WO2001038860A1 - Systeme de traitement de donnees d'inspection d'anomalie - Google Patents

Systeme de traitement de donnees d'inspection d'anomalie Download PDF

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WO2001038860A1
WO2001038860A1 PCT/JP2000/008251 JP0008251W WO0138860A1 WO 2001038860 A1 WO2001038860 A1 WO 2001038860A1 JP 0008251 W JP0008251 W JP 0008251W WO 0138860 A1 WO0138860 A1 WO 0138860A1
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WO
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image
defect
processing system
data processing
defect inspection
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PCT/JP2000/008251
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Inventor
Toshihiko Tanaka
Original Assignee
Olympus Optical Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to AU15493/01A priority patent/AU1549301A/en
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    • G06T7/00—Image analysis
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    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Definitions

  • the present invention relates to a defect inspection data processing system for processing data of a defect inspection of a surface of a semiconductor wafer, a liquid crystal glass substrate, or the like.
  • a patterned resist is provided on a substrate made of a silicon or glass plate via a film formation layer. Is formed.
  • the resist applied to the substrate surface is free of film or dust.
  • Such defects may cause defects such as poor line width of the pattern after etching and generation of pinholes in the pattern.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a defect detection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-0613365 for detecting a defect on the surface of a test object.
  • the illumination unit 101 has a light source for illumination and an optical system.
  • a lamp house having a halogen lamp, a heat ray absorbing filter, and a capacitor lens i therein is used as the light source for illumination.
  • the illumination optical system includes a light-collecting lens that converges a light beam from the lamp house and a fiber bundle.
  • the illumination unit 101 irradiates the surface of the test object 105 with illumination light at an incident angle ⁇ 0.
  • a cylindrical lens 103 that converges a light beam is disposed between the illumination unit 101 and the test object 105.
  • a licenser camera 104 is disposed at a position facing the lighting section 101, and the illuminated test object is illuminated by the licenser camera 104.
  • a linear area of 105 is imaged.
  • the test object 105 is moved in the direction of the arrow shown in the figure, and an image taken by the license camera 104 is sent to the image acquisition circuit 102 in synchronization with the movement.
  • the image capturing circuit 102 constructs a two-dimensional image and sends it to a host computer (not shown).
  • the lens camera 104 has a structure that can change the angle with respect to the surface of the object 105 to be inspected. For example, the angle is set to the reflection angle ⁇ 1 of the illumination unit 101. Thus, the surface of the test object 105 can be imaged.
  • a host computer that determines the quality of an object to be inspected is provided in a defect imaging unit having an illumination unit 101 and a line sensor 104.
  • the defect detection device including the defect imaging unit and the host computer is housed in a clean room. In this clean room, in order to prevent particles from adhering to the test object, the down flow is made to flow from the top through an air cleaning filter. Prevents dust from affecting the defect inspection.
  • defect imaging unit and the host computer have a one-to-one relationship with each other, for example, a plurality of defect detection devices should be prepared to increase the inspection efficiency.
  • the same number of the defect imaging units and the host computers must be accommodated, resulting in a large clean room. Therefore, it is economically disadvantageous, for example, that such equipment requires a great deal of cost.
  • other devices such as the host computer are also cleaned together with the defect imaging unit. Since it is located in the clean room, workers come and go frequently in and out of the clean room, and there is a problem that the dustproof effect is limited.
  • a defect inspection data processing system includes: an image acquisition unit that acquires a two-dimensional image of an object to be processed in a manufacturing process; and an image acquired by the image acquisition unit as data.
  • a client computer provided with a data transfer means for transferring the image data, a database for recording image data transferred from the client computer, and the data read from the database.
  • Defect extraction means for extracting defect information from image data
  • a host computer comprising a quality judgment means for judging the quality of the object based on the defect information extracted by the defect extraction means.
  • the client computer and the host computer are configured separately and connected via a communication line.
  • the defect inspection data processing system is the system according to the above (1), and the pass / fail determination means determines the defect information extracted by the defect extraction means as a predetermined defect. Registered in dictionary It has a function of comparing the obtained defect data with the defect data to determine the type of the defect, and a function of registering new defect data in the defect dictionary.
  • the defect inspection data processing system is the system according to the above (1), wherein the database is connected to the communication line, and the data is transmitted from the client computer.
  • the image data is recorded in the database via the communication line, and the image data recorded in the database is read out to the host computer via the communication line.
  • a defect inspection data processing system is the system according to the above (1), wherein a plurality of the client computers are connected to the communication line.
  • the defect inspection data processing system according to the present invention is the system according to the above (3), and a plurality of the client computers are connected to the communication line.
  • a defect inspection data processing system is the system described in (1) or (3) above, and the host computer is connected via the communication line. It is installed in a different place from the client computer.
  • a defect inspection data processing system is the system according to the above (1) or (3), and the client computer performs the manufacturing process.
  • the host computer is arranged in a clean room, and the host computer is arranged outside the clean room away from the client computer.
  • the defect inspection data processing system of the present invention has the above (4) Wherein the plurality of client computers are installed in different areas, respectively, and are connected to the host computer via the communication line. You.
  • the defect inspection data processing system is the system according to the above (1), and the client computer is fetched by the image acquisition means.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system according to any of the above (3), (4) and (5), and the client
  • the computer has a defect extracting means for extracting a defective portion from the image data captured by the image obtaining means.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system described in (1) above, and the host computer is the image acquisition means.
  • An image storage unit that stores the captured image data, and a defect detection algorithm that includes a plurality of defect extraction units that process a plurality of different image data stored in the image storage unit in parallel. Have.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system according to any one of (1), (9), and (11) above, and the defect extracting means is And an image unevenness removing unit that removes image unevenness from the image data.
  • the defect inspection data processing system according to the present invention is the system according to the above (10), wherein the defect extracting means removes an image blur from the image data.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system according to the above (12), and the mirror removing means has a mirror surface without defects or a uniform reflectance on the entire surface.
  • the apparatus further comprises image blur storage means for obtaining an image of the sample by the image obtaining means and storing the image blur data corresponding to the image data, wherein the image data is read from the image data read from the database. Remove the mura data.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system according to any one of the above (1), (9), and (11), and the defect extraction means Further includes: a feature storage unit that stores an image and coordinates of a feature portion that specifies the coordinates of the subject; an image stored in the feature storage unit and image data read from the database. There are provided a characteristic part extracting means for comparing and obtaining a deviation, and an image position correcting means for correcting an image deviation detected by the characteristic part extracting means.
  • the defect inspection data processing system is the system according to the above (10), and the defect extracting means further comprises a characteristic part for specifying coordinates of the object.
  • a feature storage means for storing the image and the coordinates of the image, a feature portion extracting means for comparing the image stored in the feature storage means with the image data read from the database to obtain a deviation, and And an image position correcting means for correcting the image shift detected by the characteristic part extracting means.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is as described above.
  • operation input means for giving an instruction to the client computer by remote control is connected to the communication line.
  • the defect inspection data processing system of the present invention is the system according to the above (1), and the host controller is a system for determining whether or not the quality is good or bad.
  • the image data determined to be defective is automatically saved in the database.
  • the defect inspection data processing system is the system described in (1) above, and the image acquisition means moves relative to the subject and moves over the entire surface. It consists of a line illumination and a line sensor that acquires an image, and acquires different image data by changing the optical axis angle of the line illumination and the line sensor with respect to the object surface. It is possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a defect inspection data processing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a defect imaging unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a process of transporting the inspection object according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional defect detection device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a defect inspection data processing system according to an embodiment of the present invention.
  • LAN (Intra-company network) 47 has one client computer 48 connected to a plurality of (three in the illustrated example) connected to inspection equipment 60 in each manufacturing process.
  • One host computer 49 is connected.
  • the plurality of client computers 48 and one host computer 49 can exchange images and data by communication via the LAN 47. Can be done.
  • a database 45 having a large-capacity storage medium is connected to the LAN 47.
  • This database 45 stores various data such as image data sent from each client computer 48 and recipes sent from the host computer 49. Store the data.
  • Each client computer 48 is installed in the same clean room 53 where the manufacturing process is performed.
  • Each client computer 48 includes an image capture circuit 12, a drive control unit 13, and a communication data storage unit 44.
  • the image capturing circuit 12 and the drive control unit 13 are connected to a communication data storage unit 44, and the communication data storage unit 44 is connected to a LAN 47.
  • the image capturing circuit 12 connects one line of data captured by the line sensor camera 4 of the defect imaging unit 50 described later, and the entire inspection object 5 is combined with one two-dimensional image. And take in.
  • the drive control unit 13 performs control for moving the object 5 to be described later and control of various drive units of the optical system.
  • the communication data storage unit 44 exchanges images and various data with the LAN 47.
  • a defect imaging unit 50 is connected to the image capture circuit 12. I have.
  • the drive control unit 13 includes a filter driving unit 10 for driving insertion and removal of a filter 7 described later in the defect imaging unit 50, and a stage for driving a stage (not shown) on which the inspection object 5 is mounted.
  • a stage driving unit 15 and an illumination angle driving unit 18 that drives the angle of the lighting unit 1 with respect to the object 5 to be described later are connected.
  • the drive control unit 13 further includes a sample transport driving unit 22.
  • a sample alignment detector 25, a microscope stage driver 26, a macro observation driver 30, etc. are connected.
  • a CCD camera 52 is directly connected to the communication data storage section 44.
  • the host computer 49 is installed outside the clean room 53 together with the database 45.
  • the host computer 49 and the database 45 are located at a different location from the client computer 48 and away from the client computer 48. is set up.
  • the host computer 49 has a data storage unit 46 for communication.
  • This communication data storage unit 46 is connected to LAN 47 and is connected.
  • an image storage unit 8 is connected to the communication data storage unit 46, and defect extraction algorithms 40 and 41 are connected to the image storage unit 8.
  • the communication data storage unit 46 exchanges images and data with the LAN 47.
  • the image storage unit 8 stores images created by the respective client computers 48 stored in the database 45, so that any image can be read and written. You. Since the defect extraction algorithms 40 and 41 have the same algorithm, respectively, the illumination of the illumination unit 1 described later is performed. W 1
  • the defect extraction algorithms 40 and 41 are respectively composed of an image blur removal unit 11, a characteristic part extraction unit 17, an image position correction unit 20, a defect extraction unit 24, and a defect coordinate unit.
  • the defect extraction algorithms 40 and 41 having the extraction unit 28 receive image data from the image storage unit 8 and extract defects from the image data.
  • the image blur removing unit 11 removes the unevenness in the image read from the image storage unit 8 using the image unevenness data stored in the image blur storage unit 16 described later, and ⁇ Correct the original image reflected only from the body.
  • the characteristic part extracting unit 17 performs a partial comparison between the image stored in the characteristic storing unit 21 described later and the image corrected by the image unevenness removing unit 11, and detects the image in the corrected image. Detects whether the coordinates of multiple parts of the test object have shifted in the vertical or rotational direction.
  • the image position correction unit 20 performs image processing for moving the image of the inspection object in the vertical direction or the rotation direction in order to correct the deviation detected by the characteristic portion extraction unit 17. As a result, the test object is always displayed on the same coordinates in the image data.
  • the defect extracting unit 24 removes the external shape image of the inspected object, the specific pattern image, etc., which are images unique to the inspected object, from the image processed by the image position correcting unit 20, and extracts a defective portion.
  • the defect coordinate extractor 28 was extracted by the defect extractor 24. Detecting features such as coordinates, size, and shading in the defective portion ⁇ Information indicating this feature is transmitted to a drive control unit 13 of a client computer 48 described later.
  • an image storage unit 16 is provided between the image extraction units 11 and 11 of the defect extraction algorithms 40 and 41 (not shown in the defect extraction algorithm 40).
  • the feature storage unit 21 stores the defect extraction units 24 and 24 (the defect extraction algorithm 40).
  • the image storage unit 240 is connected to the c- image mirror storage unit 16 when there is no object 5 to be described later, or an ideal mirror surface (with no defects).
  • This memory stores the data of the license camera 4 when capturing an image of an object to be inspected (mirror surface), a master substrate without defects, and a sample with a uniform reflectance over the entire surface. Image irregularities caused by variations in the characteristics of the image sensor in the illumination irregularities in section 1 and in the camera 4 It is stored in each pixel of data.
  • the feature storage unit 21 stores a part of the image, and can read and write a specific range of the image.
  • the feature storage unit 21 stores images of a plurality of feature parts for identifying the coordinates of the object 5 to be inspected and their coordinates.
  • the image storage unit 240 stores an ideal image of the subject 5.
  • the defect information extracted by the defect extraction algorithms 40 and 41 is sent to a defect judgment unit 32, which is a pass / fail judgment means, and the data stored in the defect dictionary 31 is used. Identification of the type of defect and whether or not the defect exists in the DUT 5 The quality of body 5 is determined.
  • the image data is automatically stored in the database 45 by the defect determination unit 32. Further, a result of the determination as to whether or not the test object 5 can flow downstream of the production line is displayed on the display 29.
  • the display unit 29 displays the image corrected by the above-described image position correction unit 20 and displays the image by adding a color or the like for each defect type on the image.
  • the operation input unit 43 is connected to the communication data storage unit 46 of the host computer 49 that displays the position of the defect to be performed, the coordinates of the position, and the result of the judgment. .
  • the operation input section 43 is also disposed outside the clean room 53, and various instructions are transmitted to the client via the communication data storage section 46 and the LAN 47. Output to computer 4 8.
  • the client computer 48 has a defect imaging section 50 and an inspection apparatus 60 having various driving sections, and the same clean room 53. It is installed in.
  • each inspection device 60 and client computer 48 are installed in the clean room 53 3 of the manufacturing line in each factory located in the remote area (domestic or overseas).
  • the client computers 48 are installed in a centralized management center via a communication line, and each client computer 48 is connected to a host computer 49. It can also be connected to 45.
  • the communication line a telephone line or an Internet connecting domestic and overseas with a communication network can be used.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the defect imaging section 50.
  • the illumination unit 1 has a light source for line illumination and an optical system.
  • a light source for the illumination a lamp house having a halogen lamp, a heat ray absorbing finoleta, and a condenser lens therein is used.
  • the illumination optical system includes a light-collecting lens that converges a light beam from the lamp house and a fiber bundle.
  • the illuminating unit 1 moves relative to the test object 5 and irradiates the surface of the test object 5 with line illumination light at an incident angle ⁇ 0.
  • a cylindrical lens 3 and a slit 6 for converging a luminous flux are arranged between the illumination unit 1 and the test object 5.
  • the illuminating part 1, the cylindrical lens 3, and the slit 6 are integrally formed so that the angle with respect to the surface of the test object 5 can be arbitrarily changed. Thus, the surface of the test object 5 can be illuminated at the incident angle ⁇ 1.
  • a line sensor camera 4 is disposed at a position facing the lighting section 1 via a filter 7, and the line sensor force lens 4 is illuminated. An image of a linear region of the test object 5 is taken.
  • the filter 7 comprises a narrow-band filter for limiting the wavelength band of the illumination light to obtain an interference image. This filter 7 is arranged in front of the line sensor camera 4 and can be inserted into and removed from the optical path.
  • the defect imaging unit 50 is housed in a box-shaped housing (not shown) so as not to be affected by extraneous light.
  • FIG. 6 is a diagram showing an inspection process of an FPD board appearance inspection system in which a digital mouth inspection function and a mouth opening inspection function are added to the mouth inspection function.
  • Various inspection stations arranged in this inspection process are controlled by the host computer 49 via the client computer 48. Is done.
  • a plurality of test objects 5 sent from the upstream of the production line are loaded on a sample transport carrier (the frame is omitted from the drawing). Installed in the system.
  • the robot 35 is driven by the drive unit 22 in accordance with a command from the drive control unit 13 in FIG. 1, and removes a predetermined test object 5 from the carrier, It is transported to the stage of each inspection station, etc., and the inspection object 5 after the inspection is returned to the carrier.
  • the defect imaging unit 50 (same as in Fig. 2 but only the license camera 4 is shown) is located above the uniaxial stage 36 that composes the digital macro inspection station. Have been.
  • the stage drive unit 15 sends it to the single-axis stage 36 in accordance with a command from the drive control unit 13.
  • the test object 5 is moved in the -axis direction. During this movement, the entire surface of the test object 5 is imaged by the line sensor camera 4, and then defect detection is performed.
  • the swing stage 38 has a biaxial rotation mechanism that constitutes a visual macro inspection station.
  • the operator can freely change the angle while viewing the test object 5 while watching the test object 5, and the test is performed by the lighting device 42 mounted on the upper part. While illuminating the inspected object, the worker visually inspects the inspected object 5 for scratches, dust, or the like. Defects can be observed.
  • the oscillating stage 38 is controlled by the macro observation drive unit 30 according to a command from the drive control unit 13.
  • a microscope 37 for microscopic observation (only the objective lens is shown in Fig. 3) is located on the upper part of the biaxial stage 39, which constitutes the microscopic inspection station. is set up.
  • the test object 5 is moved in the two-dimensional direction by the two-axis stage 39, and the position to be inspected is adjusted to the position of the optical axis of the microscope 37 so that an arbitrary position on the test object 5 can be adjusted. It can be enlarged and micro-observed.
  • the two-axis stage 39 is controlled by the microscope stage drive unit 26 in accordance with a command from the drive control unit 13.
  • a position sensor 34 is disposed on a route on which the robot 35 is transported.
  • the position sensor 34 detects the position and direction of the object 5 while the object 5 is being conveyed by the mouth bot 35.
  • the information from the position sensor 34 is transmitted to the drive control unit 13 via the sample orientation detection unit 25 in FIG. Based on this information, the drive control unit 13
  • the robot 35 is controlled via 22. As a result, the amount of movement and the alignment to each stage or the like on which the object 5 is placed are adjusted, and the object 5 is always in the same position as the stage at each station. Controlled to be placed in position.
  • the specimen 5 is always placed in the same positional relationship, and stable observation is performed. be able to.
  • the operation of the system configured as described above will be described. First, from the upstream of the production line, a carrier loaded with a plurality of test objects 5 is loaded into the clean room 53 by human hands or a transport device of the production line. Installed in the FPD board appearance inspection system.
  • the robot 35 in FIG. 3 removes a predetermined device 5 from the carrier. Exit and move under position sensor 34.
  • the position sensor 34 detects the position and direction of the test object 5 and transmits the information to the drive control unit 13 via the sample orientation detection unit 25 in FIG.
  • the drive control unit 13 calculates the distance to the single-axis stage 36 to be moved next from the information indicating the current position of the test object 5 and moves to the sample transport drive unit 22 in Fig. 1. Output an instruction.
  • the robot 35 can always place the test object 5 in the same direction and at the same position with respect to the receiving position of the uniaxial stage 36.
  • the drive control unit 13 issues a command to the stage drive unit 15 and the device is inspected together with the single-axis stage 36.
  • the surface of the test object 5 is illuminated at an angle of incidence ⁇ ⁇ .
  • the light flux reflected from the illuminated linear portion of the test object 5 is focused on the line sensor camera 4 by the filter 7 inserted in the optical path, at a specific wavelength. You. At this time, if there is a change in film thickness on the surface of the inspection object 5, interference between wavelengths passing through the filter 7 occurs, and the change in film thickness is detected as a change in light amount. be able to.
  • the line sensor camera 4 converts the image forming light into an electric signal and transmits it to the image capturing circuit 12 for each line.
  • the electric signal of each line is converted into image data according to the movement of the test object 5, and two-dimensional image data is constructed.
  • the data is transferred from the communication data storage unit 44 to the database 45 via the LAN 47. It is memorized.
  • the drive control unit 13 in FIG. 1 issues a command to the finoleta drive unit 10 to cause the filter 7 in FIG. 2 to be extracted from the optical path, and the illumination angle drive unit 1 to be removed. 8 to change the irradiation angle of the illumination unit 1 of FIG. 2 with respect to the test object 5 so as to be the incident angle ⁇ 1.
  • the drive control unit 13 issues a command to the stage drive unit 15 to move the DUT 5 in FIG. 2 in the opposite uniaxial direction. Then, the test object 5 is illuminated in the same manner as before, Of the luminous fluxes emitted from 1, the luminous flux having an incident angle of 0 0 is blocked by the slit 6, and only the luminous flux having an incident angle ⁇ 1 hits the inspection object 5.
  • the data is stored in the communication data storage.
  • the data is stored in the database 45 from the unit 44 via the LAN 47.
  • the image data of the inspection object 5 captured by each client computer 48 is stored in the database 45.
  • the host computer 49 reads out a plurality of image data from the database 45 and stores the data in the image storage unit 8 via the communication data storage unit 46. I do. Thereafter, image processing is performed on each of the image data stored in the image storage unit 8 by the defect extraction algorithms 40 and 41.
  • the image blur storage unit 16 stores in advance images caused by variations in the illumination blur of the illumination unit 1 and the characteristics of the image sensor in the line sensor camera 4. Mura information is stored. The characteristics of the inspected object 5 are stored in the characteristic storage unit 21 in advance. Further, the image storage unit 240 stores an image of the object 5 to be inspected, which is more powerful and initially ideal. These settings such as image blur and features are performed by the following processing.
  • an ideal mirror such as a master substrate having a mirror surface without defects
  • a sample substrate having a uniform reflectance over the entire surface is used for an illumination system with an incident angle of ⁇ 0.
  • An image is captured by the licenser camera 4 below, and the image data is stored in the image storage unit 8.
  • two-dimensional image data should be uniform because the whole surface was imaged with an object with uniform reflectance. appear.
  • one-dimensional data in which the pixel with the lowest luminance among such vertical stripes is set to “0” is stored in the image blur storage unit 16 as image blur information. This processing is performed by an image processing algorithm (not shown).
  • the same specimen 5 was photographed with an optical system having an incident angle of ⁇ 0.
  • the captured image and the image obtained by extracting the narrow-band filter 7 from the optical system and capturing the image at the angle of incidence 01 are stored in the image storage unit 8.
  • the operator designates a characteristic portion suitable for specifying the direction and position of the inspected object 5, and stores the characteristic image in the characteristic storage section 21.
  • the characteristic portions are, for example, images of the four corners of the square test object 5, recognition marks attached to the test object 5, and notches and orientation flats of the semiconductor wafer. is there.
  • the images of the characteristic portions at a plurality of positions for each of the images at the incident angles 0 0 and 01, the positioning accuracy of the image coordinates can be further improved.
  • the image storage unit 240 stores a plurality of images of the ideal non-defective inspection object 5.
  • the defect extraction algorithm based on the premise that data has been set in the image unevenness storage section 16, feature storage section 21, and image storage section 240 in advance. The operation will be described.
  • the image data of the incident angles ⁇ 0 and ⁇ 1 stored in the image storage unit 8 are processed in parallel by the defect extraction algorithms 40 and 41, respectively.
  • the image data passed to the defect extraction algorithm 41 is added by the image unevenness removing unit 11 to the data of the image unevenness storage unit 16 over the entire image. Illumination and optical system unevenness are eliminated.
  • the image of the part designated by the operator in advance and the image stored in the feature storage unit 21 are extracted by the characteristic part extraction unit 17.
  • the image is compared with, and it is detected whether or not the coordinates of the image of the test object 5 in the image are shifted vertically or in the rotation direction. If a shift has occurred, the shift is corrected by the next image position correction unit 20.
  • the data corrected in this way is displayed on the display 29, and the operator can observe the image of the test object 5.
  • the image whose displacement has been corrected by the image position correcting unit 20 is sent to the defect extracting unit 24.
  • the defect extracting unit 24 compares the image with the image of the ideal non-defective inspection object 5 stored in the image storage unit 240, and determines the inspection image which is an image unique to the inspection object.
  • the body outline image, the outline image of the exposure range, the specific pattern image, etc. are removed, and only the defective part is extracted.
  • the defect coordinate extraction unit 28 extracts the coordinates in the image of the defect portion extracted by the defect extraction unit 24 and sends the coordinate data to the drive control unit 13. Separately from this, the defect coordinate extraction unit 28 extracts the density, size, coordinates, etc. of the defect from the image of the defect portion extracted by the defect extraction unit 24, and uses the data as a defect determination unit 32 Send to
  • defect extraction is performed from image data different from the image data processed by the defect extraction algorithm 41, and the corresponding data is transmitted to the drive control unit 13 and the defect control unit 13. Send to judgment section 3 2.
  • the defect judging unit 32 reads defect information stored in the defect dictionary 31 in advance.
  • the defect determination unit 32 compares the data such as the density, size, and coordinates of the defects sent from the two defect extraction algorithms 40 and 41 with the information on the defects read from the defect dictionary 31. . So W 01/3
  • the defect determination unit 32 determines the type of the defect and gives a name, and also determines whether or not the corresponding test object 5 can flow downstream of the production line. The judgment result is displayed on the display 29.
  • the criteria for the judgment are the number and area of the defects extracted by the defect extraction algorithms 40 and 41 or the small area (the same shape) exposed on the test object.
  • the ratio of the number of areas having a defect to the total number of dies) may be determined, or the type of the defect may be determined by comparing the defect with the defect dictionary 31. Judgment of the number of defects and the number of area defect areas may be established to judge pass / fail.
  • the display 29 displays the image corrected by the image position correction unit 20 described above, and also displays the defect indicated by adding a color or the like to the image.
  • the position, the coordinates of the position, and the result of the judgment are displayed.
  • the drive control unit 13 in FIG. 1 issues a command to the sample transport drive unit 22 and the single-axis stage is controlled by the robot 35 in FIG.
  • the test object 5 is removed from 36, and the test object 5 is transported to the swinging stage 38 which forms a visual macro inspection station.
  • the test object 5 When the test object 5 is placed on the swinging stage 38 in FIG. 3, the test object 5 is entirely illuminated by the MAC opening illuminator 42. Thus, the worker can visually observe the entire surface of the test object 5.
  • the drive control unit 13 waits for an input from the operation input unit 43. In this state, the operator can operate the operation input unit 4 at hand.
  • the drive control unit 13 issues a command to the macro observation drive unit 30 to drive the swing stage 38 as shown by the arrow in FIG.
  • the test object 5 is rotated in the front, rear, left and right directions. In this way, the test object 5 can be moved in an angle direction that is easy for the operator to see. This allows the operator to set the inspection object 5 at an angle at which the defect is easy to see, so that the defect can be visually observed.
  • the operator When a new type or name of a defect is to be registered by this visual observation, the operator operates the keyboard of the operation input unit 4 at hand to input data.
  • the data is stored in the database 45 through the LAN 47 from the communication data storage unit 44. Further, the data can be taken into the host computer 49 and registered in the defect dictionary 31 shown in FIG.
  • the drive control unit 13 issues a command to the sample transport drive unit 22 and performs the robot operation.
  • the test object 5 is removed from the swing stage 38 by the cut 35, and the test object 5 is transported to the two-axis stage 39 which forms a digital micro inspection station. .
  • the drive control unit 13 issues a command to the microscope stage drive unit 26 according to the instruction of the host computer 49. Then, the subject 5 is moved by the two-axis stage 39 so that the optical axis of the microscope 37 is positioned at the coordinates of the defect extracted by the defect coordinate extraction unit 28 in FIG. . Then, a part of the test object 5 is enlarged by the microscope 37, An enlarged image is captured by the CCD camera 52 attached to the microscope 37. This image is sent to the host computer 49 via the communication data storage unit 44 and the LAN 47, and further displayed on the display unit 29. This allows the operator to micro-observe the defective portion of the inspection object 5. At this time, the drive control unit 13 waits for an input from the operation input unit 43.
  • the drive control section 13 issues a command to the microscope stage drive section 26 according to the instruction of the host computer 49. Then, as shown in FIG. 3, the test object 5 is moved back and forth, right and left, and the test object 5 is moved to an arbitrary position. As a result, the operator can set the defect at the center position of the visual field of the indicator 29, and can observe the defect displayed on the indicator 29 in more detail. .
  • the defect is registered in the defect dictionary 31 by operating the operation input unit 43 as in the case of the visual observation described above. can do.
  • the drive control unit 13 issues a command to the sample transport drive unit 22 and the robot
  • the subject is removed from the two-axis stage 39 by the step 35, and the subject 5 is stored in the carrier.
  • the drive control unit 13 sequentially conveys them, thereby performing the above-described series of inspections.
  • a series of operations is performed. Work is completed and the system is in a standby state until the next carrier is mounted.
  • the number of the host computer 49 is one has been described, but the number may be plural. In this case, the functions of internal processing in one host computer may be shared.
  • the roles of the host computer 49, the client computer 48 and the database 45 are not limited to those described above.
  • a configuration in which the host computer 49 also serves as the database 45 may be employed.
  • the microscope observation image of the portion determined to be defective (NG) in the defect determination is automatically stored in the database 45, so that the operator can later view the image on the display 29. Can be done.
  • the operation input section 43 is connected not only to the communication data storage section 46 of the host computer 49 but also to the communication of each client computer 48.
  • One unit may be connected to the data storage unit 49 at a time.
  • the operation input unit 43 may be connected to LAN 47 or another communication line.
  • the image mirror storage unit 16, the feature storage unit 21, and the image storage unit 240 provided in the host computer 49 may be provided in the database 45.
  • each client computer 48 When the operation input section 43 is connected to a communication line, it is possible to remotely operate each client computer 48. In particular, in clean rooms where the degree of cleanliness is extremely high, in order to minimize the effects of dust generated by the inspector, It is desirable not to enter the clean room except when necessary for visual inspection. Therefore, remote control of the client computer 48 via a communication line makes it possible to perform most inspections and operations outside the clean room. Become. As a result, entry into the clean room can be significantly reduced, and the cleanness can be maintained satisfactorily.
  • the display 29 and the operation input section 43 may be formed as an integrated device such as a touch panel. Further, in the above-described embodiment, an example of the inspection procedure of the inspection object 5 has been described. However, the inspection order can be changed, and some inspections can be omitted.
  • the defect detection function (defect detection algorithm) provided in the host computer 49 is provided in both the host computer 49 and the client computer 48.
  • the layer may be provided only on the client computer 48.
  • the image storage unit 8 is connected to the image capture circuit 12 of the client computer 48
  • the characteristic part extraction unit 17 is connected to the image storage unit 8.
  • a defect extraction unit 24 and a characteristic storage unit 21 are connected to the characteristic part extraction unit 17.
  • the host computer 49 updates the recipe relating to the defect detection as appropriate, and connects this recipe to the LAN 47 and other communication lines. It is also possible to record the data in the database 45 via the database 45 and distribute the recipe to each client computer 48 from the database 45.
  • the client computer 48 is placed in the clean room 53, and other host computers 49 and the operation input section 43 are placed outside the clean room 53. Can be placed.
  • the clean room 53 can be kept to the minimum necessary size. As a result, the cost of equipment can be reduced, which is economically advantageous.
  • Operation instructions from the operation input section 43 are transmitted to the client computer 48 via a communication line such as a LAN 47, so that they can be transmitted from a remote location.
  • the detection device 60 can be operated remotely.
  • the visual macro inspection station is automated using a CCD camera and can be observed on a monitor, each inspection station can be operated via the operation input unit. 4 3 enables remote operation.
  • Defect imaging unit 50 Imaged by client computer 48
  • the image of the inspection object 5 obtained through the computer is temporarily stored in the database 45, and then the defect inspection is performed while the image is taken into the host computer 49. Therefore, the image data can be shared, and the processing for defect detection by the host computer 49 can be performed efficiently.
  • the defect of the host computer 49 is determined. Since the time required for the data analysis is sufficiently short, the defect inspection of the inspected object 5 can be performed only by the data analysis time.
  • the operator does not need to perform any operation until the defect is detected by the host computer 49, so that other operations can be performed in parallel.
  • the centralized processing of the image data transmitted from each client computer 48 by the host computer 49 makes it possible for skilled inspectors. This makes it possible to judge the quality of each image data. Thereby, the determination level for the image data from each client computer 48 is always kept constant, and the accuracy of the overall defect inspection is improved.
  • new defect image data that can be used as a pass / fail decision can be obtained at an early stage. It is possible to collect and improve the reliability of the defect dictionary 31 and the recipe for defect detection.
  • the present invention is not limited to only the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist.

Description

明 細 書
欠陥検査データ処理システム
技術分野
本発明は、 半導体ゥ エ ーハゃ液晶ガラ ス基板等の表面の欠 陥検査のデータ を処理する欠陥検査データ処理シス テ ム に関 する ものである。
背景技術
一般に、 半導体ゥ ユーハ及び液晶ガラ ス基板の製造工程の 途中では、 シ リ コ ンまたはガラ ス板から成る基板上に成膜層 を介 して、 パタ ー ン化 した レ ジス ト を設けた も のが形成 され る。
と こ ろが、 こ の よ う な フ ォ ト . リ ソ グ ラ フ ィ ' プ ロ セ ス に おいて、 基板表面に塗布 された レ ジス ト に膜ム ラ ある いは塵 埃の付着な どがある と 、 エ ッ チング後のパター ンの線幅不良 やパターン内での ピンホールの発生な ど と いっ た欠陥の生 じ る原因 と なる。
そ こで、 エ ッ チング前の基板の製造工程では、 通常、 全て の基板について欠陥の有無の検査が行なわれている。 こ の よ う な全数基板検査の方法 と して、 作業者が基板を 目視で観察 する方法が多 く 行なわれている。 しかし、 こ の よ う に作業者 が基板を 目視で観察する方法に よ る と 、 作業者の判断力の差 や、 ク リ ー ンルー ム において作業者の体か ら 出 る塵埃の影響 が無視でき な く なる。 こ のた め、 でき る だけ作業者 と 基板 と を隔離 して観察する方法、 ま たは装置に欠陥検査の機能を持 たせる方法な どが考え られている。 図 4 は、 特開平 0 9— 0 6 1 3 6 5 号公報に開示 されてい る、 被検査体表面の欠陥を検出する ための欠陥検出装置の一 例を示す図である。 照明部 1 0 1 は、 照明用の光源及び光学 系を有する。 前記照明用の光源には、 ハロ ゲンラ ンプと 熱線 吸収フ ィ ルタ と コ ンデンサ レンズ i を内部に備えたラ ンプハ ウス を用いている。 また、 前記照明用の光学系には、 前記ラ ンプハ ウスか ら の光束を収束させる収光 レンズと フ ァ イ バ束 と を用いている。
照明部 1 0 1 は、 被検査体 1 0 5 の表面に対 して入射角 Θ 0 で照明光を照射する。 照明部 1 0 1 と被検査体 1 0 5 と の 間には、 光束を収束させる シ リ ン ド リ カルレンズ 1 0 3 が配 置されている。 ま た、 照明部 1 0 1 に対向 した位置にはライ ンセ ンサカ メ ラ 1 0 4 が配置 されてお り 、 こ のライ ンセ ンサ カ メ ラ 1 0 4 に よ り 、 照明 された被検査体 1 0 5 の直線状の 領域が撮像される。
被検査体 1 0 5 は、 図示矢印方向へ移動 され、 その移動に 同期 して ライ ンセ ンサカ メ ラ 1 0 4 で撮像された画像が、 画 像取込み回路 1 0 2 に送 り 込まれる。 画像取込み回路 1 0 2 は、 二次元画像を構築 し、 図示 していないホス ト コ ン ビユ ー タへ送出する。 なお、 ライ ンセ ンサカ メ ラ 1 0 4 は被検査体 1 0 5 の表面に対する角度を変える こ と ができ る構造をな し てお り 、 例えば前記角度を照明部 1 0 1 の反射角 Θ 1 と 同一 に し、 被検査体 1 0 5 の表面を撮像する こ と ができ る。
その後、 被検査体 1 0 5 の移動に同期 して撮像された、 照 明部 1 0 1 の反射角 Θ o ' ( = Θ 0 ) 及び e 1 に応 じた被検 査体画像は、 上記ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ で画像処理される。 こ れによ り 、 被検査体 1 0 5 の膜厚ム ラや塵埃な どの欠陥が抽 出 され、 それ ら の結果 と検査条件に含まれている合格基準と が照合され、 被検査体 1 0 5 の良否が判定される。
こ の よ う な欠陥検出装置では、 照明部 1 0 1 と ラ イ ンセ ン サカ メ ラ 1 0 4 を有する欠陥撮像部に、 被検査体の良否な ど を判定する ホ ス ト コ ン ピ ュータ が接続され、 これ ら欠陥撮像 部 と ホス ト コ ン ピ ュ ータ を備えた欠陥検出装置を、 ク リ ー ン ルーム内に収容 している。 こ の ク リ ー ンルーム内では、 前記 被検査体へのパーテ ィ ク ル付着を防止するために、 上部から 空気清浄用のフ ィ ルタ を通 してダウ ンフ ロ ーが流れる よ う に し、 塵埃な どによ る欠陥検査への影響を防止 している。
と こ ろが、 前記欠陥撮像部 と 前記ホス ト コ ン ピ ュータ は、 互いに 1 対 1 の関係になっている ため、 例えば、 検查能率を 高めるために欠陥検出装置を複数台用意する こ と にな る と 、 前記欠陥撮像部 と 前記ホ ス ト コ ン ピュータ を同数づっ収容す る必要があ り 、 ク リ ーンルームが大型のも の と なる。 よ っ て . これら設備に多大な費用が掛かる な ど、 経済的に不利になる（ また、 前記欠陥撮像部 と と も に前記ホス ト コ ン ピ ュータ な ど 他の装置も一緒にク リ ー ンルー ム内に配置される ため、 ク リ ー ンルーム に作業員が頻繁に出入 り する よ う にな り 、 防塵効 果にも限界が生 じる と い う 問題があった。
また、 ク リ ー ンルー ム内に各処理工程毎に欠陥検出装置が 配置されている場合、 各欠陥検出装置ごと にホ ス ト コ ン ビ ュ —タ な どを扱 う 検査者が異な る。 こ のた め 、 検査者ご と に欠 陥判定の基準が異な り 、 全体的な欠陥検査の精度が低下する と レ、 う 問題があ る。 また、 ク リ ー ンルームが、 離れた地域に ある各工場内の製造ライ ンに設置されている場合に も 、 各ェ 場間で欠陥判定の基準が異な り やすく な り 、 欠陥検査の効率 と精度が低下する と い う 問題が生 じる。
本発明の 目 的は、 複数の欠陥検出装置に よ る欠陥検査の効 率 と精度の向上を図る と と も に、 シス テ ム全体が小型化され 経済的に有利な欠陥検査データ処理シス テ ム を提供する こ と にある。
発明の開示
( 1 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは、 製造工程 で処理対象と される被検体の二次元画像を取得する画像取得 手段、 及び該画像取得手段で取得された画像をデータ と して 転送するデータ転送手段を備えたク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ と 、 該ク ライ ア ン ト コ ンピュータ か ら転送された画像データ を記録するデータベース と 、 該データベース か ら読み出 され た前記画像データ に対 し欠陥情報を抽出する欠陥抽出手段、 及び該欠陥抽出手段で抽出 された欠陥情報に基づいて前記被 検体の良否の判定を行な う 良否判定手段を備えたホ ス ト コ ン ピュータ と 、 を有 し、 前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ と前記 ホス ト コ ンピュータ と を別構成に し、 通信回線を介 して接続 してレ、る。
( 2 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記良否判定手段は、 前記欠 陥抽出手段で抽出 された欠陥情報を所定の欠陥辞書に登録さ れた欠陥データ と 照合 し欠陥の種類を判定する機能 と 、 新規 の欠陥データ を前記欠陥辞書に登録する機能 と 、 を有する。
( 3 ) 本発明の欠陥検査データ処理システムは上記 （ 1 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記通信回線に前記データべ ース を接続 し、 前記ク ラ イ ア ン ト コ ンピュータ からの画像デ ータ を前記通信回線を介 して前記データベース に記録 し、 こ のデータベース に記録された前記画像データ を前記通信回線 を介 して前記ホス ト コ ン ピ ュータ に読み出す。
( 4 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 ) に記載のシステムであ り 、 かつ前記通信回線に前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ を複数接続 している。
( 5 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 3 ) に記載のシステムであ り 、 かつ前記通信回線に前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ を複数接続 している。
( 6 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 ) ま たは （ 3 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記ホス ト コ ン ピュータ は、 前記通信回線を介 して前記ク ラ イ ア ン ト コ ン ビ ユ ータ と は異なる場所に設置される。
( 7 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 ) または （ 3 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ は、 前記製造工程が行なわれる ク リ ー ンルー ム内に配置され、 前記ホ ス ト コ ン ピュータ は、 前記ク ライ ァ ン ト コ ン ピュ ータ か ら離れた前記ク リ ー ンルーム外に配置さ れる。
( 8 ) 本発明の欠陥検査データ処理システムは上記 （ 4 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ複数の前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ は、 それぞれ異なる地域に設置され、 前記通信回線 を介 して前記ホ ス ト コ ン ピュ ータ に接続される。
( 9 ) 本発明の欠陥検查データ処理シス テ ムは上記 （ 1 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記ク ラ イ ア ン ト コ ンピュー タ は、 前記画像取得手段で取込まれた画像データ に対 し欠陥 部分を抽出する欠陥抽出手段を有する。
( 1 0 ) 本発 明 の欠 陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 3 ) 、 （ 4 ) 、 （ 5 ) の いずれかに記載の シス テ ム であ り かつ前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュ ータ は、 前記画像取得手段で 取込まれた画像データ に対 し欠陥部分を抽出する欠陥抽出手 段を有する。
( 1 1 ) 本発 明 の欠 陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) に記載の シス テ ム であ り 、 かつ前記ホ ス ト コ ン ビュ一 タ は、 前記画像取得手段で取込まれた画像データ を記憶する 画像記憶部 と 、 こ の画像記憶部に記憶された複数の異なる画 像データ を並列処理する複数の欠陥抽出手段か ら なる欠陥検 出アルゴ リ ズム と 、 を有する。
( 1 2 ) 本発 明 の欠陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) 、 ( 9 ) 、 ( 1 1 ) のいずれかに記載の シス テ ムであ り 、 かつ前記欠陥抽出手段は、 前記画像データ に対 して画像 ムラ を除去する画像ムラ除去手段を備えている。
( 1 3 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 0 ) に記載のシステムであ り 、 かつ前記欠陥抽出手段は、 前 記画像データ に対 して画像ム ラ を除去する画像ム ラ除去手段 を備えている。
( 1 4 ) 本発明の欠陥検査データ処理システムは上記 （ 1 2 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記ム ラ 除去手段は、 欠 陥の無い鏡面または全面が均一な反射率を有するサ ンプルの 画像を前記画像取得手段に よ り 取得 し、 その画像データ に対 する画像ム ラデータ を記憶する画像ム ラ記憶手段を備え、 前 記データベース か ら読み出 された画像データ か ら前記画像ム ラデータ を除去する。
( 1 5 ) 本発 明 の欠 陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) 、 （ 9 ) 、 （ 1 1 ) のいずれかに記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記欠陥抽出手段は、 さ ら に前記被検体の座標を特 定する特徴部分の画像及び座標を記憶 した特徴記憶手段 と 、 こ の特徴記憶手段に記憶された画像 と 前記データベース か ら 読み出 された画像データ を比較 してズレを求め る特徴部分抽 出手段 と 、 こ の特徴部分抽出手段に よ り 検出 された画像ズ レ を補正する画像位置補正手段と 、 を備えている。
( 1 6 ) 本発明の欠陥検査データ処理シス テ ムは上記 （ 1 0 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記欠陥抽出手段は、 さ ら に前記被検体の座標を特定する特徴部分の画像及び座標を 記憶 した特徴記憶手段と 、 こ の特徴記憶手段に記憶された画 像と 前記データベースか ら読み出 された画像データ を比較 し てズレを求め る特徴部分抽出手段 と 、 こ の特徴部分抽出手段 によ り 検出 された画像ズ レ を補正する画像位置補正手段 と 、 を備えてレヽる。
( 1 7 ) 本発 明 の欠 陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記通信回線に、 遠隔 操作によ り 前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータへ指示を与える操 作入力手段を接続している。
( 1 8 ) 本発 明 の欠 陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) に記載の シス テ ム であ り 、 かつ前記ホ ス ト コ ン ビユ ー タ は、 前記良否判定手段で不良 と判定された画像データ を前 記データベース に 自動的に保存する。
( 1 9 ) 本発 明 の欠陥検査デー タ 処理 シ ス テ ム は上記 ( 1 ) に記載のシス テ ムであ り 、 かつ前記画像取得手段は、 前記被検体に対 し相対移動 し全面の画像を取得する ライ ン照 明 と ライ ンセ ンサカ メ ラから構成され、 前記被検体面に対す る前記ライ ン照明 と 前記ライ ンセ ンサカ メ ラ の光軸角度を変 更 して異なる画像データ を取得可能に している。
図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の実施の形態に係る欠陥検査データ処理シ ステ ム の概略構成を示す図。
図 2 は、 本発明の実施の形態に係る欠陥撮像部の概略構成 を示す図
図 3 は 本発明の実施の形態に係る被検査体の搬送工程を 示す図。
図 4 は 従来例に係る欠陥検出装置の一例を示す図。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面を参照 して説明する。 図 1 は、 本発明の実施の形態に係る欠陥検査データ処理シ ス テ ム の概略構成を示す図であ る。 図 1 において、 L A N (企業内ネ ッ ト ワーク ） 4 7 には、 各製造工程の検査装置 6 0 に接続された複数台 （図示例では 3 台） のク ライ ア ン ト コ ン ピ ュ ー タ 4 8 と 一台の ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ 4 9 が接続され ている。 これ ら複数のク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 と 一つ のホス ト コ ン ピュータ 4 9 は、 L A N 4 7 を介 した通信に よ り 画像及びデータ のや り 取 り を行な う こ と ができ る。 また、 L A N 4 7 には、 大容量の記憶媒体を有するデータベース 4 5 が接続 されている。 こ のデータベース 4 5 は、 各ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 力 ら送 られて く る画像データや、 ホ ス ト コ ン ピュータ 4 9 から送られて く る レ シ ピな どの各種デー タ を記憶する。
各ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 は、 各検査装置 6 0 の本 体部 と と も に、 製造工程が行なわれる 同一の ク リ ーンルーム 5 3 内に設置されてレ、る。 各ク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 は、 画像取込み回路 1 2 、 駆動制御部 1 3 、 及び通信用デー タ記憶部 4 4 を備えている。 画像取込み回路 1 2 と駆動制御 部 1 3 は、 通信用データ記憶部 4 4 に接続され、 通信用デー タ記憶部 4 4 は L A N 4 7 に接続されている。 画像取込み回 路 1 2 は、 後述する欠陥撮像部 5 0 の ラ イ ンセ ンサカ メ ラ 4 で撮像された 1 ラ イ ンのデータ をつなぎ合わせ、 被検査体 5 全体を 1 枚の二次元画像と して取込む。 駆動制御部 1 3 は、 後述する被検査体 5 を移動する ための制御や、 光学系の各種 駆動部の制御を行な う 。 通信用データ記憶部 4 4 は、 L A N 4 7 に対 して画像及び各種デー タ のや り 取 り を行な う 。
画像取 り 込み回路 1 2 には、 欠陥撮像部 5 0 が接続されて いる。 駆動制御部 1 3 には、 欠陥撮像部 5 0 における後述す る フ ィ ルタ 7 の挿抜を駆動する フ ィ ルタ駆動部 1 0 、 被検査 体 5 を載置 した図示 しないス テージを駆動する ス テージ駆動 部 1 5 、 後述する照明部 1 の被検査体 5 に対する角度を駆動 する照明角度駆動部 1 8 が接続されている 、 さ ら に駆動制御 部 1 3 には、 試料搬送駆動部 2 2 、 試料方向合わせ検出部 2 5 、 顕微鏡ス テー ジ駆動部 2 6 、 マク ロ観察駆動部 3 0 な ど が接続されている。 また、 通信用データ記憶部 4 4 には、 直 接 C C Dカ メ ラ 5 2 が接続されている。
一方、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 は、 データベース 4 5 な ど と と も にク リ ー ンルーム 5 3 の外に設置 されている。 すなわ ち、 ホス ト コ ン ピ ュータ 4 9 と データベース 4 5 は、 ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 と は異なる場所に、 ク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 か ら離れた状態で設置されている。 ホ ス ト コ ンピュータ 4 9 は通信用データ記憶部 4 6 を有 してレ、る。 こ の通信用データ記憶部 4 6 は L A N 4 7 に接続されてレヽる。 さ らに、 通信用データ記憶部 4 6 には画像記憶部 8 が接続さ れてお り 、 こ の画像記憶部 8 には、 欠陥抽出アルゴ リ ズム 4 0及び 4 1 が接続されている。
通信用データ記憶部 4 6 は、 L A N 4 7 に対 して画像及び デー タ のや り 取 り を行な う 。 画像記憶部 8 は、 データベース 4 5 に記憶されてレ、る各ク ライ アン ト コ ン ピ ュータ 4 8 で作 成された画像を記憶する も の で、 任意の画像を読み書きする こ と ができ る。 欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 及び 4 1 は、 各々 同様のアルゴ リ ズムを有する も ので、 後述する照明部 1 の被 W 1
11 検査体 5 に対する入射角 Θ 0 、 θ 1 と フ ィ ルタ 7 の挿抜と を 組み合わせる こ とで得た異なる画像データ を、 並行処理する こ とができ る。
また、 これら欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 ， 4 1 は、 それぞ れ画像ム ラ除去部 1 1 、 特徴部分抽出部 1 7 、 画像位置補正 部 2 0 、 欠陥抽出部 2 4 、 及び欠陥座標抽出部 2 8 を有する 欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 ， 4 1 は、 画像記憶部 8 から画像 データ を受け取 り 、 こ の画像データ 中から欠陥を抽出する。
画像ム ラ除去部 1 1 は、 後述する画像ム ラ記憶部 1 6 に記 憶されている画像ムラのデータ を用いて、 画像記憶部 8 から 読み込んだ画像の中のムラを除去し、 被検查体からのみ反射 される本来の画像に修正する。
特徴部分抽出部 1 7 は、 後述する特徴記憶部 2 1 に記憶さ れている画像と画像ムラ除去部 1 1 で修正された画像と の部 分比較を行ない、 前記修正された画像中における被検査体の 複数部分の座標について、 上下方向または回転方向にズレが 生じていないかを検出する。
画像位置補正部 2 0 は、 特徴部分抽出部 1 7 によって検出 されたズレを補正するため、 被検査体画像を上下方向または 回転方向に移動させる画像処理を行な う 。 これによ り 、 被検 査体は、 常に画像データ 中の同 じ座標上に表示される。
欠陥抽出部 2 4 は、 画像位置補正部 2 0 で処理された画像 から、 被検査体固有の画像である被検査体外形画像や特定パ ター ン画像等を除去し、 欠陥部分を抽出する。
欠陥座標抽出部 2 8 は、 欠陥抽出部 2 4 によ り 抽出 された 欠陥部分におけ る座標、 大き さ 、 濃淡な どの特徴を検出する ^ こ の特徴を示す情報は、 後述する ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 の駆動制御部 1 3 に伝え られる。
欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 、 4 1 の画像ム ラ除去部 1 1 , 1 1 (欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 では図示省略） の間には、 画像ム ラ記憶部 1 6 が、 特徴部分抽出部 1 7 ， 1 7 (欠陥抽 出アルゴ リ ズム 4 0 では図示省略） の間には、 特徴記憶部 2 1 が、 欠陥抽出部 2 4 ， 2 4 (欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 で は図示省略） の間には、 画像記憶部 2 4 0 が接続されている c 画像ム ラ記憶部 1 6 は、 後述する被検査体 5 が無い場合、 あるいは理想的な鏡面 （欠陥の無い鏡面） をなす被検査体、 欠陥の無いマス ター基板、 全面が均一な反射率を有するサン プルな どを撮像 した時のライ ンセ ンサカ メ ラ 4 のデータ を記 憶する も ので、 後述する照明部 1 の照明ム ラやラ イ ンセ ンサ カ メ ラ 4 での撮像素子の特性のバラ ツキな どに起因する画像 ムラのデータ を画素毎に保存 している。
特徴記憶部 2 1 は、 画像の一部分を記憶する も ので、 特定 範囲の画像を読み書き 可能である。 こ の特徴記憶部 2 1 には , 被検査体 5 の座標を特定する よ う な複数の特徴部分の画像及 びその座標を記憶 している。 画像記憶部 2 4 0 は、 理想と す る被検查体 5 の画像を記憶 している。
欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 ， 4 1 に よ り 抽出 された欠陥情 報は、 良否判定手段である欠陥判定部 3 2 に送 られ、 欠陥辞 書 3 1 に蓄え られたデータ を用いて、 欠陥の種類の特定、 及 びその欠陥が被検査体 5 に存在するか否か、 すなわち被検査 体 5 の良否が判定される。 こ こ で、 被検查体 5 が不良である と判定された場合、 その画像データ は、 欠陥判定部 3 2 によ り データベース 4 5 に 自動的に保存される。 さ ら に、 被検査 体 5 を生産ライ ンの下流に流 して良いか否かの判定結果が表 示器 2 9 に表示 される。 表示器 2 9 は、 上述 した画像位置補 正部 2 0 に よ っ て修正された画像を表示する と と も に、 その 画像の上に欠陥の種類毎に色な どをつける こ と で示 される欠 陥の位置、 その位置の座標、 及び判定の結果な どを表示する ホス ト コ ン ピ ュータ 4 9 の通信用データ記憶部 4 6 には、 操作入力部 4 3 が接続されている。 こ の操作入力部 4 3 も ク リ ー ンルーム 5 3 の外に配置 されてお り 、 各種の指示を通信 用データ記憶部 4 6 力、ら L A N 4 7 を介 して ク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 へ出力する。
なお図 1 に示すよ う に、 ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 は 欠陥撮像部 5 0 及び各種駆動部を備えた検査装置 6 0 と と も に、 同一のク リ ー ンルーム 5 3 内に設置されている。
なお、 各検査装置 6 0 及びク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 は、 それぞれ離れた地域 （国内あ る いは海外） にある各工場 内の製造ラ イ ンのク リ ー ンルーム 5 3 内に設置 し、 各ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュ ー タ 4 8 を通信回線を介 して、 集中管理セ ン ターに設置されているホ ス ト コ ン ピュータ 4 9 とデータべ一 ス 4 5 に接続する こ と も でき る。 こ の場合、 前記通信回線と して、 電話回線や、 国内及び海外を通信網でつな ぐイ ン タ ー ネ ッ ト を用レヽる こ と ができ る。
図 2 は、 欠陥撮像部 5 0 の概略構成を示す図である。 こ の 欠陥撮像部 5 0 によ り 、 デジタルマ ク ロ検査装置が構成 され ている。 図 2 において、 照明部 1 は、 ライ ン照明用の光源及 ぴ光学系を有する。 前記照明用の光源には、 ハ ロ ゲ ンラ ンプ と熱線吸収フ イ ノレタ と コ ンデンサ レ ンズ と を内部に備えたラ ンプハ ウス を用いている。 また、 前記照明用の光学系には、 前記ラ ンプハ ウ ス か ら の光束を収束させる収光 レ ンズ と フ ァ ィ バ束と を用いている。
照明部 1 は、 被検査体 5 に対 し相対移動する と と も に、 被 検查体 5 の表面に対 して入射角 Θ 0 でラ イ ン照明光を照射す る。 照明部 1 と 被検査体 5 と の間には、 光束を収束させる シ リ ン ド リ カル レ ンズ 3 及びス リ ッ ト 6 が配置されてレ、 る 。 照 明部 1 、 シ リ ン ド リ カ ル レ ンズ 3 、 及びス リ ッ ト 6 は一体に 構成され、 被検査体 5 の表面に対する角度を任意に変え る こ と ができ る構造になっ てお り 、 入射角 θ 1 で被検査体 5 の表 面を照明する こ と ができ る。
ま た、 照明部 1 に対向 した位置にはフ ィ ルタ 7 を介 してラ イ ンセ ンサカ メ ラ 4 が配置 さ れてお り 、 こ の ラ イ ンセ ンサ力 メ ラ 4 は、 照明 された被検査体 5 の直線状の領域を撮像する。 フ ィ ルタ 7 は、 照明光の波長帯域を制限 して干渉像を得る た め の狭帯域フ ィ ルタ 力 ら な る 。 こ の フ ィ ルタ 7 は、 ラ イ ンセ ンサカ メ ラ 4 の前方に配置 されている と と も に、 光学経路に 対 し挿抜可能 と なっている。 なお、 こ の欠陥撮像部 5 0 は、 外来光の影響を受けない よ う に、 図示 しない喑箱状の筐体に 収容されている。
図 3 は、 上記欠陥検査データ処理シス テ ム のデジタ ノレマ ク 口検査機能にデジタ ル ミ ク 口検査機能 と マ ク 口検査機能を付 加 した F P D基板外観検査シス テ ム の検査工程を示す図であ る。 こ の検查工程に配置された各種検査ス テ ー シ ョ ンは、 ホ ス ト コ ン ピュ ー タ 4 9 に よ り ク ラ イ ア ン ト コ ン ピュ ー タ 4 8 を介 して制御される。
こ の検査工程では、 まず、 生産ラ イ ンの上流から送 られた 複数枚の被検査体 5 が、 試料搬送キャ リ ア （枠は、 図示を省 略する） に装填 される こ と で本シス テ ム に設置 される。 ロ ボ ッ ト 3 5 は、 図 1 の駆動制御部 1 3 か ら の指令に従い駆動部 2 2 によ っ て駆動 され、 キャ リ アか ら所定の被検查体 5 を取 り 出 し、 各検査ステー シ ョ ンの ス テー ジな どに搬送する と と も に、 検査を終了 した被検査体 5 をキヤ リ ァへ戻す。
欠陥撮像部 5 0 (図 2 と 同一の も ので、 ライ ンセ ンサカ メ ラ 4 のみを示す） は、 デジタルマ ク ロ検査ス テー シ ョ ンを構 成する一軸ス テー ジ 3 6 の上部に配置 されている。 搬送ロ ボ ッ ト 3 5 が一軸ステージ 3 6 上に被検査体 5 を搬送する と 、 駆動制御部 1 3 からの指令に従い、 ス テー ジ駆動部 1 5 に よ つ て一軸ス テージ 3 6 と と も に被検査体 5 がー軸方向に移動 される。 こ の移動中に、 ライ ンセンサカ メ ラ 4 によ って被検 査体 5 の全面が撮像され、 その後欠陥検出が行なわれる。
揺動ステー ジ 3 8 は、 目 視マ ク ロ検査ス テー シ ョ ンを構成 する二軸回転機構を備えている。 揺動ス テー ジ 3 8 では、 作 業者が被検査体 5 を見なが ら 、 自 由 にその角度を変え られる と と も に、 上部に備え付け られた照明装置 4 2 に よ っ て被検 査体を照 ら しなが ら、 作業者が 目 視で被検査体 5 の傷や埃や 欠陥を観察する こ と ができ る。 こ の揺動ステージ 3 8 は、 駆 動制御部 1 3 からの指令に よ り 、 マ ク ロ観察駆動部 3 0 に よ つて制御される。
ミ ク 口検査ス テーシ ョ ン を構成する 二軸ス テー ジ 3 9 の上 部には、 ミ ク ロ観察を行な う ため の顕微鏡 3 7 (図 3 では、 対物 レ ンズのみを示す） が設置されている。 二軸ステージ 3 9 に よ っ て被検査体 5 を二次元方向に移動 させ、 検査部位を 顕微鏡 3 7 の光軸の位置に合わせる こ と に よ り 、 被検査体 5 上の任意の位置を拡大 して ミ ク ロ観察する こ と ができ る。 こ の二軸ス テー ジ 3 9 は、 駆動制御部 1 3 か ら の指令に よ り 、 顕微鏡ステージ駆動部 2 6 によ って制御 される。
また、 ロ ボ ッ ト 3 5 が搬送される経路上には、 位置セ ンサ 3 4 が配置されている。 位置セ ンサ 3 4 は、 被検査体 5 が 口 ボ ッ ト 3 5 に よ り 搬送される途中で、 そ の被検査体 5 の位置 や方向を検出する。 こ の位置セ ンサ 3 4 か ら の情報は、 図 1 の試料方向合わせ検出部 2 5 を介 して駆動制御部 1 3 へ伝え られる。 こ の情報を基に、 駆動制御部 1 3 は試料搬送駆動部
2 2 を介 して ロ ボ ッ ト 3 5 を制御する。 これに よ り 、 被検査 体 5 が置かれる各ス テージ等ま での移動量と ァ ライ メ ン ト が 調整され、 各ステーシ ョ ンの ス テージに対 し被検査体 5 が常 に同 じ位置に置かれる よ う に制御 される。
以上によ り 、 ロ ボ ッ ト 3 5 に よ り 搬送される一軸ステージ
3 6 、 揺動ス テー シ ョ ン 3 8 、 及び二軸ス テージ 3 9 上には、 常に被検査体 5 が同 じ位置関係で置かれる こ と と な り 、 安定 した観察を行な う こ と ができ る。 次に、 以上の よ う に構成 されたシステムの動作について説 明する。 まず、 生産ラ イ ンの上流から、 人の手ま たは生産ラ イ ンの搬送装置に よ り 、 被検査体 5 を複数枚装填 したキ ヤ リ ァが、 ク リ ー ンルーム 5 3 内の当該 F P D基板外観検查シス テムに設置される。
その後、 人の手ま たは生産ライ ンの搬送装置から図 1 の操 作入力部 4 3 に検査開始を示す信号が入力 される こ と によ り 、 本シス テ ム が動作を開始する。 操作入力部 4 3 に開始信号が 入力 される と 、 各ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 では、 以下 の動作が実行される。
まず、 駆動制御部 1 3 から試料搬送駆動部 2 2 へ被検査体 5 の移動命令が出 される と 、 図 3 の ロ ボ ッ ト 3 5 はキャ リ ア から所定の被検査体 5 を取 り 出 し、 位置セ ンサ 3 4 の下に移 動する。 位置セ ンサ 3 4 は、 被検査体 5 の位置や方向を検出 し、 その情報を図 1 の試料方向合わせ検出部 2 5 を介 して駆 動制御部 1 3 へ伝える。
駆動制御部 1 3 は、 現在の被検査体 5 の位置を示す情報か ら、 次に移動 させる一軸ス テー ジ 3 6 ま での距離を計算 し、 図 1 の試料搬送駆動部 2 2 へ移動命令を出力する。 これによ り ロ ボ ッ ト 3 5 は、 一軸ス テージ 3 6 の受け取 り 位置に対 し、 被検査体 5 を常に同 じ方向で且つ同 じ位置に置 く こ と ができ る。
被検査体 5 がー軸ス テー ジ 3 6 に正確に置かれる と 、 駆動 制御部 1 3 はス テー ジ駆動部 1 5 に命令を出 し、 一軸ス テー ジ 3 6 と と も に被検査体 5 を一軸方向に移動させる。 被検査 体 5 がー軸方向に移動してい く と 同時に、 図 2 の照明部 1 か ら照射されシ リ ン ド リ カル レ ンズ 3 及びス リ ッ ト 6 に よ っ て 収束された光が、 被検査体 5 の表面に対して入射角 Θ Ο の角 度で照明 される。
一方、 照明 された被検査体 5 の直線状の部分から反射した 光束は、 そ の光学経路に挿入されたフ ィ ルタ 7 によ り 、 特定 の波長のみがライ ンセンサカ メ ラ 4 に結像される。 この時、 被検査体 5 の表面に膜厚の変化などがある場合は、 フ ィ ルタ 7 を通過する波長同士の干渉が発生 してお り 、 膜厚変化を光 量変化と して検出する こ と ができ る。
ライ ンセンサカメ ラ 4 は、 結像光を電気信号に変換し、 1 ラ イ ン毎、 画像取 り 込み回路 1 2 へ伝える。 画像取 り 込み回 路 1 2 では、 被検査体 5 が移動するのに応 じて各ラ イ ンの電 気信号を画像データに変換し、 二次元の画像データ を構築す る。 こ の よ う に画像取 り 込み回路 1 2 で被検査体 5 全体の画 像データ を構築した後、 そ のデータが通信用データ記憶部 4 4 力 ら L A N 4 7 を介してデータベース 4 5 に記憶される。 次に、 図 1 の駆動制御部 1 3 は フ イ ノレタ駆動部 1 0 へ命令 を出 し、 図 2 の フ ィ ルタ 7 を光学経路カゝら抜き取らせる と と もに、 照明角度駆動部 1 8 へ命令を出 し、 図 2 の照明部 1 の 被検査体 5 に対する照射角度を入射角 θ 1 と なる よ う 変更さ せる。
その後、 駆動制御部 1 3 はス テー ジ駆動部 1 5 へ命令を出 し、 図 2 の被検査体 5 を逆方向の一軸方向へ移動させる。 す る と 、 先ほどと 同 じ様に被検査体 5 が照明 されるが、 照明部 1 から出た光束の う ち、 入射角 0 0 の光束はス リ ッ ト 6 によ つて遮 られ、 入射角 θ 1 の光束だけが被検査体 5 に当たる様 になる。
こ の時、 ライ ンセ ンサカ メ ラ 4 は、 やは り 被検査体 5 に対 し角度 Θ Ο の位置に配置されているため、 被検査体 5 に全く 凹凸が無い場合、 正反射された光束はライ ンセ ンサカ メ ラ 4 には結像されない こ と になる。 しか し、 被検査体 5 に傷や埃 や欠陥、 またはパターンな どが有った場合は、 入射角 Θ 1 で 入射する光束の中に反射角 0 0 ' ( = Θ 0 ) と なる光束が発 生するため、 ライ ンセンサカ メ ラ 4 で像を結ぶこ と になる。
ライ ンセ ンサカ メ ラ 4 に入射 した光に よ り 、 画像取 り 込み 回路 1 2 に よ っ て被検査体 5 全体の二次元の画像データ が構 築された後、 そのデータ が通信用データ記憶部 4 4 から L A N 4 7 を介 してデータベース 4 5 に記憶される。
以下、 同様に して、 各ク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 によ り 取込まれた被検査体 5 の画像データ は、 データベース 4 5 に記憶されてい く 。 これ と 同時に、 ホ ス ト コ ン ピュータ 4 9 は、 データベース 4 5 から複数の画像データ を読み出 し、 そ れらのデータ を通信用データ記憶部 4 6 を介 して画像記憶部 8 に記憶する。 その後、 画像記憶部 8 に記憶 された各画像デ ータ について、 欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 及び 4 1 に よ って 画像処理が実行される。
こ の場合、 画像ム ラ記憶部 1 6 には、 あ らか じめ照明部 1 の照明ム ラやラ イ ンセ ンサカ メ ラ 4 におけ る撮像素子の特性 のバラ ツキな どに起因する画像ム ラ の情報が記憶されている。 特徴記憶部 2 1 には、 あ らか じめ被検査体 5 の特徴が記憶さ れている。 さ ら に画像記憶部 2 4 0 には、 あ ら力、 じめ理想と する被検査体 5 の画像が記憶されている。 これ ら画像ム ラや 特徴な どの設定は、 以下の処理によ り 行なわれる。
まず、 被検査体 5 の代わ り に理想的な鏡 （欠陥の無い鏡面 を有するマス タ ー基板な ど） または全面が均一な反射率を有 するサンプル基板を、 入射角 Θ 0 の照明系の下でライ ンセン サカ メ ラ 4 に よ り 撮像 し、 その画像データ を画像記憶部 8 に 記憶する。 こ の場合、 全面が均一な反射率を有する物を撮像 したため二次元の画像データ も全面が均一になる はずだが、 実際には照明のム ラや撮像系の特性のバラ ツキによ り 縦縞が 発生する。 こ のため、 こ の よ う な縦縞の う ち、 最も輝度の低 い画素を " 0 " と した一次元のデータ を、 画像ム ラ情報 と し て画像ム ラ記憶部 1 6 に記憶する。 こ の処理は図示 していな い画像処理アルゴ リ ズムで行なわれる。
なお、 理想的な鏡面を有するマス タ ー基板や全面が均一な 反射率を もつサンプル基板を入手する こ と は、 困難であ り 、 且つその状態で保管する こ と も難 しい。 そ こ で、 現実には、 ライ ンセ ンサカ メ ラ 4 によ り 撮像された二次元の画像の縦方 向の各ライ ンについて画素の輝度の平均値を求め、 この う ち 最も小さ い値を " ◦ " と した一次元のデータ を作成 し、 こ の データ を画像ム ラ情報 と して画像ム ラ記憶部 1 6 に記憶する よ う に して も よ い。 こ の場合、 微小な汚れや埃な どがあって も、 その影響を無視する こ と ができ る。
また、 同一の被検査体 5 について入射角 Θ 0 の光学系で撮 像した画像、 及び狭帯域フ ィ ルタ 7 を光学系から抜き取 り 入 射角 0 1 で撮像した画像を、 画像記憶部 8 に記憶する。 そ し て、 これら 2枚の画像から、 それぞれ被検査体 5 の方向や位 置を特定するのに適 した特徴部分を作業者が指定し、 その特 徴画像を特徴記憶部 2 1 に記憶させる。 この場合、 特徴部分 と は、 例えば四角形の被検査体 5 の四隅の画像や、 被検查体 5 に付された認識マークや、 半導体ゥエ ーハの ノ ツチやオリ フラ と いった部分である。 また、 入射角 0 0 及び 0 1 の各画 像について複数の位置にある特徴部分の画像を記憶させる こ と で、 画像座標の位置決め精度をよ り 一層向上させる こ と も でき る。
さ らに、 画像記憶部 2 4 0 は、 理想とする 良品の被検査体 5 の画像を複数記憶している。
以上のよ う に、 あ らかじめ画像ムラ記憶部 1 6 、 特徴記憶 部 2 1 、 及び画像記憶部 2 4 0 にデータが設定されている こ と を前提に した欠陥抽出アル ゴ リ ズム の動作について説明す る。
画像記憶部 8 に記憶された入射角 Θ 0 ， θ 1 の画像データ は、 それぞれ欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 , 4 1 によ り 並列に 処理される 。 欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 1 に渡された画像デー タは、 まず画像ムラ除去部 1 1 によ り 、 画像ム ラ記憶部 1 6 のデータが画像全面にわたって加算される こ と によ り 、 照明 や光学系のムラが除去される。
次に、 特徴部分抽出部 1 7 によ り 、 あ らかじめ作業者によ つて指定された部分の画像と特徴記憶部 2 1 に記憶された画 像と が比較され、 被検査体 5 の画像中の座標が上下または回 転方向にずれているか否かが検出 される。 ズレが生じている 場合は、 次の画像位置補正部 2 0 によ り 、 そのズレが補正さ れる。 こ う して補正されたデータ は表示器 2 9 に表示され、 作業者は被検査体 5 の画像を観察する こ と ができ る。
さ らに、 画像位置補正部 2 0 によ り ズ レが補正された画像 は、 欠陥抽出部 2 4 へ送られる。 欠陥抽出部 2 4 は、 前記画 像と画像記憶部 2 4 0 に記憶された理想とする良品からなる 被検査体 5 の画像と を比較し、 被検查体固有の画像である被 検查体外形画像、 露光範囲の外形画像や特定パターン画像な どを除去 し、 欠陥部分のみを抽出する。
欠陥座標抽出部 2 8 は、 欠陥抽出部 2 4 によ り 抽出 された 欠陥部分の画像中の座標を抽出 し、 その座標データ を駆動制 御部 1 3 へ送る。 これと は別に、 欠陥座標抽出部 2 8 は欠陥 抽出部 2 4 によ り 抽出された欠陥部分の画像から欠陥の濃淡 や大き さや座標な どを抽出 し、 それらのデータ を欠陥判定部 3 2 へ送る。
同様に、 欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 においても、 欠陥抽出 アル ゴ リ ズム 4 1 で処理される画像データ と異なる画像デー タから欠陥抽出を行ない、 該当するデータ を駆動制御部 1 3 と欠陥判定部 3 2 へ送る。 欠陥判定部 3 2 は、 欠陥辞書 3 1 にあ らかじめ蓄え られている欠陥の情報を読み込む。
欠陥判定部 3 2 は、 二つの欠陥抽出アル ゴ リ ズム 4 0 ， 4 1 から送られた欠陥の濃淡や大き さや座標などのデータ と 、 欠陥辞書 3 1 から読み込んだ欠陥の情報と を比較する。 さ ら W 01/3
23 に欠陥判定部 3 2 は、 その欠陥の種類を判別 し名前を付ける と と も に、 該当する被検査体 5 を生産ライ ンの下流へ流 して 良いか否かの判定を行ない、 その判定結果を表示器 2 9 に表 示する。
この時、 判定の基準と なるのは、 前記欠陥抽出アルゴ リ ズ ム 4 0 、 4 1 によ って抽出 された欠陥の数や面積または被検 査体に露光された同一形状の小領域 （ダイ） の総数に対する 欠陥の有る領域数の割合等 と して も良い し、 前記欠陥辞書 3 1 と の比較によ り 欠陥の種類を判別する こ と に よ り 、 各欠陥 種類毎に異なっ た欠陥数 ·面積欠陥領域数の判定基準を設け、 良否の判定を行なって も構わない。
表示器 2 9 には、 上述 した画像位置補正部 2 0 によ っ て修 正された画像が表示 される と と も に、 その画像の上に色な ど をつける こ と で示 された欠陥の位置 と 、 その位置の座標、 及 び判定の結果な どが表示 される。
以上のよ う に して欠陥検出が終了する と 、 図 1 の駆動制御 部 1 3 は試料搬送駆動部 2 2 に命令を出 し、 図 3 の ロ ボ ッ ト 3 5 によ って一軸ステージ 3 6 から被検査体 5 を取 り 除かせ、 目視マク ロ検査ステーシ ョ ンを構成する揺動ステージ 3 8 へ 被検査体 5 を搬送させる。
図 3 の揺動ステージ 3 8 に被検査体 5 が置かれる と 、 マク 口照明装置 4 2 によ って被検査体 5 は全面照明 される。 これ によ り 、 作業者は被検査体 5 の全面を 目 視で観察する こ と が でき る。 こ の時、 駆動制御部 1 3 は操作入力部 4 3 から の入 力待ち と なる。 こ の状態で、 作業者が手元で操作入力部 4 の ジ ョ イ ステ ッ ク な どを操作する と 、 駆動制御部 1 3 はマ ク ロ 観察駆動部 3 0 へ命令を出 し、 図 3 の矢印で示す様に揺動ス テージ 3 8 を駆動 させ、 被検査体 5 を前後左右方向に回転さ せる。 こ の よ う に、 被検査体 5 を作業者の見やすい角度方向 に移動する こ と ができ る。 これに よ り 、 作業者は欠陥が見や すい角度に被検査体 5 を設定する こ と ができ 、 欠陥を 目 視で 観察する こ と ができ る。
こ の 目 視観察によ り 新たに欠陥の種類や名前を登録 したい 場合も 、 作業者は手元の操作入力部 4 のキーボー ドな どを操 作 してデータ を入力する。 そのデータ は、 通信用データ記憶 部 4 4 カゝ ら L A N 4 7 を介 してデータベース 4 5 に記憶 され る。 また、 前記データ をホス ト コ ン ピ ュータ 4 9 に取込んで、 図 1 の欠陥辞書 3 1 に登録する こ と もでき る。
また、 作業者が 目 視観察を終了 したい場合、 またはあ ら力 じめ設定された時間が経過 した場合は、 駆動制御部 1 3 は試 料搬送駆動部 2 2 に命令を出 し、 ロ ボ ッ ト 3 5 に よ り 揺動ス テージ 3 8 か ら被検査体 5 を取 り 除かせ、 デジタル ミ ク ロ検 查ステーシ ョ ンを構成する二軸ステージ 3 9 へ被検査体 5 を 搬送させる。
図 3 の二軸ス テージ 3 9 に被検査体が置かれる と 、 ホ ス ト コ ン ピュータ 4 9 の指示に よ り 駆動制御部 1 3 は顕微鏡ス テ ージ駆動部 2 6 へ命令を出 し、 二軸ス テージ 3 9 に よ り 、 図 1 の欠陥座標抽出部 2 8 で抽出 された欠陥の座標に顕微鏡 3 7 の光軸が位置する よ う に、 被検查体 5 を移動 させる。 する と 、 顕微鏡 3 7 によ って被検査体 5 の一部が拡大 され、 こ の 拡大画像が顕微鏡 3 7 に取付け られた C C D カ メ ラ 5 2 に よ り 撮像される。 こ の画像は、 通信用データ記憶部 4 4 と L A N 4 7 を介 してホ ス ト コ ン ピ ュ ータ 4 9 へ送 られ、 さ ら に表 示器 2 9 に表示 される。 これに よ り 作業者は、 被検査体 5 の 欠陥部を ミ ク ロ観察する こ と ができ る。 こ の時、 駆動制御部 1 3 は操作入力部 4 3 からの入力待ち と なる。
こ の状態で作業者が操作入力部 4 3 を操作する と 、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 の指示に よ り 駆動制御部 1 3 は顕微鏡ス テ ージ駆動部 2 6 へ命令を出 し、 図 3 の様に被検査体 5 を前後 左右に移動 させ、 任意の位置に被検査体 5 を移動 させる。 こ れによ り 、 作業者は欠陥を表示器 2 9 の視野中心位置に設定 する こ と ができ 、 表示器 2 9 で表示 された欠陥を さ ら に詳 し く 観察する こ と ができ る。 こ の顕微鏡観察に よ っ て新たに欠 陥の種類や名前を登録 したい場合も、 上述 した 目視観察の時 と 同様に、 操作入力部 4 3 を操作する こ と で、 欠陥辞書 3 1 に登録する こ と ができ る。
また、 作業者が顕微鏡観察を終了 したい場合、 ま たはあ ら かじめ設定された時間が経過 した場合は、 駆動制御部 1 3 は 試料搬送駆動部 2 2 に命令を出 し、 ロ ボ ッ ト 3 5 に よ り 二軸 ス テージ 3 9 か ら被検查体を取 り 除かせ、 キャ リ アに被検査 体 5 を収納させる。
また、 キヤ リ ァにま だ検査が完了 していない被検査体 5 が 有る場合は、 駆動制御部 1 3 が これら を順次搬送させる こ と で、 上述 した一連の検査が行なわれる。 こ う してキャ リ アに 収納されている全ての被検査体 5 の検査が完了する と 、 一連 の作業が終了 され、 次のキヤ リ ァが搭載される まで待機の状 態と なる。
なお、 上述 した実施の形態では、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 が 1 台の場合を述べたが、 複数台であっ て も よい。 こ の場合 に、 1 台のホス ト コ ンピュータ における 内部処理の機能を分 担する よ う に して よい。
ま た、 ホス ト コ ン ピュ ー タ 4 9 と ク ラ イ ア ン ト コ ン ビユ ー タ 4 8 と データベース 4 5 の役割は、 上述 した も の に限 らな い。 例えば、 ホス ト コ ンピュータ 4 9 がデータベース 4 5 を 兼ねる と いっ た構成でも よい。 さ ら に、 欠陥判定で不良 （ N G ) と判定された部分の顕微鏡観察画像をデータベース 4 5 に 自 動的に保存する こ と で、 後に作業者がその画像を表示器 2 9 で見る こ と ができ る。
ま た、 操作入力部 4 3 は、 ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ 4 9 の通信 用データ記憶部 4 6 のみに接続する のでな く 、 各ク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 の通信用データ記憶部 4 9 に 1 台づっ接 続して も よい。 あるいは、 操作入力部 4 3 を L A N 4 7 やそ の他の通信回線に接続 して も よ い。 ま た、 ホス ト コ ン ピュー タ 4 9 に設け られた画像ム ラ記憶部 1 6 、 特徴記憶部 2 1 、 及び画像記憶部 2 4 0 をデータベース 4 5 に設ける よ う に し て も よい。
操作入力部 4 3 を通信回線に接続 した場合、 各ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 を遠隔から操作する こ と が可能になる。 特に、 ク リ ーン度が非常に高レ、ク リ ーンルームにおいては、 検査者の立ち入 り によ る発塵の影響を極力低減するために、 目視検査等の必要時以外は、 ク リ ー ンルーム内に立ち入 らな い こ と が望ま しい。 そ こで、 通信回線を介 して ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 を遠隔制御する こ と で、 ほ と ん どの検査と 操作をク リ ーンルーム の外で行な う こ と が可能になる。 これ に よ り 、 ク リ ーンルーム内への立ち入 り を大幅に削減でき 、 ク リ ーン度を良好に維持する こ と ができ る。
さ ら に、 表示器 2 9 と 操作入力部 4 3 を、 タ ツチパネルの 様な一体の装置 と して も よい。 また、 上記実施の形態では被 検査体 5 の検査手順の一例を説明 したが、 こ の検査順序を変 更する こ とや、 レ、 く つかの検査を省略する こ と もでき る。
また、 ホス ト コ ンピュータ 4 9 に設け られている欠陥検出 機能 （欠陥検出アル ゴ リ ズム） を、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 と ク ライ ア ン ト コ ンピュータ 4 8 の双方に、 あるレヽはク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 のみに設けて も よい。 こ の場合、 ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 の画像取込み回路 1 2 に画像記 憶部 8 が接続され、 こ の画像記憶部 8 に特徴部分抽出部 1 7 が接続される。 さ ら に、 こ の特徴部分抽出部 1 7 に、 欠陥抽 出部 2 4 と 特徴記憶部 2 1 が接続される。 こ の よ う に、 欠陥 検出機能をク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 側に設け る こ と で、 被検査体 5 の画像がク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 に取込ま れた時点で欠陥検出を行な う こ と ができ る。 これに よ り 、 欠 陥検出処理の迅速化を図る こ と ができ る と と も に、 ホ ス ト コ ンピュータ 4 9 側の処理負担を軽減する こ と ができ る。
また、 ホス ト コ ンピュータ 4 9 で欠陥検出に係る レ シピを 適宜更新 し、 こ の レ シピを L A N 4 7 やその他の通信回線を 介 してデータベース 4 5 に記録 し、 こ のデータベース 4 5 力 ら前記 レ シピを各ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 へ配信する こ と もでき る。
本実施の形態に よれば、 欠陥撮像部 5 0 を有する ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ 4 8 と欠陥検出機能及び良否判定機能を有 するホス ト コ ンピュータ 4 9 を別構成 と した こ と に よ り 、 ク ライ アン ト コ ン ピュータ 4 8 を ク リ ーンルーム 5 3 内に配置 し、 その他のホス ト コ ン ピュータ 4 9 や操作入力部 4 3 な ど をク リ ーンルーム 5 3 の外に配置する こ と ができ る。 これに よ り 、 検査能率を高める ためにク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 を複数台設け る よ う な場合も、 ク リ ー ンルー ム 5 3 を必要 最小限の大き さ に止める こ と ができ 、 設備に要する費用 を低 減でき るため、 経済的に有利になる。
ク リ ー ンルーム 5 3 内には、 検査装置 6 0 の本体部 と ク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 のみが配置される ため、 ク リ ーン ルーム 5 3 内に作業員が出入 り する こ と も大幅に少な く な り 、 防塵効果を飛躍的に向上させる こ と ができ る。
操作入力部 4 3 か らの操作指示を、 L A N 4 7 な どの通信 回線を介 してク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 側に伝える よ う に しているので、 遠 く 離れた場所から検查装置 6 0 を遠隔操 作する こ と ができ る。 さ ら に、 目視マク ロ検查ス テー シ ョ ン を C C Dカ メ ラ を用いて 自 動化 し、 モニターで観察でき る よ う にすれば、 個々 の検査ス テー シ ョ ンを操作入力部 4 3 で遠 隔操作する こ と が可能になる。
欠陥撮像部 5 0 で撮像されク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 を介 して得られる被検査体 5 の画像を、 データベース 4 5 に 一時記憶させ、 その後、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 に取込みな が ら欠陥検査を行な う よ う に してい る ので、 画像データ の共 有化が図れる と と も に、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 での欠陥検 出のための処理を効率よ く 行な う こ と ができ る。
ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュ ー タ 4 8 の制御に よ る被検査体 5 の 撮像に要する時間に比べて、 ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ 4 9 での欠 陥判定のためのデータ解析に要する時間は、 充分に短いため、 データ解析の時間のみで被検査体 5 の欠陥検査が進め られて レヽる よ う になる。
作業者は、 ホ ス ト コ ン ピ ュータ 4 9 によ り 欠陥が検出 され る まで、 操作の必要が全く ないので、 他の作業を並行 して進 め る こ と ができ る。
ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ 4 9 で、 各 ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュ ータ 4 8 から送信 される画像データ を集中処理する こ と に よ り 、 熟練された検査者に よ り 各画像デー タ の良否判定を行な う こ と が可能にな る。 これによ り 、 各ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 から の画像データ に対する判定レベルが常に一定に保た れ、 全体的な欠陥検査の精度が向上する。 さ ら に、 多数のク ライ ア ン ト コ ン ピュータ 4 8 か ら送信 される大量の画像デー タ を一括管理する こ と に よ り 、 良否判定の材料 と なる新 しい 欠陥画像データ を早期に収集 し、 欠陥辞書 3 1 や欠陥検出に 係る レ シ ピの信頼性を向上させる こ と ができ る。
なお、 本発明は上記実施の形態のみに限定されず、 要旨を 変更 しない範囲で適宜変形 して実施でき る。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 複数の欠陥検出装置によ る欠陥検査の効 率と精度の向上を図る と と もに、 シス テ ム全体が小型化され 経済的に有利な欠陥検査データ処理シス テ ムを提供でき る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 製造工程で処理対象 と さ れる被検体の二次元画像を取得 する画像取得手段、 及び該画像取得手段で取得された画像を データ と して転送するデータ転送手段を備えた ク ライ ア ン 卜 コ ン ピュータ と 、
該ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ から転送された画像データ を 記録するデータ ベース と 、
該データベースから読み出 された前記画像データ に対 し欠 陥情報を抽出する欠陥抽出手段、 及び該欠陥抽出手段で抽出 された欠陥情報に基づいて前記被検体の良否の判定を行な う 良否判定手段を備えたホ ス ト コ ン ピュータ と 、 を有 し、
前記ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ と 前記ホ ス ト コ ン ピ ュータ と を別構成に し、 通信回線を介 して接続 した こ と を特徴と す る欠陥検査データ処理シス テ ム。
2 . 前記良否判定手段は、 前記欠陥抽出手段で抽出 された欠 陥情報を所定の欠陥辞書に登録された欠陥データ と 照合 し欠 陥の種類を判定する機能と 、 新規の欠陥データ を前記欠陥辞 書に登録する機能 と 、 を有する こ と を特徴と する請求項 1 に 記載の欠陥検査データ処理システ ム。
3 . 前記通信回線に前記データベース を接続 し、 前記ク ライ ア ン ト コ ンピュータ からの画像データ を前記通信回線を介 し て前記データベース に記録 し、 こ のデータベース に記録され た前記画像データ を前記通信回線を介 して前記ホ ス ト コ ン ピ ユ ータ に読み出すこ と を特徴 と する請求項 1 に記載の欠陥検 査データ処理シス テ ム。
4 . 前記通信回線に前記ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュータ を複数接 続したこ と を特徴とする請求項 1 に記載の欠陥検査データ処 理システム。
5 . 前記通信回線に前記ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュ ータ を複数接 続 したこ と を特徴と する請求項 3 に記載の欠陥検査データ処 理システム。
6 . 前記ホス ト コ ン ピュータ は、 前記通信回線を介 して前記 ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ と は異なる場所に設置される こ と を特徴とする請求項 1 または 3 に記載の欠陥検査データ処理 シス テ ム。
7 . 前記ク ラ イ ア ン ト コ ン ピ ュータ は、 前記製造工程が行な われる ク リ ー ンルーム内に配置され、 前記ホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ は、 前記ク ラ イ ア ン ト コ ン ピュータ から離れた前記ク リ ー ンルーム外に配置される こ と を特徴と する請求項 1 または 3 に記載の欠陥検查データ処理シス テム。
8 . 複数の前記ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ は、 それぞれ異な る地域に設置され、 前記通信回線を介 して前記ホス ト コ ン ピ ユ ータ に接続される こ と を特徴と する請求項 4 に記載の欠陥 検査データ処理シス テ ム。
9 . 前記ク ライ ア ン ト コ ン ピ ュータ は、 前記画像取得手段で 取込まれた画像データ に対 し欠陥部分を抽出する欠陥抽出手 段を有する こ と を特徴とする請求項 1 に記載の欠陥検査デー タ 処理シス テム。
1 0 . 前記ク ライ ア ン ト コ ン ピュータ は、 前記画像取得手段 で取込まれた画像データ に対 し欠陥部分を抽出する欠陥抽出 手段を有する こ と を特徴 とする請求項 3 、 4 、 5 のいずれか に記載の欠陥検査データ処理システ ム。
1 1 . 前記ホ ス ト コ ン ピ ュータ は、 前記画像取得手段で取込 まれた画像データ を記憶する画像記憶部 と 、 こ の画像記憶部 に記憶された複数の異な る画像データ を並列処理する複数の 欠陥抽出手段から なる欠陥検出アルゴ リ ズム と 、 を有する こ と を特徴と する請求項 1 に記載の欠陥検査データ処理システ ム。
1 2 . 前記欠陥抽出手段は、 前記画像データ に対 して画像ム ラ を除去する画像ム ラ除去手段を備えた こ と を特徴とする請 求項 1 、 9 、 1 1 のいずれかに記載の欠陥検査データ処理シ ス テ ム。
1 3 . 前記欠陥抽出手段は、 前記画像データ に対 して画像ム ラ を除去する画像ム ラ除去手段を備えた こ と を特徴とする請 求項 1 0 に記載の欠陥検査データ処理シス テ ム。
1 4 . 前記ム ラ除去手段は、 欠陥の無い鏡面または全面が均 一な反射率を有するサ ンプルの画像を前記画像取得手段によ り 取得 し、 その画像データ に対する画像ム ラデータ を記憶す る画像ム ラ記憶手段を備え、 前記データベース か ら読み出 さ れた画像データ か ら前記画像ム ラデータ を除去する こ と を特 徴とする請求項 1 2 に記載の欠陥検査データ処理シス テム。
1 5 . 前記欠陥抽出手段は、 さ ら に前記被検体の座標を特定 する特徴部分の画像及び座標を記憶 した特徴記憶手段と 、 こ の特徴記憶手段に記憶された画像 と 前記データベース か ら読 み出 された画像データ を比較 してズ レを求める特徴部分抽出 手段と 、 こ の特徴部分抽出手段によ り 検出 された画像ズ レを 補正する画像位置補正手段と 、 を備えた こ と を特徴と する請 求項 1 、 9 、 1 1 のいずれかに記載の欠陥検查データ処理シ ステ ム。
1 6 . 前記欠陥抽出手段は、 さ ら に前記被検体の座標を特定 する特徴部分の画像及び座標を記憶 した特徴記憶手段と 、 こ の特徴記憶手段に記憶された画像 と 前記データベース か ら読 み出 された画像データ を比較 してズレを求め る特徴部分抽出 手段 と 、 こ の特徴部分抽出手段によ り 検出 された画像ズ レを 補正する画像位置補正手段 と 、 を備えた こ と を特徴と する請 求項 1 0 に記載の欠陥検査データ処理シス テ ム。
1 7 . 前記通信回線に、 遠隔操作に よ り 前記ク ライ ア ン ト コ ンピュータへ指示を与える操作入力手段を接続 したこ と を特 徴とする請求項 1 に記載の欠陥検査データ処理シス テム。
1 8 . 前記ホ ス ト コ ン ピュータ は、 前記良否判定手段で不良 と判定された画像データ を前記データベース に 自動的に保存 する こ と を特徴 と する請求項 1 に記載の欠陥検査データ処理 システ ム。
1 9 . 前記画像取得手段は、 前記被検体に対 し相対移動 し全 面の画像を取得する ライ ン照明 と ライ ンセ ンサカ メ ラ から構 成され、 前記被検体面に対する前記ラ イ ン照明 と 前記ラ イ ン セ ンサカ メ ラ の光軸角度を変更 して異なる画像データ を取得 可能に したこ と を特徴と する請求項 1 に記載の欠陥検査デー タ処理シス テ ム。
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