JPS6147634A - パタ−ンの欠陥検査方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパターンの欠陥検査方法、特にパターンルール
よりも狭いパターンを検出する方法に関するものである
。

（従来の技術） 回路パターンの最小線幅は３μｍ、２．５μｍ。

２μｍと年々微細になり、量産レベルでは２．５μｍ、
開発・研究レベルでは１．５μｍから０．５μｍ程度と
さらに細く描くことも可能となっている。同様にパター
ンとパターンとの間隔も狭くなってきている。本明細書
ではパターンそのものの幅だけでなく、パターンとパタ
ーンの間隔もパターン幅と称することにする。

このような微細のパターンルールで描かれた回路パター
ンでは、各パターンの線幅が予定の線幅よりも狭いとす
ぐに欠陥に結びつく危険性があり、さらに実際のパター
ンを作製するのに使用するレチクルテープに記憶したパ
ターンがパターンルールの線幅よりも狭いと実際のパタ
ーン作成時に欠陥となる可能性が非常に高いため、その
線幅が一定に描かれているかを検知する装置が望まれて
いｌこ　。

（発明が解決しようとする問題点） 回路パターンの欠陥を検知する装置として、本願人は特
開昭５８−４６６３６号公報において、レチクルテープ
から読み出された基準信号と実際のパターンを走査して
得た走査情報とを比較して正確な欠陥検査を実施できる
装置を提案している。

しかしながら、上述した装置はパターンの細りたけでな
く種々の欠陥を検知するために作製されたものであるの
で、パターンの細りも通常の欠陥と同じように判断され
パターンの細りだけを検出することができないとともに
、レチクルテープに誤まってパターンルールよりも細い
データが含まれている場合はその欠陥を検出できない欠
点があった。

本発明の目的は、上述した不具合を解消して、簡単な方
法で迅速にパターンの幅を検出できるパターンの欠陥検
査方法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のパターンの欠陥検査方法は、中心画素と、画像
の水平方向に対して一４５°、０’、４５°。

９０°の傾きを有する４方向において、各々パターンル
ールの幅に対応した幅を隔てて設けられた両端画素より
構成される空間格子フィルタにより、　　・パターンの
幅を検知するにあたり、中心画素の２値信号と各方向の
両端の画素の値を比較し、中心画素の値と両端画素の値
が同時に異なる値である方向が３方向以上のとき、対象
パターンの幅がパターンルールで規定される幅よりも狭
いと判定することを特徴とするものである。

（作　　用） 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第２図は本発明で使用する空間格子フィルタの一例を示
す線図である。第２図において、空間格子フィルタは、
その中心の画素ＰＯと、画像の水平方向に対して一４５
°、０°、　４５６．９０’の傾きを有する４方向にお
いて、各々パターンルールの幅に対応した幅を隔てて設
けられた両端画素Ｐ１〜Ｐ８より構成されている。この
空間格子フィルタの幅はパターンルールの幅に合わせて
設定されており、その幅は後述するように可変になるよ
う構成されている。第２図中斜線の部分ｔよデータをと
る画素を示している。

本発明において、上述した空間格子フィルタを使用した
パターンルールの幅より狭いパターンに対する欠陥検査
の方法は以下の通りである。まず中心画素Ｐｏがパター
ン部分（例えばバイナリ−の１）かパターン部分でない
（バイナリ−のＯ）かを検出する。次に各方向において
その両端の画素が１かＯかを検出する。中心画素の値と
各方向の両端の値とを比較し、両端同時に中心画素と相
違するときは、その方向では欠陥と判定する。４方向の
すべてについて同様の判定を行ない、そのうちの３方向
以上すなわち３方向または４方向で欠陥と判断された場
合に、そのパターンがパターンルールの幅よりも狭いも
のと判定する。上述した処理を対象領域のすべての画素
について行なえば、パターンルールで設定した幅よりも
狭い部分の検出を行なうことができる。このとき判定し
なければならない幅はフォトマスク上では数μｍの幅で
あるが、レチクルパターンは一般に十倍の大きさで作成
されるため、レチクルパターン上では測定対象となる空
間格子フィルタの幅は数十μｍとなり、１画素１μｍ程
度の画素を考えれば上述した処理を簡単に行なうことが
できる。

次に上述した判定を行なう回路を第３図および第４図に
より説明する。第３ぽはある一方向、例えば水平方向の
欠陥判定回路を示す線図である。

中心画素ＰＯの２値出力の値と検出したいパターンルー
ルの幅を隔てて設けられた各両端の画素ＰＩ、Ｐ２の２
値出力の値を各別に排他的ＯＲゲートＸＯＲ＋およびＸ
０Ｒ２に供給し、それらの出力をさらにＡＮＤゲートＡ
ＮＤに供給して一方向での欠陥を検出する。

上述した回路によれば、中心画素Ｐｏの値と両端画素Ｐ
＋、Ｐ２の値とが同時に相違するときずなわら画素Ｐｏ
の値がＯまたは１で画素Ｐ１およびＰ２の（直が共に１
またはＯのときは、ＡＮＤゲートの出力が１となり、そ
の方向では欠陥と判定できる。また実際の回路としては
、第４図に示すように各方向において多数の画素を配列
し、中心画素ＰＯの出力とそれ以外の各画素の出力とを
各画素毎に排他的ＯＲゲートＸＯＲを設けておき、判定
したいパターンルールの幅に応じてその排他的ＯＲゲー
トの数を選択し、その出力をＯＲゲートＯＲ＋　、ＯＲ
２に接続し、これらＯ，Ｒゲートの出力をＡＮＤゲート
ＡＮＤに接続する構成となっている。上述した構成の空
間格子フィルタによれば、空間格子フィルタの大きさを
容易に変えることができると画素Ｐ１とＰＯとの間隔を
ピッチとするス１へライブ状パターンのような欠陥も、
有効に判定することができる。

このようなストライプ状パターンの欠陥は第３図に示す
ような空間格子フィルタでは見逃してしまうものである
。

なお、上述した実施例で４方向の判定の結果、３方向ま
たは４方向で欠陥と判断された場合にそのパターンがパ
ターンルールの幅よりも狭いと判定するようにした理由
は、第５図（Ａ）に示すように一般的にパターンがパタ
ーンルールの幅よりも狭い場合は常に３方向で欠陥と判
定され、また第５図（Ｂ）に示すように欠陥として判定
しなければならないパターンルールよりも小さな穴があ
った場合は４方向で欠陥と判定されるのに対し、第５図
（Ｃ）に示すような正常なパターンの角度は２方向でし
か欠陥として判定されないためである。

（実施例） 第１図は本発明のパターンの欠陥検査方法をパターンの
欠陥検査装置に組み込んだ一実施例を示す線図である。

全体の構成は大きく分類してステージユニット１０．ビ
デオ信号変換ユニット３０．制御ユニット４０の３つの
ユニットから成っている。

以下上述した順に各部の動作を簡単に説明する。

まずステージユニット１０においては、被検体１８のパ
ターン（例えばレチクルパターン等）に光源１１よりの
光を照射し、その透過光をどツ１〜アレイよりなるイメ
ージセンサ２３に入射して１ライン分の走査データを得
た後、その走査データを制御部４０へ出力している。自
動焦点ｌ１１ｍ　１４を具えた対物レンズ１７は透過光
を例えば２５倍に拡大して、イメージセンサ２３のごッ
トアレイに投影するのに使用されている。本例で使用す
る自動焦点の機構は、本願人による特公昭５４−３１３
４’８号公報で提案されている機構と同一である。走査
領域の選択および走査はＸテーブル１５．Ｙテーブル１
６を駆動機構１３．１２によって駆動することで実行し
ている。

Ｘ、Ｙテーブル１５．１６の制御は、それらの動きをリ
ニアエンコーダ１９．２０により検知してステージポジ
ションコレクタ２１に供給することによって行なわれる
。ここで、Ｘ、Ｙ方向のずれが検知され、そのずれより
得られる補正信号が駆動機構１３．１２に供給されて補
正が行なわれる。また、この補正だけでは精度の面で問
題があるため、特にＸ方向に対しては、ステージポジシ
ョンコレクタ２１からのＸ方向のずれ部に対する補正信
号をイメージセンサドライバ２２に供給してイメージセ
ンサ２３中のビットアレイに入射する光のうち、左端、
右端の余りの１２個のビットを使用して、誤差に対して
ずらして１０００点での走査データを得るようにする。

次に第１図中のビデオ変換ユニット３０について説明す
るａＣＡＤシステム等ににり作成されたＰＧテープは、
本システムのフォーマットを持つ検査用レチクルテープ
３１に変換され、ビデオ変換ユニットに供給される。こ
のフォーマットは各単位走査領域のＸ方向の一列の群を
１フアイルとして構成されていて、その内容は例えばパ
ターンの４隅の点の集合として記憶されている。このレ
チクルテープ３１は、テープユニット３２に取り付けら
れた後、制御ユニット４０中のＣＰＵの制御により磁気
テープ制御部３６を介してステージ部１０で検査されて
いるレチクルマスク１８に対応する場所をレチクルテー
プ３１から読み出し、２つ設けである磁気テープメモリ
３３．３４のうちの一方へ記憶する。

この磁気テープメモリに記憶されたレチクルテープ３１
よりの点の座標群より、磁気テープ制御部３６からの同
期信号の制御のもとにビデオ信号変換部３５により画像
に変換された後、２つ設けであるビデオメモリ３７．３
８のうちの一方に記憶される。画像としてビデオメモリ
に記憶されたデータは、磁気テープ制御部３６の制御に
よりステージ部１０の第１のイメージはンサ２３で走査
された部分に対応してビデオ信号出力制御部３９より読
み出され、制御ユニット４０の比較器４５に出力される
。

上述したようにして作成されたステージユニット１０．
ビデオ変換ユニット３０からの両川力は、制御ユニット
４０に供給され比較器４５により比較されるどともに、
空間格子フィルタ４９．５０によりパターンの細りを検
出している。すなわち、ビデオメモリ３７または３８に
記憶されたデータは空間格子フィルタ４９の画素に対応
する領域毎に読み出され、空間格子フィルタ４９により
そのレチクルテープに誤ってパターンルールよりも細い
データが含まれることにより生じる欠陥を検出し、その
結果をデータ処理部４７に供給する。同様に、イメージ
ヒンサ２３で走査されたデータはビデオ増幅部４６でビ
デオ画像とされるとともに、ビデオ増幅部４６中に設け
られた最低空間格子フィルタの幅ｘ　１ｏｏｏビット分
のメモリに記憶され、空間格子フィルタ５０によりパタ
ーンの細りを判定し、その結果をデータ処理部４７に供
給する。

データ処理部４７は各種Ｉ１０インターフェース。

ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ、表示部から構成され、処理さ
れたデータはプリンタ４８より出力される。

さらに、モニタ４１〜４４によって各画像を映出し、そ
の処理を確認できる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなり
、幾多の変形、変更を加えることができる。例えば、上
述した実施例では従来のパターンの欠陥検査装置に本発
明の方法を組み込んだ例を示したが、本発明のパターン
の欠陥検査方法によりパターンの細りだけを判定する専
用機とづ゛ることもできる。ざらに上述した実施例で示
した空間格子フィルタの画素数は一例として表わしたも
のであり、任意の数にすることができる。

〈発明の効果〉 本発明のパターンの欠陥検査方法によれば、簡単なアル
ゴリズムで迅速にパターンの幅を検出できるとともに、
従来のパターンの欠陥検査装置に簡単に適用できパター
ンの幅に関する有用な情報を得ることができる。また、
本発明で使用づる空間格子フィルタは方向性がなく、パ
ターンの細りゃ小孔状の欠陥だけを有効に検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパターンの欠陥検査方法を実施するパ
ターンの欠陥検査装置の全体の構成を示すブロック図、 第２図は本発明で使用する空間格子フィルタの一例を示
す線図、 第３図および第４図は本発明のパターンの欠陥検査方法
を実施する回路の一例を示す線図、第５図（Ａ）、（Ｂ
）および（Ｃ）は空間格子フィルタによるパターン判定
の一例を示す線図である。 Ｐａ〜Ｐ８・・・画素　　１０・・・ステージユニット
３０・・・ビデオ変換ユニット ４０・・・制御ユニット　　４９．５０・・・空間格子
フィルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心画素と、画像の水平方向に対して−４５°、０
   °、４５°、９０°の傾きを有する４方向において、各
   々パターンルールの幅に対応した幅を隔てて設けられた
   両端画素より構成される空間格子フィルタにより、パタ
   ーンの幅を検知するにあたり、中心画素の２値信号と各
   方向の両端の画素の値を比較し、中心画素の値と両端画
   素の値が同時に異なる値である方向が３方向以上のとき
   、対象パターンの幅がパターンルールで規定される幅よ
   りも狭いと判定することを特徴とするパターンの欠陥検
   査方法。 ２、各方向において多数の画素を配列しておき、パター
   ンルールの幅に応じた画素の出力を選択することにより
   空間格子フィルタの大きさを変えることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のパターンの欠陥検査方法。