JP2009224476A - 欠陥関連性表示装置、基板検査装置、および欠陥関連性表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面欠陥と裏面欠陥との関連性を、容易に確認または解析することを可能にする。
【解決手段】半導体ウェハ１００の表面１０１を撮像した表面画像２０２と、裏面１０２を撮像した裏面画像２０１ａを鏡像変換した裏面画像２０１ｂとが表示される。表示された状態の表面画像２０２内での表面欠陥２０４の相対位置と、表示された状態の裏面画像２０１ｂ内での裏面欠陥２０３ｂの相対位置とに基づいて、表面欠陥２０４と裏面欠陥２０３ａ（２０３ｂ）との関連性を示すための標識が、さらに表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の外観を検査するための技術に関する。

従来、半導体ウェハなどの各種の基板の製造工程において、基板の外観を観察して欠陥（すなわち不良）の有無や欠陥の種別などを検査する各種の欠陥検査装置が知られている。それらの欠陥検査装置の中には、基板の表側の面（以下、単に「表面」という。）と裏側の面（以下、単に「裏面」という。）の双方を撮像して検査する機能を有するものもある（例えば、特許文献１および２参照。）。

また、近年、携帯電話をはじめとする情報機器の小型化、薄型化、多機能化にともない、ＩＣ（Integrated Circuit）チップの薄型化が進んでいる。例えば、５０μｍ程度の厚さの半導体ウェハも一般化しつつある。そして、半導体ウェハが薄くなるにつれて、半導体ウェハの裏面における欠陥が表面に影響を及ぼし、表面に欠陥を生じさせることが実際問題として懸念されるようになってきた。

例えば、半導体ウェハの裏面に粉塵などの異物が付着するという種類の欠陥がある。厚い半導体ウェハでは、裏面におけるこの種の欠陥が表面に影響することはほとんどない。しかし、例えば５０μｍ程度の薄い半導体ウェハの場合、半導体ウェハを露光装置のステージに載置したときに、裏面に異物が付着している付近で半導体ウェハが弓なりに盛り上がってステージから浮いてしまうことがある。

その結果、露光装置の光学系の光軸方向における表面の位置が、露光装置の焦点とずれてしまうことがある。よって、裏面に異物が付着したために盛り上がっている付近では、半導体ウェハの表面はデフォーカスされた状態（いわゆるピンぼけの状態）で露光されてしまう。この場合、裏面における異物の付着という欠陥が、表面の露光不良という欠陥を引き起こしている。すなわち、表面と裏面の欠陥には関連性がある。

このような関連性を見出すことによって、欠陥の原因が究明しやすくなると期待される。例えば、裏面の同じ箇所に異物が付着しやすいことが原因で、同じ箇所で露光不良が繰り返し発生している場合、表面と裏面の関連性の検査によって、原因を早期に見つけ出すことが容易となり、ひいては製品の歩留まりも向上すると期待される。したがって、半導体ウェハが薄くなるにつれて、表面と裏面の欠陥の関連性も含めて検査を行う必要性が高まると考えられる。
特開２００４−２８８９２７号公報 国際公開 ＷＯ ０３／０２７６５２号公報

しかしながら、従来の欠陥検査装置では、たとえ表面と裏面の両面の撮像と検査を行うものであっても、表面と裏面をそれぞれ独立に検査している。すなわち、裏面の欠陥が表面に及ぼす影響、または表面の欠陥が裏面に及ぼす影響といった相互の関連性（つまり相関関係）については特に考慮されていない。つまり、従来の欠陥検査装置では、関連性を確認するための仕組みが提供されていないので関連性について不明なままであり、ユーザは表面と裏面の欠陥の関連性を確認することが難しかった。

そこで本発明の目的は、基板の表側の面における欠陥と裏側の面における欠陥との関連性を、容易に確認または解析することを可能にすることである。

本発明の一態様によれば、欠陥関連性表示装置が提供される。該欠陥関連性表示装置は、基板の表側の面を撮像して得られた画像である表面画像と、前記基板の裏側の面を撮像して得られた画像である裏面画像とを格納する格納手段と、前記格納手段に格納された前記表面画像と前記裏面画像を、一方のみを鏡像変換した状態で双方ともに表示する表示手段と、前記表側の面における欠陥である表面欠陥と前記裏側の面における欠陥である裏面欠陥との関連性を表すための標識を、表示した前記表面画像内での前記表面欠陥の相対位置と表示した前記裏面画像内での前記裏面欠陥の相対位置とに基づいて表示するよう、前記表示手段を制御する制御手段と、を備える。

本発明の別の態様によれば、前記欠陥関連性表示装置を備えた基板検査装置が提供される。該基板検査装置は、前記基板の前記表側の面と前記裏側の面をそれぞれ撮像して、前記格納手段に格納すべき前記表面画像と前記裏面画像を取得する画像取得手段と、前記表面欠陥の存在および位置を前記表面画像に基づいて検出し、前記裏面欠陥の存在および位置を前記裏面画像に基づいて検出する検出手段と、をさらに備える。

そして、該基板検査装置において、前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記表面欠陥の前記位置および前記裏面欠陥の前記位置に基づいて前記表示手段を制御し、前記画像取得手段は、前記基板を撮像する撮像手段と、前記撮像手段と前記基板との相対的な位置を変化させる相対移動手段とを備えることにより、または、前記表側の面を撮像する表面撮像手段と、前記裏側の面を撮像する裏面撮像手段とを備えることにより、前記表面画像と前記裏面画像の双方を取得する。

本発明のさらに別の態様によれば、コンピュータが前記欠陥関連性表示装置を実現するために実行する方法が提供される。
上記いずれの態様においても、表面画像と裏面画像の双方が、一方のみが鏡像変換された状態で表示される。したがって、半導体ウェハを挟んで同じ位置に表面欠陥と裏面欠陥が存在する場合、表示された表面画像における表面欠陥の相対位置と、表示された裏面画像における裏面欠陥の相対位置とが一致する。標識は、これら２つの相対位置に基づいて表示される。

近くにある表面欠陥と裏面欠陥の間には、関連性が存在する可能性がある。本発明の各実施形態において、ユーザは、表示された表面画像と裏面画像を見るだけで表面欠陥と裏面欠陥の近さを直感的に把握することができ、さらに、表示された標識を見るだけで、表面欠陥と裏面欠陥の間の関連性について注意を払うべき箇所を容易に認識することもできる。すなわち、本発明は、表面欠陥と裏面欠陥の関連性の確認または解析を容易にする効果を有する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。説明は次の順序で行う。まず、図１を参照して、各実施形態に共通の基本的な原理を説明する。次に、図２を参照して、第１実施形態と第２実施形態に共通の処理の流れを説明し、図３を参照して、第１実施形態と第２実施形態に共通のハードウェア構成を説明する。その後、図４〜図７を参照して第１実施形態について説明し、図８〜図１１を参照して第２実施形態について説明する。最後に、いくつかの変形例について説明する。

図１は、各実施形態に共通の基本的な原理を説明する図である。半導体ウェハ１００は、厚さが例えば５０μｍ程度の非常に薄い略円板形状であり、方位を示すためのノッチ１０３を有する。図１では、回路パターンを形成する表側の面である表面１０１が上になり、裏側の面である裏面１０２が下になるように、半導体ウェハ１００が図示されている。図１では、図示の都合上、ノッチ１０３の大きさと半導体ウェハ１００の厚みが強調されている。

ここで、以後の説明の便宜上、次のようなｘｙｚ座標系を仮定する。このような仮定によって一般性が失われることはない。
・ｚ軸は、半導体ウェハ１００の厚み方向の軸であり、半導体ウェハ１００の表側がｚ軸の正の方向である。

・ノッチ１０３がなければ表面１０１と裏面１０２は円形である。以下、その円を「表面１０１の円」、「裏面１０２の円」などということがある。表面１０１と裏面１０２の円の中心は、いずれも（ｘ，ｙ）＝（０，０）なる点である。

・上記の円の中心を通るノッチ１０３の中心軸は、ｙ軸に平行である。
したがって、ｚ軸を光軸とする撮像装置によって、ｚ軸の正の方向から半導体ウェハ１００を撮像すると、表面１０１の写った画像である表面画像２０２が得られる。同様に、ｚ軸を光軸とする撮像装置によって、ｚ軸の負の方向から半導体ウェハ１００を撮像すると、裏面１０２の写った画像である裏面画像２０１ａが得られる。

図１では、表面画像２０２と裏面画像２０１ａの双方に、上記のｘ軸とｙ軸を示した。図１に示したとおり、表面画像２０２と裏面画像２０１ａにおける半導体ウェハ１００の輪郭は、ｙ軸に関して鏡像関係にあり、左右対称である。このことは、図１においてｘ軸の向きによって示される。すなわち、表面画像２０２においては右側がｘ軸の正の方向であるのに対し、裏面画像２０１ａにおいては左側がｘ軸の正の方向である。

ここで、撮像された裏面画像２０１ａの、ｙ軸に関する鏡像変換（すなわち対称変換）を行うと、裏面画像２０１ａを左右反転した裏面画像２０１ｂが得られる。裏面画像２０１ｂにおいて、ｘ軸の正の方向は右側である。

実際には半導体ウェハ１００は不透明のこともあるが、仮に半導体ウェハ１００が透明であれば、裏面画像２０１ｂは、ｚ軸の正の方向から半導体ウェハ１００の裏面１０２を透視したときに見える像と同じ見え方である。換言すれば、半導体ウェハ１００の位置よりもｚ軸の負の側にｘｙ平面と平行に置いた鏡に映る像と、裏面画像２０１ｂは、同じ見え方である。

以下、表面１０１上の欠陥を「表面欠陥」といい、裏面１０２上の欠陥を「裏面欠陥」ということにすると、図１において、裏面画像２０１ａに写った裏面欠陥２０３ａは、裏面１０２の円の右端近く、裏面１０２の円の中心よりもやや上に位置している。よって、裏面欠陥２０３ａは、左右が反転した裏面画像２０１ｂにおいては、裏面１０２の円の左端近く、裏面１０２の円の中心よりも少し上に位置する裏面欠陥２０３ｂとして表現される。以下、裏面欠陥２０３ａと２０３ｂを区別する必要がない場合は、「２０３」なる符号を用いて説明する。

裏面欠陥２０３は、例えば裏面１０２に付着した異物である。上記のとおり、裏面欠陥２０３が原因となって、表面１０１において露光不良などの表面欠陥が生じることがある。図１には裏面欠陥２０３が原因で生じた表面欠陥２０４を例示した。

裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４は関連性（つまり相関関係）があるので、裏面欠陥２０３ａおよび２０３ｂの位置を示すｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）は、表面欠陥２０４の位置を示すｘｙ座標（ｘ２，ｙ２）とほぼ等しい。具体例は後述するが、「ほぼ等しい」とは予め決められた許容範囲内の差しかないという意味である。

逆に、ｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）がほぼ等しければ、裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４との関連性が疑われる。本発明の実施形態によれば、関連性の疑われる裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４の組をユーザが認識しやすくなる。よって、関連性の有無の検査を実施して原因を究明し、半導体ウェハ１００の歩留まりを向上させることができる。なお、ユーザとは、例えば、半導体ウェハ１００の製造工場の検査員である。

上記のように鏡像変換された裏面画像２０１ｂを用いる理由は、関連性の疑われる裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４の組をユーザが容易に認識することを可能にするために有効だからである。

すなわち、ｘｙ座標（ｘ２，ｙ２）に位置する表面欠陥２０４は、表面画像２０２において、表面１０１の円の左端近く、表面１０１の円の中心よりも少し上に位置する。よって、表面画像２０２と裏面画像２０１ｂを見たユーザは、表面画像２０２内での表面欠陥２０４の相対位置と、裏面画像２０１ｂ内での裏面欠陥２０３ｂの相対位置が、いずれも「半導体ウェハ１００の輪郭であるノッチが刻まれた円内の、左端近く、円の中心よりも少し上」であることを視認することができる。視認により、ユーザは直感的に裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４の近さを容易に判断することができる。

つまり、表面画像２０２と裏面画像２０１ａとを比較して表面欠陥２０４と裏面欠陥２０３ａが「ほぼ等しい位置にある」と視認することは、一般のユーザにとって容易ではないが、裏面画像２０１ｂを用いることによって、位置関係が分かりやすく表示され、表面欠陥２０４と裏面欠陥２０３の関連性をユーザが直感的に認識することが可能となる。

なお、後述の実施形態では、ｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）に基づいて、裏面欠陥２０３と表面欠陥２０４の関連性を示唆するための様々な標識が提供され、これらの標識も、ユーザが関連性を認識するのを助ける役割を果たす。

次に、図１を参照して説明した原理にしたがって行われる処理の概要について、図２を参照して説明する。詳しくは後述するが、図２の処理は、例えば汎用のコンピュータにより実行されてもよく、基板検査装置に内蔵されたコンピュータにより実行されてもよい。

図２は、第１実施形態と第２実施形態に共通の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において、表面画像２０２の撮像が行われ、撮像された表面画像２０２をコンピュータが取得する。同様に、ステップＳ１０２において、裏面画像２０１ａの撮像が行われ、撮像された裏面画像２０１ａをコンピュータが取得する。ステップＳ１０１とステップＳ１０２は並列に実行してもよく、ステップＳ１０２を先に実行してもよい。

続いて、ステップＳ１０３において、表面画像２０２における座標系合わせをコンピュータが行う。ここで、「座標系合わせ」とは、表面画像２０２におけるｘ軸とｙ軸の方向および原点を決定することである。

図１に関する説明では省略したが、実際には、表面画像２０２における水平方向が図１のｘ軸の方向と正確に一致するとは限らない。
そこで、コンピュータは、ステップＳ１０１で取得した表面画像２０２を、座標系合わせの処理によって加工する。すなわち、画像における水平方向とｘ軸の方向が一致し、画像における垂直方向とｙ軸の方向が一致し、ｘｙ座標系の原点が画像内の所定の画素に位置するように、コンピュータは、ステップＳ１０１で取得した表面画像２０２を変換する。なお、「２０２」なる符号は、変換前後の双方の表面画像に対して区別なく用いる。

座標系合わせの処理は、具体的には、例えば次のような処理である。
コンピュータは、予め半導体ウェハ１００の設計データを読み込み、ノッチ１０３の形状、ノッチ１０３の大きさと半導体ウェハ１００の直径との比などを認識する。そして、コンピュータは、周知のエッジ抽出技術などを用いて、表面画像２０２に写った半導体ウェハ１００の輪郭を抽出する。

すると、ノッチ１０３の刻まれた円形の輪郭が抽出される。コンピュータは、設計データと抽出結果に基づいて、ノッチ１０３を除いた第１の部分（すなわち弧）と、ノッチ１０３に該当する第２の部分（すなわちＶ字形）を識別する。以下、説明の便宜上、ノッチ１０３のＶ字形は左右対称であるとする。

コンピュータは、第１の部分に基づいて、円の中心が表面画像２０２内のどの画素に相当するかを計算する。この計算において、コンピュータは、第２の部分の中心軸を検出し、検出した中心軸が円の中心を通るべきことを利用してもよい。そして、コンピュータは、計算した画素の位置と、ｘｙ座標系の原点が位置すべき上記所定の画素の位置との差を計算する。さらに、計算した差に基づいて、コンピュータは、円の中心が上記所定の画素に位置するように、表面画像２０２を平行移動させる変換を実行する。

また、コンピュータは、第２の部分の中心軸の方向を検出し、検出した方向が表面画像２０２の垂直方向となす角度を認識する。そして、コンピュータは、認識した角度に基づいて、第２の部分の中心軸すなわちｙ軸の方向が表面画像２０２の垂直方向と一致するように、平行移動後の表面画像２０２における円の中心の周りで、表面画像２０２を回転させる変換を実行する。

以上が、座標系合わせの処理の具体例である。半導体ウェハ１００には、ノッチ１０３の代わりに１つ以上のオリエンテーションフラット（ＯＦ）が刻まれている場合もあるが、そのような場合も、同様の方法で座標合わせの処理を行うことが可能である。

また、表面画像２０２を撮像する撮像装置の光軸とｚ軸が一致しない場合もありうるが、その場合も、コンピュータは、周知の画像処理技術によって、光軸とｚ軸のずれの表面画像２０２における影響を補正することができる。例えば、予め、既知のパターンを撮像装置が撮像し、コンピュータが、既知のパターンと撮像されたパターンとを比較し、比較結果に基づいて光軸とｚ軸のずれを計算しておいてもよい。コンピュータは、表面画像２０２の座標系合わせの処理において、予め計算しておいたずれに基づいて表面画像２０２を補正してもよい。

また、ステップＳ１０３においてコンピュータは、裏面画像２０１ａにおける座標系合わせの処理も上記と同様にして実行する。なお、「２０１ａ」なる符号は、変換前後の双方の表面画像に対して区別なく用いる。また、図１に示した表面画像２０２と裏面画像２０１ａは、正確には、座標系合わせの処理後のものである。

続いて、ステップＳ１０４においてコンピュータは、裏面画像２０１ａをｙ軸に関して対称に変換する鏡像変換を行うことにより裏面画像２０１ｂを生成し、表面画像２０２と生成した裏面画像２０１ｂとを画面に表示する。表示の具体的な類型は後述するが、２つの画像を別々に左右または上下に並べて表示してもよく、少なくとも一方の画像を透明にして両画像を重ねてオーバーレイ表示をしてもよい。

最後に、ステップＳ１０５においてコンピュータは、表面欠陥２０４と裏面欠陥２０３の関連性を表すための標識を画面に表示する。ステップＳ１０５の詳細は実施形態に応じて様々なので後述する。

なお、以下で「標識」とは画面上の強調表示を意味する。例えば、特定の色による強調、円形・バツ印・三角形・矢印など特定の形状の印の表示、それらの印の点滅表示、文字・数字・記号による表示、およびこれらの任意の組み合わせが、標識として利用可能である。

また、「関連性を表すための標識」には、例えば次の（１）〜（３）のような種類があり、コンピュータは、１つ以上の種類の標識を適宜画面に表示することができる。
（１）表面欠陥２０４の存在および位置を強調する標識。この標識は、表面画像２０２上に表示されてもよく、裏面画像２０１ｂ上の対応箇所に表示されてもよい。

この標識により表面欠陥２０４の位置に注目したユーザは、今度は、反転された裏面画像２０１ｂにおいて表面欠陥２０４とほぼ等しい位置に裏面欠陥が存在するか否かを画面上で確認することができる。もしそのような裏面欠陥が見つかれば（例えば図１の例では裏面欠陥２０３ｂが見つかる。）、見つかった裏面欠陥と表面欠陥２０４との間に関連性があることが疑われる。

つまり、（１）の標識は、関連性が存在する可能性をユーザに示唆するという意味で、関連性を表すための標識である。
（２）裏面欠陥２０３ｂの存在および位置を強調する標識。この標識は、裏面画像２０１ｂ上に表示されてもよく、表面画像２０２上の対応箇所に表示されてもよい。

この標識により裏面欠陥２０３ｂの位置に注目したユーザは、今度は表面画像２０２において裏面欠陥２０３ｂとほぼ等しい位置に表面欠陥が存在するか否かを画面上で確認することができる。もしそのような表面欠陥が見つかれば（例えば図１の例では表面欠陥２０４が見つかる。）、見つかった表面欠陥と裏面欠陥２０３ｂとの間に関連性があることが疑われる。

つまり、（２）の標識も、上記（１）と同様に、関連性が存在する可能性をユーザに示唆するという意味で、関連性を表すための標識である。
（３）ほぼ等しい位置に存在する表面欠陥と裏面欠陥の組を強調する標識。上記の「ほぼ等しい」の定義より、予め決められた許容範囲と、表面欠陥の座標（ｘ１，ｙ１）と、裏面欠陥の座標（ｘ２，ｙ２）とに基づいて、コンピュータは、当該表面欠陥と当該裏面欠陥がほぼ等しい位置に存在するか否かを自動的に判断することができる。

したがって、コンピュータは、ある表面欠陥とある裏面欠陥のそれぞれの位置を表す座標のデータを取得すると、両欠陥がほぼ等しい位置に存在するか否か、すなわち両欠陥の間に関連性が存在するか否かを判定する。そして、コンピュータは、関連性が存在すると判定した表面欠陥と裏面欠陥の組を強調する標識を画面に表示する。

なお、コンピュータは、半導体ウェハ１００内で発見された表面欠陥と裏面欠陥のすべての座標のデータを、予め他の装置から一括して取得してもよく、自らの機能により裏面画像２０１ｂと表面画像２０２から画像処理により取得してもよい。あるいは、コンピュータは、例えばポインティングデバイスによるユーザからの入力を受け付けることにより、表面欠陥または裏面欠陥の座標のデータを取得することも可能である。

つまり、（３）の標識は、関連性が存在するというコンピュータによる判断をユーザに通知するという意味で、関連性を表すための標識である。
以上のとおり、標識の種類は様々であるが、ステップＳ１０５で標識が表示されると、図２の処理は終了する。ユーザは、表示された標識に基づいて、関連性を持つと疑われる表面欠陥と裏面欠陥の組を認識し、例えば顕微鏡を用いて、認識した表面欠陥の精密な観察および検査を行うことができる。

続いて、図２の処理を実現するためのハードウェアの例を説明する。図３は、第１実施形態と第２実施形態に共通のハードウェア構成を示すブロック図である。
図３には、ネットワーク３１１を介して相互に接続されたコンピュータ３００、レビュー装置３１２、基板検査装置３１３、および基板検査装置３１４が示されている。基板検査装置３１３と３１４はそれぞれコンピュータ３１７と３２２を備える。後述の第１実施形態と第２実施形態において、コンピュータ３００、３１７、および３２２のいずれが図２の処理を実行してもよい。コンピュータ３１７と３２２の内部の構成と機能は、コンピュータ３００と同様である。

コンピュータ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、通信インターフェイス３０４、入力装置３０５、表示装置３０６、記憶装置３０７、およびコンピュータ読み取り可能な可搬型記憶媒体３１０の駆動装置３０８を備え、これらがバス３０９により互いに接続されている。入力装置３０５は、例えば、マウスなどのポインティングデバイスまたはキーボードを含む。表示装置３０６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などにより実現されるモニタを含み、さらにプリンタを含んでもよい。記憶装置３０７は、例えばハードディスク装置などである。

ＣＰＵ３０１がプログラムをＲＡＭ３０３にロードして実行することにより、図２の処理が実現される。プログラムは、不図示のプログラム提供者からネットワーク３１１と通信インターフェイス３０４を介して記憶装置３０７にダウンロードされてもよく、可搬型記憶媒体３１０、記憶装置３０７、またはＲＯＭ３０２に予め格納されていてもよい。

ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行する際のワーキングエリアとして機能するとともに、表面画像と裏面画像を格納する格納手段としても機能する。ＲＡＭ３０３の一部は、表面画像と裏面画像を格納するための専用のＶＲＡＭ（Video RAM）であってもよい。

また、ＣＰＵ３０１は、標識を表示するよう表示装置３０６を制御する制御手段として機能する。ＣＰＵ３０１は、実施形態によってはさらに、表面欠陥と裏面欠陥に関連性があるか否かを判定する判定手段として機能してもよく、表面欠陥または裏面欠陥の存在および位置を検出する検出手段として機能してもよい。

また、図３には半導体ウェハ１００などの基板の外観を検査するための２種類の基板検査装置３１３と３１４が例示されている。
図３の基板検査装置３１３と３１４は、面積が比較的大きな欠陥に関する「マクロ検査」と呼ばれる検査と、微小な欠陥に関して顕微鏡を用いて行う「ミクロ検査」と呼ばれる検査の双方の機能を有する。マクロ検査の検査対象には、例えば、比較的大きな異物および傷、ならびにフォトレジストなどの膜厚の変化にともなうムラなどが含まれる。図１の表面画像２０２と裏面画像２０１ａは、いずれもマクロ検査用に撮像される画像である。

基板検査装置３１３は、撮像部３１５と相対移動部３１６とミクロ観察部３１８とを備え、さらに、これらを制御するコンピュータ３１７を備える。
撮像部３１５は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラでもよく、ＣＭＯＳ（Complementary Mental-Oxide Semiconductor）カメラでもよい。撮像部３１５は、カラー撮像を行ってもよく、モノクロームの輝度画像を撮像してもよい。また、実施形態によっては、ミラーや照明光学系などを撮像部３１５がさらに含んでもよい。

相対移動部３１６は、半導体ウェハ１００と撮像部３１５の一方または双方を相対的に動かすことにより、検査対象である半導体ウェハ１００に対する撮像部３１５の相対位置を移動させる機構であり、アクチュエータなどにより実現される。例えば、基板検査装置３１３は、半導体ウェハ１００のベベル部分もしくはチップとして使われない外縁部を把持または吸着して固定するための不図示の基板保持部をさらに備えてもよく、その場合、相対移動部３１６は、撮像部３１５のみを動かすことによって相対位置の移動を実現する。

ミクロ観察部３１８は、半導体ウェハ１００の表面１０１を微細に観察するための顕微鏡を備える。ミクロ観察部３１８は、顕微鏡による観察のために半導体ウェハ１００を保持する台、照明光学系、および顕微鏡により拡大された画像を撮像するためのカメラをさらに含んでもよい。

図２のステップＳ１０１で、コンピュータ３１７による制御にしたがって、相対移動部３１６は、撮像部３１５が表面１０１の側に位置し、かつ、表面１０１の円の中心を通り表面１０１に垂直な直線（すなわち図１のｚ軸）に撮像部３１５の光軸が一致するように、撮像部３１５の半導体ウェハ１００に対する相対位置を移動させる。移動の後、さらにステップＳ１０１では、コンピュータ３１７による制御にしたがって、撮像部３１５が１０１を撮像し、表面画像２０２のデータをコンピュータ３１７に出力する。

コンピュータ３１７は、このようにして表面画像２０２のデータを取得することができる。
また、コンピュータ３１７が、取得した表面画像２０２のデータを、ネットワーク３１１を介してコンピュータ３００に送信することにより、コンピュータ３００がステップＳ１０１で表面画像２０２のデータを取得することもできる。コンピュータ３００は、送信された表面画像２０２のデータを、通信インターフェイス３０４を介して受信し、記憶装置３０７に格納し、後の処理でＲＡＭ３０３に読み出して使うことができる。

同様にして、図２のステップＳ１０２では、コンピュータ３１７の制御のもとで相対移動部３１６と撮像部３１５が動作することにより、コンピュータ３１７が裏面画像２０１ａのデータを取得する。取得された裏面画像２０１ａのデータは、上記と同様にしてネットワーク３１１を介してコンピュータ３００に送信されてもよい。

そして、図２のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５がコンピュータ３１７または３００により実行される。その結果、関連性の疑われる表面欠陥と裏面欠陥の組があれば、ユーザは、ミクロ観察部３１８を用いて表面欠陥を微細に観察することができる。顕微鏡を用いた精密な観察に基づいて、ユーザは、実際に関連性があるのか、それとも偶然ほぼ同じ位置に表面欠陥と裏面欠陥の組が存在しているだけなのかを判別する。

続いて、基板検査装置３１４について説明する。基板検査装置３１４は、基板保持部３１９と表面撮像部３２０と裏面撮像部３２１とミクロ観察部３２３とを備え、さらに、これらを制御するコンピュータ３２２を備える。ミクロ観察部３２３はミクロ観察部３１８と同様である。

基板保持部３１９は、半導体ウェハ１００を所定の位置および姿勢に固定して保持する。例えば、基板保持部３１９は、半導体ウェハ１００のベベル部分もしくはチップとして使われない外縁部を把持または吸着する機構を備える。

表面撮像部３２０と裏面撮像部３２１は、撮像部３１５と同様に、カラーまたはモノクロームの例えばＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラでもよく、ミラーや照明光学系などを含んでいてもよい。

表面撮像部３２０は、基板保持部３１９に保持された半導体ウェハ１００の表面１０１の側に、表面１０１の円の中心を通り表面１０１に垂直な直線に光軸が一致するように、固定されている。同様に、裏面撮像部３２１は、基板保持部３１９に保持された半導体ウェハ１００の裏面１０２の側に、裏面１０２の円の中心を通り裏面１０２に垂直な直線に光軸が一致するように、固定されている。

図２のステップＳ１０１で、コンピュータ３２２による制御にしたがって、表面撮像部３２０が表面１０１を撮像し、表面画像２０２のデータをコンピュータ３２２に出力する。また、このようにしてコンピュータ３２２が取得した表面画像２０２のデータは、基板検査装置３１３の場合と同様にコンピュータ３００に送信されてもよい。

同様に、図２のステップＳ１０２で、コンピュータ３２２による制御にしたがって裏面撮像部３２１が裏面１０２を撮像し、裏面画像２０１ａのデータをコンピュータ３２２に出力する。また、このようにしてコンピュータ３２２が取得した裏面画像２０１ａのデータは、基板検査装置３１３の場合と同様にコンピュータ３００に送信されてもよい。

なお、基板検査装置３１４においては、ステップＳ１０１とステップＳ１０２を並列に実行することも可能である。
上記のようにして表面画像２０２と裏面画像２０１ａのデータを取得したコンピュータ３２２または３００は、続いて、図２のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５を実行する。その結果によって、ユーザがミクロ観察部３２３を用いて表面欠陥を微細に観察する点は、基板検査装置３１３の場合と同様である。

撮像部３１５、相対移動部３１６、表面撮像部３２０、および裏面撮像部３２１はいずれも、表面画像と裏面画像の双方を取得する画像取得手段として機能する。また、コンピュータ３１７と３２２内の不図示のＣＰＵは、表面欠陥と裏面欠陥の位置を検出する検出手段として機能するとともに、基板検査装置３１３と３１４がそれぞれ備える不図示のモニタなどの表示装置を制御する制御手段としても機能する。

続いて、レビュー装置３１２について説明する。
表面欠陥および裏面欠陥の位置は、表面画像２０２と裏面画像２０１ａのデータを取得したコンピュータ３００、３１７、および３２２のいずれかが、画像処理によって検出することも可能である。しかし、欠陥の位置の検出をレビュー装置３１２が行ってもよい。

すなわち、コンピュータ３１７またはコンピュータ３２２は、取得した表面画像２０２と裏面画像２０１ａのデータを、ネットワーク３１１を介してレビュー装置３１２に送信してもよい。レビュー装置３１２は、送信されたデータを受信し、受信したデータを用いて画像処理を行い、表面欠陥および裏面欠陥を検出する。

また、欠陥の検出にともなって、レビュー装置３１２は、欠陥の位置、大きさ、種類なども判別し、判別した結果のデータを、ネットワーク３１１を介して、例えばコンピュータ３００や不図示の欠陥修正装置などの外部装置に送信する。

一般に、欠陥は不定形である。そこで、レビュー装置３１２は、例えば、欠陥の重心の位置の座標を、欠陥の位置を表す座標として算出してもよく、欠陥を包摂する最小の矩形における特定の位置（左上の頂点など）の座標を、欠陥の位置を表す座標として算出してもよい。また、欠陥の大きさは、欠陥と判定した領域の面積により表してもよく、欠陥を包摂する最小の矩形の辺の長さなどにより表してもよい。

このようにしてレビュー装置３１２が判別した結果のデータは、ネットワーク３１１を介して送信され、コンピュータ３００、３１７、または３２２に取得され、図２のステップＳ１０５において、標識を表示するのに利用されてもよい。

以上が、第１実施形態と第２実施形態の共通点の概要である。続いて、図４〜図７を参照して、第１実施形態について具体的に説明する。以下、説明の便宜上、基板検査装置３１３により撮像された表面画像２０２と裏面画像２０１ａに基づいてコンピュータ３００が図２の処理を行うと仮定して説明するが、基板検査装置３１４により撮像が行われてもよく、図２の処理はコンピュータ３１７または３２２が行ってもよい。

図４は、第１実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図４は、図２のステップＳ１０５に相当する。また、図５〜図７は、第１実施形態において、モニタなどの表示装置３０６が表示する第１〜第３の画面例である。

図５に示すように、第１実施形態では、図２のステップＳ１０４において、表面画像２０２と裏面画像２０１ｂとが並べて表示される。すなわち、図５の表面画像４０１は図１の表面画像２０２に対応し、図５の裏面画像４０２は、図１において鏡像変換後の裏面画像２０１ｂに対応する。裏面画像４０２には、４つの裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄが写っている。

また、第１実施形態では、図２のステップＳ１０４において、表示装置３０６の画面上にボタン４０４を表示するよう、ＣＰＵ３０１が制御を行う。ボタン４０４の機能は後述する。図５の１点鎖線は、図１のｘ軸とｙ軸に相当するが、必ずしも画面に表示する必要はない。

図４に示すように、第１実施形態では、裏面画像４０２上の裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置に標識を表示する第１の処理（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０７）と、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄに対応する表面画像４０１上の位置に標識を表示する第２の処理（ステップＳ２０９）と、特定の１つの裏面欠陥を強調する表示を行う第３の処理（ステップＳ２１０）が実行される。そして、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置のデータの取得方法に応じて、第１実施形態には複数のバリエーションがあり、具体的には第１の処理の内容が異なる。

図４にはステップＳ２０１として、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置のデータの取得方法に応じた分岐ステップを便宜的に示した。マウスなどの入力装置３０５からの入力を受け付けることによって裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置を取得する場合は、処理がステップＳ２０２へ移行する。取得済みの裏面画像４０２からコンピュータ３００が自動的に裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置を取得する場合は、処理がステップＳ２０５に移行する。レビュー装置３１２などの他の装置から裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置のデータを取得する場合は、処理がステップＳ２０６に移行する。

ステップＳ２０２では、例えば、ユーザが裏面画像４０２上のいずれか１つの裏面欠陥の位置でマウスのクリック操作を行うと、クリック操作が行われた裏面画像４０２上のｘｙ座標（ａ，ｂ）をＣＰＵ３０１が検出して取得する。

続いて、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３０１は、裏面画像４０２の座標（ａ，ｂ）に標識を表示するよう表示装置３０６を制御する。例えば、ステップＳ２０２でユーザが裏面欠陥４０３ａの位置でクリック操作を行った場合、ステップＳ２０３では裏面欠陥４０３ａの位置に標識が表示される。

そして、ステップＳ２０４では、マウスによる裏面欠陥の位置の入力が終了したか否かを、入力装置３０５からの入力に基づいてＣＰＵ３０１が判断する。入力が終了していれば処理はステップＳ２０８に進み、入力が未了であれば処理はステップＳ２０２に戻る。

例えば、不図示の入力終了指示ボタンを表示装置３０６が表示し、入力終了指示ボタン上でのクリック操作の有無をＣＰＵ３０１が検出することにより、または、入力装置３０５の特定のキーの押下をＣＰＵ３０１が検出することにより、ステップＳ２０４は実現される。

ステップＳ２０５は、ＣＰＵ３０１が画像認識処理により、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置を表すｘｙ座標を、裏面画像４０２から検出するステップである。例えば、ゴールデンウェハと呼ばれる欠陥のない半導体ウェハの裏面１０２を撮像した裏面画像と、検査対象の半導体ウェハ１００の裏面画像４０２とを比較し、画素値の差分に基づいて、欠陥の位置、大きさ、形状などをＣＰＵ３０１が検出することができる。

なお、以下では特に断らない限り、欠陥の位置は１点のｘｙ座標により表されるものとする。例えば、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ３０１は、２次元状の広がりを有する裏面欠陥を検出し、検出した裏面欠陥の範囲に基づいて、検出した裏面欠陥の重心のｘｙ座標を算出する。そして、以後の処理においてコンピュータ３００は、算出した重心のｘｙ座標を、裏面欠陥を表すｘｙ座標として利用する。

ステップＳ２０５に続いて、ステップＳ２０７では、裏面画像４０２において、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄに対応するｘｙ座標（すなわちステップＳ２０５で検出された各ｘｙ座標）にそれぞれ標識を表示するよう、ＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御する。そして、処理はステップＳ２０８に移行する。

また、ステップＳ２０６は、裏面欠陥の位置を表すｘｙ座標のデータを他装置から取得する場合に実行される。すなわち、ステップＳ２０６では、ネットワーク３１１と通信インターフェイス３０４を介して裏面欠陥のｘｙ座標のデータをコンピュータ３００が受信し、ＣＰＵ３０１は受信したデータを例えばＲＡＭ３０３に読み込むための制御を行う。

ステップＳ２０６に続いて、ステップＳ２０７では、裏面画像４０２において、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄに対応するｘｙ座標（すなわちステップＳ２０６で読み込んだ各ｘｙ座標）にそれぞれ標識を表示するよう、ＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御し、処理がステップＳ２０８に移行する。

以上のようにして、裏面画像４０２上の裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置に標識を表示する第１の処理が、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７において、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの取得方法に応じて行われる。

なお、図５は、図２のステップＳ１０４で表示される画面の説明と、図４のステップＳ２０８に移行する直前に表示される画面の説明を兼ねており、図示の都合上、裏面欠陥自体と標識との区別が明示的ではないので注意されたい。例えば、ステップＳ２０５で検出された裏面欠陥の範囲を点滅表示することを標識として利用することもできる。

続いて、ステップＳ２０８では、ユーザから入力装置３０５を介して入力された指示の種類をＣＰＵ３０１が判別する。
具体的には、図５のボタン４０４を押下する操作が入力装置３０５によりなされたことをＣＰＵ３０１がステップＳ２０８で検出すると、処理はステップＳ２０９に進む。また、例えば裏面画像４０２上でのクリック操作によって、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄのいずれか１つを指定する入力が入力装置３０５によりなされたことをＣＰＵ３０１がステップＳ２０８で検出すると、処理はステップＳ２１０に進む。また、図４の処理の終了の指示がユーザから入力装置３０５を介して入力されたことをＣＰＵ３０１がステップＳ２０８で検出すると、ＣＰＵ３０１は図４の処理を終了する。

ステップＳ２０９では、図６に示すように、表面画像４０１において各裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄに対応するｘｙ座標の位置に、それぞれ標識４０５ａ〜４０５ｄを表示するよう、ＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御する。また、ステップＳ２０９の終了後、処理はステップＳ２０８に戻る。

既に明確に判明している裏面欠陥のｘｙ座標に基づいて表示される標識４０５ａ〜４０５ｄにより、ユーザは、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄに対応する表面画像４０１上の正確な位置を容易に視認することができる。つまり、標識４０５ａ〜４０５ｄは、裏面欠陥に起因する表面欠陥に関して、様子（つまり外観）を観察および解析すべき表面画像４０１上の具体的な箇所をユーザに提示する機能がある。

なお、標識４０５ａ〜４０５ｄは、例えば、特定の形状の印でもよく、特定の形状の印とｘｙ座標を示す数字との組み合わせでもよく、その他の種類の標識でもよい。
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０８で指定された裏面欠陥の座標を強調する標識を、裏面欠陥のｘｙ座標の一覧表内に表示するよう、ＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御する。

ここで、裏面欠陥のｘｙ座標の一覧表とは、例えば図７に例示した表である。図７の表は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７までの処理によってコンピュータ３００が認識している各裏面欠陥のｘｙ座標に基づいて、例えばステップＳ２０３またはステップＳ２０７において、標識と同時に表示装置３０６が表示するものである。図７の表の各行は、裏面欠陥を識別するための識別子としての欠陥番号と、裏面欠陥のｘ座標の値と、裏面欠陥のｙ座標の値との組からなる。

例えば、図４の処理の開始時点で、裏面欠陥を選択するための図６の矢印４０６のようなポインタを表示装置３０６が表示する。そして、ステップＳ２０８において、ユーザは、矢印４０６が裏面欠陥４０３ｃを指すように入力装置３０５から指示を入力し、例えばマウスのクリック操作などによって、裏面欠陥４０３ｃを指定する旨の指示を入力する。すると、ステップＳ２０８において、裏面欠陥４０３ｃが指示されたことをＣＰＵ３０１が検知する。

例えば、ステップＳ２１０で表示される標識は、ステップＳ２０８で指定された裏面欠陥に対応する図７の表内の行を特定の色で塗って強調する種類の標識でもよく、「選択された欠陥」のような特定の文字列を、当該行の横に表示する種類の標識でもよく、両者の組み合わせでもよい。図７の表により、裏面欠陥のｘｙ座標の値が表示装置３０６の画面上に表示されるので、ユーザは自分が選択した裏面欠陥の位置を明確かつ正確に認識することができる。

また、図７のように識別子とｘ座標とｙ座標との組によって表され、例えばコンピュータ３００のＲＡＭ３０３に登録されているデータは、図１のステップＳ１０５の後でも利用される。

すなわち、このデータは、裏面欠陥との関連性の存在が疑われる表面欠陥の、ミクロ観察部３１８または３２３による詳細な観察において、表面１０１上の観察対象の位置を指定するために利用される。なお、このように特定の位置が指定された状態でミクロ観察部３１８または３２３によって行う詳細な観察のことを「レビュー」と呼ぶことがある。

例えば、図４の処理をコンピュータ３００が行う場合、識別子とｘ座標とｙ座標との組によって表される図７のようなデータは、ＲＡＭ３０３から読み出され、通信インターフェイス３０４とネットワーク３１１を介して、基板検査装置３１３または３１４のコンピュータ３１７または３２２に送信される。

コンピュータ３１７または３２２は、こうして受け渡されたｘｙ座標値が表す位置を観察するように、ミクロ観察部３１８または３２３を制御する。よって、裏面欠陥との関連性が疑われる表面１０１上の箇所を容易に観察することが可能となる。

以上、第１実施形態について説明した。続いて、図８〜図１１を参照して第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の説明と同様に、説明の便宜上、基板検査装置３１３により撮像された表面画像２０２と裏面画像２０１ａに基づいてコンピュータ３００が図２の処理を行うと仮定して説明するが、基板検査装置３１４により撮像が行われてもよく、図２の処理はコンピュータ３１７または３２２が行ってもよい。

図８は、第２実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図８は図２のステップＳ１０５に相当する。また、図９〜図１１は、第２実施形態において、表示装置３０６が表示する第１〜第３の画面例である。

図９に示すように、第２実施形態では、図２のステップＳ１０４において、表面画像２０２と裏面画像２０１ｂとが重ねて表示される。すなわち、図９の表面画像４０１は図１の表面画像２０２に対応し、図９の裏面画像４０２は図１の裏面画像２０１ｂに対応する。裏面画像４０２には４つの裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄが写っている。

合成画像４０７は、表面画像４０１と裏面画像４０２の少なくとも一方を透明にして重ねて合成される画像である。図９に示すように、合成画像４０７では裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄが表面画像４０１と重なって表示されている。

第２実施形態においては、表示装置３０６が、表面画像４０１と裏面画像４０２と合成画像４０７の３種類の画像をすべて表示してもよく、合成画像４０７のみを表示してもよい。たとえ合成画像４０７のみしか表示されなくても、オーバーレイ表示された合成画像４０７を通して表面画像４０１と裏面画像４０２の双方が表示装置３０６に表示されている、と見なせることに注意されたい。

また、第２実施形態では、図２のステップＳ１０４において、表示装置３０６の画面上に表面濃度調整スライダー４０８と裏面濃度調整スライダー４０９とボタン４１０とを表示するよう、ＣＰＵ３０１が制御を行う。

表面濃度調整スライダー４０８と裏面濃度調整スライダー４０９は、レバー形状のインディケータによって、合成画像４０７を合成する際の表面画像４０１と裏面画像４０２それぞれの濃度を任意に変更して調整するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）である。図９の例では、両者とも０から１００の間の値に設定可能である。

換言すれば、表面濃度調整スライダー４０８と裏面濃度調整スライダー４０９によって、合成画像４０７における表面画像４０１と裏面画像４０２それぞれの表示比率を任意に変更して設定することが可能である。なお、図９のように２つのスライダーを備えるのではなく、表面画像４０１と裏面画像４０２の相対的な表示比率を指定する１つのスライダーのみを備えた実施形態も可能である。

なお、合成画像４０７は、表面画像４０１と裏面画像４０２自体を指定された比率で合成してもよいが、オーバーレイ表示において表面１０１と裏面１０２を分けて認識しやすくするために、前処理された表面画像４０１と裏面画像４０２から合成してもよい。例えば、第１の色成分（例えば赤色成分）の階調のみで表面画像４０１を表現し、第２の色成分（例えば青色成分）の階調のみで裏面画像４０２を表現するよう、コンピュータ３００が前処理を行ってもよい。

また、ボタン４１０は図５および図６のボタン４０４と同様の機能のボタンである。
図８に示すように、第２実施形態では、表面欠陥と裏面欠陥の位置のデータを取得する第１の処理（ステップＳ３０２とステップＳ３０３）と、表面欠陥と裏面欠陥の位置を表すｘｙ座標を、関連性を表す標識とともに表形式で表示する第２の処理（ステップＳ３０５〜ステップＳ３１３）と、特定の１つの裏面欠陥を強調する表示を行う第３の処理（ステップＳ３１５）とが実行される。そして、裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄの位置を表す座標データの取得方法に応じて、第２実施形態にも複数のバリエーションがあり、具体的には第１の処理の内容が異なる。

図８にはステップＳ３０１として、表面欠陥と裏面欠陥の位置のデータの取得方法に応じた分岐ステップを便宜的に示した。取得済みの表面画像４０１と裏面画像４０２からコンピュータ３００が自動的に表面欠陥と裏面欠陥の位置のデータを取得する場合は、処理がステップＳ３０２に移行する。レビュー装置３１２などの他の装置から表面欠陥と裏面欠陥の位置のデータを取得する場合は、処理がステップＳ３０３に移行する。

ステップＳ３０２では、図４のステップＳ２０５と同様の方法により、ＣＰＵ３０１が、表面欠陥のｘｙ座標を表面画像４０１から検出し、裏面欠陥のｘｙ座標を裏面画像４０２から検出する。

ステップＳ３０３では、図４のステップＳ２０６と類似の方法により、コンピュータ３００が、表面欠陥と裏面欠陥それぞれのｘｙ座標のデータをレビュー装置３１２などの他の装置から読み込む。

ステップＳ３０２またはステップＳ３０３の実行後、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、ボタン４１０を押下する操作が入力装置３０５を介して行われたか否かをＣＰＵ３０１が検出する。ボタン４１０が押下されるまでステップＳ３０４は繰り返され、ボタン４１０が押下されると処理はステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５で、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３０２またはステップＳ３０３で取得した表面欠陥と裏面欠陥のｘｙ座標のデータを表形式で表示するよう、表示装置３０６を制御する。表示される表の例は、強調のための標識を除いた状態の図１０の表であるが、表の形式は図１０と異なっていてもよい。

図１０の表は、検出された表面欠陥と裏面欠陥の数が一致する場合に、ｘｙ座標の値が互いに近い表面欠陥と裏面欠陥を組にして、識別子としての欠陥番号を各組に割り当て、欠陥番号と、表面欠陥と裏面欠陥それぞれのｘ座標とｙ座標からなる５列のデータを１行に表したものである。

しかし、検出される表面欠陥と裏面欠陥の数は一致するとは限らない。その場合、例えば、表面欠陥に関して欠陥番号とｘ座標とｙ座標を組にして１行に表した第１の表と、裏面欠陥に関する同様の第２の表とを、図８のステップＳ３０５において表示装置３０６が表示してもよい。このように２つの表を表示する場合は、表面欠陥と裏面欠陥それぞれの欠陥番号は、互いに独立して任意に割り当てられてもよい。

続いて、ステップＳ３０６では、ＣＰＵ３０１が変数ｊとｋの値を１に初期化する。ステップＳ３０７〜ステップＳ３１３までは繰り返しループを形成しており、表面欠陥と裏面欠陥のすべての組み合わせについてステップＳ３０７〜ステップＳ３０９の処理が実行される。すべての組み合わせについて処理を行う理由は、１つの裏面欠陥が、複数の表面欠陥との間に関連性を有することもあるためである。

以下、ステップＳ３０２またはステップＳ３０３で検出された表面欠陥と裏面欠陥それぞれの数を、ＡおよびＢと表記する。
ステップＳ３０７において、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３０２またはステップＳ３０３で取得したｘｙ座標のデータを用いて、ｊ番目の表面欠陥とｋ番目の裏面欠陥との距離ｄを算出する。

続いてステップＳ３０８において、ＣＰＵ３０１は、算出した距離ｄが予め決められた閾値Ｔ以下であるか否かを判定する。処理は、ｄ≦ＴならばステップＳ３０９へ進み、ｄ＞ＴならばステップＳ３１０へ進む。

ステップＳ３０８で判定されるｄ≦Ｔか否かという条件は、図１に関して説明した、裏面欠陥２０３の位置を示すｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）が、表面欠陥２０４の位置を示すｘｙ座標（ｘ２，ｙ２）と「ほぼ等しい」か否かという条件の具体例である。すなわち、ｄ≦Ｔのとき、ｊ番目の表面欠陥とｋ番目の裏面欠陥それぞれのｘｙ座標は、予め決められた許容範囲である閾値Ｔ以内の差しかないので、「ほぼ等しい」と見なせる。

なお、実施形態によっては、距離ｄ以外にも、表面欠陥と裏面欠陥のｘ座標（またはｙ座標）の差の絶対値などを判定に利用してもよい。
ステップＳ３０９では、ｘｙ座標がほぼ等しく、欠陥の表裏相関がある、すなわち関連性が存在する、と見なされたｊ番目の表面欠陥とｋ番目の裏面欠陥の組に関する処理が行われる。すなわち、表面欠陥の位置を示すｘｙ座標と裏面欠陥の位置を示すｘｙ関連性の存在を示す標識を、ステップＳ３０５で表示した表内に表示するよう、ＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御する。

図１０の表の例では、ｊ＝ｋ＝４、ｊ＝ｋ＝８、ｊ＝ｋ＝１１の３組に関して標識が表示されている。具体的には、相関関係のある表面欠陥と裏面欠陥を示した行を、当該表面欠陥と裏面欠陥のｘｙ座標を識別するための特定の識別色で塗り、「座標一致」という特定の文字列を当該行に表示することが、標識４１１ａ〜４１１ｃとして利用されている。しかし、標識の種類は図１０に例示したもの以外であってもよい。

例えば、前述のように表面欠陥と裏面欠陥について２つの表を表示する場合、ｄ≦Ｔとなるｊとｋの組み合わせにおいて、必ずしもｊ＝ｋとは限らない。そこで、ｍ番目に検出されたｄ≦Ｔとなるｊとｋの組み合わせに関しては第ｍの色の標識で強調する、といったように、ｊとｋの組ごとに標識の色を変えてもよい。

ステップＳ３０８でｄ＞Ｔと判定された後、あるいはステップＳ３０９の実行後に、ステップＳ３１０において、ＣＰＵ３０１は、検出された裏面欠陥の数Ｂに変数ｋが等しいか否かを判定する。ｋ＝Ｂならば処理はステップＳ３１２に進み、ｋ≠Ｂならば処理はステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１において、ＣＰＵ３０１は、変数ｋをインクリメントして、値を１増やし、処理はステップＳ３０７に戻る。
ステップＳ３１２において、ＣＰＵ３０１は、検出された表面欠陥の数Ａに変数ｊが等しいか否かを判定する。ｊ＝Ａならば、表面欠陥と裏面欠陥のすべての組み合わせについて、表に関連づけた標識表示処理が済んでいるので、処理はステップＳ３１４に進む。ｊ≠Ａならば処理はステップＳ３１３に進む。

ステップＳ３１３において、ＣＰＵ３０１は、変数ｊをインクリメントして、値を１増やすとともに、変数ｋの値を再度１に初期化し、処理はステップＳ３０７に戻る。
ステップＳ３１４では、ユーザから入力装置３０５を介して入力された指示の種類をＣＰＵ３０１が判別する。

具体的には、図１０の表内において、例えば欠陥番号を選択することによって特定の裏面欠陥を１つ選択する操作が入力装置３０５によりなされた、とＣＰＵ３０１がステップＳ３１４で検出すると、処理はステップＳ３１５に進む。また、図８の処理の終了の指示がユーザから入力装置３０５を介して入力されたことをＣＰＵ３０１がステップＳ３１４で検出すると、ＣＰＵ３０１は図８の処理を終了する。

ステップＳ３１５では、ステップＳ３１４で選択された裏面欠陥の合成画像４０７におけるｘｙ座標の位置に標識を表示するようＣＰＵ３０１が表示装置３０６を制御する。
例えば、図９の裏面欠陥４０３ａに相当する行が図１０の表内において選択されると、図１１に示すように、合成画像４０７における裏面欠陥４０３ａの位置に、標識４１２が表示される。ステップＳ３１５の実行後、処理はステップＳ３１４に戻る。裏面欠陥４０３ａを強調するための標識４１２は、例えば、点滅表示する特定の印である。

以上のようにして第２実施形態における処理が行われるが、図４の処理とは独立して並列に、ＣＰＵ３０１は、次のような処理を実行する。
すなわち、表面濃度調整スライダー４０８または裏面濃度調整スライダー４０９に対する入力装置３０５からの入力をＣＰＵ３０１は検知する。そして、入力を検知するたびに、ＣＰＵ３０１は、検知した濃度に応じて表面画像４０１と裏面画像４０２とを合成しなおして新たな合成画像４０７を生成し、表示装置３０６に表示させる。

以上の処理により、合成画像４０７における表面画像４０１と裏面画像４０２の濃淡の表示比率を随時変更可能である。
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。

上記では検査対象の基板として半導体ウェハ１００を例示したが、例えば、ＬＣＤやＰＤＰ（Plasma Display Panel）を含むＦＰＤ（Flat Panel Display）など、他の種類の基板に関しても、表面欠陥と裏面欠陥の関係を検査する必要があるならば、上記実施形態を適用することが可能である。

上記の実施形態では、図１のように、裏面画像２０１ａを反転させた裏面画像２０１ｂと表面画像２０２との比較に基づく処理が行われる。しかし、表面画像２０２を反転させ、反転していない裏面画像２０１ａとの比較に基づく処理を行ってもよいことは当然である。

また、表面画像と裏面画像を並べて表示するか重ねて表示するかという観点、標識の表示の前に座標データを取得する対象は表面欠陥のみか裏面欠陥のみか双方かという観点、座標データを取得する方法という観点、表面欠陥と裏面欠陥の座標をほぼ等しいと見なすべき判断基準、および利用する標識の種別など、様々な観点から様々に変形した実施形態が可能である。例えば、図８において、入力装置３０５からの入力によって表面欠陥と裏面欠陥の少なくとも一方の座標データを取得することも可能である。

例えば、第１実施形態のように表面画像と裏面画像を並べて表示する場合、第２実施形態と同様に表面欠陥と裏面欠陥の双方のｘｙ座標のデータを先に取得してから標識を表示してもよい。また、図４のステップＳ２１０や図８のステップＳ３１５では選択された１つの裏面欠陥に対応する標識が表示されるが、ＣＰＵ３０１は、関連性があると判定した表面欠陥と裏面欠陥のすべての組み合わせに対して同時に標識を表示するよう、表示装置３０６を制御してもよい。

また、上記の第１実施形態は、裏面欠陥に起因して表面欠陥が生じる場合があることを考慮して、裏面欠陥が表面１０１にどのように影響するのかの観察および確認を可能とした実施形態である。よって、図４の処理では、コンピュータ３００は、先に裏面欠陥のｘｙ座標を取得し、その後ステップＳ２０９において裏面欠陥に対応する表面画像上の位置に標識を表示する。

しかし、表面欠陥によって裏面１０２がどのような影響を受けるかという観点から表面１０１と裏面１０２の関連性の観察および検査を可能とする実施形態も可能である。その場合、コンピュータ３００が、先に表面欠陥のｘｙ座標を取得してから、表面欠陥に対応する裏面画像上の位置に標識を表示してもよい。

同様に、第２実施形態の図８のステップＳ３１４とステップＳ３１５においては、表面欠陥の選択を受け付け、合成画像４０７における表面欠陥の位置に標識を表示するよう、ＣＰＵ３０１が制御を行ってもよい。

また、第１実施形態の図４においてステップＳ２０３およびステップＳ２０７は省略してもよい。なぜなら、標識で強調表示しなくても裏面画像４０２において裏面欠陥４０３ａ〜４０３ｄは視認可能であるためである。

逆に、第２実施形態の図８において、例えば、ステップＳ３０４の直前に、合成画像４０７内のすべての裏面欠陥に対して同時に標識を表示するステップを追加することも可能である。それにより、表面画像４０１と裏面画像４０２の表示濃度によらず、ユーザが常に合成画像４０７において裏面欠陥を容易に視認することができる。また、このようにしてステップＳ３０４の直前に表示される標識とステップＳ３１５で表示される標識の種類は異なることが好ましい。

また、上記の実施形態においては、図２のステップＳ１０５（すなわち図４または図８）の処理の後、表面欠陥と裏面欠陥の間に関連性があるか否かはユーザがミクロ観察部３１８または３２３によって確認する。しかし、この確認作業を自動化してもよい。

例えば、コンピュータ３００が、図８のステップＳ３０８の判断基準によって関連性が存在すると判断した表面欠陥と裏面欠陥の組のデータを、自動的に基板検査装置３１３または３１４に送信する。そして、基板検査装置３１３または３１４が、コンピュータ３１７または３２２の制御下で自動的にミクロ観察部３１８または３２３によって表面欠陥を拡大して撮像する。

さらに、コンピュータ３１７または３２２は、ミクロ観察部３１８または３２３を用いて撮像した画像に基づいて表面欠陥の種別を判定し、判定した種別から、当該表面欠陥は裏面欠陥の影響で生じたものか否かを判定してもよい。例えば、表面欠陥の種別が露光不良であれば裏面欠陥と関係があると判定し、粉塵の付着であれば裏面欠陥とは無関係と判定してもよい。

また、以下の観点から、欠陥の位置以外に欠陥の大きさまたは形状を考慮して関連性の有無を判定してもよい。
上記実施形態では欠陥の位置は、欠陥の重心など、ある１点のｘｙ座標により表される。よって、図８のステップＳ３０８における閾値Ｔの値によっては、大きな広がりを有する裏面欠陥あるいは長く延びた線状の裏面欠陥に起因して当該裏面欠陥の端部付近に生じた表面欠陥が、標識を表示すべき対象から漏れてしまうことがある。

これを防ぐために、ある１点のｘｙ座標により欠陥の位置を表す代わりに、例えば、欠陥を包含する最小の矩形によって欠陥の位置を表してもよい。矩形間の距離は、一方の矩形内の第１の点と他方の矩形内の第２の点との距離が最小となるように第１と第２の点を選んだときの、２点間の距離として定義される。このような矩形間の距離を図８の距離ｄの代わりに用いることによって、大きな広がりを有する裏面欠陥あるいは長く延びた線状の裏面欠陥の端部付近に生じた表面欠陥が、標識を表示すべき対象として適切に判断される。

以上、複数の実施形態について説明したが、上記各実施形態によれば、半導体ウェハ１００の裏面１０２の裏面欠陥に影響された表面１０１の状態をユーザが視覚的に確認することができるようになる。また、標識によって、ユーザは関連性について注意すべき箇所を容易に認識することができるようになる。

つまり、上記各実施形態によれば、ユーザが、半導体ウェハ１００の表面１０１と裏面１０２の相関関係を容易に把握し、裏面欠陥に起因する表面欠陥を見つけ出し、表面欠陥が発生する原因を解析することができるようになる。

このような効果は、表面欠陥と裏面欠陥がどの工程で起きているのかという解析を容易にするので、半導体製造過程での不良品の低減、すなわち歩留まりの向上に役立つ。

各実施形態に共通の基本的な原理を説明する図である。 第１実施形態と第２実施形態に共通の処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態と第２実施形態に共通のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態の第１の画面例である。 第１実施形態の第２の画面例である。 第１実施形態の第３の画面例である。 第２実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態の第１の画面例である。 第２実施形態の第２の画面例である。 第２実施形態の第３の画面例である。

符号の説明

１００ 半導体ウェハ
１０１ 表面
１０２ 裏面
１０３ ノッチ
２０１ａ、２０１ｂ 裏面画像
２０２ 表面画像
２０３ａ、２０３ｂ 裏面欠陥
２０４ 表面欠陥
３００ コンピュータ
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 通信インターフェイス
３０５ 入力装置
３０６ 表示装置
３０７ 記憶装置
３０８ 駆動装置
３０９ バス
３１０ 可搬型記憶媒体
３１１ ネットワーク
３１２ レビュー装置
３１３、３１４ 基板検査装置
３１５ 撮像部
３１６ 相対移動部
３１７、３２２ コンピュータ
３１８、３２３ ミクロ観察部
３１９ 基板保持部
３２０ 表面撮像部
３２１ 裏面撮像部
４０１ 表面画像
４０２ 裏面画像
４０３ａ〜４０３ｄ 裏面欠陥
４０４、４１０ ボタン
４０５ａ〜４０５ｄ、４１１ａ〜４１１ｃ、４１２ 標識
４０６ 矢印
４０７ 合成画像
４０８ 表面濃度調整スライダー
４０９ 裏面濃度調整スライダー

Claims (10)

1. 基板の表側の面を撮像して得られた画像である表面画像と、前記基板の裏側の面を撮像して得られた画像である裏面画像とを格納する格納手段と、
   前記格納手段に格納された前記表面画像と前記裏面画像を、一方のみを鏡像変換した状態で双方ともに表示する表示手段と、
   前記表側の面における欠陥である表面欠陥と前記裏側の面における欠陥である裏面欠陥との関連性を表すための標識を、表示した前記表面画像内での前記表面欠陥の相対位置と表示した前記裏面画像内での前記裏面欠陥の相対位置とに基づいて表示するよう、前記表示手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とした欠陥関連性表示装置。
2. 前記制御手段は、前記表面欠陥の位置に対応する前記裏面画像上の位置に前記標識を表示するように、または、前記裏面欠陥の位置に対応する前記表面画像上の位置に前記標識を表示するように、前記表示手段を制御することを特徴する請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
3. 前記表面欠陥と前記裏面欠陥との距離に基づいて、前記表面欠陥と前記裏面欠陥に関連性があるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記判定手段によって前記関連性があると判定された場合には、前記関連性の存在を示す前記標識を表示するように前記表示手段を制御する、
   ことを特徴する請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
4. 前記制御手段は、前記表面画像における前記表面欠陥の位置に前記標識を表示するように、または、前記裏面画像における前記裏面欠陥の位置に前記標識を表示するように、前記表示手段を制御することを特徴する請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
5. 前記表面欠陥の位置または前記裏面欠陥の位置の少なくとも一方を指定する入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記入力手段が受け付けた前記入力により指定される前記表面欠陥の前記位置または前記裏面欠陥の前記位置に基づいて前記表示手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
6. 前記表面欠陥の存在および位置を前記表面画像に基づいて検出し、または、前記裏面欠陥の存在および位置を前記裏面画像に基づいて検出する検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記表面欠陥の前記位置または前記裏面欠陥の前記位置に基づいて前記表示手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
7. 前記表示手段は、一方のみが鏡像変換された前記表面画像と前記裏面画像を、個々に表示するか、または重ねて表示することを特徴とする請求項１に記載の欠陥関連性表示装置。
8. 請求項１から５および７のいずれか１項に記載の欠陥関連性表示装置を備えた基板検査装置であって、
   前記基板の前記表側の面と前記裏側の面をそれぞれ撮像して、前記格納手段に格納すべき前記表面画像と前記裏面画像を取得する画像取得手段と、
   前記表面欠陥の存在および位置を前記表面画像に基づいて検出し、前記裏面欠陥の存在および位置を前記裏面画像に基づいて検出する検出手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記表面欠陥の前記位置および前記裏面欠陥の前記位置に基づいて前記表示手段を制御し、
   前記画像取得手段は、前記基板を撮像する撮像手段と、前記撮像手段と前記基板との相対的な位置を変化させる相対移動手段とを備えることにより、または、前記表側の面を撮像する表面撮像手段と、前記裏側の面を撮像する裏面撮像手段とを備えることにより、前記表面画像と前記裏面画像の双方を取得する、
   ことを特徴とする基板検査装置。
9. 前記表面画像よりも高い解像度で前記表側の面を観察するための顕微鏡を含む観察手段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の基板検査装置。
10. コンピュータが、
    基板の表側の面を撮像して得られた画像である表面画像と、前記基板の裏側の面を撮像して得られた画像である裏面画像とを取得し、
    取得した前記表面画像と前記裏面画像を、一方のみを鏡像変換した状態で双方ともに画面に表示し、
    前記表側の面における欠陥である表面欠陥と前記裏側の面における欠陥である裏面欠陥との関連性を表すための標識を、表示した前記表面画像内での前記表面欠陥の相対位置と表示した前記裏面画像内での前記裏面欠陥の相対位置とに基づいて、さらに前記画面に表示する、
    ことを特徴とする欠陥関連性表示方法。