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JP3410847B2 - Pattern defect inspection method and inspection device - Google Patents

Pattern defect inspection method and inspection device

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JP3410847B2
JP3410847B2 JP5294795A JP5294795A JP3410847B2 JP 3410847 B2 JP3410847 B2 JP 3410847B2 JP 5294795 A JP5294795 A JP 5294795A JP 5294795 A JP5294795 A JP 5294795A JP 3410847 B2 JP3410847 B2 JP 3410847B2
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JP
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pattern
data
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pattern image
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光雄 田畑
徹 東條
英雄 土屋
利之 渡辺
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パターン欠陥検査技術
に係わり、特に半導体製造に使用されるフォトマスク等
の試料に形成されたパターンの欠陥を検査するパターン
欠陥検査方法及び検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern defect inspection technique, and more particularly to a pattern defect inspection method and an inspection apparatus for inspecting a pattern defect formed on a sample such as a photomask used in semiconductor manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】大規模集積回路(LSI)の製造におけ
る歩留まりの低下の大きな原因の一つとして、デバイス
をフォトリソグラフィ技術で製造する際に使用されるフ
ォトマスク又はレチクルに生じている欠陥があげられ
る。このため、このような欠陥を検査する装置の開発が
盛んに行われ実用化されている。
2. Description of the Related Art One of the major causes of a decrease in yield in the manufacture of large scale integrated circuits (LSIs) is a defect occurring in a photomask or reticle used when manufacturing a device by a photolithography technique. To be Therefore, an apparatus for inspecting such defects has been actively developed and put into practical use.

【0003】従来のマスク欠陥検査装置は大きく分け
て、同じパターンが描かれた2つのチップをそれぞれ別
の検出手段で観察し、その両者の違いを適当な欠陥検出
手段によって比較し検出する方法と、パターンが描かれ
たチップを検出手段で観察し、これとパターンの設計デ
ータとを適当な欠陥検出手段によって比較して欠陥を検
出する方法とがある。前者の場合、同じパターンが描か
れた2つのチップをそれぞれ観察しているため、同じ欠
陥が存在した場合、その欠陥部を検出できない欠点があ
る。後者の場合、設計データとの比較を行っているた
め、このような問題は生じない。
The conventional mask defect inspecting apparatus is roughly divided into two methods, that is, two chips on which the same pattern is drawn are observed by different detecting means, and the difference between them is compared and detected by an appropriate defect detecting means. There is a method of detecting a defect by observing a chip on which a pattern is drawn by a detecting means and comparing this with design data of the pattern by an appropriate defect detecting means. In the former case, since two chips having the same pattern are observed respectively, if the same defect exists, there is a drawback that the defective part cannot be detected. In the latter case, such a problem does not occur because the design data is compared.

【0004】設計データを用いて検査を行う装置として
例えば、文献(超LSI用高精度全自動レチクル検査装
置、電子材料、1983年9月、p47)で示された装
置、或いは特公平1−40489号公報で示された技術
などが挙げられる。レチクルを製作する(描画する)時
に使用された設計データと、検査装置に入力して検査を
実行する場合に用いられる設計データとは一致している
ことが望ましく、このような思想で設計・製作された描
画装置,検査装置は対で使用することによって効率の良
いシステムを構築することができる。
As an apparatus for inspecting using design data, for example, an apparatus shown in a document (high-precision fully automatic reticle inspection apparatus for VLSI, electronic material, September 1983, p47), or Japanese Patent Publication No. 1-40489. The technology disclosed in the publication is cited. It is desirable that the design data used when manufacturing (drawing) the reticle and the design data used when performing inspection by inputting to the inspection device match. An efficient system can be constructed by using the described drawing and inspection devices in pairs.

【0005】従来の被検査マスクは、透明なガラス上に
非透明のクロムを蒸着し、パターンを描画後にエッチン
グ処理をして形成したものがほとんどで、光学的には透
過率がほぼ100%とほぼ0%の理想的な特性であっ
た。一方、設計データの方はもともとは1と0の2値デ
ータであるため、光学系を通しセンサ素子で得られる測
定データと上記設計データとを対応させることは比較的
容易であった。
Most conventional masks to be inspected are formed by vapor-depositing non-transparent chrome on transparent glass, drawing a pattern, and then etching the mask. Optically, the transmittance is almost 100%. The characteristic was almost 0%. On the other hand, since the design data is originally binary data of 1 and 0, it was relatively easy to associate the measurement data obtained by the sensor element through the optical system with the design data.

【0006】ところで、近年、露光装置の解像特性を少
しでも向上するために、様々な位相シフトマスクが考案
され実用化されようとしている。中でも、ハーフトーン
マスクと呼ばれるマスクはパターン設計が楽であるなど
の点から有望視されている。このハーフトーンマスク
は、従来のクロム膜に代えて窒化シリコン等の半透明の
膜を使用したものである。
By the way, in recent years, various phase shift masks have been devised and put to practical use in order to improve the resolution characteristics of the exposure apparatus as much as possible. Among them, a mask called a halftone mask is regarded as promising because it is easy to design a pattern. This halftone mask uses a semitransparent film such as silicon nitride instead of the conventional chromium film.

【0007】この種のマスクについても従来のクロムマ
スクと同様にハーフトーン膜で形成されたパターンの欠
陥検査を行う必要がある。しかしながら、半透明膜はそ
の透過率が約10%から場合によっては70%を越える
ものもあり、光学的コントラストが悪い。このため、ハ
ーフトーンマスクでは十分な欠陥検出ができないのが現
状である。
With this type of mask as well, it is necessary to carry out a defect inspection of the pattern formed of the halftone film as in the conventional chromium mask. However, the transmissivity of the semitransparent film is about 10% to 70% in some cases, and the optical contrast is poor. Therefore, it is the current situation that the halftone mask cannot sufficiently detect defects.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のパ
ターン欠陥検査においては、ハーフトーンマスクなどの
半透明膜でできたマスクについては、微小な欠陥を精度
良く検出することは困難であった。
As described above, in the conventional pattern defect inspection, it is difficult to detect minute defects with high accuracy in a mask made of a semitransparent film such as a halftone mask. .

【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、ハーフトーンマスクな
どの半透明膜でできたマスクについても従来のクロムマ
スクと同様に、微小な欠陥を精度良く検出できるパター
ン欠陥検査方法及び検査装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a mask made of a semi-transparent film such as a halftone mask with minute defects like the conventional chromium mask. An object of the present invention is to provide a pattern defect inspection method and an inspection apparatus capable of accurately detecting

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。即ち、本
発明は、パターンが形成された試料に所定波長の光を照
射し、試料のパターン像を光学系を通して受光素子によ
り受光すると共に、パターン像に対応する2値の設計デ
ータから多値の設計パターンイメージデータを作り出
し、受光されたパターン像に対応する観測データと設計
パターンイメージデータとを比較することにより試料面
上パターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査方法にお
いて、前記観測データと設計パターンイメージデータと
を比較する前に、試料面上パターンの半透明部を非透明
部とみなした半透明部の観測データ該半透明部に相当
する設計パターンイメージデータを一致させるように、
受光素子アンプのオフセットを調整し、かつ試料面上パ
ターンの透明部の観測データ該透明部に相当する設計
パターンイメージデータと一致させるように、受光素子
アンプのゲインを調整した後、半透明部の欠陥によって
生じる半透明部よりも信号レベルが低い負信号がゼロレ
ベルでカットされないように、受光素子アンプに所定の
オフセット量を与えると共に、前記設計パターンイメー
ジデータにも同じオフセット量を与えることを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configurations. That is, the book
The invention irradiates a sample having a pattern with light of a predetermined wavelength, receives a pattern image of the sample by a light receiving element through an optical system, and multivalued design pattern image from binary design data corresponding to the pattern image. In a pattern defect inspection method for inspecting a defect on a sample surface by creating data and comparing the observed data corresponding to the received pattern image with the design pattern image data, the observation data and the design pattern image data are combined. Before comparison, in order to match the observation data of the semi-transparent portion where the semi-transparent portion of the pattern on the sample surface is regarded as the non-transparent portion with the design pattern image data corresponding to the semi-transparent portion,
And adjust the offset of the photodetector amplifier and the observation data of the transparent portion of the sample surface on the pattern to match a design pattern image data corresponding to the transparent portion, after adjusting the gain of the light receiving element amplifier, the translucent portion By the defect of
A negative signal whose signal level is lower than that of the translucent part
Make sure that the light receiving element amplifier has a predetermined
The amount of offset is given and the design pattern image is
The feature is that the same offset amount is given to the data.

【0011】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 試料は、位相シフタを用いたフォトマスク又はレチ
クルであり、特にハーフトーンマスクであること。 (2) 試料に一定領域以上の半透明領域と透明領域のパタ
ーンを設けておき、受光素子アンプのオフセットとゲイ
ンを調整する際、初めに該半透明部を照明しそのときに
得られる受光素子アンプ出力がゼロになるように受光素
子アンプのオフセットを調整し、次に該透明部を照明し
そのときに得られる受光素子アンプ出力が所定の値にな
るように受光素子アンプのゲインを調整すること。 (3) 受光素子アンプのゲインを調整後、該受光素子アン
プの出力に所定のオフセット量を加えたものを観測デー
タとして用い、この観測データと設計パターンイメージ
データとを比較すること。 (4) 所定のオフセット量は、半透明パターンエッジでの
位相変化により生じるデータの出力変化量よりも大きい
こと。 (5) 設計パターンイメージデータにもアンプ出力のオフ
セットに対応した所定のオフセット量を加えたこと。
Here, the following are preferred embodiments of the present invention. (1) The sample must be a photomask or reticle using a phase shifter, especially a halftone mask. (2) The sample is provided with a pattern of semi-transparent areas and transparent areas above a certain area, and when adjusting the offset and gain of the light-receiving element amplifier, the semi-transparent part is first illuminated and the light-receiving element obtained at that time is obtained. Adjust the offset of the light receiving element amplifier so that the amplifier output becomes zero, then illuminate the transparent part and adjust the gain of the light receiving element amplifier so that the light receiving element amplifier output obtained at that time becomes a predetermined value. thing. (3) After adjusting the gain of the light receiving element amplifier, use the data obtained by adding a predetermined offset amount to the output of the light receiving element amplifier as the observation data, and compare this observation data with the design pattern image data. (4) The predetermined offset amount is larger than the data output change amount caused by the phase change at the semitransparent pattern edge. (5) A predetermined offset amount corresponding to the offset of the amplifier output is added to the design pattern image data.

【0012】なお、観測データと設計パターンイメージ
データとを比較するのではなく、試料の2つのパターン
像を2つの光学系を通してそれぞれ2つの受光素子によ
り受光すると共に、受光されたそれぞれのパターン像に
対応する2つの観測データ同士を比較することにより、
試料面上のパターンの欠陥を検出し検査すること、及び
このときに前記と同様に、受光素子アンプのオフセット
及びゲインを調整することも考えられる。
Instead of comparing the observation data with the design pattern image data, the two pattern images of the sample are received by the two light receiving elements through the two optical systems, and the received pattern images are converted into the respective pattern images. By comparing the two corresponding observation data,
It is also conceivable to detect and inspect a pattern defect on the sample surface and to adjust the offset and gain of the light receiving element amplifier at this time as in the above case.

【0013】また、本発明は、ハーフトーンマスクなど
の半透明膜を有するパターンの欠陥検査に供されるパタ
ーン欠陥検査装置において、パターンが形成された試料
に所定波長の光を照射する手段と、この手段による光照
射により得られる前記試料のパターン像を光学系を通し
て受光する受光素子と、この受光素子の出力を増幅する
受光素子アンプと、前記試料のパターン像に対応する2
値の設計データから多値の設計パターンイメージデータ
を作り出す手段と、試料面上パターンの半透明部を非透
明部とみなした半透明部の観測データ該半透明部に相
当する設計パターンイメージデータと一致させるよう
に、前記受光素子アンプのオフセットを調整する手段
と、試料面上パターンの透明部の観測データ該透明部
に相当する設計パターンイメージデータと一致させるよ
うに、前記受光素子アンプのゲインを調整する手段と、
前記オフセット及びゲインが調整された状態で、半透明
部の欠陥によって生じる半透明部よりも信号レベルが低
い負信号がゼロレベルでカットされないように、前記受
光素子アンプに所定のオフセット量を与えると共に、前
記設計パターンイメージデータにも同じオフセット量を
与える手段と、前記オフセット及びゲインが調整され
且つ所定のオフセット量が与えられた状態で、前記受光
素子アンプの出力から得られる観測データと設計パター
ンイメージデータとを比較することにより、試料面上パ
ターンの欠陥を検査する手段とを具備してなることを特
徴とする。
Further, the present invention is a pattern defect inspection apparatus used for defect inspection of a pattern having a semi-transparent film such as a halftone mask, and means for irradiating a sample having a pattern with light of a predetermined wavelength, A light receiving element that receives a pattern image of the sample obtained by light irradiation by this means through an optical system, a light receiving element amplifier that amplifies the output of the light receiving element, and 2 corresponding to the pattern image of the sample.
Means for generating multi-valued design pattern image data from valued design data, and design pattern image data corresponding to the semi-transparent part of observation data of the semi-transparent part in which the semi-transparent part of the pattern on the sample surface is regarded as the non-transparent part so as to coincide with a means for adjusting the offset of the light receiving element amplifier, the observation data of the transparent portion of the sample on the surface pattern to match with the design pattern image data corresponding to the transparent portion, of the light receiving element amplifier Means to adjust the gain,
Semi-transparent with the offset and gain adjusted
Signal level lower than semi-transparent areas caused by defect in area
The negative signal to prevent it from being cut off at zero level.
A predetermined offset amount is given to the optical element amplifier and
The same offset amount is applied to the design pattern image data.
Means for giving, the offset and gain are adjusted ,
Further, it is provided with a means for inspecting a pattern defect on the sample surface by comparing the observation data obtained from the output of the light receiving element amplifier with the design pattern image data in the state where a predetermined offset amount is given. It is characterized by

【0014】[0014]

【0015】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 試料は、位相シフタを用いたフォトマスク又はレチ
クルであり、特にハーフトーンマスクであること。 (2) 試料面上パターンの光学特性が、照射した光に対し
て半透明の特性を示す場合、2値の設計データから多値
の設計パターンイメージデータを作り出す変換関数は少
なくとも3つ以上のピークを有する関数とすること。 (3) 2値の設計データから多値の設計パターンイメージ
を作り出す手段として、設計データに2次元デジタルフ
ィルタを作用させること。 (4) 2値の設計データから多値の設計パターンイメージ
を作り出す手段として、多値の設計パターンイメージデ
ータに、所定のオフセット値を重畳する(加減算する)
こと。 (5) 2値の設計データから多値の設計パターンイメージ
を作り出す手段として、所定の信号レベルで振幅を制限
するリミッタ手段を用いること。 (6) 試料面上パターンの光学特性の違いに応じて観測デ
ータ出力のオフセットとゲインを調整し、観測データに
フィルタリング処理を施した後、設計パターンイメージ
データと該フィルタリング後の観測データとを比較し、
試料面上のパターンの欠陥を検出すること。 (7) 試料面上パターンの光学特性が、照射した光に対し
て半透明の特性を示す場合、フィルタリング処理は、高
周波数成分を低減するローパスフィルタとすること。 (8) 試料面上パターンの光学特性の違いに応じて、観測
データ出力のオフセットとゲインを調整し、観測データ
にフィルタリング処理を施し、フィルタリング処理後の
観測データに適合するように、2値の設計データから多
値の設計パターンイメージを作り出す際の変換関数を変
えて多値の設計パターンイメージを作り出し、設計パタ
ーンイメージデータと該観測データとを比較して試料面
上パターンの欠陥を検出すること。 (9) 検査する前或いは検査中に試料面上の所定のテスト
パターンを観測し、観測したプロファイルから最適な変
換関数又は最適なフィルタリング処理の係数を推定し、
自動的に選択すること。
The preferred embodiments of the present invention are as follows. (1) The sample must be a photomask or reticle using a phase shifter, especially a halftone mask. (2) If the optical characteristics of the pattern on the sample surface are semi-transparent to the irradiated light, the conversion function that creates multi-valued design pattern image data from binary design data has at least three peaks. Be a function with. (3) Applying a two-dimensional digital filter to the design data as a means of creating a multi-valued design pattern image from the binary design data. (4) As a means of creating a multi-valued design pattern image from binary design data, a predetermined offset value is superimposed (added / subtracted) on the multi-valued design pattern image data.
thing. (5) Use a limiter means for limiting the amplitude at a predetermined signal level as a means for producing a multi-valued design pattern image from binary design data. (6) Adjust the offset and gain of the observation data output according to the difference in the optical characteristics of the pattern on the sample surface, and after filtering the observation data, compare the design pattern image data with the observation data after the filtering. Then
Detecting pattern defects on the sample surface. (7) If the optical characteristics of the pattern on the sample surface are semi-transparent to the irradiated light, the filtering process should be a low-pass filter that reduces high-frequency components. (8) The offset and gain of the observation data output are adjusted according to the difference in the optical characteristics of the pattern on the sample surface, the observation data is filtered, and the binary data is adjusted so that it matches the observation data after filtering. A multi-valued design pattern image is created by changing a conversion function when a multi-valued design pattern image is created from design data, and the design pattern image data and the observed data are compared to detect a pattern defect on the sample surface. . (9) Observe a predetermined test pattern on the sample surface before or during inspection, and estimate the optimum conversion function or the optimum filtering coefficient from the observed profile,
Select automatically.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明では、設計データ比較方式による検査方
法において、ハーフトーンマスクを検査する場合、検査
に先だって試料面上パターンの半透明部を非透明部とみ
なすように受光素子アンプ出力のゼロ点調整とゲイン調
整をするキャリブレーション処理を行うようにした。つ
まり、まず予め設けておいた半透明部を照明しそのとき
に得られる受光素子アンプ出力がゼロになるように受光
素子アンプ出力のゼロ点を調整し、次に予め設けておい
た透明部を照明しそのときに得られる受光素子アンプ出
力がゲイン基準値になるように受光素子アンプ出力のゲ
インを調整できるようにした。
According to the present invention, when the halftone mask is inspected in the inspection method by the design data comparison method, the zero point of the output of the light receiving element amplifier is treated so that the semitransparent portion of the pattern on the sample surface is regarded as the nontransparent portion before the inspection. Calibration processing for adjustment and gain adjustment was performed. In other words, first illuminate the semi-transparent part that was provided in advance, adjust the zero point of the photo-receiver amplifier output so that the photo-receiver amplifier output obtained at that time is zero, and then adjust the transparent part that was provided in advance. The gain of the light-receiving element amplifier output can be adjusted so that the light-receiving element amplifier output obtained at the time of illumination becomes the gain reference value.

【0018】検査装置としては、半透明部を照明した際
に得られる受光素子アンプ出力をゼロまでに引き下げら
れるように、受光素子アンプのオフセットの調整余裕を
とっておき、透明部を照明した際に得られる受光素子ア
ンプ出力がゲイン基準値まで引き上げられるように受光
素子アンプのゲインの余裕をとっておく。
As an inspection device, an offset adjustment margin of the light-receiving element amplifier is set so that the output of the light-receiving element amplifier obtained when the semi-transparent portion is illuminated can be lowered to zero. The gain of the light receiving element amplifier is set so that the output of the light receiving element amplifier can be raised to the gain reference value.

【0019】次に、予め定めたオフセット量を加える。
この結果得られる出力の最大値と最小値をそれぞれ高レ
ベル基準値と低レベル基準値とする。この低レベル基準
値と高レベル基準値とは、以下に述べる検査比較基準と
なる設計データのレベルに合わせて決める。つまり、2
値データを基に多値化した設計データの低レベル値と高
レベル値に一致させるようにする。即ち、パターンの半
透明部を非透明部とみなし、センサアンプ出力が非透明
部に対応した設計データの出力値と一致させて、透明部
はそのままセンサアンプ出力が透明部に対応した設計デ
ータの出力値と一致させるようにする。
Next, a predetermined offset amount is added.
The maximum value and the minimum value of the output obtained as a result are set as the high level reference value and the low level reference value, respectively. The low-level reference value and the high-level reference value are determined in accordance with the level of design data which will be the inspection comparison standard described below. That is, 2
Match the low-level value and the high-level value of the multi-valued design data based on the value data. That is, the semi-transparent part of the pattern is regarded as a non-transparent part, and the sensor amplifier output is made to match the output value of the design data corresponding to the non-transparent part. Try to match the output value.

【0020】このような構成であれば、検査を実行する
前にキャリブレーション処理を行うことで、ハーフトー
ンマスクの試料面上パターンの半透明部を非透明部とみ
なすことができ、観測データと設計データとをほぼ一致
させることができる。これにより、従来、ハーフトーン
マスクでは観測データと設計データとの間にあったデー
タの不一致を解消することができ、両者を比較しても疑
似欠陥を発生することなく比較検査することができる。
With such a configuration, by performing the calibration process before performing the inspection, the semitransparent portion of the pattern on the sample surface of the halftone mask can be regarded as the nontransparent portion, and the observation data It is possible to make it almost coincide with the design data. As a result, it is possible to eliminate the inconsistency in the data between the observation data and the design data that has been conventionally obtained with the halftone mask, and even if the two are compared, a comparative inspection can be performed without generating a pseudo defect.

【0021】また、本発明では、設計データ比較方式に
よる検査方法において、ハーフトーンマスクを検査する
場合、疑似的な欠陥が多発しクロムマスクほどには検出
感度を上げられなかった原因が、パターンエッジ部での
出力特性であることに着目し、設計データと観測データ
のパターンエッジ部での出力特性を一致させるべく適当
なフィルタ処理を施すことによって、疑似的な欠陥の発
生を最小限に防いでいる。
Further, in the present invention, in the case of inspecting the halftone mask in the inspection method by the design data comparison method, the reason why the detection sensitivity is not increased as much as the chrome mask due to the frequent occurrence of pseudo defects is the pattern edge. Focusing on the output characteristics of the data, the appropriate filtering process is performed to match the output characteristics of the pattern edge of the design data and the observed data to prevent the occurrence of spurious defects to the minimum. There is.

【0022】このために本発明では、第1に設計データ
にハーフトーン膜特有のプロファイル特性を織り込んだ
関数を畳み込み積分する、第2に観測データに急峻なデ
ータ変化をなだらかにするフィルタ処理を施すようにし
ている。即ち本発明は、検査するマスクの特性に合わせ
て設計データと観測データのパターンエッジ部での出力
特性を一致させるべく、設計データ若しくは観測データ
に適当なフィルタ処理する手段が付加することを骨子と
している。
For this reason, in the present invention, firstly, the design data is subjected to a convolution integration of a function in which profile characteristics peculiar to the halftone film are convoluted, and secondly, the observation data is subjected to a filtering process for smoothing a sharp data change. I am trying. That is, the essence of the present invention is to add an appropriate filter means to the design data or the observation data in order to match the output characteristics at the pattern edge portion of the design data and the observation data according to the characteristics of the mask to be inspected. There is.

【0023】このような構成であれば、ハーフトーンマ
スクを検査する場合であっても、設計データと観測デー
タのパターンエッジの出力プロファイルをよく一致させ
ることができ、疑似的な欠陥の発生を最小限に防ぐこと
ができ、検出感度を上げることが可能となる。その際に
従来の比較アルゴリズムをそのまま使用することができ
る。また、異なる特性を持つハーフトーンマスクであっ
ても、その特性に合わせたフィルタを選択することによ
って対応することができ、より実用性の高い欠陥検査装
置を提供することができる。
With such a configuration, even when the halftone mask is inspected, the output profiles of the pattern edges of the design data and the observation data can be well matched, and the occurrence of pseudo defects can be minimized. This can be prevented as much as possible, and the detection sensitivity can be increased. At that time, the conventional comparison algorithm can be used as it is. Further, even halftone masks having different characteristics can be dealt with by selecting a filter according to the characteristics, and it is possible to provide a more practical defect inspection apparatus.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)ここでは、一例として設計データを用いて
マスクパターンの欠陥を検出するマスク欠陥検査装置に
ついて述べる。このようなマスク検査の基本構成は、文
献(超LSI用高精度全自動レチクル検査装置、電子材
料、1983年9月、p47)で示されており、図1に
検査方法、図2に装置構成例を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) As an example, a mask defect inspection apparatus for detecting a defect in a mask pattern using design data will be described. The basic structure of such a mask inspection is shown in a document (high-precision fully automatic reticle inspection device for VLSI, electronic material, September 1983, p47). The inspection method is shown in FIG. 1 and the device configuration is shown in FIG. Here is an example:

【0025】図1に示すように、検査は光学系等を用い
てマスクパターンを拡大し、W=500μm程度の細い
短冊状の部分を連続的(実際はテーブルが連続的に動
く)に観測して実行される。
As shown in FIG. 1, the inspection is carried out by enlarging the mask pattern using an optical system or the like and observing a thin strip-shaped portion of W = 500 μm continuously (actually, the table continuously moves). To be executed.

【0026】図2に示すように、XYθテーブル1上に
被検査マスク2を設置し、適当な光源3及び照明レンズ
13によってパターンを照射する。対物レンズ4を用い
てフォトダイオードアレイ(受光素子)5にパターン像
を結像し、センサアンプ部とA/D変換部とからなるセ
ンサ回路6によりA/D変換された観測データが得られ
る。この観測データは、位置回路7からの位置データと
共にデータ比較回路8に送られる。一方、パターンの設
計データは磁気ディスク装置9から制御計算機10を通
してビットパターン発生回路11に送られ、図形データ
を2値化してデータ変換回路21に送られる。
As shown in FIG. 2, a mask 2 to be inspected is placed on an XYθ table 1, and a pattern is irradiated by an appropriate light source 3 and illumination lens 13. A pattern image is formed on the photodiode array (light receiving element) 5 using the objective lens 4, and the observation data A / D converted by the sensor circuit 6 including the sensor amplifier unit and the A / D conversion unit is obtained. This observation data is sent to the data comparison circuit 8 together with the position data from the position circuit 7. On the other hand, the pattern design data is sent from the magnetic disk device 9 to the bit pattern generation circuit 11 through the control computer 10, and the graphic data is binarized and sent to the data conversion circuit 21.

【0027】データ変換回路21内では、2値のビット
パターンデータに光学系と等価の点広がり関数を畳み込
み積分し、多値の設計パターンイメージデータを作成す
る。これは、観測データは対物レンズ4の解像特性やフ
ォトダイオードアレイ5のアパーチャ効果によって空間
周波数上でのローパス・フィルタが作用した状態となっ
ているため、設計データにフィルタ処理を施して理想的
な観測データを模擬するためである。
In the data conversion circuit 21, a point spread function equivalent to the optical system is convolutively integrated with the binary bit pattern data to create multivalued design pattern image data. This is because the observation data is in a state in which the low-pass filter on the spatial frequency acts due to the resolution characteristic of the objective lens 4 and the aperture effect of the photodiode array 5, and thus the design data is ideally filtered. This is to simulate various observation data.

【0028】この両者をデータ比較回路8で適当なアル
ゴリズムに従って比較し、設計パターンイメージデータ
と観測データとが一致しない所を欠陥と判定する。この
比較アルゴリズムとしては、直接データを比較する方法
や、例えば、特開昭62−266406号公報に開示さ
れるようにパターンデータの微分値(勾配ベクトル)を
求め比較する方法等がある。
The data comparing circuit 8 compares the two in accordance with an appropriate algorithm, and a portion where the design pattern image data and the observation data do not match is determined to be a defect. Examples of this comparison algorithm include a method of directly comparing data, and a method of obtaining and comparing a differential value (gradient vector) of pattern data as disclosed in JP-A-62-266406.

【0029】このような検査方法において、図3(a)
に示すように、実際にクロムマスクパターンを測定す
る。すると受光素子の出力としては、前述したように対
物レンズ4の解像特性やフォトダイオードアレイ5のア
パーチャ効果のため、図3(b)に示されるように、パ
ターンのエッジが鈍った波形となる。一方、図4(a)
に示すような設計データにフィルタ処理を施した設計パ
ターンイメージデータとしては、図4(b)に示すよう
に観測データに似た波形が得られる。従って、設計パタ
ーンイメージデータを測定データと適当なアルゴリズム
に従って比較することにより、微小な欠陥を感度良く検
出することができる。このフィルタ処理の仕方としては
例えば特公昭63−3450号公報等に開示される方法
によって行うことができる。
In such an inspection method, as shown in FIG.
The chrome mask pattern is actually measured as shown in FIG. Then, the output of the light receiving element has a waveform with a blunt edge of the pattern as shown in FIG. 3B due to the resolution characteristic of the objective lens 4 and the aperture effect of the photodiode array 5 as described above. . On the other hand, FIG.
As the design pattern image data obtained by performing the filtering process on the design data as shown in Fig. 4, a waveform similar to the observation data is obtained as shown in Fig. 4B. Therefore, minute defects can be detected with high sensitivity by comparing the design pattern image data with the measurement data according to an appropriate algorithm. As a method of this filter processing, for example, a method disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 63-3450 can be used.

【0030】一方、図5(a)に示すようにハーフトー
ンマスクを検査する場合は、受光素子の出力としては図
5(b)に示されるように、半透明部でオフセットVh
が乗ったような波形となり、図4(b)に示した設計パ
ターンイメージデータとは一致しない。このため、従来
と同様に欠陥検出を行うと、欠陥がないのにも拘らずデ
ータの不一致のために生じる疑似的な欠陥が多発するた
め、比較検査することができない。
On the other hand, when the halftone mask is inspected as shown in FIG. 5A, the output of the light receiving element is an offset Vh at the semi-transparent portion as shown in FIG. 5B.
Has a waveform like that of, and does not match the design pattern image data shown in FIG. For this reason, if defect detection is performed as in the conventional case, spurious defects often occur due to data inconsistency, even though there is no defect, and comparison inspection cannot be performed.

【0031】そこで本実施例では、ハーフトーンマスク
を検査する場合、検査を実行する前に以下に述べるハー
フトーンキャリブレーション処理を行うことで、疑似欠
陥発生を抑制して精度良い検査を可能にしている。
Therefore, in the present embodiment, when inspecting a halftone mask, the halftone calibration process described below is performed before the inspection is performed, thereby suppressing the occurrence of pseudo defects and enabling an accurate inspection. There is.

【0032】まず、前提条件として図6に示すように、
検査するハーフトーンマスクには予め半透明領域Aと透
明領域Bとを設けておく。この半透明領域Aと透明領域
Bとは、図6(a)に示すように検査領域外であっても
よいし、図6(b)に示すように検査領域内であっても
よい。どちらの大きさとも、マスク上のその領域を通し
て受光素子に投影される際に受光素子の大きさよりも十
分に大きなサイズとしておく。
First, as a precondition, as shown in FIG.
The halftone mask to be inspected is provided with a semitransparent area A and a transparent area B in advance. The semi-transparent area A and the transparent area B may be outside the inspection area as shown in FIG. 6A or may be inside the inspection area as shown in FIG. 6B. Both sizes are set to be sufficiently larger than the size of the light receiving element when projected onto the light receiving element through the area on the mask.

【0033】なお、被検査マスクにこのような領域を設
けられない場合、半透明領域と透明領域が設けられたキ
ャリブレーション用のマスクを予め用意しておいてもよ
い。その場合、キャリブレーション用マスクのハーフト
ーン膜の特性は被検査マスクのそれと一致させておく。
上記半透明領域Aのマスク上レイアウト座標(Xh,Y
h)と透明領域Bのマスク上レイアウト座標(Xt,Y
t)は、予め決めておく。
When the mask to be inspected cannot be provided with such a region, a calibration mask provided with a semitransparent region and a transparent region may be prepared in advance. In that case, the characteristics of the halftone film of the calibration mask are made to match those of the mask to be inspected.
Layout coordinates on the mask (Xh, Y
h) and the layout coordinates on the mask of the transparent area B (Xt, Y
t) is determined in advance.

【0034】通常センサアンプは、光が当たらない非透
過部で出力が0、光が最大当たる透過部で出力が最大値
Vmax となるように、或いはなるべく近づくように調整
してある。従って、キャリブレーション処理をしない状
態ではハーフトーン膜のような半透明部を通して得られ
るセンサアンプ出力は0とVmax の中間の値Vhとな
り、ハーフトーン膜のパターンエッジ部での出力は前述
した図5(b)に示すようになる。
Normally, the sensor amplifier is adjusted so that the output is 0 at the non-transmissive portion where the light does not strike and the output becomes the maximum value Vmax at the transmissive portion where the light strikes the maximum, or as close as possible. Therefore, in the state where the calibration process is not performed, the sensor amplifier output obtained through the semitransparent portion such as the halftone film has a value Vh which is an intermediate value between 0 and Vmax, and the output at the pattern edge portion of the halftone film is as shown in FIG. As shown in (b).

【0035】そこで、次のようなキャリブレーション処
理を行う。初めに上記半透明部を照明しその領域を通し
て受光素子に投影できるようにXYθテーブルを移動す
る。その際、テーブルの停止位置は上記レイアウト座標
(Xh,Yh)を基に決めればよい。図7(a)に示す
ように、そのときに得られるセンサアンプ出力が0にな
るようにセンサアンプ出力を調整する。検査装置として
は、半透明部を照明した際に得られるセンサアンプ出力
を0までに引き下げられるように、センサアンプのオフ
セットの十分な調整余裕をとっておけばよい。
Therefore, the following calibration process is performed. First, the XYθ table is moved so that the semi-transparent portion is illuminated and the light can be projected through the area. At that time, the stop position of the table may be determined based on the layout coordinates (Xh, Yh). As shown in FIG. 7A, the sensor amplifier output is adjusted so that the sensor amplifier output obtained at that time becomes zero. As the inspection device, a sufficient adjustment margin of the offset of the sensor amplifier may be provided so that the sensor amplifier output obtained when the semitransparent portion is illuminated can be reduced to zero.

【0036】次に、上記透明部を照明しその領域を通し
て受光素子に投影できるようにテーブルを移動する。図
7(b)に示すように、そのときに得られるセンサアン
プ出力が予め設定したゲイン基準値Gになるようにセン
サアンプ側のゲインを調整する。検査装置としては、透
明部を照明した際に得られるセンサアンプ出力がゲイン
基準値Gまで引き上げられるようにセンサアンプのゲイ
ンの余裕をとっておけばよい。
Next, the transparent portion is illuminated and the table is moved so that the transparent portion can be projected onto the light receiving element. As shown in FIG. 7B, the gain on the sensor amplifier side is adjusted so that the sensor amplifier output obtained at that time becomes the preset gain reference value G. As the inspection device, a gain margin of the sensor amplifier may be set so that the sensor amplifier output obtained when the transparent portion is illuminated is increased to the gain reference value G.

【0037】さらに、アンプ出力に一定のオフセット
(V0)を加え、観測データとする。この場合の回路構
成を、図8に示しておく。その結果、キャリブレーショ
ン処理後、半透明パターンエッジ部を通して得られる観
測データは図9(b)に示すようになる。ここで、観測
データの半透明部からの出力レベルを低レベル基準値
(V0)、透明部からの出力レベルを高レベル基準値
(V1)とする。
Further, a constant offset (V0) is added to the output of the amplifier to obtain observation data. The circuit configuration in this case is shown in FIG. As a result, the observation data obtained through the semitransparent pattern edge portion after the calibration process is as shown in FIG. 9B. Here, the output level from the semi-transparent portion of the observation data is the low level reference value (V0), and the output level from the transparent portion is the high level reference value (V1).

【0038】上記低レベル基準値と高レベル基準値と
は、以下に述べる検査比較基準となる設計データのレベ
ルに合わせて決める。つまり、図2で述べたデータ変換
回路21で行う畳み込み積分(積和演算)により、図1
0(a)に示すようなパターンエッジ部での設計データ
は、図10(b)に示すように光学系のぼけを反映した
多値化された波形(設計パターンイメージデータ)とな
る。この畳み込み積分の方法は、例えば特公平1−40
489号公報で示された方法とすればよい。
The low-level reference value and the high-level reference value are determined in accordance with the level of design data which will be the inspection / comparison reference described below. That is, by performing the convolution integration (sum of products operation) performed by the data conversion circuit 21 described in FIG.
The design data at the pattern edge portion as shown in 0 (a) becomes a multi-valued waveform (design pattern image data) reflecting the blur of the optical system as shown in FIG. 10 (b). The method of this convolutional integration is, for example, Japanese Patent Publication 1-40.
The method disclosed in Japanese Patent No. 489 may be used.

【0039】ここで、設計パターンイメージデータの低
レベル値V0と高レベル値V1とは演算の際の係数とオ
フセット加算処理で、センサアンプ出力の低レベル基準
値V0と高レベル基準値V1とに一致させることができ
る。即ち、パターンの半透明部を非透明部とみなし、セ
ンサアンプ出力を非透明部に対応した設計パターンイメ
ージデータの出力値と一致させて、透明部はそのままセ
ンサアンプ出力を透明部に対応した設計パターンイメー
ジデータの出力値と一致させるようにする。この結果、
例えば、ハーフトーンパターンのエッジ部でのセンサ出
力と設計データの出力値は図9(b),図10(b)に
示すようになり、ほぼ一致させることができる。
Here, the low level value V0 and the high level value V1 of the design pattern image data are coefficient and offset addition processing at the time of calculation, and are converted into the low level reference value V0 and the high level reference value V1 of the sensor amplifier output. Can be matched. That is, the semi-transparent part of the pattern is regarded as a non-transparent part, the output of the sensor amplifier is made to match the output value of the design pattern image data corresponding to the non-transparent part, and the transparent part is directly designed so that the sensor amplifier output corresponds to the transparent part. Match the output value of the pattern image data. As a result,
For example, the sensor output at the edge portion of the halftone pattern and the output value of the design data are as shown in FIGS. 9B and 10B, and they can be substantially matched.

【0040】以上のハーフトーンキャリブレーション処
理を実行した後に検査を実行すると、パターンの半透明
部を非透明部とみなすことができ、ハーフトーンパター
ンのセンサ出力と設計データの出力とを一致させること
ができる。この結果、図11に示すように、ハーフトー
ンパターンの欠陥があると、測定データと設計パターン
イメージデータの両者に差が生じるため、データ比較回
路8によりその欠陥をクロムパターンの場合と同様に精
度よく検出することができる。その際の比較アルゴリズ
ムとしては、直接データを比較する方法でもよいし、デ
ータの微分値(勾配ベクトル)を求め比較する方法でも
よく従来と同様の方法が採用できる。
When the inspection is executed after the above halftone calibration process is executed, the semitransparent portion of the pattern can be regarded as the nontransparent portion, and the sensor output of the halftone pattern and the output of the design data should be matched. You can As a result, as shown in FIG. 11, if there is a defect in the halftone pattern, a difference occurs between both the measurement data and the design pattern image data. Can be detected well. As a comparison algorithm at that time, a method of directly comparing data or a method of obtaining a differential value (gradient vector) of data and comparing the data may be used.

【0041】なお、低レベル基準値V0 は、信号のダイ
ナミックレンジをかせぎ、アンプのゲイン調整のしやす
さ等から通常0にするのが普通である。しかし、発明者
らはある一定の値を加えると新たな効果が得られること
も突き止めた。つまり、ハーフトーンパターンのピンホ
ール状の欠陥信号の波形は、図12(a)に示すよう
に、サイズが比較的大きいと光がピンホールを通過した
ことにより得られる正信号(ハーフトーンレベルよりプ
ラス側に現れる信号)が大きいが、図12(b)に示す
ように、サイズが1μm以下の微小ものになると、光が
ピンホールを通過したことにより得られる正信号が小さ
い。一方、欠陥のエッジ部での波形は位相シフト効果に
よりハーフトーンレベルよりマイナス側に現れ(負信
号)、プラス側に現れる信号よりも大きくなってくる。
The low-level reference value V0 is usually set to 0 in order to gain the dynamic range of the signal and to easily adjust the gain of the amplifier. However, the inventors have found out that a new effect can be obtained by adding a certain value. That is, as shown in FIG. 12A, the waveform of the pinhole-shaped defect signal of the halftone pattern is a positive signal (more than the halftone level) obtained by the light passing through the pinhole when the size is relatively large. The signal that appears on the plus side) is large, but as shown in FIG. 12B, when the size is as small as 1 μm or less, the positive signal obtained by the light passing through the pinhole is small. On the other hand, the waveform at the edge portion of the defect appears on the minus side (negative signal) of the halftone level due to the phase shift effect, and becomes larger than the signal appearing on the plus side.

【0042】従って、V0 =0としたときの観測データ
は図13(a)に示すように、正信号のみとなり、微小
欠陥の場合検出が困難となる。しかるに、キャリブレー
ション時にマイナス側に現れる信号振幅より大きな値d
だけ一定の値を加える(V0=d)と、図13(b)に
示すように、エッジ部での負信号がそのまま保存され
る。
Therefore, the observed data when V0 = 0 is only the positive signal as shown in FIG. 13 (a), and it becomes difficult to detect the minute defect. However, the value d is larger than the signal amplitude appearing on the minus side during calibration.
When a constant value is added (V0 = d), the negative signal at the edge portion is stored as it is, as shown in FIG.

【0043】一方、設計データの方は、例えばデータ変
換回路21の構成を図14に示すように、積和演算手段
とオフセット重畳手段とから構成すれば、図15(a)
に示すような設計データから図15(b)に示すように
点広がり関数をかけた波形、さらに図15(c)に示す
ようにオフセットが重畳した波形が得られる。従って、
図13(b)と図15(c)とを比較すれば、欠陥エッ
ジ部での負信号がそのまま両者の違いとして現れるた
め、いままで検出できなかったサイズの欠陥まで検出で
きるようになり、欠陥検出性能がさらに向上する。
On the other hand, for the design data, for example, if the structure of the data conversion circuit 21 is composed of a product-sum calculation means and an offset superposition means as shown in FIG.
A waveform obtained by applying a point spread function as shown in FIG. 15 (b) from the design data as shown in FIG. 15 and a waveform with an offset superimposed as shown in FIG. 15 (c) are obtained. Therefore,
Comparing FIG. 13 (b) and FIG. 15 (c), the negative signal at the defect edge portion appears as the difference between the two as it is, so that it becomes possible to detect a defect of a size that could not be detected until now. The detection performance is further improved.

【0044】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例では、設計データを用いてマス
クパターンの欠陥を検出する通常データベース比較型と
呼ばれるマスク欠陥検査装置についてのものであるが、
同じパターンが描かれた2つのチップをそれぞれ別の検
出手段で観察し、その両者の違いを適当な欠陥検出手段
によって比較し検出する通常ダイトゥダイ比較型と呼ば
れるマスク欠陥検査装置の場合でもよい。この場合、観
測データがえられるセンサアンプは2つあるが、2つの
アンプの出力に対して前述したキャリブレーション処理
を行えば同様の効果が得られる。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。 (実施例2)次に、本発明の第2の実施例を説明する。
マスク欠陥検査装置の基本構成は第1の実施例と同様で
あり、その詳しい説明は省略する。
The present invention is not limited to the above embodiment. The embodiment relates to a mask defect inspection apparatus usually called a database comparison type that detects a defect of a mask pattern using design data.
A mask defect inspection apparatus called a normal die-to-die comparison type in which two chips on which the same pattern is drawn is observed by different detection means and the difference between the two chips is compared and detected by an appropriate defect detection means may be used. In this case, there are two sensor amplifiers from which observation data can be obtained, but the same effect can be obtained by performing the above-described calibration process on the outputs of the two amplifiers. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The basic structure of the mask defect inspection apparatus is the same as that of the first embodiment, and its detailed description is omitted.

【0045】図16(a)に示すようにハーフトーンマ
スクを検査する場合は、フォトダイオードアレイ5の出
力は、図16(b)に示すようにオフセットが重畳した
ような波形となり、前記図4(b)に示すような設計デ
ータとは一致せず、疑似的な欠陥が多発し、クロムマス
クほどには検出感度を上げられないことがある。
When the halftone mask is inspected as shown in FIG. 16 (a), the output of the photodiode array 5 has a waveform in which the offset is superimposed as shown in FIG. In some cases, it does not match the design data shown in (b), pseudo defects frequently occur, and the detection sensitivity cannot be increased as much as that of the chromium mask.

【0046】本発明者らは、この点を鋭意研究した結
果、ハーフトーンマスクではパターンエッジ部での出力
の落ち込み(図16(b)のA部)が有り、これが観測
データのプロファイルを、対物レンズ4の解像特性やフ
ォトダイオードアレイ5のアパーチャ効果によるものと
は異なった特性にしてしまうためであることを突き止め
た。第2の実施例及び後述する第3の実施例は、上記の
問題を解決したものである。
As a result of diligent research on this point, the present inventors have found that there is a drop in the output at the pattern edge portion (A portion in FIG. 16B) in the halftone mask, which causes the observation data profile to be the objective. It was found that the characteristics were different from those due to the resolution characteristics of the lens 4 and the aperture effect of the photodiode array 5. The second embodiment and the third embodiment described later solve the above problems.

【0047】第2の実施例では、前述したデータ変換回
路21内で、設計データにフィルタ処理を施して理想的
な観測データを模擬する際に、ハーフトーン膜特有のプ
ロファイル特性を織り込んだ関数を畳み込み積和演算す
る。
In the second embodiment, a function incorporating the profile characteristics peculiar to the halftone film is used when the design data is filtered in the above-described data conversion circuit 21 to simulate ideal observation data. Performs convolution product sum calculation.

【0048】この関数は、ハーフトーン膜とガラス部分
のエッジプロファイル(図16)から、ハーフトーン膜
用の点広がり関数として推定して求める。この他、推定
方法は、各種の所定の間隔の格子模様を観測し、空間周
波数特性を求め、フーリエ変換するなどの手段も考えら
れる。
This function is estimated and obtained as a point spread function for the halftone film from the edge profile of the halftone film and the glass portion (FIG. 16). In addition to this, as the estimation method, means such as observing various lattice patterns at predetermined intervals, obtaining spatial frequency characteristics, and performing Fourier transform can be considered.

【0049】いずれの手段を採ったとしても、ハーフト
ーンマスク用の点広がり関数は、図17に示すように符
号付きの(マイナスの係数項も存在する)特性を示すで
あろう。図18(a)に示すような設計データからデー
タ変換回路21で、このハーフトーンマスク用の点広が
り関数を畳込み積和演算すると、図18(b)に示すよ
うな観測データの期待値となる。ここで、さらに、実際
の観測データに近づけるために、オフセット量を合わせ
込むことと、信号振幅を調整することと、信号のリミッ
タを作用させる。
Regardless of which method is used, the point spread function for the halftone mask will exhibit a signed characteristic (including a negative coefficient term) as shown in FIG. When the convolution product sum operation of the point spread function for the halftone mask is performed by the data conversion circuit 21 from the design data as shown in FIG. 18A, the expected value of the observed data as shown in FIG. Become. Here, in order to bring it closer to the actual observation data, the offset amount is adjusted, the signal amplitude is adjusted, and the signal limiter is operated.

【0050】オフセット手段と信号振幅調整手段は、観
測データの図16(b)の波形に合うように、図18
(b)の波形に、ハーフトーン膜の半透明部に相当する
光量分を、オフセットとして加えることと、ガラス部に
相当する光量値が一致するように振幅を調整する。これ
により、図18(c)に示す波形を得る。
The offset means and the signal amplitude adjusting means are arranged in accordance with the waveform of the observation data shown in FIG.
The amount of light corresponding to the semitransparent portion of the halftone film is added as an offset to the waveform of (b), and the amplitude is adjusted so that the amount of light corresponding to the glass portion matches. As a result, the waveform shown in FIG. 18C is obtained.

【0051】リミット手段は、図18(b)に示す波形
C部分をフラットに加工するために設ける。ハーフトー
ンマスクの実際の観測データは、図16(b)のように
C部分はオーバーシュートは生じていないし、なだらか
に変化している。このため、リミット手段は単にしきい
値でカットするだけではなく、しきい値でカットすると
共に、空間周波数上での若干のローパスフィルタを作用
させる必要があるかも知れない。このオーバーシュート
の有無は、フォトダイオードアレイでの光電変換の飽和
などが原因と考えられており、状況によってはリミッタ
は作用させなくてもよい。
Limiting means is provided for flattening the waveform C portion shown in FIG. 18 (b). In the actual observation data of the halftone mask, overshoot does not occur in the C portion as shown in FIG. 16B, and it changes gently. For this reason, it may be necessary for the limiting means to not only cut at the threshold value but also to cut at the threshold value and to operate a small low-pass filter on the spatial frequency. The presence or absence of this overshoot is considered to be due to the saturation of photoelectric conversion in the photodiode array, etc., and the limiter may not be operated depending on the situation.

【0052】つまり、データ変換回路21内の構成は、
図19に示すように積和演算手段,オフセット重畳手
段,振幅調整手段,及びリミット手段とから構成する。
但し、一般的に積和演算において適切な係数を選択する
ことで、オフセットを重畳することと振幅を調整するこ
とは一括して処理可能である。
That is, the configuration in the data conversion circuit 21 is as follows.
As shown in FIG. 19, it comprises a product-sum calculation means, an offset superposition means, an amplitude adjustment means, and a limit means.
However, generally, by selecting an appropriate coefficient in the product-sum calculation, superimposing an offset and adjusting the amplitude can be collectively processed.

【0053】データ変換回路21の構成は、以上の各構
成要素からなる手段によらなくても、予めこのような入
出力関数をテーブル形式でサンプルを用意しておき、シ
ミュレーションで検査するマスクにあった最適なものを
選択して使うようにしても同様の効果がある。
The configuration of the data conversion circuit 21 is such that a mask is prepared by preparing a sample of such an input / output function in a table format in advance and inspecting it by a simulation without using the means composed of the above-mentioned constituent elements. Even if the optimum one is selected and used, the same effect can be obtained.

【0054】これらいずれの手段でも、設計データから
求めた基準データには、ハーフトーン膜特有のプロファ
イル特性が反映されるため、比較する設計データは図1
8(d)に示すように観測データのプロファイルに近い
値となり、その結果、ハーフトーンマスクでも疑似的な
欠陥の発生を最小限に防ぐことができ、検出感度を上げ
ることが可能となり、微小な欠陥まで検出することが可
能となる。 (実施例3)第3の実施例は、観測データにフィルタ処
理を行い、エッジ部をなだらかにして、比較回路8での
比較をクロムマスク用で実施する方法である。従来のハ
ーフトーンマスクの観測データは図16(c)に示すよ
うに、オフセット分を除去した波形にB部分の、急峻な
立ち上がりがある。
In any of these means, since the profile characteristics peculiar to the halftone film are reflected in the reference data obtained from the design data, the design data to be compared is shown in FIG.
As shown in FIG. 8 (d), the value is close to the profile of the observation data, and as a result, it is possible to prevent the occurrence of spurious defects even in the halftone mask to the minimum, and it is possible to increase the detection sensitivity and to reduce the size. It is possible to detect even defects. (Third Embodiment) A third embodiment is a method in which the observation data is filtered, the edge portion is made smooth, and the comparison in the comparison circuit 8 is performed for the chrome mask. In the observation data of the conventional halftone mask, as shown in FIG. 16C, the waveform from which the offset is removed has a sharp rise in the B portion.

【0055】ここで、追加したフィルタ回路で、この波
形をなだらかにするフィルタ処理を行い、さらに、信号
振幅をクロムマスクと同等にまで増幅する。そして、デ
ータ比較回路8では図4(b)に示すクロムマスク用の
検査基準データ(設計パターンイメージデータ)と比較
する。
Here, the added filter circuit performs a filtering process for smoothing this waveform, and further amplifies the signal amplitude to the same level as the chrome mask. Then, the data comparison circuit 8 compares with the inspection reference data (design pattern image data) for the chrome mask shown in FIG.

【0056】このフィルタ回路は、例えば特開平03−
124052号公報に開示されているような、デジタル
フィルタを使用すればよい。フィルタの特性は、第2の
実施例とは逆に、エッジ部がなだらかになるように周波
数特性を求め、さらにフーリエ変換してフィルタ関数を
求めればよい。
This filter circuit is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 03-
A digital filter as disclosed in Japanese Patent No. 124052 may be used. Contrary to the second embodiment, the characteristics of the filter may be obtained by obtaining the frequency characteristic so that the edge portion becomes gentle, and further performing the Fourier transform to obtain the filter function.

【0057】このフィルタの特性を適切に選べは、フィ
ルタ手段で処理する観測データは、図16(c)の波形
でなく、図16(b)の波形を入力することも可能であ
る。つまり、観測データのオフセット・振幅調整手段と
このフィルタ手段の順序を逆にしても、同様の効果が得
られる。
To properly select the characteristics of this filter, it is possible to input the waveform shown in FIG. 16 (b) instead of the waveform shown in FIG. 16 (c) as the observation data processed by the filter means. In other words, the same effect can be obtained by reversing the order of the observation data offset / amplitude adjusting means and the filtering means.

【0058】このフィルタ手段は、第2の実施例と同様
に、予めこのような関数のサンプルを用意しておき、シ
ミュレーションで検査するマスクにあった最適なものを
選択して使うようにしてもよい。このようにすることに
よって、キャリブレーション実施後の観測データは図2
0(a)に示すようになり、さらにフィルタ処理を行っ
た後の観測データは、図20(b)に示すようにエッジ
付近のアンダーシュートや急峻な変化はなだらかにな
り、図4(b)の設計データのプロファイルに近い値と
なる。その結果、ハーフトーンマスクでも疑似的な欠陥
の発生を最小限に防ぐことができ、検出感度を上げるこ
とが可能となり、微小な欠陥まで検出することが可能と
なる。 (実施例4)この発明の第4の実施例として、データ変
換回路21での処理を変え、比較回路8での比較データ
を別の形式で行うことも考えられる。これは、観測デー
タは図16(c)のようにハーフトーン膜の半透明部分
の観測データ値がゼロとなるように、オフセットを減
じ、ダイナミックレンジSをS′に広げるようなキャリ
ブレーション処理を施した状態にして、設計データから
導き出す検査基準データをこれに近づける方法である。
Similar to the second embodiment, this filter means is prepared in advance with a sample of such a function, and the optimum one suitable for the mask to be inspected in the simulation is selected and used. Good. By doing this, the observation data after calibration is shown in FIG.
0 (a), and the observed data after further filtering has a smooth undershoot and a sharp change near the edge as shown in FIG. 20 (b), and FIG. The value is close to the profile of the design data. As a result, even with a halftone mask, the occurrence of pseudo defects can be prevented to a minimum, the detection sensitivity can be increased, and even minute defects can be detected. (Embodiment 4) As a fourth embodiment of the present invention, it is conceivable that the processing in the data conversion circuit 21 is changed and the comparison data in the comparison circuit 8 is performed in another format. This is because the observation data is subjected to a calibration process such that the offset is reduced and the dynamic range S is expanded to S ′ so that the observation data value of the semitransparent portion of the halftone film becomes zero as shown in FIG. 16C. This is a method in which the inspection reference data derived from the design data is brought close to this in the applied state.

【0059】その過程は、図21に示すようになる。即
ち、図21(a)に示す設計データに、データ変換回路
21の積和演算手段で適当な点分布関数を掛け、図21
(b)に示すデータを得る。さらに、図16(c)のB
部分に鑑みた鋭い変化を持たせるために、若干のオフセ
ット減算を行い図16(c)に示すデータを得る。そし
て、このオフセット減算部分を補うよう振幅を調整する
ことにより、図21(d)に示すデータを得る。観測デ
ータの処理は、従来例と同様に図16(c)になるよう
に行う。
The process is as shown in FIG. That is, the design data shown in FIG. 21A is multiplied by an appropriate point distribution function by the product-sum calculation means of the data conversion circuit 21,
The data shown in (b) is obtained. Furthermore, B in FIG.
In order to have a sharp change in consideration of the portion, a slight offset subtraction is performed to obtain the data shown in FIG. 16 (c). Then, by adjusting the amplitude so as to compensate for this offset subtraction portion, the data shown in FIG. 21D is obtained. The observation data is processed as shown in FIG. 16 (c) as in the conventional example.

【0060】以上の処置により、比較回路での比較は、
図16(c)と図21(d)のようにエッジ付近の立上
がりが鋭い状態の良く一致したデータ同士で行うことが
できる。その結果、ハーフトーンマスクでも疑似的な欠
陥の発生を最小限に防ぐことができ、検出感度を上げる
ことが可能となり、微小な欠陥まで検出することが可能
となる。
With the above measures, the comparison in the comparison circuit
As shown in FIGS. 16 (c) and 21 (d), it is possible to perform data matching with each other in which the rising edges near the edges are sharply matched. As a result, even with a halftone mask, the occurrence of pseudo defects can be prevented to a minimum, the detection sensitivity can be increased, and even minute defects can be detected.

【0061】以上に説明したように、第2の実施例や第
3の実施例のように、データ比較回路8に入力される観
測データと設計パターンイメージデータの、どちらで信
号補正処理を施すことも有効であり、さらに、第4の実
施例で説明したように、両方を併用してもよい。その際
の比較検査するアルゴリズム自体は従来のままでよい。
また、特性の異なるハーフトーンマスクがあっても、そ
れらに応じて、その都度最適なフィルタを選択できるよ
うに制御計算機19で制御すれば対応でき、実用性が高
い。
As described above, as in the second and third embodiments, the signal correction processing is performed by either the observation data input to the data comparison circuit 8 or the design pattern image data. Is also effective, and both may be used together, as described in the fourth embodiment. The algorithm for the comparison inspection at that time may be the conventional one.
Further, even if there are halftone masks having different characteristics, if the control computer 19 controls so that the optimum filter can be selected each time according to the halftone masks, it is possible to deal with it, and the practicality is high.

【0062】なお、予め用意する関数又はフィルタは、
いくつかの係数で代表させ、その係数を選択或いは任意
に設定できるようにしてもよい。これらの選択や設定
は、データ変換回路21内又はフィルタ回路22内でロ
ーカルに実行してもよいし、制御計算機19を通して実
行してもよい。後者の場合には、更に最適な関数又はフ
ィルタの係数を求めるようにしてもよい。
The function or filter prepared in advance is
You may make it represented by several coefficients and can make it selectable or set arbitrarily. These selections and settings may be performed locally in the data conversion circuit 21 or the filter circuit 22, or may be performed through the control computer 19. In the latter case, the optimum function or filter coefficient may be obtained.

【0063】さらにフィルタ手段、オフセット手段など
は、定義に従った積和演算回路や数値演算回路を用意す
る他、シミュレーションなどの手段で予め計算して、幾
つかのバリエーションを持たせた関数ROM(Read Onl
y Memory)などの手段で装置にインストールして、回路
は、テーブル参照方式でこのROMを読み出すだけで、
同等の効果を持たせることも可能である。
Further, as the filter means, the offset means, etc., a product-sum operation circuit and a numerical operation circuit according to the definition are prepared, and a function ROM () having some variations is calculated in advance by means of simulation or the like. Read Onl
y Memory) and install it in the device, and the circuit just reads this ROM in a table lookup system,
It is also possible to have the same effect.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ハ
ーフトーンマスクの検査において、検査を実行する前
に、試料面上パターンの半透明部を非透明部とみなし、
センサアンプ出力のオフセットとゲインを調整するキャ
リブレーション処理を行うことで、観測データと設計デ
ータとをほぼ一致させることができる。これにより、観
測データと設計データとを比較することにより、従来と
同様の検出アルゴリズムで比較検査することができ、ハ
ーフトーンマスクに対しては従来では見つけられなかっ
た欠陥を見つけることができるようになった。
As described in detail above , according to the present invention, in the inspection of the halftone mask, the semi-transparent portion of the pattern on the sample surface is regarded as the non-transparent portion before the inspection is performed,
By performing the calibration process for adjusting the offset and the gain of the sensor amplifier output, it is possible to make the observation data and the design data substantially coincide with each other. As a result, by comparing the observed data with the design data, it is possible to perform a comparative inspection with the same detection algorithm as the conventional one, and it is possible to find a defect that could not be found in the conventional halftone mask. became.

【0065】この結果、LSIの製造においてハーフト
ーンマスクを使用しても、ハーフトーンで形成したパタ
ーンの形状欠陥を精度良く検出することができ、フォト
リソグラフィ工程での歩留まりの低下を防ぐことができ
る。従って、LSIの製造のコストを下げることがで
き、その効果は大きい。
As a result, even if a halftone mask is used in the manufacture of an LSI, the shape defect of the pattern formed by halftone can be detected with high accuracy, and the reduction of the yield in the photolithography process can be prevented. . Therefore, the cost of manufacturing the LSI can be reduced, and the effect is large.

【0066】また、本発明によれば、ハーフトーンマス
クの検査において、設計データと観測データのパターン
エッジ部での出力特性を一致させるべく適当なフィルタ
処理を施すことによって、疑似的な欠陥の発生を最小限
に防ぐことができ、検出感度を上げることが可能とな
る。これにより、検査装置としては最も重要である、欠
陥検出感度を高めることができた。その結果、ハーフト
ーンマスクに対しては従来方法ではみつけられなかった
微小な欠陥を見つけることができるようになった。しか
も、ハーフトーン膜の種類が変ってもその都度最適なフ
ィルタを選択することで対応でき、ハーフトーンマスク
の検査には極めて有効となる。
Further , according to the present invention, in the inspection of the halftone mask, an appropriate filter processing is performed so as to make the output characteristics of the design data and the observation data at the pattern edge portion coincide with each other, thereby generating a pseudo defect. Can be prevented to a minimum and detection sensitivity can be increased. As a result, the defect detection sensitivity, which is the most important for the inspection device, can be increased. As a result, it has become possible to find minute defects that could not be found by the conventional method in the halftone mask. Moreover, even if the type of the halftone film changes, it can be dealt with by selecting the optimum filter each time, which is extremely effective for the inspection of the halftone mask.

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

【図1】パターン欠陥検査装置における検査方法の一例
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an inspection method in a pattern defect inspection apparatus.

【図2】第1の実施例に係わるパターン欠陥検査装置の
システム構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of a pattern defect inspection apparatus according to the first embodiment.

【図3】クロムマスクにおけるパターンエッジ部での観
測データを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing observation data at a pattern edge portion in a chrome mask.

【図4】パターンエッジ部での設計データ及び設計パタ
ーンイメージデータを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing design data and design pattern image data at a pattern edge portion.

【図5】ハーフトーンマスクにおけるパターンエッジ部
での観測データを示す図。
FIG. 5 is a diagram showing observation data at a pattern edge portion in a halftone mask.

【図6】ハーフトーンキャリブレーション用透明領域と
半透明領域を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a transparent area for halftone calibration and a semitransparent area.

【図7】ハーフトーンキャリブレーションの原理を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing the principle of halftone calibration.

【図8】オフセット加算処理を行うための回路構成を示
す図。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration for performing offset addition processing.

【図9】キャリブレーション後のハーフトーンパターン
のエッジ部での観測データを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing observation data at an edge portion of a halftone pattern after calibration.

【図10】ハーフトーンパターンのエッジ部での設計パ
ターンイメージデータを示す図。
FIG. 10 is a diagram showing design pattern image data at an edge portion of a halftone pattern.

【図11】ハーフトーンパターンの欠陥があるときの欠
陥検出原理を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a defect detection principle when there is a defect in a halftone pattern.

【図12】ハーフトーンパターンにピンホール欠陥が有
るときのセンサ出力を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a sensor output when a halftone pattern has a pinhole defect.

【図13】キャリブレーション後のハーフトーンパター
ンのピンホール欠陥の観測データを示す図。
FIG. 13 is a diagram showing observation data of pinhole defects in a halftone pattern after calibration.

【図14】設計データにオフセット加算する場合のデー
タ変換回路の構成を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a data conversion circuit when an offset is added to design data.

【図15】設計データに点広がり関数をかけた波形、さ
らにオフセット加算した波形を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a waveform obtained by applying a point spread function to design data, and a waveform obtained by further adding an offset.

【図16】ハーフトーンマスクのパターンエッジ部での
観測データと設計データを示す図。
FIG. 16 is a diagram showing observation data and design data at a pattern edge portion of a halftone mask.

【図17】ハーフトーンマスクのぼけ関数の一例を示す
図。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a blur function of a halftone mask.

【図18】設計データからハーフトーンマスクようの検
査基準データを作成するための概念を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a concept for creating inspection reference data such as a halftone mask from design data.

【図19】データ変換回路での処理過程の例を示すブロ
ック図。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of a processing process in a data conversion circuit.

【図20】観測データにフィルタ処理をかけた波形の例
を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a waveform obtained by filtering observation data.

【図21】設計データからハーフトーンマスク用野検査
基準データを作成するための概念を示す図。
FIG. 21 is a view showing a concept for creating halftone mask field inspection reference data from design data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…XYθテーブル 2…被検査マスク 3…光源 4…対物レンズ 5…フォトダイオードアレイ 6…センサ回路 7…位置回路 8…比較回路 9…磁気ディスク装置 10…制御計算機 11…パターン発生回路 21…データ変換回路 1 ... XYθ table 2 ... Inspected mask 3 ... Light source 4 ... Objective lens 5 ... Photodiode array 6 ... Sensor circuit 7 ... Position circuit 8 ... Comparison circuit 9 ... Magnetic disk device 10 ... Control computer 11 ... Pattern generation circuit 21 ... Data conversion circuit

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 利之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平6−175353(JP,A) 実開 平2−150505(JP,U) 特公 昭63−3450(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 Front page continuation (72) Inventor Toshiyuki Watanabe 1 Komukai Toshiba-cho, Kouki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center Co., Ltd. (56) Reference JP-A-6-175353 (JP, A) -150505 (JP, U) JP-B-63-3450 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11 / 00-11 / 30

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】パターンが形成された試料に所定波長の光
を照射し、試料のパターン像を光学系を通して受光素子
により受光すると共に、パターン像に対応する2値の設
計データから多値の設計パターンイメージデータを作り
出し、受光されたパターン像に対応する観測データと設
計パターンイメージデータとを比較することにより試料
面上パターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査方法に
おいて、 前記観測データと設計パターンイメージデータとを比較
する前に、試料面上パターンの半透明部を非透明部とみ
なした半透明部の観測データ該半透明部に相当する設
計パターンイメージデータと一致させるように、受光素
子アンプのオフセットを調整し、かつ試料面上パターン
の透明部の観測データ該透明部に相当する設計パター
ンイメージデータと一致させるように、受光素子アンプ
のゲインを調整した後、 半透明部の欠陥によって生じる半透明部よりも信号レベ
ルが低い負信号がゼロレベルでカットされないように、
受光素子アンプに所定のオフセット量を与えると共に、
前記設計パターンイメージデータにも同じオフセット量
を与える ことを特徴とするパターン欠陥検査方法。
1. A sample on which a pattern is formed is irradiated with light of a predetermined wavelength, a pattern image of the sample is received by a light receiving element through an optical system, and multivalued design is made from binary design data corresponding to the pattern image. In a pattern defect inspection method for inspecting a pattern defect on a sample surface by creating pattern image data and comparing observation data corresponding to a received pattern image with design pattern image data, the observation data and the design pattern image data Before comparing with, the semi-transparent portion of the pattern on the sample surface is regarded as a non-transparent portion, and the observation data of the semi-transparent portion is made to coincide with the design pattern image data corresponding to the semi-transparent portion. and adjust the offset, and the observation data of the transparent portion of the sample surface on the pattern corresponding to the transparent portion design pattern Image As match the Jideta, after adjusting the gain of the light receiving element amplifier, the translucent portion signal than level caused by the defect of the translucent portion
Low negative signal is not cut at zero level,
While giving a predetermined offset amount to the light receiving element amplifier,
The same offset amount for the design pattern image data
A method for inspecting a pattern defect, which comprises:
【請求項2】前記試料に一定領域以上の半透明領域と透
明領域のパターンを設けておき、前記受光素子アンプの
オフセットとゲインを調整する際、初めに該半透明部を
照明しそのときに得られる受光素子アンプ出力(低レベ
ル基準値)がゼロになるように受光素子アンプのオフセ
ットを調整し、次に該透明部を照明しそのときに得られ
る受光素子アンプ出力(高レベル基準値)が所定の値に
なるように受光素子アンプのゲインを調整することを特
徴とする請求項1記載のパターン欠陥検査方法。
2. When the sample is provided with a pattern of a semitransparent region and a transparent region which are equal to or larger than a predetermined region, and when the offset and gain of the light receiving element amplifier are adjusted, the semitransparent portion is first illuminated and then the Obtained light receiving element amplifier output (low level
Adjust the offset of the light receiving element amplifier so that the reference value) becomes zero, and then illuminate the transparent part so that the output (high level reference value) of the light receiving element amplifier obtained at that time becomes a predetermined value. 2. The pattern defect inspection method according to claim 1, wherein the gain of the light receiving element amplifier is adjusted.
【請求項3】前記オフセット及びゲインを調整した後
に、前記受光素子アンプの低レベル基準値に前記負信号
の振幅よりも大きなオフセット量を与えることを特徴と
する請求項2記載のパターン欠陥検査方法。
3. After adjusting the offset and gain
The negative signal to the low level reference value of the light receiving element amplifier.
It is characterized by giving an offset amount larger than the amplitude of
The pattern defect inspection method according to claim 2.
【請求項4】2値の設計データから多値の設計パターン
イメージデータを作り出す際の変換関数を変えることを
特徴とする請求項1記載のパターン欠陥検査方法。
4. A multivalued design pattern from binary design data
To change the conversion function when creating image data
The pattern defect inspection method according to claim 1.
【請求項5】前記試料面上パターンの光学特性が、照射
した光に対して半透明の特性を示す場合、2値の設計デ
ータから多値の設計パターンイメージデータを作り出す
変換関数は少なくとも3つ以上のピークを有する関数と
することを特徴とする請求項記載のパターン欠陥検査
方法。
5. When the optical characteristic of the pattern on the surface of the sample shows a characteristic of being semi-transparent to the irradiated light, at least three conversion functions are used to produce multivalued design pattern image data from binary design data. The pattern defect inspection method according to claim 4, wherein the function has the above peaks.
【請求項6】パターンが形成された試料に所定波長の光
を照射する手段と、 この手段による光照射により得られる前記試料のパター
ン像を光学系を通して受光する受光素子と、 この受光素子の出力を増幅する受光素子アンプと、 前記試料のパターン像に対応する2値の設計データから
多値の設計パターンイメージデータを作り出す手段と、 試料面上パターンの半透明部を非透明部とみなした半透
明部の観測データ該半透明部に相当する設計パターン
イメージデータと一致させるように、前記受光素子アン
プのオフセットを調整する手段と、 試料面上パターンの透明部の観測データ該透明部に相
当する設計パターンイメージデータと一致させるよう
に、前記受光素子アンプのゲインを調整する手段と、前記オフセット及びゲインが調整された状態で、半透明
部の欠陥によって生じる半透明部よりも信号レベルが低
い負信号がゼロレベルでカットされないように、前記受
光素子アンプに所定のオフセット量を与えると共に、前
記設計パターンイメージデータにも同じオフセット量を
与える手段と、 前記オフセット及びゲインが調整され、且つ所定のオフ
セット量が与えられた状態で、前記受光素子アンプの出
力から得られる観測データと設計パターンイメージデー
タとを比較することにより、試料面上パターンの欠陥を
検査する手段と、 を具備してなることを特徴とするパターン欠陥検査装
置。
6. A means for irradiating a sample having a pattern with light of a predetermined wavelength, a light receiving element for receiving a pattern image of the sample obtained by the light irradiation by this means through an optical system, and an output of this light receiving element. A light-receiving element amplifier that amplifies light, a means for generating multivalued design pattern image data from binary design data corresponding to the pattern image of the sample, and a semitransparent portion of the pattern on the sample surface that is regarded as a nontransparent portion. Means for adjusting the offset of the light-receiving element amplifier so that the observation data of the transparent portion matches the design pattern image data corresponding to the semi-transparent portion, and the observation data of the transparent portion of the pattern on the sample surface is transferred to the transparent portion. so as to coincide with the corresponding design pattern image data, and means for adjusting the gain of the light receiving element amplifier, the offset and gain adjustment In the state, the semi-transparent
Signal level lower than semi-transparent areas caused by defect in area
The negative signal to prevent it from being cut off at zero level.
A predetermined offset amount is given to the optical element amplifier and
The same offset amount is applied to the design pattern image data.
The means for giving, the offset and the gain are adjusted , and the predetermined off
A means for inspecting a pattern defect on the sample surface by comparing the observation data obtained from the output of the light receiving element amplifier with the design pattern image data in the state where the set amount is given. A pattern defect inspection apparatus characterized by:
【請求項7】前記試料のパターン像に対応する2値の設
計データから多値の設計パターンイメージデータを作り
出す手段において、試料面上パターンの光学特性の違い
に応じて変換関数を変えることを特徴とする請求項6記
載のパターン欠陥検査装置。
7. A binary setting corresponding to the pattern image of the sample.
Create multivalued design pattern image data from total data
Difference in the optical characteristics of the pattern on the sample surface
7. The conversion function according to claim 6, wherein the conversion function is changed.
On-board pattern defect inspection system.
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