JP2004317427A - パターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の影響を排除してパターン検査の感度を高めること。
【解決手段】最初のストライプＳ１の検査において、ストライプＳ１のセンサパターンとその参照パターンとの比較結果から得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、再度ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査し、かつストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いる。
【選択図】 図５
【解決手段】最初のストライプＳ１の検査において、ストライプＳ１のセンサパターンとその参照パターンとの比較結果から得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、再度ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査し、かつストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の製造工程等で用いられているフォトマスク、半導体ウエハなどに形成されているパターンを検査するパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトマスク等のパターン検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較と呼ばれる検査方法を用いている。この検査方法は、フォトマスク等の被検査体に形成されている被検査回路パターン（被検査パターン）をラインセンサで撮像し、この撮像により取得されたセンサパターンと、被検査パターンの設計に用いたＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データより作成された参照パターンとを比較し、両者の不一致点を欠陥として検出する。
【０００３】
この検査では、位置ずれ等のパターン検査条件（例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の誤差により、誤認識した欠陥（以下、疑似欠陥と称する）の発生が問題になる。
【０００４】
従来のパターン検査装置では、基準マスクを測定してそのパターン検査条件を取得し、このパターン検査条件に基づいて参照パターンに対する補正量を求め、この補正量に従って参照パターンを補正してパターン検査を行う。
【０００５】
又、近年のマスクパターン検査では、検査前にマスク上の代表点で測定したパターン検査条件を測定し、このパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正して検査を行う。
【０００６】
例えば特許文献１には、撮像装置の撮像により検査画像データを得、この検査画像データと参照画像データとの位置ずれを検出し、この位置ずれに基づいて検査画像データと参照画像データとの位置合わせを行う旨が記載されている。
【０００７】
パターン検査装置では、センサパターンと参照パターンとの不一致点を欠陥として検出するので、特にこれらセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせが重要となる。
【０００８】
これらセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせを損なう要因は、例えば被検査体を載置するステージ等の機械制御系の位置精度や光学系の特性、マスクパターンの形状変化等が考えられる。特に、機械制御系については、ヨーイング、速度むら、マスクの位置オフセット、伸縮量、回転量等の要因がセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせに大きく影響する。
【０００９】
しかるに、センサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせが損なわれると、パターン検査条件の誤差による疑似欠陥が発生する。
【００１０】
従って、今後、半導体パターンの一層の微細化が進み、これに応じてパターン欠陥の検出感度を高めるためには、例えば電子回路系又は計算機ソフトウェアを用い、パターン検査条件の誤差を計測し、この誤差を補正する必要がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１２６７５４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パターン検査条件の誤差により発生した疑似欠陥を補正する際には、センサパターンと参照パターンとを合わせるために、ステージにセットしたマスクの位置のばらつきを補正しなければならない。このためには、マスクの位置のばらつきを補正する電子回路系が複雑となり、その回路規模も大きくなる。
【００１３】
又、欠陥の検出感度を上げるため代表点で測定した値を用いる検査方法では、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を回避できない。
【００１４】
そこで本発明は、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の影響を排除してパターン検査の感度を高めることができるパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得したセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、前記最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１６】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得されたセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１７】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回検査したパターン領域に基づくパターン検査条件により逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと前記工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程と、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１８】
本発明におけるパターン検査方法のパターン検査条件は、被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つである。
【００１９】
本発明におけるパターン検査方法のパターン検査条件は、被検査パターンを１走査したときのパターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎に求められる。
【００２０】
本発明は、被検査パターンが形成された被検査体とセンサとを相互に移動して被検査パターンを１パターン領域ずつ順次走査し、センサの撮像により取得されるセンサパターンと、少なくとも１走査前に取得されたセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査装置において、センサパターンと参照パターンとの比較に基づいてパターン検査条件を測定するパターン条件測定手段と、パターン検査条件が設定値を越えたとき、被検査体とセンサとを相互に移動して再度パターン領域を走査させ、かつ再度の走査により取得されたセンサパターンに基づくパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正するパターン条件修正手段とを具備し、最初のパターン領域において、当該パターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンとパターン条件修正手段により補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを検査し、最初のパターン領域以降のパターン領域において、当該パターン領域のパターン検査条件が設定値を越えると、当該パターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いることを特徴とするパターン検査装置である。
【００２１】
本発明におけるパターン検査装置のパターン条件測定手段は、パターン検査条件として被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つを測定する。
【００２２】
本発明におけるパターン検査装置のパターン条件測定手段は、被検査パターンを１走査したときのパターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎にパターン検査条件を求める。
【００２３】
本発明は、基板上に成膜を行う成膜工程と、膜に被検査パターンを描画する描画工程と、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次取得されるセンサパターンと、被検査パターンの設計データから得られる参照パターンとを比較して被検査パターンの検査を行なう検査工程とを有するマスクの製造方法において、検査工程は、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと前記工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程と、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするマスクの製造方法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１はパターン検査装置の構成図である。このパターン検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較と呼ばれる検査方法を用いる。
【００２６】
被検査体であるマスク１上には、回路パターン（被検査パターン）が描かれている。このマスク１は、ＸＹステージ２に保持されている。このＸＹステージ２は、ステージ制御装置３の駆動によってＸ軸方向に対して連続的に移動制御され、かつＹ軸方向に対して所定のステップ距離毎にステップ移動制御される。
【００２７】
ＸＹステ一ジ２に保持されているマスク１の上方位置には、光源４が配置されている。この光源４は、照明光を放射するもので、この照明光は、マスク１に照射される。
【００２８】
マスク１の下方位置には、ラインセンサ５が配置されている。このラインセンサ５は、マスク１に描かれている回路パターンを撮像し、その画像信号（以下、センサパターンと称する）を出力する。
【００２９】
マスク１上の回路パターンの検査は、図２（ａ）に示すようにＹ軸方向に一定の幅を有する短冊状の各パターン領域Ｌ単位に行なわれる。すなわち、ＸＹステージ２は、上記の如くステージ制御装置３の駆動制御によりＸ軸方向に連続移動し、このＸ軸方向への移動の終了毎にＹ軸方向にパターン領域Ｌの幅だけステップ移動するので、ラインセンサ５は、マスク１に対してＸ軸方向に走査し、このＸ軸方向への走査が終了するとＹ軸方向にステップ移動し、再びＸ軸方向に走査する。この結果、ラインセンサ５は、マスク１の全面を走査する。
【００３０】
このようにマスク１上の回路パターン検査時には、図３に示すようにラインセンサ５からセンサパターンがマスク１の端から連続的に撮り込まれる。このセンサパターンの撮り込みにおいて、ラインセンサ５の幅でマスク１の例えば図面上左端から右端までの領域をストライプＳと称する。なお、ラインセンサ５の走査順に従ってストライプＳ１〜Ｓｎと称する。又、このストライプＳを複数に分割した各領域をそれぞれブロックＢと称する。
【００３１】
なお、図２（ｂ）は、検査開始時点におけるラインセンサ５の走査領域すなわちセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとの位置関係を示す。本来、これらセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは一致していなければならない。ところが、位置合わせをしなければ、同図に示すようにセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは、位置ずれする。
【００３２】
ステージ位置測定装置６は、ラインセンサ５から出力されるセンサパターンに同期してＸＹステージ２のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を検出し、これらＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置からなる位置データをパターン条件修正装置７に送出する。このステージ位置測定装置６は、例えばレーザ干渉計又はリニアエンコーダ等が用いられる。
【００３３】
一方、データベース８には、マスク１に回路パターンを形成したときにＣＡＤで用いた設計パターンデータが記憶されている。
【００３４】
参照パターン発生装置９は、データベース８に記憶されている設計パターンデータを読み込み、パターン条件修正装置７から出力されるタイミング信号としてのパターン検査条件が与えられると、ラインセンサ５のマスク１に対する走査位置に対応する設計パターンデータを読み出し、この設計パターンデータに基づいて参照パターンを発生する。
【００３５】
なお、タイミング信号は、パターン検査条件の検出とその補正についてのステップに基づいて、次のストライプを検査する際に与える参照パターンの補正用の情報である。従って、それに基づいて参照パターンが補正されている。
【００３６】
比較装置１０は、ラインセンサ５から出力されたセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果つまりセンサパターンと参照パターンとの差からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００３７】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０でのセンサパターンと参照パターンとの比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度などを測定する。なお、パターン条件測定装置１１は、パターン検査条件の被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度のうち少なくともいずれか１つを測定する。
【００３８】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えたとき、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ上の回路パターンを走査させる指令を送出し、かつこの走査によってラインセンサ５から出力されるセンサパターンを比較回路１０に送出させる。これによりパターン条件測定装置１１は、再び比較装置１０の比較結果を受けてセンサパターンのパターン検査条件を出力するものとなる。
【００３９】
従って、パターン条件修正装置７は、再び、パターン条件測定装置１１からパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００４０】
この結果、マスク１に対してラインセンサ５により最初に走査するストライプＳ１の回路パターンの検査は、ストライプＳ１にラインセンサ５を走査させてセンサパターンを取得し、このセンサパターンのパターン検査条件に基づいてパターン条件修正装置７により参照パターンを補正する。再び、ストライプＳ１にラインセンサ５を走査させて取得されたセンサパターンとパターン条件修正装置７により補正された参照パターンとを比較して回路パターンを検査する。
【００４１】
一方、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの回路パターンの検査は、これらストライプＳ２〜Ｓｎにおいてそれぞれパターン検査条件が設定値を越えると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎに対して再度ラインセンサ５を走査させてそのセンサパターンを取得し、このセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する。そして、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎ＋１における回路パターンの検査に用いる。なお、ストライプＳ３〜Ｓｎ＋１は存在しないので、パターン検査はマスク１上のストライプＳｎでの走査で終了する。
【００４２】
なお、パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件が設定値を越えたときに、ラインセンサ５を再度走査させる指令を送出するが、この再度走査させるときの判断は次の通り行う。
【００４３】
比較装置１０の比較結果であるセンサパターンと参照パターンとの差に基づき疑似欠陥の数が所定の個数を越えたとき、パターン検査条件が設定値を越えたと判断して再度ラインセンサ５を走査させる。
【００４４】
又、パターン条件修正装置７は、各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎にパターン検査条件が設定値を越えていなくても、各ストライプＳ１〜Ｓｎのパターン検査条件に基づいてその都度参照パターンを補正するが、前回、前々回における設定値とパターン検査条件との各差分の変化の履歴と、今回の設定値とパターン検査条件との差分とを比較し、この差分の変化が予め設定された設定差分値よりも大きくなった場合に、パターン検査条件が設定値を越えたと判断して再度ラインセンサ５を走査させる。
【００４５】
次に、上記の如く構成されたパターン検査装置の特に位置合わせ動作について説明する。
【００４６】
先ず、マスク１上に描かれている回路パターンは、図３に示すように各ストライプＳ１〜Ｓｎ単位に検査される。すなわち、ＸＹステージ２は、ステージ制御装置３の駆動制御によって、Ｘ軸方向に連続移動し、かつＸ軸方向への移動が終了する毎にＹ軸方向に各ストライプＳ１〜Ｓｎの幅だけステップ移動する。これにより、ラインセンサ５は、マスク１の全面を走査する。
【００４７】
すなわち、ＸＹステージ２は、ラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動する。次に、ＸＹステージ２は、ラインセンサ５の長手方向（Ｙ軸方向）にステップ移動し、再びラインセンサ５の短手方向に移動し、これ以降、この移動を繰り返す。これと共にラインセンサ５は、ストライプＳ１の回路パターンをマスク１の端から連続的に撮り込み、続いて各ストライプＳ２〜Ｓｎの回路パターンをマスク１の端から撮り込む。
【００４８】
ところで、最初に検査するストライプＳ１の検査開始時点におけるラインセンサ５により取得されるセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは、図２（ａ）（ｂ）に示すように本来、一致していなければならないが、位置合わせを行わなければ、位置ずれが生じている。
【００４９】
次に、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の誤差により発生する疑似欠陥の検出とその補正について図４に示すパターン補正フローチャートを参照して説明する。
【００５０】
パターンの検査は、パターン検査時に補正が必要なパターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）を、直前に検査したストライプＳ１〜Ｓｎ−１、例えばストライプＳ２のパターン検査時であれば、ストライプＳ１から求めたパターン検査条件に従って参照パターンを補正し、この参照パターンを用いてストライプＳ２の検査を行い、高精度なマスク１の検査を行う。
【００５１】
すなわち、ステップ＃１において検査がスタートすると、ステージ制御装置３は、ＸＹステージ２をラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動する。これにより、ラインセンサ５は、マスク１上のストライプＳ１を走査する。
【００５２】
ステージ位置測定装置６は、ラインセンサ５から出力されるセンサパターンに同期してＸＹステージ２のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を検出し、これらＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置からなる位置データをパターン条件修正装置７に送出する。
【００５３】
このパターン条件修正装置７は、ステップ＃２において、ステージ位置測定装置６から送出される位置データを入力し、この位置データから最初のストライプＳ１であるか否かを判断する。
【００５４】
この判断の結果、最初のストライプＳ１であれば、パターン条件修正装置７は、ステップ＃３に移り、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の補正初期値を設定する。
【００５５】
なお、このパターン検査条件の補正初期値は、例えば多品種のマスク１を検査する場合に前回検査したマスク１とは品種の異なるマスク１を検査するときに設定されるもので、当該品種の異なるマスク１のパターン検査条件に一致しないことが多い。
【００５６】
一方、上記判断の結果、最初のストライプＳ１でなくそれ以降のストライプＳ２〜Ｓｎであれば、パターン条件修正装置７は、ステップ＃４に移り、前のストライプＳ１〜Ｓｎ−１で検査したときに取得したパターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）を設定する。
【００５７】
次に、比較装置１０は、ステップ＃５において、順次ストライプＳ１〜Ｓｎの回路パターンの検査を行う。
【００５８】
先ず、図５に示すようにマスク１上の最初に走査するストライプＳ１の回路パターンの検査について説明する。
【００５９】
この場合、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力されたストライプＳ１のセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００６０】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度のうち少なくとも１つを測定する。
【００６１】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断する。
【００６２】
このパターン検査条件が設定値を越えているか否かの判断は、例えば、比較装置１０の比較結果であるセンサパターンと参照パターンとの差に基づき疑似欠陥の数が所定の個数を越えたとき、パターン検査条件が設定値を越えたと判断する。
【００６３】
又、前回、前々回における設定値とパターン検査条件との各差分の変化の履歴と、今回の設定値とパターン検査条件との差分とを比較し、この差分の変化が予め設定された設定差分値よりも大きくなった場合に、パターン検査条件が設定値を越えたと判断する。
【００６４】
この判断の結果、パターン検査条件が設定値を越えたと判断されれば、例えばマスク１のパターン検査中のストライプＳ１〜Ｓｎにおいて、疑似欠陥が大量に検出された場合、回路パターンのサイズが小パターンから大パターン、逆に大パターンから小パターンに変化した場合、マスク１の品種が変わった場合などであることが判る。
【００６５】
上記の通りパターン検査条件の補正初期値は、例えば多品種のマスク１を検査する場合に前回検査したマスク１とは品種の異なるマスク１を検査するときに設定されるので、設定値を越えることが多い。
【００６６】
従って、パターン検査条件が設定値を越えていると、パターン条件修正装置７は、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ１上の回路パターンを走査させる指令を送出する。これにより、ＸＹステージ２は、再びラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動するので、ラインセンサ５は、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ１を再走査し、そのセンサパターンを出力する。
【００６７】
これと共に、パターン条件修正装置７は、ステップ＃６において、１回目の走査によりパターン条件測定装置１１から受け取ったパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００６８】
この参照データ発生回路９は、ストライプＳ１のパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正した参照パターンを発生する。これにより、参照パターンは、ストライプＳ１のパターン検査条件にほぼ一致するものとなる。
【００６９】
この場合、パターン条件修正装置７は、ステップ＃７において、ストライプＳ１のパターン検査条件に従って参照パターンを補正するのに図３に示す各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎に行うか、又は各ブロックＢ毎に行うかの判断を行い、各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎であれば、ステップ＃８に移ってストライプＳ１のパターン検査条件を採用し、各ブロックＢ毎であれば、ステップ＃９に移ってブロックＢ毎のパターン検査条件を採用する。
【００７０】
ここで、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度）の検出とその結果による参照パターンの補正について説明する。
【００７１】
（ａ）位置ずれ
図６（ａ）に模式図を示し、同図（ｂ）にそれに対応した断面プロファイルを示す。
ラインセンサ５が検出したセンサパターンのストライプＳと参照パターンのＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれについて、Ａ、Ｂの両端のエッジ位置を検出し、両データのそれぞれのＸ軸方向とＹ軸方向との中心を算出しする。このＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれについての中心を、参照パターンとセンサパターンとで比較して、両データのＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれの中心の差により位置ずれを検出し、参照パターンを補正する。
【００７２】
（ｂ）サイズ
図７（ａ）に模式図を示し、同図（ｂ）にそれに対応した断面プロファイルを示す。黒地に白いパターンが形成されている際のパターンサイズを線幅とすれば、両データの線幅誤差の測定も行うことができる。すなわち、図７（ｂ）に示すようにセンサパターンのエッジ両端の所定個所の幅Ｌｗｓと参照パターンの対応個所の幅Ｌｗｒとの差により、白いパターンの参照パターンとの線幅誤差を検出し、参照パターンを補正する。
【００７３】
白地に黒いパターンが形成されている場合は、図８（ａ）（ｂ）に示すように黒地に白いパターンが形成されている場合における白と黒が逆になるだけで、上記同様に、センサパターンのエッジ両端の所定個所の幅Ｌｂｓと参照パターンの対応個所の幅Ｌｂｒとの差により、黒いパターンの参照パターンとの線幅誤差を検出し、参照パターンを補正する。
【００７４】
（ｃ）コーナ丸まり
図９の模式図に示すように、ラインセンサ５が検出したセンサパターンと参照パターンのコーナー丸まり（曲率）を比較する。両データのコーナ部の曲率の差を求めてコーナ丸まりを検出して参照パターンを補正する。
【００７５】
（ｄ）伸縮率
センサパターンを撮り込んでいるステージの位置の検出には、レーザ干渉計を用いているので、大気圧等の影響により測定値が図１０（ａ）に示したようにセンサデータが伸縮するためにそれを補正する必要がある。
【００７６】
伸縮補正方法は、ストライプＳの中の全ブロックＢの位置ずれ量からストライプ１本分の伸縮補正量を求めて補正する場合と、ストライプ中の一部のブロック毎に伸縮補正量を求める場合とがある。
【００７７】
図１０（ｂ）に示すように伸縮補正量はストライプＳのブロックＢ毎のセンサパターンと参照パターンの位置ずれ量からストライプＳ毎に求める。すなわち、各ストライプＳを順次各ブロックＢ毎に逐次位置ずれ量を検出しブロック間の伸縮補正量を求める。このとき、線形補間などしてブロック毎のばらつきの影響をなくしてもよい。こうして求めたストライプＳの伸縮補正量から参照パターンを補正する。
【００７８】
（ｅ）輝度
図１１に示すようにラインセンサ５がストライプＳ毎に検出したセンサパターンと、対応する参照パターンを比較し、両データの差を求めて差分について参照パターンを補正する。
【００７９】
なお、センサパターンのパターンサイズがラインセンサの画素分解能に近づくと信号強度が徐々に低下する。そのため、低下した分を考慮して、参照パターンの信号強度に一定の係数をかけて信号強度の最大値を補正を行っている。この参照パターンで補正する係数は、予め実験でパターンのサイズごとに求めて、ルックアップテーブルに設定し、参照パターンのサイズに応じて補正係数を選択するようにすればよい。
【００８０】
しかる後、比較装置１０は、再度ラインセンサ５から出力されたストライプＳ１のセンサパターンと、参照パターン発生装置９においてストライプＳ１のパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンとを入力して比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００８１】
再び、パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件を測定し、パターン条件修正装置７に送出する。
【００８２】
このパターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断するが、今回は、ストライプＳ１のパターン検査条件に従って参照パターンが補正されているので、パターン検査条件は設定値を越えない。
【００８３】
従って、次のストライプＳ２の検査に移る。
【００８４】
一方、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ１以降のストライプＳ１〜Ｓｎの回路パターンの検査について説明する。
【００８５】
この場合、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力された例えばストライプＳ３のセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００８６】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度のうち少なくとも１つを測定する。
【００８７】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断する。
【００８８】
ここで、ストライプＳ３における回路パターンの例えばサイズ等に変更があると、パターン検査条件が設定値を越えることがある。従って、パターン検査条件が設定値を越えていると、パターン条件修正装置７は、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ３上の回路パターンを走査させる指令を送出する。これにより、ＸＹステージ２は、再びラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動するので、ラインセンサ５は、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ３を再走査し、そのセンサパターンを出力する。
【００８９】
これと共に、パターン条件修正装置７は、ステップ＃６において、１回目のストライプＳ３に対する走査よりパターン条件測定装置１１から受け取ったパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００９０】
この参照データ発生回路９は、ストライプＳ３のパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正した参照パターンを発生する。これにより、参照パターンは、ストライプＳ３のパターン検査条件にほぼ一致するものとなる。
【００９１】
なお、比較装置１０は、ストライプＳ３に対する１回目の走査により取得されたセンサパターンと参照パターンとの比較結果から疑似欠陥を検出する可能性があるが、ストライプＳ３における回路パターンの例えばサイズ等に変更を予め設定しておくことで、疑似欠陥の発生を予測可能である。
【００９２】
次に、ストライプＳ４の回路パターンの検査に移る。このストライプＳ４の回路パターンは、ストライプＳ３のパターン検査条件と同一のパターン検査条件を有するものとする。
【００９３】
このストライプＳ４の検査では、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力された例えばストライプＳ４のセンサパターンと、前回走査したストライプＳ３のパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００９４】
このときパターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたストライプＳ４のパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断するが、ストライプＳ４の検査ではストライプＳ３のパターン検査条件に従って参照パターンが補正されているので、パターン検査条件は設定値を越えない。
【００９５】
これ以降、上記同様にマスク１上のストライプＳ５〜Ｓｎの回路パターンの検査を行う。
【００９６】
このように上記一実施の形態においては、最初のストライプＳ１の検査において、ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンとその参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、最初のストライプＳ１を再度撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査するので、例えば品種の異なるマスク１を検査する場合でも、そのマスク１のパターン検査条件の変化に応じてその都度参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【００９７】
従って、マスク１の全ストライプＳ１〜Ｓｎのパターン検査条件が全て同一であれば、最初のストライプＳ１を走査して取得されたパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンを用いて、残り全てのストライプＳ２〜Ｓｎのパターン検査ができる。
【００９８】
又、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いるので、例えばマスク１上の各ストライプＳ２〜Ｓｎの途中でパターンサイズなどが変化する等してパターン検査条件が変化しても、このパターン検査条件の変化に即座に対応して参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【００９９】
従って、上記検査装置を用いて被検査体であるマスク１を検査すれば、パターン検査条件の誤差による疑似欠陥が発生しないため、安定した高精度なマスク１検査が可能になる。
【０１００】
さらに、マスク１枚毎に微妙なパターン検査条件の補正量を検査装置オぺレータが予め設定する必要が無くなり、人手と時間の節約が可能になる。そのうえ、検査自動化が可能になり、連続自動検査が可能である。
【０１０１】
なお、上記一実施の形態では、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較方式によりセンサパターンと参照パターンとを比較して検査しているが、これに限らず、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較方式で行うこともできる。
【０１０２】
この場合、図１２に示すようにＸＹステージ２に対して複数、例えば２つの光源２０ａ、２０ｂ等を配置し、かつ被検査体であるマスク１は２個取り等の繰返しパターンにマスク１ａ、１ｂに形成されているものを対象とし、相互のマスク１ａ、１ｂのデータを比較することにより差異を検出し、検査をすることができる。
【０１０３】
又、被検査体がウエハのよう光に対して非透過体である場合は、反射光で測定する必要があるので、図１に示したパターン検査装置のブロック構成図おいて、ラインセンサ５の位置をウエハからの反射光を受光することが出来る位置に設定すればよい。
【０１０４】
次に、上記一実施の形態で説明したパターン検査方法を用いたマスクの製造方法について図１３に示すハードマスクの製造プロセスを示すフローチャートを参照して説明する。
【０１０５】
ハードマスク１は、ソフトマスク１のレリーフ効果を除き、膜強度の弱さを克服するために、ガラス基板上に金属または金属酸化物層の画像を作り、フォトマスクを形成している。
先ず、ステップ＃１１において、ガラス基板が研磨、洗浄される。
【０１０６】
次に、ステップ＃１２において、ガラス基板上に所定の厚さのクロム膜が真空蒸着中スパッタリング法で被膜形成される。
【０１０７】
次に、ステップ＃１３において、フォトレジスト膜が塗布される。このフォトレジスト膜厚は、通常０．４〜０．８μｍ程度である。
【０１０８】
次に、ステップ＃１４において、プレベークがなされる。
【０１０９】
次に、ステップ＃１５において、プレベーク後に、形成するパターンに応じた露光が行なわれる。
【０１１０】
続いて、ステップ＃１６において、自動現像装置等によりスプレー法や浸漬法で現像が行なわれる。
【０１１１】
次に、ステップ＃１７において、現像後にポストベークが行なわれる。このポストベークは、温度が高温過ぎるとレジストがプラスチックフロー（軟化現象）を起こして形状変化をきたすので、温度、時間設定の管理は注意を要する。
【０１１２】
次に、ステップ＃１８において、エッチングが行なわれる。このエッチングは、ウエット法によれば浸漬法により処理を簡単にすることができるが、アンダーカットが０．５μｍ以上あり、画線の寸法がレジスト線幅より細くなってしまう。従って、プラズマエッチング、スパッタエッチングなどのドライエッチング法を用いる場合が多い。
【０１１３】
次に、ステップ＃１９において、レジストの剥離が行なわれる。
【０１１４】
その後、ステップ＃２０において、洗浄し、各検査が行なわれる。このパターン検査では、上記本発明のパターン検査が用いられる。
【０１１５】
その後に、不具合個所が存在した場合は、ステップ＃２１において修正し、修正後に再びステップ＃２２において洗浄し、出荷する。
【０１１６】
なお、上述の製造プロセスは一例であり、種々の変形したプロセスで製造を行なうことが可能である。
次に補正が適切に作動できないときの条件を説明する。これは、図３に示すようにハードマスク又はソフトマスク１をパターン検査を開始するときの最初のストライプＳ１と、パターン検査途中の例えばストライプＳ３とでのパターン検査条件が設定値を超えたときである。
【０１１７】
先ず、パターン検査の開始時において、最初のストライプＳ１を検査するときについて説明する。
【０１１８】
通常、パターン検査条件は、予め実験で測定した初期値を用いる。しかしながら、パターン検査をするときは、パターン検査条件を初期設定してから既に時間が経過している。このため、パターン検査条件は、適切な値でないことは明らかである。
【０１１９】
このような最初のストライプＳ１の検査では、上記一実施の形態で説明したように、ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンとその参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、最初のストライプＳ１を再度撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する。
【０１２０】
次に、パターン検査の途中で、パターン検査条件が設定値を超えたときについて説明する。
【０１２１】
例えば、センサパターンのパターンサイズがラインセンサ５の画素分解能に近づくと、当該ラインセンサ５の信号強度が徐々に低下する。パターン検査の途中で例えば大きなパターンから小さなパターンに突然大きく変化したときには、パターン検査条件が大きく変化するので、適切な補正ができなくなる。
【０１２２】
従って、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査の途中でパターン検査条件が大きく変化した場合には、上記一実施の形態で説明したように、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いる。
【０１２３】
このようなマスクの製造方法であれば、製造プロセス中のパターン検査工程において、上記一実施の形態で説明したパターン検査方法を用いるので、疑似欠陥による検査の障害を排除して欠陥検出感度を上げることができ、高精度なマスクやウエハの検査が可能になる。
【０１２４】
特に、例えば品種の異なるハードマスク又はソフトマスク１を製造する場合でも、そのマスク１のパターン検査条件の変化に応じてその都度参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【０１２５】
又、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、これらストライプＳ２〜Ｓｎの途中でパターンサイズなどが変化する等してパターン検査条件が変化しても、このパターン検査条件の変化に即座に対応して参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【０１２６】
又、製造するマスク１枚毎に微妙なパターン検査条件の補正量を検査装置オぺレータが予め設定する必要が無くなり、人手と時間の節約が可能になる。さらに、検査自動化が可能になり、連続自動検査が可能なマスクの検査方法を用いたマスクの製造方法を実現できる。
【０１２７】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【０１２８】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【０１２９】
例えば、上記一実施の形態では、ＸＹステージ２を移動させてラインセンサ５をマスク１の全面に走査させているが、ラインセンサ５を移動させてマスク１の全面に走査させてもよい。
【０１３０】
又、被検査体として半導体の製造工程で用いられているマスク１を例示したが、マスク１に限らず、被検査体として半導体ウエハ等のパターン検査にも適用することができる。
【０１３１】
又、パターン検査条件が設定値を越えたときに再度ラインセンサ５を走査させる判断は、検出欠陥数など任意に各種設定値を決めて行うことができる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の影響を排除してパターン検査の感度を高めることができるパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるマスク上に描かれている回路パターンに対する走査を示す模式図。
【図３】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるマスク上の回路パターンをセンサで走査したときのストライプ及び各ブロックを示す模式図。
【図４】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン補正フローチャート。
【図５】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における参照パターンの補正動作を説明するための図。
【図６】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の位置ずれによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図７】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の白のサイズによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図８】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の黒のサイズによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図９】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件のコーナ丸まりによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図１０】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における伸縮補正方法による参照パターンの補正を説明するための図。
【図１１】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の輝度による参照パターンの補正を説明するための図。
【図１２】本発明に係わるパターン検査装置の変形例を説明するための図。
【図１３】本発明に係わるパターン検査装置を用いたハードマスクの製造プロセスを示すフローチャート。
【符号の説明】
１：マスク
２：ＸＹステージ
３：ステージ制御装置
４：光源
５：ラインセンサ
６：ステージ位置測定装置
７：パターン条件修正装置
８：データベース
９：参照パターン発生装置
１０：比較装置
１１：パターン条件測定装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の製造工程等で用いられているフォトマスク、半導体ウエハなどに形成されているパターンを検査するパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトマスク等のパターン検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較と呼ばれる検査方法を用いている。この検査方法は、フォトマスク等の被検査体に形成されている被検査回路パターン（被検査パターン）をラインセンサで撮像し、この撮像により取得されたセンサパターンと、被検査パターンの設計に用いたＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データより作成された参照パターンとを比較し、両者の不一致点を欠陥として検出する。
【０００３】
この検査では、位置ずれ等のパターン検査条件（例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の誤差により、誤認識した欠陥（以下、疑似欠陥と称する）の発生が問題になる。
【０００４】
従来のパターン検査装置では、基準マスクを測定してそのパターン検査条件を取得し、このパターン検査条件に基づいて参照パターンに対する補正量を求め、この補正量に従って参照パターンを補正してパターン検査を行う。
【０００５】
又、近年のマスクパターン検査では、検査前にマスク上の代表点で測定したパターン検査条件を測定し、このパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正して検査を行う。
【０００６】
例えば特許文献１には、撮像装置の撮像により検査画像データを得、この検査画像データと参照画像データとの位置ずれを検出し、この位置ずれに基づいて検査画像データと参照画像データとの位置合わせを行う旨が記載されている。
【０００７】
パターン検査装置では、センサパターンと参照パターンとの不一致点を欠陥として検出するので、特にこれらセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせが重要となる。
【０００８】
これらセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせを損なう要因は、例えば被検査体を載置するステージ等の機械制御系の位置精度や光学系の特性、マスクパターンの形状変化等が考えられる。特に、機械制御系については、ヨーイング、速度むら、マスクの位置オフセット、伸縮量、回転量等の要因がセンサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせに大きく影響する。
【０００９】
しかるに、センサパターンと参照パターンとの位置合わせ及び形状合わせが損なわれると、パターン検査条件の誤差による疑似欠陥が発生する。
【００１０】
従って、今後、半導体パターンの一層の微細化が進み、これに応じてパターン欠陥の検出感度を高めるためには、例えば電子回路系又は計算機ソフトウェアを用い、パターン検査条件の誤差を計測し、この誤差を補正する必要がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１２６７５４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パターン検査条件の誤差により発生した疑似欠陥を補正する際には、センサパターンと参照パターンとを合わせるために、ステージにセットしたマスクの位置のばらつきを補正しなければならない。このためには、マスクの位置のばらつきを補正する電子回路系が複雑となり、その回路規模も大きくなる。
【００１３】
又、欠陥の検出感度を上げるため代表点で測定した値を用いる検査方法では、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を回避できない。
【００１４】
そこで本発明は、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の影響を排除してパターン検査の感度を高めることができるパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得したセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、前記最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１６】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得されたセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１７】
本発明は、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回検査したパターン領域に基づくパターン検査条件により逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査方法において、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと前記工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程と、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするパターン検査方法である。
【００１８】
本発明におけるパターン検査方法のパターン検査条件は、被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つである。
【００１９】
本発明におけるパターン検査方法のパターン検査条件は、被検査パターンを１走査したときのパターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎に求められる。
【００２０】
本発明は、被検査パターンが形成された被検査体とセンサとを相互に移動して被検査パターンを１パターン領域ずつ順次走査し、センサの撮像により取得されるセンサパターンと、少なくとも１走査前に取得されたセンサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して被検査パターンを検査するパターン検査装置において、センサパターンと参照パターンとの比較に基づいてパターン検査条件を測定するパターン条件測定手段と、パターン検査条件が設定値を越えたとき、被検査体とセンサとを相互に移動して再度パターン領域を走査させ、かつ再度の走査により取得されたセンサパターンに基づくパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正するパターン条件修正手段とを具備し、最初のパターン領域において、当該パターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンとパターン条件修正手段により補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを検査し、最初のパターン領域以降のパターン領域において、当該パターン領域のパターン検査条件が設定値を越えると、当該パターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いることを特徴とするパターン検査装置である。
【００２１】
本発明におけるパターン検査装置のパターン条件測定手段は、パターン検査条件として被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つを測定する。
【００２２】
本発明におけるパターン検査装置のパターン条件測定手段は、被検査パターンを１走査したときのパターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎にパターン検査条件を求める。
【００２３】
本発明は、基板上に成膜を行う成膜工程と、膜に被検査パターンを描画する描画工程と、被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次取得されるセンサパターンと、被検査パターンの設計データから得られる参照パターンとを比較して被検査パターンの検査を行なう検査工程とを有するマスクの製造方法において、検査工程は、最初のパターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得されたセンサパターンと参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正する工程と、最初のパターン領域を再度撮像して取得されたセンサパターンと前記工程で補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する工程と、最初のパターン領域以降のパターン領域の検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する工程と、この補正された参照パターンを次のパターン領域の検査に用いる工程とを有することを特徴とするマスクの製造方法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１はパターン検査装置の構成図である。このパターン検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較と呼ばれる検査方法を用いる。
【００２６】
被検査体であるマスク１上には、回路パターン（被検査パターン）が描かれている。このマスク１は、ＸＹステージ２に保持されている。このＸＹステージ２は、ステージ制御装置３の駆動によってＸ軸方向に対して連続的に移動制御され、かつＹ軸方向に対して所定のステップ距離毎にステップ移動制御される。
【００２７】
ＸＹステ一ジ２に保持されているマスク１の上方位置には、光源４が配置されている。この光源４は、照明光を放射するもので、この照明光は、マスク１に照射される。
【００２８】
マスク１の下方位置には、ラインセンサ５が配置されている。このラインセンサ５は、マスク１に描かれている回路パターンを撮像し、その画像信号（以下、センサパターンと称する）を出力する。
【００２９】
マスク１上の回路パターンの検査は、図２（ａ）に示すようにＹ軸方向に一定の幅を有する短冊状の各パターン領域Ｌ単位に行なわれる。すなわち、ＸＹステージ２は、上記の如くステージ制御装置３の駆動制御によりＸ軸方向に連続移動し、このＸ軸方向への移動の終了毎にＹ軸方向にパターン領域Ｌの幅だけステップ移動するので、ラインセンサ５は、マスク１に対してＸ軸方向に走査し、このＸ軸方向への走査が終了するとＹ軸方向にステップ移動し、再びＸ軸方向に走査する。この結果、ラインセンサ５は、マスク１の全面を走査する。
【００３０】
このようにマスク１上の回路パターン検査時には、図３に示すようにラインセンサ５からセンサパターンがマスク１の端から連続的に撮り込まれる。このセンサパターンの撮り込みにおいて、ラインセンサ５の幅でマスク１の例えば図面上左端から右端までの領域をストライプＳと称する。なお、ラインセンサ５の走査順に従ってストライプＳ１〜Ｓｎと称する。又、このストライプＳを複数に分割した各領域をそれぞれブロックＢと称する。
【００３１】
なお、図２（ｂ）は、検査開始時点におけるラインセンサ５の走査領域すなわちセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとの位置関係を示す。本来、これらセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは一致していなければならない。ところが、位置合わせをしなければ、同図に示すようにセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは、位置ずれする。
【００３２】
ステージ位置測定装置６は、ラインセンサ５から出力されるセンサパターンに同期してＸＹステージ２のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を検出し、これらＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置からなる位置データをパターン条件修正装置７に送出する。このステージ位置測定装置６は、例えばレーザ干渉計又はリニアエンコーダ等が用いられる。
【００３３】
一方、データベース８には、マスク１に回路パターンを形成したときにＣＡＤで用いた設計パターンデータが記憶されている。
【００３４】
参照パターン発生装置９は、データベース８に記憶されている設計パターンデータを読み込み、パターン条件修正装置７から出力されるタイミング信号としてのパターン検査条件が与えられると、ラインセンサ５のマスク１に対する走査位置に対応する設計パターンデータを読み出し、この設計パターンデータに基づいて参照パターンを発生する。
【００３５】
なお、タイミング信号は、パターン検査条件の検出とその補正についてのステップに基づいて、次のストライプを検査する際に与える参照パターンの補正用の情報である。従って、それに基づいて参照パターンが補正されている。
【００３６】
比較装置１０は、ラインセンサ５から出力されたセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果つまりセンサパターンと参照パターンとの差からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００３７】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０でのセンサパターンと参照パターンとの比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度などを測定する。なお、パターン条件測定装置１１は、パターン検査条件の被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度のうち少なくともいずれか１つを測定する。
【００３８】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えたとき、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ上の回路パターンを走査させる指令を送出し、かつこの走査によってラインセンサ５から出力されるセンサパターンを比較回路１０に送出させる。これによりパターン条件測定装置１１は、再び比較装置１０の比較結果を受けてセンサパターンのパターン検査条件を出力するものとなる。
【００３９】
従って、パターン条件修正装置７は、再び、パターン条件測定装置１１からパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００４０】
この結果、マスク１に対してラインセンサ５により最初に走査するストライプＳ１の回路パターンの検査は、ストライプＳ１にラインセンサ５を走査させてセンサパターンを取得し、このセンサパターンのパターン検査条件に基づいてパターン条件修正装置７により参照パターンを補正する。再び、ストライプＳ１にラインセンサ５を走査させて取得されたセンサパターンとパターン条件修正装置７により補正された参照パターンとを比較して回路パターンを検査する。
【００４１】
一方、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの回路パターンの検査は、これらストライプＳ２〜Ｓｎにおいてそれぞれパターン検査条件が設定値を越えると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎに対して再度ラインセンサ５を走査させてそのセンサパターンを取得し、このセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正する。そして、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎ＋１における回路パターンの検査に用いる。なお、ストライプＳ３〜Ｓｎ＋１は存在しないので、パターン検査はマスク１上のストライプＳｎでの走査で終了する。
【００４２】
なお、パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件が設定値を越えたときに、ラインセンサ５を再度走査させる指令を送出するが、この再度走査させるときの判断は次の通り行う。
【００４３】
比較装置１０の比較結果であるセンサパターンと参照パターンとの差に基づき疑似欠陥の数が所定の個数を越えたとき、パターン検査条件が設定値を越えたと判断して再度ラインセンサ５を走査させる。
【００４４】
又、パターン条件修正装置７は、各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎にパターン検査条件が設定値を越えていなくても、各ストライプＳ１〜Ｓｎのパターン検査条件に基づいてその都度参照パターンを補正するが、前回、前々回における設定値とパターン検査条件との各差分の変化の履歴と、今回の設定値とパターン検査条件との差分とを比較し、この差分の変化が予め設定された設定差分値よりも大きくなった場合に、パターン検査条件が設定値を越えたと判断して再度ラインセンサ５を走査させる。
【００４５】
次に、上記の如く構成されたパターン検査装置の特に位置合わせ動作について説明する。
【００４６】
先ず、マスク１上に描かれている回路パターンは、図３に示すように各ストライプＳ１〜Ｓｎ単位に検査される。すなわち、ＸＹステージ２は、ステージ制御装置３の駆動制御によって、Ｘ軸方向に連続移動し、かつＸ軸方向への移動が終了する毎にＹ軸方向に各ストライプＳ１〜Ｓｎの幅だけステップ移動する。これにより、ラインセンサ５は、マスク１の全面を走査する。
【００４７】
すなわち、ＸＹステージ２は、ラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動する。次に、ＸＹステージ２は、ラインセンサ５の長手方向（Ｙ軸方向）にステップ移動し、再びラインセンサ５の短手方向に移動し、これ以降、この移動を繰り返す。これと共にラインセンサ５は、ストライプＳ１の回路パターンをマスク１の端から連続的に撮り込み、続いて各ストライプＳ２〜Ｓｎの回路パターンをマスク１の端から撮り込む。
【００４８】
ところで、最初に検査するストライプＳ１の検査開始時点におけるラインセンサ５により取得されるセンサパターン領域Ｐと参照パターン領域Ｒとは、図２（ａ）（ｂ）に示すように本来、一致していなければならないが、位置合わせを行わなければ、位置ずれが生じている。
【００４９】
次に、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の誤差により発生する疑似欠陥の検出とその補正について図４に示すパターン補正フローチャートを参照して説明する。
【００５０】
パターンの検査は、パターン検査時に補正が必要なパターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）を、直前に検査したストライプＳ１〜Ｓｎ−１、例えばストライプＳ２のパターン検査時であれば、ストライプＳ１から求めたパターン検査条件に従って参照パターンを補正し、この参照パターンを用いてストライプＳ２の検査を行い、高精度なマスク１の検査を行う。
【００５１】
すなわち、ステップ＃１において検査がスタートすると、ステージ制御装置３は、ＸＹステージ２をラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動する。これにより、ラインセンサ５は、マスク１上のストライプＳ１を走査する。
【００５２】
ステージ位置測定装置６は、ラインセンサ５から出力されるセンサパターンに同期してＸＹステージ２のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を検出し、これらＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置からなる位置データをパターン条件修正装置７に送出する。
【００５３】
このパターン条件修正装置７は、ステップ＃２において、ステージ位置測定装置６から送出される位置データを入力し、この位置データから最初のストライプＳ１であるか否かを判断する。
【００５４】
この判断の結果、最初のストライプＳ１であれば、パターン条件修正装置７は、ステップ＃３に移り、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）の補正初期値を設定する。
【００５５】
なお、このパターン検査条件の補正初期値は、例えば多品種のマスク１を検査する場合に前回検査したマスク１とは品種の異なるマスク１を検査するときに設定されるもので、当該品種の異なるマスク１のパターン検査条件に一致しないことが多い。
【００５６】
一方、上記判断の結果、最初のストライプＳ１でなくそれ以降のストライプＳ２〜Ｓｎであれば、パターン条件修正装置７は、ステップ＃４に移り、前のストライプＳ１〜Ｓｎ−１で検査したときに取得したパターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度など）を設定する。
【００５７】
次に、比較装置１０は、ステップ＃５において、順次ストライプＳ１〜Ｓｎの回路パターンの検査を行う。
【００５８】
先ず、図５に示すようにマスク１上の最初に走査するストライプＳ１の回路パターンの検査について説明する。
【００５９】
この場合、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力されたストライプＳ１のセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００６０】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度のうち少なくとも１つを測定する。
【００６１】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断する。
【００６２】
このパターン検査条件が設定値を越えているか否かの判断は、例えば、比較装置１０の比較結果であるセンサパターンと参照パターンとの差に基づき疑似欠陥の数が所定の個数を越えたとき、パターン検査条件が設定値を越えたと判断する。
【００６３】
又、前回、前々回における設定値とパターン検査条件との各差分の変化の履歴と、今回の設定値とパターン検査条件との差分とを比較し、この差分の変化が予め設定された設定差分値よりも大きくなった場合に、パターン検査条件が設定値を越えたと判断する。
【００６４】
この判断の結果、パターン検査条件が設定値を越えたと判断されれば、例えばマスク１のパターン検査中のストライプＳ１〜Ｓｎにおいて、疑似欠陥が大量に検出された場合、回路パターンのサイズが小パターンから大パターン、逆に大パターンから小パターンに変化した場合、マスク１の品種が変わった場合などであることが判る。
【００６５】
上記の通りパターン検査条件の補正初期値は、例えば多品種のマスク１を検査する場合に前回検査したマスク１とは品種の異なるマスク１を検査するときに設定されるので、設定値を越えることが多い。
【００６６】
従って、パターン検査条件が設定値を越えていると、パターン条件修正装置７は、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ１上の回路パターンを走査させる指令を送出する。これにより、ＸＹステージ２は、再びラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動するので、ラインセンサ５は、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ１を再走査し、そのセンサパターンを出力する。
【００６７】
これと共に、パターン条件修正装置７は、ステップ＃６において、１回目の走査によりパターン条件測定装置１１から受け取ったパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００６８】
この参照データ発生回路９は、ストライプＳ１のパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正した参照パターンを発生する。これにより、参照パターンは、ストライプＳ１のパターン検査条件にほぼ一致するものとなる。
【００６９】
この場合、パターン条件修正装置７は、ステップ＃７において、ストライプＳ１のパターン検査条件に従って参照パターンを補正するのに図３に示す各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎に行うか、又は各ブロックＢ毎に行うかの判断を行い、各ストライプＳ１〜Ｓｎ毎であれば、ステップ＃８に移ってストライプＳ１のパターン検査条件を採用し、各ブロックＢ毎であれば、ステップ＃９に移ってブロックＢ毎のパターン検査条件を採用する。
【００７０】
ここで、パターン検査条件（位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度）の検出とその結果による参照パターンの補正について説明する。
【００７１】
（ａ）位置ずれ
図６（ａ）に模式図を示し、同図（ｂ）にそれに対応した断面プロファイルを示す。
ラインセンサ５が検出したセンサパターンのストライプＳと参照パターンのＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれについて、Ａ、Ｂの両端のエッジ位置を検出し、両データのそれぞれのＸ軸方向とＹ軸方向との中心を算出しする。このＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれについての中心を、参照パターンとセンサパターンとで比較して、両データのＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれの中心の差により位置ずれを検出し、参照パターンを補正する。
【００７２】
（ｂ）サイズ
図７（ａ）に模式図を示し、同図（ｂ）にそれに対応した断面プロファイルを示す。黒地に白いパターンが形成されている際のパターンサイズを線幅とすれば、両データの線幅誤差の測定も行うことができる。すなわち、図７（ｂ）に示すようにセンサパターンのエッジ両端の所定個所の幅Ｌｗｓと参照パターンの対応個所の幅Ｌｗｒとの差により、白いパターンの参照パターンとの線幅誤差を検出し、参照パターンを補正する。
【００７３】
白地に黒いパターンが形成されている場合は、図８（ａ）（ｂ）に示すように黒地に白いパターンが形成されている場合における白と黒が逆になるだけで、上記同様に、センサパターンのエッジ両端の所定個所の幅Ｌｂｓと参照パターンの対応個所の幅Ｌｂｒとの差により、黒いパターンの参照パターンとの線幅誤差を検出し、参照パターンを補正する。
【００７４】
（ｃ）コーナ丸まり
図９の模式図に示すように、ラインセンサ５が検出したセンサパターンと参照パターンのコーナー丸まり（曲率）を比較する。両データのコーナ部の曲率の差を求めてコーナ丸まりを検出して参照パターンを補正する。
【００７５】
（ｄ）伸縮率
センサパターンを撮り込んでいるステージの位置の検出には、レーザ干渉計を用いているので、大気圧等の影響により測定値が図１０（ａ）に示したようにセンサデータが伸縮するためにそれを補正する必要がある。
【００７６】
伸縮補正方法は、ストライプＳの中の全ブロックＢの位置ずれ量からストライプ１本分の伸縮補正量を求めて補正する場合と、ストライプ中の一部のブロック毎に伸縮補正量を求める場合とがある。
【００７７】
図１０（ｂ）に示すように伸縮補正量はストライプＳのブロックＢ毎のセンサパターンと参照パターンの位置ずれ量からストライプＳ毎に求める。すなわち、各ストライプＳを順次各ブロックＢ毎に逐次位置ずれ量を検出しブロック間の伸縮補正量を求める。このとき、線形補間などしてブロック毎のばらつきの影響をなくしてもよい。こうして求めたストライプＳの伸縮補正量から参照パターンを補正する。
【００７８】
（ｅ）輝度
図１１に示すようにラインセンサ５がストライプＳ毎に検出したセンサパターンと、対応する参照パターンを比較し、両データの差を求めて差分について参照パターンを補正する。
【００７９】
なお、センサパターンのパターンサイズがラインセンサの画素分解能に近づくと信号強度が徐々に低下する。そのため、低下した分を考慮して、参照パターンの信号強度に一定の係数をかけて信号強度の最大値を補正を行っている。この参照パターンで補正する係数は、予め実験でパターンのサイズごとに求めて、ルックアップテーブルに設定し、参照パターンのサイズに応じて補正係数を選択するようにすればよい。
【００８０】
しかる後、比較装置１０は、再度ラインセンサ５から出力されたストライプＳ１のセンサパターンと、参照パターン発生装置９においてストライプＳ１のパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンとを入力して比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００８１】
再び、パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件を測定し、パターン条件修正装置７に送出する。
【００８２】
このパターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断するが、今回は、ストライプＳ１のパターン検査条件に従って参照パターンが補正されているので、パターン検査条件は設定値を越えない。
【００８３】
従って、次のストライプＳ２の検査に移る。
【００８４】
一方、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ１以降のストライプＳ１〜Ｓｎの回路パターンの検査について説明する。
【００８５】
この場合、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力された例えばストライプＳ３のセンサパターンと参照パターン発生装置９で発生した参照パターンとを入力し、これらセンサパターンと参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００８６】
パターン条件測定装置１１は、比較装置１０の比較結果を受け取り、この比較結果に基づいてパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度のうち少なくとも１つを測定する。
【００８７】
パターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断する。
【００８８】
ここで、ストライプＳ３における回路パターンの例えばサイズ等に変更があると、パターン検査条件が設定値を越えることがある。従って、パターン検査条件が設定値を越えていると、パターン条件修正装置７は、ステージ制御装置３に対してラインセンサ５により再度同一ストライプＳ３上の回路パターンを走査させる指令を送出する。これにより、ＸＹステージ２は、再びラインセンサ５の短手方向（Ｘ軸方向）に移動するので、ラインセンサ５は、図５に示すようにマスク１上のストライプＳ３を再走査し、そのセンサパターンを出力する。
【００８９】
これと共に、パターン条件修正装置７は、ステップ＃６において、１回目のストライプＳ３に対する走査よりパターン条件測定装置１１から受け取ったパターン検査条件、例えば被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり、輝度に基づいて参照データ発生回路９で発生する参照パターンを補正する指令を参照データ発生回路９に発する。
【００９０】
この参照データ発生回路９は、ストライプＳ３のパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正した参照パターンを発生する。これにより、参照パターンは、ストライプＳ３のパターン検査条件にほぼ一致するものとなる。
【００９１】
なお、比較装置１０は、ストライプＳ３に対する１回目の走査により取得されたセンサパターンと参照パターンとの比較結果から疑似欠陥を検出する可能性があるが、ストライプＳ３における回路パターンの例えばサイズ等に変更を予め設定しておくことで、疑似欠陥の発生を予測可能である。
【００９２】
次に、ストライプＳ４の回路パターンの検査に移る。このストライプＳ４の回路パターンは、ストライプＳ３のパターン検査条件と同一のパターン検査条件を有するものとする。
【００９３】
このストライプＳ４の検査では、比較装置１０は、ラインセンサ５から出力された例えばストライプＳ４のセンサパターンと、前回走査したストライプＳ３のパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンとを比較し、その比較結果からマスク１における被検査パターンの欠陥を出力する。
【００９４】
このときパターン条件修正装置７は、パターン条件測定装置１１により測定されたストライプＳ４のパターン検査条件を受け取り、このパターン検査条件が設定値を越えているか否かを判断するが、ストライプＳ４の検査ではストライプＳ３のパターン検査条件に従って参照パターンが補正されているので、パターン検査条件は設定値を越えない。
【００９５】
これ以降、上記同様にマスク１上のストライプＳ５〜Ｓｎの回路パターンの検査を行う。
【００９６】
このように上記一実施の形態においては、最初のストライプＳ１の検査において、ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンとその参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、最初のストライプＳ１を再度撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査するので、例えば品種の異なるマスク１を検査する場合でも、そのマスク１のパターン検査条件の変化に応じてその都度参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【００９７】
従って、マスク１の全ストライプＳ１〜Ｓｎのパターン検査条件が全て同一であれば、最初のストライプＳ１を走査して取得されたパターン検査条件に基づいて補正された参照パターンを用いて、残り全てのストライプＳ２〜Ｓｎのパターン検査ができる。
【００９８】
又、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いるので、例えばマスク１上の各ストライプＳ２〜Ｓｎの途中でパターンサイズなどが変化する等してパターン検査条件が変化しても、このパターン検査条件の変化に即座に対応して参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【００９９】
従って、上記検査装置を用いて被検査体であるマスク１を検査すれば、パターン検査条件の誤差による疑似欠陥が発生しないため、安定した高精度なマスク１検査が可能になる。
【０１００】
さらに、マスク１枚毎に微妙なパターン検査条件の補正量を検査装置オぺレータが予め設定する必要が無くなり、人手と時間の節約が可能になる。そのうえ、検査自動化が可能になり、連続自動検査が可能である。
【０１０１】
なお、上記一実施の形態では、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較方式によりセンサパターンと参照パターンとを比較して検査しているが、これに限らず、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較方式で行うこともできる。
【０１０２】
この場合、図１２に示すようにＸＹステージ２に対して複数、例えば２つの光源２０ａ、２０ｂ等を配置し、かつ被検査体であるマスク１は２個取り等の繰返しパターンにマスク１ａ、１ｂに形成されているものを対象とし、相互のマスク１ａ、１ｂのデータを比較することにより差異を検出し、検査をすることができる。
【０１０３】
又、被検査体がウエハのよう光に対して非透過体である場合は、反射光で測定する必要があるので、図１に示したパターン検査装置のブロック構成図おいて、ラインセンサ５の位置をウエハからの反射光を受光することが出来る位置に設定すればよい。
【０１０４】
次に、上記一実施の形態で説明したパターン検査方法を用いたマスクの製造方法について図１３に示すハードマスクの製造プロセスを示すフローチャートを参照して説明する。
【０１０５】
ハードマスク１は、ソフトマスク１のレリーフ効果を除き、膜強度の弱さを克服するために、ガラス基板上に金属または金属酸化物層の画像を作り、フォトマスクを形成している。
先ず、ステップ＃１１において、ガラス基板が研磨、洗浄される。
【０１０６】
次に、ステップ＃１２において、ガラス基板上に所定の厚さのクロム膜が真空蒸着中スパッタリング法で被膜形成される。
【０１０７】
次に、ステップ＃１３において、フォトレジスト膜が塗布される。このフォトレジスト膜厚は、通常０．４〜０．８μｍ程度である。
【０１０８】
次に、ステップ＃１４において、プレベークがなされる。
【０１０９】
次に、ステップ＃１５において、プレベーク後に、形成するパターンに応じた露光が行なわれる。
【０１１０】
続いて、ステップ＃１６において、自動現像装置等によりスプレー法や浸漬法で現像が行なわれる。
【０１１１】
次に、ステップ＃１７において、現像後にポストベークが行なわれる。このポストベークは、温度が高温過ぎるとレジストがプラスチックフロー（軟化現象）を起こして形状変化をきたすので、温度、時間設定の管理は注意を要する。
【０１１２】
次に、ステップ＃１８において、エッチングが行なわれる。このエッチングは、ウエット法によれば浸漬法により処理を簡単にすることができるが、アンダーカットが０．５μｍ以上あり、画線の寸法がレジスト線幅より細くなってしまう。従って、プラズマエッチング、スパッタエッチングなどのドライエッチング法を用いる場合が多い。
【０１１３】
次に、ステップ＃１９において、レジストの剥離が行なわれる。
【０１１４】
その後、ステップ＃２０において、洗浄し、各検査が行なわれる。このパターン検査では、上記本発明のパターン検査が用いられる。
【０１１５】
その後に、不具合個所が存在した場合は、ステップ＃２１において修正し、修正後に再びステップ＃２２において洗浄し、出荷する。
【０１１６】
なお、上述の製造プロセスは一例であり、種々の変形したプロセスで製造を行なうことが可能である。
次に補正が適切に作動できないときの条件を説明する。これは、図３に示すようにハードマスク又はソフトマスク１をパターン検査を開始するときの最初のストライプＳ１と、パターン検査途中の例えばストライプＳ３とでのパターン検査条件が設定値を超えたときである。
【０１１７】
先ず、パターン検査の開始時において、最初のストライプＳ１を検査するときについて説明する。
【０１１８】
通常、パターン検査条件は、予め実験で測定した初期値を用いる。しかしながら、パターン検査をするときは、パターン検査条件を初期設定してから既に時間が経過している。このため、パターン検査条件は、適切な値でないことは明らかである。
【０１１９】
このような最初のストライプＳ１の検査では、上記一実施の形態で説明したように、ストライプＳ１を撮像して取得されたセンサパターンとその参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られるパターン検査条件に基づいて参照データを補正し、最初のストライプＳ１を再度撮像して取得されたセンサパターンと補正された参照パターンとを比較して被検査パターンを再検査する。
【０１２０】
次に、パターン検査の途中で、パターン検査条件が設定値を超えたときについて説明する。
【０１２１】
例えば、センサパターンのパターンサイズがラインセンサ５の画素分解能に近づくと、当該ラインセンサ５の信号強度が徐々に低下する。パターン検査の途中で例えば大きなパターンから小さなパターンに突然大きく変化したときには、パターン検査条件が大きく変化するので、適切な補正ができなくなる。
【０１２２】
従って、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査の途中でパターン検査条件が大きく変化した場合には、上記一実施の形態で説明したように、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、パターン検査条件が設定値を越えていると、当該ストライプＳ２〜Ｓｎを再度撮像して取得されるセンサパターンのパターン検査条件に基づいて参照パターンを補正し、この補正された参照パターンを次のストライプＳ３〜Ｓｎの検査に用いる。
【０１２３】
このようなマスクの製造方法であれば、製造プロセス中のパターン検査工程において、上記一実施の形態で説明したパターン検査方法を用いるので、疑似欠陥による検査の障害を排除して欠陥検出感度を上げることができ、高精度なマスクやウエハの検査が可能になる。
【０１２４】
特に、例えば品種の異なるハードマスク又はソフトマスク１を製造する場合でも、そのマスク１のパターン検査条件の変化に応じてその都度参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【０１２５】
又、最初のストライプＳ１以降のストライプＳ２〜Ｓｎの検査において、これらストライプＳ２〜Ｓｎの途中でパターンサイズなどが変化する等してパターン検査条件が変化しても、このパターン検査条件の変化に即座に対応して参照パターンを補正することができ、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の問題を軽減できる。
【０１２６】
又、製造するマスク１枚毎に微妙なパターン検査条件の補正量を検査装置オぺレータが予め設定する必要が無くなり、人手と時間の節約が可能になる。さらに、検査自動化が可能になり、連続自動検査が可能なマスクの検査方法を用いたマスクの製造方法を実現できる。
【０１２７】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【０１２８】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【０１２９】
例えば、上記一実施の形態では、ＸＹステージ２を移動させてラインセンサ５をマスク１の全面に走査させているが、ラインセンサ５を移動させてマスク１の全面に走査させてもよい。
【０１３０】
又、被検査体として半導体の製造工程で用いられているマスク１を例示したが、マスク１に限らず、被検査体として半導体ウエハ等のパターン検査にも適用することができる。
【０１３１】
又、パターン検査条件が設定値を越えたときに再度ラインセンサ５を走査させる判断は、検出欠陥数など任意に各種設定値を決めて行うことができる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、パターン検査条件の誤差により発生する疑似欠陥の影響を排除してパターン検査の感度を高めることができるパターン検査方法及びその装置、マスクの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるマスク上に描かれている回路パターンに対する走査を示す模式図。
【図３】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるマスク上の回路パターンをセンサで走査したときのストライプ及び各ブロックを示す模式図。
【図４】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン補正フローチャート。
【図５】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における参照パターンの補正動作を説明するための図。
【図６】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の位置ずれによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図７】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の白のサイズによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図８】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の黒のサイズによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図９】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件のコーナ丸まりによる参照パターンの補正を説明するための図。
【図１０】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における伸縮補正方法による参照パターンの補正を説明するための図。
【図１１】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態におけるパターン検査条件の輝度による参照パターンの補正を説明するための図。
【図１２】本発明に係わるパターン検査装置の変形例を説明するための図。
【図１３】本発明に係わるパターン検査装置を用いたハードマスクの製造プロセスを示すフローチャート。
【符号の説明】
１：マスク
２：ＸＹステージ
３：ステージ制御装置
４：光源
５：ラインセンサ
６：ステージ位置測定装置
７：パターン条件修正装置
８：データベース
９：参照パターン発生装置
１０：比較装置
１１：パターン条件測定装置
Claims (9)
- 被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得した前記センサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して前記被検査パターンを検査するパターン検査方法において、
最初の前記パターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得された前記センサパターンと前記参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られる前記パターン検査条件に基づいて前記参照データを補正する工程と、前記最初のパターン領域を再度撮像して取得された前記センサパターンと前記工程で補正された前記参照パターンとを比較して前記被検査パターンを再検査する工程と、を有することを特徴とするパターン検査方法。 - 被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回取得された前記センサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して前記被検査パターンを検査するパターン検査方法において、
最初の前記パターン領域以降の前記パターン領域の検査において、前記パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得される前記センサパターンの前記パターン検査条件に基づいて前記参照パターンを補正する工程と、
この補正された前記参照パターンを次の前記パターン領域の検査に用いる工程と、を有することを特徴とするパターン検査方法。 - 被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次撮像して取得されるセンサパターンと、前回検査した前記パターン領域に基づくパターン検査条件により逐次補正される参照パターンとを比較して前記被検査パターンを検査するパターン検査方法において、
最初の前記パターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得された前記センサパターンと前記参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られる前記パターン検査条件に基づいて前記参照データを補正する工程と、前記最初のパターン領域を再度撮像して取得された前記センサパターンと前記工程で補正された前記参照パターンとを比較して前記被検査パターンを再検査する工程と、
最初の前記パターン領域以降の前記パターン領域の検査において、前記パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得される前記センサパターンの前記パターン検査条件に基づいて前記参照パターンを補正する工程と、
この補正された前記参照パターンを次の前記パターン領域の検査に用いる工程と、を有することを特徴とするパターン検査方法。 - 前記パターン検査条件は、前記被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載のパターン検査方法。
- 前記パターン検査条件は、前記被検査パターンを１走査したときの前記パターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎に求められることを特徴とする請求項１記載のパターン検査方法。
- 被検査パターンが形成された被検査体とセンサとを相互に移動して前記被検査パターンを１パターン領域ずつ順次走査し、前記センサの撮像により取得されるセンサパターンと、少なくとも１走査前に取得された前記センサパターンにより取得されるパターン検査条件に基づいて逐次補正される参照パターンとを比較して前記被検査パターンを検査するパターン検査装置において、前記センサパターンと前記参照パターンとの比較に基づいて前記パターン検査条件を測定するパターン条件測定手段と、
前記パターン検査条件が設定値を越えたとき、前記被検査体と前記センサとを相互に移動して再度前記パターン領域を走査させ、かつ再度の走査により取得された前記センサパターンに基づく前記パターン検査条件に基づいて前記参照パターンを補正するパターン条件修正手段とを具備し、
最初の前記パターン領域において、当該パターン領域を再度撮像して取得された前記センサパターンと前記パターン条件修正手段により補正された前記参照パターンとを比較して前記被検査パターンを検査し、
前記最初の前記パターン領域以降の前記パターン領域において、当該パターン領域の前記パターン検査条件が設定値を越えると、当該パターン領域を再度撮像して取得された前記センサパターンの前記パターン検査条件に基づいて前記参照パターンを補正し、この補正された前記参照パターンを次の前記パターン領域の検査に用いることを特徴とするパターン検査装置。 - 前記パターン条件測定手段は、前記パターン検査条件として前記被検査パターンの位置、サイズ、コーナ丸まり又は輝度の少なくともいずれか１つを測定することを特徴とする請求項６記載のパターン検査装置。
- 前記パターン条件測定手段は、前記被検査パターンを１走査したときのパターン領域であるストライプ、又はこのストライプ内を複数に分割した各ブロック毎に前記パターン検査条件を求めることを特徴とする請求項６記載のパターン検査装置。
- 基板上に成膜を行う成膜工程と、前記膜に被検査パターンを描画する描画工程と、前記被検査パターンを所定のパターン領域毎に走査して順次取得されるセンサパターンと、前記被検査パターンの設計データから得られる参照パターンとを比較して前記被検査パターンの検査を行なう検査工程とを有するマスクの製造方法において、
前記検査工程は、
最初の前記パターン領域の検査において、当該パターン領域を撮像して取得された前記センサパターンと前記参照パターンとを比較し、この比較結果に基づいて得られる前記パターン検査条件に基づいて前記参照データを補正する工程と、前記最初のパターン領域を再度撮像して取得された前記センサパターンと前記工程で補正された前記参照パターンとを比較して前記被検査パターンを再検査する工程と、
最初の前記パターン領域以降の前記パターン領域の検査において、前記パターン検査条件が設定値を越えていると、当該パターン領域を再度撮像して取得される前記センサパターンの前記パターン検査条件に基づいて前記参照パターンを補正する工程と、
この補正された前記参照パターンを次の前記パターン領域の検査に用いる工程と、を有することを特徴とするマスクの製造方法。
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