JP2003214820A - Method and apparatus for inspecting stroke width - Google Patents

Method and apparatus for inspecting stroke width

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JP2003214820A JP2002016797A JP2002016797A JP2003214820A JP 2003214820 A JP2003214820 A JP 2003214820A JP 2002016797 A JP2002016797 A JP 2002016797A JP 2002016797 A JP2002016797 A JP 2002016797A JP 2003214820 A JP2003214820 A JP 2003214820A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for inspecting a stroke width in which an accurate inspection of the stroke width of a formed pattern can be realized. <P>SOLUTION: The method for inspecting the stroke width comprises the steps of totalizing the degrees of differences of the stroke widths, obtaining an inspected value based on the totalized degree, and comparing the inspected value with a threshold value by a deciding circuit 9. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、例えば、半導体装
置の製造の際に用いるのフォトマスク等に描画されたパ
ターンの線幅を高精度で検査することができる線幅検査
方法とその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line width inspection method and apparatus capable of inspecting the line width of a pattern drawn on a photomask or the like used in manufacturing a semiconductor device with high accuracy. .

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの進化に伴い、半導体回路は必然
的に高密度化が要請されている。このような高密度な半
導体回路を製造するには、製造過程で行う露光を高精度
化する必要がある。そのためには、高精度なフォトマス
クを用いなければならない。フォトマスクは、LSI設
計CADツールを用いてレイアウト設計を行ってLSI
レイアウトデータを作成し、そのLSIレイアウトデー
タをEB(Electron Beam)データに変換
し、このEBデータをフォトマスク描画装置に入力して
製造されている。そのようにして製造されたフォトマス
クは、パターン欠陥検査装置(線幅測定装置)により予
め決められた(指定された)箇所の線幅を測定してパタ
ーン欠陥検査をおこない、その測定値が指定された寸法
値から許容範囲内であるか否かを判定し、合格品のみを
用いることでフォトマスクに形成されているパターンの
線幅精度を保証している。なお、パターン欠陥検査装置
は、フォトマスク等に形成されている被検査パターンの
画像データ(センサデータ)と、この画像パターンを設
計する際に用いる設計データである参照データとを比較
して、被検査パターンの欠陥を検出している。
2. Description of the Related Art With the evolution of LSI, semiconductor circuits are inevitably required to have a high density. In order to manufacture such a high-density semiconductor circuit, it is necessary to make the exposure performed in the manufacturing process highly accurate. For that purpose, a highly accurate photomask must be used. For the photomask, layout design is performed by using an LSI design CAD tool.
It is manufactured by creating layout data, converting the LSI layout data into EB (Electron Beam) data, and inputting the EB data into a photomask drawing device. The photomask thus manufactured is subjected to a pattern defect inspection by measuring the line width of a predetermined (designated) portion by a pattern defect inspection device (line width measuring device), and the measured value is designated. The line width accuracy of the pattern formed on the photomask is assured by determining whether or not it is within the allowable range from the obtained dimension value and using only the acceptable product. The pattern defect inspection apparatus compares image data (sensor data) of a pattern to be inspected formed on a photomask or the like with reference data which is design data used when designing this image pattern, and A defect in the inspection pattern is detected.

【0003】図6は従来のパターン欠陥検査装置である
線幅検査装置の一例の構成を示す構成図である。線幅測
定装置の構成は、図6に示すように、フォトマスク等に
形成されている被検査パターンの画像を撮像して画像信
号とするCCDラインセンサ等の撮像装置31と、この
撮像装置31からの画像信号をA/D変換してセンサデ
ータを生成するA/D変換器32を備え、一方、検査パ
ターンとして用いる設計データをビットパターンに展開
し、かつ撮像装置31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し、この位置データを用いて検査
するパターンに対応する参照データを発生する参照デー
タ発生回路33が設けられている。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the structure of a line width inspection apparatus which is a conventional pattern defect inspection apparatus. As shown in FIG. 6, the structure of the line width measuring device is as follows: an image pickup device 31 such as a CCD line sensor for picking up an image of a pattern to be inspected formed on a photomask or the like to obtain an image signal; An A / D converter 32 for A / D converting the image signal from A to D to generate sensor data is provided. On the other hand, design data used as an inspection pattern is developed into a bit pattern, and the image capturing device 31 uses the image capturing position as an image capturing position. A reference data generation circuit 33 is provided which inputs corresponding position data and generates reference data corresponding to a pattern to be inspected using this position data.

【0004】これらにより得られた、センサデータと参
照データとは、線幅比較回路34によりそれらを比較し
て欠陥部が出力されるように構成されている。
The sensor data and the reference data obtained by these are configured so that the line width comparison circuit 34 compares them and the defective portion is output.

【0005】線幅比較回路34は、線幅測定回路35、
36と線幅比較・判定回路37から構成されている。図
2に説明図を示すように、線幅測定回路35、36では
センサデータと参照データの画像から、画素毎に線幅の
測定を行なっている。すなわち、パターンから線幅測定
の線の両端であるぺアとなるエッジ14a、14bを認
識し、認識されたエッジ位置で断面プロファイルを取
り、プロファイルからエッジ14a、14bの位置を画
素以下の精度で求める。求まったぺアのエッジ14a、
14bの位置の間の距離を計算しての線幅比較・判定回
路37によって線幅の測定を行なう。エッジ14a、1
4bの位置は、プロファイルがエッジ14a、14bの
しきい値を横切る位置を、画素間で線形補間して画素以
下の精度で算出する。それにより、パターンに形成され
た線幅の異常データの検出を行っている。
The line width comparing circuit 34 includes a line width measuring circuit 35,
36 and a line width comparison / determination circuit 37. As illustrated in FIG. 2, the line width measuring circuits 35 and 36 measure the line width for each pixel from the images of the sensor data and the reference data. That is, the edges 14a and 14b that are the ends of the line for line width measurement are recognized from the pattern, a cross-sectional profile is taken at the recognized edge positions, and the positions of the edges 14a and 14b are detected from the profile with an accuracy of less than a pixel. Ask. Edge 14a of the obtained pair,
The line width is measured by the line width comparison / determination circuit 37 by calculating the distance between the positions of 14b. Edge 14a, 1
The position of 4b is calculated with a precision equal to or less than the pixel by linearly interpolating the position where the profile crosses the thresholds of the edges 14a and 14b. Thereby, the abnormal data of the line width formed in the pattern is detected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の線幅検査方法では、センサデータと参照データの
画像から、画素毎に線幅の測定を行っている。線幅の測
定は、画素以下の精度でエッシ位置を求めて行うが、光
学的解像度、画素の分解能、A/D変換の量子化精度、
また電気的なノイズ等の要因により、測定時の精度が決
まってしまう。このためパターンの線幅の高精度の検査
が要求される場合、従来の画素毎に測定をする方法で
は、精度の向上が困難である。
However, in the above-described conventional line width inspection method, the line width is measured for each pixel from the images of the sensor data and the reference data. The line width is measured by obtaining the essence position with an accuracy of a pixel or less, but the optical resolution, the pixel resolution, the quantization accuracy of A / D conversion,
Moreover, the accuracy at the time of measurement is determined by factors such as electrical noise. Therefore, when a highly accurate inspection of the line width of the pattern is required, it is difficult to improve the accuracy by the conventional method of measuring each pixel.

【0007】一方、マスクに形成されているパターンの
線幅の品質管理(目標値とばらつき)は、半導体回路の
微細化に伴い、ますます高精度な仕様が要求されてい
る。特に、ステッパの光源の波長は深紫外領域になるに
伴って、マスクに形成されているパターンの数l0nm
の線幅の異常が、ウエハの歩留まりに影響することが判
明している。
On the other hand, with regard to the quality control (target value and variation) of the line width of the pattern formed on the mask, with the miniaturization of semiconductor circuits, increasingly precise specifications are required. In particular, as the wavelength of the light source of the stepper is in the deep ultraviolet region, the number of patterns formed on the mask is 10 nm.
It has been found that the abnormal line width of 1 affects the yield of wafers.

【0008】なお、マスクに形成されているパターンの
線幅の管理については、SEM等でマスク上の数点を測
定して管理する方法が用いられることもある。しかし、
この方法では、マスクの全面にわたりパターンの線幅を
確認することができない。パターンの線幅異常が発生し
た箇所は、その異常がマスク上のどの箇所に発生してい
るかは検査しなければ判らない。このため、マスクの全
面にわたる高精度なパターンの線幅の検査の要求が高ま
ってきている。
For the management of the line width of the pattern formed on the mask, a method of measuring and managing several points on the mask by SEM or the like may be used. But,
With this method, the line width of the pattern cannot be confirmed over the entire surface of the mask. For the place where the line width abnormality of the pattern occurs, it is not possible to find out where on the mask the abnormality occurs. Therefore, there is an increasing demand for highly accurate pattern line width inspection over the entire surface of the mask.

【0009】本発明はこれらの事情に基づいてなされた
もので、形成されたパターンの線幅の高精度な検査を実
現できる線幅検査方法とその装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to provide a line width inspection method and an apparatus therefor capable of realizing highly accurate inspection of the line width of a formed pattern.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明による手
段によれば、被検査体を撮像して得られるセンサデータ
とCADデータから電気的に展開された参照データとを
比較して前記被検査体に形成されているパターンの線幅
を検査する線幅検査方法において、被検査体を撮像する
撮像工程と、撮像した前記被検査体に形成されているパ
ターンを分割して検査領域を形成する検査領域形成工程
と、前記検査領域毎に前記センサデータに取り込まれて
いる画素毎の線幅のデータを比較して前記画素毎の線幅
の差を求める線幅差検出工程と、求められた前記線幅の
差の度数を集計する度数集計工程と、集計された前記度
数を基にして検査値を求める検査値算出工程と前記検査
値を前記参照データから設定したしきい値と比較して判
定する判定工程とを有することを特徴とする線幅検査方
法である。
According to the means of the invention of claim 1, the sensor data obtained by imaging the object to be inspected and the reference data electrically developed from the CAD data are compared to each other. In a line width inspection method for inspecting the line width of a pattern formed on an inspection body, an imaging step of capturing an image of the inspection body and dividing the imaged pattern formed on the inspection body to form an inspection region And a line width difference detection step of obtaining a line width difference for each pixel by comparing the line width data for each pixel captured in the sensor data for each inspection region. And a frequency counting step of counting the frequency of the line width difference, an inspection value calculating step of obtaining an inspection value based on the counted frequency, and comparing the inspection value with a threshold value set from the reference data. And the judgment process The line width inspection method characterized in that it has.

【0011】また請求項2による発明の手段によれば、
前記検査値は、前記センサデータと前記参照データの線
幅の差の平均値であることを特徴とする線幅測定方法で
ある。
According to the means of the invention according to claim 2,
The inspection value is an average value of a difference in line width between the sensor data and the reference data, which is a line width measuring method.

【0012】また請求項3による発明の手段によれば、
前記検査値は、前記参照データの線幅の最大値と最小値
の差または標準偏差値であることを特徴とする線幅測定
方法である。
According to the means of the invention according to claim 3,
The inspection value is a difference between a maximum value and a minimum value of the line width of the reference data or a standard deviation value, which is a line width measuring method.

【0013】また請求項4による発明の手段によれば、
被検査体のパターンからのセンサデータを得るために前
記被検査体を撮像する撮像手段と、前記被検査体の前記
パターンの参照データを得るためにCADデータを電気
的に展開させる参照データ発生手段とを備え、前記セン
サデータと参照データからの線幅を比較する比較手段と
を備えた線幅測定装置において、前記比較手段は、前記
パターンの線幅を測定する機能と前記パターンのセンサ
データと参照データとの線幅の差を求める機能とを有
し、かつ、該比較手段には一定の検査領域内で線幅の差
の度数を集計する度数集計手段が接続され、この度数集
計手段には線幅の差の平均値を求める平均値算出手段が
接続され、この平均値算出手段に線幅の差の平均値をし
きい値と比較する判定手段が接続されていることを特徴
とする線幅測定装置である。
According to the means of the invention according to claim 4,
Imaging means for imaging the inspected object to obtain sensor data from the pattern of the inspected object, and reference data generating means for electrically developing CAD data to obtain reference data of the pattern of the inspected object. And a line width measuring device having a comparing means for comparing the line widths from the sensor data and reference data, wherein the comparing means has a function of measuring the line width of the pattern and the sensor data of the pattern. The comparison means has a function of obtaining a difference in line width from the reference data, and the comparison means is connected to a frequency counting means for counting the frequency of the line width difference within a certain inspection region. Is connected to an average value calculating means for obtaining an average value of the line width difference, and to the average value calculating means is connected a determining means for comparing the average value of the line width difference with a threshold value. Line width measuring device A.

【0014】また請求項5による発明の手段によれば、
前記検査領域は、被検査体を予め定められた所定間隔で
区画する検査領域分割手段により特定されることを特徴
とする線幅測定装置である。
According to the means of the invention according to claim 5,
The inspection area is specified by an inspection area dividing unit that divides the inspection object at predetermined intervals.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の線幅検査装置の実
施の形態の一例を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of an embodiment of a line width inspection device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、線幅検査装置の構成を示す構成図
である。線幅検査装置は、センサデータの入力ラインと
して、被検査体であるフォトマスク等に形成されている
被検査パターンの画像を撮像して画像信号とするCCD
ラインセンサ等の撮像装置1と、この撮像装置1からの
画像信号をA/D変換してセンサデータを生成するA/
D変換器2を備えている。一方、検査パターンとして用
いる設計データの入力ラインとして、設計データをビッ
トパターンに展開し、かつ撮像装置1による画像の取り
込み位置に対応する位置データを入力し、この位置デー
タを用いて検査するパターンに対応する参照データを発
生する参照データ発生回路3が設けられている。この参
照データ発生回路3とA/D変換器2の出力側は、いず
れも比較回路4に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a line width inspection apparatus. The line width inspection device is a CCD that captures an image of a pattern to be inspected formed on a photomask, which is an object to be inspected, as an image signal, as an input line of sensor data.
An image pickup device 1 such as a line sensor, and an A / D device for A / D converting an image signal from the image pickup device 1 to generate sensor data.
The D converter 2 is provided. On the other hand, as an input line of the design data used as the inspection pattern, the design data is developed into a bit pattern, and the position data corresponding to the image capturing position of the image pickup apparatus 1 is input, and the position data is used to inspect the pattern. A reference data generation circuit 3 for generating corresponding reference data is provided. The reference data generation circuit 3 and the output side of the A / D converter 2 are both connected to the comparison circuit 4.

【0017】比較回路4の出力側には線幅差の度数を集
積する度数集計回路7が接続されている。また、この度
数集計回路7には、検査領域分割回路6からもデータが
入力され、度数集計回路7の出力側には平均値算出回路
8が接続されている。平均値算出回路8の出力側には判
定回路9が接続されている。
To the output side of the comparison circuit 4, a frequency counting circuit 7 for connecting the frequencies of the line width differences is connected. Data is also input to the frequency counting circuit 7 from the inspection area dividing circuit 6, and an average value calculating circuit 8 is connected to the output side of the frequency counting circuit 7. A determination circuit 9 is connected to the output side of the average value calculation circuit 8.

【0018】比較回路4は、線幅測定回路11、12と
線幅比較回路13から構成されている。図2(a)およ
び(b)に説明図を示すように、線幅測定回路11、1
2ではセンサデータと参照データの画像から、画素毎に
線幅の測定を行なっている。すなわち、パターンデータ
から線幅測定の線の両端であるぺアとなるエッジ14
a、14bを認識し、認識されたエッジ14a、14b
の位置で、図2(b)に示すように、照度による断面プ
ロファイルを取り、プロファイルからエッジ14a、1
4bの位置を画素以下の精度で求める。求まったぺアの
エッジ14a、14b位置の間の距離を計算しての線幅
の測定を行なう。エッジ14a、14bの位置は、プロ
ファイルがエッジ14a、14bのしきい値を横切る位
置を、画素間で線形補間して画素以下の精度で算出して
いる。
The comparison circuit 4 comprises line width measuring circuits 11 and 12 and a line width comparison circuit 13. As illustrated in FIGS. 2A and 2B, the line width measuring circuits 11 and 1
In 2, the line width is measured for each pixel from the images of the sensor data and the reference data. That is, from the pattern data, the edges 14 that become the pair of ends of the line for measuring the line width.
a, 14b are recognized, and the recognized edges 14a, 14b are recognized.
2B, a cross-sectional profile depending on the illuminance is taken, and the edges 14a, 1
The position of 4b is obtained with an accuracy of a pixel or less. The line width is measured by calculating the distance between the obtained edge positions 14a and 14b of the pair. The positions of the edges 14a and 14b are calculated with the accuracy of pixels or less by linearly interpolating the positions where the profile crosses the threshold values of the edges 14a and 14b.

【0019】線幅比較回路13は、センサデータとCA
Dデータから電気的に展開された参照データとを比較し
て、被検査体に形成されているパターンの線幅の差を求
めている。
The line width comparison circuit 13 uses the sensor data and CA.
The difference between the line widths of the patterns formed on the object to be inspected is calculated by comparing the D data with the reference data electrically developed.

【0020】検査領域分割回路6は、検査領域を一定の
大きさで分割する回路で、図3(a)〜(c)に説明図
を示すように、まず、図3(a)に示すように、被検査
体であるマスク15を最初に検査ストライプ16と呼ぶ
短冊状に分割する。実際の検査の際は、この検査ストラ
イプ16を左から右へ、右から左へとスキャンしながら
検査を行なう。次に、図3(b)に示すように、この検
査ストライプ16を一定の分割幅の単位で縦横に分割し
て検査領域17を形成する。その結果、図3(c)に示
すように、縦横に分割された各検査領域17には、マス
ク15に形成されたパターン18が複数個存在すること
になる。
The inspection area dividing circuit 6 is a circuit for dividing the inspection area into a predetermined size. As shown in the explanatory views of FIGS. 3A to 3C, first, as shown in FIG. First, the mask 15 as the inspection object is first divided into strips called inspection stripes 16. During the actual inspection, the inspection stripe 16 is scanned from left to right and from right to left. Next, as shown in FIG. 3B, the inspection stripe 16 is vertically and horizontally divided into units having a predetermined division width to form an inspection region 17. As a result, as shown in FIG. 3C, a plurality of patterns 18 formed on the mask 15 are present in each vertically and horizontally divided inspection region 17.

【0021】度数集計回路7は、分割された検査領域1
7の単位でセンサデータと参照データの線幅の差の度数
の集計をおこなう回路である。
The frequency totalizing circuit 7 includes a divided inspection area 1
This is a circuit for counting the frequency of the difference between the line widths of the sensor data and the reference data in units of 7.

【0022】平均値算出回路8は、検査値として、線幅
の差の度数から線幅の差の平均値を求める回路である。
The average value calculation circuit 8 is a circuit for obtaining the average value of the line width difference from the frequency of the line width difference as the inspection value.

【0023】判定回路9は、線幅の差の平均値をしきい
値と比較して線幅異常の箇所を検出して、線幅異常デー
タを出力する回路である。
The determination circuit 9 is a circuit that compares the average value of the line width difference with a threshold value to detect a line width abnormal portion and outputs line width abnormal data.

【0024】次に、上述の線幅検査装置による線幅測定
について説明する。図4は線幅検査装置による線幅測定
のステップを示すフロー図である。
Next, the line width measurement by the above line width inspection apparatus will be described. FIG. 4 is a flowchart showing steps of line width measurement by the line width inspection device.

【0025】まず、被検査体であるマスク15に対し
て、図3(a)で示したように、検査ストライプ16を
一定の分割幅の単位で縦横に分割し、検査領域17を形
成する(S1)。
First, as shown in FIG. 3A, the inspection stripe 16 is vertically and horizontally divided into units of a predetermined division width with respect to the mask 15 which is the object to be inspected to form an inspection region 17 ( S1).

【0026】次に、図3(c)に検査領域17内での線
幅が測定できるパターン18の場所を示したように、検
査領域17内の検査箇所を特定する(S2)。なお、検
査箇所は、マスク15に形成されているパターン18の
種類に応じて複数の測定対象のパターン18が存在して
いる。
Next, as shown in FIG. 3C, which shows the position of the pattern 18 where the line width can be measured in the inspection area 17, the inspection point in the inspection area 17 is specified (S2). It should be noted that a plurality of patterns 18 to be measured are present at the inspection location according to the type of the pattern 18 formed on the mask 15.

【0027】次に、検査箇所のパターン18の検査を、
図5(a)に矢印で示したように、それぞれのパターン
18についてX方向とY方向についての幅を検査する
(S3)。この検査は、まず、図5(b)に、X方向を
例にとって実際に線幅を測定する箇所を示した図で示し
たように、線幅の測定を1個のパターン18に対し、画
素毎に測定して画素数に応じて複数の線幅を測定する。
Y方向についても同様におこなう。
Next, the inspection of the pattern 18 at the inspection location
As shown by the arrows in FIG. 5A, the width in the X direction and the Y direction of each pattern 18 is inspected (S3). In this inspection, first, as shown in FIG. 5B, which shows a portion where the line width is actually measured by taking the X direction as an example, the line width is measured for one pattern 18 and the pixel is measured. A plurality of line widths are measured according to the number of pixels.
The same applies to the Y direction.

【0028】画素毎に測定した線幅の測定結果を集計し
て線幅差を検出する(S4)。それに基づいて、検出し
た線幅差毎の度数を集計する(S5)。さらに、検査値
として度数の集計結果から度数の平均値を求める(S
6)。図5(c)は、分割した検査領域17内に存在し
ているパターン18の線幅を測定して集計した線幅の差
の度数分布を示すグラフである。線幅の正常部では、参
照データであるCADデータどおり、線幅の差の度数分
布が0nmを中心に分布している。これに対して、線幅
の異状部では、線幅の差の度数分布が25nmを中心に
分布しており、参照データとずれている。
The line width difference is detected by summing up the line width measurement results measured for each pixel (S4). Based on this, the frequencies for each detected line width difference are totaled (S5). Further, as an inspection value, the average value of the frequencies is obtained from the counting result of the frequencies (S
6). FIG. 5C is a graph showing the frequency distribution of the line width differences obtained by measuring and totalizing the line widths of the patterns 18 existing in the divided inspection area 17. In the normal portion of the line width, the frequency distribution of the line width difference is distributed around 0 nm as in the CAD data which is the reference data. On the other hand, in the line width irregular portion, the frequency distribution of the line width difference is distributed around 25 nm, which is deviated from the reference data.

【0029】次に、度数の平均値が予め定められている
しきい値以内であるかを判定し、しきい値以内であれば
合格とし、しきい値を超えたい場合は不合格とする(S
7)。なお、線幅の異常を線幅の測定結果から単純に判
定すると、異常部と正常部が十分に分割されなくて、異
常部を検出する場合に、正常部も一緒に検出してしまう
場合が発生する。そこで本発明の方法においては、検査
値の一例として検査領域17毎に線幅の正常部と異状部
の線幅の平均値を求めている。図5(c)に示したグラ
フの場合は、平均値はそれぞれ、0nmと25nmとな
る。平均値を求めることで、線幅の分布に現れていたば
らつき成分が減少する。このため、この平均値を例えば
30mのしきい値で判定すると、検査領域17分割した
単位で50nmの線幅の異状部を、正常部を誤判定する
ことなく検出が可能となる。それにより、図5(d)に
示したように、線幅異常の発生した検査領域17aを正
確に検出することができる。
Next, it is determined whether or not the average value of the frequencies is within a predetermined threshold value. If it is within the threshold value, the result is passed, and if it is desired to exceed the threshold value, the result is rejected ( S
7). If the line width abnormality is simply determined from the line width measurement result, the abnormal portion and the normal portion may not be sufficiently divided, and when the abnormal portion is detected, the normal portion may be detected together. Occur. Therefore, in the method of the present invention, as an example of the inspection value, the average value of the line width of the normal portion and the abnormal portion of the line width is obtained for each inspection area 17. In the case of the graph shown in FIG. 5C, the average values are 0 nm and 25 nm, respectively. By obtaining the average value, the variation component appearing in the line width distribution is reduced. Therefore, if this average value is determined with a threshold value of 30 m, for example, an abnormal portion having a line width of 50 nm can be detected in units of the inspection area 17 without misjudging a normal portion. As a result, as shown in FIG. 5D, the inspection area 17a in which the line width abnormality has occurred can be accurately detected.

【0030】以上に説明したように、上述の実施の形態
によれば、線幅の検査を一定の検査領域17で計算した
線幅の差の平均値を求めて判定しているので、従来の方
法のように、画素ごとに求めた場合に生じていた、線幅
の差の測定時に発生していたランダムなばらつき成分が
減少する。その結果、従来の測定精度のばらつき精度以
下の高精度で、従来の方法では測定した検出できなかっ
た線幅異常部の検査が可能となった。
As described above, according to the above-described embodiment, the line width inspection is performed by determining the average value of the line width differences calculated in the constant inspection area 17, and therefore the conventional method is used. As in the method, the random variation component that occurs when measuring the difference in line width, which occurs when it is obtained for each pixel, is reduced. As a result, it has become possible to inspect an abnormal line width portion that cannot be detected by the conventional method with a high accuracy equal to or less than the variation accuracy of the conventional measurement accuracy.

【0031】なお、上述の実施の形態では、検査値とし
て線幅の差の度数分布から平均値を計算して、その平均
値としきい値とを比較して線幅異常を検査したが、検査
値として平均値の替わりに、正常部の線幅の最大値(し
きい値)を用いて、測定したパターンの線幅の最大値と
を比較して線幅の異常を検出してもよい。
In the above embodiment, the average value is calculated as the inspection value from the frequency distribution of the line width difference, and the average value is compared with the threshold value to inspect the line width abnormality. Instead of the average value as the value, the maximum value (threshold value) of the line width of the normal portion may be used to compare with the maximum value of the line width of the measured pattern to detect the line width abnormality.

【0032】また、パターン測定部の線幅の最大値と最
小値の差、または標準偏差等としきい値とを比較して検
査することによっても同様な効果を得ることができる。
The same effect can be obtained by comparing and inspecting the difference between the maximum and minimum values of the line width of the pattern measuring portion or the standard deviation and the like.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、高精度でパターンの線
幅の異常を検出することができる。
According to the present invention, an abnormal line width of a pattern can be detected with high accuracy.

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

【図1】本発明の線幅検査装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a line width inspection device of the present invention.

【図2】(a)および(b)は、線幅測定の説明図。2A and 2B are explanatory diagrams of line width measurement.

【図3】(a)〜(c)は、検査領域分割回路の作用の
説明図。
3A to 3C are explanatory views of the operation of the inspection area dividing circuit.

【図4】本発明の線幅測定のステップを示すフロー図。FIG. 4 is a flowchart showing the steps of line width measurement according to the present invention.

【図5】(a)〜(d)は、パターン検査の説明図。5A to 5D are explanatory views of pattern inspection.

【図6】従来の線幅検査装置の構成を示す構成図。FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional line width inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像装置、4…比較回路、6…検査領域分割回路、
7…度数集計回路、8…平均値算出回路、9…判定回
路、11、12…線幅測定回路、13…線幅比較回路、
14a、14b…エッジ、17…検査領域、18…パタ
ーン
1 ... Imaging device, 4 ... Comparison circuit, 6 ... Inspection area dividing circuit,
7 ... Frequency totaling circuit, 8 ... Average value calculating circuit, 9 ... Judgment circuit, 11, 12 ... Line width measuring circuit, 13 ... Line width comparing circuit,
14a, 14b ... Edge, 17 ... Inspection area, 18 ... Pattern

Claims (5)

【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センサデー
タとCADデータから電気的に展開された参照データと
を比較して前記被検査体に形成されているパターンの線
幅を検査する線幅検査方法において、 被検査体を撮像する撮像工程と、 撮像した前記被検査体に形成されているパターンを分割
して検査領域を形成する検査領域形成工程と、 前記検査領域毎に前記センサデータに取り込まれている
画素毎の線幅のデータを比較して前記画素毎の線幅の差
を求める線幅差検出工程と、 求められた前記線幅の差の度数を集計する度数集計工程
と、 集計された前記度数を基にして検査値を求める検査値算
出工程と前記検査値を前記参照データから設定したしき
い値と比較して判定する判定工程とを有することを特徴
とする線幅検査方法。
1. A line for inspecting a line width of a pattern formed on the inspection object by comparing sensor data obtained by imaging the inspection object with reference data electrically developed from CAD data. In the width inspection method, an imaging step of imaging the inspection object, an inspection area forming step of dividing an imaged pattern formed on the inspection object to form an inspection area, and the sensor data for each inspection area. A line width difference detecting step of obtaining line width difference of each pixel by comparing the line width data of each pixel taken in, and a frequency totalizing step of totaling the frequency of the obtained line width difference. A line width including an inspection value calculation step of obtaining an inspection value based on the counted frequency and a determination step of making a determination by comparing the inspection value with a threshold value set from the reference data. Inspection method.
【請求項2】 前記検査値は、前記センサデータと前記
参照データの線幅の差の平均値であることを特徴とする
請求項1記載の線幅測定方法。
2. The line width measuring method according to claim 1, wherein the inspection value is an average value of a difference in line width between the sensor data and the reference data.
【請求項3】 前記検査値は、前記参照データの線幅の
最大値と最小値の差または標準偏差値であることを特徴
とする請求項1記載の線幅測定方法。
3. The line width measuring method according to claim 1, wherein the inspection value is a difference between a maximum value and a minimum value of the line width of the reference data or a standard deviation value.
【請求項4】 被検査体のパターンからのセンサデータ
を得るために前記被検査体を撮像する撮像手段と、前記
被検査体の前記パターンの参照データを得るためにCA
Dデータを電気的に展開させる参照データ発生手段とを
備え、前記センサデータと参照データからの線幅を比較
する比較手段とを備えた線幅測定装置において、 前記比較手段は、前記パターンの線幅を測定する機能と
前記パターンのセンサデータと参照データとの線幅の差
を求める機能とを有し、かつ、該比較手段には一定の検
査領域内で線幅の差の度数を集計する度数集計手段が接
続され、この度数集計手段には線幅の差の平均値を求め
る平均値算出手段が接続され、この平均値算出手段に線
幅の差の平均値をしきい値と比較する判定手段が接続さ
れていることを特徴とする線幅測定装置。
4. An imaging means for imaging the inspected object to obtain sensor data from the pattern of the inspected object, and a CA for obtaining reference data of the pattern of the inspected object.
A line width measuring device comprising: a reference data generating unit that electrically develops D data; and a comparing unit that compares the line widths from the sensor data and the reference data, wherein the comparing unit is a line of the pattern. It has a function of measuring the width and a function of obtaining the difference in line width between the sensor data of the pattern and the reference data, and the comparison means collects the frequency of the difference in line width within a certain inspection region. A frequency counting means is connected, and an average value calculating means for calculating an average value of line width differences is connected to the frequency counting means, and the average value calculation means compares the average value of the line width differences with a threshold value. A line width measuring device having a determination means connected thereto.
【請求項5】 前記検査領域は、被検査体を予め定めら
れた所定間隔で区画する検査領域分割手段により特定さ
れることを特徴とする請求項4記載の線幅測定装置。
5. The line width measuring apparatus according to claim 4, wherein the inspection area is specified by an inspection area dividing unit that divides the inspection object at predetermined intervals.
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