(57)【要約】【課題】基板の良否判定を容易にすることによって製造工程全体のスループットを向上させることができる欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供する。【解決手段】撮像部3は被検査対象物を撮像し、撮像情報を生成する。画像取得部4は、撮像情報に基づいて被検査対象物の画像を生成する。欠陥抽出部5は、生成された画像を用いて被検査対象物上の欠陥を抽出する。欠陥検査部6は、抽出された欠陥に対して検査を行い、検査条件毎の検査結果を生成する。基板検査結果生成部10は、欠陥に関する情報に基づいて検査条件毎の検査結果を重み付けした上で検査条件毎の検査結果を統合する。【選択図】図１
2008145226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象物上の欠陥を複数の検査条件で検査する欠陥検査装置において、
前記被検査対象物を撮像し、撮像情報を生成する撮像手段と、
前記撮像情報に基づいて前記被検査対象物の画像を生成する画像生成手段と、
生成された前記画像を用いて前記被検査対象物上の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、
抽出された前記欠陥に対して検査を行い、前記検査条件毎の検査結果を生成する欠陥検査手段と、
前記欠陥に関する情報に基づいて前記検査条件毎の検査結果を重み付けした上で前記検査条件毎の検査結果を統合する検査結果統合手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記検査結果統合手段は、前記欠陥に関する情報として前記欠陥の大きさを用い、前記欠陥の大きさに応じて前記検査条件毎の検査結果を重み付けすることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記欠陥検査手段は、抽出された前記欠陥の分類を行い、分類結果を生成することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記検査結果統合手段は、前記欠陥に関する情報として前記分類結果を用い、前記分類結果に応じて前記検査条件毎の検査結果を重み付けすることを特徴とする請求項３に記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記分類結果には、分類名称と、抽出された前記欠陥が前記分類名称の欠陥である確率とが含まれることを特徴とする請求項３に記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記撮像手段、前記画像生成手段、前記欠陥抽出手段、及び前記欠陥検査手段の少なくともいずれかは、前記検査条件に従って各々の設定を可変させることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記撮像手段は、前記検査条件に従って、明視野観察、暗視野観察、及び回折光観察のいずれかの観察状態を選択し、前記被検査対象物の平面の垂線と前記撮像手段の光学系の光軸のなす角度と、前記平面内での前記被検査対象物の回転角度との少なくともいずれかを可変させて前記被検査対象物を撮像することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記欠陥検査手段は、前記撮像手段の観察状態に応じて前記欠陥の分類内容を設定することを特徴とする請求項３に記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記画像生成手段は、前記検査条件に従って前記画像の解像度を可変させることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記欠陥検査手段は、前記画像の解像度に応じて前記欠陥の分類内容を設定することを特徴とする請求項３に記載の欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記欠陥抽出手段は、前記被検査対象物に関する参照用画像と前記画像を比較して相違箇所を抽出することにより前記欠陥を抽出することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項１２】
前記欠陥抽出手段は、前記画像において、前記被検査対象物の表面の全体の輝度分布と、前記被検査対象物の表面の一部の輝度分布を比較して相違箇所を抽出することにより前記欠陥を抽出することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項１３】
前記欠陥抽出手段は、前記被検査対象物に周期的パターンが形成されている場合に、前記周期的パターンを利用して前記欠陥を抽出することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項１４】
被検査対象物上の欠陥を複数の検査条件で検査する欠陥検査方法において、
前記被検査対象物を撮像し、撮像情報を生成するステップと、
前記撮像情報に基づいて前記被検査対象物の画像を生成するステップと、
生成された前記画像を用いて前記被検査対象物上の欠陥を抽出するステップと、
抽出された前記欠陥に対して検査を行い、前記検査条件毎の検査結果を生成するステップと、
前記欠陥に関する情報に基づいて前記検査条件毎の検査結果を重み付けした上で前記検査条件毎の検査結果を統合するステップと、
を備えたことを特徴とする欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、LCD（Liquid Crystal Display）やPDP（Plasma Display Panel）等のFPD（Flat Panel Display）用の基板や半導体ウエハ等を被検査対象とした欠陥検査を行う欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような基板の検査において、一つの検査装置において様々な条件で検査がなされ、欠陥の有無の情報や欠陥の特徴情報（位置や面積等）、更には所定の領域（半導体ウエハにおけるチップやFPDにおけるパネル等）に対する良否判定の結果等が検査条件毎に検査結果として出力される。各検査条件の検査には夫々に特徴があり、例えば暗視野像による観察ではキズのような欠陥を見つけやすい、明視野像による観察では露光されているパターンの異常（パターン抜け等）の認識が容易である等の特徴がある。
【０００３】
しかしながら、製造工程での検査では、あくまで一つの基板に対する良否判定の結果及び不良の要因が要求されることから、複数の検査結果をどのように扱って最終的な検査結果とするのかが重要である。特許文献１には、光源からの光束を被検査対象物の面上に導光したときに、その面上の散乱光を使って、検出能力の異なる二つの検査手段によって検査を行い、夫々の検出結果を合成することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１０６９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、製造工程では、一つの検査装置で検査を行う場合でも、様々な検査条件で検査が行われ、それらの結果が別々に出力される。オペレータが夫々の検査結果を見比べながら被検査対象物の良否判定を行う場合には、判定基準が曖昧なため、どのような観点から判定をすればよいか迷うことがある。これが結果的に製造工程のスループットの低下につながる可能性がある。
【０００５】
そこで、検査結果を統合することにより、良否判定を容易にすることが考えられるが、検査条件毎の検査結果を統合する方法が重要である。特許文献１に記載された技術では、異物からの散乱光の強度に対するダイナミックレンジの拡大のために二つの検査条件で検査を行って検査結果を統合しているが、これは良否判定の容易化に直接寄与するものではない。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、基板の良否判定を容易にすることにより、製造工程全体のスループットを向上させることができる欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、被検査対象物上の欠陥を複数の検査条件で検査する欠陥検査装置において、前記被検査対象物を撮像し、撮像情報を生成する撮像手段と、前記撮像情報に基づいて前記被検査対象物の画像を生成する画像生成手段と、生成された前記画像を用いて前記被検査対象物上の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、抽出された前記欠陥に対して検査を行い、前記検査条件毎の検査結果を生成する欠陥検査手段と、前記欠陥に関する情報に基づいて前記検査条件毎の検査結果を重み付けした上で前記検査条件毎の検査結果を統合する検査結果統合手段とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置である。
【０００８】
また、本発明は、被検査対象物上の欠陥を複数の検査条件で検査する欠陥検査方法において、
前記被検査対象物を撮像し、撮像情報を生成するステップと、前記撮像情報に基づいて前記被検査対象物の画像を生成するステップと、生成された前記画像を用いて前記被検査対象物上の欠陥を抽出するステップと、抽出された前記欠陥に対して検査を行い、前記検査条件毎の検査結果を生成するステップと、前記欠陥に関する情報に基づいて前記検査条件毎の検査結果を重み付けした上で前記検査条件毎の検査結果を統合するステップとを備えたことを特徴とする欠陥検査方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一つの被検査対象物に対する異なる検査条件での複数の検査結果が統合されるので、被検査対象物の良否判定を行う際に複数の検査結果を別々に参照する必要がなくなる。また、各検査条件の検査結果に対して重み付けを行うので、各検査結果の重要度が統合後の検査結果に反映される。これらによって、被検査対象物の良否判定が容易となり、その結果として、製造工程全体のスループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、半導体ウエハのマクロ検査を行う検査装置に本発明を適用したものである。図１は、本実施形態による検査装置の構成を示している。検査装置1は外部からの入力情報として、装置を制御するための制御情報aa、及び被検査対象の基板（被検査対象物）に関する情報（基板の品種、工程、及びチップやショットの大きさと位置を表す設計情報等）を示す基板情報bbを受ける。一方、検査装置1は外部への出力情報として、被検査対象の基板に関する検査結果情報mmを出力する。
【００１１】
検査装置1内に入力される制御情報aa及び基板情報bbは、最初に検査条件設定部2に渡される。検査条件設定部2は、基板情報bbに含まれる被検査対象の基板の情報や検査の種類を示す情報に基づいて、基板の観察方法や、画像取得方法、欠陥抽出方法等を指定する。そして、検査条件設定部2は、各部において検査条件別に制御を行うための検査条件情報ccを出力する。
【００１２】
撮像部3は、被検査対象の基板を撮像する動作を行う。この撮像部3は、制御情報aa及び検査条件情報ccの入力を受けて、検査条件情報ccで指定されている撮像方法に従って内部の回路等を制御し、一枚の基板に対して複数の撮像条件で撮像を行う。撮像の結果は撮像情報ddとして出力される。撮像部3の内部については後述する。
【００１３】
画像取得部4は、被検査対象の基板の画像を生成及び取得する処理を行う。この画像取得部4は、検査条件情報cc及び撮像情報ddの入力を受けて、検査条件情報ccで指定されている画像解像度に応じて、撮像情報ddを、画像処理による検査が可能な2次元画像に変換する。変換された2次元画像は被検査画像情報eeとして出力される。画像取得部4の内部については後述する。
【００１４】
欠陥抽出部5は、生成された2次元画像を用いて、被検査対象の基板に存在する欠陥の抽出処理を行う。この欠陥抽出部5は、検査条件情報cc及び被検査画像情報eeの入力を受けて、検査条件情報ccで指定されている欠陥抽出方法に従って欠陥抽出を行う。抽出された欠陥に関する情報（被検査対象の基板上又は画像上の位置、面積、外接矩形長（フェレ径）等）は抽出欠陥情報ffとして出力される。
【００１５】
欠陥検査部6は、抽出された欠陥に対する検査を行う。この欠陥検査部6は、検査条件情報cc、被検査画像情報ee、及び抽出欠陥情報ffの入力を受けて、抽出された欠陥に対する分類処理を行う。この分類処理において、欠陥検査部6は、欠陥抽出部5によって抽出された欠陥の情報（位置、面積、フェレ径、輝度等）に基づいて、欠陥位置周辺の他の欠陥の有無及びその状況や、被検査対象の基板における欠陥の重要度等を考慮して所定の分類結果を生成する。また、欠陥検査部6は、被検査対象の基板を構成するチップに関する良否判定を行う機能も有している。良否判定を行う機能は、後述する本実施形態の変形例で使用される。
【００１６】
分類処理や、チップに関する良否判定は、抽出欠陥情報ffだけでなく、被検査画像情報eeに含まれるパターンや輝度のコントラストに関する情報、更には基板検査情報ccに含まれる基板の設計情報等も活用して行われる。欠陥検査部6で得られた情報は、欠陥検査解析情報ggとして（この中に被検査対象の基板に関する情報を含めて）出力される。
【００１７】
単一条件検査結果生成部7は、欠陥検査解析情報ggに基づいて、複数の検査条件のうちの一つの検査条件である単一条件での検査結果を生成する。本実施形態における単一条件の検査結果は、分類内容（具体的には分類名を表すID等）をキーとした欠陥情報（基板上の位置及び該当するチップにおける面積の割合）や、チップ単体で見たときの欠陥情報等、以降の検査結果統合処理においてデータ統合時の主キーとなる項目に付随した形で生成される。生成された検査結果は単一条件検査結果情報hhとして出力される。
【００１８】
単一条件検査結果情報hhは検査結果記憶制御部8に入力され、ここで制御情報aaの指示に従い、検査結果記憶用情報jjとして検査結果記憶バッファ9に格納され、記憶される。検査結果記憶用情報jjは実質的に単一条件検査結果情報hhと同じであるが、以降に生成される別の検査条件による結果と区別するための情報（例えば検査条件ID等）が加えられている。
【００１９】
全ての検査条件に対して、撮像部3による撮像制御から検査結果記憶用情報jjの記憶までの処理が完了したところで、検査結果記憶制御部8に検査結果の統合処理を指示する制御情報aaが検査装置1に入力される。これを受けて検査結果記憶制御部8は、検査結果記憶バッファ9によって記憶されている各検査条件の検査結果記憶用情報jjを読み出し、これらを一つの情報（統合用検査結果情報kk）として基板検査結果生成部10に送る。
【００２０】
基板検査結果生成部10は、統合用検査結果情報kkに含まれる全ての検査条件に関する検査結果を欠陥情報の観点（欠陥の形状や大きさ、分類内容等）で統合する。具体的には、例えば被検査対象の基板上の同じ場所に欠陥があることを複数の検査結果が示している場合には、夫々の検査結果における欠陥情報を参照し、面積の大きい側の情報を採用する（又は小さい側の情報を採用する）、両者を併合した情報（夫々の欠陥の面積を論理和したもの）とする。又は、同一チップ内若しくはほぼ同じ位置に存在する検査条件毎の欠陥について、（分類の内容から）一つでも致命的な欠陥があれば、その情報に従って、該当するチップをNG判定にする。又は、複数の致命的な欠陥情報があれば、それらの中で分類精度の高い情報を採用する。
【００２１】
基板検査結果生成部10は、上記のようにして、一つの欠陥に対して一つの分類情報が定義されるように検査結果の統合を行う。統合された検査結果は、被検査対象の基板に関する検査結果となり、基板検査結果情報mmとして検査装置1から出力され、ネットワークを介して接続されている別の装置、又は検査全体を統括しているシステムに渡される。
【００２２】
本実施形態では、最終的な検査結果である基板検査結果情報mmが、一つの欠陥に対して一つの分類情報を持つようにしているが、これに限らない。例えば、同一領域（チップ）内に異なる検査結果を持つ欠陥が存在することを複数の検査結果が示している場合、欠陥情報又は分類情報に基づいて、複数の分類情報を、重み付けをして併合することによって、一つの欠陥に対して複数の分類情報を持たせる（関連付けて記憶させる）ようにしてもよい。
【００２３】
次に、本実施形態による検査装置の動作を説明する。図２は、図１に示した検査装置1による処理手順を示している。図２では、被検査対象の基板が配置ステージに搬入された直後に検査を開始するところから、検査結果を出力して基板が配置ステージから搬出される直前までの処理手順が示されている。
【００２４】
まず、検査条件（観察方法、撮像方法、被検査対象基板の画像の解像度、欠陥抽出方法等）を検査条件設定部2が設定する（ステップS11）。続いて、処理は検査条件毎のループ処理に入る（ステップS12）。ステップS12では、全ての検査条件に関して、以降のループ処理が完了したか否かがチェックされ、全ての検査条件で処理が行われた場合には、処理がループ処理終端（ステップS21）の次の処理に進む。
【００２５】
ループ処理に入ると、検査条件に基づいて、撮像部3の制御が行われる（ステップS13）。具体的には、観察方法、照明方法及び光量、撮像系と被検査対象の基板との配置関係等が制御される。続いて、検査条件に基づいて、画像取得部4内において、画素サイズをいくつにするのか等の画像解像度の制御が行われる（ステップS14）。そして、撮像部3により被検査対象の基板の撮像が行われ（ステップS15）、画像取得部4によって撮像情報から2次元画像情報が生成される（ステップS16）。
【００２６】
欠陥抽出部5は、生成された2次元画像情報を用いて欠陥抽出処理を実施する（ステップS17）。欠陥検査部6は、抽出された欠陥に対して分類処理を行う（ステップS18）。単一条件検査結果生成部7は、分類処理の結果を受けて、分類処理結果を含む欠陥情報から単一条件検査結果を生成する（ステップS19）。単一条件検査結果は、検査結果記憶制御部8の制御により検査結果記憶バッファ9に格納される（ステップS20）。ステップS13〜S20の処理がループ処理で行われ、ループ終端に到達する（ステップS21）。ループ終端となったところで処理はループ始端（ステップS12）に戻り、全ての検査条件について処理が行われたか否かの判断が行われる。
【００２７】
ループ処理が終わる（全ての検査条件に関して単一条件検査結果が検査結果記憶バッファ9に格納される）と、検査結果記憶制御部8により、検査結果記憶バッファ9内にある全ての単一条件検査結果が読み出される（ステップS22）。基板検査結果生成部10は、読み出された単一条件検査結果を、検査結果内の分類情報に基づいて統合する（ステップS23）。これによって、一つの欠陥につき一つの分類情報が定義されるようになる。最終的に、欠陥の観点で統合された基板検査結果情報mmが基板検査結果生成部10から出力され（ステップS24）、被検査対象の基板の検査が完了する。
【００２８】
次に、本実施形態における検査条件情報及び検査基板情報の内容を説明する。図３は、検査条件情報及び検査基板情報の設定の一例をリストで示している。図３（ａ），（ｂ）の検査条件情報は、検査条件IDをキーとして、撮像部3、画像取得部4、欠陥抽出部5、及び欠陥検査部6の機能を実現するための情報（レベル設定値や閾値等）を提示している。また、図３（ｃ），（ｄ）の検査基板情報は、検査基板IDをキーとして、被検査対象の基板の品種、工程、基板の設計に関する情報を提示している。
【００２９】
検査条件情報は、一例として4個の検査条件を示している。これは、一つの被検査対象の基板に対して4種類の条件で検査を行うことを意味する。検査条件情報には、撮像部3の観察方法（明視野観察、暗視野観察、回折光観察）、撮像部3の配置角度（被検査対象の基板の平面（主面）の垂線と撮像部3の光学系の光軸のなす角度）、基板の平面内での被検査対象の基板の回転角度、撮像部3の照明光量、画像の解像度を表す画像サイズ（水平（X）方向、垂直（Y）方向）、同様に画像の解像度を表す画素サイズ（X方向、Y方向）、欠陥抽出部5の欠陥抽出方法（参照比較：Ref、輝度分布解析：Sel、周期的パターン比較：Cyc）、各欠陥抽出処理において欠陥か否かを判断するための画像輝度の閾値（一つの欠陥抽出において一つの閾値）、抽出された欠陥の分類方法（どの分類を用いるかによってType1、Type2等と区分する）、チップ単位で良否判定を行うための閾値（チップ全体における致命的欠陥（分類結果から類推）の占める面積の割合）が含まれる。これらの情報に基づいて、検査装置1内の各部が制御され、所望の検査が行われるように準備される。
【００３０】
検査基板情報は、一つの被検査対象の基板に対して一つ定義される。検査基板情報には、品種ID、工程ID、被検査対象の基板が入っているロットのID、基板サイズ（ウエハサイズに相当）、基板に配置されているチップのサイズ（X方向、Y方向）、ウエハにパターンを露光する際の単位であるショット内のチップ数（X方向、Y方向）、ウエハにおけるショット及びチップの配置状態を表すマトリックス内のショット数（X方向、Y方向）、隣接チップ間に存在するスクライブライン（ダイシングライン）の幅（X方向、Y方向）、ウエハ端の円周部に存在するエッジカットの幅（X方向、Y方向）が含まれる。
【００３１】
本実施形態では、図３に示した検査条件情報及び検査基板情報は、各検査条件による検査が実行される度に検査条件設定部2から検査条件情報ccとして各部に出力されるようになっている。なお、全ての検査条件に関する情報を一括したものを検査条件情報ccとして検査条件設定部2から出力し、各部で検査順番と、それに対応する必要な検査条件とを記憶し、制御情報aaが示す検査開始の指示に従って、該当する検査条件を各部が順に読み出して制御するようにしてもよい。
【００３２】
次に、撮像部3及び画像取得部4の構成を説明する。図４は、本実施形態による撮像部3及び画像取得部4の内部構成を示している。撮像部3は、照明系と撮像センサ系を別々に駆動することで、様々な角度で照明したときの反射光を様々な角度で撮像するように構成されている。また、画像取得部4は、撮像部3が持ちうるシェーディング特性と歪み特性を除去した後、撮像部3からの撮像情報を、所定の解像度を持つ2次元画像に変換するように構成されている。
【００３３】
まず、制御情報aaと検査条件情報ccが撮像系制御部11に入力される。これを受けて撮像系制御部11は、照明系制御情報nn、撮像センサ制御情報oo、及びステージ制御情報ppとして、撮像準備開始を示す情報を出力する。
【００３４】
照明系制御情報nnは照明系制御部12に送られる。照明系制御部12は、照明系制御情報nnに基づいて、照明系の角度（被検査対象の基板面に対する照明光の照射角度）や照明光量を制御するための照明系駆動情報qqを出力して照明系14に送る。照明系14は、照明系駆動情報qqが示す照明系の角度や照明光量に従い、ステージ17上にある被検査対象の基板の照明を行う。
【００３５】
撮像センサ制御情報ooは撮像センサ制御部13に送られる。撮像センサ制御部13は、撮像センサ制御情報ooに基づいて、撮像系の角度（被検査対象の基板面に対する撮像角度）や撮像範囲、撮像時のスキャンレート等を制御するための撮像センサ駆動情報rrを出力して撮像センサ15に送る。撮像センサ15は光学系（図示せず）と共に構成され、撮像センサ駆動情報rrが示す撮像系の角度や撮像範囲等に従い、ステージ17上にある被検査対象の基板の撮像を行う。
【００３６】
本実施形態では、撮像センサ15としてラインセンサタイプの撮像素子を用い、ステージ17を駆動させながら、一定の周期でラインセンサに入力される画像情報を逐次取得する方法をとる。ラインセンサタイプの代わりにエリアセンサタイプの撮像素子を用い、ステージ17上の被検査対象の基板を（ステージ17を動かさずに）一回で撮像して画像情報を取得する方法をとるようにしても同等の性能が保たれる。
【００３７】
ステージ制御情報ppはステージ制御部16に送られる。ステージ制御部16は、ステージ制御情報ppに基づいて、撮像時のステージ駆動距離や駆動速度、駆動方向、撮像センサ15に対する被検査対象の基板の回転角度等を制御するためのステージ駆動情報ssを出力してステージ17に送る。ステージ17は、ステージ駆動情報ssが示す駆動距離や駆動速度等に従い、必要に応じて被検査対象の基板を基板の主面と平行な平面内で回転させ、撮像センサ15のライン方向に対して垂直な方向に駆動させる。
【００３８】
照明系制御部12、撮像センサ制御部13、及びステージ制御部16が夫々撮像可能な状態になると、撮像可能を示す情報が、照明系制御情報nn、撮像センサ制御情報oo、及びステージ制御情報ppとして撮像系制御部11に送られる。撮像系制御部11は、これらの情報を受けたところで、撮像開始の制御情報を、照明系制御情報nn、撮像センサ制御情報oo、及びステージ制御情報ppとして、照明系制御部12、撮像センサ制御部13、及びステージ制御部16に送り、撮像を行わせる。被検査対象の基板全体の撮像が完了すると、照明系制御部12、撮像センサ制御部13、及びステージ制御部16は、夫々撮像完了を示す情報を、照明系制御情報nn、撮像センサ制御情報oo、及びステージ制御情報ppとして撮像系制御部11に送り、撮像動作が終了する。
【００３９】
撮像センサ15に取り込まれる画像情報は、1ライン分が撮像される度に、撮像情報ddとして撮像センサ15から逐次出力され、画像取得部4内のシェーディング補正処理部18に入力される。シェーディング補正処理部18は、撮像センサ15が持ちうる光学系起因の明るさのムラや、照明系14から出る照明光に起因する明るさのムラを均一化するように補正する処理を行う。
【００４０】
シェーディング補正後の撮像情報は歪み補正処理部19に送られる。歪み補正処理部19は、撮像センサ15の光学系に起因する幾何学的な像の歪みを補正する処理を行う。歪み補正処理部19によって歪みが補正された撮像情報は解像度制御部20に入力される。解像度制御部20は、検査条件情報ccが指示する解像度（図３における画像サイズ及び画素サイズから特定される）に基づき、必要に応じて画像の解像度を変換する（例えば複数のライン又は画素を1画素に変換する）の処理を行う。解像度制御部20の処理については後述する。
【００４１】
解像度制御部20で解像度が変換された撮像情報は、2次元画像生成部21に入力される。2次元画像生成部21は、各ラインの撮像情報を合成することによって、欠陥抽出以後の画像処理を行うための2次元画像を生成し、被検査画像情報eeとして出力する。
【００４２】
次に、撮像部3及び画像取得部4に設定される検査条件の詳細を説明する。図５は、被検査対象の基板を各観察状態で撮像したときの観察像の様子を示している。図５（ａ）〜（ｃ）に示した観察像は、左から順に、明視野観察による明視野像31a、暗視野観察による暗視野像31b、回折光観察による回折像31cである。
【００４３】
図６は、被検査対象の基板に存在する欠陥の様子を示している。被検査対象の基板31において、複数の種類の欠陥がどのチップに存在するのかが示されている。基板31上の欠陥には、不良欠陥（以降の製造工程に進めるには問題となる欠陥）であるショットデフォーカス32、正常欠陥（以降の製造工程には影響を及ぼさない欠陥）である不定ムラ33、及び不良欠陥であるキズ34が含まれる。基板31には、露光パターンの方向性を確認及び認識するためのノッチ35が下部に設けられている。
【００４４】
ショットデフォーカス32、不定ムラ33、及びキズ34として示した欠陥は、それぞれの観察条件で容易に確認できるものやそうでないものに分かれる。即ち、様々な種類の欠陥を知るためには、夫々に適した観察条件で画像を取得し、検査を行うことになる。
【００４５】
図７は、被検査対象の基板面と撮像センサ15との位置関係（両者がなす角度の関係）を示している。具体的には、撮像センサ15の光軸と、ステージ17の平面に対する垂直軸とでなす角度の関係を図７は示している。両者の位置関係は、図３の検査条件に従い、観察条件によって異なるように設定されている。
【００４６】
図７（ａ）は検査条件ID＝INSP0001（明視野観察）のときの位置関係を示しており、撮像センサ15の光軸が、ステージ17の平面に対して垂直な方向から45°傾けられている。図７（ｂ）は検査条件ID＝INSP0002（暗視野観察）のときの位置関係を示しており、撮像センサ15の光軸が、ステージ17の平面に対して垂直な方向に一致している（傾き角が0°）。図７（ｃ）は検査条件ID＝INSP0003，INSP0004（共に回折光観察）のときの位置関係を示しており、撮像センサ15の光軸が、ステージ17の平面に対して垂直な方向から60°傾けられている。
【００４７】
本実施形態では、上記の角度は一例に過ぎない。それは、被検査対象の基板が有するパターンによって、撮像センサ15における正反射光や回折光の見え方が異なるからである。本実施形態では、このように撮像センサ15とステージ17のなす角度を自由に変更することで、また、必要に応じて照明系14とステージ17のなす角度を変更することで、様々な特性の反射光や回折光を観察することを可能としている。
【００４８】
図８は、被検査対象の基板の回転角度の様子を示したものである。これらは図３の検査条件に対応しており、図８（ａ）は回転角度＝0°（ノッチ35が真下に存在するときを回転角度の基準とする）の画像41aを示しており、図８（ｂ）は回転角度＝45°の画像41bを示しており、図８（ｃ）は回転角度＝-45°の画像41cを示している。画像41aは図３の検査条件ID＝INSP0001（明視野観察）及びINSP0002（暗視野観察）のときに、画像41bは図３の検査条件ID＝INSP0003（回折光観察）のときに、画像41c は図３の検査条件ID＝INSP0004（回折光観察）のときに、それぞれ撮像される画像である。
【００４９】
特に、画像41b及び41cは、基板31に形成された直交パターンから出される特定の次数の回折光を受光するために、直交パターンが対角方向に配置されるように意図的に基板31を回転している様子を示している。これにより、欠陥部と正常部で回折光に差が出るようになり、欠陥の抽出や検査を容易に行うことが可能となる。
【００５０】
図９は、解像度制御部20が行う画像解像度変換の例を示している。撮像センサ15がラインセンサであることから、ここでは複数のライン又は画素から一つの画素を形成するようになっている。本実施形態では、解像度を示す指標として「解像比」を定義する。解像比は、元の解像度に対する変換後の解像度を示す値で、最大値が1（＝変換後の解像度が元の解像度と同じ）であり、小さくなるにつれて解像度が低くなる（同じ被写体に関して画像サイズが小さく、画素サイズが大きくなる）。図９は、三つの解像比の夫々について、ラインセンサの画素とそれに対応する解像度変換後の画素の関係を示している。
【００５１】
図９（ａ）は、解像比が1、即ちラインセンサの画素がそのまま2次元画像の1画素となる場合を示している。この場合には変換処理は行われない。
【００５２】
図９（ｂ）は、解像比が1/2となる場合を示している。この場合には、ラインセンサからの撮像情報として2ライン分の情報を利用し、更にラインセンサの画素が並ぶ方向において、隣接する2画素を利用する。即ち、横方向（ラインセンサ方向）に2画素、縦方向に2画素（2ライン分）の隣接する画素群から1画素を形成する。具体的には、隣接する2×2画素の平均化処理（Averaging）により、4画素を2次元画像の1画素に変換する。このとき、解像度は低下するが、画像サイズ（画素数）が少なくなることから、ラインセンサの画素分の精度を必要としない検査を高速に行うことができる。
【００５３】
図９（ｃ）は、解像比が1/4となる場合を示している。この場合には、ラインセンサの撮像情報として4ライン分の情報を利用し、更にラインセンサの画素が並ぶ方向において、連続する4画素を利用する。即ち、横方向に4画素、縦方向に4画素の隣接する画素群から1画素を形成する。具体的には、隣接する4×4画素の平均化処理（Averaging）により、16画素を2次元画像の1画素に変換する。このとき、解像度は図９（ｂ）の場合よりも更に低下するが、画像サイズは元の画像の1/16となり、より高速な検査を実現することができる。
【００５４】
次に、欠陥抽出部5が行う欠陥抽出処理の詳細を説明する。図１０は、複数の欠陥抽出方法を示している。本実施形態では、3種類の欠陥抽出方法が用意されており、取得される画像の特性に応じて各方法を使い分ける工夫がされている。
【００５５】
図１０（ａ）は、参照用画像と検査画像を比較して相違箇所を抽出することにより欠陥を抽出する方法を示している。図１０（ａ）では、この方法を回折像に適用した場合が示されている。回折像観察により被検査対象の基板を撮像した画像31dに対し、同一の品種や工程からなる参照用画像31eを予め用意しておき、両者を比較して、レベル（輝度）の違いが、検査条件で設定されている閾値以上である領域（画素）を欠陥として抽出する。この方法により、検査画像31dと参照用画像31eから欠陥画像31fが得られる。
【００５６】
この方法では、画像間の位置合わせ（マッチング）が正常に行われれば、比較的容易に欠陥を抽出することができる。また、参照用画像31eは一つである必要はなく、例えば複数個の参照用画像を用い、画像間の輝度のばらつきを考慮してそれらを平均化することで欠陥抽出用の参照用画像を生成してもよい。複数個の参照用画像を利用することで、良品と判断される輝度のばらつきを擬似欠陥として抽出することを抑制することができる。
【００５７】
図１０（ｂ）は、画像自身の輝度分布を利用した欠陥抽出方法を示している。図１０（ｂ）では、この方法を暗視野像に適用した場合が示されている。まず、暗視野観察により被検査対象の基板を撮像した画像31gに対し、基板上の輝度分布を調べる。輝度分布については、基板全体に関するものと併せて、基板全体を所定の大きさの領域に分割し、各領域における局所的なものも取得する。
【００５８】
続いて、各領域の輝度分布を基板全体の輝度分布と比較し、分布の傾向が異なる領域について、輝度差が大きい箇所を欠陥として抽出する。この際に分布の傾向として、輝度に対応する画素数をヒストグラムとし、ヒストグラムの平均、分散、最頻輝度値、ピーク輝度値等を利用する。
【００５９】
図１０（ｂ）において、画像全体の輝度分布1001では比較的輝度の小さいところにピーク値があり、平均輝度も小さい。正常領域の輝度分布1002は画像全体の輝度分布と同じ傾向を示している（ピーク値を示す輝度値が小さく、平均輝度も小さい）。これに対し、欠陥領域の輝度分布1003では輝度値が大きい（明るい）ところにピーク値が存在し、平均輝度が画像全体に比べて大きくなる。
【００６０】
このとき、画像全体の輝度と比較して相違が大きい（検査条件で設定されている閾値以上である）領域（画素）を欠陥として抽出する。この方法により、検査画像31bからは欠陥画像31hが得られる。この方法では、画像内で特定のパターンが存在せず、且つ基板全体の輝度が一様である場合に、キズ等の局所的な欠陥を抽出することができる。
【００６１】
図１０（ｃ）は、画像内の周期的パターンを利用した欠陥抽出方法を示している。図１０（ｃ）では、この方法を明視野像に適用した場合が示されている。被検査対象の基板に周期的なパターンが形成されていることを前提として、明視野観察により被検査対象の基板を撮像した検査画像31iと1周期パターンの画像31jとを比較し、レベル（輝度）の違いが、検査条件で設定されている閾値以上である領域（画素）を欠陥として抽出する。この方法により、検査画像31iから欠陥画像31kが得られる。
【００６２】
基板内のパターンの周期性を利用して、輝度のずれが大きい箇所を欠陥とすることで、図１０（ａ）のような基板全体の参照用画像を用意する必要がなく、検査に必要な情報を少なく抑えることができる。また、ここでは1周期パターンの画像31jを予め用意しているが、検査画像31i自身から1周期パターンの画像31jを生成してもよいし、あるいは1周期パターンの画像31jを用意することなく、隣接する周期パターン同士で比較するようにしてもよい。
【００６３】
次に、本実施形態における欠陥分類情報の内容を説明する。図１１は、欠陥検査部6で生成される欠陥分類情報の例を示している。これは、図１０において欠陥として抽出された欠陥画像31h（暗視野画像から輝度分布を利用して抽出された欠陥）及び31k（明視野像から周期的パターンを利用して抽出された欠陥）を用いて欠陥の分類を行った結果を示している。
【００６４】
図１２の表1201は、本実施形態で定義する分類名と、分類を識別するためのIDとの関係を示している。ここでは、9個の分類名称（ID＝2〜9）と“The Others”（ID＝10；9個のどの分類にも属さないその他の分類）、及び“Non Class”（ID＝1；分類処理が適用されない）の11個の分類が設けられている。
【００６５】
欠陥分類処理は、検査条件情報cc、被検査画像情報ee、及び抽出欠陥情報ffを受けた欠陥検査部6によって行われ、欠陥として抽出された領域に関して、被検査画像情報eeを用いてより詳細に分析を行う方法がとられる。本実施形態における欠陥分類処理は、予め記憶されている分類内容を決めるためのルールに基づき、欠陥の特徴量（抽出欠陥情報ffだけでなく、被検査画像情報eeの欠陥に該当する箇所から算出する特徴量も含む）から、各ルールの適合度を表す「分類確度」を算出し、分類確度が最大となるルールの分類を適用するというものである。
【００６６】
分類確度は、例えば表1201における“Scratch”（ID＝9）という分類を表す特徴として、欠陥領域の面積とフェレ径を用い、面積が小さい、且つフェレ径が細長い（一方の径の長さが他方に対して長い）場合に、欠陥が“Scratch”である可能性（確率）を数値化したものである。欠陥の面積が小さいほど、且つフェレ径が細長いほど、“Scratch”の分類確度は大きくなる。
【００６７】
分類処理はこの方法にとどまらず、例えば特開２００３−１６８１１４号公報に開示されている内容（分類処理において、ある欠陥に対して分類種別が確定したものを欠陥情報から除外して分類精度を向上させる方法であり、ファジイ推論を用いて分類ルールを適用している）等を利用してもよい。決定される分類内容は一つに限らず、分類確度に応じて複数存在してもよい。なお、分類内容を決めるためのルールは、検査の内容や基板の経時変化に対応するため、更新（新規ルールの追加、既存ルールの修正、削除）が可能である。
【００６８】
図１１（ａ），（ｂ）は、それぞれ欠陥画像31h及び31kに見られる欠陥に関する分類情報を示している。各欠陥のIDに関して、欠陥の特徴量として、基板中心を原点としたときの欠陥位置（単位mm）、面積（単位mm2）、フェレ径（単位mm）、及び平均輝度が分類情報に含まれている。また、分類に関するものとして、第1候補から第3候補までの分類IDとその分類確度が分類情報に含まれている。
【００６９】
ここで、分類の候補は、分類処理で算出された分類確度の大きい順に第1候補、第2候補、・・・となっている。また、分類角度は必ずしも第3候補まで算出されておらず、分類確度が0.05未満の場合には示さないようにしている。欠陥画像31hに見られる二つの欠陥が共に「細長い」欠陥であることから、これらの欠陥については、“Scratch”の分類確度が最大となっている。
【００７０】
一方、欠陥画像31kに見られる欠陥について、面積が最大である欠陥（ID＝DEF001：“Mura”）と他の4個の欠陥（ID＝DEF002〜DEF005：“Shot Defocus”）とで分類結果が異なっている。分類情報に必要な項目は、これに限ったものではなく、更に欠陥に関する情報を付加してもよいし、分類処理結果についても、算出した全ての分類に関する確度を算出するようにしてもよい。
【００７１】
本実施形態による欠陥検査部6は、観察状態や画像の解像度に応じて欠陥の分類内容を設定する機能も有している。例えば、暗視野像を取得する検査条件の検査では、欠陥抽出部5によって抽出され易い異物（“Particle”）やキズ（“Scratch”）に限定して欠陥の分類処理を行う。また、画像の解像度が低い検査条件の検査では、欠陥抽出部5によって抽出され易いムラ（“Mura”）や塗布不良（“Poor Coat”）に限定して欠陥の分類処理を行う。
【００７２】
次に、基板検査結果生成部10が行う単一条件検査結果の統合処理の詳細を説明する。図１３は、この統合処理の手順を示している。本実施形態では、良否判定を行う最小の単位がチップであることを踏まえ、各チップの同一の欠陥についての欠陥情報を統合した結果を基板検査結果情報として生成し、出力するようにしている。本実施形態においては、検査条件の数をN、夫々の検査条件で抽出された欠陥の数（即ち欠陥情報の数）をD(N)とする。
【００７３】
まず、被検査対象の基板にあるチップに関して、基板検査結果情報を生成する途中の中間情報である統合検査情報が持つ欠陥情報を初期化する（ステップS31）。続いて、各検査条件別のループ処理に入る（ステップS32）。ステップS32では、N個の検査条件に関して、以降の検査条件ループ処理が完了したか否かをチェックし、全ての検査条件で処理を行った場合には、処理が検査条件ループ処理終端（ステップS43）の次の処理に進む。
【００７４】
検査条件ループ処理に入ると、単一条件検査結果の欠陥情報別のループ処理に入る（ステップS33）。ステップS33では、該当する検査条件に基づく検査で抽出されたD(N)個の欠陥に関して、以降の欠陥情報ループ処理が完了したか否かをチェックする。該当する検査で抽出された全ての欠陥について処理を行った場合には、処理が欠陥情報ループ処理終端（ステップS42）の次の処理に進む。
【００７５】
検査条件/欠陥情報ループ処理では、参照している欠陥に関する情報のうち、面積とフェレ径に基づき重みαを設定する（ステップS34）。重みαは、以降で行われる欠陥情報の評価値の算出に利用されるパラメータであり、欠陥の大きさを表す情報である面積とフェレ径により制御される。欠陥面積及びフェレ径が大きいほど、重みαは大きくなる。
【００７６】
重みαの設定方法として、例えば欠陥情報ループ処理における欠陥情報の参照順を欠陥面積の降順（大きい順）とし、1番目に参照する欠陥情報に対する重みαを1とし、以降は1番目に参照する欠陥情報の面積又はフェレ径に対する各参照順の欠陥情報の面積又はフェレ径の割合を重みα（＜1）とする等がある。重みαの設定はこれに限らないし、重みαを決めるための欠陥情報も面積やフェレ径に限らない。
【００７７】
続いて、観察状態を考慮して、欠陥検査部6で求められた分類内容に対する重みβを設定する（ステップS35）。重みβは、以降で行われる欠陥情報の評価値の算出に利用されるパラメータであり、観察状態及び欠陥分類の重要度（基板への影響の度合い）によって制御される。
【００７８】
重みβは、上記のように観察条件及び分類内容によって定義されており、その最大値は1である。所定の観察条件において重要度の高い分類内容ほど重みβが大きくなる。例えば、暗視野観察における欠陥の分類は、図１２における“Scratch”や“Particle”のどちらかになることが多い（そうでなければ“The Others”になる）ので、“Scratch”と“Particle”に対して重みβを大きくとり、一方、明視野観察や回折光観察では“Shot Defocus”や“Tilt”に対して重みβを他よりも大きくとる等とする。
【００７９】
続いて、ステップS34で設定された重みα、ステップS35で設定された重みβ、及び参照欠陥の分類確度から欠陥情報の評価値を算出する（ステップS36）。欠陥情報の評価値は、例えば次式（Eq-1）に定義した計算式により算出する。式（Eq-1）において、N番目の検査条件におけるP番目の参照欠陥の評価値を“EvD(N,P)”、評価値の算出に用いる参照欠陥の第1候補分類確度を“CAcc(N,P)”としている。
EvD(N,P)＝CAcc(N,P) × α × β   ・・・（Eq-1）
【００８０】
式（Eq-1）は、重みα、重みβ、及び第1候補分類確度CAcc(N,P)を乗算する式である。評価値EvD(N,P)の最大値は1となり、評価値EvD(N,P)が大きければ大きいほど、被検査対象の基板における参照欠陥の影響が大きい。評価値EvD(N,P)は、欠陥面積とフェレ径に基づく重みαが相対的（欠陥情報の中における割合としているので、面積やフェレ径が同じでも検査によって値が異なる）である一方、分類確度や分類内容に基づく重みβは（観察状態によっては変わるが）検査によらず一定（絶対的）である。
【００８１】
このように評価値EvD(N,P)は、相対的な関係と絶対的な関係を総合的に評価する値として定義されている。なお、評価値EvD(N,P)を算出するのに用いる式は式（Eq-1）に限らず、欠陥の重要度を示すものとして位置づけがなされるものであれば別の式にしてもよい。
【００８２】
続いて、現在参照している欠陥が存在するチップ位置を算出し（ステップS37）、統合検査情報中の、該当するチップ位置に対応した欠陥情報に既に他の欠陥の情報が存在しているか否かを調べる（ステップS38）。該当チップ位置に関して他の欠陥の情報が既に存在している場合はステップS39、そうでない場合はステップS41に処理が進む。
【００８３】
該当チップ位置の欠陥情報に関して、既に他の欠陥の情報が存在している場合、該当チップ内に存在する欠陥（1個以上）と、現在参照している欠陥との距離（夫々の欠陥重心間の距離）を算出し、該当チップ内の既存欠陥の中で最短距離の欠陥を探索する（ステップS39）。これは、異なる検査条件で検査した欠陥の中に、同一の欠陥が既にあるものと仮定し、欠陥の重心間の距離が最短のものを同一の欠陥と判断するためのステップである。
【００８４】
続いて、発見された該当チップ内の既存の欠陥に関する評価値と、ステップS36で算出された現在の参照欠陥の評価値とを比較する（ステップS40）。既存の欠陥の評価値が現在の参照欠陥の評価値に比べて小さければステップS41に、そうでなければステップS42に処理が進む。
【００８５】
ステップS40において、参照欠陥の評価値が既存の欠陥の評価値より大きい場合、又はステップS38で該当チップ位置に欠陥情報が存在していない場合、参照欠陥に関する欠陥情報を基板検査結果情報中の該当チップの欠陥情報に適用する（ステップS41）。ここでは、ステップS36で算出した評価値EvD(N,P)だけでなく、参照している欠陥の欠陥情報（位置や面積等）も併せて適用する。この適用とは、以前に記憶されていた欠陥情報に対して「上書き」ではなく「追記」をすることを意味する。そのため、一つの欠陥に対して複数の欠陥情報を保持することになる。
【００８６】
ステップS34〜S41の処理が検査条件／欠陥情報のループ処理で行われ、欠陥情報ループ処理終端に到達する（ステップS42）。欠陥情報ループ処理終端となったところで処理は欠陥情報ループ始端（ステップS33）に戻り、現在の検査条件における全ての欠陥情報について処理を行ったか否かの判断を行う。
【００８７】
ステップS33において、現在の検査条件における全ての欠陥情報についてループ処理が完了した場合には、処理が検査条件ループ処理終端に到達する（ステップS43）。検査条件ループ終端となったところで処理は検査条件ループ始端（ステップS32）に戻り、全ての検査条件について処理を行ったか否かの判断を行う。
【００８８】
検査条件のループ処理が終わる（全ての検査条件に関して全ての欠陥情報を参照したことになる）と、被検査対象の基板が有する各チップの統合検査情報から基板検査結果情報を生成し（ステップS44）、出力する（ステップS45）。ステップS44では、例えば一つの欠陥に対して複数の欠陥情報が保持されている場合に、ステップS36で算出した評価値が最大となる欠陥情報をそのまま基板検査結果情報に採用する。
【００８９】
又は、例えばステップS36で算出した評価値が所定の閾値（評価値の最大値1に対して0.5）以上で、且つ分類情報が同じ（分類IDが同じ）欠陥情報をピックアップして、夫々の情報（面積等）に関して平均をとったものを基板検査結果情報に採用する。以上の方法により、一つの欠陥に対して一つの検査結果を生成する。これにより、単一条件検査結果の統合処理が完了する。
【００９０】
次に、検査結果を統合する具体例を説明する。図１４は、被検査対象の基板に関する検査結果を統合する例として、チップ単位で欠陥情報（検査結果）を統合する様子を示している。図１４（ａ）では、被検査対象の基板31上の領域36，37（2×2のチップからなる領域）について、あるチップに着目して欠陥情報を統合する際に参照した評価値が示されている。3種類の評価値があるのは、観察状態が異なる夫々の検査条件でチップ内から欠陥が抽出され、夫々の検査条件毎に欠陥に対する分類処理が行われ、その分類処理の結果から評価値が算出されたためである。
【００９１】
例えば領域36では、右側のチップに欠陥として不定ムラ33が含まれている。この欠陥は図５の明視野像31aでのみ観察され、欠陥検査部6による分類処理によって“Mura”（ID＝8）と分類される。“Mura”欠陥については、他のショットデフォーカス32やキズ34と比べ、基板の不良に対する影響が小さいことから、評価値の算出における重みβは小さく設定されている。そのため、“Mura”の分類確度が大きくても、欠陥の評価値は小さくなる。
【００９２】
これを踏まえると、3種類の検査条件（3種類の観察状態）における夫々の欠陥の評価値は、その値が最大である明視野像でも0.15と小さい。これは、分類確度が0.85と大きくても、“Mura”の重みβが小さいためである。他の検査条件においては、重要と思われる分類結果であっても、分類確度が小さいため、やはり評価値は小さい。これにより、領域36にある欠陥の影響は、被検査対象の基板では小さいということになる。
【００９３】
一方、領域37には、右下のチップに欠陥としてショットデフォーカス32が含まれている。この欠陥は図５の明視野像31a及び回折像31cで観察されている。夫々の観察条件における検査で、分類処理により、この欠陥は“Shot Defocus”（ID＝2）と分類される。欠陥がデフォーカス欠陥であるため、評価値の算出に関する重みβは大きい。これを踏まえると、3種類の検査条件における夫々の欠陥の評価値は、回折像における評価値が0.80、明視野像における評価値が0.50、暗視野像における評価値が0.10と算出される。暗視野像以外の評価値が比較的大きいことから、領域37における欠陥の影響は、被検査対象の基板では大きいということになる。
【００９４】
上記のような各領域（チップ）内の欠陥の欠陥情報が、評価値に基づいて統合される。例えば、分類内容が同一であり、且つ評価値が0.5以上である欠陥情報（面積等）や評価値を平均化する。これによって定義される欠陥を“真の欠陥”とし、平均化した欠陥情報を検査結果とする。
【００９５】
図１４（ｂ）に示すように、ショットデフォーカス32又はキズ34が存在するチップ（例えばチップ38）がNGチップとなる。基板31に関する検査結果では、NGチップとなるチップ38内の欠陥に対して、欠陥である所以の情報（欠陥情報や評価値）が付随することとなる。
【００９６】
上述したように、本実施形態による検査装置は、複数の検査条件で検査された被検査対象の基板の各検査結果を重み付けした上で（図１３のステップS34〜S36）、その基板上の欠陥に関する欠陥情報に基づいて検査条件毎の検査結果を統合して（図１３のステップS41，S44）、基板に関する一つの検査結果を生成する。複数の検査結果が一つの検査結果に統合されるので、オペレータが基板の良否判定を行う際に複数の検査結果を別々に参照する必要がなくなる。
【００９７】
このように統合された検査結果において、一つの欠陥に対して一つの分類内容が関連付けられる場合には、欠陥の分類内容が明確であり、オペレータが基板の良否判定を行い易い。一方、統合された検査結果において、一つの欠陥に対して複数の分類内容が関連付けられる場合には、どの分類内容（又は検査結果）を重要視したらよいのかオペレータが分からず、重要度の観点から見た欠陥の分類内容が不明確になる可能性がある。
【００９８】
そこで、この場合には、例えば分類内容と共に評価値が検査結果として出力されるようにすればよい。評価値が分類の重要度を示すため、欠陥の分類内容が明確となる。又は、統合された検査結果に評価値自体は含まれないが、分類内容と共に、分類の重要度を示す情報（例えば評価値の大きさの順位）が含まれるようにしてもよい。いずれにしても、各検査条件の検査結果に対して重み付けを行った結果を統合後の検査結果に反映させることによって、欠陥の分類内容の明確性（即ち各検査結果の重要度）を保つことが可能となる。
【００９９】
これらによって、基板の良否判定が容易となり、その結果として、製造装置の異常をより早期段階で発見することができる。更に、製造工程全体のスループットを向上させることができる。
【０１００】
また、本実施形態による基板検査結果生成部10は、検査結果の統合時に欠陥の大きさ（欠陥の面積やフェレ径）に関する情報を利用し、欠陥の大きさに応じて検査結果に重み付けを行う。これによって、以下の効果が得られる。例えば、所定の検査条件による検査において致命的な欠陥が発生した場合に、検査条件毎の検査結果を統合することによって、致命的な欠陥の情報が、他の検査条件による検査で発生した致命的でない欠陥の情報によって「上書き」される状況が発生しうる。しかし、夫々の検査条件による検査結果が致命的な欠陥を示す場合に重み付けを大きく（重視するように）設定して各検査結果を統合することで、致命的な欠陥情報が「上書き」される状況が改善され、より正確な検査結果を生成することができるようになる。
【０１０１】
また、本実施形態による欠陥検査部6は、欠陥抽出部5によって抽出された欠陥の分類を行い、分類結果を生成する。これによって、欠陥の種類を明確にすることができ、製造工程の異常の発見を容易にすることができる。
【０１０２】
また、本実施形態による基板検査結果生成部10は、検査結果の統合時に欠陥の分類結果を利用し、欠陥の分類結果に応じて検査結果に重み付けを行う。これによって、以下の効果が得られる。単一条件の検査結果で分類結果が同じであっても、検査条件の内容や被検査対象の基板の状態に応じて重要度が異なる。そのため、上記と同様に所定の検査条件による検査において致命的な欠陥が発生した場合に、検査条件毎の検査結果を統合することによって、致命的な欠陥の情報が、他の検査条件による検査で発生した致命的でない欠陥の情報によって「上書き」される状況が発生しうる。しかし、分類結果に応じた重み付けを行って検査結果を統合することで、致命的な欠陥情報が「上書き」される状況が改善され、より正確な検査結果を生成することができるようになる。
【０１０３】
また、本実施形態の分類結果には、分類名称と、抽出された欠陥がその分類名称の欠陥である確率（分類確度）とが含まれる。分類結果として一つの分類に限定せず、分類名称と、その分類名称の欠陥である確率との組を複数個提示することで、検査結果を客観的に提示することができる。また、基板検査結果生成部10が各検査条件での検査結果の統合を正確に行うことができる。
【０１０４】
また、本実施形態による撮像部3、画像取得部4、欠陥抽出部5、及び欠陥検査部6は、検査条件に従って各々の状態を可変させるように構成されている。検査内容に従って撮像や画像取得の条件、欠陥の解析方法を変更することで多様な検査を実現することができる。特に、検査する欠陥の内容に最適化された検査を実現することができる。
【０１０５】
例えば、撮像部3が、検査条件に応じて観察状態を変更し、更に撮像系の観察角度や被検査対象の基板の回転角度を制御することで、より正確な欠陥の情報を得られるようになり、最適化された検査を実現することができる。
【０１０６】
また、画像取得部4が、検査条件に応じて画像の解像度を変更する（例えば大域的な欠陥を見るための検査では解像度を粗く（被検査対象の基板を撮像した画像の画素サイズを大きく）する）ことで、検査の正確性を維持しつつ高速な検査を実現することができる。
【０１０７】
また、観察状態や画像の解像度に応じて検査する内容は変わる。このため、欠陥検査部6が、観察状態や画像の解像度に応じて欠陥の分類内容を設定することで、分類処理の効率化を図ることができる。
【０１０８】
また、欠陥抽出部5が、被検査対象の基板と同一の特性（品種、工程等）をもち且つ欠陥のない基板の参照用画像と、被検査対象の基板の画像とを比較して相違箇所を抽出することにより欠陥を抽出することで、欠陥の抽出が容易になる。更に、参照用画像との比較が難しい（被検査対象の基板上にパターンが存在しない）場合には、被検査対象の基板が一様な輝度分布を持つという仮定の下、画像において異なる箇所の輝度分布を比較して相違箇所を抽出することにより欠陥を抽出することで、欠陥の抽出が容易になる。
【０１０９】
また、被検査対象の基板に周期的パターンが形成されている場合には、欠陥抽出部5が、周期的パターンを利用して周期性が崩れている領域を欠陥として抽出することで、欠陥の抽出が容易になる。
【０１１０】
次に、本実施形態において、基板検査結果生成部10の処理内容を変更した変形例を説明する。図１５は、基板検査結果生成部10が行う単一条件検査結果の統合処理の手順を示している。本変形例では、欠陥検査部6がチップ単位の良否判定を生成することを踏まえ、基板のチップをキーとして、夫々の検査条件による単一条件検査結果の中から、参照チップの良否判定結果がどうなっているか、もし不良と判定されている場合にどのような欠陥情報を主として異常としているか等といった観点で検査結果の統合を行う。本変形例によれば、多数の欠陥が抽出され、夫々の欠陥に対して分類がなされている場合に、各欠陥を参照する方法に比べて処理速度が圧倒的に速くなるメリットがある。
【０１１１】
以下、図１３を参照して説明した内容と異なる内容のステップについてのみ説明する。本変形例においては、検査条件の数をN、被検査対象の基板における検査対象のチップの数をMとする。
【０１１２】
まず、検査対象の基板にあるチップに関して、基板検査結果情報を生成する途中の中間情報である統合検査情報が持つ欠陥情報を“OK”（良）に初期化する（ステップS51）。続いて、各チップ別のループ処理に入る（ステップS52）。ステップS52では、M個のチップに関して、以降のチップループ処理が完了したか否かをチェックし、M個全てのチップについて処理を行った場合には、処理がチップループ処理終端（ステップS63）の次の処理に進む。
【０１１３】
チップループ処理に入ると、検査条件別のループ処理に入る（ステップS53）。これは、図１３におけるステップS32と同等であり、検査条件ループ処理終端（ステップS62）が図１３のステップS43と同等である。ステップS53から先のチップ／検査条件ループ処理において、参照チップに対する参照検査条件の良否判定結果を調べる（ステップS54）。ここで、良否判定結果が“OK”（良）であればステップS62に、“NG”（不良）であればステップS55に処理が進む。
【０１１４】
参照しているチップ及び検査条件での良否判定結果が“NG”であった場合、NG判定の要因となった欠陥情報を取得する（ステップS55）。NG判定の要因となるのは、例えば欠陥面積のような欠陥自身の特徴量が、NG判定を行う際の閾値以上である、あるいは分類結果が致命的な欠陥種別である等である。このような条件にかかる欠陥の欠陥情報を取得する。NG判定の要因となる欠陥が複数存在する場合には、その中で最大となるもの（例えば欠陥面積が最大となる、致命的な分類内容で分類確度が最大となる等）に関する欠陥情報を取得する。
【０１１５】
続いて、取得した該当欠陥情報に関して、評価値を算出するための重みαを設定し（ステップS56）、観察状態を考慮して、欠陥検査部6によって求められた分類内容に対する重みβを設定する（ステップS57）。続いて、重みα、重みβ、及び該当欠陥における第一分類確度から欠陥情報の評価値を算出する（ステップS58）。これらのステップは、図１３におけるステップS34〜S36と同等である。
【０１１６】
ステップS58で欠陥情報の評価値が算出された後、統合検査情報中の、現在参照しているチップに対応した欠陥情報に既に評価値が存在しているか否かを調べる（ステップS59）。欠陥情報の評価値が存在していればステップS60に、存在していなければステップS61に処理が進む。
【０１１７】
欠陥情報の評価値が、現在参照しているチップに存在している場合、参照チップに付随する既存の評価値に、ステップS58で算出した欠陥情報の評価値を挿入してソートする処理（挿入ソート）を行う（ステップS60）。挿入ソートは、所定の順序で並べられている既存のデータに新たにデータを挿入して更に並べ替えを行う方法である。これにより、新たな評価値が挿入されても複数の評価値の間で成り立つ大小関係が維持される。
【０１１８】
一方、欠陥情報の評価値が、現在参照しているチップに存在しない場合、ステップS58で算出した欠陥情報の評価値を、現在参照しているチップの評価値として新規に設定する（ステップS61）。これ以降の処理で同じチップに対して別の欠陥情報の評価値を算出した場合には、ステップS60の処理を行う。
【０１１９】
ステップS54〜S61の処理がチップ／検査条件のループ処理で行われ、処理が検査条件ループ処理終端に到達する（ステップS62）。ステップS62は図１３のステップS43と同等である。現在のチップに関してN個の検査条件でのループ処理が完了した場合には、処理がチップループ処理終端に到達する（ステップS63）。チップループ終端となったところで処理はチップループ始端（ステップS52）に戻り、M個のチップについて処理を行ったか否かの判断が行われる。
【０１２０】
チップのループ処理が終わる（M個のチップ×N個の検査条件の参照が完了する）と、各チップについて記憶している複数の欠陥情報の評価値をキーとした統合検査情報から基板検査結果情報を生成し（ステップS64）、出力する（ステップS65）。基板検査結果情報は、欠陥情報の評価値だけでなく、該当する欠陥に付随する特徴量等の欠陥情報そのものも含む。これにより、単一条件検査結果の統合処理が完了する。
【０１２１】
本変形例では、図１３の処理に従って生成される欠陥単位の検査結果と異なり、チップ単位で不良判定の要因となった欠陥に関する情報が検査結果として出力される。したがって、欠陥検査部6がチップの良否判定を行う場合に統合処理を高速に実現でき、チップ良否判定に関するレビューを容易に行うことができる。
【０１２２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の一実施形態による検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による検査装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における検査条件情報及び検査基板情報の内容を示す参考図である。
【図４】本発明の一実施形態による検査装置が備える撮像部及び画像取得部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における被検査対象の基板の観察像の様子を示す参考図である。
【図６】本発明の一実施形態における被検査対象の基板上の欠陥の様子を示す参考図である。
【図７】本発明の一実施形態における被検査対象の基板面と撮像センサとの位置関係を示す参考図である。
【図８】本発明の一実施形態における被検査対象の基板の回転の様子を示す参考図である。
【図９】本発明の一実施形態における画像解像度変換の様子を示す参考図である。
【図１０】本発明の一実施形態における欠陥抽出方法を示す参考図である。
【図１１】本発明の一実施形態における欠陥分類情報の内容を示す参考図である。
【図１２】本発明の一実施形態における分類名と、分類を識別するためのIDとの関係を示す参考図である。
【図１３】本発明の一実施形態による検査装置が備える基板検査結果生成部10の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態における検査結果の統合の様子を示す参考図である。
【図１５】本発明の一実施形態による検査装置が備える基板検査結果生成部10の動作（変形例）の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
1・・・検査装置、2・・・検査条件設定部、3・・・撮像部（撮像手段）、4・・・画像取得部（画像生成手段）、5・・・欠陥抽出部（欠陥抽出手段）、6・・・欠陥検査部（欠陥検査手段）、7・・・単一条件検査結果生成部（欠陥検査手段）、8・・・検査結果記憶制御部、9・・・検査結果記憶バッファ、10・・・基板検査結果生成部（検査結果統合手段）
【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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