JPH063541B2 - Pattern inspection equipment - Google Patents

Pattern inspection equipment

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JPH063541B2
JPH063541B2 JP30888990A JP30888990A JPH063541B2 JP H063541 B2 JPH063541 B2 JP H063541B2 JP 30888990 A JP30888990 A JP 30888990A JP 30888990 A JP30888990 A JP 30888990A JP H063541 B2 JPH063541 B2 JP H063541B2
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pattern
pattern data
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光蔵 仲畑
幸雄 松山
秀明 土井
進 相内
峰生 野本
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Hitachi Ltd
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • 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)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターン検査装置、特に、プリント基板およ
び同製造用マスク、または集積回路ウエハーおよび集積
回路製造用マスク等のパターンを高速で検査するパター
ン検査装置に関するものである。
The present invention relates to a pattern inspection apparatus, and in particular, to inspect patterns such as a printed circuit board and a mask for manufacturing the same, or an integrated circuit wafer and a mask for manufacturing an integrated circuit at high speed. The present invention relates to a pattern inspection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第1図は、従来のパターン検査装置の一例パターン検出
部の構成図を示したものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a pattern detection unit of a conventional pattern inspection apparatus.

この装置は、集積回路製造用のマスクがチップパターン
と称する同一形状回路パターンの繰り返しからなること
と、パターン欠陥の性質から、同一形状の欠陥がチップ
内で同一箇所に存在する確率を無視しうるという事実と
に基づき、マスク1上の異なるチップパターン1A,1
Bを相互に比較して欠陥検出を行う。
This device can ignore the probability that defects of the same shape exist at the same location in the chip because of the fact that the mask for manufacturing integrated circuits is composed of repeating circuit patterns of the same shape called a chip pattern and the nature of pattern defects. Based on the fact that different chip patterns 1A, 1 on the mask 1
Defects are detected by comparing B with each other.

すなわち、フライングスポット走査器2の輝点スポット
を対物レンズ3,4によってマスク1上のチップパター
ン1A,1Bの対応パターンに照射し、光電検出器5,
6で電気信号に変換してこの電気信号を互いに比較する
ものである。
That is, the bright spots of the flying spot scanner 2 are irradiated onto the corresponding patterns of the chip patterns 1A and 1B on the mask 1 by the objective lenses 3 and 4, and the photoelectric detectors 5 and 5 are irradiated.
It is converted into an electric signal at 6 and the electric signals are compared with each other.

第2図に、その欠陥検出の原理図を示す。FIG. 2 shows a principle diagram of the defect detection.

チップパターン1A,1Bの対応パターンを実線破線で
表わした各部分7A,7Bは、光学系、機械系の誤差の
ために、完全に重ね合わせることは不可能で、例えばΔ
x,Δyだけ重ね合わせ誤差をもって比較される。
The respective portions 7A and 7B in which the corresponding patterns of the chip patterns 1A and 1B are represented by solid broken lines cannot be completely overlapped due to an error of an optical system and a mechanical system.
Only x and Δy are compared with a superposition error.

このようにチップパターン1A,1Bを重ね合わせたと
き、一致しない部分があれば、これを欠陥として検出す
るが、前述の避けられない誤差のために欠陥でないとこ
ろを欠陥と誤判定する可能性がある。
When the chip patterns 1A and 1B are overlapped with each other in this way, if there is a non-coincident portion, it is detected as a defect, but there is a possibility that a non-defective portion may be erroneously determined as a defect due to the unavoidable error described above. is there.

この従来技術では、正常パターン同士での避けられない
重ね合わせ誤差Δx,Δyの許容最大値δx,δyの不一
致は許容するようにして、疑似欠陥の除去を行い、これ
を超える不一致、例えばチップパターン7Aの部分8を
検出できるように工夫している。
In this conventional technique, the pseudo defects are removed by allowing the inconsistency of the maximum allowable values δ x and δ y of the unavoidable overlay errors Δx and Δy between the normal patterns, and the inconsistency exceeding this, for example, The device is devised so that the portion 8 of the chip pattern 7A can be detected.

ここでの問題点として、本方式では、原理的に重ね合わ
せ誤差以下の欠陥は検出できないことがあげられる。最
近のLSI用マスクでは、製作パターンの最小寸法が2
〜1μmと微細になっているので、検出しなければなら
ない欠陥寸法が1μm以下と微細になっている。そこ
で、重ね合わせ精度を1μm以下に保つ必要があるが、
この精度を機械系、光学系に要求することは非常に困難
である。
The problem here is that this method cannot detect defects less than the overlay error in principle. In recent LSI masks, the minimum size of the fabrication pattern is 2
Since the size is as small as ˜1 μm, the defect size that must be detected is as small as 1 μm or less. Therefore, it is necessary to keep the overlay accuracy at 1 μm or less.
It is very difficult to request this precision for mechanical systems and optical systems.

他の従来技術では、この点を改良し、比較、照合するパ
ターンの特徴を描き出した上で、この特徴パターン同士
を比較するようにしている。
In other conventional techniques, this point is improved, the features of patterns to be compared and collated are drawn, and then the feature patterns are compared with each other.

その原理を第2図によって説明する。例えば、パターン
の特徴として微小パターン要素を持つものに注目したと
き、チップパターン1Aの部分パターン7Aからは微小
パターン要素8A,9Aで示される部分が検出される。
一方、チップパターン1Bの部分パターン7Bからは微
小パターン要素9Bのみが検出される。そこで、これら
検出された特徴パターン要素を比較する。部分パターン
7Aから検出される特徴9Aに対しては、部分パターン
7Bから検出される特徴9Bが重ね合わせ誤差の距離範
囲に存在する。一方、部分パターン7Aから検出される
特徴8Aに対しては、部分パターン7Bには対応するも
のが存在しない。このように、特徴パターン同士を重ね
合せ誤差以上の距離範囲内で比較することにより、重ね
合わせ誤差以下の欠陥を検出可能にしている。
The principle will be described with reference to FIG. For example, when attention is paid to a pattern feature having a minute pattern element, the portions indicated by the minute pattern elements 8A and 9A are detected from the partial pattern 7A of the chip pattern 1A.
On the other hand, only the minute pattern element 9B is detected from the partial pattern 7B of the chip pattern 1B. Therefore, these detected characteristic pattern elements are compared. For the feature 9A detected from the partial pattern 7A, the feature 9B detected from the partial pattern 7B exists within the distance range of the overlay error. On the other hand, the feature 8A detected from the partial pattern 7A does not have a corresponding feature in the partial pattern 7B. In this way, by comparing the characteristic patterns with each other within the distance range equal to or greater than the overlay error, it is possible to detect a defect equal to or less than the overlay error.

この方式は、さきに述べたような原パターン同士の比較
に比べて、重ね合わせ誤差以下の欠陥を検出できるが、
特徴パターン要素としてどのようなものを選択するかに
よって欠陥検出が左右される。すなわち、欠陥の形状依
存性がきわめて高い。
This method can detect defects with an overlay error or less as compared with the comparison between the original patterns as described above,
Defect detection depends on what kind of characteristic pattern element is selected. That is, the shape dependency of defects is extremely high.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところで欠陥の形状は千差万別であり、あらゆる形状の
欠陥を検出しようとする場合は、特徴抽出器が各形状対
応に必要となり、ハードウエアで実現するときには、そ
の規模が膨大なものとなってコストが必然的に増大す
る。ソフトウエアでは検査時間が膨大なものになって実
用にならない。従来技術では、この課題については大規
模ハードウエアで対応し、出現確率の低い欠陥形状に対
しては、止ず得ず検出不可能なものとして妥協してい
た。
By the way, there are various shapes of defects, and in order to detect defects of any shape, a feature extractor is required for each shape, and when implemented by hardware, its scale becomes enormous. Cost will inevitably increase. With software, the inspection time becomes enormous and it is not practical. In the prior art, this problem was dealt with by large-scale hardware, and a defect shape with a low appearance probability was compromised as inevitable and undetectable.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく欠陥
の検出感度を大幅に向上するとともに、誤判定を防止し
て確実で高速なパターン検査を行うことができる経済的
なパターン検査装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an economical pattern inspection apparatus capable of performing a reliable and high-speed pattern inspection while preventing the misjudgment while significantly improving the defect detection sensitivity to solve the above-mentioned problems of the conventional art. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明は、上記目的を達成するために、検査対象パター
ンを撮像して順次画像信号を得る撮像手段と、基準パタ
ーンデータを順次発生する基準パターンデータ発生手段
と、上記撮像手段から順次得られる画像信号と上記基準
パターンデータ発生手段から順次発生する基準パターン
データとを位置ずれ補正して比較して相違によって順次
欠陥候補として検出する比較手段と、該比較手段から順
次検出された欠陥候補部分の位置ずれ補正された検査対
象パターンの画像信号を欠陥候補画像信号として画像メ
モリに一時記憶する第1の記憶手段と、上記基準パター
ンデータ発生手段から順次発生する基準パターンデータ
の内、上記比較手段で順次検出された欠陥候補部分につ
いての位置ずれ補正された基準パターンデータを画像メ
モリに一時記憶する第2の記憶手段と、上記第1の記憶
手段の画像メモリに一時記憶された欠陥候補画像信号と
上記第2の記憶手段の画像メモリに一時記憶された欠陥
候補部分に対応する部分基準パターンデータを読出して
両者を異なる複数の基準で比較することによって特徴パ
ターン要素について詳細解析して実用上害にならない疑
似欠陥を除外し、残った欠陥候補を真の欠陥として判定
する解析手段とを備えたことを特徴とするパターン検査
装置である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup means for picking up a pattern to be inspected to sequentially obtain image signals, a reference pattern data generation means for sequentially generating reference pattern data, and an image sequentially obtained from the image pickup means The signal and the reference pattern data sequentially generated from the reference pattern data generating means are compared with each other by displacement correction, and the comparing means detects sequentially as defect candidates by the difference, and the position of the defect candidate portion sequentially detected from the comparing means. The first storage means for temporarily storing the image signal of the inspection target pattern whose displacement has been corrected as a defect candidate image signal in the image memory, and the reference pattern data sequentially generated from the reference pattern data generating means, are sequentially processed by the comparison means. Temporarily stores in the image memory the reference pattern data for which the positional deviation correction has been performed for the detected defect candidate portion. Partial reference pattern data corresponding to the defect candidate image signal temporarily stored in the second storage means, the image memory of the first storage means, and the defect candidate portion temporarily stored in the image memory of the second storage means. And analyzing the characteristic pattern elements in detail by comparing the two with different criteria to exclude pseudo defects that are not harmful for practical use, and to analyze the remaining defect candidates as true defects. It is a pattern inspection apparatus characterized in that.

〔作用〕[Action]

本発明において、第1段階の欠陥候補検出としては撮像
手段から順次得られる画像信号と基準パターンデータ発
生手段から順次発生する基準パターンデータとを位置ず
れ補正して、欠陥が存在すれば必ず検出しうる敏感な比
較検出により「第1ふるい」を行って欠陥候補の検出を
行い、該欠陥候補部分の検査対象パターンの画像信号と
欠陥候補部分に対応する部分基準パターンデータとを各
々画像メモリに一時記憶させる。
In the present invention, as the first stage defect candidate detection, the image signal sequentially obtained from the image pickup means and the reference pattern data sequentially generated from the reference pattern data generating means are subjected to the positional deviation correction so that the defect is surely detected. The "first sieving" is performed by a sensitive comparative detection to detect a defect candidate, and the image signal of the inspection target pattern of the defect candidate portion and the partial reference pattern data corresponding to the defect candidate portion are temporarily stored in the image memory. Remember.

次に、各々画像メモリに一時記憶された欠陥候補の周辺
を含む検査対象パターンの欠陥候補部分の画像信号と欠
陥候補部分に対応する部分基準パターンデータとについ
て制御・処理部(例えば電子計算機によるもの)で読出
して両者を比較して微小パターン等の特徴パターン要素
について詳細解析をすることにより、実用的な意味で欠
陥とはならないものを欠陥候補から除外する「第2次ふ
るい」を行い、真の欠陥を検出するものである。
Next, a control / processing unit (for example, an electronic computer) for the image signal of the defect candidate portion of the inspection target pattern including the periphery of the defect candidate temporarily stored in the image memory and the partial reference pattern data corresponding to the defect candidate portion. ), Compare both, and perform a detailed analysis of characteristic pattern elements such as minute patterns to perform “second sieving” to exclude those that are not defects in a practical sense from defect candidates. To detect defects.

この場合、疑似欠陥として検出されるものの大部分は、
位置合せ誤差が原因と考えられるので、これを「第1次
ふるい」の欠陥候補に含めると、膨大な欠陥候補処理を
行わねばならず、電子計算機等の処理能力が追いつかな
い。そこで、位置補正を積極的に行い、このようなもの
が欠陥候補に含まれるのを極めて少なくなるようにして
いる。
In this case, most of what is detected as a pseudo defect is
Since this is considered to be caused by the alignment error, if this is included in the defect candidates of the "first sieving", a huge amount of defect candidate processing must be performed, and the processing capacity of the electronic computer or the like cannot keep up. Therefore, the position correction is actively performed so that such a defect is not included in the defect candidates.

また、電子計算機等で詳細解析を行っている間のパター
ンデータは、バッファメモリに記憶しておくことにお
り、この間のパターンデータの消失を防いで、未検査の
発生とならないようにしている。
Further, the pattern data during the detailed analysis by the electronic computer or the like is stored in the buffer memory, so that the pattern data is prevented from being lost during this period so that no inspection is generated.

以上のようにして、実時間的(パターン撮像・走査と同
時)に欠陥検査を可能にしたものである。
As described above, the defect inspection can be performed in real time (at the same time as pattern imaging / scanning).

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は、本発明に係るパターン検査装置の一実施例の
ブロック図であって、例えば半導体集積回路製造用のホ
トマスクの外観検査を実施する場合に対するもの、第4
図は、その2次元パターン走査の説明図、第5図は、同
欠陥候補検出部の一実施例のブロック図、第6図は、そ
の欠陥検出回路の一実施例のブロック図、第7図は、そ
のタイムチャートである。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the pattern inspection apparatus according to the present invention, which is for the case of performing a visual inspection of a photomask for manufacturing a semiconductor integrated circuit, for example.
FIG. 7 is an explanatory view of the two-dimensional pattern scanning, FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the defect candidate detection unit, FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of the defect detection circuit, and FIG. Is the time chart.

ここで、11は、被検査のマスク、12Aは、走査・撮
像部に係るXYステージ、12Bは、同機構制御装置、
12Cは、同座標測定器、13Aは、同照明光源、13
Bは、同コンデンサレンズ、13Cは、同顕微鏡、14
Aは、同撮像器、14Bは、同A/D変換器、14C
は、同タイミング回路、15は、欠陥候補検出部、16
は、基準パターンデータ発生部に係るビットパターン発
生器、17は、同メモリインターフェース、18は、同
基準データメモリ、19は、制御・処理部である。
Here, 11 is a mask to be inspected, 12A is an XY stage related to the scanning / imaging unit, 12B is the same mechanism control device,
12C is the same coordinate measuring device, 13A is the same illumination light source, 13
B is the same condenser lens, 13C is the same microscope, 14
A is the same image pickup device, 14B is the same A / D converter, 14C
Is the same timing circuit, 15 is a defect candidate detection unit, 16
Is a bit pattern generator related to the reference pattern data generation unit, 17 is the same memory interface, 18 is the same reference data memory, and 19 is a control / processing unit.

まず、XYステージ12Aに搭載した被検査のマスク1
1を照明光源13A、コンデンサレンズ13Bによって
透過照明し、この時に得られるマスク11上のパターン
像を顕微鏡13Cで拡大し、このパターン像(光学像)
を撮像器14Aで検出し、電気的な映像信号に変換す
る。
First, the mask 1 to be inspected mounted on the XY stage 12A
1 is transmitted and illuminated by the illumination light source 13A and the condenser lens 13B, and the pattern image on the mask 11 obtained at this time is magnified by the microscope 13C, and this pattern image (optical image)
Is detected by the image pickup device 14A and converted into an electric video signal.

一方、基準となるパターンは、基準データメモリ(例え
ば磁気テープ装置)18に記録された基準データがメモ
リインターフェース17を介してビットパターン発生器
16によってパターン発生をされる。これと上記撮像器
14Aからの映像信号とが欠陥候補判定部15において
実時間で比較され、欠陥判定処理が行われる。
On the other hand, as the reference pattern, the reference data recorded in the reference data memory (for example, magnetic tape device) 18 is generated by the bit pattern generator 16 via the memory interface 17. This and the video signal from the image pickup device 14A are compared in real time in the defect candidate determination unit 15 and a defect determination process is performed.

ビットパターン発生の方法については、公知のものが利
用できるので、その説明を省略する。
Since a known method can be used for the bit pattern generation method, the description thereof will be omitted.

続いて、全体の理解を容易にするために、被検査のマス
ク11の全面2次元パターン走査について説明する。
Next, in order to facilitate the understanding of the whole, the two-dimensional pattern scanning of the entire mask 11 to be inspected will be described.

被検査のマスク11は、一般に、第4図(a)に示すよう
に、ガラス110(チップ(ダイとも称される集積回路
1個)の機能パターン111が多数繰り返してX,Y方
向に整列配置されている。
As shown in FIG. 4 (a), the mask 11 to be inspected generally has a large number of functional patterns 111 of a glass 110 (a chip (one integrated circuit also called a die)) repeatedly arranged in X and Y directions. Has been done.

この被検査のマスク11を搭載したXYステージ12A
は、あらかじめ設定入力されたデータにもとづき機構制
御装置12Bによって駆動され、マスク11の全面を走
査するように制御される。
XY stage 12A equipped with the mask 11 to be inspected
Are driven by the mechanism control device 12B based on the data set and input in advance, and are controlled to scan the entire surface of the mask 11.

この時の状況を第4図(b)に示す。IC(集積回路)チ
ップのパターン111A,111Bは、同一形状パター
ンがくり返されたもので、これを撮像器14Aが1回の
検査幅(センサ幅)でX方向に走査し、マスクパター
ンの有効部分112の終端に達するとY方向へ1走査線
分だけ移動し、次に再びXステージをそれまでと逆方向
に移動走査する動作をくり返すことによってマスク全面
の2次元パターン走査を行う。ここで第4図(b)のA,
Bで示されるのはチップとしての有効部分、同Cで示さ
れるのはダイシングエリヤである。
The situation at this time is shown in FIG. 4 (b). Patterns 111A and 111B of the IC (integrated circuit) chip are patterns of the same shape repeated, and the image pickup device 14A scans this pattern in the X direction with a single inspection width (sensor width) to validate the mask pattern. When the end of the portion 112 is reached, the scanning line is moved by one scanning line in the Y direction, and then the X stage is again moved and scanned in the opposite direction, thereby repeating the two-dimensional pattern scanning of the entire surface of the mask. Here, A in FIG. 4 (b),
An effective portion as a chip is shown by B, and a dicing area is shown by C.

次に、欠陥候補判定部15の具体的構成について述べ
る。ここで、本パターン検査装置においては、次の条件
を設けておくものとする。
Next, a specific configuration of the defect candidate determination unit 15 will be described. Here, the following conditions are set in this pattern inspection apparatus.

(I) 被検査のマスクを搭載するXYステージの精度お
よびマスク焼付け時の製作精度は、マスク全領域で数ミ
クロン以下である。すなわち、1つのチップ内を撮像器
が走査中に生じるパターン検出誤差は、0.1〜0.2
μm以内である。
(I) The accuracy of the XY stage on which the mask to be inspected is mounted and the manufacturing accuracy when the mask is baked are several microns or less in the entire mask area. That is, the pattern detection error that occurs while the imager scans one chip is 0.1 to 0.2.
Within μm.

(II) 真に欠陥が検出されたとき、その周辺の一定範囲
は検査する必要がない。
(II) When a true defect is detected, it is not necessary to inspect a certain area around it.

(III) チップ相互間の境界領域、すなわち、ダイシン
グエリヤでは、検査を行う必要ない。
(III) No inspection is required in the boundary area between chips, that is, in the dicing area.

第5図に基づいて欠陥候補判定部15の構成動作を説明
する。
The configuration operation of the defect candidate determination section 15 will be described based on FIG.

撮像器14Aで検出したマスタ11のパターンのアナロ
グ撮像信号をA/D変換器14Bによってディジタル量
に変換した検出パターン映像信号は、2次元的に出力位
置を制御・処理部19からの指令によって可変した位置
補正回路20を通ってマルチプレクサ24の入力となる
と同時に、バッファメモリ22(#1〜#m)にも順次
に入力される。
The detection pattern video signal obtained by converting the analog image pickup signal of the pattern of the master 11 detected by the image pickup device 14A into a digital amount by the A / D converter 14B is two-dimensionally variable in output position according to a command from the control / processing unit 19. At the same time as being input to the multiplexer 24 through the position correction circuit 20, the buffer memory 22 (# 1 to #m) is sequentially input.

バッファメモリ22は、一定時間内の画像データを一時
的にプールするためのシフトレジスタから構成されたメ
モリで、画像データ取出部には位置ずれ補正機能を有す
るものである。
The buffer memory 22 is a memory composed of a shift register for temporarily pooling image data within a certain period of time, and the image data extraction unit has a position shift correction function.

この位置ずれ補正機能付の各バッファメモリ22から各
出力は、マルチプレクサ24の入力となり、位置補正回
路20からの出力または上記バッファメモリ22からの
出力のいずれかが選択されて欠陥検出回路28への入力
Dとなるとともに、解析メモリ26にも入力され、欠
陥候補画像データが記憶され、後に制御・処理部19で
内容解析が可能なようになっている。
Each output from each buffer memory 22 with this position deviation correction function becomes an input to the multiplexer 24, and either the output from the position correction circuit 20 or the output from the buffer memory 22 is selected to be supplied to the defect detection circuit 28. In addition to the input V D , it is also input to the analysis memory 26 to store the defect candidate image data, and the control / processing unit 19 can later analyze the contents.

一方、ビットパターン発生器16からの基準パターン信
号は、位置補正回路21を通ってマルチプレクサ25に
入力されるとともに、順次、各バッファメモリ23(#
1〜#m)にも入力される。
On the other hand, the reference pattern signal from the bit pattern generator 16 is input to the multiplexer 25 through the position correction circuit 21, and is sequentially input to each buffer memory 23 (#
1 to #m).

各バッファメモリ23は、バッファメモリ20と同様な
目的のためのもので、その位置ずれ補正機能を有する出
力部からの出力は、マルチプレクサ25の入力となると
ともに、次段のバッファメモリ23の入力となってい
る。マルチプレクサ25の出力VRは、欠陥検出回路2
8および解析メモリ27への入力となり、このメモリ内
容は、後に制御・処理部19で読みとられ、その内容解
析が可能なようになっている。
Each buffer memory 23 has the same purpose as that of the buffer memory 20, and the output from the output section having the positional deviation correcting function serves as the input of the multiplexer 25 and the input of the buffer memory 23 of the next stage. Has become. The output V R of the multiplexer 25, the defect detection circuit 2
8 and the analysis memory 27, and the contents of this memory are later read by the control / processing unit 19 so that the contents can be analyzed.

まず、初期状態としては、位置補正回路20,21およ
びバッファメモリ22,23の位置ずれ補正機能部は、
すべて補正可能範囲の中央にセットする。これは、制御
・処理部19からの指令によって行われる。
First, in an initial state, the position correction circuits 20 and 21 and the position shift correction function units of the buffer memories 22 and 23 are
Set all in the center of the correctable range. This is performed by a command from the control / processing unit 19.

マルチプレクサ24,25は、初期状態では、それぞれ
位置補正回路20,21側を選択し、欠陥検出回路28
には、検出パターン映像信号および基準パターン信号そ
のものが入力される。
In the initial state, the multiplexers 24 and 25 select the position correction circuits 20 and 21 respectively, and the defect detection circuit 28 is selected.
The detection pattern video signal and the reference pattern signal itself are input to.

欠陥検出回路28は、実時間で(すなわち、画像データ
が撮像器14Aで検出される速度で)欠陥判定が可能な
ものである。
The defect detection circuit 28 is capable of defect determination in real time (that is, at a speed at which image data is detected by the image pickup device 14A).

その検出機能を第6図に基づいて説明する。検出画像信
号側ののマルチプレクサ24の出力信号VDは多値情報
をもった画像データであり、A/D変換器14Bによっ
てディジタル量で表わされている。
The detection function will be described with reference to FIG. The output signal V D of the multiplexer 24 on the detected image signal side is image data having multivalued information and is represented by a digital amount by the A / D converter 14B.

これに対し、各比較器281,282,283は、それ
ぞれ制御・処理部19から与える低・中・高の3個の閥
値ThL,ThH,ThHによって2値画像データVL,V
M,VHを得るようにしている。
On the other hand, the comparators 281, 282, 283 respectively use the three low, middle, high threshold values Th L , Th H , Th H provided from the control / processing unit 19 to generate the binary image data V L , V H.
I try to get M and V H.

これら3個の閥値と検出画像データとの関係を第7図に
示す。実際には、処理を容易に行うためにディジタル多
値データであるが理解し易いようにアナログ波形で示し
ている。
The relationship between these three threshold values and the detected image data is shown in FIG. Actually, it is digital multi-valued data for easy processing, but is shown as an analog waveform for easy understanding.

この図で示しているように、微小パターンになると光学
系の解像度不足により、ホトマスクのように検出画像信
号が本来から白黒2値パターンでできているものに対し
ても、100%コントラストが得られなくなる。そこ
で、微小なパターンも検出可能なように閥値を複数個設
けている。
As shown in this figure, when the pattern becomes very small, the resolution of the optical system is insufficient, so that 100% contrast can be obtained even for a photomask which originally has a black and white binary pattern as a detected image signal. Disappear. Therefore, a plurality of threshold values are provided so that a minute pattern can be detected.

ここで得られる2値化出力VL,VM,VHと標準画像デ
ータVRとを各不一致検出器284,285,286で
比較する。この場合不一致出力としてD1,D2,D3
ような出力が得られる。この不一致出力には、標準画像
データVRと検出画像データVDとの位置合せ不良が原因
のものと、真の欠陥によるものとが混在する。これらの
論理和が欠陥検出回路28からの欠陥候補検出信号Dで
ある。もちろん、位置合せ補正を行っても避けられない
誤差、たとえば1ビットの量子化誤差は、標準画像デー
タVRと検出画像データVDとの不一致部分がそれ以内の
ときは、位置合せ不良にはしないように比較器281〜
283は設定されている。すなわち、欠陥候補検出信号
Dとして、以上の避けられない位置合せ誤差を含んだも
のを除く真の欠陥信号のみが候補となっている。ここで
の位置合せ不良による疑似欠陥を検出しないようにする
比較器281〜283の不感帯の幅は、前述の従来例に
比べ、後述する位置合せ回路の働きによって極めて小さ
なものとすることができる。
The binarized outputs V L , V M , V H obtained here and the standard image data V R are compared by the disagreement detectors 284, 285, 286. In this case, outputs such as D 1 , D 2 and D 3 are obtained as non-coincidence outputs. In the non-coincidence output, there are a mixture of the one caused by the misalignment of the standard image data V R and the detected image data V D and the one caused by the true defect. The logical sum of these is the defect candidate detection signal D from the defect detection circuit 28. Of course, an error that cannot be avoided even if the alignment correction is performed, for example, a 1-bit quantization error, is a misalignment when the mismatch between the standard image data V R and the detected image data V D is within that range. Comparing with the comparator 281-
283 is set. That is, as the defect candidate detection signal D, only true defect signals except those including the above unavoidable alignment error are candidates. The dead band width of the comparators 281 to 283 for preventing the detection of the false defects due to the misalignment can be made extremely small by the function of the alignment circuit described later as compared with the above-mentioned conventional example.

更に、上記の欠陥検出について具体的に説明する。Further, the above defect detection will be specifically described.

まず、第8図の局所画像切出し回路の一実施例のブロッ
ク図に従って局所画像の切出しについて説明する。
First, clipping of a local image will be described with reference to a block diagram of an embodiment of the local image clipping circuit of FIG.

第8図(a)に示すように、例えば3×3画素からなる局
所画像を検査側から切り出す。本回路は、撮像器の一走
査線分の画像データを記憶しておくための直列入力直列
出力のシフトレジスタ280A,280Bと並列に画像
データを読み出すための直列入力、並列出力のシフトレ
ジスタ280Cによって構成している。
As shown in FIG. 8 (a), a local image composed of, for example, 3 × 3 pixels is cut out from the inspection side. This circuit uses a serial input / serial output shift register 280A, 280B for storing image data of one scanning line of the image pickup device, and a serial input / parallel output shift register 280C for reading image data in parallel. I am configuring.

一方、手本側は、検査側の3×3局所画像の中央部分の
画素に対応する局所画像を得るために、直列入力直列出
力のシフトレジスタ280Dと直列入力並列出力シフト
レジスタ280Eで切出回路が構成される。
On the other hand, the model side uses a serial input serial output shift register 280D and a serial input parallel output shift register 280E to extract a local image corresponding to a pixel in the central portion of the inspection side 3 × 3 local image. Is configured.

第8図(b)により、±1ビットの位置合せ余裕を持たせ
た欠陥判定方法について説明する。
A defect determination method having a ± 1 bit alignment margin will be described with reference to FIG.

手本側の切出画素b22は、検査側の3×3切出画素のa
22に位相(位置)が対応している。
The cutout pixel b 22 on the model side is a of the 3 × 3 cutout pixel on the inspection side.
The phase (position) corresponds to 22 .

22が“1”の場合、a21,a22,a23のすべてが
“0”のとき、水平方向の不一致が発見されたとして欠
陥とする。また、b22が“0”の場合、a21,a22,a
23のすべてが“1”のとき、水平方向の不一致が発見さ
れたとして欠陥とする。
For b 22 is "1", when all of a 21, a 22, a 23 is "0", and the defect as a horizontal discrepancy is found. When b 22 is “0”, a 21 , a 22 , a
When all of 23 are "1", it is regarded as a defect that a horizontal disagreement is found.

第9図は、不一致検出器の一実施例のブロック図で、論
理回路で構成したものである。
FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of the mismatch detector, which is composed of a logic circuit.

これは、水平方向の不一致を±1ビットの位置合せ誤差
を許容して検出する回路の例で、これを、垂直、斜め方
向にも同様に適用することによって各方向での±1ビッ
トの位置ずれを許容し、2ビット以上の差のあるとき
は、不一致として欠陥を検出するものである。
This is an example of a circuit that detects a mismatch in the horizontal direction by allowing a positioning error of ± 1 bit. By applying this to the vertical and diagonal directions as well, the position of the ± 1 bit in each direction can be detected. When the deviation is allowed and there is a difference of 2 bits or more, the defect is detected as a mismatch.

なお、欠陥候補信号Dは、制御・処理部19に対して割
込コントローラ29を介して割込をかけ、これに対応し
て制御・処理部19は、解析メモリ26,27への画像
信号入力を停止させる。続いて、解析メモリ26に保存
されている欠陥候補画像を含む画像データと解析メモリ
27保存されている標準画像データとを比較し、詳細解
析を行う。位置合わせ、2値化レベルの不適当による疑
似欠陥は、この詳細解析によって除去され、真の欠陥の
みが制御・処理部19のメモリ内に当該位置座標ととも
に登録記録される。
The defect candidate signal D interrupts the control / processing unit 19 via the interrupt controller 29, and the control / processing unit 19 correspondingly inputs the image signal to the analysis memories 26 and 27. To stop. Then, the image data including the defect candidate image stored in the analysis memory 26 is compared with the standard image data stored in the analysis memory 27 to perform a detailed analysis. Pseudo defects due to improper alignment and binarization level are removed by this detailed analysis, and only true defects are registered and recorded in the memory of the control / processing unit 19 together with the position coordinates.

詳細解析の具体的方法について以下に説明する。A specific method of detailed analysis will be described below.

第10図は、位置ずれによる典型的な疑似欠陥の説明図
で、第8図、第9図に示した不一致検出器によって欠陥
候補が検出されるものとする。
FIG. 10 is an explanatory view of a typical pseudo defect due to a positional shift, and it is assumed that defect candidates are detected by the mismatch detector shown in FIGS. 8 and 9.

この欠陥候補検出器は、3×3の微小領域だけの情報に
よって判定を行うために、第10図の場合も欠陥として
制御・処理部19に割込をかける。
This defect candidate detector interrupts the control / processing unit 19 as a defect also in the case of FIG. 10 in order to make the determination based on the information of only the 3 × 3 minute area.

制御・処理部19は、解析メモリ26,27の内容を読
み出す。解析メモリ26は検査側パターンのメモリで多
値メモリであり、ソフトウエアにて各種2値化が可能で
ある。各解析メモリ26,27は、3×3以上の領域を
記憶しているので、解析に必要な検出欠陥候補周辺のパ
ターンの状況を調べることができる。
The control / processing unit 19 reads the contents of the analysis memories 26 and 27. The analysis memory 26 is a memory of the inspection side pattern and is a multi-valued memory, which can be binarized by software. Since each of the analysis memories 26 and 27 stores an area of 3 × 3 or more, it is possible to check the pattern situation around the detected defect candidate necessary for analysis.

第10図では、欠陥候補の周辺5×5画素を調べる例を
示している。同図(a)の手本側のパターン(斜線線分)
をX,Y方向に移動させて、その時の不一致量を調べ
る。移動させた時に、5×5からはみ出る部分は無視
し、新たに5×5の局所画像領域にはいってくるところ
は、周辺のパターン情報が保存されるとする。第10図
(a)に対し同図(b)をX方向へ移動させた時の重ね合せ不
一致画素数と移動量の関係を調べると次表のようにな
る。
FIG. 10 shows an example of examining peripheral 5 × 5 pixels of a defect candidate. The pattern on the model side in Figure (a) (shaded line segment)
Is moved in the X and Y directions to check the amount of mismatch. It is assumed that when the image is moved, the portion protruding from the 5 × 5 is ignored, and the pattern information of the surrounding area is preserved where the image newly enters the 5 × 5 local image area. Fig. 10
The relation between (a) and (b) in the figure is moved in the X direction, and the relationship between the number of non-matching pixels and the amount of movement is examined.

ここで、正の方向を(b)を(a)に対し、第10図で右方向
に移動させる方向としている。
Here, the positive direction is the direction in which (b) is moved to the right in FIG. 10 with respect to (a).

この表から明らかに、(b)は(a)に対して2画素分だけX
の正方向にずれていることがわかる。したがって、欠陥
候補判定器で検出された欠陥候補は、実際には、位置ず
れが2ビット生じたことによって検出されたもので、本
来欠陥とすべきではない疑似欠陥であったことが結論さ
れる。そこで欠陥として記憶領域に登録せずに、位置ず
れが+2ビット生じているので、これを補正するように
位置補正付のバッファメモリ22(例えば#1)に指示
し、マルチプレクサ24をこのバッファメモリ22(例
えば#2)の後に切り替えるようにする。
Obviously from this table, (b) is 2 pixels more than (a) X
It can be seen that is shifted in the positive direction. Therefore, it is concluded that the defect candidate detected by the defect candidate determiner is actually a defect detected due to the occurrence of the displacement of 2 bits and is a pseudo defect that should not be a defect. . Therefore, the position shift is +2 bits without being registered in the storage area as a defect. Therefore, the buffer memory 22 with position correction (for example, # 1) is instructed to correct the position shift, and the multiplexer 24 is set to the buffer memory 22. Switch after (for example, # 2).

以上は、X方向の位置ずれに対するものであるがY方向
の位置ずれおよびX,Y方向の位置ずれに対しても同様
な解析手法をとることができる。また、より詳細な解析
方法としては、調べる領域を5×5以上にするとか、多
値情報を2値にするときの閥値の与え方を変えるとか、
種々の方式をソフトウエアできめ細かく処理できる。以
上をまとめて、その詳細解析フローを第11図に示す。
Although the above is for the positional deviation in the X direction, the same analysis method can be applied to the positional deviation in the Y direction and the positional deviation in the X and Y directions. In addition, as a more detailed analysis method, the area to be examined is set to 5 × 5 or more, or the method of giving the threshold value when the multivalued information is binary is changed,
Various methods can be finely processed by software. The above is summarized and the detailed analysis flow is shown in FIG.

もし、解析の結果、位置合せ不良が原因で欠陥候補とな
った場合には、制御・処理部19は、その時の位置ずれ
量をバッファメモリ22,23それぞれに設けられた位
置ずれ補正部で補正する。
If the result of the analysis shows that the defect is a defect candidate due to misalignment, the control / processing unit 19 corrects the amount of misalignment at that time by the misalignment correction unit provided in each of the buffer memories 22 and 23. To do.

この位置ずれ補正部の一実施例のブロック図を第12図
に示す。撮像器14Aで検出される2次元画像が、例え
ば、128×128の画素から構成されるものとする。
シフトレジスタ30は、横方向の画素と同じ長さの12
8ビットのものを所要数だけ直列に接続したもので、こ
れをマルチプレクサ31で選択切替することにより、縦
方向の画像を遅らせることができる。例えば、この位置
ずれ補正器を手本側の位置補正回路21のものとすると
き、マルチプレクサ31が出力y3を選択すれば、手本
側の基準(標準)映像信号は、検出映像信号に対して3
画素分だけy方向に遅れることになる。逆に、位置補正
回路20が第12図に示すようになっているとき、検出
映像信号が手本側の基準映像信号に対して3画素分だけ
遅れることになる。
FIG. 12 shows a block diagram of an embodiment of the positional deviation correction unit. It is assumed that the two-dimensional image detected by the imager 14A is composed of, for example, 128 × 128 pixels.
The shift register 30 has a length of 12 pixels which is the same as the horizontal pixels.
A required number of 8-bit ones are connected in series, and the multiplexer 31 selectively switches the images to delay the image in the vertical direction. For example, when it is assumed the positional deviation corrector exemplars side position correction circuit 21, by selecting the multiplexer 31 output y 3, model side of the reference (standard) video signal, to detect the video signal 3
It will be delayed in the y direction by the number of pixels. On the contrary, when the position correction circuit 20 is configured as shown in FIG. 12, the detected video signal is delayed from the reference video signal on the model side by three pixels.

マルチプレクサ31の切替によって、検出映像信号、基
準映像信号間の縦方向、すなわちY方向の画像の位置合
せが可能になる。第12図では、シフトレジスタ70に
1ビット×128のもので示してあるが、位置補正回路
20等においては、多階調映像信号のビット数×128
のものを用いることは無論である。同様に直列入力、並
列出力のシフトレジスタ32のどの並列出力をマルチプ
レクサ33で選択するかによって、X方向の位置ずれ補
正が可能になる。
By switching the multiplexer 31, it is possible to align the images in the vertical direction between the detected video signal and the reference video signal, that is, in the Y direction. In FIG. 12, the shift register 70 is shown as having 1 bit × 128, but in the position correction circuit 20 and the like, the number of bits of the multi-gradation video signal × 128.
It is natural to use the ones. Similarly, it is possible to correct the positional deviation in the X direction depending on which parallel output of the shift register 32 of serial input or parallel output is selected by the multiplexer 33.

マルチプレクサ31,33の選択は、制御・処理部19
で演算した位置ずれ補正量に合せて行う。
The control / processing unit 19 selects the multiplexers 31 and 33.
It is performed according to the positional deviation correction amount calculated in.

制御・処理部19での解析は、通常の計算機におけるよ
うなものでは、画像データの走査に比べて非常に時間が
かかる。
The analysis in the control / processing unit 19 takes much time as compared with the scanning of the image data in the case of an ordinary computer.

バッファメモリ22,23は、この解析中の画像データ
が消失しないように保存するためのもので、少なくとも
解析に必要な時間以上の画像データを保存可能なる容量
のシフトレジスタで構成したものである。
The buffer memories 22 and 23 are for storing the image data during the analysis so as not to be lost, and are composed of shift registers having a capacity capable of storing the image data for at least the time required for the analysis.

解析の結果、位置ずれによる疑似欠陥とわかったとき、
制御・処理部19の指令に基づき、位置補正回路20ま
たは21によって位置合せを行った後、マルチプレクサ
24,25を切換えて、欠陥検出回路28への入力をバ
ッファメモリ22(位置ずれ補正部を含む)を通り、位
置合せ完了後の解析期間中の保存検出画像データと、同
様にして保存された解析期間中の標準画像データとを入
力データとする。解析期間中の欠陥検出回路28は、そ
の機能を制御・処理部19によって停止されており、こ
のマルチプレクサ24,25の切替完了後、再び機能を
開始する。
As a result of analysis, when it is found that it is a pseudo defect due to displacement,
Based on a command from the control / processing unit 19, after position adjustment is performed by the position correction circuit 20 or 21, the multiplexers 24 and 25 are switched to input the defect detection circuit 28 to the buffer memory 22 (including the position deviation correction unit). ), The stored detection image data during the analysis period after the alignment is completed, and the standard image data similarly stored during the analysis period are used as input data. The function of the defect detection circuit 28 during the analysis period is stopped by the control / processing unit 19, and after the switching of the multiplexers 24 and 25 is completed, the function is restarted.

以上述べたような画像バッファメモリを用いることによ
って、詳細解析を行っている間のデータ消失を防ぎ、未
検査をなくす欠陥判定回路を実現することができる。こ
の画像バッファメモリをm段用いることによって、m回
までの疑似欠陥を、未検査領域を生じることなく詳細解
析によって除去しうることになる。
By using the image buffer memory as described above, it is possible to realize a defect determination circuit that prevents data loss during detailed analysis and eliminates uninspected. By using m stages of this image buffer memory, pseudo defects up to m times can be removed by detailed analysis without generating an uninspected area.

ホトマスクの検査においては、最初に示した条件(I)に
より、1つのチップ内の検査時の位置ずれは、たかだか
数段の画像バッファで済ますことが可能である。
In the photomask inspection, the first condition (I) makes it possible to shift the position of one chip at the time of the inspection by using image buffers of at most several stages.

条件(II),(III)により、欠陥が検出された時、または
ダイシングエリヤでは欠陥検出回路28への画像入力を
最初の状態に戻すことができる。このため画像バッファ
メモリは、1つのチップ内での検査に必要な最大の段数
だけあれば、全チップの検査を行うことができる。ま
た、走査機械系等の誤差等によって累積する位置合せ誤
差は、位置補正回路20,21によって補正を保つこと
ができる。
By the conditions (II) and (III), when a defect is detected or in the dicing area, the image input to the defect detection circuit 28 can be returned to the initial state. Therefore, the image buffer memory can inspect all chips as long as the number of stages is the maximum required for inspection in one chip. Further, the position correction circuits 20 and 21 can keep correction of the alignment error accumulated due to the error of the scanning mechanical system and the like.

以上、電子的に位置合せをする方法で説明したが、位置
合せにおいては、上記に代えて撮像器14AをX,Y方
向に動かすことによって、さらに良好な結果を得ること
ができる。
Although the method of electronically performing the alignment has been described above, in the alignment, an even better result can be obtained by moving the image pickup device 14A in the X and Y directions instead of the above.

制御・処理部19での詳細解析は、例えば解析メモリ2
6におけるように、濃淡画像データで行うので、位置ず
れ補正量は、撮像器14Aで得た画像データをA/D変
換器14Bで多階調量子化のディジタル画像とする時の
サンプリングによる画素間のデータを補間演算により、
1ビット以下の値を得ることができる。
The detailed analysis in the control / processing unit 19 is performed by, for example, the analysis memory 2
6 is performed with the grayscale image data, the positional deviation correction amount is determined by sampling between pixels when the image data obtained by the image pickup device 14A is converted into a multi-tone quantization digital image by the A / D converter 14B. By the interpolation calculation of the data of
A value of 1 bit or less can be obtained.

第13図は、この補間演算の概要を説明したもので、検
出器の閥素を横軸に検出出力データを縦軸に示してい
る。検出器は、たとえば、リニヤイメージセンサであ
り、n,n+1,……のように多数のセンサが並んだも
ので、その検出出力も、第13図に示すような量子化さ
れたものとなる。そこで、このn,n+1,……の値の
線形補間または、高次補間をすることによって、検出出
力と画素の位置関係を更に細かく求めることができる。
FIG. 13 illustrates the outline of this interpolation calculation, in which the abscissa of the detector is the abscissa and the ordinate is the detection output data. The detector is, for example, a linear image sensor, in which a large number of sensors such as n, n + 1, ... Are arranged, and the detection output is also quantized as shown in FIG. Therefore, by performing linear interpolation or higher-order interpolation of the values of n, n + 1, ..., The positional relationship between the detection output and the pixel can be obtained more finely.

そこで、撮像器14Aを当該値だけ移動させて補正する
ことによって、より正確な位置合せが実現できる。撮像
器14Aにおいては、実際のマスク11のパターンが顕
微鏡13Cによって拡大されているので例えば倍率を5
0倍にすると、マスク11の上での0.1μmは、撮像
部14Aの上では5μmとなり、機械的に容易に合わせ
られる値となる。
Therefore, more accurate alignment can be realized by moving the image pickup device 14A by the value to correct it. In the imager 14A, the actual pattern of the mask 11 is magnified by the microscope 13C.
When the magnification is set to 0, 0.1 μm on the mask 11 becomes 5 μm on the imaging unit 14A, which is a value that can be easily mechanically adjusted.

以上の実施例においては、標準パターンデータとして設
計データから発生させたものを用いるものとして説明し
たが、これを、ひとつのマスク中の異なる2チップ間の
比較によって欠陥検出を行う装置においても同様な欠陥
判定器が利用できることは明らかである。
In the above-described embodiments, the standard pattern data generated from design data is used, but the same applies to an apparatus that detects defects by comparing two different chips in one mask. Clearly, a defect determiner can be used.

更に、実施例では、位置ずれ補正器を検出側、手本側の
両者に設けているが、一方は単に遅延用シフトレジスタ
だけを設け、正負の位置合せ取出し位置は、他方のみか
ら決定するようにしてもよい。
Further, in the embodiment, the position shift compensators are provided on both the detection side and the model side, but one is provided with only the delay shift register, and the positive and negative alignment extraction positions are determined only from the other. You may

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、位置合
わせを検査中に行いながら欠陥候補判定を行うので、欠
陥候補判定器の構造をきわめて簡単なものにでき、大巾
なコストダウンがはかられ、更に欠陥候補検出後、欠陥
候補として検出された部分についてのみ画像メモリに一
時記憶された欠陥候補画像信号と該欠陥候補に対応する
部分基準パターンデータとを読出して両者を異なる複数
の基準で比較することによって特徴パターン要素につい
て詳細解析することによって真の欠陥か、実害上害にな
らない欠陥から判定でき、誤判定が増えるのを恐れて従
来あまり実用していなかった鋭敏な欠陥候補検出器を使
うことが可能になり、その結果検出感度を大巾に向上さ
せ、且つ誤判定を防止して高速化をはかったパターン検
査装置を得ることができ、例えば半導体製造用のマスク
等のパターン検査の信頼性向上、高速化および経済化に
顕著な効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, since the defect candidate determination is performed while performing the alignment during the inspection, the structure of the defect candidate determiner can be made extremely simple and the cost can be greatly reduced. After the defect candidate is detected, the defect candidate image signal temporarily stored in the image memory and the partial reference pattern data corresponding to the defect candidate are read out only for the portion detected as the defect candidate, and a plurality of different plurality of them are read out. By performing a detailed analysis of the characteristic pattern elements by comparing with a standard, it is possible to judge from a true defect or a defect that does not cause harm in actual harm, and a sharp defect candidate detection that was not practically used in the past because of fear of increasing false judgments It is possible to obtain a pattern inspecting device that can be used as a result, and as a result, the detection sensitivity is greatly improved, and erroneous determination is prevented to speed up the process. Can exhibits e.g. reliability of the pattern inspection of a mask or the like for semiconductor production increase, a remarkable effect on the speed and economy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、従来のパターン検査装置の一例のパターン検
出部の構成図、第2図は、その欠陥検出の原理図、第3
図は、本発明に係るパターン検査装置の一実施例のブロ
ック図、第4図は、その2次元パターン走査の説明図、
第5図は、同欠陥候補検出部の一実施例のブロック図、
第6図は、その欠陥検出回路の一実施例のブロック図、
第7図は、そのタイムチャート、第8図は、同局所画像
切出し回路の一実施例のブロック図、第9図は、同不一
致検出器の一実施例のブロック図、第10図は、同位置
ずれによる典型的な疑似欠陥の説明図、第11図は、制
御・処理部の欠陥解析のフローチャート、第12図は、
欠陥候補検出部の画像バッファメモリの位置ずれ補正部
の一実施例のブロック図、第13図は、サンプリング補
間演算の説明図である。 11…マスク、12A…XYステージ、12B…機構制
御装置、12C…座標測定器、13A…照明光源、13
B…コンデンサレンズ、13C…顕微鏡、14A…撮像
器、14B…A/D変換器、14C…タイミング発生回
路、15…欠陥候補検出部、16…ビットパターン発生
器、17…メモリインターフェース、18…基準データ
メモリ、19…制御・処理部、20,21…位置補正回
路、22,23…バッファメモリ、24,25…マルチ
プレクサ、26,27…解析メモリ、28…欠陥検出回
路、29…割込コントローラ。
FIG. 1 is a configuration diagram of a pattern detection unit of an example of a conventional pattern inspection apparatus, FIG. 2 is a principle diagram of its defect detection, and FIG.
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of a pattern inspection apparatus according to the present invention, FIG. 4 is an explanatory view of the two-dimensional pattern scanning thereof,
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the defect candidate detection unit,
FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of the defect detection circuit,
FIG. 7 is a time chart thereof, FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of the local image cutout circuit, FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of the inconsistency detector, and FIG. Explanatory drawing of a typical pseudo defect due to displacement, FIG. 11 is a flow chart of defect analysis of the control / processing unit, and FIG. 12 is
FIG. 13 is a block diagram of an embodiment of the displacement correction unit of the image buffer memory of the defect candidate detection unit, and FIG. 13 is an explanatory diagram of the sampling interpolation calculation. 11 ... Mask, 12A ... XY stage, 12B ... Mechanism control device, 12C ... Coordinate measuring device, 13A ... Illumination light source, 13
B ... Condenser lens, 13C ... Microscope, 14A ... Imager, 14B ... A / D converter, 14C ... Timing generation circuit, 15 ... Defect candidate detection part, 16 ... Bit pattern generator, 17 ... Memory interface, 18 ... Standard Data memory, 19 ... Control / processing unit, 20, 21 ... Position correction circuit, 22, 23 ... Buffer memory, 24, 25 ... Multiplexer, 26, 27 ... Analysis memory, 28 ... Defect detection circuit, 29 ... Interrupt controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 秀明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 相内 進 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 野本 峰生 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideaki Doi, Inventor Hideaki Doi, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd., Production Engineering Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Susumu Aiuchi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa House number Production company Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory (72) Inventor Mineo Nomoto 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】検査対象パターンを撮像して順次画像信号
を得る撮像手段と、基準パターンデータを順次発生する
基準パターンデータ発生手段と、上記撮像手段から順次
得られる画像信号と上記基準パターンデータ発生手段か
ら順次発生する基準パターンデータとを位置ずれ補正し
て比較して相違によって順次欠陥候補として検出する比
較手段と、該比較手段から順次検出された欠陥候補部分
の位置ずれ補正された検査対象パターンの画像信号を欠
陥候補画像信号として画像メモリに一時記憶する第1の
記憶手段と、上記基準パターンデータ発生手段から順次
発生する基準パターンデータの内、上記比較手段で順次
検出された欠陥候補部分についての位置ずれ補正された
基準パターンデータを画像メモリに一時記憶する第2の
記憶手段と、上記第1の記憶手段の画像メモリに一時記
憶された欠陥候補画像信号と上記第2の記憶手段の画像
メモリに一時記憶された欠陥候補部分に対応する部分基
準パターンデータを読出して両者を異なる複数の基準で
比較することによって特徴パターン要素について詳細解
析して実用上害にならない擬似欠陥を除外し、残った欠
陥候補を真の欠陥として判定する解析手段とを備えたこ
とを特徴とするパターン検査装置。
1. An image pickup means for picking up a pattern to be inspected to sequentially obtain image signals, a reference pattern data generation means for sequentially generating reference pattern data, an image signal sequentially obtained from the image pickup means, and the reference pattern data generation. Comparing means for correcting the positional deviation of the reference pattern data sequentially generated by the means, and comparing the detected patterns as defect candidates sequentially, and an inspection target pattern for which the positional deviation of the defect candidate portions sequentially detected by the comparing means is corrected. Of the defect candidate portion sequentially detected by the comparing means, out of the first storage means for temporarily storing the image signal as the defect candidate image signal in the image memory and the reference pattern data sequentially generated by the reference pattern data generating means. Second storage means for temporarily storing in the image memory the reference pattern data for which the positional deviation has been corrected, The defect candidate image signal temporarily stored in the image memory of the first storage means and the partial reference pattern data corresponding to the defect candidate portion temporarily stored in the image memory of the second storage means are read out to obtain a plurality of different references. The pattern inspecting apparatus further comprises: an analyzing unit that performs detailed analysis on the characteristic pattern elements by performing comparison with each other to exclude pseudo defects that are not practically harmful and determine remaining defect candidates as true defects.
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