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JPH0145735B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0145735B2
JPH0145735B2 JP2906182A JP2906182A JPH0145735B2 JP H0145735 B2 JPH0145735 B2 JP H0145735B2 JP 2906182 A JP2906182 A JP 2906182A JP 2906182 A JP2906182 A JP 2906182A JP H0145735 B2 JPH0145735 B2 JP H0145735B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
defects
defect inspection
mask
signal
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
Application number
JP2906182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58147114A (ja
Inventor
Yasushi Uchama
Daikichi Awamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
REEZAA TETSUKU KK
Original Assignee
REEZAA TETSUKU KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by REEZAA TETSUKU KK filed Critical REEZAA TETSUKU KK
Priority to JP57029061A priority Critical patent/JPS58147114A/ja
Publication of JPS58147114A publication Critical patent/JPS58147114A/ja
Publication of JPH0145735B2 publication Critical patent/JPH0145735B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパターンの欠陥検査方法、特に半導体
集積回路の製造に使用するレチクルパターンの欠
陥検査方法に関するものである。
現在集積回路を製造する工程の一つに、シリコ
ンウエハーをホトエツチングする工程がある。す
なわち、シリコンウエハー上にマスクを密着させ
て置き、上方から可視光線または紫外線を照射し
ホトエツチングしている。このパターンを焼付け
たマスクに欠陥があると、集積回路製造の歩止り
が大きな悪影響を受ける。このマスクは充分な平
面度に磨かれたガラス板にクロム等の金属膜を蒸
着した後、所定のパターンを焼付けて形成してい
るが、金属蒸着膜にピンホールがあるとパターン
を焼付けた場合に欠陥が発生する可能性がある。
また、金属蒸着膜にピンホールがなくてもパター
ンを焼付けた後のマスクに欠陥がある場合があ
る。
第1図は上述したような集積回路製造用マスク
を示す図である。第1図中マスク1には、縦およ
び横方向に延在する多数のスクライブライン2に
よつて区画された多数のチツプパターン3が形成
されている。これらのパターン3の模様は同一に
作られている。
第2図は、パターンを焼付けたマスク1のパタ
ーンの一部分を顕微鏡で観察した像を示す図であ
る。このマスク部分には欠陥はなく、完全なもの
とする。マスク1のパターンは透明部4と不透明
部5から構成されている。第3図は欠陥を有する
同じパターン部分の顕微鏡観察像を示す図であ
る。図中部分A,Bは蒸着膜が残つている状態を
示している。部分Aにおいては、本来離間してい
なければならないランド間が継つてしまつてい
る。一方、部分Bにおける残存蒸着膜は空間にあ
るので、場合によつては集積回路の不良の原因に
はならないかも知れない。部分Cにおいてはラン
ドの一部が欠けている。しかしながら、ランドが
切れるところまではいつていないので、集積回路
の不良の原因にならないかも知れない。部分Dに
おいてはランドは完全に切れてしまつており、不
良の原因となる。
従来、上述したマスクパターンの欠陥を検査す
るために、本願人は特公昭54−31347号、特公昭
54−37475号公報においてパターンの欠陥を正確
かつ高速に検査することができる装置を提供して
いる。しかしながら、上述した装置では最近の
IC、LSI等の高密度化したパターンの欠陥、特に
本来欠陥として判定されてはならない擬似欠陥を
除去できる程十分な精度は得られなかつた。その
ため、本願人は特願昭56−144740号において、マ
スク原版を作成するときに使用するPG(Pattern
Generation)テープに記憶された情報と、この
テープに基づいて製作された実際のパターンとを
比較することによつて信頼度の高い欠陥検査をで
きる装置を開発している。しかしながら、この装
置においてはPGテープのパターンがあまりに正
確な像を表示するため、実際のパターンと比較判
定する場合特にパターンの角の部分で擬似欠陥を
欠陥と判定する場合があつた。すなわち、パター
ンを作成する場合、パターンの角の部分ではエツ
チングが十分正確に行なわれず、角が丸くなるの
が普通であり、このため角の部分で擬似欠陥が発
生し易くなる欠点がある。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、比較
するときの基準パターンとして使用されるPGテ
ープからのパターン信号の角部を丸めて擬似欠陥
を少なくする方法を提供しようとするものであ
る。
本発明は被検体のパターンの欠陥、特に半導体
集積回路の製造に用いるマスクのパターンの欠陥
を、前記被検体のパターンに対応した基準情報を
蓄積した記録媒体から読出した基準情報から得ら
れるパターンと比較することにより、自動的に検
知する欠陥検査方法において、前記比較前に、前
記基準情報によつて表わされるパターンの内、擬
似欠陥の出やすいパターンの角部を多数決の原理
により丸める前処理をすることによつて、擬似欠
陥を除去し高精度の欠陥検査を行ない得るよう構
成したことを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第4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
すブロツク図である。全体の構成は大きく分類し
てステージユニツト10、ビデオ信号変換ユニツ
ト30、制御ユニツト40の3つのユニツトから
成つている。以下上述した順に各部の動作を簡単
に説明する。
まずステージユニツト10においては、被検体
18であるパターン(例えばレチクルマスク等)
を光源11よりの光で照射し、その透過光をビツ
トアレイに入射し走査データを得て制御部40へ
出力している。アーキユリーランプ11からの光
は、被検体である例えばレチクルマスク18を固
定してあるX−Yステージへ入射する。その透過
光をそのままイメージセンサー23のビツトアレ
イに入射するとビツトアレイの物理的大きさのた
め走査データを得る精度の面で問題がある。その
ため、本発明においては自動焦点機構14を具え
た対物レンズ17で透過光を例えば25倍に拡大し
て、イメージセンサー23のビツトアレイに投影
している。本例で使用する自動焦点の機構は、本
願人による特公昭54−31348号公報で提案されて
いる機構と同一である。光受光用ビツトアレイの
構造は受光した光を1000点での走査データにする
ための1000個の素子より成るビツトアレイと、左
端と右端に予備のための12個ずつの素子より成る
ビツトアレイより構成され、合計で1024個の光受
光素子より成るビツトアレイを具えている。ビツ
トアレイはX方向に光を受光するように設置され
幅は被検体上1mmに相当するように約25mmに、ビ
ツトアレイのピツチは25μmに設定されていて、
図示のようにY方向へステツプ状にX−Yステー
ジを駆動することにより走査を行なつている。そ
のため、全画面のX方向を一度の走査で走査しき
れないので、上述の操作を繰返し実行することに
なる。また、この場合実際のレチクル等のパター
ン測定単位を1μmに設定しているが、勿論他の
値としても良い。
この走査を行なう上で一番問題になるのは、X
方向、Y方向の補正である。まず、第4図におい
て例えばレチクルマスク18をX−Yステージに
取り付けるときは、その外周にそつて設けられて
いる1mmの帯状基準パターンを光学系で観察しな
がら光の透過面とマスク面が平行になるように取
り付ける。上述したように、走査はXテーブル1
5、Yテーブル16をステツプモーター13,1
2によつて駆動することで実行しているので、ま
ずその各方向の制御はそれぞれリニアエンコーダ
19,20によつて行なつている。すなわち、
X、Yテーブル15,16の動きをリニアエンコ
ーダ19,20の監視によりステージポジシヨン
コレクター21に供給する。ここで、X、Y方向
のずれが比較され補正信号が各ステツプモータ1
3,12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、ステージポジシヨンコレク
ター21からのX方向のずれ量に対する補正信号
をイメージセンサードライバー22に供給してイ
メージサンサー23中のビツトアレイに入射する
光のうち、左端、右端の余りの12個のビツトを使
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4図中のビデオ変換ユニツト30につい
て説明する。CADシステム等により作成された
PGテープは、本システムのフオーマツトを持つ
検査用レチクルテープ31に変換され、ビデオ変
換ユニツトに供給される。このレチクルテープ3
1は、テープユニツト32に取り付けられた後、
制御ユニツト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に対応する場所のフ
アイルをレチクルテープ31から読み出し、2つ
設けてある磁気テープメモリーのうちの一方(図
では磁気テープメモリー33)へ記憶する。この
磁気テープメモリに記憶され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3
6からの同期信号の制御のもとにビデオ信号変換
器35により画像に変換された後、2つ設けてあ
るビデオメモリーのうちの一方(図ではビデオメ
モリー38)に記憶される。画像としてビデオメ
モリー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のイメージセン
サー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、制御ユニツト4
0の比較器45に入力される。なお、磁気テープ
メモリーとビデオテープメモリーが上述のように
2ユニツトずつ設けられているのは、制御ユニツ
ト40での比較操作が遅いため出力する同期が合
致せずあき時間の生じるのを防ぐためで、第4図
に示す例で説明するとレチクルテープ31からの
データが磁気テープメモリー33に記憶されると
同時に磁気テープメモリー34にすでに記憶され
ていたデータがビデオ信号変換器より画像に変換
されビデオメモリー38に記憶され、それと同時
にビデオテープメモリー37にすでに記憶されて
いた画像はビデオ信号出力制御部39を介して制
御ユニツト40へ出力される。
上述のようにして作成されたステージユニツト
10、ビデオ変換ユニツト30からの両出力は、
制御ユニツト40に供給される。制御ユニツト4
0においては、その欠陥部分を検知するために両
出力信号を比較器45により比較している。
比較器45を介して比較操作の終了した信号
は、データ処理部47に供給され各種の処理が行
なわれる。データ処理部47は各種I/Oインタ
ーフエース、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ー48よ
り出力される。
第5図A〜Cは本発明のパターン欠陥検査方法
における前処理方法の原理を示す図である。この
パターンの前処理方法を実施する回路は制御ユニ
ツト40中の比較器45に設けられていて、比較
時に基準として用いられるPGテープからのデジ
タルデータの角を以下に述べる多数決の原理によ
つて丸めている。第5図に示すように、本発明の
パターンの前処理方法として、中央の画素p(i、
j)を目的の処理を行なう画素とする3×3のウ
インドウを考えている。ここで、黒を1白を0と
すると、以下の式P(i,j)の値が5以上ならば黒、4
以下ならば白と画素(i、j)を決定する。
P(i,j)3k=1 31=1 p(i+k-2,j+1-2) 例えば、第5図A,B,CにおいてP(i,j)の値は
各々2、4、2であり、第5図Bに示す角の部分
が黒から白に変わり角が丸められることが理解で
きる。また、その目的とする画素p(i、j)が
角でない場合すなわち第5図A,Cの場合は、処
理によつてデータは変化しない。さらにi、jを
順番に変えることにより画面全体の前処理を行な
うことができる。
上述した処理はコンピユータのソフトプログラ
ムで簡単に達成できるが、第4図に示したような
パターンの欠陥検査装置と組み合わせて使用する
場合はその処理速度、特にデータの読み出し速度
が他の部分の回路と比較して著しく遅いため、実
際にはハード的な回路を使用している。第6図、
第7図は本発明のパターンの前処理方法を実施す
る回路図である。
第6図に示す実施例においては、入力端子60
にPGテープから読み出したビデオ信号を供給し、
この信号を1ライン遅延回路61,62に直列に
供給し、非遅延信号、1ライン遅延信号および2
ライン遅延信号を得る。非遅延信号は1ビツト遅
延回路63および64に直列に供給し、1ライン
遅延信号を1ビツト遅延回路65および66に直
列に供給し、2ライン遅延信号を1ビツト遅延回
路67および68に直列に供給する。このように
して、非遅延信号、1ライン遅延信号および2ラ
イン遅延信号の各々に対して、非遅延信号、1ビ
ツト遅延信号および2ビツト遅延信号を作成す
る。2ライン遅延信号、1ライン遅延信号および
非遅延信号をそれぞれ抵抗69,70および71
を経て合成し、(2ライン+1ビツト)遅延信号、
(1ライン+1ビツト)遅延信号および1ビツト
遅延信号をそれぞれ抵抗72,73および74を
経て合成し、(2ライン+2ビツト)遅延信号、
(1ライン+2ビツト)遅延信号および2ビツト
遅延信号を抵抗75,76,77を経て合成し、
これら合成した信号をさらに合成して加算器78
に供給する。これにより第5図に示す3×3ビツ
トのウインドウ内の総ての信号の総和P(i,j)が得ら
れる。この総和を比較器79に供給し、ポテンシ
ヨメータ80で与えられる基準電圧と比較し、出
力端子81に前処理したビデオ信号が得られる。
上述した例では抵抗69〜77の値は総て等しく
したが、これらを適当な重み付けと関連した異な
る値とすることもできる。
第7図に示す実施例においても遅延信号を得る
構成は第6図に示した実施例と同様であり、同一
の符号を付けて示す。本例ではこのようにして得
られた9つの信号をP−ROM82に供給する。
このP−ROM82には多数決の原理により角
部に丸味を付ける演算を予じめプログラムしてお
き、これにより出力端子81に前処理したビデオ
信号が得られる。本例においてはP−ROM82
中のプログラムにより中心画素P(i,j)に対する重み
付けを行なうことができるので抵抗69〜77は
省略してある。
このように前処理して角度を丸めた基準パター
ン信号を実際のマスクを走査して得られるビデオ
信号と比較することにより角部における擬似欠陥
の発生を抑止することができ、高精度の欠陥検出
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はパターンの欠陥検査装置によつて検査
するのが好適な集積回路製造用レチクルマスクの
構成を示す平面図、第2図は欠陥のないパターン
の一部分の顕微鏡観察像を示す図、第3図は欠陥
のあるパターンの同一部分の顕微鏡観察像を示す
図、第4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
示すブロツク図、第5図A〜Cは本発明のパター
ンによる欠陥検査方法の原理を示す図、第6図、
第7図は各々本発明によるパターンの欠陥検査方
法を実行する回路の実施例である。 10……ステージユニツト、30……ビデオ信
号変換ユニツト、40……制御ユニツト、78…
…加算器、79……比較器、82……P−
ROM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被検体のパターンの欠陥、特に半導体集積回
    路の製造に用いるマスクのパターンの欠陥を、前
    記被検体のパターンに対応した基準情報を蓄積し
    た記録媒体から読出した基準情報から得られるパ
    ターンと比較することにより、自動的に検知する
    欠陥検査方法において、前記比較前に、前記基準
    情報によつて表わされるパターンの内、擬似欠陥
    の出やすいパターンの角部を多数決の原理により
    丸める前処理をすることによつて、擬似欠陥を除
    去し高精度の欠陥検査を行ない得るよう構成した
    ことを特徴とするパターンの欠陥検査方法。 2 前記多数決の原理を3×3のウインドウを使
    用して行なう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。
JP57029061A 1982-02-26 1982-02-26 パタ−ンの欠陥検査方法 Granted JPS58147114A (ja)

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JPS58147114A JPS58147114A (ja) 1983-09-01
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60143704A (ja) * 1983-12-29 1985-07-30 Nippon Jido Seigyo Kk パタ−ンの欠陥検査方法
US4589141A (en) * 1984-03-12 1986-05-13 Texas Instruments Incorporated Apparatus for automatically inspecting printed labels
JP4644210B2 (ja) * 2005-01-14 2011-03-02 富士通セミコンダクター株式会社 パターン欠陥検査方法

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