JP2010243214A - 欠陥検出方法および欠陥検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】不規則なパターンが存在する場合でも、そのパターンの影響を受けずに欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】欠陥検出方法は、画像入力工程ST1と、検査データ抽出工程ST2と、比較データ抽出工程ST3と、背景パターン方向算出工程ST4と、欠陥検出工程ST5とを備える。背景パターン方向算出工程ST4は、検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する。また、欠陥検出工程ST5は、検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する。
【選択図】図2
【解決手段】欠陥検出方法は、画像入力工程ST1と、検査データ抽出工程ST2と、比較データ抽出工程ST3と、背景パターン方向算出工程ST4と、欠陥検出工程ST5とを備える。背景パターン方向算出工程ST4は、検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する。また、欠陥検出工程ST5は、検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する。
【選択図】図2
Description
本発明は、エリアカメラを使用して検査対象を撮影し、その撮像画像より欠陥を検出する欠陥検出方法および欠陥検出装置に関するものである。
従来、IC(Integrated Circuit)やLSI(Large Scale Integration)等のチップが知られている。このようなチップは、半導体で形成された薄い基板であるウェハ(半導体ウェハ)上で多数製造され、それぞれ個片化されて使用される。このようなウェハの表面には、チップの製造過程において変色、汚れおよび傷等が発生する場合や、製造されたチップにパターン欠陥が生じている場合がある。このようなチップは不良品であることが多いため、製造されたチップの外観を検査する必要がある。
このような欠陥検出方法として、ウェハ表面をカラーTVカメラで撮像した画像と、基準画像(良品画像)とを比較する欠陥検出方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の欠陥検出方法では、XYステージ上に載置されたウェハをカラーTVカメラで撮像し、取得したR(赤)、G(緑)、B(青)のカラー信号を補正した後、当該カラー信号から欠陥が強調されたモノクロ画像を生成する。そして、生成されたモノクロ画像と、基準画像との濃度分布を比較して、欠陥の有無を判定する。
また、他の欠陥検出方法として、画像を幾つかの領域に分割し、各領域の平均輝度の差から欠陥を検出する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2に記載の欠陥検出方法は、画像を幾つかの領域にわけ、その各領域毎に求めた平均輝度と、画像全体の平均輝度とを比較することで異常な領域を検出する方法である。
さらに、他の欠陥検出方法として、画像の平均輝度を基準とし、標準偏差を閾値として、欠陥を検出する方法も知られている(例えば、特許文献3参照)。この特許文献3に記載の欠陥検出方法は、撮像画像を各領域に分割し、その平均輝度Mと標準偏差σを計算し、M±kσ(k=係数)を閾値として、そこから外れる輝度を持つ画素を欠陥として検出する方法である。
また、他の欠陥検出方法として、画像にフィルタ処理をかけその結果画像から欠陥を検出する方法が知られている(例えば、特許文献4参照)。この特許文献4に記載の欠陥検出方法は、検査画像に対して所定の走査線方向を設定し、対象画素から走査線に沿って前後にそれぞれ等距離だけ離れた画素を比較画素とするフィルタを使用し、フィルタ処理により、対象画素の濃度値と、比較画素の濃度値の代表値とから算出された欠陥度に基づいて欠陥検出を行う方法である。
しかしながら、検査画像の背景に不規則なエッチングパターンが存在し、そこから欠陥を検出する場合、上記の各手法では次のような問題があり、適用することが困難であるという問題があった。
すなわち、特許文献1の方法では、エッチングパターンの存在位置が撮像画像ごとに異なるため、基準画像と比較した際に、欠陥ではないエッチングパターンを欠陥として検出してしまうという問題がある。
すなわち、特許文献1の方法では、エッチングパターンの存在位置が撮像画像ごとに異なるため、基準画像と比較した際に、欠陥ではないエッチングパターンを欠陥として検出してしまうという問題がある。
また、特許文献2の方法では、エッチングパターンが存在すると、そのエッチングパターンを含めて平均輝度が求められるため、評価基準として適当な値が計算できず、結果として欠陥を検出できないという問題がある。すなわち、特許文献2の方法では、背景が一様でない場合に、領域ごとに平均輝度が変化してしまうため、エッチングパターンが誤検出の要因となる。また、検出すべき欠陥が、背景に定常的に存在するエッチングパターン等と同程度の輝度を持つ場合には、その欠陥を検出できないという問題もある。
さらに、特許文献3の方法では、エッチングパターンが存在すると、エッチングパターンの影響から標準偏差が大きくなり検出精度が落ちてしまうといった問題がある。すなわち、正常画像が領域ごとに均一な背景を持たず、シェーディングあるいはエッチングパターンが存在する場合、標準偏差σの値が大きくなってしまうことで、検出精度が落ちてしまうという問題がある。
また、特許文献4の方法では、エッチングパターンが常に同方向に存在しているならば、その方向のフィルタをかけることで、欠陥検出は可能である。しかし、エッチングパターンの方向が検査サンプルごと、あるいは領域ごとに異なる場合、フィルタ方向を自動に補正する処理が必要となり、検査時間が長くなるという問題がある。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、検査対象を撮像した画像の背景にエッチングパターンのような欠陥ではない不規則なパターンが存在する場合でも、そのパターンの影響を受けずに欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することを目的とする。
本発明の欠陥検出方法は、検査対象を撮像して撮像画像を取得する撮像工程と、前記撮像画像を一定方向に走査し、その走査線上の各画素の輝度値をリスト化して検査データとする検査データ抽出工程と、前記走査線に対して平行に、かつ、前記走査線に対して線対称に配置された2つの比較データ用走査線上を前記一定方向に走査し、各比較データ用走査線上の各画素の輝度値をリスト化して比較データとする比較データ抽出工程と、前記検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する背景パターン方向算出工程と、前記検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する欠陥検出工程と、を備えることを特徴とする。
検査対象にエッチングパターンなどが設けられている場合、撮像画像には欠陥のほかに背景としてパターンが存在する。このため、例えば、撮像画像の各画素を一定方向に走査し、各画素の輝度値を、その画素を挟んだ対称位置であり、かつ前記走査方向に直交する位置の比較画素の輝度値と比較し、その輝度差が所定値以上に大きい場合に欠陥と判定する欠陥検出方法を用いると、前記背景パターンの方向が前記走査線直交方向、つまり検査対象画素と、各比較画素が同じ輝度値のパターン上にある場合にはその影響を受けないで欠陥を検出できる。
しかしながら、前記背景パターンの方向が前記走査線直交方向以外に向いている場合には、検査対象画素と、比較画素とが輝度値が異なるパターン上にある場合もあり、この場合には、前記パターンの輝度差が影響し、欠陥を精度良く検出することができない。
しかしながら、前記背景パターンの方向が前記走査線直交方向以外に向いている場合には、検査対象画素と、比較画素とが輝度値が異なるパターン上にある場合もあり、この場合には、前記パターンの輝度差が影響し、欠陥を精度良く検出することができない。
これに対し、本発明では、背景パターン方向算出工程において、リスト化された各検査データ(走査線上に並ぶ各画素の輝度値)と、各比較データとの比較を、比較データの位置を移動しながら行っている。ここで、欠陥以外の検査データおよび各比較データの差分値(各輝度値の差)は、検査データに対して前記背景パターンの方向に配置されている比較データと、検査データとを比較した場合が最も小さくなる。すなわち、この場合、検査データおよび比較データは、背景パターンにおいて同じパターン部分上に配置され、各輝度値もほぼ同じ値になるからである。従って、比較データの位置を移動しながら各検査データと比較データを比較した際に、全体として各輝度値の差が最も小さくなる比較データの位置が判明すれば、検査データとその比較データの位置を結ぶ方向が背景パターンの方向であると推定できる。
従って、欠陥検出工程では、各検査データを、背景パターン方向に位置する比較データと比較することで、同じパターン上の検査データおよび比較データを比較できるため、背景パターンの影響を軽減でき、欠陥を精度良く検出することができる。
従って、欠陥検出工程では、各検査データを、背景パターン方向に位置する比較データと比較することで、同じパターン上の検査データおよび比較データを比較できるため、背景パターンの影響を軽減でき、欠陥を精度良く検出することができる。
本発明の欠陥検出方法において、前記背景パターン方向算出工程は、前記検査データと、各比較データとの差分をそれぞれ求め、その差分の絶対値の合計を、前記検査データとの差分を求める各比較データの位置を移動するたびに求め、検査データに対する各比較データの移動量毎に求められる差分絶対値の平均値が最も小さい移動量を求め、前記欠陥検出工程は、前記検査データと、各比較データにおいて前記移動量だけシフトした位置のデータとの差分の絶対値を求め、各比較データとの差分の絶対値のうち、小さい値を各検査データの評価値とし、この評価値が予め設定された閾値以上である点を欠陥として検出することが好ましい。
本発明によれば、検査データと比較データとの輝度の差分を求め、その差分の絶対値の平均値を求めている。さらに、比較データの位置が移動するたびに、その差分を求め、差分の絶対値の平均値が最も小さい移動量を求めている。この移動量に基づいた値だけ各比較データをシフトし、各比較データとの差分の絶対値のうち、小さい値を評価値とし、この評価値を予め設定された閾値と比較している。このとき評価値が閾値以上である点を欠陥として検出している。これにより、欠陥検出工程では、不規則なパターンが存在しても、背景輝度が同程度のものを比較することができ、欠陥検出の精度をより向上させることができる。
本発明の欠陥検出方法において、前記比較データ抽出工程は、検出対象となる欠陥のサイズに対し、前記各比較データ用走査線間の距離が大きくなる位置に前記各比較データ用走査線を設定することが好ましい。
本発明では、各比較データ間に欠陥がある場合のみ欠陥を検出することができるため、検出しようとする欠陥のサイズに応じて比較データ走査線間の距離を設定することで、検出目的の欠陥のみを精度良く検出することができる。
本発明の欠陥検出装置は、検査対象を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像画像を一定方向に走査し、その走査線上の各画素の輝度値をリスト化して検査データとする検査データ抽出手段と、前記走査線に対して平行に、かつ、前記走査線に対して線対称に配置された2つの比較データ用走査線上を前記一定方向に走査し、各比較データ用走査線上の各画素の輝度値をリスト化して比較データとする比較データ抽出手段と、前記検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する背景パターン方向算出手段と、前記検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する欠陥検出手段と、を備えることを特徴とする。
この欠陥検出装置においても前記欠陥検出方法と同様の作用効果を奏することができる。
以下、本発明に係る一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態による欠陥検出装置10の構成図である。
本実施形態の欠陥検出装置10は、フレキシブル基板や、液晶パネル(TFTパネル)、半導体ウェハなどの被検査物(検査対象)1の欠陥を検出するものである。被検査物1は、XYステージ2上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。
欠陥検出装置10は、顕微鏡3、CCDカメラ4、コンピューター装置5、および表示装置6を備えている。
図1は、本発明の実施の形態による欠陥検出装置10の構成図である。
本実施形態の欠陥検出装置10は、フレキシブル基板や、液晶パネル(TFTパネル)、半導体ウェハなどの被検査物(検査対象)1の欠陥を検出するものである。被検査物1は、XYステージ2上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。
欠陥検出装置10は、顕微鏡3、CCDカメラ4、コンピューター装置5、および表示装置6を備えている。
顕微鏡3は、被検査物1を拡大してCCDカメラ4で撮影するために設けられており、被検査物1の欠陥を検出するために十分な倍率を有するものが用いられている。
CCDカメラ4は、顕微鏡3を介して被検査物1を撮影する撮像手段である。
コンピューター装置5は、CCDカメラ4を制御し、被検査物1を検出する画像処理手段である。表示装置6は、コンピューター装置5に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
CCDカメラ4は、顕微鏡3を介して被検査物1を撮影する撮像手段である。
コンピューター装置5は、CCDカメラ4を制御し、被検査物1を検出する画像処理手段である。表示装置6は、コンピューター装置5に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
コンピューター装置5は、画像入力手段50と、検査データ抽出手段51と、比較データ抽出手段52と、背景パターン方向算出手段53と、欠陥検出手段54と、を備えている。
画像入力手段50は、CCDカメラ4で撮像された撮像画像の画像データを取り込んで、図示しない記憶手段に記憶する。従って、画像入力手段50によってCCDカメラ4を用いて検査対象を撮像する画像入力工程(撮像工程)が実施される。
検査データ抽出手段51は、取得した画像に対して検査データを抽出する検査データ抽出工程を実施するものである。
比較データ抽出手段52は、取得した画像に対して検査データから一定距離離れた場所から比較データを抽出する比較データ抽出工程を実施するものである。
背景パターン方向算出手段53は、検査データと比較データから背景パターン方向となるマッチング位置を検出する背景パターン方向算出工程を実施するものである。
欠陥検出手段54は、得られたデータをもとに欠陥検出を行う欠陥検出工程を実施するものである。
比較データ抽出手段52は、取得した画像に対して検査データから一定距離離れた場所から比較データを抽出する比較データ抽出工程を実施するものである。
背景パターン方向算出手段53は、検査データと比較データから背景パターン方向となるマッチング位置を検出する背景パターン方向算出工程を実施するものである。
欠陥検出手段54は、得られたデータをもとに欠陥検出を行う欠陥検出工程を実施するものである。
次に、本発明の実施の形態による欠陥検出装置10の動作について説明する。
図2は、この実施の形態の欠陥検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。図2に示す動作はコンピューター装置5上で実行されるプログラムによって実現されている。
図2は、この実施の形態の欠陥検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。図2に示す動作はコンピューター装置5上で実行されるプログラムによって実現されている。
まず、被検査物1がXYステージ2にセットされると、コンピューター装置5の画像入力手段50は、被検査物1の画像をCCDカメラ4で撮影し、その撮像データの画像を取り込む画像入力工程(撮像工程)を行う(ST1)。このときの撮影データは、図示しないA/D変換器により、例えば、4096階調(12ビット)のデジタルデータとして、コンピューター装置5に取り込まれる。
次に、検査データ抽出手段51は、検査データ抽出工程を行う(ST2)。検査データ抽出工程ST2は、図3に示すような撮像画像に対して、図4に示すように、一定方向に走査し、その走査線7上の各画素の輝度値を順次取得してリスト化するものである。
ここで、図3の撮像画像において、走査方向である縦方向をX軸方向と定義する。
すなわち、検査データ抽出手段51は、図3に示すような撮像画像に対して、図4に示されるように、X軸方向に走査線7によって走査し、検査データ71を抽出する。
具体的には、検査データ抽出手段51は、走査線7が通る各画素の輝度を順次取得し、検査データ(B0、B1、B2、…、Bn)としてリスト化する。
ここで、図3の撮像画像において、走査方向である縦方向をX軸方向と定義する。
すなわち、検査データ抽出手段51は、図3に示すような撮像画像に対して、図4に示されるように、X軸方向に走査線7によって走査し、検査データ71を抽出する。
具体的には、検査データ抽出手段51は、走査線7が通る各画素の輝度を順次取得し、検査データ(B0、B1、B2、…、Bn)としてリスト化する。
ここで得られた検査データ(輝度情報)71をグラフ化したものを図5に示す。このグラフにおいて、横軸は走査線7上の各画素のX座標(ポイント)を示し、縦軸は各画素の輝度を示す。
同様にして、比較データ抽出手段52により、比較データ抽出工程を行う(ST3)。比較データ抽出工程ST3は、図6に各鎖線で示されるように、検査データの走査線7から一定幅(d)離れ、検査データの走査線7に対して線対称に配置された2つの比較データの走査線8、9上を、検査データの抽出を行った方向と同方向に走査し、各画素の輝度情報を順次取得する。これにより、比較データ81,91の抽出を行う。
具体的には、比較データ抽出手段52は、走査線8が通る各画素の輝度を順次取得し、比較データ(A0、A1、A2、…、An)としてリスト化し、走査線9が通る各画素の輝度を順次取得し、比較データ(C0、C1、C2、…、Cn)としてリスト化する。
具体的には、比較データ抽出手段52は、走査線8が通る各画素の輝度を順次取得し、比較データ(A0、A1、A2、…、An)としてリスト化し、走査線9が通る各画素の輝度を順次取得し、比較データ(C0、C1、C2、…、Cn)としてリスト化する。
ここで得られた比較データ(輝度情報)81,91をグラフ化したものを図7に示す。一点鎖線で示す比較データ81は、走査線8上の各画素(ポイント)の輝度を示し、二点鎖線で示す比較データ91は走査線9上の各画素の輝度を示す。
次に、背景パターン方向算出手段53により、背景パターン方向算出工程を行う(ST4)。
背景パターン方向算出工程ST4は、まず、図8に示されるように、各検査データ(B0、B1、B2、…、Bn)と、各検査データ71と走査方向(x軸方向)の位置が同じ比較データ(本実施形態では検査データの左側にある走査線8上の比較データ81:A0、A1、A2、…、An)との輝度の差分をとり、その差の絶対値の合計値SL0を求める。
すなわち、比較データA0と検査データB0、比較データA1と検査データB1、比較データA2と検査データB2のように、走査方向の位置が同じ比較データ81と検査データ71との差分を求め、各差分の絶対値を合計して合計値SL0を求めている。ここで、検査データ71および比較データ81がn個ある場合、前記合計値SL0は次の式1で求められる。
背景パターン方向算出工程ST4は、まず、図8に示されるように、各検査データ(B0、B1、B2、…、Bn)と、各検査データ71と走査方向(x軸方向)の位置が同じ比較データ(本実施形態では検査データの左側にある走査線8上の比較データ81:A0、A1、A2、…、An)との輝度の差分をとり、その差の絶対値の合計値SL0を求める。
すなわち、比較データA0と検査データB0、比較データA1と検査データB1、比較データA2と検査データB2のように、走査方向の位置が同じ比較データ81と検査データ71との差分を求め、各差分の絶対値を合計して合計値SL0を求めている。ここで、検査データ71および比較データ81がn個ある場合、前記合計値SL0は次の式1で求められる。
次に、背景パターン方向算出手段53は、各検査データ71と比較する比較データ81を走査方向に1つ移動させたものとし、各差分の絶対値の合計値SL1を求める。すなわち、図9に示すように、比較データA1と検査データB0、比較データA2と検査データB1、比較データA3と検査データB2のように、各検査データ71と、検査データに対して走査方向の位置が1つ走査方向側に移動した比較データ81との差分を求め、各差分の絶対値を合計して合計値SL1を求めている。ここで、検査データ71および比較データ81がn個ある場合、前記合計値SL1は次の式2で求められる。
同様に、各検査データ71と、検査データ71に対して走査方向に2つ移動した比較データ81との差分を求め、その差分の絶対値の合計値SL2を求める。このように走査方向に移動した比較データ81と検査データ71との差分の絶対値の合計値を求める処理を、順次繰り返す。
すなわち、移動量をm(m=0〜n)とした場合の移動量m毎の合計値SLmは、次の式3で表される。
すなわち、移動量をm(m=0〜n)とした場合の移動量m毎の合計値SLmは、次の式3で表される。
また、背景パターン方向算出手段53は、図10に示すように、検査データの右側にある走査線9上の比較データC0、C1、C2、…、Cnと検査データB0、B1、B2、…、Bnとも同じ処理を行い、各移動量m毎の合計値SRmをそれぞれ求める。この、合計値SRmは、次の式4で表される。
そして、背景パターン方向算出手段53は、上記処理で求めた各合計値SL0、SL1、…、SLn、SR0、SR1、…、SRnを加算データ数で除算して求めた差分絶対値の平均値が、最も小さな値の移動量mをマッチング位置とする。すなわち、式3、4で明らかなように、移動量mによって加算するデータ数も異なるため、合計値自体を比較することができない。このため、合計値を加算データ数で除算して平均値を求める必要がある。
そして、合計値SL0、SL1、…、SLnから求めた平均値に最小値があれば、図3に示すように、画像の右上から左下に向かう方向のパターンが存在することが分かる。一方、合計値SR0、SR1、…、SRnから求めた平均値に最小値があれば、画像の左上から右下に向かう方向のパターンが存在することが分かる。
ここで求めた各差分の絶対値の平均値が最小となる移動量をマッチング位置と定義する。
そして、合計値SL0、SL1、…、SLnから求めた平均値に最小値があれば、図3に示すように、画像の右上から左下に向かう方向のパターンが存在することが分かる。一方、合計値SR0、SR1、…、SRnから求めた平均値に最小値があれば、画像の左上から右下に向かう方向のパターンが存在することが分かる。
ここで求めた各差分の絶対値の平均値が最小となる移動量をマッチング位置と定義する。
図11に、マッチング位置検出のグラフを示す。このグラフの縦軸は前記差分絶対値の平均値からなる評価値(S)、横軸は比較位置(移動量m)を示している。この図において、評価値が最小の位置が、マッチング位置となる。
次に、欠陥検出手段54により、欠陥検出工程を行う(ST5)。欠陥検出工程ST5は、背景パターン方向算出工程ST4で求めたマッチング位置に比較データ81,91をそれぞれシフトし、検査データ71との差分とを求めることで欠陥検出を行う。
具体的には、図12に示されるように、比較データ抽出工程ST3で抽出された走査線8の輝度を示す比較データ81(図12(A))と、走査線9の輝度を示す比較データ91(図12(B))とを背景パターン方向算出工程ST4で求めたマッチング位置にそれぞれシフトする。図12(C)には、シフトした後の比較データ81を示し、図12(E)には、シフトした後の比較データ91を示す。
具体的には、図12に示されるように、比較データ抽出工程ST3で抽出された走査線8の輝度を示す比較データ81(図12(A))と、走査線9の輝度を示す比較データ91(図12(B))とを背景パターン方向算出工程ST4で求めたマッチング位置にそれぞれシフトする。図12(C)には、シフトした後の比較データ81を示し、図12(E)には、シフトした後の比較データ91を示す。
なお、比較データ81のシフト方向と、比較データ91のシフト方向は逆方向になる。例えば、検査データ71に対してその左側に配置される比較データ81を5画素分移動した際の前記合計値SL5の平均値が最小値となる場合、検査データB10と比較データA15とを結ぶ方向にパターンが設けられていると推測できる。この場合、比較データ91は走査方向とは逆側につまり−5だけ移動し、検査データB10と比較する位置に前記比較データA15が配置されるようにする必要がある。
一方、検査データB10と比較データA15とを結ぶ方向に存在する比較データはC5であるから、比較データ91は走査方向に+5移動し、検査データB10と比較する位置に前記比較データC5が配置されるようにすればよい。
このように、検査データ71と、比較データ81,91とで、同じパターン上のデータ同士を比較できるように、欠陥検出手段54は各比較データ81,91をシフトする。
一方、検査データB10と比較データA15とを結ぶ方向に存在する比較データはC5であるから、比較データ91は走査方向に+5移動し、検査データB10と比較する位置に前記比較データC5が配置されるようにすればよい。
このように、検査データ71と、比較データ81,91とで、同じパターン上のデータ同士を比較できるように、欠陥検出手段54は各比較データ81,91をシフトする。
そして、欠陥検出手段54は、このシフト後の各比較データ81,91と、検査データ71(図12(D))との差分の絶対値をポイント毎に算出し、その絶対値が小さいものを各ポイントの評価値(t)とする。図13は、ポイント毎の評価値を示すグラフである。
ここで示された評価値(t)のうち、閾値(前記図13では評価値20)以上である点を欠陥として検出する。
図14は、評価値(t)が閾値以上である点を欠陥として検出した画像である。この図14では、欠陥部分を白で表している。
図14は、評価値(t)が閾値以上である点を欠陥として検出した画像である。この図14では、欠陥部分を白で表している。
本発明の実施形態によれば、比較データ81,91の位置を移動しながら各検査データ71と比較データ81,91とを比較し、背景パターンの方向を推定し、各検査データ71を背景パターン方向に位置する比較データ81,91と比較することで、同じパターン上つまり輝度値が同程度の検査データ71および比較データ81,91を比較できる。これにより、検査データ71および比較データ81,91を比較する際に、背景パターンの輝度変化の影響を無くすことができ、欠陥のみの輝度差を求めることができる。このことから被検査物の背景に一定の輝度値ではないエッチングパターンが存在していても、その影響を無くして感度よく欠陥を検出することができる。
また、背景パターン方向算出手段53は、比較データ81,91の位置(移動量m)を順次変化させて検査データ71との差分を求め、この差分値に基づいて、具体的にはその差分の絶対値の移動量毎の平均値を求めて背景パターン方向を算出している。この算出処理は、単純な計算処理で行えるため、背景パターン方向の算出も容易に実行できる。
なお、本発明は、前記実施形態に限らない。
例えば、本実施形態では、検査データと比較データを縦方向に走査し、抽出しているが、一定方向なら縦方向に限らず、横や斜め方向であってもよい。
例えば、本実施形態では、検査データと比較データを縦方向に走査し、抽出しているが、一定方向なら縦方向に限らず、横や斜め方向であってもよい。
また、前記実施形態では、検査データ71および比較データ81の差分絶対値の平均値と、検査データ71および比較データ91の差分絶対値の平均値を別々に算出して背景パターン方向を算出していたが、他の方法で算出してもよい。
例えば、検査データ71を2倍した値から、各比較データ81および比較データ91の合計値を引いた差分絶対値に基づいて背景パターン方向を算出してもよい。例えば、m=1の場合は、検査データB1×2−(比較データA2+C0)の絶対値を求めればよい。すなわち、m=1の場合、検査データ71に対して、比較データ81は走査方向に+1移動したデータを用い、比較データ91は走査方向に−1移動したデータを用いればよい。
例えば、検査データ71を2倍した値から、各比較データ81および比較データ91の合計値を引いた差分絶対値に基づいて背景パターン方向を算出してもよい。例えば、m=1の場合は、検査データB1×2−(比較データA2+C0)の絶対値を求めればよい。すなわち、m=1の場合、検査データ71に対して、比較データ81は走査方向に+1移動したデータを用い、比較データ91は走査方向に−1移動したデータを用いればよい。
また、背景パターン方向を算出するには、検査データ71および比較データ81,91の輝度の差分を求めるのではなく、例えば、各輝度の平均値を求めて背景パターン方向を算出するなど、他の方法を採用しても良い。
また、本実施形態の欠陥検出工程は、検査データ71と比較データ81,91の差分をそれぞれ求め、差分絶対値の小さい値を閾値と比較して欠陥を検出しているが、この方法に限らず欠陥を検出できるものであればよい。例えば、検査データ71を2倍した値から、各比較データ81および比較データ91の合計値を引いた差分絶対値を閾値と比較して欠陥を検出してもよい。
1…被検査物、3…顕微鏡、4…CCDカメラ、5…コンピューター装置、6…表示装置、7…走査線、8…走査線、10…欠陥検出装置、50…画像入力手段、51…検査データ抽出手段、52…比較データ抽出手段、53…背景パターン方向算出手段、54…欠陥検出手段、71…検査データ、81,91…比較データ。
Claims (4)
- 検査対象を撮像して撮像画像を取得する撮像工程と、
前記撮像画像を一定方向に走査し、その走査線上の各画素の輝度値をリスト化して検査データとする検査データ抽出工程と、
前記走査線に対して平行に、かつ、前記走査線に対して線対称に配置された2つの比較データ用走査線上を前記一定方向に走査し、各比較データ用走査線上の各画素の輝度値をリスト化して比較データとする比較データ抽出工程と、
前記検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する背景パターン方向算出工程と、
前記検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する欠陥検出工程と、
を備えることを特徴とする欠陥検出方法。 - 請求項1に記載の欠陥検出方法において、
前記背景パターン方向算出工程は、
前記検査データと、各比較データとの差分を求め、その差分の絶対値の合計を、前記検査データとの差分を求める各比較データの位置を移動するたびに求め、検査データに対する各比較データの移動量毎に求められる差分絶対値の平均値が最も小さい移動量を求め、
前記欠陥検出工程は、
前記検査データと、各比較データにおいて前記移動量だけシフトした位置のデータとの差分の絶対値をそれぞれ求め、各比較データとの差分の絶対値のうち、小さい値を各検査データの評価値とし、この評価値が予め設定された閾値以上である点を欠陥として検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。 - 請求項1または請求項2に記載の欠陥検出方法において、
前記比較データ抽出工程は、検出対象となる欠陥のサイズに対し、前記各比較データ用走査線間の距離が大きくなる位置に前記各比較データ用走査線を設定する
ことを特徴とする欠陥検出方法。 - 検査対象を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、
前記撮像画像を一定方向に走査し、その走査線上の各画素の輝度値をリスト化して検査データとする検査データ抽出手段と、
前記走査線に対して平行に、かつ、前記走査線に対して線対称に配置された2つの比較データ用走査線上を前記一定方向に走査し、各比較データ用走査線上の各画素の輝度値をリスト化して比較データとする比較データ抽出手段と、
前記検査データおよび各比較データの比較を、各比較データを前記走査方向に移動しながら行い、その比較結果に基づいて撮像画像の背景パターン方向を算出する背景パターン方向算出手段と、
前記検査データおよび各比較データにおいて前記背景パターン方向に位置するデータの差分を求め、その差分値に基づいて欠陥を検出する欠陥検出手段と、
を備えることを特徴とする欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009089527A JP2010243214A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009089527A JP2010243214A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010243214A true JP2010243214A (ja) | 2010-10-28 |
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ID=43096390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009089527A Pending JP2010243214A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010243214A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110249415A (zh) * | 2016-10-22 | 2019-09-17 | 马坦·拉皮多特 | 用于检测缺陷发生和位置的移动检查系统 |
| CN112907542A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-04 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 晶背缺陷检测方法、储存介质及计算机设备 |
-
2009
- 2009-04-01 JP JP2009089527A patent/JP2010243214A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112907542A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-04 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 晶背缺陷检测方法、储存介质及计算机设备 |
| CN112907542B (zh) * | 2021-02-24 | 2024-05-03 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 晶背缺陷检测方法、储存介质及计算机设备 |
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