JPS6240146A - 荷電ビ−ムパタ−ン欠陥検査装置 - Google Patents

荷電ビ−ムパタ−ン欠陥検査装置

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JPS6240146A
JPS6240146A JP60179012A JP17901285A JPS6240146A JP S6240146 A JPS6240146 A JP S6240146A JP 60179012 A JP60179012 A JP 60179012A JP 17901285 A JP17901285 A JP 17901285A JP S6240146 A JPS6240146 A JP S6240146A
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JP
Japan
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memory
scanning
charged beam
arithmetic unit
image
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JP60179012A
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Susumu Takeuchi
晋 竹内
Koichi Moriizumi
森泉 幸一
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G06T7/001Industrial image inspection using an image reference approach
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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、荷電ビームパターン欠陥検査装置に関し、特
にマスク・ウェハ上の微細パターン検査装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来この種の装置としては、第4図に示すものがあった
。図において、11は制御演算装置、13は画像メモリ
及び画像演算器、14は被検査試料24を移動させるス
テージ制御回路、15は検査データの格納された補助記
憶装置、21は光源、22は照射区画成形のための絞り
、23は収束レンズ、25はイメージセンサである。
次に動作について説明する。光#i21がら放出された
光は、絞り22で成形され、収束レンズ23で収束され
、被検査試料24上に照射される。
被検査試料24上のパターンに応じた明部と暗部を持つ
透過光は、イメージセンサ25上に照射され、各画素上
の光の強度に応じて信号が読み出され、画像メモリ13
に格納される。格納された画像データはその後フィルタ
リング、スムージング。
二値化などの処理が行なわれる。また検査用バクーンデ
ータは補助記憶装置15から読み出され、別の画像メモ
リに格納される。この2枚の画像メモリ上の値を比較す
ることにより、欠陥を抽出し、ステージ位置との計算か
ら、被検査試料上の欠陥位置を操作者に知らせる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のパターン欠陥検査装置は以上のように構成されて
いるので、取得したパターンのエツジは光の波長程度に
ぼけるが、画像処理をすることにより精度は向上してき
ていた。ところが、加工技術が進むにつれてパターンが
m細になり、パターン幅はサブミクロン領域に入り、光
学的手法では精度の限界に近づいている。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、パターンの微細化に順応した高精度の荷電
ビームパターン欠陥検査装置を提供することを目的とし
ている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る荷電ビームパターン欠陥検査装置は集束
荷電ビーム装置と、走査・同期信号発生器と、二次元画
像メモリ及び該メモリに対する演算器と、ステージ制御
回路と、補助記憶装置と、これらを制御する演算装置と
を備えたものである。
〔作用〕
この発明においては、光源として高分解能性を存する荷
電ビームを用い、その検出信号の読取りを走査・同期信
号発生器と二次元画像メモリによってビームの走査と同
期してA/D変換を行うことにより可能にし、専用の画
像演算器により画像データからエツジを抽出し、−次微
分及び二値化処理を施したデータと、補助記憶装置が読
み出した検査データとを比較することにより、パターン
欠陥検出が行なわれる。
[実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例による荷電ビームパターン欠
陥検査装置の全体の構成を示し、図において、11は制
御演算装置、12は走査・同期信号発生器、13は二次
元画像メモリ及び画像演算器、14はステージ制御回路
、15は検査データを格納する補助記憶装置、16は走
査信号、17は同期信号、18は検出信号、19は検査
データの流れ、31は電子ビームガン、32は加速重視
、33はアパーチャ、34は集束レンズ、35は偏向電
極、36は反射電子検出器、37は被検査試料、38は
被検査試料37を保持するステージである。
また、二次元画像メモリ及び画像演算器13の構成を第
2図に示す。図において、41はメモリアドレス発生回
路、42は一次微分回路、43は二値化回路、44は差
演算回路、45はA/D変換器、51は入力画像データ
用メモリ、52は中間演算結実用メモリ、53は検査デ
ータ格納用メモリ、54は結果格納用メモリ、18は入
力画像信号、19は検査データ、17は同期信号である
次に本実施例装置の動作原理を説明する。
第1において、電子ビームガン31から発せられた電子
は、加速電極32で加速され、アパーチャ33で成型さ
れて集束レンズ34により集束され、被検査試料37上
へ照射される。この時、走査・同期信号発生器12は走
査信号16を偏向電極35へ送り、同期信号17を二次
元画像メモリ及び画像演算器13へ送る。
次に二次元画像メモリ及び画@演算器13の動作を第2
図を用いて説明する。走査と同時に生成される同期信号
17によりアドレス発生器41は入力用メモリ51のア
ドレスを発生し、入力画像信号18は同時にA/D変換
器45によりディジタル変換されて入力用メモリ51の
上記アドレスへ格納される。画像メモリの1フレ一ム分
の画像データ取込みが終了した後、アドレス発生器41
は入力用メモリ51を読み出すためのアドレスと、演算
用メモリ52へ書き込むためのアドレスとを発生し、−
次微分回路42ばそのアドレスを使用して入力用メモリ
51からデータを読み出し−次微分処理を行い、そのデ
ータを二値化回路43があるしきい値と比較し、二値化
を行い、そのデータを上記アドレスを使用して演算用メ
モリ52へ書き込む。
取込み及び微分・二値化の処理中、第1図に示した補助
記憶装置15から読み出された検査データは経路19を
経由して、第2図に示した検査データ格納メモリ53へ
転送される。
取込み及び微分・二値化処理と、検査データ格納とが終
了した後、第2図に示した差演算回路44は演算用メモ
リ52の内容から、キ★査データ格納メモリ53の内容
を引き、結果を51へ格納する。このメモリの読み書き
のためのアドレス信号は同様にアドレス発生器41によ
って発生される。
第3図に画像メモリ上のパターンの一例を示す。
61は取り込んだ入力画像であり、第2図に示したA/
D変換器45の量子化単位によって強度が複数段階に分
かれている。例えば、3bitのA/D変換器であれば
、256段階の強度を持つ画像データである。この画像
データを一次微分して二値化したパターンが62であり
、このデータはエツジ部分が抽出され、“O”又は“1
”で表わされている。第2図に示した検査データ格納メ
モリ53上のパターンは第3図における63に相当し、
これも0”又は“1′の二値データで表わされている。
この検査データ63はマスク及びウェハ上のパターンを
形成するための設計データから作成され、輪郭線を両側
に2〜3画素分程度太くしたパターンである。
上記−次微分後二値化データから検査データ63を引く
と、欠陥部分64が抽出される。本欠陥部分は第2図に
示した結果格納メモリ54上では“1”の部分であり、
この部分を検出することにより、操作者に欠陥位置を知
らせる事が出来る。
このような本実施例装置においては、集束荷電ビーム装
置に二次元画像メモリと画像演算回路とを取り付けて、
取得した画像の一次微分及び二値化処理をしたデータと
検査データとを比較して、パターンの欠陥を検査するの
で、パターンの幅が微細となってもパターンの欠陥検査
を高精度にしかも高速に行うことができる。
なお、上記実施例では、光源に電子ビームガンを用いた
が、これはイオンビームガンを用いても、上記実施例と
同等の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、高分解能の集束荷電ビ
ーム照射装置を用い、試料のパターン検出信号を取込み
、検査データと比較するような構成としたので、高精度
・高速なパターン欠陥検査を行うことが出来る効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
像メモリ及び画像演算器の構成を示す図、第3図は欠陥
検査法を説明するための画像パターンの変化を示す図、
第4図は従来のパターン欠陥検査装置を示す図である。 11・・・制御演算装置、12・・・走査・同期信号発
生器、13・・・二次元画像メモリ及び画像演算器、1
4・・・ステージ制御回路、15・・・補助記憶装置。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走査用偏向電極又はコイルと、反射粒子又は二次
    粒子の検出器と、位置検出回路を含むステージ駆動装置
    とを備えた集束荷電ビーム照射装置と、走査・同期信号
    発生器と、 A/D変換及びアドレス信号発生回路を含む二次元画像
    メモリと該メモリに対する演算器と、上記ステージ駆動
    装置を制御するステージ制御回路と、 検査データを格納する補助記憶装置と、 上記走査・同期信号発生器、二次元画像メモリ、該メモ
    リに対する演算器、ステージ駆動装置及び補助記憶装置
    を制御する演算装置とを備えたことを特徴とする荷電ビ
    ームパターン欠陥検査装置。
  2. (2)上記メモリに対する演算器による演算は、ある1
    枚の画像に対し1次微分と2値化を行い、検査データを
    格納した他の1枚と差をとる処理であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の荷電ビームパターン欠陥
    検査装置。
JP60179012A 1985-08-14 1985-08-14 荷電ビ−ムパタ−ン欠陥検査装置 Pending JPS6240146A (ja)

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