JPS63124939A - パターン検査方法およびその装置 - Google Patents

パターン検査方法およびその装置

Info

Publication number
JPS63124939A
JPS63124939A JP61269617A JP26961786A JPS63124939A JP S63124939 A JPS63124939 A JP S63124939A JP 61269617 A JP61269617 A JP 61269617A JP 26961786 A JP26961786 A JP 26961786A JP S63124939 A JPS63124939 A JP S63124939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
inspection
photoresist
circuit
film thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61269617A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0617875B2 (ja
Inventor
Yukio Matsuyama
松山 幸雄
Hisafumi Iwata
岩田 尚史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61269617A priority Critical patent/JPH0617875B2/ja
Publication of JPS63124939A publication Critical patent/JPS63124939A/ja
Publication of JPH0617875B2 publication Critical patent/JPH0617875B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01N21/95607Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン検査方法にかかわシ、特に、半導体ウ
ェハ上に形成されたフォトレジストパターンの欠陥を検
出するのに好適な検査方法に関する。
〔従来の技術〕
LSIの回路パターンの形成に際し、ステッパ(縮小投
影露光装置)ではパターンの原版となるレチクル上のパ
ターンを繰シ返しウェハ上に焼き付けていく恵め、レチ
クル上あるいはステッパ光学系に異物が付着していると
、すべてのチップに欠陥が生じることになる。そこで、
レチクルを用いて半導体表面に焼付けたレジストパター
ンを検査することで、レチクルパターンの検査が行われ
ている。
従来、このレクチルパターンを露光現像されたフォトレ
ジストパターン上で検査するには、顕微鏡を用いた目視
による観察が行われていた。しかし、目視による検査は
、膨大な労力と時間および高度な熟練を必要とし、また
、作業者の個人差あるいは判断規準のばらつきや、欠陥
の見逃しなどがあり、半導体の高密度化、高集積化に伴
い、はとんど実施不可能な状態になってきている。この
ため、各種の7オトレジストパターン外観検査技術が提
案されている。
この外観検査の方法として、従来、1枚のレチクル上に
は複数個の同一チップパターンが描画されていることを
利用し、これをウエノ・上の7オトレジストに転写した
後、ウェハ上で2個のチップパターンを比較して、パタ
ーン欠陥を検出する方法が提案されている。しかし、半
導体の高集積化。
大面積化に伴い、1枚のレチクル上には1個のチップパ
ターンのみが描画されるようになりつつあシ、このよう
なチップパターンに対しては、上記の方法は適用できな
い。
そこで、このようなチップパターンの検査方法として、
ウェハ上のチップパターンに対し、例えばレチクル製造
時の設計パターンを手本パターンとして、両者を比較検
査する方法が考えられる。
この方法は、フォトマスクやレチクルパターンの外観検
査では、次のような理由で広く実用化されている方法で
ある。すなわち、フォトマスクやレチクルに透過照明を
行い、イメージセンサで撮像した場合、回路パターンは
非常に高いコントラストで撮像できるため、しきい値処
理によシ2値化データで表わされる設計パターンと容易
に比較検査できるためである。しかし、フォトレジスト
パターンは透明なパターンであるため、フォトレジスト
部分と下地のウェハ表面とのコントラストが非常に低く
、フォトマスクやレチクルパターンの場合に比べて設計
パターンとの比較は難しい。
上記の点を考慮して、フォトレジストパターンと設計パ
ターンとを比較検査する方法として、例エバ  ニス 
ビー アイ イー、第558 巻、オプチカル マイク
ロリソグラフィーIV(1985年)、第122頁から
第129頁(SPIE%Vo1.53B、0ptioa
l Miorolithographyrv (198
s ) pp 122−129)に記載されている方法
がある。この方法は、フォトレジストパターンをイメー
ジセンサで撮像する際に、光学フィルタを用いてウエノ
・からの反射光の波長を限定し、回路パターンとのコン
トラストを向上させるものである。フォトレジストは透
明薄膜であるため、光が入射すると、フォトレジスト表
面からの反射光と、フォトレジストを透過し下地との境
界面で反射した光とが干渉を起こし、このため、フォト
レジストの膜厚に応じて、ある波長の光は強めあい、他
のおる波長の光は弱めあう。そこで、前記光学フィルタ
の透過波長帯域を選択することにより、フォトレジスト
部分を暗く検出し、コントラストの高い画像を得ること
がでキ、フォトマスクやレチクルパターンの場合と同様
な手法により、容易に設計パターンとの比較検査が行え
るというものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、フォトレジストパターンの膜厚むらの
点に配慮がされておらず、膜厚むらのため場所によって
はコントラストが低下し、設計パターンとの比較検査が
できないという問題があった。
上記従来技術においては、検査するフォトレジストパタ
ーンの膜厚は均一でなければならない。
すなわち、フォトレジストを暗く検出するための光学フ
ィルタの特性は、そのフォトレジストの膜厚に依存して
おり、1チツプ内で膜厚にむらがある場合には、場所に
よって7オトレジスト部分のコントラストが低下し、し
きい値処理によりフォトレジスト部分のみを完全に2値
化することは困難となる。
一方、実際のLSI製造工程では、フォ)l/シスト塗
布時の膜厚むら、および現像時の膜厚むらなどが発生す
る。また、最近では膜厚よりも細い線幅の回路パターン
が存在するが、このようなパターンでは、幅の広いパタ
ーンに比べて膜厚は薄くなってしまう。
このため、上記従来技術では、1チツプ内でフォトレジ
ストパターンに膜厚むらがある場合、パターンを2値化
することができず、設計パターンとの比較検査ができな
い。
本発明の目的は、検査するフォトレジストパターンの膜
厚むらに影響されることなく、撮像したフォトレジスト
パターンと設計パターンとの比較検査が行える検査方法
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、フォトレジストバター/を撮像して得られ
る検査パターンと、設計データから得られる手本パター
ンとを比較して欠陥を検出する際に、手本パターン中で
パターンの存在する部分、すなわちレチクル上で光を遮
蔽する部分を検査禁止領域とし、手本パターンの中でパ
ターンの存在しない部分、すなわちレチクル上で光を透
過する部分のみを検査することにより、達成される。
手本パターンの中でパターンの存在しない部分は、ウェ
ハ上でフォトレジストが本来存在しない部分となる。そ
こで、このフォトレジストが本来存在しない部分のみを
検査し、フォトレジストが存在した場合に欠陥あシと判
定する。このとき、フォトレジストパターンの部分は、
設計パターンによシマスキングして検査禁止領域とする
ため、フォトレジストの膜厚むらが検査結果に影響を与
えることはない。
〔作用〕
フォトレジストパターンの欠陥は、前述したように、レ
チクル上あるいはステッパ光学系に付着した異物が原因
となって発生するものである。そのため、フォトレジス
トパターンに存在する欠陥は、第10図に示すように、
フォトレジストパターン10に対し、突起1、孤立点2
、短絡3など、本来フォトレジストが存在すべきではな
いところに余分なフォトレジストが残ってしまった欠陥
である。第11図に、第10図に示す欠陥を含む検査パ
ターンに対する手本パターンを示す。第12図は、第1
0図に示す検査パターンと第11図に示す手本パターン
とを重ね合わせたもので、ハツチングを施した部分が検
査禁止領域11、それ以外が検査領域12である。第1
2図かられかるように、検査領域12では、平坦でほぼ
−様な反射率をもつウェハ表面にフォトレジストパター
ンの欠陥部のみが存在しているため、容易にこれらの欠
陥を検出することが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。
第1図は本発明の一実施例に用いる欠陥検出回路の構成
を示すブロック図である。図において。
パターン検出器20で検出した検査パターンは、A/D
変換器21によ)、数ビットのディジタル信号の検査パ
ターン27に変換する。手本パターン発生器22では、
パターン発生器20に同期した手本パターン28を発生
する。検査パターン27と手本パターン28とを位置合
わせするため、位置ずれ検出器23によって手本パター
ン28と検査パターン27との位置ずれ量を求めた後、
位置ずれ補正回路24によシ手本パターン28をシフト
して、検査パターン27に位置合わせする。マスキング
回路25で、検査パターン27を、位置合わせの済んだ
手本パターン29によシマスキングした後、マスキング
回路25の出力を2値化回路26によシ2値化し、欠陥
とする。
ここで、パターン検出器20によって得られるフォトレ
ジストパターンの映像信号について説明する。第2図(
a)は検査パターンの一部分の断面を示したもので、ウ
エノS32上に7オトレジストパターン31が形成され
ている。平坦なフォトレジスト部分の面に垂直に入射し
た光53は、フォトレジスト表面あるいはフォトレジス
トとウェハとの境界面で反射し、入射してきた方向に戻
る。ウェハ表面に入射した光35も同様である。しかし
、フォトレジストパターンのエツジ部分に入射した光3
4は、フォトレジスト表面で反射した後ウェハ表面で再
度反射する光36と、フォトレジスト表面から屈折して
内部に入シ、ウェハとの境界面で反射する光37とにな
シ、入射方向に戻る光はない。このため、反射光の映像
信号を示す同図(b)のように、パターンのエツジ部分
は他の部分と比べて暗く検出される。
次に、第1図に示したマスキング回路25および2値化
回路26の動作について説明する。第3図は突起欠陥1
を含むフォトレジストパターン10を示したもので、第
4図(a)は第3図のA −A’部分の映像信号の波形
図であり、第2図に示したように、パターンエツジ部分
は暗く検出される。第2図(、)において、フォトレジ
ストパターン10a。
10bにそれぞれ対応する映像信号レベルが異なってい
るのは、パターン10aと10bとに膜厚差があること
を示している。同図(b)は手本パターンの映像信号の
波形図であシ、フォトレジストの部分が″1#、フォト
レジストのない部分が”0#となっている。第1図に示
したマスキング回路25では、手本パターンが“1 ″
のとき、検査パターンが取シ得る最大値(8ビツトの信
号の場合は″255″)を出力し、手本パターンが”0
″のときは、入力した検査パターンの値をそのまま出力
する。第4図(c)はマスキング回路25の出力の波形
図である。図かられかるように、正常なパターン部分は
、フォトレジストの膜厚によらず、すべて最大値となっ
ている。この信号を適当なしきい値v?Hで2値化した
ものが同図(d)であシ、図中”0″になっている部分
が欠陥を示している。
第5図は本実施例のマスキング回路25の具体的な一例
を示す構成図である。図では、検査パターンが8ビット
信号である場合を示してお)、マスキング回路は8個の
OR回路401〜408で構成されている。そして、手
本パターン29が“1 #のときは、出力は@255”
であり、”0#のときは、入力した検査パターンの値が
そのまま出力される。このように手本パターン29が”
1 “のときにその出力を最大値にすることにより、正
常なフォトレジストパターン部分を検査禁止領域とし、
次段の2値化回路26で欠陥が誤検出されるのを防ぐこ
とができる。本実施例によれば、数個のOR回路と2値
化回路だけで欠陥検出回路の要部が構成できるため、回
路の小形化が図れる。
第6図は本発明の他の実施例に用いる欠陥検出回路の構
成を示すブロック図である。本実施例においては、A/
D変換された検査パターン27を、エツジ検出回路50
を介してマスキング回路25に入力している。
以下、このエツジ検出回路50の動作を、第7図により
説明する。第7図は第3図と同様に、同図(a)は突起
欠陥1を含むフォトレジストパターン10を示し、同図
(b)は同図(a)のA −A’部分の映像信号の波形
図、同図(0)は対応する手本パターンを示す。さて、
検査パターンの映像信号は、エツジ検出回路50によシ
、例えば2次微分を行ってパターンエツジ信号51に変
換される。第7図(d)はこのパターンエツジ信号51
の波形図である。マスキング回路25は、このパターン
エツジ信号51を入力し、手本パターン29が“1 #
のときは、出力を“0#とじ、手本パターン29が1o
1のときは、入力したパターンエツジ信号51をそのま
ま出力する。第7図(8)はマスキング回路25の出力
の波形図である。この出力信号を2値化回路26により
、適当なしきい値V□で2値化したものが、同図(f)
の波形図であり、出力が“1”罠なっている部分が欠陥
を示している。
第8図は本実施例のマスキング回路26の具体的な一例
を示す構成図で、第5図の場合と同様、検査パターン(
パターンエツジ信号)が8ビット信号である場合を例に
示している。本回路は、第5図のOR回路401〜40
8をAND回路601〜608に代え、かつ手本パター
ン側の入力回路にNOT回路61を追加挿入したもので
、手本パターンが“1#のときは、出力は“0#にな)
、手本パターンが”0″のときは、入力がその!ま出力
される。
なお、上述した実施例では、設計パターンから発生した
手本パターンで直接検査パターンをマスキングする例に
ついて説明したが、実際の7オトレジストパターンは、
第9図(、)に示すように、同図(b)に示す設計パタ
ーンに比べて、かど部が丸みを帯びていたり、パターン
幅が細くなっていたシする。このため、レチクルやマス
クパターンの検査の際によく行われるように、あらかじ
め設計パターンを検査パターンの形状に一致するように
修正したものを手本パターンとして用いれば、欠陥検出
性能をさらに向上させることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ウェハ上の7オトレジストパターンを
、パターンの膜厚むらに影響されることなく、簡単な回
路構成の検査装置で、設計パターンと比較検査すること
ができる。!た、本発明の検査方法は、設計パターンと
の比較検査であるため、検査の信頼性は高く、半導体集
積回路の歩留り向上、製品の信頼性向上および原価低減
等に顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に用いる欠陥検出回路の構成
を示すブロック図、第2図はフォトレジストパターンの
映像信号の説明図、第3図および第4図は第1図に示す
実施例における信号処理方式の説明図、第5図は第1図
中のマスキング回路の具体例を示す構成図、第6図は本
発明の他の実施例に用いる欠陥検出回路の構成を示すブ
ロック図、第7図は第6図に示す実施例における信号処
理方式の説明図、第8図は第6図中のマスキング回路の
具体例を示す構成図、第9図は実際の7オトレジストパ
ターンが設計パターンから変形していることの説明図、
第10図ないし第12図は本発明によるパターン欠陥検
査方法の原理説明図である。 20・・・パターン検出器。 21・・・A/D変換器。 22・・・手本パターン発生器。 23・・・位置ずれ検出器。 24・・・位置ずれ補正回路。 25・・・マスキング回路。 26・・・2値化回路。 401〜408・・・OR回路。 50・・・エツジ検出回路。 601〜608・・・AND回路 61・・・NOT回路。 第1図 第2図 第50 08回丁番 第6図 第’71¥l 第8図 系9図 第10図 第11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、検査対象となるパターンを撮像して得られる検査パ
    ターン画像信号と、該検査対象となるパターンの設計パ
    ターンあるいはこれに準ずるものから発生した2値情報
    からなる手本パターンとを比較することにより、前記検
    査対象となるパターン上の欠陥を検出するパターン検査
    方法において、前記2値情報からなる手本パターンの“
    1”あるいは“0”どちらか一方の値に対応する部分の
    検査パターンのみを検査することを特徴とするパターン
    検査方法。
JP61269617A 1986-11-14 1986-11-14 パターン検査方法およびその装置 Expired - Lifetime JPH0617875B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61269617A JPH0617875B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 パターン検査方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61269617A JPH0617875B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 パターン検査方法およびその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63124939A true JPS63124939A (ja) 1988-05-28
JPH0617875B2 JPH0617875B2 (ja) 1994-03-09

Family

ID=17474845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61269617A Expired - Lifetime JPH0617875B2 (ja) 1986-11-14 1986-11-14 パターン検査方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0617875B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036409A (ja) * 1989-06-02 1991-01-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd プリント基板の検査方法および装置
JP2007334702A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Hitachi High-Technologies Corp テンプレートマッチング方法、および走査電子顕微鏡
JP2016028252A (ja) * 2010-10-27 2016-02-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ 画像処理装置およびコンピュータプログラム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0890361A (ja) * 1994-09-27 1996-04-09 Kandenko Co Ltd ブッシングやロックナット等のねじ込み金具の廻し工具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57113244A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Yoshie Hasegawa Inspecting device of wafer surface
JPS58200141A (ja) * 1982-05-18 1983-11-21 Mitsubishi Electric Corp 基板検査方式
JPS61278706A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Hitachi Electronics Eng Co Ltd パタ−ン外観検査装置のマスキング機構

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57113244A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Yoshie Hasegawa Inspecting device of wafer surface
JPS58200141A (ja) * 1982-05-18 1983-11-21 Mitsubishi Electric Corp 基板検査方式
JPS61278706A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Hitachi Electronics Eng Co Ltd パタ−ン外観検査装置のマスキング機構

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036409A (ja) * 1989-06-02 1991-01-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd プリント基板の検査方法および装置
JP2007334702A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Hitachi High-Technologies Corp テンプレートマッチング方法、および走査電子顕微鏡
JP2016028252A (ja) * 2010-10-27 2016-02-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ 画像処理装置およびコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0617875B2 (ja) 1994-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100194745B1 (ko) 포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법
JP3398472B2 (ja) 検査方法および検査装置
JPS6076606A (ja) マスクの欠陥検査方法
KR970003883B1 (ko) 패턴 검사 방법 및 장치
US6879393B2 (en) Defect inspection apparatus for phase shift mask
JPS6043657B2 (ja) 物体状態検査方法
JPS63124939A (ja) パターン検査方法およびその装置
JP3879904B2 (ja) グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置
US20040066963A1 (en) Method of inspecting a mask
JP2004151622A (ja) マスク欠陥検査装置及びマスク欠陥検査方法
JPH08137092A (ja) マスクの検査方法及びマスクの検査装置
JP3386595B2 (ja) ハーフトーン位相シフトレチクルの検査方法
JPS6246239A (ja) 表面異物検査装置
JPH10142771A (ja) パターンを検査する検査装置の感度設定方法及び感度設定可能な検査装置
JPH058762B2 (ja)
JPH0214749B2 (ja)
JPH11174657A (ja) マスクパターン外観検査装置および方法
JPH1090116A (ja) フォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検出方法およびそれに用いるレチクル
JPS6135303A (ja) パタ−ン欠陥検査装置
JPH0145735B2 (ja)
JPS61250546A (ja) マスクの比較検査方法
KR100268778B1 (ko) 반도체소자의 공정결함 검사방법
JPH0553299A (ja) レチクルの欠陥検出方法
JPS6243504A (ja) 透明薄膜パタ−ンの欠陥検査方法
JPH01305477A (ja) 外観欠陥検査方法