JPS62274476A

JPS62274476A - パタ−ン検査装置

Info

Publication number: JPS62274476A
Application number: JP61118831A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takagi; 誠高木; Yoshihiko Fujimori; 義彦藤森
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1987-11-28
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2705052B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明はパターン認識技術を用いた検査装置に関し、特
に設計情報に基づいて形成された幾何学的な明暗のパタ
ーンを有する被検査物（例えば、半導体集積回路製造用
のマスクやレチクル）を描像して該パターンに対応する
被検査画像情報を出力する被検査画像情報発生手段と、
前記設計情報を前記被検査画像情報と比較しうる形に処
理して参照画像情報として出力する参照画像情報発生手
段と、前記被検査画像情報と前記参照画像情報とを比較
してその結果から前記パターンの欠陥を検出する検査手
段とを存するパターン検査装置に関する。

〔従来の技術〕

マスクやレチクル上に形成された被検査パターンは、設
計情報に忠実に対応した参照パターンに比べて微小変形
する。このことは、マスク等の製造工程上避けられない
ことである。例えば、被検査パターンの線幅が参照パタ
ーンのそれに比べて、細くなったり、太（なったりする
ことがある、細くなる原因の一つとしては過度のエツチ
ングが挙げられ、太くなる原因の一つとしては過度の露
光が挙げられる。このような製造上不可避のパターン変
形を、パターンの欠陥と判定することを避ける対策をと
らねばならない、この対策を講じた装置を、特願昭６１
−１０６７５号で本願出願人は提案した。その内容は、
設計情報に対応する参照画像情報に、被検査パターンの
変形に対応した処理を加え、被検査パターンの変形に合
わせて参照画像情報が表すパターンを変形させようとす
るものである。第２４図でこの先願の要点を説明する。

被検査画像情報と参照画像情報とは、いずれも１ビツト
の情報を１画素に対応させた２値化情報であるので、同
図においては、破線で区切られる１つの正方形がパター
ンを表す最小単位である１画素を表すものとする。そし
てハンチングが施されているところが、被検査パターン
においてクロム等により不透明とされた部分対応する論
理「１」の部分を示し、それ以外の部分は被検査パター
ンにおいてガラス基板が露出した透明の部分に対応する
論理「０」の部分を示している。左側のパターンＰｉは
被検査パターンを示しており、その線幅Ｗｉは４画素で
ある。右側のパターンＰｒｌは参照パターンを示してお
り、その線幅Ｗｒ１は２画素である。このような場合、
先願の装置においては、参照画像情報に処理を行って、
１画素の拡大、すなわち参照パターンＰｒｌの上下のエ
ツジ（論理「１」と「０」との境界ｉ）をそれぞれ等し
く１画素分ずつ、合わせて２画素分拡大して、線幅Ｗ　
ｒ　２が４画素の参照パターンＰｒ２とし、被検査パタ
ーンＰｉの線幅に合致させた。これにより、被検査パタ
ーンＰｉと参照パターンＰｒ２とを比較しても、欠陥と
判定されることは防止される。実際は拡大処理は左右方
向にもなされるので、左右にも１画素分ずつ拡大される
のであるが、ここでは説明を簡単にするために省略して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この先願が開示する装置では、上下左右
等しい画素数でしか拡大・縮小できなかったので次のよ
うな問題があった。すなわち、例えば第２５図に示すよ
うに、参照パターンＰｒ３の線幅Ｗ　ｒ　３が１画素で
あると、上側のエツジを被検査パターンＰｉのそれに合
わせるべ（上述と同様に１画素の拡大を行うと、線幅Ｗ
　ｒ　４が３画素の参照パターンＰｒ４となり、下側の
エツジを被検査パターンＰｉのそれに合わせるべく２画
素の拡大を行うと、線幅Ｗ　ｒ　５が５画素の参照パタ
ーンＰｒ５となる。従って被検査パターンＰｉとの差は
１画素のままであり、１画素分の差を欠陥として検出す
るように設定されている限り、拡大処理後もやはり欠陥
の判定がなされることになる。これは、被検査パターン
と参照パターンの線幅の差が奇数の画素数である場合に
は全て当てはまる問題である。

そこで本発明の目的とするところは、被検査、参照の両
パターンの差が奇数画素であっても、拡大または縮小処
理を経て適正な欠陥検査が行い得る装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明のパターン検査装置は
、以下のような構成を保用したものである。

設計情報に基づいて形成された被検査パターンを有する
被検査物（５０）を描像して、咳被検査パターンに対応
する被検査画像情報を出力する被検査画像情報発生手段
（５２，５３）と、前記設計情報を前記被検査画像情報
と比較しうる形に処理して参照画像情報として出力する
参照画像情報発生手段（５５，５６）と、前記被検査画像情報と前記参照画像情報とを比較して、
その結果から前記被検査パターンの欠陥を検出する検査
手段（５４）とを有するパターン検査装置において、前記参照画像情報が表すパターンの大きさを拡大または
縮小する処理を行ってから、前記検査手段に送るパター
ン変形手段（１）を有し、該変形手段（１）は、拡大ま
たは縮小する量を上下両側または左右両側を合わせて奇
数画素にできることを特徴とするものである。

〔作用〕

このような構成なので、例えば、第２５図に示すように
、被検査パターンと参照パターンとの差が３画素である
とすると、参照パターンの上側のエツジは被検査パター
ンのそれに合わせるべく１画素の拡大を行い、下側のエ
ツジは被検査パターンのそれに合わせるべく２画素の拡
大を行うことができ、両パターンの線幅を合致させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第２３図は本発明に係るパターン検査装置のブロック図
である。設計情報に基づいて形成された被検査パターン
を有するレチクル、マスク等の被検査物５０は、移動ス
テージ５１上に載置されている。被検査パターン全体の
一部である小領域内に存在する被検査パターンが、−次
元１像素子を含む撮像装置５２によって１像される。こ
の１像は、ステージ装置５１が被検査物５０を一方向に
移動し、描像装置５２がその移動方向と垂直に読取走査
することによって得られる。揚傷装置５２から得られた
アナログ画像情報は、２値化回路５３に出力される。２
値化回路５３は、アナログ画像情報を描像装置５２の１
走査線当り５１２回サンプリングし、サンプリングした
アナログ画像情報のレベルを２値化して、被検査画像情
報としての２値画像情報を得る。この被検査画像情報は
５１２ＸＮ（Ｎは移動ステージの移動距離や撮像装置の
走査間隔等により変化する数値）画素の時系列画像デー
タであり、各画素（ビット）が論理「ｌ」　（クロムに
よりパターンが形成されている部分）又は論理「０」　
（パターンが形成されていない部分）となる、この被検
査画像情報は検査回路５４に出力される。

一方、計算器５５は、描像装置５２で撮像した被検査パ
ターンの小領域に対応する参照画像情報を、外部記憶装
置５６から読み取り、パターン変形回路１に出力する。

変形回路１は、計算ａ５５からの参照画像情報に処理を
加え、参照画像情報が表す参照パターンを拡大または縮
小させ、処理後の参照画像情報を検査回路５４に送る。

検査回路５４は、互いに同期した状態で時系列的に入力
されてくる被検査画像情報と参照画像情報とを比較し、
両画像情報の示すパターンに欠陥とみなすべき相違があ
ると、欠陥情報を計算器５５に出力する。計算機５５は
、この欠陥情報を外部記憶装置５６に送り、そこに記憶
させる。

計算機５５は、欠陥検査を適正に進行させるために各部
の制御を行う０例えば、ステージ装置５１の駆動制御信
号や、パターン変形回路ｌにおける拡大縮小処理の制御
するための指令信号ＣＯＭを発生する。

次にパターン変形回路１の構成について説明する。第１
図において、１は全体としてパターン変形回路を示し、
拡大、又は縮小処理をすべきパターンを表す１ビツトの
参照画像情報ＰＴ、、が拡大縮小切換回路２を介してパ
ターン記憶部３にシリアルに入力される。ここで参照画
像情報ＰＴ、。

は、第２図（Ａ）に示すように、１水平走査ラインＳＣ
について５１２画素分の画素データをもつマスク画像情
報によって構成され、かくしてパターン画像ＰＴを構成
する論理「１」又はｒＯＪレベルの画素データでなる参
照画像情報ＰＴ＋ｓｘが、同期信号に同期してシリアル
にパターン記憶部３に順次入力される。

この実施例の場合パターン記憶部３は、８列の５１２ビ
ツト構成の直列入力直列出力形シフトレジスタＳＲＩ、
ＳＲ２・旧・・ＳＲ８を縦続接続した構成を有する。そ
して拡大縮小切換回路２から入力される参照画像情報Ｐ
ＴＩＮＸをそのまま第１の出力情報ｐ’ｒｏ＋として送
出すると共に、各レジスタＳＲＩ、ＳＲ２・・・・・・
ＳＲ８の出力端に得られる２値画像情報を第２、第３・
・・・・・第９の出力画像情報ＰＴｏｚ、ＰＴ、！・・
・・・・ＰＴ６９として送出する。

かくしてパターン記憶部３は、９ライン分のパターン画
像情報ｐ’ｒｏ＋、Ｐ’ｒ＋＋ｚ・・・・・・ＰＴｏｑ
を一斉に切出し部４の対応するレジスタ５ＲＩＩ、５Ｒ
１２・・・・・・５Ｒ１９に送出する。

切出し部４のシフトレジスタ５ＲＩＩ、５ＲＩ２・・・
・・・５Ｒ１９は、それぞれ９ビツトの直列入力並列出
力形シフトレジスタで構成され、各ビットの記憶内容（
すなわち９Ｘ９−８１画素分のデータ）を並列的に局所
画像データＰＴ、として送出する。ここで切出し部４は
、第３図に示すようにパターン記憶部３に記憶されてい
る画素データを、水平方向にＨｌ−９画素をもち、かつ
垂直方向にＶｌ−９画素をもつ局所矩形領域ＥＲを単位
に順次切り出すように動作する。

すなわち、パターン記憶部３は、参照画像情報ＰＴＩＮ
（第２図（Ａ））の各画素データが走査ラインＳＣに沿
って走査されるような順序でパターン記憶部３に到来し
たとき、この参照画像情報ＰＴＩＮが表すパターン画像
ＰＴの画素データを、第２図（Ｂ）に示すように、１８
０°回転させるような配列に並べ換えて記憶することに
なる。そして切出し部４は、この回転されたパターンＰ
Ｔの画素データを、９Ｘ９画素の局所矩形領域ＥＲを窓
にして、矢印ａ１に示す方向（水平方向）に順次切り出
しながら取り込んで行く、この切出し走、査は、矢印ａ
２の方向（垂直方向）に１画素だけ移っては繰り返され
る。

尚、この９Ｘ９画素で構成された局所矩形領域ＥＲ内の
ある画素を特定するために、第３図に示すように、局所
矩形領域ＥＲの各画素に座標値（行数１桁数）として、
１〜９の番号と、Ａ−１のアルファベットとをそれぞれ
割り当てる０例えば、左上角の画素は（１，Ａ）　、中
心の画素は（５，Ｅ）　、右下角の画素は（９，Ｉ）の
座標となる。

このようにして切り出された局所画像データＰＴ１は、
１画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、１画素拡大縮
小用テンプレート回路６ｂ、２画素拡大縮小用テンプレ
ート回路７．３画素拡大縮小用テンプレート回路８．４
画素拡大縮小用テンプレート回路９．０．５画素拡大縮
小用テンプレート回路１０．１．５画素拡大縮小用テン
プレート回路１）．２．５画素拡大縮小用テンプレート
回路１２．３．５画素拡大縮小用テンプレート回路１３
、及び原画像データ抽出回路１４に与えられる。

１画素拡大縮小用テンプレート回路６ａは、第４図に示
すように、切り出された局所画像データＰＴ、のうち、
ハツチングを施した座標（５゜Ｄ）、（４，２）、（６
，Ｅ）、（５，Ｆ）に位置する４画素分のデータを入力
として論理演算を行い、その結果のデータを出力する。

この論理演算の内容は、論理和演算であり、４画素分の
入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１」レベル
となれば、論理ｒｌＪの付加データを出力する。

かくして第４図において、論理「１」レベルの参照画像
情報が、座標（５’、Ｄ）、（４，Ｅ）、（６，Ｅ）、
（５，Ｆ）に入力して来る度に、テンプレート回路６ａ
の出力端子から論理「１」の出力Ｄ　ＡＤｌｍが選択合
成回路１５に送られる。

１画素拡大縮小用テンプレート回路６ｂは、第５図に示
すように、切り出された局所画像データＰＴ、のうち、
ハツチングを施した座標（４゜Ｄ）、（６，Ｄ）、（４
，Ｆ）、（６，Ｆ）に位置する４画素分のデータを入力
として論理演算を行い、その結果のデータを出力する。

この論理演算の内容は、論理和演算であり、４画素分の
入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１」レベル
となれば、論理「１」の付加データを出力する。

かくして第５図において、論理「１」レベルの参照画像
情報が、同図のハツチングを付した４つの座標に入力し
て来る度に、テンプレート回路６ｂの出力端子から論理
ｒｌＪの出力ＤＡＩＩ１）＋が選択合成回路１５に送ら
れる。

２′画素拡大縮小用テンプレート回路７は、第６図に示
すように、切り出された局所画像データＰＴ１のうち、
ハツチングを施した１６の座標、すなわち（４，Ｃ）、
（５、Ｃ）、（６，Ｃ）、（３，Ｄ）　　、　（４，Ｄ
）　　、　（６，Ｄ）　　、　（７゜Ｄ）　、　（３，
Ｅ）　　、　（７，Ｅ）　　、　（３，Ｆ）　　、（４
，Ｆ）　　、　（６，Ｆ）　　、　（７，Ｆ）　　、　
（４゜０）、（５，Ｇ）、（６，Ｇ）に位置する画素の
データを人力として論理演算を行い、その結果のデータ
を出力する。この論理演算の内容は、論理和演算であり
、１６画素分の入力のうち、少なくとも１つの入力が論
理「１」レベルとなれば、論理「１」の付加データを出
力する。かくして第６図において、論理「１」レベルの
参照画像情報が、同図のハンチングを付した１６の座標
の画素に入力して来る度に、テンプレート回路７の出力
端子から論理「１」の出力ＤＡ、が選択合成回路１５に
送られる。

３画素拡大縮小用テンプレート回路８は、第７図に示す
ように、切り出された局所画像データＰＴ１のうち、ハ
ンチングを施した１６の座標、すなわち（４，Ｂ）、（
５，Ｂ）、（６，Ｂ）、（３，Ｃ）、（７，Ｃ）、（２
，Ｄ）、（８゜Ｄ）、　（２，Ｅ）　　、　（８，Ｅ）
　　、　（２，Ｆ）　　、（８，Ｆ）　　、　（３，Ｇ
）　　、　（７，Ｇ）　　、　（４゜Ｈ）、（５，Ｈ）
、（６，Ｈ）に位置する画素のデータを入力として論理
演算を行い、その結果のデータを出力する。この論理演
算の内容は、論理和演算であり、１６画素分の入力のう
ち、少なくとも１つの入力が論理「１」レベルとなれば
、論理「１」の付加データを出力する。かくして第７図
において、論理「１」レベルの参照画像情報が、同図の
ハンチングを付した１６の座標の画素に人力して来る度
に、テンプレート回路８の出力端子から論理「１」の出
力ＤＡ６２が選択合成回路１５に送られる。

４画素拡大縮小用テンプレート回路９は、第８図に示す
ように、切り出された局所画像データＰＴＩのうち、ハ
ツチングを施した３２の座標、すなわち（３，Ａ）、（
４，Ａ）、（５，Ａ）、（６，Ａ）、（７’、Ａ）、（
２，８）、（３゜Ｂ）、（７，Ｂ）、（８，８）、（１
，Ｃ）、（２，Ｃ）、（８，Ｃ）、（９，Ｃ）、（１゜
Ｄ）、　（９，１））　　、　（１，Ｅ）　　、　（９
，Ｅ）　　、（１，Ｆ）　　、　（９，Ｆ）　、　（１
，Ｇ）　、　（２゜Ｇ）、　（８，Ｇ）　、　（９，Ｇ
）　、　（２，Ｈ）　、（３，Ｈ）　、　（７，Ｈ）、
　（８，Ｈ）、　（３゜■）、　（４，Ｉ）、　（５，
り、　（６，Ｉ）、（７，Ｔ）に位置する画素のデータ
を入力として論理演算を行い、その結果のデータを出力
する。

この論理演算の内容は、論理和演算であり、３２画素分
の入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１」レベ
ルとなれば、論理「１」の付加データを出力する。かく
して第８図において、論理「１」レベルの参照画像情報
が、同図の７トノチングを付した３２の座標の画素に入
力して来る度に、テンプレート回路９の出力端子から論
理「１」の出力Ｄ　Ａｌ１が選択合成回路１５に送られ
る。

０．５画素拡大縮小用テンプレート回路１０は、第９図
に示すように、切り出された局所画像データＰ　Ｔ　Ｉ
のうち、ハツチングを施した３つの座標、すなわち（５
，０）、（６，Ｄ）、（６，Ｅ）に位置する画素のデー
タを入力として論理演算を行い、その結果のデータを出
力する。この論理演算の内容は、論理和演算であり、３
画素分の入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１
」レベルとなれば、論理「１」の付加データを出力する
。

かくして第９図において、論理ｒｌＪレベルの参照画像
情報が、同図のハツチングを付した３つの座標の画素に
入力して来る度に、テンプレート回路１０の出力端子か
ら論理「１」の出力［）ａａｏ、ｓが選択合成回路１５
に送られる。

１．５画素拡大縮小用テンプレート回路１）は、第１０
図に示すように、切り出された局所画像データＰ　Ｔ　
＋　のうち、ハンチングを施した７つの座標、すなわち
（５，Ｃ）、（６，Ｃ）、（４゜Ｄ）、（６，Ｄ）、（
７，Ｄ）、（７，Ｅ）、（６，Ｆ）に位置する画素のデ
ータを人力として論理演算を行い、その結果のデータを
出力する。

この論理演算の内容は、論理和演算であり、７画素分の
入力のうち、少なくとも１つの人力が論理ｒｌＪレベル
となれば、論理「１」の付加データを出力する。かくし
て第１０図において、論理「１」レベルの参照画像情報
が、同図のハツチングを付した７つの座標の画素に入力
して来る度に、テンプレート回路１）の出力端子から論
理「１」の出力Ｄ　６０１．５が選択合成回路１５に送
られる。

２．５画素拡大縮小用テンプレート回路１２は、第１）
図に示すように、切り出された局所画像データＰＴ、の
うち、ハツチングを施した１）の座標、すなわち（４，
Ｂ）、（５，８）、（６゜Ｂ）、（７，Ｂ）、（３，Ｃ
）、（７，Ｃ）、（８，Ｃ）、（８，Ｄ）、（８，Ｅ）
、（８゜Ｆ）、（７，Ｇ）に位置する画素のデータを入
力として論理演算を行い、その結果のデータを出力する
。この論理演算の内容は、論理和演算であり、１）画素
分の入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１」レ
ベルとなれば、論理「１」の付加データを出力する。か
くして第１）図において、論理「１」レベルの参照画像
情報が、同図のハンチングを付した１）の座標の画素に
入力して来る度に、テンプレート回路１２の出力端子か
ら論理「１」の出力Ｄａｏｇ、ｓが選択合成回路１５に
送られる。

３．５画素拡大縮小用テンプレート回路１３は、第１２
図に示すように、切り出された局所画像データＰＴ、の
うち、ハンチングを施した１５の座標、すなわち（４，
Ａ）、（５，Ａ）、（６゜Ａ）、（７，Ａ）、（３，Ｂ
）、（７，Ｂ）、（８，Ｂ）、（２，Ｃ”）、（８，Ｃ
）、（９゜Ｃ）、（９，Ｄ＞、（９，Ｅ）、（９，Ｆ）
、（８，Ｇ）、（７，Ｈ）に位置する画素のデータを人
力として論理演算を行い、その結果のデータを出力する
。この論理演算の内容は、論理和演算であり、１５５画
素の入力のうち、少なくとも１つの入力が論理「１」レ
ベルとなれば、論理「１」の付加データを出力する。か
くして第１２図において、論理「１」レベルの参照画像
情報が、同図のハンチングを付した１５の座標の画素に
入力して来る度に、テンプレート回路１３の出力端子か
ら論理「１」の出力Ｄａｏ１．Ｓが選択合成回路１５に
送られる。

さらに原画像データ抽出回路１０は、中心画素、すなわ
ち座標（５，Ｅ）に来た画素のデータを抽出して原画像
信号ＯＲ３として選択合成回路１５に送る。

選択合成回路１５は、第２３図の計算機５５からコント
ロール部１６に与えられる指令信号ＣＯＭに対応して得
られる選択制御信号Ｃ０ＮＴ１によってパターンの拡大
縮小をしない場合には、原画像データ抽出回路１４の原
画像信号ＯＲ３を選択して、そのまま選択出力データＤ
　ＳｔＬとして送出する。

これに対して１画素分の拡大（又は縮小）処理をする場
合、選択制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５
は、原画像データ抽出回路１０の出力ＯＲ３と、１画素
拡大縮小用テンプレート回路６ａ、６ｂから得られるデ
ータ付加出力ＤＡＤＩいＤＡＤｌｋ　　とを選択して、
それら３者の論理和を選択出力データＤ　ＳｔＬとして
送出する。

また２画素分の拡大（又は縮小）処理をする場合、選択
制御信号Ｃ０ＮＴ１によって選択合成回路１５は、原画
像データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、゛１画素、２画
素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、７のデータ付加出
力ＤＡＤｌイＤａｏｔとを選択して、それら３者の論理
和を選択出力データＤ、Ｌとして送出する。

さらに３画素分の拡大（又は縮小）処理する場合、選択
制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５は原画像
データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、１画素、２画素、
３画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、７．８の出力
ＤＡＩｌｌｉ、Ｄ　ＡＯ２、Ｄ　Ａ１）３とを選択して
、それら４者の論理和でなる選択出力データＤ、。を送
出する。

さらに４画素分の拡大（又は縮小）処理をする場合、選
択制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５は、原
画像データ抽出回路１４の出力０Ｒ３Ｌ画素、２画素、
３画素、４画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、７．
８．９のデータ付加出力ＤＡ□いＤＡ１）！　、ＤＡｏ
ｚ　、Ｄａ。４を選択して、それら５者の論理和でなる
選択出力データＤ　ＳｔＬを送出する。

０．５画素分の拡大（又は縮小）処理をする場合、選択
制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５は、原画
像データ抽出回路１４の出力ＯＲ８と、０．５画素拡大
縮小用テンプレート回路１０から得られるデータ付加出
力Ｄ　Ａｏｏ、　Ｓとを選択して、それら２者の論理和
を選択出力データＩ）ｓｔ、として送出する。

また１、５画素分の拡大（又は縮小）処理をする場合、
選択制御信号Ｃ０ＮＴ１によって選択合成回路１５は、
原画像データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、１画素、１
．５画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、１）のデー
タ付加出力Ｄ　Ａ　Ｄ　Ｉ　ａ、ＤＡＤｌ、Ｓとを選択
して、それら３者の論理和を選択出力データＩ）ｓｉｔ
として送出する。

さらに２．５画素分の拡大（又は縮小）処理する場合、
選択制御信号Ｃ０ＮＴ１によって選択合成回路１５は、
原画像データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、１画素、２
画素、２．５画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ１７
．１２の出力ＤＡＤｌｌ１％Ｄ、。ｔ　、Ｄ＠６１．５
　とを選択して、それら４者の論理和でなる選択出力デ
ータＤ　１！Ｌを送出する。

３．５画素分の拡大（又は縮小）処理をする場合、選択
制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５は、原画
像データ抽出回路１４の出力ＯＲ８と、１画素、２画素
、３，５画素拡大縮小用テンプレート回路６ａ、７．１
３のデータ付加出力ＤＡＤＩいＤ　ａｎｔ　％　Ｄ　Ａ
１）ｌ　Ｓを選択して、それら４者の論理和でなる選択
出力データＤ　ＳＥＬを送出する。

この選択出力データＤ、。は、拡大縮小切換回路１７を
通じて拡大縮小出力情報ＰＴ６１）？として送出される
。

第１図の場合、拡大縮小切換回路２及び１７として、例
えば第１３図に示す構成のものを適用し得る。すなわち
拡大縮小切換回路２．１７は、それぞれコントロール部
１６から送出される拡大縮小切換信号Ｃ０ＮＴ２によっ
て切換動作する切換回路３１を有し、拡大処理モードの
とき、切換回路３１を非反転出力ｉＢａ側に切り換える
ことにより、入力信号ＩＮをそのまま出力信号ＯＵＴと
して出力させる。これに対して縮小処理モードのとき、
切換回路３１を反転出力＠ｂ側に切り換えて入力信号Ｉ
Ｎを反転回路３２において論理レベルを反転した後出力
信号ＯＵＴとして送出する。

パターン変形回路１において拡大縮小処理の制御するた
めの指令信号ＣＯＭは、第１図の計算機５５によって作
成される。計算機５５は、被検査画像情報と参照画像情
報とを比較することにより対応するパターン同士の大き
さの差が何画素であるかを測定し、その測定結果に応じ
て指令信号ＣＯＭを切り換える。製造工程における被検
査パターンの拡大または縮小の量は、パターン全面にわ
たってほぼ均一であるので、この大きさの差の測定は、
１カ所を測定することで足りる。この指令信号ＣＯＭに
応じてコントロール部１６は、被検査パターンと参照パ
ターンとの大きさの差に対応した拡大縮小処理を選択合
成回路１５に選択させる選択制御信号Ｃ０ＮＴｌを発生
する０例えば、３画素の差があれば、１．５画素の拡大
縮小処理の出力、すなわち原画像データ抽出回路１４の
出力ＯＲ３と、１画素、１．５画素拡大縮小用テンプレ
ート回路６ａ、１）のデータ付加出力Ｄ　Ａ　Ｏｌ　ｓ
　％ＤＡＤ１．Ｓとの論理和が選択出力データＤＩＬと
して選択される。

〔以下余白〕

以下、本実施例の動作を説明する。

説明を簡単にするために、時系列的に入力してくる参照
画像情報ＰＴＩＮＸのうち１ビツトのみが論理「１」で
ある場合、すなわち参照画像情報ＰＴ１）１）１が１×
１画素のパターンを表現している場合であり、その１ビ
ツトの情報が、５１２Ｘ８ピツトの容量を有するパター
ン記憶部３の各ビットを順次ラスク走査により巡回して
ゆくものとする。そしてこの参照画像情報ＰＴＩＮＸに
拡大処理を施さない場合と、２画素の拡大処理を施す場
合と、本発明に係る１、５画素の拡大処理を施す場合と
についてする。

まず、拡大処理を施さない場合の動作について説明する
。この場合は、コントロール部１６の選択制御信号Ｃ０
ＮＴｌによって選択合成回路１５が原画像データ抽出回
路１４の出力ＯＲ３のみを選択し、選択出力データＤ　
ＳＥＬとして送出されるので、結果として第１４図に示
すようなテンプレートを参照画像情報に当てはめること
になる。

同図において、１ビツトの参照画像情報がハツチングを
付した座標（５，Ｅ）を通過すると、同時に論理「１」
の出力がデータＤ　ＳｔＬとして選択合成回路１５から
出力される。従って、拡大縮小出力情報ＰＴｏｕｔを切
出回路４と同様の局所矩形領域ＥＲを単位に順次切り出
すように動作するメモリに格納し、論理「１」のビット
が現れた座標の画素をハンチングにより視覚化すると、
第１４図に示すようになる。この図から明らかなように
１×１画素の参照画像情報は、座標（５，Ｅ）の中心画
素において、変形されることなくそのまま１画素のパタ
ーンとして表現される。

２画素の拡大が選択されると、コントロール部１６の選
択制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５が原画
像データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、１画素、２画素
拡大縮小用テンプレート回路６ａ、７のデータ付加出力
Ｄ　Ａ１）ｌａ、ＤＡ１）２とを選択して、それら３者
の論理和を選択出力データＤ　ＳＱＬとして送出するの
で、結果として第１５図に示すような合成テンプレート
を参照画像情報に当てはめることになる。同図において
、１ビツトの参照画像情報がハツチングを付した座標（
５゜Ｅ）、（５，Ｄ）、（４，Ｅ）、（６，Ｅ）、（５
，Ｆ）、（４，Ｃ）、（５，Ｃ）、（６゜０）、（３，
Ｄ）、（４，Ｄ）、（６，Ｄ）、（７，Ｄ）、（３，Ｅ
）、（７，Ｅ）、（３゜Ｆ）、（４，Ｆ）、（６，Ｆ）
、（７，Ｆ）、（４，Ｇ）、（５，Ｇ）、（６，Ｇ）を
通過すると、同時に論理「１」の出力がデータＤ　Ｍｔ
Ｌとして選択合成回路１５から出力される。従って、拡
大縮小出力情ｆＩＰ　Ｔ　ｏｕｔをもう一度切出図路４
と同様のメモリに格納し、論理「１」のビットが現れた
座標の画素をハツチングにより視覚化したとすると、第
１５図と同じパターンとなる。実際には、第２図（Ａ）
、ＣＢ）に示した場合と同じ理由で、パターンは１８０
°反転しているのだが、第１５図のパターンは左右上下
が対象であるので外観上の変化はない、第１４図と比較
すれば明らかなように、原画像データに対応する座標（
５゜Ｅ）の中心画素の上下左右に２画素ずつ拡大された
パターンとして表現される。

１．５画素の拡大が選択されると、コントロール部１６
の選択制御信号Ｃ０ＮＴｌによって選択合成回路１５が
原画像データ抽出回路１４の出力ＯＲ３と、１画素、１
．５画素拡大縮小用テンプレート回路ｓａ、ｉｔのデー
タ付加出力ＤＡＤ１．、Ｄａｎｔとを選択して、それら
３者の論理和を選択出力データＤ、。として送出するの
で、結果として第１６図に示すような合成テンプレート
を参照画像情報に当てはめることになる。同図において
、１ビツトの参照画像情報がハツチングを付した座標（
５，Ｅ）、（５，Ｄ）、（４，Ｅ）、（６゜Ｅ）、（５
，Ｆ）、（５，Ｃ）、（６，０）、（４，Ｄ）、（６，
Ｄ）、（７，０）、（７゜Ｅ）、（６，Ｆ）を通過する
と、同時に論理「ｌ」の出力がデータＤ　ＳｔＬとして
選択合成回路１５から出力される。従って、拡大縮小出
力情報ＰＴＯＩＩ？を切出回路４と同様のメモリに格納
し、論理「１」のビットが現れた座標の画素をハツチン
グにより視覚化すると、第１７図に示すようになる。第
２図（Ａ）、（Ｂ）に示した場合と同じ理由で、第１６
図と比べてパターンは１８０°反転している。第１４図
と比較すれば明らかなように、原画像データに対応する
座標（５，Ｅ）の中心画素に対して左下側は２画素ずつ
拡大された情報として表現され、右上側は１画素ずつ拡
大されたパターンとして表現される。

この拡大処理が第２５図で説明した従来技術の欠点を解
決しうろことを、第１８図を用いて説明する。参照画像
情報ＰＴＩＮＭが第２５図に示すような水平方向に伸び
る線幅１画素のパターンを表現しており、これに１．５
画素の拡大処理を施す場合について想定してみると、そ
の拡大された参照画像情報すなわち拡大縮小出力情報Ｐ
Ｔｏａアを切出回路４と同様のメモリに格納し、論理ｒ
ｌＪのビットが現れた座標の画素をハツチングにより視
覚化すると、第１８図に示すように、原画像データＯＲ
３に対応する座標（１，Ｅ）〜（９゜Ｅ）の線幅１画素
のパターンに対して、上側に２画素、下側に１画素拡大
した参照パターンＰｒ６となる。第２５図で説明したよ
うに、被検査パターンＰｉの線幅Ｗｉが４画素であるの
に対し、拡大処理前の参照画像情報に対応する参照パタ
ーンＰｒ３の線幅Ｗ　ｒ　３が１画素で、その線幅の差
が３画素の場合は、第１８図に示すように、上側に１画
素、下側に２画素の拡大がなされる１、５画素の拡大処
理を行った上、被検査パターンに対応する情報と拡大さ
れた参照パターンＰｒ６に対応する情報とが、検査回路
５４に入力する際のタイミングを整合させて、両パター
ンの位置的対応をとりさえすれば、両パターンの線幅の
差はなくなるので、欠陥の判定がなされることがなくな
る。

同様に両パターンの線幅の差が、１画素であるときには
、０．５画素の拡大処理を、５画素であるときには２．
５画素の拡大処理を、７画素であるときには３．５画素
の拡大処理を行えば良い。

これに対して参照画像情報ＰＴＩＮを縮小する縮小モー
ドで動作させる場合には、コントロール部１６の選択制
御信号Ｃ０ＮＴｌによって、拡大縮小回路２．１７は縮
小側切換端す側に切り換えられる。従って、拡大縮小回
路２は、参照画像情報ＰＴ、、の論理レベルを反転させ
、参照画像情報ＰＴＩｏとして送出する。この参照画像
情報ＰＴＩＭ８は、拡大の場合と同様に処理される。そ
の後、選択合成回路１５から得られる選択出力Ｄ　ＳＱ
Ｌの論理レベルは、拡大縮小回路１７において再び反転
されて拡大縮小出力情報ＰＴｏｕｔとして送出される。

例えば、第１９図に示すような論理「１」の画素データ
で成る６×６画素の参照パターンに対応する参照画像情
報ＰＴＩＮが入力され、被検査画像情報に対応する被検
査パターンが第１４図に示すような１×１画素のパター
ンであった場合、両パターンの大きさの差は縦横５画素
ずつである。これを被検査パターンに整合するべく縮小
するためには２．５画素の縮小処理を行えば良い、この
参照画像情報Ｐ　Ｔ　＋□は、拡大縮小回路２において
論理レベルが反転され、第２０図に示すような６×６画
素が白く抜けるパターンに変換される。この参照画像情
報ＰＴＩＮＩＩは切出回路４を経て、各拡大縮小用テン
プレート回路に入力される０選択制御信号Ｃ０ＮＴｌに
よって選択合成回路１５は、原画像データ抽出回路１４
の出力ＯＲ３と、１画素、２画素、２．５画素拡大縮小
用テンプレート回路６ａ、７．１２の出力Ｄａ＋＋＋イ
Ｄａｏｚ　、ＤＡＤ２８．とを選択して、それら４者の
論理和でなる選択出力データＤ　ＳｔＬを送出するので
、結果として第２１図に示すような合成テンプレートを
参照画像情報に当てはめることになる。同図において、
１ビツトの参照画像情報がハンチングを付した座標（５
、Ｅ）、（５，Ｄ）、（４，Ｅ）、（６゜Ｅ）、（５，
Ｆ）、（４，Ｃ）、（５，Ｃ）、（６，Ｃ）、（３，Ｄ
）、（４，Ｄ）、（６゜Ｄ）、（７，Ｄ）、（３，Ｅ）
、（７，Ｅ）、（３，Ｆ）、（４，Ｆ）、（６，Ｆ）、
（７゜Ｆ）、（４，Ｇ）、（５，Ｇ）、（６，Ｇ）、（
４，Ｂ）、（５，８）、（６，Ｂ）、（７゜Ｂ）、（３
，Ｃ）、（７，Ｃ）、（８，Ｃ）、（８，Ｄ）、（８，
Ｅ）、（８，Ｆ）、（７゜Ｇ）を通過すると、同時に論
理「１」の出力がデータＤ、。として選択合成回路１５
から出力される、従って、この出力を拡大縮小切換回路
１７で反転した拡大縮小出力情報ＰＴｏｕｔを切出回路
４と同様のメモリに格納し、論理「１」のビットが現れ
た座標の画素をハンチングにより視覚化すると、第２２
図に示すように座標（５，Ｅ）の中心画素に位置した論
理「１」のパターンとして表現され、被検査パターンの
大きさと合致する。

本実施例によれば、被検査パターンと参照パターンとの
大きさの差が奇数画素であっても、適正な拡大・縮小処
理が行えるものである。また、この場合に第１４図と第
１７図とを比較すれば明らかなように、第１４図に示さ
れ゛た拡大処理前のパターンの重心点が座標（５，Ｅ）
の画素の重心点にあるのに対し、第１７図に示された縮
小処理後のパターンの重心点は座標（５，Ｅ＞の画素の
右上の頂点にある。また第１９図と第２２図とを比較す
れば明らかなように、第１９図に示された縮小処理前の
パターンの重心点が座標（５，Ｅ）の画素の右上の頂点
にあるのに対し、第１６図に示された縮小処理後のパタ
ーンの重心点は座標（５，Ｅ）の画素の重心点にある。

これに例示されるように、０．５画素、１．５画素、２
．５画素、３．５画素の拡大または縮小処理を行った場
合、処理前後のパターンの重心点の移動方向は常に左下
４５°の方向で、その量も左方向、下方向それぞれ０．
５画素ずつのなるように各テンプレート回路の配列が設
定しである。このように処理後の参照パターンの移動方
向とその量は統一されているから、検査回路５４で被検
査画像情報と参照画像情報との同期を確保するためには
、０゜５画素の端数を持つ拡大または縮小処理のどれが
行われても、その実行に応動して、被検査パターンと１
ｉ像装置５２との相対位Ｉに一定のオフセットを加える
べくステージ５１の駆動を制御し、７参照パターンの移
動に合わせる等の対策をとれば良い。

【発明の効果〕

以上のように本発明のパターン検査装置は、参照パター
ンの大きさを拡大または縮小する処理を行つてから、前
記検査手段に送るパターン変形手段（１）を有し、該変
形手段（１）は、拡大または縮小する量を上下両側また
は左右両側を合わせて奇数画素にできるものであるから
、被検査パターンと参照パターンとの差が奇数画素であ
っても、参照パターンの大きさを被検査パターンのそれ
に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパターン変形回路の一実施例を示
すブロック図、第２図は切出し部の切出し動作の説明に
供する路線図、第３図は第２図の切出し動作によって得
られる局所矩形領域を表す路線図、第４図ないし第１２
図は各種拡大縮小テンプレートを示す路線図、第１３図
は拡大縮小切換回路の回路図、第１４図は拡大処理前の
参照パターンを例示する路線図、第１５図は２画素拡大
縮小時の合成テンプレートを示す路線図、第１６図は１
．５画素拡大縮小時の合成テンプレートを第示す路線図、渉１７図、第１８図は１．　５画素拡大縮
小処理後のパターンを例示する路線図、第１９図は縮小
処理前の参照パターンを例示する路線図、第２０図は縮
小処理の過程で作成される反転パターンを例示する路線
図、第２１図は２．５画素拡大縮小時の合成テンプレー
トを示す路線図、第２２図は２．５画素拡大縮小処理後
のパターンを示す路線図、第２３図は本発明によるパタ
ーン検査回路を示すブロック図、第２４図、第２５図は
従来技術を説明するための路線図である。〔主要部分の符号の説明〕

Claims

【特許請求の範囲】

（１）設計情報に基づいて形成された被検査パターンを
有する被検査物を撮像して、該被検査パターンに対応す
る被検査画像情報を出力する被検査画像情報発生手段と
、前記設計情報を前記被検査画像情報と比較しうる形に処
理して参照画像情報として出力する参照画像情報発生手
段と、前記被検査画像情報と前記参照画像情報とを比較して、
その結果から前記被検査パターンの欠陥を検出する検査
手段とを有するパターン検査装置において、前記参照画像情報が表すパターンの大きさを拡大または
縮小する処理を行ってから、前記検査手段に送るパター
ン変形手段を有し、該変形手段は、拡大または縮小する
量を上下両側または左右両側を合わせて奇数画素にでき
ることを特徴とするパターン検査装置。