JP3252826B2 - Circuit pattern defect inspection method and apparatus - Google Patents
Circuit pattern defect inspection method and apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、LSIウエハ等の被検
査対象パターン(回路パターン)について、形状欠陥、
異物、変色欠陥等の欠陥を自動的に検出する回路パター
ン欠陥検出方法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern to be inspected (circuit pattern) such as an LSI wafer and the like.
The present invention relates to a circuit pattern defect detection method for automatically detecting a defect such as a foreign matter or a discoloration defect, and an apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】LSI等の集積回路は高集積化と微細化
の傾向にある。かかる微細な配線パターンの形成にあっ
ては、欠陥の検出が当該形成の良否を判定する上で重要
である。2. Description of the Related Art Integrated circuits such as LSIs tend to be highly integrated and miniaturized. In the formation of such a fine wiring pattern, the detection of a defect is important in determining the quality of the formation.
【0003】欠陥の検出は、最早、目視では困難なこと
から多数の人員を配置して目視で行う段階ではなく、欠
陥検出の自動化が急務となっている。[0003] Since the detection of defects is no longer visually observable, there is an urgent need for automation of defect detection, rather than the stage of visual inspection with a large number of personnel.
【0004】そこで、光学顕微鏡または電子顕微鏡から
得られた半導体素子表面の画像情報を、撮像管や撮像素
子等により電気信号に変換した後、所定の信号処理を施
して欠陥の検出を行う方法並びに装置が知られている。
例えば、セミコンダクタ・ワールド(1984年6月)
第112頁から第119頁(Semiconductor World(198
4)pp112-119)、或いは特開昭59−192943号公
報がある。Therefore, after converting image information on the surface of a semiconductor element obtained from an optical microscope or an electron microscope into an electric signal by an image pickup tube or an image pickup device, a predetermined signal processing is performed to detect a defect. Devices are known.
For example, Semiconductor World (June 1984)
Pages 112 to 119 (Semiconductor World (198
4) pp112-119) or JP-A-59-192943.
【0005】これらの技術に共通する構成要素を、図1
4を用いて簡単に説明する。図14において、ランプ2
で照明したウエハ1上の回路パターンを対物レンズ3を
介してイメージセンサ4で拡大検出し、回路パターンの
濃淡画像を画像メモリ5に記憶してある一つ前のチップ
7a(隣接チップ)の画像と比較し、欠陥判定を行う。
検出した画像は、同時に画像メモリ5に格納し(記憶画
像)、次のチップ7bの比較検査に用いる。The components common to these technologies are shown in FIG.
4 will be briefly described. In FIG. 14, lamp 2
The circuit pattern on the wafer 1 illuminated by the above is enlarged and detected by the image sensor 4 via the objective lens 3, and an image of the previous chip 7 a (adjacent chip) stored in the image memory 5 with a grayscale image of the circuit pattern And a defect determination is performed.
The detected image is simultaneously stored in the image memory 5 (stored image) and used for the comparative inspection of the next chip 7b.
【0006】図15に欠陥判定の一例を示す。位置合せ
回路6aにおいて、検出画像と記憶画像を位置合せし、
差画像検出回路6bにより位置合せされた検出画像と記
憶画像の差画像を検出する。これを2値化回路6cによ
り2値化することにより、欠陥を検出する。上記構成に
より検出画像に存在する欠け8aが検出される。FIG. 15 shows an example of defect determination. In the alignment circuit 6a, the detected image and the stored image are aligned,
The difference image between the detected image and the stored image aligned by the difference image detection circuit 6b is detected. This is binarized by the binarization circuit 6c to detect a defect. With the above configuration, the chip 8a existing in the detected image is detected.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、LSIの微細
化が進み、サブミクロンLSIの時代に突入している現
在、これら従来技術では、微小な欠陥を検出することが
困難になりつつある。However, as the miniaturization of LSIs has advanced and the era of submicron LSIs has entered, it is becoming difficult to detect minute defects with these conventional techniques.
【0008】今後、更に微細化、多層化が進み、複雑で
微細な多層パターン中の0.1〜0.3μmの欠陥を信頼
性高く検出するには、従来の技術だけでは対応できない
と予想される。[0008] In the future, further miniaturization and multi-layering will be advanced, and it is expected that conventional techniques alone cannot cope with detecting a defect of 0.1 to 0.3 μm in a complicated and fine multi-layer pattern with high reliability. You.
【0009】本発明の目的は、被検査対象パターン(回
路パターン)の膜厚やエッジのだれ具合等の3次元的な
形状の相違や、層間のずれ、或いは検出時のサンプリン
グ誤差を欠陥として誤検出すること無く、真の欠陥のみ
を信頼性高く、高精度に検出できるようにし、LSIの
微細化、多層化に十分対応できるようにし、特に0.1
〜0.3μmの微小な欠陥も検出可能にした回路パター
ン欠陥検出方法及びその装置を提供することにある。It is an object of the present invention to detect a three-dimensional shape difference, such as the thickness of a pattern to be inspected (circuit pattern) and the degree of edge droop, a shift between layers, or a sampling error at the time of detection as a defect. Without detecting, only true defects can be detected with high reliability and high accuracy, and it is possible to sufficiently cope with miniaturization and multi-layering of LSI.
It is an object of the present invention to provide a circuit pattern defect detection method and apparatus capable of detecting minute defects of up to 0.3 μm.
【0010】本発明の他の目的は、被検査対象パターン
の形状の出来具合に応じて、欠陥検出の感度を自動で設
定できるようにした回路パターン欠陥検出方法及びその
装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a circuit pattern defect detection method and apparatus which can automatically set the defect detection sensitivity according to the state of the shape of the pattern to be inspected. .
【0011】本発明の他の目的は、欠陥寸法を正確に検
出できるようにした回路パターン欠陥検出方法及びその
装置を提供することにある。It is another object of the present invention to provide a circuit pattern defect detection method and apparatus capable of accurately detecting a defect size.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、本来同一となるように形成された複数
の被検査対象回路パターンを順次撮像して得た被検査対
象回路パターンの画像を用いて被検査対象回路パターン
の欠陥を検査する方法において、被検査対象回路パター
ンを順次撮像して得た2つの画像のうち少なくとも一方
の画像にフィルタリング処理を施すことにより前記2つ
の画像の位置ずれの状態を変更し、このフィルタリング
処理を施して位置ずれの状態を変更した2つの画像を用
いて前記被検査対象パターンの欠陥を検出することを特
徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a plurality of circuit patterns to be inspected, which are originally formed to be identical, are sequentially imaged. In the method of inspecting a defect of a circuit pattern to be inspected using an image, a filtering process is performed on at least one of two images obtained by sequentially capturing the circuit pattern to be inspected, thereby performing a filtering process on the two images. The state of the positional shift is changed, and the filtering process is performed to detect a defect of the pattern to-be-inspected using two images in which the state of the positional shift is changed.
【0013】また、本発明は、本来同一となるように形
成された複数の被検査対象回路パターンを順次撮像し、
この順次撮像して得た2つの画像の位置ずれの状態を変
更し、位置ずれの状態を変更した2つの画像を比較して
被検査対象回路パターンの欠陥を検査する方法におい
て、位置ずれの状態を変更した2つの画像を比較して欠
陥を検出するときに、被検査対象回路パターンのエッジ
部分とそれ以外の部分とで検出感度を変えて欠陥を検出
する、または、被検査対象回路パターンの状態に応じて
欠陥の検出感度を変えることを特徴とする。Further, according to the present invention, a plurality of circuit patterns to be inspected which are originally formed to be identical are sequentially imaged,
In the method of changing the state of the positional shift between the two images obtained by sequentially capturing images and comparing the two images with the changed state of the positional shift to inspect the defect of the circuit pattern to be inspected, When a defect is detected by comparing the two images having the changed patterns, the detection sensitivity is changed between the edge part of the circuit pattern to be inspected and the other part to detect the defect, or the defect of the circuit pattern to be inspected is detected. It is characterized in that the detection sensitivity of the defect is changed according to the state.
【0014】また、本発明は、 本来同一となるように
形成された複数の被検査対象回路パターンを順次撮像し
て得た被検査対象回路パターンの画像を用いて被検査対
象パターンの欠陥を検査する装置において、被検査対象
回路パターンを撮像して被検査対象回路パターンの画像
を得る撮像手段と、この撮像手段で順次撮像して得た画
像を記憶する記憶手段と、撮像手段で得た画像と記憶手
段に記憶した画像との少なくとも一方の画像に対してフ
ィルタリング処理を施すことにより2つの画像の位置ず
れの状態を変更するフィルタリング手段と、このフィル
タリング手段で位置ずれの状態を変更した2つの画像を
用いて被検査対象パターンの欠陥を検出する欠陥検出手
段とを備えたことを特徴とする。Further, according to the present invention, a defect of a pattern to be inspected is inspected by using an image of the circuit pattern to be inspected obtained by sequentially imaging a plurality of circuit patterns to be inspected which are originally formed to be the same. Image capturing means for capturing an image of a circuit pattern to be inspected to obtain an image of the circuit pattern to be inspected, storage means for storing images sequentially captured by the image capturing means, and an image obtained by the image capturing means Filtering means for performing a filtering process on at least one of the image stored in the storage means and the image, and changing the state of the positional shift between the two images. Defect detecting means for detecting a defect in the pattern to-be-inspected using the image.
【0015】[0015]
【作用】上記構成により、検出した画像の濃淡波形の形
状が正常部においてかなり異なっていても、微細な欠陥
を検出することができ、これにより、回路パターンの濃
淡変動、エッジのだれ具合の違い、層間のずれ、或いは
検出時のサンプリング誤差を誤検出することがない。ま
た、位置合せ精度を向上させることができるため、より
微小な欠陥まで検出することが可能となる。更に、回路
パターンの形状欠陥だくでなく、変色等も見逃すことな
く、検出できる。更に、欠陥の有無だけでなく、その寸
法も正確に検出できる。With the above arrangement, even if the shape of the grayscale waveform of the detected image is considerably different in the normal part, it is possible to detect a fine defect, thereby obtaining a change in the grayscale fluctuation of the circuit pattern and a difference in edge droop. In addition, no misalignment between layers or a sampling error upon detection is detected. Further, since the alignment accuracy can be improved, it is possible to detect even finer defects. Further, not only the shape defect of the circuit pattern but also the discoloration can be detected without overlooking. Furthermore, not only the presence / absence of a defect but also its size can be accurately detected.
【0016】[0016]
【実施例】以下本発明を図に示す実施例に基いて具体的
に説明する。まず、本発明の原理について図1を用いて
説明する。即ち、ウエハ上のチップ7内部の位置7dの
回路パターンを光電変換器4にて検出した検出濃淡画像
信号fと、例えばウエハ上の隣りのチップに対応する位
置7cの回路パターンを光電変換器4にて検出した画像
メモリ5に記憶された記憶濃淡画像信号gとを次のよう
に比較して欠陥を検出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the embodiments shown in the drawings. First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. That is, the detected grayscale image signal f obtained by detecting the circuit pattern at the position 7d inside the chip 7 on the wafer by the photoelectric converter 4, and the circuit pattern at the position 7c corresponding to the adjacent chip on the wafer, for example, The defect is detected by comparing the gray scale image signal g stored in the image memory 5 detected in the above with the following as follows.
【0017】(1)濃淡画像信号f,gを各々1次微分
回路10a,10bで1次微分し、引算器22a〜22hから
得られる1次微分の極性、即ち正であるか負であるかを
切り出し回路12a,12b及び極性比較回路14a〜
14yで画像毎に比較し、不一致を欠陥として検出す
る。(1) The grayscale image signals f and g are first-order differentiated by the first-order differentiating circuits 10a and 10b, respectively, and the polarity of the first-order differentiation obtained from the subtractors 22a to 22h, that is, positive or negative. Circuits 12a and 12b and polarity comparison circuits 14a to 14a
In step 14y, the images are compared for each image, and the mismatch is detected as a defect.
【0018】(2)1次微分回路10a,10b(図6
に具体的に示す。)で1次微分の際、2値化回路23a
〜23hから得られる1次微分の絶対値が2つの画像信
号ともに、或いはいずれかが設定値Ethよりも大きい画
素のみ、引算器22a〜22hから得られる1次微分の
極性を比較して不一致を欠陥として検出する。(2) Primary differentiating circuits 10a and 10b (FIG. 6)
The details are shown below. ) At the time of the first differentiation, the binarization circuit 23a
The absolute value of the first derivative obtained from the subtractors 22a to 22h is different from that of the two image signals, or only the pixels of which the absolute value is larger than the set value Eth. Is detected as a defect.
【0019】(3)濃淡画像信号f,gを2次微分回路
11a,11bで2次微分して閾値Dthで2値化し、極
性比較回路14a〜14yにおいて、切り出し回路12
a,12b,13a,13bの出力信号に基いて一方の
領域でのみ、上記(2)を行って極性不一致を欠陥とし
検出する。(3) The grayscale image signals f and g are secondarily differentiated by the second-order differentiating circuits 11a and 11b, and are binarized by the threshold value Dth.
Based on the output signals a, 12b, 13a, and 13b, the above-mentioned (2) is performed only in one area to detect the polarity mismatch as a defect.
【0020】(4)図12に示すように、濃淡画像信号
f,gを2次微分回路11a,11bで2次微分して閾
値Dthで2値化し、一方の領域(エッジ領域)で上記
(2)を行ってAND回路19から極性不一致を欠陥と
して検出し、他方の領域(エッジでない領域)或いは全
ての領域で濃淡信号f,gの値を比較して差画像信号の
2値化により最小値検出回路44から不一致を欠陥として
検出する。(4) As shown in FIG. 12, the grayscale image signals f and g are secondarily differentiated by the second differentiating circuits 11a and 11b and binarized by a threshold value Dth. 2) is performed, the polarity mismatch is detected as a defect from the AND circuit 19, and the values of the grayscale signals f and g are compared in the other area (non-edge area) or all areas, and the difference is minimized by binarizing the difference image signal. The value detection circuit 44 detects the mismatch as a defect.
【0021】(5)上記(2)、(3)のいずれかによ
り得られる不一致領域では、低い閾値、それ以外の領域
では高い閾値を設定して、濃淡画像信号f,gの差画像
信号を2値化して欠陥を検出する。(5) A low threshold value is set in the non-coincidence area obtained by any of the above (2) and (3), and a high threshold value is set in other areas, and the difference image signal between the grayscale image signals f and g is set. Detects defects by binarization.
【0022】(6)上記(2)、(3)のいずれかによ
って得られる不一致の画素数が最小となるように、2つ
の濃淡画像f,gを位置合せする。(6) The two grayscale images f and g are aligned so that the number of mismatched pixels obtained by any of (2) and (3) is minimized.
【0023】(7)上記(2)、(3)のいずれかによ
って得られる不一致の画素数が設定値以下となる複数の
位置で濃淡画像信号を位置合せする。(7) The grayscale image signal is aligned at a plurality of positions where the number of mismatched pixels obtained by any of the above (2) and (3) is equal to or less than a set value.
【0024】(8)上記(7)により得られる複数の位
置で画像を位置合せし、上記(2)〜(5)のいずれか
の比較によって得られる共通の不一致を欠陥として検出
する。(8) The images are aligned at a plurality of positions obtained by the above (7), and the common inconsistency obtained by the comparison of any of the above (2) to (5) is detected as a defect.
【0025】(9)上記(2)、(3)のいずれかによ
って得られる不一致の画素数が、最小の極性不一致画素
数を中心として、位置ずれに対して対称になるように、
或いは複数の不一致画素数がほぼ等しくなるように、濃
淡画像をフィルタリングする。(9) The number of mismatched pixels obtained by any of the above (2) and (3) is symmetrical with respect to misalignment around the minimum number of polarity mismatched pixels.
Alternatively, the grayscale image is filtered such that the numbers of the plurality of mismatched pixels are substantially equal.
【0026】次に上記技術的手段(1)〜(9)がどの
ように動作するかを信号波形を用いて説明する。即ち、
図16(a),(b),(c),(d)に示すような濃
淡差をもつ2つ回路パターンについて図18(a)に示
した信号波形f1,g1を上記手段(1)、即ち1次微
分回路10a,10bにより1次微分してf1',
g1',を得、その極性をプロットすると同図(b)の
波形が得られる。1次微分回路10a,10bの引算器
22a〜22hから1次微分の極性が正であるか負であ
るかに応じて1,−1なる1bit(1,0)を割り当
て、2つの極性波形を比較して1と−1を不一致として
検出すると、同図(c)が得られる。欠陥8bは不一致
として検出でき、しかも検出された寸法は、欠陥の実際
の寸法に正確に一致している。しかし、正常部におい
て、回路パターンエッジのだれ具合等の違いにより、誤
検出が生じるため、手段(2)により、即ち1次微分回
路10a,10bの2値化回路23a〜23hから1次
微分f1',g1'の絶対値|f1'|,|g1'|につい
て、閾値Ethに対し、 |f1'|<Eth or |g1'|<Eth が成立するとき、1次微分f1',g1'の極性を強制的
の0にすると、図19(b)に示す極性波形が得られ
る。これらを比較すると同図(c)が得られ、欠陥8b
のみが正しく検出できる。上記は、min{|f1'|,|
g1'|}≧Ethが成り立つ領域について欠陥判定を行
うことに相当するが、max{|f1'|,|g1'|}≧
Ethでも類似した結果が得られる。このように手段
(2)により欠陥検出が可能であるが、検査対象によっ
ては正常部においても、図20(a)に示したような信
号波形f3,g3になり、同図(b),(c)に示すよ
うに明るい部分の波形形状が異なるため、正常部の誤検
出が生じる。図14に示したような通常の明視野照明で
は、回路パターンエッジは暗く観察されるため、暗いエ
ッジについて、上記した手段(2)を施せば、上記誤検
出を防ぐことができる。即ち、図21(a)〜(d)に
示すように手段(3)、即ち2次微分回路11a,11
bにより信号波形f3,g3の2次微分を閾値Dthで2
値化し(加算器26、かけ算器27及び加算器28によ
り1,−2,1なるエッジオペレータを実現し、これを
2値化回路29により設定した閾値Dthで2値化し)、
f3b,g3bを得、この論理和f3b,Ug3bをと
る。この領域Rは、回路パターンエッジに相当し、この
領域で1次微分の極性を比較すると、同図(c)に示す
ように、誤検出は生じなくなる。Next, how the above technical means (1) to (9) operate will be described with reference to signal waveforms. That is,
The signal waveforms f 1 and g 1 shown in FIG. 18A for the two circuit patterns having shading differences as shown in FIGS. 16 (a), (b), (c) and (d) are converted to the above-mentioned means (1). ), That is, first-order differentiation is performed by the first-order differentiating circuits 10a and 10b, and f 1 ′,
When g 1 ′ is obtained and its polarity is plotted, the waveform shown in FIG. One bit (1,0) of 1, -1 is assigned from the subtracters 22a to 22h of the primary differentiating circuits 10a, 10b according to whether the polarity of the primary differentiation is positive or negative, and two polarity waveforms. FIG. 2C is obtained by comparing 1 and -1 as mismatch. Defect 8b can be detected as a mismatch, and the detected dimensions exactly match the actual dimensions of the defect. However, in the normal part, erroneous detection occurs due to a difference in the degree of droop of the circuit pattern edge or the like. Therefore, the means (2), that is, the primary differentiation f 1 ', g 1' absolute value of | f 1 '|, | g 1' | for the, for the threshold Eth, | f 1 '| < Eth or | g 1' | < when Eth is established, first-order differential When the polarities of f 1 ′ and g 1 ′ are forcibly set to 0, a polarity waveform shown in FIG. 19B is obtained. When these are compared, the same figure (c) is obtained, and the defect 8b
Only can be detected correctly. The above is min {| f 1 ′ |, |
This is equivalent to performing a defect determination on an area where g 1 ′ |} ≧ Eth holds, but max {| f 1 ′ |, | g 1 ′ |} ≧
Similar results are obtained with Eth. As described above, the defect can be detected by the means (2). However, depending on the inspection target, the signal waveforms f 3 and g 3 as shown in FIG. , (C), since the waveform shape of the bright portion is different, erroneous detection of the normal portion occurs. In normal bright-field illumination as shown in FIG. 14, the edge of the circuit pattern is observed to be dark. Therefore, by performing the above-described means (2) on the dark edge, the erroneous detection can be prevented. That is, as shown in FIGS. 21A to 21D, the means (3), that is, the second-order differentiating circuits 11a and 11d are used.
b, the second derivative of the signal waveforms f 3 and g 3 is calculated by using the threshold value Dth as 2
Digitizing (realizing an edge operator of 1, -2, 1 by the adder 26, the multiplier 27 and the adder 28, and binarizing the edge operator with a threshold value Dth set by the binarizing circuit 29)
f 3b and g 3b are obtained, and the logical sums f 3b and Ug 3b are obtained. This region R corresponds to the edge of the circuit pattern, and when the polarities of the first derivative are compared in this region, erroneous detection does not occur as shown in FIG.
【0027】上記(3)により信号波形の形状がかなり
異なっていても、回路パターンエッジに生じた形状欠陥
がその有無だけでなく、寸法も含めて正確に検出可能に
なったが、図22(a),(b)に示すように、回路パ
ターンF4と回路パターンG4の膜厚が許容限界以上に
異なるときに、これは欠陥として検出可能とするため、
手段(4)によりエッジ領域R以外の領域では、同図
(c)により得られる同図(d)の差信号波形|f4−
g4|(図12及び図13に示す差画像検出回路43a
〜43yで得られる)を閾値Vthで2値化すれば、同図
(e)に示すように欠陥として検出可能になる。According to the above (3), even if the shape of the signal waveform is considerably different, it is possible to accurately detect not only the presence / absence but also the size of the shape defect generated at the edge of the circuit pattern. As shown in a) and (b), when the film thicknesses of the circuit pattern F 4 and the circuit pattern G 4 are different from each other by more than an allowable limit, this can be detected as a defect.
In the region other than the edge region R by the means (4), the difference signal waveform | f 4 − in FIG.
g 4 | (the difference image detection circuit 43a shown in FIGS. 12 and 13)
(Obtained by .about.43y) with a threshold value Vth, it becomes possible to detect a defect as shown in FIG.
【0028】また、手段(5)によれば、上記手段
(3)で得られる不一致領域では、低い閾値を設定し、
それ以外の領域で高い閾値を設定して2値化することに
より、回路パターンエッジの欠陥は形状欠陥として厳密
に小さいものまで検出し、それ以外は誤検出を抑えてあ
る程度ラフに検査することもできる。According to the means (5), a low threshold value is set in the mismatch area obtained by the means (3).
By setting a high threshold value in other areas and binarizing, circuit pattern edge defects can be detected to be strictly small as shape defects, and other than that, erroneous detection can be suppressed and some rough inspection can be performed. it can.
【0029】上記した手段(2)、(3)によって得ら
れる不一致の画素数は、2つの画像の位置ずれ量△X
(△Y)に対し、図23に示すような形状になる。従っ
て、手段(6)によれば、不一致画素数が最小となるよ
うに切り出し回路12a,12bで2つの画像f,gを
位置合せすれば、画像中の回路パターンエッジ位置が正
しく合った状態を実現できる。2つの画像が正しく位置
合せされた状態できる。2つの画像が正しく位置合せさ
れた状態で手段(2)〜(5)により比較を行えば、高
精度な欠陥検出が可能である。The number of inconsistent pixels obtained by the means (2) and (3) is the amount of displacement ΔX between the two images.
With respect to (図 Y), the shape is as shown in FIG. Therefore, according to the means (6), if the two images f and g are aligned by the cutout circuits 12a and 12b so that the number of mismatched pixels is minimized, a state where the circuit pattern edge positions in the images are correctly aligned can be obtained. realizable. The two images can be correctly aligned. If the comparison is performed by means (2) to (5) in a state where the two images are correctly aligned, highly accurate defect detection can be performed.
【0030】ここで、図24(a),(b)に示すよう
に、層間ずれが存在する場合には、上記不一致画素数は
1点でのみ小さくなるのではなく、多層パターンの各パ
ターンエッジがそれぞれ正しく位置合せされる複数の点
で不一致画素数が小さくなる。そこで、例えば、図23
において、不一致画素数が最小となる△X=0で2つの
画像f2,g2を切り出し回路12a,12bで位置合
せする。図24(a),(b)のAA’部、BB’部の
信号波形f2,g2は同図(c)に示すようになり、上
記手段(3)を適用すると、同図(c)に示すようにな
り、層間ずれ部で誤検出が生じる。次に、不一致画素数
が2番目に小さければ、△X=−1で2つの画像f2,
g2を位置合せする。信号波形f2と左へ1画素シフト
した信号波形g2に手段(3)を適用すると、同図
(g),(h)となる。そして、同図(i)に示すよう
に、△X=0の判定結果と△X=−1のときの判定結果
のANDをAND回路19によりとり、共通に出力され
る不一致を検出すると、層間ずれに影響されることな
く、欠陥のみを正しく検出できる。Here, as shown in FIGS. 24 (a) and 24 (b), when there is an interlayer shift, the number of unmatched pixels does not decrease at only one point, but at each pattern edge of the multilayer pattern. Are correctly aligned, the number of mismatched pixels is reduced at a plurality of points. Therefore, for example, FIG.
In, the two images f 2 and g 2 are aligned by the cut-out circuits 12a and 12b at ΔX = 0 that minimizes the number of mismatched pixels. 24A and 24B, the signal waveforms f 2 and g 2 of the AA ′ and BB ′ portions are as shown in FIG. 24C, and when the above-mentioned means (3) is applied, FIG. ), And an erroneous detection occurs in the interlayer displacement part. Next, if the number of unmatched pixels is the second smallest, two images f 2 ,
the g 2 to align. Applying means (3) to the signal waveform g 2 by one pixel shifted to the signal waveform f 2 and the left, FIG. (G), the (h). Then, as shown in FIG. 2I, AND of the determination result of △ X = 0 and the determination result of △ X = −1 is taken by the AND circuit 19, and when a common output mismatch is detected, the interlayer Only the defect can be correctly detected without being affected by the displacement.
【0031】上記不一致画素数は、層間ずれの有無だけ
でなく、回路パターンのもつ微小な凹凸などに影響され
てその値が被検査対象に応じて変わるので、不一致画素
数に応じて位置合せすべき複数の点の数を決めれば、回
路パターンの出来具合に応じて、欠陥検出の感度を自動
で設定することができる。The number of mismatched pixels is affected not only by the presence / absence of interlayer misalignment but also by minute irregularities of the circuit pattern, and the value varies depending on the object to be inspected. If the number of power points is determined, the sensitivity of defect detection can be automatically set according to the state of the circuit pattern.
【0032】手段(9)によれば、検出した濃淡画像に
フィルタリングを施すことにより、位置ずれの状態を任
意に変えることができる。即ち、不一致画素数が図25
(a)に示す形状になれば、画素の単位以下の精度で2
つの画像が位置合せ可能であることを示し、同図(b)
に示す形状になれば、一方の画像が他方に対し、丁度1
/2画素ずれていることを示す。従って、(a)の場合
は、不一致画素数が最小となる位置で、ここでは△X=
0で、画像を位置合せすれば、極めて精度の高い欠陥判
定ができ、非常に微小な欠陥まで検出できる。(b)の
場合は、不一致画素数が小さい2点△X=0、△X=−
1で画像を位置合せすれば、1/2画素のパターンの形
状相違を許容した欠陥判定が実現できる。ここで、上記
した画像のフィルタリングはAccording to the means (9), it is possible to arbitrarily change the state of the positional deviation by filtering the detected grayscale image. That is, the number of mismatched pixels is
If the shape shown in FIG.
FIG. 4B shows that two images can be registered.
If the shape is as shown in Figure 1, one image is exactly 1
/ 2 pixels. Therefore, in the case of (a), at the position where the number of mismatched pixels is minimized, here, △ X =
If the image is aligned with 0, defect determination with extremely high accuracy can be performed, and even a very small defect can be detected. In the case of (b), two points ΔX = 0, ΔX = −
If the image is aligned with 1, it is possible to realize a defect determination that allows a difference in the shape of the pattern of 1/2 pixel. Here, the above image filtering is
【0033】[0033]
【数1】 (Equation 1)
【0034】等の係数をもつフィルタを画像にたたみ込
むことで実現でき、係数aij(i,j=1〜3)は不一致画素
数の値より決められる。The filter can be realized by convolving a filter having such coefficients with the image, and the coefficient aij (i, j = 1 to 3) is determined from the value of the number of mismatched pixels.
【0035】次に本発明の一実施例を図1により説明す
る。被検査対象パターン(回路パターン)の光学像を電
気信号に変換する光電変換器4としてリニアイメージセ
ンサ、TVカメラ等いかなるものでも使用可能である
が、本実施例ではリニアイメージセンサを用いており、
当該リニアイメージセンサの自己走査及びそれと直角方
向に移動するXYテーブル1Aにより被検査対象パター
ンを形成したウエハ1の2次元回路パターンを検出す
る。リニアイメージセンサ4により検出されたアナログ
信号(映像信号)は、A/D変換器9により、例えば8
bitのディジタル信号8に変換され、検出画像信号f
と画像メモリ5に記憶されている一つ前のチップの信号
(記憶画像信号)gと比較され、欠陥判定が行われる。
即ち、図2に示すように、ウエハ上のチップ7内部の位
置7dの回路パターンを検出し(検出画像信号f)、こ
れを画像メモリ5に記憶した隣のチップに対応する位置
7cの回路パターン(記憶画像信号g)と比較すること
により、欠陥を検出する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As the photoelectric converter 4 for converting an optical image of a pattern to be inspected (circuit pattern) into an electric signal, any device such as a linear image sensor or a TV camera can be used. In this embodiment, a linear image sensor is used.
The two-dimensional circuit pattern of the wafer 1 on which the pattern to be inspected is formed is detected by the self-scanning of the linear image sensor and the XY table 1A which moves in a direction perpendicular to the self-scanning. An analog signal (video signal) detected by the linear image sensor 4 is converted by the A / D converter 9 into, for example, 8
It is converted to a digital signal 8 of bits and the detected image signal f
Is compared with the signal (stored image signal) g of the immediately preceding chip stored in the image memory 5 to determine a defect.
That is, as shown in FIG. 2, the circuit pattern at the position 7d inside the chip 7 on the wafer is detected (detected image signal f), and this is stored in the image memory 5 and the circuit pattern at the position 7c corresponding to the adjacent chip is stored. The defect is detected by comparing with (stored image signal g).
【0036】まず、図1において、例えば8bitの検
出画像信号f及び記憶画像信号gをそれぞれ1次微分回
路10a,10b、2次微分回路11a,11bによ
り、画素ごとに順次1次微分及び2次微分する。1次微
分回路10a,10bは、図3に示すように画像より3
×3画素を順次切り出して8方向の1次微分o,p,・
・・・・v及びo’,p’,・・・・・v’を求め、そ
れぞれの極性(1,0)と、1次微分の絶対値を2値化
して得られる値(1,0)とからなる、例えば16bi
tの信号100a,100bを出力する。ここで、極性
の“1”は正を、“0”は負を表わす。2次微分回路1
1a,11bは、図4に示すように、1,−2,1なる
オペレータを画像の各絵素に適用し、閾値Dthで2値化
して、パターンのエッジの暗い領域を“1”に、それ以
外を“0”にして、例えば1bitの信号101a,1
01bとして出力する。次に、切り出し回路12a,1
2b,13a,13bにより、1次微分回路10a,1
0bの出力、及び2次微分回路11a,11bの出力を
切り出す。切り出し回路12a,13aは、例えば5×
5画素の領域を切り出し、±2画素シフトした状態を作
る。切り出し回路12b,13bは、上記5×5画素の
中央位置と同期させる。次に、極性比較回路14a〜1
4yにより、切り出し回路12a,12b,13a,1
3bの出力を用いて、±2画素シフトした検出画像信号
及び記憶画像信号の1次微分、2次微分結果をそれぞれ
比較する。即ち、2次微分により抽出されたパターンエ
ッジの暗い領域において、検出画像信号と記憶画像信号
のそれぞれの8方向(個)の1次微分の極性とその絶対
値の大小を各方向ごとに比較し、いずれかの絶対値が大
なる領域で極性が一致しない画素を不一致として値
“1”を出力する。切り出し回路12a,12bは、例
えば5×5画素の25個の出力を有するので、その場合
上記極性比較回路14a〜14yも25個存在する。First, in FIG. 1, for example, an 8-bit detected image signal f and a stored image signal g are sequentially subjected to primary differentiation and secondary differentiation by primary differentiation circuits 10a and 10b and secondary differentiation circuits 11a and 11b for each pixel. Differentiate. As shown in FIG. 3, the primary differentiating circuits 10a and 10b
× 3 pixels are sequentially cut out, and the first derivative o, p,.
... V and o ′, p ′,... V ′ are obtained, and their polarities (1, 0) and the values (1, 0) obtained by binarizing the absolute value of the first derivative are obtained. ), For example, 16bi
The signals 100a and 100b of t are output. Here, the polarity “1” represents positive, and “0” represents negative. Second derivative circuit 1
1a and 11b, as shown in FIG. 4, apply the operators 1, -2 and 1 to each picture element of the image, binarize them with a threshold value Dth, and set the dark area of the pattern edge to "1". The others are set to “0”, for example, 1-bit signals 101a, 1
Output as 01b. Next, the cutout circuits 12a, 1
2b, 13a, 13b, the primary differentiating circuit 10a, 1
0b and the outputs of the second-order differentiating circuits 11a and 11b are cut out. The cutout circuits 12a and 13a are, for example, 5 ×
A region of 5 pixels is cut out to create a state shifted by ± 2 pixels. The cutout circuits 12b and 13b synchronize with the central position of the 5 × 5 pixels. Next, the polarity comparison circuits 14a to 14a
4y, the cutout circuits 12a, 12b, 13a, 1
Using the output of 3b, the primary differential and secondary differential results of the detected image signal and the stored image signal shifted by ± 2 pixels are compared respectively. That is, in the dark region of the pattern edge extracted by the secondary differentiation, the polarity of the primary differentiation in eight directions (number) of the detected image signal and the stored image signal and the magnitude of its absolute value are compared for each direction. In any of the regions where the absolute value is large, a pixel whose polarity does not match is determined as a mismatch and a value “1” is output. Since the cutout circuits 12a and 12b have 25 outputs of, for example, 5 × 5 pixels, in this case, there are also 25 polarity comparison circuits 14a to 14y.
【0037】次に、カウンタ回路15a〜15yによ
り、極性比較回路14a〜14yにより得られる不一致
画素数を例えば1024画素×256画素毎に計数す
る。位置ずれ量検出回路16は、カウンタ回路15a〜
15yにより得られる不一致画素数を解析し、不一致画
素数が、例えば設定値より小さくなる位置ずれ量(△X
1,△Y1),・・・・・(△Xm,△Ym)を出力す
る。この位置ずれ量は、例えば図5に示すようなもので
ある。Next, the counter circuits 15a to 15y count the number of mismatched pixels obtained by the polarity comparison circuits 14a to 14y, for example, every 1024 pixels × 256 pixels. The displacement detection circuit 16 includes counter circuits 15a to 15a.
15y, the number of mismatched pixels obtained is analyzed, and the amount of misalignment (ΔX
1 , △ Y 1 ),... (△ Xm, △ Ym). This displacement amount is, for example, as shown in FIG.
【0038】次に、極性比較回路14a〜14yの出力
を遅延回路17a〜17yにより、上記位置ずれ量が求
められるまで遅延させる。そして、領域選択回路18a
〜18yにより、上記位置ずれ量(△X1,△Y1),
・・・・・(△Xm,△Ym)に相当する位置の極性比
較回路16の出力だけを生かし(activeにし)、その他は
マスキングする。そして、AND回路19により、領域選
択回路18a〜18yの出力の論理積をとり、値“1”
を欠陥として出力する。Next, the outputs of the polarity comparison circuits 14a to 14y are delayed by the delay circuits 17a to 17y until the above-mentioned positional deviation amount is obtained. Then, the area selection circuit 18a
1818y, the displacement amount (△ X 1 , △ Y 1 ),
····································· (Only active) the output of the polarity comparison circuit 16 at the position corresponding to (△ Xm, △ Ym), and mask the other. Then, the AND circuit 19 calculates the logical product of the outputs of the area selection circuits 18a to 18y to obtain the value "1".
Is output as a defect.
【0039】なお、後述するように、必ずしも19は、
AND回路にする必要はない。領域選択回路18a〜1
8yも同様に必ずしもAND回路にする必要はない。As will be described later, 19 is not necessarily
There is no need to use an AND circuit. Area selection circuits 18a-1
Similarly, 8y need not necessarily be an AND circuit.
【0040】次に、各部の構成要素について、更に詳し
く説明する。図6は、1次微分回路10a,10bの構
成例を示す図である。8bitのディジタル信号8よ
り、シフトレジスタ20a,20b、及びラッチ21a
〜21iを用いてラッチ21a〜21iに3×3画素の
領域を切り出す。この3×3画素より図3に示した8方
向の1次微分を、引算器22a〜22hを用いて算出す
る。ここで、引算器22aは図3の1次微分oを、引算
器22hは1次微分uに相当するが、(引算器22a〜
22hは図3に示す1次微分o〜vを行い)引算器22
a〜22hの出力は、1bitの符号bit、即ち正,
負の極性(1,0)と、残りの1次微分の絶対値(|
f’|or|g’|)を表わす8bitとする。2値化
回路23a〜23hは、図19(b)に示すように上記
1次微分の絶対値を、予め設定された閾値Ethにより2
値化して2値化信号を得る回路で、1次微分の絶対値
(|f’|or|g’|)が閾値Eth以上であれば
“1”を、閾値Ethより小さければ“0”を、即ち1次
微分の絶対値を2値化して得られる1bitの値(1,
0)を出力する。なおこの閾値Ethは、(|f’|と|
g’|)とにおいて変えてもよいことは明らかである。
即ち、引算器22a〜22h及び2値化回路23a〜2
3hから隣接した8個(方向)の極性を示す信号と隣接
した8個(方向)の絶対値の大小を示す信号とが合成さ
れて16bit構成で信号100a,100bとして出
力される。Next, the components of each section will be described in more detail. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the primary differentiating circuits 10a and 10b. From the 8-bit digital signal 8, shift registers 20a and 20b and latch 21a
To 21i, 3 × 3 pixel areas are cut out in the latches 21a to 21i. From the 3 × 3 pixels, the first derivative in the eight directions shown in FIG. 3 is calculated using the subtractors 22a to 22h. Here, the subtracter 22a corresponds to the first derivative o in FIG. 3, and the subtractor 22h corresponds to the first derivative u in FIG.
22h performs the first derivative ov shown in FIG.
Outputs a to 22h are 1-bit code bits, that is, positive,
The negative polarity (1, 0) and the absolute value of the remaining first derivative (|
f ′ | or | g ′ |) is 8 bits. As shown in FIG. 19B, the binarization circuits 23a to 23h calculate the absolute value of the first derivative by a predetermined threshold value Eth.
In a circuit for obtaining a binarized signal by binarizing, if the absolute value of the first derivative (| f '| or | g' |) is equal to or larger than the threshold value Eth, "1" is set, and if smaller than the threshold value Eth, "0" is set. That is, the 1-bit value (1, 1) obtained by binarizing the absolute value of the first derivative
0) is output. Note that this threshold Eth is (| f '| and |
g ′ |).
That is, the subtracters 22a to 22h and the binarization circuits 23a to 232
From 3h, eight signals indicating directions (directions) adjacent to each other and signals indicating absolute values of eight adjacent directions (directions) are combined and output as signals 100a and 100b in a 16-bit configuration.
【0041】図7は、2次微分回路11a,11bの構
成例を示す図である。8bit構成のディジタル信号8
より、シフトレジスタ24a,24b、及びラッチ25
a〜25iを用いてラッチ25a〜25iに3×3画素
の領域を切り出す。この3×3画素より、図4に示した
エッジオペレータを用いて2値のエッジパターンを抽出
する。即ち、加算器26、かけ算器27及び加算器28
により1−2,1なるエッジオペレータを実現し、これ
を2値化回路29により設定した閾値Dthで2値化し、
図21(b),(c)に示すように、パターンのエッジ
の暗い領域を“1”とし、それ以外の領域を“0”にし
て1bit構成の信号101a,101bとして出力す
る。図4に示す他の3種類のエッジオペレータも同様の
方法で加算器26、かけ算器27及び加算器28により
実現できる。(図7において他の3種類のエッジオペレ
ータを行う加算器26、かけ算器27及び加算器28は
省略されている。) 図8は、切り出し回路12a,12bの構成例を示す図
である。1次微分回路10aから出力される16bit
のディジタル信号(8個の極性(1,0)と8個の1次
微分の絶対値の大小(1,0)との合成信号)100a
より、シフトレジスタ30a〜30d、及びラッチ31
a〜31yを用いてラッチ31a〜31yに5×5画素
の領域を切り出す。また、1次微分回路10bから出力
される16bitのディジタル信号100b(8個の極
性(1,0)と8個の1次微分の絶対値の大小(1,
0)との合成信号)よりシフトレジスタ30e,30
f、及びラッチ32a,32b,32cを用いてラッチ
32cに上記5×5画素の中央画素に相当する画素を出
力する。図1に示す切り出し回路13a,13bも同様
な構成で実現することができる。図9に、その1例を示
す。即ち、2次微分回路11aから出力される1bit
の2値信号(エッジ領域、それ以外の領域を示す信号
(1,0))101aより、シフトレジスタ33a〜3
3d、及びラッチ34a〜34yを用いてラッチ34a
〜34yに5×5画素の領域を切り出す。また、2次微
分回路11bから出力される1bitの2値信号101
b(エッジ領域、それ以外の領域を示す信号(1,
0))よりシフトレジスタ33e,33f、及びラッチ
35a,35b,35cを用いてラッチ35cに上記5
×5画素の中央画素に相当する画素を出力する。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the secondary differentiating circuits 11a and 11b. 8 bit digital signal 8
Shift registers 24a and 24b and latch 25
A region of 3 × 3 pixels is cut out to the latches 25a to 25i by using a to 25i. A binary edge pattern is extracted from the 3 × 3 pixels using the edge operator shown in FIG. That is, the adder 26, the multiplier 27 and the adder 28
To realize an edge operator of 1-2, 1 and binarize it with the threshold value Dth set by the binarization circuit 29.
As shown in FIGS. 21 (b) and 21 (c), the dark area of the pattern edge is set to "1", and the other areas are set to "0" and output as 1-bit signals 101a and 101b. The other three types of edge operators shown in FIG. 4 can be realized by the adder 26, the multiplier 27, and the adder 28 in the same manner. (The adder 26, the multiplier 27, and the adder 28 that perform the other three types of edge operators are omitted in FIG. 7.) FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the cutout circuits 12a and 12b. 16 bits output from the primary differentiating circuit 10a
Digital signal (combined signal of eight polarities (1, 0) and the absolute values (1, 0) of the eight primary derivatives) 100a
Shift registers 30a to 30d and latch 31
Using 5a to 31y, an area of 5 × 5 pixels is cut out in the latches 31a to 31y. Also, the 16-bit digital signal 100b (eight polarities (1, 0) and the absolute values of the eight primary differentials (1,
0), the shift registers 30e, 30
f, and outputs a pixel corresponding to the center pixel of the 5 × 5 pixels to the latch 32c using the latches 32a, 32b, and 32c. The cutout circuits 13a and 13b shown in FIG. 1 can be realized by a similar configuration. FIG. 9 shows an example. That is, 1 bit output from the secondary differentiating circuit 11a
From the binary signals (the signal (1, 0) indicating the edge area and the other area) 101a of the shift registers 33a to 33a
3d and the latch 34a using the latches 34a to 34y.
A region of 5 × 5 pixels is cut out to 34y. Also, a 1-bit binary signal 101 output from the secondary differentiating circuit 11b
b (the edge region, the signal (1,
0)), the shift registers 33e and 33f and the latches 35a, 35b and 35c
A pixel corresponding to the center pixel of the × 5 pixels is output.
【0042】図10は、極性比較回路14a〜14yの
構成例を示す図である。同図において1次微分信号の絶
対値が大の領域でのみ極性比較による不一致を有効とす
る比較回路37aは、16bitの信号102、104
に含まれる極性(正:1,負:0)について極性(正:
1,負:0)の不一致を検出して不一致の場合“1”、
一致の場合“0”なる信号を出力するEXOR回路36
a、16bitの信号102、104に含まれる1次微
分信号の絶対値の大小を表わす信号が二つとも(共に)
小“0”のときには“0”信号を、それ以外は“1”信
号を出力するNAND回路36b、及びNAND回路3
6bの出力が“0”のときはEXOR回路36aから
“1”なる信号として出力される極性の不一致を出力さ
せないAND回路36cからなる。OR回路38は、8
個(方向)の比較回路37a〜37hの出力の論理和を
とって、8個の比較回路37a〜37hの内、少なくと
も1個の比較回路37a〜37hから1次微分信号の絶
対値が大の領域でのみ極性比較による不一致が検出され
たときこの極性不一致信号を出力するものである。OR
回路39は、切出し回路13a,13bから出力される
2値化エッジパターン信号103,105の論理和をと
り、検出画像信号fと記憶画像信号gの何れかに、即ち
切出し回路13aと切出し回路13bの何れかにエッジ
パターン“1”信号が検出されたことを示す信号“1”
を出力するものである。AND回路40は、OR回路3
8の出力とOR回路39の出力との論理積をとり、1次
微分信号の絶対値が大の領域において得られる極性不一
致信号をエッジパターンにおいて“1”なる信号を出力
するものである。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the polarity comparison circuits 14a to 14y. In the figure, the comparison circuit 37a which validates the mismatch by the polarity comparison only in a region where the absolute value of the primary differential signal is large is a 16-bit signal 102, 104.
(Positive: 1, negative: 0)
1, negative: 0) is detected.
EXOR circuit 36 that outputs a signal that becomes "0" when they match.
a, the signals representing the magnitudes of the absolute values of the primary differential signals included in the 16-bit signals 102 and 104 are both (both)
The NAND circuit 36b and the NAND circuit 3 which output a "0" signal when the signal is small "0" and output a "1" signal otherwise.
When the output of 6b is "0", it comprises an AND circuit 36c which does not output the inconsistency of the polarity output as a signal of "1" from the EXOR circuit 36a. The OR circuit 38
The logical sum of the outputs of the individual (direction) comparison circuits 37a to 37h is calculated, and the absolute value of the primary differential signal is large from at least one of the eight comparison circuits 37a to 37h. When a mismatch is detected only in the region by the polarity comparison, this polarity mismatch signal is output. OR
The circuit 39 calculates the logical sum of the binarized edge pattern signals 103 and 105 output from the extraction circuits 13a and 13b, and outputs either the detected image signal f or the stored image signal g, that is, the extraction circuit 13a and the extraction circuit 13b. Signal "1" indicating that the edge pattern "1" signal has been detected
Is output. AND circuit 40 is OR circuit 3
The logical AND of the output of the OR circuit 39 and the output of the OR circuit 39 is obtained, and the polarity mismatch signal obtained in a region where the absolute value of the primary differential signal is large is output as a signal of "1" in the edge pattern.
【0043】上記構成により、図19に示すように、同
図(a)に示す検出画像信号f1と記憶画像信号g1と
について、1次微分信号の絶対値が大の領域(1次微分
値|f1’|or|g1’|<Eth、なお閾値Ethは、
|f1’|と|g1’|とにおいて変えてもよいことは
明らかである。)においては、“0”にし、他の領域
(1次微分信号の絶対値が小の領域)について1次微分
(f1’org1’)の極性(正(1)、負(−1))
信号に変換した1次微分の極性波形を図19(b)に示
す。そして1次微分信号の絶対値が大の領域(1次微分
値|f1’|or|g1’|<Eth)においてを比較
し、1次微分(f1’)の極性(正(1)、負(−
1))信号と1次微分(g1’)の極性(正(1)、負
(−1))信号とを比較して不一致(1/−1)なる信
号を、図10に示す極性比較回路14a〜14yのOR
回路38から、判定結果として図19(c)に示す如く
得られる。即ち1次微分信号の絶対値が大の領域におい
て、検出画像信号f1と記憶画像信号g1とについて極
性の不一致として、図10に示す極性比較回路14a〜
14yのOR回路38から欠陥8bが検出される。しか
し、図18に示すように、検出画像信号f1と記憶画像
信号g1とについて、極性の不一致のみで欠陥8bを検
出しただけでは、図18に示すように、正常部におい
て、検出画像信号f1と記憶画像信号g1との関係にお
いて出力画像信号の著しい相違によって極性の不一致が
検出され、欠陥として誤検出してしまう。そこで、1次
微分信号の絶対値が大の領域において検出画像信号f1
と記憶画像信号g1との極性の不一致を検出すれば、図
19に示すように、正常部について誤検出することがな
くなる。更に、図20に示すように、回路パターンが微
細化されるに伴って、回路パターンの中央部において、
検出画像信号f3と記憶画像信号g3との関係において
極性の不一致が検出され、正常部が欠陥として誤検出さ
れることになる。そこで、図21(a)に示す検出画像
信号f3と記憶画像信号g3とを、各々2次微分回路1
1a,11bによって2次微分信号f3”,g3”(図
21(b)に2次微分として示す。)を得、この2次微
分信号f3”,g3”を閾値Dthで2値化(f3b=f
3”>Dth,g3b=g3”>Dth)したエッジ信号1
01a,101b(図21(c)に2次微分の2値化と
して示す。)を得、図10に示す極性比較回路14a〜
14yのOR回路39で何方かにエッジ信号があるかど
うかOR検出(f3bUg3b)し(図21(d)にO
R検出として示す。)、“1”なる回路パターンのエッ
ジ信号を得る。そして図10に示す極性比較回路14a
〜14yのOR回路39でOR検出された“1”なる信
号で、極性比較回路14a〜14yのOR回路38から
検出される極性不一致による欠陥信号をAND回路40
において論理積をとってフィルタすることによって図2
1(e)に示すように微細な回路パターンの中央部付近
(非エッジ領域)で発生する極性不一致による正常部に
おける誤検出を無くすことができる。[0043] With this configuration, as shown in FIG. 19, for the detection image signal f 1 shown in the diagram (a) and the stored image signal g 1, the absolute value is large in the region (first derivative of the first order differential signal Value | f 1 ′ | or | g 1 ′ | <Eth, and the threshold value Eth is
Obviously, it is possible to vary between | f 1 ′ | and | g 1 ′ |. )), It is set to “0”, and the polarities (positive (1), negative (−1)) of the first derivative (f 1 ′ org 1 ′) in other regions (regions where the absolute value of the first derivative signal is small). )
FIG. 19B shows the polarity waveform of the first derivative converted into a signal. Then, comparison is made in a region where the absolute value of the primary differential signal is large (primary differential value | f 1 ′ | or | g 1 ′ | <Eth), and the polarity of the primary differential (f 1 ′) (positive (1 ), Negative (-
1)) Compare the signal with the first derivative (g 1 ') polarity (positive (1), negative (-1)) signal and find a mismatched (1 / -1) signal as shown in FIG. OR of circuits 14a to 14y
From the circuit 38, the determination result is obtained as shown in FIG. That is, in absolute value is larger region of the primary differential signal as a polarity mismatch for the detected image signal f 1 and the stored image signal g 1, the polarity comparing circuit 14a~ shown in FIG. 10
The defect 8b is detected from the OR circuit 38 of 14y. However, as shown in FIG. 18, for the detection image signal f 1 and the stored image signal g 1, simply by detecting defects 8b only polarity mismatch, as shown in FIG. 18, in the normal portion, the detected image signal polarity mismatch is detected in relation f 1 and the stored image signal g 1 by significant differences in the output image signal, erroneously detected as a defect. Therefore, in a region where the absolute value of the primary differential signal is large, the detected image signal f 1
By detecting the polarity of the mismatch between the stored image signals g 1 and, as shown in FIG. 19, there is no possible erroneous detection for the normal portion. Further, as shown in FIG. 20, with the miniaturization of the circuit pattern, at the center of the circuit pattern,
Detected image polarity mismatch relative to the signal f 3 and the stored image signal g 3 is detected, so that the normal portion is erroneously detected as a defect. Therefore, the detected image signal f 3 and the stored image signal g 3 shown in FIG.
The secondary differential signals f 3 ″, g 3 ″ (shown as secondary differentials in FIG. 21 (b)) are obtained by 1 a and 11 b, and the secondary differential signals f 3 ″, g 3 ″ are binary-coded with a threshold value Dth. (F 3b = f
3 ″> Dth, g 3b = g 3 ″> Dth) Edge signal 1
01a and 101b (shown in FIG. 21C as binarization of the second derivative), and the polarity comparison circuits 14a to 14b shown in FIG.
The OR circuit 39 of 14y detects OR (f 3b Ug 3b ) as to whether or not there is an edge signal in any direction (O in FIG. 21D).
Shown as R detection. ), An edge signal of a circuit pattern "1" is obtained. Then, the polarity comparison circuit 14a shown in FIG.
The signal "1" OR-detected by the OR circuits 39 to 14y and the defect signal due to the polarity mismatch detected from the OR circuits 38 of the polarity comparison circuits 14a to 14y are converted to an AND circuit 40.
In FIG. 2
As shown in FIG. 1 (e), it is possible to eliminate erroneous detection in a normal portion due to a polarity mismatch generated near a central portion (non-edge region) of a fine circuit pattern.
【0044】図11は、領域選択回路18a〜18y,
AND回路19の構成例を示す図である。遅延回路17
a〜17yより出力される極性比較結果は、切り出し回
路12a,12b,13a,13bによって±2画素シ
フトした位置において検出画像信号fと記憶画像信号g
との極性を比較した結果得られる不一致2値化信号であ
り、これと位置ずれ量検出回路16で得られる位置ずれ量
(△X1,△Y1),・・・・・(△Xm,△Ym)に
基いて領域選択回路(AND回路)18a〜18yに入
力される2値化信号が“1”なる信号として選択され、
領域選択回路(AND回路)18a〜18yにおいては
極性比較回路14a〜14yから出力される不一致2値
化信号と位置ずれ量検出回路16から選択された2値化
信号との論理積がとられ、即ち図23に示すように位置
ずれ量がある閾値Fth(Sth)以外をマスキングし、A
ND回路19により±2画素の範囲でそれらの論理積を
とり、図24に示した判定を実現することができる。FIG. 11 shows the area selection circuits 18a to 18y,
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an AND circuit 19; Delay circuit 17
The polarity comparison results output from a to 17y indicate the detected image signal f and the stored image signal g at positions shifted by ± 2 pixels by the cutout circuits 12a, 12b, 13a, and 13b.
, And a positional deviation amount (X 1 , ΔY 1 ) obtained by the positional deviation amount detection circuit 16,... (ΔXm, ΔYm), the binarized signal input to the area selection circuits (AND circuits) 18a to 18y is selected as a signal “1”,
In the area selection circuits (AND circuits) 18a to 18y, a logical product of the non-coincidence binarized signals output from the polarity comparison circuits 14a to 14y and the binarized signal selected from the position shift amount detection circuit 16 is obtained. That is, as shown in FIG.
The ND circuit 19 calculates the logical product of them in a range of ± 2 pixels, and the determination shown in FIG. 24 can be realized.
【0045】特に図24に示すように、多層回路パター
ンの場合、位置ずれ量検出回路16、領域選択回路(A
ND回路)18a〜18y、及びOR回路19を欠陥検
出において必要となる。即ち、検出多層パターンF2を
図24(a)に、基準多層パターンG2を図24(b)
に示す。そして検出多層パターンF2の検出画像信号f
2と基準多層パターンG2の記憶画像信号g2とについ
てその信号波形を図24(c)に示す。これらの信号波
形からわかるように、両者の間に位置ずれのない部分と
位置ずれのある部分とが発生する。多層パターンの場
合、上層同志は位置ずれがないが、下層においては位置
ずれが生じてしまうものである。そのため、一次微分回
路11a,11bからは、図24(d)に示す微分の極
性波形信号100a,100bが得られる。この極性波
形信号100a,100bを極性比較回路14a〜14
yにおいて比較しただけでは、判定結果I(エッジ領域
において極性不一致として図24(e)に示すように誤
検出と欠陥による不一致とが検出されてしまう。)が生
じる。そこで図24(e)に、検出多層パターンF2の
検出画像信号f2に対して基準多層パターンG2の記憶
画像信号g2を左へ切り出し回路12bでシフトさせた
関係を示した。これらの微分の極性波形信号100a,
100bを図24に示した。そしてこの極性波形信号1
00a,100bを極性比較回路14a〜14yにおい
て比較して得られる判定結果II(エッジ領域において極
性不一致として図24(h)に示すように二つの誤検出
と欠陥による不一致とが検出される。)が得られる。こ
れらの判定結果Iと判定結果IIとをAND回路19によ
って論理積をとることによって図24(i)に示すよう
な最終判定結果(真に欠陥による極性不一致のみ検出で
きる。)が得られる。In particular, as shown in FIG. 24, in the case of a multilayer circuit pattern, the position shift amount detection circuit 16 and the area selection circuit (A
ND circuits) 18a to 18y and an OR circuit 19 are required for defect detection. That is, the detection multilayer pattern F 2 in FIG. 24 (a), FIG criteria multilayer pattern G 2 24 (b)
Shown in The detection multilayer pattern F 2 detected image signal f
For the 2 and the reference multi-layer pattern stored image signal g 2 of G 2 shows the signal waveforms in FIG. 24 (c). As can be seen from these signal waveforms, there is a portion having no displacement and a portion having a displacement between them. In the case of a multilayer pattern, the upper layers do not have a positional shift, but the lower layers have a positional shift. Therefore, the differentiated polarity waveform signals 100a and 100b shown in FIG. 24D are obtained from the primary differentiating circuits 11a and 11b. These polarity waveform signals 100a and 100b are compared with polarity comparison circuits 14a to 14
If the comparison is made only in y, the determination result I (incorrect detection and mismatch due to a defect as shown in FIG. 24E are detected as polarity mismatch in the edge region) occurs. Therefore in FIG. 24 (e), showed a detection multilayer pattern relationship shifted by circuit 12b cut the detected image signal f 2 of F 2 the stored image signal g 2 of the reference multilayer pattern G 2 to the left. These derivative polar waveform signals 100a,
100b is shown in FIG. And this polarity waveform signal 1
Determination results II obtained by comparing 00a and 100b in the polarity comparison circuits 14a to 14y (two erroneous detections and a mismatch due to a defect are detected as the polarity mismatch in the edge region as shown in FIG. 24H). Is obtained. The AND result of the determination result I and the determination result II is obtained by the AND circuit 19 to obtain a final determination result as shown in FIG. 24 (i).
【0046】以上、1次微分の極性を用いた位置合わせ
と欠陥判定法についての構成例を説明した。上記構成に
より、被検査対象であるLSIウエハ等の回路パターン
に、膜厚やエッジのだれ具合等の3次元的な形状相違
や、層間のずれ、或いは検出時のサンプリング誤差によ
る形状の相違、濃淡の相違があっても、真の欠陥のみを
高精度に検出できる。The configuration example of the alignment using the polarity of the first derivative and the defect judgment method has been described above. According to the above configuration, a circuit pattern of an LSI wafer or the like to be inspected has a three-dimensional shape difference such as film thickness or edge drooping, a difference between layers, or a shape difference due to a sampling error at the time of detection, and shading. , It is possible to detect only true defects with high accuracy.
【0047】また、パターンエッジの最暗点の位置ずれ
が欠陥として検出でき、極めて寸法精度が高い。Further, the position shift of the darkest point of the pattern edge can be detected as a defect, and the dimensional accuracy is extremely high.
【0048】上記構成例では、1次微分、2次微分とも
に、3×3画素を切出して行ったが、5×5画素等に拡
大しても実現できる。また、2次微分は、明視野照明の
もとで得られる画像を対象としたため、暗いパターンエ
ッジを検出する構成としたが、暗視野照明では、明るい
パターンエッジを検出すべく、−1,2,−1等のエッ
ジオペレータにしてもよい。In the above-mentioned configuration example, both the first differentiation and the second differentiation are performed by cutting out 3 × 3 pixels. However, the present invention can be realized by enlarging it to 5 × 5 pixels or the like. In addition, since the second derivative targets an image obtained under bright-field illumination, the configuration is such that a dark pattern edge is detected. , -1 or the like.
【0049】また、図1の位置ずれ検出回路16では、
不一致画素数S(△X,△Y),△X,△Y=−2,−1,0,
1,2に対し、 S(△X,△Y)≦Sth(Fth) なる位置ずれ量△X,△Yを求めたが、閾値Sth(Fth)
として、定数を設定する以外に、Further, in the position shift detecting circuit 16 of FIG.
The number of mismatched pixels S (△ X, △ Y), △ X, △ Y = −2, −1,0,
The positional deviation amounts △ X and な る Y satisfying S (△ X, △ Y) ≦ Sth (Fth) were obtained for 1 and 2, but the threshold value Sth (Fth)
Besides setting a constant,
【0050】[0050]
【数2】 (Equation 2)
【0051】等により、自動設定してもよい。ここで、
C1,C2は、定数である。これにより、回路パターン
(配線パターン)の出来具合に応じて、位置合せすべき
点の数を増減することができ、欠陥検出感度を自動で設
定可能になる。For example, automatic setting may be performed. here,
C 1 and C 2 are constants. As a result, the number of points to be aligned can be increased or decreased according to the state of the circuit pattern (wiring pattern), and the defect detection sensitivity can be automatically set.
【0052】また、層間のずれをより積極的に許容する
ために、以下に述べる方法で複数の位置合せ点を求めて
もよい。不一致画素数S(△Xmin,△Ymin)(ここで△Xmi
n,△Ymin:S(△X,△Y)が最小となる△X,△Y)は、検
出画像信号fと記憶画像信号gが位置合せされた時の不
一致画素数であり、正常部の不一致と欠陥からなる。正
常部の不一致は、層間ずれが主な原因であり、この他
に、回路パターンの微小な凹凸がある。Further, in order to more positively allow a shift between layers, a plurality of alignment points may be obtained by the method described below. The number of mismatched pixels S (△ Xmin, △ Ymin) (where △ Xmi
n, △ Ymin: S (△ X, △ Y) at which S (△ X, △ Y) is the minimum is the number of mismatched pixels when the detected image signal f and the stored image signal g are aligned, and Consists of inconsistencies and defects. The mismatch between the normal portions is mainly caused by interlayer displacement, and in addition, there are minute irregularities in the circuit pattern.
【0053】層間ずれパターンでは、一方の画像(例え
ば記録画像)をxy面内でシフトすると、図26に示す
ように位置合せ可能な位置(△Xr,△Yr)が存在する。
従って、層間ずれのある領域では、S(△X,△Y)の値
は小さくなる。一方、欠陥は、上記位置(△Xr,△Yr)
で必ずしも合せ込まれるとは限らず、欠陥部のS(△X
r,△Yr)の値は変わらない。しかし、層間ずれのないパ
ターンに対しては、一方の画像をシフトすると、(△Xm
in,△Ymin)で一致していた正常部が不一致として検出
されてしまい、結果的には、S(△Xr,△Yr)の値が小
さくならない。従って、S(△X,△Y)の大小からは、
層間ずれを許容する位置△Xr,△Yrを直接見出すことは
できない。In the interlayer misalignment pattern, when one image (for example, a recorded image) is shifted in the xy plane, there are positions (可能 な Xr, △ Yr) that can be aligned as shown in FIG.
Therefore, the value of S (△ X, △ Y) is small in a region where the interlayer shift occurs. On the other hand, the defect is located at the position (△ Xr, △ Yr)
Is not always adjusted, and S (SX
r, △ Yr) does not change. However, for a pattern with no interlayer displacement, shifting one image will result in (△ Xm
The normal part that matched at (in, △ Ymin) is detected as a mismatch, and as a result, the value of S (△ Xr, △ Yr) does not decrease. Therefore, from the magnitude of S (△ X, △ Y),
It is not possible to directly find the positions ΔXr and ΔYr where the interlayer slip is allowed.
【0054】そこで、式(1)で与えられるS(△X,△
Y,△Xof,△Yof)なる量を導入する。Therefore, S (△ X, △) given by equation (1)
Y, △ Xof, △ Yof) are introduced.
【0055】 △S(△X,△Y,△Xof,△Yof) =△S(△Xmin+△Xof-△X,△Ymin+△Yof-△Y) −2S(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof) −S(△Xmin+△Xof+△X,△Ymin+△Yof+△Y)(1) この△Sは、(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)の位置に
おいて、△X,△Yだけ一方の画像をシフトしたとき、シ
フトしても消去できない不一致を表わす。これを、図2
7を用いて説明する。図27は画像シフトによる層間ア
ライメント誤差の補償実験例(3層パターン)を示した
図、即ち3層の模擬パターンの例を示し、検出画像と記
録画像の間には微妙な層間ずれが存在する。図27で
は、記録画像を±△X,△Y(いずれも1)画素だけxy
面内でシフトし、極性比較を行って得られた不一致画像
を表わしている。同図において、(△Xmin,△Ymin)=
(0,0)であり、また(△Xr,△Yr)=(1,1),
(0,−1)なる位置で、層間ずれが許容される。ΔS (△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) = △ S (△ Xmin + △ Xof- △ X, △ Ymin + △ Yof- △ Y) -2S (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof ) −S (minXmin + △ Xof + △ X, minYmin + △ Yof + △ Y) (1) This 、 S is one image of △ X and △ Y at the position of (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof). Represents a mismatch that cannot be erased by shifting. This is shown in FIG.
7 will be described. FIG. 27 shows an example of an experiment (three-layer pattern) for compensating an interlayer alignment error due to image shift, that is, an example of a three-layer simulation pattern. A slight interlayer shift exists between the detected image and the recorded image. . In FIG. 27, the recorded image is xy only ± △ X, △ Y (both are 1) pixels.
A non-coincidence image obtained by shifting in the plane and comparing polarities is shown. In the figure, (△ Xmin, △ Ymin) =
(0,0) and (△ Xr, △ Yr) = (1,1),
At the position (0, -1), interlayer displacement is allowed.
【0056】ここで、(△Xof,△Yof)=(0,0)と
して、△S(△X,△Y,0,0)が最小と成る(△Xs,△Y
s)なる位置は、B層が位置合せされる位置(1,1)
を表わしており、△S(△Xs,△Ys,0,0)/4;
(0,0)でのC層に関する不一致。Here, assuming that (△ Xof, △ Yof) = (0,0), △ S (△ X, △ Y, 0,0) is minimized (△ Xs, △ Y
The position s) is the position (1, 1) where the layer B is aligned.
△ S (△ Xs, △ Ys, 0,0) / 4;
Mismatch for C layer at (0,0).
【0057】S(0,0)−△S(△Xs,△Ys,0,0)
/4;(0,0)でのB層に関する不一致。S (0,0)-△ S (△ Xs, △ Ys, 0,0)
/ 4; mismatch for layer B at (0,0).
【0058】となっている。しかも、S(0,0)−△
S(△Xs,△Ys,0,0)なる量は、(1,1)で零にな
る。これは、パターンを複数の位置で位置合せして得ら
れる不一致画素数において、ある不一致画素数が2箇所
の不一致画素の符号は線形和に近い値をもつ位置を選択
すれば最適な位置合せができることを表わしている。Is as follows. Moreover, S (0,0)-△
The quantity S (△ Xs, △ Ys, 0,0) becomes zero at (1,1). This is because, in the number of mismatched pixels obtained by aligning the pattern at a plurality of positions, if the number of mismatched pixels with a certain number of mismatched pixels is selected to be a position having a value close to a linear sum, optimum alignment can be achieved. It represents what you can do.
【0059】従って、min△S(△X,△Y,0,0)/4:
(△Xmin,△Ymin)、及びこれより(△X,△Y)だけシフト
した位置では、位置合せできない層に関する不一致。Therefore, min △ S (△ X, △ Y, 0,0) / 4:
At (△ Xmin, △ Ymin) and positions shifted by (△ X, △ Y) from this, there is a discrepancy between layers that cannot be aligned.
【0060】S(△Xmin,△Ymin)−min△S△S(△X,△
Y,0,0)/4:(△Xmin,△Ymin)では位置合せできない
が、(△X,△Y)だけシフトすると位置合せ可能な層に
関する不一致。S (△ Xmin, △ Ymin) −min △ S △ S (△ X, △
Y, 0,0) / 4: alignment is not possible with (△ Xmin, △ Ymin), but discrepancies in layers that can be aligned when shifted by (△ X, △ Y).
【0061】と表現できる。また、より一般的に、min
△S(△X,△Y,△Xof,△Yof)/4:(△Xmin+△Xof,△Ymi
n+△Yof)、及び(△X,△Y)シフトしても位置合せでき
ない層に関する不一致。Can be expressed as Also, more generally, min
△ S (△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) / 4: (△ Xmin + △ Xof, △ Ymi
n + △ Yof) and discrepancies for layers that cannot be aligned by (し て も X, △ Y) shift.
【0062】S(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)−min△S
(△X,△Y,△Xof,△Yof)/4:(△Xmin+△Xof,△Ymin+△
Yof)では位置合せできないが、(△X,△Y)だけシフト
すると位置合せできる層に関する不一致。S (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof) −min △ S
(△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) / 4: (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △
Disagreement on layers that cannot be aligned with (Yof), but can be aligned by shifting (△ X, △ Y).
【0063】となる。従って、min△S(△X,△Y,△Xof,
△Yof)/4が小さく、S(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)
−min△S(△X,△Y,△Xof,△Yof)/4が大きい位置(△X
min+△Xof,△Ymin+△Yof)、及び(△X,△Y)なる画像
シフト位置では(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)で合わな
かった多くの正常部が、(△X,△Y)のシフトにより正
しく位置合せされ、そのため消去でき、しかも、画像シ
フトしても合わない不一致は小さいことになる。Is obtained. Therefore, min △ S (△ X, △ Y, △ Xof,
△ Yof) / 4 is small and S (SXmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof)
−min △ S (△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) / 4 is large (△ X
At the image shift position of (min + △ Xof, △ Ymin + △ Yof), and (△ X, △ Y), many normal parts that did not match with (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof) are replaced by (△ X, △ Y ), The alignment is correct, so that it can be erased, and the mismatch that does not match even if the image is shifted is small.
【0064】図27の例では、 min△S(△X,△Y,0,0)/4<Sth (2) (Sth:閾値)が成り立つ位置は(0,0),(1,
1)であり、また min△S(△X,△Y,△Xof,△Yof)≦min△S(△X,△Y,0,0) (3) が成り立つ位置は(0,−1),(0,0),(1,
0),(0,1),(1,1)の5点となる。これらの
位置は、A層,B層,C層すべてを正しく位置合せでき
るものであり、この考え方が妥当であることが分かる。In the example shown in FIG. 27, the positions where min △ S (△ X, △ Y, 0,0) / 4 <Sth (2) (Sth: threshold) hold are (0,0), (1,
1), and the position where min △ S (△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) ≦ min △ S (△ X, △ Y, 0,0) (3) holds is (0, −1) , (0,0), (1,
0), (0, 1), and (1, 1). These positions can correctly align all the layers A, B, and C, and it is understood that this concept is appropriate.
【0065】2層パターンの場合には、上記考え方が最
適解を導く。図28は画像シフトによる層間アライメン
ト誤差の補償実験例(2層パターン)を示した図、即ち
2層の模擬パターンの例を示し、検出画像と記憶画像の
間には、微妙な層間ずれが存在する。同図において、 min△S(△X,△Y,△Xof,△Yof)≦min△S(△X,△Y,0,0)<Sth (4) が成り立つ(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)及び(△X,△
Y)だけシフトした位置は、(0,0)及び(1,1)
となり、A層とB層がそれぞれ正しく位置合せされる位
置となっている。In the case of a two-layer pattern, the above concept leads to an optimal solution. FIG. 28 is a diagram showing an example of an experiment (two-layer pattern) for compensating an interlayer alignment error due to an image shift, that is, an example of a simulated pattern of two layers. A slight interlayer shift exists between the detected image and the stored image. I do. In the figure, min △ S (△ X, △ Y, △ Xof, △ Yof) ≦ min △ S (△ X, △ Y, 0,0) <Sth (4) holds (△ Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof) and (△ X, △
The positions shifted by Y) are (0,0) and (1,1)
And the positions where the layer A and the layer B are correctly aligned.
【0066】次に、(△Xs,△Ys)の具体的検出手段を示
す。Next, specific detection means of (△ Xs, △ Ys) will be described.
【0067】[0067]
【数3】 (Equation 3)
【0068】[0068]
【数4】 (Equation 4)
【0069】(△Xmin,△Ymin)の位置において、不一致
画素数S(△Xmin,△Ymin)のうち、この位置では位置合
せができないが、(△X,△Y)だけ画像シフトすると位
置合せできるパターンに関する不一致画素数。この値が
大きい(層間ずれと考えられる。)(消去最大…層間ず
れ)At the position of (△ Xmin, △ Ymin), of the number of mismatched pixels S (△ Xmin, △ Ymin), registration is not possible at this position. Number of mismatched pixels for possible patterns. This value is large (considered as interlayer shift) (erasing maximum ... interlayer shift)
【0070】[0070]
【数5】 (Equation 5)
【0071】(△Xmin,△Ymin)の位置において、不一致
画素数S(△Xmin,△Ymin)のうち、この位置から(△X,
△Y)だけ画像シフトしたとき、シフトしても位置合せ
できない不一致の画素数。この値が小さい(不一致自体
が小さい)。(不一致小…消去可)At the position of (△ Xmin, △ Ymin), of the number of mismatched pixels S (△ Xmin, △ Ymin), (△ X,
When the image is shifted by ΔY), the number of mismatched pixels that cannot be aligned even if shifted. This value is small (the mismatch itself is small). (Unmatched small ... can be deleted)
【0072】[0072]
【数6】 (Equation 6)
【0073】画像をマッチングする位置の選択。Selection of image matching position.
【0074】[0074]
【数7】 (Equation 7)
【0075】(△Xmin,△Ymin)の位置において、不一致
画素数S(△Xmin,△Ymin)のうち、この位置では位置合
せができないが、(△X,△Y)だけ画像シフトすると位
置合せできるパターンに関する不一致画素数。この値が
大きい(層間ずれと考えられる。)(消去最大…層間ず
れ)At the position of (△ Xmin, △ Ymin), of the number of mismatched pixels S (△ Xmin, △ Ymin), registration is not possible at this position. Number of mismatched pixels for possible patterns. This value is large (considered as interlayer shift) (erasing maximum ... interlayer shift)
【0076】[0076]
【数8】 (Equation 8)
【0077】(△Xmin,△Ymin)にオフセット(△Xof,△Y
of)を付加した位置(△Xmin+△Xof,△Ymin+△Yof)で、
(△X,△Y)だけシフトした位置でも不一致の画素数が
小さい。(消去最大)The offset (△ Xof, △ Y) is added to (△ Xmin, △ Ymin).
of) (位置 Xmin + △ Xof, △ Ymin + △ Yof)
The number of unmatched pixels is small even at a position shifted by (△ X, △ Y). (Erase max)
【0078】[0078]
【数9】 (Equation 9)
【0079】画像をマッチングする位置の選択。Selection of image matching position.
【0080】 任意の2点で位置合せし、これらの位置で消去可能な不
一致を求め、残される不一致が小さい位置を層間ずれが
許容される位置として検出する。[0080] Positioning is performed at any two points, a mismatch that can be eliminated at these positions is obtained, and a position where the remaining mismatch is small is detected as a position where interlayer displacement is allowed.
【0081】図12は、他の実施例を示した図である。
イメージセンサ4からAND回路19までは、図1と同
一の構成である。遅延回路41a,41bにより、検出
画像信号fと記憶画像信号gを遅延させ、切り出し回路
12a,13aと同様な構成の切り出し回路42aによ
り、遅延した検出画像信号fの5×5画素領域を切り出
し、±2画素シフトした状態を作る。また、切り出し回
路12b,13bと同様な構成の切り出し回路42bに
より、遅延した記憶画像信号gに対し、上記5×5画素
の中央位置と同期させる。次に、差画像検出回路43a
〜43yにより切り出し回路42a,42bの出力を用
いて、±2画素シフトした検出画像信号fと、記憶画像
信号gの差画像を検出する。最小値検出回路44は、対
応する切り出し回路13a,13bの出力である2値化
エッジパターンがどちらも“0”の位置(図10に示す
切り出し回路13a,13bの出力の論理和をとるOR
回路39で検出されるところの図21(d)に“0”と
して検出されるエッジ以外の領域)において、差画像検
出回路43a〜43yの差画像出力のうち、位置ずれ量
検出回路16により出力された位置における最小値を検
出する。OR回路39で検出されるところの2値化エッ
ジパターンのいずれかが“1”であれば、最小値を例え
ば0として差画像出力を0とする。2値化回路45は、
最小値検出回路44の最小値差画像出力を所定の閾値V
th(例えば図22に示す。)で2値化して変色等の欠陥
を検出し、これとAND回路19の出力の論理積をとる
回路である。FIG. 12 is a diagram showing another embodiment.
The configuration from the image sensor 4 to the AND circuit 19 is the same as that in FIG. The detected image signal f and the stored image signal g are delayed by the delay circuits 41a and 41b, and the 5 × 5 pixel area of the delayed detected image signal f is cut out by the cutout circuit 42a having the same configuration as the cutout circuits 12a and 13a. Create a state shifted by ± 2 pixels. In addition, the cut-out circuit 42b having the same configuration as the cut-out circuits 12b and 13b synchronizes the delayed stored image signal g with the center position of the 5 × 5 pixels. Next, the difference image detection circuit 43a
43y, the difference image between the detected image signal f shifted by ± 2 pixels and the stored image signal g is detected using the outputs of the cutout circuits 42a and 42b. The minimum value detection circuit 44 determines whether the binarized edge patterns, which are the outputs of the corresponding cutout circuits 13a and 13b, are both at the position "0" (the OR of the outputs of the cutout circuits 13a and 13b shown in FIG. 10).
In the area other than the edge detected as “0” in FIG. 21D, which is detected by the circuit 39), among the difference image outputs of the difference image detection circuits 43a to 43y, the position shift amount detection circuit 16 outputs The minimum value at the set position is detected. If any of the binarized edge patterns detected by the OR circuit 39 is “1”, the minimum value is set to 0, for example, and the difference image output is set to 0. The binarization circuit 45
The minimum value difference image output of the minimum value detection circuit 44 is set to a predetermined threshold V
This circuit binarizes at th (for example, as shown in FIG. 22), detects a defect such as discoloration, and takes the logical product of this and the output of the AND circuit 19.
【0082】上記構成により、図22に示すように、差
画像検出回路43a〜43yは、図22(c)に示すパ
ターンF4の検出画像信号(信号波形)f4とパターン
G4の検出画像信号(信号波形)g4との差画像(図2
2(d)に差信号波形として示す。)を検出し、最小値
検出回路44は、切り出し回路13a,13bの出力の
論理和をとるOR回路39で“0”として検出されると
ころの非エッジ領域において、差画像検出回路43a〜
43yから出力される差画像信号のうち、位置ずれ量検
出回路16により出力された位置の範囲(位置ずれのな
い状態)における最小値を求め、該差画像信号の最小値
が所定の閾値Vth以上のとき2値化回路45は“1”な
る信号を出力し、これとAND回路19の出力と論理和
をとるので図22(e)に示すように変色等の欠陥につ
いても検出することが可能となる。[0082] With this configuration, as shown in FIG. 22, the difference image detection circuit 43a~43y the detection image signal (signal waveform) of the pattern F 4 shown in FIG. 22 (c) detecting the image of f 4 and the pattern G 4 signal difference (signal waveform) g 4 image (FIG. 2
2 (d) shows a difference signal waveform. ), And the minimum value detection circuit 44 detects the difference image detection circuits 43a to 43a in the non-edge area where the OR circuit 39 which takes the logical sum of the outputs of the extraction circuits 13a and 13b detects "0".
The minimum value in the range of the position output by the positional deviation amount detection circuit 16 (without positional deviation) is obtained from the differential image signal output from 43y, and the minimum value of the differential image signal is equal to or greater than a predetermined threshold Vth. In this case, the binarization circuit 45 outputs a signal of "1", and this is ORed with the output of the AND circuit 19, so that it is possible to detect a defect such as discoloration as shown in FIG. Becomes
【0083】他の実施例として、図12において、上記
2値化回路45をなくし、OR回路39で検出されると
ころの2値化エッジパターンの信号を用いることなく、
差画像検出回路43a〜43yから出力される差画像信
号のうち、位置ずれ量検出回路16により出力された位
置の範囲(位置ずれのない状態)における最小値を求
め、AND回路19より出力される極性が不一致となっ
た領域の信号に基いて閾値を変え、即ちAND回路19
より出力される極性が不一致となった領域については、
低い閾値、それ以外は(極性が不一致にならない領域に
ついては)高い閾値で差画像信号の最小値を最小値検出
回路44で2値化することによって得られる2値化信号
によって各種の欠陥(形状欠陥や変色欠陥等)を検出す
ることができる。As another embodiment, in FIG. 12, the above-described binarization circuit 45 is eliminated, and the binarization edge pattern signal detected by the OR circuit 39 is not used.
Among the difference image signals output from the difference image detection circuits 43a to 43y, the minimum value in the range of the position output from the position error detection circuit 16 (without any position error) is obtained and output from the AND circuit 19. The threshold value is changed based on the signal in the area where the polarities do not match, that is, the AND circuit 19
For the regions where the output polarities are mismatched,
Various defects (shapes) are obtained by a binarized signal obtained by binarizing the minimum value of the difference image signal by the minimum value detection circuit 44 at a low threshold value and otherwise at a high threshold value (for an area where the polarity does not become inconsistent). Defects and discoloration defects) can be detected.
【0084】また、他の実施例として、図12におい
て、2値化回路45で用いる閾値Vthとして、検出画像
信号fと記憶画像信号gをそれぞれf(x,y),g(x,y)とす
ると、 Vth(x,y)=C1min{f(x,y),g(x,y)}+C2 としても良い。ここで、C1,C2は定数である。上記
閾値Vth(x,y)で最小値検出回路44の出力を2値化す
れば、回路パターンの明るさに応じて最適な2値化がで
き、各種の欠陥を検出することができる。なお、この場
合は、最小値検出回路44に入力される検出画像信号か
ら、位置ずれ量検出回路16により求められる最小不一
致画素数の位置ずれに対応する画素の濃淡値と、対応す
る記憶画像信号の画素の濃淡値から、その画素の閾値V
thを決める。As another embodiment, in FIG. 12, the detected image signal f and the stored image signal g are respectively set to f (x, y) and g (x, y) as the threshold value Vth used in the binarization circuit 45. When, Vth (x, y) = C 1 min {f (x, y), g (x, y)} + C 2 may be. Here, C 1 and C 2 are constants. If the output of the minimum value detection circuit 44 is binarized with the threshold value Vth (x, y), the binarization can be optimally performed according to the brightness of the circuit pattern, and various defects can be detected. In this case, based on the detected image signal input to the minimum value detection circuit 44, the grayscale value of the pixel corresponding to the positional deviation of the minimum mismatching pixel number obtained by the positional deviation amount detection circuit 16 and the corresponding stored image signal From the gray value of a pixel, the threshold V
Decide th.
【0085】図13は、画像のフィルタリング操作を行
うための他の実施例を示した図である。イメージセンサ
4から位置ずれ量検出回路16までは、図1と同一の構
成である。係数検出回路46は、位置ずれ量検出回路1
6より、不一致画素数の値を入力し、これにより後述す
るフィルタ回路47a,47bの係数aij,bijを
求める回路である。遅延回路41a,41bに遅延させ
た画像信号に対し、フィルタ回路47a,47bは、係
数aij,bijをもつフィルタをたたみ込む回路であ
る。切り出し回路42aは、フィルタリングされた検出
画像信号の5×5画素の領域を切り出し、±2画素シフ
トした状態を作る。また、切り出し回路42bは、フィ
ルタリングされた記憶画像信号gを、上記5×5画素の
中央位置に同期させる。次に、差画像検出回路43a〜
43yにより、切り出し回路42a,42bの出力を用
いて、±2画素シフトした検出画像信号fと、記憶画像
信号gの差画像信号を検出する。最小値検出回路44
は、差画像検出回路43a〜43yのうち、位置ずれ量
検出回路16により出力された位置の差画像の最小値を
検出する。2値化回路45は、最小値検出回路44の出
力を2値化する回路である。FIG. 13 is a diagram showing another embodiment for performing an image filtering operation. The configuration from the image sensor 4 to the displacement detection circuit 16 is the same as that in FIG. The coefficient detection circuit 46 is provided with the displacement detection circuit 1
6 is a circuit for inputting the value of the number of unmatched pixels, thereby obtaining coefficients aij and bij of filter circuits 47a and 47b described later. The filter circuits 47a and 47b convolve filters having coefficients aij and bij with respect to the image signals delayed by the delay circuits 41a and 41b. The cutout circuit 42a cuts out a region of 5 × 5 pixels of the filtered detection image signal and creates a state shifted by ± 2 pixels. Further, the cutout circuit 42b synchronizes the filtered stored image signal g with the center position of the 5 × 5 pixels. Next, the difference image detection circuits 43a to 43a
43y, the difference image signal between the detected image signal f shifted by ± 2 pixels and the stored image signal g is detected using the outputs of the cutout circuits 42a and 42b. Minimum value detection circuit 44
Detects the minimum value of the difference image at the position output by the displacement amount detection circuit 16 among the difference image detection circuits 43a to 43y. The binarization circuit 45 is a circuit that binarizes the output of the minimum value detection circuit 44.
【0086】ここで、係数検出においては、図23に2
次関数等を当てはめ、最小二乗法等により不一致画素数
が最小となる仮想の位置を画素単位以下の精度で求め、
この位置と不一致画素数が最小となる画素単位の位置の
差を検出する。そして、この差の1/2の量だけ、検出
画像信号及び記憶画像信号をそれぞれ逆方向にシフトさ
せるフィルタ係数aij,bijを求める。Here, in the coefficient detection, FIG.
By applying the following function and the like, a virtual position where the number of mismatched pixels is minimized by a least square method or the like is determined with an accuracy of a pixel unit or less,
The difference between this position and the position in pixel units where the number of mismatched pixels is minimized is detected. Then, filter coefficients aij and bij for respectively shifting the detected image signal and the stored image signal in the reverse direction by an amount equal to 1/2 of the difference are obtained.
【0087】例えば、検出画像をx方向に0.2画素,
y方向に0.3画素,記憶画像はその逆方向に同量だけ
シフトさせれば、2つの画像が一致する場合には、係数
は、For example, if the detected image is 0.2 pixels in the x direction,
If the stored image is shifted by the same amount in the y direction by 0.3 pixels and the stored image is shifted by the same amount in the opposite direction, the coefficient becomes:
【0088】[0088]
【数10】 (Equation 10)
【0089】となる。## EQU11 ##
【0090】上記は、2つの画像を正確に一致させる例
を示したが、例えば1/2画素だけずれたように2つの
画像をシフトさせ、図25(b)に示すように、△X=
0,△X=−1のように複数位置での最小値検出を行え
ば、1/2画素の形状差を積極的に許容することもでき
る。Although the above description has shown an example in which the two images are accurately matched, for example, the two images are shifted so as to be shifted by 画素 pixel, and as shown in FIG.
If the minimum value is detected at a plurality of positions such as 0, △ X = -1, a shape difference of 1/2 pixel can be positively allowed.
【0091】上記構成によれば、不一致画素数と一致ず
れ量の関係から、画像を任意の精度で位置合せすること
ができ、例えば、図26に示すように画像検出時のサン
プリング誤差を補償することが可能になる。ここで、
(a)は検出パターン,(b)は記憶パターンを示し,
(c)はフィルタリング後の検出パターンと記憶パター
ンを表わす。According to the above configuration, the image can be aligned with an arbitrary accuracy based on the relationship between the number of unmatched pixels and the amount of misalignment. For example, as shown in FIG. 26, a sampling error at the time of image detection is compensated. It becomes possible. here,
(A) shows a detection pattern, (b) shows a memory pattern,
(C) shows the detection pattern and the storage pattern after filtering.
【0092】図13では、濃淡画像の差画像検出により
欠陥判定を行う例を示したが、これは、図1に示したよ
うに、極性比較による判定でもよいし、図12に示した
ように極性比較と差画像検出の組合せでも可能である。FIG. 13 shows an example in which a defect is determined by detecting a difference image of a grayscale image. This may be determined by comparing polarities, as shown in FIG. 1, or as shown in FIG. A combination of polarity comparison and difference image detection is also possible.
【0093】上記構成によれば、位置合せ精度が従来の
画素単位から画素未満の単位に飛躍的に向上させること
ができる結果、より微小な欠陥まで検出することが可能
になる。According to the above configuration, the alignment accuracy can be drastically improved from a conventional pixel unit to a unit smaller than a pixel, so that even a minute defect can be detected.
【0094】[0094]
【発明の効果】本発明によれば、検出した画像の濃淡波
形の形状が正常部においてかなり異なっていても、微細
な欠陥を検出することができ、これにより、パターンの
膜厚変動、エッジのだれ具合の違い、層間のずれ、或い
は検出時のサンプリング誤差を誤検出することがない。
また、位置合せ精度を向上させることができるため、よ
り微小な欠陥まで検出することが可能になる。さらに、
パターンの形状欠陥だけでなく、変色等も見逃すことな
く、検出できる。さらに、欠陥の有無だけでなく、その
寸法も正確に検出できる。According to the present invention, even if the shape of the grayscale waveform of the detected image is considerably different in the normal part, fine defects can be detected. There is no erroneous detection of a difference in condition, a displacement between layers, or a sampling error at the time of detection.
Further, since the alignment accuracy can be improved, it is possible to detect even finer defects. further,
Not only pattern defects but also discoloration can be detected without overlooking. Further, not only the presence or absence of a defect but also its size can be accurately detected.
【図1】本発明の回路パターン欠陥検出方法及びその装
置の一実施例を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a circuit pattern defect detection method and apparatus according to the present invention.
【図2】2チップ比較の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram for comparing two chips.
【図3】図1に示す1次微分回路において1次微分を行
なう1次微分の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a primary differentiation in which a primary differentiation is performed in the primary differentiation circuit shown in FIG. 1;
【図4】図1に示す2次微分回路において2次微分を行
なう2次微分の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a second differentiation in which a second differentiation is performed in the second differentiation circuit shown in FIG. 1;
【図5】位置ずれ量(△X,△Y)を示した図。FIG. 5 is a diagram showing positional deviation amounts (△ X, △ Y).
【図6】1次微分回路の具体的構成の一例を示した構成
図。FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a specific configuration of a primary differentiating circuit.
【図7】2次微分回路の具体的構成の一例を示した構成
図。FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of a specific configuration of a secondary differentiating circuit.
【図8】1次微分回路から出力される1次微分信号を切
り出す切り出し回路の具体的構成の一例を示した構成
図。FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a specific configuration of a cutout circuit that cuts out a primary differential signal output from the primary differential circuit.
【図9】2次微分回路から出力される2次微分信号を切
り出す切り出し回路の具体的構成の一例を示した構成
図。FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of a specific configuration of a cutout circuit that cuts out a secondary differential signal output from a secondary differential circuit.
【図10】極性比較回路の構成例を示す図。FIG. 10 illustrates a configuration example of a polarity comparison circuit.
【図11】領域選択回路及びAND回路等を示す構成
図。FIG. 11 is a configuration diagram showing an area selection circuit, an AND circuit, and the like.
【図12】図1とは異なる本発明の回路パターン欠陥検
出方法及びその装置の他の実施例を示す図。FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the circuit pattern defect detection method and the device of the present invention which are different from FIG. 1;
【図13】図12とは異なる本発明の回路パターン欠陥
検出方法及びその装置の更に他の実施例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing still another embodiment of a circuit pattern defect detection method and apparatus according to the present invention, which is different from FIG.
【図14】各々従来技術を説明するための図。FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional technique.
【図15】各々従来技術を説明するための図。FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional technique.
【図16】各々濃淡波形の一例を示す図。FIG. 16 is a diagram showing an example of each gray-scale waveform.
【図17】各々濃淡波形の一例を示す図。FIG. 17 is a diagram showing an example of each gray-scale waveform.
【図18】本発明に係る極性比較の原理を説明するため
の図。FIG. 18 is a view for explaining the principle of polarity comparison according to the present invention.
【図19】本発明に係る極性比較のにおいて改良した内
容を説明するための図。FIG. 19 is a view for explaining improved contents in the polarity comparison according to the present invention.
【図20】本発明に係る極性比較のにおいて誤検出が生
じる場合を説明するための図。FIG. 20 is a diagram illustrating a case where an erroneous detection occurs in the polarity comparison according to the present invention.
【図21】2次微分併用による極性比較を説明するため
の図。FIG. 21 is a diagram for explaining polarity comparison using second-order differentiation.
【図22】変色欠陥検出を説明するための図。FIG. 22 is a view for explaining discoloration defect detection.
【図23】位置ずれと不一致画素数との関係を示した
図。FIG. 23 is a diagram showing a relationship between a positional shift and the number of mismatched pixels.
【図24】層間ずれ対応の極性比較を説明するための
図。FIG. 24 is a diagram for explaining a polarity comparison corresponding to interlayer displacement.
【図25】各々位置ずれと不一致画素数との関係を示し
た図。FIG. 25 is a diagram showing the relationship between the displacement and the number of mismatched pixels.
【図26】検出画像信号(パターン)と記憶画像信号
(パターン)とを位置ずれのない状態にしたことを示す
図。FIG. 26 is a diagram showing that a detected image signal (pattern) and a stored image signal (pattern) are in a state where there is no displacement.
【図27】画像シフトによる層間アライメント誤差の補
償実験例(3層パターン)を示す図。FIG. 27 is a diagram showing an example (three-layer pattern) of an experiment for compensating an interlayer alignment error by image shift.
【図28】画像シフトによる層間アライメント誤差の補
償実験例(2層パターン)を示す図。FIG. 28 is a diagram showing an example (two-layer pattern) of an experiment for compensating an interlayer alignment error by image shift.
10…1次微分回路、 11…2次微分回路、 12,
13…切り出し回路、14…極性比較回路、 15…カ
ウンタ回路、 16…位置ずれ量検出回路、18…領域
選択回路、 44…最小値検出回路、 43…差画像検
出回路、45…2値化回路、 47…フィルタ回路。10 ... primary differentiator circuit, 11 ... secondary differentiator circuit, 12,
13 ... Cutout circuit, 14 ... Polarity comparison circuit, 15 ... Counter circuit, 16 ... Position shift amount detection circuit, 18 ... Area selection circuit, 44 ... Minimum value detection circuit, 43 ... Difference image detection circuit, 45 ... Binarization circuit , 47 ... Filter circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧平 坦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平3−209843(JP,A) 特開 昭61−65444(JP,A) 特開 昭63−32666(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01B 11/30 G01N 21/88 G01N 21/956 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor, Tan Makinohira 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. JP-A-61-65444 (JP, A) JP-A-63-32666 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/66 G01B 11/30 G01N 21/88 G01N 21 / 956
Claims (6)
検査対象回路パターンを順次撮像して得た前記被検査対
象回路パターンの画像を用いて前記被検査対象回路パタ
ーンの欠陥を検査する方法であって、前記被検査対象回
路パターンを順次撮像して得た2つの画像のうち少なく
とも一方の画像にフィルタリング処理を施すことにより
前記2つの画像の位置ずれの状態を変更し、該フィルタ
リング処理を施して位置ずれの状態を変更した2つの画
像を用いて前記被検査対象回路パターンの欠陥を検出す
ることを特徴とする回路パターン欠陥検査方法。[Claim 1 wherein said original using an image of a plurality of the inspection target circuit pattern obtained by sequentially imaging an object to be inspected circuit pattern formed to have the same object to be inspected circuit pattern <br/> over a method for inspecting a defect of the down position of <br/> the two images by performing a filtering process on at least one image of the two images the obtained by sequentially imaging an object to be inspected circuit pattern It changes the state of the deviation, the filter
A circuit pattern defect inspection method, wherein a defect of the circuit pattern to be inspected is detected using two images in which a state of a positional shift is changed by performing a ring process .
検査対象回路パターンを順次撮像し、該順次撮像して得
た2つの画像の位置ずれの状態を変更し、該位置ずれの
状態を変更した2つの画像を比較して前記被検査対象回
路パターンの欠陥を検査する方法であって、前記位置ず
れの状態を変更した2つの画像を比較して欠陥を検出す
るときに、前記被検査対象回路パターンのエッジ部分と
それ以外の部分とで検出感度を変えて欠陥を検出するこ
とを特徴とする回路パターン欠陥検査方法。2. A method according to claim 1, wherein a plurality of circuit patterns to be inspected, which are originally formed to be the same, are sequentially imaged, and the state of the positional shift between the two images obtained by the sequential imaging is changed. A method for inspecting a defect of the circuit pattern to be inspected by comparing two images having different positions, the method comprising: A circuit pattern defect inspection method, wherein a defect is detected by changing detection sensitivity between an edge portion of a circuit pattern to be inspected and other portions.
検査対象回路パターンを順次撮像し、該順次撮像して得
た2つの画像の位置ずれの状態を変更し、該位置ずれの
状態を変更した2つの画像を比較して前記被検査対象回
路パターンの欠陥を検査する方法であって、前記位置ず
れの状態を変更した2つの画像を比較して欠陥を検出す
るときに、前記被検査対象回路パターンの状態に応じて
欠陥の検出感度を変えることを特徴とする回路パターン
欠陥検査方法。3. A plurality of circuit patterns to be inspected, which are originally formed to be identical, are sequentially imaged, and the state of the positional shift between the two images obtained by the sequential imaging is changed. A method for inspecting a defect of the circuit pattern to be inspected by comparing two images having different positions, the method comprising: A circuit pattern defect inspection method, wherein the defect detection sensitivity is changed according to the state of a circuit pattern to be inspected.
検査対象回路パターンを順次撮像し、該順次撮像して得
た2つの画像の位置ずれの状態を変更し、該位置ずれの
状態を変更した2つの画像を比較して前記被検査対象回
路パターンの欠陥を検査する方法であって、前記順次撮
像して得た2つの画像の位置ずれを第1の状態に変更し
た後に前記2つの画像を比較して不一致を検出し、次に
前記順次撮像して得た2つの画像の位置ずれを第2の状
態に変更した後に前記2つの画像を比較して不一致を検
出し、前記第1の位置ずれの状態で比較して検出した不
一致と前記第2の位置ずれの状態で比較して検出した不
一致とで共通に現れる不一致を欠陥として検出すること
を特徴とする回路パターン欠陥検査方法。4. A plurality of circuit patterns to be inspected, which are originally formed to be the same, are sequentially imaged, and the state of the positional shift between the two images obtained by the sequential imaging is changed. A method for inspecting a defect of the circuit pattern to be inspected by comparing two images obtained by changing the position of the two images, the method comprising: The two images are compared to detect a mismatch, and then the misalignment is detected by changing the positional shift between the two images obtained by sequentially capturing the images to a second state, and then comparing the two images to detect a mismatch. A circuit pattern defect inspection method characterized by detecting a mismatch that appears in common between the mismatch detected by comparison in the first position shift state and the mismatch detected by comparison in the second position shift state as a defect. .
が、前記被検査対象パターンの膜厚やエッジのだれ具合
等の3次元的な形状の相違や、層間のずれ、或いは検出
時のサンプリング誤差であることを特徴とする請求項1
乃至4の何れかに記載の回路パターン欠陥検査方法。5. A defect of the pattern to be inspected to be detected may be caused by a difference in three-dimensional shape such as a thickness of the pattern to be inspected or a drooping state of an edge, a displacement between layers, or a sampling error at the time of detection. 2. The method according to claim 1, wherein
5. The circuit pattern defect inspection method according to any one of claims 1 to 4.
検査対象回路パターンを順次撮像して得た前記被検査対
象回路パターンの画像を用いて前記被検査対象パターン
の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象回路パ
ターンを撮像して前記被検査対象回路パターンの画像を
得る撮像手段と、該撮像手段で順次撮像して得た画像を
記憶する記憶手段と、前記撮像手段で得た画像と前記記
憶手段に記憶した画像との少なくとも一方の画像に対し
てフィルタリング処理を施すことにより前記2つの画像
の位置ずれの状態を変更するフィルタリング手段と、該
フィルタリング手段で位置ずれの状態を変更した前記2
つの画像を用いて前記被検査対象パターンの欠陥を検出
する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とする回路パタ
ーン欠陥検査装置。6. An apparatus for inspecting a defect of a pattern to be inspected using an image of the circuit pattern to be inspected obtained by sequentially imaging a plurality of circuit patterns to be inspected formed so as to be originally identical. An imaging unit that captures the circuit pattern to be inspected to obtain an image of the circuit pattern to be inspected, a storage unit that stores images sequentially captured by the imaging unit, The two images are obtained by performing a filtering process on at least one of the obtained image and the image stored in the storage unit.
Filtering means for changing the state of the position shift, and said filtering means for changing the state of the position shift
And a defect detecting means for detecting a defect of the pattern to be inspected using the two images.
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