DE69132285T2

DE69132285T2 - Verfahren und Gerät zur Bilddateninspektion

Info

Publication number: DE69132285T2
Application number: DE69132285T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Kobayashi; Shogo Matsui
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1991-11-05
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: US5850467A; KR960013357B1; KR920010471A; EP0485274A3; EP0485274A2; DE69132285D1; EP0485274B1; JP2747105B2; JPH04261538A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Bilddatenprüfverfahren und -vorrichtungen, und im besonderen ein Bilddatenprüfverfahren zum Prüfen dessen, ob zwei Bilddaten bezüglich eines Musters einer elektronischen Festkörpervorrichtung wie etwa einer Halbleitervorrichtung übereinstimmen oder nicht, und eine Bilddatenprüfvorrichtung, bei der solch ein Bilddatenprüfverfahren eingesetzt wird.
Wenn eine elektronische Festkörpervorrichtung wie etwa eine Halbleitervorrichtung produziert wird, werden Fotomasken und Retikel hergestellt, um Muster von jeder Schicht der elektronischen Vorrichtung zu bilden. Selbst wenn ein extrem kleiner Defekt in den Mustern von solchen Fotomasken und Retikeln vorhanden ist, würde der Defekt die Produktion des Produktes außerordentlich beeinträchtigen. Aus diesem Grund werden die Muster der Fotomasken und Retikel nach Fertigstellung geprüft, um die Genauigkeit der Muster zu überprüfen.
Im allgemeinen werden die Muster der Fotomaske oder des Retikels in ein elektrisches Signal konvertiert, das heißt, in Bilddaten, wenn die oben beschriebene Prüfung erfolgt. Diese Bilddaten werden mit Bilddaten verglichen oder diesen gegenübergestellt, die im voraus im Konstruktionsstadium hergestellt werden. Dieser Vergleich dient zum Bestimmen dessen, ob die zwei Bilddaten bei allen Zonen der Fotomaske oder des Retikels übereinstimmen oder nicht, und es ist erforderlich, daß die zwei Bilddaten in ihrer Gesamtheit übereinstimmen, wenn diese Prüfung ausgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. I folgt nun eine Beschreibung eines Beispiels eines herkömmlichen Retikelbildprüfverfahrens. In Fig. 1 wird ein Muster D11, das aus einem dünnen Metallfilm auf einem Retikel 61 gebildet ist, durch einen Bildleseteil 62 in ein elektrisches Signal konvertiert. Der Bildleseteil 62 ist aus einer optischen Vorrichtung gebildet, die ein Leselicht emittiert, und aus einer fotoelektri schen Konvertierungsvorrichtung, die das Leselicht empfängt, das zum Beispiel durch das Retikelmuster durchgelassen wird. Der Bildleseteil 62 gibt Retikelbilddaten D1 als elektrisches Signal aus.
Zum Beispiel wird die gesamte Zone des Retikels in Einheiten der fotoelektrischen Konvertierungsvorrichtung geteilt, und die Retikelbilddaten D1 beschreiben das Muster für jede Einheitszone. Das Signalformat der Retikelbilddaten D1 ist so, daß das Muster durch Definieren einer Mittelpunktkoordinate (X1, Y1), eine Breite (W1) und eine Höhe (H1) des Musters beschrieben wird.
Vor der Produktion des Retikels werden Testdaten D21 aus Konstruktionsmaskendaten gebildet, ähnlich wie die Belichtungsdaten, die für die Retikelproduktion gebildet werden. Das Signalformat der Testbilddaten D21 ist so, daß das Muster, das auf dem gesamten Retikel existiert, durch Definieren einer Mittelpunktkoordinate (X2, Y2), eine Breite (W2) und eine Höhe (H2) des Musters beschrieben wird.
Demzufolge unterscheiden sich die Signalformate der Testdaten D21 und der Retikelbilddaten D1, und ein Formatkonvertierungsteil 63 ist vorgesehen, um das Signalformat der Testdaten D21 zu konvertieren, um mit dem Signalformat der Retikelbilddaten D1 übereinzustimmen. Der Formatkonvertierungsteil 63 konvertiert die Testdaten D21 in Testbilddaten D2.
Ein Komparatorteil 66 vergleicht die zwei Bilddaten D1 und D2 und gibt ein Detektionssignal aus, das angibt, ob die zwei Bilddaten D1 und D2 übereinstimmen oder nicht. Dieses Detektionssignal wird einem Ausgabeteil 67 zugeführt. Wenn das Detektionssignal angibt, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 übereinstimmen, bedeutet dies, daß das geprüfte Retikel in einem zufriedenstellenden Zustand frei von Defekten ist. Wenn andererseits das Detektionssignal angibt, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 nicht übereinstimmen, bedeutet dies, daß das geprüfte Retikel einen Defekt enthält. Der Einfachheit halber wird das Detektionssignal, das angibt, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 übereinstimmen, als erstes Detektionssignal bezeichnet, und das Detektionssignal, das angibt, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 nicht übereinstimmen, wird als zweites Detektionssignal bezeichnet.
Die Bilddaten D1 und D2 können eine Korrektur erfordern, falls eine Abwandlung oder dergleichen vorgenommen wird, nachdem die Bilddaten D1 und D2 gebildet sind. In solch einem Fall führen Bilddatenkorrekturteile 64 und 65 Korrekturen an den jeweiligen Bilddaten D1 und D2 aus, wie etwa die Korrektur der Rundung der Ecke des Bildes.
Der Vergleich der zwei Bilddaten D1 und D2 entspricht dem Prozeß eines kontinuierlichen Scannens, um zu bestimmen, ob die Mittelpunktkoordinate, die Breite und die Höhe von jedem Muster zwischen den zwei Bilddaten D1 und D2 auf der gesamten Zone des Retikels zum Beispiel auf den X- und Y- Koordinaten übereinstimmen. Demzufolge ist es erforderlich, alle Koordinatenpunkte auf der gesamten Zone des Retikels zu scannen, und der Vergleich im Komparatorteil 66 wird mit extrem hoher Geschwindigkeit ausgeführt.
Wenn ein Defekt in dem Retikel vorhanden ist und dieser Defekt extrem klein ist und durch fehlerhaftes Ätzen oder dergleichen verursacht wurde, währt das zweite Detektionssignal, das angibt, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 nicht übereinstimmen, nur eine extrem kurze Zeit während des Scannens. Da jedoch der Komparatorteil 66 den Vergleich mit der hohen Geschwindigkeit ausführt, ist die Scanfrequenz enorm hoch. Aus diesem Grund ist das Problemvorhanden, daß es schwierig ist, das zweite Detektionssignal, das auf Grund des Vorhandenseins des extrem kleinen Defektes eine extrem kurze Zeit währt, und ein Rauschsignal, das durch eine Verzerrung der Signalwellenform auf Grund der hohen Frequenz verursacht wird, zu unterscheiden.
Falls die Detektionsempfindlichkeit des Komparatorteils 66 erhöht wird, wird das Rauschsignal einfach als zweites Detektionssignal detektiert, das heißt, als das Vorhandensein eines Defektes in dem Retikel. Falls andererseits die Detektionsempfindlichkeit des Komparatorteils 66 verringert wird, wird es unmöglich, einen extrem kleinen Defekt in dem Retikel zu detektieren. Im allgemeinen treten diese Probleme bei dem Bilddatenprüfverfahren und der Vorrichtung, durch die der Übereinstimmungszustand der zwei Bilddaten durch Vergleich geprüft wird, immer auf.
Ein Bilddatenprüfsystem, das sich in der Präambel von Anspruch 1 oder 8 widerspiegelt, ist aus den Dokumenten WO-A-84 03784 und JP-A-61 251 705 bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und nützliches Bilddatenprüfverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, bei denen die oben beschriebenen Probleme eliminiert sind.
Ein anderes und spezifischeres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bilddatenprüfverfahren vorzusehen, mit dem Schritt zum Speichern, in einem Speicher, von ersten Bilddaten eines ersten tatsächlichen Musters, das durch optisches Abbilden eines tatsächlichen Elementes erhalten wird, das von einem Retikel, einer Maske, einem Wafer und einem Chip selektiert wird, und von zweiten Bilddaten eines zweiten Musters, das ein Testmuster umfaßt und aus einem Speicher erhalten wird; dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: Größenveränderung oder - eistellung, mit Hilfe eines Bilddatenprozessors, der ersten und zweiten Bilddaten um denselben Betrag; Vergleichen, unter Verwendung eines Komparators, der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten, um zu bestimmen, ob die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten übereinstimmen; und entsprechendes Schlußfolgern, auf der Basis der Bestimmung des Vergleichsschrittes, ob das erste Muster mit dem zweiten Muster übereinstimmt.
Gemäß dem Bilddatenprüfverfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine extrem kleine Differenz zwischen den zwei Bilddaten auch dann leicht zu detektieren, wenn während der Prüfung ein Scannen mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, ohne die Empfindlichkeit eines Komparatorteils, der den Vergleich ausführt, speziell verbessern zu müssen.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bilddatenprüfvorrichtung vorzusehen, die umfaßt: ein erstes Mittel zum Vorsehen von ersten Bilddaten eines ersten tatsächlichen Musters, das durch optisches Abbilden eines tatsächlichen Elementes von einem Retikel, einer Maske, einem Wafer und einem Chip erhalten wird; ein zweites Mittel zum Vorsehen von zweiten Bilddaten eines zweiten Musters, das ein Testmuster umfaßt und aus einem Speicher erhalten wird; dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: ein Verarbeitungsmittel zur Größenveränderung der ersten und zweiten Bilddaten um denselben Betrag; ein Speichermittel, das mit dem Verarbeitungsmittel gekoppelt ist, zum Speichern der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten; ein Komparatormittel, das mit dem Speichermittel gekoppelt ist, zum Empfangen der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten von dem Speichermittel und zum Vergleichen dieser, um zu bestimmen, ob die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten übereinstimmen; und ein Ausgabemittel, das mit dem Komparatormittel gekoppelt ist, zum Ausgeben einer Bestimmung des Komparatormittels.
Gemäß der Bilddatenprüfvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine extrem kleine Differenz zwischen den zwei Bilddaten auch dann leicht zu detektieren, wenn während der Prüfung ein Scannen mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, ohne die Empfindlichkeit des Komparatormittels speziell verbessern zu müssen.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Systemblockdiagramm zum Erläutern eines Beispiels eines herkömmlichen Retikelbildprüfverfahrens;
Fig. 2 ist ein Systemblockdiagramm zum Erläutern des Betriebsprinzips der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform eines Bilddatenprüfverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A bis 4E sind Diagramme zum Erläutern eines Vergrößerungsprozesses;
Fig. 5A und 5B sind Diagramme zum Erläutern eines Verkleinerungsprozesses;
Fig. 6 ist ein Systemblockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Bilddatenprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 7 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform eines Leseteils von Fig. 6 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 folgt zuerst eine Beschreibung des Betriebsprinzips der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Erfindung werden erste und zweite Bilddaten D1 und D2 verglichen, die jeweilig ein Muster beschreiben, um zu detektieren, ob die Muster übereinstimmen oder nicht. Die ersten Bilddaten D1 werden in einem Speicher 11 gespeichert, und die zweiten Bilddaten D2 werden in einem Speicher 12 gespeichert. Ein Bilddatenverarbeitungsteil 2&sub1; verarbeitet die ersten Bilddaten D1, so daß alle Muster, die durch die ersten Bilddaten D1 beschrieben werden, um denselben Betrag vergrößert oder verkleinert werden, und ein Bilddatenverarbeitungsteil 2&sub2; verarbeitet die zweiten Bild daten D2, so daß alle Muster, die durch die zweiten Bilddaten D2 beschrieben werden, um denselben Betrag vergrößert oder verkleinert werden. Daher werden die ersten und zweiten Bilddaten D1 und D2 um denselben Betrag vergrößert oder verkleinert und zu ersten verarbeiteten Bilddaten DIA bzw. zweiten verarbeiteten Bilddaten D2A gebildet. Die obige Bilddatenverarbeitung wird auch als Größenveränderungsprozeß bezeichnet. Ein Komparatorteil 3 vergleicht die ersten und zweiten verarbeiteten Bilddaten DIA und D2A, um zu detektieren, ob die zwei beschriebenen Bilder übereinstimmen oder nicht. Ein Vergleichsresultat, das von dem Komparatorteil 3 ausgegeben wird, wird einem Ausgabeteil 4 zugeführt.
Gemäß dem herkömmlichen Verfahren arbeiten die Bilddatenkorrekturteile 64 und 65 in Abhängigkeit von den Abwandlungen, die an den Bilddaten vorzunehmen sind, einfach unabhängig voneinander. Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch die Operationen der zwei Bilddatenverarbeitungsteile 21 und 22 vor dem Bilddatenvergleich gesteuert und verbunden, so daß in bezug auf die zwei Bilddaten D1 und D2 dieselbe Bilddatenverarbeitung ausgeführt wird. Die zwei Bilddaten D1 und D2 werden vergrößert oder verkleinert, um die Bestimmung dessen zu erleichtern, ob die zwei Bilddaten D1 und D2 übereinstimmen oder nicht. Mit anderen Worten, die Bilddatenverarbeitung, die in jedem der Bilddatenverarbeitungsteile 21 und 22 ausgeführt wird, ist eine Vergrößerung oder Verkleinerung der vorhandenen Muster. In diesem Fall kann der herkömmliche Bilddatenkorrekturteil als Bilddatenverarbeitungsteil 21 oder 22 verwendet werden.
Da alle Muster, die durch die zwei Bilddaten D1 und D2 beschrieben werden, um denselben Betrag vergrößert oder verkleinert werden, wird die Differenz zwischen den zwei Bilddaten D1 und D2 durch die Vergrößerung oder Verkleinerung der Muster vergrößert. Als Resultat währt das zweite Detektionssignal, das während des Scannens im Komparatorteil 3 detektiert wird, im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfah ren länger, und im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren ist es möglich, leichter zu detektieren, daß die zwei Bilddaten D1 und D2 nicht übereinstimmen.
Als nächstes folgt unter Bezugnahme auf Fig. 3 eine Beschreibung einer Ausführungsform eines Bilddatenprüfverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf die Prüfung des Retikels angewendet.
In Fig. 3 werden bei Schritt S2 Muster D11, die auf ein Retikel 21 gezeichnet sind, unter Verwendung eines fotoelektrischen Konvertierungsmittels wie etwa einer optischen Vorrichtung und einer ladungsgekoppelten Vorrichtung [charge coupled device] (CCD) in ein elektrisches Signal konvertiert, um das Musterbild zu lesen. Dieses elektrische Signal bildet erste Bilddaten D1. Andererseits wird bei Schritt S2 das Format von Testdaten D21, die zur Verwendung bei der Prüfung des Retikels 21 vorbereitet werden, konvertiert, so daß das Format von zweiten Bilddaten D2 dasselbe Format wie die ersten Bilddaten D1 hat. Bei Schritt S3 werden die Bilddaten D2 vergrößert oder verkleinert, und bei Schritt S4 werden die Bilddaten D1 vergrößert oder verkleinert. Die Bilddatenverarbeitung bei den Schritten S3 und S4 wird so gesteuert, daß die Vergrößerung oder Verkleinerung mit demselben Betrag erfolgt. Die Schritte S3 und S4 können durch zwei unabhängige Bilddatenverarbeitungsmittel gleichzeitig oder durch ein einzelnes Bilddatenverarbeitungsmittel sukzessive ausgeführt werden.
Der Prozeß der "Vergrößerung" betrifft den Prozeß zum Vergrößern aller Muster, die durch die Bilddaten beschrieben werden, indem jede Musterkontur nach außen bewegt wird und jedes Muster vergrößert wird. Der Betrag der Vergrößerung braucht nicht derselbe für jede Richtung zu sein. Auf dem X- Y-Koordinatensystem kann zum Beispiel ein Muster mit einer Breite W und einer Höhe H vergrößert werden, indem nur die Breite W in der X-Richtung vergrößert wird oder die Breite W nur in der positiven X-Richtung vergrößert wird. Das Muster kann vergrößert werden, indem die Breite W und die Höhe H in einem gewissen Verhältnis vergrößert werden. Ferner kann das Muster vergrößert werden, indem die Breite W und/oder die Höhe H um einen konstanten Betrag vergrößert werden. Wenn ein extrem kleiner Defekt detektiert wird, ist es effektiv, die Breite W zum Beispiel um einen feststehenden Betrag in der X-Richtung zu vergrößern, die die Scanrichtung ist.
Der Prozeß der "Verkleinerung" betrifft den Prozeß zum Verkleinern aller Muster, die durch die Bilddaten beschrieben werden, indem jede Musterkontur nach innen bewegt wird und jedes Muster verkleinert wird. Mit anderen Worten, der Verkleinerungsprozeß ist ein Umkehrprozeß des Vergrößerungsprozesses, und der Betrag der Verkleinerung braucht wie bei der Vergrößerung nicht derselbe für jede Richtung zu sein.
Als nächstes folgt unter Bezugnahme auf Fig. 4A bis 4E eine Beschreibung des Vergrößerungsprozesses, der hinsichtlich der Bilddaten ausgeführt wird.
In Fig. 4 enthalten die Retikelbilddaten (die ersten Bilddaten) D1 Daten bezüglich eines Musters 101 und einen extrem kleinen Defekt 102. Wenn diese Retikelbilddaten D1 in allen Richtungen um denselben konstanten Betrag vergrößert werden, werden verarbeitete Retikelbilddaten DIA erhalten, die in Fig. 4C gezeigt sind. Bei den verarbeiteten Retikelbilddaten DIA ist der Defekt 102 in einen Defekt 112 vergrößert worden.
Andererseits werden die Testbilddaten (die zweiten Bilddaten) D2, die in Fig. 4B gezeigt sind, auch demselben Vergrößerungsprozeß unterzogen und zu verarbeiteten Testbilddaten D2A gebildet, die in Fig. 4D gezeigt sind. Die Testbilddaten D2 enthalten ein Muster 201, und dieses Muster 201 ist bei den verarbeiteten Testbilddaten D2A in ein Muster 211 vergrößert worden.
Die zwei verarbeiteten Bilddaten D1A und D2A werden verglichen, und verglichene Ausgangsbilddaten D3, die in Fig. 4E gezeigt sind, werden als Resultat des Vergleichs erhalten. Diese verglichenen Ausgangsbilddaten D3 enthalten einen Defekt 301, der dem Defekt 102 entspricht und bezüglich des Defektes 102 vergrößert ist. Mit anderen Worten, der Defekt 301 entspricht der vergrößerten Differenz zwischen den zwei Bilddaten D1 und D2. Demzufolge kann der extrem kleine Defekt 102 in den Retikelbilddaten D1, der gemäß dem herkömmlichen Verfahren in Abhängigkeit von der Detektionsempfindlichkeit nicht gefunden werden kann, gemäß dieser Ausführungsform mit Sicherheit als Defekt 301 detektiert werden. Daher kann das Retikel mit hoher Zuverlässigkeit geprüft werden, und der Defekt des Retikels kann mit hoher Genauigkeit gefunden werden.
Falls die Retikelbilddaten D1, die in Fig. 4A gezeigt sind, verwendet würden, um zum Beispiel ein Kontaktloch in einer Halbleitervorrichtung für Zwischenverbindungszwecke zu bilden, würde das Muster 101 als Kontaktloch verwendet. Durch das Vorhandensein des Defektes 102 würde jedoch ein Kontaktloch gebildet, wo keine Zwischenverbindung erfolgen sollte. Somit ist ersichtlich, daß die Eliminierung des Defektes 102 in solch einem Fall unbedingt erforderlich ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 5A und 5B folgt als nächstes eine Beschreibung des Verkleinerungsprozesses, der hinsichtlich der Bilddaten ausgeführt wird.
In Fig. 5A enthalten die Retikelbilddaten (die ersten Bilddaten) D1 Daten bezüglich eines Musters 103 und einen extrem kleinen Defekt 104. Wenn diese Retikelbilddaten D1 in allen Richtungen um denselben konstanten Betrag verkleinert werden, werden verarbeitete Retikelbilddaten DIA erhalten, die in Fig. 5B gezeigt sind. Bei den verarbeiteten Retikelbilddaten DIA ist der Defekt 104 zu einem Defekt 114 vergrößert worden.
Andererseits werden Testbilddaten (die zweiten Bilddaten) D2 auch demselben Verkleinerungsprozeß unterzogen und zu verarbeiteten Testbilddaten D2A gebildet. Die Testbilddaten D2 enthalten ein Muster, aber keinen Defekt, und dieses Muster ist bei den verarbeiteten Testbilddaten D2A verkleinert.
Die zwei verarbeiteten Bilddaten DIA und D2A werden verglichen, und verglichene Ausgangsbilddaten D3 werden als Resultat des Vergleichs erhalten. Diese verglichenen Ausgangsbilddaten D3 enthalten einen Defekt, der dem Defekt 104 entspricht und in bezug auf den Defekt 104 vergröbert ist. Mit anderen Worten, der Defekt bei den verglichenen Ausgangsbilddaten D3 entspricht der vergrößerten Differenz zwischen den zwei Bilddaten D1 und D2. Demzufolge kann der extrem kleine Defekt 104 bei den Retikelbilddaten D1, der gemäß dem herkömmlichen Verfahren in Abhängigkeit von der Detektionsempfindlichkeit nicht gefunden werden kann, gemäß dieser Ausführungsform mit Sicherheit als Defekt 301 detektiert werden. Daher kann das Retikel mit hoher Zuverlässigkeit geprüft werden, und der Defekt des Retikels kann mit hoher Genauigkeit gefunden werden.
Der Verkleinerungsprozeß ist besonders beim Herausfinden von solch einem Defekt effektiv, wenn das Muster über eine große Zone hinweg existiert und das Defektsignal, das den extrem kleinen Defekt in dem Retikel betrifft, einem Signal entspricht, das ein Bild beschreibt, in dem kein Muster existiert.
Falls die Retikelbilddaten D1, die in Fig. 5A gezeigt sind, verwendet würden, um zum Beispiel das Bilden einer Verunreinigungszone zu verhindern, wenn Verunreinigungen einer Schicht einer Halbleitervorrichtung injiziert werden, würde das Muster 103 als Maske verwendet. Durch das Vorhandensein des Defektes 104 würde jedoch eine Verunreinigungszone an einer Stelle gebildet, an der keine Verunreinigungszone gebildet werden sollte. Daher ist ersichtlich, daß die Eliminierung des Defektes 104 in solch einem Fall unbedingt erforderlich ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Beschreibung von Fig. 3 werden bei Schritt S5 die verarbeiteten Retikelbilddaten DIA und die verarbeiteten Testbilddaten D2A verglichen, um zu bestimmen, ob die zwei Bilddaten übereinstimmen oder nicht. Bei Schritt S6 wird das Resultat des bei Schritt S5 ausgeführten Vergleichs ausgegeben. Das Resultat des Vergleichs wird zum Beispiel an einem Display angezeigt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 folgt als nächstes eine Beschreibung einer Ausführungsform einer Bilddatenprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 6 wird ein Muster D11 eines Retikels 51 durch eine optische Vorrichtung (nicht gezeigt) und einen fotoelektrischen Konvertierungsteil 52 gelesen oder gescant, und Retikelbilddaten, die gelesen werden, werden in einem Bildspeicher 53 gespeichert. Andererseits werden Testbilddaten D21, die auf einem Magnetband 54 aufgezeichnet sind, reproduziert und einem Formatkonvertierungsteil 55 zugeführt. Der Formatkonvertierungsteil 55 konvertiert das Signalformat der Testbilddaten D21 in ein Signalformat, das mit jenem der Retikelbilddaten identisch ist, die in dem Bildspeicher 53 gespeichert sind. Die Testbilddaten, die das konvertierte Signalformat haben, werden in einem Bildspeicher 56 gespeichert.
Ein Vergrößerungs-/Verkleinerungsverarbeitungsteil 57 führt einen Vergrößerungsprozeß oder einen Verkleinerungsprozeß bezüglich der Bilddaten aus, die in den Bildspeichern 53 und 56 gespeichert sind. Verarbeitete Retikelbilddaten, die als Resultat der Bildverarbeitung in dem Vergrößerungs- /Verkleinerungsverarbeitungsteil 57 erhalten werden, werden in dem Bildspeicher 53 gespeichert, während verarbeitete Testbilddaten, die als Resultat der Bildverarbeitung in dem Vergrößerungs-/Verkleinerungsverarbeitungsteil 57 erhalten werden, in dem Bildspeicher 56 gespeichert werden. Die verarbeiteten Retikelbilddaten, die aus dem Bildspeicher 53 gelesen werden, und die verarbeiteten Testbilddaten, die aus dem Bildspeicher 56 gelesen werden, werden einem Komparatorteil 58 zugeführt und in ihm verglichen. Ein Resultat des Vergleichs in dem Komparatorteil 58 wird einem Ausgabeteil 59 zugeführt und zum Beispiel angezeigt. Das Resultat des Vergleichs, das angezeigt wird, ist zum Beispiel so wie in Fig. 4E gezeigt, falls die verarbeiteten Retikelbilddaten und die verarbeiteten Testbilddaten nicht übereinstimmen.
Die Vergrößerungs- und Verkleinerungsprozesse sind ferner zum Beispiel in einer Patentschrift der Vereinigten Staaten Nr. 4,809,341 offenbart. Die Vergrößerungs- und Verkleinerungsprozesse werden in dieser Patentschrift der Vereinigten Staaten jeweilig als "Verkleinerung" ("reduction") und "Vergrößerung" ("magnification") bezeichnet.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Leseteils, der in Fig. 6 gezeigt ist. In Fig. 7 ist das Retikel 51 auf einem Tisch 153 angeordnet und wird von der Rückseite aus mit einem Licht bestrahlt, das von einer Lichtquelle 154 emittiert wird. Das Licht von der Lichtquelle 154 tritt durch das Retikel 51 mit Hilfe von Linsensystemen 155 hindurch, und das durchgelassene Licht wird durch einen Sensor 156 empfangen, der dem fotoelektrischen Konvertierungsteil 152 entspricht, der in Fig. 6 gezeigt ist. Der Tisch 153 wird durch einen Tischantriebsmechanismus 157 bewegt, der durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert werden kann, die die Operation der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung steuert. Daher kann das Retikel 51 auf dem Tisch 153 in X- und Y-Richtungen bewegt werden.
Zum Beispiel enthält der Sensor 156 eine eindimensionale ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) mit 1024 Detektionselementen, die linear angeordnet sind. In dieser Ausführungsform scant der Sensor 156 eine Distanz von 1 mm in der X-Richtung und detektiert die Retikeloberfläche mit einer Länge von 1 mm längs der Y-Richtung. Als Resultat wird ein Bereich von 1 mm² auf einer Objektoberfläche in Daten von 1024 · 1024 Bits aufgelöst, und diese Daten werden in dem Bildspeicher 53 gespeichert, der in Fig. 6 gezeigt ist.
In dem oben beschriebenen Fall bringt 1 Bit der Daten zum Ausdruck, ob das Muster in einem Bereich von etwa 1 um² vorhanden ist oder nicht. Der Objektbereich, der durch jedes Bit von Daten verkörpert wird, schwankt in Abhängigkeit von einem Vergrößerungsverhältnis der Linsensysteme 155, und deshalb ist es möglich, das Retikel 51 zu prüfen, indem nur das Vergrößerungsverhältnis der Linsensysteme 155 verändert wird.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf die Prüfung des Retikelbildes angewendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf einen beliebigen Prüftyp anwendbar, bei dem ein Vergleich von zwei Bilddaten erforderlich ist, um zu bestimmen, ob die zwei Bilddaten übereinstimmen oder nicht. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung auch auf das Vergleichen von Maskendaten mit Testdaten, auf die Prüfung eines Wafers, eines Halbleiterchips und dergleichen und auf den Vergleich von zwei identischen Chips anwendbar. Wenn zwei identische Chips verglichen werden, werden die Bilddaten der zwei Chipmuster, die durch die optische Vorrichtung und die fotoelektrische Konvertierungsvorrichtung erhalten werden, in Bildspeichern gespeichert, und nach dem Vergrößern oder Verkleinern der zwei Bilddaten vergleicht ein Komparatorteil die zwei verarbeiteten Bilddaten, um zu bestimmen, ob die zwei Bilddaten übereinstimmen oder nicht. Daher ist es möglich, die Gleichheit der zwei Chips mit Leichtigkeit zu prüfen.
Zusätzlich beschreiben in den obigen Ausführungsformen jegliche Bilddaten das Retikelmuster unter Verwendung desselben Signalformats. Bei den Bilddaten muß jedoch nicht unbedingt dasselbe Signalformat verwendet werden. Mit anderen Worten, die Bilddaten bezüglich des Retikels beschreiben normalerweise das Retikelmuster unter Verwendung von solch einem Signalformat, daß die Zone des Retikels in eine Vielzahl von kleinen Zonen geteilt wird, und das Retikelmuster wird hinsichtlich der kleinen Zonen beschrieben. In diesem Fall kann das Signalformat der Retikelbilddaten in das Signalformat konvertiert werden oder auch nicht, das mit jenem der Testbilddaten identisch ist, da der Komparatorteil mit einer Funktion zum Ausführen von vorbestimmten Prozessen versehen sein kann, die dem Vergrößerungs- oder Verkleinerungsprozeß an den zwei Bilddaten entsprechen, die sich voneinander unterscheidende Signalformate haben, wenn der Vergleich erfolgt.
In den beschriebenen Ausführungsformen wird der Vergrö- Berungs- oder Verkleinerungsprozeß bezüglich der zwei Bilddaten, die verglichen werden, einmal ausgeführt. Um jedoch die Genauigkeit zu verbessern, mit der die zwei Bilddaten verglichen werden, ist es möglich, einen Vergleich nach dem Vergrößern der zwei Bilddaten auszuführen und einen anderen Vergleich nach dem Verkleinern der zwei Bilddaten auszuführen, um die Vergrößerung der Differenz zwischen den zwei verglichenen Bilddaten, falls vorhanden, zu gewährleisten.

Claims

1. Bilddatenprüfverfahren mit dem Schritt zum Speichern, in einem Speicher, von ersten Bilddaten (D1) eines ersten tatsächlichen Musters, das durch optisches Abbilden eines tatsächlichen Elementes erhalten wird, das von einem Retikel, einer Maske, einem Wafer und einem Chip selektiert wird, und von zweiten Bilddaten (D2) eines zweiten Musters, das ein Testmuster umfaßt und aus einem Speicher erhalten wird;

dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

Größenveränderung, mit Hilfe eines Bilddatenprozessors, der ersten und zweiten Bilddaten um denselben Betrag;

Vergleichen, unter Verwendung eines Komparators, der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A), um zu bestimmen, ob die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten übereinstimmen; und

entsprechendes Schlußfolgern, auf der Basis der Bestimmung des Vergleichsschrittes, ob das erste Muster mit dem zweiten Muster übereinstimmt.

2. Bilddatenprüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Vergleichsschritt die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A) einmal verglichen werden, wenn bei dem Größenveränderungsschritt ein Vergrößerungsprozeß ausgeführt wird, und die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A) auch einmal verglichen werden, wenn bei dem Größenveränderungsschritt ein Verkleinerungsprozeß ausgeführt wird.

3. Bilddatenprüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner der Schritt zum Konvertieren eines Signalformates entweder der ersten oder der zweiten Bilddaten (D1, D2) vorgesehen ist, so daß die ersten und zweiten Bilddaten dasselbe Signalformat haben, wenn sie bei dem Vergleichsschritt verglichen werden.

4. Bilddatenprüfverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner der Schritt zum Anzeigen eines Resultats des Vergleichs bei dem Vergleichsschritt vorgesehen ist.

5. Bilddatenprüfvorrichtung mit:

einem ersten Mittel zum Vorsehen von ersten Bilddaten (D1) eines ersten tatsächlichen Musters, das durch optisches Abbilden eines tatsächlichen Elementes von einem Retikel, einer Maske, einem Wafer und einem Chip erhalten wird;

einem zweiten Mittel zum Vorsehen von zweiten Bilddaten (D2) eines zweiten Musters, das ein Testmuster umfaßt und aus einem Speicher erhalten wird;

dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

ein Verarbeitungsmittel (57) zur Größenveränderung der ersten und zweiten Bilddaten um denselben Betrag;

ein Speichermittel (53, 56), das mit dem Verarbeitungsmittel gekoppelt ist, zum Speichern der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A);

ein Komparatormittel (58), das mit dem Speichermittel gekoppelt ist, zum Empfangen, von dem Speichermittel, und Vergleichen der in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten, um zu bestimmen, ob die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten übereinstimmen; und

ein Ausgabemittel (59), das mit dem Komparatormittel gekoppelt ist, zum Ausgeben einer Bestimmung des Komparatormittels.

6. Bilddatenprüfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Komparatormittel (58) die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A) einmal vergleicht, wenn das Verarbeitungsmittel (57) einen Vergrößerungsprozeß ausführt, und die in der Größe veränderten ersten und zweiten Bilddaten (DIA, D2A) auch einmal vergleicht, wenn das Verarbeitungsmittel (57) einen Verkleinerungsprozeß ausführt.

7. Bilddatenprüfvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Lesemittel (52, 153- 157) vorgesehen ist, zum Erhalten der ersten Bilddaten (D1) durch optisches Scannen des Musters, das durch sie beschrieben wird.

8. Bilddatenprüfvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Konvertierungsmittel (55) vorgesehen ist, das mit dem Speichermittel (56) gekoppelt ist, zum Konvertieren eines Signalformats von (D2) der ersten oder zweiten Bilddaten, so daß die ersten und zweiten Bilddaten (D1, D2) dasselbe Signalformat haben, wenn sie in dem Komparatormittel (58) verglichen werden.

9. Bildprüfvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgabemittel (59) das Resultat des Vergleichs anzeigt, der in dem Komparatormittel (58) ausgeführt wird.