JP6513582B2 - マスク検査方法およびマスク検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスク検査方法およびマスク検査装置に関する。

ＥＵＶ(Extreme Ultraviolet)マスクは、パターンを有するパターン領域と、パターン領域の外周に配置されたパターンを有しない非パターン領域との間に、遮光帯（すなわち、ブラックボーダ領域）を有することが主流となっている。遮光帯は、ＥＵＶ光が遮られるシャドウイング現象を防止する目的で設けられる。遮光帯は、パターン領域および非パターン領域より高さが低い。

ＥＵＶマスクのパターンの欠陥を検査する際には、パターン領域のうちユーザが設定した検査領域を、複数のストライプに仮想的に分割する。検査領域を複数のストライプに分割した後、各ストライプのフォーカス合わせの対象位置（すなわち、フォーカス信号の取得位置）へのフォーカス合わせを行いながら、各ストライプに沿って検査光をスキャンする。検査光をスキャンする過程で、ストライプからの検査光の反射光に基づいてストライプ上のパターンの欠陥を検査する。

検査領域はパターン領域内において任意に設定できるのに対して、ストライプの幅は、例えば３５８４画素などの一定の幅に決まっている。このため、最後に検査する最終ストライプは、その幅方向における一部の領域が検査領域外にはみ出すことが多い。フォーカス合わせの対象位置が各ストライプの幅方向の中央位置に設定されている場合、最終ストライプが検査領域外にはみ出すことで、最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置が検査領域外となる場合がある。

検査領域が遮光帯より十分内側に設定されている場合、最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置は、検査領域外となる場合であってもパターン領域内となり得る。この場合、最終ストライプのフォーカス合わせは、検査領域と殆ど同じ高さのパターン領域に合うように行われるので、デフォーカスすなわちフォーカスボケは殆ど生じない。

特開２０１２−７８１６４号公報

しかしながら、検査領域が遮光帯付近まで至る場合、最終ストライプが検査領域外にはみ出すことで、最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置が遮光帯内となり得る。この場合、最終ストライプのフォーカス合わせは、検査領域より高さが低い遮光帯に合うように行われる。これにより、デフォーカスが大きくなり、実際は欠陥が生じていないのに疑似的な欠陥が検出されてしまう。

したがって、従来は、マスクのパターンの欠陥を適切に検査することが困難であるといった問題があった。

本発明の目的は、マスクのパターンの欠陥を適切に検査できるマスク検査方法およびマスク検査装置を提供することにある。

本発明の一態様であるマスク検査方法は、パターンを有するパターン領域と、パターン領域を囲み、パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査方法であって、パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割し、複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置と、検査領域とを比較し、対象位置が検査領域外にある場合に、対象位置が検査領域内となるように第２方向に最終ストライプの位置を変更し、各ストライプの対象位置へのフォーカス合わせを行いながら、各ストライプに沿って検査光を走査するものである。

上述のマスク検査方法において、最終ストライプの位置の変更は、最終ストライプの全体が検査領域内に収まるように行ってもよい。

本発明のマスク検査方法は、パターンを有するパターン領域と、パターン領域を囲み、パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査方法であって、パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割し、複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置と、検査領域とを比較し、対象位置が検査領域外にある場合に、最終ストライプの全体が検査領域外となるように第２方向に最終ストライプの位置を変更し、かつ、そのフォーカス合わせの対象位置が検査領域内にある最終ストライプの直前のストライプを新たな最終ストライプに変更し、各ストライプの対象位置へのフォーカス合わせを行いながら、各ストライプに沿って検査光を走査するものであってもよい。

上述のマスク検査方法において、最終ストライプの位置の変更は、ストライプを構成するフレームの単位で行ってもよい。

上述のマスク検査方法において、検査領域の複数のストライプへの分割は、隣り合うストライプ同士が第２方向においてオーバーラップするように行い、最終ストライプの位置の変更は、隣り合うストライプ同士のオーバーラップ量を変更することで行ってもよい。なお、隣り合うストライプ同士のオーバーラップ量を変更することで、最終ストライプの位置だけでなく、最終ストライプ以外のストライプの位置も変更されてよい。

上述のマスク検査方法において、検査領域の複数のストライプへの分割は、各ストライプを構成するフレーム同士が第２方向においてオーバーラップするように行い、最終ストライプの位置の変更は、隣り合うフレーム同士のオーバーラップ量を変更することで行ってもよい。なお、隣り合うフレーム同士のオーバーラップ量を変更することで、最終ストライプの位置だけでなく、最終ストライプ以外のストライプの位置も変更されてよい。

本発明の一態様であるマスク検査装置は、パターンを有するパターン領域と、パターン領域を囲み、パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査装置であって、パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割するストライプ管理部と、各ストライプのフォーカス合わせの対象位置へのフォーカス合わせを行うフォーカス機構と、を備え、ストライプ管理部は、複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプの対象位置が検査領域外にある場合に、対象位置が検査領域内となるように第２方向に最終ストライプの位置を変更するものである。

本発明のマスク検査装置は、パターンを有するパターン領域と、パターン領域を囲み、パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査装置であって、パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割するストライプ管理部と、各ストライプのフォーカス合わせの対象位置へのフォーカス合わせを行うフォーカス機構と、を備え、ストライプ管理部は、複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置が検査領域外にある場合に、最終ストライプの全体が検査領域外となるように第２方向に最終ストライプの位置を変更し、かつ、そのフォーカス合わせの対象位置が検査領域内にある最終ストライプの直前のストライプを新たな最終ストライプに変更するものであってもよい。

本発明によれば、マスクのパターンの欠陥を適切に検査できる。

第１の実施形態のマスク検査装置を示す図である。 図２Ａは、第１の実施形態のマスク検査装置を適用可能なマスクの一例を示す平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ断面図である。 第１の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態のマスク検査方法を示す斜視図である。 図５Ａは、第１の実施形態のマスク検査方法において、最終ストライプの位置の変更前におけるフォーカス合わせの対象位置を示し、図５Ｂは、最終ストライプの位置の変更後におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。 第２の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態のマスク検査方法を示す模式図である。 第３の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。 図９は、第３の実施形態のマスク検査方法において、フレーム間のオーバーラップおよびストライプ間のオーバーラップを示す模式図である。 第４の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。 図１１Ａは、第４の実施形態のマスク検査方法において、最終ストライプの位置の変更前におけるフォーカス合わせの対象位置を示し、図１１Ｂは、最終ストライプの位置の変更後におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のマスク検査装置１を示す図である。図２Ａは、第１の実施形態のマスク検査装置１を適用可能なマスク２の一例を示す平面図である。図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ断面図である。図１のマスク検査装置１は、例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示されるＥＵＶマスク（以下、単にマスクともいう）２のパターンの欠陥を検査するために用いることができる。

ここで、マスク２の構成について先に説明する。マスク２は、半導体製造プロセスにおけるフォトリソグラフィに用いられる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、マスク２は、パターン領域２０１と、非パターン領域２０２と、周辺領域の一例である遮光帯２０３とを有する。パターン領域２０１は、平面視において矩形状を呈する。パターン領域２０１には、表面の凹凸によって吸収体のパターン２０４が形成されている。パターン２０４は、半導体パターンに対応する形状を有する。隣り合うパターン２０４同士の間には、多層膜ミラー２１４の最上層が露出している。多層膜ミラー２１４は、隣り合うパターン２０４同士の間から入射したＥＵＶ光を反射することで、ウェハ上のレジストを露光できる。非パターン領域２０２は、パターン領域２０１の周囲に設けられている。非パターン領域２０２は、平面視においてパターン領域２０１を囲む矩形の枠状を呈する。非パターン領域２０２には、パターンが形成されていない。遮光帯２０３は、パターン領域２０１と非パターン領域２０２との間においてパターン領域２０１を囲む。遮光帯２０３は、平面視においてパターン領域２０１を囲む矩形の枠状を呈する。遮光帯２０３の高さは、パターン領域２０１および非パターン領域２０２の高さより低い。パターン領域２０１と非パターン領域２０２とは、同じ高さであってもよい。

このようなマスク２のパターン２０４の欠陥を検査するため、図１に示すように、マスク検査装置１は、光の進行方向順に、光源３と、偏光ビームスプリッタ４と、照明光学系５と、ＸＹθテーブル６と、拡大光学系７と、フォトダイオードアレイ８とを備える。なお、偏光ビームスプリッタ４とＸＹθテーブル６との間に、光の偏光方向を変化させる波長板を設けてもよい。

光源３は、偏光ビームスプリッタ４に向けてレーザ光を出射する。なお、フォトリソグラフィに使用する光はＥＵＶ光であるが、パターン２０４の欠陥検査に使用する光すなわち検査光はレーザ光でよい。偏光ビームスプリッタ４は、光源３からの光を照明光学系５に向けて反射する。照明光学系５は、偏光ビームスプリッタ４で反射された光をＸＹθテーブル６に向けて照射する。ＸＹθテーブル６に載置されたマスク２は、照明光学系５から照射された光を反射する。このマスク２の反射光によって、マスク２が照明される。マスク２の反射光は、照明光学系５および偏向ビームスプリッタ４を透過した後、拡大光学系７に入射する。拡大光学系７は、入射したマスク２の反射光を、マスク２の像（以下、光学画像ともいう）としてフォトダイオードアレイ８に結像させる。フォトダイオードアレイ８は、マスク２の光学画像を光電変換する。光電変換されたマスク２の光学画像に基づいて、パターン２０４の欠陥が検査される。

また、図１に示すように、マスク検査装置１は、オートローダ９と、Ｘ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃと、Ｚセンサ１３と、フォーカス機構１１と、レーザ測長システム１２とを備える。

オートローダ９は、ＸＹθテーブル６上にマスク２を自動搬送する。Ｘ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃは、それぞれ、ＸＹθテーブル６をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動させる。これにより、ＸＹθテーブル６上のマスク２に対して光源３の光がスキャンされる。レーザ測長システム１２は、ＸＹθテーブル６のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する。

Ｚセンサ１３は、パターン２０４側のマスク２の表面（以下、マスク面ともいう）の高さすなわちＺ方向の位置を検出する。Ｚセンサ１３は、例えば、マスク面に光を照射する投光器と、照射された光を受光する受光器とを備えていてもよい。投光器と受光器とを備えることで、Ｚセンサ１３は、マスク面の高さを光学的に検出できる。

光学画像のデフォーカスを抑制するため、フォーカス機構１１は、照明光学系５の焦点をマスク面に合わせるフォーカス合わせを行う。フォーカス合わせは、Ｚセンサ１３で検出されたマスク面の高さに応じた移動量でＸＹθテーブル６をＺ方向に移動させることで行う。なお、フォーカス合わせは、必ずしもＸＹθテーブル６をＺ方向に移動させることに限定されず、例えば、照明光学系５をＺ方向に移動させることで行ってもよい。

また、図１に示すように、マスク検査装置１は、バス１４に接続された各種の回路を備える。具体的には、マスク検査装置１は、オートローダ制御回路１５と、ストライプ管理部の一例であるストライプ管理回路１６と、テーブル制御回路１７と、Ｚセンサ制御回路２１と、オートフォーカス制御回路１８とを備える。また、マスク検査装置１は、位置回路２２と、展開回路２３と、参照回路２４と、比較回路２５とを備える。また、マスク検査装置１は、センサ回路１９を備えており、このセンサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８と比較回路２５との間に接続されている。

オートローダ制御回路１５は、オートローダ９を制御する。

図４に示すように、ストライプ管理回路１６は、パターン領域２０１のうち欠陥を検査すべき検査領域２０５を、短冊状の複数のストライプ２０６に仮想的に分割する。図４において、各ストライプ２０６は、第１方向の一例であるＸ方向に延び、かつ、第２方向の一例であるＹ方向において隣り合っている。検査領域２０５は、マスク検査装置１への入力操作によってユーザが設定できる。なお、図４の例では、パターン領域２０１の全領域が検査領域２０５に設定されているが、検査領域２０５は、パターン領域２０１の一部の領域であってもよい。

また、ストライプ管理回路１６は、各ストライプ２０６のうち最後に検査すべき最終ストライプ２０６Ａ（図４参照）と、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置とを比較する。フォーカス合わせの対象位置は、全てのストライプ２０６で統一されている。例えば、フォーカス合わせの対象位置は、各ストライプ２０６のＹ方向における中央位置であってもよい。

そして、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合には、当該対象位置が検査領域２０５内となるようにＹ方向に最終ストライプ２０６Ａの位置を変更する。

最終ストライプ２０６Ａの位置の変更は、最終ストライプ２０６Ａの全体が検査領域２０５内に収まるように行ってもよい。この場合、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置を簡便かつ確実に検査領域２０５内に制御できる。

一方、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５内にある場合には、当該対象位置を維持する。

ストライプ管理回路１６は、フォーカス合わせの対象位置を含めたストライプ２０６の管理情報をテーブル制御回路１７に出力する。

もし、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５から逸脱している場合、当該対象位置は遮光帯２０３内に存在し得る。この場合、最終ストライプ２０６Ａでのフォーカス合わせは、遮光帯２０３に合うように行われてしまう。そして、遮光帯２０３の高さは検査領域２０５の高さより低いため、最終ストライプ２０６Ａへのフォーカス合わせによって大きなデフォーカスが生じてしまう。

これに対して、第１の実施形態によれば、最終ストライプ２０６Ａの位置を変更することで、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置を検査領域２０５内に収めることができる。これにより、最終ストライプ２０６Ａでのフォーカス合わせを検査領域２０５に合うように行うことができるので、デフォーカスを抑制できる。

テーブル制御回路１７は、ストライプ管理回路１６から入力されたストライプ２０６の管理情報に応じてモータ１０Ａ〜Ｃを駆動制御する。モータ１０Ａ〜Ｃの駆動制御によって、ストライプ２０６に沿って光源３の光がスキャンされるようにＸＹθテーブル６が移動する。また、最終ストライプ２０６Ａへのフォーカス合わせにおいて検査領域２０５に合焦するようにＸＹθテーブル６が移動する。

オートフォーカス制御回路１８は、フォーカス合わせを行うようにフォーカス機構１１を制御する。オートフォーカス制御回路１８は、フォーカス機構１１にＺセンサ１３で検出されたセンサ面の高さに応じたフォーカス信号を出力する。フォーカス信号に基づいて、フォーカス機構１１は、センサ面の高さに応じた移動量だけＺ方向にＸＹθテーブル６を移動させる。

センサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８で光電変換された光学画像を取り込み、取り込まれた光学画像をＡ／Ｄ変換する。そして、センサ回路１９は、Ａ／Ｄ変換した光学画像を比較回路２５に出力する。センサ回路１９は、例えば、ＴＤＩ(Time Delay Integration)センサの回路であってもよい。ＴＤＩセンサを用いることで、パターン２０４を高精度に撮像できる。

レーザ測長システム１２は、ＸＹθテーブル６の移動位置を検出し、検出された移動位置を位置回路２２に出力する。位置回路２２は、レーザ測長システム１２から入力された移動位置に基づいて、ＸＹθテーブル６上でのマスク２の位置を検出する。そして、位置回路２２は、検出されたマスク２の位置を比較回路２５に出力する。

展開回路２３は、マスク２の設計データを読み出す。設計データは、後述する磁気ディスク装置３１から読み出してもよい。設計データは、マスクを表す図形の座標、辺の長さ、種類などの情報であってもよい。展開回路２３は、読み出された設計データを２値または多値の画像データに変換する。そして、展開回路２３は、画像データに変換された設計データを参照回路２４に出力する。

参照回路２４は、展開回路２３から入力された設計データに対して適切なフィルタ処理を施すことで、パターン２０４の欠陥検査に用いる参照画像を生成する。参照回路２４は、生成された参照画像を比較回路２５に出力する。

比較回路２５は、位置回路２２から入力された位置情報を用いながら、光学画像のパターンの各位置の線幅を測定する。比較回路２５は、測定された光学画像のパターンと、参照回路２４から入力された参照画像のパターンについて、両パターンの線幅や階調値（明るさ）を比較する。そして、比較回路２５は、例えば、光学画像のパターンの線幅と、参照画像のパターンの線幅との誤差をパターン２０４の欠陥として検出する。

また、図１に示すように、マスク検査装置１は、制御計算機３０と、磁気ディスク装置３１と、磁気テープ装置３２と、フロッピー（登録商標）ディスク３３と、ＣＲＴ３４と、パターンモニタ３５と、プリンタ３６とを備える。これらの構成部３０〜３６は、いずれもバス１４に接続されている。制御計算機３０は、バス１４に接続された各構成部に対して、パターン２０４の欠陥検査に関連する各種の制御や処理を実行する。磁気ディスク装置３１、磁気テープ装置３２およびフロッピーディスク３３は、欠陥検査に関連する各種の情報を記憶する。ＣＲＴ３４およびパターンモニタ３５は、欠陥検査に関連する各種の画像を表示する。プリンタ３６は、欠陥検査に関連する各種の情報を印刷する。

（マスク検査方法）
次に、マスク検査装置１を適用したマスク検査方法について説明する。図３は、第１の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。図４は、第１の実施形態のマスク検査方法を示す斜視図である。第１の実施形態のマスク検査方法では、図４の破線矢印に示す方向に検査領域２０５のストライプ２０６が連続的にスキャンされるように、ＸＹθテーブル６を移動させる。なお、図４では、最も＋Ｙ方向に位置するストライプ２０６Ａが最終ストライプ２０６Ａである。また、第１の実施形態のマスク検査方法では、ストライプ２０６に沿って光をスキャンしながら、フォトダイオードアレイ８で撮像された光学画像に基づいてストライプ２０６上のパターン２０４（図１参照）の欠陥を検査する。以下、パターン２０４の欠陥検査の過程でのフォーカス合わせを中心に説明する。

先ず、図３に示すように、検査セットアップを行う（ステップＳ１）。検査セットアップでは、順に、オートローダ９によるマスク２のロードと、ＸＹθテーブル６によるマスク２のアライメントと、不図示のキャリブレーション回路によるマスク２に応じた撮像条件（例えば、光量等）のキャリブレーションと、ストライプ管理回路１６による検査領域２０５の設定とを行う。また、光学画像と参照画像との比較によってパターン２０４の欠陥を検査するＤ−ＤＢ(Die to Database)検査の場合、代表的な光学画像を用いて参照画像を修正する学習処理を行う。

検査セットアップの後、ストライプ管理回路１６は、検査前準備を行う（ステップＳ２）。検査前準備において、ストライプ管理回路１６は、検査領域２０５を複数のストライプ２０６に仮想的に分割する演算を行う。

検査前準備の後、ストライプ管理回路１６は、分割された複数のストライプ２０６のうち最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置と、検査領域２０５とを比較する。このとき、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置と、検査領域２０５の端部の位置とを比較してもよい。そして、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。

図５Ａは、第１の実施形態のマスク検査方法において、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更前におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。図５Ｂは、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更後におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。図５Ａおよび図５Ｂには、ストライプ２０６のフォーカス合わせの対象位置として、ストライプ２０６のＹ方向の中央位置を通るライン（以下、フォーカス対象ラインともいう）Ｌが示されている。フォーカス対象ラインＬ上からの反射光に基づいてフォーカス信号が取得されるため、フォーカス対象ラインＬは、フォーカス信号取得ラインということもできる。図５Ａの最終ストライプ２０６Ａのフォーカス対象ラインＬは、検査領域２０５外に存在し、図５Ｂの最終ストライプ２０６Ａのフォーカス対象ラインＬは、検査領域２０５内に存在する。なお、図５Ｂの例では、最終ストライプ２０６Ａの全体が検査領域２０５内に収まっている。

最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にない場合（図３のステップＳ３：Ｎｏ）、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置を変更しない。この場合、当初のストライプ２０６を維持したまま、各ストライプ２０６に沿った検査を開始する（図３のステップＳ４）。

一方、図５Ａに示すように、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置（すなわち、フォーカス対象ラインＬ）が検査領域２０５外にある場合（図３のステップＳ３：Ｙｅｓ）、ストライプ管理回路１６は、当該対象位置が検査領域２０５内に収まるように、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更する（図３のステップＳ５）。例えば、図５Ｂに示すように、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａの全体が検査領域２０５内に収まるように最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更する。最終ストライプの位置を変更した後は、各ストライプ２０６に沿った検査を開始する（図３のステップＳ４）。

以上述べたように、第１の実施形態によれば、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合に、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更することで当該対象位置を検査領域２０５内に収めることができる。当該対象位置を検査領域２０５内に収めることで、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせにおいて遮光帯２０３に合焦することによるデフォーカスを回避できる。これにより、疑似欠陥の検出を防止して、パターン２０４の欠陥を適切に検査できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、フレーム単位で最終ストライプ２０６Ａの位置を変更する実施形態について説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態に対応する構成部については、同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図６は、第２の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。図７は、第２の実施形態のマスク検査方法を示す模式図である。

図７に示すように、ストライプ２０６は、例えば、５１２×５１２画素のフレーム２０７で構成されている。図７の例において、ストライプ２０６のＹ方向のフレーム数は７フレームである。既述した比較回路２５は、フレーム２０７毎に区分された複数のユニットを有している。比較回路２５は、ユニット毎すなわちフレーム毎に個別にパターン２０４の欠陥を検査する。

第２の実施形態において、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａ（図４、図５Ａ、図５Ｂ参照）のフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合に、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置をフレーム単位で変更する。

具体的には、図６に示すように、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更（図３のステップＳ５）として、先ず、フォーカス合わせの対象位置を検査領域２０５内に収めるために移動すべき最終ストライプ２０６Ａのフレーム数（以下、移動フレーム数ともいう）を計算する（ステップＳ５１）。

移動フレーム数の計算後、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６ＡをＹ方向に移動フレーム数分の移動量で移動させる（ステップＳ５２）。例えば、移動フレーム数が１である場合、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプを１フレームすなわち５１２画素だけ−Ｙ方向に移動する。

第２の実施形態によれば、最終ストライプ２０６Ａの位置をフレーム２０７単位で変更することで、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更量（すなわち、移動量）の単位を、比較回路２５によるパターン２０４の欠陥検査の処理単位に一致させることができる。これにより、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更がパターン２０４の欠陥検査に与える影響を最小限に抑えることができる。例えば、比較回路４２の各ユニットが検査を担当するフレーム２０７を最終ストライプ２０６Ａの位置の変更に応じてシフトすること等によって、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更に応じた検査を簡便に行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、オーバーラップ量の調整によって最終ストライプ２０６Ａの位置を変更する実施形態について説明する。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態に対応する構成部については、同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図８は、第３の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。図９は、第３の実施形態のマスク検査方法において、フレーム間のオーバーラップおよびストライプ間のオーバーラップを示す模式図である。

検査領域２０５を漏れなく検査するため、図９に示すように、ストライプ２０６中の各フレーム２０７は、Ｙ方向のオーバーラップ部２０７ａにおいて所定画素ずつオーバーラップしている。すなわち、検査領域２０５の複数のストライプ２０６への分割は、各ストライプ２０６を構成するフレーム２０７同士がＹ方向においてオーバーラップするように行われる。また、図９に示すように、各ストライプ２０６も、Ｙ方向のオーバーラップ部２０６ａにおいて所定画素ずつオーバーラップしている。すなわち、検査領域２０５の複数のストライプ２０６への分割は、隣り合うストライプ２０６同士がＹ方向においてオーバーラップするように行われる。

以下、フレーム２０７のオーバーラップ部２０７ａのＹ方向の画素数を、フレーム間オーバーラップ量ともいう。また、ストライプ２０６のオーバーラップ部２０６ａのＹ方向の画素数を、ストライプ間オーバーラップ量ともいう。

第３の実施形態において、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６Ａ（図４参照）のフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合に、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置をフレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量に基づいて変更する。

具体的には、図８に示すように、ストライプ管理回路１６は、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置の変更（図３のステップＳ５）として、先ず、フレーム間オーバーラップ量を所定量増加させる（ステップＳ５０１）。

フレーム間オーバーラップ量の増加後、ストライプ管理回路１６は、ストライプ間オーバーラップ量を所定量増加させる（ステップＳ５０２）。

例えば、最終ストライプ２０６Ａが検査領域２０５に対して＋Ｙ方向（図５Ａ参照）に７５０画素はみ出しているとする。また、検査領域２０５のストライプ数を１００、１ストライプ当たりのフレーム数を７、１ストライプ当たりのＹ方向の画素数を３５８４、フレーム間オーバーラップ量の許容変動量を１画素、ストライプ間オーバーラップ量の許容変動量を１画素とする。

図８のフローチャートによれば、フレーム間オーバーラップ量を許容変動量である１画素増加させる（ステップＳ５０１）ことで、ストライプ２０６のＹ方向の合計幅を７００画素（すなわち、１画素×７フレーム×１００ストライプ）短縮できる。この時点で、検査領域２０５から＋Ｙ方向にはみ出した最終ストライプ２０６Ａの画素数は５０画素となる。次に、ストライプ間オーバーラップ量を０．５画素増加させる（ステップＳ５０２）ことで、ストライプ２０６のＹ方向の合計幅を更に５０画素（すなわち、０．５画素×１００ストライプ）短縮できる。これにより、検査領域２０５から＋Ｙ方向にはみ出した最終ストライプ２０６Ａの画素数は０画素となり、最終ストライプ２０６Ａの全体が検査領域２０５内に収まる。

なお、フレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量に基づく最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置の変更は、以上の態様に限定されない。例えば、ストライプ間オーバーラップ量を変更した後に、フレーム間オーバーラップ量を変更してもよい。また、フレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量のいずれか一方の変更のみによって最終ストライプ２０６Ａの位置を変更してもよい。また、フレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量に基づく最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置の変更は、最終ストライプ２０６Ａ以外のストライプ２０６のＹ方向の位置の変更をともなってよい。すなわち、各ストライプ２０６のＹ方向の位置を少しずつ変えることで、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を検査領域２０５内に収めるようにしてもよい。

第３の実施形態によれば、最終ストライプのＹ方向の位置をフレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量に基づいて簡便に変更できる。これにより、デフォーカスを簡便に抑制できる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態として、最終ストライプ２０６Ａ自体を変更する実施形態について説明する。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態に対応する構成部については、同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図１０は、第４の実施形態のマスク検査方法を示すフローチャートである。図１１Ａは、第４の実施形態のマスク検査方法において、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更前におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。図１１Ｂは、最終ストライプ２０６Ａの位置の変更後におけるフォーカス合わせの対象位置を示す模式図である。

第１の実施形態では、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合（図３のステップＳ３：Ｙｅｓ）に、当該対象位置が検査領域２０５内となるように最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更していた（図３のステップＳ５）。

これに対して、第４の実施形態では、図１１Ａに示すように、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置Ｌが検査領域２０５外にある場合（図１０のステップＳ３：Ｙｅｓ）に、図１１Ｂに示すように、最終ストライプ２０６Ａの全体が検査領域２０５外となるように、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更する（図１０のステップＳ６）。このように最終ストライプ２０６Ａの位置を変更することで、最終ストライプ２０６Ａは、検査領域２０５外に完全に逸脱し、検査対象から除外される。

また、第４の実施形態では、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更した後、最終ストライプ２０６Ａの直前のストライプ２０６Ｂ（図１１ＡおよびＢ参照）を、新たな最終ストライプに変更する（図１０のステップＳ７）。なお、ストライプ２０６Ｂのフォーカス合わせの対象位置は、検査領域２０５内にある。このため、ストライプ２０６Ｂへのフォーカス合わせにおいて遮光帯２０３に合焦することはない。

第４の実施形態によれば、最終ストライプ２０６Ａのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５外にある場合に、最終ストライプ２０６ＡのＹ方向の位置を変更することで、最終ストライプ２０６Ａを検査領域２０５から完全に逸脱させることができる。また、そのフォーカス合わせの対象位置が検査領域２０５内にある最終ストライプ２０６Ａの直前のストライプ２０６Ｂを、新たな最終ストライプに変更できる。これにより、最終ストライプへのフォーカス合わせにおいて遮光帯２０３に合焦することによるデフォーカスを回避することができるので、疑似欠陥の検出を防止できる。

なお、上述した複数の実施形態は、これらを適宜組み合わせてもよい。例えば、第３の実施形態を第２の実施形態と組み合わせてもよい。また、第４の実施形態における最終ストライプ２０６Ａの位置の変更を、第２の実施形態の如くフレーム単位で行ったり、また、第３の実施形態の如くフレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量に基づいて行ったりしてもよい。

また、第４の実施形態において、変更後の最終ストライプ２０６Ｂが検査領域２０５の端部を網羅できるように、ストライプ２０６Ｂの位置を＋Ｙ方向に変更してもよい。この場合、＋Ｙ方向へのストライプ２０６Ｂの位置の変更は、フレーム間オーバーラップ量およびストライプ間オーバーラップ量の少なくとも一方を減少させることで行ってもよい。

また、本実施形態は、参照画像との差分に基づくＤ−ＤＢ検査に限定されず、マスク上に配置される同一の設計データから描画されたダイ画像との差分を欠陥として検出するＤＤ(Die to Die)検査に適用してもよい。また、本実施形態は、パターン領域２０１の周辺にパターン領域２０１と高さが異なる周辺領域を有するマスクであれば、ＥＵＶマスク以外のマスクに適用することも可能である。

マスク検査装置１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、マスク検査装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

上述の実施形態は、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。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同様に、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ものである。

１ マスク検査装置
２ マスク
２０１ パターン領域
２０３ 遮光帯
１１ フォーカス機構
１６ ストライプ管理回路

Claims (8)

1. パターンを有するパターン領域と、前記パターン領域を囲み、前記パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査方法であって、
   前記パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割し、
   前記複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置と、前記検査領域とを比較し、
   前記対象位置が前記検査領域外にある場合に、前記対象位置が前記検査領域内となるように前記第２方向に前記最終ストライプの位置を変更し、
   各ストライプの前記対象位置へのフォーカス合わせを行いながら、各ストライプに沿って検査光を走査することを特徴とするマスク検査方法。
2. パターンを有するパターン領域と、前記パターン領域を囲み、前記パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査方法であって、
   前記パターン領域のうち欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割し、
   前記複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置と、前記検査領域とを比較し、
   前記対象位置が前記検査領域外にある場合に、前記最終ストライプの全体が前記検査領域外となるように前記第２方向に前記最終ストライプの位置を変更し、かつ、そのフォーカス合わせの対象位置が前記検査領域内にある前記最終ストライプの直前のストライプを新たな最終ストライプに変更し、
   各ストライプの前記対象位置へのフォーカス合わせを行いながら、各ストライプに沿って検査光を走査することを特徴とするマスク検査方法。
3. 前記最終ストライプの位置の変更は、前記最終ストライプの全体が前記検査領域内に収まるように行うことを特徴とする請求項１に記載のマスク検査方法。
4. 前記最終ストライプの位置の変更は、前記ストライプを構成するフレームの単位で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスク検査方法。
5. 前記検査領域の前記複数のストライプへの分割は、隣り合う前記ストライプ同士が前記第２方向においてオーバーラップするように行い、
   前記最終ストライプの位置の変更は、隣り合うストライプ同士のオーバーラップ量を変更することで行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスク検査方法。
6. 前記検査領域の前記複数のストライプへの分割は、各ストライプを構成するフレーム同士が前記第２方向においてオーバーラップするように行い、
   前記最終ストライプの位置の変更は、隣り合うフレーム同士のオーバーラップ量を変更することで行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のマスク検査方法。
7. パターンを有するパターン領域と、前記パターン領域を囲み、前記パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査装置であって、
   前記パターン領域のうち前記欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割するストライプ管理部と、
   各ストライプのフォーカス合わせの対象位置へのフォーカス合わせを行うフォーカス機構と、を備え、
   前記ストライプ管理部は、前記複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置が前記検査領域外にある場合に、前記対象位置が前記検査領域内となるように前記第２方向に前記最終ストライプの位置を変更することを特徴とするマスク検査装置。
8. パターンを有するパターン領域と、前記パターン領域を囲み、前記パターン領域と高さが異なる周辺領域とを有するマスクのパターンの欠陥を検査するマスク検査装置であって、
   前記パターン領域のうち前記欠陥を検査すべき検査領域を、第１方向に延び、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う複数のストライプに分割するストライプ管理部と、
   各ストライプのフォーカス合わせの対象位置へのフォーカス合わせを行うフォーカス機構と、を備え、
   前記ストライプ管理部は、前記複数のストライプのうち最後に検査すべき最終ストライプのフォーカス合わせの対象位置が前記検査領域外にある場合に、前記最終ストライプの全体が前記検査領域外となるように前記第２方向に前記最終ストライプの位置を変更し、かつ、そのフォーカス合わせの対象位置が前記検査領域内にある前記最終ストライプの直前のストライプを新たな最終ストライプに変更することを特徴とするマスク検査装置。

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