JPH05281155A - パターン欠陥検査装置 - Google Patents
パターン欠陥検査装置Info
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- JPH05281155A JPH05281155A JP10580292A JP10580292A JPH05281155A JP H05281155 A JPH05281155 A JP H05281155A JP 10580292 A JP10580292 A JP 10580292A JP 10580292 A JP10580292 A JP 10580292A JP H05281155 A JPH05281155 A JP H05281155A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】測定光学系を通したことによって「ぼやけ」の
生じた測定信号を、「ぼやけ」の含まない信号に戻し、
この信号を使ってパターン欠陥を検出できるパターン欠
陥検査装置を提供する。 【構成】ラインセンサ36から読出されたパターン測定
データをA/D変換器37、バッファ回路38を介して
等化回路39に導入する。この等化回路39は、入力信
号を2次元的に処理して「ぼやけ」を除去するディジタ
ルフィルタを備えている。等化回路39で処理された測
定データは設計データとともに比較判定回路43に導入
される。
生じた測定信号を、「ぼやけ」の含まない信号に戻し、
この信号を使ってパターン欠陥を検出できるパターン欠
陥検査装置を提供する。 【構成】ラインセンサ36から読出されたパターン測定
データをA/D変換器37、バッファ回路38を介して
等化回路39に導入する。この等化回路39は、入力信
号を2次元的に処理して「ぼやけ」を除去するディジタ
ルフィルタを備えている。等化回路39で処理された測
定データは設計データとともに比較判定回路43に導入
される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば半導体集積
回路の製造に使用されるレチクルパタ―ンの欠陥を検査
する検査装置に関する。
回路の製造に使用されるレチクルパタ―ンの欠陥を検査
する検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大規模集積回路(LSI)の製造におけ
る歩留り低下の大きな原因の1つとして、フォトリソグ
ラフィ技術で製造する際に使用されるマスクの欠陥を挙
げることができる。マスクの欠陥は多大な被害をもたら
すので、事前に高精度な検査を行うことが必要である。
る歩留り低下の大きな原因の1つとして、フォトリソグ
ラフィ技術で製造する際に使用されるマスクの欠陥を挙
げることができる。マスクの欠陥は多大な被害をもたら
すので、事前に高精度な検査を行うことが必要である。
【0003】検査に対する要求が厳しくなるにつれて、
検査の精度は光学装置の物理的限界の可能性に左右され
るようになっている。つまり、検査装置によって非常に
小さい欠陥を確実に検出できるようにするには、使用さ
れている光源・レンズ・撮像素子からなる光学系が十分
に広い空間周波数帯を持っている必要がある。
検査の精度は光学装置の物理的限界の可能性に左右され
るようになっている。つまり、検査装置によって非常に
小さい欠陥を確実に検出できるようにするには、使用さ
れている光源・レンズ・撮像素子からなる光学系が十分
に広い空間周波数帯を持っている必要がある。
【0004】図12には従来の検査装置の原理が示され
ている。
ている。
【0005】光源1から照射された観測光は、レンズ
2、3でレチクルマスク4上の被検査パタ―ン5上およ
びCCDで構成されたラインセンサ6上に結像する。
今、被検査パタ―ン5が、たとえば図示の如くアルファ
ベットの「A」であるとし、そのすぐ右側に欠陥7があ
るものとする。
2、3でレチクルマスク4上の被検査パタ―ン5上およ
びCCDで構成されたラインセンサ6上に結像する。
今、被検査パタ―ン5が、たとえば図示の如くアルファ
ベットの「A」であるとし、そのすぐ右側に欠陥7があ
るものとする。
【0006】レチクルマスク4は、図示しないX−Yテ
―ブルによって破線矢印方向とは直角の方向に進むこと
によりスキャンされ、このスキャンでパタ―ン全面に亘
る検査が行われる。ラインセンサ6は数百から千個程度
のフォトアレイを配列して構成されており、その出力信
号はA/D変換器8を通り、多値化された測定データと
して比較判定回路9に与えられる。
―ブルによって破線矢印方向とは直角の方向に進むこと
によりスキャンされ、このスキャンでパタ―ン全面に亘
る検査が行われる。ラインセンサ6は数百から千個程度
のフォトアレイを配列して構成されており、その出力信
号はA/D変換器8を通り、多値化された測定データと
して比較判定回路9に与えられる。
【0007】一方、本来の設計デ―タはデ―タ管理計算
機のディスク10や磁気テ―プに蓄積されている。その
形態はたとえば台形を基本とする要素図形としてパタ―
ン「A」が出来上がっている。このパタ―ンがデ―タ展
開回路11によって読出され、ここで白黒の2値デ―タ
からセンサ出力の期待値に相当する多値化の設計データ
に変換される。
機のディスク10や磁気テ―プに蓄積されている。その
形態はたとえば台形を基本とする要素図形としてパタ―
ン「A」が出来上がっている。このパタ―ンがデ―タ展
開回路11によって読出され、ここで白黒の2値デ―タ
からセンサ出力の期待値に相当する多値化の設計データ
に変換される。
【0008】比較判定回路9は、測定データと設計デ―
タとを比較し、その結果を出力する。上記の場合には被
検査パタ―ン5に欠陥7があるので、その情報をメモリ
など(図示せず)に記録するとともにモニタ12に表示
する。
タとを比較し、その結果を出力する。上記の場合には被
検査パタ―ン5に欠陥7があるので、その情報をメモリ
など(図示せず)に記録するとともにモニタ12に表示
する。
【0009】このように構成された装置では、光源1、
レンズ2,3、ラインセンサ6からなる撮像光学系にお
いて、レンズ自体の開口数の制約、CCDラインセンサ
の特性などの影響で画像劣化、つまり「ぼやけ」現象が
発生する。
レンズ2,3、ラインセンサ6からなる撮像光学系にお
いて、レンズ自体の開口数の制約、CCDラインセンサ
の特性などの影響で画像劣化、つまり「ぼやけ」現象が
発生する。
【0010】このうち、CCDラインセンサのMTF
(Modulation Transfer Function)特性は、(1) チャ―
ジの転送効率、(2) 基板内部で発生した光信号キャリア
の横方向への拡散の程度、(3) 光電変換単位素子(画
素)の配置や開口幅、等によって決定される。
(Modulation Transfer Function)特性は、(1) チャ―
ジの転送効率、(2) 基板内部で発生した光信号キャリア
の横方向への拡散の程度、(3) 光電変換単位素子(画
素)の配置や開口幅、等によって決定される。
【0011】CCDラインセンサは、たとえば図13
(a) に示すように、蓄積電極20と転送電極21とを備
えているが、光励起キャリアが蓄積電極20の直上位置
以外からも流入する。したがって、その感度分布は図1
3(b) に示すようになる。たとえば、図13(c) に示す
ように寸法を定義すると、センサの開口特性は次式で与
えられる。
(a) に示すように、蓄積電極20と転送電極21とを備
えているが、光励起キャリアが蓄積電極20の直上位置
以外からも流入する。したがって、その感度分布は図1
3(b) に示すようになる。たとえば、図13(c) に示す
ように寸法を定義すると、センサの開口特性は次式で与
えられる。
【0012】 F(ω)=A(d1 +d2 )・ [{sin ω(d1 +d2 )/2 } /{ω(d1 +d2 )/2}] ・ [{sin ω(d1 −d2 )/2 } /{ω(d1 −d2 )/2}] 図13(c) に台形開口の伝達特性を示す。
【0013】ラインセンサに入射する光量が豊富であれ
ばセンサのS/N比が向上し、蓄積露光時間を短縮でき
るので、検査速度を上げることができる。一方、レンズ
2,3の倍率が高いほど解像力が向上し、欠陥を発見す
ることが容易になる。しかし反面、ラインセンサの1画
素当りの光量が減少し、S/N比が悪くなる。したがっ
て、ある程度の解像力を確保しながら、センサのS/N
比を考慮して光量を決定するといったトレ―ドオフの関
係になる。
ばセンサのS/N比が向上し、蓄積露光時間を短縮でき
るので、検査速度を上げることができる。一方、レンズ
2,3の倍率が高いほど解像力が向上し、欠陥を発見す
ることが容易になる。しかし反面、ラインセンサの1画
素当りの光量が減少し、S/N比が悪くなる。したがっ
て、ある程度の解像力を確保しながら、センサのS/N
比を考慮して光量を決定するといったトレ―ドオフの関
係になる。
【0014】レンズ開口数(NA)を大きくすると光学
的帯域が広くなるが、ある程度の焦点深度の特性を確保
しながら高NA化するには限界がある。また、光の波長
を短くしても光学的帯域を広くできるが、センサ感度は
短波長域で減衰してしまうため、使用可能な波長が限ら
れる。
的帯域が広くなるが、ある程度の焦点深度の特性を確保
しながら高NA化するには限界がある。また、光の波長
を短くしても光学的帯域を広くできるが、センサ感度は
短波長域で減衰してしまうため、使用可能な波長が限ら
れる。
【0015】以上のような理由により、従来の検査装置
では、測定光学系から取得した測定デ―タには「ぼや
け」が含まれているものとして取扱っている。すなわ
ち、レンズMTFによる「ぼやけ」によって生じる劣化
を模擬して2次元ぼけ関数を導出し、「ぼやけ」などで
劣化していない設計デ―タと上記2次元ぼけ関数とを畳
み込み演算することで、測定デ―タの劣化分を見越して
センサ出力の期待値を算出している。
では、測定光学系から取得した測定デ―タには「ぼや
け」が含まれているものとして取扱っている。すなわ
ち、レンズMTFによる「ぼやけ」によって生じる劣化
を模擬して2次元ぼけ関数を導出し、「ぼやけ」などで
劣化していない設計デ―タと上記2次元ぼけ関数とを畳
み込み演算することで、測定デ―タの劣化分を見越して
センサ出力の期待値を算出している。
【0016】このような従来の検査装置では、測定デ―
タそのものがぼやけているため、本来欠陥と指摘すべき
微細な欠陥を見逃すことがあり、この見逃しを回避する
ために比較判定回路9で装備する欠陥判定アルゴリズム
の負担が大きくなり、装置を複雑にする問題があった。
タそのものがぼやけているため、本来欠陥と指摘すべき
微細な欠陥を見逃すことがあり、この見逃しを回避する
ために比較判定回路9で装備する欠陥判定アルゴリズム
の負担が大きくなり、装置を複雑にする問題があった。
【0017】また、測定光学系についても、高倍率化と
高NA化を同時に実現するための設計が複雑になり、改
善すべき課題があった。
高NA化を同時に実現するための設計が複雑になり、改
善すべき課題があった。
【0018】さらに、CCDで構成されたラインセンサ
6では、隣接画素間に干渉がある。このため、現実には
被検査パタ―ンのx方向とy方向とのぼやけ特性が同等
にはならない。つまり、センサアレイの隣接画素方向
(x方向)には相互干渉が働くが、センサ移動方向(y
方向)では異なるセンサスキャンサイクルで観測したデ
―タになるため、干渉成分は前回スキャンしたときの残
留キャパシタ程度の僅かな量になる。
6では、隣接画素間に干渉がある。このため、現実には
被検査パタ―ンのx方向とy方向とのぼやけ特性が同等
にはならない。つまり、センサアレイの隣接画素方向
(x方向)には相互干渉が働くが、センサ移動方向(y
方向)では異なるセンサスキャンサイクルで観測したデ
―タになるため、干渉成分は前回スキャンしたときの残
留キャパシタ程度の僅かな量になる。
【0019】また、測定時の観測倍率を変更したり、テ
―ブル走行速度を変更したりして検査することが行われ
るが、この場合も開口特性、隣接画素間の干渉などが
x,y方向別々に影響を与える。従来の検査装置では、
この非対称性を考慮しておらず、設計デ―タからセンサ
出力の期待値を算出するに当り、ぼやけの計算を回路構
成上好適な点対称デ―タとして取り扱う構成を採用して
いるため、被検査パタ―ンのxエッジとyエッジとでは
検出できる欠陥のレベルが異なるという現象があった。
―ブル走行速度を変更したりして検査することが行われ
るが、この場合も開口特性、隣接画素間の干渉などが
x,y方向別々に影響を与える。従来の検査装置では、
この非対称性を考慮しておらず、設計デ―タからセンサ
出力の期待値を算出するに当り、ぼやけの計算を回路構
成上好適な点対称デ―タとして取り扱う構成を採用して
いるため、被検査パタ―ンのxエッジとyエッジとでは
検出できる欠陥のレベルが異なるという現象があった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、測定
手段における画像の劣化に対応させて、ほとんど劣化し
ていない形の画像データに戻すことができ、もって測定
時点の分解能を向上させて検査精度の向上を図れるパタ
ーン欠陥検査装置を提供することを目的としている。
手段における画像の劣化に対応させて、ほとんど劣化し
ていない形の画像データに戻すことができ、もって測定
時点の分解能を向上させて検査精度の向上を図れるパタ
ーン欠陥検査装置を提供することを目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明に係るパターン検
査装置では、微細な欠陥データを含む可能性があるとと
もに測定光学系で劣化した被検査パタ―ンの測定デ―タ
を、2次元ディジタルフィルタを用いてx,y方向の非
対称性も補正し、ほとんど劣化していない形に戻してか
ら比較判定に使うようにしている。
査装置では、微細な欠陥データを含む可能性があるとと
もに測定光学系で劣化した被検査パタ―ンの測定デ―タ
を、2次元ディジタルフィルタを用いてx,y方向の非
対称性も補正し、ほとんど劣化していない形に戻してか
ら比較判定に使うようにしている。
【0022】
【作用】本発明の係るパターン欠陥検査装置では、測定
光学系を経た「ぼやけ」を含む信号を補正して比較する
ので、測定光学系の伝達特性を等価的に広帯域にするこ
とができる。その結果、被検査パタ―ン中に存在する微
細な欠陥を検出することができる。
光学系を経た「ぼやけ」を含む信号を補正して比較する
ので、測定光学系の伝達特性を等価的に広帯域にするこ
とができる。その結果、被検査パタ―ン中に存在する微
細な欠陥を検出することができる。
【0023】
【実施例】図1には本発明の一実施例に係るパターン欠
陥検査装置の概略図が示されている。
陥検査装置の概略図が示されている。
【0024】この検査装置では、まず光源31から照射
された観測光が、レンズ32、33でレチクルマスク3
4の被検査パタ―ン35上およびラインセンサ36上に
結像する。レチクルマスク34は、図示しないX−Yテ
―ブルで2次元方向にスキャンされ、被検査パタ―ン3
5の全面に亘る検査が実行される。
された観測光が、レンズ32、33でレチクルマスク3
4の被検査パタ―ン35上およびラインセンサ36上に
結像する。レチクルマスク34は、図示しないX−Yテ
―ブルで2次元方向にスキャンされ、被検査パタ―ン3
5の全面に亘る検査が実行される。
【0025】ラインセンサ36は数百から千個程度のフ
ォトセンサをライン状に配列したCCDラインセンサに
よって構成となっている。以降はアレイ数をsとして説
明する。ラインセンサ36からの信号取出しを高速化す
るために、数十組のセンサアレイグル―プ毎に信号取出
し口が用意され、1ライン分のデ―タが並列にA/D変
換器37に取出される。A/D変換器37も上記並列数
に対応した数のコンバータを備えている。
ォトセンサをライン状に配列したCCDラインセンサに
よって構成となっている。以降はアレイ数をsとして説
明する。ラインセンサ36からの信号取出しを高速化す
るために、数十組のセンサアレイグル―プ毎に信号取出
し口が用意され、1ライン分のデ―タが並列にA/D変
換器37に取出される。A/D変換器37も上記並列数
に対応した数のコンバータを備えている。
【0026】A/D変換器37の出力は、バッファ回路
38に与えられる。バッファ回路38は、上述した並列
数で入力し、ラインセンサ36の1ライン分のデ―タに
並べ直す。
38に与えられる。バッファ回路38は、上述した並列
数で入力し、ラインセンサ36の1ライン分のデ―タに
並べ直す。
【0027】このバッファ回路38で1ライン分sのデ
―タに並べ直されたデ―タは、等化回路39に入力され
る。この等化回路39は入力に重み付け積和演算を行
い、所定の処理遅延時間後にパイプライン状に演算結果
を出力する。
―タに並べ直されたデ―タは、等化回路39に入力され
る。この等化回路39は入力に重み付け積和演算を行
い、所定の処理遅延時間後にパイプライン状に演算結果
を出力する。
【0028】一方、被検査パタ―ン35の形成時に用い
た設計デ―タがデ―タ管理計算機40内の磁気ディスク
装置あるいは磁気テ―プなどに記録されており、この設
計データが被検査パターン35の検査に合せて読出さ
れ、デ―タ展開回路41で2値化パタ―ンデータに展開
された後、点広がり関数器42によってぼやけ修正が施
され、センサ出力値の期待値を示すデータとして出力さ
れる。
た設計デ―タがデ―タ管理計算機40内の磁気ディスク
装置あるいは磁気テ―プなどに記録されており、この設
計データが被検査パターン35の検査に合せて読出さ
れ、デ―タ展開回路41で2値化パタ―ンデータに展開
された後、点広がり関数器42によってぼやけ修正が施
され、センサ出力値の期待値を示すデータとして出力さ
れる。
【0029】この点広がり関数器42を通って修正され
た設計データと等化回路39から出力された測定データ
とは比較判定回路43に導入される。この比較判定回路
43は両データを比較照合し、被検査パタ―ン35上の
欠陥の有無を判定する。
た設計データと等化回路39から出力された測定データ
とは比較判定回路43に導入される。この比較判定回路
43は両データを比較照合し、被検査パタ―ン35上の
欠陥の有無を判定する。
【0030】等化回路39は、2次元FIR(Finite I
mpulse Response )フィルタを内蔵したもので、具体的
には図2に示すように構成されている。
mpulse Response )フィルタを内蔵したもので、具体的
には図2に示すように構成されている。
【0031】図2には係数分布が3×3の2次元FIR
が示されている。図中、Z-1 x は1クロック分の遅延ラ
ッチ、Z-1 y はラインセンサ36の1ライン分のデ―タ
遅延を施す行遅延レジスタである。
が示されている。図中、Z-1 x は1クロック分の遅延ラ
ッチ、Z-1 y はラインセンサ36の1ライン分のデ―タ
遅延を施す行遅延レジスタである。
【0032】バッファ回路38でラインセンサ36の1
ラインの状態に整列されたデ―タ101は、第1の列処
理ユニット112と行遅延レジスタ110に入力され
る。列処理ユニット112内では、まず、デ―タ101
が積算回路140〜142にそれぞれ同時に入力され、
画素位置毎にプリセットされている重み付け係数が掛け
られる。次に、それぞれの積算出力が加算回路130〜
132と遅延ラッチ120〜122とで構成された累積
加算回路で総和演算される。累積加算の初期値“0”を
与えるために加算回路130の一方は“0”に保持され
ている。
ラインの状態に整列されたデ―タ101は、第1の列処
理ユニット112と行遅延レジスタ110に入力され
る。列処理ユニット112内では、まず、デ―タ101
が積算回路140〜142にそれぞれ同時に入力され、
画素位置毎にプリセットされている重み付け係数が掛け
られる。次に、それぞれの積算出力が加算回路130〜
132と遅延ラッチ120〜122とで構成された累積
加算回路で総和演算される。累積加算の初期値“0”を
与えるために加算回路130の一方は“0”に保持され
ている。
【0033】第2の列処理ユニット113には、行遅延
レジスタ110によって遅延されたデータ、つまり第1
の列処理ユニット112への入力データより丁度、1ラ
イン分過去のデ―タ102が入力される。入力されたデ
―タは、第1の列処理ユニット112内と同様に積和演
算されるが、この第2の列処理ユニット113の先頭の
加算器133の一方にはカスケ―ド入力として第1の列
処理ユニット112の出力104が入力される。
レジスタ110によって遅延されたデータ、つまり第1
の列処理ユニット112への入力データより丁度、1ラ
イン分過去のデ―タ102が入力される。入力されたデ
―タは、第1の列処理ユニット112内と同様に積和演
算されるが、この第2の列処理ユニット113の先頭の
加算器133の一方にはカスケ―ド入力として第1の列
処理ユニット112の出力104が入力される。
【0034】第3の列処理ユニット114には第2の行
遅延レジスタ111の機能によって、第2の列処理ユニ
ット113への入力データより、さらに1ライン分過去
のデ―タが入力される。つまり、第1のラインからは2
ライン分過去のデ―タが入力される。入力されたデ―タ
は第2の列処理ユニット113内と同様に画素位置毎に
重み付け係数が掛けられる。
遅延レジスタ111の機能によって、第2の列処理ユニ
ット113への入力データより、さらに1ライン分過去
のデ―タが入力される。つまり、第1のラインからは2
ライン分過去のデ―タが入力される。入力されたデ―タ
は第2の列処理ユニット113内と同様に画素位置毎に
重み付け係数が掛けられる。
【0035】そして、第3の列処理ユニット114から
第2の列処理ユニット113の出力結果105に累積加
算した結果107が出力される。この累積加算の最終出
力107が等化回路39の処理結果として比較判定回路
43に出力される。
第2の列処理ユニット113の出力結果105に累積加
算した結果107が出力される。この累積加算の最終出
力107が等化回路39の処理結果として比較判定回路
43に出力される。
【0036】このように、この実施例ではラインセンサ
36で測定された測定デ―タに3×3の2次元FIRフ
ィルタの処理を施し、この施されたデータを比較判定回
路43に導入している。したがって、ラインセンサ36
で測定された測定デ―タの「ある位置の画素デ―タ」が
バッファ回路38を経て等化回路39の入力端に入力さ
れた時点から、その画素のフィルタによる変換結果が等
化回路39の出力端に到達するまでの遅延時間は、(2
ライン+2クロック)分の期間となる。
36で測定された測定デ―タに3×3の2次元FIRフ
ィルタの処理を施し、この施されたデータを比較判定回
路43に導入している。したがって、ラインセンサ36
で測定された測定デ―タの「ある位置の画素デ―タ」が
バッファ回路38を経て等化回路39の入力端に入力さ
れた時点から、その画素のフィルタによる変換結果が等
化回路39の出力端に到達するまでの遅延時間は、(2
ライン+2クロック)分の期間となる。
【0037】図2に示す構成のフィルタは、図3に示す
ように測定デ―タの2次元広がりの中で、重み付け係数
を畳み込み計算するウィンドウ50が移動する概念と考
えることができる。図3でも図2に対応させて係数分布
が3×3の場合を示している。
ように測定デ―タの2次元広がりの中で、重み付け係数
を畳み込み計算するウィンドウ50が移動する概念と考
えることができる。図3でも図2に対応させて係数分布
が3×3の場合を示している。
【0038】ラインセンサ36は図中下方に向かって進
行する。ラインセンサ36の位置とウィンドウ50の位
置とは、バッファ回路38が介在するので一致はしな
い。現在、ウィンドウ50が実線で示す位置にあり、次
のクロックで矢印方向に1アドレス分移動する。以後、
同様にクロック毎にウィンドウ50は横方向に1アドレ
ス分ずつ移動する。このとき、ウィンドウ50の1行目
の最初にさしかかるデ―タ101は図2と対応してい
る。ウィンドウ50の2行目に供給されるデ―タ51は
図2の遅延ラッチ110の出力に対応し、ウィンドウ5
0の3行目に供給されるデ―タ52は図2の遅延ラッチ
111の出力に対応している。
行する。ラインセンサ36の位置とウィンドウ50の位
置とは、バッファ回路38が介在するので一致はしな
い。現在、ウィンドウ50が実線で示す位置にあり、次
のクロックで矢印方向に1アドレス分移動する。以後、
同様にクロック毎にウィンドウ50は横方向に1アドレ
ス分ずつ移動する。このとき、ウィンドウ50の1行目
の最初にさしかかるデ―タ101は図2と対応してい
る。ウィンドウ50の2行目に供給されるデ―タ51は
図2の遅延ラッチ110の出力に対応し、ウィンドウ5
0の3行目に供給されるデ―タ52は図2の遅延ラッチ
111の出力に対応している。
【0039】図3において、デ―タ処理のウィンドウ5
0は、あるクロック時間後には点線で示す位置に進む。
このときデ―タ処理のウィンドウ50に取込まれるデ―
タは、新しいラインの最初の画素のデ―タとなる。つま
り、ウィンドウ50′の位置となる。
0は、あるクロック時間後には点線で示す位置に進む。
このときデ―タ処理のウィンドウ50に取込まれるデ―
タは、新しいラインの最初の画素のデ―タとなる。つま
り、ウィンドウ50′の位置となる。
【0040】図3に示すウィンドウ50の横方向の要素
数はラインセンサ36のアレイ数に一致する。アレイ数
が20であるときには、図2の遅延ラッチ110,11
1の内部遅延量も20段となる。
数はラインセンサ36のアレイ数に一致する。アレイ数
が20であるときには、図2の遅延ラッチ110,11
1の内部遅延量も20段となる。
【0041】図3に示すウィンドウ50の横方向は、ラ
インセンサ36のアレイの寸法を要素単位とする長さの
次元を持つと共に、一定のセンサクロック周波数でサン
プリングされるために時間の単位でも取り扱うことがで
きる。ウィンドウ50の縦方向は、レチクル34を載置
したテ―ブルを一定速度でラインセンサ36と相対移動
させて1ライン分のデータを取込むときの取込みサイク
ルの長さの次元および時間の次元のどちらでも取扱うこ
とができる。
インセンサ36のアレイの寸法を要素単位とする長さの
次元を持つと共に、一定のセンサクロック周波数でサン
プリングされるために時間の単位でも取り扱うことがで
きる。ウィンドウ50の縦方向は、レチクル34を載置
したテ―ブルを一定速度でラインセンサ36と相対移動
させて1ライン分のデータを取込むときの取込みサイク
ルの長さの次元および時間の次元のどちらでも取扱うこ
とができる。
【0042】測定手段で生じる「ぼやけ」とは、空間周
波数で高周波領域の信号が失われることであり、その1
次元での規格化伝達特性は図4中にaで示すようなロ―
パスフィルタの特性を持っている。このaの特性の逆特
性として等化回路39で図4中にbで示す特性を掛合せ
ることにより、破線cで示す特性が得られる。
波数で高周波領域の信号が失われることであり、その1
次元での規格化伝達特性は図4中にaで示すようなロ―
パスフィルタの特性を持っている。このaの特性の逆特
性として等化回路39で図4中にbで示す特性を掛合せ
ることにより、破線cで示す特性が得られる。
【0043】この図4中にbで示す空間周波数特性を逆
フ―リエ変換することで、図5に示すような時間軸での
特性が得られる。ここでは1次元で示しているが、この
設計を基に2次元処理のための変換を行い、等化回路3
9の積算回路140〜143に重み付けを設定する。こ
の2次元の要求特性を1次元に分解して設計する手法
は、“電子情報通信学会論文誌、A ,Vol,J72-A,No.9,p
p.1392-1399,1989年9 月”などに記載されているので、
ここでは詳しく言及しないことにする。ここでは便宜
上、図4から図5に示す特性について、x方向、y方向
の限定を行わずに説明したが、前述の如く実際の検査装
置ではラインセンサ36のスキャン方向と移動方向とで
は「ぼやけ」の特性が異なるので、重み付け係数もxy
2次元方向に亘って画素位置毎に定義する必要がある。
フ―リエ変換することで、図5に示すような時間軸での
特性が得られる。ここでは1次元で示しているが、この
設計を基に2次元処理のための変換を行い、等化回路3
9の積算回路140〜143に重み付けを設定する。こ
の2次元の要求特性を1次元に分解して設計する手法
は、“電子情報通信学会論文誌、A ,Vol,J72-A,No.9,p
p.1392-1399,1989年9 月”などに記載されているので、
ここでは詳しく言及しないことにする。ここでは便宜
上、図4から図5に示す特性について、x方向、y方向
の限定を行わずに説明したが、前述の如く実際の検査装
置ではラインセンサ36のスキャン方向と移動方向とで
は「ぼやけ」の特性が異なるので、重み付け係数もxy
2次元方向に亘って画素位置毎に定義する必要がある。
【0044】この実施例においては、等化回路39の積
算回路140〜143にプリセットされる係数デ―タ
が、図6に示すように係数テ―ブルメモリ59にストア
されており、マイクロプロセッサ60によって係数テー
ブルメモリ59から積和演算回路112,113,11
4内に転送される構成を採っている。係数テ―ブルメモ
リ59には複数セットの重み付け係数が用意してあり、
被検査レチクルの状態(レジストの種類や露光量、検査
スピ―ドなど)で適宜、重み付け係数セットを選択して
積和演算回路内の係数テ―ブルにセットするようにして
いる。
算回路140〜143にプリセットされる係数デ―タ
が、図6に示すように係数テ―ブルメモリ59にストア
されており、マイクロプロセッサ60によって係数テー
ブルメモリ59から積和演算回路112,113,11
4内に転送される構成を採っている。係数テ―ブルメモ
リ59には複数セットの重み付け係数が用意してあり、
被検査レチクルの状態(レジストの種類や露光量、検査
スピ―ドなど)で適宜、重み付け係数セットを選択して
積和演算回路内の係数テ―ブルにセットするようにして
いる。
【0045】たとえば、係数テ―ブルメモリ59には、
図7中のa〜cの特性を実現する係数が用意されてい
る。通常は、図7中のbで示す特性を使うが、被検査レ
チクルの仕上り具合いが悪いときには、これを補正する
ために図7中のaで示す補正特性を使い処理するなどし
ている。係数セットを変更する指令は、この検査装置全
体を司る上位制御計算機からのコマンドをインタ―フェ
―ス61を介して受信することによって行われる。この
上位制御計算機は係数テ―ブルメモリ59の内容を書換
えることもできる。この場合には、所定のコマンドとデ
―タとをインタ―フェ―ス61を介して伝送する。図6
のROM/RAM62にはマイクロプロセッサ60の処
理プログラムが格納されている。なお、図6中63,6
4はデータバスを示している。
図7中のa〜cの特性を実現する係数が用意されてい
る。通常は、図7中のbで示す特性を使うが、被検査レ
チクルの仕上り具合いが悪いときには、これを補正する
ために図7中のaで示す補正特性を使い処理するなどし
ている。係数セットを変更する指令は、この検査装置全
体を司る上位制御計算機からのコマンドをインタ―フェ
―ス61を介して受信することによって行われる。この
上位制御計算機は係数テ―ブルメモリ59の内容を書換
えることもできる。この場合には、所定のコマンドとデ
―タとをインタ―フェ―ス61を介して伝送する。図6
のROM/RAM62にはマイクロプロセッサ60の処
理プログラムが格納されている。なお、図6中63,6
4はデータバスを示している。
【0046】ラインセンサ36から読出されるデ―タに
は、センサの暗電流に相当するオフセットおよび回路で
発生する電気的ノイズが重畳している。これらのノイズ
は、等化回路39のフィルタ特性を吟味することによっ
て検査のしきい値に影響しないある程度のレベルまで減
衰させることが可能である。しかし、図8に示すよう
に、あるしきい値K以下の入力デ―タのときは出力をゼ
ロとするように,図9に示す如くクランプ回路65を設
け、信号のノイズを予めカットしてから所定の等化演算
を行うことで、より有効に観測光学系の補償を施すこと
ができる。なお、しきい値K自体も上述した重み付け係
数と同様に上位制御計算機からの指示で修正できるよう
にしてもよい。
は、センサの暗電流に相当するオフセットおよび回路で
発生する電気的ノイズが重畳している。これらのノイズ
は、等化回路39のフィルタ特性を吟味することによっ
て検査のしきい値に影響しないある程度のレベルまで減
衰させることが可能である。しかし、図8に示すよう
に、あるしきい値K以下の入力デ―タのときは出力をゼ
ロとするように,図9に示す如くクランプ回路65を設
け、信号のノイズを予めカットしてから所定の等化演算
を行うことで、より有効に観測光学系の補償を施すこと
ができる。なお、しきい値K自体も上述した重み付け係
数と同様に上位制御計算機からの指示で修正できるよう
にしてもよい。
【0047】一般に、画素数の多いCCDラインセンサ
では、信号取出しの高速化を図るために、たとえば偶数
・奇数画素などに分類して並列取出しすることが行われ
ている。この場合、図1に示されるバッファ回路38
は、図10に示すバッファ回路38aに置換えられ、ラ
インセンサ36の並列出力を受け、センサライン毎の並
列デ―タとして編集し直す。
では、信号取出しの高速化を図るために、たとえば偶数
・奇数画素などに分類して並列取出しすることが行われ
ている。この場合、図1に示されるバッファ回路38
は、図10に示すバッファ回路38aに置換えられ、ラ
インセンサ36の並列出力を受け、センサライン毎の並
列デ―タとして編集し直す。
【0048】図10では説明の便宜上、A/D変換器3
7を省略してある。センサ出力を偶数・奇数の並列取出
しとすると、入力バッファ66には偶数番目の画素デー
タが入力され、入力バッファ67には奇数番目の画素デ
―タが入力される。ラインセンサ36から入力バッファ
66,67に入力するのに必要なクロック数は、センサ
画素数をsとすると、s/2クロックである。入力バッ
ファ66,67に格納されたデ―タは、デ―タセレクタ
68を経て出力バッファ69に入力される。このとき、
デ―タセレクタ68は、偶数・奇数毎に入力バッファ6
6,67を交互に選択し、センサ画素の並びを再現す
る。出力バッファ69にデ―タをセットするのに必要な
クロック数は、sクロックである。
7を省略してある。センサ出力を偶数・奇数の並列取出
しとすると、入力バッファ66には偶数番目の画素デー
タが入力され、入力バッファ67には奇数番目の画素デ
―タが入力される。ラインセンサ36から入力バッファ
66,67に入力するのに必要なクロック数は、センサ
画素数をsとすると、s/2クロックである。入力バッ
ファ66,67に格納されたデ―タは、デ―タセレクタ
68を経て出力バッファ69に入力される。このとき、
デ―タセレクタ68は、偶数・奇数毎に入力バッファ6
6,67を交互に選択し、センサ画素の並びを再現す
る。出力バッファ69にデ―タをセットするのに必要な
クロック数は、sクロックである。
【0049】ラインセンサ36が移動(実際にはレチク
ルマスク34が移動)し、次のラインのデ―タを入力バ
ッファ70,71に入力し、データセレクタ72を介し
て第2の出力バッファ73にデ―タがセットされるのを
待って、出力バッファ69,73から同時並列に出力す
る。この手続きによれば、ラインセンサ36から入力バ
ッファ66,67,70,71にデータを取込むために
必要なクロック数は、 (s/2)×2ライン分=s[クロック] となり、出力バッファ69,73から出力するのに必要
なクロック数はsクロックで、入出力の速度は均衡す
る。ただし、バッファは同時に入出力不可能な構成なの
で、具体的には上記のようにバッファを2系統持ち、交
互に入出力が行なわれる。
ルマスク34が移動)し、次のラインのデ―タを入力バ
ッファ70,71に入力し、データセレクタ72を介し
て第2の出力バッファ73にデ―タがセットされるのを
待って、出力バッファ69,73から同時並列に出力す
る。この手続きによれば、ラインセンサ36から入力バ
ッファ66,67,70,71にデータを取込むために
必要なクロック数は、 (s/2)×2ライン分=s[クロック] となり、出力バッファ69,73から出力するのに必要
なクロック数はsクロックで、入出力の速度は均衡す
る。ただし、バッファは同時に入出力不可能な構成なの
で、具体的には上記のようにバッファを2系統持ち、交
互に入出力が行なわれる。
【0050】図11には図10に示されるバッファ回路
38aに対応させた2次元フィルタ手段、つまり等化回
路39aが示されている。2次元デジタルフィルタ手段
は、並列ライン化したバッファ回路38aの出力を受
け、所定の演算の後、再び並列出力するように構成され
ている。行遅延手段74と積和演算手段75とがそれぞ
れ並列構成数分用意されている。
38aに対応させた2次元フィルタ手段、つまり等化回
路39aが示されている。2次元デジタルフィルタ手段
は、並列ライン化したバッファ回路38aの出力を受
け、所定の演算の後、再び並列出力するように構成され
ている。行遅延手段74と積和演算手段75とがそれぞ
れ並列構成数分用意されている。
【0051】図10および図11に示す例では、2並列
構成を採用しているが、より多くの並列数で構成するこ
とによって等価的により高速処理を実現できる。
構成を採用しているが、より多くの並列数で構成するこ
とによって等価的により高速処理を実現できる。
【0052】これらの各種補正項目を満足する重み付け
係数の設計法は、窓関数法など一般的なあらゆる手法を
採用できるが、いずれで求めた結果でも、本発明の検査
装置に有効である。実施例では、重み付け係数の構成が
3×3または5×5の場合を説明したが、構成数が3以
上であれば本発明を適用できる。この場合、2次元のx
方向とy方向の構成要素数が異なっていてもよい。
係数の設計法は、窓関数法など一般的なあらゆる手法を
採用できるが、いずれで求めた結果でも、本発明の検査
装置に有効である。実施例では、重み付け係数の構成が
3×3または5×5の場合を説明したが、構成数が3以
上であれば本発明を適用できる。この場合、2次元のx
方向とy方向の構成要素数が異なっていてもよい。
【0053】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、測定光
学系を経たことによって「ぼやけ」が含まれた信号を補
正して比較するので、測定光学系の伝達特性を等価的に
広帯域化することができる。その結果、微細な被検査パ
タ―ン中に存在する微細な欠陥を検出することができ
る。
学系を経たことによって「ぼやけ」が含まれた信号を補
正して比較するので、測定光学系の伝達特性を等価的に
広帯域化することができる。その結果、微細な被検査パ
タ―ン中に存在する微細な欠陥を検出することができ
る。
【図1】本発明の一実施例に係るパタ−ン欠陥検査装置
の概略構成図、
の概略構成図、
【図2】同装置に組込まれた等化回路における積和演算
回路のブロック構成図、
回路のブロック構成図、
【図3】2次元のデ―タ処理を説明する概念図、
【図4】等化回路で補正する特性を説明するための周波
数特性図、
数特性図、
【図5】等化回路にプリセットするフィルタ特性の例を
示す図、
示す図、
【図6】等化回路のハ―ドウェア構成を示すブロック
図、
図、
【図7】メモリに用意するフィルタ特性を説明する周波
数特性図、
数特性図、
【図8】クランプ回路の入出力特性図、
【図9】本発明の別の実施例に係るパターン欠陥検査装
置における等化回路のブロック構成図、
置における等化回路のブロック構成図、
【図10】バッファ回路の変形例を説明するためのブロ
ック図、
ック図、
【図11】図10に示されるバッファ回路と組合せるの
に適した等化回路のブロック構成図、
に適した等化回路のブロック構成図、
【図12】従来のパターン欠陥検査検査を説明するため
の図、
の図、
【図13】CCDラインセンサの開口特性を説明するた
めの図。
めの図。
31…光源 32,33…レン
ズ 34…レチクルマスク 35…被検査パタ
ーン 36…ラインセンサ 37…A/D変換
器 38,38a…バッファ回路 39,39a…等
化回路 40…デ―タ管理計算機 41…デ―タ展開
回路 42…点広がり関数器 43…比較判定回
路 59…係数テ―ブルメモリ 60…マイクロプ
ロセッサ 101…等化回路入力 107…等化回路出
力 110,111…ライン遅延レジスタ 120〜127…遅延ラッチ 130〜138…加算回路 140〜148…重
み付け積算回路
ズ 34…レチクルマスク 35…被検査パタ
ーン 36…ラインセンサ 37…A/D変換
器 38,38a…バッファ回路 39,39a…等
化回路 40…デ―タ管理計算機 41…デ―タ展開
回路 42…点広がり関数器 43…比較判定回
路 59…係数テ―ブルメモリ 60…マイクロプ
ロセッサ 101…等化回路入力 107…等化回路出
力 110,111…ライン遅延レジスタ 120〜127…遅延ラッチ 130〜138…加算回路 140〜148…重
み付け積算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/68 400 A 9191−5L H01L 21/027
Claims (2)
- 【請求項1】パターンの形成されている試料に光を照射
し、上記パターンの光学像を受光して光電変換するライ
ンセンサを含む測定パターンデータ取得手段と、前記試
料にパターンを形成するときに用いられたパターン設計
データを格納してなる記憶手段と、この記憶手段から読
出されたパターン設計データをビットデータに展開する
ビット展開手段と、この手段で展開されたビットデータ
にフィルタ処理を施して得たデータと前記測定パターン
データとを比較して前記試料に形成されているパターン
の欠陥有無を判定する判定手段とを備えたパターン欠陥
検査装置において、前記測定パタ−ンデータを得る系で
生じた画像劣化を補正する2次元ディジタルフィルタ手
段を備え、この2次元ディジタルフィルタ手段は、列方
向にm段、行方向にn段(m,nはそれぞれ3以上の奇
数)の有限インパルス応答形をなし、前記ラインセンサ
の1ライン分のデ―タ遅延を施す(n−1)個の行遅延
手段と、各行毎に設けられて入力データと画素位置毎に
特徴付けられた重み付け係数とをそれぞれ積算するm個
の積算手段および各積算手段の出力をクロック遅延させ
て累積加算するm個の加算手段からなるn個の列処理ユ
ニットと、前段に位置する列処理ユニットの最終段加算
器の出力を次段に位置する列処理ユニットの初段加算器
にカスケ―ド入力する手段とで構成されていることを特
徴とするパターン欠陥検査装置。 - 【請求項2】前記2次元ディジタルフィルタ手段は、前
記列方向にはm段、前記行方向にはn段の前記構成要素
を持ち、積和演算を同時並列に行う複数系統分備えてい
ることを特徴とするパターン欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580292A JPH05281155A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | パターン欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580292A JPH05281155A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | パターン欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281155A true JPH05281155A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14417251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10580292A Pending JPH05281155A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | パターン欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281155A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003188074A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Seiko Instruments Inc | ウエハパターン転写形状のcad管理装置 |
| US7032208B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Defect inspection apparatus |
| JP2009222626A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | パターン検査装置、パターン検査方法及びプログラム |
| JP2013511106A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | アナログ デバイシス, インコーポレイテッド | 画素速度での画像処理のための方法および装置 |
| JP2017011277A (ja) * | 2010-09-29 | 2017-01-12 | クラーナ ニーラジKHURANA, Neeraj | サブ光学解像度によるcadレイアウトへのチップの自動配向システムおよび方法 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP10580292A patent/JPH05281155A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003188074A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Seiko Instruments Inc | ウエハパターン転写形状のcad管理装置 |
| US7032208B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Defect inspection apparatus |
| JP2009222626A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | パターン検査装置、パターン検査方法及びプログラム |
| US8260031B2 (en) | 2008-03-18 | 2012-09-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and computer-readable recording medium storing a program |
| JP2013511106A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | アナログ デバイシス, インコーポレイテッド | 画素速度での画像処理のための方法および装置 |
| JP2017011277A (ja) * | 2010-09-29 | 2017-01-12 | クラーナ ニーラジKHURANA, Neeraj | サブ光学解像度によるcadレイアウトへのチップの自動配向システムおよび方法 |
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