JP2007206355A - Inspection method, and inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、マスクを透過した光を撮像して取得した画像データとフォトマスク設計データから形成されるフォトマスクのイメージである画像データとを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検査する検査装置に関する。さらに、例えば、マスクを透過した光を撮像して取得した画像データとフォトマスクの設計データから形成されるフォトマスクのイメージである画像データとを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検査する検査方法に関する。 The present invention inspects defects in a photomask by, for example, comparing image data acquired by imaging light transmitted through a mask with image data that is an image of a photomask formed from photomask design data. It relates to an inspection device. Further, for example, inspection for inspecting a photomask defect by comparing image data obtained by imaging light transmitted through the mask with image data that is an image of a photomask formed from photomask design data. Regarding the method.
従来、フォトマスクを透過した光をセンサによって撮像した画像データと、フォトマスクのパターンの設計データとしてのCADデータから展開された描画データ(実際にガラス基板上などに描かれるイメージ)とを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検出することが行われている。 Conventionally, image data obtained by imaging light transmitted through a photomask with a sensor is compared with drawing data (image actually drawn on a glass substrate) developed from CAD data as photomask pattern design data. Thus, a defect of the photomask is detected.
この際、センサは、フォトマスクの全域を同じ検査精度、例えばフォトマスクにおいて最も高精度の検査をしなければならない領域に対応する高検査精度を用いて検査していた。このような場合、フォトマスクにおいて上記の検査精度ほど精度のよい検査をしなくてもよい領域であっても、上記の高精度の検査精度で検査されてしまう。 At this time, the sensor has inspected the entire area of the photomask with the same inspection accuracy, for example, with a high inspection accuracy corresponding to a region where the photomask must be inspected with the highest accuracy. In such a case, even a region that does not need to be inspected as accurately as the inspection accuracy in the photomask is inspected with the above-described high inspection accuracy.
このことによって、精度の高い検査により生じる擬似欠陥や、実際にはパターンによっては支障をきたさない欠陥であっても、これらが欠陥として認識されてしまうことが問題であり、その結果、フォトマスクにおいて欠陥として認識される数が増加してしまう。 As a result, even if it is a pseudo defect caused by a highly accurate inspection or a defect that does not actually cause trouble depending on the pattern, these are recognized as defects. The number recognized as defects increases.
欠陥として認識された数が所定数を越えると、そのフォトマスクは、不合格品となる。それゆえ、欠陥や実際には支障をきたさない欠陥が欠陥として認識されることによって、フォトマスクの生産効率が低下することになる。 If the number recognized as a defect exceeds a predetermined number, the photomask is rejected. Therefore, the production efficiency of the photomask is reduced by recognizing a defect or a defect that does not actually cause a problem as a defect.
このため、フォトマスクを検査する際に、フォトマスクの各領域に対して、これらに必要な検査精度を有する検査精度を各々決定し、フォトマスクの各領域を各々決定された検査精度で検査することが必要となる。 Therefore, when inspecting the photomask, the inspection accuracy having the inspection accuracy necessary for each region of the photomask is determined, and each region of the photomask is inspected with the determined inspection accuracy. It will be necessary.
このようにすることによって、フォトマスクにおいて高精度の検査精度を必要とする領域は、高精度の検査精度で検査され、フォトマスクにおいて高精度の検査精度を必要としない領域は、対応する精度を有する検査精度で検査されるよう対応しなくてはならない。 In this way, areas that require high inspection accuracy in the photomask are inspected with high inspection accuracy, and areas that do not require high inspection accuracy in the photomask have corresponding accuracy. You must respond to the inspection accuracy you have.
この種の検査方法では、マスクパターンの設計時に、該マスクパターンに基づいて検査精度データが形成される。検査精度データは、フォトマスクの各領域の検査精度の精度を示すデータである。そして、形成されたフォトマスクの各領域を検査精度データに基づいて検査している(例えば、特許文献1参照。)。
一方、フォトマスクの生産効率を向上が求められており、それゆえ、フォトマスクの検査の作業効率向上が求められている。 On the other hand, improvement in photomask production efficiency is required, and therefore improvement in photomask inspection work efficiency is required.
したがって、本発明の目的は、効率よくフォトマスクを検査できる検査装置を提供することである。本発明の他の目的は、効率のよいフォトマスクの検査方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of inspecting a photomask efficiently. Another object of the present invention is to provide an efficient photomask inspection method.
本発明の検査装置は、フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第1の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査装置である。前記検査装置は、前記フォトマスクの設計データから形成される前記フォトマスクのイメージである第2の画像データに、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを組み込んで前記参照用データとする展開部と、前記フォトマスクを通過した光を撮像するセンサと、前記参照用データ中の前記検査精度データに沿って、前記第1の画像データと前記参照用データ中の前記第2の画像データとを比較し、前記フォトマスクの欠陥を検出する比較部とを備える。 The inspection apparatus of the present invention is an inspection apparatus that inspects the photomask by comparing first image data obtained by imaging light that has passed through the photomask and reference data for the photomask. . The inspection apparatus incorporates inspection accuracy data indicating inspection accuracy of each region of the photomask into second image data which is an image of the photomask formed from design data of the photomask, and the reference data And the second image in the first image data and the reference data in accordance with the inspection accuracy data in the reference data, a sensor for imaging the light that has passed through the photomask, and the second image data in the reference data. A comparator for comparing image data and detecting defects of the photomask.
本発明の検査方法は、フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第1の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査方法である。前記検査方法は、前記フォトマスクの設計データから前記フォトマスクのイメージである第2の画像データを形成する工程と、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを決定する工程と、前記検査精度データを前記第2の画像データに組み込んで前記参照用データとする工程と、前記フォトマスクに前記光を照射して前記第1の画像データを取得する工程と、前記参照用データ中の検査精度に沿って、前記第1の画像データと前記参照用データ中の前記第2の画像データとを比較する工程と、前記比較結果に基づいて前記フォトマスクの欠陥を判定する工程とを備える。 The inspection method of the present invention is an inspection method for inspecting the photomask by comparing first image data obtained by imaging light passing through the photomask and reference data for the photomask. . The inspection method includes a step of forming second image data that is an image of the photomask from the design data of the photomask, a step of determining inspection accuracy data indicating an inspection accuracy of each region of the photomask, Incorporating the inspection accuracy data into the second image data as the reference data, irradiating the photomask with the light to acquire the first image data, and the reference data A step of comparing the first image data with the second image data in the reference data according to the inspection accuracy, and a step of determining a defect of the photomask based on the comparison result. Prepare.
本発明によれば、フォトマスクの検査効率が向上する。 According to the present invention, the inspection efficiency of a photomask is improved.
本発明の第1の実施形態に係る検査装置10を、図1〜6を用いて説明する。図1は、検査装置10の概略的構成図である。検査装置10は、フォトマスク5を検査する装置である。図1に示すように、検査装置10は、レーザ出力部11と、ミラー12と、集光レンズ13と、XYステージ14と、ステージ駆動部15と、結像レンズ16と、TDIセンサ17と、展開回路18と、比較回路19と、画像読み出し補正部32とを備えている。
An
レーザ出力部11は、所定の波長のレーザ光20を出力する。ミラー12は、レーザ出力部11から出力されたレーザ光20の進行方向を変える。集光レンズ13は、ミラー12によって反射されたレーザ光20を集光し、後述されるフォトマスク5に照射する。
The
XYステージ14上には、フォトマスク5が載置固定される。ステージ駆動部15は、XYステージ14に接続されており、後述されるTDIセンサ17によってフォトマスク5の全体が走査されるように、XYステージ14を図中に示されるX方向とY方向とに移動する。XYステージ14は、透過性を有しており、それゆえ、フォトマスク5に照射されたレーザ光20は、XYステージ14を透過する。結像レンズ16は、フォトマスク5およびXYステージ14を透過したレーザ光20を結像する。
A
TDIセンサ17は、結像レンズ16によって結像されたフォトマスク5の像を撮像するセンサの一例である。図2は、XYステージ14上に固定されたフォトマスク5を上方から見た平面図である。図2では、TDIセンサ17の走査経路21が一点鎖線で示されている。XYステージ14がX方向とY方向とに移動することによって、TDIセンサ17は、フォトマスク5に対して相対的に移動するようになる。
The
TDIセンサ17は、まずフォトマスク5に対して相対的に、+Y方向に沿って走査する。つぎに、TDIセンサ17は、フォトマスク5に対して相対的に、TDIセンサ17のX方向に沿う長さ分だけ、X方向に沿って移動する。そして、つぎに、TDIセンサ17は、フォトマスク5に対して相対的に、−Y方向に沿って走査する。このようにして、フォトマスク5の全体の第1の画像データ22を取得する。
The
なお、結像レンズ16によって結像されたフォトマスク5の像を撮像するセンサは、TDIセンサ17に限定されるものではなく、別のセンサが用いられてもよい。
The sensor that captures the image of the
図1に示すように、展開回路18は、フォトマスク5のCADデータ23を受けとり、TDIセンサ17におけるフォトマスク5上の走査位置と一致するフォトマスク5の描画データ24を、CADデータ23から展開する。描画データ24は、フォトマスク5のイメージである。本実施形態では、フォトマスク5のパターン7は、一例として、アルファベットの「A」が用いられている。そして、描画データ24に歪み補正が施された第2の画像データ25が形成される。
As shown in FIG. 1, the
なお、フォトマスク5は、例えばCAD装置を用いて設計される。それゆえ、CADデータ23が、本発明で言うフォトマスクの設計データの一例となる。また、第2の画像データ25とは、フォトマスク5のガラス基板6上に実際に形成されるであろうパターン7に合うように、パターン7の縁が歪まされたデータである。
The
第2の画像データ25が形成されるまでの展開回路18の動作を具体的に説明する。図3は、CADデータ23から展開されたフォトマスク5の描画データ24の全体図である。CADデータ23上において直線で形成されるように設計された部位は、描画データ24上では、直線で示される。本実施形態では、パターン7の外縁7aは、CADデータ23上では、直線になるように設計されている。それゆえ、描画データ24上のパターンの外縁は、歪むことがなく直線である。
The operation of the
図4は、フォトマスク5の第2の画像データ25の全体図である。実際にフォトマスク5を形成する際に、ガラス基板6上にパターン7を形成すると、パターン7の外縁7aは、若干歪む傾向にある。それゆえ、図4に示すように、展開回路18は、描画データ24に所定の処理を施すことによって、第2の画像データ25を形成する。なお、図4では、説明のために、「A」形状が誇張されて大きく歪んでいるが、実際には、歪みは小さいものである。
FIG. 4 is an overall view of the
また、展開回路18は、第2の画像データ25に検査精度データ30を自動的に組み込む機能を有している。検査精度データ30について、具体的に説明する。検査精度データ30は、フォトマスク5の各領域における検査精度を示すデータでる。領域は、XY座標で示される。検査精度は、例えば、万が一、フォトマスク5上に欠陥があった場合、この欠陥が実際に支障をきたす大きさの閾値に対応する。例えば、フォトマスク5上のある領域に欠陥があり、この欠陥の大きさが所定の大きさよりも大きいと支障をきたす場合、このある領域の検査精度は、該所定の大きさを閾値として該所定の大きさよりも大きい欠陥を欠陥として認識するように設定される。
The
また、フォトマスク5の設計者がフォトマスク5の設計段階などで形成された第2の画像データ25を用いてフォトマスク5の検査精度を検討した場合、この検討事項や設計者の意図も、検査精度データ30に反映される。
In addition, when the designer of the
上記の設計者の意図について、具体的に説明する。一般にフォトマスクを形成する際にガラス基板上にパターンを形成すると、ガラス基板上に形成されるパターンの角部は、若干丸くなってしまう傾向にある。それゆえ、パターンの角部をまるまらせないようにするためには、パターンのCADデータ中に、角部の外側に突出する突部が形成される。 The intention of the designer will be specifically described. Generally, when a pattern is formed on a glass substrate when forming a photomask, the corners of the pattern formed on the glass substrate tend to be slightly rounded. Therefore, in order to prevent the corners of the pattern from being rounded, a protrusion protruding outside the corner is formed in the CAD data of the pattern.
本実施形態では、パターン7の四隅の角をはっきり形成したいために、CADデータ23中には、四隅部の外側に突出する突部7bが形成されている。それゆえ、図3〜5に示すように、突部7bは、描画データ24および第2の画像データ25中には存在するが、図1に示すように、実際のフォトマスク5のパターン7中および第1の画像データ22中には存在しない。
In the present embodiment, in order to clearly form the corners of the four corners of the
しかしながら、フォトマスク5中のパターン7には、突部7bが存在しない為に、第1の画像データ22と第2の画像データ25とを比較すると、フォトマスク5に欠陥ありと認識されてしまうようになる。このような場合、突部7bが存在する領域の検査精度は、突部7bが欠陥として認識されないように設定される必要がある。具体的には、第2の画像データ25において突部7bが存在する領域の検査精度は、突部7bの大きさを閾値にし、突部7b以下の大きさを有する欠陥は欠陥として認識されないように設定される。
However, since the
上記のように、第2の画像データ25から判断される検査精度および設計者の意図などは、検査精度データ30に組み込まれる。
As described above, the inspection accuracy determined from the
検査精度データ30は、展開回路18において第2の画像データ25に自動的に組み込まれる。具体的には、フォトマスク5においてTDIセンサ17によってセンシングされている領域に対応する第2の画像データ25上の領域に、該領域の検査精度が一体に組み込まれる。このように、第2の画像データ25と検査精度データ30とが一体化したデータは、参照用データ31となる。図5は、参照用データ31を示す。展開回路18は、本発明で言う展開部の一例である。
The
画像読み出し補正部32は、展開回路18にて形成する参照用データ31の座標位置をTDIセンサ17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、展開回路18に送出する。
The image
比較回路19は、TDIセンサ17によって検出された第1の画像データ22と参照用データ31とを比較し、欠陥の有無を検出する。第1の画像データ22と参照用データ31とを比較する際の検査精度は、参照用データ31中の検査精度データ30が用いられる。
The
つぎに、検査装置10による欠陥の検査方法の一例を説明する。なお、本実施形態では、図5中の第2の画像データ25に2点鎖線で囲って示すように、第2の画像データ25は、展開回路18において、第1〜7,9の領域41〜47,49に分けられる。
Next, an example of a defect inspection method by the
第1〜6の領域41〜46は、パターン7の「A」の4隅の領域を示している。第7の領域47は、第2の画像データ25においてパターン7が形成される領域のうち、第1〜6の領域41〜46を除いた領域である。第9の領域49は、第2の画像データ25において第1〜7の領域41〜47を除いた領域である。つまり、第9の領域49には、パターン7は形成されていない。本実施形態では、第2の画像データ25の「A」の四隅(第1〜6の領域に含まれる)には、上記の理由から突部7bが形成されている。
The first to
まず、設計者は、検査精度データ30を作成する。検査精度データ30の作成手順の一例としては、CAD装置を用いてフォトマスク5のパターン7を設計している段階、もしくは、設計が終了した段階で、CADデータ23に基づいて、第2の画像データ25を作成する。そして、設計者は、第2の画像データ25を用いて、フォトマスク5において特に高精度の検査精度が必要な場所を検証する。同様に、第2の画像データ25を用いて、フォトマスク5においてそれほど精度を必要としない場所を検証する。これら検証結果を検査精度データ30に反映させる。具体的には、第2の画像データ25の第9の領域49には、パターン7は形成されていない。それゆえ、第9の領域49に欠陥があっても、該欠陥は、実際には、あまり支障をきたさない。それゆえ、第9の領域49の検査精度は、第1〜6の領域41〜46の検査精度よりも緩く設定される。
First, the designer creates
さらに、設計者は、設計者の意図である突部7bについても、検査精度データ30に反映させる。具体的には、第1〜6の領域41〜46の検査精度は、突部7bが欠陥として認識されないように、突部7bの大きさよりも大きい欠陥のみを欠陥として認識するように設定される。
Furthermore, the designer also reflects the
第7の領域47は、パターン7が形成される領域のうち第1〜6の領域41〜46を除いた領域である。第7の領域47には、例えば第1〜6の領域41〜46の検査精度と第9の領域49の検査精度との略中間の検査精度が設定される。
The
上記の検査精度データ30の作成の一連が、本発明で言う検査精度データを決定する工程である。
A series of creation of the
ついで、設計者は、CADデータ23と、検査精度データ30を展開回路18に入力する。ついで、フォトマスク5がXYステージ14上に載置固定される。
Next, the designer
ついで、レーザ出力部11からレーザ光20が出力される。ステージ駆動部15は、TDIセンサ17が、走査経路21に沿ってフォトマスク5を撮像するように、XYステージ14を駆動する。TDIセンサ17によって撮像された第1の画像データ22は、比較回路19に送信される。このように、TDIセンサ17によって撮像される工程が、本発明で言う第1の画像データを取得する工程である。
Next, the
画像読み出し補正部32は、フォトマスク5においてTDIセンサ17によってセンシングされている部位の参照用データ31を展開する信号を展開回路18に送信する。
The image
展開回路18では、画像読み出し補正部32からの信号を受けて、TDIセンサ17によって撮像された第1の画像データ22(フォトマスク5の一部)に対応する参照用データ31を形成する。
The
図6は、展開回路18の動作の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、展開回路18では、まず、ステップST1において、CADデータ23から描画データ24が展開される。ついで、ステップST2において、描画データ24に処理が施されて、第2の画像データ25が形成される。ステップST1,ST2は、本発明で言う第2の画像データを形成する工程である。ついで、ステップST3において、第2の画像データ25に検査精度データ30が組み込まれる。ステップST3は、本発明で言う検査精度データを第2の画像データに自動的に組み込んで参照用データとする工程である。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the
このように、展開回路18に入力された検査精度データ30が第2の画像データ25に自動的に組み込まれることによって、参照用データ31が自動的に形成される。例えば、TDIセンサ17が第1の領域41を撮像している場合では、展開回路18では、第1の領域41に対応するの参照用データ31が形成される。参照用データ31は、比較回路19に送信される。
As described above, the
比較回路19では、第1の画像データ22と参照用データ31とが比較される。比較回路19において、例えば第1の領域41に対応する第1の画像データ22と第1の領域41に対応する参照用データ31とが比較される場合、参照用データ31に組み込まれる第1の領域41の検査精度を示す検査精度データ30を用いて、第1の領域41に対応する第1の画像データ22と第1の領域41に対応する第2の画像データ25とが比較される。
In the
第1の領域41に対応する第1の画像データ22には、突部7bは存在しないが、第1の領域41に対応する第2の画像データ25には、突部7bが存在する。しかし、第1の領域41は、突部7bを欠陥としてい認識しない検査精度で検査されるので、突部7bは、欠陥として認識されない。このことは、第2〜4の領域42〜44においても同様である。
The
なお、図1に示すように、第9の領域49に対応するフォトマスク5には、欠陥100が存在する。この欠陥100は、第9の領域49に設定されている検査精度では、欠陥として認識される大きさを有している。それゆえ、比較回路19は、第9の領域49に欠陥があると判定する。比較回路19での一連は、本発明で言う参照データと第2の画像データを比較する工程であり、かつ、欠陥を判定する工程である。
As shown in FIG. 1, the
図中、110は、比較回路19による比較結果を示している。比較結果110は、欠陥100が検出されたことを示している。
In the figure, reference numeral 110 denotes a comparison result by the
このように構成される検査装置10では、展開回路18において、検査精度データ30が第2の画像データ25に自動的に組み込まれて参照用データ31となる。そして、検査装置10は、参照用データ31を用いて自動的にフォトマスク5を検査する。それゆえ、フォトマスク5の検査効率が向上する。
In the
つぎに、本発明の第2の実施形態に係る検査装置10を、図7を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、互いに異なる検査精度を有する複数の領域の一部が互いに重なる場合の参照用データ31について説明する。
Next, an
図7は、本実施形態の参照用データ31を示している。図7では、互いに異なる検査精度を有する第1の領域41と第8の領域48とが2点鎖線で示されている。第1の領域41の検査精度は、突部7bを欠陥として認識しないようにするために、比較的緩やかである。第8の領域48内の検査精度は、第1の領域41内の検査精度よりも厳しく設定されている。つまり、第8の領域48の検査精度は、第1の領域41の検査精度よりも高い。
FIG. 7 shows the
図に示すように、第1の領域41の一部と第8の領域48の一部とは、互いに重なっている。それゆえ、第1の領域41の一部と第8の領域48の一部とが重なる重なり部101は、第1の領域41に設定された検査精度と第8の領域48に設定された検査精度の2つの検査精度で調べられる。このような場合、本実施形態では、重なり部101の検査結果は、高い検査精度を有する第8の領域48に設定された検査精度で検査された検査結果が採用される。
As shown in the drawing, a part of the
このように、参照用データ31には、各領域が互いに重なった場合に、重なり部101ではどの検査精度で検査された検査結果が採用されるかを示す、優先度が組み込まれる。
As described above, the
なお、本実施形態では、高い検査精度による検査結果が採用されるように設定されているが、例えば、低い検査精度による検査結果が採用されるように設定されてもよい。 In the present embodiment, the inspection result with high inspection accuracy is set to be adopted. However, for example, the inspection result with low inspection accuracy may be adopted.
5…フォトマスク、10…検査装置、17…TDIセンサ(センサ)、18…展開回路(展開部)、19…比較回路(比較部)、20…レーザ光、22…第1の画像データ、23…CADデータ(設計データ)、25…第2の画像データ、30…検査精度データ、31…参照用データ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記フォトマスクの設計データから形成される前記フォトマスクのイメージである第2の画像データに、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを組み込んで前記参照用データとする展開部と、
前記フォトマスクを通過した光を撮像するセンサと、
前記参照用データ中の前記検査精度データに沿って、前記第1の画像データと前記参照用データ中の前記第2の画像データとを比較し、前記フォトマスクの欠陥を検出する比較部と、
を具備することを特徴とする検査装置。 An inspection apparatus for inspecting the photomask by comparing first image data obtained by imaging light passing through the photomask and reference data for the photomask,
A developing unit that incorporates inspection accuracy data indicating inspection accuracy of each region of the photomask into the second image data that is an image of the photomask formed from the design data of the photomask, and serves as the reference data; ,
A sensor for imaging light that has passed through the photomask;
A comparison unit that compares the first image data with the second image data in the reference data along the inspection accuracy data in the reference data, and detects a defect of the photomask;
An inspection apparatus comprising:
前記フォトマスクの設計データから前記フォトマスクのイメージである第2の画像データを形成する工程と、
前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを決定する工程と、
前記検査精度データを前記第2の画像データに組み込んで前記参照用データとする工程と、
前記フォトマスクに前記光を照射して前記第1の画像データを取得する工程と、
前記参照用データ中の検査精度に沿って、前記第1の画像データと前記参照用データ中の前記第2の画像データとを比較する工程と、
前記比較結果に基づいて前記フォトマスクの欠陥を判定する工程と、
を具備することを特徴とする検査方法。 An inspection method for inspecting the photomask by comparing first image data obtained by imaging light that has passed through the photomask and reference data for the photomask,
Forming second image data which is an image of the photomask from the design data of the photomask;
Determining inspection accuracy data indicating inspection accuracy of each region of the photomask;
Incorporating the inspection accuracy data into the second image data to provide the reference data;
Irradiating the photomask with the light to obtain the first image data;
Comparing the first image data and the second image data in the reference data in accordance with the inspection accuracy in the reference data;
Determining a defect of the photomask based on the comparison result;
An inspection method comprising:
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