観察／検査作業支援システム及び観察／検査条件設定方法
【課題】 観察／検査装置における観察／検査条件の決定作業について、観察／検査条件の条件設定の指針となる情報を容易に得ることできるようにする。
【解決手段】 偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させている最中も、画像処理手段としてのコンピュータ１００が、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理して試料表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理していくことによって、偏光板回転方向の変化に応じて変化する試料表面の光学像の動画像データの取得を行う。
【解決手段】 偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させている最中も、画像処理手段としてのコンピュータ１００が、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理して試料表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理していくことによって、偏光板回転方向の変化に応じて変化する試料表面の光学像の動画像データの取得を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造途中の製品や部品の外観確認作業に関り、特に半導体ウエハ，フォトマスク，磁気ディスク，液晶基板等の表面の異物，パターン欠陥，穴欠陥を検出する観察／検査装置の観察／検査条件の決定作業の効率化をはかった観察／検査作業支援システム及び観察／検査条件設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、半導体デバイスが形成されたウエハ表面上に生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥は製品不良の原因となる。そのため、半導体製造工程では、製品としての半導体デバイスの歩留まりを向上させる上で、このウエハ表面上に生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥を検出する作業が大変重要である。
【０００３】
そこで、半導体製造工程では、半導体デバイスが形成されたウエハを観察／検査するための観察／検査装置を設置し、ウエハ表面上の生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥（以下、外観不良、又は単に欠陥と総称する）を定量化し、その製造装置及び製造環境に問題がないかを常時監視する必要がある。さらに、この観察／検査装置によって、ウエハ表面上に生じた外観不良の形状を観察することによって、その外観不良が製品に致命的な影響を与えるものであるか否かを確認する必要もある。
【０００４】
この半導体デバイスが形成されたウエハ表面上に生じる外観不良の検査においては、欠陥の微細化に伴い、その外観不良を検出するための様々な光学的手法が提案されている。
【０００５】
例えば、特開平７−１２８５９５号公報（特許文献１）や特開２０００−１５５０９９号公報（特許文献２）には、偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法が示されている。
【０００６】
ところで、従来は、この偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法が適用された観察／検査装置でも、その検出すべき外観不良に対しての検出条件の設定は、容易に、また短時間で行えるものであった。すなわち、その検出条件の設定も、観察／検査対象のウエハに関して一種類の検出条件を設定するだけで済むことが多く、それほど時間を要しなかった。
【０００７】
したがって、従来は、観察／検査装置上で観察／検査条件としての光学条件を設定する場合を例に説明すれば、まず、試行錯誤を繰り返しながら観察／検査装置によって検査作業を数回繰り返し、ウエハ表面上のどこに欠陥が存在するのかを明らかにする。そして、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ，scanning electron microscope ）等のレビュー装置を使って、どの検出欠陥が重要か確認する。その上で、この重要欠陥をより多く検出できるように、光学条件を調整することによって行っていた。
【０００８】
例えば、上述した特許文献２では、同文献２の［図８］に示されているように、偏光特性を含む光学パラメータについて予備的に画像を取得するためのパラメータ範囲を入力し、このパラメータ範囲の条件でそれぞれ画像を取得し、回折像やパターン像を一覧できるように表示すると共に、パターンのコントラストやパターンの鮮鋭度を示す２次微分値の総和等を表示することにより、光学パラメータと光学像の解像度に関する情報が一覧できるようにして、外観不良の検出条件としての光学パラメータの適正値を容易に決定できるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１２８５９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、最近は、最先端半導体デバイスのさらなるパターン微細化に伴い、そのデバイス表面上のパターンに生じた様々な種類の異物やパターン欠陥及び穴欠陥といった外観不良を検出できる能力・性能が観察／検査装置に求められている。
【００１１】
そのため、上述した偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法を適用した観察／検査装置では、検出すべき外観不良それぞれに対しての検出条件として複数の光学パラメータを条件設定し、この条件設定した光学パラメータそれぞれでパターンの検査を繰り返し行うケースや、検出条件として一つの光学パラメータでパターンを検査する場合であっても、その検出条件を決定するためには従前よりもはるかに多くの予備的な検査作業を実行し、それぞれの予備的な検査作業による検出結果を吟味してから条件設定をしなければならなくなってきた。
【００１２】
そして、光学パラメータを条件設定するための偏光板の調整は、通常人手によるマニュアル操作で行うが、最先端半導体デバイスの場合は、条件の組み合わせ量が膨大な上、複数箇所の複数種類の欠陥それぞれについて偏光板を調整しながら画像を取得して並べ、つき合わせる作業は、画像取得の手間等その作業量の膨大さから、大変な労力を要する。
【００１３】
上述したように、最先端半導体デバイスのさらなるパターン微細化に伴い、その歩留まりに影響を与える複数種の欠陥検出に最適な観察／検査条件が異なることが多くなり、さらに最適な観察／検査条件として一つの観察／検査条件を条件設定しなければならない場合は、複数種の欠陥検出に最適な共通の観察／検査条件を決めるための最適化作業に大変な時間がかかり、短時間に観察／検査条件を決めることは益々困難になってきている。
【００１４】
本発明は、このような問題点を鑑みなされたものであって、半導体デバイスの微細化に伴って大変な労力を要するようになってきた観察／検査装置における観察／検査条件の決定作業について、観察／検査条件の条件設定変更によって変化する観察／検査像の変化を動画として保存し、また再生できるようにし、観察／検査条件の条件設定の指針となる情報を容易に得ることできる観察／検査作業支援システム及び観察／検査条件設定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】
【００１５】
そこで、本発明では、上記した課題を解決するために、試料としてのウエハを観察／検査装置で検査した結果に係り、そのウエハを予めＳＥＭ等を用いてレビューした結果から、どれが重要欠陥であるか否か確認・定義しておく。
【００１６】
その場所の光学像を観察／検査装置の受光系手段、例えばレビューＣＣＤ（Charge Coupled Devices）で捕らえて撮像し、偏光板を回す開始方向と終了方向を決め、パルスモータで回転させて像が変化する様子を動画として画像記憶手段としてのＨＤＤやＤＶＤ等といった記憶装置に保存する。
【００１７】
この作業を重要欠陥として複数場所で繰り返す。偏光板の回転には数秒以下の時間しか掛からないので、動画の取得時間は、動画取得数にもよるがわずか数分以下で終了する。
【００１８】
その動画を画面上に複数配列し、動画の進行スピードを、例えば偏光板の回転の速度と同じ再生スピード、又はその前後の任意の再生スピードにしながら再生し、欠陥部で最も高いコントラストが得られる条件を求める。
【００１９】
また、動画を偏光板の回転位置に対応させたフレーム毎に切り出し、その画像を並べることで同様に最適な条件を決める。
【００２０】
これにより、最短時間で最適な観察・検査条件を容易に決めるための情報を簡単に得ることができ、最適な検査／観察条件を誰でも容易に決定することができる。
【００２１】
そのために、本発明の観察／検査作業支援システムは、試料に光ビームを照射する照射系手段と、光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、受光系手段の光軸を中心軸として偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように偏光板回転手段を作動制御するとともに、偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、観察／検査画像記憶制御手段により画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の観察／検査作業支援方法は、照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程を有し、偏光板回転工程における偏光板の回転位置に応じて受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、受光工程で受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、観察／検査画像記憶工程で画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを動画再生出力する観察／検査画像再生工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、検査・レビューの繰り返し作業により重要欠陥の在り処を明らかにした上で、検査装置上で偏光板の偏向方向等の光学条件を変更しながら動画を取得し、それを再生することにより、欠陥部のコントラストが最も高くなる条件の手がかりをたちどころに提供し、ひいては検査条件を最適化するまでに要する時間を劇的に減少させるという、デザインルールの進化とともに困難になってきた欠陥検出条件確定に絶大なる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態による観察／検査作業支援システム並びに観察／検査条件設定方法について、半導体製造ラインに適用した場合を例に図面とともに説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを含む欠陥確認ラインシステムの全体構成図である。
【００２６】
図１に示すように、半導体製造工程１１は、通常、清浄な環境が保たれたクリーンルーム１０内に設けられている。クリーンルーム１０内には、外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０が設置されている。外観検査装置２０は、パターン欠陥，穴欠陥，異物といった、試料である製品ウエハの欠陥部の検出を行う。レビュー装置３０は、外観検査装置２０からの欠陥情報に基づいて、その欠陥部の発生工程を特定するために欠陥部の大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等の観察（すなわち、レビュー）を行う。プローブ検査装置４０は、製品ウエハ上の各チップの特性を検査するに当り、製品化後の使用状態を想定し、これに応じた温度雰囲気中でプローブ検査を行って、その良品／不良品を選別する。
【００２７】
外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０は、それぞれ通信回線６０を介して、クリーンルーム１０外に設置されたデータ処理装置５０とデータ接続されている。
【００２８】
データ処理装置５０は、外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０それぞれに対して外観検査処理，レビュー処理，及びプローブ検査処理のために必要な処理情報を提供するとともに、これら各装置２０，３０，４０からの検査結果情報の提供を受けて、半導体製造工程１１で製造される製品ウエハの品質管理等を行う。
【００２９】
製品ウエハは、ロット単位で半導体製造工程１１を流れている。外観検査装置２０による外観検査は、予め外観検査を行うことが決められている工程の処理が終了した後に、作業者又は搬送機によって外観検査装置２０まで製品ウエハがロットごと運ばれて、製品ウエハ全数について行われる。
【００３０】
外観検査装置２０では、製品ウエハの欠陥部の位置、大きさ等の検査が行われ、欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤ（Identification）や、製品ウエハ上の欠陥部の座標データが取得される。また、外観検査装置２０では、付設されたＡＤＲ（Auto Defect Review、自動欠陥レビュー）によって、欠陥部の拡大画像すなわちＡＤＲ画像も取得される。
【００３１】
外観検査装置２０によって外観検査を終了したウエハは、外観検査装置２０によって検出された欠陥部について、その大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等をさらに詳細に観察するために、レビュー装置３０に運ばれ、そのロット内から一部のウエハが試料として取り出され、レビュー装置３０によるレビューが行われる。
【００３２】
次に、外観検査装置２０により実行される外観検査、レビュー装置３０により実行されるレビューの際に、各装置２０，３０とデータ処理装置５０との間で伝達される情報について、図２に基づいて説明する。
【００３３】
図２は、外観検査装置及びレビュー装置とデータ処理装置との間で伝達される情報の伝達シーケンスの説明図である。
【００３４】
図２に示すように、レビュー装置３０は、光学式レビュー装置３１と、ＳＥＭ式レビュー装置３２とによって構成されている。光学式レビュー装置３１は、欠陥部の詳細な大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等をレビューする。ＳＥＭ式レビュー装置３２は、例えば、光学式レビュー装置３１では検出できないホール工程のコンタクト不良や配線工程の断線，ショートなどの電気的欠陥を検出する。
【００３５】
レビュー装置３０（３１，３２）によりレビューを行う際は、レビュー装置３０は、レビュー対象である製品ウエハの情報、具体的にはロット番号，ウエハ番号，検査工程をキー情報として、レビュー対象の製品ウエハについての欠陥情報Ｄ3a（Ｄ31a，Ｄ32a）を、データ処理装置５０から取得する。
【００３６】
ここで、レビュー装置３０（３１，３２）がデータ処理装置５０から取得する欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）は、外観検査装置２０による外観検査によって取得され、通信回線６０を介してデータ処理装置５０に供給された、欠陥部が存在しているウエハの欠陥情報Ｄ2に基づいて生成された情報である。そして、このレビュー装置３０がデータ処理装置５０から取得する欠陥情報Ｄ3a（Ｄ31a，Ｄ32a）には、欠陥部（欠陥箇所）の識別を示す欠陥ＩＤ（Identification）や、欠陥部のウエハ上の座標データに加えて、前述した欠陥部のＡＤＲ画像も含まれている。
【００３７】
ここで、外観検査装置２０から出力されるウエハの欠陥情報Ｄ2は、通常、膨大なデータであるため、欠陥情報Ｄ2は、データ処理装置５０に供給された後、データ処理装置５０に備えられている複数のフィルタ機能によってフィルタリングされて、光学式レビュー装置３１,ＳＥＭ式レビュー装置３２それぞれに供給する欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）が抽出される。データ処理装置５０の図示せぬ記憶装置には、ロット番号，ウエハ番号，検査工程といったキー情報に対応させて、フィルタリングされて抽出された欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）が記憶されている。
【００３８】
そのため、データ処理装置５０は、例えばレビュー装置３０（３１，３２）からキー情報をインデックスとした欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）の供給要求を受けると、その図示せぬ記憶装置に記憶されている該当する製品ウエハの欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）をレビュー装置３０（３１，３２）に供給する。
【００３９】
レビュー装置３０としての光学式レビュー装置３１やＳＥＭ式レビュー装置３２は、データ処理装置５０から供給を受けた欠陥情報Ｄ31a，Ｄ32aに基づいて、試料の製品ウエハにおける欠陥部の詳細な観察を行い、欠陥部が重要欠陥部である場合には、その重要欠陥部の画像データを取得する。併せて、光学式レビュー装置３１やＳＥＭ式レビュー装置３２は、解析効率を向上させるために、それぞれに搭載されているＡＤＣ(Automatic Defect Classification 自動欠陥分類機能)によって、取得した重要欠陥部の画像データをその特徴に応じたカテゴリに自動的に分類し、重要欠陥部の欠陥分類を行う。
【００４０】
これらレビュー装置３０（３１，３２）によってそれぞれ取得された重要欠陥部の画像データ及びその欠陥分類情報は、それぞれＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ3b（Ｄ31b，Ｄ32b）として通信回線６０を介してデータ処理装置５０に送られる。
【００４１】
ところで、上述した製品ウエハの製造・検査において、通常、外観検査装置２０で初めて検査する品種やプロセスの製品ウエハでは、外観検査装置２０において、作業者により検査条件の最適化が行われる。この最適化は、半導体製造工程１１における歩留まり向上にとって重要な欠陥が検出されているか否かについて、レビュー装置３０を用いて作業者が製品ウエハの重要欠陥の有無を確認することによって行われる。その後、レビュー装置３０によって確認したどのような種類の重要欠陥がウエハの座標上のどこに存在したかの情報とともに、ウエハはレビュー装置３０から外観検査装置２０に戻される。
【００４２】
次に、このレビューにより存在が明らかになった重要欠陥に対して、検査条件をどのように最適化するかの観察／検査条件設定方法について、図３に基づき説明する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを用いた光学条件設定方法のフローチャートである。
【００４４】
まず、初めて検査する品種やプロセスの製品化ウエハ１は、そのロッドの中から１枚が抽出されて外観検査装置２０にロードされ、ウエハアライメントの後（図３のステップＳ１１）、ある任意の条件で外観検査装置２０によってウエハ１の表面の外観検査が行われる（ステップＳ１２）。
【００４５】
この際、外観検査装置２０が出力するＡＤＲ画像も含むウエハの欠陥情報Ｄ2（図２参照）は、通信回線６０を介してデータ処理装置５０に供給される。
【００４６】
データ処理装置５０では、外観検査装置２０から供給されるウエハ１の欠陥情報Ｄ2を複数のフィルタ機能を用いて処理し、ステップＳ１２に図示したウエハ１の欠陥部７２のマップ２や、欠陥部７２それぞれの欠陥ＩＤやウエハ上における座標データ等からなる情報を取得し、これら情報を当該ウエハ１についての外観検査装置２０から供給された欠陥情報Ｄ2に関しての検査ファイルとして、図示せぬ記憶装置に記憶する。
【００４７】
ここで、ステップＳ１２に図示したウエハ１のマップ２において、ウエハ１の表面に表れている複数の矩形状部分７１のそれぞれは、半導体デバイスがそれぞれ形成されたチップとしてのダイを示し、この矩形状のダイ７１における粒状部分７２は、外観検査装置２０によって検出された欠陥部をそれぞれ示す。また、７３はウエハアライメントの際にウエハ１上の座標軸方向を規定するオリフラマークを示す。
【００４８】
その上で、外観検査装置２０による外観検査が終了した初めて検査する品種やプロセスのウエハ１は、外観検査装置２０からＳＥＭ式レビュー装置３２に移されるとともに、データ処理装置５０からは、ステップＳ１２に図示したウエハ１のマップ２や欠陥部７２のウエハ上における座標データ等の検査ファイルの情報が、通信回線６０を介してＳＥＭ式レビュー装置３２に欠陥情報Ｄ32d（図２参照）として供給される。
【００４９】
そして、ＳＥＭ式レビュー装置３２では、データ処理装置５０から供給された欠陥情報Ｄ32dに基づいて、外観検査装置２０による外観検査によって検出されたウエハ１の欠陥部７２を全数、又は任意の数だけ観察し、重要欠陥部があるか否か、また重要欠陥部がある場合には欠陥部７２のうちのどれであるかを同定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
その上で、このＳＥＭ式レビュー装置３２によるウエハ１の重要欠陥部の確認が終了すると、ＳＥＭ式レビュー装置３２によって同定されたウエハ１の重要欠陥部についてのデータは、ＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ2（図２参照）として、ＳＥＭ式レビュー装置３２からデータ処理装置５０へ供給される。ＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ2は、データ処理装置５０によってその記憶装置の当該ウエハ１に関しての検査ファイルに記憶される。
【００５１】
そして、ウエハ１は、光学式レビュー装置３１にロードされ、光学式レビュー装置３１は、データ処理装置５０の該当する検査ファイルから、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を請け、ウエハ１をアライメントして重要欠陥部の光学像を観察する（ステップＳ１４）。
【００５２】
ここで、光学式レビュー装置３１の一実施例の構成について、図４に基づいて説明しておく。
【００５３】
図４は、光学式レビュー装置の一実施例の構成図である。
図４において、光源８１を発光した光８２'はレンズ８３を介して集光され、偏光板８４を透過する構成になっている。偏光板８４を透過した光は直線偏光となり、ハーフミラー８５を透過した光が照明光８２となる。ハーフミラー８５を透過した照明光８２は、対物レンズ８６を介して移動可能な試料ステージ８７上に載置されたウエハ１を落射照明する。ウエハ１で反射回折した光８８'のうち、対物レンズ８６のＮＡ（Numerical Aperture）内の光８８は、再び対物レンズ８６に捕捉され、ハーフミラー８５を反射して検出光路に導かれる。この検出光８８は偏光板（ＳＲ板）８９の偏光面を透過し、結像レンズ９０を介してイメージセンサ（光電変換手段）９１上にウエハ１の像を結像する。イメージセンサ９１は、レンズ８３によって集光された光のうち、偏光板８９を通過した光を受光し、その光の強度に応じた電気信号出力を生成する。そして、イメージセンサ９１の電気信号出力は、Ａ／Ｄ変換器９２に供給され、このＡ／Ｄ変換器９２よってアナログ／デジタル変換されて後述するコンピュータ１００に供給される構成になっている。
【００５４】
また、レンズ８３によって集光された散乱光のうち、特定の偏光成分の光のみを通過させる偏光板８９は、例えばパルスモータからなる偏光板回転駆動手段９３によって光軸を回転の中心軸として回転可能に構成されている。これにより、ウエハ１の表面状態に応じて、偏光板回転駆動手段９３を適宜パルス数だけパルス駆動して偏光板８９の回転位置（偏光方向）を任意に調整することによって検出したい異物やパターン欠陥の信号のＳ／Ｎ比が低下するのを防止して、異物やパターン欠陥により生じるウエハ１の表面散乱光を有効に検出することができる構成になっている。また、本実施の形態の場合、このパルスモータからなる偏光板回転駆動手段９３は、その駆動パルス数に基づいて偏光板８９の回転位置を検出する偏光板回転位置検出手段も兼ねている。
そして、Ａ／Ｄ変換器９２及び偏光板回転駆動手段９３は、光学式レビュー装置３１の構成要素としてのコンピュータ１００に接続されている。
【００５５】
コンピュータ１００には、キーボード１０１やマウス１０２等の入力操作手段１０３、ディスプレイ装置１０４、通信回線６０を介して図１及び図２に示したデータ処理装置５０とデータ伝送を行うための通信インタフェース１０５、及びＨＤＤ等によって構成され画像データ記憶手段並びに基準画像記憶手段としても機能する記録装置１０６が備えられている。
【００５６】
その上で、コンピュータ１００は、通信インタフェース１０５により通信回線６０を介して通信接続されている図２に示すデータ処理装置５０から、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を受け、これらを記録装置１０６に記憶する。
【００５７】
また、コンピュータ１００は、そのウィンドウシステムを用いて、光学式レビュー装置３１のＧＵＩ（Graphical User Interface ）操作画面を生成し、このＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づいて光学式レビュー装置３１の各部を制御する制御機能を有する。
【００５８】
また、コンピュータ１００は、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、画像処理手段として、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を画像処理して、ウエハ表面の光学像の画像データを生成し、生成した画像データを記録装置１０６に記憶管理するとともに、記録装置１０６に記憶管理されている画像データの表示制御を行う。この場合には、記録装置１０６は、画像記憶手段に該当する。
【００５９】
また、コンピュータ１００は、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、イメージセンサ９１によりウエハ表面の光学像を取得するに際し、偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させ、偏光板８９の偏光制御を行う。
【００６０】
また、コンピュータ１００は、記録装置１０６に記憶管理されている画像データを、同じく記録装置１０６に記憶されている基準画像データと比較対照し、ウエハ１の外観不良箇所の分析を行う欠陥分析機能を有する。
【００６１】
さらに、コンピュータ１００は、その欠陥分析機能等によって検出したウエハ１の重要欠陥部の欠陥分類を行う自動欠陥分類機能（ＡＤＣ）、等も有する。
【００６２】
このように構成された光学式レビュー装置３１においては、コンピュータ１００が、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、偏光板回転駆動制御手段として、偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させている最中も、コンピュータ１００は、画像処理手段として、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理していくことによって、偏光板回転方向の変化に応じて変化するウエハ表面の光学像の動画像データの取得が行える構成になっている。
【００６３】
以下、本明細書の説明では、光学式レビュー装置３１において、偏光板８９が回転している最中、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理した画像データのことを、動画像データと称する。
【００６４】
次に、図３のステップＳ１４で説明した、本実施の形態の観察／検査作業支援システムにおける光学式レビュー装置３１による重要欠陥部についての観察／検査条件設定方法について詳述する。
【００６５】
図５は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存した動画取得画面を示した図である。
【００６６】
動画取得画面２００は、データ処理装置５０から、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を受けた、光学式レビュー装置３１のコンピュータ１００によって生成され、ディスプレイ装置１０４に表示される。
【００６７】
動画取得画面２００は、検査マップ部２１０と、欠陥リスト部２２０と、動画像表示部２３０と、動画像記録／再生操作部２４０と、記録／再生範囲設定表示部２６０と、信号レベル表示部２６０と、イルミネーション操作部２７０とを有した構成になっている。
【００６８】
検査マップ部２１０は、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の所在が、図３のステップＳ１２に図示したマップ２の場合と同様にして、ウエハ上に対応させて座標表示される。
【００６９】
欠陥リスト部２２０は、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された個別の重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤをインデックスとして、この欠陥ＩＤに対応した重要欠陥部のウエハ上の座標データ，大きさ等といった情報が、リスト形式で記載されて表示される。
【００７０】
動画像表示部２３０は、光学式レビュー装置３１のイメージセンサ９１によって撮像した試料１の光学像の動画像が表示される。
【００７１】
動画像記録／再生操作部２４０は、巻戻し，停止，再生，早送り，記録の各個別操作部２４１が表示され、動画像の記録／再生操作が行える。
【００７２】
記録／再生範囲設定表示部２５０は、図４に示した光学式レビュー装置３１の構成において、偏光板の回転量若しくは回転量範囲、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向の変化範囲を設定するための範囲表示部２５１と、動画像の記録／再生の進行状況を表示するための進行状況表示部２５２とを有する。
【００７３】
信号レベル表示部２５０は、撮像された対象領域部分の画像についての画面座標系上におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向の階調レベル（明るさレベル）の変化状況を表示する。
【００７４】
イルミネーション操作部２７０は、動画像表示部２３０や信号レベル表示部２６０に表示されている画像全体の明るさを表示する。
【００７５】
観察／検査条件の決定作業では、上述した動画取得画面２００をディスプレイ装置１０４に表示させた状態において、ＳＥＭ式レビュー装置３２によるレビューで重要欠陥と同定されたウエハ上の該当個所の観察／検査条件の決定する場合は、次に述べるようにして行う。
【００７６】
動画取得画面２００の検査マップ部２１０上の該当する重要欠陥を含むダイ７１若しくは対応する欠陥部７２、又は欠陥リスト部２２０上の該当の重要欠陥番号（欠陥ＩＤ）にマウスカーソルを置きマウス１０２をクリックすると、動画像表示部２３０には、この指定された重要欠陥を中心とした光学顕微鏡像の視野内（撮像領域内）の画像、すなわち重要欠陥相当場所の映し出される。この重要欠陥相当場所の表示は、上記操作によって欠陥部７２が特定されることに基づき、コンピュータ１００が、記録装置１０６に観察／検査条件の決定作業に先立って記憶されているＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の欠陥情報Ｄ32a（図２参照）、特にその中の重要欠陥部のウエハ上の座標データを基に、図４では説明及び図示省略した光学式レビュー装置３１の試料ステージ８７が移動制御されることにより行われる。なお、この状態では、図４に示した偏光板８９の回転位置は、予め定められた初期位置、又は前回レビュー時における回転停止位置に設定されており、動画像表示部２３０には、この偏光板状態でイメージセンサ９１が取得した光学像の画像データが表示されている。
【００７７】
ここで、動画像表示部２３０に表示されているウエハ（試料）１の画像データを調整移動する場合は、動画像表示部２３０のバー２３１，２３２を、マウスカーソルで移動する。これを受けた、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の表示部分を移動させるべく、光学式レビュー装置３１の試料ステージ８７を、バー２３１，２３２の操作量及び操作方向に対応させて移動制御し、動画像表示部２３０に表示されるウエハ１の対象領域部分を移動する。
【００７８】
また、動画像表示部２３０に表示された画像上の信号レベルを信号レベル表示部２６０で確認したい場合は、動画像表示部２３０の表示領域（例えば、512×512ピクセルの表示領域サイズ）上を移動するガイド２３３，２３４を、その交点が動画像表示部２３０に表示されている欠陥部と交差するように調整する。もちろん、入力操作手段１０３にジョイスティックが備えられている場合には、動画像表示部２３０の表示画像を見ながら、そのジョイスティックによってその位置を調整してもよい。その際に、信号レベル表示部２６０で信号レベルを確認したい方向については、信号レベル表示部２６０のＸ方向又はＹ方向いずれかの選択カラム２６１のチェックにより選択することができる。
【００７９】
これにより、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されたウエハ（試料）１の画像データの、選択カラム２６１のチェックにより選択されたＸ方向又はＹ方向いずれかの動画像表示部２３０に表示されている領域部分の画像データの信号状態を、記録装置１０６に動画像として記憶されている画像データから抽出し、信号レベル表示部２６０に、縦軸を階調レベル、横軸を動画像表示部２３０の表示領域のピクセル数としてグラフ表示する。この信号レベル表示部２６０のグラフ表示によれば、動画像表示部２３０に表示されたウエハ１の画像データのＸ方向又はＹ方向いずれかの階調レベルの変化を把握することができる。
【００８０】
なお、動画像表示部２３０の画像表示や信号レベル表示部２６０のグラフ表示が、明る過ぎたり、暗過ぎる場合には、イルミネーション操作部２７０の調整ボタン２７１をマウスカーソルでドラッグしてスライドさせたり、直接、その状態表示部２７２に階調レベルを入力して調整できる。
【００８１】
このようにして、上述した画像位置の調整や明るさの調整等が必要に応じて一通り済んだところで、次に、この調整した画像位置の動画像情報の取得を行うことになる。
【００８２】
上述したようにして調整した画像位置の動画像情報の取得を行う場合は、まず、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１におけるStart設定表示部２５１ｓ，End設定表示部２５１ｅに、偏光板回転駆動手段９３が偏光板８９の回転位置又は回転量に対応した偏光板回転駆動手段９３に対する駆動パルス数を用いて設定入力する。
【００８３】
その上で、動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンがマウスカーソルで操作されると、コンピュータ１００は、次に述べるようにしてウエハ（試料）１の動画像表示部２３０に表示されている部分についての動画像情報の取得を行う。
【００８４】
すなわち、コンピュータ１００は、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲の偏光板８９の回転指示（すなわち、駆動パルスの生成指示）を、偏光板回転駆動手段９３に供給する。偏光板回転駆動手段９３は、コンピュータ１００から供給された回転位置範囲又は回転量範囲で駆動パルスを生成してそのパルスモータを駆動し、偏光板８９を所定速度で回転させる。この場合、偏光板回転駆動手段９３による偏光板８９の回転速度は、イメージセンサ９１のフレーム画像の取得時間にあわせて適宜設定されている。これにより、イメージセンサ９１からは、その偏光板８９の回転開始から回転終了までの間、その検出信号がＡ／Ｄ変換器９２を介してコンピュータ１００に逐次供給される。コンピュータ１００は、このＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を、逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、動画像表示部２３０に表示出力するとともに、記録装置１０６に連続的に記憶管理していく。これによって、偏光板８９の回転方向の変化に応じて順次変化するウエハ表面の光学像の画像データ、すなわちウエハ表面の光学像の動画像データの取得が行える。この間、偏光板回転駆動手段９３は、偏光板８９の回転に伴い、偏光板８９の現在回転位置を検出してコンピュータ１００に回転位置情報を送信している。
【００８５】
コンピュータ１００は、偏光板８９が回転している際に、随時生成したウエハ表面の光学像の画像データの記録装置１０６への連続的な記憶管理に当たっては、その際の偏光板８９の対応する回転位置（すなわち、偏光板８９の偏光方向に対応）も記憶する。
【００８６】
したがって、動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンがマウスカーソルで操作されると、上述の動画の取得に伴い、動画像の記録／再生の進行状況を表示するための進行状況表示部２５２が記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲に応じた速度で移動しながら、動画像表示部２３０に表示されている欠陥部画像のコントラスト変化の様子が記録装置１０６に録画される。この動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域の画像データについて、その動画像の録画時間に要する時間は数秒間である。
【００８７】
そして、録画が終了したならば、動画像記録／再生操作部２４０による巻き戻し操作部、停止操作部、再生操作部、早送り操作部、または進行状況表示部２５２の進行指示部を操作し、動画像表示部２３０に再生表示されるウエハ表面の光学像、及び信号レベル表示部２６０にグラフ表示される信号レベルを見ながら、偏光板８９のどの回転位置又は回転量において欠陥部のコントラストが最も大きくなるか、たちどころに理解することができる。
【００８８】
この作業は、検査マップ部２１０上の該当する重要欠陥を含むダイ７１若しくは対応する欠陥部７２をマウスカーソルで指定することに代えて、欠陥リスト２２０上の所望の欠陥ＩＤをマウスカーソルでレ点をつける等して指定することによって、手動、または自動で実施することができる。
【００８９】
次に、上述のようにして記録装置１０６に取得した動画像を用いて、欠陥部のコントラスト変化の偏光板設定依存性を調査する方法を、図６を用いて説明する。
【００９０】
例えば、進行状況表示部２５２が記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲のウエハ１の対象領域部分の動画像の取得が終了したのを記録／再生範囲設定表示部２５０により確認し、ウエハ１についての記録装置１０６への欠陥部の動画像情報の記憶が終了したならば、入力操作手段１０３を操作してディスプレイ装置１０４に表示されている図５に示した動画取得画面２００を閉じ、図６に示したコントラスト分析画面３００を開く。
【００９１】
図６は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト分析画面を示した図である。
【００９２】
図６に示したコントラスト分析画面３００は、図５に示した動画取得画面２００における検査マップ部２１０がコントラストグラフ部３１０に、また動画像記録／再生操作部２４０が分析操作部３２０に替わった画面構成になっている。それ以外のコントラスト分析画面３００の画面構成部分は、動画取得画面２００のその余の画面構成部分と変わりないので、この動画取得画面２００と同じ画面構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９３】
図６において、コントラストグラフ部３１０は、縦軸を比較する画像同士のグレイレベル（ＧＬレベル）差、横軸を偏光板８９を回転する偏光板回転駆動手段９３のパルスモータに対して供給した駆動パルス数、すなわち、偏光板８９の回転位置範囲又は回転量範囲における各回転位置又は各回転量位置を表したグラフ構成になっている。なお、図示の例では、２０００個の駆動パルス数で、偏光板８９は１回転するものとして表されている。
【００９４】
また、分析操作部３２０は、Ｃ２Ｃ（cell to cell）分析ボタン３２１、Ｄ２Ｄ（die to die）分析ボタン３２２とを備えた構成になっている。
【００９５】
ここで、Ｃ２Ｃ分析ボタン３２１は、取得した動画の各フレーム画像データを、任意のセルピッチで、同じロット若しくは同じ品種やプロセスのウエハの画像データと、対応するパターン部分（領域部分）同士のグレイレベルで比較する分析方法を実行するための操作ボタンである。また、Ｄ２Ｄ分析ボタン３２２は、隣接するダイ７１同士の同じ場所について、記録／再生範囲設定表示部２５０に設定した偏光板の回転位置範囲又は回転量範囲において同様にして動画像の取得を行い、このときの偏光板の回転位置範囲又は回転量に対応した隣接するダイ７１同士のグレイレベルを比較する分析方法を実行するための操作ボタンである。
【００９６】
この場合、動画像表示部２３０に分析したい画像を表示して、Ｃ２Ｃ分析ボタン３２１が操作されると、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分の動画像が記録装置１０６に既に記憶されているか否かの確認を行う。コンピュータ１００は、ウエハ１の対象領域部分の動画像が既に記録装置１０６に記録されている場合は、その動画像を記録装置１０６から読み出す。これに対して、コンピュータ１００は、ウエハ１の対象領域部分の動画像が未だ記録装置１０６に記憶されていない場合は、前述した図５に示した動画取得画面２００において動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンが操作された場合の処理と同様にして、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲について偏光板回転駆動手段９３を制御作動して、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分についての動画像情報の取得を行い、記録装置１０６に記憶する。
【００９７】
そして、コンピュータ１００は、この取得したウエハ１の対象領域部分についての動画像情報について、既に記録装置１０６に基準となる別のウエハ１の同じ対象領域部分についての動画像情報が記憶されている場合には、両動画像データそれぞれのグレイレベルを任意のセルピッチで比較して差を求め、このグレイレベルの差をコントラストグラフ部３１０に表示する。
【００９８】
また、動画像表示部２３０に分析したい画像を表示して、Ｄ２Ｄ分析ボタン３３２が操作されると、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分の動画像及びその隣接する基準となるダイ７１の動画像が記録装置１０６に既に記憶されているか否かの確認を行い、記録装置１０６に未だ記録されていない場合は、前述した図５に示した動画取得画面２００において動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンが操作された場合と同様にして、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲について偏光板回転駆動手段９３を制御作動して、動画像表示部２３０に表示されているウエハ（試料）１の対象領域部分の動画像又はその隣接する基準となるダイ７１の動画像の取得を行い、記録装置１０６に記憶する。
【００９９】
そして、コンピュータ１００は、この取得したウエハ１の対象領域部分が含まれるダイ７１と隣接する、同じウエハ１における別のダイ７１の同じ対象領域部分の動画像の取得が既になされ、記録装置１０６に記憶されている場合は、両動画像データそれぞれのグレイレベルを比較して差を求め、このグレイレベルの差をコントラストグラフ部３１０に表示する。
【０１００】
したがって、このコントラスト分析画面３００によるＣ２Ｃ分析を、重要な欠陥部があるウエハ１の動画像と重要な欠陥部がないウエハ１の動画像との間で、同じく、このコントラスト分析画面３００によるＤ２Ｄ分析を、ウエハ１の重要な欠陥部があるダイ７１の動画像と重要な欠陥部がないダイ７１の動画像との間で行うことによって、重要な欠陥部を検出すための観察／検査条件としての光学条件（この場合は、偏光板の回転位置や回転量）を，たちどころに確認することができる。
【０１０１】
次に、偏光板８９の設定（偏光板８９の回転位置若しくは回転量，又は偏光方向）を変えながら取得してある記録装置１０６に記憶された動画のフレームを、ディスプレイ装置１０４の１つの画面に配列して表示する方法について、図７に基づいて説明する。
【０１０２】
図７は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面の一例を示した図である。
【０１０３】
この場合、入力操作手段１０３を操作してディスプレイ装置１０４に表示されている図５に示した動画取得画面２００や、図６に示したコントラスト分析画面３００といったディスプレイ装置１０４に表示されている既存画面を閉じ、図７に示したコントラスト一覧表示画面４００を開く。
【０１０４】
コントラスト一覧表示画面４００は、光学式レビュー装置３１のコンピュータ１００によって生成され、一覧表示部４１０と、選択操作部４２０と、拡大操作部４３０とを有した構成になっている。
【０１０５】
一覧表示部４１０には、表示内容の選択メニュー、複数の重要な欠陥部それぞれについての動画像、複数の重要な欠陥部それぞれについてのコントラストグラフが、選択的に切り替え表示される。
【０１０６】
選択操作部４２０は、表示選択操作部４２１，動画選択操作部４２２，Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３，Ｄ２Ｄ分析操作部４２４を備えている。
【０１０７】
拡大操作部４３０は、一覧表示部４１０に表示されている複数の重要な欠陥部それぞれについての動画像、複数の重要な欠陥部それぞれについてのコントラストグラフの拡大表示を指示する。
【０１０８】
コントラスト一覧表示画面４００を開いた当初、コンピュータ１００により、一覧表示部４１０には、表示内容（コントラスト一覧表示する対象）の選択メニューとして、記録装置１０６に記憶されている動画像を含むレビュー結果情報を基に、ロット内から取り出されてレビューが行われたウエハのキー情報（ロット番号，ウエハ番号，検査工程、欠陥分類等）が、選択可能に表示されている。
【０１０９】
ここで、その中から、マウスカーソルで順次表示対象を絞り、最終的に一のウエハ１を指定して動画選択操作部４２２を操作すると、コンピュータ１００は、記録装置１０６から選択されたキー情報のウエハの動画像を含むレビュー結果情報を読み出し、一覧表示部４１０の表示内容を選択メニューから指定されたウエハ１の動画像に切り替え、ディスプレイ装置１０４に図７に示すように表示する。
【０１１０】
図７においては、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、指定されたウエハ１に関して、欠陥ＩＤ４１１を縦軸に、各フレームに対応した偏光板８９の設定条件（偏光板８９の回転位置に対応した偏光板回転駆動手段９３のパルスモータの回転パルス数位置）４１２を横軸にとり、動画像の対応したフレーム像４１３が配列表示される。 図７の場合は、欠陥ＩＤ４１１が“ＩＤ８５”，“ＩＤ１０２”，“ＩＤ１１０”で表される３つの重要欠陥について、偏光板回転駆動手段９３のパルスモータの回転パルス数位置が“８０”，“１００”，“１２０”，“１４０”である偏光板８９の４つの回転位置に対応したフレーム像４１３が配列表示されている状態が示されている。
【０１１１】
また、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、表示させるフレーム像４１３が多い場合には、縦方向または横方向に画面をスクロールさせるためのバー４１５，４１６が現れ、各バー４１５，４１６の目盛表示位置を移動させることにより、現在は一覧表示部４１０には表示されていない欠陥ＩＤ４１１や、偏光板８９の設定条件に対応する任意のフレーム像４１３を表示させることができる。
【０１１２】
また、図７の場合は、コントラスト一覧表示画面４００は、計１２個のフレーム像４１３を一覧表示部４１０に表示することになっているが、拡大操作部４３０をマウスカーソルで操作することによって、一覧表示部４１０に表示させるフレーム像４１３の数を増減調整することができ、一覧表示部４１０に表示されるフレーム像４１３の表示倍率を増減させることができる。
【０１１３】
さらに、この一覧表示部４１０にフレーム像４１３が表示されている状態において、Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３や、Ｄ２Ｄ分析操作部４２４が操作された場合は、コンピュータ１００は、一覧表示部４１０の表示内容を当該指定されたウエハ１のＣ２Ｃ分析結果やＤ２Ｄ分析結果のコントラストグラフに変更して表示する構成になっている。また、表示選択操作部４２１が操作された場合は、一覧表示部４１０の表示内容を当初の選択メニューに変更して表示する構成になっている。
【０１１４】
一方、前述した一覧表示部４１０に選択メニューが表示されている際に、一のウエハ１を指定して、Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３又はＤ２Ｄ分析操作部４２４を操作すると、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、指定されたウエハ１に関して、Ｃ２Ｃ分析結果やＤ２Ｄ分析結果のコントラストグラフ４１４が配列表示される。
【０１１５】
図８は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面のＤ２Ｄ分析結果の一例を示した図である。
【０１１６】
図８の場合、欠陥ＩＤ４１１が“ＩＤ８５”，“ＩＤ１０２”，“ＩＤ１１０”で表される３つの重要欠陥について、前述の図６で示したコントラストグラフ部３１０で説明したようなコントラストグラフ４１４が配列表示される。なお、この場合のバー４１５，４１６、拡大操作部４３０等の機能については、上述したフレーム像４１３の表示の場合と同様である。
【０１１７】
このように、モード（欠陥ＩＤ）が違う複数の重要欠陥に対して、観察／検査条件としてどのような光学条件を設定すれば効率よく検出することが可能か、たちどころに理解できる。
【０１１８】
そして、このコントラスト一覧表示画面４００上で、一又は複数の重要欠陥の欠陥ＩＤをマウスカーソルで指定し、一覧表示部４１０に表示されているフレーム像４１３の中でコントラストが適切なフレーム像４１３や、コントラストグラフ４１４でコントラストが適切な偏光板８９の回転位置に対応する回転パルス数位置をマウスカーソルで指定して登録操作することにより、コンピュータ１００は対応する回転パルス数位置を当該ウエハ１が属する品種やプロセスの製品ウエハ１の光学条件として、この指定された欠陥ＩＤに対応させて偏光板８９の回転位置に対応する回転パルス数位置を設定記録することができる。
【０１１９】
以上説明した本発明によれば、たちどころに重要欠陥を効率よく検出するための光学条件設定を見つけることができ、ますます困難になっている光学式検査装置の条件設定を容易にするための絶大なる効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを含む欠陥確認ラインシステムの全体構成図である。
【図２】外観検査装置及びレビュー装置とデータ処理装置との間で伝達される情報の伝達シーケンスの説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを用いた光学条件設定をするまでの作業フローチャートである。
【図４】光学式レビュー装置の一実施例の構成図である。
【図５】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存した動画取得画面を示した図である。
【図６】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト分析画面を示した図である。
【図７】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面の一例を示した図である。
【図８】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面のＤ２Ｄ分析結果の一例を示した図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ ウエハ（試料）
２ マップ
１０ クリーンルーム
１１ 半導体製造工程
２０ 外観検査装置
３０ レビュー装置
３１ 光学式レビュー装置
３２ ＳＥＭ式レビュー装置
４０ プローブ検査装置
５０ データ処理装置
６０ 通信回線
７１ ダイ
７２ 欠陥部
７３ オリフラマーク
８１ 光源
８２，８２’ 光
８３ レンズ
８４ 偏光板
８５ ハーフミラー
８６ 対物レンズ
８７ 試料ステージ
８８，８８’ 光
８９ 偏光板
９０ 結像レンズ
９１ イメージセンサ
９２ Ａ／Ｄ変換器
９３ 偏光板回転駆動手段
１００ コンピュータ
１０１ キーボード
１０２ マウス
１０３ 入力操作手段
１０４ ディスプレイ装置
１０５ 通信インタフェース
１０６ 装置
２００ 動画取得画面
２１０ 検査マップ部
２２０ 欠陥リスト部
２３０ 動画像表示部
２３１，２３２ バー
２４０ 動画像記録／再生操作部
２４１ 個別操作部
２５０ 記録／再生範囲設定表示部
２５１ 範囲表示部
２５２ 進行状況表示部
２６０ 信号レベル表示部
２６１ 選択カラム
２７０ イルミネーション操作部
３００ コントラスト分析画面
３１０ コントラストグラフ部
３２０ 分析操作部
３２１ Ｃ２Ｃ分析ボタン
３２２ Ｄ２Ｄ分析ボタン
４００ コントラスト一覧表示画面
４１０ 一覧表示部
４１１ 欠陥ＩＤ
４１２ 偏光板設定条件
４１３ フレーム像
４１４ コントラストグラフ
４１５，４１６ バー
４２０ 選択操作部
４２１ 表示選択操作部
４２２ 動画選択操作部
４２３ Ｃ２Ｃ分析選択操作部
４２４ Ｄ２Ｄ分析操作部
４３０ 拡大操作部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造途中の製品や部品の外観確認作業に関り、特に半導体ウエハ，フォトマスク，磁気ディスク，液晶基板等の表面の異物，パターン欠陥，穴欠陥を検出する観察／検査装置の観察／検査条件の決定作業の効率化をはかった観察／検査作業支援システム及び観察／検査条件設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、半導体デバイスが形成されたウエハ表面上に生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥は製品不良の原因となる。そのため、半導体製造工程では、製品としての半導体デバイスの歩留まりを向上させる上で、このウエハ表面上に生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥を検出する作業が大変重要である。
【０００３】
そこで、半導体製造工程では、半導体デバイスが形成されたウエハを観察／検査するための観察／検査装置を設置し、ウエハ表面上の生じた異物，パターン欠陥，穴欠陥（以下、外観不良、又は単に欠陥と総称する）を定量化し、その製造装置及び製造環境に問題がないかを常時監視する必要がある。さらに、この観察／検査装置によって、ウエハ表面上に生じた外観不良の形状を観察することによって、その外観不良が製品に致命的な影響を与えるものであるか否かを確認する必要もある。
【０００４】
この半導体デバイスが形成されたウエハ表面上に生じる外観不良の検査においては、欠陥の微細化に伴い、その外観不良を検出するための様々な光学的手法が提案されている。
【０００５】
例えば、特開平７−１２８５９５号公報（特許文献１）や特開２０００−１５５０９９号公報（特許文献２）には、偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法が示されている。
【０００６】
ところで、従来は、この偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法が適用された観察／検査装置でも、その検出すべき外観不良に対しての検出条件の設定は、容易に、また短時間で行えるものであった。すなわち、その検出条件の設定も、観察／検査対象のウエハに関して一種類の検出条件を設定するだけで済むことが多く、それほど時間を要しなかった。
【０００７】
したがって、従来は、観察／検査装置上で観察／検査条件としての光学条件を設定する場合を例に説明すれば、まず、試行錯誤を繰り返しながら観察／検査装置によって検査作業を数回繰り返し、ウエハ表面上のどこに欠陥が存在するのかを明らかにする。そして、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ，scanning electron microscope ）等のレビュー装置を使って、どの検出欠陥が重要か確認する。その上で、この重要欠陥をより多く検出できるように、光学条件を調整することによって行っていた。
【０００８】
例えば、上述した特許文献２では、同文献２の［図８］に示されているように、偏光特性を含む光学パラメータについて予備的に画像を取得するためのパラメータ範囲を入力し、このパラメータ範囲の条件でそれぞれ画像を取得し、回折像やパターン像を一覧できるように表示すると共に、パターンのコントラストやパターンの鮮鋭度を示す２次微分値の総和等を表示することにより、光学パラメータと光学像の解像度に関する情報が一覧できるようにして、外観不良の検出条件としての光学パラメータの適正値を容易に決定できるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１２８５９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、最近は、最先端半導体デバイスのさらなるパターン微細化に伴い、そのデバイス表面上のパターンに生じた様々な種類の異物やパターン欠陥及び穴欠陥といった外観不良を検出できる能力・性能が観察／検査装置に求められている。
【００１１】
そのため、上述した偏光板を使用した欠陥強調手法による欠陥検査方法を適用した観察／検査装置では、検出すべき外観不良それぞれに対しての検出条件として複数の光学パラメータを条件設定し、この条件設定した光学パラメータそれぞれでパターンの検査を繰り返し行うケースや、検出条件として一つの光学パラメータでパターンを検査する場合であっても、その検出条件を決定するためには従前よりもはるかに多くの予備的な検査作業を実行し、それぞれの予備的な検査作業による検出結果を吟味してから条件設定をしなければならなくなってきた。
【００１２】
そして、光学パラメータを条件設定するための偏光板の調整は、通常人手によるマニュアル操作で行うが、最先端半導体デバイスの場合は、条件の組み合わせ量が膨大な上、複数箇所の複数種類の欠陥それぞれについて偏光板を調整しながら画像を取得して並べ、つき合わせる作業は、画像取得の手間等その作業量の膨大さから、大変な労力を要する。
【００１３】
上述したように、最先端半導体デバイスのさらなるパターン微細化に伴い、その歩留まりに影響を与える複数種の欠陥検出に最適な観察／検査条件が異なることが多くなり、さらに最適な観察／検査条件として一つの観察／検査条件を条件設定しなければならない場合は、複数種の欠陥検出に最適な共通の観察／検査条件を決めるための最適化作業に大変な時間がかかり、短時間に観察／検査条件を決めることは益々困難になってきている。
【００１４】
本発明は、このような問題点を鑑みなされたものであって、半導体デバイスの微細化に伴って大変な労力を要するようになってきた観察／検査装置における観察／検査条件の決定作業について、観察／検査条件の条件設定変更によって変化する観察／検査像の変化を動画として保存し、また再生できるようにし、観察／検査条件の条件設定の指針となる情報を容易に得ることできる観察／検査作業支援システム及び観察／検査条件設定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】
【００１５】
そこで、本発明では、上記した課題を解決するために、試料としてのウエハを観察／検査装置で検査した結果に係り、そのウエハを予めＳＥＭ等を用いてレビューした結果から、どれが重要欠陥であるか否か確認・定義しておく。
【００１６】
その場所の光学像を観察／検査装置の受光系手段、例えばレビューＣＣＤ（Charge Coupled Devices）で捕らえて撮像し、偏光板を回す開始方向と終了方向を決め、パルスモータで回転させて像が変化する様子を動画として画像記憶手段としてのＨＤＤやＤＶＤ等といった記憶装置に保存する。
【００１７】
この作業を重要欠陥として複数場所で繰り返す。偏光板の回転には数秒以下の時間しか掛からないので、動画の取得時間は、動画取得数にもよるがわずか数分以下で終了する。
【００１８】
その動画を画面上に複数配列し、動画の進行スピードを、例えば偏光板の回転の速度と同じ再生スピード、又はその前後の任意の再生スピードにしながら再生し、欠陥部で最も高いコントラストが得られる条件を求める。
【００１９】
また、動画を偏光板の回転位置に対応させたフレーム毎に切り出し、その画像を並べることで同様に最適な条件を決める。
【００２０】
これにより、最短時間で最適な観察・検査条件を容易に決めるための情報を簡単に得ることができ、最適な検査／観察条件を誰でも容易に決定することができる。
【００２１】
そのために、本発明の観察／検査作業支援システムは、試料に光ビームを照射する照射系手段と、光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、受光系手段の光軸を中心軸として偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように偏光板回転手段を作動制御するとともに、偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、観察／検査画像記憶制御手段により画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の観察／検査作業支援方法は、照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程を有し、偏光板回転工程における偏光板の回転位置に応じて受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、受光工程で受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、観察／検査画像記憶工程で画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを動画再生出力する観察／検査画像再生工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、検査・レビューの繰り返し作業により重要欠陥の在り処を明らかにした上で、検査装置上で偏光板の偏向方向等の光学条件を変更しながら動画を取得し、それを再生することにより、欠陥部のコントラストが最も高くなる条件の手がかりをたちどころに提供し、ひいては検査条件を最適化するまでに要する時間を劇的に減少させるという、デザインルールの進化とともに困難になってきた欠陥検出条件確定に絶大なる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態による観察／検査作業支援システム並びに観察／検査条件設定方法について、半導体製造ラインに適用した場合を例に図面とともに説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを含む欠陥確認ラインシステムの全体構成図である。
【００２６】
図１に示すように、半導体製造工程１１は、通常、清浄な環境が保たれたクリーンルーム１０内に設けられている。クリーンルーム１０内には、外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０が設置されている。外観検査装置２０は、パターン欠陥，穴欠陥，異物といった、試料である製品ウエハの欠陥部の検出を行う。レビュー装置３０は、外観検査装置２０からの欠陥情報に基づいて、その欠陥部の発生工程を特定するために欠陥部の大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等の観察（すなわち、レビュー）を行う。プローブ検査装置４０は、製品ウエハ上の各チップの特性を検査するに当り、製品化後の使用状態を想定し、これに応じた温度雰囲気中でプローブ検査を行って、その良品／不良品を選別する。
【００２７】
外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０は、それぞれ通信回線６０を介して、クリーンルーム１０外に設置されたデータ処理装置５０とデータ接続されている。
【００２８】
データ処理装置５０は、外観検査装置２０，レビュー装置３０，及びプローブ検査装置４０それぞれに対して外観検査処理，レビュー処理，及びプローブ検査処理のために必要な処理情報を提供するとともに、これら各装置２０，３０，４０からの検査結果情報の提供を受けて、半導体製造工程１１で製造される製品ウエハの品質管理等を行う。
【００２９】
製品ウエハは、ロット単位で半導体製造工程１１を流れている。外観検査装置２０による外観検査は、予め外観検査を行うことが決められている工程の処理が終了した後に、作業者又は搬送機によって外観検査装置２０まで製品ウエハがロットごと運ばれて、製品ウエハ全数について行われる。
【００３０】
外観検査装置２０では、製品ウエハの欠陥部の位置、大きさ等の検査が行われ、欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤ（Identification）や、製品ウエハ上の欠陥部の座標データが取得される。また、外観検査装置２０では、付設されたＡＤＲ（Auto Defect Review、自動欠陥レビュー）によって、欠陥部の拡大画像すなわちＡＤＲ画像も取得される。
【００３１】
外観検査装置２０によって外観検査を終了したウエハは、外観検査装置２０によって検出された欠陥部について、その大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等をさらに詳細に観察するために、レビュー装置３０に運ばれ、そのロット内から一部のウエハが試料として取り出され、レビュー装置３０によるレビューが行われる。
【００３２】
次に、外観検査装置２０により実行される外観検査、レビュー装置３０により実行されるレビューの際に、各装置２０，３０とデータ処理装置５０との間で伝達される情報について、図２に基づいて説明する。
【００３３】
図２は、外観検査装置及びレビュー装置とデータ処理装置との間で伝達される情報の伝達シーケンスの説明図である。
【００３４】
図２に示すように、レビュー装置３０は、光学式レビュー装置３１と、ＳＥＭ式レビュー装置３２とによって構成されている。光学式レビュー装置３１は、欠陥部の詳細な大きさや形状、テクスチャ（表面の模様）等をレビューする。ＳＥＭ式レビュー装置３２は、例えば、光学式レビュー装置３１では検出できないホール工程のコンタクト不良や配線工程の断線，ショートなどの電気的欠陥を検出する。
【００３５】
レビュー装置３０（３１，３２）によりレビューを行う際は、レビュー装置３０は、レビュー対象である製品ウエハの情報、具体的にはロット番号，ウエハ番号，検査工程をキー情報として、レビュー対象の製品ウエハについての欠陥情報Ｄ3a（Ｄ31a，Ｄ32a）を、データ処理装置５０から取得する。
【００３６】
ここで、レビュー装置３０（３１，３２）がデータ処理装置５０から取得する欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）は、外観検査装置２０による外観検査によって取得され、通信回線６０を介してデータ処理装置５０に供給された、欠陥部が存在しているウエハの欠陥情報Ｄ2に基づいて生成された情報である。そして、このレビュー装置３０がデータ処理装置５０から取得する欠陥情報Ｄ3a（Ｄ31a，Ｄ32a）には、欠陥部（欠陥箇所）の識別を示す欠陥ＩＤ（Identification）や、欠陥部のウエハ上の座標データに加えて、前述した欠陥部のＡＤＲ画像も含まれている。
【００３７】
ここで、外観検査装置２０から出力されるウエハの欠陥情報Ｄ2は、通常、膨大なデータであるため、欠陥情報Ｄ2は、データ処理装置５０に供給された後、データ処理装置５０に備えられている複数のフィルタ機能によってフィルタリングされて、光学式レビュー装置３１,ＳＥＭ式レビュー装置３２それぞれに供給する欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）が抽出される。データ処理装置５０の図示せぬ記憶装置には、ロット番号，ウエハ番号，検査工程といったキー情報に対応させて、フィルタリングされて抽出された欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）が記憶されている。
【００３８】
そのため、データ処理装置５０は、例えばレビュー装置３０（３１，３２）からキー情報をインデックスとした欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）の供給要求を受けると、その図示せぬ記憶装置に記憶されている該当する製品ウエハの欠陥情報Ｄ3（Ｄ31a，Ｄ32a）をレビュー装置３０（３１，３２）に供給する。
【００３９】
レビュー装置３０としての光学式レビュー装置３１やＳＥＭ式レビュー装置３２は、データ処理装置５０から供給を受けた欠陥情報Ｄ31a，Ｄ32aに基づいて、試料の製品ウエハにおける欠陥部の詳細な観察を行い、欠陥部が重要欠陥部である場合には、その重要欠陥部の画像データを取得する。併せて、光学式レビュー装置３１やＳＥＭ式レビュー装置３２は、解析効率を向上させるために、それぞれに搭載されているＡＤＣ(Automatic Defect Classification 自動欠陥分類機能)によって、取得した重要欠陥部の画像データをその特徴に応じたカテゴリに自動的に分類し、重要欠陥部の欠陥分類を行う。
【００４０】
これらレビュー装置３０（３１，３２）によってそれぞれ取得された重要欠陥部の画像データ及びその欠陥分類情報は、それぞれＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ3b（Ｄ31b，Ｄ32b）として通信回線６０を介してデータ処理装置５０に送られる。
【００４１】
ところで、上述した製品ウエハの製造・検査において、通常、外観検査装置２０で初めて検査する品種やプロセスの製品ウエハでは、外観検査装置２０において、作業者により検査条件の最適化が行われる。この最適化は、半導体製造工程１１における歩留まり向上にとって重要な欠陥が検出されているか否かについて、レビュー装置３０を用いて作業者が製品ウエハの重要欠陥の有無を確認することによって行われる。その後、レビュー装置３０によって確認したどのような種類の重要欠陥がウエハの座標上のどこに存在したかの情報とともに、ウエハはレビュー装置３０から外観検査装置２０に戻される。
【００４２】
次に、このレビューにより存在が明らかになった重要欠陥に対して、検査条件をどのように最適化するかの観察／検査条件設定方法について、図３に基づき説明する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを用いた光学条件設定方法のフローチャートである。
【００４４】
まず、初めて検査する品種やプロセスの製品化ウエハ１は、そのロッドの中から１枚が抽出されて外観検査装置２０にロードされ、ウエハアライメントの後（図３のステップＳ１１）、ある任意の条件で外観検査装置２０によってウエハ１の表面の外観検査が行われる（ステップＳ１２）。
【００４５】
この際、外観検査装置２０が出力するＡＤＲ画像も含むウエハの欠陥情報Ｄ2（図２参照）は、通信回線６０を介してデータ処理装置５０に供給される。
【００４６】
データ処理装置５０では、外観検査装置２０から供給されるウエハ１の欠陥情報Ｄ2を複数のフィルタ機能を用いて処理し、ステップＳ１２に図示したウエハ１の欠陥部７２のマップ２や、欠陥部７２それぞれの欠陥ＩＤやウエハ上における座標データ等からなる情報を取得し、これら情報を当該ウエハ１についての外観検査装置２０から供給された欠陥情報Ｄ2に関しての検査ファイルとして、図示せぬ記憶装置に記憶する。
【００４７】
ここで、ステップＳ１２に図示したウエハ１のマップ２において、ウエハ１の表面に表れている複数の矩形状部分７１のそれぞれは、半導体デバイスがそれぞれ形成されたチップとしてのダイを示し、この矩形状のダイ７１における粒状部分７２は、外観検査装置２０によって検出された欠陥部をそれぞれ示す。また、７３はウエハアライメントの際にウエハ１上の座標軸方向を規定するオリフラマークを示す。
【００４８】
その上で、外観検査装置２０による外観検査が終了した初めて検査する品種やプロセスのウエハ１は、外観検査装置２０からＳＥＭ式レビュー装置３２に移されるとともに、データ処理装置５０からは、ステップＳ１２に図示したウエハ１のマップ２や欠陥部７２のウエハ上における座標データ等の検査ファイルの情報が、通信回線６０を介してＳＥＭ式レビュー装置３２に欠陥情報Ｄ32d（図２参照）として供給される。
【００４９】
そして、ＳＥＭ式レビュー装置３２では、データ処理装置５０から供給された欠陥情報Ｄ32dに基づいて、外観検査装置２０による外観検査によって検出されたウエハ１の欠陥部７２を全数、又は任意の数だけ観察し、重要欠陥部があるか否か、また重要欠陥部がある場合には欠陥部７２のうちのどれであるかを同定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
その上で、このＳＥＭ式レビュー装置３２によるウエハ１の重要欠陥部の確認が終了すると、ＳＥＭ式レビュー装置３２によって同定されたウエハ１の重要欠陥部についてのデータは、ＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ2（図２参照）として、ＳＥＭ式レビュー装置３２からデータ処理装置５０へ供給される。ＡＤＲ／ＡＤＣ情報Ｄ2は、データ処理装置５０によってその記憶装置の当該ウエハ１に関しての検査ファイルに記憶される。
【００５１】
そして、ウエハ１は、光学式レビュー装置３１にロードされ、光学式レビュー装置３１は、データ処理装置５０の該当する検査ファイルから、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を請け、ウエハ１をアライメントして重要欠陥部の光学像を観察する（ステップＳ１４）。
【００５２】
ここで、光学式レビュー装置３１の一実施例の構成について、図４に基づいて説明しておく。
【００５３】
図４は、光学式レビュー装置の一実施例の構成図である。
図４において、光源８１を発光した光８２'はレンズ８３を介して集光され、偏光板８４を透過する構成になっている。偏光板８４を透過した光は直線偏光となり、ハーフミラー８５を透過した光が照明光８２となる。ハーフミラー８５を透過した照明光８２は、対物レンズ８６を介して移動可能な試料ステージ８７上に載置されたウエハ１を落射照明する。ウエハ１で反射回折した光８８'のうち、対物レンズ８６のＮＡ（Numerical Aperture）内の光８８は、再び対物レンズ８６に捕捉され、ハーフミラー８５を反射して検出光路に導かれる。この検出光８８は偏光板（ＳＲ板）８９の偏光面を透過し、結像レンズ９０を介してイメージセンサ（光電変換手段）９１上にウエハ１の像を結像する。イメージセンサ９１は、レンズ８３によって集光された光のうち、偏光板８９を通過した光を受光し、その光の強度に応じた電気信号出力を生成する。そして、イメージセンサ９１の電気信号出力は、Ａ／Ｄ変換器９２に供給され、このＡ／Ｄ変換器９２よってアナログ／デジタル変換されて後述するコンピュータ１００に供給される構成になっている。
【００５４】
また、レンズ８３によって集光された散乱光のうち、特定の偏光成分の光のみを通過させる偏光板８９は、例えばパルスモータからなる偏光板回転駆動手段９３によって光軸を回転の中心軸として回転可能に構成されている。これにより、ウエハ１の表面状態に応じて、偏光板回転駆動手段９３を適宜パルス数だけパルス駆動して偏光板８９の回転位置（偏光方向）を任意に調整することによって検出したい異物やパターン欠陥の信号のＳ／Ｎ比が低下するのを防止して、異物やパターン欠陥により生じるウエハ１の表面散乱光を有効に検出することができる構成になっている。また、本実施の形態の場合、このパルスモータからなる偏光板回転駆動手段９３は、その駆動パルス数に基づいて偏光板８９の回転位置を検出する偏光板回転位置検出手段も兼ねている。
そして、Ａ／Ｄ変換器９２及び偏光板回転駆動手段９３は、光学式レビュー装置３１の構成要素としてのコンピュータ１００に接続されている。
【００５５】
コンピュータ１００には、キーボード１０１やマウス１０２等の入力操作手段１０３、ディスプレイ装置１０４、通信回線６０を介して図１及び図２に示したデータ処理装置５０とデータ伝送を行うための通信インタフェース１０５、及びＨＤＤ等によって構成され画像データ記憶手段並びに基準画像記憶手段としても機能する記録装置１０６が備えられている。
【００５６】
その上で、コンピュータ１００は、通信インタフェース１０５により通信回線６０を介して通信接続されている図２に示すデータ処理装置５０から、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を受け、これらを記録装置１０６に記憶する。
【００５７】
また、コンピュータ１００は、そのウィンドウシステムを用いて、光学式レビュー装置３１のＧＵＩ（Graphical User Interface ）操作画面を生成し、このＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づいて光学式レビュー装置３１の各部を制御する制御機能を有する。
【００５８】
また、コンピュータ１００は、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、画像処理手段として、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を画像処理して、ウエハ表面の光学像の画像データを生成し、生成した画像データを記録装置１０６に記憶管理するとともに、記録装置１０６に記憶管理されている画像データの表示制御を行う。この場合には、記録装置１０６は、画像記憶手段に該当する。
【００５９】
また、コンピュータ１００は、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、イメージセンサ９１によりウエハ表面の光学像を取得するに際し、偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させ、偏光板８９の偏光制御を行う。
【００６０】
また、コンピュータ１００は、記録装置１０６に記憶管理されている画像データを、同じく記録装置１０６に記憶されている基準画像データと比較対照し、ウエハ１の外観不良箇所の分析を行う欠陥分析機能を有する。
【００６１】
さらに、コンピュータ１００は、その欠陥分析機能等によって検出したウエハ１の重要欠陥部の欠陥分類を行う自動欠陥分類機能（ＡＤＣ）、等も有する。
【００６２】
このように構成された光学式レビュー装置３１においては、コンピュータ１００が、ＧＵＩ操作画面上での入力操作手段１０３の操作に基づき、偏光板回転駆動制御手段として、偏光板回転駆動手段９３を制御駆動して偏光板８９をその光軸を中心軸にして回転させている最中も、コンピュータ１００は、画像処理手段として、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理していくことによって、偏光板回転方向の変化に応じて変化するウエハ表面の光学像の動画像データの取得が行える構成になっている。
【００６３】
以下、本明細書の説明では、光学式レビュー装置３１において、偏光板８９が回転している最中、イメージセンサ９１からＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、記録装置１０６に連続的に記憶管理した画像データのことを、動画像データと称する。
【００６４】
次に、図３のステップＳ１４で説明した、本実施の形態の観察／検査作業支援システムにおける光学式レビュー装置３１による重要欠陥部についての観察／検査条件設定方法について詳述する。
【００６５】
図５は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存した動画取得画面を示した図である。
【００６６】
動画取得画面２００は、データ処理装置５０から、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤや重要欠陥部のウエハ上の座標データ、外観検査装置２０による検査時に得られた重要欠陥部のＡＤＲ画像等の欠陥情報Ｄ31a（図２参照）の供給を受けた、光学式レビュー装置３１のコンピュータ１００によって生成され、ディスプレイ装置１０４に表示される。
【００６７】
動画取得画面２００は、検査マップ部２１０と、欠陥リスト部２２０と、動画像表示部２３０と、動画像記録／再生操作部２４０と、記録／再生範囲設定表示部２６０と、信号レベル表示部２６０と、イルミネーション操作部２７０とを有した構成になっている。
【００６８】
検査マップ部２１０は、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の所在が、図３のステップＳ１２に図示したマップ２の場合と同様にして、ウエハ上に対応させて座標表示される。
【００６９】
欠陥リスト部２２０は、ＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された個別の重要欠陥部の識別を示す欠陥ＩＤをインデックスとして、この欠陥ＩＤに対応した重要欠陥部のウエハ上の座標データ，大きさ等といった情報が、リスト形式で記載されて表示される。
【００７０】
動画像表示部２３０は、光学式レビュー装置３１のイメージセンサ９１によって撮像した試料１の光学像の動画像が表示される。
【００７１】
動画像記録／再生操作部２４０は、巻戻し，停止，再生，早送り，記録の各個別操作部２４１が表示され、動画像の記録／再生操作が行える。
【００７２】
記録／再生範囲設定表示部２５０は、図４に示した光学式レビュー装置３１の構成において、偏光板の回転量若しくは回転量範囲、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向の変化範囲を設定するための範囲表示部２５１と、動画像の記録／再生の進行状況を表示するための進行状況表示部２５２とを有する。
【００７３】
信号レベル表示部２５０は、撮像された対象領域部分の画像についての画面座標系上におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向の階調レベル（明るさレベル）の変化状況を表示する。
【００７４】
イルミネーション操作部２７０は、動画像表示部２３０や信号レベル表示部２６０に表示されている画像全体の明るさを表示する。
【００７５】
観察／検査条件の決定作業では、上述した動画取得画面２００をディスプレイ装置１０４に表示させた状態において、ＳＥＭ式レビュー装置３２によるレビューで重要欠陥と同定されたウエハ上の該当個所の観察／検査条件の決定する場合は、次に述べるようにして行う。
【００７６】
動画取得画面２００の検査マップ部２１０上の該当する重要欠陥を含むダイ７１若しくは対応する欠陥部７２、又は欠陥リスト部２２０上の該当の重要欠陥番号（欠陥ＩＤ）にマウスカーソルを置きマウス１０２をクリックすると、動画像表示部２３０には、この指定された重要欠陥を中心とした光学顕微鏡像の視野内（撮像領域内）の画像、すなわち重要欠陥相当場所の映し出される。この重要欠陥相当場所の表示は、上記操作によって欠陥部７２が特定されることに基づき、コンピュータ１００が、記録装置１０６に観察／検査条件の決定作業に先立って記憶されているＳＥＭ式レビュー装置３２で同定された重要欠陥部の欠陥情報Ｄ32a（図２参照）、特にその中の重要欠陥部のウエハ上の座標データを基に、図４では説明及び図示省略した光学式レビュー装置３１の試料ステージ８７が移動制御されることにより行われる。なお、この状態では、図４に示した偏光板８９の回転位置は、予め定められた初期位置、又は前回レビュー時における回転停止位置に設定されており、動画像表示部２３０には、この偏光板状態でイメージセンサ９１が取得した光学像の画像データが表示されている。
【００７７】
ここで、動画像表示部２３０に表示されているウエハ（試料）１の画像データを調整移動する場合は、動画像表示部２３０のバー２３１，２３２を、マウスカーソルで移動する。これを受けた、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の表示部分を移動させるべく、光学式レビュー装置３１の試料ステージ８７を、バー２３１，２３２の操作量及び操作方向に対応させて移動制御し、動画像表示部２３０に表示されるウエハ１の対象領域部分を移動する。
【００７８】
また、動画像表示部２３０に表示された画像上の信号レベルを信号レベル表示部２６０で確認したい場合は、動画像表示部２３０の表示領域（例えば、512×512ピクセルの表示領域サイズ）上を移動するガイド２３３，２３４を、その交点が動画像表示部２３０に表示されている欠陥部と交差するように調整する。もちろん、入力操作手段１０３にジョイスティックが備えられている場合には、動画像表示部２３０の表示画像を見ながら、そのジョイスティックによってその位置を調整してもよい。その際に、信号レベル表示部２６０で信号レベルを確認したい方向については、信号レベル表示部２６０のＸ方向又はＹ方向いずれかの選択カラム２６１のチェックにより選択することができる。
【００７９】
これにより、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されたウエハ（試料）１の画像データの、選択カラム２６１のチェックにより選択されたＸ方向又はＹ方向いずれかの動画像表示部２３０に表示されている領域部分の画像データの信号状態を、記録装置１０６に動画像として記憶されている画像データから抽出し、信号レベル表示部２６０に、縦軸を階調レベル、横軸を動画像表示部２３０の表示領域のピクセル数としてグラフ表示する。この信号レベル表示部２６０のグラフ表示によれば、動画像表示部２３０に表示されたウエハ１の画像データのＸ方向又はＹ方向いずれかの階調レベルの変化を把握することができる。
【００８０】
なお、動画像表示部２３０の画像表示や信号レベル表示部２６０のグラフ表示が、明る過ぎたり、暗過ぎる場合には、イルミネーション操作部２７０の調整ボタン２７１をマウスカーソルでドラッグしてスライドさせたり、直接、その状態表示部２７２に階調レベルを入力して調整できる。
【００８１】
このようにして、上述した画像位置の調整や明るさの調整等が必要に応じて一通り済んだところで、次に、この調整した画像位置の動画像情報の取得を行うことになる。
【００８２】
上述したようにして調整した画像位置の動画像情報の取得を行う場合は、まず、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１におけるStart設定表示部２５１ｓ，End設定表示部２５１ｅに、偏光板回転駆動手段９３が偏光板８９の回転位置又は回転量に対応した偏光板回転駆動手段９３に対する駆動パルス数を用いて設定入力する。
【００８３】
その上で、動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンがマウスカーソルで操作されると、コンピュータ１００は、次に述べるようにしてウエハ（試料）１の動画像表示部２３０に表示されている部分についての動画像情報の取得を行う。
【００８４】
すなわち、コンピュータ１００は、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲の偏光板８９の回転指示（すなわち、駆動パルスの生成指示）を、偏光板回転駆動手段９３に供給する。偏光板回転駆動手段９３は、コンピュータ１００から供給された回転位置範囲又は回転量範囲で駆動パルスを生成してそのパルスモータを駆動し、偏光板８９を所定速度で回転させる。この場合、偏光板回転駆動手段９３による偏光板８９の回転速度は、イメージセンサ９１のフレーム画像の取得時間にあわせて適宜設定されている。これにより、イメージセンサ９１からは、その偏光板８９の回転開始から回転終了までの間、その検出信号がＡ／Ｄ変換器９２を介してコンピュータ１００に逐次供給される。コンピュータ１００は、このＡ／Ｄ変換器９２を介して供給されるデジタル化された電気信号出力を、逐次画像処理してウエハ表面の光学像の画像データを随時生成し、動画像表示部２３０に表示出力するとともに、記録装置１０６に連続的に記憶管理していく。これによって、偏光板８９の回転方向の変化に応じて順次変化するウエハ表面の光学像の画像データ、すなわちウエハ表面の光学像の動画像データの取得が行える。この間、偏光板回転駆動手段９３は、偏光板８９の回転に伴い、偏光板８９の現在回転位置を検出してコンピュータ１００に回転位置情報を送信している。
【００８５】
コンピュータ１００は、偏光板８９が回転している際に、随時生成したウエハ表面の光学像の画像データの記録装置１０６への連続的な記憶管理に当たっては、その際の偏光板８９の対応する回転位置（すなわち、偏光板８９の偏光方向に対応）も記憶する。
【００８６】
したがって、動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンがマウスカーソルで操作されると、上述の動画の取得に伴い、動画像の記録／再生の進行状況を表示するための進行状況表示部２５２が記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲に応じた速度で移動しながら、動画像表示部２３０に表示されている欠陥部画像のコントラスト変化の様子が記録装置１０６に録画される。この動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域の画像データについて、その動画像の録画時間に要する時間は数秒間である。
【００８７】
そして、録画が終了したならば、動画像記録／再生操作部２４０による巻き戻し操作部、停止操作部、再生操作部、早送り操作部、または進行状況表示部２５２の進行指示部を操作し、動画像表示部２３０に再生表示されるウエハ表面の光学像、及び信号レベル表示部２６０にグラフ表示される信号レベルを見ながら、偏光板８９のどの回転位置又は回転量において欠陥部のコントラストが最も大きくなるか、たちどころに理解することができる。
【００８８】
この作業は、検査マップ部２１０上の該当する重要欠陥を含むダイ７１若しくは対応する欠陥部７２をマウスカーソルで指定することに代えて、欠陥リスト２２０上の所望の欠陥ＩＤをマウスカーソルでレ点をつける等して指定することによって、手動、または自動で実施することができる。
【００８９】
次に、上述のようにして記録装置１０６に取得した動画像を用いて、欠陥部のコントラスト変化の偏光板設定依存性を調査する方法を、図６を用いて説明する。
【００９０】
例えば、進行状況表示部２５２が記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲のウエハ１の対象領域部分の動画像の取得が終了したのを記録／再生範囲設定表示部２５０により確認し、ウエハ１についての記録装置１０６への欠陥部の動画像情報の記憶が終了したならば、入力操作手段１０３を操作してディスプレイ装置１０４に表示されている図５に示した動画取得画面２００を閉じ、図６に示したコントラスト分析画面３００を開く。
【００９１】
図６は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト分析画面を示した図である。
【００９２】
図６に示したコントラスト分析画面３００は、図５に示した動画取得画面２００における検査マップ部２１０がコントラストグラフ部３１０に、また動画像記録／再生操作部２４０が分析操作部３２０に替わった画面構成になっている。それ以外のコントラスト分析画面３００の画面構成部分は、動画取得画面２００のその余の画面構成部分と変わりないので、この動画取得画面２００と同じ画面構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９３】
図６において、コントラストグラフ部３１０は、縦軸を比較する画像同士のグレイレベル（ＧＬレベル）差、横軸を偏光板８９を回転する偏光板回転駆動手段９３のパルスモータに対して供給した駆動パルス数、すなわち、偏光板８９の回転位置範囲又は回転量範囲における各回転位置又は各回転量位置を表したグラフ構成になっている。なお、図示の例では、２０００個の駆動パルス数で、偏光板８９は１回転するものとして表されている。
【００９４】
また、分析操作部３２０は、Ｃ２Ｃ（cell to cell）分析ボタン３２１、Ｄ２Ｄ（die to die）分析ボタン３２２とを備えた構成になっている。
【００９５】
ここで、Ｃ２Ｃ分析ボタン３２１は、取得した動画の各フレーム画像データを、任意のセルピッチで、同じロット若しくは同じ品種やプロセスのウエハの画像データと、対応するパターン部分（領域部分）同士のグレイレベルで比較する分析方法を実行するための操作ボタンである。また、Ｄ２Ｄ分析ボタン３２２は、隣接するダイ７１同士の同じ場所について、記録／再生範囲設定表示部２５０に設定した偏光板の回転位置範囲又は回転量範囲において同様にして動画像の取得を行い、このときの偏光板の回転位置範囲又は回転量に対応した隣接するダイ７１同士のグレイレベルを比較する分析方法を実行するための操作ボタンである。
【００９６】
この場合、動画像表示部２３０に分析したい画像を表示して、Ｃ２Ｃ分析ボタン３２１が操作されると、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分の動画像が記録装置１０６に既に記憶されているか否かの確認を行う。コンピュータ１００は、ウエハ１の対象領域部分の動画像が既に記録装置１０６に記録されている場合は、その動画像を記録装置１０６から読み出す。これに対して、コンピュータ１００は、ウエハ１の対象領域部分の動画像が未だ記録装置１０６に記憶されていない場合は、前述した図５に示した動画取得画面２００において動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンが操作された場合の処理と同様にして、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲について偏光板回転駆動手段９３を制御作動して、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分についての動画像情報の取得を行い、記録装置１０６に記憶する。
【００９７】
そして、コンピュータ１００は、この取得したウエハ１の対象領域部分についての動画像情報について、既に記録装置１０６に基準となる別のウエハ１の同じ対象領域部分についての動画像情報が記憶されている場合には、両動画像データそれぞれのグレイレベルを任意のセルピッチで比較して差を求め、このグレイレベルの差をコントラストグラフ部３１０に表示する。
【００９８】
また、動画像表示部２３０に分析したい画像を表示して、Ｄ２Ｄ分析ボタン３３２が操作されると、コンピュータ１００は、動画像表示部２３０に表示されているウエハ１の対象領域部分の動画像及びその隣接する基準となるダイ７１の動画像が記録装置１０６に既に記憶されているか否かの確認を行い、記録装置１０６に未だ記録されていない場合は、前述した図５に示した動画取得画面２００において動画像記録／再生操作部２４０の記録ボタンが操作された場合と同様にして、記録／再生範囲設定表示部２５０の範囲表示部２５１に設定された回転位置範囲又は回転量範囲について偏光板回転駆動手段９３を制御作動して、動画像表示部２３０に表示されているウエハ（試料）１の対象領域部分の動画像又はその隣接する基準となるダイ７１の動画像の取得を行い、記録装置１０６に記憶する。
【００９９】
そして、コンピュータ１００は、この取得したウエハ１の対象領域部分が含まれるダイ７１と隣接する、同じウエハ１における別のダイ７１の同じ対象領域部分の動画像の取得が既になされ、記録装置１０６に記憶されている場合は、両動画像データそれぞれのグレイレベルを比較して差を求め、このグレイレベルの差をコントラストグラフ部３１０に表示する。
【０１００】
したがって、このコントラスト分析画面３００によるＣ２Ｃ分析を、重要な欠陥部があるウエハ１の動画像と重要な欠陥部がないウエハ１の動画像との間で、同じく、このコントラスト分析画面３００によるＤ２Ｄ分析を、ウエハ１の重要な欠陥部があるダイ７１の動画像と重要な欠陥部がないダイ７１の動画像との間で行うことによって、重要な欠陥部を検出すための観察／検査条件としての光学条件（この場合は、偏光板の回転位置や回転量）を，たちどころに確認することができる。
【０１０１】
次に、偏光板８９の設定（偏光板８９の回転位置若しくは回転量，又は偏光方向）を変えながら取得してある記録装置１０６に記憶された動画のフレームを、ディスプレイ装置１０４の１つの画面に配列して表示する方法について、図７に基づいて説明する。
【０１０２】
図７は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面の一例を示した図である。
【０１０３】
この場合、入力操作手段１０３を操作してディスプレイ装置１０４に表示されている図５に示した動画取得画面２００や、図６に示したコントラスト分析画面３００といったディスプレイ装置１０４に表示されている既存画面を閉じ、図７に示したコントラスト一覧表示画面４００を開く。
【０１０４】
コントラスト一覧表示画面４００は、光学式レビュー装置３１のコンピュータ１００によって生成され、一覧表示部４１０と、選択操作部４２０と、拡大操作部４３０とを有した構成になっている。
【０１０５】
一覧表示部４１０には、表示内容の選択メニュー、複数の重要な欠陥部それぞれについての動画像、複数の重要な欠陥部それぞれについてのコントラストグラフが、選択的に切り替え表示される。
【０１０６】
選択操作部４２０は、表示選択操作部４２１，動画選択操作部４２２，Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３，Ｄ２Ｄ分析操作部４２４を備えている。
【０１０７】
拡大操作部４３０は、一覧表示部４１０に表示されている複数の重要な欠陥部それぞれについての動画像、複数の重要な欠陥部それぞれについてのコントラストグラフの拡大表示を指示する。
【０１０８】
コントラスト一覧表示画面４００を開いた当初、コンピュータ１００により、一覧表示部４１０には、表示内容（コントラスト一覧表示する対象）の選択メニューとして、記録装置１０６に記憶されている動画像を含むレビュー結果情報を基に、ロット内から取り出されてレビューが行われたウエハのキー情報（ロット番号，ウエハ番号，検査工程、欠陥分類等）が、選択可能に表示されている。
【０１０９】
ここで、その中から、マウスカーソルで順次表示対象を絞り、最終的に一のウエハ１を指定して動画選択操作部４２２を操作すると、コンピュータ１００は、記録装置１０６から選択されたキー情報のウエハの動画像を含むレビュー結果情報を読み出し、一覧表示部４１０の表示内容を選択メニューから指定されたウエハ１の動画像に切り替え、ディスプレイ装置１０４に図７に示すように表示する。
【０１１０】
図７においては、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、指定されたウエハ１に関して、欠陥ＩＤ４１１を縦軸に、各フレームに対応した偏光板８９の設定条件（偏光板８９の回転位置に対応した偏光板回転駆動手段９３のパルスモータの回転パルス数位置）４１２を横軸にとり、動画像の対応したフレーム像４１３が配列表示される。 図７の場合は、欠陥ＩＤ４１１が“ＩＤ８５”，“ＩＤ１０２”，“ＩＤ１１０”で表される３つの重要欠陥について、偏光板回転駆動手段９３のパルスモータの回転パルス数位置が“８０”，“１００”，“１２０”，“１４０”である偏光板８９の４つの回転位置に対応したフレーム像４１３が配列表示されている状態が示されている。
【０１１１】
また、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、表示させるフレーム像４１３が多い場合には、縦方向または横方向に画面をスクロールさせるためのバー４１５，４１６が現れ、各バー４１５，４１６の目盛表示位置を移動させることにより、現在は一覧表示部４１０には表示されていない欠陥ＩＤ４１１や、偏光板８９の設定条件に対応する任意のフレーム像４１３を表示させることができる。
【０１１２】
また、図７の場合は、コントラスト一覧表示画面４００は、計１２個のフレーム像４１３を一覧表示部４１０に表示することになっているが、拡大操作部４３０をマウスカーソルで操作することによって、一覧表示部４１０に表示させるフレーム像４１３の数を増減調整することができ、一覧表示部４１０に表示されるフレーム像４１３の表示倍率を増減させることができる。
【０１１３】
さらに、この一覧表示部４１０にフレーム像４１３が表示されている状態において、Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３や、Ｄ２Ｄ分析操作部４２４が操作された場合は、コンピュータ１００は、一覧表示部４１０の表示内容を当該指定されたウエハ１のＣ２Ｃ分析結果やＤ２Ｄ分析結果のコントラストグラフに変更して表示する構成になっている。また、表示選択操作部４２１が操作された場合は、一覧表示部４１０の表示内容を当初の選択メニューに変更して表示する構成になっている。
【０１１４】
一方、前述した一覧表示部４１０に選択メニューが表示されている際に、一のウエハ１を指定して、Ｃ２Ｃ分析選択操作部４２３又はＤ２Ｄ分析操作部４２４を操作すると、コントラスト一覧表示画面４００の一覧表示部４１０には、指定されたウエハ１に関して、Ｃ２Ｃ分析結果やＤ２Ｄ分析結果のコントラストグラフ４１４が配列表示される。
【０１１５】
図８は、光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面のＤ２Ｄ分析結果の一例を示した図である。
【０１１６】
図８の場合、欠陥ＩＤ４１１が“ＩＤ８５”，“ＩＤ１０２”，“ＩＤ１１０”で表される３つの重要欠陥について、前述の図６で示したコントラストグラフ部３１０で説明したようなコントラストグラフ４１４が配列表示される。なお、この場合のバー４１５，４１６、拡大操作部４３０等の機能については、上述したフレーム像４１３の表示の場合と同様である。
【０１１７】
このように、モード（欠陥ＩＤ）が違う複数の重要欠陥に対して、観察／検査条件としてどのような光学条件を設定すれば効率よく検出することが可能か、たちどころに理解できる。
【０１１８】
そして、このコントラスト一覧表示画面４００上で、一又は複数の重要欠陥の欠陥ＩＤをマウスカーソルで指定し、一覧表示部４１０に表示されているフレーム像４１３の中でコントラストが適切なフレーム像４１３や、コントラストグラフ４１４でコントラストが適切な偏光板８９の回転位置に対応する回転パルス数位置をマウスカーソルで指定して登録操作することにより、コンピュータ１００は対応する回転パルス数位置を当該ウエハ１が属する品種やプロセスの製品ウエハ１の光学条件として、この指定された欠陥ＩＤに対応させて偏光板８９の回転位置に対応する回転パルス数位置を設定記録することができる。
【０１１９】
以上説明した本発明によれば、たちどころに重要欠陥を効率よく検出するための光学条件設定を見つけることができ、ますます困難になっている光学式検査装置の条件設定を容易にするための絶大なる効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを含む欠陥確認ラインシステムの全体構成図である。
【図２】外観検査装置及びレビュー装置とデータ処理装置との間で伝達される情報の伝達シーケンスの説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態による欠陥確認作業支援システムを用いた光学条件設定をするまでの作業フローチャートである。
【図４】光学式レビュー装置の一実施例の構成図である。
【図５】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存した動画取得画面を示した図である。
【図６】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト分析画面を示した図である。
【図７】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面の一例を示した図である。
【図８】光学式レビュー装置による重要欠陥部の偏光条件に依存したコントラスト一覧表示画面のＤ２Ｄ分析結果の一例を示した図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ ウエハ（試料）
２ マップ
１０ クリーンルーム
１１ 半導体製造工程
２０ 外観検査装置
３０ レビュー装置
３１ 光学式レビュー装置
３２ ＳＥＭ式レビュー装置
４０ プローブ検査装置
５０ データ処理装置
６０ 通信回線
７１ ダイ
７２ 欠陥部
７３ オリフラマーク
８１ 光源
８２，８２’ 光
８３ レンズ
８４ 偏光板
８５ ハーフミラー
８６ 対物レンズ
８７ 試料ステージ
８８，８８’ 光
８９ 偏光板
９０ 結像レンズ
９１ イメージセンサ
９２ Ａ／Ｄ変換器
９３ 偏光板回転駆動手段
１００ コンピュータ
１０１ キーボード
１０２ マウス
１０３ 入力操作手段
１０４ ディスプレイ装置
１０５ 通信インタフェース
１０６ 装置
２００ 動画取得画面
２１０ 検査マップ部
２２０ 欠陥リスト部
２３０ 動画像表示部
２３１，２３２ バー
２４０ 動画像記録／再生操作部
２４１ 個別操作部
２５０ 記録／再生範囲設定表示部
２５１ 範囲表示部
２５２ 進行状況表示部
２６０ 信号レベル表示部
２６１ 選択カラム
２７０ イルミネーション操作部
３００ コントラスト分析画面
３１０ コントラストグラフ部
３２０ 分析操作部
３２１ Ｃ２Ｃ分析ボタン
３２２ Ｄ２Ｄ分析ボタン
４００ コントラスト一覧表示画面
４１０ 一覧表示部
４１１ 欠陥ＩＤ
４１２ 偏光板設定条件
４１３ フレーム像
４１４ コントラストグラフ
４１５，４１６ バー
４２０ 選択操作部
４２１ 表示選択操作部
４２２ 動画選択操作部
４２３ Ｃ２Ｃ分析選択操作部
４２４ Ｄ２Ｄ分析操作部
４３０ 拡大操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に光ビームを照射する照射系手段と、
光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、
前記受光系手段の光軸を中心軸として前記偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、
前記偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、
前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、
該画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、
前記偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように前記偏光板回転手段を作動制御するとともに、前記偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて前記画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、
該観察／検査画像記憶制御手段により前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段と
を備えていることを特徴とする観察作業支援システム。
【請求項２】
前記観察／検査画像再生手段は、
前記偏光板の回転量に伴って変わる観察／検査画像データから、前記偏光板の異なる回転量位置それぞれに対応した複数フレームの観察／検査画像データを切り出し、当該切り出した複数フレームの観察／検査画像データを合成して一覧再生出力する編集再生部を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の観察作業支援システム。
【請求項３】
試料に光ビームを照射する照射系手段と、
光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、
前記受光系手段の光軸を中心軸として前記偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、
前記偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、
前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、
該画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、
前記偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように前記偏光板回転手段を作動制御するとともに、前記偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて前記画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、
該観察／検査画像記憶制御手段により前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段と
該観察／検査画像再生手段によって再生出力された動画記憶された試料の観察／検査画像データの中から、所望のタイミングの観察／検査画像データに対応する前記偏光板回転手段によって回転させられている前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向を、観察／検査した試料の外観不良箇所を検出する際における前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向として登録する観察／検査条件登録手段と、
を備えていることを特徴とする観察作業支援システム。
【請求項４】
照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、
受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程
を有し、前記偏光板回転工程における前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、
前記受光工程で前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、
前記偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、
該観察／検査画像記憶工程で前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを動画再生出力する観察／検査画像再生工程
を有することを特徴とする観察／検査条件設定方法。
【請求項５】
前記観察／検査画像再生工程には、
前記偏光板の回転量に伴って変わる観察／検査画像データから、前記偏光板の異なる回転量位置それぞれに対応した複数フレームの観察／検査画像データを切り出し、当該切り出した複数フレームの観察／検査画像データを合成して一覧再生出力する編集工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項４記載の観察／検査条件設定方法。
【請求項６】
照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、
受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程
を有し、前記偏光板回転工程における前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、
前記受光工程で前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、
前記偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、
該観察／検査画像再生手段によって再生出力された動画記憶された試料の観察／検査画像データの中から、所望のタイミングの観察／検査画像データに対応する前記偏光板回転手段によって回転させられている前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向を、観察／検査した試料の外観不良箇所を検出する際における前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向として登録する観察／検査条件登録工程
を有することを特徴とする観察／検査条件設定方法。
【請求項１】
試料に光ビームを照射する照射系手段と、
光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、
前記受光系手段の光軸を中心軸として前記偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、
前記偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、
前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、
該画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、
前記偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように前記偏光板回転手段を作動制御するとともに、前記偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて前記画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、
該観察／検査画像記憶制御手段により前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段と
を備えていることを特徴とする観察作業支援システム。
【請求項２】
前記観察／検査画像再生手段は、
前記偏光板の回転量に伴って変わる観察／検査画像データから、前記偏光板の異なる回転量位置それぞれに対応した複数フレームの観察／検査画像データを切り出し、当該切り出した複数フレームの観察／検査画像データを合成して一覧再生出力する編集再生部を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の観察作業支援システム。
【請求項３】
試料に光ビームを照射する照射系手段と、
光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光系手段と、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板と、
前記受光系手段の光軸を中心軸として前記偏光板を回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転手段とを有し、
前記偏光板回転手段の作動による前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査作業支援システムであって、
前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成手段と、
該画像生成手段によって生成された試料の観察／検査画像データを記憶する画像記憶手段と、
前記偏光板が予め設定された所定回転範囲で回転するように前記偏光板回転手段を作動制御するとともに、前記偏光板回転手段が前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成手段から生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて前記画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶制御手段と、
該観察／検査画像記憶制御手段により前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを再生出力する観察／検査画像再生手段と
該観察／検査画像再生手段によって再生出力された動画記憶された試料の観察／検査画像データの中から、所望のタイミングの観察／検査画像データに対応する前記偏光板回転手段によって回転させられている前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向を、観察／検査した試料の外観不良箇所を検出する際における前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向として登録する観察／検査条件登録手段と、
を備えていることを特徴とする観察作業支援システム。
【請求項４】
照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、
受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程
を有し、前記偏光板回転工程における前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、
前記受光工程で前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、
前記偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、
該観察／検査画像記憶工程で前記画像記憶手段に動画記憶された試料の観察／検査画像データを動画再生出力する観察／検査画像再生工程
を有することを特徴とする観察／検査条件設定方法。
【請求項５】
前記観察／検査画像再生工程には、
前記偏光板の回転量に伴って変わる観察／検査画像データから、前記偏光板の異なる回転量位置それぞれに対応した複数フレームの観察／検査画像データを切り出し、当該切り出した複数フレームの観察／検査画像データを合成して一覧再生出力する編集工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項４記載の観察／検査条件設定方法。
【請求項６】
照射系手段によって光ビームを試料に照射する照射工程、
受光系手段によって光ビームが照射された試料から発生する反射光や散乱光を受光して、当該受光した反射光や散乱光に対応した検出信号を出力する受光工程、
該受光系手段の光軸上に設けられた偏光板を該受光系手段の光軸を中心軸として回転し、当該偏光板の偏光方向を回転させる偏光板回転工程
を有し、前記偏光板回転工程における前記偏光板の回転位置に応じて前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて、試料の外観不良を観察／検査するため観察／検査条件を決定する観察／検査条件設定方法であって、
前記受光工程で前記受光系手段から出力される検出信号に基づいて試料の観察／検査画像データを生成する画像生成工程、
前記偏光板回転工程で前記偏光板を当該所定回転範囲で回転させている間、前記画像生成工程で生成出力される試料の観察／検査画像データを、当該偏光板の回転量、又は当該偏光板の回転量に基づく当該偏光板の偏光方向に対応させて画像記憶手段に動画記憶する観察／検査画像記憶工程、
該観察／検査画像再生手段によって再生出力された動画記憶された試料の観察／検査画像データの中から、所望のタイミングの観察／検査画像データに対応する前記偏光板回転手段によって回転させられている前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向を、観察／検査した試料の外観不良箇所を検出する際における前記偏光板の回転位置、又は前記偏光板の偏光方向として登録する観察／検査条件登録工程
を有することを特徴とする観察／検査条件設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−７１７２８（Ｐ２００７−７１７２８Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５９７０７（Ｐ２００５−２５９７０７）
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【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１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【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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