JPS60143704A - パタ−ンの欠陥検査方法 - Google Patents

パタ−ンの欠陥検査方法

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JPS60143704A
JPS60143704A JP58252059A JP25205983A JPS60143704A JP S60143704 A JPS60143704 A JP S60143704A JP 58252059 A JP58252059 A JP 58252059A JP 25205983 A JP25205983 A JP 25205983A JP S60143704 A JPS60143704 A JP S60143704A
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Yasushi Uchiyama
内山 康
Daikichi Awamura
粟村 大吉
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    • 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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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】 本発明はパターンの欠陥検査方法、特に半導体集積回路
の製造に使用するレチクルパターンの欠陥検査方法に関
するものである。
現在集積回路を製造する工程の一つに、シリコンウェハ
ーをホトエツチングする工程がある。すなわら、シリコ
ンウェハー上にマスクを密着させて首き、上方から可視
光線または紫外線を照射しホトエツチングしている。こ
のパターンを焼付けたマスクに欠陥があると、集積回路
製造の小止りが大きな悪影響を受ける。このマスクは充
分な平面度に磨かれたガラス板にクロム等の金属膜を蒸
着した後、所定のパターンを焼付けて形成しているが、
金属蒸着膜にピンホールがあるとパターンを焼付けた場
合に欠陥が発生ずる可能性がある。
また、金m蒸肴膜にピンホールがなくてもパターンを焼
付けた後のマスクに欠陥がある場合がある。
第1図(J上述したような集積回路製造用マスクを示す
図C′ある。第1図中マスク1には、縦および横方向に
延Y1する多数のスクライブライン2によって区画され
た多数のチップパターン3が形成されCいる。これらの
パターン3の模様は同一に作られている。
第2図は、パターンを焼付(〕lごマスク1のパターン
の一部分を顕ip!I鏡で観寮した像を示す図である。
このマスク部分には欠陥はなく、完全なものとづる。マ
スク1のパターンは透明部4と不透明部5からIM成さ
れている。第、3図は欠陥を右Jる同じパターン部分の
顕微鏡観察像を示す図である□。
図中部分△、Bは蒸着膜が残っている状態を示している
。部分△においては、本来離間していなければなら4丁
いランド間が継ってしまっている。一方、部分BにJ3
ける残存蒸着膜は空間にあるので場合によっては集積回
路の不良の原因にはならないかも知れない。部分Cにお
いてはランドの一部が欠けている。しかしながら、ラン
ドが切れるところまCはいっていないので、集積回路の
不良の原因にな1:)ないかも知れない。部分りにおい
てはランドは完全に切れてしまっており、不良の原因ど
なる。
従来、上述したマスクパターンの欠陥を検査するために
、本願人は特願昭56−144740号において、マス
ク原版を作成するどきに使用づるPG (Patter
n Qeneration )テープに記憶された情報
と、このテープに基づいて製作された実際のパターンと
を比較することによって信頼度の高い欠陥検査をできる
装置を開発している。しかしながら、この装置において
はPGテープのパターンがあまりに正確な像を表示する
ため、実際のパターンと比較判定する場合特にパターン
の角の部分で擬似欠陥を欠陥ど判定する場合があった。
Jなわも、パターンを作成づる場合、パターンの角の部
分ではエツチングが十分正確に行なわれず角が丸くなる
のが誘過であり、このため角の部分で擬似欠陥が発生し
易くなる欠点があった。上述した擬似欠陥の発生を防止
するため、本願人は特開昭58−147114号におい
て、基準パターンとして使用されるPGテープからのパ
ターン信号の角部を丸めて擬似欠陥を少なくする方法を
提案している。上述した方法では、パターンの角部で発
生する擬似欠陥に対しては有効であるが、その他の欠陥
、づなわち第3図EおよびFに示ずような欠陥や、基準
パターンと実際のパターンの泣面の微妙なずれによって
発生する輪郭状の擬似欠陥を有効に防11−することは
できなかった。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、擬似欠陥の発
生をさらに減少させることによって、高精度の欠陥検出
が可能なパターンの欠陥検査方法を提供しようとするも
のである。
本発明のパターンの欠陥検査方法は、被検体のパターン
の欠陥、特に半導体集積回路の製造に用いるマスクのパ
ターンの欠陥を、前記被検体のパターンに対応した基準
情報を蓄積した記録媒体から読み出した基準情報と前記
被検体のパターンを実際に走査して得た走査情報とを比
較して自動的に検知する欠陥検査方法において、前記比
較前に、前記基準情iおよび走査情報によって表わされ
るパターンに対して多数決の原理によって前処理を行い
、前記比較時に前記前処理を行った基準情報と走査情報
どを比較することにより、擬似欠陥を除去して高精度の
欠陥検査を行ない得るよう構成したことを特徴どづるも
のである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第4図は本発明のパターンの欠陥検査方法を実施するパ
ターンの欠陥検査装置の全体の構成を示リブロック図で
ある。全体の構成は大きく分類し゛Cステージュニツ1
−10.ビデオ信号変換ユニット30、制御ユニット4
0の3つのユニットから成っている。以下上述した順に
各部の動作を簡単に説明する。
まずステージユニット10においては、被検体18のパ
ターン(例えばレチクルパターン等)に光源11よりの
光を黒用し、その透過光をビットアレイよりなるイメー
ジセンサ−23に入射して1ライン分の走査データを得
た後、その走査データをビデオ信号出力制御部24へ供
給している。ビデオ信号出力制御部24は、7ライン分
のメモリーを有し、3 X 3 、5 X 5 、7 
X 7のウィンドウによる処理を後述する本発明の方法
により実行している。この処理はプログラムによ、るソ
フトで行なっても良いし、ハード的な回路によって行な
っても良い。
自動焦点IFII11’+を具えた対物レンズ17は透
過光を例えば25倍に拡大して、イメージセンサ−23
0ビツトアレイに投影7るのに使用されている。本例で
使用づる自動焦点の機構は、本願人による特公昭54−
313/!8号公報で提案されCいる機構と同一である
。走査領域の選択および走査はXテーブル15.Yテー
ブル16を駆動機MPJ13.12によって駆動するこ
とで実行している。X、Yテーブル15、 i6の制御
は、それらの動きをリニアエンコーダ19.20により
検知してステージポジションコレクター21に供給する
ことによって行なわれる。ここで、X、Y方向のずれが
検知され、そのずれより得られる補正信号を各駆動機構
13.12に供給してX、Y方向の補正が行なわれる。
また、この補正だけでは精度の面で問題があるため、特
にX方向に対しCは、ステージポジションコレクター2
1からのX方向のずれ最に対する補正信号をイメージセ
ンサ−ドライバー22に供給してイメージセンサ−23
中のピットアレイに入射づる光のうち、左端、右端の余
りの12個のビットを使用して、誤差に対してずらして
1000点での走査データを得るようにする。
次に第4図中のビデオ変換ユニット30について説明づ
−る。CADシステム等により作成されたPGテープは
、本システムのフォーマツ1〜を持つ検査用し、チクル
テープ31に変換され、ビデオ変換ユニツ1〜に供給さ
れる。このレチクルテープ31は、チーツユニット32
に収り付()られた後、制御ユニット40中のCPUの
制御により磁気テープ制御部36を介してステージ部1
0で検査されているレチクルマスク18に対応覆る場所
のファイルをレチクルテープ31から読み出し、2つ設
(プである磁気テープメモリーのうちの一方へ記憶する
。この磁気テープメモリーに記憶されたレチクルテープ
31よりの点の座標群より、磁気テープ制御部36から
の同期信号の制御のもとにビデオ信号変換器35により
画像に変換された後、2つ設けであるビデオメモリーの
うちの一方に記憶される。画像としてビデオメモリーに
記憶されたデータは、磁気テープ制御部36の制御によ
りステージ部10のイメージセンサ−23で7し査され
た部分に対応してビデオ信号出力制御部39より読み出
され、制御ユニツ1−40の比較器45に出)jされる
。このビデオ信号出力制御部39では、上述したビデオ
信号出力制御部24と同様に、ビデオメモリー37また
は38中の画素に対して3X3.5X5,7X7のウィ
ンドウによる処理を後述りる方法によって行っている。
上述のようにして作成されたステージユニット10、ビ
デオ変換ユニット30からの両出力は、制御ユニッI〜
40に供給される。制御ユニツ1へ40においては、そ
の欠陥部分を検知するために両川力信号を比較器45に
より比較している。比較器45を介して比較操作の終了
した信号は、データ処理部47に供給され各種の処理が
行なわれる。データ処理部41は各種I10インターフ
ェース、RAM。
F?(”14.r、r−)II 裏云顛h\ら湛膚At
) 帆押六ねたデータはプリンター48より出力される
。さらに、モニター41〜44によって各画像を映出し
、その処理を確認できる。
第5図(△)〜(C)は、本発明のパターンの欠陥検査
方法にd3りる前処理で使用する3×3゜5X5.7X
7のウィンドウを有するフィルタを示す線図である。図
中、斜線を施した画素の和を黒を1白をOとしてそれぞ
れ訂算し、その和が斜線を施した全画素の半分以上であ
るときは黒、半数以下のとぎは白と中心の画素の判断を
行なう。
この判断を全画素に対して行なうが、画像の周辺3画素
に対してはこの判断を実行できないため、それらの画素
に対しては原画素の値を用いて基準情報および走査情報
を得る。
次に、各フィルタの動作を図面により説明する。
第6図(A)〜(C)および第7図(A)〜(C)はパ
ターン中に図示のような突起があった場合の各フィルタ
の判定結果を示し、第6図(D)および第7図(D)は
各処理の結果を示した図である。
図中斜線で示した部分はパターンが存在する黒の部分を
、その仙の部分はパターンが存在しt【い白の部分を表
わしている。第5図(A)〜(C)に示した各フィルタ
のパターンかられかるように、各フィルタの多数決を黒
を1白をOと仮定して行なった場合、3×3のフィルタ
では4以」−95X5では8以上、7×7では12以上
のとき黒と、それ以下のときは白と判定している。最終
的な各画素の判定は、3つのフィルタの判定結果中1つ
ぐも白と判定覆るフィルタがあったら白、全結果が黒の
ときのみ黒と判定することによって行なった。すなわち
、黒を1白を0とした場合は3出力の論理1(AND>
を、白を1黒をOとした場合は3出力の論理和(OR)
をとることによって判定を実行することができる。また
、3×3゜5X5,7x7の3種類のフィルタを使用し
たのは、上述した突起等の相対的大きさが変化するため
その変化に対応させるためである。さらに上述した処理
はコンピュータのソフトプログラムで簡単に達成できる
が、処理速度の関係でもつと高速度が要求される場合は
、1画素遅延および1ライン遅延回路を適当に組み合わ
せてハード的な回路を使用することもできる。
上述した前処理をそれぞれビデオ信号出力制御部39お
よび24で行なった基準情報および走査情報中の各画素
は、制御ユニット40中の比較器45で順次比較されて
、以下に示す方法で欠陥かどうかを判定する。すなわち
、対象とする画素の基準情報(1−3よび走査情報が、
上述した前処理によって黒から白あるいは白から黒へ変
化したかどうかをめ、対象画素の基準情報は変化せず走
査情報が変化した場合だけ対象画素を欠陥と判定して、
他の場合は欠陥と判定しない。上述した判定を画像中の
全画素に対して行なって、本発明の欠陥検査を行なって
いる。
以下、実際の例について第8図(A)、(B)と第9図
(△>、(B)を参照して説明する。第8図には直線パ
ターン上に1画素に対応する突起がある例を示す。第8
図(A)に示す基準情報中の突起に対応づ゛る画素は、
前処理の前後とも白であり変化しない。これに対し、第
8図(B)に示す走査情報中の突起に対応する画素は、
前処理前は黒で処理後は白となり変化する。そのため、
この対象画素は欠陥であると判定される。第9図に示す
例は、従来の欠陥検査一方法では欠陥だと判定された基
準パターンと実際のパターンの位置の微妙なずれによっ
て発生づる輪郭状の擬似欠陥を示している。この場合、
基準情報中の対応画素は前処理の前後とも白であり変化
せず、同様に走査情報中の対応画素は前処理の前後とも
黒であり変化しないため、この対応画素は欠陥とは判定
されない。
以上詳細に説明したように本発明によれば、フィルタに
より前処理を行った走査情報と基準情報とを比較器に供
給して従来欠陥と判断されていた例えば基準情報と走査
情報の位置ずれにより発生する輪郭状の擬似欠陥等の発
生を抑1.t: ?lることができ、高精度の欠陥検出
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はパターンの欠陥検査装置によって検査オノ、の
16 b7稿か焦粘回蕗製造1111ノ手今ルマスウの
構成を示す平面図、 第2図は欠陥のないパターンの一部分の顕微鏡観察像を
示す図、 第3図は欠陥のあるパターンの同一部分の顕微鏡観察像
を示ザ図、 第4図(J本発明めパターンの欠陥検査方法を実施する
パターンの欠陥検査装置の全体の構成を示り1179図
、 第5図(△)〜(C)は本発明のパターンの欠陥検査方
法において使用する3X3.5X5゜7×7のウィンド
ウを有するフィルタを示7−線図、第6図(A)〜(D
)および第7図(△)〜(D)はそれぞれ各フィルタの
動作を説明するための線図、 第8図<A)’、(B)および第9図(A)。 (B)はそれぞれ本発明の欠陥検査方法を説明するだめ
の線図である。 10・・・ステージユニット 30・・・ビデオ信号変換ユニット 40・・・制御ユニット。 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検体のパターンの欠陥、特に半導体集積回路の製
    造に用いるマスクのパターンの欠陥を、前記被検体のパ
    ターンに対応した基準情報を蓄積した記録媒体から読み
    出した基準情報と前記被検体のパターンを実際に走査し
    て得た走査情報とを比較して自動的に検知Jる欠陥検査
    方法において、前記比較前に、前記基準情報および走査
    情報によって表わされるパターンに対して多数決の原理
    によって耐処理を行い、前記比較時に前記前処理を行っ
    た基準情報と走査情報とを比較することにより、擬似欠
    陥を除去して高精度の欠陥検査を行ない得るよう構成し
    たことを特徴とするパターンの欠陥検査方法。 2、前記N準情報および走査情報に対する多数決の原理
    を、3X3.5X5.7X7画素のウィンドウを使用し
    てそれらの出力の論理積をとることにより実行すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターンの欠
    陥検査方法。
JP58252059A 1983-12-29 1983-12-29 パタ−ンの欠陥検査方法 Granted JPS60143704A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031519A1 (en) * 1998-11-25 2000-06-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a cathode ray tube, in which a display screen is inspected

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