(57)【要約】【課題】ダイ比較時の検査不可能領域の存在を回避し、また異なるセルピッチ領域での欠陥画像抽出時にも１検査内での検査を可能とする。さらにセル比較・ダイ比較検査の混合検査を可能とする。【解決手段】画像メモリから検査画像用及び参照画像用の画像データを読み出すための情報として、欠陥画像の位置情報に加えて、セル比較・ダイ比較の識別情報、参照画像の相対位置情報を設定可能にする。【選択図】  図１
2006250710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを撮像した画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから検査画像と、比較のための参照画像とを切り出して画像処理部に転送するメモリコントローラとを備え、
前記メモリコントローラは、前記画像メモリ上における欠陥画像の先頭アドレスと、前記欠陥画像に対する参照画像の相対位置を表す参照画像情報を受領し、前記受領した欠陥画像の先頭アドレスを利用して前記画像メモリから前記検査画像を切り出し、前記受領した欠陥画像の先頭アドレスと参照画像情報を利用して前記画像メモリから前記参照画像を切り出すことを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体ウエハの外観検査装置において、前記参照画像情報は、ダイ比較におけるチップの相対位置情報であることを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体ウエハの外観検査装置において、前記参照画像情報は、セル比較におけるセルピッチであることを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【請求項４】
複数のチップが形成された半導体ウエハを撮像した画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから検査画像と、比較のための参照画像とを切り出して画像処理部に転送するメモリコントローラと、
前記チップ内の各領域における参照画像の取得方法に関する情報を保持し、検出された欠陥のチップ内の位置に基づいて欠陥画像に対する参照画像の取得方法を表す参照画像情報を生成し、前記メモリコントローラに前記画像メモリ上における欠陥画像の先頭アドレスと前記参照画像情報とを出力する全体制御部とを備え、
前記メモリコントローラは、前記全体制御部から受領した前記欠陥画像の先頭アドレスを利用して前記画像メモリから前記検査画像を切り出し、前記欠陥画像の先頭アドレスと参照画像情報を利用して前記画像メモリから前記参照画像を切り出すことを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体ウエハの外観検査装置において、前記参照画像情報は、セル比較かダイ比較かの識別情報、及びセル比較の場合のセルピッチ、ダイ比較の場合のチップの相対位置情報を含むことを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の半導体ウエハの外観検査装置において、前記メモリコントローラは、個々の欠陥に対して欠陥画像の先頭アドレスと対応する参照画像情報を記録したメモリテーブルを保持することを特徴とする半導体ウエハの外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハに形成された回路パターンの欠陥を検出する外観検査装置に関し、特に外観検査装置における画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハに代表される繰り返しパターンの外観検査には、被検査物の外観を撮像し、検査の基準となる参照画像と検査対象となる検査画像の画像データを比較し、比較したデータに差がある場合を欠陥として抽出する比較方式が知られている。このような比較方式の場合、参照画像と検査画像は同一のパターンであることが前提となり、半導体ウエハのように同一の回路パターンが繰り返し実装されている検査対象に効果的な手法である。参照画像としては、設計情報や検査画像と隣接または近接する実パターンを用いる場合がある。被検査物が半導体ウエハの場合には、１ウエハ上に同じ回路パターンをもったチップ（１デバイス）が多数配列され、これらチップ同士の撮像画像をそれぞれ参照画像・検査画像として比較する方法をダイ比較、また同一チップ内部に繰り返し配列されたパターンの撮像画像をそれぞれ参照画像・検査画像として比較する場合をセル比較という。
【０００３】
【特許文献１】特開平9-89794号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
欠陥解析部へと転送される画像データは、セル比較とダイ比較の何れの場合においても、参照画像と検査画像が一対となって転送される必要がある。ダイ比較の場合には、参照画像は検査画像に対して１チップ前の画像が用いられることが一般的であるが、例えば、図６（ａ）に示す１チップ目に欠陥が検出された場合には、１チップ前の画像が存在せず、参照画像がないため、１チップ目の欠陥解析は不可能となる。更に、図６（ａ）に示すようなウエハ端部の（ｎ＋１）チップ目に欠陥が検出された場合、画像データとしては１チップ前のｎチップ目のデータは存在するが、半導体ウエハの外観検査の場合には、検査画像に対する参照画像は、物理的に距離が離れるほど画像取得時の周辺条件が異なるため、より多くの位置ずれ誤差や画像濃度等の誤差を含み、参照画像としては使用できない。よって、ウエハ端部の（ｎ＋１）チップ目に欠陥が検出された場合にも、欠陥解析は不可能となる。
【０００５】
また同じくダイ比較において、図６（ｂ）に示されるようにウエハ上のスキャンがウエハの端で折り返して往復して画像を撮像するような動作をする場合において、（ｎ＋１）チップ目に欠陥が検出されｎチップ目の画像と比較する場合、図６（ａ）の場合の（ｎ＋１）チップ目とｎチップ目の関係と比較すると物理的位置は近くなっているものの、図６（ｂ）の（ｎ＋１）チップとｎチップとではチップ配列の列が異なっているため、同一列の隣り合うチップ（例えばｎチップと（ｎ−１）チップ）の関係と比較すると、画像取得時の条件が異なり、より多くの位置ずれ誤差等を含むこととなる。この誤差が画像処理機能の補正範囲内であればよいが、そうでなければ、図６（ｂ）の場合においても（ｎ＋１）チップ目の参照画像としてｎチップ目の画像が使用できないということもありうる。
【０００６】
このように、半導体ウエハ端部のチップに欠陥が検出され、欠陥解析対象となる場合、１チップ前の画像が存在しないため参照画像が存在せず、欠陥解析ができない事態が発生する。
【０００７】
また、セル比較では、図５に示される通り、１チップ内に実装された異なるセルピッチＡ領域503、セルピッチＢ領域504をもつ回路パターンのそれぞれに欠陥が検出され場合、セルピッチＡ領域で検出された欠陥の解析用画像データには、検査画像に対して参照画像はセルピッチＡだけ隔てた位置の画像データが必要であり、セルピッチＢ領域で検出された欠陥の解析用画像データには、検査画像に対して参照画像はセルピッチＢだけ離れた位置の画像データが必要となる。つまりセル比較の場合、検出された欠陥がどのセルピッチ領域のものかによって、検査画像に対する参照画像の位置が異なるのであるが、従来はセル比較の場合のセルピッチを複数指定することができなかった。そのため、セルピッチＡ領域の検査とセルピッチＢ領域の検査を同時に行うことができず、セルピッチの異なる領域の検査は、図７に示すフローの通り、それぞれのセルピッチ領域毎にセルピッチ設定を行って検査を再実行する必要があり、非常に効率の悪いものとなっていた。
【０００８】
更に、ダイ比較とセル比較では検査画像に対して必要とされる参照画像の定義が異なるため、セル比較とダイ比較を混合して実行することができなかった。
【０００９】
本発明は、ダイ比較検査において、半導体ウエハの端部にあるチップに対しては、一つ前のチップが存在しないため参照画像が定義できず、欠陥解析ができないという従来技術の問題点を解決することを目的とする。また、セル比較検査において、異なるセルピッチ領域に存在する欠陥を高速に効率よく解析することを目的とする。更に、セル比較とダイ比較の混合比較を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明では、画像メモリから検査画像用及び参照画像用の画像データを読み出すための情報として、検査画像の位置情報に加えて、セル比較・ダイ比較の識別情報、セル比較の場合のセルピッチ、ダイ比較の場合のチップの相対位置情報などからなる参照画像情報を各検査画像に対して個別に設定可能にした。
【００１１】
本発明による半導体ウエハの外観検査装置は、半導体ウエハを撮像した画像データを格納する画像メモリと、画像メモリから検査画像と、比較のための参照画像とを切り出して画像処理部に転送するメモリコントローラとを備え、メモリコントローラは、画像メモリ上における欠陥画像の先頭アドレスと、欠陥画像に対する参照画像の相対位置を表す参照画像情報を受領し、受領した欠陥画像の先頭アドレスを利用して画像メモリから検査画像を切り出し、受領した欠陥画像の先頭アドレスと参照画像情報を利用して画像メモリから前記参照画像を切り出す。参照画像情報は、ダイ比較におけるチップの相対位置情報、あるいはセル比較におけるセルピッチとすることができる。
【００１２】
また、本発明による半導体ウエハの外観検査装置は、複数のチップが形成された半導体ウエハを撮像した画像データを格納する画像メモリと、画像メモリから検査画像と、比較のための参照画像とを切り出して画像処理部に転送するメモリコントローラと、チップ内の各領域における参照画像の取得方法に関する情報を保持し、検出された欠陥のチップ内の位置に基づいて欠陥画像に対する参照画像の取得方法を表す参照画像情報を生成し、前記メモリコントローラに前記画像メモリ上における欠陥画像の先頭アドレスと前記参照画像情報とを出力する全体制御部とを備え、メモリコントローラは、全体制御部から受領した欠陥画像の先頭アドレスを利用して画像メモリから検査画像を切り出し、欠陥画像の先頭アドレスと参照画像情報を利用して画像メモリから前記参照画像を切り出す。この場合の参照画像情報は、セル比較かダイ比較かの識別情報、及びセル比較の場合のセルピッチ、ダイ比較の場合のチップの相対位置情報を含むものとすることが出来る。メモリコントローラは、個々の欠陥に対して欠陥画像の先頭アドレスと対応する参照画像情報を記録したメモリテーブルを保持する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ダイ比較時の検査不可能領域の存在を回避することが可能となり、また異なるセルピッチ領域での欠陥画像抽出時にも、１検査内での検査が可能となる。さらに、セル比較・ダイ比較の混合検査が可能となり検査効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明による半導体ウエハの外観検査装置の機能ブロック図である。被検査物である半導体ウエハ100の外観をセンサ101によって撮像する。撮像された画像は、Ａ/D変換102によりデジタルの画像データとして画像処理ユニット103の画像メモリ105に格納される。画像処理ユニット103を構成する機能としては、画像メモリ105の他に、比較する２つの画像データの位置ずれ量を算出する位置ずれ検出部106、位置ずれ検出部で算出された位置ずれ量を補正値として用いて２つの画像の差画像を取得し、その差画像から欠陥候補を抽出する欠陥判定部107、欠陥候補として抽出された画像をより詳細に解析する欠陥解析部108、画像データを格納するメモリを制御するメモリコントローラ104、及び全体の動作を制御する全体コントローラ109がある。
【００１６】
全体コントローラ109は、位置ずれ検出部106、欠陥判定部107、欠陥解析部108の各ユニットの情報を収集し、必要な情報を必要な個所に分配する役割、及び各機能の動作状況を監視する統合的役割を果たす。更に、全体コントローラ109は、ウエハ上におけるチップの配列情報、チップ内の各領域における検査画像の比較方式に関する情報（チップ内のどの領域がダイ比較領域であるか、どの領域がセルピッチＡのセル比較領域であるか、どの領域がセルピッチＢのセル比較領域であるか等の情報、図５参照）、ダイ比較においてウエハの端部のチップに欠陥が検出された場合の参照画像の取得方法に関する情報等を保持する。ウエハ上におけるチップの配列情報やチップ内の各領域における検査画像の比較方式に関する情報は、設計情報から取得したり、ユーザがウエハを観察したりして設定される。ダイ比較の場合の参照画像の取得方法は、例えば、通常は検査画像の１チップ前のチップを参照画像として指定し、図６（ａ）や図６（ｂ）に示した１チップ目あるいは（ｎ＋１）チップ目のようにウエハ端部にあって前のチップが存在しない場合には、検査画像の１チップ後のチップを参照画像として指定する。参照画像の取得方法は、デフォルトで全体コントローラに設定されていてもよいし、ユーザが設定するようにしてもよい。
【００１７】
位置ずれ検出部106では、比較する２つの画像である参照画像と検査画像の相関値を求めて２画像のずれ量を算出する。半導体ウエハの回路パターンの撮像にはSEM式、または光学式などの手法が知られているが、例えばSEM式の外観装置の場合には、半導体ウエハの帯電により電子線が湾曲し、取得画像と位置情報の関係に誤差が生じる場合がある。比較検査の場合には比較する両画像の比較位置を適確に合わせこむ必要があり、位置ずれ検出部106では相関演算等により、比較する２画像のｘ方向、ｙ方向のずれ量を算出し、欠陥判定部107へその情報を受け渡す。欠陥判定部107では、位置ずれ検出部から提供されたずれ量を検査画像に適用し、位置ずれを補正した後、参照画像との差画像を求めて欠陥を抽出し、欠陥の特徴量を算出する。欠陥の特徴量としては、欠陥画像の中心座標、面積等が求められる。
【００１８】
欠陥判定部107において抽出された欠陥を解析するために、メモリコントローラ104は、画像メモリ105から欠陥部位の画像データ（検査画像）と参照画像を切り出し、欠陥解析部108へ転送する。画像メモリ105から欠陥解析部108へ転送する検査画像の切り出し位置は、欠陥判定部107の演算結果である欠陥の中心座標や欠陥面積をもとに、全体コントローラ109がその欠陥解析に必要な画像が画像メモリ105のどの位置にあるかを算出し、メモリコントローラ104に設定する。この時、メモリコントローラ104へ設定されるデータは、読み出しデータの位置を示すメモリアドレスやメモリ内部をチップ単位で管理している場合には、チップアドレスとチップ内アドレスである。設定された位置情報等をもとに、メモリコントローラ104は画像メモリ105からデータを読み出し、欠陥解析部108へ転送する。欠陥解析部への転送データは、検査画像と参照画像がペアで転送されるが、検査画像に対する参照画像の相対位置や比較方式は条件によって異なる場合がある。
【００１９】
図２は被検査対象である半導体ウエハの上面模式図、図３は図２のウエハを撮像した場合の画像データを画像メモリに格納した時の画像メモリ内マップ図を示している。図２に示される半導体ウエハ100の回路パターンを撮像後、画像処理ユニットに転送された画像データはチップ単位毎に画像メモリに格納される。例えば、図２においてセンサ101で（ｎ−１）チップ上をスキャンし撮像した画像データは、図３のメモリマップ300上の（ｎ−１）画像領域301へ格納され、図２においてｎチップ上をスキャンし撮像した画像データは、図３のメモリマップ上のｎ画像領域302へと順次格納される。
【００２０】
位置ずれ検出部106、欠陥判定部107、欠陥解析部108の各画像処理機能部が処理を行い、それぞれの機能を果たし、装置全体としての機能が効率良くパイプライン化されて実行するためには、画像メモリ105に蓄えられた画像データがそれぞれの画像処理機能部に必要なタイミングで提供されなければならない。メモリコントローラ104は、上記のようにチップ単位で画像メモリ105に格納された画像データを、３つの画像処理機能部が最適に効率よく動作するタイミングで所望の画像データを提供するよう制御する。
【００２１】
図４は、チップ単位で画像メモリに格納された画像データを、各画像処理機能部へ転送し、各画像処理機能部で処理するフローを表現したものである。
【００２２】
画像メモリ105に格納された（ｎ−１）チップ目の画像データは、メモリコントローラ104から最初に位置ずれ検出部106に転送され、演算処理によりずれ量が算出され、その結果が欠陥判定部107へと転送される。位置ずれ検出部106では（ｎ−１）チップ目の演算処理が終了した後、次の演算対象となるｎチップ目の画像データが転送され、演算処理が実施され、再びその結果が欠陥判定部107へと転送される。位置ずれ検出部では順次この動作が繰り返される。
【００２３】
次に欠陥判定部107では、位置ずれ検出部106から（ｎ−１）チップ目の演算結果であるずれ量を受け取るタイミングで、（ｎ−１）チップ目の画像データが画像メモリ105から転送され、欠陥判定処理演算を実施する。欠陥判定部107で（ｎ−１）チップ目の演算処理が終了後、次のｎチップ目の演算処理をすべく、ｎチップ目の画像データと位置ずれ検出部106からずれ量が転送されて、ｎチップ目の欠陥判定処理を実行する。欠陥判定部107では順次この動作が繰り返される。
【００２４】
更に、欠陥判定部107で欠陥として検出された部分の情報（中心座標や面積）をもとに、今度はその部分の画像のみが画像メモリ105から切り出され、欠陥解析部108へと転送され、欠陥解析処理が実施される。このように、３つの画像処理機能部のうち、位置ずれ検出部106、欠陥判定部107に関しては撮像した全ての画像に対して画像処理演算を行うため、画像メモリ105に蓄えられた全ての画像データを順次転送し画像演算を実施するが、欠陥解析部108においては欠陥判定部107の画像処理演算結果から、欠陥として抽出された画像のみが画像メモリ105から転送され、欠陥解析処理が実行される。
【００２５】
よってメモリコントローラ104には、全体コントローラ109を介して、欠陥判定部107の演算結果から検出された欠陥画像の位置情報が与えられ、その位置情報を元に欠陥解析部108へ所望の画像データを転送することになる。ダイ比較処理の場合、検査画像に対して参照画像は隣接するチップとの比較となるため、欠陥解析部108へは異なるチップの同じアドレス個所のデータが転送されることになる。例えば、図５の（ｎ＋１）チップ目のダイ比較領域505において欠陥が検出された場合には、ｎチップ目の同じ場所（同一アドレス）の画像データとの比較となる。一方、セル比較の場合は、検査画像に対して参照画像は隣接するセル同士の比較となるため、欠陥解析部への転送データは同一チップのセルピッチ分隔てた画像データが転送されることになる。
【００２６】
図９は、本発明によるダイ比較検査の例を示す説明図である。図９（ａ）は、全体コントローラ109によってメモリコントローラ104内部のメモリテーブルに設定される情報の例を示す図である。メモリコントローラ内部のメモリテーブルには、欠陥画像先頭アドレス、切り出し画像サイズ、参照画像位置情報が、欠陥毎に欠陥の数だけ設定される。欠陥画像先頭アドレス及び切り出し画像サイズは、全体コントローラ109が、欠陥判定部107から取得した情報に基づいて設定する。参照画像位置情報は、全体コントローラ109が、ウエハ上におけるチップの配列情報と、参照画像の取得方法に関する情報とに基づいて設定する。ここでは、ダイ比較時の参照画像の取得方法として、通常は検査画像の１チップ前のチップを参照画像とし、欠陥が検出されたチップがウエハ端部にあって前のチップが存在しない場合には、検査画像の１チップ後のチップを参照画像とするように設定されているものとして説明する。
【００２７】
図９（ｂ）は、ウエハ端部に位置する１チップ目に欠陥１が検出されたとき、画像メモリ105からメモリコントローラ104によって切り出される検査画像と参照画像の位置関係を示す説明図である。この時、図９（ａ）の参照画像位置情報の箇所には、全体コントローラ109によって、１チップ後のチップを意味するコードが記入されている。その結果、メモリコントローラ104は、画像メモリから、メモリテーブルによって指定された１チップ目の欠陥画像先頭アドレスから、切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、参照画像位置情報に基づいて、２チップ目のデータの同じチップアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００２８】
ダイ比較検査では検査画像に対しての参照画像は１チップ分前の画像データが使用されるのが一般的であったが、本発明によると検査画像の位置情報に加えて、参照画像の位置情報が設定可能となる。１チップ目に欠陥が検出された場合、参照画像として1チップ前のチップを指定する従来方法では、参照画像となる１チップ前の画像が存在していなかったために欠陥解析ができなかったが、本発明により、１チップ目の欠陥画像の参照画像として、２チップ目を参照画像として画像メモリから読み出すように、参照画像位置情報に設定することが可能となる。
【００２９】
図９（ｃ）は、ウエハ端部に位置しないｎチップ目に欠陥２が検出されたとき、画像メモリ105からメモリコントローラ104によって切り出される検査画像と参照画像の位置関係を示す説明図である。この時、図９（ａ）の参照画像位置情報の箇所には、全体コントローラ109によって、１チップ前のチップを意味するコードが記入されている。その結果、メモリコントローラ104は、画像メモリ105から、メモリテーブルによって指定されたｎチップ目の欠陥画像先頭アドレスから、切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、参照画像位置情報に基づいて、一つ前の（ｎ−１）チップ目のデータの同じチップアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００３０】
また、本発明によりセル比較時もダイ比較と同様に、検査画像に対しての参照画像の位置をセルピッチという単位で与えることが可能となる。図１０は、本発明によるセル比較検査の例を示す説明図である。
【００３１】
図１０（ａ）は、全体コントローラ109によってメモリコントローラ104内部のメモリテーブルに設定される情報の例を示す図である。メモリコントローラ内部のメモリテーブルには、欠陥画像先頭アドレス、切り出し画像サイズ、セルピッチからなる情報の組が、欠陥毎に欠陥の数だけ設定される。欠陥画像先頭アドレス及び切り出し画像サイズは、全体コントローラ109が、欠陥判定部107から取得した情報に基づいて設定する。セルピッチは、全体コントローラ109が、検出された欠陥位置をチップ内の各領域における検査画像の比較方式に関する情報に突き合わせて設定する。ここでは、欠陥３がセルピッチＡの領域に存在し、欠陥４がセルピッチＢの領域に存在したものとして説明する。この場合、欠陥３に関してはセルピッチはＡと設定され、欠陥４に関してはセルピッチはＢと設定される。
【００３２】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したメモリテーブルの情報に基づいて、メモリコントローラ104によって画像メモリ105から切り出される欠陥３の検査画像と参照画像、及び欠陥４の検査画像と参照画像の関係を示す説明図である。
【００３３】
欠陥３に関しては、メモリコントローラ104は、画像メモリから、メモリテーブルによって指定された欠陥画像先頭アドレスから切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、セルピッチＡだけ前のアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００３４】
欠陥４に関しては、メモリコントローラ104は、画像メモリから、メモリテーブルによって指定された欠陥画像先頭アドレスから切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、セルピッチＢだけ前のアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００３５】
図９、図１０にて説明したように、本発明によると、画像メモリからの参照画像の読み出し位置を検査画像毎に設定することができ、ウエハ端部のチップから欠陥が抽出された場合、参照画像を通常の設定とは異なるチップに設定することにより、端部チップに対してダイ比較による欠陥解析が可能となる。また、セル比較においても同様に、セルピッチの異なる画像領域に対して欠陥が抽出されたとしても、読み出される欠陥画像毎にセルピッチを設定可能とすることにより、異なるセルピッチ領域の欠陥を検出した場合にも、連続的に欠陥解析部への画像転送が実施されることとなる。
【００３６】
図８は、本発明によるセル比較のフローを表す図である。まず、センサによって撮像された画像が画像メモリ105に格納される（S801）。次に、欠陥判定部107にて欠陥判定が行われ、欠陥情報が全体コントローラ109に渡される。全体コントローラ109では、チップ内の欠陥位置から欠陥画像毎にセルピッチを決定し、検査画像の切り出し位置と参照画像位置情報をメモリコントローラ104のメモリテーブルに設定する（S802）。メモリコントローラ104は、メモリテーブルに設定された情報に従って画像メモリ105から検査画像と参照画像を切り出し、欠陥解析部108に転送する（S803）。このように、本発明によると、異なるセルピッチの領域に欠陥が検出されたとしても、１回の操作で全ての欠陥を検査することが出来る。
【００３７】
図１１は、本発明によるセル比較検査及びダイ比較検査の混合検査の例を示す説明図である。本発明によると、欠陥画像の位置情報、検査画像に対する参照画像の相対位置情報に加え、ダイ比較用画像かセル比較用画像かを識別する情報をもたせ、画像メモリから読み出す際の参照画像位置を欠陥画像毎に設定することにより、セル比較、ダイ比較を混合して実行することが可能となる。
【００３８】
図１１（ａ）は、この場合に全体コントローラ109によってメモリコントローラ内部のメモリテーブルに設定される情報の例を示す図である。メモリコントローラ内部のメモリテーブルには、欠陥画像先頭アドレス、切り出し画像サイズ、参照画像位置情報、セル比較／ダイ比較からなる情報の組が、欠陥毎に欠陥の数だけ設定される。欠陥画像先頭アドレス及び切り出し画像サイズは、全体コントローラ109が、欠陥判定部107から取得した情報に基づいて設定する。セル比較／ダイ比較は、全体コントローラ109が、検出された欠陥位置をチップ内の各領域における検査画像の比較方式に関する情報に突き合わせてセル比較かダイ比較かを設定する。また、参照画像位置情報には、ダイ比較の場合には検査画像に対して前後どちらのチップを参照画像とするかが設定され、セル比較の場合にはセルピッチが設定される。
【００３９】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示したメモリテーブルの情報に基づいて、画像メモリ105からメモリコントローラ104によって切り出される欠陥５の検査画像と参照画像、及び欠陥６の検査画像と参照画像の関係を示す説明図である。ここで、欠陥５はセルピッチＡ領域に検出され、欠陥６はダイ比較領域に検出されたものとする。この場合、全体コントローラ109はメモリコントローラ104のメモリテーブルに、欠陥５に関しては参照画像位置情報としてセルピッチＡを設定し、セル比較／ダイ比較にはセル比較を表すコードを設定する。また、欠陥６に関しては、参照画像位置情報として例えば１チップ前を表すコードを設定し、セル比較／ダイ比較にはダイ比較を表すコードを設定する。
【００４０】
欠陥５に対して、メモリコントローラ104は、画像メモリ105から、メモリテーブルによって指定された欠陥画像先頭アドレスから、切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、セルピッチＡだけ前のアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００４１】
欠陥６に対して、メモリコントローラ104は、画像メモリ105から、メモリテーブルによって指定された欠陥画像先頭アドレスから、切り出し画像サイズで指定されたサイズ分の画像を検査画像として切り出す。また、１つ前のチップの同じアドレスから同じサイズの画像を参照画像として切り出す。切り出された検査画像と参照画像は、メモリコントローラ104から欠陥解析部108に転送される。
【００４２】
これらの欠陥画像を読み出すための位置情報、検査画像に対する参照画像の相対位置情報、セル比較、ダイ比較の区別は、抽出された欠陥毎にメモリコントローラに設定される必要があるが、画像メモリから欠陥解析部への画像転送は高速性が要求される。よって、これらの情報をある程度まとめて格納できるようにテーブル化しメモリ情報として蓄えておくことができれば、順次欠陥画像のメモリリードが実施できる。さらには、欠陥画像を画像メモリからリードしている動作と同時に、次の欠陥画像を読み出すための情報を設定できるよう、欠陥画像読み出しテーブルを２重化（２面化）することにより、抽出欠陥が連続して多数発生した場合にも、画像メモリからのデータリード、欠陥解析部への画像データ転送を絶え間なく実施することが可能となる。
【００４３】
図１２は、メモリテーブルを２重化した例を示す説明図である。図１２（ａ）は、画像切り出し情報を複数個設定できるメモリテーブルＡとＢが存在する場合に、メモリテーブルＡが画像メモリから検査画像、参照画像を切り出すための情報を提供している間に、もう一方のメモリテーブルＢが次の切り出し情報を一旦蓄えるために、全体コントローラ109から情報を受け取っている例を示している。また、図１２（ｂ）は図１２（ａ）とは逆に、メモリテーブルＢが画像メモリから検査画像、参照画像を切り出すための情報を提供している間に、もう一方のメモリテーブルＡが切り出し情報を一旦蓄えるために、全体コントローラ109から情報を受け取っている例を示している。
【００４４】
図１３はこれらのメモリテーブルＡ，Ｂの内容を示すものである。メモリテーブル内の個々の欠陥切り出し情報は、図９（ａ）、図１０（ａ）あるいは図１１（ａ）に示した項目からなる。
【００４５】
欠陥解析用の検査画像、参照画像を生成するためのデータは、最初はメモリテーブルＡの欠陥No.1の切出し情報として設定されたものを、メモリコントローラが画像メモリから画像データを読み出すための情報として使用する。順次、欠陥No.2の切出し情報、欠陥No.3の切出し情報と処理を進めていく。メモリテーブルＡに設定された最後の欠陥No.nの切出し情報の処理が終了後、メモリテーブルＡとＢの役割が交代し、今度はメモリテーブルＢの欠陥No.（n+1）の切り出し情報を利用して、画像メモリからの欠陥解析用データの生成が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による半導体ウエハの外観検査装置の機能ブロック図。
【図２】半導体ウエハの上面模式図。
【図３】画像メモリ内マップ図。
【図４】画像処理動作フロー図。
【図５】半導体ウエハの上面模式図。
【図６】半導体ウエハの上面模式図。
【図７】従来のセル比較フローチャート。
【図８】本発明によるセル比較フローチャート。
【図９】本発明によるダイ比較検査の例を示す説明図。
【図１０】本発明によるセル比較検査の例を示す説明図。
【図１１】本発明によるセル比較検査及びダイ比較検査の混合検査の例を示す説明図。
【図１２】メモリテーブルを２重化した例を示す説明図。
【図１３】２重化したメモリテーブルの内容を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１００：半導体ウエハ、１０１：センサ、１０３：画像処理ユニット、１０４：メモリコントローラ、１０５：画像メモリ、１０６：位置ずれ検出部、１０７：欠陥判定部、１０８：欠陥解析部、１０９：全体コントローラ、３００：メモリマップ
【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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