JPS6186639A - パターン検査装置 - Google Patents

パターン検査装置

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JPS6186639A
JPS6186639A JP59208186A JP20818684A JPS6186639A JP S6186639 A JPS6186639 A JP S6186639A JP 59208186 A JP59208186 A JP 59208186A JP 20818684 A JP20818684 A JP 20818684A JP S6186639 A JPS6186639 A JP S6186639A
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JP59208186A
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Yukio Matsuyama
松山 幸雄
Keiichi Okamoto
啓一 岡本
Mitsuzo Nakahata
仲畑 光蔵
Mineo Nomoto
峰生 野本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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】 〔発明の利用分野〕 本発明はパターンの検査方法に係り、特にプリント基板
及び半導体集積回路ウェハー、または、その製造用マス
クの回路パターンの欠陥検査等に用いるに適したパター
ン検査方法に関する。
〔発明の背景〕
第5図は従来のマスクパターン検査装置の構成の一房を
示したものである。X−Yステージ1上に搭載した被検
査マスク2を光源3で照射し、その透過光に応じてイメ
ージセンサ4で被検査マスク2上のパターンを検出し、
該検出信号をA/D変換器5により量子化した後、欠陥
判定器8に人力する。一方手本パターン発生器6は被検
査マスク製造時の設計データを記録している磁気テープ
7から、そのパターンデータを読み出し上記イメージセ
ンサ4の出力に同期して当該パターンデータなイメージ
センサ4の出力と比較できる形に変換し、該出力信号を
イメージセンサ4の出力と同様に欠陥判定器8に入力す
る。欠陥判定器8では上記した2つの信号すなわち検出
パターンと手本パターンとを比較してその異なった部分
を欠陥として判定し・その欠陥の存在するマスク上の座
標を制御装置9に送出し、制御装置9にその座標を記憶
させる。欠陥判定器8に於ける欠陥判定の方法には、手
本パターンと検出パターンを直接重ね合わせ、その不一
致部分を欠陥とする方法、あるいは手本パターンと検出
パターンの双方からそのパターンの持つ特徴(例えば、
第6図1[]a 、 10bのようにパターンに微小な
部分が存在する、11a〜11eのような直角の部分を
有している等)を抽出しその特徴同志を比較し、一方に
ある特徴が存在し、他方の対応する部分に同じ特徴が存
在する時正常、そうでない時欠陥ありと判定する方法等
、種々の方法が考案され実用されている。
しかし、上記のいずれの方法も完全な方法とは言えず欠
陥の見違し、あるいは正常なパターンを欠陥と誤判定し
てしまう場合がある。例えば第7図に示すように実際の
パターン(b)は、マスク製造時の諸要因により1手本
パターン(a)に比べ丸みを帯びている場合が多い。こ
のような場合には、上記いずれの欠陥判定方式において
も欠陥有りと判定されるが、実際には実用上害のない程
度の丸みであれば、これは正常パターンとして許容しな
ければならないものである。
このような実用上害とならない程度のパターン角部の丸
みを許容するための方法として、特開昭58−1471
14号に示される方法がある。この方法は第8図に示す
ように設計データから発生させた手本パターン(a)の
直角部分11i′4素をあらかじめ欠落させた(b)後
検出パターンと比較するものである。手本パターン角部
を欠落させ、検出パターンに類似させる事Lτより、角
部における擬似欠陥(誤検出)の発生を抑止する事がで
きる。直角部分1画素を欠落させる方法として同公報で
は、第9図で示すように設計データから発生させた手本
パターンに対し3×3のウィンドウ火考え、多数本の原
理に従い中央画素を処理している。すなわちパターンの
黒い部分ヲ11′白い部分を10′とした時3×3ウイ
ンドウ内の9個の画素の値を加算しその値が5以上なら
ば黒、4以下ならば白に中央W素を変更する。これによ
り第9図で示したパターンの角部は黒から白に変わり、
角部1画素を欠落させることができる。
しかし、実際のマスクパターンの角部は欠陥とすべきで
ない正常な部分でも、常に同じ程度に丸みを帯びて検出
されるわけではなく、第10図(a)〜(C)にその2
値化像を示す如く2手本パターンと同様1画素も欠落し
ていない状態で検出されたり、あるいは、3〜4画素欠
落した状態で検出されたりする場合があり、手本パター
ンの角部を常に1画素欠落させる方法では、手本パター
ンと検出パターンの比較により、角部に′発生する擬似
欠陥を完全には除去できないという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、種
々の形状で検出される検出パターンの角部に対し、擬似
欠陥Y発生しないパターン検査方法Y提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明では手本パターンの
角部1画;h欧落させるのではなく、角部の数画素を不
一致判定禁止領域(不感帯)とすることにより、1画素
も欠落しない状態で検出されるパターンや、数画素欠落
した状態で検出されるパターンのいずれに対しても、擬
似欠陥を発生することなくパターン検査ができる様にし
た点に特徴がある。不感帯領域の大きさく画素数)を変
更することにより、角部の丸みの許容限界を容易に変更
することができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施列を図に基づき説明する。第1図
(a)〜(d)は本発明のパターン検査方法において手
本パターンに不感帯を設ける処理の原理を示す図である
。(a)図は設計データから手本パターン発生器により
発生した手本パターンを示し、(bl〜(d)図は、パ
ターン角部にそれぞれ1.3.5画素の不感帯(図中X
印で表示)を設けた手本パターンを示す。手本パターン
は′〇二′″1′の2値で与えられ、それぞれ白、黒に
対応している。手本パターンに不感帯を設けるにはまず
、手本パターンにおいて処理対象となる画素暑中心とす
る3×3のウィンドウを考える。
そして、ウィンドウの中央画素を除く8画素のうち4画
素以上が中央画素と反対の色(中央画素が白の時、周囲
画素が黒、逆に中央画素が黒の時周囲画素が白)である
時、その中央画素を不感帯とする。
この操作を(a)図の手本パターンの各画素に対して作
用させると、画素12aは黒であり、その周囲8画素の
うち5画素が白であるため、画素12aは不感帯となり
、他の画素はすべて周囲8画素のうち処理対象画素と反
対の色を持つ画素は3画素以下であるため、不感帯とは
ならず、(b)図に示す手本パターンが得られる、(′
b)図に示す不感帯を含む手本パターンに対し、同様の
操作を行えば(C)図に示す不感帯が得られるが、この
操作において処理対象となる画素の周囲8画業内に既に
不感帯となっている画素がある場合、その画素は処理対
象画素と反対色を持つ画素として扱う。また処理対象と
なる画素が既に不感帯となっている場合には、処理後の
画素も不感帯とする。これにより、(b)図の画素12
b、12cが(C1図において新たに不感帯となる。ま
た、同様の操作を(07図に対して行えば(d)図に示
す手本パターンが得られる。
第2図は以上説明した、本発明のパターン検査方法にお
いて手本パターンに不感帯を設ける方法の一実施例の回
路図である。人力の手本パターン18は設計データから
手本パターン発生器により発生させたもので、パターン
の白黒を表わす1ピツトの信号であるが、8カは白黒を
表わす信号188′に不感帯であるか否かの信号18b
′を加えた2ビツトの信号としている。まず手本パター
ン1日を1ライン遅延線13およびシフトレジスタ14
を用いて3×3画素の2次元画像に展開する。次に3×
3画像の中心画素と周囲8画素とのそれぞれの排他的論
理和15を演算し、その結果を加W、器16により加算
する。この加算結果ば3×3画惨の中心画素を除く10
図8画素のうち、中央画素と反対の色な有している画素
の個数を表わしている。この加算結果を比較器17によ
り定数14′と比較し、その値が4以上の時出力111
.5以下の時出力を′0′とすることに゛より、不感帯
であるか否かの信号18b’を得る。
また、この信号と同期してパターンの白黒を表わス信号
18a′をシフトレジスタ14から出力することにより
、角部1画素に不感帯を設けた手本パターンを得ること
ができる。
不感帯の大きさを大きくするには前述したように、第2
図の回路の出力に対し再度同様の操作を行えば良い。し
かしその場合入力となる手本パターンには既に不感帯が
含まれているため、パターンの白黒を表わす信号18a
′と不感帯18b′の2ピツトの信号から新たな不感帯
18b′を発生する回路が必要である。この回路の一実
施例を第3図に示す。
第3図に示す実施例は第2図に示した実施例に、人力信
号に含まれる不感帯18Vを処理するための部分を付加
したものである。不感帯を含む手本パターンの白黒を表
わす信号1日a′及び不感帯18b/それぞれを1ライ
ン遅延IIi!13およびシフトレジスタ14により3
×3画素の2次元画像に展開する。白黒パターン188
′の3×3画素2次元画像からは排他的論理和15によ
り、第2図の回路と同様の演算を行う。3X3画素2次
元画像の周@8画素の内乳に不感帯である画素は中央画
素と反対の色を有する画素として扱うため、排他的論理
和15の出力と不感帯18b′の各画素の間で論理和1
9を演算し、その出力を加算器16及び比較器17で処
理することにより新たな不感帯18b″Lが得られる。
第3図に示す回路をカスグーf゛に複数段接続すること
により、不感帯の大きさを任意に設定することができる
第4図は本発明によるパターン検査方法の一実施例のブ
ロック図である。以下、その動作について説明する。イ
メージセンサにより撮像した検出パターンを2値化回路
20ニより2値化し手本パターンとの間の位置ずれ量を
位置ずれ検出器21 Kより検出する。検出した位置ず
れ量をもとに手本パターン、検出パターン間の位置ずれ
を位置ずれ補正器22にて補正する。一方手本パターン
は、第2図、第3図にてその構成を示した不感帯設定回
路23に人力し、白黒パターンを表わす信号18aと不
感帯18bを出力する。白黒パターンを表わす手本パタ
ーン18aと検出パターンの不一致画素を排他的論理和
24により検出し、不一致画素のうち不感帯でない部分
のみを論理積25より出力する。論理積25より出力さ
れた信号は1ライン遅延線26及びシフトレジスタ27
にて例えば3×3画素の2次元画像に展開し、加n器2
B VCより得られた2次元画像中の不一致画数を計数
する。この不一致画素数を比較器29によりある設定値
と比較し、不一致画素数が設定値より大きい場合に欠陥
ありとして欠陥信号を出力する。
既に述べたように、不感帯は検出パターンとの比較にお
いて不一致検出を禁止する画素であるため、不感帯に対
応する検出パターンの画素ハ黒であっても白であっても
よい。このため第1図(d)に示す不感帯を持つ手本パ
ターンは、第10図(a)〜(C)に示す検出パターン
のいずれト比較しても不一致画素を生じず、擬似欠陥を
発生しない。
本実施例によれば、同一回路を多段に接続するだけで、
不感帯の大きさを任意に設定できるため検出パターンの
角部の丸みに対する許容限度を岑易に変更できる。
〔発明の効果〕
本発明の効果をより明確とするたぬに、第11図(写真
)を用いて説明する。
同図において(a)は被検査パターン、(b)は対応す
る設計パターン、(C)は(a)と(b)の比較により
検出した欠陥、(d)は設計パターンに本発明を適用し
、角部な不感帯として被検査パターンと比較することに
より得られた検出欠陥であるっ設計パターンに比べ、被
検秀パターンは、角部が丸くなっているため、不感帯を
設けずに比較を行うと、はとんどすべての角部が欠陥と
して検出されてしまう(擬似欠陥、第11図(C))っ
これに対し、設計パターン角部に不感帯を設け、実用上
書とならない程度の角部の丸みを許容することにより、
擬似欠陥の発生を確実に防止でき、真の欠陥のみを検出
することができる(同(d))。
以上、述べてきたように本発明によれば、信頼性の扁い
欠陥検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るパターン検査方法の原理を説明す
る図、第2図及び第3図は本発明の実施例を示す回路図
、第4図は本発明の実施例つゆ、ヶ□オ7.。7,18
.49.(よいえ。z2.+1 、トーン検査装置を示
す図、第6図は特徴抽1法に 〜の原因を説明する図、
第8図は誤検出を抑止する従来の欠陥検査方法の説明図
、第9図は第8図の検査方法の原理の説明図、第10図
は検出パターンの2値化像を示す図、第11図は本発明
の効果を示す図であるう 13・・・1ライン遅延線、14・・・シフトレジスタ
、15・・・排他的論理和回路、16・・・加算器、1
7・・・比較器、      18b’ 、18b″・
・・不感帯、第6図 第7肥 ((1)         (b ) 第2閃 第q畠 第11圏

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、検査対象となるパターンを撮像し光電変換して得ら
    れる信号と、該パターンに対応した基準パターンとを比
    較して、前記検査対象となるパターンの欠陥を検出する
    パターン検査方法において、 前記基準パターンの角部を比較判定禁止領域とした後、
    前記比較を行うことを特徴とするパターン検査方法。
JP59208186A 1984-10-05 1984-10-05 パターン検査装置 Granted JPS6186639A (ja)

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