JP2015105897A - Inspection method of mask pattern - Google Patents

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Hiroaki Akiyama
裕照 秋山
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学 礒部
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Hideo Tsuchiya
英雄 土屋
貴文 井上
Takafumi Inoue
貴文 井上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection method of a mask pattern enabling an inspection to be performed even for a region where vignetting occurs.SOLUTION: A mask is mounted on a stage, and an optical image obtained by emitting light to an inspection region where a pattern of the mask is formed is compared with a reference image, and a place in which a difference between both images exceeds a predetermined threshold value is determined as a defect. The emission of the light to the mask is performed operating autofocusing means. When a pellicle is not mounted on the mask, a first threshold value is used, and when the pellicle is mounted on the mask, the first threshold value is used for a comparison between the optical image of a region where the region occurred with vignetting due to the pellicle is not overlapped with the inspection region and the reference image, and a second threshold value relatively looser in sensitivity than the first threshold value is used for the comparison between the optical image of the region where the region occurred with the vignetting due to the pellicle and the inspection region are overlapped and the reference image.

Description

本発明は、マスクパターンの検査方法に関する。   The present invention relates to a mask pattern inspection method.

大規模集積回路(Large Scale Integration;LSI)の高集積化および大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路寸法は狭小化の一途を辿っている。例えば、最近の代表的なロジックデバイスでは、数十nmの線幅のパターン形成が要求される状況となってきている。   With the high integration and large capacity of large scale integration (LSI), the circuit dimensions required for semiconductor devices are becoming narrower. For example, recent typical logic devices are required to form patterns with a line width of several tens of nanometers.

半導体素子の製造工程では、フォトリソグラフィ技術が用いられる。この技術では、ステッパまたはスキャナと呼ばれる縮小投影露光装置により、回路パターンが形成された原画パターン(マスクまたはレチクルを指す。以下では、マスクと総称する。)がウェハ上に露光転写される。多大な製造コストのかかるLSIにとって、製造工程における歩留まりの向上は欠かせない。マスクパターンの欠陥は、半導体素子の歩留まりを低下させる大きな要因となるので、これを検出する検査工程は重要である。   A photolithography technique is used in the manufacturing process of the semiconductor element. In this technology, an original image pattern (referred to as a mask or reticle; hereinafter collectively referred to as a mask) on which a circuit pattern is formed is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper or a scanner. For LSIs that require a large amount of manufacturing cost, it is essential to improve the yield in the manufacturing process. The defect of the mask pattern is a major factor that decreases the yield of the semiconductor element, and therefore an inspection process for detecting this is important.

半導体素子の歩留まりを低下させる要因には、マスクパターンの欠陥以外のものもあり、なかでもマスクの表面に付着したゴミはその代表例である。マスク表面のゴミは、半導体製造工程でマスクパターンとともにウェハに露光転写されて欠陥となるからである。   Factors that reduce the yield of semiconductor elements include other than mask pattern defects, and dust adhering to the mask surface is a typical example. This is because the dust on the mask surface is exposed and transferred onto the wafer together with the mask pattern in the semiconductor manufacturing process and becomes a defect.

そこで、マスクへのゴミの付着を防ぐため、マスクにペリクルを装着することが行われている。ペリクルは、方形のフレームに透明なペリクル膜を取り付けてなるものであり、マスクのパターン形成部分の周辺に接着等でフレームを固定することでマスクに装着される。ペリクルを使用することによって、ゴミはマスクではなくペリクルに付着するようになる。一方、露光の際の焦点はマスクに形成されたパターンに合うように設定される。したがって、この方法によれば、ペリクルに付着したゴミがウェハに露光転写されるのを防ぐことができる。   Therefore, in order to prevent dust from adhering to the mask, a pellicle is attached to the mask. The pellicle is formed by attaching a transparent pellicle film to a square frame, and is attached to the mask by fixing the frame around the pattern forming portion of the mask by adhesion or the like. By using the pellicle, dust is attached to the pellicle instead of the mask. On the other hand, the focal point at the time of exposure is set to match the pattern formed on the mask. Therefore, according to this method, it is possible to prevent the dust attached to the pellicle from being exposed and transferred to the wafer.

マスクの検査工程では、まず、ペリクルを装着する前のマスクに対して欠陥の有無を検査する。欠陥があれば修正工程に送って修正した後、ペリクルをマスクに装着する。このとき、ペリクルにゴミが付着したり、フレームから発塵したりするので、ペリクルを装着した後のマスクに対しても検査が行われる。そして、必要であればペリクルを剥がし洗浄等を行ってから、再度ペリクルを装着して検査を行う。   In the mask inspection process, first, the presence or absence of a defect is inspected with respect to the mask before mounting the pellicle. If there is a defect, it is sent to the correction process and corrected, and then the pellicle is mounted on the mask. At this time, dust adheres to the pellicle or generates dust from the frame, so that the mask after the pellicle is mounted is also inspected. If necessary, the pellicle is peeled off, washed, etc., and then the pellicle is mounted again for inspection.

マスクの検査は、次のようにして行われる。まず、XYステージ上にマスクを載置して所望の位置に移動させる。次いで、XYステージをX方向に所定の速度で送りながら、マスクを対物レンズを介して所定の波長の光で照明し、センサでマスクパターンの光学画像を取得する。このとき、対物レンズの焦点がマスクのパターン面に合うようオートフォーカス手段が作動する。取得された光学画像は基準画像と比較され、その結果から、マスクパターンにおける欠陥の有無が判定される。ここで、ダイ−トゥ−データベース方式による検査方法の場合、マスクの光学画像と比較される基準画像は、描画データ(設計パターンデータ)をベースに作成された参照画像である。一方、ダイ−トゥ−ダイ方式による検査方法の場合、基準画像は、検査の対象となる光学画像とは異なる光学画像になる。   The mask inspection is performed as follows. First, a mask is placed on the XY stage and moved to a desired position. Next, the mask is illuminated with light of a predetermined wavelength via the objective lens while the XY stage is fed in the X direction at a predetermined speed, and an optical image of the mask pattern is acquired by the sensor. At this time, the autofocus means operates so that the objective lens is focused on the pattern surface of the mask. The acquired optical image is compared with a reference image, and the presence or absence of a defect in the mask pattern is determined from the result. Here, in the case of the inspection method based on the die-to-database method, the reference image to be compared with the optical image of the mask is a reference image created based on the drawing data (design pattern data). On the other hand, in the case of the inspection method using the die-to-die method, the reference image is an optical image different from the optical image to be inspected.

ところで、ペリクルを装着した状態でマスクを検査しようとすると、フレームの近傍において、マスクを照明すべき光の一部がフレームによって遮られたり、フレームの内壁を照明したりする。これにより、照明光量が不足したり、内壁からの散乱光が迷光となったりする現象(ケラレ)が発生する。すると、センサで明瞭な光学画像を得られず、正確な検査を行うことができなくなる。   By the way, when the mask is to be inspected with the pellicle mounted, a part of the light to illuminate the mask is blocked by the frame or the inner wall of the frame is illuminated in the vicinity of the frame. As a result, a phenomenon (vignetting) in which the amount of illumination light is insufficient or scattered light from the inner wall becomes stray light occurs. Then, a clear optical image cannot be obtained by the sensor, and an accurate inspection cannot be performed.

また、検査工程において、XYステージがマスクの一端のペリクルフレームの外から中へX方向に移動していくと、オートフォーカススポットがペリクルのフレームを跨ぐことになる。ここで、オートフォーカススポットがフレームに差し掛かると、オートフォーカス手段は、対物レンズの焦点がフレーム面に合うよう動作し、マスクのパターン面には合焦しなくなる。その後、XYステージの移動とともに、オートフォーカススポットは、フレームから離れて再びマスクのパターン面に戻るが、オートフォーカス手段の動作がXYステージの動作に追従できず、マスクのパターン面に合焦しない個所が生じる。対物レンズの焦点がマスクのパターン面に合わないと、上記と同様に、明瞭な光学画像が得られず、正確な検査を行うことができない。   In the inspection process, when the XY stage moves in the X direction from the outside of the pellicle frame at one end of the mask, the autofocus spot straddles the frame of the pellicle. Here, when the autofocus spot reaches the frame, the autofocus means operates so that the objective lens is focused on the frame surface and does not focus on the pattern surface of the mask. Then, along with the movement of the XY stage, the autofocus spot moves away from the frame and returns to the mask pattern surface again. However, the autofocus means cannot follow the operation of the XY stage and does not focus on the mask pattern surface. Occurs. If the objective lens is not focused on the pattern surface of the mask, a clear optical image cannot be obtained and accurate inspection cannot be performed as described above.

ペリクル付マスクの検査における問題に対して、特許文献1には、ペリクル膜やフレームの種類毎に、検査点とフレームの内壁がどれほど接近したら検査に支障をきたすかを予め測定しておき、この情報に基づいて検査可能領域を設定する検査装置が開示されている。また、特許文献2には、検査装置では検査できないペリクル近傍の領域をペリクルの大きさや位置、検査装置の検査能力に関する情報から算出し、かかる領域を目視で観察することが記載されている。   In order to solve the problem in the inspection of a mask with a pellicle, Patent Document 1 measures in advance how close the inspection point and the inner wall of the frame are to each other for each type of pellicle film or frame. An inspection apparatus that sets an inspectable area based on information is disclosed. Patent Document 2 describes that a region near the pellicle that cannot be inspected by the inspection apparatus is calculated from information on the size and position of the pellicle and the inspection capability of the inspection apparatus, and the region is visually observed.

特開平5−150442号公報JP-A-5-150442 特開平8−320295号公報JP-A-8-320295

特許文献1や2に見られるように、従来技術では、ケラレの生じる領域を特定して検査装置の検査対象から除いている。除かれた領域にあるパターンは本来検査が必要であっても検査されないか、あるいは、目視で検査されることとなるため、マスクの品質保証のレベルが全体に低下したり、検査工程に要する時間が長くなったりするという問題がある。   As seen in Patent Documents 1 and 2, in the prior art, an area where vignetting occurs is specified and excluded from the inspection target of the inspection apparatus. The pattern in the removed area is not inspected even if it is originally required to be inspected, or it is inspected visually, so that the level of quality assurance of the mask is lowered or the time required for the inspection process There is a problem that becomes longer.

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ケラレの生じる領域に対しても検査を行うことができるマスクパターンの検査方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a mask pattern inspection method capable of inspecting an area where vignetting occurs.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の一態様は、ステージ上にマスクを載置し、マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、マスクを透過した光およびマスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
マスクへの光の照射を、対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
マスクにペリクルが装着されていない場合は、所定の閾値として第1の閾値を用い、
マスクにペリクルが装着されている場合は、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複しない領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値を用い、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複する領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値より相対的に感度の緩い第2の閾値を用いることを特徴とするものである。
According to one embodiment of the present invention, a mask is placed on a stage, light is irradiated onto an inspection region where a mask pattern is formed, and at least one of light transmitted through the mask and light reflected by the mask is an objective lens A mask pattern inspection method that compares an optical image obtained by forming an image on a sensor through a reference image with a reference image and determines that a difference between both images exceeds a predetermined threshold value as a defect,
The mask is irradiated with light while operating the autofocus means to focus the objective lens on the mask.
When the pellicle is not attached to the mask, the first threshold is used as the predetermined threshold,
When a pellicle is mounted on the mask, the first threshold value is used to compare the optical image of the region where the vignetting is not overlapped with the inspection region by the pellicle and the reference image, and the vignetting region and the inspection are performed by the pellicle. The second threshold value, which is relatively less sensitive than the first threshold value, is used for comparison between the optical image and the reference image in the region where the region overlaps.

本発明の別の態様は、ステージ上にマスクを載置し、マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、マスクを透過した光およびマスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
マスクへの光の照射を、対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
マスクにペリクルが装着されていない場合は、基準画像としてマスクのパターンの設計データから生成された第1の参照画像を用い、
マスクにペリクルが装着されている場合は、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複しない領域の光学画像と比較される基準画像として第1の参照画像を用い、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複する領域の光学画像と比較される基準画像として、第1の参照画像にケラレによるぼやけを模擬した第2の参照画像を用いることを特徴とするものである。
Another aspect of the present invention is to place a mask on a stage, irradiate light onto an inspection region where a mask pattern is formed, and to objectively target at least one of light transmitted through the mask and light reflected by the mask. Comparing an optical image obtained by forming an image on a sensor through a lens with a reference image, a mask pattern inspection method for determining a point where a difference between both images exceeds a predetermined threshold as a defect,
The mask is irradiated with light while operating the autofocus means to focus the objective lens on the mask.
When the pellicle is not mounted on the mask, the first reference image generated from the mask pattern design data is used as the base image,
When a pellicle is mounted on the mask, the first reference image is used as a reference image to be compared with an optical image of an area where the area where vignetting occurs and the inspection area do not overlap with the pellicle, and the area where vignetting occurs due to the pellicle A second reference image that simulates blurring due to vignetting is used as the first reference image as a reference image to be compared with an optical image in a region that overlaps the inspection region.

第2の参照画像は、第1の参照画像をフィルタ処理して生成されることが好ましい。   The second reference image is preferably generated by filtering the first reference image.

第1の参照画像は、マスクのパターンの設計データからフィルタ処理を経て生成され、
第2の参照画像は、マスクのパターンの設計データから、第1の参照画像を生成したときのフィルタ処理のフィルタ係数とは異なるフィルタ係数を用いて生成されることが好ましい。
The first reference image is generated from the mask pattern design data through filtering,
The second reference image is preferably generated from the design data of the mask pattern using a filter coefficient different from the filter coefficient of the filter process when the first reference image is generated.

ケラレの生じる領域は、オートフォーカス手段がマスクのパターン面に正常に合焦動作しない領域とすることが好ましい。   It is preferable that the vignetting area is an area where the autofocus means does not normally focus on the mask pattern surface.

ケラレの生じる領域は、対物レンズの開口数とペリクルを構成するフレームの高さを用いて特定されることが好ましい。   The area where vignetting occurs is preferably specified by using the numerical aperture of the objective lens and the height of the frame constituting the pellicle.

ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複する領域に、所定精度よりも高い精度が要求されるパターンがある場合は、検査を行っている際にリアルタイムで警告を発してこのパターンの検査を停止することが好ましい。   If there is a pattern that requires higher accuracy than the specified accuracy in the area where the vignetting area and inspection area overlap due to the pellicle, this pattern is inspected by issuing a warning in real time during the inspection. It is preferable to stop.

本発明の他の態様は、ステージ上にマスクを載置し、マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、マスクを透過した光およびマスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
マスクへの光の照射を、対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
マスクにペリクルが装着されていない場合は、所定の閾値として第1の閾値を用い、
マスクにペリクルが装着されている場合は、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複しない領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値を用い、ペリクルによってケラレの生じる領域と検査領域とが重複する領域については、警告を発して、該重複する領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値を用いるか否かを判断することを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, a mask is placed on a stage, light is irradiated onto an inspection region where a mask pattern is formed, and at least one of light transmitted through the mask and light reflected by the mask is used as an object. Comparing an optical image obtained by forming an image on a sensor through a lens with a reference image, a mask pattern inspection method for determining a point where a difference between both images exceeds a predetermined threshold as a defect,
The mask is irradiated with light while operating the autofocus means to focus the objective lens on the mask.
When the pellicle is not attached to the mask, the first threshold is used as the predetermined threshold,
When a pellicle is mounted on the mask, the first threshold value is used to compare the optical image of the region where the vignetting is not overlapped with the inspection region by the pellicle and the reference image, and the vignetting region and the inspection are performed by the pellicle. For an area that overlaps with the area, a warning is issued to determine whether or not to use the first threshold value for comparison between the optical image of the overlapping area and the reference image.

重複する領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値を用いないと判断した場合は、第1の閾値に代えて、第1の閾値より相対的に感度の緩い第2の閾値を用いることが好ましい。   If it is determined that the first threshold value is not used for the comparison between the optical image of the overlapping region and the reference image, the second threshold value, which is relatively less sensitive than the first threshold value, is used instead of the first threshold value. It is preferable to use it.

重複する領域の光学画像と基準画像との比較に第1の閾値を用いないと判断した場合は、検査領域を変えてから、第1の閾値を用いて、重複する領域の光学画像と基準画像とを比較することが好ましい。   If it is determined that the first threshold value is not used for comparison between the optical image of the overlapping area and the reference image, the optical image of the overlapping area and the reference image are changed using the first threshold value after changing the inspection area. Is preferably compared.

本発明のマスクパターンの検査方法によれば、ケラレの生じる領域に対しても検査を行うことができる。   According to the mask pattern inspection method of the present invention, it is possible to inspect even an area where vignetting occurs.

実施の形態1における検査装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus according to Embodiment 1. FIG. 光学画像の取得手順を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition procedure of an optical image. ペリクルのフレームが照明光を遮る様子の説明図である。It is explanatory drawing of a mode that the frame of a pellicle blocks illumination light. ケラレが生じる領域を説明する図である。It is a figure explaining the area | region where vignetting arises. 実施の形態1による検査方法の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of an inspection method according to the first embodiment. 実施の形態1による検査方法の別の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating another example of the inspection method according to the first embodiment. 実施の形態2による検査方法の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an inspection method according to a second embodiment. 実施の形態2による検査方法の別の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating another example of the inspection method according to the second embodiment. ペリクルが装着された状態のマスクの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the mask with the pellicle mounted. ペリクルが装着されたマスクの模式的な上面図である。It is a typical top view of the mask with which the pellicle was mounted | worn. 実施の形態1による検査方法の他の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating another example of the inspection method according to the first embodiment. 実施の形態2による検査方法の他の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating another example of the inspection method according to the second embodiment. 実施の形態3による検査方法の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of an inspection method according to a third embodiment.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態のマスクパターンの検査方法で使用される検査装置の概略構成図である。尚、図1では、本実施の形態で必要な構成部を記載しているが、検査に必要な他の公知の構成部が含まれていてもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus used in the mask pattern inspection method of the present embodiment. In FIG. 1, constituent parts necessary for the present embodiment are illustrated, but other known constituent parts necessary for inspection may be included.

本発明の検査方法は、ダイ−トゥ−データベース(Die to Database)比較方式、ダイ−トゥ−ダイ(Die to Die)比較方式、セル(Cell)比較方式、および、1つの画像内で注目する画素とその周辺の画素とを比較する方式のいずれであってもよく、また、等倍テンプレートの検査のように、検査装置の光源波長では解像できないパターンの検査にも適用できる。以下では、ダイ−トゥ−データベース比較方式を例にとり説明する。この方式では、検査対象となるパターンの設計データから作成された参照画像が基準画像、すなわち、欠陥検出を目的として上記パターンの光学画像と比較される画像となる。   The inspection method of the present invention includes a die-to-database comparison method, a die-to-die comparison method, a cell comparison method, and a pixel of interest in one image. And the surrounding pixels may be used, and the present invention can also be applied to inspection of a pattern that cannot be resolved at the light source wavelength of the inspection apparatus, such as inspection of an equal-magnification template. Hereinafter, a die-to-database comparison method will be described as an example. In this method, a reference image created from design data of a pattern to be inspected is a standard image, that is, an image that is compared with the optical image of the pattern for the purpose of defect detection.

図1に示すように、検査装置100は、光学画像取得部となる構成部Aと、構成部Aで取得された光学画像を用いて検査に必要な処理などを行う構成部Bとを有する。   As illustrated in FIG. 1, the inspection apparatus 100 includes a configuration unit A that is an optical image acquisition unit, and a configuration unit B that performs processing necessary for inspection using the optical image acquired by the configuration unit A.

構成部Aは、光源103と、水平方向(X方向、Y方向)および回転方向(θ方向)に移動可能なXYθステージ102と、透過照明系を構成する照明光学系170と、オートフォーカス手段によって自動的に焦点調整がなされるように構成された拡大光学系104と、フォトアレイセンサ105と、センサ回路106と、レーザ測長システム122と、オートローダ130とを有する。   The component A includes a light source 103, an XYθ stage 102 that can move in the horizontal direction (X direction, Y direction) and the rotation direction (θ direction), an illumination optical system 170 that constitutes a transmission illumination system, and autofocus means. It has a magnifying optical system 104, a photoarray sensor 105, a sensor circuit 106, a laser length measurement system 122, and an autoloader 130 that are configured to automatically adjust the focus.

構成部Aでは、検査対象となるマスク101の光学画像、すなわち、測定データが取得される。測定データは、マスク101の設計パターンデータに含まれる図形データに基づく図形が描画されたマスクの画像である。例えば、測定データは、8ビットの符号なしデータであって、各画素の明るさの階調を表現するものである。   In the component A, an optical image of the mask 101 to be inspected, that is, measurement data is acquired. The measurement data is an image of a mask on which a figure based on the figure data included in the design pattern data of the mask 101 is drawn. For example, the measurement data is 8-bit unsigned data and represents the brightness gradation of each pixel.

マスク101は、オートローダ130により、XYθステージ102上に載置される。   The mask 101 is placed on the XYθ stage 102 by the autoloader 130.

尚、検査装置100は、ペリクルが装着されたマスクおよびペリクルが装着されていないマスクのいずれをも検査することが可能であるが、本実施の形態では、前者、すなわち、マスク101にペリクルが装着されている状態を想定して説明する。図9は、ペリクルが装着された状態のマスク101の断面模式図である。ペリクルは、方形のフレームと、フレームに取り付けられたペリクル膜とを有する。マスク101へのペリクルの装着は、マスク101のパターン形成部分の周辺に接着剤等でフレームを固定することによって行われる。検査工程では、マスク101のパターン形成部分が検査領域となる。   The inspection apparatus 100 can inspect both the mask with the pellicle mounted and the mask without the pellicle mounted. In the present embodiment, the former, that is, the pellicle is mounted on the mask 101. A description will be given assuming the state. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the mask 101 with the pellicle mounted. The pellicle has a square frame and a pellicle membrane attached to the frame. The pellicle is attached to the mask 101 by fixing the frame around the pattern forming portion of the mask 101 with an adhesive or the like. In the inspection process, the pattern formation portion of the mask 101 becomes an inspection region.

オートローダ130は、オートローダ制御回路113によって駆動される。また、オートローダ制回路113は、制御計算機110によって制御される。マスク101がXYθステージ102の上に載置されると、マスク101に形成されたパターンに対し、XYθステージ102の上方に配置された光源103から光が照射される。より詳しくは、光源103から照射される光束が、照明光学系170を介してマスク101に照射される。   The autoloader 130 is driven by the autoloader control circuit 113. The autoloader control circuit 113 is controlled by the control computer 110. When the mask 101 is placed on the XYθ stage 102, light is emitted from the light source 103 disposed above the XYθ stage 102 to the pattern formed on the mask 101. More specifically, the light beam emitted from the light source 103 is applied to the mask 101 via the illumination optical system 170.

マスク101の下方には、拡大光学系104、フォトアレイセンサ105およびセンサ回路106が配置されている。マスク101を透過した光は、拡大光学系104を介して、フォトアレイセンサ105に光学像として結像する。   Below the mask 101, an enlargement optical system 104, a photoarray sensor 105, and a sensor circuit 106 are arranged. The light that has passed through the mask 101 forms an optical image on the photoarray sensor 105 via the magnifying optical system 104.

拡大光学系104の焦点は、オートフォーカス手段によって、マスク101のパターン面に合わせられる。オートフォーカス手段としては公知のものを用いることができる。具体的には、マスク101の高さ位置を検出し、この位置が拡大光学系を構成する対物レンズの焦点位置に保たれるようにサーボをかける。マスク101の高さ方向の駆動には、例えば、微少駆動できるピエゾ素子が用いられる。   The focus of the magnifying optical system 104 is adjusted to the pattern surface of the mask 101 by the autofocus means. Known auto-focus means can be used. Specifically, the height position of the mask 101 is detected, and servo is applied so that this position is maintained at the focal position of the objective lens constituting the magnifying optical system. For driving the mask 101 in the height direction, for example, a piezo element that can be driven minutely is used.

マスク101の高さ検出には、マスク101に焦点位置合わせ用の光を照射し、その反射光の光軸変動を検出する方法が用いられる。例えば、マスク101に対して斜めから光を照射し、反射光の光軸変動を2分割センサ等の位置センサで検出してマスク101の高さを求める。そして、サーボ回路によって、このマスク高さ信号が一定となるようマスク101を上下に微動する。   For detecting the height of the mask 101, a method of irradiating the mask 101 with light for focusing and detecting the optical axis variation of the reflected light is used. For example, the mask 101 is irradiated with light from an oblique direction, and the optical axis variation of the reflected light is detected by a position sensor such as a two-divided sensor to obtain the height of the mask 101. Then, the mask 101 is finely moved up and down by the servo circuit so that the mask height signal becomes constant.

尚、検査装置100では、透過照明系に代えて反射照明系としてもよい。例えば、マスク101の下方から光を照射し、マスク101で反射した光を拡大光学系を介してフォトアレイセンサに導く構成とすることができる。また、透過照明系と反射照明系の両方を備えた構成としてもよく、この構成によれば、マスク101を透過した光とマスク101で反射した光による各光学画像を同時に取得することが可能である。   In the inspection apparatus 100, a reflection illumination system may be used instead of the transmission illumination system. For example, it is possible to adopt a configuration in which light is irradiated from below the mask 101 and light reflected by the mask 101 is guided to the photoarray sensor via the magnifying optical system. Moreover, it is good also as a structure provided with both the transmission illumination system and the reflection illumination system, According to this structure, it is possible to acquire each optical image by the light which permeate | transmitted the mask 101, and the light reflected by the mask 101 simultaneously. is there.

ペリクルを装着した状態でマスク101を検査しようとすると、フレームの近傍において、マスク101を照明すべき光の一部がフレームによって遮られたり、フレームの内壁を照明したりする。これにより、照明光量が不足したり、内壁からの散乱光が迷光となったりする現象(ケラレ)が発生し、明瞭な光学画像を得られなくなる。すなわち、取得される光学画像は明るさが不足したものとなる。   When an attempt is made to inspect the mask 101 with the pellicle mounted, a part of the light to illuminate the mask 101 is blocked by the frame or the inner wall of the frame is illuminated in the vicinity of the frame. As a result, a phenomenon (vignetting) in which the amount of illumination light is insufficient or the scattered light from the inner wall becomes stray light occurs, and a clear optical image cannot be obtained. That is, the acquired optical image has insufficient brightness.

また、XYθステージ102がマスクの一端のペリクルフレームの外から中へX方向に移動していくと、オートフォーカススポットがペリクルのフレームを跨ぐことになる。そして、オートフォーカススポットがフレームに差し掛かると、オートフォーカス手段は、拡大光学系104の焦点がフレーム面に合うよう動作するので、マスク101のパターン面には合焦しなくなる。その後、XYθステージ102の移動とともに、オートフォーカススポットは、フレームから離れて再びマスク101のパターン面に戻るが、オートフォーカス手段の動作がXYθステージ102の動作に追従できず、マスク101のパターン面に合焦しない個所が生じる。拡大光学系104の焦点がマスク101のパターン面に合わないと、光学画像は明瞭でなくぼやけたものとなって、正確な検査を行うことができない。   When the XYθ stage 102 moves in the X direction from the outside of the pellicle frame at one end of the mask, the autofocus spot straddles the frame of the pellicle. Then, when the autofocus spot reaches the frame, the autofocus means operates so that the focus of the magnifying optical system 104 is focused on the frame surface, so that the pattern surface of the mask 101 is not focused. Thereafter, as the XYθ stage 102 moves, the autofocus spot moves away from the frame and returns to the pattern surface of the mask 101 again. However, the operation of the autofocus means cannot follow the operation of the XYθ stage 102, and the pattern surface of the mask 101 is moved. There will be places that are out of focus. If the focus of the magnifying optical system 104 is not aligned with the pattern surface of the mask 101, the optical image becomes unclear and blurred, and accurate inspection cannot be performed.

図10は、ペリクルが装着されたマスク101の模式的な上面図である。尚、説明のために、ペリクル膜は省略されている。この図の検査領域のうちでフレーム近傍部分は、ケラレの影響と、オートフォーカス手段がフレームの表面に合焦するよう動作する影響や、オートフォーカス手段がXYθステージ102に追従できないことによる影響によって、明瞭な光学画像が得られない部分である。それ以外の部分、すなわち、フレームの近傍以外の検査領域は、ケラレの影響を受けず、明瞭な光学画像が得られる部分である。   FIG. 10 is a schematic top view of the mask 101 on which the pellicle is mounted. For the sake of explanation, the pellicle film is omitted. In the inspection area of this figure, the vicinity of the frame is affected by vignetting, the influence of the autofocus means operating to focus on the surface of the frame, and the influence of the autofocus means not following the XYθ stage 102. This is a portion where a clear optical image cannot be obtained. The other part, that is, the inspection area other than the vicinity of the frame is a part where a clear optical image is obtained without being affected by vignetting.

フォトアレイセンサ105上に結像したマスク101のパターン像は、フォトアレイセンサ105によって光電変換され、さらにセンサ回路106によってA/D(アナログデジタル)変換される。フォトアレイセンサ105には、複数の受光素子(図示せず)が配置されている。このセンサの例としては、TDI(Time Delay Integration)センサなどが挙げられる。この場合、XYθステージ102が連続的に移動しながら、TDIセンサによってマスク101のパターンが撮像される。ここで、光源103、拡大光学系104、フォトアレイセンサ105およびセンサ回路106により高倍率の検査光学系が構成される。   The pattern image of the mask 101 formed on the photoarray sensor 105 is photoelectrically converted by the photoarray sensor 105 and further A / D (analog / digital) converted by the sensor circuit 106. In the photoarray sensor 105, a plurality of light receiving elements (not shown) are arranged. An example of this sensor is a TDI (Time Delay Integration) sensor. In this case, the pattern of the mask 101 is imaged by the TDI sensor while the XYθ stage 102 continuously moves. Here, the light source 103, the magnifying optical system 104, the photoarray sensor 105, and the sensor circuit 106 constitute a high-magnification inspection optical system.

構成部Bでは、検査装置100全体の制御を司る制御部としての制御計算機110が、データ伝送路となるバス120を介して、位置回路107、比較回路108、参照回路112、展開回路111、展開回路140、オートローダ制御回路113、ステージ制御回路114、保存部の一例となる磁気ディスク装置109、ネットワークインターフェイス115およびフレキシブルディスク装置116、液晶ディスプレイ117、パターンモニタ118並びにプリンタ119に接続されている。XYθステージ102は、ステージ制御回路114によって制御されたX軸モータ、Y軸モータおよびθ軸モータによって駆動される。これらの駆動機構には、例えば、エアスライダと、リニアモータやステップモータなどとを組み合わせて用いることができる。   In the configuration unit B, the control computer 110 serving as a control unit that controls the entire inspection apparatus 100 performs the position circuit 107, the comparison circuit 108, the reference circuit 112, the expansion circuit 111, the expansion circuit via the bus 120 serving as a data transmission path. The circuit 140, the autoloader control circuit 113, the stage control circuit 114, the magnetic disk device 109 as an example of a storage unit, the network interface 115 and the flexible disk device 116, the liquid crystal display 117, the pattern monitor 118, and the printer 119 are connected. The XYθ stage 102 is driven by an X-axis motor, a Y-axis motor, and a θ-axis motor controlled by a stage control circuit 114. For example, an air slider and a linear motor or a step motor can be used in combination for these drive mechanisms.

図1で「〜回路」と記載したものが、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置109に記録されることができる。例えば、オートローダ制御回路113、ステージ制御回路114、展開回路111、展開回路140、参照回路112、比較回路108および位置回路107の各回路は、電気的回路で構成されてもよく、制御計算機110によって処理することのできるソフトウェアとして実現されてもよい。また、電気的回路とソフトウェアの組み合わせによって実現されてもよい。   When what is described as “˜circuit” in FIG. 1 is configured by a program, the program can be recorded in the magnetic disk device 109. For example, each circuit of the autoloader control circuit 113, the stage control circuit 114, the expansion circuit 111, the expansion circuit 140, the reference circuit 112, the comparison circuit 108, and the position circuit 107 may be configured by an electric circuit, and is controlled by the control computer 110. It may be realized as software that can be processed. Further, it may be realized by a combination of an electric circuit and software.

制御計算機110は、ステージ制御回路114を制御して、XYθステージ102を駆動する。XYθステージ102の移動位置は、レーザ測長システム122により測定されて位置回路107に送られる。   The control computer 110 controls the stage control circuit 114 to drive the XYθ stage 102. The movement position of the XYθ stage 102 is measured by the laser length measurement system 122 and sent to the position circuit 107.

また、制御計算機110は、オートローダ制御回路113を制御して、オートローダ130を駆動する。オートローダ130は、マスク101を自動的に搬送し、検査終了後には自動的にマスク101を搬出する。   Further, the control computer 110 controls the autoloader control circuit 113 to drive the autoloader 130. The autoloader 130 automatically transports the mask 101 and automatically unloads the mask 101 after the inspection is completed.

マスク101の光学画像は、次のようにして取得される。   The optical image of the mask 101 is acquired as follows.

図2は、マスク101に形成されたパターンの欠陥を検出するための光学画像の取得手順を説明する図である。この図において、マスク101は、図1のXYθステージ102に載置されているものとする。   FIG. 2 is a diagram for explaining an optical image acquisition procedure for detecting a defect in the pattern formed on the mask 101. In this figure, it is assumed that the mask 101 is placed on the XYθ stage 102 of FIG.

マスク101上の検査領域は、図2に示すように、短冊状の複数の検査領域、すなわち、ストライプ20,20,20,20,・・・に仮想的に分割されている。各ストライプは、例えば、幅が数百μmであって、長さがマスク101のX方向またはY方向の全長に対応する100mm程度の領域とすることができる。 As shown in FIG. 2, the inspection area on the mask 101 is virtually divided into a plurality of strip-shaped inspection areas, that is, stripes 20 1 , 20 2 , 20 3 , 20 4 ,. Each stripe can be, for example, a region having a width of several hundred μm and a length of about 100 mm corresponding to the entire length of the mask 101 in the X direction or the Y direction.

光学画像は、ストライプ毎に取得される。すなわち、図2で光学画像を取得する際には、各ストライプ20,20,20,20,・・・が連続的に走査されるように、XYθステージ102の動作が制御される。例えば、XYθステージ102が図2の−X方向に移動しながら、マスク101の光学画像が取得される。そして、図1のフォトアレイセンサ105に、図2に示されるような走査幅Wの画像が連続的に入力される。 An optical image is acquired for each stripe. That is, when the optical image is acquired in FIG. 2, the operation of the XYθ stage 102 is controlled so that each of the stripes 20 1 , 20 2 , 20 3 , 20 4 ,. . For example, an optical image of the mask 101 is acquired while the XYθ stage 102 moves in the −X direction of FIG. Then, an image having a scanning width W as shown in FIG. 2 is continuously input to the photoarray sensor 105 of FIG.

上記例を詳しく説明すると、まず、第1のストライプ20における画像を取得する。次いで、第2のストライプ20における画像を取得する。このとき、XYθステージ102が−Y方向にステップ移動した後、第1のストライプ20における画像の取得時の方向(−X方向)とは逆方向(X方向)に移動しながら光学画像を取得して、走査幅Wの画像がフォトアレイセンサ105に連続的に入力される。第3のストライプ20における画像を取得する場合には、XYθステージ102が−Y方向にステップ移動した後、第2のストライプ20における画像を取得する方向(X方向)とは逆方向、すなわち、第1のストライプ20における画像を取得した方向(−X方向)に、XYθステージ102が移動する。尚、図2の矢印は、光学画像が取得される方向と順序を示しており、斜線部分は、光学画像の取得が済んだ領域を表している。 To explain in detail the above example, first, to acquire the image of the first stripe 20 1. Then, to obtain the image in the second stripe 20 2. In this case, after the XYθ stage 102 is moved stepwise in the -Y direction, obtaining an optical image while moving in the opposite direction (X direction) and the first stripe 20 in one direction at the time of acquisition of the image in the (-X direction) Then, an image having a scanning width W is continuously input to the photoarray sensor 105. When acquiring the image of the third stripes 20 3, after XYθ stage 102 is moved stepwise in the -Y direction, and the direction (X direction) to obtain the image in the second stripe 20 second reverse, i.e. , in the direction (-X direction) acquired the image in the first stripe 20 1, XY.theta. stage 102 moves. In addition, the arrow of FIG. 2 has shown the direction and order where an optical image is acquired, and the shaded part represents the area | region which acquired the optical image.

図1のフォトアレイセンサ105上に結像したパターンの像は、フォトアレイセンサ105によって光電変換され、さらにセンサ回路106によってA/D(アナログデジタル)変換される。その後、光学画像は、センサ回路106から比較回路108へ送られる。   The pattern image formed on the photoarray sensor 105 in FIG. 1 is photoelectrically converted by the photoarray sensor 105 and further A / D (analog-digital) converted by the sensor circuit 106. Thereafter, the optical image is sent from the sensor circuit 106 to the comparison circuit 108.

尚、A/D変換されたセンサデータは、画素毎にオフセット・ゲイン調整可能なデジタルアンプ(図示せず)に入力される。デジタルアンプの各画素用のゲインは、キャリブレーション工程で決定される。例えば、透過光用のキャリブレーション工程においては、センサが撮像する面積に対して十分に広いマスク101の遮光領域を撮影中に、黒レベルを決定する。次いで、センサが撮像する面積に対して十分に広いマスク101の透過光領域を撮影中に、白レベルを決定する。このとき、検査中の光量変動を見越して、例えば、白レベルと黒レベルの振幅が8ビット階調データの約4%から約94%に相当する10〜240に分布するよう、画素毎にオフセットとゲインを調整する。   The A / D converted sensor data is input to a digital amplifier (not shown) capable of offset / gain adjustment for each pixel. The gain for each pixel of the digital amplifier is determined in the calibration process. For example, in the calibration process for transmitted light, the black level is determined during photographing of the light-shielding region of the mask 101 that is sufficiently large with respect to the area imaged by the sensor. Next, the white level is determined during imaging of the transmitted light region of the mask 101 that is sufficiently large with respect to the area imaged by the sensor. At this time, in anticipation of light quantity fluctuation during inspection, for example, the offset of each pixel is set so that the amplitude of the white level and the black level is distributed from 10% to 240% corresponding to about 4% to about 94% of the 8-bit gradation data. And adjust the gain.

ダイ−トゥ−データベース比較方式による検査の場合、欠陥判定の基準となるのは、設計パターンデータから生成する参照画像である。次に、図1を参照しながら、参照画像の生成方法を説明する。   In the case of inspection by the die-to-database comparison method, the reference for defect determination is a reference image generated from design pattern data. Next, a reference image generation method will be described with reference to FIG.

検査装置100では、マスク101のパターン形成時に用いたパターンデータ(設計パターンデータ)が磁気ディスク装置109に記憶される。   In the inspection apparatus 100, pattern data (design pattern data) used when forming the pattern of the mask 101 is stored in the magnetic disk device 109.

展開回路111は、磁気ディスク装置109から制御計算機110を通してパターンデータを読み出す。次いで、読み出したパターンデータを2値ないしは多値のイメージデータ(設計画像データ)に変換する。具体的には、展開回路111は、描画データを図形毎のデータにまで展開し、その図形データの図形形状を示す図形コード、図形寸法などを解釈する。そして、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして、パターンデータを2値ないしは多値のイメージデータに展開する。さらに、センサ画素に相当する領域(マス目)毎に設計パターンにおける図形が占める占有率が演算され、各画素内の図形占有率が画素値となる。   The development circuit 111 reads pattern data from the magnetic disk device 109 through the control computer 110. Next, the read pattern data is converted into binary or multi-value image data (design image data). Specifically, the expansion circuit 111 expands the drawing data to data for each graphic, and interprets a graphic code, a graphic dimension, and the like indicating the graphic shape of the graphic data. Then, the pattern data is developed into binary or multi-valued image data as a pattern arranged in a grid having a grid with a predetermined quantization dimension as a unit. Further, the occupation ratio occupied by the graphic in the design pattern is calculated for each area (square) corresponding to the sensor pixel, and the graphic occupation ratio in each pixel becomes a pixel value.

展開回路111で変換されたイメージデータは、参照回路112に送られる。   The image data converted by the expansion circuit 111 is sent to the reference circuit 112.

参照回路112は、図形のイメージデータであるパターンデータに適切なフィルタ処理を施す。その理由は、次の通りである。   The reference circuit 112 performs an appropriate filtering process on pattern data that is graphic image data. The reason is as follows.

マスク101に形成されたパターンは、その製造工程でコーナーの丸まりや線幅の仕上がり寸法などが加減されており、設計パターンと厳密には一致しない。また、図1のセンサ回路106から得られた光学画像は、拡大光学系104の解像特性やフォトアレイセンサ105の各受光素子で生じるアパーチャ効果などによってぼやけた状態、言い換えれば、空間的なローパスフィルタが作用した状態にある。そこで、検査に先だって検査対象となるマスクを観察し、その製造プロセスや検査装置の光学系による変化を模擬したフィルタ係数を学習して、パターンデータに2次元のデジタルフィルタをかける。このようにして、参照画像に対して光学画像に似せる処理を行う。   The pattern formed on the mask 101 has a rounded corner, a finished line width and the like in the manufacturing process, and does not exactly match the design pattern. Further, the optical image obtained from the sensor circuit 106 in FIG. 1 is blurred due to the resolution characteristics of the magnifying optical system 104 and the aperture effect generated in each light receiving element of the photoarray sensor 105, in other words, a spatial low-pass. The filter is active. Therefore, prior to the inspection, a mask to be inspected is observed, a filter coefficient that simulates a change in the manufacturing process and the optical system of the inspection apparatus is learned, and a two-dimensional digital filter is applied to the pattern data. In this way, a process for making the reference image resemble an optical image is performed.

フィルタ係数の学習は、製造工程で決められた基準となるマスクのパターンを用いて行ってもよく、また、検査対象となるマスク(本実施の形態ではマスク101)のパターンの一部を用いて行ってもよい。後者であれば、学習に用いられた領域のパターン線幅やコーナーの丸まりの仕上がり具合を踏まえたフィルタ係数が取得され、マスク全体の欠陥判定基準に反映されることになる。   The learning of the filter coefficient may be performed using a mask pattern serving as a reference determined in the manufacturing process, or using a part of the pattern of the mask to be inspected (mask 101 in the present embodiment). You may go. In the latter case, a filter coefficient based on the pattern line width of the area used for learning and the degree of rounded corners is acquired and reflected in the defect determination standard for the entire mask.

尚、検査対象となるマスクを使用してフィルタ係数の学習をする場合、製造ロットのばらつきや、検査装置のコンディション変動といった影響を排除したフィルタ係数の学習ができるという利点がある。しかし、マスク面内で寸法変動があると、学習に用いた個所に対しては最適なフィルタ係数になるが、他の領域に対しては必ずしも最適な係数とはならないため、疑似欠陥を生じる原因になり得る。そこで、面内での寸法変動の影響を受け難いマスクの中央付近で学習することが好ましい。あるいは、マスク面内の複数の個所で学習を行い、得られた複数のフィルタ係数の平均値を用いてもよい。   Note that when learning a filter coefficient using a mask to be inspected, there is an advantage that the filter coefficient can be learned while eliminating the influence of variations in manufacturing lots and condition variations of the inspection apparatus. However, if there is a dimensional variation in the mask plane, it will be the optimum filter coefficient for the part used for learning, but it will not necessarily be the optimum coefficient for other areas. Can be. Therefore, it is preferable to learn near the center of the mask which is not easily affected by dimensional variations in the plane. Alternatively, learning may be performed at a plurality of locations in the mask surface, and an average value of a plurality of obtained filter coefficients may be used.

フィルタ処理が施された参照画像は比較回路108へ送られ、マスク101の光学画像における欠陥検査の基準として用いられる。尚、比較回路108へは、位置回路107から出力されたXYθステージ102上でのマスク101の位置を示すデータも送られる。   The filtered reference image is sent to the comparison circuit 108 and used as a defect inspection standard in the optical image of the mask 101. Note that data indicating the position of the mask 101 on the XYθ stage 102 output from the position circuit 107 is also sent to the comparison circuit 108.

上記したように、パターンデータに含まれる図形は、長方形や三角形を基本図形としたものである。磁気ディスク装置109には、例えば、図形の基準位置における座標(x、y)、辺の長さ、長方形や三角形等の図形種を区別する識別子となる図形コードといった情報であって、各パターン図形の形、大きさ、位置等を定義した図形データが格納される。また、クラスタ(またはセル)を用いて階層化されたデータは、ストライプに配置されるが、ストライプは、適当なサイズに分割されてサブストライプとなる。そして、光学画像から切り出されたサブストライプと、光学画像に対応する参照画像から切り出されたサブストライプとが、比較回路108内の比較ユニットに投入される。   As described above, the figure included in the pattern data is a basic figure of a rectangle or a triangle. The magnetic disk device 109 includes information such as coordinates (x, y) at the reference position of the figure, side lengths, figure codes serving as identifiers for distinguishing figure types such as rectangles and triangles, and each pattern figure. Graphic data defining the shape, size, position, etc. Data hierarchized using clusters (or cells) is arranged in stripes, but the stripes are divided into appropriate sizes to form sub-stripes. Then, the sub stripes cut out from the optical image and the sub stripes cut out from the reference image corresponding to the optical image are input to the comparison unit in the comparison circuit 108.

比較回路108に投入されたサブストライプは、さらに検査フレームと称される矩形の小領域に分割される。そして、比較ユニットにおいてフレーム単位で比較されて欠陥が検出される。比較回路108には、複数の検査フレームが同時に並列して処理されるよう、数十個の比較ユニットが装備されている。各比較ユニットは、1つの検査フレームの処理が終わり次第、未処理のフレーム画像を取り込む。これにより、多数の検査フレームが順次処理されていく。   The sub-stripe input to the comparison circuit 108 is further divided into rectangular small areas called inspection frames. Then, in the comparison unit, the defect is detected by comparison in units of frames. The comparison circuit 108 is equipped with several tens of comparison units so that a plurality of inspection frames are processed simultaneously in parallel. Each comparison unit captures an unprocessed frame image as soon as one inspection frame is processed. As a result, a large number of inspection frames are sequentially processed.

比較ユニットでの処理は、具体的には次のようにして行われる。まず、光学画像と、参照画像とを位置合わせする。このとき、パターンのエッジ位置や、輝度のピークの位置が揃うように、センサ画素単位で平行シフトさせる他、近隣の画素の輝度値を比例配分するなどして、センサ画素未満の合わせ込みも行う。位置合わせを終えた後は、センサフレーム画像と参照フレーム画像との画素毎のレベル差を評価したり、パターンエッジ方向の画素の微分値同士を比較したりするなどして、適切な比較アルゴリズムにしたがって欠陥を検出していく。尚、図1の構成であれば、透過画像同士での比較となるが、反射光学系を用いた構成であれば、反射画像同士での比較、あるいは、透過と反射を組み合わせた比較判定アルゴリズムが用いられる。比較の結果、両者の差異が欠陥判定閾値を超えた場合には、その個所が欠陥と判定される。   Specifically, the processing in the comparison unit is performed as follows. First, the optical image and the reference image are aligned. At this time, in addition to the parallel shift in units of sensor pixels so that the edge position of the pattern and the position of the luminance peak are aligned, the luminance values of neighboring pixels are proportionally distributed, and the alignment of less than the sensor pixels is also performed. . After completing the alignment, evaluate the level difference for each pixel between the sensor frame image and the reference frame image, or compare the differential values of the pixels in the pattern edge direction. Therefore, the defect is detected. In the configuration shown in FIG. 1, the transmission images are compared with each other. However, in the configuration using the reflection optical system, comparison between the reflection images or a comparison determination algorithm combining transmission and reflection is performed. Used. As a result of the comparison, when the difference between the two exceeds the defect determination threshold value, the point is determined as a defect.

本実施の形態では、マスク101に装着されたペリクルによってケラレが生じる領域を特定し、この特定した領域と検査領域とが重複する領域と重複しない領域とで欠陥判定閾値を変えて検査を行う。この点について、以下で詳細に説明する。   In the present embodiment, an area where vignetting is caused by the pellicle mounted on the mask 101 is specified, and inspection is performed by changing the defect determination threshold value between an area where the specified area and the inspection area overlap and an area where the inspection area does not overlap. This point will be described in detail below.

上述した通り、拡大光学系104(具体的には対物レンズ)の焦点は、オートフォーカス手段によって、マスク101のパターン面に合わせられる。例えば、マスク101に対して斜めから光を照明し、反射光の光軸変動を2分割センサ等の位置センサで検出してマスク101の高さを求める。そして、サーボ回路によって、このマスク高さ信号が一定となるようマスク101を上下に微動する。この場合、位置センサとしての2分割センサは、2つのダイオードからなり、光は両者に跨って入射する。一方の出力をα、他方の出力をβとすると、光軸の移動によってαとβの割合が変わるため、


の値を求めることで、光の位置を検知することができる。ここで、マスク101の傾きや撓みの影響を受けないようにするために、光はセンサの視野内で照明される必要がある。
As described above, the focus of the magnifying optical system 104 (specifically, the objective lens) is adjusted to the pattern surface of the mask 101 by the autofocus means. For example, the mask 101 is illuminated obliquely, and the height of the mask 101 is obtained by detecting the optical axis variation of the reflected light with a position sensor such as a two-divided sensor. Then, the mask 101 is finely moved up and down by the servo circuit so that the mask height signal becomes constant. In this case, the two-divided sensor as the position sensor is composed of two diodes, and light is incident on both. If one output is α and the other output is β, the ratio of α and β changes due to movement of the optical axis.


By obtaining the value of, the position of light can be detected. Here, in order not to be affected by the inclination or deflection of the mask 101, the light needs to be illuminated within the field of view of the sensor.

ところで、ペリクルを装着した状態でマスクを検査しようとすると、図3に示すように、フレームの近傍において、マスクを照明すべき光の一部がフレームによって遮られたり、フレームの内壁を照明したりする。これにより、照明光量が不足したり、内壁からの散乱光が迷光となったりする現象(ケラレ)が発生する。すると、センサで明瞭な光学画像を得られず、正確な検査を行うことができなくなる。   By the way, when trying to inspect the mask with the pellicle mounted, as shown in FIG. 3, in the vicinity of the frame, part of the light that should illuminate the mask is blocked by the frame, or the inner wall of the frame is illuminated. To do. As a result, a phenomenon (vignetting) in which the amount of illumination light is insufficient or scattered light from the inner wall becomes stray light occurs. Then, a clear optical image cannot be obtained by the sensor, and an accurate inspection cannot be performed.

また、オートフォーカス手段をペリクルが装着されたマスク101に対して作動させた状態でXYθステージ102がマスクの一端のペリクルフレームの外から中へX方向に移動していくと、オートフォーカススポットがペリクルのフレームを跨ぐことになる。そして、オートフォーカススポットがフレームに差し掛かると、オートフォーカス手段は、拡大光学系104(具体的には対物レンズ)の焦点がフレーム面に合うよう動作するので、マスク101のパターン面には合焦しなくなる。その後、XYθステージ102の移動とともに、オートフォーカススポットは、フレームから離れて再びマスク101のパターン面に戻るが、オートフォーカス手段の動作がXYθステージ102の動作に追従できず、マスク101のパターン面に合焦しない個所が生じる。   When the XYθ stage 102 moves in the X direction from the outside of the pellicle frame at one end of the mask in a state where the autofocus means is operated with respect to the mask 101 on which the pellicle is mounted, the autofocus spot is changed to the pellicle. It will straddle the frame. When the autofocus spot reaches the frame, the autofocus means operates so that the focus of the magnifying optical system 104 (specifically, the objective lens) is focused on the frame surface, so that the pattern surface of the mask 101 is focused. No longer. Thereafter, as the XYθ stage 102 moves, the autofocus spot moves away from the frame and returns to the pattern surface of the mask 101 again. However, the operation of the autofocus means cannot follow the operation of the XYθ stage 102, and the pattern surface of the mask 101 is moved. There will be places that are out of focus.

図3の例では、領域Rにおいて、ケラレが発生して、センサで明瞭な光学画像が得られなくなる。また、オートフォーカス手段がフレームの表面に合焦するよう動作したり、オートフォーカス手段がXYθステージ102に追従できなくなったりするのも、領域Rである。つまり、領域Rでは、マスク101のパターン面が拡大光学系104の焦点位置から大きくずれる結果となる。このように、ケラレが生じる領域は、オートフォーカス手段がマスク101のパターン面に正常に合焦動作しないところ、詳しくは、ペリクルフレーム横断直後のフォーカスサーボ信号が通常とは極端に異なる値を示すところと考えることができる。フォーカス機構に斜め入射光と反射光を用いる、図3の例であれば、上述の追従遅れによる観測をするまでもなく、オートフォーカス手段自身による信号処理で、領域Rをケラレが生じる領域と認識できる。   In the example of FIG. 3, vignetting occurs in the region R, and a clear optical image cannot be obtained by the sensor. Also, the region R is such that the autofocus means operates to focus on the surface of the frame or the autofocus means cannot follow the XYθ stage 102. That is, in the region R, the pattern surface of the mask 101 is largely deviated from the focal position of the magnifying optical system 104. Thus, the area where vignetting occurs is where the autofocus means does not normally focus on the pattern surface of the mask 101. Specifically, the focus servo signal immediately after crossing the pellicle frame shows an extremely different value from normal. Can be considered. In the example of FIG. 3 in which oblique incident light and reflected light are used for the focus mechanism, the region R is recognized as a region in which vignetting occurs by signal processing by the autofocus means itself without needing to observe by the follow-up delay described above. it can.

オートフォーカス手段は、上記例に限られず、例えば、パターン投影方式によるものであってもよい。この方法では、まず、照明光学系によってマスクに照明光が垂直に入射し、焦点位置検出用のパターンがマスクに投影される。このとき、パターンは、対物レンズの合焦面に結像されるよう投影される。また、2つのセンサが、焦点位置検出用パターンの結像面を挟み、光軸に沿って前後にずれた位置に合焦面が来るように配置される。すなわち、これらのセンサは、対物レンズの合焦面に対し、前側にマスク面がずれたとき(前ピン)、または、後側にマスク面がずれたとき(後ピン)に、焦点位置検出用のパターンのコントラスト値が最大となるような位置に配置される。そして、2つのセンサのそれぞれで検出されたパターンのコントラスト値の大小関係によって、マスクの合焦位置からのずれ量とずれの方向が検出されるようになっている。マスクは、検出された結果に基づいて、対物レンズの合焦面に位置するようサーボ回路によって高さ調整される。   The autofocus means is not limited to the above example, and may be, for example, a pattern projection method. In this method, first, illumination light is vertically incident on the mask by the illumination optical system, and a focus position detection pattern is projected onto the mask. At this time, the pattern is projected so as to be imaged on the focal plane of the objective lens. Further, the two sensors are arranged so that the in-focus plane comes to a position shifted back and forth along the optical axis with the image plane of the focal position detection pattern interposed therebetween. In other words, these sensors are used to detect the focus position when the mask surface is shifted forward (front pin) or the mask surface is shifted backward (rear pin) with respect to the focal plane of the objective lens. The pattern is arranged at a position where the contrast value of the pattern becomes maximum. The shift amount and the shift direction from the in-focus position of the mask are detected based on the magnitude relationship between the contrast values of the patterns detected by the two sensors. Based on the detected result, the height of the mask is adjusted by the servo circuit so as to be positioned on the focal plane of the objective lens.

パターン投影方式によるオートフォーカス手段の場合にも、ペリクルのフレーム近傍では照明光が遮られるため、上記と同様に、照明光量が不足したり、フレームの内壁からの散乱光が迷光となったりして、センサで明瞭な光学画像が得られなくなるという問題が生じる。また、オートフォーカス手段がフレームの表面に合焦するよう動作したり、オートフォーカス手段がXYθステージに追従できなくなったりして、明瞭な光学画像が得られなくなるのも同様である。したがって、この場合のケラレが生じる領域も、上述したように、フォーカスサーボ系による制御信号が異常値を示すことによって特定できる。   Even in the case of autofocus means using the pattern projection method, illumination light is blocked near the frame of the pellicle, so that the amount of illumination light is insufficient or scattered light from the inner wall of the frame becomes stray light as described above. This causes a problem that a clear optical image cannot be obtained by the sensor. Similarly, the autofocus unit operates so as to focus on the surface of the frame, or the autofocus unit cannot follow the XYθ stage, so that a clear optical image cannot be obtained. Therefore, the region where vignetting occurs in this case can also be specified by the control signal from the focus servo system indicating an abnormal value as described above.

また、本実施の形態では、ケラレが生じる領域を次のようにして求めることもできる。   In the present embodiment, the region where vignetting occurs can be obtained as follows.

対物レンズの開口数NAは、照明光の周縁光線が光軸となす角度をθとすると、式(2)に示すように、θの正弦で表される。

The numerical aperture NA of the objective lens is represented by the sine of θ, as shown in Equation (2), where θ is the angle formed by the peripheral ray of the illumination light and the optical axis.

図4において、フレームの高さをHとすると、マスク101に形成されたパターンとフレームとの距離がD以下になると、対物レンズに入射する光の一部にケラレが生じる。その結果、照明光量が不足したり、内壁からの散乱光が迷光となったりして、センサで明瞭な光学画像が得られず、正確な検査を行うことができなくなる。したがって、この場合は、フレームから距離Dまでの範囲が、ケラレが生じる領域である。尚、距離Dは、式(3)で与えられる。

In FIG. 4, assuming that the height of the frame is H, when the distance between the pattern formed on the mask 101 and the frame is equal to or less than D, vignetting occurs in a part of the light incident on the objective lens. As a result, the amount of illumination light is insufficient, or the scattered light from the inner wall becomes stray light, so that a clear optical image cannot be obtained by the sensor and accurate inspection cannot be performed. Therefore, in this case, the range from the frame to the distance D is an area where vignetting occurs. The distance D is given by equation (3).

上記のようにして、ケラレが生じる領域を求めた後は、かかる領域が検査領域と重なるか否かを判定する。両者が重ならない場合には、検査領域全体について、閾値S1(第1の閾値)を用いて欠陥判定を行う。すなわち、検査領域で取得した全ての光学画像について、各光学画像に対応する参照画像との比較を行い、それぞれの差異を求める。差異が閾値S1を超えた場合、その個所は欠陥と判定される。   After obtaining the area where vignetting occurs as described above, it is determined whether or not the area overlaps the inspection area. If the two do not overlap, defect determination is performed using the threshold S1 (first threshold) for the entire inspection region. That is, all the optical images acquired in the inspection region are compared with the reference image corresponding to each optical image, and each difference is obtained. When the difference exceeds the threshold value S1, the location is determined as a defect.

一方、ケラレが生じる領域と検査領域とが重なる場合、重なった領域における欠陥判定閾値S2(第2の閾値)は、閾値S1よりも相対的に感度が緩く設定される。これは、次の理由による。   On the other hand, when the area where vignetting occurs and the inspection area overlap, the defect determination threshold S2 (second threshold) in the overlapped area is set to be relatively less sensitive than the threshold S1. This is due to the following reason.

ケラレが生じる領域では、フォトアレイセンサ105で明るい光学画像を得ることが難しく、また、オートフォーカス手段がマスク101のパターン面に正常に合焦動作しないため、取得される光学画像はぼやけたものとなる。したがって、厳しい欠陥判定閾値を適用すると、欠陥と判定される個所が続出するおそれがあり実用的でない。   In a region where vignetting occurs, it is difficult to obtain a bright optical image with the photoarray sensor 105, and the autofocus unit does not normally focus on the pattern surface of the mask 101, so that the obtained optical image is blurred. Become. Therefore, if a strict defect determination threshold value is applied, there is a possibility that the portions determined to be defects may continue, which is not practical.

ところで、マスク101には、通常、用途に応じた様々な種類のパターンが混在して形成されている。これらのパターンは、必ずしもその全てが高い精度で形成される必要はない。例えば、半導体集積回路に使用されるメインパターンの類は、デバイスの品質に影響するため高い精度で形成される必要がある。一方、周辺回路の電源パターンや描画精度を調整するためのダミーパターン、基板情報や半導体製造工程で必要とされる情報を反映するパターンは、メインパターンほどの精度は必要とされない。こうした情報パターンとしては、例えば、作業者がマスクを目視で判別するためのIDパターン、半導体製造工程で使用される各装置がマスクを判別するためのバーコードパターン、社名のロゴパターン、ステッパによる露光時にマスクの方向を確認するための矢印パターン、および、エッチングの終了時点を確認するためのエンドマークパターンなどが挙げられる。   By the way, the mask 101 is usually formed with a mixture of various types of patterns depending on the application. All of these patterns are not necessarily formed with high accuracy. For example, the types of main patterns used in semiconductor integrated circuits need to be formed with high accuracy because they affect device quality. On the other hand, the power pattern of the peripheral circuit, the dummy pattern for adjusting the drawing accuracy, the pattern reflecting the substrate information and the information required in the semiconductor manufacturing process are not required to be as accurate as the main pattern. Such information patterns include, for example, an ID pattern for the operator to visually distinguish the mask, a bar code pattern for each device used in the semiconductor manufacturing process to identify the mask, a logo pattern for the company name, and exposure by a stepper. Sometimes, an arrow pattern for confirming the direction of the mask, an end mark pattern for confirming the end point of etching, and the like are included.

高い精度での形成が必要とされるメインパターンについては、パターン形成時における精度とともに、検査工程での検出精度も重要となる。すなわち、極めて小さな欠陥であっても検出される必要がある。これに対し、高い精度での形成がそれほど必要とされないパターンについては、ある程度までの大きさの欠陥であれば検出しないこととしても問題はない。   For the main pattern that needs to be formed with high accuracy, the detection accuracy in the inspection process is important as well as the accuracy during pattern formation. That is, even a very small defect needs to be detected. On the other hand, there is no problem even if a pattern that does not need to be formed with high accuracy is not detected if it is a defect of a certain size.

一般に、高い精度での形成が必要とされるメインパターンは、マスク101の中央付近に配置される。これに対して、高い精度での形成が必要とされないパターンは、マスク101の周辺部分に配置される。ここで、ケラレが生じる領域は、マスク101のパターン形成部分の周辺にペリクルのフレームが固定されることからして、マスク101のパターン形成部分の周辺である。したがって、ケラレが生じる領域に重複する検査領域の欠陥判定閾値を緩く設定しても、この領域におけるパターンは、高い精度での形成が要求されないことから、実用上問題がないことが多い。   In general, the main pattern that needs to be formed with high accuracy is arranged near the center of the mask 101. On the other hand, a pattern that does not need to be formed with high accuracy is arranged in the peripheral portion of the mask 101. Here, the area where the vignetting occurs is the periphery of the pattern formation portion of the mask 101 because the frame of the pellicle is fixed around the pattern formation portion of the mask 101. Therefore, even if the defect determination threshold value of the inspection area overlapping the area where vignetting occurs is set loosely, the pattern in this area is not required to be formed with high accuracy, and thus there is often no practical problem.

以上より、閾値S2を閾値S1より緩く設定しても検査に問題はなく、また、このようにすることで、フォトアレイセンサ105で得られる光学画像が明瞭度の劣るものであっても、これを用いての検査が可能となる。つまり、本実施の形態によれば、従来技術で検査装置の検査対象から除かれていたケラレの生じる領域を検査することができる。   As described above, there is no problem in the inspection even if the threshold value S2 is set to be lower than the threshold value S1, and even if the optical image obtained by the photoarray sensor 105 is inferior in clarity by doing in this way, Inspection using can be performed. That is, according to the present embodiment, it is possible to inspect a vignetting region that has been removed from the inspection target of the inspection apparatus in the prior art.

ケラレが生じる領域に関する情報、例えば、(1)フォーカスサーボ系による制御信号が異常値を示す位置や、(2)理論上、照明光の周縁光線がケラレる領域の算出根拠となる、対物レンズの開口数NAやペリクルのフレームの高さHなどは、図1の磁気ディスク装置109に記憶される。展開回路140は、磁気ディスク装置109から制御計算機110を通して、上記の情報から、ケラレが生じる領域、検査領域、両者が重なる領域といった領域データを読み出す。そして、各領域データの感度指定情報を取得する。例えば、ケラレが生じる領域と検査領域とが重なる領域であれば、感度指定情報はレベル1、両者が重ならない領域であれば、感度指定情報はレベル2というように定義される。   Information on the area where vignetting occurs, for example, (1) the position at which the control signal from the focus servo system shows an abnormal value, or (2) theoretically the basis for calculating the area where the peripheral ray of illumination light is vignetted The numerical aperture NA, the height H of the pellicle frame, and the like are stored in the magnetic disk device 109 of FIG. The development circuit 140 reads area data such as an area where vignetting occurs, an inspection area, and an area where both overlap from the above information through the control computer 110 from the magnetic disk device 109. And the sensitivity designation information of each area | region data is acquired. For example, if the area where vignetting occurs and the inspection area overlap, the sensitivity designation information is defined as level 1, and if both do not overlap, the sensitivity designation information is defined as level 2.

尚、検査領域は、さらに細かい領域データにされて、それぞれに対応する感度指定情報が定義されてもよい。例えば、検査領域に設けられた回路パターンを詳しく見ると、重要度が異なる数種のパターンからなっている。例えば、LSIとして動作する際のクロック信号線として使用されるパターンは、線幅誤差やエッジラフネスが小さいことが要求される重要度の高いパターンであり、高い感度で検査される必要がある。一方、ダミーやシールドのパターンについては、多少の寸法変動や欠陥の存在は問われないため、重要度の低いパターンと言え、低い感度の検査でよい。さらに、電源に使用されるパターンの重要度は、クロックのパターンと、ダミーやシールドのパターンの中間程度であり、検査感度もこれらの間となる。そこで、例えば、クロック信号線として使用されるパターンの領域データであれば、感度指定情報はレベル2−3、電源として使用されるパターンの領域データであれば感度指定情報はレベル2−2、シールドとして使用されるパターンの領域データであれば感度指定情報はレベル2−1というように定義する。そして、各領域データに応じた閾値を展開回路140で設定する。このようにすることで、疑似欠陥の発生を抑制して検査時間の短縮を図ることができる。   The inspection area may be made into finer area data, and sensitivity designation information corresponding to each may be defined. For example, when the circuit pattern provided in the inspection area is examined in detail, it consists of several patterns with different importance levels. For example, a pattern used as a clock signal line when operating as an LSI is a highly important pattern that requires low line width error and edge roughness, and needs to be inspected with high sensitivity. On the other hand, the dummy and shield patterns are not required to have a slight dimensional variation or the presence of defects. Furthermore, the importance of the pattern used for the power supply is about the middle between the clock pattern and the dummy or shield pattern, and the inspection sensitivity is between these. Therefore, for example, if the area data is a pattern used as a clock signal line, the sensitivity designation information is level 2-3. If the area data is a pattern used as a power supply, the sensitivity designation information is level 2-2. If the area data of the pattern is used, the sensitivity designation information is defined as level 2-1. Then, the development circuit 140 sets a threshold corresponding to each area data. By doing in this way, generation | occurrence | production of a pseudo defect can be suppressed and shortening of inspection time can be aimed at.

また、ケラレが生じる領域と検査領域とが重なる領域に、重要度が高く、高い精度での形成が必要とされるパターンがあることも考えられる。こうした場合には、両者が重なる領域を重要度に応じた複数の領域データにし、領域データ毎に感度指定情報を定義することが好ましい。例えば、重要度が低く、閾値S2による検査で問題のないパターンの領域データについては、感度指定情報をレベル1−1とする。一方、重要度が高く、閾値S2では実質的な検査が困難となるパターンの領域データについては、感度指定情報をレベル1−2とする。   It is also conceivable that there is a pattern that is highly important and needs to be formed with high accuracy in a region where the vignetting region and the inspection region overlap. In such a case, it is preferable to define a plurality of region data corresponding to the importance level as a region where both overlap, and to define sensitivity designation information for each region data. For example, for area data of a pattern that is low in importance and has no problem in the inspection using the threshold value S2, the sensitivity designation information is set to level 1-1. On the other hand, the sensitivity designation information is set to level 1-2 for the area data of the pattern that has high importance and is difficult to be substantially inspected with the threshold value S2.

パターンの重要度情報は、その位置情報とともに、例えば、磁気ディスク装置109に記憶される。この場合、磁気ディスク装置109には、さらに、パターンの重要度情報と感度指定情報の相関関係を示す換算表が記憶されていることが好ましい。展開回路140は、磁気ディスク装置109に記憶させた換算表を用いて、領域データの感度指定情報を取得する。   The importance level information of the pattern is stored together with the position information, for example, in the magnetic disk device 109. In this case, it is preferable that the magnetic disk device 109 further stores a conversion table indicating the correlation between the importance information of the pattern and the sensitivity designation information. The expansion circuit 140 uses the conversion table stored in the magnetic disk device 109 to acquire sensitivity specification information of the area data.

次に、展開回路140は、領域データを領域画像データに展開する。領域画像データは、画素に相当するマス目内に多値の値が設定されたものであり、各画素の値は、設計パターンにおける図形が占める占有率となる。   Next, the expansion circuit 140 expands the area data into area image data. In the area image data, multivalued values are set in squares corresponding to pixels, and the value of each pixel is an occupation ratio occupied by a figure in the design pattern.

次いで、展開回路140は、パターン展開された領域画像データを合成する。例えば、参照画像と光学画像の比較単位の大きさで合成してもよく、マスク1枚分で合成してもよい。   Next, the development circuit 140 synthesizes the pattern-developed area image data. For example, the reference image and the optical image may be combined with the size of the comparison unit, or may be combined with one mask.

ここで、領域データが示す領域は、該当するパターン寸法にマージンが付加された寸法となっているので、中には領域同士が重複してしまう場合があり得る。つまり、展開回路140には、領域が重複する複数の領域データが入力される場合があり得る。こうした場合には、次のようにして、合成後の領域画像データを作成することが好ましい。   Here, since the area indicated by the area data has a dimension in which a margin is added to the corresponding pattern dimension, the areas may overlap each other. That is, a plurality of area data with overlapping areas may be input to the expansion circuit 140. In such a case, it is preferable to create the combined region image data as follows.

ケラレが生じる領域と検査領域が重なる領域の領域データと、これらの領域が重ならない領域の領域データとが重複する場合、展開回路140は、領域が重複する複数の領域データを合成した領域を示す領域画像データを作成する。そして、合成後の領域画像データが示す重複する領域に、欠陥判定閾値としてS2が適用されるようにする。ここで、欠陥判定閾値としてS1を適用すると、不明瞭な光学画像に対して厳しい閾値で判定することになるので、疑似欠陥が続出して実質的な検査ができなくなるおそれがある。S2を閾値とすることで、かかる事態を防ぐことができる。尚、上述した合成後の領域画像データが示す重複する領域に、欠陥判定閾値としてS2を適用して検査する際には、検査装置100から警告が発せられるようにしてもよい。   When the area data of the area where the vignetting area overlaps the inspection area and the area data of the area where these areas do not overlap, the expansion circuit 140 indicates the area obtained by synthesizing the plurality of area data where the areas overlap. Create area image data. Then, S2 is applied as a defect determination threshold to the overlapping area indicated by the combined area image data. Here, if S1 is applied as the defect determination threshold value, an unclear optical image is determined with a strict threshold value, so that there is a possibility that pseudo defects will continue and substantial inspection cannot be performed. Such a situation can be prevented by setting S2 as a threshold value. Note that when inspecting the overlapping area indicated by the above-described combined area image data by applying S2 as the defect determination threshold, the inspection apparatus 100 may issue a warning.

また、設計者が設定したパターンの重要度に基づく領域データと、パターン形状を解析する外部ソフトウェアによる領域データとが重複する場合、展開回路140は、設計者の意図を反映して領域画像データを作成する。   If the area data based on the importance of the pattern set by the designer overlaps with the area data by the external software that analyzes the pattern shape, the development circuit 140 reflects the intention of the designer and outputs the area image data. create.

以上のようにして作成された領域画像データは、比較回路108に出力される。   The area image data created as described above is output to the comparison circuit 108.

比較回路108は、展開回路140で作成された領域画像データを取り込み、領域画像データによって定まる欠陥判定閾値S1またはS2を用い、領域画像データの画素毎に所定のアルゴリズムにしたがって、光学画像と参照画像を比較する。そして、誤差が閾値を超えた場合、その個所は欠陥と判断される。欠陥と判断されると、その座標と、欠陥判定の根拠となった光学画像および参照画像とが、検査結果として磁気ディスク装置109に格納される。   The comparison circuit 108 takes in the area image data created by the development circuit 140, uses the defect determination threshold S1 or S2 determined by the area image data, and uses an optical image and a reference image according to a predetermined algorithm for each pixel of the area image data. Compare When the error exceeds the threshold value, the location is determined as a defect. If it is determined as a defect, the coordinates and the optical image and reference image that are the basis for the defect determination are stored in the magnetic disk device 109 as the inspection result.

ケラレが生じる領域と検査領域とが重なる領域に、高い精度での形成が必要とされるパターンがあることを想定し、例えば、感度指定情報として上述したようなレベル1−1やレベル1−2が定義されている場合は、検査装置100から以下のようにして警告が発せられるようにしておくことが好ましい。   Assuming that there is a pattern that needs to be formed with high accuracy in a region where the vignetting region and the inspection region overlap, for example, level 1-1 or level 1-2 as described above as sensitivity designation information Is defined, it is preferable that a warning is issued from the inspection apparatus 100 as follows.

例えば、比較回路108は、制御計算機110を通じて、磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を読み出す。また、比較回路108は、位置回路107から出力されたXYθステージ102上でのマスク101の位置を示すデータを基に、検査位置を把握する。そして、検査位置と、パターンの重要度情報のうちの位置情報とを突き合わせ、レベル1−2で定義される領域であれば警告が発せられるようにする。警告は、例えば、比較回路108から制御計算機を通じて、液晶ディスプレイ117に表示されるようにすることができる。   For example, the comparison circuit 108 reads the importance level information of the pattern stored in the magnetic disk device 109 through the control computer 110. Further, the comparison circuit 108 grasps the inspection position based on data indicating the position of the mask 101 on the XYθ stage 102 output from the position circuit 107. Then, the inspection position is matched with the position information in the pattern importance information, and a warning is issued if the area is defined by level 1-2. The warning can be displayed on the liquid crystal display 117 from the comparison circuit 108 through the control computer, for example.

警告が発せられた領域については、一旦検査を停止し、その後、閾値を変えて再度検査を行ったり、目視による検査を併せて行ったりなどする。これにより、高い精度での形成が必要とされるパターンに対する検査精度を高めることができる。尚、従来技術で行っていた目視検査の領域がケラレを生じる領域の全体であったことを考えれば、この場合の目視検査の領域がそれより狭いことは明白と考えられる。   For the area where the warning is issued, the inspection is temporarily stopped, and thereafter, the threshold is changed and the inspection is performed again, or the visual inspection is also performed. Thereby, the inspection accuracy with respect to the pattern which needs to be formed with high accuracy can be increased. Note that it is obvious that the visual inspection area in this case is narrower considering that the area of the visual inspection performed in the prior art is the entire area where vignetting occurs.

磁気ディスク装置109に格納された検査結果は、オペレータによってレビューされる。レビューは、検出された欠陥が実用上問題となるものであるかどうかを判断する動作である。オペレータは、例えば、欠陥判定の根拠となった参照画像と、欠陥が含まれる光学画像とを見比べて、修正の必要な欠陥であるか否かを判断する。レビュー工程を経て判別された欠陥情報も、磁気ディスク装置109に保存される。レビュー工程で1つでも修正すべき欠陥が確認されると、マスク101は、欠陥情報リストとともに、検査装置100の外部装置である修正装置(図示せず)へ送られる。修正方法は、欠陥のタイプが凸系の欠陥か凹系の欠陥かによって異なるので、欠陥情報リストには、凹凸の区別を含む欠陥の種別と欠陥の座標が添付される。   The inspection result stored in the magnetic disk device 109 is reviewed by the operator. The review is an operation of determining whether or not the detected defect is a problem in practical use. For example, the operator compares the reference image that is the basis for the defect determination with the optical image including the defect, and determines whether the defect needs to be corrected. The defect information determined through the review process is also stored in the magnetic disk device 109. When at least one defect to be corrected is confirmed in the review process, the mask 101 is sent together with the defect information list to a correction device (not shown) which is an external device of the inspection apparatus 100. Since the correction method differs depending on whether the defect type is a convex defect or a concave defect, the defect type and the defect coordinates including the distinction between the irregularities are attached to the defect information list.

以上述べたように、比較回路108は、比較対象領域の欠陥判定閾値を領域画像データに応じて変更しながら欠陥判定する。つまり、ケラレの生じる領域であっても、緩い欠陥判定閾値を用いることで、比較回路108での欠陥判定が可能になる。したがって、本実施の形態によれば、ペリクルの装着されたマスクの全体を検査することが可能であり、また、目視検査が必要であってもその領域を最小限にすることができるので、マスクの品質保証のレベルの向上とともに、検査工程に要する時間の短縮を図ることが可能である。   As described above, the comparison circuit 108 determines the defect while changing the defect determination threshold value of the comparison target area according to the area image data. That is, even in a region where vignetting occurs, it is possible to perform defect determination by the comparison circuit 108 by using a loose defect determination threshold. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to inspect the entire mask on which the pellicle is mounted, and the area can be minimized even if visual inspection is necessary. As well as improving the quality assurance level, it is possible to shorten the time required for the inspection process.

また、本実施の形態の検査装置100は、2つの展開回路(140,111)を有する。展開回路111は、マスク101のパターン形成時に用いたパターンデータを2値ないしは多値のイメージデータ(設計画像データ)に変換する。一方、展開回路140は、ケラレが生じる領域、検査領域、両者が重なる領域といった領域データを領域画像データに変換し、欠陥判定閾値を決定する。このようにすることで、検査装置100は、2つの変換処理を並列しておこなうことができる。   In addition, the inspection apparatus 100 of the present embodiment has two development circuits (140, 111). The development circuit 111 converts the pattern data used when forming the pattern of the mask 101 into binary or multi-value image data (design image data). On the other hand, the expansion circuit 140 converts area data such as an area where vignetting occurs, an inspection area, and an area where both overlap each other into area image data, and determines a defect determination threshold value. By doing in this way, the inspection apparatus 100 can perform two conversion processes in parallel.

但し、本実施の形態は上記に限られるものではなく、展開回路140における処理を制御計算機110で行ってもよい。この場合、決定された欠陥判定閾値は、磁気ディスク装置109に格納される。検査の際には、制御計算機110が磁気ディスク装置109から欠陥判定閾値を読み出す。そして、比較回路108は、この値を参照して光学画像と参照画像を比較する。   However, the present embodiment is not limited to the above, and the processing in the development circuit 140 may be performed by the control computer 110. In this case, the determined defect determination threshold is stored in the magnetic disk device 109. At the time of inspection, the control computer 110 reads the defect determination threshold value from the magnetic disk device 109. Then, the comparison circuit 108 compares the optical image with the reference image with reference to this value.

図5は、本実施の形態によるマスクパターンの検査方法の一例を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing an example of a mask pattern inspection method according to this embodiment.

まず、S101において、マスクロードが行われる。これは、例えば、次のような手順で実行される。検査装置100の液晶ディスプレイ117に示される操作画面上でオペレータによりロードボタンが選択される。それにより、制御計算機110から指令信号が発せられ、この指令信号に基づいてステージ制御回路114がXYθステージ102をロードポジション(X,Y)へ移動させる。   First, in S101, mask loading is performed. This is executed by the following procedure, for example. The load button is selected by the operator on the operation screen shown on the liquid crystal display 117 of the inspection apparatus 100. Thereby, a command signal is issued from the control computer 110, and the stage control circuit 114 moves the XYθ stage 102 to the load position (X, Y) based on this command signal.

次に、S102において、マスク101全体の画像を撮像する。撮像した画像から、マスク101にペリクルが装着されているか否かを判定し(S103)、ペリクルが装着されていない場合には検査を開始する。この場合の欠陥判定閾値は、例えばS1(第1の閾値)とすることができる。   Next, in S102, an image of the entire mask 101 is taken. From the captured image, it is determined whether or not the pellicle is mounted on the mask 101 (S103). If the pellicle is not mounted, the inspection is started. The defect determination threshold value in this case can be set to S1 (first threshold value), for example.

S103において、ペリクルが装着されていると判定された場合には、ケラレが生じる領域を特定した後、さらに検査領域と重複する領域を特定して、かかる領域の欠陥判定閾値を緩和する。例えば、ケラレが生じない検査領域における欠陥判定閾値としてS1を用いた場合には、上記重複領域における閾値としてS2を用いる。この手順は、具体的には、S104〜S108を通じて行われる。   If it is determined in S103 that the pellicle is mounted, after specifying the area where vignetting occurs, the area overlapping with the inspection area is further specified, and the defect determination threshold of the area is relaxed. For example, when S1 is used as the defect determination threshold in the inspection area where no vignetting occurs, S2 is used as the threshold in the overlapping area. Specifically, this procedure is performed through S104 to S108.

まず、S104において、XYθステージ102上でのマスク101の正確な位置合わせが行われる。続いて、上記で説明したキャリブレーションが行われた後(S105)、ケラレが生じる領域Aが特定される(S106)。領域Aは、オートフォーカス手段におけるサーボ系の制御信号が異常値を示すところとしてもよく、また、照明光の周縁光線が光軸となす角度θおよびフレームの高さHから式(3)を用いて求めてもよい。尚、式(2)に示すように、角度θの正弦は対物レンズの開口数NAであるので、対物レンズの開口数NAとフレームの高さHを用いて領域Aを求めることもできる。   First, in S104, accurate alignment of the mask 101 on the XYθ stage 102 is performed. Subsequently, after the calibration described above is performed (S105), an area A where vignetting occurs is specified (S106). In the area A, the servo system control signal in the autofocus means may indicate an abnormal value, and the equation (3) is used from the angle θ formed by the peripheral ray of the illumination light and the height H of the frame. You may ask. As shown in the equation (2), since the sine of the angle θ is the numerical aperture NA of the objective lens, the area A can be obtained using the numerical aperture NA of the objective lens and the height H of the frame.

次に、S107において、領域Aと検査領域Bとの重複の有無が判定される。これらの領域に重複がなければ、欠陥判定閾値の緩和をすることなく検査を開始する。上記例であれば、閾値S1(第1の閾値)を用いる。   Next, in S107, it is determined whether or not the area A and the inspection area B overlap. If these areas do not overlap, the inspection is started without relaxing the defect determination threshold. In the above example, the threshold value S1 (first threshold value) is used.

S107において、領域Aと検査領域Bに重複があると判定された場合には、重複する領域の欠陥判定閾値を緩和する(S108)。上記例であれば、閾値をS1からS2(第2の閾値)に緩和して検査を行う。   If it is determined in S107 that there is an overlap between the area A and the inspection area B, the defect determination threshold of the overlapping area is relaxed (S108). In the above example, the inspection is performed with the threshold value relaxed from S1 to S2 (second threshold value).

S109の検査工程は既に述べた通りである。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。そして、例えば、これらの画像の差異が閾値S1または閾値S2を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。   The inspection process in S109 is as described above. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. For example, when the difference between these images exceeds the threshold value S1 or the threshold value S2, the location is determined as a defect.

図6は、本実施の形態によるマスクパターンの検査方法の別の例を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing another example of the mask pattern inspection method according to this embodiment.

図6において、S201〜S207は、図5のS101〜S107と同じであるので説明を省略する。   In FIG. 6, S201 to S207 are the same as S101 to S107 of FIG.

S207において、ケラレが生じる領域Aと検査領域Bに重複があると判定された場合には、S208に進み、この重複する領域に重要度が高いパターンがあるか否かを判定する。例えば、図1の磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を参照する。重要度の高いパターンがなければ、S209で得られた緩和された閾値を用い、S210に進んで検査を行う。   If it is determined in S207 that there is an overlap between the vignetting area A and the inspection area B, the process proceeds to S208, and it is determined whether or not there is a highly important pattern in the overlapping area. For example, the importance level information of the pattern stored in the magnetic disk device 109 of FIG. 1 is referred to. If there is no pattern with high importance, the relaxed threshold value obtained in S209 is used, and the process proceeds to S210 for inspection.

一方、重要度の高いパターンがある場合は、警告を発して検査を停止する。警告が発せられた領域については、例えば、検査装置100による検査を終えた後に目視による検査を行う。   On the other hand, if there is a highly important pattern, a warning is issued and the inspection is stopped. About the area | region where the warning was issued, after finishing the test | inspection by the test | inspection apparatus 100, a test | inspection by visual observation is performed.

S210の検査工程は既に述べた方法にしたがって行われる。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。そして、例えば、これらの画像の差異が閾値S1または閾値S2を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。   The inspection process of S210 is performed according to the method described above. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. For example, when the difference between these images exceeds the threshold value S1 or the threshold value S2, the location is determined as a defect.

図11は、本実施の形態によるマスクパターンの検査方法の他の例を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing another example of the mask pattern inspection method according to this embodiment.

図11において、S501〜S507は、図5のS101〜S107と同じであるので説明を省略する。   In FIG. 11, S501 to S507 are the same as S101 to S107 of FIG.

S507において、領域Aと検査領域Bとの重複の有無が判定された結果、これらの領域に重複がなければ、欠陥判定閾値は緩和されることなく検査が開始される。この場合、例えば、閾値S1(第1の閾値)が用いられる。   If it is determined in S507 that there is no overlap between the area A and the inspection area B, if these areas do not overlap, the defect determination threshold is not relaxed and the inspection is started. In this case, for example, a threshold value S1 (first threshold value) is used.

一方、S507において、領域Aと検査領域Bに重複があると判定されると、重複する領域の欠陥判定閾値が緩和される(S508)。例えば、閾値はS1からS2(第2の閾値)に緩和される。   On the other hand, if it is determined in S507 that there is an overlap between the area A and the inspection area B, the defect determination threshold of the overlapping area is relaxed (S508). For example, the threshold value is relaxed from S1 to S2 (second threshold value).

図11の例では、S508で閾値が緩和されると、検査装置100が警告を発する(S509)。次いで、第2の閾値S2を用いて検査を強行するか否かが判断される(S510)。この判断は、例えば、図1の磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を読み出して、制御計算機110内の処理で行われる。例えば、重複領域に重要度の高いパターンがなければ検査を強行し、重要度の高いパターンがあれば検査を強行しないと判断される。   In the example of FIG. 11, when the threshold value is relaxed in S508, the inspection apparatus 100 issues a warning (S509). Next, it is determined whether or not the examination is forced using the second threshold value S2 (S510). This determination is made by, for example, processing in the control computer 110 by reading out pattern importance information stored in the magnetic disk device 109 of FIG. For example, if there is no pattern with high importance in the overlapping area, it is determined that the inspection is forced, and if there is a pattern with high importance, it is determined that the inspection is not forced.

検査を強行しない場合は、S508に戻って第2の閾値が再設定される。そして、パターンの重要度に応じた閾値になるまでS508〜S510の工程が繰り返される。尚、閾値の再設定に代えて、検査領域Bが変更されるようにしてもよい。この場合は、S510で検査を強行しないと判断した後、S507に戻る。検査領域Bが変更された結果、S507で領域Aと検査領域Bに重複がないと判定されれば、そのままS511に進んで検査が行われる。   If the inspection is not forced, the process returns to S508 and the second threshold is reset. And the process of S508-S510 is repeated until it becomes the threshold value according to the importance of the pattern. Note that the inspection area B may be changed instead of resetting the threshold value. In this case, after determining that the inspection is not forced in S510, the process returns to S507. As a result of changing the inspection area B, if it is determined in S507 that there is no overlap between the area A and the inspection area B, the process proceeds to S511 and the inspection is performed.

S511の検査工程は、上記で述べた通りである。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。そして、例えば、これらの画像の差異が閾値S1または閾値S2を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。   The inspection process in S511 is as described above. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. For example, when the difference between these images exceeds the threshold value S1 or the threshold value S2, the location is determined as a defect.

図11の例によっても、ペリクルの装着されたマスクの全体を検査することが可能である。したがって、従来法でケラレの生じる領域が検査装置の検査対象から除かれたことによるマスクの品質保証のレベル低下を抑制することができる。   In the example of FIG. 11 as well, it is possible to inspect the entire mask on which the pellicle is mounted. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the level of quality assurance of the mask due to the removal of the area where vignetting occurs in the conventional method from the inspection target.

尚、上記例では、ダイ−トゥ−データベース比較方式を例に挙げて説明したが、ダイ−トゥ−ダイ比較方式の場合も同様である。すなわち、ダイの一方にケラレが生じている場合、ケラレの生じる領域に適用する欠陥判定しきい値を第1の閾値に代えて、第1の閾値より相対的に感度の緩い第2の閾値とすることにより、ケラレの生じる領域であっても検査をおこなうことができるようになる。   In the above example, the die-to-database comparison method has been described as an example, but the same applies to the die-to-die comparison method. That is, when vignetting has occurred on one of the dies, the defect determination threshold value applied to the vignetting region is replaced with the first threshold value, and the second threshold value, which is relatively less sensitive than the first threshold value, This makes it possible to perform an inspection even in an area where vignetting occurs.

実施の形態2.
本実施の形態では、ダイ−トゥ−データベース方式による検査方法を対象とする。この方式において、マスクの光学画像と比較される基準画像は、描画データ(設計パターンデータ)をベースに作成された参照画像である。
Embodiment 2. FIG.
The present embodiment is directed to an inspection method using a die-to-database method. In this method, the reference image to be compared with the optical image of the mask is a reference image created based on drawing data (design pattern data).

実施の形態1では、マスクに装着されたペリクルによってケラレが生じる領域を特定し、この特定した領域と検査領域とが重複する領域と重複しない領域とで欠陥判定閾値を変えて検査を行った。これに対して、本実施の形態では、ダイ−トゥ−データベース検査方式での参照画像を加工することによって、上記重複領域における検査を可能とする。   In the first embodiment, an area where vignetting is caused by the pellicle mounted on the mask is specified, and inspection is performed by changing the defect determination threshold value between an area where the specified area and the inspection area overlap and an area where the inspection area does not overlap. On the other hand, in the present embodiment, the inspection in the overlapping area is made possible by processing the reference image in the die-to-database inspection method.

本実施の形態の検査方法は、実施の形態1で説明した図1の検査装置100を用いて実施できる。また、検査工程も、実施の形態1の図5と略同じであるが、S108における閾値の緩和に代えて参照画像の加工を行う点で異なる。すなわち、
(1)マスク101にペリクルが装着されていない場合、
(2)ペリクルが装着されているが、ケラレが生じる領域と検査領域が重複しない場合、
(3)ペリクルが装着されており、ケラレが生じる領域と検査領域とが重複する場合
とにおいて、(1)および(2)で用いる参照画像と、(3)で用いる参照画像とを変える。
The inspection method of the present embodiment can be implemented using the inspection apparatus 100 of FIG. 1 described in the first embodiment. The inspection process is also substantially the same as that in FIG. 5 of the first embodiment, but differs in that the reference image is processed instead of the threshold reduction in S108. That is,
(1) When no pellicle is attached to the mask 101,
(2) When the pellicle is mounted, but the area where vignetting occurs and the inspection area do not overlap,
(3) The reference image used in (1) and (2) and the reference image used in (3) are changed when the pellicle is mounted and the region where vignetting occurs and the inspection region overlap.

実施の形態1で述べたように、マスク101のパターン形成時に用いたパターンデータ(設計パターンデータ)が図1の磁気ディスク装置109に記憶され、展開回路111はこのパターンデータを読み出してイメージデータ(設計画像データ)に変換する。イメージデータは参照回路112に送られた後、参照回路112でフィルタ処理が施されて、参照画像が生成する。上記の(1)および(2)の場合は、この参照画像を用いて、比較回路108で光学画像の欠陥検出を行う。   As described in the first embodiment, pattern data (design pattern data) used at the time of pattern formation of the mask 101 is stored in the magnetic disk device 109 of FIG. 1, and the development circuit 111 reads out this pattern data to obtain image data ( (Designed image data). After the image data is sent to the reference circuit 112, the reference circuit 112 performs a filtering process to generate a reference image. In the above cases (1) and (2), the comparison circuit 108 detects a defect in the optical image using this reference image.

一方、(3)の場合、検査領域にケラレが生じるため、フォトアレイセンサ105で明瞭な光学画像を得ることが難しくなる。ここで、(1)や(2)で用いる参照画像は、イメージデータに対し光学画像に似せるための処理(フィルタ処理)が行われて生成されるが、この際の光学画像は、明るくぼやけのない明瞭な画像である。したがって、明瞭な画像を想定して生成された参照画像と、明瞭でない光学画像とを比較して欠陥判定を行おうとすると、疑似欠陥が続出するおそれがあるため実用的でない。   On the other hand, in the case of (3), since vignetting occurs in the inspection region, it is difficult to obtain a clear optical image with the photoarray sensor 105. Here, the reference image used in (1) and (2) is generated by performing processing (filter processing) for making the image data resemble an optical image. The optical image at this time is bright and blurred. There is no clear image. Therefore, if it is attempted to perform defect determination by comparing a reference image generated assuming a clear image with an unclear optical image, pseudo defects may occur successively, which is not practical.

そこで、本実施の形態では、ケラレの生じる領域で得られる光学画像に参照画像を似せる処理を行う。すなわち、(1)や(2)で用いた参照画像に対し、ケラレにより光学画像が暗くなることや、オートフォーカス手段がフレームの表面に合焦したり、XYθステージ102に追従できなかったりして、光学画像がぼやけることを加味する加工を行う。例えば、(1)や(2)で用いた参照画像(以下、第1の参照画像と称す。)に対応するフィルタ処理後のイメージデータに対して、さらに、ケラレによるぼやけを模擬したフィルタ係数を用いたフィルタ処理を行う。ケラレが生じると、黒レベルはキャリブレーション工程で決定されたレベルより上がり、白レベルはキャリブレーション工程で決定されたレベルより下がるので、これを基に、(3)の場合に適した参照画像(以下、第2の参照画像と称す。)を生成することが可能である。あるいは、展開回路111から参照回路112に送られたイメージデータに対し、第1の参照画像を生成するときとは異なるフィルタ係数、具体的には、製造プロセスや検査装置の光学系による変化に加えて、ケラレによるぼやけを模擬したフィルタ係数を学習し、次いで、パターンデータに2次元のデジタルフィルタをかけることにより、第2の参照画像を生成してもよい。尚、いずれの方法であっても、第2の参照画像の生成は、図1の参照回路112で行うことができる。   Therefore, in the present embodiment, processing is performed to make the reference image resemble the optical image obtained in the area where vignetting occurs. That is, with respect to the reference image used in (1) and (2), the optical image becomes dark due to vignetting, the autofocus means is focused on the surface of the frame, or cannot follow the XYθ stage 102. Then, processing is performed in consideration of blurring of the optical image. For example, a filter coefficient that simulates blurring due to vignetting is further applied to image data after filter processing corresponding to the reference image used in (1) and (2) (hereinafter referred to as the first reference image). Perform the filtering process used. When vignetting occurs, the black level rises above the level determined in the calibration process, and the white level falls below the level determined in the calibration process. Based on this, a reference image suitable for the case of (3) ( Hereinafter, this is referred to as a second reference image.). Alternatively, in addition to the filter coefficient different from that used when generating the first reference image for the image data sent from the development circuit 111 to the reference circuit 112, specifically, changes due to the manufacturing process and the optical system of the inspection apparatus The second reference image may be generated by learning a filter coefficient that simulates blurring due to vignetting and then applying a two-dimensional digital filter to the pattern data. In any method, the generation of the second reference image can be performed by the reference circuit 112 in FIG.

図7は、本実施の形態による検査方法の一例を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of the inspection method according to the present embodiment.

図7において、S301〜S307は、図5のS101〜S107と同じであるので説明を省略する。   In FIG. 7, S301 to S307 are the same as S101 to S107 in FIG.

図7のS307では、ケラレが生じる領域Aと検査領域Bとの重複の有無が判定される。これらの領域に重複がなければ、上記の(1)または(2)に該当すると言えるので、S309に進み、第1の参照画像を用いて検査を行う。   In S307 of FIG. 7, it is determined whether or not there is an overlap between the area A and the inspection area B where vignetting occurs. If there is no overlap in these areas, it can be said that it corresponds to the above (1) or (2), so the process proceeds to S309, and an inspection is performed using the first reference image.

一方、S307において、領域Aと検査領域Bに重複があると判定された場合には、第1の参照画像を加工して第2の参照画像を生成する(S308)。第2の参照画像は、第1の参照画像にケラレにより光学画像がぼやけることが加味されたものである。   On the other hand, if it is determined in S307 that there is an overlap between the area A and the inspection area B, the first reference image is processed to generate a second reference image (S308). The second reference image is obtained by adding blurring of the optical image due to vignetting to the first reference image.

第2の参照画像を生成したのちは、S309に進んで検査を行う。S309の検査工程は、実施の形態1で述べた通りである。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。このとき、ケラレが生じる領域Aと重複しない検査領域Bでは、第1の参照画像が用いられ、ケラレが生じる領域Aと重複しない検査領域Bでは、第2の参照画像が用いられる。比較の結果、光学画像と参照画像との差異が所定の閾値を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。   After the second reference image is generated, the process proceeds to S309 for inspection. The inspection process in S309 is as described in the first embodiment. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. At this time, the first reference image is used in the inspection region B that does not overlap with the region A where vignetting occurs, and the second reference image is used in the inspection region B that does not overlap with the region A where vignetting occurs. As a result of the comparison, when the difference between the optical image and the reference image exceeds a predetermined threshold, the location is determined as a defect.

図8は、本実施の形態による検査方法の別の例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing another example of the inspection method according to the present embodiment.

図8において、S401〜S407は、図5のS101〜S107と同じであるので説明を省略する。   In FIG. 8, S401 to S407 are the same as S101 to S107 in FIG.

S407において、ケラレが生じる領域Aと検査領域Bに重複がないと判定された場合は、S410に進み、第1の参照画像を用いて検査を行う、   If it is determined in S407 that there is no overlap between the vignetting area A and the inspection area B, the process proceeds to S410, and an inspection is performed using the first reference image.

一方、領域Aと検査領域Bに重複があると判定された場合には、S408に進み、この重複する領域に重要度が高いパターンがあるか否かを判定する。例えば、図1の磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を参照する。重要度の高いパターンがなければ、S409で参照画像の加工を行い、ケラレにより光学画像がぼやけることが加味された第2の参照画像を生成する。その後、S410に進み、第2の参照画像を用いて検査を行う。   On the other hand, if it is determined that there is an overlap between the area A and the inspection area B, the process proceeds to S408, and it is determined whether there is a pattern having a high importance in the overlapping area. For example, the importance level information of the pattern stored in the magnetic disk device 109 of FIG. 1 is referred to. If there is no pattern with high importance, the reference image is processed in S409, and a second reference image in which the optical image is blurred due to vignetting is generated. Thereafter, the process proceeds to S410, and an inspection is performed using the second reference image.

一方、重要度の高いパターンがある場合は、警告を発して検査を停止する。警告が発せられた領域については、例えば、検査装置100による検査を終えた後に目視による検査を行う。   On the other hand, if there is a highly important pattern, a warning is issued and the inspection is stopped. About the area | region where the warning was issued, after finishing the test | inspection by the test | inspection apparatus 100, a test | inspection by visual observation is performed.

S410の検査工程は、図7のS309と同様である。   The inspection process in S410 is the same as S309 in FIG.

以上のようにして得られた検査結果は、例えば、図1の磁気ディスク装置109に格納された後、オペレータによってレビューされる。レビューは、検出された欠陥が実用上問題となるものであるかどうかを判断する動作である。オペレータは、例えば、欠陥判定の根拠となった第1の参照画像または第2の参照画像と、欠陥が含まれる光学画像とを見比べて、修正の必要な欠陥であるか否かを判断する。   The inspection results obtained as described above are stored, for example, in the magnetic disk device 109 of FIG. 1 and then reviewed by the operator. The review is an operation of determining whether or not the detected defect is a problem in practical use. The operator, for example, compares the first reference image or the second reference image that is the basis for the defect determination with the optical image including the defect, and determines whether the defect needs to be corrected.

レビュー工程を経て判別された欠陥情報も、磁気ディスク装置109に保存されることができる。レビュー工程で1つでも修正すべき欠陥が確認されると、マスク101は、欠陥情報リストとともに、検査装置100の外部装置である修正装置へ送られる。修正方法は、欠陥のタイプが凸系の欠陥か凹系の欠陥かによって異なるので、欠陥情報リストには、凹凸の区別を含む欠陥の種別と欠陥の座標が添付される。   The defect information determined through the review process can also be stored in the magnetic disk device 109. When at least one defect to be corrected is confirmed in the review process, the mask 101 is sent together with the defect information list to a correction device that is an external device of the inspection apparatus 100. Since the correction method differs depending on whether the defect type is a convex defect or a concave defect, the defect type and the defect coordinates including the distinction between the irregularities are attached to the defect information list.

検査装置100における検査結果は、共通サーバ(図示せず)に保存される。尚、検査装置100内の保存部(例えば、図3の磁気ディスク装置109)に保存されてもよい。   The inspection result in the inspection apparatus 100 is stored in a common server (not shown). The data may be stored in a storage unit (for example, the magnetic disk device 109 in FIG. 3) in the inspection apparatus 100.

オペレータは、レビュー装置(図示せず)を用いて、共通サーバから検査結果を読み出し、検出された欠陥が修正の必要なものであるか否かを判断する。そして、レビュー工程を経て判別された欠陥情報は、レビュー結果として共通サーバに保存される。   The operator reads the inspection result from the common server by using a review device (not shown), and determines whether or not the detected defect needs to be corrected. The defect information determined through the review process is stored in the common server as a review result.

レビュー装置で1つでも修正すべき欠陥が確認されると、マスク101は修正装置(図示せず)に送られる。修正装置は、共通サーバからレビュー結果を読み出し、それにしたがって必要な修正を行う。修正方法は、欠陥のタイプが凸系の欠陥か凹系の欠陥かによって異なるので、レビュー結果には、凹凸の区別を含む欠陥の種別と欠陥の座標が含まれる。   When at least one defect to be corrected is confirmed by the review apparatus, the mask 101 is sent to a correction apparatus (not shown). The correction device reads the review result from the common server and makes necessary corrections accordingly. Since the correction method differs depending on whether the defect type is a convex defect or a concave defect, the review result includes the defect type including the unevenness and the defect coordinates.

図12は、本実施の形態による検査方法の他の例を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing another example of the inspection method according to this embodiment.

図12において、S601〜S607は、図5のS101〜S107と同じであるので説明を省略する。   In FIG. 12, S601 to S607 are the same as S101 to S107 in FIG.

S607において、ケラレが生じる領域Aと検査領域Bに重複がないと判定された場合は、S611に進んで検査が行われる。検査で用いられる参照画像(第1の参照画像)は、マスクのパターンデータが変換されたイメージデータに対し光学画像に似せるための処理(フィルタ処理)が施されて生成した画像である。ここで、手本となる光学画像は、明るくぼやけのない明瞭な画像である。   If it is determined in S607 that there is no overlap between the vignetting area A and the inspection area B, the process proceeds to S611 and the inspection is performed. The reference image (first reference image) used in the inspection is an image generated by performing processing (filtering processing) to resemble the optical image on the image data obtained by converting the mask pattern data. Here, the model optical image is a clear image that is bright and free of blur.

一方、S607において、領域Aと検査領域Bに重複があると判定された場合には、S608に進む。S608では、第1の参照画像が加工されて第2の参照画像が生成される。第2の参照画像は、第1の参照画像にケラレにより光学画像がぼやけることが加味されたものである。   On the other hand, if it is determined in S607 that there is an overlap between the area A and the inspection area B, the process proceeds to S608. In S608, the first reference image is processed to generate a second reference image. The second reference image is obtained by adding blurring of the optical image due to vignetting to the first reference image.

図12の例では、S608で第2の参照画像が生成されると、検査装置100が警告を発する(S609)。次いで、第2参照画像を用いて検査を強行するか否かが判断される(S610)。この判断は、例えば、図1の磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を読み出して、制御計算機110内の処理で行われる。例えば、重複領域に重要度の高いパターンがなければ検査を強行し、重要度の高いパターンがあれば検査を強行しないと判断される。   In the example of FIG. 12, when the second reference image is generated in S608, the inspection apparatus 100 issues a warning (S609). Next, it is determined whether or not the examination is to be performed using the second reference image (S610). This determination is made by, for example, processing in the control computer 110 by reading out pattern importance information stored in the magnetic disk device 109 of FIG. For example, if there is no pattern with high importance in the overlapping area, it is determined that the inspection is forced, and if there is a pattern with high importance, it is determined that the inspection is not forced.

検査を強行しない場合には、S608に戻って第1の参照画像が再加工される。そして、パターンの重要度に応じた第2の参照画像となるまでS608〜S610の工程が繰り返される。尚、参照画像の再加工に代えて、検査領域Bを変更してもよい。この場合は、S610で検査を強行しないと判断した後、S607に戻る。検査領域Bを変更した結果、S607で領域Aと検査領域Bに重複がないと判定されれば、そのままS611に進んで検査を行う。   If the inspection is not forced, the process returns to S608 and the first reference image is reprocessed. And the process of S608-S610 is repeated until it becomes the 2nd reference image according to the importance of a pattern. Note that the inspection region B may be changed instead of reprocessing the reference image. In this case, after determining that the inspection is not forced in S610, the process returns to S607. As a result of changing the inspection area B, if it is determined in S607 that there is no overlap between the area A and the inspection area B, the process proceeds to S611 and the inspection is performed.

S611の検査工程は、実施の形態1で述べた通りである。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。このとき、ケラレが生じる領域Aと重複しない検査領域Bでは、第1の参照画像が用いられ、ケラレが生じる領域Aと重複しない検査領域Bでは、第2の参照画像が用いられる。比較の結果、光学画像と参照画像との差異が所定の閾値を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。   The inspection process in S611 is as described in the first embodiment. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. At this time, the first reference image is used in the inspection region B that does not overlap with the region A where vignetting occurs, and the second reference image is used in the inspection region B that does not overlap with the region A where vignetting occurs. As a result of the comparison, when the difference between the optical image and the reference image exceeds a predetermined threshold, the location is determined as a defect.

図12の例によっても、ペリクルの装着されたマスクの全体を検査することが可能である。したがって、従来法でケラレの生じる領域が検査装置の検査対象から除かれたことによるマスクの品質保証のレベル低下を抑制することができる。   Also by the example of FIG. 12, it is possible to inspect the entire mask on which the pellicle is mounted. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the level of quality assurance of the mask due to the removal of the area where vignetting occurs in the conventional method from the inspection target.

実施の形態3.
実施の形態1では、ケラレが生じる領域と検査領域とが重複する領域の取り扱いについて述べた。すなわち、かかる重複領域に対しては、感度の緩い閾値S2が適用されるが、重複領域に高い精度での形成が必要とされるパターンがある場合、検査装置から警告が発せられるようにするとした。ここで、警告は、検査を行っている際にリアルタイムで発せられる。例えば、図1において、比較回路108は、制御計算機110を通じて、磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を読み出す。また、比較回路108は、位置回路107から出力されたXYθステージ102上でのマスク101の位置を示すデータを基に、検査位置を把握する。そして、検査位置と、パターンの重要度情報のうちの位置情報とを突き合わせ、重要度の高いパターンのある領域であれば、警告を発して検査を停止する。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, handling of an area where an area where vignetting occurs and an inspection area overlap is described. That is, the threshold value S2 having a low sensitivity is applied to such an overlapping area, but when there is a pattern that needs to be formed with high accuracy in the overlapping area, a warning is issued from the inspection apparatus. . Here, the warning is issued in real time during the inspection. For example, in FIG. 1, the comparison circuit 108 reads the importance level information of the pattern stored in the magnetic disk device 109 through the control computer 110. Further, the comparison circuit 108 grasps the inspection position based on data indicating the position of the mask 101 on the XYθ stage 102 output from the position circuit 107. Then, the inspection position is matched with the position information in the pattern importance information, and if the pattern has a high importance pattern, a warning is issued and the inspection is stopped.

これに対して、本実施の形態では、ケラレが生じる領域と検査領域とが重なる領域に対し、ケラレの影響を受けない検査領域と同じ閾値(第1の閾値)を適用するか否かを、検査を行う前に警告を発して判断する。以下、本実施の形態の検査方法について詳述する。   On the other hand, in the present embodiment, whether or not to apply the same threshold value (first threshold value) as the inspection region not affected by vignetting to the region where the region where the vignetting occurs and the inspection region overlap, Make a warning and make a decision before testing. Hereinafter, the inspection method of the present embodiment will be described in detail.

図13は、本実施の形態によるマスクパターンの検査方法の一例を示すフローチャートである。尚、この検査方法は、実施の形態1で説明した図1の検査装置100を用いて実施可能である。したがって、以下では、図1を参照しながら説明する。   FIG. 13 is a flowchart showing an example of a mask pattern inspection method according to this embodiment. This inspection method can be implemented using the inspection apparatus 100 of FIG. 1 described in the first embodiment. Therefore, the following description will be made with reference to FIG.

まず、検査の前に、第1の閾値が決定される(S701)。その後、検査工程がスタートする。検査工程では、まず、S702において、マスクロードが行われる。これは、例えば、次のような手順で実行される。検査装置100の液晶ディスプレイ117に示される操作画面上でオペレータによりロードボタンが選択される。それにより、制御計算機110から指令信号が発せられ、この指令信号に基づいてステージ制御回路114がXYθステージ102をロードポジション(X,Y)へ移動させる。   First, before the inspection, a first threshold is determined (S701). Thereafter, the inspection process starts. In the inspection process, first, in S702, mask loading is performed. This is executed by the following procedure, for example. The load button is selected by the operator on the operation screen shown on the liquid crystal display 117 of the inspection apparatus 100. Thereby, a command signal is issued from the control computer 110, and the stage control circuit 114 moves the XYθ stage 102 to the load position (X, Y) based on this command signal.

次に、S703において、マスク101全体の画像を撮像する。撮像した画像から、マスク101にペリクルが装着されているか否かを判定し(S704)、ペリクルが装着されていない場合には、S710に進んで検査を開始する。この場合の欠陥判定閾値は、第1の閾値となる。   Next, in S703, an image of the entire mask 101 is taken. From the captured image, it is determined whether or not the pellicle is mounted on the mask 101 (S704). If the pellicle is not mounted, the process proceeds to S710 and the inspection is started. In this case, the defect determination threshold is the first threshold.

S704において、ペリクルが装着されていると判定された場合には、S705において、XYθステージ102上でのマスク101の正確な位置合わせが行われる。続いて、実施の形態1で説明したキャリブレーションが行われた後(S706)、ケラレが生じる領域Aが特定される(S707)。   If it is determined in step S704 that the pellicle is mounted, accurate alignment of the mask 101 on the XYθ stage 102 is performed in step S705. Subsequently, after the calibration described in the first embodiment is performed (S706), an area A in which vignetting occurs is specified (S707).

領域Aは、オートフォーカス手段におけるサーボ系の制御信号が異常値を示すところとしてもよく、また、照明光の周縁光線が光軸となす角度θおよびフレームの高さHから式(4)を用いて求めてもよい。尚、フレームから距離Dまでの範囲をケラレが生じる領域Aとする。

In the area A, the servo system control signal in the autofocus means may indicate an abnormal value, and the equation (4) is used from the angle θ formed by the peripheral ray of the illumination light and the height H of the frame. You may ask. A range from the frame to the distance D is defined as a region A where vignetting occurs.

さらに、式(5)に示すように、角度θの正弦は対物レンズの開口数NAであるので、対物レンズの開口数NAとフレームの高さHを用いて領域Aを求めることもできる。

Furthermore, as shown in Expression (5), since the sine of the angle θ is the numerical aperture NA of the objective lens, the region A can also be obtained using the numerical aperture NA of the objective lens and the frame height H.

次に、S708において、領域Aと検査領域Bとの重複領域に第1の閾値を適用するか否かが判断される。   Next, in S708, it is determined whether or not the first threshold value is applied to the overlapping area between the area A and the inspection area B.

S708において、重複領域に第1の閾値を用いて検査を強行すると決定された場合は、S710に進んで検査が行われる。検査工程は、実施の形態1で述べた通りである。すなわち、マスク101の光学画像が取得され、マスク101のパターンデータから生成された参照画像との比較が行われる。そして、例えば、これらの画像の差異が第1の閾値を超えたとき、その個所は欠陥と判定される。尚、第1の閾値を適用することで疑似欠陥が多発する可能性があるが、そうした場合は、改めて警告が発せられるようにしてもよい。   In S708, when it is determined to perform the inspection using the first threshold value for the overlapping region, the process proceeds to S710 and the inspection is performed. The inspection process is as described in the first embodiment. That is, an optical image of the mask 101 is acquired and compared with a reference image generated from the pattern data of the mask 101. For example, when the difference between these images exceeds the first threshold value, the point is determined as a defect. Although there is a possibility that pseudo defects frequently occur by applying the first threshold value, in such a case, a warning may be issued again.

一方、S708において、検査を強行しないとの決定がされた場合は、S709において、閾値を緩和して第2の閾値を設定する。その後、S710に進んで検査が行われる。   On the other hand, if it is determined in S708 that the examination is not forced, the second threshold is set by relaxing the threshold in S709. Then, it progresses to S710 and an inspection is performed.

S708で検査を強行するか否かの判断は、例えば、図1の磁気ディスク装置109に記憶されたパターンの重要度情報を参照して下すことができる。この場合、重複領域に重要度の高いパターンがなければ、第1の閾値を用いての検査は強行せず、S709に進んで閾値を緩和する。   The determination as to whether or not to perform the inspection in S708 can be made with reference to, for example, the importance level information of the pattern stored in the magnetic disk device 109 of FIG. In this case, if there is no highly important pattern in the overlapping area, the inspection using the first threshold value is not forced, and the process proceeds to S709 to relax the threshold value.

本実施の形態によっても、ペリクルの装着されたマスクの全体を検査することが可能である。したがって、従来法でケラレの生じる領域が検査装置の検査対象から除かれたことによるマスクの品質保証のレベル低下を抑制することができる。また、検査を行う前に、第1の閾値で検査を強行するか否かについて判断するので、第1の閾値で検査することによる疑似欠陥の多発を未然に防ぐことが可能である。   Also according to the present embodiment, it is possible to inspect the entire mask on which the pellicle is mounted. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the level of quality assurance of the mask due to the removal of the area where vignetting occurs in the conventional method from the inspection target. Further, since it is determined whether or not the inspection is to be performed with the first threshold before the inspection is performed, it is possible to prevent the occurrence of pseudo defects due to the inspection with the first threshold.

本実施の形態では、閾値の緩和に代えて、検査領域Bを変更することもできる。例えば、検査を強行しないと判断した後、検査領域Bを変更して、領域Aとの重複部分に重要度の高いパターンがないようにする。その後、第1の閾値を用いて検査領域Bを検査する。   In the present embodiment, the inspection region B can be changed instead of reducing the threshold value. For example, after determining that the inspection is not forced, the inspection region B is changed so that there is no highly important pattern in the overlapping portion with the region A. Thereafter, the inspection area B is inspected using the first threshold value.

実施の形態1〜3では、ペリクルが装着されたマスクの検査について述べた。ここで、一般的なマスクの検査は、ペリクルの装着前後で行われる。例えば、まず、ペリクルを装着する前のマスクに対して欠陥の有無を検査する(検査I)。欠陥があれば修正工程に送って修正した後、ペリクルをマスクに装着する。このとき、ペリクルにゴミが付着したり、フレームから発塵したりするので、ペリクルを装着した後のマスクに対しても検査が行われる(検査II)。そして、必要であればペリクルを剥がし洗浄等を行ってから、再度ペリクルを装着して検査を行う(検査III)。こうした場合、検査IIおよび検査IIIに上記実施の形態1〜3が適用できる。   In the first to third embodiments, the inspection of the mask on which the pellicle is mounted has been described. Here, a general mask inspection is performed before and after mounting the pellicle. For example, first, the presence or absence of defects is inspected with respect to the mask before mounting the pellicle (inspection I). If there is a defect, it is sent to the correction process and corrected, and then the pellicle is mounted on the mask. At this time, dust adheres to the pellicle or dust is generated from the frame, so the mask after the pellicle is mounted is also inspected (inspection II). Then, if necessary, the pellicle is peeled off, washed, etc., and then the pellicle is mounted again for inspection (inspection III). In such a case, the first to third embodiments can be applied to the inspection II and the inspection III.

尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

また、上記実施の形態では、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要としない部分についての記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができることは言うまでもない。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更し得る全ての検査装置または検査方法は、本発明の範囲に包含される。   In the above embodiments, descriptions of parts that are not directly required for the description of the present invention, such as the device configuration and control method, are omitted. However, the required device configuration and control method may be appropriately selected and used. Needless to say, you can. In addition, all inspection apparatuses or inspection methods that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

さらに、本明細書において、「〜回路」または「〜部」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができるが、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せやファームウェアとの組合せによって実施されるものであってもよい。プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置などの記録装置に記録され得る。   Further, in this specification, what is described as “to circuit” or “to part” can be configured by a computer-operable program. However, not only software programs but also hardware and software It may be implemented by a combination or a combination with firmware. When configured by a program, the program can be recorded on a recording device such as a magnetic disk device.

100 検査装置
101 マスク
102 XYθステージ
103 光源
104 拡大光学系
105 フォトアレイセンサ
106 センサ回路
107 位置回路
108 比較回路
109 磁気ディスク装置
110 制御計算機
111,140 展開回路
112 参照回路
113 オートローダ制御回路
114 ステージ制御回路
115 ネットワークインターフェイス
116 フレキシブルディスク装置
117 液晶ディスプレイ
118 パターンモニタ
119 プリンタ
120 バス
122 レーザ測長システム
130 オートローダ
170 照明光学系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Inspection apparatus 101 Mask 102 XY (theta) stage 103 Light source 104 Enlargement optical system 105 Photoarray sensor 106 Sensor circuit 107 Position circuit 108 Comparison circuit 109 Magnetic disk apparatus 110 Control computer 111,140 Expansion circuit 112 Reference circuit 113 Autoloader control circuit 114 Stage control circuit 115 Network Interface 116 Flexible Disk Device 117 Liquid Crystal Display 118 Pattern Monitor 119 Printer 120 Bus 122 Laser Length Measuring System 130 Autoloader 170 Illumination Optical System

Claims (8)

ステージ上にマスクを載置し、前記マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、前記マスクを透過した光および前記マスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
前記マスクへの光の照射を、前記対物レンズの焦点を前記マスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
前記マスクにペリクルが装着されていない場合は、前記所定の閾値として第1の閾値を用い、
前記マスクにペリクルが装着されている場合は、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複しない領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値を用い、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複する領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値より相対的に感度の緩い第2の閾値を用いることを特徴とするマスクパターンの検査方法。
A mask is placed on the stage, light is irradiated onto the inspection area where the mask pattern is formed, and at least one of the light transmitted through the mask and the light reflected by the mask is connected to the sensor through the objective lens. An inspection method of a mask pattern that compares an optical image obtained by imaging with a reference image and determines that a difference between both images exceeds a predetermined threshold value as a defect,
Irradiating the mask with light while activating autofocus means for focusing the objective lens on the mask;
When no pellicle is attached to the mask, the first threshold is used as the predetermined threshold,
When a pellicle is attached to the mask, the first threshold value is used to compare the optical image of the area where the vignetting area and the inspection area do not overlap with the reference image, and the pellicle A second threshold value having a relatively lower sensitivity than the first threshold value is used to compare the optical image of the region where the vignetting region and the inspection region overlap with the reference image. Inspection method.
ステージ上にマスクを載置し、前記マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、前記マスクを透過した光および前記マスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
前記マスクへの光の照射を、前記対物レンズの焦点を前記マスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
前記マスクにペリクルが装着されていない場合は、前記基準画像として前記マスクのパターンの設計データから生成された第1の参照画像を用い、
前記マスクにペリクルが装着されている場合は、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複しない領域の光学画像と比較される基準画像として前記第1の参照画像を用い、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複する領域の光学画像と比較される基準画像として、前記第1の参照画像に前記ケラレによるぼやけを模擬した第2の参照画像を用いることを特徴とするマスクパターンの検査方法。
A mask is placed on the stage, light is irradiated onto the inspection area where the mask pattern is formed, and at least one of the light transmitted through the mask and the light reflected by the mask is connected to the sensor through the objective lens. An inspection method of a mask pattern that compares an optical image obtained by imaging with a reference image and determines that a difference between both images exceeds a predetermined threshold value as a defect,
Irradiating the mask with light while activating autofocus means for focusing the objective lens on the mask;
When a pellicle is not attached to the mask, a first reference image generated from design data of the mask pattern is used as the reference image,
When a pellicle is attached to the mask, the first reference image is used as a reference image to be compared with an optical image of a region where the vignetting region and the inspection region do not overlap with the pellicle, and the pellicle A second reference image that simulates blurring due to the vignetting is used for the first reference image as a reference image to be compared with an optical image of a region where the vignetting region and the inspection region overlap. Mask pattern inspection method.
前記第2の参照画像は、前記第1の参照画像をフィルタ処理して生成されることを特徴とする請求項2に記載のマスクパターンの検査方法。   The mask pattern inspection method according to claim 2, wherein the second reference image is generated by filtering the first reference image. 前記第1の参照画像は、前記マスクのパターンの設計データからフィルタ処理を経て生成され、
前記第2の参照画像は、前記マスクのパターンの設計データから、前記第1の参照画像を生成したときのフィルタ処理のフィルタ係数とは異なるフィルタ係数を用いて生成されることを特徴とする請求項2に記載のマスクパターンの検査方法。
The first reference image is generated through a filter process from design data of the mask pattern,
The second reference image is generated from design data of the mask pattern by using a filter coefficient different from a filter coefficient of a filter process when the first reference image is generated. Item 3. A mask pattern inspection method according to Item 2.
前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複する領域に、所定精度よりも高い精度が要求されるパターンがある場合は、検査を行っている際にリアルタイムで警告を発して該パターンの検査を停止することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のマスクパターンの検査方法。   If there is a pattern that requires higher accuracy than a predetermined accuracy in the region where the vignetting area and the inspection region overlap, a warning is issued in real time during inspection and the pattern 5. The mask pattern inspection method according to claim 1, wherein the inspection is stopped. ステージ上にマスクを載置し、前記マスクのパターンが形成された検査領域に光を照射して、前記マスクを透過した光および前記マスクで反射した光の少なくも一方を対物レンズを通してセンサに結像して得られる光学画像を基準画像と比較し、両画像の差異が所定の閾値を超えた個所を欠陥と判定するマスクパターンの検査方法であって、
前記マスクへの光の照射を、前記対物レンズの焦点を前記マスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ行い、
前記マスクにペリクルが装着されていない場合は、前記所定の閾値として第1の閾値を用い、
前記マスクにペリクルが装着されている場合は、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複しない領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値を用い、前記ペリクルによってケラレの生じる領域と前記検査領域とが重複する領域については、警告を発して、該重複する領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値を用いるか否かを判断することを特徴とするマスクパターンの検査方法。
A mask is placed on the stage, light is irradiated onto the inspection area where the mask pattern is formed, and at least one of the light transmitted through the mask and the light reflected by the mask is connected to the sensor through the objective lens. An inspection method of a mask pattern that compares an optical image obtained by imaging with a reference image and determines that a difference between both images exceeds a predetermined threshold value as a defect,
Irradiating the mask with light while activating autofocus means for focusing the objective lens on the mask;
When no pellicle is attached to the mask, the first threshold is used as the predetermined threshold,
When a pellicle is attached to the mask, the first threshold value is used to compare the optical image of the area where the vignetting area and the inspection area do not overlap with the reference image, and the pellicle A warning is issued for a region where the vignetting region and the inspection region overlap, and it is determined whether or not the first threshold value is used for comparison between the optical image of the overlapping region and the reference image. A mask pattern inspection method characterized by the above.
前記重複する領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値を用いないと判断した場合は、前記第1の閾値に代えて、前記第1の閾値より相対的に感度の緩い第2の閾値を用いることを特徴とする請求項6に記載のマスクパターンの検査方法。   If it is determined that the first threshold value is not used for the comparison between the optical image of the overlapping region and the reference image, the sensitivity is relatively less than the first threshold value instead of the first threshold value. The mask pattern inspection method according to claim 6, wherein a second threshold is used. 前記重複する領域の光学画像と前記基準画像との比較に前記第1の閾値を用いないと判断した場合は、前記検査領域を変えてから、前記第1の閾値を用いて、前記重複する領域の光学画像と前記基準画像とを比較することを特徴とする請求項6に記載のマスクパターンの検査方法。
If it is determined that the first threshold value is not used for comparison between the optical image of the overlapping area and the reference image, the overlapping area is changed using the first threshold value after changing the inspection area. The mask pattern inspection method according to claim 6, wherein the optical image is compared with the reference image.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI609235B (en) * 2015-11-09 2017-12-21 艾斯邁科技股份有限公司 Mask inspection device and method thereof
US10222690B2 (en) 2016-09-30 2019-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of optimizing a mask using pixel-based learning and method for manufacturing a semiconductor device using an optimized mask

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