JPH07286965A - Pattern examination device - Google Patents

Pattern examination device

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JPH07286965A
JPH07286965A JP7857094A JP7857094A JPH07286965A JP H07286965 A JPH07286965 A JP H07286965A JP 7857094 A JP7857094 A JP 7857094A JP 7857094 A JP7857094 A JP 7857094A JP H07286965 A JPH07286965 A JP H07286965A
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JP
Japan
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pattern
irradiation
area
electron beam
shape
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JP7857094A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikasuke Nishimura
慎祐 西村
Hisashi Nishigaki
寿 西垣
Hiroaki Hosai
弘明 法西
Hidetoshi Kinoshita
秀俊 木下
Yuji Fukutome
裕二 福留
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To examine the form of a pattern efficiently at a high speed and a high accuracy, by comparing the gap area between a set irradiation position found from the rotation slippage amount of the beam irradiation position and the irradiation form, and the actual irradiation position, with a set tolarable defect area. CONSTITUTION:The rotation of an examining sample 13 together with a cassette 17 is regulated by making the X-Y axial direction of an X-Y stage 16 as the standard, by recognizing an alignment mark, the sample 13 is conveyed in a chamber 14 and loaded on the stage 16, and the alignment mark is moved to the irradiation point of the electron beans by the control of an X-Y stage control device 18, so as to discharge the electron beams. A pattern examination deciding device 34 receives the electron amount from an electron detector 20 when the electron beams are radiated to the alignment mark, detects the rotation slippage amount theta of the actual irradiation position to a set beam irradiation position, and finds the slippage amount of an examination pattern irradiation beam, and a pattern defection area depending on the rotating slippage theta. When the pattern defection area is larger than the set tolerable defect area, it is decided that the pattern has a defect.

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、半導体装置やマスク等
に形成されるパターン形状状態、例えばパターン欠陥を
高速、高精度に検査するパターン検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern inspection device for inspecting a pattern shape state formed on a semiconductor device, a mask or the like, for example, a pattern defect at high speed and with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ等の検査試料に形成される
パターン形状の検査には、半導体ウエハに電子ビームを
照射する方法が用いられている。その第1の方法は、半
導体ウエハの測定範囲全域に対して一定の小さなビーム
径の電子ビームを走査し、このとき発生する反射電子量
を検出して二次元画像として画像メモリに記憶し、この
二次元画像とパターンデータとを比較して検査試料上の
パターン欠陥を検出している。
2. Description of the Related Art A method of irradiating a semiconductor wafer with an electron beam is used for inspecting a pattern shape formed on an inspection sample such as a semiconductor wafer. The first method is to scan the entire measurement range of a semiconductor wafer with an electron beam having a constant small beam diameter, detect the amount of backscattered electrons generated at this time, and store it as a two-dimensional image in an image memory. The pattern defect on the inspection sample is detected by comparing the two-dimensional image with the pattern data.

【0003】第2の方法としては、検査試料上のパター
ンの縁部のみに一定の断面積を有する電子ビームを照射
し、このとき発生する反射電子量を検出してそのパター
ン照射面積を求め、このパターン照射面積と設計データ
から求めた予測面積とを比較して検査試料上のパターン
欠陥を検出している。
The second method is to irradiate only the edge of the pattern on the inspection sample with an electron beam having a constant cross-sectional area, detect the amount of backscattered electrons generated at this time, and obtain the pattern irradiation area. The pattern irradiation area is compared with the predicted area obtained from the design data to detect the pattern defect on the inspection sample.

【0004】しかしながら、第1の方法では、一定の小
さなビーム径の電子ビームを測定範囲全体に走査し、こ
の後に画像処理を行って検査試料上のパターン欠陥を検
出するので、パターン形状の検査及び画像処理時間に要
する時間が長くなり、パターン検査の結果が得られるま
でに時間がかかる。
However, in the first method, the electron beam having a constant small beam diameter is scanned over the entire measurement range, and after that, image processing is performed to detect the pattern defect on the inspection sample. The time required for image processing becomes long, and it takes time until the result of the pattern inspection is obtained.

【0005】第2の検査方法では、一定の断面積を有す
る電子ビームを用いるので、検査パターンの大きさに対
応することができず、パターン検査の効率が悪い。又、
パターン縁部に対して電子ビームを照射するので、この
照射のために特別な照射パターン分割アルゴリズムが必
要となる。そのうえ、パターン縁部のみに電子ビームを
照射するので、パターン内部に存在するぬけ欠陥、パタ
ーン外部に存在する残りの欠陥に対する検出が全くでき
ない。
In the second inspection method, since the electron beam having a constant cross-sectional area is used, the size of the inspection pattern cannot be dealt with, and the pattern inspection efficiency is poor. or,
Since the electron beam is irradiated to the pattern edge, a special irradiation pattern division algorithm is required for this irradiation. Moreover, since the electron beam is applied only to the edge of the pattern, it is not possible to detect the void defect existing inside the pattern and the remaining defect existing outside the pattern.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のようにパターン
形状の検査及び画像処理時間に要する時間が長くなって
パターン検査に時間がかかる。又、検査パターンに大き
さに対応できずにパターン検査の効率が悪く、さらにパ
ターン縁部のみに電子ビームを照射することから、特別
な照射パターン分割アルゴリズムが必要となり、そのう
えパターン内部のぬけ欠陥やパターン外部の欠陥に対す
る検出が全くできない。そこで本発明は、パターン形状
の検査を効率よく、かつ高速、高精度にできるパターン
検査装置を提供することを目的とする。
As described above, the time required for the inspection of the pattern shape and the image processing time becomes long, and the inspection of the pattern takes time. Further, the size of the inspection pattern cannot be dealt with, the efficiency of the pattern inspection is poor, and since the electron beam is irradiated only to the edge of the pattern, a special irradiation pattern division algorithm is required. No defect can be detected outside the pattern. Therefore, it is an object of the present invention to provide a pattern inspection device capable of inspecting a pattern shape efficiently, at high speed and with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、電子
ビームを検査試料に照射したときに発生する荷電粒子を
検出して検査試料におけるパターン形状を検査するパタ
ーン検査装置において、検査試料のデータにより求めら
れる設定ビーム照射位置に対し、電子ビームを検査試料
に照射したときの実際のビーム照射位置の回転ずれ量を
検出する回転ずれ検出手段と、少なくともこの検出され
た回転ずれ量及び電子ビーム照射形状に基づいて設定ビ
ーム照射位置に対する実際のビーム照射位置のずれ面積
を求め、このずれ面積と設定許容欠陥面積とを比較して
パターン形状の判定を行う判定手段と、を備えて上記目
的を達成しようとするパターン検査装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pattern inspection apparatus for inspecting a pattern shape of an inspection sample by detecting charged particles generated when an inspection sample is irradiated with an electron beam. Rotational deviation detection means for detecting the rotational deviation amount of the actual beam irradiation position when the electron beam is applied to the inspection sample with respect to the set beam irradiation position obtained from the data, and at least the detected rotational deviation amount and electron beam Based on the irradiation shape, the deviation area of the actual beam irradiation position with respect to the set beam irradiation position is obtained, and a judgment means for judging the pattern shape by comparing the deviation area and the set allowable defect area is provided. It is a pattern inspection device to be achieved.

【0008】請求項2によれば、判定手段は、電子ビー
ムの照射面積をDs、単位面積当りの照射エネルギを
E、単位照射面積及び単位照射エルルギ当りの材料特性
による電子検出感度をクロムパータンの場合Gchromeと
し石英の場合Gquartz、照射領域におけるクロムパター
ンの占有率をα、照射領域におけるパターンぬけの占有
率をβ、照射領域における照射ずれ領域の占有率をγと
した場合、荷電粒子の検出値Dd Dd=α・Gchrome・E・Ds+(β+γ)Gquartz・E・Ds を求め、この検出値Dd及び電子ビーム照射形状に基づ
いてパターン形状の判定を行うものである。
According to a second aspect of the present invention, the determining means determines the electron beam irradiation area by Ds, the irradiation energy per unit area by E, and the electron detection sensitivity by the material characteristics per unit irradiation area and unit irradiation energy is chrome pattern. In the case of G chrome and quartz in the case of quartz, α is the occupancy of the chromium pattern in the irradiation region, β is the occupancy of the pattern omission in the irradiation region, and γ is the occupancy of the irradiation deviation region in the irradiation region. Dd Dd = α · Gchrome · E · Ds + (β + γ) Gquartz · E · Ds is calculated, and the pattern shape is determined based on the detected value Dd and the electron beam irradiation shape.

【0009】請求項3によれば、判定手段は、電子ビー
ム照射形状が矩形の場合、この矩形の各辺の長さl、
m、回転ずれ量θのときパターンぬけ欠陥面積Mkwと設
定許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−(l2 +m2 )θ/2 <Ms (g=Gchrome−Gquartz) であれば、欠陥無しのパターン形状と判定する。
According to claim 3, when the electron beam irradiation shape is a rectangle, the determining means has a length l of each side of the rectangle,
When m and the amount of rotational deviation θ, the relationship between the pattern missing defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E− (l 2 + m 2 ) θ / 2 <Ms ( If g = Gchrome-Gquartz), it is determined that there is no defect in the pattern shape.

【0010】請求項4によれば、判定手段は、電子ビー
ム照射形状が直角二等辺三角形の場合、直角を挟む各辺
の長さm、回転ずれ量θのときパターンぬけ欠陥面積M
kwと設定許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ <Ms (g=Gchrome−Gquartz) であれば、欠陥無しのパターン形状と判定する。
According to the fourth aspect, when the electron beam irradiation shape is an isosceles right triangle, the determining means determines the pattern missing defect area M when the length m of each side sandwiching the right angle and the rotation deviation amount θ.
If the relationship between kw and the set allowable defect area Ms is Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E−m 2 · θ <Ms (g = Gchrome-Gquartz), it is determined that there is no defect pattern shape. To do.

【0011】請求項5によれば、判定手段は、連続パタ
ーンで電子ビーム照射形状が矩形の場合、この矩形の各
辺の長さl、m、回転ずれ量θのときパターンぬけ欠陥
面積Mkwと設定許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ/2 <Ms 又は、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−l2 ・θ/2 <Ms (g=Gchrome−Gquartz)であれば、欠陥無しのパタ
ーン形状と判定する。
According to the fifth aspect, when the electron beam irradiation shape is a rectangle in a continuous pattern, the determining means determines the pattern missing defect area Mkw when the lengths l and m of each side of the rectangle and the rotation deviation amount θ. The relationship with the set allowable defect area Ms is as follows: Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E−m 2 · θ / 2 <Ms or Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E-1 2 If θ / 2 <Ms (g = Gchrome-Gquartz), it is determined that the pattern shape has no defects.

【0012】請求項6によれば、判定手段は、連続パタ
ーンで電子ビームのずれ領域が石英パターンに重ならず
隣接するクロムパターンに重なる場合、パターンぬけ欠
陥面積Mkwと設定許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E <Ms (g=Gchrome−Gquartz)であれば、欠陥無しのパタ
ーン形状と判定する。
According to a sixth aspect of the present invention, when the shift region of the electron beam in the continuous pattern does not overlap the quartz pattern but overlaps the adjacent chrome pattern, the determining means determines the pattern defect defect area Mkw and the set allowable defect area Ms. If the relationship is Mkw = Gchrome.Ds / g-Dd / g.E <Ms (g = Gchrome-Gquartz), it is determined that there is no defect pattern shape.

【0013】[0013]

【作用】請求項1によれば、設定ビーム照射位置に対
し、電子ビームを検査試料に照射したときの実際のビー
ム照射位置の回転ずれ量を検出する。この検出された回
転ずれ量及び電子ビーム照射形状などに基づいて設定ビ
ーム照射位置に対する実際のビーム照射位置のずれ面積
を求め、このずれ面積と設定許容欠陥面積とを比較して
パターン形状の判定を行う。これにより、ビーム照射位
置の回転ずれが生じても、パターン形状の検査ができ
る。
According to the first aspect of the present invention, the amount of rotation deviation of the actual beam irradiation position when the electron beam is irradiated on the inspection sample with respect to the set beam irradiation position is detected. The deviation area of the actual beam irradiation position with respect to the set beam irradiation position is obtained based on the detected rotation deviation amount and electron beam irradiation shape, and the pattern shape is determined by comparing this deviation area with the set allowable defect area. To do. As a result, the pattern shape can be inspected even if the beam irradiation position is misaligned.

【0014】請求項2によれば、パターン形状の判定
は、電子ビームの照射面積をDs、単位面積当りの照射
エネルギをE、単位照射面積及び単位照射エルルギ当り
の材料特性による電子検出感度をクロムパータンの場合
Gchromeとし石英の場合Gquartz、照射領域におけるク
ロムパターンの占有率をα、照射領域におけるパターン
ぬけの占有率をβ、照射領域における照射ずれ領域の占
有率をγとした場合、荷電粒子の検出値Dd Dd=α・Gchrome・E・Ds+(β+γ)Gquartz・E・Ds を求め、この検出値Dd及び電子ビーム照射形状に基づ
いてパターン形状の判定を行う。
According to the second aspect of the present invention, in determining the pattern shape, the irradiation area of the electron beam is Ds, the irradiation energy per unit area is E, and the electron detection sensitivity according to the material characteristics per unit irradiation area and unit irradiation energy is chromium. If the pattern is Gchrome and the quartz is quartz, the chrome pattern occupancy in the irradiation region is α, the pattern vacancy occupancy in the irradiation region is β, and the irradiation deviation region occupancy in the irradiation region is γ. The detection value Dd Dd = α · Gchrome · E · Ds + (β + γ) Gquartz · E · Ds is obtained, and the pattern shape is determined based on the detection value Dd and the electron beam irradiation shape.

【0015】請求項3〜請求項6によれば、電子ビーム
照射形状が矩形の場合、電子ビーム照射形状が直角二等
辺三角形の場合、連続パターンで電子ビーム照射形状が
矩形の場合、連続パターンで電子ビームのずれ領域が石
英パターンに重ならず隣接するクロムパターンに重なる
場合、のそれぞれにおいてパターンぬけ欠陥面積Mkw
と設定許容欠陥面積Msとの各関係が、 Mkw<Ms であれば、それぞれ欠陥無しのパターン形状と判定す
る。
According to the third to sixth aspects, when the electron beam irradiation shape is a rectangle, when the electron beam irradiation shape is an isosceles right triangle, it is a continuous pattern, and when the electron beam irradiation shape is a rectangle, it is a continuous pattern. When the shift region of the electron beam does not overlap the quartz pattern but overlaps the adjacent chrome pattern, the pattern missing defect area Mkw in each of
If the relationship between the setting allowable defect area Ms and the setting allowable defect area Ms is Mkw <Ms, it is determined that there is no defect in the pattern shape.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1はパターン検査装置の構成図であ
る。電子ビーム走査本体1の上部には、電子銃2が設け
られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus. An electron gun 2 is provided above the electron beam scanning body 1.

【0017】この電子ビーム走査本体には、電子銃2か
ら照射される電子ビームの進行方向に沿って電磁照明装
置3、ブランキング電極4、電磁投影レンズ5、電磁縮
小レンズ6、電磁対物レンズ7が配置されるとともに成
形偏向器8、主偏向器9、副偏向器10が配置されてい
る。
In this electron beam scanning body, an electromagnetic illumination device 3, a blanking electrode 4, an electromagnetic projection lens 5, an electromagnetic reduction lens 6, and an electromagnetic objective lens 7 are arranged along the traveling direction of the electron beam emitted from the electron gun 2. And the shaping deflector 8, the main deflector 9, and the sub-deflector 10 are also disposed.

【0018】又、電子ビームの進行路上において、ブラ
ンキング電極4と電磁投影レンズ5との間には第1成形
アパーチャ11が配置され、電磁投影レンズ5と電磁縮
小レンズ6との間には第2成形アパーチャ12が配置さ
れている。
A first shaping aperture 11 is arranged between the blanking electrode 4 and the electromagnetic projection lens 5 on the traveling path of the electron beam, and a first shaping aperture 11 is arranged between the electromagnetic projection lens 5 and the electromagnetic reduction lens 6. A two shaping aperture 12 is arranged.

【0019】このうち第1成形アパーチャ11は正方形
に形成され、第2成形アパーチャ12は矢印形に形成さ
れている。電磁照明装置3は電子銃2から放出された電
子ビームを均一照明ビームとするものであり、ブランキ
ング電極4は電子ビームのオン・オフを制御するもので
ある。
Of these, the first shaping aperture 11 is formed in a square shape, and the second shaping aperture 12 is formed in an arrow shape. The electromagnetic illuminating device 3 makes the electron beam emitted from the electron gun 2 a uniform illumination beam, and the blanking electrode 4 controls on / off of the electron beam.

【0020】電磁投影レンズ5は、第1成形アパーチャ
11により形成された電子ビームを第2成形アパーチャ
12に投影するものであり、このとき成形偏向器8は、
例えば検査パターンのCADデータに従った電子ビーム
の照射形状及びその照射面積となるように第2成形アパ
ーチャ12に対する電子ビーム照射位置を制御し、矩
形、三角形などのビーム形状に成形するものとなってい
る。
The electromagnetic projection lens 5 projects the electron beam formed by the first shaping aperture 11 onto the second shaping aperture 12, and at this time, the shaping deflector 8 is
For example, the irradiation position of the electron beam with respect to the second shaping aperture 12 is controlled so that the irradiation shape and the irradiation area of the electron beam according to the CAD data of the inspection pattern are controlled, and the beam shape is rectangular or triangular. There is.

【0021】電磁縮小レンズ6及び電磁対物レンズ7
は、第2成形アパーチャ12により成形された電子ビー
ムをマスク等の検査試料13上に縮小投影するものであ
る。このとき、主偏向器9は電子ビームを検査試料13
の検査照射領域であるフレーム内に制御し、副偏向器1
0はこのフレーム内を細分割化した検査範囲に対して位
置制御するものとなっている。
Electromagnetic reduction lens 6 and electromagnetic objective lens 7
Is for reducing and projecting the electron beam shaped by the second shaping aperture 12 onto the inspection sample 13 such as a mask. At this time, the main deflector 9 transmits the electron beam to the inspection sample 13
Of the sub-deflector 1 controlled within the frame which is the inspection irradiation area of
The position 0 controls the position of the inspection range obtained by subdividing the frame.

【0022】電子ビーム走査本体1の下部にはチャンバ
14が設けられている。このチャンバ14は、防振台1
5上に設けられ、その内部にXYステージ16が配置さ
れている。
A chamber 14 is provided below the electron beam scanning main body 1. This chamber 14 is a vibration isolation table 1
5, and an XY stage 16 is arranged therein.

【0023】このXYステージ16には、カセット17
が設けられ、このカセット17に検査試料13がセット
される。このXYステージ16は、チャンバ14の外部
に設けられたXYステージ制御装置18によりXY平面
上の位置決め制御が行われている。この位置決め制御
は、測長装置19によりXYステージ16上に載置され
た検査試料13の位置が測定され、この位置データがX
Yステージ制御装置18にフィードバックされて行われ
ている。
The XY stage 16 includes a cassette 17
Is provided, and the inspection sample 13 is set in the cassette 17. The XY stage 16 is subjected to positioning control on the XY plane by an XY stage control device 18 provided outside the chamber 14. In this positioning control, the position of the inspection sample 13 placed on the XY stage 16 is measured by the length measuring device 19, and this position data is X-positioned.
It is performed by being fed back to the Y stage control device 18.

【0024】又、電子検出器20が、チャンバ14内部
におけるカセット17の上方に配置されている。この電
子検出器20は、検査試料13に電子ビームが照射され
たときに発生する反射電子又は二次電子を検出するもの
である。反射電子又は二次電子を選択するかは検査試料
13の材料によって決定されるもので、例えば検査試料
13が露光装置のマスクのように下地が石英でパターン
がクロムで形成されている場合に反射電子を検出するも
のとなる。
An electron detector 20 is arranged in the chamber 14 above the cassette 17. The electron detector 20 detects reflected electrons or secondary electrons generated when the inspection sample 13 is irradiated with an electron beam. Whether to select backscattered electrons or secondary electrons is determined by the material of the inspection sample 13. For example, when the inspection sample 13 has a quartz base and a pattern of chrome, such as a mask of an exposure apparatus, the reflection is reflected. It will detect electrons.

【0025】Zセンサ21は、ビームフォーカス制御の
ために検査試料13の表面高さを測定するものである。
一方、主制御装置30には、描画データメモリ31、端
末装置32、パターンデータ発生装置33、パターン検
査・判定装置34、ビーム制御装置35、及びXYステ
ージ制御装置18が接続されている。
The Z sensor 21 measures the surface height of the inspection sample 13 for controlling the beam focus.
On the other hand, a drawing data memory 31, a terminal device 32, a pattern data generator 33, a pattern inspection / determination device 34, a beam controller 35, and an XY stage controller 18 are connected to the main controller 30.

【0026】パターンデータ発生装置33は、主制御装
置30からの検査パターンのCADデータに基づいて検
査パターンの形状及びその範囲データ等を発生してパタ
ーン検査・判定装置34及びビーム制御装置35に送る
機能を有している。
The pattern data generator 33 generates the shape of the inspection pattern and its range data based on the CAD data of the inspection pattern from the main controller 30, and sends it to the pattern inspection / determination device 34 and the beam controller 35. It has a function.

【0027】ビーム制御装置35は、検査パターンの形
状及びその範囲データ等を受け取り、電磁照明装置3、
ブランキング電極4、電磁投影レンズ5、電磁縮小レン
ズ6、成形偏向器8、主偏向器9、副偏向器10に流れ
る励磁電流を制御し、電子ビームの形状を検査パターン
形状に応じて成形し、かつ電子ビームを検査パターンの
範囲に走査制御する機能を有している。
The beam control device 35 receives the shape of the inspection pattern, its range data and the like, and receives the electromagnetic illumination device 3,
The exciting current flowing through the blanking electrode 4, the electromagnetic projection lens 5, the electromagnetic reduction lens 6, the shaping deflector 8, the main deflector 9, and the sub-deflector 10 is controlled to shape the electron beam according to the inspection pattern shape. It also has a function of scanning and controlling the electron beam within the range of the inspection pattern.

【0028】パターン検査・判定装置34は、パターン
データ発生装置33からの検査パターンの形状及びその
範囲データを受け、このデータによる設定ビーム照射面
積及びその設定照射エネルギと電子検出器20により検
出される電子量データとを比較し、検査試料13のパタ
ーン欠陥の有無、パターン欠陥の大きさ(面積)を判定
する機能を有している。
The pattern inspection / determination device 34 receives the shape of the inspection pattern and its range data from the pattern data generator 33, and detects the set beam irradiation area and the set irradiation energy by this data and the electronic detector 20. It has a function of comparing with the electron amount data and determining the presence or absence of a pattern defect in the inspection sample 13 and the size (area) of the pattern defect.

【0029】具体的にパターン検査・判定装置34は、
電子ビームを検査試料13に照射したときの実際のビー
ム照射位置の回転ずれ量を検出する回転ずれ検出手段と
しての機能、この回転ずれ量、及び電子ビーム照射形状
等に基づいて設定ビーム照射位置に対する実際のビーム
照射位置のずれ面積を求め、このずれ面積と設定許容欠
陥面積とを比較してパターン形状の判定を行う判定手段
としての機能を有している。
Specifically, the pattern inspection / determination device 34 is
A function as a rotation deviation detecting means for detecting the rotation deviation amount of the actual beam irradiation position when the electron beam is irradiated on the inspection sample 13, the rotation deviation amount, the electron beam irradiation shape, and the like based on the set beam irradiation position. It has a function as a determination means for determining the actual beam irradiation position displacement area and comparing the displacement area with the set allowable defect area to determine the pattern shape.

【0030】この判定手段は、電子ビームの照射面積を
Ds、単位面積当りの照射エネルギをE、単位照射面積
及び単位照射エネルギ当りの材料特性による電子検出感
度をクロムパータンの場合Gchromeとし石英の場合Gqu
artz、照射領域におけるクロムパターンの占有率をα、
照射領域におけるパターンぬけの占有率をβ、照射領域
における照射ずれ領域の占有率をγとした場合、荷電粒
子の検出値Dd Dd=α・Gchrome・E・Ds+(β+γ)Gquartz・E・Ds …(1) (α+β+γ=1、α,β,γ≧0)を求め、この検出
値Dd及び電子ビーム照射形状に基づいてパターン形状
の判定を行う機能を有している。
This determination means is such that the irradiation area of the electron beam is Ds, the irradiation energy per unit area is E, and the electron detection sensitivity according to the material characteristics per unit irradiation area and unit irradiation energy is Gchrome for chrome pattern and Gchrome for quartz. Gqu
artz, the occupancy of the chrome pattern in the irradiation area is α,
When the occupancy rate of the pattern omission in the irradiation area is β and the occupancy rate of the irradiation shift area in the irradiation area is γ, the detected value Dd of the charged particle Dd = α · Gchrome · E · Ds + (β + γ) Gquartz · E · Ds ... (1) It has a function of obtaining (α + β + γ = 1, α, β, γ ≧ 0) and determining the pattern shape based on the detected value Dd and the electron beam irradiation shape.

【0031】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて検査試料13としてマスクを用いた場合について説
明する。先ず、検査前において、検査試料13と同一材
料を用いて検査試料材料による電子検出器20の電子検
出感度、XYステージ16上に予め設置されている偏向
キャブーション用パターンを用いた偏向感度及び照射量
等の校正が行われる。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described in the case where a mask is used as the inspection sample 13. First, before the inspection, the same material as the inspection sample 13 is used, and the electron detection sensitivity of the electron detector 20 by the inspection sample material, the deflection sensitivity and the irradiation amount using the deflection cavitation pattern previously installed on the XY stage 16. Etc. are calibrated.

【0032】この後、検査試料13がカセット17にセ
ットされ、この状態に図示しない光学カメラ及び画像処
理装置により検査試料13面上のアライメントマークが
認識される。
After that, the inspection sample 13 is set in the cassette 17, and in this state, the alignment mark on the surface of the inspection sample 13 is recognized by an optical camera and an image processing device (not shown).

【0033】このアライメントマークの認識により、検
査試料13は、XYステージ16のXY軸方向を基準と
し、カセット17ごと図示しない回転方向合わせ装置に
よりて回転調整される。
By recognizing the alignment mark, the inspection sample 13 is rotationally adjusted by the rotational alignment device (not shown) together with the cassette 17 with reference to the XY axis directions of the XY stage 16.

【0034】次に、検査試料13は、カセット17ご
と、図示しない測定試料搬送装置によってチャンバー1
4内に搬送され、XYステージ16上に搭載される。次
にXYステージ16は、XYステージ制御装置18の制
御により、検査試料13のアライメントマークを電子ビ
ームの照射下に移動させる。
Next, the inspection sample 13 together with the cassette 17 is transferred to the chamber 1 by a measurement sample transfer device (not shown).
4 and is mounted on the XY stage 16. Next, the XY stage 16 moves the alignment mark of the inspection sample 13 under the irradiation of the electron beam under the control of the XY stage controller 18.

【0035】この移動の後、電子銃2から電子ビームが
放出される。この電子ビームは、ビーム制御装置35に
よる電磁投影レンズ5、電磁縮小レンズ6、成形偏向器
8、主偏向器9、副偏向器10への励磁電流制御により
アライメントマーク上に走査される。
After this movement, an electron beam is emitted from the electron gun 2. The electron beam is scanned on the alignment mark by controlling the exciting current to the electromagnetic projection lens 5, the electromagnetic reduction lens 6, the shaping deflector 8, the main deflector 9, and the sub-deflector 10 by the beam controller 35.

【0036】この電子ビーム走査時に、検査試料13に
生じる荷電粒子が電子検出器20により検出されると、
パターン検査・判定装置34は、この電子検出器20の
電子量データを受け取ってアライメントマークの位置を
検出する。
When the charged particles generated on the inspection sample 13 are detected by the electron detector 20 during this electron beam scanning,
The pattern inspection / determination device 34 receives the electron amount data of the electron detector 20 and detects the position of the alignment mark.

【0037】先に光学カメラを用いた方法により回転方
向の調整を予め行ったが、これは光学的検出のために位
置読取り誤差が大きいこと、機械的に合わせられる回転
方向の調整に限界があること、回転調整後に再び搬送を
行っているので、調整ずれなどが生じ、回転合わせ精度
は、±数度となる。
The rotation direction was previously adjusted by a method using an optical camera. However, this has a large position reading error due to optical detection, and there is a limit to the mechanical adjustment of the rotation direction. That is, since the conveyance is performed again after the rotation adjustment, the adjustment deviation occurs, and the rotation alignment accuracy is ± several degrees.

【0038】従って、電子ビーム走査により複数のアラ
イメントマークを検出すると、図2に示すように試料座
標系(ウエハ座標系)と偏向座標系(ステージ座標系)
とは一致せず、XY軸方向及び回転方向にそれぞれΔ
x、Δy、Δθの差が生じる。
Therefore, when a plurality of alignment marks are detected by electron beam scanning, as shown in FIG. 2, the sample coordinate system (wafer coordinate system) and the deflection coordinate system (stage coordinate system).
Does not match, and Δ in the XY axis direction and in the rotation direction
Differences occur among x, Δy, and Δθ.

【0039】これら差のうちXY軸方向の差Δx、Δy
は、各偏向器9、10による偏向量を調整することによ
って補正できる。ところが、検査試料13に検査として
照射する電子ビームの形状は、矩形や三角形に成形して
いるので、差Δθに対する補正は不可能となる。
Of these differences, the differences Δx and Δy in the XY axis directions.
Can be corrected by adjusting the amount of deflection by the deflectors 9 and 10. However, since the shape of the electron beam with which the inspection sample 13 is irradiated as an inspection is rectangular or triangular, it is impossible to correct the difference Δθ.

【0040】このため設定ビーム照射位置と実際の電子
ビーム照射位置とは、図3に示すようにXY方向の一点
において一致させることができるが、回転方向の差Δθ
は補正できない。
Therefore, the set beam irradiation position and the actual electron beam irradiation position can be made to coincide with each other at one point in the XY directions as shown in FIG.
Cannot be corrected.

【0041】従って、単純に設定ビーム照射面積及びそ
の設定照射エネルギと電子検出器20により検出される
電子量データとを比較したのでは、検査精度が低下する
ので、次の方法により検査を行う。
Therefore, if the set beam irradiation area and its set irradiation energy are simply compared with the electron amount data detected by the electron detector 20, the inspection accuracy is lowered, and therefore the inspection is performed by the following method.

【0042】パターン検査の際、電子銃2から放出され
た電子ビームは、電磁照明装置3により均一照明ビーム
とされて第1成形アパーチャ11に照射され、ここで正
方形のビームに成形される。
In the pattern inspection, the electron beam emitted from the electron gun 2 is made into a uniform illumination beam by the electromagnetic illumination device 3 and is applied to the first shaping aperture 11, where it is shaped into a square beam.

【0043】この成形された電子ビームは、電磁投影レ
ンズ5により第2成形アパーチャ12に投影される。こ
のとき電子ビームは、成形偏向器8により例えば検査パ
ターンのCADデータに従った電子ビームの照射形状及
びその照射面積となるように第2成形アパーチャ12に
対する電子ビーム照射位置が制御される。
The shaped electron beam is projected onto the second shaping aperture 12 by the electromagnetic projection lens 5. At this time, the electron beam irradiation position on the second shaping aperture 12 is controlled by the shaping deflector 8 so that the electron beam has an irradiation shape and an irradiation area of the electron beam according to the CAD data of the inspection pattern, for example.

【0044】そして、第2成形アパーチャ12により矩
形や三角形等に成形された電子ビームは、電磁縮小レン
ズ6及び電磁対物レンズ7により検査試料13上に縮小
投影される。
The electron beam shaped into a rectangle or triangle by the second shaping aperture 12 is reduced and projected onto the inspection sample 13 by the electromagnetic reduction lens 6 and the electromagnetic objective lens 7.

【0045】このとき、電子ビームは、主偏向器9によ
り検査試料13の検査照射領域であるフレーム内に制御
され、これと共に副偏向器10によりフレーム内を細分
割化した検査範囲に対して位置制御される。
At this time, the electron beam is controlled by the main deflector 9 into a frame which is an inspection irradiation region of the inspection sample 13, and at the same time, the sub-deflector 10 positions the electron beam with respect to the inspection range in which the frame is subdivided. Controlled.

【0046】このように検査試料13に電子ビームが照
射、走査されると、検査試料13に反射電子又は二次電
子が発生する。電子検出器20は、この反射電子又は二
次電子を検出してその電子量データを出力する。この場
合、反射電子又は二次電子の選択は、上記の如く検査試
料13の材料によって決定される。
When the inspection sample 13 is irradiated with the electron beam and scanned as described above, reflected electrons or secondary electrons are generated in the inspection sample 13. The electron detector 20 detects the reflected electrons or secondary electrons and outputs the electron quantity data. In this case, the selection of backscattered electrons or secondary electrons is determined by the material of the inspection sample 13 as described above.

【0047】パターン検査・判定装置34は、電子ビー
ムを検査試料13のアライメントマークに照射したとき
の電子検出器20からの電子量データを受け、設定ビー
ム照射位置に対する実際のビーム照射位置の回転ずれ量
θを検出する。
The pattern inspection / judgment device 34 receives the electron amount data from the electron detector 20 when the alignment mark of the inspection sample 13 is irradiated with the electron beam, and receives the rotation deviation of the actual beam irradiation position from the set beam irradiation position. The quantity θ is detected.

【0048】次にパターン検査・判定装置34は、上記
式(1) に示す荷電粒子の検出値Ddから次の関係、 β+γ=Gchrome/g−Dd/g・E・Ds …(2) (g=Gchrome−Gquartz)を求め、これ値を基本とし
てパターン欠陥の合否を各検査パターン形状に応じて行
う。
Next, the pattern inspecting / determining device 34 uses the following relationship based on the detected value Dd of the charged particles shown in the above equation (1), β + γ = Gchrome / g-Dd / gE · Ds (2) (g = Gchrome-Gquartz), and the pass / fail of the pattern defect is performed based on this value according to each inspection pattern shape.

【0049】第1に、電子ビーム照射形状が矩形で孤立
している場合、図4に示すように矩形の各辺の長さがそ
れぞれl、m、回転ずれ量がθであれば、検査パターン
照射ビームのずれ面積は、(l2 +m2 )θ/2とな
る。このとき、 γ=(1/Ds)(l2 +m2 )θ/2 …(3) である。
First, when the electron beam irradiation shape is a rectangle and is isolated, as shown in FIG. 4, if the length of each side of the rectangle is 1 and m and the rotation deviation amount is θ, the inspection pattern The deviation area of the irradiation beam is (l 2 + m 2 ) θ / 2. At this time, γ = (1 / Ds) (l 2 + m 2 ) θ / 2 (3)

【0050】従って、パターンぬけ欠陥面積Mkwは、β
・Dsなので、このパターンぬけ欠陥面積Mkwと設定許
容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−(l2 +m2 )θ/2 <Ms …(4) であれば、欠陥無しのパターン形状(合格)と判定す
る。
Therefore, the pattern missing defect area Mkw is β
· Ds So, this pattern missing relationship between the defect area MKW a set allowable defect area Ms is, Mkw = Gchrome · Ds / g -Dd / g · E- (l 2 + m 2) θ / 2 <Ms ... (4) If so, it is determined that there is no defect in the pattern shape (pass).

【0051】第2に、電子ビーム照射形状が直角二等辺
三角形で孤立している場合、図5に示すように直角を挟
む各辺の長さがm、回転ずれ量がθであれば、検査パタ
ーン照射ビームのずれ面積はm2 ・θとなる。
Secondly, when the electron beam irradiation shape is isolated by an isosceles right triangle, if the length of each side sandwiching the right angle is m and the rotation deviation amount is θ, the inspection is performed. The displaced area of the pattern irradiation beam is m 2 · θ.

【0052】従って、パターンぬけ欠陥面積Mkwと設定
許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ <Ms …(5) であれば、欠陥無しのパターン形状(合格)と判定す
る。
Therefore, if the relationship between the pattern missing defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E−m 2 · θ <Ms (5), the defect It is determined that there is no pattern shape (pass).

【0053】第3に、連続パターンで電子ビーム照射形
状が矩形の場合、図6に示すように矩形の各辺の長さが
それぞれl、m、回転ずれ量がθであれば、検査パター
ン照射ビームのずれ面積はm2 ・θ/2、又はl2 ・θ
/2となる。
Third, when the electron beam irradiation shape is a rectangle in a continuous pattern and the length of each side of the rectangle is 1 and m and the rotation deviation amount is θ as shown in FIG. 6, the inspection pattern irradiation is performed. Beam deviation area is m 2 · θ / 2, or l 2 · θ
/ 2.

【0054】従って、パターンぬけ欠陥面積Mkwと設定
許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ/2 <Ms …(6) 又は、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−l2 ・θ/2 <Ms …(7) であれば、欠陥無しのパターン形状(合格)と判定す
る。
[0054] Therefore, the relationship between the pattern missing defect area MKW a set allowable defect area Ms is, Mkw = Gchrome · Ds / g -Dd / g · E-m 2 · θ / 2 <Ms ... (6) or, MKW = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E-1 2 · θ / 2 <Ms (7), it is determined that there is no defect pattern shape (pass).

【0055】第4に、連続パターンで電子ビームのずれ
領域が石英パターンに重ならず隣接するクロムパターン
に重なる場合、パターンぬけ欠陥面積Mkwと設定許容欠
陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E <Ms …(8) であれば、欠陥無しのパターン形状(合格)と判定す
る。
Fourthly, when the electron beam shift region in the continuous pattern does not overlap the quartz pattern but overlaps the adjacent chrome pattern, the relationship between the pattern defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is Mkw = Gchrome.multidot. If Ds / g-Dd / g · E <Ms (8), it is determined that there is no defect pattern shape (pass).

【0056】このように各場合においてパターンぬけ欠
陥面積Mkwと設定許容欠陥面積Msとの関係を比較し、
パターンぬけ欠陥面積Mkwが設定許容欠陥面積Msによ
りも大きければ、欠陥が存在すると判定する。
Thus, in each case, the relationship between the pattern missing defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is compared,
If the pattern missing defect area Mkw is larger than the set allowable defect area Ms, it is determined that a defect exists.

【0057】欠陥の存在と判定した場合、パターン検査
・判定装置34は、欠陥位置座標及び欠陥面積Mkwを求
めて外部表示すると共に内部メモリに記憶する。以上の
欠陥検査は、検査試料13の全域に対して行われる。
When it is determined that there is a defect, the pattern inspection / determination device 34 obtains the defect position coordinates and the defect area Mkw, externally displays them, and stores them in the internal memory. The above defect inspection is performed on the entire area of the inspection sample 13.

【0058】このように上記一実施例においては、設定
ビーム照射位置に対する実際のビーム照射位置の回転ず
れ量θを検出し、この回転ずれ量θ及び矩形等の電子ビ
ーム照射形状に基づいてパターンぬけ欠陥面積Mkwと設
定許容欠陥面積Msとの関係を比較してパターン形状の
判定を行うので、ビーム照射位置の回転ずれが生じて
も、パターン形状の検査を高速にかつ高精度にできる。
As described above, in the above-described embodiment, the rotation deviation amount θ of the actual beam irradiation position with respect to the set beam irradiation position is detected, and the pattern skip is performed based on the rotation deviation amount θ and the electron beam irradiation shape such as a rectangle. Since the pattern shape is determined by comparing the relationship between the defect area Mkw and the set allowable defect area Ms, the pattern shape can be inspected at high speed and with high accuracy even if the beam irradiation position is misaligned.

【0059】すなわち、上記一実施例では画像処理のよ
うに複雑な処理を必要としないので、パターン欠陥判定
を高速に行え、測定中のロスタイムとならない。又、検
査パターンと同一形状の電子ビームを照射するので、検
査速度を数倍速くできる。例えば、16MDRAMクラ
スの場合、光学式及び円形電子ビーム方式では2時間程
度の検査時間を必要としたが、本実施例では30分程度
の検査時間でよい。
That is, in the above-described embodiment, since complicated processing such as image processing is not required, pattern defect determination can be performed at high speed, and no loss time occurs during measurement. Further, since the electron beam having the same shape as the inspection pattern is irradiated, the inspection speed can be increased several times. For example, in the case of the 16MDRAM class, the inspection time of about 2 minutes is required in the optical type and the circular electron beam method, but the inspection time of about 30 minutes is sufficient in this embodiment.

【0060】検査を行う場合、検査試料13の回転方向
の位置決めを行うが、この位置決め精度が欠陥検出精度
よりも低い場合でも、回転誤差の補正を行うので、欠陥
の合否の判定を高精度にできる。なお、欠陥検出精度が
低くてもよい場合には、特に回転方向に対する調整機能
は不要である。又、マスク描画のときに、CADシステ
ムをそのまま使用できるので、描画装置としてもそのま
ま利用できる。
When the inspection is performed, the inspection sample 13 is positioned in the rotation direction. However, even if the positioning accuracy is lower than the defect detection accuracy, the rotation error is corrected, so that the defect pass / fail determination can be performed with high accuracy. it can. When the defect detection accuracy may be low, the adjustment function for the rotation direction is not necessary. Moreover, since the CAD system can be used as it is for mask drawing, it can be used as it is as a drawing apparatus.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、パ
ターン形状の検査を効率よく、かつ高速、高精度にでき
るパターン検査装置を提供できる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a pattern inspection apparatus capable of inspecting a pattern shape efficiently, at high speed and with high accuracy.

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

【図1】本発明に係わるパターン検査装置の一実施例を
示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a pattern inspection apparatus according to the present invention.

【図2】試料座標系と偏向座標系とにおけるXY軸方向
及び回転方向の各差を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing respective differences in an XY axis direction and a rotation direction in a sample coordinate system and a deflection coordinate system.

【図3】設定ビーム照射位置と実際の電子ビーム照射位
置との回転方向の差を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a difference in a rotation direction between a set beam irradiation position and an actual electron beam irradiation position.

【図4】電子ビーム照射形状が矩形で孤立している場合
の欠陥検査の作用を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the operation of defect inspection when the electron beam irradiation shape is rectangular and isolated.

【図5】電子ビーム照射形状が直角二等辺三角形で孤立
している場合の欠陥検査の作用を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the operation of defect inspection when the electron beam irradiation shape is isolated by a right-angled isosceles triangle.

【図6】連続パターンで電子ビーム照射形状が矩形の場
合の欠陥検査の作用を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an operation of defect inspection in the case where the electron beam irradiation shape is a rectangle in a continuous pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…電子銃、5…電磁投影レンズ、6…電磁縮小レン
ズ、7…電磁対物レンズ、8…成形偏向器、9…主偏向
器、10…副偏向器、11…第1成形アパーチャ、12
…第2成形アパーチャ、13…検査試料、14…チャン
バ、16…XYステージ、18…XYステージ制御装
置、19…測長装置、20…電子検出器、30…主制御
装置、33…パターンデータ発生装置、34…パターン
検査・判定装置、35…ビーム制御装置。
2 ... Electron gun, 5 ... Electromagnetic projection lens, 6 ... Electromagnetic reduction lens, 7 ... Electromagnetic objective lens, 8 ... Molding deflector, 9 ... Main deflector, 10 ... Sub deflector, 11 ... First shaping aperture, 12
... second molding aperture, 13 ... inspection sample, 14 ... chamber, 16 ... XY stage, 18 ... XY stage controller, 19 ... length measuring device, 20 ... electronic detector, 30 ... main controller, 33 ... pattern data generation Device, 34 ... Pattern inspection / determination device, 35 ... Beam control device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 秀俊 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 福留 裕二 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hidetoshi Kinoshita 33 Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Within the Institute of Industrial Science, Toshiba Corporation (72) Yuji Fukudome 33, Isogo-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Banchi Co., Ltd.Toshiba Production Engineering Laboratory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを検査試料に照射したときに
発生する荷電粒子を検出して前記検査試料におけるパタ
ーン形状を検査するパターン検査装置において、 前記検査試料のデータにより求められる設定ビーム照射
位置に対し、前記電子ビームを前記検査試料に照射した
ときの実際のビーム照射位置の回転ずれ量を検出する回
転ずれ検出手段と、 少なくともこの検出された回転ずれ量及び前記電子ビー
ム照射形状に基づいて前記設定ビーム照射位置に対する
前記実際のビーム照射位置のずれ面積を求め、このずれ
面積と設定許容欠陥面積とを比較してパターン形状の判
定を行う判定手段と、を具備したことを特徴とするパタ
ーン検査装置。
1. A pattern inspection apparatus for detecting charged particles generated when an inspection sample is irradiated with an electron beam to inspect a pattern shape of the inspection sample, wherein a set beam irradiation position determined by data of the inspection sample is set. On the other hand, a rotation deviation detecting means for detecting the rotation deviation amount of the actual beam irradiation position when the electron beam is applied to the inspection sample, and the rotation deviation detecting means based on at least the detected rotation deviation amount and the electron beam irradiation shape. A pattern inspection comprising: a determining unit that determines a displacement area of the actual beam irradiation position with respect to a setting beam irradiation position, and compares the displacement area with a setting allowable defect area to determine a pattern shape. apparatus.
【請求項2】 判定手段は、電子ビームの照射面積をD
s、単位面積当りの照射エネルギをE、単位照射面積及
び単位照射エネルギ当りの材料特性による電子検出感度
をクロムパータンの場合Gchromeとし石英の場合Gquar
tz、照射領域におけるクロムパターンの占有率をα、照
射領域におけるパターンぬけの占有率をβ、照射領域に
おける照射ずれ領域の占有率をγとした場合、荷電粒子
の検出値Dd Dd=α・Gchrome・E・Ds+(β+γ)Gquartz・E・Ds を求め、この検出値Dd及び電子ビーム照射形状に基づ
いてパターン形状の判定を行うことを特徴とする請求項
1記載のパターン検査装置。
2. The determination means determines the irradiation area of the electron beam by D
s, the irradiation energy per unit area is E, the electron detection sensitivity according to the material characteristics per unit irradiation area and unit irradiation energy is Gchrome for chrome pattern and Gquar for quartz.
tz, occupancy of the chromium pattern in the irradiation region is α, occupancy of the pattern omission in the irradiation region is β, and occupancy of the irradiation deviation region in the irradiation region is γ, the detected value Dd of the charged particle Dd = αGchrome 2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein E * Ds + ([beta] + [gamma]) quartz * E * Ds is obtained, and the pattern shape is determined based on the detected value Dd and the electron beam irradiation shape.
【請求項3】 判定手段は、電子ビーム照射形状が矩形
の場合、この矩形の各辺の長さl、m、回転ずれ量θの
ときパターンぬけ欠陥面積Mkwと設定許容欠陥面積Ms
との関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−(l2 +m2 )θ/2 <Ms (g=Gchrome−Gquartz) であれば、欠陥無しのパターン形状と判定することを特
徴とする請求項2記載のパターン検査装置。
3. The determining means, when the electron beam irradiation shape is a rectangle, has a pattern missing defect area Mkw and a set allowable defect area Ms when the lengths l and m of each side of the rectangle and the rotation deviation amount θ.
If the relation with Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E− (l 2 + m 2 ) θ / 2 <Ms (g = Gchrome−Gquartz), it is determined that there is no defect pattern shape. The pattern inspection device according to claim 2.
【請求項4】 判定手段は、電子ビーム照射形状が直角
二等辺三角形の場合、直角を挟む各辺の長さm、回転ず
れ量θのときパターンぬけ欠陥面積Mkwと設定許容欠陥
面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ <Ms (g=Gchrome−Gquartz) であれば、欠陥無しのパターン形状と判定することを特
徴とする請求項2記載のパターン検査装置。
4. When the electron beam irradiation shape is a right-angled isosceles triangle, the determining means determines the pattern missing defect area Mkw and the set allowable defect area Ms when the length m of each side sandwiching the right angle and the rotation deviation amount θ. If the relationship is Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E−m 2 · θ <Ms (g = Gchrome-Gquartz), it is determined that the pattern shape has no defect. The described pattern inspection device.
【請求項5】 判定手段は、連続パターンで電子ビーム
照射形状が矩形の場合、この矩形の各辺の長さl、m、
回転ずれ量θのときパターンぬけ欠陥面積Mkwと設定許
容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−m2 ・θ/2 <Ms 又は、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E−l2 ・θ/2 <Ms (g=Gchrome−Gquartz)であれば、欠陥無しのパタ
ーン形状と判定することを特徴とする請求項2記載のパ
ターン検査装置。
5. The determination means, when the electron beam irradiation shape is a rectangle in a continuous pattern, the lengths l, m of each side of the rectangle,
When the rotation deviation amount is θ, the relationship between the pattern missing defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is as follows: Mkw = Gchrome · Ds / g−Dd / g · E−m 2 · θ / 2 <Ms or Mkw = Gchrome · The pattern inspection apparatus according to claim 2, wherein if Ds / g-Dd / g · E-1 2 · θ / 2 <Ms (g = Gchrome-Gquartz), the pattern shape is determined to have no defect. .
【請求項6】 判定手段は、連続パターンで電子ビーム
のずれ領域が石英パターンに重ならず隣接するクロムパ
ターンに重なる場合、パターンぬけ欠陥面積Mkwと設定
許容欠陥面積Msとの関係が、 Mkw=Gchrome・Ds/g−Dd/g・E <Ms (g=Gchrome−Gquartz)であれば、欠陥無しのパタ
ーン形状と判定することを特徴とする請求項2記載のパ
ターン検査装置。
6. The determination means determines that the relationship between the pattern defect area Mkw and the set allowable defect area Ms is Mkw = when the electron beam shift region in the continuous pattern does not overlap the quartz pattern but overlaps the adjacent chrome pattern. The pattern inspection apparatus according to claim 2, wherein if Gchrome · Ds / g−Dd / g · E <Ms (g = Gchrome−Gquartz), the pattern shape is determined to have no defect.
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