JP3958327B2 - Sample inspection apparatus and sample inspection method - Google Patents

Sample inspection apparatus and sample inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP3958327B2
JP3958327B2 JP2005085253A JP2005085253A JP3958327B2 JP 3958327 B2 JP3958327 B2 JP 3958327B2 JP 2005085253 A JP2005085253 A JP 2005085253A JP 2005085253 A JP2005085253 A JP 2005085253A JP 3958327 B2 JP3958327 B2 JP 3958327B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
optical image
laser
inspected
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005085253A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006266864A (en
Inventor
元就 舘野
正儀 木邑
Original Assignee
アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 filed Critical アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社
Priority to JP2005085253A priority Critical patent/JP3958327B2/en
Publication of JP2006266864A publication Critical patent/JP2006266864A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3958327B2 publication Critical patent/JP3958327B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、試料検査装置又は試料検査方法に係り、例えば、半導体製造に用いるレチクルのパターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査装置及びパターン欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to a sample inspection apparatus or a sample inspection method, for example, a pattern defect inspection apparatus and a pattern defect inspection method for inspecting a defect of a pattern of a reticle used for semiconductor manufacturing.

近年、LSIの高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。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(マスク或いはレチクルともいう。以下、マスクとレチクルとは同等のものを意味するものとする。)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できる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。電子ビーム描画装置については、文献にも記載されている(例えば、特許文献1参照)。或いは、電子ビーム以外にもレーザビームを用いて描画するレーザビーム描画装置の開発が試みられており、文献に開示されている(例えば、特許文献2参照)。   In recent years, the circuit line width required for a semiconductor element has been increasingly narrowed as LSI is highly integrated and has a large capacity. These semiconductor elements use a reduction projection exposure called a stepper by using an original pattern pattern (also referred to as a mask or a reticle; hereinafter, a mask and a reticle mean the same thing) on which a circuit pattern is formed. It is manufactured by exposing and transferring a pattern onto a wafer with an apparatus to form a circuit. Therefore, a pattern drawing apparatus capable of drawing a fine circuit pattern is used for manufacturing a mask for transferring such a fine circuit pattern onto a wafer. A pattern circuit may be directly drawn on a wafer using such a pattern drawing apparatus. The electron beam drawing apparatus is also described in the literature (see, for example, Patent Document 1). Alternatively, development of a laser beam drawing apparatus for drawing using a laser beam in addition to an electron beam has been attempted and disclosed in the literature (for example, see Patent Document 2).

しかし、1ギガビット級のDRAM(ランダムアクセスメモリ)に代表されるように、大規模集積回路(LSI)を構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになろうとしている。このLSIの製造における歩留まりの低下の大きな原因の一つとして、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欠陥があげられる。特に、半導体ウェハ上に形成されるLSIの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。よって、かかる欠陥を検査する装置の開発が行われている。   However, as represented by a 1 gigabit class DRAM (Random Access Memory), a pattern constituting a large scale integrated circuit (LSI) is going to be on the order of submicron to nanometer. One of the major causes of a decrease in yield in the manufacture of LSI is a defect of a mask used when an ultrafine pattern is exposed and transferred onto a semiconductor wafer by a photolithography technique. In particular, with the miniaturization of the pattern dimensions of LSIs formed on semiconductor wafers, the dimensions that must be detected as pattern defects have become extremely small. Therefore, an apparatus for inspecting such a defect has been developed.

一方、マルチメディア化の進展に伴い、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)は、500mm×600mm、またはこれ以上への液晶基板サイズの大型化と、液晶基板上に形成されるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)等のパターンの微細化が進んでいる。従って、極めて小さいパターン欠陥を広範囲に検査することが要求されるようになってきている。このため、このような大面積LCDのパターン及び大面積LCDを製作する時に用いられるフォトマスクの欠陥を高精度に検査する試料検査装置の開発も急務となってきている。   On the other hand, with the development of multimedia, LCDs (Liquid Crystal Display) are increasing in size of the liquid crystal substrate to 500 mm × 600 mm or more, and TFTs (Thin Film Transistors) formed on the liquid crystal substrate. : Thin film transistors) and the like are being miniaturized. Therefore, it is required to inspect a very small pattern defect over a wide range. For this reason, it has become an urgent task to develop a sample inspection apparatus for inspecting defects of a photomask used when manufacturing such a large area LCD pattern and a large area LCD with high accuracy.

ここで、マスクの欠陥検査方法としては、同一マスク上の異なる場所の同一パターンを比較する「die to die検査」や、マスクパターンを描画する時に使用したCADデータ(設計データ)と比較する「die to database検査」がある。かかる検査装置における検査方法では、例えば、マスクの検査領域をY方向に重なり部分をもつストライプ状(帯状)の複数の検査領域(検査ストライプ)に分割し、各検査領域ごとに順次検査を行い、最後に全ての検査領域の欠陥を統合してマスク全体の欠陥を検出する。   Here, as a mask defect inspection method, “die to die inspection” for comparing the same pattern at different locations on the same mask, or “die” for comparing with CAD data (design data) used when drawing the mask pattern. to database test ". In the inspection method in such an inspection apparatus, for example, the inspection area of the mask is divided into a plurality of inspection areas (inspection stripes) in stripes (bands) having overlapping portions in the Y direction, and inspection is sequentially performed for each inspection area, Finally, defects in all inspection areas are integrated to detect defects in the entire mask.

ここで、従来のレチクル検査装置が文献に開示されている(例えば、特許文献3参照)。以下、従来のレチクル検査装置について説明する。
(1)まず、レーザスキャン光学装置では、レチクルを搭載したXYステージを検査ストライプの検査開始位置まで移動させる。そして、XYステージをX方向に移動させながらXYステージ上に置かれたレチクルにレーザ光線を照射する。
(2)そして、透過光検出部が、レチクルを透過したレーザ光線を受光し、A/D変換して、画像データを光学画像入力部に格納する。
(3)XYステージのX軸方向位置座標は、X軸レーザ干渉計とX軸レーザスケールにより計測され、その結果が偏差検出部に転送される。
(4)そして、光学画像入力部が、画像比較部に画像データに転送する。
(5)そして、データ変換部は、上位システムから転送されたCADデータを基に、偏差検出部からのX軸方向の偏差データを参照して、参照画像を作成し、画像比較部に転送する。
(6)画像比較部では、光学画像入力部からの画像とデータ変換部からの画像とを比較判定し、検査結果を上位システムに転送する。
Here, a conventional reticle inspection apparatus is disclosed in literature (for example, see Patent Literature 3). Hereinafter, a conventional reticle inspection apparatus will be described.
(1) First, in the laser scanning optical apparatus, the XY stage on which the reticle is mounted is moved to the inspection start position of the inspection stripe. The reticle placed on the XY stage is irradiated with a laser beam while moving the XY stage in the X direction.
(2) The transmitted light detection unit receives the laser beam transmitted through the reticle, performs A / D conversion, and stores the image data in the optical image input unit.
(3) The X-axis direction position coordinate of the XY stage is measured by an X-axis laser interferometer and an X-axis laser scale, and the result is transferred to the deviation detector.
(4) Then, the optical image input unit transfers the image data to the image comparison unit.
(5) The data conversion unit creates a reference image by referring to the deviation data in the X-axis direction from the deviation detection unit based on the CAD data transferred from the host system, and transfers the reference image to the image comparison unit. .
(6) The image comparison unit compares and determines the image from the optical image input unit and the image from the data conversion unit, and transfers the inspection result to the host system.

ここで、かかる従来のレチクル検査装置では、X方向の1軸のみの補正対応のため、2次元の補正が必要なレチクルの変動に対応することができない。
特開2002−237445号公報 米国特許5386221号公報 特開平11−160039号公報
Here, in such a conventional reticle inspection apparatus, correction of only one axis in the X direction is supported, so that it is not possible to cope with reticle fluctuations that require two-dimensional correction.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-237445 US Pat. No. 5,386,221 Japanese Patent Laid-Open No. 11-160039

以上のように、従来のレチクル検査装置では、X方向の1軸のみの補正対応のため、2次元の補正が必要なレチクルの変動に対応することができない。   As described above, the conventional reticle inspection apparatus cannot cope with reticle fluctuations that require two-dimensional correction because it supports correction of only one axis in the X direction.

本発明は、上述した問題点を克服し、2次元の補正が可能なレチクル検査装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a reticle inspection apparatus capable of overcoming the above-described problems and capable of two-dimensional correction.

本発明の一態様である試料検査装置は、
被検査試料上のX座標位置を測定する第1のレーザ干渉計と第1のレーザスケールと、
前記被検査試料上のY座標位置を測定する第2のレーザ干渉計と第2のレーザスケールと、
前記被検査試料上の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記被検査試料上の複数の所定の位置における設計上のXY座標と前記第1と第2のレーザ干渉計と前記第1と第2のレーザスケールとにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記光学画像取得部により取得された前記光学画像の位置を補正する補正部と、
補正された位置で前記光学画像と所定の参照画像とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。
A sample inspection apparatus which is one embodiment of the present invention includes:
A first laser interferometer and a first laser scale for measuring the X coordinate position on the sample to be inspected;
A second laser interferometer for measuring the Y coordinate position on the sample to be inspected, and a second laser scale ;
An optical image acquisition unit for acquiring an optical image on the inspection sample;
The plurality of predetermined positions measured by the designed XY coordinates at the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected, the first and second laser interferometers, and the first and second laser scales . A correction unit that corrects the position of the optical image acquired by the optical image acquisition unit based on XY coordinates;
A comparison unit that compares the optical image with a predetermined reference image at a corrected position;
It is provided with.

また、本発明の一態様である試料検査方法は、
被検査試料上の複数の所定の位置におけるX座標位置を第1のレーザ干渉計と第1のレーザスケールとを用いて測定し、Y座標位置を第2のレーザ干渉計と第2のレーザスケールとを用いて測定する測定工程と、
光学画像取得部を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得する光学画像取得工程と、
前記被検査試料上の複数の所定の位置における設計上のXY座標と前記第1と第2のレーザ干渉計と前記第1と第2のレーザスケールとにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記光学画像取得部により取得された前記光学画像の位置を補正する補正工程と、
補正された位置で前記光学画像と所定の参照画像とを比較する比較工程と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, a sample inspection method according to one embodiment of the present invention includes:
X coordinate positions at a plurality of predetermined positions on the sample to be inspected are measured using a first laser interferometer and a first laser scale, and a Y coordinate position is measured with a second laser interferometer and a second laser scale. And a measurement process for measuring using
An optical image acquisition step of acquiring an optical image on the inspection sample using an optical image acquisition unit ;
The plurality of predetermined positions measured by the designed XY coordinates at the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected, the first and second laser interferometers, and the first and second laser scales. A correction step of correcting the position of the optical image acquired by the optical image acquisition unit based on XY coordinates;
A comparison step of comparing the optical image with a predetermined reference image at the corrected position;
It is provided with.

本発明の一態様である試料検査装置によれば、第1と第2のX座標測定部と第1と第2のY座標測定部とを備えたので、XY座標の2次元の位置を得ることができる。そして、設計上のXY座標と前記第1と第2のX座標測定部と前記第1と第2のY座標測定部とにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記光学画像取得部により取得された前記光学画像の位置に対してXY座標の2次元の補正をおこなうことができる。2次元の補正を行なうことができるので、被検査試料の光学画像と参照画像の一致度を向上させることができる。その結果、擬似欠陥を抑制することができる。よって、検査の効率や精度を向上させることができる。   According to the sample inspection apparatus which is one aspect of the present invention, since the first and second X coordinate measuring units and the first and second Y coordinate measuring units are provided, a two-dimensional position of the XY coordinates is obtained. be able to. Then, based on the designed XY coordinates, the first and second X coordinate measuring units, and the XY coordinates of the predetermined positions measured by the first and second Y coordinate measuring units, Two-dimensional correction of XY coordinates can be performed on the position of the optical image acquired by the optical image acquisition unit. Since two-dimensional correction can be performed, the degree of coincidence between the optical image of the sample to be inspected and the reference image can be improved. As a result, pseudo defects can be suppressed. Therefore, the efficiency and accuracy of inspection can be improved.

また、本発明の一態様である試料検査方法によれば、前記被検査試料上の複数の所定の位置の設計上のXY座標と測定された前記被検査試料上の複数の所定の位置のXY座標とに基づいてX座標が補正された測定器にて測定された位置にて前記被検査試料上の光学画像を取得することにより、X座標を補正することができる。そして、取得された光学画像の位置を前記複数の測定器のいずれかにて測定された場合のY座標位置から他の測定器にて測定される場合のY座標位置に補正することで、Y座標を補正することができる。よって、2次元の補正を行なうことができるので、被検査試料の光学画像と参照画像の一致度を向上させることができる。   In addition, according to the sample inspection method which is an aspect of the present invention, the XY coordinates of the design of the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected and the XY of the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected which are measured. The X coordinate can be corrected by acquiring an optical image on the sample to be inspected at a position measured by a measuring instrument in which the X coordinate is corrected based on the coordinate. Then, by correcting the position of the acquired optical image from the Y coordinate position when measured by any of the plurality of measuring instruments to the Y coordinate position when measured by another measuring instrument, Y Coordinates can be corrected. Therefore, since two-dimensional correction can be performed, the degree of coincidence between the optical image of the sample to be inspected and the reference image can be improved.

実施の形態1.
本実施の形態では、XYステージのX軸とY軸の双方に測定器としてレーザ干渉計とレーザスケールの両方を設置し、レーザスケールの出力をトリガとし、レーザ干渉計で計測したピッチで採取した光学画像を、光学画像補正部によりX方向及びY方向の2次元の補正が掛けられるようにしたレチクル検査装置について説明する。
Embodiment 1 FIG.
In this embodiment, both a laser interferometer and a laser scale are installed as measuring instruments on both the X axis and the Y axis of the XY stage, and the laser scale output is used as a trigger, and sampling is performed at a pitch measured by the laser interferometer. A reticle inspection apparatus in which an optical image is subjected to two-dimensional correction in the X direction and the Y direction by an optical image correction unit will be described.

図1は、実施の形態1におけるレチクル検査装置の構成を示す概念図である。
図1において、マスクやウェハ等の基板を試料して、かかる試料の欠陥を検査する試料検査装置の一例として、レチクル検査装置100は、光学画像取得部と制御系回路を備えている。光学画像取得部は、XYステージ102、レーザ光学装置103、拡大光学系の一例である対物レンズ104、フォトダイオードアレイ等の透過光検出部105、光学画像入力部106、コレクタレンズ120、測定器の一例となるX軸レーザ干渉計201、X軸レーザスケール202、Y軸レーザ干渉計211、Y軸レーザスケール212を備えている。制御系回路では、例えば、コンピュータとなる全体制御部110が、図示していないバスを介して、位置データ入力部107、比較部の一例となる画像比較部108、参照画像生成部112、磁気ディスク装置109、補正部の一例となる光学画像補正部140に接続されている。また、XYステージ102は、図示していないX軸モータ、Y軸モータ、θ軸モータ等により駆動される。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle inspection apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, a reticle inspection apparatus 100 includes an optical image acquisition unit and a control system circuit as an example of a sample inspection apparatus that samples a substrate such as a mask or a wafer and inspects defects of the sample. The optical image acquisition unit includes an XY stage 102, a laser optical device 103, an objective lens 104 which is an example of a magnification optical system, a transmitted light detection unit 105 such as a photodiode array, an optical image input unit 106, a collector lens 120, and a measuring instrument. An X-axis laser interferometer 201, an X-axis laser scale 202, a Y-axis laser interferometer 211, and a Y-axis laser scale 212 are provided as examples. In the control system circuit, for example, an overall control unit 110 serving as a computer is connected to a position data input unit 107, an image comparison unit 108 as an example of a comparison unit, a reference image generation unit 112, and a magnetic disk via a bus (not shown). The apparatus 109 is connected to an optical image correction unit 140 that is an example of a correction unit. The XY stage 102 is driven by an X-axis motor, a Y-axis motor, a θ-axis motor or the like (not shown).

図1において、レーザ光学装置103は、コレクタレンズ120を介して、XYステージ102上に置かれたレチクル101にレーザ光線を照射する。レチクル101を透過したレーザ光線は、対物レンズ104を介して透過光検出部105に結像され、透過光検出部105によりA/D(アナログ/デジタル)変換されて、光学画像入力部106に格納される。このとき、光学画像のX軸方向及びY軸方向の画像データと位置データ入力部に格納された位置データとが関連づけられて格納される。ここで、XYステージ102のX軸方向位置座標は、X軸レーザ干渉計201とX軸レーザスケール202とにより計測され、その結果は位置データ入力部107に格納される。一方、XYステージのY軸方向位置座標は、Y軸レーザ干渉計211とY軸レーザスケール212により計測され、その結果は位置データ入力部107に格納される。   In FIG. 1, a laser optical device 103 irradiates a reticle 101 placed on an XY stage 102 with a laser beam via a collector lens 120. The laser beam transmitted through the reticle 101 is imaged on the transmitted light detection unit 105 via the objective lens 104, A / D (analog / digital) converted by the transmitted light detection unit 105, and stored in the optical image input unit 106. Is done. At this time, the X-axis direction and Y-axis direction image data of the optical image and the position data stored in the position data input unit are stored in association with each other. Here, the position coordinate of the XY stage 102 in the X-axis direction is measured by the X-axis laser interferometer 201 and the X-axis laser scale 202, and the result is stored in the position data input unit 107. On the other hand, the Y-axis position coordinate of the XY stage is measured by the Y-axis laser interferometer 211 and the Y-axis laser scale 212, and the result is stored in the position data input unit 107.

光学画像補正部140は、位置データ入力部107に格納された位置座標を基に、光学画像入力部106の画像データを補正し画像比較部108に格納する。参照画像生成部112は、上位システムから転送された作画データ、或いは磁気ディスク装置109に格納された設計上の作画データを基に、位置データ入力部107の位置座標を参照して、参照画像を作成し、画像比較部108に転送する。画像比較部108は、位置データ入力部107の位置座標を参照して、光学画像補正部140からの画像データと参照画像生成部112からの参照画像データとを比較判定し、検査結果を上位システムに転送する。かかるシステム全体を全体制御部110が制御する。   The optical image correction unit 140 corrects the image data of the optical image input unit 106 based on the position coordinates stored in the position data input unit 107 and stores the corrected image data in the image comparison unit 108. The reference image generation unit 112 refers to the position coordinates of the position data input unit 107 on the basis of the drawing data transferred from the host system or the designed drawing data stored in the magnetic disk device 109. Created and transferred to the image comparison unit 108. The image comparison unit 108 compares and determines the image data from the optical image correction unit 140 and the reference image data from the reference image generation unit 112 with reference to the position coordinates of the position data input unit 107, and determines the inspection result as an upper system. Forward to. The entire control unit 110 controls the entire system.

図2は、光学画像が取得される流れに沿った構成の要部を示すブロック図である。
図2において、光学画像補正部140は、変換係数演算部142、傾き量演算部144、X座標補正部146、Y座標補正部148を有している。画像比較部108は、切出し部215、位置合わせ部216、比較判定処理部218を有している。光学画像取得部150により取得された光学画像は、光学画像補正部140により諸所の演算の結果、補正され、画像比較部108において、比較判定処理される。
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the configuration along the flow in which an optical image is acquired.
2, the optical image correction unit 140 includes a conversion coefficient calculation unit 142, an inclination amount calculation unit 144, an X coordinate correction unit 146, and a Y coordinate correction unit 148. The image comparison unit 108 includes a cutout unit 215, an alignment unit 216, and a comparison determination processing unit 218. The optical image acquired by the optical image acquisition unit 150 is corrected by the optical image correction unit 140 as a result of various calculations, and the image comparison unit 108 performs comparison determination processing.

図3は、実施の形態1におけるレチクル検査方法の要部を示すフローチャート図である。
図3に示すように、実施の形態1におけるレチクル検査方法は、S302〜S330までの一連の工程を実施する。
FIG. 3 is a flowchart showing a main part of the reticle inspection method according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the reticle inspection method according to the first embodiment performs a series of steps from S302 to S330.

図4は、レチクルの一例を示す図である。
図4に示すように、レチクル101には、パターンを取り囲むように、4つのアライメントマーク401,402,403,404が、アライメントポイントとして形成されている。ここでは、アライメントポイントが4点ある場合について説明するが、必ず4点が必要というわけではない。また、アライメントマークを用いずに、パターンの一部をアライメントポイントとして用いても構わない。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a reticle.
As shown in FIG. 4, on the reticle 101, four alignment marks 401, 402, 403, 404 are formed as alignment points so as to surround the pattern. Here, a case where there are four alignment points will be described, but four points are not necessarily required. Moreover, you may use a part of pattern as an alignment point, without using an alignment mark.

S(ステップ)302において、アライメントポイント移動工程として、まず、第1アライメントポイントとなるアライメントマーク401にレーザ光線が照射されるようにXYステージ102を移動する。   In S (step) 302, as the alignment point moving step, first, the XY stage 102 is moved so that the alignment mark 401 serving as the first alignment point is irradiated with the laser beam.

S304において、座標測定工程として、第1アライメントポイントの位置におけるレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値を読み取る。言い換えれば、第1アライメントポイントの位置におけるXYステージ102のX軸方向位置座標は、X軸レーザ干渉計201とX軸レーザスケール202とにより計測され、その結果は位置データ入力部107に格納される。一方、XYステージ102のY軸方向位置座標は、Y軸レーザ干渉計211とY軸レーザスケール212により計測され、その結果は位置データ入力部107に格納される。   In S304, as a coordinate measurement step, the laser scale coordinate value and the laser interferometer coordinate value at the position of the first alignment point are read. In other words, the X-axis direction position coordinate of the XY stage 102 at the position of the first alignment point is measured by the X-axis laser interferometer 201 and the X-axis laser scale 202, and the result is stored in the position data input unit 107. . On the other hand, the Y-axis direction position coordinate of the XY stage 102 is measured by the Y-axis laser interferometer 211 and the Y-axis laser scale 212, and the result is stored in the position data input unit 107.

S306において、番号判定工程において、アライメントポイント番号nがnmaxかどうかを判定する。言い換えれば、全てのアライメントポイントについて、レーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値を読み取ったかどうかを判定する。ここでは、アライメントポイントが4点あるため、残りの3点についてS302とS304とを繰り返す。すなわち、第2アライメントポイントとなるアライメントマーク402に移動し、第2アライメントポイントの位置におけるレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値を読み取る。そして、同様に、第3アライメントポイントとなるアライメントマーク403に移動し、第3アライメントポイントの位置におけるレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値を読み取る。そして、同様に、第4アライメントポイントとなるアライメントマーク404に移動し、第4アライメントポイントの位置におけるレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値を読み取る。 In S306, in the number determination step, it is determined whether or not the alignment point number n is n max . In other words, it is determined whether laser scale coordinate values and laser interferometer coordinate values have been read for all alignment points. Here, since there are four alignment points, S302 and S304 are repeated for the remaining three points. That is, it moves to the alignment mark 402 which becomes the second alignment point, and reads the laser scale coordinate value and the laser interferometer coordinate value at the position of the second alignment point. Similarly, it moves to the alignment mark 403 to be the third alignment point, and reads the laser scale coordinate value and the laser interferometer coordinate value at the position of the third alignment point. And similarly, it moves to the alignment mark 404 used as a 4th alignment point, and the laser scale coordinate value and laser interferometer coordinate value in the position of a 4th alignment point are read.

図5は、4点のアライメントポイントについて、設計座標系にレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値とをプロットした状態を示す図である。
図5では、第1アライメントポイントの座標として、レーザスケール座標値(xs1,ys1)とレーザ干渉計座標値(xk1,yk1)が、第2アライメントポイントの座標として、レーザスケール座標値(xs2,ys2)とレーザ干渉計座標値(xk2,yk2)が、第3アライメントポイントの座標として、レーザスケール座標値(xs3,ys3)とレーザ干渉計座標値(xk3,yk3)が、第4アライメントポイントの座標として、レーザスケール座標値(xs4,ys4)とレーザ干渉計座標値(xk4,yk4)が示されている。
FIG. 5 is a diagram showing a state where laser scale coordinate values and laser interferometer coordinate values are plotted on the design coordinate system for four alignment points.
In FIG. 5, the laser scale coordinate values (x s1 , y s1 ) and the laser interferometer coordinate values (x k1 , y k1 ) are used as the coordinates of the first alignment point, and the laser scale coordinate values are used as the coordinates of the second alignment point. (X s2 , y s2 ) and the laser interferometer coordinate value (x k2 , y k2 ) are the coordinates of the third alignment point, the laser scale coordinate value (x s3 , y s3 ) and the laser interferometer coordinate value (x k3). , Y k3 ) are laser scale coordinate values (x s4 , y s4 ) and laser interferometer coordinate values (x k4 , y k4 ) as the coordinates of the fourth alignment point.

図5に示すように、レーザスケールにて測定された4点のアライメントポイント位置も、レーザ干渉計により測定された4点のアライメントポイント位置も設計値からずれを生じている。ここでは、第1アライメントポイント位置の設計値を原点として記載している。特に、レーザ干渉計でのずれ量は大きいものとなっている。図1では、レーザ干渉計のすぐ下側にレーザスケールが配置されているように見えるが、XYステージ102の下部と上部とでは、XYステージ102が移動する場合の振れ量が異なる。通常、下部側に駆動機構があるXYステージ102では、上部になればなるほど振れ量が大きくなってしまう。よって、下部側に配置されているレーザスケールの値と、実際にレチクル101が載置された上部とでは、その位置も異なってしまう。よって、レチクル101に近い位置を計測しているレーザ干渉計での測定値は、設計値からずれを生じている。さらに、レーザ干渉計は、使用環境(温度、湿度、気圧)が変動すると誤差が大きくなるという特性がある。これは、環境変動により空気の屈折率が変化し、レーザ干渉計から発するレーザ光の波長が変化してしまうことに起因する。よって、さらに、かかる誤差分のずれも生じてしまう。一方、環境変動に強いレーザスケールでも、完全に設計値に一致することは難しい。   As shown in FIG. 5, the four alignment point positions measured by the laser scale and the four alignment point positions measured by the laser interferometer are deviated from the design values. Here, the design value of the first alignment point position is described as the origin. In particular, the amount of deviation in the laser interferometer is large. In FIG. 1, it seems that the laser scale is arranged immediately below the laser interferometer, but the lower and upper portions of the XY stage 102 have different shake amounts when the XY stage 102 moves. Usually, in the XY stage 102 having the drive mechanism on the lower side, the shake amount increases as the position becomes higher. Therefore, the position of the laser scale disposed on the lower side is different from the position on the upper part where the reticle 101 is actually placed. Therefore, the measurement value obtained by the laser interferometer that measures the position close to the reticle 101 deviates from the design value. Further, the laser interferometer has a characteristic that an error increases when a use environment (temperature, humidity, atmospheric pressure) fluctuates. This is because the refractive index of air changes due to environmental changes, and the wavelength of the laser light emitted from the laser interferometer changes. Therefore, a deviation corresponding to such an error also occurs. On the other hand, it is difficult to completely match the design value even with a laser scale that is resistant to environmental fluctuations.

S308において、変換係数演算工程として、変換係数演算部142は、既に採取した4点のレーザスケール座標値のセットを使用して、レチクル座標系となる設計座標とレーザスケール座標値との変換係数を求める。   In S308, as the conversion coefficient calculation step, the conversion coefficient calculation unit 142 uses the set of four laser scale coordinate values that have already been collected, and calculates conversion coefficients between the design coordinates and the laser scale coordinate values that become the reticle coordinate system. Ask.

図6は、レーザスケール座標値への変換関数を示す図である。
図6には、設計上の所定の点(x,y)をレーザスケールにて測定した場合の座標値(x,y)へと変換する変換関数式を示している。変換係数演算部142は、かかる変換関数式の係数as0、bs0、as1、bs1、cs1、as2、bs2、cs2を第1アライメントポイントのレーザスケール座標値(xs1,ys1)と、第2アライメントポイントのレーザスケール座標値(xs2,ys2)と、第3アライメントポイントのレーザスケール座標値(xs3,ys3)と第4アライメントポイントの座標として、レーザスケール座標値(xs4,ys4)とを用いて、演算して求める。かかる係数を求めることで、設計上の所定の点(x,y)をレーザスケールにて測定した場合の座標値(x,y)へと変換することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a conversion function to laser scale coordinate values.
FIG. 6 shows a conversion function formula for converting predetermined design points (x R , y R ) into coordinate values (x s , y s ) when measured on a laser scale. The conversion coefficient calculation unit 142 converts the coefficients a s0 , b s0 , a s1 , b s1 , c s1 , a s2 , b s2 , and c s2 of the conversion function equation into the laser scale coordinate values (x s1 , y s1 ), the laser scale coordinate values (x s2 , y s2 ) of the second alignment point, the laser scale coordinate values (x s3 , y s3 ) of the third alignment point, and the coordinates of the fourth alignment point. Using the coordinate values (x s4 , y s4 ), the calculation is performed. By obtaining such coefficients, it is possible to convert predetermined design points (x R , y R ) into coordinate values (x s , y s ) when measured on a laser scale.

S310において、変換係数演算工程として、変換係数演算部142は、既に採取した4点のレーザ干渉計座標値のセットを使用して、レチクル座標系となる設計座標とレーザ干渉計座標値との変換係数を求める。   In S310, as a conversion coefficient calculation step, the conversion coefficient calculation unit 142 converts the design coordinates and the laser interferometer coordinate values, which become the reticle coordinate system, using a set of four laser interferometer coordinate values that have already been collected. Find the coefficient.

図7は、レーザスケール座標値への変換関数を示す図である。
図7には、設計上の所定の点(x,y)をレーザ干渉計にて測定した場合の座標値(x,y)へと変換する変換関数式を示している。変換係数演算部142は、かかる変換関数式の係数ak0、bk0、ak1、bk1、ck1、ak2、bk2、ck2を第1アライメントポイントのレーザ干渉計座標値(xk1,yk1)と、第2アライメントポイントのレーザ干渉計座標値(xk2,yk2)と、第3アライメントポイントのレーザ干渉計座標値(xk3,yk3)と、第4アライメントポイントのレーザ干渉計座標値(xk4,yk4)とを用いて、演算して求める。かかる係数を求めることで、設計上の所定の点(x,y)をレーザ干渉計にて測定した場合の座標値(x,y)へと変換することができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a conversion function to laser scale coordinate values.
FIG. 7 shows a conversion function formula for converting predetermined design points (x R , y R ) into coordinate values (x k , y k ) when measured by a laser interferometer. The conversion coefficient calculation unit 142 converts the coefficients a k0 , b k0 , a k1 , b k1 , c k1 , a k2 , b k2 , c k2 of the conversion function equation into the laser interferometer coordinate values (x k1) of the first alignment point. , Y k1 ), the laser interferometer coordinate values (x k2 , y k2 ) of the second alignment point, the laser interferometer coordinate values (x k3 , y k3 ) of the third alignment point, and the laser of the fourth alignment point. Calculation is performed using interferometer coordinate values (x k4 , y k4 ). By obtaining such coefficients, it is possible to convert predetermined design points (x R , y R ) into coordinate values (x k , y k ) when measured by a laser interferometer.

S312において、画像採取開始位置移動工程として、XYステージ102をレーザスケール座標系により制御して、第n検査ストライプの画像採取開始位置へ移動させる。   In S312, as the image collection start position moving step, the XY stage 102 is controlled by the laser scale coordinate system and moved to the image collection start position of the nth inspection stripe.

図8は、光学画像の取得手順を説明するための図である。
被検査領域は、図8に示すように、Y方向に向かって、スキャン幅Wの短冊状の複数の検査ストライプに仮想的に分割され、更にその分割された各検査ストライプが連続的に走査されるようにXYステージ102の動作が制御され、画像採取開始位置から画像採取終了位置に向かってX方向に移動しながら光学画像が取得される。よって、ここでは、XYステージ102を第n検査ストライプの画像採取開始位置へ移動させる。
FIG. 8 is a diagram for explaining an optical image acquisition procedure.
As shown in FIG. 8, the inspection area is virtually divided into a plurality of strip-shaped inspection stripes having a scan width W in the Y direction, and each of the divided inspection stripes is continuously scanned. Thus, the operation of the XY stage 102 is controlled, and an optical image is acquired while moving in the X direction from the image acquisition start position toward the image acquisition end position. Therefore, here, the XY stage 102 is moved to the image acquisition start position of the nth inspection stripe.

S314において、傾き量演算工程として、傾き量演算部144は、第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置とを結ぶ仮想線に対して、レーザスケール座標値の傾き量とレーザ干渉計の傾き量との差を演算する。   In S <b> 314, as the tilt amount calculation step, the tilt amount calculation unit 144 calculates the tilt amount of the laser scale coordinate value and the laser interferometer with respect to a virtual line connecting the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe. The difference from the tilt amount is calculated.

図9は、傾き量演算工程の説明をするための図である。
上述したように、設計上の所定の点(x,y)をレーザ干渉計にて測定した場合の座標値(x,y)へと変換する変換関数式を得ているため、第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置との設計上の座標値をレーザ干渉計にて測定した場合の座標値に変換することができる。その結果、第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置とのレーザ干渉計にて測定した場合の座標値を得ることができる。同様に、設計上の所定の点(x,y)をレーザスケールにて測定した場合の座標値(x,y)へと変換する変換関数式を得ているため、第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置との設計上の座標値をレーザスケールにて測定した場合の座標値に変換することができる。その結果、第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置とのレーザスケールにて測定した場合の座標値を得ることができる。
FIG. 9 is a diagram for explaining the tilt amount calculation step.
As described above, since the conversion function equation for converting the predetermined design point (x R , y R ) to the coordinate value (x k , y k ) when measured by the laser interferometer is obtained, The design coordinate values of the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe can be converted into coordinate values when measured by a laser interferometer. As a result, it is possible to obtain coordinate values measured by the laser interferometer at the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe. Similarly, since a conversion function expression for converting predetermined design points (x R , y R ) into coordinate values (x s , y s ) when measured on a laser scale is obtained, the nth inspection The design coordinate values of the image acquisition start position and the image acquisition end position of the stripe can be converted into coordinate values when measured on a laser scale. As a result, it is possible to obtain coordinate values when measured on the laser scale of the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe.

ここで、図9に示すように、傾き量演算部144は、レーザ干渉計にて測定した場合の第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置とを設計座標上で結ぶ仮想線の傾きθkを求める。同様に、傾き量演算部144は、レーザスケールにて測定した場合の第n検査ストライプの画像採取開始位置と画像採取終了位置とを設計座標上で結ぶ仮想線の傾きθsを求める。そして、傾き量演算部144は、傾きθkと傾きθsとの差分値である傾き量θを演算する。   Here, as shown in FIG. 9, the tilt amount calculation unit 144 is a virtual line that connects the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe on the design coordinates when measured by the laser interferometer. The inclination θk is obtained. Similarly, the inclination amount calculation unit 144 obtains an inclination θs of an imaginary line connecting the image acquisition start position and the image acquisition end position of the nth inspection stripe on the design coordinates when measured with a laser scale. Then, the inclination amount calculation unit 144 calculates an inclination amount θ that is a difference value between the inclination θk and the inclination θs.

ここで、傾き量θは、検査ストライプごとに異なる場合があるため、検査ストライプごとに傾き量θを演算することが望ましい。   Here, since the inclination amount θ may be different for each inspection stripe, it is desirable to calculate the inclination amount θ for each inspection stripe.

S316において、ピッチ演算工程として、X座標補正部146は、透過光検出部105が入力するピッチを補正する。
透過光検出部105は、図8に示されるようなスキャン幅Wの画像を連続的に入力する。そして、第1検査ストライプにおける画像を取得した後、第2検査ストライプにおける画像を今度は逆方向に移動しながら同様にスキャン幅Wの画像を連続的に入力する。そして、第3検査ストライプにおける画像を取得する場合には、第2検査ストライプにおける画像を取得する方向とは逆方向、すなわち、第1検査ストライプにおける画像を取得した方向に移動しながら画像を取得する。このように、蛇行させて画像を取得していくことで、無駄な移動時間を短縮することができる。
In S316, as a pitch calculation step, the X coordinate correction unit 146 corrects the pitch input by the transmitted light detection unit 105.
The transmitted light detection unit 105 continuously inputs images having a scan width W as shown in FIG. Then, after acquiring the image in the first inspection stripe, the image in the scan width W is continuously input in the same manner while moving the image in the second inspection stripe in the opposite direction. When acquiring the image in the third inspection stripe, the image is acquired while moving in the direction opposite to the direction in which the image in the second inspection stripe is acquired, that is, in the direction in which the image in the first inspection stripe is acquired. . In this manner, the useless movement time can be shortened by meandering and acquiring images.

図10は、画像入力ピッチを説明するための図である。
XYステージ102をX方向に定速度で送りながら、X軸レーザ干渉計201で一定ピッチの移動を検出した毎に透過光検出部105は、スキャン幅Wの画像を入力する。かかるピッチは、X軸レーザ干渉計201から発するレーザ光の波長λを所定の分解能で分解した値を1パルスとして、設定した画素の大きさに合わせて必要パルス数だけ検出した場合に1ピッチとしている。例えば、632.5nmの波長をもつレーザ光を照射して、分解能として1/1024とすると、100パルスで1ピッチとした場合、1ピッチで62nm移動した毎に透過光検出部105が画像を入力することになる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the image input pitch.
Each time the X-axis laser interferometer 201 detects a certain pitch of movement while feeding the XY stage 102 at a constant speed in the X direction, the transmitted light detection unit 105 inputs an image having a scan width W. Such a pitch is 1 pitch when a value obtained by resolving the wavelength λ of the laser light emitted from the X-axis laser interferometer 201 with a predetermined resolution is 1 pulse, and when the required number of pulses is detected in accordance with the set pixel size. Yes. For example, when a laser beam having a wavelength of 632.5 nm is irradiated and the resolution is 1/1024, when the pitch is 100 pulses and 1 pitch, the transmitted light detection unit 105 inputs an image every time the pitch is moved by 62 nm. Will do.

しかし、上述した画像採取開始位置と画像採取終了位置とで、X軸レーザ干渉計201に測定されるX座標が設計値からずれていた場合、入力される画像もX軸方向に伸縮していることになる。そこで、X座標補正部146は、X軸レーザ干渉計201に測定される画像採取開始位置と画像採取終了位置との距離Lと設計上での画像採取開始位置と画像採取終了位置との距離Lとの偏差分だけかかる1ピッチあたりの検出パルス数を補正する。例えば、1ピッチあたりの検出パルス数を100パルスから99パルスに補正する。かかる補正により、後述する画像取得工程において、X軸方向を補正することができる。 However, if the X coordinate measured by the X-axis laser interferometer 201 deviates from the design value at the image acquisition start position and the image acquisition end position described above, the input image also expands and contracts in the X-axis direction. It will be. Therefore, the X coordinate correction unit 146 determines the distance L k between the image acquisition start position and the image acquisition end position measured by the X-axis laser interferometer 201 and the design distance between the image acquisition start position and the image acquisition end position. The number of detected pulses per pitch that is equivalent to the deviation from LR is corrected. For example, the number of detected pulses per pitch is corrected from 100 pulses to 99 pulses. With this correction, the X-axis direction can be corrected in an image acquisition process described later.

ここで、偏差は、検査ストライプごとに異なる場合があるため、検査ストライプごとに偏差を演算し、1ピッチあたりの検出パルス数を補正することが望ましい。   Here, since the deviation may differ for each inspection stripe, it is desirable to calculate the deviation for each inspection stripe and correct the number of detected pulses per pitch.

S318において、画像取得工程として、光学画像取得部150は、第n検査ストライプの画像採取開始位置から画像採取終了位置に向かって、光学画像を取得する。すなわち、透過光検出部105は、第n検査ストライプについて、図8に示されるようなスキャン幅Wの画像を連続的に入力する。   In S318, as an image acquisition step, the optical image acquisition unit 150 acquires an optical image from the image acquisition start position of the nth inspection stripe toward the image acquisition end position. That is, the transmitted light detection unit 105 continuously inputs images with a scan width W as shown in FIG. 8 for the nth inspection stripe.

S320において、画像採取終了位置移動工程として、XYステージ102をレーザスケール座標系での画像採取終了位置へ移動させる。
XYステージ102が移動している間に、X軸レーザ干渉計201、Y軸レーザ干渉計211、X軸レーザスケール202、Y軸レーザスケール212を用いて、レーザスケールの座標値とレーザ干渉計の座標値が等間隔で採取され、その際の画像データが透過光検出部105から光学画像入力部106に転送される。
In S320, as the image collection end position moving step, the XY stage 102 is moved to the image collection end position in the laser scale coordinate system.
While the XY stage 102 is moving, using the X-axis laser interferometer 201, the Y-axis laser interferometer 211, the X-axis laser scale 202, and the Y-axis laser scale 212, the coordinate values of the laser scale and the laser interferometer Coordinate values are collected at regular intervals, and image data at that time is transferred from the transmitted light detection unit 105 to the optical image input unit 106.

S322において、画像補正工程として、光学画像入力部106に画像データが転送されると、Y座標補正部148は、その画像データに対応する位置座標データを位置データ入力部107から読み取り、その画像データのX座標の画像採取開始位置からの偏差に、予め転送された傾き量θを掛けた値をY座標から加減し、その値と画像データのY座標の差分だけ、画像データをシフトすることにより、画像データを補正する。   In S322, when image data is transferred to the optical image input unit 106 as an image correction process, the Y coordinate correction unit 148 reads position coordinate data corresponding to the image data from the position data input unit 107, and the image data A value obtained by multiplying the deviation from the image acquisition start position of the X coordinate by the tilt amount θ transferred in advance from the Y coordinate, and shifting the image data by the difference between the value and the Y coordinate of the image data Correct the image data.

図11は、Y座標補正の手法を説明するための図である。
第n検査ストライプの画像採取開始位置のX座標とその画像データのX座標との差分(偏差)をΔxとすると、Y軸方向の補正量は、Δx・tanθとなる。そして、Y座標補正部148は、その画像データの座標(xkn,ykn)のうち、yknについてΔx・tanθだけ加減し、Y座標を補正する。
FIG. 11 is a diagram for explaining a Y-coordinate correction method.
When the difference between the X coordinate of the image acquisition start position of the n test strip and the X-coordinate of the image data (deviation) and [Delta] x k, the correction amount in the Y-axis direction is the [Delta] x k · tan .theta. Then, the Y coordinate correction unit 148 corrects the Y coordinate by adding or subtracting Δx k · tan θ for y kn among the coordinates (x kn , y kn ) of the image data.

図12は、補正前後の画像の様子を示す図である。
図12(a)に示すように、2次元の画像補正をしない場合、画像は歪んでしまう。本実施の形態における2次元の補正を行なうことにより、図12(b)に示すように、画像の歪みを解消することができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating the appearance of the image before and after correction.
As shown in FIG. 12A, when the two-dimensional image correction is not performed, the image is distorted. By performing the two-dimensional correction in the present embodiment, image distortion can be eliminated as shown in FIG.

S324において、画像転送工程として、光学画像補正部140は、補正した画像を画像比較部108に転送する。   In S324, as an image transfer step, the optical image correction unit 140 transfers the corrected image to the image comparison unit 108.

S326において、参照画像転送工程として、参照画像生成部112は、磁気ディスク装置109から設計データを読み込んで、作画データから、指定された画素ピッチの対応する参照画像を作成し、画像比較部108に転送する。   In S326, as a reference image transfer step, the reference image generation unit 112 reads design data from the magnetic disk device 109, creates a reference image corresponding to the designated pixel pitch from the drawing data, and sends it to the image comparison unit 108. Forward.

S328において、比較判定工程として、切出し部215が、補正された画像データと、参照画像とを所定の領域(エリア)の画像として切り出す。そして、位置合わせ部216が、画像データと参照画像との位置合わせ(エリアアライメント)を行い、比較判定処理部218が、エリアアライメントされた画像データと参照画像とを比較して検査し、例えば、その差分が設定された閾値以上であれば欠陥として判定する。そして、判定結果を上位システムに通知する。   In S328, as the comparison determination step, the cutout unit 215 cuts out the corrected image data and the reference image as an image of a predetermined area (area). Then, the alignment unit 216 performs alignment (area alignment) between the image data and the reference image, and the comparison determination processing unit 218 compares and inspects the area-aligned image data and the reference image, for example, If the difference is greater than or equal to the set threshold, it is determined as a defect. Then, the determination result is notified to the host system.

S330において、判定工程として、以上の処理を必要回数処理すれば終了し、まだ必要回数に至っていない場合は、XYステージ102をレーザスケール座標系での画像採取開始位置へ移動させるところから繰り返す。   In S330, as the determination process, the above process is completed if the required number of times is processed, and when the required number has not yet been reached, the XY stage 102 is repeated from the position where it is moved to the image collection start position in the laser scale coordinate system.

以上説明したように、本実施の形態によれば、XYステージ102の次の検査ストライプへの動作のたびに傾き量θを変更しながら、光学画像補正部140が画像データをシフトさせ、補正していくことにより、X軸方向及びY軸方向の2次元での補正をすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the optical image correction unit 140 shifts and corrects image data while changing the tilt amount θ each time the XY stage 102 moves to the next inspection stripe. Accordingly, two-dimensional correction in the X-axis direction and the Y-axis direction can be performed.

以上の説明において、画像比較部108での比較対象を、参照画像生成部112からの画像データではなく、光学画像補正部140にある別の位置座標の画像データとしたものでも構わない。言い換えれば、die to die検査に用いても構わない。或いは、参照画像生成部112からの画像データと光学画像補正部140にある別の位置座標の画像データとの両方を利用した場合であっても構わない。すなわち、die to database検査とdie to die検査との双方を利用したものでも構わない。また、上記実施の形態では、レチクル101を透過した透過光を検出する場合について説明したが、レチクル101を反射した反射光を検出する場合であっても構わない。すなわち、透過光検出部を反射光検出部に置き換え、反射光学系を構成したものであっても構わない。或いは、透過光を検出する場合と反射光を検出する場合との両方を利用した場合であっても構わない。すなわち、透過光検出部と反射光検出部の双方を利用したものでも構わない。   In the above description, the comparison target in the image comparison unit 108 may be image data of another position coordinate in the optical image correction unit 140 instead of the image data from the reference image generation unit 112. In other words, it may be used for die to die inspection. Alternatively, both the image data from the reference image generation unit 112 and the image data at another position coordinate in the optical image correction unit 140 may be used. That is, it is possible to use both the die to database inspection and the die to die inspection. Further, although cases have been described with the above embodiment where transmitted light that has passed through reticle 101 is detected, reflected light that is reflected from reticle 101 may be detected. In other words, the transmitted light detection unit may be replaced with a reflected light detection unit to configure a reflection optical system. Alternatively, both the case where the transmitted light is detected and the case where the reflected light is detected may be used. That is, it is possible to use both the transmitted light detection unit and the reflected light detection unit.

また、光学画像と参照画像との関係では、以下の場合でも好適である。
(1)光学画像取得部150は、前記被検査試料を透過する透過光を用いてレチクル101上の光学画像を取得し、参照画像には、レチクル101の設計データに基づいて作成された画像を用いる場合でもよい。
或いは、(2)光学画像取得部150は、レチクル101を反射する反射光を用いて前記レチクル101上の光学画像を取得し、参照画像には、前記レチクル101の設計データに基づいて作成された画像を用いる場合でもよい。
或いは、(3)光学画像取得部150は、前記レチクル101を透過する透過光を用いて前記レチクル101上の光学画像を取得し、参照画像には、前記レチクル101の別の光学画像に基づいて作成された画像を用いる場合でもよい。
或いは(4)光学画像取得部150は、レチクル101を反射する反射光を用いてレチクル101上の光学画像を取得し、参照画像には、レチクル101の別の光学画像に基づいて作成された画像を用いる場合でもよい。
Further, the relationship between the optical image and the reference image is also suitable in the following cases.
(1) The optical image acquisition unit 150 acquires an optical image on the reticle 101 using transmitted light that passes through the sample to be inspected, and an image created based on the design data of the reticle 101 is used as a reference image. It may be used.
Alternatively, (2) the optical image acquisition unit 150 acquires an optical image on the reticle 101 using reflected light that reflects the reticle 101, and the reference image is created based on the design data of the reticle 101. An image may be used.
Alternatively, (3) the optical image acquisition unit 150 acquires an optical image on the reticle 101 using transmitted light that passes through the reticle 101, and the reference image is based on another optical image of the reticle 101. The created image may be used.
Alternatively, (4) the optical image acquisition unit 150 acquires an optical image on the reticle 101 using the reflected light that reflects the reticle 101, and the reference image is an image created based on another optical image of the reticle 101. May be used.

以上の説明において、「〜回路」或いは「〜工程」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。或いは、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により実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、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、磁気テープ装置、FD、或いはROM(リードオンリメモリ)等の記録媒体に記録される。   In the above description, what is described as “˜circuit” or “˜process” can be configured by a computer-operable program. Or you may make it implement by not only the program used as software but the combination of hardware and software. Alternatively, a combination with firmware may be used. When configured by a program, the program is recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (Read Only Memory).

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施の形態では、光学画像を参照画像に合うように補正したが、逆に参照画像を光学画像に合うように補正しても構わない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In the embodiment, the optical image is corrected to match the reference image, but conversely, the reference image may be corrected to match the optical image.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要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制御手法を適宜選択して用いることができる。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used.

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試料検査装置及び試料検査方法は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all sample inspection apparatuses and sample inspection methods 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.

実施の形態1におけるレチクル検査装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle inspection apparatus in a first embodiment. 光学画像が取得される流れに沿った構成の要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of the structure along the flow from which an optical image is acquired. 実施の形態1におけるレチクル検査方法の要部を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing a main part of a reticle inspection method in the first embodiment. レチクルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a reticle. 4点のアライメントポイントについて、設計座標系にレーザスケール座標値とレーザ干渉計座標値とをプロットした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which plotted the laser scale coordinate value and the laser interferometer coordinate value on the design coordinate system about the four alignment points. レーザスケール座標値への変換関数を示す図である。It is a figure which shows the conversion function to a laser scale coordinate value. レーザスケール座標値への変換関数を示す図である。It is a figure which shows the conversion function to a laser scale coordinate value. 光学画像の取得手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the acquisition procedure of an optical image. 傾き量演算工程の説明をするための図である。It is a figure for demonstrating the inclination amount calculating process. 画像入力ピッチを説明するための図である。It is a figure for demonstrating an image input pitch. Y座標補正の手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of Y coordinate correction | amendment. 補正前後の画像の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the image before and behind correction | amendment.

符号の説明Explanation of symbols

100 レチクル検査装置
101 レチクル
102 XYステージ
103 レーザ光学装置
104 対物レンズ
105 透過光検出部
106 光学画像入力部
107 位置データ入力部
108 画像比較部
109 磁気ディスク装置
110 全体制御部
112 参照画像生成部
140 光学画像補正部
201 X軸レーザ干渉計
202 X軸レーザスケール
211 Y軸レーザ干渉計
212 Y軸レーザスケール
215 切出し部
216 位置合わせ部
218 比較判定処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Reticle inspection apparatus 101 Reticle 102 XY stage 103 Laser optical apparatus 104 Objective lens 105 Transmitted light detection part 106 Optical image input part 107 Position data input part 108 Image comparison part 109 Magnetic disk apparatus 110 Overall control part 112 Reference image generation part 140 Optical Image correction unit 201 X-axis laser interferometer 202 X-axis laser scale 211 Y-axis laser interferometer 212 Y-axis laser scale 215 Cutting unit 216 Positioning unit 218 Comparison determination processing unit

Claims (7)

被検査試料上のX座標位置を測定する第1のレーザ干渉計と第1のレーザスケールと、
前記被検査試料上のY座標位置を測定する第2のレーザ干渉計と第2のレーザスケールと、
前記被検査試料上の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記被検査試料上の複数の所定の位置における設計上のXY座標と前記第1と第2のレーザ干渉計と前記第1と第2のレーザスケールとにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記光学画像取得部により取得された前記光学画像の位置を補正する補正部と、
補正された位置で前記光学画像と所定の参照画像とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする試料検査装置。
A first laser interferometer and a first laser scale for measuring the X coordinate position on the sample to be inspected;
A second laser interferometer for measuring the Y coordinate position on the sample to be inspected, and a second laser scale ;
An optical image acquisition unit for acquiring an optical image on the inspection sample;
The plurality of predetermined positions measured by the designed XY coordinates at the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected, the first and second laser interferometers, and the first and second laser scales . A correction unit that corrects the position of the optical image acquired by the optical image acquisition unit based on XY coordinates;
A comparison unit that compares the optical image with a predetermined reference image at a corrected position;
A sample inspection apparatus comprising:
前記補正部は、
設計上の前記複数の所定の位置のXY座標と前記第1と第2のレーザ干渉計と前記第1と第2のレーザスケールとにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記第1のレーザ干渉計と前記第2のレーザ干渉計とにより測定される場合の前記被検査試料上の測定開始位置と測定終了位置とを結ぶ仮想線と、前記第1のレーザスケールと前記第2のレーザスケールとにより測定される場合の前記被検査試料上の測定開始位置と測定終了位置とを結ぶ仮想線との傾きを演算する第1の演算部と、
前記第1のレーザ干渉計により測定される場合の前記被検査試料上の測定開始位置のX座標と前記第1のレーザ干渉計により測定された前記光学画像におけるX座標との偏差と、前記傾きとの積値を前記第2のレーザ干渉計により測定される場合の前記光学画像におけるY座標値に加減する第2の演算部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の試料検査装置。
The correction unit is
Based on the XY coordinates of the plurality of predetermined positions in the design, and the XY coordinates of the plurality of predetermined positions measured by the first and second laser interferometers and the first and second laser scales. An imaginary line connecting a measurement start position and a measurement end position on the sample to be inspected when measured by the first laser interferometer and the second laser interferometer, and the first laser scale. And a first calculation unit that calculates an inclination of a virtual line connecting a measurement start position and a measurement end position on the sample to be inspected when measured by the second laser scale ;
And the deviation between the X coordinate of the first of said optical image said measured by a laser interferometer and the X coordinate of the first measurement starting position on the inspected specimen as measured by a laser interferometer, the tilt A second arithmetic unit for adjusting the Y coordinate value in the optical image when the product value is measured by the second laser interferometer ,
The sample inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記光学画像取得部は、前記被検査試料を透過する透過光を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得し、
前記所定の参照画像には、前記被検査試料の設計データに基づいて作成された画像を用いることを特徴とする請求項1記載の試料検査装置。
The optical image acquisition unit acquires an optical image on the sample to be inspected using transmitted light that passes through the sample to be inspected,
The sample inspection apparatus according to claim 1, wherein an image created based on design data of the sample to be inspected is used as the predetermined reference image.
前記光学画像取得部は、前記被検査試料を反射する反射光を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得し、
前記所定の参照画像には、前記被検査試料の設計データに基づいて作成された画像を用いることを特徴とする請求項1記載の試料検査装置。
The optical image acquisition unit acquires an optical image on the sample to be inspected using reflected light that reflects the sample to be inspected,
The sample inspection apparatus according to claim 1, wherein an image created based on design data of the sample to be inspected is used as the predetermined reference image.
前記光学画像取得部は、前記被検査試料を透過する透過光を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得し、
前記所定の参照画像には、前記被検査試料の別の光学画像に基づいて作成された画像を用いることを特徴とする請求項1記載の試料検査装置。
The optical image acquisition unit acquires an optical image on the sample to be inspected using transmitted light that passes through the sample to be inspected,
The sample inspection apparatus according to claim 1, wherein an image created based on another optical image of the sample to be inspected is used as the predetermined reference image.
前記光学画像取得部は、前記被検査試料を反射する反射光を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得し、
前記所定の参照画像には、前記被検査試料の別の光学画像に基づいて作成された画像を用いることを特徴とする請求項1記載の試料検査装置。
The optical image acquisition unit acquires an optical image on the sample to be inspected using reflected light that reflects the sample to be inspected,
The sample inspection apparatus according to claim 1, wherein an image created based on another optical image of the sample to be inspected is used as the predetermined reference image.
被検査試料上の複数の所定の位置におけるX座標位置を第1のレーザ干渉計と第1のレーザスケールとを用いて測定し、Y座標位置を第2のレーザ干渉計と第2のレーザスケールとを用いて測定する測定工程と、
光学画像取得部を用いて前記被検査試料上の光学画像を取得する光学画像取得工程と、
前記被検査試料上の複数の所定の位置における設計上のXY座標と前記第1と第2のレーザ干渉計と前記第1と第2のレーザスケールとにより測定される前記複数の所定の位置のXY座標とに基づいて、前記光学画像取得部により取得された前記光学画像の位置を補正する補正工程と、
補正された位置で前記光学画像と所定の参照画像とを比較する比較工程と、
を備えたことを特徴とする試料検査方法。
X coordinate positions at a plurality of predetermined positions on the sample to be inspected are measured using a first laser interferometer and a first laser scale, and a Y coordinate position is measured with a second laser interferometer and a second laser scale. And a measurement process for measuring using
An optical image acquisition step of acquiring an optical image on the inspection sample using an optical image acquisition unit ;
The plurality of predetermined positions measured by the designed XY coordinates at the plurality of predetermined positions on the sample to be inspected, the first and second laser interferometers, and the first and second laser scales. A correction step of correcting the position of the optical image acquired by the optical image acquisition unit based on XY coordinates;
A comparison step of comparing the optical image with a predetermined reference image at the corrected position;
A sample inspection method comprising:
JP2005085253A 2005-03-24 2005-03-24 Sample inspection apparatus and sample inspection method Active JP3958327B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005085253A JP3958327B2 (en) 2005-03-24 2005-03-24 Sample inspection apparatus and sample inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005085253A JP3958327B2 (en) 2005-03-24 2005-03-24 Sample inspection apparatus and sample inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006266864A JP2006266864A (en) 2006-10-05
JP3958327B2 true JP3958327B2 (en) 2007-08-15

Family

ID=37203000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005085253A Active JP3958327B2 (en) 2005-03-24 2005-03-24 Sample inspection apparatus and sample inspection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3958327B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4652391B2 (en) * 2006-12-08 2011-03-16 株式会社東芝 Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
JP5234308B2 (en) * 2007-07-30 2013-07-10 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2009075103A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Nikon Corporation Moving body device, exposure device, pattern formation device, and device manufacturing method
JP5121642B2 (en) * 2008-09-19 2013-01-16 株式会社ニューフレアテクノロジー Mask inspection apparatus and mask inspection method
JP5635309B2 (en) * 2010-06-18 2014-12-03 株式会社ニューフレアテクノロジー Inspection apparatus and inspection method
US9201312B2 (en) 2013-04-16 2015-12-01 Kla-Tencor Corporation Method for correcting position measurements for optical errors and method for determining mask writer errors
WO2014172473A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Kla-Tencor Corporation Method for correcting position measurements for optical errors and method for determining mask writer errors
JP6259642B2 (en) * 2013-11-06 2018-01-10 株式会社ニューフレアテクノロジー Measuring device
JP6368081B2 (en) * 2013-11-06 2018-08-01 株式会社ニューフレアテクノロジー Measuring device
JP2017032457A (en) * 2015-08-04 2017-02-09 株式会社ニューフレアテクノロジー Pattern inspection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006266864A (en) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3958327B2 (en) Sample inspection apparatus and sample inspection method
US8452074B2 (en) Apparatus and method for pattern inspection
JP4199786B2 (en) Sample inspection apparatus, image alignment method, and program
JP4143101B2 (en) Specimen inspection apparatus, image alignment method, misregistration amount estimation method, and program
JP5793093B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
JP4095621B2 (en) Optical image acquisition apparatus, optical image acquisition method, and mask inspection apparatus
JP2008233343A (en) Sample inspecting device, and corrected image generating method and program
JP4143084B2 (en) Sample inspection apparatus, image alignment method, and program
JP5121642B2 (en) Mask inspection apparatus and mask inspection method
JP2009300426A (en) Reticle defect inspection device and reticle defect inspection method
JPH11153550A (en) Method and device for inspecting defect
JP2013040873A (en) Pattern inspection device and pattern inspection method
JP2007064843A (en) Sample inspection device, sample inspection method and program
JP4185502B2 (en) SAMPLE INSPECTION DEVICE, IMAGE Alignment Method Of Sample To Be Inspected, And Program
JP2006276454A (en) Image correcting method and pattern defect inspecting method using same
JP3958328B2 (en) Sample inspection apparatus, sample inspection method, and program
JP5178781B2 (en) Sensor output data correction device and sensor output data correction method
US7756661B2 (en) Method and apparatus for measuring dimension of photo-mask pattern
JP2016035542A (en) Position measurement method, method for creating map of positional deviation, and inspection system
JP2016114460A (en) Inspection method and inspection device
JP2006275780A (en) Pattern inspection method
JP6732680B2 (en) Map making method, mask inspection method and mask inspection apparatus
JP4261535B2 (en) Alignment method and evaluation method in mask inspection apparatus
JPH07243823A (en) Pattern tester
JP2016126302A (en) Examination apparatus and examination method

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061219

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070509

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3958327

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120518

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120518

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130518

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140518

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350