JPH07229846A - Pattern defect inspection system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To inspect a mask pattern positively with high accuracy by starting the pattern inspection based on the information of movement of an objective lens moving toward the center of the pattern. CONSTITUTION:Two patterns are selected arbitrarily from a plurality of patterns formed on a water 15 and then objective lenses 16a, 17a are aligned with the alignment marks of the patterns. Subsequently, the lenses 16a, 17a are shifted relatively to an inspection stage 14 up to the central parts of the patterns where the influence of aberration is suppressed. At that time, information (X, Y) relating to the shifting amount of the lenses 16a, 17a is stored. Upon finishing the positional correction, the lenses 16a, 17a are shifted relatively to the stage 14 according to the stored information and reset to the original position before the inspection is started. A die-to-die comparison system is employed for the inspection.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、欠陥検査装置に関
し、例えば、半導体装置製造用マスクの欠陥検査に適用
して好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus, which is suitable for defect inspection of a mask for manufacturing a semiconductor device, for example.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＶＬＳＩ製造ラインにおいては、縮小投
影露光装置（以下「ステッパー」という）を使用してレ
ジストパターンを形成することが一般化しているが、そ
の際にレティクルの完全性を保証することが問題となっ
ている。このレティクル自体はマスクショップにおいて
製作され、その完全性は保証されているが、製造ライン
に導入後に、長期間にわたってレティクルをゴミの付着
から守り、洗浄工程におけるダメージなどを受けること
なく、レティクルの完全性を維持することは、非常に困
難になってきている。2. Description of the Related Art In a VLSI manufacturing line, it is common to use a reduction projection exposure apparatus (hereinafter referred to as "stepper") to form a resist pattern. At that time, the integrity of the reticle must be guaranteed. Is a problem. This reticle itself is manufactured in a mask shop and its integrity is guaranteed, but after being introduced into the manufacturing line, it protects the reticle from dust adhesion for a long period of time and is protected from damage during the cleaning process. Maintaining sex has become very difficult.

【０００３】従来、このレティクルの完全性を維持する
ために、ゴミ検査機を用いてレティクル上のゴミ管理を
したり、ペリクルという膜をレティクルに取り付け、パ
ターン面を保護するという方法が用いられていたが、こ
れらの方法を用いても、レティクルの完全性を維持する
ことは困難であった。そこで、レティクルのパターンを
テストウェハーに転写し、その転写されたパターンを検
査することにより、レティクルの品質を評価するという
考え方が広まってきている。Conventionally, in order to maintain the integrity of the reticle, a method of using a dust inspection machine to manage dust on the reticle or attaching a film called a pellicle to the reticle to protect the pattern surface has been used. However, it was difficult to maintain the integrity of the reticle using these methods. Therefore, the idea of evaluating the quality of the reticle by transferring the pattern of the reticle onto a test wafer and inspecting the transferred pattern is becoming widespread.

【０００４】このような考え方に基づいて、本願出願人
は、ウェハーのパターンを検査することを目的とした欠
陥検査装置を提案した（特公昭５９−５０２１８号公報
および特開昭５９−１８８７８２号公報）。この欠陥検
査装置においては、ステッパーを使用して転写されたベ
アシリコンウェハー上のレジストパターンを顕微鏡を使
って拡大し、この像をビデオ信号に変換し、画像処理し
て欠陥の有無を判定していた。この欠陥検査装置は、当
初は繰り返し性のあるパターンを検査対象としていたた
めパターン対パターンの比較方式を用い、光学系は１系
統であったが、その後に繰り返し性を持たないランダム
パターンにおいても同様の検査要求が高まったことか
ら、ダイ対ダイの比較方式による２系統の光学系を用い
るようになった。そして、その後、検査感度の向上が図
られ、高感度の欠陥検査装置が開発されるに至った（電
子材料、１９８９年２月号、第８７頁）。On the basis of such a concept, the applicant of the present application has proposed a defect inspection apparatus for inspecting a pattern of a wafer (Japanese Patent Publication No. 59-50218 and Japanese Patent Publication No. 59-188782). ). In this defect inspection device, the resist pattern on the bare silicon wafer transferred using a stepper is enlarged using a microscope, this image is converted into a video signal, and image processing is performed to determine the presence or absence of defects. It was This defect inspection apparatus initially used a pattern having repeatability as an inspection target, and therefore used a pattern-to-pattern comparison method, and had one optical system, but the same applies to a random pattern having no repeatability thereafter. As a result of the increased inspection requirements of (2), two optical systems based on a die-to-die comparison method have come to be used. After that, the inspection sensitivity was improved, and a highly sensitive defect inspection device was developed (Electronic Materials, February 1989, page 87).

【０００５】上述のダイ対ダイ比較方式による欠陥検査
装置においては、具体的には、以下のような手順で検査
が行われる。今、パターンの検査を行うウェハーが図５
Ａに示すようなものであるとする。図５Ａの円ｃ１´で
囲んだ部分を拡大して示したものが図５Ｂであり、図５
Ｂの円ｃ２´で囲んだ部分を拡大して示したものが図５
Ｃである。ここでは、２ダイレティクルを使用して露光
を行った場合を考え、図５Ｂに示す二つのパターンＡお
よびパターンＡ´はこの２ダイレティクルの各ダイのパ
ターンに対応する互いに同一のパターンであるとする。
また、図５Ｃにおいて、符号ｍはアライメントマークを
示し、符号ｎはセル部を示す。In the above-mentioned defect inspection apparatus based on the die-to-die comparison method, specifically, the inspection is performed in the following procedure. Now, the wafer for pattern inspection is shown in FIG.
As shown in A. FIG. 5B is an enlarged view of a portion surrounded by a circle c1 ′ in FIG. 5A.
FIG. 5 is an enlarged view of the portion surrounded by the circle c2 ′ of B.
It is C. Here, considering the case where exposure is performed using a two-die reticle, it is assumed that the two patterns A and A ′ shown in FIG. 5B are the same patterns corresponding to the patterns of the dies of the two-die reticle. To do.
Further, in FIG. 5C, reference numeral m indicates an alignment mark, and reference numeral n indicates a cell portion.

【０００６】さて、検査の開始にあたっては、まず、２
ダイレティクルを使用してウェハー上に形成された複数
のパターンのうちから任意のパターンＡおよびパターン
Ａ´を選んでこれらのパターンＡおよびパターンＡ´
に、欠陥検査装置に備えられた二つの顕微鏡の対物レン
ズをそれぞれ位置合わせする。通常、対物レンズを位置
合わせするパターンＡおよびパターンＡ´としては、ウ
ェハー上の互いに例えば６０〜８０ｍｍ離れた場所に形
成されたパターンＡおよびパターンＡ´が選ばれる。ま
た、上記の二つの対物レンズにより得られる像は二つの
ＴＶモニター上に表示されるようになっており、従って
これらのＴＶモニターの画面を観察しながらこれらの二
つの対物レンズをパターンＡおよびパターンＡ´にそれ
ぞれ位置合わせすることができるようになっている。Now, in starting the inspection, first, 2
Arbitrary patterns A and A ′ are selected from a plurality of patterns formed on a wafer by using a direticle, and these patterns A and A ′ are selected.
Then, the objective lenses of the two microscopes provided in the defect inspection apparatus are aligned with each other. Usually, as the pattern A and the pattern A'for aligning the objective lens, the pattern A and the pattern A'formed on the wafer, for example, at positions 60 to 80 mm apart from each other are selected. Further, the images obtained by the above two objective lenses are displayed on two TV monitors. Therefore, these two objective lenses can be used for pattern A and pattern while observing the screens of these TV monitors. Each can be aligned with A '.

【０００７】次に、パターンＡおよびパターンＡ´の互
いに対応する、セル部ｎにおけるパターンの端を捜して
二つの対物レンズをこれらの端（図５ＣのＥ点）にそれ
ぞれ位置合わせする。ここで、欠陥検査装置の焦点およ
び位置補正ボタンを押すと、焦点および位置補正が自動
的に行われる。この位置補正によって、パターンＡに対
する一方の対物レンズの相対位置とパターンＡ´に対す
る他方の対物レンズの相対位置とが同一になる。Next, the ends of the pattern in the cell portion n corresponding to the patterns A and A'are searched for, and the two objective lenses are respectively aligned with these ends (point E in FIG. 5C). Here, when the focus and position correction button of the defect inspection device is pressed, the focus and position correction is automatically performed. By this position correction, the relative position of one objective lens with respect to the pattern A and the relative position of the other objective lens with respect to the pattern A ′ become the same.

【０００８】この位置補正は具体的には次のようにして
行われる。すなわち、二つの対物レンズによって得られ
た、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂに示すようなパターン
Ａの像およびパターンＡ´の像を欠陥検査装置の画像処
理系の読み取りフレームメモリーに記録する。次に、例
えばパターンＡに対する一方の対物レンズの相対位置を
固定し、言い換えればパターンＡの像を固定し、パター
ンＡ´に対する他方の対物レンズの相対位置を図５Ｂの
矢印方向に１ステップずつ変化させる。このとき、１ス
テップ毎にパターンＡとパターンＡ´との位置の差を求
め、その差が最小になるようにパターンＡ´に対する他
方の対物レンズの相対位置を変化させる。そして、この
差が最小になった時点で位置補正が終了する。Specifically, this position correction is performed as follows. That is, the image of pattern A and the image of pattern A ′ as shown in FIGS. 6A and 6B respectively obtained by the two objective lenses are recorded in the reading frame memory of the image processing system of the defect inspection apparatus. Next, for example, the relative position of one objective lens with respect to the pattern A is fixed, in other words, the image of the pattern A is fixed, and the relative position of the other objective lens with respect to the pattern A ′ is changed step by step in the arrow direction of FIG. 5B. Let At this time, the position difference between the pattern A and the pattern A ′ is obtained for each step, and the relative position of the other objective lens with respect to the pattern A ′ is changed so as to minimize the difference. Then, when this difference becomes the minimum, the position correction ends.

【０００９】以上のようにして位置補正を行った後、ス
タートキーを押す。すると、二つの対物レンズは、製造
すべき半導体装置の種類毎に予め決められたオフセット
量（Ｘ、Ｙ）に従って、自動的に検査開始位置（図５Ｃ
のＦ点）、この例ではアライメントマークｍの位置に戻
り、ここから検査が開始される。After the position correction is performed as described above, the start key is pressed. Then, the two objective lenses automatically move to the inspection start position (see FIG. 5C) according to the offset amount (X, Y) predetermined for each type of semiconductor device to be manufactured.
Point F), in this example, the position returns to the position of the alignment mark m, and the inspection is started from here.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の方法は、位置補正を行う場所がパターンＡおよび
パターンＡ´の端にあるため、高精度の位置補正を行う
必要がある場合には、使用されるステッパーのレンズの
収差が問題となり、満足することができる位置補正精度
を得ることは困難であった。However, in the above-mentioned conventional method, since the position to be corrected is located at the end of the pattern A and the pattern A ', when it is necessary to perform highly accurate position correction, The aberration of the stepper lens used causes a problem, and it has been difficult to obtain satisfactory position correction accuracy.

【００１１】この問題を回避するために、位置補正を行
う場所を、ステッパーのレンズの収差の影響が最も少な
いパターンＡおよびパターンＡ´のそれぞれの中心部に
移すことが考えられる。この場合、位置補正精度は高く
なるが、上述のようにオフセット量（Ｘ、Ｙ）が決まっ
ているために、位置補正後に検査開始位置、すなわちア
ライメントマークｍの位置に対物レンズを戻すときに確
実に戻すことができず、パターンＡおよびパターンＡ´
の途中から検査が開始してしまう場合が生じうる。In order to avoid this problem, it is conceivable to move the position correction position to the center of each of the pattern A and the pattern A'which are least affected by the aberration of the stepper lens. In this case, the position correction accuracy is high, but since the offset amounts (X, Y) are determined as described above, the position correction can be performed reliably when the objective lens is returned to the inspection start position, that is, the position of the alignment mark m. Cannot be returned to the pattern A and pattern A '
The inspection may start in the middle of the process.

【００１２】従って、この発明の目的は、マスクのパタ
ーンを高精度でしかも確実に検査することができる欠陥
検査装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus capable of inspecting a mask pattern with high accuracy and surely.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明による欠陥検査装置は、マスクの欠陥を検
査するための二つの対物レンズを有する欠陥検査装置に
おいて、マスクを用いたリソグラフィー工程により基板
上に形成された複数のパターンのうちから任意の二つの
パターン（Ａ、Ａ´）を選んでこれらの二つのパターン
（Ａ、Ａ´）に二つの対物レンズ（１６ａ、１７ａ）を
それぞれ位置合わせし、二つのパターン（Ａ、Ａ´）上
の互いに対応する位置にそれぞれ検査開始位置を設定
し、二つの対物レンズ（１６ａ、１７ａ）を基板（１
５）に対して相対的に移動することにより二つの対物レ
ンズ（１６ａ、１７ａ）を二つのパターン（Ａ、Ａ´）
のそれぞれのほぼ中心にそれぞれ移動して二つの対物レ
ンズ（１６ａ、１７ａ）により得られる像により二つの
パターン（Ａ、Ａ´）のうちの一方のパターン（Ａ）に
対する二つの対物レンズ（１６ａ、１７ａ）のうちの一
方の対物レンズ（１６ａ）の相対位置と二つのパターン
（Ａ、Ａ´）のうちの他方のパターン（Ａ´）に対する
二つの対物レンズ（１６ａ、１７ａ）のうちの他方の対
物レンズ（１７ａ）の相対位置とが同じになるように他
方のパターン（Ａ´）に対する他方の対物レンズ（１７
ａ）の位置を補正し、二つの対物レンズ（１６ａ、１７
ａ）を検査開始位置にそれぞれ戻して二つのパターン
（Ａ、Ａ´）の検査を開始するようにしたことを特徴と
するものである。In order to achieve the above object, a defect inspection apparatus according to the present invention is a defect inspection apparatus having two objective lenses for inspecting a defect of a mask, and a lithography process using a mask. By selecting any two patterns (A, A ') from the plurality of patterns formed on the substrate by the above, the two objective lenses (16a, 17a) are respectively attached to these two patterns (A, A'). The positions are aligned, and the inspection start positions are set at positions corresponding to each other on the two patterns (A, A '), and the two objective lenses (16a, 17a) are attached to the substrate (1).
5) by moving the two objective lenses (16a, 17a) into two patterns (A, A ') relative to each other.
Of the two objective lenses (16a, A ') of the two patterns (A, A') by moving to substantially the respective centers of the two objective lenses (16a, 17a). 17a) the relative position of one objective lens (16a) and the other of the two objective lenses (16a, 17a) for the other pattern (A ') of the two patterns (A, A'). The other objective lens (17) with respect to the other pattern (A ′) is arranged so that the relative position of the objective lens (17a) becomes the same.
The position of a) is corrected and two objective lenses (16a, 17a)
It is characterized in that a) is returned to the inspection start position and the inspection of two patterns (A, A ′) is started.

【００１４】この発明の好適な一実施形態においては、
二つの対物レンズ（１６ａ、１７ａ）を二つのパターン
（Ａ、Ａ´）のそれぞれのほぼ中心にそれぞれ移動する
際の移動量の情報に基づいて二つの対物レンズ（１６
ａ、１７ａ）を検査開始位置にそれぞれ戻すようにす
る。In a preferred embodiment of the present invention,
The two objective lenses (16a, 17a) are moved to substantially the centers of the two patterns (A, A ') based on the information about the movement amount.
a, 17a) are returned to the inspection start position.

【００１５】この発明において、マスクは例えば半導体
装置製造用マスクである。このマスクは典型的にはレテ
ィクルであり、例えばマルチダイレティクルである。In the present invention, the mask is, for example, a mask for manufacturing a semiconductor device. This mask is typically a reticle, eg, a multi-die reticle.

【００１６】基板としては半導体基板が好適に用いられ
る。また、パターンは典型的にはレジストパターンであ
る。A semiconductor substrate is preferably used as the substrate. Also, the pattern is typically a resist pattern.

【００１７】[0017]

【作用】上述のように構成されたこの発明による欠陥検
査装置によれば、基板上にパターンを形成するためのリ
ソグラフィー工程において用いられるステッパーのレン
ズの収差の影響が最も少ない位置はパターンの中心付近
であるから、まず、基板上に形成された複数のパターン
のうちから選ばれた二つのパターン上の互いに対応する
位置にそれぞれ検査開始位置（原点位置）を設定し、次
に二つの対物レンズをステッパーのレンズの収差の影響
が最も少ない二つのパターンのそれぞれのほぼ中心にそ
れぞれ移動してそこで位置補正を行った後、二つの対物
レンズを検査開始位置にそれぞれ戻して検査を開始する
ことにより、位置補正を高精度で行うことができ、しか
も、二つの対物レンズの検査開始位置への復帰も確実に
行うことができる。このため、パターンの検査を高精度
でしかも確実に行うことができる。According to the defect inspection apparatus of the present invention constructed as described above, the position where the aberration of the lens of the stepper used in the lithography process for forming the pattern on the substrate is the least affected is near the center of the pattern. Therefore, first, the inspection start position (origin position) is set at a position corresponding to each other on the two patterns selected from the plurality of patterns formed on the substrate, and then the two objective lenses are set. By moving to the center of each of the two patterns with the least influence of the aberration of the stepper lens and performing position correction there, the two objective lenses are returned to the inspection start position and the inspection is started. The position can be corrected with high accuracy, and the two objective lenses can be reliably returned to the inspection start position. Therefore, the pattern inspection can be performed with high accuracy and reliability.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１９】図１はこの発明の一実施例による欠陥検査
装置の全体構成を示す。図１に示すように、この実施例
による欠陥検査装置は、検査ユニット１および二つの制
御ユニット２、３により構成されている。FIG. 1 shows the overall structure of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the defect inspection apparatus according to this embodiment includes an inspection unit 1 and two control units 2 and 3.

【００２０】検査ユニット１のロード部およびアンロー
ド部にはそれぞれウェハーカセット１１、１２が載置さ
れる。符号１３は扉を示し、この扉１３の内側に検査用
ステージが設けられている。図２はこの検査用ステージ
の付近を示す。図２に示すように、検査用ステージ１４
上に検査を行うウェハー１５が載置される。この検査用
ステージ１４は、互いに直交する２方向（Ｘ、Ｙ方向）
および角度θの三つの自由度について可動となってい
る。また、この検査用ステージ１４の上方には、Ｘ、Ｙ
方向に可動な二つの顕微鏡１６、１７が設けられてい
る。これらの顕微鏡１６、１７の対物レンズ１６ａ、１
７ａによって得られる像は、高解像度のＣＣＤイメージ
センサー（図示せず）によって検出されるようになって
いる。これらの対物レンズ１６ａ、１７ａの倍率は例え
ば９０倍であり、検査視野サイズは例えば８０μｍ×６
５μｍである。Wafer cassettes 11 and 12 are mounted on the loading portion and the unloading portion of the inspection unit 1, respectively. Reference numeral 13 indicates a door, and an inspection stage is provided inside the door 13. FIG. 2 shows the vicinity of this inspection stage. As shown in FIG. 2, the inspection stage 14
A wafer 15 to be inspected is placed on top. The inspection stage 14 has two directions (X and Y directions) orthogonal to each other.
And three degrees of freedom of the angle θ are movable. Further, above the inspection stage 14, X, Y
Two microscopes 16 and 17 which are movable in the direction are provided. Objective lenses 16a, 1 of these microscopes 16, 17
The image obtained by 7a is detected by a high resolution CCD image sensor (not shown). The magnification of these objective lenses 16a and 17a is, for example, 90 times, and the inspection visual field size is, for example, 80 μm × 6.
It is 5 μm.

【００２１】制御ユニット２には二つのＴＶモニター２
１、２２が設けられており、これらのＴＶモニター２
１、２２の画面上に、対物レンズ１６ａ、１７ａによっ
て得られた像をそれぞれ表示することができるようにな
っている。符号２３は欠陥検査装置の動作の制御やデー
タ処理を行ったりするためのコンピュータを示す。この
コンピュータ２３としては、例えば、１６ビットのミニ
コンピュータが用いられる。The control unit 2 has two TV monitors 2
1 and 22 are provided, and these TV monitors 2
Images obtained by the objective lenses 16a and 17a can be displayed on the screens 1 and 22, respectively. Reference numeral 23 represents a computer for controlling the operation of the defect inspection apparatus and performing data processing. As the computer 23, for example, a 16-bit mini computer is used.

【００２２】制御ユニット３には、主として欠陥検査装
置の制御に用いられるＴＶモニター３１およびキーボー
ド３２が設けられている。次に、この実施例による欠陥
検査装置によりウェハーの検査を行う方法について説明
する。The control unit 3 is provided with a TV monitor 31 and a keyboard 32 which are mainly used for controlling the defect inspection apparatus. Next, a method of inspecting a wafer by the defect inspection apparatus according to this embodiment will be described.

【００２３】まず、例えばシリコンウェハーのようなウ
ェハー上にレジストを塗布した後、欠陥の検査を行うべ
きレティクル、ここでは２ダイレティクルを用いてステ
ッパーによりウェハーの露光を行う。次に、レジストの
現像を行う。これによって、検査を行うべき２ダイレテ
ィクルのパターンに対応する互いに同一のパターンＡお
よびパターンＡ´が対になって形成される（図３）。First, after coating a resist on a wafer such as a silicon wafer, the wafer is exposed by a stepper using a reticle to be inspected for defects, here a two-die reticle. Next, the resist is developed. As a result, the same pattern A and pattern A'corresponding to the two-die reticle pattern to be inspected are formed in pairs (FIG. 3).

【００２４】図４Ａはこのウェハーを示し、図４Ａの円
ｃ１で囲んだ部分を拡大して示したものが図４Ｂであ
り、図４Ｂの円ｃ２で囲んだ部分を拡大して示したもの
が図４Ｃである。図４Ｃにおいて、符号ｍはアライメン
トマークを示し、符号ｎはセル部を示す。FIG. 4A shows this wafer, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion surrounded by a circle c1 in FIG. 4A, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion surrounded by a circle c2 of FIG. 4B. It is FIG. 4C. In FIG. 4C, reference numeral m indicates an alignment mark, and reference numeral n indicates a cell portion.

【００２５】さて、ウェハーの検査を行うには、まず、
ウェハーカセット１１にウェハーを収納し、このウェハ
ーカセット１１を検査ユニット１のロード部にセットす
る。アンロード部には空のウェハーカセット１２をセッ
トしておく。まず、ウェハーカセット１１からウェハー
が取り出され、そのオリエンテーションフラットが所定
の方向に合わせられた後、検査用ステージ１４上に載せ
られる。この後、角度θの調整が行われる。In order to inspect a wafer, first,
Wafers are stored in the wafer cassette 11, and the wafer cassette 11 is set in the loading section of the inspection unit 1. An empty wafer cassette 12 is set in the unload section. First, a wafer is taken out from the wafer cassette 11, its orientation flat is aligned in a predetermined direction, and then placed on the inspection stage 14. After that, the angle θ is adjusted.

【００２６】検査の開始にあたっては、まず、ウェハー
上に形成された複数のパターンのうちから任意のパター
ンＡおよびパターンＡ´を選んでこれらのパターンＡお
よびパターンＡ´のそれぞれのアライメントマークｍ
に、対物レンズ１６ａ、１７ａをそれぞれ位置合わせす
る。通常、対物レンズ１６ａ、１７ａを位置合わせする
パターンＡおよびパターンＡ´としては、ウェハー上の
互いに例えば６０〜８０ｍｍ離れた場所に形成されたパ
ターンＡおよびパターンＡ´が選ばれる。To start the inspection, first, arbitrary patterns A and A'are selected from a plurality of patterns formed on the wafer, and the alignment marks m of the respective patterns A and A'are selected.
Then, the objective lenses 16a and 17a are respectively aligned. Usually, as the pattern A and the pattern A'for aligning the objective lenses 16a and 17a, the pattern A and the pattern A'formed on the wafer at positions 60 to 80 mm apart from each other are selected.

【００２７】また、上記の二つの対物レンズ１６ａ、１
７ａにより得られた像は二つのＴＶモニター２１、２の
画面上にそれぞれ表示されるようになっており、従って
これらのＴＶモニター２１、２２の画面を観察しながら
これらの二つの対物レンズ１６ａ、１７ａをパターンＡ
およびパターンＡ´のそれぞれのアライメントマークｍ
にそれぞれ位置合わせすることができる。ここで、検査
モードキーを押すと、そのときの対物レンズ１６ａ、１
７ａの位置が原点として記憶される。Further, the above-mentioned two objective lenses 16a, 1
The images obtained by 7a are displayed on the screens of the two TV monitors 21 and 2, respectively. Therefore, while observing the screens of these TV monitors 21 and 22, these two objective lenses 16a, 17a for pattern A
And alignment marks m of pattern A '
Can be aligned with each other. Here, if the inspection mode key is pressed, the objective lenses 16a, 1
The position of 7a is stored as the origin.

【００２８】次に、対物レンズ１６ａ、１７ａを検査用
ステージ１４に対して相対的に移動することにより、こ
れらの対物レンズ１６ａ、１７ａをステッパーのレンズ
の収差の影響が最も少ないパターンＡおよびパターンＡ
´のそれぞれの中心部までそれぞれ移動する。このとき
の対物レンズ１６ａ、１７ａの移動量の情報（Ｘ、Ｙ）
は自動的に読み取られて記憶される。Next, by moving the objective lenses 16a and 17a relative to the inspection stage 14, these objective lenses 16a and 17a are subjected to the pattern A and the pattern A which are least affected by the aberration of the stepper lens.
Move to each center of ´. Information on the amount of movement of the objective lenses 16a and 17a at this time (X, Y)
Are automatically read and stored.

【００２９】上述のようにして対物レンズ１６ａ、１７
ａをパターンＡおよびパターンＡ´のそれぞれの中心部
まで移動した後、そこでスタートキーを押して位置補正
を行う。すなわち、二つの対物レンズ１６ａ、１７ａに
よって得られた、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂに示すよ
うなパターンＡの像およびパターンＡ´の像を欠陥検査
装置の画像処理系の読み取りフレームメモリーに記録す
る。次に、例えばパターンＡに対する一方の対物レンズ
１６ａの相対位置を固定し、言い換えればパターンＡの
像を固定し、パターンＡ´に対する他方の対物レンズ１
７ａの相対位置を図６Ｂの矢印方向に１ステップずつ変
化させる。このとき、１ステップ毎にパターンＡとパタ
ーンＡ´との位置の差を求め、その差が最小になるよう
にパターンＡ´に対する他方の対物レンズ１７ａの相対
位置を変化させる。そして、この差が最小になった時点
で位置補正が終了する。The objective lenses 16a, 17 are as described above.
After moving a to the center of each of pattern A and pattern A ′, the start key is pressed there to correct the position. That is, the image of pattern A and the image of pattern A'as shown in FIGS. 6A and 6B respectively obtained by the two objective lenses 16a and 17a are recorded in the reading frame memory of the image processing system of the defect inspection apparatus. Next, for example, the relative position of one objective lens 16a with respect to the pattern A is fixed, in other words, the image of the pattern A is fixed, and the other objective lens 1 with respect to the pattern A ′ is fixed.
The relative position of 7a is changed step by step in the arrow direction of FIG. 6B. At this time, the position difference between the pattern A and the pattern A ′ is obtained for each step, and the relative position of the other objective lens 17a with respect to the pattern A ′ is changed so as to minimize the difference. Then, when this difference becomes the minimum, the position correction ends.

【００３０】以上のようにして位置補正が行われた後、
対物レンズ１６ａ、１７ａは、対物レンズ１６ａの移動
量の情報に従って検査用ステージ１４に対して相対的に
移動して原点位置に復帰し、そこから検査が開始する。
制御ユニット３のＴＶモニター３１の画面には、現時点
の検査位置が表示される。After the position correction is performed as described above,
The objective lenses 16a and 17a move relative to the inspection stage 14 according to the information on the amount of movement of the objective lens 16a to return to the original position, and the inspection is started from there.
The current inspection position is displayed on the screen of the TV monitor 31 of the control unit 3.

【００３１】この検査は、ダイ対ダイ比較方式により行
われる。具体的には、対物レンズ１６ａ、１７ａによっ
てそれぞれ得られるパターンＡの像およびパターンＡ´
の像を相互に比較し、これらの像に何らかの違いが生じ
た場合には、これを全て欠陥の可能性として検出する。
この場合、画像処理系のイメージプロセッサーに内蔵さ
れた擬似欠陥除去ソフトウェアにより、擬似欠陥検出率
を例えば０．１％以下に抑えることができる。This inspection is performed by a die-to-die comparison system. Specifically, the image of the pattern A and the pattern A ′ obtained by the objective lenses 16a and 17a, respectively.
Of the images are compared with each other, and if there is any difference between these images, they are all detected as possible defects.
In this case, the pseudo defect removal software incorporated in the image processor of the image processing system can suppress the pseudo defect detection rate to, for example, 0.1% or less.

【００３２】上述のようにしてウェハーの検査を行った
後、ウェハーを検査ユニット１のアンロード部のウェハ
ーカセット１２に戻し、検査を終了する。この検査結果
により、レティクルの評価を行うことができる。After the wafer is inspected as described above, the wafer is returned to the wafer cassette 12 in the unload section of the inspection unit 1 and the inspection is completed. The reticle can be evaluated based on the inspection result.

【００３３】以上のように、この実施例によれば、二つ
のパターンＡおよびパターンＡ´のそれぞれのアライメ
ントマークｍにそれぞれ検査開始位置（原点位置）を設
定し、次に二つの対物レンズ１６ａ、１７ａをステッパ
ーのレンズの収差が最も少ない二つのパターンＡおよび
パターンＡ´のそれぞれの中心部にそれぞれ移動してそ
こで位置補正を行った後、二つの対物レンズ１６ａ、１
７ａを検査開始位置に戻して検査を開始するようにして
いるので、位置補正を高精度で行うことができるととも
に、二つの対物レンズ１６ａ、１７ａの検査開始位置へ
の復帰を確実に行うことができる。これによって、パタ
ーンの検査を高精度でしかも確実に行うことができる。As described above, according to this embodiment, the inspection start position (origin position) is set in each of the alignment marks m of the two patterns A and A ′, and then the two objective lenses 16a, 17a is moved to the center of each of the two patterns A and A'in which the aberration of the lens of the stepper is the smallest, and position correction is performed there.
Since the inspection is started by returning 7a to the inspection start position, the position can be corrected with high accuracy and the two objective lenses 16a and 17a can be reliably returned to the inspection start position. it can. As a result, the pattern inspection can be performed with high accuracy and reliability.

【００３４】また、検査開始位置は、覚えやすい形のア
ライメントマークｍであり、しかも位置補正を行う場所
はパターンＡおよびパターンＡ´のそれぞれの中心部で
あるため、位置補正を行う場所を製造すべき半導体装置
の種類毎に予め知っておく必要もない。このため、検査
が非常に簡単になる。Further, since the inspection start position is the alignment mark m which is easy to remember and the position correction is performed at the central portions of the pattern A and the pattern A ', the position correction position is manufactured. It is not necessary to know in advance for each type of semiconductor device to be used. This makes the inspection very simple.

【００３５】以上、この発明の一実施例について説明し
たが、この発明は、上述の実施例に限定されるものでは
なく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能
である。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【００３６】[0036]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
マスクのパターンを高精度でしかも確実に検査すること
ができる。As described above, according to the present invention,
The pattern of the mask can be inspected with high accuracy and surely.

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

【図１】この発明の一実施例による欠陥検査装置の全体
構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】この発明の一実施例による欠陥検査装置の検査
ユニットにおける検査用ステージの付近を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing the vicinity of the inspection stage in the inspection unit of the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図３】この発明の一実施例による欠陥検査装置により
検査を行うウェハーの作製方法を説明するための略線図
である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing a wafer to be inspected by the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図４】この発明の一実施例による欠陥検査装置により
検査を行うウェハーを示す略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a wafer to be inspected by a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図５】従来の欠陥検査装置によりウェハーの検査を行
う方法を説明するための略線図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of inspecting a wafer by a conventional defect inspection apparatus.

【図６】位置補正を行う方法を説明するための略線図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of performing position correction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 検査ユニット ２、３ 制御ユニット １４ 検査用ステージ １５ ウェハー １６、１７ 顕微鏡 １６ａ、１７ａ 対物レンズ ２１、２２ ＴＶモニター Ａ、Ａ´ パターン ｍ アライメントマーク ｎ セル部 1 Inspection Unit 2, 3 Control Unit 14 Inspection Stage 15 Wafer 16, 17 Microscope 16a, 17a Objective Lens 21, 22 TV Monitor A, A'Pattern m Alignment Mark n Cell Part

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 マスクの欠陥を検査するための二つの対
物レンズを有する欠陥検査装置において、 上記マスクを用いたリソグラフィー工程により基板上に
形成された複数のパターンのうちから任意の二つのパタ
ーンを選んでこれらの二つのパターンに上記二つの対物
レンズをそれぞれ位置合わせし、 上記二つのパターン上の互いに対応する位置にそれぞれ
検査開始位置を設定し、 上記二つの対物レンズを上記基板に対して相対的に移動
することにより上記二つの対物レンズを上記二つのパタ
ーンのそれぞれのほぼ中心にそれぞれ移動して上記二つ
の対物レンズにより得られる像により上記二つのパター
ンのうちの一方のパターンに対する上記二つの対物レン
ズのうちの一方の対物レンズの相対位置と上記二つのパ
ターンのうちの他方のパターンに対する上記二つの対物
レンズのうちの他方の対物レンズの相対位置とが同じに
なるように上記他方のパターンに対する上記他方の対物
レンズの位置を補正し、 上記二つの対物レンズを上記検査開始位置にそれぞれ戻
して上記二つのパターンの検査を開始するようにしたこ
とを特徴とする欠陥検査装置。1. A defect inspection apparatus having two objective lenses for inspecting a defect of a mask, wherein any two patterns are selected from a plurality of patterns formed on a substrate by a lithography process using the mask. Select and align the above two objective lenses with these two patterns respectively, set the inspection start positions at the corresponding positions on the above two patterns respectively, and place the two objective lenses relative to the substrate. By moving the two objective lenses to substantially the center of each of the two patterns, and the images obtained by the two objective lenses are used to move the two objective lenses to one of the two patterns. The relative position of one of the objective lenses and the pattern of the other of the above two patterns The position of the other objective lens with respect to the other pattern is corrected so that the relative position of the other objective lens of the two objective lenses with respect to The defect inspection apparatus is characterized in that the inspections of the above two patterns are started by returning to each of the above. 【請求項２】 上記二つの対物レンズを上記二つのパタ
ーンのそれぞれのほぼ中心にそれぞれ移動する際の移動
量の情報に基づいて上記二つの対物レンズを上記検査開
始位置にそれぞれ戻すようにしたことを特徴とする請求
項１記載の欠陥検査装置。2. The two objective lenses are respectively returned to the inspection start position based on the information on the movement amount when the two objective lenses are moved to substantially the centers of the two patterns, respectively. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein: 【請求項３】 上記マスクは半導体装置製造用マスクで
あることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。3. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the mask is a mask for manufacturing a semiconductor device. 【請求項４】 上記マスクはレティクルであることを特
徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。4. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the mask is a reticle. 【請求項５】 上記レティクルはマルチダイレティクル
であることを特徴とする請求項４記載の欠陥検査装置。5. The defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the reticle is a multi-die reticle. 【請求項６】 上記基板は半導体基板であることを特徴
とする請求項１記載の欠陥検査装置。6. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor substrate. 【請求項７】 上記パターンはレジストパターンである
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。7. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the pattern is a resist pattern.