欠陥検査方法及び欠陥検査装置
【課題】パターン領域を精密かつ動的に分けて、領域毎に欠陥検査方式や感度を切り替えることによって、パターン領域毎に最適な感度での欠陥検出を可能とする。
【解決手段】半導体ウェハの検査画像から画像特徴量を算出し、パターン領域分割を行い，予めパターン領域毎に設定した検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を切り替えて欠陥検出を行う。また、上記パターン領域の判定に必要なパラメータやパターン領域毎に対応する欠陥検査方式及び感度を予め設定するレシピ設定ＧＵＩを設ける。
【解決手段】半導体ウェハの検査画像から画像特徴量を算出し、パターン領域分割を行い，予めパターン領域毎に設定した検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を切り替えて欠陥検出を行う。また、上記パターン領域の判定に必要なパラメータやパターン領域毎に対応する欠陥検査方式及び感度を予め設定するレシピ設定ＧＵＩを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの検査技術に関し、特に検査装置の欠陥検出条件設定に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料を撮像した検査画像と参照画像とを比較して欠陥検出を行う従来技術としては、特開２００３−２１５０６０号公報（特許文献１）に記載の方法が知られている。この方法は、パターン領域の座標情報とその領域毎の欠陥検出閾値を予め与えておき、その座標情報を用いて撮像画像を領域分けし、領域毎の欠陥検出閾値を用いて検査を行う方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査において本来必要な感度は検査対象のパターン領域毎に異なる。例えば、半導体ウェハの場合のパターン領域は、メモリセル領域、周辺回路領域、無パターン領域に大別される。以下では、セル、ペリ、ベタと呼ぶ。セル領域はパターンの密度が高く僅かな異常であってもメモリ回路にとって致命となる可能性が高いため、高い感度が必要である。ペリ領域はセル領域に比べてパターンの密度が低く僅かな異常が周辺回路にとって致命となる可能性は低いため、高い感度は必要ではない。ベタ領域はパターンが無く異常があっても致命となる可能性は低いため、更に低い感度で良い。よって、セル、ペリ、ベタの順で高感度が必要である。
【０００５】
上記特許文献１による方法では、パターン領域の座標情報が予め与えられ，パターン領域毎に欠陥検出閾値を設定する。しかし、予め与えられるパターン領域の座標情報と対象を実際に撮像した画像との間に位置ずれがある。特にＳＥＭ式検査装置においては半導体ウェハの帯電状態の違いによって数μｍ程度ずれる場合がある。そのため、パターン領域の境界付近では精密に領域分けができず、最適な感度で検査できない。低感度で良いペリやベタ領域がセル領域に判定されると必要以上に高い感度に設定され虚報が発生する。高感度が必要なセル領域がペリ領域やベタ領域に判定されると、高感度が必要なはずのセル領域の感度が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、パターン領域を精密に分けて欠陥検査方式や感度を切り替えることによって、パターン領域毎に最適な感度での欠陥検出を可能とする欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体ウェハを撮像して得られた検査画像または参照画像から画像特徴量を算出し、該算出した画像特徴量に基づいてパターン領域の分割を行い、予め該分割されたパターン領域毎に設定した検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を動的に切り替えて欠陥検出を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記パターン領域の判定に必要なパラメータ（画像特徴量の範囲）並びにパターン領域毎に対応する検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を予め設定するレシピ設定ＧＵＩ部を設け、該ＧＵＩ部において、検査画像または参照画像の画像特徴量の散布図を画面に表示し、該表示された検査画像または参照画像や散布図上でパターン領域毎の画像特徴量の範囲を指定し、各パターン領域に適用する感度（欠陥検出閾値）も指定することを特徴とする。さらに、本発明は、指定された領域毎の範囲を用いて検査画像または参照画像の各画素がどのパターン領域であるかの弁別処理を画面に表示し、そのパターン領域に対応した検査方式及び感度を適用して欠陥検出を行った結果も画面に表示する。
【０００９】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する画像処理部と、該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記ＧＵＩ部は、更に、前記領域弁別部で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示することを特徴とする。また、本発明は、前記ＧＵＩ部は、更に、前記指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間算出手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する画像処理部と、該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定し、さらに、前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定するＧＵＩ部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画面に表示された検査画像または参照画像及び画像特徴量の散布図上でパターン領域毎の画像特徴量の範囲と、各パターン領域の欠陥検査方式及び感度を指定することで、パターン領域毎に検査方式及び感度を厳密に設定できるため，高感度検査が必要なセル領域の欠陥見逃しを防ぐとともに，高感度検査が必要無いペリ、ベタ領域の虚報発生も防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
本発明に係る欠陥検査方法及び装置の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本発明に係る領域別検査方式設定の概念を図１に示す。高感度検査においては、パターン領域毎の検査方式及び感度の切替が必要である。例えばメモリウェハでは、従来、座標に基づき、セル／非セル領域を設定し、このパターン領域毎に検査方式及び感度を設定する座標基準にした領域設定１５０１をしているが、座標誤差１５０２のためパターン領域境界の厳密な設定は困難である。このため、周期パターンを利用した高感度検査が行われるセル部の設定１５０３を縮退した設定１５０４が必要になるが、欠陥が多発しやすいセル端の高感度検査ができなくなるため、検査感度の低下、欠陥見逃し１５０５が発生する。
【００１７】
そこで、本発明では、図２に示すように構成される欠陥検査装置において、画像処理部３１は、予め、取得される検査画像１５０６又は該検査画像と比較する参照画像から濃淡値や標準偏差等からなる画像特徴量の算出１５０７を行い、領域弁別部３２は、該算出された画像特徴量の散布図を基に動的なパターン領域の判定（動的なセル領域やペリ領域等の判定）１５０８を行ってパターン領域別の欠陥検査方式や感度を設定して例えばデータ記憶部３３に記憶し、通常の検査において欠陥判定部２０を含めた欠陥検査装置がパターン領域毎に設定した欠陥検査方式及び感度（欠陥と判定する欠陥検出閾値）を動的に切り替えた検査（ペリ用検査、セル用検査）１５０９を行うことで、欠陥検出感度が向上して欠陥見逃し無し１５１０を実現する。上記のパターン領域判定に必要なパラメータ（画像特徴量の範囲）や、パターン領域毎に対応する欠陥検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を予め設定するレシピ設定ＧＵＩ（Graphical User Interface）３４を設ける。そして、本ＧＵＩ３４は設定したパターン領域毎の欠陥検出結果確認機能を有する。そして、パターン領域毎の画像特徴量の範囲やパターン領域別の欠陥検査方式や感度（欠陥判定閾値）等を設定する領域別検査方式サーバ３０は、欠陥検査装置１０の欠陥判定部２０や全体制御部に直接又はネットワークを介して接続された画像処理部３１、領域弁別部３２、データ記憶部３３及びユーザインターフェース部３４等から構成される。
【００１８】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の概略構成について図２を用いて説明する。本発明に係る欠陥検査装置は、半導体ウェハについて検査画像を取得し欠陥の判定を行う欠陥判定部２０と、検査画像または参照画像を処理して画像特徴量（濃淡値や標準偏差等）を算出する画像処理部３１と、該画像特徴量を用いて動的にパターン領域を弁別する領域弁別部３２と、検査条件、検査画像または参照画像、画像特徴量及びパターン領域別閾値等を記憶しておくデータ記憶部３３と、検査画像または参照画像や画像特徴量を画面表示し、画像特徴量範囲や閾値設定をユーザが入力するユーザインターフェース部３４とから構成され、必要に応じてデータのやり取りが行えるように接続されている。また、欠陥判定部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を除いた各要素は、領域別検査方式設定サーバ３０の内部で接続される構成要素とし、領域別検査方式設定サーバ３０の外部で欠陥判定部１０と接続する構成としても良い。
【００１９】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第１の実施例１０ａの詳細構成について図３を用いて説明する。欠陥検査装置の第１の実施例１０ａは、電子線検査装置で構成され、電子線１６０２を発生させる電子線源１６０１と、該電子線源１６０１からの電子線１６０２をＸ方向及びＹ方向に偏向させる偏向器１６０３と、該電子線１６０２を半導体ウェハ１６０５に収束させる対物レンズ１６０４と、上記電子線１６０２の偏向と同時に半導体ウェハ１６０５をＹ方向及びＸ方向に移動させるステージ１６０６と、上記半導体ウェハ１６０５からの二次電子等１６０７を検出する検出器１６０８と、該検出信号をＡ／Ｄ変換してディジタル画像とするＡ／Ｄ変換器１６０９と、該検出したディジタル画像（検出画像信号）を本来同一である事が期待できる場所のディジタル画像（参照画像信号）と比較（セル比較、セル加算比較、ダイ比較等）して、差がある場所を欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電気回路で構成された画像処理回路（欠陥判定部２０）１６１０と、上記電子線源１６０１と上記偏向器１６０２と上記対物レンズ１６０４と上記検出器１６０８と上記ステージ１６０６等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部１６１１と、上記画像処理回路１６１０における欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部１６１２と、全体を制御する全体制御部１６１３とにより構成される。
【００２０】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第２の実施例１０ｂの詳細構成について図４を用いて説明する。欠陥検査装置の第２の実施例１０ｂは、光学式検査装置で構成され、光源１７１２と、該光源１７１２よりの光を半導体ウェハ１７０５に収束させる対物レンズ１７０４と、半導体ウェハ１７０５をＹ方向及びＸ方向に移動させるステージ１７０６と、半導体ウェハ１７０５からの反射光を検出してＡ／Ｄ変換した検出画像１７１５を得るイメージセンサ１７１４と、該検出したディジタル画像を記憶して記憶画像１７１７を出力するメモリ１７１６と、検出画像（検出画像信号）１７１５と記憶画像（参照画像信号）１７１７を比較（セル比較、セル加算比較、ダイ比較等）して欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電気回路で構成された画像処理回路（欠陥判定部２０）１７１０と、上記光源１７１２と上記対物レンズ１７０４と上記イメージセンサ１７１４と上記ステージ１７０６等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部１７１８と、上記画像処理回路１７１０の欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部１７１９と、全体を制御する全体制御部１７２０とにより構成される。
【００２１】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第３の実施例１０ｃの詳細構成について図５を用いて説明する。欠陥検査装置の第３の実施例１０ｃは、光学式検査装置で構成され、被検査物１８１１を載置し、被検査物１８１１の変位座標を測定するステージ１８０１と、該ステージ１８０１を駆動するステージ駆動部１８０２と、上記ステージ１８０１から測定されるステージ１８０１の変位座標を基にステージ駆動部１８０２を制御するステージ制御部１８０３と、ステージ１８０１上に載置された被検査物１８１１に対して斜方照明する斜方照明光学系１８０４と、被検査物１８１１の表面からの散乱光（０次以外の低次の回折光）を集光させる集光レンズ１８０５およびＴＤＩやＣＣＤセンサ等からなる光電変換器１８０６から構成される検出光学系１８０７と、上記斜方照明光学系１８０４によって被検査物１８１１に対して照明する照度光量や照射角度等を制御する照明制御部１８０８と、光電変換器１８０６から得られる検出画像信号と隣接するチップ若しくはセルから得られる基準画像信号（参照画像信号）とを位置合わせをし、この位置合わせされた検出画像信号と基準画像信号とを比較してそれらの差画像を抽出し、この抽出された差画像に対して予め設定された所定の閾値で判定して欠陥を示す画像信号を検出し、この検出された欠陥を示す画像信号に基づいて欠陥を判定する判定回路（検査アルゴリズム回路：欠陥判定部２０）１８０９と、該判定回路１８０９で判定された欠陥をステージ制御部１８０３から得られるステージ座標系に基いて様々な処理をするＣＰＵ１８１０とで構成される。
【００２２】
次に、以上説明した各種欠陥検査装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）に直接又はネットワークを介して接続された領域別検査方式サーバ３０等において実行する本発明に係る領域別検査方式設定のための実施の形態について説明する。図６は、本発明に係る領域別検査方式設定とその後の通常検査との第１の実施の形態の処理フローを示す図である。図７は、本発明に係る領域別検査方式設定の第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部（ユーザインターフェース部）３４が提供する設定箇所選択画面の一実施例を示す図である。図８は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する散布図を表示した画面の一実施例を示す図である。図９は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する弁別結果を表示した画面の一実施例を示す図である。図１０は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する指定された点を表示した画面の一実施例を示す図である。図１１は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する追加閾値設定画面の一実施例を示す図である。図１２は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する欠陥表示画面の一実施例を示す図である。図１３は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する欠陥表示画面の別の一実施例を示す図である。図１４は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を示す図である。
【００２３】
まず、ＧＵＩ部３４において、図７に示すように、画面上の領域別閾値（領域別検査）タブ１０１をクリックすると、本画面が表示される。ウェハマップ１０２にはウェハ上のチップレイアウトが表示される（Ｓ６１）。ウェハマップ上で領域別検査方式設定に使用する箇所１０３をクリックして指定する（Ｓ６２）。指定された箇所の画像が欠陥検査装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）における画像処理部３１で取得されて検査画像１０４として表示される。なお、検査画像１０４は、予め欠陥検査装置１０における画像処理部３１で取得されてデータ記憶部３３等に記憶されることが必要となる。
【００２４】
画面上の表示選択ボタンのうち、散布図ボタン１０５をクリックすると、画像処理部３１は、前述の検査画像１５０６（１０４）から画素毎（間引いた画素毎或いは平均化する複数の画素毎も含む）の画像特徴量が所定の処理によって算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶される。画像特徴量を算出する所定の処理として、着目画素の濃淡値（諧調値）（I０）そのものを算出しても良く、当該着目画素（中心画素）の濃淡値（I０）とその周囲の画素（ｉ＝１〜ｎ）の濃淡値（Iｉ＝I１〜Iｎ）との間の平均値（Σ（Ｉｉ−Ｉ０）／ｎ）を算出しても良い。また、当該着目画素（中心画素）の濃淡値（I０）とその周囲の画素（ｉ＝１〜ｎ）の濃淡値（Iｉ＝I１〜Iｎ）との間の標準偏差（√（Σ（Ｉｉ−Ｉ０）２／ｎ））でも良い。また、その他の特徴量でも良い。更に、画像特徴量算出処理量を削減するために、画像特徴量を算出する前に欠陥検査装置における欠陥判定部１０から取得される検査画像１５０６（１０４）を縦横に間引いた縮小検査画像としても良く、画像特徴量を算出した後に該特徴量画像を縦横に間引いた縮小特徴量画像としても良い。また、間引きの代わりに複数画素の平均をとって縮小検査画像や縮小特徴量画像を算出しても良い。
【００２５】
次に、ＧＵＩ部３４は、画像処理部３１で算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶された検査画像１５０６（１０４）における画像特徴量をプロットした散布図を表示した画面に遷移する（Ｓ６３）。該散布図を表示した画面の一実施例を図８に示す。散布図２０１は、検査画像１５０６（１０４）において、２種類の画像特徴量（濃淡値及び標準偏差）を縦軸、横軸にとり、各画素の画像特徴量値をプロットしたものである。特徴量範囲入力欄２０２中のパターン領域番号選択ボタン群２０３の中から一つをクリックして選択する。例えば、図８では１番が選択された状態を示している。選択されたパターン領域番号の領域名が領域名入力・表示欄２０４に表示される。例えば、図８では「セル」という領域名が表示されている。また、パターン領域名入力・表示欄２０４に領域名を入力することで領域名を変更しても良い。選択されたパターン領域についての画像特徴量は特徴量値入力・表示欄２０５に表示されると共に例えばデータ記憶部３３に記憶される。画像特徴量の表示はプルダウンメニュー２１６になっており、散布図２０１に使用する２種類の画像特徴量を選択する。
【００２６】
次に、選択されたパターン領域についての画像特徴量範囲を、散布図２０１上でドラッグして指定する（Ｓ６４）。例えば選択された「セル」領域に対して指定された範囲は長方形２１２で表示される。指定された範囲は特徴量範囲入力欄２０２中の特徴量値入力・表示欄２０５にも表示されると共に例えばデータ記憶部３３に記憶される。例えば、図８では「濃淡値」という横軸の画像特徴量２０６について「４０」という最小値２０７と「２００」という最大値２０８、「標準偏差」という縦軸の画像特徴量２０９について「５」という最小値２１０と「４０」という最大値２１１が表示されている。また、各画像特徴量の最小値２０７、２１０や最大値２０８、２１１に数値をユーザが入力することで画像特徴量範囲を指定しても良い。この場合、例えば選択された「セル」領域に対して入力された数値に対応する画像特徴量範囲８０１が散布図２０１上に長方形２１２で表示される。
【００２７】
上記のようなパターン領域毎の画像特徴量範囲指定を、指定したいパターン領域数だけ繰り返して行う。例えば図８では「セル」領域に対して指定された長方形２１２の他に、「ペリ」領域に対して指定された長方形２１３が表示されている。また、セルとペリのどちらにも指定されていない部分はベタ領域である。
【００２８】
次に、弁別実行ボタン２１４をクリックすると、領域弁別部３２（画像処理部３１で実行しても良い。）は、前述の方法でパターン領域毎に指定された画像特徴量範囲情報８０１に基づいて、所定の処理によってパターン領域弁別を実行し、弁別結果を画面上に表示する（Ｓ６５）。
【００２９】
領域弁別部３２において実行するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を図１４を用いて説明する。領域弁別部３２は、処理対象の検査画像１５０６（１０４）から算出された画像特徴量に対してパターン領域毎に指定された画像特徴量範囲情報８０１に基づいて、パターン領域毎（例えば「セル」領域、「ペリ」領域）のラベリングを行い、パターン領域毎のラベル画像８０２を算出する。各ラベルのうち小さいラベル（孤立したノイズ成分のラベル）８０３はパターン領域（例えば「セル」領域、「ペリ」領域）ではなく、ノイズ成分がラベリングされたと考えられるため、小さいラベル（孤立したノイズ成分のラベル）８０３は除去し、パターン領域毎の小ラベルを除去した小ラベル除去画像８０４を算出する。このとき小ラベルの判定は、例えばラベル面積が所定の値より小さい場合に小ラベルと判定しても良い。即ち、小さい面積のラベル８０３は、ノイズ成分がラベリングされたとして除去することになる。
【００３０】
ノイズ成分が除去されて残ったラベル８０５は外形に凹凸があるが、一般に各パターン領域は長方形であると仮定できるため、領域弁別部３２はパターン領域毎に残ったラベル８０５を長方形８０６に整形し、パターン領域弁別画像８０７を算出する。このとき長方形への整形は、例えばラベルに内接する長方形を求めても良い。
【００３１】
以上説明したように領域弁別部３２は、検査画像１５０６（１０４）を基に動的にパターン領域が例えば「セル」領域、「ペリ」領域、指定されない「ベタ」領域が弁別されてそれぞれがパターン領域弁別画像８０７として算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶される（Ｓ６５）。
【００３２】
上記弁別結果を表示した画面の一実施例を図９に示す。検査画像１０４上には、セル領域弁別結果を表す長方形３０１及びペリ領域弁別結果を表す長方形３０２が重ねて表示される。また、セルとペリのどちらにも含まれない部分はベタ領域である。散布図２０１上には、セル領域に弁別された画素の画像特徴量を示すドット３０３とペリ領域に弁別された画素の画像特徴量を示すドット３０４とが表示される。弁別結果を画素毎に確認したい場合は、ユーザが検査画像１０４上で確認したい点をクリックする。検査画像１０４上の点をクリックすると、指定された点を表示した画面に遷移する（Ｓ６６）。
【００３３】
指定された点を表示した画面の一実施例を図１０に示す。検査画像１０４上で指定した点にマーク４０１が表示される。指定された点について、画像処理部３１は取得された検査画像１０４を基に前述と同様な画像特徴量算出処理が行われ、算出した画像特徴量について散布図２０１上でのプロットを現すマーク４０２が表示される。また、特徴量表示欄に当該画素の画像特徴量が表示される。例えば図１０では「濃淡値」という横軸の画像特徴量２０６について「４０」という値４０３、「標準偏差」という縦軸の画像特徴量２０９について「５」という値４０４が表示されている。
【００３４】
もし、領域弁別結果の再確認が必要な場合は、画像特徴量範囲ボタン４０５をクリックする。その結果、図９に示すように弁別結果を表示した画面に戻る。
【００３５】
また、領域弁別結果を修正したい場合は、前述した画像特徴量範囲の指定から再度やり直す。
【００３６】
領域別検査をウェハ上の異なる場所で行いたい場合は、ウェハマップボタン２１５をクリックすると、図７に示すような設定箇所選択画面に戻る。本画面上で前述した設定箇所指定から再度やり直す。
【００３７】
領域弁別結果の修正が不要な場合は、次に、領域別検査方式設定サーバ３０は、通常の検査（Ｓ８０）を実行する欠陥判定部２０内の判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０並びに領域別検査方式設定サーバ３０内の画像処理部３１に対して検査レシピとして欠陥検査方式の設定と感度（欠陥判定閾値）の設定を行う。画像処理部３１に対する欠陥検査方式の設定及び感度の設定は、図６に示すように領域別検査方式設定Ｓ６０のために行われる。欠陥判定部２０内の判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０に対する欠陥検査方式の設定及び感度の設定は、通常の検査を行うために設定される。欠陥検査方式の設定には、例えばパターン領域毎のセル比較（対応するセル同士の検出画像信号と参照画像信号との比較）とダイ比較（対応するダイ同士の検出画像信号と参照画像信号との比較）との切り替え、セル比較とセル部の周期性を利用した加算を用いたセル加算（例えば参照画像信号としてセル部の周期性を利用して加算し、加算した画素数で割って平均化する）との切り替え、セル比較ピッチの切り替え、セル加算方向の切り替え等がある。セル領域についてはセル比較若しくはセル加算比較が用いられ、ペリ領域についてはセル比較（但し、セル領域に比べセル比較ピッチが異なることになる。）が用いられ、ベタ領域については通常ダイ比較（但し、設計によってはセル比較があり得る。）が用いられる。感度の設定には、欠陥と判定するための欠陥検出閾値ＴＨの設定等がある。
【００３８】
領域別検査方式設定サーバ３０内でのＧＵＩ部３４を用いた領域別検査方式の設定（Ｓ６０）の中で、例えば、追加閾値を設定することとし（Ｓ６７）、追加閾値ボタン３０５をクリックする。その結果、追加閾値設定画面に遷移する。
【００３９】
追加閾値設定画面の一実施例を図１１に示す。本発明による欠陥検出閾値ＴＨは、パターン領域によらずに設定する基本の閾値ＴＨbaseと、パターン領域別に設定する追加の閾値ＴＨaddとの和（ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨadd）で設定される。この追加閾値分ＴＨaddを追加閾値入力欄５０１に入力する。例えば図１１では、セル領域に対して「０」という追加閾値５０２、ペリ領域に対して「２０」という追加閾値５０３、ベタ領域に対して「６０」という追加閾値５０４が入力された状態を示している。
【００４０】
領域別検査方式の設定において、次に、検査実行ボタン５０５をクリックすると、画像処理部３１は例えばデータ記憶部３３に記憶された取得済みの検査画像１５０６（１０４）に対して所定の処理によって欠陥検出が実行され（Ｓ６８）、該検出された欠陥毎にどのパターン領域内にあるかという領域情報を例えばデータ記憶部３３に保持しておく。欠陥検出処理が完了すると欠陥表示画面に遷移する。
【００４１】
上記欠陥検出の所定の処理は、例えば、取得した画像を本来同一である事が期待できる場所を参照画像として比較し、差がある場所を欠陥として検出しても良い。
【００４２】
欠陥表示画面の一実施例を図１２に示す。欠陥マップ６０１上に欠陥を表すドット６０２がプロットされる。欠陥表示領域選択欄６０３にセル領域ボタン６０４、ペリ領域ボタン６０５、ベタ領域ボタン６０６、全領域ボタン６０７がある。欠陥表示するパターン領域のボタンをユーザが選択すると、前述の欠陥毎のパターン領域情報が参照され、選択されたパターン領域に該当する欠陥だけが欠陥マップ６０１上に表示される。例えば図１２では、全領域ボタンが選択されているので全領域の欠陥が欠陥マップ６０１上に表示される。ユーザがペリ領域ボタン６０５を選択すると、図１３の画面に遷移する。ペリ領域に該当する欠陥７０１だけが欠陥マップ６０１上に表示される。
【００４３】
パターン領域毎の欠陥検出状況から必要に応じてユーザが追加閾値ＴＨaddを調整する。例えば図１３で、ペリ領域に該当する欠陥７０１に虚報が含まれていると判断した場合は、ペリ領域の追加閾値５０３を大きくする。逆に欠陥を見逃していると判断した場合は、ペリ領域の追加閾値５０３を小さくする。追加閾値調整後、前述と同様にユーザが検査実行と欠陥検出状況の確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値の調整が必要無ければ、保存ボタン７０２をクリックすると、設定された画像特徴量範囲と追加閾値とが例えばデータ記憶部３３に保存される（Ｓ７０）。
【００４４】
以上をまとめて、欠陥検査装置の領域別検査方式設定サーバ３０及び欠陥判定部１０等が実行するパターン領域別検査方法の手順の一実施例を図６に示す。全体の手順は大別すると、領域別検査方式設定サーバ３０等が実行する領域別検査方式設定Ｓ６０と欠陥判定部１０（領域別検査方式設定サーバ３０の画像処理部３１、領域弁別部３２、データ記憶部３３及びＧＵＩ部３４等を含む）等が実行する通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０ではＧＵＩ部３４は対象となる半導体ウェハのマップ表示を行う（Ｓ６１）。ウェハマップ上でパターン領域別検査方式設定に用いるため設定用箇所指定を行い（Ｓ６２）、指定箇所の画像を欠陥判定部１０で取得し、ＧＵＩ部３４に表示する。次に、画像処理部３１は該取得画像から画像特徴量を算出してＧＵＩ部３４に散布図表示を行う（Ｓ６３）。
【００４５】
散布図上でパターン領域別に画像特徴量範囲指定を行う（Ｓ６４）。領域弁別部３２は指定された画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別実行を行い、ＧＵＩ部３４に弁別結果が表示される（Ｓ６５）。必要に応じてＧＵＩ部３４を用いて検査画像上点確認を行い、検査画像と画像特徴量との対応関係を確認する（Ｓ６６）。次に、ＧＵＩ部３４を用いて弁別されたパターン領域毎に欠陥検出に用いるための追加閾値設定を行う（Ｓ６７）。画像処理部３１は該設定した追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨaddで検査実行し、欠陥を検出する（Ｓ６８）。必要に応じてパターン領域別に欠陥表示を切り替えて欠陥領域確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値修正の必要がなければ、パターン領域毎に設定された追加閾値ＴＨaddまたは該パターン領域毎に設定された追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨaddを例えばデータ記憶部３３に保存し（Ｓ７０）、領域別検査方式設定サーバ３０による領域別検査方式設定（Ｓ６０）が終了する。
【００４６】
通常検査Ｓ８０では、例えばデータ記憶部３３に保存したパターン領域毎の追加閾値ＴＨaddまたは該パターン領域毎の追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨを、欠陥判定部２０の例えば判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０に検査レシピとして設定し、欠陥判定部２０により順次投入された半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。画像処理部３１（１６１０、１７１０、１８１０）は該得られた検査画像に対して画素毎に画像特徴量を算出し、領域弁別部３２（１６１２、１７１９、１８１０）は上記算出した画素毎の画像特徴量と上述したように設定されたパターン領域毎の画像特徴量範囲とに基づいて図１４に示すようにパターン領域でラベリングし、ノイズ成分を除去し、長方形に整形してパターン領域（セル領域、ペリ領域、ベタ領域等）の弁別を実行する（Ｓ８２）。弁別したパターン領域別に欠陥判定部２０（１６１０、１７１０、１８０９）において上述したように設定された欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第２の実施の形態について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は本発明に係る第２の実施の形態において設定箇所選択画面を示す図であり、図１６は本発明に係る第２の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と相違する点は、指定していない箇所の画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を、指定箇所において設定された画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を基にウェハ上の位置座標を基準して３次元空間で平面で補間し、該補間されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別を実行し、さらに、弁別したパターン領域別に上記補間された追加閾値を加味した欠陥検出閾値を適用して欠陥検出を行うことにある。
【００４８】
即ち、図１６に示した前述したマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までの手順は複数回行われても良い。手順が繰り返されたあと完了ボタン１１０１をクリックする（Ｓ７１）。ウェハマップ１０２には領域別検査方式設定用に指定された全ての箇所が表示される。図１５では例えば、第２の箇所１１０２、第３の箇所１１０３が表示されている。また、指定箇所リスト欄１１０４には、指定された全ての箇所のリストが表示される。指定箇所リスト欄１１０４はスクロールバー１１０５を有し、リスト表示をスクロールさせることを可能とする。指定箇所ｄ毎にチェックボックス１１０６、通し番号１１０７、チップ番号Ｘ１１０８、チップ番号Ｙ１１０９が表示される。チェックボックス１１０６をクリックするとチェックマーク１１１０が表示される。図１５では例えば、第１、第２、第３の箇所ｄ１〜ｄ３のチェックボックス１１０６にチェックマーク１１１０が表示されている。次に、補間ボタン１１１１をクリックすると、ＧＵＩ部３４に接続された領域弁別部３２またはＣＰＵ（図示せず）は、チェックマーク１１１０が表示されている指定箇所ｄ１〜ｄ３についてのウェハ上の位置座標情報（ｘd1，ｙd1）〜（ｘd3，ｙd3）と上述したように指定箇所d１について設定された画像特徴量範囲や追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）とを用いて、ウェハ全体の画像特徴量範囲や追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨを補間する式を所定の処理によって算出する（Ｓ７２）。補間式を算出する所定の処理の実施例としては、指定箇所ｄのウェハ上位置を（ｘd，ｙd）座標とし、画像特徴量範囲または追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）をｚ座標とする３次元空間で、指定箇所ｄ1において設定された画像特徴量範囲または欠陥検出閾値ＴＨを通る平面を表す式（補間式）を算出する所定の処理としても良い。即ち、図７においては指定していない箇所ｄ２、ｄ３の画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）を、指定箇所ｄ1において設定された画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を基にウェハ上の位置座標（ｘd，ｙd）を基準して３次元空間で平面で補間する補間式を算出する。
【００４９】
以上をまとめて、パターン領域別検査方式設定を含む検査方法の手順の第２の実施の形態を図１６に示す。全体の手順は領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０のマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までは図６の実施例と同様である。次の手順で完了（Ｓ７１）となっていなければマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までを繰り返す。ステップＳ７１において完了となっていれば、画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を平面で補間する補間式の算出を実行する（Ｓ７２）。その後の通常検査Ｓ８０では、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。そして、画像処理部３１は得られた検査画像から画像特徴量を算出する。さらに、領域弁別部３２は、算出された検査画像の画像特徴量に対して上記補間式から求めたパターン領域毎の画像特徴量範囲を用いてパターン領域毎にラベリングすることによってパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。さらに、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に上記補間式から求めた追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第３の実施の形態について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は本発明に係る第３の実施の形態において検査方法の手順を示す図であり、図１８は本発明に係る実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と相違する点は、ＣＡＤ図から画像特徴量を算出し、該算出された画像特徴量の散布図上でパターン領域毎の画像特徴量範囲を設定することにある。
【００５１】
即ち、第３の実施の形態の全体の手順は、大別すると、領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０では対象となる半導体ウェハのマップ表示を行う（Ｓ６１）。ウェハマップ上でパターン領域別検査方式設定に用いるため設定用箇所指定を行い（Ｓ６２）、指定箇所のＣＡＤシステム（図示せず）から得られて例えばデータ記憶部３３に記憶されたＣＡＤ図を表示する。次に、例えば画像処理部３１はＣＡＤ図から画像特徴量を算出し、散布図表示を行う（Ｓ６３）。散布図上でパターン領域別に画像特徴量範囲指定を行う（Ｓ６４）。指定された画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別が実行され、弁別結果が表示される（Ｓ６５）。必要に応じてＣＡＤ図上点確認を行い、ＣＡＤ図と画像特徴量との対応関係を確認する（Ｓ７３）。次に、弁別されたパターン領域毎に欠陥検出に用いるため追加閾値設定を行う（Ｓ６７）。ＣＡＤデータと実際の検査画像とは位置ずれが生じるため、例えば画像処理部３１はＣＡＤ図と検査画像との位置合わせを行うための所定の処理でテンプレート保存を行う（Ｓ７４）。欠陥判定部２０は、テンプレートを用いて位置合わせを行いながら設定した追加閾値を加味した欠陥検出閾値で検査実行し、欠陥を検出する（Ｓ６８）。必要に応じてパターン領域別に欠陥表示を切り替えて欠陥領域確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値修正の必要がなければ、設定された追加閾値を保存する（Ｓ７０）。
【００５２】
通常検査Ｓ８０では保存した追加閾値を加味した欠陥検出閾値を検査レシピに設定し、半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。得られた検査画像に対してパターン領域毎の画像特徴量範囲を基にパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。弁別した領域別に追加閾値を加味した欠陥検出閾値を適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５３】
テンプレート保存の所定の処理の一実施例を以下に示す。図１８に示すような設定箇所選択画面でウェハマップ上でテンプレート登録に使用する箇所１４０１をクリックして指定する。すると、指定された箇所に対応するＣＡＤ図１４０２が表示される。ＣＡＤ図１４０２上でテンプレート登録に使用する詳細箇所１４０３をクリックして指定する。テンプレートボタン１４１０をクリックすることで、当該箇所をテンプレートとして例えばデータ記憶部３３に保存する。その後の検査時には画像処理部３１において保存したテンプレートを用いて検査画像との位置合わせを行う。
【００５４】
そして、前述したマップ表示Ｓ６１から欠陥領域確認Ｓ６９までの手順が行われたあと、追加閾値修正の必要がなければ保存ボタン７０２をクリックすると、各パターン領域を表す長方形の座標情報と追加閾値が加味された欠陥検出閾値が保存される。
【００５５】
以上をまとめて、本発明に係る第３の実施の形態における全体の手順は大別すると、領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０のマップ表示Ｓ６１から欠陥領域確認Ｓ６９までは前述の実施の形態と同様である。次に各パターン領域を表す長方形の座標情報と設定された追加閾値とを保存する（Ｓ７０）。
【００５６】
通常検査Ｓ８０では、保存した座標情報と追加閾値を加味した欠陥検出閾値を検査レシピに設定し、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。領域弁別部３２は得られた検査画像に対して座標情報を適用してパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。そして、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に設定した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第４の実施の形態について図１９を用いて説明する。図１９は本発明に係る第４の実施の形態において、座標範囲設定画面を示す図である。第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と相違する点は、選択されたパターン領域についての座標範囲を検査画像上で指定することにある。
【００５８】
即ち、前述したマップ表示Ｓ６１から設定用箇所指定Ｓ６２までの手順は前述の実施の形態と同様である。座標範囲入力欄１０６中のパターン領域番号選択ボタン群２０３の中から一つをクリックして選択する。例えば、図１９では１番が選択された状態を示している。選択されたパターン領域番号の領域名が領域名入力・表示欄２０４に表示される。例えば、図１では「セル」という領域名が表示されている。また、パターン領域名入力・表示欄２０４に領域名を入力することで領域名を変更しても良い。選択されたパターン領域についての座標は座標値入力・表示欄１０７に表示される。
【００５９】
次に、選択されたパターン領域についての座標範囲を、検査画像１０４上でドラッグして指定する。指定された範囲は長方形１０８で表示される。指定された範囲は座標範囲入力欄１０６中の座標値入力・表示欄１０７にも表示される。例えば、図１９ではＸ座標１０９について「４０」という最小値１１０と「２００」という最大値１１１、Ｙ座標１１２について「５」という最小値１１３と「４０」という最大値１１４が表示されている。また、各座標の最小値１１０、１１３や最大値１１１、１１４に数値を入力することで画像特徴量範囲を指定しても良い。この場合、入力された数値に対応する座標範囲が検査画像１０４上に長方形１０８で表示される。
【００６０】
上記のようなパターン領域毎の座標範囲指定を、指定したい領域数だけ繰り返して行う。例えば図１９では「セル」領域に対して指定された長方形１０８の他に、「ペリ」領域に対して指定された長方形１１５が表示されている。また、セルとペリのどちらにも指定されていない部分はベタ領域である。
【００６１】
次に、追加閾値設定Ｓ６７から欠陥領域確認Ｓ６９までを前述の実施の形態と同様に行う。追加閾値修正の必要がなければ、設定された座標範囲と追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを保存する（Ｓ７０）。
【００６２】
通常検査Ｓ８０では保存した座標範囲と追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを検査レシピに設定し、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。領域弁別部３２は、得られた検査画像に対して座標範囲を適用してパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。そして、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に設定した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。ここで、領域弁別部３２は、レシピに設定されたパターン領域毎の座標範囲から、座標誤差を考慮して予め設定された縮退量だけ座標範囲を縮小して、パターン領域の弁別を実行しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る実施の形態において、領域別検査方式設定の概念の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第１の実施例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第２の実施例を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第３の実施例を示す図である。
【図６】本発明に係る領域別検査方式設定とその後の通常検査との第１の実施の形態の処理フローを示す図である。
【図７】本発明に係る領域別検査方式設定の第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部（ユーザインターフェース部）が提供する設定箇所選択画面の一実施例を示す図である。
【図８】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する散布図を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図９】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する弁別結果を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図１０】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する指定された点を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図１１】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する追加閾値設定画面の一実施例を示す図である。
【図１２】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する欠陥表示画面の一実施例を示す図である。
【図１３】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する欠陥表示画面の別の一実施例を示す図である。
【図１４】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を示す図である。
【図１５】本発明に係る第２の実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。
【図１６】本発明に係る第２の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。
【図１７】本発明に係る第３の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。
【図１９】本発明に係る第４の実施の形態において、座標範囲設定画面を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０…欠陥判定部、３０…領域別検査方式設定サーバ（検査条件出しサーバ）、３１…画像処理部、３２…領域弁別部、３３…データ記憶部、３４…ユーザインターフェース部（ＧＵＩ部）、１０１…領域別検査タブ（領域別閾値タブ）、１０２…ウェハマップ、１０３…領域別検査方式設定に使用する箇所、１０４…検査画像（参照画像）、１０５…散布図ボタン、１０６…座標範囲入力欄、１０７…座標値入力・表示欄、１０８…長方形、１０９…Ｘ座標、１１０…最小値、１１１…最大値、１１２…Ｙ座標、１１３…最小値、１１４…最大値、１１５…長方形、２０１…散布図、２０２…特徴量範囲入力欄、２０３…パターン領域番号選択ボタン群、２０４…領域名入力・表示欄、２０５…特徴量値入力・表示欄、２０６…横軸の特徴量、２０７…最小値、２０８…最大値、２０９…縦軸の特徴量、２１０…最小値、２１１…最大値、２１２…長方形、２１３…長方形、２１４…弁別実行ボタン、２１５…ウェハマップボタン、２１６…プルダウンメニュー、３０１…長方形、３０２…長方形、３０３…ドット、３０４…ドット、３０５…追加閾値ボタン、４０１…マーク、４０２…マーク、４０３…値、４０４…値、４０５…特徴量範囲ボタン、５０１…追加閾値入力欄、５０２…追加閾値、５０３…追加閾値、５０４…追加閾値、５０５…検査実行ボタン、６０１…欠陥マップ、６０２…欠陥を表すドット、６０３…欠陥表示領域選択欄、６０４…セル領域ボタン、６０５…ペリ領域ボタン、６０６…ベタ領域ボタン、６０７…全領域ボタン、７０１…ペリ領域に該当する欠陥、７０２…保存ボタン、８０１…範囲情報、８０２…ラベル画像、８０３…小さいラベル、８０４…小ラベル除去画像、８０５…残ったラベル、８０６…長方形、８０７…パターン領域弁別画像、１１０１…完了ボタン、１１０２…第２の箇所、１１０３…第３の箇所、１１０４…指定箇所リスト欄、１１０５…スクロールバー、１１０６…チェックボックス、１１０７…通し番号、１１０８…チップ番号Ｘ、１１０９…チップ番号Ｙ、１１１０…チェックマーク、１１１１…補間ボタン、１４０１…テンプレート登録に使用する箇所、１４０２…ＣＡＤ図、１４０３…詳細箇所、１５０１…座標基準領域設定、１５０２…座標誤差、１５０３…セル部の設定、１５０４…縮退した設定、１５０５…欠陥見逃し、１５０６…検査画像、１５０７…画像特徴量算出、１５０８…動的な領域判定、１５０９…動的に切り替えた検査、１５１０…欠陥見逃し無し、１６０１…電子線源、１６０２…電子線、１６０３…偏向器、１６０４…対物レンズ、１６０５…半導体ウェハ、１６０６…ステージ、１６０７…二次電子等、１６０８…検出器、１６０９…Ａ／Ｄ変換器、１６１０…画像処理回路、１６１１…検出条件設定部、１６１２…判定条件設定部、１６１３…全体制御部、１７０４…対物レンズ、１７０５…半導体ウェハ、１７０６…ステージ、１７１０…画像処理回路、１７１２…光源、１７１４…イメージセンサ、１７１５…検出画像、１７１６…メモリ、１７１７…記憶画像、１７１８…検出条件設定部、１７１９…判定条件設定部、１７２０…全体制御部、１８０１…ステージ、１８０２…ステージ駆動部、１８０３…ステージ制御部、１８０４…斜方照明光学系、１８０５…集光レンズ、１８０６…光電変換器、１８０７…検出光学系、１８０８…照明制御部、１８０９…判定回路、１８１０…ＣＰＵ、１８１１…被検査物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの検査技術に関し、特に検査装置の欠陥検出条件設定に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料を撮像した検査画像と参照画像とを比較して欠陥検出を行う従来技術としては、特開２００３−２１５０６０号公報（特許文献１）に記載の方法が知られている。この方法は、パターン領域の座標情報とその領域毎の欠陥検出閾値を予め与えておき、その座標情報を用いて撮像画像を領域分けし、領域毎の欠陥検出閾値を用いて検査を行う方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査において本来必要な感度は検査対象のパターン領域毎に異なる。例えば、半導体ウェハの場合のパターン領域は、メモリセル領域、周辺回路領域、無パターン領域に大別される。以下では、セル、ペリ、ベタと呼ぶ。セル領域はパターンの密度が高く僅かな異常であってもメモリ回路にとって致命となる可能性が高いため、高い感度が必要である。ペリ領域はセル領域に比べてパターンの密度が低く僅かな異常が周辺回路にとって致命となる可能性は低いため、高い感度は必要ではない。ベタ領域はパターンが無く異常があっても致命となる可能性は低いため、更に低い感度で良い。よって、セル、ペリ、ベタの順で高感度が必要である。
【０００５】
上記特許文献１による方法では、パターン領域の座標情報が予め与えられ，パターン領域毎に欠陥検出閾値を設定する。しかし、予め与えられるパターン領域の座標情報と対象を実際に撮像した画像との間に位置ずれがある。特にＳＥＭ式検査装置においては半導体ウェハの帯電状態の違いによって数μｍ程度ずれる場合がある。そのため、パターン領域の境界付近では精密に領域分けができず、最適な感度で検査できない。低感度で良いペリやベタ領域がセル領域に判定されると必要以上に高い感度に設定され虚報が発生する。高感度が必要なセル領域がペリ領域やベタ領域に判定されると、高感度が必要なはずのセル領域の感度が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、パターン領域を精密に分けて欠陥検査方式や感度を切り替えることによって、パターン領域毎に最適な感度での欠陥検出を可能とする欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体ウェハを撮像して得られた検査画像または参照画像から画像特徴量を算出し、該算出した画像特徴量に基づいてパターン領域の分割を行い、予め該分割されたパターン領域毎に設定した検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を動的に切り替えて欠陥検出を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記パターン領域の判定に必要なパラメータ（画像特徴量の範囲）並びにパターン領域毎に対応する検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を予め設定するレシピ設定ＧＵＩ部を設け、該ＧＵＩ部において、検査画像または参照画像の画像特徴量の散布図を画面に表示し、該表示された検査画像または参照画像や散布図上でパターン領域毎の画像特徴量の範囲を指定し、各パターン領域に適用する感度（欠陥検出閾値）も指定することを特徴とする。さらに、本発明は、指定された領域毎の範囲を用いて検査画像または参照画像の各画素がどのパターン領域であるかの弁別処理を画面に表示し、そのパターン領域に対応した検査方式及び感度を適用して欠陥検出を行った結果も画面に表示する。
【０００９】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する画像処理部と、該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記ＧＵＩ部は、更に、前記領域弁別部で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示することを特徴とする。また、本発明は、前記ＧＵＩ部は、更に、前記指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間算出手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する画像処理部と、該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置及びその方法であって、前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定し、さらに、前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定するＧＵＩ部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画面に表示された検査画像または参照画像及び画像特徴量の散布図上でパターン領域毎の画像特徴量の範囲と、各パターン領域の欠陥検査方式及び感度を指定することで、パターン領域毎に検査方式及び感度を厳密に設定できるため，高感度検査が必要なセル領域の欠陥見逃しを防ぐとともに，高感度検査が必要無いペリ、ベタ領域の虚報発生も防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
本発明に係る欠陥検査方法及び装置の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本発明に係る領域別検査方式設定の概念を図１に示す。高感度検査においては、パターン領域毎の検査方式及び感度の切替が必要である。例えばメモリウェハでは、従来、座標に基づき、セル／非セル領域を設定し、このパターン領域毎に検査方式及び感度を設定する座標基準にした領域設定１５０１をしているが、座標誤差１５０２のためパターン領域境界の厳密な設定は困難である。このため、周期パターンを利用した高感度検査が行われるセル部の設定１５０３を縮退した設定１５０４が必要になるが、欠陥が多発しやすいセル端の高感度検査ができなくなるため、検査感度の低下、欠陥見逃し１５０５が発生する。
【００１７】
そこで、本発明では、図２に示すように構成される欠陥検査装置において、画像処理部３１は、予め、取得される検査画像１５０６又は該検査画像と比較する参照画像から濃淡値や標準偏差等からなる画像特徴量の算出１５０７を行い、領域弁別部３２は、該算出された画像特徴量の散布図を基に動的なパターン領域の判定（動的なセル領域やペリ領域等の判定）１５０８を行ってパターン領域別の欠陥検査方式や感度を設定して例えばデータ記憶部３３に記憶し、通常の検査において欠陥判定部２０を含めた欠陥検査装置がパターン領域毎に設定した欠陥検査方式及び感度（欠陥と判定する欠陥検出閾値）を動的に切り替えた検査（ペリ用検査、セル用検査）１５０９を行うことで、欠陥検出感度が向上して欠陥見逃し無し１５１０を実現する。上記のパターン領域判定に必要なパラメータ（画像特徴量の範囲）や、パターン領域毎に対応する欠陥検査方式及び感度（欠陥検出閾値）を予め設定するレシピ設定ＧＵＩ（Graphical User Interface）３４を設ける。そして、本ＧＵＩ３４は設定したパターン領域毎の欠陥検出結果確認機能を有する。そして、パターン領域毎の画像特徴量の範囲やパターン領域別の欠陥検査方式や感度（欠陥判定閾値）等を設定する領域別検査方式サーバ３０は、欠陥検査装置１０の欠陥判定部２０や全体制御部に直接又はネットワークを介して接続された画像処理部３１、領域弁別部３２、データ記憶部３３及びユーザインターフェース部３４等から構成される。
【００１８】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の概略構成について図２を用いて説明する。本発明に係る欠陥検査装置は、半導体ウェハについて検査画像を取得し欠陥の判定を行う欠陥判定部２０と、検査画像または参照画像を処理して画像特徴量（濃淡値や標準偏差等）を算出する画像処理部３１と、該画像特徴量を用いて動的にパターン領域を弁別する領域弁別部３２と、検査条件、検査画像または参照画像、画像特徴量及びパターン領域別閾値等を記憶しておくデータ記憶部３３と、検査画像または参照画像や画像特徴量を画面表示し、画像特徴量範囲や閾値設定をユーザが入力するユーザインターフェース部３４とから構成され、必要に応じてデータのやり取りが行えるように接続されている。また、欠陥判定部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を除いた各要素は、領域別検査方式設定サーバ３０の内部で接続される構成要素とし、領域別検査方式設定サーバ３０の外部で欠陥判定部１０と接続する構成としても良い。
【００１９】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第１の実施例１０ａの詳細構成について図３を用いて説明する。欠陥検査装置の第１の実施例１０ａは、電子線検査装置で構成され、電子線１６０２を発生させる電子線源１６０１と、該電子線源１６０１からの電子線１６０２をＸ方向及びＹ方向に偏向させる偏向器１６０３と、該電子線１６０２を半導体ウェハ１６０５に収束させる対物レンズ１６０４と、上記電子線１６０２の偏向と同時に半導体ウェハ１６０５をＹ方向及びＸ方向に移動させるステージ１６０６と、上記半導体ウェハ１６０５からの二次電子等１６０７を検出する検出器１６０８と、該検出信号をＡ／Ｄ変換してディジタル画像とするＡ／Ｄ変換器１６０９と、該検出したディジタル画像（検出画像信号）を本来同一である事が期待できる場所のディジタル画像（参照画像信号）と比較（セル比較、セル加算比較、ダイ比較等）して、差がある場所を欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電気回路で構成された画像処理回路（欠陥判定部２０）１６１０と、上記電子線源１６０１と上記偏向器１６０２と上記対物レンズ１６０４と上記検出器１６０８と上記ステージ１６０６等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部１６１１と、上記画像処理回路１６１０における欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部１６１２と、全体を制御する全体制御部１６１３とにより構成される。
【００２０】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第２の実施例１０ｂの詳細構成について図４を用いて説明する。欠陥検査装置の第２の実施例１０ｂは、光学式検査装置で構成され、光源１７１２と、該光源１７１２よりの光を半導体ウェハ１７０５に収束させる対物レンズ１７０４と、半導体ウェハ１７０５をＹ方向及びＸ方向に移動させるステージ１７０６と、半導体ウェハ１７０５からの反射光を検出してＡ／Ｄ変換した検出画像１７１５を得るイメージセンサ１７１４と、該検出したディジタル画像を記憶して記憶画像１７１７を出力するメモリ１７１６と、検出画像（検出画像信号）１７１５と記憶画像（参照画像信号）１７１７を比較（セル比較、セル加算比較、ダイ比較等）して欠陥候補と判定する複数のプロセッサとＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電気回路で構成された画像処理回路（欠陥判定部２０）１７１０と、上記光源１７１２と上記対物レンズ１７０４と上記イメージセンサ１７１４と上記ステージ１７０６等の画像を形成することに関与する部分の条件を設定する検出条件設定部１７１８と、上記画像処理回路１７１０の欠陥を判定する条件を設定する判定条件設定部１７１９と、全体を制御する全体制御部１７２０とにより構成される。
【００２１】
次に、本発明に係る欠陥検査装置の第３の実施例１０ｃの詳細構成について図５を用いて説明する。欠陥検査装置の第３の実施例１０ｃは、光学式検査装置で構成され、被検査物１８１１を載置し、被検査物１８１１の変位座標を測定するステージ１８０１と、該ステージ１８０１を駆動するステージ駆動部１８０２と、上記ステージ１８０１から測定されるステージ１８０１の変位座標を基にステージ駆動部１８０２を制御するステージ制御部１８０３と、ステージ１８０１上に載置された被検査物１８１１に対して斜方照明する斜方照明光学系１８０４と、被検査物１８１１の表面からの散乱光（０次以外の低次の回折光）を集光させる集光レンズ１８０５およびＴＤＩやＣＣＤセンサ等からなる光電変換器１８０６から構成される検出光学系１８０７と、上記斜方照明光学系１８０４によって被検査物１８１１に対して照明する照度光量や照射角度等を制御する照明制御部１８０８と、光電変換器１８０６から得られる検出画像信号と隣接するチップ若しくはセルから得られる基準画像信号（参照画像信号）とを位置合わせをし、この位置合わせされた検出画像信号と基準画像信号とを比較してそれらの差画像を抽出し、この抽出された差画像に対して予め設定された所定の閾値で判定して欠陥を示す画像信号を検出し、この検出された欠陥を示す画像信号に基づいて欠陥を判定する判定回路（検査アルゴリズム回路：欠陥判定部２０）１８０９と、該判定回路１８０９で判定された欠陥をステージ制御部１８０３から得られるステージ座標系に基いて様々な処理をするＣＰＵ１８１０とで構成される。
【００２２】
次に、以上説明した各種欠陥検査装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）に直接又はネットワークを介して接続された領域別検査方式サーバ３０等において実行する本発明に係る領域別検査方式設定のための実施の形態について説明する。図６は、本発明に係る領域別検査方式設定とその後の通常検査との第１の実施の形態の処理フローを示す図である。図７は、本発明に係る領域別検査方式設定の第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部（ユーザインターフェース部）３４が提供する設定箇所選択画面の一実施例を示す図である。図８は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する散布図を表示した画面の一実施例を示す図である。図９は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する弁別結果を表示した画面の一実施例を示す図である。図１０は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する指定された点を表示した画面の一実施例を示す図である。図１１は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する追加閾値設定画面の一実施例を示す図である。図１２は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する欠陥表示画面の一実施例を示す図である。図１３は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供する欠陥表示画面の別の一実施例を示す図である。図１４は、本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部３４が提供するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を示す図である。
【００２３】
まず、ＧＵＩ部３４において、図７に示すように、画面上の領域別閾値（領域別検査）タブ１０１をクリックすると、本画面が表示される。ウェハマップ１０２にはウェハ上のチップレイアウトが表示される（Ｓ６１）。ウェハマップ上で領域別検査方式設定に使用する箇所１０３をクリックして指定する（Ｓ６２）。指定された箇所の画像が欠陥検査装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）における画像処理部３１で取得されて検査画像１０４として表示される。なお、検査画像１０４は、予め欠陥検査装置１０における画像処理部３１で取得されてデータ記憶部３３等に記憶されることが必要となる。
【００２４】
画面上の表示選択ボタンのうち、散布図ボタン１０５をクリックすると、画像処理部３１は、前述の検査画像１５０６（１０４）から画素毎（間引いた画素毎或いは平均化する複数の画素毎も含む）の画像特徴量が所定の処理によって算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶される。画像特徴量を算出する所定の処理として、着目画素の濃淡値（諧調値）（I０）そのものを算出しても良く、当該着目画素（中心画素）の濃淡値（I０）とその周囲の画素（ｉ＝１〜ｎ）の濃淡値（Iｉ＝I１〜Iｎ）との間の平均値（Σ（Ｉｉ−Ｉ０）／ｎ）を算出しても良い。また、当該着目画素（中心画素）の濃淡値（I０）とその周囲の画素（ｉ＝１〜ｎ）の濃淡値（Iｉ＝I１〜Iｎ）との間の標準偏差（√（Σ（Ｉｉ−Ｉ０）２／ｎ））でも良い。また、その他の特徴量でも良い。更に、画像特徴量算出処理量を削減するために、画像特徴量を算出する前に欠陥検査装置における欠陥判定部１０から取得される検査画像１５０６（１０４）を縦横に間引いた縮小検査画像としても良く、画像特徴量を算出した後に該特徴量画像を縦横に間引いた縮小特徴量画像としても良い。また、間引きの代わりに複数画素の平均をとって縮小検査画像や縮小特徴量画像を算出しても良い。
【００２５】
次に、ＧＵＩ部３４は、画像処理部３１で算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶された検査画像１５０６（１０４）における画像特徴量をプロットした散布図を表示した画面に遷移する（Ｓ６３）。該散布図を表示した画面の一実施例を図８に示す。散布図２０１は、検査画像１５０６（１０４）において、２種類の画像特徴量（濃淡値及び標準偏差）を縦軸、横軸にとり、各画素の画像特徴量値をプロットしたものである。特徴量範囲入力欄２０２中のパターン領域番号選択ボタン群２０３の中から一つをクリックして選択する。例えば、図８では１番が選択された状態を示している。選択されたパターン領域番号の領域名が領域名入力・表示欄２０４に表示される。例えば、図８では「セル」という領域名が表示されている。また、パターン領域名入力・表示欄２０４に領域名を入力することで領域名を変更しても良い。選択されたパターン領域についての画像特徴量は特徴量値入力・表示欄２０５に表示されると共に例えばデータ記憶部３３に記憶される。画像特徴量の表示はプルダウンメニュー２１６になっており、散布図２０１に使用する２種類の画像特徴量を選択する。
【００２６】
次に、選択されたパターン領域についての画像特徴量範囲を、散布図２０１上でドラッグして指定する（Ｓ６４）。例えば選択された「セル」領域に対して指定された範囲は長方形２１２で表示される。指定された範囲は特徴量範囲入力欄２０２中の特徴量値入力・表示欄２０５にも表示されると共に例えばデータ記憶部３３に記憶される。例えば、図８では「濃淡値」という横軸の画像特徴量２０６について「４０」という最小値２０７と「２００」という最大値２０８、「標準偏差」という縦軸の画像特徴量２０９について「５」という最小値２１０と「４０」という最大値２１１が表示されている。また、各画像特徴量の最小値２０７、２１０や最大値２０８、２１１に数値をユーザが入力することで画像特徴量範囲を指定しても良い。この場合、例えば選択された「セル」領域に対して入力された数値に対応する画像特徴量範囲８０１が散布図２０１上に長方形２１２で表示される。
【００２７】
上記のようなパターン領域毎の画像特徴量範囲指定を、指定したいパターン領域数だけ繰り返して行う。例えば図８では「セル」領域に対して指定された長方形２１２の他に、「ペリ」領域に対して指定された長方形２１３が表示されている。また、セルとペリのどちらにも指定されていない部分はベタ領域である。
【００２８】
次に、弁別実行ボタン２１４をクリックすると、領域弁別部３２（画像処理部３１で実行しても良い。）は、前述の方法でパターン領域毎に指定された画像特徴量範囲情報８０１に基づいて、所定の処理によってパターン領域弁別を実行し、弁別結果を画面上に表示する（Ｓ６５）。
【００２９】
領域弁別部３２において実行するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を図１４を用いて説明する。領域弁別部３２は、処理対象の検査画像１５０６（１０４）から算出された画像特徴量に対してパターン領域毎に指定された画像特徴量範囲情報８０１に基づいて、パターン領域毎（例えば「セル」領域、「ペリ」領域）のラベリングを行い、パターン領域毎のラベル画像８０２を算出する。各ラベルのうち小さいラベル（孤立したノイズ成分のラベル）８０３はパターン領域（例えば「セル」領域、「ペリ」領域）ではなく、ノイズ成分がラベリングされたと考えられるため、小さいラベル（孤立したノイズ成分のラベル）８０３は除去し、パターン領域毎の小ラベルを除去した小ラベル除去画像８０４を算出する。このとき小ラベルの判定は、例えばラベル面積が所定の値より小さい場合に小ラベルと判定しても良い。即ち、小さい面積のラベル８０３は、ノイズ成分がラベリングされたとして除去することになる。
【００３０】
ノイズ成分が除去されて残ったラベル８０５は外形に凹凸があるが、一般に各パターン領域は長方形であると仮定できるため、領域弁別部３２はパターン領域毎に残ったラベル８０５を長方形８０６に整形し、パターン領域弁別画像８０７を算出する。このとき長方形への整形は、例えばラベルに内接する長方形を求めても良い。
【００３１】
以上説明したように領域弁別部３２は、検査画像１５０６（１０４）を基に動的にパターン領域が例えば「セル」領域、「ペリ」領域、指定されない「ベタ」領域が弁別されてそれぞれがパターン領域弁別画像８０７として算出されて例えばデータ記憶部３３に記憶される（Ｓ６５）。
【００３２】
上記弁別結果を表示した画面の一実施例を図９に示す。検査画像１０４上には、セル領域弁別結果を表す長方形３０１及びペリ領域弁別結果を表す長方形３０２が重ねて表示される。また、セルとペリのどちらにも含まれない部分はベタ領域である。散布図２０１上には、セル領域に弁別された画素の画像特徴量を示すドット３０３とペリ領域に弁別された画素の画像特徴量を示すドット３０４とが表示される。弁別結果を画素毎に確認したい場合は、ユーザが検査画像１０４上で確認したい点をクリックする。検査画像１０４上の点をクリックすると、指定された点を表示した画面に遷移する（Ｓ６６）。
【００３３】
指定された点を表示した画面の一実施例を図１０に示す。検査画像１０４上で指定した点にマーク４０１が表示される。指定された点について、画像処理部３１は取得された検査画像１０４を基に前述と同様な画像特徴量算出処理が行われ、算出した画像特徴量について散布図２０１上でのプロットを現すマーク４０２が表示される。また、特徴量表示欄に当該画素の画像特徴量が表示される。例えば図１０では「濃淡値」という横軸の画像特徴量２０６について「４０」という値４０３、「標準偏差」という縦軸の画像特徴量２０９について「５」という値４０４が表示されている。
【００３４】
もし、領域弁別結果の再確認が必要な場合は、画像特徴量範囲ボタン４０５をクリックする。その結果、図９に示すように弁別結果を表示した画面に戻る。
【００３５】
また、領域弁別結果を修正したい場合は、前述した画像特徴量範囲の指定から再度やり直す。
【００３６】
領域別検査をウェハ上の異なる場所で行いたい場合は、ウェハマップボタン２１５をクリックすると、図７に示すような設定箇所選択画面に戻る。本画面上で前述した設定箇所指定から再度やり直す。
【００３７】
領域弁別結果の修正が不要な場合は、次に、領域別検査方式設定サーバ３０は、通常の検査（Ｓ８０）を実行する欠陥判定部２０内の判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０並びに領域別検査方式設定サーバ３０内の画像処理部３１に対して検査レシピとして欠陥検査方式の設定と感度（欠陥判定閾値）の設定を行う。画像処理部３１に対する欠陥検査方式の設定及び感度の設定は、図６に示すように領域別検査方式設定Ｓ６０のために行われる。欠陥判定部２０内の判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０に対する欠陥検査方式の設定及び感度の設定は、通常の検査を行うために設定される。欠陥検査方式の設定には、例えばパターン領域毎のセル比較（対応するセル同士の検出画像信号と参照画像信号との比較）とダイ比較（対応するダイ同士の検出画像信号と参照画像信号との比較）との切り替え、セル比較とセル部の周期性を利用した加算を用いたセル加算（例えば参照画像信号としてセル部の周期性を利用して加算し、加算した画素数で割って平均化する）との切り替え、セル比較ピッチの切り替え、セル加算方向の切り替え等がある。セル領域についてはセル比較若しくはセル加算比較が用いられ、ペリ領域についてはセル比較（但し、セル領域に比べセル比較ピッチが異なることになる。）が用いられ、ベタ領域については通常ダイ比較（但し、設計によってはセル比較があり得る。）が用いられる。感度の設定には、欠陥と判定するための欠陥検出閾値ＴＨの設定等がある。
【００３８】
領域別検査方式設定サーバ３０内でのＧＵＩ部３４を用いた領域別検査方式の設定（Ｓ６０）の中で、例えば、追加閾値を設定することとし（Ｓ６７）、追加閾値ボタン３０５をクリックする。その結果、追加閾値設定画面に遷移する。
【００３９】
追加閾値設定画面の一実施例を図１１に示す。本発明による欠陥検出閾値ＴＨは、パターン領域によらずに設定する基本の閾値ＴＨbaseと、パターン領域別に設定する追加の閾値ＴＨaddとの和（ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨadd）で設定される。この追加閾値分ＴＨaddを追加閾値入力欄５０１に入力する。例えば図１１では、セル領域に対して「０」という追加閾値５０２、ペリ領域に対して「２０」という追加閾値５０３、ベタ領域に対して「６０」という追加閾値５０４が入力された状態を示している。
【００４０】
領域別検査方式の設定において、次に、検査実行ボタン５０５をクリックすると、画像処理部３１は例えばデータ記憶部３３に記憶された取得済みの検査画像１５０６（１０４）に対して所定の処理によって欠陥検出が実行され（Ｓ６８）、該検出された欠陥毎にどのパターン領域内にあるかという領域情報を例えばデータ記憶部３３に保持しておく。欠陥検出処理が完了すると欠陥表示画面に遷移する。
【００４１】
上記欠陥検出の所定の処理は、例えば、取得した画像を本来同一である事が期待できる場所を参照画像として比較し、差がある場所を欠陥として検出しても良い。
【００４２】
欠陥表示画面の一実施例を図１２に示す。欠陥マップ６０１上に欠陥を表すドット６０２がプロットされる。欠陥表示領域選択欄６０３にセル領域ボタン６０４、ペリ領域ボタン６０５、ベタ領域ボタン６０６、全領域ボタン６０７がある。欠陥表示するパターン領域のボタンをユーザが選択すると、前述の欠陥毎のパターン領域情報が参照され、選択されたパターン領域に該当する欠陥だけが欠陥マップ６０１上に表示される。例えば図１２では、全領域ボタンが選択されているので全領域の欠陥が欠陥マップ６０１上に表示される。ユーザがペリ領域ボタン６０５を選択すると、図１３の画面に遷移する。ペリ領域に該当する欠陥７０１だけが欠陥マップ６０１上に表示される。
【００４３】
パターン領域毎の欠陥検出状況から必要に応じてユーザが追加閾値ＴＨaddを調整する。例えば図１３で、ペリ領域に該当する欠陥７０１に虚報が含まれていると判断した場合は、ペリ領域の追加閾値５０３を大きくする。逆に欠陥を見逃していると判断した場合は、ペリ領域の追加閾値５０３を小さくする。追加閾値調整後、前述と同様にユーザが検査実行と欠陥検出状況の確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値の調整が必要無ければ、保存ボタン７０２をクリックすると、設定された画像特徴量範囲と追加閾値とが例えばデータ記憶部３３に保存される（Ｓ７０）。
【００４４】
以上をまとめて、欠陥検査装置の領域別検査方式設定サーバ３０及び欠陥判定部１０等が実行するパターン領域別検査方法の手順の一実施例を図６に示す。全体の手順は大別すると、領域別検査方式設定サーバ３０等が実行する領域別検査方式設定Ｓ６０と欠陥判定部１０（領域別検査方式設定サーバ３０の画像処理部３１、領域弁別部３２、データ記憶部３３及びＧＵＩ部３４等を含む）等が実行する通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０ではＧＵＩ部３４は対象となる半導体ウェハのマップ表示を行う（Ｓ６１）。ウェハマップ上でパターン領域別検査方式設定に用いるため設定用箇所指定を行い（Ｓ６２）、指定箇所の画像を欠陥判定部１０で取得し、ＧＵＩ部３４に表示する。次に、画像処理部３１は該取得画像から画像特徴量を算出してＧＵＩ部３４に散布図表示を行う（Ｓ６３）。
【００４５】
散布図上でパターン領域別に画像特徴量範囲指定を行う（Ｓ６４）。領域弁別部３２は指定された画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別実行を行い、ＧＵＩ部３４に弁別結果が表示される（Ｓ６５）。必要に応じてＧＵＩ部３４を用いて検査画像上点確認を行い、検査画像と画像特徴量との対応関係を確認する（Ｓ６６）。次に、ＧＵＩ部３４を用いて弁別されたパターン領域毎に欠陥検出に用いるための追加閾値設定を行う（Ｓ６７）。画像処理部３１は該設定した追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨaddで検査実行し、欠陥を検出する（Ｓ６８）。必要に応じてパターン領域別に欠陥表示を切り替えて欠陥領域確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値修正の必要がなければ、パターン領域毎に設定された追加閾値ＴＨaddまたは該パターン領域毎に設定された追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ＝ＴＨbase＋ＴＨaddを例えばデータ記憶部３３に保存し（Ｓ７０）、領域別検査方式設定サーバ３０による領域別検査方式設定（Ｓ６０）が終了する。
【００４６】
通常検査Ｓ８０では、例えばデータ記憶部３３に保存したパターン領域毎の追加閾値ＴＨaddまたは該パターン領域毎の追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨを、欠陥判定部２０の例えば判定条件設定部１６１２、１７１９、１８１０に検査レシピとして設定し、欠陥判定部２０により順次投入された半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。画像処理部３１（１６１０、１７１０、１８１０）は該得られた検査画像に対して画素毎に画像特徴量を算出し、領域弁別部３２（１６１２、１７１９、１８１０）は上記算出した画素毎の画像特徴量と上述したように設定されたパターン領域毎の画像特徴量範囲とに基づいて図１４に示すようにパターン領域でラベリングし、ノイズ成分を除去し、長方形に整形してパターン領域（セル領域、ペリ領域、ベタ領域等）の弁別を実行する（Ｓ８２）。弁別したパターン領域別に欠陥判定部２０（１６１０、１７１０、１８０９）において上述したように設定された欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第２の実施の形態について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は本発明に係る第２の実施の形態において設定箇所選択画面を示す図であり、図１６は本発明に係る第２の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と相違する点は、指定していない箇所の画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を、指定箇所において設定された画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を基にウェハ上の位置座標を基準して３次元空間で平面で補間し、該補間されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別を実行し、さらに、弁別したパターン領域別に上記補間された追加閾値を加味した欠陥検出閾値を適用して欠陥検出を行うことにある。
【００４８】
即ち、図１６に示した前述したマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までの手順は複数回行われても良い。手順が繰り返されたあと完了ボタン１１０１をクリックする（Ｓ７１）。ウェハマップ１０２には領域別検査方式設定用に指定された全ての箇所が表示される。図１５では例えば、第２の箇所１１０２、第３の箇所１１０３が表示されている。また、指定箇所リスト欄１１０４には、指定された全ての箇所のリストが表示される。指定箇所リスト欄１１０４はスクロールバー１１０５を有し、リスト表示をスクロールさせることを可能とする。指定箇所ｄ毎にチェックボックス１１０６、通し番号１１０７、チップ番号Ｘ１１０８、チップ番号Ｙ１１０９が表示される。チェックボックス１１０６をクリックするとチェックマーク１１１０が表示される。図１５では例えば、第１、第２、第３の箇所ｄ１〜ｄ３のチェックボックス１１０６にチェックマーク１１１０が表示されている。次に、補間ボタン１１１１をクリックすると、ＧＵＩ部３４に接続された領域弁別部３２またはＣＰＵ（図示せず）は、チェックマーク１１１０が表示されている指定箇所ｄ１〜ｄ３についてのウェハ上の位置座標情報（ｘd1，ｙd1）〜（ｘd3，ｙd3）と上述したように指定箇所d１について設定された画像特徴量範囲や追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）とを用いて、ウェハ全体の画像特徴量範囲や追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨを補間する式を所定の処理によって算出する（Ｓ７２）。補間式を算出する所定の処理の実施例としては、指定箇所ｄのウェハ上位置を（ｘd，ｙd）座標とし、画像特徴量範囲または追加閾値ＴＨaddを加味した欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）をｚ座標とする３次元空間で、指定箇所ｄ1において設定された画像特徴量範囲または欠陥検出閾値ＴＨを通る平面を表す式（補間式）を算出する所定の処理としても良い。即ち、図７においては指定していない箇所ｄ２、ｄ３の画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値ＴＨ（＝ＴＨbase＋ＴＨadd）を、指定箇所ｄ1において設定された画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を基にウェハ上の位置座標（ｘd，ｙd）を基準して３次元空間で平面で補間する補間式を算出する。
【００４９】
以上をまとめて、パターン領域別検査方式設定を含む検査方法の手順の第２の実施の形態を図１６に示す。全体の手順は領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０のマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までは図６の実施例と同様である。次の手順で完了（Ｓ７１）となっていなければマップ表示Ｓ６１から保存Ｓ７０までを繰り返す。ステップＳ７１において完了となっていれば、画像特徴量範囲又は／及び欠陥検出閾値を平面で補間する補間式の算出を実行する（Ｓ７２）。その後の通常検査Ｓ８０では、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。そして、画像処理部３１は得られた検査画像から画像特徴量を算出する。さらに、領域弁別部３２は、算出された検査画像の画像特徴量に対して上記補間式から求めたパターン領域毎の画像特徴量範囲を用いてパターン領域毎にラベリングすることによってパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。さらに、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に上記補間式から求めた追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第３の実施の形態について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は本発明に係る第３の実施の形態において検査方法の手順を示す図であり、図１８は本発明に係る実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と相違する点は、ＣＡＤ図から画像特徴量を算出し、該算出された画像特徴量の散布図上でパターン領域毎の画像特徴量範囲を設定することにある。
【００５１】
即ち、第３の実施の形態の全体の手順は、大別すると、領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０では対象となる半導体ウェハのマップ表示を行う（Ｓ６１）。ウェハマップ上でパターン領域別検査方式設定に用いるため設定用箇所指定を行い（Ｓ６２）、指定箇所のＣＡＤシステム（図示せず）から得られて例えばデータ記憶部３３に記憶されたＣＡＤ図を表示する。次に、例えば画像処理部３１はＣＡＤ図から画像特徴量を算出し、散布図表示を行う（Ｓ６３）。散布図上でパターン領域別に画像特徴量範囲指定を行う（Ｓ６４）。指定された画像特徴量範囲を用いてパターン領域の弁別が実行され、弁別結果が表示される（Ｓ６５）。必要に応じてＣＡＤ図上点確認を行い、ＣＡＤ図と画像特徴量との対応関係を確認する（Ｓ７３）。次に、弁別されたパターン領域毎に欠陥検出に用いるため追加閾値設定を行う（Ｓ６７）。ＣＡＤデータと実際の検査画像とは位置ずれが生じるため、例えば画像処理部３１はＣＡＤ図と検査画像との位置合わせを行うための所定の処理でテンプレート保存を行う（Ｓ７４）。欠陥判定部２０は、テンプレートを用いて位置合わせを行いながら設定した追加閾値を加味した欠陥検出閾値で検査実行し、欠陥を検出する（Ｓ６８）。必要に応じてパターン領域別に欠陥表示を切り替えて欠陥領域確認を行う（Ｓ６９）。追加閾値修正の必要がなければ、設定された追加閾値を保存する（Ｓ７０）。
【００５２】
通常検査Ｓ８０では保存した追加閾値を加味した欠陥検出閾値を検査レシピに設定し、半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。得られた検査画像に対してパターン領域毎の画像特徴量範囲を基にパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。弁別した領域別に追加閾値を加味した欠陥検出閾値を適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５３】
テンプレート保存の所定の処理の一実施例を以下に示す。図１８に示すような設定箇所選択画面でウェハマップ上でテンプレート登録に使用する箇所１４０１をクリックして指定する。すると、指定された箇所に対応するＣＡＤ図１４０２が表示される。ＣＡＤ図１４０２上でテンプレート登録に使用する詳細箇所１４０３をクリックして指定する。テンプレートボタン１４１０をクリックすることで、当該箇所をテンプレートとして例えばデータ記憶部３３に保存する。その後の検査時には画像処理部３１において保存したテンプレートを用いて検査画像との位置合わせを行う。
【００５４】
そして、前述したマップ表示Ｓ６１から欠陥領域確認Ｓ６９までの手順が行われたあと、追加閾値修正の必要がなければ保存ボタン７０２をクリックすると、各パターン領域を表す長方形の座標情報と追加閾値が加味された欠陥検出閾値が保存される。
【００５５】
以上をまとめて、本発明に係る第３の実施の形態における全体の手順は大別すると、領域別検査方式設定Ｓ６０と通常検査Ｓ８０の二つのステップからなる。領域別検査方式設定Ｓ６０のマップ表示Ｓ６１から欠陥領域確認Ｓ６９までは前述の実施の形態と同様である。次に各パターン領域を表す長方形の座標情報と設定された追加閾値とを保存する（Ｓ７０）。
【００５６】
通常検査Ｓ８０では、保存した座標情報と追加閾値を加味した欠陥検出閾値を検査レシピに設定し、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。領域弁別部３２は得られた検査画像に対して座標情報を適用してパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。そして、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に設定した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。
【００５７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明に係るパターン領域別検査方式設定を含む検査方法の第４の実施の形態について図１９を用いて説明する。図１９は本発明に係る第４の実施の形態において、座標範囲設定画面を示す図である。第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と相違する点は、選択されたパターン領域についての座標範囲を検査画像上で指定することにある。
【００５８】
即ち、前述したマップ表示Ｓ６１から設定用箇所指定Ｓ６２までの手順は前述の実施の形態と同様である。座標範囲入力欄１０６中のパターン領域番号選択ボタン群２０３の中から一つをクリックして選択する。例えば、図１９では１番が選択された状態を示している。選択されたパターン領域番号の領域名が領域名入力・表示欄２０４に表示される。例えば、図１では「セル」という領域名が表示されている。また、パターン領域名入力・表示欄２０４に領域名を入力することで領域名を変更しても良い。選択されたパターン領域についての座標は座標値入力・表示欄１０７に表示される。
【００５９】
次に、選択されたパターン領域についての座標範囲を、検査画像１０４上でドラッグして指定する。指定された範囲は長方形１０８で表示される。指定された範囲は座標範囲入力欄１０６中の座標値入力・表示欄１０７にも表示される。例えば、図１９ではＸ座標１０９について「４０」という最小値１１０と「２００」という最大値１１１、Ｙ座標１１２について「５」という最小値１１３と「４０」という最大値１１４が表示されている。また、各座標の最小値１１０、１１３や最大値１１１、１１４に数値を入力することで画像特徴量範囲を指定しても良い。この場合、入力された数値に対応する座標範囲が検査画像１０４上に長方形１０８で表示される。
【００６０】
上記のようなパターン領域毎の座標範囲指定を、指定したい領域数だけ繰り返して行う。例えば図１９では「セル」領域に対して指定された長方形１０８の他に、「ペリ」領域に対して指定された長方形１１５が表示されている。また、セルとペリのどちらにも指定されていない部分はベタ領域である。
【００６１】
次に、追加閾値設定Ｓ６７から欠陥領域確認Ｓ６９までを前述の実施の形態と同様に行う。追加閾値修正の必要がなければ、設定された座標範囲と追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを保存する（Ｓ７０）。
【００６２】
通常検査Ｓ８０では保存した座標範囲と追加閾値を加味した欠陥検出閾値ＴＨを検査レシピに設定し、欠陥検査装置１０により半導体ウェハに対して検査画像を取得する（Ｓ８１）。領域弁別部３２は、得られた検査画像に対して座標範囲を適用してパターン領域の弁別を実行する（Ｓ８２）。そして、欠陥判定部２０は、弁別したパターン領域別に設定した欠陥検出閾値ＴＨを適用して欠陥検出を行う（Ｓ８３）。ここで、領域弁別部３２は、レシピに設定されたパターン領域毎の座標範囲から、座標誤差を考慮して予め設定された縮退量だけ座標範囲を縮小して、パターン領域の弁別を実行しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る実施の形態において、領域別検査方式設定の概念の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第１の実施例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第２の実施例を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、欠陥検査装置の第３の実施例を示す図である。
【図６】本発明に係る領域別検査方式設定とその後の通常検査との第１の実施の形態の処理フローを示す図である。
【図７】本発明に係る領域別検査方式設定の第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部（ユーザインターフェース部）が提供する設定箇所選択画面の一実施例を示す図である。
【図８】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する散布図を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図９】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する弁別結果を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図１０】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する指定された点を表示した画面の一実施例を示す図である。
【図１１】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する追加閾値設定画面の一実施例を示す図である。
【図１２】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する欠陥表示画面の一実施例を示す図である。
【図１３】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供する欠陥表示画面の別の一実施例を示す図である。
【図１４】本発明に係る第１の実施の形態を実施するためのＧＵＩ部が提供するパターン領域を弁別する所定の処理の一実施例を示す図である。
【図１５】本発明に係る第２の実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。
【図１６】本発明に係る第２の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。
【図１７】本発明に係る第３の実施の形態において検査方法の手順を示す図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態において設定箇所選択画面を示す図である。
【図１９】本発明に係る第４の実施の形態において、座標範囲設定画面を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０…欠陥判定部、３０…領域別検査方式設定サーバ（検査条件出しサーバ）、３１…画像処理部、３２…領域弁別部、３３…データ記憶部、３４…ユーザインターフェース部（ＧＵＩ部）、１０１…領域別検査タブ（領域別閾値タブ）、１０２…ウェハマップ、１０３…領域別検査方式設定に使用する箇所、１０４…検査画像（参照画像）、１０５…散布図ボタン、１０６…座標範囲入力欄、１０７…座標値入力・表示欄、１０８…長方形、１０９…Ｘ座標、１１０…最小値、１１１…最大値、１１２…Ｙ座標、１１３…最小値、１１４…最大値、１１５…長方形、２０１…散布図、２０２…特徴量範囲入力欄、２０３…パターン領域番号選択ボタン群、２０４…領域名入力・表示欄、２０５…特徴量値入力・表示欄、２０６…横軸の特徴量、２０７…最小値、２０８…最大値、２０９…縦軸の特徴量、２１０…最小値、２１１…最大値、２１２…長方形、２１３…長方形、２１４…弁別実行ボタン、２１５…ウェハマップボタン、２１６…プルダウンメニュー、３０１…長方形、３０２…長方形、３０３…ドット、３０４…ドット、３０５…追加閾値ボタン、４０１…マーク、４０２…マーク、４０３…値、４０４…値、４０５…特徴量範囲ボタン、５０１…追加閾値入力欄、５０２…追加閾値、５０３…追加閾値、５０４…追加閾値、５０５…検査実行ボタン、６０１…欠陥マップ、６０２…欠陥を表すドット、６０３…欠陥表示領域選択欄、６０４…セル領域ボタン、６０５…ペリ領域ボタン、６０６…ベタ領域ボタン、６０７…全領域ボタン、７０１…ペリ領域に該当する欠陥、７０２…保存ボタン、８０１…範囲情報、８０２…ラベル画像、８０３…小さいラベル、８０４…小ラベル除去画像、８０５…残ったラベル、８０６…長方形、８０７…パターン領域弁別画像、１１０１…完了ボタン、１１０２…第２の箇所、１１０３…第３の箇所、１１０４…指定箇所リスト欄、１１０５…スクロールバー、１１０６…チェックボックス、１１０７…通し番号、１１０８…チップ番号Ｘ、１１０９…チップ番号Ｙ、１１１０…チェックマーク、１１１１…補間ボタン、１４０１…テンプレート登録に使用する箇所、１４０２…ＣＡＤ図、１４０３…詳細箇所、１５０１…座標基準領域設定、１５０２…座標誤差、１５０３…セル部の設定、１５０４…縮退した設定、１５０５…欠陥見逃し、１５０６…検査画像、１５０７…画像特徴量算出、１５０８…動的な領域判定、１５０９…動的に切り替えた検査、１５１０…欠陥見逃し無し、１６０１…電子線源、１６０２…電子線、１６０３…偏向器、１６０４…対物レンズ、１６０５…半導体ウェハ、１６０６…ステージ、１６０７…二次電子等、１６０８…検出器、１６０９…Ａ／Ｄ変換器、１６１０…画像処理回路、１６１１…検出条件設定部、１６１２…判定条件設定部、１６１３…全体制御部、１７０４…対物レンズ、１７０５…半導体ウェハ、１７０６…ステージ、１７１０…画像処理回路、１７１２…光源、１７１４…イメージセンサ、１７１５…検出画像、１７１６…メモリ、１７１７…記憶画像、１７１８…検出条件設定部、１７１９…判定条件設定部、１７２０…全体制御部、１８０１…ステージ、１８０２…ステージ駆動部、１８０３…ステージ制御部、１８０４…斜方照明光学系、１８０５…集光レンズ、１８０６…光電変換器、１８０７…検出光学系、１８０８…照明制御部、１８０９…判定回路、１８１０…ＣＰＵ、１８１１…被検査物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する算出過程と、
該算出過程で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成過程と、
該作成過程で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定し、該指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記算出過程で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別過程と、
該領域弁別過程で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
前記領域弁別過程で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示する表示過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項３】
更に、前記指定過程で指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示する表示過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項５】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する算出過程と、
該算出過程で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成過程と、
該作成過程で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定し、該指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記算出過程で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別過程と、
該領域弁別過程で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項６】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定する第１の指定過程と、
前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する第２の指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項７】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する画像処理部と、
該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、
該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、
該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、
前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項８】
前記ＧＵＩ部は、更に、前記領域弁別部で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示することを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記ＧＵＩ部は、更に、前記指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示することを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項１０】
更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間算出手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項１１】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する画像処理部と、
該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、
該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、
該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、
前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１２】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定し、さらに、前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定するＧＵＩ部を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する算出過程と、
該算出過程で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成過程と、
該作成過程で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定し、該指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記算出過程で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別過程と、
該領域弁別過程で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
前記領域弁別過程で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示する表示過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項３】
更に、前記指定過程で指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示する表示過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間過程を有することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項５】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する算出過程と、
該算出過程で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成過程と、
該作成過程で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定し、該指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記算出過程で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別過程と、
該領域弁別過程で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項６】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査方法であって、
前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定する第１の指定過程と、
前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定する第２の指定過程とを有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項７】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量を算出する画像処理部と、
該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、
該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、
該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、
前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項８】
前記ＧＵＩ部は、更に、前記領域弁別部で弁別したパターン領域を前記検査画像または前記参照画像上に表示することを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記ＧＵＩ部は、更に、前記指定された前記パターン領域毎に前記欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値によって判定された欠陥判定結果を画面表示することを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項１０】
更に、検査対象物上の指定していない箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を、検査対象物上の指定した箇所における画像特徴量範囲または欠陥検出閾値を基準に補間して算出する補間算出手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項１１】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
ＣＡＤ図から画像特徴量を算出する画像処理部と、
該画像処理部で算出された画像特徴量の散布図を作成する作成手段と、
該作成手段で作成された画像特徴量の散布図上で前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の画像特徴量範囲を指定するＧＵＩ部と、
該ＧＵＩ部で指定したパターン領域毎の画像特徴量範囲と前記画像処理部で算出される前記検査画像または前記参照画像についての画像特徴量とを元に各パターン領域を弁別する領域弁別部とを備え、
前記ＧＵＩ部は、該領域弁別部で弁別したパターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１２】
検査対象物を撮像した検査画像と参照画像との差分を算出し、該算出された差分が欠陥検出閾値を超える場合には欠陥と判定する欠陥検査装置であって、
前記検査画像または前記参照画像の画像上で、前記検査対象物上に形成されたパターン領域毎の範囲を指定し、さらに、前記パターン領域毎に欠陥検査方式及び前記欠陥検出閾値を含む感度を指定するＧＵＩ部を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１２２０４６（Ｐ２００９−１２２０４６Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９８２８４（Ｐ２００７−２９８２８４）
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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