JPS5927379A - Pattern video signal processing system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＩＣ製造用マスク、ＩＣウェハ、厚膜モジュ
ール等の回路パターンの欠陥検査２寸法測定等を行う２
次元パターン検査装置において、その２次元パターンの
映像信号を高精度で得るだめのパターン映像信号処理方
式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for performing defect inspection, dimension measurement, etc. of circuit patterns of IC manufacturing masks, IC wafers, thick film modules, etc.
The present invention relates to a pattern video signal processing method for obtaining a two-dimensional pattern video signal with high precision in a dimensional pattern inspection device.
まず、図面に従って従来方式の説明をする。First, the conventional method will be explained according to the drawings.
第１図は、従来のパターン映像信号処理方式の一例の方
式構成図であって、ＩＣ製造用マスク検査装置に対する
ものである。FIG. 1 is a system configuration diagram of an example of a conventional pattern video signal processing system, and is for a mask inspection apparatus for IC manufacturing.
この従来方式は、ＸＹテーブル１上に搭載した被検査の
ＩＣ製造用マスク２を光源５で照射し、その透過光に応
じてリニヤイメージセンサ３，４でＩＣＭ造用マスク２
上のパターンを検出し、ＸＹテーブル１をＹ軸駆動部８
．Ｘ軸駆動部９によって駆動走査し、ＩＣ製造用マスク
２の全面について２パターン比較法による検査を欠陥判
定部６で実行するものそある。In this conventional method, an IC manufacturing mask 2 to be inspected mounted on an XY table 1 is irradiated with a light source 5, and linear image sensors 3 and 4 are used to detect the ICM manufacturing mask 2 according to the transmitted light.
Detects the upper pattern and moves the XY table 1 to the Y axis drive unit 8
．． In some cases, the X-axis driving section 9 drives and scans, and the defect determining section 6 inspects the entire surface of the IC manufacturing mask 2 by a two-pattern comparison method.
ＸＹテーブル１の走査方式は、例えば、Ｘ軸部動部９に
よって（＋）Ｘ方向へ駆動し、その終端でＹ軸駆動部８
によって（＋）Ｙ方向へ１ステツプ移動した後、（−）
Ｘ方向へ折り返して駆動する動作を繰り返すものである
。この場合、ポジションセンサ１０の位置情報に基づき
、マイクロプロセッサ７によって走査開始点・終了点お
よびＸ方向の折返し点を認識しながら、Ｘ方向の等速往
復動作を行うようにしている。The scanning method of the XY table 1 is, for example, that it is driven in the (+)
After moving one step in the (+) Y direction, (-)
The operation of turning back and driving in the X direction is repeated. In this case, based on the position information from the position sensor 10, the microprocessor 7 recognizes the scan start point, end point, and turning point in the X direction, and performs a constant speed reciprocating motion in the X direction.
このような従来方式において、リニヤイメージセンサ３
，４で検出した結果として得られる２次元パターン像は
、例えば、ＸＹテーブル１のＸ方向の速度変動、振動等
の影響を直接に受けるので、Ｘ方向の伸縮歪が生じて良
好な精度のものとすることが困難であった。In such a conventional method, the linear image sensor 3
, 4 is directly affected by, for example, speed fluctuations and vibrations in the X direction of the XY table 1, so expansion and contraction distortion occurs in the It was difficult to
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、２
次元パターンの映像信号を高精度で得ることができるパ
ターン映像信号処理方式を提供することにある。The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to
An object of the present invention is to provide a pattern video signal processing method that can obtain a dimensional pattern video signal with high precision.
本発明に係るパターン映像信号処理方式の構成は、リニ
ヤイメージセンサによって２次元パターンの走査をして
得だ映像信号と、その２次元パターンの設計データとの
比較・判定処理を行う機能を有する２次元パターン検査
装置において、そのリニヤイメージセンサとして、これ
に印加されるスタート信号の各間隔中に蓄積されたパタ
ーン映像情報を当該次の各間隔で所定のクロック信号に
従って順次にパターン映像信号に変換して送出するもの
を用い、２次元パターン走査位置に同期して所定の走査
移動量ごとに上記スタート信号を発生せしめるとともに
、その信号間隔の計測値に反比例して上記パターン映像
信号の振幅利得の制御をせしめるように処理するもので
ある。The configuration of the pattern video signal processing system according to the present invention has a function of scanning a two-dimensional pattern using a linear image sensor and comparing and determining the resulting video signal with design data of the two-dimensional pattern. In a dimensional pattern inspection device, the linear image sensor sequentially converts pattern video information accumulated during each interval of a start signal applied thereto into a pattern video signal according to a predetermined clock signal at each next interval. The start signal is generated every predetermined scanning movement amount in synchronization with the two-dimensional pattern scanning position, and the amplitude gain of the pattern video signal is controlled in inverse proportion to the measured value of the signal interval. It is processed in such a way as to encourage
これを要するに、２次元パターン走査の速度変動、振動
等の影響をスタート信号間隔に２含せしめることによシ
、その影響を同間隔の計測値に従って補正１〜、正確・
安定なパターン映像信号を得ようとするものである。In short, by including the influence of speed fluctuations, vibrations, etc. of two-dimensional pattern scanning in the start signal interval, the influence can be corrected according to the measured values of the same interval.
The purpose is to obtain a stable pattern video signal.
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第２図は、本発明に係る・くターン映像信号処理方式の
一実施例の方式構成図、第３図、第４図は、そのスター
ト信号間隔検出器のブロック図、タイムチャートである
。FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the multi-turn video signal processing method according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are a block diagram and a time chart of a start signal interval detector thereof.
ここで、１１は、ＸＹテーフ諏ぺ １２は、そのＸ軸ポ
ジションセンサ、１３は、同Ｙ軸ポジションセンサ、１
４は、同Ｘ軸駆動器、１５は、同Ｘ軸駆動器、１６は、
照射光源、１７は、対物レンズ、１８は、リニヤイメー
ジセンサ、１９は、タイミング発生器、２０は、スター
ト信号間隔検出器、２０ａは、その単安定マルチノくイ
ブレータ（ＭＭ）、２０ｂは、同フリップフロップ（Ｆ
Ｆ）、２０Ｃは、同発振器（ｏｓｃ）、２０ｄは、同カ
ウンタ、同２０ｅは、ラッチ、２０ｆは、同Ｄ／Ａ変換
器、２１は、Ａ／Ｄ変換器、２２は、２次元パターンの
設計データの記憶に係る磁気テープ記憶装置（ＭＴ）、
２３は、ピットノ々ターン発生器、２４は、欠陥判定器
、２５は、プロセッサである。Here, 11 is an XY tapered tape, 12 is its X-axis position sensor, 13 is its Y-axis position sensor, 1
4 is the same X-axis driver, 15 is the same X-axis driver, 16 is
17 is an objective lens, 18 is a linear image sensor, 19 is a timing generator, 20 is a start signal interval detector, 20a is a monostable multi-novel generator (MM), and 20b is a flip-flop (F)
F), 20C is the same oscillator (osc), 20d is the same counter, 20e is the latch, 20f is the same D/A converter, 21 is the A/D converter, 22 is the two-dimensional pattern a magnetic tape storage device (MT) for storing design data;
23 is a pit no-turn generator, 24 is a defect determiner, and 25 is a processor.
本実施例は、ＸＹテーブル１１に搭載したＩＣ製造用マ
スクＭＳＫの回路ノくターンをリニヤイメージセンサ１
８で走査・検出し、そのノ（ターン映像信号ＶｏをＡ／
Ｄ変換器２１で量子化した値と、この被検査マスクＭＳ
Ｋを製作する際に用いた設計データ（磁気テープ記憶装
置２２に記憶されているもの）に基づいてピットノ々タ
ー／発生器２３で作成したパターンデータとを欠陥判定
器２４で比較・判定し、上記マスクＭＳＫの検査を実行
するものである。In this embodiment, the circuit turns of the IC manufacturing mask MSK mounted on the XY table 11 are transferred to the linear image sensor 1.
8 to scan and detect the turn video signal Vo.
The value quantized by the D converter 21 and this mask to be inspected MS
A defect determiner 24 compares and determines the pattern data created by the pit notter/generator 23 based on the design data (stored in the magnetic tape storage device 22) used when manufacturing K. This is to execute the inspection of the mask MSK.
ここで、リニヤイメージセンサ１８で検出したパターン
映像信号Ｖｏに、従来方式で見られるような伸縮歪があ
ると、上記設計データとの比較・判定時に誤判定（検査
誤り）の原因となって実用上の問題となる。Here, if the pattern video signal Vo detected by the linear image sensor 18 has an expansion/contraction distortion as seen in the conventional method, it may cause a misjudgment (inspection error) when comparing and judging with the above design data. The above problem arises.
この影響をなくするため、本実施例においては、プロセ
ッサ２５の制御信号に基づき、Ｘ軸駆動器１４によって
ＸＹテーブル１１をＸ方向に等速駆動走査する際に、Ｘ
軸ポジションセンサ１２の距離検出値（パターン走査位
置）に同期し、タイミング発生器１９から一定走査距離
ごとにスタート信号φＸおよび所楚数のクロック信号φ
Ｔを発生させてリニヤイメージセンサ１８に供給する。In order to eliminate this influence, in this embodiment, when the X-axis driver 14 drives and scans the XY table 11 at a constant speed in the X direction based on the control signal of the processor 25,
In synchronization with the distance detection value (pattern scanning position) of the axis position sensor 12, the timing generator 19 generates a start signal φX and a specified number of clock signals φ at every fixed scanning distance.
T is generated and supplied to the linear image sensor 18.
これにより、ＸＹテーブル１１に速度変動があった場合
でも、伸縮歪のない正確なパターン映像信号Ｖ。が得ら
れるようにしようとするものである。As a result, even if there is a speed fluctuation in the XY table 11, an accurate pattern video signal V without expansion/contraction distortion can be obtained. The aim is to obtain the following.
しかしながら、このままでは、前述したようにリニヤイ
メージセンサ１８の受光感度がスタート信号φＸの間隔
、すなわち露光時間Ｔに比例して変動するので、リニヤ
イメージセンサ１８から得られるパターン映像信号ＶＯ
に損幅方向の変動が発生し、安定したパターン像が得ら
れないという新だな問題が発生する。However, if this continues, the light receiving sensitivity of the linear image sensor 18 will fluctuate in proportion to the interval of the start signal φX, that is, the exposure time T, as described above, so the pattern video signal VO obtained from the linear image sensor 18
A new problem arises in that fluctuations occur in the loss width direction, making it impossible to obtain a stable pattern image.
したがって、本実施例においては、基準電圧Ｖｒ ＊
ｆ に反比例して量子化利得が制御されるＡ／Ｄ変換
器２１に対し、スタート信号間隔検出器２０によって露
光時間（スタート信号間隔）Ｔを検出して上記基準電圧
Ｖｒ、ｆ＝Ｊ−Ｔ（Ｊは比例定数）として与えることに
より、リニヤイメージセンサ１８の出カバターン映像信
号Ｖ。を量子化するようにしている。Therefore, in this embodiment, the reference voltage Vr*
For the A/D converter 21 whose quantization gain is controlled in inverse proportion to f, the start signal interval detector 20 detects the exposure time (start signal interval) T and calculates the reference voltage Vr, f=J-T. (J is a proportionality constant), the output turn video signal V of the linear image sensor 18 is given. I am trying to quantize it.
したがって、受光感度変動を実時間で補正して安定した
高精度のパターン映像信号が得られる。Therefore, a stable and highly accurate pattern video signal can be obtained by correcting fluctuations in light receiving sensitivity in real time.
次に、スタート信号間隔検出器２０の具体的な実施例に
ついて第３図、第４図に基づいて説明をする。Next, a specific example of the start signal interval detector 20 will be described based on FIGS. 3 and 4.
スタート信号φＸが入力されるごとに、単安定マルチバ
イブレータ２０ａからパルス信号Ａが送出され、カウン
タ２０ｄが零クリヤーされるとともに、フリップフロッ
プ２０ｂがセットされる。Every time the start signal φX is input, a pulse signal A is sent out from the monostable multivibrator 20a, the counter 20d is cleared to zero, and the flip-flop 20b is set.
この出力Ｂに従って発振器２０Ｃがクロック信号Ｃの送
出を開始し、カウンタ２０ｄが計数を開始し、期間Ｔ。In accordance with this output B, the oscillator 20C starts sending out the clock signal C, the counter 20d starts counting, and the period T continues.
中この状態を継続する。Continue in this state.
次いで、再びスタート信号φＸが入力されると、フリッ
プフロップ２０ｂがリセットされ、発振器２０Ｃがクロ
ック送出を停止するとともに、カウンタ２０ｄの当該計
数値Ｘ０がラッチ２０ｅに保持され、その値がＤ／Ａ変
換器２０ｆによってアナログ信号の基準電圧Ｖｒ ａ
ｔ ” Ｋ ” Ｘｏとして出力される。Next, when the start signal φX is input again, the flip-flop 20b is reset, the oscillator 20C stops sending out the clock, and the count value X0 of the counter 20d is held in the latch 20e, and the value is used for D/A conversion. The reference voltage Vra of the analog signal is set by the device 20f.
It is output as t ” K ” Xo.
その後、再び発゛振器２０Ｃからクロック送出が開始さ
れ、カウンタ２０ｄによって計数が開始されるが、基準
電圧Ｖｇ ａ Ｉは、次のスタート信号φＸが入力され
るまでの期間Ｔ＋＋＋１ 中、値に−ｘゎに保持され
る。Thereafter, the oscillator 20C starts transmitting the clock again, and the counter 20d starts counting, but the reference voltage VgaI remains at a value of - during the period T+++1 until the next start signal φX is input. It is held at xゎ.
したがって、リニヤイメージセンサ１８の出カバターン
映像信号Ｖｏ も、蓄積期間Ｔゎ＋ｌに前蓄積期間Ｔゎ
で得たものが出力され、これと完全に同期してＡ／Ｄ変
換器２１に対して基準電圧Ｖｒａｆ＝に−Ｘ、（＝Ｊ−
Ｔ）が与えられ、蓄積時間Ｔの変動に伴なう受光感度を
実時間で補正することができることになる。Therefore, the output return video signal Vo of the linear image sensor 18 obtained during the previous accumulation period T is also output during the accumulation period Tゎ+l, and in complete synchronization with this, the reference image signal Vo is sent to the A/D converter 21. Voltage Vraf = -X, (=J-
T) is given, and the light-receiving sensitivity due to fluctuations in the accumulation time T can be corrected in real time.
なお、最後に、前述のりニヤイメージセンサ１８につい
て、第５図、第６図のりニヤイメージセンサの代表例の
ブロック図、タイムチャートに基づいて説明をする。Finally, the above-mentioned linear image sensor 18 will be explained based on the block diagram and time chart of representative examples of the linear image sensor in FIGS. 5 and 6.
このリニヤイメージセンサ１８は、像パターンＱを複数
個の画素１８Ｃによって受光して電気信号に変換する光
電変換素子１８ａと、これからの出力信号を一時記憶し
てクロック信号φＴの入力に応じて出力映像信号を得る
ＣＣＤシフトレジスタ１８ｂとから構成されている。This linear image sensor 18 includes a photoelectric conversion element 18a that receives an image pattern Q by a plurality of pixels 18C and converts it into an electrical signal, and a photoelectric conversion element 18a that temporarily stores the output signal from this and outputs an image according to the input of a clock signal φT. It is composed of a CCD shift register 18b for obtaining signals.
これは、スタート信号φＸの入力にょシ、受光しだ像パ
ターンＱの光量に対応して光電変換素子１８ａの各画素
１８ｃに蓄積した電荷をＣＣＤシフトレジスタ１８ｂへ
転送した後、クロック信号φＴに同期して映像信号Ｖｏ
を出力するものである。This is done in synchronization with the clock signal φT after inputting the start signal φX and transferring the charges accumulated in each pixel 18c of the photoelectric conversion element 18a to the CCD shift register 18b in accordance with the amount of light of the received light image pattern Q. and the video signal Vo
This outputs the following.
したがって、スタート信号φＸの入力間隔Ｔ（Ｔ、、Ｔ
□Ｉ ＋ Ｔｎ＋２４・・・）察像パターンの光電変換
部の露光時間となるので、前述のごとく、その受光感度
が入力間隔Ｔに比例して決定される特性を有するように
したものである。Therefore, the input interval T(T,,T
□I+Tn+24...) This is the exposure time of the photoelectric conversion section of the image sensing pattern, so as mentioned above, the light receiving sensitivity is determined in proportion to the input interval T.
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、Ｉ’Ｃ
製造用マスク、ＩＣウェハ、厚Ｍモジュール等の微小パ
ターンの正確な映像信号が安定して得られる検査装置を
実現することができるので、設計データとの比較検査、
パ“ターンの高精度寸法測定その他パターン検査処理の
信頼性向上、効率向上に顕著な効果が得られる。As described above in detail, according to the present invention, I'C
Since it is possible to realize an inspection device that can stably obtain accurate video signals of minute patterns such as manufacturing masks, IC wafers, and M-thick modules, it is possible to perform comparative inspections with design data,
A remarkable effect can be obtained in improving the reliability and efficiency of high-precision dimension measurement of patterns and other pattern inspection processes.
第１図は、従来のパターン映１象信号処理方式の一例の
方式構成図、第２図は、本発明に係るパターン映像信号
処理方式の一実施例の方式構成図、第３図、第４図は、
そのスタート信号間隔検出器の一実施例のブロック図、
タイムチャート、第５図、第６図は、リニアイメージセ
ンサの代表例のブロック図、タイムチャートである。
１１・・・ＸＹテーブル、１２．１３・・・Ｘ＠、Ｙ軸
ポジションセンナ、１４．１５・・・Ｘ軸、Ｙ軸駆動ｕ
、１６・・・照射光源、１７・・・対物レンズ、１８・
・・リニヤイメージセンサ、１９・・・タイミング発生
器、２０・・・スタート信号間隔検出器、２０ａ・・・
単安定マルチバイブレータ、２０ｂ・・・フリップフロ
ップ、２０Ｃ・・・発振器、２０ｄ・・・カウンタ、２
０ｅ・・・ラッチ、２０ｆ・・・Ｄ／Ａ変換器、２１・
・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・磁気テープ記憶装置、２
３・・・ピットパターン発生器、２４・・・欠陥判定器
、２５・・・プロセッサ。
第３ 目
＄４目
！４５目
茅６目FIG. 1 is a system configuration diagram of an example of a conventional pattern image signal processing system, FIG. 2 is a system configuration diagram of an example of a pattern video signal processing system according to the present invention, and FIGS. The diagram is
A block diagram of one embodiment of the start signal interval detector,
5 and 6 are block diagrams and time charts of typical examples of linear image sensors. 11...XY table, 12.13...X@, Y-axis position sensor, 14.15...X-axis, Y-axis drive u
, 16... Irradiation light source, 17... Objective lens, 18.
... Linear image sensor, 19... Timing generator, 20... Start signal interval detector, 20a...
Monostable multivibrator, 20b... flip-flop, 20C... oscillator, 20d... counter, 2
0e...Latch, 20f...D/A converter, 21.
... A/D converter, 22 ... magnetic tape storage device, 2
3... Pit pattern generator, 24... Defect determiner, 25... Processor. 3rd eye $4! 45 eyes, 6 eyes
Claims (1)
査をして得た映像信号と、その２次元パターンの設計デ
ータとの比較・判定処理を行う機能を有する２次元パタ
ーン検査装置において、そのリニヤイメージセンサとし
て、これに印加されるスタート信号の各間隔中に蓄積さ
れたパターン映像情報を当該次の間隔で所定のクロック
信号に従って順次にパターン映像信号に変換して送出す
るものを用い、２パトタ一ン走査位置に同期して所定の
移動量ごとに上記スタート信号を発生せしめるとともに
、その信号間隔の計測値に反比例して上記パターン映像
信号の振幅利得の制御をせしめるように処理することを
特徴とするパターン映像信号処理方式。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、パター
ン映像信号の振幅利得の制御は、当該スタート信号間隔
直前の同間隔中のクロック信号の計数値に比例する所定
の基準電圧を発生し、これに反比例して行うようにした
パターン映像信号処理方式。[Claims] 1. A two-dimensional pattern inspection device having a function of comparing and determining a video signal obtained by scanning a two-dimensional pattern with a linear image sensor and design data of the two-dimensional pattern. , the linear image sensor uses one that sequentially converts the pattern video information accumulated during each interval of the start signal applied to it into a pattern video signal according to a predetermined clock signal at the next interval and sends it out. , the start signal is generated every predetermined movement amount in synchronization with the two-pattern scan position, and the amplitude gain of the pattern video signal is controlled in inverse proportion to the measured value of the signal interval. A pattern video signal processing method characterized by: 2. In the device described in claim 1, the amplitude gain of the pattern video signal is controlled by generating a predetermined reference voltage proportional to the count value of the clock signal during the same interval immediately before the start signal interval; A pattern video signal processing method that performs processing in inverse proportion to this.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137305A JPS5927379A (en) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | Pattern video signal processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137305A JPS5927379A (en) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | Pattern video signal processing system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927379A true JPS5927379A (en) | 1984-02-13 |
Family
ID=15195576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57137305A Pending JPS5927379A (en) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | Pattern video signal processing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927379A (en) |
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