JPH07128248A - Defect inspection device - Google Patents

Defect inspection device

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Publication number
JPH07128248A
JPH07128248A JP5274285A JP27428593A JPH07128248A JP H07128248 A JPH07128248 A JP H07128248A JP 5274285 A JP5274285 A JP 5274285A JP 27428593 A JP27428593 A JP 27428593A JP H07128248 A JPH07128248 A JP H07128248A
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JP
Japan
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pattern
inspected
circuit
contact hole
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP5274285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Fujimori
義彦 藤森
Shigeru Takemoto
茂 竹本
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5274285A priority Critical patent/JPH07128248A/en
Publication of JPH07128248A publication Critical patent/JPH07128248A/en
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  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To mutually compare the areas and positions of contact holes on design information and a material to be inspected, and precisely detect the minimize defect or displacement defect of the contact hole pattern. CONSTITUTION:In a defect inspection device having a subject 2 to be inspected placed on a moving stage 1, an image pickup device 3, a multi-valuing circuit 4, a computing element 5, a memory circuit 8, a bit expanding circuit 10, area measuring circuits 11, 12, a comparing circuit 13 and a defect information memory circuit 14, design data is converted into multi-valued data by the bit expanding circuit 10, and inputted to the area measuring circuit 11, and the subject data taken by the image pickup device 3 is converted into multi-valued data by a multi-valuing circuit 4, and inputted to the area measuring circuit 12. In the area measuring circuits 11, 12, the areas of the subject multi-valued data and the design multi-valued data are measured with a window as an unit. In the comparing circuit 13, the areas measured by the area measuring circuits 11, 12 are mutually compared in the same position. The comparison result is stored in the defect information memory circuit 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パターン認識技術を用
いた欠陥検査装置にかかるものであり、特に設計情報に
基づいて製造された幾何学的な被検査パターンと、その
設計情報から得られる設計パターンとを比較して、被検
査パターン中の欠陥を検出する欠陥検査装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus using a pattern recognition technique, and in particular, it can be obtained from a geometrical inspection pattern manufactured based on design information and its design information. The present invention relates to a defect inspection apparatus that detects a defect in a pattern to be inspected by comparing it with a design pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスクパターンやレチクルパターン等の
欠陥検出を行なう従来の欠陥検査装置として、例えば以
下のものが知られている。 特開昭62−280981号公報に記載された装置
は、被検査パターンと設計パターンとをパターンのエッ
ジ部分を除いて直接比較して、パターン欠陥のサイズを
検出する。 特開昭62−211546号公報に記載された装置
は、被検査パターンと設計パターンの双方について、パ
ターンのコーナーや段差等の特徴的なパターンを検出し
て比較することにより、パターンの欠陥を検出する。 特開平4−26402号公報および特開平4−356
84号公報に記載された装置は、パターンの寸法を測定
する測長センサによって、複数方向について被検査パタ
ーンと設計パターンとの寸法を比較して、パターンの欠
陥を検出する。
2. Description of the Related Art As a conventional defect inspection apparatus for detecting a defect of a mask pattern, a reticle pattern, etc., for example, the following is known. The device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-280981 detects the size of the pattern defect by directly comparing the pattern to be inspected with the design pattern except for the edge portion of the pattern. The apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-212546 detects a pattern defect by detecting and comparing characteristic patterns such as corners and steps of the pattern with respect to both the pattern to be inspected and the design pattern. To do. JP-A-4-26402 and JP-A-4-356.
The apparatus described in Japanese Patent Publication No. 84 detects the defect of the pattern by comparing the dimensions of the pattern to be inspected and the design pattern in a plurality of directions by a length measuring sensor that measures the dimension of the pattern.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数層
から成る各パターン面を導通する目的で形成されるコン
タクトホールパターンのミスサイズ欠陥および位置ずれ
欠陥については、上述した欠陥検査装置ではいずれもそ
の欠陥が見逃されるおそれがある。すなわち、の装置
では、エッジ部分にその欠陥が生じた場合には、比較対
象外として無視される。の装置では、生じた欠陥がコ
ーナーや段差の違いとして現れなければ検出できない。
の装置は、配線パターン幅の欠陥を検出することを主
に目的としているため、コンタクトホールパターン等の
微小なパターンに欠陥があっても、配線パターン幅が正
常であれば欠陥が見逃されるおそれがある。
However, with regard to the missize defect and the position shift defect of the contact hole pattern which is formed for the purpose of conducting each pattern surface composed of a plurality of layers, the defect in the above-mentioned defect inspection device is not satisfied. May be overlooked. That is, in the device of (1), if the defect occurs in the edge portion, it is ignored as a non-comparison target. In the above device, if the generated defect does not appear as a difference in a corner or a step, it cannot be detected.
Since the device of (1) is mainly intended to detect a defect of the wiring pattern width, even if there is a defect in a minute pattern such as a contact hole pattern, if the wiring pattern width is normal, the defect may be overlooked. is there.

【0004】微小パターンであるコンタクトホールパタ
ーンの形成位置がずれると、複数層のパターン面を導通
させることができなくなる。また、コンタクトホールパ
ターンの面積が設計値以下となると、コンタクトホール
部分で断線が起きやすくなるとともに、パターン抵抗値
が増大するおそれがあるため、コンタクトホールパター
ンの面積誤差は、パターンの品質を決める大きな要素と
なる。
If the formation position of the contact hole pattern, which is a minute pattern, is deviated, it becomes impossible to electrically connect the pattern surfaces of a plurality of layers. Further, when the area of the contact hole pattern is equal to or smaller than the design value, disconnection is likely to occur in the contact hole portion and the pattern resistance value may increase. Therefore, the area error of the contact hole pattern greatly determines the quality of the pattern. It becomes an element.

【0005】本発明の目的は、設計パターンデータと被
検査パターンデータの双方のコンタクトホールパターン
の面積と位置を測定して比較することにより、コンタク
トホールパターンのミスサイズ欠陥や位置ずれ欠陥を精
度よく検出することができる欠陥検査装置を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to measure the area and position of contact hole patterns of both design pattern data and inspected pattern data and compare them to accurately detect missize defects and misalignment defects of the contact hole patterns. It is to provide a defect inspection device capable of detecting.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】実施例を示す図1に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、設計情報に基づ
いて設計パターンデータを出力する設計パターンデータ
出力手段10と、設計情報に基づいて被検査物上に形成
された被検査パターンを撮像し、被検査パターンデータ
を出力する被検査パターンデータ出力手段4と、設計パ
ターンデータと被検査パターンデータとを比較して被検
査物上のパターンの欠陥を検出する欠陥検出手段13と
を備えた欠陥検査装置に適用され、設計パターンデータ
からコンタクトホールパターンを抽出して、その面積お
よび位置を測定する参照パターン測定手段11と、被検
査パターンデータからコンタクトホールパターンを抽出
して、その面積および位置を測定する被検査パターン測
定手段12とを備え、欠陥検出手段13を、参照パター
ン測定手段11および被検査パターン測定手段12でそ
れぞれ測定されたコンタクトホールパターンの面積およ
び位置を比較することにより、被検査物上のパターンの
欠陥を検出するように構成することによって、上記目的
は達成される。
The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. The present invention is designed pattern data output means 10 for outputting design pattern data based on design information, and design information. The pattern to be inspected formed on the object to be inspected on the basis of the image to be inspected, and the pattern data output means 4 for outputting the pattern data to be inspected are compared with the design pattern data and the pattern data to be inspected. It is applied to a defect inspection apparatus provided with a defect detection unit 13 for detecting a defect in the above pattern, a reference pattern measuring unit 11 for extracting a contact hole pattern from design pattern data, and measuring its area and position, and a target pattern measuring unit 11. A pattern to be inspected 12 for extracting the contact hole pattern from the inspection pattern data and measuring the area and position thereof. The defect detecting means 13 detects the defect of the pattern on the inspection object by comparing the area and the position of the contact hole pattern measured by the reference pattern measuring means 11 and the inspection pattern measuring means 12, respectively. By configuring, the above-mentioned object is achieved.

【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
された欠陥検査装置において、参照パターン測定手段1
1および被検査パターン測定手段12を、コンタクトホ
ールパターンと交差する少なくとも2本の線分によって
測定される各パターン幅に基づいて、コンタクトホール
パターンの面積を推定するように構成するものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載された欠陥検
査装置において、参照パターン測定手段11および被検
査パターン測定手段12を、コンタクトホールパターン
に含まれる画素単位ごとの輝度値の総和に基づいて面積
を推定するように構成するものである。
According to a second aspect of the invention, in the defect inspection apparatus according to the first aspect, the reference pattern measuring means 1 is used.
1 and the inspected pattern measuring means 12 are configured to estimate the area of the contact hole pattern based on each pattern width measured by at least two line segments intersecting the contact hole pattern.
According to a third aspect of the present invention, in the defect inspection apparatus according to the first aspect, the reference pattern measuring unit 11 and the inspected pattern measuring unit 12 are set to a sum of luminance values for each pixel unit included in the contact hole pattern. The area is estimated based on this.

【0008】[0008]

【作用】請求項1に記載の発明では、参照パターン測定
手段11によって抽出された設計パターンデータ中のコ
ンタクトホールパターンの面積および位置と、被検査パ
ターン測定手段12によって抽出された被検査パターン
データ中のコンタクトホールパターンの面積および位置
は、欠陥検出手段13によって比較される。
According to the first aspect of the invention, the area and position of the contact hole pattern in the design pattern data extracted by the reference pattern measuring means 11 and the inspected pattern data extracted by the inspected pattern measuring means 12 The area and the position of the contact hole pattern are compared by the defect detecting means 13.

【0009】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above-mentioned problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used to make the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0010】[0010]

【実施例】図1は本発明による欠陥検査装置の一実施例
のブロック図であり、この実施例は図2,3に示すよう
なコンタクトホールパターンの欠陥を検出することを主
な目的とする。図2は半導体製造に用いるマスクパター
ンを示し、図中の斜線部はクロム等で形成された光を通
さない部分(以下、遮光部と呼ぶ)であり、白色部は光
を透過する部分(以下、透過部と呼ぶ)であり、この白
色部がコンタクトホール位置に相当する(以下、この白
色部のパターンをコンタクトホールパターンと呼ぶ)。
マスクパターンによっては、図2とは逆に、コンタクト
ホールパターンを遮光部で形成する場合もあるが、以下
ではコンタクトホールパターンを透過部で形成する場合
について説明する。
1 is a block diagram of an embodiment of the defect inspection apparatus according to the present invention, and the main purpose of this embodiment is to detect defects in a contact hole pattern as shown in FIGS. . FIG. 2 shows a mask pattern used for semiconductor manufacturing. The shaded portion in the figure is a portion formed of chrome or the like that does not transmit light (hereinafter referred to as a light shielding portion), and the white portion is a portion that transmits light (hereinafter , And the white portion corresponds to the contact hole position (hereinafter, the pattern of the white portion is referred to as a contact hole pattern).
Contrary to FIG. 2, depending on the mask pattern, the contact hole pattern may be formed by the light-shielding portion, but the case where the contact hole pattern is formed by the transmitting portion will be described below.

【0011】図3はコンタクトホールパターンの欠陥例
を示す図であり、図示の斜線部は実際に形成されたマス
クパターン(以下、被検査パターンと呼ぶ)の形状を示
し、点線部は本来のコンタクトホールパターン(以下、
参照パターンと呼ぶ)の形状を示す。図3(a)は被検
査パターンに欠陥がない場合、(b)は被検査パターン
中のコンタクトホールパターンが参照パターンより小さ
い場合、(c)は被検査パターン中のコンタクトホール
パターンが参照パターンより大きい場合、(d)は被検
査パターン中のコンタクトホールパターンの下辺側が参
照パターンより小さい場合、(e)は被検査パターン中
のコンタクトホールパターンと参照パターンとに位置ず
れがある場合をそれぞれ示す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a defect in a contact hole pattern. The hatched portion in the figure shows the shape of a mask pattern (hereinafter referred to as a pattern to be inspected) actually formed, and the dotted portion shows the original contact. Hall pattern (hereinafter,
(Referred to as a reference pattern). 3A shows a case where the inspection pattern has no defect, FIG. 3B shows a case where the contact hole pattern in the inspection pattern is smaller than the reference pattern, and FIG. 3C shows a contact hole pattern in the inspection pattern which is smaller than the reference pattern. When it is larger, (d) shows the case where the lower side of the contact hole pattern in the pattern to be inspected is smaller than the reference pattern, and (e) shows the case where the contact hole pattern and the reference pattern in the pattern to be inspected are misaligned.

【0012】図1において、1はレチクルまたはマスク
等の被検査物2を一方向に移動させる移動ステージであ
る。3は移動ステージ1の上方に配置される撮像装置で
あり、上記基板の移動方向と垂直に被検査物パターンを
撮像し、その輝度分布に応じたアナログ画像信号を出力
する。4は撮像装置3からのアナログ画像信号をサンプ
リングして多値化する多値化回路である。この多値化回
路4は、撮像装置3の1走査当り1024回サンプリン
グし、各サンプリング結果をデジタル信号に変換して8
ビットの多値画像信号(以下、被検査多値データと呼
ぶ)として出力する。例えば撮像装置3として1024
画素を有するCCDラインセンサを用い、画素単位にサ
ンプリングする場合、被検査物2のすべてを撮像する
と、1024×N(Nは移動ステージ1の移動距離、撮
像装置3の走査間隔等により変化する数)画素分の時系
列画像データが得られる。この被検査多値データは、例
えば透過部を撮像する場合には「245」、遮光部を撮
像する場合には「10」となる。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a moving stage for moving an object to be inspected 2 such as a reticle or a mask in one direction. An image pickup device 3 is arranged above the moving stage 1. The image pickup device 3 picks up an image of the inspection object pattern in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate and outputs an analog image signal according to the luminance distribution. Reference numeral 4 is a multi-valued circuit that samples the analog image signal from the image pickup device 3 and multi-values it. The multi-value quantization circuit 4 samples 1024 times per scan of the image pickup device 3, converts each sampling result into a digital signal, and outputs 8
It is output as a multi-valued image signal of bits (hereinafter referred to as inspected multi-valued data). For example, as the imaging device 3, 1024
When a CCD line sensor having pixels is used and sampling is performed on a pixel-by-pixel basis, when the entire inspected object 2 is imaged, 1024 × N (N is a number that varies depending on the moving distance of the moving stage 1, the scanning interval of the image pickup device 3, etc.). ) Time-series image data for pixels is obtained. The multi-valued data to be inspected is, for example, "245" when imaging the transmission part and "10" when imaging the light shielding part.

【0013】5は磁気テープ(不図示)に保存されてい
る被検査物2の設計パターンデータ(0.1画素程度の
精度を有する)を磁気テープ装置6を介して読み込む計
算機である。この計算機5はCPU、メモリ等から成
り、読み込んだ設計パターンデータを小領域ごとに分割
して磁気記憶装置7に格納する。以上の計算機5による
磁気テープ読み出しから磁気記録装置7への格納までの
処理は、欠陥検査の前に行われる。磁気記憶装置7に格
納された小領域単位の設計データは、計算機5によって
読み出されて記憶回路8に格納される。また、この計算
機5は、被検査物2が載置された移動ステージ1の移動
を指示する信号を駆動部9に送出する。
Reference numeral 5 is a computer for reading design pattern data (having an accuracy of about 0.1 pixel) of the inspection object 2 stored in a magnetic tape (not shown) via the magnetic tape device 6. The computer 5 is composed of a CPU, a memory and the like, and divides the read design pattern data into small areas and stores them in the magnetic storage device 7. The above-described processing from the magnetic tape reading by the computer 5 to the storage in the magnetic recording device 7 is performed before the defect inspection. The design data in small area units stored in the magnetic storage device 7 is read by the computer 5 and stored in the storage circuit 8. The computer 5 also sends to the drive unit 9 a signal instructing the movement of the moving stage 1 on which the inspection object 2 is placed.

【0014】10は記憶回路8に格納されている設計パ
ターンデータを8ビットの多値データに変換するビット
展開回路である。ビット展開された多値データ(以下、
設計多値データと呼ぶ)は面積測定回路11に入力され
る。面積測定回路11は設計多値データに含まれるコン
タクトホールパターンを抽出し、その面積を測定する。
同様に、面積測定回路12は、被検査多値データに含ま
れるコンタクトホールパターンを抽出し、その面積を測
定する。13は面積測定回路11,12で測定された面
積を位置を合わせて比較して、被検査物2のコンタクト
ホールパターンの欠陥を検出する比較回路である。比較
回路13によって検出された欠陥情報は、欠陥情報記憶
回路14にいったん記憶された後、計算機5によって読
み込まれる。
Reference numeral 10 is a bit expansion circuit for converting the design pattern data stored in the storage circuit 8 into 8-bit multivalued data. Bit-expanded multi-valued data (hereinafter,
The design multivalued data) is input to the area measuring circuit 11. The area measuring circuit 11 extracts the contact hole pattern included in the design multivalued data and measures the area.
Similarly, the area measuring circuit 12 extracts the contact hole pattern included in the inspected multi-valued data and measures the area thereof. Reference numeral 13 is a comparison circuit for detecting the defect in the contact hole pattern of the inspection object 2 by comparing the areas measured by the area measuring circuits 11 and 12 by aligning the positions. The defect information detected by the comparison circuit 13 is once stored in the defect information storage circuit 14 and then read by the computer 5.

【0015】以下に、面積測定回路11,12の構成の
詳細を示す。なお、面積測定回路11の構成は基本的に
面積測定回路12と等しいため、以下では面積測定回路
12について、2種類の構成を説明する。
Details of the structures of the area measuring circuits 11 and 12 will be described below. Since the structure of the area measuring circuit 11 is basically the same as that of the area measuring circuit 12, two kinds of structures of the area measuring circuit 12 will be described below.

【0016】−構成例1− 図4はコンタクトホールパターンの拡大図である。この
構成例1では、コンタクトホールパターンの寸法を図示
のa,b,c,d4方向(各方向とも45度ずつ相違す
る)について測定し、それらの寸法値からコンタクトホ
ールパターンの面積値を近似的に求める。図5は構成例
1の面積測定回路12のブロック図である。図5におい
て、入力された多値データは切出し回路21によってウ
ィンドウを単位として切出される。このウィンドウの大
きさは検出する欠陥の大きさによって定まり、例えば、
図6(a)に示すように、縦10×横10画素の大きさ
のウィンドウに切出される。
-Structural Example 1-FIG. 4 is an enlarged view of a contact hole pattern. In this configuration example 1, the dimensions of the contact hole pattern are measured in the directions a, b, c, d4 shown in the figure (each direction differs by 45 degrees), and the area value of the contact hole pattern is approximated from these dimension values. Ask for. FIG. 5 is a block diagram of the area measuring circuit 12 of the configuration example 1. In FIG. 5, the input multivalued data is cut out by the cutout circuit 21 in units of windows. The size of this window depends on the size of the defect to be detected.
As shown in FIG. 6A, the image is cut out into a window having a size of 10 pixels vertically and 10 pixels horizontally.

【0017】ウインドウを単位として切出された設計多
値データは4つの寸法測定回路22〜25に入力され、
それぞれ図4に示すa〜dの各方向のパターン寸法が測
定される。この寸法測定回路22〜25は、図6
(b),(c)に示すように、ROM31,32により
構成される。例えば、切出されたウィンドウが図6
(a)の場合(図中の点線部をコンタクトホールパター
ンとする)、図4のa方向のパターン寸法を測定する寸
法測定回路22内のROM31のアドレス端子には、図
6(a)の○印で示した6箇所の多値データが入力され
る。この6箇所は、図示のように3箇所ずつ組となって
配置されており、各組の間隔は大体コンタクトホールパ
ターンのa方向幅に等しくなっている。このため、この
6箇所の被検査多値データを検出することで、コンタク
トホールパターンのa方向におけるパターンのエッジ位
置が求められ、このエッジ位置からa方向のパターン寸
法値が求められる。ROM31には、この6箇所の多値
データが任意に変化した場合の各寸法値が予め格納され
ており、アドレス端子に入力された値に応じたパターン
寸法値が出力される。
Design multi-valued data cut out in units of windows are input to four dimension measuring circuits 22 to 25,
The pattern dimensions in each of the directions a to d shown in FIG. 4 are measured. The dimension measuring circuits 22 to 25 are shown in FIG.
As shown in (b) and (c), it is composed of ROMs 31 and 32. For example, the cut out window is shown in FIG.
In the case of (a) (the dotted line portion in the figure is a contact hole pattern), the address terminal of the ROM 31 in the dimension measuring circuit 22 for measuring the pattern dimension in the a direction of FIG. The multi-valued data at the six points indicated by the marks are input. As shown in the figure, these 6 locations are arranged in groups of 3 locations, and the spacing between the groups is approximately equal to the width of the contact hole pattern in the a direction. Therefore, the edge position of the pattern in the a direction of the contact hole pattern is obtained by detecting the multivalued data to be inspected at these 6 locations, and the pattern dimension value in the a direction is obtained from this edge position. The ROM 31 stores in advance the respective dimension values when the multi-valued data at these six locations have changed arbitrarily, and outputs the pattern dimension values according to the values input to the address terminals.

【0018】1つのウィンドウについて寸法値が求まる
と、切出し回路21によってそのウィンドウ位置を1画
素ずらして再度寸法値を求める。このようにして、面積
測定回路9では、ウィンドウ位置を順次ずらして各ウィ
ンドウ位置ごとにコンタクトホールパターンの寸法値を
求める。ウインドウをずらしていくと、ウインドウ内の
コンタクトホールパターン位置が相対的にずれていくた
め、図6(a)の2組のうち、少なくとも一方の組では
コンタクトホールパターンのエッジが検出できなくな
る。このような場合には有効データなしとして、寸法値
「0」を出力するようにする。このようにしてウィンド
ウを単位として測定されたパターンの4方向の寸法は、
各方向ごとに設けられたROM22に入力され、値が
「0」でない有効なデータがその方向における寸法値と
して選択される。また、被検査物上に異なる面積を有す
るコンタクトホールパターンが複数ある場合には、RO
M31を複数用意し、図6(a)の2組の間隔をそれぞ
れ変えた被検査多値データを各ROM31に入力するよ
うにすればよい。
When the dimension value is obtained for one window, the clipping circuit 21 shifts the window position by one pixel to obtain the dimension value again. In this way, the area measuring circuit 9 sequentially shifts the window position to obtain the dimension value of the contact hole pattern for each window position. As the window is shifted, the position of the contact hole pattern in the window relatively shifts, so that the edge of the contact hole pattern cannot be detected in at least one of the two sets in FIG. 6A. In such a case, there is no valid data and the dimension value “0” is output. The dimensions of the pattern measured in four directions in this way are:
The valid data which is input to the ROM 22 provided for each direction and whose value is not “0” is selected as the dimension value in that direction. If there are a plurality of contact hole patterns having different areas on the inspection object, RO
It suffices to prepare a plurality of M31 and input the inspected multi-valued data in which the intervals of the two sets in FIG. 6A are changed to each ROM 31.

【0019】なお、ROM31のアドレス端子の数に制
限がある場合には、図6(a)に示した6箇所のうち、
片側3箇所の多値データのみをROM31に入力し、寸
法を測定する代わりにパターンのエッジ位置を測定し
て、そのエッジ位置をROM32に入力するようにして
もよい。ウインドウをずらしていくことで、ROM32
にはパターンの両側のエッジ位置が入力されるため、こ
れによりパターンの寸法の測定が可能となる。
When the number of address terminals of the ROM 31 is limited, of the six locations shown in FIG. 6 (a),
It is also possible to input only the multi-valued data at three points on one side to the ROM 31, measure the edge position of the pattern instead of measuring the dimension, and input the edge position to the ROM 32. By shifting the window, ROM32
Since the edge positions on both sides of the pattern are input to, the dimension of the pattern can be measured.

【0020】図3に示す寸法測定回路22〜25で測定
された各方向の寸法値は換算回路26に入力され、コン
タクトホールパターンの面積が求められる。この換算回
路26は、例えばROMにより構成され、各方向の寸法
値が任意に変化した場合の面積値が予め格納されてお
り、入力された寸法値に応じた面積値が出力される。
The dimension values in each direction measured by the dimension measuring circuits 22 to 25 shown in FIG. 3 are input to the conversion circuit 26, and the area of the contact hole pattern is obtained. The conversion circuit 26 is composed of, for example, a ROM, and the area value when the dimension value in each direction arbitrarily changes is stored in advance, and the area value corresponding to the input dimension value is output.

【0021】このように、構成例1によれば、多値デー
タのうち、一部のデータを用いるだけでコンタクトホー
ルパターン寸法が測定され、その寸法値に基づいてコン
タクトホールパターンの面積を求めることができるた
め、簡易な回路構成で精度の高いパターン面積測定がで
きる。また、被検査多値データと設計多値データの双方
について、同量ずつウインドウをずらしながら面積を比
較するため、コンタクトホールパターンの位置測定も同
時に行える。
As described above, according to the configuration example 1, the contact hole pattern dimension is measured by using only a part of the multivalued data, and the area of the contact hole pattern is obtained based on the dimension value. Therefore, the pattern area can be accurately measured with a simple circuit configuration. Further, the areas of the inspected multi-valued data and the design multi-valued data are compared by shifting the windows by the same amount, so that the position of the contact hole pattern can be measured at the same time.

【0022】上記構成例1では、6箇所の8ビット多値
データをROM31のアドレス端子に入力しているが、
検出する多値データの数は6箇所に限定されず、多値デ
ータのビット数も8ビットに限定されない。上記構成例
1では、寸法測定回路を2個のROM31,32により
構成したが、1個のROMで行なってもよく、3個以上
のROMに分散して構成してもよい。あるいは、ROM
の代わりに、PLD(プログラマブルロジックデバイ
ス)により構成してもよい。
In the above configuration example 1, 8-bit multi-valued data at 6 locations is input to the address terminal of the ROM 31,
The number of multi-valued data to be detected is not limited to 6 places, and the number of bits of multi-valued data is not limited to 8 bits. In the above configuration example 1, the dimension measuring circuit is configured by the two ROMs 31 and 32, but it may be configured by one ROM or may be configured by being distributed to three or more ROMs. Or ROM
Instead of, a PLD (programmable logic device) may be used.

【0023】−構成例2− 構成例1はコンタクトホールパターンの寸法値からその
面積を求めたのに対し、構成例2はコンタクトホールパ
ターン部分の多値データ値の総和を演算することによ
り、パターン面積を推定するものである。図1の多値化
回路4の出力は、例えば図7のようになる。図7におい
て、「10」と書かれた箇所は遮光部、「245」と書
かれた箇所は透過部である。点線部で囲んだ部分にコン
タクトホールパターンがある場合には、パターンのエッ
ジ付近での多値化回路4の出力は、図示のように「1
0」と「245」の中間の値をとる。これは、パターン
のエッジ付近は光の透過率が低いためである。
-Structural Example 2- In Structural Example 1, the area is obtained from the dimension value of the contact hole pattern, whereas in Structural Example 2, the pattern is obtained by calculating the sum of multi-valued data values of the contact hole pattern portion. The area is estimated. The output of the multi-value quantization circuit 4 in FIG. 1 is as shown in FIG. 7, for example. In FIG. 7, the part where "10" is written is a light shielding part, and the part where "245" is written is a transmissive part. When there is a contact hole pattern in the portion surrounded by the dotted line, the output of the multi-value quantization circuit 4 near the edge of the pattern is "1" as shown in the figure.
It takes an intermediate value between "0" and "245". This is because the light transmittance is low near the edges of the pattern.

【0024】図8は構成例2の面積測定回路12のブロ
ック図である。図8において、入力された被検査多値デ
ータは切出し回路41によってウィンドウを単位として
切出される。切出されたウィンドウ内の被検査多値デー
タ(以下、切出しデータと呼ぶ)は水平加算回路42〜
45と認識回路46に入力される。水平加算回路42〜
45では、切出しデータの値と遮光部の被検査多値デー
タ値との差分を演算する。ここで、差分を演算するの
は、被検査物自身に明るさのばらつきがあるためであ
り、差分を演算することで、そのばらつきを吸収する。
すなわち、被検査物を撮像した場合に、透過部の多値デ
ータ値として「245」が、遮光部の多値データとして
「10」が得られる場合と、前者として「255」が、
後者として「20」が得られる場合等があるため、前者
と後者の差分を演算することで、明るさのばらつきを解
消する。
FIG. 8 is a block diagram of the area measuring circuit 12 of the second configuration example. In FIG. 8, the input multivalued data to be inspected is cut out by the cutout circuit 41 in units of windows. The inspected multi-valued data (hereinafter referred to as cut-out data) in the cut out window is added to the horizontal addition circuit 42 to.
45 and the recognition circuit 46. Horizontal adder circuit 42-
At 45, the difference between the value of the cutout data and the inspected multi-valued data value of the light shielding portion is calculated. Here, the difference is calculated because the inspection object itself has variations in brightness, and the differences are absorbed by calculating the difference.
That is, when the object to be inspected is imaged, “245” is obtained as the multi-valued data value of the transmission part and “10” is obtained as the multi-valued data of the light-shielding part, and the former is “255”.
Since there are cases where “20” is obtained as the latter case, the difference in brightness is eliminated by calculating the difference between the former case and the latter case.

【0025】この水平加算回路42〜45はウィンドウ
の縦方向ライン数分設けられ、各水平加算回路42〜4
5は各ラインごとに上記差分を加算する。この水平加算
回路の数は、コンタクトホールパターンの大きさと撮像
装置3の画素の大きさによって定まる。認識回路46
は、水平加算回路42〜45および垂直加算回路47で
の演算結果の出力タイミングを制御する。この認識回路
46は、そのウィンドウ内にコンタクトホールパターン
があるか否かを判定し、コンタクトホールパターンがあ
る場合には、各水平加算回路42〜45に対して、加算
結果を垂直加算回路47に送出するように指示する。垂
直加算回路47では各水平加算回路42〜45での演算
結果が加算され、コンタクトホールパターン全体の多値
データ値の総和が求まる。そして、この値が面積値とし
て出力される。
The horizontal adder circuits 42 to 45 are provided for the number of vertical lines of the window, and the horizontal adder circuits 42 to 4 are provided.
5 adds the above difference for each line. The number of horizontal adder circuits is determined by the size of the contact hole pattern and the size of the pixels of the image pickup device 3. Recognition circuit 46
Controls the output timing of the calculation result in the horizontal addition circuits 42 to 45 and the vertical addition circuit 47. This recognition circuit 46 determines whether or not there is a contact hole pattern in the window, and if there is a contact hole pattern, the addition result is sent to the vertical addition circuit 47 for each of the horizontal addition circuits 42 to 45. Instruct to send. In the vertical adder circuit 47, the calculation results of the horizontal adder circuits 42 to 45 are added, and the sum of multi-valued data values of the entire contact hole pattern is obtained. Then, this value is output as the area value.

【0026】このように、構成例2では、コンタクトホ
ールパターン内のすべての画素の多値データを加算して
面積値を求めるため、構成例1に比べてより正確にコン
タクトホールパターンの面積測定ができる。また、パタ
ーンのエッジ付近や面積の小さいパターンほど光の透過
率が低いことを考慮に入れて面積測定を行なうため、測
定精度が向上する。そして、このような測定を行うこと
により、パターンの形状は正常だが、光の透過率が通常
より低いような欠陥検出も可能となる。
As described above, in the configuration example 2, since the area value is obtained by adding the multi-valued data of all the pixels in the contact hole pattern, the area of the contact hole pattern can be measured more accurately than in the configuration example 1. it can. Further, the area measurement is performed in consideration of the fact that the light transmittance is lower in the vicinity of the edge of the pattern or in the pattern having a smaller area, so that the measurement accuracy is improved. Then, by performing such a measurement, it becomes possible to detect a defect in which the pattern shape is normal but the light transmittance is lower than usual.

【0027】上述した構成例1または2の結果に基づい
て比較回路13でパターンの比較を行なえば、図3
(b),(c),(d)に示すような、面積が設計デー
タと異なる欠陥を検出できるだけでなく、図3(e)に
示すような位置ずれ欠陥も検出することができる。すな
わち、比較回路13では、同じウィンドウ位置で被検査
パターンデータと設計パターンデータとを比較するた
め、例えば図3(e)の点線位置にウィンドウがある場
合には、この位置での設計パターンデータ中のコンタク
トホールパターンの面積値と、被検査パターンデータ中
の面積値に差が生じ、これにより被検査物に位置ずれ欠
陥があることが検出される。
If the comparison circuit 13 compares the patterns on the basis of the result of the configuration example 1 or 2 described above, FIG.
Not only defects such as those shown in (b), (c), and (d) whose areas are different from the design data can be detected, but also misalignment defects as shown in FIG. 3 (e) can be detected. That is, since the comparison circuit 13 compares the pattern data to be inspected with the design pattern data at the same window position, if there is a window at the dotted line position in FIG. There is a difference between the area value of the contact hole pattern and the area value in the pattern data to be inspected, so that it is detected that the inspected object has a displacement error.

【0028】一方、撮像装置3によって被検査物2を撮
像する際には、ステージのぶれや撮像装置3によるデー
タ取り込みずれによって、多少の位置ずれが生じるた
め、位置ずれ検出をあまりに厳密に行なうと、実際には
位置ずれがなくても位置ずれがあると誤って認識される
おそれがある。そこで、特開昭62−211546号公
報に記載されているように、位置ずれ検出を行なう際、
設計パターンデータのパターン情報を拡大して比較する
ようにしてもよい。一般に、設計パターンデータのパタ
ーン情報を拡大する量を大きくするほど、位置ずれ欠陥
の検出感度は下がるため、要求する検出感度に応じて、
パターン情報を拡大すればよい。
On the other hand, when an image of the object 2 to be inspected is picked up by the image pickup device 3, a slight amount of position shift occurs due to the movement of the stage and the data acquisition shift of the image pickup device 3, so if the position shift detection is performed too strictly. However, even if there is no actual positional deviation, it may be erroneously recognized as a positional deviation. Therefore, as described in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-212546, when detecting the positional deviation,
The pattern information of the design pattern data may be enlarged and compared. Generally, the larger the amount of expanding the pattern information of the design pattern data, the lower the detection sensitivity of the misalignment defect, so depending on the required detection sensitivity,
The pattern information may be enlarged.

【0029】上記実施例では、設計パターンデータと被
検査パターンデータをともに多値データに変換してから
面積を測定しているが、2値データに変換して面積を測
定してもよい。これにより、精度は落ちるが簡易な回路
構成で欠陥検出が行える。
In the above embodiment, the area is measured after converting both the design pattern data and the pattern data to be inspected into multi-valued data, but the area may be measured by converting it into binary data. This makes it possible to detect defects with a simple circuit configuration although the accuracy is lowered.

【0030】このように構成した実施例にあっては、ビ
ット展開回路10が設計パターンデータ出力手段に、多
値化回路4が被検査パターンデータ出力手段に、比較回
路13が欠陥検出手段に、面積測定回路11が参照パタ
ーン測定手段に、面積測定回路12が被検査パターン測
定手段に、それぞれ対応する。
In the embodiment configured as described above, the bit expanding circuit 10 serves as design pattern data output means, the multi-value quantization circuit 4 serves as inspected pattern data output means, and the comparison circuit 13 serves as defect detection means. The area measuring circuit 11 corresponds to the reference pattern measuring means, and the area measuring circuit 12 corresponds to the inspected pattern measuring means.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、設計パターンデータと被検査パターンデータの双
方についてコンタクトホールパターンを抽出してその面
積と位置を比較するため、コンタクトホールパターンの
ミスサイズ欠陥や位置ずれ欠陥を精度よく検出できる。
また、請求項2に記載の発明によれば、コンタクトホー
ルパターンと交差する少なくとも2本の線分によって測
定される各パターン幅に基づいて、コンタクトホールパ
ターンの面積を推定するため、簡易な回路構成で精度よ
く欠陥検出を行える。さらに、請求項3に記載の発明に
よれば、コンタクトホールパターン内の輝度値の総和に
基づいて面積値を求めるため、より正確にコンタクトホ
ールパターンの面積測定ができる。
As described in detail above, according to the present invention, the contact hole patterns are extracted from both the design pattern data and the pattern data to be inspected and their areas and positions are compared. It is possible to accurately detect missize defects and misalignment defects.
Further, according to the invention as set forth in claim 2, the area of the contact hole pattern is estimated based on each pattern width measured by at least two line segments intersecting the contact hole pattern, so that a simple circuit configuration is provided. Can detect defects with high accuracy. Further, according to the third aspect of the invention, the area value is obtained based on the sum of the brightness values in the contact hole pattern, so that the area of the contact hole pattern can be measured more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による欠陥検査装置の一実施例のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a defect inspection apparatus according to the present invention.

【図2】コンタクトホールパターンを含むマスクパター
ンの外形図である。
FIG. 2 is an outline view of a mask pattern including a contact hole pattern.

【図3】コンタクトホールパターンの欠陥例を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a defect example of a contact hole pattern.

【図4】コンタクトホールパターンの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a contact hole pattern.

【図5】構成例1の面積測定回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an area measuring circuit of configuration example 1;

【図6】ウィンドウを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a window.

【図7】多値化回路の出力を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an output of a multi-value quantization circuit.

【図8】構成例2の面積測定回路のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of an area measuring circuit of configuration example 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 移動ステージ 2 被検査物 3 撮像装置 4 多値化回路 5 計算機 6 磁気テープ装置 7 磁気記憶装置 8 記憶回路 9 駆動部 10 ビット展開回路 11,12 面積測定回路 13 比較回路 14 欠陥情報記憶回路 1 Moving Stage 2 Inspected Object 3 Imaging Device 4 Multi-valued Circuit 5 Computer 6 Magnetic Tape Device 7 Magnetic Storage Device 8 Storage Circuit 9 Drive Unit 10 Bit Development Circuit 11, 12 Area Measurement Circuit 13 Comparison Circuit 14 Defect Information Storage Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06T 7/00 H01L 21/027

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 設計情報に基づいて設計パターンデータ
を出力する設計パターンデータ出力手段と、 前記設計情報に基づいて被検査物上に形成された被検査
パターンを撮像し、被検査パターンデータを出力する被
検査パターンデータ出力手段と、 前記設計パターンデータと前記被検査パターンデータと
を比較して被検査物上のパターンの欠陥を検出する欠陥
検出手段とを備えた欠陥検査装置において、 前記設計パターンデータからコンタクトホールパターン
を抽出して、その面積および位置を測定する参照パター
ン測定手段と、 前記被検査パターンデータからコンタクトホールパター
ンを抽出して、その面積および位置を測定する被検査パ
ターン測定手段とを備え、 前記欠陥検出手段は、前記参照パターン測定手段および
前記被検査パターン測定手段でそれぞれ測定された前記
コンタクトホールパターンの面積および位置を比較する
ことにより、被検査物上のパターンの欠陥を検出するこ
とを特徴とする欠陥検査装置。
1. A design pattern data output means for outputting design pattern data based on design information, and an image of a pattern to be inspected formed on an object to be inspected based on the design information to output the pattern data to be inspected. Inspected pattern data output means for, and a defect detection device comprising a defect detection means for comparing the design pattern data and the inspected pattern data to detect a defect in the pattern on the inspected object, wherein the design pattern A reference pattern measuring means for extracting a contact hole pattern from data and measuring its area and position; and an inspected pattern measuring means for extracting a contact hole pattern from the inspected pattern data and measuring its area and position. The defect detection means includes the reference pattern measurement means and the inspected pattern. By comparing the area and position of the contact hole pattern measured respectively by the measuring means, the defect inspection apparatus and detecting defects of a pattern on the object to be inspected.
【請求項2】 請求項1に記載された欠陥検査装置にお
いて、 前記参照パターン測定手段および前記被検査パターン測
定手段は、前記コンタクトホールパターンと交差する少
なくとも2本の線分によって測定される各パターン幅に
基づいて、前記コンタクトホールパターンの面積を推定
することを特徴とする欠陥検査装置。
2. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference pattern measuring unit and the inspected pattern measuring unit measure each pattern by at least two line segments intersecting the contact hole pattern. A defect inspection apparatus, wherein the area of the contact hole pattern is estimated based on the width.
【請求項3】 請求項1に記載された欠陥検査装置にお
いて、 前記参照パターン測定手段および前記被検査パターン測
定手段は、前記コンタクトホールパターンに含まれる画
素単位ごとの輝度値の総和に基づいて面積を推定するこ
とを特徴とする欠陥検査装置。
3. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference pattern measuring unit and the inspected pattern measuring unit have an area based on a sum of luminance values for each pixel included in the contact hole pattern. A defect inspection apparatus characterized by estimating.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001075801A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kabushiki Kaisha Solder hole inspecting device
JP2009294027A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Toshiba Corp Pattern inspection device and method of inspecting pattern
US9841385B2 (en) 2009-09-09 2017-12-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern characteristic-detection apparatus for photomask and pattern characteristic-detection method for photomask

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