DE2830846C2

DE2830846C2 - Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern, insbesondere in Photomasken

Info

Publication number: DE2830846C2
Application number: DE2830846A
Authority: DE
Inventors: Daikichi Kawasaki Awamura; Yasushi Yokohama Uchiyama
Original assignee: NIPPON JIDOSEIGYO Ltd KAWASAKI JP
Current assignee: NIPPON JIDOSEIGYO Ltd KAWASAKI JP
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1985-01-10
Also published as: JPS5437475B2; GB2001823A; DE2830846A1; GB2001823B; US4202631A; JPS5419366A

Description

lässigbar klein ist. Daher können Fehler sehr genau ermittelt werden, ohne daß es dazu notwendig ist, eine eigene Vergleichsmaske zu verwenden.

In der vorangegangenen Beschreibung war angenommen worden, daß die Fehler relativ große Flächen ein- nehmen und als echte Fehler erkannt werden. Im praktischen Fehlererkennungsprozeß werden eine Anzahl von kleineren Fehlersignalen in der Umgebung der Ränder der Muster erzeugt, die aus Fehlern der Meßapparatur und kleinen Fehlern auf den Mustern 204 und 20ß herrühren, jedoch bei der Herstellung integrierter Schaltkreise nicht stören. Es ist jedoch völlig unerwünscht, daß diese kleinen Fehlersignale wie echte Fehler ausgewertet werden. Diese kleinen Fehlersignale sollen daher als Pseudo- oder »falsche« Fehler unberücksichtigt bleiben.

Fig. 2_ zeigt vier verschiedene Fehlerdarstellungen auf dem Überwachungsschirm. Die Fehler a und fesollen als echte Fehls,- erkannt werden, während die Fehler b und cals Pseudo-Fehler unbeachtet bleiben sollen.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen solche Pseudo-Fehler ausgeschieden werden, die an den Konturen der Muster hauptsächlich durch den Passer-Fehler erzeugt werden, indem die Fehlererkennungsempfindlichkeit in der Nähe der Musterkonturen herab- gesetzt wird.

Die F i g. 3a und 3b zeigen identische Ausschnitte aus zwei Mustern 204 und 20ß, die miteinander zu vergleichen sind. Im Muster 204 sind zwei Fehler a und b vorhanden, während das Muster 205fehlerfrei ist.

Die Fig.5a und 5b zeigen die Wellenformen von Bildsignalen, die durch gleichzeitige Abtastung der Muster 204 und 20ß längs der Abtastlinien X-X in den Fig.5a und 5b erhalten werden. Das Bildsignal vom Muster 4 enthält zwei Fehlersignale a und b.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform für einen Signalverarbeitungskreis in der Vorrichtung, die das optische Abtastsystem nach F i g. 1 verwendet. Das Ausgangssignal des Photovervielfachers 31, der einen Lichtstrahl empfängt, der durch das Muster 204 fällt, und das Ausgangssignal des anderen Photovervielfachers 32, der einen Lichtstrahl empfängt, der durch das Muster 20ß fällt, werden einem ein Vertikalkontursignal erzeugenden Schaltkreis 50 zugeführt. Dieser Kreis 50 enthält zwei Verzögerungskreise 514 und 51 ß, deren Verzögerungszeit einer Zeilenlänge entspricht, und zwei Verzögerungskreise 524 und 52ß, deren Verzögerungszeit zwei Zeilenlängen entspricht. Wie später zu erläutern ist, wird ein Kontursignal erzeugt, wobei um eine Zeilenlänge verzögerte Bildsigna- Ie als Standardst_b-nale verwendet werden, und die um eine Zeilenlänge verzögerten Bildsignale werden einem ein Horizontalkontursignal erzeugenden Kreis 60 zugeführt.

Zunächst werden Aufbau und Betriebsweise des das Horizontalkontursignal erzeugenden Kreises 60 erläutert. Es sei hierbei angenommen, daß die in den F i g. 5a und 5b dargestellten Bildsignale um eine Zeilenlänge verzögerte Signale 4i und B, sind, die entsprechend durch die Verzögerungskreise 514 und 51B gelaufen eo sind. In dem Kreis 60 sind zwei erste Verzögerungskreise 614 und 61B vorgesehen, deren Verzögerungszeit 0.2 μ5 beträgt Weiterhin sind darin zwei zweite Verzögerungskreise 624 und 62ß vorgesehen, deren Verzögerungszeit 0,4 us beträgt An den Ausgängen der ersten und zweiten Verzögerungskreise 614 und 624 stehen verzögerte Signale Αϊ und 4 j an. die in den F i g. 5c und 5e dargestellt sind. Die Verzögerungszeiten von

und 0,4 μ5 entsprechen im wesentlichen den Länget 1 μπι und 2 μιη gemessen auf dem Muster. Dies bedeu tet, daß die Länge der horizontalen Abtastung 250 μπ beträgt und daß der Abtaststrahl hierzu eine Zeit vor 40 \is benötigt. Die F i g. 5d und 5f zeigen die verzöger ten Signale Bi und ßj, die an den Ausgängen der Verzö gerungskreise 61B und 62ß zur Verfügung stehen.

Weiterhin sind erste und zweite UND-Schaltunger 634 und 654 vorhanden. Das Bildsignal A₁ vom zweiter Verzögerungskreis 624 und das nicht-verzögerte Bildsignal 41, letzteres nach Invertierung durch einen Inverter 644, werden der ersten UND-Schaltung 634 züge führt, die ein Signal 44 erzeugt, das in Fig. 5g dargestellt ist. Der zweiten UND-Schaltung 654 werden da: unverzögerte Signal 4i und das von einem Inverter 664 invertierte verzögerte Signal Aj zugeführt. Diese zweite UND-Schaltung 654 liefert ein Ausgangssignal 4$, das F i g. 5i zeigt Diese Signale A4 und 4; werden einer ODER-Schaltung S74 zugeführt, die das in F i g. 5k dargestellte Signal A₆ liefert. Dieses Signal 4₆ repräsentiert einen Konturbereich längs der Kontur des Musters 4, der eine Breite von 2 μιη entsprechend 0,4 με hat

Da am Bildsignal des anderen Musters 20ßdie gleiche Behandlung durch dritte und vierte UND-Schaltungen 63ß und 65ß und Inverter 645 und 66ß durchgeführt wird, so daß man die in den F i g. 5h und 5i dargestellten Signale Ba und Bs erhält liefert eine ODER-Schaltung 67ßeir. Signal B₆, das in Fig.51 dargestellt ist Dieses Signal ß» repräsentiert einen Konturbereich in der Nähe der Kontur des anderen Musters 20ß mit einer Breite von ungefähr 2 μπι.

Wie oben erwähnt, repräsentieren die Signale 4₆ und £«, Konturbereiche der Muster 204 und 2OB mit einer Breite von I μπι in horizontaler Richtung zu beiden Seiten des Randes der Muster. Es ist möglich, die logische Summe dieser zwei Signale A₆ und B₆ als ein Horizontal-

4K ij i i

einander zu vergleichenden Muster in horizontaler Richtung voneinander abweichen, dann wird die Breite des Horizontalkontursignals vergrößert und Fehler nahe der Konturen können möglicherweise nicht korrekt erkannt werden. Darüber hinaus kann die starke Abweichung nicht auch erkannt werden. Wenn beispielsweise die zwei Muster 204 und 20ß in horizontaler Richtung gegeneinander um 1 μπι verschoben werden, dann entspricht die Breite des Kontursignals einer Länge von 3 μιη, so daß irgendwelche Defekte in diesem Konturbereich nicht erkannt werden könnten. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird der übereinanderliegende Bereich der beiden Signale A und B als das Kontursignal herausgezogen. Zu diesem Zweck werden die von den ODER-Schaltungen 67Λ und 67ß gelieferten Signale A₆ und B₆ einer UND-Schaltung 68 zugeführt die ein Signal ABj liefert, das in F i g. 5m dargestellt und als Horizontalkontursignal verwendet wird

Es soll nun der das Vertikalkontursigna! erzeugende Schaltkreis 50 in Aufbau und Wirkungsweise erläutert werden. Der Kreis 50 enthält zwei Verzögerungskreise 524 und 52ß, die eine zwei Zeilen entsprechende Verzögerungszeit aufweisen, sowie zwei Verzögerungskreise 514 und 510, die eine einer Zeilenlänge entsprechende Verzögerungszeit aufweisen. Wie oben unter Bezugnahme auf den das Horizontalkontursignal erzeugenden Kreis erläutert wurde, werden die unverzögerten und die um zwei Zeüenlängen verzögerten Signale durch UND-Schaltungen 534,53ß, 554,55ß und 58, Inverter 544,54ß, 564 und 56ß sowie ODER-Schaltungen 574 und 57ß verarbeitet um am Ausgang der U N D-Schal-

tung58ein Vertikalkontursignal zu liefern.

Dieses Vertikalkontursignal AB» repräsentiert einen überlagerten Konturbereich mit der Breite einer Zeilenteilung in vertikaler Richtung zu beiden Seiten der Kontur.

Wie oben beim das Horizontalkontursignal erzeugenden Kreis 60 erläutert, werden die um 0,2 μ.5 verzögerten 5^:;nale At und B₂ als Standardsignale verwendet. Diese verzögerten Signale werden außerdem als Standardsignale in einem ein Fehlersignal erzeugenden Kreis 70 verwendet.

In diesem Kreis 70 wird das dem Muster 20/4 entsprechende Signal A₂ zunächst ersten Begrenzerkreisen TXA und 72,4 zugeführt, die Weiß- und Schwarzpegel aufweisen, die nahe den Weiß- und Schwarzpegeln der Bildsignale eingestellt sind. Das Signal B₂ wird den zweiten Begrenzerkreisen 71B und 72ß zugeführt, deren Weiß- und Schwarzpegel ebenfalls dicht an den Weiß- und Schwarzpegeln der Bildsignale eingestellt sind,

Die F i g. 6a bis 6f zeigen Kurvenformen, die die Betriebsweise der Begrenzerkreise erläutern. Im allgemeinen sind die Fehler klein und ihr Pegel weicht nicht wesentlich von dem Schwarz- oder Weißpegel ab. Beispielsweise ist der Fehler a im Muster 20Λ von F i g. 3a ein Defekt im niedergeschlagenen Film, d. h. dem undurchsichtigen Bereich, und der Fehler b im Muster 20.4 ist ein Filmrückstand, wobei beide Fehler a und b sehr klein sind. Daher weichen im Signal A₂, das man durch Abtastung des Musters MA längs der Linie X-X erhält, die Fehlersignalanteile a und b nur wenig von den Schv arz- und Weißpegeln ab. Wenn das Bildsignal durch einen zwischen den Schwarz- und Weißpegeln liegenden Pegel begrenzt würde, dann könnten diese Fehler a und b überhaupt nicht erkannt werden. Es werden daher die Schwarz- und Weißbegrenzungspegel sehr nahe an den Schwarz- und Weißpegeln des Bildsignals eingestellt, so daß die kleinen Fehler mit hoher Empfindlichkeit festgestellt werden. Von den ersten Weiß- und Schwarzbegrenzerkreisen 7\A und TlA werden daher die Signale erzeugt, die in den F i g. 6c und 6e dargestellt sind In diesen Signalen lassen sich die Fehler a und b wirksam feststellen. Das Signal B₂, welches man durch Abtastung des Musters 20Ä längs der Linie X-X erhält, wird von den zweiten Weiß- und Schwarzbegrenzerkreisen 71 β und 72θ verarbeitet, die Signale liefern, die in den F i g. 6d und 6f dargestellt sind.

Die Ausgangssignale von den ersten und zweiten Weißbegrenzerkreisen 7t A und 71B werden einem ersten Differenzverstärker 73 zugeführt, dessen Ausgangssignal in Fig.6g dargestellt ist. Die Ausgangssignale der ersten und zweiten Schwarzbegrenzerkreise 72A und 72B werden einem zweiten Differenzverstärker 74 zugeführt, der das in Fig.6h dargestellte Ausgangssignal liefert Es sei nun angenommen, daß die Muster 20,4 und 2DB in horizontaler Richtung beispielsweise um 0,5 μΐη gegeneinander verschoben sind. Es werden dann Pseudo-Defekte q im Konturbereich sowie die echten Fehlersignale a und b in den Signalzügen der F i g. 6a und 6h erzeugt Diese Ausgangssignal werden dann in geeigneter Weise durch erste und zweite Kreise 75 und 76 verarbeitet, die die in den F i g. 6i und 6j dargestellten Signale abgeben. Diese Ausgangssignale werden einer ODER-Schaltung 77 zugeführt, an deren Ausgang das in F i g. 6k dargestellte Signal ansteht Dieses Signal enthält sowohl die Pseudo-Fehlersignale q als auch die Echtfehlersignale a und b.

Wie F i g. 4 zeigt, wird das Ausgangssignal des Kreises 70 einem Steuerkreis 80 zugeführt Dieser Steuer kreis 80 enthält eine ODER-Schaltung 81, die das Vertikalkontur- und das Horizontalkontursignal aus den Kreisen 50 und 60 empfangt und ein Ausgangskontursignal erzeugt, das in F i g. 61 dargestellt ist. Der Kreis 80 enthält fernerhin eine Tor-Schaltung 82, die von dem Kontursignal von der ODER-Schaltung 81 so gesteuert wird, daß sie während des Auftretens des Kontursignals g gesperrt ist, so daß der Durchlaß der Pseudo-Fehlersignale q verhindert wird. Auf diese Weise werden die im

to Signalzug nach Fig.6k vorhandenen Pseudo-Fehlersignale q unterdrückt und nur die Echtfehlersignale a und b werden einem Ausgangsanschluß 83 als Fehlerausgangssignal zugeführt.

F i g. 7 zeigt das Blockdiagramm einer zweiten Aus-

is führungsform der Erfindung. Diese unterscheidet sich von der in Fig.4 dargestellten nur in Aufbau und Betriebsweise des das Fehlersignal erzeugenden Kreises. Dieser hier mit 90 bezeichnete Kreis enthält einen Differenzverstärker 9!, dem die Signale .4? und B-_c von den ersten und zweiten um 0,2 μβ verzögernden Kreisen 61/4 und 61B des Horizontalkontursignalkreises 60 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 91 ist in F i g. 8a dargestellt. Dieses Ausgangssignal wird direkt einem ersten Mischer 92 und außerdem über einen Inverter 93 einem zweiten Mischer 94 zugeführt. Das Ausgangssignal des Inverters 93 ist in Fig. 10b dargestellt. Wie aus den Fig.8a und 8b ersichtlich, enthält das die transparenten Bereiche der Muster abtastende Signal ein starkes Rauschen, wäh rend die die lichtundurchlässigen Bereiche abtastenden Signale kein starkes Rauschen enthalten. Dieses Rauschen rührt von den aktiven Oberflächen der Photovervielfacher 31 und 32 her. Wenn daher das Signal von Fig.8a durch einen Pegel begrenzt wird, der leicht oberhalb des Schwarzpegels liegt, der als gestrichelte Linie eingezeichnet ist, dann besteht eine größere Wahrscheinlichkeit daß Störspitzen in dem den transparenten Bereichen des Musters entsprechenden Signal ebenfalls wie Fehler registriert werden. Wenn anderer seits der Begrenzungspegel auf einen Wert eingestellt wird, der wesentlich höher liegt als der Schwarzpegel, dann werden kleine Fehler möglicherweise nicht erkannt Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung können die kleinen Fehler dadurch erkannt werden, daß der den lichtundurchlässigen Bereichen des Musters entsprechende Signalpegel angehoben wird, weil dieses Signal kein starkes Rauschen enthält. Aus diesem Grunde wird den ersten und zweiten Mischern 92 und 94 das in F i g. 8c dargestellte Signal zugeführt,

so welches man dadurch erhält, daß man die Signale A₂ und B₂ über Inverter 95 und 96 einer ODER-Schaltung 97 zuführt In den Mischern 92 und 94 wird dieses Signal bei einem geeigneten Pegel mit den Signalen gemischt, die von den Differenzverstärkern 91 zugeführt werden, so daß sich Signale ergeben, die in den F i g. 8d und 8e dargestellt sind. Diese Signale werden den Weiß- und Schwarzbegrenzerkreisen 98 und 99 zugeführt, in denen diese Signale bei entsprechenden Begrenzungspegeln, die mit gestrichelten Linien in den F i g. 8f und 8g darge stellt sind, begrenzt werden, so daß sich die dort darge stellten Ausgangssignale ergeben. Diese Signale enthalten nicht nur die Echtfehlersignale, sondern auch die Pseudo-Fehlersignale. Diese Pseudofehlersignale können dadurch unterdrückt werden, daß diese Signale dem

es Steuerkreis 80 über eine ODER-Schaltung 100 in der gleichen Weise wie oben erläutert zugeführt werden. Auf diese Weise kann man am Ausgangsanschluß 83 ein Fehlersignal erhalten, aus welchem die Pseudo-Fehlersi-

gnale entfernt sind und in welchen die mit hoher Empfindlichkeit ermittelten Echtfehlersignale enthalten sind.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

30

35

40

45

50

i ύ

b3

Claims

Patentansprüche:

I. Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern (2OA, 20B), insbesondere in Chipmustem von Photomasken für die Herstellung von integrierten Halbleiterschaltkreisen, bestehend aus

— Abtasteinrichtungen (23,24,27,30) zum gleichzeitigen optischen Abtasten einander entsprechender Bereiche zweier miteinander zu vergleichender Muster (20/4, 205; und Erzeugen eines ersten und eines zweiten elektrischen Bildsignales (Ai, B₁), die je einem der Muster zugeordnet sind,

— Schauungsanordnungen (35,36,37,38; 90) zum Aufnehmen der Bildsignale und Erzeugen eines fehlfranzeigenden Differenzsignals (e) aus ihnen.

— und einer wenigstens zwei Verzögerungskreise (52/4, 5ZB; 62/4. 62B) unterschiedlicher Verzögerungszeiten aufweisenden Unterdrückungsschaltungsanordnung (50,60,70,80) zur Unterdrückung von Pseudo-Fehlern entsprechenden Signalen,

dadurchgekennze ichnet, daß

— sie einen Kontursignalgenerator (50, 60) zum Erzeugen eines Kontursignals (AB₁, ABg), das Konuirbereichesi vorbütimmter Breite längs der Musterkontui sn entspricht, enthält, bestehend aus den Verzögere .gskreisen (52/4, 525, 62/4, 625/ die erste und zweite Bildsignale um der Breite des Konturbereiches entsprechende Zeiten verzögern, fernerhin erste bis vierte Inverter (54A, 56/4.545,565,64/4,645,66/4.665;,

— eine erste UND-Schaltung(53/4,63/4,Jzum Aufnehmen des verzögerten ersten Bildsignals aus dem ersten Verzögerungskreis (52/4, 62A) und des unverzögerten, aber invertierten ersten Bildsignals, aus dem ersten Inverter (54A.64A),

— eine zweite UND-Schaltung (55/4, 65A) zum Aufnehmen des unverzögerten ersten Bildsignals und des verzögerten und invertierten ersten Bildsignals aus dem zweiten Inverter (564, 66A),

— eine dritte UND-Schaltung (535,635,/zum Aufnehmen des verzögerten zweiten Bildsignals und des unverzögerten, aber invertierten zweiten Bildsignals aus dem dritten Inverter (545, 64S;,

— eine vierte UND-Schaltung(55ö,655;zum Aufnehmen der unverzögerten zweiten Bildsignale aus dem vierten Inverter (565,665,/,

— erste und zweite ODER-Schaltungen (57A, 57B, 67/4, 67B), die mit den Ausgängen der ersten und zweiten UND-Schaltungen bzw. der dritten und vierten U N D-Schaltungen verbunden sind,

— eine fünfte UND-Schaltung (58, 68) die an die Ausgänge der ersten und zweiten ODER-Schaltungen ;ingeschlos.seii ist und deren Ausgang das Kontursignal liefert,

— wobei das Kontursignal einer Steuereinrichtung (80) zugeführt wird, die außerdem das Fehlersignal erhält und dessen Verarbeitung gegebenenfalls sperrt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontursignalgenerator einen Horizcntalkontur-Signalgenerator enthält, der dritte und vierte Verzögerungskreise (61/4, 615; enthält, die jeweils eine geringere Verzögerungszeit als seine ersten und zweiten Verzögerungskreise (62/4, 625; aufweisen, und daß die von den dritten und vierten Verzögerungskreisen (61/4, 615; abgegebenen Bildsignale einer das Fehlersignal erzeugenden Schaltungsanordnung (70) zugeführt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit von drittem und viertem Verzögerungskreis (61/4, 6\B) im wesentlichen so eingestellt ist, daß sie der Hälfte der Verzögerungszeit von erstem und zweitem Verzögerungskreis (62Λ, 625; entspricht
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontursignalgenerator einen Vertikalkontursignalgenerator (50) enthält, der dritte und vierte Verzögerungskreise (51/4, 5\B) enthält, deren Verzögerungszeit ein ganzzahliges Vielfaches der Zeilen-Abtastzeit, aber kürzer als die Verzögerungszeit seiner ersten und zweiten Verzögerungskreise (52/4,525; ist, und daß die von den dritten und vierten Verzögerungskreisen (51A- 515; erzeugten Bildsignale dem Horizontalkontursignalgenerator (60) zugeführt werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit von erstem und zweitem Verzögerungskreis (5Z«4, 525; ein ganzzahliges Vielfaches der Zeilen-Abtastzeit beträgt, um ein Vertikalkontursignal zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Verzögerungskreise (51/4, 515; eine Verzögerungszeit aufweisen, die im wesentlichen halb so groß wie die der ersten und zweiten Verzögerungskrei?s(Ji2A,52B)\sX.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdrückungsschaltungsanordnung erste und zweite Begrenzerkreise (71/4, 72/1; 715,725; und erste und zweite Signalverarbeitungskreise (73, 74) aufweist, welch letztere jeweils ein Flipflop mit Rangfolge enthalten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerkreise einen Weißbegrenzer-kreis (71/4, 7\B) für die Begrenzung der Amplitude des Bildsignals mit einem Weißbegrenzungspegel nahe am Weißbildpegel und einen Schwarzbegrenzerkreis (72/4, 72S; für die Begrenzung der Amplitude des Bildsignals mit einem Schwarzbegrenzungspege! nahe am Schwarzbildpegel aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fehlersignal erzeugende Schaltungsanordnung (90) einen Differenzverstärker (91) zum Erzeugen einer Differenz zwischen erstem und zweiten Bildsignal, einen logischen Schaltkreis (95, 96,97) zum Empfangen der ersten und zweiten Bildsignale und Erzeugen einer logischen Summe aus den invertierten ersten und zweiten Bildsignalen, einen ersten Mischer (92) zum Empfangen des Ausgungssignals des Differenzverstärkers (91) und des logischen Summensignals, einen zweiten Mischer (94) zum Empfangen des Ausgangssignals des Differenzverstärkers (91) über einen Inverter, erste und zweite Begrenzerkreise (98,99) zum Begrenzen der Amplitude der Ausgangssignale von erstem und

zweitem Mischer (92, 94) mit Begrenzungspegeln nahe an ihren Grundpegeln, und einer ODER-Schaltung (100) zum Empfangen der Ausgangssignale der ersten und zweiten Begrenzerkreise (98,99) und zum Abgeben des Fehlersignals aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der DE-OS 26 53 590 bekannt

Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen mittels der Photoätztechnik bedient man sich einer Photomaske, die eine Vielzahl gleicher Muster in Reihen und Spalten trägt, so daß es möglich ist, mit ihrer Hilfe eine entsprechende Vielzahl gleicher Schaltkreise in einem Arbeitsgang herzustellen.

Solche Muster weisen jedoch mitunter Fehler auf, so daß die Verwendung der Photomaske eine.! entsprechenden Anteil fehlerhafter Schaltkreise ergiht Andererseits sind die Fehler in den Mustern manchmal solcher Natur, daß sie die Funktionsfähigkeit der mit ihnen hergestellten Schaltkreise nicht beeinträchtigen. Wenn man daher die Muster auf Fehlerhaftigkeit überprüft, dann möchte man nur solche Muster als fehlerhaft ausscheiden, deren Verwendung funktionsunfähige Schaltkreise zur Folge hat, während die anderen Muster nur als »pseudo-fehlerhaft« nicht ausgeschieden werden.

Die genannte DE-OS 26 53 590 beschreibt eine Vorrichtung, mit deren Hilfe es durch direkten Vergleich zweier Muster einer Photomaske möglich ist, Abweichungen der Muster voneinander zu erkennen, als Fehler zu bestimmen und die sogenannten Pseudo-Fehler bei der Ausscheidung fehlerhafter Muster unberücksichtigt zu lassen.

Mit dieser Vorrichtung werden zum Vergleich zweier Muster die aus den Mustern gewonnenen elektrischen Abtastsignale so aufbereitet, als ob die Musterkonturen um ein vorgegebenes Maß dünner wären. Kleine Rasterfehler und kleine Konturenfehler können dadurch vernachlässigt werden. Diese Behandlung erfahren auch andere Bereiche der Muster und es ist daher nicht ausgeschlossen, daß auch echte, d. h. störende Fehler dabei unterdrückt werden. Die Vorrichtung kann daher Pseudo-Fehlern nur auf Kosten einer Abnahme der Erkennungsempfindlichkeit Rechnung tragen.

Aus der DE-OS 21 21 000 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlern in flächenhaften Mustern bekannt, die Felllersignale, die aus vorbestimmten lokalen Bereichen der Muster stammen, unterdrückt. Diese Verfahrensweise geht von der Tatsache aus, daß in jenen Bereichen keine Übereinstimmung der zu vergleichenden Muster vorhanden sein kann, weil dort z. B. Bezugsmarken vorhanden sind, die sich nicht in allen Mustern wiederholen. Die Vorrichtung ist nicht in der Lage, an beliebigen Stellen gelegene Pseudo-Fehler von echten Fehlern zu unterscheiden,

Die US-PS 38 87 762 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen einzelne kleine Flecken auf einem Musterträger und Löcher innerhalb eines Leiterzuges eines Musters ermittelt werden können. Ein Vergleich mit einem fehlerfreien Muster ist bei diesem Verfahren nicht vorgesehen Eine Fehlerunterscheidung der zuvor erläuterten Art ist mit diesem Verfahren nicht möglich.

In der US-PS 39 44 369 ist eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in Mustern beschrieben, die ein als fehlerfrei bekanntes Muster mit den zu prüfenden Mustern vergleicht und in der Lage ist, kleinere zulässige Fehler an den Rändern von Leiterzügen von unzulässigen Fehlern zu unterscheiden. Dies wird durch Gewichtung der Fehlersignale und mit Hilfe von Schwellwertschaltungen durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung geht von der Tatsache aus, ίο daß die akzeptablen »Pseudow-Fehler meistens in der Nähe von Musterkonturen, d. h. an den Rändern von Leiterzügen, auftreten. Ihr liegt die Überlegung zugrunde, daß die Meßempfindlichkeit nur in der Nähe der Musterkonturen verringert werden kann, um jene Pseudo-Fehler unberücksichtigt zu lassen, in den anderen Bereichen des Musters aber groß sein sollte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die Pseudo-Fehler in der Nähe von Konturen miteinander zu vergleichender Muster unterdrücken kann, ech... Fehler in den anderen Bereichen der Muster aber rr<i-i der hohen, der Vorrichtung innewohnenden Genauigkeit erkennt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, deren Erkennungsgenauigkeit gegenüber der bekannten Vorrichtung gesteigert ist, ohne daß die Erkinnungsempfind-Iichkeit beeinträchtigt ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsbild einer Fehlererkennungsvorrichtung, die bereits in der DE-OS 26 53 590 in F i g. 6 dargestellt ist;

Fig.2 eine schematische Ansicht eines Bildschirms zur Darstellung verschiedener Fehlerformen;

Fig.3a und 3b schematische Darstellungen eines Bildschirms mit miteinander zu vergleichenden Mustern;

F ι g. 4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Signalverarbeitungskreises nach der Erfindung;

Fig.5a bis 5m Wellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Schaltkreises nach F i %. 4;
Fig.6a bis 6m Wellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise bestimmter Schaltkreiseinzelheiten;

Fig.7 das Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 8a bis 8g Wellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Schaltkreises nach F i g. 9.

Gemäß F i g. 1 liegt eine zu untersuchende Maske 20 auf einem Tisch 22. Ein Abtastrasterbild von einer FIy- ;rg S^iOi-Röhre 23 wird auf einem Teil eines Musters 20/4 der Maske 20 mit Hilfe einer gemeinsamen Linse 24 und einer ersten Linse 27 abgebildet. Auf einesn entsprechenden Teil eines Musters 205, das nahe dem Muster 20/4 liegt, wird mit Hilfe der gemeinsamen Linse 24 und einer zweiten Linse 30 ebenfaüs das Abtastrasterbild der Flying Spot-Röhre 23 fokussiert. Um einander idenbo tische Bereiche der Muster 2QA und 20fl untersuchen zu können, ist die Entfernung zwischen den optischen Achsen der Linsen 27 und 30 mit Hilfe von Einstellschrauben 33 und 34 veränderbar.

Gemäß Fig. 1 we-den jeweils zwei Muster 20A und 20ßder gleichen zu untersuchenden Maske 20 miteinander verglichen. Diese Methodik basiert auf der Tatsache, daß die Wahrscheinlichkeit, daß in zwei Mustern Fehler an identischen Stellen vorhanden sind, vernach-