(57)【要約】【課題】基板画像に基板の特徴が詳細な外観として表れていなくても顕微鏡などを必要とせずに基板画像上に検査領域を設定する。【解決手段】画像処理部２２は、撮像部５１から出力される２次元画像情報ｋｋに基づく検査用画像情報ｐｐと、検査領域を定義する設計情報を含み製造工程／品種情報取得部１２から出力される検査用製造工程／品種情報ｍｍとに基づいて、基板画像上に検査領域を設定する。その過程で画像処理部２２は、設計情報に基づいて基板を表す設計画像を生成し、検査用画像情報ｐｐにより表される基板画像との照合を行う。【選択図】図１
2009162718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する基板検査装置であって、
前記基板画像を取得する画像取得手段と、
前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得する設計情報取得手段と、
前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、前記設計画像と前記基板画像を照合し、照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する検査領域設定手段と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記検査領域設定手段が、
前記設計情報に基づいて前記基板画像と同一解像度の前記設計画像を生成する設計画像生成手段と、
前記設計画像と前記基板画像の相対的な位置ずれおよび回転を示す相違値を算出する位置合わせ処理手段とを備え、
前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域、および前記相違値に基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を判別し、判別した前記領域を前記基板画像検査領域として設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記位置合わせ処理手段が、前記設計画像と前記基板画像の解像度を変化させながら繰り返し前記相違値を算出することを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記設計情報は、複数の属性に対応する前記基板上の複数の領域をそれぞれ前記基板検査領域として定義し、
前記検査領域設定手段は、前記属性ごとに、
当該属性の前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域を、当該属性に関連づけられた検査感度に応じた輝度または色に設定するとともに、前記検査感度と関連づけて当該属性の前記基板検査領域に対応する前記基板画像検査領域を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記基板画像と前記設計画像とを独立に、または重ね合わせて表示する表示手段を、
さらに備えることを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域を、前記基板検査領域に応じた輝度もしくは色で塗りつぶすか、または前記輝度もしくは前記色で輪郭を描いて表した前記設計画像を、前記表示手段が表示することを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
【請求項７】
前記基板画像は、前記基板上に設けられた位置合わせのためのアライメントマークが識別不能なほどの低分解能で撮像した画像であることを特徴とする請求項１に記載の基盤検査装置。
【請求項８】
コンピュータが、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する方法であって、
前記基板画像を取得し、
前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得し、
前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、
前記設計画像と前記基板画像を照合し、
照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する、
ことを特徴とする検査領域設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の検査を行う装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＰＤＰ（Plasma Display Panel）などのＦＰＤ（Flat Panel Display）、ならびに半導体ウエハなどの基板の製造工程では、基板を被検査対象とした検査が行われる。検査の結果、欠陥の有無、あるいは発見された欠陥の種別などによって、基板の良否判定が行われる。
【０００３】
基板の製造工程では、検出しようとする欠陥の種類に応じて複数種類の検査が行われることがある。例えば、顕微鏡を用いて微小な欠陥を検出する「ミクロ検査」と呼ばれる検査と、面積が比較的大きな欠陥を検出する「マクロ検査」と呼ばれる検査とが併用される。ミクロ検査とマクロ検査の検出対象は、それぞれ「ミクロ欠陥」と「マクロ欠陥」と呼ばれることもある。
【０００４】
マクロ欠陥とは、一般的に、被検査対象の基板において顕微鏡を使ったミクロ観察では見つけることができない大きさを持つ欠陥や、局所的に同類のミクロ欠陥が密集することで一つの大きな欠陥として観察される欠陥などのことを指す。マクロ欠陥は、一般的に、面積が比較的大きな欠陥として捉えられる。
【０００５】
例えば、製造過程で基板上に付着した比較的大きな異物や基板上に発生した比較的大きな傷は、マクロ欠陥の例である。また、ある程度の大きさの範囲にわたる露光不良などもマクロ欠陥の例である。さらに、基板上にフォトレジストなどの膜を形成する工程では、膜厚の変化に伴うムラもマクロ検査の検出対象となる。例えば膜厚の変化に伴うムラなどを検出するには、ミクロ検査のような局所的な観察よりも、基板を全体的に観察することが有効である。
【０００６】
マクロ欠陥は比較的大きいので、従来のマクロ検査では、被検査対象の基板または基板を照らす照明系を、相対的に移動および／または回転させながら、操作者（オペレータ）が目視でマクロ欠陥を発見していた。
【０００７】
また、自動的にマクロ検査を行うマクロ検査装置も開発されている。マクロ検査装置は、従来は目視で観察されていたマクロ欠陥を撮像センサによって捕捉する。例えば、マクロ検査装置は、一度の撮像で基板全体を撮像することで基板全体の画像を生成し、その画像に基づきマクロ欠陥を検出する。また、マクロ検査装置の中には、マクロ欠陥の有無に応じて基板の良否判定を行い、基板を次工程に進めるか否かを制御する機能を持つものも存在する。
【０００８】
このように、基板の製造工程ではマクロ検査などの様々な検査が行われるが、正確な検査を実現するうえで重要な要素の一つに、被検査対象となる領域（以下では「検査領域」という）をどのように設定するか、という課題がある。現在は、操作者がレシピ（検査条件）を示す情報を設定する際に、被検査対象の基板を撮像した画像を見ながら、ポインティングデバイスなどを用いてマニュアル操作にて検査領域を指定する方法が一般的である。しかし、このようなマニュアル操作には次のような問題があった。
【０００９】
例えば、ＦＰＤの製造工程では、複数のディスプレイパネルが１枚のガラス基板上に形成された後、個々のディスプレイパネルに切断される。同様に、１枚の半導体ウエハはスクライブラインに沿って複数のチップに分断される。ある種の欠陥に関しては、回路が形成された領域とそれ以外の領域のどちらに欠陥があるのかによって、基板の良否判定の基準が異なることがある。
【００１０】
そこで、基板上の領域の属性に応じた検査を行うため、操作者は、例えば、回路が形成された領域を第１の検査領域として設定し、第１の検査領域に対応する第１のレシピを設定する。また、操作者は、回路が形成されていない領域を第２の検査領域として設定し、第２の検査領域に対応する第２のレシピを設定する。操作者は、３種類以上の属性に応じて、それぞれ検査領域とレシピを設定することもある。
【００１１】
また、基板上に形成される回路の高密度化、すなわち微細化の傾向が高まるにつれて、要求される被検査対象の検査分解能も高くなってきている。つまり、基板上の領域の属性に応じて複数の検査領域とレシピを設定すべきとき、複数の検査領域の境界をより正確に設定することが求められるようになってきた。換言すれば、検査領域を設定するためのマニュアル操作に求められる精度は高まっている。
【００１２】
ところが、高い精度でのマニュアル操作は、長時間を要し、あるいは操作者の熟練した技能を要する。よって、検査領域の設定にかかる時間や検査領域の設定の精度、ひいてはマクロ検査にかかる時間やマクロ検査の精度が、操作者によってばらつくという問題が生じている。
【００１３】
上記の問題を解決するため、マクロ検査装置における検査領域の設定を自動化することが望まれる。そのためには、マクロ検査装置が、基板上の特定の領域に対応する画像上の領域を認識する必要がある。つまり、マクロ検査装置は、基板の設計情報において表される位置と、基板を撮像した画像上の位置との対応関係を認識する必要がある。以下、基板の設計情報において表される位置と、基板を撮像した画像上の位置との対応関係を認識する処理を「位置合わせ処理」ということにする。
【００１４】
例えば、半導体ウエハ上に形成される各チップの領域には、ステッパにおける位置合わせなどに用いるアライメントマークが含まれる。アライメントマークの位置は設計情報により予め定められており、顕微鏡を用いて基板を撮像すれば、撮像した画像にアライメントマークが写る。よって、アライメントマークを用いて位置合わせ処理を行うことが可能である。アライメントマークに限らず、例えば回路パターンの形状なども位置合わせ処理に利用可能である。
【００１５】
例えば、設計データがレシピ抽出システムに取り込まれ、レシピ抽出システムが、アライメントサイトなどのターゲット構造のインスタンスを認識し、これに応じてレシピパラメータを構成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。さらに、領域に基づく閾値処理も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１６】
また、半導体ウエハの回路パターンの検査において、パターンの粗密により画像明るさの異なる複数の検査領域を検査するための検査レシピの作成法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法では検査領域ごとに検査閾値が登録される。また、半導体ウエハを撮像したＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像を使って、アライメントマークに基づくアライメントが行われる。
【特許文献１】特表２００５−５１４７７４号公報
【特許文献２】特開２００７−６７１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、アライメントマークや回路パターンなどの微小な形状は、基板を撮像した画像に常に外観として視覚的に表れているとは限らない。例えば、マクロ検査装置にて基板を撮像すると、一般的に顕微鏡に比べて画像の分解能が低いため、微小な形状が画像に外観として視覚的に表れないことがある。
【００１８】
この場合、たとえアライメントマークまたは回路パターンの位置と形状に関する情報が設計情報に含まれていても、アライメントマークまたは回路パターンを基準として位置合わせ処理を行うことは、従来はできなかった。すなわち、従来は、基板を撮像した画像と設計情報のみに基づいて、基板を撮像した画像上で検査を行うべき領域を特定することができないことがあった。
【００１９】
この問題を解決するには、微小な形状を使った位置合わせ処理を可能とするために、たとえ検査自体には不要であっても、基板検査装置に位置合わせ処理のための顕微鏡を取り付け、高い分解能で基板を撮像する方法が選択肢として考えられる。この方法によれば、高い分解能の画像に写った微小な形状に基づいて高い精度で位置合わせ処理を行うことが可能である。しかし、この方法は、検査自体には不要な顕微鏡などの装置が必要であるという点、および、位置合わせ処理のために顕微鏡を備えた観察系と検査のための観察系との位置関係を精密に設定もしくは測定する必要があるという点で好ましくない。
【００２０】
そこで本発明は、基板を撮像した画像に基板の特徴のすべてが詳細な外観として視覚的に表れていなくても、高い分解能での撮像を行うための装置を必要とすることなく、基板を撮像した画像上で検査を行うべき領域を設定することのできる装置および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】
【００２１】
本発明の一つの態様によれば、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像上の領域を、検査を行うべき基板画像検査領域として設定する基板検査装置が提供される。また、本発明の別の態様によれば、上記基板検査装置と同様に機能するコンピュータが実行する検査領域設定方法が提供される。
【００２２】
前記基板検査装置は、前記基板画像を取得する画像取得手段と、前記基板における被検査対象である基板検査領域の定義を含む、前記基板の設計情報を取得する設計情報取得手段と、前記設計情報から生成される画像であって前記基板を表す設計画像を取得し、前記設計画像と前記基板画像を照合し、照合結果と前記設計情報とに基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を前記基板画像検査領域として設定する検査領域設定手段と、を備える。
【００２３】
前記検査領域設定手段は、前記設計情報に基づいて前記基板画像と同一解像度の前記設計画像を生成する設計画像生成手段と、前記設計画像と前記基板画像の相対的な位置ずれおよび回転を示す相違値を算出する位置合わせ処理手段とを備えてもよい。そして、前記検査領域設定手段は、前記基板検査領域に対応して前記設計情報により定義される前記設計画像上の領域、および前記相違値に基づいて、前記基板検査領域に対応する前記基板画像上の領域を判別し、判別した前記領域を前記基板画像検査領域として設定してもよい。
【００２４】
本発明によれば、マニュアル操作を必要とせずに、基板検査領域に対応する基板画像上の領域を基板画像検査領域として設定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、検査領域設定手段は、例えばアライメントマークなどの特定の微小なパターンが基板画像に表れていることを前提とすることなく、設計画像と基板画像とを照合する。よって、基板画像に基板の特徴のすべてが詳細な外観として視覚的に表れていなくても、検査領域設定手段は、基板画像に表れた特徴を用いて設計画像と基板画像とを照合し、基板画像検査領域を設定する。
【００２６】
したがって、本発明によれば、基板画像検査領域の設定のために顕微鏡などの装置を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では被検査対象の基板が半導体ウエハである場合の実施形態について説明するが、被検査対象はＦＰＤ基板などでもよい。
【００２８】
図１は、一実施形態における基板検査装置の機能構成ブロック図である。図１の基板検査装置１０はマクロ検査装置の一例である。
基板検査装置１０は、基板検査装置１０の全体を制御する装置制御部１１と、被検査対象の基板である半導体ウエハの画像を取得するための撮像処理を行う撮像部５１と、撮像した画像上で検査を行うべき検査領域を設定し、検査を行う検査処理部５２とを備える。
【００２９】
また、基板検査装置１０の外部には、基板検査装置１０への指示として与えられる外部からの入力を受け付けるための入力部５４と、基板検査装置１０における処理の内容や基板検査装置１０の状態などを出力あるいは表示するための表示部５３がある。装置制御部１１は表示部５３と入力部５４に接続されている。
【００３０】
入力部５４は、例えば、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、マイク、またはこれらの組み合わせにより実現される。表示部５３は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ、外部機器へデータを送信するための通信インターフェイスなど、任意の出力装置でよい。そのため図１では表示部５３を「出力部」とも表現しているが、本実施形態の表示部５３はディスプレイである。
【００３１】
以下、撮像部５１によって撮像される半導体ウエハの画像を「マクロ画像」という。マクロ画像は、被検査対象の基板を撮像して得られた基板画像の一例である。
撮像部５１は、検査ステージ１８と照明部１５と撮像センサ１６と照明系制御部１３と撮像センサ制御部１４とステージ制御部１７と画像取込部１９を備える。撮像部５１は、基板画像を取得する画像取得手段の一例である。
【００３２】
すなわち、マクロ画像を取得する撮像部５１は、マクロ観察系のみを備え、基板を拡大観察するための顕微鏡を含むミクロ観察系を備えていない。しかし、顕微鏡を含むミクロ観察系を備えなくても、基板検査装置１０は、下記のようにして検査領域を決定し、マクロ検査を行うことができる。
【００３３】
検査ステージ１８は、基板すなわち半導体ウエハを載置するステージであり、モータなどの駆動部を有している。検査ステージ１８はステージ制御部１７により制御される。
照明部１５は、検査ステージ１８に載置された基板に対して傾きを持った状態で、照明光を基板に当てる。照明部１５は照明系制御部１３により制御される。
【００３４】
撮像センサ１６は、ライン状に配置された光電変換素子を備える１次元のラインセンサであり、照明部１５から照射され基板の表面で反射した光を受光してライン画像情報ｊｊを生成し、画像取込部１９に出力する。
【００３５】
撮像センサ１６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電化結合素子）画像センサでもよく、ＣＭＯＳ（Complementary Mental-Oxide Semiconductor；相補型金属酸化物半導体）画像センサでもよい。また、本実施形態の撮像センサ１６は、モノクロームの輝度画像を撮像するセンサだが、別の実施形態ではカラー画像センサを利用してもよい。
【００３６】
撮像センサ１６は撮像センサ制御部１４により制御される。
ステージ制御部１７が検査ステージ１８を制御して動かすことにより、または、撮像センサ制御部１４が撮像センサ１６を制御して動かすことにより、検査ステージ１８を含む基板搬送系と撮像センサ１６を含む撮像系の相対的な移動が行われる。
【００３７】
ここで、ＸＹＺ座標系の座標軸の方向を適切に定めると、ステージ制御部１７の表面がＸＹ平面に平行であり、相対的な移動が行われる方向はＹ方向である。撮像センサ１６は、ライン状に配置された光電変換素子に対応して基板の表面がＸ方向にライン状に撮像されるように、適切な方向に設置されている。
【００３８】
撮像部５１は、基盤搬送系と撮像系をＹ方向に相対的に移動させながら、撮像センサ１６による撮像と画像取込部１９によるライン画像情報ｊｊの取得を繰り返す。ライン画像情報ｊｊはＸ方向の１ラインを撮像した画像のデータなので、画像取込部１９は、逐次取得した複数のラインの画像をＹ方向に順に並べて結合することにより、基板の表面を表す２次元状の画像である上記マクロ画像を生成することができる。
【００３９】
マクロ画像を表す情報を以下では「２次元画像情報ｋｋ」と表記する。２次元画像情報ｋｋは、欠陥抽出、欠陥分類、チップもしくは基板の良否判定などの各種マクロ検査の処理において使われる。例えば、欠陥分類では、抽出された欠陥の面積、形状、および位置などに基づいて欠陥が分類される。また、基板の良否判定における「不良」という判定は、次の工程に基板を進めてはならないことを表す。
【００４０】
なお、ステージ制御部１７などの装置の位置を表す上記のＸＹＺ座標系におけるＸ方向とＹ方向は、２次元画像情報ｋｋにおけるＸ方向とＹ方向にそれぞれ対応している。以下、特に混乱のおそれはないため、区別せずに「Ｘ方向」および「Ｙ方向」と表記する。
【００４１】
画像取込部１９は、生成した２次元画像情報ｋｋを検査処理部５２に出力する。すると、検査処理部５２は、２次元画像情報ｋｋに基づいてマクロ画像上で検査をすべき検査領域を設定し、設定にしたがってマクロ検査を実行する。検査処理部５２は、検査領域情報として検査結果情報ｓｓを出力する。また、検査処理部５２は、検査領域の設定後のマクロ検査に関する各種の処理、例えば、欠陥の抽出および分類、ならびに基板の良否判定などの処理をも行う。
【００４２】
検査処理部５２は、製造工程／品種情報取得部１２と画像記憶部２０と画像処理部２２と検査情報生成部２３を備える。画像記憶部２０は、揮発性または不揮発性の半導体メモリでもよく、ハードディスク装置などでもよい。また、製造工程／品種情報取得部１２は上記設計情報取得手段の一例である。
【００４３】
なお、基板検査装置１０のうち、照明部１５、撮像センサ１６、および検査ステージ１８以外の各部は、専用のハードウェア回路によって実現してもよく、例えば一般的な構成のコンピュータとプログラムとによって実現してもよい。
【００４４】
例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリと、ワーキングエリアとして使われるＲＡＭ（Random Access Memory）と、ハードディスク装置などの外部記憶装置と、各種外部装置およびネットワークとの接続インターフェイスとを備え、これらがバスで相互に接続されたコンピュータによって、照明部１５、撮像センサ１６、および検査ステージ１８以外の各部が実現されてもよい。
【００４５】
すなわち、ＣＰＵが、ＲＯＭ、コンピュータ読み取り可能な可搬型記憶媒体または外部記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって各部の機能を実現してもよい。また、コンピュータが備えるＲＡＭまたはハードディスク装置が、画像記憶部２０を実現してもよい。上記接続インターフェイスは、例えば、照明部１５、撮像センサ１６、検査ステージ１８、表示部５３、および入力部５４などの各種装置とＰＣとの間のインターフェイスと、不図示のサーバなどが接続されたＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークとのインターフェイスを含む。
【００４６】
より具体的には、例えば、画像取込部１９は、撮像センサ１６との間の接続インターフェイスとしての画像キャプチャボードにより実現されてもよい。また、入力部５４や表示部５３が、ネットワークを介して接続された他のコンピュータのキーボードやディスプレイなどであってもよい。
【００４７】
基板検査装置１０の構成は上記のとおりである。次に、基板検査装置１０の動作について説明する。
基板検査装置１０と直接接続された、またはネットワークを介して接続された不図示のシステム管理部が、検査を行うための制御情報ａａを基板検査装置１０に出力する。システム管理部は、製造工程を管理するため、基板検査装置１０やその他の装置を管理する。
【００４８】
制御情報ａａは、基板検査装置１０の内部制御を行う装置制御部１１により受け取られる。制御情報ａａは、被検査対象の基板が基板検査装置１０に投入されることを示す情報を含む。
【００４９】
装置制御部１１は制御情報ａａを受け取ると、照明系制御部１３と撮像センサ制御部１４とステージ制御部１７に対して、基板投入のための準備を行うように指示する。これら３つの制御部と装置制御部１１との間では、双方向に情報が送られる。
【００５０】
以下、装置制御部１１と照明系制御部１３がやり取りする情報を「照明制御情報ｃｃ」と表記し、装置制御部１１と撮像センサ制御部１４がやり取りする情報を「撮像センサ制御情報ｄｄ」と表記し、装置制御部１１とステージ制御部１７がやり取りする情報を「ステージ制御情報ｅｅ」と表記する。
【００５１】
この時点での照明制御情報ｃｃ、撮像センサ制御情報ｄｄ、およびステージ制御情報ｅｅにはそれぞれ、基板投入のための指示が含まれる。
照明系制御部１３と撮像センサ制御部１４とステージ制御部１７は、装置制御部１１からの指示に基づいて、検査のために基板を撮像する準備を行う。３つの制御部は、準備が完了すると、それぞれ「検査準備完了」の旨を示す情報を、照明制御情報ｃｃ、撮像センサ制御情報ｄｄ、またはステージ制御情報ｅｅとして装置制御部１１に通知する。
【００５２】
装置制御部１１は、３つの制御部のすべてから検査準備完了の通知を受けると、検査準備が完了したと認識する。例えば、基板搬送系と撮像系の相対的な位置が所定の初期状態となるよう、検査ステージ１８あるいは撮像センサ１６を動かす制御が、検査準備として行われてもよい。
【００５３】
装置制御部１１は、検査準備が完了したことを認識すると、照明系制御部１３と撮像センサ制御部１４とステージ制御部１７に、それぞれ、マクロ画像を取得するための撮像処理を行うように指示する。この指示も、照明制御情報ｃｃ、撮像センサ制御情報ｄｄ、およびステージ制御情報ｅｅの一種として、装置制御部１１から出力される。
【００５４】
この指示を受けると、照明系制御部１３は照明部１５を、撮像センサ制御部１４は撮像センサ１６を、ステージ制御部１７は検査ステージ１８を、それぞれ制御する。本実施形態では、簡単のため、以下では、検査ステージ１８をＹ方向に移動させることによって基板搬送系と撮像系の相対的な移動が行われるものとして説明する。撮像処理は、具体的には次のとおりである。
【００５５】
照明系制御部１３は、照明光量などを指定する照明情報ｆｆを生成して照明部１５に出力し、照明部１５を制御する。照明部１５は照明情報ｆｆによる制御にしたがい、検査ステージ１８に載置された基板に照明光を照射する。
【００５６】
照明系制御部１３が照明情報ｆｆを決定するのに必要な情報は、装置制御部１１からの撮像処理の実行指示としての照明制御情報ｃｃに含まれていてもよい。照明系制御部１３は、照明情報ｆｆを生成するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。
【００５７】
回折画像による検査を行う場合、ある種のマクロ欠陥が存在すると、０次の回折光よりも１次の回折光の方が強くなることがあるので、回折光を観察することが欠陥の検出には有効である。そのため照明部１５は、Ｚ方向とは異なる斜めの方向から、基板に照明光を照射する。照明情報ｆｆは、照明部１５が可動式の場合には照明光を照射する角度を指定する情報を含んでもよく、照明部１５が複数の異なる波長の光源を備える場合には照明光の波長を指定する情報を含んでもよい。
【００５８】
また、ステージ制御部１７は、被検査対象の基板が搭載された検査ステージ１８をＹ方向に駆動するためのステージ駆動情報ｈｈを生成して検査ステージ１８の駆動部に出力し、検査ステージ１８の動きを制御する。すなわち、ステージ制御部１７は、撮像センサ１６が撮像する１次元のラインの方向であるＸ方向とは垂直なＹ方向に検査ステージ１８を動かし、それによって基板搬送系と撮像系の相対的な移動を実現する。
【００５９】
ステージ駆動情報ｈｈは、例えば、駆動時の初速度、加速度、および到達速度などを含んでもよく、駆動速度を制御するための電圧値などを含んでもよい。
ステージ制御部１７がステージ駆動情報ｈｈを決定するのに必要な情報は、装置制御部１１からの撮像処理の実行指示としてのステージ制御情報ｅｅに含まれていてもよい。ステージ制御部１７は、ステージ駆動情報ｈｈを決定するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。
【００６０】
また、撮像センサ制御部１４は、撮像時の露光時間、ゲイン、撮像の開始タイミング、およびライン転送のタイミングなどを含む撮像情報ｇｇを生成して撮像センサ１６に出力し、撮像センサ１６を制御する。撮像センサ制御部１４に撮像を指示された撮像センサ１６は、撮像情報ｇｇにしたがって撮像を繰り返す。撮像センサ１６は、撮像のたびに、Ｘ方向に１ライン分のライン画像情報ｊｊを生成し、画像取込部１９に出力する。
【００６１】
撮像センサ制御部１４が撮像情報ｇｇを決定するのに必要な情報は、装置制御部１１からの撮像処理の実行指示としての撮像センサ制御情報ｄｄに含まれていてもよい。撮像センサ制御部１４は、撮像情報ｇｇを生成するときに、予め決められてハードディスク装置などに記憶された情報を利用してもよい。
【００６２】
なお、ライン画像情報ｊｊから適切なマクロ画像を生成するには、検査ステージ１８のＹ方向の速度と、撮像センサ１６の撮像間隔と、ライン画像情報ｊｊの分解能とが互いに整合している必要がある。例えば、ライン画像情報ｊｊにおける１画素が基板のｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の範囲に相当し、撮像情報ｇｇで指定される撮像間隔がｄ［秒］である場合、ステージ駆動情報ｈｈでは検査ステージ１８のＹ方向の速度がｐ／ｄ［ｍｍ／秒］と指定されるべきである。
【００６３】
装置制御部１１は、このような整合性が保たれるように撮像センサ制御情報ｄｄとステージ制御情報ｅｅを指定する。その結果、撮像センサ制御部１４が出力する撮像情報ｇｇと、ステージ制御部１７が出力するステージ駆動情報ｈｈと、ライン画像情報ｊｊの分解能との整合性も保たれる。
【００６４】
以上のようにして、１ラインごとの撮像が繰り返されるたびに、逐次的に、ライン画像情報ｊｊが撮像センサ１６により取得され、画像取込部１９に取り込まれる。画像取込部１９は、複数のラインに対応するライン画像情報ｊｊを組み合わせて、被検査対象の基板に関する２次元の画像であるマクロ画像を生成する。
【００６５】
また、画像取込部１９は、ライン画像情報ｊｊに基づいて単に複数のラインの画像を順に配置するだけでなく、明るさを補正するシェーディング補正や、幾何学的な歪みを補正するディストーション補正などの、撮像系の補正に関する画像処理も行う。これらの補正が行われた後の２次元の画像がマクロ画像であり、マクロ画像のデータは２次元画像情報ｋｋに含まれる。
【００６６】
図２は、画像取込部１９が生成したマクロ画像の例である。
図２のマクロ画像１００は、検査ステージ１８上に載置された半導体ウエハ１０１を撮像センサ１６が撮像したライン画像情報ｊｊに基づいて、画像取込部１９が生成した画像である。マクロ画像１００を表す２次元画像情報ｋｋは検査処理部５２における処理で利用される。マクロ画像１００には、半導体ウエハ１０１に周期的に配置されたチップ１０２が写っており、また、半導体ウエハ１０１の方位の基準となるＶ字型のノッチ１０９ａも写っている。
【００６７】
マクロ画像１００の分解能は、各チップ１０２内部の微小な回路パターンやアライメントマークを画像処理部２２や検査情報生成部２３が認識することができない程度に低い。例えば、検査処理部５２は、回路パターンの粗密に応じた異なる輝度の３つの領域を各チップ１０２が含むことを画像処理によって図２のマクロ画像１００から認識することが可能である。しかし、マクロ画像１００の分解能は、３つの領域内部の微細な配線パターンを画像処理によって検査処理部５２が認識することができない程度に低い。したがって、マクロ検査のために取得されたマクロ画像１００を使う場合には、検査処理部５２は、アライメントマークなどの微小な形状を使った位置合わせ処理はできない。
【００６８】
ここで図１の説明に戻り、続いて、２次元画像情報ｋｋを用いた検査処理部５２での処理について説明する。
本実施形態では、上記のようにして撮像部５１において撮像によって２次元画像情報ｋｋが取得されるのと並行して、基板検査装置１０は製造工程／品種情報取得部１２において、検査に必要な情報を不図示のシステム管理部から受け取る。ここで「検査に必要な情報」とは、具体的には検査対象情報ｂｂであり、現在の被検査対象の基板が製造工程中のどの工程の処理を終えた基板か、また、どの品種の基板か、などの情報を含む。基板検査装置１０は、下記のようにして、検査すべき項目や検査の条件を検査対象情報ｂｂに基づいて認識することができる。
【００６９】
製造工程／品種情報取得部１２は、検査対象情報ｂｂを、後に行う欠陥抽出処理などで活用することが可能な形式の情報（以後「検査用製造工程／品種情報ｍｍ」と表記する）に変換する。例えば、製造工程／品種情報取得部１２は、検査対象情報ｂｂに含まれる品種に関する情報を、被検査対象である半導体ウエハの設計情報に変換する。
【００７０】
半導体ウエハの設計情報は、詳しくは図３とともに後述するが、例えば、半導体ウエハのチップおよび露光するときのショットの双方に関する、大きさ、間隔、縦方向の配置位置、ならびに横方向の配置位置、などの情報を含む。検査すべき項目や検査の条件は、半導体ウエハの設計情報に依存する。
【００７１】
製造工程／品種情報取得部１２による検査対象情報ｂｂから検査用製造工程／品種情報ｍｍへの変換は、例えば、設計情報が検査対象情報ｂｂの中に埋め込まれている場合は検査対象情報ｂｂから設計情報を抽出する処理でもよく、検査対象情報ｂｂに含まれる品種のコードを検索キーにして不図示のデータベースを検索して設計情報を取得する処理でもよく、その他の処理でもよい。製造工程／品種情報取得部１２は、変換により取得した検査用製造工程／品種情報ｍｍを、装置制御部１１、画像記憶部２０、画像処理部２２、および検査情報生成部２３の各部に出力する。
【００７２】
また、画像取込部１９で取得された、２次元画像すなわちマクロ画像１００を表す２次元画像情報ｋｋは、検査処理部５２内の画像記憶部２０に出力される。画像記憶部２０は、２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍとを関連づけて記憶する。
【００７３】
例えば、不図示のシステム管理部は、制御情報ａａと検査対象情報ｂｂの出力のタイミングを制御することで、画像記憶部２０に所定のタイミングで２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍが入力されるように、間接的に基板検査装置１０を制御してもよい。そして、画像記憶部２０は、入力のタイミングに基づいて２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍを関連づけてもよい。
【００７４】
あるいは、システム管理部は、制御情報ａａと検査対象情報ｂｂに共通の識別番号などを埋め込み、装置制御部１１は識別番号を撮像部５１と検査処理部５２の各部に通知してもよい。それにより、画像取込部１９が２次元画像情報ｋｋに識別番号を埋め込み、製造工程／品種情報取得部１２が検査用製造工程／品種情報ｍｍに識別番号を埋め込み、画像記憶部２０が識別番号に基づいて対応する２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍとを関連づけることが可能となる。
【００７５】
画像記憶部２０は、２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍとを関連づけて記憶する処理を完了すると、装置制御部１１に画像記憶制御情報ｎｎを出力する。画像記憶制御情報ｎｎは、動作タイミングの制御に関して装置制御部１１と画像記憶部２０の間で双方向にやり取りされる情報である。画像記憶制御情報ｎｎの内容は、処理の進捗に応じて異なるが、ここでは「画像情報取得完了」すなわち２次元画像情報ｋｋの取得が完了した旨の通知である。
【００７６】
装置制御部１１は、「画像情報取得完了」を示す画像記憶制御情報ｎｎを受け取ると、照明系制御部１３、撮像センサ制御部１４、およびステージ制御部１７にそれぞれ、照明制御情報ｃｃ、撮像センサ制御情報ｄｄ、およびステージ制御情報ｅｅとして、「画像情報取得完了」を通知するための制御情報を出力する。それにより、装置制御部１１は、撮像部５１内の各部に画像取得のための動作を完了させる。
【００７７】
また、装置制御部１１は、撮像部５１に画像取得のための動作を完了させると、続いて、取得した２次元画像情報ｋｋに基づく検査を開始すべきことを認識する。そこで、装置制御部１１は、「画像検査開始」すなわち２次元画像情報ｋｋを用いた検査を開始すべき旨の通知を、画像記憶制御情報ｎｎとして画像記憶部２０に出力する。
【００７８】
画像記憶部２０は、「画像検査開始」を通知する画像記憶制御情報ｎｎを受け取ると、互いに関連づけて格納している２次元画像情報ｋｋと検査用製造工程／品種情報ｍｍとに基づいて検査用画像情報ｐｐを生成し、検査用画像情報ｐｐを画像処理部２２と検査情報生成部２３に出力する。
【００７９】
検査用画像情報ｐｐは、検査の条件などを決定するために必要な情報であり、被検査対象の基板が製造工程中のどの工程を終了した基板であるかという情報、被検査対象の基板の品種の情報、およびマクロ画像１００のデータなどを含む。
【００８０】
上記のように、マクロ画像１００の解像度は、画像処理によってアライメントマークなどの微小なパターンを認識することができない程度に低い。そこで、本実施形態では、画像処理部２２と検査情報生成部２３が、アライメントマークなどの微小なパターンを利用せずにマクロ画像１００内における被検査対象の領域を決定する。画像処理部２２と検査情報生成部２３の詳細は後述するが、概要は次のとおりである。
【００８１】
画像処理部２２は、検査用製造工程／品種情報ｍｍと検査用画像情報ｐｐとに基づく照合処理を行い、照合の結果得られる画像処理結果情報ｒｒを検査情報生成部２３に出力する。画像処理結果情報ｒｒは、検査用製造工程／品種情報ｍｍが表す設計情報と実際のマクロ画像１００との間の位置ずれや回転を示す情報として、例えば、並進変換および回転変換（以下「並進／回転変換」と略記する）によって位置と方向が補正されたマクロ画像１００のデータなどを含む。
【００８２】
検査情報生成部２３は、半導体ウエハ上のチップやスクライブラインなどの属性に対応した領域ごとに異なる条件で検査を行うために検査領域を設定する処理を行う。そのため、検査情報生成部２３は、検査用製造工程／品種情報ｍｍと画像処理結果情報ｒｒを参照して、並進／回転変換されたマクロ画像１００上に、属性に応じた検査感度と対応づけられた複数の検査領域を設定する。
【００８３】
検査情報生成部２３は、設定の結果として、互いに対応づけられた属性と検査感度と検査領域の情報を含む検査結果情報ｓｓを生成し、不図示のシステム管理部に出力する。システム管理部は、検査結果情報ｓｓを元にマクロ検査のレシピを作成し、レシピの情報を含む検査対象情報ｂｂを製造工程／品種情報取得部１２に出力する。
【００８４】
本実施形態では検査情報生成部２３が、例えば画像処理結果情報ｒｒに含まれる並進／回転変換がされたマクロ画像１００のデータを用いて、レシピにしたがい、マクロ検査を実行する。製造工程／品種情報取得部１２は、レシピの情報を含む検査対象情報ｂｂ受け取ると、検査情報生成部２３にマクロ検査の実行を命令し、検査情報生成部２３がマクロ検査の結果をシステム管理部に出力する。
【００８５】
以上、基板検査装置１０全体の構成と動作について説明した。続いて、図３から図４Ｂを参照して、検査領域を決定するのに用いられる情報について説明し、図５と図６を参照して画像処理部２２の詳細について説明し、図７を参照して検査の詳細な条件の決定方法の一例について説明する。
【００８６】
図３は、検査用製造工程／品種情報ｍｍに含まれる設計情報１０３の一例である。図４Ａは、設計情報１０３を視覚化した画像であり、半導体ウエハを示す画像でもある設計画像１０４を示す図である。図４Ｂは、設計情報１０３と設計画像１０４の関連を説明する図である。
【００８７】
図３の例では、設計情報１０３が下記の項目を含み、半導体ウエハ上のチップの配列状態などを示している。以下の項目のうち（７）と（８）の詳細は図４Ｂとともに後述する。
（１）「ＷａｆｅｒＩＤ」は、半導体ウエハの品種を示す識別情報である。
（２）「ＣｈｉｐＳｉｚｅＸ」と「ＣｈｉｐＳｉｚｅＹ」はそれぞれ、半導体ウエハ上に形成されるチップのＸ方向とＹ方向のサイズである。
（３）「ＤｉｅＳｉｚｅＸ」と「ＤｉｅＳｉｚｅＹ」はそれぞれ、半導体ウエハ内で周期的に配置されているダイのＸ方向とＹ方向それぞれのサイズである。
（４）「ＳｃｒｉｂｅＬｉｎｅＷｉｄｔｈＸ」と「ＳｃｒｉｂｅＬｉｎｅＷｉｄｔｈＹ」はそれぞれ、隣接するチップ間に存在するスクライブラインのＸ方向とＹ方向の幅である。この例では次の式の関係が成立する。
【００８８】
ＳｃｒｉｂｅＬｉｎｅＷｉｄｔｈＸ＝（ＤｉｅＳｉｚｅＸ−ＣｈｉｐＳｉｚｅＸ）／２
ＳｃｒｉｂｅＬｉｎｅＷｉｄｔｈＹ＝（ＤｉｅＳｉｚｅＹ−ＣｈｉｐＳｉｚｅＹ）／２
（５）「ＣｈｉｐＮｕｍｂｅｒＩｎＳｈｏｔＸ」と「ＣｈｉｐＮｕｍｂｅｒＩｎＳｈｏｔＹ」はそれぞれ、１ショット内にＸ方向とＹ方向に配列されたチップ数である。「ショット」とは、ステッパなどの露光装置における露光単位である。図３の例は、４（＝２×２）チップが１ショット内に含まれ、４チップが１ショットで露光されることを表している。
（６）「ＳｈｏｔＮｕｍｂｅｒＩｎＷａｆｅｒＸ」と「ＳｈｏｔＮｕｍｂｅｒＩｎＷａｆｅｒＹ」はそれぞれ、１枚の半導体ウエハ内でＸ方向とＹ方向に露光されるショット数である。図３の例は、１枚の半導体ウエハが、４８（＝８×６）個の領域に分けられてそれぞれ露光されることを表している。
（７）「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」は、個々のチップが被検査対象であるか否かを示すインデックスフラグを、予め決められたチップの順番にしたがって並べたデータである。被検査対象のチップは「１」なる値により示され、非検査対象のチップは「０」なる値により示される。
（８）「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＸ」と「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＹ」はそれぞれ、１枚の半導体ウエハに対応して形成される複数のショットを配置したレイアウトパターンを示すマトリックスの中心と、半導体ウエハの中心との、Ｘ方向およびＹ方向のオフセット量を示す。
【００８９】
上記（５）、（６）、（８）のショットに関する項目は、遅くとも露光する時点までには値が決定されるが、特定の露光装置を用いることが予め決まっていれば、設計時に値が決定されることもある。
（９）「ＥｄｇｅＣｕｔＷｉｄｔｈ」は、半導体ウエハの外周のエッジカット幅を表す。
（１０）「ＷａｆｅｒＤｉａｍｅｔｅｒ」は、半導体ウエハの直径を表す。
【００９０】
図４Ａの設計画像１０４は、図３の設計情報１０３を視覚化した画像である。本実施形態では、設計画像１０４はモノクロームの輝度画像である。設計画像１０４は、後述する設計画像生成部２１により、検査用製造工程／品種情報ｍｍ内の設計情報１０３から生成される。
【００９１】
設計画像１０４では、半導体ウエハ上に形成される個々のチップが矩形のチップ領域１０５により表され、チップ領域１０５は周期的に配置されている。また、各チップに対応する個々のダイを分断するために、隣接するチップ間に設けられるスクライブラインは、直線状のスクライブライン領域１０６により表されている。
【００９２】
また、半導体ウエハの外周は、設計画像１０４では円を描く線状のエッジカット領域１０７として表されている。半導体ウエハの周辺部にある、チップとして使われない領域は、チップ外領域１０８として表されている。換言すると、チップ外領域１０８は、チップ領域１０５、スクライブライン領域１０６、およびエッジカット領域１０７のいずれにも属さない領域である。さらに、設計画像１０４では、半導体ウエハの方位の基準となるノッチの形状も、ノッチ領域１０９ｂとして表されている。
【００９３】
このように設計画像１０４は、半導体ウエハにおいて異なる性質を持つ複数の領域に分離されている。分離された各領域に対して、性質の違いに応じてマクロ検査を行うことが好ましい。つまり、設計画像１０４における各領域は、ある条件で検査を行うべき範囲としての検査領域であり、設計画像１０４には、検査領域としてのチップ領域１０５、スクライブライン領域１０６、エッジカット領域１０７、およびチップ外領域１０８が含まれる。
【００９４】
ここで、「検査領域」は被検査対象となる領域だが、半導体ウエハなどの基板における検査領域と、基板を表す画像における検査領域とがある。そして、基板を表す画像には、設計画像１０４、元のマクロ画像１００、並進／回転変換によって加工したマクロ画像１００などがある。
【００９５】
画像処理によってマクロ検査を行うためには、マクロ検査の前に予め、元のマクロ画像１００または加工されたマクロ画像１００上で、基板上の検査領域に対応する領域を判別し、画像上の検査領域として設定することが必要である。設計画像１０４上の検査領域は、設計情報１０３から一義的に導き出され、元のマクロ画像１００または加工されたマクロ画像１００上の検査領域を設定するために用いられる。
【００９６】
つまり、設計情報１０３は、基板上の検査領域の定義を含んでおり、設計画像１０４上の検査領域は、設計情報１０３に含まれる定義を視覚化したものである。
なお、図示の都合上、図４Ａでは十分に区別することができないが、設計画像１０４では、チップ領域１０５とスクライブライン領域１０６とエッジカット領域１０７とチップ外領域１０８の４つの領域には互いに異なる輝度が割り当てられている。その割り当ては設計画像１０４に反映されている。そのため、画像処理においては、設計画像１０４内の任意の画素は、割り当てられた輝度から、４つの領域のいずれに属するのかを簡単に決定することができる。
【００９７】
各領域に異なる輝度を割り当てるには、例えば、後述の図７のような画面を介して操作者からの指示を基板検査装置１０が受け付けてもよい。あるいは、予めハードディスク装置などが各領域に割り当てるべきデフォルトの輝度を記憶し、設計画像１０４の生成時に設計画像生成部２１がデフォルトの輝度を参照して各領域に割り当ててもよい。
【００９８】
図４Ｂは、設計情報１０３と設計画像１０４の関係を示す図である。図４Ｂは、設計情報１０３において「ＳｈｏｔＮｕｍｂｅｒＩｎＷａｆｅｒＸ」と「ＳｈｏｔＮｕｍｂｅｒＩｎＷａｆｅｒＹ」の値がそれぞれ８と６の例である。
【００９９】
ショット１２２は、複数のチップまたはダイのレイアウトの単位となり、回路パターンを露光するときの単位ともなる矩形の領域である。４８（＝８×６）個の矩形のショット１２２は、半導体ウエハの少なくともチップが形成される領域を含むように配置される。図４Ｂのマトリックス１２１は、ショット１２２の２次元状のレイアウトを示す。図４Ｂでは、理解の助けとするために、マトリックス１２１と重ねて、円形の半導体ウエハの設計画像１０４の外周を示してある。
【０１００】
図４Ｂの例では一致しているが、半導体ウエハの中心とマトリックス１２１の中心とは必ずしも一致しない。そこで、半導体ウエハの中心とマトリックス１２１の中心とのＸ方向およびＹ方向のずれが、設計情報１０３の「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＸ」および「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＹ」というオフセット量として設計情報１０３において管理される。なお、図３および図４Ｂの例のように、「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＸ」と「ＭａｔｒｉｘＳｈｉｆｔＹ」の値がゼロの場合もありうる。
【０１０１】
また、図４Ｂは、設計情報１０３において「ＣｈｉｐＮｕｍｂｅｒＩｎＳｈｏｔＸ」と「ＣｈｉｐＮｕｍｂｅｒＩｎＳｈｏｔＹ」の値がともに２の例である。これは、図４Ｂでは、４（＝２×２）個のチップ領域１０５を含むショット１２２により表されている。
【０１０２】
したがって、設計情報１０３においては、マトリックス１２１全体には１９２（＝４×４８）個のチップ領域１０５が含まれる。しかし、図４Ｂから明らかに、実際は、１９２個のチップ領域１０５のうち一部は設計画像１０４において半導体ウエハの外周を表す円の外部に位置する。また、１９２個のチップ領域１０５の中には、設計画像１０４の内部のチップ外領域１０８と設計画像１０４の外部の領域にまたがっているものもある。
【０１０３】
設計画像１０４の外部またはチップ外領域１０８に位置するチップ領域１０５は、実際にはチップが存在しない領域なので、被検査対象ではない。そこで、設計情報１０３の「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」は、実際にチップが存在するチップ領域１０５に「１」を対応させ、実際にはチップが存在しないチップ領域１０５に「０」を対応させて、被検査対象と非検査対象を区別している。換言すれば、「１」が有効を示し「０」が無効を示す。
【０１０４】
図４Ｂの例では、「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」は「１」または「０」なる値のインデックスフラグを１９２個並べたデータである。また、例えば「左から右へ、および上から下へ」などの決まった順序でマトリックス１２１内の１９２個のチップ領域１０５をたどる順序で、「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」には１９２個のインデックスフラグが並べられる。
【０１０５】
なお、マトリックス１２１と円形の設計画像１０４との相対的な位置関係は設計情報１０３により定義されるので、「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」内の各インデックスフラグの値も、設計情報１０３の「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」以外の項目に基づいて決定可能である。例えば、検査対象情報ｂｂには設計情報１０３の「ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＩｎｄｅｘ」以外の項目の情報のみが含まれている場合、製造工程／品種情報取得部１２が検査対象情報ｂｂに基づいて各インデックスフラグの値を計算し、検査用製造工程／品種情報ｍｍに設計情報１０３の一部として埋め込んでもよい。
【０１０６】
以上、検査領域を決定するのに用いられる情報について説明した。続いて、図５と図６を参照して画像処理部２２の詳細を説明する。
図５は、本実施形態における画像処理部２２の機能構成ブロック図である。画像処理部２２は、設計画像生成部２１とマクロ画像記憶部３１と設計画像記憶部３２と位置合わせ処理部５５とスイッチ３７と結果情報生成部３９を備える。また、位置合わせ処理部５５は、解像度変換部３３と解像度変換部３４と照合処理部３５とマクロ画像変換部３６と解像度指定部３８を備える。画像処理部２２は、上記検査領域設定手段の一例である。
【０１０７】
別の実施形態では、画像処理部２２が、マクロ画像１００に基づくマクロ検査における様々な画像処理をさらに行ってもよい。例えば、画像処理部２２は、欠陥抽出、欠陥分類、チップもしくは半導体ウエハの良否判定など、様々な画像処理を行ってもよい。
【０１０８】
しかし、本実施形態では、マクロ検査における画像処理は検査情報生成部２３が行うものとして、マクロ検査を開始する前のレシピ作成においてマクロ画像１００上の検査領域を設定する処理に直接関連する部分のみを図５に示した。
【０１０９】
画像処理部２２内の各部は、専用のハードウェア回路によって実現することもでき、汎用的なコンピュータを用いてソフトウェアによって実現することもできる。例えば、マクロ画像記憶部３１と設計画像記憶部３２は、コンピュータが備える半導体メモリまたはハードディスク装置などによって実現することができ、その他の各部はコンピュータのＣＰＵがプログラムを実行することによって実現することができる。
【０１１０】
画像処理部２２は、図１の画像記憶部２０から受け取った検査用画像情報ｐｐをマクロ画像記憶部３１に記憶する。上記のとおり、検査用画像情報ｐｐは、図２のマクロ画像１００のデータを含む。
【０１１１】
また、図１の製造工程／品種情報取得部１２から出力された検査用製造工程／品種情報ｍｍは、設計画像生成部２１に入力される。設計画像生成部２１は、検査用製造工程／品種情報ｍｍに含まれる設計情報１０３から、半導体ウエハの設計情報１０３を２次元画像として視覚化した、半導体ウエハを表す設計画像１０４を生成する。そして、設計画像生成部２１は、設計画像１０４のデータを含む設計画像情報ｑｑを設計画像記憶部３２に出力する。
【０１１２】
設計画像生成部２１は、マクロ画像１００と同一の解像度で設計画像１０４を生成する。すなわち、マクロ画像１００における１画素が基板のｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の範囲に相当する場合、設計画像生成部２１は、ｐ［ｍｍ］×ｐ［ｍｍ］の範囲が１画素となるように、設計情報１０３の数値に基づいて設計画像１０４を生成する。
【０１１３】
また、本実施形態では、マクロ画像１００と設計画像１０４の画像サイズが等しくなるように、設計画像生成部２１は設計画像１０４を生成する。すなわち、マクロ画像１００の幅がｗ［画素］で高さがｈ［画素］であれば、設計画像生成部２１は幅がｗ［画素］で高さがｈ［画素］の設計画像１０４を生成する。
【０１１４】
例えば、図１の画像取込部１９がマクロ画像１００の解像度およびサイズに関する情報を含む２次元画像情報ｋｋを生成して画像記憶部２０に出力し、画像記憶部２０はマクロ画像１００の解像度およびサイズに関する情報を検査用画像情報ｐｐに含めて画像処理部２２に出力してもよい。この場合、図５には特に矢印を示していないが、検査用画像情報ｐｐは、画像処理部２２の設計画像生成部２１とマクロ画像記憶部３１の双方に出力されてもよい。
【０１１５】
それによって、設計画像生成部２１はマクロ画像１００の解像度およびサイズを認識し、認識した解像度およびサイズと同じ解像度およびサイズで設計画像１０４を生成することができる。あるいは、マクロ画像１００の解像度およびサイズのデフォルト値が決められていても、設計画像生成部２１はマクロ画像１００の解像度およびサイズを認識することができる。
【０１１６】
また、図４Ａに関して説明したように、本実施形態では、設計画像１０４はモノクロームの輝度画像である。また、設計画像生成部２１は、チップ領域１０５とスクライブライン領域１０６とエッジカット領域１０７とチップ外領域１０８の４つの領域には互いに異なる輝度が割り当てて、設計画像１０４を生成する。例えば、設計画像生成部２１は、後述の図７の画面を介した設定にしたがって、各領域に輝度を割り当てる。
【０１１７】
設計画像情報ｑｑは少なくとも設計画像１０４のデータを含む。また、設計画像生成部２１は、４つの領域に割り当てた輝度の情報を設計画像情報ｑｑに含めてもよい。設計画像生成部２１により生成された設計画像情報ｑｑは設計画像記憶部３２に出力され、記憶される。
【０１１８】
以上のようにして、マクロ画像１００のデータを含む検査用画像情報ｐｐがマクロ画像記憶部３１に記憶され、設計画像１０４のデータを含む設計画像情報ｑｑが設計画像記憶部３２に記憶されると、続いて、位置合わせ処理部５５がマクロ画像１００と設計画像１０４との位置合わせ処理を行う。
【０１１９】
本実施形態では、精度を上げながら繰り返し位置合わせ処理が行われる。スイッチ３７は位置合わせ処理の繰り返しを続けるか終了するかを決定し、制御する。また、結果情報生成部３９は、繰り返し終了後に、検査情報生成部２３に出力するための画像処理結果情報ｒｒを生成する。
【０１２０】
次に、位置合わせ処理部５５について説明する。なお、以下では説明の便宜上、上記で生成されたマクロ画像１００と設計画像１０４のサイズが３６００×３６００画素である場合を例とするが、マクロ検査において用いられる画像サイズを限定する趣旨ではない。
【０１２１】
マクロ画像記憶部３１は、３６００×３６００画素のマクロ画像１００のデータを含むマクロ画像情報ａａａを、解像度変換部３３およびマクロ画像変換部３６に出力する。また、設計画像記憶部３２は、３６００×３６００画素の設計画像１０４のデータを含む設計画像情報ｂｂｂを解像度変換部３４および結果情報生成部３９に出力する。
【０１２２】
マクロ画像情報ａａａと設計画像情報ｂｂｂは、画像のサイズなどの情報をさらに含んでいてもよい。また、設計画像情報ｂｂｂは設計画像情報ｑｑと同一内容の情報であってもよい。
【０１２３】
位置合わせ処理部５５が処理を開始するにあたり、解像度指定部３８は、解像度情報ｇｇｇにより表される変換倍率の初期値を解像度変換部３３と解像度変換部３４の双方に出力する。本実施形態では、変換倍率の初期値は、３６００×３６００画素という元の画像サイズに対する倍率を示す「１／１６」なる値である。
【０１２４】
解像度変換部３３は、マクロ画像情報ａａａにより表されるマクロ画像１００を解像度情報ｇｇｇで指定された所望の解像度に変換し、変換後の画像のデータを含む変換マクロ画像情報ｃｃｃを照合処理部３５に出力する。
【０１２５】
解像度情報ｇｇｇが１／１６倍なる倍率を表す上記の例では、変換マクロ画像情報ｃｃｃは、２２５×２２５画素に縮小されたマクロ画像１００のデータを含む。また、本実施形態では、変換マクロ画像情報ｃｃｃは、解像度情報ｇｇｇで示された「１／１６倍」なる倍率、または縮小された画像の「２２５×２２５画素」なる大きさに関する情報も含む。すなわち、変換マクロ画像情報ｃｃｃは、変換マクロ画像情報ｃｃｃが表す縮小されたマクロ画像１００の縮小倍率を表す情報を何らかの形で含む。
【０１２６】
同様に、解像度変換部３４は、設計画像情報ｂｂｂにより表される設計画像１０４を解像度情報ｇｇｇで指定された所望の解像度に変換し、変換後の設計画像１０４のデータを含む変換設計画像情報ｄｄｄを照合処理部３５に出力する。変換マクロ画像情報ｃｃｃと同様に、変換設計画像情報ｄｄｄも、変換設計画像情報ｄｄｄが表す縮小された設計画像１０４の縮小倍率を表す情報を何らかの形で含む。
【０１２７】
照合処理部３５は、入力された変換マクロ画像情報ｃｃｃと変換設計画像情報ｄｄｄに基づいて、縮小されたマクロ画像１００と縮小された設計画像１０４との位置合わせ処理を行う。すなわち、照合処理部３５は、同じ倍率で縮小されたマクロ画像１００と設計画像１０４との、位置および回転に関する相違値を算出する。
【０１２８】
相違値は、マクロ画像１００と設計画像１０４の間の相対的な位置のずれと相対的な回転を表すが、本実施形態では、設計画像１０４を基準としたときのマクロ画像１００の位置のずれと回転量を、照合処理部３５が相違値として算出する。
【０１２９】
例えば、相違値は、並進移動のＸ方向およびＹ方向の移動量である位置ずれの量（すなわち位置補正値）、ならびに回転移動の量を表す回転角度（すなわち回転補正値）を含む。相違値は、最終的には、設計画像情報ｑｑが表す元の解像度の設計画像１０４に、検査用画像情報ｐｐが表す元の解像度のマクロ画像１００を位置合わせするために算出される値である。
【０１３０】
また、相違値は、基板検査装置１０内部で定義される基準座標系にしたがって表現される。例えば、照合処理部３５は、
・上記のＸＹ座標系が基準座標系であり、
・設計画像情報ｑｑが示す設計画像１０４において半導体ウエハの中心が原点であり、
・設計画像１０４の水平方向がＸ軸であって右方向がＸ軸の正方向であり、
・設計画像１０４の垂直方向がＹ軸であって上方向がＹ軸の正方向であり、
・回転の正方向は反時計回りの方向である、
という前提のもとで、符号付の数値として相違値を算出する。
【０１３１】
なお、解像度情報ｇｇｇが解像度変換部３３と解像度変換部３４の双方に出力されるため、変換マクロ画像情報ｃｃｃで表される画像と変換設計画像情報ｄｄｄで表される画像の解像度は一致している。したがって、照合処理部３５は、２つの画像間のマッチング処理を行う際に、拡大と縮小について考慮する必要がなく、位置と回転に関する相違値のみを簡略に算出することができる。
【０１３２】
相違値の算出には、例えば、変換マクロ画像情報ｃｃｃおよび変換設計画像情報ｄｄｄによりそれぞれ表される画像内のエッジ情報などの画像の特徴が利用される。画像の特徴を利用した様々なマッチング処理が知られており、照合処理部３５は任意の画像マッチング処理を利用して相違値を算出することができる。例えば、一方の画像内の複数の特徴的な領域をテンプレートとして他方の画像とマッチングをとるなどの手法を、照合処理部３５は利用することができる。
【０１３３】
マクロ画像１００にも設計画像１０４にも、各チップ内の微小なアライメントマークを表すパターンは表現されていない。そのため、照合処理部３５は、アライメントマークが位置する特定の点の座標に基づいてマクロ画像１００と設計画像１０４の位置合わせ処理を行うことはできない。
【０１３４】
しかし、照合処理部３５は、例えば、解像度が変換されたマクロ画像１００における半導体ウエハ１０１の円状の輪郭と、解像度が変換された設計画像１０４の円状のエッジカット領域１０７の形状とを、全体として比較することにより、縮小されたマクロ画像１００と縮小された設計画像１０４の位置合わせ処理を行う。このように照合処理部３５は、画像の解像度に応じた精度で位置合わせ処理を行う。
【０１３５】
照合処理部３５は、位置合わせ処理の結果である相違値の情報を相違値情報ｅｅｅとしてマクロ画像変換部３６に出力する。なお、並進移動の量を画像の倍率に応じて換算することができるように、本実施形態の相違値情報ｅｅｅは、縮小倍率を表す情報も含む。縮小倍率を表す情報は、上記のとおり変換マクロ画像情報ｃｃｃと変換設計画像情報ｄｄｄに含まれているので、照合処理部３５が認識し、相違値情報ｅｅｅに含めることが可能である。
【０１３６】
マクロ画像変換部３６は、マクロ画像記憶部３１から出力されたマクロ画像情報ａａａと、マクロ画像変換部３６から出力された相違値情報ｅｅｅに基づいて、元の３６００×３６００画素のマクロ画像１００を並進／回転変換した３６００×３６００画素のマクロ画像１００を生成する。また、マクロ画像変換部３６は、並進／回転変換したマクロ画像１００のデータと相違値情報ｅｅｅの内容とを含む並進／回転変換画像情報ｆｆｆをスイッチ３７に出力する。
【０１３７】
スイッチ３７は、受け取った並進／回転変換画像情報ｆｆｆの送信先を解像度指定部３８または結果情報生成部３９のいずれかに設定する。すなわち、スイッチ３７は、位置合わせ処理部５５における繰り返しを続けるために並進／回転変換画像情報ｆｆｆを解像度指定部３８に出力するか、繰り返しを終了するために並進／回転変換画像情報ｆｆｆを結果情報生成部３９に出力するかを決定する。スイッチ３７による決定の基準は図６とともに後述する。
【０１３８】
なお、本実施形態において繰り返しを続ける場合は、スイッチ３７は並進／回転変換画像情報ｆｆｆを図１の装置制御部１１にも出力する。装置制御部１１は、受け取った並進／回転変換画像情報ｆｆｆに基づいて処理の途中経過を表示部５３に表示してもよく、後続の別の半導体ウエハの検査時の撮像部５１の制御に利用してもよい。
【０１３９】
スイッチ３７は、繰り返しを続けることに決定すると、並進／回転変換画像情報ｆｆｆを解像度指定部３８に出力する。解像度指定部３８では、並進／回転変換画像情報ｆｆｆにより表される画像の解像度に基づいて、次に行うべき解像度変換の変換倍率を決定する。そして、解像度指定部３８は、決定した倍率の情報と、並進／回転変換画像情報ｆｆｆの内容とを含む解像度情報ｇｇｇを生成し、解像度変換部３３と解像度変換部３４に出力する。
【０１４０】
例えば、現在の変換倍率が１／１６倍の場合、解像度指定部３８は、次に行う解像度変換の変換倍率を１／８倍と決定してもよい。上記のとおり、並進／回転変換画像情報ｆｆｆは相違値情報ｅｅｅを含み、相違値情報ｅｅｅは変換倍率に関する情報を含むので、解像度指定部３８は、並進／回転変換画像情報ｆｆｆに基づいて新たな変換倍率を決定することができる。
【０１４１】
解像度変換部３３は、解像度指定部３８から受け取った解像度情報ｇｇｇに基づいて、解像度情報ｇｇｇに含まれる並進／回転変換画像情報ｆｆｆが表す並進／回転変換されたマクロ画像１００を、解像度情報ｇｇｇが表す新たな変換倍率で変換する。
【０１４２】
そして、解像度変換部３３は、変換後のマクロ画像１００のデータを含む変換マクロ画像情報ｃｃｃを照合処理部３５に出力する。例えば、新たな変換倍率が１／８倍なる倍率を表す場合、変換マクロ画像情報ｃｃｃは、元の３６００×３６００画素のマクロ画像１００を並進／回転変換してから４５０×４５０画素に縮小変換したマクロ画像１００のデータを含む。
【０１４３】
同様に、解像度変換部３４は、以前に設計画像記憶部３２から受け取った設計画像情報ｂｂｂにより表される設計画像１０４を、解像度指定部３８から新たに受け取った解像度情報ｇｇｇが表す新たな変換倍率で変換し、変換後の設計画像１０４のデータを含む変換設計画像情報ｄｄｄを照合処理部３５に出力する。
【０１４４】
こうして再度、解像度変換部３３から変換マクロ画像情報ｃｃｃを、解像度変換部３４から変換設計画像情報ｄｄｄを受け取った照合処理部３５は、上記と同様にして再度位置合わせ処理を行う。以降の処理も同様である。
【０１４５】
また、スイッチ３７は、繰り返しを終了するべきだと判断すると、並進／回転変換画像情報ｆｆｆを結果情報生成部３９に出力する。結果情報生成部３９は、並進／回転変換画像情報ｆｆｆを受け取ると、設計画像記憶部３２から受け取った設計画像情報ｂｂｂと並進／回転変換画像情報ｆｆｆを統合して、画像処理結果情報ｒｒを生成し、画像処理結果情報ｒｒを図１の検査情報生成部２３に出力する。本実施形態では、画像処理結果情報ｒｒが、元の解像度の３６００×３６００画素の設計画像１０４のデータと、相違値に基づいて並進／回転変換された元の解像度の３６００×３６００画素のマクロ画像１００のデータとを含む。画像処理結果情報ｒｒは、さらに相違値のデータを含んでもよい。
【０１４６】
以上、図５を参照して画像処理部２２の内部について説明したが、画像処理部２２全体の動作を概観すると、次のようにまとめられる。
すなわち、画像処理部２２は、検査用画像情報ｐｐと検査用製造工程／品種情報ｍｍを入力として受け取り、検査用製造工程／品種情報ｍｍに基づいて設計画像情報ｑｑを生成し、検査用画像情報ｐｐと設計画像情報ｑｑに基づく照合処理を行い、結果を画像処理結果情報ｒｒとして検査情報生成部２３に出力する。
【０１４７】
続いて、画像処理部２２から画像処理結果情報ｒｒを受け取った後の図１の検査情報生成部２３の動作の詳細について説明する。
検査情報生成部２３は、相違値に基づいて並進／回転変換されたマクロ画像１００のデータを含む画像処理結果情報ｒｒに加えて、設計情報１０３を含む検査用製造工程／品種情報ｍｍと、マクロ画像１００のデータを含む検査用画像情報ｐｐも受け取っている。本実施形態の検査情報生成部２３は、並進／回転変換されたマクロ画像１００上での検査領域を表す検査領域情報を生成する。
【０１４８】
すなわち、検査情報生成部２３は、並進／回転変換によって設計画像１０４と位置合わせされたマクロ画像１００上の領域を検査領域として決定する処理を行う。図４Ａに示したように、設計画像１０４には複数の属性に応じて、チップ領域１０５などの複数の領域がある。検査情報生成部２３は、設計画像１０４における各領域の位置と範囲そのものを、並進／回転変換によって位置合わせされたマクロ画像１００上で、検査領域として設定する。
【０１４９】
また、複数の属性に対応する複数の領域を区別して異なる条件で検査を行うために、基板検査装置１０は、後述の図７の画面などを介して各領域の検査感度の設定を受け付けてもよい。検査感度は、領域ごとのインデックスと対応づけて設定される。検査感度を表す値の例は、欠陥抽出をする際に必要となる、画像の輝度の閾値である。
【０１５０】
検査情報生成部２３は、並進／回転変換されたマクロ画像１００上のどの領域をいかなる検査感度で検査するかを示す検査領域情報である検査結果情報ｓｓを生成して、不図示のシステム管理部に出力する。検査結果情報ｓｓは、領域ごとの検査感度に関する情報を含む。
【０１５１】
また、検査結果情報ｓｓでは、例えば、検査に必要な領域の座標値を記した数値情報により、または設計画像情報ｑｑと同様のフォーマットの画像情報により、各領域の位置および範囲が示される。すなわち、検査結果情報ｓｓは、検査領域としての各領域の属性と、検査領域の位置および範囲と、検査感度とを互いに対応づける情報である。
【０１５２】
システム管理部は、検査情報生成部２３から受け取った検査結果情報ｓｓに基づいてマクロ検査のレシピを作成し、レシピの情報を含む検査対象情報ｂｂを基板検査装置１０の製造工程／品種情報取得部１２に出力する。
【０１５３】
製造工程／品種情報取得部１２は、レシピの情報を含む検査対象情報ｂｂを受け取ると、例えば検査情報生成部２３に検査用製造工程／品種情報ｍｍを出力し、検査情報生成部２３にマクロ検査の実行を指示してもよい。
【０１５４】
マクロ検査を実行するよう指示された検査情報生成部２３は、並進／回転変換されたマクロ画像１００を用いてマクロ検査を実行する。検査情報生成部２３は、マクロ検査の検査結果として、検出された欠陥数、欠陥の大きさもしくは分類結果に関する特徴情報、チップ単位もしくはウエハ単位での良否判定結果などを取得する。検査情報生成部２３は検査結果を表す検査結果情報ｓｓを生成し、出力してもよい。
【０１５５】
次に、図６を参照して、上記で説明した画像処理部２２の処理についてさらに詳細に説明する。図６は本実施形態における画像処理部２２の動作を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、レシピ作成のために検査領域を決定する処理を示す。図６の処理の開始時点では既に、マクロ画像１００を表す２次元画像情報ｋｋが図１の画像記憶部２０に記憶されている。
【０１５６】
ステップＳ１５１において、図５の設計画像生成部２１は、図１の製造工程／品種情報取得部１２から、被検査対象の半導体ウエハの設計情報１０３を含む検査用製造工程／品種情報ｍｍを取得する。
【０１５７】
次にステップＳ１５２において、設計画像生成部２１は、設計情報１０３の内容を元にして、設計画像１０４を構成するチップ領域１０５、スクライブライン領域１０６、エッジカット領域１０７、およびチップ外領域１０８などの各領域の位置を決定する。
【０１５８】
図３に示したように、設計情報１０３はチップサイズ、スクライブラインの幅、ならびにチップおよびショットのレイアウトなどの情報を含む。また、上記のとおり、設計画像１０４の解像度およびサイズは、図２のマクロ画像１００と同じと決められている。よって、設計画像生成部２１は、マクロ画像１００の解像度およびサイズならびに設計情報１０３に基づく計算を行い、各領域を設計画像１０４のどの位置に配置すべきかを、画素を位置の基準として決定する。
【０１５９】
続いてステップＳ１５３では、設計画像生成部２１が、設計画像１０４内でそれぞれの領域を識別するために、各領域に異なる輝度情報を割り当て、マクロ画像１００と同一の解像度の設計画像１０４を生成する。
【０１６０】
そして、ステップＳ１５４で、設計画像生成部２１が設計画像情報ｑｑを設計画像記憶部３２に出力し、設計画像記憶部３２は設計画像情報ｂｂｂを解像度変換部３４と結果情報生成部３９に出力する。ステップＳ１５４ではさらに、マクロ画像記憶部３１が、画像記憶部２０から検査用画像情報ｐｐを取得し、マクロ画像情報ａａａを解像度変換部３３とマクロ画像変換部３６に出力する。また、解像度指定部３８は、初期値の倍率を表す解像度情報ｇｇｇをステップＳ１５４で解像度変換部３３と解像度変換部３４に出力する。
【０１６１】
以下、ステップＳ１５５〜Ｓ１５９、およびＳ１６１は繰り返しループを形成しており、繰り返しが終了するとステップＳ１６０が実行される。
ステップＳ１５５では、位置合わせ処理のために、解像度指定部３８から出力された同じ解像度情報ｇｇｇに基づいて、解像度変換部３３がマクロ画像１００の解像度変換処理を行い、解像度変換部３４が設計画像１０４の解像度変換処理を行う。また、解像度変換部３３と解像度変換部３４はそれぞれ解像度変換処理の結果として得られた変換マクロ画像情報ｃｃｃと変換設計画像情報ｄｄｄを照合処理部３５に出力する。
【０１６２】
次のステップＳ１５６では、照合処理部３５が、変換マクロ画像情報ｃｃｃにより表される解像度が変換されたマクロ画像１００に対して、位置合わせ処理に利用するための画像特徴情報を抽出し、取得する。画像特徴情報の一例はエッジ情報である。
【０１６３】
そしてステップＳ１５７では、照合処理部３５が、取得した画像特徴情報を用いて、解像度が変換されたマクロ画像１００と、同様に解像度が変換された設計画像１０４との間で位置合わせ処理を行う。照合処理部３５は、その結果として得られた相違値情報ｅｅｅをマクロ画像変換部３６に出力する。上記のとおり、相違値情報ｅｅｅは、並進移動と回転移動の双方に関する相違値を含む。
【０１６４】
すると、ステップＳ１５８では、マクロ画像変換部３６が、算出された相違値に基づいて、ステップＳ１５４で記憶したマクロ画像情報ａａａに対して、並進／回転変換を行う。また、マクロ画像変換部３６は、その結果得られた並進／回転変換画像情報ｆｆｆをスイッチ３７に出力する。
【０１６５】
次のステップＳ１５９では、スイッチ３７が、繰り返しを続けるか否かを並進／回転変換画像情報ｆｆｆに基づいて、特に並進／回転変換画像情報ｆｆｆにより示される相違値の精度に基づいて、判断する。今回の繰り返しループにおけるステップＳ１５７で算出された相違値が所定の範囲内であるか、または、今回の繰り返しループにおけるステップＳ１５５での変換で指定された解像度が所定の値であれば、スイッチ３７は繰り返しを終了すべきであると判断し、処理はステップＳ１６０へと進む。そうでなければ、スイッチ３７は繰り返しを続けるべきであると判断し、処理はステップＳ１６１へと進む。
【０１６６】
ステップＳ１５９において、「相違値が所定の範囲内」とは、例えば、Ｘ方向とＹ方向の並進の量がそれぞれ元のマクロ画像１００の画素サイズの±１／２以内であり、かつ、回転の量が±０.１°以内である、ということを意味する。つまり、この例では、Ｘ方向とＹ方向の並進の量は、検査用画像情報ｐｐが表す元のマクロ画像１００の解像度に換算して、±１／２画素以内であれば所定の範囲内と認められる。
【０１６７】
ここで、「±１／２以内」および「±０.１°以内」といった数値は例示であり、実施形態に応じて、マクロ検査に必要な精度に応じた値を採用することができる。また、本実施形態では相違値が符合つきの数値により表されるので、「所定の範囲」は上限と下限により規定される。
【０１６８】
また、ステップＳ１５９において「解像度が所定の値」とは、例えば、解像度の拡大・縮小倍率が「１倍」であることを意味する。この意味はステップＳ１６１と合わせて後述する。
【０１６９】
ステップＳ１５９において、スイッチ３７が繰り返しを終了すべきであると判断すると、処理はステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０では、スイッチ３７が結果情報生成部３９に並進／回転変換画像情報ｆｆｆを出力する。
【０１７０】
上記のように、並進／回転変換画像情報ｆｆｆは並進／回転変換されたマクロ画像１００のデータと、相違値情報ｅｅｅを含む。また、結果情報生成部３９には、ステップＳ１５４で設計画像記憶部３２から出力された設計画像情報ｂｂｂが記憶されている。
【０１７１】
そこで、ステップＳ１６０では、結果情報生成部３９が、並進／回転変換画像情報ｆｆｆと設計画像情報ｂｂｂに基づいて、設計画像１０４を表す情報と相違値に関する情報を所定のフォーマットで統合し、画像処理結果情報ｒｒとして図１の検査情報生成部２３に出力し、図６の処理を終了する。
【０１７２】
例えば、画像処理結果情報ｒｒが含む相違値に関する情報は、相違値自体および／または相違値に基づいて並進／回転変換されたマクロ画像１００などである。
また、ステップＳ１５９においてスイッチ３７が繰り返しを続けるべきであると判断すると、処理はステップＳ１６１に進む。ステップＳ１６１では、スイッチ３７が並進／回転変換画像情報ｆｆｆを図１の装置制御部１１と図５の解像度指定部３８に出力する。
【０１７３】
ステップＳ１６１ではさらに、解像度指定部３８が、並進／回転変換画像情報ｆｆｆに含まれる解像度に関する情報（換言すれば変換倍率に関する情報）に基づいて、解像度を変換する際の倍率を再設定し、新たな解像度情報ｇｇｇとして解像度変換部３３と解像度変換部３４に出力する。ステップＳ１６１の終了後、制御はステップＳ１５５に戻る。
【０１７４】
例えば、解像度情報ｇｇｇにより表される倍率は、初期値が１／１６であり、ステップＳ１６１の実行のたびに２倍に設定されてもよい。すなわち、繰り返しのたびに倍率は１／１６、１／８、１／４、１／２、１と順に設定されてもよい。
【０１７５】
換言すれば、例えば元のマクロ画像１００の大きさが３６００×３６００画素の例において、２２５×２２５画素、４５０×４５０画素、９００×９００画素、１８００×１８００画素、３６００×３６００画素の大きさに作られたマクロ画像１００と設計画像１０４を使って逐次的に位置合わせ処理を行ってもよい。
【０１７６】
相違値によっては、１より小さい倍率のときにステップＳ１５９からステップＳ１６０へ進むこともありうる。なお、本実施形態では、上記のようにステップＳ１５９において「解像度が所定の値」とは解像度の拡大・縮小倍率が「１倍」であることを意味するので、１倍より大きい倍率が設定されることはない。
【０１７７】
このように「１／１６倍」などと大幅に縮小する倍率から始めて次第に倍率を１倍に近づけながら処理を繰り返すことは、換言すれば、位置合わせ処理の精度を徐々に高めながら処理を繰り返すことである。つまり、本実施形態には、算出する相違値の精度に応じて、マクロ画像１００と設計画像１０４の解像度を可変させて処理を行う特徴がある。
【０１７８】
また、ステップＳ１５９は、相違値の精度が所望の精度に達するまで処理を繰り返すことを表す。このような繰り返しにより位置合わせ処理を実行することにより、計算量を抑えつつ高い精度の相違値を算出することが可能となる。その理由は次のとおりである。
【０１７９】
照合処理部３５が算出する並進／回転に関する相違値は、解像度変換部３３と解像度変換部３４で解像度が変換されたマクロ画像１００と設計画像１０４の解像度に依存する。解像度が低いほど、１画素に対応する被写体上の領域が大きく、画素数が少ないので画像サイズは小さく、相違値の精度が低い。相違値の精度が低ければ、マクロ画像１００と設計画像１０４の位置関係のずれは大きい。しかし、解像度が低いほど、高速に位置合わせ処理を行うことができる。
【０１８０】
逆に、解像度が高いほど、１画素に対応する被写体上の領域が小さく、画素数が多いので画像サイズは大きく、相違値の精度は高い。相違値の精度が高ければ、マクロ画像１００と設計画像１０４の位置関係のずれは小さい。また、解像度が高いほど、位置合わせ処理に時間がかかる。
【０１８１】
本実施形態では、高精度に位置決めされて配置されたアライメントマークなどが写らない程度に低解像度のマクロ画像１００が用いられる。アライメントマークなどを利用せずにマクロ画像１００と設計画像１０４との位置合わせ処理を行うためには、厳密に位置が決められた特定の点の位置同士を比較するのではなく、画像全体のパターンマッチングが有効である。
【０１８２】
元のマクロ画像１００の解像度は、アライメントマークが写るほど高くはない。しかし、マクロ画像１００と設計画像１０４の全体を使って位置合わせをしようとすると、処理時間の影響を無視することができなくなる程度には、元のマクロ画像１００の解像度は高い。
【０１８３】
そこで、低解像度の２枚の画像を入力とすれば、画像全体をマッチングに利用したとしても、比較的高速に位置合わせ処理が可能であることに注目して、本実施形態では、先に低解像度で、必要な精度よりも粗い位置合わせを行っている。それにより、下記の効果が得られるためである。
【０１８４】
一般に、画像特徴情報を用いた位置合わせ処理では、一方の画像から抽出した特徴点が他方の画像のどこに対応するかを探索する処理が行われる。よって、探索に用いる画像情報すなわち探索を行うべき画像の範囲を限定することで、位置合わせ処理の計算量を削減することができる。
【０１８５】
本実施形態では、先に低い精度のデータを使って低い精度で粗い位置合わせ処理を行う。その結果、大まかに粗い位置合わせが行われた後のマクロ画像１００と設計画像１０４のずれは、低い精度に応じた、ある範囲内に収まる。よって、より高い精度での後続の詳細な位置合わせ処理における探索範囲が限定され、後続の位置合わせ処理の処理時間を抑えることができる。
【０１８６】
したがって、本実施形態では、最初は低解像度から始めて、次第に高解像度へと解像度を変えながら、複数回繰り返して位置合わせ処理を行う方法を採用した。複数の解像度による位置合わせ処理を組み合わせることにより、計算量が少なく処理時間が短いという低解像度のメリットと、非常に高い精度の相違値が得られ、最終結果として得られる画像処理結果情報ｒｒの精度が非常に高いという高解像度のメリットをともに享受することができる。
【０１８７】
なお、位置合わせ処理を複数回繰り返すことによって増加する計算量と、探索範囲を徐々に限定することによって減少する計算量とのトレードオフを考慮して、変換倍率の初期値、および、ステップＳ１６１で変換倍率を再設定するときの変化の度合いを定めることが望ましい。
【０１８８】
また、本実施形態では変換倍率が１倍になるとステップＳ１５９からステップＳ１６０へと進むが、変換倍率が１倍より大きくてもマッチング処理を繰り返す実施形態も可能である。そのような実施形態では、例えば、適当な補間技術によって拡大されたマクロ画像１００と設計画像１０４との間で、位置合わせ処理が行われてもよい。また、解像度情報ｇｇｇによって、２倍、４倍、８倍といった拡大倍率が順次指定されてもよい。
【０１８９】
続いて、本実施形態におけるユーザインタフェイスの例を、図７を参照して説明する。
図７は、本実施形態における操作時の画面構成図である。図７は特に、マクロ画像１００と設計画像１０４を表示する箇所を中心とした画面の構成例であり、他の実施形態では、別の情報をさらに画像表示部１１０が表示してもよい。また、図７の説明におけるマクロ画像１００は、処理の進捗に応じて、撮像部５１により取得されたマクロ画像１００である場合と、画像処理部２２により並進／回転変換されたマクロ画像１００である場合がある。
【０１９０】
図７の画像表示部１１０は図１の表示部５３に表示される画面である。画像表示部１１０は、以下の（１）〜（４）の４つの領域に区分されており、さらに（５）のボタンを備える。
【０１９１】
（１）「Ｗａｆｅｒ  Ｉｍａｇｅ」という見出しのついた領域は、矩形の範囲を示す重ね合わせ画像表示ボックス１１５とともに、マクロ画像１００を表示する領域である。
例えば、装置制御部１１は、「画像情報取得完了」を示す画像記憶制御情報ｎｎを受け取ると、画像記憶部２０が記憶する２次元画像情報ｋｋに基づいてマクロ画像１００を（１）の領域に表示する制御を行ってもよい。また、例えば、結果情報生成部３９が、並進／回転変換画像情報ｆｆｆを受け取ったときに、並進／回転変換されたマクロ画像１００を（１）の領域に表示する制御を行ってもよい。
【０１９２】
（２）「Ｄｅｓｉｇｎ  Ｉｍａｇｅ」という見出しのついた領域は、矩形の範囲を示す重ね合わせ画像表示ボックス１１６とともに設計画像１０４を表示する領域である。この領域には、塗りつぶし表示ボタン１１１と輪郭表示ボタン１１２が含まれる。
【０１９３】
例えば、設計画像生成部２１は、設計画像１０４を生成するとともに、設計画像１０４を（２）の領域に表示する制御を行ってもよい。あるいは、設計画像生成部２１は、設計画像１０４のデータを装置制御部１１に出力し、装置制御部１１が（２）の領域の表示制御を行ってもよい。
【０１９４】
上記のとおり、設計画像１０４内のチップ領域１０５などの各領域には、それぞれ異なる輝度情報が割り当てられている。塗りつぶし表示ボタン１１１は、閉区間である各領域を、割り当てられた輝度に塗りつぶして表示することを指示するためのボタンである。輪郭表示ボタン１１２は、各領域を、割り当てられた輝度の輪郭によって表示することを指示するためのボタンである。
【０１９５】
基板検査装置１０の操作者が入力部５４を用いていずれかのボタンをクリックすると、クリックされたボタンに応じて装置制御部１１が設計画像１０４の表示方法を変更し、設計画像１０４が操作者の所望の表示方法で表示される。
【０１９６】
操作者は、被検査対象の基板によって、塗りつぶし表示と輪郭表示のうち見やすい表示方法を選択することができるので、検査領域として設定されるチップ領域１０５などの各領域の状態、特に領域同士の境界の状態を容易に確認することができる。
【０１９７】
また、操作者が入力部５４を用いて例えばドラッグ操作によって重ね合わせ画像表示ボックス１１５または１１６の一方の大きさを変化させると、他方の大きさも連動して変化する。装置制御部１１が、入力部５４からの入力を監視して、重ね合わせ画像表示ボックス１１５と１１６の表示を制御しているためである。
【０１９８】
同様に、重ね合わせ画像表示ボックス１１５のマクロ画像１００内における相対的な位置と、重ね合わせ画像表示ボックス１１６の設計画像１０４内における相対的な位置も連動して変化し、移動する。このように、装置制御部１１の制御のもと、重ね合わせ画像表示ボックス１１５と１１６は相互に位置と大きさが連動して表示される。
【０１９９】
（３）「Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ  Ｉｍａｇｅ」という見出しのついた重ね合わせ領域１１３は、マクロ画像１００と設計画像１０４を独立に、または重ね合わせて表示する領域である。重ね合わせ領域１１３には、重ね合わせ画像表示ボックス１１５と１１６によりそれぞれ指定された範囲の、マクロ画像１００と設計画像１０４とが表示される。また、重ね合わせ領域１１３には表示切替のための３つの選択チェックボックスが含まれる。
【０２００】
操作者が入力部５４を用いて選択肢「Ｗａｆｅｒ  Ｉｍａｇｅ」のチェックボックスをＯＮにすると、装置制御部１１は重ね合わせ領域１１３にマクロ画像１００のみを表示する。
【０２０１】
操作者が入力部５４を用いて選択肢「Ｄｅｓｉｇｎ  Ｉｍａｇｅ」のチェックボックスをＯＮにすると、装置制御部１１は重ね合わせ領域１１３に設計画像１０４のみを表示する。
【０２０２】
操作者が入力部５４を用いて選択肢「Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ」チェックボックスをＯＮにすると、装置制御部１１は重ね合わせ領域１１３に、透明に加工したマクロ画像１００と設計画像１０４を重ね合わせて表示する。
【０２０３】
レシピ作成において検査領域設定の対象となるマクロ画像１００と、設計画像１０４とを重ねて１つの重ね合わせ領域１１３に表示することにより、レシピ作成の過程において、検査領域設定の内容、マクロ画像１００、および設計情報１０３の状態を操作者が容易に確認することができる。
【０２０４】
（４）「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」という見出しのついた検査情報表示領域１１４は、マクロ画像１００上で検査の対象となる検査領域に関連する情報を表示する領域である。
検査情報表示領域１１４には、重ね合わせ画像表示ボックス１１５と１１６の大きさを設定するための「観察拡大倍率」という入力テキストボックスがある。「観察拡大倍率」は、上記の（１）と（２）のマクロ画像１００と設計画像１０４を、重ね合わせ領域１１３に表示するときの拡大倍率を面積比で表す。操作者が入力部５４を用いて「観察拡大倍率」の入力テキストボックスに数値を入力し、右横の「設定」ボタンをクリックすると、装置制御部１１は、入力された数値に連動させて、重ね合わせ画像表示ボックス１１５と１１６の大きさを変化させる。
【０２０５】
また、検査情報表示領域１１４は、設計画像１０４の各領域の属性に対応づけて、設計画像１０４の各領域に輝度を設定するための複数の入力テキストボックスを含む。
例えば、チップ領域１０５の属性は「チップ」であり、スクライブライン領域１０６の属性は「スクライブライン」である。つまり、設計情報１０３には異なる検査感度で検査すべき複数の属性が区別されて表現されており、設計画像１０４内の各領域の属性は、設計情報１０３が表す基板上の各領域の性質に対応している。
【０２０６】
例えば、ある種の欠陥はスクライブライン上に生じても半導体ウエハの製品としての性質に影響しないが、チップ上に生じるとチップを不良品として判断する必要がある。これは、チップとスクライブラインの性質の違いによる。この性質の違いが属性として表される。
【０２０７】
本実施形態では、操作者が入力部５４を用いて輝度を入力し、「設定」ボタンをクリックすると、入力部５４からの入力を監視している装置制御部１１を介して、輝度が設計画像生成部２１に入力される。設計画像生成部２１は、入力された輝度を設計画像１０４の各領域に割り当てる。そして、設計画像生成部２１は、輝度の割り当てによって外観を変更した設計画像１０４を表示するための制御を行う。
【０２０８】
また、設計画像生成部２１は、複数の領域の輝度が同じ値にならないように検査し、複数の領域に同じ輝度値が指定された場合は、操作者に警告するなどの処理を行う。
検査情報表示領域１１４にはさらに、「検出感度閾値」という見出しの下に、「閾値１」と「閾値２」の組を入力するための入力テキストボックスを複数組備えている。各組は、輝度の入力テキストボックスと同様に設計画像１０４内の各領域に対応している。
【０２０９】
操作者が入力部５４を用いて、設計画像１０４内の各領域に「閾値１」と「閾値２」の数値を入力し、「設定」ボタンをクリックすると、装置制御部１１は、各領域に対応する検査条件を表すパラメータとして入力された２つの閾値の組を、レシピ作成に使うデータとして、例えばシステム管理部に出力する。図７の例では、操作者は、４つの領域に対して独立に、それぞれ２種類の閾値を設定し、必要に応じて変更することができる。
【０２１０】
マクロ検査では、欠陥抽出や欠陥分類などのための画像処理が行われる。画像処理は、例えば図１の検査情報生成部２３が行ってもよく、基板検査装置１０の不図示の他のユニットが行ってもよい。「閾値１」と「閾値２」は、マクロ検査のための画像処理の具体的な方法によって異なる意味を持つが、欠陥抽出の検査感度を規定する値である。
【０２１１】
例えば、ある実施形態における画像処理では、チップ領域１０５内の画素の輝度値が、チップ領域１０５に対応づけられた「閾値１」以上「閾値２」以下の範囲であれば、その画素は正常と判定され、そうでなければその画素の位置に欠陥が存在すると判定される。また、別の実施形態においては、ある領域を欠陥領域と判定するための、周辺とのコントラストの下限を「閾値１」が示し、ある領域を欠陥領域と判定するための大きさの下限を「閾値２」が示してもよい。
【０２１２】
例えば、ある欠陥抽出方法では、「閾値１」の値をより小さくすることによって、より小さなコントラストの欠陥も検出されるようになり、欠陥が抽出されやすくなり、反対に、「閾値１」の値を大きくすると検出感度が下がって欠陥を抽出しにくくなる。
【０２１３】
ここで、一般に、エッジカット領域１０７（図７中の「領域３」に相当）やチップ外領域１０８（図７中の「領域４」に相当）は、チップ領域１０５（図７中の「領域１」に相当）に比べて遥かに低い感度で欠陥を検出すれば十分である。場合によっては、事実上欠陥を検出する必要がないこともある。
【０２１４】
よって、「閾値１」の値が小さいほど検出感度が高いような欠陥抽出方法が用いられる場合、操作者は、エッジカット領域１０７とチップ外領域１０８に関する「閾値１」の値を大きく設定してもよい。この設定により、エッジカット領域１０７とチップ外領域１０８については、事実上、検査の対象とせず、つまりマスクして検査を行わず、欠陥を抽出しないようにすることができる。
【０２１５】
また、スクライブラインは、実際の回路製品として使われない部分である。しかし、スクライブライン上の欠陥を検出することで、隣接する２つのチップにまたがる欠陥の検出が可能となる場合がある。よって、スクライブライン領域１０６でもある程度の検出感度が得られるように、「閾値１」と「閾値２」を設定することが望ましい。
（５）画像表示部１１０は、右下に検査領域決定ボタン１１７を備える。検査領域決定ボタン１１７は、下記のように用いられる。
【０２１６】
撮像部５１が基板を撮像してマクロ画像１００を取得すると、（１）の領域にマクロ画像１００が表示される。続いて、設計画像生成部２１が設計画像１０４を生成すると、（２）の領域に設計画像１０４が表示される。塗りつぶし表示ボタン１１１もしくは輪郭表示ボタン１１２がクリックされ、または（４）の検査情報表示領域１１４において輝度が設定されると、（２）の領域の設計画像１０４は変更される。以上は、図６のステップＳ１５４までの処理に対応する。
【０２１７】
また、操作者は適当なタイミングで検出感度閾値を入力する。
ここで操作者が入力部５４を用いて検査領域決定ボタン１１７をクリックすると、例えば、入力部５４からの入力を監視している装置制御部１１が、画像処理部２２に、図６のステップＳ１５４からステップＳ１５５に進むべきことを指示する。そして、画像処理部２２が図６のステップＳ１５５以降の処理を実行する。
【０２１８】
例えば、結果情報生成部３９は、ステップＳ１６０で並進／回転変換画像情報ｆｆｆを受け取ったときに、（１）の領域の表示内容を、並進／回転変換されたマクロ画像１００に切り替える制御を行う。
【０２１９】
続いて、画像処理部２２が画像処理結果情報ｒｒを検査情報生成部２３に出力してからマクロ検査の実行までは、特に操作者の入力を必要とせずに自動的に処理が行われる。
すなわち、画像表示部１１０の画面を見ながら入力部５４を用いて操作を行う操作者は、マクロ画像１００上の検査領域を決定するために実際の位置合わせをマニュアル操作で行う必要はなく、検査領域決定ボタン１１７のクリック操作のみを行えばよい。
【０２２０】
以上、図１から図７を参照して本発明の実施形態について説明した。続いて、上記実施形態の効果について説明する。
上記実施形態では、被検査対象の基板を撮像したマクロ画像１００と、被検査対象の基板の設計情報１０３とを利用して、被検査対象の領域が決定される。よって、上記実施形態によれば、マクロ観察系のみを有する基板検査装置１０などの検査装置が、位置合わせ処理のためにミクロ観察系を備える必要がない。
【０２２１】
例えば、公知の技術を用いれば、ミクロ観察により得られたミクロ画像の情報を使って、半導体ウエハの設計情報と被検査対象であるマクロ画像との位置合わせを行う方法も可能である。この方法では、位置合わせの結果が、マクロ観察により得られたマクロ画像の情報に展開される。すなわち、ミクロ画像とマクロ画像との間の座標変換が行われる。その結果、マクロ画像上での検査領域の設定が実現される。
【０２２２】
この方法では、マクロ観察系だけを備えるマクロ検査装置ではミクロ観察の画像分解能が得られないため、マクロ検査自体には不要なミクロ観察系を別途マクロ検査装置に追加する必要がある。
【０２２３】
この方法ではさらに、ミクロ観察系を取りつけることにより、ミクロ観察系とマクロ観察系とのアライメント（すなわち位置関係）を厳密に設定する必要がある。そのため、マクロ観察系／ミクロ観察系での撮像制御や、両観察系の間で被検査対象の基板を搬送する際の搬送制御には、高精度が要求され、複雑な制御が必要である。そのためマクロ検査装置の規模も大きくなり、コストアップに繋がる。
【０２２４】
しかし、上記実施形態には、マクロ検査装置がミクロ観察系を備える必要がないという利点がある。また、上記実施実施形態によれば、操作者のマニュアル操作を極力必要とせずに、正確に検査領域を設定することができる。
【０２２５】
したがって、上記実施形態は、レシピ作成の自動化に寄与する。また、上記実施形態によれば、被検査対象の基板に対して、操作者の技術に左右されずに、短時間で正確に良否判定などの検査を実現することができる。すなわち、上記実施形態によれば、検査が不要な箇所では検査を行わないようにしつつ、検査を行うべき箇所で検査が行われないということを防ぐことができ、また、求められる検査感度に応じた正確な検査を実現することができる。
【０２２６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限らず、様々に変形して実施することが可能である。以下にいくつか例を述べる。
変形の第１の観点は被検査対象に関する。上記実施形態では半導体ウエハ１０１のマクロ画像１００に対する適用について述べた。しかし、被検査対象は半導体ウエハに限定されない。例えば、１つの表示面を構成するＬＣＤパネルを１枚以上配したガラス板を撮像したマクロ画像に適用した実施形態も可能である。
【０２２７】
この場合、ガラス板におけるＬＣＤパネルのレイアウトを表す設計情報から、上記実施形態と同様に設計画像を生成し、実際のＬＣＤパネルを撮像したマクロ画像と設計画像との位置合わせ処理を行って、正確な検査領域を決める、などの方法を実施することができる。この場合の設計情報は、例えば、１枚のガラス板に何枚のＬＣＤパネルを配列するかという面取り数、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれいくつのパネルを配列するかというパネルの配列状態、ＬＣＤパネルの有効サイズ、隣接パネル間の間隔、およびパネル駆動回路を配置する位置などを含む。
【０２２８】
変形の第２の観点は情報の内容と形式に関する。例えば、設計情報１０３が、図３に存在しないその他の項目をさらに含んでもよく、図３の項目のすべてが設計情報１０３に含まれなくてもよい。
【０２２９】
また、各種の情報の形式は実施形態に応じて任意に定めることができる。さらに、ある実施形態においては、上記実施形態に例示した各種の情報の一部を異なる内容に置き換えることもできる。
【０２３０】
例えば、上記の実施形態では、図５の解像度情報ｇｇｇは並進／回転変換画像情報ｆｆｆを含む。しかし、解像度情報ｇｇｇが倍率に関する情報のみを含み、スイッチ３７が解像度変換部３３に並進／回転変換画像情報ｆｆｆを出力するように、上記実施形態を変形することもできる。この他にも、情報の内容と情報の流れを適宜変形した実施形態が可能である。
【０２３１】
変形の第３の観点は処理の分散に関する。図１には撮像部５１と検査処理部５２をともに備える基板検査装置１０を例示したが、上記で説明した各種の処理は、複数の装置に分散することもできる。すなわち、位置合わせ処理を行う装置は、何らかの方法によってマクロ画像１００と設計画像１０４を取得さえすればよい。
【０２３２】
例えば、第１の装置が被検査対象の基板を撮像して、撮像の結果としてのマクロ画像１００を第２の装置に送信し、第３の装置が設計情報１０３から設計画像１０４を生成して第２の装置に送信してもよい。そして、第２の装置が、受信により取得したマクロ画像１００と設計画像１０４とに基づいて位置合わせ処理を行ってもよい。
【０２３３】
この場合、第２の装置は、位置合わせ処理の結果に基づいて、マクロ画像１００を用いてマクロ検査のための画像処理を実行してもよい。あるいは、第２の装置は、マクロ画像１００と位置合わせ処理の結果を第４の装置に送信して、第４の装置がマクロ検査のための画像処理を実行してもよい。
【０２３４】
また、複数の装置に処理が分散される場合、処理の順序も適宜変更することができる。図１の実施形態では撮像部５１による２次元画像情報ｋｋの取得と検査処理部５２による検査対象情報ｂｂの取得が並行して行われるが、複数の装置に処理が分散される実施形態では、図１の実施形態とは異なる順序またはタイミングで処理が行われてもよい。例えば、上記の例で、第４の装置は、第１の装置の撮像のタイミングとは独立した任意のタイミングでマクロ検査を行うことができる。
【０２３５】
また、撮像センサ１６がエリアセンサであってもよく、その場合、ラインの撮像を繰り返す代わりに１回の撮像が行われてもよい。
変形の第４の観点は、位置合わせ処理の具体的方法に関する。上記実施形態では、図６に示すように徐々に精度を上げながら繰り返し位置合わせ処理が行われる。しかし、別の実施形態では、検査用画像情報ｐｐにより表される元の解像度のマクロ画像１００と、元の解像度のマクロ画像１００と同じ解像度で生成された設計画像１０４との位置合わせを、画像処理部２２が直接１回の処理で実行してもよい。
【０２３６】
変形の第５の観点は、検査領域の設定対象の画像に関する。上記実施形態では、並進／回転変換されたマクロ画像１００に対して、検査情報生成部２３が検査領域を設定している。しかし、他の実施形態では、検査情報生成部２３が、設計画像１０４に表されたチップ領域１０５などの各領域に対して逆変換を行ってもよい。逆変換されたチップ領域１０５などの範囲が、２次元画像情報ｋｋによって表される元のマクロ画像１００上での検査領域である。
【０２３７】
あるいは、画像処理部２２を、マクロ画像１００ではなく設計画像１０４を並進／回転変換するように変形してもよい。
このように、検査情報生成部２３が検査領域を設定する対象は、並進／回転変換されたマクロ画像１００でもよく、元のマクロ画像１００でもよい。しかし、いずれのマクロ画像１００も、撮像部５１が基板を撮像して得られた画像であるという点では同じである。
【０２３８】
つまり、ラインセンサからの出力を２次元状に合成して得られた画像、エリアセンサから直接出力された画像、撮像後にシェーディング補正などの補正が行われた画像、および撮像後に並進／回転変換が行われた画像は、いずれも、基板を撮像して得られた画像の一種である。基板を撮像して得られたどの画像が検査領域の設定対象であるかということは、実施形態によって異なっていてよい。
【０２３９】
また、上記実施形態のマクロ画像１００は、顕微鏡を使わずに基板を撮像して得られた画像だが、実施形態によっては、低倍率の顕微鏡を使って基板を撮像して得られた画像をマクロ画像１００として用いてもよい。ここで「低倍率」とは、正確な位置合わせを可能とするアライメントマークなどのパターンを画像処理で認識することができない程度の分解能しか得られないという意味である。
【０２４０】
また、実施形態によっては、マクロ画像１００は基板全体を撮像した画像でなくてもよい。例えば、１回目は半導体ウエハの右半分を検査し、２回目は半導体ウエハの左半分を検査する場合がある。この場合、マクロ画像１００と設計画像１０４は、半導体ウエハの右半分または左半分のみの画像であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】一実施形態における基板検査装置の機能構成ブロック図である。
【図２】画像取込部が生成したマクロ画像の例である。
【図３】検査用製造工程／品種情報に含まれる設計情報の一例である。
【図４Ａ】設計画像を示す図である。
【図４Ｂ】設計情報と設計画像の関連を説明する図である。
【図５】一実施形態における画像処理部の機能構成ブロック図である。
【図６】一実施形態における画像処理部の動作を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態における操作時の画面構成図である。
【符号の説明】
【０２４２】
１０  基板検査装置
１１  装置制御部
１２  製造工程／品種情報取得部
１３  照明系制御部
１４  撮像センサ制御部
１５  照明部
１６  撮像センサ
１７  ステージ制御部
１８  検査ステージ
１９  画像取込部
２０  画像記憶部
２１  設計画像生成部
２２  画像処理部
２３  検査情報生成部
３１  マクロ画像記憶部
３２  設計画像記憶部
３３  解像度変換部
３４  解像度変換部
３５  照合処理部
３６  マクロ画像変換部
３７  スイッチ
３８  解像度指定部
３９  結果情報生成部
４０  位置合わせ処理部
５１  撮像部
５２  検査処理部
５３  表示部
５４  入力部
５５  位置合わせ処理部
１００  マクロ画像
１０１  半導体ウエハ
１０２  チップ
１０３  設計情報
１０４  設計画像
１０５  チップ領域
１０６  スクライブライン領域
１０７  エッジカット領域
１０８  チップ外領域
１０９ａ  ノッチ
１０９ｂ  ノッチ領域
１１０  画像表示部
１１１  塗りつぶし表示ボタン
１１２  輪郭表示ボタン
１１３  重ね合わせ領域
１１４  検査情報表示領域
１１５  重ね合わせ画像表示ボックス
１１６  重ね合わせ画像表示ボックス
１１７  検査領域決定ボタン
１２１  マトリックス
１２２  ショット
ａａ  制御情報
ｂｂ  検査対象情報
ｃｃ  照明制御情報
ｄｄ  撮像センサ制御情報
ｅｅ  ステージ制御情報
ｆｆ  照明情報
ｇｇ  撮像情報
ｈｈ  ステージ駆動情報
ｊｊ  ライン画像情報
ｋｋ  ２次元画像情報
ｍｍ  検査用製造工程／品種情報
ｎｎ  画像記憶制御情報
ｐｐ  検査用画像情報
ｑｑ  設計画像情報
ｒｒ  画像処理結果情報
ｓｓ  検査結果情報
ａａａ  マクロ画像情報
ｂｂｂ  設計画像情報
ｃｃｃ  変換マクロ画像情報
ｄｄｄ  変換設計画像情報
ｅｅｅ  相違値情報
ｆｆｆ  並進／回転変換画像情報
ｇｇｇ  解像度情報
【図３】
2009162718.tif 000003
【図６】
2009162718.tif 000004
【図１】
2009162718.tif 000005
【図２】
2009162718.tif 000006
【図４Ａ】
2009162718.tif 000007
【図４Ｂ】
2009162718.tif 000008
【図５】
2009162718.tif 000009
【図７】
2009162718.tif 000010