JP5753461B2 - パターン検査装置及びパターン検査方法 - Google Patents
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Description
複数の図形パターンが形成された被検査試料を載置する、移動可能なステージと、
検査光を発生する光源と、
ステージと相対移動しながら、検査光を用いて被検査試料に形成された複数の図形パターンの光学画像を撮像するセンサと、
被検査試料の被検査領域全体を短冊状に仮想分割した複数の小領域のうち離散的な複数の小領域について、離散的な各小領域間に位置する領域については撮像せずにセンサとステージとを相対移動させながら、離散的な複数の小領域おける光学画像を順に取得するように制御する第1の画像取得制御部と、
センサとステージとを相対移動させながら、被検査試料の被検査領域全体について小領域毎に順に光学画像を取得するように制御する第2の画像取得制御部と、
離散的な複数の小領域を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第1の位置ずれ量を演算する第1の位置ずれ量演算部と、
離散的な複数の小領域における各第1の位置ずれ量を用いて、被検査領域全体における第1の位置ずれ量マップを作成する第1の位置ずれ量マップ作成部と、
検査領域全体を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の位置ずれ量を演算する第2の位置ずれ量演算部と、
第2の位置ずれ量を用いて、被検査領域全体における第2の位置ずれ量マップを作成する第2の位置ずれ量マップ作成部と、
第1の位置ずれ量マップと第2の位置ずれ量マップとの差分を演算して、第1の位置ずれ差分マップを作成する第1の位置ずれ差分マップ作成部と、
第2の位置ずれ量マップと第1の位置ずれ差分マップとの差分を演算して、第3の位置ずれ量マップを作成する第3の位置ずれ量マップ作成部と、
第3の位置ずれ量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する位置ずれ量判定部と、
位置ずれ量についての判定結果を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする。
離散的な複数の小領域における各第1の寸法誤差量を用いて、被検査領域全体における第1の寸法誤差量マップを作成する第1の寸法誤差量マップ作成部と、
検査領域全体を撮像した際における、それぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の寸法誤差量を演算する第2の寸法誤差量演算部と、
第2の寸法誤差量を用いて、被検査領域全体における第2の寸法誤差量マップを作成する第2の寸法誤差量マップ作成部と、
第1の寸法誤差量マップと第2の寸法誤差量マップとの差分を演算して、第1の寸法誤差差分マップを作成する第1の寸法誤差差分マップ作成部と、
第2の寸法誤差量マップと第1の寸法誤差差分マップとの差分を演算して、第3の寸法誤差量マップを作成する第3の寸法誤差量マップ作成部と、
第3の寸法誤差量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する寸法誤差量判定部と、
をさらに備え、
出力部は、寸法誤差量についての判定結果を出力すると好適である。
離散的な複数の小領域として、複数のストライプ領域のうち、それぞれ均等に離れたストライプ領域が用いられると好適である。
複数のストライプ領域のうち、それぞれ所定の間隔で均等に離れた各ストライプ領域内にそれぞれ図形パターンが存在するかどうかを判定する判定部と、
判定されたすべてのストライプ領域に図形パターンが存在する場合には、判定されたすべてのストライプ領域を離散的な複数の小領域として設定し、判定された一部或いは全部のストライプ領域に図形パターンが存在しない場合には、図形パターンが存在するストライプ領域と、図形パターンが存在しないストライプ領域の代わりとなる当該図形パターンが存在しないストライプ領域に最も近い図形パターンが存在するストライプ領域とを離散的な複数の小領域として設定する設定部と、
をさらに備えても好適である。数回程度、代わりとなるストライプ領域を探索しても図形パターンの存在が確認できなかった場合には、当該離散的な領域の演算は行わないことにして、他のストライプ領域の判定に移ることは、有限の時間で全体処理を進めるためには好適である。
複数の図形パターンが形成された被検査試料を載置するステージと相対移動しながら、光源から発生する検査光を用いて被検査試料に形成された複数の図形パターンの光学画像を撮像するセンサを用いて、被検査試料の被検査領域全体を短冊状に仮想分割した複数の小領域のうち離散的な複数の小領域について、離散的な各小領域間に位置する領域については撮像せずにセンサとステージとを相対移動させながら、離散的な複数の小領域おける光学画像を順に取得する工程と、
センサとステージとを相対移動させながら、被被検査試料の検査領域全体について小領域毎に順に光学画像を取得する工程と、
離散的な複数の小領域を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第1の位置ずれ量を演算する工程と、
離散的な複数の小領域における各第1の位置ずれ量を用いて、被検査領域全体における第1の位置ずれ量マップを作成する工程と、
被検査領域全体を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の位置ずれ量を演算する工程と、
第2の位置ずれ量を用いて、検査領域全体における第2の位置ずれ量マップを作成する工程と、
第1の位置ずれ量マップと第2の位置ずれ量マップとの差分を演算して、第1の位置ずれ差分マップを作成する工程と、
第2の位置ずれ量マップと第1の位置ずれ差分マップとの差分を演算して、第3の位置ずれ量マップを作成する工程と、
第3の位置ずれ量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する工程と、
位置ずれ量についての判定結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1におけるパターン検査装置の構成を示す概念図である。図1において、試料、例えばマスクの欠陥を検査する検査装置100は、光学画像取得部150と制御系回路160を備えている。光学画像取得部150は、光源103、XYθテーブル102、照明光学系170、拡大光学系104、フォトダイオードアレイ105(センサの一例)、センサ回路106、ストライプパターンメモリ123、レーザ測長システム122、及びオートローダ130を備えている。制御系回路160では、コンピュータとなる制御計算機110が、バス121を介して、位置回路107、比較回路108、参照回路112、オートローダ制御回路113、テーブル制御回路114、磁気ディスク装置109、磁気テープ装置115、フレシキブルディスク装置(FD)116、CRT117、パターンモニタ118、プリンタ119、エッジ判定回路120、位置ずれ演算回路125,126、寸法誤差量演算回路124,128、マップ作成回路131,132,134,136、プリスキャン領域判定回路140、設定回路142、プリスキャン制御回路144、フルスキャン制御回路146、差分マップ作成回路152,153,154,155、及び判定回路156,158に接続されている。また、センサ回路106は、ストライプパターンメモリ123に接続され、ストライプパターンメモリ123は、比較回路108、およびエッジ判定回路120に接続されている。また、XYθテーブル102は、X軸モータ、Y軸モータ、θ軸モータにより駆動される。XYθテーブル102は、ステージの一例となる。ここで、図1では、実施の形態1を説明する上で必要な構成部分について記載している。検査装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
20 検査ストライプ
22 被検査領域
30 プリスキャン領域
50 メッシュ領域
100 検査装置
101 フォトマスク
102 XYθテーブル
103 光源
104 拡大光学系
105 フォトダイオードアレイ
106 センサ回路
107 位置回路
108 比較回路
109 磁気ディスク装置
110 制御計算機
112 参照回路
113 オートローダ制御回路
114 テーブル制御回路
115 磁気テープ装置
116 FD
117 CRT
118 パターンモニタ
119 プリンタ
120 エッジ判定回路
121 バス
122 レーザ測長システム
123 ストライプパターンメモリ
124,128 寸法誤差量演算回路
125,126 位置ずれ演算回路
130 オートローダ
131,132,134,136 マップ作成回路
140 プリスキャン領域判定回路
142 設定回路
144 プリスキャン制御回路
146 フルスキャン制御回路
150 光学画像取得部
152,153,154,155 差分マップ作成回路
156,158 判定回路
160 制御系回路
170 照明光学系
Claims (5)
- 複数の図形パターンが形成された被検査試料を載置する、移動可能なステージと、
検査光を発生する光源と、
前記ステージと相対移動しながら、前記検査光を用いて前記被検査試料に形成された複数の図形パターンの光学画像を撮像するセンサと、
前記被検査試料の被検査領域全体を短冊状に仮想分割した複数の小領域のうち離散的な複数の小領域について、前記離散的な各小領域間に位置する領域については撮像せずに前記センサと前記ステージとを相対移動させながら、前記離散的な複数の小領域おける光学画像を順に取得するように制御する第1の画像取得制御部と、
前記センサと前記ステージとを相対移動させながら、前記被検査試料の被検査領域全体について小領域毎に順に光学画像を取得するように制御する第2の画像取得制御部と、
前記離散的な複数の小領域を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第1の位置ずれ量を演算する第1の位置ずれ量演算部と、
前記離散的な複数の小領域における各第1の位置ずれ量を用いて、被検査領域全体における第1の位置ずれ量マップを作成する第1の位置ずれ量マップ作成部と、
前記検査領域全体を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の位置ずれ量を演算する第2の位置ずれ量演算部と、
前記第2の位置ずれ量を用いて、被検査領域全体における第2の位置ずれ量マップを作成する第2の位置ずれ量マップ作成部と、
前記第1の位置ずれ量マップと前記第2の位置ずれ量マップとの差分を演算して、第1の位置ずれ差分マップを作成する第1の位置ずれ差分マップ作成部と、
前記第2の位置ずれ量マップと前記第1の位置ずれ差分マップとの差分を演算して、第3の位置ずれ量マップを作成する第3の位置ずれ量マップ作成部と、
前記第3の位置ずれ量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する位置ずれ量判定部と、
位置ずれ量についての判定結果を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするパターン検査装置。 - 前記離散的な複数の小領域を撮像した際における、それぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第1の寸法誤差量を演算する第1の寸法誤差量演算部と、
前記離散的な複数の小領域における各第1の寸法誤差量を用いて、被検査領域全体における第1の寸法誤差量マップを作成する第1の寸法誤差量マップ作成部と、
前記検査領域全体を撮像した際における、それぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の寸法誤差量を演算する第2の寸法誤差量演算部と、
前記第2の寸法誤差量を用いて、被検査領域全体における第2の寸法誤差量マップを作成する第2の寸法誤差量マップ作成部と、
前記第1の寸法誤差量マップと前記第2の寸法誤差量マップとの差分を演算して、第1の寸法誤差差分マップを作成する第1の寸法誤差差分マップ作成部と、
前記第2の寸法誤差量マップと前記第1の寸法誤差差分マップとの差分を演算して、第3の寸法誤差量マップを作成する第3の寸法誤差量マップ作成部と、
前記第3の寸法誤差量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する寸法誤差量判定部と、
をさらに備え、
前記出力部は、寸法誤差量についての判定結果を出力することを特徴とする請求項1記載のパターン検査装置。 - 前記被検査試料の被検査領域は所定の方向に短冊状に複数のストライプ領域に仮想分割され、
前記離散的な複数の小領域として、複数のストライプ領域のうち、それぞれ均等に離れたストライプ領域が用いられることを特徴とする請求項1又は2記載のパターン検査装置。 - 前記被検査試料の被検査領域は所定の方向に短冊状に複数のストライプ領域に仮想分割され、
前記複数のストライプ領域のうち、それぞれ所定の間隔で均等に離れた各ストライプ領域内にそれぞれ図形パターンが存在するかどうかを判定する判定部と、
判定されたすべてのストライプ領域に図形パターンが存在する場合には、判定されたすべてのストライプ領域を前記離散的な複数の小領域として設定し、判定された一部或いは全部のストライプ領域に図形パターンが存在しない場合には、図形パターンが存在するストライプ領域と、図形パターンが存在しないストライプ領域の代わりとなる当該図形パターンが存在しないストライプ領域に最も近い図形パターンが存在するストライプ領域とを前記離散的な複数の小領域として設定する設定部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のパターン検査装置。 - 複数の図形パターンが形成された被検査試料を載置するステージと相対移動しながら、光源から発生する検査光を用いて前記被検査試料に形成された複数の図形パターンの光学画像を撮像するセンサを用いて、前記被検査試料の検査領域全体を短冊状に仮想分割した複数の小領域のうち離散的な複数の小領域について、前記離散的な各小領域間に位置する領域については撮像せずに前記センサと前記ステージとを相対移動させながら、前記離散的な複数の小領域おける光学画像を順に取得する工程と、
前記センサと前記ステージとを相対移動させながら、前記被検査試料の検査領域全体について小領域毎に順に光学画像を取得する工程と、
前記離散的な複数の小領域を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第1の位置ずれ量を演算する工程と、
前記離散的な複数の小領域における各第1の位置ずれ量を用いて、検査領域全体における第1の位置ずれ量マップを作成する工程と、
前記検査領域全体を撮像した際に取得されたそれぞれの光学画像中の図形の寸法と、それぞれ対応する参照画像中の図形の寸法との間での第2の位置ずれ量を演算する工程と、
前記第2の位置ずれ量を用いて、検査領域全体における第2の位置ずれ量マップを作成する工程と、
前記第1の位置ずれ量マップと前記第2の位置ずれ量マップとの差分を演算して、第1の位置ずれ差分マップを作成する工程と、
前記第2の位置ずれ量マップと前記第1の位置ずれ差分マップとの差分を演算して、第3の位置ずれ量マップを作成する工程と、
前記第3の位置ずれ量マップに定義される各値のうち、許容値を超える値の有無を判定する工程と、
位置ずれ量についての判定結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とするパターン検査方法。
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