DE2830871A1

DE2830871A1 - Vorrichtung zum ermitteln von fehlern in flaechenhaften mustern, insbesondere in photomasken

Info

Publication number: DE2830871A1
Application number: DE19782830871
Authority: DE
Inventors: Daikichi Awamura; Yasushi Uchiyama
Original assignee: NIPPON JIDOSEIGYO Ltd
Current assignee: NIPPON JIDOSEIGYO Ltd
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1979-01-18
Also published as: GB2001168B; US4209257A; JPS5419664A; DE2830871C3; DE2830871B2; GB2001168A; JPS5431348B2

Description

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Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in fläciieiihaften Mustern, insbesondere in Photomasken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern, speziell in Photomasken, die zur Herstellung von integrierten Halbleiterschaltkreisen verwendet werden.

Beim Herstellen von integrierten Schaltkreisen wird eine Siliciumplatte einem Photoätzverfahren unterworfen, Hierbei wird eine Maske mit einem gewünschten Muster auf die Silicium-X>latte aufgelegt, welche zuvor mit einer Photolackschicht versehen worden ist. Mit sichtbarem oder ultraviolettem Licht wird dann die Siliciumplatte durch die Maske hindurch bestrahlt. Nach dem Entwickeln des Photolacks wird die Siliciumplatte dann geätzt, wobei sich ein Muster ergibt, das dem der Maske entspricht. Fehler in der gedruckten Maske schlagen sich daher voll auf dem so hergestellten integrierten Schaltkreis nieder. Die Maske wird nämlich dadurch hergestellt, daß ein Metallfilm, beispielsweise aus Chrom, auf eine Glasplatte mit ausreichend ebener Oberfläche aufgebracht und dann ein gewünschtes Muster darauf gedruckt wird. Wenn kleine Fehler im Metallfilm vorhanden sind, dann hat gewöhnlich auch das gedruckte Muster Fehler. Die Anmelderin hat ein Gerät entwickelt, mit welchem automatisch solche Fehler im Metallfilm, beispielsweise in Form von feinen Löchern, festgestellt werden können.

Die Photomaske kann verschiedenartige Fehler aufweisen, wie beispielsweise auch feine Nadellöcher. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist speziell zum Ermitteln von Fehlern in Photoraasken geeignet.

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Zur Erläuterung dessen, was von der Erfindung erreicht werden soll und wie man bisher gearbeitet hat, sollen die Figuren 1 bis h herangezogen werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Photomaske, wie sie zur Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet wix'd;

Fig. 2 eine extrem vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus einer fehlerfreien Photomaske;

Fig. '3 ein ebensolches Bild, jedoch mit Fehlern, und

Fig. k eine schematische Darstellung einer bekannten Fehlerermittlungsapparatur.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Photomaske 1, die zum Herstellen von integrierten Ilalbleiterschaltkreisen verwendet wird. In der Maske 1 sind eine große Anzahl einander identischer Chipmus fcer 3 ausgebildet, die durch orthogonale Linien 2 voneinander getrennt sind.

Das Mikroskopbild eines Ausschnitts aus einem Chipmuster 3 ist in Fig. 2 dargestellt₀ Dieser Ausschnitt weist keinen Fehler auf und ist daher perfekt. Das Muster besteht aus transparenten Teilen 4 und lichtundurchlässigen Teilen 5· Fig. 3 zeigt einen entsprechenden Ausschnitt, der Fehler aufweist. Die Fehler A und B sind Rückstände des Metallfilms. Der Fehler A überbrückt zwei benachbarte Stege, die jedoch voneinander getrennt sein sollten. Dieser Fehler A muß daher als echter Fehler erkannt werden. Der Fehler B liegt in einer freien Fläche und beeinflußt daher in den meisten Fällen nicht die Wirkung des integrierten Schaltkreises. An der Stelle C fehlt ein Teil eines Steges, jedoch nicht so viel, daß der Steg unterbrochen ist. Auch ein solcher Fehler berührt im allge-

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meinen die Wirkungsweise eines integrierten Schaltkreises nicht» Der Fehler D unterbricht jedoch einen Steg an einer Stelle, wo dies nicht sein darf. Ein solcher Fehler ist daher nicht zulässig*

Bisher sind folgende Methoden zum Auffinden von Fehlern der oben genannten Art in Photomasken verwendet worden«

Die Maske wird mit Hilfe eines Mikroskops untersucht. Gewöhnlich besteht ein Muster für integrierte Halbleiterschaltkreise aus geraden Linien, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, während die Fehler unregelmäßige Formen zeigen, wie es in Fig« 3 ausgedrückt ist. Daher fallen diese Fehler beim Betrachten des Musters schnell auf. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine beträchtliche Zeit und ist nicht geeignet zur Untersuchung von Photomasken, die mehrere Chipmuster enthalten.

Ein anderes Verfahren ist in Fig. 4 dargestellt. Eine fehlerfreie Mustermaske 7 und eine zu untersuchende Maske 6 werden optisch übereinanderliegend abgebildet. Dabei wird das Bild der Maske 6 in Rot und das Bild der Mustermaske 7 in der Komplementärfarbe, d.h. in Grün dargestellt. Für diesen Zweck ist eine Rotlichtquelle 9 unter der Maske 6 angeordnet. Das Licht läuft durch die Maske 6 und ein Objektiv 10 über einen Spiegel 11 und einen teildurchlässigen Spiegel 12 und gelangt durch ein Okular 13 in das Auge Ik des Betrachters. Die Mustermaske 7 wird von einer Grünlichtquelle 15 beleuchtet. Dessen Licht läuft durch die Maske 7, ein Objektiv i6, über einen Spiegel 17« einen teildurchlässigen Spiegel 18 und das Okular 13 in das Auge 14 des Betrachters. Wenn die Bilder der beiden Masken übereinanderliegend im Auge des Betrachters abgebildet werden, dann erscheinen die Fehler A und B (Fig. 3) in. Grün, weil in diesem Bereich nur das grüne Licht von der Maske 7 das Auge \k des Betrachters erreicht· Die Fehler C und D er· scheinen in Rot, weil nur in diesen Bereichen das Rotlicht

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von. der Maske 6 das Auge des Betrachters erreicht. Die transparenten Teile sieht man in Weiß, weil die grünen und roten Lichtstrahlen von den Masken 6 und 7 gleichzeitig das Auge ]k erreichen« Die lichtundurchlässigen Bereiche 5 sieht man selbstverständlich in Schwarz. Fehler erscheinen demnach in Rot und Grün, während man die fehlerfreien Bereiche in Schwarz oder Weiß sieht. Auf diese Weise fallen die Fehler schnell auf. Masken, wie sie zur Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen verwendet werden, weisen in der Regel eine große Anzahl von identischen Chipmustern auf. Wenn man eine solche Maske prüfen will, dann ist es notwendig, die zu prüfende Maske 6 und die Mustermaske 7 auf dem gleichen Träger 19 anzuordnen und diesen Träger geringfügig zu verschieben, um die einzelnen Chipmuster prüfen zu können. Im Falle des Betrachtens von zwei Bildern der Masken 6 und 7 in übereinanderliegender Art müssen diese exakt ausgerichtet sein. Venn ein Fehler in der Ausrichtung vorhanden ist, dann ist es nicht möglich, die Fehler exakt festzustellen. Speziell wenn die zwei Masken 6 und 7 auf dem gleichen Tisch 19 liegen, dann müssen sie in den beiden Bewegungskoordinaten des Tisches exakt ausgerichtet sein. Wenn ein Fehler in dieser Ausrichtung vorhanden ist, dann vergrößert sich dieser durch die Bewegung des Tisches 19 noch zusätzlich. Ein Spiel im Tisch 19 hat ebenfalls Einfluß auf die Deckungsgleichheit von zwei Bildern. Dieses Verfahren ist überdies für das Auge des Betrachters sehr anstrengend, so daß es schnell zu Übermüdungserscheinungen und daraus entspringenden Fehlern kommt. Auch ist die benötigte Betrachtungszeit relativ groß.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird ein fehlerfreies Muster in elektrische Signale umgewandelt, welche in einem Speicher, beispielsweise einem Magnetband, abgespeichert werden. Das Bild einer zu untersuchenden Maske wird mit Hilfe

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einer Mikroskop-Fernsehaufnahmekamera abgetastet. Dieses Videosignal wird mit dem zuvor gespeicherten Signal der Mustermaske verglichen und daraus das Vorhandensein von Fehlern festgestellt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß Fehler automatisch ohne Zuhilfenahme des menschlichen Auges festgestellt werden können. Die dazu benötigte Vorrichtung ist jedoch sehr groß und kompliziert und dalier teuer.

Um die erwähnten Nachteile zu überwinden, hat die Anmelderin ein Gerät entwarfen, das aus einer einzigen Kameraröhre besteht, auf welches Bilder einander identischer Ausschnitte zweier zu untersuchender Muster übereinanderliegend abgebildet werden. Fehler in den Mustern drücken sich in einer Änderung der Amplitude des Videο-Ausgangssignals der Kameraröhre aus. Bei dieser Vorrichtung erscheinen Fehler als Grautöne im Videosignal und diese Grautöne werden mit Hilfe eines Amplitudenbegrenzers registriert. Die Genauigkeit dieser Fehlererkennungsmethode war jedoch gering, weil sich die Amplitude des Videosignals von selbst mitunter ändert· Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat dann die Anmelderin zwei Kameraröhren eingesetzt, auf die man jeweils eines von zwei Mustern abgebildet hat. Fehler wurden durch einen Vergleich der beiden Ausgangssignale der zwei Kameraröhren festgestellt. Bei diesem Verfahren hat man eine erhebliche Genauigkeitssteigerung gegenüber dem vorerwähnten Verfahren erreicht. Man hat jedoch gefunden, daß es sehr schwierig ist, die zwei Kameraröhren in ihrer Arbeitsweise exakt aufeinander abzugleichen. Außerdem muß man wegen der Restbildeffekte an den Kameraröhren den Tisch, der die Muster trägt, zwischendurch bewegen. Man braucht hierzu einen relativ komplizierten Bewegungsmechanismus. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Kameraröhre ist außerdem verhältnismäßig gering und man braucht eine Zeitdauer von etwa 70 bis 100 ms für jedes zu untersuchende Bildfeld. Deshalb ist eine beachtliche Zeit zur Ermittlung von Fehlern in einer großen Anzahl von Masken erforderlich.

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Die Aiiinelderin hat weiterhin ein Prüfgerät entwickelt, das die oben erwähnten Nachteile vermeidet und mit dem es möglich ist, Feliler in Mustern genau und schnell mit einer einfachen Vorrichtung zu ermitteln. Dieses Gerät besteht aus einer Einrichtung zum Erzeugen eines Abtastlichtstrahls, einem optischen System, mit welchem dieser Abtastlichtstrahl auf zwei einander identische Unterbereiche miteinander zu vergleichender Muster gerichtet wird, zwei Lichtempfängern, von denen jeder jeweils einen der von den Mustern ausgehenden Lichtstrahlen empfängt, einem Schaltkreis zum Umkehren der Phasenlage des Ausgangssignals von einem der beiden Lichtempfängern und einem Schaltkreis zum Mischen des so invertierten Ausgangssignals mit dem nii ntinvertierten Ausgangssignal des anderen Lichtempfängers_o Mit einem solchen Gerät können benachbarte Muster 3 auf der Photomaske 1 in Fig. 1 miteinander verglichen und Fehler darin mit hoher Genauigkeit gefunden werden. Nach verschiedenen Versuchen wurde weiterhin gefunden, daß Muster mitunter als fehlerhaft erkannt werden, wenn nur die relative Lage zweier miteinander zu vergleichender Muster leicht von der Soll-Lage abweicht und/oder die Muster sich nur geringfügig voneinander unterscheiden. Dies hat zur Folge, daß unnötigerweise Masken als fehlerhaft ausgeschieden werden. Damit soll gesagt werden, daß leichte Abweichungen der Muster von der Soll-Lage und/oder kleine Unterschiede in den Mustern als Fehler erkannt werden, obgleich solche Masken im Herstellunt^prozeß nicht zu fehlerhaften Produkten führen. Solche Masken sollten daher nicht als fehlerhaft ausgeschieden werden.

Die Gründe, die zur Erzeugung der erwähnten Pseudo-Fehlersignale führen können, lassen sich wie folgt angeben:

1, Die zwei optischen Systeme, die die Bilder der zu vergleichenden Muster erzeugen, haben von-einander abweichende Verzei chnungs eigens chaft en.

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2« Der Rahmen, der die Masken mit den miteinander zu vergleichenden Mustern tx'ägt,, rotiert leicht vährend der Fortbewegung, so daß die zwei erzeugten Bilder leicht; voneinander abweichen.

3. Die Distanz bzw. die Teilung zwischen aufeinanderfolgenden Chips weist einen Fehler (ungefähr 0,5 /U) auf, der aus einer UngenaulgkeLt der Kopiervorrichtung bei dur Herstellung der Photomasken stammt«

k. Die Konturen der Musterbilder sind unscharf aufgrund von Rauschen in den liildsignaleii.

5. Wenn die die Photomaske tragende Glasplatte nicht ausreichend eben ist, dann können die zwei optischen Systeme nicht gleichzeitig exaict fokussiert sein.

Von den oben erwähnten Ursachen sind die an erster und dritter Stelle genannten bedeutsam bzw. ernst. Das Problem bezüglich der Kopiervorrichtung ist unter dem Druck der Forderung nach immer feineren Miisfcex-n inzwischen weitgehend gelöst liorden.

Die Aiuiielderin hat weiterhin eine verbesserte Prüfvorrichtung entwickelt, die wirksam die Pseudofehler, die nicht als echte Fehler erkannt werden sollen, ausscheiden kann. Diese Vox-richtung ist in der DE-OS 26 53 590 beschrieben,, Diese Vorrichtung besteht aus einer Abtasteinrichtung mit einem optischen System zum gleichzeitigen Richten des Abtastlichtstrahls auf einander identische Bereiche zweier miteinander zu vergleichende!' Muster, optischen Wandlern, die den von den Mustern ausgehenden Lichtstrahlen entsprechende elektrische Signale erzeugen, einem Schaltkreis zum Subtrahieren des einen Signals vom anderen Signal, die ein Differenzsignal bildet, das den Abweichungen zwischen den Mustern entspricht, einer Verzögerungseiiirich-

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tung zum Verzögern des Differenzsignals und einem Schaltkreis, dem das verzögerte Differenzsignal und das unverzögerte Differenzsignal gleichzeitig zugeführt sind, so daß sich ein Fehlerausgangssignal ergibt, in welchem Pseudo-Fehler, deren Abmessungen kleiner als eine von der Verzögerungszeit vorgegebene Größe sind, unterdrückt sind.

Soweit eine Nachbarschaft von Musterkonturen betroffen ist, werden hier die Muster miteinander verglichen, nachdem ihre Konturen um ein vorbestimmtes Maß dünner gemacht worden sind. Daher können leichte Registrierfehler und kleine Fehler an den Konturen vernachlässigt werden.

Es hat sich herausgestellt, daß bei der Ermittlung von Fehlern mit einer solchen Vorrichtung, bei der die Pseudo-Fehler in der Nähe dei- Musterkonturen unterdrückt werden, es notwendig ist, die Breite der Konturbereiche zu vergrößern, wenn die zwei Linsensysteme der Abtasteinrichtung Unterschiede in ihren Charakteristika, wie beispielsweise in der optischen Verzeichnung und Vergrößerung aufweisen, was zur Folge hat, daß die Fehlererkennungsempfindlichkeit entsprechend verringert ist. Mit anderen Worten, es ist unmöglich, die maximale Auflösung der gesamten Vorrichtung aus optischem System und elektronischem Gerät auszunutzen, die Effektivauflösung wird verhältnismäßig niedrig. Um die optische Verzeichnung des Linsensystems herabzusetzen, ist es notwendig, sehr komplexe und teure Linsensysteme zu verwenden. Da das Abtastsystem zwei vollständige Linsensysteme aufweist, die simultan Abtastlichtstrahlen auf einander identische Musterbereiche richten, führen die Unterschiede in der optischen Verzeichnung und/oder der Vergrößerung zwischen den zwei Linsen zu einem Passafehler der zwei abgetasteten Musterbereiche, der als vermeintlicher Fehler am Muster selbst registriert wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehlererkennungsvorrichtung anzugeben, bei welcher die Verringerung der Fehlererkennungsempfindlichkeit, die aus Unterschieden im optischen System resultieren, kompensiert sind.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer elektrischen Kompensation durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen auch anhand des Standes der Technik näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Photomaske zur Herstellung integrierter Schaltkreise;

Fig. 2 ein mikroskopisches Bild eines Ausschnitts einer fehlerfreien Photomaske;

Fig. 3 ein mikroskopisches Bild des gleichen Ausschnitts einer fehlerhaften Photomaske;

Fig. k eine schematische Darstellung eines bekannten Fehlererkennungs gerät e s;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren bekannten Fehlererkennungsgerätes;

Fig. 6 ein weiteres bekanntes Fehlererkennungsgerät;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines bekannten elektrischen Schaltkreises eines Fehlererkennungsgerätes, bei dem die Erfindung angewandt ist;

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Fig. 8a bis 8e verschiedene Wellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Geräts nach Fig. 7»

Fig. 9a und 9b schematische Darstellungen eines Überwachungsbildschirmes, an denen die Abweichungen der Musterbereiche erklärt werden sollen;

Fig. 10 ein elektrisches Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Korrekturkreises nach der Erfindung;

Fig. 11a und 11b Kurvenformen von Korrektursignalen;

Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines variablen Verzögerungskreises in dem Korrekturkreis;

Figo 13 eine schematische Darstellung eines Überwachungsbildschirmes zur Darstellung vertikaler Abweichungen in den Musterbildern;

Fig. Ik ein Blockdiagramm einer Ausführungsform für einen variablen Verzögerungskreis für einen Korrekturkreis für vertikale Abweichungen;

Fig. 15a und 15b Kurvenformen von Vertikalabweichungs-Korrektursignalen;

Fig. 16 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform für einen variablen Verzögerungskreis in dem Horizontalabweichungs-Korrekturkreis, und

Fig. 17 verschiedene Kurvenformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Verzögerungskreises nach Fig. 16.

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Fig. 5 zeigt eine Prinzipdarstellung- eines optischen Systems zum Erkennen von Fehlern in einer Maske in einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist mit 20 eine zu untersuchende Maske und mit 21 eine Vergleichsmaske bezeichnet, welch letztere fehlerfrei ist. Beide Masken ruhen auf einem Tisch 22. Weiterhin ist eine Flying Spot-Kathodenstrahlröhre 23 vorgesehen. Ein Abbild des vom Lichtstrahl durchlaufenen Abtastrasters wird mittels einer Linse 2k, eines teildurchlässigen Spiegels 25, eines Spiegels 26 und einer Linse 27 auf die Maske 20 und mittels der Linse 2h, eines teildurchlässigen Spiegels 28, eines Spiegels 29 und einer Linse 30 auf die Maske 21 fokussiert. Das Licht, das durch die Maske 20 fällt, wird von einem ersten photoelektrischen Wandler 31 aufgenommen, während das Licht, das durch die Maske 21 fällt,von einem zweiten photoelektrischen Wandler 32 aufgenommen wird. Das Rasterbild der Flying Spot-Röhre 23 soll hierbei auf einander identische Bereiche der Masken 20 und 21 projiziert werden. Wenn die Maske 20 keinen Fehler in dem betroffenen Bereich aufweist, dann sind die beiden elektrischen Ausgangssignale der photoelektrischen Wandler 31 und 32 einander gleich. Wenn die Maske 20 jedoch einen Fehler aufweist, dann sind die beiden Ausgangssignale voneinander verschieden. Durch einen Vergleich dieser Ausgangssignale kann daher eine Aussage darüber erhalten werden, ob die Maske 20 Fehler aufweist oder nicht. Diese Aussage erfolgt mit hoher Genauigkeit,

Da bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeisi>iel die Maske 20 und die Vergleichsmaske 21 auf dem gleichen Tisch 22 angeordnet sind und in den aufeinander senkrecht stehenden Richtungen X und Y bewegt werden, müssen die beiden Masken exakt in den genannten Richtungen ausgerichtet sein. Wenn die beiden Masken 20 und 21 nicht exakt ausgerichtet sind oder der Tisch 22 ein Spiel aufweist, dann werden die abgetasteten Maskenbereiche

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bei Bewegung des Tisches 22 voneinander verschieden und es kann so nicht mehr genau gemessen werden.

Fig. C' zeigt eine weitere Ausfühx-ungsform eines optischen Systems bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist der oben erwähnte Nachteil vermieden. Bei dieser Ausführunpsform wird nur die zu untersuchende Maske 20 auf den Tisch 22 aufgelegt. Ein Abtastrasterbild von der Flying Spot-Röhre 23 wird auf einem Teil eines Husters 2OA der Mase 20 mit Hilfe einer gemeinsamen Linse 2't und einer ersten Linse 27 abgebildet. Auf einem entsprechenden Teil eines Musters 2OB, das nahe dem Muster 2OA liegt, wird mit Hilfe der gleichen gemeinsamen Linse 2k und einer zweiten Linse 30 ebenfalls das Abtastrasterbild der Flying Spot-Röhre 23 fokussiert. Um die einander identischen Bereiche der Küster 2OA und 2OB untersuchen zu können, ist die Entfernung zwischen den optischen Achsen der Linsen 27 und 30 mit Hilfe von Einstellschrauben 33 und 3^· veränderbar. Bei dieser Ausführungsform ist die Genauigkeit der Messung vom Spiel des Tisches 22 nur sehr wenig beeinflußt, weil die beiden Muster 2OA und 20B nahe beieinanderliegen.

In den oben beschriebenen optischen Abtastsystemen wird der Abtastlichtstrahl simultan auf die einander identischen Bereiche der Muster mit Hilfe von zwei Linsensystemen 27 und gerichtet. Im allgemeinen weisen diese Linsensysteme 27 und Unterschiede in ihren optischen Eigenschaften, beispielsweise in der Verzeichnung und in der Vergrößerung auf, so daß die gleichzeitig erzeugten Bildsignale der zwei Musterbereiche voneinander abweichen.

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Fig. 7 zeigt den Prinzipaufbau eines elektrischen Schaltkreises bei einer Vorrichtung der vorliegen-!en Erfindung. Fig. 8 zeigt Wellenf oz'iuen an verschiedenen Punkten, des Schaltkreises nach Fig. 7· Dabei zeigt Fig. 8a die Wellenform eines Ausgangssignals des ersten photoelektrischen Wandlers 31» der den AbtasOlichtstrahl empfängt, der das Muster 2OA durchläuft. Fig. 8b zeigt die Wellenform eines Ausgangssignals des zweiten photoelektrischen Wandlers 32, der das Licht empfängt, das durch das zweite Muster 20Ü fällt. £s sei nun angenommen, daß eines der Muster, beispielsweise 2OA, fehlerfrei ist, während das andere Muster 201) Fehler zeigt. Ein Impuls B im Wellenzug nach Fig. ob wird durch den Fehler B_s wie er in Fig. 3 dargestellt ist, erzeugt. Der Fehler D entspricht dem Impuls D in Fig» 3· Das vom ersten photoelektrischen Wandler 31 gelieferte Signal wird von einem Verstärker 35 verstärkt. Das vom zweiten photoelektrischen Wandler 32 gelieferte Signal wird von einem Verstärker Jb verstärkt und dann von einem Inverter 37 in seiner Polarität umgekehrt. Das verstärkte Signal (Fig. 8c) aus dem Verstärker 35 und das verstärkte und invertierte Signal (Figo 8d) werden dann gemeinsam einem Mischer 38 zugeführt. Das Ausgangssignal des Mischers 38 ist in ■ ig. Se dargestellt. Wie man hieraus sieht, ist der Pegel des Mischerausgangssignals in denjenigen Bereichen, in denen kein Fehler in den Mustern vorhanden ist, gleich Null, während das Ausgangssignal ungleich Null an denjenigen Stellen ist, an denen Fehler enthalten sind. Hier weist das Mischerausgangssignal Impulse ü¹ und D¹ auf. Diese fehleranzeigenden Impulse B¹ und D¹ weisen einander entgegensetzte Polaritäten auf« Diese Impulse werden über einen Doppelbegrenzer 39 zu einem Fehlererkennungs- und Verarbeitungskreis k0 geleitet. Das Ausgangs-Fehlersignal aus dem Mischer 38 kann auch über einen Schalter ^H einem Überwachungsbildschirm hZ zugeführt werden, an welchem die Deckungsgleichheit der zwei Muster 2OA und 2OB überwacht werden kann. Der Benutzer der Vorrichtung kann

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während dea Beobachtens des Schiene« h2 an den EinsteJ.lscliraubeii 'J'j und '}h die Deckungsgleichheit ύοτ Mut; (.er '.1OA und 2OB einstellen. Dabei können die vollständigen HusI-.ί· auf dem Schirm kZ abgebildet werden, Darüber" hinaus ist es möglich, auch nur eines der Muster 2OA und 2OB auf dem Schirm daraus teil en, indem über den Schalter 41 die Ausgangsslgiiale aua den Vers lürkern 35 oder '^b auf den Schirm 42 gegeben werden,

Bei der Ausf iihrungsf orm nach Fig. 6 werden jeweils zv/üi Muster 2OA und 2OB der gleichen zu untersuchenden Maske 20 miteinander vergl icheiio Diese Methodik basiert auf der Tatsache, daß dj e Maske eine groi3e Anzahl identischer Muster aufweist und daß die Wahrscheinlichlceit, daß in zwei Mustern Fühler an identischen Stellen vorhanden sind, vernachlässigbar klein ist. Daher können Fehler sehr genau ermittelt werden, oliiie daß es dazu notwendig ist, eine eigene Vergleichsmaske zu verwenden. Bei diesem Verfahren ist die Anzahl der Vergleiche von Mustern, die nahe dem Rand der Maske liegen, sehr klein und die Genauigkeit der Feststellung von Fehlern in diesem Hand— bereich kann verringert sein. Im allgemeinen werden jedoch nur Muster der Maske, die in dein von der gestrichelten Linie in Fig, 1 umschlossenen Bereich liegen, für die Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen verwendet, die äußeren Bereiche bleiben ungenutzt. Auf ditse Weise stellt die geringere Genauigkeit der Ermittlung im Itandbereich kein ernstes Problem dar.

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Bei dem oben genannten Ausführungsbeispiel wird das Signal, das aus dem Muster 2013 (Fig. 8d) erzeugt wird, von dem Signal, das für das Muster 2OA steht (Fig. So) abgezogen. Zusatz Lieh hierzu kann das Signal nach Fig. 8c auch von dem vorherig, on Signal nach Fig. 8d abgezogen werden, so daß Impulssignale
erzeugt werden, die umgekehrte Polarität zu demjenigen haben, das in Figo 8e dargestellt ist. Diese zwei Impulssignale
werden einem Gleichrichterkreis zugeführt, um Impulssignale zu erzeugen, die beispielsweise eine positive Polarität haben. Wenn ein solches Inipulssignal dem tiberwachungsbildschirin k2 zugeführt wird, dann werden die Fehler als weiße Bilder auf dem Schirm dargestellt. Anstelle einer solchen Messung kanu auch das Impulssignal nach Flg. 8e einem Ganzwellen-Gleichrichterkreis zugeführt werden.

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Bei der oben gegebenen Erläuterung war davon ausgegangen worden, daß die Fehler relativ große Flächen aufweisen und als echte Fehler erkannt werden sollen. Im praktischen Fehlererkennungsprozeß wird jedoch eine Anzahl sehr kleiner Fehlersignale erzeugt, speziell Pseudo-Pehlersignale, die von der Abweichung von erstem und zweitem Bildsignal voneinander aufgrund der Unterschiede in den Lins ensy steinen 27 und 30 herrühren. Diese Abweichungen in den Bildsignalen sollen durch den erfindungsgemäßen Korreküurkreis 43 beseitigt werden.

Die Figuren 9a. und 9b zeigen Schirmbilder zweier Musterbilder 2OA und 203. Wie man aus diesen Figuren ersehen kann, weisen die dargestellten Bilder horizontale Verschiebungen der Musterspuren gegeneinander auf, die aus einem Unterschied in der Verzerrung zwischen den beiden diese Bilder erzeugenden Linsensystemen, beispielsweise den Linsensystemen 27 und 30 in Fig. 6, herrühren; Bei den Bildern ist, wie ersichtlich, im mittleren Bereich die Abweichung der Bilder voneinander relativ gering, gegen die rechten und linken Ränder werden sie jedoch noch größer, wobei sich die Abweichungsrichtungen noch voneinander unterscheiden. Wenn sich solche Bildabweichungen ergeben, dann werden große Pseudo-Fehler registriert, obgleich die miteinander verglichenen Muster keine echten Fehler aufweisen. Die Funktionsfähigkeit der Fehlererkennungsvorrichtung kann hierdurch völlig verlorengehen. Gemäß der Erfindung werden die oben beschriebenen Abweichungen in den Bildsignalen korrigiert, indem wenigstens eines der Bildsignale durch einen Verzögerungskreis geleitet wird, dessen Verzögerungszeit sich in Übereinstimmung mit einer bestimmten Position im Bildraster ändert. Beispielsweise kann die Verzögerungszeit während der horizontalen Zeilenabtastperiode nach einer Parabelfunktion verlaufen.

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Pig. 10 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Korrekturkreises 43 zur Kompensation horizontaler Verzerrungen. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Verzeichnungseigenschaften des Linsensystems 30 der optischen Abtasteinheit nach Fig. 6 an die Verzeichnungseigenschaften des anderen Linsensystems 27 elektronisch angeglichen. Zu diesem Zweck wird das erste Bildsignal a, das man durch Abtastung des Musters 2OA erhält, direkt von einem Eingangsanschluß 44A an einen Ausgangsanschluß 45A des Kreises 43 durchgeleitet. Dieses Signal a durchläuft also den Kreis 43 ohne Verzögerung. Das andere Bildsignal b, das man durch Abtastung des anderen Musters 2OB erhalten hat, wird einem Verzögerungskreis 46 mit variabler Verzögerungszeit über einen Eingangsanschluß 44B des Kreises 43 zugeleitet und gelangt vom Verzögerungskreis zu einem Ausgangsanschluß 45B. Außerdem ist in dem Kreis 43 ein Verzögerungszeit-Steuerkreis 47 vorhanden, der Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignale Hsync und Vsync des Bildsignals erhält und dem Verzögerungskreis 46 ein Steuersignal zuführt, das die Verzögerungszeit des Verzögerungskreises als Funktion der Lage auf der horizontalen Abtastlinie des Rasters, gesehen in horizontaler Richtung, ändert.

Die Abweichung, die in den Figuren 9a und 9b dargestellt ist, kann durch Verändern der Verzögerungszeit nach einer Parabelfunktion während der horizontalen Abtastperiode kompensiert werden. Aus diesem Grunde erzeugt der Steuerkreis 47 ein periodisches parabelförmiges Signal, dessen Periodendauer gleich der Horizontalabtastperiode H ist, wie die Figuren 11a und 11b zeigen. Beispielsweise kann der Verzögerungskreis aus einer ^-Kettenschaltung aus Induktivitäten und Kapazitätsdioden bestehen, so daß die Verzögerungszeit durch Beeinflussung der Diodenkapazität verändert werden kann, indem man an die Kapazitätsdioden eine parabelförmig verlaufende Steuerspannung legt. Auf diese Weise kann die Abweichung der zwei Bildsignale

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aufgrund von Unterschieden in der· Verzerrung der Linsensysteme des optisciien Afofcastsystems wirksam kompensiert werden, se. daß Esaii Pseudo-Felilersignale, die aus solchen AbweicIinn^-311 entstellen liosaiten, wirksam tmtex-drückt.

Wenn weiterhin eis. unterschied im Vergrößerungsfaktor der beiden Linsensystonra vorliegt, dann ergeben sich auch hieraus Abweichungen, dez· dargestellten Bilder, woraus Pseudo-Fehlersignale resultieren könnsft· Um diese Unterschiede im Vergrößerungsfaktor zu korrigieren, wird ein sägezahnförmiges Steuersignal, wie ss in Pig, lib dargestellt ist, vom Steuerkreis k-7 erzeugt, und dieses Steuersignal wird dem Verzögerungskreis h6 zusammen mit dem parabolischen Steuersignal nach Fig. 11a zugeführt. Auf diese Weise werden die Bildunterscliiede, die soxiohl durch. Verzerrungsunterschiede als auch durcli Versögeruiigsfaktoriinterschiede zwischen den zwei Linsen- sysiemev-. hervorgerufen werden, kompensiert und es ergibt sich eine genaue Felilererlsennung, die keine Pseudo-Fehler registriert«

Fig. 12 aeigc ein Biockdiagrainni für eine Ausführungsform eines Verzög'ai'Uagskreises 46 isit variabler Verzögerungszeit. Bei dieser Ausführungsform wird das Steuersignal zur Beeinflussung der Versögsrungszeit aus deäH Steuerkreis k7 zuerst von einem Analog/Digital-Wandler ^O in ein 4-Bit-Digitalsignal umgewandelt; und dann einem Decoder 51 zugeleitet. Das Bildsignal b_t das am Eingangs ans chluß kk~B zur Verfügung steht, wird durch die aus zwölf Verzögerungselementen 52-1 bis 52-9 bestehende Verzögerungsleitung geleitet, von der jedes Verzögerungselement eine Verzögerungszeit aufweist, die ein Bruchteil der Horizontalabtastperiode ist, d.h. die Verzögerungszeit eines solchen Verzögerungselements beträgt hier 0,05 /us. Weiterhin wird das unverzcgerte Bildsignal b einer Torschaltung 53-1 zugeleitet. Die Ausgangssignale der "verschiedenen Verzögerungselemente 52-1

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bis 52-9 werden ebenfalls entsprechenden Torschaltungen 53-2 bis 53-10 zugeleitet. Diese Torschaltungen 53-1 bis 53-10 werden weiterhin von entsprechenden Ausgängen des Decoders 51 angesteuert. Die Ausgänge der Torschaltungen sind miteinander am Bildsignal-Ausgangsanschluß 45B verbunden.

Je nach der Amplitude des aus dem parabolischen und dem sägezahnförmigen Signal zusammengesetzten Steuersignals, das vom Steuerkreis kj zugeführt wird, erzeugt der Decoder 51 an seinen Ausgängen Steuersignale, beispielsweise an einem dritten Ausgang, gerechnet von oben, der die zugehörige Torschaltung 53-3 leitfähig macht. Das Bildsignal wird in diesem Falle von den Verzögerungselementen 52-1 und 52-2 um insgesamt 0,1 /us verzögert dem Ausgangsanschluß ^5B zugeleitet. Auf diese Weise kann das Bildsignal b in digitaler Weise um gegebene Zeitdauern als Funktion einer bestimmten Lage auf der horizontalen Abtastlinie verzögert werden.

Wie Fig. 6 zeigt ρ sind die beiden optischen Systeme 27 und 30 der optischen Abtasteinrichtung Seite an Seite in Richtung der horizontalen Abtastrichtung angeordnet, so daß Unterschiede in der Verzeichnung in horizontaler Richtung relativ groß, in vertikaler Richtung jedoch relativ klein werden. In manchen Anwendungsfällen ist es daher ausreichend, die Korrektur der Verzeichnung nur in horizontaler Richtung vorzunehmen. Wenn jedoch der Verzeichnungsunterschied zwischen den beiden Linsensystemen auch in vertikaler Richtung groß ist, dann ist es notwendig, eine Korrektur auch in vertikaler Richtung vorzunehmen, was nachfolgend erläutert werden soll.

Fig 13 zeigt einen Bildschirm, auf welchem zwei Bildsignale der Muster 2OA und 20B, die in vertikaler Richtung voneinander abweichen, dargestellt sind. Die durchgezogene Linie steht für das Bild des Musters 2OA, die gestrichelte Linie für das des Musters 2OB. Eine solche Abweichung erzeugt Pseudo-Fehler-

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signale, die jedoch nicht als Echtfehler registriert werden sollten. Gemäß der Erfindung können solche Abweichungen dadurch korrigiert werden, daß man das eine der Bildsignale gegenüber dem anderen um eine Zeit verzögert, deren Länge sich mit der jeweiligen Lage des Bildpunktes auf dem Raster ändert.

Fig. 14 zagt das Blockdiagrariim einer Ausführungsform eines Verzügerungskreises mit variabler Verzögerungszeit zur Korrektur der oben erwähnten Abweichungen in vertikaler Richtung. Um die Vertikalverzeichnung zu korrigieren, die in Fig. 13 dargestellt ist, wii-d ein Steuersignal verwendet, das in Fig. 15a dargestellt ist. Dieses Steuersignal weist eine Amplitude auf; die sich sägezahnartig während der Horizontal— abtastperioden H ändert, wobei Neigungsrichtung der Sägezahnflanken und Amplitude sich während der Vertikalabtastperiode V ändern, wie deutlich aus Fig. 15a ersichtlich ist,, Dieses Steuersignal wird dem Korrekturkreis für die Vertikalverzeichnung nach Fig. 1h zugeführt. In diesem Kreis wird das Steuersignal von einem Analog/Digital-Wandler 60 in ein 4-Bit-Digitalsignal umgewandelt, das Digitalsignal wird dann einem Decoder 6i zugeführt. Das zu verzögernde Bildsignal b wird dem Eingang 62 des Korrekturkreises zugeführt und läuft von dort durch Verzögerungselemente 63-1 und 63-2, von denen jedes eine Verzögerungszeit einer horizontalen Abtastperiode II hat. Das unverzögerte Bildsignal b wird einer Torschaltung 64-1 zugeführt. Die um eine und um zwei Horizontalabtastperioden verzögerten Bildsignale werden weiteren Torschaltungen 64-2 bzw. 64-3 zugeführt. Die Steuereingänge dieser Torschaltungen 64-1, 64-2 und 64-3 sind mit den Ausgängen des Decoders 61 verbunden. Die Ausgänge der Torschaltungen 64-1, 64-2 und 64-3 sind gemeinsam mit dem Ausgangsanschluß 65 des Korrekturkreises verbunden.

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Der Decoder 6i erzeugt an einem deiner drei Ausgänge ein Signal in Abhängigkeit der jeweiligen Amplitude des ihn ansteuernden Steuersignals des Analog/Digital-Wandlers 60« Die mit dem entsprechenden Ausgang des Decoders 61 verbundene Torschaltung wird dann leitfähig. Am Alis gangs ans chluß 65 steht dann ein Bildsignal zur Verfügung, das entweder unverzögert, um eine horizontale Abtastperiode oder um zwei solche Perioden verzögert ist. Auf diese ¥eise kann das Bildsignal b um eine Zeiteinheit von H in Übereinstimmung mit der Position eines Bildpunktes auf dem Bildraster verzögert werden, so daß sich hierdurch eine Kompensation von Verzeichnungsunterschieden in vertikaler Richtung zwischen den beiden Linsensystemen ergibt .

In vertikaler Richtung können auch Bildunterschiede, die aus einem Unterschied der Vergrößerungsfaktoren der zwei Linsensysteme resultieren, korrigiert werden. Für diesen Zweck läßt sich ein Steuersignal sägezahnförmiger Gestalt verwenden, das in Fig. 15b dargestellt ist, welches dem Steuersignal nach Fig. 15a überlagert wird.

Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm eiaer anderen Ausführungsform für einen Verzögerungskreis mit veränderbarer Verzögerungszeit, der zur Korrektur von Unterschieden in Verzeichnung und/ oder Vergrößerungsfaktor in horizontaler Richtung verwendet werden kann. Gemäß der Erfindung wird der Passafehler zweier Muster aufgrund der Unterschiede in den optischen Eigenschaften der Linsensysteme der Abtasteinrichtung korrigiert. Diese Korrektur wird nur ein einziges Mal bei der Herstellung und Einstellung der Vorrichtung durchgeführt. Wird eines der Linsensysteme einmal ersetzt, muß selbstverständlich eine erneute Einstellung der Korrektur vorgenommen werden. Aus diesem Grunde braucht bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Verzögerungszeit nach erstmaliger Einstellung nicht mehr verändert zu werden. Mit anderen ¥orten, Eingriffe

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in die Verzögerungszeit sind nur während der erstmaligen Korrektureinsteilung möglich, danach ist sie fest.

Wie Fig. 16 zeigt, sind fünf Verzögerungselemente 70-1 bis 7O-5 vorhanden, von denen jedes eine Verzögerungszeit von einem Bruchteil der horizontalen Abtastperiode hat, im vorliegenden Fall 0,01 /us, Es ist auf diese Weise möglich, verschiedene Verzögerungszeiten in Schritten zu 0,01 ms bis zur Maximalverzögerungszeit von 0,05 /us zu erhalten. Der Maximalwert der Verzögerungszeit ist auf einen solchen Wert festgesetzt, daß auch die zu erwartende MaximalVerzeichnung eines der Linsensysteme kompensiert werden kann. Das Bildsignal wird den Verzögerungselementen vom Eingangsanschluß 71 aus nacheinander zugeleitet, d.h. es durchläuft bei Maximalverzögerung sämtliche Verzögerungselemente. Das unverzögerte Bildsignal und die verschieden lang verzögerten Bildsignale werden Torschaltungen 72-1 bis 72-6 zugeführt. Die Ausgänge dieser Torschaltungen sind gemeinsam an einen Bildsignalausgang 75 angeschlossen. Weiterhin sind fünf monostabile Multivibratoren 73-1 bis 73-5 in Kaskade an den Eingangsanschluß 71 angeschlossen. Diesen monostabilen Multivibratoren wird ein Triggerimpuls über einen Anschluß 7^ vom Steuerkreis mit einer Wiederholungsperiode H zugeführt, so daß sich während einer horizontalen Zeilenabtastperiode H aus den Multivibratoren 73-1 bis 73-5 die in Fig. 17 dargestellten fünf Impuls ergeben. Diese Impulse teilen die horizontale Abtastperiode H in fünf gleiche Teile. Die Anzahl der Multivibratoren kann auch vergrößert werden, um die Periode H in noch mehr Teile zu teilen.

Während der Einstellung der Vorrichtung werden die Ausgangsimpulse der Multivibratoren 73-1 bis 73-5 den Steuersignaleingängen der verschiedenen Torschaltungen 72-1 bis 72-6 so zugeführt, daß sich ein optimaler Zustand ergibt, in welchem der Unterschied zwischen den Verzeichnungen der Linsensysteme

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auf ein Minimum kompensiert wird. Sodann werden die Ausgänge der Multivibratoren mit den Steuereingängen der so gegebenen Torschaltungen dauerhaft, beispielsweise durch Löten,verbunden. In der Ausführungsform nach Fig. l6 sind die Multivibratoren 73-1 und 73-5 mit der Torschaltung 72-1, die MuItivibratoren 73-2 und 73-^ mit der Torschaltung 72-2, und der Multivibrator 73-3 mit der Torschaltung 72-3 verbunden. Während des ersten Fünftels der Zeilenabtastperiode H, d.h. während einer Periode, in der der Impuls nach Fig. 17 vom Multivibrator 73-1 vorhanden ist, wird nur die Torschaltung 72-1 leitfähig und das unverzögerte Bildsignal wird dem Ausgangsanschluß 75 zugeführt. Während der zweiten Fünftel-Periode der horizontalen Zeilenperiode H ist nur die Torschaltung 72-2 leitfähig, so daß das Bildsignal um 0,01 ,us verzögert zum Ausgangsanschluß 75 gelangt. Man kann auf diese Weise am Ausgangsanschluß 75 ein Bildsignal erhalten, das in gewünschter Weise in Übereinstimmung mit der Lage eines Bildpunktes auf der horizontalen Abtastlinie verzögert ist_o

Wie oben erläutert wurde, ist es mit der erfindungsgemäßen Fehlerexkennungsvorrichtung möglich, die Abweichung abgetasteter Bilder aufgrund von Unterschieden in der Verzeichnung und/ oder dem Verzögerungsfaktor der zwei Linsensysteme zu korrigieren oder zu kompensieren. Es ist daher möglich, Pseudo-Fehlersignale zu unterdrücken und auf diese Weise die Fehlererkennungsempfindlichkeit erheblich zu steigern, so daß die Gebrauchsfähigkeit der Vorrichtung erheblich verbessert werden kann.

Es sei betont, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern das verschiedene Abänderungen durchgeführt werden können, ohne daß man den von der Erfindung umrissenen Rahmen verläßt. Beispielsweise können zwei Bildsignale verzögert werden, um Ab-

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weichungen von zwei Bildern zu kompensieren. In diesem Falle ist jedoch der Aufbau der Korrekturkreise etwas kompliziert. Um Pseudo-Fehler, die in der Umgebung von Musterkonturen auftreten können, zu unterdrücken, kann man darüber hinaus einen Kreis verwenden, der einen ein Kontursignal erzeugenden Kreis enthält, das für einen Konturbereich gegebener Breite steht, und einen Steuerkreis, der die Fehlererkennungsempfindlichkeit in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein dieses Kontursignals herabsetzte Mit Hilfe eines solchen Kreises können kleine Fehler in Bereichen, die den Konturen fern liegen, effektiv festgestellt werden,, Derartige Maßnahmen sind in der anhängigen Patentanmeldung vom gleichen Tage, die sich auf die japanische Voranmeldung 33₅520/77 stützt, beschrieben.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird eine Flying Spot-Kathodenstrahlröhre zum Abtasten der Muster in Rasterform verwendet, man kann jedoch auch eine Zeilenabtastung mit einem Laserstrahl und Reflektorspiegeln oder einem Festkörperzeilenabtaster verwenden. In einem solchen Fall ist zur Erzeugung einer zweidimensionalen Abtastung erforderlich, daß man die Abtasteinrichtung quer zur Abtastrichtung gegenüber den Mustern bewegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 16 wird eine Kaskadenschaltung aus monostabilen Multivibratoren verwendet, um die Impulse für die Torschaltungen zu erzeugen, die die horizontale Abtastperiode in Einzelabschnitte gleicher Zeitdauer unterteilt. Diese den Torschaltungen zugeführten Impulse können jedoch auch durch andere bekannte Schaltkreise erzeugt werden. Darüber hinaus ist es nicht immer notwendig, Torschaltungsirapulse zu erzeugen, die die horizontale Abtastperiode in gleich grosse Teile unterteilen.

^Ko/Ro 809883/1054

Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung- zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern, insbesondere in Chipmustern von Photornasken für die Herstellung von integrierten Halbleiterschaltkreisen durch simultane optische Abtastung einander identischer Bereiche zweier miteinander zu vergleichender Muster mit Hilfe zweier Linsensysteme und Vergleich der mittels optoelektrischer Fandler gewonnenen elektrischen Bildsignale, gekennzeichnet durch Verzögerungseinrichtungen (43) zum Verzögern wenigstens eines der beiden Bildsignale um eine Zeitdauer„ die sich als Funktion der Lage des jeweils abgetasteten Bildpunktes im zweidimensionalen Raster ändert, um eine relative Abweichung der Bildsignale aufgrund von Verzeichnungs- und/oder Vergrößerungsfaktorunterschieden der Abtastlinsensysterne zu verringern, und Einrichtungen (38) zum Aufnehmen des Bildsignals aus der Verzögerungseinrichtung (43) und Bilden einer Differenz aus den Bildsignalen, um daraus ein Fehlersignal zu erzeugen.

B 0 ⁽J L< ü 3 / 1 0 5

MÜNCHEN: TELEFON (O89) 223585 KABEL: PROPINDUS · TELEX O524244

BERLIN: TELEFON (0 3O) 8312O88
KABEL: PROPINDUS - TELEX O1 84O57

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (^I3) einen Verzögerungskreis

(46) veränderbarer Verzögerungszeit und einen Steuerkreis

(47) enthält, welch letzterer dem Verzögerungskreis (4b) ein Steuersignal ztiführt, das sich als B'unktion des Abtastzeitpunktes innerhalb des Bildabtastzyklus ändert.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (4u) eine y-Kettenschaltting aus Induktivitäten und ftapazitätsdioden aufweist und das Steuersignal den Kapazitätsdioden zur Beeinflussung von deren Kapazität zugeführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (47) ein Steuersignal erzeugt, das sich periodisch mit einer Periodendauer wiederholt, die gleich der horizontalen Zeilenabtastdauer (h) ist, um den Horizontalbildfehler zu kompensieren.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (46) einen Bildsignaleingang (44b), eine an diesen angeschlossene Kette von Verzögerungselementen (52-I bis 52-9) mit jeweils fester Verzögerungszeit einer einem Bruchteil der Horizontalzeilenabtastperiode (fl) entsprechenden Zeitdauer, eine Mehrzahl von Torschaltungen (53-1 bis 53-1O), von denen eine mit dem Bildsignaleingang (44b), die anderen jeweils mit den Ausgängen einer der Verzögerungselemente (52-1 bis 52-9) verbunden sind und deren Ausgänge gemeinsam an einen Bildsignalausgang (45B) angeschlossen sind, und einen Steuerimpulsgenerator (50,51) für die Torschaltungen (53-1 bis 53-IO) enthält, der in Abhängigkeit von der Amplitude des vom Steuerkreis (47) gelieferten Steuersignals eine der Torschaltungen (53-1 bis 53-1O) in den Leitfähigkeitszustand versetzt.

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"³" 283087 T

6. Vorrichtung nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpulsgenerator aus einem Analοg/Digital-Wandler (5θ) zum Umsetzen des Steuersignals in ein Digital und einem Decoder (51) zum Decodieren des Digitalsignals und zum Erzeugen einer Ausgangssteuerspannung an einem seiner mehreren Ausgänge besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal aus dem Steuerkreis (47) von im wesentlichen parabolischem Verlauf ist und eine ¥iederholungsperiodendauer hat, die gleich der Horizontalbildabtastperiode (h) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal aus dem Steuerkreis (47) von im wesentlichen sägezahnförmigem Verlauf ist und eine ■Wiederholungsperiodendauer hat, die gleich der Horizontalbildabtastungsperiode (h) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuersignal aus dem Steuerkreis (47) ein sägezalinförmiges Signal nach Anspruch 8 überlagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (46) einen Bildsignaleingang (71) zur Entgegennahme des zu verzögernden Bildsignals, mehrere in Reihe geschaltete Verzögerungselemente (70»1 bis 70-5) mit jeweils einer Verzögerungszeit von einem Bruchteil der Horxzontalbildabtastperiode (η), mehrere Torsehaltungen (72-1 bis 72-6), deren Eingänge mit dem Eingang jeweils eines der Verzögerungselemente (70-1 bis 70-5) und deren Ausgänge gemeinsam an einen Bildsignalausgang (75) angeschlossen sind, und einen Torimpulsgenerator (73-1 bis 73-5) aufweist, welcher das Steuersignal aus dem Steuerkreis (47) empfängt und an einer

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Mehrzahl von Ausgängen Impulssignale bereitstellt, die die Horizontalbildabtastperiode (h) in mehrere Intervalle teilt, wobei die Steuereingänge ausgewählter Torschaltungen (72-I bis 72-6) fest mit ausgewählten Ausgängen des Torimpulsgenerators (73-1 bis 73-5) verbunden sind, so daß am Bildsignalausgang (75) ein in gewünschter Weise verzögertes Bildsignal zur Verfügung steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Torimpulsgenerator aus einer Kaskadenschaltung von monostabilen MuIt!vibratoren (73-1 bis 73-5) besteht, der das Steuersignal als Triggersignal mit einer ¥iederholungsperiode zugeführt ist, die der Horizontalbildabtastperiode (h) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal eine ¥iederholungsperiode aufweist, die gleich der Vertikalabtastperiode der zweidimensionalen Bildabtastung ist, um Vertikalbildabweichungen zu kompensieren.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (46) einen Bildsignaleingang (62) zur Aufnahme des zu verzögernden Bildsignals, mehrere in Kette an den Bildsignaleingang (62) angeschlossene Verzögerungselemente (63-I, 63-2) mit einer einem ganzzahligen Vielfachen der Horizontalbildabtastperiode (h) entsprechenden Verzögerungszeit, mehrere Torschaltungen (64-1 bis 6k-3), die mit dem Bildsignaleingang (62) bzw. den Ausgängen der Verzögerungselemente (63-I, 63-2) verbunden und deren Ausgänge gemeinsam an einen Bildsignalausgang (65) angeschlossen sind, sowie einen Torimpulsgenerator (6O,6i) aufweist, dem das

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Steuersignal vom Steuerkreis (47) zugeführt ist und eine der Torschaltungen (64-1 bis 64-3) als Funktion der Amplitude des Steuersignals in den Durchlaßzustand versetzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet, daß der Torimpulsgenerator aus einem Analog/Digital-Wandler (6o) und einem von diesem angesteuerten Decoder (61) besteht, der an einem seiner mehreren Ausgänge einen Torsteuerimpuls bereitstellt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal vom Steuerkreis (47) einen sägezahnförmigen Verlauf mit einer der Horizontalbildabtastperiode (h) entsprechenden Periodendauer aufweist und dessen Amplitude sich während der Vertikalabtastperiode ändert.

16. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal vom Steuerkreis (47) einen sägezahnförmigen Verlauf mit einer der Vertikalabtastperiode entsprechenden Periodendauer aufweist.

17· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuersignal ein sägezahnförmiges Steuersignal nach Anspruch 16 überlagert ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung einen den Prüfling (20) mit der Vielzahl der zu vergleichenden Muster (2OA,2OB) tragenden Tisch (22) aufweist.

19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung eine Plying Spot-Kathodenstrahlröhre (23) und zwei Linsensysteme (27,30) aufweist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fehlersignal erzeugende Einrichtung (39) einen ICreis zur Unterdrückung von nahe den Musterkonturen registrierten Pseudo-Fehlern enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pseudo-Fehler unterdrückende Kreis (39) einen Verzögerungskreis zum Verzögern des Fehlersignals und eine UND-Schaltung zur Aufnahme des unverzögerten und des verzögerten Fehlersignals aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pseudo-Fehler unterdrückende Kreis (39) einen Kreis zum Erzeugen eines Kontursignals entsprechend eines Konturbereiches vorgegebener Breite und einen Steuerkreis zum Empfang des Kontursignals und zur Verringerung der Fehlererkennungsempfindlichkeit im Konturbereich aufweist.

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