(57)【要約】実画像（実参照画像と検査オブジェクトの実検査画像）の比較に基づく形態検査方法が開示されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実画像の比較に基づく形態検査方法において、
前記実画像は、実参照画像および検査オブジェクトの実検査画像であり、
前記形態検査方法は、
ａ）第１の色の画像と第２の色の画像とを含む参照マスクを生成し、
i）前記第１の色の画像は、前記参照実画像の骨格化より得られ、骨格画像を有し、
ii)前記第２の色の画像は、前記参照画像の反転の骨格化より得られ、エッジ骨格化画像を有し、
ｂ）前記検査画像を第３の色で彩色し、
（i）前記第１の色の画像と前記第３の色の検査画像とを用いて論理関数を実行し、第１の欠陥画像を得て、
（ii）前記第２の色の画像と前記第３の色の検査画像とを用いて論理関数を実行し、第２の欠陥画像を得て、
ｃ）第１の欠陥画像を第２の欠陥画像と結合し、検査欠陥画像または欠陥マップを得る。
【請求項２】
検査基準に応じて、少なくとも一つの関心領域が、前記参照画像および前記参照画像の反転中に定義され、
前記関心領域外のオブジェクトは無視可能であり、
前記骨格化の各々は、前記無視可能なオブジェクトを無視する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の色の画像および第２の色の画像の骨格は、前記論理関数を実行するときに、無視可能な欠陥が前記欠陥画像または前記欠陥マップに出現しないよう刈り込まれる、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形態追跡方法に関する。特に、本発明は、自動検査において有用な検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハの製造中に、構造的欠陥、プロセス残さ、および、外界汚染といった欠陥が生じる。欠陥は、一般的に、欠陥スキャナ（defect scanner）と呼ばれる数種類の装置によって検出される。このような装置は、ウェハ表面を自動的にスキャンし、様々な手法を用いて光学的異常を検出する。ウェハ上の半導体デバイスのパターンに対するこれらの異常の位置は、記録される。この情報、または「欠陥マップ」は、コンピュータのファイルに格納され、欠陥精査ステーション（defect review station）へ送られる。
【０００３】
各欠陥を位置付ける欠陥マップを用いて、人間であるオペレータが、顕微鏡で各欠陥を観察し、各欠陥を種類（例えば、パーティクル、ピット、スクラッチ、または汚染）に応じて特徴付ける。このプロセスから得られた情報は、欠陥の原因を補正するために用いられる。これにより、半導体製造プロセスの効率および歩留まりを向上させることができる。残念ながら、人間は比較的作業が遅く、欠陥の観察および特徴付けという極めて繰り返しの多い作業によって疲労し易い。
【０００４】
自動的に欠陥を特徴付ける方法は、オートマティック・ディフェクト・キャラクテライゼーション（ＡＤＣ：Automatic Defect Characterization）またはオートマティック・オプティカル・インスペクション（ＡＯＩ：Automatic Optical Inspection）との総称で知られている。これらの方法は、人手による欠陥の特徴付けの不利点を解消するために開発された。
【０００５】
ＡＯＩシステムで用いられている周知のアルゴリズムの一つは、骨格比較アルゴリズムである。このアルゴリズムは、両方の画像（参照画像および検査画像）のオブジェクトを骨格化し、二つの骨格画像の両方における骨格の連接（junction）と骨格の端部を比較する。骨格化は、リアルタイムに、かつ、検査ステーションにおいて行わなければならない。さらに、骨格化プロセスは、多くのコンピュータ資源を必要とする。従って、これらの検査システムの主な不利点は、それらのシステムが複雑かつ効果であることであった。
【０００６】
参照画像のオブジェクトを一旦骨格化し、この骨格化画像を検査オブジェクトの実際の画像と比較する方法およびシステムがあれば有利であろう。この方法は、リアルタイムでの骨格化を行わずに実際の画像のみを供給する検査スキャナのコストを大きく削減する。さらに、処理時間があまり重要でない他のコンピュータが、そのプロセスを実行することができる。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、実画像（実参照画像と検査オブジェクトの実検査画像）の比較に基づく形態検査方法である。
【０００８】
本発明の教示によれば、以下のステップにより構成される、実画像の比較に基づく形態検査方法が提供される。
【０００９】
第１の色の画像と第２の色の画像とを含む参照マスクを生成する。前記第１の色の画像は、前記参照実画像の骨格化より得られ、骨格画像を有する。前記第２の色の画像は、前記参照画像の反転の骨格化より得られ、エッジ骨格化画像を有する。
【００１０】
前記検査画像を第３の色で彩色する。前記第１の色の画像と前記第３の色の検査画像とを用いて論理関数を実行し、第１の欠陥画像を得る。前記第２の色の画像と前記第３の色の検査画像とを用いて論理関数を実行し、第２の欠陥画像を得る。
【００１１】
第１の欠陥画像を第２の欠陥画像と結合し、検査欠陥画像または欠陥マップを得る。
【００１２】
本発明の他の側面によれば、検査基準に応じて、少なくとも一つの関心領域が、前記参照画像および前記参照画像の反転中に定義され、前記関心領域の中にないオブジェクトは無視可能であり、前記骨格化の各々は、前記無視可能なオブジェクトを無視する方法が提供される。
【００１３】
本発明のさらに他の側面によれば、第１の色の画像および第２の色の画像の骨格は、前記論理関数を実行するときに、無視可能な欠陥が前記欠陥画像または前記欠陥マップに出現しないよう刈り込まれる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明は、ここで、例示のためにのみ、添付の図面を参照しながら説明される。図示された事項は、例示の目的および本発明の好適な実施形態の具体例を説明する目的のために過ぎず、また、本発明の原理および概念的な側面についての最も有益かつ容易に理解される説明と信じられるものを提供する目的のためであることを強調する。この点で、本発明の基礎的な理解に必要な程度を越えて本発明の構造的な詳細を示す試みはなされていない。図面を伴う説明により、実際に本発明がどのような形態で実施可能であるかは、当業者にとって明確になっている。
【００１５】
図面において:
【図１】図１は、本発明によるマスクの準備を示す。
【００１６】
【図２】図２は、検査プロセスを示す。
【００１７】
【図３】図３は、本方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、実画像の比較に基づく形態検査方法である。
【００１９】
本発明の方法では、検査参照オブジェクトの第１の色の画像上に関心領域を定義する。定義されていない領域は無視可能である。そして、第１の色の画像を有する画像が骨格化される。次のステップで、検査参照オブジェクトの画像を反転し、その色を変更する。関心領域を定義し、その画像を骨格化して、オブジェクトのエッジの第２の色の画像を得る。第１の色の画像は、関心オブジェクトの骨格を含み、第２の色の画像は関心オブジェクトのエッジを含む。
【００２０】
検査プロセスでは、検査オブジェクトの第３の色の画像を、第１の色の画像と比較する。この比較は、オブジェクトの形状の欠陥を特徴付ける。そして、検査オブジェクトの第３の色の画像と、第２の色の画像とを比較する。この比較は、オブジェクトのエッジの欠陥を特徴付ける。これらの二つの画像を合わせることにより、欠陥画像が得られる。
【００２１】
本発明にかかる方法の原理および動作は、図面およびその説明を参照することによってより良く理解されるであろう。
【００２２】
ここで、図１は、本発明にかかるマスクの準備を示す。第１の色の実画像１１が、検査の参照用に用いられる。第１の色の画像１１は、検査用のオブジェクト１３と無視可能なオブジェクト１４を含んでいる。第１の色の画像１１の反転であるが、第２の色である、反転画像１２を選ぶ。両方の画像１１および１２において関心領域１５を特定し、両方の画像の骨格化を実行する。ただし、このとき、関心領域の外にある無視可能なオブジェクトは無視する。この結果、二つの画像を得る。一つは、関心オブジェクトの骨格１９を含む骨格化画像（第１の色の画像）１６である。もう一つは、関心オブジェクトのエッジである骨格２０を含むエッジ骨格画像（第２の色の画像）１７である。この二つの画像（骨格画像１６およびエッジ骨格画像１７）が、参照マスク１８として用いられる。
【００２３】
図２は、検査プロセスを示す。画像２１は、検査スキャナで得られ、一つのオブジェクトに欠陥２３ａ（断線）を有し、もう一つのオブジェクトにもう一つの欠陥２３ｂ（オーバースプレイ）を有する関心画像を含む検査画像である。さらに、この画像は、無視可能なオブジェクト２４を含む。検査画像２１は、最初に、検査画像２１と参照マスク１８の骨格画像１６を用いた論理関数を実行することにより、参照マスク１８と比較され、次に、検査画像２１と参照マスク１８のエッジ骨格画像１７を用いた論理関数を実行することにより、参照マスク１８と比較される。この結果、骨格画像１６によって認識される第１の欠陥（断線）２２ａと、エッジ骨格画像１８によって認識される第２の欠陥（オーバースプレイ）２２ｂとを含む欠陥画像２２が得られる。非関心オブジェクトは関心領域に配置されていないので、無視可能なオブジェクト２４は、欠陥画像２２に現れない。
【００２４】
図３は、例えばウェハなどのオブジェクトを検査するときに方法のフローチャートを示す。ウェハのＣＡＤデータ２５をウェハ画像２６に変換し、その画像を反転して反転ウェハ画像２７を得る。これらの画像のそれぞれは互いに異なる色である。両画像において関心領域２８をマークする。両画像の骨格化を実行し、ウェハの骨格画像２９と反転の骨格画像３０を得る。両画像を合わせて（３１）参照マスク３２を得る。検査プロセスは、検査ウェハ画像３４と前記参照マスクのそれぞれの画像を用いて論理関数３３を実行することによりなされ、欠陥画像３５または欠陥ファイルを得る。
【００２５】
本発明は、特定の実施形態に関して説明されたが、当業者にとっては、多くの代替、改変、および変形が可能であることは明らかである。従って、添付された特許請求の範囲の精神と広い範囲内に入る全ての代替、改変、および変形を包含することが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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