DE19822724C2 - Musterfehlerkontrollsystem und Musterfehlerkontrollverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Musterfehlerkontrollsy­ stem nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 und ein Muster­ fehlerkontrollverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

Speziell betrifft sie ein Musterfehlerkontrollsystem und ein Mu­ sterfehlerkontrollverfahren zum Kontrollieren von Fehlern in auf Oberflächen von Artikeln gebildeten regelmäßigen Strukturen, wie zum Beispiel integrierten Halbleiterschaltungen, Plasmabildschir­ men und Flüssigkristallplatten, d. h. Musterfehler von Artikeln aufgrund von Fremdstoffen oder Staub von Bearbeitungsgeräten beim Herstellungsprozeß.

Fig. 24 zeigt einen Aufbau eines Musterfehlerkontrollsystems, das in dem Japanischen Patent 8-2506725 (B2) (1996) be­ schrieben ist, als ein Beispiel von der Anmelderin bekannten Mu­ sterfehlerkontrollsystemen.

In Fig. 24 bezeichnet 101 eine Laserlichtquelle, bezeichnet 102 einen Kollimator zum Aufweiten von Laserlicht, bezeichnet 103 aufgeweitetes, paralleles Licht, bezeichnet 111, 112 einen halb­ durchlässigen Spiegel, bezeichnet 104 einen zu prüfenden Wafer und bezeichnet 120 einen Träger zum Halten des Wafers 104. Der Träger 120 enthält Neigungseinstelleinheiten 116, 117, die die Neigung einer Trägeroberfläche in der Längs- und Querrichtung einstellen, und eine Drehwinkeleinstelleinheit 118 zum Einstel­ len der Neigung auf der Trägeroberfläche. Eine Fourier- Transformationslinse 105 sammelt reflektiertes, abgelenktes Licht bzw. reflektiertes Beugungslicht von einem Oberflächenmuster des Wafers 104 und bildet ein Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes. Eine ITV-Kamera 106 zur Fehlerkontrolle ist an einer Position angeordnet, an der das durch die Fourier- Transformationslinse 105 gesammelte, reflektierte Beugungslicht gebildet ist. Ein räumlicher Filter bzw. Ortsfrequenzfilter 107 unterbricht bzw. blockiert das reflektierte, abgelenkte Licht von einem normalen Muster von den Oberflächenmustern des Wafers 104 und ist an der hinteren Fokalposition bzw. dem hinteren Brennpunkt der Fourier-Transformationslinse 105 angeordnet. Ein Signalprozessor 108 bearbeitet von der ITV-Kamera 106 ausgegebe­ ne Signale derart, daß eine Fehlerposition des Wafers 104 erfaßt wird. Eine ITV-Kamera 113 erfaßt das Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes an dem hinteren Brennpunkt der Fourier- Transformationslinse 105 durch den halbdurchlässigen Spiegel 112. Eine Steuereinheit 114 empfängt Erfassungsausgaben der ITV- Kamera 113 zum Berechnen der Größe der Positionsabweichung zwi­ schen dem Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster des Wafers 104 und dem Unterbrechungsmuster des Ortsfrequenzfilters 107 und sendet Korrekturanweisungen an die Neigungseinstelleinheit 116, 117 und die Drehwinkeleinstellein­ heit 118. Ein Bildschirm 115 zeigt den Musterfehler des Wafers 104 an.

Der Betrieb des obigen Systems wird im folgenden beschrieben. Das von der Laserlichtquelle 101 abgestrahlte Laserlicht wird durch den Kollimator 102 aufgeweitet und von dem halbdurchlässi­ gen Spiegel 111 reflektiert und dann auf den zu prüfenden Wafer 104 gestrahlt. Das von dem Wafer 104 reflektierte, abgelenkte bzw. gestreute Licht geht durch den halbdurchlässigen Spiegel 111 durch und wird durch die Fourier-Transformationslinse 105 gesammelt und dann durch den halbdurchlässigen Spiegel 112 in zwei Teile aufgeteilt, wobei einer davon den Ortsfrequenzfilter 107 erreicht und der andere in die ITV-Kamera 113 eintritt. Da sowohl der Ortsfrequenzfilter 107 als auch die ITV-Kamera 113 an dem hinteren Brennpunkt der Fourier-Transformationslinse 105 an­ geordnet sind, wird das Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes auf dem Ortsfrequenzfilter 107 das gleiche werden wie das, das durch die ITV-Kamera 113 erfaßt wird.

Ein Unterbrechungsmuster für das reflektierte, abgelenkte Licht, das das von dem normalen Muster des Wafers 104 reflektierte, ab­ gelenkte Licht unterbricht, ist auf der gesamten Oberfläche des Ortsfrequenzfilters 107 gebildet. In einem Zustand, bei dem das Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster des Wafers 104 und das Unterbrechungsmuster des Ortsfre­ quenzfilters 107 ausgerichtet sind, wird in dem reflektierten, abgelenkten Licht von dem Wafer 104, das den Ortsfrequenzfilter 107 erreicht, das reflektierte, abgelenkte Licht des normalen Musters durch den Raumfrequenzfilter 107 unterbrochen bzw. bloc­ kiert, während das reflektierte, abgelenkte Licht von einem Feh­ ler durch den Ortsfrequenzfilter 107 hindurchgeht. Das letztere wird durch die ITV-Kamera 106 empfangen, und das erfaßte Fehler­ signal» wird in den Signalprozessor 108 derart eingegeben, daß eine Fehlerposition und ähnliches erfaßt werden.

Es wird eine Beschreibung des Übereinstimmens des Musters des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster des zu prüfenden Wafers 104 und des Unterbrechungsmusters des Orts­ frequenzfilters 107 angegeben. Bei dem Bilden des Ortsfrequenz­ filters 107 wird, wenn eine photographische Aufzeichnungsplatte unter Verwendung des reflektierten, abgelenkten Lichtes von ei­ nem Probenwafer belichtet wird, das Muster des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem Probenwafer über den halbdurchlässi­ gen Spiegel 112 und die ITV-Kamera 113 in die Steuereinheit 114 aufgenommen und dann in einem Speichermittel der Steuereinheit 114 gespeichert. Zur Zeit der Kontrolle wird das Muster des re­ flektierten, abgelenkten Lichtes des normalen Musters des Wafers 104 durch den halbdurchlässigen Spiegel 112 und die ITV-Kamera 113 in der Steuereinheit 114 aufgenommen. Die Steuereinheit 114 vergleicht das so aufgenommene Muster und das oben gespeicherte Muster derart, daß der Abstand einer Positionsabweichung in der Längs- und Querrichtung und der Winkel der Positionsabweichung berechnet wird. Basierend auf diesen Werten treibt die Steuerein­ heit 114 die Längs- und Querneigungseinstelleinheiten 116, 117 und die Drehwinkeleinstelleinheit 118 derart, daß die Position korrigiert wird.

Bei dem obigen Musterfehlerkontrollsystem wird die Neigung durch Treiben der Neigungseinstelleinheiten 116, 117 korrigiert, wenn eine Abweichung zwischen dem Muster des reflektierten, abgelenk­ ten Lichtes von dem normalen Muster des Wafers 104 und dem Un­ terbrechungsmuster des Ortsfrequenzfilters 107 auftritt. Wenn daher eine große Waferfläche mit einer starken Schwankung der Neigung kontrolliert wird, wird die Größe der Korrektur derart erhöht, daß die Kontrollgeschwindigkeit verringert wird. Weiter­ hin werden, da die Korrektur der Neigung immer dann durchgeführt wird, wenn eine solche Abweichung auftritt, die Anzahl der Kor­ rekturen und die Größe der Korrektur erhöht, wodurch es schwie­ rig ist, das Kontrollsystem zu verbessern.

Zusätzlich wird, da die Neigungseinstelleinheiten 116, 117 an dem Träger 120 montiert sein müssen, die Struktur des Trägers 120 kompliziert, und wenn seine Höhe erhöht wird, wird die Posi­ tioniergenauigkeit der Fehlererfassung verringert.

Zum Bestimmen der Größe der Korrektur für die Übereinstimmung des Musters des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem norma­ len Muster und des Unterbrechungsmusters des Ortsfrequenzfilters 107 ist es weiterhin notwendig, den halbdurchlässigen Spiegel 112, die ITV-Kamera 113 und die Steuereinheit 114 vorzusehen, wodurch ein kompliziertes System erhalten wird.

Obwohl der Mittelabschnitt des Wafers 104, d. h. ein Abschnitt, in dem ein Muster zufriedenstellend sowohl in der rechten als auch in linken Richtung wiederholt wird, kontrolliert werden kann, da das meiste reflektierte, abgelenkte Licht von dem nor­ malen Muster durch den Ortsfrequenzfilter 107 blockiert wird, kann ein Abschnitt, der einen Bereich enthält, der aufgrund ei­ ner ungenügenden Musterwiederholung nicht als ein sich wiederho­ lender Bereich betrachtet wird, z. B. die Ränder und Ecken des Wafers 104, getrennte Muster, logische Muster, nicht kontrol­ liert werden, da sogar reflektiertes, abgelenktes Licht von dem normalen Muster durch den Ortsfrequenzfilter 107 hindurchgeht. Dies verursacht die Schwierigkeit, daß das zu kontrollierende Objekt begrenzt ist.

Da basierend auf der Annahme, daß das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster komplett durch den Ortsfrequenz­ filter 107 unterbrochen wird, beurteilt wird, daß alle lumines­ zierenden Punkte in den durch die ITV-Kamera 106 und den Signal­ prozessor 108 erfaßten Bildern durch reflektiertes, abgelenktes Licht von den Fehlern verursacht sind, und ein Algorithmus zum Erfassen des Fehlers basierend auf dem lumineszierenden Punkt angewendet wird, gibt es eine weitere Schwierigkeit, daß, wenn der räumliche Filter 107 von einem Ursprung verschoben ist, so­ gar wenn es nur etwas ist, oder der Reflexionswinkel des reflek­ tieren, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster aufgrund der Verwölbung bzw. Deformation des zu prüfenden Wafers 104 verscho­ ben ist, das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Mu­ ster durch den räumlichen Filter 107 hindurchgeht und nicht kom­ plett unterbrochen wird und die ITV-Kamera 106 das Licht als Streulicht empfängt, was zu einer fehlerhaften Erfassung eines Fehlers führt.

Aus der DE 41 36 698 A1 ist ein Musterfehlerkontrollsystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 9 und ein Muster­ fehlerkontrollverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 10 bekannt.

Aus der DE 196 41 414 A1 ist ein Musterfehlerkontrollsystem zum Erfassen eines Fehlers eines auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes regelmäßig angeordneten Musters be­ kannt, das ein erstes Erfassungsmittel zum Empfangen eines Bildes des Objekts, ein Speichermittel zum Speichern eines Referenzbildes, ein Bildbearbeitungsmittel zum Erhalten eines Differenzbildes einer Differenz zwischen dem Bild des Objekts und dem Referenzbild und eine Fehlererkennungseinheit zum Er­ kennnen des Fehlers basierend auf dem Differenzbild aufweist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Kontrollieren von Musterfehlern vorzusehen, mit denen eine verbesserte Kontrollgeschwindigkeit, einfache Systeme und ein großer Kontrollbereich verwirklicht werden.

Die Aufgabe wird durch das Musterfehlerkontrollsystem des An­ spruches 1 oder 9 oder durch das Musterfehlerkontrollverfahren des Anspruches 10 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ent­ hält ein Musterfehlerkontrollsystem zum Erfassen eines Fehlers eines auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes regelmä­ ßig angeordneten Musters ein Lichtbestrahlungsmittel zum Bestrahlen des Objektes mit erstem parallelen Licht, eine Linse zum Sammeln von reflektiertem Beugungslicht von dem Objekt, ei­ nem an einer hinteren Fokalposition der Linse angeordneten Fil­ ter zum Unterbrechen von reflektiertem Beugungslicht von einem normalen Muster des Objektes, ein erstes Erfassungsmittel zum Empfangen des durch den Filter hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslicht derart, daß ein Erfassungsbild erhalten wird, ein Speichermittel zum Speichern einer Mehrzahl von Referenzbildern, ein Bildbearbeitungsmittel zum Erhalten eines Differenzbildes von einer Differenz zwischen dem Erfassungsbild und den Refe­ renzbildern und einer Fehlererkennungseinheit zum Erkennen des Fehlers basierend auf einem optimalen Differenzbild, das von dem Erfassungsbild und einem ausgewählten Referenzbild der Referenz­ bilder, das am ähnlichsten zu dem Erfassungsbild ist, erhalten ist, wobei die Referenzbilder durch schrittweises Verschieben des Filters von einer Ursprungsposition in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse, durch Empfangen von reflektiertem Beu­ gungslicht von einem Probenstück ohne den Fehler durch das erste Erfassungsmittel und Erfassen als ein Bild erhalten werden.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollsystem des ersten Aspektes dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste parallele Licht aus einer schrägen Richtung auf das Objekt gestrahlt wird.

Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollsystem des ersten Aspektes dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bildbearbeitungsmittel eine Mehrzahl von Korrelationsschaltungen zum Untersuchen einer Korrelation zwi­ schen den Referenzbildern und dem Erfassungsbild aufweist.

Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollsystem des ersten Aspektes wei­ ter eine Neigungseinstelleinheit zum Korrigieren einer Neigung des Objektes und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine korrigier­ te Größe durch die Neigungseinstelleinheit durch Umwandeln einer Verschiebegröße des Filters beim Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen des optimalen Differenzbildes in eine Neigung erhalten wird.

Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollsystem des vierten Aspektes dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Filter durch Bestrahlen des Probenstückes mit zweitem parallelem Licht und Belichten einer an der hinteren Fokalposition angeordneten, photographischen Aufzeichnungsplatte mit reflektiertem Beugungslicht von dem Probenstück erhalten wird und daß eine Apertur des ersten parallelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten parallelen Lichtes.

Entsprechend einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollsystem des vierten Aspektes wei­ terhin ein zweites Erfassungsmittel zum Erfassen einer Lichtmen­ ge des reflektierten Beugungslichtes an dem ersten Erfassungs­ mittel und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur mit der Neigungseinstelleinheit durchgeführt wird, wenn die Licht­ menge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Entsprechend einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollsystem des ersten Aspektes wei­ terhin eine Filterantriebseinheit zum Korrigieren einer Position des Filters in der Ebene und ist dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne korrigierte Größe durch die Filterantriebseinheit als eine Verschiebegröße des Filters beim Erhalten der Referenzbilder, die zum Vorsehen des optimalen Referenzbildes benutzt werden, erhalten wird.

Entsprechend einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollsystem des siebten Aspektes dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Filter durch Bestrahlen des Musters bzw. des Probenstückes mit zweitem parallelen Licht und Belichten ei­ ner an der hinteren Fokalposition angeordneten, photographischen Aufzeichnungsplatte mit einem reflektierten Beuchungslicht von dem Probenstück erhalten wird, und daß eine Apertur des ersten parallelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten pa­ rallelen Lichtes.

Entsprechend einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollsystem des siebten Aspektes wei­ terhin ein zweites Erfassungsmittel zum Erfassen einer Lichtmen­ ge des reflektierten Beugungslichtes an dem ersten Erfassungs­ mittel und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur mit der Filterantriebseinheit durchgeführt wird, wenn die Lichtmenge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Entsprechend einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Musterfehlerkontrollsystem zum Erfassen eines Feh­ lers eines auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes re­ gelmäßig angeordneten Musters ein Lichtbestrahlungsmittel zum Bestrahlen des Objektes mit parallelem Licht, eine Linse zum Sammeln von reflektiertem Beugungslicht von dem Objekt, einen Filter zum Unterbrechen von reflektiertem Beugungslicht von ei­ nem normalen Muster des Objektes, der an einer hinteren Fokalpo­ sition der Linse angeordnet ist, ein Erfassungsmittel zum Emp­ fangen des durch den Filter hindurchgegangenen, reflektierten Beu­ gungslichtes derart, daß ein Erfassungsbild erhalten wird, und eine Antriebseinheit für ein optisches System zum Verschieben des optischen Systems, das die Linse, den Filter und das Erfas­ sungsmittel enthält.

Entsprechend einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ent­ hält ein Musterfehlerkontrollverfahren zum Erfassen eines Feh­ lers eines auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes re­ gelmäßig angeordneten Musters die Schritte: Bestrahlen des Ob­ jektes mit erstem parallelem Licht, Sammeln des reflektierten Beugungslichtes von dem Objekt durch eine Linse, Unterbrechen von reflektiertem Beugungslicht von einem normalen Muster des Objektes durch einen an einer hinteren Fokalposition der Linse angeordneten Filter, Empfangen des reflektierten Beugungslich­ tes, das durch den Filter hindurchgegangen ist, derart, daß ein Erfassungsbild erhalten wird, vorher Vorbereiten eine Mehrzahl von Referenzbildern, Erhalten von Differenzbildern von einer Differenz zwischen dem Erfassungsbild und den Referenzbildern, Erkennen des Fehlers, basierend auf einem optimalen Differenzbild, das von dem Erfassungsbild und einem ausgewählten Refe­ renzbild von den Referenzbildern, das am ähnlichsten zu dem Er­ fassungsbild ist, erhalten wird, wobei die Referenzbilder durch schrittweises Verschieben des Filters von einer Ursprungspositi­ on in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse, Empfangen von reflektiertem Beugungslicht von einem Probenstück ohne Feh­ ler und Erfassen als ein Bild erhalten werden.

Entsprechend eines zwölften Aspektes der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollverfahren des elften Aspektes da­ durch gekennzeichnet, daß die Referenzbilder durch Erhalten ei­ ner Mehrzahl von Referenzbildern für einen ersten Bereich des Grundmusters des Probenstückes, Verschieben des Probenstücks und Erhalten einer Mehrzahl von Referenzbildern für einen zweiten Bereich erhalten werden.

Entsprechend einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollverfahren des elften Aspektes da­ durch gekennzeichnet, daß der Filter durch Belichten einer an einer hinteren Fokalposition angeordneten, photographischen Auf­ zeichnungsplatte mit dem reflektierten Beugungslicht von einem ersten Bereich des Grundmusters des Probenstückes, Verschieben des Probenstückes und der photographischen Platte und Belichten der photographischen Platte mit dem reflektierten Beugungslicht von einem zweiten Bereich gebildet wird.

Entsprechend einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollverfahren des elften Aspektes da­ durch gekennzeichnet, daß das optimale Differenzbild durch Um­ wandeln der Differenzbilder in Helligkeitshistogramme mit zwei Achsen, deren eine Achse die Helligkeit ist und die andere Achse die Anzahl der Bildelemente ist, und Darstellen einer ersten Steigung nach rechts unten in jedem der Helligkeitshistogramme durch eine gerade Linie erhalten wird, wobei das optimale Diffe­ renzbild ein Differenzbild ist, das das Helligkeitshistogramm vorsieht, in dem ein Absolutwert einer Neigungsgröße der geraden Linie ein Maximalwert ist, und wobei ein Bildelement, das heller ist als ein Schwellenwert, der in einem Bereich gesetzt ist, der heller ist als ein Schnittpunkt der geraden Linie und der einen Achse, als Fehler erkannt wird.

Entsprechend einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollverfahren des elften Aspektes weiterhin den Schritt des Korrigierens einer Neigung des Objek­ tes und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Größe der Korrektur der Neigung durch Umwandeln einer Verschiebegröße des Filters von dem Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen des optimalen Referenzbildes in eine Neigung erhalten wird.

Entsprechend einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollverfahren des fünfzehnten Aspektes dadurch gekennzeichnet, daß der Filter durch Bestrahlen des Pro­ benstücks mit zweitem parallelem Licht und Belichten einer an einer hinteren Fokalposition angeordneten, photographischen Auf­ zeichnungsplatte mit reflektiertem Beugungslicht von dem Pro­ benstück erhalten wird, wobei eine Apertur des ersten parallelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten parallelen Lich­ tes.

Entsprechend einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollverfahren des fünfzehnten Aspek­ tes weiterhin den Schritt des Erfassens einer Lichtmenge des durch den Filter hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslichtes und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur der Neigung durchgeführt wird, wenn die Lichtmenge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Entsprechend einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollverfahren des elften Aspektes weiterhin den Schritt des Korrigierens einer Position des Fil­ ters in der Ebene und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Größe der Korrektur der Position als eine Verschiebegröße des Filters von dem Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen des optimalen Referenzbildes erhalten wird.

Entsprechend einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Musterfehlerkontrollverfahren des achtzehnten Aspektes dadurch gekennzeichnet, daß der Filter durch Bestrahlen des Pro­ benstücks mit zweitem parallelem Licht und Belichten einer an der hinteren Fokalposition angeordneten, photographischen Auf­ zeichnungsplatte mit einem reflektierten Beugungslicht von dem Probenstück erhalten wird, wobei eine Apertur des ersten paral­ lelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten parallelen Lichtes.

Entsprechend einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Musterfehlerkontrollverfahren des achtzehnten Aspek­ tes weiterhin den Schritt des Erfassens einer Lichtmenge des re­ flektierten Beugungslichtes, das durch den Filter hindurchgeht, und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur der Position durchgeführt wird, wenn die Lichtmenge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Entsprechend einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist das Musterfehlerkontrollsystem des ersten Aspektes dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbestrahlungsmittel eine La­ serlichtquelle enthält, die ein Laserlicht mit einem Divergen­ zwinkel von nicht mehr als 100 mrad abstrahlt, und daß die mini­ male Einheit der Wiederholung des Musters relativ die gleiche ist oder kleiner als der Durchmesser des Laserlichtes.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung kann, sogar wenn das reflek­ tierte Beugungslicht von dem normalen Muster durch den Filter aufgrund einer Neigung hindurchgeht, ein Musterfehler basierend auf einem optimalen Differenzbild, das von einer Differenz zwi­ schen dem Erfassungsbild und einem Referenzbild von einer Mehr­ zahl von Referenzbildern, die vorher in dem Speichermittel ge­ speichert wurden, das am ähnlichsten zu dem Erfassungsbild ist, erhalten wird, erkannt werden. Daher ist es im Gegensatz zu den der Anmelderin bekannten Musterfehlerkontrollsystemen nicht not­ wendig, die Neigung für die Übereinstimmung des Unterbrechungs­ musters des Filters mit dem Muster des reflektierten, geneigten Lichtes bzw. Beugungslicht zu korrigieren, wodurch die Kontroll­ geschwindigkeit verbessert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend dem zweiten Aspekt ist es, wenn das regulär abgelenkte Licht zu hell ist und einen Effekt auf die Kontrolle hat, möglich zu verhindern, daß solches Licht durch die Fourier-Transformationslinse gesammelt wird, wodurch die Fehlerkontrolle unter einer geeigneten Bedin­ gung durchgeführt wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des dritten Aspektes wird, da die Korrelation zwischen jedem Referenzbild und einem Erfassungsbild durch eine parallele Bearbeitung von mehreren Korrelationsschaltungen erhalten wird, die Kontrollge­ schwindigkeit verbessert.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des vierten Aspektes ist es, da die Korrekturgröße der Neigung basierend auf der Verschiebegröße des Filters beim Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen eines optimalen Differenzbildes bestimmt ist, nicht notwendig, ein optisches System zum Erfassen der Musterposition des reflektierten Beugungslichtes von dem normalen Muster in der hinteren Fokaloberfläche der Linse, d. h. ein in den der Anmelde­ rin bekannten Musterfehlerkontrollsystemen benötigtes Musterpo­ sitionserfassungsmittel, vorzusehen. Dies vereinfacht das System verglichen mit den der Anmelderin bekannten Musterfehlerkon­ trollsystemen.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des fünften Aspektes wird, da es nicht notwendig ist, die Verschiebegröße des Filters in die Korrekturgröße der Neigung umzuwandeln, die Kontrollgeschwindigkeit zu dem System des vierten Aspektes wei­ ter verbessert. Zusätzlich wird keine Neigungseinstelleinheit benötigt, wodurch das System vereinfacht wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des sechsten Aspektes kann der Filterbereich des Filters durch Erhöhen der Apertur des ersten parallelen Lichtes, das ein zu prüfendes Objekt bestrahlt, im Gegensatz zu der Apertur des zweiten paralle­ len Lichtes, das ein Probenstück bestrahlt, erweitert werden. Die Korrektur wird nur durchgeführt, wenn das reflektierte Beu­ gungslicht von dem normalen Muster beginnt, durch den Filter hindurchzugehen, d. h. nur wenn die Variation der Neigung signi­ fikant ist. Daher wird im Vergleich zu Fällen, bei denen die Korrektur immer durchgeführt wird, die Anzahl der Korrekturen verringert, wodurch die Kontrollgeschwindigkeit verbessert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des siebten Aspektes wird die Korrektur nur durchgeführt, wenn die Lichtmen­ ge des reflektierten Beugungslichtes von einem Fehler, die durch den Filter hindurchgeht, einen frei einstellbaren Schwellenwert übersteigt. Daher wird, verglichen mit den Fällen, bei denen die Korrektur die ganze Zeit durchgeführt wird, die Anzahl der Kor­ rekturen verringert, wodurch die Kontrollgeschwindigkeit vergrö­ ßert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend dem achten Aspekt wird, wenn das gesamte zu prüfende Objekt kontrolliert wird, das optische System durch die Antriebseinheit des opti­ schen Systems verschoben, anstatt das zu prüfende Objekt zu ver­ schieben. Durch Anwenden dieses Systems bei einem zu prüfenden Objekt, bei dem die Abweichung, die durch die Verschiebung des optischen Systems verursacht wird, kleiner ist als die Abwei­ chung, die durch die Verschiebung des Objektes verursacht wird, ist es möglich, eine Reduzierung der Kontrollgenauigkeit zu un­ terdrücken.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem neunten Aspekt ist es, sogar wenn das reflektierte Beugungslicht von dem normalen Muster durch den Filter aufgrund der Neigung hindurch­ geht, möglich, einen Musterfehler basierend auf einem optimalen Referenzbild, das von einer Differenz zwischen dem Erfassungs­ bild und dem Referenzbild von einer Mehrzahl von Referenzbil­ dern, die vorher gespeichert wurden, das am ähnlichsten zu dem Erfassungsbild ist, erhalten wird, zu erkennen. Folglich benö­ tigt dieses Verfahren im Gegensatz zu den der Anmelderin bekannten Musterfehlerkontrollverfahren keine Korrektur der Neigung zur Erzielung der Übereinstimmung des Unterbrechungsmusters des Filters mit dem Muster des reflektierten Beugungslichtes, wo­ durch die Kontrollgeschwindigkeit verbessert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem zehnten Aspekt ist es, sogar wenn beim Empfangen des reflektierten Beu­ gungslichtes von einem Probenstück und Erfassen als ein Bild ein Erfassungsbereich kleiner ist als ein Grundmuster und das zuge­ hörige Bild zu dem gesamten Bereich des Grundmusters nicht zu einer Zeit erfaßt werden kann, möglich, gut die Referenzbilder zu erhalten.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem elften Aspekt ist es, sogar wenn der Belichtungsbereich der photogra­ phischen Aufzeichnungsplatte kleiner ist als ein Grundmuster und die photographische Aufzeichnungsplatte, die den Gesamtbereich des Grundmusters bedeckt, nicht zu einer Zeit belichtet werden kann, möglich, die photographische Aufzeichnungsplatte zum Vor­ bereiten des Filters geeignet zu belichten.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem zwölften Aspekt können ein Abschnitt mit viel Rauschen und ein Abschnitt mit wenigen Rauschen von dem zu prüfenden Objekt derart einge­ stellt werden, daß sie verschiedene Schwellenwerte aufweisen, wodurch eine Musterfehlerkontrolle mit hoher Genauigkeit ermög­ licht wird und das Kontrollobjekt vergrößert wird bzw. die Kon­ trolle eines größeren Objektes ermöglicht wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem dreizehn­ ten Aspekt kann, da die Korrekturgröße der Neigung basierend auf der Verschiebegröße des Filters beim Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen eines optimalen Differenzbildes bestimmt wird, die Korrektur der Neigung ohne eine Verkomplizierung des Systems durchgeführt werden.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem vierzehn­ ten Aspekt ist, da es nicht notwendig ist, die Verschiebegröße des Filters in die Korrekturgröße der Neigung umzuwandeln, die Kontrollgeschwindigkeit größer als die des Musterfehlerkontroll­ verfahrens des dreizehnten Aspektes.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem fünfzehn­ ten Aspekt ist der Filterbereich des Filters durch Erhöhen der Apertur des ersten parallelen Lichtes, mit dem das zu prüfende Objekt bestrahlt wird, gegenüber der Apertur des zweiten paral­ lelen Lichtes, mit dem das Probenstück bestrahlt wird, erwei­ tert. Zusätzlich wird, da die Korrektur nur durchgeführt wird, wenn das reflektierte Beugungslicht von dem normalen Muster be­ ginnt, durch den Filter hindurchzugehen, d. h. nur wenn die Va­ riation der Neigung doch signifikant wird, die Anzahl der Kor­ rekturen verglichen mit den Fällen, bei denen die Korrektur die ganze Zeit durchgeführt wird, verringert, wodurch die Kontroll­ geschwindigkeit verbessert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem sechzehn­ ten Aspekt wird, da die Korrektur nur durchgeführt wird, wenn die Lichtmenge des reflektierten Beugungslichtes von einem Feh­ ler, die durch den Filter hindurchgeht, einen frei einstellbaren Schwellenwert übersteigt, die Anzahl der Korrekturen verglichen mit den Fällen, bei denen die Korrekturen die ganze Zeit durch­ geführt werden, verringert, wodurch die Kontrollgeschwindigkeit verbessert wird.

Bei dem Musterfehlerkontrollsystem entsprechend des siebzehnten Aspektes ist es, da das von der Laserlichtquelle abgestrahlte Laserlicht als paralleles Licht betrachtet wird, nicht notwen­ dig, einen Kollimator zum Erzeugen von parallelem Licht von dem von dem Lichtstrahlungsmittel abgestrahlten Licht vorzusehen.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung zum Illustrieren eines Aufbaus eines Musterfehlerkontrollsystems entsprechend ei­ nem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern eines Prozesses zum Bilden eines räumlichen Filters,

Fig. 3 ein Diagramm, das einen räumlichen Filter zeigt,

Fig. 4 ein Diagramm zum Erklären eines Musterfehlerkon­ trollverfahrens entsprechend dem ersten, bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Probenwa­ fers zeigt,

Fig. 6 ein Diagramm, das ein erhaltenes Referenzbild zeigt, wenn der räumliche Filter an dem Ursprung angeordnet ist,

Fig. 7 ein Diagramm, das ein erhaltenes Referenzbild zeigt, wenn der räumliche Filter von dem Ursprung verschoben ist,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Abweichung des reflektierten Beugungslichtes, die durch eine Wöl­ bung der Oberfläche des zu prüfenden Wafers verur­ sacht wird,

Fig. 9 ein Diagramm, das reflektiertes Beugungslicht von einem zu prüfenden Wafer mit einer Neigung von θ zeigt,

Fig. 10 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Bildspeichermittels, eines Bildbearbeitungsmittels und eines Fehlererkennungsmittels zeigt,

Fig. 11 ein Diagramm, das einen Aufbau eines Musterfehler­ kontrollsystems entsprechend einem zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 12 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Bildbe­ arbeitungsmittels zusammen mit dem Bildspeicher­ mittel zeigt,

Fig. 13 eine schematische Draufsicht eines Musterwafers,

Fig. 14 eine Draufsicht im vergrößerten Maßstab eines ein­ zelnen Grundmusters,

Fig. 15 eine Draufsicht im vergrößerten Maßstab eines an­ deren Grundmusters,

Fig. 16 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus eines Bildspeichermittels und eines Bildbearbei­ tungsmittels zeigt,

Fig. 17 ein Diagramm, das ein Helligkeitshistogramm zeigt, das beim Kontrollieren eines Musters in dem zen­ tralen Abschnitt eines Wafers erhalten wird,

Fig. 18 ein Diagramm, das ein Helligkeitshistogramm zeigt, das beim Kontrollieren eines Musters an einem Rand eines Wafers erhalten wird,

Fig. 19 ein Diagramm, das einen Aufbau eines Musterfehler­ kontrollsystems entsprechend einem siebten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 20 ein Diagramm zum Erklären eines Musterfehlerkon­ trollverfahrens entsprechend einem zehnten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 21 ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei dem ei­ ne Abweichung in einem Muster des reflektierten Beugungslichtes aufgrund einer Variation der Nei­ gung θ des zu prüfenden Wafers zeigt,

Fig. 22 ein Diagramm, das einen Aufbau eines Musterfehler­ kontrollsystems unter Verwendung einer Laserlicht­ quelle 50 zeigt,

Fig. 23 ein Diagramm, das einen Aufbau eines Musterfehler­ kontrollsystems entsprechend einem zwölften bevor­ zugten Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 24 ein Diagramm, das einen Aufbau eines der Anmelde­ rin bekannten Musterfehlerkontrollsystems zeigt.

Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt einen Aufbau eines Musterfehlerkontrollsystems ent­ sprechend einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Laserlichtquelle. Ein Kollimator 2 weitet das von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlte Laserlicht derart auf, daß es paralleles Licht wird. Ein halbdurchlässiger Spiegel 30 strahlt das durch den Kollimator 2 aufgeweitete Laserlicht auf einen Probenwafer 40 ohne Musterdefekt oder auf einen zu prüfenden Wafer 41 als ein Objekt einer Musterfehlerkontrolle. Ein Träger 5 trägt den Musterwafer 40 oder den zu prüfenden Wa­ fer 41 und weist eine Drehwinkeleinstelleinheit (nicht gezeigt) zum Korrigieren der Winkelabweichung des Wafers 41 auf. Eine Fourier-Transformationslinse 6 sammelt das reflektierte, abge­ lenkte, gestreute Licht bzw. reflektierte Beugungslicht von dem Probenwafer 40 oder dem zu prüfenden Wafer 41. Es ist ein Orts­ frequenzfilter bzw. ein räumlicher Filter 7 an der hinteren Fo­ kalposition bzw. dem hinteren Brennpunkt der Fourier- Transformationslinse 6 angeordnet. Ein Erfassungsmittel 8 emp­ fängt das reflektierte, abgelenkte Licht, das durch den räumli­ chen Filter 7 hindurchgeht, derart, daß es ein Bild erfaßt, und enthält eine Halbleitervorrichtung oder eine Photoröhre, Photo­ zelle bzw. Vakuum-Photozelle. Ein Bildspeichermittel 9 speichert Bilder. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Bildbearbeitungsmittel. Ein Fehlererkennungsmittel 11 erkennt Fehlerpositionen und Größen als Fehlerinformation. Ein Hauptsteuermittel 12 sendet Fehlerinformationen als einen Steuerdatenwert zu dem Äußeren des Systems, z. B. einem Hauptrechner bzw. Host-Rechner für die Mas­ senherstellungslinie. Eine Treiber- bzw. Antriebseinheit 13 des räumlichen Filters treibt den räumlichen Filter 7. Eine Steuer­ einheit 14 des räumlichen Filters berechnet die Größe des An­ triebs des räumlichen Filters 7 basierend auf dem Steuerdaten­ wert von dem Hauptsteuermittel 12 und überträgt es zu der Trei­ bereinheit 13 des räumlichen Filters. Eine Trägertreibereinheit bzw. Trägerantriebseinheit 15 treibt den Träger 5 derart, daß die kontrollierte Position des Wafers 41 relativ zu dem effekti­ ven Bilderfassungsbereich des Erfassungsmittels 8 bewegt wird. Ein Trägersteuermittel 16 berechnet die Größe des Steuerns des Trägers 5 basierend auf dem Steuerdatenwert des Hauptsteuermit­ tels 12 und überträgt es zu der Trägertreibereinheit 15. Ein Eingabeterminal 17 zum Eingeben von Anweisungen von Betriebsin­ halten und Kontrollbedingungen ist vorgesehen. Eine Anzeigeein­ heit 18 wird zum Beobachten des Fehlers des Wafers 41 und beim Anzeigen der Kontrollergebnisse benutzt.

Eine detaillierte Beschreibung des räumlichen Filters 7 wird im folgenden angegeben. Fig. 2 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Prozesses zum Bilden eines räumlichen Filters 7. Zuerst wird ein Probenwafer 40 auf einem Träger positioniert und mon­ tiert. Eine photographische Aufzeichnungsplatte 19 wird an dem hinteren Brennpunkt einer Fourier-Transformationslinse 6 ange­ ordnet. In diesem Zustand wird durch Abstrahlen des Laserlichtes von der Laserlichtquelle 1 die photographische Aufzeichnungs­ platte 19 durch das reflektierte Beugungslicht von dem normalen Muster des Musterwafers 40 belichtet. Danach wird die belichtete photographische Aufzeichnungsplatte 19 zu dem Negativen derart entwickelt, daß ein räumlicher Filter gebildet wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist ein Un­ terbrechungsmuster 20, das das reflektierte Beugungslicht von dem normalen Muster unterbricht bzw. blockiert, auf der gesamten Oberfläche gebildet.

Ein Musterfehlerkontrollverfahren, das ein Musterfehlerkontroll­ system, wie in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet, wird im folgenden beschrieben. Fig. 4 ist eine Darstellung zum Erläutern eines solchen Musterfehlerkontrollverfahrens. Zuerst wird Laserlicht von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt, wobei der Probenwafer 40 auf dem Träger 5 montiert ist. Dieses Laserlicht wird durch den Kollimator 2 aufgeweitet und von dem halbdurchlässigen Spiegel 30 derart reflektiert, daß der Musterwafer 40 bestrahlt wird. Das reflektierte, abgelenkte Licht von dem Musterwafer 40 geht durch den halbdurchlässigen Spiegel 30 hindurch und wird durch die Fourier-Transformationslinse 6 gesammelt und erreicht den räumlichen Filter 7. In diesem Fall ist der räumliche Filter 7 um eine kleine Größe in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse von der Position, an der die photographische Aufzeich­ nungsplatte 19 zur Zeit des Bildens des räumlichen Filters 7 an­ geordnet ist, d. h. die Position, an der das reflektierte, abge­ lenkte Licht von dem normalen Muster des Musterwafers 40 am ef­ fektivsten unterbrochen wird (im folgenden als "der Ursprung des räumlichen Filters 7" bezeichnet), verschoben. Dies erzeugt eine Abweichung zwischen einem Unterbrechungsmuster 20 des räumlichen Filters 7 und einem Muster 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster und daher geht ein Teil des letzteren durch den räumlichen Filter 7 hindurch. Ein solches reflektiertes, abgelenktes Licht wird durch das Erfassungsmittel 8 empfangen und als ein Bild erfaßt, welches im folgenden als "Referenzbild" bezeichnet wird.

Fig. 5 ist eine Draufsicht eines Beispiels eines Probenwafers 40. Es ist ein Muster des Probenwafers, auf dem Speicherzellen und periphere Schaltungen gebildet sind, gezeigt. Fig. 6 zeigt ein Referenzbild, das erhalten wird, wenn ein räumlicher Filter 7 an dem Ursprung angeordnet ist. Fig. 7 zeigt ein Referenzbild, das erhalten wird, wenn der räumliche Filter 7 von dem Ursprung verschoben ist. Es wird angemerkt, daß das Referenzbild in Fig. 7 Lichtabschnitte (weiße Abschnitte) aufweist, die größer sind als die des Referenzbildes in Fig. 6. Dies resultiert davon, daß das reflektierte, abgelenkte Licht, das durch das Erfassungsmit­ tel 8 empfangen ist, erhöht ist, da das reflektierte, abgelenkte Licht, das durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht, aufgrund der Abweichung zwischen dem Unterbrechungsmuster 20 des räumli­ chen Filters 7 und dem Muster 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster erhöht ist.

Dann wird der räumliche Filter 7 schrittweise von dem Ursprung derart verschoben, daß ein Referenzbild in jedem Schritt in der gleichen Art, wie oben beschrieben, erhalten wird. Der räumliche Filter 7 wird bevorzugt von einigen zehn Mikrometern bis einigen hundert Mikrometern pro Schritt in dem Bereich ±1-2 mm in so­ wohl der X- als auch der Y-Richtung in der obigen senkrechten Ebene verschoben. Eine Mehrzahl der so erhaltenen Referenzbilder werden in dem Bildspeichermittel 9 gespeichert. Der Grund dafür, daß das Erfassungsmittel 8 das reflektierte, abgelenkte Licht so­ gar empfängt, wenn der Probenwafer 40 auf dem Träger 5 montiert ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und der räumliche Filter 7 an dem Ursprung angeordnet ist, ist, daß das reflektierte, abge­ lenkte Licht von einem Bereich, der nicht als der vorher erwähn­ te sich wiederholende Bereich betrachtet wird, durch den räumli­ chen Filter 7 hindurchgeht.

Als nächstes wird in einem Zustand, bei dem ein zu prüfender Wa­ fer 41 auf dem Träger 5 montiert ist und der räumliche Filter 7 in dem Ursprung angeordnet ist, das Laserlicht von der Laser­ lichtquelle 1 abgestrahlt. Dieses Laserlicht wird durch den Kol­ limator 2 aufgeweitet und von dem halbdurchlässigen Spiegel 30 derart reflektiert, daß der Wafer 41 bestrahlt wird. Das reflek­ tierte, abgelenkte Licht bzw. reflektierte Beugungslicht von dem Wafer 41 geht durch den halbdurchlässigen Spiegel 30 hindurch und wird durch die Fourier-Transformationslinse 6 aufgesammelt und erreicht den räumlichen Filter 7.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Abweichung des reflektierten, abgelenkten Lichtes, die durch die Verwölbung der Oberfläche des Wafers 41 verursacht ist. Wenn eine Verwölbung auf der Oberfläche des Wafers 41 aufgrund einer Wärmebehandlung und ähnlichem während seines Herstellungsprozesses vorhanden ist, wird das reflektierte, abgelenkte Licht von dem Wafer 41 in einer zu der Bestrahlungsrichtung des Laserlichtes verschiedenen Richtung in Abhängigkeit des Winkels der Verwölbung reflektiert.

Fig. 9 zeigt reflektiertes, abgelenktes Licht, wenn die Verwöl­ bung der Oberfläche als eine Steigung (Neigung) des zu prüfenden Wafers 41 aufgefaßt wird, d. h. das reflektierte, abgelenkte Licht von dem Wafer 41 weist eine Neigung θ auf. In Fig. 9 ist das re­ flektierte, abgelenkte Licht von einem normalen zu prüfenden Wa­ fer 41, der keine Neigung aufweist, durch die gestrichelte Linie dargestellt. Das reflektierte, abgelenkte Licht von einem zu prüfenden Wafer 41 mit einer Neigung θ wird durch eine durchge­ zogene Linie dargestellt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, verursacht das Muster 21 des reflektieren, abgelenkten Lichtes des Wafers 41 mit der Neigung θ eine Abweichung Δx in der X-Achsenrichtung, eine Abweichung Δy in der Y-Achsenrichtung und eine Abweichung eines Winkels ϕ zu der X-Achse oberhalb der Oberfläche des räum­ lichen Filters 7. Aufgrund des Vorhandenseins der Neigung θ kann sogar das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster nicht komplett durch das Unterbrechungsmuster 20 des räumlichen Filters 7 unterbrochen werden. Somit geht nicht nur das reflek­ tierte, abgelenkte Licht von einem getrennten Fehler sondern auch das reflektierte, abgelenkte Licht von einem sich wiederho­ lenden normalen Muster durch den räumlichen Filter 7 hindurch und wird durch das Erfassungsmittel 8 empfangen und dann als Bild erfaßt. Es wird angemerkt, daß die obige Abweichung des Winkels ϕ geeignet durch die Drehwinkeleinstelleinheit des Trä­ gers 5 eingestellt werden kann. Die Einstelleinheit kann jedes im Stand der Technik bekannte Mittel sein.

Fig. 10 ist eine Blockdarstellung, die ein Beispiel eines Auf­ baus des Bildspeichermittels 9, des Bildbearbeitungsmittels 10 und des Fehlererfassungsmittels 11 zeigt. Das Bildspeichermittel 9 enthält ein Referenzbildspeichermittel 22 und ein Erfassungs­ bildspeichermittel 23. Das Referenzbildspeichermittel 22 spei­ chert eine Mehrzahl von Referenzbildern, die durch die schritt­ weise Verschiebung des räumlichen Filters 7 mit dem auf dem Trä­ ger 5 montierten Muster- bzw. Probenwafer 40 erhalten werden. Das Erfassungsbildspeichermittel 23 speichert die Bilder, die erhalten werden, wenn der räumliche Filter 7 an dem Ursprung an­ geordnet ist und der zu prüfende Wafer 41 auf dem Träger 5 ist, d. h. das durch das Erfassungsmittel 8 erfaßte Bild, was im fol­ genden als Erfassungsbild bezeichnet wird. Das Bildbearbeitungs­ mittel 10 enthält eine Korrelationsschaltung 24 und eine Diffe­ renzschaltung 25. Das Referenzbildspeichermittel 22 und das Er­ fassungsbildspeichermittel 23 sind beide mit der Korrelations­ schaltung 24 verbunden, die von der in dem Referenzbildspeicher­ mittel 22 gespeicherten Mehrzahl von Referenzbildern das Bild auswählt, das am ähnlichsten zu dem Erfassungsbild ist, d. h. das Bild mit der höchsten Korrelation, und die Korrelationsschaltung 24 gibt es zu der Differenzschaltung 25. Speziell wird die Hel­ ligkeit des Referenzbildes und die des Erfassungsbildes für ein bzw. mehrere Bildelemente derart verglichen, daß eine Korrelati­ onsfunktion erhalten wird, von der ein Korrelationskoeffizient erhalten wird. Es ist festgelegt, daß die Korrelation größer wird, wenn der Korrelationskoeffizient sich an eins (1) annä­ hert. Die Korrelationsschaltung 24 und das Erfassungsbildspei­ chermittel 23 sind beide mit der Differenzschaltung 25 verbun­ den, die basierend auf einer Differenz zwischen einem Referenz­ bild von der Korrelationsschaltung 24 und einem Erfassungsbild von dem Erfassungsbildspeichermittel 23 ein Differenzbild bil­ det. Das Fehlererkennungsmittel 11 enthält eine Fehlerbestim­ mungsschaltung 26 und ein Fehlerinformationsbearbeitungsmittel 27. Ein Differenzbild von der Differenzschaltung 25 wird in die Fehlerbestimmungsschaltung 26 eingegeben, die dann basierend auf dem Differenzbild die Position und Größe eines in dem zu prüfen­ den Wafer 41 vorhandene Fehlers bestimmt. Das Ergebnis wird dem Fehlerinformationsbearbeitungsmittel 27 eingegeben und als Feh­ lerinformation bearbeitet und dann zu dem Hauptsteuermittel 12 übertragen.

Somit kann entsprechend dem Musterfehlerkontrollsystem des er­ sten, bevorzugten Ausführungsbeispieles, sogar wenn das reflek­ tierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster durch den räum­ lichen Filter 7 aufgrund einer Neigung θ hindurchgeht, das Refe­ renzbild mit der höchsten Korrelation mit einem Erfassungsbild von einer Mehrzahl von Referenzbildern, die vorher in dem Bildspeichermittel 9 gespeichert sind, ausgewählt werden, und ein Differenzbild basierend auf einer Differenz zwischen dem ausgewählten Referenzbild und dem Erfassungsbild gebildet wer­ den. Basierend auf dem Differenzbild wird der Fehler eines zu prüfenden Wafers 41 erkannt. Das heißt, daß die Abweichung des reflektierten, abgelenkten Lichtes aufgrund der Schwankung der Neigung θ durch die Abweichung des räumlichen Filters kompen­ siert werden kann. Somit erfordert dieses System keine Korrektur der Neigung zum Erzeugen der Übereinstimmung des Unterbrechungs­ musters 20 des räumlichen Filters 7 und des Musters 21 des re­ flektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster, wie in dem der Anmelderin bekannten Musterfehlerkontrollsystem. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Kontrollgeschwindigkeit. Spezi­ ell wird ein bemerkenswerter Effekt für einen zu prüfenden Wafer 41 erzeugt, der eine große Fläche aufweist, da seine Neigung θ eine große Anzahl von Korrekturen benötigt.

Zusätzlich muß keine Neigungseinstelleinheit an dem Träger 5 montiert werden, wodurch der Aufbau des Trägers 5 vereinfacht wird, wodurch wiederum die Positionsgenauigkeit des Fehlersy­ stems verbessert wird.

Weiter speichert das Referenzbildspeichermittel 22 eine Mehrzahl von Bildern als Referenzbilder, die durch die schrittweise Ver­ schiebung des räumlichen Filters 7 erhalten wurden. Speziell die Verschiebung des räumlichen Filters 7 erzeugt zwangsweise eine Abweichung zwischen dem Unterbrechungsmusters 20 des räumlichen Filters 7 und dem Muster 21 des reflektierten, abgelenkten Lich­ tes von dem normalen Muster, von der angenommen wird, daß sie aufgrund der Wölbung des zu prüfenden Wafers 41 und ähnlichem vorhanden ist. Die aktuelle Fehlerkontrolle verwendet einen Al­ gorithmus zum Auswählen eines Bildes mit der höchsten Korrelati­ on mit dem Erfassungsbild von der Mehrzahl von Referenzbildern, die wie oben erhalten wurden, und erkennt einen Fehler basierend auf dem Differenzbild, das basierend auf einer Differenz zwi­ schen dem ausgewählten Referenzbild und dem Erfassungsbild ge­ bildet ist. In anderen Worten wird der Vergleich zwischen dem ausgewählten Referenzbild und dem Erfassungsbild mit der Annahme gemacht, daß das ausgewählte Referenzbild und das Erfassungsbild fast übereinstimmen, wenn der zu prüfende Wafer 41 keinen Fehler hat, so daß jeder Abschnitt, der in dem Referenzbild dunkel ge­ zeigt ist und in dem Erfassungsbild hell gezeigt ist oder in dem Referenzbild hell gezeigt ist und in dem Erfassungsbild dunkel gezeigt ist, als ein Fehler erfaßt wird. Daher kann eine gute Fehlerkontrolle sogar in einem Fall erreicht werden, bei dem das Muster von dem reflektierten, abgelenkten Licht von dem zu prü­ fenden Wafer 41 insgesamt aufgrund eines Einbruchs von regulä­ rem, reflektiertem Licht oder gestreutem Licht niedriger Ordnung heller wird. Die geeignete Fehlerkontrolle kann in einem Fall erreicht werden, bei dem ein Hintergrundrauschen hoch wird, und außerdem in einem Fall erreicht werden, bei dem der Reflexions­ winkel des reflektierten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster aufgrund der Wölbung des zu prüfenden Wafers 41 verscho­ ben ist. Weiterhin wird es möglich, einen Abschnitt einschließ­ lich eines Bereiches, der nicht als ein sich wiederholender Be­ reich aufgrund einer ungenügenden Musterwiederholung angesehen wird, gut zu kontrollieren. Dies konnte nicht durch das der An­ melderin bekannte Musterfehlerkontrollsystem inspiziert werden.

Obwohl das obige, bevorzugte Ausführungsbeispiel einen räumlichen Filter 7 verwendet, der unter Verwendung einer photographischen Aufzeichnungsplatte 19 gebildet ist, ist es, ohne sich auf die­ sen räumlichen Filter 7 zu begrenzen, möglich, eine metallische Platte mit einem drahtförmigen Unterbrechungsabschnitt zu ver­ wenden oder einen Filter zu verwenden, dessen Unterbrechungsab­ schnitt durch Drucken, eine Flüssigkristallplatte und ähnlichem gebildet ist, da der resultierende Effekt vollständig der gleiche ist, obwohl sie Unterschiede in der Lichtunterbrechungseigen­ schaft aufweisen.

Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Obwohl in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel Laserlicht durch den halbdurchlässigen Spiegel von der Vorderseite des zu prüfenden Wafers 41 abgestrahlt wird, kann das Laserlicht aus einer schrägen Richtung abgestrahlt werden. Fig. 11 zeigt einen Aufbau eines Musterfehlerkontrollsystems entsprechend einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das durch einen Kolli­ mator 2 aufgeweitete Laserlicht wird von einem halbdurchlässigen Spiegel 31 derart reflektiert, daß der zu prüfende Wafer 41 in einer schrägen Richtung bestrahlt wird. Wenn das Laserlicht in einer schrägen Richtung abgestrahlt wird, erreicht das regulär reflektierte Licht bzw. reguläre Reflexionslicht des Lasers nicht eine Fourier-Transformationslinse 6, wohingegen das abge­ lenkte bzw. gestreute Licht bzw. Beugungslicht von dem normalen Muster oder eines Fehlers die Linse 6 erreicht. In Fig. 11 ist das abgelenkte Licht von dem normalen Muster durch eine Strichlinie gezeigt. Durch Sammeln dieses gebeugten Lichtes durch die Fourier-Transformationslinse 6 und Unterbrechen durch den räumlichen Filter 7 kann die gleiche Musterfehlerkontrolle wie in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden.

Somit es ist bei dem Musterfehlerkontrollsystem des zweiten be­ vorzugten Ausführungsbeispieles mit der Laserlichtbestrahlung von einer schrägen Richtung des Wafers 41, wenn das regulär ab­ gelenkte Licht zu hell ist und einen Effekt auf die Kontrolle hat, möglich zu verhindern, daß ein solches Licht durch die Fou­ rier-Transformationslinse 6 gesammelt wird, wodurch eine Fehler­ kontrolle mit einer geeigneten Bedingung erzeugt wird.

Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Obwohl in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel das Bildbe­ arbeitungsmittel 10 nur eine Korrelationsschaltung 24 aufweist, ist es bevorzugter, daß eine Mehrzahl von Korrelationsschaltun­ gen vorgesehen sind. Fig. 12 ist eine Blockdarstellung, die ei­ nen Aufbau eines Bildbearbeitungsmittels 10a mit einer Mehrzahl von Korrelationsschaltungen und einen Aufbau des Bildspeicher­ mittels 9 zeigt. In Fig. 12 sind drei Korrelationsschaltungen d. h. 24a bis 24c, vorgesehen. Das Bildbearbeitungsmittel 10a enthält die Korrelationsschaltungen 24a bis 24c, eine Differenz­ schaltung 25 und eine Bestimmungsschaltung 28. Das Bildspeicher­ mittel 9 enthält ein Referenzbildspeichermittel 22 und ein Erfassungsbildspeichermittel 23, die jeweils mit den Korrelations­ schaltungen 24a bis 24c verbunden sind. Das Erfassungsbild wird jeder der Korrelationsschaltungen 24a bis 24c eingegeben, und ei­ ne Mehrzahl von Referenzbildern sind geeignet sortiert und in die Schaltungen 24a bis 24c derart eingegeben, daß die Korrela­ tion zwischen den Referenzbildern und dem Bestimmungsbild be­ stimmt wird. Die Ergebnisse werden als Korrelationswerte zu der Bestimmungsschaltung 28 gegeben, die das Referenzbild mit der höchsten Korrelation mit dem Erfassungsbild basierend auf der eingegebenen Mehrzahl von Korrelationswerten auswählt und dann das obige Referenzbild zu der Differenzschaltung 25 eingibt. Die Differenzschaltung 25 bildet ein Differenzbild von einer Diffe­ renz zwischen dem eingegebenen Referenzbild und Erfassungsbild.

Somit wird bei dem Musterfehlerkontrollsystem des dritten bevor­ zugten Ausführungsbeispieles, bei dem die Korrelationswerte zwi­ schen den Referenzbildern und einem Erfassungsbild durch paral­ lele Bearbeitung von mehreren Korrelationsschaltungen erhalten werden, die Verbesserung der Kontrollgeschwindigkeit ermöglicht, wenn das Referenzbild oder Erfassungsbild eine große Anzahl von Bildelementen aufweist oder wenn das Muster des zu prüfenden Wa­ fers kompliziert ist und viel Zeit pro Korrelationsberechnung benötigt wird.

Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 13 ist eine schematische Draufsicht eines Probenwafers 40. Es ist ein Fall gezeigt, bei dem insgesamt 55 Grund­ muster 29 auf der Oberfläche des Probenwafers bzw. der Proben­ scheibe 40 gebildet sind. Fig. 14 ist eine vergrößerte Drauf­ sicht des XIV-Abschnittes von Fig. 13, d. h. nur von einem Refe­ renzmuster 29. Jeder Erfassungsumfang S₁, S₂ stellt den Umfang dar, für den das Erfassungsmittel 8 ein Bild zur einer Zeit er­ fassen kann.

Das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren des Erhaltens eines Referenzbildes, wenn ein Grundmuster 29 grö­ ßer ist als der Erfassungsumfang S₁, S₂, wie in Fig. 14 gezeigt ist, und bei dem das Erfassungsmittel 8 das erfaßte Bild, das den gesamten Umfang des Grundmusters 29 betrifft, nicht zu einer Zeit erfassen kann.

Zuerst wird der Probenwafer 40 auf dem Träger 5 derart montiert, daß Laserlicht auf den Erfassungsumfang S₁ gestrahlt wird, wobei das Laserlicht von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt wird. In diesem Zustand wird der räumliche Filter 7 schrittweise von dem Ursprung derart verschoben, daß ein Referenzbild pro Schritt er­ halten wird. Als nächstes wird der Probenwafer 40 mit dem Träger 5 durch die Trägerantriebseinheit 15 derart verschoben, daß das Laserlicht auf den Erfassungsumfang S₂ gestrahlt wird, wobei das Laserlicht von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt wird. Dann wird der räumliche Filter 7 schrittweise von dem Ursprung in der gleichen Art, wie oben beschrieben wurde, derart verschoben, daß ein Referenzbild pro Schritt erhalten wird.

Somit können bei dem Musterfehlerkontrollverfahren des vierten bevorzugten Ausführungsbeispieles, wenn das Erfassungsmittel 8 das zu dem gesamten Umfang des Grundmusters 29 gehörige Bild nicht zu einer Zeit erfassen kann, durch Verschieben des Muster­ wafers 40 zusammen mit dem Träger 5 mit der Trägerantriebsein­ heit 15 die zu dem gesamten Umfang des Grundmusters 29 gehörigen Referenzbilder erhalten werden.

Fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 15 ist eine vergrößerte Draufsicht eines in Fig. 13 gezeig­ ten einzelnen Grundmusters 29. In Fig. 15 stellt jeder der Be­ lichtungsumfänge T₁ bis T₆ den Umfang dar, mit dem eine photo­ graphische Aufzeichnungsplatte 19 zu einer Zeit beim Bilden ei­ nes räumlichen Filters 7 belichtet werden kann.

Ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfah­ ren des Bildens eines räumlichen Filters 7, wenn ein Grundmuster 29 größer ist als jeder der Belichtungsumfänge T₁ bis T₆ und ei­ ne photographische Aufzeichnungsplatte 19, die den gesamten Umfang des Grundmusters 29 bedeckt, nicht zu einer Zeit belichtet werden kann.

Zuerst wird ein Probenwafer 40 auf dem Träger 5 derart montiert, daß Laserlicht auf den Belichtungsumfang T₁ gestrahlt wird. Das Laserlicht wird von der Laserlichtquelle 1 derart abgestrahlt, daß eine an dem Ursprung angeordnete, photographische Aufzeich­ nungsplatte 19 durch das reflektierte, abgelenkte Licht von dem Belichtungsumfang T₁ belichtet wird. Als nächstes wird der Pro­ benwafer 40 mit dem Träger 5 durch die Trägerantriebseinheit 15 derart verschoben, daß das Laserlicht auf den Belichtungsumfang T₂ gestrahlt wird. Zu der gleichen Zeit wird die photographische Aufzeichnungsplatte 19 von dem Ursprung um die gleiche Verschie­ begröße wie die des Probenwafers 40 verschoben. Die Verschiebung der photographischen Aufzeichnungsplatte 19 wird durch die An­ triebseinheit 13 des räumlichen Filters durchgeführt. Dann wird das Laserlicht von der Laserlichtquelle 1 derart abgestrahlt, daß die photographische Aufzeichnungsplatte 19 durch das von dem Belichtungsumfang T₂ reflektierte, abgelenkte Licht belichtet wird. Dieselbe Prozedur wird für die Belichtungsumfänge T₃ bis T₆ wiederholt.

Somit werden bei dem Musterfehlerkontrollverfahren des fünften bevorzugten Ausführungsbeispieles, wenn die den gesamten Umfang des Grundmusters 29 bedeckende, photographische Aufzeichnungs­ platte 19 nicht zu einer Zeit belichtet werden kann, der Proben­ wafer 40 und die photographische Aufzeichnungsplatte 19 der Rei­ he nach derart verschoben, daß die mehrfache Belichtung der pho­ tographischen Aufzeichnungsplatte 19 durchgeführt wird. Dies er­ zeugt einen räumlichen Filter 7, der auf den gesamten Umfang des Grundmusters 29 bezogen ist.

Sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 16 ist eine Blockdarstellung, die ein Beispiel eines Auf­ baus eines Bildspeichermittels 9 und eines Bildbearbeitungsmit­ tels 10b zeigt. Alle Referenzbilder von dem Referenzbildspei­ chermittel 22 und ein Erfassungsbild von dem Erfassungsbildspeichermittel 23 werden in eine Differenzschaltung 25 eingegeben. Die Differenzschaltung 25 bildet ein optimales Differenzbild, ba­ sierend auf den eingegebenen Referenzbildern und dem eingegebe­ nen Erfassungsbild. Das optimale Differenzbild wird dem Feh­ lererkennungsmittel 11 eingegeben.

Ein Verfahren des Bildens eines optimalen Differenzbildes in der Differenzschaltung 25 wird im folgenden beschrieben. Zuerst wird jedes der Referenzbilder von dem Referenzbildspeichermittel 22 mit dem Erfassungsbild von dem Erfassungsbildspeichermittel 23 derart verglichen, daß eine Differenz erhalten wird, von der ein Differenzbild gebildet wird. Die erhaltenen Differenzbilder wer­ den in ein Helligkeitshistogramm umgewandelt, wobei die Hellig­ keit entlang der horizontalen Achse aufgetragen wird und die An­ zahl der Bildelemente entlang der vertikalen Achse aufgetragen wird. Fig. 17 und 18 zeigen ein Beispiel eines Helligkeitshisto­ grammes, das in dieser Art vorbereitet wurde. Danach wird eine erste Steigung nach rechts unten in jedem Helligkeitshistogramm durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Die Größe der Stei­ gung dieser Linie wird zum Erhalten des Absolutwertes berechnet. Das Differenzbild, das das Helligkeitshistogramm mit dem maxima­ len Absolutwert vorsieht, wird als optimales Differenzbild be­ trachtet.

Da der Mittelbereich eines zu prüfenden Wafers 41 eine kleine Waferwölbung aufweist, ist die Schwankung der Neigung θ gering, so daß das meiste des reflektierten Beugungslichtes von dem nor­ malen Muster durch den räumlichen Filter 7 unterbrochen wird. Andererseits tritt eine große Waferwölbung an den Rändern des Wafers auf, und die begleitende Abweichung des Reflexionswinkels wird erhöht. Daher weicht ein Muster 21 des reflektierten, abge­ lenkten Lichtes von dem Unterbrechungsmuster 20 des räumlichen Filters derart ab, daß sogar das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster oft durch den räumlichen Filter 7 hin­ durchgeht. Wenn dies auf Fig. 17 und 18 angewendet wird, ent­ spricht Fig. 17 dem Helligkeitshistogramm, das beim Kontrollie­ ren des Musters in dem zentralen Abschnitt des Wafers erhalten wird, und entspricht Fig. 18 dem Helligkeitshistogramm, das beim Kontrollieren des Musters am Rand des Wafers erhalten wird. Es wird angemerkt, daß die Waferwölbung nicht auf die Ränder eines Wafers begrenzt ist, sondern daß in einigen Fällen eine lokale Wölbung auf der Oberfläche eines Wafers auftritt. In den folgen­ den bevorzugten Ausführungsbeispielen bedeutet der Ausdruck "die Ränder des Wafers" nicht nur die Ränder des Wafers selbst, son­ dern ebenfalls Abschnitte, bei denen die Wölbung normalerweise groß ist, und enthält der Ausdruck "der zentrale Abschnitt eines Wafers" einen Abschnitt, bei dem die Waferwölbung normalerweise gering ist.

Bei den der Anmelderin bekannten Musterfehlerkontrollen wird un­ abhängig, ob ein Kontrollbereich in dem zentralen Abschnitt ei­ nes zu prüfenden Wafers 41 oder an den Rändern des Wafers ist, ein Abschnitt, der heller ist als eine gegebene, gleichmäßige Helligkeit (Schwellenwert) als ein Fehler erkannt. In dieser Art kann der Schwellenwert nicht an eine zu dunkle Position gesetzt werden, wenn die Kontrolle der Ränder des Wafers berücksichtigt werden. Dieser Schwellenwert wird durch P₀ in Fig. 17 und 18 dargestellt. Obwohl dieser Schwellenwert für die Ränder eines Wafers angepaßt ist, ist es, wenn P₁ für den zentralen Abschnitt eines Wafers eingestellt ist, unmöglich Fehler in dem Hellig­ keitsbereich von P₁ bis P₀ zu finden.

Bei dem Musterfehlerkontrollverfahren entsprechend dem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen Schwellen­ wert basierend auf dem durch die Kontrollen des zentralen Ab­ schnittes und des Randabschnitt eines Wafers erhaltenen Hellig­ keitshistogramm individuell einzustellen. Speziell kann der Schwellenwert automatisch eingestellt werden, d. h. der Bereich, der heller ist als P₂, (z. B. P₀) bei einem Kontrollabschnitt mit viel Rauschen, und der Bereich, der heller ist als P₁ (z. B. P₃) in einem Kontrollabschnitt mit wenig Rauschen. In dieser Art ist es, wenn der zentrale Abschnitt eines zu prüfenden Wafers 41 kontrolliert wird, möglich, Fehler in der Helligkeit von P₃ bis P₀ zu finden, die nicht in den der Anmelderin bekannten Kontrol­ len gefunden wurden.

Somit erlaubt das Musterfehlerkontrollverfahren des sechsten be­ vorzugten Ausführungsbeispieles das individuelle Einstellen des Schwellenwertes für einen Abschnitt mit viel Rauschen und einen Abschnitt mit wenig Rauschen, wodurch eine Musterfehlerkontrolle mit hoher Genauigkeit und Vergrößerung des Kontrollobjektes er­ zeugt wird.

Siebtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 19 zeigt einen Aufbau eines Musterfehlerkontrollsystems entsprechend einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das reflektierte, abgelenkte Licht, das durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht, wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel 32 an einer Position zwischen dem räumlichen Filter 7 und dem Erfas­ sungsmittel 8 herausgenommen. Der halbdurchlässige Spiegel 32 ist derart angeordnet, daß das durch das Erfassungsmittel 8 er­ faßte Bild identisch mit dem durch das Erfassungsmittel 33 er­ faßten Bild wird. Das Erfassungsmittel 33 ist mit einem Signal­ bearbeitungsmittel 34, das mit dem Hauptsteuermittel 12 verbun­ den ist, verbunden.

Das reflektierte, abgelenkte Licht bzw. reflektierte Beugungs­ licht, das durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht, wird als ein Bild in dem Erfassungsmittel 8 erfaßt und wird ebenfalls in dem Erfassungsmittel 33 durch den halbdurchlässigen Spiegel 32 empfangen. Das Signalbearbeitungsmittel 34 berechnet die Größe des durch das Erfassungsmittel 33 erfaßten, reflektierten, abge­ lenkten Lichtes und überträgt, wenn die erhaltene Größe einen gegebenen, wählbaren Schwellenwert übersteigt, Signale dafür zu dem Hauptsteuermittel 12. Beim Empfang der obigen Signale über­ trägt das Hauptsteuermittel 12 Anweisungssignale zu der Nei­ gungskorrektur und einen Steuerdatenwert zu dem Trägersteuermit­ tel 16. Das Trägersteuermittel 16 berechnet die Größe der Kor­ rektur der Neigung θ basierend auf dem Steuerdatenwert, und die Korrektur der Neigung θ wird durch eine Neigungseinstelleinheit (nicht gezeigt in Fig. 19), die an dem Träger 5 vorgesehen ist, durchgeführt. Das Neigungseinstellmittel kann jedes im Stand der Technik bekannte Mittel sein.

Somit wird bei dem Musterfehlerkontrollsystem des siebten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel die Korrektur der Neigung θ auf Fälle begrenzt, bei denen die Lichtmenge des reflektierten, abgelenk­ ten Lichtes, das durch den räumlichen Filter hindurchgeht, einen wählbaren Schwellenwert übersteigt. Verglichen mit den Fällen, bei denen die Korrektur die ganze Zeit durchgeführt wird, wird die Anzahl der Korrekturen derart verringert, daß die Kontroll­ geschwindigkeit verbessert wird.

Zusätzlich kann das Referenzbildspeichermittel 22 mit dem Bildspeichermittel 9 nur Referenzbilder in dem Bereich, in dem die Menge des reflektierten, abgelenkten Lichtes, das durch den räumlichen Filter 7 geht, nicht den obigen Schwellenwert über­ steigt, speichern. Dies erlaubt eine Verringerung der vorher vorbereiteten Referenzbilder.

Achtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine Mehr­ zahl von Referenzbilder durch schrittweises Verschieben des räumlichen Filters 7 erhalten. In diesem Fall ist die Verschie­ bungsgröße des räumlichen Filters 7 von dem Ursprung in einer Referenztabelle entsprechend dem jeweiligen Referenzbild be­ schrieben. Diese Referenztabelle wird beispielsweise durch das Hauptsteuermittel 12 gehalten. Nachdem das Referenzbild mit der höchsten Korrelation durch die in Fig. 10 gezeigte Korrelations­ schaltung 24 oder die in Fig. 12 gezeigte Bestimmungsschaltung 28 erhalten wurde, liest das Trägersteuermittel 16 von der Refe­ renztabelle die Verschiebungsgröße des räumlichen Filters 7 beim Erzielen des obigen Referenzbildes. Alternativ wird nach dem Er­ halten eines optimalen Differenzbildes durch die in Fig. 16 ge­ zeigte Differenzschaltung 25 die Verschiebegröße des räumlichen Filters 7 beim Erhalten des Referenzbildes zum Vorsehen des op­ timalen Differenzbildes von der obigen Referenztabelle gelesen.

Danach wandelt das Trägersteuermittel 16 die Verschiebegröße des räumlichen Filters 7, die von der Referenztabelle gelesen ist, in die Größe der Korrektur der Neigung θ um und überträgt sie zu der Trägerantriebseinheit 15. Basierend auf der obigen Korrek­ turgröße korrigiert die Neigungseinstelleinheit an dem Träger 5 die Neigung θ des zu prüfenden Wafers 41. Nach der Korrektur wird noch mal eine Kontrolle durchgeführt. Das achte bevorzugte Ausführungsbeispiel kann mit dem siebten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel kombiniert werden.

Da bei dem Musterfehlerkontrollverfahren des achten bevorzugten Ausführungsbeispieles die Korrekturgröße der Neigung θ basierend auf der Verschiebungsgröße des räumlichen Filters 7, die in der Referenztabelle beim Erhalten der Referenzbilder beschrieben ist, bestimmt wird, gibt es keine Notwendigkeit einen halbdurch­ lässigen Spiegel 112, eine ITV-Kamera 113 und eine Steuereinheit 114, die in dem der Anmelderin bekannten Musterfehlerkontrollsy­ stem benötigt werden, vorzusehen. Dies ermöglicht die Korrektur der Neigung θ, ohne das System zu verkomplizieren.

Neuntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Bei dem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel liest das Träger­ steuermittel 16 zuerst die Verschiebegröße des räumlichen Fil­ ters 7 von der Referenztabelle, wandelt diese Verschiebegröße in die Korrekturgröße der Neigung θ um und korrigiert die Neigung θ des zu prüfenden Wafers 41. Anstatt diesem kann das Steuermittel 14 des räumlichen Filters die Verschiebegröße des räumlichen Filters 7 von der Referenztabelle lesen und die Antriebseinheit 13 des räumlichen Filters derart anweisen, daß der räumliche Filter um die gelesene Verschiebegröße verschoben wird.

Es ist daher möglich, den Schritt des Umwandelns der Verschiebe­ größe des räumlichen Filters 7 in die Korrekturgröße der Neigung θ auszulassen, wodurch die Kontrollgeschwindigkeit verbessert wird. Weiterhin benötigt der Träger 5 keine Neigungseinstellein­ heit, wodurch die Struktur des Trägers 5 vereinfacht wird. Das neunte bevorzugte Ausführungsbeispiel kann mit dem siebten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel kombiniert werden.

Zehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 20 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Musterfehler­ kontrollverfahrens entsprechend einem zehnten, bevorzugten Aus­ führungsbeispiel. Zuerst wird eine photographische Aufzeich­ nungsplatte 19 in der in dem ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel beschriebenen Art derart belichtet, wie in der linken Dar­ stellung von Fig. 20 gezeigt ist, daß ein räumlicher Filter 7, dessen gesamte Oberfläche mit einem Unterbrechungsmuster 20 vor­ gesehen ist, gebildet wird. Zur Zeit der Kontrolle wird das La­ serlicht, dessen Apertur größer ist als die des Laserlichtes, das beim Belichten der photographischen Aufzeichnungsplatte 19 abgestrahlt wird, auf den zu prüfenden Wafer 41 gestrahlt, und das reflektierte, abgelenkte Licht bzw. das reflektierte Beu­ gungslicht wird durch die Fourier-Transformationslinse 6 gesam­ melt, wie in der rechten Darstellung von Fig. 20 gezeigt ist. Die Apertur des auf den Wafer 41 zu strahlenden Laserlichtes kann durch Erhöhen der Aufweitungsvergrößerung des Kollimators 2 verändert werden.

Im allgemeinen gibt es zwischen einer Punktgröße C an einer Fo­ kalposition und einer Apertur d des einfallenden Laserlichtes eine Beziehung, die durch die folgende Gleichung ausgedrückt ist:

wobei λ eine Laserwellenlänge bezeichnet und f die Fokallänge bzw. Brennweite einer Linse bezeichnet.

Wie von der obigen Gleichung ersichtlich ist, ist die Punktgröße C an der Fokalposition umgekehrt proportional zu der Apertur d des einfallenden Laserlichtes.

Speziell die Apertur des Laserlichtes, das beim Bilden eines räumlichen Filters 7 abgestrahlt wird, ist klein, und daher wird das reflektierte, abgelenkte Licht von einem Probenwafer 40 in dem Zentralabschnitt der Fourier-Transformationslinse 6 derart gesammelt, daß die Punktgröße an der Fokalposition erhöht wird.

Andererseits ist die Apertur des Laserlichtes, das bei der Kon­ trolle abgestrahlt wird, groß, und daher wird das reflektierte, abgelenkte Laserlicht von einem zu prüfenden Wafer 41 in dem pe­ ripheren Abschnitt der Fourier-Transformationslinse 6 derart ge­ sammelt, daß der Konvergenzwinkel erhöht wird, was in einer kleinen Punktgröße in der Fokalposition resultiert. Daher ist, wie in Fig. 20 gezeigt ist, der Durchmesser eines Musters 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes von einem normalen Muster kleiner als der eines Unterbrechungsmusters 20.

Fig. 21 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem das Muster 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes aufgrund der Schwankung der Neigung θ des zu prüfenden Wafers 41 eine Ab­ weichung aufweist. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, geht das reflek­ tierte, abgelenkte Licht von einem normalen Muster nicht durch den räumlichen Filter 7 durch, da der Durchmesser des Unterbre­ chungsmusters 20 größer ist als der des Musters 21 des reflek­ tierten, abgelenkten Lichtes, wenn die Größe der Abweichung des Musters 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes aufgrund der Variation der Neigung θ und ähnlichem gering ist.

Somit ermöglicht das Musterfehlerkontrollverfahren des zehnten bevorzugten Ausführungsbeispieles, den Filterumfang des räumli­ chen Filters 7 zu vergrößern und eine erlaubte Grenze vorzuse­ hen, für die keine Korrektur in der Musterfehlerkontrolle des Typs, bei der eine wiederholte Kontrolle nach der Korrektur der Neigung θ durchgeführt wird, durchgeführt wird.

Zusätzlich muß das Referenzbildspeichermittel 22 in dem Bildspeichermittel 9 keine Referenzbilder in dem Bereich spei­ chern, bei dem das reflektierte, abgelenkte Licht von einem nor­ malen Muster nicht durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht, wodurch die Anzahl der vorher vorzubereitenden Referenzbilder reduziert wird.

Elftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Bei dem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Apertur des auf einen zu prüfenden Wafer 41 gestrahlten Laserlichtes zur Zeit der Kontrolle größer als die Apertur des Laserlichtes, das auf einen Probenwafer 40 zum Belichten einer photographischen Aufzeichnungsplatte 19 gestrahlt wird. In diesem Fall kann der Durchmesser eines Musters 21 des reflektierten, abgelenkten Lichtes durch Einstellen der Apertur des auf den Wafer 41 ge­ strahlten Laserlichtes mit dem Kollimator 2 frei eingestellt werden. Wenn beispielsweise die Apertur des Laserlichtes erhöht wird, wird der Durchmesser des Musters 21 des reflektierten, ab­ gelenkten Lichtes verringert, wie in dem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Dieses erhöht den Wert θ₀ der Neigung θ, bei dem das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster anfängt, durch den räumlichen Filter 7 hin­ durchzugehen. Das bedeutet, daß sogar, wenn sich die Neigung θ in dem Bereich 0 < θ < θ₀ ändert, das reflektierte, abgelenkte Licht bzw. das reflektierte Beugungslicht von dem normalen Muster nicht durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht.

Wenn θ < θ₀ aufgrund einer signifikanten Änderung der Neigung θ er­ füllt ist, beginnt das reflektiert, abgelenkte Licht von dem normalen Muster durch den räumlichen Filter 7 hindurchzugehen und wird durch das Erfassungsmittel 8 erfaßt. Zu der Zeit wird die Korrektur der Neigung θ in der in dem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art durchgeführt oder die Kor­ rektur der Position des räumlichen Filters 7 wird in der in dem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art durch­ geführt. Obwohl es möglich ist, derart zu korrigieren, daß die Neigung θ 0 beträgt, kann die Korrektur zu einem solchen Ausmaß durchgeführt werden, daß die Neigung θ kleiner ist als θ₀.

Somit ist es in dem Musterfehlerkontrollsystem des elften bevor­ zugten Ausführungsbeispieles möglich, die Menge des reflektier­ ten, abgelenkten Lichtes von dem normalen Muster, das durch den räumlichen Filter 7 hindurchgeht, durch Einstellen der Apertur des bei der Kontrolle abgestrahlten Laserlichtes durch den Kol­ limator 2 einzustellen, und es ist ebenfalls möglich, eine er­ laubte Grenze frei einzustellen, für die keine Korrektur durchgeführt wird. Die Korrektur der Neigung θ oder die Korrektur der Position des räumlichen Filters 7 wird durchgeführt, wenn das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster anfängt, durch den räumlichen Filter 7 hindurchzugehen, d. h. wenn die Neigung θ sich deutlich ändert. Daher wird im Vergleich mit den Fällen, bei denen die Korrektur die ganze Zeit durchgeführt wird, die Anzahl der Korrekturen derart verringert, daß die Ge­ schwindigkeit der Musterfehlerkontrolle verbessert wird. Weiter­ hin vereinfacht die Korrektur zu dem Ausmaß, daß die Neigung θ kleiner ist als die Neigung θ₀, die Korrekturgröße, wodurch wei­ ter die Kontrollgeschwindigkeit verbessert wird.

Da das Referenzbildspeichermittel 22 in dem Bildspeichermittel 9 keine Referenzbilder in dem Bereich, bei dem das reflektierte, abgelenkte Licht von dem normalen Muster nicht durch den räumli­ chen Filter 7 hindurchgeht, speichern muß, ist es möglich, die Anzahl der vorher vorzubereitenden Referenzbilder zu reduzieren.

Bei den obigen bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein Fall beschrieben, bei dem der Kollimator 2 zum Ändern des von der La­ serlichtquelle 1 abgestrahlten Laserlichtes in paralleles Licht oder zum Steuern des Durchmessers bzw. der Apertur des Laser­ lichtes verwendet wird. Wenn das Laserlicht, das von der Laser­ lichtquelle 1 abgestrahlt wird, als paralleles Licht betrachtet wird, kann jedoch das Laserlicht direkt auf den zu prüfenden Wa­ fer 41 abgestrahlt werden, ohne den Kollimator 2 vorzusehen. Speziell wenn der Divergenzwinkel nicht größer ist als ungefähr zehn mrad, ideal mit einem Gauß-Strahl mit einem Winkel der in­ finitesimalen Divergenz von der Größenordnung von einigen mrad oder weniger, kann der Bereich innerhalb von ungefähr ±25% in der Radiusrichtung um die Strahlmitte als paralleles Licht be­ trachtet werden.

Wenn die minimale Einheit (Chipgröße oder Stückgröße) der Wie­ derholung des zu prüfenden Vorrichtungsmuster fast gleich oder kleiner ist als der Durchmesser des Laserlichtes, ist es nicht notwendig, den Durchmesser des Laserlichtes aufzuweiten oder zu steuern und kein Kollimator 2 wird benötigt. Eine kommerzielle Argonionenlaserlichtquelle weist beispielsweise einen Divergenz­ winkel von drei bis einigen zehn mrad auf, und ein von der Lichtquelle abgestrahltes Laserlicht weist einen Durchmesser von einem bis einigen zehn mm auf. Daher wird, wenn der Laser so verwendet wird, wie er ist, kein Kollimator 2 benötigt. Weiter­ hin weisen viele Hochfrequenz-FET, die als GaAs-Transistoren dienen, und ähnliche Elemente eine Chipgröße von nicht mehr als 1 mm auf, und wenn diese Elemente verwendet werden, wird kein Kollimator 2 benötigt.

Fig. 22 zeigt einen Aufbau eines Musterfehlerkontrollsystems, das eine Laserlichtquelle 50 verwendet. Der Betrieb der Laser­ lichtquelle 50 wird durch Steuersignale von dem Hauptsteuermit­ tel 12 gesteuert, und paralleles Licht, das von der Laserlicht­ quelle 50 abgestrahlt wird, wird von dem halbdurchlässigen Spie­ gel 30 reflektiert und dann auf den Musterwafer 40 oder den zu prüfenden Wafer 41 gestrahlt. Entsprechend dem Musterfehlerkon­ trollsystem mit einem solchen Aufbau, ist es, da das von der La­ serlichtquelle 50 abgestrahlte Laserlicht als paralleles Licht betrachtet wird, nicht notwendig, einen Kollimator 2 zum Erzeu­ gen von parallelem Licht von der Laserlichtquelle 1 abgestrahl­ ten Licht vorzusehen, wie dies in jedem der vorhergehenden be­ vorzugten Ausführungsformen benötigt war. Daher kann eine Ver­ einfachung des Systems realisiert werden.

Zwölftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 23 zeigt einen Aufbau eines Fehlermusterkontrollsystems entsprechend einem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel. Ei­ ne Antriebseinheit 38 des optischen Systems treibt bzw. bewegt ein optisches System 35 mit einem halbdurchlässigen Spiegel 30, einer Fourier-Transformationslinse 6, einem räumlichen Filter 7, einer Antriebseinheit 13 des räumlichen Filters und einem Erfas­ sungsmittel 8 in der vertikalen Richtung zu einer optischen Ach­ se. Ein Steuermittel 39 des optischen Systems steuert die An­ triebseinheit 38 des optischen Systems. Steuersignale von dem Hauptsteuermittel 12 werden in das Steuermittel 39 des optischen Systems eingegeben. Ein lateraler Haltebalken 36 des optischen Systems und ein vertikaler Haltebalken 37 des optischen Systems halten das optische System 35. Zur Vereinfachung sind in Fig. 23 das Bildspeichermittel 9, das Bildbearbeitungsmittel 10, das Fehlererfassungsmittel 11, das Hauptsteuermittel 12 und das Steuermittel 14 d 01319 00070 552 001000280000000200012000285910120800040 0002019822724 00004 01200es räumlichen Filters weggelassen.

In jedem der Musterfehlerkontrollsysteme der vorhergehenden be­ vorzugten Ausführungsbeispiele ist es zum Kontrollieren des ge­ samten zu prüfenden Wafers 41 notwendig, den Wafer 41 mit dem Träger 5 unter Verwendung der Trägerantriebseinheit 15 zu bewe­ gen. Wenn jedoch der zu prüfende Wafer 41 eine große Fläche auf­ weist, z. B. TFT-Wafer, ist das optische System 35 kleiner als ein solcher Wafer 41, so daß die durch die Verschiebung des op­ tischen Systems 35 verursachte Abweichung kleiner ist als die durch die Verschiebung des Wafers 41 verursachte Abweichung.

Andererseits wird bei dem Musterfehlerkontrollsystem des zwölf­ ten bevorzugten Ausführungsbeispieles die Kontrolle für den ge­ samten Wafer durch Verschieben des optischen Systems 35 mit der Antriebseinheit 38 des optischen Systems durchgeführt. Daher ist es bei der Kontrolle von Wafern mit großer Fläche möglich, eine Abnahme von der Kontrollgenauigkeit verglichen mit den Fällen, bei denen der Wafer verschoben wird, weiter zu unterdrücken.

Claims (18)

1. Musterfehlerkontrollsystem zum Erfassen eines Fehlers ei­ nes auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes (41) regel­ mäßig angeordneten Musters, mit:
einem Lichtbestrahlungsmittel (1, 2, 30) zum Bestrahlen des Ob­ jektes (41) mit erstem parallelem Licht,
einer Linse (6) zum Sammeln von reflektiertem Beugungslicht von dem Objekt (41),
einem an einer hinteren Fokalposition der Linse (6) angeordneten Filter (7) zum Unterbrechen von reflektiertem Beugungslicht von einem normalen Muster des Objektes (41),
einem ersten Erfassungsmittel (8) zum Erfassen des durch den Filter (7) hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslichtes der­ art, daß ein Erfassungsbild erhalten wird,
gekennzeichnet durch:
ein Speichermittel (9) zum Speichern einer Mehrzahl von Refe­ renzbildern,
ein Bildbearbeitungsmittel (10) zum Erhalten eines Differenz­ bildes einer Differenz zwischen dem Erfassungsbild und dem Refe­ renzbild und
eine Fehlererkennungseinheit (11) zum Erkennen des Fehlers ba­ sierend auf einem optimalen Differenzbild von dem Erfassungsbild und einem ausgewählten Referenzbild von den Referenzbildern, das am ähnlichsten zu dem Erfassungsbild ist,
wobei die Referenzbilder durch schrittweises Verschieben des Filters (7) von einer Ursprungsposition in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse, durch Empfangen von reflektiertem Beu­ gungslicht von einem Probenstück (40) ohne den Fehler durch Erfassen als ein Bild mittels des ersten Erfassungsmittels (8) er­ halten werden.

2. Musterfehlerkontrollsystem nach Anspruch 1, bei dem das Objekt (41) mit dem ersten parallelen Licht in einer schrägen Richtung bestrahlt wird.

3. Musterfehlerkontrollsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bildbearbeitungsmittel (10) eine Mehrzahl von Korrelationsschaltungen (24a-24c) zum Untersuchen einer Korrelation zwischen den Referenzbildern und dem Erfassungsbild aufweist.

4. Musterfehlerkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter mit einer Neigungseinstelleinheit zum Korrigieren ei­ ner Neigung des Objektes (41), wobei eine durch die Neigungseinstelleinheit korrigierte Größe durch Umwandeln einer Verschiebegröße des Filters (7) beim Er­ halten der Referenzbilder zum Vorsehen des optimalen Differenz­ bildes in eine Neigung erhalten wird.

5. Musterfehlerkontrollsystem nach Anspruch 4, weiter mit:
einem zweiten Erfassungsmittel (33) zum Erfassen einer Lichtmen­ ge des reflektierten Beugungslichtes an dem ersten Erfassungs­ mittel (8),
wobei eine Korrektur mit der Neigungseinstelleinheit ausgeführt wird, wenn die Lichtmenge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

6. Musterfehlerkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter mit:
einer Filterantriebseinheit (13) zum Korrigieren der Position des Filters (7) in der Ebene,
wobei eine durch die Filterantriebseinheit (13) korrigierte Grö­ ße als eine Verschiebegröße des Filters (7) beim Erhalten der für das Vorsehen des optimalen Differenzbildes verwendeten Refe­ renzbilder erhalten wird.

7. Musterfehlerkontrollsystem nach Anspruch 6, weiter mit:
einem zweiten Erfassungsmittel (33) zum Erfassen einer Lichtmen­ ge des reflektierten Beugungslichtes an dem ersten Erfassungs­ mittel (8),
wobei eine Korrektur mit der Filterantriebseinheit (13) ausge­ führt wird, wenn die Lichtmenge einen vorbestimmten Schwellen­ wert übersteigt.

8. Musterfehlerkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
der Filter (7) durch Bestrahlen des Probenstückes (40) mit zwei­ tem parallelem Licht und Belichten einer an der hinteren Fokal­ position angeordneten, photographischen Trockenplatte (19) mit reflektiertem Beugungslicht von dem Probenstück (40) erhalten wird und
eine Apertur des ersten parallelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten parallelen Lichtes.

9. Musterfehlerkontrollsystem zum Erfassen eines Fehlers ei­ nes auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes (41) regel­ mäßig angeordneten Musters, mit:
einem Lichtbestrahlungsmittel (1, 2, 30) zum Bestrahlen des Ob­ jektes (41) mit parallelem Licht,
einer Linse (6) zum Sammeln von reflektiertem Beugungslicht von dem Objekt (41),
einem an einer hinteren Fokalposition der Linse (6) angeordneten Filter (7) zum Unterbrechen von reflektiertem Beugungslicht von einem normalen Muster des Objektes (41) und
einem Erfassungsmittel (8) zum Empfangen des durch den Filter (7) hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslichtes derart, daß ein Erfassungsbild erhalten wird,
gekennzeichnet durch
eine Antriebseinheit (38) eines optischen Systems zum Verschie­ ben des optischen Systems (35), das die Linse (6), den Filter (7) und das Erfassungsmittel (8) aufweist.

10. Musterfehlerkontrollverfahren zum Erfassen eines Fehlers eines auf einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes (41) re­ gelmäßig angeordneten Musters, mit den Schritten:
Bestrahlen des Objektes (41) mit erstem parallelem Licht,
Sammeln von reflektiertem Beugungslicht von dem Objekt (41) durch eine Linse (6),
Unterbrechen eines reflektierten Beugungslichtes von einem nor­ malen Muster des Objektes (41) durch einen an einer hinteren Fo­ kalposition der Linse (6) angeordneten Filter (7),
Empfangen des durch den Filter (7) hindurchgegangenen, reflektier­ ten Beugungslichtes derart, daß ein Erfassungsbild erhalten wird,
gekennzeichnet durch die Schritte:
vorher Vorbereiten einer Mehrzahl von Referenzbildern,
Erhalten von Differenzbildern von einer Differenz zwischen dem Erfassungsbild und den Referenzbildern,
Erkennen des Fehlers, basierend auf einem optimalen Differenz­ bild, das von dem Erfassungsbild und einem ausgewählten Refe­ renzbild von den Referenzbildern, das am ähnlichsten zu dem Er­ fassungsbild ist, erhalten wird,
wobei die Referenzbilder durch schrittweises Verschieben des Filters (7) von einer Ursprungsposition in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse, durch Empfangen von reflektiertem Beu­ gungslicht von einem Probenstück (40) ohne den Fehler und Erfas­ sen als ein Bild erhalten werden.

11. Musterfehlerkontrollverfahren nach Anspruch 10, bei dem die Referenzbilder durch Erhalten einer Mehrzahl von Referenz­ bildern für einen ersten Umfang (S₁) eines Grundmusters (29) des Probenstückes (40), Verschieben des Probenstückes (40) und Er­ halten einer Mehrzahl von Referenzbildern für einen zweiten Um­ fang (S₂) erhalten werden.

12. Musterfehlerkontrollverfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem der Filter (7) durch Belichten einer an der hinteren Fokalposi­ tion angeordneten, photographischen Trockenplatte (19) mit dem reflektierten Beugungslicht von einem ersten Umfang (T₁) eines Grundmusters (29) des Probenstückes (40), durch Verschieben des Probenstückes (40) und der photographischen Trockenplatte (19) und Belichten der photographischen Trockenplatte (19) mit dem reflektierten Beugungslicht von einem zweiten Umfang (T₂) gebil­ det wird.

13. Musterkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem
das optimale Differenzbild durch Umwandeln der Differenzbilder in Helligkeitshistogramme mit zwei Achsen, wobei eine Achse die Helligkeit ist und die andere Achse die Anzahl der Bildelemente ist, und Darstellen einer ersten Steigung nach rechts unten in jedem der Helligkeitshistogramme durch eine gerade Linie erhal­ ten wird,
wobei das optimale Differenzbild ein Differenzbild ist, das das Helligkeitshistogramm vorsieht, bei dem ein Absolutwert der Nei­ gungsgröße der geraden Linie ein Maximalwert ist, und ein Bildelement, das heller ist als ein Schwellenwert, der in einem Bereich eingestellt ist, der heller ist als ein Schnitt­ punkt der geraden Linie und der einen Achse, wird als Fehler er­ kannt.

14. Musterfehlerkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, weiter mit:
einem Schritt des Korrigierens einer Neigung des Objektes (41), wobei
die Größe der Korrektur der Neigung durch Umwandeln einer Ver­ schiebegröße des Filters (7), die beim Erhalten der Referenzbil­ der zum Vorsehen des optimalen Differenzbildes erhalten wird, in eine Neigung erhalten wird.

15. Musterfehlerkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, weiter mit:
dem Schritt des Erfassens einer Lichtmenge des durch den Filter (7) hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslichtes, wobei eine Korrektur der Neigung durchgeführt wird, wenn die Lichtmen­ ge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

16. Musterfehlerkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, weiter mit:
dem Schritt des Korrigierens einer Position des Filters (7) in der Ebene, wobei
die Größe der Korrektur der Position als eine Verschiebegröße des Filters (7) beim Erhalten der Referenzbilder zum Vorsehen des optimalen Referenzbildes erhalten wird.

17. Musterfehlerkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, weiter mit: dem Schritt des Erfassens einer Lichtmenge des durch den Filter (7) hindurchgegangenen, reflektierten Beugungslichtes, wobei eine Korrektur der Position durchgeführt wird, wenn die Licht­ menge einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

18. Musterfehlerkontrollverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem
der Filter (7) durch Bestrahlen des Probenstückes (40) mit zwei­ tem parallelem Licht und Belichten einer an der hinteren Fokal­ position vorgesehenen, photographischen Trockenplatte (19) mit einem reflektierten Beugungslicht von dem Probenstück (40) er­ halten wird und
eine Apertur des ersten parallelen Lichtes größer ist als eine Apertur des zweiten parallelen Lichtes.