【手続補正書】
【提出日】平成19年5月25日(2007.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】ウェハの検査方法及び装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハの検査方法及び装置に関し、とりわけ、適正化可能な検出パラメータを用いてミクロ（微細）欠陥を検出する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、暗視野照明方式でウェハを検査するためのウェハ検査装置の基本構造を示す。ウェハ検査装置１は、照明光ビーム３７を照明軸９に沿ってウェハ６の表面３２に角度αで照射するよう構成された、対物レンズ３を備える落射光照明装置２を有する。照明光は、例えばキセノンランプ又はキセノンフラッシュランプ等の別体の光源１１から光導体束１２を介して落射光照明装置２に供給されることが多い。ウェハ６の表面３２では、領域３５が照明される。
【０００３】
ウェハ検査装置１は、更に、対物レンズ５を備える、とりわけＣＣＤカメラ等のマトリクスカメラ又はラインカメラ等の画像撮影装置４を有する。画像撮影装置４は、図示の例では、ウェハ６の表面に直交して延在する結像軸１０に沿って配向されている。対物レンズ５は、画像撮影装置４によって撮影される画像野８を予め設定する。図示の例では、画像野８は、照明領域３５とほぼ完全に重なって（一致して）いるが、照明領域３５より小さくすることも勿論可能である。画像撮影装置４により撮影されたウェハ６の表面の画像データは、データ伝送路１３を介してデータ読み取り装置１４によって読み取られ、相応の処理の後、モニタ１５又は同等の表示装置に表示されるか又は欠陥の同定のために更に評価される。
【０００４】
ウェハ６は、ウェハ収容装置７によって保持される。ウェハ６のフラット又はノッチ（不図示）は、ウェハ６の配向（位置合せ）に役立つ。従って、ウェハ６は、ウェハ検査装置１内において既知のかつ予め設定可能な配向で保持される。ウェハ検査装置１は、ウェハ処理装置の一部とすることもウェハ処理装置に後置することも可能である。この目的のために、ウェハ６は、処理後に適切に配向されて、ウェハ検査装置１に移送されることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術から既知のウェハ検査装置は、その画像撮影装置、例えばマトリクスカメラ又はラインカメラが常に固定の（一定の）画像野によって作動されるという点で共通している。そのため既知のウェハ検査装置の解像度は一定であり、この解像度は作動中変更することはできない。それにもかかわらず適切なピクセル解像度を得るために、通常は、高ピクセル数のカメラが使用されるが、このため、画像撮影及び画像処理は大掛かりなものになる。更に、一定の画像野による従来の画像撮影は、実際のウェハ処理の状態（状況）ないし条件に必ずしも適正に適合されるわけではない。一定の画像野を備える従来のウェハ検査装置は、常に、例えば単位時間当りに検査されるチップないしウェハにて測定される一定のスループットでしか作動することができない。なぜなら、スループットは、光源として使用されるフラッシュランプの最大繰り返し周波数、ウェハ検査装置によってウェハを案内することのできる最大速度等によって実質的に予め決定されるからである。
【０００６】
それゆえ、本発明の課題は、ウェハ検査を一層より可変かつよりフレキシブルに実行することができるようなウェハの検査方法及び装置を提供することである。更に、ウェハ検査方法及び装置は、適正な解像度又は適正なスループットを常に達成できるように構成されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は、ウェハの表面の少なくとも１つの部分の照明、画像撮影装置による、前記ウェハの前記表面の前記照明された部分の画像の撮影、前記撮影された画像中の少なくとも１つの画像領域の選定、及び前記少なくとも１つの選定された画像領域に基づく、前記画像撮影装置の画像野のサイズの変更、を有することを特徴とするウェハの検査方法によって解決される。更なる有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
【０００８】
上記方法は、前記画像野の前記サイズの前記変更は、対物レンズの焦点距離の調整によって達成されることが好ましい。
【０００９】
また、前記対物レンズの前記焦点距離の前記調整は、他の対物レンズの旋回挿入によって達成されることが好ましい。
【００１０】
また、前記焦点距離は、ズーム対物レンズの調整によって変更されることが好ましい。
【００１１】
また、前記画像野の前記サイズの前記変更は、前記少なくとも１つの選定された画像領域から導出された値が所定値を取るか又は該導出された値が適正化されるように、実行されることが好ましい。
【００１２】
また、前記所定値は、１又は複数の以下の値、すなわち前記少なくとも１つの選定された画像領域と前記撮影された画像野の縁部（複数）との距離（ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２）、前記画像撮影装置のピクセル解像度（ＲＥＳ＿Ｐｉｘｅｌ）、撮影された画像野当りのダイの数、撮影された画像野の縦方向及び／又は横方向におけるダイの数、単位時間当りのウェハ検査装置のスループット、を含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記画像野の前記サイズの前記変更は、前記少なくとも１つの選定された画像領域から導出された値が所定値を取るか又は適正化されるまで、反復的に実行されることが好ましい。
【００１４】
また、前記少なくとも１つの選定された画像領域は、１又は複数のダイを含むか又は該１又は複数のダイに相応することが好ましい。
【００１５】
また、前記少なくとも１つの画像領域の前記選定は、更に、以下の工程、すなわち前記ウェハの前記表面上の縁部（複数）及び／又は角領域（複数）及び／又は所定構造（複数）及び／又はマーキング（複数）を選定するためのパターン認識の実行、を含むことが好ましい。
【００１６】
また、前記少なくとも１つの画像領域の選定は、更に、以下の工程、すなわち前記ウェハの前記表面上の縁部（複数）及び／又は角領域（複数）及び／又は所定構造（複数）及び／又はマーキング（複数）の入力、を含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記画像撮影装置によって撮影された前記画像のピクセル解像度が自動的に求められる工程を更に含むことが好ましい。
【００１８】
さらに、上記課題はウェハの表面を照明するための落射光照明装置、及び前記ウェハの前記表面の画像を撮影するための、少なくとも１つの対物レンズを有する画像撮影装置、を含むと共に、前記少なくとも１つの対物レンズは、前記画像撮影装置の画像野のサイズが変更可能であるように、その焦点距離が調整可能に構成されていること、を特徴とするウェハ検査装置によって解決される。更なる有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
【００１９】
上記装置は、互いに異なる焦点距離を有する複数の対物レンズを含むと共に、適切な対物レンズが旋回挿入可能に構成されていることが好ましい。
【００２０】
また、前記対物レンズは、ズーム対物レンズであることが好ましい。
【００２１】
また、前記画像撮影装置によって撮影された前記画像の画像データを読み取りかつ該撮影された画像中に少なくとも１つの画像領域を選定するように構成されたデータ読み取り装置、及び前記データ読み取り装置によって選定された前記少なくとも１つの画像領域に基づいて前記画像撮影装置の前記画像野の前記サイズを変更するように構成された制御装置、を含むことが好ましい。
【００２２】
また、前記制御装置は、前記少なくとも１つの選定された画像領域から導出された値が所定値を取るか又は該導出された値が適正化されるように、前記画像野の前記サイズを変更することが好ましい。
【００２３】
また、前記制御装置は、前記所定値が、１又は複数の以下の値、すなわち前記少なくとも１つの特定された画像領域と前記撮影された画像野の縁部（複数）との距離（ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２）、前記画像撮影装置のピクセル解像度（ＲＥＳ＿Ｐｉｘｅｌ）、撮影された画像野当りのダイの数、撮影された画像野の縦方向及び／又は横方向におけるダイの数、単位時間当りのウェハ検査装置のスループット、を含むように構成されることが好ましい。
【００２４】
また、前記制御装置は、前記少なくとも１つの選定された画像領域から導出された前記値が所定値を取るか又は適正化されるまで、前記画像野の前記サイズを反復的に変更するように構成されることが好ましい。
【００２５】
また、前記データ読み取り装置は、前記少なくとも１つの選定された画像領域が１又は複数のダイを含むか又は該１又は複数のダイに相応するように構成されることが好ましい。
【００２６】
また、前記データ読み取り装置は、前記ウェハの前記表面上の縁部（複数）及び／又は角領域（複数）及び／又は所定構造（複数）及び／又はマーキング（複数）を選定するためのパターン認識を実行するように構成されることが好ましい。
【００２７】
また、前記データ読み取り装置は、前記ウェハの前記表面上の縁部（複数）及び／又は角領域（複数）及び／又は所定構造（複数）及び／又はマーキング（複数）が入力可能に構成されることが好ましい。
【００２８】
また、前記データ読み取り装置は、前記画像撮影装置によって撮影された前記画像のピクセル解像度を自動的に求めるように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、ウェハ検査を一層より可変かつよりフレキシブルに実行することができる。具体的に言うと、ウェハ表面撮影用の画像野の大きさを、ウェハ表面にあるダイに適合させることができる。実際の画像野は、この最適な即ち可及的に少ない未使用画像領域を有する個々のダイ又はサブ領域（複数）が実際の画像野に収まるように、Ｘ方向及び／又はＹ方向における解像度が適正であるように、例えばＡＳＩＣＳの製造時にチップサイズが突然変化した場合に画像野が迅速に適合されるように、解像度の変化によってウェハ検査装置が種々異なる速度ないしスループットで作動することができ又はウェハの表面全体がただ１回の画像撮影によって検査することができるように、設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明によるウェハ検査方法では、ウェハの表面は、少なくとも部分的に照明され、該ウェハの該表面の照明された部分の画像が撮影され、該撮影された画像において少なくとも１つの画像領域が規定ないし選定（以下本願において「選定」で代表する）され、画像撮影装置の画像野の大きさが上記少なくとも１つの画像領域に基づいて変更される。
【００３１】
このため、本発明によれば、画像撮影装置の画像野の大きさは、ウェハ処理の状態（状況）ないし状態に適正に適合化することができる。とりわけ、本発明の方法では、適正な解像度、ウェハ検査装置の適正なスループット、適正な画像サイズ等を達成することができる。従って、全体として、ウェハ検査装置は、一層より可変的かつよりフレキシブルに作動することができる。
【００３２】
画像撮影装置の画像野の大きさは、例えば新たに処理されるべきチャージ（対象物）における変更されたチップサイズへの適合化の際に或いは（加工）処理プロセスの経過中ウェハ検査装置の解像度を変更するために、随時変更することができると有利である。即ち、本発明は、ウェハ検査装置の画像撮影装置が常に一定の画像野で作動するという従来の原理に反する思想に基づいている。驚くほど簡単な手段で画像撮影装置の画像野を随時変更することができるので、本発明に応じ、ウェハについて、一層より可変的かつより効率的に欠陥の検査をすることができる。
【００３３】
本発明によれば、ウェハ検査装置は、暗視野照明方式でも、明視野照明方式でも、この両方式を同時に使用しても作動することができる。ウェハ検査装置は、この２つの作動（照明）形式の間で、例えば明視野及び／又は暗視野落射光照明装置を選択的に制御することによって、切替可能であると有利である。ウェハの表面の照明部分のサンプル画像を撮影した後、本発明に応じ、少なくとも１つの画像領域が選定されるが、この画像領域には、次の工程において、画像野の大きさが適合化される。この画像領域の選定は、例えば画面（スクリーン）表示を用いて操作者によって、手動で行うこともできるし、ウェハの表面の特徴的構造を認識する適切なパターン認識ソフトウエアを使用して完全に自動的に行うこともできる。選定される画像領域は、例えば、１つのダイ、複数のダイを含むウェハ領域、作製されるべき１つのチップ若しくはそのサブ領域、又はウェハステッパのステッパショット（部分）とすることができる。現在使用されている画像野サイズが選定された画像領域のサイズに最適に整合されていないことが本発明に応じて判明すると、該画像野のサイズは変更される。
【００３４】
画像野のサイズの変更は、対物レンズの焦点距離を変更することによって達成することできるが、これは、例えば、別の（異なる）焦点距離を有する対物レンズ、例えばレボルバー型対物レンズホルダ中の１つの対物レンズを結像ビーム路に旋回挿入することによって実現できる。また、画像野のサイズの変更は、例えばＣＣＤカメラ等の画像撮影装置とウェハの表面との間の距離を変化することによっても達成することができる。この場合、画像撮影装置の対物レンズは、画像（撮影）距離の変更に応じて新ためてフォーカシング（ピント合せ）する必要がある。或いは、対物レンズは、例えばレボルバー型ホルダによって、切り替えることも可能である。画像撮影装置には、手動又は電子的に調整可能なズーム対物レンズが前置されるととりわけ有利である。この場合、ウェハの表面は、常に、画像撮影装置に鮮鋭に結像される。
【００３５】
画像野のサイズは、少なくとも１つの選定された画像領域から導出された値が所定値を取るか又は該導出された値が適正化されるように変更されると有利である。少なくとも１つの選定された画像領域から導出された値によって、実際の画像野のサイズがウェハ処理プロセスの実際の状況ないし状態に適正に適合しているか否かを判断するための客観的基準が使用可能になる。この値は、画像野サイズが手動で変化される場合でも、画像野サイズが電子的に制御ないし調整される場合でも、使用することができる。この値は、ウェハの表面のサンプル撮影から導出された距離又はピクセル数から導出されると有利である。
【００３６】
上記所定値は、少なくとも１つの選定された画像領域と、撮影された画像野の縁部ないし辺部（複数）との間の距離、及び／又は画像撮影装置のピクセル解像度、及び／又は撮影された画像野当りのダイの数、及び／又は撮影された画像野の縦方向及び／又は横方向のダイの数、及び／又は単位時間当りのウェハ検査装置のスループットに相応すると有利である。これらの値はすべて、画像撮影装置によって撮影されたライン又はマトリクス画像において、例えばパターン認識ソフトウエアを用いて、完全に自動的に決定する（求める）ことができるので、画像野サイズも完全に自動的に制御ないし調整されて変更することができる。
【００３７】
更なる一実施形態によれば、画像野サイズの変更は、反復的に実行することができる。即ち、第１のステップにおいて、画像野サイズを１つの方向に変更即ち拡大又は縮小し、この変更された画像野サイズにおいて撮影された画像から、新たに、画像領域を選定し、この画像領域から上記の値を導出し、その直前の画像野サイズにおける値と比較する。この比較から、画像野サイズが適切な方向に変更即ち拡大又は縮小されたかを判定することができる。これらのステップは、導出された値が、場合により最小公差を考慮して、所定値を取るまで又は該導出された値が適正化アルゴリズムに応じて適正化されるまでのあいだ実行される。
【００３８】
画像野サイズの完全自動的変更を可能にするため、少なくとも１つの画像領域を選定するためにパターン認識を実行することができる。このパターン認識は、所定のスキームに従い、ウェハの表面の特徴的構造（複数）を選定ないし検出する。この特徴的構造は、例えば、ウェハの表面の縁部ないし辺部（複数）及び／又は角領域（複数）及び／又は所定構造（複数）及び／又はマーキング（複数）である。この場合、これらの特徴的構造の位置が既知であれば、更なる値、例えば実際に撮影された画像における距離又はピクセル数を電子的に導出することができる。
【００３９】
上記の特徴的構造は、例えば本発明の方法又は装置を制御するためのソフトウエアにこれらの特徴的構造を手動又は半自動で入力することによって、学習することも勿論可能である。
【００４０】
本発明の方法により、画像撮影装置によって撮影される画像のピクセル解像度が自動的に決定され（求められ）、その際、画像野が、所定の最小ピクセル解像度が保証されるように変更され、その結果、ウェハの表面のミクロ（微細）欠陥が確実に同定可能であると特に有利である。
【００４１】
更なる一視点に応じ、本発明は、本書に記載された方法を実行するように構成されたウェハ検査装置を提供する。
【００４２】
以下に、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。以下の実施例から更なる特徴、利点、及び解決されるべき課題を見出すことができる。
【００４３】
なお、図中、同じ参照符号は同じ又は実質的に同じ機能を有する構成要素又は構成要素群を表す。
【００４４】
図１に示すように、本発明のウェハ検査装置１では、上述した従来技術のものと比較して以下の相違点がある：画像撮影装置４、例えばラインカメラ又はマトリクスカメラ、とりわけ有利にはＣＣＤカメラは、ズーム対物レンズ５を有し、その焦点距離は、手動又は電気的に制御して変更することができる。これによりウェハ６の表面３２は常に鮮鋭に画像撮影装置４に結像される。択一的に又は付加的に、画像撮影装置４とウェハ６の表面３２との間の距離は、例えば画像撮影装置４を結像軸１０に沿って手動で又は電動的に摺動することによって変更することができる。この場合、像距離を変更した後、改めて、対物レンズ５を鮮鋭に調整する必要がある。択一的に又は付加的に、対物レンズ５と、とりわけＣＣＤチップ（不図示）等の画像撮影装置４との間の距離は、ウェハ６の表面３２を再び画像撮影装置４に鮮鋭に結像するために、像距離の変更後に変更することができる。対物レンズ５は、旋回可能に支承されたレボルバー型対物レンズホルダによって保持することもできる。この対物レンズホルダは、互いに異なる焦点距離を有する複数の対物レンズを収容するため、焦点距離は、別の適切な焦点距離を有する対物レンズを結像ビーム路に旋回挿入することによって迅速に変更することもできる。上記のステップ（複数）を制御するために、画像撮影装置４と、例えばコンピュータ等のデータ読み取り装置１４との間に、データ伝送路１９を設けることができる。このコンピュータは、画像撮影装置４を手動調整する場合、後述する画像野適正化のための調整がすでに十分であるか否か又は画像野適正化のために更なる調整が必要であるか否かに関する操作者に対する指示（メッセージ）を表示装置１５に生成（出力）することも可能である。
【００４５】
図１には、暗視野方式の照明を使用するウェハ検査装置１が示されている。暗視野照明方式では、ウェハ６の表面３２によって反射された照明光ビーム３７は、直接的には画像撮影装置４に入射しない。尤も、ウェハ検査装置１は、反射された照明光が画像撮影装置４に直接入射する明視野照明方式で構成することも勿論可能である。明視野照明方式のために、更なる落射光照明装置（不図示）を設け、選択的にスイッチオンすることにより、その都度目的の落射光照明装置を選択・作動することができる。この目的のために、照明装置１１は、制御装置としても機能するデータ読み取り装置１４に、データ伝送路２０を介して、接続されている。択一的に又は付加的に、落射光照明装置２の入射角αを、その都度使用される照明方式に適合して変更可能に構成することも可能である。
【００４６】
図２は、被検ウェハの概略的平面図を示す。ウェハ６は、互いに境界付けられたほぼ矩形の複数のサブ領域１６を含むが、これらサブ領域は、図示の実施例では、それぞれ、ウェハ用ステッパのステッパショットに対応する。個々のステッパショット１６は、１又は複数のダイを含むことができる。図２に示すように、ほぼ平坦な領域３５が落射光照明装置によって照明されるが、この領域３５は、矢印によって暗示されているように、後述する図３及び図５においては拡大して示される。平坦領域３５は円形又は矩形に構成することができる。
【００４７】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明に応じて画像野を適正化するための方法ないし措置を示す。なお、この場合、ほぼ矩形のＣＣＤチップを有するＣＣＤカメラが、画像撮影装置として用いられているものとする。選択された結像倍率では、図３（ａ）に示すようなサイズを有する画像野８が、ほぼ矩形のＣＣＤチップに対応付けられている。図３（ａ）に示すように、ウェハ６の表面には、ほぼ矩形の複数のダイ１７が形成されているが、これらのダイ１７は、互いに対しほぼ垂直に延在する複数の分離領域１８によって相互に分離されている。ウェハ６は、（加工）処理プロセス後、これらの分離領域１８に沿って個々のダイに切り出される。
【００４８】
画像野８を取り囲む太い黒線（黒枠）（の下方（紙面裏側）の（ダイ）領域）は、画像撮影装置のＣＣＤチップに（もはや）結像されない。従って、図３（ａ）から分かるように、図示の実施例では、画像野８内にあるグレーハッチングされた４つのダイ１７は、いずれも、ＣＣＤチップに完全には結像されない。ところで、まさにこのＣＣＤチップに結像されないダイの領域に欠陥が存在することもある。このような欠陥を確実に検出するためには、従来技術では、ウェハ６を画像撮影装置に対して相対的に摺動して、第２の画像撮影において、その前に（先の画像撮影において）ＣＣＤチップに結像されなかったダイ１７の領域即ち図３（ａ）の太い黒線（黒枠）の下方の（紙面裏側の）領域がＣＣＤチップに結像されるようにせざるを得ないであろう。これを行うには、少なくとも４つの更なる画像撮影が必要となるが、このため、ウェハ検査装置のスループットは低下し、画像評価も大掛かりなものとなる。なぜなら、１つのダイ１７が欠陥を有するか否かに関する確実な判断が可能となる前に、少なくともさらに４つの画像撮影（撮影画像）が評価されなければならないからである。
【００４９】
本発明によれば、画像撮影装置の画像野８は、随時、即ち例えば処理プロセスの進行中であっても、変更することができる。その様子が図３（ｂ）に示されている。図３（ｂ）では、画像野８は、例えば画像撮影装置４のズームファクタ（倍率）又は結像倍率の変化により、図３（ａ）と比べて拡大されている。破線（の枠）は、画像野適正化が行われていない場合の画像野２１を比較のために示されている。図３（ｂ）に示されているように、画像野８の（図示）左側の縁部（辺部）と、画像野８に（図示左側において）かろうじて完全に含まれているダイ１７の（図示）左側の縁部（辺部）との間の距離はｘ１であり、画像野８に（図示右側において）かろうじて完全に含まれているダイ１７の（図示）右側の縁部（辺部）と、画像野８の（図示）右側の縁部（辺部）との間の距離はｘ２であり、画像野８の（図示）下側の縁部（辺部）と、画像野８に（図示下側において）かろうじて完全に含まれているダイ１７の（図示）下側の縁部（辺部）との間の距離はｙ２であり、画像野８に（図示上側において）かろうじて完全に含まれているダイ１７の（図示）上側の縁部（辺部）と、画像野８の（図示）上側の縁部（辺部）との間の距離はｙ１である。
【００５０】
全体として、距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２は、ダイ１７の寸法と比べると相当に小さいため、画像野８のほぼ全体を欠陥の検出に使用することができ、そのため、適正な画像野解像度を実現することができる。画像野８のサイズを変更することによって、ただ１回の画像撮影により図３（ｂ）にグレーハッチングして示した複数のダイ１７即ち全部で４つのダイの表面全体において欠陥を検出することができ、更なる画像撮影は必要とされないであろう。このため、ウェハ検査装置のスループットは、図３（ａ）と比べて著しく大きくすること、図示の実施例では凡そファクタ４（４倍）だけ大きくすることができる。
【００５１】
当業者には容易に分かるとおり、画像野８のサイズは、勿論、ただ１つのダイ１７のみが完全に画像野８の内部に収まるように変更することができる。この場合、達成可能な解像度は一層大きくなるであろう。この目的のためには、例えば走行可能なＸ／Ｙテーブル又はステップモータによって画像撮影装置に対するウェハ６の位置を適切に変化するだけでよいであろう。
【００５２】
ウェハ６の表面にある（複数の）分離領域１８は、パターン認識ソフトウエアによって容易に同定することができるので、上述の画像野適正化は、手動で実行する代わりに、完全に自動的に実行することができる。分離領域（複数）１８は、パターン認識ソフトウエア又は操作者によって検出可能なウェハ６表面上の特徴的構造の一例に過ぎない。特徴的構造の更なる例としては、例えば、個々のダイ１７の縁部（辺部）、個々のダイの角領域、ウェハ６の表面３２上の他の特徴的構造又はウェハ６の表面上のマーキングが挙げられる。このような特徴的構造は、図３（ａ）及び（ｂ）から分かるように、ウェハ６の表面で周期的に繰り返し表れる。本発明の画像野適正化は、Ｘ方向及び／又はＹ方向に沿った少なくとも２つの特徴的構造に基づいて個々のダイ１７が確実に同定可能になると直ちに実行可能になる。
【００５３】
上述の画像野適正化は、個々のダイ１７のサブ領域、例えば処理中の集積回路のメモリ部分を完全に画像野８の内部に移動させるためにも勿論適する。
【００５４】
図４は、図３（ａ）及び（ｂ）による画像野適正化の方法ステップの概略的フローチャートを示す。まず、ステップＳ１において、ウェハ６の表面、例えば図３（ａ）にグレーハッチングされた領域の画像が撮影される。この図示のグレーハッチング領域は、４つの別個のダイ１７から形成されるが、これら４つのダイは当該領域に完全には含まれていない。次に、ステップＳ２において、特徴的構造（複数）、例えば図３（ａ）の分離領域（複数）１８又は個々のダイ（複数）１７の角（複数）がＸ方向及びＹ方向において選定される。
【００５５】
次に、ステップＳ３において、上記特徴的構造（の各々）と画像野８の縁部（辺部）との間の距離がそれぞれ決定される。図３（ａ）によれば、パターン認識ソフトウエア又は操作者は１つの分離領域１８のみをＸ方向及びＹ方向において選定する。従って、Ｙ方向に延在する分離領域１８と画像野８の左側又は右側縁部（辺部）との間のＸ方向における距離は個々のダイ１７の長さにほぼ相当し、Ｘ方向に延在する分離領域１８と画像野８の下方又は上方縁部（辺部）との間のＹ方向における距離は個々のダイ１７の幅にほぼ相当する。
【００５６】
次のステップＳ４において、上述のようにして求められた距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２が、予設定可能な境界値Ｄｘｍｉｎ及びＤｘｍａｘないしＤｙｍｉｎ及びＤｙｍａｘの間の予設定可能な範囲内にあるか否かが決定される。
【００５７】
上述の距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２並びに境界値Ｄｘｍｉｎ、Ｄｘｍａｘ、Ｄｙｍｉｎ及びＤｙｍａｘは、画像撮影装置４の画像読み取りに使用されるＣＣＤチップのピクセル数で求められると都合がよい。
【００５８】
ステップＳ４において上記距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２が上記予設定可能な境界範囲内になければ、ステップＳ５において画像野８のサイズが適切に変化される。次に、サンプル画像撮影に関するステップＳ１に戻り、ステップＳ２からステップＳ５までのループが、ステップＳ４による条件が充足されるまで再度実行される。ステップＳ１からＳ５までのループは、繰り返し実行することができる。ステップＳ５における画像野８のサイズの１つの方向への変更（即ち拡大又は縮小）は、偶発的に（非人為的に）行われることもある。しかしながら、ステップＳ５における画像野８のサイズの変更は、画像野８のより詳細な分析及びステップＳ３で求めた距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２に基づき、システマチックに、該分析から導出された１つの方向に、即ち拡大又は縮小をシステマチックに実行することも可能である。例えば、ステップＳ３で求められた距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２が画像野８の幅のほぼ半分に相当する場合、ソフトウエアは、次のサンプル画像撮影のステップＳ１において全部で４つのダイ１７が画像野８に収まるように、画像野８が拡大されるべきことを決定することができる。画像野８のサイズがステップＳ５において変更される範囲（程度）も、先行の（直前の）サンプル画像撮影のより詳細な分析から導出することができる。
【００５９】
ステップＳ４において条件（複数）が充足されると、続いてステップＳ６において、画像撮影装置４によりウェハ６の表面３２の１つの画像が撮影され、該撮影された画像は、データ読み取り装置１４により読み取られ、該データ読み取り装置１４において適切に更に処理及び評価される。とりわけ、このように撮影された画像領域中において、当業者には基本的に既知のソフトウエアによって、ウェハの表面のマクロ欠陥について探査される。欠陥が存在すると判断されたダイ１７ないしウェハ６の表面の部分に対しては、後続のプロセスステップ（複数）において、除去することも、或いは満足のいく品質が当該ダイないし部分に対しても保証されるまで適切に後処理することも可能である。
【００６０】
当業者であれば容易に理解できるように、上記の距離ｘ１、ｘ２、ｙ１及びｙ２は、図３（ｂ）にグレーハッチングで示した領域が実際に撮影される画像の内部に確実に収まることが保証されるように、画像野８の幅全体ないし長さ全体と比べて比較的小さなものにすることができる。
【００６１】
図５（ａ）及び（ｂ）は、画像野領域の解像度の適正化の一例について、互いに対比されることにより概略的に示したものである。太い黒線（黒枠）は、撮影された画像野８の縁部（辺部）を示すが、この縁部（辺部）は画像撮影装置４のＣＣＤチップには結像されない。図５（ａ）の例では、撮影された画像野８の（Ｙ方向における）幅は、４つのダイ１７の幅よりもわずかに大きい。従って、図５（ａ）では４つのダイ１７だけがＣＣＤチップに結像される。従って、図５（ａ）にグレーハッチングされた４つのダイ１７に対してしか、ただ一回の画像撮影による確実な欠陥探査は実行することができない。他のすべてのダイ１７に対しては、少なくとも２回の画像撮影が必要であり、このため、ウェハ検査装置のスループットは低下し、画像評価は全体として比較的大掛かりになる。また、図５（ａ）にグレーハッチングされた４つのダイ１７に関して言えば、図５（ａ）により達成可能な解像度、例えばウェハ６での単位長さ当りでのピクセル数で測定され解像度は、比較的小さい。なぜなら、撮影された画像野８の大きな領域は、画像評価に使用することができないからである。
【００６２】
図５（ａ）において、Ｎｘ又はＮｙは、選択された解像度においてただ１つのダイ１７に対してＸ方向又はＹ方向に沿って使用可能なＣＣＤチップのピクセル数を表す。図５（ａ）に示すように、ＣＣＤチップはＸ方向に凡そ３．５×Ｎｘピクセルを有し、Ｙ方向に凡そ４×Ｎｙのピクセルを有する。図５（ａ）では、欠陥を確実に検出するために、これらのピクセルのうち凡そ２Ｎｘ×２Ｎｙ＝４Ｎｘ×Ｎｙピクセルしか使用することができない。
【００６３】
図５（ｂ）は、本発明による画像野適正化後の、撮影された画像野８のサイズを比較のために示すものである。図５（ｂ）では、破線２１は、画像野適正化前の画像野のサイズを示す。図５（ａ）と比べると、画像野８は縮小されているので、例えばピクセル数で測定される、図５（ｂ）にグレーハッチングされた４つのダイ１７の外側縁部（辺部）と撮影された画像野８の縁部（辺部）との間の距離は比較的小さい。グレーハッチングされた（４つの）ダイと実際に撮影される画像野８との間の距離は、図４に基づいて説明したようにして予設定可能な最小距離に調整することができる。
【００６４】
図５（ｂ）によれば、図５（ａ）と比べると、Ｘ方向及びＹ方向においてより多数のピクセルが、欠陥の検出のために使用することができるため、ピクセル解像度は全体として大きくすることができた。図５（ａ）と比べると、図５（ｂ）では解像度が凡そファクタ１．８だけ向上している。
【００６５】
図６は、図５（ａ）及び（ｂ）による画像野適正化の方法ステップの概略的フローチャートを示す。まず、ステップＳ１０において、ウェハ６の表面のサンプル画像撮影が行われる。次に、サンプル画像撮影において特徴的構造、例えば図５（ａ）に示した分離領域（複数）１８が同定（選定）される。例えば図５（ａ）によるサンプル画像撮影では、画像野８に、分離領域（複数）１８によって予め設定されているような、全部で４つのダイ１７があることが求められる。
【００６６】
次に、ステップＳ１１において、サンプル画像撮影で達成された実際のピクセル解像度が決定される（求められる）。この目的のために、Ｘ方向に沿った２つの分離領域１８間のピクセル数ＮｘないしＹ方向に沿った２つの分離領域１８間のピクセル数Ｎｙが決定される（求められる）。図５（ａ）で個々のダイ１７の寸法が既知であれば、実際に達成されるピクセル解像度は、単位長さ当りのピクセル数で計算することもできる。
【００６７】
次に、ステップＳ１２において、実際に達成されたピクセル解像度Ｒｅｓ＿Ｐｉｘｅｌ（ＩＳＴ）が所定値であるか否かが検査される。図６によれば、後者の値はＲｅｓ＿Ｐｉｘｅｌ（ＳＯＬＬ）として示されており、達成されるべき最小解像度±予設定可能な公差に相当する。
【００６８】
ステップＳ１２において、Ｘ方向及びＹ方向において実際に達成されたピクセル解像度Ｒｅｓ＿Ｐｉｘｅｌ（ＩＳＴ）が所定値Ｒｅｓ＿Ｐｉｘｅｌ（ＳＯＬＬ）に達していなかったことが見出されると、ステップＳ１３において、画像野８のサイズが変更即ち拡大又は縮小され、再度のサンプル画像撮影に関するステップＳ１０に戻る。ステップＳ１０からＳ１３のループは、ステップＳ１２において条件が充足されるまで、例えば所望の最小解像度に達するまで繰り返される。次に、ステップＳ１４において、ウェハ６の表面３２について、１つの画像が撮影され、該撮影された画像は、データ読み取り装置によって読み取られ、次いで、当業者に既知の適切な画像処理ソフトウエアによってさらに処理され、最後に欠陥等が検査される。
【００６９】
図７と図８は、実際に達成されたピクセル解像度を求めるためのステップＳ１１の枠内で実行可能な択一的手段の例を示す。
【００７０】
ステップＳ１０からＳ１２のループにおいて、例えば分離領域１８等の特徴的構造（複数）と実際に撮影された画像野８の縁部（辺部）との間の最小間隔を検査しかつ適正化することも勿論可能である。
【００７１】
図７によれば、ウェハ検査装置は学習モードで作動することができる。ステップＳ１０においてサンプル画像撮影が実行された後、プログラムステップＡへジャンプすることによって、ダイ−格子が学習される。この目的のために、個々のダイの角（複数）（図５（ａ）参照）は、例えば数値キーによって入力すること、或いは例えばマウスでダイの角をマーキングするようなソフトウエアにより対話式に入力することができる。このようにして学習された特徴的構造（複数）に、ステップＳ２１において、実際に撮影された画像中に具体的なピクセルが当て嵌め（ないし割り当て）られ、そこから次のステップＳ１１において、実際に達成されるピクセル解像度がＸ方向及びＹ方向において求められる（選定ないし規定される）。図７による方法ステップは、とりわけ手動又は半自動的な画像適正化に適する。
【００７２】
図８は、画像野適正化のためのステップＳ１１と関連して実行される択一的方法ステップの一例を示す。まず、ステップＳ１０のサンプル画像撮影及びプログラムステップＡへのジャンプ後に、ステップＳ２５において、サンプル画像撮影（撮影画像）における画像野８中の特徴的構造が同定される。このために、従来技術から既知のパターン認識ソフトウエアがサンプル画像撮影（撮影画像）を隈なく探査する。次に、ウェハ６は、ウェハ収容装置７のＸ／Ｙ走行テーブル又はステップモータ等によって、Ｘ方向及び／又はＹ方向で所定の走行ストロークだけ移送される（ステップＳ２６）。次に、第２のサンプル画像撮影が実行され、ステップＳ２７において、ステップＳ２５に対応する同じ特徴的構造を探査し、現に変更されているその位置を画像野８において同定する。ステップＳ２６においてＸ方向及び／又はＹ方向に走行した走行ストロークに相当するピクセル数から、ピクセル当りの長さで表される、実際のピクセルサイズを求める（決定する）ことができる。
【００７３】
このようにして決定された（求められた）ピクセルサイズから、撮影された画像野８における達成可能なピクセル解像度を推定することができる。画像野８のサイズは、図６のように、所望のピクセル解像度が達成されるまで変更することができる。
【００７４】
当業者であれば容易に分かるように、上述の方法は、画像野を実際のウェハ処理プロセスのその都度の状態（状況）に最適に適合化するために、手動、半自動又は全自動的に実行することができる。とりわけ、実際の画像野は、この最適な即ち可及的に少ない未使用画像領域を有する個々のダイ又はサブ領域（複数）が実際の画像野に収まるように、Ｘ方向及び／又はＹ方向における解像度が適正であるように、例えばＡＳＩＣＳの製造時にチップサイズが突然変化した場合に画像野が迅速に適合されるように、解像度の変化によってウェハ検査装置が種々異なる速度ないしスループットで作動することができ又はウェハの表面全体がただ１回の画像撮影によって検査することができるように、設定することができる。本発明の方法は、例えばコンピュータ又は機械により読み取り可能なデータ記録媒体に記憶されたコンピュータプログラムによっても実行することも勿論可能である。
【００７５】
当業者であれば容易に分かるように、一般的な解決思想及び特許請求の範囲によって規定される保護範囲を逸脱しない範囲内において、多数の修正及び変形を行うことができる。従って、このような修正及び変形も明らかに本発明に含まれているものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に応じて使用可能なウェハ検査装置の一例の模式的側面図。
【図２】被検ウェハの一例の模式的平面図。
【図３】画像野適正化の前（ａ）及び後（ｂ）における、撮影された画像野の対比。
【図４】図３に応じた画像野適正化のための概略的フローチャート。
【図５】撮影された画像の解像度を適正化する前（ａ）及び後（ｂ）における、撮影された画像野。
【図６】図５（ａ）及び図５（ｂ）に応じた、撮影された画像野の解像度を適正化するための概略的フローチャート。
【図７】図６の方法の部分ステップを示すフローチャート。
【図８】図６の方法の別の部分ステップを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７７】
１    ウェハ検査装置
２    落射光照明装置
３    対物レンズ
４    カメラ
５    対物レンズ
６    ウェハ
７    ウェハ収容装置
８    カメラ４の画像野
９    照明軸
１０  結像軸
１１  光源
１２  光導体束
１３  データ伝送路
１４  データ読み取り装置
１５  モニタ
１６  ステッパショット
１７  ダイ
１８  分離領域
１９  接続伝送路
２０  接続伝送路
２１  画像野変更を受けていない画像野
３２  ウェハ６の表面
３５  照明領域
３７  照明光ビーム
ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２  距離
Ｎｘ、Ｎｙ  ｘ／ｙ方向におけるピクセル数