JPS5987345A - パタ−ン検査装置 - Google Patents

パタ−ン検査装置

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JPS5987345A
JPS5987345A JP57198197A JP19819782A JPS5987345A JP S5987345 A JPS5987345 A JP S5987345A JP 57198197 A JP57198197 A JP 57198197A JP 19819782 A JP19819782 A JP 19819782A JP S5987345 A JPS5987345 A JP S5987345A
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JP
Japan
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pattern
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Prior art date
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Pending
Application number
JP57198197A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoichi Yoshikawa
良一 吉川
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
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57198197A priority Critical patent/JPS5987345A/ja
Publication of JPS5987345A publication Critical patent/JPS5987345A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、パターン欠陥の検出等に供されるパターン検
査装置の改良に関する。
〔発明の技爾的背景とその問題点〕
ICの製造において、マスターマスク或いはレチクルに
パターン断線等の欠陥が存在すると、所望する半導体素
子を形成することができず、9− 歩留り低下の要因となる。このため、従来マスターマス
クやレチクル等のノやターン欠陥を検査するパターン検
査装置が用いられている。この装置では、マスターマス
クやレチクル等の試料をテーブル上に載置し、試料を位
置合わせした状態で、測定パターンデータと基準パター
ンデータとを比較照合して欠陥の有無を判定している。
なお、測定パターンデータとは、試料上の被検査パター
ンにスポット状の光を照射すると共に試料を載置したテ
ーブルをX−Y方向に移動し、このときの試料からの反
射光若しくは透過光を検出して得られるデータである。
また、基準iJ?ターンデータとは、上記被検査・9タ
ーンを形成する際に用いられる設計パターンデータを基
に測定パターンデータの位置に対応して作成されるデー
タである。
ところで、近年のLSI1造技術の進歩に伴い被測定ノ
9ターンが微細になってきており、パターン被検査装置
においてもより細かい欠陥の検出が必要となっている。
しかしながら、従来装置では次のような理由で検出可能
な欠陥寸法に限界があった。すなわち、試料の全部に亘
って高精度な位置合わせを行うことは極めて困難であり
、高精度な欠陥検査を行う程位置ずれに起因する検査エ
ラーが増大する。また、LSI製造の面から考えると試
料全体に亘るようなI?パターン縮は左程重要ではなく
、比較的小さな領域でのi4ターンエラーやゴミ等が問
題となる。さらに、被検査パターンを形成する装置によ
り個有の歪が存在するが、この歪はLSI製造上殆んど
問題とならない。また、被検査パターンを測定中の温度
変動により試料が伸縮して、検査エラーが発生する虞れ
もあった。このように、高精度な欠陥検査を行う場合、
試料の位置ずれや伸縮等に起因して検査エラーが発生し
、これが高精度検査を妨げる大きな要因となっている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、試料の位置ずれや伸縮等に起因する検
査エラーを確実に防止することができ、試料の被検査パ
ターンの欠陥の有無を高精度に検査し得るパターン検査
装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、被検査パターンから得られる測定パタ
ーンデータと、設計パターンデータから得られる基準パ
ターンデータとの位置ずれを補正することにある。
すなわち本発明は、設計パターンデータに基づいて形成
された被検査・母ターンを光で走査し、その透過光若し
くは反射光を検出して測定パターンデータを得る測定手
段と、設計・ぐターンデータから上記測定パターンデー
タの位置に対応する基準・ぐターンデータを作成する手
段と、上記沸定ノ母ターンデータと基準パターンデータ
とを比較照合して被検査ノ’?ターンの欠陥の有無を判
定する判定手段とを備えたパターン検査装置において、
上記測定ノソターンデータと基準パターンデータとの各
立上りの差及び各立下りの差を検出し、これらの差を基
にずれ補正量を決定し、このずれ補正量に従って上記測
定ノfターン5− データ或いは基準パターンデータの位置を補正するよう
にしたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、測定パターンデータと基準パターンデ
ータとを常に位置合わせした状態で欠陥判定が行われる
ので、試料の全体に亘る伸縮や経時変化による位置ずれ
等に起因する検査エラーをなくすことができる。このた
め、微小欠陥についての高精度な検査を行うことができ
、LSI製造技術における有用性は極めて大きい。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例に係わるパターン検査装置を
示す概略構成図である。図中1はX−Yテーブルであり
、このテーブル1上にはマ、ターンに被着してなるマス
クパターン(被検査)母ターン)2aを形成したもので
ある。テーブル1は計算機3から指令を受けたテーブル
駆動回路4により、X方向(細口左右方向)及びY方向
(紙図表裏方向)に移動される。そして、テーブル1の
移動位置はレーザ干渉計等からなる位置検出回路5によ
り、高精度に検出されるものとなっている。
また、テーブル1の下方には光源6が配置されており、
この光源6からの光は収束レンズ7により微小スポット
に収束され、マスク2上のマスクパターン2aに照射結
像される。マスクパターン2aに照射された光の透過光
は、対物レンズ8を介してダイオードセンサ9の受光面
上に結像される。ダイオードセンサ9はセンサ回路10
により駆動され、ダイオードセンサ9ではマスクパター
ン2aのY方向各位置での透過光強度が連続的に検出さ
れる。ここで、マスクパターン2ILの測定は、テーブ
ル1をX方向に連続移動すると共に、X方向の一定距離
移動毎にテーブル1をY方向にステップ移動すると云う
方法で行われる。センサ回路10ではダイオードセンサ
9の検出信号がA/D変換され、この変換信号が測定パ
ターンデータとして判定回路1ノ及びずれ検出回路12
に転送される。また、前記位置検出回路5はセンサ回路
10と同期して動作するものであり、その位置検出情報
は基準データ作成回路13に転送される。基準データ作
成回路13はメモリ14に格納された設計・母ターンデ
ータを基に上記入力した位置情報に対応する基準ツクタ
ーンデータを作成するものであり、この基準・千ターン
データは判定回路11及びずれ検出回路12に転送され
る。判定回路11は上記測定パターンデータと基準パタ
ーンデータとの差異を基に前記マスクツやターン2aの
欠陥の有無を判定、つまり欠陥データを作成するもので
あり、この欠陥データは計算機3に転送される。そして
、計算機3により上記欠陥データが編集され、欠陥情報
として出力されるものとなっている。なお、メモリI4
に格納された設計パターンデータは前記マスクツぐター
ン2aの正規のパターンを表わすもので、計算機3から
与えられるものとなっている。
一方、前記ずれ検出回路12は前記測定ノfターンデー
タと基準パターンデータとのX方向及びY方向のずれ量
を検出するもので、第2図(a)(b)に示す如く引算
器21a、21b、ダート回路22a、22b及び累積
加算器23a、23bから構成されている。すなわち、
X方向の測定パターンデータMX及び基準パターンデー
タBxは第2図(、)に示す如く引算器21hに供給さ
れ、この引算器21aの出力MX−Bxはダート回路2
2gに供給される。ダート回路22mは、例えば掛算器
からなるもので、X方向のダート制御信号GXが正の場
合上記出力Mx−Bxはそのまま累積加算器23gに供
給され、f−)制御信号GXが負の場合上記出力Mx−
BXは極性を反転されて累積加算器23mに供給される
。累積加算器23mは前記計算機3から与えられた累積
加算系数Kxを基に上記ダート回路22aの出力PXを
累積加算するもので、この累積加算出力QxはX方向の
ずれ補正量として前記基準データ作成回路13に転送さ
れる。そして、基準データ作成回路13により上記ずれ
補正量QXに従っ一9= てメモリ14に格能されたデータの読み出し位置が補正
され、これにより測定パターンデータと基準パターンデ
ータとのX方向とのずれが補正されるものとなっている
。また、Y方向のずれは第2図(b)に示す回路及び基
準データ作成回路13により、上記と同様にして補正さ
れるものとなっている。なお、Y方向の測定ノ4ターン
データMYは、X方向の測定ノやターンデータMxを前
記光照射の走査線数に相当するシフトレジスタにシリア
ルに入力し、格納されたデータを各レジスタの対応する
ビット毎に読み出すことによって得ら′4しる。
このように構成された本装置の作用、特にずれ検出及び
補正作用について説明する。第3図(a) (b)はX
方向のずれ検出作用を説明するためのもので、(a)は
被検査パターンであるマスクパターン(図中破線で示す
)が設計・9ターン(図中実線で示す)よりX方向に1
ドツト進みY方向に1ドツト遅れている状態を示す模式
図、(b)は各データを示す信号波形図である。X方向
のr10− −ト制御信号GxはX方向の基準パターンデータの立上
り部前後各1ドツトを+、立下り部前後各1ドツトを−
1その他を0にした信号である。
第3図(a)で示されるツヤターンについて矢印で示す
部分のデータを例にして説明すると、引算器21aの出
力Mx−Bxは同図(b)に示す如く立上り部で+、立
下り部で−のデータとなる。したがって、ダート回路2
2aを介した出力Pxは立上り部及び立下り部共に十の
データとなる。このため、累積加算器23aで出力され
るずれ補正量Qxは次第に大きくなる。このずれ補正量
Qxが大きくなると、前記基準データ作成回路13では
上記ずれ補正量Qxが小さくなる方向にメモリ14のデ
ータ読み出し位置が修正される。すなわち、メモリ14
のデータ読み出し位置が、ずれ補正MQxの大きさに応
じて進められる。これにより、測定パターンデータMX
と基準パターンデータBxとのずれが補正され、各デー
タMxlBxはずれが零に近い状態で判定回路1ノに供
給され、この状態で欠陥判定がなされることになる。
第4図(、) (b)はY方向のずれ検出作用を説明す
るためのもので、(a)は模式図、(b)は信号波形図
である。Y方向のゲート制御信号はGYはY方向の基準
パターンデータの立上り部前後各1ドツトを正、立下り
部前後各1ドツトを−、その他を0にした信号である。
第4図(a)で示されるノ4ターンについて矢印で示す
部分のデータを例にして説明すると、引算器21bの出
力MY−BYは同図(b)に示す如く立上り部で+、立
下り部で−のデータとなる。したがって、ダート回路2
2bを介した出力PYは立上り都立下り部共に−のデー
タとなる。このため、累積加算器23bで出力されるず
れ補正量QYは次第に一方向に大きくなる。このずれ補
正量Qyが一方向に大きくなると、前記基準データ作成
回路13により前述したのと同様に、ずれ補正量QYが
零に近ずくようにメモリ14のデータ読み出し位置が修
正される。これにより、測定パターンデータMYと基準
ツクターンデータBYとのずれが補正されることになる
。したがって、測定パターンデータと基準パターンデー
タとは、常に位置ずれかない状態で判定回路1ノにより
比較照合されることになる。
かくして本装置によれば、測定パターンデータとの比較
によりマスクツやターン2bの欠陥の有無を判定するこ
とができ、かつ測定パターンデータと基準パターンデー
タとの位置ずれを未然に防止することができる。このた
め、マスク2の全面に亘る伸縮や経時変化による位置ず
れ等に起因する検査エラーをなくシ、微小欠陥について
の高精度な検査を行うことができる。したがって、LS
I製造技術における有用性は極めて大きい。また、本装
置では累積加算器23a。
23bの累積加算係数Kx、KYを計算機3から指定で
きるようにしているので、マスク2の特性によって補正
量を加減することにより、マスク2の全体ではなく部分
的なパターンずれを欠陥として検出することもできる。
さらに、従来装置に比して、ずれ検出回路12を付加す
るのみの比較的簡易な構成で実現し得る等の利点かあ1
3− 9 る。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記テーブルを移動する代りに、前記光源
及びダイオードセンサ等を移動するようにしてもよい。
また、光源としてはレーザのスポットビームを用いても
よく、ダイオードセンサの代りには各種の光検出素子を
用いることが可能である。さらに、透過光の代りに反射
光からパターンの測定を行うことも可能である。
また、実施例では測定パターンデータ及び基準ノ臂ター
ンデータを2値化データとして扱っているが、これらを
多レベルを表現したデジタルデータで扱ってもよい。こ
の場合、設計ノ4ターンデータを2値のrOJ 、 r
lJ パターンでメモリに格納し、センサでの測定位置
が設計パターンデータの1ドツトと合わないとき、隣り
合ったデータから比例計算で基準パターンデータを作成
すればよい。また、前記ダート制御信号は基準パターン
データでなく測定パターンデータ14− ζA− から作成することも可能である。さらに、ずれ補正はメ
モリの読み出し位置に限らず、センサの測定位置を機械
的にずらすか、或いは測定・母ターンデータの位置をシ
フトレジスタ等を用いて電気的にずらすようにしてもよ
い。また、ずれ検出回路はアナログ信号回路として作成
することもできる。この場合、前記累積加算器を積分器
に置き換えればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わるパターン検査装置を
示す概略構成図、第2図(a) (b)は上記実施例装
置の要部構成を示すブロック図、第3図(、) (b)
及び第4図(、) (b)は上記実施例装置の作用を説
明するためのものでそれぞれ(、)はパターンずれを示
す模式図、それぞれ(b)は各データを示す信号波形図
である。 1・・・テーブル、2・・・マスク(試料)、2a・・
・マスクツ母ターン(被検査)ぐターン)、3・・・計
算機、4・・・テーブル駆動回路、5・・・位置検出回
路、6・・・光源、9・・・ダイオードセンサ(光検出
素子)、10・・・センサ回路、11・・・判定回路、
12・・・ずれ検出回路、13・・・基準データ作成回
路、14・・・メモリ、21 a r 2 l b・・
・引算器、22 a 、 22 b−−−ダート回路、
23a、23b−累積加算器。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第3図 (a) 第4図 Rソ (b) x (b) Y

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)設計/?ターンデータに基づいて形成された被検
    査パターンを光で走査し、その透過光若しくは反射光を
    検出して測定バターデータを得るパターン測定手段と、
    上記設計ノ母ターンデータから上記測定ノ4ターンの位
    置に対応する基準パターンデータを作成するデータ作成
    手段と、上記測定ノ9ターンデータと基準パターンデー
    タとの差異を検出して前記被検査パターンの欠陥の有無
    を判定する判定手段と、上記測定パターンデータと基準
    パターンデータとのずれを検出するずれ検出手段と、こ
    の手段により得られた検出情報に基づいて前記測定ノ4
    ターンデータ或いは基準tJ?ターンデータの位置を補
    正する補正手段とを具備し、前記ずれ検出手段は前記測
    定ノ母ターンデータと基準ノ母ターンデータとの各立上
    りの差及び各立下りの差を検出し、これらの1− 差を基にずれ補正量を決定するものであることを特徴と
    するパターン検査装置。
  2. (2)前記ずれ検出手段は、前記測定ノ母ターンデータ
    と基準ノ4ターンデータとの差のデータを求め、ずれ検
    出方向に見たノ4ターンエツジの立上り部の小領域の差
    のデータには正或いは負の係数を掛け、パターンエツジ
    の立下り部の微小領域の差のデータには上記係数と逆の
    係数を掛け、その他の領域については零として累積加算
    を行い、その結果をずれ補正量とするものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターン検査装
    置。
JP57198197A 1982-11-11 1982-11-11 パタ−ン検査装置 Pending JPS5987345A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0485540A (ja) * 1990-07-30 1992-03-18 Fujitsu Ltd 検査装置
JPH05322789A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Toyota Tsusho Kk 基板の検査方法および基板の検査装置
JP2011085544A (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 Toppan Forms Co Ltd 積層物検査装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0485540A (ja) * 1990-07-30 1992-03-18 Fujitsu Ltd 検査装置
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