JPS6138450A - パタ−ン欠陥検査方法および装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、パターンの欠陥検査方法および装置。

とくにＩＣ（集積回路）製造用のレチクル、マスクある
いはプリント裁板およびその製造用マスク等の回路パタ
ーンの検査方法および装百に関するものである。

〔発明の背景〕

第１１図に示す如く、ＩＣｆａ造用マ入用マスク１Ａ位
置にパターンの欠け１ａがあり、Ｂ位置にパターンの突
起１ｂがあり、Ｃ，Ｄ位置に孤立欠陥１ｃ。

１ｄがある場合、このようなマスクパターンの欠陥を検
査する従来の方法としては、被検査マスク上の同一パタ
ーンを有する２個のチップパターンを同時に撮像し、一
方のパターンを手本パターン。

他方のパターンを被検査パターンとして両者を比較し１
両者の間の差異がある部分を欠陥として判定する方法が
実施されている。

然るに、上記の方法では、マスク上にＩＣのチップのパ
ターンを繰り返して焼き付けるための原版になるレチク
ル（ＩＣの１チップ分のパターンを形成したもの）上の
パターン欠陥や異物等によって、マスク上に焼き付けら
れたパターンに生ずる各チップ共通の欠陥を検出するこ
とができない。

また、手本パターンと、被検査パターンとの間に差異が
あるため、欠陥があると判定した場合でも、この欠陥が
手本パターンにあるのか、被検査パターンにあるのかを
判定するには、さらに別のパターンを用意し、このパタ
ーンと上記手本パターンおよび被検査パターンとの比較
により欠陥検査をする必要がある。

また、従来の欠陥検査の他の方法としては、撮像によっ
て得られるパターン同志を比較するのではなく、被検査
パターンに対し、その手本となるパターンとしてたとえ
ばレチクル製造時の設計パターンを用いて被検査パター
ンと比較する方法が実用化されている。

この方法としては、たとえば、テレビカメラあるいは固
体撮像素子等の光電変換素子により撮像された被検査パ
ターンを２画素と呼ばれる最小単位で標本化した後（光
電変換素子として固体撮像素子を用いた場合、その出力
は素子の受光面の大きさにより標本化されたものとなっ
ている。）各画素についである閾値で２値化した後、手
本パターンと比較する方法がある。この方法における被
検査パターンと手本パターンとの比較の状況は第１２図
に示す如きもので、（ａ）図は本来直線であるＡ部分に
欠陥２ａを有する被検査パターン２、（ｂ）図は（ａ）
図に示す被検査パターン２を撮像し、標本化したのち、
２値化した被検査パターン２′を示す。

また、ＣＣ）図は欠陥のない完全なマスクを形成する手
本パターン３、（Ｄ）図は上記（ｂ）図に示す２値化し
た被検査パターン２′と上記（Ｃ）図に示す手本パター
ン３とを比較したとき、両者の間のハツチング部分に差
異が生じた場合を示す。なお上記（ｂ）図に示す格子Ｚ
は標本化の画素を表わしている。上記（ｂ）図から明ら
かな如＜　Ｃ６９ｇに示す被検査パターンを２値化した
場合、標本化および２値化による量子化誤差により、２
値化した被検査パターン２′の輪郭部分には（ａ）図に
示す被検査パターン２に本来存在しない高さ１画素の凹
凸２ｂ′。

２ｃ’　が発生している。

そのため、（ｂ）図に示す２値化した被検査パターン２
′と（Ｃ）図に示す手本パターン３とを比較すると、（
ｄ）図に示すハツチング部分が両パターンの差異として
検査される。即ち、（ｄ）図に示すハツチング部分は、
（ａ）図に示す被検査パターンの欠陥２ａの２値化後の
欠陥２ａ’　と、標本化ｇよび２値化による量子化誤差
によって発生した疑似欠陥２ｂ’　、２ｃ’　とが含ま
れている。

この疑似欠陥２ｂ’　、２ｃ’　を除去する方法として
、従来たとえば特公昭５４−３７４７５号公報で述べら
れている方法がある。この方法は、互いに同一パターン
を有する２個の被検査パターン同志を比較するもので、
説明の便宜上手本パターンと被検査パターンとの比較を
例にして第１３図により説明する。

同図において（ａ）図は第１２図（ａ）と同様、本来直
線であるＡ部分に欠陥２ａを有する被検査パターン２゜
（ｂ）図は（ａ）図に示す被検査パターン２を撮像し、
標本化したのち、２値化した被検査パターン２′を示す
。また（ｃ）図は欠陥のない完全なマスクを形成する手
本パターン３、（ｄ）図は（ｂ）図に示す２値化した被
検査パターン２′と（Ｃ）図に示す手本パターン３とを
比Ｉ咬したとき、両者の間に差異が生じた場合を示す。

（ｅ）図は２値化した被検査パターン２′および手本パ
ターン３に対しくｂ）図および（ｃ）図にハンチングで
示した夫々の輪郭部を抽出し、その共通部分をハツチン
グして示し、（ｆ）図は（ｄ）図に示す不一致部分のう
ち（ｅ）図に示す共通部分に属さない部分をハツチング
して示したものである。而して特公昭５４−３７４７５
号公報で述べられている方法は、（ｄ）図の如く被検査
パターン２と手本パターン３との差異部分を抽出すると
同時に両パターンの（ｂ）（ｃ）図にハツチングで示す
ように夫々の輪郭部を抽出し、その共通部を（ｅ）図に
ハンチングで示すように抽出する。そして（ｄ）図に示
す被検査パターン２′と手本パターン３との不一致部分
のうち（ｅ）図に示す共通輪郭部分に属さない部分２ａ
’のみを（ｆ）図に示すように抽出してこれを真の欠陥
２ａとして検出している６然るに、上記の方法では（ｂ
）図に示す如く被検査パターン２′を２値化したときに
標本化、量子化誤差によって発生する疑似欠陥２ｂ’　
、２ｃ’　を除去して真の欠陥のみを検出することは可
能かもしれないが、パターンの境界部分に存在する１〜
２画素程度の大きさの微小な欠陥（パターンの欠けある
いは突起）は、共通輪郭部分に覆われて検出することが
困難になる。また、このような微小な欠陥を検出するた
めに、標本化のための画素サイズを小さくすると、検査
速度が遅くなって、装置のスループットが低下してしま
うことになる。

本発明は、上記従来の欠点を除去し、被検査パターンに
発生する微小な欠陥でも、高速度で検査を可能とするパ
ターン欠陥検査方法および装置を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、疑似欠陥の発生
する可能性のある領域即ち、パターンの境界部すべての
検出感度を零とする（あるいは減少させる）のではなく
、手本パターンと被検査パターンの不一致部のうち、微
小な真の欠陥とパターン境界部ば生じる疑似欠陥とを区
別することを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を示す第１図乃至第８図について説
明する。

第１図は本発明の原理図にして、その（ａ）図は欠陥の
ない直線で囲まれた被検査パターン４を示し、（ｂ）図
は（ａ）図に示す被検査パターン４を撮像−し、標本化
して得られる検出信号のうち、パターン境界部ｅ１上の
ｐ□＋Ｐｚ＋Ｐｉ各点での検出信号レベルをパターン境
界部ｅ１に垂直な方向の数画素について表わした図、（
ｃ）図は（ａ）図に示す被検査パターン４の境界部ｅ□
上の各画素の検出信号レベルと２値化閾値との関係を示
す図、（ｄ）図は（ａ）図に示す被検査パターン４の境
界部ｅ２上の各画素の検出信号レベルと２値化閾値との
関係を示す図である。

同図に示す如く、（ａ）図に示す直線で囲まれた被検査
パターン４を撮像し、標本化して得られる検出信号のう
ち、パターン境界部ｅ□上のｐ□ｒＰｚｒＰｚ各点での
検出信号レベルを上記パターン境界部ｅ１に垂直な方向
の数画素について表わすと（ｂ）図に示す如くになる。

なお（ｂ）図においては、パターン内部の検出信号レベ
ルは低く、パターン外部の検出信号レベルは高いものと
している。即ち、（ｂ）図に示す如く、パターン境界部
ｅ１上の各画素の検出信号レベルはｐ□１Ｐ２１Ｐ３の
各点において少しづつ異なっている。この場合説明の都
合上、パターン境界部ｅ１上のすべての点における検出
信号レベルが（Ｃ）図に示すハツチング部イ２口、ハの
いずれかの値になるものとする。このパターン検出信号
をたとえば閾値Ｔｈｌで２値化すると、（ｃ）図イで示
すハツチング部の検出信号レベルを持つ画素のうち。

閾値Ｔｈｌより高い値を持つ画素は′１″に、Ｔｈｌよ
り低い値を持つ画素はＩＩ　Ｏ１１となるため、２値化
後のパターン境界部ｅ１は直線とならずに、１画素の凹
凸が生じることになる。これに対して閾値Ｔｈ２により
２値化を行うと、イで示すハツチング部の検出信号を持
つ画素は丁へて°°１″となり、口およびハで示すハツ
チング部の検出信号レベルを持つ画素はすべてＫＩ　Ｏ
ＩＩになるため、２値化後のパターン境界部ｅ１は直線
になる。これに対して閾値Ｔｈ２で２値化を行うと、被
検査パターンのすべての境界部が１画素の凹凸を生じる
ことなく直線となるわけでない。たとえば、（ａ）図の
他のパターン境界部ｅ２が（ｄ）図に示す検出信号レベ
ルを持っていたとする。この場合は、パターン境界部ｅ
、とは逆に閾値Ｔｈｌでは２値化後の境界が直線となる
のに対して閾値Ｔｈ２では１画素の凹凸が生じてしまう
。この事から、疑似欠陥の原因となるパターン境界部の
１画素の凹凸は閾値を変化させると、その発生場所も変
化することが明らかである。

そこで、相異する２個以上の数種の閾値に対して被検査
パターンの２値化を行い、どの閾値に対する２値化パタ
ーンにおいても、凹凸の生じる部分が真の欠陥であり閾
値を変化させると凹凸が生じなくなる部分は疑似欠陥で
あると判断することができる。

つぎに第２図および第３図は本発明によるパターン欠陥
検査装置を示すブロック図およびその動作図である。第
２図において、７ａ　、　７ｂは２個の２値化回路にし
て、被検査パターン４を標本化したのち、異なる２種の
閾値Ｔｈｌ、　Ｔｈ２で２値化する。

８ａ　、　８ｂは２個の欠陥候補検出器にして、第３因
に示す如く上記２個の２値化回路からの２値化後の被検
査パターンと、手本パターン５とを比較して差異のある
部分を検出する。９は欠陥判定器にして上記２個の欠陥
候補検出器８ａ　、　８ｂからの２値化被検査パターン
と手本パターン５との差異部分を比較し、共通の欠陥候
補のみを真の欠陥として出力する。つぎに第３図におい
て、（ａ）図は、Ｂ位置に欠陥６ａを有する被検査パタ
ーン４、（ｂ）図は上記被検査パターン４に対応する手
本パターン５、（ｃ）図は上記被検査パターン４を標本
化したのち。

ある閾値Ｔｈｌで２値化した被検査パターン４’　、（
ｄ）図は上記被検査パターン４を標本化したのち、閾値
Ｔｈ２−で２値化した被検査パターン４“、（ｅ）図お
よび（ｆ）図は上記（Ｃ）図および（ｄ）図に示す２値
化した被検査パターン４’　、４’と上記手本パターン
５とを比較して差異を生じた部分６ａ　、　６ｂ　、　
６ｃをハツチングして示す図、（ｇ）図は上記ｃｅ＞図
と（ｆ）図とにおける共通部分６ａ’　をハツチングし
て示す図である。図に示す如く、微小な欠陥６ａを有す
る被検査パターン４を標本化したのちある閾値丁ｈｌ、
　Ｔｈ２で２値化した被検査パターン４’　、４’と上
記（ｂ）図に示す手本パターン５とを比較し、これらの
差異部分６ａ’　、６ｂ’および６ｃ’の中、共通部分
６ａ’　が（ａ）図に示す欠陥６ａになる。このように
１−・２画素程度の大きさの微小な欠陥であっても、疑
似欠−陥を発生させることなく、真の欠陥６ａのみを検
出することができる。

上記、欠陥候補検出器８ａ　、　８ｂは原理的には、２
値化された被検査パターン４′あるいは４“と、手本パ
ターン５とを重合し、各画素毎に不一致となる部分を検
出すれば良いのである。然るに実際には真の欠陥と、除
去可能な疑似欠陥（標本化、量子誤差による１画素の凹
凸）以外に除去可能な疑似欠陥をも検出してしまう可能
性がある。

その原因としては次に述べるような理由が考えられる。

（１）光電変換素子で被検査パターン４を撮像するさい
に光学系で図形歪みが生じる。

（２）標本化、量子化誤差により、被検査パターン４が
実際よりもわずかに大きくあるいは小さく検出されてし
まう。

（３）　　設計データからレチクル（マスク）を焼き付
けるさいに、パターンを故意に太らせたり。

細らせたりする場合がある。

これらの理由により、上記手本パターン５と、被検査パ
ターン４とは、両者の位置合せがたとえ完全であっても
、必ずしも完全に一致するとは限らない。そこで上記欠
陥候補検出器８ａ　、　８ｂは、わずかに大きさの相異
する２個のパターン４，５とを比較し、真の欠陥と、前
記した除去可能な疑似欠陥のみとを検出しなければなら
ない。

以下、本発明による欠陥候補検出器について説−明する
。

第４図は１本発明による欠陥候補検出器の一実施例の動
作を示す説明図で、被検査パターンをいくつかの領域に
分割し、各領域毎にあらかじめ定められた補正範囲内で
、上記被検査パターンと手本パターンとの位置合せを行
い、同時に不一致画素を検出する方法である。

同図において（ａ）図はＢ位置に欠陥６を有する被検査
パターン４で、（ｂ）図に示す如く、被検査パターン４
を２値化したパターン４′が点線にて示す手本パターン
５よりわずかに小さく形成された場合を示す。この２値
化した被検査パターン４′と手本パターン５との不一致
部分を検出すると、（ｃ）図にハツチングで示す如き出
力６′が得られるが、これは閾値を変えた２値化パター
ンに対しても、同様の出力が得られるため、（ｃ）図に
示す欠陥候補６′から真の欠陥６のみを分離することは
不可能である。

そこで、（ｄ）図に示すように、２値化した被検査パタ
ーン４′を小領域１４ａ乃至１４ｄに分割し、各領域毎
に（ｅ）図乃至（ｈ）図に示す如く上記手本パターン５
と位置合せを行い、同時に各領域毎にハツチングで示す
不一致画素６８〜６ｃを検出する。これにより、検出結
果は（ｉ）図の如く、真の欠陥６ａと。

除去可能な疑似欠陥６ｂ　、　６ｃのみを含んだものに
なる。

第５図は、第４図によりその動作を説明した欠陥候補検
出器の一実施例の構成である。前記２値化回路により２
値化された被検査パターン４′を１走査線分（ＩＨ）の
遅延線１０とシフトレジスタ１１とを複数組用いて５Ｘ
５画素の２次元画像１４とする。

これは、前述した位置合せ用の分割小領域の大きさであ
る同様に手本パターン５も２次元の画像とするが、上記
被検査パターンとの位置合せ補正範囲の分だけ大きな画
像１４′　としている。図では、Ｘ、Ｙ両方向とも±２
画素の位置合せ補正範囲をとるために、手本パターン５
を９Ｘ９画素の画像１４′　に展開している。つぎに上
記２個の２次元画像１４．１４’　をマツチング回路１
２に入力し２個の画像１４　、１４　’間の位置合せを
行う。このマツチング回路１２による位置合せは、９Ｘ
９画素に展開した手本パターン５からさらに図中のハツ
チングで示した画素をそれぞれ中心とする２５通りの５
Ｘ５画素の画像を切出し、この２５通りの５Ｘ５画素の
手本パターン５と、５×５画素の被検査パターン４′と
を比較して、不一致画素数をそれぞれ計数して、最も不
一致画素数の少ない５Ｘ５画素の手本パターンを、被検
査パターン４′と位置合せができた画像として上記マツ
チング回路１２がら出方する。このマツチング回路１２
がら出力される５Ｘ５画素の手本パターンと５Ｘ５画素
の被検査パターンとから排他的論理和回路１３により不
一致部分を演算し、その結果が欠陥候補画像として出力
さ−れる。

大きさの異なる２つのパターンを比較する欠陥候補検出
器の他の一実施例として、特徴比較による方法がある。

この特徴比較とは、被検査パターンと、手本パターンと
の双方からある種の特徴を持つ画素たとえば水平方向の
境界部、垂直方向の境界部あるいは、水平方向の微小部
分等を抽出し、その特徴を持つ画素が手本パターンと、
被検査パターンとの互いに対応する画素近傍たとえばＸ
。

Ｙ方向それぞれ±２画素以内に存在する場合、欠陥のな
い正常なものと判定し、どちらか一方にしか、その特徴
を有する画素が存在しない時に欠陥候補ありと判定する
方法である。

この方法では、第６図に示す如く、数種の特徴抽出器１
５．１５’　と、この特徴抽出器の出力を各特徴毎に比
較し欠陥候補を検出する前記特徴抽出器１５あるいは１
５′　と同個数の欠陥候補判定器１６と、各欠陥候補判
定器１６からの出力を合成して検出欠陥候補信号を出力
する論理和１７から構成されている。

なお、図示の４′は２値化された被検査パターン、５は
手本パターンを示す。この方法においては、２値化され
た被検査パターン４′から数種の特徴抽出器１５にて、
水平方向の境界部、垂直方向の境界部あるいは水平方向
の微小部分等の特徴を持つ画素を抽出し、同様にして、
手本パターン５から特徴抽出器１５′にて各種の特徴を
持つ画素を抽出する。そして特徴抽出器１５及び１５′
　の出力から、複数個の欠陥候補判定器１６により欠陥
候補を判定し、夫々の欠陥候補判定器１６の出力を論理
和１７で合成して検出欠陥候補信号を出力する。

上記特徴比較方式による欠陥候補検出の原理はたとえば
第７図に示す如くである。同図に示す（ａ）　、　（ｂ
）図はそれぞれ第４図（ａ）、（ｂ）図と同様、Ｂ位置
に欠陥６を有する被検査パターン４および、２値化した
被部ｆＣパターン４′が点線にて示す手本パターン５よ
りわずかに小さい場合を示す。

（ｃ）図は特徴抽出器１５ａ、１５ｂを示し、それぞれ
水平方向のパターン境界部、垂直方向のパターン境界部
を抽出する。例えは特徴抽出器１５ａは注目画素ａ１が
値ＬＬ　ＯＩＩで、その隣接画素ａ２が値ＩＩ　Ｉ　Ｉ
Ｉの場合、および注目画素ａ□が値ＩＩ　Ｉ　ＩＩでそ
の隣接画素ａ２がｒｒ　Ｏｒｒの場合、注目画素ａ１が
水平方向のパターン境界部であると判定するものである
。（ｄ）図は手本パターン５から、特徴抽出器１５ａに
より抽出した特徴で、（ｅ）図は２値化被検査パターン
４′から特徴抽出器１５ａにより抽出した特徴で（ｆ）
　、　（ｇ）図は同様にして手本パターン５および２値
化被検査パターン４′から特徴抽出器１５ｂにより抽出
した特徴である。（ｄ）　、　（ｅ）図からそれぞれ対
応する画素近傍の特徴同志を除去して残る特徴と、（ｆ
）。

（ｇ）図から同様の操作により残る特徴とを合成したも
のが（ｈ）図で、真の欠陥６ａと除去可能な疑似欠陥６
ｂ　、　６ｃとを含んだ欠陥候補を示す。

第８図は、上記第７図に示す特徴抽出器１５ａの構成を
示す回路図である。手本パターン５あるいは２値化され
た被検査パターン４′の画像信号を遅延線１０で水平方
向１走線分（Ｉ　ＩＩ　）だけ遅らせた信号と、上記手
本パターン５あるいは２値化被検査パターン４′から直
接遅らせない信号との間で排他的論理和１３を演算する
ことにより実現することができる。同様に、第７図に示
す特徴抽出器１５ｂは手本パターン５あるいは２値化被
検査パターン４′の画像信号を１画素だけ遅せた信号と
、遅らせない信号との間で排他的論理和を演算すること
により実現できる。また、第９図は上記第６図に示す欠
陥候補判定器１６の構成を示す回路図である。−同図に
示す如く、２値化被検査パターン４′の特徴信号２４′
　を水平方向に２走査線（２Ｈ）だけ遅らせた信号を出
力する遅延ａ１０と、この遅延線１０からの出力をさら
に２画素分だけ遅延させるシフトレジスタ１１と、手本
パターン５の特徴信号２５を水平方向に１走査線分（Ｉ
Ｈ）だけ遅らせた信号を出力する遅延線１０′　と、上
記手本パターンの特徴信号２５から直接入力されたいわ
ゆる遅らせなし）特徴信号および上記遅延線ｌＯ′　に
より順次１走査線分（１１１）だけ遅らせた特徴信号と
を複数個のシフトレジスタ１１’　を介して入力された
特徴信号とを人力して演算するＮｏＲ１８と、このＮＯ
Ｉ＋１８および上記シフトレジスタ１１よりの出力を入
力して演算し、欠陥候補信号を出力する論理積１９とを
設けている。

上記の１１′４成であるから、２値化被検査パターン４
′にある特徴を有するときには１手本パターン５上の対
応する画素の近傍（±２画素）を検査するため、上記手
本パターン５の特徴信号２５は１８分の遅％　ＸｆＡ　
１０　’　とシフトレジスタ１１′　を数個用いて２次
元の画像としている。なお、２値化被検査パターン４′
は遅延ａ１０およびシフトレジスタ１１により水平およ
び垂直方向に２画素分だけ遅延させて。

上記手本パターン特徴信号２５の２次元画像の中央画素
と対応づけている。

つぎに、相異する２つの閾値により、それぞれ２値化し
た被検査パターンから、上記した方法で検出した欠陥候
補を用いて、真の欠陥と疑似欠陥を区別する欠陥判定器
について説明する。

欠陥判定器の最も簡単な構成としては、それぞれの欠陥
候補に対して論理積を演算しく以下、欠陥候補は論理値
ＩＩ　Ｉ　ＩＩを持つものとする。）、共通の欠陥候補
のみを真の欠陥とする方法が考えられる。しかし、真の
欠陥に対する欠陥候補点が、２値化による量子化誤差の
ために、相異ｄる欠陥候補画像上、対応する画素に存在
せず、わずかに離れた位置の画素に存在した場合、上記
方法では、真の欠陥を見逃す事になる。そこで、真の欠
陥の見逃しを防止するためには、共通の欠陥候補のみを
真の欠陥とするのではなく、一方の欠陥候補画像に欠陥
候補点が存在する時に、他方の欠陥候補゛画像の対応す
る画像だけでなく、その近傍を検査し、その近傍領域な
欠陥候補が存在した場合、その候補点を真の欠陥と判定
する必要がある。

第１０図に欠陥判定器の一実施例を示す。本実施例では
、対応する画素の近傍として、Ｘ、Ｙ方向それぞれ±１
画素を考慮した３×３のウィンドウを用いている。第１
０図において、一方の欠陥候補画像１５ａのある画像１
６ａに対し、他方の欠陥候補画像１５ｂから対応する画
素１６ｂを含む周囲画素３×３領域を切出し、その９個
の画素の論理和１９を演算する。もしこの近傍領域内に
欠陥候補が存在すれば、論理和１９の値は＋１１　Ｉｔ
となる。続いてこの論理和１９と画素１６ａの論理積２
０を演算すれば、欠陥候補画像１５ａの画素１６ａが欠
陥候補点であり、かつ欠陥候補画像１５ｂにおいて、画
素１６ａに対応した画素１６ｂの近傍に欠陥候補が存在
する場合にのみ出力２０はＩｔ　Ｉ　Ｉｔとなり、真の
欠陥のみを分離・検出する事が可能となる。

以上説明した実施例では、被検査パターンに対し２個の
閾値を用いて２枚の欠陥候補画像を作成し、その２枚の
欠陥候補画像から真の欠陥のみを検出する例を示したが
、２値化閾値をＮ個（Ｎ＝２．３．・・・・・・）用意
し、得られるＮ枚の２値化画像からそれぞれ欠陥候補を
検出し、検出したＮ枚の欠陥候補画像から真の欠陥を抽
出しても良い。

この様にすれば、標本化及び２値化による量子化誤差で
発生する疑似欠陥が１例え２枚の欠陥候補画像上で同じ
位置に発生していても、他の欠陥候補画像で同じ位置に
擬似欠陥が発生していなければ、その擬似欠陥は除去す
る事が可能となり、検査の信頼性を向上する事ができる
。

なお、本実施では、比較検査のための手本パターンとし
てレチクル製造時の設計パターン等を用いる場合を例と
したが、被検査パターンと同一の形状を有するパターン
を撮像し、これを標本化し、ある閾値で２値化したもの
を手本パターンとして用いても同様の効果が得られる。

以上述べた様に１本実施例によれば被検査パターンの大
きさが、手本パターンと多少異なっていても、疑似欠陥
を発生する事なく、微小な欠陥を高い信頼度で検出する
事が可能となる。ま−た、本実施例によれば、標本化の
ための画素サイズと同程度の大きさの微小な欠陥を検出
する事ができるため、高速に被検査パターンを撮像する
事ができ、検査時間の大幅な短縮に効果がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、高速で
信頼性の高いパターン欠陥検査装置を実現することがで
きるので、例えば集積回路製造用マスクのパターン検査
工程の効率を向上し、ひいてはＩＣ等の製品の信頼性向
上、原価低減等に顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパターンの欠陥検査の原理を示す
図、第２図は第１図の原理に基づくパターン欠陥検査装
置を示すブロック図、第３図はその動作を示す説明図、
第４図はその欠陥候補検出器の構成の１例を示すブロッ
ク図、第５図はその動作を示す説明図、第６図はパター
ン欠陥検査装置における欠陥候補検出器の構成の他の１
例を示すブロック図、第７図はその動作を示す説明図、
第８図は第７図に示す水平方向境界抽出回路図、第９図
は第６図に示す欠陥候補検出器を示す回路図、第１０図
は欠陥判定器の１例を示す説明図、第１１図は従来の欠
陥のあるパターンの拡大像を示す図、第１２図はパター
ン比１咬による欠陥検査の概念を示す説明図、第１３図
はその検査方法を示す説明図である。 １・・・ＩＣ製造用マスク、２，４・・被検査パターン
、３．５・・・手本パターン、７ａ、７ｂ・・・２値化
回路、８ａ　、　８ｂ・・・欠陥候補検出器、ｌＯ・・
・遅延線、１１・・・シフトレジスタ、１２・・・マツ
チング回路、４′・・・２値化した被検査パターン、１
５．１５’　、１５ａ、１５ｂ・・特徴抽出器、１７・
・・論理和。 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実（０）　　　
　　　　　（ｂ’１ 眞欅 １図 （Ｃ）（ｄ） 第７図 （ｏ）（ｂ）（ｄ） （ｆ） 第１０図 ２０（１２１ａ 第１１図 第１； ６ｏ）（ｂ） ｖＡ （ｄ）　　　　　　（ｆ） （ｅ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検査対象となるパターンを光電変換素子等を用いて
   撮像することにより得られるパターンと、該パターンに
   対応した手本パターンとを比較して前記検査対象となる
   パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検査方法におい
   て、前記検査対象となるパターンを光電変換素子等を用
   いて撮像する事により得られるパターンを相異する２つ
   以上の２値化閾値で２値化し、これによって得られる複
   数の２値化パターンと、前記手本パターンとを各々比較
   し、不一致部分を前記複数の２値化パターンに各々対応
   する欠陥候補パターンとしてとらえ、該複数の欠陥候補
   パターンの互いに対応する位置近傍の各々に前記不一致
   部分が存在するとき、前記検査対象となるパターン上に
   欠陥が存在するとして判定することを特徴とするパター
   ン欠陥検査方法。 ２、検査対象となるパターンを光電変換素子等にて撮像
   することによって得られるパターンと、該パターンに対
   応した手本パターンとを比較して前記検査対象となるパ
   ターンの欠陥を検出するようにしたパターン欠陥検査装
   置において、前記検査対象となるパターンを光電変換素
   子等を用いて撮像することにより得られるパターンを相
   異する２値化閾値で２値化させる少なくとも２つ以上有
   する２値化回路と、該２値化回路よりの出力と、前記手
   本パターンとを各々比較し、両者の間に不一致部分が存
   在するとき、これを欠陥候補として検出する該２値化回
   路と同一数量有する欠陥候補検出器と、各々の該欠陥候
   補検出器からの出力を入力とし、これら出力中の互いに
   対応する位置近傍に前記欠陥候補が存在するとき、前記
   検査対象となるパターン上に欠陥が存在することを表示
   する欠陥信号を出力する欠陥判定器とを設けたことを特
   徴とするパターン欠陥検査装置。