JP2019128271A - Inspection device - Google Patents

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Kazuhiko Inoue
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Abstract

To provide an inspection device that can detect a correct amount of position deviation from a reference image of a pattern on an inspected sample.SOLUTION: An inspection device comprises: an illumination unit 400 that emits first illumination light; a branch unit 910 that branches the first illumination light into second and third illumination light; a reference member 930 that has a reference pattern for position deviation purposes; a detection unit 800 that detects the second and third illumination light; an image formation unit 500 that acquires an optical image of an inspected sample, using the second illumination light, and acquires a reference-purpose pattern image, using the third illumination light; a reference image creation unit 620 that creates a reference image on the basis of pattern data; a comparison unit 610 that compares the optical image with the reference image; a first position deviation-amount acquisition unit 692 that acquires a first amount of position deviation, using the reference-purpose pattern image; a second position deviation-amount acquisition unit 696 that measures a deviation from a reference position of the optical image, and acquires a second amount of position deviation on the basis of the measured deviation; and a position deviation-amount correction unit 698 that obtains a third amount of position deviation on the basis of a comparison result of the comparison unit 610, the first amount of position deviation, and the second amount of position deviation, and makes a correction on the basis of the obtained third amount of position deviation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、検査装置に関する。たとえば、半導体素子の製造等に用いられるマスクなどの被検査試料にレーザー光を照射してパターン像の光学画像を取得してパターンを検査する検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus. For example, the present invention relates to an inspection apparatus which irradiates a laser beam to a sample to be inspected such as a mask used for manufacturing a semiconductor element or the like, acquires an optical image of a pattern image, and inspects the pattern.

近年、半導体素子に要求される回路線幅の精度管理の要求はますます高くなっている。これらの半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン(フォトリソグラフィマスク或いはレチクルともいう。以下、マスクと総称する)を用いて、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。よって、かかる微細な回路パターンをウェハに転写するためのマスクの製造には、微細な回路パターンを描画することが出来る電子ビームを用いたパターン描画装置を用いる。かかるパターン描画装置を用いてウェハに直接パターン回路を描画することもある。   In recent years, there has been an increasing demand for accuracy management of circuit line widths required for semiconductor elements. These semiconductor elements use an original pattern pattern (also referred to as a photolithography mask or reticle; hereinafter collectively referred to as a mask) on which a circuit pattern is formed, and the pattern is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper. It is manufactured by circuit formation. Therefore, a pattern drawing apparatus using an electron beam capable of drawing a fine circuit pattern is used for manufacturing a mask for transferring such a fine circuit pattern onto a wafer. Pattern circuits may be drawn directly on a wafer using such a pattern drawing apparatus.

そして、多大な製造コストのかかるCPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのLSIの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。近年、半導体ウェハ上に形成されるLSIパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。そのため、LSI製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が望ましいとされている。   For the manufacture of LSIs such as CPU (Central Processing Unit) and FPGA (Field Programmable Gate Array), which require significant manufacturing costs, improvement in yield is indispensable. One of the major factors that reduce the yield is a pattern defect of a mask used when an ultrafine pattern is exposed and transferred onto a semiconductor wafer by a photolithography technique. In recent years, along with the miniaturization of the dimensions of LSI patterns formed on semiconductor wafers, the dimensions that must be detected as pattern defects have become extremely small. Therefore, it is considered desirable to increase the accuracy of a pattern inspection apparatus for inspecting a defect of a transfer mask used in LSI manufacturing.

検査手法としては、拡大光学系を用いてフォトリソグラフィマスク等の試料上に形成されているパターンを所定の倍率で撮像した光学画像と、設計パターンデータ、あるいは試料上の同一パターンを撮像した光学画像と比較することにより検査を行う方法が知られている。例えば、パターン検査方法として、同一マスク上の異なる場所の同一パターンを撮像した光学画像データ同士を比較する「die to die(ダイ−ダイ)検査」や、パターン設計されたCADデータをマスクにパターンを描画する時に描画装置が入力するための装置入力フォーマットに変換した描画データ(パターンデータ)を検査装置に入力して、これをベースに設計画像データ(参照画像)を生成して、それとパターンを撮像した測定データとなる光学画像とを比較する「die to database(ダイ−データベース)検査」がある。かかる検査装置における検査方法では、試料はステージ上に載置されステージが動くことによって光束が試料上を走査し、検査が行われる。試料には、光源及び照明光学系によって光束が照射される。試料を透過あるいは反射した光は光学系を介して、光検出器上に結像される。光検出器で撮像された画像は測定データとして比較回路へ送られる。比較回路では、画像同士の位置合わせの後、測定データと参照データとを適切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合には、パターン欠陥有りと判定する。   As an inspection method, an optical image obtained by imaging at a predetermined magnification a pattern formed on a sample such as a photolithography mask using a magnifying optical system, design pattern data, or an optical image obtained by imaging the same pattern on the sample It is known how to test by comparing with. For example, as a pattern inspection method, “die to die (die-to-die) inspection” in which optical image data obtained by imaging the same pattern at different places on the same mask are compared, The drawing data (pattern data) converted to the device input format for drawing by the drawing device at the time of drawing is input to the inspection device, design image data (reference image) is generated based on this, and the pattern is imaged There is a “die to database (die-database) inspection” that compares an optical image as measured data. In the inspection method in such an inspection apparatus, the sample is placed on the stage, and the stage moves, so that the light beam scans on the sample and the inspection is performed. The sample is irradiated with a light beam by a light source and an illumination optical system. The light transmitted or reflected through the sample is imaged on the photodetector through the optical system. The image picked up by the photodetector is sent to the comparison circuit as measurement data. The comparison circuit compares the measurement data and the reference data according to an appropriate algorithm after alignment of the images, and determines that there is a pattern defect if they do not match.

特許文献1には、パターンが形成された被検査試料の光学画像と、位置ずれ量が補正された参照画像の比較を行うパターン検査装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a pattern inspection apparatus that compares an optical image of an inspection sample on which a pattern is formed with a reference image in which the amount of positional deviation is corrected.

特開2012−002674号公報JP 2012-002674 A

本発明が解決しようとする課題は、被検査試料上のパターンの、参照画像からの正確な位置ずれ量を取得することが出来る検査装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an inspection apparatus capable of acquiring an accurate displacement amount of a pattern on a sample to be inspected from a reference image.

本発明の一態様の検査装置は、第1の照明光を出射する光源を有する照明部と、第1の照明光を第2の照明光と第3の照明光に分岐する分岐部と、位置ずれを測定するための参照用パターンを有する参照部材と、第2の照明光と第3の照明光を検出する検出部と、第2の照明光を用いて被検査試料のパターンの光学画像を取得し、第3の照明光を用いて参照用パターンの参照用パターン画像を取得する結像部と、パターンの基となるパターンデータに基づいて参照画像を生成する参照画像生成部と、光学画像と参照画像の比較を行う比較部と、参照用パターン画像を用いて第1の位置ずれ量を取得する第1の位置ずれ量取得部と、光学画像の基準位置からの偏差を測定し、測定した偏差に基づく第2の位置ずれ量を取得する第2の位置ずれ量取得部と、比較部の比較結果と、第1の位置ずれ量と、第2の位置ずれ量と、に基づき第3の位置ずれ量を求め、求めた第3の位置ずれ量に基づいた補正をおこなう位置ずれ量補正部と、を備える。   An inspection apparatus according to one embodiment of the present invention includes an illumination unit including a light source that emits first illumination light, a branching unit that branches the first illumination light into second illumination light and third illumination light, and a position. An optical image of the pattern of the sample to be inspected using the reference member having the reference pattern for measuring the deviation, the detection unit for detecting the second illumination light and the third illumination light, and the second illumination light. An imaging unit that acquires and acquires a reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light, a reference image generation unit that generates a reference image based on pattern data that is a basis of the pattern, and an optical image A comparison unit that compares the reference image with the reference image, a first misregistration amount acquisition unit that acquires the first misregistration amount using the reference pattern image, and measures the deviation of the optical image from the reference position Second displacement amount for acquiring a second displacement amount based on the generated deviation The third positional deviation amount is obtained based on the comparison result of the obtaining unit, the comparison unit, the first positional deviation amount, and the second positional deviation amount, and the correction is performed based on the obtained third positional deviation amount. And a positional deviation correction unit that

上記態様の検査装置において、参照部材は反射板であることが好ましい。   In the inspection apparatus according to the above aspect, the reference member is preferably a reflector.

本発明の一態様によれば、被検査試料上のパターンの、参照画像からの正確な位置ずれ量を取得することが出来る検査装置を提供することが可能になる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an inspection apparatus that can acquire an accurate positional deviation amount of a pattern on a sample to be inspected from a reference image.

実施形態の検査装置の模式図である。It is a schematic diagram of the inspection apparatus of embodiment. 実施形態の検査装置で検査される被検査試料(マスク)の模式図である。It is a schematic diagram of the to-be-tested sample (mask) test | inspected with the inspection apparatus of embodiment. 実施形態の検査方法のフローチャートである。It is a flowchart of the inspection method of embodiment. 光学系視野と第1の位置ずれ量の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between an optical system visual field and 1st positional displacement amount. 偏差(角度θ)に基づく、取得される光学画像と参照画像のずれを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shift | offset | difference of the acquired optical image and reference image based on deviation (angle (theta)). 偏差(角度θ)に基づく第2の位置ずれ量の補正の方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the correction method of the 2nd position shift amount based on deviation (angle (theta)). 第1の位置ずれ量の補正の方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the correction method of the 1st position shift amount.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、以下の記載においては、フォトリソグラフィマスク(被検査試料)を単にマスクと表記する。   In the following description, a photolithography mask (sample to be inspected) is simply referred to as a mask.

実施形態の検査装置は、第1の照明光を出射する光源を有する照明部と、第1の照明光を第2の照明光と第3の照明光に分岐する分岐部と、位置ずれを測定するための参照用パターンを有する参照部材と、第2の照明光と第3の照明光を検出する検出部と、第2の照明光を用いて被検査試料のパターンの光学画像を取得し、第3の照明光を用いて参照用パターンの参照用パターン画像を取得する結像部と、パターンの基となるパターンデータに基づいて参照画像を生成する参照画像生成部と、光学画像と参照画像の比較を行う比較部と、参照用パターン画像を用いて第1の位置ずれ量を取得する第1の位置ずれ量取得部と、光学画像の基準位置からの偏差を測定し、測定した偏差に基づく第2の位置ずれ量を取得する第2の位置ずれ量取得部と、比較部の比較結果と、第1の位置ずれ量と、第2の位置ずれ量と、に基づき第3の位置ずれ量を求め、求めた第3の位置ずれ量に基づいた補正をおこなう位置ずれ量補正部と、を備える。   The inspection apparatus according to the embodiment measures an illuminating unit having a light source that emits first illumination light, a branching unit that divides the first illumination light into second illumination light and third illumination light, and misalignment. An optical image of the pattern of the sample to be inspected using the reference member having a reference pattern for detecting, a detection unit for detecting the second illumination light and the third illumination light, and the second illumination light, An imaging unit that acquires a reference pattern image of a reference pattern using the third illumination light, a reference image generation unit that generates a reference image based on pattern data that is a basis of the pattern, an optical image, and a reference image The deviation from the reference position of the optical image and measuring the deviation from the reference position of the optical image. Second positional deviation amount acquisition unit for acquiring a second positional deviation amount based on A position at which correction based on the third displacement amount obtained is obtained by obtaining a third displacement amount based on the comparison result of the comparison unit, the first displacement amount, and the second displacement amount. And a shift amount correction unit.

図1は、本実施形態の検査装置1000の模式図である。本実施形態の検査装置は、マスクMの欠陥検査を行うパターン検査装置である。   FIG. 1 is a schematic diagram of an inspection apparatus 1000 according to the present embodiment. The inspection apparatus of the present embodiment is a pattern inspection apparatus that performs defect inspection of the mask M.

保持部100には、マスクMが載置される。   The mask M is placed on the holding unit 100.

ステージ200は保持部100の下に配置され、保持部100を支持する。ステージ200は、互いに直交する横方向であるX方向及びY方向に、それぞれ第1のステージ制御部210a及び第2のステージ制御部210bによって移動される。また、ステージ200は、X方向及びY方向に垂直な方向であるZ方向に、第3のステージ制御部210cによって移動される。さらに、ステージ200は、Z方向に垂直な面内で、第4のステージ制御部210dによって回転される。なお、第1のステージ制御部210a、第2のステージ制御部210b、第3のステージ制御部210c及び第4のステージ制御部210dは、例えば公知のモーター又はピエゾ素子である。   The stage 200 is disposed below the holding unit 100 and supports the holding unit 100. The stage 200 is moved by the first stage control unit 210a and the second stage control unit 210b in the X direction and the Y direction which are lateral directions orthogonal to each other. The stage 200 is moved by the third stage controller 210c in the Z direction, which is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction. Furthermore, the stage 200 is rotated by the fourth stage control unit 210d in a plane perpendicular to the Z direction. The first stage control unit 210a, the second stage control unit 210b, the third stage control unit 210c, and the fourth stage control unit 210d are, for example, known motors or piezo elements.

レーザー測長計220は、ステージ200のX方向における位置、Y方向における位置、Z方向における位置、及びZ方向に垂直な面内での回転量を測定する。測定されたステージ200の位置は、後述する位置検出部640に入力される。   The laser length meter 220 measures the position of the stage 200 in the X direction, the position in the Y direction, the position in the Z direction, and the amount of rotation in a plane perpendicular to the Z direction. The measured position of the stage 200 is input to a position detection unit 640 described later.

移動制御機構300は、後述する制御計算機650にバスライン670を介して接続される走査範囲設定機構310と、走査範囲設定機構310で設定される走査範囲内でステージ200が移動されるように第1のステージ制御部210a、第2のステージ制御部210b、第3のステージ制御部210c及び第4のステージ制御部210dを制御するステージ制御機構320と、を有する。   The movement control mechanism 300 is configured such that the stage 200 is moved within the scanning range set by the scanning range setting mechanism 310 connected to the control computer 650 to be described later via the bus line 670 and the scanning range setting mechanism 310. And a stage control mechanism 320 for controlling the first stage control unit 210a, the second stage control unit 210b, the third stage control unit 210c, and the fourth stage control unit 210d.

照明部400は、開口絞り408と、光源410と、第1の照明部用レンズ420と、第2の照明部用レンズ430と、第1の照明部用ミラー440と、コンデンサレンズ450と、第1の照明部用光束分配手段460と、第2の照明部用ミラー470と、第2の照明部用光束分配手段480と、を有する。   The illumination unit 400 includes an aperture stop 408, a light source 410, a first illumination unit lens 420, a second illumination unit lens 430, a first illumination unit mirror 440, a condenser lens 450, 1 illumination part light beam distribution means 460, second illumination part mirror 470, and second illumination part light beam distribution means 480.

結像部500は、第1の光検出器510と、第2の光検出器520と、を有する。第2の光検出器520は、第1の光検出部520aと、第2の光検出部520bと、を有する。   The imaging unit 500 includes a first light detector 510 and a second light detector 520. The second photodetector 520 includes a first photodetector unit 520a and a second photodetector unit 520b.

検出部800は、対物レンズ810と、検出部用光束分配手段820と、第1の検出部用レンズ830と、第2の検出部用レンズ840と、を有する。   The detection unit 800 includes an objective lens 810, a detection unit light beam distribution unit 820, a first detection unit lens 830, and a second detection unit lens 840.

また、検査装置1000は、分岐部910と、第1の位置ずれ量計測部用ミラー920と、参照部材930と、を有する。   In addition, the inspection apparatus 1000 includes a branching unit 910, a first positional deviation amount measuring unit mirror 920, and a reference member 930.

参照部材930は、位置ずれを測定するための参照用パターンを有する。ここで参照用パターンとは、例えば所定のラインアンドスペースパターンであるが、これに限定されない。   The reference member 930 has a reference pattern for measuring misalignment. Here, the reference pattern is, for example, a predetermined line and space pattern, but is not limited thereto.

参照部材930は、例えば反射板である。しかし、参照部材930を透過板として、第3の照明光が参照部材930を透過する構成としても良い。   The reference member 930 is, for example, a reflector. However, the third illumination light may be transmitted through the reference member 930 by using the reference member 930 as a transmission plate.

光源410から出射されたレーザー光などの第1の照明光は、開口絞り408を通過した後、第1の照明部用レンズ420及び第2の照明部用レンズ430により平行な光束に拡径される。開口絞り408は、光束の太さ、すなわち開口数(Numerical Aperture:NA)を調整する。   The first illumination light such as laser light emitted from the light source 410 passes through the aperture stop 408 and is expanded to a parallel light flux by the first illumination unit lens 420 and the second illumination unit lens 430. Ru. The aperture stop 408 adjusts the thickness of the light flux, that is, the numerical aperture (NA).

平行な光束に拡径された第1の照明光は、第1の照明部用光束分配手段460により反射された後、第2の照明部用ミラー470と第2の照明部用光束分配手段480によりマスクMの下面に照射される。第1の照明部用光束分配手段460と第2の照明部用ミラー470と第2の照明部用光束分配手段480は反射照明系を構成する。   The first illumination light whose diameter has been expanded into a parallel light beam is reflected by the first illumination unit light beam distribution unit 460, and then the second illumination unit mirror 470 and the second illumination unit beam distribution unit 480. The lower surface of the mask M is irradiated by this. The first illumination part light beam distribution means 460, the second illumination part mirror 470, and the second illumination part light beam distribution means 480 constitute a reflective illumination system.

また、平行な光束に拡径された第1の照明光は、第1の照明部用光束分配手段460を通過した後に、分岐部910で第2の照明光と第3の照明光に分岐される。   In addition, the first illumination light whose diameter has been expanded to a parallel light flux passes through the first light flux distribution means 460 for the illumination unit, and then is branched into the second illumination light and the third illumination light by the branching unit 910. Ru.

第2の照明光は、第1の照明部用ミラー440とコンデンサレンズ450によりマスクMの上面に照射される。第1の照明部用レンズ420と、第2の照明部用レンズ430と、第1の照明部用ミラー440と、コンデンサレンズ450は、透過照明系を構成する。   The second illumination light is irradiated on the upper surface of the mask M by the first illumination unit mirror 440 and the condenser lens 450. The first illumination unit lens 420, the second illumination unit lens 430, the first illumination unit mirror 440, and the condenser lens 450 constitute a transmission illumination system.

透過照明系によりマスクMの上面に照射されマスクMを透過した第2の照明光は、透過光と呼ばれる。また、反射照明系によりマスクMの下面に照射された後、マスクMにより反射された第1の照明光は、反射光と呼ばれる。透過光と反射光は、対物レンズ810と第2の照明部用光束分配手段480を通過した後に、検出部用光束分配手段820に入射される。透過光は、検出部用光束分配手段820から第2の検出部用レンズ840を通して、第2の光検出器520の第1の光検出部520aに結像される。また、反射光は、検出部用光束分配手段820から第1の検出部用レンズ830を通して第1の光検出器510に結像される。なお、第2の照明光を反射照明系によりマスクMの下面に照射した後、マスクMに反射させるものとしても良い。   The second illumination light irradiated on the upper surface of the mask M by the transmission illumination system and transmitted through the mask M is called transmitted light. The first illumination light reflected by the mask M after being irradiated on the lower surface of the mask M by the reflective illumination system is called reflected light. The transmitted light and the reflected light pass through the objective lens 810 and the second luminous flux distribution means 480 for the illumination section, and then enter the detection luminous flux distribution means 820. The transmitted light is imaged on the first light detection unit 520a of the second photodetector 520 from the detection unit light beam distribution means 820 through the second detection unit lens 840. In addition, the reflected light is imaged on the first light detector 510 through the detection light flux distribution unit 820 through the first detection lens 830. Note that after the second illumination light is irradiated to the lower surface of the mask M by the reflective illumination system, the second illumination light may be reflected by the mask M.

第3の照明光は、第1の位置ずれ量計測部用ミラー920と、参照部材930によって反射され、検出部用光束分配手段820から第2の検出部用レンズ840を通して、第2の光検出器520の第2の光検出部520bに結像される。   The third illumination light is reflected by the first misalignment amount measurement unit mirror 920 and the reference member 930 and passes through the second detection unit lens 840 from the detection unit light beam distribution unit 820 to perform the second light detection. The image is formed on the second light detection unit 520b of the detector 520.

光源410の波長は、マスクMを用いて露光が行われた場合に近い状態でマスクMの検査をすることが出来るため、マスクMが用いられる露光装置が有する光源の波長と同程度であることが望ましい。   Since the wavelength of the light source 410 can inspect the mask M in a state close to that when exposure is performed using the mask M, the wavelength of the light source 410 is approximately the same as the wavelength of the light source included in the exposure apparatus in which the mask M is used. Is desirable.

オートフォーカス機構700は、オートフォーカス光束分配手段710と、フォーカスずれ検出部720と、フォーカス制御部730と、オートフォーカス手段用モーター740と、を備える。   The autofocus mechanism 700 includes an autofocus beam distribution unit 710, a focus shift detection unit 720, a focus control unit 730, and an autofocus unit motor 740.

オートフォーカス光束分配手段710は、反射光をフォーカスずれ検出部720に入射する。フォーカスずれ検出部720は、入射された反射光からフォーカスずれの程度を検出し、フォーカス制御部730にフォーカスずれの程度を入力する。フォーカス制御部730は、入力されたフォーカスずれの程度に基づいて、オートフォーカス手段用モーター740を制御して対物レンズ810を高さ方向に動かし、対物レンズ810のフォーカスをマスクM上にあわせる。なお、第3のステージ制御部210cを用いて、ステージをZ方向に動かすことにより、対物レンズ810のフォーカスをマスクM上にあわせてもよい。   The autofocus light beam distribution means 710 causes the reflected light to be incident on the focus shift detection unit 720. The focus shift detection unit 720 detects the degree of focus shift from the incident reflected light, and inputs the degree of focus shift to the focus control unit 730. The focus control unit 730 controls the autofocus unit motor 740 based on the input degree of focus shift to move the objective lens 810 in the height direction, and adjusts the focus of the objective lens 810 on the mask M. The objective lens 810 may be focused on the mask M by moving the stage in the Z direction using the third stage control unit 210c.

光束分配手段及び分岐部910としては、具体的には、ハーフミラー、スリット、偏光ビームスプリッタなどを好ましく用いることが出来る。   Specifically, a half mirror, a slit, a polarization beam splitter, or the like can be preferably used as the light beam distribution unit and the branching unit 910.

制御部600は、比較部610と、参照画像生成部620と、展開部622と、パターンデータ保存部630と、画像保存部636と、位置検出部640と、制御計算機650と、判断部660と、バスライン670と、レビュー部680と、マップ作成部690と、第1の位置ずれ量取得部692と、第2の位置ずれ量取得部696と、位置ずれ量補正部698と、を備える。   The control unit 600 includes a comparison unit 610, a reference image generation unit 620, a development unit 622, a pattern data storage unit 630, an image storage unit 636, a position detection unit 640, a control computer 650, and a determination unit 660. A bus line 670, a review unit 680, a map creation unit 690, a first displacement amount acquisition unit 692, a second displacement amount acquisition unit 696, and a displacement amount correction unit 698.

図2は、実施形態の検査装置で検査される被検査試料(マスク)の模式図である。図2(a)は、実施形態で検査されるマスクMの模式図である。   FIG. 2 is a schematic view of a sample (mask) to be inspected by the inspection apparatus of the embodiment. FIG. 2A is a schematic view of the mask M to be inspected in the embodiment.

マスクMは、基板S上に設けられた検査領域Iを有する。基板Sは例えば石英からなる。検査領域I内には、ラインアンドスペースパターンBやベタパターンC等のパターンが配置されている。「ベタパターン」とは、スキャン中の光学系視野Eの内部にパターンが入らない部分のことをいう。   The mask M has an inspection area I provided on the substrate S. The substrate S is made of, for example, quartz. In the inspection area I, patterns such as a line and space pattern B and a solid pattern C are arranged. The "solid pattern" refers to a portion where the pattern does not enter inside the optical system field of view E during scanning.

マスクMの検査方法としては、例えばステージ200をY軸方向に駆動して、光学系視野Eの中に検査領域Iを通過させることにより、第1の光検出器510又は第2の光検出器520又は第1の光検出部520aが有するセンサ幅の短冊状の領域画像Fを取得する。次に、ステージ200をX軸方向に所定のピッチで移動させる。次に、ステージ200をY軸方向に駆動して、検査領域Iの他の部分の領域画像を取得する。これを繰り返して全ての検査領域Iの領域画像を取得する。   As an inspection method of the mask M, for example, the stage 200 is driven in the Y-axis direction, and the inspection region I is passed through the optical system visual field E, whereby the first photodetector 510 or the second photodetector. A strip-shaped area image F of the sensor width of the first light detection unit 520a or 520 is acquired. Next, the stage 200 is moved in the X-axis direction at a predetermined pitch. Next, the stage 200 is driven in the Y-axis direction to acquire an area image of another portion of the inspection area I. This is repeated to acquire area images of all inspection areas I.

図2(b)は、領域画像Fの検査方法を示す模式図である。取得された領域画像Fは、比較部610で複数の処理ブロックGに分割される。そして、処理ブロックGごとに、後述する比較が行われる。   FIG. 2B is a schematic view showing the inspection method of the area image F. As shown in FIG. The acquired area image F is divided into a plurality of processing blocks G by the comparison unit 610. Then, for each processing block G, a comparison to be described later is performed.

なお、マスクMの検査方法は、上記の記載に限定されない。   Note that the inspection method of the mask M is not limited to the above description.

図3は、実施形態の検査方法のフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart of the inspection method of the embodiment.

まず、検査準備を行う(S10)。マスクMをステージ200上に載置する。   First, test preparation is performed (S10). The mask M is placed on the stage 200.

次に、パターンデータ保存部630に保存されている設計パターンデータを、展開部622に入力して、各層ごとに展開する。設計パターンデータは設計者によってあらかじめ作成されている。ここで、設計パターンデータは通常検査装置1000によって直接読みこめるように設計されていない。そのため、設計パターンデータは、まず各層(レイヤ)ごとに作成された中間データに変換された後に、各検査装置1000によって直接読み込める形式のデータに変換され、その後展開部622に入力される。   Next, the design pattern data stored in the pattern data storage unit 630 is input to the expansion unit 622 and expanded for each layer. Design pattern data is created in advance by a designer. Here, the design pattern data is not usually designed to be read directly by the inspection apparatus 1000. Therefore, the design pattern data is first converted into intermediate data created for each layer, then converted into data of a format that can be read directly by each inspection apparatus 1000, and then input to the expansion unit 622.

次に、参照画像生成部620を用いて、展開部622で各層ごとに展開された、マスクMのパターンの基となるパターンデータから、光学画像の参照となる参照画像を作成する。作成された参照画像は、比較部610に入力される。   Next, using the reference image generation unit 620, a reference image serving as a reference for the optical image is created from the pattern data that is developed for each layer by the development unit 622 and is the basis of the pattern of the mask M. The generated reference image is input to the comparison unit 610.

次に、照明部400の光源410を用いて、第1の照明光を出射する。出射された第1の照明光は、分岐部910で第2の照明光と第3の照明光に分岐される。   Next, using the light source 410 of the illumination unit 400, the first illumination light is emitted. The emitted first illumination light is branched into a second illumination light and a third illumination light at a branching unit 910.

次に、結像部500は、第3の照明光を用いて、参照パターンの参照用パターン画像を取得する(S12)。   Next, the imaging unit 500 acquires a reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light (S12).

次に、比較部610は、参照用パターン画像と、参照用パターンの参照である参照用パターン参照画像の比較を行う。ここで比較の一例としては、参照用パターン画像のパターンの箇所の光量と、対応する参照用パターン参照画像のパターンの箇所の光量を比較する手法が挙げられる。   Next, the comparison unit 610 compares the reference pattern image with the reference pattern reference image which is the reference of the reference pattern. Here, as an example of comparison, there is a method of comparing the light amount of the portion of the pattern of the reference pattern image with the light amount of the portion of the pattern of the corresponding reference pattern reference image.

次に、第1の位置ずれ量取得部692は、参照用パターン画像と参照用パターン参照画像の比較を用いて、第1の位置ずれ量を取得する(S14)。   Next, the first misregistration amount acquisition unit 692 acquires the first misregistration amount by using a comparison between the reference pattern image and the reference pattern reference image (S14).

なお、参照用パターン参照画像は、例えば参照画像生成部620を用いて作成しても良いし、画像保存部636に保存されていても良い。   The reference pattern reference image may be created, for example, using the reference image generation unit 620, or may be stored in the image storage unit 636.

図4は、光学系視野と第1の位置ずれ量の関係を示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the optical system field of view and the first positional deviation amount.

検出部800内の温度変化や空気の揺らぎにより、光学系視野は揺らぎを生じる。この揺らぎにより取得されるパターンの位置ずれ量が、第1の位置ずれ量である。図4(a)は、第1の位置ずれ量がない場合の、光学系視野と第2の光検出部520bの位置関係を示す模式図である。図4(b)は、第1の位置ずれ量がない場合の、参照部材930の参照用パターン画像の模式図である。第1の位置ずれ量がない場合は、参照用パターン画像は、ずれ無く取得される。   The optical system field of view fluctuates due to the temperature change in the detection unit 800 and the fluctuation of air. The amount of pattern displacement obtained by this fluctuation is the first displacement amount. FIG. 4A is a schematic view showing the positional relationship between the optical system field of view and the second light detection unit 520b when there is no first positional deviation amount. FIG. 4B is a schematic diagram of a reference pattern image of the reference member 930 when there is no first positional deviation amount. When there is no first positional deviation amount, the reference pattern image is acquired without deviation.

図4(c)は、第1の位置ずれ量がある場合の、光学系視野と第2の光検出部520bの位置関係を示す模式図である。図4(c)の場合は、第1の位置ずれ量のため光学系視野が紙面で左側にずれている。図4(d)は、図4(c)の場合の、参照部材930の参照用パターン画像の模式図である。光学系視野が紙面で左側にずれているため、取得された参照用パターン画像も紙面で左側にずれている。   FIG. 4C is a schematic view showing the positional relationship between the optical system field of view and the second light detection unit 520b when there is a first positional deviation amount. In the case of FIG. 4C, the field of view of the optical system is shifted to the left on the paper surface because of the first displacement amount. FIG. 4D is a schematic view of a reference pattern image of the reference member 930 in the case of FIG. 4C. Since the optical system field of view is shifted to the left side on the paper surface, the acquired reference pattern image is also shifted to the left side on the paper surface.

図4(e)は、第1の位置ずれ量のため光学系視野が紙面で右側にずれている場合の、光学系視野と第2の光検出部520bの位置関係を示す模式図である。図4(f)は、図4(e)の場合の、参照部材930の参照用パターン画像の模式図である。光学系視野が紙面で右側にずれているため、取得された参照用パターン画像も紙面で右側にずれている。   FIG. 4E is a schematic diagram showing the positional relationship between the optical system field of view and the second light detection unit 520b when the optical system field of view is shifted to the right side of the drawing due to the first positional shift amount. FIG. 4 (f) is a schematic view of a reference pattern image of the reference member 930 in the case of FIG. 4 (e). Since the optical system field of view is shifted to the right side on the paper surface, the acquired reference pattern image is also shifted to the right side on the paper surface.

また、結像部500は、第2の照明光を用いて、マスクMのパターンの光学画像を取得する(S22)。取得された光学画像は、画像保存部636に保存される。また、取得された光学画像は、比較部610に入力される。   In addition, the imaging unit 500 acquires an optical image of the pattern of the mask M using the second illumination light (S22). The acquired optical image is stored in the image storage unit 636. The acquired optical image is input to the comparison unit 610.

ここで、第3の照明光を用いた参照パターンの参照用パターン画像の取得(S12)と、第2の照明光を用いたマスクMのパターンの光学画像の取得(S22)は、同時におこなうことが好ましい。検出部800内の温度変化や空気の揺らぎによる光学系視野の揺らぎは、第2の光検出器520と第2の照明部用光束分配手段480の間で特に大きいと考えられる。よって、後述する第3の位置ずれ量を求める際に、第3の照明光を用いた参照パターンの参照用パターン画像の取得と第2の照明光を用いたマスクMのパターンの光学画像の取得を同時におこなえば、参照パターンの参照用パターン画像で取得された光学系視野の揺らぎに伴う位置ずれ量と、マスクMのパターンで取得された光学系視野の揺らぎに伴う位置ずれ量は同等と考えられる。そのため、参照パターンの参照用パターン画像で取得された第1の位置ずれ量で、マスクMのパターンで取得された光学系視野の揺らぎに伴う位置ずれ量を精度よくおきかえることが出来るためである。   Here, acquisition of the reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light (S12) and acquisition of the optical image of the pattern of the mask M using the second illumination light (S22) are performed simultaneously. Is preferred. It is considered that the fluctuation of the optical system visual field due to the temperature change in the detection unit 800 and the fluctuation of the air is particularly large between the second photodetector 520 and the second luminous flux distribution means 480. Therefore, when obtaining a third positional shift amount to be described later, acquisition of a reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light and acquisition of an optical image of the pattern of the mask M using the second illumination light. Are simultaneously performed, the amount of misalignment associated with the fluctuation of the optical field of view acquired with the reference pattern image of the reference pattern is equivalent to the amount of misalignment associated with the fluctuation of the optical field of view acquired with the pattern of the mask M. Be For this reason, it is possible to accurately replace the positional shift amount accompanying the fluctuation of the optical field of view acquired with the pattern of the mask M with the first positional shift amount acquired with the reference pattern image of the reference pattern.

次に、比較部610は、光学画像と参照画像の比較を行う(S24)。ここで比較の一例としては、光学画像のパターンの箇所の光量と、対応する参照画像のパターンの箇所の光量を比較する手法が挙げられる。   Next, the comparison unit 610 compares the optical image and the reference image (S24). Here, as an example of the comparison, there is a method of comparing the light amount at the location of the pattern of the optical image and the light amount at the location of the pattern of the corresponding reference image.

次に、第2の位置ずれ量取得部696は、光学画像と参照画像の比較に基づき、光学画像の基準位置からの偏差を測定する(S26)。次に、第2の位置ずれ量取得部696は、偏差(角度θ)に基づく第2の位置ずれ量を取得する(S28)。   Next, the second positional deviation amount acquisition unit 696 measures the deviation of the optical image from the reference position based on the comparison of the optical image and the reference image (S26). Next, the second positional deviation amount acquisition unit 696 acquires a second positional deviation amount based on the deviation (angle θ) (S28).

図5は、偏差(角度θ)に基づく、取得される光学画像と参照画像のずれを示す模式図である。図5(a)は、取得される光学画像と参照画像のずれを示す模式図である。図5(b)は、光学画像と参照画像のずれをグラフに示す模式図である。図5(b)で、点線は例えば各検査領域で比較部610の比較結果により得られた位置ずれ量であり、実線は位置ずれ量を近似する直線である。   FIG. 5 is a schematic view showing a shift between an acquired optical image and a reference image based on a deviation (angle θ). FIG. 5A is a schematic diagram illustrating a deviation between an acquired optical image and a reference image. FIG. 5B is a schematic diagram illustrating the shift between the optical image and the reference image in a graph. In FIG. 5B, for example, the dotted line is a positional deviation amount obtained by the comparison result of the comparison unit 610 in each inspection region, and the solid line is a straight line that approximates the positional deviation amount.

マスクMが、ステージ200の走査方向であるx方向に対して、角度θだけ傾いて載置されることがある。この場合、取得されるパターンには、参照画像に対して、角度θに起因する位置ずれが生じる。この位置ずれに起因する位置ずれ量が、第2の位置ずれ量である。参照画像からの正確な位置ずれ量を取得するためには、第2の位置ずれ量を取り除くことが好ましい。   The mask M may be mounted at an angle θ with respect to the x direction which is the scanning direction of the stage 200. In this case, the acquired pattern has a positional shift due to the angle θ with respect to the reference image. The amount of positional deviation resulting from this positional deviation is a second amount of positional deviation. In order to obtain an accurate misregistration amount from the reference image, it is preferable to remove the second misregistration amount.

図5(a)において、参照画像の点Aからの光学画像の点A’のx方向の位置ずれΔxは、Δx=1−cosθである。また、y方向の位置ずれΔyは、Δy=sinθである。もし偏差(角度θ)が微小であれば、Δxは0で、Δyはθで近似される。よってこの場合、第2の位置ずれ量は、図5(b)に示すように、偏差(角度θ)の一次の項による近似直線で表すことが可能である。   In FIG. 5A, the positional deviation Δx in the x direction of the point A ′ of the optical image from the point A of the reference image is Δx = 1−cos θ. Further, the positional deviation Δy in the y direction is Δy = sin θ. If the deviation (angle θ) is small, then Δx is zero and Δy is approximated by θ. Therefore, in this case, as shown in FIG. 5B, the second misregistration amount can be represented by an approximate straight line by a first term of the deviation (angle θ).

次に、位置ずれ量補正部698は、比較部610による光学画像と参照画像の比較結果と第1の位置ずれ量と、第2の位置ずれ量と、に基づき第3の位置ずれ量を求め(S30)、第3の位置ずれ量に基づいた補正を行う(S32)。   Next, the misregistration amount correction unit 698 obtains a third misregistration amount based on the comparison result between the optical image and the reference image by the comparison unit 610, the first misregistration amount, and the second misregistration amount. (S30) A correction based on the third positional deviation amount is performed (S32).

図6は、偏差(角度θ)に基づく第2の位置ずれ量の補正の方法を示す模式図である。上記のとおり、偏差(角度θ)が小さい場合には、偏差(角度θ)の一次の項による近似直線を、比較部610の比較結果により得られた位置ずれ量から差し引くことにより、偏差(角度θ)に基づく第2の位置ずれ量を良好に補正することが出来る。なお、第2の位置ずれ量の補正方法は、これに限定されない。   FIG. 6 is a schematic view showing a method of correcting the second positional deviation amount based on the deviation (angle θ). As described above, when the deviation (angle θ) is small, the deviation (angle θ) is obtained by subtracting the approximate straight line based on the first term of the deviation (angle θ) from the amount of positional deviation obtained from the comparison result of the comparison unit 610. The second positional deviation amount based on θ) can be corrected satisfactorily. Note that the second misalignment correction method is not limited to this.

図7は、第1の位置ずれ量の補正の方法を示す模式図である。図6に示された、第2の位置ずれ量が補正された位置ずれ量から、例えば第1の位置ずれ量を差し引くことにより、第1の位置ずれ量及び第2の位置ずれ量が補正された第3の位置ずれ量を求めることが出来る。   FIG. 7 is a schematic view showing a method of correcting the first positional deviation amount. For example, the first positional deviation amount and the second positional deviation amount are corrected by subtracting the first positional deviation amount, for example, from the positional deviation amount in which the second positional deviation amount has been corrected, as shown in FIG. The third positional deviation amount can be obtained.

なお、マップ作成部690を用いて、第3の位置ずれ量に基づき、マスクパターンの位置ずれ分布のマップ(Registrationマップ、又はRegマップと略される)を作成しても良い。   The map creation unit 690 may be used to create a mask pattern displacement distribution map (abbreviated as “Registration map” or “Reg map”) based on the third displacement amount.

次に、実施形態の検査装置の作用効果を記載する。   Next, the effects of the inspection apparatus of the embodiment will be described.

光学画像と参照画像の比較を行って差分を得る際には、光学画像と参照画像の位置を合わせる作業を行う。この作業は、検査領域の全面に対して行われる。このときに取得される、参照画像上のパターンに対する光学画像上のパターンの位置偏差の分布は、マスクパターンの位置ずれ分布のマップとして取得される。   When the optical image and the reference image are compared to obtain a difference, an operation of aligning the position of the optical image and the reference image is performed. This work is performed on the entire surface of the inspection area. The distribution of the positional deviation of the pattern on the optical image with respect to the pattern on the reference image acquired at this time is acquired as a map of the positional deviation distribution of the mask pattern.

マスクパターンの位置ずれ分布のマップでの誤差の原因の一つは、検出部800での光学系視野の揺らぎである。この揺らぎを検出するために、本実施形態の検査装置1000では、第1の照明光を第2の照明光と第3の照明光に分岐する分岐部910と、参照用パターンを有する参照部材930と、を備える。そして、第2の照明光を用いてマスクMのパターンの光学画像を取得すると共に、第3の照明光を用いて参照用パターンの参照用パターン画像を取得する結像部500を備える。   One of the causes of an error in the map of the displacement distribution of the mask pattern is fluctuation of the optical system field of view in the detection unit 800. In order to detect this fluctuation, the inspection apparatus 1000 of the present embodiment divides the first illumination light into the second illumination light and the third illumination light, and a reference member 930 having a reference pattern. And. The imaging unit 500 includes an optical image of the pattern of the mask M using the second illumination light and a reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light.

第2の照明光と第3の照明光は、検出部800を通過している。そのため、参照用パターン画像の、例えばラインアンドスペースパターンのエッジ位置を連続的に検出することにより、検出部800での光学系視野揺らぎに起因する第1の位置ずれ量を検出することが出来る。   The second illumination light and the third illumination light pass through the detection unit 800. Therefore, by continuously detecting, for example, the edge position of the line-and-space pattern in the reference pattern image, it is possible to detect the first positional deviation amount caused by the optical system visual field fluctuation in the detection unit 800.

また、光学画像の取得に用いられた第2の照明光と参照用パターン画像の取得に用いられた第3の照明光は、いずれも同じ光源410から出射された第1の照明光が、分岐部910により分岐されたものである。そのため、第1の照明光そのものが有する揺らぎの影響を取り除くことが可能である。   In addition, the second illumination light used to acquire the optical image and the third illumination light used to acquire the reference pattern image both diverge from the first illumination light emitted from the same light source 410. It is branched by the part 910. Therefore, it is possible to remove the influence of the fluctuation that the first illumination light itself has.

さらに、マスクMをステージ200の走査方向に対して完全に平行に載置することは難しい。偏差(角度θ)だけ傾いてマスクMが載置された場合、取得された光学画像は参照画像に対して偏差(角度θ)だけ傾くこととなる。これに対して参照用パターンから検出される第1の位置ずれ量については、参照部材930等を正確に載置することにより、偏差(角度θ)の影響を取り除くことが出来る。そのため、マスクMの載置から生じる偏差(角度θ)の影響は、マスクパターンの位置ずれ分布のマップ作成の際に取り除くことが好ましい。   Furthermore, it is difficult to place the mask M completely parallel to the scanning direction of the stage 200. When the mask M is placed by being inclined by the deviation (angle θ), the acquired optical image is inclined by the deviation (angle θ) with respect to the reference image. On the other hand, with respect to the first displacement amount detected from the reference pattern, the influence of the deviation (angle θ) can be removed by accurately placing the reference member 930 and the like. Therefore, it is preferable to remove the influence of the deviation (angle θ) resulting from the placement of the mask M when creating a map of the positional deviation distribution of the mask pattern.

本実施形態の検査装置1000では、光学画像の基準位置からの偏差を測定し、測定した偏差に基づく第2の位置ずれ量を取得する第2の位置ずれ量取得部696と、を備える。これにより、マスクMの載置から生じる偏差(角度θ)の影響を取り除くことが出来る。   The inspection apparatus 1000 according to the present embodiment includes a second positional deviation amount acquisition unit 696 that measures a deviation of the optical image from the reference position and acquires a second positional deviation amount based on the measured deviation. Thereby, the influence of the deviation (angle θ) resulting from the placement of the mask M can be removed.

さらに、本実施形態の検査装置1000では、比較部610の比較結果と、第1の位置ずれ量と、第2の位置ずれ量と、に基づき第3の位置ずれ量を求め、求めた第3の位置ずれ量に基づいた補正を行う位置ずれ量補正部698を備える。これにより、光学系の揺らぎに起因する第1の位置ずれ量と、マスクMの載置から生じる偏差(角度θ)に起因する第2の位置ずれ量を補正した第3の位置ずれ量を求め、光学画像の補正を行うことが出来る。   Furthermore, in the inspection apparatus 1000 of the present embodiment, the third positional deviation amount is calculated based on the comparison result of the comparing unit 610, the first positional deviation amount, and the second positional deviation amount. And a displacement amount correction unit 698 that performs correction based on the displacement amount of the image. As a result, a third positional deviation amount obtained by correcting the first positional deviation amount caused by the fluctuation of the optical system and the second positional deviation amount caused by the deviation (angle θ) caused by placing the mask M is obtained. And optical image correction can be performed.

実施形態の検査装置によれば、被検査試料上のパターンの、参照画像からの正確な位置ずれ量を検出することが出来る検査装置の提供が可能となる。   According to the inspection apparatus of the embodiment, it is possible to provide an inspection apparatus capable of detecting an accurate positional deviation amount from a reference image of a pattern on a sample to be inspected.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。上記の実施形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。また、各実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもかまわない。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. The above embodiments are only given as examples, and do not limit the present invention. Further, the components of each embodiment may be combined as appropriate.

例えば、上記の説明では、第2の光検出器520を用いて、第2の照明光の透過光と第3の照明光を検出するものとした。しかし、第1の光検出器510を用いて、第2の照明光と反射光と第3の照明光を検出しても良い。   For example, in the above description, it is assumed that the second light detector 520 is used to detect the transmitted light of the second illumination light and the third illumination light. However, the first light detector 510 may be used to detect the second illumination light, the reflected light, and the third illumination light.

実施形態では、装置構成や製造方法等、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や製造方法等を適宜選択して用いることが出来る。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての検査装置は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。   In the embodiment, the description is omitted for the device configuration, the manufacturing method, and the parts that are not directly required for the description of the present invention, but the required device configuration, the manufacturing method, and the like can be appropriately selected and used. In addition, all inspection apparatuses that include the 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. The scope of the present invention is defined by the appended claims and equivalents thereof.

100 保持部
200 ステージ
210a 第1のステージ制御部
210b 第2のステージ制御部
210c 第3のステージ制御部
210d 第4のステージ制御部
220 レーザー測長計
300 移動制御機構
310 走査範囲設定機構
320 ステージ制御機構
400 照明部
408 開口絞り
410 光源
420 第1の照明部用レンズ
430 第2の照明部用レンズ
440 第1の照明部用ミラー
450 コンデンサレンズ
460 第1の照明部用光束分配手段
470 第2の照明部用ミラー
480 第2の照明部用光束分配手段
500 結像部
510 第1の光検出器
520 第2の光検出器
520a 第1の光検出部
520b 第2の光検出部
600 制御部
610 比較部
620 参照画像生成部
622 展開部
630 パターンデータ保存部
636 画像保存部
640 位置検出部
650 制御計算機
660 判断部
670 バスライン
680 レビュー部
690 マップ作成部
692 第1の位置ずれ量取得部
696 第2の位置ずれ量取得部
698 位置ずれ量補正部
700 オートフォーカス機構
710 オートフォーカス光束分配手段
720 フォーカスずれ検出機構
730 フォーカス制御部
740 オートフォーカス機構用モーター
800 検出部
810 対物レンズ
820 検出部用光束分配手段
830 第1の検出部用レンズ
840 第2の検出部用レンズ
910 分岐部
920 第1の位置ずれ量計測部用ミラー
930 参照部材
1000 検査装置
、A、A、A アライメントマーク
B ラインアンドスペースパターン
C ベタパターン
E 光学系視野
F 領域画像
G 処理ブロック
I 検査領域
M マスク
S 基板
100 holding unit 200 stage 210a first stage control unit 210b second stage control unit 210c third stage control unit 210d fourth stage control unit 220 laser length measuring device 300 movement control mechanism 310 scanning range setting mechanism 320 stage control mechanism 400 illumination unit 408 aperture stop 410 light source 420 lens for the first illumination unit 430 lens for the second illumination unit 440 first illumination unit mirror 450 condenser lens 460 first illumination beam distribution means 470 second illumination Part mirror 480 Second illumination part light flux distribution means 500 Imaging part 510 First light detector 520 Second light detector 520 a First light detection part 520 b Second light detection part 600 Control part 610 Comparison Unit 620 Reference image generation unit 622 Development unit 630 Pattern data storage unit 636 Image storage unit 640 Position detection unit 650 Control computer 660 Determination unit 670 Bus line 680 Review unit 690 Map creation unit 692 First displacement amount acquisition unit 696 Second displacement amount acquisition unit 698 Misalignment amount correction unit 700 Auto focus mechanism 710 Auto focus Light flux distribution means 720 Focus shift detection mechanism 730 Focus control unit 740 Motor 800 for auto focus mechanism Detection unit 810 Objective lens 820 Light flux distribution unit for detection unit 830 First detection unit lens 840 Second detection unit lens 910 Branch unit 920 1st displacement amount measuring unit mirror 930 reference member 1000 inspection device A 1 , A 2 , A 3 , A 4 alignment mark B line and space pattern C solid pattern E optical system field of view F area image G processing block I inspection Region M Mask S Substrate

Claims (2)

第1の照明光を出射する光源を有する照明部と、
前記第1の照明光を第2の照明光と第3の照明光に分岐する分岐部と、
位置ずれを測定するための参照用パターンを有する参照部材と、
前記第2の照明光と前記第3の照明光を検出する検出部と、
前記第2の照明光を用いて被検査試料のパターンの光学画像を取得し、前記第3の照明光を用いて前記参照用パターンの参照用パターン画像を取得する結像部と、
前記パターンの基となるパターンデータに基づいて参照画像を生成する参照画像生成部と、
前記光学画像と前記参照画像の比較を行う比較部と、
前記参照用パターン画像を用いて第1の位置ずれ量を取得する第1の位置ずれ量取得部と、
前記光学画像の基準位置からの偏差を測定し、測定した前記偏差に基づく第2の位置ずれ量を取得する第2の位置ずれ量取得部と、
前記比較部の比較結果と、前記第1の位置ずれ量と、前記第2の位置ずれ量と、に基づき第3の位置ずれ量を求め、求めた前記第3の位置ずれ量に基づいた補正をおこなう位置ずれ量補正部と、
を備える検査装置。
An illumination unit having a light source that emits first illumination light;
A branching section that branches the first illumination light into second illumination light and third illumination light;
A reference member having a reference pattern for measuring misalignment;
A detector for detecting the second illumination light and the third illumination light;
An imaging unit for acquiring an optical image of a pattern of a sample to be inspected using the second illumination light and acquiring a reference pattern image of the reference pattern using the third illumination light;
A reference image generation unit that generates a reference image based on pattern data on which the pattern is based;
A comparison unit that compares the optical image with the reference image;
A first misalignment amount acquisition unit that acquires a first misalignment amount using the reference pattern image;
A second misregistration amount acquisition unit that measures a deviation of the optical image from a reference position and acquires a second misregistration amount based on the measured deviation;
A third positional deviation amount is determined based on the comparison result of the comparison unit, the first positional deviation amount, and the second positional deviation amount, and a correction based on the determined third positional deviation amount A positional deviation correction unit for performing
An inspection apparatus comprising:
前記参照部材は反射板である請求項1記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference member is a reflective plate.
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