JPH0224323B2 - - Google Patents
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- JPH0224323B2 JPH0224323B2 JP11781981A JP11781981A JPH0224323B2 JP H0224323 B2 JPH0224323 B2 JP H0224323B2 JP 11781981 A JP11781981 A JP 11781981A JP 11781981 A JP11781981 A JP 11781981A JP H0224323 B2 JPH0224323 B2 JP H0224323B2
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はIC製造工程における、マスクあるい
はレチクルに転写されたパターンが、そのパター
ンを形成する設計データと比較し、正常に転写さ
れているかどうかを検査するパターンの欠陥検査
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern defect inspection in which a pattern transferred to a mask or reticle is compared with design data forming the pattern in the IC manufacturing process to check whether the pattern has been transferred normally. It is related to the device.
従来この種の装置は、同一マスク上に同じパタ
ーン群を持つチツプ同志の比較による検査方法で
あるとか、設計データを画像メモリ上にビツトパ
ターンとして展開し、マスク又はレチクルから得
られる画像データとを、画素単位で比較する検査
方法が考えられていた。しかし、前者の方法によ
ると、チツプ毎に同一の欠陥(共通欠陥)を有し
ていた場合には欠陥と認識することは不可能であ
り、又マスクを作成する原版となるレチクルで
は、単独のパターンである場合が多く、チツプ比
較法のような検査は不可能であつた。一方、後者
の方法によれば、パターンを作成した設計データ
との比較であるから、チツプ同志の共通欠陥でも
認識することは可能であり、レチクルでも検査す
ることはできる。しかし、設計データを画像メモ
リ上に画素単位に変換して用意しておくデータ
量、すなわち、画像メモリの容量は膨大になり計
算機がそれを入出力させるためにも時間がかかり
すぎ、装置も大型、複雑になるという欠点があつ
た。 Conventionally, this type of equipment has been inspected by comparing chips that have the same pattern group on the same mask, or by developing design data as bit patterns on an image memory and comparing it with image data obtained from a mask or reticle. , an inspection method that compares pixel by pixel was considered. However, according to the former method, if each chip has the same defect (common defect), it is impossible to recognize it as a defect. In many cases, it is a pattern, and tests such as the chip comparison method are not possible. On the other hand, according to the latter method, since the pattern is compared with design data, it is possible to recognize common defects between chips, and it is also possible to inspect a reticle. However, the amount of data that must be prepared by converting the design data into image memory pixel by pixel, that is, the capacity of the image memory, is enormous, and it takes too much time for the computer to input and output it, and the equipment is also large. , it had the disadvantage of being complicated.
本発明はこれらの欠点を解決し、膨大な情報量
を記憶する装置を必要とせず、設計データを参照
して、パターンの欠陥の有無を高速に判定可能な
検査装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to solve these drawbacks and provide an inspection device that can quickly determine the presence or absence of pattern defects by referring to design data without requiring a device that stores a huge amount of information. do.
上記目的を達成するための本発明の要旨は設計
データに基づいて被検査物上に形成されたパター
ンを走査して、該パターンの画像を画素化するた
めの画像2値情報を発生する走査手段と、前記設
計データに基づいて前記パターンの設計上の2値
画像を生成するための設計2値情報を発生する画
像生成手段とを有し、前記画像2値情報と設計2
値情報に基づいて前記パターンの特徴とそのパタ
ーンが設計上備えるべき特徴とを比較して、前記
パターンが設計通り作られているか否かを検査す
る装置において、前記設計2値情報に基づいて、
前記走査手段の走査線上に現われるべき前記パタ
ーンの設計上の特徴を検知して、その特徴に所定
の2値符号を与える検知手段と;前記走査線上の
画素を所定画素数で分割したとき、その分割数に
応じたビツト数を備えると共に、前記パターンの
設計上の特徴が現われるべき画素位置に対応した
ビツトから、前記検知手段の2値符号を記憶する
記憶手段とを有し、前記パターンの設計上の特徴
に関する情報を圧縮して保持することを特徴とす
るパターン検査装置である。 The gist of the present invention for achieving the above object is a scanning means that scans a pattern formed on an object to be inspected based on design data and generates image binary information for pixelizing an image of the pattern. and image generation means for generating design binary information for generating a designed binary image of the pattern based on the design data,
In an apparatus that compares the characteristics of the pattern and the characteristics that the pattern should have in terms of design based on value information to check whether the pattern is created as designed, based on the design binary information,
detecting means for detecting a design feature of the pattern to appear on the scanning line of the scanning means and giving a predetermined binary code to the feature; A memory means having a number of bits corresponding to the number of divisions and storing a binary code of the detecting means from bits corresponding to pixel positions where design features of the pattern should appear; This pattern inspection device is characterized by compressing and retaining information regarding the above characteristics.
以下に図面を参照して本発明の実施例について
詳説する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、第1図aは検査時に於けるパターン検査装置
の構成を示し、第1図bは検査前に於けるパター
ン検査装置の構成を示すブロツク図である。移動
ステージ14に載置されると共に、パターンが描
かれた被検査物、例えばレチクル1は、撮像装置
2によつて、レチクル1上の所定の小領域のみが
撮像される。この領域が検査すべき1画面にな
る。またレチクル1は、ストロボ装置15によつ
て透過照明される。撮像装置2のアナログ映像信
号は次の2値化回路3によつて2値画像信号に変
換されると共に、必要に応じてスムージング等の
雑音除去処理が行なわれる。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 1a shows the configuration of a pattern inspection device during inspection, and FIG. 1b shows the configuration of the pattern inspection device before inspection. It is a block diagram. An object to be inspected, for example, a reticle 1, which is placed on the moving stage 14 and has a pattern drawn thereon, is imaged by the imaging device 2 in only a predetermined small area on the reticle 1. This area becomes one screen to be inspected. Further, the reticle 1 is transmitted and illuminated by a strobe device 15. The analog video signal of the imaging device 2 is converted into a binary image signal by the next binarization circuit 3, and is subjected to noise removal processing such as smoothing as necessary.
切出回路4は2値画像信号の入力に基づいて、
検査すべき1画面中の局所的な領域、例えば矩形
領域に対応した2値情報を切出す。この局所的な
矩形領域は、一例として画像中の16×16画素に相
当する領域で構成されている。これを第2図によ
り、さらに詳しく説明する。第2図において、検
査すべき1画面の画像100は、撮像装置2の走
査線101によつてラスタ走査される。尚、実施
例では、画像100内の走査線の本数は垂直方向
に1024本であるものとする。 Based on the input of the binary image signal, the extraction circuit 4
Binary information corresponding to a local area in one screen to be inspected, for example a rectangular area, is extracted. This local rectangular area is composed of, for example, an area corresponding to 16×16 pixels in the image. This will be explained in more detail with reference to FIG. In FIG. 2, one screen of an image 100 to be inspected is raster-scanned by a scanning line 101 of an imaging device 2. In FIG. In the embodiment, it is assumed that the number of scanning lines in the image 100 is 1024 in the vertical direction.
レチクル1上のパターンは一般にガラス板上に
クロムによつて描画されているので、アナログ映
像信号は、明暗、すなわち、白黒画像に応じた時
系列信号になる。制御回路5は画像100中の1
走査線につき、1024回クロツクパルスを発生し、
2値化回路3は各クロツクパルス毎に、アナログ
映像信号をサンプリングして、画素化した2値画
像信号を出力する。 Since the pattern on the reticle 1 is generally drawn using chrome on a glass plate, the analog video signal is a time-series signal corresponding to brightness or darkness, that is, a black and white image. The control circuit 5 is one of the images 100.
Generates 1024 clock pulses per scan line,
The binarization circuit 3 samples the analog video signal for each clock pulse and outputs a pixelated binary image signal.
切出回路4は、16ビツトのシフトレジスタ10
4と1024ビツトのシフトレジスタ105を直列接
続にしたものを15段分直列に接続し、最後に16ビ
ツトのシフトレジスタ104を接続した直列レジ
スタ列で構成されている。2値画像信号は、一番
初めの16ビツトシフトレジスタ104に入力され
ると共に、制御回路5が発生するクロツクパルス
に同期して、直列レジスタ列内に順次転送されて
いく。前述のように、1走査線分のアナログ映像
信号は1024回のサンプリングによつて2値化され
ているから、2値画像信号は画像100を1024×
1024画素に分割して、1画素を「0」か「1」の
2値論理で表わした時系列信号となる。2値化回
路3で1回サンプリングが行なわれると、直列レ
ジスタ列は1回シフトされ、各画素に応じた論理
値が次のビツトに転送される。尚、実施例におい
て、2値化回路3は1走査線を1024クロツクでサ
ンプリングし、その後の帰線期間中は16クロツク
サンプリングし、さらに切出回路4も、帰線期間
中、16回シフトされる。そして、16個のシフトレ
ジスタ104から成る切出部103は、画像10
0中、16×16画素の局所的な矩形領域(以下、窓
と呼ぶ)102の2値画素情報を保持する。また
窓102は、走査が進むにつれて画像100中を
1画素単位(1クロツクパルス毎)に移動して、
画像100の全面から順次2値画素情報を切出
す。さて、この窓102で切出された16×16画素
の2値情報は、第1図に示す角検出回路6とエツ
ジ検出回路7に入力する。角検出回路6は、窓1
02内の明暗のエツジ(これはレチクル1上のパ
ターンエツジに対応する)が、あらかじめ用意さ
れた所定の角パターンのとき、その角に応じて4
つに分類した4種類の情報を出力する。エツジ検
出回路7は、例えば撮像したレチクル1上のパタ
ーンの角が撮像光学系の影響で丸みをおびて、角
検出回路6では検出されないときにも、窓102
内に角らしきエツジが存在することを検出する。 The cutout circuit 4 includes a 16-bit shift register 10.
It consists of a serial register array in which 15 stages of 4 and 1024-bit shift registers 105 are connected in series, and finally a 16-bit shift register 104 is connected in series. The binary image signal is input to the first 16-bit shift register 104, and is sequentially transferred into the serial register array in synchronization with the clock pulses generated by the control circuit 5. As mentioned above, the analog video signal for one scanning line is binarized by sampling 1024 times, so the binary image signal consists of 100 images 1024×
It is divided into 1024 pixels and becomes a time-series signal in which each pixel is represented by binary logic of "0" or "1". When the binarization circuit 3 performs sampling once, the serial register array is shifted once, and the logical value corresponding to each pixel is transferred to the next bit. In the embodiment, the binarization circuit 3 samples one scanning line with 1024 clocks, and then samples 16 clocks during the retrace period, and the extraction circuit 4 also shifts 16 times during the retrace period. be done. Then, the cutting unit 103 consisting of 16 shift registers 104 extracts the image 10.
0, holds binary pixel information of a local rectangular area (hereinafter referred to as a window) 102 of 16×16 pixels. Further, as the scanning progresses, the window 102 moves in the image 100 pixel by pixel (every clock pulse).
Binary pixel information is sequentially extracted from the entire surface of the image 100. Now, the binary information of 16×16 pixels extracted by this window 102 is input to the corner detection circuit 6 and edge detection circuit 7 shown in FIG. The corner detection circuit 6 is connected to the window 1
When the bright and dark edges in 02 (this corresponds to the pattern edges on reticle 1) are a predetermined corner pattern prepared in advance, 4
Outputs four types of information categorized into: The edge detection circuit 7 uses the window 102 even when the corners of the imaged pattern on the reticle 1 are rounded due to the influence of the imaging optical system and are not detected by the corner detection circuit 6.
Detects the presence of an edge that looks like a corner.
一方、磁気テープ(以下MTとする)9に保存
されたレチクル1のパターン作成時の設計データ
は、計算機10に読み込まれる。MT9の設計デ
ータは一例として、第3図に示すような矩形パタ
ーンの集合として、レチクル全面分を保存してい
る。実際の回路パターンは、これら矩形パターン
を複雑に組み合わせて作成される。ここで1つの
矩形パターンは幅W、高さH、レチクル上の所定
のxy座標系における中心座標値(X,Y)、及び
回転角θの5つのパラメータで表わされる。 On the other hand, the design data at the time of pattern creation of the reticle 1 stored on the magnetic tape (hereinafter referred to as MT) 9 is read into the computer 10. As an example, the design data of MT9 stores the entire reticle area as a set of rectangular patterns as shown in FIG. Actual circuit patterns are created by complexly combining these rectangular patterns. Here, one rectangular pattern is represented by five parameters: width W, height H, center coordinate values (X, Y) in a predetermined xy coordinate system on the reticle, and rotation angle θ.
第1図において、計算機10は、撮像装置2に
よつて撮像されるレチクル1上の1画面の領域に
相当する設計データを出力する。その設計データ
の入力に基づいて記憶回路11は、前述の角検出
回路6と同時に設計上のパターンエツジの角のみ
を検出し、4種類の角情報を抽出して、記憶す
る。 In FIG. 1, a computer 10 outputs design data corresponding to one screen area on a reticle 1 imaged by an imaging device 2. In FIG. Based on the input of the design data, the storage circuit 11 detects only the corners of the designed pattern edges simultaneously with the above-mentioned corner detection circuit 6, extracts four types of corner information, and stores them.
尚、記憶回路11は、この時、設計データ中か
ら、前述の窓102の移動に従う順序で設計上1
画面中に存在すべき角情報を順次記憶する。そし
て記憶回路11には、例えば1画面に存在するパ
ターンエツジの全ての角情報が保持される。1画
面分の角情報は、計算機10の不図示の記憶装置
に、1画面分の情報として記憶される。この間
に、計算機10は、次の1画面分の設計データを
出力する。 Incidentally, at this time, the memory circuit 11 selects one of the design data from the design data in the order according to the movement of the window 102 described above.
Corner information that should exist on the screen is stored sequentially. The memory circuit 11 stores, for example, all corner information of pattern edges present on one screen. The corner information for one screen is stored in a storage device (not shown) of the computer 10 as information for one screen. During this time, the computer 10 outputs design data for the next one screen.
以上、設計データから角情報を抽出し、記憶回
路11から計算機10の中の記憶装置にレチクル
1のすべての画面に対応する角情報を記憶するま
での操作は、実際の比較検査の前に行なわれる。 As described above, the operations of extracting the angle information from the design data and storing the angle information corresponding to all the screens of the reticle 1 from the storage circuit 11 to the storage device in the computer 10 are performed before the actual comparison inspection. It will be done.
このようにして、計算機10の記憶装置に角情
報が蓄積されると、次に実際の検査が開始され
る。このとき計算機10は、ステージ14を2次
元的に移動する駆動手段13を制御して、撮像す
べきレチクル1上の1画面分の領域に位置を合わ
せる。同時に、計算機10は記憶装置から、その
1画面分の角情報を記憶回路11に転送する。 Once the angle information has been accumulated in the storage device of the computer 10 in this manner, the actual inspection is then started. At this time, the computer 10 controls the driving means 13 that moves the stage 14 two-dimensionally to align it with an area corresponding to one screen on the reticle 1 to be imaged. At the same time, the computer 10 transfers the corner information for one screen from the storage device to the storage circuit 11.
そして、制御回路5のクロツクパルスに応じ
て、記憶回路11の角情報は、角情報切出回路1
2に順次送られる。角情報切出回路12(以下単
に角切出回路12とする)の切出領域は、前述の
窓102よりも小さく定められている。角切出回
路12は、設計データに基づく角情報をクロツク
パルスに同期して順次切出す。 Then, in response to the clock pulse of the control circuit 5, the angle information in the memory circuit 11 is stored in the angle information extraction circuit 1.
2 is sent sequentially. The cutting area of the corner information cutting circuit 12 (hereinafter simply referred to as the corner cutting circuit 12) is set to be smaller than the window 102 described above. The corner cutting circuit 12 sequentially cuts out corner information based on design data in synchronization with clock pulses.
先にも述べたように、制御回路5のクロツクパ
ルスは、窓102を1画面中で移動させるから、
角切出回路12の切出領域(以下、参照窓とす
る)と窓102は、クロツクパルスに同期して同
方向に移動する。 As mentioned earlier, the clock pulse of the control circuit 5 moves the window 102 within one screen.
The cutting area (hereinafter referred to as a reference window) of the corner cutting circuit 12 and the window 102 move in the same direction in synchronization with the clock pulse.
比較回路8は、角検出回路6が出力する角情報
と、エツジ検出回路7が出力する検出結果、及び
角切出回路12の情報を入力とし、レチクル上の
パターンと設計データ上のパターンが異なるとき
は、計算機10に欠陥情報を出力する。 The comparison circuit 8 inputs the corner information outputted by the corner detection circuit 6, the detection result outputted by the edge detection circuit 7, and the information from the corner cutting circuit 12, and detects when the pattern on the reticle differs from the pattern on the design data. outputs defect information to the computer 10.
具体的には、参照窓の情報中に角検出回路6の
角情報と同じ種類の角情報が1つでもあれば欠陥
なしとする。又、参照窓の中心部にある角情報が
位置したとき、エツジ検出回路7が窓102中に
角エツジらしきもの、又、単なる直線エツジを検
出していれば欠陥なしとする。 Specifically, if there is even one corner information of the same type as the corner information of the corner detection circuit 6 in the reference window information, it is determined that there is no defect. Further, when the corner information is located at the center of the reference window, if the edge detection circuit 7 detects something that looks like a corner edge or a simple straight edge in the window 102, it is determined that there is no defect.
以上のように、比較回路8は、撮像された一画
面から得られる角情報と、記憶回路11に保持さ
れた角情報とを順次比較して、計算機10にリア
ルタイムに欠陥情報を出力する。そして、このよ
うな操作をレチクル全面に行なうことにより、レ
チクル1枚の欠陥検査が完了する。 As described above, the comparison circuit 8 sequentially compares the corner information obtained from one captured screen with the corner information held in the storage circuit 11, and outputs defect information to the computer 10 in real time. By performing such operations on the entire surface of the reticle, defect inspection of one reticle is completed.
尚、第1図において、ストロボ装置15の制御
については後述する。 In FIG. 1, the control of the strobe device 15 will be described later.
次に、角検出回路6について、具体的に説明す
るが、その前に、ICパターンの特徴について述
べる。一般に、ICパターンは、第3図に示した
ような矩形パターンを多数組合わせて作られてい
る。 Next, the angle detection circuit 6 will be described in detail, but before that, the characteristics of the IC pattern will be described. Generally, an IC pattern is made by combining a large number of rectangular patterns as shown in FIG.
また、ICパターンは、レチクル上のxy座標系
に対して、矩形パターンの回転角θが45゜又は
135゜になるように決められている。回転角θがそ
の他の場合は極めてまれである。従つて、ここで
はこれら矩形パターンを組合わせてできる設計上
あるいはレチクル1上のパターンエツジの角とし
て90゜と135゜を考えることにする。 In addition, the IC pattern has a rectangular pattern with a rotation angle θ of 45° or
It is set to be 135°. It is extremely rare for the rotation angle θ to be any other value. Therefore, here we will consider 90° and 135° as the angles of the pattern edges on the reticle 1 or in the design created by combining these rectangular patterns.
第4図は、パターンエツジの角の分類を示す図
である。図において、A〜FFまでの32個の正方
形は、切出回路4によつて切出される窓102に
相当する領域を示す。そして各正方形において、
斜線部は例えばクロム面に対応した論理「1」の
領域を、白部は、ガラス面に対応した論理「0」
の領域を示す。パターンエツジの角を90゜と135゜
の角度に限れば、窓102内に表われる角は、第
4図の32種類に限られる。角の分類の方法とし
て、この32種類をそのまま32に分類すること、す
なわち32の異なる符号を与えることも考えられる
が、そのようにすると、32の分類のために2進数
表現で5ビツト(25=32)が必要となる。そこ
で、第4図のように、この32種類を4つに分類す
る。 FIG. 4 is a diagram showing the classification of corners of pattern edges. In the figure, 32 squares A to FF indicate areas corresponding to the windows 102 cut out by the cutout circuit 4. And in each square,
For example, the shaded area indicates a logic "1" area corresponding to a chrome surface, and the white area indicates a logic "0" area corresponding to a glass surface.
Indicates the area of If the angles of the pattern edges are limited to angles of 90° and 135°, the angles appearing within the window 102 are limited to 32 types as shown in FIG. As a method of classifying angles, it is possible to classify these 32 types as they are into 32, that is, give them 32 different codes, but in this case, in order to classify the 32, a 5-bit (2 5 = 32) is required. Therefore, these 32 types are classified into four as shown in Figure 4.
まず、パターンエツジの角が90゜と135゜の角度
により2分類し、その2分類についてさらに、窓
102中の中心点(切出された16×16画素のほぼ
中央の画素)に対して点対称の関係にあるものが
同一グループに入らないように2分類して、その
4つの分類に各々異なる符号を与える。また、同
一角度の反転パターンは同一グループに入れる。
すなわち、同図中、例えば角AとBは反転関係に
あり、この2つの角は同一グループとする。こう
して、90゜の角のうち、角A〜Hは2進数で00と
し、角I〜Pは2進数で01として分類し、135゜の
角のうち、角Q〜Xは2進数で10とし、角Y〜
FFは11として、4つに分類して2ビツトで表わ
す。尚、以下4つの分類を表わす2進数(00,
01,10,11)をコードと呼ぶ。例えば、角のBと
Lは共に90゜角であるが、点対称の関係にあるの
で、異なるコードを与える。同一角度でも点対称
によつて分類するのは、角の欠陥の様子と、比較
回路8の比較動作に関連している。このことにつ
いては、後述する。 First, the corner of the pattern edge is classified into two categories depending on the angle of 90° and 135°, and for these two classifications, a point is added to the center point in the window 102 (approximately the center pixel of the cut out 16×16 pixels). Things that have a symmetrical relationship are classified into two so that they do not fall into the same group, and each of the four classifications is given a different code. Further, inverted patterns having the same angle are placed in the same group.
That is, in the figure, for example, angles A and B are in an inverted relationship, and these two angles are considered to be in the same group. Thus, among the 90° angles, angles A to H are classified as 00 in binary, angles I to P are classified as 01 in binary, and among the 135° angles, angles Q to X are classified as 10 in binary. , angle Y~
FF is set to 11, and is classified into four categories and expressed in 2 bits. In addition, the binary numbers (00,
01, 10, 11) are called codes. For example, angles B and L are both 90° angles, but because they are point symmetrical, they are given different codes. The reason why even the same angles are classified based on point symmetry is related to the condition of corner defects and the comparison operation of the comparator circuit 8. This will be discussed later.
角検出回路6は、この32種類の角のパターンを
参照パターン、いわゆるテンプレートとして備え
ていて、窓102中に現われるパターン(ビツト
パターン)とのマツチングを行なう。 The corner detection circuit 6 has these 32 types of corner patterns as reference patterns, so-called templates, and performs matching with the patterns (bit patterns) appearing in the window 102.
第5図は、第2図で述べた切出回路4によつて
切出される窓102に対応した、16段のレジスタ
104による16×16ビツトを示す。 FIG. 5 shows 16×16 bits formed by a 16-stage register 104 corresponding to the window 102 cut out by the cutout circuit 4 described in FIG.
ここで、例えば第4図に示したA又はBの角を
検出するには、16×16ビツト中、〜のビツト
と〜のビツトの論理値を調べればよい。 Here, in order to detect the angle A or B shown in FIG. 4, for example, it is sufficient to check the logical values of the bits . . . and the bits . . .
第6図は、このA又はBのうち、Aの角を検出
するアンド回路であり、入力〜が全て「1」
であり、入力〜が全て「0」のとき、「1」
を出力する。尚、Bの角を検出するには、入力
〜のインバータを取りのぞき、入力〜の
各々にインバータを通せばよい。 Figure 6 shows an AND circuit that detects the corner of A or B, and all inputs are "1".
, and when the input ~ is all "0", "1"
Output. Incidentally, in order to detect the angle of B, it is sufficient to remove the inverter at the input ~ and pass the inverter through each of the input ~.
このようなアンド回路は、第4図の32種類の角
のパターン毎に32個用意されていて切出回路4の
16×16ビツト中の参照パターンに応じた所定のビ
ツトからの2値情報を各々入力する。 Thirty-two such AND circuits are prepared for each of the 32 types of corner patterns shown in Fig. 4, and are used in cutout circuit 4.
Binary information from predetermined bits corresponding to a reference pattern among 16×16 bits is input.
上述のようなアンド回路で角を検出して、2ビ
ツトのコードを出力する角検出回路6の構成を第
7図に示す。マツチング回路106は、第4図で
示したA〜ZZの32種類の角を検出したとき、そ
れぞれ論理「1」を出力する32個のアンド回路か
ら構成される。尚各アンド回路は、第2図に示し
た切出回路4の切出部103からの2値情報を入
力する。マツチング回路106の32個の出力信号
は4つにグループ分けされる。すなわち、第4図
に示したA〜Hを検出する8つのアンド回路の出
力を8ビツトのデータD1,I〜Pを検出する8
つのアンド回路の出力を8ビツトのデータD2,
Q〜Xを検出する8つのアンド回路の出力を8ビ
ツトのデータD3、そして、Y〜FFを検出する8
つのアンド回路の出力を8ビツトのデータD4と
して、各々、4つの8ビツト入力のオア回路10
7,108,109,110に入力する。エンコ
ーダ111は、各オア回路の4つの出力信号を入
力し、その4ビツトの2値信号をエンコードし
て、コードC1,C2として出力する。 FIG. 7 shows the configuration of an angle detection circuit 6 that detects an angle using the AND circuit as described above and outputs a 2-bit code. The matching circuit 106 is composed of 32 AND circuits that each output a logic "1" when the 32 types of angles A to ZZ shown in FIG. 4 are detected. Note that each AND circuit receives binary information from the extraction section 103 of the extraction circuit 4 shown in FIG. 2. The 32 output signals of the matching circuit 106 are divided into four groups. That is, the outputs of the eight AND circuits that detect A to H shown in FIG.
The output of the two AND circuits is converted into 8-bit data D 2 ,
The outputs of the eight AND circuits that detect Q to X are converted into 8-bit data D3 , and the
The outputs of the two AND circuits are used as 8-bit data D4 , and the OR circuits 10 each have four 8-bit inputs.
Enter 7, 108, 109, 110. The encoder 111 inputs the four output signals of each OR circuit, encodes the 4-bit binary signals, and outputs them as codes C 1 and C 2 .
次に、この回路の動作を説明する。 Next, the operation of this circuit will be explained.
例えば第4図に示したCの角が窓102中に表
われると、マツチング回路106中の32個のアン
ド回路のうちCの角を検出するアンド回路のみが
論理「1」を出力し、他のアンド回路は「0」を
出力する。そこで、データD1の8ビツトのうち、
1ビツトが「1」、7ビツトが「0」となるから、
オア回路107の出力が「1」を出力し、他の3
つのオア回路108,109,110は共に
「0」を出力する。この時エンコーダ111は、
入力B1が「1」で入力B2,B3,B4が「0」の2
値信号をエンコードした2進数から1を引いた2
進数を2ビツトのコードC1,C2として出力する。
すなわち、上述の場合C1C2=00となる。 For example, when the corner of C shown in FIG. The AND circuit outputs "0". Therefore, among the 8 bits of data D1 ,
Since 1 bit is "1" and 7 bits is "0",
The output of the OR circuit 107 outputs "1", and the other 3
The OR circuits 108, 109, and 110 all output "0". At this time, the encoder 111 is
Input B 1 is “1” and inputs B 2 , B 3 , B 4 are “0”.
2 minus 1 from the binary number that encoded the value signal
Outputs the base number as 2-bit codes C 1 and C 2 .
That is, in the above case, C 1 C 2 =00.
また、第4図に示したFFの角が窓102中に
表われると、エンコーダ111の入力は入力B1
〜B3が「0」、入力B4が「1」となるので、コー
ドはC1C2=11となる。尚、エンコーダ111は、
入力B1〜B4のいずれか1つが「1」になつたと
き、すなわち角が検出されたとき、フラグFを出
力する。フラグFは角が検出されれば「1」が、
検出されなければ「0」が立てられる。 Moreover, when the corner of FF shown in FIG. 4 appears in the window 102, the input of the encoder 111 becomes the input B 1
~B 3 becomes "0" and input B 4 becomes "1", so the code becomes C 1 C 2 =11. Note that the encoder 111 is
When any one of the inputs B1 to B4 becomes "1", that is, when a corner is detected, a flag F is output. Flag F is "1" if a corner is detected,
If not detected, "0" is set.
次に、第1図に示したエツジ検出回路7につい
て説明する。第8図は、エツジ検出のために設定
された、9×9画素の矩形領域を示す。この領域
は前述の16×16画素中のほぼ中央部に位置する。
従つて、第2図に示した16×16画素の情報を切出
す16×16ビツトの切出部103のうち、9×9ビ
ツトで構成された領域120からの情報に基づい
てエツジ検出を行なう。尚9×9ビツトの領域1
20の中心ビツト(中央画素に相当する)の位置
は、第5図に示した16×16ビツトのうち縦横で
(H,9)のビツトに定められている。尚、エツ
ジ検出のために着目するビツトは、9×9ビツト
中の周囲に4ビツト毎に位置したビツト〜の
8つである。 Next, the edge detection circuit 7 shown in FIG. 1 will be explained. FIG. 8 shows a rectangular area of 9×9 pixels set for edge detection. This area is located approximately at the center of the 16×16 pixels mentioned above.
Therefore, edge detection is performed based on information from an area 120 made up of 9 x 9 bits out of the 16 x 16 bit cutting section 103 that cuts out information of 16 x 16 pixels shown in FIG. . Furthermore, 9x9 bit area 1
The position of the 20 center bits (corresponding to the center pixel) is determined to be (H, 9) bits in the vertical and horizontal directions of the 16×16 bits shown in FIG. Note that the bits to be focused on for edge detection are eight bits located every four bits around the 9×9 bits.
第9図は、エツジ検出回路7の構成を具体的に
示した回路図である。8つの排他的論理和回路
(以下、EX−ORとする。)121は9×9ビツ
ト領域120の周辺の8ビツト〜から2値信
号を入力する。そして、この8ビツトのうち、ひ
とつでも論理値が異なれば、オア回路122が論
理値「1」を出力して、何らかのエツジが検出さ
れたことを示す。8つのEX−OR121の入力
のそれぞれは、9×9ビツト領域120中で着目
した8つのビツトのうち、互いに隣りに位置する
2つのビツトから取り出される。 FIG. 9 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the edge detection circuit 7. As shown in FIG. Eight exclusive OR circuits (hereinafter referred to as EX-OR) 121 receive binary signals from the peripheral 8 bits of the 9×9 bit area 120. If even one of these 8 bits has a different logical value, the OR circuit 122 outputs a logical value of "1", indicating that some edge has been detected. Each of the inputs of the eight EX-ORs 121 is taken out from two bits located next to each other among the eight bits of interest in the 9×9 bit area 120.
例えば第10図のような角らしきものが9×9
ビツト領域120中に現われたとする。斜線部は
論理値「1」の領域である。するとエツジ検出回
路7の入力と、及び入力とは互に論理値
が異なるから、オア回路122は論理値「1」を
出力する。また、単に領域120中に、直線状の
エツジが表われた場合でも、上述の動作により、
オア回路122は論理値「1」を出力する。 For example, something that looks like a corner as shown in Figure 10 is 9x9
Suppose that it appears in the bit area 120. The shaded area is an area of logical value "1". Then, since the input of the edge detection circuit 7 and the input have different logic values, the OR circuit 122 outputs a logic value of "1". Furthermore, even if a straight edge simply appears in the region 120, the above operation will allow
The OR circuit 122 outputs a logical value of "1".
以上に述べたエツジ検出回路7は、レチクルの
検査時に撮像装置2の走査と共に、実時間で動作
する。尚、この9×9ビツトの領域120中に、
何らかのパターンエツジが現われたことをより確
実に検出するには、9×9ビツトの周囲に位置す
る32ビツトの全ての2値信号を入力して、その状
態を前述のように調べればよい。この場合、周囲
32ビツトが全て同一論理値であれば、パターンの
エツジではなく、32ビツトのうち、1つでも論理
値が異なれば、エツジを検出したことになる。 The edge detection circuit 7 described above operates in real time as the imaging device 2 scans during reticle inspection. Note that in this 9x9 bit area 120,
In order to more reliably detect the appearance of some pattern edge, it is sufficient to input all the binary signals of 32 bits located around the 9×9 bits and check their states as described above. In this case, the surrounding
If all 32 bits have the same logical value, it is not an edge of the pattern, but if even one of the 32 bits has a different logical value, an edge is detected.
次に、第1図で示したMT9から設計データを
読み込んで、角情報を保持する記憶回路11につ
いて第11図により説明する。 Next, the memory circuit 11 that reads design data from the MT 9 shown in FIG. 1 and holds corner information will be explained with reference to FIG. 11.
記憶回路11には設計データから、1画面に対
応する設計上のパターンとして、「0」、「1」の
2値画像に変換する1024×1024ビツトのフレーム
メモリ130と、そのフレームメモリ130か
ら、撮像装置2の走査の順番に応じて時系列的な
2値信号を読み出す読出回路131が設けられて
いる。スイツチS1は、非検査時にa側に、検査時
にb側に切換えられる。b側には、第2図で示し
た2値化回路3の2値画像信号が入力する。読出
回路131の出力信号から、前述の切出回路4に
よつて、フレームメモリ130中の局所的な矩形
領域の2値情報133が取り出される。ただし、
その矩形領域は、フレームメモリ130中に生成
されたビツトパターンが設計データに基づいてい
るため、「1」、「0」の境界の直線性がよく、角
もはつきりしていて切出回路4の16×16ビツトよ
りも小さな領域から取り出すことができる。取り
出された2値情報133は前述の角検出回路6と
同様の検出回路135に入力し、4種類に角を分
類する。検出回路135の出力134は分類を表
わすコード(00,01,10,11)と、角を検出した
か否かのフラグからなる。入出力制御回路(以
下、I/O回路という)136は出力134の入
力に基づいて、コードは参照データメモリ137
に格納し、フラグは、フラグメモリ138に格納
する。 The storage circuit 11 includes a 1024 x 1024 bit frame memory 130 that converts design data into a binary image of "0" and "1" as a design pattern corresponding to one screen, and from the frame memory 130, A readout circuit 131 that reads out time-series binary signals according to the scanning order of the imaging device 2 is provided. The switch S1 is switched to the a side during non-inspection and to the b side during inspection. A binary image signal from the binarization circuit 3 shown in FIG. 2 is input to the b side. Binary information 133 of a local rectangular area in frame memory 130 is extracted from the output signal of readout circuit 131 by cutout circuit 4 described above. however,
Since the bit pattern generated in the frame memory 130 is based on the design data, the rectangular area has good linearity at the boundary between "1" and "0" and has sharp corners, making it easy to cut out the circuit. It can be extracted from an area smaller than the 16 x 16 bits of 4. The extracted binary information 133 is input to a detection circuit 135 similar to the above-mentioned corner detection circuit 6, and the corners are classified into four types. The output 134 of the detection circuit 135 consists of a code (00, 01, 10, 11) representing the classification and a flag indicating whether or not a corner has been detected. The input/output control circuit (hereinafter referred to as I/O circuit) 136 is based on the input of the output 134, and the code is stored in the reference data memory 137.
The flag is stored in the flag memory 138.
以上の格納の操作は非検査時に行なわれる。検
査時には、スイツチS1がb側になり、切出回路4
の出力情報は、前述した角検出回路6とエツジ検
出回路7の入力となる。同時にI/O回路136
は、参照データメモリ137とフラグメモリ13
8に格納されたコードとフラグを参照情報139
として、出力する。尚、読出回路131,I/O
回路136、切出回路4は、第1図で示した制御
回路5のクロツクパルスに基づいて動作する。ま
た参照データメモリ137は、フレームメモリ1
30中で角が存在する水平方向(走査方向)のビ
ツト列のみの角情報を保持し、フラグメモリ13
8は、フレームメモリ130の垂直方向のビツト
数、ここでは1024ビツトと同じビツト数から構成
され、フレームメモリ130の水平方向のビツト
列(1024列分)に角があれば、対応するフラグメ
モリ138のビツトに「1」が、なければ「0」
が保持される。この操作は、全てI/O回路13
6によつて行なわれる。 The above storage operation is performed during non-inspection. At the time of inspection, switch S1 is set to the b side, and the cutout circuit 4 is
The output information becomes input to the angle detection circuit 6 and edge detection circuit 7 described above. At the same time, I/O circuit 136
The reference data memory 137 and the flag memory 13
Reference information 139 for the code and flag stored in 8
Output as . In addition, the readout circuit 131, I/O
The circuit 136 and the cutout circuit 4 operate based on the clock pulses from the control circuit 5 shown in FIG. Further, the reference data memory 137 includes the frame memory 1
The flag memory 13 holds corner information only for bit strings in the horizontal direction (scanning direction) where corners exist in the flag memory 13.
8 is the same number of bits as the vertical bit number of the frame memory 130, here 1024 bits, and if the horizontal bit rows (1024 columns) of the frame memory 130 have a corner, the corresponding flag memory 138 If the bit is "1", it is "0"
is retained. This operation is all performed by the I/O circuit 13.
6.
次に、第12図を用いて、参照データメモリ1
37が角情報を保持する動作について述べる。 Next, using FIG. 12, reference data memory 1
The operation of No. 37 to hold angle information will be described.
第12図において、切出回路4によつて切出さ
れた2値情報133は、図中矩形領域140(以
下、窓140とする。)に相当する。この窓14
0は、矢印のように、フレームメモリ130中を
走査する。参照データメモリ137は、窓140
の水平方向の1走査分に対して、512ビツトが用
意されている。(以下、この512ビツトを1ライン
分のメモリと呼ぶ。)窓140が、図のように角
のある部分を水平に走査すると、走査の初めのと
ころでは、角がないので、検出回路135のフラ
グは「0」であり、1ライン分のメモリの初めの
部分には「0」が書き込まれる。尚、窓140の
走査が2ビツト行なわれる毎に、1ライン分のメ
モリでは1ビツトづれた隣りのビツトに2値論理
を格納していく。従つて、1ライン分のメモリ
は、フレームメモリ130の水平方向の1024ビツ
トの情報を1/2に圧縮して保持することにな
る。 In FIG. 12, the binary information 133 extracted by the extraction circuit 4 corresponds to a rectangular area 140 (hereinafter referred to as window 140) in the figure. This window 14
0 scans through the frame memory 130 like the arrow. The reference data memory 137 has a window 140
512 bits are prepared for one horizontal scan. (Hereinafter, these 512 bits will be referred to as one line's worth of memory.) When the window 140 horizontally scans a portion with corners as shown in the figure, there are no corners at the beginning of the scan, so the detection circuit 135 The flag is "0", and "0" is written in the first part of the memory for one line. It should be noted that every time the window 140 is scanned for 2 bits, binary logic is stored in the adjacent bit by 1 bit in the memory for one line. Therefore, one line of memory compresses 1024 bits of information in the horizontal direction of the frame memory 130 to 1/2 and holds it.
さらに走査が進み、窓140がパターン132
の左上の角をとらえると、1ライン分のメモリ中
の対応するビツトに角の存在を示す「1」が保持
され、そのビツトに続く2ビツトに、検出回路1
35が出力するコードC1C2が保持される。そし
て、角の存在しないところは、1ライン分のメモ
リの対応するビツトに「0」が書き込まれる。こ
のように窓140が角の存在する部分を1走査す
ると、第12図のように1ライン分の参照データ
が作られる。 As the scanning progresses further, the window 140 becomes the pattern 132.
When the upper left corner of
The code C 1 C 2 output by 35 is retained. Then, where there is no corner, "0" is written to the corresponding bit in the memory for one line. When the window 140 scans the corner area one time in this manner, reference data for one line is created as shown in FIG. 12.
そこで、実際のパターンとして、第11図に示
すフレームメモリ130中に設計データに基づい
て2値画像化されたビツトパターン132が存在
した場合、参照データメモリ137と、フラグメ
モリ138には、第13図のような情報が保持さ
れる。ビツトパターン132上で角は4つあり、
それぞれの角のコードは、第4図の分類に従つ
て、検出回路135が出力する。尚、フレームメ
モリ130中のビツトパターンに角が存在するの
は、2本の水平ビツト列上のみであるので、参照
データメモリ137には、2ライン分のメモリ
L1,L2のみに参照データが保持される。一方、
フラグメモリ138には、1024ビツトのうち、フ
レームメモリ130の2本の水平ビツト列に対応
した2つのビツトに「1」を、他のビツトには全
て「0」を立てた1画面分のフラグデータが作成
される。尚、以上の説明で、参照データメモリ1
37とフラグメモリ138は、1024×1024ビツト
の1画面に相当する領域のみを保持するが、実際
にはレチクルの欠陥を撮像装置2の映像信号の入
力に基づいて検査する前に、レチクル上の1画面
分毎に設計データから、参照データとフラグデー
タが作成され、前述の計算機10の記憶装置に保
持される。例えばレチクル全面を10×10、すなわ
ち100画面に分けて、検査するとすれば、その記
憶装置はフラグデータの記憶用として、1024×
100ビツトの固定されたビツト長のメモリ容量が
必要となる。一方、参照データの記憶用として、
フラグメモリ138中の論理「1」のビツト数だ
け512ビツトの1ライン分のメモリ容量が必要と
なる。従つて、例えばフラグメモリ138中の
1024×100ビツトに「1」の数が1000あれば、参
照データの記憶用として、512ビツト×1000ライ
ン分の容量が必要となる。 Therefore, if the bit pattern 132 converted into a binary image based on the design data exists in the frame memory 130 shown in FIG. 11 as an actual pattern, the reference data memory 137 and the flag memory 138 contain Information as shown in the diagram is retained. There are four corners on the bit pattern 132,
The detection circuit 135 outputs the code of each corner according to the classification shown in FIG. Incidentally, since the bit pattern in the frame memory 130 has corners only on two horizontal bit strings, the reference data memory 137 has memory for two lines.
Reference data is held only in L 1 and L 2 . on the other hand,
The flag memory 138 stores flags for one screen, out of 1024 bits, two bits corresponding to the two horizontal bit strings of the frame memory 130 are set to "1", and all other bits are set to "0". Data is created. In addition, in the above explanation, reference data memory 1
37 and flag memory 138 hold only an area corresponding to one screen of 1024 x 1024 bits, but in reality, before inspecting the reticle for defects based on the input of the video signal of the imaging device 2, Reference data and flag data are created from the design data for each screen and are held in the storage device of the computer 10 described above. For example, if the entire surface of the reticle is divided into 10 x 10, or 100 screens, for inspection, the storage device will be used to store flag data in 1024
A fixed bit length memory capacity of 100 bits is required. On the other hand, for storing reference data,
A memory capacity corresponding to one line of 512 bits is required for the number of logic "1" bits in the flag memory 138. Therefore, for example, in the flag memory 138
If there are 1000 "1"s in 1024 x 100 bits, a capacity of 512 bits x 1000 lines is required for storing reference data.
ところで、I/O回路136は、参照データメ
モリ137とフラグメモリ138に検出回路13
5の出力134に基づいて、上述のようにデータ
を格納する。また、検査時には格納されたデータ
を、各々のメモリから順番に参照情報139とし
て出力するように制御する。参照情報139は、
フラグメモリ138のフラグが「0」ならば、時
系列の論理信号として、「0」を512ビツト分出力
し、フラグが「1」ならば、そのフラグに対応し
た参照データメモリ137の1ライン分のデータ
を時系列的に出力する。 By the way, the I/O circuit 136 includes the detection circuit 13 in the reference data memory 137 and the flag memory 138.
Based on the output 134 of 5, the data is stored as described above. Further, during inspection, control is performed so that the stored data is sequentially output from each memory as reference information 139. The reference information 139 is
If the flag in the flag memory 138 is "0", 512 bits of "0" are output as a time-series logic signal, and if the flag is "1", one line of the reference data memory 137 corresponding to that flag is output. Output the data in chronological order.
次に、第1図で示した検査時に働く角切出回路
12と比較回路8について第14図により説明す
る。 Next, the corner cutting circuit 12 and comparison circuit 8 which operate during the inspection shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 14.
角切出回路12は、直列シフトレジスタ列から
構成されている。直列シフトレジスタ列のうち、
10ビツトレジスタ160が9段並んだところを参
照窓150とする。各10ビツトレジスタ160に
は、512ビツトのレジスタ161が直列に接続さ
れている。 The corner cutting circuit 12 is composed of a series shift register array. Of the series shift registers,
A reference window 150 is defined as nine stages of 10-bit registers 160 arranged in a row. A 512-bit register 161 is connected in series to each 10-bit register 160.
I/O回路136からの参照情報139は、10
ビツトのレジスタ160から、制御回路5のクロ
ツクパルスに同期して、1ビツトずつ直列シフト
レジスタ列に転送され、シフトされる。尚、シフ
トするタイミングは、実際には、クロツクパルス
の2クロツクで1回シフトするようになつてい
る。参照窓150の10×9ビツトの90ビツト分の
2値情報151は、そのまま比較回路8に入力す
る。 The reference information 139 from the I/O circuit 136 is 10
One bit at a time is transferred from the bit register 160 to the serial shift register array and shifted in synchronization with the clock pulse of the control circuit 5. Incidentally, the timing of the shift is actually such that it shifts once every two clock pulses. The binary information 151 for 90 bits (10×9 bits) of the reference window 150 is input to the comparator circuit 8 as is.
ここで、I/O回路136と角切出回路12及
び比較回路8の動作について説明する。 Here, the operations of the I/O circuit 136, the corner cutting circuit 12, and the comparison circuit 8 will be explained.
制御回路5が、第2図で示した1水平走査線の
初めの1クロツクを出力する前に、I/O回路1
36は、フラグメモリ138中のその走査線に対
応したビツトのフラグが「0」か「1」かを調べ
て、それが「1」ならば、参照データメモリ13
7中のその1ライン分の参照データ(512ビツト)
を、2クロツクパルス毎に1ビツトずつ参照情報
139として出力する。もしフラグが「0」なら
ば、その水平走査の期間中(1024クロツク)は、
参照情報139として512ビツト分の「0」を2
クロツクパルス毎に出力する。それら出力は、直
列シフトレジスタ列によつて、順次シフトされて
いく。また撮像装置2の帰線時間中は、10ビツト
分の「0」を参照情報139として発生し、直列
シフトレジスタ列も10回シフトされる。このよう
に、検査の開始に応答して、参照データメモリ1
38の参照データは、順次、参照窓150によつ
て切出される。尚、検査の開始から、角検出回路
6、エツジ検出回路7も作動し、レチクル上のパ
ターンの角情報を出力する。 Before the control circuit 5 outputs the first clock of one horizontal scanning line shown in FIG.
36 checks whether the flag of the bit corresponding to the scanning line in the flag memory 138 is "0" or "1", and if it is "1", the reference data memory 13
Reference data for that one line in 7 (512 bits)
is output as reference information 139 one bit at a time every two clock pulses. If the flag is "0", during that horizontal scan period (1024 clocks),
512 bits of “0” as reference information 139
Output every clock pulse. These outputs are sequentially shifted by a series of shift registers. Also, during the retrace time of the imaging device 2, 10 bits of "0" are generated as reference information 139, and the serial shift register array is also shifted 10 times. In this way, in response to the start of the test, the reference data memory 1
The 38 reference data are sequentially extracted by the reference window 150. Note that from the start of the inspection, the corner detection circuit 6 and edge detection circuit 7 are also activated to output corner information of the pattern on the reticle.
第15図aは、参照窓150に表われる。角情
報を示した一例である。矩形状の参照窓150の
10×9ビツトのビツト位置を(x,y)で表わす
と、y=4とy=8のx方向のビツト列は、参照
データから取り込まれた論理値であり、他のy列
は、フラグ「0」により、論理値「0」が取り込
まれている。尚、これは図中「・」印で表わす。 FIG. 15a appears in the reference window 150. This is an example showing angle information. The rectangular reference window 150
If the bit position of 10×9 bits is expressed as (x, y), the bit strings in the x direction at y=4 and y=8 are logical values taken from the reference data, and the other y columns are flags. The logical value “0” is captured by “0”. In addition, this is represented by a mark "・" in the figure.
前述のように、角切出回路12の切出動作に同
期して、第2図で示した、レチクルのパターンを
撮像した一画面中の窓102も移動する。このと
き、窓102が第15図bのようなパターンの角
をとらえると、角検出回路6は、フラグFを
「1」にし、コードとしてC1C2=00を出力する。 As described above, in synchronization with the cutting operation of the corner cutting circuit 12, the window 102 in one screen in which the reticle pattern is imaged, shown in FIG. 2, also moves. At this time, when the window 102 captures a corner of the pattern as shown in FIG. 15b, the corner detection circuit 6 sets the flag F to "1" and outputs C 1 C 2 =00 as the code.
比較回路8はフラグFの「1」を検出したと
き、参照窓150の2値情報151を(x,y)
=(1,1)から(x,y)=(10,9)まで1ビ
ツト毎に調べて、「1」になつているビツトを見
つけたら、それに続く2ビツトの論理値と、角検
出回路6が出力するコードとを比較する。もし、
そのコードが参照窓150中に1つも存在しなけ
れば、比較回路8は欠陥ありとする情報ERRを
出力する。この比較は、レチクル上に設計データ
通りのパターンの角が形成されているときに行な
われる。ところが、パターンの角が不確実に形成
されていて、角検出回路6がフラグFを出力しな
ければ、この比較は行なわれないから、レチクル
上の該当する位置に角自体が存在しなかつたもの
とみなされる。このような場合を考慮して、第1
5図aの参照窓150の中央のビツト、例えば
(x,y)=(6,5)のビツトが「1」になつた
とき、すなわち、設計データ上で角があるとき、
エツジ検出回路7が何らかのエツジを検出して、
その結果が「1」であれば、比較回路8は欠陥な
しとする情報ERRを出力する。尚、この情報
ERRは、欠陥の有無のみではなく、その欠陥の
位置に関する情報も含んでいる。これは、制御回
路5のクロツクを計数すれば容易に得られる。 When the comparison circuit 8 detects "1" in the flag F, the comparison circuit 8 converts the binary information 151 of the reference window 150 into (x, y).
Check each bit from = (1, 1) to (x, y) = (10, 9), and if you find a bit that is set to "1", check the logical value of the following 2 bits and the angle detection circuit. Compare with the code output by 6. if,
If no such code exists in the reference window 150, the comparison circuit 8 outputs information ERR indicating that there is a defect. This comparison is performed when the corners of the pattern are formed on the reticle in accordance with the design data. However, if the corners of the pattern are formed uncertainly and the corner detection circuit 6 does not output the flag F, this comparison will not be performed. It is considered that Considering such cases, the first
When the center bit of the reference window 150 in Fig. 5a, for example, the bit of (x, y) = (6, 5), becomes "1", that is, when there is a corner in the design data,
When the edge detection circuit 7 detects some kind of edge,
If the result is "1", the comparison circuit 8 outputs information ERR indicating that there is no defect. Furthermore, this information
ERR includes information not only about the presence or absence of defects, but also about the location of the defects. This can be easily obtained by counting the clocks of the control circuit 5.
また、角検出回路6の4つの分類方法は、上述
の比較の方法に関連する。このことを第16図に
より説明する。図中、斜線部は参照窓150の領
域に対応したレチクル上のパターンを示し、点線
は、設計データ上の角D1を示す。レチクル上の
パターンの角は、欠陥として一部が欠落してい
る。角検出回路6によつて、レチクル上のパター
ンの角R1,R2,R3を分類すると、コードは、R1
(01),R2(00),R3(01)になる。一方、参照窓1
50中にはコードとしてD1(01)のみが存在す
る。 Furthermore, the four classification methods of the corner detection circuit 6 are related to the above-mentioned comparison method. This will be explained with reference to FIG. In the figure, the hatched area indicates a pattern on the reticle corresponding to the area of the reference window 150, and the dotted line indicates the corner D1 on the design data. Some corners of the pattern on the reticle are missing as a defect. When the angle detection circuit 6 classifies the angles R 1 , R 2 , and R 3 of the pattern on the reticle, the code is R 1
(01), R 2 (00), R 3 (01). On the other hand, reference window 1
50, only D 1 (01) exists as a code.
上述の比較回路8の動作からパターンの角R2
が検知されたとき、参照窓150中には、同じコ
ードが1つも存在しないから、これは欠陥として
検出される。 From the operation of the comparison circuit 8 described above, the pattern angle R 2
When this is detected, since no identical code exists in the reference window 150, this is detected as a defect.
このように、レチクル上のパターンの角の一部
が参照窓150に対応した領域内で欠落または変
形が生じた場合、R1,R3のような角とR2のよう
な角とを別の分類、すなわち異なるコードにする
ことによつて、少ないコードでも欠陥が検出でき
る。 In this way, if some of the corners of the pattern on the reticle are missing or deformed within the area corresponding to the reference window 150, corners such as R 1 and R 3 and corners such as R 2 are separated. By classifying the code into different codes, defects can be detected even with a small number of codes.
このように、比較回路8は角検知回路6がコー
ドを出力したとき、参照窓150中に存在するフ
ラグやコードを調べているので、撮像装置2が撮
像する1画面が、あらかじめ設計データから定め
られた設計上の領域と微小にずれたときでも、そ
のずれを何ら修正することなく検査可能となる。 In this way, the comparison circuit 8 checks the flags and codes present in the reference window 150 when the corner detection circuit 6 outputs a code, so that one screen to be imaged by the imaging device 2 is determined in advance from the design data. Even when there is a slight deviation from the designed design area, inspection can be performed without any correction of the deviation.
また、本発明の実施例において、角検出回路6
中のマツチング回路は、1つの角パターンを検出
するのに、例えば第5図のように16×16ビツト中
の〜ビツトから2値信号を取り出している。
この図で示したように、16×16ビツト中、ビツト
パターンのエツジが通過する取り出しビツト、例
えばビツトと、ビツトとの間は、1ビツ
トの余裕がある。一般に、ITV等によつて、撮
像され、2値化されたビツトパターンは、直線が
滑らかではなく凹凸が生じやすい。そこで、この
凹凸を許容して、角検出ができなくなるのを防ぐ
ために、その余裕が設けられている。 Further, in the embodiment of the present invention, the angle detection circuit 6
In order to detect one corner pattern, the matching circuit inside extracts a binary signal from bits out of 16×16 bits, as shown in FIG. 5, for example.
As shown in this figure, among the 16×16 bits, there is a margin of 1 bit between the extraction bits, such as bits, through which the edge of the bit pattern passes. Generally, a bit pattern imaged and binarized by an ITV or the like does not have smooth straight lines and tends to have irregularities. Therefore, in order to allow this unevenness and prevent angle detection from becoming impossible, a margin is provided.
以上の実施例の説明で不図示ではあるが、ステ
ージ14の2次元的な位置は、光波干渉計等によ
つて常に座標値として計測されている。このステ
ージ14の座標値は、計算機10へ入力されてい
る。撮像装置として、例えばITV2がレチクル
1を撮像して実際の検査を開始するとき、計算機
10は、駆動手段13を、ステージ14の座標値
に応じて制御する。すなわち、ステージ14は、
ITV2がレチクル1の1画面分の領域を撮像し
て、前述のような比較動作が完了すると、隣りの
1画面分の領域を撮像するように移動する。この
とき第1図に示したストロボ装置15の発光によ
つて、ITV2は1画面を入力する。このことに
ついて、第17図に基づいて説明する。 Although not shown in the above description of the embodiment, the two-dimensional position of the stage 14 is always measured as coordinate values using a light wave interferometer or the like. The coordinate values of this stage 14 are input to the computer 10. When the imaging device, for example ITV 2, images the reticle 1 and starts an actual inspection, the computer 10 controls the driving means 13 according to the coordinate values of the stage 14. That is, stage 14 is
When the ITV 2 images an area of one screen of the reticle 1 and completes the comparison operation as described above, it moves to image an adjacent area of one screen. At this time, one screen is input to the ITV 2 by the light emission of the strobe device 15 shown in FIG. This will be explained based on FIG. 17.
第17図において、波形Aはストロボ装置15
の発光タイミングを、波形Bは、前述したよう
な、比較検査の動作タイミングを、波形Cは、計
算機10の記憶装置から1画面分の参照データと
フラグデータとを記憶回路11へ転送する動作タ
イミングを、及びITV2の受光面に画像に応じ
て放電した電荷を充電する、いわゆる残像消去の
タイミングを表わす。 In FIG. 17, waveform A is the strobe device 15.
Waveform B is the operation timing of the comparison test as described above, and waveform C is the operation timing of transferring one screen worth of reference data and flag data from the storage device of the computer 10 to the storage circuit 11. , and the timing of so-called afterimage erasure, in which the light-receiving surface of the ITV 2 is charged with discharged charges according to the image.
今、レチクル1上の検査すべき1画面分の領域
がITV2の直下に位置すると、すなわち計算機
10が、ステージ14の座標値を所定値と判断す
ると、時刻t1において、ストロボ装置15に発光
開始信号を出力する。そして時刻t2においてITV
2の受光面には、検査すべきレチクル1上の領域
のパターン像に応じて荷電が生じる。時刻t2か
ら、ITV2は走査を開始すると共に、前述のよ
うに、記憶回路11の参照データ中のコードと、
角検知回路6が出力するコードとを比較回路8に
よつて比較し、検査を始める。そして、時刻t3に
おいて、1画面分の検査が完了する。時刻t3以後
に、計算機10の記憶装置に蓄積された、次の1
画面分のデータ(参照及びフラグ)が記憶回路1
1の参照データメモリ137、フラグメモリ13
8に転送される。時刻t4で転送が完了すると、計
算機10は、再び発光開始信号をストロボ装置1
5に出力する。時刻t3とt4の間、いわゆる転送期
間中に、ITV2の残像消去が行なわれる。ここ
で、レチクル1を動かすステージ14は、時刻t2
からt4の間に、次の1画面をITV2が撮像するよ
うに駆動手段13によつて移動される。 Now, when the area for one screen to be inspected on the reticle 1 is located directly under the ITV 2, that is, when the computer 10 determines that the coordinate values of the stage 14 are predetermined values, the strobe device 15 starts emitting light at time t1 . Output a signal. And at time t 2 ITV
Charge is generated on the light-receiving surface of 2 according to the pattern image of the area on the reticle 1 to be inspected. From time t2 , the ITV 2 starts scanning, and as mentioned above, the code in the reference data of the storage circuit 11 and
The comparison circuit 8 compares the code outputted by the corner detection circuit 6 to begin the inspection. Then, at time t3 , the inspection for one screen is completed. The next one stored in the storage device of the computer 10 after time t3
Data for the screen (references and flags) is stored in memory circuit 1
1 reference data memory 137, flag memory 13
Transferred to 8. When the transfer is completed at time t4 , the computer 10 again sends the light emission start signal to the strobe device 1.
Output to 5. Between times t 3 and t 4 , during the so-called transfer period, afterimage erasure of the ITV 2 is performed. Here, the stage 14 that moves the reticle 1 starts at time t 2
to t4 , the ITV 2 is moved by the driving means 13 so as to capture the next screen.
以上の動作は、レチクル1の全面に渡つてくり
返し行なわれる。 The above operations are repeated over the entire surface of the reticle 1.
このように、ストロボ装置15の閃光発光時に
のみ、ITV2が画像を入力しているので、実際
には、ステージ14を歩進移動させるのではな
く、連続的に速度制御を行ない移動させておくこ
とができる。そして、干渉計によつて計測される
ステージ14の座標値が、レチクル1の次の1画
面に対応する値のとき、計算機10が発光開始信
号を出力するようにしてもよい。また、ステージ
14を等速度で移動させ、その速度に応じて一定
時間毎にスドロボ装置15の閃光発光を行なうよ
うにして、発光間隔中に、上述の比較検査、転送
及び残像消去の動作を行なうこともできる。この
ようにすれば、ステージ14を歩進移動するより
も高速に検査できる。 In this way, since the ITV 2 inputs images only when the strobe device 15 emits a flash, the stage 14 is not moved step by step, but is moved by continuously controlling the speed. Can be done. Then, when the coordinate value of the stage 14 measured by the interferometer is a value corresponding to the next one screen of the reticle 1, the computer 10 may output a light emission start signal. Further, the stage 14 is moved at a constant speed, and the flashing device 15 is emitted at fixed intervals according to the speed, and the above-mentioned comparative inspection, transfer, and afterimage erasing operations are performed during the flashing interval. You can also do that. In this way, inspection can be performed faster than when the stage 14 is moved step by step.
また、前述の実施例で、ITV2がレチクル1
を撮像する1画面は、設計データに基づいて、あ
らかじめ1画面分として用意された設計上の領域
と一致させる必要がある。このため、レチクル1
をステージ14に載置する際に、レチクルの回転
ずれの補正やステージ14の座標の原点を設定す
る。このことについて第18図により説明する。 In addition, in the above embodiment, ITV2 is the reticle 1
One screen to be imaged needs to match a designed area prepared in advance as one screen based on design data. For this reason, reticle 1
When placing the reticle on the stage 14, the rotational deviation of the reticle is corrected and the origin of the coordinates of the stage 14 is set. This will be explained with reference to FIG.
第18図aは、レチクル1中のパターン描画領
域201を、マトリツクス状に細分した様子を示
す図である。同図中、マトリツクスの1つの正方
形は、ITV2が撮像する1画面の領域に対応す
る。レチクル1が、第1図に示したステージ14
上に簡単な位置合わせによつて載置されると、ス
テージ14の2次元的な移動、すなわち座標の基
準となる原点を設定する。この原点の設定は、駆
動手段13中の不図示のカウンタを零にクリアす
ることによつて行なわれる。このカウンタはステ
ージ14の座標値を表わすようになつていて、ス
テージ14の移動に伴つて、計数値が増減する。 FIG. 18a is a diagram showing how the pattern drawing area 201 in the reticle 1 is subdivided into a matrix. In the figure, one square of the matrix corresponds to one screen area imaged by the ITV2. The reticle 1 is at the stage 14 shown in FIG.
When the stage 14 is placed on the stage 14 through simple positioning, an origin serving as a reference for two-dimensional movement of the stage 14, ie, coordinates, is set. The origin is set by clearing a counter (not shown) in the drive means 13 to zero. This counter is designed to represent the coordinate value of the stage 14, and the counted value increases or decreases as the stage 14 moves.
この原点は、描画領域201上の角部分に位置
した、例えば3×3画面分の領域202から決め
られる。本来ならば、左上角の1画面領域aだけ
で原点を設定できるが、領域aに、パターンが形
成されていないと、原点が定まらないので、一応
3×3画面の9つの領域a〜iを考慮し、この9
つの領域のうち、いずれか1つを選んで原点設定
に用いる。 This origin is determined from, for example, an area 202 corresponding to 3×3 screens located at a corner of the drawing area 201. Normally, the origin can be set in only one screen area a in the upper left corner, but if no pattern is formed in area a, the origin cannot be determined, so just in case, nine areas a to i of the 3 x 3 screen are set. Considering this 9
Select one of these areas and use it for setting the origin.
今、この9つの領域のうち、1画面領域iに、
何らかのパターン206が形成されているとする
と、1画面領域iを原点として定める。第18図
bに示した実線は領域i、すなわち、ITV2で
撮像される1画面を表わす。そこで、1画面領域
iに対応した計設データを、前述のように計算機
10から、読み出して、第11図に示した記憶回
路11中のフレームメモリ130に、設計上存在
すべきパターンをビツトパターンとして展開す
る。そして、読出回路131が出力する時系列の
2値信号を、画像再生装置、すなわち、モニタテ
レビに入力して、1画面領域iに対応した設計上
のパターンをテレビ画面に再生する。このテレビ
画面の領域は、第18図bに破線で示す設計領域
205で表わす。このテレビ画面にITV2の画
像信号を同時に再生すると、レチクル1上のパタ
ーン206と、設計上のパターン207との重ね
合わせ状態が観察できる。 Now, among these nine areas, in one screen area i,
Assuming that some pattern 206 is formed, one screen area i is determined as the origin. The solid line shown in FIG. 18b represents area i, that is, one screen imaged by ITV2. Therefore, the design data corresponding to one screen area i is read out from the computer 10 as described above, and the bit pattern that should exist in the design is stored in the frame memory 130 in the storage circuit 11 shown in FIG. Expand as. Then, the time-series binary signal outputted by the readout circuit 131 is input to an image reproduction device, that is, a monitor television, and a designed pattern corresponding to one screen area i is reproduced on the television screen. This area of the television screen is represented by a design area 205 shown in broken lines in FIG. 18b. When the image signals of ITV2 are simultaneously reproduced on this television screen, the overlapping state of pattern 206 on reticle 1 and designed pattern 207 can be observed.
レチクル1上のパターン206は、ステージ1
4の移動に伴つて、テレビ画面中を移動するか
ら、実際に原点を定めるには、ステージ14を動
かして、テレビ画面中の設計上のパターン207
と重ね合わせたところで、前述のカウンタをクリ
アすればよい。 The pattern 206 on reticle 1 is stage 1
4 moves across the TV screen, so in order to actually determine the origin, move the stage 14 to find the designed pattern 207 on the TV screen.
When the above is superimposed, the above-mentioned counter can be cleared.
次に、レチクル1の微小な回転誤差を補正す
る。これには、レチクル1上、なるべく周辺側に
離れた2ケ所に位置する領域203と204中の
1画面に対応した領域を用いる。 Next, minute rotation errors of the reticle 1 are corrected. For this purpose, areas corresponding to one screen of areas 203 and 204 located at two locations on the reticle 1 as far apart as possible from the periphery are used.
ここで、レチクル1に、第18図aに示した仮
想的なxy座標を考えてみると、マトリツクス状
に細分された各1画面領域は、このxy座標に従
つている。このxy座標の各軸を、ステージ14
の2次元的な移動方向と一致させないと、ステー
ジ14の移動に伴つて、ITVが取込む1画面が
設計上の領域とずれてしまう。 Now, if we consider the virtual x and y coordinates shown in FIG. 18a for the reticle 1, each screen area subdivided into a matrix follows these x and y coordinates. Each axis of this xy coordinate is
If the two-dimensional movement direction of the stage 14 is not matched, one screen captured by the ITV will deviate from the designed area as the stage 14 moves.
そこで、第18図bで説明したのと同様にま
ず、領域203中の、1画面領域jに、x軸と平
行な特定のエツジ(第1水平エツジとする。)を
有するパターンをITVによつて見つける。この
とき、設計データから、エツジのy座標値も求め
ておく。水平エツジが見つかると、この1画面領
域jを、前述のようにテレビ画面上に再生する。
そして、領域204中の1画面領域mに対応した
設計データから、1画面領域jで見つけた第1水
平エジと同じy座標値の第2水平エツジを有する
設計上のパターンを見つける。尚、この操作は計
算機10により行なわれる。そのパターンが見つ
かれば、ステージ14をx軸と平行に移動する。
そして、1画面領域mをITVで撮像し、テレビ
画面上に再生して、第1水平エツジと、第2水平
エツジを重ね合わせる。もし、同一y座標値の第
2水平エツジがなければ、領域203中の1画面
領域kについて第1水平エツジを見つけることか
ら繰返される。尚、この重ね合わせは、ステージ
14に設けられた不図示の微小回転機構によつ
て、レチクル1をステージ14に対して微小回転
して行なわれる。この際、その回転中心は、レチ
クル1の領域203の近傍が望ましい。また、上
述したように、原点設定では、パターンが形成さ
れている1画面の領域を9つの領域a〜iから選
ぶ必要があるが、これは、非検査時に用意された
各領域の設計上の特徴情報を計算機10によつて
調べれば、極めて簡単にできる。 Therefore, as explained in FIG. 18b, first, a pattern having a specific edge parallel to the x-axis (referred to as the first horizontal edge) is created in one screen area j in the area 203 using ITV. Find it. At this time, the y-coordinate value of the edge is also determined from the design data. When a horizontal edge is found, this one screen area j is reproduced on the television screen as described above.
Then, from the design data corresponding to one screen area m in the area 204, a design pattern having a second horizontal edge having the same y coordinate value as the first horizontal edge found in one screen area j is found. Note that this operation is performed by the computer 10. If the pattern is found, the stage 14 is moved parallel to the x-axis.
Then, one screen area m is imaged by the ITV, reproduced on the television screen, and the first horizontal edge and the second horizontal edge are superimposed. If there is no second horizontal edge with the same y-coordinate value, the process is repeated by finding the first horizontal edge for one screen area k in area 203. Note that this superposition is performed by slightly rotating the reticle 1 with respect to the stage 14 by a minute rotation mechanism (not shown) provided on the stage 14. At this time, the center of rotation is preferably near the area 203 of the reticle 1. In addition, as mentioned above, when setting the origin, it is necessary to select the area on one screen in which the pattern is formed from nine areas a to i, but this is due to the design of each area prepared during non-inspection. This can be done extremely easily by examining the feature information using the computer 10.
また、第11図の説明で述べたように、実際の
検査時には、フレームメモリ130、読出回路1
31は動作しないが、第19図のように接続する
ことによつて、撮像装置2の受光面に付着したゴ
ミや傷に対して比較回路8の比較動作を禁止する
ことができる。第19図は、実際の検査時の接続
を示し、スイツチS1はb側に切替えられている。
実際の比較検査の前に、撮像装置2、パターンの
ない無地の画像、すなわち、受光面のゴミや傷の
みの画像を走査する。このとき出力される2値画
像信号を、フレームメモリ130に入力して、ゴ
ミや傷に対応した2値画像を生成する。ゴミや傷
が存在すると、フレームメモリ130の対応する
ビツトには、例えば論理「1」が入力し、存在し
なければ、論理「0」が入力する。次に、撮像装
置2がパターンの原画像を走査し始めると、この
走査に同期して、読出回路131はフレームメモ
リ130から、走査している1画素に対応したビ
ツトの論理値を時系列に出力する。この時系列の
2値信号を禁止信号INHとして、比較回路8に
入力する。比較回路8は、前述のように比較検査
を行なうわけであるが、このとき、禁止信号
INHが例えば論理「1」であれば、比較動作を
禁止するか、比較動作は行なつても欠陥ありとす
る欠陥情報ERRは出力しないようにする。 Furthermore, as described in the explanation of FIG. 11, during actual inspection, the frame memory 130, the readout circuit 1
31 does not operate, but by connecting it as shown in FIG. 19, it is possible to prohibit the comparison operation of the comparison circuit 8 with respect to dust or scratches attached to the light receiving surface of the imaging device 2. FIG. 19 shows the connections during actual testing, with switch S1 being switched to side b.
Before the actual comparative inspection, the imaging device 2 scans a plain image without a pattern, that is, an image showing only dust and scratches on the light receiving surface. The binary image signal output at this time is input to the frame memory 130 to generate a binary image corresponding to dust and scratches. If dust or scratches are present, a logic "1" is input into the corresponding bit of the frame memory 130, for example, and if there is no dirt or scratches, a logic "0" is input. Next, when the imaging device 2 starts scanning the original image of the pattern, in synchronization with this scanning, the readout circuit 131 reads the logic value of the bit corresponding to one pixel being scanned from the frame memory 130 in time series. Output. This time-series binary signal is input to the comparison circuit 8 as the inhibition signal INH. The comparison circuit 8 performs the comparison test as described above, and at this time, the inhibition signal
For example, if INH is logic "1", the comparison operation is prohibited, or even if the comparison operation is performed, the defect information ERR indicating that there is a defect is not output.
フレームメモリ130をこのように用いること
によつて、受光面のゴミや傷によつて、あたかも
欠陥ありとして検査されることを、実時間で防止
することができる。また、ゴミや傷による禁止だ
けではなく、フレームメモリ130に生成される
2値画像を操作して、検査する1画面中の任意の
領域を比較禁止領域に設定することもできる。 By using the frame memory 130 in this manner, it is possible to prevent in real time from being inspected as if there were defects due to dust or scratches on the light receiving surface. Further, in addition to prohibition due to dust or scratches, it is also possible to manipulate the binary image generated in the frame memory 130 to set an arbitrary area in one screen to be inspected as a comparison prohibition area.
尚、フレームメモリ130の受光面のゴミや傷
の2値画像は、1画面の検査毎に撮像装置2で撮
像して生成する必要はない。それはゴミや傷の受
光面上の位置が短時間に変化することがないから
である。従つて、フレームメモリ130のゴミや
傷の2値画像のデータを、計算機10の記憶装置
に入れておき、必要なときに、フレームメモリ1
30へ転送すればよい。ゴミは、時間と共に多く
なるからそのデータを時々更新してやればよい。 Note that the binary image of dust and scratches on the light-receiving surface of the frame memory 130 does not need to be captured and generated by the imaging device 2 every time one screen is inspected. This is because the position of dust or scratches on the light receiving surface does not change in a short period of time. Therefore, the binary image data of dust and scratches in the frame memory 130 is stored in the storage device of the computer 10, and is stored in the frame memory 1 when necessary.
You can transfer it to 30. Since the amount of garbage increases over time, it is a good idea to update the data from time to time.
以上、本発明の実施例は半導体IC製造用のレ
チクルがマスクを被検査物としたが、その他にプ
リント基板を作るためのマスクにもわずかな変更
により本発明を応用できる。この際、プリント基
板のパターンがCAD(コンピユータ・エイデツ
ド・デザイン)によるパターン作成データにより
設計されているなら、そのデータを本装置の設計
情報として扱えるように、フオーマツト(形式)
変換すればよい。また、レチクルやマスクのパタ
ーンは、ITVの如き撮像装置で像走査を行なつ
て画像化されているが、レーザ光等のスポツトで
直接パターンを走査して、パターンによつて変化
する反射光又は透過光等を検出して、画像信号を
発生するようにしてもよい。また、実施例ではパ
ターンの特徴として角を検知していたが、それ以
外に三角形、方形、円形の如き形状に関する特徴
や、パターンを走査したとき走査線上に現われる
エツジの変化に関する特徴(エツジの数、エツジ
からエツジまでの画素数等)を検知して本発明に
適用することもできる。 As described above, in the embodiments of the present invention, a reticle for manufacturing semiconductor ICs was used as a mask to be inspected, but the present invention can also be applied to masks for manufacturing other printed circuit boards with slight modifications. At this time, if the printed circuit board pattern is designed using pattern creation data using CAD (computer aided design), the format should be changed so that the data can be handled as design information for this device.
Just convert it. In addition, patterns on reticles and masks are imaged by scanning the image with an imaging device such as an ITV, but it is also possible to scan the pattern directly with a spot such as a laser beam, and to generate reflected light or light that changes depending on the pattern. An image signal may be generated by detecting transmitted light or the like. In addition, in the embodiment, corners were detected as pattern features, but in addition, features related to shapes such as triangles, squares, and circles, and features related to changes in edges that appear on a scanning line when a pattern is scanned (number of edges) are also detected. , the number of pixels from edge to edge, etc.) can also be applied to the present invention.
以上、本発明の実施例を述べたが、要するに本
発明は、レチクルやマスクの如き被検査物上のパ
ターンを走査手段としての撮像装置2,2値化回
路3で走査して、パターンの画像を画素化するた
めの画像2値情報を発生し、画像生成手段として
のフレームメモリ130、読出回路131によつ
て、設計データからパターンの設計上の2値画像
を生成する設計2値情報を得て、画像2値情報に
基づいて検知されるパターンの特徴と、設計2値
情報に基づいて検知されるパターンの設計上の特
徴とを比較して、パターンが設計通り作られてい
るか否かを検査するに際して、設計2値情報に基
づいて、検知手段としての切出回路4、検出回路
135によつて走査手段の走査線上に現われるべ
きパターンの設計上の特徴例えば角を検知して、
その特徴に所定の2値符号としてのフラグFとコ
ードC1C2を与える。そして、走査手段の走査線
上の画素例えば1024画素を所定画素数、例えば2
画素毎に分割したとき、その分割数に応じたビツ
ト数、例えば512ビツトを備えると共に、パター
ンの設計上の特徴が現われるべき画素位置に対応
したビツトから、検知手段の2値符号を記憶する
記憶手段としての参照データメモリ137を設け
ることである。 The embodiments of the present invention have been described above, but in short, the present invention scans a pattern on an object to be inspected, such as a reticle or a mask, using an imaging device 2 and a binarization circuit 3 as scanning means to create an image of the pattern. generates image binary information for pixelizing the pattern, and obtains design binary information for generating a designed binary image of the pattern from the design data using the frame memory 130 and readout circuit 131 as image generating means. Then, the features of the pattern detected based on the image binary information and the design features of the pattern detected based on the design binary information are compared to determine whether the pattern is created as designed. When inspecting, based on the design binary information, the cutout circuit 4 and the detection circuit 135 as detection means detect design features of the pattern to appear on the scanning line of the scanning means, such as corners, and
A flag F as a predetermined binary code and a code C 1 C 2 are given to the feature. Then, pixels on the scanning line of the scanning means, for example, 1024 pixels, are converted to a predetermined number of pixels, for example, 2
When each pixel is divided, the number of bits corresponds to the number of divisions, for example, 512 bits, and the memory stores the binary code of the detection means from the bits corresponding to the pixel positions where the design features of the pattern should appear. A reference data memory 137 is provided as a means.
以上のように本発明によれば、設計2値情報は
そのまま記憶して検査に使われるのではなく、パ
ターンが設計上備えるべき特徴のみを検知して、
2値符号化して記憶手段としての参照データメモ
リ上に記憶されるから、従来よりも保持すべき情
報量は少なくなり、記憶手段の容量も小さくて済
むという利点がある。さらに、記憶手段は1走査
線上に現われるべき設計上の特徴に関する2値符
号を、走査線の画素位置に対応して圧縮記憶して
いるので、画像2値情報に基づいて検知されるパ
ターンの実際の特徴に関する情報を記憶手段に記
憶された特徴に関する情報と比較照合する際にも
記憶手段に記憶された情報は単に走査手段の走査
に連動してビツト毎に読出せばよく、極めて簡単
な構成のもとに、記憶すべき情報量が少ない検査
装置が実現できる。 As described above, according to the present invention, design binary information is not stored as is and used for inspection, but only the features that the pattern should have in terms of design are detected,
Since the data is binary-encoded and stored on the reference data memory as a storage means, the amount of information to be held is smaller than in the past, and the capacity of the storage means is also small. Furthermore, since the storage means compresses and stores binary codes related to design features that should appear on one scanning line in correspondence with the pixel positions of the scanning line, the actual pattern detected based on the image binary information is When comparing and collating the information regarding the characteristics of the data with the information regarding the characteristics stored in the storage means, the information stored in the storage means can simply be read out bit by bit in conjunction with the scanning of the scanning means, resulting in an extremely simple configuration. Based on this, an inspection device with a small amount of information to be stored can be realized.
また実施例で述べたように、走査線上に設計上
の特徴が1つ以上存在するか否かを示すフラグメ
モリを設けることによつて、記憶手段には特徴の
ない走査線上に関しては何ら情報が記憶されない
から、さらに情報量が低減するという効果が生じ
る。 Furthermore, as described in the embodiment, by providing a flag memory that indicates whether or not one or more design features exist on a scanning line, the storage means does not store any information regarding a scanning line that has no features. Since it is not stored, the amount of information is further reduced.
第1図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、第1図aは検査時に於けるパターン検査装置
の構成を示し、第1図bは検査前に於けるパター
ン検査装置の構成を示すブロツク図、第2図は第
1図の一部、特に切出回路4をより詳細に示す
図、第3図は第1図の磁気テープ9に読み込まれ
る設計データの一例としての矩形パターンをxy
座標を用いて示す図、第4図はパターンエツジの
角の分類を示す図、第5図は第2図に示す切出回
路4によつて切出される窓に対応した16×16ビツ
ト図、第6図は第4図に示すAの角を検出するア
ンド回路を示す図、第7図は第6図の如きアンド
回路で角を検出して2ビツトのコードを出力する
角検出回路を示す図、第8図はエツジ検出のため
に設定された9×9画素の矩形領域を示す図、第
9図はエツジ検出回路の構成を示す回路図、第1
0図は9×9ビツト領域を示す図、第11図は記
憶回路の詳細を示す図、第12図は記憶回路中の
フレームメモリを示す図、第13図はフレームメ
モリ中に設計データに基づいて2値画像化された
ビツトパターン132が存在した場合、参照デー
タメモリ137とフラグメモリ138に保持され
る情報を示す図、第14図は検査時に働らく角切
出回路12と比較回路8とについて説明するため
の図、第15図aは参照窓150に表われる角情
報の一例を示す図、第15図bは窓102がパタ
ーンの角をとらえた状態を示す図、第16図は参
照窓150の領域に応対したレチクル上のパター
ン(斜線部)と設計データ上の角(点線)を示す
図、第17図はストロボ装置の発光タイミング
(波形A)と比較検査の動作タイミング(波形B)
と、記憶装置から1画面分の参照データとフラグ
データとを記憶回路へ転送する動作タイミング
(波形C)を示す図、第18図aはレチクル中の
パターン描画領域をマトリツクス状に細分した様
子を示す図、第18図bは第18図aに示す1画
面領域iとこれに対応する設計データがテレビ画
面に再生された状態の図、第19図は撮像装置
2、フレームメモリ130、読出回路131、比
較回路8等の実際の検査時の接続を示す図であ
る。
〔主要部分の符号の説明〕、1……被検査物、
2……撮像装置、3……2値化回路、4……切出
手段、6……角検出回路、7……エツジ検出回
路、8……比較回路、9……磁気テープ、10…
…計算機、11……記憶回路、12……角切出回
路、130……フレームメモリ、131……読出
回路、133……2値情報、135……検出回
路、136……I/O回路、137……参照デー
タメモリ、138……フラグメモリ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 1a shows the configuration of a pattern inspection device during inspection, and FIG. 1b shows the configuration of the pattern inspection device before inspection. 2 is a block diagram showing a part of FIG. 1, especially the cutout circuit 4 in more detail, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the classification of corners of pattern edges; FIG. 5 is a 16×16 bit diagram corresponding to the window cut out by the cutout circuit 4 shown in FIG. 2; FIG. 6 shows an AND circuit that detects the corner of A shown in FIG. 4, and FIG. 7 shows an angle detection circuit that detects the corner using the AND circuit shown in FIG. 6 and outputs a 2-bit code. 8 is a diagram showing a rectangular area of 9×9 pixels set for edge detection, FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of the edge detection circuit, and FIG.
Figure 0 shows the 9x9 bit area, Figure 11 shows the details of the memory circuit, Figure 12 shows the frame memory in the memory circuit, and Figure 13 shows the frame memory based on the design data. 14 is a diagram showing the information held in the reference data memory 137 and the flag memory 138 when the bit pattern 132 converted into a binary image exists. FIG. 15A is a diagram showing an example of corner information appearing in the reference window 150, FIG. 15B is a diagram showing a state where the window 102 captures the corner of the pattern, and FIG. 16 is a diagram showing the reference window Figure 17 shows the pattern on the reticle (hatched area) corresponding to the 150 area and the corner (dotted line) on the design data, and Figure 17 shows the light emission timing of the strobe device (waveform A) and the operation timing for comparison inspection (waveform B).
FIG. 18a shows the operation timing (waveform C) of transferring one screen worth of reference data and flag data from the storage device to the storage circuit. FIG. 18b is a diagram showing one screen area i shown in FIG. 18a and the corresponding design data reproduced on a television screen, and FIG. 19 is a diagram showing the imaging device 2, frame memory 130, and readout circuit. 131 is a diagram showing the connections of the comparison circuit 8 and the like during actual testing. [Explanation of symbols of main parts], 1...Object to be inspected,
2... Imaging device, 3... Binarization circuit, 4... Cutting means, 6... Corner detection circuit, 7... Edge detection circuit, 8... Comparison circuit, 9... Magnetic tape, 10...
... Computer, 11 ... Memory circuit, 12 ... Corner cutting circuit, 130 ... Frame memory, 131 ... Readout circuit, 133 ... Binary information, 135 ... Detection circuit, 136 ... I/O circuit, 137 ...Reference data memory, 138...Flag memory.
Claims (1)
たパターンを走査して、該パターンの画像を画素
化するための画像2値情報を発生する走査手段
と、前記設計データに基づいて前記パターンの設
計上の2値画像を生成するための設計2値情報を
発生する画像生成手段とを有し、前記画像2値情
報と設計2値情報に基づいて前記パターンの特徴
とそのパターンが設計上備えるべき特徴とを比較
して、前記パターンが設計通り作られているか否
かを検査する装置において、前記設計2値情報に
基づいて、前記走査手段の走査線に対する設計デ
ータの設計上の特徴を検知して、その特徴に所定
の2値符号を与える検知手段と;前記走査線上の
画素を所定画素数で分割したとき、その分割数に
応じたビツト数を備えると共に、前記パターンの
設計上の特徴が現われるべき画素位置に対応した
ビツトから、前記検知手段の2値符号を記憶する
記憶手段とを有し、前記パターンの設計上の特徴
に関する情報を圧縮して保持することを特徴とす
るパターン検査装置。1 scanning means for scanning a pattern formed on an object to be inspected based on design data and generating binary image information for pixelizing an image of the pattern; an image generation means for generating design binary information for generating a design binary image, and the feature of the pattern and the design characteristics of the pattern based on the image binary information and the design binary information. In the device for inspecting whether the pattern is created as designed by comparing the characteristics with the desired characteristics, the device detects the design characteristics of the design data for the scanning line of the scanning means based on the design binary information. and detecting means for giving a predetermined binary code to the feature; when the pixels on the scanning line are divided by a predetermined number of pixels, the detection means has a number of bits corresponding to the number of divisions; a storage means for storing a binary code of the detection means from a bit corresponding to a pixel position where the pattern should appear, and compressed and retains information regarding design features of the pattern. Device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56117819A JPS5821110A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Inspecting device for pattern |
US06/400,681 US4479145A (en) | 1981-07-29 | 1982-07-22 | Apparatus for detecting the defect of pattern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56117819A JPS5821110A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Inspecting device for pattern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5821110A JPS5821110A (en) | 1983-02-07 |
JPH0224323B2 true JPH0224323B2 (en) | 1990-05-29 |
Family
ID=14721034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56117819A Granted JPS5821110A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Inspecting device for pattern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5821110A (en) |
Families Citing this family (5)
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JPH0619259B2 (en) * | 1984-03-31 | 1994-03-16 | 株式会社東芝 | Surface defect inspection method |
JPS60210744A (en) * | 1984-04-03 | 1985-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Inspecting device for continuous object |
DE3540100A1 (en) * | 1985-11-12 | 1987-06-11 | Mania Gmbh | METHOD FOR THE OPTICAL INSPECTION OF CIRCUIT BOARDS |
IL118872A (en) * | 1996-07-16 | 2000-06-01 | Orbot Instr Ltd | Optical inspection method and apparatus |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP56117819A patent/JPS5821110A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5821110A (en) | 1983-02-07 |
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