(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイの画像比較により検査を行うウェーハの検査方法において、撮像範囲の重なりを考慮した撮像を行うことにより、撮像範囲の重複による影響を防止し、高精度なウェーハの検査方法を提供する。【解決手段】ある１つのダイから比較対象となる参照画像を取得し、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像と参照画像とを比較して検査を行うウェーハの検査方法であって、複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定する。【選択図】図６Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある１つのダイから比較対象となる参照画像を取得し、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像と前記参照画像とを比較して検査を行うウェーハの検査方法であって、
前記複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、前記参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定することを特徴とするウェーハの検査方法。
【請求項２】
前記複数のダイ内での各撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりを求め、各撮像領域が重なっている場合には、少なくとも２つ以上の撮像領域を含むように前記参照画像の撮像領域を設定することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの検査方法。
【請求項３】
前記検査画像内の位置を特定する検査座標を、前記参照画像を取得するダイのダイ内の位置を特定するダイ内座標に変換し、当該ダイ内座標によって、前記複数のダイ内で各撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりを求めることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの検査方法。
【請求項４】
前記一度に取得する領域の画像から、前記検査画像と同じ大きさの領域の参照画像を切り出し、当該切り出された参照画像と前記検査画像とを比較することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの検査方法。
【請求項５】
前記参照画像の切り出しは、前記検査画像を取得する順番と同じ順番で行うことを特徴とする請求項４に記載のウェーハの検査方法。
【請求項６】
検査する領域の検査条件を定めるレシピで予め最大撮像範囲を設定し、前記最大撮像範囲を超えない限度において、前記参照画像を取得するダイ内で一度に取得決定することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの検査方法。
【請求項７】
前記一度に取得する領域グループが複数存在する場合であって、当該複数の領域グループに１つの撮像領域が跨る場合には、各領域グループから前記１つの撮像領域の画像の一部をそれぞれ切り出して合成することで前記１つの撮像領域に対応する参照画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの検査方法。
【請求項８】
ウェーハに荷電粒子線を照射し、前記ウェーハから放出される二次電子或いは反射電子を検出して前記ウェーハの画像を撮像する荷電粒子線装置であって、
前記ウェーハを載置し、前記荷電粒子線の前記ウェーハに対する照射位置を制御するステージと、
ある１つのダイから取得した比較対象となる参照画像と、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像との比較演算を行う画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、
前記複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、前記参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定する参照画像取得領域決定部を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
前記参照画像取得領域決定部は、前記複数のダイ内での各撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりを求め、各撮像領域が重なっている場合には、少なくとも２つ以上の撮像領域を含むように前記参照画像の撮像領域を設定することを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１０】
前記参照画像取得領域決定部は、前記検査画像内の位置を特定する検査座標を、前記参照画像を取得するダイのダイ内の位置を特定するダイ内座標に変換し、当該ダイ内座標によって、前記複数のダイ内で各撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりを求めることを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１１】
前記参照画像取得領域決定部は、前記一度に取得する領域の画像から、前記検査画像と同じ大きさの領域の参照画像を切り出し、当該切り出された参照画像と前記検査画像とを比較することを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１２】
前記参照画像の切り出しは、前記検査画像を取得する順番と同じ順番で行うことを特徴とする請求項１１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１３】
前記参照画像取得領域決定部は、検査する領域の検査条件を定めるレシピで予め最大撮像範囲を設定し、前記最大撮像範囲を超えない限度において、前記参照画像を取得するダイ内で一度に取得決定することを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１４】
前記一度に取得する領域グループが複数存在する場合であって、当該複数の領域グループに１つの撮像領域が跨る場合には、前記参照画像取得領域決定部は、各領域グループから前記１つの撮像領域の画像の一部をそれぞれ切り出して合成することで前記１つの撮像領域に対応する参照画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線を用いたウェーハの検査方法および荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等に使用されるメモリやマイクロコンピュータなどの半導体デバイスは、ホトマスクに形成された回路等のパターンを、露光処理、リソグラフィー処理、エッチング処理等により転写する工程を繰り返すことによって製造される。半導体デバイスの製造過程において、リソグラフィー処理、エッチング処理、その他の処理結果の良否、異物発生等の欠陥の存在は、半導体デバイスの歩留まりに大きく影響を及ぼす。したがって、歩留まり向上のために、各製造工程の終了時に半導体ウェーハ上のパターン検査を実施し、異常発生や不良発生を、早期にまたは事前に検知している。
【０００３】
上記のような工程で用いられる検査装置は、ウェーハの大口径化と回路パターンの微細化に追随して高スループットかつ高精度な検査を行うことが求められている。そのため、検査装置によりウェーハ表面全域を検査し、検出された欠陥の座標データをレビュー装置に転送し、その座標データをもとに電子顕微鏡で高倍率データを取得することがよく行われる。その際に、欠陥検出の画像処理のため、欠陥位置の像を撮像した欠陥画像と、その比較のために別ダイ（Ｄｉｅ）のダイ内同座標位置を撮像した参照画像を欠陥ごとに撮像し、検出された欠陥をさらに高倍率で撮像することが行われる。参照画像は欠陥画像取得ごとに、隣接するダイから取得する方法がよく用いられるが、特許文献１に記載があるように、1個乃至複数個のダイから事前に参照画像をすべて取得しておき、そのあとで欠陥画像を撮像する方法も考えられている。後者の場合、参照画像取得時の各撮像箇所への移動距離、時間を短縮できるため、高スループットに有効な方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
予め1個乃至複数個のダイで全ての参照画像を取得する後者の方法は、一方では、別の問題が考えられる。撮像箇所が近接している場合、例えば図２のウェーハ上パターン２０１の範囲２０２を撮像した後で範囲２０３を撮像する。この場合、範囲２０２を撮像した際に形成されたコンタミネーションすなわち電子線を照射した際に形成されるハイドロカーボン等が付着した痕が、範囲２０３を撮像した際に領域２０４として映り込んでしまう。電子線の加速電圧や電流量、積算枚数、試料室の雰囲気などにより程度は異なるが、画像上には少なからず痕跡として残り、欠陥検出などの画像処理の際に影響を与える。例えば、コンタミネーションが形成された部分の画像が黒くなり、パターン欠陥やパーティクル（異物）として誤検出されるなど、検出精度が悪くなる問題が生じる。
【０００６】
ウェーハ上のダイの大きさは程度の差はあれ数ｍｍ〜数十ｍｍ程度が一般的で、１枚のウェーハの1回のレビュー点数は多くても数百点程度である。通常数μｍ〜１０数μｍの撮像倍率（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ−Ｏｆ−Ｖｉｅｗ）で観察することを考えても、図２のように撮像箇所が近接することは一般的には確率は低い。ただし、設計パターン自体の持つ潜在的な原因やマスク不良などに起因するシステマティック欠陥の場合、ダイ内の特定の位置で発生することも少なくなく、全ダイの欠陥位置を、ダイ内部座標を元に１個のダイに重ね合わせた場合、図２のような状況は十分考えられる。システマティック欠陥はランダムに発生する欠陥と比べ、発生原因をとらえることは歩留まり向上に大きく寄与しやすく、正確な像を撮像することは重要な課題である。
【０００７】
本発明の目的は、ダイの画像比較により検査を行うウェーハの検査方法において、撮像範囲の重なりを考慮した撮像を行うことにより、撮像範囲の重複による影響を防止し、高精度なウェーハの検査方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、ダイの画像比較により検査を行う荷電粒子線装置において、撮像範囲の重なりを考慮した撮像を行うことにより、撮像範囲の重複による影響を防止し、高精度なウェーハ検査が可能な荷電粒子線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、ある１つのダイから比較対象となる参照画像を取得し、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像と前記参照画像とを比較して検査を行うウェーハの検査方法であって、前記複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、前記参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、ウェーハに荷電粒子線を照射し、前記ウェーハから放出される二次電子或いは反射電子を検出して前記ウェーハの画像を撮像する荷電粒子線装置であって、前記ウェーハを載置し、前記荷電粒子線の前記ウェーハに対する照射位置を制御するステージと、ある１つのダイから取得した比較対象となる参照画像と、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像との比較演算を行う画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、前記参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定する参照画像取得領域決定部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダイの画像比較により検査を行うウェーハの検査方法において、撮像範囲の重なりを考慮した撮像を行うことにより、撮像範囲の重複による影響を防止し、高精度なウェーハの検査が可能となる。
【００１２】
また、ダイの画像比較により検査を行う荷電粒子線装置において、撮像範囲の重なりを考慮した撮像を行うことにより、撮像範囲の重複による影響を防止し、高精度なウェーハ検査が可能な荷電粒子線装置を実現することができる。
【００１３】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置の全体概要を示す図である。
【図２】撮像範囲の重複を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るデータ変換の概念図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図５Ｆ】本発明の一実施形態に係る撮像範囲重複判定を説明する図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｅ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｆ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図６Ｇ】本発明の一実施形態に係る拡大撮像範囲決定を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る拡大撮像画像からの参照画像の切り出しを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００１６】
なお、以下の説明においては、半導体ウェーハ表面上の欠陥を検出する欠陥検査装置および欠陥検査方法の例を用いて本発明の実施例を説明するが、これらは本発明の一例にすぎず、以下の実施例に限定されるものではない。例えば、ここでいう欠陥検査装置は、画像を取得して当該画像から欠陥の有無を判断するものを広く指す。また、レビュー装置等の荷電粒子線装置では、定点観測やプロセスモニタリングのために、試料上の予め決められた位置を検査する手段等の欠陥検査手段を備えたものがあるが、これらの荷電粒子線装置にも当然適用可能であって、以下でいう欠陥検査装置にはこれらも含む。なお、定点観測とは、チップ内の不良が発生しやすい場所などの工程上管理したい場所を指定し、その個所の画像を撮像することを意味し、プロセスモニタリングとは、パターン加工や洗浄などの半導体の個々の製造工程において、異常が発生していないかをウェーハ上の欠陥個数及びその増減、場所などを検査して管理することを意味する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例では、被検査画像と対応する部分の比較画像から欠陥候補を抽出し、指定した領域に含まれる欠陥候補を欠陥として表示する欠陥検査装置の例について説明する。
【００１８】
図１は、本実施例における欠陥検査装置すなわち荷電粒子線装置の全体概要を示す。本実施例における欠陥検査装置は、電子線１０７を発する電子銃１０１、電子線１０７を収束するレンズ１０２、電子線１０７を偏向制御する偏向器１０３、電子線１０７を収束する対物レンズ１０４、試料１０５を載置する試料台１０６、電子線１０７を試料１０５に照射することで発生する二次電子１０８や反射電子１０９を検出する二次電子検出器１２２や反射電子検出器１２３、試料台１０６を移動させる移動ステージ１２４等で構成された走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有している。反射電子検出器１２３は双対な陰影像を撮像するために互いに直線上に、向かい合わせの位置に設置されている。そしてこれらは、カラム（図示せず）中に配置され、真空ポンプ（図示せず）により真空中に維持することができる。
【００１９】
電子銃１０１から放射された電子線１０７はレンズ１０２で収束され、偏向器１０３で二次元的に走査偏向されたのち、対物レンズ１０４で収束されて試料１０５に照射される。試料１０５に電子線１０７が照射されると、試料１０５の形状や材質に応じた二次電子１０８や反射電子１０９が発生する。これら二次電子１０８や反射電子１０９は、二次電子検出器１２２または反射電子検出器１２３で検出され、増幅器（図示せず）により増幅された後、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１３でデジタル値に変換される。反射電子検出器１２３からの信号は、反射電子像であるＬ像およびＲ像の形成に用いられ、二次電子検出器１２２からの信号は、二次電子像であるＳ像の形成に用いられる。以下、二次電子、反射電子等の試料から得られる信号をまとめて二次荷電粒子と呼ぶ。また特に断らない限りＬ像、Ｒ像、Ｓ像、またはこれらの合成画像を用いて画像処理を行ってもよく、本明細書中ではこれらをまとめて画像と総称する。デジタル値に変換されたデータは画像メモリ１１５に記憶される。この際、アドレス制御回路１１４は、画像メモリ１１５に記憶される画像データのアドレスとして、電子線１０７の走査信号に同期したアドレスを生成する。また、画像メモリ１１５は、記憶した画像データを随時、画像処理部１１９に転送する。
【００２０】
画像処理部１１９では、送られてきた画像データを制御部１１８を介してディスプレイ等の表示部１１７に送ると共に、この画像データを基に演算処理を行い欠陥の抽出等の処理を行う。ここでの欠陥抽出（検出）処理は、送られてきた画像データと、この画像データに対応するパターンから得られた他の画像データとを比較演算することで行う。より具体的には、取得した検査対象である画像（欠陥画像ともいう）を、所定の画像（以下、参照画像という）と比較し、両者の差分を欠陥と判定する。本明細書において「欠陥画像」とは欠陥検査の対象となる画像（被検査画像）であって、真の欠陥の画像のみならず、欠陥候補の画像や擬似欠陥の画像も含むものとする。また、「参照画像」とは欠陥抽出のために欠陥画像との比較に用いられる画像であって、正常な領域すなわち欠陥が無いと推定される領域の画像である。以下では、特に、ある１つのダイから取得した比較対象となる参照画像と、他の複数のダイから各々取得した複数の検査画像との比較演算を行う例を説明する。
【００２１】
レンズ１０２、偏向器１０３および対物レンズ１０４は、それぞれレンズ制御回路１１０、偏向制御回路１１１および対物レンズ制御回路１１２からの制御信号により制御され、電子線１０７の焦点位置や偏向量が制御される。これにより、電子線１０７が試料１０５に対して適切な位置に照射されるように調整できる。また、試料台１０６を載置した移動ステージ１２４は機構制御回路１１６からの制御信号により二次元的に平行移動させることができる。このため、試料台１０６によって保持されている試料１０５も二次元的に平行移動させることができ、これにより試料１０５に対して電子線１０７を走査させる位置を制御することができる。なお、レンズ制御回路１１０、偏向制御回路１１１、対物レンズ制御回路１１２および機構制御回路１１６は、いずれも制御部１１８からの信号により制御される。
【００２２】
また、キーボードやマウス等からなる入力部１２０は装置操作やパラメータ設定などの表示部１１７に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃｌ−Ｕｓｅｒ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の操作に用いられ、外部入出力部１２１はＨＤＤ（Ｈａｒｄ−Ｄｉｓｋ−Ｄｒｉｖｅ）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ−Ｓｅｒｉａｌ−Ｂｕｓ）メモリなどの外部記憶装置と本装置との電子ファイルのやり取りを行うのに使用する。また、コンピュータネットワーク回線のような通信手段の入出力口としても利用することができる。
【００２３】
また、画像処理部１１９は、以下に説明するように、画像データを読み込む画像データ読み込み部、画像の切り出しを行う画像切り出し部、欠陥候補検出や欠陥判定を行う欠陥検出部などを含む。また、以下で具体例を挙げて説明するように、画像処理部１１９は、前記複数のダイ内での撮像領域を所定のダイに重ね合わせたときの各撮像領域の重なりに基づいて、前記参照画像を取得するダイ内で一度に画像取得する領域グループを決定する参照画像取得領域決定部を有する。これらの各機能ブロックは、各部の処理を実行する演算処理回路を組み合わせて構成してもよいし（いわゆるハード実装）、各部の処理に相当するプログラムを格納したメモリを画像処理部１１９内に設け、同じく画像処理部１１９内に設けたプロセッサによりプログラムを実行させることにより、図３に示すような処理フローを実行してもよい。また、一部の機能ブロックを専用処理回路で実現し、残りの機能ブロックをプログラムとプロセッサとによりソフトウェア的に実現することもできる。
【００２４】
図３は、本実施例の欠陥検査装置すなわち荷電粒子線装置の動作を示すフローチャートである。まず、ウェーハを装置内にロードし（ステップ３０１）、移動ステージ１２４にウェーハを移動させる。実際には搬送ロボットを使用し、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｎｅｎｉｎｇ−Ｕｎｉｆｉｅｄ−Ｐｏｄ）からウェーハを取り出して移動させるが、本実施例ではその詳細な説明は省略する。次に、ＧＵＩすなわち入力部１２０からのレシピ（Ｒｅｃｉｐｅ）データの入力、あるいは外部入出力部１２１を介して外部記憶装置などに予め作成しておいた検査条件を決めるレシピを読み込む（ステップ３０２）。レシピには検査の自動動作に必要な様々な情報が記載されているが、本実施例で説明する、撮像倍率（ＦＯＶ）、最大撮像倍率、参照画像取得ダイ番号を少なくとも含んでいる。
【００２５】
ここで、参照画像とは、画像処理による比較検査において、検査の対象となるダイ内の特定の箇所に対応する、別ダイ（Ｄｉｅ）のダイ内の同座標位置を撮像した画像である。また、最大撮像倍率とは、複数の撮像画像の撮像範囲のすべてを含むように１枚の画像として撮像することができる倍率であり、その倍率で撮像した撮像範囲を最大撮像範囲と呼ぶ。
【００２６】
次に、ダイ（Ｄｉｅ）内座標、ウェーハ座標を始めとした欠陥情報の記載された電子ファイルを上記レシピと同様に入力する（ステップ３０３）。ここで、ダイ（Ｄｉｅ）内座標とは、例えばダイを平面視した際にダイの縦横における位置関係で規定されるダイ内の位置情報、すなわちＸ，Ｙ座標で示されるようなダイ内の位置情報を意味する。また、ウェーハ座標とは、例えばウェーハ内の各々のダイに番号を規定し、ウェーハ内におけるダイの位置情報、すなわちＸ，Ｙ座標で示されるようなウェーハ内の位置情報を意味する。
【００２７】
この入力した欠陥情報を元に、参照画像を取得するダイ（Ｄｉｅ）を決定する（ステップ３０４）。これはウェーハ中心に近い、欠陥が含まれないダイが望ましいが、予め参照画像取得に使用するダイをレシピに登録しておいてもかまわない。次に、検査を行う欠陥のダイ（Ｄｉｅ）内座標のリストを作成する（ステップ３０５）。通常の場合、予めダイ内座標が記載されていることが多いため、単純にその座標値を抜き出すだけでよいが、ウェーハ座標の場合は、そのウェーハのダイ情報(縦、横のダイ数、ダイ・マトリックスの中心からのオフセット量など)からダイ内の座標値に変換する。ここで作成したリストはダイ番号の記載がない、ダイ内の座標のみを記載したものであるため、図４のように、あたかもすべての欠陥座標を1つのダイ上に集約させたかのように見える。図４の丸は欠陥座標を意味し、長方形はウェーハ上のダイを表している。
【００２８】
次にステップ３０５で作成したリストから、近接する欠陥座標の纏まりをグループ化するため、以下のプロセスを実施し、リストをグループ分けする。まず、ある欠陥座標と撮像倍率（ＦＯＶ）から電子線をスキャンする範囲（撮像範囲）を算出する（ステップ３０６）。たとえば図５Ａに示すように、欠陥５０１の中心座標を(ｘｉ，ｙｉ)とし、スキャン範囲５０２を(Ｘｒａｎｇｅ，Ｙｒａｎｇｅ)とすると、撮像範囲は（ｘｉ−Ｘｒａｎｇｅ／２＜ｘ＜ｘｉ＋Ｘｒａｎｇｅ／２），（ｙｉ−Ｙｒａｎｇｅ／２＜ｙ＜ｙｉ＋Ｙｒａｎｇｅ／２）となる。これをすべての検査対象の欠陥座標について求める。次に個々の欠陥について、撮像範囲が重複する数を計測する（ステップ３０７）。
【００２９】
図５Ｂに示すように、スキャン範囲３１６内のある欠陥点（ｘｉ，ｙｉ）、およびスキャン範囲３１６に近接する他のスキャン範囲内の（ｘｊ，ｙｊ）について、｜ｘｉ−ｘｊ｜＜Ｘｒａｎｇｅ、かつ｜ｙｉ−ｙｊ｜＜Ｙｒａｎｇｅである場合、二点（ｘｉ，ｙｉ）（ｘｊ，ｙｊ）は撮像範囲が重複しているとみなし、それぞれ重複数１をカウントする。これをすべての検査対象の欠陥座標について求めることで、撮像範囲が重複している数をカウントすることが可能となる。このとき、重複があった欠陥の番号（ＩＤ）も同時に記録する。この重複数を元に、撮像範囲が重複している欠陥座標とそうでない欠陥座標とにグループ分けする（ステップ３０８）。図５Ｃおよび図５Ｄは、この内容を説明した模式図である。図５Ｃ中の０００１〜０００７および四角は欠陥ＩＤおよびその撮像範囲を模式的に表しており、図５Ｄは図５Ｃの状態から欠陥ＩＤごとに重複数、隣接欠陥ＩＤを示した表である。
【００３０】
この処理により、重複のあるグループ（０００１、０００２、０００５、０００６）、（０００２、０００１）、（０００５、０００１）、（０００６、０００１）と、それ以外の０００３、０００４、０００７に分けられる。なお、グループ分けの結果、1つのＩＤが複数のグループにまたがる場合が生じるが、これらは重複の纏まりごとに纏める。1つのグループ、例えば（０００１、０００２、０００５、０００６）を取り出し、そのグループに含まれるＩＤが属する別のグループに含まれるＩＤを纏める。これを新規ＩＤがなくなるまで繰り返す。
【００３１】
（０００１、０００２、０００５、０００６）の場合、０００２、０００５、０００６のグループに含まれるＩＤはどれも０００１のため、追加されるＩＤはない。これは欠陥座標を点とし、撮像範囲が重複している点同士を辺で結んだグラフを考えると、ある点から辺を外にたどれるまでたどっていき、全体の範囲を見つけることに相当する。図５Ｅは、図５Ｃの撮像範囲重複の関係をグラフで表した説明のための模式図である。点が各欠陥座標を表し、辺（点と点を結ぶ線）が重複の関係にあることを表している。例えば、この図５Ｅから、０００１は０００２、０００５、０００６と辺をもつため、この３つの撮像範囲と重複している。０００３、０００４、０００７は点のみのため、他のどの撮像範囲とも重複していない。
【００３２】
これらの処理により、欠陥座標は重複範囲を持つ検査点の複数のグループに分けられ、その全体の撮像範囲は各グループの撮像範囲のｘ座標、ｙ座標の最大値、最小値となる。図５Ｆは、図５Ｃの０００１、０００２、０００５、０００６からなる1つのグループについての全体撮像範囲の模式図を示している。
【００３３】
次に、ステップ３０９、ステップ３１０に進み、個々のグループごとに、レシピで指定した最大撮像範囲を元にグループ内の撮像範囲を走査し、撮像範囲の分割方式を決定する。図６Ａに、図５Ａと同様に、欠陥の位置を表す６０１とその撮像範囲６０２を模式的に示す。なお図６Ｃの太枠６０３は最大撮像範囲を示す。図６Ｂのようにグループ内のすべての欠陥の撮像範囲６０４が最大撮像範囲に含まれる場合は、その範囲をまとめて１枚の画像として、図６Ｃのように撮像する。１つのグループの撮像範囲は、グループ内の個々の欠陥の撮像範囲ｘ，ｙの最大値、最小値から判断できる。グループ内の撮像範囲が１つの撮像範囲ですべてを囲えない場合すなわち図６Ｄや図６Ｅのような場合は、図６Ｆに示すように、複数の最大撮像範囲で分割して撮像する。
【００３４】
なお、最大撮像範囲は電子ビームの走査範囲の調整により可変にすることができ、これにより、例えば図６Ｇのように、一部が最大撮像範囲よりグループの全範囲が小さい場合は、撮像範囲を狭めて撮像することができる。これをすべてのグループで実施し、撮像範囲を決定する。なお、撮像範囲の重複がない欠陥座標については、欠陥座標を中心として、レシピに定められた撮像範囲で個々に撮像を行う。
【００３５】
次に、ステップ３１１に進み、ステップ３０９およびステップ３１０で指定した撮像範囲で、指定の参照ダイについて、各グループの撮像を行う。このとき撮像した画像は画像処理部１１９内の画像メモリ、および外部入出力部１２１を介して外部の記憶装置に保存され、次のステップ３１２の参照画像生成のときに使用する。
【００３６】
すべての画像を取得後、あるいはステップ３１１の処理中すなわち画像取得中でもよいが、取得した画像から参照画像を生成する（ステップ３１２）。これは図７に示すように、レシピに指定された各欠陥座標を中心とする撮像範囲を切り出して、欠陥検出のための参照画像を生成する処理である。具体的にはあるグループの画像内に含まれるある欠陥７０１（７０１は欠陥中心の説明のための図であり、撮像画像には含まれない）、およびその中心座標（ｘｉ，ｙｉ）について、（ｘｉ−Ｘｒａｎｇｅ／２＜ｘ＜ｘｉ＋Ｘｒａｎｇｅ／２），（ｙｉ−Ｙｒａｎｇｅ／２＜ｙ＜ｙｉ＋Ｙｒａｎｇｅ／２）の画像を抽出し、その欠陥における参照画像７０２とする。Ｘｒａｎｇｅ，Ｙｒａｎｇｅはそれぞれ撮像範囲のＸ方向、Ｙ方向の長さである。なお、ステップ３１０でグループ内の画像を複数分割して撮像した場合、その境界付近の欠陥については参照画像が分割されることになるが、その場合それぞれの領域から画像を抽出して、座標値を元に合成する。
【００３７】
次に、ステップ３１３で検査対象の欠陥座標に移動し、その位置での画像(欠陥画像７０３を取得する。この過程はステップ３１２の参照画像生成と並行して実施してもよいが、次のステップ３１４で欠陥画像撮像後、すぐに欠陥検出を行い、撮像倍率（ＦＯＶ）を変えて欠陥画像を撮像する都合上、無駄な停滞を防ぐため、ステップ３１２の参照画像生成は欠陥座標移動順に行うのが望ましい。欠陥画像取得後、予め取得した欠陥座標に対応した参照画像と比較し、欠陥位置を抽出する。その点を元に、レシピに基づいて撮像倍率（ＦＯＶ）を変更し、検出した欠陥を中心とする画像を、倍率を上げた画像（図７の７０４）を撮像する（ステップ３１５）。欠陥が複数検出された場合は、複数の欠陥について画像を撮像してもよい。これをすべての検査対象の欠陥座標について実施し、欠陥検出と撮像倍率（ＦＯＶ）を変更した欠陥画像の撮像を実施する。
【００３８】
撮像終了後、ウェーハをアンロードし（ステップ３１６）、移動ステージ１２４からＦＯＵＰに戻し、検査は終了する。
【００３９】
本実施例ではグループ内で複数の撮像範囲に分割した際、その境界にある欠陥座標の参照画像は合成して生成する処理としたが、別のダイを指定し、その場所で改めて取り直すようにしてもよい。また、参照画像取得に指定したダイに含まれる欠陥の参照画像が取得できないような場合、例えばすべてのダイに欠陥が存在するような場合に起こり得るが、これも上記と同様にダイを変えて撮像する。
【００４０】
このとき、できるだけ上記参照画像取得ダイに隣接することがスループットの観点からも望ましい。また、参照画像はレシピに指定された範囲よりも大きい範囲を使用することも可能である。もちろん拡大撮像範囲すなわち図６Ｆや図６Ｇで示すような最大撮像範囲を拡大して撮像する範囲を超えない範囲に限定されるが、撮像範囲を拡大して撮像したことを利用して、参照画像を広く取ることができる場合があり、欠陥検出の範囲を広げることができる。ただし、画像が大きくなるとそれだけ計算に時間がかかるため、計算能力との兼ね合いで選ぶことが必要である。
【００４１】
以上説明したように、本実施例によれば、ダイ比較によりウェーハの検査を行う検査方法において、複数のダイの撮像画像を重ね合わせて検査を行う際に、コンタミネーションすなわち電子線を照射した際に形成されるハイドロカーボン等が付着した痕の影響を抑え、高精度なウェーハ検査が可能となる。また、ダイ比較によりウェーハの検査を行う検査装置において、複数のダイの撮像画像を重ね合わせて検査を行う際に、コンタミネーションすなわち電子線を照射した際に形成されるハイドロカーボン等が付着した痕の影響を抑え、パターン検査装置や欠陥検査装置などの高精度なウェーハ検査が可能な荷電粒子線装置を実現することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…電子銃、１０２…レンズ、１０３…偏向器、１０４…対物レンズ、１０５…試料、１０６…試料台、１０７…電子線、１０８…二次電子、１０９…反射電子、１１０…レンズ制御回路、１１１…偏向制御回路、１１２…対物レンズ制御回路、１１３…アナログ／デジタル変換器、１１４…アドレス制御回路、１１５…画像メモリ、１１６：機構制御回路、１１７…表示部、１１８…制御部、１１９…画像処理部、１２０…入力部、１２１…外部入出力部、１２２…二次電子検出器、１２３…反射電子検出器、１２４…移動ステージ。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７】
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