JP2747105B2 - 画像データ検証方法及び装置 - Google Patents

画像データ検証方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 画像データ検証方法に関し, 検証能力の向上を目的とし, パターン形状を規定する画像情報を有する第一画像デ
ータ及び第二画像データの比較照合によりパターン形状
の一致を検出する画像データ検証方法において,双方の
画像データに存在するパターン形状について,全てのパ
ターン形状が同じだけ大きく又は小さくすることに相当
するデータ加工を行った後,前記比較照合を行うように
構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は,画像データ検証方法及び装置に関し,特に
この画像データ検証方法及び装置は,半導体等の固体電
子デバイスのパターン形状に関する二つの画像データの
比較照合による一致の検証に有用である。
半導体その他の固体電子デバイス等の製造において
は,電子デバイス上に形成される各積層毎のパターン形
状のためのフォトマスク,レチクル(原版マスク)が製
作される。これらは,そのパターン形状にたとえ微細で
あっても欠陥が存在するとその後の製品製作に重大な影
響を与える。このため,フォトマスク又はレチクル等で
は,これらが出来上った時点でパターン形状が正確であ
るかどうかについての検証となるパターン検査が行われ
る。
一般的にこのような検証では,レチクル又はマスクの
パターン形状を電気信号に変換し,これによって得られ
た画像データが,予め設計段階で作られた検査用画像デ
ータとの間で比較照合される。この比較照合では,レチ
クル等の全領域において双方の画像データの信号が一致
するか否かについて比較照合が行われるものであり,双
方のデータが全てにおいて一致することがこの検証に必
要である。
[従来の技術] 従来の画像データ検証方法について,レチクル画像検
査方法における検証方法を例として図6に基づいて説明
する。同図において,レチクル61上に金属薄膜で描かれ
たパターン形状D11は,光学装置及び光電変換手段から
成る画像取込み部62によって電気信号であるレチクル画
像データD1に変換される。
この信号形式は、レチクルの全領域を走査して、光電
変換装置の単位領域毎に、パターンの存在有無に応じて
電気的に信号を変化させた画像データ信号形式であり、
例えば、単位領域毎に存在するパターン形状を、その中
心点座標(X1,Y1)並びにパターンの幅(W1)及び高さ
(H1)を規定することによって表現するパターン形状に
相当する信号である。検査データD21は,レチクルの製
作に先立ってレチクル製作のための露光用データと同様
に設計マスクデータから作成されており,この検査デー
タ(検査装置用データ)D21では,例えば,レチクル全
体の領域において存在するパターン形状が,その中心点
座標(X2,Y2)並びにパターンの幅(W2)及び高さ(H
2)を規定する信号形式で表現される。このように、検
査装置用データD21は、レチクル画像データD1とは表現
形式が異なるため、同じ表現形式の画像データ信号に変
換するためのフォーマット変換部63によって変換され、
検査画像データD2とされる。
各画像データD1,D2は比較部66において比較照合さ
れ,その一致が検出されればレチクルの良好なことが,
不一致が検出されれば欠陥の存在の旨及びその不一致信
号が,夫々出力部67に出力される。レチクル画像データ
D1及び検査用画像データD2のいずれかのデータに対して
は,各データが作成された後に変更等があり,データの
補正が必要ならば,前記比較照合に先立って画像データ
補正部64,65により必要な補正がなされる。
双方の画像データD1,D2の比較は,全ての領域におい
て継続的に走査が行われることにより、各パターン形状
が、例えばX及びYの各座標において、夫々一致するか
否かについて検査されることに相当する。従ってレチク
ルの領域上における全ての座標点を走査する必要がある
ことから,比較部での比較照合検査はきわめて高速に行
われる。
[発明が解決しようとする課題] レチクルに欠陥が存在し,この欠陥が,エッチング等
の不良に起因するものできわめて微細な場合には,走査
中に生ずる不一致信号の継続時間はきわめて短かい。前
記の如く高速で比較照合を行う比較部においては,走査
の周波数がきわめて高いため,この微細欠陥の存在のた
め短時間継続する不一致信号と,高い周波数によって生
ずる信号波形の歪みに起因する雑音信号との識別が困難
であるという問題がある。比較部での検出感度を上げる
と,単に雑音電圧の存在を不一致信号即ち,レチクル欠
陥の存在として検出し,或いは検出感度を下げると,微
細なレチクルの欠陥の存在を見逃すことにつながる。一
般的に二つの画像データの比較照合によって一致を検証
するデータ検証方法及び装置ではこの問題が常に生ず
る。
本発明は,上述の問題点に鑑み,二つの画像データの
比較照合によりその一致を検証する従来の画像データ検
証方法及び装置を改良し,もって検証能力が高い,即ち
高速で且つ正確な一致の検証が可能な画像データ検証方
法及び装置を提供することを目的とする。
[課題を達成するための手段] 図1は本発明の原理図である。同図において,D1は第
一画像データ,D2は第二画像データ,D1Aは第一画像加工
データ,D2Aは第二画像加工データ,1は画像データメモリ
部,2は画像データ加工手段,3は比較手段,4は出力部であ
る。
上記目的を達成するため,本発明の画像データ検証方
法では,図1に示されるように,パターン形状を規定す
る画像情報を有する第一画像データ(D1)及び第二画像
データ(D2)の比較照合によりパターン形状の一致を検
出する画像データ検証方法において, 双方の画像データに存在するパターン形状について,
全てのパターン形状が同じだけ大きく又は小さくなるこ
とに相当するデータ加工を行った後,前記比較照合を行
うように構成し,また本発明の画像データ検証装置で
は,パターン形状を規定する画像情報を有する第一画像
データ(D1)及び第二画像データ(D2)を記憶する画像
データメモリ部(1)と, 前記第一及び第二画像データについて,存在する全て
のパターン形状が同じだけ大きく又は小さくなることに
相当するデータ加工を行い,第一及び第二加工画像デー
タ(D1A,D2A)に変換して出力する画像データ加工手段
(2)と, 前記第一及び第二画像加工データ(D1A,D2A)を比較
照合して一致・不一致を検出する比較手段(3)と, 前記比較手段(4)の比較結果を出力する出力部
(4)とを備えるように構成する。
従来画像データ補正部64,65(図6)は,画像データ
の変更に応じて個別に作動させるに過ぎなかったが,本
発明の検証方法及び装置においては,双方の画像データ
の比較照合に先立って画像データ加工手段を予め連動し
て作動させ,双方の画像データに対して画像データの有
するパターン形状を大きくし(以下太り加工という),
或いは小さくする(以下細り加工という)ことに相当す
るデータ加工を行うことで不一致の存在の検出を容易に
するものである。換言すれば,このデータ加工は,存在
するパターン形状について,パターン形状が太くまたは
細くなるようにする操作である。この場合,従来の画像
データ補正部を画像データ加工手段として使用すること
でき,双方の画像データに対して同じデータ加工を行う
ように制御する。
[作用] 双方の画像データに存在するパターン形状について,
全てのパターン形状が同じだけ大きく又は小さくなるこ
とに相当するデータ加工を行うことで,双方の画像デー
タに不一致が存在する場合には,この不一致が拡大さ
れ,比較手段において走査中に検出される不一致信号の
継続時間が長くなるため,比較手段において双方の画像
データの不一致の検出が容易になる。
[実施例] 図面に基いて本発明を更に説明する。
図2は,本発明の画像データ検証方法をレチクル検査
のために用いた実施例1の画像データ検証方法を示すた
めのフローチャートである。同図において,レチクル21
に描かれているパターン形状D11は,光学装置及びCCD
(電荷結合デバイス)等の光電変換手段を介して電気信
号に変換されて画像取り込みが行われ(ステップS1),
第一画像データを成すレチクル画像データD1に変換され
る。また,これとは別にレチクル検査のために用意され
た検査装置用データD21は,レチクル画像データD1と同
じフォーマットにするための画像データ変換が行われる
(ステップS2)。これにより第二画像データを成す検査
用画像データD2が得られる。双方の画像データD1,D2に
ついては,夫々ステップS3及びS4において太り又は細り
加工が行われる。双方のデータ加工は全く同じ量だけの
加工となるように制御される。この制御は,二つのデー
タ加工手段を介して同時に行うことも,或いは同じ一つ
のデータ加工手段を介して順次に行うこともできる。
太り加工とは,画像データに存在する全てのパターン
形状について,パターン形状を外側に移動させてパター
ン形状を拡大する加工を言う。拡大加工自体は等方的で
ある必要はなく,例えばX−Y座標において幅W,高さH
を有する形状について,X方向の幅Wのみを拡大する加工
のみで足り,また幅Wの内Xのプラス方向のみの拡大加
工でも足りる。またこの拡大はパターン形状の幅又は高
さに対応させて比率で拡大することも,或いは幅W又は
高さHの何れか又は双方を定寸法だけ拡大することもで
きる。微小な欠陥検出の場合には,例えば走査方向であ
るX方向の幅Wの定寸法の拡大が好適である。細り加工
は,太り加工とは逆にパターン形状を内側に移動させて
パターン形状を縮小する加工を言い,その他の点につい
ては前記太り加工と同様である。
図3は,画像データの太り加工の説明図である。同図
(a)においてレチクル画像データD1は,パターン形状
101と微細な欠陥部102を有するデータとしてある。等方
的な且つ定寸法の太り加工により,このレチクル画像デ
ータD1は同図(c)のレチクル画像加工データD1Aにデ
ータ加工される。ここにおいて,前記微細な欠陥部102
は拡大された欠陥部112となる。同図(b)の検査用画
像データD2も同じデータ加工を施され,同図(d)の検
査用画像加工データD2Aにデータ加工される。双方の画
像加工データD1A,D2Aは比較部において比較され,欠陥
部102に相当する拡大された欠陥部301を有する比較出力
データD3が得られる。このようにして,従来検出感度に
よっては見逃されていたレチクル画像データD1の微細欠
陥102は,この実施例の画像データ検証方法によって検
出でき,当該レチクルは不良と判定できる。
図4はレチクル画像データの細り加工の例を示すもの
である。同図(a)のレチクル画像データD1は,パター
ン形状103とこのパターン形状の中に存在する微小欠陥
部104とを有するものとしてある。このレチクル画像デ
ータD1は,定寸法だけ細り加工されて同図(b)のレチ
クル画像加工データD1Aに加工され,このため微小欠陥
部104が拡大された欠陥部114として検出される。細り加
工の場合,同図で示したように,パターン形状が存在す
る領域が大きく,レチクルにおける微細な欠陥信号がパ
ターン形状の存在しない信号に相当する場合に特に有効
である。
図5は,本発明の一実施例の画像検証装置を含むレチ
クル検査装置のブロック図である。同図においてレチク
ル51は,光学装置及び光電変換部52によってレチクル上
のパターン形状D11を読み取られ,この結果得られたレ
チクル画像データは画像メモリ53に記憶される。一方磁
気テープ54に記録されたレチクル検査装置用データD21
はフォーマット変換部55によってレチクル画像データと
同じ信号形式に変換され,この結果得られた検査用画像
データは別の画像メモリ56に記憶される。太り・細りデ
ータ加工部57は,双方の画像メモリ53,56に記憶された
画像データについて太り加工或いは細り加工を施し,こ
れによって得られたレチクル画像加工データ及び検査用
画像加工データを再び画像メモリ53,56内に戻す。次に
双方の画像加工データは,比較部58に夫々入力信号とし
て与えられ,比較部58の比較結果が出力部59に表示とし
て出力される。この検証結果が不一致の場合には,前述
の図3(e)の如き表示が出力される。
上記各実施例においては,主としてレチクル画像の検
査を例として採り上げたが,本発明の画像データ検証方
法は,これに限られるものではなく,二つの画像データ
の一致を検証する全ての場合に応用できる。例えば,マ
スクデータの検査データとの照合の他,ウェハー等の検
査や半導体のチップの検証を行ったり,或いはチップ相
互を比較検査してその一致を確認することもできる。後
者の場合,双方のチップ形状から光学装置及び光電変換
装置を介して得られた画像信号は,画像メモリ内にチッ
プ画像データとして記憶され,双方のチップ画像データ
を太り,又は細り加工した後,比較部で一致・不一致を
検査する。このようにして双方のチップの同一性の検証
が容易に行われる。
なお,上記各実施例等の説明では,各画像データは全
てレチクルのパターン形状を同じ信号形式で表わすもの
として説明してきたが,双方の各画像データは,必ずし
も直接のデータ形式として上記の如き同じ信号形式とさ
れていなくとも良い。即ち,前述の如くレチクル画像デ
ータは通常,レチクルの領域を極めて細分化し,コマ領
域毎の情報を多数有するという形式の信号で表現されて
いるが,比較に先立って,これと異なる形式に表現され
ている検査装置用データをフォーマット変換すること自
体を必要とはしない。この場合,レチクル画像データを
検査装置用データと同形式のデータに変換することも,
或いは相互に異なる信号形式のまま,比較照合ソフト自
体にパターン形状の太り・細り加工に相当するデータ加
工ソフトを含ませることも可能だからである。
[発明の効果] 以上説明したように,本発明の画像データ検証方法及
び装置によると,比較部における感度を特別に上げるこ
となく,二つの画像データの一致検証において高速走査
においても微小な信号の違いの判別が容易になり,画像
データの検査能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の原理図,図2は実施例1のフローチャー
ト,図3は太りデータ加工の説明図で(a)〜(e)は
夫々各画像データの加工前及び加工後のデータ,並びに
出力データの各形状を示す平面図,図4は細りデータ加
工の説明図で,(a),(b)は夫々データ加工前及び
加工後の各形状を示す平面図,図5は実施例2のレチク
ル画像検査装置のブロック図,図6は従来のレチクル検
査装置のブロック図である。 図1において,D1は第一画像データ,D2は第二画像デー
タ,D1Aは第一画像加工データ,D2Aは第二画像加工デー
タ,D3は比較出力データ,1は画像データメモリ部,2は画
像データ加工手段,3は比較部,4は出力部である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パターン形状を規定する画像情報を有する
    第一画像データ(D1)及び第二画像データ(D2)の比較
    照合によりパターン形状の一致を検出する画像データ検
    証方法において, 双方の画像データに存在するパターン形状について,全
    てのパターン形状が同じだけ大きく又は小さくなること
    に相当するデータ加工を行った後,前記比較照合を行う
    ことを特徴とする画像データ検証方法。
  2. 【請求項2】前記第一画像データが,パターン形状から
    光電変換によって得られたパターン画像データであり,
    前記第二画像データが,前記パターン形状検査のための
    検査用画像データであることを特徴とする請求項1記載
    の画像データ検証方法。
  3. 【請求項3】前記第一及び第二画像データが夫々,二つ
    のパターン形状から光電変換によって得られたパターン
    画像データであることを特徴とする請求項1記載の画像
    検証方法。
  4. 【請求項4】パターン形状を規定する画像情報を有する
    第一画像データ(D1)及び第二画像データ(D2)を記憶
    する画像データメモリ部(1)と, 前記第一及び第二画像データについて,存在する全ての
    パターン形状が同じだけ大きく又は小さくなることに相
    当するデータ加工を行い,第一及び第二画像加工データ
    (D1A,D2A)に変換して出力する画像データ加工手段
    (2)と, 前記第一及び第二画像加工データ(D1A,D2A)を比較照
    合して一致・不一致を検出する比較手段(3)と, 前記比較手段(4)の比較結果を出力する出力部(4)
    とを備える画像データ検証装置。
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