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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】解析装置、解析方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/956 20060101AFI20241217BHJP
H01L 21/66 20060101ALI20241217BHJP
G06T 7/00 20170101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G01N21/956 A
H01L21/66 J
G06T7/00 610B
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021010590
(22)【出願日】2021-01-26
(65)【公開番号】P2022114329
(43)【公開日】2022-08-05
【審査請求日】2023-12-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石河 範明
(72)【発明者】
【氏名】矢木 菜摘
【審査官】村田 顕一郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０９００８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５８９４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１８０６２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２７４２８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１０７１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９８８７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１１７２２０９２（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００７－３２２２５７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８
Ｈ０１Ｌ ２１／６６
Ｇ０６Ｔ １／００－１／６０
Ｇ０６Ｔ ７／００－７／９０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体装置を撮影した画像を取得する画像取得部と、
前記画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出部と、
前記複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、前記２つの欠陥部分が１つの欠陥か否かを判定する欠陥判定部と
を備え、
前記欠陥判定部は、前記２つの欠陥部分を結ぶ方向と、前記欠陥部分の形状から特定される方向とに基づいて、前記２つの欠陥部分の距離および前記判定閾値の少なくとも一方を補正する
解析装置。
【請求項2】
半導体装置を撮影した画像であって、第１画像と、前記第１画像の撮影範囲よりも狭い範囲を撮影した第２画像とを取得する画像取得部と、
前記画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出部と、
前記複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、前記２つの欠陥部分が同一の欠陥の一部分か否かを判定する欠陥判定部と
を備え、
前記欠陥判定部は、前記２つの欠陥部分の特性に基づいて、前記２つの欠陥部分の距離、および、前記判定閾値の少なくとも一方を補正し、
前記第２画像は、前記第１画像における前記欠陥部分を含み、且つ、前記第１画像よりも分解能が高く、
前記欠陥判定部は、前記第２画像に基づいて、それぞれの前記欠陥部分の特性を判定する
解析装置。
【請求項3】
前記画像取得部は、２つの前記第２画像を取得し、
一方の前記第２画像には、前記２つの欠陥部分のうちの一方の欠陥部分が含まれ、
他方の前記第２画像には、前記２つの欠陥部分のうちの他方の欠陥部分が含まれ、
前記欠陥判定部は、前記２つの第２画像の距離に基づいて、前記２つの欠陥部分の距離を算出する
請求項２に記載の解析装置。
【請求項4】
前記欠陥判定部は、前記第２画像に基づいて、それぞれの前記欠陥部分を予め定められた複数の種類に分類し、同一種類に分類した前記２つの欠陥部分の距離を抽出する請求項２または３に記載の解析装置。
【請求項5】
前記欠陥抽出部は、前記第１画像から前記欠陥部分の座標を抽出し、
前記画像取得部は、前記欠陥部分の座標に基づいて、前記第２画像を取得し、
前記欠陥判定部は、前記欠陥部分が前記第２画像の端部まで達しているか否かに基づいて、前記２つの欠陥部分の距離、および、前記判定閾値の少なくとも一方を補正する
請求項２から４のいずれか一項に記載の解析装置。
【請求項6】
前記欠陥判定部は、同一種類に分類した前記２つの欠陥部分の間に、他の種類の前記欠陥部分が存在するか否かに基づいて、前記距離および前記判定閾値の少なくとも一方を補正する請求項４に記載の解析装置。
【請求項7】
前記欠陥判定部は、前記画像における前記欠陥部分の大きさに基づいて、前記距離および前記判定閾値の少なくとも一方を補正する請求項１から６のいずれか一項に記載の解析装置。
【請求項8】
半導体装置を撮影した画像を取得する画像取得段階と、前記画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出段階と、
前記複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、前記２つの欠陥部分が１つの欠陥か否かを判定する欠陥判定段階と、
前記２つの欠陥部分を結ぶ方向と、前記欠陥部分の形状から特定される方向とに基づいて、前記２つの欠陥部分の距離、および、前記判定閾値の少なくとも一方を補正する補正段階と
を備える解析方法。
【請求項9】
半導体装置を撮影した画像であって、第１画像と、前記第１画像の撮影範囲よりも狭い範囲を撮影した第２画像とを取得する画像取得段階と、
前記画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出段階と、
前記複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、前記２つの欠陥部分が同一の欠陥の一部分か否かを判定する欠陥判定段階と、
前記２つの欠陥部分の特性に基づいて、前記２つの欠陥部分の距離、および、前記判定閾値の少なくとも一方を補正する補正段階と、
前記第２画像に基づいて、それぞれの前記欠陥部分の特性を判定する特性判別段階と
を備え、
前記第２画像は、前記第１画像における前記欠陥部分を含み、且つ、前記第１画像よりも分解能が高い
解析方法。
【請求項10】
コンピュータに、請求項８または９に記載の解析方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、解析装置、解析方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウエハ等の半導体装置の検査装置において、半導体装置に存在する欠陥を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１－４参照）。
特許文献１ 特許第２９８６８６８号公報
特許文献２ 特開２００５－８３８４３号公報
特許文献３ 特開２００８－２６８２３２号公報
特許文献４ 特開２００９－１８０６２７号公報
特許文献１ 特許第２９８６８６８号公報
特許文献２ 特開２００５－８３８４３号公報
特許文献３ 特開２００８－２６８２３２号公報
特許文献４ 特開２００９－１８０６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
半導体装置の検査においては、欠陥の個数を精度よく計数できることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１の態様においては、解析装置を提供する。解析装置は、半導体装置を撮影した画像を取得する画像取得部を備えてよい。解析装置は、画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出部を備えてよい。解析装置は、複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、２つの欠陥部分が１つの欠陥か否かを判定する欠陥判定部を備えてよい。欠陥判定部は、２つの欠陥部分の特性に基づいて、２つの欠陥部分の距離、および、判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0005】
画像取得部は、半導体装置を撮影した第１画像と、第１画像における欠陥部分を含み、且つ、第１画像よりも分解能の高い第２画像とを取得してよい。欠陥判定部は、第２画像に基づいて、それぞれの欠陥部分の特性を判定してよい。
【0006】
欠陥判定部は、２つの第２画像の距離に基づいて、２つの欠陥部分の距離を算出してよい。
【0007】
欠陥判定部は、第２画像に基づいて、それぞれの欠陥部分を予め定められた複数の種類に分類し、同一種類に分類した２つの欠陥部分の距離を抽出してよい。
【0008】
欠陥判定部は、欠陥部分が第２画像の端部まで達しているか否かに基づいて、２つの欠陥部分の距離、および、判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0009】
欠陥判定部は、同一種類に分類した２つの欠陥部分の間に、他の種類の欠陥部分が存在するか否かに基づいて、距離および判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0010】
欠陥判定部は、画像における欠陥部分の大きさに基づいて、距離および判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0011】
欠陥判定部は、画像における欠陥部分の形状に基づいて、距離および判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0012】
欠陥判定部は、２つの欠陥部分を結ぶ方向と、欠陥部分の形状から特定される方向とに基づいて、距離および判定閾値の少なくとも一方を補正してよい。
【0013】
本発明の第２の態様では、解析方法を提供する。解析方法は、半導体装置を撮影した画像を取得する画像取得段階を備えてよい。解析方法は、画像から複数の欠陥部分を抽出する欠陥抽出段階を備えてよい。解析方法は、複数の欠陥部分に含まれる２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較して、２つの欠陥部分が１つの欠陥か否かを判定する欠陥判定段階を備えてよい。解析方法は、２つの欠陥部分の特性に基づいて、２つの欠陥部分の距離、および、判定閾値の少なくとも一方を補正する補正段階を備えてよい。
【0014】
本発明の第３の態様においては、コンピュータに、第２の態様に係る解析方法を実行させるためのプログラムを提供する。
【0015】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一つの実施形態に係る検査システム３００の構成例を示す図である。
【図2】撮像装置２０が半導体装置１０の表面を撮像した第１画像２０１の一例を示す図である。
【図3】第２画像２０２を用いて、それぞれの欠陥部分２１０の距離および特性の少なくとも一方を判別する例を示す。
【図4】複数の第２画像２０２の他の例を示す図である。
【図5】複数の第２画像２０２の他の例を示す図である。
【図6】複数の第２画像２０２の他の例を示す図である。
【図7】解析装置１００の動作例の概要を説明するフローチャートである。
【図8】欠陥の解析結果の一例を示す図である。
【図9】欠陥の解析結果の他の例を示す図である。
【図10】判定閾値の補正例を示す図である。
【図11】判定閾値の他の補正例を示す図である。
【図12】判定閾値の他の補正例を示す図である。
【図13】判定閾値の他の補正例を示す図である。
【図14】判定閾値の他の補正例を示す図である。
【図15】本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0018】
図１は、本発明の一つの実施形態に係る検査システム３００の構成例を示す図である。検査システム３００は、半導体装置１０の画像に基づいて、半導体装置１０に存在する欠陥を検出する。半導体装置１０は、半導体ウエハまたは半導体チップであってよい。半導体ウエハまたは半導体チップは、シリコンまたは化合物半導体等の半導体材料で形成される。
【0019】
検査システム３００は、撮像装置２０および解析装置１００を備える。撮像装置２０は、半導体装置１０の表面を撮像する。例えば撮像装置２０は、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハの表面を撮像する。撮像装置２０は、半導体装置１０の表面の全体を１枚の画像で撮像してよく、半導体装置１０の表面上において撮像位置を変化させて複数の画像を撮像してもよい。
【0020】
解析装置１００は、撮像装置２０が撮像した画像に基づいて、半導体装置１０に存在する欠陥を抽出する。本例の解析装置１００は、画像取得部１１０、欠陥抽出部１２０、欠陥判定部１３０および結果出力部１４０を備える。本例の解析装置１００は、情報を処理するコンピュータである。解析装置１００には、コンピュータを、画像取得部１１０、欠陥抽出部１２０、欠陥判定部１３０および結果出力部１４０として動作させるためのプログラムが与えられてよい。
【0021】
画像取得部１１０は、撮像装置２０が半導体装置１０の表面を撮像した画像を取得する。画像取得部１１０は、撮像装置２０と有線または無線で通信してよい。画像取得部１１０は、インターネットまたはローカルネットワーク等のネットワークを介して、撮像装置２０から画像を取得してもよい。また、解析装置１００と撮像装置２０は、同一の筐体内に配置されていてもよい。
【0022】
欠陥抽出部１２０は、画像取得部１１０が取得した画像から、複数の欠陥部分を抽出する。欠陥抽出部１２０は、画像中において、他の領域に比べて画素の明るさまたは色調が異なる箇所を抽出することで欠陥部分を抽出してよい。欠陥抽出部１２０は、予め設定されたルールに基づいて欠陥部分を抽出してよく、機械学習により学習させた抽出モジュールを用いて欠陥部分を抽出してもよい。画像から欠陥部分を抽出する方法は、特許文献１－４のいずれかに記載されたような公知の方法を用いることができる。欠陥抽出部１２０は、画像から欠陥部分を抽出する前に、当該画像に対して所定の処理を行ってよい。例えば欠陥抽出部１２０は、画像の各画素の輝度を正規化する処理、および、画像中のコントラストを強調する処理の少なくとも一方を行ってよい。
【0023】
欠陥判定部１３０は、欠陥抽出部１２０が抽出した複数の欠陥部分のうち、１つの欠陥として処理されるべき欠陥を検出する。欠陥判定部１３０は、いずれか２つの欠陥部分の距離と、予め定められた判定閾値とを比較する。欠陥判定部１３０は、当該距離が当該判定閾値より小さい場合に、当該２つの欠陥部分を１つの欠陥と判定する。欠陥判定部１３０は、１つの欠陥と判定された２つの欠陥部分のいずれかと、他の欠陥部分との距離に基づいて、当該他の欠陥部分も１つの欠陥に含まれるか否かを判定してよい。つまり欠陥判定部１３０は、画像中において比較的に近接している２つ以上の欠陥部分を、１つの欠陥と判定する。
【0024】
欠陥判定部１３０は、判定対象の２つの欠陥部分の特性に基づいて、判定閾値を補正してよい。欠陥部分の特性とは、欠陥部分の種類、大きさ、形状の少なくともいずれかを含んでよい。欠陥部分の種類とは、製造工程で用いた材料の飛散、材料のにじみ、欠け、他の異物の付着等のように、欠陥部分が形成された原因を示す分類であってよい。欠陥部分の種類は、欠陥部分を含む画像に基づいて、予め定められたルールにより判別してよく、機械学習により学習させた判別モジュールを用いて欠陥部分の種類を判別してもよい。欠陥部分の種類は、特許文献１－４のいずれかに記載されたような公知の方法で判別してよい。欠陥部分の種類毎に、１つの欠陥の大きさの分布が異なる。このため、画像中において同一距離はなれた２つの欠陥部分であっても、欠陥部分の種類によって当該２つの欠陥部分が１つの欠陥である可能性は異なり得る。このため、欠陥部分の種類に応じて判定閾値を補正することで、判定対象の２つの欠陥部分が１つの欠陥であるか否かを精度よく判定できる。欠陥判定部１３０には、欠陥部分の種類毎に、判定閾値を補正するための補正データが予め記憶されていてよく、欠陥部分の種類毎に判定閾値自体が記憶されていてもよい。
【0025】
また、欠陥部分の大きさとは、画像中における当該欠陥部分の面積、または、当該欠陥部分に含まれる画素数であってよい。欠陥判定部１３０は、欠陥部分が大きいほど、判定閾値を大きくしてよい。画像中にあらわれた欠陥部分が大きいほど、当該欠陥部分を含む欠陥も広い範囲に広がっている可能性が高くなるので、欠陥部分の大きさに応じて判定閾値を大きくすることで、判定対象の２つの欠陥部分が１つの欠陥であるか否かを精度よく判定できる。
【0026】
欠陥判定部１３０は、欠陥部分の形状により変化するパラメータに基づいて、判定閾値を補正してよい。当該パラメータは、例えば欠陥部分の長手方向または短手方向のように、形状から定まる方向であってよく、欠陥部分の最大幅、最小幅、最大幅と最小幅の比等のように、欠陥部分の幅に関するパラメータであってよく、他のパラメータであってもよい。長手方向とは、欠陥部分が最大幅を示す方向であり、短手方向とは、欠陥部分が最小幅を示す方向である。欠陥判定部１３０は、例えばいずれか一方の欠陥部分の長手方向に沿って配置された２つの欠陥部分に対する判定閾値を、いずれか一方の欠陥部分の短手方向に沿って配置された２つの欠陥部分に対する判定閾値よりも大きくする。つまり欠陥判定部１３０は、第１の欠陥部分が延伸している方向に第２の欠陥部分が存在している場合、第１の欠陥部分および第２の欠陥部分に対する判定閾値を、比較的に大きくする。これにより、判定対象の２つの欠陥部分が１つの欠陥であるか否かを精度よく判定できる。
【0027】
欠陥判定部１３０は、判定閾値を補正するのに代えて、判定対象の２つの欠陥部分の距離を補正してもよい。例えば欠陥判定部１３０は、判定閾値を大きく補正するのに代えて距離を小さく補正し、判定閾値を小さく補正するのに代えて距離を大きく補正する。判定閾値を補正することに代えて距離を補正することでも、判定閾値を補正した場合と同様の効果を得られる。また欠陥判定部は、判定閾値および距離の両方を補正してもよい。この場合も、判定閾値を補正した場合と同様の効果を得られる。本明細書では、判定閾値を補正する実施例を説明するが、各実施例において、判定閾値に代えて欠陥部分の距離を補正してよく、判定閾値および距離の両方を補正してもよい。
【0028】
欠陥判定部１３０は、画像に含まれる全ての欠陥部分について、他の欠陥部分と１つの欠陥であるか否かを判定してよい。つまり欠陥判定部１３０は、画像に含まれる複数の欠陥部分から、２つの欠陥部分を選択する全ての組み合わせに対して、１つの欠陥であるか否かを判定してよい。欠陥判定部１３０は、距離が比較的に近い欠陥部分の一部の組み合わせに対して、１つの欠陥であるか否かを判定してもよい。
【0029】
結果出力部１４０は、欠陥判定部１３０における判定結果に応じた情報を出力する。例えば結果出力部１４０は、半導体装置１０に含まれる欠陥の個数を含む情報を出力する。結果出力部１４０は、当該情報を表示してよく、印刷してよく、送信してもよい。
【0030】
図２は、撮像装置２０が半導体装置１０の表面を撮像した第１画像２０１の一例を示す図である。半導体装置１０には、切り出された場合に半導体チップ１２となる領域が複数個形成されている。第１画像２０１は、半導体装置１０の表面全体を１回で撮像した画像であってよく、半導体装置１０の表面を走査して半導体装置１０の表面全体の一部分を撮像した複数の部分画像を結合したものであってもよい。
【0031】
図２に示すように、第１画像２０１は、複数の欠陥部分２１０の画像を含む。解析装置１００は、図１において説明したように、それぞれの欠陥部分２１０が、他の欠陥部分２１０と１つの欠陥か否かを判定する。それぞれの欠陥部分２１０と他の欠陥部分２１０との距離は、第１画像２０１から判別してよく、他の画像から判別してもよい。それぞれの欠陥部分２１０の特性は、第１画像２０１から判別してよく、他の画像から判別してもよい。
【0032】
図３は、第２画像２０２を用いて、それぞれの欠陥部分２１０の距離および特性の少なくとも一方を判別する例を示す。第２画像２０２は、欠陥部分２１０を含む。画像取得部１１０は、第１画像２０１に含まれるそれぞれの欠陥部分２１０の近傍を撮像装置２０に撮像させて、第２画像２０２を取得してよい。欠陥抽出部１２０は、第１画像２０１におけるそれぞれの欠陥部分２１０の座標を抽出して、画像取得部１１０に通知してよい。画像取得部１１０は、当該座標に基づいて、撮像装置２０が第２画像２０２を撮像する位置を制御してよい。撮像装置２０は、半導体装置１０において欠陥部分２１０が存在しない領域は、第２画像２０２として撮像しない。これにより、効率よく第２画像２０２を取得できる。
【0033】
第２画像２０２は、第１画像２０１よりも分解能の高い画像である。分解能とは、空間分解能、輝度分解能および色調分解能の少なくとも一つを含んでよい。つまり第２画像２０２は、第１画像２０１よりも、欠陥部分２１０に関する情報を多く含んでいる。例えば第２画像２０２は、欠陥部分２１０の形状、明るさ、色に関する詳細な情報を含む。
【0034】
本例の欠陥判定部１３０は、第２画像２０２に基づいて、それぞれの欠陥部分２１０の特性を判別する。第２画像２０２には、欠陥部分２１０の情報が多く含まれているので、第２画像２０２を用いることで、欠陥部分２１０の特性を精度よく判別できる。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の形状、大きさ、輝度等に基づいて、欠陥部分２１０の特性を判別する。上述したように、欠陥判定部１３０は、予め定められたルールに基づいて欠陥部分２１０の特性を分類してよく、機械学習した判別モジュールを用いて特性を分類してもよい。
【0035】
欠陥判定部１３０は、２つの第２画像２０２の距離に基づいて、それぞれの第２画像２０２に含まれる２つの欠陥部分２１０の距離を判定してよい。第２画像２０２の距離とは、半導体装置１０の表面において、それぞれの第２画像２０２の中心位置の距離に対応する。また、第２画像２０２の距離とは、第１画像２０１における２つの第２画像２０２の距離であってもよい。第２画像２０２は、第１画像２０１内における所定の座標位置を中心とした領域の画像である。それぞれの第２画像２０２の中心座標間の距離を、第２画像２０２どうしの距離としてよい。それぞれの第２画像２０２の大きさは、同一であってよく異なっていてもよい。撮像装置２０は、それぞれの第２画像２０２に、複数の欠陥部分２１０が含まれないように、それぞれの第２画像２０２の大きさを調整してよい。複数の欠陥部分２１０とは、第１画像２０１において分離している複数の欠陥部分２１０を指す。
【0036】
図３においては、欠陥部分２１０－１を含む第２画像２０２－１と、欠陥部分２１０－２を含む第２画像２０２－２を例示している。欠陥判定部１３０は、２つの第２画像２０２の距離Ｄ１を検出する。欠陥判定部１３０は、２つの第２画像２０２の中心座標間の距離を算出してよい。なお欠陥判定部１３０は、それぞれの欠陥部分２１０を予め定められた複数の種類に分類して、同一種類に分類した欠陥部分２１０どうしの距離Ｄ１を抽出し、１つの欠陥であるか否かを判定することが好ましい。これにより、異なる種類の欠陥部分２１０を１つの欠陥であると誤判定することを防げる。
【0037】
欠陥判定部１３０は、距離Ｄ１と、欠陥部分２１０の特性に応じた判定閾値とを比較する。判定閾値は、２つの欠陥部分２１０の少なくとも一方の特性に応じた値を用いてよい。欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０のそれぞれの大きさの和のように、２つの欠陥部分２１０の特性に応じた判定閾値を用いてよい。また欠陥判定部１３０は、大きい方の欠陥部分２１０の大きさのように、一方の欠陥部分２１０の特性に応じた判定閾値を用いることもできる。
【0038】
欠陥判定部１３０は、距離Ｄ１が、判定閾値より小さい場合に、２つの欠陥部分２１０が１つの欠陥であると判定する。また、距離Ｄ１が判定閾値以上の場合に、２つの欠陥部分２１０は、別の欠陥であると判定する。図３の例では、距離Ｄ１が判定閾値より大きいので、欠陥部分２１０－１と欠陥部分２１０－２は別の欠陥と判定される。欠陥判定部１３０は、判定処理後の欠陥の個数を計数してよい。
【0039】
なお、欠陥部分２１０の大きさに応じて判定閾値を調整する場合、同一種類に分類された複数の欠陥部分２１０の大きさに応じて判定閾値を調整してもよい。例えば、半導体装置１０に含まれる同一種類の全ての欠陥部分２１０の大きさの平均値に基づいて、当該種類の欠陥部分２１０に対する判定閾値を調整してよい。
【0040】
図４は、複数の第２画像２０２の他の例を示す図である。図４においては、４つの第２画像２０２－１、２０２－２、２０２－３、２０２－４を示している。それぞれの第２画像２０２には、欠陥部分２１０－１、２１０－２、２１０－３、２１０－４が含まれている。
【0041】
本例では、第２画像２０２－１および第２画像２０２－２の距離Ｄ１が、判定閾値より小さい。この場合、欠陥判定部１３０は、第２画像２０２－１の欠陥部分２１０－１と、第２画像２０２－２の欠陥部分２１０－２とが、１つの欠陥であると判定する。なお、第２画像２０２－１と第２画像２０２－３、および、第２画像２０２－２と第２画像２０２－４についても、画像間の距離Ｄは判定閾値より小さい。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０－１、２１０－２、２１０－３、２１０－４が、１つの欠陥であると判定する。このような処理により、例えば１つの第２画像２０２の範囲に収まらないような大きい欠陥を、複数の欠陥として計数することを防げる。このため、欠陥数を精度よく計数できる。
【0042】
なお、欠陥部分２１０の大きさに応じて判定閾値を調整する場合において、図４に示すように欠陥部分２１０が第２画像２０２の端部にまで達している場合には、欠陥部分２１０の大きさとして、第２画像２０２の大きさを用いてよい。例えば第２画像２０２の幅および高さの２乗和平方根を、欠陥部分２１０の大きさとしてよい。
【0043】
【0044】
撮像装置２０は、図５に示すように、一部の領域が重複するように、複数の第２画像２０２を撮像してよい。このような場合でも、欠陥判定部１３０は、第２画像２０２間の距離Ｄ１に基づいて、２つの欠陥部分２１０が１つの欠陥２１１であるか否かを判定してよい。
【0045】
【0046】
図６に示すように、１つの欠陥２１１を構成する欠陥部分２１０－１、２１０－２を含む第２画像２０２－１、２０２－２が、離れている場合がある。このような場合でも、第２画像２０２間の距離Ｄ１に基づいて、２つの欠陥部分２１０が１つの欠陥２１１であるか否かを判定できる。
【0047】
図７は、解析装置１００の動作例の概要を説明するフローチャートである。解析装置１００は、各実施例において説明した動作を行ってよい。まず第１画像取得段階Ｓ３０２において、画像取得部１１０は、半導体装置１０の表面を撮像した第１画像２０１を取得する。
【0048】
次に欠陥抽出段階Ｓ３０４で、欠陥抽出部１２０は、第１画像２０１中の欠陥部分２１０の座標を抽出する。Ｓ３０４では、第１画像２０１中の全ての欠陥部分２１０の座標を抽出してよい。
【0049】
次に第２画像取得段階Ｓ３０６で、画像取得部１１０は、Ｓ３０４で抽出した欠陥座標を含む第２画像２０２を取得する。Ｓ３０６においては、全ての欠陥部分２１０に対して、第２画像２０２を取得する。１つの第２画像２０２には、１つの欠陥部分２１０だけが含まれることが好ましい。撮像装置２０は、指定された欠陥座標を中心とする第２画像２０２を取得してよい。第２画像２０２に、画像上で分離した複数の欠陥部分２１０が含まれる場合、解析装置１００は、第２画像２０２の中心位置を含む欠陥部分２１０を抽出し、他の欠陥部分２１０は、当該第２画像２０２における欠陥部分２１０として扱わなくてよい。当該他の欠陥部分２１０は、他の第２画像２０２の中心位置に配置されており、当該他の第２画像２０２において欠陥部分２１０として扱われる。
【0050】
次に選択段階Ｓ３０８において、欠陥判定部１３０は、複数の欠陥部分２１０から２つの欠陥部分２１０を選択する。選択段階Ｓ３０８の前に、欠陥判定部１３０は、それぞれの欠陥部分２１０の種類を判別してよい。この場合、選択段階Ｓ３０８においては、同一種類に分類された２つの欠陥部分２１０を選択する。
【0051】
次に特性判別段階Ｓ３１０において、欠陥判定部１３０は、選択した２つの欠陥部分２１０の特性を判別する。次に補正段階Ｓ３１２において、２つの欠陥部分２１０の特性に基づいて、当該２つの欠陥部分２１０に対する判定閾値を補正する。上述したように、欠陥部分２１０の特性とは、欠陥部分２１０の種類、形状、大きさ等である。
【0052】
次に欠陥判定段階Ｓ３１４において、欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０の距離Ｄ１と、補正された判定閾値とを比較して、２つの欠陥部分２１０が１つの欠陥か否かを判定する。なお、特性に応じた判定閾値の補正とは、基準となる判定閾値を特性に応じた補正係数で補正するような処理の他に、特性に応じた判定閾値を選択するような処理も含む。つまり、特性に応じた判定閾値の補正とは、判定閾値が特性に応じた値となっていればよい。
【0053】
次に、終了判定段階Ｓ３１６において、欠陥判定部１３０は、判定すべき全ての欠陥部分２１０に対して、処理を行ったか否かを判定する。全ての処理が終了していない場合、Ｓ３０８において新たな欠陥部分２１０を選択して、処理を繰り返す。Ｓ３１６においては、それぞれの欠陥部分２１０に対して、全ての欠陥部分２１０との組み合わせを処理したかを判定してよく、それぞれの欠陥部分２１０に対して、予め定められた範囲の一部の欠陥部分２１０との組み合わせを処理したかを判定してもよい。例えば欠陥判定部１３０は、１つの第２画像２０２に対して、距離Ｄ１が近い方から順番に他の第２画像２０２を選択する。そして、距離Ｄ１が判定閾値を超えるまで、他の第２画像２０２を順番に選択して、Ｓ３１０からＳ３１４の処理を繰り返してよい。
【0054】
Ｓ３１６において、全ての欠陥部分２１０に対する処理が終了した場合、欠陥判定部１３０は、欠陥に関する解析結果を生成する。次に欠陥出力段階Ｓ３１８において、結果出力部１４０は、欠陥の解析結果を出力する。以上の動作例の説明では、特性判別段階Ｓ３１０は、選択段階Ｓ３０８の後にのみおこなうが、選択段階Ｓ３０８の前に、欠陥の種類を判別する特性判別段階Ｓ３０７をおこなってもよい。この場合、選択段階Ｓ３０８では、同じ種類の欠陥を選択する。
【0055】
図８は、欠陥の解析結果の一例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、半導体装置１０の表面上における欠陥の位置を示す解析結果を出力する。解析結果においては、図１から図７において説明したように、距離Ｄ１が判定閾値よりも小さい２つの欠陥部分２１０は、１つの欠陥として表示される。欠陥判定部１３０は、欠陥の種類毎（例えば欠陥Ａ、欠陥Ｂ）に区別して、半導体装置１０の表面上における欠陥の位置を示してよい。
【0056】
図９は、欠陥の解析結果の他の例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、半導体装置１０に含まれる欠陥の個数を、半導体装置１０のロット等の所定の単位毎に計数した結果を出力する。解析結果においては、図１から図７において説明したように、距離Ｄ１が判定閾値よりも小さい２つの欠陥部分２１０は、１つの欠陥として計数している。欠陥判定部１３０は、欠陥の種類毎に区別して、欠陥の個数を示してよい。
【0057】
図１０は、判定閾値の補正例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、判定対象の２つの欠陥部分２１０－１、２１０－２の大きさに基づいて、判定閾値を補正する。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の大きさとして、欠陥部分２１０の外接円の半径Ｔ１、Ｔ２を用いてよい。欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０の大きさの和Ｔ１＋Ｔ２が大きいほど、判定閾値を大きくしてよい。欠陥判定部１３０は、Ｔ１＋Ｔ２を判定閾値として用いてよく、２Ｔ１＋２Ｔ２を判定閾値として用いてよく、他の係数をＴ１＋Ｔ２に乗じた値を判定閾値として用いてもよい。
【0058】
図１１は、判定閾値の他の補正例を示す図である。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０が第２画像２０２の端部まで達しているか否かに基づいて、判定閾値を補正する。本例の欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の大きさに基づいて、判定閾値を補正する。欠陥部分２１０が第２画像２０２の端部まで達していない場合、図１０に示すように、欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の外接円の半径を欠陥部分２１０の大きさとしてよい。
【0059】
欠陥部分２１０が第２画像２０２の端部まで達している場合、欠陥判定部１３０は、当該第２画像２０２の大きさに基づいて、欠陥部分２１０の大きさを定めてよい。例えば欠陥判定部１３０は、第２画像２０２の外接円の半径Ｔ３、Ｔ４を、欠陥部分２１０の大きさとしてよい。このような処理で定めた欠陥部分２１０の大きさで判定閾値を補正することで、欠陥部分２１０が第２画像２０２の端部まで達しているか否かに基づいて、判定閾値を補正できる。なお、第２画像２０２の大きさは、第２画像の幅および高さの２乗和平方根を用いてもよい。
【0060】
図１２は、判定閾値の他の補正例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、第１画像２０１における欠陥部分２１０の大きさに基づいて、判定閾値を補正する。それぞれの欠陥部分２１０の大きさは、外接円の半径であってよく、幅および高さの２乗和平方根であってよく、第１画像２０１における画素数であってもよい。また、欠陥判定部１３０は、第１画像２０１における欠陥部分２１０の距離Ｄ１と判定閾値とを比較してよい。距離Ｄ１は、欠陥部分２１０の中心座標間の距離であってよい。
【0061】
本例においても、撮像装置２０はそれぞれの欠陥部分２１０を含む第２画像２０２を撮像することが好ましい。第２画像２０２を撮像することで、それぞれの欠陥部分２１０の種類を精度よく分類できる。欠陥判定部１３０は、同一種類の欠陥部分２１０どうしが、１つの欠陥であるか否かを判定することが好ましい。
【0062】
図１３は、判定閾値の他の補正例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の形状に基づいて、判定閾値を補正する。欠陥部分２１０の形状は、解像度の高い第２画像２０２に基づいて判別することが好ましい。
【0063】
欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０の形状から特定される方向に基づいて、判定閾値を補正してよい。形状から特定される方向とは、例えば欠陥部分２１０の長手方向、短手方向、これらの方向に対して予め定められた角度を有する方向等である。図１３の例では、欠陥部分２１０－１の長手方向を矢印で示している。本例では、形状から特定される方向として、長手方向を用いて説明するが、長手方向に代えて他の方向を用いることができる。
【0064】
欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０を結ぶ方向と、欠陥部分２１０の長手方向とに基づいて、判定閾値を補正してよい。２つの欠陥部分２１０を結ぶ方向は、欠陥部分２１０の中心どうしを結ぶ直線の方向であってよく、欠陥部分２１０を含む第２画像２０２の中心座標を結ぶ直線の方向であってもよい。図１３では、第２画像２０２の中心座標を結ぶ画像間方向と平行な方向を矢印で示している。
【0065】
欠陥判定部１３０は、画像間方向が、欠陥部分２１０の長手方向に近いほど、判定閾値を大きくしてよい。２つの方向が近いとは、２つの方向が成す角度が小さいことを指す。これにより、１つの欠陥である可能性が高い２つの欠陥部分２１０を精度よく抽出できる。
【0066】
図１３の例では、欠陥部分２１０－１と欠陥部分２１０－２との間では、画像間方向と長手方向との差異が小さい。このため、欠陥判定部１３０は、判定閾値を大きくして、欠陥部分２１０－１と欠陥部分２１０－２とが１つの欠陥であると判定しやすくする。これに対して。欠陥部分２１０－１と欠陥部分２１０－３との間では、画像間方向と長手方向との差異が大きい。このため、欠陥判定部１３０は、判定閾値を小さくして、欠陥部分２１０－１と欠陥部分２１０－３とが別の欠陥であると判定しやすくする。
【0067】
欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０のうちの一方の長手方向を用いてよい。欠陥判定部１３０は、２つの欠陥部分２１０の長手方向が成す角度が、予め定められた基準角度より小さい場合に、欠陥部分２１０の長手方向に応じて判定閾値を補正してもよい。
【0068】
図１４は、判定閾値の他の補正例を示す図である。本例の欠陥判定部１３０は、同一種類に分類した２つの欠陥部分２１０－１、２１０－２の間に、他の種類の欠陥部分２１０－３が存在するか否かに基づいて、判定閾値を補正する。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０－１、２１０－２の間に、他の種類の欠陥部分２１０－３が存在する場合には、欠陥部分２１０－３が存在しない場合に比べて、欠陥部分２１０－１、２１０－２に対する判定閾値を大きくしてよい。
【0069】
例えば、線状の欠陥の上に、異物が更に付着したような場合、線状の欠陥は、異物により複数の欠陥部分２１０に分断される場合がある。分断された欠陥部分２１０は、１つの欠陥として計数できることが好ましい。本例によれば、分断された欠陥部分２１０を１つの欠陥として計数しやすくなる。欠陥判定部１３０は、欠陥部分２１０－１を、欠陥部分２１０－１の長手方向に延長した領域に、他種の欠陥部分２１０－３と、同種の欠陥部分２１０－２とが順番に配置されている場合に、図１４において説明したように判定閾値を大きくしてよい。
【0070】
図１５は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る方法または当該方法の段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。
【0071】
本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。
【0072】
ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。
【0073】
通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
【0074】
ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。
【0075】
プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
【0076】
例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
【0077】
また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
【0078】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【0079】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。
【0080】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0081】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0082】
１０・・・半導体装置、１２・・・半導体チップ、２０・・・撮像装置、１００・・・解析装置、１１０・・・画像取得部、１２０・・・欠陥抽出部、１３０・・・欠陥判定部、１４０・・・結果出力部、２０１・・・第１画像、２０２・・・第２画像、２１０・・・欠陥部分、２１１・・・欠陥、３００・・・検査システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】