JPH06289596A - パタン欠陥検査装置 - Google Patents
パタン欠陥検査装置Info
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- JPH06289596A JPH06289596A JP7231391A JP7231391A JPH06289596A JP H06289596 A JPH06289596 A JP H06289596A JP 7231391 A JP7231391 A JP 7231391A JP 7231391 A JP7231391 A JP 7231391A JP H06289596 A JPH06289596 A JP H06289596A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】半導体集積回路等の製造に適用されるX線マス
クやその他の微細パタンのパタン欠陥を電子線の走査手
段を用いて高速かつ精度良く検査するパタン欠陥検査装
置において、近接して併置させた被検査マスクと基準マ
スクを電子ビームにより同時に走査させ、各々のマスク
パタン形状に反映した情報をリアルタイムに検出するこ
とにより、処理の高速化とメモリの節減を図る。 【構成】電子線を発生させる電子銃と、被検査マスク
と、基準マスクと、被検査マスクと基準マスク上を走査
する電子ビーム走査部と、被検査マスクと基準マスクを
上下に併置するマスクホルダー部と、被検査マスクある
いは基準マスクの電子信号を検出する第1の信号検出部
と、被検査マスクと基準マスクを透過した電子信号を検
出する第2の検出部と、第1、第2の検出部で得られた
信号から被検査マスク及び基準マスクの相互のパタンエ
ッジ情報を比較し、異なる部位を抽出する欠陥検出部よ
り構成したことを特徴とするパタン欠陥検査装置として
の構成する。
クやその他の微細パタンのパタン欠陥を電子線の走査手
段を用いて高速かつ精度良く検査するパタン欠陥検査装
置において、近接して併置させた被検査マスクと基準マ
スクを電子ビームにより同時に走査させ、各々のマスク
パタン形状に反映した情報をリアルタイムに検出するこ
とにより、処理の高速化とメモリの節減を図る。 【構成】電子線を発生させる電子銃と、被検査マスク
と、基準マスクと、被検査マスクと基準マスク上を走査
する電子ビーム走査部と、被検査マスクと基準マスクを
上下に併置するマスクホルダー部と、被検査マスクある
いは基準マスクの電子信号を検出する第1の信号検出部
と、被検査マスクと基準マスクを透過した電子信号を検
出する第2の検出部と、第1、第2の検出部で得られた
信号から被検査マスク及び基準マスクの相互のパタンエ
ッジ情報を比較し、異なる部位を抽出する欠陥検出部よ
り構成したことを特徴とするパタン欠陥検査装置として
の構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の製
造に適用されるX線マスクやその他の微細パタンのパタ
ン欠陥を電子線の走査手段を用いて高速かつ精度良く検
査するパタン欠陥検査装置に関するものである。
造に適用されるX線マスクやその他の微細パタンのパタ
ン欠陥を電子線の走査手段を用いて高速かつ精度良く検
査するパタン欠陥検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】集積回路等の製作に用いられているマス
クのパタンの欠陥検査は、製品の歩留りを向上させてコ
ストを下げるため欠かすことができない。従来、上記の
ごときマスクの欠陥検査は光学顕微鏡を用いて目視によ
り行われていた。しかし、人が介在するため検査の効率
が悪く、また、欠陥の見落としもあり、欠陥の検出が不
完全であった。従って、完全な欠陥検査は、これらのマ
スクを用いて製品を試作し、試作した製品の性質を調べ
ることによって間接的に行われることが多く、著しく効
率の悪いものであった。
クのパタンの欠陥検査は、製品の歩留りを向上させてコ
ストを下げるため欠かすことができない。従来、上記の
ごときマスクの欠陥検査は光学顕微鏡を用いて目視によ
り行われていた。しかし、人が介在するため検査の効率
が悪く、また、欠陥の見落としもあり、欠陥の検出が不
完全であった。従って、完全な欠陥検査は、これらのマ
スクを用いて製品を試作し、試作した製品の性質を調べ
ることによって間接的に行われることが多く、著しく効
率の悪いものであった。
【0003】近年、集積回路の高密度化が進むにつれて
目視による欠陥検査はますます効率の悪いものとなり、
このような背景から自動的に欠陥検査が行える装置に対
する要求が高まり、光を検査プローブとした自動欠陥検
査装置がいくつか提案され、実用装置として市販される
に至っている。
目視による欠陥検査はますます効率の悪いものとなり、
このような背景から自動的に欠陥検査が行える装置に対
する要求が高まり、光を検査プローブとした自動欠陥検
査装置がいくつか提案され、実用装置として市販される
に至っている。
【0004】一方、集積回路の高集積化の傾向は著し
く、パタン寸法もサブミクロン領域に入っている。とこ
ろで、サブミクロンパタンの欠陥検査を、前述した光を
検査プローブとした装置で行うことは、光の分解能の制
約のために難しい。しかし、光以上の分解能を有する電
子ビームを検査プローブとする電子顕微鏡は、光では見
えない物の観測手段として広く用いられており、この電
子顕微鏡によって得られる像を用いてパタンの欠陥検査
を行えばサブミクロンパタンの欠陥検査が可能である。
く、パタン寸法もサブミクロン領域に入っている。とこ
ろで、サブミクロンパタンの欠陥検査を、前述した光を
検査プローブとした装置で行うことは、光の分解能の制
約のために難しい。しかし、光以上の分解能を有する電
子ビームを検査プローブとする電子顕微鏡は、光では見
えない物の観測手段として広く用いられており、この電
子顕微鏡によって得られる像を用いてパタンの欠陥検査
を行えばサブミクロンパタンの欠陥検査が可能である。
【0005】一般に、検査法としては設計データとの比
較、2チップ間比較がある。設計データとの比較法で
は、処理データに対応するパタンデータ部を設計データ
から切り出し、処理データと同じ形式のビットマップに
展開し、パタンマッチング等により比較し、差異部を欠
陥として検出する。電子ビームで走査をする場合は、そ
の電子鏡筒固有の走査歪があるため、設計データと処理
データ間の走査歪み補正をする必要がある。また、ビッ
トマップデータを格納するメモリ量としては、検出画素
サイズを0.1μmとすると100μm角領域のデータ
で1MBのメモリが必要になる。チップサイズは近年ま
すます大きくなってきており、チップデータ全てをメモ
リ上に格納することは不可能になってきている。このた
め、チップを数10〜数百μm単位に分割して、検査を
行う。この場合は処理データとパタンマッチングする設
計データをデスク上から順次とりだす必要があり、デス
クのI/O処理回数が増えるため検査時間が増大する。
較、2チップ間比較がある。設計データとの比較法で
は、処理データに対応するパタンデータ部を設計データ
から切り出し、処理データと同じ形式のビットマップに
展開し、パタンマッチング等により比較し、差異部を欠
陥として検出する。電子ビームで走査をする場合は、そ
の電子鏡筒固有の走査歪があるため、設計データと処理
データ間の走査歪み補正をする必要がある。また、ビッ
トマップデータを格納するメモリ量としては、検出画素
サイズを0.1μmとすると100μm角領域のデータ
で1MBのメモリが必要になる。チップサイズは近年ま
すます大きくなってきており、チップデータ全てをメモ
リ上に格納することは不可能になってきている。このた
め、チップを数10〜数百μm単位に分割して、検査を
行う。この場合は処理データとパタンマッチングする設
計データをデスク上から順次とりだす必要があり、デス
クのI/O処理回数が増えるため検査時間が増大する。
【0006】一方、2チップ比較法では光をプローブと
した検査では2光路光学系による2チップ同時検査があ
るが、電子ビームをプローブとした検査では電子鏡筒部
の性能、安定性等から2鏡筒を用いた検査は実用に至っ
ていない。このため、単一鏡筒により2チップ間の検査
を行っており、チップの一方の処理データを1度メモリ
に格納する必要があるため膨大なメモリ容量が必要にな
る。
した検査では2光路光学系による2チップ同時検査があ
るが、電子ビームをプローブとした検査では電子鏡筒部
の性能、安定性等から2鏡筒を用いた検査は実用に至っ
ていない。このため、単一鏡筒により2チップ間の検査
を行っており、チップの一方の処理データを1度メモリ
に格納する必要があるため膨大なメモリ容量が必要にな
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、X線
等によって微細なパタンを転写する装置に必要とされる
マスクのパタン欠陥を検査する際に、近接して併置させ
た被検査マスクと基準マスクを電子ビームにより同時に
走査させ、各々のマスクパタン形状に反映した情報をリ
アルタイムに検出することにより、処理の高速化とメモ
リの節減を図ったパタン欠陥検査装置を提供することで
ある。
等によって微細なパタンを転写する装置に必要とされる
マスクのパタン欠陥を検査する際に、近接して併置させ
た被検査マスクと基準マスクを電子ビームにより同時に
走査させ、各々のマスクパタン形状に反映した情報をリ
アルタイムに検出することにより、処理の高速化とメモ
リの節減を図ったパタン欠陥検査装置を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は電子ビームによ
り近接して併置された被検査マスクと、被検査マスクの
パタンをポジ/ネガ反転し、かつ、被検査マスクよりパ
タン幅を細くした基準マスクを同時走査して得た、2次
電子信号と透過電子信号の2値化情報の差異をリアルタ
イムに検出することにより、処理の高速化とメモリの節
減を図ったことを最も主要な特徴とする。従来の電子ビ
ームプローブを用いたパタン検査装置では設計データ比
較法、2チップ比較法とも一方の比較データをメモリ上
に確保する必要があるため、膨大なメモリ容量が必要に
なる。さらに、設計データ比較法では走査ビームに偏向
歪が存在するため、検出データか原データのいずれかに
歪補正を施さなければならない。
り近接して併置された被検査マスクと、被検査マスクの
パタンをポジ/ネガ反転し、かつ、被検査マスクよりパ
タン幅を細くした基準マスクを同時走査して得た、2次
電子信号と透過電子信号の2値化情報の差異をリアルタ
イムに検出することにより、処理の高速化とメモリの節
減を図ったことを最も主要な特徴とする。従来の電子ビ
ームプローブを用いたパタン検査装置では設計データ比
較法、2チップ比較法とも一方の比較データをメモリ上
に確保する必要があるため、膨大なメモリ容量が必要に
なる。さらに、設計データ比較法では走査ビームに偏向
歪が存在するため、検出データか原データのいずれかに
歪補正を施さなければならない。
【0009】本発明は上記の欠点を解決するため以下の
構成を有するものである。即ち、本発明は、電子線を発
生させる電子銃と、被検査マスクと、基準マスクと、被
検査マスクと基準マスク上を走査する電子ビーム走査部
と、被検査マスクと基準マスクを上下に併置するマスク
ホルダー部と、被検査マスクあるいは基準マスクの電子
信号を検出する第1の信号検出部と、被検査マスクと基
準マスクを透過した電子信号を検出する第2の検出部
と、第1、第2の検出部で得られた信号から被検査マス
ク及び基準マスクの相互のパタンエッジ情報を比較し、
異なる部位を抽出する欠陥検出部より構成したことを特
徴とするパタン欠陥検査装置としての構成を有するもの
であり、あるいはまた、
構成を有するものである。即ち、本発明は、電子線を発
生させる電子銃と、被検査マスクと、基準マスクと、被
検査マスクと基準マスク上を走査する電子ビーム走査部
と、被検査マスクと基準マスクを上下に併置するマスク
ホルダー部と、被検査マスクあるいは基準マスクの電子
信号を検出する第1の信号検出部と、被検査マスクと基
準マスクを透過した電子信号を検出する第2の検出部
と、第1、第2の検出部で得られた信号から被検査マス
ク及び基準マスクの相互のパタンエッジ情報を比較し、
異なる部位を抽出する欠陥検出部より構成したことを特
徴とするパタン欠陥検査装置としての構成を有するもの
であり、あるいはまた、
【0010】上記の基準マスクとしては被検査マスクの
パタンをポジ/ネガ反転し、かつ、基準マスクと被検査
マスクのエッジ境界部を電子ビームが透過できるだけの
パタン寸法だけ、基準マスクパタン幅を被検査マスクパ
タン幅より細くしたことを特徴とするパタン欠陥検査装
置としての構成を有するものである。更にまた、
パタンをポジ/ネガ反転し、かつ、基準マスクと被検査
マスクのエッジ境界部を電子ビームが透過できるだけの
パタン寸法だけ、基準マスクパタン幅を被検査マスクパ
タン幅より細くしたことを特徴とするパタン欠陥検査装
置としての構成を有するものである。更にまた、
【0011】上記の欠陥検出部はパタンエッジの個数及
びパタン幅を比較データとして、異なる部位を抽出する
ことを特徴とするパタン欠陥検査装置としての構成を有
するものである。
びパタン幅を比較データとして、異なる部位を抽出する
ことを特徴とするパタン欠陥検査装置としての構成を有
するものである。
【0012】
【実施例】図1は本発明のパタン欠陥検査装置全体の構
成を示す図である。図1において、1は電子ビーム鏡
筒、2は試料ステージ、3はマスクホルダ、4はマスク
ホルダ内にセットされた被検査マスク、5はマスクホル
ダ内にセットされた基準マスク、6は2次電子検出器、
7は透過電子検出器、8は増幅・波形整形回路、9は演
算処理部、10は2値化回路、11は比較データ作成
部、12は比較判定部、13は欠陥情報を格納する欠陥
テーブル、14は走査線位置信号、15は水平クロック
信号、16は欠陥検出部、17は電子ビーム走査部であ
る。
成を示す図である。図1において、1は電子ビーム鏡
筒、2は試料ステージ、3はマスクホルダ、4はマスク
ホルダ内にセットされた被検査マスク、5はマスクホル
ダ内にセットされた基準マスク、6は2次電子検出器、
7は透過電子検出器、8は増幅・波形整形回路、9は演
算処理部、10は2値化回路、11は比較データ作成
部、12は比較判定部、13は欠陥情報を格納する欠陥
テーブル、14は走査線位置信号、15は水平クロック
信号、16は欠陥検出部、17は電子ビーム走査部であ
る。
【0013】上記構成において、被検査マスク4と基準
マスク5とを位置決めした状態でセッテングされたマス
クホルダ3を試料ステージ2上に設置する。
マスク5とを位置決めした状態でセッテングされたマス
クホルダ3を試料ステージ2上に設置する。
【0014】電子銃1から放出された電子ビームeでマ
スクホルダ3内にセットされた被検査マスク4及び基準
マスク5を走査すると、2次電子検出器6、及び透過電
子検出器7から各々のマスク表面のパタンに応じた2次
電子信号(2本の2次電子検出器6の出力は演算処理部
9により加算処理される)、透過電子信号とが得られ
る。これらの信号はそれぞれ増幅・波形整形回路8にお
いて増幅及び波形整形された後、2値化回路10で2値
化される。欠陥検出部16では比較データの作成及び、
その比較判定を行う。比較データ作成部11では2次電
子信号と透過電子信号との2値化信号よりパタンエッジ
のUP/DOWN位置を検出して、2次電子信号のDO
WN−UPエッジ間において、透過電子信号のUP−D
OWN間のパルス数及びパルス幅を計数する。比較判定
部12ではパタンエッジ数の比較、及び透過電子信号パ
ルス幅の長さを判定して欠陥を判別する。欠陥と判定さ
れたときは、そのときの欠陥位置情報を欠陥テーブル1
3に格納する。この走査をマスク全域について行う。
スクホルダ3内にセットされた被検査マスク4及び基準
マスク5を走査すると、2次電子検出器6、及び透過電
子検出器7から各々のマスク表面のパタンに応じた2次
電子信号(2本の2次電子検出器6の出力は演算処理部
9により加算処理される)、透過電子信号とが得られ
る。これらの信号はそれぞれ増幅・波形整形回路8にお
いて増幅及び波形整形された後、2値化回路10で2値
化される。欠陥検出部16では比較データの作成及び、
その比較判定を行う。比較データ作成部11では2次電
子信号と透過電子信号との2値化信号よりパタンエッジ
のUP/DOWN位置を検出して、2次電子信号のDO
WN−UPエッジ間において、透過電子信号のUP−D
OWN間のパルス数及びパルス幅を計数する。比較判定
部12ではパタンエッジ数の比較、及び透過電子信号パ
ルス幅の長さを判定して欠陥を判別する。欠陥と判定さ
れたときは、そのときの欠陥位置情報を欠陥テーブル1
3に格納する。この走査をマスク全域について行う。
【0015】図2は被検査マスク及び基準マスクのパタ
ン断面形状を示したものである。上段は被検査マスクの
パタン、下段は基準マスクパタンを示す。基準マスクは
被検査マスクと併置したときに電子ビーム信号が両マス
ク間のエッジ部を透過し、透過電子検出器にとりこまれ
るようにするため、被検査マスクをポジ/ネガ反転し、
かつ、両マスク間のエッジ情報を検出できる幅だけ各パ
タン幅を最小パタン幅より細く形成する。基準マスクの
作成方法としては電子ビーム描画時にパタンデータをポ
ジ/ネガ反転し、かつ、パタンを細く描画することによ
り、容易に作成ができる。
ン断面形状を示したものである。上段は被検査マスクの
パタン、下段は基準マスクパタンを示す。基準マスクは
被検査マスクと併置したときに電子ビーム信号が両マス
ク間のエッジ部を透過し、透過電子検出器にとりこまれ
るようにするため、被検査マスクをポジ/ネガ反転し、
かつ、両マスク間のエッジ情報を検出できる幅だけ各パ
タン幅を最小パタン幅より細く形成する。基準マスクの
作成方法としては電子ビーム描画時にパタンデータをポ
ジ/ネガ反転し、かつ、パタンを細く描画することによ
り、容易に作成ができる。
【0016】この両マスク上を電子ビームにより走査す
ると被検査マスク及び基準マスクのパタン情報による2
次電子信号及び透過電子信号が得られる。被検査マスク
にパタンが形成されているときは、そのパタン表面に反
映した2次電子信号が2次電子信号検出器6により検出
される。被検査マスク上にパタンが存在しないところ
は、被検査マスク部を電子ビームが透過し基準マスク面
に照射される。このとき、基準マスク部にもパタンが存
在しない場合、透過電子信号は基準マスクも透過し、透
過電子検出器にとりこまれる。なお、電子線がマスクを
透過するとき、電子線強度は透過部の膜厚、材質により
減衰する。たとえば、加速電圧40kVでSiNの膜厚
2μmのときでは、透過電子線強度は1桁くらい減衰す
るが、透過電子検出器では基準マスクの下方近くに設置
することにより、2枚のマスクを透過した透過電子信号
を十分検出することができる。一方、下段の基準マスク
で反射した2次電子信号は上段の被検査マスクの透過部
で減衰するため、2次電子検出器にはほとんど電子は取
り込まれない。図2で示すパタン部を電子線走査すると
図3に示すような2次電子信号及び透過電子信号の2値
波形が得られる。
ると被検査マスク及び基準マスクのパタン情報による2
次電子信号及び透過電子信号が得られる。被検査マスク
にパタンが形成されているときは、そのパタン表面に反
映した2次電子信号が2次電子信号検出器6により検出
される。被検査マスク上にパタンが存在しないところ
は、被検査マスク部を電子ビームが透過し基準マスク面
に照射される。このとき、基準マスク部にもパタンが存
在しない場合、透過電子信号は基準マスクも透過し、透
過電子検出器にとりこまれる。なお、電子線がマスクを
透過するとき、電子線強度は透過部の膜厚、材質により
減衰する。たとえば、加速電圧40kVでSiNの膜厚
2μmのときでは、透過電子線強度は1桁くらい減衰す
るが、透過電子検出器では基準マスクの下方近くに設置
することにより、2枚のマスクを透過した透過電子信号
を十分検出することができる。一方、下段の基準マスク
で反射した2次電子信号は上段の被検査マスクの透過部
で減衰するため、2次電子検出器にはほとんど電子は取
り込まれない。図2で示すパタン部を電子線走査すると
図3に示すような2次電子信号及び透過電子信号の2値
波形が得られる。
【0017】図4は比較データ作成部11の機能を示し
たブロック図である。比較データ作成部11では2次電
子信号のDOWN信号201が検出されたとき、透過電
子信号のパルス計数カウンタ205、透過電子信号幅計
数カウンタ207、及び透過電子信号幅許容値フラグ2
10をゼロクリアする。2次電子信号のUP信号200
が検出されたときに、透過電子信号パルス計数カウンタ
205をラッチし透過電子信号パルス計数レジスタ20
6に格納し、かつ、このときの電子ビームの水平クロッ
クカウンタ212を水平クロックラッチレジスタ213
に格納する。一方、透過電子信号パルス計数カウンタ2
05では透過電子信号のUP−DOWNパルスを検出す
るごとに計数カウンタを1増加させる。この操作によ
り、2次電子信号のDOWN−UP信号間における透過
電子信号のパルス数が計数される。
たブロック図である。比較データ作成部11では2次電
子信号のDOWN信号201が検出されたとき、透過電
子信号のパルス計数カウンタ205、透過電子信号幅計
数カウンタ207、及び透過電子信号幅許容値フラグ2
10をゼロクリアする。2次電子信号のUP信号200
が検出されたときに、透過電子信号パルス計数カウンタ
205をラッチし透過電子信号パルス計数レジスタ20
6に格納し、かつ、このときの電子ビームの水平クロッ
クカウンタ212を水平クロックラッチレジスタ213
に格納する。一方、透過電子信号パルス計数カウンタ2
05では透過電子信号のUP−DOWNパルスを検出す
るごとに計数カウンタを1増加させる。この操作によ
り、2次電子信号のDOWN−UP信号間における透過
電子信号のパルス数が計数される。
【0018】それと同時に、透過電子信号のUP信号が
検出されたとき透過電子信号幅計数カウンタ207をク
リアし、その後透過電子信号幅計数用クロックにより透
過電子信号幅計数カウンタ207を透過電子信号のDO
WN信号がくるまで計数する。DOWN信号が検出され
た後、透過電子信号幅計数カウンタ207と透過電子信
号幅基本値208とを透過電子信号幅計数カウンタと基
本値の比較部209で比較する。透過電子信号幅計数カ
ウンタ207が透過電子信号幅基本値208より大きい
ときは透過電子信号幅許容値フラグ210を“1”にセ
ットする。図2に示す正常パタンのときは透過電子信号
パルス計数レジスタ206は“2”、透過電子信号幅許
容値フラグ210は“0”になる。
検出されたとき透過電子信号幅計数カウンタ207をク
リアし、その後透過電子信号幅計数用クロックにより透
過電子信号幅計数カウンタ207を透過電子信号のDO
WN信号がくるまで計数する。DOWN信号が検出され
た後、透過電子信号幅計数カウンタ207と透過電子信
号幅基本値208とを透過電子信号幅計数カウンタと基
本値の比較部209で比較する。透過電子信号幅計数カ
ウンタ207が透過電子信号幅基本値208より大きい
ときは透過電子信号幅許容値フラグ210を“1”にセ
ットする。図2に示す正常パタンのときは透過電子信号
パルス計数レジスタ206は“2”、透過電子信号幅許
容値フラグ210は“0”になる。
【0019】つぎに、抜け、残り欠陥等が存在したとき
の比較データ作成部11での具体的な処理手順について
説明する。
の比較データ作成部11での具体的な処理手順について
説明する。
【0020】図5乃至図7は被検査マスク上にパタンの
ヌケ(間)が存在するときの例である。図5はヌケ
欠陥が存在する被検査マスクであり、図6は被検査マス
クと基準マスクの断面図である。図7は上記パタンでの
2次電子信号及び透過電子信号の2値化波形を示す。図
7の(2次電子信号のDOWN−UP)間におい
て、透過電子信号パルスは1個計数され、透過電子信号
パルス計数レジスタ206の値は“1”となる。このと
きの透過電子信号幅は透過電子信号幅基本値208と等
しいので、透過電子信号幅許容値フラグ210は“0”
になる。このように正常パタンのときと違い透過電子信
号パルス計数レジスタ206の値が“1”となり、欠陥
検出が可能となる。
ヌケ(間)が存在するときの例である。図5はヌケ
欠陥が存在する被検査マスクであり、図6は被検査マス
クと基準マスクの断面図である。図7は上記パタンでの
2次電子信号及び透過電子信号の2値化波形を示す。図
7の(2次電子信号のDOWN−UP)間におい
て、透過電子信号パルスは1個計数され、透過電子信号
パルス計数レジスタ206の値は“1”となる。このと
きの透過電子信号幅は透過電子信号幅基本値208と等
しいので、透過電子信号幅許容値フラグ210は“0”
になる。このように正常パタンのときと違い透過電子信
号パルス計数レジスタ206の値が“1”となり、欠陥
検出が可能となる。
【0021】図8乃至図10は被検査マスク上に残り欠
陥が存在する場合の例であり、ヌケ欠陥のときと同様に
2値化波形の(2次電子信号のDOWN−UP)間
において、透過電子信号パルスは1個計数され、透過電
子信号パルス計数レジスタ206の値は“1”となり、
透過電子信号幅許容値フラグ210は“0”になり、欠
陥が検出可能となる。
陥が存在する場合の例であり、ヌケ欠陥のときと同様に
2値化波形の(2次電子信号のDOWN−UP)間
において、透過電子信号パルスは1個計数され、透過電
子信号パルス計数レジスタ206の値は“1”となり、
透過電子信号幅許容値フラグ210は“0”になり、欠
陥が検出可能となる。
【0022】図11及び図12はパタンエッジ部に欠け
(またはパタンの細り)が存在する場合である。図11
はパタンの断面図を示したものである。図12は上記パ
タンでの2次電子信号及び透過電子信号の2値化波形を
示す。図12の(2次電子信号のDOWN−UP)
間において、透過電子信号パルスは2個計数され、透過
電子信号パルス計数レジスタ206の値は“2”とな
り、パタンエッジ欠け(またはパタンの細り)が検出さ
れない。しかし、このときの透過電子信号波形のパルス
幅はパタンエッジ欠け分td だけ長くなるので、透過電
子信号幅許容値フラグ210は“1”となり、このフラ
グを判定することより欠陥を検出できる。
(またはパタンの細り)が存在する場合である。図11
はパタンの断面図を示したものである。図12は上記パ
タンでの2次電子信号及び透過電子信号の2値化波形を
示す。図12の(2次電子信号のDOWN−UP)
間において、透過電子信号パルスは2個計数され、透過
電子信号パルス計数レジスタ206の値は“2”とな
り、パタンエッジ欠け(またはパタンの細り)が検出さ
れない。しかし、このときの透過電子信号波形のパルス
幅はパタンエッジ欠け分td だけ長くなるので、透過電
子信号幅許容値フラグ210は“1”となり、このフラ
グを判定することより欠陥を検出できる。
【0023】図13乃至図17は接続欠陥の例である。
図13は接続欠陥のパタンが存在する被検査マスクであ
り、図14は被検査マスクと基準マスクの断面図であ
る。図15は上記パタンでの2次電子信号及び透過電子
信号の2値化波形を示す。接続欠陥の存在するところは
電子線が透過しないので欠陥が検出されない。
図13は接続欠陥のパタンが存在する被検査マスクであ
り、図14は被検査マスクと基準マスクの断面図であ
る。図15は上記パタンでの2次電子信号及び透過電子
信号の2値化波形を示す。接続欠陥の存在するところは
電子線が透過しないので欠陥が検出されない。
【0024】このような欠陥に対処するため、被検査マ
スクと基準マスクの上下関係を入れ換えて検査する。す
なわち、基準マスクを上面にし、被検査マスクを下面に
配置する。図16はこの状態を示す断面図である。この
状態で上記と同様な電子ビーム走査をおこなうと、図1
7に示すような2次電子信号と透過電子信号波形が得ら
れる。この図からも明白なように2次電子信号のDOW
N−UP間において、透過電子信号パルスは2個計数さ
れ、透過電子信号計数レジスタ206の値は“1”値と
なり、接続欠陥が検出される。
スクと基準マスクの上下関係を入れ換えて検査する。す
なわち、基準マスクを上面にし、被検査マスクを下面に
配置する。図16はこの状態を示す断面図である。この
状態で上記と同様な電子ビーム走査をおこなうと、図1
7に示すような2次電子信号と透過電子信号波形が得ら
れる。この図からも明白なように2次電子信号のDOW
N−UP間において、透過電子信号パルスは2個計数さ
れ、透過電子信号計数レジスタ206の値は“1”値と
なり、接続欠陥が検出される。
【0025】このように、2次電子信号、透過電子信号
のパルス数、パルス幅を計数することにより、欠陥の検
出が可能である。
のパルス数、パルス幅を計数することにより、欠陥の検
出が可能である。
【0026】図18は比較判定部12の処理フロー図で
ある。
ある。
【0027】比較判定部12は比較データ作成部11で
作成された、透過電子信号パルス計数レジスタ206、
透過電子信号幅許容値フラグ210より欠陥の有無を決
定し、欠陥位置情報を欠陥テーブル13へ格納する。
作成された、透過電子信号パルス計数レジスタ206、
透過電子信号幅許容値フラグ210より欠陥の有無を決
定し、欠陥位置情報を欠陥テーブル13へ格納する。
【0028】まず、透過電子信号パルス計数レジスタ2
06が“2”であるか調べる。“2”以外のときは欠陥
があるとする。同フラグが“2”であるときは、透過電
子信号幅許容値フラグ210を調べ、透過電子信号幅許
容値フラグ210が“1”のときは欠陥があるとする。
透過電子信号幅許容値フラグ210が“0”のときは正
常パタンと認識して次の処理を行う。
06が“2”であるか調べる。“2”以外のときは欠陥
があるとする。同フラグが“2”であるときは、透過電
子信号幅許容値フラグ210を調べ、透過電子信号幅許
容値フラグ210が“1”のときは欠陥があるとする。
透過電子信号幅許容値フラグ210が“0”のときは正
常パタンと認識して次の処理を行う。
【0029】欠陥があると判定したときは欠陥位置情報
(欠陥を検出した走査線位置及び水平クロックカウンタ
値)を欠陥テーブル13に記録する。なお、欠陥位置情
報としては欠陥を検出した最初の走査線位置と欠陥の最
終走査線位置を格納する。このため、欠陥を検出したと
きは、欠陥情報を格納した欠陥テーブル13と比較し
て、新しく検出した欠陥か、今までに検出した欠陥と連
続しているかを決定する。
(欠陥を検出した走査線位置及び水平クロックカウンタ
値)を欠陥テーブル13に記録する。なお、欠陥位置情
報としては欠陥を検出した最初の走査線位置と欠陥の最
終走査線位置を格納する。このため、欠陥を検出したと
きは、欠陥情報を格納した欠陥テーブル13と比較し
て、新しく検出した欠陥か、今までに検出した欠陥と連
続しているかを決定する。
【0030】
【表1】
【0031】表1は欠陥テーブルを示す。欠陥テーブル
13内には欠陥フラグF、欠陥の先頭走査線位置Lb、
欠陥の最終走査線位置Le及び水平クロック位置Hp情
報が格納されている。欠陥フラグFは欠陥を1個のかた
まりとして登録するため、欠陥のかたまりが決定したか
を判定するフラグである。欠陥の先頭走査線位置Lbは
初めて欠陥を検出した走査線位置番号である。欠陥の最
終走査線位置Leは欠陥の最終走査線位置番号である。
水平クロック位置Hpは欠陥が検出されたときの水平ク
ロックカウンタ値である。
13内には欠陥フラグF、欠陥の先頭走査線位置Lb、
欠陥の最終走査線位置Le及び水平クロック位置Hp情
報が格納されている。欠陥フラグFは欠陥を1個のかた
まりとして登録するため、欠陥のかたまりが決定したか
を判定するフラグである。欠陥の先頭走査線位置Lbは
初めて欠陥を検出した走査線位置番号である。欠陥の最
終走査線位置Leは欠陥の最終走査線位置番号である。
水平クロック位置Hpは欠陥が検出されたときの水平ク
ロックカウンタ値である。
【0032】まず、欠陥テーブル13のカウンタiを1
にする。欠陥が検出されたならば、欠陥フラグFiを調
べ、Fiが“1”のときは、水平クロック位置Hpiを
とりだし、Hpiと現在の水平クロックラッチレジスタ
213とを比較する。両方のクロック位置が一致(ただ
し、パタンエッジの乱れ、斜めパタン等を考慮するた
め、許容誤差δ以内で判定する)すれば、今検出した欠
陥はHpiで検出した欠陥と同一のものとして、欠陥の
最終走査線位置Leiの内容を現在の走査線位置信号1
4に更新する。
にする。欠陥が検出されたならば、欠陥フラグFiを調
べ、Fiが“1”のときは、水平クロック位置Hpiを
とりだし、Hpiと現在の水平クロックラッチレジスタ
213とを比較する。両方のクロック位置が一致(ただ
し、パタンエッジの乱れ、斜めパタン等を考慮するた
め、許容誤差δ以内で判定する)すれば、今検出した欠
陥はHpiで検出した欠陥と同一のものとして、欠陥の
最終走査線位置Leiの内容を現在の走査線位置信号1
4に更新する。
【0033】もし、Hpiと水平クロックラッチレジス
タ213が不一致のときは、欠陥の最終走査線位置Le
iをとりだし、Leiと現在の走査線位置信号14とを
比較し現在の走査線位置信号14のほうが大きいとき
は、i番目の欠陥データを1個のまとまった欠陥と判定
し、欠陥フラグFiに“1”を書き込む。そしてカウン
タに“1”を加えて、次のFiデータを同様に調べてい
く。
タ213が不一致のときは、欠陥の最終走査線位置Le
iをとりだし、Leiと現在の走査線位置信号14とを
比較し現在の走査線位置信号14のほうが大きいとき
は、i番目の欠陥データを1個のまとまった欠陥と判定
し、欠陥フラグFiに“1”を書き込む。そしてカウン
タに“1”を加えて、次のFiデータを同様に調べてい
く。
【0034】欠陥テーブル13の全てをサーチしても、
現在検出した欠陥と連続したものがなければ、その欠陥
を新たに検出した欠陥としてカウンタiに“1”を加え
て、欠陥テーブル13のLbi、Leiにそのときの走
査線位置信号14、Hpiに水平クロックラッチレジス
タ213を書き込む。
現在検出した欠陥と連続したものがなければ、その欠陥
を新たに検出した欠陥としてカウンタiに“1”を加え
て、欠陥テーブル13のLbi、Leiにそのときの走
査線位置信号14、Hpiに水平クロックラッチレジス
タ213を書き込む。
【0035】図19の欠陥例により具体的な動作につい
て説明する。今、図19に示す欠陥Aと欠陥Bが存在し
たときにおいて、走査線位置100、水平クロック位置
60で欠陥Aを検出すると欠陥テーブルの欠陥の先頭走
査線位置Lb、欠陥の最終走査線位置Leに、そのとき
の走査線位置番号100が書き込まれ、水平クロック位
置に60が書き込まれる(図20)。その後、走査線位
置が108まで進むと、図21のように欠陥Aの最終走
査線位置が判明し、そのときの走査線位置番号を欠陥の
最終走査線位置に書き込み、かつ、欠陥フラグFを
“1”にする。
て説明する。今、図19に示す欠陥Aと欠陥Bが存在し
たときにおいて、走査線位置100、水平クロック位置
60で欠陥Aを検出すると欠陥テーブルの欠陥の先頭走
査線位置Lb、欠陥の最終走査線位置Leに、そのとき
の走査線位置番号100が書き込まれ、水平クロック位
置に60が書き込まれる(図20)。その後、走査線位
置が108まで進むと、図21のように欠陥Aの最終走
査線位置が判明し、そのときの走査線位置番号を欠陥の
最終走査線位置に書き込み、かつ、欠陥フラグFを
“1”にする。
【0036】次に図22に示すように走査線位置120
において新たに欠陥Bを検出すると、欠陥テーブルの2
段目に、そのときの走査線位置番号120と水平クロッ
ク位置20を書き込む。このようにして、欠陥の先頭と
最終位置のみを記録することにより、メモリの節減を図
ることができ、かつ、欠陥のおおよそのサイズを判定で
きる。
において新たに欠陥Bを検出すると、欠陥テーブルの2
段目に、そのときの走査線位置番号120と水平クロッ
ク位置20を書き込む。このようにして、欠陥の先頭と
最終位置のみを記録することにより、メモリの節減を図
ることができ、かつ、欠陥のおおよそのサイズを判定で
きる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、電子ビームにより
近接して併置された被検査マスクと、被検査マスクと同
等のパタンをポジ/ネガ反転し、かつ、被検査マスクよ
りパタン幅を細くした基準マスクを同時走査して得た、
2次電子信号と透過信号の2値化情報の差異をリアルタ
イムに検出することにより、処理の高速化と欠陥のおお
よその位置・サイズが検出可能となり、かつ、メモリ容
量の大幅な節減が可能となった。
近接して併置された被検査マスクと、被検査マスクと同
等のパタンをポジ/ネガ反転し、かつ、被検査マスクよ
りパタン幅を細くした基準マスクを同時走査して得た、
2次電子信号と透過信号の2値化情報の差異をリアルタ
イムに検出することにより、処理の高速化と欠陥のおお
よその位置・サイズが検出可能となり、かつ、メモリ容
量の大幅な節減が可能となった。
【図1】本発明によるパタン欠陥検査装置の全体構成図
である。
である。
【図2】被検査マスク及び基準マスクのパタン断面形状
を示す図である。
を示す図である。
【図3】図2で示すパタン部を電子線走査して得られた
2次電子信号及び透過電子信号の2値波形図である。
2次電子信号及び透過電子信号の2値波形図である。
【図4】比較データ作成部の機能を示したブロック図で
ある。
ある。
【図5】ヌケ欠陥が存在する被検査マスク図である。
【図6】図5に対応した被検査マスクと基準マスクの断
面図である。
面図である。
【図7】図5及び図6に対応した2次電子信号及び透過
電子信号の2値化波形図である。
電子信号の2値化波形図である。
【図8】マスク上に残り欠陥が存在する場合の被検査マ
スク図である。
スク図である。
【図9】図8に対応した被検査マスクと基準マスクの断
面図である。
面図である。
【図10】図8及び図9に対応した2次電子信号及び透
過電子信号の2値化波形図である。
過電子信号の2値化波形図である。
【図11】パタンエッジ部にパタン細りが存在する場合
の被検査マスクの断面図及び基準マスクの断面図であ
る。
の被検査マスクの断面図及び基準マスクの断面図であ
る。
【図12】図11に対応した2次電子信号及び透過電子
信号の2値化波形図である。
信号の2値化波形図である。
【図13】接続欠陥のパタンが存在する被検査マスク図
である。
である。
【図14】図13に対応した被検査マスクと基準マスク
の断面図である。
の断面図である。
【図15】図13及び図14に対応した2次電子信号及
び透過電子信号の2値化波形図である。
び透過電子信号の2値化波形図である。
【図16】図14においてマスクの上下関係を入れ換え
た断面図である。
た断面図である。
【図17】図13及び図16に対応した2次電子信号及
び透過電子信号の2値化波形図である。
び透過電子信号の2値化波形図である。
【図18】比較判定部の処理フロー図である。
【図19】欠陥A、Bを含む場合の被検査マスク図であ
る。
る。
【図20】図19において走査線位置100、水平クロ
ック位置60における欠陥Aの検出を示す。
ック位置60における欠陥Aの検出を示す。
【図21】図19において走査線位置108、水平クロ
ック位置60における欠陥Aの最終走査線位置の検出を
示す。
ック位置60における欠陥Aの最終走査線位置の検出を
示す。
【図22】図19において走査線位置120、水平クロ
ック位置20における新たな欠陥Bの検出を示す。
ック位置20における新たな欠陥Bの検出を示す。
1 電子銃 1′ 電子ビーム鏡筒 2 試料ステージ 3 マスクホルダ 4 被検査マスク 5 基準マスク 6 2次電子検出器 7 透過電子検出器 8 増幅・波形整形部 9 演算処理部 10 2値化回路 11 比較データ作成部 12 比較判定部 13 欠陥テーブル 14 走査線位置信号 15 水平クロック信号 16 欠陥検出部 17 電子ビーム走査部 200 2次電子信号のUP信号検出部 201 2次電子信号のDOWN信号検出部 202 透過電子信号のUP信号検出部 203 透過電子信号のDOWN信号検出部 204 透過電子信号幅計数用クロック 205 透過電子信号パルス計数カウンタ 206 透過電子信号パルス計数レジスタ 207 透過電子信号幅計数カウンタ 208 透過電子信号幅基本値 209 透過電子信号幅計数カウンタと基本値の比較部 210 透過電子信号許容幅フラグ 211 走査線スタート信号 212 水平クロックカウンタ 213 水平クロックラッチレジスタ
Claims (2)
- 【請求項1】 電子線を発生させる電子銃と、 被検査マスクと、 基準マスクと、 被検査マスクと基準マスク上を走査する電子ビーム走査
部と、 被検査マスクと基準マスクを上下に併置するマスクホル
ダ部と、 被検査マスクあるいは基準マスクの電子信号を検出する
第1の信号検出部と、 被検査マスクと基準マスクを透過した電子信号を検出す
る第2の検出部と、 第1、第2の検出部で得られた信号から被検査マスク及
び基準マスクの相互のパタンエッジ情報を比較し、異な
る部位を抽出する欠陥検出部より構成したことを特徴と
するパタン欠陥検査装置。 - 【請求項2】 上記1項の基準マスクとしては被検査マ
スクのパタンをポジ/ネガ反転し、かつ、基準マスクと
被検査マスクのエッジ境界部を電子ビームが透過できる
だけのパタン寸法だけ、基準マスクパタン幅を被検査マ
スクパタン幅より細くしたことを特徴とするパタン欠陥
検査装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7231391A JPH06289596A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | パタン欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7231391A JPH06289596A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | パタン欠陥検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06289596A true JPH06289596A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13485663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7231391A Pending JPH06289596A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | パタン欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06289596A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002532760A (ja) * | 1998-12-17 | 2002-10-02 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | レチクルを製造および検査するためのメカニズム |
JP2003202661A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-18 | Nikon Corp | マスクの検査方法並びに検査システム及び露光装置 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP7231391A patent/JPH06289596A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002532760A (ja) * | 1998-12-17 | 2002-10-02 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | レチクルを製造および検査するためのメカニズム |
JP2003202661A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-18 | Nikon Corp | マスクの検査方法並びに検査システム及び露光装置 |
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