(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイ比較方式を用いた光学式半導体欠陥検査方法及び検査装置に関して、より微細な欠陥や回路パターンに対して致命性の高い検出を、より高い感度で検出する検査方法及び検査装置を提供すること。【解決手段】（１）光源、照明光学系、（２）散乱光検出用の複数の欠陥検出光学系及び光検出器、（３）基板ホルダと走査用ステージ、（４）隣接ダイ画像との位置ずれ情報を求める手段、及び該位置ずれ情報を全ての欠陥検出画像処理ユニットに伝送する手段、（５）位置ずれ情報を、各検出光学系の設計及び調整条件に合うように補正をする手段と、補正された位置ずれ情報をもとにダイ間差画像を算出する手段、（６）ダイ間差画像をもとに欠陥判定/検出処理を実施する欠陥検出画像処理ユニット、（７）位置ずれ情報に影響のある各検出光学系の設計及び調整条件を、手動もしくは半自動で算出して設定する手段。【選択図】図１
2008268199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の欠陥検査方法であって、以下のステップを含む：
照明光源から出射された光を、前記被検査対象の表面に照射するステップ、
該光を照射された前記検査対象の表面からの放出光を第１の光学分解能を有する第１検出光学系と、前記第１の光学分解能より低い光学分解能を有する少なくとも一つの第２検出光学系とをそれぞれ介して検出し、前記検出された前記被検査対象の表面画像を複数撮像するステップ、
前記第１検出光学系により撮像された表面画像の中から欠陥判定・検出処理すべく選択された検出画像と前記検出画像と異なる前記複数の表面画像の中から選択された参照画像との間の第１の位置ずれ量を算出するステップ、
算出された前記第１の位置ずれ量を用いて補正された前記検出画像と前記参照画像との差画像を算出し、該差画像をもとに欠陥判定・検出処理する第１の欠陥検出ステップ、
前記第１の欠陥検出ステップにより検出された欠陥座標を含む第１の欠陥情報を保存するステップ、
前記第１検出光学系を介して撮像された表面画像と、前記第２検出光学系を介して撮像された表面画像とから生じる第２の位置ずれ量を補正するためのキャリブレーションに必要なパラメータを設定するステップ、
前記キャリブレーションに基づき補正された第２の位置ずれ量を用いて前記検出画像を補正するステップ、
前記補正された検出画像と前記参照画像との差画像を算出し、該差画像をもとに欠陥判定・検出処理する第２の欠陥検出ステップ、および
前記第２の欠陥検出ステップにより検出された欠陥座標を含む第２の欠陥情報を保存するステップ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、前記第１および第２の欠陥情報を前記欠陥座標をもとにマージするステップを更に有する。
【請求項３】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、前記キャリブレーションに必要なパラメータの設定は、欠陥の存在する表面座標が既知である半導体基板を用いて行う。
【請求項４】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、前記第１の検出光学系および前記第２の検出光学系を含む複数の検出光学系は、それぞれの独自振動が抑制された同一ブロックに固定されている。
【請求項５】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、前記第１および第２の欠陥情報を、前記欠陥座標をもとに該欠陥情報が虚報であるか否かを判別するステップを更に有し、前記虚報と判別された欠陥情報を、虚報と判別されなかった欠陥情報とは区別して出力する。
【請求項６】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、以下のステップを更に有する、
前記被検査対象の基板表面と平行でない像検出面を持つ光学系のデフォーカス量を測定するステップ、
測定した前記デフォーカス量から前記第２の位置ずれ量をキャリブレーションした位置ずれ量に、さらに上乗せして第３の位置ずれ量を求めるステップ、及び
前記第３の位置ずれ量を用いて前記検出画像を補正するステップ。
【請求項７】
請求項１記載の半導体基板の欠陥検査方法であって、以下のステップを更に有する、
前記照明光源とは異なる光源から出射された光を、前記照明光源が照明する被検査対象の表面上の領域とは異なる領域を照明するステップ、
前記異なる光源にて照明された前記異なる領域の表面画像を取得するステップ、
前記取得した異なる領域の表面画像をもとに、前記検査画像と前記参照画像との第４の位置ずれ量を算出するステップ、および
前記第４の位置ずれ量を、前記第１の位置ずれ量としてキャリブレーションするステップ。
【請求項８】
半導体基板の欠陥検査装置であって、以下の構成を含む：
被検査対象の半導体基板の表面に光を出射する照明光源、
照射された前記半導体基板の表面からの放出光による像を撮像する第１の光学分解能を有する第１の検出光学系、
前記第１の光学分解能より低い光学分解能を有して前記照射された検査対象の半導体基板の表面からの放出光による像を撮像する第２の検出光学系、
前記第１の検出光学系により撮像された前記半導体基板の複数の表面画像の中から欠陥判定・検出処理すべく選択された検出画像と該検出画像とは異なる前記複数の表面画像の中から選択された参照画像との間の第１の位置ずれ量を算出する手段、
該算出する手段で算出された前記第１の位置ずれ量の情報を用いて前記検出画像と前記参照画像との位置ずれ量を補正し、該位置ずれ量が補正された前記検出画像と前記参照画像との差画像を算出し、該算出した差画像を用いて欠陥判定・検出処理する第１の欠陥検出手段、
前記第１の欠陥検出手段により検出された欠陥の位置座標を含む第１の欠陥情報を保存する手段、
前記第１の検出光学系で撮像された前記半導体基板の表面画像と、前記第２の検出光学系で撮像された前記半導体基板の表面画像との間に生ずる第２の位置ずれ量を補正するためのキャリブレーションに必要なパラメータを算出する手段、
該パラメータ算出手段により算出されたパラメータを用いてキャリブレーションして補正した前記第２の位置ずれ量を用いて前記検出画像を補正する手段、
前記補正された検出画像と前記参照画像との差画像を算出し、この差画像をもとに欠陥判定・検出処理する第２の欠陥検出手段、
前記第２の欠陥検出手段により検出された欠陥座標を含む第２の欠陥情報を保存する手段、および
前記第１および第２の欠陥情報を、前記欠陥座標をもとにマージする手段。
【請求項９】
請求項８記載の半導体基板の欠陥検査装置であって、前記第１の検出光学系および前記第２の検出光学系を含む複数の検出光学系は、それぞれの独自振動が抑制された同一ブロックに固定されている。
【請求項１０】
請求項８記載の半導体基板の欠陥検査装置であって、前記第１および第２の欠陥情報を、前記欠陥座標をもとに該欠陥情報が虚報であるか否かを判別する手段をさらに有し、該判別する手段は、前記虚報と判別された欠陥情報を、虚報と判別されなかった欠陥情報とは区別して出力する。
【請求項１１】
請求項８記載の半導体基板の欠陥検査装置であって、前記被検査対象の基板表面と平行でない像検出面を持つ光学系のデフォーカス量を測定する手段をさらに有し、
前記検出画像を補正する手段は、前記でフォーカス量を測定する手段で測定したデフォーカス量から前記第２の位置ずれ量をキャリブレーションした位置ずれ量に、さらに上乗せして第３の位置ずれ量を求め、前記第３の位置ずれ量を用いて前記検出画像を補正する。
【請求項１２】
請求項８記載の半導体基板の欠陥検査装置であって、以下の構成を更に有する、
前記照明光源が照明する被検査対象の表面上の領域とは異なる領域を照明する前記照明光源とは異なる光源、
該異なる光源にて照明された前記異なる領域の表面画像を取得し、前記取得した異なる領域の表面画像をもとに、前記検査画像と前記参照画像との第４の位置ずれ量を算出する手段と、
前記第４の位置ずれ量を、前記第１の位置ずれ量としてキャリブレーションする手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項８記載の半導体基板の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて得られた被検査対象物の画像と参照画像とを比較し、その差異から微細パターン欠陥や異物などを検出する欠陥検査方法及び装置に係り、特に半導体デバイス、ホトマスク、液晶等の欠陥を光学的に検査する方法、およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造では、半導体デバイスが形成される基板（ウェハ）を数百に上る製造工程で処理して製品となる。各工程では基板（ウェハ）上に異物が付着したり、パターン形成の工程ばらつき等によってパターン欠陥が生じるが、これらは半導体デバイスが不良品となる原因である。また半導体デバイスの欠陥検査システムでは、パターンの微細化の進展に伴って、より微細な欠陥や異物を検出するだけではなく、興味のある対象（ＤＯＩ (Defect Of Interest)）の検出が求められると同時に、多種のDOIや検出したくない欠陥を分類に対するニーズが高まっている。このようなニーズに応えるために、近年複数の検出光学系及び画像処理系（以下、検出ヘッドと呼ぶ）を備え、各検出光学系での検出信号を用いることにより検出可能な欠陥種増加及び欠陥検出性能向上が図った欠陥検査装置が開発・製造販売されるようになってきており、半導体製造ラインに適用されつつある。
【０００３】
半導体デバイスの欠陥検査装置は、例えばリソ工程、成膜工程、エッチ工程等の工程において発生したパターン欠陥や異物を、該工程が完了した後の基板表面を検査することによって検出し、該工程の装置のクリーニング実施指令を出したり、既に致命的な欠陥が生じた状態の基板を次工程以降に流すことによる不良品の発生を、早期に検出するのに使用する。
【０００４】
前の工程で所定の処理が施された半導体デバイスを形成途中の基板は、検査装置にロードされる。半導体デバイスを形成途中の基板（ウェハ）の表面の画像が撮像取得され、該画像をもとに、特許文献１（特開２００３−８３９０７号公報）、特許文献２（特開２００３−９８１１３号公報）、特許文献３（特開２００３−２７１９２７号公報）等に記載されているような欠陥信号判定しきい値欠陥判定処理を行うことによって欠陥判定が行われ、基板上の欠陥個数他が出力される。
【０００５】
予め設定した欠陥個数しきい値Ncに対し、該検出欠陥個数Ntが小さい場合には、そのまま次工程へ送付する。欠陥個数Ntが大きい場合には、前工程装置のクリーニング実施指令を出した後、基板の再生可否を判断する。基板が再生可能と判断された場合には、洗浄工程にて基板を洗浄した後、再度本検査工程を通して次工程へ送付する。
【０００６】
被検査対象である半導体デバイスを形成途中の基板（ウェハ）は、図４に示すように同一パターンを持つ部分１および１’（以下ダイと呼ぶ）が規則的に並んでいる。本発明が対象としている欠陥検査方法及び欠陥検査装置は、隣接するダイ同士でダイ内座標が同一である位置の画像を比較して、両者の差をもとに欠陥検出判定するものである。
【０００７】
しかしながら、ステージ走査の際に走査系全体が振動したり傾いたりすると、検出光学系の結像位置にずれが生じ、ダイ間隔ごとに全く同じ箇所での信号を得ることはできなくなる。これがダイ間画像の位置ずれが生じる大きな原因である。
【０００８】
近年、複数の検出ヘッドを持った検査装置が提案、開発され、半導体製造ラインに適用されつつある。
【０００９】
このような複数の検出ヘッドを持つ光学式の検査装置において、検出ヘッドは互いに干渉しないよう設置しなければならない。このため全ての検出ヘッドに同じ開口数の対物レンズを持たせることが困難な場合が生じ、一部の対物レンズは開口を小さく設計せざるを得なくなり、光学的分解能が低くなってしまう。このため、ダイ間の差画像を算出する前段としてダイ間画像位置ずれ算出を実施する際に、位置ずれ算出精度が低下する。そしてこの位置ずれ算出精度が低下すると差画像の算出精度が低下し、その結果欠陥検出性能が低下する原因となってしまう。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−８３９０７号公報
【特許文献２】特開２００３−９８１１３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７１９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、感度の異なる複数の検出ヘッドを備えた光学式の検査装置において、ダイ比較方式を用いた光学式半導体デバイスの欠陥検査方法及び検査装置に関して、より微細な欠陥や回路パターンに対して致命性の高い検出を、より高い感度で検出する検査方法及び検査装置を提供するものである。また、本方法及び装置では１回のｘ方向ステージ走査にて、２つ以上の同一位置のダイ画像を取得することにより、走査に起因する両画像の差が小さくなるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、上記課題を達成するために、本発明では、検出感度を向上するように、以下の手段を備えたシステムとして構成されるようにした。
（1）：レーザ等の光源、及び照明光学系、
（2）：散乱光を検出するための複数の欠陥検出光学系及び光検出器、
（3）：基板ホルダと走査用ステージ、
（4）：最も空間分解能が高い欠陥検出光学系の検査画像を用いて隣接ダイ画像との位置ずれ情報を求める手段、及び該位置ずれ情報を全ての欠陥検出画像処理ユニットに伝送する手段、
（5）：(3)にて得られた位置ずれ情報を、各検出光学系の設計及び調整条件に合うように補正をする手段と、補正された位置ずれ情報をもとにダイ間差画像を算出する手段、
（6）：(5)にて得られたダイ間差画像をもとに欠陥判定/検出処理を実施する欠陥検出画像処理ユニット、
（7）：(5)の補正手段に用いる、各検出光学系の設計及び調整条件を、手動もしくは半自動で算出して設定する手段。
【００１３】
本発明は上記(4)、(5)、(7)を主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、高分解能検査画像を用いて位置ずれ情報を算出して、該情報をより低分解能の検査画像にも適用して隣接ダイ間差画像を得て欠陥判定・検査処理を実施することで、比較的低分解能の検出光学系においても、より高い検出感度の欠陥検査方法を提供できる。
【００１５】
また、計算量が多い隣接ダイ間画像位置ずれ演算ユニットの画像処理ユニットに組み込むユニット数を減らすことができるために、画像処理ユニット全体を小型化・小フットプリント化する方法を提供できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、先ず本発明の第１の実施形態を、図に従って説明する。
【実施例１】
【００１７】
以下に、実施例１を、図１乃至図８を用いて説明する。
【００１８】
検査装置１のブロック図を図１に示す。
検査装置１は、照明光学系１０、基板搬送系２０、第１の検出光学系３０、第２の検出光学系４０、フォーカス測定系５０、第１の画像処理系６０、第２の画像処理系７０、制御処理系８０、インターフェース系９０で構成されている。
【００１９】
照明光学系１０は、レーザ光源１１とビーム整形用のレンズ１２を備え、レーザ光源１１から出射された光をレンズ１２にて適宜整形して、被検査基板１００を照明する。
【００２０】
基板搬送系２０は、Ｘステージ２１、Ｙステージ２２、Ｚステージ２３、基板チャック２４、θステージ２５を備えている。
【００２１】
第１の検出光学系３０は、対物レンズ３１、空間フィルタ３２、結像レンズ３３、偏光フィルタ３４、光センサ３５、Ａ／Ｄ変換ユニット３６を備えている。
【００２２】
第２の検出光学系４０は、対物レンズ４１、空間フィルタ４２、結像レンズ４３、偏光フィルタ４４、光センサ４５、Ａ／Ｄ変換ユニット４６を備えている。
【００２３】
フォーカス測定系５０は、照明光学系５１、検出光学系５２、光センサ５３、フォーカスずれ算出処理ユニット５４を備えている。
【００２４】
第１の画像処理系６０は、隣接ダイ間画像位置ずれ情報算出ユニット６１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット６２を備えている。
【００２５】
第２の画像処理系７０は、上記統合された画像位置ずれ情報を補正する位置ずれ情報補正ユニット７１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット７２を備えている。
【００２６】
制御・処理系８０は、少なくとも搬送系２０を制御するための搬送系制御ユニット８１、照明光源制御ユニット８２、第１の検出光学系３０と第２の検出光学系４０を同期して画像を取得するためのセンサ制御ユニット８３、第１の画像処理系６０及び第２の画像処理系７０から出力される欠陥情報６００のマージ処理や分類処理を実施する欠陥情報処理ユニット８４、そして全体をつかさどる制御ユニット８９を備えて構成される。
【００２７】
インターフェース系９０は、少なくとも制御・処理系８０にて処理・出力された欠陥情報６５０を蓄積するデータ蓄積部９１、検査条件設定や制御処理情報入力を実施する入力部９２、欠陥情報６５０を表示したり制御処理情報を表示する表示部９３を備えている。
【００２８】
図２〜３、及び図２３〜２６を用いて、本実施例に基づく基板検査装置による検査のフローを説明する。なお、本実施形態の説明では照明光源としてレーザ光源を使用したが、照明光源が例えばランプであってもよい（図２２）。
【００２９】
まず図２に示すように、基板１００を検査装置１にロードされ（Ｓ２０１）基板チャック２４で保持される。検査装置１はアライメント動作することにより（Ｓ２０２）、基板１００の傾きをなくすと同時に、ウェハ原点座標１９０（図２６に示す。図２６（a）はアライメントが完了した状態を示す図であり、図２６（ｂ）はアライメントを実施する前の状態を示す図である。）を求める（Ｓ２０３）。
【００３０】
次に、基板１００を走査して（Ｓ２０４）、基板１００の表面近傍の光学的画像３０１（図２３，２４参照）を取得する（Ｓ２０５）。得られた画像をもとに、基板１００の表面近傍に欠陥及び異物の有無を欠陥判定処理（Ｓ２０６）を行うことによって実施する。なお、表面近傍の光学的画像３０１の取得が完了し次第、基板１００は検査装置１からアンロードされ（Ｓ２０７）、検査結果が出力される（Ｓ２０８）。
【００３１】
次に、図３に、第１の検出光学系３０と第１の画像処理系６０、第２の検出光学系４０と第２の画像処理系７０、及び制御処理系８０の動作フローを示す。
【００３２】
基板搬送系２０中の基板チャック２４に固定された基板１００は、Ｘ方向ステージ２１によって走査されるが、これに同期して第１の検出光学系３０及び第２の検出光学系４０によって基板１００の表面画像３０１及び４０１が、それぞれ取得される。
【００３３】
ここで第１の検出光学系３０の光学分解能は、第２の検出光学系４０の光学分解能と等しいかそれよりも高いものとする。
【００３４】
まず、第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の動作フローを説明する。
【００３５】
基板１００を照明光学系１０で照明することにより基板１００の表面にて生じる回折光及び散乱光を基板１００に形成された繰返しパターンからの散乱光による回折パターンを空間フィルタ３２で遮光して繰返しパターン以外の部分からの散乱光を偏光フィルタ３４を介して第１の検出光学系３０の光センサ３５で検出する。光センサ３５は検出した散乱光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換ユニット３６でデジタル信号に変換することにより、表面画像３０１が得られる（Ｓ３０１）。この得られた表面画像３０１は、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１に送られる。図２５に示されるように、表面画像３０１と隣接ダイ画像３０２は、両者を重ね合わせた画像３０３中に記されるように、画像間の位置ずれ６０１が生じる。この位置ずれ６０１を、位置ずれ情報算出ユニット６１にて１／１０画素単位で算出し（Ｓ３０２）、画像の中心座標３０８と合わせて位置ずれ情報６１０として、第２の画像処理系７０の位置ずれ情報補正ユニット７１に送信する（Ｓ３０３）。
【００３６】
第１の画像処理系６０のデータ処理ユニット６２では、表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット６１で算出された隣接ダイ間の位置ずれ情報６１０をもとにダイ間の差画像３１１を算出し（Ｓ３０４）、この算出した差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ３０５）。得られた処理結果を欠陥情報６１１として制御処理系８０に伝送する（Ｓ３０６）。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の動作フローである。
【００３７】
次に、第２の検出光学系４０及び第１の画像処理系７０の動作フローを説明する。
【００３８】
基板１００を照明光学系１０で照明することにより基板１００の表面にて生じる回折光及び散乱光を基板１００に形成された繰返しパターンからの散乱光による回折パターンを空間フィルタ４２で遮光して繰返しパターン以外の部分からの散乱光を偏光フィルタ４４を介して第２の検出光学系４０の光センサ４５上に結像させる。光センサ４５は検出した散乱光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換ユニット４６でデジタル信号に変換することにより、表面画像４０１が得られ（Ｓ３１０）、画像処理ユニット７２に送られる。
【００３９】
一方、位置ずれ情報補正ユニット７１では、第１の画像処理系６０中の位置ずれ情報算出ユニット６１から送信される位置ずれ情報６１０を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ３１１）、補正後の位置ずれ情報６２０を算出した後、補正後の位置ずれ情報６２０を画像処理ユニット７２に送る。
【００４０】
画像処理ユニット７２では、第２の検出光学系４０から出力された表面画像４０１と位置ずれ情報補正ユニット７１で補正された位置ずれ情報６２０をもとにダイ間の差画像４１１を算出し（Ｓ３１２）、この差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ３１３）。得られた処理結果を欠陥情報６１２として制御処理系８０に伝送する（Ｓ３１４）。欠陥情報６１２は、欠陥情報６１１と同様、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０の動作フローである。
【００４１】
次に、制御処理系８０の動作フローを説明する。
【００４２】
第１の画像処理系６０及び第２の画像処理系７０から伝送された欠陥情報６１１、６１２を各欠陥の座標情報３１２、４１２を用いて同一欠陥を判定してマージ（Ｓ３２０）した後、入出力手段９２及び蓄積手段９１を通してファイル情報として出力されたり（Ｓ３２１）、ディスプレイ９３の画面上に画面出力される（Ｓ３２２）。
【００４３】
以上が制御処理系８０の動作フローである。
【００４４】
次に、図５、図２４、及び図２５を用いて欠陥判定処理のフローの例について説明する。
【００４５】
まず検査画像３０１と、参照画像となる隣接ダイ画像３０２と、両者間の位置ずれ情報６１０とを用いて、検査画像３０１と参照画像３０２との差画像３１１を算出することをｘステージ１回走査分（以下１列分と呼ぶ）繰り返す（Ｓ５０１）。
【００４６】
次に、１列分の複数ダイの同一部分に相当する場所の差画像３１１の明るさのばらつきσ：３０４を各画素ごとに算出する（Ｓ５０２）。
【００４７】
次に、ユーザインタフェース９０を用いて予め設定しておいた係数ｋを上記明るさばらつきσ：３０４に掛け合わせることによって、注目している画素の欠陥判定しきい値Ｔ：３０５を決定する（Ｓ５０３）。
【００４８】
そして、決定した欠陥判定しきい値Ｔ：３０５と差画像３１１の明るさの絶対値を各画素ごとに比較し、欠陥判定しきい値Ｔ：３０５を差画像の明るさの絶対値が上回った場合（３０６）、その画素位置に相当する基板１００上に欠陥が存在すると判定する（Ｓ５０４）。
【００４９】
このフローを、予め指定した検査領域の画像、もしくは取得された基板１００上の全ての検査画像について、繰返し実行することによって、基板１００上の欠陥判定及び欠陥座標を算出する。
【００５０】
なお、上記では、隣接ダイ間画像の差画像３１１を求めた後明るさばらつき３０４を求め、明るさばらつき３０４から欠陥判定しきい値３０５を算出し、このしきい値をもとに欠陥の判定を実施しているが、欠陥の判定方法は、特開２００３−８３９０７号公報に記載されているような、隣接する２つの画像の明るさを合わせ込んだ後、上記処理と同様に差画像を算出して欠陥判定を実施する方法や、特開２００３−２７１９２７号公報に記載されているように、検査対称画像と参照画像の明るさやコントラストなどの特徴を軸に持つ多次元空間に投票したデータをもとに欠陥判定を実施する方法であっても良く、すなわちダイ間の明るさの差情報を用いて欠陥判定するものであれば良い。
【００５１】
次に、図６と図２７を用いて、欠陥判定結果のマージ処理のフローを説明する。
【００５２】
欠陥判定結果のマージ処理とは、複数の検出光学系にて検出された同一の欠陥情報を、１つに集約する手順のことである。
【００５３】
複数の検出光学系１乃至Ｎ（図１の構成においては、第１の検出光学系３０及び第２の検出光学系４０）によってそれぞれ得られた欠陥情報６０１０をノードとした、欠陥情報リスト６０１１〜６０１９を作成する（Ｓ６０１）。この際、欠陥情報６０１０中の欠陥座標をキーとしてノードをソートしておくと、以下の処理がより効率よく実施可能である。
【００５４】
まず、欠陥情報リスト６０１１の１番上の欠陥情報Ａを欠陥リスト６０２０に追加し、欠陥情報リスト６０１１から欠陥情報Ａを削除する（Ｓ６０２）。次に、リスト６０１１以外の残ノードが存在する欠陥情報リストについて、予め設定した距離Δに対し、欠陥座標６０８１を中心とした一辺Δの正方形３１４の中に入る座標の欠陥情報６０７２〜６０７９を探す（Ｓ６０３）。相当する欠陥情報があれば、それらは全て同一の欠陥であるとして、欠陥情報を欠陥情報リストから削除する（Ｓ６０４）。
【００５５】
以上の手順を、まず欠陥情報リスト６０１１のノードが空になるまで繰返し（Ｓ６０５）、順次欠陥情報リスト６０１２〜６０１９についても同一の手順を繰り返す（Ｓ６０６）。
【００５６】
次に、図７を用いて各検出光学系の検出位置オフセット値の発生、及びキャリブレーション情報の設定を説明する。
【００５７】
図７（ａ）に示すように、光センサ３５，４５やレンズ３１，３３，４１，４３等の光
学部品の位置にずれがある場合、ある瞬間に測定している基板１００の表面位置は、第１の検出光学系３０の測定位置１５１（第１の検出光学系３０の光軸の中心が基板１００の表面と交わる位置）と第２の検出光学系の測定位置１５２（第２の検出光学系４０の光軸の中心が基板１００の表面と交わる位置）との間にずれ１５０が生じる。隣接ダイ間画像を用いた位置ずれ情報の算出精度はセンサ画素サイズの１／１０程度あり、基板１００の表面上でのサイズに換算すると５０nm以下の大きさになる。この位置ずれ１５０を無視できる程度に小さくするためには、上記光センサ、レンズの機械的な微調整を５０nm以下で実施する必要があるが、実際にはこれは困難である。
【００５８】
そこで本発明では、この位置ずれ１５０を予め測定しておき、この測定して得た情報を用いて第１の検出光学系にて得られた位置情報６０１を補正することにより第２の検出光学系の測定画像４０１と隣接ダイ画像４０２の位置合わせを実施できるようにした。手順は以下のようである。これを図７（ｂ）に示す。
【００５９】
表面にＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）球等の孤立欠陥１６１を表面に付着させた基板１６０を搬送系２０の基板チャック２４で保持して走査する。この状態で照明光学系１０により基板１６０の表面を照明し、第１の検出光学系３０及び第２の検出光学系４０で孤立欠陥１６１からの散乱光を検出してそれぞれの検出光学系から信号波形１６５，１６６が出力される。それぞれの検出光学系から出力される信号波形１６５および１６６は、欠陥からの散乱光を検出するタイミングｔ０又はｔ１でピークを迎えるが、このタイミングのずれは第１の検出光学系３０及び第２の検出光学系４０それぞれの基板１６０上の検出位置のずれ１５０に起因するので、その差(ｔ１‐ｔ０)を求める。別途基板走査速度ｖ、及び各検出系の倍率Ｍ１,Ｍ２及び画素サイズｐ１,ｐ２を求めておくと、位置ずれ量は走査方向が(ｔ１‐ｔ０)ｖ、画素並び方向がＭ２ｐ２(Ｎ２-Ｎｃ１)-Ｍ１ｐ１(Ｎ１-Ｎｃ１)で求めることができる。ここで、Ｎｃ１は基準座標で、Ｎ１,Ｎ２はそれぞれ、前述の画素の座標位置を示す。
【００６０】
次に、図８を用いて表示部９３に表示されるキャリブレーションを実施するためのＧＵＩ８００の例を示す。
【００６１】
まずＧＵＩ８００上でオフセット値を設定したい検出光学系番号を８０１に設定する。
【００６２】
走査方向及び画素並び方向へのオフセット値が既知の場合、走査方向の窓８０２及び画素並び方向の窓８０３に直接その値を入力する。
【００６３】
そうでない場合には、光学系１,２の倍率の窓８０４，８０５及び画素サイズの窓８０６〜８０９にそれぞれ入力し、自動判定ボタン８１０を押すことにより欠陥情報処理ユニット８４においてオフセット値を求める。
【００６４】
オフセット値を求めるために、装置内部では、表面にＰＳＬ等の孤立欠陥を表面に付着させた基板を走査することによって、欠陥を含む画像を取得する。取得された画像の欠陥座標と走査中のＸステージ２１の位置情報を用いて、欠陥情報処理ユニット８４において走査方向及び画素並び方向のオフセット値を自動算出する。
【００６５】
この算出されたオフセット値は、ＧＵＩ８００上のオフセット表示欄８０２および８０３に表示される。
【００６６】
各パラメータの設定が完了したら"ＯＫ"のボタン８１１を押す。以上で設定が完了する。
【００６７】
以上に説明したように、検出感度が異なる複数の検出光学系を備えた検査装置において、予め各検出光学系間のオフセット値を求めておくことにより、それぞれの検出光学系で検出した基板上の欠陥の情報をマージすることが可能になり、より多くの情報を用いてより高い感度で欠陥を検出することが可能になった。
【実施例２】
【００６８】
実施例１で示した、欠陥判定結果のマージ処理のフローの変形例を図９を用いて説明する。本実施例における各部の動作は、基本的には第１の実施例で説明したものと同じである。
【００６９】
複数の検出光学系１乃至Ｎ（図１の構成においては、第１の検出光学系３０及び第２の検出光学系４０）によってそれぞれ得られた欠陥情報６０１０をノードとした、欠陥情報リスト６０１１〜６０１９を作成する（Ｓ７０１）。この際、欠陥情報６０１０中の欠陥座標をキーとしてノードをソートしておくと、以下の処理がより効率よく実施可能である。
【００７０】
まず、欠陥情報リスト６０１１の１番上の欠陥情報Ａを統合欠陥情報６１９中の検出系１による欠陥情報６１９１にコピーし、欠陥情報リスト６０１１から欠陥情報Ａを削除する（Ｓ７０２）。以下、この統合欠陥情報６１９へのコピー及び欠陥情報Ａの削除の手順のことを、統合欠陥情報６１９へ欠陥情報Ａを移動する、と呼ぶこととする。
次に、リスト６０１１以外の残ノードが存在する欠陥情報リストについて、予め設定した距離Δに対し、欠陥座標６０８１を中心とした一辺Δの正方形３１４の中に入る座標の欠陥情報６０７２〜６０７９を探す（Ｓ７０３）。相当する欠陥情報があれば、それらは全て同一の欠陥であるとして、欠陥情報６０７２〜６０７９を統合欠陥情報６１９へ移動する（Ｓ７０４）。移動が完了したら、統合欠陥情報６１９を統合欠陥リスト６０１０に追加する（Ｓ７０５）。
以上の手順を、まず欠陥情報リスト６０１１のノードが空になるまで繰返し（Ｓ７０６）、順次欠陥情報リスト６０１２〜６０１９についても同一の手順を繰り返す（Ｓ７０７、７０９）。なお、手順Ｓ７０５の度に欠陥番号を１ずつ増やしていく（Ｓ７０８）ことにより、統合欠陥情報６１９１の欠陥番号が重複しないようにする。
【実施例３】
【００７１】
次に、実施例１の動作フローの変形例である、虚報除去機能を持つ欠陥検査システムの動作フローを、図１９、図２７を用いて説明する。本実施例における各部の動作は、基本的には第１の実施例で説明したものと同じである。
照明光学系１０、基板搬送系２０、第１の検出光学系３０、第２の検出光学系４０、フォーカス測定系５０の動作は、実施例１と同一である。ここでは、第１の画像処理系６０、第２の画像処理系７０、及び制御処理系８０の動作フローを示す。
【００７２】
まず第１の画像処理系６０の動作フローを説明する。
第１の検出光学系により表面画像３０１が得られる（Ｓ１２０１）。この得られた表面画像３０１は、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１に送られる。図２５に示されるように、表面画像３０１と隣接ダイ画像３０２との間に生じた画像間の位置ずれ６０１を、位置ずれ情報算出ユニット６１にて１／１０画素単位で算出し（Ｓ１２０２）、画像の中心座標３０８と合わせて位置ずれ情報６１０として、第２の画像処理系７０の位置ずれ情報補正ユニット７１に送信する（Ｓ１２０３）。
【００７３】
第１の画像処理系６０のデータ処理ユニット６２では、表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット６１で算出された隣接ダイ間の位置ずれ情報６１０をもとにダイ間の差画像３１１を算出し（Ｓ１２０４）、この算出した差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１２０５）。得られた処理結果のうち、欠陥座標３１２を制御処理系８０に伝送する（Ｓ１２０６）。また、得られた処理結果を欠陥情報６１１として保存する。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。
【００７４】
次に、第２の画像処理系７０の動作フローを説明する。
【００７５】
第２の検出光学系により表面画像４０１が得られ（Ｓ１２１１）、画像処理ユニット７２に送られる。
一方、位置ずれ情報補正ユニット７１では、第１の画像処理系６０中の位置ずれ情報算出ユニット６１から送信される位置ずれ情報６１０を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ１２１２）、補正後の位置ずれ情報６０２を算出した後、画像処理ユニット７２に送る。
【００７６】
画像処理ユニット７２では、第２の検出光学系４０から出力された表面画像４０１と隣接ダイ画像４０２、及び位置ずれ情報補正ユニット７１で補正された位置ずれ情報６０２をもとにダイ間の差画像４１１を算出し（Ｓ１２１３）、この差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１２１４）。得られた欠陥座標４１２を制御処理系８０に伝送する（Ｓ１２１５）。また、得られた処理結果を欠陥情報６１２として保存する。欠陥情報６１２は、少なくとも欠陥座標４１２は備えているが、欠陥特徴量４１３、欠陥画像４１１、及び検査画像４０１も、まとめて欠陥情報６１２とするのが好ましい。
【００７７】
最後に、第１の画像処理系６０、第２の画像処理系７０、制御・処理系８０の動作フローを含めた説明する。
制御・処理系８０は、第１の画像処理系６０中の画像処理ユニット６２より受け取った欠陥のウェハ座標３１２、及び第２の画像処理系７０中の画像処理ユニット７２より受け取った欠陥のウェハ座標４１２をマージする（Ｓ１２２１）。マージの方法は、第１の実施例の制御・処理系８０の動作フロー説明において欠陥情報をマージする方法と同一である。マージされた座標情報３１２’を、第１の画像処理系６０中の画像処理ユニット６２及び第２の画像処理系７０中の画像処理ユニット７２に送信する（Ｓ１２２２）。
【００７８】
第１の画像処理系６０中の画像処理ユニット６２では、制御処理系８０より送信されてきた欠陥座標３１２’を受け取り、保存されている欠陥情報の中から、欠陥座標３１２’とほぼ一致する座標情報３１２を持つ欠陥情報６１１を検索する。該当する欠陥情報６１１が保存されていれば、欠陥情報６１１を制御処理系８０に送信して（Ｓ１２３１）、保存していた欠陥情報６１１を削除する。該当する欠陥情報６１１が保存されていない場合には、欠陥座標３１２’を含む検査画像３０１’’とその隣接ダイ画像３０２’’を用いて欠陥情報６６１１を新たに生成し（Ｓ１２３２）、欠陥情報６６１１を制御処理系８０に送信する（Ｓ１２３３）。
第２の画像処理系７０中の画像処理ユニット７２では、制御処理系８０より送信されてきた欠陥座標３１２’を受け取り、保存されている欠陥情報の中から、欠陥座標３１２’とほぼ一致する座標情報４１２を持つ欠陥情報６１２を検索する。該当する欠陥情報６１２が保存されていれば、欠陥情報６１２を制御処理系８０に送信して（Ｓ１２４１）、保存していた欠陥情報６１２を削除する。該当する欠陥情報６１２が保存されていない場合には、欠陥座標３１２’を含む検査画像４０１とその隣接ダイ画像４０２を用いて欠陥情報６６１２を新たに生成し（Ｓ１２４２）、欠陥情報６６１２を制御処理系８０に送信する（Ｓ１２４３）。
制御処理系８０では、画像処理ユニット６２から送信された欠陥座標３１２’を持つ欠陥情報６１１又は６６１１、及び画像処理ユニット７２から送信された欠陥座標３１２’を持つ欠陥情報６１２又は６６１２を用いて統合された欠陥情報６１９を生成する（Ｓ１２４１）。この際、欠陥情報６６１１又は６６１２が統合欠陥情報６１９に含まれている場合には、統合欠陥情報６１９が示す欠陥検査結果を虚報と判断して、削除してもよい（Ｓ１２２２’）。統合された欠陥情報６１９は、入出力手段９２及び蓄積手段９１を通してファイル情報として出力されたり（Ｓ１２２３）、ディスプレイ９３の画面上に画面出力される（Ｓ１２２４）。
【実施例４】
【００７９】
実施例１の変形例を、図１０〜１１、図３０を用いて説明する。
まず図１１を用いて、被検査基板表面をシートビーム照明しＴＤＩ（Time Delay and Integration）センサを用いて基板表面の検査画像を検出する場合の装置構成を示す。ここでは、光センサとして１次元センサを用いるように説明しているが、ＴＤＩセンサを用いてもよい。
【００８０】
上述の実施例１に対して、照明光学系１０中のビーム整形レンズとして図１１（ｂ）に示すコーンレンズ１２もしくは図１１（ｃ）に示すシリンドリカルレンズ１３を用いることによって、基板１００表面の照明領域１０９がシートビーム照明されている。第１の検出光学系３０の光センサ３５及び第２の検出光学系４０の光センサ４５として１次元センサを用いることで、照明領域１０９の基板表面画像を一括検出できるようになっている。
次に図１０を用いて、被検査基板表面をシートビーム照明しＴＤＩセンサを用いて基板表面の検査画像を検出する場合の、動作フローを示す。本実施例における各部の動作は、基本的には第１の実施例で説明したものと同じである。
【００８１】
まず、基板１００を検査装置１にロード（Ｓ８０１）し、ウェハチャック３４にて基板１００を固定する。
次に基板１００上のアライメントマーク１０８を用いて、ウェハアライメントを実施し、基板１００上の座標と基板走査系の座標とのオフセット１３０１と傾き１３０２を測定する（Ｓ８０２）。
【００８２】
傾き１３０２が予め設定した角度しきい値よりも大きい場合には、θステージ２６を傾き１３０２だけ逆方向に回転して傾きがほぼ０になるようにした後、基板のアライメントを再度実施して基板１００上の座標と基板走査系の座標とのオフセット１３０１を再度測定する。オフセット１３０１が予め設定したオフセットしきい値よりも大きい場合には、オフセットしきい値以下０になるようにＸステージ２１及びＹステージ２２を適宜移動させる。
【００８３】
次に、Ｘステージ２１を走査する（Ｓ８０３）。Ｘステージ２１はウェハ上にシートビーム１３１０が照射されている間はほぼ等速で移動させる。
シートビームの照明領域がウェハ上になる範囲で、光源１１のシャッタ１３を開け、シートビーム状照明を実施する（Ｓ８０４）。
Ｘステージ２１の走査に同期してＴＤＩセンサを動作させ、基板１００の表面画像を一括して取得する（Ｓ８０５）。
Ｘステージ２１の１回の走査が完了したら、予め指示しておいた基板上の測定領域全体の基板表面画像が取得するまで、光センサで一括して測定できる幅だけＹステージ２２を移動させ（Ｓ８０７）、Ｘステージ２１の走査を繰返し実施する。完了したら（Ｓ８０６）、基板１００をアンロードして検査装置としての動作が完了する（Ｓ８０８）。
【実施例５】
【００８４】
次に、本発明の第２の実施形態を、図１２〜１６に従って説明する。
【００８５】
まず、図１２を用いて、基板表面の法線方向とは異なる方向（以下斜方と呼ぶ）に検出光学系が傾けられている光学系（以下斜方検出系）において、デフォーカス時に生じる視野内座標とウェハ上座標との位置関係にずれについて説明する。
基板表面の法線方向と光軸がほぼ一致している検出光学系（以下上方検出系）では、フォーカス状態が変化した場合、最も明るい点の位置は変わらずに、明るさの分布がぼける（３０１→３０１’）。
一方斜方検出系では、たとえば視野中心の点１０１１に相当するウェハ上座標１０１２がデフォーカスに依存して変化する（４０１→４０１’）。これは、センサ検出面と基板表面が平行でないために生じる本質的なずれであって、デフォーカスが常に０でない限り必ず生じる。例えば、斜方検出光学系の傾きをθ、デフォーカス量をδとすると、基板１００上の視野点のずれ（ΔＬ’−ΔＬ）は
（ΔＬ’−ΔＬ）＝δ／ｓｉｎθ                                            式１
で表される。
そこで本実施例では、自動焦点合わせ動作をするためのフォーカス測定系から出力されるフォーカスずれ値を用いて、第１の検出光学系と第２の検出光学系の座標のずれを補正する手順を備えている。
第１の実施形態に対し、フォーカス測定系にて算出したフォーカスずれ量５９が第２の画像処理系中の位置ずれ情報補正ユニット７１に伝達するための信号線が追加されている。
【００８６】
以下、斜方検出系におけるデフォーカスに起因する座標ずれを、補正して欠陥判定・検出処理を実施するための装置構成を図１４を用いて、デフォーカス測定量を斜方の位置ずれ量補正に用いて欠陥判定・検査処理フローを図１３を用いて、合わせて説明する。
但し、ここで第１の検出光学系３０の光学分解能は、第２の検出光学系４０光学分解能と等しいかそれよりも高いとし、また第１の検出光学系は上方検出系、第２の検出光学系は斜方検出系であるとする。
まずフォーカス測定系５０の動作フローについて説明する。
フォーカス測定系５０は、隣接ダイ間画像位置ずれ情報を算出する周期を超えない範囲で、雑音成分を低減できる程度十分に長い時間にわたるフォーカスずれ値の測定量の平均５９を算出し、斜方検出系である第２の検出光学系の位置ずれ情報補正ユニット６１に送信する。
【００８７】
次に、第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の動作フローについて説明する。本実施例における各部の動作は、基本的には第１の実施例で説明したものと同じである。
基板１００表面にて生じる回折光及び散乱光が、第１の検出光学系３０中の光センサ３５によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像３０１が得られる。表面画像３０１は隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１に送られる。位置ずれ情報算出ユニット６１にて、隣接ダイ間の位置ずれ情報６１０を１／１０画素単位で算出し、第２の画像処理系７０中の補正ユニット７１に位置ずれ情報６１０を送信する。第１の画像処理系６０中のデータ処理ユニットでは、表面画像３０１と位置ずれ情報６０１をもとにダイ間の差画像３１１を算出し、差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う。得られた処理結果を欠陥情報６１１として制御処理系８０に伝送する。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の動作フローである。
【００８８】
次に、第２の検出光学系４０及び第１の画像処理系７０の動作フローについて説明する。
基板１００を照明光学系１０で照明することにより基板１００の表面にて生じる回折光及び散乱光を基板１００に形成された繰返しパターンからの散乱光による回折パターンを空間フィルタ４２で遮光して繰返しパターン以外の部分からの散乱光を偏光フィルタ４４を介して第２の検出光学系４０の光センサ４５上に結像させる。光センサ４５は検出した散乱光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換ユニット４６でデジタル信号に変換することにより、表面画像４０１が得られ、画像処理ユニット７２に送られる。
【００８９】
補正ユニット７１では、第１の画像処理系６０中の位置ずれ情報算出ユニット６１から送信される位置ずれ情報６１０を、フォーカスずれ量の移動平均５９及び予め測定したキャリブレーション情報をもとに補正し、補正後の位置ずれ情報６２０を算出した後、補正後の位置ずれ情報６２０を画像処理ユニット７２に送る。
画像処理ユニット７２では、表面画像４０１と補正された位置ずれ情報６０２をもとにダイ間の差画像４１１を算出し、差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う。得られた処理結果を欠陥情報６１２として制御処理系８０に伝送する。欠陥情報６１２は、少なくとも欠陥座標４１２は備えているが、欠陥特徴量４１３、欠陥画像４１１、及び検査画像４０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０の動作フローである。
【００９０】
次に、制御処理系８０の動作フローを説明する。
第１の画像処理系６０及び第２の画像処理系７０から伝送された欠陥情報６１１、６１２を各欠陥の座標３１２、４１２を用いて同一欠陥を判定してマージし、統合欠陥情報６１９を生成する。統合欠陥情報６１９は入出力手段９２及び蓄積手段９１を通してファイル情報として出力されたり、ディスプレイ９３の画面上に画面出力される。
【実施例６】
【００９１】
次に、実施例１の別の変形例である、検出光学系を３つ持つ欠陥検査システムの構成を図１５を用いて説明し、動作フローを図１６を用いて合わせて説明する。
【００９２】
第１の実施例に対し、第３の検出光学系３００とその出力を処理する第３の画像処理系４００が追加されており、第３の画像処理系４００の位置ずれ情報補正ユニット４１０に対して、第１の実施例において説明した第２の画像処理系７０の位置ずれ情報補正ユニット７１と同様に、第１の画像処理系６０の位置ずれ情報算出ユニット６１から位置合わせ情報６１０を受信できるように配線されている。
【００９３】
第１の検出光学系３０と第１の画像処理系６０、第２の検出光学系４０と第２の画像処理系７０、第３の検出光学系３００と第３の画像処理系４００、及び制御処理系８０の動作フローを示す。なお、第１の実施例と同じ番号を付したものは、第１の実施例で説明したのと同様な機能を有し、同様な動作をする。
【００９４】
基板搬送系３０中のウェハチャック３４に固定された半導体基板１００は、Ｘ方向ステージ３１によって走査されるが、これに同期して第１の検出光学系３０、第２の検出光学系４０及び第３の検出光学系３００によって、基板１００の表面画像３０１、４０１、及び３００１が、それぞれ取得される。
【００９５】
ここで第１の検出光学系３０の光学分解能は、第２の検出光学系４０の光学分解能及び第３の検出光学系３００の光学分解能と等しいかそれよりも高いとする。
【００９６】
まず、第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の動作フロー、および第２の検出光学系４０及び第１の画像処理系７０の動作フローについては、第１の実施例で説明したのと同じであるので省略する。
【００９７】
次に、第３の検出光学系３００及び第３の画像処理系４０００の動作フローについて説明する。この動作は、第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０の動作フローと基本的には同じである。
【００９８】
基板１００表面にて生じる回折光及び散乱光が、第３の検出光学系３００によって光センサ３５０に結像され光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像３００１が得られ、画像処理系４０００のダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット４０２０に送られる。
【００９９】
一方、位置ずれ情報補正ユニット４０１０では、第１の画像処理系６０の位置ずれ情報算出ユニット６１から送信される位置ずれ情報６１０を、予め設定されたキャリブレーション情報をもとに補正し、補正後の位置ずれ情報６３０を算出した後、補正後の位置ずれ情報６３０をデータ処理ユニット４０２０に送る。
【０１００】
データ処理ユニット４０２０では、表面画像３００１と補正された位置ずれ情報６３０をもとにダイ間の差画像３０１１を算出し、この算出した差画像３０１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う。得られた処理結果を欠陥情報６１３として保存する。欠陥情報６１３は、少なくとも欠陥座標３０１２は備えているが、欠陥特徴量３０１３、欠陥画像３０１１、及び検査画像３００１も、まとめて欠陥情報６１３とするのが好ましい。以上が第３の検出光学系３００及び第３の画像処理系４００の動作フローである。
【０１０１】
次に、制御処理系８０’の動作フローを説明する。この制御処理系８０’の動作は、基本的には第１の実施例で説明したものと同じである。
【０１０２】
第１の画像処理系６０、第２の画像処理系７０及び第３の画像処理系４００から伝送された欠陥情報６１１、６１２、６１３を、各欠陥情報に含まれる欠陥座標情報を用いて同一欠陥を判定してマージし、統合欠陥情報６１９を生成する。統合欠陥情報６１９は入出力手段９２及び蓄積手段９１を通して出力される。以上が制御処理系８０’の動作フローである。
【０１０３】
本実施例においては、検出感度が異なる３つの検出光学系を備えた検査装置の例を示したが、本実施例においても、第１の実施例で説明したのと同様に、予め各検出光学系間のオフセット値を求めておくことにより、それぞれの検出光学系で検出した基板上の欠陥の情報をマージすることが可能になり、より多くの情報を用いてより高い感度で欠陥を検出することが可能になった。
【実施例７】
【０１０４】
次に、本発明の第２の実施形態を図１７及び図１８を用いて説明する。
検査装置１のブロック図を図１７に示す。
検査装置１は、照明光学系１０、基板搬送系２０、第１の検出光学系３０、第２の検出光学系４０、フォーカス測定系５０、位置ずれ測定系５００、第１の画像処理系６０、第２の画像処理系７０、制御処理系８０、インターフェース系９０で構成されている。
照明光学系１０は、レーザ光源１１とビーム整形用のレンズ１２を備えている。レーザ光源１１から出射された光をレンズ１２にて適宜整形して、被検査基板１００を照明する。
基板搬送系２０は、Ｘステージ２１、Ｙステージ２２、Ｚステージ２３、基板チャック２４、θステージ２５を備えている。
【０１０５】
第１の検出光学系３０は、対物レンズ３１、空間フィルタ３２、結像レンズ３３、偏光フィルタ３４、光センサ３５、Ａ／Ｄ変換ユニット３６を備えている。
【０１０６】
第２の検出光学系４０は、対物レンズ４１、空間フィルタ４２、結像レンズ４３、偏光フィルタ４４、光センサ４５、Ａ／Ｄ変換ユニット４６を備えている。
【０１０７】
フォーカス測定系５０は、照明光学系５１、検出光学系５２、光センサ５３、フォーカスずれ算出処理ユニット５４を備えている。
【０１０８】
第１の画像処理系６０は、隣接ダイ間画像位置ずれ情報算出ユニット６１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット６２を備えている。
【０１０９】
第２の画像処理系７０は、上記統合された画像位置ずれ情報を補正する位置ずれ情報補正ユニット７１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット７２を備えている。
位置ずれ測定系５００は、照明光学系５１０、検出光学系５２０、光センサ５０３、位置ずれ情報算出ユニット５０４を備えている。
第１の画像処理系６０は、隣接ダイ間画像位置ずれ情報算出ユニット６１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット６２を備えている。
第２の画像処理系７０は、上記統合された画像位置ずれ情報を補正する位置ずれ情報補正ユニット７１、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット７２を備えている。
【０１１０】
制御・処理系８０は、少なくとも搬送系２０を制御するための搬送系制御ユニット８１、照明光源制御ユニット８２、第１の検出光学系３０と第２の検出光学系４０を同期して画像を取得するためのセンサ制御ユニット８３、第１の画像処理系６０及び第２の画像処理系７０から出力される欠陥情報６００のマージ処理や分類処理を実施する欠陥情報処理ユニット８４、そして全体をつかさどる制御ユニット８９を備えて構成される。
【０１１１】
インターフェース系９０は、少なくとも制御・処理系８０にて処理・出力された欠陥情報６５０を蓄積するデータ蓄積部９１、検査条件設定や制御処理情報入力を実施する入力部９２、欠陥情報６５０を表示したり制御処理情報を表示する表示部９３を備えている。
【０１１２】
次に、図１８及び図２８を用いて本発明の第２の実施例に関わる検査装置のうち、第１の検出光学系３０と第１の画像処理系６０、第２の検出光学系４０と第２の画像処理系７０、位置ずれ測定系５００、及び制御処理系８０の動作フローを示す。
基板搬送系３０中のウェハチャック３４に固定された半導体基板１００は、Ｘ方向ステージ３１によって走査されるが、これに同期して第１の検出光学系３０、第２の検出光学系４０、及び位置ずれ測定系５００によって基板１００の表面画像３０１、４０１、５０１が、それぞれ取得される。
ここで第１の検出光学系３０の光学分解能は、第２の検出光学系４０光学分解能と等しいかそれよりも高いとする。
【０１１３】
まず位置ずれ測定系５００の動作フローについて説明する。
【０１１４】
基板１００に照明光源５０７から出た光を照明することにより基板１００の表面にて生じる反射光、回折光及び散乱光を生じさせ、対物レンズ５０２等によって位置ずれ測定系５００中の光センサ５５０によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像５１９が得られる（Ｓ１１０１）。表面画像５１９は、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４に送られる。算出ユニット５０４にて、表面画像５１９が位置合わせに適切か否かの情報を得る（Ｓ１１０２）。位置ずれ情報判断の方法は、表面画像５１９の画像のコントラストを算出して、位置合わせに必要なパターン部が十分あるかどうかで決定させるのが簡便であるが、他の方法でも良い。不適と判断された場合には、不適情報５２０を第１の画像処理系６０中の位置ずれ情報算出ユニット６１、及び第２の画像処理系７０中の補正ユニット７１に送信する。
適と判断された場合には、隣接ダイ間の位置ずれ情報５０９を算出し、第１の画像処理系６０中の補正ユニット６１及び第２の画像処理系７０中の補正ユニット７１に位置ずれ情報５０９を送信する。以上が位置ずれ測定系５００の動作フローである。
【０１１５】
次に、第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０’の動作フローについて説明する。
基板１００表面にて生じる回折光及び散乱光が、第１の検出光学系３０中の光センサ３５によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像３０１が得られる（Ｓ１１１１）。表面画像３０１は隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１’に送られる。
算出ユニット６１’にて、表面画像３０１が位置合わせに適切か否かの情報を得る（Ｓ１１１２）。位置ずれ情報判断の方法は、表面画像５０１の画像のコントラストを算出して、位置合わせに必要なパターン部が十分あるかどうかで決定させるのが簡便であるが、他の方法でも良い。不適と判断された場合には、不適情報５３０を第２の画像処理系７０中の補正ユニット７１に送信する。
次に、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、不適情報５２０もしくは位置ずれ情報５０９を受信する。どちらを受信したかにより動作が異なる。
まず不適情報５２０を受信した場合についての動作フローを説明する。この場合は、第１の実施例における第１の画像処理系６０の動作とほぼ同じとなる。
【０１１６】
第１の画像処理系６０’の隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１’では、表面画像３０１と隣接ダイ画像３０２との位置ずれ情報６０１を算出し（Ｓ１１１４）、画像の中心座標３０８と合わせて位置ずれ情報６１０として、第２の画像処理系７０の位置ずれ情報補正ユニット７１’に送信する（Ｓ１１１５）。
【０１１７】
第１の画像処理系６０’のデータ処理ユニット６２では、表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット６１’で算出された隣接ダイ間の位置ずれ情報６１０をもとにダイ間の差画像３１１を算出し（Ｓ１１１６）、この算出した差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１１１７）。得られた処理結果を欠陥情報６１１として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１１１８）。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０の、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、不適情報５２０を受信した場合についての動作フローである。
次に、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、位置ずれ情報５０９を受信した場合についての動作フローを説明する。この場合は、第１の実施例における第２の画像処理系７０の動作とほぼ同じとなる。
【０１１８】
位置ずれ情報補正ユニット６１’では、合わせずれ測定系５００中の隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４から送信される位置ずれ情報５０９を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ１１１８）、補正後の位置ずれ情報６０１’を画像処理ユニット６２’に送る。
【０１１９】
画像処理ユニット６２’では、第１の検出光学系３０から出力された表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット６１’で補正された位置ずれ情報６０１’をもとにダイ間の差画像３１１を算出し（Ｓ１１１６）、この差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１１１７）。得られた処理結果を欠陥情報６１１として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１１１８）。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が第１の検出光学系３０及び第１の画像処理系６０’の動作フローである。
【０１２０】
次に、第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０’の動作フローについて説明する。
基板１００表面にて生じる回折光及び散乱光が、第２の検出光学系４０中の光センサ４５によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像４０１が得られる（Ｓ１１２１）。表面画像４０１は隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット７１’に送られる。
次に、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、不適情報５２０もしくは位置ずれ情報５０９を受信する。また、不適情報５２０を受信した場合には、第１の画像処理系６０’のデータ処理ユニット６１’より位置ずれ情報６１０もしくは、不適情報５３０を受信する。いずれの場合かにより、第２の画像処理系７０’の動作が異なる。
まず不適情報５２０及び不適情報５３０を受信した場合についての動作フローを説明する。この場合は、第１の実施例における第１の画像処理系６０の動作とほぼ同じとなる。
【０１２１】
第２の画像処理系７０’の隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット７１’では、表面画像４０１と隣接ダイ画像４０２との位置ずれ情報６０２’を算出し（Ｓ１１２５）、位置ずれ情報６０２’をもとにダイ間の差画像４１１を算出し（Ｓ１１２６）、この算出した差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１１２７）。得られた処理結果を欠陥情報６１２として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１１２８）。欠陥情報６１２は、少なくとも欠陥座標４１２は備えているが、欠陥特徴量４１３、欠陥画像４１１、及び検査画像４０１も、まとめて欠陥情報６１２とするのが好ましい。以上が第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０’の、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より不適情報５２０を、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１’より不適情報５３０を、それぞれ受信した場合についての動作フローである。
次に、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より位置ずれ情報５０９を受信した場合の動作フローを説明する。この場合は、本実施例における第１の画像処理系６０’の、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、位置ずれ情報５０９を受信した場合についての動作フローとほぼ同一である。
【０１２２】
位置ずれ情報補正ユニット７１’では、合わせずれ測定系５００中の隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４から送信される位置ずれ情報５０９を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ１１２９）、補正後の位置ずれ情報６０２’を画像処理ユニット７２’に送る。
【０１２３】
画像処理ユニット７２’では、第２の検出光学系４０から出力された表面画像４０１と隣接ダイ画像４０２、位置ずれ情報算出ユニット７１’で補正された位置ずれ情報６０２’をもとにダイ間の差画像４１１を算出し（Ｓ１１２６）、この差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１１２７）。得られた処理結果を欠陥情報６１２として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１１２８）。欠陥情報６１２は、少なくとも欠陥座標４１２は備えているが、欠陥特徴量４１３、欠陥画像４１１、及び検査画像４０１も、まとめて欠陥情報６１２とするのが好ましい。以上が第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０’の、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より位置ずれ情報５０９を受信した場合の動作フローである。
最後に、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より不適情報５２０を、第１の画像処理系６０’のデータ処理ユニット６１’より位置ずれ情報６１０を、それぞれ受信した場合の動作フローを説明する。この場合は、第１の実施例における第２の画像処理系７０の動作フローとほぼ同一である。
【０１２４】
位置ずれ情報補正ユニット７１’では、第１の画像処理系６０’のデータ処理ユニット６１’より受信した位置ずれ情報６１０を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ１１２３）、補正後の位置ずれ情報６０２’を画像処理ユニット７２’に送る。
【０１２５】
画像処理ユニット７２’では、第１の検出光学系３０から出力された表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット７１’で補正された位置ずれ情報６０２’をもとにダイ間の差画像４１１を算出し（Ｓ１１２６）、この差画像４１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１１２７）。得られた処理結果を欠陥情報６１２として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１１２８）。欠陥情報６１２は、少なくとも欠陥座標４１２は備えているが、欠陥特徴量４１３、欠陥画像４１１、及び検査画像４０１も、まとめて欠陥情報６１２とするのが好ましい。以上が第２の検出光学系４０及び第２の画像処理系７０’の、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より不適情報５２０を、第１の画像処理系６０’のデータ処理ユニット６１’より位置ずれ情報６１０を、それぞれ受信した場合の動作フローである。
【０１２６】
次に、制御処理系８０の動作フローを説明する。
第１の画像処理系６０’及び第２の画像処理系７０’から伝送された欠陥情報６１１、６１２を各欠陥の座標３１２、４１２を用いて同一欠陥を判定してマージし、統合欠陥情報６１９を生成する（Ｓ１１３１）。統合欠陥情報６１９は入出力手段９２及び蓄積手段９１を通してファイル情報として出力されたり（Ｓ１１３２）、ディスプレイ９３の画面上に画面出力される（Ｓ１１３３）。
【０１２７】
本実施例においては、合わせずれ算出用光学系及び複数の検出光学系を備えた検査装置の例を示したが、本実施例においても、第１の実施例で説明したのと同様に、予め合わせずれ算出用光学系及び各検出光学系間のオフセット値を求めておくことにより、それぞれの検出光学系で検出した基板上の欠陥の情報をマージすることが可能になり、より多くの情報を用いてより高い感度で欠陥を検出することが可能になった。また、欠陥検査光学系よりも高い分解能を備えた合わせずれ算出用光学系を設けることにより、合わせずれの算出精度を向上させることが可能となり、より高い感度で欠陥を検出することが可能になった。
【実施例８】
【０１２８】
次に、本発明の第３の実施形態である、合わせずれ測定系及び検出光学系を１つ持つ欠陥検査システムの構成を図２０を用いて説明し、動作フローを図２１を用いて合わせて説明する。
検査装置１のブロック図を図２０に示す。
検査装置１は、照明光学系１０、基板搬送系２０、検出光学系３０、フォーカス測定系５０、位置ずれ測定系５００、画像処理系６０’、制御処理系８０、インターフェース系９０で構成されている。
【０１２９】
照明光学系１０は、レーザ光源１１とビーム整形用のレンズ１２を備え、レーザ光源１１から出射された光をレンズ１２にて適宜整形して、被検査基板１００を照明する。
【０１３０】
基板搬送系２０は、Ｘステージ２１、Ｙステージ２２、Ｚステージ２３、基板チャック２４、θステージ２５を備えている。
【０１３１】
検出光学系３０は、対物レンズ３１、空間フィルタ３２、結像レンズ３３、偏光フィルタ３４、光センサ３５、Ａ／Ｄ変換ユニット３６を備えている。
【０１３２】
フォーカス測定系５０は、照明光学系５１、検出光学系５２、光センサ５３、フォーカスずれ算出処理ユニット５４を備えている。
【０１３３】
画像処理系６０’は、隣接ダイ間画像位置ずれ情報算出ユニット６１’、ダイ間差画像を用いて欠陥判定・検出処理を行うデータ処理ユニット６２’を備えている。
位置ずれ測定系５００は、照明光学系５１０、検出光学系５２０、光センサ５０３、位置ずれ情報算出ユニット５０４を備えている。
【０１３４】
制御・処理系８０は、少なくとも搬送系２０を制御するための搬送系制御ユニット８１、照明光源制御ユニット８２、第１の検出光学系３０と第２の検出光学系４０を同期して画像を取得するためのセンサ制御ユニット８３、第１の画像処理系６０及び第２の画像処理系７０から出力される欠陥情報６００のマージ処理や分類処理を実施する欠陥情報処理ユニット８４、そして全体をつかさどる制御ユニット８９を備えて構成される。
【０１３５】
インターフェース系９０は、少なくとも制御・処理系８０にて処理・出力された欠陥情報６５０を蓄積するデータ蓄積部９１、検査条件設定や制御処理情報入力を実施する入力部９２、欠陥情報６５０を表示したり制御処理情報を表示する表示部９３を備えている。
【０１３６】
図２１に、検出光学系３０と画像処理系６０、合わせずれ測定系５００、及び制御処理系８０の動作フローを示す。
まず位置ずれ測定系５００の動作フローを説明する。これは、本発明の第２の実施形態における位置ずれ測定系５００の動作フローとほぼ同一である。
【０１３７】
基板１００に照明光源５０７から出た光を照明することにより基板１００の表面にて生じる反射光、回折光及び散乱光を生じさせ、対物レンズ５０２等によって位置ずれ測定系５００中の光センサ５５０によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像５１９が得られる（Ｓ１３０１）。表面画像５１９は、隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４に送られる。算出ユニット５０４にて、表面画像５１９が位置合わせに適切か否かの情報を得る（Ｓ１３０２）。位置ずれ情報判断の方法は、表面画像５１９の画像のコントラストを算出して、位置合わせに必要なパターン部が十分あるかどうかで決定させるのが簡便であるが、他の方法でも良い。不適と判断された場合には、不適情報５２０を画像処理系６０中の位置ずれ情報算出ユニット６１’に送信する。
適と判断された場合には、隣接ダイ間の位置ずれ情報５０９を算出し、第１の画像処理系６０中の補正ユニット６１及び第２の画像処理系７０中の補正ユニット７１に位置ずれ情報５０９を送信する。以上が位置ずれ測定系５００の動作フローである。
【０１３８】
次に、検出光学系３０及び画像処理系６０’の動作フローについて説明する。
基板１００表面にて生じる回折光及び散乱光が、検出光学系３０中の光センサ３５によって光電変換及びＡ／Ｄ変換されることにより、表面画像３０１が得られる（Ｓ１３１１）。表面画像３０１は隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１’に送られる。
隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット５０４より、不適情報５２０もしくは位置ずれ情報５０９を受信する。どちらを受信したかにより動作が異なる。
不適情報５２０を受信した場合には、画像処理系６０’の隣接ダイ間位置ずれ情報算出ユニット６１’にて、表面画像３０１と隣接ダイ画像３０２との位置ずれ情報６０１’を算出し（Ｓ１３１３）、得られた位置ずれ情報６０１’を画像処理ユニット７２’に送る。位置ずれ情報５０９を受信した場合には、受信した位置ずれ情報５０９を、予め求めておいたキャリブレーション情報をもとに補正し（Ｓ１３１２）、補正後の位置ずれ情報６０１’を画像処理ユニット７２’に送る。
画像処理系６０’のデータ処理ユニット６２’では、表面画像３０１と位置ずれ情報算出ユニット６１’で得られた位置ずれ情報６０１’をもとにダイ間の差画像３１１を算出し（Ｓ１３１４）、この算出した差画像３１１を用いて欠陥判定・検出処理を行う（Ｓ１３１５）。得られた処理結果を欠陥情報６１１として制御処理系８０に伝送する（Ｓ１３１６）。欠陥情報６１１は、少なくとも欠陥座標３１２は備えているが、欠陥特徴量３１３、欠陥画像３１１、及び検査画像３０１も、まとめて欠陥情報６１１とするのが好ましい。以上が検出光学系３０及び画像処理系６０の動作フローである。
【０１３９】
次に、制御処理系８０の動作フローを説明する。
画像処理系６０’から伝送された欠陥情報６１１を各欠陥の座標３１２を用いて同一欠陥を判定してマージする（Ｓ１３２０）。マージされた欠陥情報は入出力手段９２及び蓄積手段９１を通してファイル情報として出力されたり（Ｓ１３２１）、ディスプレイ９３の画面上に画面出力される（Ｓ１３２２）。
【０１４０】
本実施例においては、合わせずれ算出用光学系及び検出光学系を備えた検査装置の例を示したが、本実施例においても、欠陥検査光学系よりも高い分解能を備えた合わせずれ算出用光学系を設けることにより、合わせずれの算出精度を向上させることが可能となり、より高い感度で欠陥を検出することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第１の実施例の一形態である基板検査装置のブロック図を説明した図である。
【図２】基板検査方法の基板検査工程のフローを示した図である。
【図３】基板検査方法の基板検査工程のフローのうち検査装置の検出光学系、画像処理系、制御処理系の動作フローを示した図である。
【図４】（ａ）は基板検査方法の被検査対象とする基板のチップレイアウトを示す図、（ｂ）は走査方向を示した図である。
【図５】基板検査方法による基板検査工程の欠陥判定処理のフローを示した図である。
【図６】基板検査方法による基板検査工程において検査結果をマージ処理するフローを示した図である。
【図７】（ａ）は基板検査工程において各検出光学系ごとに検出位置のオフセットの発生を示す図、（ｂ）は各検出光学系ごとのオフセットによる検出信号の状態を示す図である。
【図８】（ａ）は基板検査装置中の各検出光学系ごとに検出位置のオフセットをキャリブレーションするためのユーザインタフェースの例を説明した図、（ｂ）はその出力結果を示す画像である。
【図９】基板検査方法の結果マージ処理のフローの変形例を説明した図である。
【図１０】基板検査装置において、基板照明をシート状に加工し、２次元光センサを用いて一括検査する場合の動作フローを説明した図である。
【図１１】（ａ）は、基板照明をシート状に加工し、２次元光センサを用いて一括検査する場合の基板検査装置の構成を説明した図、（ｂ）は基板をシート状に照明する領域に対して照明光を斜め方向（Y軸に対してφ傾いた方向）から入射させる場合の光学レンズの例を示す図、（ｃ）は基板をシート状に照明する領域に対して照明光をシート状の長手方向（Y軸の方向）から入射させる場合の光学レンズの他の例を示す図である。
【図１２】（ａ）は上方検出系が基板表面に対して合焦点の状態で斜方光学系の検出位置にオフセットがある状態を示す図、（ｂ）は上方検出系が基板表面に対してデフォーカスの状態で斜方光学系の検出位置にオフセットがある状態を示す図である。
【図１３】デフォーカスに起因して生じる斜方光学系の位置ずれを、デフォーカス測定量を用いて補正する動作を盛り込んだ、装置の動作フローを説明する図である。
【図１４】デフォーカスに起因して生じる斜方光学系の位置ずれを、デフォーカス測定量を用いて補正する動作が可能な装置の構成を説明する図である。
【図１５】欠陥検出光学系と該検出光学系にて得られた検出画像を用いて欠陥判定・処理を実施するシステム（以下検査ヘッドと呼ぶ）を３つ持つ基板検査装置の構成を説明した図である。
【図１６】３つ検査ヘッドを有する基板検査装置の動作フローを説明した図である。
【図１７】２つ検査ヘッドを持ち、合わせずれ算出用画像検出光学系(明視野/白色暗視野)を持つ基板検査装置の構成を説明した図である。
【図１８】２つ検査ヘッドを持ち、合わせずれ算出用画像検出光学系(明視野/白色暗視野)を持つ基板検査装置の、合わせずれ算出用画像検出光学系にて取得された画像が合わせずれ情報を算出するのに適した画像で無かった場合の動作フローを説明した図である。
【図１９】虚報除去処理を実施する場合の、基板検査装置の動作フローを説明した図である。
【図２０】１つだけ検査ヘッドを持ち、位置合わせ算出用画像検出光学系(明視野/白色暗視野)を持つ基板検査装置の構成を説明した図である。
【図２１】１つだけ検査ヘッドを持ち、位置合わせ算出用画像検出光学系(明視野/白色暗視野)を持つ基板検査装置の動作フローを説明した図である。
【図２２】照明光源としてランプを、光センサとしてＴＤＩセンサを持つ、基板検査装置の構成を説明した図である。
【図２３】本発明による基板検査方法の被検査対象とする基板のチップレイアウトと撮像される基板表面の画像との関係を説明した図である。
【図２４】本発明による基板検査方法において、欠陥を含む画像と参照画像の差画像、及び統計的なしきい値を用いて、欠陥判定を実施する際の概念について説明した図である。
【図２５】本発明による基板検査方法において、得られた欠陥画像と参照画像との位置ずれ、及びその差画像を用いて得られる欠陥情報について説明した図である。
【図２６】（ａ）はウェハのアライメントが完了した状態を示す図、（ｂ）はウェハのアライメントが行われる前の状態を示す図である。
【図２７】基板検査方法による基板検査工程において検査結果をマージ処理するイメージを示した図である。
【図２８】２つ検査ヘッドを持ち、合わせずれ算出用画像検出光学系(明視野/白色暗視野)を持つ基板検査装置の、合わせずれ算出用画像検出光学系にて取得された画像が合わせずれ情報を算出するのに適した画像であった場合の動作フローを説明した図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１…検査装置、１０…照明光学系、２０…基板搬送系、３０…第１の検出光学系、４０…第２の検出光学系、５０…フォーカス測定系、６０…第１の画像処理系、７０…第２の画像処理系、８０…制御処理系、９０…インターフェース系、
１１…レーザ光源、１２…ビーム整形用のレンズ１２、１００…被検査基板１００、
２１…Ｘステージ、２２…Ｙステージ、２３…Ｚステージ、２４…基板チャック、２５…θステージ、３０…第１の検出光学系、３１…対物レンズ、３２…空間フィルタ、３３…結像レンズ、３４…偏光フィルタ、３５…光センサ、３６…Ａ／Ｄ変換ユニット、
４１…対物レンズ、４２…空間フィルタ、４３…結像レンズ、４４…偏光フィルタ、４５…光センサ、４６…Ａ／Ｄ変換ユニット、
５１…照明光学系、５２…検出光学系、５３…光センサ、５４…フォーカスずれ算出処理ユニット５４。
【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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【図２８】
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