の設計情報を切り出し（Ｓ２１）、該切り出された欠陥領域の設計情報を元に低倍率で撮像する欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式（２０３〜２０６）を設定し（Ｓ２２）、切り出した欠陥領域の設計情報を記憶部１１５に保存し、設定した欠陥検出方式を欠陥ＩＤに対応させて記憶部１１４に保存する（Ｓ２３）。
【００５５】
次に、設計情報演算部１１６は、図１０（ａ）に１つのダイ内に纏めて示す試料上の欠陥座標（ダイ座標を含む）及び例えばダイ内の設計情報７０１に基づき、図１０（ｂ）に示すように参照画像の観察を含めて欠陥（Ａ）〜（Ｅ）の観察順序（７２１〜７２７）を設定して記憶部１１４に格納する（Ｓ２５）。該欠陥の観察順序としては、例えば、欠陥間のステージ移動距離が短くなるように設定される。
【００５６】
観察時には、画像取得部１２１は、全体制御部１１２からの制御に基づいて、上記設定された観察順序に従いＳ３２１、Ｓ３３１、Ｓ３４、Ｓ３２２、Ｓ３３２を実行して欠陥ＳＥＭ画像の撮像を行う。まず、低倍率で欠陥ＳＥＭ画像および必要であれば参照ＳＥＭ画像の撮像を行う（Ｓ３２１）。参照ＳＥＭ画像の撮像の必要有無はＳ２２で設定された欠陥検出方式による（例えばダイ比較方式と設定された場合には隣接したダイから参照ＳＥＭ画像の撮像が必要）。次に、画像処理／分類処理演算部（欠陥検出手段）１１３は、Ｓ２２で設定した欠陥検出方式により低倍率で撮像した欠陥ＳＥＭ画像を元に欠陥を検出する（Ｓ３３１）。次に、設計情報演算部１１６は、Ｓ２１で切り出した設計情報とＳ３３１で検出した欠陥座標をもとに高倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式を設定する（Ｓ３４）。次に、高倍率で欠陥ＳＥＭ画像および必要であれば参照ＳＥＭ画像の撮像を行う（Ｓ３３２）。最後に、画像処理／分類処理演算部（観察処理手段）１１３は、Ｓ３４で設定した欠陥検出方式により高倍率で撮像した欠陥ＳＥＭ画像を元に欠陥の位置座標を高精度に検出する（Ｓ３３２）。
【００５７】
なお、Ｓ２５の設定処理は、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理と並列に行っても良い。
【００５８】
［第３の実施の形態］
まず、本発明に係る欠陥観察方法及び欠陥観察装置の第３の実施の形態である走査電子顕微鏡を用いたレビューＳＥＭ装置について説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様なハードウェア構成とインターフェースを備え、図１６に示す手順により欠陥ＳＥＭ画像が自動で撮像されて収集される。
【００５９】
第１の実施の形態では観察対象の全ての欠陥について、事前に欠陥検出方式を設定した後に局部ＳＥＭ画像の撮像を行っていたが、第３の実施の形態では図１６に示す手順により欠陥検出方式の設定を欠陥の撮像毎に行うものである。即ち、第３の実施の形態は、観察対象の全ての欠陥についてＳ２１、Ｓ２２、Ｓ３２１、Ｓ３３１、Ｓ３４、Ｓ３２２、Ｓ３３２の処理を行うことで欠陥ＳＥＭ画像の撮像と欠陥検出とを行う。まず、設計情報演算部１１６は、Ｓ２１において欠陥領域の設計情報を切り出し、該切り出した欠陥領域の設計情報を元に第１の実施の形態１で説明した方法により低倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式を設定する（Ｓ２２）。次に、画像取得部１２１は、全体制御部１１２からの制御に基づいて、低倍率でＳＥＭ画像の撮像を行う（Ｓ３２１）。なお、Ｓ２２により設定された欠陥検出方式において比較検査するための参照局部ＳＥＭ画像が必要な場合にはこの処理において撮像する。次に、画像処理／分類処理演算部１１３は、低倍率で撮像したＳＥＭ画像を元にＳ２２により設定された欠陥検出方式に基づき欠陥を検出する（Ｓ３３１）。そして、設計情報演算部１１６は、Ｓ２１で切り出した欠陥領域の設計情報とＳ３３１で検出した欠陥座標とを元に第１の実施の形態で説明した方法により高倍率の欠陥局部ＳＥＭ画像に対する欠陥検出方式を設定する（Ｓ３４）。次に、画像取得部１２１は、全体制御部１１２からの制御に基づいて、高倍率でＳＥＭ画像の撮像を行う（Ｓ３２２）。なお、Ｓ３４により設定された欠陥検出方式において比較検査用の参照局部ＳＥＭ画像が必要な場合にはこの処理において撮像する。次に、画像処理／分類処理演算部１１３は、高倍率で撮像したＳＥＭ画像を元にＳ３４により設定された欠陥検出方式に基づき欠陥を検出する（Ｓ３３２）。
【００６０】
なお、Ｓ３４とＳ３２２の処理は並列に行っても良い。また、Ｓ３２１、Ｓ３２２のＳＥＭ画像の撮像と、次の欠陥に対する欠陥検出方式の設定Ｓ２１、Ｓ２２を並列に行っても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１０…欠陥検査装置、２０…ＣＡＤシステム、３０…ネットワーク、１０１…電子源、１０２…加速電極、１０３…集束レンズ、１０４…偏向器、１０５…対物レンズ、１０６…試料（半導体ウェハ）、１０７…ステージ、１１０、１２０…検出器、１１１…デジタル化手段、１１２…全体制御部、１１３…画像処理／分類処理演算部（欠陥検出手段及び観察処理手段）、１１４、１１５、１１９…記憶部、１１６…設計情報演算部、１１６１…設計情報切り出し部、１１６２…欠陥検出方式設定部、１１６３…処理レシピ設定部、１１８…入出力部、１２１…ＳＥＭ画像取得部（画像取得手段）、１２２…信号処理部、２０１ａ，２０１ｂ…欠陥検出方式選択、２０３…ダイ比較方式、２０４…近傍比較方式、２０５…履歴比較方式、２０６…参照レス方式、８０１…設定された処理レシピ例、４２…撮像領域、４３…欠陥領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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