JP2014211352A - テンプレートの検査装置及びテンプレートの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本来の欠陥のみを確実に検出することが可能な検査装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係るテンプレートの検査装置は、マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する検査画像データ取得部２３と、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データをマスターテンプレートパターンの検査データを用いて補正することで得られた補正参照画像データと比較して、比較データを生成する比較データ生成部２７と、比較データに基づいて検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する欠陥判定部２８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、テンプレートの検査装置及びテンプレートの検査方法に関する。

半導体装置の微細化に対応するため、インプリントリソグラフィ（ナノインプリントリソグラフィ）が提案されている。

インプリントリソグラフィでは、使用回数が増加するにしたがってテンプレートがしだいに劣化する。そのため、通常、マスターテンプレートから複数のレプリカテンプレートを作製し、レプリカテンプレートを用いてインプリントリソグラフィが行われる。

マスターテンプレートからレプリカテンプレートを作製する場合、作製されたレプリカテンプレートを検査する必要がある。インプリントリソグラフィでは、テンプレートに形成されたパターンサイズが小さいため、検出すべき欠陥のサイズも小さい。そのため、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）等の本来は欠陥ではない箇所を欠陥と判定してしまうおそれがある。

したがって、本来の欠陥のみを確実に検出することが可能な検査装置や検査方法が臨まれている。

特開２０１２−４４０９０号公報

本来の欠陥のみを確実に検出することが可能な検査装置及び検査方法を提供する。

実施形態に係るテンプレートの検査装置は、インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査装置であって、マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンに基づく検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する検査画像データ取得部と、前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、前記マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データを前記マスターテンプレートパターンの検査データ又は前記マスターテンプレートから得られる参照レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートパターンに基づく参照レプリカテンプレートパターンの検査データを用いて補正することで得られた補正参照画像データと比較して、比較データを生成する比較データ生成部と、前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する欠陥判定部と、を備える。

第１の実施形態に係るテンプレートの検査装置の構成を示したブロック図である。 図１の計算機の構成を示したブロック図である。 第１の実施形態に係るテンプレートの検査方法を示したフローチャートである。 マスターテンプレートの画像を示した図である。 比較例に係り、欠陥を有するレプリカテンプレートの画像を示した図である。 第１の実施形態に係り、欠陥を有するレプリカテンプレートの画像を示した図である。 第２の実施形態に係るテンプレートの検査装置の構成を示したブロック図である。 第２の実施形態に係るテンプレートの検査方法を示したフローチャートである。 第３の実施形態に係るテンプレートの検査装置の構成を示したブロック図である。 第３の実施形態に係り、マスターテンプレートの平面構成を模式的に示した図である。 第３の実施形態に係り、レプリカテンプレートの平面構成を模式的に示した図である。 第３の実施形態に係るテンプレートの検査方法を示したフローチャートである。 半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。

以下、実施形態を図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、第１の実施形態に係る検査装置の構成を示したブロック図である。本検査装置は、インプリントリソグラフィに用いるテンプレートの検査装置である。

測定対象であるテンプレート１１はステージ１２上に載置される。ステージ１２の上方には光源１３が配置されている。光源１３には、水銀ランプやアルゴンレーザ等が用いられる。光源１３からの光は、集光レンズ１４を介してステージ１２上に載置されたテンプレート１１に入射する。ステージ１２の下方には、画像センサ１５が配置されている。テンプレート１１を透過した光は、対物レンズ１６を介して画像センサ１５に入射する。光源１３、集光レンズ１４、画像センサ１５及び対物レンズ１６により、テンプレート１１に形成されたテンプレートパターンを撮像する撮像部が構成される。

画像センサ１５には、１次元的又は２次元的に画素が配列されたＣＣＤセンサを用いることが可能である。ステージ１２をＸ方向及びＹ方向に移動させることで、ステージ１２上に載置されたテンプレート１１のテンプレートパターン全体の画像を画像センサ１５によって取得することが可能である。テンプレート１１のテンプレートパターン像は、光学系（集光レンズ１４、対物レンズ１６等）によって数百倍に拡大されて、画像センサ１５に結像される。なお、テンプレート１１の特性に応じて、透過光の他に、反射光を画像センサ１５に入射させてもよい。また、透過光と反射光とが混合された光を画像センサ１５に入射させてもよい。

図２は、計算機２１の構成を示したブロック図である。計算機２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、設計データ記憶部２１ｄ及び検査データ記憶部２１ｅを備えている。

ＣＰＵ２１ａは、装置の各部の制御や演算処理等を行う。ＲＯＭ２１ｂは、装置の制御プログラムや演算処理プログラムを記憶するものである。ＲＡＭ２１ｃは、データを一時的に記憶するものである。

設計データ記憶部２１ｄは、マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンの設計データを記憶するものである。

検査データ記憶部２１ｅは、マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンの検査データ（マスターテンプレートパターン検査データ）を記憶するものである。

マスターテンプレートパターンの検査データは、マスターテンプレートパターンに含まれる回路パターンのラインエッジラフネス（ＬＥＲ）に関するデータを含む。テンプレートパターンには、テンプレートパターンの作製段階においてパターンのエッジにラフネスが生じる。一方、インプリントリソグラフィでは、テンプレートに形成されたパターンサイズが小さいため、検出すべき欠陥のサイズも小さい。そのため、ラインエッジラフネス等の本来は欠陥ではない箇所を欠陥と判定してしまうおそれがある。そこで、ラインエッジラフネスを欠陥と判定しないようにするため、ラインエッジラフネスに関するデータを検査データとして抽出する。

ラインエッジラフネスに関するデータは、例えば、以下のようにして得られる。まず、マスターテンプレートパターンの画像を取得する。マスターテンプレートパターンの画像は、図１に示した撮像部によって取得してもよいし、他の撮像部によって取得してもよい。このマスターテンプレートパターンの画像と、ラインエッジラフネスのない理想的なマスターテンプレートパターンの画像との差を求める。理想的なマスターテンプレートパターンは、マスターテンプレートパターンの設計データに対してフィルタ処理を行うことで得られる。フィルタ処理とは、設計データから直接得られるパターンに対して、テンプレートパターンを形成する際のリソグラフィプロセスやエッチングプロセスによるパターン変動に加え、撮像部によって撮像されるパターン光学像の予測を反映させた処理である。

上記のようにして得られたラインエッジラフネスに関するデータは、マスターテンプレートパターンの検査データとして、検査データ記憶部２１ｅに記憶されている。ラインエッジラフネスに関するデータには、ラインエッジラフネスのラフネスデータ及び位置データが含まれる。すなわち、位置データ及び位置に対応したラフネスデータが、検査データ記憶部２１ｅに記憶されている。

計算機２１にはステージ制御部２２が接続されており、ステージ制御部２２の制御によってステージ１２を２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させることで、ステージ１２を所望の位置に移動させることができる。

検査画像データ取得部２３は、検査対象レプリカテンプレートに配置された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する。すなわち、ステージ１２上に載置された検査対象レプリカテンプレート１１の画像が画像センサ１５で撮像され、画像センサ１５で撮像された検査対象レプリカテンプレートパターンの画像データが検査画像データとして得られる。レプリカテンプレートは、マスターテンプレートから得られるものであり、マスターテンプレートパターンに基づくレプリカテンプレートパターンが設けられている。すなわち、レプリカテンプレートには、マスターテンプレートパターンから複製されるレプリカテンプレートパターンが設けられている。

検査画像データ取得部２３には、センサ回路２４及びＡ／Ｄ変換器２５が含まれていている。センサ回路２４からは、画像センサ１５から得られる検査対象レプリカテンプレートパターンの光学像（センサ画像）が出力される。センサ画像の画素サイズは、例えば、５０ｎｍ×５０ｎｍである。Ａ／Ｄ変換器２５では、センサ回路２４からのセンサ画像のアナログ信号がデジタル信号に変換される。

補正部２６では、設計データ記憶部２１ｄに記憶された設計データに基づく参照画像データを、検査データ記憶部２１ｅに記憶されたマスターテンプレートパターン検査データを用いて補正する。具体的には、設計データ記憶部２１ｄに記憶された設計データは、まずパターン展開回路に送られ、画像センサ１５と同程度の分解能を有する２値又は多値の階調データに展開される。さらに、前述したようなフィルタ処理が施される。すなわち、パターン展開された設計データに対して、テンプレートパターンを形成する際のリソグラフィプロセスやエッチングプロセスによるパターン変動に加え、撮像部によって撮像されるパターン光学像の予測を反映させた処理が施される。このフィルタ処理後のデータが参照画像データとして補正部２６に送られる。参照画像のサイズは、センサ画像の画素サイズと同じ（５０ｎｍ×５０ｎｍ）である。補正部２６では、上述した参照画像データを検査データ記憶部２１ｅに記憶されたマスターテンプレートパターン検査データを用いて補正する。この補正処理により、補正参照画像データが生成される。

比較データ生成部２７は、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、上述した補正参照画像データと比較して、比較データを生成する。具体的には、比較データ生成部２７では、検査画像データ取得部２３から出力された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データと、補正部２６から主力される補正参照画像データとの差画像データが生成される。

欠陥判定部２８では、比較データ生成部２７で生成された比較データ（差画像データ）に基づいて検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する。すなわち、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データと補正参照画像データとの間で一定値以上の差が生じた箇所を欠陥として判定する。レプリカテンプレートはマスターテンプレートのレプリカであるため、マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスはレプリカテンプレートパターンにも反映されている。したがって、レプリカテンプレートに欠陥がなければ、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データと補正参照画像データとは一致するはずである。そのため、両者が一致しない箇所（一定値以上の差が生じた箇所）を欠陥箇所として判定することができる。

次に、本実施形態に係るテンプレートの検査方法を、図３のフローチャートを参照して説明する。本検査方法は、図１及び図２に示した検査装置を用いて実行される。

検査に先立ち、検査データ記憶部２１ｅにマスターテンプレート検査データが記憶されているか否かが判断され、マスターテンプレート検査データが記憶されていない場合には通常の検査が実行される。検査データ記憶部２１ｅにマスターテンプレート検査データが記憶されている場合には、図３に示したフローチャートにしたがって検査動作が実行される。

まず、ステージ１２上に載置された検査対象レプリカテンプレート１１のテンプレートパターンの画像を画像センサ１５によって撮像し、撮像された画像から検査画像データ取得部２３によって検査画像データを取得する（Ｓ１１）。

次に、設計データ記憶部２１ｄに記憶されたマスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データを、検査データ記憶部２１ｅに記憶されたマスターテンプレートパターン検査データ（すなわち、マスターテンプレートのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いて補正し、補正参照画像データを生成する（Ｓ１２）。

次に、比較データ生成部２７において、Ｓ１１のステップで得られた検査画像データをＳ１２のステップで得られた補正参照画像データと比較して、比較データを生成する（Ｓ１３）。

次に、欠陥判定部２８により、比較データ生成部２７で生成された比較データに基づいて検査対象レプリカテンプレートパターン１１の欠陥を判定する（Ｓ１４）。

なお、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理は、並行して行うようにしてもよい。すなわち、検査対象レプリカテンプレート１１のテンプレートパターンの検査位置を移動させながら、移動した検査位置に対応する補正参照画像データを補正部２６から出力し、移動した検査位置での検査画像データと補正参照画像データとの比較データを生成する。このように、検査位置を移動させながら比較データを生成するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態では、ラインエッジラフネスのような本来は欠陥ではないが欠陥と判定してしまうおそれがある要素を加味してレプリカテンプレートの欠陥検査を行ため、本来の欠陥のみを確実に検出することが可能となる。すなわち、ラインエッジラフネスのような本来は欠陥ではないが欠陥と判定してしまうおそれがある要素が実質的に除外された状態で欠陥判定が行われるため、本来の欠陥のみを確実に検出することが可能となる。

また、レプリカテンプレートパターンの検査画像データと比較される補正参照画像データは、マスターテンプレートの設計データとマスターテンプレートの検査データ（本実施形態では、ラインエッジラフネスに関するデータ）とから生成される。したがって、マスターテンプレートパターンの画像全体の画像データを記憶しておく必要がないため、記憶データ量を低減することが可能である。

図４、図５及び図６は、上述した効果を示した図である。図４は、マスターテンプレートの画像を示している。図５は、比較例に係り、欠陥を有するレプリカテンプレートの画像を示している。図６は、本実施形態に係り、欠陥を有するレプリカテンプレートの画像を示している。図５に示した比較例では、ラインエッジラフネスのために、本来の欠陥が判別し難くなっている。これに対して、図６に示した本実施形態の場合には、ラインエッジラフネスの影響が排除され、本来の欠陥のみが抽出されている。

なお、上述した実施形態では、検査データ記憶部２１ｅに記憶される検査データ（ラインエッジラフネスに関するデータ）としてマスターテンプレートの検査データを用いたが、検査対象レプリカテンプレート以外のレプリカテンプレートを参照レプリカテンプレートとしてマスターテンプレートの代わりに用い、参照レプリカテンプレートの検査データを用いるようにしてもよい。この参照レプリカテンプレートもマスターテンプレートのレプリカであるため、マスターテンプレートのラインエッジラフネスと実質的に一致したラインエッジラフネスを有している。したがって、マスターテンプレートの代わりに参照レプリカテンプレートを用いた場合にも、検査データ記憶部２１ｅに参照レプリカテンプレートパターンの検査データ（参照レプリカテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）を記憶しておけば、上述した実施形態と同様の装置及び方法を用いることが可能である。

また、上述した実施形態では、設計データ記憶部２１ｄに記憶されたマスターテンプレートの設計データと、検査データ記憶部２１ｅに記憶されたマスターテンプレートの検査データとに基づき、補正部２６で補正参照画像データを生成するようにしたが、マスターテンプレートの設計データとマスターテンプレートの検査データとに基づく補正参照画像データを予め作成しておき、予め作成された補正参照画像データを計算機２１内に記憶しておくようにしてもよい。この場合には、計算機２１内に記憶された補正参照画像データが直接、比較データ生成部２７に送られる。

また、予め作成された補正参照画像データをテンプレートの検査装置の外部から比較データ生成部２７に入力させるようにしてもよい。

（実施形態２）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、基本的な事項は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態で説明した事項の説明は省略する。

図７は、第２の実施形態に係る検査装置の構成を示したブロック図である。なお、基本的な構成は第１の実施形態の図１と同様であるため、第１の実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。また、計算機２１の基本的な構成は第１の実施形態の図２と同様であるため、計算機２１については図２を参照して説明する。

本実施形態では、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、マスターテンプレートパターンの検査データを用いて補正している。そして、補正された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データと比較して、比較データを生成している。以下、具体的に説明する。

検査画像データ取得部２３では、第１の実施形態と同様にして、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データが取得される。また、検査データ記憶部２１ｅには、第１の実施形態と同様に、マスターテンプレートパターンの検査データ（マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）が記憶されている。

補正部２６では、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データが、マスターテンプレートパターンの検査データを用いて補正される。検査対象レプリカテンプレートパターンは、マスターテンプレートパターンから作製されたものであるため、検査対象レプリカテンプレートパターンはマスターテンプレートパターンと実質的に同一のラインエッジラフネスを有している。したがって、マスターテンプレートパターンの検査データ（マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いて検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを補正することで、検査対象レプリカテンプレートパターンからラインエッジラフネス成分を取り除くことができる。

比較データ生成部２７には、補正部２６で補正された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データ（補正検査画像データ）と、第１の実施形態と同様にして生成された参照画像データが入力している。すなわち、設計データ記憶部２１ｄに記憶された設計データに対してパターン展開処理及びフィルタ処理がなされたデータが、参照画像データとして比較データ生成部２７に入力している。比較データ生成部２７では、上述した検査対象レプリカテンプレートパターンの補正検査画像データが参照画像データと比較され、比較データ（差画像データ）が生成される。

欠陥判定部２８では、第１の実施形態と同様にして、比較データ生成部２７で生成された比較データ（差画像データ）に基づいて検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥が判定される。検査対象レプリカテンプレートパターンの補正がなされた画像データ（補正検査画像データ）では、ラインエッジラフネス成分が取り除かれている。また、参照画像データには、ラインエッジラフネス成分は含まれていない。したがって、補正検査画像と参照画像とは、検査対象レプリカテンプレートパターンに欠陥がなければ実質的に同一であるはずである。したがって、補正検査画像データと参照画像データとを比較して差画像を生成すれば、一定以上の差が生じている箇所を欠陥箇所であると判定することができる。

次に、本実施形態に係るテンプレートの検査方法を、図８のフローチャートを参照して説明する。本検査方法は、図７及び図２に示した検査装置を用いて実行される。なお、基本的な方法は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態で説明した事項の詳細な説明は省略する。

まず、第１の実施形態と同様にして、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する（Ｓ２１）。

次に、補正部２６により、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、マスターテンプレートパターンの検査データ（すなわち、マスターテンプレートのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いて補正する（Ｓ２２）。

次に、補正された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データ（補正検査画像データ）を、マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データと比較して、比較データを生成する（Ｓ２３）。

次に、第１の実施形態と同様にして、比較データに基づいて、検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する（Ｓ２４）。

なお、第１の実施形態で述べたのと同様に、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理は、並行して行うようにしてもよい。すなわち、検査位置を移動させながら比較データを生成するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ラインエッジラフネスのような本来は欠陥ではないが欠陥と判定してしまうおそれがある要素を加味してレプリカテンプレートの欠陥検査を行ため、本来の欠陥のみを確実に検出することが可能となる。また、第１の実施形態と同様に、マスターテンプレートの設計データとマスターテンプレートの検査データを記憶しておけばよいため、記憶データ量を低減することが可能である。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態で述べたのと同様に、マスターテンプレートの代わりに参照レプリカテンプレートを用い、参照レプリカテンプレートパターンの検査データ（参照レプリカテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いるようにしてもよい。

（実施形態３）
次に、第３の実施形態について説明する。なお、基本的な事項は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態で説明した事項の説明は省略する。

図９は、第３の実施形態に係る検査装置の構成を示したブロック図である。なお、基本的な構成は第１の実施形態の図１と同様であるため、第１の実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。また、計算機２１の基本的な構成は第１の実施形態の図２と同様であるため、計算機２１については図２を参照して説明する。

本実施形態では、同一の検査対象レプリカテンプレートに配置された同一のパターンを有する複数の検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、マスターテンプレートパターンの対応する複数の検査データを用いて補正している。そして、補正された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データどうしを比較して、比較データを生成している。以下、具体的に説明する。

図１０は、マスターテンプレートの平面構成を模式的に示した図である。図１０に示すように、１つのマスターテンプレート４０には通常、複数の同一のマスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄ、すなわち複数の同一のダイ領域４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄが配置されている。検査データ記憶部２１ｅには、第１の実施形態と同様に、マスターテンプレートパターンの検査データ（マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）が記憶されている。すなわち、検査データ記憶部２１ｅには、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄそれぞれの検査データが記憶されている。

なお、第１及び第２の実施形態では特に言及しなかったが、第１及び第２の実施形態でも、図１０に示すように、１つのマスターテンプレート４０に複数の同一のマスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄが配置され、検査データ記憶部２１ｅには、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄそれぞれの検査データが記憶されているものとする。

検査画像データ取得部２３では、第１の実施形態と同様にして、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データが取得される。図１１は、レプリカテンプレートの平面構成を模式的に示した図である。図１１に示すように、１つのレプリカテンプレート５０には、図１０に示したマスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄに対応して、複数の同一のレプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄ、すなわち複数の同一のダイ領域５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄが配置されている。

補正部２６では、複数の検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの検査画像データがそれぞれ、複数のマスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの検査データを用いて補正される。以下、具体的に説明を加える。

検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄには、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄのラインエッジラフネスにそれぞれ対応するラインエッジラフネスが存在する。そこで、補正部２６では、検査データ記憶部２１ｅに記憶されているマスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの検査データ（マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いて、対応する検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの検査画像データを補正する。具体的には、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの検査データを用いて。対応する検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの検査画像データに含まれるラインエッジラフネス成分を取り除く補正処理が行われる。

比較データ生成部２７には、補正部２６で補正された検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの検査画像データ（補正検査画像データ）が入力している。比較データ生成部２７では、任意の２つの検査画像データどうしが比較され、比較データ（差画像データ）が生成される。

欠陥判定部２８では、第１の実施形態と同様にして、比較データ生成部２７で生成された比較データ（差画像データ）に基づいて検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する。具体的には、２つの検査対象レプリカテンプレートパターンの少なくとも一方の欠陥が判定される。すなわち、２つの検査対象レプリカテンプレートパターンの一方を基準として他方の欠陥を判定してもよいし、２つの検査対象レプリカテンプレートパターン両方の欠陥を判定してもよい。

検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄは、同一の設計データに基づいて作製されたものであるため、基本的には同一のパターンを有している。ただし、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄのエッジラフネスは互いに異なるため、検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄのエッジラフネスも互いに異なっている。一方、検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄはそれぞれ、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄのレプリカである。そのため、対応するテンプレートパターンどうし（例えば、マスターテンプレートパターン４１ａと検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ）は、実質的に同一のエッジラフネスを有している。そこで、マスターテンプレートパターン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの検査データ（マスターテンプレートパターンのラインエッジラフネスに関するデータ）を用いて、対応する検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの検査画像データを補正することにより、検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄからはエッジラフネス成分が取り除かれる。その結果、エッジラフネスが取り除かれた後の検査対象レプリカテンプレートパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄの画像データ（補正検査画像データ）どうしは、互いに同一になっているはずである。したがって、任意の２つの補正検査画像データを比較して差画像を生成し、一定以上差が生じている箇所は欠陥箇所であると判定することができる。

次に、本実施形態に係るテンプレートの検査方法を、図１２のフローチャートを参照して説明する。本検査方法は、図９及び図２に示した検査装置を用いて実行される。なお、基本的な方法は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態で説明した事項の詳細な説明は省略する。

まず、マスターテンプレートパターンの検査データ（すなわち、マスターテンプレートのラインエッジラフネスに関するデータ）を用意する（Ｓ３１）。本実施形態では、用意された検査データは検査データ記憶部２１ｅに記憶されている。

次に、第１の実施形態と同様にして、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する（Ｓ３２）。

次に、補正部２６により、検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、検査データ記憶部２１ｅに記憶されているマスターテンプレートパターンの検査データを用いて補正する（Ｓ３３）。

次に、補正された検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データ（補正検査画像データ）の任意の２つを比較して、比較データを生成する（Ｓ３４）。比較は、全ての検査対象レプリカテンプレートパターンに対して行われる。

次に、第１の実施形態と同様にして、比較データに基づいて、検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する（Ｓ３５）。

以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ラインエッジラフネスのような本来は欠陥ではないが欠陥と判定してしまうおそれがある要素を加味してレプリカテンプレートの欠陥検査を行ため、本来の欠陥のみを確実に検出することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、同一の検査対象レプリカテンプレートに配置された２つの検査対象レプリカテンプレートパターンを比較したが、３つ以上の検査対象レプリカテンプレートパターンを比較するようにしてもよい。

上述した各本実施形態で述べた装置及び方法は、半導体装置の製造方法に適用することが可能である。図１３は、そのような半導体装置の製造方法の概略を示したフローチャートである。

まず、上述したような装置及び方法を用いてレプリカテンプレートを検査する（Ｓ４１）。次に、検査されたレプリカテンプレートを用いて、テンプレートのパターンを半導体ウェハ上に転写する（Ｓ４２）。さらに、転写されたパターンを用いてエッチングを行う（Ｓ４３）。

なお、上述した各実施形態は、マスターテンプレートパターン又は参照レプリカテンプレートパターンの検査データとしてラインエッジラフネスに関するデータを用いたが、本来は欠陥ではないが欠陥と判定してしまうおそれがある要素であれば、ラインエッジラフネス以外の要素を用いてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…テンプレート １２…ステージ １３…光源
１４…集光レンズ １５…画像センサ １６…対物レンズ
２１…計算機 ２１ａ…ＣＰＵ ２１ｂ…ＲＯＭ
２１ｃ…ＲＡＭ ２１ｄ…設計データ記憶部 ２１ｅ…検査データ記憶部
２２…ステージ制御部 ２３…検査画像データ取得部 ２４…センサ回路
２５…Ａ／Ｄ変換器 ２６…補正部
２７…比較データ生成部 ２８…欠陥判定部
４０…マスターテンプレート ４０ａ〜４０ｄ…マスターテンプレートパターン
５０…レプリカテンプレート ５０ａ〜５０ｄ…レプリカテンプレートパターン

Claims (6)

1. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査装置であって、
   マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンに基づく検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する検査画像データ取得部と、
   前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、前記マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データを前記マスターテンプレートパターンの検査データ又は前記マスターテンプレートから得られる参照レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートパターンに基づく参照レプリカテンプレートパターンの検査データを用いて補正することで得られた補正参照画像データと比較して、比較データを生成する比較データ生成部と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する欠陥判定部と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査装置。
2. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査装置であって、
   マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンに基づく検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する検査画像データ取得部と、
   前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、前記マスターテンプレートパターンの検査データ又は前記マスターテンプレートから得られる参照レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートパターンに基づく参照レプリカテンプレートパターンの検査データを用いて補正する補正部と、
   前記補正部で補正された前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを前記マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データと比較して、比較データを生成する比較データ生成部と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する欠陥判定部と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査装置。
3. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査装置であって、
   マスターテンプレートに配置され且つ同一のパターンを有する第１及び第２のマスターテンプレートパターンの第１及び第２のマスターテンプレートパターン検査データを記憶する検査データ記憶部と、
   前記マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記第１及び第２のマスターテンプレートパターンに基づく第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターンの第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データを取得する検査画像データ取得部と、
   前記第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データをそれぞれ前記第１及び第２のマスターテンプレートパターン検査データを用いて補正する補正部と、
   前記補正された第１の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データと前記補正された第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データとを比較して比較データを生成する比較データ生成部と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記第１の検査対象レプリカテンプレートパターン及び前記第２の検査対象レプリカテンプレートパターンの少なくとも一方の欠陥を判定する欠陥判定部と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査装置。
4. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査方法であって、
   マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンに基づく検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する工程と、
   前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、前記マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データを前記マスターテンプレートパターンの検査データ又は前記マスターテンプレートから得られる参照レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートパターンに基づく参照レプリカテンプレートパターンの検査データを用いて補正することで得られた補正参照画像データと比較して、比較データを生成する工程と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する工程と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査方法。
5. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査方法であって、
   マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートに配置されたマスターテンプレートパターンに基づく検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを取得する工程と、
   前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを、前記マスターテンプレートパターンの検査データ又は前記マスターテンプレートから得られる参照レプリカテンプレートに配置され且つ前記マスターテンプレートパターンに基づく参照レプリカテンプレートパターンの検査データを用いて補正する工程と、
   前記補正部で補正された前記検査対象レプリカテンプレートパターンの検査画像データを前記マスターテンプレートパターンの設計データに基づく参照画像データと比較して、比較データを生成する工程と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記検査対象レプリカテンプレートパターンの欠陥を判定する工程と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査方法。
6. インプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの検査方法であって、
   マスターテンプレートに配置され且つ同一のパターンを有する第１及び第２のマスターテンプレートパターンの第１及び第２のマスターテンプレートパターン検査データを用意する工程と、
   前記マスターテンプレートから得られる検査対象レプリカテンプレートに配置され且つ前記第１及び第２のマスターテンプレートパターンに基づく第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターンの第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データを取得する工程と、
   前記第１及び第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データをそれぞれ前記第１及び第２のマスターテンプレートパターン検査データを用いて補正する工程と、
   前記補正された第１の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データと前記補正された第２の検査対象レプリカテンプレートパターン検査画像データとを比較して比較データを生成する工程と、
   前記比較データ生成部で生成された比較データに基づいて前記第１の検査対象レプリカテンプレートパターン及び前記第２の検査対象レプリカテンプレートパターンの少なくとも一方の欠陥を判定する工程と、
   を備えたことを特徴とするテンプレートの検査方法。

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