JPS60154104A - パタ−ン欠陥検査方法及び装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、パターン欠陥検査方法及び装置に係り、更に
詳細には半導体ウエノ・、ホトマスクプリント基板等の
パターン欠陥を自動的に検査することができるパターン
欠陥検査方法及び装置に関する。

〔発明の背景〕

一般に半導体ウェハにおけるパターン欠陥検査は、被検
査対象であるウエノ・のパターンと基準となるウェハの
パターンとを光学的に検出して比較し、該比較の結果パ
ターンが一致しない部位をパターン欠陥と判定している
。この様なパターン検査方法は、例えば特開昭５２−１
１９８４４号公報に記載されている。

しかしながら、この様なパターン検査方法は２つの対応
するパターンを比較するため、検査装置自体が大°型に
なると共に、それぞれのパターンの検出位置を高精度に
一致させる必要があるため、該位置決め機構及び制御が
非常に複雑になると言う問題点を有している。例えば、
基準パターンを同一回路のパターン金持つウエノ・とじ
た場合、それぞれのパターン全検出するだめの光学検出
部、その位置決め系、光電変換器及び制御系が２組必要
であり、更にそれぞれの検出した光学信号を処理するだ
めのハード系も２絹必要となるため検査自体が大型にな
る。

捷た、基準パターンとして設計データを用いた場合、光
学系自体は１組で良いが膜種データを基準パターンに変
換するだめの磁気テープ装置及びデータ処理装置等が必
要となるため、やはり装置が大型となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点全除去すること
であり、単独の検出パターンのみで欠陥を検出すること
により、小型なパターン欠陥検出方法及び装置を提供す
ることである。

〔発明の概要〕

上記問題点を除去するために本発明によるパターン欠陥
検査方法は、被検査物の回路パターンの細線化形状パタ
ーンを検出し、該細線化形状パターンを検出し、該細線
化形状ノ（ターンを細分化した細分パターンを予じめ定
められた欠陥パターン群とが一致するかどうか判定する
ことを特徴とする。また本発明による検査装置は回路パ
ターンの形状を例えば光学的に検出する手段と、該検出
されたパターン形状を細線化及び細分化して細線パター
ンを作る手段と、該細線パターン金子じめ定められた欠
陥）くターン群と一致するかどうか判定する手段を備え
ることを特徴とする。

前記回路パターンの検出は、例えば該パターンの輪郭線
全光学的に反射させて行なうものであり、欠陥パターン
群は、例えば本来の回路ノくターンにあり得ない様な孤
立、端点及び分岐の欠陥パターンから成る０ 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、パターン輪郭線検出方法を説明するだめの図
、第２図は本実施例によるパターン欠陥検出装置の構成
ブロック図、第３図は本実施例によるパターン細線化を
説明するための図、第４図は８６図の細線化を行なう細
線化回路の一実施例を示す図、第５図は細線化処理の説
明図、第６図は第２図の判定回路の一実施例を示す図、
第７図は非欠陥部の輪郭線形状を示す図、第８図は欠陥
部の輪郭純形状金示す図である。

まず、本発明によるパターン欠陥検査方法を説明するに
、本方法は、パターンの輪郭線を後述する方法により検
出後この輪郭線を細線化しこの細線のパターンを所定の
欠陥パターンと回路的に比較することにより欠陥を検出
するものである。この欠陥パターンは、連続する回路パ
ターンにおいて本来あるはずがないパターンを用いるも
のである。

さて、前記回路パターンの輪郭線検出について第１図を
用いて説明する。第１τ図は、ウエノ・の基板２上に蒸
着等により形成された回路パターン１の断面を示す図で
ある。該回路パターン１は、図に示す様に基板２に対し
て垂直形成されず、傾斜状の段差部５を製造過程により
持ち、基板２の斜めから照射光３を入射した場合、基板
２及び回路パターン１の水平部分の照射光３は斜めに反
射するものの、前記段差部５に入射した光６が垂直方向
に反射すると言う特性を持つ。この特性を利用し、斜め
から照射光６を照射すると共に基板２の垂直上位ＩＭに
対物レンズ４を配置し、該対物レンズ４によって反射光
を入射ずもことにより、回路パターン１の輪郭線を検出
する。

この様に検出した輪郭線は、第２図に示した欠陥検出装
置によつ七その欠陥有無が検査される。この装置は、第
２図に示す如く、回路パターン２０段差部５によって垂
直方向に反射されて対物レンズ４を介しで反射光を入力
とすることによる光信号をアナログ電気信号に変換する
ＴＶカメラ又は固体センサ等のパターン検出器６と、該
パターン検出器６によって検出されたア゛→−ログ【（
モ気信号を輪郭部が１１“となるようにディジタル変換
する２値化り路７と、該ディジタル化された輪郭線を幅
１画素の線に直す細線化回路８と、該幅１画素の線の特
異形状を入力とし、所定、の欠陥パターンと回路的に比
較することにより欠陥の判定を行なう判定回路９とによ
り構成されている。

次にこれら各回路の詳細について説明量る。

まず、２値化回路７によってディジタル化された輪郭線
は、第３図（ａ）に示す如く、数画素の幅を待った太線
パターン１００として検出されている。この太線パター
ン１００が、所定の連続する線からはみ出した欠陥パタ
ーン１００ａ及び１００ｂを有している場合、細線化回
路８は、第５　＋／　（ｂ）に示す如く、前記太線パタ
ーン１００全幅が１画素である細線パターン１０１に変
換するものである。この細線化処理は、例えば光学文字
読取装　（置等で公知なものであり、その回路構成の一
例ｋｆｊｌＺ４．ｇＪＥオオ。。。１１あ７□、□。７
．ア７．１に接続されたシフトレジスタ１０ａ乃至１０
ｃと、該シフトレジスタ１０ａ乃至１０ｃそれぞれの出
力を入力として保持する複数のラッチ１１ａ乃至１１ｉ
と、マスク１２とから構成され、入力した２値化信号を
３×３画素の局所パターンとしてラッチ１１ａ乃至１１
１に格納し、この局所パターン全マスク１２が切出して
連続性を判定することにより細線化処理を行なうもので
ある。該マスク１２は、３Ｘ３画素局所パターンの中心
画素Ｐが′０“の場合にはこの画素Ｐの状態１変えず、
中心画素Ｐが′１“であって他の８画素が第５図（ａ）
〜（ｅ）の状軛のときのみに画素Ｐを１“から′０“に
変化させ、該８画素の横又は縦一列が連続したゝ１“、
即ち細線の場合出力することにより細線化処理を行なう
ものである。尚、第５図中、Ｘは、′０“又は′１“の
いずれか任意の値であって良い１、 判定回路９の一例全第６図（ａ）及び（＋））に示す。

この回路は、第６図（ａ）に示す幅１画素となった輪郭
線４４号１５を入力とする複数のシフトレジスタ１４ａ
乃至１４ｃと、該シフトレジスタ１４ａ乃至１４ｃから
それぞれ入力される複数のランチ１５ａ〜１５ｉと、第
６図（ｂ）に示す該ラッチ１５ａ乃至１５ｉの状態を入
力して判定を行なう判定回路部とから成る。この第６１
菌（ａｌに示した回路は、前記細線化回路８の説明で述
べた様に、輪郭線１百号１６ヲ複数のラッチ１５ａ〜１
５ｉに格納するものである。

ここで、判定回路部９による判定の原理を説明する。本
実施例においては、前記細線化された輪郭線が、正常で
ある場合のパターシと、異常、即ち欠陥であるパターン
とを予じめ考慮し、該判定回路部９において、欠陥のパ
ターンである旨全判定するものである。詳述するに正常
なパターンは、第７図（ａ）　、　＜ｂ）にそれぞれ示
すように、傾めを含む直線状パターン、角度変化を含む
コーナ一部における曲線状パターンしか有り得えず、逆
に欠陥のパターンは第８図に示すように、第６図（ｂ）
の欠陥１０１ｂとして示した様な孤立の欠陥パターン（
第８図”（ａ）　）、同図の欠陥１０１ａとして示した
様な端点の欠陥パターン（第８図（ｂ））、同図の欠陥
１０１ｃとして示した様な分岐の欠陥パターン（第８図
（ｃ）　、　（ｄ）　）となる。

この欠陥の判定全行なう判定回路部は、第６図（ｂ）に
示す如く、ラッチ１５のそれぞれ隣り合う２つの状態（
ゝ１“又は＠ｏ／／）１、一方をインバータ１６によつ
・て反転入力する複数のアンド回路１７と、該アンド回
路１７からの出力１１“の数を計数するカウンタ１８と
、該カウンタ１Ｂによる計数値ｎが１２」であるかどう
かを比較し、２でない場合不一致信号１９ａ　ｆ出力す
るコンパレータ１９と、該不一致信号１９ａと中央の画
素ＰＯの状態を入力とするアンド回路２０とを備えてい
る。前記カウンタ１８の計数値ｎは、ラッチ１５の状態
が第７図の如きパターンの場合「２」となり、第８図の
如き状Ｔ川のときは、ｒＯＪ　、ｒｌＪ　、ｒ３Ｊ　、
ｒ４Ｊとなる。従って、欠陥パターンの場合、前記計数
値ｎが、２以外であると共にＰθがゝ゛１“であるため
、欠陥信号がアンド回路２０から出力される。

尚、１ｊｉｌ　ｉｔｅインパーク１６及びアンド回路１
７が、第７図の川きパターンの場曾のみ２つのアンド回
路１７のみが％　１　／／　ｉ出力する様に組まれてい
ることは言うまでもない。

この様に本実施例によるパターン欠陥の検査は、第２図
に示した様に、基板１上の回路パターン２をパターン検
出器６が検出し、これを２値化回路７及び細線化回路８
がディジタル化した細線の輪郭線信号に変換した後、判
定回路９が予じめ考魔されている欠陥パターンと該検出
したパターンとを回路的に比較することにより、欠陥の
検出全行なうものである。従って、従来の様に２つの回
路パターン全光学的に比較する必要がないため、光学系
が一絹で済み、検査装Ｍ′全小型化することができる。

才だ、設定データ全処理装置等により変換する必要もな
いため、他の装置を必要としない等の効果を有する。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれば１、仮検査物の回路パタ
ーンを細線輪郭部のパターンに書換し、これ全欠陥のパ
ターンと比較することにより、容易に回路パターンの欠
陥を検出できると言う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は回路パターンの輪郭線を検出する方法を説明す
るだめの図、第２図は本発明によるパターン欠陥検出装
置の一実施例金子すブロック図、第５　：Ａ　（ａ）　
、　＜ｂ）はパターン細線化の一例を示す図、第４図は
第２図の細線化回路の一実施例を示す図、第５１図（ａ
）〜（１）１は細線化処理全説明するだめの図、第６１
凶（ａ）　、　（ｂ）は；Ａ　２１閃の判定回路の一実
施例を示す図、第７１９　ｆａ）　、　（ｂ）は非欠陥
部分の輪郭線パターンを示す図、第８図（ａ）〜（ｄ）
は欠陥部分の輪郭線パターン金量す１゛４である。 １・・・回路パターン　５・・・パターン段Ｍ　部６・
・・暗視野照明光　６・・・パターン検出器７・・２値
化回路　８・・・細線化回路　９・・・判定回路　１０
．１４・・・シフトレジスタ　ｉｉ、ｉｓ・・・ラッチ
　１２・・・マスク　１６・・・インバータ　１７．’
２０罰１図 〒２図 殆５図 （ｏＬ） 〒５図 イ６図 〒７図 イ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基板上に設けられた回路パターンの欠陥を検査する
   パターン欠陥検査方法であって、前記回路パターンの細
   線化形状パターンを検出し、該細線化形状パターンを細
   分化した細分パターンを予じめ定められた欠陥パターン
   群とが一致するかどうか判定することにより、回路パタ
   ーンの欠陥を検出することを特徴とするパターン欠陥検
   査方法− ２、特許請求の範囲第１項記載のパターン欠陥検査方法
   において、前記回路パターンの細線化形状パターンの検
   出が、回路パターンの輪郭線を光学的に検出する工程を
   含むことを特徴とするパターン欠陥検査方法。 ３、　特許請求の範囲第２項記載のパターン欠陥検査方
   法において、前記欠陥パターン群が、孤立欠陥パターン
   と端点欠陥パターンと分岐欠陥パターンとから成ること
   を特徴とするパターン欠陥検査方法。 ４、　基板上に設けられた回路パターンの欠陥を検査す
   るパターン欠陥検査装置であって、該回路パターンの形
   状を検出する検出手段と、該回路パターンの形状を細線
   化する細線化手段と、該細線化されたパターンを細分化
   した細分パターンを予じめ定められた欠陥パターン群と
   一致するかどうか判定する手段と全備えたことを特徴と
   するパターン欠・陥検査装置。 ５　特許請求の範囲第４項記載のパターン欠陥検査装置
   ｌこおいて、前記検出手段が、回路パターンに光を照射
   して回路パターンの輪郭線を検出する回路を含むことを
   特徴とするパターン欠陥検査装置。 ６　特許請求の範囲第５項記載のパターン欠陥検査装置
   において、前記欠陥パターン群カ、孤立欠陥パターンと
   端点欠陥パターンと分岐欠陥パターンとから成ること全
   特徴とするパターン欠陥検査装置。