JP2007310162A - Inspecting device and inspecting method, and manufacturing method for pattern substrate using same inspecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置及び検査方法とその検査方法を用いたパターン基板の製造方法に関する。特にOPCパターンを有するマスクにおける検査装置及び検査方法とその検査方法を用いたパターン基板の製造方法である。 The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, and a pattern substrate manufacturing method using the inspection method. In particular, an inspection apparatus and inspection method for a mask having an OPC pattern, and a method for manufacturing a patterned substrate using the inspection method.
半導体の微細化に伴い、露光用のフォトマスク上に形成されるパターンサイズの縮小化が要求されている。近年はマスクパターンのデザインルールの微細化がさらに加速し、各種半導体装置の開発スピードも加速している。また、フォトマスクに形成されるパターンの微細化から、光の回折現象による干渉効果が顕著に現れるようになってきている。そのため、設計データと異なるパターンがウエハに転写されてしまい、最終的に形成される集積回路の歩留まり低下、及び集積回路の動作の不具合等の原因を引き起こしている。 With the miniaturization of semiconductors, there is a demand for reducing the size of a pattern formed on a photomask for exposure. In recent years, the miniaturization of mask pattern design rules has further accelerated, and the development speed of various semiconductor devices has also accelerated. Further, due to the miniaturization of the pattern formed on the photomask, the interference effect due to the light diffraction phenomenon has become prominent. For this reason, a pattern different from the design data is transferred to the wafer, which causes causes such as a decrease in yield of the integrated circuit to be finally formed and malfunction of the integrated circuit.
この問題点を解決するために、光の干渉効果による投影露光後のパターン変形を低減するOPC(Optical Proximity effect Correction)とよばれる技術が開発されている。これは、回折効果の影響をシミュレーション等から評価することによって、フォトマスクパターンを設計データに対して補正している。つまり、予めマスクパターンに設計データに付随する主パターンとは異なる補助パターンを付加することによって転写パターンが設計データを忠実に再現するようにしている。 In order to solve this problem, a technique called OPC (Optical Proximity Effect Correction) that reduces pattern deformation after projection exposure due to the light interference effect has been developed. In this method, the photomask pattern is corrected with respect to the design data by evaluating the influence of the diffraction effect from a simulation or the like. That is, the transfer pattern faithfully reproduces the design data by previously adding an auxiliary pattern different from the main pattern accompanying the design data to the mask pattern.
また、これらのパターンサイズの縮小化から、半導体製造工程においてパターンに欠陥があることによる、配線の絶縁不良や短絡などの不良原因が生じ歩留まりが低下するという問題点が起こりやすくなっている。このような問題点が生じないようにするために高精度で無欠陥なマスクが必要とされており、半導体基板やその製造工程で使用するフォトマスクなどのパターン基板に欠陥が生じているか否かを検査する検査装置が利用されている。マスク欠陥検査においては、さらなる欠陥検出感度の向上が必要となっている。 Further, due to the reduction in pattern size, defects such as wiring insulation defects and short circuits due to defects in the pattern in the semiconductor manufacturing process are likely to occur, resulting in a decrease in yield. In order to prevent such problems from occurring, a high-precision and defect-free mask is required, and whether or not there is a defect in a semiconductor substrate or a pattern substrate such as a photomask used in the manufacturing process. An inspection device is used to inspect the above. In the mask defect inspection, it is necessary to further improve the defect detection sensitivity.
フォトマスクの検査装置には、主にダイツーデータベース(Die to Database)方式とダイツーダイ(Die to Die)方式の2種類がある。ダイツーデータベース方式では、実際に検出したパターンイメージとコンピュータなどの処理装置に記憶されているCADデータとを比較して欠陥の検出を行っている。それに対して、ダイツーダイ方式では、異なる位置に配置された同じパターンのパターンイメージを検出して、それらを比較することによって欠陥の検出を行っている。 There are mainly two types of photomask inspection apparatuses: a die-to-database method and a die-to-die method. In the die-to-database method, a defect is detected by comparing an actually detected pattern image with CAD data stored in a processing device such as a computer. In contrast, the die-to-die method detects defects by detecting pattern images of the same pattern arranged at different positions and comparing them.
これらのマスクの検査装置において、OPCパターンを有するマスクを検査する場合には、擬似的な欠陥が発生する可能性がある。これは、マスクの検査装置において光学的な感度限界があり、一定の値以下のパターン幅またはパターン間隔について正常に読み取ることができないためである。検査によって得られたマスクパターンと参照データとの間に差異が生じてしまうため、擬似的に欠陥と判定してしまう。また、OPCパターンの一例であるスキャッタリングバー等の微小な補助パターンの欠陥は主パターンの欠陥に比べて転写性が低いため高感度で検出する必要がない。線幅の細いスキャッタリングバーも含めて、欠陥検出を行うため、検査対象としたくないスキャッタリングバー自体の微細な差異を欠陥として検出してしまう可能性が高い。特にスキャッタリングバー等の微細なパターンは、パターン形成時のばらつきが大きい。このため、検査装置の高感度化により、無視したい欠陥が多く発生することになり、欠陥評価に支障をきたすこととなる。そこで、特許文献1においては、設計データからOPCパターンと被検査領域の抽出を行うことによって、マスクを再構成している。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、パターン付きマスクの欠陥検査において、スキャッタリングバーなどのOPCパターンに由来する微小な無視したい欠陥を除去する検査装置及び検査方法とその検査装置及び検査方法を用いたパターン基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and in inspection of a mask with a pattern, an inspection apparatus and inspection for removing minute defects to be ignored derived from an OPC pattern such as a scattering bar. It is an object of the present invention to provide a method, an inspection apparatus, and a pattern substrate manufacturing method using the inspection method.
本発明の第1の態様に係る検査装置は、結像面に転写される主パターンと、前記主パターンに対して近接効果補正を行うOPCパターンとを有するフォトマスクに対して撮像された第1の像と第2の像とを比較して、前記マスクに設けられている欠陥を検出して検査を行う検査装置であって、照明光源と、前記照明光源からの光を集光して前記試料に出射する照明光源系と、前記試料の像を撮像するため、前記照明光源系から前記試料に出射された光のうち前記試料を透過又は反射した光の輝度を検出する検出器と、前記第1の像と前記第2の像とを用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するフィルタ作成部と、前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出部と、前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出部と、前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定部とを備えるものである。このようにすることによって、無視したい欠陥を取り除いた欠陥検出を行うことができる。 The inspection apparatus according to the first aspect of the present invention is a first image picked up with respect to a photomask having a main pattern transferred to an image plane and an OPC pattern for performing proximity effect correction on the main pattern. An inspection apparatus that compares the second image with a second image to detect a defect provided in the mask and inspects the light, and condenses the light from the illumination light source and the light from the illumination light source. An illumination light source system that emits light to the sample, and a detector that detects the luminance of light transmitted through or reflected from the sample out of light emitted from the illumination light source system to capture the image of the sample; A filter creation unit that generates an OPC filter that masks an OPC region corresponding to an OPC pattern using the first image and the second image, and a comparison between the first image and the second image Detect defect candidates with high sensitivity to the results By using the OPC filter with a sensitivity defect candidate detection unit, a low sensitivity defect candidate detection unit that detects a defect candidate with low sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image. The OPC region includes a defect determination unit that determines the low sensitivity defect candidate detected by the low sensitivity defect candidate detection unit as a defect. By doing in this way, the defect detection which removed the defect to ignore can be performed.
本発明の第2の態様に係る検査装置は、上述の検査装置における前記フィルタ作成部において、前記第1の像と第2の像に対して、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを行うことによって、主パターンをマスクする主パターンマスクフィルタを生成し、前記主パターンフィルタに基づいて前記OPCフィルタを生成するものである。このようにすることによって、主パターンをマスクすることができるフィルタを作成することができる。本発明の第3の態様に係る検査装置は、前記最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理は、前記フィルタ作成部にて複数回行われるものである。このようにすることによって、主パターンマスクフィルタにおけるOPCパターンによる像を除去することができる。 In the inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, a process for applying a maximum value filter and a minimum value filter are applied to the first image and the second image in the filter creation unit in the inspection apparatus described above. By performing the processing, a main pattern mask filter for masking the main pattern is generated, and the OPC filter is generated based on the main pattern filter. In this way, a filter that can mask the main pattern can be created. In the inspection apparatus according to the third aspect of the present invention, the process of applying the maximum value filter and the process of applying the minimum value filter are performed a plurality of times by the filter creating unit. By doing in this way, the image by the OPC pattern in the main pattern mask filter can be removed.
本発明の第4の態様に係る検査装置は、第2の態様と第3の態様に係る検査装置の前記フィルタ作成部において、前記第1の像と第2の像とに対し前記主パターンマスクフィルタをかける処理を行い、前記主パターンフィルタがかけられた第1の像及び第2の像に対して最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを生成するものである。このことによって、OPCパターンだけでなく、OPCパターンの近傍をマスクすることができるOPCマスクフィルタを作成することができる。 The inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the main pattern mask for the first image and the second image in the filter creation unit of the inspection apparatus according to the second aspect and the third aspect. The OPC mask filter is generated by performing a process of applying a filter and performing a process of applying a maximum value filter to the first image and the second image to which the main pattern filter has been applied. This makes it possible to create an OPC mask filter that can mask not only the OPC pattern but also the vicinity of the OPC pattern.
本発明の第5の態様に係る検査装置は、結像面に転写される主パターンと、前記主パターンに対して近接効果補正を行うOPCパターンとを有するフォトマスクに対して撮像された透過反射同時撮影画像において、前記マスクに設けられている欠陥を検出して検査を行う検査装置であって、透過照明光源からの光を集光して前記マスクに照射する透過照明光学系と、落射照明光源からの光を集光して前記マスクに照射する落射照明光学系と、前記試料の像を撮像するため、前記照明光源系から前記試料に出射された光のうち前記試料を透過光及び反射光の少なくとも一方を検出する検出器と、前記主パターン及び前記OPCパターンとから構成される遮光パターンで反射され前記検出器によって検出された前記反射光の光量が、光を透過する透過パターンを透過して前記検出器によって検出された前記透過光の光量の1.5倍以上となるよう、前記照明光源の少なくとも一方の光量を調整する光量調整手段と、前記透過した光と前記反射した光とによって作成された透過反射同時撮影画像を用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するフィルタ作成部と、前記透過反射同時撮影画像に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出部と、前記透過反射同時撮影画像に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出部と、前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定部とを備えるものである。 An inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a transmission / reflection image captured with respect to a photomask having a main pattern transferred to an imaging plane and an OPC pattern that performs proximity effect correction on the main pattern. An inspection apparatus that detects and inspects a defect provided in the mask in a simultaneous photographed image, condensing light from a transmission illumination light source and irradiating the mask, and epi-illumination An epi-illumination optical system that collects light from a light source and irradiates the mask, and transmits and reflects the sample out of the light emitted from the illumination light source system to the sample in order to capture an image of the sample. The amount of reflected light detected by the detector reflected by a light-shielding pattern composed of a detector that detects at least one of light and the main pattern and the OPC pattern transmits light. A light amount adjusting means for adjusting at least one light amount of the illumination light source so as to be 1.5 times or more of the light amount of the transmitted light detected by the detector through an excessive pattern; the transmitted light; and A filter creation unit that generates an OPC filter that masks an OPC region corresponding to an OPC pattern using a transmission / reflection simultaneous photographed image created by reflected light, and a high sensitivity for the transmission / reflection simultaneous photographed image. A high-sensitivity defect candidate detection unit that detects a defect candidate, a low-sensitivity defect candidate detection unit that detects a defect candidate with low sensitivity, and the OPC filter for the transmission and reflection simultaneous captured image, and the OPC region Then, the defect determination part which determines the low sensitivity defect candidate detected by the said low sensitivity defect candidate detection part as a defect is provided.
本発明の第6の態様に係る検査装置は、第5の態様に係る検査装置であって、前記フィルタ作成部は、前記透過反射同時撮影画像に対して、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを行うことによって、主パターンをマスクする主パターンマスクフィルタを生成し、前記主パターンフィルタに基づいて前記OPCフィルタを生成するものである。 An inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the fifth aspect, wherein the filter creating unit applies a maximum value filter to the simultaneous transmission / reflection reflection image and a minimum value. A main pattern mask filter that masks the main pattern is generated by performing a filtering process, and the OPC filter is generated based on the main pattern filter.
本発明の第7の態様に係る検査装置は、第6の態様に係る検査装置であって、前記最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理は、前記フィルタ作成部にて複数回行われるものである。本発明の第8の態様に係る検査装置は、第6の態様又は第7の態様に係る検査装置であって、前記フィルタ作成部は、前記透過反射同時撮影画像に対し前記主パターンマスクフィルタをかける処理を行い、前記主パターンフィルタがかけられた透過反射同時撮影画像に対して最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを生成するものである。 An inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the sixth aspect, wherein the process of applying the maximum value filter and the process of applying the minimum value filter are performed a plurality of times by the filter creation unit. It is what is said. The inspection apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the sixth aspect or the seventh aspect, wherein the filter creating unit applies the main pattern mask filter to the transmission / reflection simultaneous captured image. The OPC mask filter is generated by performing a process of applying a maximum value filter to the transmission / reflection simultaneous photographed image to which the main pattern filter is applied.
本発明の第9の態様に係る検査方法は、結像面に転写される主パターンと、前記主パターンに対して近接効果補正を行うOPCパターンとを有するフォトマスクに対して撮像された第1の像と第2の像とを比較して、前記マスクに設けられている欠陥を検出して検査を行う検査方法であって、前記フォトマスクを透過又は反射した光を検出して前記第1の像と第2の像を撮像する撮像ステップと、前記第1の像と第2の像とを用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するOPCマスクフィルタ作成ステップと、前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出ステップと、前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出ステップと、前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定ステップとを有する検査方法である。この方法を用いることによって、無視したい欠陥を取り除いた欠陥検出を行うことができる。 An inspection method according to a ninth aspect of the present invention is a first image picked up by a photomask having a main pattern transferred to an imaging plane and an OPC pattern for performing proximity effect correction on the main pattern. An inspection method for comparing a second image with a second image to detect a defect provided in the mask and detecting the light transmitted through or reflected by the photomask. An imaging step for capturing the second image and the second image, and an OPC mask filter creating step for generating an OPC filter for masking an OPC region corresponding to the OPC pattern, using the first image and the second image. , A high-sensitivity defect candidate detection step for detecting defect candidates with high sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image, the first image, and the second image Low sensitivity and defect A low-sensitivity defect candidate detection step for detecting a low-sensitivity defect candidate and a defect determination step for determining, as a defect, the low-sensitivity defect candidate detected by the low-sensitivity defect candidate detection unit in the OPC region by using the OPC filter. Inspection method. By using this method, it is possible to detect a defect by removing a defect to be ignored.
本発明の第10の態様に係る検査方法は、上述の検査方法における前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記第1の像と第2の像に対して、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを行うことによって、前記主パターンをマスクする主パターンマスクフィルタを生成する検査方法である。この検査方法を用いることによって、主パターンをマスクすることができるフィルタを作成することができる。 An inspection method according to a tenth aspect of the present invention is a process for applying a maximum value filter to the first image and the second image and a minimum value filter in the OPC mask filter creating step in the inspection method described above. This is an inspection method for generating a main pattern mask filter that masks the main pattern. By using this inspection method, a filter capable of masking the main pattern can be created.
本発明の第11の態様に係る検査方法は、第10の態様に係る検査方法における前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記第1の像と第2の像に対して前記主パターンをマスクした画像から、最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを作成する検査方法である。この検査方法を用いることによって、主パターンマスクフィルタにおけるOPCパターンによる像を除去することができる。 An inspection method according to an eleventh aspect of the present invention is an image obtained by masking the main pattern with respect to the first image and the second image in the OPC mask filter creating step in the inspection method according to the tenth aspect. From this, it is an inspection method for creating the OPC mask filter by performing a process of applying a maximum value filter. By using this inspection method, the image by the OPC pattern in the main pattern mask filter can be removed.
本発明の第12の態様に係る検査方法は、第10と第11の態様に係る検査方法における前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記主パターンマスクフィルタを用いて、前記第1の像と第2の像から前記主パターンをマスクした画像から、最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを生成する検査方法である。この検査方法を用いることによって、OPCパターンだけでなく、OPCパターンの近傍をマスクすることができるOPCマスクフィルタを作成することができる。 In the inspection method according to the twelfth aspect of the present invention, in the OPC mask filter creation step in the inspection methods according to the tenth and eleventh aspects, the first image and the second image are generated using the main pattern mask filter. This is an inspection method for generating the OPC mask filter by performing a process of applying a maximum value filter from an image obtained by masking the main pattern from the image. By using this inspection method, it is possible to create an OPC mask filter that can mask not only the OPC pattern but also the vicinity of the OPC pattern.
本発明の第13の態様に係る検査方法は、結像面に転写される主パターンと、前記主パターンに対して近接効果補正を行うOPCパターンとを有するフォトマスクに対して撮像された透過反射同時撮影画像を用いて、前記マスクに設けられている欠陥を検出して検査を行う検査方法であって、前記主パターン及び前記OPCパターンとから構成される遮光パターンにおける反射光の光量が、光を透過する透過パターンを透過して検出された透過光の光量の1.5倍以上となるよう、照明光源の光量を調整するステップと、前記フォトマスクを透過した光と反射した光とを同時に検出して前記透過反射同時撮影画像を撮像する撮像ステップと、前記透過反射同時撮影画像を用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するOPCマスクフィルタ作成ステップと、前記透過反射同時撮影画像に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出ステップと、前記透過反射同時撮影画像に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出ステップと、前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定ステップとを有する検査方法である。 An inspection method according to a thirteenth aspect of the present invention is a transmission reflection imaged with respect to a photomask having a main pattern transferred to an imaging plane and an OPC pattern that performs proximity effect correction on the main pattern. An inspection method in which a defect provided in the mask is detected by using a simultaneously photographed image, and the amount of reflected light in a light shielding pattern composed of the main pattern and the OPC pattern is light Adjusting the amount of light of the illumination light source so that the amount of transmitted light detected through the transmission pattern passing through the light is 1.5 times or more, and simultaneously transmitting the light transmitted through the photomask and the reflected light. An imaging step for detecting and imaging the simultaneous transmission / reflection image and an OPC pattern for masking an OPC area corresponding to the OPC pattern using the transmission / reflection simultaneous image. An OPC mask filter creating step for generating data, a high-sensitivity defect candidate detecting step for detecting defect candidates with high sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image, and a low sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image. A low-sensitivity defect candidate detection step for detecting a defect candidate; and a defect determination step for determining a low-sensitivity defect candidate detected by the low-sensitivity defect candidate detection unit as a defect in the OPC region by using the OPC filter; Is an inspection method.
本発明の第14の態様に係る検査方法は、第13の態様に係る検査方法であって、前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記透過反射同時撮影画像に対して、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを行うことによって、前記主パターンをマスクする主パターンマスクフィルタを生成する検査方法である。 An inspection method according to a fourteenth aspect of the present invention is the inspection method according to the thirteenth aspect, wherein in the OPC mask filter creation step, a process of applying a maximum value filter to the transmission / reflection simultaneous captured image is performed. This is an inspection method for generating a main pattern mask filter for masking the main pattern by performing a process of applying a minimum value filter.
本発明の第15の態様に係る検査方法は、第14の態様に係る検査方法であって、前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記透過反射同時撮影画像から前記主パターンをマスクした画像に対して、最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを作成する検査方法である。 An inspection method according to a fifteenth aspect of the present invention is the inspection method according to the fourteenth aspect, wherein an image obtained by masking the main pattern from the transmission / reflection simultaneous captured image in the OPC mask filter creating step is provided. This is an inspection method for creating the OPC mask filter by performing a process of applying a maximum value filter.
本発明の第16の態様に係る検査方法は、第14の態様又は第15の態様に係る検査方法であって、前記OPCマスクフィルタ作成ステップにおいて、前記主パターンマスクフィルタを用いて、前記透過反射同時撮影画像から前記主パターンをマスクした画像から、最大値フィルタをかける処理を行うことによって、前記OPCマスクフィルタを生成する検査方法である。 An inspection method according to a sixteenth aspect of the present invention is the inspection method according to the fourteenth aspect or the fifteenth aspect, wherein in the OPC mask filter creation step, the transmission / reflection is performed using the main pattern mask filter. In the inspection method, the OPC mask filter is generated by performing a process of applying a maximum value filter from an image obtained by masking the main pattern from a simultaneous photographed image.
本発明の第17の態様に係るパターン基板の製造方法は、上述の検査方法により、フォトマスクを検査する検査ステップと、前記検査ステップによって検査されたフォトマスクの欠陥を修正する欠陥修正ステップと、前記欠陥修正ステップで修正されたフォトマスクを介して基板を露光する露光ステップと、前記露光された基板を現像する現像ステップを有するパターン基板の製造方法である。 A pattern substrate manufacturing method according to a seventeenth aspect of the present invention includes an inspection step of inspecting a photomask by the above-described inspection method, and a defect correction step of correcting a defect of the photomask inspected by the inspection step, The pattern substrate manufacturing method includes an exposure step of exposing the substrate through the photomask corrected in the defect correction step, and a developing step of developing the exposed substrate.
本発明に係る検査装置及び検査方法とその検査装置及び検査方法を用いたパターン基板の製造方法によれば、スキャッタリングバーなどのOPCパターンに由来する微小な無視したい欠陥を欠陥検出するときに除去することができる。 According to the inspection apparatus and the inspection method and the method of manufacturing a patterned substrate using the inspection apparatus and the inspection method according to the present invention, a small defect to be ignored derived from an OPC pattern such as a scattering bar is removed when a defect is detected. can do.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. The following description is to describe the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. For clarity of explanation, the following description is omitted and simplified as appropriate. Moreover, those skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the following embodiments within the scope of the present invention.
実施の形態1.
本実施の形態に係る検査方法及び検査装置においては、OPCパターンを有するマスクにおいて、二つの画像を取り込み、この二つの画像を比較することによって、パターンの検査を行うダイツーダイ方式を用いている。また、微小なOPCパターンに対応したOPC領域をマスクするためのOPCフィルタを、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを用いることによって作成する。
In the inspection method and inspection apparatus according to the present embodiment, a die-to-die method is used in which a mask having an OPC pattern captures two images and compares the two images to inspect the pattern. Further, an OPC filter for masking an OPC area corresponding to a minute OPC pattern is created by using a process for applying a maximum value filter and a process for applying a minimum value filter.
このOPCパターンに対応したOPC領域では、低感度で検出した欠陥候補を欠陥として判定している。これらのことによって、OPCパターンに由来する微小な欠陥である無視したい欠陥を取り除き、検出したい欠陥のみを高感度にとり出すことができる検査方法及び検査装置を提供することができる。 In the OPC area corresponding to the OPC pattern, the defect candidate detected with low sensitivity is determined as a defect. Accordingly, it is possible to provide an inspection method and an inspection apparatus capable of removing a defect to be ignored, which is a minute defect derived from the OPC pattern, and taking out only a defect to be detected with high sensitivity.
まず、本実施の形態に係る検査装置の構成図を図1に示し、図1を用いて本実施の形態に係る検査装置について説明する。本実施の形態に係る検査装置1は、ダイツーダイ方式を用いている。11は照明光源、12、13はレンズ、14は開口絞り、15はレンズであり、これらは、フォトマスク10のパターンイメージを検出するために、フォトマスク10の背面側から光を照射するための照明光学系である。16、17はレンズ、18は受光センサである。
First, a configuration diagram of an inspection apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. 1, and the inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
照明光源11からの出射された光をフォトマスク10に入射させるための透過照明用光学系について説明する。照明光源11は、例えば、小さい光源である1本のマルチモード光ファイバを用いることができる。光ファイバを照明光源11として用いた場合、光ファイバの一端の近傍に光源を配置し、他端を光軸上に配置する。ここで光源側の一端が光源からの光の入射端であり、多端が出射端となる。光源から光ファイバの入射端に入射した光は光ファイバ内を伝播し出射端から出射される。これにより、各光ファイバのNA(開口数)で決定される出射角以下で出射された光をフォトマスク10に照射することができる。なお、照明光源11には1本の光ファイバの他、複数本の光ファイバを束ねたバンドルファイバを用いても良い。
A transmission illumination optical system for causing the light emitted from the
照明光源11から出射した光はレンズ12により屈折され、レンズ13に入射される。レンズ13に入射された光はレンズ13により屈折され、略平行な光となり開口絞り14に入射する。開口絞り14には光軸を中心に所定の大きさの開口部が設けられている。このとき、開口絞り14によって迷光を遮断している。開口絞り14を通過した光はレンズ15に入射する。レンズ15は対物レンズであり、フォトマスク10のパターン形成面の表面で視野絞りの像が結像するよう光を集光する。このような光学系を利用し、照明光源11からの光によりフォトマスク10を照明する。
The light emitted from the
フォトマスク10は駆動機構に接続されたX−Yステージ(図示せず)に載置されており、図1中の矢印の方向に走査可能に設けられている。もちろん、走査方向は矢印の方向と反対でも良い。そして、フォトマスク10をラスタ走査することにより、フォトマスク全面を照明する。これにより、フォトマスク10の全面の検査を行うことができる。
The
このように照明光源11からフォトマスク10を照明した光は、フォトマスク10に形成されているパターンに基づいて透過される。照明光源11から出射した光はフォトマスク10上の遮光パターン以外の透過パターンを通過してレンズ16に入射する。一方、照明光源11から出射した光は遮光パターンに入射すると、反射される。遮光パターンは、転写される主パターンと主パターンに対してOPCを行うOPCパターンとを有している。主パターンに対応する領域を主パターン領域、OPCパターンに対応する領域をOPC領域とする。透過パターンに対応する領域を透過領域とする。
The light that illuminates the
このように、照明光源11からフォトマスク10を透過した光はレンズ16に入射する。この光はレンズ16で屈折され、レンズ17に入射する。レンズ17に入射された光はレンズ17で屈折され受光センサ18に入射される。受光センサ18は、例えばCCDなどの光検出器であり、入射した光の輝度に基づく信号を処理装置20に出力する。処理装置20はパーソナルコンピュータ等を有する情報処理装置である。処理装置20にはA/D変換器21が設けられており、受光センサ18からの出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。このデジタル信号はメモリ22に記憶される。また、処理装置20にはフォトマスク10を駆動させる駆動機構からの出力信号が入力される。この駆動機構からの出力信号に基づいて、検出箇所のフォトマスク上の位置(座標)が特定される。
Thus, the light transmitted through the
メモリ22はそれぞれの画素における光の輝度に基づく輝度データを記憶する。さらにメモリ22はフォトマスクのある一定の領域に対応する輝度データを記憶することができる。また、処理装置20はLCDやCRTなどの表示装置を備え、パターンイメージを表示できるようになっている。以上のような検査装置によって、二つの透過像によるパターンイメージが得られる。なお、上述の装置においては、透過像によるパターンイメージを取得したが、反射像によるパターンイメージを取得してもよい。
The
本実施の形態に係る検査装置においては、スキャッタリングバーなどのOPCパターンを隠すためのフィルタを作成する。このフィルタはOPCパターンよりもわずかに広い領域であるOPC領域を覆い隠すためのフィルタである。そして、マスクに対して高感度の欠陥候補検出を行い、このときに得られた欠陥領域に上述のフィルタをかける。このことによって、OPCパターンに由来する欠陥を除去する。このときには、OPC領域内の検出したい欠陥までも除去されてしまう。このため、マスクに対して低感度の欠陥検出を行う。このことによって、OPC領域内の検出したい欠陥を補償することができる。また、比較する2つの像の輝度データの差がある閾値以上であるときに欠陥候補とするが、この閾値が低いものを高感度の検出といい、高いものを低感度の検出という。これにより、露光時の転写に影響のある欠陥のみを確実に検出することができる。よって、正確に欠陥検出を行うことができる。 In the inspection apparatus according to the present embodiment, a filter for hiding the OPC pattern such as a scattering bar is created. This filter is a filter for obscuring an OPC area that is slightly wider than the OPC pattern. Then, highly sensitive defect candidate detection is performed on the mask, and the above-described filter is applied to the defect region obtained at this time. As a result, defects derived from the OPC pattern are removed. At this time, even the defect to be detected in the OPC area is removed. Therefore, defect detection with low sensitivity is performed on the mask. This makes it possible to compensate for a defect to be detected in the OPC area. A defect candidate is determined when the difference between the luminance data of the two images to be compared is greater than or equal to a threshold value. A low threshold value is referred to as high sensitivity detection, and a high value is referred to as low sensitivity detection. Thereby, it is possible to reliably detect only defects that affect the transfer during exposure. Therefore, defect detection can be performed accurately.
次に、OPCパターンの近傍をマスクするためのフィルタの作成方法を説明する。まず、入力画像に最大値フィルタをかける処理を施す。この最大値フィルタとは、対象となる画素の近傍の画素が持つ輝度データの最大値を求め、その最大値を対象となる画素におけるフィルタ後の輝度データとするものである。例えば、図2(a)に示すような輝度データを持つ3画素×3画素で、中心の画素を対象の画素とした場合を考える。このとき、その対象となる画素の近傍の画素として、その3画素×3画素の輝度データの最大値を求める。このとき最大値は9となるために、この対象となる画素である中心の画素の輝度データを9とする(図2(b)参照)。このようにすることによって、明るい領域を膨張させることができる。なお、ここでは3画素×3画素を例として説明したが、5画素×5画素のように3以上の数の画素数のマトリックスであればよい。また、8近傍処理以外の処理でもよい。 Next, a method for creating a filter for masking the vicinity of the OPC pattern will be described. First, a process for applying a maximum value filter to the input image is performed. The maximum value filter is to obtain the maximum value of luminance data of pixels near the target pixel and use the maximum value as the luminance data after filtering in the target pixel. For example, consider a case of 3 pixels × 3 pixels having luminance data as shown in FIG. At this time, the maximum value of the luminance data of the 3 pixels × 3 pixels is obtained as a pixel in the vicinity of the target pixel. Since the maximum value is 9 at this time, the luminance data of the central pixel which is the target pixel is set to 9 (see FIG. 2B). By doing so, the bright region can be expanded. Here, 3 pixels × 3 pixels have been described as an example, but a matrix having a number of pixels of 3 or more, such as 5 pixels × 5 pixels, may be used. Further, a process other than the 8-neighbor process may be used.
また同様に最小値フィルタとは、対象となる画素の近傍の画素が持つ輝度データの最小値を求め、その最小値を対象となる画素におけるフィルタ後の輝度データとするものである。例えば、図2(a)に示すような輝度データを持つ3画素×3画素で、中心の画素を対象の画素とした場合を考える。このとき、その対象となる画素の近傍の画素として、その3画素×3画素の輝度データの最小値を求める。このとき、最小値は0となるために、この対象となる画素である画素の輝度データを0とする(図2(c)参照)。このようにすることによって、明るい領域を収縮させることができる。 Similarly, the minimum value filter is to obtain the minimum value of the luminance data possessed by the pixels in the vicinity of the target pixel and use the minimum value as the luminance data after filtering in the target pixel. For example, consider a case of 3 pixels × 3 pixels having luminance data as shown in FIG. At this time, the minimum value of luminance data of the 3 pixels × 3 pixels is obtained as a pixel in the vicinity of the target pixel. At this time, since the minimum value is 0, the luminance data of the pixel that is the target pixel is set to 0 (see FIG. 2C). By doing so, a bright region can be contracted.
この場合において、入力画像に最大値フィルタを用いることによって、明るい部分が暗い部分を侵食するようになるため、スキャッタリングバーのような微小なパターンはより小さくなる。このとき、スキャッタリングバーが消えるまで最大値フィルタ処理を繰り返す。その後、二値化を行い、膨張処理を用いることによって、主パターンのサイズを元に戻す。 In this case, by using the maximum value filter for the input image, the bright part erodes the dark part, so that a minute pattern such as a scattering bar becomes smaller. At this time, the maximum value filtering process is repeated until the scattering bar disappears. Thereafter, binarization is performed, and the size of the main pattern is restored by using expansion processing.
このことによって、主パターンには変化がない画像が作り出されることになる。スキャッタリングバーのような微小なパターンが消えるまで、最大値フィルタ処理を繰り返すことによって、微小なパターンを消すことができ、主パターンのみを抽出することができる。この主パターンのみを抽出した画像を主パターンマスクフィルタとよぶ。 This creates an image with no change in the main pattern. By repeating the maximum value filter process until the minute pattern such as the scattering bar disappears, the minute pattern can be erased and only the main pattern can be extracted. An image obtained by extracting only the main pattern is called a main pattern mask filter.
このとき、主パターンマスクフィルタは、主パターンが位置する部分の輝度データを通さず設定値の輝度データとするフィルタである。また、主パターン以外の部分においては、その画素の輝度データをそのまま通すフィルタとなる。上記した設定値とは、後述する二値化処理のときに、スキャッタリングバーと同じ値にならないような値であればよい。例えば、透過領域における輝度データと同じとしてもよい。 At this time, the main pattern mask filter is a filter that does not pass the luminance data of the portion where the main pattern is located and sets the luminance data of the set value. Further, in the portion other than the main pattern, the filter passes the luminance data of the pixel as it is. The set value described above may be a value that does not become the same value as the scattering bar during binarization processing described later. For example, it may be the same as the luminance data in the transmissive area.
主パターンマスクフィルタと入力画像とを用いることによって、主パターン領域の輝度データが設定値となる画像が出来上がる。この画像においては、スキャッタリングバーのようなOPCパターンが残されることになる。この画像に最小値フィルタをかけ二値化することにより、OPCパターンからわずかに大きい領域であるOPC領域をマスクするフィルタを取得することができる。このフィルタをOPCマスクフィルタとよぶ。このフィルタは、OPC領域をマスクするためのフィルタである。OPCマスクフィルタは、OPC領域の輝度データを通さず、OPC領域以外の部分の輝度データをそのまま通すフィルタとなる。以上の操作を二つの入力画像について行い、第1の画像においては、第1の主パターンマスクフィルタと第1のOPCマスクフィルタ、第2の画像においては、第2の主パターンマスクフィルタと第2のOPCマスクフィルタを作成する。 By using the main pattern mask filter and the input image, an image in which the luminance data of the main pattern area becomes the set value is completed. In this image, an OPC pattern such as a scattering bar is left. By applying a minimum value filter to this image and binarizing it, it is possible to obtain a filter that masks an OPC area that is a slightly larger area from the OPC pattern. This filter is called an OPC mask filter. This filter is a filter for masking the OPC area. The OPC mask filter is a filter that does not pass the luminance data of the OPC area and passes the luminance data of the part other than the OPC area as it is. The above operation is performed on two input images. In the first image, the first main pattern mask filter and the first OPC mask filter, and in the second image, the second main pattern mask filter and the second main image. The OPC mask filter is created.
OPCマスクフィルタをフィルタとして用いることによって、スキャッタリングバーなどのOPC領域を取り除いた画像を取り出すことができる。このことから、高感度の欠陥候補検出を行うことによって得られた欠陥候補の検出結果にこのOPCマスクフィルタをかけることによって、スキャッタリングバー近傍にできる可能性の高い、無視したい欠陥候補を除去することができる。 By using the OPC mask filter as a filter, an image from which an OPC area such as a scattering bar is removed can be taken out. From this, by applying this OPC mask filter to the defect candidate detection result obtained by performing highly sensitive defect candidate detection, defect candidates that are highly likely to be formed in the vicinity of the scattering bar are removed. be able to.
さらに、本実施の形態に係る検査方法においては、フィルタをかけていない画像に対して低感度で欠陥候補検出も行っている。これは、低感度の欠陥候補検出を行うことによって、OPCパターンの近傍における大きな欠陥を検出するためである。このような大きな欠陥は露光時に転写されるために検出する必要性がある。このため、低感度の欠陥候補検出を行うことによって、OPCパターンの近傍における大きな欠陥を補償している。 Furthermore, in the inspection method according to the present embodiment, defect candidates are also detected with low sensitivity for an unfiltered image. This is to detect a large defect in the vicinity of the OPC pattern by performing defect candidate detection with low sensitivity. Such large defects need to be detected because they are transferred during exposure. For this reason, large defects in the vicinity of the OPC pattern are compensated for by detecting defect candidates with low sensitivity.
本実施の形態に係る検査装置においては、マスクの欠陥候補検出を高感度にて行う。そして、この高感度の欠陥候補検出で得られた欠陥候補の検出結果に、OPCマスクフィルタをかけることによって、OPCパターン近傍の欠陥候補を除去するようにしている。また、マスクの欠陥候補検出を低感度にて行う。これら2つの欠陥候補検出を行うことによって得られた欠陥候補を併せることによって、欠陥検出を行っている。このことによって、スキャッタリングバーなどのOPCパターンに由来する微小な無視したい欠陥候補を除去する検査方法および検査装置を提供することができる。 In the inspection apparatus according to the present embodiment, mask defect candidates are detected with high sensitivity. A defect candidate near the OPC pattern is removed by applying an OPC mask filter to the detection result of the defect candidate obtained by this highly sensitive defect candidate detection. Also, mask defect candidates are detected with low sensitivity. The defect detection is performed by combining the defect candidates obtained by performing these two defect candidate detections. As a result, it is possible to provide an inspection method and an inspection apparatus that remove a minute defect candidate that is derived from an OPC pattern such as a scattering bar and that is desired to be ignored.
例えば、検査装置によって取り込まれた二つの入力画像を図3(a)と図3(b)とした場合について考えてみる。まず、図3(a)を入力画像Aとし、図3(b)を入力画像Bとする。このとき、入力画像Aにおいては、正方形に近い形状の主パターン31が設けられている。主パターン31の近傍にはスキャッタリングバー32が設けられている。スキャッタリングバー32は、露光装置の解像限界以下の幅で形成されている。
For example, consider the case where two input images captured by the inspection apparatus are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A is an input image A, and FIG. 3B is an input image B. At this time, in the input image A, a
主パターン31には、小さな凸部33と小さな透明異物34が存在する。また、スキャッタリングバー32には、凸部35と凹部36が存在する。ここで、凸部33、35は、例えば、製造不良などにより、遮光膜がフォトマスクの設計データに基づくパターンから突出した箇所である。また、凹部36は、フォトマスクの設計データに基づくパターンから窪んだ箇所である。透明異物34は、例えば、遮光膜の形成時に、透明な異物が付着したため、遮光パターンとなる領域に遮光膜が形成されなかった箇所である。ここで、スキャッタリングバーに存在する35、36は、転写パターンに影響を与えない程小さい。従って、35、36については、欠陥と判定しなくてもよい。すなわち、35、36は無視したい欠陥である。
The
入力画像Bにおいても同様の形状を有する主パターン41とスキャッタリングバー42が形成されている。しかしながら、入力画像Bでは入力画像Aと異なる箇所に欠陥が存在している。具体的には、主パターン41に凸部43が存在している。また、透明パターン上には主パターン41及びスキャッタリングバー42から孤立した着色欠陥44が存在する。さらに、スキャッタリングバー42a、42bには、凸部45、46が存在する。
Also in the input image B, a
凸部43、45、46は、入力画像Aにおける凸部35と同様にフォトマスクの設計データに基づくパターンから突出した部分である。また、着色欠陥44は、例えば、遮光膜の形成時に、透明パターンである場所において異物が付着した箇所である。
The
スキャッタリングバー42bに存在する凸部46は転写パターンに影響を与えないほど小さい。従って、この凸部46は欠陥として検出されたと判定しなくても良い。すなわち凸部46は無視したい欠陥である。ここでいう大きな欠陥や小さな欠陥とはスキャッタリングバーの幅が100nm程度である場合に、50nm以下の大きさの欠陥が小さな欠陥であり、それ以上の大きさの欠陥が大きな欠陥である。
The
入力画像Aと入力画像Bそれぞれにおいて、最小値フィルタ処理を行い、その後二値化してから収縮処理を行ったのが、図4(a)と図4(b)である。図4(a)に示した図が入力画像Aに対する主パターンマスクフィルタ51であり、図4(b)に示した図が入力画像Bに対する主パターンマスクフィルタ52である。主パターンマスクフィルタ51、52のデータは、主パターン領域において0となり、OPC領域と透過領域とにおいて1となる。このフィルタをかけることは、例えば、フィルタの値と輝度データとを画素ごとに積算した値を輝度データにしている。
In each of the input image A and the input image B, FIGS. 4A and 4B show that the minimum value filtering process is performed and then the binarization is performed and then the contraction process is performed. The diagram shown in FIG. 4A is the main
そして、入力画像Aに対して主パターンマスクフィルタ51をかけたものが図5(a)になる。また、入力画像Bに対して主パターンマスクフィルタ52をかけたものが図5(b)となる。すなわち、図5(a)、(b)をみると、主パターンはマスクされており、スキャッタリングバーが残された画像となっている。このときの主パターンが位置する部分を白色で示している。
FIG. 5A shows the input image A obtained by applying the main
この画像に最小値フィルタ処理をほどこし、その後二値化したものが図6(a)、(b)となる。なお。主パターンには二値化処理において1になるようなデータが入力されている。従って、二値化処理によって、OPC領域が0となりそれ以外の部分が1となる。図6(a)が入力画像Aに対するOPCマスクフィルタ61であり、図6(b)が入力画像Bに対するOPCマスクフィルタ62である。これらのOPCマスクフィルタ61、62は、図5(a)、(b)に示されている画像よりもマスクされる部分が大きいパターンとなっている。このOPCマスクフィルタ61、62を用いることによって、スキャッタリングバーの近傍がマスクされることになる。OPCマスクフィルタ61、62のデータは、OPC領域において0となり、主パターンと透過領域において1となる。なお、このOPCマスクフィルタ61、62を作成する際に、膨張処理を行っても良い。
FIGS. 6A and 6B are obtained by subjecting this image to minimum value filter processing and binarization thereafter. Note that. Data that becomes 1 in the binarization process is input to the main pattern. Therefore, the binarization process makes the
入力画像Aに対してOPCマスクフィルタ61をかけたフィルタリング画像Aが図7(a)であり、入力画像Bに、入力画像Bに対するOPCマスクフィルタ62をかけたフィルタリング画像Bが図7(b)である。図7(a)、(b)においては、OPCマスクフィルタ61、62によってマスクされた領域を白色にすることによって示している。このように、OPCマスクフィルタをかけることによって、主パターンのみが残された画像を取り出すことができる。このとき、スキャッタリングバーに位置していた欠陥や孤立して存在していた欠陥が除去されていることがわかる。
A filtered image A obtained by applying the
これら二つの画像を用いて欠陥候補検出を行う。まず、入力画像Aと入力画像Bとを用いて、高感度の欠陥候補検出を行う。このときの欠陥部分が白く表された図が図8(a)である。このときの欠陥候補検出の方法はどのような方法でも良い。例えば、二つの画像を位置合わせすることによって、画像Aを基準画像として、画像Bと画素ごとに輝度データの比較を行い、画像Aにおける輝度データと画像Bにおける輝度データとの差が閾値を超える場合を欠陥候補として取り出す。図8(b)に示された図は、低感度で欠陥候補検出を行ったときの欠陥候補部分を白く示している。 Defect candidate detection is performed using these two images. First, using the input image A and the input image B, highly sensitive defect candidates are detected. FIG. 8A is a diagram in which the defective portion at this time is expressed in white. At this time, any method of defect candidate detection may be used. For example, by aligning two images, the image A is used as a reference image, and the luminance data is compared for each pixel with the image B, and the difference between the luminance data in the image A and the luminance data in the image B exceeds the threshold value. The case is taken out as a defect candidate. The diagram shown in FIG. 8B shows the defect candidate portion white when defect candidate detection is performed with low sensitivity.
図8(a)に示されるように、高感度の欠陥候補検出を行った場合には、入力画像Aに位置する凸部33、透明異物34、凸部35、及び凹部36が存在する。また、入力画像Bに位置する凸部43、着色欠陥44、凸部45、及び凸部46が存在する。しかしながら、スキャッタリングバー近傍にある、凸部35、凹部36、凸部46は無視したい欠陥候補である。
As shown in FIG. 8A, when highly sensitive defect candidate detection is performed, the
図8(b)に示されるように、低感度の欠陥候補検出を行った場合には、入力画像Bに位置する凸部43、孤立欠陥44、及び凸部45が検出される。このときは転写パターンに影響を与えるような大きな欠陥が検出される。
As shown in FIG. 8B, when the defect candidate detection with low sensitivity is performed, the
まず、図8(a)に示された高感度の欠陥候補検出結果に、入力画像Aに対するOPCマスクフィルタ61をかける。このときの図が図9(a)である。このときに表れる欠陥候補は入力画像Bにおける検出したい欠陥候補となると考えられる。ただし、ここでは入力画像Aにおける透明欠陥34が入力画像Bにおける検出したい欠陥候補として判定されてしまう。これは、フィルタリングできなかったからである。すなわち、入力画像Aに表れる透明欠陥34は、OPCマスクフィルタ61の作成時の最大値フィルタ処理によって消失してしまっている。すなわち、OPCマスクフィルタ61には透明欠陥34は表れない。そのため、OPCマスクフィルタ61により透明欠陥34をフィルタリングすることができない。そこで図9(a)に示すように透明欠陥34が欠陥として検出されてしまっている。しかしながら、透明欠陥34は入力画像Aの主パターン内に存在する欠陥であり、検出したい欠陥と考えられるため、入力画像BのOPC領域における欠陥を除去することができる。
First, the
また、同様に高感度の欠陥候補検出結果に、入力画像Bに対するOPCマスクフィルタ62をかける。このときの図が図9(b)である。このとき表れる欠陥候補は入力画像Aにおける検出したい欠陥候補となると考えられる。ただし、ここでは入力画像Bにおける凸部43が入力画像Aにおける検出したい欠陥候補として判定されてしまう。その理由は上記の透明欠陥34における理由と同様である。しかしながら、凸部43においても入力画像Bの主パターン内に存在する欠陥であり、検出したい欠陥と考えられるため、入力画像AにおけるOPC領域における欠陥を除去した欠陥を検出することができる。
Similarly, the
以上のように、OPCマスクフィルタ61を欠陥候補検出結果にかける。このとき、入力画像Bにおいて欠陥として検出したい欠陥候補がフィルタリングされるのを防ぐことができる。また同様に、OPCマスクフィルタ62を欠陥候補検出結果にかける。このとき、入力画像Aにおいて欠陥として検出した欠陥候補がフィルタリングされるのを防ぐことができる。
As described above, the
この図9(a)、(b)においては、スキャッタリングバー近傍がマスクされるために、スキャッタリングバー近傍の欠陥が検出されなくなる。そのため、図9(a)においては、透明欠陥34、凸部43、及び着色欠陥44が検出されている。すなわち、欠陥候補検出結果から、OPC領域における欠陥を除去される。また、図9(b)においては、凸部33、透明欠陥34、及び凸部43が検出されている。すなわち、欠陥候補検出結果から、OPC領域における欠陥を除去される。この図8(b)、図9(a)、及び図9(b)によって検出された欠陥を併せることによって、欠陥検出を行っている(図10参照)。すなわち、図8(b)、図9(a)、(b)のいずれかにおいて欠陥として判定した画素を欠陥として検出している。以上のことから、検出したい欠陥であった、凸部33、透明欠陥34、凸部43、着色欠陥44、及び凸部45が検出される。このようにすることにより、検出したい欠陥候補のみを検出することができる。このことにより、OPC領域の高感度欠陥候補を欠陥として判定しないために、転写パターンに影響を与える欠陥候補のみを検出し、欠陥として検出することができる。
In FIGS. 9A and 9B, since the vicinity of the scattering bar is masked, defects near the scattering bar are not detected. Therefore, in FIG. 9A, the
なお、ここでは、高感度に欠陥候補を検出したものにOPCマスクフィルタをかけることによって、検出したい欠陥候補のみを抽出していた。しかし、このような方法でなくても、入力画像にOPCマスクフィルタを用いてOPC領域をマスクした画像によって欠陥検出を行ってもよい。 Here, only the defect candidate to be detected is extracted by applying an OPC mask filter to the defect candidate detected with high sensitivity. However, even if it is not such a method, you may detect a defect by the image which masked the OPC area | region using the OPC mask filter for the input image.
上述の演算処理を行う演算処理部23の構成について図11を用いて説明する。図11は演算処理部23の構成を示すブロック図である。演算処理部23は、フレア除去部231、シェーディング補正部232、フィルタ作成部233、高感度欠陥候補検出部234、低感度欠陥候補検出部235、及び欠陥判定部236を備えている。
The configuration of the
フレア除去部231及びシェーディング補正部232は上述の処理を行うための前処理を行う。すなわち、フレア除去部231は受光センサ18に入射する光量に応じてフレアを除去するための処理を行う。またシェーディング補正部232は、照明系の輝度分布や受光センサ18における感度分布に応じて輝度のデータをシェーディング補正する。
The
フィルタ作成部233は、上述の通り、OPCパターンを含むパターンイメージから収縮処理と膨張処理と二値化とを用いることによって、主パターンマスクフィルタを作成し、主パターンマスクフィルタとパターンイメージからOPCマスクフィルタを作成する。高感度欠陥候補検出部234と低感度欠陥候補検出部235は、二つのパターンイメージから高感度の欠陥検出と低感度の欠陥候補検出を行う。高感度欠陥候補検出部234と低感度欠陥候補検出部235とでは、異なる閾値で欠陥候補を検出している。欠陥判定部236は、高感度の欠陥候補検出を行って取り出された欠陥候補に対してOPCマスクフィルタをかけることにより、OPC領域に位置する欠陥候補を除去する。このOPC領域の欠陥候補を除去した、高感度の欠陥候補検出によって得られた欠陥候補と、低感度の欠陥候補検出によって得られた欠陥候補とを併せることによって、欠陥判定を行っている。
As described above, the
なお、処理装置20は、物理的に単一な装置にかぎるものではない。例えば、A/D変換器21、メモリ22及び演算処理部23はそれぞれ異なる装置に組み込まれていても良い。さらに、複数のCPUを備えた演算処理部23を用いて、並列処理を行うようにしてもよい。また、受光センサ18は1次元のラインセンサ又は2次元のエリアセンサであればよい。例えば、CCDセンサ、CMOSセンサ、フォトダイオードアレイなどを用いることができる。
The
さらには、遅延積算(Time-Delay Integration:TDI)方式の撮像装置であってもよい。この場合、ステージの走査方向と信号電荷の垂直転送方向とを一致させるとともに、走査速度と転送速度とを同期させる。これにより、検出感度を向上することができる。また、上述の検査装置はフォトマスクの検査に限らず、透明パターンと遮光パターンを有する基板であれば利用することができる。例えば、検査の対象となる試料としては、フォトマスクの他、カラーフィルタ基板などを挙げることができる。なお、遮光パターンは、照明光の一部を透過するハーフトーンパターン等であってもよい。なお、照明光源11は光ファイバに限らず、この他の光源を用いることができる。例えば、レーザ光源やランプ光源、バンドルファイバを用いることができる。
Further, it may be a delay-integration (TDI) type imaging apparatus. In this case, the scanning direction of the stage coincides with the vertical transfer direction of the signal charge, and the scanning speed and the transfer speed are synchronized. Thereby, detection sensitivity can be improved. The inspection apparatus described above is not limited to inspection of a photomask, and any substrate having a transparent pattern and a light shielding pattern can be used. For example, examples of the sample to be inspected include a color filter substrate in addition to a photomask. The light shielding pattern may be a halftone pattern that transmits a part of the illumination light. The
上記の検査方法で検査されたマスクを用いて半導体ウエハ等を作成する。このとき、上記の検査方法によって欠陥検出し、その欠陥を修正したマスクを介して露光した基板を現像し、エッチングを行い、レジストを除去する。これにより、半導体装置等のパターン基板の生産性を向上することができる。 A semiconductor wafer or the like is created using the mask inspected by the above inspection method. At this time, the defect is detected by the inspection method described above, the exposed substrate is developed through the mask in which the defect is corrected, etching is performed, and the resist is removed. Thereby, productivity of pattern substrates, such as a semiconductor device, can be improved.
実施の形態2.
第2の実施の形態においては、OPCパターンを有するマスクにおいて、透過反射同時照明の撮影画像を得る。このとき、クロム面反射光がガラス面透過光の1.5以上に調整されている。すなわち、同時照明の撮影画像において、輝度の差によってガラス面とクロム面の区別がつけられるように調整されている。この同時照明によって得られた撮影画像から、微小なOPCパターンに対応したOPC領域をマスクするためのOPCフィルタを、最大値フィルタをかける処理と最小値フィルタをかける処理とを用いることによって作成する。
In the second embodiment, a captured image of simultaneous transmission and reflection illumination is obtained with a mask having an OPC pattern. At this time, the chrome surface reflected light is adjusted to 1.5 or more of the glass surface transmitted light. That is, in the simultaneous illumination photographed image, the glass surface and the chrome surface are adjusted so as to be distinguished by the difference in luminance. An OPC filter for masking an OPC area corresponding to a minute OPC pattern is created from a captured image obtained by this simultaneous illumination by using a process for applying a maximum value filter and a process for applying a minimum value filter.
このOPCパターンに対応したOPC領域では、低感度で検出した欠陥候補を欠陥として判定している。これらのことによって、OPCパターンに由来する微小な欠陥である無視したい欠陥を取り除き、検出したい欠陥のみを高感度にとり出すことができる検査方法及び検査装置を提供することができる。構成要素や動作原理で実施の形態1と同様のものは省略する。 In the OPC area corresponding to the OPC pattern, the defect candidate detected with low sensitivity is determined as a defect. Accordingly, it is possible to provide an inspection method and an inspection apparatus capable of removing a defect to be ignored, which is a minute defect derived from the OPC pattern, and taking out only a defect to be detected with high sensitivity. Components and operating principles similar to those of the first embodiment are omitted.
まず、本実施の形態に係る検査装置について図12を用いて説明する。こでは試料であるフォトマスク130に付着した欠陥を検出する検査装置を例に挙げて説明する。111は透過照明光源、112は透過側フィルタ、113は駆動モータ、114はミラー、115は対物レンズ、116はステージ、121は落射照明光源、122は落射側フィルタ、123は駆動モータ、124はビームスプリッタ、125は対物レンズ、141はレンズ、142は検出器、150は処理装置である。
First, the inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, an inspection apparatus that detects defects attached to the
また、試料であるフォトマスク130には、光を反射する遮光パターン131が設けられている。具体的には、透明なガラス基板の上にクロム膜等の遮光膜を成膜、パターニングすることにより、フォトマスク130上に遮光パターン131が形成される。従って、フォトマスク130のうち、遮光パターン131が設けられていない領域は光を透過する透過パターン132となる。すなわち、フォトマスク130は遮光パターン131と透過パターン132とを備えている。
A
遮光パターン131は透過パターン132よりも高い反射率を有している。このフォトマスク130はステージ116上に載置されている。フォトマスク130は、遮光パターン131が形成されたパターン面が上になるようにステージ116上に載置されている。なお、ステージ116は透明ステージであり、入射した光を透過する。
The
透過照明光源111から出射された透過照明光をフォトマスク130に入射させるための透過照明用光学系について説明する。透過照明光源111は、例えば、ランプ光源であり、透過照明光を透過側フィルタ112の方向に出射する。透過照明光源111からの透過照明光は、透過側フィルタ112を通過して、ミラー114に入射する。
A transmission illumination optical system for causing the transmission illumination light emitted from the transmission
ミラー114はフォトマスク130が載置されたステージ116の下方に配置されており、透過照明光源111からの透過照明光をフォトマスク130の方向に反射する。ミラー114で反射された透過照明光は、対物レンズ115に入射する。対物レンズ115により屈折された透過照明光はステージ116を介してフォトマスク130に入射する。また、対物レンズ115は透過照明光をフォトマスク130のパターン面上に集光する。
The
対物レンズ115によって集光されフォトマスク130に入射した透過照明光のうち、フォトマスク130を透過した透過光は、対物レンズ125で屈折され、ビームスプリッタ124に入射する。ビームスプリッタ124は、例えば、ハーフミラーであり、入射光のうち半分を透過し、半分を反射する。ビームスプリッタ124を透過した透過光は、レンズ141で屈折され、検出器142に入射する。
Of the transmitted illumination light collected by the
検出器142は、2次元CCDカメラなどの撮像素子であり、フォトマスク130の光学像を撮像する。すなわち、レンズ141は、透過光を検出器142の受光面上に集光する。これにより、フォトマスク130の透過照明光が照射された領域の透過像を撮像することができる。検出器142は、検出した光の光量に基づく検出信号を処理装置150に出力する。処理装置150は、例えば、検出信号に基づいて欠陥判定を行なうためのアナログ回路と、欠陥判定した結果を、記憶、表示するためのパーソナルコンピュータとを含む。
The
次に、落射照明光源121から出射された落射照明光をフォトマスク130に入射させるための落射照明用光学系について説明する。落射照明光源121は、例えば、ランプ光源であり、落射照明光を落射側フィルタ122の方向に出射する。落射照明光源121からの落射照明光は、落射側フィルタ122を通過して、ビームスプリッタ124に入射する。ビームスプリッタ124はステージ116上に載置されたフォトマスク130の上方に配置されており、入射した落射照明光のうちの一部をフォトマスク130の方向に反射する。ビームスプリッタ124で反射された落射照明光は、対物レンズ125に入射する。対物レンズ125は落射照明光をフォトマスク130のパターン面上に集光する。
Next, an epi-illumination optical system for causing the epi-illumination light emitted from the epi-
対物レンズ125によって集光されフォトマスク130に入射した落射照明光のうち、フォトマスク130で反射された反射光は、対物レンズ125で屈折され、ビームスプリッタ124に入射する。ビームスプリッタ124を透過した反射光は、レンズ141で屈折され、検出器142に入射する。レンズ141は、反射光を検出器142の受光面上に集光する。これにより、フォトマスク130の落射照明光が照射された領域の反射像を撮像することができる。
Of the epi-illumination light collected by the
ここで、落射照明用光学系の対物レンズ125と透過照明用光学系の対物レンズ115とは、同一光軸上に配置されている。従って、対物レンズ115から出射された透過照明光と、対物レンズ125から出射された落射照明光とは、フォトマスク130の同じ位置に入射する。そして、対物レンズ115から出射された透過照明光のうち、フォトマスク130を透過した透過光と、対物レンズ125から出射された落射照明光のうち、フォトマスク130で反射された反射光とは、同一光軸上を同じ方向に伝播する。すなわち、透過照明光のうち、フォトマスク130を透過した透過光と、落射照明光のうち、フォトマスク130で反射された反射光とは、共通の光路を通って検出器142に入射する。従って、同時に落射照明光と透過照明光とを用いてフォトマスク130を照明して、検出器142により検出することにより、反射像と透過像とを重ね合わせた光学像を撮像することができる。
Here, the
フォトマスク130が載置されているステージ116は、水平方向に移動可能に設けられたX−Yステージである。従って、ステージ116を水平方向に移動させることにより、フォトマスク130上における、落射照明光及び透過照明光の入射位置が相対的に変化する。よって、フォトマスク130上の照明領域を走査することができ、フォトマスク130の任意の箇所の検査を行うことができる。さらに、ステージ116を、例えば、ラスタ走査することにより、フォトマスク130の全面を検査することができる。
The
また、透過側フィルタ112及び落射側フィルタ122は、例えば、NDフィルタであり、入射した光を減衰させて、透過する。さらに、透過側フィルタ112及び落射側フィルタ122は、その回転角度に応じて光透過率が異なる。例えば、透過側フィルタ112及び落射側フィルタ122は、光透過率が異なる複数の領域に分割されており、入射位置に応じてステップ状に光透過率が変化する。従って、透過側フィルタ112を駆動モータ113によって回転させることにより、透過照明光の光量を調整することができる。すなわち、透過照明光が透過側フィルタ112のうち所望の光透過率を有する領域を通過するように、駆動モータ113の回転角度を調整する。
The
また、落射側フィルタ122を駆動モータ123によって回転させることにより、落射照明光の光量を調整することができる。すなわち、落射照明光が落射側フィルタ122のうち所望の光透過率を有する領域を通過するように、駆動モータ123の回転角度を調整する。これにより、検出器142で検出される透過光の光量と、反射光の光量とが所望の割合になるように調整することができる。
In addition, the amount of incident illumination light can be adjusted by rotating the
本実施の形態に係る検査装置においては、落射照明光源121からの落射照明光のうち遮光パターン131で反射された反射光が透過照明光源111からの透過照明光のうち透過パターン132を透過した透過光の光量の1.5倍以上となって検出器で検出されるように、光量を調整する。さらに、反射光の光量が透過光の光量の2倍以上とすることが好ましい。
In the inspection apparatus according to the present embodiment, the reflected light reflected by the
例えば、透過側フィルタ112及び落射側フィルタ122を回転させて、所望の光量になるように調整する。なお、透過側フィルタ112又は落射側フィルタ122のいずれか一方のみで光量を調整可能な場合は、一方のフィルタを設けなくてもよい。さらに、光量を調整する光量調整手段は、フィルタ及びフィルタを回転させるモータに限られるものではない。例えば、複数のフィルタを光路上に出し入れすることによって、光量を調整してもよい。さらに、落射照明光源121又は透過照明光源111の出力を変化させて光量を調整してもよい。
For example, the transmission-
フォトマスク130の透過パターン132は、高い光透過率を有し、入射した光のほとんどを透過させる。また、透過パターン132は、入射した光の極わずかな一部を正反射させる。例えば、透過パターンは約92%の光透過率を有し、約4%の反射率を有している。フォトマスク130の遮光パターン131は、入射した光の略全てを遮光する。また、遮光パターン131によって遮光された光のうちの一部は、遮光パターン131の表面で正反射される。
The
例えば、遮光パターン131の反射率は約10%であり、遮光パターン131の光透過率は理想的には略0%である。遮光パターン131での反射率は、透過パターン132での反射率よりも高くなる。従って、遮光パターン131の領域では、透過照明光の光量の変化が透過像と反射像との合成像の撮像に大きく影響し、落射照明光の光量の変化はほとんど影響しない。透過パターン132の領域では、落射照明光の光量及び透過照明光の光量の変化が合成像の撮像に影響する。また、透過パターン132の領域では、透過照明光の光量の変化よりも落射照明光の光量の変化の方が合成像の撮像に対して影響が大きい。
For example, the reflectance of the
本実施の形態に係る検査装置においては、スキャッタリングバーなどのOPCパターンを隠すためのOPCフィルタを作成する。このOPCフィルタはOPCパターンよりもわずかに広い領域であるOPC領域を覆い隠すためのフィルタである。 In the inspection apparatus according to the present embodiment, an OPC filter for hiding an OPC pattern such as a scattering bar is created. This OPC filter is a filter for obscuring an OPC area which is an area slightly wider than the OPC pattern.
マスクに対して高感度の欠陥候補検出を行い、このときに得られた欠陥領域に上述のフィルタをかける。このことによって、OPCパターンに由来する欠陥を除去する。このときには、OPC領域内の検出したい欠陥までも除去されてしまう。このため、マスクに対して低感度の欠陥検出を行う。このことによって、OPC領域内の検出したい欠陥を補償することができる。また、後述する最大値後最小値画像におけるガラス面輝度と後述する最小値後最大値画像における最大値後最小値画像におけるガラス面輝度を有する画素の輝度との差がある閾値以上であるときに欠陥候補とするが、この閾値が低いものを高感度の検出といい、高いものを低感度の検出という。これにより、露光時の転写に影響のある欠陥のみを確実に検出することができる。よって、正確に欠陥検出を行うことができる。 A highly sensitive defect candidate is detected for the mask, and the above-described filter is applied to the defect region obtained at this time. As a result, defects derived from the OPC pattern are removed. At this time, even the defect to be detected in the OPC area is removed. Therefore, defect detection with low sensitivity is performed on the mask. This makes it possible to compensate for a defect to be detected in the OPC area. Further, when the difference between the luminance of the glass surface in the minimum value image after the maximum value described later and the luminance of the pixel having the glass surface luminance in the minimum value image after the maximum value in the maximum value image after the minimum value described later is a certain threshold value or more. Although it is set as a defect candidate, a low threshold is called high-sensitivity detection, and a high threshold is called low-sensitivity detection. Thereby, it is possible to reliably detect only defects that affect the transfer during exposure. Therefore, defect detection can be performed accurately.
次に、OPCパターンの近傍をマスクするためのOPCフィルタの作成方法を説明する。例えば、上述の検査装置によって得られた透過反射同時撮影画像を図13(a)とした場合について考えてみる。図13(a)に示された透過反射同時撮影画像においては、長方形の形状の主パターン161a、161bが設けられている。主パターン161a、161bの近傍には、スキャッタリングバー162a〜162eが設けられている。スキャッタリングバー162a〜eは、露光装置の解像限界以下の幅で形成されている。
Next, a method for creating an OPC filter for masking the vicinity of the OPC pattern will be described. For example, consider the case where the transmission / reflection simultaneous captured image obtained by the above-described inspection apparatus is shown in FIG. In the transmission / reflection simultaneous captured image shown in FIG. 13A, rectangular
主パターン161aには、凸部163が存在する。また、主パターン161bには、主パターン161b内に位置する欠陥166と凸部167が存在する。また、スキャッタリングバー162bには、凸部164が存在する。さらに、スキャッタリングバー162cと主パターン161bとの間には、点欠陥165が存在する。ここで、スキャッタリングバーに162bに存在する凸部164は、転写パターンに影響を与えない程小さい。従って、凸部164については、欠陥と判定しなくてもよい。すなわち、凸部164は無視したい欠陥である。
The
まず、図13(a)に示された透過反射同時撮影画像に最大値フィルタをかけ、OPCパターンを消去した後に主パターンが元の大きさになるまで最小値フィルタをかけることによって作成された最大値後最小値画像が図13(b)である。このとき、OPCパターンは除去されている。 First, a maximum value filter is applied to the simultaneous transmission and reflection image shown in FIG. 13A, and the maximum value created by applying the minimum value filter until the main pattern becomes the original size after erasing the OPC pattern. FIG. 13B shows a post-value minimum value image. At this time, the OPC pattern is removed.
次に、図14(a)(図13(a)と同じ)に示された透過反射同時撮影画像に最小値フィルタをかけ、小さな暗欠陥の影響を除去した後に主パターンが元の大きさになるまで最大値フィルタをかけることによって作成した最小値後最大値画像が図14(b)に示されている。このとき、スキャッタリングバー162a〜162e同士やスキャッタリングバー162a〜162eと主パターン161a、161bとが融合しない程度に最小値フィルタをかけ、次に主パターンが元の大きさになるまで最大値フィルタをかける。このようにすることによって、欠陥である凸部163、164、167、欠陥166、及び点欠陥165が除去される。
Next, a minimum value filter is applied to the transmission / reflection simultaneous image shown in FIG. 14A (same as FIG. 13A), and after removing the influence of small dark defects, the main pattern is restored to its original size. FIG. 14B shows a maximum value image after the minimum value created by applying the maximum value filter until it becomes. At this time, the minimum value filter is applied to such an extent that the
図13(b)に示された最大値後最小値画像と図14(b)に示された最小値後最大値画像とを用いることによって、OPCフィルタを作成している。最大値後最小値画像における透過面輝度の画素を選択し、その位置における最小値後最大値画像の画素がガラス面輝度よりも大きいとき、OPCパターン候補領域として抽出する。これは、OPCパターンである画素において、最大値後最小値画像においては透過面輝度になっており、最小値後最大値画像においては、遮光面輝度になっているためである。また、本実施の形態に係る検査装置においては、遮光面における反射強度が透過面における透過輝度よりも大きくなっているため、最大値後最小値画像において透過面輝度の画素と選択し、その画素における最小値後最大値画像における輝度が透過面輝度よりも大きいことによって、OPCパターン候補領域を抽出している。このOPCパターン候補領域を抽出した画像が図15(a)である。 The OPC filter is created by using the minimum value image after the maximum value shown in FIG. 13B and the maximum value image after the minimum value shown in FIG. 14B. A pixel having a transmissive surface luminance in the minimum value image after the maximum value is selected, and when the pixel in the maximum value image after the minimum value at that position is larger than the glass surface luminance, it is extracted as an OPC pattern candidate region. This is because the pixel having the OPC pattern has the transmission surface luminance in the minimum value image after the maximum value and the light shielding surface luminance in the maximum value image after the minimum value. Further, in the inspection apparatus according to the present embodiment, since the reflection intensity at the light shielding surface is larger than the transmission luminance at the transmission surface, the pixel is selected as the pixel having the transmission surface luminance in the minimum value image after the maximum value, and the pixel The OPC pattern candidate region is extracted by the fact that the luminance in the maximum value image after the minimum value is larger than the transmission surface luminance. An image obtained by extracting the OPC pattern candidate area is shown in FIG.
このOPCパターン候補領域には、透過面上のドット欠陥やパターン境界付近の異物に起因する誤った候補領域が含まれている。これらを除外するため、縦方向に最小値フィルタをかけた後に最大値フィルタをかける処理及び横方向に最小値フィルタをかけた後に最大値フィルタをかける処理を行う。この2つの処理によって得られた画像の重ねあわせをすることによって、OPCパターンに応じたOPCパターン領域が抽出される。このときのOPCパターン領域の画像が図15(b)である。図15(b)に示されたOPCパターン領域の画像に、全方向に最小値フィルタをかけ二値化することによって、OPC領域をマスクすることができるOPCフィルタを作成することができる。このときに作成されたOPCフィルタが図16に示されるようになる。 This OPC pattern candidate area includes an erroneous candidate area caused by a dot defect on the transmission surface or a foreign substance near the pattern boundary. In order to exclude them, a process of applying a maximum value filter after applying a minimum value filter in the vertical direction and a process of applying a maximum value filter after applying the minimum value filter in the horizontal direction are performed. By superimposing the images obtained by these two processes, an OPC pattern area corresponding to the OPC pattern is extracted. An image of the OPC pattern area at this time is shown in FIG. An OPC filter capable of masking the OPC region can be created by binarizing the image of the OPC pattern region shown in FIG. 15B by applying a minimum value filter in all directions. The OPC filter created at this time is as shown in FIG.
そこで、まず図13(a)に示された透過反射同時撮影画像において、閾値を設けることによって、高感度の欠陥候補検索を行い、そのとき検索された欠陥163〜167が示された画像において、上述のOPCフィルタをかける。このときの図が図17である。このとき、OPCフィルタにかかった欠陥である、凸部164は、OPCフィルタの近傍の欠陥と考え、除去する。このようにすることによって、スキャッタリングバー近傍にできる可能性の高い、無視したい欠陥候補を除去することができる。この後に低感度の欠陥候補検索を行うことによって、スキャッタリンバー近傍における検出したい欠陥を補償する。この例においては、その欠陥は存在しない。
Therefore, first, a high-sensitivity defect candidate search is performed by setting a threshold value in the transmission / reflection simultaneous image shown in FIG. 13A, and in the image showing the
ここで、図18(a)に示した透過反射同時撮影画像(図13(a)と同じ)における断面A−Aの輝度プロファイルを例として説明する。図18(b)に示されているのが、A−Aにおける断面図である。このときの透過反射同時撮影画像における輝度プロファイルが図18(c)に示されている。図18(c)においては、横軸が画素位置であり、縦軸がその画素における輝度を示している。 Here, the luminance profile of the cross section AA in the simultaneous transmission / reflection image (same as FIG. 13A) shown in FIG. 18A will be described as an example. FIG. 18B shows a cross-sectional view taken along the line AA. FIG. 18C shows a luminance profile in the transmission / reflection simultaneous captured image at this time. In FIG. 18C, the horizontal axis represents the pixel position, and the vertical axis represents the luminance at that pixel.
本実施の形態における検査装置においては、遮光面における反射輝度が、透過面における透過輝度の1.5倍以上になっているため、遮光面における輝度プロファイルにおける輝度の値が大きい。また、光を透過することができず、また、光を反射させずに散乱してしまうため、欠陥163〜167の画素においては、輝度が著しく減少する。また、透過面上に存在する欠陥163、164、165、167における輝度と、遮光面上に存在する欠陥166とにおいては、遮光面上に存在する欠陥166における輝度の減少のほうが大きい。つまり、透過反射同時撮影画像における輝度においては、遮光パターン>透明パターン>透明パターン上の欠陥>遮光パターン上の欠陥となっている。
In the inspection apparatus according to the present embodiment, since the reflected luminance at the light shielding surface is 1.5 times or more the transmitted luminance at the transmissive surface, the luminance value in the luminance profile at the light shielding surface is large. In addition, since the light cannot be transmitted, and the light is scattered without being reflected, the luminance of the pixels having the
図18(c)に示された輝度プロファイルにおいて、最大値後最小値輝度プロファイルと最小値後最大値輝度プロファイルとを作成する。この最大値後最小値輝度プロファイルが図19(a)であり、最小値後最大値輝度プロファイルが図19(b)である。このように、最大値後最小値輝度プロファイルでは、スキャッタリングバー162a、162b、162cに対応する輝度の山が除去されている。また、最小値後最大値輝度プロファイルでは、欠陥163〜167に対応する輝度の谷が除去されている。
In the luminance profile shown in FIG. 18C, a minimum value luminance profile after the maximum value and a maximum value luminance profile after the minimum value are created. The minimum value luminance profile after the maximum value is shown in FIG. 19A, and the maximum value luminance profile after the minimum value is shown in FIG. 19B. As described above, in the minimum value luminance profile after the maximum value, luminance peaks corresponding to the
このとき、主パターン161bの中に存在する穴も除去されている。この2つの輝度プロファイルから、図19(a)と図19(b)に楕円で示した画素位置では、最大値後最小値輝度プロファイルにおける輝度よりも最小値後最大値輝度プロファイルにおける輝度のほうが大きくなっている。このことから、この画素位置における画素がOPCパターン候補領域となる(図19(c)参照)。図19(c)で示したOPCパターン候補領域から、横最大値フィルタと縦最大値フィルタを用いることによって、主パターン161b内に存在する穴に対応した領域が除去される。このようにして、OPCパターン領域が抽出される(図19(d)参照)。
At this time, holes existing in the
このようにして作成されたOPCパターン領域は、最小値フィルタをかけ二値化することによって、図20(a)に示されるOPCフィルタが作成される。このOPCフィルタを図18(c)に示された輝度プロファイルにかけたのが図20(b)である。この図20(b)に示されるように、閾値を設けることによって、欠陥163、165〜167に対応する部分が欠陥として取り出される。
The OPC pattern area created in this way is binarized by applying a minimum value filter, whereby the OPC filter shown in FIG. 20A is created. FIG. 20B shows the OPC filter applied to the luminance profile shown in FIG. As shown in FIG. 20B, by providing a threshold value, portions corresponding to the
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 検査装置
10 フォトマスク 11 照明光源 12、13、15、16、17 レンズ
14 開口絞り 18 受光センサ 20 処理装置 21 変換器 22 メモリ
31、41 主パターン 32、42 スキャッタリングバー
33、35、45、46 凸部 34 透明欠陥 36 凹部 44 着色欠陥
51、52 主パターンマスクフィルタ
61、62 OPCマスクフィルタ
111 透過照明光源 112 透過側フィルタ 113 駆動モータ
114 ミラー 115 対物レンズ 116 ステージ
121 落射照明光源 122 落射側フィルタ 123 駆動モータ
124 ビームスプリッタ 125 対物レンズ
130 フォトマスク 131 遮光パターン 132 透過パターン
141 レンズ 142 検出器 150 処理装置
161a、b 主パターン 162a-e スキャッタリングバー
163、164、167 凸部 165 点欠陥 166 欠陥
231 フレア除去部 232 シェーディング補正部 233 フィルタ作成部
234 高感度欠陥候補検出部 235 低感度欠陥候補検出部 236 欠陥判定部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
照明光源と、
前記照明光源からの光を集光して前記試料に出射する照明光源系と、
前記試料の像を撮像するため、前記照明光源系から前記試料に出射された光のうち前記試料を透過又は反射した光の輝度を検出する検出器と、
前記第1の像と前記第2の像とを用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するフィルタ作成部と、
前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出部と、
前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出部と、
前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定部とを備える検査装置。 Comparing the first image and the second image captured with respect to a photomask having a main pattern transferred to the imaging surface and an OPC pattern that performs proximity effect correction on the main pattern; An inspection apparatus that detects and inspects defects provided in the mask,
An illumination light source;
An illumination light source system for collecting light from the illumination light source and emitting it to the sample;
A detector for detecting the luminance of light transmitted through or reflected from the sample out of light emitted from the illumination light source system to the sample in order to capture an image of the sample;
A filter generation unit that generates an OPC filter that masks an OPC region corresponding to an OPC pattern using the first image and the second image;
A high-sensitivity defect candidate detection unit that detects a defect candidate with high sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image;
A low-sensitivity defect candidate detection unit that detects defect candidates with low sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image;
An inspection apparatus comprising: a defect determination unit that determines the low-sensitivity defect candidate detected by the low-sensitivity defect candidate detection unit as a defect in the OPC region by using the OPC filter.
透過照明光源からの光を集光して前記マスクに照射する透過照明光学系と、
落射照明光源からの光を集光して前記マスクに照射する落射照明光学系と、
前記試料の像を撮像するため、前記照明光源系から前記試料に出射された光のうち前記試料を透過光及び反射光の少なくとも一方を検出する検出器と、
前記主パターン及び前記OPCパターンとから構成される遮光パターンで反射され前記検出器によって検出された前記反射光の光量が、光を透過する透過パターンを透過して前記検出器によって検出された前記透過光の光量の1.5倍以上となるよう、前記照明光源の少なくとも一方の光量を調整する光量調整手段と、
前記透過した光と前記反射した光とによって作成された透過反射同時撮影画像を用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するフィルタ作成部と、
前記透過反射同時撮影画像に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出部と、
前記透過反射同時撮影画像に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出部と、
前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定部とを備える検査装置。 Defects provided in the mask in a simultaneous transmission / reflection image captured with respect to a photomask having a main pattern transferred to the imaging plane and an OPC pattern that performs proximity effect correction on the main pattern An inspection device that detects and inspects
A transmission illumination optical system that collects light from the transmission illumination light source and irradiates the mask; and
An epi-illumination optical system that condenses light from an epi-illumination light source and irradiates the mask;
A detector for detecting at least one of transmitted light and reflected light of the sample out of light emitted from the illumination light source system to the sample in order to capture an image of the sample;
The amount of the reflected light reflected by the light-shielding pattern composed of the main pattern and the OPC pattern and detected by the detector transmits the transmission pattern that transmits light and is detected by the detector. A light amount adjusting means for adjusting the light amount of at least one of the illumination light sources so as to be 1.5 times or more the light amount of light;
A filter creation unit that generates an OPC filter that masks an OPC region corresponding to an OPC pattern using a transmission and reflection simultaneous captured image created by the transmitted light and the reflected light;
A high-sensitivity defect candidate detection unit that detects defect candidates with high sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image;
A low-sensitivity defect candidate detection unit that detects defect candidates with low sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image;
An inspection apparatus comprising: a defect determination unit that determines the low-sensitivity defect candidate detected by the low-sensitivity defect candidate detection unit as a defect in the OPC region by using the OPC filter.
前記フォトマスクを透過又は反射した光を検出して前記第1の像と第2の像を撮像する撮像ステップと、
前記第1の像と第2の像とを用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するOPCマスクフィルタ作成ステップと、
前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出ステップと、
前記第1の像と、前記第2の像との比較結果に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出ステップと、
前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定ステップとを有する検査方法。 Comparing the first image and the second image captured with respect to a photomask having a main pattern transferred to the imaging surface and an OPC pattern that performs proximity effect correction on the main pattern; An inspection method for detecting and detecting defects provided in the mask,
An imaging step of detecting light transmitted through or reflected by the photomask to capture the first image and the second image;
Using the first image and the second image, an OPC mask filter creating step for generating an OPC filter for masking an OPC region corresponding to an OPC pattern;
A high-sensitivity defect candidate detection step for detecting defect candidates with high sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image;
A low-sensitivity defect candidate detection step for detecting defect candidates with low sensitivity with respect to a comparison result between the first image and the second image;
A defect determination step of determining, in the OPC region, the low sensitivity defect candidate detected by the low sensitivity defect candidate detection unit as a defect by using the OPC filter.
前記主パターン及び前記OPCパターンとから構成される遮光パターンにおける反射光の光量が、光を透過する透過パターンを透過して検出された透過光の光量の1.5倍以上となるよう、照明光源の光量を調整するステップと、
前記フォトマスクを透過した光と反射した光とを同時に検出して前記透過反射同時撮影画像を撮像する撮像ステップと、
前記透過反射同時撮影画像を用いて、OPCパターンに対応するOPC領域をマスクするOPCフィルタを生成するOPCマスクフィルタ作成ステップと、
前記透過反射同時撮影画像に対して、高感度で欠陥候補を検出する高感度欠陥候補検出ステップと、
前記透過反射同時撮影画像に対して、低感度で欠陥候補を検出する低感度欠陥候補検出ステップと、
前記OPCフィルタを用いることによって、前記OPC領域では、前記低感度欠陥候補検出部で検出された低感度欠陥候補を欠陥として判定する欠陥判定ステップとを有する検査方法。 Provided on the mask using a transmission / reflection simultaneous photographed image captured with respect to a photomask having a main pattern transferred to the imaging plane and an OPC pattern for performing proximity effect correction on the main pattern. An inspection method for detecting and detecting defects that are present,
Illumination light source so that the amount of reflected light in the light shielding pattern composed of the main pattern and the OPC pattern is 1.5 times or more the amount of transmitted light detected through the transmission pattern that transmits light Adjusting the amount of light,
An imaging step of simultaneously detecting the light transmitted through the photomask and the reflected light to capture the transmission-reflection simultaneous captured image;
An OPC mask filter creating step for generating an OPC filter for masking an OPC region corresponding to an OPC pattern using the transmission / reflection simultaneous photographed image;
A high-sensitivity defect candidate detection step for detecting defect candidates with high sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image;
Low-sensitivity defect candidate detection step for detecting defect candidates with low sensitivity for the transmission and reflection simultaneous captured image;
A defect determination step of determining, in the OPC region, the low sensitivity defect candidate detected by the low sensitivity defect candidate detection unit as a defect by using the OPC filter.
前記検査ステップによって検査されたフォトマスクの欠陥を修正する欠陥修正ステップと、
前記欠陥修正ステップで修正されたフォトマスクを介して基板を露光する露光ステップと、
前記露光された基板を現像する現像ステップを有するパターン基板の製造方法。 An inspection step for inspecting a photomask by the inspection method according to any one of claims 9 to 16,
A defect correcting step of correcting defects of the photomask inspected by the inspecting step;
An exposure step of exposing the substrate through the photomask corrected in the defect correction step;
A pattern substrate manufacturing method comprising a developing step of developing the exposed substrate.
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