CN113848215A

CN113848215A - 图案检查装置及图案检查方法

Info

Publication number: CN113848215A
Application number: CN202110709717.3A
Authority: CN
Inventors: 矢部诚; 井上贵文
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Current assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-12-28
Anticipated expiration: 2041-06-25
Also published as: DE102021204223A1; JP2022007375A; JP7440354B2; US20210407061A1; US11688058B2

Abstract

本发明的一个方式的图案检查装置，其特征在于，具备：光学图像取得机构，取得形成有图案的被检查基板的多个区域的光学图像；多个比较电路，进行比较处理，在该比较处理中对光学图像和与光学图像对应的参照图像进行比较；异常判定电路，基于多个比较电路中的比较结果，从多个区域中判定检查异常的区域的有无；故障诊断电路，诊断已实施了多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路的故障的有无；以及分配处理电路，对多个比较电路中未被诊断为故障的比较电路分配进行比较处理的区域，并且将被诊断为故障的比较电路从区域的分配对象中排除。

Description

图案检查装置及图案检查方法

相关申请的参照

本申请基于并主张2020年6月26日申请的日本国专利申请2020-110303的优先权的利益，该日本国专利申请的全部内容被引用于本申请。

技术领域

本发明涉及图案检查装置及图案检查方法。例如，涉及对在半导体制造中使用的曝光用掩模的图案缺陷进行检查的装置及方法。

背景技术

近年来，伴随着大规模集成电路(LSI)的高集成化及大容量化，半导体元件所要求的电路线宽越来越窄。这些半导体元件是通过使用形成有电路图案的原图像图案(也称为掩模或中间掩模(reticle)。以下，总称为掩模)，并利用被称为所谓步进曝光装置(stepper)的缩小投影曝光装置将图案曝光转印在晶片上而形成电路来制造的。

而且，对于耗费庞大的制造成本的LSI的制造而言，成品率的提高是不可或缺的。作为使成品率降低的很大的原因之一，列举出在半导体晶片上利用光刻技术来曝光、转印超微细图案时使用的掩模的图案缺陷。近年来，伴随着在半导体晶片上形成的LSI图案尺寸的微细化，必须检测为图案缺陷的尺寸也极小。因此，对LSI制造所使用的转印用掩模的缺陷进行检查的图案检查装置的高精度化变得必要。

作为检查方法，例如有将对同一掩模上的不同部位的同一图案进行摄像而得到的光学图像数据彼此进行比较的“die to die(裸芯片-裸芯片)检查”、对检查装置输入将图案设计后的CAD数据变换为在对掩模描绘图案时描绘装置进行输入所用的装置输入格式而得到的描绘数据(设计数据)，基于此生成参照图像，将其与成为对图案进行摄像而得到的测定数据的光学图像进行比较的“die to-database(裸芯片-数据库)检查”。

通过多个处理电路并列地实施上述的比较处理，由此能够实现检查时间的缩短化。

检查的结果是，在缺陷多发的情况下，列举出被检查掩模本身存在问题的状况和检查装置发生故障的状况。例如在休息日、夜间时缺陷多发的情况下，为了避免检查装置的长期停机(do)，对装置制造商要求紧急的应对。因此，要求一种方法，在缺陷多发的情况下，由装置自身诊断其原因，从而即使在检查装置发生故障的状况下也避免长期停机。

在此，虽然不是检查装置的故障诊断，但对于基板，在通常条件、安全条件、加速条件这3个条件下进行描绘。并且，关于在安全条件下描绘的区域和在加速条件下描绘的区域的区域间缺陷数存在差异的缺陷，公开了推测为是起因于电子束描绘装置的缺陷的方法(例如，参照日本特开2011-129624)。然而，该方法是以检查装置正常工作为前提，难以应对检查装置的故障。

发明内容

本发明的一个方式的图案检查装置，其特征在于，具备：

光学图像取得机构，取得形成有图案的被检查基板的多个区域的光学图像；

多个比较电路，进行比较处理，在该比较处理中对光学图像和与光学图像对应的参照图像进行比较；

异常判定电路，基于多个比较电路中的比较结果，从多个区域中判定检查异常的区域的有无；

故障诊断电路，诊断已实施了多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路的故障的有无；以及

分配处理电路，对多个比较电路中未被诊断为故障的比较电路分配进行比较处理的区域，并且将被诊断为故障的比较电路从区域的分配对象中排除。

本发明的一个方式的图案检查方法，其特征在于，

取得形成有图案的被检查基板的多个区域的光学图像；

使用多个比较电路，进行比较处理，并输出结果，在该比较处理中对光学图像和与光学图像对应的参照图像进行比较；

基于多个比较电路中的比较结果，从多个区域中判定检查异常的区域的有无；

诊断已实施了多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路的故障的有无；以及

将多个比较电路中已被诊断为故障的比较电路从区域的分配对象中排除，对未被诊断为故障的比较电路分配还未实施比较处理的区域。

本发明的其他方式的图案检查装置，其特征在于，具备：

多个比较电路，分别具有进行比较处理的多个子比较电路，在所述比较处理中，对光学图像和与光学图像对应的参照图像进行比较；

异常判定电路，基于多个子比较电路中的比较结果，从多个区域中判定检查异常的区域的有无；

故障诊断电路，诊断已实施了多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的子比较电路的故障的有无；以及

分配处理电路，对具有被诊断为故障的子比较电路的比较电路内的多个子比较电路中、未被诊断为故障的子比较电路分配进行比较处理的区域，并且将被诊断为故障的子比较电路从区域的分配对象中排除。

附图说明

图1是表示实施方式1中的图案检查装置的结构的结构图。

图2是用于说明实施方式1中的检查区域的概念图。

图3是表示实施方式1中的检查方法的主要部分工序的流程图。

图4是用于说明实施方式1中的滤波处理的图。

图5是表示实施方式1中的分配处理电路的内部结构的一例的图。

图6是表示实施方式1中的区域分配的一例的图。

图7是表示实施方式1中的各比较电路的内部结构的一例的图。

图8是表示实施方式1中的检查异常判定电路的内部结构的一例的图。

图9A和图9B是用于说明实施方式1中的故障诊断的方法的图。

图10是表示实施方式1中的故障诊断后的分配处理的一例的图。

图11A和图11B是用于说明实施方式2中的故障诊断的方法的图。

图12是表示各实施方式的变形例中的各比较电路的内部结构的一例的图。

图13A和图13B是用于说明各实施方式的变形例中的故障诊断的方法的图。

图14是表示各实施方式的变形例中的故障诊断后的分配处理的一例的图。

具体实施方式

以下，在实施方式中，对在缺陷多发的情况下即使是检查装置发生故障的状况也能够避免长期停机的检查装置以及方法进行说明。

实施方式1.

图1是表示实施方式1中的图案检查装置的结构的结构图。在图1中，对检查对象基板、例如掩模上所形成的图案的缺陷进行检查的检查装置100具备光学图像取得机构150以及控制***电路160。

光学图像取得机构150具有光源103、照明光学***170、以能够移动的方式配置的XYθ工作台102、放大光学***104、TDI(时间延迟积分)传感器105、传感器电路106、条纹图案存储器123、激光测长***122以及自动加载器130。在XYθ工作台102上配置有从自动加载器130输送来的基板101。作为基板101，例如包括向晶片等半导体基板转印图案的曝光用的光掩模。另外，在该光掩模上形成有成为检查对象的多个图形图案。基板101例如将图案形成面朝向下侧而配置于XYθ工作台102。

在控制***电路160中，对检查装置100整体进行控制的控制计算机110，经由总线120而与位置电路107、多个比较电路108(a，b，c，…)、参照图像制作电路112、自动加载器控制电路113、工作台控制电路114、检查异常判定电路132、故障诊断电路134、分配处理电路136、磁盘装置109、存储器111、磁带装置115、软盘装置(FD)116、CRT 117、图案监视器118以及打印机119连接。另外，传感器电路106与条纹图案存储器123连接，条纹图案存储器123与多个比较电路108连接。另外，XYθ工作台102由X轴马达、Y轴马达、θ轴马达来驱动。XYθ工作台102成为工作台的一例。另外，参照图像制作电路112与多个比较电路108连接。另外，总线120例如使用10Gbit-以太网的电缆。

另外，位置电路107、多个比较电路108(a，b，c，…)、参照图像制作电路112、自动加载器控制电路113、工作台控制电路114、检查异常判定电路132、故障诊断电路134以及分配处理电路136这一系列的“～电路”具有处理电路。该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板、量子电路、或者半导体装置等。一系列的“～电路”可以是相同的处理电路，或者也可以使用不同的处理电路(各不相同的处理电路)。例如，位置电路107、多个比较电路108(a，b，c，…)、参照图像制作电路112、自动加载器控制电路113、工作台控制电路114、检查异常判定电路132、故障诊断电路134以及分配处理电路136这一系列的“～电路”也可以由控制计算机110构成并执行。位置电路107、多个比较电路108(a，b，c，…)、参照图像制作电路112、自动加载器控制电路113、工作台控制电路114、检查异常判定电路132、故障诊断电路134、以及分配处理电路136所需的输入数据或者运算出的结果，每次都被存储于各电路内的未图示的存储器或者存储器111中。使处理器等执行的程序只要记录于磁盘装置109、磁带装置115、FD116或者ROM(只读存储器)等记录介质即可。

在检查装置100中，由光源103、XYθ工作台102、照明光学***170、放大光学***104、TDI传感器105以及传感器电路106构成高倍率的检查光学***。另外，XYθ工作台102在控制计算机110的控制下由工作台控制电路114来驱动。能够通过在X方向、Y方向、θ方向上进行驱动的3轴(X-Y-θ)马达那样的驱动***进行移动。这些X马达、Y马达、θ马达例如能够使用步进马达。XYθ工作台102能够通过XYθ各轴的马达在水平方向以及旋转方向上移动。并且，配置在XYθ工作台102上的基板101的移动位置由激光测长***122来测定，并被供给至位置电路107。另外，从自动加载器130向XYθ工作台102的基板101的输送、以及从XYθ工作台102向自动加载器130的基板101的输送处理，由自动加载器控制电路113来控制。

成为被检查基板101的图案形成的基础的描绘数据(设计数据)从检查装置100的外部被输入，并被存储于磁盘装置109中。在描绘数据中定义有多个图形图案，各图形图案通常由多个要素图形的组合构成。另外，也可以存在由1个图形构成的图形图案。在被检查基板101上，基于该描绘数据所定义的各图形图案，分别形成有对应的图案。

在此，在图1中，对说明实施方式1所必要的构成部分进行了记载。对于检查装置100而言，当然通常也可以包含必要的其他结构。

图2是用于说明实施方式1中的检查区域的概念图。基板101的检查区域10(检查区域整体)如图2所示，例如朝向Y方向地虚拟地被分割为TDI传感器105的扫描宽度W的长条状的多个检查条纹20。并且，在检查装置100中，按每个检查条纹20而取得图像(条纹区域图像)。针对各个检查条纹20，使用激光(检查光)，朝向该条纹区域的长度方向(X方向)对在该检查条纹20内配置的图形图案的图像进行摄像。另外，为了防止图像的漏取，优选多个检查条纹20被设定为相邻的检查条纹20彼此之间以规定的余量(margin)幅度重叠。

通过XYθ工作台102的移动，TDI传感器105一边相对地在X方向上连续移动一边取得光学图像。TDI传感器105连续摄像如图2所示的扫描宽度W的光学图像。换言之，TDI传感器105一边在TDI传感器105的积分方向上相对移动一边摄像形成有多个图形图案的基板101面上的光学图像。在实施方式1中，在摄像到1个检查条纹20中的光学图像之后，在Y方向上移动到下一个检查条纹20的位置，这次一边向相反方向移动一边同样地连续地摄像扫描宽度W的光学图像。即，在去路和回路中在朝向相反方向的前向(FWD)-后向(BWD)的方向上重复进行摄像。

另外，在实际的检查时，各检查条纹20的条纹区域图像如图2所示，被分割成矩形的多个帧区域30的图像。然后，对帧区域30的每个图像进行检查。例如，分割为512×512像素的尺寸。因此，与帧区域30的帧图像31进行比较的参照图像也同样按每个帧区域30制作。

在此，摄像的方向并不限定于前向(FWD)-后向(BWD)的重复。也可以从一个方向进行摄像。例如，也可以是FWD-FWD的重复。或者，也可以是BWD-BWD的重复。

图3是表示实施方式1中的检查方法的主要部分工序的流程图。在图3中，实施方式1中的检查方法实施扫描工序(S102)、参照图像制作工序(S104)、区域分配工序(S106)、并列实施的多个比较处理工序(S110)、检查异常判定工序(S120)、故障诊断工序(S122)、比较电路排除处理工序(S140)这一系列工序。

作为扫描工序(S102)，光学图像取得机构150取得形成有图案的被检查基板的多个区域的光学图像。因此，首先，光学图像取得机构150利用激光(检查光)对检查条纹20上进行扫描，按每个检查条纹20，通过TDI传感器105来摄像条纹区域图像。具体而言，如以下那样进行动作。使XYθ工作台102移动到能够摄像成为对象的检查条纹20的位置。对形成于基板101的图案，从适当的光源103经由照明光学***170照射成为检查光的紫外区域以下的波长的激光(例如，DUV光)。透射基板101后的光经由放大光学***104作为光学像成像并入射到TDI传感器105(传感器的一例)。

在TDI传感器105上成像的图案的像，由TDI传感器105的各光电二极管进行光电变换，进而由传感器电路106进行A/D(模拟/数字)变换。然后，在条纹图案存储器123中存储测定对象的检查条纹20的像素数据。在摄像该像素数据(条纹区域图像)时，TDI传感器105的动态范围例如使用将照明光的光量入射60％的情况设为最大灰度的动态范围。测定数据(像素数据)例如是8比特的无符号数据，表现各像素的明亮度的灰度(光量)。

作为参照图像制作工序(S104)，参照图像制作电路112使用图形图案数据(设计数据)，制作成为参考的参照图像。具体而言，如以下那样进行动作。参照图像制作电路112针对成为对象的检查条纹20的各帧区域30，输入图形图案数据(设计数据)，将图形图案数据所定义的各图形图案变换为2值或多值的图像数据。

图形图案数据所定义的图形例如是以长方形、三角形为基本图形的图形，例如，存储有图形数据，该图形数据通过图形的基准位置的坐标(x、y)、边的长度、作为区别长方形或三角形等图形种类的识别符的图形码等信息来定义各图案图形的形状、大小、位置等。

当成为该图形数据的设计图案数据被输入至参照图像制作电路112时，展开到每个图形的数据，解释对该图形数据的图形形状进行表示的图形码、图形尺寸等。然后，作为在以规定的量化尺寸的栅格为单位的方格内配置的图案，展开为2值或多值的设计图案图像数据并输出。换言之，读入设计数据，按将帧区域虚拟分割为以规定的尺寸为单位的方格而形成的每个方格，运算在设计图案中图形所占的占有率，输出n比特的占有率数据(设计图像数据)。例如，优选将1个方格设定为1个像素。而且，若使1个像素具有1/2⁸(＝1/256)的分辨率，则以配置在像素内的图形的区域的量分配1/256的小区域来运算像素内的占有率。然后，制作为8比特的占有率数据。该方格(检查像素)与测定数据的像素相匹配即可。

接着，参照图像制作电路112使用滤波函数对图形的图像数据即设计图案的设计图像数据实施滤波处理。

图4是用于说明实施方式1中的滤波处理的图。由于从基板101摄像到的光学图像的像素数据处于根据摄像所使用的光学***的析像特性等而滤波器起作用的状态，换言之处于连续变化的模拟状态，因此，例如，如图4所示，图像强度(浓淡值)与数字值的展开图像(设计图像)不同。另一方面，从轮廓线数据变换的图形图案数据，如上所述，通过图形码等来定义，因此在展开后的设计图像中，有时图像强度(浓淡值)成为数字值。因此，参照图像制作电路112对展开图像实施图像处理(滤波处理)，制作接近光学图像的参照图像。由此，能够使图像强度(浓淡值)为数字值的设计侧的图像数据即设计图像数据与测定数据(光学图像)的像生成特性匹配。

图5是表示实施方式1中的分配处理电路的内部结构的一例的图。在图5中，在分配处理电路136内配置磁盘装置等存储装置57、分配处理部56以及故障判定部58。分配处理部56以及故障判定部58这一系列的“～部”具有处理电路。该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板、量子电路、或者半导体装置等。另外，各部也可以使用共通的处理电路(相同的处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(不同的处理电路)。分配处理部56以及故障判定部58所需的输入数据或者运算出的结果，每次都被存储于分配处理电路136内的未图示的存储器或者存储器111中。

作为区域分配工序(S106)，分配处理部56对多个比较电路108中的未被诊断为故障的比较电路108分配进行比较处理的检查条纹20(区域)。

图6是表示实施方式1中的区域分配的一例的图。在图6的例子中，示出了10个比较电路108被搭载于检查装置100的情况。在图6中，对各比较电路108例如各分配1个检查条纹20。例如，对比较电路1分配检查条纹1。对比较电路2分配检查条纹2。对比较电路3分配检查条纹3。以后，同样地对比较电路4～10分配检查条纹4～10。

在控制计算机110的控制下，在扫描工序中取得的条纹区域图像(条纹数据)，与从位置电路107输出的XYθ工作台102上的基板101的位置的数据一起、依次被发送至被分配了取得了条纹区域图像的检查条纹20的比较电路108。扫描工序按每个检查条纹20实施，因此每当实施1个检查条纹20量的扫描时，该检查条纹20的条纹区域图像被发送至被分配了该检查条纹20的比较电路108。同样地，所制作的各帧区域30的参照图像的数据依次被发送至被分配了该帧区域所在的检查条纹20的比较电路108。例如，每当制作1个检查条纹20量的参照图像时，该检查条纹20内的参照图像的数据被发送至被分配了该检查条纹20的比较电路108。

作为多个比较处理工序(S110)，多个比较电路108针对多个检查条纹20(区域)中的与其他不同的1个以上的检查条纹20，进行对光学图像和与光学图像对应的参照图像进行比较的比较处理。

图7是表示实施方式1中的各比较电路的内部结构的一例的图。在图7中，在各比较电路108内配置有磁盘装置等存储装置70、71、72、76、帧图像制作部74、对位部78以及比较处理部79。帧图像制作部74、对位部78以及比较处理部79这一系列的“～部”具有处理电路。该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板、量子电路、或者半导体装置等。另外，各“～部”也可以使用共通的处理电路(相同的处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(各不相同的处理电路)。帧图像制作部74、对位部78以及比较处理部79所需的输入数据或者运算出的结果，每次都被存储于比较电路108内的未图示的存储器或者存储器111中。

被输入至各比较电路108的条纹数据(条纹区域图像)被存储于负责的比较电路108内的存储装置70中。被输入至各比较电路108的参照图像数据被存储于负责的比较电路108内的存储装置72中。

在各比较电路108中，首先，帧图像制作部74生成以规定的宽度分割了条纹区域图像(光学图像)而得到的多个帧图像31。具体而言，如图2所示，条纹区域图像被分割成矩形的多个帧区域30的帧图像。例如，分割为512×512像素的尺寸。各帧区域30的数据被存储于存储装置76中。

接着，对位部78按每个帧区域30从存储装置72、76中读出对应的帧图像31和对应的参照图像，通过规定的算法进行帧图像31与对应的参照图像的对位。例如，使用最小2乘法进行对位。

并且，比较处理部79(比较部)对帧图像31和与该帧图像31对应的参照图像进行比较。例如，按每个像素进行比较。在此，按照规定的判定条件，按每个像素将两者进行比较，判定有无例如形状缺陷这样的缺陷。作为判定条件，例如按照规定的算法按每个像素将两者进行比较，判定有无缺陷。例如，按每个像素运算两图像的像素值的差分值，将差分值大于阈值Th的情况判定为缺陷。然后，将比较结果输出至存储装置71。另外，比较结果例如可以输出至磁盘装置109、磁带装置115、软盘装置(FD)116、CRT117、模式监视器118，或者从打印机119输出。

在上述的例子中，说明了裸芯片-数据库检查的情况，但也可以是裸芯片-裸芯片检查。在该情况下，比较电路108针对多个帧区域30中的进行裸芯片-裸芯片检查的帧区域彼此，使用针对帧区域彼此的一个区域而取得的裸芯片2的帧图像(光学图像)作为参考(参照图像)。首先，对位部78按进行裸芯片-裸芯片检查的每个帧区域30，从存储装置76中读出对应的裸芯片1的帧图像31和裸芯片2的帧图像，通过规定的算法进行裸芯片1的帧图像31与裸芯片2的帧图像的对位。例如，使用最小2乘法进行对位。然后，比较处理部79(比较部)按进行裸芯片-裸芯片检查的每个帧区域30，按每个像素比较对应的裸芯片1的帧图像31和裸芯片2的帧图像。

多个比较电路108在所分配的检查条纹20的条纹图像和参照图像的输入完成的时间点，分别开始比较处理。因此，存在由多个比较电路108中的2个以上的比较电路并行地进行比较处理的情况。

作为检查异常判定工序(S120)，检查异常判定电路132(异常判定部)基于多个比较电路108中的比较结果，从多个检查条纹20中判定检查异常的检查条纹20的有无。

图8是表示实施方式1中的检查异常判定电路的内部结构的一例的图。在图8中，在检查异常判定电路132内配置帧缺陷数计算部50、条纹缺陷数计算部52以及检查异常判定处理部54。帧缺陷数计算部50、条纹缺陷数计算部52以及检查异常判定处理部54这一系列的“～部”具有处理电路。该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板、量子电路、或者半导体装置等。另外，各部也可以使用共通的处理电路(相同的处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(不同的处理电路)。帧缺陷数计算部50、条纹缺陷数计算部52以及检查异常判定处理部54所需的输入数据或者运算出的结果，每次都被存储于检查异常判定电路132内的未图示的存储器或者存储器111中。

帧缺陷数计算部50按每个检查条纹20、且按每个帧区域30，参照比较处理的结果，计算帧单位的缺陷数。另外，条纹缺陷数计算部52按每个检查条纹20，对帧单位的缺陷数进行合计，计算检查条纹单位的缺陷数。

然后，检查异常判定处理部54按每个检查条纹20，判定阈值Tth1以上的缺陷数的缺陷的有无。另外，检查异常判定处理部54按每个检查条纹20、且按每个帧区域30，判定成为阈值Tth2以上的缺陷数的缺陷的有无。由此，存在阈值Tth1以上的缺陷数的缺陷的检查条纹20被检测为检查异常的检查条纹20。同样地，阈值Tth2以上的缺陷数的缺陷偏向(biased)地存在的帧区域30被检测为检查异常的帧区域30。

在检测到检查异常的检查条纹20或检查异常的帧区域30的情况下，控制计算机110立即中断全部的比较电路108中的比较处理。或者，在正在执行检查处理的检查条纹20的检查处理结束的时间点，不进行下一个检查条纹20的检查处理而待机。

作为故障诊断工序(S122)，故障诊断电路134诊断已实施了已被判定为检查异常的检查条纹20的比较处理的比较电路108的故障的有无。

图9A和图9B是用于说明实施方式1中的故障诊断的方法的图。在图9A的例子中，示出了在比较电路1中实施的检查条纹1中发生了检查异常的情况。在实施方式1中，故障诊断电路134将实施了已被判定为检查异常的检查条纹20(在此例如为检查条纹1)的比较处理的比较电路108(在此例如为比较电路1)作为故障候选，使包含故障候选的2个以上的比较电路108并行地进行已被判定为检查异常的检查条纹20的比较处理。在图9B中，例如使比较电路1～10的全部比较电路108实施相同的检查条纹1的比较处理。但是，并不限定于此。如上所述，只要对包含故障候补的2个以上的比较电路108实施相同的检查条纹1的比较处理即可。条纹图像的数据只要沿用已取得的数据即可。同样地，参照图像的数据只要沿用已制作的数据即可。但是，并不限定于此。虽然花费时间，但也可以再次重新扫描。同样地，也可以再次重新制作参照图像。

然后，基于并行实施了处理的2个以上的比较电路中的比较结果，诊断成为故障候选的比较电路(在此例如为比较电路1)的故障的有无。具体而言，在成为故障候选的比较电路(在此例如为比较电路1)中的比较处理中检测到检查异常的同时，在其他比较电路108中的比较处理中未检测到检查异常的情况下，故障诊断电路134诊断为成为故障候选的比较电路(在此例如为比较电路1)的故障。此外，即使在成为故障候补的比较电路(在此例如为比较电路1)中的比较处理中未判定为检查异常的情况下，在缺陷数比其他比较电路108中的比较处理的结果多的情况下，也可以诊断为成为故障候补的比较电路(在此例如为比较电路1)的故障。在其他比较电路108中的比较处理中也检测到检查异常的情况下，故障诊断电路134判定为不是装置故障，而是基板101自身的缺陷。被判定为故障的比较电路108的信息被输出至分配处理电路136。被输入至分配处理电路136内的被判定为故障的比较电路108的信息(例如识别信息)被存储于存储装置57中。然后，控制计算机110进行控制，以重新开始检查处理。

作为比较电路排除处理工序(S140)，分配处理部56将被诊断为故障的比较电路108(例如比较电路1)从检查条纹20的分配对象中排除。然后，分配处理部56对多个比较电路108中的未被诊断为故障的比较电路108(例如，比较电路2～10)分配进行比较处理的检查条纹20。

图10是表示实施方式1中的故障诊断后的分配处理的一例的图。在图10的例子中，例如示出了比较电路1被诊断为故障的情况。例如，当在被判定为检查异常的6立即中断检查处理的情况下，不仅检查条纹1，检查条纹2～10也未完成检查。因此，分配处理部56参照存储于存储装置57中的发生了故障的比较电路的识别信息，将检查条纹1～9重新分配给比较电路2～10。

例如，当在被判定为检查异常的时间点执行中的检查条纹的检查处理完成之后不进行下一个检查条纹的检查处理而待机的情况下，针对检查条纹2～10检查完成。在该情况下，不需要重复进行检查，因此分配处理部56对比较电路2重新分配检查条纹1，对比较电路3～10分配还为检查前的检查条纹11～18。

比较电路2～10实施以后的被分配的各检查条纹20的检查处理。

如上所述，检测发生了故障的比较电路108，并从分配检查条纹20的对象中排除，从而能够利用剩余的比较电路108继续进行检查处理。

如上所述，根据实施方式1，在缺陷多发的情况下，即使是检查装置100发生故障的状况，也能够避免长期停机。因此，例如能够减少休息日、夜间的紧急应对。

实施方式2.

在实施方式1中，对通过包含故障候选的比较电路的2个以上的比较电路来实施被判定为检查异常的检查条纹20的比较处理的结构进行了说明，但不限于此。在实施方式2中，对使进行比较处理的区域错开来重新进行比较处理的结构进行说明。检查装置100的结构与图1相同。另外，检查方法的流程图与图3相同。在实施方式2中，故障诊断工序(S122)以外的各工序的内容与实施方式1相同。

图11A和图11B是用于说明实施方式2中的故障诊断的方法的图。在图11A的例子中，与图9A同样地，示出了在比较电路1中实施的检查条纹1中发生了检查异常的情况。

作为故障诊断工序(S122)，实施方式2中的故障诊断电路134将实施了已被判定为检查异常的检查条纹20(在此例如为检查条纹1)的比较处理的比较电路108(在此例如为比较电路1)作为故障候选，以避免对故障候选再次分配已被判定为检查异常的检查条纹20(在此例如为检查条纹1)的方式，使分配目的地错开地、将包含已被判定为检查异常的检查条纹20在内的多个检查条纹20的各个检查条纹20分别重新分配给多个比较电路108。然后，使错开地分配给多个比较电路108的检查条纹20的比较处理并行地进行。在图11B中，例如使比较电路1～9实施检查条纹2～10的检查处理，使比较电路10实施被判定为检查异常的检查条纹1的检查处理。各检查条纹20的条纹图像的数据只要沿用已取得的数据即可。同样地，参照图像的数据只要沿用已生成的数据即可。

然后，基于重新分配了检查条纹20的多个比较电路108中的比较结果，诊断已成为故障候选的比较电路(在此例如为比较电路1)的故障的有无。例如，在由比较电路10实施的、已被判定为检查异常的检查条纹1的再次的检查处理中未检测到检查异常、而由成为故障候选的比较电路1实施的检查条纹2的检查处理中检测到检查异常的情况下，诊断为成为故障候选的比较电路(在此例如为比较电路1)的故障。在由成为故障候补的比较电路1实施的检查条纹2的检查处理中未检测到检查异常、而由比较电路10实施的检查条纹1的检查处理中检测到检查异常的情况下，判定为不是装置故障，而是基板101自身的缺陷。被判定为故障的比较电路108的信息被输出至分配处理电路136。

如以上那样，检测发生了故障的比较电路108，之后，与实施方式1同样地，从分配检查条纹20的对象中排除，从而能够由剩余的比较电路108继续进行检查处理。

实施方式3.

在实施方式1、2中，对针对成为故障候补的比较电路进行了是否真正故障的测试的基础上诊断故障的有无的结构进行了说明，但不限于此。在实施方式3中，对省略是否真正故障的测试的结构进行说明。检查装置100的结构与图1相同。另外，检查方法的流程图与图3相同。在实施方式3中，故障诊断工序(S122)以外的各工序的内容与实施方式1相同。

作为故障诊断工序(S122)，实施方式3中的故障诊断电路134将实施了已被判定为检查异常的检查条纹20的比较处理的比较电路立即诊断为故障。被判定为故障的比较电路108的信息被输出至分配处理电路136。

如以上那样，将有故障嫌疑的比较电路108诊断为故障，之后，与实施方式1、2同样地，从分配检查条纹20的对象中排除，从而能够由剩余的比较电路108继续进行检查处理。在实施方式3中，由于不进行是否真正故障的测试，因此能够缩短到检查处理的重新开始为止的时间。

在此，在上述的各实施方式中，对以比较电路108为单位来诊断故障的有无的结构进行了说明，但不限于此。

图12是表示各实施方式的变形例中的各比较电路的内部结构的一例的图。在图12中，在多个比较电路108的各比较电路108内配置有磁盘装置等存储装置70、72、76、帧图像制作部74以及多个子比较电路1～10。在各子比较电路1～10内配置有图7所示的存储装置71、对位部78以及比较处理部79。

将被分配了比较电路108的检查条纹20内的各帧区域30的检查处理在各子比较电路1～10中分散并并行地进行处理。由此，能够缩短检查处理时间。

图13A和图13B是用于说明各实施方式的变形例中的故障诊断的方法的图。在图13A的例子中，示出了通过比较电路k来实施第k个检查条纹20的检查处理的情况。对比较电路k内的多个子比较电路1～10，被分配第k个检查条纹20的帧区域1～10中的各1个。然后，各子比较电路1～10实施被分配的帧区域30的检查处理。

在图13A的例子中，示出了在由子比较电路1实施的帧区域1中发生了检查异常的情况。检查异常只要由检查异常判定处理部54基于由帧缺陷数计算部50计算出的缺陷数来判定即可。

故障诊断的方法能够在将比较电路置换为子比较电路后沿用实施方式1～3中的任意一个。例如，对沿用实施方式1的情况进行说明。在实施方式1中，故障诊断电路134将实施了已被判定为检查异常的帧区域30(在此例如为帧1)的比较处理的子比较电路1作为故障候选，使包含故障候选的2个以上的子比较电路1～10并行地进行已被判定为检查异常的帧区域30的比较处理。在图13B中，例如，使子比较电路1～10的全部子比较电路108实施相同的帧1的比较处理。

然后，基于并行实施了处理的2个以上的子比较电路中的比较结果，诊断成为故障候选的子比较电路(在此例如为子比较电路1)的故障的有无。具体而言，在成为故障候补的子比较电路(在此例如为子比较电路1)中的比较处理中检测到检查异常的同时、在其他子比较电路进行的比较处理中未检测到检查异常的情况下，故障诊断电路134诊断为成为故障候补的子比较电路(在此例如为子比较电路1)的故障。此外，即使在成为故障候补的子比较电路(在此例如为子比较电路1)中的比较处理中未判定为检查异常的情况下，在缺陷数比其他子比较电路中的比较处理的结果多的情况下，也可以诊断为成为故障候补的子比较电路(在此例如为子比较电路1)的故障。在其他子比较电路进行的比较处理中也检测到检查异常的情况下，故障诊断电路134判定为不是装置故障，而是基板101自身的缺陷。被判定为故障的子比较电路的信息被输出至分配处理电路136。被输入至分配处理电路136内的被判定为故障的子比较电路的信息(例如识别信息)被存储于存储装置57中。然后，控制计算机110进行控制，以重新开始检查处理。

作为比较电路排除处理工序(S140)，分配处理部56将被诊断为故障的子比较电路(例如，子比较电路1)从帧区域30的分配对象中排除。然后，分配处理部56对多个子比较电路1～10中的未被诊断为故障的子比较电路(例如，子比较电路2～10)分配进行比较处理的帧区域30。

图14是表示各实施方式的变形例中的故障诊断后的分配处理的一例的图。在图14的例子中，例如示出了子比较电路1被诊断为故障的情况。例如，在判定为检查异常的时间点立即中断检查处理的情况下，不仅是帧1，对于帧2～10也未完成检查。因此，分配处理部56参照存储于存储装置57的发生了故障的比较电路的识别信息，向子比较电路2～10重新分配帧1～9。

子比较电路2～10实施以后的被分配的各帧区域30的检查处理。

如上所述，通过检测已发生了故障的子比较电路，然后，将其从分配帧区域30的对象中排除，从而能够由剩余的子比较电路继续进行检查处理。

以上，参照具体例对实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于这些具体例。例如，在实施方式中，作为照明光学***170，示出了使用透射光的透射照明光学***，但不限于此。例如，也可以是使用了反射光的反射照明光学***。或者，也可以将透射照明光学***和反射照明光学***，并同时使用透射光和反射光。

另外，关于装置结构、控制方法等在本发明的说明中不直接必要的部分等，省略了记载，但能够适当选择必要的装置结构、控制方法来使用。例如，关于控制检查装置100的控制部结构，省略了记载，但当然也可以适当选择使用必要的控制部结构。

此外，具备本发明的要素，本领域技术人员能够适当设计变更的全部的图案检查装置以及图案检查方法包含在本发明的范围内。

本领域技术人员将容易地想到附加的优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于在此示出和描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的一般发明构思的精神或范围的情况下进行各种修改。

Claims

1.一种图案检查装置，其特征在于，具备：

多个比较电路，进行比较处理，在该比较处理中对所述光学图像和与所述光学图像对应的参照图像进行比较；

异常判定电路，基于所述多个比较电路中的比较结果，从所述多个区域中判定检查异常的区域的有无；

故障诊断电路，诊断已实施了所述多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路的故障的有无；以及

分配处理电路，对所述多个比较电路中未被诊断为故障的比较电路分配进行比较处理的区域，并且将被诊断为故障的比较电路从区域的分配对象中排除。

2.根据权利要求1所述的图案检查装置，其特征在于，

所述故障诊断电路将实施了已被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路作为故障候选，使包含所述故障候选的2个以上的比较电路并行地进行已被判定为检查异常的区域的比较处理，基于所述2个以上的比较电路中的比较结果，诊断成为所述故障候选的比较电路的故障的有无。

3.根据权利要求2所述的图案检查装置，其特征在于，

当在成为所述故障候选的比较电路进行的比较处理中检测到检查异常、同时在其他比较电路进行的比较处理中未检测到检查异常的情况下，所述故障诊断电路诊断为成为所述故障候选的比较电路的故障。

4.根据权利要求2所述的图案检查装置，其特征在于，

即使在成为所述故障候选的比较电路进行的比较处理中未判定为检查异常的情况下，在缺陷数比其他比较电路进行的比较处理的结果多的情况下，所述故障诊断电路也诊断为成为所述故障候选的比较电路的故障。

5.根据权利要求1所述的图案检查装置，其特征在于，

所述故障诊断电路将实施了已被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路作为故障候选，以避免对所述故障候选再次分配已被判定为所述检查异常的区域的方式，使分配目的地错开地、将包含已被判定为所述检查异常的区域在内的所述多个区域的各个区域重新分配给所述多个比较电路，基于已被重新分配了区域的所述多个比较电路中的比较结果，诊断成为所述故障候选的比较电路的故障的有无。

6.根据权利要求5所述的图案检查装置，其特征在于，

当在已被判定为检查异常的区域的再次的检查处理中未检测到检查异常、而在由成为所述故障候选的比较电路实施的、已错开的分配目的地的区域的检查处理中检测到检查异常的情况下，所述故障诊断电路诊断为成为所述故障候选的比较电路的故障。

7.根据权利要求1所述的图案检查装置，其特征在于，

所述故障诊断电路将实施了已被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路诊断为故障。

8.一种图案检查方法，其特征在于，

取得形成有图案的被检查基板的多个区域的光学图像；

使用多个比较电路，进行比较处理，并输出结果，在该比较处理中对所述光学图像和与所述光学图像对应的参照图像进行比较；

基于所述多个比较电路中的比较结果，从所述多个区域中判定检查异常的区域的有无；

诊断已实施了所述多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的比较电路的故障的有无；

将所述多个比较电路中已被诊断为故障的比较电路从区域的分配对象中排除，对未被诊断为故障的比较电路分配还未实施比较处理的区域。

9.一种图案检查装置，其特征在于，具备：

多个比较电路，分别具有进行比较处理的多个子比较电路，在该比较处理中对所述光学图像和与所述光学图像对应的参照图像进行比较；

异常判定电路，基于所述多个子比较电路中的比较结果，从所述多个区域中判定检查异常的区域的有无；

故障诊断电路，诊断已实施了所述多个区域中与其他区域不同并被判定为检查异常的区域的比较处理的子比较电路的故障的有无；以及

分配处理电路，对具有已被诊断为故障的子比较电路的比较电路内的多个子比较电路中未被诊断为故障的子比较电路分配进行比较处理的区域，并且将已被诊断为故障的子比较电路从区域的分配对象中排除。

10.根据权利要求9所述的图案检查装置，其特征在于，

所述故障诊断电路将实施了已被判定为检查异常的区域的比较处理的子比较电路作为故障候选，使包含所述故障候选的2个以上的子比较电路并行地进行已被判定为检查异常的区域的比较处理，基于所述2个以上的子比较电路中的比较结果，诊断成为所述故障候选的子比较电路的故障的有无。

11.根据权利要求9所述的图案检查装置，其特征在于，

所述故障诊断电路将实施了已被判定为检查异常的区域的比较处理的子比较电路作为故障候选，以避免对所述故障候选再次分配已被判定为所述检查异常的区域的方式，使分配目的地偏移地、将包含已被判定为所述检查异常的区域的所述多个区域的各个区域重新分配给所述多个子比较电路，基于所述多个子比较电路中的比较结果，诊断成为所述故障候选的子比较电路的故障的有无。