JPS5879104A - パタ−ン比較検査装置 - Google Patents
パタ−ン比較検査装置Info
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- JPS5879104A JPS5879104A JP17716181A JP17716181A JPS5879104A JP S5879104 A JPS5879104 A JP S5879104A JP 17716181 A JP17716181 A JP 17716181A JP 17716181 A JP17716181 A JP 17716181A JP S5879104 A JPS5879104 A JP S5879104A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二つの画像ケ比較しＬＳＩウェハなどのパター
ンの外観ケ自動的に検査する装置に係り、特に検出点の
対応を敏速且つ正確に行なわしめ、検査ｉ度′孕向上さ
せるようにし友、パターン比較検査装置に関する。
ンの外観ケ自動的に検査する装置に係り、特に検出点の
対応を敏速且つ正確に行なわしめ、検査ｉ度′孕向上さ
せるようにし友、パターン比較検査装置に関する。
Ｌ Ｓ Ｉなどの集積回路は高集積化と小型化の傾向に
ある。こ（７，）ような微細外パターンの生産は、その
生産工程の中で細心の注意？払っても、パターンに欠陥
があることが多く、免れ得ないのが実情である。そのた
め、綿密な検査が必要である。
ある。こ（７，）ような微細外パターンの生産は、その
生産工程の中で細心の注意？払っても、パターンに欠陥
があることが多く、免れ得ないのが実情である。そのた
め、綿密な検査が必要である。
このＬＳＩなどの集積回路の高集積化と小型化に伴って
、より綿密な検査技術の開発が要求されるようになって
きた。
、より綿密な検査技術の開発が要求されるようになって
きた。
初期の頃の検査は、多数の検査員によって、顕微鏡ケ用
いた目視検査が行なわれていたが、目が疲れ易く、欠陥
の見逃しが多くなって品質保証の点で問題があった。ま
た生産工程の流れの中での人手による検査は、その流れ
を阻害する結果となり、生産性の低下會もたらす原因と
もなってぃ丸そこで、品質の保証と生産性の点から、こ
の検査全自動化することが極めて重要な課題となってい
る。
いた目視検査が行なわれていたが、目が疲れ易く、欠陥
の見逃しが多くなって品質保証の点で問題があった。ま
た生産工程の流れの中での人手による検査は、その流れ
を阻害する結果となり、生産性の低下會もたらす原因と
もなってぃ丸そこで、品質の保証と生産性の点から、こ
の検査全自動化することが極めて重要な課題となってい
る。
この自動化全針るために、従来はＴＶ右カメラリニアセ
ンサなどの光学式パターンの検出装置が開発されたが、
検出速度が遅く、折角検査全自動化しても、検査時間が
極めて長くかかり、生産性の点で問題があった。
ンサなどの光学式パターンの検出装置が開発されたが、
検出速度が遅く、折角検査全自動化しても、検査時間が
極めて長くかかり、生産性の点で問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点？解決し、検査
時間の短縮ヶはかり、かつ生産性？向上できる並列型画
像検出をして高精度に検査できるようにしたパターン比
較検査装置を提供するにある。即ち本発明はＬＳＩウェ
ハなど微細なパターンを有する複数個のチ・ツブから成
る試料上のパターン欠陥や付着異物、異常成分の自動検
査全行うために、チ・・ブ上の検出点を顕微鏡で拡大し
、突像面上に二つの画像検出素子金膜け、並列型画像検
出方式でもって上記両方の画像を比較検査すること全特
徴とするものである。
時間の短縮ヶはかり、かつ生産性？向上できる並列型画
像検出をして高精度に検査できるようにしたパターン比
較検査装置を提供するにある。即ち本発明はＬＳＩウェ
ハなど微細なパターンを有する複数個のチ・ツブから成
る試料上のパターン欠陥や付着異物、異常成分の自動検
査全行うために、チ・・ブ上の検出点を顕微鏡で拡大し
、突像面上に二つの画像検出素子金膜け、並列型画像検
出方式でもって上記両方の画像を比較検査すること全特
徴とするものである。
また、本発明は二つの画像素子で検出された画像の対応
會定惜化することによって、検出しているパターンの形
状や数の影響を受けることなく真の位置すれ信号ＤＸを
得るように成し、画像中のパターンの方向全検出する手
段を設けることによって、Ｘ方向のパターンが表われた
時には、Ｘ方向の真の位置すれ童を求めてＤＸ信号全発
信し、又Ｘ方向のパターンが表われた時には、Ｘ方向の
真の位置すれ蓄ヲ求めてＤｘ信号？発信するようになし
、該信号によって微小量および粗動変位装ｆｆ１ｋ駆動
して、二つの光フアイバ全相対的に変位京せ、二つのチ
リブ上の対応した同一場所の検出点に敏速且つ精度よく
一致させろようにしたこと′に％徴とするものである。
會定惜化することによって、検出しているパターンの形
状や数の影響を受けることなく真の位置すれ信号ＤＸを
得るように成し、画像中のパターンの方向全検出する手
段を設けることによって、Ｘ方向のパターンが表われた
時には、Ｘ方向の真の位置すれ童を求めてＤＸ信号全発
信し、又Ｘ方向のパターンが表われた時には、Ｘ方向の
真の位置すれ蓄ヲ求めてＤｘ信号？発信するようになし
、該信号によって微小量および粗動変位装ｆｆ１ｋ駆動
して、二つの光フアイバ全相対的に変位京せ、二つのチ
リブ上の対応した同一場所の検出点に敏速且つ精度よく
一致させろようにしたこと′に％徴とするものである。
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体的に説明
する。第１図に示す実施例においては、試料１の上の一
点を対物レンズ６で拡大し、中間に回転多面鏡４または
振動鏡など？配して実像を疋査し、光ファイバ〜５と、
ホトツル群６で実像？並列に電気信号に変換するの？基
本構成としている。これにより、従来に比べ画像全格段
に高速に検出できるようになった。
する。第１図に示す実施例においては、試料１の上の一
点を対物レンズ６で拡大し、中間に回転多面鏡４または
振動鏡など？配して実像を疋査し、光ファイバ〜５と、
ホトツル群６で実像？並列に電気信号に変換するの？基
本構成としている。これにより、従来に比べ画像全格段
に高速に検出できるようになった。
例えばＬＳＩパターンの比較検査では、対物レンズ孕２
個（５，７）設け、元ファイバとボトマル群も同様に２
組（５と８、及び６と９〕設け、対応するホトマル同志
、例えば１０と１１の信号？比較して、一致しない場合
には、試料上に欠陥があると判定する。
個（５，７）設け、元ファイバとボトマル群も同様に２
組（５と８、及び６と９〕設け、対応するホトマル同志
、例えば１０と１１の信号？比較して、一致しない場合
には、試料上に欠陥があると判定する。
この装置の実際の構成は、第２図のようになっている。
すなわち１２．１３は対物レンズ３．Ｚ盆通って試料１
の表面葡照射する照明光である。
の表面葡照射する照明光である。
試料上の検出点は、対物レンズ３，７で拡大されフィー
ルドレンズ１４，１５．結像レンズ１６２通り、回転多
面＠４で定査して光ファイバ５．Ｂ上に結像する。光フ
ァイバ５，８の先端には、窓１７を有するマスク１８を
設けてあり、実像上の光はこのマスクを通過する。この
ようにしてマスク１８を通過した光は、光ファイバに導
かｎて、ホトフル群６．９ＶＣ達し、電気信号に変る。
ルドレンズ１４，１５．結像レンズ１６２通り、回転多
面＠４で定査して光ファイバ５．Ｂ上に結像する。光フ
ァイバ５，８の先端には、窓１７を有するマスク１８を
設けてあり、実像上の光はこのマスクを通過する。この
ようにしてマスク１８を通過した光は、光ファイバに導
かｎて、ホトフル群６．９ＶＣ達し、電気信号に変る。
ホトフル群６，９は数十偏設けであるので、ウニへ上の
パターン情報は、ホトフル群によって並列に検出される
ことになり、極めて高速な検出器ｆ（なっている。
パターン情報は、ホトフル群によって並列に検出される
ことになり、極めて高速な検出器ｆ（なっている。
次にこの検出器のパターン検査原理を説明する。
試料１−ＦＶＣは、全く同一のパターンを有するチ・ツ
ブが多数配列されているので、チップ中の対応する検出
点２．１９ｉ検出して比較し、そこに不一致部分があれ
ば、その不一致部分に何らかの欠陥があると見なすこと
ができる。
ブが多数配列されているので、チップ中の対応する検出
点２．１９ｉ検出して比較し、そこに不一致部分があれ
ば、その不一致部分に何らかの欠陥があると見なすこと
ができる。
このように２個のパターン全比較して検査するので、チ
・ツブ上の対応した同一場所がある検出点２．１９を検
出する必要がある。
・ツブ上の対応した同一場所がある検出点２．１９を検
出する必要がある。
発明者らが先に開発した検出器においては、対物レンズ
３を固定し、もう一方の対物レンズ全左右方向に動かし
て、テ・ツブ上の完全に同一場所の検出点２と１９とを
検出するように調整していた。
３を固定し、もう一方の対物レンズ全左右方向に動かし
て、テ・ツブ上の完全に同一場所の検出点２と１９とを
検出するように調整していた。
しかしながら対物レンズの倍率が高い（例えば４０倍〕
ので、この作業は、大変に時間がかかっていた。また対
物レンズ會微動調節しながら左右に動かす精度が低かっ
たので、自動検査の途中で対物レンズ２動かし再調整す
ることは全く不可能であった。
ので、この作業は、大変に時間がかかっていた。また対
物レンズ會微動調節しながら左右に動かす精度が低かっ
たので、自動検査の途中で対物レンズ２動かし再調整す
ることは全く不可能であった。
これの改良型として発明者らは、先にも述べた先端に忌
１７會有する元ファイバ會ｘ、ｙ方向に動かすことによ
り解決した。
１７會有する元ファイバ會ｘ、ｙ方向に動かすことによ
り解決した。
すなわち、先端にマスフケ有する光ファイバ５は対物レ
ンズの倍率（例えば４０倍）の実像面上に置かれている
ので、元ファイバを１μｍ動かせは、対物レンズ？］ｌ
−１／４０μｍ動かしたことに和尚し、極めて高い精度
で２個の検出点２．１９？！７正確に検出することがで
きる。
ンズの倍率（例えば４０倍）の実像面上に置かれている
ので、元ファイバを１μｍ動かせは、対物レンズ？］ｌ
−１／４０μｍ動かしたことに和尚し、極めて高い精度
で２個の検出点２．１９？！７正確に検出することがで
きる。
７ 、
このようにして、光ファイバを１μｍの精度で動かすの
は容易であるので、自動検査途中でもチップ中の対応す
る２個の検出点２と１９が検出さ扛るように、光ファイ
バを左右に動かし再調整することが可能になった。
は容易であるので、自動検査途中でもチップ中の対応す
る２個の検出点２と１９が検出さ扛るように、光ファイ
バを左右に動かし再調整することが可能になった。
さらに発明者らは、高集積化と小型化に指向している趨
勢の中で、２個の検出点？さらに正確に位置合せする技
術は、比較検査法σノ本質的な技術である点會追述した
結果、次の問題点會見い出すに至った。その問題点葡次
に説明する。
勢の中で、２個の検出点？さらに正確に位置合せする技
術は、比較検査法σノ本質的な技術である点會追述した
結果、次の問題点會見い出すに至った。その問題点葡次
に説明する。
まず第１の問題点として、第３図において、左側のマス
ク上の窓を２０とする。この例では窓が６個の場合？示
しており、仮りに左側から１〜６の番号を付す。この上
に試料上のパターンの実像２１が結像した場合？考える
。この時のホトマル出力２２ｉＶ１１ とする。一方布
側のマスク上の窓ケ２３とし、右側パターンの実像２４
が少しすれで結像している場合１１３える。この時のホ
トマル出力２５會Ｖｉ２とする。
ク上の窓を２０とする。この例では窓が６個の場合？示
しており、仮りに左側から１〜６の番号を付す。この上
に試料上のパターンの実像２１が結像した場合？考える
。この時のホトマル出力２２ｉＶ１１ とする。一方布
側のマスク上の窓ケ２３とし、右側パターンの実像２４
が少しすれで結像している場合１１３える。この時のホ
トマル出力２５會Ｖｉ２とする。
この場合のずれに対する調整は、）ｖｌｌ−ｖ１２）？
求め、すべてのｘＫついての和ΣｌＶｘ＋−Ｖ１２１ｉ
＝ｊ が小になるように第２図の光ファイバ５ ｆ ｘ方向に
動かし調整する。
求め、すべてのｘＫついての和ΣｌＶｘ＋−Ｖ１２１ｉ
＝ｊ が小になるように第２図の光ファイバ５ ｆ ｘ方向に
動かし調整する。
ここでＤｘｉ位置すれ信号と名イ」けて以下の如く定義
する。
する。
Ｄｘ＝ Ｘ ＩＶＣ−Ｖｌｌ
ｉ；Ｉ
自動検査の場合は、試料は連続的に動いているので、試
料上のパターンは時々刻々変化する。そこで第３のパタ
ーン情報出した直後に第４図のパターンになった場合ケ
考える。
料上のパターンは時々刻々変化する。そこで第３のパタ
ーン情報出した直後に第４図のパターンになった場合ケ
考える。
第３図の場合と同様に左側１のパターンの実像會２９、
右側のパターンの実像ケ３０とすると、この時のＤｘは
、３１，３２．！＋１の和となり、第３図と第４図のパ
ターンのすｔ”Ｌｆｊｉ”は同じであるにも拘らず、位
置すれ信号が異る。このＤｘｋ用いて光ファイバの位負
ヲ修正しても正しく位置決めすることができないことが
究明された。
右側のパターンの実像ケ３０とすると、この時のＤｘは
、３１，３２．！＋１の和となり、第３図と第４図のパ
ターンのすｔ”Ｌｆｊｉ”は同じであるにも拘らず、位
置すれ信号が異る。このＤｘｋ用いて光ファイバの位負
ヲ修正しても正しく位置決めすることができないことが
究明された。
第２の間駒点として、第５図での窓３４の幅？ａとする
。パターンの実像３５が図の如く斜めパターンの時ン考
える。パターンの実像３５がＸ方向に、例えは丁ずれて
５６になった時の位置ずれ信号Ｄｘは３７となり、Ｘ方
向に例えはｌずれて３８になった時の位置すれ信号Ｄｘ
は３９ＶＣなるが、３７と３９は全く同じ値であハ こ
の方法ではＸ方向とＸ方向の位置すれ？区別することが
できないことが究明され友。
。パターンの実像３５が図の如く斜めパターンの時ン考
える。パターンの実像３５がＸ方向に、例えは丁ずれて
５６になった時の位置ずれ信号Ｄｘは３７となり、Ｘ方
向に例えはｌずれて３８になった時の位置すれ信号Ｄｘ
は３９ＶＣなるが、３７と３９は全く同じ値であハ こ
の方法ではＸ方向とＸ方向の位置すれ？区別することが
できないことが究明され友。
第３の問題７ぐとして、検出点の位置すれ補正には、第
２図で示した光フアイバ５ｉｘ方向又はＸ方向に動かす
のであるが、極めて高速に動かす必要があるために、パ
ルスモータとボールネジ２組み合せた機械的な粗動駆動
法のみでは、大きな振動が発生する。又ボールネジが直
ぐに摩耗してしまうことも解った。
２図で示した光フアイバ５ｉｘ方向又はＸ方向に動かす
のであるが、極めて高速に動かす必要があるために、パ
ルスモータとボールネジ２組み合せた機械的な粗動駆動
法のみでは、大きな振動が発生する。又ボールネジが直
ぐに摩耗してしまうことも解った。
次に、）記問題点を解決した実施例について説明する。
即ち第７図は、Ｘ方向の位置すれ？定量化するための装
置牙示す。図において方何（マスグーの窓２ａと右側マ
スクの窓２３に対応するホトマル出力ｖ１１とＶ’＋２
にコンパレータ４０に導き差分信号４６會作る。この差
分信号４６會、絶対値會とる素子４７に導き、絶対値４
８（−ＩＶＨＶ＋２１）２作る。この絶対値４８と一定
（ｍｏｖｅ と會コンパレータ４１で比較し、１ｖ１１
−ｖ１２１≧ｖｏの時にコンパレ〜り４１の出力は「１
」になり、Ｉｖ＋＋ −ｖｌ２１ ＜ｖｃ の時にはコ
ンパレータ４１の出力は「Ｏ」になる。
置牙示す。図において方何（マスグーの窓２ａと右側マ
スクの窓２３に対応するホトマル出力ｖ１１とＶ’＋２
にコンパレータ４０に導き差分信号４６會作る。この差
分信号４６會、絶対値會とる素子４７に導き、絶対値４
８（−ＩＶＨＶ＋２１）２作る。この絶対値４８と一定
（ｍｏｖｅ と會コンパレータ４１で比較し、１ｖ１１
−ｖ１２１≧ｖｏの時にコンパレ〜り４１の出力は「１
」になり、Ｉｖ＋＋ −ｖｌ２１ ＜ｖｃ の時にはコ
ンパレータ４１の出力は「Ｏ」になる。
そこでコンパレータ４１及び、これを含むコンパレータ
＃Ａ９の出カケカウンタ４３でカウントすれば、こ扛の
出力５０は４９の出力が「１」になるものの総数Ｎにな
っている。
＃Ａ９の出カケカウンタ４３でカウントすれば、こ扛の
出力５０は４９の出力が「１」になるものの総数Ｎにな
っている。
一方絶対値４ｓ（＝ｌＶｖ＋ Ｖ＋ｚｌ）全クイ・ソ
テングトランジスタ４２に通し、コンパレータ４１の出
力でスイ・ソチング丁れは、１Ｖ１１Ｖ１２１≧ｖｏの
時ｌＶ’＋＋−Ｖ＋２１ ｖｌ−７フ／Ｌ／＆ ホー／
Ｉ／ Ｆ ａ ａ ＶＣ導カｎる。他の出力に関しても
同様にコンパレータ群４９の出力でスイッチングしてサ
ンプル＆ホールド４４に導き、ここで全出力の和會作る
。このサンプル＆ホ〜ルド４４の出力と４３の出力（Ｎ
） ’（ｒ割算素子４５に導けば、その出力５１は、次
式で表わされる。
テングトランジスタ４２に通し、コンパレータ４１の出
力でスイ・ソチング丁れは、１Ｖ１１Ｖ１２１≧ｖｏの
時ｌＶ’＋＋−Ｖ＋２１ ｖｌ−７フ／Ｌ／＆ ホー／
Ｉ／ Ｆ ａ ａ ＶＣ導カｎる。他の出力に関しても
同様にコンパレータ群４９の出力でスイッチングしてサ
ンプル＆ホールド４４に導き、ここで全出力の和會作る
。このサンプル＆ホ〜ルド４４の出力と４３の出力（Ｎ
） ’（ｒ割算素子４５に導けば、その出力５１は、次
式で表わされる。
１１ ・
このようにすれば、出力５１は検出しているパターンの
形状や、数の影響會受けないで、Ｘ方向の実像の位置す
れ量のみに依存する値になっている。
形状や、数の影響會受けないで、Ｘ方向の実像の位置す
れ量のみに依存する値になっている。
次にＸ方向の位置ずれｆｉ−七足倉化する装置ケ第８図
に示す。この場合には左側マスク窓２０に対応するホト
マル出力５２と、右側マスク窓２３に対応するホトマル
出力５３ 葡Ａ／Ｄ変換器５４．５５に４Ｌ更にシフト
レジスタ５６．５７に入れる。
に示す。この場合には左側マスク窓２０に対応するホト
マル出力５２と、右側マスク窓２３に対応するホトマル
出力５３ 葡Ａ／Ｄ変換器５４．５５に４Ｌ更にシフト
レジスタ５６．５７に入れる。
シフトレジスタ５６と５７の内容は、試料上のパターン
會ｙ方向に検出した時に相当するので、この内容を用い
れば、第７図に示したＸ方向の位置すれ量會定量化した
のと全く同様に、Ｘ方向の位置ずれ量を定量化すること
ができる。
會ｙ方向に検出した時に相当するので、この内容を用い
れば、第７図に示したＸ方向の位置すれ量會定量化した
のと全く同様に、Ｘ方向の位置ずれ量を定量化すること
ができる。
次に位置ずれ童を求めようとするパターンの方向？検出
する装置全第９図に示す。図においてマスク窓２０と２
３から成る層群５９は、第１図に１２゜ 示した回転多面鏡４により見かけ上Ｘ方向に走査する。
する装置全第９図に示す。図においてマスク窓２０と２
３から成る層群５９は、第１図に１２゜ 示した回転多面鏡４により見かけ上Ｘ方向に走査する。
（実際には層群５９は固定し、実像が走査する。）、そ
こで超群からの信号′に６０の領域だけメモリして、こ
の中の情報を調べれは、今走査した実像パターンの方向
？知ることができる。
こで超群からの信号′に６０の領域だけメモリして、こ
の中の情報を調べれは、今走査した実像パターンの方向
？知ることができる。
Ｘ方向のパターン６１ケ検出した時には、メモリ内の情
報は、Ｘ方向にすべて同じになっている。
報は、Ｘ方向にすべて同じになっている。
又Ｘ方向パターン６２ｉ検出した時には、メモリ内の情
報は６３の如くＸ方向にすべて同じになっている。
報は６３の如くＸ方向にすべて同じになっている。
第１０図は、その具体的実施例金示したものである。図
において、窓の数ｉｍ個とし、１，２．３・・・ｍと番
号ヶ付ける。窓６４によるホトマル出力６５七一定電圧
＋ｖ０とコンパレータ６６で比較して２値化する、この
信号音シフトレジスタ６７に入れ、回路６８でＸ方向パ
ターン會探索し、回路６９でｙ方向パターン？探索する
。ここで例えばシフトレジスタ番地（１，１）の中の信
号ＱＢ＋１と名付けれは、 Ｂｉｍ＝Ｂ７ｍ ＝Ｂ ！ｉｍ の時に限ジ、ＨＡＮＤ素子７０の出力が「１」になへ従
ってＮＡＮＤ素子７０が「１」の時はＸ方向パターン音
検出中と利足することができる。同様ＶＣｙ方向のＮＡ
ＮＤ素子７１が「１」ニなるのは以下の条件が成立する
時であり、ＮＡＮＤ累子７１が「１」の時にｌｌ−Ｉｙ
方向パターン？検出中と判断することができる。
において、窓の数ｉｍ個とし、１，２．３・・・ｍと番
号ヶ付ける。窓６４によるホトマル出力６５七一定電圧
＋ｖ０とコンパレータ６６で比較して２値化する、この
信号音シフトレジスタ６７に入れ、回路６８でＸ方向パ
ターン會探索し、回路６９でｙ方向パターン？探索する
。ここで例えばシフトレジスタ番地（１，１）の中の信
号ＱＢ＋１と名付けれは、 Ｂｉｍ＝Ｂ７ｍ ＝Ｂ ！ｉｍ の時に限ジ、ＨＡＮＤ素子７０の出力が「１」になへ従
ってＮＡＮＤ素子７０が「１」の時はＸ方向パターン音
検出中と利足することができる。同様ＶＣｙ方向のＮＡ
ＮＤ素子７１が「１」ニなるのは以下の条件が成立する
時であり、ＮＡＮＤ累子７１が「１」の時にｌｌ−Ｉｙ
方向パターン？検出中と判断することができる。
Ｂ １＋ ＝Ｂ＋ｚ＝Ｂ＋３
Ｂ ７１ ＝Ｂ ２２＝Ｂ ２３
ＢｍｌｏＢ ４Ｂ −Ｂ ｍ３
次に、光ファイバの先端葡Ｘｙ方向に微小量動かす装置
を第１１図に示す。図において７３は光フアイバ先端７
２の微動機構である。微動用駆動少として、本実施例で
はピエゾ素子ケ使用する。
を第１１図に示す。図において７３は光フアイバ先端７
２の微動機構である。微動用駆動少として、本実施例で
はピエゾ素子ケ使用する。
このピエゾ素子とは電圧？加えるととによって１０〜２
０μｍの微小量素子の長手方向に伸びるもので応答速贋
が早い上手型軽量である。光フアイバ先端７２は２個の
微動ピエゾと２個の板はねで支持されており、例えばＸ
微動ピエゾ７４か微小蓄ｘ方向に伸ひると、Ｘ微動板は
ね７５が支点となりて光フアイバ先端７２はＸ方向に微
小量移動する。
０μｍの微小量素子の長手方向に伸びるもので応答速贋
が早い上手型軽量である。光フアイバ先端７２は２個の
微動ピエゾと２個の板はねで支持されており、例えばＸ
微動ピエゾ７４か微小蓄ｘ方向に伸ひると、Ｘ微動板は
ね７５が支点となりて光フアイバ先端７２はＸ方向に微
小量移動する。
同様にＸ微動ピエゾ７６が、微小普ｙ方向に伸びると、
Ｘ微動板はね７７が支点となって、元ファイバ先端７２
はＸ方向に微小量移動する。
Ｘ微動板はね７７が支点となって、元ファイバ先端７２
はＸ方向に微小量移動する。
このようにして光フアイバ先端７２會一定距離ｘ＋ｙ方
向に高速に動かすことができる。
向に高速に動かすことができる。
なお、微動機構７３全体？大きく動かすには、粗度機構
７Ｂ’（５使用し、パルスモータ７９によってＸ方向の
粗動勿パルスモータ８０ＶＣよってＸ方向の組動會行な
う。
７Ｂ’（５使用し、パルスモータ７９によってＸ方向の
粗動勿パルスモータ８０ＶＣよってＸ方向の組動會行な
う。
辺上のように構成した本実施例の作用會次に説明する。
第２図で示した左右パターンの検出点、２．１９の微調
整は元ファイバ５と８２相対的にＸＸ方向に動かして調
整される。
整は元ファイバ５と８２相対的にＸＸ方向に動かして調
整される。
ここでは元ファイバ５ ’ｌ Ｘ方向に動かす場合ケ例
に説明する。元ファイバの質位葉ケεとするとＸ方向の
真のすｆ差？求めろ装置（第７図）の左右のホトマルの
出力差５１はεの関数ｆ（りで表わさｎ、この関数ｆ（
りはＸ方向位置ずれ楡に相当する。
に説明する。元ファイバの質位葉ケεとするとＸ方向の
真のすｆ差？求めろ装置（第７図）の左右のホトマルの
出力差５１はεの関数ｆ（りで表わさｎ、この関数ｆ（
りはＸ方向位置ずれ楡に相当する。
い１ε＝０の時ｆ（ε）＝０と仮定すると、εとｆ（ε
）の関係は第１２図となる。ここで変位ｕ８１は微動機
構によるものであり、変位ｗ８２は粗動機構によるもの
である。
）の関係は第１２図となる。ここで変位ｕ８１は微動機
構によるものであり、変位ｗ８２は粗動機構によるもの
である。
ピエゾ素子の印加電圧は概ね０，２００，４００Ｖの３
種類であり、これにより光ファイバは第１２図でε１．
ε２．ε３に位置決めされる。パルスモータによる単位
変位量（ＺＷ。とじ、ｆｏｋ−足電圧値とすると、 ｆ（εリーｆ（ε１）≧ｆｏの時パルスモータを−Ｗ□
だけ動かす。
種類であり、これにより光ファイバは第１２図でε１．
ε２．ε３に位置決めされる。パルスモータによる単位
変位量（ＺＷ。とじ、ｆｏｋ−足電圧値とすると、 ｆ（εリーｆ（ε１）≧ｆｏの時パルスモータを−Ｗ□
だけ動かす。
Ｉｆ（εｓ） ｆ（ε＋）ｌ＜ｆｃの時パルスモータは
静止。
静止。
ｆ（ε５）−ｆｃ６１）≦ｆｏの時パルスモータに＋ｗ
ｏだけ動か丁。
ｏだけ動か丁。
以上によりＸ方向の位置す′ｉ″Ｌ量は、小さくなる方
向に粗動調整さ扛る。
向に粗動調整さ扛る。
次に第１３図に示したフローチャートに↓ジ、全体シス
テムの作用ン説明する。始めピエゾの位置を６１にして
おき、第１０図に示したＮＡＮＤ素子７０の信号が「１
」になるのｒ待つ。この信号が６ 「１」になれは、Ｘ方向パターン會検出していることに
なるので％ｆ（□にメそすしてｆ（リ−ｆ（ε１）全演
算しパルスモータの動きを決める。次にピエゾ位＊ｙｔ
ε３にしてから再度ＮＡＮＤ素子７０の信号が「１」に
なるの全待ち「１」になったときｆ（ε５）ラメモリす
る。このようにしてＸ方向の位置合せ葡行なう。Ｘ方向
も同様にして行なうことができろ。
テムの作用ン説明する。始めピエゾの位置を６１にして
おき、第１０図に示したＮＡＮＤ素子７０の信号が「１
」になるのｒ待つ。この信号が６ 「１」になれは、Ｘ方向パターン會検出していることに
なるので％ｆ（□にメそすしてｆ（リ−ｆ（ε１）全演
算しパルスモータの動きを決める。次にピエゾ位＊ｙｔ
ε３にしてから再度ＮＡＮＤ素子７０の信号が「１」に
なるの全待ち「１」になったときｆ（ε５）ラメモリす
る。このようにしてＸ方向の位置合せ葡行なう。Ｘ方向
も同様にして行なうことができろ。
以上詳述した通り本発明によれは、二つの画像検出素子
で検出された画像の対応盆定蓋化する手段によって、二
つの検出点のＸ方向とＸ方向の真のすれ差を求めると共
にパターンの方向を検出する手段によってＸ方向とＸ方
向の上記すｆ差？小さくするように微小及び粗動変位手
段によって元ファイバ會移動させて、二つの検出点全一
致させるようにしたので、検出しているパターンの形状
や数に影響されることなく、高速且つ正確に一致きせる
ことができ、試料上のパターン音検出中でも常時左右パ
ターンの位置合せが可能となり、品質保証及び生産性の
点からも完全自動化できる、パターン比較検査装置ケ得
ることができた。
で検出された画像の対応盆定蓋化する手段によって、二
つの検出点のＸ方向とＸ方向の真のすれ差を求めると共
にパターンの方向を検出する手段によってＸ方向とＸ方
向の上記すｆ差？小さくするように微小及び粗動変位手
段によって元ファイバ會移動させて、二つの検出点全一
致させるようにしたので、検出しているパターンの形状
や数に影響されることなく、高速且つ正確に一致きせる
ことができ、試料上のパターン音検出中でも常時左右パ
ターンの位置合せが可能となり、品質保証及び生産性の
点からも完全自動化できる、パターン比較検査装置ケ得
ることができた。
第１図及び第２図は本発明に係るパターン比較検査装置
の一実施例の概要全説明するための図、第３図及至第６
図は、本発明のパターン比較検査装置の一実施例の問題
点全説明するために示した図、第７図乃至第１３図は、
本発明の他の実施例に関するものであり、第７図はＸ方
向位置ず扛検出装置ケ第８図はＸ方向位置すれ検出装置
ケ、第９図及び第１０図はパターン方向判別装置を、第
１１図は微粗動機構？、第１２図及び第１３図は本実施
例の作用全説明するために示したシステム全体図全そｎ
ぞｎ示す図である。 １・・・試料、２．１９・・・検出点、５，８・・・光
ファイバ、１７・・・窓、１Ｂ・・・マスク、２０°・
°左側マスクの窓、２３・・・右側マスクのｉ％ ４
０．４１・・・コンパレータ、４２・・・スイ・ソチン
グトランジスタ、４３・・・カウンタ、４４・・・サン
プル＆ホールド、４５・・・割算素子、４７・・・絶対
値素子、４９・・・コンパレータ群、５４．５５・・・
Ａ／Ｄ変換器、５６．５７・・・シフトレジスタ、５９
・・・層群、６０・・・メモリ領域、６３９ ・・・メモリ内容、６４・・・窓、６６・・・コンパレ
ータ、６７・・・シフトレジスタ、６８・・・Ｘ方向パ
ターン探索回路、６９・・・Ｘ方向パターン探索回路、
７０．７１・・・ＮＡＮＤ素子、７２・・・光フアイバ
先端、７３川微動機構、７Ｂ・・・粗動機構。 代理人弁理士 薄 １）利 幸 ／−：、’、 １’、；・ ・′ｆ ゝ・ ２０、゛・二Ｉ） オ ／ 圀 ／／ 才 ２ 図 才 ３ 図 才４ 因 才 Ｓ 図 才 ／ 図 り ７ 図 ′″：Ｘ８ 図 −Ｘ ヲ 面 才１０ 図 芽 ７Ｚ 図 １／ １ オフ２図
の一実施例の概要全説明するための図、第３図及至第６
図は、本発明のパターン比較検査装置の一実施例の問題
点全説明するために示した図、第７図乃至第１３図は、
本発明の他の実施例に関するものであり、第７図はＸ方
向位置ず扛検出装置ケ第８図はＸ方向位置すれ検出装置
ケ、第９図及び第１０図はパターン方向判別装置を、第
１１図は微粗動機構？、第１２図及び第１３図は本実施
例の作用全説明するために示したシステム全体図全そｎ
ぞｎ示す図である。 １・・・試料、２．１９・・・検出点、５，８・・・光
ファイバ、１７・・・窓、１Ｂ・・・マスク、２０°・
°左側マスクの窓、２３・・・右側マスクのｉ％ ４
０．４１・・・コンパレータ、４２・・・スイ・ソチン
グトランジスタ、４３・・・カウンタ、４４・・・サン
プル＆ホールド、４５・・・割算素子、４７・・・絶対
値素子、４９・・・コンパレータ群、５４．５５・・・
Ａ／Ｄ変換器、５６．５７・・・シフトレジスタ、５９
・・・層群、６０・・・メモリ領域、６３９ ・・・メモリ内容、６４・・・窓、６６・・・コンパレ
ータ、６７・・・シフトレジスタ、６８・・・Ｘ方向パ
ターン探索回路、６９・・・Ｘ方向パターン探索回路、
７０．７１・・・ＮＡＮＤ素子、７２・・・光フアイバ
先端、７３川微動機構、７Ｂ・・・粗動機構。 代理人弁理士 薄 １）利 幸 ／−：、’、 １’、；・ ・′ｆ ゝ・ ２０、゛・二Ｉ） オ ／ 圀 ／／ 才 ２ 図 才 ３ 図 才４ 因 才 Ｓ 図 才 ／ 図 り ７ 図 ′″：Ｘ８ 図 −Ｘ ヲ 面 才１０ 図 芽 ７Ｚ 図 １／ １ オフ２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ＬＳＩウェハなど微細なパターンを有する複数個
のチップから成る試料上のパターン欠陥や付着異物、異
常成分の自動検査を行なうために、チップ上の検出点全
顕微鏡で拡大し、実像面上に二つの画像検出素子を設け
、前記二つの画像検出素子で検出された画像の対応全定
量化する手段と、該画像中のパターンの方向を検出する
手段と、前記画像検出素子全微小量変位および粗動変位
させる手段とを設け、前記定量化手段によって定量化さ
れた二つの画像検出素子で検出された画像のすれ差？パ
ターンの方向検出手段からの信号によって相対的に微小
量および粗動変位手段によって変位させ、検出した画像
同志を一致させ、上記両方の画像會比較検査すること全
特徴とするパターン比較検査装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の検出さ扛た画像の対
応會足童化する手段において二つの画像中の対応する信
号同志の差をとり、この差が有意差をもつものの個数と
、それらのアナログ値の合計奮求め、平均値をもって二
つの画像の位置ずれ量とし、この値が小になるように二
つの画像検出素子の相対位置全変化させ、検出さｊ−た
画像の対応全定ｌ化するようにしたこと全特徴とするパ
ターン比較検査装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載の画像中のパターンの
方向？検出する手段において、Ｘ方向のパターン全検出
している時には、Ｘ方向に対して、捷だ、Ｘ方向のパタ
ーンを検出している時にはＸ方向に対して、そ扛ぞれ二
つの画像中の対応する信号同志の差金と９、この差が有
意差をもつものの個数とアナログ値の合計會求め、平均
値金もって、二つの画像のＸ方向Ｘ方向の位置すれ量と
したことｗ％徴とするパターン比較検査装置。 （４） 特許請求の範囲第１項記載の微小蓋および粗
動変位手段において画像検出素子のそれぞれに２個の微
小蓋゛変位可能な駆動源と、２個の支点とを有する平面
内微小量変位手段と、粗動変位手段と全組み合せ、パタ
ーン方向検出手段からの信号によシ画像検出素子全相対
的に微小量または粗動変位させ、検出した画像？一致さ
せるようにしたこと全特徴とするパターン比較検査装置
。 （５）特許請求の範囲第４項記載の微小量変位手段ＶＣ
おいて、その駆動源にピエゾ素子を使用し、支点として
叛ばねゲ使用したことを％徴とするａＩＡ４＃変炉月皓
パターーヒシ社柊看−■τ９
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17716181A JPS5879104A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | パタ−ン比較検査装置 |
| DE8282106185T DE3274015D1 (en) | 1981-07-14 | 1982-07-12 | Pattern detection system |
| EP82106185A EP0070017B1 (en) | 1981-07-14 | 1982-07-12 | Pattern detection system |
| US06/397,900 US4508453A (en) | 1981-07-14 | 1982-07-13 | Pattern detection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17716181A JPS5879104A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | パタ−ン比較検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879104A true JPS5879104A (ja) | 1983-05-12 |
| JPH0252802B2 JPH0252802B2 (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=16026241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17716181A Granted JPS5879104A (ja) | 1981-07-14 | 1981-11-06 | パタ−ン比較検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213612A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Hitachi Ltd | プリント基板のパタ−ン検査装置 |
| CN105698706A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-22 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 自动检测晶片基底二维形貌的装置 |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP17716181A patent/JPS5879104A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213612A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Hitachi Ltd | プリント基板のパタ−ン検査装置 |
| JPH0445043B2 (ja) * | 1985-03-19 | 1992-07-23 | Hitachi Ltd | |
| CN105698706A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-22 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 自动检测晶片基底二维形貌的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252802B2 (ja) | 1990-11-14 |
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