JPH05281151A - Wafer pattern inspection device - Google Patents

Wafer pattern inspection device

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Publication number
JPH05281151A
JPH05281151A JP4109191A JP10919192A JPH05281151A JP H05281151 A JPH05281151 A JP H05281151A JP 4109191 A JP4109191 A JP 4109191A JP 10919192 A JP10919192 A JP 10919192A JP H05281151 A JPH05281151 A JP H05281151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
wafer
inspection
circuit
master
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4109191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kawaguchi
裕司 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP4109191A priority Critical patent/JPH05281151A/en
Publication of JPH05281151A publication Critical patent/JPH05281151A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ間の表面処理のバラツキによる誤検出
を生じず、高精度なパターン検査をなし得る。 【構成】 視覚センサ3によりウエハ1の検査画像を入
力する。入力した検査画像と予め記憶されたマスタ画像
とを画像比較回路4dで比較し、比較画像の相違量より
ウエハ1の良否を判定回路4eで判定する。上記相違量
が所定値以下の時には、入力された検査画像を新たなマ
スタ画像としてマスタ記憶回路4hに記憶し、ウエハ良
否の判定結果は判定出力処理回路5へ出力される。ウエ
ハ1の表面状態が僅かづつ変化しても、この変化に追従
してマスタ画像が更新されるから、表面状態のバラツキ
はキャンセルされ、回路欠陥等による相違のみが良好に
検出される。
(57) [Abstract] [Purpose] Highly accurate pattern inspection can be performed without causing erroneous detection due to variations in surface treatment between wafers. [Structure] An inspection image of a wafer 1 is input by a visual sensor 3. The image comparison circuit 4d compares the input inspection image with the prestored master image, and the determination circuit 4e determines the quality of the wafer 1 based on the difference amount of the comparison image. When the difference amount is equal to or less than the predetermined value, the input inspection image is stored in the master storage circuit 4h as a new master image, and the wafer pass / fail judgment result is output to the judgment output processing circuit 5. Even if the surface condition of the wafer 1 changes little by little, the master image is updated in accordance with this change, so that the variation in the surface condition is canceled, and only the difference due to a circuit defect or the like is satisfactorily detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はウエハパターン検査装置
に関し、特に高い検査精度を有する検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer pattern inspection device, and more particularly to an inspection device having high inspection accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路を形成したウエハの外観
検査を自動化したウエハパターン検査装置は、例えば特
開平2−170549号公報に記載されており、ここで
はウエハの検査画像を入力して予め記憶した基準となる
マスタ画像と比較し、比較画像が相違する箇所に欠陥が
あるとして良否の判定を行っている。
2. Description of the Related Art A wafer pattern inspection apparatus that automates the appearance inspection of a wafer having a semiconductor integrated circuit is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-170549, in which an inspection image of a wafer is input and stored in advance. The master image as a reference is compared with the standard image, and it is determined whether or not there is a defect in a portion where the comparison image is different, and the quality is determined.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、発明者の実験
によると、ウエハ表面は、ロット間、ウエハ間、チップ
間でその状態にバラツキがあるとともに、このバラツキ
はこれらの間で僅かづつ変化する。したがって、ある程
度近いウエハ(ないしチップ)間ではこのバラツキはそ
れ程問題とならないが、従来装置の如く、基準のマスタ
画像を常に同一のものにしていると、検査対象となるウ
エハのバラツキが蓄積されて比較画像の相違量が許容値
を越え、回路パターンに欠陥がないにも係わらず判定結
果は否となることがある。
However, according to the experiments conducted by the inventor, the wafer surface varies between lots, between wafers, and between chips, and this variation slightly changes among them. .. Therefore, this variation does not cause much problem between wafers (or chips) that are close to each other to some extent, but if the reference master image is always the same as in the conventional apparatus, the variation of the wafer to be inspected is accumulated. The determination result may be negative even though the difference amount of the comparison image exceeds the allowable value and there is no defect in the circuit pattern.

【0004】本発明はかかる課題を解決するもので、ウ
エハ間の表面処理のバラツキによる誤検出を生じること
なく、常に高精度なパターン検査をなし得るウエハパタ
ーン検査装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wafer pattern inspection apparatus which can always perform highly accurate pattern inspection without causing erroneous detection due to variations in surface treatment between wafers. ..

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の構成を図8で説
明すると、ウエハパターン検査装置は、ウエハの検査画
像を入力する手段と、入力した検査画像と予め記憶され
たマスタ画像とを比較する比較手段と、比較画像の相違
量よりウエハの良否を判定する手段と、上記相違量が所
定値以下の時に、上記入力された検査画像を新たなマス
タ画像として記憶する手段と、上記良否の判定結果を出
力する手段とを具備している。
The structure of the present invention will be described with reference to FIG. 8. In the wafer pattern inspection apparatus, the means for inputting the inspection image of the wafer is compared with the input inspection image and the master image stored in advance. Comparing means, a means for judging the quality of the wafer from the difference amount of the comparison image, a means for storing the input inspection image as a new master image when the difference amount is a predetermined value or less, And means for outputting the determination result.

【0006】[0006]

【作用】上記構成の装置においては、比較画像の相違量
が所定値以下の時に、入力された検査画像が新たなマス
タ画像として記憶されるから、ウエハの表面状態が僅か
づつ変化しても、この変化に追従してマスタ画像が更新
され、表面状態のバラツキはキャンセルされる。したが
って、比較画像では、回路欠陥等による相違のみが良好
に検出され、判定に誤りを生じることはない。
In the apparatus having the above configuration, when the difference amount of the comparison image is less than or equal to the predetermined value, the input inspection image is stored as a new master image, so that even if the surface condition of the wafer changes slightly, The master image is updated following this change, and the variation in the surface state is canceled. Therefore, in the comparison image, only a difference due to a circuit defect or the like is satisfactorily detected, and an error does not occur in the determination.

【0007】[0007]

【実施例】図1にウエハパターン検査装置の全体構成を
示す。ウエハ1はx軸およびy軸方向へ移動、ないし回
転(θ)可能なxyθテーブル2の上に載置されてお
り、ウエハ1表面の所定範囲の検査画像を得る視覚セン
サ3がその上方に設けられている。視覚センサ3の画像
出力は詳細を後述する画像処理装置4に入力する。ま
た、上記xyθテーブル2はコントロール回路21によ
り駆動され、コントロール回路21は画像処理装置4の
制御回路4jから作動信号を受け取る。制御回路4jか
らは判定出力処理回路5に判定信号が出力され、この判
定信号に基づいてウエハ1上の不良箇所が記憶され、あ
るいはマーキングされる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the overall structure of a wafer pattern inspection apparatus. The wafer 1 is placed on an xyθ table 2 which can be moved or rotated (θ) in the x-axis and y-axis directions, and a visual sensor 3 for obtaining an inspection image of a predetermined range on the surface of the wafer 1 is provided above it. Has been. The image output of the visual sensor 3 is input to the image processing device 4 whose details will be described later. The xyθ table 2 is driven by the control circuit 21, and the control circuit 21 receives an operation signal from the control circuit 4j of the image processing apparatus 4. The control circuit 4j outputs a determination signal to the determination output processing circuit 5, and the defective portion on the wafer 1 is stored or marked based on the determination signal.

【0008】画像処理装置4は図示の各回路より構成さ
れる。以下、図2〜図4を参照しつつ、本装置の作動と
併せて各回路を説明する。
The image processing device 4 is composed of the circuits shown in the figure. Hereinafter, each circuit will be described together with the operation of the present device with reference to FIGS.

【0009】画像処理装置4には、予め検査位置情報と
マスタ情報をマスタティーチング回路4iを使用して教
示する。すなわち、図2には検査位置情報の入力手順を
示し、良品ウエハ1(必ずしも良品ウエハである必要は
ない)と視覚センサのx、y軸方向を合致せしめるた
め、制御回路4jとコントロール回路21を介しxyθ
テーブル2を回転して位置補正を行い(ステップ10
1)、ウエハ1の検査画像を画像入力回路4aを介して
入力して、視覚センサ3で一度に検査する部分および全
体の領域サイズを設定する(ステップ102)。
The inspection position information and the master information are taught to the image processing apparatus 4 in advance by using the master teaching circuit 4i. That is, FIG. 2 shows a procedure for inputting inspection position information. In order to match the non-defective wafer 1 (not necessarily a non-defective wafer) with the x and y axis directions of the visual sensor, the control circuit 4j and the control circuit 21 are connected. Through xyθ
The table 2 is rotated to correct the position (step 10
1) The inspection image of the wafer 1 is input through the image input circuit 4a, and the area size of the portion and the entire area to be inspected at once by the visual sensor 3 is set (step 102).

【0010】次に全面にある複数の検査部分のうち、い
ずれの箇所を検査するか指定し(ステップ103)、検
査箇所の順番を設定する(ステップ104)。
Next, which of the plurality of inspection portions on the entire surface is to be inspected is designated (step 103), and the order of the inspection portions is set (step 104).

【0011】図3にはマスタ情報の入力手順を示す。ス
テップ201では前述と同様の理由でxyθテーブル2
を回転して良品ウエハ1の位置補正を行い、マスタ画像
として教示する検査位置へ上記テーブル2を移動せしめ
て(ステップ202)、画像入力回路4aよりマスタ画
像を入力する(ステップ203)。
FIG. 3 shows a procedure for inputting master information. In step 201, the xyθ table 2 is used for the same reason as above.
Is rotated to correct the position of the non-defective wafer 1, the table 2 is moved to the inspection position taught as the master image (step 202), and the master image is input from the image input circuit 4a (step 203).

【0012】画像位置検出回路4bにより、入力したマ
スタ画像の原点を、エッジ検出等で画像パターンから検
出し、その座標を記憶するとともに(ステップ20
4)、マスタ画像Vm(図5参照)をマスタ記憶回路4
hに記憶する(ステップ205)。
The image position detection circuit 4b detects the origin of the input master image from the image pattern by edge detection or the like and stores the coordinates thereof (step 20).
4), the master image Vm (see FIG. 5) is transferred to the master storage circuit 4
It is stored in h (step 205).

【0013】ウエハ良否の検査手順は図4に示す如きも
のである。xyθテーブル2上に検査ウエハ1をセット
し、教示の時と同様に回転して位置補正を行う(ステッ
プ301)。次に検査開始部分(図6の1a)へウエハ
1を移動し(ステップ302)、視覚センサ3より画像
入力回路4aを経て検査画像Vd(図6参照)を入力す
る(ステップ303)。
The inspection procedure of the quality of the wafer is as shown in FIG. The inspection wafer 1 is set on the xyθ table 2 and rotated as in the case of teaching to correct the position (step 301). Next, the wafer 1 is moved to the inspection start portion (1a in FIG. 6) (step 302), and the inspection image Vd (see FIG. 6) is input from the visual sensor 3 via the image input circuit 4a (step 303).

【0014】入力した検査画像Vdは画像位置検出回路
4bでその原点が検出される(ステップ304)。続い
て画像位置補正回路4cによりマスタ画像との位置ズレ
が補正され(ステップ305)、この時同時に一時記憶
回路4fに検査画像が記憶される。そして、画像比較回
路4dで上記検査画像Vdとマスタ画像Vmが比較され
る(ステップ305)。
The origin of the input inspection image Vd is detected by the image position detecting circuit 4b (step 304). Subsequently, the image position correction circuit 4c corrects the positional deviation from the master image (step 305), and at the same time, the inspection image is stored in the temporary storage circuit 4f. Then, the image comparison circuit 4d compares the inspection image Vd with the master image Vm (step 305).

【0015】検査ウエハ1が良品であれば両画像Vd,
Vmに異なる箇所はないはずであるが、実際には表面状
態の微妙な変化により、例えば図6の1bの部分でマス
タ画像との差異を生じて、図7に示す如く比較画像Vc
に不一致箇所1cが検出されることがある(ステップ3
06)。
If the inspection wafer 1 is a good product, both images Vd,
Although there should be no difference in Vm, in reality, a slight change in the surface state causes a difference from the master image in the portion 1b in FIG. 6, and the comparison image Vc as shown in FIG.
In some cases, a mismatched portion 1c may be detected (step 3
06).

【0016】マスタ更新判定回路4gでは、この不一致
箇所1cの特徴量(形、大きさ等)が更新可レベル内で
あるか判定し(ステップ307)、更新可レベル内にあ
ればマスタ記憶回路4h内のマスタ画像Vmを、一時記
憶した上記検査画像Vdと入替え、更新する(ステップ
308)。
The master update determination circuit 4g determines whether or not the feature amount (shape, size, etc.) of the mismatched portion 1c is within the updatable level (step 307), and if it is within the updatable level, the master storage circuit 4h. The master image Vm therein is replaced with the temporarily stored inspection image Vd and updated (step 308).

【0017】良否判定回路4eではマスタ画像Vmと検
査画像Vdの不一致箇所の特徴量が不良レベルを越えて
いるか否かにより良否を判定し、その結果を制御回路4
jへ出力する(ステップ309)。これに応じて制御回
路4jより判定出力処理回路5へ判定信号が出力され
る。ここで、上記更新可レベルは不良レベルと同等かこ
れより小さくしてある。
The pass / fail judgment circuit 4e judges pass / fail depending on whether or not the feature amount at the mismatched portion between the master image Vm and the inspection image Vd exceeds the defect level, and the result is determined by the control circuit 4.
output to j (step 309). In response to this, the control circuit 4j outputs a determination signal to the determination output processing circuit 5. Here, the updatable level is equal to or lower than the defective level.

【0018】ステップ310で検査領域がウエハ1上の
最終部分か調べ、最終部分であれば検査を終了する。最
終部分でなければウエハ1上の次の検査部分へ移動する
(ステップ311)。
In step 310, it is checked whether the inspection area is the final portion on the wafer 1, and if it is the final portion, the inspection is finished. If it is not the final portion, the process moves to the next inspection portion on the wafer 1 (step 311).

【0019】視覚センサ3としては、エリアセンサ以外
にラインセンサ、距離センサ等が使用できる。また、制
御回路は画像処理装置とは別体のシーケンサ等を使用し
ても良い。
As the visual sensor 3, a line sensor, a distance sensor or the like can be used in addition to the area sensor. Further, the control circuit may use a sequencer or the like that is separate from the image processing device.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上の如く、本発明のウエハパターン検
査装置によれば、マスタ画像が逐次更新されるから、ウ
エハの表面状態が僅かづつ変化しても検出画像とマスタ
画像の差異はキャンセルされ、回路欠陥等に基づくパタ
ーン変化のみを高感度で確実に検出することができる。
As described above, according to the wafer pattern inspection apparatus of the present invention, since the master image is updated successively, the difference between the detected image and the master image is canceled even if the surface condition of the wafer changes little by little. It is possible to reliably detect only pattern changes due to circuit defects and the like with high sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ウエハパターン検査装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a wafer pattern inspection device.

【図2】検査位置情報の入力手順のフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart of a procedure for inputting inspection position information.

【図3】マスタ情報の入力手順のフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart of a master information input procedure.

【図4】検査手順のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an inspection procedure.

【図5】マスタ画像を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a master image.

【図6】検査画像を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an inspection image.

【図7】比較出力画像を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a comparative output image.

【図8】クレーム対応図である。FIG. 8 is a claim correspondence diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウエハ 2 xyθテーブル 3 視覚センサ 4 画像処理装置 4a 画像入力回路 4d 画像比較回路 4e 良否判定回路 4g マスタ更新判定回路 4h マスタ記憶回路 5 判定出力処理回路 1 Wafer 2 xyθ Table 3 Visual Sensor 4 Image Processing Device 4a Image Input Circuit 4d Image Comparison Circuit 4e Good / Fail Judgment Circuit 4g Master Update Judgment Circuit 4h Master Storage Circuit 5 Judgment Output Processing Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/18 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication H04N 7/18 B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハの検査画像を入力する手段と、入
力した検査画像と予め記憶されたマスタ画像とを比較す
る手段と、比較画像の相違量よりウエハの良否を判定す
る手段と、上記相違量が所定値以下の時に、上記入力さ
れた検査画像を新たなマスタ画像として記憶する手段
と、上記良否の判定結果を出力する手段とを具備するウ
エハパターン検査装置。
1. A means for inputting an inspection image of a wafer, a means for comparing the input inspection image with a master image stored in advance, a means for judging the quality of the wafer based on the difference amount of the comparison image, and the difference. A wafer pattern inspection apparatus comprising means for storing the input inspection image as a new master image when the amount is less than or equal to a predetermined value, and means for outputting the quality determination result.
JP4109191A 1992-04-02 1992-04-02 Wafer pattern inspection device Pending JPH05281151A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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