JPH03144568A - レチクル検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 パターニングされたレチクルのパターンが正しいか否か
を検査するためのレチクル検査装置に関し、 レチクルのパターン検査を効率よく行うことを可能とす
る画像処理装置を提供することを目的とし、 レチクルのパターンをテレビカメラを介して画像データ
として取り込む画像処理装置と、その画像データの密度
を判別する判別装置と、その判別装置の出力に基づいて
テレビカメラの倍率を変更するカメラ駆動装置と、予め
記憶された画像データとレチクルのパターンを読み取っ
た所定密度の画像データとを比較する比較装置とから構
成する。

〔産業上の利用分野〕

この発明はパターニングされたレチクルのパターンが正
しいか否かを検査するためのレチクル検査装置に関する
ものである。

近年の半導体装置の高集積化にともないその半導体装置
のパターニング工程で使用するレチクルのパターンもま
すます微細化されている。そして、このようなレチクル
の製作日数及び製作コストを削減するためにそのパター
ンの検査工程を自動化することが要請されている。

〔従来の技術〕

従来、パターニングされたレチクルのパターンに欠陥が
あるか否かを検査するには作業者が顕微鏡でレチクル上
のパターンを目視により検査していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような作業者による検査では製作日数
及び製作コストの低減を図る上での障害となるとともに
、レチクル周囲に形成されるレチクルカバーに生ずるピ
ンホールやスクライブライン上にパターニングされるア
ライメントパターンに生ずる微細な欠陥を見落とすこと
があり、このようなレチクルから形成される半導体装置
の信頼性を低下させる原因となっている。

そこで、画像処理装置を使用してパターン欠陥を検査す
る方法が提案されている。すなわち、レチクル表面に形
成されたパターンの各部を画像処理装置で画像データと
して読み取り、その画像データとあらかじめ記憶された
画像データとを比較することにより欠陥の有無を判別す
るものである。

ところが、上記のような画像処理装置では常にレチクル
上の一定範囲ずつのパターンを読み取ってあらかじめ記
憶された画像データと比較するようになっている。従っ
て、−回の読み取りで処理する範囲を広く、すなわち拡
大倍率を小さくすると、スクライブライン上にパターニ
ングされるアライメントパターン等の微細なパターンに
発生した欠陥を判別することができなくなり、微細な欠
陥を判別するために一回の読み取りで処理する範囲を小
さく、すなわち拡大倍率を大きくすると、レチクル全面
についてパターン欠陥の有無を検査するために多大な時
間を要するという問題点かある。

この発明の目的は、レチクルのパターン検査を効率よく
行うことを可能とする画像処理装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

第１図は本発明の原理説明図である。すなわち、レチク
ル検査装置はレチクルのパターンをテレビカメラ９を介
して画像データとして取り込む画像処理装置１５と、そ
の画像データの密度を判別する判別装置１６と、その判
別装置１６の出力に基づいてテレビカメラ９の倍率を変
更するカメラ駆動装置１７と、予め記憶された画像デー
タとレチクルのパターンを読み取った所定密度の画像デ
ータとを比較する比較装置１８とから構成される。

〔作用〕

読み取られる画像データのパターン密度に応じてテレビ
カメラ９の倍率が変更されるので、レチクル各部のパタ
ーンがほぼ一定範囲の密度の画像データとして入力され
、その画像データがあらかじめ記憶されている画像デー
タと比較される。

〔実施例〕

以下、この発明を具体化した一実施例を第２図〜第６図
に従って説明する。第２図に示すレチクル検査装置はテ
ーブルｌ上にレチクル基板２が載置され、そのレチクル
基板２は遮光膜が残されたレチクルカバー３の内側に遮
光膜が除去されたスクライブライン４が形成され、その
スクライブライン４の内側にレチクルパターン５が２箇
所形成されている。

テーブル１にはＸ軸モータ６及びＹ軸上−タ７の出力軸
６ａ、７ａがそれぞれ接続され、両モータ６．７の作動
に基づいてテーブルｌが縦方向あるいは横方向に移動さ
れるようになっている。

テーブル１の上方には４種類の倍率の対物レンズ８ａ〜
８ｄを備えたテレビカメラ９が備えられ、そのテレビカ
メラ９で捕えられたレチクルパターン５は画像処理制御
装置１０に出力される。

画像処理制御装置ｌＯはテレビカメラ９から入力したア
ナログデヘタをデジタル信号に変換して画像データを形
成する。また、画像処理制御装置１０にはパターン欠陥
のないレチクルパターンを画像データとして記憶してい
る記憶装置と、入力された画像データの密度を判別する
判別装置と、あらかじめ記憶された画像データと読み取
った画像データとのパターン面積を比較してパターンに
欠陥があるか否かを検出する比較装置とが備えられてい
る。

画像処理制御装置１０にはモータ制御装置１１が接続さ
れ、同画像処理制御装置１０の出力信号に基ついてモー
タ制御装置１１は前期両モータ６゜７を駆動し、テーブ
ル１を縦方向あるいは横方向に移動させるようになって
いる。また、画像処理制御装置ＩＯには前記４種の対物
レンズ８ａ〜８ｂを回転制御するレンズ制御装置１２が
接続されている。そして、画像処理制御装置１０の出力
信号に基づいてレンズ制御装置１２が対物レンズ８３〜
８１）を回転制御して最適な倍率の対物レンズが選択さ
れるようになっている。

なお、テーブル１の下方にはランプ１９とそのランプ１
９から発せられる光を集光してレチクル基板２を照射す
る集光レンズ２０が設けられている。

次に、上記のように構成されたレチクル検査装置の作用
を第３図〜第５図を参照しながら第６図に示すフローチ
ャートに従って説明する。

さて、被検査物としてのレチクル基板２をテーブルｌ上
に載置して検査を開始すると、例えば画像処理制御装置
１０は最小の倍率の対物レンズ８ａを選択し、テーブル
１を移動させてレチクルカバ−３端部からレチクル中央
部に向かって順次レチクルパターンを画像データとして
読み取る。

すなわち、画像処理制御装置１０はテレビカメラ９を介
して第３図（ａ）に示すようなレチクルカバー３一部の
パターンを第３図（ｂ）に示すような画像データとして
読み取る（ＳＴＥＰｌ、以下５ＴＥＰはＳとする）。す
ると、画像処理制御装置１０はその画像データの単位面
積当たりの交点の数をパターン密度として算出しくＳ２
）、その交点の数があらかじめ設定された一定数の範囲
内であるか否かを内蔵の判別装置で判別する（Ｓ３）。

今、第３図（ｂ）に示す画像データではパターン密度が
低いため、次に画像処理制御装置１０はその画像データ
とあらかじめ記憶されているパターンデータとの同一座
標部分において遮光膜残留部分、すなわち第３図にハツ
チングで示す部分の面積を内蔵の比較装置で比較する（
Ｓ６）。

すると、第３図（ｂ）に示す画像データにはレチクルカ
バー３内にピンホール１３が読み取られているため、画
像処理制御装置ＩＯはあらかじめ記憶されているパター
ンデータとの面積の一定値以上の差を検出して（Ｓ７）
、異常を表示しくＳ８）、その動作を停止する。また、
ピンホール１３等のパターン欠陥が存在せず、面積に一
定値以上の差が存在しない場合には、テーブル１を移動
させて次の画像データを読み取る。

このようにして、レチクルパターン５を順次読み取って
上記のような動作を繰り返すうち、例えば第４図（ａ）
に示すようなスクライブライン４上に形成されたアライ
メントパターン１４を画像データとして第４図（ｂ）に
示すように読み取ると、その画像データは中央部にパタ
ーンが集中してパターン密度が高いため、画像処理制御
装置ＩＯは単位面積当たりの交点の数が一定数より多い
と判断して（Ｓ３）、そのパターン密度を下げるべくレ
ンズ制御装置１２を駆動して最適な倍率の対物レンズを
選択する（Ｓ４）。そして、第５図（ａ）に示すように
読み取り倍率を上げてパターン密度を低下させた状態で
再度そのパターンを第５図（ｂ）に示す画像データとし
て読み取り（Ｓ５）、次いで上記のような面積比較によ
るパターン検査を行う。すなわち、第５図（ａ）に示す
ようにアライメントパターン１４にパターン欠陥１４ａ
が存在し、そのパターン欠陥１．４　ａを第５図（ｂ）
に示す画像データにおいてパターン欠陥１４ｂとして認
識する。そして、その画像データをあらかじめ記憶され
ている同一座標位置のパターンデータとその面積を比較
しくＳ６）、パターン０ 欠陥１４ｂによる面積差を欠陥として判別して（Ｓ７）
、異常表示しくＳ８）、その後の動作を停止する。

以上のように、このレチクル検査装置ではテレビカメラ
９を介して読み取った画像データの密度に応じて対物レ
ンズ８ａ〜８ｂが選択される。従って、種々のパターン
密度で形成されるレチクルを画像処理技術を利用して確
実にパターン検査することができるので、その検査工程
の所要時間を短縮してレチクルのコストを低減すること
ができる。

なお、前記実施例では４種の倍率の対物レンズ８ａ〜８
ｂの中から最適な倍率の対物レンズを選択する構成とし
たが、複数の対物レンズに代えてズームレンズを使用す
ることもできる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明はレチクルのパターン検
査を効率よく行い得るレチクル検査装置を提供すること
ができる優れた効果を発揮する。

１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の実施例のレチクル検査装置を示す概略
図、 第３図〜第５図はレチクルパターンとその画像データを
示す説明図、 第６図は実施例のレチクル検査装置の動作を示すフロー
チャート図である。 図中、 ９はテレビカメラ、 １５は画像処理装置、 １６は判別装置、 １７はカメラ駆動装置、 １８は比較装置である。 第　３　図 レチクルパターンとその画像データを示す説明図（ａ）
　　　　　　　（ｂ） 第４図 レチクルパターンとその画像データを示す説明図第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レチクルのパターンをテレビカメラ（９）を介して
   画像データとして取り込む画像処理装置（１５）と、 その画像データの密度を判別する判別装置（１６）と、 その判別装置（１６）の出力に基づいてテレビカメラ（
   ９）の倍率を変更するカメラ駆動装置（１７）と、 予め記憶された画像データとレチクルのパターンを読み
   取った所定密度の画像データとを比較する比較装置（１
   ８）と、 から構成することを特徴とするレチクル検査装置。