特開 2024-114428 検査装置及び検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114428

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】検査装置及び検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20240816BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020190

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】301014904

【氏名又は名称】東レエンジニアリング先端半導体ＭＩテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 朋也

(72)【発明者】

【氏名】大▲美▼ 英一

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA51

2G051AB01

2G051AB02

2G051AC21

2G051EC06

(57)【要約】

【課題】検査画像と基準画像との位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を抑制する。
【解決手段】検査装置１は、被検査対象Ｗを撮像して得られる検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することによって、被検査対象Ｗを検査する。基準画像Ｋでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から登録パターンＰｋが登録される。検査画像Ｊでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から登録パターンＰｋに類似した検出パターンＰｊが検出される。検査画像Ｊにおける検出パターンＰｊの位置Ｌｊと基準画像Ｋにおける登録パターンＰｋの位置Ｌｋとに基づいて、検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせする。検出パターンＰｊ及び登録パターンＰｋをそれぞれ複数の領域Ｄに区画して、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士で比較することによって、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとの一致を判定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより前記被検査対象を検査する検査装置であって、
前記基準画像では、前記被検査対象に形成された複数のパターンの中から位置合わせ用の前記パターンが登録パターンとして登録されており、
前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した前記パターンが検出パターンとして検出されており、
前記検査画像における前記検出パターンの位置と前記基準画像における前記登録パターンの位置とに基づいて、前記検査画像を前記基準画像に位置合わせしており、
前記検出パターン及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致を判定する、検査装置。

【請求項2】

請求項１に記載の検査装置であって、
前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した複数の前記パターンが検出パターン候補として検出されており、
各前記検出パターン候補及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、各前記検出パターン候補と前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、複数の前記検出パターン候補のうちの前記登録パターンに対する一致率が最も高い前記検出パターン候補を前記検出パターンであると判定する、検査装置。

【請求項3】

請求項２に記載の検査装置であって、
複数の前記検出パターン候補のうちの前記登録パターンに対する前記領域毎の前記一致率の総和又は平均が最も高い前記検出パターン候補を前記検出パターンであると判定する、検査装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載の検査装置であって、
各前記領域は、複数の画素に区画されており、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で且つ互いに対応する前記画素の光学情報同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致率を求める、検査装置。

【請求項5】

被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより前記被検査対象を検査する検査方法であって、
前記基準画像では、前記被検査対象に形成された複数のパターンの中から位置合わせ用の前記パターンを登録パターンとして登録して、
前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した前記パターンを検出パターンとして検出して、
前記検査画像における前記検出パターンの位置と前記基準画像における前記登録パターンの位置とに基づいて、前記検査画像を前記基準画像に位置合わせしており、
前記検出パターン及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致を判定する、検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検査装置及び検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示すように、半導体基板などの被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することによって被検査対象を検査する検査方法が、知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－３２５０４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の検査方法では、被検査対象を複数の視野に区画するとともに、カメラなどの撮像手段を被検査対象に対して相対的に移動させながら、被検査対象を撮像手段によって視野毎に順次撮像して、視野毎に撮像画像を得る。

【0005】

視野毎に撮像画像をトリミングして、視野毎に検査画像を得る。視野毎に得られた検査画像を、視野毎に予め作成された基準画像と、比較する。これにより、被検査対象が検査されて、例えば、被検査対象に発生した欠陥の検出などが行われる。

【0006】

ここで、被検査対象を支持するステージや撮像手段などの位置決め精度が悪いと、比較する検査画像と基準画像との間で位置ずれが生じてしまい、位置ずれの生じた部分に疑似欠陥が検出されてしまうことがある。

【0007】

このような疑似欠陥の検出が生じないように、視野毎に基準画像に位置合わせ用のパターンを登録パターンとして登録し、基準画像における登録パターンの位置を基準にして、撮像画像（視野）をトリミングして検査画像を得て、得られた検査画像を、基準画像に位置合わせして基準画像と比較する。

【0008】

位置合わせ用の登録パターンは、被検査対象に形成された複数のパターンの中から、他のパターンとの誤認を避けるために、なるべくユニークなパターンが選ばれる。

【0009】

しかしながら、撮像画像（視野）をトリミングして検査画像を得る際に、被検査対象における登録パターンとは異なるパターンを、登録パターンとして誤認してしまうことが稀にある。この場合、誤った基準に基づいて撮像画像（視野）をトリミングして検査画像を得ることになるので、検査画像を基準画像に位置合わせする際に、検査画像と基準画像との間で位置ずれが生じてしまい、疑似欠陥が検出されてしまう。

【0010】

本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより被検査対象を検査するにあたって、検査画像と基準画像との位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示に係る検査装置は、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより前記被検査対象を検査する検査装置であって、前記基準画像では、前記被検査対象に形成された複数のパターンの中から位置合わせ用の前記パターンが登録パターンとして登録されており、前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した前記パターンが検出パターンとして検出されており、前記検査画像における前記検出パターンの位置と前記基準画像における前記登録パターンの位置とに基づいて、前記検査画像を前記基準画像に位置合わせしており、前記検出パターン及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致を判定する。

【0012】

検出パターンと登録パターンとの一致を判定するにあたって、検出パターンと登録パターンとを単純に比較しただけでは、両者が一致しないにもかかわらず一致すると誤認される可能性がある。

【0013】

そこで、検出パターン及び登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画するとともに、検出パターンと登録パターンとの一致を判定するにあたって、検出パターンと登録パターンとを互いに対応する領域同士で比較する。

【0014】

このように、検出パターンと登録パターンとを互いに対応する領域同士で比較することによって、検出パターンと登録パターンとを単純に比較しただけの場合に比べて、検出パターンと登録パターンとを細かく比較することができる。

【0015】

これにより、検出パターンと登録パターンとが一致しないにもかかわらず一致すると誤認されることを抑制することができる。そして、検出パターン及び登録パターンに基づいて検査画像を基準画像に位置合わせする際に、検査画像と基準画像との位置ずれを抑制することができる。

【0016】

以上、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより被検査対象を検査するにあたって、検査画像と基準画像との位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を抑制することができる。

【0017】

一実施形態では、前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した複数の前記パターンが検出パターン候補として検出されており、各前記検出パターン候補及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、各前記検出パターン候補と前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、複数の前記検出パターン候補のうちの前記登録パターンに対する一致率が最も高い前記検出パターン候補を前記検出パターンであると判定する。

【0018】

登録パターンに類似した複数の検出パターン候補の中から、登録パターンに対する一致率が最も高い検出パターン候補を、検出パターンであると判定する。これにより、初めから検出パターンを１つのみ検出する場合に比べて、検出パターンと登録パターンとが一致しないにもかかわらず一致すると誤認されることを抑制する上で有利になる。

【0019】

一実施形態では、複数の前記検出パターン候補のうちの前記登録パターンに対する前記領域毎の前記一致率の総和又は平均が最も高い前記検出パターン候補を前記検出パターンであると判定する。

【0020】

登録パターンに対する領域毎の一致率の総和又は平均を判定基準にすることによって、複数の検出パターン候補の中から１つの検出パターンを容易に選択することができる。

【0021】

一実施形態では、各前記領域は、複数の画素に区画されており、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で且つ互いに対応する前記画素の光学情報同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致率を求める。

【0022】

検出パターンと登録パターンとを互いに対応する領域同士でだけでなく互いに対応する画素の光学情報同士でも比較することによって、検出パターンと登録パターンとを、より一層、細かく比較することができる。

【0023】

本開示に係る検査方法は、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより前記被検査対象を検査する検査方法であって、前記基準画像では、前記被検査対象に形成された複数のパターンの中から位置合わせ用の前記パターンを登録パターンとして登録して、前記検査画像では、前記被検査対象に形成された複数の前記パターンの中から前記登録パターンに類似した前記パターンを検出パターンとして検出して、前記検査画像における前記検出パターンの位置と前記基準画像における前記登録パターンの位置とに基づいて、前記検査画像を前記基準画像に位置合わせしており、前記検出パターン及び前記登録パターンをそれぞれ複数の領域に区画して、前記検出パターンと前記登録パターンとを互いに対応する前記領域同士で比較することによって、前記検出パターンと前記登録パターンとの一致を判定する。

【発明の効果】

【0024】

本開示によれば、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより被検査対象を検査するにあたって、検査画像と基準画像との位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、被検査対象を撮像して得られる検査画像を基準画像と比較することにより被検査対象を検査する検査装置を示す。

【図2】図２は、被検査対象での検出パターン候補の検出を示す。

【図3】図３は、登録パターンと複数の検出パターン候補との比較を示す。

【図4】図４は、登録パターンと第２検出パターン候補との比較の詳細を示す。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0027】

（検査装置）
図１は、検査装置１を示す。検査装置１は、被検査対象Ｗを撮像して得られる検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することによって、被検査対象Ｗを検査する。検査装置１は、マイコン及びプログラムで構成された制御部を備える。本例では、被検査対象Ｗは、半導体ウエハ（基板）の表面である。

【0028】

検査装置１は、被検査対象Ｗに発生した欠陥を検出する。欠陥として、例えば、異物、傷、エッジリンス不良、スルーホール異常、塗膜ムラ、剥がれ、スクラッチ、ボンディングパッド異常、色ムラ、パターン異常、染み、変色、変形、などがある。

【0029】

検査装置１では、被検査対象Ｗを複数の視野Ｆｊに区画するとともに、カメラを被検査対象Ｗに対して相対的に移動させながら、被検査対象Ｗをカメラによって視野Ｆｊ毎に順次撮像して、視野Ｆｊ毎に撮像画像を得る。

【0030】

視野Ｆｊ毎に撮像画像の外周部をトリミングして、視野Ｆｊ毎に検査画像Ｊを得る。視野Ｆｊ毎に得られた検査画像Ｊを、基準画像Ｋと比較する。

【0031】

基準画像Ｋは、フィッティング画像や統計的良品画像とも呼ばれる。基準画像Ｋは、例えば、良品判定された被検査対象Ｗの画像を平均化することによって、得られる。基準画像Ｋは、事前に設定されている。基準画像Ｋは、検査画像Ｊと同様の方法にて、カメラの視野Ｆｋ毎に予め作成されている。

【0032】

検査画像Ｊを得るための視野Ｆｊ（以下「検査視野Ｆｊ」という）と基準画像Ｋを得るための視野Ｆｋ（以下「基準視野Ｆｋ」という）とは、互いに同じ大きさ且つ同じ形状である（本例では四角形）。

【0033】

検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することによって、被検査対象Ｗが検査されて、被検査対象Ｗに発生した欠陥の検出が行われる。

【0034】

しかしながら、被検査対象Ｗを支持するステージやカメラなどの位置決め精度が悪いと、検査視野Ｆｊと基準視野Ｆｋとの位置ずれが生じてしまう。このため、検査画像Ｊと基準画像Ｋとの間でも位置ずれが生じてしまい、当該位置ずれの生じた部分に疑似欠陥（過剰欠陥）が検出されてしまうことがある。

【0035】

このような疑似欠陥の検出が生じないように、基準視野Ｆｋ毎に基準画像Ｋでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から、位置合わせ用（アライメント用）のパターンＰが、登録パターンＰｋとして予め登録されている。そして、検査視野Ｆｊ毎に検査画像Ｊでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から、登録パターンＰｋに類似したパターンＰが、検出パターンＰｊとして検出される。

【0036】

パターンＰは、例えば、配線パターンであったり、集積回路の形状パターンであったり、様々である。

【0037】

なお、図１では、検査視野Ｆｊ及び基準視野Ｆｋにおいて、白い領域は、被検査対象Ｗの素地（無地、例えば半導体基板の表面そのまま）であり、グレーの領域は、何かしらのパターンＰを含み得る領域である。

【0038】

被検査対象Ｗでの検出パターンＰｊの検出は、検査視野Ｆｊ及び検査画像Ｊよりも狭く且つ検出パターンＰｊよりも広い、パターンマッチング探索範囲Ｒにて行われる。換言すると、被検査対象Ｗでは、パターンマッチング探索範囲Ｒにおいて、検出パターンＰｊが探索される。

【0039】

検査画像Ｊ（検査視野Ｆｊ）における検出パターンＰｊの位置Ｌｊと、基準画像Ｋ（基準視野Ｆｋ）における登録パターンＰｋの位置Ｌｋと（の位置ずれ量）に基づいて（基準にして）、検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせする（平行移動させて重ねる）。換言すると、登録パターンＰｋに対する検出パターンＰｊの位置ずれ量に基づいて、検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせする。このような位置合わせ方法は、テンプレートマッチングと呼ばれる。

【0040】

具体的には、検査視野（撮像画像）Ｆｊの外周部をトリミングして検査画像Ｊを得て、得られた検査画像Ｊを、基準画像Ｋに位置合わせする。そして、検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較する。これにより、被検査対象Ｗが検査される。

【0041】

図１では、検査画像Ｊ（検査視野Ｆｊ）における検出パターンＰｊの位置Ｌｊの一例として、検査画像Ｊ（検査視野Ｆｊ）の右下端と検出パターンＰｊの右下端との距離を、例示する。同様に、基準画像Ｋ（基準視野Ｆｋ）における登録パターンＰｋの位置Ｌｋの一例として、基準画像Ｋ（基準視野Ｆｋ）の右下端と登録パターンＰｋの右下端との距離を、例示する。

【0042】

位置合わせ用の登録パターンＰｋは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から、他のパターンＰとの誤認を避けるために、なるべくユニークなパターンＰが選ばれる。

【0043】

しかしながら、検査視野（撮像画像）Ｆｊをトリミングして検査画像Ｊを得る際に、すなわち、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から登録パターンＰｋに類似したパターンＰを検出パターンＰｊとして検出する際に、被検査対象Ｗにおける登録パターンＰｋとは異なるパターンＰを、登録パターンＰｋとして誤認してしまうことが稀にある。

【0044】

この場合、誤った基準に基づいて、検査視野（撮像画像）Ｆｊをトリミングして検査画像Ｊを得ることになるので、検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせする際に、検査画像Ｊと基準画像Ｋとの間で位置ずれが生じてしまい、疑似欠陥が検出されてしまう。

【0045】

本実施形態では、被検査対象Ｗを撮像して得られる検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することにより被検査対象Ｗを検査するにあたって、検査画像Ｊと基準画像Ｋとの位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を、以下の工夫を施すことによって、抑制する。

【0046】

（検出パターン候補）
図２は、被検査対象Ｗでの検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの検出を示す。なお、簡単ため、被検査対象Ｗの絵を、図１から変更している。検査画像Ｊ（検査視野Ｆｊ）におけるパターンマッチング探索範囲Ｒでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から、登録パターンＰｋに類似した複数のパターンＰが、検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃとして検出される。

【0047】

複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとの類似の判定は、例えば、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃを区画する複数の画素の輝度と、登録パターンＰｋを区画する複数の画素の輝度とを、画素同士で比較した際における一致率に基づいて行われてもよい。

【0048】

複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとの類似の判定のために画素毎に輝度の一致率を求めるにあたって、登録パターンＰｋ及び各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃそれぞれを、後述する複数の領域Ｄに区画しない。

【0049】

複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃとして、例えば、登録パターンＰｋとの一致率が高い順に上位数個が選ばれたり、登録パターンＰｋとの一致率が所定の閾値を越えるものが全て選ばれたりする。

【0050】

本例では、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃとして、第１検出パターン候補Ｐｊａと、第２検出パターン候補Ｐｊｂと、第３検出パターン候補Ｐｊｃと、の３つがある。

【0051】

図３は、登録パターンＰｋと複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃとの比較を示す。本例では、登録パターンＰｋ及び複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃは、四角形である。

【0052】

図３から一見して明らかなように、第１検出パターン候補Ｐｊａは、登録パターンＰｋと一致しており、正解である。一方、第２検出パターン候補Ｐｊｂ及び第３検出パターン候補Ｐｊｃは、登録パターンＰｋと一致しておらず、不正解である。人の目で判定すると、第１検出パターン候補Ｐｊａが正解であり且つ第２検出パターン候補Ｐｊｂ及び第３検出パターン候補Ｐｊｃが誤りであることは、明らかである。

【0053】

しかしながら、機械（例えば、ＡＩ：Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）で判定すると、例えば、第１検出パターン候補Ｐｊａを不正解であると誤判定したり、第２検出パターン候補Ｐｊｂ及び第３検出パターン候補Ｐｊｃを正解であると誤判定したりすることがある。誤判定の原因として、パターンＰの崩れ、パターンＰが異物で隠れること、などが挙げられる。

【0054】

そこで、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃ及び登録パターンＰｋを、それぞれ、複数の領域Ｄに区画する。本例では、領域Ｄとして、左上の第１領域Ｄ１と、右上の第２領域Ｄ２と、左下の第３領域Ｄ３と、右下の第４領域Ｄ４と、４つ（４象限）ある。

【0055】

各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとを、互いに対応する領域Ｄ同士で比較することによって、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃのうちの登録パターンＰｋに対する一致率（相関率）Ｈが最も高い検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃを、真の検出パターンＰｊであると判定する。

【0056】

具体的には、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第１領域Ｄ１と、登録パターンＰｋの第１領域Ｄ１とを、比較する。各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第２領域Ｄ２と、登録パターンＰｋの第２領域Ｄ２とを、比較する。各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第３領域Ｄ３と、登録パターンＰｋの第３領域Ｄ３とを、比較する。各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第４領域Ｄ４と、登録パターンＰｋの第４領域Ｄ４とを、比較する。

【0057】

図４は、登録パターンＰｋと第２検出パターン候補Ｐｊｂとの比較の詳細を示す。図４において第２検出パターン候補Ｐｊｂを例に説明するが、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃ及び登録パターンＰｋにおいて、各領域Ｄは、複数の画素Ｇにさらに区画されている。

【0058】

図３，４に示すように、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとを、互いに対応する（互いに同じ位置にある）領域Ｄ同士で且つ互いに対応する（互いに同じ位置にある）画素Ｇにおける光学情報としての輝度Ｅ同士で、比較することによって、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとの一致率Ｈを求める。

【0059】

例えば、各画素Ｇには、０～２５５の輝度Ｅの数値が与えられている。各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃと登録パターンＰｋとを、対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較するにあたって、比較される画素Ｇにおける輝度Ｅの数値の差分（又は割合）が所定の範囲内にある場合を一致と判定するとともに、全ての画素Ｇに対する一致判定された画素Ｇの割合を、一致率Ｈとしてもよい。

【0060】

図３，４に示すように、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第１領域Ｄ１と登録パターンＰｋの第１領域Ｄ１とを、互いに対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較することによって、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第１領域Ｄ１と登録パターンＰｋの第１領域Ｄ１との第１一致率Ｈ１を求める。

【0061】

各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第２領域Ｄ２と登録パターンＰｋの第２領域Ｄ２とを、互いに対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較することによって、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第２領域Ｄ２と登録パターンＰｋの第２領域Ｄ２との第２一致率Ｈ２を求める。

【0062】

各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第３領域Ｄ３と登録パターンＰｋの第３領域Ｄ３とを、互いに対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較することによって、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第３領域Ｄ３と登録パターンＰｋの第３領域Ｄ３との第３一致率Ｈ３を求める。

【0063】

各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第４領域Ｄ４と登録パターンＰｋの第４領域Ｄ４とを、互いに対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較することによって、各検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの第４領域Ｄ４と登録パターンＰｋの第４領域Ｄ４との第４一致率Ｈ４を求める。

【0064】

そして、図３，４に示すように、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃのうちの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ又は平均Ｈａが最も高い検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃを、真の検出パターンＰｊであると判定する（選択される）。

【0065】

領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓとは、第１領域Ｄ１での第１一致率Ｈ１と、第２領域Ｄ２での第２一致率Ｈ２と、第３領域Ｄ３での第３一致率Ｈ３と、第４領域Ｄ４での第４一致率Ｈ４と、の総和である（Ｈｓ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４）。

【0066】

領域Ｄ毎の一致率Ｈの平均Ｈａとは、第１領域Ｄ１での第１一致率Ｈ１と、第２領域Ｄ２での第２一致率Ｈ２と、第３領域Ｄ３での第３一致率Ｈ３と、第４領域Ｄ４での第４一致率Ｈ４と、の平均である（Ｈａ＝（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４）／４）。

【0067】

第１検出パターン候補Ｐｊａと登録パターンＰｋとを比較すると、図３から、第１一致率Ｈ１、第２一致率Ｈ２、第３一致率Ｈ３及び第４一致率Ｈ４のいずれもが、高いことが分かる。したがって、第１検出パターン候補Ｐｊａの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ及び平均Ｈａは、いずれも、高くなる。

【0068】

第２検出パターン候補Ｐｊｂと登録パターンＰｋとを比較すると、図３から、第１一致率Ｈ１及び第３一致率Ｈ３が高い一方、第２一致率Ｈ２及び第４一致率Ｈ４が低いことが分かる。したがって、第２検出パターン候補Ｐｊｂの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ及び平均Ｈａは、第１検出パターン候補Ｐｊａにおけるそれらに比較して、低くなる。

【0069】

第３検出パターン候補Ｐｊｃと登録パターンＰｋとを比較すると、図３から、第２一致率Ｈ２及び第４一致率Ｈ４が低く、さらに第１一致率Ｈ１及び第３一致率Ｈ３が著しく低いことが分かる。したがって、第３検出パターン候補Ｐｊｃの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ及び平均Ｈａは、第１検出パターン候補Ｐｊａ及び第２検出パターン候補Ｐｊｂにおけるそれらに比較して、低くなる。

【0070】

このように、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃのうちの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ及び平均Ｈａが最も高い検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃは、第１検出パターン候補Ｐｊａである。第１検出パターン候補Ｐｊａは、真の検出パターンＰｊであると判定される。

【0071】

検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）及び登録パターンＰｋは、それぞれ、複数の領域Ｄに区画されている。検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士で且つ互いに対応する画素Ｇの輝度Ｅ同士で比較することによって、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとの一致が、判定される。

【0072】

なお、互いに対応する領域Ｄ同士での比較により求められた検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとの一致率Ｈが、仮に所定の閾値よりも低い場合には、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとが互いに一致しないと、判定してもよい。

【0073】

（作用効果）
検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとの一致を判定するにあたって、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを単純に比較しただけでは、両者が一致しないにもかかわらず一致すると誤認される可能性がある。

【0074】

そこで、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）及び登録パターンＰｋをそれぞれ複数の領域Ｄに区画するとともに、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとの一致を判定するにあたって、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士で比較する。

【0075】

このように、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士で比較することによって、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを単純に比較しただけの場合に比べて、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを細かく比較することができる。

【0076】

これにより、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとが一致しないにもかかわらず一致すると誤認されることを抑制することができる。そして、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）及び登録パターンＰｋに基づいて検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせする際に、検査画像Ｊと基準画像Ｋとの位置ずれを抑制することができる。

【0077】

以上、被検査対象Ｗを撮像して得られる検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することにより被検査対象Ｗを検査するにあたって、検査画像Ｊと基準画像Ｋとの位置ずれに起因する疑似欠陥の検出を抑制することができる。

【0078】

登録パターンＰｋに類似した複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの中から、登録パターンＰｋに対する一致率Ｈが最も高い検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃ（本例では第１検出パターン候補Ｐｊａ）を、真の検出パターンＰｊであると判定する。

【0079】

これにより、初めから検出パターンＰｊを１つのみ検出（選択）する場合に比べて、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとが一致しないにもかかわらず一致すると誤認されることを抑制する上で有利になる。

【0080】

登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ又は平均Ｈａを判定基準にすることによって、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃの中から１つの真の検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）を容易に選択することができる。

【0081】

検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士でだけでなく互いに対応する画素Ｇの輝度（光学情報）Ｅ同士でも比較することによって、検出パターンＰｊ（第１検出パターン候補Ｐｊａ）と登録パターンＰｋとを、より一層、細かく比較することができる。

【0082】

（その他の実施形態）
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

【0083】

本実施形態では、複数の検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃのうちの登録パターンＰｋに対する領域Ｄ毎の一致率Ｈの総和Ｈｓ又は平均Ｈａが最も高い検出パターン候補Ｐｊａ，Ｐｊｂ，Ｐｊｃを、真の検出パターンＰｊであると判定したが、これに限定されず、総和Ｈｓ及び平均Ｈａ以外の指標が用いられてもよい。

【0084】

本実施形態では、領域Ｄは、４つであったが、これに限定されず、２つ以上であれば、いくつでもよい。

【0085】

初めから１つの検出パターンＰｊのみを検出して、検出された１つの検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとを、互いに対応する領域Ｄ同士で比較することによって、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとの一致を判定してもよい。

【0086】

図１では、検査画像Ｊ（検査視野Ｆｊ）における検出パターンＰｊの位置Ｌｊ及び基準画像Ｋ（基準視野Ｆｋ）における登録パターンＰｋの位置Ｌｋを、右下端同士の距離で例示したが、これに限定されず、例えば、左上端同士などのその他の端同士の距離や、中央同士の距離などで表してもよい。

【0087】

検査視野Ｆｊ（検査画像Ｊ）及び基準視野Ｆｋ（基準画像Ｋ）は、四角形に限定されず、例えば、四角形以外の多角形や、多角形以外の円形などでもよい。同様に、登録パターンＰｋ及び検出パターンＰｊは、四角形に限定されず、例えば、四角形以外の多角形や、多角形以外の円形でもよい。

【0088】

被検査対象Ｗは、半導体ウエハに限定されず、種々の対象が考えられ得る。被検査対象Ｗは、例えば、ガラスや金属や樹脂等でもよい。被検査対象Ｗは、板材でなくてもよく、例えば電線等でもよい。

【0089】

画素Ｇにおける光学情報Ｅとして、輝度のみならず、例えば、色相、明度、暗度、彩度、光度、照度などの種々の指標を、を適用してもよい。

【0090】

本開示に係る検査方法は、被検査対象Ｗを撮像して得られる検査画像Ｊを基準画像Ｋと比較することによって、被検査対象Ｗを検査する。この検査方法において、基準画像Ｋでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から位置合わせ用のパターンＰを登録パターンＰｋとして登録して、検査画像Ｊでは、被検査対象Ｗに形成された複数のパターンＰの中から登録パターンＰｋに類似したパターンＰを検出パターンＰｊとして検出して、検査画像Ｊにおける検出パターンＰｊの位置Ｌｊと基準画像Ｋにおける登録パターンＰｋの位置Ｌｋとに基づいて、検査画像Ｊを基準画像Ｋに位置合わせしており、検出パターンＰｊ及び登録パターンＰｋをそれぞれ複数の領域Ｄに区画して、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとを互いに対応する領域Ｄ同士で比較することによって、検出パターンＰｊと登録パターンＰｋとの一致を判定する。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本開示は、検査装置及び検査方法に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

【符号の説明】

【0092】

Ｗ 被検査対象
Ｊ 検査画像
Ｋ 基準画像
Ｆｊ 検査視野
Ｆｋ 基準視野
Ｐ パターン
Ｐｊ 検出パターン
Ｐｊａ 第１検出パターン候補（複数の検出パターン候補）
Ｐｊｂ 第２検出パターン候補（複数の検出パターン候補）
Ｐｊｃ 第３検出パターン候補（複数の検出パターン候補）
Ｐｋ 登録パターン
Ｌｊ 位置
Ｌｋ 位置
Ｄ 領域
Ｄ１ 第１領域
Ｄ２ 第２領域
Ｄ３ 第３領域
Ｄ４ 第４領域
Ｇ 画素
Ｅ 輝度（光学情報）
Ｈ 一致率
Ｈ１ 第１一致率
Ｈ２ 第２一致率
Ｈ３ 第３一致率
Ｈ４ 第４一致率
Ｈｓ 総和
Ｈａ 平均
Ｒ パターンマッチング探索範囲
１ 検査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】