(57)【要約】【課題】  大多数のヌイサンスの中に少数のDOIが紛れる状況で、DOIを効率良く抽出し確実に教示することによって、各種検査条件を最適化する検査条件出しを可能とする。【解決手段】  半導体ウェハを検査し、検査で検出した欠陥の画像を画面に表示し、画像を表示された欠陥から任意の欠陥を選択可能な入力インターフェースを設け、ユーザによって教示された欠陥の検出性能が高くなるように検査条件を調整し、検査を行う。【選択図】  図１
2006098155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を検査し、該検査して検出された欠陥の画像を画面に表示し、該表示された欠陥の中から注目欠陥を指定し、該指定された注目欠陥の特徴量に類似した特徴量を有する欠陥を前記検出された欠陥の画像の中から抽出し、該抽出した欠陥の画像を前記画面上に表示し、該表示された欠陥の画像のうち前記指定した注目欠陥に類似した欠陥を教示し、該教示した情報に基づいて欠陥検査条件を設定し、該設定した検査条件に基いて試料を検査することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
試料を検査し、該検査して検出された欠陥を該欠陥の特徴量に応じて分類して画面に表示し、該表示された欠陥の中から注目欠陥を指定し、該指定された注目欠陥の特徴量に基いて前記欠陥の分類を修正して前記画面上に表示し、該分類を修正して表示された欠陥の分類を前記画面上で修正し、該画面上で修正された分類に基いて前記欠陥を再度分類し、該再度分類した情報に基づいて欠陥検査条件を設定し、該設定した検査条件に基いて試料を検査することを特徴とする検査方法。
【請求項３】
前記検査して検出された欠陥を、該欠陥の複数の特徴量に対して重みをつけて分類した結果を前記画面上に表示することを特徴とする請求項１または２記載の検査方法。
【請求項４】
前記検査して検出された欠陥の分類の情報と該分類された欠陥の中の代表欠陥の画像とを前記画面上に表示することを特徴とする請求項１または２記載の検査方法。
【請求項５】
試料を検査する検査手段と、該検査手段で検査して検出された欠陥の画像を画面に表示する表示手段と、該表示手段の下面上に表示された欠陥の中から注目欠陥を指定する指定手段と、該指定手段で指定された注目欠陥の特徴量に類似した特徴量を有する欠陥を前記検出された欠陥の画像の中から抽出して前記画面上に表示する抽出手段と、該抽出手段で抽出されて前記画面上に表示された欠陥の画像のうち前記指定した注目欠陥に類似した欠陥を教示する教示手段と、該教示手段で教示した情報に基づいて欠陥検査条件を設定する検査条件設定手段と、該検査条件設定手段で設定した検査条件に基いて前記検査手段で試料を検査して検出した欠陥の中から前記指定手段で指定した注目欠陥と類似した欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記検査手段で検査して検出された欠陥を、該欠陥の複数の特徴量に対して重みをつけて分類して画面上の表示することを特徴とする請求項５記載の検査装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記検査手段で検査して検出された欠陥の分類の情報と該分類された欠陥の中の代表欠陥の画像とを前記画面上に並べて表示することを特徴とする請求項５記載の検査装置。
【請求項８】
前記分類修正手段は、前記修正された分類情報が表示されている前記画面上から欠陥分類の修正情報を入力することを特徴とする請求項５記載の検査装置。
【請求項９】
試料を検査する検査手段と、該検査手段で検査して検出された欠陥を該欠陥の特徴量に応じて分類する欠陥分類手段と、該欠陥分類手段で分類した欠陥を画面に表示する表示手段と、該表示手段の画面上に表示された欠陥の中から注目欠陥を指定する注目欠陥指定手段と、該中も欠陥指定手段で指定された注目欠陥の特徴量に基いて前記欠陥の分類を修正して前記画面上に表示する修正手段と、該修正手段で分類を修正して表示された欠陥の分類を更に修正する分類修正手段と、該分類修正手段で修正された分類情報に基づいて欠陥検査条件を設定する検査条件設定手段と、該検査条件設定手段で設定した検査条件に基いて前記検査手段で試料を検査して検出した欠陥の中から前記注目欠陥指定手段で指定した注目欠陥と類似した欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
前記欠陥分類手段は、前記検査手段で検査して検出された欠陥を、該欠陥の複数の特徴量に対して重みをつけて分類することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記検査手段で検査して検出された欠陥の分類の情報と該欠陥分類手段で分類された欠陥の中の代表欠陥の画像とを前記画面上に並べて表示することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１２】
前記分類修正手段は、前記修正された分類情報が表示されている前記画面上から欠陥分類の修正情報を入力することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、前記検査手段で検査して検出された欠陥の画像を、予め分類して記憶された画像と並べて表示することを特徴とする請求項５又は９記載の検査装置。
【請求項１４】
試料を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した前記試料の画像を処理する画像処理手段と、該画象処理手段で処理した前記試料の画像に基づいて注目欠陥を検出するための検出条件を設定する検出条件設定手段と、該検出条件設定手段で設定した検出条件に基いて前記画象処理手段で処理した前記試料の画像を処理して前記試料上の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項１５】
前記検出条件設定手段は、前記画象処理手段で処理した前記試料の画像を表示する表示画面を有し、該表示画面で前記注目欠陥を検出するための検出条件を修正することを特徴とする請求項１４記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの検査技術に関し、特に検査装置の欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の各種条件出し方法に適用して有効な検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子製品の小型化・高機能化に伴い、半導体の微細化にも著しい進展が見られ、新製品が続々と投入されている。一方、半導体製造工程では半導体ウェハのインライン欠陥検査が行われている。半導体の微細化に伴って、デバイスの不良原因となる欠陥、所謂、注目欠陥(DOI:Defect Of Interest)も微小なものになっており、これに対応するため欠陥検査の高感度化が図られている。このため、ウェハ上の僅かな凹凸のように注目したくないもの(ヌイサンス)も多数検出し、大多数のヌイサンスの中に少数のDOIが紛れる状況が発生する。
【０００３】
従って、新規デバイスに対してDOIだけを確実に検出することが重要となっている。これには、検査装置の欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の多様な検査条件を、適切かつ容易に設定できる条件出し方法が必要不可欠である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、欠陥画像を取得し、予めデータベースに保存されたデータを用いて分類する分類器を持った、検査装置について示されている。また、例えば、特許文献２には、ユーザが欠陥の分類を教示し、これに従ってシステムが分類条件を設定して分類し、分類結果を表示する、データ処理システムについて示されている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許６１７８２５７号公報
【特許文献２】特表２００３−５１５９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１による方法では、欠陥の分類を予め教示するか否かは示されていない。DOIを確実に検出するにはDOIを確実に教示することが必要である。しかしながら、大多数のヌイサンスに紛れた少数のDOIだけを見つけて教示するのは容易ではない。全欠陥を一つずつ確認して教示するという負担をユーザに強いるか、一部の欠陥だけを教示した結果、DOIの見逃しを許してしまうため検査条件の最適化が図れないか、のいずれかになる。
【０００７】
また、上記特許文献２による方法では、ユーザが欠陥の分類を教示することが前提となっているが、具体的な教示手順については、やはり示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、欠陥検査において大多数のヌイサンスの中に少数のDOIが紛れる状況であっても、DOIを効率良く抽出し確実に教示することによって、欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の各種検査条件を最適化する、検査条件出しを可能とする検査方法及び検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の検査方法では、半導体ウェハを検査し、検査で検出された欠陥の画像を1個以上画面に表示する。表示された欠陥の中からDOIを1個以上、ユーザが選択する。選択された欠陥を基準にして他の欠陥に指標を付与し、指標を付与された欠陥の画像を1個以上画面に表示する。表示された欠陥の中から指標を参照してDOIを1個以上ユーザが教示する。教示された欠陥の選択比率が高くなるように、検査装置の欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の各種検査条件の最適値を算出する。得られた最適値を検査レシピに設定し、以後、設定した最適な検査条件で検査を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画面に表示された欠陥画像の中からユーザがDOIを1個選択すれば、その1個を基準にして他の全欠陥に指標が付与されるため、指標を参照することで、先に選択したDOIに画像特徴が近い欠陥を容易に抽出できる。このため、DOIを効率良くかつ確実に教示することが可能となる。さらに、DOIを確実に教示できるため、検査装置の欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の各種検査条件の最適化を行うことが可能となる。さらに、最適な検査条件で検査を行えるため、DOIに対する検出性能を、一般ユーザでもエキスパート同様に最大限に引き出すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明による検査条件出しを実施するためのユーザインターフェースが提供する画面の一つであるDOI探索画面の例を図1に示す。画面上の条件出しボタン101をクリックすると、本DOI探索画面が表示される。画面上にはウェハ選択タブ102、DOI探索タブ103、DOI抽出タブ104がある。ウェハ選択タブ102をクリックすると、ウェハ選択画面に遷移する。
【００１３】
ウェハ選択画面の例を図9に示す。画面上には、条件出しの対象として選択可能な半導体ウェハのリスト901が表示される。リスト901には1行毎に1ウェハの情報が表示される。表示されるウェハ情報は、品種名、工程名、ロット名、ウェハ名等である。表示されるウェハは予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、特徴量は前述のウェハ情報とともにユーザインターフェースに入力されているものとする。検査条件出しを行いたいウェハの行、図ではA品種BB工程CCCロットDDDDウェハ902、をクリックし、開くボタン903をクリックすると検査条件出しの対象ウェハが確定される。DOI探索タブ103をクリックするとDOI探索画面(図1)に遷移する。
【００１４】
欠陥は、全欠陥108が所定の処理によって欠陥群1 109、欠陥群2 110、欠陥群3 111、欠陥群4 112に群分割され、欠陥群分割ツリー105として表される。また、欠陥群1 109、欠陥群2 110、欠陥群3 111、欠陥群4 112の各欠陥は特徴量空間図106にプロットされる。各欠陥群の代表欠陥1 113、代表欠陥2 114、代表欠陥3 115、代表欠陥4 116が所定の処理によって決定され、特徴量空間図106に表示される。また、各代表欠陥の欠陥画像1 117、欠陥画像2 118、欠陥画像3 119、欠陥画像4 120が表示される。ユーザは各代表欠陥を見てDOIを含むと思われる欠陥群を判断する。例えば、欠陥群1にDOIが含まれていると判断したら、欠陥画像1 117をダブルクリックする。その結果、DOI選択画面2に遷移する。
【００１５】
欠陥を群分割し代表欠陥を決定する所定の処理の例を図10に示す。全欠陥についての特徴量は予め与えられているため、特徴量空間1001に全欠陥1002をプロットすることができる。与えられた特徴量の中から例えば二つを選択し、それらで構成される特徴量平面1003を設定する。二つの特徴量の選択方法は、例えばばらつきの大きい順に二つの特徴量を選択すると良い。また、一般的に知られている主成分分析を用いて直交射影を行いばらつきの大きい軸を求めても良い。この二つの特徴量について欠陥をそれぞれ2群に分割し、合計4群の欠陥群1004に分割する。ここで2群に分割する方法は、例えば一般的に知られている判別分析を用いると良い。また、一般的に知られているK-means法等のクラスタリング手法を用いて郡分割しても良い。また、分割数は4個に限らず任意の個数でも良い。分割後の欠陥群1005の重心に最も近い欠陥をその欠陥群の代表欠陥1006とする。代表欠陥は重心に限らず中央に最も近い欠陥でも良く、また、他の決定方法でも良い。分割後の欠陥群1005のそれぞれについて以上の処理を繰り返し、欠陥群の中身が欠陥1個になるまで処理を行う。以上の処理により欠陥群分割ツリー105を決定する。
【００１６】
DOI選択画面2の例を図2に示す。欠陥群1 109が、所定の処理によって欠陥群11 201、欠陥群12 202、欠陥群13 203、欠陥群14 204に群分割され、欠陥群分割ツリー105として表される。また、欠陥群11 201、欠陥群12 202、欠陥群13 203、欠陥群14 204の各欠陥は特徴量空間図106にプロットされる。各欠陥群の代表欠陥11 205、代表欠陥12 206、代表欠陥13 207、代表欠陥14 208が所定の処理によって決定され、特徴量空間図106に表示される。また、各代表欠陥の欠陥画像11 209、欠陥画像12 210、欠陥画像13 211、欠陥画像14 212が表示される。ユーザは各代表欠陥を見てDOIを含むと思われる欠陥群を判断する。各代表欠陥のいずれかがDOIなら、それを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００１７】
また、DOI探索画面(図1)、DOI探索画面2(図2)において、第1特徴量ボタン122、第2特徴量ボタン125を設けても良い。第1特徴量ボタン122をクリックすると特徴量選択メニュー123が表示される。特徴量選択メニュー123から特徴量を選択すると、特徴量空間図106の横軸124にその特徴量が表示される。同様に、第2特徴量ボタン125をクリックすると特徴量選択メニュー123が表示される。特徴量選択メニュー123から特徴量を選択すると、特徴量空間図106の縦軸126にその特徴量が表示される。
【００１８】
また、DOI探索画面(図1)、DOI探索画面2(図2)において、特徴量重み付けボタン121を設けても良い。特徴量重み付けボタン121をクリックすると、特徴量重み付けウィンドウ127が表示される。特徴量重み付けウィンドウ127には、各特徴量に対して重み入力欄128が設けられている。ユーザは重み入力欄128に重み値を入力しOKボタン130をクリックする。入力された重み値は、所定の処理で欠陥が分割される際に使用される。
【００１９】
また、DOI探索画面(図1)において、ウェハ参照ボタン129を設けても良い。ウェハ参照ボタンをクリックするとウェハ参照画面に遷移する。
【００２０】
ウェハ参照画面の例を図3に示す。画面上には、ウェハ参照の対象として選択可能な半導体ウェハのリスト301が表示される。リスト301には1行毎に1ウェハの情報が表示される。表示されるウェハ情報は、品種名、工程名、ロット名、ウェハ名等である。表示されるウェハは予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、DOIが抽出され、特徴量と抽出されたDOIは前述のウェハ情報とともにユーザインターフェースに入力されているものとする。ウェハ参照を行いたいウェハの行、図ではI品種JJ工程KKKロットLLLLウェハ302、をクリックし、開くボタン903をクリックするとウェハ参照の対象ウェハが確定され、ウェハ参照画面2に遷移する。
【００２１】
ウェハ参照画面2の例を図4に示す。欠陥は、全欠陥108が所定の処理によって欠陥群1 109、欠陥群2 110、欠陥群3 111、欠陥群4 112に群分割され、欠陥群分割ツリー105として表される。また、欠陥群1 109、欠陥群2 110、欠陥群3 111、欠陥群4 112の各欠陥は特徴量空間図106にプロットされる。各欠陥群の境界線1 401、境界線2 402、境界線3 403が特徴量空間図106に表示される。また、各欠陥群の欠陥画像1 117、欠陥画像2 118、欠陥画像3 119、欠陥画像4 120が表示される。各欠陥画像はスクロール可能となっており、ユーザは各欠陥画像を見てDOIを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００２２】
欠陥を群分割し代表欠陥を決定する所定の処理の別の例を図11に示す。全欠陥についての特徴量は予め与えられているため、特徴量空間1001に全欠陥1002をプロットすることができる。与えられた参照ウェハのDOIの境界領域1101を特徴量空間1001に重ねる。DOIの境界領域が全欠陥の分布範囲からずれている場合はDOIの境界領域を調整する。調整後の境界領域1102に基づいて全欠陥を欠陥群に分割する。分割後の欠陥群の重心に最も近い欠陥をその欠陥群の代表欠陥1103とする。欠陥群分割ツリー105を決定する。
【００２３】
また、DOI探索画面(図1)において、アルバム参照ボタン130を設けても良い。アルバム参照ボタン130をクリックすると、アルバム参照画面に遷移する。
【００２４】
アルバム参照画面の例を図5に示す。画面上には、アルバム参照の対象として選択可能な欠陥画像501が表示される。表示される欠陥は予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、DOIとして抽出され、欠陥画像と特徴量とがユーザインターフェースに入力されているものとする。アルバム参照を行いたい欠陥の画像、図では断線1 502をクリックし、欠陥選択ボタン503をクリックするとアルバム参照の対象欠陥が確定され、対象欠陥504は特徴量空間図106にプロットされる。前述と同様に、ユーザは対象欠陥504がプロットされた欠陥群とその代表欠陥を見てDOIを含むと思われる欠陥群を判断する。その欠陥群に対応する欠陥画像をダブルクリックする。その結果、DOI選択画面2(図2)に遷移する。ユーザは各代表欠陥を見てDOIを含むと思われる欠陥群を判断する。各代表欠陥のいずれかがDOIなら、それを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００２５】
アルバム参照画面の別の例を図6に示す。図5の画面上で、アルバム参照の対象として選択可能な欠陥画像501が表示される。表示される欠陥は予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、DOIとして抽出され、欠陥画像と特徴量とがユーザインターフェースに入力されているものとする。アルバム参照を行いたい欠陥の画像、図では断線1 502をクリックし、欠陥選択ボタン503をクリックするとアルバム参照の対象欠陥が確定され、図6の画面に遷移する。対象欠陥504は特徴量空間図106にプロットされる。特徴量空間図には全欠陥がプロットされ、対象欠陥504を基準としてｒθ座標系で全欠陥はソートされて、欠陥画像601が表示される。欠陥画像はｒθ方向にスクロール可能となっており、ユーザは各欠陥画像を見てDOIを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００２６】
アルバム参照の別の例を図7に示す。画面上には、アルバム参照の対象として選択可能な欠陥画像501が表示される。表示される欠陥は予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、DOIとして抽出され、欠陥画像と特徴量とがユーザインターフェースに入力されているものとする。アルバム参照を行いたい欠陥の画像、図では断線1 502をクリックし、欠陥選択ボタン503をクリックするとアルバム参照の対象欠陥として確定される。対象欠陥を基準として、全欠陥が対象欠陥に特徴量空間上近い順にソートされて、欠陥画像701が表示される。欠陥画像はスクロール可能となっており、ユーザは各欠陥画像を見てDOIを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００２７】
アルバム参照の別の例を図8に示す。画面上には、アルバム参照の対象として選択可能な欠陥画像501が表示される。表示される欠陥は予め検査装置で検査され、欠陥判定によって欠陥と判定された箇所の画像が抽出され、各欠陥の画像は画像処理によって特徴量が算出され、DOIとして抽出され、欠陥画像と特徴量とがユーザインターフェースに入力されているものとする。アルバム参照を行いたい欠陥の画像、図では断線1 502をクリックし、欠陥選択ボタン503をクリックするとアルバム参照の対象欠陥として確定される。対象欠陥の各特徴量が特徴量表示バー801に表示される。対象欠陥を基準として、欠陥が対象欠陥に特徴量空間上近い順にソートされて、欠陥画像802が表示される。また、欠陥画像802の左端の欠陥803の各特徴量が特徴量表示バー804に表示される。ユーザは特徴量表示バー804上で特徴量を変更することができる。変更後の特徴量を基準として、欠陥が特徴量空間上近い順に更新してソートされて、欠陥画像802も更新して表示される。ユーザは各欠陥画像を見てDOIを選択しDOI決定ボタン213をクリックする。選択された欠陥はDOIとして記録される。
【００２８】
DOI選択が済んだらDOI抽出を行う。DOI探索画面(図1)、DOI探索画面2(図2)、ウェハ参照画面2(図4)、アルバム参照画面(図5,6,7,8)においてDOI抽出タブ104をクリックするとDOI抽出画面に遷移する。
【００２９】
DOI抽出画面の例を図12に示す。全欠陥は特徴量空間図106にプロットされる。第1特徴量ボタン122、第2特徴量ボタン125が設けられている。第1特徴量ボタン122をクリックすると特徴量選択メニュー123が表示される。特徴量選択メニュー123から特徴量を選択すると、特徴量空間図106の横軸124にその特徴量が表示される。同様に、第2特徴量ボタン125をクリックすると特徴量選択メニュー123が表示される。
【００３０】
特徴量選択メニュー123から特徴量を選択すると、特徴量空間図106の縦軸126にその特徴量が表示される。また、探索済みのDOI1201が特徴量空間図106にプロットされる。探索済みのDOI1201の上下左右に境界線1 1202、境界線2 1203、境界線3 1204、境界線4 1205が表示される。各境界線は上下または左右に移動可能となっている。ユーザがいずれかの境界線をクリックして選択すると、境界線の内側で境界線に近い欠陥の画像1206と、境界線の外側で境界線に近い欠陥の画像1207とが表示される。図では、境界線4 1205が選択され、境界線の内側で境界線に近い欠陥の画像1206が境界線1208の左側に表示され、境界線の外側で境界線に近い欠陥の画像1207が境界線1208の右側に表示されている。
【００３１】
ユーザが境界線4 1205を移動させると、それに応じて境界線に近い欠陥が変わるため、表示される欠陥の画像が変わる。ユーザは表示される欠陥を確認してDOIと判断した欠陥が境界線の内側となるように境界線4 1205を移動させる。上下左右の四つの境界線について同様に実行する。さらに、必要に応じて第1特徴量、第2特徴量を選択し直して同様に実行する。全ての特徴量について以上の処理を実行したら、DOI決定ボタン1209をクリックして全DOIを確定させる。
【００３２】
DOI抽出画面の別の例を示す。DOI探索時にウェハ参照が選択されていた場合、ウェハ参照画面2(図4)においてDOI抽出タブ104をクリックするとDOI抽出画面2に遷移する。
【００３３】
DOI抽出画面2の例を図13に示す。特徴量表示バー1301に参照ウェハのDOIについて特徴量の上限1302と下限1303が表示される。特徴量表示バー1301の左カーソル1304、右カーソル1305は移動可能となっている。ユーザがいずれかの特徴量表示バーのカーソルをクリックして選択すると、カーソルの内側でカーソルに近い欠陥の画像1306と、カーソルの外側でカーソルに近い欠陥の画像1307とが表示される。ユーザがカーソルを移動させると、それに応じてカーソルに近い欠陥が変わるため、表示される欠陥の画像が変わる。ユーザは表示される欠陥を確認してDOIと判断した欠陥がカーソルの内側となるようにカーソルを移動させる。全ての特徴量の左右のカーソルについて同様に実行する。全ての特徴量について以上の処理を実行したら、DOI決定ボタン1209をクリックして全DOIを確定させる。
【００３４】
上述の手順で抽出されたDOIを教示データとして、予め定められた分類条件で欠陥分類処理を行い、DOI検出性能の評価値を算出する。評価値の算出は例えば次式を用いる。
【００３５】
評価値＝DOI検出率―定数×ヌイサンス率
この評価値が最大となるように、欠陥判定、欠陥画像処理、欠陥分類等の各種条件を所定の処理によって自動調整する。これによって検査の条件出しが実現される。
【００３６】
各種条件を自動調整する所定の処理の例を図19に示す。例えば、画像処理1901において、横軸に画像のx座標1902、縦軸に明るさ差分1903をとり、明るさ差分1903について閾値1904を設定し閾値1904以上の部分を欠陥部1905とすると、対応する画像のx座標1902の範囲が欠陥の寸法1906という特徴量となる。ここで、閾値1904を変更する。これによって欠陥部1905に相当する部分が変わり、対応する画像のx座標1902の範囲である欠陥の寸法1906という特徴量がかわる。この閾値変更1907によって、欠陥群の特徴量空間1908上の分布が変わる。
【００３７】
欠陥分類1909の処理においては、特徴量選択1910で選ばれた特徴量に対する頻度1917の分布が、前述の閾値変更1907によって変わる。これによって、閾値算出1911の処理においてDOI1912とヌイサンス1913を区分けする閾値1914が変わる。これによって、DOI1912とヌイサンス1913との検出結果1918が変わる。これによって、評価値算出1915において評価値1916が変わる。以上の処理を評価値1916が最大となるように逐次繰り返し最適化する。
【００３８】
以上をまとめて、検査条件出しを含む検査方法の手順の例を図14に示す。全体の手順は検査条件出し1401と通常検査1402の二つのステップからなる。検査条件出し1401では、半導体ウェハに対して欠陥判定1403を実行して欠陥画像1404を取得する。得られた欠陥画像1404に対して画像処理1405を実行して欠陥の特徴量1406を抽出する。得られた特徴量1406を用いてDOI探索1407を行う。DOI探索1407では、特徴量に基づいて欠陥を群分割し欠陥画像表示1408を実行し、ユーザが表示された欠陥画像を参照してDOI選択1422で代表DOI1409を選択する。選択された代表DOI1409を基準にしてDOI抽出1410を行う。
【００３９】
DOI抽出1410では、選択された代表DOI1409を基準にして他の欠陥について特徴量から求めた指標を付与し欠陥画像表示1411を実行し、ユーザが表示された欠陥画像を参照してDOI教示1412を行いDOI群1413を得る。得られたDOI群1413が、欠陥分類において最も良く分類されるような欠陥判定・画像処理・欠陥分類の各検査条件の最適値を算出する検査条件最適化1414を実行し、最適な検査条件1415を得る。通常検査1402では、得られた検査条件1415を検査レシピに設定し、半導体ウェハに対して欠陥判定1416を実行して欠陥画像1417を取得する。得られた欠陥画像1417に対して画像処理1418を実行して欠陥の特徴量1419を抽出する。得られた特徴量1419を用いて欠陥分類1420を実行することによって検出DOI1421を得る。
【００４０】
また、検査条件出し1401のステップが終了した段階で、対象ウェハについて最良の欠陥分類結果が得られるので、この検査条件出し1401のステップをもって検査方法の手順としても良い。
【００４１】
また、検査条件出し1401のステップにおいて、DOI抽出1410を行わず、DOI探索1407を繰り返し行い、必要な個数だけDOIを選択しても良い。
【００４２】
また、DOIが2種類以上ある場合はDOI探索1407とDOI抽出1410をDOIの種類の分だけ繰り返せば良い。
【００４３】
本発明による検査装置の構成の例を図15に示す。手順は図14で示している手順である。この検査装置は、半導体ウェハについて欠陥の判定を行い欠陥画像を抽出する欠陥判定部1501と、欠陥の画像を処理して特徴量を抽出する画像処理部1502と、特徴量を演算して欠陥を分類する欠陥分類部1503と、特徴量を演算して欠陥に指標を付与する欠陥指標算出部1504と、検査条件と欠陥特徴量と欠陥分類を演算して最適条件を算出する条件最適化部1505と、検査条件と欠陥画像と欠陥特徴量と欠陥分類とを記憶しておくデータ記憶部1506と、欠陥画像や欠陥特徴量を画面表示し、欠陥分類教示や特徴量指定をユーザが入力するユーザインターフェース部1507とから構成され、必要に応じてデータのやり取りが行えるように接続されている。また、欠陥判定部1501を除いた各要素は検査条件出しサーバ1508の内部で接続される構成要素とし、検査条件出しサーバ1508の外部で欠陥判定部1501と接続する構成としても良い。
【００４４】
欠陥判定部1501の詳細構成の例を図16に示す。欠陥判定部1501は電子線1602を発生させる電子線源1601、及び電子線源1601からの電子線1601をＸ方向に偏向させる偏向器1603、及び電子線1602を半導体ウェハ1605に収束させる対物レンズ1604、及び電子線1602の偏向と同時に半導体ウェハ1605をＹ方向に移動させるステージ1606、及び半導体ウェハ1605からの二次電子等1607を検出する検出器1608、及び検出信号をＡ／Ｄ変換してディジタル画像とするＡ／Ｄ変換器1609、及び検出したディジタル画像を本来同一である事が期待できる場所のディジタル画像と比較して差がある場所を欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ等の電気回路で構成された画像処理回路1610、及び電子線源1601と偏向器1602と対物レンズ1604と検出器1608とステージ1606等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部1611、及び画像処理回路の欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部1612、及び全体を制御する全体制御部1613より構成される。
【００４５】
欠陥判定部1501の詳細構成の別の例を図17に示す。欠陥判定部1501は、光源1712、及び光源1712よりの光を半導体ウェハ1705に収束させる対物レンズ1704、及び半導体ウェハ1705をＹ方向に移動させるステージ1706、及び半導体ウェハ1705からの反射光を検出してＡ／Ｄ変換した検出画像1715を得るイメージセンサ1714、及び検出したディジタル画像を記憶して記憶画像1717を出力するメモリ1716、及び検出画像1715と記憶画像1717を比較して欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ等の電気回路で構成された画像処理回路1710、及び光源1712と対物レンズ1704とイメージセンサ1714とステージ1706等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部1718、及び画像処理回路の欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部1719、及び全体を制御する全体制御部1720より構成される。
【００４６】
欠陥判定部1501の詳細構成の別の例を図18に示す。欠陥判定部1501は、被検査物1811を載置し、被検査物1811の変位座標を測定するステージ1801と、該ステージ1801を駆動するステージ駆動部1802と、上記ステージ1801から測定されるステージ1801の変位座標を基にステージ駆動部1802を制御するステージ制御部1803と、ステージ1801上に載置された被検査物1811に対して斜方照明する斜方照明光学系1804と、被検査物1811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1805およびＴＤＩやＣＣＤセンサ等からなる光電変換器1806から構成される検出光学系1807と、上記斜方照明光学系1804によって被検査物1811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1808と、光電変換器1806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欠陥を示す画像信号を検出し、この検出された欠陥を示す画像信号に基づいて欠陥を判定する判定回路（検査アルゴリズム回路）1809と、該判定回路1809で判定された欠陥をステージ制御部1803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ＣＰＵ1810とで構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態において、DOI探索画面の例を表す図である。
【図２】本発明の実施の形態において、DOI探索画面2の例を表す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ウェハ参照画面の例を表す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、ウェハ参照画面2の例を表す図である。
【図５】本発明の実施の形態において、アルバム参照画面の例を表す図である。
【図６】本発明の実施の形態において、アルバム参照画面の別の例を表す図である。
【図７】本発明の実施の形態において、アルバム参照画面の別の例を表す図である。
【図８】本発明の実施の形態において、アルバム参照画面の別の例を表す図である。
【図９】本発明の実施の形態において、ウェハ選択画面の例を表す図である。
【図１０】本発明の実施の形態において、欠陥を群分割する所定の処理の例を表す図である。
【図１１】本発明の実施の形態において、欠陥を群分割する所定の処理の例を表す図である。
【図１２】本発明の実施の形態において、DOI抽出画面の例を表す図である。
【図１３】本発明の実施の形態において、DOI抽出画面の別の例を表す図である。
【図１４】本発明の実施の形態において、検査条件出しを含む検査方法の手順の例を表す図である。
【図１５】本発明の実施の形態において、検査装置の構成の例を表す図である。
【図１６】本発明の実施の形態において、欠陥判定部の詳細構成の例を表す図である。
【図１７】本発明の実施の形態において、欠陥判定部の詳細構成の別の例を表す図である。
【図１８】本発明の実施の形態において、欠陥判定部の詳細構成の別の例を表す図である。
【図１９】本発明の実施の形態において、条件を自動調整する所定の処理の例を表す図である。
【符号の説明】
【００４８】
101…条件出しボタン、102…ウェハ選択タブ、103…DOI探索タブ、104…DOI抽出タブ、121…特徴量重み付けボタン、122…第1特徴量ボタン、125…第1特徴量ボタン、129…ウェハ参照ボタン、130…OKボタン、213…DOI決定ボタン、503…欠陥選択ボタン、801…特徴量表示バー、、804…特徴量表示バー、903…開くボタン、1209…DOI決定ボタン、1301…特徴量表示バー、1304…左カーソル、1305…右カーソル、1501…欠陥判定部、1502…画像処理部、1503…欠陥分類部、1504…欠陥指標算出部、1505…条件最適化部、1506…データ記憶部、1507…ユーザインターフェース部、1508…検査条件出しサーバ、1601…電子線源、1602…電子線、1603…偏向器、1604…対物レンズ、1605…半導体ウェハ、1606…ステージ、1607…二次電子等、1608…検出器、1609…Ａ／Ｄ変換器、1610…画像処理回路、1611…検出条件設定部、1612…判定条件設定部、1613…全体制御部、1704…対物レンズ、1705…半導体ウェハ、1706…ステージ、1710…画像処理回路、1712…光源、1714…イメージセンサ、1716…メモリ、1718…検出条件設定部、1719…判定条件設定部、1720…全体制御部、1801…ステージ、1802…ステージ駆動部、1803…ステージ制御部、1804…斜方照明光学系、1805…集光レンズ、1806…光電変換器、1807…検出光学系、1808…照明制御部、1809…判定回路、1810…ＣＰＵ、1811…被検査物
【図１】
2006098155.tif 000003
【図２】
2006098155.tif 000004
【図３】
2006098155.tif 000005
【図４】
2006098155.tif 000006
【図５】
2006098155.tif 000007
【図６】
2006098155.tif 000008
【図７】
2006098155.tif 000009
【図８】
2006098155.tif 000010
【図９】
2006098155.tif 000011
【図１０】
2006098155.tif 000012
【図１１】
2006098155.tif 000013
【図１２】
2006098155.tif 000014
【図１３】
2006098155.tif 000015
【図１４】
2006098155.tif 000016
【図１５】
2006098155.tif 000017
【図１６】
2006098155.tif 000018
【図１７】
2006098155.tif 000019
【図１８】
2006098155.tif 000020
【図１９】
2006098155.tif 000021