JP2622714B2 - パターン検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体装置、その半製品、または、半導体装置の製造
方法に使用されるレチクル、マスク等のパターンのパタ
ーン寸法・パターン配置を検出する装置の改良に関し、 半導体装置等のパターン寸法・パターンの配置精度を
短時間に検査するパターン検査装置を提供することを目
的とし、 被検査体が載置され、連続的にステップレスに送られ
るＸ−Ｙステージと、該Ｘ−Ｙステージに向かって光ビ
ームを照射する光ビーム照射手段と、前記被検査体の真
正なパターンのパターン寸法・パターン配置を記憶する
真正パターン記憶手段と、前記光ビームの反射光ビーム
を検出して前記被検査体のパターンのパターン寸法・パ
ターン配置を判読するパターン判読手段と、該パターン
判読手段が判読したパターン寸法・パターン配置と前記
真正パターン記憶手段の記憶する真正なパターン寸法・
パターン配置とを比較して、前記被検査体のパターンの
パターン寸法・パターン配置の正否を判断する正否判定
手段とを有するパターン検査装置において、前記被検査
体が前記Ｘ−Ｙステージによって送られる経路にそって
存在し予め選択されているパターン検査位置を記憶する
パターン検査位置記憶手段が付加されており、該パター
ン検査位置記憶手段に記憶されているパターン検査位置
に対応して検出された前記パターンのみのパターン寸法
・パターン配置を選択的に判読して、前記真正パターン
のパターン寸法・パターン配置と比較して、前記被検査
体のパターンのパターン寸法・パターン配置の正否を判
断するパターン検査装置をもって構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置、その半製品、または、半導体
装置の製造方法に使用されるレチクル、マスク等のパタ
ーンのパターン寸法・パターン配置を検査する装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

従来技術に係るパターン検査装置について、図を参照
して説明する。

第３図参照 １はＸ−Ｙステージであり、２は被検査体であり、31
は光ビームであり、32は反射光ビームであり、４は光ビ
ーム照射手段であり、51は正否判定手段であり、６はパ
ターン判読手段であり、M1は真正パターン記憶手段であ
り、M3はＸ−Ｙステージ１を決められた距離づゝ移動さ
せる手段である。

被検査体２をＸ−Ｙステージ上に載置し、移動手段M3
を使用して、Ｘ−Ｙステージ１を、決められたパターン
検査位置に対応する位置ステップアドリピート方式で移
動して停止する。その検査位置において、光ビーム照射
手段４の発射する光ビーム31を被検査体２上に照射し、
その反射光ビーム32をパターン判読手段６によって検出
してパターン寸法・パターン配置を判読する。判読され
たパターン寸法・パターン配置と真正パターン記憶手段
M1から読み出された真正パターンのパターン寸法・パタ
ーン配置とを正否判定手段51において比較し、パターン
寸法・パターン配置の正否を判定する。判定が終れば、
次のパターン検査位置に対応する位置までＸ−Ｙステー
ジ１を移動し、同様の方法を用いてパターンの正否の判
定を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術に係るパターン検査装置において
は、Ｘ−Ｙステージ１をパターン検査位置に対応する位
置に移動して停止し光ビーム照射を行ってパターンの判
読をする操作を、被検査体２のパターン検査位置の数だ
け繰り返さねばならず、膨大な測定時間を必要とする。

本発明の目的は、このステップアドリピート方式を使
用してパターン寸法・パターン配置を検査する装置に不
可避の欠点を解消することにあり、パターン寸法・パタ
ーン配置を短時間に検査するパターン検査装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、被検査体（２）が載置され、連続的に
ステップレスに送られるＸ−Ｙステージ（１）と、該Ｘ
−Ｙステージ（１）に向かって光ビーム（31）を照射す
る光ビーム照射手段（４）と、前記被検査体（２）の真
正なパターンのパターン寸法・パターン配置を記憶する
真正パターン記憶手段（M1）と、前記光ビーム（31）の
反射光ビーム（32）を検出して前記被検査体（２）のパ
ターンのパターン寸法・パターン配置を判読するパター
ン判読手段（６）と、該パターン判読手段（６）が判読
したパターン寸法・パターン配置と前記真正パターン記
憶手段（M1）の記憶する真正なパターン寸法・パターン
配置とを比較して、前記被検査体（２）のパターンのパ
ターン寸法・パターン配置の正否を判断する正否判定手
段（５）とを有するパターン検査装置において、前記被
検査体（２）が前記Ｘ−Ｙステージ（１）によって送ら
れる経路にそって存在し予め選択されているパターン検
査位置を記憶するパターン検査位置記憶手段（M2）が付
加されており、該パターン検査位置記憶手段（M2）に記
憶されているパターン検査位置に対応して検出された前
記パターンのみのパターン寸法・パターン配置を選択的
に判読して、前記真正パターンのパターン寸法・パター
ン配置と比較して、前記被検査体（２）のパターンのパ
ターン寸法・パターン配置の正否を判断するパターン検
査装置によって達成される。

〔作用〕

本発明に係るパターン検査装置にあっては、ステップ
アンドリピート方式に代えて、次のようにするものであ
る。すなわち、Ｘ−Ｙステージ１を一定速度をもって連
続に移動させながら、被検査体２に光ビーム31を照射
し、その反射光ビーム32をパターン判読手段６をもって
検出するが、そのすべてのパターンのパターン寸法・パ
ターン配置を真正パターンのパターン寸法・パターン配
置と比較するのではなく、不良が発生しやすいと設計デ
ータにもとづいて予想される限定されたパターン領域の
みのパターン寸法・パターン配置を真正なパターンのパ
ターン寸法・パターン配置と比較して、パターン全体の
パターン寸法・パターン配置の正否を判読する。本発明
のパターン検査装置においては、判読されたパターンの
うち、不良が発生しやすい領域と設計データにもとづい
て予想される限定されたパターン領域としてパターン検
査位置記憶手段M2に記憶されている予め決められたパタ
ーン検査位置に対応して判読されたパターンのみのパタ
ーン寸法・パターン配置が選択的に正否判定手段５に送
られ、そこで、予め真正パターン記憶手段M1に記憶され
る真正パターンのパターン寸法・パターン配置と比較さ
れ、パターン寸法・パターン配置の正否が判定されるの
で、Ｘ−Ｙステージ１を各パターン毎にパターン検査位
置に停止する必要がなく、検査時間が大幅に短縮され
る。

なお、パターン検査位置として予め選定しておく位置
は、上記のとおり、不良が発生しやすい領域と設計デー
タにもとづいて予想される限定されたパターン領域であ
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係るパ
ターン検査装置について説明する。

第１図、第２図参照 第１図はパターン検査装置の構成図である。

１は連続的にステップレスに送られるＸ−Ｙステージ
であり、２はＸ−Ｙステージに乗せられる被検査体であ
る。31は光ビーム照射手段４によって照射される光ビー
ムであり、32は光ビーム31が被検査体で反射した反射光
ビームである。６は反射ビーム32を受けてそのパターン
のパターン寸法・パターン配置を判読するパターン判読
手段である。M1は真正パターンのパターン寸法・パター
ン配置を記憶する真正パターン記憶手段であり、M2は設
計データにもとづいて選択されたパターン検査位置を記
憶するパターン検査位置記憶手段である。５が本発明の
要旨に係る正否判定手段であり、パターン検査位置記憶
手段M2に対応するパターンのみのパターン寸法・パター
ン配置を選択的に読み出してその正否判断をする。

第２図は、パターン検査装置の検査手順を示すフロー
チャートである。

先づ、設計データにもとづきパターン寸法・パターン
配置に不良が発生しやすいと推定されてその位置におい
てはパターン寸法・パターン配置の検査が必要であると
して選択された位置を記憶しているパターン検査位置記
憶手段M2に記憶されているパターン検査位置を読み込
み、Ｘ−Ｙステージ１は連続的にステップレスに移動し
ながら、光ビーム31を被検査体２に照射し、その反射光
ビーム32をパターン判読手段６を使用して検出してパタ
ーンのパターン寸法・パターン配置を連続的に判読す
る。判読されたパターンのパターン寸法・パターン配置
のうち、前記のパターン検査位置記憶手段M2から読み込
まれたパターン検査位置に対応するパターンのみのパタ
ーン寸法・パターン配置を正否判定手段５に送り、その
他のパターンデータを捨てる。正否判定手段５におい
て、前記のパターン検査位置に対応するパターンのパタ
ーン寸法・パターン配置と真正パターン記憶手段M1に記
憶されている真正パターンのパターン寸法・パターン配
置とを比較して、一致していれば正常と判断して、次の
検査位置で同様に正否の判定を行い、全検査位置での判
定が終了するまでこの動作を繰り返す。真正パターンの
パターン寸法・パターン配置と比較して不一致と判定さ
れた場合にはエラー表示される。

各検査位置でＸ−Ｙステージ１を停止する必要がない
ので、検査時間が大幅に短縮される。

なお、パターン寸法・パターン配置の判読手段として
は、レーザ光のパターンエッジにおける散乱光を検出し
て判読する方法、CCD等イメージセンサーを利用して判
読する方法等がある。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係るパターン検査装置
においては、Ｘ−Ｙステージを各パターン毎に停止する
ことなく、連続的にステップレスに移動しながらパター
ン寸法・パターン配置を判読し、その中から、設計デー
タにもとづき不良が発生しやすいと予想されるからこの
位置では検査が必要であると予め選択されたパターン検
査位置に対応するパターンのみのパターン寸法・パター
ン配置を選択して、これと対応する真正パターンのパタ
ーン寸法・パターン配置と比較して、パターン寸法・パ
ターン配置の正否を判定するので、検査時間が著しく短
縮される。CCDラインセンサを検査する場合を例にとれ
ば、従来４〜８時間要していたものが、本発明に係るパ
ターン検査装置を使用すれば、数秒〜数十秒で完了す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るパターン検査装置の
構成図である。 第２図は、本発明の一実施例に係るパターン検査装置の
検査手順を示すフローチャートである。 第３図は、従来技術に係るパターン検査装置の構成図で
ある。 １……Ｘ−Ｙステージ、 ２……被検査体、 31……光ビーム、 32……反射光ビーム、 ４……光ビーム照射手段、 ５……本発明の要旨に係る正否判定手段、 51……従来技術に係る正否判定手段、 ６……パターン判読手段、 M1……真正パターン記憶手段、 M2……パターン検査位置記憶手段、 M3……Ｘ−Ｙステージを決められた距離づゝ移動させる
手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査体（２）が載置され、連続的にステ
   ップレスに送られるＸ−Ｙステージ（１）と、該Ｘ−Ｙ
   ステージ（１）に向かって光ビーム（31）を照射する光
   ビーム照射手段（４）と、前記被検査体（２）の真正な
   パターンのパターン寸法・パターン配置を記憶する真正
   パターン記憶手段（M1）と、前記光ビーム（31）の反射
   光ビーム（32）を検出して前記被検査体（２）のパター
   ンのパターン寸法・パターン配置を判読するパターン判
   読手段（６）と、該パターン判読手段（６）が判読した
   パターン寸法・パターン配置と前記真正パターン記憶手
   段（M1）の記憶する真正なパターン寸法・パターン配置
   とを比較して、前記被検査体（２）のパターンのパター
   ン寸法・パターン配置の正否を判断する正否判定手段
   （５）とを有するパターン検査装置において、 前記被検査体（２）が前記Ｘ−Ｙステージ（１）によっ
   て送られる経路にそって存在し予め選択されているパタ
   ーン検査位置を記憶するパターン検査位置記憶手段（M
   2）が付加されており、 該パターン検査位置記憶手段（M2）に記憶されているパ
   ターン検査位置に対応して検出された前記パターンのみ
   のパターン寸法・パターン配置を選択的に判読して、前
   記真正パターンのパターン寸法・パターン配置と比較し
   て、前記被検査体（２）のパターンのパターン寸法・パ
   ターン配置の正否を判断することを特徴とするパターン
   検査装置。