CN1512169A - 图形检查方法和图形检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的图形检查方法和装置不修正外观上的图象像素的位置地，在小块－小块比较方式下进行比较。在小块－小块比较方式中，在从芯片(A’)取得图象时，使芯片(A’)中的图形和上述像素的关系与芯片(A)中的图形和上述像素的关系一致。
Description
技术领域
本发明涉及在半导体集成电路的制造工程中使用的光掩模等那样地检查形成了细微图形的被检查材料的图形缺陷的图形检查装置。
背景技术
在大规模集成电路(LSI)的制造工程中，电路图形转写用光缩小曝光装置(分档器)将使电路图形扩大了4～5倍的光掩模作为原版而使用。对该光掩模的完整性(图形精度和无缺陷等)的要求年年都在极大地提高。近年，由于超细微化·高集成化，而成为在分档器的极限分辨率附近进行图形转写，高精度的光掩模成为了设备制造的关键。因此，普遍正在进行着检查这样的缺陷的装置的开发，并适用化。
其中，为了提高检查超细微图形的缺陷的掩模缺陷检查装置的性能，必须提高先进半导体设备的短期开发·制造的生产率。
作为现有的掩模缺陷检查方法，有用具有多个像素的传感器分别扫描观察描画了相同的图形的2个芯片，通过适当的缺陷检查算法比较并检测出其两者的不同的方法(小块-小块比较方式)(例如，参照专利文献1)。
为了高效率地取得芯片图象，可以一次贯穿在线条方向上连续存在的多个小块地进行扫描而取得图象。为此，采用连续摄影图象，并将摄影图象取入存储器中，与取得同时进行或在取得了一条的量后，比较存储器上的图象之间的方法。
用传感器取得的图象为以传感器的一个像素为单位(网格)的2维多级灰度数字图象。另一方面，由于各小块(芯片)的尺寸和小块间的间隙尺寸等与图象像素尺寸必须是整数倍的关系，所以如果第1个小块图象和第2个小块图象重叠一个像素单位，则各图象像素就会被看成是发生了图形偏差。
现在，为了实际进行小块比较，而补偿一个小块图象来消除该图形偏差。该方法用于通过对一侧的小块图象取多个图象像素的加权平均等的原理，重新切割网格来在小块图象的像素之间进行比较。适用了在补偿了观察上的小块图象的像素的位置的基础上，对小块和小块进行比较的缺陷判断算法。
由于在重新切割网格时进行小块图象的像素的补插，所以实施一种平滑化处理，补偿了图形偏差的方形的图象有以下副作用：原理上图象产生模糊(被平均化)，以及由于量化误差而本来的缺陷信号，特别是微小的缺陷信号强度增强，图形边缘的曲线被改变等，成为了提高检查精度的界限。
另外，在检查线条宽度方向(Y方向)上循环存在小块的情况下，由于图象的像素的网格和小块的尺寸的关系同样必须是整数倍的关系，所以有与X方向相同的问题，重新切割Y方向的网格的步骤中产生的图象的模糊成为了提高检查精度的界限。
专利文献1：特开平10-282008号公报
如上所述，通过小块-小块比较来检查重复芯片(小块)时，如果通过多个像素的加权平均等手段修正外观上的图象的像素的位置，则有传感器取得的图象的模糊和缺陷图形部分的信号衰减那样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图形检查方法和图形检查装置，它在小块-小块比较地进行检查时，不修正外观上的图象的像素的位置地进行检查，能够提高缺陷检查装置的操作性和缺陷检测性能。
本发明为了达到上述目的而如下这样地构成。
(1)本发明的一个例子相关的图形检查方法包括以下步骤：针对排列在一个方向上的被检查实验材料的形成在一个方向上的第1和第2检查区域，使在与一个方向垂直的方向上排列了多个像素的摄像装置相对地连续扫描上述一个方向的步骤；在上述扫描中从上述摄像装置取得第1检查区域的图象，取得第1测量图形的步骤；在结束了取得第1测量图形后的上述扫描中，从上述摄像装置取得上述第2检查区域的图象，取得第2测量图形的步骤；比较第1测量图形和第2测量图形，判断形成在上述实验材料上的图形有无缺陷的步骤，其特征在于：在从第2检查区域取得图象时，使第2检查区域中的图形与上述像素的关系、第1检查区域中的图形与上述像素的关系一致。
(2)本发明的一个例子相关的图形检查方法包括以下步骤：针对排列在一个方向上的被检查实验材料的形成在一个方向上的第1和第2检查区域，使在与一个方向垂直的方向上排列了多个像素的摄像装置相对地连续扫描上述一个方向地步骤；在上述扫描中从上述摄像装置取得第1检查区域的图象，取得第1测量图形的步骤；在结束了取得第1测量图形后的上述扫描中，从上述摄像装置取得上述第2检查区域的图象，取得第2测量图形的步骤；比较第1测量图形和第2测量图形，判断形成在上述实验材料上的图形有无缺陷的步骤，其特征在于：使从第2检查区域开始取得图象时的第2检查区域与上述传感器的像素的位置关系、从第1检查区域开始取得图象时的第1检查区域与上述传感器的像素的位置关系大致一致。
(3)本发明的一个例子相关的图形检查装置的特征在于包括：向在一个方向上排列了第1检查区域和第2检查区域的被检查实验材料照射光或电子射线的装置；在与一个方向垂直的方向上排列检测来自上述实验材料的反射光、透过光或2次电子的像素的检测部件；使上述被检查实验材料和上述检测部件在一个方向上相对地移动的装置；识别相对于上述检测部件的上述实验材料的位置的位置识别装置；输出信号的信号输出装置；输出针对从该信号输出装置输出的每个信号通过上述检测装置检测出的图象的装置；对从第1检查区域得到的图象和第2检查区域的图象进行比较，判断形成在上述被检查实验材料上的图形有无缺陷的判断装置，其中上述信号输出装置根据上述位置识别装置的识别结果，识别第1检查区域中的图形和上述像素的关系，在从上述第2检查区域取得图象时，调整输出上述信号的定时，使得上述第2检查区域中的图形和上述像素的关系、识别了的关系一致。
附图说明
图1是展示实施例1相关的图形检查装置的概要结构的图。
图2是光掩模的检查线条的说明图。
图3是展示表示描画在一般的光掩模上的图形的结构的概念的平面图。
图4是说明实施例1相关的检查一根线条量的步骤的时序图。
图5是展示实施例1相关的小块区域中的图形与取得图象时的图象像素的关系的图。
图6是说明实施例1相关的检查一根线条量的步骤的时序图。
图7是展示实施例1相关的小块区域中的图形与取得图象时的图象像素的关系的图。
图8是展示实施例2相关的小块区域中的图形与取得图象时的图象像素的关系的图。
图9是展示设计数据的结构的图。
图10是展示实施例3相关的图形检查装置的概要结构的图。
图11是展示用于图10的图形检查装置的比较电路的结构的框图。
图12是说明实施例3相关的检查一根线条量的步骤的时序图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
(实施例1)
图1是展示实施例1相关的图形检查装置的概要结构的图。
在本装置中，使用显微镜等放大形成在光掩模(被检查实验材料)11上的图形，如图2所示，将该放大图形分割为宽度(W)200μm左右的细长方形的检查线条，由XYθ的各电动机控制XYθ台12，使之连续扫描该检查线条，执行检查。
光掩模11被装载在XYθ台12上，通过台12的移动在XYθ方向上移动。掩模11的上方设置光源13，通过该光源13照明形成在掩模11上的图形。透过掩模11的光经由放大光学系统14射入到光电二极管阵列15。所以在光电二极管阵列15上成像掩模11的图形的光学像。在光电二极管阵列15上，在与检查时的扫描方向垂直的方向上排列多个传感器像素。
在光电二极管阵列15上成像的图形的光学像通过光电二极管阵列15被进行光电转换，进而通过传感器电路16进行A/D转换。从该传感器电路16输出的测量图形数据与从位置电路17输出的表示XYθ台12上的光掩模11的位置数据一起被发送到图形存储器30或比较电路18。根据从扫描定时控制器40输出的扫描控制信号进行来自传感器电路16的测量图形数据的输出定时控制。
图形存储器30具备在检查线条过程中能够存储线条全长的测量图形的数据的容量。另外，构成为能够并行地进行以下动作：在检查线条的过程中在存储图形的中途读出已被扫描了的该线条的前半个图形，以及写入新获得的线条的后半个图形。
比较电路18依照适当的算法对存储在图形存储器30中的测量图形数据和从传感器电路输入的测量图形数据进行比较，在它们不一致的情况下，判断为有缺陷。
另外，图中的23表示自动装卸机，24表示自动装卸机控制电路，25表示台控制电路，31表示软盘，32表示CRT，33表示图形电动机，34表示打印机。
图3是展示描画在一般的光掩模上的图形的结构的概念图。在一个掩模(光掩模11)50上描画2个相同的芯片(小块)，在芯片的内部还以被称为单元的单位描画重复的图形。形成在掩模50上的图形被分为外围图形51和主图形52。主图形52还被分为逻辑控制器部分(外围电路)53和存储器部分(单元)54。另外，图中的55表示芯片原点，56表示单元原点。
在这样的2个芯片的结构的情况下，一般是配置为在X方向或Y方向上平行移动的关系。未图示地，在一个掩模上形成4个或6个芯片的情况下，普通地也X、Y循环地配置为矩阵配置状。
在本实施例中，说明在检查线条长度方向的2个地方配置与芯片A相同的芯片的情况。为了简便，将第1芯片表示为A，将第2芯片表示为A’
接着，更详细地说明本实施例的缺陷检查动作。
图4是说明在本实施例的检查装置中，检查一根线条量的步骤的时序图。在此，示例的被检查掩模的芯片结构是如图3所示，在检查线条长度方向(X方向)上配置2个芯片的结构。
首先，与现有装置相同，操作者使用显微镜等观察光学系统，一边目视确认检查掩模，一边指示各芯片的开始坐标和芯片的大致大小。另外，在此使用的观察光学系统与用于实际检查的检测光学系统14、15不同。
接着，最终确定用使用了与用于实际进行检查的图象取得相同的传感器的检测光学系统14、15检测出的图象中的各芯片的坐标。各芯片的配置坐标和图形的实际掩模上的坐标被作为激光测长系统28的载物台坐标进行处理。
各芯片具有长方形状的外形，确定的坐标是第1个芯片的开始坐标和结束坐标。通过将这些坐标指定为对角线状，可知第一个芯片的XY方向的始点终点。输入重复的第2个以后的各芯片的开始坐标。这可以是一个一个地指定芯片的开始坐标的方法，也可以是指定离第一个最远的芯片的开始坐标，再在离第1个芯片最远的芯片之间循环指定若干次的方式。
操作者向适当的装置指示该检查的缺陷检测精度和检测光学系统的倍率、比较算法，使之开始检查。
本装置设置检查范围使之包括指定的各芯片，在X方向上以一定的速度驱动载物台。为了从载物台停止的状态开始以一定的速度进行驱动，必需若干的助跑距离。所以，设置助跑距离，使得在一定速度走行后，能够临近芯片A的检查区间。另外，通过激光测长系统28和位置电路17测量驱动的XYθ台12的位置。
在时刻t1，扫描定时控制器40向光电二极管阵列15发送取得激活信号。根据取得激活信号，光电二极管阵列15成为待机状态。
另外，取得激活信号62由于许可一根线条量的动作，所以是扫描定时控制器40产生的信号之一。在图4中，在激活状态下表现Low电平。即使在线条的中途存在芯片的区分，取得激活信号62也维持激活状态，如果线条全长结束，则恢复非激活状态(High电平)。取得激活信号62在芯片的开始/结束位置临近了台时，逻辑状态变化。另外，严格地说，在取得激活信号62变化后的电路动作时钟60的上升沿，状态变化确定。
在时刻t2，如图5所示，如果光电二极管阵列15的图象像素临近芯片A，则在扫描定时控制器40内生成的检查激活信号成为激活。记录时刻t2的台坐标和传感器像素的位置关系。另外，在图5中，纵方向的虚线表示扫描脉冲产生的位置，横方向的虚线表示图象像素的区分。另外，图象像素是指在光电二极管阵列15得到的图象的像素。
在图5中，为了说明的方便，表示为图象像素的网格与X方向的图形的开始位置(图形的左侧边缘)一致，但实际上扫描定时控制器40调整扫描(动作)定时，使得记录摄像了芯片A的图形的图象像素的相位状态(偏离状况)，在芯片A’的图形也为相同的相位状态(偏离状况)下，进行摄影。
通常，有必要检查的图形存在于芯片内，所以指示各芯片的坐标，检查指示的坐标范围，但由于图形并不限定于与各芯片的开始坐标一致，或从一致的位置开始配置，所以即使使图象像素与芯片的临近状况一致，但对于最初的图形，图象像素的临近相位也不一定一致。
检查激活信号61由于许可实际的传感器的扫描动作，所以在图4中，在激活状态下表现Low电平。该信号在线条中途存在芯片的区分的情况(t3～t4)下，一旦恢复非激活状态(High电平)，则如果临近芯片A’则再次成为激活状态。严格地说，该信号也是在该信号变化后的电路动作时钟60的上升沿状态，变化确定。
然后，在时刻t2，如果检查激活信号成为激活，则扫描定时控制器40输出扫描脉冲。如果在一定速度下走行的台速度为V[mm/s]，图象像素为S[nm]角，则通常的扫描脉冲的间隔为S/V[μs]。在这种检查装置的情况下，扫描脉冲在约10～25μs间隔左右的周期下成为激活。电路动作时钟60与扫描脉冲的频率相比充分快，为25～50MHz。扫描脉冲的频率和电路动作时钟频率以一定的规则决定了相对关系，在此省略说明。
扫描定时控制器40向传感器电路16、位置电路17、比较电路18以及图形存储器30输出扫描脉冲。扫描脉冲经由传感器电路16被输入到光电二极管阵列15。
如果输出了在等待时间间隔输出的扫描脉冲，则取得长方形的检查线条的图象数据(时间同步方式)，并作为测量图形数据被存储到图形存储器中。在光电二极管阵列15取得的图象是2维的基底的眼状的图象数据。
这时，依次取得的测量图形数据被存储到连续的存储区域中。这时，理想的是附加能够参照相当于芯片的区分的存储区域的信息，并另行记录。
然后，在时刻t3，如果基于光电二极管阵列15的图象像素到了芯片A的结束端，则扫描定时控制器40使检查激活信号为非激活，停止从芯片A取得图象。
与时刻t2一样，扫描定时控制器40对临近芯片A’时的芯片的扫描取得开始(t4)的台坐标和传感器像素的相位关系(位置关系)进行管理。在此，最简单的方法是比较走行中的X坐标和芯片A’的开始X坐标，在光电二极管阵列15的传感器像素临近芯片A’的开始X坐标的时刻，使检查激活信号成为激活。
在时刻t4，如果光电二极管阵列15的传感器像素临近芯片A’的开始X坐标，则扫描定时控制器40激活检查激活信号，进行扫描脉冲的生成、输出。另外，到时刻t3～t4的之间，取得激活信号是激活的，光电二极管阵列15是待机状态。另外，不输出扫描脉冲。
在时刻t4～t5之间，进行实际的小块-小块比较。进行小块比较的方法是将从芯片A’取得的测量图形数据输入到比较电路18。与之并行地，从图形存储器30从先记录的相当于芯片的区分的存储区域开始依次读出测量图形数据，并输入到比较电路18。然后，比较电路18比较2个数据，进行缺陷判断。比较电路18依照适当的算法比较2个测量图形数据，在不一致的情况下，判断为有缺陷。
由于在取得图象时对芯片A和芯片A’的芯片之间的图象偏差进行修正，所以，在图象比较时，原则上不需要校准位置。但是，由于有因线条宽度方向(Y方向)的台走行摇摆造成的图形偏差、或因线条行进方向的台速度的偏差造成的局部的位置偏差、因被实验材料整体产生的图形的倾斜或旋转、伸缩等造成的微小的位置偏差或角度偏差，所以在准备的比较判断算法中，要考虑无法避免模拟缺陷(本来没有缺陷，而错误地指出了缺陷的现象)的状况。因此，例如有可能有需要能够对不到1个图象像素的尺寸进行修正的修正装置的情况。
然后，在时刻t5，如果光电二极管阵列15的传感器像素到达芯片A’的结束X坐标，则使检查激活信号为非激活，结束扫描脉冲的产生、从芯片A’取得图象、小块-小块比较。然后，在时刻t6，使取得激活信号成为非激活状态。
在X方向上有3个重复的芯片的情况下，在上述的芯片A的取得完成后，进行与到临近芯片A’为止的之间的处理一样的扫描脉冲产生定时的调整。
在以上方法中，取得用来比较芯片(小块)的多个芯片的一个线条量的测量图形数据。
根据本实施例，由于在取得时使芯片A内的图形和图象像素的关系、芯片A’内的图形和图象像素的关系一致，所以在对重复的芯片(小块)进行小块对小块的比较来进行检查时，则不需要通过多个图象像素的加权平均等方法修正外观上的图象像素的位置的步骤，由于能够没有传感器取得图象的模糊或缺陷图形部分的信号衰减地判断缺陷，所以能够提高检查装置的检测精度。
以上说明了使台在FWD方向上移动取得图象的情况，在使台在BWD方向上移动的情况下，将在X方向上形成的n个芯片中的第n个芯片作为小块比较的基准取得到存储器中，与取得第(n-1)个芯片的传感器图象数据同时，读出图形存储器，将第n个芯片和第(n-1)个芯片的测量图形数据并行发送到比较电路18，使之进行缺陷判断。以后，依次使之进行到第n个芯片和第1个芯片的比较。
在X方向的芯片数为3个的情况下，如图6所示，在取得芯片A”的测量图形数据时，进行再次从图形存储器中读出芯片A的测量图形数据、并行地将第3个芯片的测量图形数据发送到比较电路18中进行缺陷判断。
在X方向上有4个以上的芯片结构的情况下，也同样地并行地将芯片A的测量图形数据和取得中的芯片的测量图形数据发送到比较电路18中，进行缺陷判断。
在比较长方形宽度方向(Y方向)上重复的芯片之间时，根据各芯片的开始Y坐标，调整检查线条位置(Y坐标)，使图象像素的临近状况一致。
另外，在上述实施例中，在时间同步方式下产生了扫描脉冲，但也可以在如图7所示的位置同步方式下产生扫描脉冲。另外，在图7中，纵方向的虚线表示产生了扫描脉冲的位置，横方向的虚线表示图象像素的区分。XYθ台12只在X方向上与图象像素尺寸移动相符合地产生扫描脉冲。产生扫描脉冲的X坐标以芯片A的存储器取得开始X坐标(图4的t2点)为起点，在X坐标的双方向(±X方向)上定义每个图象像素尺寸。产生扫描脉冲的X坐标以芯片A’的存储器取得开始X坐标(图4的t4点)为起点，在X坐标的双方向(±X方向)上定义每个图象像素尺寸。到芯片A的存储器取得结束为止之间，在将芯片A的取得开始X坐标定义为基准的每个扫描脉冲产生点产生扫描脉冲。在芯片A的存储器取得结束后～芯片A’的存储器取得结束后的之间，在将芯片A’的取得开始X坐标定义为基准的每个扫描脉冲产生点产生扫描脉冲。
在位置同步方式的情况下，即使台12不为一定速度，也能够取得与存储器取得开始X坐标一致的基底的眼状的图象。
另外，芯片A的存储器取得开始X坐标可以不与图象像素的端一致。在这种情况下，芯片A’区域取得开始X坐标和图象像素(传感器像素)的位置关系能够再现芯片A的存储器取得开始X坐标和图象像素的位置关系。
另外，在位置同步方式的情况下，在即使输出扫描脉冲，检查激活信号也为非激活状态时，在每个扫描脉冲取得图象，但取得的图象不发送到存储器或比较电路，不进行检查。在检查激活信号为非激活的时刻t1～t2、t3～t4、t5～t6之间，即使输出扫描脉冲，在芯片间的走行过程中，实际上也不进行传感器取得图象的检查的缺陷判断。检查的缺陷检测动作在检查激活信号61为激活状态(Low电平)下进行。
(实施例2)
在以上说明的实施例1中，在时刻t2～t3之间，将从芯片A得到的测量图形数据存储到图形存储器30中。然后，在时刻t4～t5之间，在得到从芯片A’得到的测量图形数据的同时，从存储器中读出对应的测量图形数据，将2个测量图形数据并行地发送到比较电路18，并使之进行缺陷判断。
在比较电路18中的比较判断处理比图象取得速度充分地快的情况下，没有问题，但是在比较电路18中的比较判断处理比图象取得速度慢的情况下，就会发生来不及进行比较处理的“定时错误”。在检测出该错误的情况下，暂时中断比较处理，为了减慢检查速度，而降低台扫描速度，或为了减轻比较电路18的负荷，而实施减细检查线条宽度的处理，并且进行重试，即重新进行该线条的检查。
在本实施例中，图形存储器30具备在检查线条过程中能够存储所有线条全长的测量图形数据的容量。另外，构成为能够并行地进行以下动作：在检查线条的过程中在存储图形的中途写入新取得的测量图形数据，以及读出已经存储了的该测量图形数据。进而，还能够读出现在取得中的芯片以前的、在该检查线条中已经存储了的测量图形数据。
在该结构中，从线条开头开始将芯片A的测量图形数据存储到图形存储器30中。与开始将芯片A’图象的测量图象数据存储到图形存储器30中同时地，并行地从图形存储器30读出芯片A的测量图形数据和芯片A’的测量图形数据，并并行地发送到比较电路18，使之进行缺陷判断。
在该结构中，从图形存储器30的读出对应于在比较电路18中的比较判断处理的进行而进行。所以，即使在比较电路18中的比较判断处理比图象取得速度慢的情况下，只要先进行向图形存储器30的写入，就可以继续进行测量图形数据的存储和比较处理。即使在取得芯片A’图象的处理结束的时刻，在比较电路18中的第1个芯片和芯片A’图象的比较判断处理也没有结束的情况下，只要台的走行继续，就可以继续进行下面的第3以后的芯片的图象取得。之后再进行比较电路18中的比较判断处理。在取得1个线条量的多个芯片的图象结束后的时刻，等待在比较电路18中的比较判断处理的结束，再前进到下一个线条。
另外，如图8所示，可以在取得了检查线条全长后，从图形存储器30读出测量数据，进行比较判断。
(实施例3)
以上说明了的实施例1～实施例2即使没有检查用的检查基准数据(参照图形数据)，也能够进行小块对小块的比较，但如以下说明的那样，在读入作成实验材料时的设计数据，并进行小块对数据库的检查的情况下，也能够实施本发明的对每个芯片调整图象像素位置和图形位置的关系。
首先，操作者使用显微镜等观察光学系统取得芯片的开始结束坐标，一边目视确认被检查掩模，一边利用设计数据的数据记述结构的特征自动进行确定了坐标的步骤。
设计数据如图9所示，为芯片的定义和单元的定义的层次结构。另外，在该例子中，芯片的配置坐标如图3所示，定义为该芯片的左下顶点。根据这样的数据结构，根据芯片的配置坐标的状况，能够读取出在“第1芯片的配置原点坐标1”和“第2芯片的配置原点坐标2”这样的2个位置配置了该掩模的芯片的情况。
因此，读取在开始取得第1芯片的开始坐标(X，Y)、在第2芯片的取得开始点开始小块-小块比较的坐标、这些第1和第2芯片的区域结束而成为间隙的部分、第3芯片以后也一样的坐标，能够没有操作者的指示地自动识别出到1个线条检查结束的坐标为止。
最近，进一步希望集成度高的LSI的出现，伴随于此还希望进一步提高光转写装置的分辨率。作为实现该愿望的手段，提出了在光掩模中设置利用光干涉的相位位移图形。即，在图3所示的光掩摸中，有必要在要求形成那些主图形52的特别细微的图形部分形成相位位移图形。
如果要检查使用了相位位移图形的掩模，则由于根据检查光的波长，会产生在图形边缘的部分光量的变化量急剧变化等现在所没有的特殊的现象，所以在小块-数据库比较方式下，会发生不能产生与传感器像很好地一致的参照数据的情况。
如果是小块-小块，则由于依存于这样的检查光的波长的图形边缘部分的特殊性存在于比较中的基准图形数据和被检查图形的双方，所以相互抵消，结果避免了模拟缺陷，能够检测出本来的缺陷。相反，也有在2个芯片存在相同的缺陷的情况下，不能检测出其缺陷部分的缺点。
这样，研究出了并用小块-小块方式和小块-数据库方式各自的优缺点的方式(特愿2002-240858)。
图10展示了在比较电路18内进行小块-小块和小块-数据比较的图形检查装置的结构。图10所示的图形检查装置相对于图1所示的图形检查装置，还具备展开电路21和参照数据产生电路22。
向光掩模11形成图形时所使用的设计数据通过控制计算机20从磁盘19被读出到展开电路21。在展开电路21，设计数据被展开为比特图形数据，该比特图形数据被发送到参照数据产生电路22。
在参照数据产生电路22，通过对从展开电路21发送来的图形的比特图形数据实施适当的过滤处理，产生多值的参照图形数据。参照数据产生电路22中的过滤器模拟由于放大光学系统14的分辨率特性和光电二极管阵列15的空隙效果、相邻图象像素间的干涉等而产生的模糊。即，在从传感器电路16得到的测量图象数据中产生该模糊状态，因而也对设计侧的数据实施过滤处理，使之符合测量图形数据。
另外，在比较电路18中如图11所示，设置小块-数据库比较用的电路18a和小块-小块比较用的电路18b。向小块-数据库比较用的电路18a输入在参照数据产生电路22得到的参照数据和在传感器电路16得到的传感器数据。向小块-小块比较用的电路18b输入传感器数据、暂时将传感器数据存储到图形存储器30中在规定的条件成立后再读出的传感器数据。
在比较电路18中，同时具有小块-数据库比较方式、小块-小块比较方式2个检查模式，并同时进行它们的一个或双方。
比较电路18在并用小块-小块比较的期间，在基于小块-数据库比较的缺陷检测和小块-小块比较的双方下检测缺陷，但它们也可以分别适用不同的缺陷判断条件和缺陷判断阈值。因此，通过小块-数据库比较来检测出因描画装置的描画异常等造成的多个芯片的共通缺陷，用小块-小块比较来检测用小块-数据库比较方式难以提高检测精度的细微图形的线宽度异常等缺陷，通过以上方式等，能够实现现有的小块-数据库比较和小块-小块比较的单独功能所不能得到的检测性能。
图12是说明在本实施例的检查装置中，检查一个线条量的步骤的时序图。在此示例的被检查掩模的芯片结构如图3所示，在检查线条长度方向(X方向)上配置了2个芯片。进而，示例的线条预先被指定为应该进行小块-小块检查，在检查开始前的小块抽出步骤中已经检测出了能够进行小块-小块检查。
能够进行小块-小块检查的区域是从时刻t4～t5的区间。在时刻t1～t6的整个期间内都进行小块-小块检查。从时刻t1开始进行小块-数据库检查，从达到时刻t2开始将芯片A的检测图象取得到图形存储器30中。在时刻t3由于临近了芯片A的边界的被称为边界线的部分，所以结束向图形存储器30的取得。在时刻t4为了进行小块-小块检查，在将芯片A’的检测图象输入到小块-小块比较用电路18b中的同时，从图形存储器30读出芯片A的检测图形像，并输入到小块-小块比较用电路18b。
在小块和小块的间隙部分调整传感器扫描脉冲的产生定时，为了对每个芯片调整图象的图象像素位置和图形位置的关系，而对小块-数据库比较用的参照数据侧以及与之对应的图象像素中根据设计数据进行数据展开，在与小块对小块比较相同地在比较电路中进行比较时，则能够不需要进行小块像素的位置调整。
如果能够利用设计数据，则从其信息中读取小块-小块检查所必需的芯片的配置状态、芯片结构数、芯片尺寸、重复距离等，能够自动着手检查。没有操作者的指示，也能够自动地进行校准、提供、小块-小块检查。
(变形例)
另外，本发明并不仅限于上述各实施例。在以上说明中，说明了使各小块的开始坐标和传感器扫描脉冲的定时的相位一致的方法，但本发明的目的并不必须一定使传感器图象的网格的相位与小块的开始坐标同步，如果第1小块的开始坐标正好开始于传感器图象的中央，则也可以调整定时，使第2小块的开始点也位于图象像素的正中央。即，可以记录相对于第1图象像素的相位，进行控制使第2小块以后也再现该相位。
以上说明了的各实施例叙述了用一个摄影装置进行小块对小块比较的情况，在有2个摄影装置，而不能采用微调整各个摄影装置的光轴的方法的情况下，也可以应用本发明的方式。即，在难以机械地使各个摄影装置的光轴一致到图象像素单位的情况下，也可以在一方的取得装置中设置调整传感器扫描脉冲定时的装置，配合于该小块的坐标来产生传感器扫描脉冲。
用来取得测量图形数据的检测并不一定限于透过光，也可以使用反射光，还可以同时使用透过光和反射光两方面。用于检查的光源并不一定限于光，也可以使用电子射线。在作为光源使用了电子射线的情况下，可以代替反射光和透过光而检测2次电子。
另外，被检查实验材料并不一定限于光掩模，本发明也可以适用于形成在半导体基板和液晶基板等上的极小的图形的缺陷检查。在不脱离本发明的要义的范围内，还可以进行其他各种变形而实施。
如以上说明的那样，根据本发明，在通过小块-小块比较进行检查时，能够不修正外观上的图象的像素的位置而进行检查，能够提高缺陷检查装置的操作性和缺陷检查性能。其结果是，提高了曝光用掩模和半导体元件、LCD的生产率，同时减少了制品的返工，能够削减总生产成本。
Claims (5)
1.一种图形检查方法，是具有以下步骤的图形检查方法：针对排列在一个方向上的被检查实验材料的形成在一个方向上的第1和第2检查区域，使在与一个方向垂直的方向上排列了多个像素的摄像装置相对地在上述一个方向上连续扫描的步骤；
在上述扫描中从上述摄像装置取得第1检查区域的图象，取得第1测量图形的步骤；
在结束了取得第1测量图形后的上述扫描中，从上述摄像装置取得上述第2检查区域的图象，取得第2测量图形的步骤；
比较第1测量图形和第2测量图形，判断形成在上述被检查实验材料上的图形有无缺陷的步骤，其特征在于：
在从第2检查区域取得图象时，使第2检查区域中的图形与上述摄像装置的像素的关系和第1检查区域中的图形与上述摄像装置的像素的关系一致。
2.一种图形检查方法，是具有以下步骤的图形检查方法：针对排列在一个方向上的被检查实验材料的形成在一个方向上的第1和第2检查区域，使在与一个方向垂直的方向上排列了多个像素的摄像装置相对地在上述一个方向上连续扫描的步骤；
在上述扫描中从上述摄像装置取得第1检查区域的图象，取得第1测量图形的步骤；
在结束了取得第1测量图形后的上述扫描中，从上述摄像装置取得上述第2检查区域的图象，取得第2测量图形的步骤；
比较第1测量图形和第2测量图形，判断形成在上述被检查实验材料上的图形有无缺陷的步骤，其特征在于：
使从第2检查区域开始取得图象时的第2检查区域与上述传感器的像素的位置关系和从第1检查区域开始取得图象时的第1检查区域与上述传感器的像素的位置关系大致一致。
3.根据权利要求1或2所述的图形检查方法，其特征在于还包括：
根据在上述被检查实验材料上形成图形时所使用的设计数据，生成与上述测量图形数据对应的参照图形数据的步骤；
比较上述第1及第2测量图形数据和上述参照图形数据，判断形成在上述实验材料上的图形有无缺陷的步骤。
4.一种图形检查装置，其特征在于包括：
向在一个方向上排列了第1检查区域和第2检查区域的被检查实验材料照射光或电子射线的装置；
在与一个方向垂直的方向上排列检测来自上述实验材料的反射光、透过光或2次电子的像素的检测部件；
使上述被检查实验材料和上述检测部件在一个方向上相对地移动的移动装置；
识别相对于上述检测部件的上述实验材料的位置的位置识别装置；
在每个预定的定时输出信号的信号输出装置；
在基于上述移动装置上述被检查实验材料和上述检测部件相对地移动时，输出针对从上述信号输出装置输出的每个信号通过上述检测装置检测出的图象的装置；
对从第1检查区域得到的图象和第2检查区域的图象进行比较，判断形成在上述被检查实验材料上的图形有无缺陷的判断装置，其中
上述信号输出装置根据上述位置识别装置的识别结果，识别第1检查区域中的图形和上述像素的关系，在从上述第2检查区域取得图象时，调整输出上述信号的定时，使得上述第2检查区域中的图形和上述像素的关系和识别了的关系一致。
5.根据权利要求4所述的图形检查装置，其特征在于还包括：
根据在上述被检查实验材料上形成图形时所使用的设计数据，生成与上述测量图形数据对应的参照图形数据的参照数据产生装置；
比较从上述第1及第2检查区域得到的图象和上述参照图形数据，判断形成在上述实验材料上的图形有无缺陷的小块-数据判断装置。
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