(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインパターン及び前記ラインパターンより明度が低いスペースが交互に反復して配列されているウェーハ表面を一定の大きさの画素に分ける段階と、
前記各画素から反射された光を検出し、該検出に基づき該各画素に対してグレーレベル値を定める段階と、
前記ラインパターンに対しては第１臨界値を設定し、前記スペースに対しては第２臨界値を設定する段階と、
前記ラインパターン及び前記スペースの各々に対して、
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する段階とを含む欠陥検出方法。
【請求項２】
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する段階は、
ａ）前記ウェーハの表面を多数の画素で構成されるイメージに分ける段階と、
ｂ）前記イメージのうち隣接する３つの連続イメージＡ、Ｂ、Ｃを抽出する段階と、
ｃ）前記イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める段階と、
ｄ）前記段階ｃ）で、比較されるイメージＡの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する段階と、
ｅ）前記イメージＢ及びイメージＣを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める段階と、
ｆ）前記段階ｅ）で、比較されるイメージＣの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する段階と、
ｇ）前記段階ｄ）及びｆ）から共通で確認された画素を欠陥と認識する段階とを含む請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記ラインパターンは金属配線パターンである請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記第１臨界値は前記金属配線パターン上に生じるグレーンが検出されないように設定され、第２臨界値はブリッジ欠陥が検出されるように設定された請求項３に記載の欠陥検出方法。
【請求項５】
前記ウェーハ表面に明度が相異なる二つの領域Ｘ、Ｙが存在する場合に、前記各画素に対してグレーレベル値を定める段階後、前記第１及び第２臨界値を設定する段階前に、
第１明度を持つＸ領域と第２明度を持つＹ領域とが分布するウェーハの表面を一定の大きさの画素に分ける段階と、
前記各画素から反射された光を検出し、該検出に基づき該各画素に対してグレーレベル値を定める段階と、
前記Ｘ領域及び前記Ｙ領域に対して、各領域別に前記グレーレベル値の平均と標準偏差を計算する段階と、
前記Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差が前記Ｙ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つように、前記Ｘ領域のあらゆる画素に対して前記グレーレベル値を補正する段階とをさらに含む請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項６】
前記Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差が前記Ｙ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つように、次の式を利用して前記Ｘ領域のあらゆる画素に対して前記グレーレベル値を補正する段階を行って前記Ｘ、Ｙ領域間明度差が補正されることを特徴とする請求項５に記載の欠陥検出方法。
【数２】
0004243454.tif 000005
（ここでｘi はＸ領域各画素のグレーレベル値、μは各画素のグレーレベル値の平均、σは各画素のグレーレベル値の標準偏差を表し、下付きＸはＸ領域、ＹはＹ領域を表し、ｘi ´はＸ領域の各画素の補正されたグレーレベル値を表す。）
【請求項７】
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する段階は、
ａ）前記ウェーハの表面を多数の画素で構成されるイメージに分ける段階と、
ｂ）前記イメージのうち隣接する３つの連続イメージＡ、Ｂ、Ｃを抽出する段階と、
ｃ）前記イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める段階と、
ｄ）前記段階ｃ）で、比較されるイメージＡの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する段階と、
ｅ）前記イメージＢ及びイメージＣを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める段階と、
ｆ）前記段階ｅ）で、比較されるイメージＣの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する段階と、
ｇ）前記段階ｄ）及びｆ）から共通で確認された画素を欠陥と認識する段階とを含む請求項５に記載の欠陥検出方法。
【請求項８】
前記ラインパターンは金属配線パターンである請求項５に記載の欠陥検出方法。
【請求項９】
前記第１臨界値は前記金属配線パターン上に生じるグレーンは検出されないように設定され、
第２臨界値はブリッジ欠陥が検出されるように設定された請求項８に記載の欠陥検出方法。
【請求項１０】
ラインパターン及び前記ラインパターンより明度が低いスペースが交互に反復して配列されているウェーハ表面を一定の大きさの画素に分ける手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールと、
前記各画素から反射された光を検出し、該検出に基づき該各画素に対してグレーレベル値を定める手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールと、
前記ラインパターンに対しては第１臨界値を設定し、前記スペースに対しては第２臨界値を設定する手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールと、
前記ラインパターン及び前記スペースの各々に対して、
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールと、
前記ラインパターン及び前記スペースの各々に対して、
前記第１及び第２臨界値を適用して欠陥を確認する手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールとを含む欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールは、
前記ウェーハの表面を多数の画素で構成されるイメージに分ける手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージのうち隣接する３つの連続イメージＡ、Ｂ、Ｃを抽出する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢと比較されるイメージＡの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上の前記イメージＢの画素だけ確認する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢ及びイメージＣを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢと比較されるイメージＣの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＡとイメージＣとの比較を通じて共通で確認された画素を欠陥と認識する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールとを含む請求項１０に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
前記ラインパターンは金属配線パターンである請求項１０に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
前記第１臨界値は前記金属配線パターン上に生じるグレーンは検出されないように設定され、
第２臨界値はブリッジ欠陥が検出されるように設定された請求項１２に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
第１明度を持つＸ領域と第２明度を持つＹ領域とが分布するウェーハの表面を一定の大きさの画素に分ける手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記各画素から反射された光を検出し、該検出に基づき該各画素に対してグレーレベル値を定める手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記Ｘ領域及び前記Ｙ領域に対して、各領域別に前記グレーレベル値の平均と標準偏差を計算する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差が前記Ｙ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つように、前記Ｘ領域のあらゆる画素に対して前記グレーレベル値を補正する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールとを含む明度補正プログラムモジュールとをさらに具備する請求項１０に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差が前記Ｙ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つように、前記Ｘ領域のあらゆる画素に対して前記グレーレベル値を補正する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールは次の式を用いることを特徴とする請求項１４に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【数４】
0004243454.tif 000006
（ここでｘiはＸ領域各画素のグレーレベル値、μは各画素のグレーレベル値の平均、σは各画素のグレーレベル値の標準偏差を表し、下付きＸはＸ領域、ＹはＹ領域を表し、ｘi´はＸ領域の各画素の補正されたグレーレベル値を表す。）
【請求項１６】
前記第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する手順をコンピュータに実行させるプログラムモジュールは、
前記ウェーハの表面を多数の画素で構成されるイメージに分ける手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージのうち隣接する３つの連続イメージＡ、Ｂ、Ｃを抽出する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢと比較されるイメージＡの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢ及びイメージＣを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＢと比較されるイメージＣの該当画素に対するグレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である前記イメージＢの画素だけ確認する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールと、
前記イメージＡとイメージＣとの比較を通じて共通で確認された画素を欠陥と認識する手順をコンピュータに実行させるサブプログラムモジュールとを含む請求項１４に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
前記ラインパターンは金属配線パターンである請求項１４に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
前記第１臨界値は前記金属配線パターン上に生じるグレーンは検出されないように設定され、
第２臨界値はブリッジ欠陥が検出されるように設定された請求項１７に記載の欠陥検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子の製造工程のうち生じる欠陥の検出技術に係り、特に明度差のあるウェーハ表面の明度を補正する方法及び相異なるパターンに対する選択的欠陥検出方法、そしてこのような方法を記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程時に生じる欠陥は素子の信頼性及び収率に重大な影響を及ぼすので、製造工程の段階ごとに欠陥検出工程が行われている。一般に、欠陥検出装置ではウェーハ上で反復されるパターンの隣接したイメージの各画素を比較して、グレーレベル値の差が臨界値以上である画素を欠陥として検出する方法を使用している。グレーレベルとは、最も暗い段階を０に、最も明るい段階を２５５に指定して明度を２５６段階に区分した数値である。
【０００３】
以下、従来の欠陥検出方法を具体的に説明する。
任意の光源から出射された光をウェーハ表面に照射する。欠陥検出装置の信号感知部ではウェーハ表面から反射された光を画素に分けて感知し、各画素のグレーレベル値を定める。次に欠陥認識の基準となる臨界値を設定する。
欠陥を検出するためにはウェーハ全面に対して、ウェーハ表面の隣接部分のイメージを３つずつ比較する。それぞれのイメージは多数の画素で構成されている。イメージＢは欠陥の有無を検査しようとする対象イメージであり、イメージＡ及びＣは比較基準になる比較イメージである。まず、イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める。グレーレベル値の差が臨界値以上であるＢの画素を認識する。次に、イメージＢ及びイメージＣを対応する画素同士で比較してグレーレベル値の差を求める。やはり、グレーレベル値の差が臨界値以上であるＢの画素を認識する。この時、前記二つの場合で、共通に認識された画素だけを最終的に欠陥と見なす。
【０００４】
このようなイメージ比較法を利用した欠陥検出方法の最も大きい問題点のうち一つは金属配線工程上に存在する。
図１は、金属ラインパターン１００及びスペース１１０が規則的に配列されてる実際の姿を撮影した図面である。図１で分かるように、金属ラインパターン１００上にはグレーン１２０が存在し、スペース１１０にはブリッジ１３０が存在する。グレーン１２０は欠陥のように見られるが、実際には半導体素子の動作には影響を与えない。しかし、示されたように、グレーン１２０は金属ラインパターン１００より低いグレーレベル値を持つので、欠陥検査時に欠陥として認識されて全体欠陥の個数を増加させ、工程管理を難しくする。
【０００５】
図２は金属ラインパターン２００及びスペース２１０が規則的に配列されたウェーハに欠陥が存在する場合のイメージ比較法を説明するための図面である。イメージＢには実際に収率に深刻な影響を与える致命的な欠陥であるブリッジ２３０とグレーン２２０とが共に存在する。ブリッジ２３０のような致命的な欠陥を検出するためには臨界値を低く設定して感知度を高めねばならない。ところで、臨界値を低く設定すれば、グレーン２２０までも欠陥として検出されるので、欠陥の個数が多すぎて工程管理が難しくなる。反対に、グレーン２２０の検出を防止するために、すなわち、感知度を低めるために臨界値を高く設定すれば、ブリッジ２３０までも検出されない問題点がある。
【０００６】
一方、イメージ比較法のさらに他の問題点は図３に示されたように、ウェーハの明度差が存在する場合に生じる。ウェーハの相異なる領域で、例えば、ウェーハの中央部と縁部領域でイメージの全体的なグレーレベルの差が生じる場合である。図３で、Ｘで表示された側はウェーハ中央部の暗いイメージを、Ｙで表示された側はウェーハ縁部の明るいイメージを示す。
【０００７】
図４Ａ及び図４Ｂは、ウェーハの明度差が存在する場合の欠陥検出イメージ比較法について説明した図面である。図４Ａのように明るいイメージの場合に、ブリッジ３３０は検出しつつグレーン３２０の検出を減らすためには臨界値を高く設定しなければならない。しかし、明るいイメージに合せて設定された臨界値を図４Ｂのような暗いイメージに適用すれば、欠陥検出力が劣る問題点が生じる。反対に、図４Ｂのような暗いイメージに合せて臨界値を設定すれば、図４Ａのような明るいイメージではグレーン２２０の検出によって非常に多くの欠陥を検出する問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ウェーハの明度差を補正できる方法及びこれを記録した記録媒体を提供することである。
本発明の他の技術的課題は、ラインパターンとスペースパターンとを区別してラインパターンに存在するグレーンは検出せず、スペースパターンに生じるブリッジ欠陥だけを検出するように、選択的に欠陥を検出する方法及びこれを記録した記録媒体を提供することである。
また、金属配線工程の欠陥検出時、ウェーハの明度差により比較されるイメージ間のグレーレベルの差を乗り越え、ラインパターンとスペースパターンとを区別してグレーンは検出せず、ブリッジだけ選択的に検出する方法及びこれを記録した記録媒体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題を達成するために、本発明の明度補正方法は、明度が相異なるＸ領域とＹ領域が分布するウェーハの表面を一定の大きさの画素に分け、各画素に対してグレーレベル値を定める。Ｘ領域及びＹ領域に対して、各領域別にグレーレベル値の平均と標準偏差を計算する。次に、Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差がＹ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つようにＸ領域の画素を補正することによってウェーハの全体的なグレーレベルを補正する。次の式を利用してＸ領域の画素を補正することによって、Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差がＹ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差と同じ値を持つようにすることができる。
【００１０】
【数５】
0004243454.tif 000002
（ここでｘiはＸ領域各画素のグレーレベル値、μは各画素のグレーレベル値の平均、σは各画素のグレーレベル値の標準偏差を表し、下付きＸはＸ領域、ＹはＹ領域を表し、ｘi´はＸ領域の各画素の補正されたグレーレベル値を表す。）
本発明の他の技術的課題を達成するために、本発明の欠陥検出方法では、ラインパターン及び前記ラインパターンより明度が低いスペースが交互に反復して配列されているウェーハ表面を一定の大きさの画素に分け、各画素に対してグレーレベル値を定める。次に、ラインパターンに対しては第１臨界値を設定し、スペースに対しては第２臨界値を設定し、第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認する。
【００１１】
第１及び第２臨界値以上のグレーレベル値を持つ画素を確認するために、ウェーハの表面を多数の画素で構成されるイメージに分け、隣接する３つのイメージＡ、Ｂ、Ｃを順次抽出する。イメージＢ及びイメージＡを対応する画素同士で比較して対応する画素間のグレーレベル値の差を求め、グレーレベル値の差が、ラインパターンに対しては第１臨界値以上であり、スペースに対しては第２臨界値以上である画素だけ確認する。次に、この過程をイメージＢ及びイメージＣに対して行い、イメージＢとＡとの比較及びイメージＢとＣとの比較から共通的に確認された画素を欠陥として認識する。
【００１２】
前記第１臨界値は前記金属配線パターン上に生じるグレーンは検出されないように設定され、第２臨界値はブリッジ欠陥が検出されるように設定される。
また、本発明の技術的課題を達成するために、明度が相異なるＸ領域とＹ領域が分布するウェーハの欠陥を検出する方法では、まずウェーハの全体的なグレーレベルをＹ領域のグレーレベルに補正する。すなわち、Ｘ領域を構成する画素のグレーレベル値の平均及び標準偏差がＹ領域の平均及び標準偏差と同じ値を持つように、Ｘ領域の各画素のグレーレベル値を補正する。次に、ラインパターンとスペースに相異なる臨界値を適用して欠陥を検出する。ラインパターンに適用する臨界値は金属配線上のグレーンは検出しないように設定し、スペースに適用する臨界値はブリッジを検出できるように設定する。
【００１３】
前記本発明の技術的課題を達成するための明度補正方法及び欠陥検出方法は、前記方法を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に提供できる。
前記記録媒体は、明度が相異なるＸ領域とＹ領域が分布するウェーハの表面を一定の大きさの画素に分け、Ｘ領域及びＹ領域に対して、各領域別にグレーレベル値の平均と標準偏差を計算した後、Ｘ領域に対するグレーレベル値の平均及び標準偏差がＹ領域に対するグレーレベル値の平均と標準偏差と同じ値を持つようにＸ領域の画素を補正する明度補正プログラムモジュールが記録される。次の式を利用してＸ領域の画素を補正する明度補正プログラムモジュールが記録される。
【００１４】
【数６】
0004243454.tif 000003
（ここでｘiはＸ領域各画素のグレーレベル値、μは各画素のグレーレベル値の平均、σは各画素のグレーレベル値の標準偏差を表し、下付きＸはＸ領域、ＹはＹ領域を表し、ｘi´はＸ領域の各画素の補正されたグレーレベル値を表す。）
【００１５】
前記記録媒体は、ラインパターン及び前記ラインパターンより明度が低いスペースが交互に反復して配列されているウェーハ表面の各画素に対してグレーレベル値を定め、ラインパターンに対しては第１臨界値を設定し、スペースに対しては第２臨界値を設定し、第１及び第２臨界値以上の値を持つ画素を確認する欠陥検出プログラムモジュールが記録される。
また、前記記録媒体は明度が相異なる領域が存在するウェーハの各イメージを最適化されたグレーレベルを持つイメージに合うように補正し、ラインパターンとスペースとを区別して、各パターンによって相異なる臨界値を適用して欠陥を検出するプログラムモジュールが記録される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明の実施形態は多様な形態に変形でき、本発明の範囲が後述される実施形態に限定されるものではない。
（実施形態１）
実施形態１は明度差があるウェーハ表面の明度を補正する方法に関する。第１明度を持つＸ領域と第２明度を持つＹ領域とが分布するウェーハの明度が相異なる二つのイメージの明度補正について説明する。
【００１７】
図５は、本発明によって明度を補正する順序を示したフローチャートである。
段階Iでは、明度が相異なる二つの領域Ｘ（暗い領域）とＹ（明るい領域）とが分布されたウェーハの表面を一定の大きさの画素に分け、各画素のグレーレベル値を定める。
段階IIでは、二つの領域Ｘ、Ｙの各々に対して、各画素が持つグレーレベル値の平均及び標準偏差を計算する。
段階IIIでは、明度が低いＸ領域をＹ領域の明度に補正するために、式７を利用して、Ｘ領域の各画素のグレーレベル値を補正する。
【００１８】
【数７】
0004243454.tif 000004
ここでｘiはＸ領域各画素のグレーレベル値、μは各画素のグレーレベル値の平均、σは各画素のグレーレベル値の標準偏差を表し、下付きＸはＸ領域、ＹはＹ領域を表し、ｘi´はＸ領域の各画素の補正されたグレーレベル値を表す。
【００１９】
図６Ａ及び図６Ｂは、図３で示された、明度が相異なる二つのイメージのヒストグラムを示したものである。横軸は０−２５５間の整数値を持つグレーレベル値であり、縦軸は各々のグレーレベル値を持つ画素の個数である。図６Ａは図３でＹで表示された明るいイメージのヒストグラムであり、図６Ｂは図３でＸで表示された暗いイメージのヒストグラムである。ここで示されたように、二つのイメージの明度差によって、二つのイメージのグレーレベル値の平均と標準偏差が相異なる。前記式７により図６Ｂに示された暗いイメージのヒストグラムを図６Ａのヒストグラムと同じ形態に補正する。
【００２０】
（実施形態２）
実施形態２は金属配線パターンとスペースが交互に反復して配列されているウェーハから各パターン別に選択的に欠陥を検出する方法に関する。
図７は本発明によって選択的に欠陥を検出する順序を示したフローチャートである。
段階Iでは、金属配線パターンとスペースとが交互に反復して配列されているウェーハ表面を一定の大きさの画素に分け、各画素のグレーレベル値を定める。
【００２１】
段階IIでは、グレーレベルの高い金属配線パターンには第１臨界値を設定して感知度を低め、グレーレベルの低いスペースには第１臨界値より低い第２臨界値を設定して感知度を高める。金属配線パターンにはグレーンが存在するので、グレーンが検出されないように、第１臨界値はグレーンのグレーレベル値と金属配線パターンのグレーレベル値との差より高く設定する。また、第２臨界値はスペースに存在するブリッジを検出できるように、低く設定する。
【００２２】
段階IIIでは、欠陥を検出するために３つの連続されたイメージＡ、Ｂ、Ｃを比較するが、金属配線パターンは金属配線パターン同士で、スペースはスペース同士で比較する。金属配線パターンをなす画素のグレーレベル値は大体類似しており、同じく、スペースをなす画素のグレーレベル値も大体類似している。また、金属配線パターンとスペースのグレーレベル値との差は大きい。二つのパターンのグレーレベル値間の任意の値を設定して二つのパターンを区分できる。
【００２３】
イメージＢのスペース及びイメージＡのスペースを対応する画素同士で比較して、対応する画素間のグレーレベル値の差を求める。グレーレベル値の差が第２臨界値以上であればイメージＢの該当画素に欠陥があると認識する。次に、イメージＢの前記画素に対応するイメージＣの画素と比較してグレーレベル値の差を求める。やはり、グレーレベル値の差が第２臨界値以上であれば欠陥と認識する。この時、前記二つの場合において、共に欠陥と認識された場合、最終的に欠陥と見なす。
【００２４】
前述した方法により、金属配線パターン内にだけ存在するグレーンは高い臨界値を設定することによって検出せず、スペースパターンでだけ生じるブリッジのような欠陥を検出する。
図８Ａないし図８Ｃは、実際金属配線工程でのウェーハについて、従来の方法と本発明の方法を適用した欠陥検出結果を示したものである。
【００２５】
図８Ａは従来の方法を適用した結果であって、すなわち、パターン間の区別なしに一つの臨界値を適用して欠陥を検出した結果である。図面の黒点はいずれも欠陥として検出されたグレーンである。
図８Ｂは本発明の方法を適用した結果であって、図８Ｃで示されるブリッジ欠陥４００だけを選択的に検出する。図８Ｂで、点表示が図８Ｃで示されるブリッジ欠陥４００の位置を示し、＋表示はウェーハの中央を示す。
【００２６】
（実施形態３）
実施形態３はウェーハ表面に明度が相異なる領域が存在し、イメージ間に明度差がある場合、パターン選択的な欠陥検出方法に関する。実施形態３は実施形態１及び実施形態２を順番に実施するものであって、前述した内容と同一なのでその詳細な説明は省略する。
図３Ａ及び図３Ｂに示されたように、明るいイメージと暗いイメージが存在する場合、まず前述した実施形態１の方法で暗いイメージの明度を補正する。次に、実施形態２の方法でパターン別に相異なる臨界値を適用してブリッジだけ検出する。
【００２７】
【発明の効果】
前述したように、本発明では各イメージの画素の平均と標準偏差を利用することによって、明度差があるイメージの明度を補正できる。
また、金属配線パターンとスペースとを区別して各パターンに対して相異なる臨界値を適用することによって、選択的に欠陥を検出できる。すなわち、グレーンは検出せず、半導体素子に致命的な影響を与えるブリッジだけ検出できる。したがって、欠陥検出の選別力が向上するので、欠陥検出工程をより効率的に管理できる。
一方、ウェーハ内の位置による明度差が生じる場合に、選択的欠陥検出方法を行う前に、明度補正を先に実行して検査条件を最適化することによって欠陥検出力を向上させうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  グレーン及びブリッジ欠陥が存在する金属ラインパターンの実際の姿を撮影した図面である。
【図２】  イメージ比較法による欠陥検出法を説明する図面である。
【図３】  相異なる明度を有する二つのイメージを示した図面である。
【図４Ａ】  ウェーハ表面に明度差がある場合のイメージ比較法を説明する図面である。
【図４Ｂ】  ウェーハ表面に明度差がある場合のイメージ比較法を説明する図面である。
【図５】  本発明によって明度を補正する順序を示したフローチャートである。
【図６Ａ】  図３に示された、明度が相異なる二つのイメージのヒストグラムを示した図面である。
【図６Ｂ】  図３に示された、明度が相異なる二つのイメージのヒストグラムを示した図面である。
【図７】  本発明によって選択的に欠陥を検出する順序を示したフローチャートである。
【図８Ａ】  実際の金属配線工程におけるウェーハに対して、従来の方法及び本発明の方法を適用した欠陥検出結果及び欠陥が存在する金属ラインパターンの実際の姿を示した図面である。
【図８Ｂ】  実際の金属配線工程におけるウェーハに対して、従来の方法及び本発明の方法を適用した欠陥検出結果及び欠陥が存在する金属ラインパターンの実際の姿を示した図面である。
【図８Ｃ】  実際の金属配線工程におけるウェーハに対して、従来の方法及び本発明の方法を適用した欠陥検出結果及び欠陥が存在する金属ラインパターンの実際の姿を示した図面である。
【符号の説明】
１００，２００…ラインパターン
１１０，２１０…スペース  １２０，２２０，３２０…グレーン
１３０，２３０，３３０…ブリッジ
【図１】
0004243454.tif 000007
【図２】
0004243454.tif 000008
【図３】
0004243454.tif 000009
【図４Ａ】
0004243454.tif 000010
【図４Ｂ】
0004243454.tif 000011
【図５】
0004243454.tif 000012
【図６Ａ】
0004243454.tif 000013
【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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