JPH10340935A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に欠陥を確実且つ効率良く検査する検
査装置を提供する。 【解決手段】 予備検査機８によっておおよその位置を
把握された欠陥を有するウェーハ２は、ステージ１上に
載置される。学習部１１ｃは、欠陥を撮像するカメラ３
の焦点に欠陥が位置するように、ステージ制御部６に指
示してウェーハ２を移動させる。この移動とカメラ３の
倍率の引き上げとは交互に行われ、欠陥の位置が高精度
に補正される。位置が高精度に補正された欠陥に対し
て、分析部１２による成分分析及び加工機１６によるレ
ーザー加工が行われる。カメラ３によって得られた画像
と成分分析の結果とレーザー加工の効果の有無とは互い
に対応付けられ、学習部１１ｃによって学習される。こ
の学習結果に基づき、学習部１１ｃはウェーハ２に存在
する新たな欠陥に対して成分分析及びレーザー加工を行
うか否かを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板に存在
する欠陥の検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス又はディスプレイ基板等
の欠陥を検査する前には、まず欠陥の存在する位置を知
らなければならない。この位置に基づいて観察、分析又
は断面の加工等を行うことによって、欠陥の検査がなさ
れる。

【０００３】欠陥の位置は、従来の検査装置によって探
索され情報として出力される。断面の加工等を行う場合
には、欠陥の位置に関する情報は正確でなければならな
い。しかし、従来の検査装置によって得られる情報は正
確性に欠けている。そこで、情報によって示されている
位置を中心に、手動で実際の欠陥の位置を探さねばなら
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】手動によって欠陥の位
置を探すことは非常に手間及び時間のかかる作業であ
り、検査の効率が悪くなってしまうという問題点があ
る。また、検査の効率が悪いために、検査を行うことが
できる製品の数が限られてしまう。これによって、開発
試作品又は製作治具等の特に重要である製品のみしか検
査することができず、販売目的又は使用目的の為に量産
される製品に対して欠陥の検査を行うことができないと
いう制約を受けるという問題点がある。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑み、欠陥を自動
的に、確実且つ効率良く検査する検査装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の検査装
置は、被検査体である半導体基板が有する欠陥の位置を
抽出する抽出手段と、前記欠陥の拡大及び観察を行う観
察手段と、抽出された前記位置を前記観察手段の観察視
野に収める収納動作を、前記半導体基板と該観察手段と
の相対的な移動によって、前記拡大に並行して遂行する
制御手段と、前記相対的な移動の学習を行い、学習済の
該相対的な移動を新たな欠陥に対して再現することを前
記制御手段に指示する学習手段とを備える。

【０００７】請求項２に記載の検査装置は、請求項１に
記載の検査装置であって、前記学習は、前記相対的な移
動の向き及び量を記憶することによってなされる。

【０００８】請求項３に記載の検査装置は、請求項２に
記載の検査装置であって、前記向き及び前記量は、前記
検査装置の電源が切られているときにも続けて記憶され
る。

【０００９】請求項４に記載の検査装置は、請求項１、
請求項２または請求項３に記載の検査装置であって、前
記欠陥の成分を分析して分析結果を得る分析手段を更に
備え、前記観察手段は、前記欠陥の画像情報を取り込
み、前記学習手段は、前記分析結果と前記画像情報との
対応付けによる学習に基づき、新たな画像情報を与える
前記新たな欠陥の種別を判別し、前記新たな欠陥に対し
て前記分析手段が稼動するか否かを決定する。

【００１０】請求項５に記載の検査装置は、請求項４に
記載の検査装置であって、前記新たな欠陥の補修を行う
補修手段を更に備え、前記学習手段は、前記対応付けに
よって判別された前記種別に応じて、前記補修手段が稼
動するか否かを決定する。

【００１１】請求項６に記載の検査装置は、請求項５に
記載の検査装置であって、前記半導体基板はディスプレ
イ用の基板である。

【００１２】請求項７に記載の検査装置は、請求項１に
記載の検査装置であって、前記抽出手段と前記観察手段
とは、互いに別個であり、前記半導体基板は、前記半導
体基板における相対的な位置の基準となる第１及び第２
のポインタそれぞれの位置である第１及び第２の位置を
前記抽出手段によって抽出され、前記第１及び第２の位
置を前記抽出手段によって抽出された後に、前記制御手
段によって動きを制御されるステージ上に載置され、前
記観察手段は、前記ステージ上に載置された前記半導体
基板に関して、前記第１及び第２の位置を抽出し、前記
学習手段は、前記半導体基板が前記ステージ上に正しく
載置されている場合の仮想的な前記第１及び第２の位置
と、前記観察手段によって抽出された前記第１及び第２
の位置とをそれぞれ比較することによって、該半導体基
板と該ステージとの位置関係のズレを認識し、前記ズレ
が解消される前記ステージの移動を前記制御手段に指示
する。

【００１３】請求項８に記載の検査装置は、請求項１に
記載の検査装置であって、前記学習手段は、前記欠陥が
前記観察視野内にて観察不可能であることを検知する
と、前記観察手段には倍率の引き下げを指示し、前記制
御手段には、前記半導体基板における相対的な位置の基
準となるポインタが前記引き下げ後の前記観察視野に収
納されることを指示し、前記観察手段は、前記観察視野
に収納された前記ポインタの位置である基準位置を抽出
し、前記学習手段は、前記抽出手段によって得られてい
る前記ポインタの位置と前記欠陥の位置との間の相対的
な位置の分の移動を、前記基準位置を始点として行うこ
とを前記制御手段に指示する。

【００１４】請求項９に記載の検査装置は、請求項８に
記載の検査装置であって、前記学習手段は、前記基準位
置が抽出された後であり、前記基準位置を始点として前
記相対的な位置の分の移動を行うことを指示するよりも
前に、前記観察手段に前記倍率の引き上げを指示する。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本実施の形態においては、欠陥を自動的
に検査する検査装置の構成を示す。図１は、本実施の形
態に従う検査装置の構成を例示するブロック図である。
本実施の形態の検査装置は、ウェーハ２が有する表面的
な又は内部的な欠陥の有無の検査を散乱光を用いて行う
装置である。図２は、本実施の形態の検査装置の処理動
作を順に例示するフローチャートである。欠陥の検査
は、ステップＳ１において開始される。

【００１６】次にステップＳ２において、被検査体であ
るウェーハ２の欠陥の位置を表す座標を抽出する。本実
施の形態の検査装置には図１に例示されるように、ウェ
ーハ２の欠陥の位置に関する座標を抽出する、予備検査
機８が備えられている。まず、検査者自身がウェーハ２
を予備検査機８へと持ち込む。予備検査機８は周知の構
成をしており、持ち込まれたウェーハ２に存在する欠陥
を自動的に捜し当て、欠陥の座標を抽出する。存在する
欠陥が複数である場合にも、全ての欠陥に関して座標の
抽出が行われる。

【００１７】抽出された座標は、座標用信号線９を介し
て学習部１１へと伝達され、学習部１１に備わる図示を
省略されている記憶回路において保持される。予備検査
機８による座標の抽出が完了された後に、検査者はウェ
ーハ２を予備検査機８から移動させ、Ｘ−Ｙステージ１
上に載置する。Ｘ−Ｙステージ１は、ステージ制御部６
によって動きを制御されており、ウェーハ２が載置され
る面内において互いに直交するＸ方向及びＹ方向を含む
平面方向における動きと、この平面方向に直交する、ウ
ェーハ２を観察するカメラ３に接近したり離れたりする
上下方向であるＺ方向における動きと、Ｚ軸を中心とし
て回転する動きと、Ｘ−ＹステージとＺ軸とがなす角度
を変更する動き（Ｘ−Ｙステージを傾ける動き）とが可
能となっている。

【００１８】次に、図２のステップＳ３においては、学
習部１１は自身に備わる記憶回路において保持されてい
る欠陥の座標のうちの１つを読み出す。引き続くステッ
プＳ４においては、学習部１１は、読み出された座標に
よって表される位置がウェーハ２の欠陥を観察するカメ
ラ３の焦点に一致するように、移動用信号線１０ｂを介
してステージ制御部６にＸ−Ｙステージ１の移動を指示
する。移動後のＸ−Ｙステージ１の位置は、学習部１１
に備わる記憶回路にて保持される。尚、カメラ３の焦点
は、Ｘ−Ｙステージ１の平面方向（Ｘ方向及びＹ方向を
含む方向）においてはカメラ３の視野の中心に位置す
る。

【００１９】以上のような移動によって、カメラ３の焦
点と、欠陥が存在する位置とは、互いに一致するはずで
ある。しかし、予備検査機８によって抽出された座標の
精度は、ステップＳ４における移動によって欠陥の位置
と焦点とが完全に一致するほどには高くない。また、予
備検査機８とステージ制御部６との間には、固有のズレ
が存在している。これらの理由によって、焦点と欠陥の
実際の位置とはどうしてもずれてしまう。従って、ステ
ップＳ４におけるＸ−Ｙステージ１の移動のすぐ後に欠
陥を観察しようとしてカメラ３を高倍率にすると、ズレ
によって欠陥がカメラ３の視野から外れてしまう。

【００２０】そこで、このズレを補正するために、引き
続くステップＳ５においてカメラ３によって欠陥の撮像
を行う。撮像の際のカメラ３の倍率は、欠陥を確実に視
野内に収めるために、視野の中心から予想されるズレの
分だけずれた欠陥が視野の中に入る程度に低く設定して
おく。

【００２１】撮像によって得られた画像は、図１の画像
信号線５を介して画像処理部４へと送られる。画像処理
部４においては、ステップＳ６における動作として、受
け取った画像に処理を施し、背景からの分離によって欠
陥を抽出する。そして、抽出された欠陥に関して、欠陥
の座標、シルエット、大きさ、表面粗さ及び背景に対す
るコントラスト等の情報を収集する。欠陥の座標は、座
標用信号線１０ａを介して学習部１１に送られる。

【００２２】カメラ３の精度は予備検査機８よりも高い
ものであり、ステップＳ６において得られた欠陥の座標
はステップＳ２において得られた座標よりも正確であ
る。尚、ステップＳ６において得られる欠陥のシルエッ
ト等の情報は、カメラ３の倍率の不足及びカメラ３の焦
点と欠陥の位置との不一致によって、欠陥の種類等を把
握するには不十分である。

【００２３】そこで、高倍率に欠陥の撮像を行うために
ステップＳ６において得られた欠陥の座標とカメラ３の
焦点とが一致するように、欠陥の座標を入力された学習
部１１はステップＳ４と同様のＸ−Ｙステージ１の移動
を再度行うようにステージ制御部６に指示する。この移
動によって達成される欠陥の位置の高精度な補正（ステ
ップＳ７）によって、カメラ３とステージ制御部６との
間の固有のズレによって生じてしまう、カメラ３の倍率
を引き上げた際に欠陥が視野から外れてしまうという問
題が解消される。

【００２４】次に、ステップＳ８においては、倍率が十
分に高いか否かを判断する。“ＮＯ”と判断された場合
には、ステップＳ９においてカメラ３の倍率を引き上
げ、この後にステップＳ５に引き返す。このような構成
によって、十分に高い倍率となるまで、ステップＳ９に
おける倍率の引き上げ及びステップＳ７における欠陥の
位置の高精度な補正が交互に繰り返されることになる。
従って、欠陥の情報が十分詳細に得られる倍率となる以
前に欠陥が視野から外れてしまうことはない。

【００２５】ステップＳ８において倍率が十分に高いと
して“ＹＥＳ”と判断された場合には、ステップＳ１０
に移行する。ステップＳ１０においては、フラグが立っ
ているか否かを判断する。フラグを立てることについて
はステップＳ１５において説明を行うが、現時点ではフ
ラグは立てられておらず、“ＮＯ”と判断される。

【００２６】次に、ステップＳ１１においては、ステッ
プＳ５〜ステップＳ９において複数回処理が繰り返され
ることに応じてステップＳ７において複数回行われた、
高精度補正をなすためのＸ−Ｙステージ１の移動の積分
を行う。移動の積分は、ステップＳ４における移動後の
Ｘ−Ｙステージ１の位置と、ステップＳ１１の時点にお
けるＸ−Ｙステージ１の位置との座標の差異を減算によ
って求めることによって行われる。積分の際には、３成
分の座標（Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標）についてそれぞ
れ減算がなされる。

【００２７】ステップＳ７における高精度な補正のため
に複数回行われたＸ−Ｙステージ１の移動は、予備検査
機８及びカメラ３それぞれとステージ制御部６との間の
固有のズレを、ステップＳ９における倍率の引き上げと
ステップＳ７における高精度な補正との繰り返しによっ
て修正するために行われたものである。従って、ステッ
プＳ１１における積分によって得られた積分値とは即
ち、検査機８及びカメラ３それぞれとステージ制御部６
との間の固有のズレ自体を表すものである。積分値とし
て学習された固有のズレは、学習部１１に備わる記憶回
路において保持される。

【００２８】次に、ステップＳ１２においては、欠陥の
観察が行われる。欠陥の観察は、図１に例示される画像
処理部４において収集された、欠陥の座標、シルエッ
ト、大きさ、表面粗さ及び背景に対するコントラスト等
の情報に基づいて行われる。画像処理部４には図示を省
略されたモニタが接続されており、検査者はモニタによ
って欠陥の情報を確認できる。

【００２９】次に、ステップＳ１３においては、画像処
理部４内にステップＳ１２における観察の済んでいない
欠陥が残っているか、即ち、観察すべき欠陥が有るか否
かを判断する。欠陥が無いとして“ＮＯ”と判断された
場合には、ステップＳ１４において欠陥の検査を終了す
る。“ＹＥＳ”と判断された場合には、ステップＳ１５
に移行する。

【００３０】ステップＳ１５においては、ステップＳ１
２において欠陥の観察が少なくとも１回は行われた合図
として、フラグが立てられる。フラグは、検査機８及び
カメラ３それぞれとステージ制御部６との間の固有のズ
レがステップＳ１１における移動の積分によって学習済
であることを示すために立てられるものである。

【００３１】観察が済んでいない他の欠陥の観察を行う
ためには、図１に例示されるカメラ３の倍率を引き下げ
ておかなければならない。そこで、ステップＳ１６にお
いて倍率の引き下げが行われる。ただし、引き下げ後の
倍率は、ステップＳ３において欠陥の座標の読み出しが
行われたときの倍率よりも高くて良い。このように倍率
を比較的高めに設定しておける理由については、後に説
明を行う。

【００３２】次に、ステップＳ３における欠陥の座標の
読み出しと同様の読み出しが、観察されていない欠陥に
対してステップＳ３ａにおいて行われる。引き続きステ
ップＳ４ａにおいて、ステップＳ４におけるＸ−Ｙステ
ージ１の移動と同様の移動が、新たに座標が読み出され
た欠陥に対して行われる。しかし、同様とはいっても、
この際のＸ−Ｙステージ１の移動は、読み出された座標
がカメラ３の焦点に位置する移動に、更にステップＳ１
１において得られた移動の積分値が足されたものであ
る。このような移動は、学習部１１がステージ制御部６
に指示を行うことによってなされる。

【００３３】既述のように、移動の積分値は、検査機８
及びカメラ３それぞれとステージ制御部６との間の固有
のズレを表すものである。従って、ステップＳ１１にお
いて得られた積分値を付加してＸ−Ｙステージ１の移動
を行うことによって、既に行われた固有のズレに対する
補正が再現される。これによって、座標を焦点に位置さ
せる移動を行うことに並行して固有のズレに対する補正
が行われることになり、ズレが補正済の状態にて新たな
欠陥がカメラ３の焦点に位置することになる。

【００３４】固有のズレの補正を上述の如き付加によっ
て予め行っておくことによって、ステップＳ９における
倍率の引き上げを低倍率から繰り返すことに並行して行
わなければならない複数回のステップＳ７における高精
度な補正を省くことが可能となる。従って、ステップＳ
５〜ステップＳ９において複数回処理が繰り返される分
だけ、欠陥の検査に要する時間が短縮されることにな
る。また、ステップＳ１６における引き下げ後の倍率が
ステップＳ３における倍率よりも高く設定されていて
も、固有のズレの補正が予め行われていることによっ
て、欠陥はカメラ３の視野から外れてしまうことはな
い。

【００３５】本実施の検査装置においては、予備検査機
８及びカメラ３それぞれとステージ制御部６との間の固
有のズレは、移動の積分値である移動前後の座標の差と
して記憶及び読み出しされる。成分毎の座標の差の集合
はベクトルであり、このベクトルによって移動の向き及
び量が表される。固有のズレがベクトルを表す値として
認識されることによって、補正の再現は精度良く確実に
行われる。

【００３６】ステップＳ４ａの後にはステップＳ５へと
移行し、カメラ３の倍率が十分高いと判断される（ステ
ップＳ８）まで、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理が
繰り返される。ステップＳ８において倍率が十分高いと
判断された後には、ステップＳ１０においてフラグが立
っているか否かが判断される。フラグがたっっている場
合には、既にステップＳ１１において移動の積分によっ
て固有のズレが学習済であるので、ステップＳ１１を飛
ばしてステップＳ１２へと移行する。ステップＳ１２に
おいて欠陥の観察が行われた後にステップＳ１３におい
て観察すべき欠陥が有ると判断された場合には、ステッ
プＳ１５以降の処理が引き続き行われる。

【００３７】この場合にも、上述の理由によって、ステ
ップＳ３における倍率よりも高い倍率から処理を開始す
ることができ、更に、ステップＳ１１における移動の積
分が再び行われてしまうことを回避できる。従って、欠
陥の検査が迅速に行われる。

【００３８】一方、ステップＳ１３において全ての欠陥
に対して観察が行われたとして観察すべき欠陥が無いと
判断された場合には、ステップＳ１４において検査を終
了する。

【００３９】上述の説明においては、Ｘ−Ｙステージ１
がステージ制御部６によって移動を制御される例が用い
られている。しかし、カメラ３をＸ−Ｙステージ１上の
ウェーハ２に対して移動させる構成を採用しても良い。

【００４０】予備検査機８及びカメラ３それぞれとステ
ージ制御部６との間の固有のズレは、これらの組み合わ
せ毎に定まっている。従って、本実施の形態の検査装置
の電源がオフされたときにも、学習部１１に備わる記憶
回路が、ステップＳ１１において得られた積分値とステ
ップＳ１５におけるフラグが立てられている状態とを記
憶したままにしておけばよい。このような構成によっ
て、電源がオフされる前に学習された固有のズレをその
まま活かして、電源が新たにオンされた後に迅速に欠陥
の検査を行うことが可能となる。

【００４１】この場合には、図２のフローチャートに例
示される処理動作に対して、図３に例示されるようにス
テップＳ１７を付け加えれば良い。ステップＳ１７はス
テップＳ２に引き続いて行われる処理であり、ステップ
Ｓ１７においてはステップＳ１０と同様に、フラグが立
っているか否かが判断される。フラグが立っていない場
合には“ＮＯ”と判断され、ステップＳ３へと移行す
る。この場合には、ステップＳ３以降の処理がなされ、
ステップＳ１１において移動の積分が行われることによ
って固有のズレが把握される。

【００４２】一方、ステップＳ１７において、学習部１
１の記憶回路に保持されているフラグに基づき“ＹＥ
Ｓ”と判断されたときには、ステップＳ３ａへと移行す
る。この場合には、電源がオフされる前に学習された固
有のズレが活かされ、比較的高い倍率から処理が開始さ
れる。

【００４３】尚、カメラ３としては、光学顕微鏡を用い
ることが可能である。しかし、レーザー顕微鏡、電子顕
微鏡又はＡＦＭ（原子間力顕微鏡）をカメラ３の代わり
に用いることも可能である。また、画像としては、暗視
野画像を撮影しても、明視野画像を撮影しても良い。

【００４４】実施の形態２．以下、既に説明の行われた
ものと同一の構成には同一の参照符号を付し、説明は省
略する。本実施の形態においては、欠陥の成分の分析を
行う分析手段を備えており、分析結果と画像情報を結び
付けることによって迅速に欠陥の観察を行う検査装置を
示す。

【００４５】図４は、本実施の形態に従う検査装置の構
成を例示するブロック図である。同図に示される検査装
置は、図１に例示される実施の形態１の検査装置に備わ
る学習部１１が学習部１１ａに置き換えられ、更に成分
分析部１２が取り付けられたものである。その他の部分
の構成は、そのままである。学習部１１ａは、実施の形
態１の学習部１１の有する機能はそのままに、更に本実
施の形態の機能が加えられたものである。

【００４６】図５は、本実施の形態の検査装置が行う処
理動作を例示するフローチャートである。同図に示され
るステップＳ１８〜ステップＳ２０は、図２に例示され
るステップＳ８とステップＳ１０との間に挿入される処
理である。以下、実施の形態１との相違点について説明
を行う。

【００４７】ステップＳ８において倍率が十分であると
判断された後に、学習部１１ａはステップＳ１８におい
て、図２のステップＳ６において収集した欠陥のシルエ
ット、大きさ、表面粗さ及び背景に対するコントラスト
等の情報の組み合わせが既知のものであるか、即ち欠陥
が既知であるか否かを判断する。欠陥が既知であるかど
うかの判断は、学習部１１ａにおいて、後述のステップ
Ｓ２０における対応付けの結果が記憶されているか否か
に基づいて判断される。尚、欠陥が既知であるか否かの
判断は、欠陥の種類が既知であるか否かを基準としてい
る。

【００４８】ステップＳ１８において既知の欠陥ではな
い（“ＮＯ”）と判断された場合には、ステップＳ１９
に移行する。ステップＳ１９においては、図４に例示さ
れる成分分析部１２を用いて、欠陥の成分の分析を行
う。成分分析器１２の構成は周知であり、例えばエネル
ギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）分析を行う機器を用いること
ができる。成分分析の結果は、分析結果用信号線１０ｃ
を介して学習部１１ａへと与えられる。

【００４９】学習部１１ａは、ステップＳ２０におい
て、受け取った成分分析の結果と、シルエット等に関す
る図２のステップＳ６において収集した欠陥の情報とを
対応付ける。換言すると、ある特定の情報を与える欠陥
が、どのような成分からなっているかを学習していく。
このようにしてなされた学習（対応付け）の結果は、学
習部１１ａ内に記憶され、ため込まれていく。ステップ
Ｓ２０における処理が終了すると、図２に例示されるス
テップＳ１０へと移行し、既述の処理が以降行われる。
ステップＳ１２においては、図４においては図示を省略
されているモニタに、欠陥の情報と成分分析の結果とが
表示される。

【００５０】次に、図２に例示されるステップＳ１３に
おいて観察すべき欠陥有りと判断され、ステップＳ１５
以降の処理が新たな欠陥に対して行われる場合について
説明を行う。この新たな欠陥は、図５のステップＳ２０
における分析結果と欠陥の情報との対応付けが既に行わ
れており、シルエット等の情報によって成分が把握でき
る既知の欠陥であるとする。

【００５１】図２のステップＳ１５〜ステップＳ８の処
理が行われた後に図５のステップＳ１８に移行したとき
には、新たな欠陥は学習部１１ａによって学習済の既知
の欠陥である（“ＹＥＳ”）と判断される。学習済の欠
陥に対しては、成分と情報とを学習する必要はない。そ
こで、学習済であるので不要であるステップＳ１９及び
ステップＳ２０の処理を飛ばし、すぐさま図２のステッ
プＳ１０へと移行する。ステップＳ１２においては、図
４においては図示を省略されているモニタに、欠陥の情
報と、成分分析の結果のうちこの欠陥の情報と対応付け
られているものとが表示される。

【００５２】上述の如き処理動作によって、学習済の欠
陥に対してはステップＳ１９及びステップＳ２０におい
てそれぞれ行われる成分分析及び対応付けを行うこと無
く欠陥の観察を行うことが可能である。これによって、
欠陥の検査が迅速に行われる。更に、学習済の欠陥に対
しては成分分析を行わないため、エネルギー分散型Ｘ線
分析によってウェーハ２にダメージが与えられてしまう
ことが回避される。

【００５３】従来の検査装置においては、検査の前に予
め学習部に検査者が対応付けを学習させておくという構
成がとられていた。しかし、この従来の検査装置は予め
学習させられた対応付けに対してのみ有効であり、検査
者が学習させなかった成分分析の結果と情報との組み合
わせに対しては、欠陥に関して有効な情報を提供するこ
とができない。

【００５４】一方、本実施の形態の検査装置において
は、未学習の欠陥に対しては成分分析及び対応付けが行
われ、この結果が記憶される。即ち、学習部１１ａの能
力は検査装置を使用すればするほど向上していく。ま
た、検査者が予め学習部に学習を行わなければならない
という煩わしさが無く、検査者の負担が軽減される。

【００５５】実施の形態３．本実施の形態においては、
検査された欠陥に対して補修を行う機能を有する検査装
置を示す。図６は、本実施の形態に従う検査装置の構成
を例示するブロック図である。同図に示される検査装置
は、図１に例示される実施の形態１の検査装置に備わる
光学的なカメラ３が、電子顕微鏡１４に置き換えられた
ものである。また、図１の学習部１１は学習部１１ｂに
置き換えられおり、更に集束イオンビーム（ＦＩＢ）光
学系１５が取り付けられている。これら以外の部分の構
成は、そのままである。学習部１１ｂは、実施の形態１
の学習部１１の有する機能はそのままに、更に本実施の
形態の機能が加えられたものである。

【００５６】図７は、本実施の形態の検査装置が行う処
理を例示するフローチャートである。同図に示されるス
テップＳ２１〜ステップＳ６ａは、図２に例示される実
施の形態１のステップＳ１０又はステップＳ１１とステ
ップＳ１２との間に挿入される処理である。以下、実施
の形態１との相違点について説明を行う。

【００５７】図２のステップＳ５においては欠陥の撮像
は図６の電子顕微鏡１４によってなされ、ステップＳ６
において画像処理部４は撮像によって得られたデータか
ら欠陥を抽出する。そして、図２及び図７に例示される
ステップＳ１０又はステップＳ１１の処理の後に、本実
施の形態の処理が行われる。

【００５８】ステップＳ２１においては、図２のステッ
プＳ６において抽出された欠陥の情報に基づき、欠陥の
補修が図６の集束イオンビーム光学系１５によって行わ
れる。詳細には、図２のステップＳ７において高精度に
位置が補正された欠陥に対して集束イオンビームが照射
されるように、学習部１１ｂは集束イオンビーム光学系
１５に指示する。照射によって、異物の除去、配線の短
絡部の切断又は配線消失部の再形成等を行う。更に、こ
のような加工のみに限られず、欠陥が生じている部分を
避けて予備の回路に切り替えること等も行われる。

【００５９】本実施の形態の検査装置は、実施の形態１
と同じ構成によって欠陥の位置を正確に把握し、この後
に欠陥の補修を行う。従って、集束イオンビームは欠陥
から外れることはなく、補修が正確に行われる。また、
従来には手動指示でしか為し得なかった欠陥がある部分
のみに対して補修を行うことが可能となる。欠陥の補修
がなされた後に、ステップＳ５ａへと移行する。

【００６０】ステップＳ５ａ及びステップＳ６ａにおい
ては、図２のステップＳ５及びステップＳ６と同様に、
補修済の欠陥の撮像が行われ、これによって得られた情
報に基づき欠陥が抽出される。引き続きステップＳ１２
においては、欠陥の観察が行われる。このときにモニタ
に表示されるのは補修済の欠陥に関するデータであり、
検査者は欠陥の補修が適切になされたかどうかを確認す
ることができる。

【００６１】実施の形態４．本実施の形態においては、
実施の形態２及び実施の形態３のそれぞれの処理を組み
合わせた構成について説明を行う。図８は、本実施の形
態に従う検査装置の構成を例示するブロック図である。
同図に示される検査装置は、欠陥を撮像する手段として
カメラ３を用いており欠陥の補修を行う手段としてレー
ザー加工機１６を用いている点が、実施の形態３の検査
装置と異なっている。しかし、用いられている機器が異
なるのみであり、撮像する機能及び補修する機能を果た
すという点では変わりはない。また、実施の形態２及び
実施の形態３の学習部１１ａ，１１ｂの機能を合わせ持
つ学習部１１ｃがこれらの代わりに備えられている。

【００６２】図９は、本実施の形態の検査装置の処理を
例示するフローチャートである。同図に示される処理
は、図５及び図７にそれぞれ例示される実施の形態２及
び実施の形態３の処理を組み合わせ、これに本実施の形
態の処理を加えたものである。本実施の形態の処理は、
実施の形態３のステップＳ２１の前及びステップＳ６ａ
の後に各々挿入されている。挿入された処理によって、
実施の形態２及び実施の形態３の処理の組み合わせが有
効になされる。以下に説明を行う。

【００６３】図９に例示される実施の形態２の処理が終
了した時には、ステップＳ１８において既知の欠陥であ
ると判断されたこと、又はステップＳ１９において成分
分析が行われたことによって、検査対象となっている欠
陥の成分は既知となっている。

【００６４】ステップＳ１０又はステップＳ１１の後に
挿入された本実施の形態のステップＳ２２においては、
欠陥の成分の把握を行う。成分の把握とは、ステップＳ
１８において既知の欠陥であると判断された場合には、
欠陥の画像情報に対応する欠陥の成分を図８の学習部１
１ｃに備わる記憶回路から読み出すことである。一方、
既知の欠陥でないとしてステップＳ１９において成分分
析が行われた場合には、成分分析の結果を保持し続ける
ことである。

【００６５】本実施の形態の検査装置に備わる図８のレ
ーザー加工機１６は、自身から発するレーザー光によっ
て、図６に例示される実施の形態３の集束イオンビーム
光学系１５と同様にして欠陥の補修を行う。しかし、欠
陥の成分によっては、レーザー光によって蒸発等をさせ
ることが不可能である又は不向きである場合がある。こ
の場合にレーザー加工機１６を用いて欠陥にレーザー光
を照射しても、照射の手間及びこれに要する時間が無駄
になってしまう。

【００６６】そこで、ステップＳ２２に引き続くステッ
プＳ２３においては、欠陥が補修可能であるか否かを判
断する。判断は、ステップＳ２２において把握されてい
る欠陥の成分に基づいて行われる。欠陥の成分がレーザ
ー光線によって蒸発等させることができるものであると
して補修可能である（“ＹＥＳ”）と判断された場合に
はステップＳ２１に移行する。また、補修可能であるか
判断できない場合、即ち、その成分が補修可能であるか
不可能であるかについて未知の場合にも、とりあえず
“ＹＥＳ”と判断する。ステップＳ２１以降において
は、実施の形態３の処理、即ち欠陥の補修及びこれの後
の欠陥の撮像等が行われる。

【００６７】ステップＳ２１における補修が効果的に行
われた場合、即ち、レーザー光によって欠陥の蒸発等が
生じた場合には、ステップＳ６ａにおいて抽出された欠
陥のシルエット等はステップＳ２１における補修の前後
において変化する。一方、レーザー光による蒸発等が生
ぜず、補修の効果が無かった場合には、欠陥のシルエッ
ト等はステップＳ２１における補修の前後において変化
しない。そこで、ステップＳ６ａにおいて抽出された欠
陥のシルエット等の変化の有無に基づくことによって、
補修の効果の有無を判断することが可能となる。

【００６８】本実施の形態の処理を行うステップＳ２４
においては、ステップＳ６ａにおいて得られた情報の変
化の有無に基づいて補修の効果の有無を学習部１１ｃが
自動的に判断する。学習部は更に判断結果と欠陥の成分
との対応付けを行い、自身に備わる記憶回路に対応付け
の結果を記憶させる。欠陥の成分とはステップＳ２２に
おいて把握された成分を指し、この対応付けによって、
成分が把握されれば自動的に補修の効果の有無がわかる
ことになる。

【００６９】ステップＳ２４において行われた対応付け
は、図９及び図２に例示されるステップＳ１３において
“ＹＥＳ”と判断させる原因となる新たな欠陥に対して
利用される。利用について詳細に説明すると、この新た
な欠陥に対して図９のステップＳ２２における成分の把
握が行われた後にステップＳ２３において補修可能であ
るか否かが判断される際に、この対応付けが記憶回路か
ら読み出され、補修可能の是非の判断材料となるという
ことである。

【００７０】対応付けに基づいてステップＳ２３におい
て欠陥の成分がレーザー光線による補修に不向きである
として“ＮＯ”と判断された場合には、ステップＳ２１
〜ステップＳ２４という欠陥の補修等を行う実施の形態
３及び本実施の形態の処理を飛び越して、ステップＳ１
２に移行する。このようにして、補修の効果が無いと予
めわかっている欠陥に対して補修等が行われることを未
然に回避することができ、検査時間の短縮が達成され
る。ステップＳ２３において“ＹＥＳ”と判断された場
合には、ステップＳ２１以降の処理が行われる。

【００７１】上述の説明においては、レーザー加工機１
６を用いて欠陥の補修を行う例を用いている。しかし、
他の構成を用いて欠陥の補修を行うことも勿論可能であ
る。例えば、異物の除去は、異物を吸着又は挟持する
機構、気体、液体又は固体を異物に向けて噴射するノ
ズル、異物に向けて電子線を照射する機構等を用いて
行うことが可能である。これらは異物の除去を行う補修
に関するが、例えば、ガス雰囲気中でレーザー光線又
はマイクロ波等の照射によるエネルギを利用する機構を
用いて成膜を行うこと、によって補修を行うことも可能
である。

【００７２】実施の形態５．図１０は、本実施の形態に
従う検査装置の構成を例示するブロック図である。同図
に示される検査装置は、図１に例示される実施の形態１
の検査装置に備わる予備検査機８及び座標用信号線９が
取り除かれており、画像処理部４に接続されているモニ
タがモニタ１７として明示的に図示されている。これに
係る部分以外の部分は、そのままである。

【００７３】図１に例示される予備検査機８は、図２に
例示されるステップＳ２における欠陥の座標の抽出を行
わせるために検査機に備えられているものである。この
予備検査機８が取り除かれていることに伴い、本実施の
形態においては、検査者がウェーハ２の欠陥の位置を探
り当てねばならない。

【００７４】図１１は、本実施の形態の検査装置を用い
ることによってなされる検査の手順を例示するフローチ
ャートである。本実施の形態の検査手順においては、図
２に例示される処理のうち、実施の形態１の予備検査機
８が行う図２のステップＳ２が省かれており、代わりに
本実施の形態のステップＳ２ａが挿入されている。ステ
ップＳ２ａにおいては、欠陥の座標の抽出及び保持に関
与するのは検査者、カメラ３及び画像処理部４である。
以下、実施の形態１と相違する部分について説明を行
う。

【００７５】ステップＳ２ａにおいて検査者は、図１０
に例示されるＸ−Ｙステージ１上にウェーハ２を載置し
た後に、カメラ３によって得られモニタ１７に映し出さ
れている画像を目視しつつ欠陥の出現を待つ。検査者が
モニタ１７を目視する間、ステージ制御部６はＸ−Ｙス
テージ１をＸ方向又はＹ方向に移動させており、この移
動によってウェーハ２の表面は一通りカメラ３によって
走査される。カメラ３は逐次ウェーハ２の表面を写し取
り、この画像を画像信号線５を介して画像処理部４に送
信する。画像処理部４は、カメラ３からの画像を画像信
号線５ａを介してモニタ１７に与える。モニタ１７に表
示されるウェーハ２の表面の様子は、ウェーハ２のうち
カメラ３が写し取っている部分とモニタ１７に表示され
ている部分とが相違しないように、常に更新されてい
る。

【００７６】検査者は、モニタ１７に欠陥が映し出され
た際に、画像処理部４に指令を出す。画像処理部４はこ
の指令を受け取ると、指令が出された時の画像に対して
処理を行い、背景から欠陥を抽出してその座標を特定す
る。このようにして抽出された座標は、座標用信号線１
０ａを介して学習部１１に与えられ、これに備えられて
いる記憶回路において保持される。

【００７７】以上のような座標の抽出及び保持は、ウェ
ーハ２の表面が一通り走査され終えるまで続けられる。
走査に要する時間を短縮するために、カメラ３の倍率は
欠陥の有無がわかる程度に低くしておくことが好まし
い。ステップＳ２ａにおける処理が終了した後には、実
施の形態１と相違無いステップＳ３に移行する。

【００７８】本実施の形態においては、図１に例示され
る実施の形態１の予備検査機８を用意しなくとも、カメ
ラ３及びモニタ１７を用いて欠陥の座標の抽出及び保持
を行えることを例示した。予備検査機８を用いようが、
カメラ３及びモニタ１７を用いようが、学習部１１にお
いて欠陥の座標が保持されるという結果には変わりがな
く、ステップＳ３以降の処理は実施の形態１そのままに
行われる。尚、以上の例においてはモニタ１７が用いら
れているが、代わりに接眼鏡を用いることも可能であ
る。

【００７９】実施の形態６．図１２は、本実施の形態に
従う検査装置の構成を例示するブロック図である。同図
に示される検査装置は、図４に例示される実施の形態２
の検査装置に備わる予備検査機８及び座標用信号線９が
取り除かれており、画像処理部４に接続されているモニ
タがモニタ１７として図示されている。この変更に係る
部分以外の部分は、そのままである。即ちこの変更は、
図１に例示される実施の形態１の検査装置の図１０に例
示される実施の形態５の検査装置への変更と同じであ
る。

【００８０】図１３は、本実施の形態の検査装置を用い
てなす検査の手順を例示するフローチャートである。同
図に例示される検査の手順は、図１１に例示される実施
の形態５のステップＳ８とステップＳ１０との間に、図
５に例示される実施の形態２のステップＳ１８〜ステッ
プＳ２０が挿入されたものである。尚、ステップＳ１０
より後の図示は省略している。

【００８１】以上の構成から理解されるように、実施の
形態５の構成と本実施の形態の構成との相違点とは、実
施の形態１の構成と実施の形態２の構成との相違点と同
じである。即ち、図２に例示される実施の形態２のステ
ップＳ２が図１１に例示される実施の形態５のステップ
Ｓ２ａに置き換えられただけである。実施の形態５に対
して本実施の形態において特に得られる効果は、実施の
形態１に対して実施の形態２において特に得られる効果
と同じである。

【００８２】本実施の形態の構成から、実施の形態５と
同様に、図４に例示される実施の形態２の予備検査機８
を用意せず、カメラ３及びモニタ１７を用いて欠陥の座
標の抽出及び保持を行っても、実施の形態２の効果が得
られることに支障はないことが理解される。

【００８３】実施の形態７．図１４は、本実施の形態に
従う検査装置の構成を例示するブロック図である。図８
に例示される実施の形態４の検査装置に備わるカメラ３
及びレーザー加工機１６がそれぞれ電子顕微鏡１４及び
集束イオンビーム光学系１５に置き換えられているが、
果たす機能は同じであり、実質的な変更はなされていな
い。また、図８に例示される予備検査機８及び座標用信
号線９は、実施の形態５の場合と同様に省かれている。
実施の形態５の場合と同様に、モニタ１７が図示されて
いる。

【００８４】図１５及び図１６は、本実施の形態の検査
装置を用いてなす検査の手順を例示する１つのフローチ
ャートを一体として示す図である。両図は、“Ａ”が丸
で囲まれた記号の部分において接続している。具体的に
は、図１５に例示されるステップＳ２０に引き続いて
は、図１６に例示されているステップＳ１０の処理が行
われる。

【００８５】図１５及び図１６に例示されるフローチャ
ートは、実施の形態４のステップＳ２が本実施の形態の
ステップＳ２ｂに置き換えられているだけであり、その
他の部分は実施の形態４の検査手順と同じである。ステ
ップＳ２ｂは、図１１に例示される実施の形態５のステ
ップＳ２ａと同様の処理を行うステップであり、実施の
形態５のステップＳ２ａにおいてカメラ３が果たす機能
を本実施の形態のステップＳ２ｂにおいては電子顕微鏡
１４が代わりに果たしている点が異なっているのみであ
る。

【００８６】尚、図１６においては、ステップＳ１３よ
り後の処理は図１と同じであるとして図示を省略してい
る。実施の形態５及び実施の形態６に関する説明から明
らかであるように、予備検査機８を用いなくとも実施の
形態４の効果を得ることができる。

【００８７】図１４においては、検査対象として、ディ
スプレイ用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板２ａがＸ
−Ｙステージ１上に載置されている。ＴＦＴ基板２ａは
図１５及び図１６に例示される検査の手順によって検査
され、実施の形態４と同様に、ステップＳ２１において
欠陥の補修が高精度に行われる。

【００８８】ディスプレイ用の基板は一般に、広い表示
面積を必要とされる。広い面積を有する基板は、面積が
広い分、１つの基板中に欠陥が存在してしまう確率は高
くなる。すると、例えばただ１つの欠陥によってディス
プレイ用の基板が不良品であるとされてしまう確率が高
くなってしまう。

【００８９】しかし、本実施の形態の検査装置はステッ
プＳ２１において欠陥の補修を高精度に行うため、ディ
スプレイ用の基板は確実に救済され、有効に活用され
る。

【００９０】実施の形態８．実施の形態１〜実施の形態
７に記載の検査装置においては、解消できない問題点が
残ったままとなっている。本実施の形態においては、こ
のような問題点を解決する検査装置の構成について以下
に説明を行う。

【００９１】まず、第１の未解決の問題点について説明
する。図１に例示される実施の形態１の予備検査機８か
らＸ−Ｙステージ１上へとウェーハ２が移動させられた
場合には、載置する際にどうしてもＸ−Ｙステージ１と
ウェーハ２との間に位置のズレが生じてしまう。学習部
１１は予備検査機８によって抽出された座標を用いてＸ
−Ｙステージ１の移動を行いカメラ３によって欠陥の撮
像を行わせるために、このような初期的なズレを放置し
たままではカメラ３の視野内に欠陥が収まらないという
不都合が生じてしまう。そこで、このような初期的なズ
レを予め解消しておくことが欠陥の検査においては望ま
しい。このために、本実施の形態においては、以下に説
明する構成を用いる。

【００９２】図１７は、本実施の形態の検査装置の構成
を例示するブロック図である。同図に例示される検査装
置は、図１に例示される実施の形態１の検査装置に備わ
る学習部１１が学習部１１ｄに置き換えられたものであ
る。その他の部分の構成は、そのままである。学習部１
１ｄは、実施の形態１の学習部１１の有する機能はその
ままに、更に本実施の形態の機能が加えられたものであ
る。

【００９３】図１８は、本実施の形態の検査装置が行う
処理動作を例示するフローチャートである。本実施の形
態に従う処理動作は、図２に例示される実施の形態１の
ステップＳ２とステップＳ３との間に新たな処理が付け
加えられたものである。図示の簡便のために、ステップ
Ｓ２とステップＳ３との間のみの処理を図１８に例示し
ている。このように新たに挿入された処理は、本実施の
形態の学習部１１ｄに特有の機能としてなされる。以
下、実施の形態１との相違点について説明を行う。

【００９４】ステップＳ２において欠陥の座標の抽出及
び保持が予備検査機８によって行われウェーハ２がＸ−
Ｙステージ１上に載置された後に、ステップＳ２５にお
いて、原点マークに関する処理が行われる。

【００９５】原点マークとは、ウェーハ２の表面におけ
る相対的な位置の基準となる点をいう。ウェーハ２に配
置されている複数のチップには、集積されている素子の
種類に応じて、ある特定の形状をしている部分があった
り、又はチップ内の特定の位置を示す標識が設けられて
いたりする。このようなウェーハ２（チップ）内におけ
る位置の目印となる特定の場所である原点マークは、ス
テップＳ２における処理の際にその座標を抽出され保持
されている。

【００９６】ステップＳ２５においては、ステップＳ２
において複数抽出されている原点マークのうちのいずれ
かである第１の原点マークの座標に基づいてＸ−Ｙステ
ージ１の移動を行い、第１の原点マークをカメラ３の視
野内に収める。このような第１の原点マークの撮像のた
めのＸ−Ｙステージ１の移動は、学習部１１ｄによって
ステージ制御部６へと指示される。引き続くステップＳ
２６においては、第１の原点マークの撮像をカメラ３を
用いて行い、Ｘ−Ｙステージ１上における原点マークの
座標の抽出及び保持を行う。

【００９７】次に、ステップＳ２７においては、残る原
点マークのうちのいずれかである第２の原点マークの座
標に基づき、第１の原点マークの場合と同様に、第２の
原点マークが視野内に収まるようにＸ−Ｙステージ１の
移動を行う。そして、ステップＳ２６と同様にステップ
Ｓ２８において、第２の原点マークの撮像、座標の抽出
及び保持を行う。

【００９８】ステップＳ２９においては、ステップＳ２
６及びステップＳ２８においてそれぞれ抽出された第１
及び第２の原点マークの座標と、ウェーハ２が予備検査
機８からＸ−Ｙステージ１へと移動された際に予定通り
の位置に載置されたとした場合の仮想的な第１及び第２
の原点マークの座標とを、それぞれ比較する。そして、
この比較の結果から、現実のウェーハ２と仮想的なウェ
ーハ２との位置のズレが計算される。

【００９９】学習部１１ｄは、計算によって求められた
ズレ量が解消される分だけＸ−Ｙステージ１が移動され
るように、ステージ制御部６に指示を行う。このような
Ｘ−Ｙステージ１の移動によってズレは補正され、ステ
ップＳ３以降における欠陥の検査は、初期的な位置のズ
レ無しに良好に行われる。

【０１００】原点マークを２つ用いる理由について説明
を行う。１つの原点マークのみを用いる場合には、その
原点マークの実際の位置と仮想的な位置とを一致させる
ようにＸ−Ｙステージ１の移動を行ったとしても、ウェ
ーハ２はその原点マークを中心とする回転方向のズレを
まだ許容されている。そこで、他の原点マークの位置を
も決定することによって、ウェーハ２のこのようなズレ
を完全にシャットアウトして補正の信頼性を向上させて
いる。

【０１０１】尚、上述の説明においては、チップ内の標
識等を原点マークとする例が示されている。しかし、ス
テップＳ２において抽出された２つの欠陥の各々の座標
を原点マークとして用いることによっても、上述の如き
補正を行うことは可能である。

【０１０２】次に、第２の未解決の問題点について説明
を行う。図１７に例示される学習部１１ｄからステージ
制御部６へと指示されるＸ−Ｙステージ１の移動の向き
及び量と、実際にＸ−Ｙステージ１が移動する向き及び
量との間には、どうしても誤差が生じてしまう。欠陥を
次々と検査するためにステップＳ７における高精度補正
としてのＸ−Ｙステージ１の移動を繰り返す場合には、
このような誤差が累積されて大きなズレとなり、結果的
に、カメラ３の視野内に収められる筈の欠陥が視野から
外れてしまうという事態が生じてしまう。この場合には
ステップＳ５における撮像を行うことができず、欠陥の
検査を適切に行うことができなくなってしまう。

【０１０３】また、予備検査機８は散乱光を検知して欠
陥の座標を抽出を行う装置であるため、微小な欠陥でも
光の散乱という拡大の効果によって、図１８のステップ
Ｓ２においては十分に検知することができる。一方、カ
メラ３等の光学的手段を用いる場合には上述のような拡
大の効果はなく、欠陥の座標を抽出するためにはステッ
プＳ６における倍率が高くなければならない。このこと
は、図６に例示される電子顕微鏡１４を用いる場合にも
当てはまる。しかし、ステップＳ６における倍率を高く
設定すると、欠陥が撮像視野から外れてしまう確率はど
うしても高くなってしまう。

【０１０４】以上のようなジレンマによって、撮像視野
内に欠陥を収める倍率と微小な欠陥を確実に撮像する倍
率との間には開きがあり、撮像によって欠陥を確実に捉
えることは、実施の形態１の構成のままでは不可能であ
る。

【０１０５】そこで、本実施の形態の学習部１１ｄは、
図１９に例示される、本実施の形態に特有の処理を行
う。以下、これらの処理について説明を行う。図１９
は、本実施の形態の検査装置が行う処理動作を例示する
フローチャートである。本実施の形態に従う処理動作
は、図２に例示される実施の形態１のステップＳ６とス
テップＳ７との間に新たな処理が付け加えられたもので
ある。図示の簡便のために、ステップＳ４とステップＳ
８との間のみの処理を図１９に例示している。

【０１０６】ステップＳ５における撮像の際に欠陥が撮
像処理から外れてしまっていたこと、又は欠陥が小さす
ぎることのいずれかの原因によって、ステップＳ６にお
いて欠陥の抽出を行うことができなかったことを欠陥の
抽出の失敗であるとする。

【０１０７】ステップＳ６に引き続くステップＳ３０に
おいては、ステップＳ６における欠陥の抽出が成功か否
かを判断する。“ＹＥＳ”と判断された場合には本実施
の形態に特有の処理を行う必要無しとしてステップＳ７
へと移行し、以降は実施の形態１の処理がそのまま行わ
れる。

【０１０８】一方、“ＮＯ”と判断された場合には、ス
テップＳ３１に移行する。上述のように、欠陥の抽出を
失敗させる原因には撮像視野からのはみ出し及び微小さ
の２種類があるが、ステップＳ３１〜ステップＳ３３に
おいてはまず、微小さによって失敗が生じた場合の対処
を行う。ステップＳ３１〜ステップＳ３３における対処
によってもまだ欠陥が抽出できない場合には、失敗の原
因がはみ出しであるとしてステップＳ３６以降の処理を
行う。このように処理を２段階に設けることによって、
いずれの失敗原因をも解消することが可能となってい
る。

【０１０９】ステップＳ３１においては、ステップＳ９
と同様に、倍率の引き上げを行う。そして、ステップＳ
３２及びステップＳ３３それぞれにおいて、ステップＳ
５及びステップＳ６と同様に欠陥の撮像及び抽出を行
う。ステップＳ６における抽出の失敗の原因が微小さで
ある場合には、ステップＳ３１の倍率の引き上げによっ
て、ステップＳ３３における欠陥の抽出は成功するはず
である。

【０１１０】ステップＳ３４においてはステップＳ３０
と同様に、ステップＳ３３における欠陥の抽出が成功し
たか否かが判断される。“ＹＥＳ”と判断された場合に
はステップＳ７へと移行し、実施の形態１の処理がその
まま行われる。

【０１１１】“ＮＯ”と判断された場合には、失敗の原
因は微小さではなくはみ出しであるということで、ステ
ップＳ３５へと移行する。ステップＳ３５においては、
図１８のステップＳ２において予備検査機８によって抽
出された原点マークのうち、検査対象となっている欠陥
に最も近いものをピックアップする。そしてこの原点マ
ークの座標に基づき、この原点マークをカメラ３の視野
内へと移動させるように、学習部１１ｄからステージ制
御部６へと指示がなされる。

【０１１２】ステップＳ３６においては、ステップＳ３
７における原点マークの撮像に先立ち、原点マークが確
実に視野内に収められるように、カメラ３の倍率の引き
下げが行われる。これによって、カメラ３の実質的な視
野が拡大される。

【０１１３】ステップＳ３８においては、ステップＳ３
７において撮像された原点マークの抽出が行われ、その
実際の座標が既知となる。すると、検査対象となってい
る欠陥とこの原点マークとの間の位置の差異は図１８の
ステップＳ２の処理によって既知となっており、原点マ
ークの実際の座標を始点として位置の相対的な差異の分
だけの移動をＸ−Ｙステージ１に行わせた場合には、検
査対象である欠陥がカメラ３の視野内に丁度収まるはず
である。そこで、ステップＳ３９においては、原点マー
クの実際の座標を始点とする相対的な移動をＸ−Ｙステ
ージ１に行わせる。

【０１１４】ステップＳ３９における相対的な移動によ
って視野に対する欠陥のズレが補正された場合には、ス
テップＳ５における撮像の後のステップＳ６において、
欠陥は抽出されるはずである。尚、ステップＳ３９とス
テップＳ５との間に倍率の引き上げを行うステップＳ４
０を挟み込んでおくことによって、ステップＳ３６にお
いて引き下げられた倍率から欠陥の検査を行わなければ
ならないという不都合を回避することが可能となる。ス
テップＳ４０において引き上げられた後の倍率として
は、ステップＳ３６において引き下げられる直前の倍率
を学習部１１ｄの記憶回路に記憶させておいて用いれば
十分である。

【０１１５】以上のような構成によって、ステップＳ６
における欠陥の抽出が失敗した場合にも失敗の原因を補
って、欠陥の抽出を再度ステップＳ６において適切に行
うことが可能となる。これによって、実施の形態１〜実
施の形態７に記載の構成を用いる場合よりも、欠陥の検
査の信頼性が向上される。

【０１１６】ステップＳ３９における相対的な移動行っ
てもステップＳ６における抽出が失敗する場合には、ス
テップＳ５、ステップＳ３４及びステップＳ３５を経由
するループによって、１つの欠陥に対して無限に処理が
続けられてしまうという事態が生じ得る。そこで、ある
１つの欠陥に対してこのループの処理がなされた回数を
カウントし、このカウント値がある設定値まで達したら
その欠陥の観察を諦め、図２に例示されるステップＳ３
ａへと移行して次の欠陥の観察を行うという構成を採用
しても良い。ループの処理回数をカウントする構成の他
に、１つの欠陥に対して要した処理時間がある設定時間
を越えたらステップＳ３ａへと移行するという構成を用
いても良い。

【０１１７】この場合には、自動的に検査を行うことが
できなかった欠陥は、後で手動にて検査を行わなければ
ならない。そこで、自動的に検査を行うことができなか
った欠陥の座標を例えば専用のファイル等に記憶させて
おく構成を採用すると良い。このような構成を採用する
ことによって、手動で検査を行わなければならない欠陥
のみを知ることができ、効率的である。

【０１１８】本実施の検査装置を用いることによって、
１回目の撮像で検査を行えなかった欠陥に対して、倍率
及び撮像位置という条件が変えられた撮像が何度か行わ
れる。これによって、欠陥の抽出がより確実に行われ、
検査の信頼性が向上される。

【０１１９】このような効果は、特に電子顕微鏡等を用
いる場合、即ち、観察のためにＸ−Ｙステージ１のＸＹ
平面に対する角度を変化させながら観察を行う場合に顕
著となる。というのは、Ｘ−Ｙステージ１の角度を変化
させる場合にはＸ−Ｙステージ１中のある軸を中心とし
てＸ−Ｙステージ１を回転させるため、同じＸ−Ｙステ
ージ１の位置であっても、中心軸からの距離の違いによ
って回転の際の移動量は異なってしまうからである。

【０１２０】中心軸付近の欠陥ならば回転の角度に若干
の誤差が生じていても撮像視野内に収まるが、離れた欠
陥ならばこの誤差によって生ずる位置の狂いが大きくな
ってしまい、視野内に収まらなくなってしまう。しか
し、本実施の形態の構成は、視野内に収まらなくなって
しまった欠陥を視野内へと収めて再び撮像を行うもので
あり、有用である。同様の理由によって、Ｘ−Ｙステー
ジ１をＸＹ平面にて（Ｚ軸を中心にして）回転させて観
察する場合にも回転中心から離れた位置の欠陥はズレが
大きくなってしまうため、本実施の形態の構成にて有効
に対処できる。

【０１２１】以上のような理由によって、Ｘ−Ｙステー
ジ１を回転させた前後にて観察の条件は変わってしま
う。従って、図２に例示されるステップＳ１１において
得られた変化前のＸ−Ｙステージ１の移動の積分値を変
化後にも用いて、ステップＳ４ａにおける「移動の積分
値が付加されたＸ−Ｙステージ１の移動」を行うことは
不適切である。このような不都合に対処するためには、
ステップＳ３４における状態からステップＳ３９におけ
る相対的な移動後の状態までの移動量の積分を行い、こ
の積分値をステップＳ１１の積分値の代わりに記憶させ
ておけば良い。このような構成によって、変化後の条件
に適した積分値がステップＳ４ａにおいて用いられるこ
とになる。

【０１２２】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、制御手
段毎の相対的な移動の癖が学習によって把握され、新た
な欠陥に対して相対的な移動が行われる際にこの癖が反
映される。これによって、観察視野から欠陥が外れてし
まうことを回避するために拡大と相対的な移動とを繰り
返すことを省略することが可能となる。即ち、検査に要
する時間が短縮され、開発試作品及び製作治具のみなら
ず、販売又は使用目的のために量産される製品の検査を
行うことが可能となる。

【０１２３】請求項２に記載の構成によれば、向き及び
量という２つのパラメータによって制御手段の癖が把握
される。これらのパラメータは、そのままの値にて記憶
及び読み出しを行うことが可能である。従って、向き及
び量に基づいて行われる相対的な移動は再現性が高くな
り、欠陥は観察視野の中に好適に位置したままとなる。

【０１２４】請求項３に記載の構成によれば、検査装置
の電源が投入される度に相対的な移動の学習を行わなけ
ればならない必要がなくなる。これによって、学習に要
する時間が不要となり、請求項１に記載の構成による効
果に加え、検査に要する時間が更に短縮される。

【０１２５】請求項４に記載の構成によれば、欠陥の種
別のうち画像情報と分析結果とが対応付けられていない
もののみが分析手段の対象となる。これによって、対応
付けが行われている種別に対して分析が行われてしまう
という無駄が省かれ、検査に要する時間が短縮される。

【０１２６】更に、未学習の画像情報に対して対応付け
が逐次行われることによって、学習済の種別が増加して
いく。このような構成は、検査を行う前に予め対応付け
の学習が行われた欠陥のみ種別の判別が行われるとい
う、使用時には学習を行わない従来の構成とは異なり、
使用者の手間を取ることなく使用に並行して検査装置の
性能が向上される。

【０１２７】請求項５に記載の構成によれば、補修手段
によっては補修することが不可能である種別の欠陥に対
して補修手段が稼動するという無駄が省かれる。

【０１２８】請求項６に記載の構成によれば、広い面積
の中に存在するただ１つの欠陥のみによって不良品とさ
れてしまうディスプレイ用の基板が、請求項５に記載の
構成によって検査及び補修される。従来ならば量産品の
欠陥の検査及び補修が行えないことによって無駄になっ
ていたディスプレイ用の基板が請求項５に記載の構成に
よって救済されることによって活用することが可能とな
り、ディスプレイの生産性が向上される。

【０１２９】請求項７に記載の構成によれば、ステージ
上に半導体基板が正しく載置されたことになる。これに
よって、制御手段による収納動作が失敗なく行われ、欠
陥の観察を確実に行うことが可能となる。

【０１３０】請求項８に記載の構成によれば、観察視野
から外れてしまった欠陥が観察視野内へと収納される。
これによって、この新たな欠陥に対する検査を確実に行
うことが可能となる。

【０１３１】請求項９に記載の構成によれば、引き下げ
後の倍率から欠陥の観察を行い始めなければならないと
いう手間が省かれる。これによって、観察手段によって
行われる欠陥の拡大及び観察の何段階か分の時間が短縮
され、検査の効率が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に従う検査装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図２】 実施の形態１に従う検査装置を用いる際の処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図３】 実施の形態１に従う検査装置を用いる際の処
理手順の他例を示すフローチャートである。

【図４】 実施の形態２に従う検査装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図５】 実施の形態２に従う検査装置を用いる際の処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図６】 実施の形態３に従う検査装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図７】 実施の形態３に従う検査装置を用いる際の処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図８】 実施の形態４に従う検査装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図９】 実施の形態４に従う検査装置を用いる際の処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１０】 実施の形態５に従う検査装置の構成の一例
を示すブロック図である。

【図１１】 実施の形態５に従う検査装置を用いる際の
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１２】 実施の形態６に従う検査装置の構成の一例
を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態６に従う検査装置を用いる際の
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１４】 実施の形態７に従う検査装置の構成の一例
を示すブロック図である。

【図１５】 実施の形態７に従う検査装置を用いる際の
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１６】 実施の形態７に従う検査装置を用いる際の
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１７】 実施の形態８に従う検査装置の構成の一例
を示すブロック図である。

【図１８】 実施の形態８に従う検査装置を用いる際の
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１９】 実施の形態８に従う検査装置を用いる際の
処理手順の他例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ Ｘ−Ｙステージ、２ ウェーハ、２ａ 薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）基板、３ カメラ、４ 画像処理部、
５ 画像信号線、５ａ 画像信号線、６ ステージ制御
部、７ 制御信号線、８ 予備検査機、９，１０ａ 座
標用信号線、１０ｂ 移動用信号線、１０ｃ 分析結果
用信号線、１０ｄ 補修用信号線、１１，１１ａ〜１１
ｄ 学習部、１２ 成分分析部、１４ 電子顕微鏡、１
５ 集束イオンビーム光学系、１６ レーザー加工機、
１７ モニタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ａ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体である半導体基板が有する欠陥
   の位置を抽出する抽出手段と、 前記欠陥の拡大及び観察を行う観察手段と、 抽出された前記位置を前記観察手段の観察視野に収める
   収納動作を、前記半導体基板と該観察手段との相対的な
   移動によって、前記拡大に並行して遂行する制御手段
   と、 前記相対的な移動の学習を行い、学習済の該相対的な移
   動を新たな欠陥に対して再現することを前記制御手段に
   指示する学習手段とを備える、検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の検査装置であって、 前記学習は、前記相対的な移動の向き及び量を記憶する
   ことによってなされる、検査装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の検査装置であって、 前記向き及び前記量は、前記検査装置の電源が切られて
   いるときにも続けて記憶される、検査装置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２または請求項３に記
   載の検査装置であって、 前記欠陥の成分を分析して分析結果を得る分析手段を更
   に備え、 前記観察手段は、前記欠陥の画像情報を取り込み、 前記学習手段は、 前記分析結果と前記画像情報との対応付けによる学習に
   基づき、新たな画像情報を与える前記新たな欠陥の種別
   を判別し、 前記新たな欠陥に対して前記分析手段が稼動するか否か
   を決定する、検査装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の検査装置であって、 前記新たな欠陥の補修を行う補修手段を更に備え、 前記学習手段は、前記対応付けによって判別された前記
   種別に応じて、前記補修手段が稼動するか否かを決定す
   る、検査装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の検査装置であって、前
   記半導体基板はディスプレイ用の基板である、検査装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の検査装置であって、 前記抽出手段と前記観察手段とは、互いに別個であり、 前記半導体基板は、 前記半導体基板における相対的な位置の基準となる第１
   及び第２のポインタそれぞれの位置である第１及び第２
   の位置を前記抽出手段によって抽出され、 前記第１及び第２の位置を前記抽出手段によって抽出さ
   れた後に、前記制御手段によって動きを制御されるステ
   ージ上に載置され、 前記観察手段は、前記ステージ上に載置された前記半導
   体基板に関して、前記第１及び第２の位置を抽出し、 前記学習手段は、 前記半導体基板が前記ステージ上に正しく載置されてい
   る場合の仮想的な前記第１及び第２の位置と、前記観察
   手段によって抽出された前記第１及び第２の位置とをそ
   れぞれ比較することによって、該半導体基板と該ステー
   ジとの位置関係のズレを認識し、 前記ズレが解消される前記ステージの移動を前記制御手
   段に指示する、検査装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の検査装置であって、 前記学習手段は、前記欠陥が前記観察視野内にて観察不
   可能であることを検知すると、 前記観察手段には倍率の引き下げを指示し、 前記制御手段には、前記半導体基板における相対的な位
   置の基準となるポインタが前記引き下げ後の前記観察視
   野に収納されることを指示し、 前記観察手段は、前記観察視野に収納された前記ポイン
   タの位置である基準位置を抽出し、 前記学習手段は、前記抽出手段によって得られている前
   記ポインタの位置と前記欠陥の位置との間の相対的な位
   置の分の移動を、前記基準位置を始点として行うことを
   前記制御手段に指示する、検査装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の検査装置であって、 前記学習手段は、前記基準位置が抽出された後であり、
   前記基準位置を始点として前記相対的な位置の分の移動
   を行うことを指示するよりも前に、前記観察手段に前記
   倍率の引き上げを指示する、検査装置。