JPH1195408A - Defect inspection method - Google Patents
Defect inspection methodInfo
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- JPH1195408A JPH1195408A JP25329697A JP25329697A JPH1195408A JP H1195408 A JPH1195408 A JP H1195408A JP 25329697 A JP25329697 A JP 25329697A JP 25329697 A JP25329697 A JP 25329697A JP H1195408 A JPH1195408 A JP H1195408A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は欠陥検査方法に関
し、特に、回路パタンが制作されたフォトマスク、レテ
ィクル、ウェハ等の試料が設計データ通りに制作されて
いるか検査する欠陥検査方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection method, and more particularly to a defect inspection method for inspecting whether a sample such as a photomask, a reticle, or a wafer on which a circuit pattern has been produced is produced in accordance with design data.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路は、原版となるレチクル
の回路パタンを紫外線や遠紫外線光で縮少してウェハに
焼き付けることを繰り返して製造されることが広く行わ
れている。このレチクルの回路パタンは露光光を遮光す
る領域である遮光部と透過するガラス部の二つの領域か
ら構成されており、その製造は石英ガラス板の表面に一
様に形成した遮光膜に感光材料を塗付したものを電子線
描画装置などで回路パタンの部分だけを描画し、この描
画で感光しなかった感光材料の下の遮光膜の部分だけを
エッチング等により除去することにより行われる。2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits are widely manufactured by repeatedly shrinking a circuit pattern of a reticle serving as an original plate with ultraviolet light or far ultraviolet light and printing it on a wafer. The circuit pattern of this reticle is composed of two areas, a light-shielding part that blocks exposure light and a glass part that transmits light. Is applied by drawing only the circuit pattern portion with an electron beam drawing device or the like, and removing only the portion of the light-shielding film under the photosensitive material which is not exposed by this drawing by etching or the like.
【０００３】またこのレチクルが設計値通りに製造され
ているかを検査するために、レチクルを撮像して光電変
換されたセンサデータと設計データを比較して検査し、
両者の不一致箇所を欠陥として検出することが行われて
いる。欠陥を正しく検出し、欠陥でないものを誤って検
出しないためにはセンサデータに対する設計データを正
確生成することが重要である。Further, in order to inspect whether the reticle is manufactured as designed, the reticle is imaged, the sensor data obtained by photoelectric conversion is compared with the design data, and the reticle is inspected.
Detecting a mismatched portion between the two as a defect is performed. In order to correctly detect defects and not to detect non-defects by mistake, it is important to accurately generate design data for sensor data.
【０００４】このセンサデータと設計データの差が大き
くなる原因の一つとしてマスクプロセスによるレチクル
上のパタンの線幅変動またはコーナーの丸まりなどが考
えられる。また位相シフトマスクでは従来のクロム膜と
異なり、遮光膜とガラスのパタンエッジに沿って暗く見
えるアンダーシュート領域が光の千渉による特有の像プ
ロファイルを呈する場合がある。One of the causes of the large difference between the sensor data and the design data is considered to be a line width variation of a pattern on a reticle due to a mask process or a rounded corner. Further, in a phase shift mask, unlike a conventional chromium film, an undershoot region that appears dark along a pattern edge of a light-shielding film and glass sometimes exhibits a unique image profile due to interference of light.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上で述べたように欠陥
を正しく検出し、欠陥でないものを誤って検出しないた
めにはマスクプロセスによるレチクル上のパタンの線幅
変動またはコーナーの丸まりを補正したり、また位相シ
フトマスクでの光の千渉による特有の像プロファイルに
似せて参照データを生成することが必要となる。As described above, in order to correctly detect a defect and not to erroneously detect a non-defect, a line width variation of a pattern on a reticle due to a mask process or a rounded corner is corrected. In addition, it is necessary to generate the reference data so as to resemble a specific image profile due to light interference in the phase shift mask.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため露光に供されるパタンが形成された試料の欠
陥を検査する方法において、前記試料を照明して撮像さ
れた光学像を光電変換したのちＤ／Ａ変換してセンサデ
ータを入力する工程と、位置座標と設計データを入力し
て前記センサデータに対応して基準データを生成する工
程と、予め前記基準データを所望の濃淡値に変換するよ
うに作成された濃度変換テーブルを用いて、前記基準デ
ータを濃度変換して参照データを生成する工程と、前記
センサデータと前記参照データを比較する工程と、前記
比較結果より欠陥を検出する工程を備えている。According to the present invention, there is provided a method for inspecting a defect of a sample on which a pattern to be subjected to exposure is formed, the method comprising the steps of: A step of inputting sensor data by performing D / A conversion after photoelectric conversion; a step of inputting position coordinates and design data to generate reference data corresponding to the sensor data; Using a density conversion table created to convert the value into a value, generating reference data by density conversion of the reference data; comparing the sensor data with the reference data; Is detected.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
に係わる欠陥検査方法について図面を参照しながら詳細
に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態を表わす
フローチャート図である。まず、第一の工程において露
光に供されるパタンが形成されている試料をステージに
保持しておき、これを照明して撮像された光学像を光電
変換したのちＤ／Ａ変換してセンサデータを入力する。
センサデータは試料上のパタンに対応する明暗をデジタ
ル値にて表現したものである。第二の工程において位置
座標と設計データを入力して前記センサデータに対応し
て基準データを生成する。基準データは試料上のパタン
の設計データを入力してセンサデータのおのおのの画素
に対応する同じく明暗をデジタル値にて生成したもので
ある。その際にステージの位置座標をモニターしてステ
ージの振動や速度むらなどを位置補正してセンサデータ
に一致するように調節している。第三の工程において予
め前記基準データを所望の濃淡値に変換するように作成
された濃度変換テーブル（後に詳述する）を用いて、前
記基準データを濃度変換して参照データを生成する。参
照データはセンサデータのおのおのの画素に対応する同
じく明暗をデジタル値にて表現したものであって、基準
データのデジタル値を前記濃度変換テーブルに従って置
き換えたものである。第四の工程において前記センサデ
ータと前記参照データを比較する。つまり、対応する画
素の近傍における前記センサデータと前記参照データの
差異を求める。第五の工程において前記比較結果より欠
陥を検出する。前記センサデータと前記参照データの差
異が閾値を越えた場合にその不一致が欠陥によるものと
判定される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a defect inspection method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention. First, a sample on which a pattern to be subjected to exposure in the first step is formed is held on a stage, and the sample is illuminated, photoelectrically converted from an optical image taken, and D / A converted to sensor data. Enter
The sensor data expresses light and dark corresponding to the pattern on the sample by digital values. In a second step, position coordinates and design data are input, and reference data is generated corresponding to the sensor data. The reference data is obtained by inputting design data of a pattern on a sample and generating the same light and dark corresponding to each pixel of the sensor data by digital values. At this time, the position coordinates of the stage are monitored to correct the position of vibrations and uneven speed of the stage, and the position is adjusted so as to match the sensor data. In a third step, reference data is generated by performing density conversion on the reference data by using a density conversion table (described in detail later) created in advance to convert the reference data into a desired gray value. The reference data expresses light and dark corresponding to each pixel of the sensor data in a digital value, and is obtained by replacing the digital value of the reference data in accordance with the density conversion table. In a fourth step, the sensor data is compared with the reference data. That is, a difference between the sensor data and the reference data in the vicinity of the corresponding pixel is obtained. In a fifth step, a defect is detected from the comparison result. If the difference between the sensor data and the reference data exceeds a threshold, it is determined that the mismatch is due to a defect.
【０００８】前途の第三の工程における濃度変換テーブ
ルを求める方法としては、予め複数の画素の前記基準デ
ータと前記センサデータの配列を入力し、同一と画像に
対応する前記センサデータの値ｙと前記基準データの値
ｘの相関を表現しているｙ＝ｆ（ｘ）なる補間式を算出
し、前記補間式に基づいて前記濃度変換テーブルを作成
すればよい。補間式としてはｙ＝ａn ｘn ＋ａn-１ｘ
n-1 ＋…＋ａ1x＋ａ0 などが考えられる。As a method for obtaining the density conversion table in the third step before, the reference data and the array of the sensor data of a plurality of pixels are inputted in advance, and the value y of the sensor data corresponding to the same image is input. What is necessary is just to calculate an interpolation formula of y = f (x) expressing the correlation of the value x of the reference data, and create the density conversion table based on the interpolation formula. The interpolation equation y = a n x n + a n- 1x
n-1 +... + a 1x + a 0 .
【０００９】図２は本発明の第二の実施の形態を表わす
フローチャート図である。まず、第一の工程にセンサデ
ータを入力する。第二の工程において位置座標と設計デ
ータを入力して前記センサデータに対応して基準データ
を生成する。第三の工程において予め前記基準データを
所望の濃淡値に変換するように作成された濃度変換テー
ブルを用いて、前記基準データを濃度変換して参照デー
タを生成する。第四の工程において前記センサデータと
前記参照データを比較する。第五の工程において前記比
較結果を分析し、真の欠陥を検出しているかを判定して
もし検出が正常に行われていない場合（ＮＧである場
合）には濃度変換テーブルを修正する。検出が正常に行
われた場合には、次の第六の工程に行く。この第五の工
程が前記第一の実施例と異なる所であり、それ以外の工
程は、第一の実施例と同様に行うことができる。第六の
工程において前記比較結果より欠陥を検出する。この第
二の実施例によれば、比較結果を分析し、その分析に基
づいて濃度変換テーブルを行うようにしているのでより
高精度の欠陥検出を実現できる。FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention. First, sensor data is input to the first step. In a second step, position coordinates and design data are input, and reference data is generated corresponding to the sensor data. In a third step, reference data is generated by converting the density of the reference data using a density conversion table created in advance to convert the reference data into a desired gray value. In a fourth step, the sensor data is compared with the reference data. In the fifth step, the comparison result is analyzed to determine whether or not a true defect is detected. If the detection is not performed normally (NG), the density conversion table is corrected. When the detection is performed normally, the process proceeds to the next sixth step. This fifth step is different from the first embodiment, and the other steps can be performed in the same manner as in the first embodiment. In the sixth step, a defect is detected from the comparison result. According to the second embodiment, since the comparison result is analyzed and the density conversion table is performed based on the analysis, more accurate defect detection can be realized.
【００１０】図３は、本発明の第三の実施の形態を表す
フローチャート図である。第一の工程にセンサデータを
入力する。第二の工程において位置座標と設計データを
入力して前記センサデータに対応して基準データを生成
する。第三の工程において注目する画素の近傍において
前記基準データから抽出されたパタンの特徴等に応じて
予め複数種用意した濃度変換テーブルを切替える。その
ための特徴抽出装置の方法は特開平３−２４８５４「パ
ターン特徴抽出装置」または特開平４−３５０７７６
「パターン特徴抽出装置」等に開示されている方法を用
いることができる。第四の工程においては選択された濃
度変換テーブルを用いて、前記基準データを濃度変換し
て参照データを生成する。第五の工程において前記セン
サデータと前記参照データを比較する。第六の工程にお
いて前記比較結果より欠陥を検出する。図４は濃度変換
の原理を表す図である。位置座標ｘにおける基準データ
の濃淡値が濃度変換テーブルにより位置座標ｘにおける
参照データの濃淡値に変換されていることがわかる。こ
の変換は前途のセンサデータの値ｙと基準データの値ｘ
の相関を表現しているｙ＝ｆ（ｘ）なる補間式に基づく
ものである。なおこの図で４５度の破線は入力と出力が
同じである明視野透過の場合を示している。この例では
基準データに比べて参照データのダイナミックレンジが
狭くなっていくことがわかる。基準データと参照データ
ともに横軸が位置座標Ｘ）、縦軸が濃淡値（graylevel
）を示している。濃度変換の入出力は横軸が基準デー
タ側入力（ｉｎ）、縦軸が参照データ側出力（ｏｕｔ）
を示している。FIG. 3 is a flowchart showing a third embodiment of the present invention. The sensor data is input to the first step. In a second step, position coordinates and design data are input, and reference data is generated corresponding to the sensor data. In the third step, a plurality of density conversion tables prepared in advance are switched in the vicinity of the pixel of interest in accordance with the characteristics of the pattern extracted from the reference data. The method of the feature extraction device for that purpose is disclosed in JP-A-3-24854 "pattern feature extraction device" or JP-A-4-350776.
A method disclosed in “Pattern feature extraction device” or the like can be used. In the fourth step, the reference data is generated by performing density conversion on the reference data using the selected density conversion table. In a fifth step, the sensor data is compared with the reference data. In the sixth step, a defect is detected from the comparison result. FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of the density conversion. It can be seen that the gray value of the reference data at the position coordinate x has been converted into the gray value of the reference data at the position coordinate x by the density conversion table. This conversion is based on the value y of the sensor data and the value x of the reference data.
This is based on an interpolation formula of y = f (x) expressing the correlation of In this figure, a broken line of 45 degrees indicates a case of bright field transmission in which the input and the output are the same. In this example, it can be seen that the dynamic range of the reference data becomes narrower than the reference data. For both the reference data and the reference data, the horizontal axis is the position coordinate X), and the vertical axis is the gray level (graylevel).
). Regarding the input / output of the density conversion, the horizontal axis represents the reference data side input (in), and the vertical axis represents the reference data side output (out).
Is shown.
【００１１】図５は図８に示すようなマスクパターンに
対する他の濃度変換テーブルの入出力を示す図である。
図８においてマスクパターン２がマスク基板１上に設け
られている。それぞれ（ａ）はセンサデータと基準デー
タが白黒反転している明視野反射であり、（ｂ）はパタ
ンエッジの部分が暗い明視野透過反射同時照明であり、
（ｃ）はパタンエッジの部分が明るく光っている暗視野
反射であり、（ｄ）はパタンエッジの部分が最も暗く見
える位相シフトマスクの試料の場合を表している。この
ように照明が明視野照明であるか暗視野照明であるか、
反射照明であるか透過照明であるか、通常のクロム等の
遮光マスクの材質であるか位相シフトマスクなどの試料
の材質であるか等、各種の場合に対応するために必要な
複数種のテーブルを予め用意しておけば、濃度変換テー
ブルを書き換えるだけで対応することができ、有用であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the input / output of another density conversion table for the mask pattern shown in FIG.
In FIG. 8, a mask pattern 2 is provided on a mask substrate 1. (A) is bright-field reflection in which sensor data and reference data are inverted between black and white, and (b) is bright-field transmission / reflection simultaneous illumination in which the pattern edge portion is dark,
(C) is a dark-field reflection in which the pattern edge part shines brightly, and (d) shows the case of the sample of the phase shift mask in which the pattern edge part looks darkest. Whether the illumination is brightfield or darkfield,
Multiple types of tables required to handle various cases, such as reflection illumination or transmission illumination, the material of a light shielding mask such as ordinary chrome, or the material of a sample such as a phase shift mask Is prepared in advance, it is possible to cope only by rewriting the density conversion table, which is useful.
【００１２】図６はリサイズ（太線化又は細線化）の例
である。線幅の拡大量εとしてε＝0 ，＋0.25，−0.25
の三通りについてパタンエッジの像プロファイルを示し
たものである。パタンエッジの像プロファイルは特定方
向のパタンエッジを垂直に横断する方向の前記基準デー
タの分布である。濃度変換テーブルは前記垂直に横断す
る方向に特定量だけ前期基準データを平行移動するもの
となっている。図７はリサイズに対する濃度変換の入出
力関係を示している。図６に対応した線巾の拡大量εと
してε＝0 ，＋0.25，−0.25の三通りについて濃度変換
の入出力関係を示したものである。例えば図６のε＝＋
0.25，に対応した入出力した入出力関係をもつ濃度変換
テーブルを用いれば図５のε＝0 の像プロファイルの基
準データを図５のε＝＋0.25像プロファイルの参照デー
タに変換することができる。FIG. 6 shows an example of resizing (thickening or thinning). Ε = 0, +0.25, −0.25 as the expansion amount ε of the line width
3 shows the image profile of the pattern edge for the three cases. An image profile of a pattern edge is a distribution of the reference data in a direction perpendicular to a pattern edge in a specific direction. The density conversion table translates the reference data by a specific amount in the direction perpendicular to the vertical direction. FIG. 7 shows the input / output relationship of density conversion with respect to resizing. FIG. 9 shows the input / output relationship of the density conversion for three types of ε = 0, +0.25, and −0.25 as the line width expansion amount ε corresponding to FIG. For example, ε = + in FIG.
By using a density conversion table having an input / output relationship corresponding to 0.25, the reference data of the image profile of ε = 0 in FIG. 5 can be converted into reference data of the image profile of ε = + 0.25 in FIG. it can.
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明により微小な欠陥を信頼性高く検
出するためにセンサデータと参照データを一致させるこ
とが簡便な方法により可能となる。According to the present invention, in order to detect a minute defect with high reliability, it is possible to make the sensor data and the reference data coincide with each other by a simple method.
【図１】 第一の実施の形態を表すフローチャート図FIG. 1 is a flowchart illustrating a first embodiment.
【図２】 第二の実施の形態を表すフローチャート図FIG. 2 is a flowchart illustrating a second embodiment.
【図３】 第三の実施の形態を表すフローチャート図FIG. 3 is a flowchart illustrating a third embodiment.
【図４】 濃度変換の原理を表す図FIG. 4 is a diagram showing the principle of density conversion.
【図５】 濃度変換の例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an example of density conversion.
【図６】 リサイズの像プロファイルを示す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing a resized image profile.
【図７】 リサイズに対する濃度変換の入出力関係を示
す特性図FIG. 7 is a characteristic diagram showing an input / output relationship of density conversion with respect to resize.
【図８】 被検査マスクを示す断面図FIG. 8 is a sectional view showing a mask to be inspected.
１ マスク基板 ２ マスクパターン 1 mask substrate 2 mask pattern
Claims (8)
欠陥を検査する方法において、前記試料を照明して撮像
された光学像を光電変換したのちＤ／Ａ変換してセンサ
データを入力する工程と、位置座標と設計データを入力
して前記センサデータに対応して基準データを生成する
工程と、予め前記基準データを所望の濃淡値に変換する
ように作成された濃度変換データを用いて、前記基準デ
ータを濃度変換して参照データを生成する工程と、前記
センサデータと前記参照データを比較する工程と、前期
比較結果より欠陥を検出する工程を備えてなることを特
徴とする欠陥検査方法。In a method for inspecting a defect of a sample on which a pattern to be subjected to exposure is formed, an optical image picked up by illuminating the sample is photoelectrically converted, D / A converted, and sensor data is input. And inputting position coordinates and design data to generate reference data corresponding to the sensor data, and using density conversion data created in advance to convert the reference data to a desired gray value. And generating a reference data by converting the reference data into a density, a step of comparing the sensor data with the reference data, and a step of detecting a defect from the comparison result in the previous period. Inspection methods.
ンサデータの配列を入力し、同一の画素に対応する前記
センサデータの値Ｙと前記基準データの値Ｘの相関を表
現しているｙ＝ｆ（ｘ）なる補間式を算出し、前記捕間
式に基づいて前記濃度変換テーブルを作成する工程を備
えてなることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方
法。2. An array of the reference data and the sensor data of a plurality of pixels is input in advance, and y represents the correlation between the value Y of the sensor data and the value X of the reference data corresponding to the same pixel. 2. The defect inspection method according to claim 1, further comprising a step of calculating an interpolation formula of = f (x) and creating the density conversion table based on the trapping formula.
し、両者の不一致から濃度変換テーブルを修正し前記セ
ンサデータと前記参照データを一致させる工程をさらに
備えてなることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査
方法。3. The method according to claim 1, further comprising the step of comparing the sensor data with the reference data, correcting a density conversion table based on a mismatch between the two, and matching the sensor data with the reference data. 3. The defect inspection method according to 1.
料の材質に応じて選択する工程を備えてなることを特徴
とする請求項１に記載の欠陥検査方法。4. The defect inspection method according to claim 1, further comprising the step of providing a plurality of types of the density conversion tables and selecting the density conversion tables according to the material of the sample.
記照明が明視野照明か暗視野照明かによって選択する工
程を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の欠陥
検査方法。5. The defect inspection method according to claim 1, further comprising the step of providing a plurality of types of said density conversion tables and selecting the illumination depending on whether it is bright field illumination or dark field illumination.
記照明が透過照明か反射照明か透過反射同時照明かによ
って選択する工程備えてなることを特徴とする請求項１
に記載の欠陥検査方法。6. The apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of types of said density conversion tables, wherein said illumination is selected according to whether it is transmission illumination, reflection illumination, or simultaneous transmission / reflection illumination.
3. The defect inspection method according to 1.
え、注目する画素の近傍において前記基準データから抽
出されたパタンの特徴に応じて選択する工程を備えてな
ることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方法。7. A method according to claim 1, further comprising the step of providing a plurality of types of said density conversion tables and selecting the density conversion table in the vicinity of a pixel of interest in accordance with a feature of a pattern extracted from said reference data. Described defect inspection method.
向の前記基準データの分布に対し前記垂直に横断する方
向に特定量だけ前記基準データを平行移動するような前
記濃度変換テーブルを備えてなることを特徴とする請求
項１に記載の欠陥検査方法。8. A density conversion table for translating the reference data by a specific amount in the direction perpendicular to the direction perpendicular to the distribution of the reference data in the direction perpendicular to the pattern edge in one direction. The defect inspection method according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25329697A JPH1195408A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Defect inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25329697A JPH1195408A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Defect inspection method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195408A true JPH1195408A (en) | 1999-04-09 |
Family
ID=17249321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25329697A Pending JPH1195408A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Defect inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1195408A (en) |
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-
1997
- 1997-09-18 JP JP25329697A patent/JPH1195408A/en active Pending
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