JPH05346405A - パターン形状を検査する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は原図形パターンに基づき製造した物
体についてパターン形状を検査する方法に関し、真の正
確さを問題とすることなく、実用上充分な程度の正確さ
により製品検査を行うようにしたパターン形状の検査方
法を提供することを目的とする。 【構成】 原図形パターンに基づき製造した物体につい
てパターン認識して得たビットマップと、原図形パター
ンを認識して得たビットマップとを比較することにより
図形パターンに基づき製造した物体についてパターン形
状を検査する方法において、前記パターン認識して得た
両ビットマップを比較して一致・不一致を判断し、不一
致のときはビットマップ上不一致点付近のビットにおけ
る不連続箇所を検出し、次に検出した箇所のビットマッ
プのみを両ビットマップからそれぞれ削除する処理を行
ない、処理後のビットマップについて比較することで構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原図形パターンに基づき
製造した物体についてパターン形状を検査する方法に関
する。

【０００２】半導体の製造のとき使用するレチクルのよ
うな、原図形パターンに基づき加工して得られた物体の
形状を検査するとき、ビットマップを使って比較する
と、特に鋭角状部分の形状が不明瞭になり易く、実際の
使用には差支えがなく、鋭角状部分の形状が不明瞭とい
う場合に欠陥有りと判定されることがあった。鋭角状部
分を有する物体であっても、パターン形状を簡易正確に
検査する方法を開発することが要求された。

【０００３】

【従来の技術】半導体集積回路が大規模化・高集積化さ
れるに従って、製造時に使用するマスク・レチクルなど
が益々微細になり、且つ高精細度が要求されるようにな
った。レチクルのパターンは設計者がＣＡＤシステムを
活用するなど処理を行って、図形作図をしたものに基づ
き加工製作される。そして得られた製品についてその表
面図形パターンを観察した状態と、原図形パターン（設
計データ）とを比較照合して製品の良・不良を判定す
る。

【０００４】製品の製造・検査を確実に、短時間に行う
ことが当然要求されている。そのためパターンの比較照
合の手段としてビットマップを使うことが知られてい
る。即ち、製品について、ＣＣＤなどで観察し、表面上
物体の有無を“１”“０”に対応させたマップを得る。
また原図形パターンについては図形を機械的に分割して
“１”“０”の対応表を作ることでマップを得る。両マ
ップについてビット毎に論理演算を行えば、不一致の数
により両マップの状況を比較照合することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】原図形パターンについ
て、特に鋭角のコーナがある図形を設計したとき、製品
になるとそのような形状を有しているものは製造するこ
とが出来ず、所謂、コーナの鈍った形状となる。そのよ
うなコーナの鈍りが小さいときは、実物を使用するとき
に格別問題とならない。しかし前述のようなビットマッ
プ法により比較照合のとき、「細分化したビット」を使
用すると必ず形状相違と判断される。そのため機械的判
断のみに依存すると極めて正確になるが、実用になる物
であってもそれについて長時間かけて測定すると、結果
として不良と判断されるということが起こった。

【０００６】本発明の目的は前述の欠点を改善し、真の
正確さを問題となることなく、実用上充分な程度の正確
さにより製品検査を行うよにしたパターン形状の検査方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
を示す図である。図１において、１１は原図形パターン
に基づき製造した物体、２１は原図形パターン、１２は
前者１１についてのビットマップ、２２は後者２１につ
いてのビットマップ、１３は比較・判断の手段、１４，
２４は不一致ビットを削除した各ビットマップ、１５は
第２の比較手段を示す。

【０００８】原図形パターンに基づき製造した物体１１
についてパターン認識して得たビットマップ１２と、原
図形パターン２１を認識して得たビットマップ２２とを
比較することにより図形パターンに基づき製造した物体
１１についてパターン形状を検査する方法において、本
発明は下記の構成とする。即ち、前記パターン認識して
得た両ビットマップ１２，２２を比較して一致・不一致
を判断し、不一致のときはビットマップ上不一致点の座
標付近のビットにおける不連続箇所を検出し、次に検出
した箇所のビットのみを両ビットマップから削除する処
理を行ない、処理後のビットマップ１４，２４を比較す
ることで構成する。

【０００９】

【作用】図１に示す物体１１について作成したビットマ
ップ１２と、物体１１についての原図形パターン２１を
認識して得たビットマップ２２とを、比較手段１３にお
いて比較する。一致すれば物体１１についての検査は合
格ということで、次の工程へ移る。若し一致しないとき
は、不一致点の座標付近におけるビットについてその連
続・不連続を判断する。そして“０”“１”ビットの不
連続箇所を見出し、境界の“１”について両ビットマッ
プ１２，２２から削除する処理を行う。その結果のビッ
トマップ１４，２４について、第２の比較手段１５によ
り比較する。ここで一致すれば、前回の不一致は擬似欠
陥であったと判断できる。

【００１０】

【実施例】図２は本発明の実施例としてビットマップを
当初に比較するまでの工程を示すブロック図である。図
２において、３１は原図形パターンに基づき製造した物
体の例として示すレチクル、３２は光源、３３は画像検
出器、３４はＡ／Ｄ変換器を示す。レチクル３１の像は
Ａ／Ｄ変換器３４を介してビットマップ１２に格納され
る。３５は原図形パターンの例として検査データを格納
したデータベース、３６はレチクル３１の像の範囲を定
めるものである。データベース３５のデータはデータ抽
出手段３６を介して部分的な箇所がビットマップ２２に
格納される。３７は画像の重ね合わせ判断部を示し、ビ
ットマップ１２，２２について重ね合わせ、その一致・
不一致を判断する。

【００１１】図３，図４は本発明の実施例として図２に
示す処理によりビットマップの一致性をチェックした後
の処理を説明するための図である。図３Ａは原図形パタ
ーン、図３Ｂがそのビットマップを示す。図４は図３の
図形に基づいて製造した製品についてのデータなどを示
し、図４Ａは製品パターン、図４Ｂがそのビットマップ
を示す。また図３Ｃ，図４ＣはＸ，Ｙ方向各ビットの演
算値を示し、図３Ｄ，図４Ｄは頂点と認められる箇所を
削除したビットマップを示す。

【００１２】図３Ａに示す原図形パターン例えば原図の
設計図において、１はビットマップを求める範囲を全体
的に示すもの、２は原図形の図形パターン、３は余白部
分、２Ｐ，２Ｑは原図形２における鋭角の頂点部分を示
す。図１Ｂは図１Ａのパターンについて求めたビットマ
ップで、図形の存在する部分をビット“１”、存在しな
い部分をビット“０”で表示している。当初において図
３Ｂに示すビットマップと図４Ｂに示すビットマップに
つき両者を重ね合わせて、比較判断する。図３の２Ｐと
示す点におけるビットについて「不一致」であると検出
できる。不一致を検出したならば、各ビットマップにつ
いて処理を行う。その処理はビットマップ上の不一致点
の座標付近の各ビットについて、不連続箇所を検出し、
それを削除することである。

【００１３】そのため以下の処理を行う。即ち、図３Ｃ
は図３Ｂのビットマップについて太矢印で示す方向に演
算を行ない、ビット“１”が一つでもある方向を“１”
と、一つもない方向を“０”として整理し直して得たビ
ット列を示す。そして図３Ｄは図３Ｃにおいて、ビット
列におけるビット“１”からビット“０”への変化が起
こった最初の“１”の位置を「頂点」として検出し、そ
の箇所のビット“１”を削除することを示している。換
言すれば各頂点における“１”を“０”に変換すること
である。したがって残余のビットマップは原図形パター
ンの頂点を欠落した形となっている。

【００１４】図４は図３と同様にビットマップを求め、
頂点を欠落させて得られるものを示している。したがっ
て、図３，図４を比較すると、図４Ａにおいて、製品の
角付近２Ｑに鈍りがあっても、ビットマップを演算した
各図Ｄにおいては同等である。このとき、図４Ａに示す
形状では不良品とはならない。

【００１５】図５は本発明の実施例として図３，図４の
各処理動作を行うための動作フローチャートを示してい
る。図５において、３０は原図形パターンのデータベー
スを、４０は製品パターンを示す。４１，４２において
製品パターンについて処理することを示している。３
１，４３においてそれぞれビットマップの展開を行う。
そして３２，４４においてそれぞれビットマップ上で
Ｘ，Ｙ方向の各演算処理を行う３３，４５において各パ
ターンの頂点検出を行う。３４，４６において頂点と判
断されたビットの一つまたは複数を削除する。そして５
０において残余のビットについて比較照合を行う。

【００１６】図６は被検査物体におけるビットマップに
発見された傷を示すビットが、原図形におけるビットマ
ップには発見されないため、前者が傷として欠陥である
ことを示したものである。

【００１７】

【発明の効果】このようにして本発明によると、当初に
おいてビットマップ同士の検査を行ない、不一致がある
ときに限り詳細なチェックに入ることとしている。その
ため無駄な検査を行うことがなく、不一致を生じさせて
いるビットマップにつき、「頂点」と判断される箇所に
ついてパターン上の鋭角部分を削除するような、形状の
鈍りを生じさせて、その処理後のビットマップについて
比較照合を行っている。したがって、実用上は使用可能
な程度のパターンが得られるようにビットマップについ
ての「鋭角部分を削除」するビットを予め定めておけ
ば、実用上使用不可能となる欠陥と、実用上使用可能な
パターンの鈍りについて、容易に区別を付けることがで
きる。そのため本発明によると、検査工程の高能率化・
短時間化が得られ、半導体製造技術など特に微細物を加
工するときに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成を示す図である。。

【図２】本発明実施例の説明を行うためのブロック図で
ある。

【図３】原図形パターンとその処理について説明する図
である。

【図４】製品パターンとその処理について説明する図で
ある。

【図５】図３，図４の各処理動作を行うための動作フロ
ーチャートである。

【図６】本発明の実施例として、「傷」がある場合の状
態を示す図である。

【符号の説明】

１１ 物体 １２ ビットマップ ２１ 原図形パターン ２２ ビットマップ １３ 比較・判断手段 １４ 処理後のビットマップ ２４ 処理後のビットマ
ップ １５ 第２比較手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原図形パターンに基づき製造した物体(1
   1)についてパターン認識して得たビットマップ(12)と、
   原図形パターン(21)を認識して得たビットマップ(22)と
   を比較(13)することにより図形パターンに基づき製造し
   た物体についてパターン形状を検査する方法において、 前記パターン認識して得た両ビットマップ(12)(22)を比
   較して一致・不一致を判断(13)し、 不一致のときはビットマップ上不一致点の座標付近のビ
   ットにおける不連続箇所を検出し、 次に検出した箇所のビットのみを両ビットマップからそ
   れぞれ削除する処理を行ない、処理後のビットマップ(1
   4)(24)について比較することを特徴とするパターン形状
   を検査する方法。