(57)【要約】      （修正有）【課題】検査対象であるウェハの微細化に伴い、プロセッサエレメントの数を増やし対応しなければならないが、画像データから非検査領域を抑制する事でプロセッサエレメントの位置ずれ処理負荷を低減し画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化を実現する装置が高コスト化する課題が存在した。【解決手段】半導体外観検査装置９９であって、センサ５からウェハ２の画像データ１２を検出する画像検出部８と、前記検出された画像データ１２の特徴量を計算する特徴量計算部１３と、前記計算された特徴量に基づいて前記画像データ１２の検査領域を設定する画像データ切り出し部１７と、前記設定された前記画像データ１２の検査領域を含む伝送データ２３を伝送する伝送制御部１９と、前記伝送された伝送データ２３を用いて前記ウェハ２の欠陥判定処理するプロセッサエレメントと、を有する。【選択図】図１
2015169452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体外観検査装置であって、
センサからウェハの画像データを検出する画像検出部と、
前記検出された画像データの特徴量を計算する特徴量計算部と、
前記計算された特徴量に基づいて前記画像データの検査領域を設定する画像データ切り出し部と、
前記設定された前記画像データの検査領域を含む伝送データを伝送する伝送制御部と、
前記伝送された伝送データを用いて前記ウェハの欠陥判定処理するプロセッサエレメントと、
を有する半導体外観検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体外観検査装置であって、
前記特徴量計算部は、所定の画像データと、検査対象の画像データとの位置ずれ量を特徴量として計算することを特徴とする半導体外観検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体検査装置であって、
前記伝送データは、前記検査領域と、非検査領域により構成されており、前記非検査領域は前記位置ずれ量に基づき設定されることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体検査装置であって、
前記位置ずれ量の計算に、正規化相互相関を用いることを特徴とする半導体外観検査装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体検査装置であって、
前記画像検出部は第一のセンサと第二のセンサを有し、
前記第一のセンサで検出した画像の特徴量を計算する第一の特徴量計算部と、前記第二のセンサで検出した画像の特徴量を計算する第二の特徴量計算部と、
を備えることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体検査装置であって、
前記第一のセンサは前記ウェハに対して垂直方向に散乱するレーザ光をセンシングする上方検出系であり、前記第二のセンサは前記ウェハに対して斜め方向に散乱するレーザ光をセンシングする斜方検出系であり、
前記第一の特徴量計算部は、前記第一のセンサにより検出された第一の画像データと前記第二の特徴量計算部で計算された第二の特徴量に基づき、第一の特徴量を計算し、
前記第二の特徴量計算部は、前記第二のセンサにより検出された第二の画像データと前記第一の特徴量計算部で計算された第一の特徴量に基づき、第二の特徴量を計算する、
ことを特徴とする半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許第４０１６４７２号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、課題として、「比較対象となる２枚の画像に存在する非定常な位置ずれを補正し、また正常部分として認識すべき部分で生じる明るさの違いを補正することにより、誤検出を生じることなく微細な欠陥を信頼性高く検出できる外観検査方法及び装置を提供する」、とあり、解決手段として、「比較すべき２枚の検出画像に含まれる本来同一であるべきパターンの濃淡値を補正し欠陥のない部分に濃淡差があっても該濃淡差を正常部と認識できる程度に小さくする濃淡補正を行う、とあり、特に、該濃淡補正は、比較すべき検出画像の対応する各領域の明るさが概略等しくなるように補正することを特徴とする」、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０１６４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、「濃淡差を補正し、歪みの度合いに応じて位置合わせを行うことにより誤検出の確率を低減する仕組みが記載されており、信頼性の高い検査を実現することができる」、と記載されている。
【０００５】
しかし、特許文献１の画像処理装置は、検査対象であるウェハの微細化に伴い、プロセッサエレメントの数を増やし信頼性向上に対応しなければならない。そのため、例えば、プロセッサエレメント数の増加により装置が高コスト化する課題が存在した。
【０００６】
そこで、本発明は、画像データから特徴量を計算する特徴量計算部と、特徴量を用い画像データから検査領域を切り出す画像データ切出し部を具備した半導体外観検査装置を提供する。また、画像データから非検査領域を抑制する事でプロセッサエレメントの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化、低消費電力という面で優れた半導体外観検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像データから非検査領域を抑制する事でプロセッサエレメントの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化を実現する。
【０００９】
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】
【００１０】
【図１】実施例１の半導体外観検査装置の構成図
【図２】実施例１の特徴量計算部の構成図。
【図３】実施例１の位置ずれ検出部の構成図
【図４】実施例１の位置ずれ検出部の処理を説明するフローチャート
【図５】実施例１の位置ずれ検出部の処理を説明する模式図
【図６】実施例１の半導体外観検査装置における画像検出処を示した模式図
【図７】実施例１の画像データ切出し部の処理を示した模式図
【図８】実施例１の伝送制御部を説明する図
【図９】実施例１の画像処理のフローチャート
【図１０】実施例１の画像分配制御、画像処理のデータの流れを説明する図
【図１１】実施例１の中央制御部３３に表示するＧＵＩ２４００を示す図
【図１２】従来の半導体外観検査装置の構成図
【図１３】従来の半導体外観検査装置における画像検出処理を示した模式図。
【図１４】従来の半導体外観検査装置の画像分配制御、画像処理のデータの流れを説明する図
【図１５】従来の半導体外観検査装置において、装置として致命的なエラーを発生させないように構成した図
【図１６】実施例２の半導体外観検査装置の構成図
【図１７】実施例２の第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部を説明する図
【図１８】実施例２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部を説明する図
【図１９】実施例２の位置ずれ検出部を説明する図
【図２０】従来の複数のイメージセンサを用いる半導体外観検査装置の構成図
【図２１】実施例３の半導体外観検査装置の構成図
【図２２】実施例３の特徴量計算部を説明する図
【図２３】実施例３の位置ずれ検出部を説明する図
【図２４】実施例３の位置ずれ検出部における位置ずれ量算出の処理のフローチャート。
【図２５】実施例３の位置ずれ検出部における位置ずれ量算出の処理の模式図
【図２６】実施例３の半導体外観検査装置における画像検出処理の模式図
【図２７】実施例４の半導体外観検査装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
本実施例では、画像データから非検査領域を抑制する事でＰＥの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化を実現する半導体外観検査装置の例を説明する。
【００１３】
図１は、本実施例の半導体外観検査装置の構成図の例である。
【００１４】
半導体外観検査装置９９は、ＸＹステージ１、ウェハ２、対物レンズ４、イメージセンサ５、集約レンズ６、光源７、画像検出部８、Ａ/Ｄ変換機１１、特徴量計算部１３、画像データ切出し部１７、伝送制御部１９、ウェハ座標表２２、画像処理装置２５、データ分配制御部３８、経路スイッチ２６、第１のプロセッサエレメント２７、第２のプロセッサエレメント２８、第ｎのプロセッサエレメント２９、結果出力部３０、中央制御部３３、スキャン制御部３４、を有する。
【００１５】
中央制御部３３は、図示しないＧＵＩ(Graphical User Interface)を備えており、オペレータの指示を受け、装置全体を制御する働きがある。ＧＵＩとしては、パーソナルコンピュータの表示モニタ、キーボードやマウス等の入力手段が一般的に用いられる。ＧＵＩの制御対象には、例えば、検査シーケンスの制御、検査後に欠陥情報を特徴量に基づいて分類し、検出した欠陥の確認を行う処理、検査のレシピの作成、装置を運用する際に必要なユーティリティの制御、等が存在する。
【００１６】
スキャン制御部３４は、中央制御部３３から指示を受け、走査電子顕微鏡の電子ビームを走査（スキャン）させるための２次元の座標を生成し、ＸＹステージ１に対しステージ制御信号３５でステージ動作を制御し、また、スキャン制御信号３６を用いてウェハ上スキャンの動作内容をデータ分配制御部３８に対し伝送する。
【００１７】
画像検出部８の構成は以下のとおりである。
【００１８】
光源７は、光（例えばＵＶ光、ＤＵＶ光）を出力する。集約レンズ６は、光源７から出力された光をスリット状に集光し、対物レンズを通して、ウェハ２上に照射する。ＸＹステージ１はウェハ２を所定方向に移動する。対物レンズ４は、ウェハ２上に形成された回路パターンから反射された光を集光し、結像する。イメージセンサ５はＴＤＩセンサ等である。イメージセンサ５は結像した回路パターンの像を撮像し、アナログ画像情報１０を出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換機１１は、センサ５から出力されたアナログ画像情報１０を画像データ１２に変換する。特徴量計算部１３は、画像データ１２を受け取り、画像データ１２から特徴量１４と計算特徴量１５を計算する。
【００２０】
図２は、特徴量計算部１３の一例を説明する図である。
【００２１】
特徴量計算部１３は、位置ずれ検出部２００、カウンタ２０３、情報合成部２０４、を有する。
【００２２】
図３は、位置ずれ検出部２００を説明する図の例である。
【００２３】
位置ずれ検出部２００は、バッファ２０５、演算部２０７、ピーク値探索部２０８を有する。
【００２４】
位置ずれ検出部２００は、入力された画像データ１２と、バッファ２０５に格納されているマッチング用画像データ２０６を用い、演算部２０７にて特徴量を計算し、相関値マップ２１０を用い、ピーク値探索部２０８でピーク値を探索し、特徴量１４として画像データ切出し部１７に出力する。
【００２５】
カウンタ２０３は、入力された画像データ１２の量を増分値としてカウントし、情報合成部２０４にカウント結果の値を送る。
【００２６】
情報合成部２０４は、特徴量１４とカウンタ２０３のカウント結果を合成し、ウェハ座標表２２に計算特徴量１５として送る。
【００２７】
演算部２０７は、計算する特徴量１４として、本実施例による半導体外観検査装置９９では、入力された画像データ１２と、それに対応する隣接チップで位置ずれ量を算出し、次にユニット５２とそれに対応する隣接チップのチップで位置ずれ量を算出する、といったように入力される画像データ１２に対して順次チップ単位で位置ずれ量を算出した結果の値を出力する。
【００２８】
演算部２０７は、位置ずれ量の算出には画像間の正規化相互相関、画像間の濃淡差の総和、画像間の濃淡差の二乗和などを用いる各種手法があり、そのいずれかを用いる。
【００２９】
演算部２０７の例として、ここでは、正規化相互相関演算を行う例について示す。正規化相互相関係数Ｒは、入力する画像データ１２の平均値をｆａｖｇ、マッチング用画像データ２０６の平均値をｇａｖｇ、とすると、
【００３０】
【数１】
2015169452.tif 000003
【００３１】
となる。この正規化相互相関係数Ｒは、画像の平均値成分を合わせ、平均値からの分散を正規化している。正規化相互相関係数Ｒは、２つのパターンの相関が高ければ１.０に近づき、低ければ−１.０に近づく。
【００３２】
図４は、本実施例による位置ずれ検出部２００における位置ずれ量算出の処理の一例を説明するフローチャートである。
【００３３】
位置ずれ検出部２００における位置ずれ検出処理が開始される（４００）と、位置ずれ検出部２００へ、画像データ１２が入力される（４０１）。入力された画像データ１２のうち、チップ領域分データをバッファ２０５に格納する（４０２）。
【００３４】
次に、画像データ１２とバッファ２０５出力のマッチング用画像２０６が、正規化相関演算部２０７に入力される（４０３）。正規化相関演算部２０７は、正規化相互相関演算処理を実施（４０４）し、相関値マップ２１０を出力する（４０５）。
【００３５】
ピーク値探索部２０８は、出力された相関値マップ２１０のピーク値を探索（４０６）し、探索が完了した相関値マップ２１０のピーク値Ｒ（ｘ,ｙ）を特徴量１４として出力する（４０７）。
【００３６】
以上で、位置ずれ検出部２００における位置ずれ検出処理の完了が完了する（４０８）。
【００３７】
図５は、図４で示すフローチャートを、模式図の一例を示した図である。図５を用いて、それぞれの処理を詳細に説明する。
【００３８】
検査対象となるウェハ上のチップ領域の画像を画像データ１２とし、その直前の対応するウェハ上のチップ領域画像を、マッチング用画像２０６とする。画像データ２１と、バッファでチップ領域分遅延されたマッチング用画像２０６は、位置ずれ検出のための正規化相互相関演算部２０７に入力される。
【００３９】
正規化相互相関演算部２０７では、２枚の画像間を相対的にｘ方向に−ｍ〜＋ｍ画素、ｙ方向に−ｎ〜＋ｎ画素ずらした時の相関値を［数１］を用いて算出し、相関値マップ（類似度マップ）２１０を得る。
【００４０】
相関値マップ（類似度マップ）２１０の相関値最大位置を画像間での位置ずれ量として検出し、最大位置（ピーク値）Ｒ(ｘ,ｙ)を特徴量１４として出力する。
【００４１】
位置ずれ検出部２００は、ここでは正規化相互相関値により位置ずれ量を検出する例を述べたが、画像間の濃淡差の総和といった別の手法により位置ずれ量を算出してもよい。
【００４２】
図６は、図４で示すフローチャートを、半導体外観検査装置における画像検出処理に適用した際の処理の一例を示した模式図である。
【００４３】
ウェハ上にチップ（１）３００、チップ（２）３０１が存在する。
【００４４】
センサ３０２は、ウェハの画像データを取得する。図６では、チップ画像データを５個のＰＥに分配する例を示している。よって、センサ３０２によって、チップ（１）３００からはＰＥ分配画像データ３０３〜３０７が、チップ（２）３０１からは３０８〜３１２が連続的に取得される。
【００４５】
ここで、チップ（２）３０１は、本来の位置からずれた位置に存在するとする。この位置ずれの原因として、ウェハ上にチップパターンを形成するステッパーのショット時に生じたずれにより起因するもの、ウェハがステージ１上で本来の位置から回転しており、それに起因するもの、もしくは、光学的な要因により生じるもの、等が考えられる。光学式半導体外観検査装置においては、ウェハの大型化により、ウェハ全面にわたる均質な配線パターンの形成はますます困難になってきている。
【００４６】
検査対象となるウェハ上のチップ領域の画像を画像データ１２とし、その直前の対応するウェハ上のチップ領域画像をマッチング用画像２０６とする。画像データ２１と、バッファでチップ領域分遅延されたマッチング用画像２０６は、位置ずれ検出のための正規化相互相関演算部２０７に入力される。
【００４７】
チップ（１）３００のチップ内配線パターン３２０は、チップ（２）３０１においてはチップ内配線パターン３２１として存在する。チップ（１）の位置ずれは、ｘ方向にａ、ｙ方向にｂだけずれているとする。
【００４８】
相関値マップ２１０の相関値最大位置を、画像間での位置ずれ量として検出し、最大位置（ピーク値）は、Ｒ（ａ、ｂ）として、特徴量１４として出力される。
【００４９】
図１の画像データ切出し部１７は、特徴量１４を用いて画像データ１２を切り出し、切出しデータ１８を生成する。
【００５０】
図７は、図１の画像データ切出し部１７の処理の一例を示した模式図である。
【００５１】
画像データ切出し部１７に画像データ１２が入力され、特徴量１４として相関値最大位置のＲ（ａ、ｂ）が示されている。
【００５２】
画像データ切出し部１７は、Ｒ（ａ、ｂ）の周囲に非検査領域を持った切出し領域３２６を設定する。本実施例で示される画像データ切出し部１７では、非検査領域は１０画素とする。設定した切出し領域３２６に合わせて画像データ１２を切出し、切出し画像３２７を得て、切出しデータ１８を生成する。
【００５３】
図８は、本実施例の伝送制御部１９の一例を説明する図である。
【００５４】
伝送制御部１９は、カウンタ１９０、データパケット化部１９１、ネットワークインタフェース１９２を有する。
【００５５】
カウンタ１９０は、入力された切出しデータ１８の量を増分値としてカウントし、ウェハ座標表２２に画像カウンタ値２０としてカウント結果の値を送る。
【００５６】
データパケット化部１９１は、ウェハ座標表２２から返ってきた分配先情報２１を受け取り、分配先情報２１から分配先ＰＥ番号と分配先アドレスを抽出し、切出しデータ１８と合せパケット化し、ネットワークインタフェース１９２に渡す。
【００５７】
ネットワークインタフェース１９２は、分配先ＰＥ番号、分配先アドレス、およびデータが一まとめになったパケットを、図１に示すデータ処理部２５の経路スイッチ２６に向けて伝送する。
【００５８】
データ処理部２５の経路スイッチ２６は、受け取ったデータパケットの分配先ＰＥ番号を解釈し、所望のプロセッサエレメント２７から２９に、データパケットを分配する。
【００５９】
プロセッサエレメント２７〜２９は、受け取ったデータパケットを用いて、所定のデータ処理を実施する。
【００６０】
図９は、プロセッサエレメント２７〜２９で実施される画像処理の一例のフローチャートを示す。
【００６１】
プロセッサエレメント２７〜２９において画像処理が開始される（２７００）と、それぞれのプロセッサエレメントに検査画像が入力される（２７０１）。入力された検査画像は、位置ずれ検出および／または補正処理が施される（２７０２）。本実施例では、データ分配制御部３８の特徴量計算部１３と画像データ切出し部１４により、画像データ１２から特徴量を計算し、計算した特長量を用いて画像データ１２から非検査領域を抑制して切り出した切出しデータ１８がプロセッサエレメントに伝送されているため、プロセッサエレメントでの位置ずれ検出および／または補正処理が負荷低減される。たとえば、位置ずれ検出された画像データがプロセッサエレメントに伝送されるため、プロセッサエレメントでの位置ずれ検出は必要ない。または、切出しデータ１８は非検査領域が抑制されているので、プロセッサエレメントで位置ずれ検出するに用いる画像データ量も減少し、画像処理負荷は低減する。
【００６２】
位置ずれ検出処理および／または補正処理が施された検査画像は、閾値算出処理（２７０３）される。
【００６３】
閾値算出処理された検査画像は、欠陥判定処理（２７０４）され、プロセッサエレメント２７〜２９における、画像処理の完了（２７０５）となる。
【００６４】
図１の結果出力部３０は、データ処理部２５のプロセッサエレメント２７〜２９が行った処理結果を統合したものを、装置のユーザに対して処理結果として表示する。
【００６５】
データ処理部制御情報３１は、データ処理部２５でのデータ処理の状況のステータス情報であり、中央制御部３３で受け取られる。
【００６６】
データ分配制御部制御情報３２は、データ分配制御部３８の制御の状況のステータス情報であり、中央制御部３３で受け取られる。
【００６７】
図１０は、本実施例による半導体外観検査装置９９の画像分配制御、画像処理の動作とデータの流れの一例を説明する図である。
【００６８】
画像データ１２は、最初のダイ（１）２１００の画像２１１５をＰＥ（０）２１１０に分配し、２番目の画像２１１６をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（３）２１１３まで、転送する。
【００６９】
画像データ１２は、ウェハ上のスキャンが機械的に連続して行われるため、次のダイ（２）２１０１の最初の画像２１２０をＰＥ（０）２１１０に、２番目の画像２１２１をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（３）２１１３に、順次転送する。
【００７０】
ＰＥ（０）２１１０からＰＥ（３）２１１３では、分配されたデータを画像処理する。例えばＰＥ（１）２１１１においては、ダイ（２）２１０１の画像２１２１を分配された後（２１０７）、画像処理２１０８を行う。
【００７１】
以上のように、半導体外観検査装置９９は、連続するディジタル画像情報である画像データ１２を、データ分配制御部３８において基本画像単位で所定の画像切出しを行い、複数のＰＥに割付けることで欠陥検査を行う。
【００７２】
図１１は、中央制御部３３に表示するＧＵＩ２４００の例を示す図である。
【００７３】
ＧＵＩ２４００は、統計ログ２４０２、ウェハイメージ２４０３、チップイメージ２４０４、スキャン画像イメージ２４０５を有する。
【００７４】
統計ログ２４０２は、ウェハ座標表２２の特徴量の値を表示する。
【００７５】
スキャン画像イメージ２４０５は、実際にスキャンしたウェハ画像とともに、相関値最大位置の特徴量１４である（Ｒ（ａ、ｂ））座標位置情報と、設定した非検査領域を合わせて表示する。
【００７６】
ＧＵＩ２４００により、ウェハ上の位置ずれをスキャン全体で確認する事が可能となり、プロセスモニタリングとしての機能を実現する。
【００７７】
ここで、本実施例と従来における半導体外観検査装置の比較のため、従来の半導体外観検査装置について、図１２を用いて説明する。図１２は、従来の半導体外観検査装置の構成図である。
【００７８】
従来の半導体外観検査装置１０９９は、ＸＹステージ１、ウェハ２、対物レンズ４、イメージセンサ５、集約レンズ６、光源７、Ａ/Ｄ変換機１１、データ分配表１０２２、伝送制御部１９、経路スイッチ２６、プロセッサエレメント２７〜２９、結果出力部３０、中央制御部３３、を有する。
【００７９】
図１の半導体外観検査装置９９の構成と異なる点は、図１の特徴量計算部１３、ウェハ座標表２２に代わりに、データ分配表１０２２、を備えている点である。その他の構成は、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、説明は省略する。
【００８０】
図１３は、図１２の半導体外観検査装置における画像検出処理の一例を示した模式図である。
【００８１】
ウェハ上にチップ（１）３００、チップ（２）３０１が存在する。
【００８２】
センサ３０２はウェハ３９９の画像データを取得する。図１３では、チップ画像データを５個のＰＥに分配する例を示している。
【００８３】
センサ３０２は、チップ（１）３００からはＰＥ分配画像データ３０３、３０４、３０５、３０６、３０７が、チップ（２）３０１からは３０８、３０９、３１０、３１１、３１２が連続的に取得される。ここで、チップ（２）３０１は、本来の位置からずれた位置に存在するとする。
【００８４】
図１３において、検査対象となるウェハ上のチップ領域の画像を画像データ１２とする。
【００８５】
チップ（２）３０１にチップ内配線パターン３２１、１１２４が存在する。
【００８６】
チップ（１）の位置ずれは、ｘ方向にａ、ｙ方向にｂだけずれているとする。
【００８７】
従来の半導体外観検査装置１０９９の伝送制御部１９は、ｘ方向のずれａ、ｙ方向のずれｂがあってもチップ内配線パターン３２１を第１のプロセッサエレメント２７に伝送にするべく、スキャン開始位置１１２２に、中央制御部３３により指示された固定値を加え、十分な非検査領域を持つ伝送領域１１２６を設定し、パケット化し伝送データ１１２７を得る。
【００８８】
また、伝送制御部１９は、チップ内配線パターン１１２４を第２のプロセッサエレメント２８に伝送するべく、スキャン開始位置１１２３に、中央制御部３３により指示された固定値を加え、十分な非検査領域を持つ伝送領域１１２８を設定し、パケット化し伝送データ１１２９を得る。以下、繰り返し、伝送データを得る。
【００８９】
図１４は、本実施例による画像分配制御および画像処理を行った場合の従来の半導体外観検査装置１０９９の動作とデータの流れの一例を説明する図である。
【００９０】
画像データ１２は、最初のダイ（２）２１００の画像２１１５をＰＥ（０）２１１０に分配し、２番目の画像２１１６をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（３）２１１３まで、転送する。
【００９１】
画像データ１２は、ウェハ上のスキャンが機械的に連続して行われるため、次のダイ（２）２１０１の最初の画像２１２０をＰＥ（０）２１１０に、２番目の画像２１２１をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（３）２１１３に、順次転送する。
【００９２】
ＰＥ（０）２１１０からＰＥ（３）２１１３では、分配されたデータを画像処理する。例えばＰＥ（１）２１１１においては、ダイ（２）２１０１の画像（５）２１２１が分配処理１１０７された後、画像処理１１０８を行う。
【００９３】
ここで、画像処理１１０８は、本実施例の半導体外観検査装置９９の画像処理２１０８に比べ、処理時間が長大化する。これは、画像処理１１０８に、ＰＥ(１)２１１１における位置ずれ検出・補正処理１１０９が加わるからである。
【００９４】
位置ずれ検出・補正処理１１０９は、位置ずれ量の算出には画像間の正規化相互相関、画像間の濃淡差の総和、画像間の濃淡差の二乗和などを用いる各種手法があり、そのいずれかを用いる。本実施例においては、正規化相互相関演算を行うとし、計算式は［数１］を実行したとする。
【００９５】
ここで、位置ずれ検出・補正処理１１０９と画像処理１１０８とを加えて、ＰＥ（１）２１１１における総画像処理時間は２割程度、演算時間が長大化したとすると、画像データ分配処理１１０７と、先に行っていた画像処理１１１１がオーバラップする時間帯１１１０が発生する。
【００９６】
画像データ分配と画像処理がオーバラップする時間帯１１１０は、画像処理の演算速度を落とす要因であり、画像処理時間がさらに長大化する。検出データ２１０５のＰＥへの分配は、ウェハ上のスキャンが機械的に引き続き行われるため停止せず、画像データ１２の生成速度に画像処理速度が追い付かなくなるため、速度のバランスが崩れ、ネットワーク経路スイッチ２６のバッファオーバフローなど、装置として致命的なエラー発生の原因となる。
【００９７】
図１５は、従来の半導体外観検査装置１０９９において、装置として致命的なエラーを発生させないように構成した、画像分配制御、画像処理の動作を説明するデータの流れの一例を説明する図である。図１５に示した構成例は、図１４と違い、ＰＥ数を１台増やし５ＰＥとした。
【００９８】
画像データ１２は、最初のダイ２１００の画像２１１５をＰＥ（０）２１１０に分配し、２番目の画像２１１６をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（４）２１１４まで、転送する。
【００９９】
画像データ１２は、ウェハ上のスキャンが機械的に連続して行われるため、次のダイ２１０１の最初の画像２１２０をＰＥ（０）２１１０に、２番目の画像２１２１をＰＥ（１）２１１１に、以下同様にＰＥ（４）２１１４に、順次転送する。
【０１００】
ＰＥ（０）２１１０からＰＥ（４）２１１４では、分配されたデータを画像処理する。例えばＰＥ（０）２１１０においては、ダイ（２）２１０１の画像２１２０を分配処理１２０７された後、画像処理１２０８を行う。
【０１０１】
ここで、図１５に示す画像処理１２０８は、図１４に示す画像処理１１０８に比べ、処理時間が短縮する。これは、ＰＥ台数を１台増やしたことにより、画像データ分配１２０７のサイズが画像データ分配１１０７に比べて２割減となったためである。
【０１０２】
画像データ分配１２０７のサイズが減少したことにより、画像処理１２０８の処理時間が図１４に示す画像処理１１０８に比べ、処理時間が短縮するため、位置ずれ検出・補正処理１１０９により画像処理時間が長大化したとしても、画像データ分配と画像処理がオーバラップする時間帯の発生を抑えている。
【０１０３】
図１５に示した構成での従来の半導体外観検査装置１０９９は、画像データ分配と画像処理がオーバラップする時間帯が存在せず、装置として致命的なエラーは発生しない。しかし、図１０に示す本実施例による半導体外観検査装置９９の画像分配制御、画像処理に比べてＰＥ数が１台増加しており、画像処理装置２５が２割高コスト化している。
【０１０４】
半導体外観検査装置は、ウェハの微細化、ウェハサイズの大型化にともなう検査画像データの大容量化と、検査スループットの向上要求から、画像処理装置２５はＰＥ数増大で対応しているが、ＰＥ数の増加により画像処理部２５、また半導体外観検査装置が高コスト化する課題が存在した。
【０１０５】
これに対し、本実施例による半導体外観検査装置９９は、画像データから特徴量を計算する特徴量計算部１３と、特徴量を用い画像データから検査領域を切り出す画像データ切出し部１４を具備し、画像データから非検査領域を抑制する事でＰＥの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化を実現する。以上から、画像処理装置２５を低コスト化した半導体外観検査装置を実現可能とした。
【０１０６】
本実施例による半導体外検査装置９９は、図１５の従来例に示す、ウェハの微細化、ウェハサイズの大型化にともなう検査画像データの大容量化と、検査スループットの向上要求に対して画像処理装置２５を構成するＰＥ数を増大する構成とすることなく、高速大容量な並列画像処理を低コストに実現可能なため、装置の低コスト化、低消費電力という面で優れている。
【実施例２】
【０１０７】
本実施例では、複数のイメージセンサ５、１３０１、１３０２を用いる半導体外観検査装置において、画像データから非検査領域を抑制する事でＰＥの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えてさらなる装置の低コスト化を実現する半導体外観検査装置の例を説明する。
【０１０８】
図１６は、本実施例の半導体外観検査装置の一例の構成図である。
【０１０９】
半導体外観検査装置１３００は、図１の半導体外観検査装置９９の特徴量計算部１３に代わり、複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１を有する。さらに第２の対物レンズ１３４１、第ｎの対物レンズ１３４２、第２のイメージセンサ１３０１、第ｎのイメージセンサ１３０２、第２のＡ/Ｄ変換機１００５、第ｎのＡ/Ｄ変換機１００６、第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０、第ｎの複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５１、第２の画像データ切出し部１３５４、第ｎの画像データ切出し部１３５５、第２の伝送制御部１３５８、第ｎの伝送制御部１３５９、第２のウェハ座標表１３６８、第ｎのウェハ座標表１３６９、を追加したものである。
【０１１０】
その他の構成は、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、説明は省略する。
【０１１１】
第２のイメージセンサ１３０１は、第ｎのイメージセンサ１３０２は、イメージセンサ５同様にＴＤＩセンサ等である。結像した回路パターンの像を撮像し、それぞれ、第２のアナログ画像情報１３３１、第ｎのアナログ画像１３３２を出力する。
【０１１２】
第２のＡ/Ｄ変換機１００５は、第２のアナログ画像情報１３３１を第２の画像データ１００７に変換し、第ｎのＡ/Ｄ変換機１００６は、第ｎのアナログ画像情報１３３２を第ｎの画像データ１００８に変換する。
【０１１３】
以上のように、イメージセンサ５、第２のイメージセンサ１３０１、第ｎのイメージセンサ１３０２はそれぞれ、同様の動作を行い、ウェハ２上の同一ＸＹ位置の画像を同一タイミングで取得し、画像データ１２、第２の画像データ１００７、第ｎの画像データ１００８として出力している。
【０１１４】
これは、光源７、集約レンズ６、ウェハ２、ＸＹステージ１、またスキャン制御部３４、ステージ制御信号３５が、イメージセンサ５、第２のイメージセンサ１３０１、第ｎのイメージセンサ１３０２で共通であるためである。
【０１１５】
イメージセンサ５、第２のイメージセンサ１３０１、第ｎのイメージセンサ１３０２で異なるのは、ウェハ２上から反射された光が各センサに入射する角度である。これにより、結像する回路パターンの像も３パターン得られ、より詳細な回路パターンの解析、欠陥パターンの解析が可能となる。
【０１１６】
本実施例と、実施例１との構成の違いを、図１７〜１９を用いて詳細に説明する。
【０１１７】
図１７は、第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０の一例を説明する例である。
【０１１８】
第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０は、位置ずれ検出部２００、カウンタ２０３、情報合成部２０４、を有する。図２に示した特徴量計算部１３と異なる点は、入力された画像データ１２から特徴量計算部間データ１３７０を抽出し、他の特徴量計算部に出力する点である。第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０に入力した画像データ１２は、第２の特徴量１３５２、第２の計算特徴量１３６０となり、それぞれ第２の画像データ切り出し部１３５４と第２のウェハ座標表１３６８に出力される。
【０１１９】
図１８は、複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１、第ｎの複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５１の一例を説明する図である。代表例として、複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１の例を示す。
【０１２０】
複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１は、位置ずれ検出部１３７１２、カウンタ２０３、情報合成部２０４、を有する。図２に示した特徴量計算部１３に対し、位置ずれ検出部２００に代わり位置ずれ検出部１３７１２を追加したものである。
【０１２１】
図１９は、位置ずれ検出部１３７１２の一例を説明する図である。
【０１２２】
位置ずれ検出部１３７１２は、演算部２０７、ピーク値探索部２０８を有する。図３に示した位置ずれ検出部２００と異なる点は、バッファ２０５の代わりに特徴量計算部間データ１３７０が入力される点である。
【０１２３】
図１７に示した第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０に入力される第２の画像データ１００７は、第２のイメージセンサ１３０１で取得されたウェハ上画像データである。
【０１２４】
図１８に示した複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１に入力される画像データ１２は、イメージセンサ５で取得されたウェハ上画像データである。
【０１２５】
画像データ１２と第２の画像データ１００７は、単一の光源７、集約レンズ６を経たレーザの散乱光をイメージセンサでセンシングし、Ａ/Ｄ変換機によりディジタルデータに変換されたデータであり、ウェハ上の同一位置の画像データをセンシングしたデータである。
【０１２６】
しかし、画像データ１２と第２の画像データ１００７は、イメージセンサの角度が異なる場合がある。本実施例の半導体外観検査装置１３００における第２の対物レンズ１３４１、第２のイメージセンサ１３０１は、ウェハ２に対して垂直方向に散乱するレーザ光をセンシングする。この第２の対物レンズ１３４１、第２のイメージセンサ１３０１を、上方検出系と呼ぶ。
【０１２７】
また、本実施例の半導体外観検査装置１３００における対物レンズ４、イメージセンサ５は、ウェハ２に対して斜め方向に散乱するレーザ光をセンシングする。この対物レンズ４、イメージセンサ５を、斜方検出系と呼ぶ。第ｎの対物レンズ１３４２、第ｎのイメージセンサ１３０２も、同様に斜方検出系である。
【０１２８】
本実施例の半導体外観検査装置１３００においては、上方検出系による画像データと斜方検出系による画像データ間で、特に位置ずれが大きくなる場合がある。これは、ウェハ上チップの位置ずれの要因である、ウェハ上にチップパターンを形成するステッパーのショット時に生じたずれにより起因するもの、ウェハがステージ１上で本来の位置から回転しており、それに起因するもの、もしくは光学的な要因により生じるもの、等による撮像画像データの位置ずれが、上方検出系、斜方検出系でそれぞれ別々の方向に生じるからである。
【０１２９】
また、本実施例の半導体外観検査装置１３００においては、上方検出系による画像データと斜方検出系による画像データ間で、特に位置ずれが大きくなる理由としては、上方検出系と斜方検出系は機構的に独立しており、撮像位置を揃えるアライメントが必ずしも完全に一致しなかった場合などにも、上方検出系と斜方検出系間で、画像データに位置ずれが発生するためである。
【０１３０】
比較のため、従来の複数のイメージセンサ５、１３０１、１３０２を用いる半導体外観検査装置について説明する。
【０１３１】
図２０は、従来の複数のイメージセンサを用いる半導体外観検査装置の構成図の例である。
【０１３２】
従来の半導体外観検査装置１７００は、本実施例の半導体外観検査装置１３００と比較すると、複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３７１、第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５０、第ｎの複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部１３５１画像データ切出し部１７、第２の画像データ切出し部１３５４、第ｎの画像データ切出し部１３５５、ウェハ座標表２２、第２のウェハ座標表１３６８、第ｎのウェハ座標表１３６９の構成が無く、ウェハ座標表１７０１、第２のウェハ座標表１７０２、第ｎのウェハ座標表１７０３、を備えるものである。
【０１３３】
従来の半導体外観検査装置１７００においては、上方検出系と斜方検出系間で、画像データに発生した位置ずれに関しては、半導体外観検査装置１７００のプロセッサエレメント２７〜２９、において、上方検出系と斜方検出系間の位置ずれを検出し補正する画像処理を行ってきた。
【０１３４】
従来の半導体外観検査装置１７００における、上方検出系と斜方検出系間の画像データの位置ずれの検出と補正処理により、半導体外観検査装置１７００のＰＥの演算時間が長大化し、画像データ１２、第２の画像データ１００７、第ｎの画像データ１００８の生成速度に画像処理速度が追い付かなくなり、速度のバランスが崩れ、ネットワーク経路スイッチ２６のバッファオーバフローなど、装置として致命的なエラー発生の原因となる。
【０１３５】
そこで、装置として致命的なエラー発生を起こさないためには、ＰＥ台数を増やし、ＰＥ分配される画像データのサイズを減少させ、画像処理時間を短縮する事が必要である。しかし、これにより、装置として致命的なエラーは発生しない。しかし、ＰＥ数増加は、画像処理装置が高コスト化する。
【０１３６】
すなわち、従来の半導体外観検査装置１７００では、ウェハの微細化、ウェハサイズの大型化にともなう検査画像データの大容量化と、検査スループットの向上要求から、画像処理装置はＰＥ数増大で対応するが、ＰＥ数の増加により画像処理部、また半導体外観検査装置が高コスト化する課題が存在した。
【０１３７】
これに対し、本実施例による半導体外観検査装置１３００は、画像データから非検査領域を抑制するとともに、上方検出系と斜方検出系間の位置ずれを検出し補正する事でＰＥの位置ずれ処理負荷を低減し、画像処理ハードウェア量の増大を抑えて半導体外観検査装置の低コスト化を実現する。以上から、画像処理装置２５を低コスト化した半導体外観検査装置を実現可能とした。
【０１３８】
本実施例による半導体外検査装置１３００は、図２０の従来例に示す、ウェハの微細化、ウェハサイズの大型化にともなう検査画像データの大容量化と、検査スループットの向上要求に対して画像処理装置２５を構成するＰＥ数を増大する構成とすることなく、高速大容量な並列画像処理を低コストに実現可能なため、装置の低コスト化、低消費電力という面で優れている。
【実施例３】
【０１３９】
本実施例では、ウェハ画像データの位置ずれの特徴を活かし、画像データから非検査領域を抑制する処理を高速、低消費電力で実現する半導体外観検査装置の例を説明する。
【０１４０】
図２１は、本実施例の半導体外観検査装置の一例の構成図である。
【０１４１】
半導体外観検査装置１８９９は、図１の半導体外観検査装置９９から特徴量計算部１３とは異なる特徴量計算部１８１３を追加したものである。その他の構成は、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。
【０１４２】
本実施例と、実施例１との構成の違いを、図２２〜２６を用いて詳細に説明する。
【０１４３】
図２２は、特徴量計算部１８１３の一例を説明する図である。特徴量計算部１８１３は、位置ずれ検出部１８２００、カウンタ２０３、情報合成部２０４、を有する。
【０１４４】
図２の特徴量計算部１３９９から位置ずれ検出部２００とは異なる位置ずれ検出部１８２００を追加したものである。
【０１４５】
図２３は、位置ずれ検出部１８２００の一例を説明する図である。位置ずれ検出部１８２００は、バッファ２０５、マッチング用画像データ２０６、演算部１８２０７、相関値マップ２１０、ピーク値探索部２０８を有する。
【０１４６】
図３の位置ずれ検出部２００から演算部２０７とは異なる演算部１８２０７を追加したものである。
【０１４７】
位置ずれ検出部１８２００は、入力された画像データ１２と、バッファ２０５に格納されているマッチング用画像データ２０６、参照特徴量１６を用い、演算部１８２０７にて特徴量を計算し、相関値マップ２１０を用い、ピーク値探索部２０８でピーク値を探索し、特徴量１４として画像データ切出し部１７に出力する。
【０１４８】
演算部１８２０７は、計算する特徴量１４として、本実施例による半導体外観検査装置９９では、入力された画像データ１２と、それに対応する隣接チップで位置ずれ量を算出し、次にユニット５２とそれに対応する隣接チップのチップで位置ずれ量を算出する、といったように入力される画像データ１２に対して順次チップ単位で位置ずれ量を算出した結果の値を出力する。
【０１４９】
演算部１８２０７は、位置ずれ量の算出には画像間の正規化相互相関、画像間の濃淡差の総和、画像間の濃淡差の二乗和などを用いる各種手法があり、そのいずれかを用いる。
【０１５０】
演算部１８２０７の例として、ここでは、正規化相互相関演算を行う例について示す。
【０１５１】
正規化相互相関係数Ｒは、入力する画像データ１２の平均値をｆａｖｇ、マッチング用画像データ２０６の平均値をｇａｖｇ、とすると、［数１］となる。この正規化相互相関係数Ｒは、画像の平均値成分を合わせ、平均値からの分散を正規化している。正規化相互相関係数Ｒは、２つのパターンの相関が高ければ１.０に近づき、低ければ−１.０に近づく。
【０１５２】
図２４は、本実施例による位置ずれ検出部１８２００における位置ずれ量算出の処理を説明するフローチャートの例である。
【０１５３】
位置ずれ検出部１８２００における位置ずれ検出処理の開始される（２１００）と、位置ずれ検出部１８２００への、画像データ１２が入力される（２１０１）。
【０１５４】
入力された画像データ１２のうちチップ領域分データがバッファ２０５に格納される（２１０２）。画像データ１２、バッファ２０５から出力されたマッチング用画像２０６と参照特徴量１６が、正規化相関演算部１８２０７に入力される（２１０３）と、正規化相関演算部１８２０７は、正規化相互相関演算処理を実施する（２１０４）。
【０１５５】
正規化相関演算部１８２０７は、演算処理の結果として相関値マップ２１０を出力し（２１０５）、ピーク値探索部２０８は、相関値マップ２１０のピーク値を探索する（２１０６）。ピーク値探索部２０８は、探索が完了した相関値マップ２１０のピーク値Ｒ(ｘ,ｙ)を、特徴量１４として出力すし（２１０７）、位置ずれ検出部１８２００における位置ずれ検出処理が完了する（２１０８）。
【０１５６】
図２５は、図２４で示すフローチャートを、模式図の一例として示した図である。
【０１５７】
検査対象となるウェハ上のチップ領域の画像を、画像データ１２とし、その直前の対応するウェハ上のチップ領域画像を、マッチング用画像２０６とする。画像データ１２、バッファでチップ領域分遅延されたマッチング用画像２０６と、チップ領域分ひとつ前の特徴量である参照特徴量１６は、位置ずれ検出のための正規化相互相関演算部２０７に入力される。
【０１５８】
正規化相互相関演算部１８２０７では、参照特徴量１６で示されるＲ（ｘ,ｙ）にあらかじめ検査対象画像をシフトし、その後、シフトした検査対象画像とマッチング用画像２枚を用い、画像間を相対的にｘ方向に−ｍ〜＋ｍ画素、ｙ方向に−ｎ〜＋ｎ画素ずらした時の相関値を［数１］を用いて算出し、相関値マップ（類似度マップ）２１０を得る。
【０１５９】
相関値マップ（類似度マップ）２１０の相関値最大位置を画像間での位置ずれ量として検出し、最大位置（ピーク値）Ｒ(ｘ,ｙ)を特徴量１４として出力する。
【０１６０】
位置ずれ検出部１８２００は、図３の位置ずれ検出部２００と異なり、参照特徴量１６が既知であるため、あらかじめ検査対象画像をシフトする。これにより、［数１］を用いて算出する相関値を得るための、２枚の画像を相対的にずらす量（ｘ方向に−ｍ〜＋ｍ画素、ｙ方向に−ｎ〜＋ｎ画素）を、図３の位置ずれ検出部２００よりも狭い範囲にする事が可能である。
【０１６１】
位置ずれ検出部１８２００は、２枚の画像を相対的にずらす量（ｘ方向に−ｍ〜＋ｍ画素、ｙ方向に−ｎ〜＋ｎ画素）を狭い範囲にすることにより、図３の位置ずれ検出部２００よりも処理を高速に処理可能であり、また低消費電力化を実現する
図２６は、図２５で示す模式図を、半導体外観検査装置における画像検出処理の一例の模式図である。
【０１６２】
ウェハ３９９上にチップ（１）３００、チップ（２）３０１、チップ（３）３２０、チップ（４）３２１が存在する。
【０１６３】
ここで、チップ（２）３０１は、本来の位置からずれた位置に存在するとする。同様に、チップ（３）３２０、チップ（４）３２１も本来の位置からずれた位置に存在するとする。位置ずれ量はそれぞれ、位置ずれ３３０が最大で、位置ずれ３３１、位置ずれ３３２と進むにつれ位置ずれ量は減少する。もしくは、位置ずれ３３０、位置ずれ３３１、位置ずれ３３２すべて同一の位置ずれ量の場合も存在する。
【０１６４】
この位置ずれ量の変化の原因は、ウェハ上にチップパターンを形成するステッパーが、チップパターンをウェハ上に連続して形成するためにより起因するもの、ウェハがステージ１上で本来の位置から回転しており、それに起因するもの、もしくは、光学的な要因により生じるもの、等が考えられる。
【０１６５】
図２６において、チップ（２）３０１、チップ（３）３２０、チップ（４）３２１の位置ずれ３３０、位置ずれ３３１、位置ずれ３３２はそれぞれ、ランダムに発生するわけではなく、ひとつ前のチップの位置ずれ量と関連して存在していることが示される。
【０１６６】
本実施例における半導体外観検査装置１８９９は、演算部１８２０７において画像データ１２は、チップ領域分ひとつ前の特徴量である参照特徴量１６で示されるＲ(ｘ,ｙ)付近に位置ずれを発生している可能性が高いことが、図２６から示される。
【０１６７】
よって、位置ずれ検出部１８２００は、あらかじめ検査対象画像を参照特徴量１６の値を用いシフトし、［数１］の２枚の画像を相対的にずらす量（ｘ方向に−ｍ〜＋ｍ画素、ｙ方向に−ｎ〜＋ｎ画素）を、図３の位置ずれ検出部２００よりも狭い範囲にする事が可能であり、処理を高速に処理可能であり、また低消費電力化を実現可能とした。
【０１６８】
本実施例による半導体外観検査装置１８９９は、位置ずれ検出部１８２００の探索範囲を、画像検出部８が有する画像の位置ずれ量を許容するかそれ以上の範囲とする構成とすることなく、より狭い範囲にする事が可能なため、処理を高速に処理可能であり、低消費電力という面で優れている。
【実施例４】
【０１６９】
本実施例では、画像データから非検査領域を抑制する部位をカード上に実装し、装置の低コスト化をより汎用的に実現する半導体外観検査装置の例を説明する。
【０１７０】
図２７は、本実施例の半導体外観検査装置の一例の構成図である。
【０１７１】
半導体外観検査装置２５００は、ＸＹステージ１、ウェハ２、対物レンズ４、イメージセンサ５、集約レンズ６、光源７、Ａ/Ｄ変換機１１特徴量計算部１３、画像データ切出し部１７、伝送制御部１９、ウェハ座標表２２、データ分配制御部３８、経路スイッチ２６、プロセッサエレメント２７〜２９、結果出力部３０、中央制御部３３、スキャン制御部３４、ＰＣカード２５０１、高速データ入力ポート２５０２、高速データ出力ポート２５０３、カードエッジコネクタ２５０４、カードとＰＣ間通信データ２５０５、ＰＣスロット２５０６、を有する。
【０１７２】
図１の半導体外観検査装置９９との構成の差異は、データ分配制御部３８の代わりに、ＰＣカード２５０１、高速データ入力ポート２５０２、高速データ出力ポート２５０３、カードエッジコネクタ２５０４、カードとＰＣ間通信データ２５０５、ＰＣスロット２５０６を追加したものである。その他の構成は、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。
【０１７３】
ＰＣカード２５０１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のＰＣスロット２５０６に挿すためのコネクタ２５０４を具備する、汎用的なカード状の基板等である。
【０１７４】
高速データ入力ポート２５０２は、高速大容量な画像データ１２をＰＣカード２５０１に入力するためのインタフェースであり、本実施例においては、ＣＸ４やＳＦＰと呼ばれる汎用的なポート規格のインタフェースである。
【０１７５】
高速データ出力ポート２５０３は、高速大容量なデータ２３をＰＣカード２５０１から出力するためのインタフェースであり、高速データ入力ポート２５０４同様、本実施例においては、ＣＸ４やＳＦＰと呼ばれる汎用的なポート規格のインタフェースである。
【０１７６】
カードエッジコネクタ２５０４は、ＰＣスロット２５０６に挿すためのコネクタであり、本実施例においては、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格に準拠したコネクタ形状を持つ。
【０１７７】
ＰＣスロット２５０６はＰＣがその性能、機能を拡張する際にＰＣカードを接続するために設けられた汎用的なポートであり、本実施例においてはＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格に準拠したポートを持ち、ＰＣカード２５０１との間で、カードとＰＣ間通信データ２５０５を通じて、データのやり取りを行う。
【０１７８】
本実施例による半導体外観検査装置２５００は、画像データから特徴量を計算する特徴量計算部１３と、特徴量を用い画像データから検査領域を切り出す画像データ切出し部１４を具備する。
【０１７９】
また、画像データから検査領域を切り出す画像データ切出し機能を追加するためには、ＰＣカード２５０１をＰＣポート２５０６に挿入するだけで、その機能を実現可能とした。
【０１８０】
本実施例による半導体外観検査装置２５００は、ＰＣカード２５０１のカードエッジコネクタ２５０４をＰＣポート２５０６の汎用的な規格に合わせて構成するため、画像データから検査領域を切り出す画像データ切出し機能を低コストでかつ、汎用的に実現可能という面で優れている。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１８３】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１８４】
９９  半導体外観検査装置
１  ＸＹステージ、２  ウェハ、４  対物レンズ、５  イメージセンサ、６  集約レンズ、７  光源
１０  アナログ画像情報、１１  Ａ/Ｄ変換機、１２  画像データ、１３  特徴量計算部、１４  特徴量、１５  計算特徴量、１６  参照特徴量、１７  画像データ切出し部、１８  切出しデータ、１９  伝送制御部
２０  画像カウンタ値、２１  分配先情報、２２  ウェハ座標表、２３  伝送データ、２６  経路スイッチ、２７  第１のプロセッサエレメント、２８  第２のプロセッサエレメント、２９  第ｎのプロセッサエレメント
３０  結果出力部、３１  データ処理部制御情報、３２  画像伝送制御部制御情報、３３  中央制御部、３４  スキャン制御部、３５  ステージ制御信号、３６  スキャン制御信号、３８  データ分配制御部、３９  画像検出部制御情報
１００５  第２のＡ/Ｄ変換機、１００６  第ｎのＡ/Ｄ変換機、１００７  第２の画像データ、１００８  第ｎの画像データ
１３０１  第２のイメージセンサ、１３０２  第ｎのイメージセンサ
１３３１  第２のアナログ画像情報、１３３２  第ｎのアナログ画像情報
１３４１  第２の対物レンズ、１３４２  第ｎの対物レンズ
１３５０  第２の複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部、１３５１  第ｎの複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部
１３５２  第２の特徴量、１３５３  第ｎの特徴量、１３５４  第２の画像データ切出し部、１３５５  第ｎの画像データ切出し部、１３５６  第２の切出しデータ、１３５７  第ｎの切出しデータ、１３５８  第２の伝送制御部、１３５９  第ｎの伝送制御部
１３６０  第２の計算特徴量、１３６１  第２の参照特徴量、１３６２  第２の画像カウンタ値、１３６３  第２の分配先情報、
１３６４  第ｎの計算特徴量、１３６５  第ｎの参照特徴量、１３６６  第ｎの画像カウンタ値、１３６７  第ｎの分配先情報
１３６８  第２のウェハ座標表、１３６９  第ｎのウェハ座標表
１３７１  複数のイメージセンサ対応の特徴量計算部、１３７２  第２の伝送データ、１３７３  第ｎの伝送データ
１８１３  特徴量計算部、１８２００  位置ずれ検出部
２５０１  ＰＣカード、２５０２  高速データ入力ポート、２５０３  高速データ出力ポート、２５０４  カードエッジコネクタ、２５０５  カードとＰＣ間通信データ、２５０６  ＰＣスロット
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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