(57)【要約】【課題】半導体ウェハの全ての領域で欠陥検査が可能であり、欠陥検査が不可能な領域をなくす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】欠陥が検出される試料の画像を取得する画像取得手段１１０と、取得した試料の画像を複数の画像ブロックに分割する分割手段１４０と、複数のプロセッサエレメントが、画像ブロックから切り出された画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて試料の欠陥検出処理を行い、検出した欠陥の位置を含む欠陥情報を出力する第１の画像処理手段１５０と、第１の画像処理手段から出力された欠陥情報に従って、画像取得手段１１０で取得した試料の画像から画像を切り出す画像切り出し手段１３０と、複数のプロセッサエレメントが、画像切り出し手段で切り出された４枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて試料の欠陥検出処理を並列に行う第２の画像処理手段１５１を備える。【選択図】図１
2012149895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に周期的に形成されたパターンの欠陥が検出される試料の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段で取得した前記試料の画像を、第１の画像処理手段及び第２の画像処理手段が備える複数のプロセッサエレメントの処理サイズとなるように、複数の画像ブロックに分割する分割手段と、
複数の前記プロセッサエレメントが、前記画像ブロックから切り出された３枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて前記試料の欠陥検出処理を並列に行い、検出した欠陥の位置を含む欠陥情報を出力する前記第１の画像処理手段と、
前記第１の画像処理手段から出力された前記欠陥情報に従って、前記画像取得手段で取得した前記試料の画像から画像を切り出す画像切り出し手段と、
複数の前記プロセッサエレメントが、前記画像切り出し手段で切り出された４枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて前記試料の欠陥検出処理を並列に行う前記第２の画像処理手段と、
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の画像処理手段は、
前記画像ブロックから、前記試料のパターンの周期の自然数倍離れた位置にある３枚の画像を切り出し、
前記３枚の画像のうち、１枚を第１の検出画像とし、もう１枚を第１の参照画像とし、前記第１の検出画像と前記第１の参照画像との差分を取って生成した第１の差画像から欠陥を検出し、
前記３枚の画像のうち、１枚を第２の検出画像とし、もう１枚を第２の参照画像とし、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像のうち少なくとも一方は前記第１の検出画像及び前記第１の参照画像とは異なり、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像との差分を取って生成した第２の差画像から欠陥を検出し、
前記第１の差画像と前記第２の差画像とで対応する場所に欠陥が存在する場合には、前記欠陥情報を出力する請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記第１の画像処理手段は、
前記２枚の差画像のうち一方が生成できなかった場合には、生成できたもう一方の差画像から検出した欠陥の位置と、前記試料のパターンの周期とに基づいて、前記欠陥情報を作成して出力する請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記画像切り出し手段は、前記欠陥情報に含まれる欠陥の位置と、前記試料のパターンの周期とに基づいて、前記試料の画像から４枚の画像を切り出す請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記画像切り出し手段は、前記試料の画像から４枚の画像を切り出し、
前記第２の画像処理手段は、
前記画像切り出し手段で切り出された前記４枚の画像のうち、第１の画像を第１の検出画像とし、第２の画像を第１の参照画像とし、前記第１の検出画像と前記第１の参照画像との差分を取って生成した第１の差画像から欠陥を検出し、
前記４枚の画像のうち、第３の画像を第２の検出画像とし、第４の画像を第２の参照画像とし、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像との差分を取って生成した第２の差画像から欠陥を検出し、
前記第１の差画像と前記第２の差画像とで対応する場所に欠陥が存在するかを判定する請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
表面に周期的に形成されたパターンの欠陥が検出される試料の画像を取得し、
前記試料の画像を、欠陥検出処理を行う複数のプロセッサエレメントの処理サイズとなるように、複数の画像ブロックに分割し、
前記画像ブロックから切り出した３枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて、複数の第１のプロセッサエレメントが、前記試料の欠陥検出処理を行って欠陥の位置を含む欠陥情報を出力し
前記欠陥情報に従って、前記試料の画像から画像を切り出し、
前記試料の画像から切り出した４枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて、複数の第２のプロセッサエレメントが、前記試料の欠陥検出処理を行う欠陥検査方法。
【請求項７】
前記画像ブロックから切り出す画像は、前記試料のパターンの周期の自然数倍離れた位置にある３枚の画像であり、
複数の前記第１のプロセッサエレメントが行う前記欠陥検出処理では、
前記３枚の画像のうち、１枚を第１の検出画像とし、もう１枚を第１の参照画像とし、前記第１の検出画像と前記第１の参照画像との差分を取って生成した第１の差画像から欠陥を検出し、
前記３枚の画像のうち、１枚を第２の検出画像とし、もう１枚を第２の参照画像とし、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像のうち少なくとも一方は前記第１の検出画像及び前記第１の参照画像とは異なり、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像との差分を取って生成した第２の差画像から欠陥を検出し、
前記第１の差画像と前記第２の差画像とで対応する場所に欠陥が存在する場合には、前記欠陥情報を出力する請求項６記載の欠陥検査方法。
【請求項８】
複数の前記第１のプロセッサエレメントが行う前記欠陥検出処理では、
前記２枚の差画像のうち一方が生成できなかった場合には、生成できたもう一方の差画像から検出した欠陥の位置と、前記試料のパターンの周期とに基づいて、前記欠陥情報を作成して出力する請求項６記載の欠陥検査方法。
【請求項９】
前記欠陥情報に従って前記試料の画像から切り出す画像は、前記欠陥情報に含まれる欠陥の位置と前記試料のパターンの周期とに基づいて切り出す、４枚の画像である請求項６記載の欠陥検査方法。
【請求項１０】
前記欠陥情報に従って、前記試料の画像から４枚の画像を切り出し、
複数の前記第２のプロセッサエレメントが行う前記欠陥検出処理では、
前記４枚の画像のうち、第１の画像を第１の検出画像とし、第２の画像を第１の参照画像とし、前記第１の検出画像と前記第１の参照画像との差分を取って生成した第１の差画像から欠陥を検出し、
前記４枚の画像のうち、第３の画像を第２の検出画像とし、第４の画像を第２の参照画像とし、前記第２の検出画像と前記第２の参照画像との差分を取って生成した第２の差画像から欠陥を検出し、
前記第１の差画像と前記第２の差画像とで対応する場所に欠陥が存在するかを判定する請求項６記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造プロセスで半導体の欠陥を検査する欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線式検査装置は、例えば半導体ウェハの欠陥検査に使用される。この種の電子線式検査装置は、おおよそ以下の手順により半導体ウェハの欠陥を検査する。まず、ステージの移動に同期して電子線をスキャンし、半導体ウェハ上に形成された回路パターンの二次電子画像を複数枚取得する。取得した二次電子画像のうち、１枚は欠陥を検出する画像（以下、「検出画像」と称する）となり、１枚は欠陥検出の際に参照用として使用する画像（以下、「参照画像」と称する）となる。次に、検出画像と参照画像とを比較し、両者の差が大きい場所を欠陥と判定する。検出画像と参照画像の差は、検出画像と参照画像の差分を取った画像（以下、「差画像」と称する）により求められる。
【０００３】
従来の欠陥検査では、４枚の二次電子画像（例えばＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から、画像Ａを検出画像、画像Ｂを参照画像として差画像を求め、この差画像から１個以上の欠陥（以下、「リアル欠陥候補」と称する）を検出する。次に、画像Ｃを検出画像、画像Ｄを参照画像として差画像を求め、この差画像から１個以上の欠陥（以下、「ゴースト欠陥候補」と称する）を検出する。リアル欠陥候補とゴースト欠陥候補とが、それぞれの画像内で互いに対応する場所にある場合（２つの欠陥が画像内の対応する場所にある場合）には、この欠陥は真の欠陥であると判定（以下、「リアルゴースト判定」と称する）する。
【０００４】
なお、画像Ａと画像Ｂの距離は回路パターンの繰り返し周期の自然数倍（Ｎ倍）離れており、画像Ｃと画像Ｄの距離は回路パターンの繰り返し周期の自然数倍（Ｍ倍）離れている。ＮとＭは同じ値の場合もあるし、異なる値の場合もある。
【０００５】
また、３枚の二次電子画像を用いて欠陥検査を行うこともできる。この場合は、上述の画像Ｄとして、画像Ａを使用する。
【０００６】
このような判定方法を用いた欠陥検査装置の例は、特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０７４３３５号公報
【特許文献２】特開２００９−０６８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術による欠陥検査方法では、例えば、半導体ウェハの画像から、半導体ウェハ上に形成されたチップ毎の画像を欠陥検査の単位画像として切り出し、この単位画像を欠陥検査の画像処理に用いるプロセッサエレメント（以下、「ＰＥ」と称する）の処理サイズとなるように複数の画像ブロックに分割し、この画像ブロックを複数のＰＥで並列処理する。しかしながら、画像ブロックが小さくなる程、または回路パターンの繰り返し周期が大きくなる程、画像ブロックからリアルゴースト判定に用いる３枚の画像を切り出すことができなくなる。そのため、リアルゴースト判定が行えず、この画像ブロックの検査を諦めていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、半導体ウェハの全ての領域で欠陥検査が可能であり、欠陥検査が不可能な領域をなくす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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明による欠陥検査装置は、次のような特徴を有する。
【００１１】
表面に周期的に形成されたパターンの欠陥が検出される試料の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で取得した前記試料の画像を、第１の画像処理手段及び第２の画像処理手段が備える複数のプロセッサエレメントの処理サイズとなるように、複数の画像ブロックに分割する分割手段と、複数の前記プロセッサエレメントが、前記画像ブロックから切り出された３枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて前記試料の欠陥検出処理を並列に行い、検出した欠陥の位置を含む欠陥情報を出力する前記第１の画像処理手段と、前記第１の画像処理手段から出力された前記欠陥情報に従って、前記画像取得手段で取得した前記試料の画像から画像を切り出す画像切り出し手段と、複数の前記プロセッサエレメントが、前記画像切り出し手段で切り出された４枚の画像から２枚の差画像を生成し、この２枚の差画像を用いて前記試料の欠陥検出処理を並列に行う前記第２の画像処理手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体ウェハの全ての領域で欠陥検査が可能となる。従って、欠陥検査の画像処理に用いるＰＥの画像ブロックのサイズが小さい場合でも、欠陥検査が不可能な領域をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態例による欠陥検査装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態例による欠陥検査装置の全体制御部と、全体制御部の周辺構成を抜き出して示す図である。
【図３】検査対象としての画像ブロックの一例を示す図である。
【図４】検査対象としての画像ブロックの別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による欠陥検査装置の実施の形態例を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態例による欠陥検査装置の全体構成を示す概略図である。欠陥検査装置は、表面にパターンが形成された試料を検査対象とし、パターンの欠陥を検出する。図２は、欠陥検査装置の全体制御部、及び全体制御部の周辺構成を抜き出して示す図である。
【００１６】
図１に示すように、欠陥検査装置は、画像取得部１１０と、画像取得部１１０が取得した画像に画像処理（後述する）を施す画像処理部１００と、画像処理部１００に接続された外部装置１２０を備える。
【００１７】
画像取得部１１０は、表面に半導体チップ１１のパターンが周期的に形成され、検査対象の試料である半導体ウェハ（以下、「ウェハ」と称する）１０の画像を取得する。画像取得部１１０は、ウェハ１０の表面から発生した二次電子を受けて画像信号を取得するセンサ１２（例えば、ラインセンサ）と、センサ１２からの画像信号をデジタルの画像信号に変換し、画像処理部１００に入力するＡ／Ｄ変換回路１３とを備える。画像処理部１００に入力される画像信号は、ウェハ１０の表面の連続的な二次元画像データである。以下、画像データ（画像信号）を単に「画像」と称する。
【００１８】
外部装置１２０は、入力装置と記憶部と表示装置とを備える。入力装置は、欠陥検査で用いるプログラムや設定値、検査条件などを入力するための装置である。記憶部は、入力装置で入力したプログラム、設定値、及び検査条件や、検査結果などを記憶する。表示装置は、検査条件を欠陥検査装置に入力するためのユーザーインターフェイス（例えば、グラフィカルユーザーインターフェイス：ＧＵＩ）を表示する。検査条件や設定値などは、表示装置に表示されたユーザーインターフェイスを介して、入力装置から欠陥検査装置の画像処理部１００に入力される。
【００１９】
画像処理部１００は、画像メモリ１３０と、複数のマルチプロセッサユニット１５０，１５１と、全体制御部１４０を備える。画像メモリ１３０は、画像取得部１１０から入力された画像を記憶する。複数のマルチプロセッサユニット１５０，１５１は、入力された画像に画像処理（後述する）を施す。全体制御部１４０は、画像処理部１００、画像取得部１１０、及び外部装置１２０を含む欠陥検査装置の全体の動作を制御する。なお、本実施の形態例においては、複数のマルチプロセッサユニットを２つのマルチプロセッサユニット１５０，１５１で代表するものとし、その他のマルチプロセッサユニットについては、説明と図示を省略する。
【００２０】
画像メモリ１３０は、複数のチップ画像（半導体チップ１１の画像）を記憶可能なメモリ空間を有し、記憶した画像の所定の領域を検査に用いる画像（以下、「検査画像」とも称する）として切り出す切り出し機能を有する。また、画像メモリ１３０は、全体制御部１４０からの指示信号により、記憶した画像（半導体チップ１１の画像）の指定された領域を検査画像として切り出す。切り出された検査画像は、全体制御部１４０を介して複数のマルチプロセッサユニット１５０，１５１に入力される。
【００２１】
図２に示すように、全体制御部１４０は、外部入出力インターフェイス１４１、プログラム管理制御部１４２、状態管理テーブル１４３、及び画像管理制御部１４４を備える。
【００２２】
マルチプロセッサユニット１５０は、分配制御部１５２と、複数のプロセッサエレメント（以下、「ＰＥ」と称する）１５４，１５５とを備える。また、マルチプロセッサユニット１５１は、マルチプロセッサユニット１５０と同様の構成を有しており、分配制御部１５３、及び複数のＰＥ１５６，１５７を備える。
【００２３】
なお、本実施の形態例においては、マルチプロセッサユニット１５０の複数のＰＥを２つのＰＥ１５４，１５５で代表するものとし、また、マルチプロセッサユニット１５１の複数のＰＥを２つのＰＥ１５６，１５７で代表するものとする。マルチプロセッサユニット１５０，１５１において、その他のＰＥについては、説明と図示を省略する。
【００２４】
外部入出力インターフェイス１４１は、画像処理部１００（図１参照）に入出力するデータの形式等を変換し、画像処理部１００の内部と外部とでデータ等のやり取りを可能にするものである。
【００２５】
外部装置１２０は、全体制御部１４０の外部入出力インターフェイス１４１を介して、画像処理部１００の各部とデータのやり取りを行う（図１参照）。
【００２６】
プログラム管理制御部１４２は、外部装置１２０から外部入出力インターフェイス１４１を介して入力された欠陥検査用のプログラム、またはオペレータが任意に入力したプログラムを、内部に登録している。また、プログラム管理制御部１４２は、これらのプログラムに基づいて画像処理部１００の動作を制御するとともに、各ＰＥ１５４〜１５７へのプログラムのダウンロードやその実行タイミングなどを制御する。
【００２７】
なお、各ＰＥ１５４〜１５７は、プログラム管理制御部１４２からの指示により、それぞれ異なるプログラムを実行することが可能である。
【００２８】
状態管理テーブル１４３は、プログラム管理制御部１４２に登録されたプログラムの登録状況や、各ＰＥ１５４〜１５７におけるプログラムの実行状況など、画像処理部１００の状態を管理する。また、状態管理テーブル１４３は、プログラムの実行状況などを、外部入出力インターフェイス１４１を介して外部装置１２０に出力する。
【００２９】
画像管理制御部１４４は、プログラム管理制御部１４２からの指令信号に基づいて、画像メモリ１３０にウェハ１０の所定の領域の検査画像（例えば、半導体チップ１１内の領域の画像）を切り出すように指示信号を送る。さらに、プログラム管理制御部１４２からの指令信号に基づいて、画像メモリ１３０からの検査画像を、サイズを計算して複数の画像ブロックに分割し、ＰＥ１５４，１５５に送って分配する。各画像ブロックは、ＰＥ１５４，１５５の処理サイズとなるように分割する。このとき、画像管理制御部１４４は、マルチプロセッサユニット１５０の分配制御部１５２に指示信号を送ることにより、画像ブロックを画像管理制御部１４４からＰＥ１５４，１５５に入力する。
【００３０】
ＰＥ１５４，１５５は、プログラム管理制御部１４２からダウンロードしたプログラムを用いて、画像管理制御部１４４でサイズが計算され分配された画像ブロックに対し、並列に欠陥検出処理を行う。なお、画像ブロックには、回路パターンが含まれているものとする。
【００３１】
ここで、図３を用いて、ＰＥ１５４が行う検査画像の欠陥検出処理及びリアルゴースト判定の例を説明する。
【００３２】
図３は、検査対象としての画像ブロックの一例を示す図である。ＰＥ１５４には、例えば、図３に示すような画像ブロック２００が入力される。画像ブロック２００は、回路パターンの繰り返し周期（以下、単に「繰り返し周期」と称する）が存在する部分画像２０１と、繰り返し周期が存在しない部分画像２０２に分けることができる。欠陥検出処理は、繰り返し周期が存在する部分画像２０１に対して行う。
【００３３】
まず、画像ブロック２００から、繰り返し周期が存在する部分画像２０１を含む画像２０３、画像２０４、及び画像２０５を切り出す。画像２０４は、画像２０３から繰り返し周期２０６の１倍だけ離れた位置から切り出し、画像２０５は、画像２０３から繰り返し周期２０６の２倍だけ離れた位置から切り出すものとする。
【００３４】
なお、画像２０４と画像２０３の距離は、繰り返し周期２０６の自然数倍（Ｎ倍）だけ離れていればよく、本実施例で示した１倍に限らない。また、画像２０５と画像２０３の距離は、繰り返し周期２０６の自然数倍（Ｍ倍）だけ離れていればよく、本実施例で示した２倍に限らない。ＮとＭは同じ値の場合もあるし、異なる値の場合もある。本実施例では、好ましい例として、Ｎ＝１、Ｍ＝２としている。
【００３５】
次に、画像２０３を検出画像とし、画像２０４を参照画像として差画像を求める。得られた差画像から、１個以上のリアル欠陥候補を検出する。
【００３６】
次に、画像２０５を検出画像とし、画像２０３を参照画像として差画像を求める。得られた差画像から、１個以上のゴースト欠陥候補を検出する。
【００３７】
検出した１個以上のリアル欠陥候補と、検出した１個以上のゴースト欠陥候補とが、それぞれの画像内で互いに対応する場所に位置しているかどうか判定する（リアルゴースト判定を行う）。詳細には、半導体チップ１１上に任意に設定した原点を基準にして、半導体チップ１１上でのリアル欠陥候補の座標とゴースト欠陥候補の座標とを求め、これらの座標の差を求める。この差が繰り返し周期の自然数倍である場合には、リアル欠陥候補とゴースト欠陥候補は、画像内の対応する場所に位置していると判断し、真の欠陥であると判定する。
【００３８】
真の欠陥であると判定されたリアル欠陥候補とゴースト欠陥候補に対し、上述の原点を基準にした座標（真の欠陥の座標）を、それぞれリアル欠陥座標とゴースト欠陥座標として求める。さらに、リアル欠陥候補の検出画像（画像２０３）の位置と参照画像（画像２０４）の位置の差（距離）を、リアル欠陥参照距離として求め、ゴースト欠陥候補の検出画像（画像２０５）の位置と参照画像（画像２０３）の位置の差（距離）を、ゴースト欠陥参照距離として求める。
【００３９】
ＰＥ１５４は、リアル欠陥座標、ゴースト欠陥座標、リアル欠陥参照距離、及びゴースト欠陥参照距離を含む情報を、欠陥情報として、画像管理制御部１４４に出力する。
【００４０】
なお、本実施例では、リアル欠陥候補を検出するのに、画像２０３を検出画像とし、画像２０４を参照画像とした。また、ゴースト欠陥候補を検出するのに、画像２０５を検出画像とし、画像２０３を参照画像とした。それぞれの欠陥候補についての検出画像と参照画像の組み合わせは、この例に限るものではなく、任意の組み合わせを採用することができる。ただし、リアル欠陥候補を検出するのに用いる差画像と、ゴースト欠陥候補を検出するのに用いる差画像とが、同一の差画像にならないようにする必要がある。
【００４１】
ここで、図４を用いて、ＰＥ１５５が行う検査画像の欠陥検出処理及びリアルゴースト判定の例を説明する。この例は、従来の欠陥検査装置及び欠陥検査方法では欠陥検査が不可能な領域（画像ブロック）に対する処理の例である。
【００４２】
図４は、検査対象としての画像ブロックの別の例を示す図である。上述したＰＥ１５４による欠陥検出処理及びリアルゴースト判定と並行して、ＰＥ１５５には、例えば、図４に示すような画像ブロック３００が入力される。画像ブロック３００は、繰り返し周期が存在する部分画像３０１と、繰り返し周期が存在しない部分画像３０２に分けることができる。
【００４３】
なお、画像ブロック３００は、回路パターンの存在する領域が、回路パターンの存在しない領域よりも小さくなっているブロックである。従って、繰り返し周期が存在する部分画像３０１は、繰り返し周期が存在する部分画像３０２よりも小さい（図３に示した画像ブロック２００では、繰り返し周期が存在する部分画像２０１は、繰り返し周期が存在しない部分画像２０２よりも大きい）。
【００４４】
欠陥検出処理は、繰り返し周期が存在する部分画像３０１に対して行う。まず、画像ブロック３００から、繰り返し周期が存在する部分画像３０１を含む画像３０３及び画像３０４を切り出す。画像３０４は、画像３０３から繰り返し周期３０６の１倍だけ離れた位置から切り出すものとする。
【００４５】
次に、画像３０３を検出画像とし、画像３０４を参照画像として差画像を求める。得られた差画像から、１個以上のリアル欠陥候補を検出する。
【００４６】
ＰＥ１５５は、ＰＥ１５４と同様に、画像３０５を、画像３０３から繰り返し周期３０６の２倍だけ離れた位置から切り出そうとする。しかし、画像ブロック３００は、繰り返し周期が存在する部分画像３０１が小さいため、画像３０５は、画像ブロック３００内部に存在しない。このため、画像３０５は、画像ブロック３００から切り出すことができない。従って、画像３０５を検出画像とし、画像３０３を参照画像とする欠陥検出により、ゴースト欠陥候補を得ることはできない。
【００４７】
このため、従来の欠陥検査装置及び欠陥検査方法では、画像ブロック３００に対しては、欠陥検出が不可能である。このように、従来の欠陥検査装置及び欠陥検査方法には、欠陥検査が不可能な領域（画像ブロック３００）が存在していた。
【００４８】
本実施例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法では、以下に説明する方法により、従来では欠陥検出が不可能な領域に対しても、欠陥検出が可能である。従って、欠陥検査が不可能な領域をなくすことができ、ウェハ１０の全ての領域で欠陥検査が可能である。以下、本実施例による欠陥検出処理及びリアルゴースト判定の説明を続ける。
【００４９】
ゴースト欠陥候補を得ることができない場合には、半導体チップ１１上に任意に設定した原点を基準にして、半導体チップ１１上でのリアル欠陥候補の座標をリアル欠陥座標として求める。そして、リアル欠陥候補の検出画像（画像３０３）の位置と参照画像（画像３０４）の位置の差（距離）を、リアル欠陥参照距離として求める。次に、リアル欠陥座標に画像３０３の位置と画像３０５の位置の差（距離）を加えたものを、ゴースト欠陥座標として求める。そして、画像３０３の位置と画像３０５の位置の差を、ゴースト欠陥参照距離として求める。
【００５０】
なお、画像３０５は、実際には画像ブロック３００から切り出すことができないので、ここで記載した「画像３０５の位置」というのは、仮想的な画像３０５の位置であり、「繰り返し周期が存在する部分画像３０１が十分大きい場合には切り出すことができる画像３０５の位置」という意味である。「画像３０５の位置」は、実際に画像３０５を切り出さなくても、画像３０３の位置と繰り返し周期３０６から求めることができる。
【００５１】
ＰＥ１５５は、リアル欠陥座標、ゴースト欠陥座標、リアル欠陥参照距離、及びゴースト欠陥参照距離を含む情報を、欠陥情報として、画像管理制御部１４４に出力する。
【００５２】
以上説明したようにＰＥ１５４，１５５が並行して、分配された画像ブロックの欠陥検査処理及びリアルゴースト判定を逐次繰り返すことにより、検査画像のリアルタイム検査処理を行うことができる。
【００５３】
画像管理制御部１４４は、ＰＥ１５４，１５５から出力されてきた欠陥情報に基づいて、画像メモリ１３０に、半導体チップ１１の画像から４枚の画像を切り出すように指示信号を送る。この４枚の画像は、リアル欠陥座標を中心とする所定のサイズの検出画像と、リアル欠陥座標にリアル欠陥参照距離を加えた位置を中心とする所定のサイズの参照画像と、ゴースト欠陥座標を中心とする所定のサイズの検出画像と、ゴースト欠陥座標にゴースト欠陥参照距離を加えた位置を中心とする所定のサイズの参照画像である。これらの所定のサイズは、予め定めておく。このとき、画像管理制御部１４４は、マルチプロセッサユニット１５１の分配制御部１５３に指示信号を送ることにより、この４枚の画像を、画像管理制御部１４４からＰＥ１５６，１５７に分配する。
【００５４】
ＰＥ１５６，１５７は、プログラム管理制御部１４２からダウンロードしたプログラムを用いて、画像管理制御部１４４から分配された４枚の画像に対して、並列に欠陥検出処理及びリアルゴースト判定を行う。欠陥検出処理及びリアルゴースト判定は、上述したＰＥ１５４，１５５の処理と同様の処理を行う。ただし、ＰＥ１５４，１５５は、３枚の画像に対して欠陥検出処理及びリアルゴースト判定を行っていたが、ＰＥ１５６，１５７は、４枚の画像に対して行う点が異なる。リアル欠陥候補の検出用の検出画像と参照画像、及びゴースト欠陥候補の検出用の検出画像と参照画像という、２組の検出画像と参照画像を用いて欠陥検出処理及びリアルゴースト判定を行う点では、ＰＥ１５４，１５５と同様の処理をＰＥ１５６，１５７は行う。
【００５５】
ＰＥ１５６，１５７が欠陥検出処理及びリアルゴースト判定を行い、リアル欠陥候補とゴースト欠陥候補とが、それぞれの差画像内で互いに対応する場所にある場合（２つの欠陥が差画像内の対応する場所にある場合）には、この欠陥は真の欠陥であると判定する。欠陥検査結果は、プログラム管理制御部１４２を介して外部装置１２０に送られ、表示装置に表示される。
【００５６】
このようにＰＥ１５６，１５７が並列に、分配された４枚の画像の欠陥検査処理及びリアルゴースト判定を逐次繰り返すことにより、検査画像のリアルタイム検査処理を行うことができる。
【００５７】
本実施例による欠陥検査装置では、マルチプロセッサユニット１５０で検出した欠陥を、マルチプロセッサユニット１５１でより詳細に調べることができる。マルチプロセッサユニット１５０では、欠陥を粗く検出するとともに欠陥情報を取得する。画像メモリ１３０は、欠陥情報に従い、半導体チップ１１の画像から４枚の画像を切り出す。マルチプロセッサユニット１５１では、この４枚の画像を用いて、欠陥をより精度よく検出することができる。
【００５８】
以上説明したように、マルチプロセッサユニット１５０とマルチプロセッサユニット１５１には、異なる役割を与えることができる。複数のマルチプロセッサユニットの役割分担は、予め定めておくことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…半導体ウェハ（ウェハ）、１１…半導体チップ、１２…センサ、１３…Ａ／Ｄ変換回路、１００…画像処理部、１１０…画像取得部、１２０…外部装置、１３０…画像メモリ、１４０…全体制御部、１４１…外部入出力インターフェイス、１４２…プログラム管理制御部、１４３…状態管理テーブル、１４４…画像管理制御部、１５０，１５１…マルチプロセッサユニット、１５２，１５３…分配制御部、１５４，１５５，１５６，１５７…プロセッサエレメント（ＰＥ）、２００，３００…画像ブロック、２０１，３０１…繰り返し周期が存在する部分画像、２０２，３０２…繰り返し周期が存在しない部分画像、２０３，２０４，２０５，３０３，３０４，３０５…画像ブロックから切り出された画像、２０６，３０６…繰り返し周期。
【図１】
2012149895.tif 000003
【図２】
2012149895.tif 000004
【図３】
2012149895.tif 000005
【図４】
2012149895.tif 000006