JP2000065747A - Apparatus and method for inspection of defect of pattern - Google Patents

Apparatus and method for inspection of defect of pattern

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JP2000065747A
JP2000065747A JP10240153A JP24015398A JP2000065747A JP 2000065747 A JP2000065747 A JP 2000065747A JP 10240153 A JP10240153 A JP 10240153A JP 24015398 A JP24015398 A JP 24015398A JP 2000065747 A JP2000065747 A JP 2000065747A
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data
defect
pattern
inspection
pixel
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JP10240153A
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Hiroshi Inoue
広 井上
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for the inspection of the defect of a pattern, in which even the defect having a small change in a brightness level can be detected satisfactorily. SOLUTION: In the pattern-defect inspection apparatus 20, inspection data which is obtained by picking up the image of an object to be inspected is compared with its reference data, and a defect on the object to be inspected is inspected. The pattern-defect inspection apparatus 20 is featured in such a way that an edge-direction detecting means 26 which detects the edge direction of a pattern on the object to be inspected is provided. In addition, data fetch means 24, 27 wherein a pixel data group having a pixel, to be noticed, which is directed to a direction perpendicular to the detected edge direction and whose edge stretches over any pixel is fetched regarding the inspection data and the reference data are provided. In addition, white-ratio conversion means 30, 31 by which the ratio (white ratio) of a dark part to a bright part in respective pixels in the fetched pixel data group is calculated are provided. In addition, a defect judgment means 32 by which whether a defect exists on the object to be inspected or not is judged on the basis of the calculated white ratio and on the basis of a preset threshold value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスクにお
けるパターン形状の欠陥を検出するパターン欠陥検査装
置及びパターン欠陥検査方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a pattern defect inspection apparatus and a pattern defect inspection method for detecting pattern shape defects in a photomask.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11はパターン欠陥検査装置の構成図
である。撮像装置1は、ラインセンサなどから構成され
ている。この撮像装置1は、被検査体であるフォトマス
クのパターンを撮像してその画像信号を出力しており、
この画像信号はA/D変換器2によりディジタル変換さ
れて検査データとして比較回路3に送られる。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram of a pattern defect inspection apparatus. The imaging device 1 includes a line sensor and the like. The imaging apparatus 1 captures an image of a pattern of a photomask as an object to be inspected and outputs an image signal thereof.
This image signal is digitally converted by the A / D converter 2 and sent to the comparison circuit 3 as inspection data.

【0003】一方、参照データ発生回路4は、フォトマ
スクパターンの設計データをビットパターンに展開し、
かつ撮像装置1による被検査体上の画像取込み位置を示
す位置データを入力し、この位置データを用いて検査す
るところのフォトマスクパターンに対応する参照データ
を発生する。
On the other hand, a reference data generation circuit 4 develops design data of a photomask pattern into a bit pattern,
In addition, position data indicating an image capturing position on the object to be inspected by the imaging apparatus 1 is input, and reference data corresponding to a photomask pattern to be inspected is generated using the position data.

【0004】なお、被検査体上の位置データは、撮像装
置1の移動位置をレーザ干渉計により測定することによ
り得ている。比較回路3は、検査データと参照データを
比較して被検査体上の欠陥部分を出力するもので、次の
通りの動作が行われる。
The position data on the object to be inspected is obtained by measuring the moving position of the imaging device 1 by using a laser interferometer. The comparison circuit 3 compares the inspection data with the reference data and outputs a defective portion on the object to be inspected, and performs the following operation.

【0005】微分回路5は、X方向、Y方向、及び±4
5度方向の各微分パラメータを有し、これら微分パラメ
ータにより検査データを微分処理する。また、エッジ方
向検出回路6は、X方向、Y方向、及び±45度方向の
各微分パラメータを有し、これら微分パラメータにより
参照データを微分処理したときの各微分値のうち最小値
を示す微分パラメータの方向を、被検査体上に形成され
たパターンのエッジ方向として検出する。
[0005] The differentiating circuit 5 has an X direction, a Y direction, and ± 4
It has each differential parameter in the 5-degree direction, and differentiates the inspection data with these differential parameters. The edge direction detection circuit 6 has differentiating parameters in the X direction, the Y direction, and ± 45 degrees, and indicates the minimum value among the differentiating values obtained by differentiating the reference data using these differentiating parameters. The direction of the parameter is detected as the edge direction of the pattern formed on the inspection object.

【0006】このエッジ方向の検出結果を受けてセレク
タ7は、微分回路5の各微分結果のうちエッジ方向と同
一方向の微分パラメータによる微分結果を選択し、この
微分結果を減算回路8に送る。
[0006] In response to the detection result of the edge direction, the selector 7 selects a differentiation result by a differentiation parameter in the same direction as the edge direction among the differentiation results of the differentiation circuit 5, and sends the differentiation result to the subtraction circuit 8.

【0007】周辺画素エッジ方向微分回路9は、参照デ
ータにおける微分値を求める画素の周辺に存在する8つ
の各画素に対して、エッジ方向検出回路6により検出さ
れたパターンエッジ方向と同一方向の微分パラメータに
より微分処理する。
The peripheral pixel edge direction differentiating circuit 9 differentiates the eight pixels existing around the pixel for which the differential value is determined in the reference data in the same direction as the pattern edge direction detected by the edge direction detecting circuit 6. Differentiate by parameters.

【0008】最大値検出回路10は、周辺画素エッジ方
向微分回路9により求められた8つの周辺画素の各微分
値のうち絶対値の最大値を検出して減算回路8に送る。
この減算回路8は、セレクタ7により選択されたエッジ
方向と同一方向の微分パラメータによる微分結果と周辺
画素の各微分値の最大値とを入力し、エッジ方向の微分
パラメータによる微分結果から周辺画素の各微分値の最
大値を減算し、その減算結果を第1の判定回路11に送
る。
The maximum value detection circuit 10 detects the maximum value of the absolute values of the eight differential values of the peripheral pixels obtained by the peripheral pixel edge direction differentiating circuit 9 and sends the detected absolute value to the subtraction circuit 8.
The subtraction circuit 8 receives the differential result by the differential parameter in the same direction as the edge direction selected by the selector 7 and the maximum value of each differential value of the peripheral pixel. The maximum value of each differential value is subtracted, and the result of the subtraction is sent to the first determination circuit 11.

【0009】この第1の判定回路11は、減算結果とし
きい値とを比較し、減算結果がしきい値よりも大きい部
分を欠陥として判定する。一方、直接比較回路12は、
検査データと参照データとを入力して検査データから参
照データを差し引いた値、つまりデータ間のレベル差を
求めて第2の判定回路13に送る。
The first determination circuit 11 compares the subtraction result with the threshold value, and determines a portion where the subtraction result is larger than the threshold value as a defect. On the other hand, the direct comparison circuit 12
The inspection data and the reference data are input, and a value obtained by subtracting the reference data from the inspection data, that is, a level difference between the data is obtained and sent to the second determination circuit 13.

【0010】この第2の判定回路13は、各データ間の
レベル差としきい値とを比較し、レベル差がしきい値よ
りも大きい部分を欠陥として判定する。しかる後、第1
及び第2の判定回路11,13の各判定結果は、オアゲ
ート14を通ることにより欠陥データとして出力され
る。
The second determination circuit 13 compares the level difference between each data with a threshold value, and determines a portion where the level difference is larger than the threshold value as a defect. After a while, the first
The respective determination results of the second determination circuits 11 and 13 are output as defect data by passing through the OR gate 14.

【0011】ところで、このようなパターン欠陥検査に
おける参照データ発生回路4は、フォトマスクにCr膜
の遮光パターン15が形成されたフォトマスクパターン
の一例を示している。
The reference data generation circuit 4 in such a pattern defect inspection shows an example of a photomask pattern in which a light-shielding pattern 15 of a Cr film is formed on a photomask.

【0012】例えば、図12はCr膜の遮光パターン1
5が形成されたフォトマスクパターンの一例を示してい
る。このようなフォトマスクパターンに対してA−Aラ
インにおける検査データは、図13(a)に示すように
遮光パターン15の形成されている部分において「0」
近辺の暗レベルになり、遮光パターン15の存在しない
部分において例えば「224」近辺の明レベルとなる。
For example, FIG. 12 shows a light shielding pattern 1 of a Cr film.
5 shows an example of a photomask pattern on which No. 5 is formed. Inspection data on the line AA for such a photomask pattern is “0” in a portion where the light shielding pattern 15 is formed as shown in FIG.
It becomes a dark level in the vicinity, and becomes a light level in the vicinity of, for example, “224” in a portion where the light shielding pattern 15 does not exist.

【0013】また、参照データは、図13(b)に示す
ように検査データの遮光パターン15の有無に対応して
暗レベル「0」及び明レベルを例えば「224」として
発生する。
Further, as shown in FIG. 13B, the reference data is generated with the dark level “0” and the light level being, for example, “224” corresponding to the presence or absence of the light-shielding pattern 15 of the inspection data.

【0014】したがって、検査データと参照データとの
間において暗レベル「0」と明レベル「224」とが一
致し、比較回路3において検査データと参照データとの
比較による欠陥判定が誤認識なくできる。
Therefore, the dark level "0" matches the light level "224" between the inspection data and the reference data, and the comparator 3 can perform defect determination by comparing the inspection data with the reference data without erroneous recognition. .

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
パターン欠陥検査装置においては、欠陥の大きさが同じ
であっても、この欠陥の明るさが常に同一であるとは限
らないため、明るさレベルの変化の少ない欠陥において
は、明るさレベルの変化の大きい欠陥に比べて検出感度
が低く、そのため欠陥を見逃してしまうという不具合が
生じている。
However, in such a pattern defect inspection apparatus, even if the size of the defect is the same, the brightness of the defect is not always the same. A defect with a small change in level has a lower detection sensitivity than a defect with a large change in brightness level, so that a defect occurs that the defect is missed.

【0016】この場合には、図14に示すように、通常
の欠陥においては欠陥信号の出力レベルが大きいため、
良好に欠陥の検出を行なえるものとなっているが、明る
さレベルの変化が小さい欠陥においては、欠陥信号の出
力レベルが小さいため、欠陥の検出が良好に行なえない
ものとなっている。
In this case, as shown in FIG. 14, since the output level of the defect signal is large in a normal defect,
Although the defect can be detected satisfactorily, the defect cannot be detected satisfactorily for a defect having a small change in brightness level because the output level of the defect signal is small.

【0017】すなわち、被検査体のパターン形状に若干
明るい部分、若しくは若干暗い部分の如く明るさレベル
の変化が小さい欠陥が存した状態でも、フォトマスクに
おいては不良の原因となってしまうが、このような明る
さレベルの変化が小さい欠陥においては、一定の値以上
に達しないものは検出できないため、その検出感度が低
いものとなっている。
That is, even if there is a defect having a small change in the brightness level such as a slightly bright portion or a slightly dark portion in the pattern shape of the object to be inspected, it causes a defect in the photomask. Such a defect having a small change in brightness level cannot detect a defect that does not reach a certain value or more, and thus has a low detection sensitivity.

【0018】このような明るさレベルの変化の小さい欠
陥においても、微細化が一層進展するフォトマスクパタ
ーンの欠陥を良好に発見することが望まれている。本発
明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的と
するところは、明るさレベルの変化の少ない欠陥におい
ても良好に検出可能なパターン欠陥検査装置及びパター
ン欠陥検査方法を提供しようとするものである。
[0018] Even in such a defect having a small change in brightness level, it is desired to find out a defect in a photomask pattern in which miniaturization is further advanced. The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pattern defect inspection apparatus and a pattern defect inspection method capable of detecting a defect with a small change in brightness level. It is.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、被検査体を撮像して得られ
る検査データとその参照データを比較して前記被検査体
上の欠陥を検査するパターン欠陥検査装置において、上
記被検査体のパターンのエッジ方向を検出するエッジ方
向検出手段と、上記エッジ方向検出手段で検出されたエ
ッジ方向に垂直な方向に向かい、いずれかの画素に被検
査体のパターンのエッジが跨った注目画素を有する画素
データ群を夫々検査データ及び参照データについて切り
出すデータ切り出し手段と、上記データ切り出し手段で
切り出された検査データの画素データ群及び参照データ
の画素データ群の夫々の画素における暗部と明部との割
合(白比率)を算出する白比率変換手段と、上記白比率
変換手段により算出された検査データの白比率、参照デ
ータの白比率及び予め設定されたしきい値に基づいて、
被検査体の所定の位置における欠陥の有無を判定する欠
陥判定手段と、を具備することを特徴とするパターン欠
陥検査装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 compares inspection data obtained by imaging an object to be inspected with reference data thereof, and compares the inspection data with the reference data. In a pattern defect inspection apparatus for inspecting a defect, an edge direction detecting means for detecting an edge direction of the pattern of the object to be inspected, and a direction perpendicular to the edge direction detected by the edge direction detecting means, any one of pixels A data extraction unit that extracts a pixel data group having a pixel of interest over which the edge of the pattern of the object to be inspected crosses over the inspection data and the reference data, and a pixel data group and a reference data of the inspection data that are extracted by the data extraction unit. A white ratio conversion means for calculating a ratio (white ratio) between a dark part and a light part in each pixel of the pixel data group; It is white ratio of inspection data, based on the white ratio and a preset threshold value of the reference data,
A defect determining unit that determines the presence or absence of a defect at a predetermined position of the object to be inspected.

【0020】請求項2記載の発明は、上記被検査体のエ
ッジ方向は、参照データのパターンのエッジ方向を検出
することで認識されることを特徴とする請求項1記載の
パターン欠陥検査装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the pattern defect inspection apparatus according to the first aspect, the edge direction of the inspection object is recognized by detecting an edge direction of a pattern of reference data. is there.

【0021】請求項3記載の発明は、上記画素データ群
は、直列に設けられると共に、被検査体のエッジが跨っ
た注目画素が中央に位置している3画素の画素データよ
り構成されていることを特徴とする請求項1または請求
項2記載のパターン欠陥検査装置である。
According to a third aspect of the present invention, the pixel data group is composed of three pixel data in which a pixel of interest straddling an edge of an object to be inspected is located at the center while being provided in series. A pattern defect inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein:

【0022】請求項4記載の発明は、上記欠陥判定手段
は、上記検査データの白比率と上記参照データの白比率
との差と所定のしきい値とを比較して、この白比率の差
が所定のしきい値を跨いだときに欠陥と判定することを
特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のパ
ターン欠陥検査装置。
According to a fourth aspect of the present invention, the defect judging means compares a difference between the white ratio of the inspection data and the white ratio of the reference data with a predetermined threshold value to determine the difference between the white ratios. 4. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein a defect is determined when a value exceeds a predetermined threshold value.

【0023】請求項5記載の発明は、上記しきい値は、
明部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも明部側に
寄った値を有していることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれかに記載のパターン欠陥検査装置であ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, the threshold value is:
The pattern defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the pattern defect inspection apparatus has a value closer to a light part side than an intermediate value between a light part level and a dark part level. .

【0024】請求項6記載の発明は、上記しきい値は、
明部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも暗部側に
寄った値を有していることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれかに記載のパターン欠陥検査装置であ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the threshold value is:
5. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the pattern defect inspection apparatus has a value closer to a dark part side than a value intermediate between a light part level and a dark part level.

【0025】請求項7記載の発明は、上記しきい値は、
明部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも明部側に
寄った値を有していると共に、この中間の値よりも暗部
側に寄った値も有していることを特徴とする請求項1乃
至請求項4のいずれかに記載のパターン欠陥検査装置で
ある。
According to a seventh aspect of the present invention, the threshold value is:
It has a value closer to the light side than the intermediate value between the light level and the dark level, and also has a value closer to the dark side than this intermediate value. A pattern defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.

【0026】請求項8記載の発明は、上記欠陥判定手段
は検査データと参照データの白比率の差を求める減算手
段、及びこの減算手段で求められた白比率の差としきい
値とから欠陥を判定する判定手段と、から構成されてい
ることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに
記載のパターン欠陥検査装置である。
In a preferred embodiment of the present invention, the defect judging means determines a defect from the difference between the white ratio obtained by the subtracting means and a threshold value, the subtracting means obtaining a difference in white ratio between the inspection data and the reference data. The pattern defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a determination unit.

【0027】請求項9記載の発明は、被検査体を撮像し
て得られる検査データとその参照データを比較して前記
被検査体上の欠陥を検査するパターン欠陥検査方法にお
いて、上記被検査体のパターンのエッジ方向を検出する
エッジ方向検出工程と、いずれかの画素に被検査体のパ
ターンのエッジが跨った注目画素を有する画素データ群
を夫々検査データ及び参照データについて切り出すデー
タ切り出し工程と、上記データ切り出し工程で切り出さ
れた検査データの画素データ群及び参照データの画素デ
ータ群の夫々の画素における暗部と明部との割合(白比
率)を算出する白比率変換工程と、上記白比率変換工程
により算出された検査データの白比率、参照データの白
比率及び予め設定されたしきい値に基づいて、被検査体
の所定の位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定工
程と、を具備することを特徴とするパターン欠陥検査方
法である。
According to a ninth aspect of the present invention, in the pattern defect inspection method for inspecting a defect on the inspection object by comparing inspection data obtained by imaging the inspection object with reference data, An edge direction detection step of detecting the edge direction of the pattern, and a data cutout step of cutting out a pixel data group having a pixel of interest in which the edge of the pattern of the pattern to be inspected straddles any one of the test data and the reference data, A white ratio conversion step of calculating a ratio (white ratio) between a dark part and a light part in each pixel of the pixel data group of the inspection data and the pixel data group of the reference data cut out in the data cutting step; Based on the white ratio of the inspection data calculated in the process, the white ratio of the reference data, and a preset threshold value, the predetermined position of the inspection object is determined. A pattern defect inspection method characterized by comprising the defect determination step of determining presence or absence of a defect that, the.

【0028】請求項1の発明によると、被検査体のパタ
ーンのエッジ方向を検出するエッジ方向検出手段と、エ
ッジ方向検出手段で検出されたエッジ方向に垂直な方向
に向かい、いずれかの画素に被検査体のパターンのエッ
ジが跨った注目画素を有する画素データ群を夫々検査デ
ータ及び参照データについて切り出すデータ切り出し手
段と、データ切り出し手段で切り出された検査データの
画素データ群及び参照データの画素データ群の夫々の画
素における暗部と明部との割合(白比率)を算出する白
比率変換手段と、白比率変換手段により算出された検査
データの白比率、参照データの白比率及び予め設定され
たしきい値に基づいて、被検査体の所定位置における欠
陥の有無を判定する欠陥判定手段と、を具備する構成で
あるため、エッジ方向を判定してそれとは垂直な方向に
検査データ及び参照データを切り出し、この切り出され
た画像データ群の中での比較により注目画素での明るさ
の度合い(白比率)を白比率変換手段で算出可能となっ
ている。
According to the first aspect of the present invention, the edge direction detecting means for detecting the edge direction of the pattern of the object to be inspected, and the direction perpendicular to the edge direction detected by the edge direction detecting means, A data cutout unit for cutting out a pixel data group having a target pixel straddling an edge of a pattern of an object to be inspected with respect to test data and reference data, respectively, and a pixel data group of test data and pixel data of reference data cut out by the data cutout unit A white ratio conversion means for calculating a ratio (white ratio) between a dark part and a light part in each pixel of the group; a white ratio of the inspection data, a white ratio of the reference data, and a preset white ratio calculated by the white ratio conversion means. A defect determining means for determining the presence or absence of a defect at a predetermined position of the inspection object based on the threshold value. Inspection data and reference data are cut out in a direction perpendicular to the direction, and the degree of brightness (white ratio) at the pixel of interest is compared with the cut-out image data group by white ratio conversion means. It can be calculated.

【0029】ここで、この白比率が算出される場合に
は、明るさレベルの微小な差を反映させることができ
る。そして、この算出された検査データの白比率、参照
データの白比率及び予め設定されたしきい値に基づい
て、該明るさレベルが欠陥に該当するか否かの判定を行
なうことで、このしきい値の設定及び微小な明るさを反
映する白比率とから、明るさレベルの変化の小さい欠陥
でも、良好に発見することが可能となっている。
Here, when the white ratio is calculated, a minute difference in the brightness level can be reflected. Then, based on the calculated white ratio of the inspection data, the white ratio of the reference data, and a preset threshold value, it is determined whether or not the brightness level corresponds to a defect. From the setting of the threshold value and the white ratio reflecting the minute brightness, it is possible to satisfactorily find even a defect with a small change in the brightness level.

【0030】請求項2の発明によると、被検査体のエッ
ジ方向は、参照データのパターンのエッジ方向を検出す
ることで認識されるため、参照データを用いることでよ
り正確なエッジ方向の検出を行なうことが可能となって
いる。
According to the second aspect of the present invention, since the edge direction of the inspection object is recognized by detecting the edge direction of the pattern of the reference data, the more accurate detection of the edge direction can be performed by using the reference data. It is possible to do it.

【0031】請求項3の発明によると、画素データ群
は、直列に設けられると共に、被検査体のエッジが跨っ
た注目画素が中央に位置している3画素の画素データよ
り構成されているため、夫々の画素における明るさレベ
ルを与え、さらにしきい値を与えることで、この注目画
素における白比率を算出することが可能となっている。
According to the third aspect of the present invention, the pixel data group is provided in series and is composed of pixel data of three pixels in which the target pixel straddling the edge of the object to be inspected is located at the center. By giving the brightness level of each pixel and further giving a threshold value, it is possible to calculate the white ratio of the target pixel.

【0032】請求項4の発明によると、欠陥判定手段
は、検査データの白比率と参照データの白比率の差と所
定のしきい値とを比較して、この白比率の差が所定のし
きい値を跨いだときに欠陥と判定するため、この白比率
の差を比較することで微小な明るさレベルの差の検出が
容易となる。すなわち、明るさレベルの変化が少ない場
合でも、検査データの白比率と参照データの白比率の差
を取ることで、このような明るさレベルの変化の少ない
欠陥を良好に発見することが可能となっている。
According to the fourth aspect of the present invention, the defect determining means compares the difference between the white ratio of the inspection data and the white ratio of the reference data with a predetermined threshold value, and determines that the difference between the white ratios is a predetermined value. Since a defect is determined when the threshold value is crossed, it is easy to detect a minute difference in brightness level by comparing the difference in white ratio. That is, even when the change in the brightness level is small, it is possible to satisfactorily find such a defect having a small change in the brightness level by taking the difference between the white ratio of the inspection data and the white ratio of the reference data. Has become.

【0033】請求項5の発明によると、しきい値は、明
部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも明部側に寄
った値を有しているため、明部よりもやや明るさの落ち
る欠陥であっても良好に発見することが可能となってい
る。これにより、明るさレベルの高い側での検出感度を
向上させることが可能となっている。
According to the fifth aspect of the present invention, since the threshold value has a value closer to the light portion side than the intermediate value between the level of the bright portion and the level of the dark portion, the threshold value is slightly brighter than the bright portion. It is possible to detect even a defect with a low quality. This makes it possible to improve the detection sensitivity on the side with the higher brightness level.

【0034】請求項6の発明によると、しきい値は、明
部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも暗部側に寄
った値を有しているため、暗部よりもやや明るい欠陥で
あっても良好に発見することが可能となっている。これ
により、明るさレベルの低い側での検出感度を向上させ
ることが可能となっている。
According to the sixth aspect of the present invention, since the threshold value has a value closer to the dark portion side than the intermediate value between the level of the bright portion and the level of the dark portion, a defect slightly brighter than the dark portion can be obtained. Even if there is, it is possible to discover well. This makes it possible to improve the detection sensitivity on the side with the lower brightness level.

【0035】請求項7の発明によると、しきい値は、明
部のレベルと暗部のレベルの中間の値よりも明部側に寄
った値を有していると共に、この中間の値よりも暗部側
に寄った値も有しているため、明るさレベルの変化の小
さな欠陥であれば、明るい欠陥でも暗い欠陥でも良好に
発見することが可能となっている。このように、夫々明
部側と暗部側にしきい値が寄って設けられているので、
明るさレベルの変化が小さい欠陥でも、その検出範囲が
広がっており、これにより検出感度が向上したパターン
欠陥検査装置として提供することが可能となっている。
According to the seventh aspect of the present invention, the threshold value has a value closer to the light portion side than the intermediate value between the bright portion level and the dark portion level, and has a higher value than the intermediate value. Since it also has a value that is closer to the dark part side, it is possible to satisfactorily find a bright defect or a dark defect as long as the defect has a small change in brightness level. As described above, since the threshold values are provided closer to the light part side and the dark part side, respectively,
Even for a defect with a small change in brightness level, the detection range is widened, thereby making it possible to provide a pattern defect inspection device with improved detection sensitivity.

【0036】請求項8の発明によると、欠陥判定手段は
検査データと参照データの白比率の差を求める減算手
段、及びこの減算手段で求められた白比率の差としきい
値とから欠陥を判定する判定手段とから構成されている
ため、減算手段で白比率の差を求めることで、明るさレ
ベルの変化の小さい欠陥の有無が判定でき、さらにこの
明るさレベルの小さいものに対して実際に欠陥か否かの
判断を判定手段で行なうことが可能となっている。
According to the eighth aspect of the present invention, the defect judging means judges the defect based on the difference between the white ratio obtained by the subtracting means and the threshold value, and the subtraction means for obtaining the difference between the white ratio of the inspection data and the reference data. By determining the difference between the white ratios by the subtracting means, the presence or absence of a defect having a small change in brightness level can be determined. The determination as to whether or not a defect is present can be made by the determination means.

【0037】請求項9の発明によると、被検査体のパタ
ーンのエッジ方向を検出するエッジ方向検出工程と、い
ずれかの画素に被検査体のパターンのエッジが跨った注
目画素を有する画素データ群を夫々検査データ及び参照
データについて切り出すデータ切り出し工程と、データ
切り出し工程で切り出された検査データの画素データ群
及び参照データの画素データ群の夫々の画素における暗
部と明部との割合(白比率)を算出する白比率変換工程
と、この白比率変換工程により算出された検査データの
白比率、参照データの白比率及び予め設定されたしきい
値に基づいて、被検査体の所定の位置における欠陥の有
無を判定する欠陥判定工程と、を具備するため、注目画
素を有する画像データ群を切り出し、この後に切り出し
た画像データ群及びしきい値とから白比率を算出し、そ
して算出された明るさレベルの変化が明確化され易い白
比率及びしきい値に基づくことで、明るさレベルの変化
の小さな欠陥でも良好に検出することが可能となってい
る。それによって、検出感度の向上を図ることが可能と
なっている。
According to the ninth aspect of the present invention, the edge direction detecting step of detecting the edge direction of the pattern of the object to be inspected, and the pixel data group having the target pixel in which the edge of the pattern of the object to be inspected straddles any pixel For extracting inspection data and reference data, respectively, and the ratio (white ratio) of the dark part and the light part in each pixel of the pixel data group of the inspection data and the pixel data group of the reference data extracted in the data extraction step Is calculated based on the white ratio of the inspection data, the white ratio of the reference data, and the threshold value set in advance based on the white ratio of the inspection data calculated in the white ratio conversion step. And a defect determining step of determining the presence / absence of an image data group including the pixel of interest. Calculate the white ratio from the threshold value and calculate the change in brightness level based on the white ratio and the threshold value at which the change in brightness level is easy to be clarified. Is possible. This makes it possible to improve the detection sensitivity.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図1ないし図10に基づいて説明する。図1は、
本発明のパターン欠陥検査装置20の構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG.
1 is a configuration diagram of a pattern defect inspection device 20 of the present invention.

【0039】パターン欠陥検査装置20は、撮像装置2
1を有している。この撮像装置21は、図3、図4及び
図8に示すようなフォトマスク等の被検査パターン22
を画像として入力し、画像信号として取り込むものであ
り、ラインセンサー等により構成されている。この撮像
装置21には、A/D変換器23が接続されている。A
/D変換器23は、画像信号をA/D変換するものであ
り、それによってアナログ信号である画像信号は、デジ
タル化されて検査データに変換される。
The pattern defect inspection device 20 includes the image pickup device 2
One. The image pickup apparatus 21 includes a pattern 22 to be inspected such as a photomask as shown in FIGS. 3, 4, and 8.
Is input as an image and captured as an image signal, and is configured by a line sensor or the like. An A / D converter 23 is connected to the imaging device 21. A
The / D converter 23 performs A / D conversion on the image signal, whereby the image signal, which is an analog signal, is digitized and converted into inspection data.

【0040】このA/D変換器23には、第1のデータ
切り出し回路24が接続されている。第1のデータ切り
出し回路24は、検査データを被検査パターン22のエ
ッジ方向に垂直な方向に切り出すものであり、それによ
り、後の第1の白比率変換回路30にて切り出された検
査データの白比率を算出するようになっている。
The A / D converter 23 is connected to a first data extracting circuit 24. The first data cut-out circuit 24 cuts out the inspection data in a direction perpendicular to the edge direction of the pattern 22 to be inspected, whereby the first white ratio conversion circuit 30 cuts out the inspection data. The white ratio is calculated.

【0041】また、上記検査データと比較される参照デ
ータを得るために、参照データ発生回路25を有してい
る。参照データ発生回路25は、撮像装置21による画
像の取り込み位置に対応する位置データを入力すると共
に、夫々の位置でこの検査データに対応したCADデー
タを電気的に展開して参照データを生じさせるものであ
る。
Further, a reference data generation circuit 25 is provided for obtaining reference data to be compared with the inspection data. The reference data generation circuit 25 inputs position data corresponding to the position where the image is captured by the imaging device 21 and generates reference data by electrically developing CAD data corresponding to the inspection data at each position. It is.

【0042】この参照データ発生回路25には、エッジ
方向検出回路26と第2のデータ切り出し回路27が接
続されている。エッジ方向検出回路26は、図2に示す
ように、微分回路28を有しており、参照データをX方
向、Y方向及び±45度方向の各微分パラメータに微分
処理し、その微分により最小値が得られた方向をエッジ
方向として検出するものである。すなわち、参照データ
のうち明るさ変化の最も少ない方向をエッジ方向と検出
するものである。
The reference data generating circuit 25 is connected to an edge direction detecting circuit 26 and a second data extracting circuit 27. As shown in FIG. 2, the edge direction detecting circuit 26 has a differentiating circuit 28, which differentiates the reference data into respective differential parameters in the X direction, the Y direction, and ± 45 degrees, and calculates the minimum value by the differentiation. Is detected as an edge direction. That is, the direction in which the brightness change is the least in the reference data is detected as the edge direction.

【0043】ここで、注目画素である3×3近傍画素か
ら計算されるX方向、Y方向及び±45度方向の微分の
定義の一例を図3に示す。この図において、被検査パタ
ーン22のエッジに対して縦方向(Y方向)である|2
−8|の画素に向かって微分処理を行なうと、Y方向で
の微分値が0となり、それによってエッジ方向がY方向
となる。他の方向、例えばX方向である|4−6|の画
素に向かって微分処理を行なう場合、若しくは±45度
方向である|1−9|,|3−7|の画素に向かって微
分処理を行なう場合には、明るさ変化に差があるため、
いずれも微分処理した値が0にはならず、これより上述
のようにエッジ方向が決定される。
Here, FIG. 3 shows an example of the definition of the differentiation in the X direction, the Y direction, and the ± 45 ° direction calculated from the 3 × 3 neighboring pixels which are the target pixel. In this figure, | 2 is the vertical direction (Y direction) with respect to the edge of the pattern 22 to be inspected.
When the differential processing is performed toward the −8 | pixel, the differential value in the Y direction becomes 0, and the edge direction becomes the Y direction. In the case where the differential processing is performed toward another direction, for example, the pixel of | 4-6 | which is the X direction, or the differential processing is performed toward the pixels of | 1-9 | and | 3-7 | When performing, because there is a difference in brightness change,
In any case, the differentiated value does not become 0, and the edge direction is determined as described above.

【0044】そして、このエッジ方向検出回路26に
は、第1及び第2のデータ切り出し回路24,27が接
続されており、このエッジ方向検出回路26でのエッジ
方向の検出結果に基づいて、第1及び第2のデータ切り
出し回路24,27でデータの切り出しを行なうように
なっている。
The edge direction detection circuit 26 is connected to first and second data cutout circuits 24 and 27. Based on the detection result of the edge direction by the edge direction detection circuit 26, The first and second data extracting circuits 24 and 27 extract data.

【0045】これら第1及び第2のデータ切り出し回路
24,27は、夫々第1及び第2の白比率変換回路3
0,31に接続されている。これら第1及び第2の白比
率変換回路30,31は、切り出したデータを画素単位
の白比率に変換するものである。ここで、白比率とは、
図4に示すように3つの直列に設けられた画素データ群
を切り出したときに、この切り出した画素データ群のう
ち、注目画素である中央に位置する画素の明るさの割合
を示したものである。例えば、エッジが注目画素の中心
にあるときは、白比率は0.5となる。また、明るい部
分及び暗い部分が夫々注目画素の8割を占める場合に
は、夫々白比率は0.8と0.2になる。
The first and second data cutout circuits 24 and 27 are respectively provided with the first and second white ratio conversion circuits 3
0,31. These first and second white ratio conversion circuits 30 and 31 convert the cut-out data into a white ratio in pixel units. Here, the white ratio is
As shown in FIG. 4, when the three pixel data groups provided in series are cut out, the brightness ratio of the pixel located at the center, which is the target pixel, in the cut out pixel data group is shown. is there. For example, when the edge is at the center of the pixel of interest, the white ratio is 0.5. When the bright and dark portions occupy 80% of the target pixel, the white ratios are 0.8 and 0.2, respectively.

【0046】ここで白比率は、切り出した画素データ群
の3画素のデータ、いいかえると明るさレベル及び白部
と黒部の間に存するしきい値レベルを与えることによ
り、計算で求めることが可能である。
Here, the white ratio can be obtained by calculation by giving data of three pixels of the extracted pixel data group, in other words, a brightness level and a threshold level existing between a white portion and a black portion. is there.

【0047】この白比率の計算方法について、図5に基
づいて説明する。まず、図5(a)に示すように、切り
出した直列な画素データ群P1 ,P2 ,P3 の夫々の画
素データの明るさレベルのデータを順にP1 ,P2 ,P
3 とすると、これらP1 ,P2 ,P3 の明るさレベルを
示す断面プロファイルは、図6に示すようになる。
The method of calculating the white ratio will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5A, the brightness level data of each of the cut-out serial pixel data groups P 1 , P 2 , and P 3 is sequentially expressed as P 1 , P 2 , P
3 and when the cross section profile showing a brightness level of P 1, P 2, P 3 are as shown in FIG.

【0048】ここで、(i)のように明るさレベルの断
面プロファイルが変化する場合には、しきい値をこの図
に示すthに設定したときは、このthよりいずれの画
素においても明るさレベルが小さいため、白比率は0と
なる。
Here, when the cross-sectional profile of the brightness level changes as shown in (i), when the threshold value is set to th shown in FIG. Since the level is small, the white ratio is 0.

【0049】また、(ii)のように明るさレベルの断
面プロファイルが変化する場合には、P1 <th,P2
<th,P3 ≧thとなっているため、白比率は、 白比率=1/2・(P3 −th)/(P3 −P2 ) となる。以下、夫々の断面プロファイルに対しても、同
様に明るさレベルを求める。これら図6の夫々の断面プ
ロファイルにおける白比率の求め方について、図5に列
挙する。
When the sectional profile of the brightness level changes as in (ii), P 1 <th, P 2
Since <th, P 3 ≧ th, the white ratio is as follows: white ratio = 1 / · (P 3 −th) / (P 3 −P 2 ). Hereinafter, the brightness level is similarly obtained for each cross-sectional profile. FIG. 5 shows how to determine the white ratio in each of the cross-sectional profiles in FIG.

【0050】なお、この図5においては、エッジパター
ンの左右において明るさが変化する場合のみならず、中
央の画素のみに明るさ変化が生じる場合についても、そ
の計算方法を述べている。
In FIG. 5, the calculation method is described not only when the brightness changes on the left and right sides of the edge pattern but also when the brightness changes only in the center pixel.

【0051】これら第1及び第2の白比率変換回路3
0,31により、検査データと参照データの夫々におい
て求められた白比率のデータは、欠陥判定回路32に入
力される。欠陥判定回路32は、図7に示すように減算
回路33を有しており、この減算回路33に夫々第1及
び第2の白比率変換回路30,31で求められた白比率
のデータが入力され、これら検査データと参照データの
白比率の差が計算される。
The first and second white ratio conversion circuits 3
According to 0 and 31, the data of the white ratio obtained in each of the inspection data and the reference data is input to the defect determination circuit 32. The defect determination circuit 32 has a subtraction circuit 33 as shown in FIG. 7, and the data of the white ratio obtained by the first and second white ratio conversion circuits 30 and 31 are input to the subtraction circuit 33, respectively. Then, the difference between the white ratio of the inspection data and the reference data is calculated.

【0052】また、欠陥判定回路32は、判定回路34
を有しており、減算回路33で求められた白比率の差の
結果が送られると共に、設定された所定のしきい値が入
力される。しきい値は、図8(b)に示すように、注目
画素P2 において、どちらも明るくその差が少ないとき
は、明るい値の明レベル「224」よりやや低い値にし
きい値を設定しておけば良く、逆に注目画素P2 におい
て、どちらも暗くその差が少ないときは、暗い値の暗レ
ベル「0」よりやや高い値にしきい値を設定しておけば
良い。
The defect determining circuit 32 is provided with a determining circuit 34.
The result of the difference between the white ratios calculated by the subtraction circuit 33 is sent, and the set predetermined threshold value is input. Threshold, as shown in FIG. 8 (b), in the pixel of interest P 2, when both bright and the difference is small, by setting the threshold slightly lower than the bright level "224" of bright values may be put, in the pixel of interest P 2 Conversely, when neither dark the difference is small, it is sufficient to set the threshold to a value slightly higher than the dark level "0" of the dark values.

【0053】ここで、判定回路34に入力されるしきい
値は、断面プロファイルにおけるしきい値とは異なり、
図10に示すように、白比率の差が所定以上の値となる
場合にこれを欠陥と判定するためのものである。すなわ
ち、このしきい値を超えた場合には、自動的にこれを欠
陥と判定するものである。しかしながら、このしきい値
に対して、所定の範囲内で余裕を持たせ、この余裕の範
囲内ならば欠陥と判定しない設定を行なうことも可能と
なっている。
Here, the threshold value input to the judgment circuit 34 is different from the threshold value in the cross-sectional profile.
As shown in FIG. 10, when the difference between the white ratios is equal to or greater than a predetermined value, the difference is determined as a defect. That is, if the threshold value is exceeded, this is automatically determined as a defect. However, it is also possible to provide a margin for this threshold value within a predetermined range, and to set the threshold value not to be judged as a defect if the margin is within this margin range.

【0054】そして、このしきい値と検査データの白比
率と参照データの白比率の差に基づいて、被検査パター
ン22に生じている欠陥検出の判定が為される。なお、
断面プロファイルにおいては、通常は明るい値と暗い値
の2つのレベルにしきい値が設定されており、それによ
って明るいレベル及び暗いレベルの両方で比較判定を行
なえる構成となっている。それにより、白比率を求める
段階においてこの明るいレベル及び暗いレベルの両方の
しきい値を用いて判定を行なうことが可能となってい
る。
Then, based on the difference between the threshold value, the white ratio of the inspection data, and the white ratio of the reference data, the detection of the defect occurring in the pattern 22 to be inspected is determined. In addition,
In the cross-sectional profile, thresholds are usually set at two levels, a bright value and a dark value, so that a comparison can be made at both the bright level and the dark level. This makes it possible to make a determination using the threshold values of both the bright level and the dark level at the stage of obtaining the white ratio.

【0055】しかしながら、必ずしも断面プロファイル
におけるしきい値は2つのレベルにしきい値を設定する
必要はなく、明レベル「224」よりやや低い値の明る
い値、若しくは暗レベル「0」よりやや高い値の暗い値
のいずれかのみにしきい値を設定する構成であっても構
わない。
However, it is not always necessary to set the threshold value in the cross-sectional profile to two levels. The threshold value is a light value slightly lower than the light level “224” or a light value slightly higher than the dark level “0”. A configuration in which the threshold value is set to only one of the dark values may be used.

【0056】以上のようなパターン欠陥検査装置20に
おいては、従来のパターン欠陥検査装置と比較して、第
1及び第2のデータ切り出し回路24,27を有してい
ること、及びこれらに夫々接続されている第1及び第2
の白比率変換回路30,31を有していること、及びこ
れら第1及び第2の白比率変換回路30,31に接続さ
れた欠陥判定回路32を有していることを特徴としてい
る。
The above-described pattern defect inspection apparatus 20 has first and second data cutout circuits 24 and 27 and is different from the conventional pattern defect inspection apparatus. The first and second
, And a defect determination circuit 32 connected to the first and second white ratio conversion circuits 30 and 31.

【0057】そして、特にこの特徴的部分においては、
従来にはなかった作用を伴っている。以下、この点につ
いて述べる。第1及び第2のデータ切り出し回路24,
27においては、画素データの中から、中央の注目画素
2 がエッジを境に明部及び暗部を有した画素データと
した、3つの画素データからなり直列に設けられた画素
データ群P1 ,P2 ,P3 を切り出す。
And especially in this characteristic part,
It has an effect that has not existed before. Hereinafter, this point will be described. The first and second data extraction circuits 24,
In 27, pixel data groups P 1 , P 3 , P 3 , P 3 , P 3 , P 3 , P 3 , P 3 , P 3 , and P 3 at the center pixel of interest P 2 are pixel data having a bright portion and a dark portion at an edge. Cut out P 2 and P 3 .

【0058】この切り出された画素データ群P1 ,P
2 ,P3 に基づいて、第1及び第2の白比率変換回路3
0,31においては、しきい値レベルが与えられること
で、このしきい値に跨って、P1 〜P3 の値が存すると
きは、白比率が0と1の間のいずれかの値となる。逆
に、このしきい値には跨らずにP1 〜P3 の値が存して
いるときは、白比率が0か1のいずれかの値となる。
The extracted pixel data groups P 1 , P
2 and P 3 , the first and second white ratio conversion circuits 3
At 0 and 31, a threshold level is given, and when the values of P 1 to P 3 exist across this threshold, the white ratio is set to any value between 0 and 1 Become. Conversely, when the values of P 1 to P 3 exist without straddling this threshold value, the white ratio becomes either 0 or 1.

【0059】ここで、問題となるのが、明るさレベルの
差の少ない欠陥、すなわち、P1 とP2 、若しくはP2
とP3 の間において明るさレベルの差の少ない場合であ
る。この場合には、従来のパターン欠陥検査装置におい
ては、しきい値以上、若しくはしきい値以下でないと欠
陥と判定されない場合がある。
Here, a problem is a defect having a small difference in brightness level, that is, P 1 and P 2 or P 2.
As is the case with little difference in brightness level between the P 3. In this case, the conventional pattern defect inspection apparatus may not determine a defect unless the defect is equal to or more than the threshold value or less than the threshold value.

【0060】この明るさレベルの差が小さい場合の断面
プロファイル、及びこのような断面プロファイルを示す
被検査パターンの一例が上述の図8である。この断面プ
ロファイルに示すように、明るさレベルの差の小さい場
合には、通常の被検査パターンの欠陥と比較して、断面
プロファイルの勾配が参照データ側に寄ってしまい、そ
の勾配角度がなだらかになる。すなわち、この図におい
ては、明るいレベルの側が参照データ側に寄るため、そ
の勾配角度がなだらかになっている。
FIG. 8 shows an example of a cross-sectional profile when the difference between the brightness levels is small and a pattern to be inspected showing such a cross-sectional profile. As shown in this cross-sectional profile, when the difference in the brightness level is small, the gradient of the cross-sectional profile is closer to the reference data side than the defect of the normal pattern to be inspected, and the gradient angle is gentle. Become. That is, in this figure, the side of the bright level is closer to the reference data side, so that the gradient angle is gentle.

【0061】しかしながら、図8に示すように、この場
合におけるしきい値のレベルを十分低い、暗レベル
「0」よりやや高い値に設定しておくことで、P2 をし
きい値以上とすることができ、それによって明るさレベ
ルの差の小さい場合でも、欠陥判定回路32により、欠
陥か否かの判定を行なうことが可能となっている。
However, as shown in FIG. 8, by setting the threshold level in this case to a sufficiently low value and slightly higher than the dark level “0”, P 2 is set to be equal to or more than the threshold value. Accordingly, even if the difference in brightness level is small, the defect determination circuit 32 can determine whether or not a defect exists.

【0062】そして、図9に示すように、明るさレベル
の差の小さい欠陥においても、出力信号においては通常
の欠陥としての信号レベルに出力することが可能となっ
ている。
As shown in FIG. 9, even in the case of a defect having a small difference in brightness level, the output signal can be output to a signal level as a normal defect.

【0063】このようなパターン欠陥検査装置20によ
ると、エッジ方向検出回路26で被検査パターン22の
エッジ方向を検出した後に、検査データについては第1
のデータ切り出し回路24、参照データについては第2
のデータ切り出し回路27で3画素からなる画素データ
群P1 ,P2 ,P3 の切り出しが行われる構成である。
それにより、夫々第1及び第2の白比率変換回路30,
31で白比率の計算がなされるので、この白比率の算出
から明るさレベルの微小な差を反映させることが可能と
なっている。
According to the pattern defect inspection apparatus 20 described above, after the edge direction detection circuit 26 detects the edge direction of the pattern 22 to be inspected, the inspection data
Data extraction circuit 24, and reference data
Is a configuration in which a pixel data group P 1 , P 2 , P 3 composed of three pixels is extracted by the data extraction circuit 27.
Thereby, the first and second white ratio conversion circuits 30,
Since the calculation of the white ratio is performed at 31, it is possible to reflect a minute difference in the brightness level from the calculation of the white ratio.

【0064】そして、この算出された検査データの白比
率と参照データの白比率の差を取り、これと予め設定さ
れたしきい値に基づいて、この明るさレベルが欠陥に該
当するか否かの判定を欠陥判定回路32で行なう構成で
あり、よってこの明るさレベルの微小な差でも、良好に
欠陥か否かの検出を行なうことが可能となっている。
Then, a difference between the calculated white ratio of the inspection data and the white ratio of the reference data is calculated, and based on the difference between the calculated white ratio and a predetermined threshold value, whether or not this brightness level corresponds to a defect is determined. Is determined by the defect determination circuit 32, so that it is possible to satisfactorily detect whether or not there is a defect even with this slight difference in brightness level.

【0065】また、エッジ方向の検出は、エッジ方向検
出回路26において参照データを用いて行なうため、正
確にエッジ方向の検出を行なうことが可能となってい
る。更に、画素データ群P1 ,P2 ,P3 は、中央に注
目画素P2 を有し、そしてこの注目画素P2 を挟んだ前
後の画素データから容易に白比率を導くことが可能とな
っている。
Since the edge direction is detected using the reference data in the edge direction detection circuit 26, the edge direction can be accurately detected. Further, the pixel data groups P 1 , P 2 , and P 3 have a target pixel P 2 at the center, and the white ratio can be easily derived from the pixel data before and after the target pixel P 2. ing.

【0066】また、断面プロファイルにおいて、明るさ
レベルを暗レベル「0」よりやや明るいレベル、及び明
レベル「224」よりやや暗いレベルの2つのレベルに
設定しておくことにより、明るさレベルの低い側、及び
明るさレベルの高い側の欠陥の検出感度を向上させ、よ
って良好な欠陥の検出を行なうことを可能としている。
すなわち、明るさレベルの変化の小さな欠陥の検出感度
を向上させることが可能となっている。
In the cross-sectional profile, the brightness level is set to two levels, a level slightly higher than the dark level “0” and a level slightly lower than the light level “224”, so that the brightness level is low. The detection sensitivity of the defect on the side and on the side with the higher brightness level is improved, thereby enabling good defect detection.
That is, it is possible to improve the detection sensitivity of a defect having a small change in the brightness level.

【0067】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。上記実施の形態では、3
画素の画素データを切り出した画素データ群P1 ,P
2 ,P3 を用いているが、画素データ群はこれに限られ
ず、3画素以上の画素データ群を用いる構成であっても
構わない。
While the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be variously modified. This is described below. In the above embodiment, 3
Pixel data groups P 1 , P
While using a 2, P 3, not limited to this pixel data group, it may be configured to use three or more pixels of the pixel data group.

【0068】また、上記実施の形態においては、第1及
び第2のデータ切り出し回路24,27およびそれに応
じた第1及び第2の白比率変換回路30,31を用いた
構成となっているが、これら2つの回路を一元化しても
構わない。その他、本発明の要旨を変更しない範囲にお
いて、種々変形可能である。
In the above embodiment, the first and second data cutout circuits 24 and 27 and the first and second white ratio conversion circuits 30 and 31 corresponding thereto are used. Alternatively, these two circuits may be unified. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
エッジ方向を判定してそれとは垂直な方向に検査データ
及び参照データを切り出し、この切り出された画像デー
タ群の中での比較により注目画素での明るさの度合い
(白比率)を白比率変換手段で算出可能となっている。
As described above, according to the present invention,
The edge direction is determined, inspection data and reference data are cut out in a direction perpendicular to the edge direction, and the degree of brightness (white ratio) at the pixel of interest is compared with the cut-out image data group by a white ratio conversion unit. Can be calculated.

【0070】ここで、この白比率が算出されることによ
って、明るさレベルの微小な差を反映させることができ
る。そして、この算出された検査データの白比率、参照
データの白比率及び予め設定されたしきい値に基づい
て、該明るさレベルが欠陥に該当するか否かの判定を行
なうことで、このしきい値の設定及び微小な明るさを反
映する白比率とから、明るさレベルの変化の小さい欠陥
でも、良好に発見することが可能となっている。
Here, by calculating the white ratio, a minute difference in the brightness level can be reflected. Then, based on the calculated white ratio of the inspection data, the white ratio of the reference data, and a preset threshold value, it is determined whether or not the brightness level corresponds to a defect. From the setting of the threshold value and the white ratio reflecting the minute brightness, it is possible to satisfactorily find even a defect with a small change in the brightness level.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係わるパターン欠陥検
査装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pattern defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態に係わるエッジ方向検出回路の構
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an edge direction detection circuit according to the embodiment;

【図3】同実施の形態に係わるX方向、Y方向及び±4
5度方向の微分の定義の一例を示す図。
FIG. 3 shows an X direction, a Y direction, and ± 4 according to the embodiment.
The figure which shows an example of the definition of the differentiation of the 5 degree direction.

【図4】同実施の形態に係わる被検査パターンのエッジ
形状から切り出された画素データの白比率と断面プロフ
ァイルの様子を示す図。
FIG. 4 is a view showing a state of a white ratio and a cross-sectional profile of pixel data cut out from the edge shape of the pattern to be inspected according to the embodiment;

【図5】同実施の形態に係わり、(a)はエッジ方向に
垂直な方向の画素データ群を示す図であり、(b)は白
比率の計算方法を示す図。
5A is a diagram showing a pixel data group in a direction perpendicular to an edge direction, and FIG. 5B is a diagram showing a calculation method of a white ratio according to the embodiment;

【図6】同実施の形態に係わる図5における白比率の計
算方法の夫々の場合における断面プロファイルの状態を
示す図。
FIG. 6 is a view showing a state of a cross-sectional profile in each case of the calculation method of the white ratio in FIG. 5 according to the embodiment.

【図7】同実施の形態に係わる欠陥判定回路の構成を示
す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a defect determination circuit according to the embodiment.

【図8】同実施の形態に係わる被検査パターンの欠陥及
び断面プロファイルとしきい値の関係を示す図であり、
(a)は通常の欠陥について、(b)は明るさレベルの
差が小さい場合について示す。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a defect and a cross-sectional profile of a pattern to be inspected and a threshold value according to the embodiment;
(A) shows a case of a normal defect, and (b) shows a case of a small difference in brightness level.

【図9】同実施の形態に係わる図9における断面プロフ
ァイルにおける欠陥信号レベルを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a defect signal level in a cross-sectional profile in FIG. 9 according to the embodiment.

【図10】同実施の形態に係わる判定回路におけるしき
い値と、検査データと参照データの白比率の差との関係
を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a threshold value in the determination circuit according to the embodiment and a difference in white ratio between inspection data and reference data.

【図11】従来のパターン欠陥検査装置の構成を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional pattern defect inspection apparatus.

【図12】従来のCr膜のマスクパターンを示す模式
図。
FIG. 12 is a schematic view showing a mask pattern of a conventional Cr film.

【図13】従来のCr膜のマスクパターンに対する検査
及び参照データのレベルを示す図。
FIG. 13 is a diagram showing levels of inspection and reference data for a conventional Cr film mask pattern.

【図14】従来の通常の欠陥の信号レベルと明るさレベ
ルの変化が小さい場合の信号レベルの状態を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a state of a signal level when a change in signal level and brightness level of a conventional normal defect is small.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…パターン欠陥検査装置 21…撮像装置 22…被検査パターン 23…A/D変換器 24…第1のデータ切り出し回路 25…参照データ発生回路 26…エッジ方向検出回路 27…第2のデータ切り出し回路 28…微分回路 30…第1の白比率変換回路 31…第2の白比率変換回路 32…欠陥判定回路 33…減算回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Pattern defect inspection apparatus 21 ... Imaging apparatus 22 ... Inspection pattern 23 ... A / D converter 24 ... First data extraction circuit 25 ... Reference data generation circuit 26 ... Edge direction detection circuit 27 ... Second data extraction circuit 28 differentiating circuit 30 first white ratio converting circuit 31 second white ratio converting circuit 32 defect determining circuit 33 subtracting circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査体を撮像して得られる検査データ
とその参照データを比較して前記被検査体上の欠陥を検
査するパターン欠陥検査装置において、 上記被検査体のパターンのエッジ方向を検出するエッジ
方向検出手段と、 上記エッジ方向検出手段で検出されたエッジ方向に垂直
な方向に向かい、いずれかの画素に被検査体のパターン
のエッジが跨った注目画素を有する画素データ群を夫々
検査データ及び参照データについて切り出すデータ切り
出し手段と、 上記データ切り出し手段で切り出された検査データの画
素データ群及び参照データの画素データ群の夫々の画素
における暗部と明部との割合(白比率)を算出する白比
率変換手段と、 上記白比率変換手段により算出された検査データの白比
率、参照データの白比率及び予め設定されたしきい値に
基づいて、被検査体の所定の位置における欠陥の有無を
判定する欠陥判定手段と、 を具備することを特徴とするパターン欠陥検査装置。
1. A pattern defect inspection apparatus for inspecting a defect on an object to be inspected by comparing inspection data obtained by imaging an object to be inspected with reference data thereof, wherein an edge direction of a pattern of the object to be inspected is An edge direction detecting means to be detected, and a pixel data group having a target pixel which is directed in a direction perpendicular to the edge direction detected by the edge direction detecting means and has an edge of a pattern of an object to be inspected straddling any pixel. Data extraction means for extracting inspection data and reference data; and a ratio (white ratio) between a dark part and a bright part in each pixel of the pixel data group of the inspection data and the pixel data group of the reference data extracted by the data extraction means. A white ratio conversion unit to calculate, a white ratio of the inspection data, a white ratio of the reference data, and a preset white ratio calculated by the white ratio conversion unit. Was based on a threshold, the pattern defect inspection apparatus characterized by comprising: a defect determining unit determines the presence or absence of defects at a predetermined position of the device under test.
【請求項2】 上記被検査体のエッジ方向は、参照デー
タのパターンのエッジ方向を検出することで認識される
ことを特徴とする請求項1記載のパターン欠陥検査装
置。
2. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the edge direction of the inspection object is recognized by detecting an edge direction of a pattern of reference data.
【請求項3】 上記画素データ群は、直列に設けられる
と共に、被検査体のエッジが跨った注目画素が中央に位
置している3画素の画素データより構成されていること
を特徴とする請求項1または請求項2記載のパターン欠
陥検査装置。
3. The pixel data group according to claim 3, wherein the pixel data group is provided in series, and includes pixel data of three pixels in which a target pixel straddling an edge of an object to be inspected is located at a center. 3. The pattern defect inspection device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 上記欠陥判定手段は、上記検査データの
白比率と上記参照データの白比率との差と所定のしきい
値とを比較して、この白比率の差が所定のしきい値を跨
いだときに欠陥と判定することを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載のパターン欠陥検査装置。
4. The defect determining means compares a difference between a white ratio of the inspection data and a white ratio of the reference data with a predetermined threshold value, and determines that the difference between the white ratios is a predetermined threshold value. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the pattern is determined to be a defect when the pattern is crossed.
【請求項5】 上記しきい値は、明部のレベルと暗部の
レベルの中間の値よりも明部側に寄った値を有している
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記
載のパターン欠陥検査装置。
5. The method according to claim 1, wherein the threshold value has a value closer to the light portion side than an intermediate value between the level of the light portion and the level of the dark portion. The pattern defect inspection device according to any one of the above.
【請求項6】 上記しきい値は、明部のレベルと暗部の
レベルの中間の値よりも暗部側に寄った値を有している
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記
載のパターン欠陥検査装置。
6. The method according to claim 1, wherein the threshold value has a value closer to the dark part side than a value intermediate between the level of the light part and the level of the dark part. A pattern defect inspection apparatus according to any one of the above.
【請求項7】 上記しきい値は、明部のレベルと暗部の
レベルの中間の値よりも明部側に寄った値を有している
と共に、この中間の値よりも暗部側に寄った値も有して
いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
に記載のパターン欠陥検査装置。
7. The threshold value has a value closer to the light part side than an intermediate value between the light part level and the dark part level, and has a value closer to the dark part side than the intermediate value. The pattern defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a value.
【請求項8】 上記欠陥判定手段は検査データと参照デ
ータの白比率の差を求める減算手段、及びこの減算手段
で求められた白比率の差としきい値とから欠陥を判定す
る判定手段と、から構成されていることを特徴とする請
求項1乃至請求項7のいずれかに記載のパターン欠陥検
査装置。
8. A defect determining means for determining a difference between the white ratio of the inspection data and the reference data, a determining means for determining a defect based on the difference between the white ratio and a threshold value obtained by the subtracting means, The pattern defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7, comprising:
【請求項9】 被検査体を撮像して得られる検査データ
とその参照データを比較して前記被検査体上の欠陥を検
査するパターン欠陥検査方法において、 上記被検査体のパターンのエッジ方向を検出するエッジ
方向検出工程と、 いずれかの画素に被検査体のパターンのエッジが跨った
注目画素を有する画素データ群を夫々検査データ及び参
照データについて切り出すデータ切り出し工程と、 上記データ切り出し工程で切り出された検査データの画
素データ群及び参照データの画素データ群の夫々の画素
における暗部と明部との割合(白比率)を算出する白比
率変換工程と、 上記白比率変換工程により算出された検査データの白比
率、参照データの白比率及び予め設定されたしきい値に
基づいて、被検査体の所定の位置における欠陥の有無を
判定する欠陥判定工程と、 を具備することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
9. A pattern defect inspection method for inspecting a defect on the inspection object by comparing inspection data obtained by imaging the inspection object with reference data, wherein the edge direction of the pattern of the inspection object is An edge direction detecting step of detecting, a data cutout step of cutting out a pixel data group having a pixel of interest in which the edge of the pattern of the pattern to be inspected straddles any pixel for the test data and the reference data, respectively, A white ratio conversion step of calculating a ratio (white ratio) between a dark part and a light part in each pixel of the pixel data group of the inspection data and the pixel data group of the reference data, and the inspection calculated by the white ratio conversion step Based on the white ratio of the data, the white ratio of the reference data, and a preset threshold, the presence or absence of a defect at a predetermined position on the inspection object is determined. Pattern defect inspection method characterized by comprising the defect determination step of, a.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020017052A (en) * 2000-08-28 2002-03-07 김수찬 Defect inspection method using automatized defect inspection system
JP2009516832A (en) * 2005-11-18 2009-04-23 ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション Method and system for using design data in combination with inspection data
WO2009114297A2 (en) * 2008-03-03 2009-09-17 Greenline Foods, Inc. Automatic defect detector and rejecter

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WO2009114297A3 (en) * 2008-03-03 2009-12-17 Greenline Foods, Inc. Automatic defect detector and rejecter

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