JPH0545946B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0545946B2 JPH0545946B2 JP26893486A JP26893486A JPH0545946B2 JP H0545946 B2 JPH0545946 B2 JP H0545946B2 JP 26893486 A JP26893486 A JP 26893486A JP 26893486 A JP26893486 A JP 26893486A JP H0545946 B2 JPH0545946 B2 JP H0545946B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- scanning
- inspected
- dimensional
- data
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、マスクやレチクル等のパターンを荷
電粒子線を用いて検査する方法に関する。
電粒子線を用いて検査する方法に関する。
［従来の技術］
従来、露光技術によつて作製されたマスクやレ
チクル等の微細パターンを検査する場合、マスク
やレチクルに可視光や紫外線を照射し、その像を
イメージセンサ上に結像し、該センサで像を検出
している。その後、該検出信号から白黒の２次元
マツプを作製し、この２次元マツプと設計データ
との比較に基づいて、作製されたパターンの検査
を行つている。
チクル等の微細パターンを検査する場合、マスク
やレチクルに可視光や紫外線を照射し、その像を
イメージセンサ上に結像し、該センサで像を検出
している。その後、該検出信号から白黒の２次元
マツプを作製し、この２次元マツプと設計データ
との比較に基づいて、作製されたパターンの検査
を行つている。
［発明が解決しようとする問題点］
上記比較は、２次元マツプの各画素毎の比較を
行う必要性から、比較する設計データも白黒の２
次元マツプ状のデータに置換しなければならな
い。該設計データはもともと輪郭線であり、この
白黒データへの置換にはかなりの処理時間が必要
となる。又、被検査パターンがＸ線露光用マスク
等のように、微細化してくると、光照射に基づく
従来方法では、高い精度での検査が不可能とな
る。更に、高い精度での検査を行うため、被検査
材料に電子線を照射し、該照射に基づく反射電子
を検出することによつて該被検査パターンの像を
得ることも考えられるが、高精度の像を得るため
には、高密度で電子線を走査しなければならず、
走査時間が長くなる。更に又、検査の際には、材
料の非破壊が望ましいが、高密度で電子線を走査
すると、必然的に材料に照射されるトータルの電
流量が多くなり、材料を破壊する恐れも生じる。
行う必要性から、比較する設計データも白黒の２
次元マツプ状のデータに置換しなければならな
い。該設計データはもともと輪郭線であり、この
白黒データへの置換にはかなりの処理時間が必要
となる。又、被検査パターンがＸ線露光用マスク
等のように、微細化してくると、光照射に基づく
従来方法では、高い精度での検査が不可能とな
る。更に、高い精度での検査を行うため、被検査
材料に電子線を照射し、該照射に基づく反射電子
を検出することによつて該被検査パターンの像を
得ることも考えられるが、高精度の像を得るため
には、高密度で電子線を走査しなければならず、
走査時間が長くなる。更に又、検査の際には、材
料の非破壊が望ましいが、高密度で電子線を走査
すると、必然的に材料に照射されるトータルの電
流量が多くなり、材料を破壊する恐れも生じる。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもの
で、短時間に高い精度で微細なパターンの検査を
行い得る微細パターン検査方法を提供することを
目的としている。
で、短時間に高い精度で微細なパターンの検査を
行い得る微細パターン検査方法を提供することを
目的としている。
［問題点を解決するための手段］
本発明に基づく微細パターン検査方法は、被検
査パターンを有した材料上で荷電粒子線を２次元
的に走査する第１のステツプ、該荷電粒子線照射
による該材料からの信号を検出する第１の検出ス
テツプ、該検出信号を該走査に応じて２次元情報
として記憶するステツプ、該２次元情報に基づい
て該被検査パターンの輪郭部分上の一部を抽出す
るステツプ、該一部を含む該輪郭部分近傍範囲を
前記第１のステツプにおける走査より密に部分的
に走査する第２の走査ステツプ、該部分的な走査
に基づく材料からの信号を検出する第２の検出ス
テツプ、該第２の検出ステツプによつて検出され
た信号に基づいて、被検査パターンの輪郭部分に
沿つて比較的密に部分的に走査する範囲を移動さ
せる移動ステツプ、該第２の走査ステツプ、第２
の検出ステツプ、移動ステツプを繰返すステツ
プ、該繰返しステツプに基づいて、該被検査パタ
ーンの輪郭部分の２次元データを得、それを記憶
するステツプ、該被検査パターンの輪郭部分の２
次元データと予め記憶された２次元比較データと
を比較するステツプより成ることを特徴としてい
る。
査パターンを有した材料上で荷電粒子線を２次元
的に走査する第１のステツプ、該荷電粒子線照射
による該材料からの信号を検出する第１の検出ス
テツプ、該検出信号を該走査に応じて２次元情報
として記憶するステツプ、該２次元情報に基づい
て該被検査パターンの輪郭部分上の一部を抽出す
るステツプ、該一部を含む該輪郭部分近傍範囲を
前記第１のステツプにおける走査より密に部分的
に走査する第２の走査ステツプ、該部分的な走査
に基づく材料からの信号を検出する第２の検出ス
テツプ、該第２の検出ステツプによつて検出され
た信号に基づいて、被検査パターンの輪郭部分に
沿つて比較的密に部分的に走査する範囲を移動さ
せる移動ステツプ、該第２の走査ステツプ、第２
の検出ステツプ、移動ステツプを繰返すステツ
プ、該繰返しステツプに基づいて、該被検査パタ
ーンの輪郭部分の２次元データを得、それを記憶
するステツプ、該被検査パターンの輪郭部分の２
次元データと予め記憶された２次元比較データと
を比較するステツプより成ることを特徴としてい
る。
［実施例］
以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳
述する。
述する。
第１図は、本発明に基づく方法を実施するため
の電子線検査システムの一例を示しており、１は
電子銃、２は収束レンズ、３は偏向コイル、４は
被検査パターンが形成されたマスク等の材料、５
は反射電子検出器、６はcpu、７は２次元走査回
路、８，９は増幅器、１０，１１，１２，１３は
２次元バツフアメモリ、１４は画像処理ユニツ
ト、１５は表示装置である。
の電子線検査システムの一例を示しており、１は
電子銃、２は収束レンズ、３は偏向コイル、４は
被検査パターンが形成されたマスク等の材料、５
は反射電子検出器、６はcpu、７は２次元走査回
路、８，９は増幅器、１０，１１，１２，１３は
２次元バツフアメモリ、１４は画像処理ユニツ
ト、１５は表示装置である。
上述した構成において、検査されるマスク等の
材料４が所定の位置に配置され、cpu６の指令に
より、２次元走査回路７から、比較的広い範囲を
粗く走査するための走査信号が偏向コイル３に供
給される。この結果、該材料４の所定領域が電子
線によつて粗く走査されることになる。該材料へ
の電子線の照射に基づき、該材料４から発生した
反射電子は、反射電子検出器５によつて検出され
る。該検出信号は、増幅器９によつて増幅された
後、２次元走査回路７から参照信号が供給される
バツフアメモリ１０に材料４上の走査に応じて２
次元的に記憶される。なお、上記粗い走査の精度
は、パターンの有無判定が可能な精度である必要
はあるものの、該パターンの輪郭部分の位置精度
は不十分でも良い。
材料４が所定の位置に配置され、cpu６の指令に
より、２次元走査回路７から、比較的広い範囲を
粗く走査するための走査信号が偏向コイル３に供
給される。この結果、該材料４の所定領域が電子
線によつて粗く走査されることになる。該材料へ
の電子線の照射に基づき、該材料４から発生した
反射電子は、反射電子検出器５によつて検出され
る。該検出信号は、増幅器９によつて増幅された
後、２次元走査回路７から参照信号が供給される
バツフアメモリ１０に材料４上の走査に応じて２
次元的に記憶される。なお、上記粗い走査の精度
は、パターンの有無判定が可能な精度である必要
はあるものの、該パターンの輪郭部分の位置精度
は不十分でも良い。
次に、cpu６は、該バツフアメモリ１０に記憶
された情報から被検査パターンの輪郭部分の特定
点を抽出し、この特定点を起点として、等信号レ
ベル線（等高線）を追跡測定し、パターンの輪郭
の座標位置を求めるように制御を行う。ここで、
パターンの輪郭線は必ず連続であり、かつ閉曲線
であるから、該輪郭線の伸びている方向は追跡す
ることができる。第２図は被検査パターンの一例
を示しているが、上記粗い走査によつて該パター
ンの輪郭線Ｌの一部Ａ点が見つかつたとする。そ
こで、cpu６は、このＡ点を中心とする３×３の
９点の走査（第２図中、●印で表示）を走査回路
７に指令する。なお、この９点の走査は、前記材
料の比較的広い範囲を走査する場合に比較して、
密に走査される。例えば、この密な走査のサンプ
リングポイント間隔は、パターンデザインルール
の1/2〜1/4程度が望ましい。第３図はこの９点の
走査の位置座標を示しており、ａ１１〜ａ３３ま
での走査が行われる。該走査に応じて該材料４か
ら発生した反射電子は検出器５によつて検出され
るが、この検出信号はcpu６に供給される。この
時、この走査領域中に必ず２方向の等高線がある
はずである。第２図のケースでは、走査位置ａ１
２とａ１３との間、および走査位置ａ２３とａ２
２との間に等高線が存在することは明らかであ
る。等高線の方向は、cpu６において、補間法に
より、図中左方向はａ１３，ａ１２，ａ２３，ａ
２２の走査に基づく検出信号を用いて、又、右方
向はａ２３，ａ２２，ａ３３，ａ３２の走査に基
づく検出信号を用いて正確に求められる。なお、
補間法により等高線の方向を求める場合に全走査
点の検出信号を用いても良い。
された情報から被検査パターンの輪郭部分の特定
点を抽出し、この特定点を起点として、等信号レ
ベル線（等高線）を追跡測定し、パターンの輪郭
の座標位置を求めるように制御を行う。ここで、
パターンの輪郭線は必ず連続であり、かつ閉曲線
であるから、該輪郭線の伸びている方向は追跡す
ることができる。第２図は被検査パターンの一例
を示しているが、上記粗い走査によつて該パター
ンの輪郭線Ｌの一部Ａ点が見つかつたとする。そ
こで、cpu６は、このＡ点を中心とする３×３の
９点の走査（第２図中、●印で表示）を走査回路
７に指令する。なお、この９点の走査は、前記材
料の比較的広い範囲を走査する場合に比較して、
密に走査される。例えば、この密な走査のサンプ
リングポイント間隔は、パターンデザインルール
の1/2〜1/4程度が望ましい。第３図はこの９点の
走査の位置座標を示しており、ａ１１〜ａ３３ま
での走査が行われる。該走査に応じて該材料４か
ら発生した反射電子は検出器５によつて検出され
るが、この検出信号はcpu６に供給される。この
時、この走査領域中に必ず２方向の等高線がある
はずである。第２図のケースでは、走査位置ａ１
２とａ１３との間、および走査位置ａ２３とａ２
２との間に等高線が存在することは明らかであ
る。等高線の方向は、cpu６において、補間法に
より、図中左方向はａ１３，ａ１２，ａ２３，ａ
２２の走査に基づく検出信号を用いて、又、右方
向はａ２３，ａ２２，ａ３３，ａ３２の走査に基
づく検出信号を用いて正確に求められる。なお、
補間法により等高線の方向を求める場合に全走査
点の検出信号を用いても良い。
このようにして等高線の予測を行い、その後、
予測した等高線の位置Ｂ点を中心として再び、第
２図に×印で示すように、Ｂ点を中心とした９点
の走査が行われる。この９点の走査によつて等高
線の位置座標を確認し、そして次の等高線の位置
の予測が行われる。このような手法を繰返すこと
によつて次々と等高線の位置が求められ、予測位
置が起点Ａに戻つた時に一つのパターンの輪郭抽
出が完了することになる。なお、この間、求めら
れた等高線の位置座標に応じて、２次元のバツフ
アメモリ１１内の対応画素部分の値が“１”とさ
れる。従つて、メモリ１１に記憶されたデータ
は、輪郭部分が“１”、その他の部分が“０”と
２値化されたデータとなつている。
予測した等高線の位置Ｂ点を中心として再び、第
２図に×印で示すように、Ｂ点を中心とした９点
の走査が行われる。この９点の走査によつて等高
線の位置座標を確認し、そして次の等高線の位置
の予測が行われる。このような手法を繰返すこと
によつて次々と等高線の位置が求められ、予測位
置が起点Ａに戻つた時に一つのパターンの輪郭抽
出が完了することになる。なお、この間、求めら
れた等高線の位置座標に応じて、２次元のバツフ
アメモリ１１内の対応画素部分の値が“１”とさ
れる。従つて、メモリ１１に記憶されたデータ
は、輪郭部分が“１”、その他の部分が“０”と
２値化されたデータとなつている。
２次元バツフアメモリ１２には、予め、設計図
形に基づいた比較すべき２次元像のデータが記憶
されているが、この像は輪郭図形であり、データ
としては、パターンの輪郭部分が“１”、その他
の部分が“０”と２値化されたデータとなつてい
る。この２値化データは、輪郭図形である設計図
形そのものであり、データ作製を短時間で行うこ
とができる。
形に基づいた比較すべき２次元像のデータが記憶
されているが、この像は輪郭図形であり、データ
としては、パターンの輪郭部分が“１”、その他
の部分が“０”と２値化されたデータとなつてい
る。この２値化データは、輪郭図形である設計図
形そのものであり、データ作製を短時間で行うこ
とができる。
該画像処理ユニツト１４は、バツフアメモリ１
１に記憶されたパターンの輪郭データＡと、バツ
フアメモリ１２に記憶された設計データＢとを読
み出し、両データを各画素毎に比較し、その差を
求めている。そして、該画像処理ユニツト１４に
おいて求められた差のデータは、各画素毎にバツ
フアメモリ１３が記憶され、該メモリ１３には差
分データＣが得られる。この際、差を求める場合
に、測定誤差を考慮し、比較位置近傍の平均差分
を求めることは好ましい。すなわち、測定データ
Ａの画素をalk、設計データＢの画素をblk、差分
データＣの画素をCijとした場合、次式によつて
差分データを求めることは好ましい。
１に記憶されたパターンの輪郭データＡと、バツ
フアメモリ１２に記憶された設計データＢとを読
み出し、両データを各画素毎に比較し、その差を
求めている。そして、該画像処理ユニツト１４に
おいて求められた差のデータは、各画素毎にバツ
フアメモリ１３が記憶され、該メモリ１３には差
分データＣが得られる。この際、差を求める場合
に、測定誤差を考慮し、比較位置近傍の平均差分
を求めることは好ましい。すなわち、測定データ
Ａの画素をalk、設計データＢの画素をblk、差分
データＣの画素をCijとした場合、次式によつて
差分データを求めることは好ましい。
Cij＝１／（2n＋１）（2m＋１）（j+n
〓k=j-m i+o
〓l=i-n
alk−i+n
〓k=j-m i+o
〓l=i-n
blk）
∵ｎ、ｍ≧１の整数
なお、平均を取る領域については、画質に応じ
て拡大や縮小をしても良く、又、円形領域のサン
プリングであつても良い。
て拡大や縮小をしても良く、又、円形領域のサン
プリングであつても良い。
該バツフアメモリ１３に記憶された差分データ
はパターンの欠陥を示す像であり、この像からパ
ターンの欠陥の有無を判定することができる。す
なわち、該バツフアメモリ１３に記憶されたデー
タが全て“０”であれば、パターンは無欠陥であ
り、＋又は−の数値のデータが残つており、これ
が有意の大きさであれば、欠陥が存在することに
なる。そして、＋の値の部分は、設計時には無か
つた図形（黒欠陥）が存在することを示し、−の
値の部分は、設計段階では存在した図形が消失し
た（白欠陥）ことを示している。この欠陥の有無
の判定は、該バツフアメモリ１３に記憶された像
データを読み出し、表示装置１５上に表示するこ
によつて行うことができる。又、この欠陥部分の
有無の判定は、表示された像の観察によつて行う
こと以外に、cpu６によつて自動的に行うように
しても良い。
はパターンの欠陥を示す像であり、この像からパ
ターンの欠陥の有無を判定することができる。す
なわち、該バツフアメモリ１３に記憶されたデー
タが全て“０”であれば、パターンは無欠陥であ
り、＋又は−の数値のデータが残つており、これ
が有意の大きさであれば、欠陥が存在することに
なる。そして、＋の値の部分は、設計時には無か
つた図形（黒欠陥）が存在することを示し、−の
値の部分は、設計段階では存在した図形が消失し
た（白欠陥）ことを示している。この欠陥の有無
の判定は、該バツフアメモリ１３に記憶された像
データを読み出し、表示装置１５上に表示するこ
によつて行うことができる。又、この欠陥部分の
有無の判定は、表示された像の観察によつて行う
こと以外に、cpu６によつて自動的に行うように
しても良い。
以上本発明を詳述したが、本発明は上述した実
施例に限定されず幾多の変形が可能である。例え
ば、材料４に電子線を照射するようにしたが、イ
オンビームを照射しても良い。又、材料から生じ
た反射電子を検出するようにしたが、２次電子を
検出するようにしても良い。更に、電子線を密に
部分的に走査する時、３×３の９点に電子線を照
射するようにしたが、３×３ポイント以上のマト
リツクス型でも良く、等高線が明らかに直線と判
明している場合には、該等高線に垂直な３×１点
のサンプリングとしても良い。更に又、材料の照
射荷電粒子線をガウシヤンビームとする以外にラ
イン状の広がりを有したビームとしても良い。
施例に限定されず幾多の変形が可能である。例え
ば、材料４に電子線を照射するようにしたが、イ
オンビームを照射しても良い。又、材料から生じ
た反射電子を検出するようにしたが、２次電子を
検出するようにしても良い。更に、電子線を密に
部分的に走査する時、３×３の９点に電子線を照
射するようにしたが、３×３ポイント以上のマト
リツクス型でも良く、等高線が明らかに直線と判
明している場合には、該等高線に垂直な３×１点
のサンプリングとしても良い。更に又、材料の照
射荷電粒子線をガウシヤンビームとする以外にラ
イン状の広がりを有したビームとしても良い。
［効果］
本発明は、荷電粒子線によつて被検査パターン
を有した材料上を走査し、パターンに応じた信号
を検出するようにしたので、可視光や紫外光を使
用した従来に比較し、微細なパターンの検査を高
精度で行うことができる。また、本発明は、最初
のステツプだけ被検査パターンを有する材料上を
荷電粒子線で粗く走査して被検査パターンの輪郭
部分の一部を抽出し、以後のステツプで該最初の
ステツプで抽出された輪郭部分の一部を起点とし
て輪郭部分近傍の範囲のみを最初のステツプより
密に荷電粒子線によつて走査するようにしたの
で、材料に照射するトータルの荷電粒子線量を減
らすことができ、パターンの欠陥検査を略完全に
非破壊で行うことができる。
を有した材料上を走査し、パターンに応じた信号
を検出するようにしたので、可視光や紫外光を使
用した従来に比較し、微細なパターンの検査を高
精度で行うことができる。また、本発明は、最初
のステツプだけ被検査パターンを有する材料上を
荷電粒子線で粗く走査して被検査パターンの輪郭
部分の一部を抽出し、以後のステツプで該最初の
ステツプで抽出された輪郭部分の一部を起点とし
て輪郭部分近傍の範囲のみを最初のステツプより
密に荷電粒子線によつて走査するようにしたの
で、材料に照射するトータルの荷電粒子線量を減
らすことができ、パターンの欠陥検査を略完全に
非破壊で行うことができる。
第１図は本発明に基づく微細パターン検査方法
を実施するための電子線検査システムの一例を示
す図、第２図はパターンの輪郭部における電子線
の密な走査の状況を示す図、第３図は電子線の密
な部分的走査の位置を示す図である。 １……電子銃、２……収束レンズ、３……偏向
コイル、４……材料、５……反射電子検出器、６
……cpu、７……２次元走査回路、８，９……増
幅器、１０，１１，１２，１３……２次元バツフ
アメモリ、１４……画像処理ユニツト、１５……
表示装置。
を実施するための電子線検査システムの一例を示
す図、第２図はパターンの輪郭部における電子線
の密な走査の状況を示す図、第３図は電子線の密
な部分的走査の位置を示す図である。 １……電子銃、２……収束レンズ、３……偏向
コイル、４……材料、５……反射電子検出器、６
……cpu、７……２次元走査回路、８，９……増
幅器、１０，１１，１２，１３……２次元バツフ
アメモリ、１４……画像処理ユニツト、１５……
表示装置。
Claims (1)
- １ 被検査パターンを有した材料上で荷電粒子線
を２次元的に粗く走査する第１のステツプ、該荷
電粒子線照射による該材料からの信号を検出する
第１の検出ステツプ、該検出信号を該走査に応じ
て２次元情報として記憶するステツプ、該２次元
情報に基づいて該被検査パターンの輪郭部分の一
部を抽出するステツプ、該一部を含む該輪郭部分
近傍範囲を前記第１のステツプにおける走査より
密に部分的に走査する第２の走査ステツプ、該部
分的な走査に基づく材料からの信号を検出する第
２の検出ステツプ、該第２の検出ステツプによつ
て検出された信号に基づいて、該被検査パターン
の輪郭部分に沿つて密に部分的に走査する範囲を
移動させる移動ステツプ、該第２の走査ステツ
プ、第２の検出ステツプ、移動ステツプを繰返す
ステツプ、該繰返しステツプに基づいて、該被検
査パターンの輪郭部分の２次元データを得、それ
を記憶するステツプ、該被検査パターンの輪郭部
分の２次元データと予め記憶された２次元比較デ
ータとを比較するステツプより成る微細パータン
検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268934A JPS63122217A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 微細パタ−ン検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268934A JPS63122217A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 微細パタ−ン検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122217A JPS63122217A (ja) | 1988-05-26 |
| JPH0545946B2 true JPH0545946B2 (ja) | 1993-07-12 |
Family
ID=17465313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268934A Granted JPS63122217A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 微細パタ−ン検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63122217A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2840801B2 (ja) * | 1992-12-01 | 1998-12-24 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 座標変換係数の自動設定方法 |
| JP4665335B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-04-06 | 株式会社島津製作所 | 電子線分析装置 |
| WO2006112242A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Shimadzu Corporation | 基板検査装置 |
| JP4659004B2 (ja) | 2007-08-10 | 2011-03-30 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 回路パターン検査方法、及び回路パターン検査システム |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61268934A patent/JPS63122217A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63122217A (ja) | 1988-05-26 |
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