JPS6048683B2 - 物体表面状態検査方法とその検査装置 - Google Patents
物体表面状態検査方法とその検査装置Info
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- JPS6048683B2 JPS6048683B2 JP9028775A JP9028775A JPS6048683B2 JP S6048683 B2 JPS6048683 B2 JP S6048683B2 JP 9028775 A JP9028775 A JP 9028775A JP 9028775 A JP9028775 A JP 9028775A JP S6048683 B2 JPS6048683 B2 JP S6048683B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection
- binary information
- surface condition
- masks
- mask
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物体表面状態検査方法とその検査装置に関す
るものてあるり、主として半導体装置の製造工程におい
て用いられるマスクの外観検査方法 とその検査装置を
対象とするものてある。
るものてあるり、主として半導体装置の製造工程におい
て用いられるマスクの外観検査方法 とその検査装置を
対象とするものてある。
従来、半導体装置の製造工程において用いられるマス
クの外観検査は、主として比較顕微鏡を用いた目視検査
によつて行なわれていた。この比較顕微鏡は、２枚のマ
スクのパターンを光学的に色違いに重ね合せて、２つの
マスクのパターンの違いを色の変化によつて検出するも
のである。例えば、二つのマスクパターンを赤色、縁色
で重ね合せると一致部分は黄色となり、不一致部分は赤
ないし縁色となるのである。このため極めて小さなパタ
ーンの相違をも検出できるものであり、パターンのわず
かなずれ等をもパターン不一致として検出してしまうも
のである。この比較顕微鏡によ る検査は人の目視によ
るものであるため非能率的である。 そこで、このパタ
ーン外観検査を自動化しようとする場合、上記重ね合せ
た像の色違いＩヒよる信号に基づいて処理しようとする
と、この検出信号が微細なパターンのずれをも検出して
しまうものフであることにより、ほとんどがパターン不
一致と判定されてしまう。
クの外観検査は、主として比較顕微鏡を用いた目視検査
によつて行なわれていた。この比較顕微鏡は、２枚のマ
スクのパターンを光学的に色違いに重ね合せて、２つの
マスクのパターンの違いを色の変化によつて検出するも
のである。例えば、二つのマスクパターンを赤色、縁色
で重ね合せると一致部分は黄色となり、不一致部分は赤
ないし縁色となるのである。このため極めて小さなパタ
ーンの相違をも検出できるものであり、パターンのわず
かなずれ等をもパターン不一致として検出してしまうも
のである。この比較顕微鏡によ る検査は人の目視によ
るものであるため非能率的である。 そこで、このパタ
ーン外観検査を自動化しようとする場合、上記重ね合せ
た像の色違いＩヒよる信号に基づいて処理しようとする
と、この検出信号が微細なパターンのずれをも検出して
しまうものフであることにより、ほとんどがパターン不
一致と判定されてしまう。
そこで、最終的な良否の判定は人の目視に頼らざるを得
ず、結局は従来の目視検査と同様となり、作業能率の向
上は望めない。 したがつて、本発明の目的とするとこ
ろは、高精度高能率化を図つた物体表面状態検査方法を
提供することにあり、本発明の他の目的は、物体表面外
観検査のための検査装置を提供することにある。上記目
的を達成するための本発明の一つの構成 夕によれば、
物体の表面状態を検査する方法において、物体表面の状
態を電気信号に変換し、この電気信号を基準値により２
値情報に変換し、この２値化された情報と基準となる２
値情報との比較によソー致，不一致を検出し、上記不一
致部分につ （いての上記物体の表面の座標を記憶して
おき、上記座標記憶情報に基づいて、上記物体の不一致
部分の表面状態の良否を目視により判定することを特徴
とするものである。
ず、結局は従来の目視検査と同様となり、作業能率の向
上は望めない。 したがつて、本発明の目的とするとこ
ろは、高精度高能率化を図つた物体表面状態検査方法を
提供することにあり、本発明の他の目的は、物体表面外
観検査のための検査装置を提供することにある。上記目
的を達成するための本発明の一つの構成 夕によれば、
物体の表面状態を検査する方法において、物体表面の状
態を電気信号に変換し、この電気信号を基準値により２
値情報に変換し、この２値化された情報と基準となる２
値情報との比較によソー致，不一致を検出し、上記不一
致部分につ （いての上記物体の表面の座標を記憶して
おき、上記座標記憶情報に基づいて、上記物体の不一致
部分の表面状態の良否を目視により判定することを特徴
とするものである。
本発明の他の構成によれば、二つの物体の表面状態を検
査する装置において、二つの物体の画像を別々に取り出
す機構と、上記それぞれの画像を電気的に２値の情報に
変換する機構と、上記相対応する二つの２値情報を比較
検出する機構と、上記比較検出する機構に結合され、上
記相対応する二つの２値情報が不一致の場合、不一致部
分についての上記物体の表面の座標を記憶する機構と、
上記記憶された座標情報に基づき上記二つの物体の不一
致部分の表面状態を目視てきる機構とを有することを特
徴とするものである。
査する装置において、二つの物体の画像を別々に取り出
す機構と、上記それぞれの画像を電気的に２値の情報に
変換する機構と、上記相対応する二つの２値情報を比較
検出する機構と、上記比較検出する機構に結合され、上
記相対応する二つの２値情報が不一致の場合、不一致部
分についての上記物体の表面の座標を記憶する機構と、
上記記憶された座標情報に基づき上記二つの物体の不一
致部分の表面状態を目視てきる機構とを有することを特
徴とするものである。
以下、実施例にそつて図面を参照し、本発明を具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係る検査装置の要部一例を示す光学系
の配置図および電気系のブロック線図である。
の配置図および電気系のブロック線図である。
１はランプであり、例えば超高圧水銀灯等を用いるもの
で、マスク４，５を透過照明するための光源である。
で、マスク４，５を透過照明するための光源である。
このランプ１からの光は、レンズ、反射鏡により２系統
に分けられ、フィルタ２，３を通して異なつた色（例え
は赤と縁）の光として３それぞれマスク４，５に照射す
る。このフィルタ２，３は２枚のマスク４，５のパター
ンを色違いに重ね合せるためのもので、ロータリーソレ
ノイドの切換によつて出し入れ可能である。マスク４，
５の下面側に設けられたレンズは、コンデン４・サレン
ズであり、マスクパターンの照明のために集光する。ま
た、マスク４，５の上面側に設けられたレンズは、対物
レンズであり、マスクパターンの１次拡大像をつくるた
めにある。この対物レンズには、マスク４，５と対物レ
ンズ間の距離の変化をジェット気流の背圧により計測し
、自動的に焦点合せを行なうためのジェットが設けられ
ている（図示せず）。対物レンズで作られた像はハフー
マミラー６，７により、通過像はそれぞれリレーレンズ
によつて必要な倍率に調整され、撮像装置９，９’の受
光面に実像を結び、一方反射光は重ね合されて変倍レン
ズ、接眼レンズ８，８’等を経由して作業者が更に拡大
した像を目視できるｏようになつている。また、この重
ね合された像は、光路切換ミラーにより写真撮影装置に
結像できるようにもなつている。撮像装置９，９’は、
例えばホトダイオードアレイによつて構成されたライン
センサ、あるいは７テレビカメラで構成され、マスクパ
ターンを電気信号に変換する。
に分けられ、フィルタ２，３を通して異なつた色（例え
は赤と縁）の光として３それぞれマスク４，５に照射す
る。このフィルタ２，３は２枚のマスク４，５のパター
ンを色違いに重ね合せるためのもので、ロータリーソレ
ノイドの切換によつて出し入れ可能である。マスク４，
５の下面側に設けられたレンズは、コンデン４・サレン
ズであり、マスクパターンの照明のために集光する。ま
た、マスク４，５の上面側に設けられたレンズは、対物
レンズであり、マスクパターンの１次拡大像をつくるた
めにある。この対物レンズには、マスク４，５と対物レ
ンズ間の距離の変化をジェット気流の背圧により計測し
、自動的に焦点合せを行なうためのジェットが設けられ
ている（図示せず）。対物レンズで作られた像はハフー
マミラー６，７により、通過像はそれぞれリレーレンズ
によつて必要な倍率に調整され、撮像装置９，９’の受
光面に実像を結び、一方反射光は重ね合されて変倍レン
ズ、接眼レンズ８，８’等を経由して作業者が更に拡大
した像を目視できるｏようになつている。また、この重
ね合された像は、光路切換ミラーにより写真撮影装置に
結像できるようにもなつている。撮像装置９，９’は、
例えばホトダイオードアレイによつて構成されたライン
センサ、あるいは７テレビカメラで構成され、マスクパ
ターンを電気信号に変換する。
この撮像装置９，９’の出力を２値パターン再成装置１
０，１０′によりそれぞれ２値信号に変換し、この２値
情報を記憶装置１１，１１′に記憶する。この記憶され
た２値信号Ｊを比較検出回路１２て比較検出し、不一致
部分は記憶装置１３に記憶される。なお後述するように
、マスク全面のパターンを電気信号に変換し、あるいは
目視できるようにマスク４，５の載物台は、Ｘ−Ｙ走査
ステージ、走査用モータによつて、検査エリア制御装置
で決められた範囲で自動的に走査される。
０，１０′によりそれぞれ２値信号に変換し、この２値
情報を記憶装置１１，１１′に記憶する。この記憶され
た２値信号Ｊを比較検出回路１２て比較検出し、不一致
部分は記憶装置１３に記憶される。なお後述するように
、マスク全面のパターンを電気信号に変換し、あるいは
目視できるようにマスク４，５の載物台は、Ｘ−Ｙ走査
ステージ、走査用モータによつて、検査エリア制御装置
で決められた範囲で自動的に走査される。
したがつて、記憶装置１３に記憶される不一致部分は、
マスクパターンの走査位置情報が位置読み取りエンコー
ダによる電源出力として記憶されるものである。本発明
に係るマスク外観の検査方法は、まず、２値化されたマ
スクパターンの一致、不一致を検出した後、この不一致
部分についての座標記憶情報に基づいて、その部分を作
業者が改ためて目視により良否の判定を行なう。通常、
マスクパターンが不良とされるのは、直径が２〜３μ以
上のものがあつた場合であり、それ以下のものはパター
ンの欠陥とされない。本発明は、マスクパターンを電気
的な２値の信号とすることにより、これらの欠陥を欠陥
として取り扱わなくすることによつて、実質的な不良と
なるであろうパターンの相違をまず検出する。この検出
で不良とされる部分についてのみ、改めて人の目視によ
る判定を行なうものであるため、目視個所が極めて少な
くなり作業効率の著るしい向上が図られる。これを、例
えば色違いに重な合せた像に基づいて行なおうとすると
、上記２〜３ｐ以下のパターンの欠陥、あるいは微細な
パターンのずれをも正確に検出するものであることによ
り、マスク全面にわたつて不良と判定されるそのである
こ．とより作業者の目視部分はマスクのほぼ全面にわた
つて行なわなければならなく、作業能率の向上は望めな
いであろう。また、二つのマスクは共に被検査マスクで
あつてもよい。
マスクパターンの走査位置情報が位置読み取りエンコー
ダによる電源出力として記憶されるものである。本発明
に係るマスク外観の検査方法は、まず、２値化されたマ
スクパターンの一致、不一致を検出した後、この不一致
部分についての座標記憶情報に基づいて、その部分を作
業者が改ためて目視により良否の判定を行なう。通常、
マスクパターンが不良とされるのは、直径が２〜３μ以
上のものがあつた場合であり、それ以下のものはパター
ンの欠陥とされない。本発明は、マスクパターンを電気
的な２値の信号とすることにより、これらの欠陥を欠陥
として取り扱わなくすることによつて、実質的な不良と
なるであろうパターンの相違をまず検出する。この検出
で不良とされる部分についてのみ、改めて人の目視によ
る判定を行なうものであるため、目視個所が極めて少な
くなり作業効率の著るしい向上が図られる。これを、例
えば色違いに重な合せた像に基づいて行なおうとすると
、上記２〜３ｐ以下のパターンの欠陥、あるいは微細な
パターンのずれをも正確に検出するものであることによ
り、マスク全面にわたつて不良と判定されるそのである
こ．とより作業者の目視部分はマスクのほぼ全面にわた
つて行なわなければならなく、作業能率の向上は望めな
いであろう。また、二つのマスクは共に被検査マスクで
あつてもよい。
二つのマスクに同じ個所に同じ欠陥が。生じる確率は、
ことんどないであろうということより、このことは問題
とならないし、しかも同時に２枚のマスクの外観検査が
なされるものとなる。この場合、二つのうちどちらのマ
スクに欠陥があるかが不明である。したがつて、本発明
のように目視検査を上述の比較顕微鏡で行なうことによ
りこのことが色の違いにより直ちに判明する。また、最
終判断を目視で行なうことにより、検査精度の向上が図
られる。このことはマスクの製造コストが比較的高価で
あることより、特に望まれ−ることである。なお、第２
図は本発明に係る検査装置の外観図てあり、その要部を
以下説明する。
ことんどないであろうということより、このことは問題
とならないし、しかも同時に２枚のマスクの外観検査が
なされるものとなる。この場合、二つのうちどちらのマ
スクに欠陥があるかが不明である。したがつて、本発明
のように目視検査を上述の比較顕微鏡で行なうことによ
りこのことが色の違いにより直ちに判明する。また、最
終判断を目視で行なうことにより、検査精度の向上が図
られる。このことはマスクの製造コストが比較的高価で
あることより、特に望まれ−ることである。なお、第２
図は本発明に係る検査装置の外観図てあり、その要部を
以下説明する。
１４は架台部を示し、１５は走査用モータが内蔵されて
いる部分を示し、これにより、Ｘ−Ｙ走査ステージ１６
上の載物台と一体となつたマスクホルダ２１をＸ−Ｙ方
向に移動させる。
いる部分を示し、これにより、Ｘ−Ｙ走査ステージ１６
上の載物台と一体となつたマスクホルダ２１をＸ−Ｙ方
向に移動させる。
１７は位置読取りエンコーダであり、マスク４，５の走
査位置をＸ，Ｙ座標として読み取るものである。
査位置をＸ，Ｙ座標として読み取るものである。
１８は検査位置表示及ひ検査エリア自動制御装置で、後
述するように光学的な手段によつて検査エリア、すなわ
ち走査範囲を必要最小部分についてなされるように上記
走査系を制御するものてある。
述するように光学的な手段によつて検査エリア、すなわ
ち走査範囲を必要最小部分についてなされるように上記
走査系を制御するものてある。
２０は自動焦点合せユニットであり、対物レンズ２２に
設けられたジェット機構と合いまつ ：て、対物レンズ
とマスクとの距離をジェット気流の背圧で検出し、自動
的に焦点合せを行なうものである。
設けられたジェット機構と合いまつ ：て、対物レンズ
とマスクとの距離をジェット気流の背圧で検出し、自動
的に焦点合せを行なうものである。
１９はランプハウスを示し、ここに超高圧水銀灯がセッ
トされている。
トされている。
２３は写真撮像装置てあり、２４はマスクパターンを電
気信号に変 つ換するための撮像部てあり、例えばホト
ダイオードによるラインセンサで構成される。
気信号に変 つ換するための撮像部てあり、例えばホト
ダイオードによるラインセンサで構成される。
上記検査エリア自動制御装置１８は、第３図Ａ，ｂに示
すように、不透明な板にウェハの形状と同様な貫通孔を
設け、この板の上面から下面に向つてビーム光２５を射
照し、下面側に光センサ２６を設ける。
すように、不透明な板にウェハの形状と同様な貫通孔を
設け、この板の上面から下面に向つてビーム光２５を射
照し、下面側に光センサ２６を設ける。
載物台と一体となつたこの板が移動し、ｂに示すように
板の不透明部によりビーム光が遮断されると、光センサ
２６がこれを検出し、例えばＹ方に１ステップ移動させ
、Ｘ方向の移動はａの場合と逆方向に走査系２７が働く
ように制御するものである。第４図は、この走査方法を
示す図であり、同図に示すように、マスクパターンの走
査はウェハに相当する部分のみが走査されることとなる
。これにより、必要最小部分についてのみ検査がなされ
るから検査能率の向上が図られる。本発明は前記実施例
に限定されず、種々の実施例を採ることができる。
板の不透明部によりビーム光が遮断されると、光センサ
２６がこれを検出し、例えばＹ方に１ステップ移動させ
、Ｘ方向の移動はａの場合と逆方向に走査系２７が働く
ように制御するものである。第４図は、この走査方法を
示す図であり、同図に示すように、マスクパターンの走
査はウェハに相当する部分のみが走査されることとなる
。これにより、必要最小部分についてのみ検査がなされ
るから検査能率の向上が図られる。本発明は前記実施例
に限定されず、種々の実施例を採ることができる。
本発明は、マスクのような光の通過性を有する物体の他
、不透明物体の表面状態についても、同様に適用できる
。
、不透明物体の表面状態についても、同様に適用できる
。
この場合、物体表面に光を照射し、その反射光て像を得
るようにすればよい。本発明によれば、二つの物体の画
像の不一致部を予め電気的方法て検出し、これを不一致
部分についての座標情報として記憶しておくのて、不一
致部分についての座標記憶情報に基づいて、目視検査す
べき部分を容易に設定できるとともに、目視検査機構の
使用により正確に物体の良否の判定をすることができる
。さらに、上記座標記憶情報は、物体の表面状態の検査
後において、被検査物がホトマスクのように、そのマス
クパターンを修正するような後工程において、修正箇所
を示す情Ｊ報として有効に活用することもできる。
るようにすればよい。本発明によれば、二つの物体の画
像の不一致部を予め電気的方法て検出し、これを不一致
部分についての座標情報として記憶しておくのて、不一
致部分についての座標記憶情報に基づいて、目視検査す
べき部分を容易に設定できるとともに、目視検査機構の
使用により正確に物体の良否の判定をすることができる
。さらに、上記座標記憶情報は、物体の表面状態の検査
後において、被検査物がホトマスクのように、そのマス
クパターンを修正するような後工程において、修正箇所
を示す情Ｊ報として有効に活用することもできる。
第１図は本発明の要部一例を示す光学系配置図及び電気
系のブロック線図であり、第２図は本発明に係る検査装
置の外観図、第３図Ａ，ｂおよび７第４図は本発明に係
る検査装置に用いられる検査エリア自動制御機構を説明
するための図である。 １ ・・・・・・ランプ、２，３・・・・・・フィルタ
、４，５・・・・・・マスク、６，７・・・・・・ハー
フミラー、８，８’・・・・・・接眼レンズ、９，９’
・・・・・・撮像装置、１ａ・・・１フ０ ’・・・・
・・２値パターン再生装置、１１，１１′，１３・・・
・・・記憶装置、１２・・・・・・比較一致回路、１４
・・・・・・架台部、１５・・・・・・走査用モータ、
１６・・・・・・Ｘ一Ｙ走査ステージ、１７・・・・・
・位置読取り工、ンコーダ、１８・・・・・・検査エリ
ア自動制御装置、１９・・・・・・ランプハウス、２０
・・・・・・自動焦点合せユニット、２１・・・・・・
マスクホルダ、２２・・・・・・対物レンズ、２３・・
・・・・写真撮影装置、２４・・・・・・撮像部、２５
・・・・・・光ビーム、２６・・・・・・光センサ、２
７・・・・・・走査系。
系のブロック線図であり、第２図は本発明に係る検査装
置の外観図、第３図Ａ，ｂおよび７第４図は本発明に係
る検査装置に用いられる検査エリア自動制御機構を説明
するための図である。 １ ・・・・・・ランプ、２，３・・・・・・フィルタ
、４，５・・・・・・マスク、６，７・・・・・・ハー
フミラー、８，８’・・・・・・接眼レンズ、９，９’
・・・・・・撮像装置、１ａ・・・１フ０ ’・・・・
・・２値パターン再生装置、１１，１１′，１３・・・
・・・記憶装置、１２・・・・・・比較一致回路、１４
・・・・・・架台部、１５・・・・・・走査用モータ、
１６・・・・・・Ｘ一Ｙ走査ステージ、１７・・・・・
・位置読取り工、ンコーダ、１８・・・・・・検査エリ
ア自動制御装置、１９・・・・・・ランプハウス、２０
・・・・・・自動焦点合せユニット、２１・・・・・・
マスクホルダ、２２・・・・・・対物レンズ、２３・・
・・・・写真撮影装置、２４・・・・・・撮像部、２５
・・・・・・光ビーム、２６・・・・・・光センサ、２
７・・・・・・走査系。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体の表面状態を検査する方法において、物体表面
の状態を電気信号に変換し、この電気信号を基準値によ
り２値情報に変換し、この２値化された情報と基準とな
る２値情報との比較により一致、不一致を検出し、上記
不一致部分についての上記物体の表面の座標を記憶して
おき、上記座標記憶情報に基づいて、上記物体の不一致
部分の表面状態の良否を目視により判定することを特徴
とする物体表面状態検査方法。 ２ 二つの物体の画像を別々に取り出す機構と、上記そ
れぞれの画像を電気的に２値の情報に変換する機構と、
上記相対応する二つの２値情報を比較検出する機構と、
上記比較検出する機構に結合され、上記相対応する二つ
の２値情報が不一致の場合、不一致部分についての上記
物体の表面の画像の座標を記憶する機構と、上記記憶さ
れた座標情報に基づき上記二つの物体の不一致部分の表
面状態を目視できる機構とを有することを特徴とする物
体表面状態検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028775A JPS6048683B2 (ja) | 1975-07-25 | 1975-07-25 | 物体表面状態検査方法とその検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028775A JPS6048683B2 (ja) | 1975-07-25 | 1975-07-25 | 物体表面状態検査方法とその検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5215359A JPS5215359A (en) | 1977-02-04 |
| JPS6048683B2 true JPS6048683B2 (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=13994299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9028775A Expired JPS6048683B2 (ja) | 1975-07-25 | 1975-07-25 | 物体表面状態検査方法とその検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048683B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02140782U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-26 | ||
| US9842779B2 (en) | 2013-01-24 | 2017-12-12 | Sumco Corporation | Method of evaluating metal contamination in semiconductor wafer and method of manufacturing semiconductor wafer |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2404962A1 (fr) * | 1977-09-28 | 1979-04-27 | Ibm France | Dispositif semi-conducteur du genre cellule bistable en technologie a injection de courant, commandee par l'injecteur |
| JPS57100303A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | Detection of pattern defect of semiconductor element |
| JPS5825259A (ja) * | 1982-07-09 | 1983-02-15 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1975
- 1975-07-25 JP JP9028775A patent/JPS6048683B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02140782U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-26 | ||
| US9842779B2 (en) | 2013-01-24 | 2017-12-12 | Sumco Corporation | Method of evaluating metal contamination in semiconductor wafer and method of manufacturing semiconductor wafer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5215359A (en) | 1977-02-04 |
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