JP3122178B2 - パターン検査装置 - Google Patents
パターン検査装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路や液晶
表示装置の製造に使用するレチクル,マスクなどのパタ
ーン欠陥を検出するパターン検査装置に係わり、特に基
準パターンデータの丸め処理機能を備えたパターン検査
装置に関する。
表示装置の製造に使用するレチクル,マスクなどのパタ
ーン欠陥を検出するパターン検査装置に係わり、特に基
準パターンデータの丸め処理機能を備えたパターン検査
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の製造において、パター
ン転写に供されるフォトマスクにパターン断線などの欠
陥が存在すると、所望する半導体素子を得られずに歩留
りの低下を招く。そこで従来、電子ビーム描画装置で製
作されたフォトマスクのパターン欠陥などを検査するパ
ターン検査装置が用いられている。この装置は、フォト
マスクに光を照射してマスク上に形成されているパター
ンに応じた光信号を検出し、該マスクにパターンを形成
する際に用いられた設計データから得られる基準信号
と、上記検出信号とを比較照合して、マスク上のパター
ン欠陥の有無及びパターンの正否を検査するというもの
である。
ン転写に供されるフォトマスクにパターン断線などの欠
陥が存在すると、所望する半導体素子を得られずに歩留
りの低下を招く。そこで従来、電子ビーム描画装置で製
作されたフォトマスクのパターン欠陥などを検査するパ
ターン検査装置が用いられている。この装置は、フォト
マスクに光を照射してマスク上に形成されているパター
ンに応じた光信号を検出し、該マスクにパターンを形成
する際に用いられた設計データから得られる基準信号
と、上記検出信号とを比較照合して、マスク上のパター
ン欠陥の有無及びパターンの正否を検査するというもの
である。
【0003】図12は、従来のパターン検査装置の概略
構成を示すブロック図である。この装置では、まずフォ
トマスク1を載置したテーブル2をX方向或いはY方向
に連続的に移動してストライプ3単位の検査を行う。さ
らに、テーブル2の連続移動方向と直交する方向にスト
ライプ幅だけテーブル2を移動して上記ストライプ単位
の検査を繰り返し、フォトマスク1のパターン形成領域
全面を網羅した検査を行う。
構成を示すブロック図である。この装置では、まずフォ
トマスク1を載置したテーブル2をX方向或いはY方向
に連続的に移動してストライプ3単位の検査を行う。さ
らに、テーブル2の連続移動方向と直交する方向にスト
ライプ幅だけテーブル2を移動して上記ストライプ単位
の検査を繰り返し、フォトマスク1のパターン形成領域
全面を網羅した検査を行う。
【0004】このストライプ検査では、フォトマスク1
上に形成されているパターンに応じた光信号を光センサ
4で検出して観測値Aを得ると共に、フォトマスク1に
パターンを形成する際に用いられた設計データBを計算
機5から読み込み、基準信号発生部7のビット展開回路
11で図13のビットパターンデータC′を作成し、観
測データAの画素毎に対応する基準データCを生成し
て、双方の信号をテーブル2の測定位置毎に比較照合を
行うという処理を、テーブル2を一定速度で連続的に移
動しながら行う工程となっていた。
上に形成されているパターンに応じた光信号を光センサ
4で検出して観測値Aを得ると共に、フォトマスク1に
パターンを形成する際に用いられた設計データBを計算
機5から読み込み、基準信号発生部7のビット展開回路
11で図13のビットパターンデータC′を作成し、観
測データAの画素毎に対応する基準データCを生成し
て、双方の信号をテーブル2の測定位置毎に比較照合を
行うという処理を、テーブル2を一定速度で連続的に移
動しながら行う工程となっていた。
【0005】従来の検査装置では、設計データBから作
成する基準データCが、観測データAに比べてあまりに
正確な像を形成するため、実際のパターンと比較判定す
る場合に、特にパターンのコーナの部分で差異が大きく
なり欠陥と判定することがあった。つまり、図14に示
すように、設計パターンデータをビットパターン展開し
た元図形(a)は、パターンの白黒のエッジやコーナ形
状がはっきり現れるのに対して、光センサ4で撮像した
観測データ(b)は白黒エッジ・コーナ形状共にぼやけ
たり、丸まったりしている。このため、単純に比較した
場合には比較結果(c)のように、コーナやエッジに相
当する部分で誤差が大として欠陥と指摘することにな
る。
成する基準データCが、観測データAに比べてあまりに
正確な像を形成するため、実際のパターンと比較判定す
る場合に、特にパターンのコーナの部分で差異が大きく
なり欠陥と判定することがあった。つまり、図14に示
すように、設計パターンデータをビットパターン展開し
た元図形(a)は、パターンの白黒のエッジやコーナ形
状がはっきり現れるのに対して、光センサ4で撮像した
観測データ(b)は白黒エッジ・コーナ形状共にぼやけ
たり、丸まったりしている。このため、単純に比較した
場合には比較結果(c)のように、コーナやエッジに相
当する部分で誤差が大として欠陥と指摘することにな
る。
【0006】しかし、現実にマスクの製造の際にはパタ
ーンの角が丸まるのが普通であり、ある程度の丸まりで
あれば半導体集積回路の電気的特性にも影響しない。こ
のため、マスクパターンの角が丸まっていることは、欠
陥とはせずに検査を進めることが望ましい。
ーンの角が丸まるのが普通であり、ある程度の丸まりで
あれば半導体集積回路の電気的特性にも影響しない。こ
のため、マスクパターンの角が丸まっていることは、欠
陥とはせずに検査を進めることが望ましい。
【0007】そこで図12の装置では、分布関数演算回
路13において、観測光学系で発生するぼやけ(レンズ
の開口特性,センサにおける隣接画素の干渉等に起因す
る)を補償するために、点広がり分布関数を用いて、基
準データCを重み付け加算,多値化して、観測データA
全体の丸まり(ぼやけ)を近似して基準データEとして
いる。さらに、観測領域にある、検査中の図形がコーナ
なのか或いはコーナ以外の全面白パターン,全面黒パタ
ーン,パターンのエッジ部分に相当するものなのかを特
徴抽出回路14で特徴抽出して、比較検査時の誤差のし
きい値Fを特徴毎に変更して、パターン形状による微妙
な差異があっても欠陥としないようにしていた。このし
きい値Fを変更する手段は、特にパターンのコーナ部分
において疑似欠陥を発生しないために有効であった。
路13において、観測光学系で発生するぼやけ(レンズ
の開口特性,センサにおける隣接画素の干渉等に起因す
る)を補償するために、点広がり分布関数を用いて、基
準データCを重み付け加算,多値化して、観測データA
全体の丸まり(ぼやけ)を近似して基準データEとして
いる。さらに、観測領域にある、検査中の図形がコーナ
なのか或いはコーナ以外の全面白パターン,全面黒パタ
ーン,パターンのエッジ部分に相当するものなのかを特
徴抽出回路14で特徴抽出して、比較検査時の誤差のし
きい値Fを特徴毎に変更して、パターン形状による微妙
な差異があっても欠陥としないようにしていた。このし
きい値Fを変更する手段は、特にパターンのコーナ部分
において疑似欠陥を発生しないために有効であった。
【0008】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。即ち、コーナに丸まりがあるマ
スクパターンでは、疑似欠陥を発生させないためにコー
ナにおけるしきい値を甘くする必要があるが、しきい値
の設定を必要以上に甘くした場合には、コーナ付近に隣
接して存在する本来指摘すべき欠陥でも、検出できなく
なるという改善すべき点があった。
のような問題があった。即ち、コーナに丸まりがあるマ
スクパターンでは、疑似欠陥を発生させないためにコー
ナにおけるしきい値を甘くする必要があるが、しきい値
の設定を必要以上に甘くした場合には、コーナ付近に隣
接して存在する本来指摘すべき欠陥でも、検出できなく
なるという改善すべき点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のパ
ターン検査装置においては、実際に製造されるマスクパ
ターンのコーナが一般に丸まっているため、コーナにお
ける基準パターンデータと検査パターンデータとの比較
で本来欠陥でない部分(疑似欠陥)も欠陥と判定されて
しまう。また、コーナにおける比較のしきい値を甘くす
ると、コーナ付近に存在する欠陥を検出できないという
問題があった。
ターン検査装置においては、実際に製造されるマスクパ
ターンのコーナが一般に丸まっているため、コーナにお
ける基準パターンデータと検査パターンデータとの比較
で本来欠陥でない部分(疑似欠陥)も欠陥と判定されて
しまう。また、コーナにおける比較のしきい値を甘くす
ると、コーナ付近に存在する欠陥を検出できないという
問題があった。
【0010】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、コーナの丸まりに起因
する疑似欠陥の発生を防止することができ、且つコーナ
付近に存在する本来の欠陥を確実に検出することがで
き、パターン検査精度の向上をはかり得るパターン検査
装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、コーナの丸まりに起因
する疑似欠陥の発生を防止することができ、且つコーナ
付近に存在する本来の欠陥を確実に検出することがで
き、パターン検査精度の向上をはかり得るパターン検査
装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、基準パ
ターンデータのコーナ部分に丸め処理を施して検査パタ
ーンデータと比較することにある。
ターンデータのコーナ部分に丸め処理を施して検査パタ
ーンデータと比較することにある。
【0012】即ち本発明は、検査対象パターンに対応す
る設計パターンのデータをビットデータに展開するビッ
ト展開手段と、展開して得られた基準パターンデータに
対しコーナの丸め処理を行うコーナ丸め手段と、基準パ
ターンデータに基づきパターンの特徴を抽出する特徴抽
出手段と、抽出されたパターン特徴に基づき丸め処理さ
れた基準パターンデータと検査対象パターンから得られ
た検査パターンデータとを比較する比較手段とを備え、
検査対象パターンの欠陥を検出するパターン検査装置に
おいて、コーナ丸め手段を、基準パターンデータに対し
(例えばコーナパターン検出ウインドを走査して)コー
ナ丸め処理すべきコーナパターンを検出するコーナパタ
ーン検出回路と、検出されたコーナパターンに応じたマ
スキングパターンデータを発生するマスキングパターン
データ発生回路と、基準パターンデータの中でコーナパ
ターンを含む図形パターンデータと該図形パターンデー
タに対応するそれぞれのマスキングパターンデータとを
(例えば排他的論理和処理によって)合成処理し、基準
パターンデータにおけるコーナ部分を丸める図形合成回
路とから構成するようにしたものである。
る設計パターンのデータをビットデータに展開するビッ
ト展開手段と、展開して得られた基準パターンデータに
対しコーナの丸め処理を行うコーナ丸め手段と、基準パ
ターンデータに基づきパターンの特徴を抽出する特徴抽
出手段と、抽出されたパターン特徴に基づき丸め処理さ
れた基準パターンデータと検査対象パターンから得られ
た検査パターンデータとを比較する比較手段とを備え、
検査対象パターンの欠陥を検出するパターン検査装置に
おいて、コーナ丸め手段を、基準パターンデータに対し
(例えばコーナパターン検出ウインドを走査して)コー
ナ丸め処理すべきコーナパターンを検出するコーナパタ
ーン検出回路と、検出されたコーナパターンに応じたマ
スキングパターンデータを発生するマスキングパターン
データ発生回路と、基準パターンデータの中でコーナパ
ターンを含む図形パターンデータと該図形パターンデー
タに対応するそれぞれのマスキングパターンデータとを
(例えば排他的論理和処理によって)合成処理し、基準
パターンデータにおけるコーナ部分を丸める図形合成回
路とから構成するようにしたものである。
【0013】
【作用】本発明によれば、設計パターンデータをビット
展開して得られる基準パターンデータに対しコーナの丸
め処理を施すことにより、基準パターンを実際に形成さ
れたコーナに丸みを有する検査対象パターンに近付ける
ことができる。従って、コーナの丸まりに起因する疑似
欠陥を欠陥と判定する不都合はなくなる。しかもこのと
き、コーナで単に比較のしきい値を甘くした従来装置と
は異なり、コーナにおける比較判定のしきい値を従来よ
りも厳しくできるので、コーナ付近における欠陥を確実
に検出することができる。これにより、パターン検査精
度の向上をはかることが可能となる。
展開して得られる基準パターンデータに対しコーナの丸
め処理を施すことにより、基準パターンを実際に形成さ
れたコーナに丸みを有する検査対象パターンに近付ける
ことができる。従って、コーナの丸まりに起因する疑似
欠陥を欠陥と判定する不都合はなくなる。しかもこのと
き、コーナで単に比較のしきい値を甘くした従来装置と
は異なり、コーナにおける比較判定のしきい値を従来よ
りも厳しくできるので、コーナ付近における欠陥を確実
に検出することができる。これにより、パターン検査精
度の向上をはかることが可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0015】図1は、本発明の第1の実施例に係わるパ
ターン検査装置の概略構成を示すブロック図である。基
本的な構成は図12に示した従来装置と類似している
が、本装置では基準信号発生部10に新たにコーナ丸め
回路12を付加している。
ターン検査装置の概略構成を示すブロック図である。基
本的な構成は図12に示した従来装置と類似している
が、本装置では基準信号発生部10に新たにコーナ丸め
回路12を付加している。
【0016】計算機5からの設計パターンデータBは、
ビット展開回路11によりビットパターンデータに展開
され、このビットパターンデータは基準パターンデータ
Cとしてコーナ丸め回路12及び特徴抽出回路14に供
給される。コーナ丸め回路12は、基準パターンデータ
Cに基づき後述するコーナの丸め処理を行い、分布関数
演算回路13に結果を出力する。分布関数演算回路13
の出力Eは比較判定回路6に供給されて、検査パターン
から得られる検査パターンデータAと比較される。ここ
で、特徴抽出回路14では、観測領域にある検査中の図
形がコーナなのか或いはコーナ以外の全面白パターン,
全面黒パターン,パターンのエッジ部分に相当するもの
なのかを特徴抽出して、比較検査時の誤差のしきい値F
を特徴毎に変更する。
ビット展開回路11によりビットパターンデータに展開
され、このビットパターンデータは基準パターンデータ
Cとしてコーナ丸め回路12及び特徴抽出回路14に供
給される。コーナ丸め回路12は、基準パターンデータ
Cに基づき後述するコーナの丸め処理を行い、分布関数
演算回路13に結果を出力する。分布関数演算回路13
の出力Eは比較判定回路6に供給されて、検査パターン
から得られる検査パターンデータAと比較される。ここ
で、特徴抽出回路14では、観測領域にある検査中の図
形がコーナなのか或いはコーナ以外の全面白パターン,
全面黒パターン,パターンのエッジ部分に相当するもの
なのかを特徴抽出して、比較検査時の誤差のしきい値F
を特徴毎に変更する。
【0017】コーナ丸め回路12は、図2に示すよう
に、コーナパターン検出ウインド回路21,マスキング
パターンデータ発生回路22及び図形合成回路23から
構成されている。
に、コーナパターン検出ウインド回路21,マスキング
パターンデータ発生回路22及び図形合成回路23から
構成されている。
【0018】コーナパターン検出ウインド回路21は、
ストライプデータである基準パターンデータCが順次入
力される毎に、所定のビット構成のコーナパターン検出
プレートを作用させて、コーナを丸めるべきパターンが
含まれているか否かを検出する。コーナ丸めすべきパタ
ーンを検出した場合は、コーナパターン検出ウインド回
路21は、一致検出した図形を示す図形コードHと共
に、特徴に一致する旨のフラグIを立てる。
ストライプデータである基準パターンデータCが順次入
力される毎に、所定のビット構成のコーナパターン検出
プレートを作用させて、コーナを丸めるべきパターンが
含まれているか否かを検出する。コーナ丸めすべきパタ
ーンを検出した場合は、コーナパターン検出ウインド回
路21は、一致検出した図形を示す図形コードHと共
に、特徴に一致する旨のフラグIを立てる。
【0019】マスキングパターンデータ発生回路22
は、コーナパターン検出ウインド回路21のフラグIが
立った場合に、コーナパターン検出ウインド回路21が
出力した図形コードHに応じたマスキングパターンJを
発生する。なお、これらの図形コードHは、パターンの
コーナの向き,凹凸の別などで区別する。
は、コーナパターン検出ウインド回路21のフラグIが
立った場合に、コーナパターン検出ウインド回路21が
出力した図形コードHに応じたマスキングパターンJを
発生する。なお、これらの図形コードHは、パターンの
コーナの向き,凹凸の別などで区別する。
【0020】マスキングパターンデータ発生回路22
は、コーナ丸め処理する前の元図形のうち、白黒反転す
べきビットの位置にデータ“1”を立て、それ以外をデ
ータ“0”としたビットパターンを発生させる。図3
は、コーナパターン検出ウインド回路21で検出したコ
ーナパターンと、マスキングパターン発生回路22で発
生する、元図形に対応するマスキングパターンを例示し
たものである。
は、コーナ丸め処理する前の元図形のうち、白黒反転す
べきビットの位置にデータ“1”を立て、それ以外をデ
ータ“0”としたビットパターンを発生させる。図3
は、コーナパターン検出ウインド回路21で検出したコ
ーナパターンと、マスキングパターン発生回路22で発
生する、元図形に対応するマスキングパターンを例示し
たものである。
【0021】図形合成回路23は、図3のコーナパター
ン(元図形パターン)と変更ビットパターン(マスキン
グパターン)とをビット毎の排他的論理和(EX−O
R)演算する。即ち、元図形パターンはマスキングパタ
ーンのビットが“1”であるビットだけ白黒反転(デー
タの“0”,“1”を反転)されることになる。元図形
パターンが凸コーナパターンであればコーナを削り取る
ことに相当し、凹コーナパターンであればコーナを膨ら
ませることになる。この図形合成回路の出力をもって、
図4に示すようなコーナ丸め処理結果が得られる。
ン(元図形パターン)と変更ビットパターン(マスキン
グパターン)とをビット毎の排他的論理和(EX−O
R)演算する。即ち、元図形パターンはマスキングパタ
ーンのビットが“1”であるビットだけ白黒反転(デー
タの“0”,“1”を反転)されることになる。元図形
パターンが凸コーナパターンであればコーナを削り取る
ことに相当し、凹コーナパターンであればコーナを膨ら
ませることになる。この図形合成回路の出力をもって、
図4に示すようなコーナ丸め処理結果が得られる。
【0022】図2の概念に従って、1ビット丸め処理を
する具体的構成例を、図5に示す。図5において、51
はROM(読出し専用メモリ:Read Only Memory)、5
2(52a〜52e)はラッチ、53はシフトクロック
発振器、54(54a〜54c),55(55a〜55
c)はORゲート、56(56a〜56c)はEX−O
R(排他的論理和)ゲートを示している。ROM51,
ラッチ52a〜52cでコーナパターン検出ウインド回
路21が構成され、ROM51,ラッチ52d,52
e,ORゲート54,55でマスキングパターンデータ
発生回路22が構成され、EX−ORゲート56で図形
合成回路23が構成される。
する具体的構成例を、図5に示す。図5において、51
はROM(読出し専用メモリ:Read Only Memory)、5
2(52a〜52e)はラッチ、53はシフトクロック
発振器、54(54a〜54c),55(55a〜55
c)はORゲート、56(56a〜56c)はEX−O
R(排他的論理和)ゲートを示している。ROM51,
ラッチ52a〜52cでコーナパターン検出ウインド回
路21が構成され、ROM51,ラッチ52d,52
e,ORゲート54,55でマスキングパターンデータ
発生回路22が構成され、EX−ORゲート56で図形
合成回路23が構成される。
【0023】コーナパターン検出ウインド回路21は、
2次元のパターンマッチングを検出する機能があり、構
成方法はあらゆる手段が適用できるが、ここでは、RO
Mを使った例を説明する。ROMを使用すると、コーナ
パターン検出機能とマスキングパターンデータ発生機能
との両方を一度に実現できる。ROMはコーナパターン
検出するビット構成数によって必要な容量が決まる。
2次元のパターンマッチングを検出する機能があり、構
成方法はあらゆる手段が適用できるが、ここでは、RO
Mを使った例を説明する。ROMを使用すると、コーナ
パターン検出機能とマスキングパターンデータ発生機能
との両方を一度に実現できる。ROMはコーナパターン
検出するビット構成数によって必要な容量が決まる。
【0024】つまり、3×3ビットでパターンを検出す
る場合には、9ビットのアドレス線と9ビットのデータ
出力を持ったROMが必要になる。また、4×4ビット
のウインドを構成する場合は、16ビットのアドレス線
と16ビットのデータ出力が必要になる。コーナを削る
(膨らませる)ビット数をコーナ辺のビット数で表現す
ると、この実施例のコーナパターン検出ウインドは、n
ビット丸めの場合にはn+2ビットのマトリックスが必
要になる。
る場合には、9ビットのアドレス線と9ビットのデータ
出力を持ったROMが必要になる。また、4×4ビット
のウインドを構成する場合は、16ビットのアドレス線
と16ビットのデータ出力が必要になる。コーナを削る
(膨らませる)ビット数をコーナ辺のビット数で表現す
ると、この実施例のコーナパターン検出ウインドは、n
ビット丸めの場合にはn+2ビットのマトリックスが必
要になる。
【0025】図3の例は4ビット丸め処理のための6×
6ビットのウインドを示している。図6は、1〜4ビッ
ト丸めに相当するコーナパターン検出を行う状態を示し
ている。図5の例では、1ビット丸めのために、3×3
ビット=9ビットの入出力を持ったROMになる。
6ビットのウインドを示している。図6は、1〜4ビッ
ト丸めに相当するコーナパターン検出を行う状態を示し
ている。図5の例では、1ビット丸めのために、3×3
ビット=9ビットの入出力を持ったROMになる。
【0026】図5の構成で使用するROMに書き込むデ
ータの様子を、図7に示す。元図形のパターンの白を
“0”、黒を“1”と決めている。ROMのアドレス線
に走査検出するパターンを供給すると、入力するパター
ンによってROM内のアドレスが一義的に決まる。所定
のビット構成になった場合に、その図形パターンに相当
するマスキングパターンデータを、そのアドレスに予め
書き込んでおく。もし、コーナ丸めをすべきパターンに
該当しない入力パターンならば、書き込むマスキングパ
ターンデータは、全ビットが“0”である。
ータの様子を、図7に示す。元図形のパターンの白を
“0”、黒を“1”と決めている。ROMのアドレス線
に走査検出するパターンを供給すると、入力するパター
ンによってROM内のアドレスが一義的に決まる。所定
のビット構成になった場合に、その図形パターンに相当
するマスキングパターンデータを、そのアドレスに予め
書き込んでおく。もし、コーナ丸めをすべきパターンに
該当しない入力パターンならば、書き込むマスキングパ
ターンデータは、全ビットが“0”である。
【0027】図5において、元図形のストライプデータ
は、シフトクロック発振器53のクロックに従って、デ
ータラッチ52aにシフトラッチされる。ROM51の
アドレス線には、ラッチ52a〜52cのラッチ結果が
接続され、3×3ビットの2次元パターンを検定でき
る。
は、シフトクロック発振器53のクロックに従って、デ
ータラッチ52aにシフトラッチされる。ROM51の
アドレス線には、ラッチ52a〜52cのラッチ結果が
接続され、3×3ビットの2次元パターンを検定でき
る。
【0028】よって、図8に示すように、ROM51に
は3×3ビットのパターンを1ビットずつシフトしなが
ら走査することになる。そして、検出の結果のマスキン
グデータは3×3ビット分が一度に得られるが、パイプ
ライン処理で元図形とタイミングを合わせるために、3
ビットずつ遅延ラッチ52d,52eに一時的に保持さ
れて、図形合成回路の機能があるEX−ORゲート56
a〜56cに入力される。
は3×3ビットのパターンを1ビットずつシフトしなが
ら走査することになる。そして、検出の結果のマスキン
グデータは3×3ビット分が一度に得られるが、パイプ
ライン処理で元図形とタイミングを合わせるために、3
ビットずつ遅延ラッチ52d,52eに一時的に保持さ
れて、図形合成回路の機能があるEX−ORゲート56
a〜56cに入力される。
【0029】つまり、ROM51のA0 〜A2 に入力し
たビットに対応するマスクパターンはD6 〜D8 から出
力され、そのままのクロック周期内で図形合成回路23
としてのEX−ORゲート56に入力する。また、A3
〜A5 に入力したビットに対応するマスクパターンはD
3 〜D5 から出力され、遅延ラッチ52eでクロック1
段分の遅延を掛けた後、EX−ORゲート56に入力す
る。そして、A6 〜A8 に入力したビットに対応するマ
スクパターンはD0 〜D2 から出力され、遅延ラッチ5
2d,52eでクロック2段分の遅延をかけた後、EX
−ORゲート56に入力する。ORゲート54,55
は、コーナ検出ウインド回路21が走査中に、別個に検
出した隣接したビットにコーナ丸めを施すために必要に
なる。
たビットに対応するマスクパターンはD6 〜D8 から出
力され、そのままのクロック周期内で図形合成回路23
としてのEX−ORゲート56に入力する。また、A3
〜A5 に入力したビットに対応するマスクパターンはD
3 〜D5 から出力され、遅延ラッチ52eでクロック1
段分の遅延を掛けた後、EX−ORゲート56に入力す
る。そして、A6 〜A8 に入力したビットに対応するマ
スクパターンはD0 〜D2 から出力され、遅延ラッチ5
2d,52eでクロック2段分の遅延をかけた後、EX
−ORゲート56に入力する。ORゲート54,55
は、コーナ検出ウインド回路21が走査中に、別個に検
出した隣接したビットにコーナ丸めを施すために必要に
なる。
【0030】図5は、3×3ビットのコーナパターン検
出を行い、1ビット丸め処理を施す例を示したが、多く
のビット数の処理の場合には、ROMのアドレス線及び
データ線が所定のビット数必要になるほか、遅延ラッチ
も同時にラッチするデータ幅が転がり遅延段数も必要に
なる。
出を行い、1ビット丸め処理を施す例を示したが、多く
のビット数の処理の場合には、ROMのアドレス線及び
データ線が所定のビット数必要になるほか、遅延ラッチ
も同時にラッチするデータ幅が転がり遅延段数も必要に
なる。
【0031】このように本実施例によれば、コーナパタ
ーン検出ウインド回路21,マスキングパターンデータ
発生回路22及び図形合成回路23からなるコーナ丸め
回路12により、ビット展開回路11でビット展開され
た基準パターンデータCに対しコーナの丸め処理を施し
ているので、コーナに丸みを有する現実の検査対象パタ
ーンに基準パターンを近付けることができる。従って、
従来の検査に比べて比較誤差のしきい値を厳しくするこ
とができ、従来検出できなかったコーナ付近に存在する
欠陥をも発見できるようになる。つまり、疑似欠陥の発
生を招くことなく、コーナ付近における欠陥を確実に検
出することができ、これによりパターン検査精度の大幅
な向上をはかることが可能となる。次に、本発明の他の
実施例について説明する。
ーン検出ウインド回路21,マスキングパターンデータ
発生回路22及び図形合成回路23からなるコーナ丸め
回路12により、ビット展開回路11でビット展開され
た基準パターンデータCに対しコーナの丸め処理を施し
ているので、コーナに丸みを有する現実の検査対象パタ
ーンに基準パターンを近付けることができる。従って、
従来の検査に比べて比較誤差のしきい値を厳しくするこ
とができ、従来検出できなかったコーナ付近に存在する
欠陥をも発見できるようになる。つまり、疑似欠陥の発
生を招くことなく、コーナ付近における欠陥を確実に検
出することができ、これによりパターン検査精度の大幅
な向上をはかることが可能となる。次に、本発明の他の
実施例について説明する。
【0032】一般に、マスクの製造プロセス上、現像や
レジストの条件でコーナ丸まり具合が変動する。そこ
で、図9に示す第2の実施例では、外部回路からの信号
Lでコーナ丸め処理する最大ビット数を変更できるよう
にしている。このため、コーナパターン検出ウインド回
路21では、図6に示した1〜4ビットのコーナパター
ン検出を全て常時行っておき、丸めるビット数の大きい
ものが優先してマスキングパターン発生回路22に信号
伝達されるように構成する。そして、外部設定では丸め
るビット数の最大値を規定するものとし、結果として外
部から設定したビット数(L)以下で最大のパターン構
成のコーナパターンを検出する。この信号Lによる外部
からの設定は、凸コーナと凹コーナとで別個に、さらに
白黒で別個に設定できるように構成することも可能であ
る。
レジストの条件でコーナ丸まり具合が変動する。そこ
で、図9に示す第2の実施例では、外部回路からの信号
Lでコーナ丸め処理する最大ビット数を変更できるよう
にしている。このため、コーナパターン検出ウインド回
路21では、図6に示した1〜4ビットのコーナパター
ン検出を全て常時行っておき、丸めるビット数の大きい
ものが優先してマスキングパターン発生回路22に信号
伝達されるように構成する。そして、外部設定では丸め
るビット数の最大値を規定するものとし、結果として外
部から設定したビット数(L)以下で最大のパターン構
成のコーナパターンを検出する。この信号Lによる外部
からの設定は、凸コーナと凹コーナとで別個に、さらに
白黒で別個に設定できるように構成することも可能であ
る。
【0033】コーナ丸め処理すべきコーナパターンはス
トライプデータのどの位置に出現するかは不定である。
このため、第3の実施例として、図10に示すように、
コーナパターン検出ウインド回路21は、ストライプデ
ータの幅方向に1ビットずつずれて重なり合うように組
み合わせて、ストライプ全幅範囲を網羅する構成にす
る。
トライプデータのどの位置に出現するかは不定である。
このため、第3の実施例として、図10に示すように、
コーナパターン検出ウインド回路21は、ストライプデ
ータの幅方向に1ビットずつずれて重なり合うように組
み合わせて、ストライプ全幅範囲を網羅する構成にす
る。
【0034】図10のコーナパターン検出ウインド回路
21a〜21cとマスキングパターン発生回路22a〜
22cは、図3のコーナパターン検出とマスキングパタ
ーンデータ発生に対応している。第1の実施例の図8の
走査方向の隣接ビットに対する処理と同様に、データ幅
方向に隣接するコーナがある場合を想定して、発生した
マスキングパターンデータは、幅方向に1ビットずつず
らしながらORを取りながら合成する。図10の例で
は、コーナパターン検出ウインド回路と21aと21c
は検出すべきコーナに一致していないので、マスキング
パターンデータ発生回路22aと22cは、全て“0”
のデータを発生する。
21a〜21cとマスキングパターン発生回路22a〜
22cは、図3のコーナパターン検出とマスキングパタ
ーンデータ発生に対応している。第1の実施例の図8の
走査方向の隣接ビットに対する処理と同様に、データ幅
方向に隣接するコーナがある場合を想定して、発生した
マスキングパターンデータは、幅方向に1ビットずつず
らしながらORを取りながら合成する。図10の例で
は、コーナパターン検出ウインド回路と21aと21c
は検出すべきコーナに一致していないので、マスキング
パターンデータ発生回路22aと22cは、全て“0”
のデータを発生する。
【0035】コーナパターン検出ウインド21bは検出
すべきコーナに一致するため、マスキングパターンデー
タ発生回路22bは所定のマスキングパターンデータを
発生する。マスキングパターンデータ発生回路22は、
22a〜22cで発生したマスキングパターンを1ビッ
トずらしてビット毎のOR演算で合成する。図10の実
施例では、合成後のマスキングパターンデータは22b
の結果がそのまま出力され、図形合成後のコーナ丸め結
果が得られる。
すべきコーナに一致するため、マスキングパターンデー
タ発生回路22bは所定のマスキングパターンデータを
発生する。マスキングパターンデータ発生回路22は、
22a〜22cで発生したマスキングパターンを1ビッ
トずらしてビット毎のOR演算で合成する。図10の実
施例では、合成後のマスキングパターンデータは22b
の結果がそのまま出力され、図形合成後のコーナ丸め結
果が得られる。
【0036】コーナパターン検出ウインド回路21a〜
21cは、丸め処理するビット数より2ビット分外周の
ビットパターンデータまで必要とする。またさらに、図
10に示すようにストライプデータの幅方向に1ビット
ずつずらして重ね合わせた場合、ストライプ幅の境界で
次のような現象が生じる。つまり、図13のストライプ
データCの状態でコーナパターン検出ウインド回路21
に入力すると、データ幅方向の数ビットが、(1) コーナ
パターンであることを検出できない、(2) コーナを検出
しても前回のストライプに含まれるビットパターンに及
んでコーナ丸め処理を施すことができない、(3) 同様に
次回のストライプデータに含まれるビットパターンに及
んでコーナ丸め処理を施すことができない、ことにな
る。
21cは、丸め処理するビット数より2ビット分外周の
ビットパターンデータまで必要とする。またさらに、図
10に示すようにストライプデータの幅方向に1ビット
ずつずらして重ね合わせた場合、ストライプ幅の境界で
次のような現象が生じる。つまり、図13のストライプ
データCの状態でコーナパターン検出ウインド回路21
に入力すると、データ幅方向の数ビットが、(1) コーナ
パターンであることを検出できない、(2) コーナを検出
しても前回のストライプに含まれるビットパターンに及
んでコーナ丸め処理を施すことができない、(3) 同様に
次回のストライプデータに含まれるビットパターンに及
んでコーナ丸め処理を施すことができない、ことにな
る。
【0037】そこで、図11に示す第4の実施例では、
ストライプデータCをコーナパターン検出ウインド回路
21に入力すると共に、ストライプデータCのうち後続
するストライプに接する所定の幅分をストライプデータ
バッファ24に蓄える。そして、後続するストライプデ
ータに、バッファ24に蓄えておいた前回のストライプ
データの一部を付帯して、コーナパターン検出ウインド
回路21に入力する。そして、コーナパターン検出ウイ
ンド回路21は、所定のストライプデータのデータ幅以
上の範囲に渡ってコーナ検出を行い、データ幅方向の不
正確な検出部分を捨てて、正しくコーナパターン検出を
行った部分だけをマスキングパターンデータ発生回路2
2に出力する。ここでの、ストライプデータバッファ2
4に必要なデータ幅や、コーナパターン検出ウインド回
路21が余計に観測することになるビット数は、コーナ
丸め処理を施す最大のビット数の設定によって決まる。
ストライプデータCをコーナパターン検出ウインド回路
21に入力すると共に、ストライプデータCのうち後続
するストライプに接する所定の幅分をストライプデータ
バッファ24に蓄える。そして、後続するストライプデ
ータに、バッファ24に蓄えておいた前回のストライプ
データの一部を付帯して、コーナパターン検出ウインド
回路21に入力する。そして、コーナパターン検出ウイ
ンド回路21は、所定のストライプデータのデータ幅以
上の範囲に渡ってコーナ検出を行い、データ幅方向の不
正確な検出部分を捨てて、正しくコーナパターン検出を
行った部分だけをマスキングパターンデータ発生回路2
2に出力する。ここでの、ストライプデータバッファ2
4に必要なデータ幅や、コーナパターン検出ウインド回
路21が余計に観測することになるビット数は、コーナ
丸め処理を施す最大のビット数の設定によって決まる。
【0038】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。実施例では、図形合成
回路として排他的論理和処理を行ったが、基準パターン
データとマスキングパターンデータとの合成によりコー
ナ部が丸まるような演算処理であればよい。また、コー
ナ丸め回路だけで、検査パターンデータに十分近い基準
パターンデータを得ることができる場合は、特徴抽出回
路によるコーナの抽出を省略してもよい。さらに、コー
ナ以外の全面白パターン,全面黒パターン,パターンの
エッジ部分などの特徴により比較のしきい値を変えない
場合は、特徴抽出回路そのものを省略することも可能で
ある。
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。実施例では、図形合成
回路として排他的論理和処理を行ったが、基準パターン
データとマスキングパターンデータとの合成によりコー
ナ部が丸まるような演算処理であればよい。また、コー
ナ丸め回路だけで、検査パターンデータに十分近い基準
パターンデータを得ることができる場合は、特徴抽出回
路によるコーナの抽出を省略してもよい。さらに、コー
ナ以外の全面白パターン,全面黒パターン,パターンの
エッジ部分などの特徴により比較のしきい値を変えない
場合は、特徴抽出回路そのものを省略することも可能で
ある。
【0039】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、設
計パターンデータから得られる基準パターンデータに丸
め処理を施して検査パターンデータと比較することによ
り、コーナの丸まりに起因する疑似欠陥の発生を防止す
ることができ、且つコーナ付近に存在する本来の欠陥を
確実に検出することができ、パターン検査精度の向上を
はかることが可能となる。
計パターンデータから得られる基準パターンデータに丸
め処理を施して検査パターンデータと比較することによ
り、コーナの丸まりに起因する疑似欠陥の発生を防止す
ることができ、且つコーナ付近に存在する本来の欠陥を
確実に検出することができ、パターン検査精度の向上を
はかることが可能となる。
【図1】第1の実施例に係わるパターン検査装置の概略
構成を示すブロック図、
構成を示すブロック図、
【図2】第1の実施例に用いたコーナ丸め回路の具体的
構成を示すブロック図、
構成を示すブロック図、
【図3】コーナ丸めのデータの流れを説明するための模
式図、
式図、
【図4】ビットパターンをコーナ丸め処理した結果を示
す模式図、
す模式図、
【図5】図2のコーナ丸め回路をより具体化して示す回
路構成図、
路構成図、
【図6】各種ビット数のコーナパターン検出テンプレー
トを示す模式図、
トを示す模式図、
【図7】図5の構成で使用するROMに書き込むデータ
の様子を示す模式図、
の様子を示す模式図、
【図8】ビットシフトの走査方向を示す模式図、
【図9】第2の実施例の要部構成を示すブロック図、
【図10】第3の実施例の要部構成を示す模式図、
【図11】第4の実施例の要部構成を示すブロック図、
【図12】従来のパターン検査装置の概略構成を示すブ
ロック図、
ロック図、
【図13】設計データをビットパターンに展開した様子
を示す模式図、
を示す模式図、
【図14】設計データと観測データとの比較を示す模式
図。
図。
1…フォトマスク(検査対象物)、 2…X−Yテーブル、 3…ストライプ、 4…光センサ、 5…計算機、 6…比較判定回路、 10…基準信号発生部、 11…ビット展開回路、 12…コーナ丸め回路、 13…分布関数演算回路、 14…特徴抽出回路、 21…コーナパターン検出ウインド回路、 22…マスキングパターンデータ発生回路、 23…図形合成回路、 24…ストライプデータバッファ、 51…ROM、 52…ラッチ、 53…シフトクロック発振器、 54,55…ORゲート、 56…EX−OR(排他的論理和)ゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−147114(JP,A) 特開 昭60−123709(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/88 - 21/958 G01B 11/24 G06T 7/00 H01L 21/66
Claims (5)
- 【請求項1】検査対象パターンとこれに対応する設計パ
ターンとを比較照合して検査対象パターンに存在する欠
陥の有無を検出するパターン検査装置において、 前記設計パターンのデータをビットに展開するビット展
開手段と、該手段により展開して得られた基準パターン
データのコーナ部分を選択して丸め処理を行うコーナ丸
め手段と、前記丸め処理された基準パターンデータを点
広がり分布関数を用いて多値化する分布関数演算手段
と、前記基準パターンデータに基づきパターンの特徴を
抽出する特徴抽出手段と、該手段により抽出されたパタ
ーンの特徴に基づき、前記多値化された基準パターンデ
ータと前記検査対象パターンから得られた検査パターン
データとを比較する比較手段とを具備してなることを特
徴とするパターン検査装置。 - 【請求項2】検査対象パターンに対応する設計パターン
のデータをビットに展開するビット展開手段と、展開し
て得られた基準パターンデータに対しコーナの丸め処理
を行うコーナ丸め手段と、基準パターンデータに基づき
パターンの特徴を抽出する特徴抽出手段と、抽出された
パターン特徴に基づき丸め処理された基準パターンデー
タと検査対象パターンから得られた検査パターンデータ
とを比較する比較手段とを具備し、 前記コーナ丸め手段は、前記基準パターンデータに対し
丸め処理すべきコーナパターンを検出するコーナパター
ン検出回路と、このコーナパターン検出回路により検出
されたコーナパターンに応じたマスキングパターンデー
タを発生するマスキングパターンデータ発生回路と、前
記基準パターンデータの中で前記検出されたコーナパタ
ーンを含む図形パターンデータと該図形パターンデータ
に対応するそれぞれのマスキングパターンデータとを合
成処理して、基準パターンデータにおけるコーナ部を丸
める図形合成回路とからなることを特徴とするパターン
検査装置。 - 【請求項3】検査対象パターンから得られた検査パター
ンデータと、当該パターンの設計パターンデータとを比
較照合して、検査対象パターンに存在する欠陥の有無を
検出するパターン検査装置において、 前記設計パターンデータをビットに展開するビット展開
回路と、このビット展開回路により展開して得られた基
準パターンデータに対し丸め処理すべきコーナパターン
を検出するコーナパターン検出回路と、このコーナパタ
ーン検出回路により検出されたコーナパターンに応じた
マスキングパターンデータを発生するマスキングパター
ンデータ発生回路と、前記基準パターンデータの中で前
記検出されたコーナパターンを含む図形パターンデータ
と該該図形パターンデータに対応するそれぞれのマスキ
ングパターンデータとを合成処理して、基準パターンデ
ータにおけるコーナ部を丸める図形合成回路と、この図
形合成回路により合成された基準パターンデータと前記
検査パターンデータとを所定のしきい値レベルで比較判
定する比較判定回路とを具備してなることを特徴とする
パターン検査装置。 - 【請求項4】前記コーナパターン検出回路は、複数ビッ
トパラレルデータを入力してコーナパターン検出ウイン
ド内で、丸め処理すべきコーナパターンを検出するもの
であり、該検出回路に入力する複数ビットパラレルデー
タのうち、後続するストライプに接する部分の所定幅の
ビットパターンデータを1ストライプ分蓄えるバッファ
回路を設け、このバッファ回路に蓄えられた所定幅のス
トライプデータを次のストライプに付帯して該検出回路
に再度入力することを特徴とする請求項2又は3に記載
のパターン検査装置。 - 【請求項5】前記基準パターンデータのコーナ丸めを施
すビット数を、外部回路からの設定によって変更可能に
したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
のパターン検査装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03226074A JP3122178B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | パターン検査装置 |
US07/941,197 US5475766A (en) | 1991-09-05 | 1992-09-04 | Pattern inspection apparatus with corner rounding of reference pattern data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03226074A JP3122178B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | パターン検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0560699A JPH0560699A (ja) | 1993-03-12 |
JP3122178B2 true JP3122178B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16839409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03226074A Expired - Lifetime JP3122178B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | パターン検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3122178B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3806125B2 (ja) | 2004-03-08 | 2006-08-09 | 株式会社東芝 | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 |
JP4644210B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-03-02 | 富士通セミコンダクター株式会社 | パターン欠陥検査方法 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP03226074A patent/JP3122178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0560699A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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