JP2004271444A - 検査方法、検査装置およびマスク欠陥検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】検査装置において、光源の変動が生じたり、検査対象が変っても、検査体に対して常に安定して高精度の検査が行える検査方法とその装置を提供すること。
【解決手段】検査対象１を検査する前には、テストパターン１ａの光量を蓄積型ラインセンサ７で測定し、測定結果が予め定められている基準値範囲内に入っているかを判断し、それに応じてキャリブレーショウンを行い、その後に検査対象１を検査する。
【選択図】 図１
【解決手段】検査対象１を検査する前には、テストパターン１ａの光量を蓄積型ラインセンサ７で測定し、測定結果が予め定められている基準値範囲内に入っているかを判断し、それに応じてキャリブレーショウンを行い、その後に検査対象１を検査する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、マスクを透過した光を蓄積型ラインセンサにより撮像して取得した画像データによりマスクの欠陥を検査する検査ほうほうとその装置に関し、特に、検査ノイズマージンの変動を抑制したキャリブレーション工程を設けた検査方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、産業用の画像処理装置の分野では、処理の高速化と高精細化の要求に伴い、処理対象物を高精度に読取る手段として、蓄積型ラインセンサ（以下、ＴＤＩセンサと言う）を用いた画像入力装置が用いられている。
【０００３】
ＴＤＩセンサの動作原理は、周知のように、基本的には、１次元ラインセンサを複数ライン分並行に配列し、その各センサ間で蓄積電荷を転送する構造になっている。転送された電荷は、転送先である上段のラインセンサと各点ごと次々に加算されてゆき、最後に最終段のＣＣＤシフトレジスタに転送された累積電荷が外部回路に出力される。
【０００４】
このような動作原理のため、第１に、１ラインでは微小な電荷を複数回加算するため、同一の走査時間で数十倍の光量に匹敵するセンサ出力を得ることができ、第２に、同一点を複数回加算することによるノイズ低減効果のため、画像信号のＳ／Ｎ比が向上することを特徴としている。
【０００５】
ＴＤＩセンサを用いた検査装置の一例として、マスク欠陥検査装置について説明する。
【０００６】
図５はマスク欠陥検査装置の模式構成図である。
【０００７】
露光用光源であるレーザ装置の光軸上の前方にはミラーおよび集光レンズが配置され、集光レンズの集光位置にはＸＹ方向に移動自在なＸＹステージ２の上にマスクが載置されている。ＸＹステージ２はステージ駆動部により駆動される。
【０００８】
マスク１は、ガラス基板上に半導体装置の回路パターンを形成したもので、半導体製造方法の露光工程においてその回路パターンを半導体ウエハの上に転写するためのものである。
【０００９】
レーザ光がマスク１とＸＹステージ２を透過した光路上には、結像レンズ６及びＴＤＩセンサ７が設けられている。ＴＤＩセンサ７では、マスクの撮像によりセンサ画像データ９が取得される。
【００１０】
ＴＤＩセンサ７は、例えば図６に示すように複数段ｎ（＝１，２，３，…，ｎ）のラインで構成されている。このＴＤＩセンサ７は、例えば対象物８を撮像する場合、ｎ段のライン方向に対して垂直方向（矢印イ方向）に移動させて対象物８を撮像する。このとき、このＴＤＩセンサ７は、１段目のラインから電荷を順次２段目、３段目、…、の電荷蓄積方向に従って転送しながら蓄積し、最終的に最終段ｎのラインから１ライン分の画像信号として読み出すものとなっている。なお、同図の下部ではｔ・ｎ時間経過後のＴＤＩセンサ７と対象物８との位置関係を示している。
【００１１】
又、このＴＤＩセンサ７は、電荷蓄積方向を反対方向に切り換えられるようになっている。例えば、図７に示すようにｎ段のライン方向に対して垂直方向（矢印ロ方向）に移動させて対象物８を撮像する場合、電荷蓄積方向をｎ段目のラインから電荷を順次ｎ−１段目、ｎ−２段目、…、の電荷蓄積方向に従って転送しながら蓄積し、最終的に１段目のラインから１ライン分の画像信号として読み出す。なお、同図の下部ではｔ・ｎ時間経過後のＴＤＩセンサ７と対象物８との位置関係を示している。
【００１２】
従って、ＴＤＩセンサ７は、結像レンズ６により結像されたマスク１の像を撮像してその１ライン分の画像信号を出力する。このとき、マスク１は、ＸＹステージ２の駆動によりＸＹ方向に移動するので、ＴＤＩセンサ７は、マスク１上を走査しながらｎ段分蓄積した電荷を１ライン毎のセンサ画像データ９として出力する。
【００１３】
例えば、図８に示すようにＴＤＩセンサ７は、Ｙ方向（往路）に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向（復路）に沿って走査する。なお、Ｙ方向への走査と−Ｙ方向への走査とでは、ＴＤＩセンサ７における電荷蓄積方向が反対方向に切り換わる。これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返して最終的にマスク１の全体を走査する。そして、マスク１の全体に対する走査が終了すると、マスク１の全体のセンサ画像データ９が取得される。
【００１４】
一方、ＣＡＤ装置からＣＡＤデータ１１は展開回路１０で受け取られ参照データ１２として展開される。
【００１５】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得されたセンサ画像データ９と展開回路１０で作成された参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
これらのマスク欠陥検査装置等の検査装置では、検査に際して、予め、検査前にＴＤＩセンサ７に対して、被検査対象（マスク１等）の白／黒部分でキャリブレーションを実施している。
【００１７】
そのキャリブレーションの結果により、ＴＤＩセンサ７の光量（白レベル出力）が低下（光源劣化、センサ自身の劣化、もしくはもともと光量が不足している等による）している場合は、キャリブレーションでの補正値（ゲイン）を大きく設定し、白レベルを引き上げるか、あるいは、光源自身の光量を上げて、ＴＤＩセンサ７に到達する光量をあげ、ＴＤＩセンサ７の受光する光量を上げている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−２２６７３ （段落番号０００２〜００１０、 図３、４、６）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＴＤＩセンサを用いた検査装置では、検査前に、ＴＤＩセンサのキャリブレーションを実施し、ＴＤＩセンサのセンサ面にあたる光量を測定し、ＴＤＩセンサの光量（白レベル出力）が低下（光源劣化、センサ自身の劣化、もしくはもともと光量が不足している）している場合は、基準の値になるようにゲインをかけて補正していた。光源光量が低下し、センサ光量が下がると、センサ光量を電気的もしくはソフト的処理で補正値を大きくし、ゲインを上げることになるため、センサのＳ／Ｎが下がり、検査規格が厳しい場合、検査感度のノイズマージンが下がってしまう問題が発生している。
【００２０】
また、光源光量そのもののパワーを上げ、光源から光量をあげる処置もあるが、自動的に光量増減が容易ではない。また、光量を変化させた場合、光源光量が安定するまで時間を要する等の問題が存在する。
【００２１】
また、検査の種類によっては、もともと光源光量が不足している場合があり、この場合、その検査装置では検査対象物に対して検査不可能となる場合がある。
【００２２】
本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、検査装置において、光源の変動が生じたり、検査対象が変っても、検査体に対して常に安定して高精度の検査が行える検査方法とその装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記検査対象を検査する前に、テストパターンを前記蓄積型ラインセンサで測定する測定ステップと、
この測定ステップによる測定結果が予め定められている基準値範囲内に入っているかを判断する判断ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っている場合に、キャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、
前記キャリブレーションを行った後に、前記検査対象に対して検査を行う検査ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っていない場合に、前記結果に基づいて前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を求めるスキャン時間設定ステップと、スキャン時間設定ステップにより求められたスキャン時間に、前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更するスキャン時間変更ステップと
を有することを特徴とする検査方法である。
【００２４】
また本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間は、前記検査対象の種類に応じて変更可能に設定されることを特徴とする検査方法である。
【００２５】
また本発明の手段によれば、前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更した場合には、それに対応して前記蓄積型ラインセンサに対する前記検査対象の相対的な移動時間も変更していることを特徴とする検査方法である。
【００２６】
また本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと、検査対象を載置しこの検査対象と前記蓄積型ラインセンサとを相対的に移動させるＸＹステージと、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較する比較手段とを具備した検査装置であって、
前記蓄積型ラインセンサは、該蓄積型ラインセンサにより測定された光量に基づいてスキャン時間を変更可能にこうせいしており、かつ、前記スキャン時間の変更に対応してスキャン速度が変更可能に構成されていることを特徴とする検査装置である。
【００２７】
また本発明の手段によれば、半導体装置の回路に対応してガラス基板上に形成されたマスクの欠陥を検査するマスク欠陥検査方法であって、
前記パターンの検査で、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと前記マスクとを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる画像データと該マスクの参照データとを比較して前記パターンを検査する際に、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の検査方法を用いて検査していることを特徴とするマスク欠陥検査方法である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の検査装置の一実施の形態であるマスク欠陥検査装置の模式構成図である。なお、図１において、図３と同一機能部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００２９】
露光用光源であるレーザ装置３の光軸上の前方にはミラー４および集光レンズ５が配置され、集光レンズ５の集光位置には、ＸＹ方向に移動自在なＸＹステージ２の上にマスクが載置されている。ＸＹステージ２はステージ駆動部２０により駆動されている。
【００３０】
マスク１は、例えば、ガラス基板上に半導体装置の回路パターンを形成したもので、半導体製造方法の露光工程においてその回路パターンを半導体ウエハの上に転写するためのものである。
【００３１】
ステージ駆動部２０は、上記の図８に示したように、ＴＤＩセンサ７がＹ方向に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返してマスク１の全体を走査するようにＸＹステージ２を駆動する機能を有している。このステージ駆動部には画像読み出し補正部２１が接続されている。
【００３２】
画像読み出し補正部２１は、ステージ駆動部２０によるＸＹステージ２の移動方向（ＴＤＩセンサ７によるマスク１上への走査方向）のデータを受け、ＸＹステージ２の駆動によるＴＤＩセンサ７のマスク１上への走査方向、すなわちＹ方向（往路）又は−Ｙ方向（復路）に応じて展開回路１０にて参照データ１２を発生する座標位置を、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ加減算して補正する補正指令を補正回路１０に送出する機能を有している。
【００３３】
一方、レーザ光がマスク１とＸＹステージ２を透過した光路上には、結像レンズ６及びＴＤＩセンサ７が設けられている。ＴＤＩセンサ７では、マスク１の撮像により画像データが取得される。
【００３４】
具体的に画像読み出し補正部２１は、例えば上記の図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すように、ｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０に対してＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する座標位置の参照データを展開させ、かつＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査しているときには、図２（ｂ）に示すように１段目のラインから画像を読み出すと共に、ＴＤＩ制御部２４が参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ減算して補正する補正指令を展開回路１０に対して送出し、この展開回路１０によりＴＤＩセンサ７の１段目の走査位置に一致する座標位置の参照データを展開させる機能を有している。
【００３５】
ここで、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、ラインの段数ｎに応じてそれぞれ異なる値となっている。このＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、ＴＤＩセンサ７の１画素の物理的な大きさから決まるものでなく、欠陥検査装置の検査倍率すなわち結像レンズ６による検査倍率によって定まる１画素当たりの大きさから換算して決定される。
【００３６】
従って、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、複数の検査倍率を選択するために用意されている複数の結像レンズ６によって定まる各検査倍率に応じて複数の値が予め格納されており、画像読み出し補正部２１は、検査倍率に応じたＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅を選択して補正指令と共に展開回路１０に送出する機能を有している。
【００３７】
展開回路１０は、ＣＡＤ装置からＣＡＤデータ１１を受け取り、このＣＡＤデータ１１からＴＤＩセンサ７のマスク１上の走査位置と一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００３８】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得されたセンサ画像データ９と展開回路１０で作成された参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する。
【００３９】
また、ＴＤＩセンサ７では、テストパターンを撮像したに際にも、その画像データを取得する。取得された画像データの測定光量はＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）２５に入力される。ＬＵＴ２５には測定光量と設定すべきＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間の関係がデータとして格納されており、ＴＤＩセンサ７を構成しているラインセンサのスキャン時間（蓄積電荷を転送する時間）を任意に設定できるように構成されている。
【００４０】
ＬＵＴ２５の出力側は、ＴＤＩ制御部２４とステージ駆動部２０とに接続されている。それにより、ステージ駆動部２０は、ＴＤＩ制御部２４によるＴＤＩセンサ７のスキャン時間の設定に対応して、ステージなどの走査速度を変更している。
【００４１】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
【００４２】
本発明のマスク欠陥検査装置による、検査の際の高精度の維持の基本的な考え方は、検査前に行うのキャリブレーションを実行し、キャリブレーションにより、もし、出力レベルの低下が発生している場合には、それを自動的に検知する。その結果に応じて、ＴＤＩセンサ７のスキャン間隔（蓄積電荷の転送時間）を変更する。それにより、ＴＤＩセンサ７の出力レベルを適正化して、検査マージンの低下を抑制し、疑似欠陥なしに欠陥検出感度を確保している。また、検査対象の種類に応じて、ＴＤＩセンサ７のスキャン間隔を変えて、光量を最適化している。
【００４３】
図３は、マスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。なお、マスク欠陥検査装置の各部の構成については図１の符号を援用する。
【００４４】
まず、マスク１の検査の前に、マスク欠陥検査装置のＸＹステージ２の上に、白／黒部分のテストパターンが形成されているテストパターン板１ａをセットする（Ｓ１）。
【００４５】
次に、テストパターン板１ａに対してレーザ装置３からレーザ光を照射して、ＸＹステージ２を移動させながら、テストパターンの白／黒部分を透過した光をＴＤＩセンサ７で受光して光量を測定する（Ｓ２）。
【００４６】
パターンの白部での光量を測定する。その結果、測定された光量が設定された基準値範囲内に入っているか否かを判断する。（Ｓ３）
判断の結果、光量が予め定められている基準範囲内であれば、キャリブレーションを実行する（Ｓ４）。
【００４７】
キャリブレーション後に、ＸＹステージ２の上からテストパターン板１ａを外して、ＸＹステージ２の上に検査対象であるマスク１を載置し、マスク１の検査を開始する（Ｓ５）。
【００４８】
一方、もし、測定された光量が設定された基準値範囲内に入っていない場合。
【００４９】
測定光量と設定すべき最適スキャン時間の関係が記述してあるＬＵＴ２５を参照し、ＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間を求める（Ｓ６）。
【００５０】
ＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間をＴＤＩ制御部２４に設定し、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を変更する。また、ＸＹステージ２の移動速度等も併せて変更する（Ｓ７）。
【００５１】
再度、テストパターンの白部での光量を測定し、光量が基準値範囲内に入っていることを確認する。以下、ステップ２〜ステップ３を繰り返し、光量が基準範囲内になっていることを確認して、キャリブレーションを行い。その後、マスク１の検査を開始する。
【００５２】
したがって、ＴＤＩセンサ７の出力の低下を、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を変更することによって、ＴＤＩセンサ７の光量を補正している。つまり、この場合、ＴＤＩセンサ７のキャリブレーションでのゲイン引き上げで、ＴＤＩセンサ７の信号を引き上げているものではない。そのため、ＴＤＩセンサ７のＳ／Ｎ比を低下させずに、適正な検査の感度マージンの維持ができる。
【００５３】
また、通常光量では、検査できない検査種類の場合は、検査対象の種類によって変更する必要がある。例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象に対しては、スキャン時間を長くする等の検査モードを変更する必要がある。その場合の動作を、図４に示すフローチャートによって説明する。
【００５４】
まず、マスク１の検査の前に、マスク欠陥検査装置のＸＹステージ２の上に、白／黒部分のテストパターンが形成されているテストパターン板１ａをセットする（Ｓ１１）。
【００５５】
検査対象の種類を選択する（Ｓ１２）。
【００５６】
検査対象の種類に対応して、ＬＵＴ２５に予め格納されているデータにより、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を、ＴＤＩ制御部２４に自動的に設定する（Ｓ１３）。
【００５７】
通常のＴＤＩセンサ７のキャリブレーションを実施する（Ｓ１４）。
【００５８】
マスク１の検査を開始する（Ｓ１５）。
【００５９】
この場合、検査対象の種類によってＴＤＩセンサ１のスキャン時間を可変にする仕組みを、ＬＵＴ２５に予め格納されているデータにより具えている。それにより、従来のシステムでは検査不可能な検査対象の種類、例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象でも、スキャン時間を最適化することで高精度の検査をおこなうことができる。
【００６０】
つぎに、マスクの検査について説明する。マスクの検査自体は、従前の方法と同様である。
【００６１】
すなわち、レーザ装置から所定波長のレーザ光を出力し、ミラー４、集光レンズ５を通してマスク１を照射する。ＸＹステージ２上に載置しされているマスクは、ＸＹステージ２の駆動により上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７がＹ方向に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返してマスク１の全体を走査するように移動する。
【００６２】
マスク１を通過したレーザ光は、結像レンズ６によりＴＤＩセンサ７上に結像される。
【００６３】
このＴＤＩセンサ７は、結像レンズ６により結像されたマスク１の像を撮像してその画像信号を出力する。このとき、マスク１は、ＸＹステージ２の駆動によりＸＹ方向に移動するので、ＴＤＩセンサ７は、上記図８に示したように、Ｙ方向（往路）に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向（復路）に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返して最終的にマスク１の全体を走査する。
【００６４】
従って、ＴＤＩセンサ７は、ｎ段分蓄積した電荷を１ライン毎にセンサ画像データ９として出力し、マスク１の全体に対する走査が終了することによりマスク１の全体のセンサ画像データ９が取得される。
【００６５】
このようにＴＤＩセンサ７によりマスク１の全体を走査して１ライン毎のセンサ画像データ９を出力するとき、画像読み出し補正部２１は、ステージ駆動部２０によるＸＹステージ２の移動方向（ＴＤＩセンサ７によるマスク１上への走査方向）のデータを受け、上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すようにｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０に対してＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１のＣＡＤ１１に格納されている参照データ１２を展開させる補正指令を展開回路１０に対して送出する。
【００６６】
又、画像読み出し補正部２１は、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するに切り換わったときには、図２（ｂ）に示すように１段目のラインから画像を読み出すと共に、マスク１の参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ減算して補正する補正指令を展開回路１０に対して送出する。
【００６７】
この画像読み出し補正部２１からの補正指令を受けて展開回路１０は、上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すようにＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００６８】
又、展開回路１０は、上記図８（６）に示すようにＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するのに切り換わったときには、図２（ｂ）に示すようにＴＤＩセンサ７の１段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００６９】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得された１ライン分のセンサ画像データ９と比較回路１０で作成された１ライン分の参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する。
【００７０】
このように上記一実施の形態においては、マスク１をＸＹステージ２の駆動によりＴＤＩセンサ７に対して走査したときの走査方向に応じてマタク１の参照データを発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ補正するようにしたので、千段程度という大きな段数を持つＴＤＩセンサ７を用いて取得されたマスク１のセンサ画像データ９と参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較して実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する場合でも、マスク１に対するＴＤＩセンサ７による走査方向が切り換わっても実際のセンサ画像データ９と参照データ１２との間にずれが発生することはなく、センサ画像データ９と参照データ１２とが整合し、誤検出など起こらずに信頼性の高い欠陥検査結果が得られる。
【００７１】
このようなマスク１の欠陥検査を行うことにより、欠陥のないマスクを製造できる。
【００７２】
なお、上述の検査の際は、図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときに、図２（ａ）に示すようにｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０から任意の座標位置、例えばＴＤＩセンサ７の（ｎ／２）段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開させていれば、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するに切り換わったときには、１段目のラインから画像を読み出すと共に、マスク１の参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の２分の１幅分だけ減算して補正するようにしてもよい。
【００７３】
以上に説明したように、上述の実施の形態では、ＴＤＩセンサの出力の低下を、ＴＤＩセンサのスキャン時間を変更することによって、センサ光量を補正している。つまり、この場合、ＴＤＩセンサのキャリブレーションでのゲイン引き上げで、ＴＤＩセンサの信号を引き上げているものではない。そのため、ＴＤＩセンサのＳ／Ｎ比を低下させずに検査の感度マージンの維持ができる。
【００７４】
また、検査対象の種類に応じて、ＴＤＩセンサのスキャン時間を可変にする仕組みを、ＬＵＴに予め格納されているデータにより具えている。それにより、従来のシステムでは検査不可能な検査対象の種類、例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象であっても、高精度の検査をおこなうことができる。
【００７５】
したがって、様々な検査対象であっても、常に高精度で検査を行うことができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、検査対象の検査の際に、光源の変動が生じたり、検査対象の種類が変っても、検査対象に対して常に安定して高精度の検査が行える検査方法とその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の形態を示すマスク欠陥検査装置の模式構成図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、画像読み出し補正の説明図。
【図３】本発明のマスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明のマスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャート。
【図５】従来のマスク欠陥検査装置の模式構成図。
【図６】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【図７】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【図８】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【符号の説明】
１…マスク、１ａ…テストパターン板、２…ＸＹステージ、７…ＴＤＩセンサ、１０…展開回路、１３…比較回路、２０…ステージ駆動部、２４…ＴＤＩ制御部、２５…ＬＵＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、マスクを透過した光を蓄積型ラインセンサにより撮像して取得した画像データによりマスクの欠陥を検査する検査ほうほうとその装置に関し、特に、検査ノイズマージンの変動を抑制したキャリブレーション工程を設けた検査方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、産業用の画像処理装置の分野では、処理の高速化と高精細化の要求に伴い、処理対象物を高精度に読取る手段として、蓄積型ラインセンサ（以下、ＴＤＩセンサと言う）を用いた画像入力装置が用いられている。
【０００３】
ＴＤＩセンサの動作原理は、周知のように、基本的には、１次元ラインセンサを複数ライン分並行に配列し、その各センサ間で蓄積電荷を転送する構造になっている。転送された電荷は、転送先である上段のラインセンサと各点ごと次々に加算されてゆき、最後に最終段のＣＣＤシフトレジスタに転送された累積電荷が外部回路に出力される。
【０００４】
このような動作原理のため、第１に、１ラインでは微小な電荷を複数回加算するため、同一の走査時間で数十倍の光量に匹敵するセンサ出力を得ることができ、第２に、同一点を複数回加算することによるノイズ低減効果のため、画像信号のＳ／Ｎ比が向上することを特徴としている。
【０００５】
ＴＤＩセンサを用いた検査装置の一例として、マスク欠陥検査装置について説明する。
【０００６】
図５はマスク欠陥検査装置の模式構成図である。
【０００７】
露光用光源であるレーザ装置の光軸上の前方にはミラーおよび集光レンズが配置され、集光レンズの集光位置にはＸＹ方向に移動自在なＸＹステージ２の上にマスクが載置されている。ＸＹステージ２はステージ駆動部により駆動される。
【０００８】
マスク１は、ガラス基板上に半導体装置の回路パターンを形成したもので、半導体製造方法の露光工程においてその回路パターンを半導体ウエハの上に転写するためのものである。
【０００９】
レーザ光がマスク１とＸＹステージ２を透過した光路上には、結像レンズ６及びＴＤＩセンサ７が設けられている。ＴＤＩセンサ７では、マスクの撮像によりセンサ画像データ９が取得される。
【００１０】
ＴＤＩセンサ７は、例えば図６に示すように複数段ｎ（＝１，２，３，…，ｎ）のラインで構成されている。このＴＤＩセンサ７は、例えば対象物８を撮像する場合、ｎ段のライン方向に対して垂直方向（矢印イ方向）に移動させて対象物８を撮像する。このとき、このＴＤＩセンサ７は、１段目のラインから電荷を順次２段目、３段目、…、の電荷蓄積方向に従って転送しながら蓄積し、最終的に最終段ｎのラインから１ライン分の画像信号として読み出すものとなっている。なお、同図の下部ではｔ・ｎ時間経過後のＴＤＩセンサ７と対象物８との位置関係を示している。
【００１１】
又、このＴＤＩセンサ７は、電荷蓄積方向を反対方向に切り換えられるようになっている。例えば、図７に示すようにｎ段のライン方向に対して垂直方向（矢印ロ方向）に移動させて対象物８を撮像する場合、電荷蓄積方向をｎ段目のラインから電荷を順次ｎ−１段目、ｎ−２段目、…、の電荷蓄積方向に従って転送しながら蓄積し、最終的に１段目のラインから１ライン分の画像信号として読み出す。なお、同図の下部ではｔ・ｎ時間経過後のＴＤＩセンサ７と対象物８との位置関係を示している。
【００１２】
従って、ＴＤＩセンサ７は、結像レンズ６により結像されたマスク１の像を撮像してその１ライン分の画像信号を出力する。このとき、マスク１は、ＸＹステージ２の駆動によりＸＹ方向に移動するので、ＴＤＩセンサ７は、マスク１上を走査しながらｎ段分蓄積した電荷を１ライン毎のセンサ画像データ９として出力する。
【００１３】
例えば、図８に示すようにＴＤＩセンサ７は、Ｙ方向（往路）に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向（復路）に沿って走査する。なお、Ｙ方向への走査と−Ｙ方向への走査とでは、ＴＤＩセンサ７における電荷蓄積方向が反対方向に切り換わる。これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返して最終的にマスク１の全体を走査する。そして、マスク１の全体に対する走査が終了すると、マスク１の全体のセンサ画像データ９が取得される。
【００１４】
一方、ＣＡＤ装置からＣＡＤデータ１１は展開回路１０で受け取られ参照データ１２として展開される。
【００１５】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得されたセンサ画像データ９と展開回路１０で作成された参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
これらのマスク欠陥検査装置等の検査装置では、検査に際して、予め、検査前にＴＤＩセンサ７に対して、被検査対象（マスク１等）の白／黒部分でキャリブレーションを実施している。
【００１７】
そのキャリブレーションの結果により、ＴＤＩセンサ７の光量（白レベル出力）が低下（光源劣化、センサ自身の劣化、もしくはもともと光量が不足している等による）している場合は、キャリブレーションでの補正値（ゲイン）を大きく設定し、白レベルを引き上げるか、あるいは、光源自身の光量を上げて、ＴＤＩセンサ７に到達する光量をあげ、ＴＤＩセンサ７の受光する光量を上げている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−２２６７３ （段落番号０００２〜００１０、 図３、４、６）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＴＤＩセンサを用いた検査装置では、検査前に、ＴＤＩセンサのキャリブレーションを実施し、ＴＤＩセンサのセンサ面にあたる光量を測定し、ＴＤＩセンサの光量（白レベル出力）が低下（光源劣化、センサ自身の劣化、もしくはもともと光量が不足している）している場合は、基準の値になるようにゲインをかけて補正していた。光源光量が低下し、センサ光量が下がると、センサ光量を電気的もしくはソフト的処理で補正値を大きくし、ゲインを上げることになるため、センサのＳ／Ｎが下がり、検査規格が厳しい場合、検査感度のノイズマージンが下がってしまう問題が発生している。
【００２０】
また、光源光量そのもののパワーを上げ、光源から光量をあげる処置もあるが、自動的に光量増減が容易ではない。また、光量を変化させた場合、光源光量が安定するまで時間を要する等の問題が存在する。
【００２１】
また、検査の種類によっては、もともと光源光量が不足している場合があり、この場合、その検査装置では検査対象物に対して検査不可能となる場合がある。
【００２２】
本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、検査装置において、光源の変動が生じたり、検査対象が変っても、検査体に対して常に安定して高精度の検査が行える検査方法とその装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記検査対象を検査する前に、テストパターンを前記蓄積型ラインセンサで測定する測定ステップと、
この測定ステップによる測定結果が予め定められている基準値範囲内に入っているかを判断する判断ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っている場合に、キャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、
前記キャリブレーションを行った後に、前記検査対象に対して検査を行う検査ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っていない場合に、前記結果に基づいて前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を求めるスキャン時間設定ステップと、スキャン時間設定ステップにより求められたスキャン時間に、前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更するスキャン時間変更ステップと
を有することを特徴とする検査方法である。
【００２４】
また本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間は、前記検査対象の種類に応じて変更可能に設定されることを特徴とする検査方法である。
【００２５】
また本発明の手段によれば、前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更した場合には、それに対応して前記蓄積型ラインセンサに対する前記検査対象の相対的な移動時間も変更していることを特徴とする検査方法である。
【００２６】
また本発明の手段によれば、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと、検査対象を載置しこの検査対象と前記蓄積型ラインセンサとを相対的に移動させるＸＹステージと、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較する比較手段とを具備した検査装置であって、
前記蓄積型ラインセンサは、該蓄積型ラインセンサにより測定された光量に基づいてスキャン時間を変更可能にこうせいしており、かつ、前記スキャン時間の変更に対応してスキャン速度が変更可能に構成されていることを特徴とする検査装置である。
【００２７】
また本発明の手段によれば、半導体装置の回路に対応してガラス基板上に形成されたマスクの欠陥を検査するマスク欠陥検査方法であって、
前記パターンの検査で、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと前記マスクとを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる画像データと該マスクの参照データとを比較して前記パターンを検査する際に、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の検査方法を用いて検査していることを特徴とするマスク欠陥検査方法である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の検査装置の一実施の形態であるマスク欠陥検査装置の模式構成図である。なお、図１において、図３と同一機能部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００２９】
露光用光源であるレーザ装置３の光軸上の前方にはミラー４および集光レンズ５が配置され、集光レンズ５の集光位置には、ＸＹ方向に移動自在なＸＹステージ２の上にマスクが載置されている。ＸＹステージ２はステージ駆動部２０により駆動されている。
【００３０】
マスク１は、例えば、ガラス基板上に半導体装置の回路パターンを形成したもので、半導体製造方法の露光工程においてその回路パターンを半導体ウエハの上に転写するためのものである。
【００３１】
ステージ駆動部２０は、上記の図８に示したように、ＴＤＩセンサ７がＹ方向に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返してマスク１の全体を走査するようにＸＹステージ２を駆動する機能を有している。このステージ駆動部には画像読み出し補正部２１が接続されている。
【００３２】
画像読み出し補正部２１は、ステージ駆動部２０によるＸＹステージ２の移動方向（ＴＤＩセンサ７によるマスク１上への走査方向）のデータを受け、ＸＹステージ２の駆動によるＴＤＩセンサ７のマスク１上への走査方向、すなわちＹ方向（往路）又は−Ｙ方向（復路）に応じて展開回路１０にて参照データ１２を発生する座標位置を、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ加減算して補正する補正指令を補正回路１０に送出する機能を有している。
【００３３】
一方、レーザ光がマスク１とＸＹステージ２を透過した光路上には、結像レンズ６及びＴＤＩセンサ７が設けられている。ＴＤＩセンサ７では、マスク１の撮像により画像データが取得される。
【００３４】
具体的に画像読み出し補正部２１は、例えば上記の図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すように、ｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０に対してＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する座標位置の参照データを展開させ、かつＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査しているときには、図２（ｂ）に示すように１段目のラインから画像を読み出すと共に、ＴＤＩ制御部２４が参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ減算して補正する補正指令を展開回路１０に対して送出し、この展開回路１０によりＴＤＩセンサ７の１段目の走査位置に一致する座標位置の参照データを展開させる機能を有している。
【００３５】
ここで、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、ラインの段数ｎに応じてそれぞれ異なる値となっている。このＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、ＴＤＩセンサ７の１画素の物理的な大きさから決まるものでなく、欠陥検査装置の検査倍率すなわち結像レンズ６による検査倍率によって定まる１画素当たりの大きさから換算して決定される。
【００３６】
従って、ＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅は、複数の検査倍率を選択するために用意されている複数の結像レンズ６によって定まる各検査倍率に応じて複数の値が予め格納されており、画像読み出し補正部２１は、検査倍率に応じたＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅を選択して補正指令と共に展開回路１０に送出する機能を有している。
【００３７】
展開回路１０は、ＣＡＤ装置からＣＡＤデータ１１を受け取り、このＣＡＤデータ１１からＴＤＩセンサ７のマスク１上の走査位置と一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００３８】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得されたセンサ画像データ９と展開回路１０で作成された参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する。
【００３９】
また、ＴＤＩセンサ７では、テストパターンを撮像したに際にも、その画像データを取得する。取得された画像データの測定光量はＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）２５に入力される。ＬＵＴ２５には測定光量と設定すべきＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間の関係がデータとして格納されており、ＴＤＩセンサ７を構成しているラインセンサのスキャン時間（蓄積電荷を転送する時間）を任意に設定できるように構成されている。
【００４０】
ＬＵＴ２５の出力側は、ＴＤＩ制御部２４とステージ駆動部２０とに接続されている。それにより、ステージ駆動部２０は、ＴＤＩ制御部２４によるＴＤＩセンサ７のスキャン時間の設定に対応して、ステージなどの走査速度を変更している。
【００４１】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
【００４２】
本発明のマスク欠陥検査装置による、検査の際の高精度の維持の基本的な考え方は、検査前に行うのキャリブレーションを実行し、キャリブレーションにより、もし、出力レベルの低下が発生している場合には、それを自動的に検知する。その結果に応じて、ＴＤＩセンサ７のスキャン間隔（蓄積電荷の転送時間）を変更する。それにより、ＴＤＩセンサ７の出力レベルを適正化して、検査マージンの低下を抑制し、疑似欠陥なしに欠陥検出感度を確保している。また、検査対象の種類に応じて、ＴＤＩセンサ７のスキャン間隔を変えて、光量を最適化している。
【００４３】
図３は、マスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。なお、マスク欠陥検査装置の各部の構成については図１の符号を援用する。
【００４４】
まず、マスク１の検査の前に、マスク欠陥検査装置のＸＹステージ２の上に、白／黒部分のテストパターンが形成されているテストパターン板１ａをセットする（Ｓ１）。
【００４５】
次に、テストパターン板１ａに対してレーザ装置３からレーザ光を照射して、ＸＹステージ２を移動させながら、テストパターンの白／黒部分を透過した光をＴＤＩセンサ７で受光して光量を測定する（Ｓ２）。
【００４６】
パターンの白部での光量を測定する。その結果、測定された光量が設定された基準値範囲内に入っているか否かを判断する。（Ｓ３）
判断の結果、光量が予め定められている基準範囲内であれば、キャリブレーションを実行する（Ｓ４）。
【００４７】
キャリブレーション後に、ＸＹステージ２の上からテストパターン板１ａを外して、ＸＹステージ２の上に検査対象であるマスク１を載置し、マスク１の検査を開始する（Ｓ５）。
【００４８】
一方、もし、測定された光量が設定された基準値範囲内に入っていない場合。
【００４９】
測定光量と設定すべき最適スキャン時間の関係が記述してあるＬＵＴ２５を参照し、ＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間を求める（Ｓ６）。
【００５０】
ＴＤＩセンサ７の最適スキャン時間をＴＤＩ制御部２４に設定し、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を変更する。また、ＸＹステージ２の移動速度等も併せて変更する（Ｓ７）。
【００５１】
再度、テストパターンの白部での光量を測定し、光量が基準値範囲内に入っていることを確認する。以下、ステップ２〜ステップ３を繰り返し、光量が基準範囲内になっていることを確認して、キャリブレーションを行い。その後、マスク１の検査を開始する。
【００５２】
したがって、ＴＤＩセンサ７の出力の低下を、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を変更することによって、ＴＤＩセンサ７の光量を補正している。つまり、この場合、ＴＤＩセンサ７のキャリブレーションでのゲイン引き上げで、ＴＤＩセンサ７の信号を引き上げているものではない。そのため、ＴＤＩセンサ７のＳ／Ｎ比を低下させずに、適正な検査の感度マージンの維持ができる。
【００５３】
また、通常光量では、検査できない検査種類の場合は、検査対象の種類によって変更する必要がある。例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象に対しては、スキャン時間を長くする等の検査モードを変更する必要がある。その場合の動作を、図４に示すフローチャートによって説明する。
【００５４】
まず、マスク１の検査の前に、マスク欠陥検査装置のＸＹステージ２の上に、白／黒部分のテストパターンが形成されているテストパターン板１ａをセットする（Ｓ１１）。
【００５５】
検査対象の種類を選択する（Ｓ１２）。
【００５６】
検査対象の種類に対応して、ＬＵＴ２５に予め格納されているデータにより、ＴＤＩセンサ７のスキャン時間を、ＴＤＩ制御部２４に自動的に設定する（Ｓ１３）。
【００５７】
通常のＴＤＩセンサ７のキャリブレーションを実施する（Ｓ１４）。
【００５８】
マスク１の検査を開始する（Ｓ１５）。
【００５９】
この場合、検査対象の種類によってＴＤＩセンサ１のスキャン時間を可変にする仕組みを、ＬＵＴ２５に予め格納されているデータにより具えている。それにより、従来のシステムでは検査不可能な検査対象の種類、例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象でも、スキャン時間を最適化することで高精度の検査をおこなうことができる。
【００６０】
つぎに、マスクの検査について説明する。マスクの検査自体は、従前の方法と同様である。
【００６１】
すなわち、レーザ装置から所定波長のレーザ光を出力し、ミラー４、集光レンズ５を通してマスク１を照射する。ＸＹステージ２上に載置しされているマスクは、ＸＹステージ２の駆動により上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７がＹ方向に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返してマスク１の全体を走査するように移動する。
【００６２】
マスク１を通過したレーザ光は、結像レンズ６によりＴＤＩセンサ７上に結像される。
【００６３】
このＴＤＩセンサ７は、結像レンズ６により結像されたマスク１の像を撮像してその画像信号を出力する。このとき、マスク１は、ＸＹステージ２の駆動によりＸＹ方向に移動するので、ＴＤＩセンサ７は、上記図８に示したように、Ｙ方向（往路）に沿って走査し、次にＸ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、次に走査方向を反対に切り換えて−Ｙ方向（復路）に沿って走査し、これ以降、Ｘ方向にＴＤＩセンサ７の長さ分だけ移動し、Ｙ方向に沿って走査することを繰り返して最終的にマスク１の全体を走査する。
【００６４】
従って、ＴＤＩセンサ７は、ｎ段分蓄積した電荷を１ライン毎にセンサ画像データ９として出力し、マスク１の全体に対する走査が終了することによりマスク１の全体のセンサ画像データ９が取得される。
【００６５】
このようにＴＤＩセンサ７によりマスク１の全体を走査して１ライン毎のセンサ画像データ９を出力するとき、画像読み出し補正部２１は、ステージ駆動部２０によるＸＹステージ２の移動方向（ＴＤＩセンサ７によるマスク１上への走査方向）のデータを受け、上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すようにｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０に対してＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１のＣＡＤ１１に格納されている参照データ１２を展開させる補正指令を展開回路１０に対して送出する。
【００６６】
又、画像読み出し補正部２１は、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するに切り換わったときには、図２（ｂ）に示すように１段目のラインから画像を読み出すと共に、マスク１の参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ減算して補正する補正指令を展開回路１０に対して送出する。
【００６７】
この画像読み出し補正部２１からの補正指令を受けて展開回路１０は、上記図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときには、図２（ａ）に示すようにＴＤＩセンサ７のｎ段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００６８】
又、展開回路１０は、上記図８（６）に示すようにＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するのに切り換わったときには、図２（ｂ）に示すようにＴＤＩセンサ７の１段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開する。
【００６９】
比較回路１３は、ＴＤＩセンサ７の撮像により取得された１ライン分のセンサ画像データ９と比較回路１０で作成された１ライン分の参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較し、実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する。
【００７０】
このように上記一実施の形態においては、マスク１をＸＹステージ２の駆動によりＴＤＩセンサ７に対して走査したときの走査方向に応じてマタク１の参照データを発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の幅分だけ補正するようにしたので、千段程度という大きな段数を持つＴＤＩセンサ７を用いて取得されたマスク１のセンサ画像データ９と参照データ１２とを各ライン毎にそれぞれ比較して実時間でマスク１上の欠陥１４を検出する場合でも、マスク１に対するＴＤＩセンサ７による走査方向が切り換わっても実際のセンサ画像データ９と参照データ１２との間にずれが発生することはなく、センサ画像データ９と参照データ１２とが整合し、誤検出など起こらずに信頼性の高い欠陥検査結果が得られる。
【００７１】
このようなマスク１の欠陥検査を行うことにより、欠陥のないマスクを製造できる。
【００７２】
なお、上述の検査の際は、図８に示したように、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上をＹ方向に走査しているときに、図２（ａ）に示すようにｎ段目のラインから画像を読み出すと共に、展開回路１０から任意の座標位置、例えばＴＤＩセンサ７の（ｎ／２）段目の走査位置に一致する１ライン分の座標位置のマスク１の参照データ１２を展開させていれば、ＴＤＩセンサ７によりマスク１上を−Ｙ方向に走査するに切り換わったときには、１段目のラインから画像を読み出すと共に、マスク１の参照データ１２を発生する座標位置をＴＤＩセンサ７の電荷蓄積方向の２分の１幅分だけ減算して補正するようにしてもよい。
【００７３】
以上に説明したように、上述の実施の形態では、ＴＤＩセンサの出力の低下を、ＴＤＩセンサのスキャン時間を変更することによって、センサ光量を補正している。つまり、この場合、ＴＤＩセンサのキャリブレーションでのゲイン引き上げで、ＴＤＩセンサの信号を引き上げているものではない。そのため、ＴＤＩセンサのＳ／Ｎ比を低下させずに検査の感度マージンの維持ができる。
【００７４】
また、検査対象の種類に応じて、ＴＤＩセンサのスキャン時間を可変にする仕組みを、ＬＵＴに予め格納されているデータにより具えている。それにより、従来のシステムでは検査不可能な検査対象の種類、例えば、反射検査など高光量が必要な検査対象であっても、高精度の検査をおこなうことができる。
【００７５】
したがって、様々な検査対象であっても、常に高精度で検査を行うことができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、検査対象の検査の際に、光源の変動が生じたり、検査対象の種類が変っても、検査対象に対して常に安定して高精度の検査が行える検査方法とその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の形態を示すマスク欠陥検査装置の模式構成図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、画像読み出し補正の説明図。
【図３】本発明のマスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明のマスク欠陥検査装置の動作を示すフローチャート。
【図５】従来のマスク欠陥検査装置の模式構成図。
【図６】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【図７】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【図８】ＴＤＩセンサの動作の説明図。
【符号の説明】
１…マスク、１ａ…テストパターン板、２…ＸＹステージ、７…ＴＤＩセンサ、１０…展開回路、１３…比較回路、２０…ステージ駆動部、２４…ＴＤＩ制御部、２５…ＬＵＴ
Claims (5)
- 複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記検査対象を検査する前に、テストパターンを前記蓄積型ラインセンサで測定する測定ステップと、
この測定ステップによる測定結果が予め定められている基準値範囲内に入っているかを判断する判断ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っている場合に、キャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、
前記キャリブレーションを行った後に、前記検査対象に対して検査を行う検査ステップと、
前記測定結果が前記基準値範囲内に入っていない場合に、前記結果に基づいて前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を求めるスキャン時間設定ステップと、
スキャン時間設定ステップにより求められたスキャン時間に、前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更するスキャン時間変更ステップと
を有することを特徴とする検査方法。 - 複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと検査対象とを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較して前記検査対象を検査する検査方法であって、
前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間は、前記検査対象の種類に応じて変更可能に設定されることを特徴とする検査方法。 - 前記蓄積型ラインセンサのスキャン時間を変更した場合には、それに対応して前記蓄積型ラインセンサに対する前記検査対象の相対的な移動時間も変更していることを特徴とする請求項１又は２記載の検査方法。
- 複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと、検査対象を載置しこの検査対象と前記蓄積型ラインセンサとを相対的に移動させるＸＹステージと、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる前記検査対象の画像データと該検査対象の参照データとを比較する比較手段とを具備した検査装置であって、
前記蓄積型ラインセンサは、該蓄積型ラインセンサにより測定された光量に基づいてスキャン時間を変更可能にこうせいしており、かつ、前記スキャン時間の変更に対応してスキャン速度が変更可能に構成されていることを特徴とする検査装置。 - 半導体装置の回路に対応してガラス基板上に形成されたマスクの欠陥を検査するマスク欠陥検査方法であって、
前記パターンの検査で、複数段のラインで電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサと前記マスクとを相対的に移動させて、前記蓄積型ラインセンサの撮像により得られる画像データと該マスクの参照データとを比較して前記パターンを検査する際に、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の検査方法を用いて検査していることを特徴とするマスク欠陥検査方法。
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