JPS6171630A - パタ−ンの欠陥検査装置に用いるパタ−ンの判定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパターンの欠陥検査装置、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装置に用
いるパターンの判定方法に関するものである。

（従来の技＃ｉ） 従来、シリコンウェハーに対してホトエツチングする際
に用いられるホトマスクの作成に用いられるレチクルパ
ターンの欠陥を検査り゛るために、本願人は特開昭５８
−４６６３６号公報において、マスク原版を作成すると
きに使用するＰＧ（ｐａｔｔｅｒｎ　　Ｑｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ　）テープに記憶された基準情報と、このテープ
に基づいて製作された実際のパターンを走査して得た走
査情報とを比較することによって信頼度の高い欠陥検査
をすることができる装置を開発している。

上述した装置においては、パターンはＰＧテープから各
単位走査領域（１ｍｍｘ　１　ｍｍ）毎のパターンに分
割して、その単位走査領域ｎｊにレチクルＴ−１中に矩
形要素の集合として記憶されている。

一方、レチクルパターンは、単位走査領域の一辺の良さ
を受光できる長さのリニアイメージセンサ−を用い、レ
チクルパターンを載せたステージをイメージセンサ−と
直交する方向に移動させて撮像している。

（発明が解決しようとする問題点） 従来これら矩形要素の数は単位走査＃Ａ１１ｉ！当り子
側以下で、十分にデータをビデオ信号に変換する時間的
余裕があり上述して装置で欠陥検査可能であったが、最
近の高密度化したパターンではこれら矩形要素の数が数
千にものぼり、単位走査領域全体のデータをビデオ信号
に変Ｍｋするのに時間がかかる欠点が顕著になってきた
。

これに対処するため、変換にかかる時間を考えＣ従来の
ステージ移ｔＩＪ速度を遅くすることも考えられるが、
ステージを一定の遅い速度で移動させるのは困難である
と共にそれに伴なう制（社）が難しい欠点があった。さ
らに上述したように構成しようとすると、既存の制御を
そのまま利用できない欠点もあった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、既存の制御
をそのまま利用してステージ移動速度も変えることなく
多聞のパターンの存在づ−るレチクルマスクの欠陥を検
査することのできるパターンの欠陥検査方法を提供しよ
うとり−るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のパターンの判定方法は、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す
ることにより自動的に検出する欠陥検査方法において、
前記記録媒体への記録を単位領域を複数領域に分割した
サブ領域毎に行ない、副走査としてのステージの移動に
よる走査をサブ領域の数だけくり返し行ない、複数のく
り返し走査毎に走査対重のサブ領域に対する欠陥検査を
行なうことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明のパターン判定方法によれば、各単位領域を例え
ば４つのサブ領域に分割し、先ず一回目のステージ移動
ですべての単位領域の第１のナブ領賊を検査し、二回目
のステージ移動で再びすべての単位領域の第２のサブ領
域を検査し、以下同様の検査を合馴４回行うことにより
パターン全体の検査を行うことができる。このような方
法では各単位領域のサブ領域の個数に等しい回数だけ走
査を、繰返し？１なうことにより各検査におけるステー
ジ移動方法、データ読出方法などをまったく共通とりる
ことができ、したがってサブ領域の個数ら１（意とする
ことができる。すなわら、矩形要素の数が多いときには
多数のサブ領域に分割し、少ない場合には少数のサブ領
域に分割することによりパターンに応じた最適の検査を
行なうことがでさるようになる。また・、１回のステー
ジ移動の動作は既存の装置ど殆んど同じであるから、既
存の装置を殆／しどそのまま用いることができ、安価に
実施できる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のパターンの判定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すブロック図である
。全体の構成は大きく分類してステージユニット１０．
ビデオ信号変換ユニット３０゜制御ユニット４０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
光を照射し、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、その走査データを制仰部４０へ出力している。自
動焦点機構１４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のビットア
レイに投影するのに使用されている。本例で使用する自
動焦点の機構は、本願人による特公昭５４−３１３４８
号公報で提案されている瀘構と同一である。走り領域の
選択および走査はＸテーブル１５．Ｙテーブル１６を駆
動機構１３．１２によって駆動することで実行している
。Ｘ、Ｙチーブルミｓ、　ｉｅ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１ｑられる補正信号が駆動Ｉｌ！構１３．４２に
供給されて補正が行なわれる。また、この補正だけでは
精度の面で問題があるため、特にＸ７’ｉ向に対しては
、ステージポジションコレクター２１からのＸ方向のず
れ醇に対する補正信号をイメージセンサ−ドライバー２
２に供給してイメージセンサ−２３中のビット７レイに
入射する光のうら、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づ゛る。

次に第１図中のビデオ変換ユニット３０について説明す
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ットを持つ検査用レチクルテープ
３１に変換され、ビデオ変換ユニットに供給される。こ
のレチクルチー７３１は、テープユニット３２に取り付
けられた後、制御ユニット４０中のＣＰＵの制御により
磁気テープ制ｗｉ３６を介してステージ部１０で検査さ
れているレチクルマスク１８に対応する場所をレチクル
テープ３１から読み出し、２つ設け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
にビデオ信号変換部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ら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で走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、制御ユニット４０の
比較器４５に出力される。

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、制御ユニット４
０に供給される。制御ユニット４０においては、その欠
陥部分を検知するために百出力信号を比較器４５により
比較しＣいる。本装置のレチクルテープには後述する方
法によりサブ領域毎に画像データが記憶されそのためサ
ブ領域毎に画像となるため、単位走査領域の幅全体の長
さをもつイメージセン（Ｊ“−２３の走査情報は全部使
用する必要はなく、比較の対雫としてビデオ変換ユニッ
ト３０から供給される特定のＩナブ領域に対応する部分
の走査情ｔＦ１だ（プが必要となる。そのため、本実施
例では、比較の終了した比較結果信号に対してデータ処
理部４７の制御のもとに欠陥マスク回路４９により処理
を行ない、必要な部分の比較結果情報を得ている。

比較器、＋５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４７は各種Ｉ１０インターフェース、ＲＡＭ、
ＲＯＭ、ＣＰＵ、表示部から構成され、処理されたデー
タはプリンター４８より出力される。ざらに、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２図は本発明のパターンの判定方法を説明するための
線図である。第２図の実施例では、−例として各単位走
査領域をＹ方向にＡ−Ｄの４つのサブ領域に分割し、Ｘ
方向にはｎｇＡ、Ｙ方向にはｍｌ［ｊｉｌの単位走査領
域が存在する例を示している。

上述した実施例に対しては、第３図に示すサブ領域のパ
ターン毎に矩形要素のデータを記憶したレチクルテープ
を準備して実際の欠陥検査を？１なう。

すなわち、本実施例では既存の欠陥検査を４回くり返し
て以下の用に実施する。まず第１回目の走査ではＡ　＋
−’＋　、　Ａ　２−１・・・Ａｎ−＋　、　Ａ　Ｉ−
２、Ａ　２−２・・・八〇−…のサブ領域の欠陥検査を
この順に行ない、２回目の走査ではＢ　＋　−＋　、　
−８２１、−・Ｂｎ　ｌ　。

Ｂ　Ｉ−２、Ｂ　２−ｚ　−３ｎ−ｍを、３回目にはＣ
＋−＋。

Ｃ２−＋　・Ｑｎ−１、ＣＩ−２、ＣＣ２−２−Ｃｎ−
を、そして最後の４回目の走査ではＤ＋−Ｊ・・・［）
ｎｍの各単位サブ領域の欠陥検査をして、全単位走査領
域の欠陥検査を終了する。

このとき、単位走査領域の幅に対応してＹ方向に並んで
いるラインセンナ−の全センサーからの出力に基づく比
較結果の出力を取り出すことばできず、例えば第１同目
の走査ではＡ領域に対応り−る位置からだけ比較結末の
出力を得る必要がある。

そのため、データ処理部４７の制御のもとに第４図に示
す欠陥マスク回路４９を一比較器４５とデータ処理部４
７１Ｊに設置ノで、１３号処理によって比較結果のうち
出力を取り出す必要のない部分、この場合は８゜Ｃ，Ｄ
領域に対応する比較結果の出力をブランクにして、Ａ領
域に対応する比較結果信号だけを得ている。

その制御用は、第４図に示すＡＮＤゲート５ｏに比較器
４５からの比較結果信号と第５図（ａ、）〜（ｄ　）に
示す出力制御回路５１よりのラインセンサー出力制御信
号を供給して行なっている。すなわち、ラインセンサ゛
−のライン方向の比較結果信号に同期して、例えば第１
回目の走査時には第５図＜ａ　）に示す信号をラインセ
ンサー出力制御信号としてＡＮＤゲート５０に供給して
、Ａ領域に対応する位置だけから比較結果情報を得てい
る。同様に２回月の走査時には第５図（ｂ）に示す信号
を、３回目の走査時には第５図（Ｃ）に示す信号を、そ
して４回月の走査時には第５図（ｆｌ）に示す信号をラ
インセンサー出力制御信号として供給して、Ｂ。

Ｃ，Ｄｆａ域に対応する比較結果情報を得ている。

なお、各領域に対する第５図（ａ　）〜（ｄ）に示づラ
インセンサー出力制御信号の切換は、データ処理部４１
で自動的に行なっても良いし、また手動で切換えるよう
構成しても良い。

本発明は上ｊホした実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した
実施例ではサブ領域の分割方向を第２図中Ｘ方向とした
が、Ｙ方向でも可能である。

ただしこの場合には第５図に示す出力制御信号を１単位
領域の走査ｒＲ間を４分割したものとする必要がある。

また分割数も４個に限定されるものではなく、任意の個
数に分割することができる。

さらに、上述した例では欠陥マスク回路４９を比較器４
５の出力側に設け、誤った比較判定結集を出力しないよ
うにしたが、同様の欠陥マスク回路を比較器４５の入力
側、すなわち比較器４５とビデオ増幅器４６との間また
はこれに加えて比較器４５とビデオ信号出力制御部との
間に設け、検査中のサブ領域以外のサブ領域からの画像
信号が比較器４５に入力されないように構成することも
できる。

〈発明の効果） 以十詳細に説明したところから明らかなように、本発明
のパターンの判定方法によれば、既存の装置の制御及び
ステージ移動速度を変更することなく、従来の装置では
処理できなかった多回のパターンを含むレチクルマスク
の欠陥を検査することができる。また、サブ領域に対応
するラインセンサーの部分をラインセンサー出カ制御信
号により電気的に選択しているので、簡単に単位領域中
のサブ領域の故を増減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパターンの判定方法を実７！するパタ
ーンの欠陥検査装置の全体の構成を示すブロック図、 第２図は本発明のパターンの判定方法を説明するための
線図、 第３図は本発明に用いるレチクルテープの−を施例のフ
ォーマットを示す線図、 第４図は本発明のパターンの判定方法を実施する制御回
路の一実施例を示すブロック図、第５図（ａ）〜（ｄ　
）は本発明のラインセンサー出力信号の一実施例を示す
波形図である。 １０・・・ステージユニット ３０・・・ビデオ変換ユニット ４０・・・制御ユニット　　４９山欠陥マスク回路。 特許出願人　　　日本山８制御株式会社第２図 第３図 第４図 第５図 手続補正１月二ｃ方式） ｉｌｌイイｌ＋ｏイ１２月１２１１ １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願第１９２７０１、発明の名称 パターンの欠陥検査装置に用いるパターンの゛閏定方法
３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 日本自動制御株式会社 ７、補正の内容（別紙のｉｌ＋！ｌ） 図面中、「第５図」を別紙訂正図の通りに訂正する。 （訂正図つ 第５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することにより自動的に検出す
   る欠陥検査方法において、 前記記録媒体への記録を、単位領域を複数領域に分割し
   たサブ領域毎に行ない、副走査としてのステージの移動
   による走査をサブ領域の数だけくり返し行ない、複数の
   くり返し走査毎に走査対象のサブ領域に対する欠陥検査
   を行なうことを特徴とするパターンの欠陥検査装置に用
   いるパターンの判定方法。