图像检查装置、图像处理方法与流程

本发明涉及处理图像数据的图像处理技术，尤其涉及适用于使用图像数据的检查的有效技术。

背景技术：

1、为了进行半导体电路的缺陷检查等评价，对作为检查对象的试样的设计数据与拍摄检查对象而得到的拍摄数据进行比较。

2、随着半导体电路图案的微细化，难以在晶圆上形成按照设计的电路图案，容易产生配线的宽度、形状与设计值不同的不良情况。这样的不良情况被称为系统缺陷，在全部的裸芯片中共同产生，因此难以通过比较检查对象的裸芯片和接近裸芯片来检测缺陷的方法(裸芯片对裸芯片检查)进行检测。由包含未检测的缺陷的裸芯片制造的半导体设备在最终测试等中实施的其他检查中成为不合格品，成品率有可能降低。

3、与此相对，存在不是对接近裸芯片，而是对将cad数据等设计数据图像化而得到的设计数据图像与检查对象的裸芯片进行比较来检测缺陷的方法(裸芯片对数据库检查)。裸芯片对数据库检查比较设计数据和检查对象的裸芯片，因此理论上能够检测系统缺陷。

4、作为本技术领域的背景技术，例如有专利文献1那样的技术。在专利文献1中公开了如下方法：为了能够容许由不影响半导体设备的电特性的程度的设计数据与检查对象的拍摄图像的形状背离引起的虚报，通过机器学习根据设计数据来推定拍摄图像的像素值的概率分布，将作为制造裕度能够容许的形状背离表现为概率分布的偏差来进行检查。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2020/250373号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如上述专利文献1那样，在学习拍摄图像的像素值的概率分布的情况下，学习数据所使用的设计数据与拍摄图像的事先的图案的对位是重要的，图案的不一致使概率分布的学习精度降低，引起检查性能的降低。

3、但是，在由检查装置拍摄的拍摄图像中，有时产生因拍摄引起的图像失真，在设计数据与拍摄图像之间产生难以进行事先的对位的非线性且局部的位置偏移。例如，在利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope：sem)的拍摄中，可能产生由电子束引起的试样的带电所导致的像失真。

4、在专利文献1中，为了学习拍摄图像的像素值的概率分布，前提是对学习用的设计数据和拍摄图像充分地进行事先的对位。在使用包含由拍摄引起的图像失真的、事先的对位困难的、具有非线性且局部的位置偏移的拍摄图像进行学习的情况下，位置偏移作为制造裕度而被模型化，概率分布的偏差增大。其结果，存在在将拍摄图像与概率分布进行比较的检查中检查灵敏度降低的问题。

5、因此，本发明的目的在于提供一种图像检查装置及图像处理方法，在使用试样的设计数据和拍摄图像来学习推定拍摄图像的像素值的概率分布的模型的图像处理中，能够防止因设计数据与拍摄图像之间的位置偏移而导致的概率分布的推定值的精度降低。

6、用于解决课题的手段

7、为了解决上述课题，本发明提供一种图像检查装置，其使用试样的设计数据和所述试样的拍摄图像来检查所述拍摄图像，其中，所述图像检查装置具备：学习处理部，其学习概率分布推定模型，该概率分布推定模型根据设计数据来推定拍摄图像的像素值的概率分布；以及检查处理部，其使用由所述学习处理部生成的概率分布推定模型、检查用设计数据和检查用拍摄图像来检查所述检查用拍摄图像，所述学习处理部具有：概率分布推定部，其根据试样的学习用设计数据来推定试样的学习用拍摄图像的像素值的概率分布；位置偏移量推定部，其推定由所述概率分布推定部推定出的学习时概率分布与所述学习用拍摄图像之间的位置偏移量；位置偏移反映部，其将由所述位置偏移量推定部推定出的推定位置偏移量反应到所述学习时概率分布；以及模型评价部，其使用由所述位置偏移反映部计算出的位置偏移反映后学习时概率分布和所述学习用拍摄图像，来评价所述概率分布推定部的概率分布推定模型，并按照评价值来更新所述概率分布推定模型的参数。

8、另外，本发明是一种图像处理方法，使用试样的设计数据和所述试样的拍摄图像，来学习推定拍摄图像的像素值的概率分布的模型，所述图像处理方法具有如下步骤：(a)根据试样的学习用设计数据，推定试样的学习用拍摄图像的像素值的学习时概率分布；(b)推定在所述(a)步骤中推定出的学习时概率分布与所述学习用拍摄图像之间的位置偏移量；(c)使在所述(b)步骤中推定出的位置偏移量反映到所述学习时概率分布中；以及(d)使用在所述(c)步骤中计算出的位置偏移反映后学习时概率分布和所述学习用拍摄图像，评价在所述(a)步骤中推定出的概率分布推定模型，并按照评价值来更新所述概率分布推定模型的参数。

9、发明效果

10、根据本发明，能够实现如下的图像检查装置和图像处理方法：在使用试样的设计数据和拍摄图像来学习推定拍摄图像的像素值的概率分布的模型的图像处理中，能够防止由设计数据与拍摄图像之间的位置偏移引起的概率分布的推定值的精度降低。

11、由此，能够防止设计数据与拍摄图像之间的图案的位置偏移所引起的概率分布的偏差的增大，能够学习仅能够考虑制造裕度所引起的变形的、推定适合于图像检查的概率分布的模型。

12、其结果，在将拍摄图像与概率分布进行比较的图像检查中，能够提高检查精度。

13、上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明而变得明确。

技术特征：

1.一种图像检查装置，其使用试样的设计数据和所述试样的拍摄图像来检查所述拍摄图像，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的图像检查装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的图像检查装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的图像检查装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的图像检查装置，其特征在于，

6.一种图像处理方法，使用试样的设计数据和所述试样的拍摄图像，来学习推定拍摄图像的像素值的概率分布的模型，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于，

技术总结本发明提供一种图像检查装置，在使用试样的设计数据和拍摄图像来学习推定拍摄图像的像素值的概率分布的模型的图像处理中，能够防止由设计数据与拍摄图像之间的位置偏移引起的概率分布的推定值的精度降低。一种图像检查装置，使用试样的设计数据和所述试样的拍摄图像来检查所述拍摄图像，具有：学习处理部，学习概率分布推定模型，该概率分布推定模型根据设计数据推定拍摄图像的像素值的概率分布；检查处理部，使用由所述学习处理部生成的概率分布推定模型、检查用设计数据和检查用拍摄图像来检查所述检查用拍摄图像，所述学习处理部具有：概率分布推定部，根据试样的学习用设计数据推定试样的学习用拍摄图像的像素值的概率分布；位置偏移量推定部，推定由所述概率分布推定部推定出的学习时概率分布与所述学习用拍摄图像之间的位置偏移量；位置偏移反映部，将由所述位置偏移量推定部推定出的推定位置偏移量反应到所述学习时概率分布；模型评价部，使用由所述位置偏移反映部计算出的位置偏移反映后学习时概率分布和所述学习用拍摄图像，评价所述概率分布推定部的概率分布推定模型，按照评价值更新所述概率分布推定模型的参数。技术研发人员：福田光佑,石川昌义,吉田泰浩,新藤博之受保护的技术使用者：株式会社日立高新技术技术研发日：技术公布日：2024/7/25