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JP4332371B2 - Appearance inspection device - Google Patents
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JP4332371B2 - Appearance inspection device - Google Patents

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JP4332371B2 JP2003135259A JP2003135259A JP4332371B2 JP 4332371 B2 JP4332371 B2 JP 4332371B2 JP 2003135259 A JP2003135259 A JP 2003135259A JP 2003135259 A JP2003135259 A JP 2003135259A JP 4332371 B2 JP4332371 B2 JP 4332371B2
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  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ,フォトマスク,プリント基板等の検査対象物体上に形成された複数のパターンの画像を検出し欠陥検査を行う外観検査装置および外観検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にパターンの外観検査では、被検査物の画像を撮像する画像検出手段として一次元イメージセンサが用いられる。図3はイメージセンサの構成図であり、図4は、被検査物の検査領域の平面図で、イメージセンサでパターンの検査領域を走査する場合に、一回の走査で画像が検出できる領域を示す。イメージセンサ8の光検出器の画素81の配列方向と直交する方向に検査対象物体を走査して二次元画像を取得する。複数の画素81が並んだ方向の長さをイメージセンサ8の高さと呼ぶ。また、被検査物を製造中の複数の半導体チップを有する半導体ウェーハとした場合、ひとつのチップのイメージセンサ8の高さと同じ方向の長さをチップ高さと呼ぶ。チップ高さはイメージセンサ8の高さより大きいので、イメージセンサ8の一回の走査ではチップの部分の画像しか検出できない。このチップの部分画像の大きさは、検出を行うイメージセンサ8の高さと、チップ画像をこのイメージセンサ8に投影する結像光学系の結像倍率とで決まる。この高さをイメージセンサ8の有効撮像高さと呼ぶ。一般に使用されているイメージセンサでは、チップ高さに対しイメージセンサの一回の走査で検出できる領域の高さは小さいので、チップ全面を検査するためには、複数回高さ方向にずらして走査する方法が用いられている。
【0003】
図5はウェーハに形成された複数個のチップ21をイメージセンサで複数回走査する場合のセンサ走査軌跡101を示す平面図である。一般に外観検査装置では、イメージセンサは固定されており、ステージを用いて被検査対象のウェーハを移動させている。まずX方向に被検査物を移動させて画像を取得する。ひとつのチップ21の画素毎の情報は走査順にメモリに記憶される。一回の走査で画像検出が終わった後、イメージセンサの有効撮像高さ分だけY方向に被検査物を移動させ、図5では破線で示すように走査方向が逆になるようにステージを移動させ、これを繰り返すことで画像を順次検出する。
【0004】
チップ21の検査は同じパターン同士の画像比較により行われるが、領域bを検査する場合は、参照画像として検査領域cの画像を用いる。しかし、走査される各行の先頭チップである領域aを検査する場合には、同じパターンのひとつ前の領域の参照画像が存在しないため、検査ができない。そのため、ウェーハの外周に検査が出来ない領域が発生してしまう。以上の理由より、ウェーハ外周チップで検査できない領域が発生する。
【0005】
上記の問題点は走査方法を変えることで解決できる(例えば、特許文献1参照)。図6は、図5と同じく、イメージセンサの走査軌跡を示す平面図である。この場合、イメージセンサの有効撮像高さがチップ高さの1/3であり、検査領域を短冊状に3つの領域に分けて走査するものとする。X方向の1行目の走査は図5に示したものと同様であるが、2行目は被検査物をY方向へ1チップの高さ分だけ移動させ走査する。これを繰り返し、チップの1/3の領域分の同じパターンの画像を比較検査する。最後の行が終了したら、図6中に破線で示すように、チップの次の1/3の領域の同じパターンの画像を比較検査する。初めのチップが終了したら、チップの残りの1/3の領域の同じパターンの画像を比較検査する。
【0006】
折返し直後の領域bを検査する場合、参照画像となる領域cの画素情報の読出しは記憶時の順序とは逆の順序で読み出すことによって、領域bと領域cとを同一パターンの画像として比較検査ができる。なお、検査の開始のときの領域aの参照画像として、予め同じパターンの他の領域の画像を記憶させておくことにより、領域aの検査も可能とすることができる。
【0007】
この例では、1行目と2行目のイメージセンサの走査方向が異なっている。この走査方向の違いによって以下の問題が生じる。
【0008】
図7はウェーハに対して垂直方向へのイメージセンサの焦点合わせを説明する概念図である。焦点合わせは外観検査装置の自動焦点合わせ機能によって、チップの表面をイメージセンサで走査しながら行われる。走査方向103のときの焦点位置は、焦点合わせ機能の応答遅れによって、理想の焦点位置105に対して焦点位置106,107になる。一方、走査方向104のときの焦点位置は、理想の焦点位置105に対して焦点位置108,109になる。この結果、焦点合わせの追従性に差が生じ、図6に示す領域bと領域cとが同一パターンであるにもかかわらず、画素毎の差が生じ、欠陥がなくてもこの差を欠陥として抽出してしまう。このような虚の欠陥情報、すなわち虚報は、真の欠陥との区別が困難になるため、検査装置の信頼性に大きくかかわる問題である。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−160247号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、走査方向に起因する画像の差を解消し、パターン欠陥の検査精度を向上させることを可能とした外観検査装置および外観検査方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の実施例は、参照画像に対するイメージセンサの走査方向と検出画像を得るときのイメージセンサの走査方向とを同一としたものである。
【0012】
また、検出画像の取得時のイメージセンサの走査方向と同一方向にイメージセンサを走査して取得したイメージセンサの走査の折返し直前の画像を参照画像として記憶する画像記憶手段と、イメージセンサの走査の折返し直後の検出画像と画像記憶手段に記憶された参照画像とを比較して欠陥を検出するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
【0014】
図9は、外観検査装置の概略構成図である。被検査物であるウェーハ3は、高さ方向への移動と回転が可能なZθステージ2上に固定され、Zθステージ2は水平方向であるX方向とY方向に移動可能なXYステージ1の上に設置されている。
【0015】
ウェーハ3の上方には、照明光源4からの照明光をウェーハ3側へ向けるハーフミラー5があり、ウェーハ3上で反射された照明光は、対物レンズ6を経てウェーハ3を照明する。ウェーハ3からの反射光は対物レンズ6,ハーフミラー5を経て、検出光としてイメージセンサ8で受光される構成となっている。またハーフミラー7で分岐された光は自動焦点検出手段9に入り、最適焦点位置を算出し、Zθステージ2のZステージに移動指令を与え、最適焦点で画像が検出できるようになっている。イメージセンサ8で受光された検出光は、A/D変換器10を通じてデジタル画像信号に変換され、最初のチップの走査領域で検出した画像信号を画像記録手段11に参照画像として記録させた後、次のチップの走査領域で検出した検出画像と参照画像とを画像比較手段12にて比較して欠陥を抽出し、欠陥位置判定手段14により欠陥位置を特定する。
【0016】
図2は、半導体ウェーハおよび拡大部の平面図である。一般的に欠陥検査では、検査領域に隣接する領域を記憶して参照画像とし、この参照画像と検査領域の画像とを比較し、両者の差違の部分を欠陥として抽出する。被検査物体の一例として、半導体ウェーハ上のチップ同士の比較検査の場合を説明する。図2に示すような1枚のウェーハ3上には、個別に製品となるチップ21が複数個配列されている。これらのチップ21は同一形状のパターンとして行列方向に一定間隔で連続的に配置されている。また、チップ21の内部にはメモリセルパターン31が一定周期で繰り返しパターンとして形成されている。メモリセルパターン31が同一形状,一定間隔,一定周期で配置されている特性を生かし、欠陥検査では検査領域の検出画像と事前に記憶されている参照画像により下記の方法で、パターンの欠陥を検出する。
【0017】
図1は、検査で得られる画像の模式図である。図1に示すように、検査領域で検出された検出画像21aと同一形状のパターンの参照画像21bの差をとり、差画像21cを得る。欠陥が存在しない場合は、図1(a)に示すように、検出画像21aのパターン23aと参照画像21bのパターン23bとが全く一致するので、差画像21cの画素には濃淡差が表れない。
【0018】
一方、図1(b)のように、検出画像22aのパターン24aの他に異物などの欠陥25aが存在する場合、参照画像22bとの差画像22cには欠陥25cが表れる。このようにして欠陥の有無を検出することができる。
【0019】
参照画像としては、欠陥のないパターンの画像を予め記憶させておく場合と、検出画像よりひとつ前の検出画像を参照画像として用いる場合とがある。なお、図1(b)の例では、検出画像22aと参照画像22bのどちらに欠陥25cがあるのかわからないが、検出画像22aを参照画像として次の検出画像と比較し、差画像22cと同様に欠陥25cが検出されれば、欠陥は検出画像22aに存在し、欠陥25cが検出されなければ、欠陥は参照画像22bに存在することがわかる。
【0020】
一般にパターン欠陥検査では、検査対象物体の画像を撮像する画像検出手段として一次元イメージセンサが用いられる。この一次元イメージセンサは、前述したように、図3に示されるような小さな光検出器が一次元方向に並んだもので、パターン欠陥検査装置では、この光検出器の画素の配列方向と直交する方向に被検査物を走査して二次元画像を取得する。
【0021】
ウェーハ上の全てのチップを検査するためには、折返しが必要であるが、図7で説明したような問題点が発生する。図8は図5や図6と同じく、イメージセンサの走査軌跡を示す平面図である。被検査物であるウェーハのチップ21の領域をイメージセンサの有効撮像高さで分割する場合、ひとつのチップの高さを偶数で分割する。例えば、図8に示すように、チップ21を短冊状の2つの検査領域に分けて考える。走査軌跡103の折返し部の最初の領域bを検査する場合、ひとつ前の領域aはイメージセンサの走査方向が逆なので、参照画像とはせず、領域bとイメージセンサの走査方向が同じ領域dを参照画像として用いる必要がある。同様に、領域dを検出画像とする場合は領域bを参照画像として用いる。このように、すべてのチップについて、同一領域は走査方向も同一にするようにチップを偶数で分割する。その他の検査領域は順次比較が可能である。また、最初の領域eは同一方向から走査された領域fを参照画像として用いる。
【0022】
したがって、参照画像は検査画像のひとつ前の画像とは限らないため、検査画像に対応する参照画像を取得するまで検査画像を一時的に記憶しておく必要がある。図9に示した画像記録手段11には例えばフレームメモリ13のような記録手段が追加されており、検査画像や参照画像を必要なときまで記録することができる。折返し直後の検出画像を比較する場合、前記フレームメモリに記録されている画像データを参照画像として読出し比較を行う。画像比較手段12で算出された結果をもとに欠陥位置判定手段14により欠陥位置を特定する。
【0023】
以上述べたように、本発明の実施例では、画像記憶手段に隣接するチップの画像データだけではなく、同一方向に走査する事前に検出した折返し直前の画像をフレームメモリに記憶させておき、折返し直後の画像を検査する場合は、同一方向から走査して検出された一列前の折返し直前のチップ画像を読出し、参照画像として用いることで、検査全領域で走査方向の差による画像の差から生じる虚報、および欠陥見逃しを無くし、正しく検査することが可能となる。
【0024】
また、本発明の実施例では、折返し直後の検出画像を比較する以外は、従来通り隣接チップを参照画像としているが、参照画像は、一列前、または複数列前の検査領域とチップの対応する位置で同一方向から走査し検出された画像を採用できる。
【0025】
また、本発明の実施例では、検査開始領域が検査できない場合には、前記領域を無くすため検査を開始する前に参照画像を取込んでおくことで解決できる。そのとき、参照画像は同一方向から走査した同一形状のチップの対応する位置の画像であるという条件を満たしていれば、参照画像を取込むチップの場所や走査方法は問題としない。
【0026】
また、本発明の実施例では、画像検出手段としてイメージセンサを使用しているが、これに特定されるものではなく、画像検出,画像比較を行うものに対して、本発明の考え方を適応することが可能である。
【0027】
以上のように、本発明の実施例によれば、半導体ウェーハなどの被検査物体上に形成された複数のパターンを検査する場合、走査方向の違いによる画像の差に起因して起こる虚報や欠陥見逃しといった問題を無くし、被検査物の全検査領域の欠陥検査を精度良く適切に行えるようになる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、走査方向に起因する画像の差を解消し、パターン欠陥の検査精度を向上させることを可能とした外観検査装置および外観検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】検査で得られる画像の模式図。
【図2】半導体ウェーハおよび拡大部の平面図。
【図3】イメージセンサの構成図。
【図4】被検査物の検査領域の平面図。
【図5】複数個のチップをイメージセンサで複数回走査する場合のセンサ走査軌跡を示す平面図。
【図6】イメージセンサの走査軌跡を示す平面図。
【図7】ウェーハに対して垂直方向へのイメージセンサの焦点合わせを説明する概念図。
【図8】イメージセンサの走査軌跡を示す平面図。
【図9】外観検査装置の概略構成図。
【符号の説明】
1…XYステージ、2…Zθステージ、3…ウェーハ、4…照明光源、5,7…ハーフミラー、6…対物レンズ、8…イメージセンサ、9…自動焦点検出手段、10…A/D変換器、11…画像記録手段、12…画像比較手段、13…フレームメモリ、14…欠陥位置判定手段、21…チップ、31…メモリセルパターン、81…画素。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method for detecting defects by detecting images of a plurality of patterns formed on an inspection target object such as a semiconductor wafer, a photomask, and a printed board.
[0002]
[Prior art]
In general, in a pattern appearance inspection, a one-dimensional image sensor is used as image detection means for capturing an image of an inspection object. FIG. 3 is a configuration diagram of the image sensor, and FIG. 4 is a plan view of the inspection area of the inspection object. When the image sensor scans the pattern inspection area, the area where the image can be detected by one scan is shown. Show. The inspection object is scanned in a direction orthogonal to the arrangement direction of the pixels 81 of the photodetector of the image sensor 8 to obtain a two-dimensional image. The length in the direction in which the plurality of pixels 81 are arranged is called the height of the image sensor 8. Further, when the inspection object is a semiconductor wafer having a plurality of semiconductor chips being manufactured, the length in the same direction as the height of the image sensor 8 of one chip is called a chip height. Since the chip height is larger than the height of the image sensor 8, only one image of the chip can be detected by one scan of the image sensor 8. The size of the partial image of the chip is determined by the height of the image sensor 8 that performs detection and the imaging magnification of the imaging optical system that projects the chip image onto the image sensor 8. This height is called the effective imaging height of the image sensor 8. In general image sensors, the height of the area that can be detected by one scan of the image sensor is smaller than the chip height, so in order to inspect the entire surface of the chip, scanning is performed by shifting in the height direction multiple times. Method is used.
[0003]
FIG. 5 is a plan view showing a sensor scanning locus 101 when a plurality of chips 21 formed on a wafer are scanned a plurality of times by an image sensor. In general, in an appearance inspection apparatus, an image sensor is fixed, and a wafer to be inspected is moved using a stage. First, the inspection object is moved in the X direction to acquire an image. Information for each pixel of one chip 21 is stored in the memory in the scanning order. After the image detection is completed in one scan, the inspection object is moved in the Y direction by the effective imaging height of the image sensor, and the stage is moved so that the scanning direction is reversed as shown by a broken line in FIG. By repeating this, images are detected sequentially.
[0004]
The inspection of the chip 21 is performed by comparing the images of the same pattern, but when inspecting the region b, the image of the inspection region c is used as a reference image. However, when inspecting the area a which is the first chip in each scanned row, the inspection cannot be performed because there is no reference image of the previous area of the same pattern. For this reason, an area that cannot be inspected occurs on the outer periphery of the wafer. For the above reasons, an area that cannot be inspected by the wafer outer peripheral chip is generated.
[0005]
The above problem can be solved by changing the scanning method (see, for example, Patent Document 1). FIG. 6 is a plan view showing the scanning trajectory of the image sensor, as in FIG. In this case, the effective imaging height of the image sensor is 1/3 of the chip height, and the inspection area is scanned into three areas in a strip shape. The scanning in the first row in the X direction is the same as that shown in FIG. 5, but the second row is scanned by moving the object to be inspected by the height of one chip in the Y direction. This is repeated, and comparative inspection is performed on images of the same pattern corresponding to 1/3 of the chip area. When the last line is completed, as shown by a broken line in FIG. 6, an image of the same pattern in the next 1/3 area of the chip is comparatively inspected. When the first chip is completed, an image of the same pattern in the remaining 1/3 of the chip is comparatively inspected.
[0006]
When inspecting the area b immediately after folding, the pixel information of the area c to be a reference image is read out in an order reverse to the order at the time of storage, thereby comparing the area b and the area c as images of the same pattern. Can do. Note that, by storing an image of another region of the same pattern in advance as a reference image of the region a at the start of the inspection, the region a can be inspected.
[0007]
In this example, the scanning directions of the image sensors in the first and second rows are different. The difference in scanning direction causes the following problems.
[0008]
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating the focusing of the image sensor in the direction perpendicular to the wafer. Focusing is performed while the surface of the chip is scanned with an image sensor by an automatic focusing function of the appearance inspection apparatus. The focal position in the scanning direction 103 becomes the focal positions 106 and 107 with respect to the ideal focal position 105 due to the response delay of the focusing function. On the other hand, the focal position in the scanning direction 104 is the focal positions 108 and 109 with respect to the ideal focal position 105. As a result, there is a difference in the follow-up performance of the focusing, and even though the region b and the region c shown in FIG. 6 have the same pattern, a difference for each pixel occurs. It will be extracted. Such imaginary defect information, that is, illicit information, is a problem that greatly affects the reliability of the inspection apparatus because it is difficult to distinguish it from true defects.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-160247
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method capable of eliminating an image difference caused by a scanning direction and improving pattern defect inspection accuracy.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the embodiment of the present invention, the scanning direction of the image sensor with respect to the reference image is the same as the scanning direction of the image sensor when obtaining the detection image.
[0012]
Further, an image storage means for storing an image immediately before returning of the scan of the image sensor acquired by scanning the image sensor in the same direction as the scan direction of the image sensor at the time of acquisition of the detected image, and a scan of the image sensor A defect is detected by comparing the detected image immediately after the return and the reference image stored in the image storage means.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an appearance inspection apparatus. A wafer 3 that is an object to be inspected is fixed on a Zθ stage 2 that can move and rotate in the height direction, and the Zθ stage 2 is placed on an XY stage 1 that can move in the X direction and the Y direction, which are horizontal directions. Is installed.
[0015]
Above the wafer 3, there is a half mirror 5 that directs illumination light from the illumination light source 4 toward the wafer 3, and the illumination light reflected on the wafer 3 illuminates the wafer 3 through the objective lens 6. Reflected light from the wafer 3 passes through the objective lens 6 and the half mirror 5 and is received by the image sensor 8 as detection light. The light branched by the half mirror 7 enters the automatic focus detection means 9, calculates the optimum focus position, gives a movement command to the Z stage of the Zθ stage 2, and can detect an image with the optimum focus. The detection light received by the image sensor 8 is converted into a digital image signal through the A / D converter 10, and after the image signal detected in the scanning area of the first chip is recorded as a reference image by the image recording means 11, The image comparison unit 12 compares the detected image detected in the scanning area of the next chip with the reference image to extract a defect, and the defect position determination unit 14 specifies the defect position.
[0016]
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor wafer and the enlarged portion. Generally, in defect inspection, an area adjacent to an inspection area is stored as a reference image, the reference image is compared with an image in the inspection area, and a difference between the two is extracted as a defect. As an example of the object to be inspected, a case of comparative inspection between chips on a semiconductor wafer will be described. On a single wafer 3 as shown in FIG. 2, a plurality of chips 21 as individual products are arranged. These chips 21 are continuously arranged at regular intervals in the matrix direction as patterns having the same shape. Further, a memory cell pattern 31 is formed in the chip 21 as a repeated pattern at a constant period. Taking advantage of the characteristics that the memory cell patterns 31 are arranged in the same shape, at regular intervals, and at regular intervals, in defect inspection, pattern defects are detected by the following method using the detection image of the inspection area and the reference image stored in advance. To do.
[0017]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image obtained by inspection. As shown in FIG. 1, the difference image 21c is obtained by taking the difference between the reference image 21b having the same shape as the detected image 21a detected in the inspection region. When there is no defect, as shown in FIG. 1A, the pattern 23a of the detected image 21a and the pattern 23b of the reference image 21b are exactly the same, so that there is no density difference in the pixels of the difference image 21c.
[0018]
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when a defect 25a such as a foreign substance exists in addition to the pattern 24a of the detection image 22a, the defect 25c appears in the difference image 22c from the reference image 22b. In this way, the presence or absence of a defect can be detected.
[0019]
As a reference image, there are a case where an image of a pattern having no defect is stored in advance, and a case where a detection image immediately before the detection image is used as a reference image. In the example of FIG. 1B, it is not known whether the detected image 22a or the reference image 22b has the defect 25c. However, the detected image 22a is compared with the next detected image as a reference image, and similarly to the difference image 22c. If the defect 25c is detected, the defect exists in the detected image 22a, and if the defect 25c is not detected, it can be understood that the defect exists in the reference image 22b.
[0020]
In general, in a pattern defect inspection, a one-dimensional image sensor is used as an image detection means for capturing an image of an inspection target object. As described above, this one-dimensional image sensor has small photodetectors arranged in a one-dimensional direction as shown in FIG. 3. In a pattern defect inspection apparatus, the one-dimensional image sensor is orthogonal to the arrangement direction of the pixels of this photodetector. A two-dimensional image is acquired by scanning the object to be inspected.
[0021]
In order to inspect all the chips on the wafer, folding is necessary, but the problem described with reference to FIG. 7 occurs. FIG. 8 is a plan view showing the scanning trajectory of the image sensor, as in FIGS. When the area of the chip 21 of the wafer that is the inspection object is divided by the effective imaging height of the image sensor, the height of one chip is divided by an even number. For example, as shown in FIG. 8, the chip 21 is considered divided into two strip-shaped inspection areas. When inspecting the first area b of the turn-up portion of the scanning trajectory 103, the scanning direction of the image sensor is reverse in the previous area a, so that it is not a reference image, and the scanning area of the area b is the same as the scanning direction of the image sensor. Must be used as a reference image. Similarly, when the region d is a detection image, the region b is used as a reference image. In this way, for all the chips, the chips are divided into even numbers so that the same region has the same scanning direction. Other inspection areas can be sequentially compared. The first region e uses a region f scanned from the same direction as a reference image.
[0022]
Therefore, since the reference image is not necessarily the image immediately before the inspection image, it is necessary to temporarily store the inspection image until the reference image corresponding to the inspection image is acquired. For example, a recording unit such as a frame memory 13 is added to the image recording unit 11 shown in FIG. 9, and an inspection image and a reference image can be recorded until necessary. When comparing detected images immediately after folding, the image data recorded in the frame memory is read as a reference image and compared. Based on the result calculated by the image comparison means 12, the defect position determination means 14 specifies the defect position.
[0023]
As described above, in the embodiment of the present invention, not only the image data of the chip adjacent to the image storage means but also the image immediately before the folding detected in advance in the same direction is stored in the frame memory, and the folding is performed. In the case of inspecting the immediately following image, the chip image immediately before the turn-up before one row detected by scanning from the same direction is read out and used as a reference image, resulting from the difference in image due to the difference in the scanning direction in the entire inspection region. It is possible to eliminate false alarms and miss defects and to inspect correctly.
[0024]
In the embodiment of the present invention, the adjacent chip is used as a reference image as usual except that the detection image immediately after the folding is compared. An image detected by scanning from the same direction at the position can be employed.
[0025]
In the embodiment of the present invention, when the inspection start area cannot be inspected, the problem can be solved by capturing a reference image before starting the inspection in order to eliminate the area. At this time, as long as the condition that the reference image is an image at a corresponding position of a chip having the same shape scanned from the same direction is satisfied, the location of the chip for capturing the reference image and the scanning method do not matter.
[0026]
In the embodiments of the present invention, an image sensor is used as the image detecting means. However, the present invention is not limited to this, and the concept of the present invention is applied to those that perform image detection and image comparison. It is possible.
[0027]
As described above, according to the embodiment of the present invention, when inspecting a plurality of patterns formed on an object to be inspected such as a semiconductor wafer, a false alarm or a defect caused by a difference in an image due to a difference in scanning direction. It is possible to eliminate the problem of oversight and to accurately and accurately perform defect inspection of all inspection areas of the inspection object.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method capable of eliminating the image difference caused by the scanning direction and improving the inspection accuracy of pattern defects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image obtained by inspection.
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor wafer and an enlarged portion.
FIG. 3 is a configuration diagram of an image sensor.
FIG. 4 is a plan view of an inspection area of an inspection object.
FIG. 5 is a plan view showing a sensor scanning trajectory when a plurality of chips are scanned a plurality of times by an image sensor.
FIG. 6 is a plan view showing a scanning locus of the image sensor.
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating focusing of an image sensor in a direction perpendicular to a wafer.
FIG. 8 is a plan view showing a scanning locus of the image sensor.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an appearance inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... XY stage, 2 ... Z (theta) stage, 3 ... Wafer, 4 ... Illumination light source, 5, 7 ... Half mirror, 6 ... Objective lens, 8 ... Image sensor, 9 ... Automatic focus detection means, 10 ... A / D converter 11 ... Image recording means, 12 ... Image comparing means, 13 ... Frame memory, 14 ... Defect position determining means, 21 ... Chip, 31 ... Memory cell pattern, 81 ... Pixel.

Claims (1)

被検査物上のチップ内に形成された行列方向に等間隔で連続的に配列された同一形状を有するパターンをイメージセンサを走査して得られる検出画像と事前に記憶された参照画像とを比較して欠陥を検出する外観検査装置において、
前記チップの高さを偶数で分割し、前記参照画像を記録する記録部を有し、
1回の走査で画像検出が終わった後、次の走査列へ折返し、走査方向が折返し前の走査方向と逆になるように走査し、これを繰り返すことで画像を順次検出し、
前記検出画像が、前記走査を折返した直後にあるチップ上の画像である場合には、異なる走査列の同一走査方向の折返し直後のチップであって、前記検出画像に対応する位置における検出画像を参照画像として前記記録部から読み出し、前記検出画像と前記参照画像とを比較して欠陥を検出し、
前記検出画像が、折返し直後にあるチップ以外のチップ上の画像である場合には、当該検出画像を検出したチップよりひとつ前のチップであって、当該検出画像に対応する位置における検出画像を参照画像として比較して、又は当該検出画像の検出位置に対応する位置おける予め記憶された欠陥のないパターンの画像を参照画像として比較して欠陥を検出することを特徴とする外観検査装置。
Comparison of a detected image obtained by scanning an image sensor with a pattern having the same shape continuously arranged at equal intervals in a matrix direction formed in a chip on an inspection object and a reference image stored in advance In the visual inspection device that detects defects,
Dividing the height of the chip by an even number, and having a recording unit for recording the reference image,
After the image detection is completed in one scan, the scan is turned back to the next scan row, the scan direction is reversed to the scan direction before the turn, and the image is sequentially detected by repeating this,
In the case where the detected image is an image on a chip immediately after the scan is folded , the detected image at a position corresponding to the detected image is a chip immediately after folding in the same scanning direction in a different scan row. Read from the recording unit as a reference image , detect the defect by comparing the detected image and the reference image ,
When the detected image is an image on a chip other than the chip immediately after turning, refer to the detected image at the position corresponding to the detected image, which is the chip immediately before the chip that detected the detected image. A visual inspection apparatus characterized in that a defect is detected by comparing an image of a pattern without a defect stored in advance as a reference image at a position corresponding to a detection position of the detected image as a reference image .
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