JP5997039B2 - 欠陥検査方法および欠陥検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、試料表面に存在する微小な欠陥を高感度に検査する欠陥検査方法および欠陥検査装置に関する。

半導体ウェハ、液晶ディスプレイ、ハードディスク磁気ヘッドなどの薄膜デバイスは多数の加工工程を経て製造される。このような薄膜デバイスの製造においては、歩留まり向上および安定化を目的として、いくつかの１連の工程毎に外観検査が実施される。

特許文献１（特許第３５６６５８９号公報）には、「外観検査では本来同一形状となるように形成された２つのパターンの対応する領域を、ランプ光、レーザ光または電子線などを用いて得られた３照画像と検査画像を元に、パターン欠陥あるいは異物などの欠陥を検出する」方法が開示されている。

また、検査感度を向上させる手法として、特許文献２（米国特許７２２１９９２号明細書）および特許文献３（米国公開特許２００８／２８５０２３号明細書）にて、「複数の異なる光学条件による画像を同時検出し、３照画像との明るさの比較を条件ごとに行い、その比較値を統合して欠陥とノイズの判別を行う方法」が開示されている。

一方、複数光学条件の画像を統合するためには、各画像の位置合わせがされている必要があり、特許文献４（特開２００８−２６８１９９号公報）には「標準試料などを用いて各画像の位置ずれ量をあらかじめ算出しておき、位置合わせに利用する方法」が開示されている。また、特許文献５（特開２００３−８３９０７号公報）には検査対象画像同士の色ムラや位置ずれ、画像歪みを補正する方法が開示されている。

特許第３５６６５８９号公報 米国特許７２２１９９２号明細書 米国公開特許２００８／２８５０２３号明細書 特開２００８−２６８１９９号公報 特開２００３−８３９０７号公報

撮像条件の異なる複数の検査画像を統合処理するためには、各検査画像の位置合せが必要であり、検査性能の向上には検査画像同士を高精度に位置合わせする必要がある。特許文献４に開示される位置合わせ方法では、検査対象ではない標準試料を利用して位置合わせするため、検査対象画像における高精度位置合わせを実現することは難しい。また、異なる検出角度や異なる偏光状態で取得された画像は、同一背景パターンであったとしても、異なるプロファイルの画像となる場合もある。そのため、特許文献５に開示されている、画像同士の残差が最小となるような位置決定方法では、高精度な位置合わせを実現することは難しい。

上記した課題を解決するために、本発明では、試料に照明光を照射する照射工程と、照射工程による照明光の照射により試料から発生した散乱光に基づく撮像条件の異なる複数の画像を検出する検出工程と、検出工程にて検出した撮像条件の異なる複数の画像より画像を構成する各画素に１つまたは複数の値を持つ特徴量画像または試料上の座標情報を持つ特徴点又は特徴点の各点が実数値の特徴量や離散値の属性を持つ重み付き特徴点の少なくとも一つである特徴データを特徴量のヒストグラムから抽出する特徴データ抽出工程と、検出工程にて検出した撮像条件の異なる複数の画像のうち予め設定した基準条件の画像から特徴データ抽出工程にて抽出した特徴データとこの特徴データに対応する特徴データ抽出工程にて抽出した撮像条件の異なる複数の画像のうちの基準条件の画像を除いた画像の特徴データとに基づいて複数の画像の位置補正量を算出する位置補正量算出工程と、位置補正量算出工程にて算出した位置補正量に基づき複数の画像の位置を補正する位置補正工程と、位置補正工程にて補正された複数の画像に基づき欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出工程とを備えた欠陥検査方法とした。

また、上記した課題を解決するために、本発明では、欠陥検査装置を、試料に照明光を照射する照射部と、照射部による照明光の照射により試料から発生した散乱光に基づく撮像条件の異なる複数の画像を検出する検出部と、検出部にて検出した撮像条件の異なる複数の画像より画像を構成する各画素に１つまたは複数の値を持つ特徴量画像または試料上の座標情報を持つ特徴点又は特徴点の各点が実数値の特徴量や離散値の属性を持つ重み付き特徴点の少なくとも一つである特徴データを特徴量のヒストグラムから抽出する特徴データ抽出部と、検出部にて検出した撮像条件の異なる複数の画像のうち予め設定した基準条件の画像から特徴データ抽出部にて抽出した特徴データとこの特徴データに対応する特徴データ抽出部にて抽出した撮像条件の異なる複数の画像のうちの基準条件の画像を除いた画像の特徴データとに基づいて複数の画像の位置補正量を算出する位置補正量算出部と、位置補正量算出部にて算出した位置補正量に基づき前記複数の画像の位置を補正する位置補正部と、位置補正部にて補正された複数の画像に基づき欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出部とを備えて構成した。

本願において開示される発明によれば、試料表面に存在する微小な欠陥を高感度に検査する欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置の画像取得部の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置における位置補正量算出部の構成のを示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置において撮像して得られる検査対象試料の画像と、この画像の背景パターンのエッジ強度を特徴量として抽出した特徴量画像、及びその画像の特徴量のヒストグラムである。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置において撮像して得られる検査対象試料の画像から作成した特徴量画像を量子化して得られた画像とその特徴量の分布を示すヒストグラムである。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置において撮像して得られる検査対象試料の画像から作成した特徴量画像の特徴点に重みを付けた重みつき特徴点を表わす画像とその特徴量の分布を示すヒストグラムである。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置において位置補正量決定部で特徴量画像を受け取った場合にずれ量を算出する処理の流れを示すフロー図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置において位置補正量決定部で特徴点の位置情報を受け取った場合にずれ量を算出する処理の流れを示すフロー図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置で位置補正量決定部で設定するダイを単位とするテンプレートの一例を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置で位置補正量決定部で設定するダイ内のパターンを単位とするテンプレートの一例を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置における欠陥判定部の構成のを示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査方法の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査方法において、抽出した特徴量を特徴量空間にプロットした状態を示す３次元のグラフである。 本発明の第１の実施例に係る欠陥検査装置におけるユーザインタフェースの一例を示す画面の正面図である。 本発明の第２の実施例に係る欠陥検査装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る欠陥検査装置における位置補正パラメタ設定部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る欠陥検査方法における位置補正パラメタ設定の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の第２の実施例に係る欠陥検査装置における位置補正パラメタ設定に関するユーザインタフェースの画面の正面図である。 本発明の第２の実施例に係る欠陥検査装置におけるテンプレート設定に関するユーザインタフェースの画面の正面図である。 本発明の第３の実施例に係る欠陥検査装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例に係る欠陥検査装置の欠陥候補画像切り出しの構成を示すブロック図である。

本発明の特徴の一つは、複数の撮像条件で試料の同一箇所を撮像して得た複数の画像から試料上の欠陥を検出する場合に、まず、撮像条件の異なる複数の画像の位置ずれを正確に補正し、この位置ずれを補正したそれぞれの画像の特徴量から欠陥候補を検出するようにしたことにより、各画像から検出した欠陥の情報をより正確に統合できるようにしたものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施例を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以下において、本発明の欠陥検査技術（欠陥検査方法および欠陥検査装置）の第１の実施例を図１から図９を用いて、詳細に説明する。

本発明のパターン検査技術の第１の実施例として、半導体ウェハを対象とした暗視野照明による欠陥検査装置および欠陥検査方法を例にとって説明する。

図１は本実施例の欠陥検査装置の構成の一例を示したものである。本実施例に係る欠陥検査装置は、画像取得ユニット１１０−１〜３で構成された画像取得部１１０、前処理ユニット３１０−１〜３で構成された前処理部３１０、位置補正量算出部１２０、欠陥判定部１３０、結果出力部１４０を有して構成される。

画像取得部１１０では、複数の撮像条件にて試料を撮像し、取得した画像を位置補正量算出部１２０と欠陥判定部１３０へ出力する。前処理部３１０では、画像取得部１１０で取得した画像のシェーディング補正や暗レベル補正等を行う。位置補正量算出部１２０では画像取得部１１０の各画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３にて取得して、前処理部３１０の各前処理ユニット３１０−１，３１０−２，３１０−３でシェーディング補正や暗レベル補正等の前処理を施した各条件の画像に対し位置の合わせこみを行い、位置補正量を算出し、欠陥判定部１３０へ出力する。欠陥判定部１３０では、算出された位置補正量をもとに各条件画像の位置補正を行う。位置補正された各条件の取得画像を使い欠陥判定を行い、結果を結果出力部１４０に出力する。

図１では、画像取得部１１０が３つの異なる画像取得条件の画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３を持つ構成を示したが、異なる画像取得条件とは、試料に対して異なる照明条件や検出条件、異なる検出感度での検査画像取得などである。また、複数条件の画像は同時に取得するものに限らず、複数回の走査により取得することもでき、走査の方向を変えて画像取得しても良い。

図２は、本実施例１における、暗視野照明による欠陥検査装置の構成の一例を示した図である。暗視野照明による欠陥検査装置は、ステージ２２０、メカニカルコントローラ２３０、２つの照明光学系（照明部）２４０−１、２４０−２、検出光学系（上方検出系）２５０−１、（斜方検出系）２５０−２、イメージセンサ２６０−１、２６０−２と、画像処理・制御部２７０、記憶装置２８０を有し、前記検出光学系には、空間周波数フィルタ２５１、検光子２５２を有する。試料２１０は例えば半導体ウェハなどの被検査物である。ステージ２２０は試料２１０を搭載してＸＹ平面内の移動および回転（θ）とＺ方向への移動が可能である。メカニカルコントローラ２３０はステージ２２０を駆動するコントローラである。

検出光学系（上方検出系）２５０−１とイメージセンサ２６０−１の組合せが、例えば図１の画像取得部１１０−１に相当し、検出光学系（斜方検出系）２５０−２とイメージセンサ２６０−２の組合せが、例えば図１の画像取得部１１０−２に相当する。図２に示した構成においては、図１の画像取得部１１０の画像取得ユニット１１０−３に相当する構成が省略されている。画像処理・制御部２７０は、図１に示した構成の、前処理部３１０の前処理ユニット３１０−１，３１０−２及び位置補正量算出部１２０、統合欠陥判定部１３０、欠陥出力部１４０を含んだ構成に相当する。

図２に示した構成において、照明部２４０−１及び２４０−２からの光を試料２１０に照射し、試料２１０からの散乱光を上方検出系２５０−１、斜方検出系２５０−２で結像させ、結像された光学像を各々のイメージセンサ２６０−１及び２６０−２で受光して、画像信号に変換する。このとき、試料２１０をＸ−Ｙ−Ｚ−θ駆動のステージ２２０に搭載し、該ステージ２２０をＸ−Ｙ平面内で水平方向に移動させながら異物散乱光を検出することで、検出結果を２次元画像として得る。

照明部２４０−１及び２４０−２に用いる照明光源は、レーザを用いても、ランプを用いてもよい。また、照明部２４０−１及び２４０−２の各照明光源の波長の光は短波長であってもよく、また、広帯域の波長の光（白色光）であってもよい。短波長の光を用いる場合、検出する画像の分解能を上げる（微細な欠陥を検出する）ために、紫外領域の波長の光（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ：ＵＶ光）を用いることもできる。レーザを光源として用いる場合、それが単波長のレーザである場合には、可干渉性を低減する手段を照明部２４０−１及び２４０−２の各々に備えることも可能である。

また、イメージセンサ２６０−１及び２６０−２に複数の１次元イメージセンサを２次元に配列して構成した時間遅延積分型のイメージセンサ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ：ＴＤＩイメージセンサ）を採用しステージ２２０の移動と同期して各１次元イメージセンサが検出した信号を次段の１次元イメージセンサに転送して加算することにより、比較的高速で高感度に２次元画像を得ることが可能になる。このＴＤＩイメージセンサとして複数の出力タップを備えた並列出力タイプのセンサを用いることにより、センサからの出力を並列に処理することができ、より高速な検出が可能になる。また、イメージセンサ２６０に、裏面照射型のセンサを用いると表面照射型のセンサを用いた場合と比べて検出効率を高くすることができる。

イメージセンサ２６０−１、２６０−２から出力されるセンサ出力信号は、画像処理・制御部２７０に入力する。画像処理・制御部２７０は、図１に示したような前処理部３１０−１〜３、位置補正量算出部１２０や統合欠陥判定部１３０、結果出力部１４０を含み、イメージセンサ２６０−１、２６０−２から出力されたセンサ出力信号から画像データを作成し、この画像データを処理して欠陥を検出する処理を実行する。この時、記憶装置２８０に画像データを格納しておき、格納した画像データを位置補正量算出部１２０や欠陥判定部１３０へ出力することも可能である。

図３は、本実施例における、前処理部３１０からの信号を受けて処理をする、画像処理・制御部２７０の位置補正量算出部１２０の構成について示す図である。位置補正量算出部１２０は、特徴算出部３２０、位置補正決定部３３０−１、位置補正決定部３３０−２を有して構成される。位置補正量算出部１２０に入力する信号は、前処理部３１０において、複数の画像取得部１１０にて取得したセンサ出力信号を受け取り、画像を作成してシェーディング補正や暗レベル補正などの処理が施される。

前処理部３１０で前処理された信号を入力した画像処理・制御部２７０において、先ず特徴算出部３２０の特徴量算出ユニット３２０−１〜３で、それぞれ前処理部３１０の前処理ユニット３１０−１〜３から受け取った画像を処理して、画像上の特徴分布を算出する。ここで抽出する特徴は、各画素に１つまたは複数の値を持つ特徴量画像や、試料上の座標情報を持つ特徴点や、前記特徴点の各点が実数値の特徴量や離散値の属性を持つ、重み付き特徴点などである。

次に前記特徴の一例を示す。特徴量算出部３２０で抽出する特徴としては、
（１）画像の各点の信号強度や、信号強度と背景ノイズの比（ＳＮＲ）や、エッジ強度、パターン密度などの特徴、
（２）欠陥候補として検出された点や、エッジのコーナー、パターンの重心、前記特徴量を量子化した点などの特徴点、
（３）欠陥候補として検出された点やエッジとして抽出された点の位置情報に、信号強度や欠陥のサイズ、信号強度と背景ノイズの比（ＳＮＲ）や、エッジの方向や強度の値などの特徴量や、信号強度やエッジの方向を量子化した値や、欠陥の種類などの属性などを付加した、重み付き特徴点、
などである。

さらに、本実施例における欠陥検査装置において、光学条件と配線パターンや欠陥から得られる散乱光の特性との関係が分かっている場合、これに対応した特徴量を算出しても良い。また、配線パターンの明るさの任意範囲の重心などの散乱光の特性変化にロバストな特徴量や、検出散乱光の広がりを考慮した特徴量などを用いても良い。特徴算出部３２０では、複数種類の特徴を同時に出力することもできる。

また、前処理部３１０にて、あらかじめ画像取得部１１０から取得した画像の解像度を変化させた画像を少なくとも一種類算出しておき、それぞれの解像度の画像に対し、特徴算出部３２０にて特徴の算出を行っても良い。解像度の異なる画像に対し特徴算出を行うことで、異なる周波数特性のパターンの特徴を取得することが可能となる。

さらに、画像取得部１１０にて試料上のアライメントマークを含めて画像取得をしても良い。特徴算出部３２０では、アライメントマークに対しても特徴算出を行い、特徴量画像や特徴点を算出することができる。また、試料上のアライメントマークの位置は既知であるため、アライメントマークの位置から算出された特徴に対し、アライメントマークと認識できる属性を付与することもできる。

図４Ａ〜図４Ｃは前記特徴量画像と、特徴点と、重み付き特徴点の一例について示す図である。図４Ａの４０１は画像取得部１１０にて撮像して前処理部３１０で形成した画像で、この取得画像４０１から背景パターンのエッジ強度を特徴量として抽出した特徴量画像を４０２に、この特徴量画像４０２の特徴量とその頻度を抽出し、横軸を特徴量、縦軸を頻度とするヒストグラムを４０３に示す。図４Ｂの画像４０４は、図４Ａの特徴量画像４０２を量子化して得られた特徴点を示し、ヒストグラム４０３に対し、しきい値（ＴＨ−、ＴＨ＋）を設定し、量子化した後の分布を４０５に示す。また、図４Ｃの画像４０６は、図４Ａの特徴量画像４０２の各特徴点に特徴量を持たせた重み付き特徴点を示し、各特徴量のヒストグラムを４０７に示す。

位置補正量決定部３３０は、特徴量算出部３２０の各特徴算出ユニット３２０−１、３２０−２、３２０−３から受け取った、特徴量画像または、特徴点または、重み付き特徴点または、これらの組み合わせから、画像取得部１１０にて取得した画像同士の位置補正量を決定する。位置補正量は、事前に決定した基準条件の画像から抽出した特徴に対し、補正対象条件の画像から抽出した特徴の位置補正することで、画像同士の位置補正を行う。基準条件と補正対象条件は任意に決定した組合せであっても良いし、任意の方法、例えば、抽出した特徴点の数が最も多い条件を基準条件とし、それ以外の条件を補正対象条件としても良い。また、試料上の配線パターンの方向や、試料を走査する方向や、照明の偏光状態の関係などから、位置補正量算出に有効な組合せを事前に決定しても良い。

さらに、本実施例の欠陥検査装置において、同一の走査により取得した複数条件の画像は位置ずれ量が少なくなることが事前に判明している場合、同一の走査により取得した画像同士を優先的に組合せることもできる。例えば、同一走査での位置ずれの要因として、イメージセンサ２６０−１，２６０−２やステージ２２０の振動、各イメージセンサ２６０−１，２６０−２の倍率や取り付け位置のずれなどがあるが、これらは、ずれ量が小さいまたは、ずれる方向や量を事前に求めることができるため、位置補正量の算出は行いやすい。しかし、一旦検査した後、試料を９０度又は１８０度回転させてから再度走査を行って得たデータとの位置補正を行う場合、ステージ２２０と試料２１０の相対位置、ステージ２２０の走査速度や走査方向の誤差などが異なるため、これらは、位置ずれ量が大きく、さらに事前にずれ量を求めることができない。そのため、同一の走査により取得した画像同士の位置補正を優先的に行う事で、精度良く位置補正量の算出が可能となる。

また、位置補正量決定部３３０は複数持つことができ、複数の位置補正量決定ユニット３３０−１，３３０−２それぞれで、異なる特徴により位置補正量を決定することができる。例えば、位置補正量決定ユニット３３０−１では、エッジのコーナーなど、詳細な位置合わせはできないが大きく誤りにくい特徴を使い、位置補正量を算出した後、位置補正量決定ユニット３３０−２にて、信号強度などの特徴量画像により、詳細に位置合わせを行う。このように複数の位置補正量決定部にて位置補正量を算出することで、誤った位置補正量の算出を低減できるだけでなく、位置補正に関わる計算時間を短縮することもできる。また、図３では、２つの位置補正量決定ユニット３３０−１、３３０−２で構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、少なくとも１つの位置補正量決定部があれば良い。

ここで、位置補正量決定部３３０で特徴量画像を受け取った場合のずれ量算出方法の一例として以下の方法を、図５Ａのフロー図に基づいて説明する。
（１）補正対象の特徴量画像から位置補正量を算出するサンプル点を決定する（Ｓ５０１）。
（２）補正対象の特徴量画像からサンプル点周辺の一定範囲の部分画像を切り出す（Ｓ５０２）。
（３）基準画像の特徴量画像から前記部分画像が最も一致する場所を決定する（Ｓ５０３）。
（４）すべてのサンプル点に対し（２）（３）を繰り返す（Ｓ５０４）。
（５）サンプル点以外の場所は近傍のサンプル点のずれ量を元に補間する（Ｓ５０５）。
上記（Ｓ５０１）のサンプル点は補正対象の特徴量画像の全画素に対して設定しても良いし、一定のサンプル間隔で設定しても良いし、補正対象の画像から抽出した特徴点としても良い。

一方、位置補正量決定部３３０で特徴量算出部３２０から特徴点の位置情報を受け取った場合のずれ量算出の方法の一例として以下の方法を、図５Ｂのフロー図に基づいて説明する。
（１）補正対象の各特徴点から基準の特徴点に対して最近傍点を決定し、仮対応付けする（Ｓ５１１）。
（２）仮対応付けされた特徴点の距離の総和が最小となるように、補正対象の特徴点の位置を補正する（Ｓ５１２）。
（３）上記（１）（２）を位置補正量が収束するまで繰り返す（Ｓ５１３）。

ここで、位置補正量決定部３３０で特徴点の位置情報だけでなく、重み付き特徴点の情報を受け取った場合、上記（Ｓ５１１）において仮対応付けをする特徴点を、特徴点間の距離だけでなく特徴量や属性による重み付きの距離に基づいて決定しても良い。また、（Ｓ５１２）の特徴点同士の距離算出において、各特徴点の重みに基づく重み付きの距離を算出しても良い。さらに、位置補正に特定の特徴量や属性を持つ特徴点のみを使っても良く、例えば、一定の欠陥サイズ毎に属性を付加し、属性毎に位置補正量を算出しても良い。

また、位置補正量決定部３３０は記憶装置２８０から、事前に決定した位置補正量を入力することもでき、事前に決定した位置補正量に基づき、あらかじめ位置ずれを補正した後、位置補正量決定部３３０で位置補正量を決定することも可能である。さらに、特徴算出部３２０から出力した複数種類の特徴から、位置合わせに有効な特徴の組合せを事前に決定し、記憶装置２８０に記憶しておき、記憶してある特徴の組合せで位置ずれ量の補正を実施することも可能である。位置補正量の算出は、ウェハの任意の位置に設定したテンプレートに対して行っても良い。テンプレートは記憶装置２８０に記憶してあるデータに基づき設定することができ、画像データから抽出した特定パターンの位置でも良いし、事前にユーザが指定した位置としても良い。テンプレートに限定して位置補正量を算出することで、位置補正量算出にかかる計算コストを低減できるだけでなく、誤り易いパターンを除外し、ロバストな位置補正量の算出が可能となる。

図６Ａ及び図６Ｂは位置補正量決定部３３０で設定するテンプレートの一例について示す図である。図６Ａに示すように、位置補正量決定部３３０にてウェハ５００上の任意の位置に少なくとも一つのテンプレート５０１を設定し(図６Ａの場合は３つ)、テンプレート５０１にて位置補正量の算出を行っても良い。また、図６Ｂに示すように、テンプレート５０１’はウェハ５００上のダイ５０３それぞれの同じ位置に設定することもできる(図６Ｂの場合は３つ)。

図７は、本実施例に係る欠陥検査装置の統合欠陥判定部１３０の構成の一例について示す図である。統合欠陥判定部１３０の欠陥候補検出部３３０は、位置補正部６１０、欠陥判定特徴量演算部６２０、はずれ画素検出部６３０からなる。

位置補正部６１０では、位置補正量算出部１２０にて算出した各画像のずれ補正量に基づき、各画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３にて取得した画像同士の位置を補正する。

欠陥判定特徴量算出部６２０では、位置補正部６１０で位置が補正された各画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３で撮像して得た画像の各画素について、少なくとも一種類以上の特徴量を抽出する。ここで算出する特徴量は、ウェハ上に形成された複数のダイのうち検査対象ダイとこの検査対象ダイに隣接するダイの対応する位置の各画素値同士の差分値などである。また、画素値そのものでも良い。

外れ値算出部６３０では、欠陥判定特徴量算出部６２０で算出した特徴量で形成される特徴空間内で外れた位置にある画素を欠陥候補として出力する。外れ値算出部６３０では、各欠陥候補のばらつきなどに基づき特徴量の正規化を実施しても良い。ここで、欠陥候補を判定するための基準は、特徴空間内のデータ点のばらつきや、データ点の重心からの距離などを用いることができる。

外れ値算出部６３０から出力された欠陥候補の情報は、結果出力部１４０の表示画面上にウェハの欠陥候補マップとして表示される。

図８Ａに、上記に説明した本実施例における欠陥候補抽出のフローを示す。
先ず、画像取得部１１０で、試料の照明方向、検出方向などが異なる複数の条件で試料上の同一の個所を撮像し（Ｓ８０１）、この複数の撮像条件で取得された試料上の同一の個所の複数の撮像信号を画像処理制御部２７０に入力する。次に、画像処理制御部２７０の前処理部３１０において画像取得部１１０から入力された撮像条件が異なる複数の撮像信号を処理して複数の画像を作成し、この作成した複数の画像に対してそれぞれシェーディング補正や暗レベル補正等の前処理を施す（Ｓ８０２）。

前処理が施された複数の画像を位置補正量算出部１２０に入力して特徴量算出部３２０で画像上の特徴点の分布を算出し特徴点を抽出する（Ｓ８０３）。つぎに、この抽出した特徴点の位置情報に基づいて、位置補正量決定部３３０において試料上の同一の個所の画像を重ね合わせるための各画像間の位置ずれ補正量を算出する（Ｓ８０４）。次に、この算出した位置ずれ補正量の情報を統合欠陥判定部１３０に入力する。

統合欠陥判定部１３０の位置補正部６１０は位置補正量決定部３３０から入力された位置ずれ補正量の情報を用いて、前処理部３１０から入力された前処理が施された試料上の同一の個所の複数の画像間の位置補正を行う（Ｓ８０５）。次に、この位置補正を行った複数の画像について、欠陥判定特徴量算出部６２０で特徴量を算出し（Ｓ８０６）、この算出した特徴量を外れ値算出部６３０で特徴量空間にプロットしてこの特徴量空間での外れ値を欠陥候補として抽出し（Ｓ８０７），この抽出した欠陥候補の情報を結果出力部１４０に送ってウェハ上の欠陥マップとして画面上に出力する（Ｓ８０８）。

図８Ｂに、Ｓ８０６で算出した特徴量を特徴量空間(図８Ｂの場合は、３次元空間の例を示す)にプロットした状態を示す。プロットされた特徴量の塊に対して右上に１点外れてプロットされている点が有り(図中に「外れ値」と表示)、このような特徴を持つ点がＳ８０７のステップにおいて欠陥候補として抽出される。

図９は、本実施例に係る欠陥検査装置のユーザインタフェース７００の一例について示す図である。ユーザはウェハマップ７０１にて、統合欠陥判定部１３０にて判定された欠陥を確認することができる。また、表示７０３では、位置合わせで利用した特徴量や、各条件における位置合わせ基準条件の関係も確認することができる。ウェハ全体の位置補正量７０４や、局所的なずれ量を表示することができる。表示７０３においては、４つの条件Ａ〜Ｄで検出したデータをどのような手順で合わせ込むかを[１]、[２]、[３]のように指定する。なお、この[１]、[２]、[３]は、全体位置補正量７０４の欄に表示された[１]、[２]、[３]に対応する。

さらに、ウェハ上での欠陥候補の位置補正の状態を確認することができる。ウェハマップ７０５は算出補正量マップで、７０２に表示された特徴量の中から選択された特徴量を持つ欠陥について、７０３の位置合わせ基準条件で補正する補正量を算出した結果を、７０６に示した条件ごとに表示形状を変えて表示する。７０７は７０２の特徴量表示欄で指定された特徴量を有する欠陥の特徴量の分布を示すグラフであり、このグラフ上で設定したしきい値（ＴＨ⁻，ＴＨ^＋）を用いて検出された欠陥について算出した補正量がマップ７０５に表示される。また、表７０８は算出補正量マップ７０５に表示された欠陥（１）〜（３）に対応する各欠陥について、条件Ｂを基準として条件Ａで検出したデータを条件Ｂに合わせ込むための位置補正量を算出した結果を示す。

以下において、本発明の欠陥検査方法および欠陥検査装置の第２の実施例を図１０から図１４を用いて説明する。

図１０は実施例２の欠陥検査装置の構成の一例を示したものである。実施例２に係る欠陥検査装置は、実施例１において図２を用いて説明した欠陥検査装置の画像処理制御部２７０と記憶装置２８０とを図１０に示した画像処理制御部２７１と記憶装置２８１に置き換えたものである。本実施例における画像処理制御部２７１は、位置補正量算出部１２０、欠陥判定部１３０、結果出力部１４０、位置補正パラメタ設定部１５０、インターフェース１７０を有して構成される。

図１０に示した画像取得部１１０は実施例１の場合と同様に、複数の撮像条件にて試料を撮影し、取得した信号を画像処理制御部２７１の前処理部３１０に入力して画像を作成し、この作成した画像に対してシェーディング補正や暗レベル補正を施した後、位置補正量算出部１２０と欠陥判定部１３０へ送られて処理される。

位置補正量算出部１２０では、画像取得部１１０の各画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３にて取得した各条件の画像と、位置補正パラメタ設定部１５０にて算出した位置補正パラメタを入力し、位置補正量を算出する。欠陥判定部１３０では算出された位置補正量をもとに位置補正された各条件の取得画像を使い欠陥判定を行い、結果を結果出力部１４０に出力する。

位置補正パラメタ設定部１５０は、記憶装置２８１とインターフェース１７０から、事前に取得した画像データや半導体ウェハの設計データ、前記欠陥検査装置と異なる検査装置や、電子線欠陥観察装置などの欠陥観察装置にて取得した欠陥レビューデータ、もしくはユーザが入力したパラメタや欠陥教示データなどを受け取り、位置補正パラメタを算出することができる。位置補正パラメタ設定部１５０では、位置補正に有効な前記特徴の組合せや、位置補正に有効な前記テンプレート位置や、前記基準画像と補正対象画像の組合せなどを位置補正パラメタとして位置補正量算出部１２０に出力する。

図１１は位置補正パラメタ設定部１５０の構成の一例について示した図である。位置補正パラメタ設定部１５０の一例として、事前に取得した複数条件の画像を用いて位置補正パラメタを算出する構成について示す。前処理部３１０の各前処理ユニット３１０−１、３１０−２、３１０−３は、画像取得部１１０の各画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３にて資料２１０を撮像して得た信号から画像データを作成し、この画像データに対して、シェーディング補正や暗レベル補正などを行い、記憶装置２８１へ格納する。前処理部３１０では、画像取得部１１０で試料を撮像して得られた信号から画像を作成し、この作成した画像データに対して、信号強度や、信号強度と背景ノイズの比（ＳＮＲ）などの特徴量を抽出し、外れ値算出を行い、欠陥候補の抽出を行うこともできる。

位置補正パラメタ設定部１５０は、事前位置補正量算出部９２０と、位置補正パラメタ評価部９３０を有している。事前位置補正量算出部９２０は記憶装置２８１に格納された複数条件の画像データを読み込み、あらかじめ設定した少なくとも１つの位置補正パラメタで位置補正量の算出を行う。位置補正パラメタ評価部９３０は、事前位置補正量算出部９２０から、位置補正パラメタと算出した位置補正量のセットと、インターフェース１７０からレビューデータを受け取り、事前位置補正量算出部９２０で算出した位置補正量の評価値を算出する。位置補正パラメタ評価部９３０は評価値に基づき、複数の位置補正パラメタから最も精度良く位置補正が可能な位置補正パラメタを選択する。

位置補正量の評価値は、各条件の画像間における同一欠陥同士の位置補正誤差の総和としても良い。また、実施の形態１と同様に複数条件の画像から、欠陥判定特徴量を抽出し、外れ値算出を行った結果、ユーザが検出したい欠陥とそれ以外の欠陥との分離度に基づいて位置補正の評価値を算出しても良い。各条件の画像間での同一欠陥判定や、ユーザが検出したい欠陥かどうかの判定は、欠陥観察装置による欠陥レビューデータ、またはユーザ教示を利用しても良い。

また、事前位置補正量算出部９２０は、位置補正パラメタ評価部９３０で選択された位置補正パラメタに基づき、少なくとも１つの位置補正パラメタを再設定し、事前位置補正量を算出することもできる。事前位置補正量算出部９２０と位置補正パラメタ評価部９３０とで位置補正量算出とパラメタ評価を繰り返すことで、より精度良い位置補正量算出ができる位置補正パラメタを選択することが可能となる。位置補正パラメタ評価部９３０から、位置補正に有効な前記特徴の組合せや、位置補正に有効な前記テンプレート位置や、前記基準画像などを位置補正パラメタとして位置補正量算出部１２０へ出力する。

位置補正パラメタ設定部１５０では、事前位置補正量算出部９２０にて算出した事前位置補正量を位置補正量算出部１２０へ出力することもでき、位置補正量算出部１２０では、事前位置補正量を基に、位置補正を行うことができる。事前位置補正量の算出は、事前位置補正の算出用のウェハを使っても良いし、検査対象のウェハを使っても良い。ここでは、事前位置補正量のうち、センサの倍率誤差や、センサ取り付け位置のずれなどのスタティックな位置ずれを補正することもできる。

図１２は本実施例に係る欠陥検査装置の位置補正パラメタ設定の手順の一例について示す図である。先ず、画像取得部１１０の複数の画像取得ユニット１１０−１〜３を用いて検査対象である試料２１０を撮像し（Ｓ１２０１）、撮像して得た信号を画像処理・制御部２７１に入力して前処理部３１０で画像を作成してこの作成した画像に対しシェーディング補正や暗レベル補正等の前処理を施し（Ｓ１２０２）、記憶装置２８１へ格納する（Ｓ１２０３）。Ｓ１２０１〜Ｓ１２０３を画像取得条件数分繰り返す（Ｓ１２０４）。次に、あらかじめ決めておいた位置補正パラメタを選択し（Ｓ１２０５）、記憶装置２８１に格納した画像データを位置補正パラメタ設定部１５０に入力してＳ１２０５で選択した位置補正パラメタを用いて事前位置補正量算出部９２０で事前位置補正量を算出（Ｓ１２０６）し、算出された事前位置補正量を基に位置補正パラメタ評価部９３０で位置補正の評価値を算出（Ｓ１２０７）する。Ｓ１２０５〜Ｓ１２０７を位置補正パラメタ数分繰り返す（Ｓ１２０８）。

次に、Ｓ１２０５〜Ｓ１２０８で求めた位置補正パラメタをインターフェース１７０の画面上に表示し（Ｓ１２０９）、インターフェース１７０の画面上で位置補正パラメタの再調整を行う（Ｓ１２１０）。この再調整は、オペレータが画面に表示された補正パラメタを修正することにより行ってもよいし、又は、自動で行うようにしてもよい。再調整した位置補正パラメタに基づき事前位置補正量算出部９２０で事前位置補正量を算出（Ｓ１２１１）し、位置補正パラメタ評価部９３０で位置補正評価値を算出する（Ｓ１２１２）。Ｓ１２１２で算出した位置補正評価値が終了条件を満たすまで位置補正パラメタの再調整を繰り返す（Ｓ１２１３）。最後に、条件を満たす位置補正パラメタを出力する（Ｓ１２１４）。

位置補正量評価値の算出（Ｓ１２０７）では、ユーザによる教示や欠陥観察装置による欠陥レビューデータを使い、評価値を算出することができる。Ｓ１２０５〜Ｓ１２０８で算出した位置補正パラメタのうち、最も位置補正評価値が良かった位置補正パラメタを最終的な位置補正パラメタとして決定しても良い。

この決定した位置補正パラメタを用いて複数の画像間の位置の補正を行い、欠陥判定特徴量を算出し、外れ値を抽出してその結果を出力するまでの工程は、実施例１において図８を用いて説明したＳ８０５乃至Ｓ８０８の工程と同じであるので、説明を省略する。

図１３は本実施例に係る欠陥検査装置における位置補正パラメタ設定に関してインターフェース１７０の画面上に表示されるユーザインタフェース１１００の一例について示す図である。ユーザは条件別パラメタ設定部１１０１にて、位置補正対象の条件毎に(図１３に示した例では、対象条件Ｄ)位置補正パラメタを設定するかどうかと、位置補正対象の条件を選択することができる。

評価結果表示部１１０２は位置補正パラメタ毎の前記選択欠陥ずれ量に基づく評価値や前記選択欠陥の分離度に基づく評価値が表示されており、そのときの補正パラメタの内容が表示されている。ユーザは複数の位置補正パラメタのセットの中から位置補正に用いるパラメタを選択することができる。また、パラメタセット調整ボタン１１０４を画面上でクリックして位置補正パラメタのセットを手動調整することもでき、パラメタセット調整ボタン１１０３を画面上でクリックして自動で最適なパラメタセットを選択することもできる。

欠陥レビュー画面表示領域１１０５には、欠陥観察装置から取得したレビュー済の欠陥のＳＥＭ画像１１０５−１や光学顕微鏡画像１１０５−２が表示される。またユーザは、表示領域１１０５−３にて、レビュー済欠陥の、各条件の前記画像データを確認することができ、画像内の欠陥位置を座標指定領域１１０５−４から手動で設定することができる。

さらに、位置補正対象条件設定領域１１０６において、位置補正対象条件１１０６と位置補正基準条件１１０７の組合せを確認することができる。さらに、位置補正対象条件１１０６から、それぞれの条件の走査方向や、照明条件、検出条件などを確認することができ、ユーザはこれに基づき位置補正基準条件１１０７の組合せを編集することもできる。

図１４は本実施例に係る欠陥検査装置におけるテンプレート設定に関するユーザインタフェース１２００の一例について示す図である。ユーザインタフェース１２００には、ウェハテンプレート設定領域１２１０、ダイテンプレート設定領域１２２０、ウェハテンプレート位置設定領域１２３０、ダイ共通テンプレート位置設定領域１２４０、レビュー画像表示領域１２５０が表示される。ユーザは、ウェハテンプレート設定領域１２１０又はダイテンプレート設定領域１２２０で位置を直接座標を指定することにより、ウェハテンプレート位置設定領域１２３０又はダイ共通テンプレート位置設定領域１２４０にテンプレート位置の設定を行うこともできるし、ウェハテンプレート設定領域１２１０又はダイテンプレート設定領域１２２０上で指定した領域の画像データをレビュー画像表示領域１２５０に表示して直接確認し、ウェハテンプレート位置設定領域１２３０又はダイ共通テンプレート位置設定領域１２４０でテンプレートを指定することもできる。テンプレートは、ウェハ上の任意の位置に設定することもできるし、ダイ内の任意の位置に設定することもできる。

以下において、本発明の欠陥検査技術（欠陥検査方法および欠陥検査装置）の第３の実施例を図１５と図１６を用いて説明する。本実施例では、検査対象の試料を撮像して得た画像から、先ず欠陥候補の画像を切り出し、この切り出した欠陥候補の画像を処理して欠陥を抽出することにより画像データの転送量を少なくして、装置構成を実施例１及び２と比べてより簡素化できるようにしたものである。

図１５は実施例３に係る欠陥検査装置の構成の一例を示したものである。本実施例に係る欠陥検査装置は、画像取得部１１０’、前処理部３１０’、欠陥候補画像切り出し部１８０、位置補正量算出部１２０’、統合欠陥判定部１３０’、結果出力部１４０’、位置補正パラメタ設定部１５０’を有して構成される。画像取得部１１０は画像取得ユニット３１０'-１〜６を備え、実施の形態１と同様に、複数の撮像条件にて試料を撮影し、欠陥候補画像切り出し部１８０へ取得した画像データを出力する。なお、画像取得部１１０’、前処理部３１０’、位置補正量算出部１２０’、統合欠陥判定部１３０’、結果出力部１４０’、位置補正パラメタ設定部１５０’インターフェース１７０’について、それぞれ’を付けて表示したが、これらは基本的には実施例１又は２で説明したものと同じ構成であって、取り扱うデータが異なるために’を付けて表示した。

欠陥候補画像切り出し部１８０は、欠陥候補画像切り出しユニット１８０-１と１８０-２とを備え、画像取得部１１０にて取得した各条件の画像から、欠陥候補を含む画像切り出しを行い、切り出した画像を位置補正量算出部１２０と統合欠陥判定部１３０に転送する。画像切り出しユニット１８０−１からは、画像取得部１１０の画像取得ユニット１１０−１、１１０−２、１１０−３で取得した画像データから切り出しを行い、欠陥候補画像切り出しユニット１８０−２では、画像取得部１１０の画像取得ユニット１１０−４、１１０−５、１１０−６で取得した画像データから切り出しを行う。ここでは、欠陥候補画像切り出し部１８０が２つの画像切り出しユニット１８０-１と１８０-２とを備えた構成を示したが、少なくとも１つの欠陥候補画像切り出しユニット１８０−１又は１８０−２に対し、少なくとも１つの画像取得ユニット１１０−１〜６のうちの何れかが接続されていればよい。

位置補正量算出部１２０’では欠陥候補切り出し部１８０にて切り出した画像と、位置補正パラメタ設定部１５０’にて算出した位置補正パラメタを入力し、位置補正量を算出し、統合欠陥判定部１３０’へ出力する。統合欠陥判定部１３０’では、算出された位置補正量をもとに各条件画像の位置補正を行う。位置補正された各条件の取得画像を使い欠陥判定を行い、結果を結果出力部１４０’に出力する。

図１６は、本実施例における、欠陥候補画像切り出し部１８０の欠陥候補画像切り出しユニット１８０−１の構成の一例について示す。欠陥候補画像切り出しユニット１８０−１は、画像格納バッファ１４００−１〜３、欠陥候補抽出部１４１０−１〜３、欠陥候補選択部１４２０、制御部１４３０を有して構成される。欠陥候補画像切り出しユニット１８０−２も同様に構成されている。画像取得部１１０検査対象の試料を撮像して信号を出力し、画像取得部１１０’から出力された信号は前処理部に入力された画像が作成され、この作成された画像データは、画像格納バッファ１４００と欠陥候補抽出部１４１０に転送される。

欠陥候補抽出部１４１０は、画像データの各画素毎に検出ダイと隣接ダイの画像明度差や、一定領域内の明度差の総和やばらつきなどの特徴量を抽出し、前記特徴量から特徴空間を形成し、前記特徴空間内での外れ値を欠陥候補として抽出する。外れ値を判定するための基準は、特徴空間内のデータ点のばらつきや、データ点の重心からの距離などを用いることができる。抽出した欠陥候補の信号強度や座標などの情報を欠陥候補選択部１４２０に転送する。欠陥候補選択部１４２０では、前記欠陥候補からノイズなどの誤検出である虚報やユーザが検出を希望しないＮｕｉｓａｎｃｅを取り除き、残った欠陥候補の情報を制御部１４３０へ送信する。

制御部１４３０から画像格納バッファ１４００−１〜３へ前記欠陥候補の座標を送信し、画像格納バッファ１４００−１〜３に格納されている各前処理ユニット３１０−１〜３から出力された前記画像データから、画像切り出し部１４４０−１〜３で欠陥候補を含む画像を切り出し、位置補正量算出部１２０’と統合欠陥判定部１３０’へ転送する。位置補正量算出部１２０’及び統合欠陥判定部１３０’における処理は、実施例１又は２で説明した位置補正量算出部１２０及び統合欠陥判定部１３０における処理と同様であるので、説明を省略する。

本実施例では、統合欠陥判定を実施する前に、欠陥候補画像の切り出しを実施する構成の一例を示したが、この構成は、画像データによる統合欠陥判定を行う実施の形態１または２の構成と比較し、画像データ転送量を抑制でき、さらに、欠陥候補に対してのみ位置ずれ補正を行えば良いため、高速に統合欠陥判定を実現することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の１部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の１部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの１部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１１０・・・画像取得部 １２０・・・位置補正量算出部 １３０・・・統合欠陥判定部 １４０・・・結果出力部 １５０・・・位置補正パラメタ設定部 １６０・・・記憶装置 １７０・・・インターフェース １８０・・・欠陥候補画像切り出し部 ２１０・・・ウェハ ２２０・・・ステージ ２３０・・・コントローラ ２４０・・・照明系 ２５０・・・検出系 ２６０・・・イメージセンサ ２７０・・・制御部 ２８０・・・記憶装置 ３１０・・・前処理部 ３２０・・・特徴算出部 ３３０・・・位置補正量決定部 ３４０・・・記憶装置 ６１０・・・位置補正部 ６２０・・・欠陥判定特徴量算出部 ６３０・・・外れ値算出部 ９１０・・・前処理部 ９２０・・・事前位置補正量算出部 ９３０・・・位置補正パラメタ評価部 １４００・・・バッファ １４１０・・・欠陥候補抽出部 １４２０・・・欠陥候補選択部 １４３０・・・制御部。

Claims (6)

1. 試料に照明光を照射する照射工程と、
   前記照射工程による照明光の照射により前記試料から発生した散乱光に基づく撮像条件の異なる複数の画像を検出する検出工程と、
   前記検出工程にて検出した撮像条件の異なる複数の画像より前記画像を構成する各画素に１つまたは複数の値を持つ特徴量画像または前記試料上の座標情報を持つ特徴点又は前記特徴点の各点が実数値の特徴量や離散値の属性を持つ重み付き特徴点の少なくとも一つである特徴データを特徴量のヒストグラムから抽出する特徴データ抽出工程と、
   前記検出工程にて検出した前記撮像条件の異なる複数の画像のうち予め設定した基準条件の画像から前記特徴データ抽出工程にて抽出した特徴データと該特徴データに対応する前記特徴データ抽出工程にて抽出した前記撮像条件の異なる複数の画像のうちの前記基準条件の画像を除いた画像の前記特徴データとに基づいて前記複数の画像の位置補正量を算出する位置補正量算出工程と、
   前記位置補正量算出工程にて算出した位置補正量に基づき前記複数の画像の位置を補正する位置補正工程と、
   前記位置補正工程にて補正された前記複数の画像に基づき欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出工程と
   を備えることを特徴とする欠陥検査方法。
2. 請求項１記載の欠陥検査方法であって、前記特徴データ抽出工程において特徴データを抽出する前記特徴量画像は背景パターンのエッジ強度を特徴量として抽出した特徴量画像であり、前記特徴点は前記特徴量画像を量子化して得られる特徴点の分布、前記重み付き特徴点は前記特徴量画像の各特徴点に特徴量を持たせたものであることを特徴とする欠陥検査方法。
3. 請求項１記載の欠陥検査方法であって、前記位置補正量算出工程において用いる前記基準条件の画像を、前記試料上に形成された配線パターンの方向、又は前記照射工程における照明光の偏光の状態、又は前記検出工程において前記試料を走査する方向[を含む]に基づいて決めることを特徴とする欠陥検査方法。
4. 試料に照明光を照射する照射部と、
   前記照射部による照明光の照射により前記試料から発生した散乱光に基づく撮像条件の異なる複数の画像を検出する検出部と、
   前記検出部にて検出した撮像条件の異なる複数の画像より前記画像を構成する各画素に１つまたは複数の値を持つ特徴量画像または前記試料上の座標情報を持つ特徴点又は前記特徴点の各点が実数値の特徴量や離散値の属性を持つ重み付き特徴点の少なくとも一つである特徴データを特徴量のヒストグラムから抽出する特徴データ抽出部と、
   前記検出部にて検出した撮像条件の異なる複数の画像のうち予め設定した基準条件の画像から前記特徴データ抽出部にて抽出した特徴データと該特徴データに対応する前記特徴データ抽出部にて抽出した前記複数の画像のうちの前記基準条件の画像を除いた画像の前記特徴データとに基づいて前記複数の画像の位置補正量を算出する位置補正量算出部と、
   前記位置補正量算出部にて算出した位置補正量に基づき前記複数の画像の位置を補正する位置補正部と、
   前記位置補正部にて補正された前記複数の画像に基づき欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出部と
   を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
5. 請求項４記載の欠陥検査装置であって、前記特徴データ抽出部において特徴データを抽出する前記特徴量画像は背景パターンのエッジ強度を特徴量として抽出した特徴量画像であり、前記特徴点は前記特徴量画像を量子化して得られる特徴点の分布、前記重み付き特徴点は前記特徴量画像の各特徴点に特徴量を持たせたものであることを特徴とする欠陥検査装置。
6. 請求項４記載の欠陥検査装置であって、前記位置補正量算出部において用いる前記基準条件の画像を、前記試料上に形成された配線パターンの方向、又は前記照射部における照明光の偏光の状態、又は前記検出部において前記試料を走査する方向に基づいて決めることを特徴とする欠陥検査装置。

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