JP4266217B2 - パターン検査装置、パターン検査方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パターン検査装置、パターン検査方法、或いは、かかる方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに係り、例えば、半導体製造に用いる試料となる物体のパターン欠陥を検査するパターン検査技術に関し、半導体素子や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製作するときに使用されるフォトマスク、ウェハ、あるいは液晶基板などの極めて小さなパターンの欠陥を検査する装置に関する。

近年、大規模集積回路（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寸法形状はますます微細になってきている。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。例えば、ＬＳＩの製造プロセスにおいて、回路パターンを転写するステッパでは、４〜５倍に回路パターンを拡大したフォトマスクを原版として用いる。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）。

そして、このフォトマスクへの完全性（パターン精度および無欠陥など）への要求は年々極めて高くなっている。多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。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、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。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。上述したように、近年の超微細化・高集積化によってステッパの限界解像度近傍でパターン転写が行なわれるようになり、高精度フォトマスクがデバイス製造のキーとなってきた。これに伴い、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必要とされている。すなわち、超微細パターンの欠陥を検出するマスク欠陥検査装置の性能向上が先端半導体デバイスの短期開発・製造歩留まり向上には必須である。

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短時間で、効率的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。

ここで、従来のパターン検査装置では、拡大光学系を用いて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ことが知られている（例えば、特許文献３参照）。
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データを検査装置入力フォーマットに変換した設計パターンデータをビットパターンデータに展開した設計画像データをベースに参照データを生成して、それとパターンを撮像した測定データとなる光学画像データとを比較する「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、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、センサ上に結像される。センサ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。

ところで、最近の最先端マスクには、ＯＰＣ（光近接効果補正）処理のためのパターン形状に代表される複雑なパターン形状や、微妙な配線形状を表現するための円弧状のパターンや任意角度の斜め配線パターンが多用され、超微細なパターン描画が行われるようになった。ＯＰＣ処理とは、マスク製造プロセス上、生じてしまうパターンのコーナ丸まりやパターンの粗密で仕上がり寸法が変わってしまうことを補償するために、本来の図形のほかに補助的なパターンを配置することである。例えば、コーナの丸まりを補償するために意図的にコーナ部分に突起（ＯＰＣパターン）をつけることでウェハ転写パターン形状を整った直角にすることができる。これらのパターンを表現するには、任意角度図形を扱える装置構成やデータフォーマットを用意しない場合、四角形や三角形といった一定の微細な図形を大量に組み合わせることで対応することが考えられ、一般に用いられている。上述した任意角度図形をサポートしていないデータフォーマットで、任意角度パターンや円弧状のパターンを表現するには、例えば、細い短冊状の図形を多数組み合わせて行っていた。また、例えば、四角形状のパターンに上述したＯＰＣパターンをつけた場合、ＯＰＣパターン無しでは四角形状の１個の図形で表現できたのに対し、ＯＰＣパターンつき図形を表現するためには、例えば７個の四角形状の図形に分割して表現することが必要になる。

以上のように、微細な図形を大量に組み合わせることで、これらのパターンを表現するとパターン記述に必要な図形数が増加し、それに伴って図形一つ一つの情報を流す所要時間および図形一つ一つをビットパターンに展開する処理時間が増加するという課題が生じるようになった。

ここで、図形数を低減するために、分割された複数の図形の図形データ群で構成される設計パターンデータが入力されると、分割された図形を１つの図形（図形データ）として合成して図形数を減少させてからビットパターンに展開するという技術が文献に開示されている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００２−２３７４４５号公報 米国特許５３８６２２１号公報 特開平８−７６３５９号公報 特開２０００−１０５８３２号公報

以上、説明したように、検査装置が読み込む設計パターンデータは、微細な形状記述のために図形数が多くなる傾向があり、検査基準の図形パターン（ビットパターンデータ）発生に必要な処理時間が延びる、あるいは図形パターン発生処理装置の回路規模を大きくして並列処理を行なうことで処理時間を短縮させる必要があるなどの課題があった。

本発明は、上述した問題点を克服し、図形データが格納された設計パターンデータからビットパターンを効率よく発生させるパターン検査方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のパターン検査装置は、
図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の領域分記憶する第１の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換部と、
前記ビットパターンデータを順次記憶する第２の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記反復する複数の図形データの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶部に記憶されたビットパターンデータを記憶する第３の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶されている前記第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出部と、
前記第２の検出部により検出された図形データを前記ビットパターンデータ変換部でビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶部から読み出して前記第２の記憶部に書き込む書き込み部と、
前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得部と、
前記第２の記憶部から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の他の態様のパターン検査装置は、
図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の領域分記憶する第１の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換する第１のビットパターンデータ変換部と、
前記ビットパターンデータを順次記憶する第２の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記反復する複数の図形データのいずれかをビットパターンデータに変換する第２のビットパターンデータ変換部と、
前記第２のビットパターンデータ変換部により変換されたビットパターンデータを記憶する第３の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶されている前記第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出部と、
前記第２の検出部により検出された図形データを前記第１のビットパターンデータ変換部でビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶部から読み出して前記第２の記憶部に書き込む書き込み部と、
前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得部と、
前記第２の記憶部から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。

そして、本発明の一態様のパターン検査方法は、
図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の記憶装置に第１の領域分記憶させる第１の記憶工程と、
前記第１の記憶装置に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換工程と、
前記ビットパターンデータを順次第２の記憶装置に記憶させる第２の記憶工程と、
前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出工程と、
検出された前記反復する複数の図形データの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを第３の記憶装置に記憶させる第３の記憶工程と、
前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶装置に記憶されたパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出工程と、
前記第２の検出工程により検出された図形データをビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶装置から読み出して前記第２の記憶装置に書き込む書き込み工程と、
前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得工程と、
前記第２の記憶装置から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、かかる方法を、コンピュータを実行させるためのプログラムにより構成する場合には、
図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の記憶装置に第１の領域分記憶させる第１の記憶処理と、
前記第１の記憶装置に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換処理と、
前記ビットパターンデータを順次第２の記憶装置に記憶させる第２の記憶処理と、
前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出処理と、
検出された前記反復する複数の図形パターンの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを第３の記憶装置に記憶させる第３の記憶処理と、
前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出処理と、
前記第２の検出処理により検出された図形データをビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶装置から読み出して前記第２の記憶装置に書き込む書き込み処理と、
前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得処理と、
前記第２の記憶装置から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較処理と、
を備えればよい。

本発明によれば、反復する図形データについてビットパターンデータに変換する処理時間を短縮することができる。また、第１の領域分の設計パターンデータの中に存在する反復する複数の図形データについて検出することで、むやみに第３の記憶装置に記憶させておくビットパターンデータ数を増やさないようにすることができる。その結果、効率よくビットパターンデータを読み出して第２の記憶装置に書き込むことができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるマスク検査装置の構成を示す概念図である。
図１において、マスクのパターン欠陥を検査するパターン検査装置１００は、光学画像取得部１５０と制御系回路１６０を備えている。光学画像取得部１５０は、ＸＹθテーブル１０２、光源１０３、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５、センサ回路１０６、レーザ測長システム１２２、オートローダ１３０、ピエゾ素子１４２を備えている。制御系回路１６０では、コンピュータとなる制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、展開回路１１１、参照回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、磁気ディスク装置１０９、磁気テープ装置１１５、フレシキブルディスク装置（ＦＤ）１１６、ＣＲＴ１１７、パターンモニタ１１８、プリンタ１１９、オートフォーカス制御回路１４０に接続されている。また、ＸＹθテーブル１０２は、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、θ軸モータにより駆動される。

被検査試料となるフォトマスク１０１は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能に設けられたＸＹθテーブル１０２上に載置され、フォトマスク１０１に形成されたパターンには適切な光源１０３によって光が照射される。フォトマスク１０１を透過した光は拡大光学系１０４を介して、フォトダイオードアレイ１０５に光学像として結像し、入射する。フォトマスク１０１のたわみやＸＹθテーブル１０２のＺ方向への変動を吸収するため，オートフォーカス制御回路１４０により制御されるピエゾ素子１４２を用いてフォトマスク１０１への焦点合わせを行なう。

図２は、実施の形態１における展開回路の内部構成を示すブロック図である。
図２において、展開回路１１１は、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるデータメモリ２０２、プリプロセッサ２０４、記憶装置（或いは記憶部）の一例となる近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６、パターンジェネレータ２０８、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるパターンメモリ２１０、反復パターン検出器２１２、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるテンプレートバンク２１４、キャラクタパターン書き込み回路２１６、繰り返し判定器２１８、読み出しコントローラ２２０を有している。そして、繰り返し判定器２１８には、局所パターンジェネレータ２１９が配置されている。

図３は、描画データ準備および描画・検査の流れを説明する概念図である。
まず、パターンを構成する図形が設計され、設計ＣＡＤデータが作成される。そして、上述したように、マスク製造プロセス上、生じてしまうパターンのコーナ丸まりやパターンの粗密で仕上がり寸法が変わってしまう場合がある。ここでは、一例として、これを補償するために、ＯＰＣ（光近接効果補正）処理として、本来の図形のほかに補助的なパターン（ＯＰＣパターン）を配置する。ここでは、ＯＰＣパターンとして、長方形の基本パターンのコーナの丸まりを補償するために意図的にコーナ部分の４隅に突起（ＯＰＣパターン）をつけている。ＯＰＣパターンをつけることで仕上がりの形状を整った直角にすることができる。そして、描画装置で試料を描画するためには、ＣＡＤデータを装置入力フォーマットに変換した設計パターンデータとなる描画データを作成することになる。ここで、ＯＰＣパターンが配置された上述した図形を表現するためには、上述したように任意角度図形を扱える装置構成やデータフォーマットを用意しない場合、四角形や三角形といった一定の微細な図形を大量に組み合わせることで対応する。ここでは、図形分割処理として、上述したＯＰＣパターン付きのパターンを分割する場合、ＯＰＣパターン無しでは四角形状の１個の図形で表現できたのに対し、ＯＰＣパターンつき図形を表現するためには、例えば７個の四角形状の図形に分割して表現することが必要になる。このようにして、設計パターンデータとなる描画データが作成され、描画装置において試料となるマスクにパターンが描画される。一方、かかるマスクのパターン欠陥を検査するため、パターン検査装置１００は、描画データを入力し、例えば、磁気ディスク装置１０９に保存しておく。そして、マスクについては、光学画像取得部１５０によって、光学画像となる測定データが取得される。そして、パターン検査装置１００において比較検査され、検査結果が出力される。

図４は、実施の形態１におけるパターン検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図４において、パターン検査方法は、光学画像取得工程（Ｓ５０２）、記憶工程（Ｓ６０２）と、図形解釈工程（Ｓ６０４）と、記憶工程（Ｓ６０６）と、検出工程の一例となるテンプレート検索工程を構成する接触パターン判定工程（Ｓ６０８）、グループ化処理工程（Ｓ６１０）、グループパターン検出工程（Ｓ６１２）と、ビットパターンデータ変換工程の一例となるパターン展開工程（Ｓ６１４）と、記憶工程（Ｓ６１８）と、ビットパターン読み出し工程（Ｓ６２２）と、ビットパターン書き込み工程（Ｓ６２４）と、検出工程の一例となる反復パターン検出工程を構成する反復要素図形パターン検出工程（Ｓ６３２）、接触パターン判定工程（Ｓ６３４）、グループ化処理工程（Ｓ６３６）、反復グループ判定工程（Ｓ６３８）と、テンプレートバンク記憶工程（Ｓ６４０）と、読み出し工程（Ｓ６５２）と、フィルタ処理工程（Ｓ６５４）と、比較工程（Ｓ６５６）という一連の工程を実施する。

Ｓ（ステップ）５０２において、光学画像取得工程として、光学画像取得部１５０は、設計パターンデータとなる描画データに基づいて描画された試料となるフォトマスク１０１における光学画像データ（測定データ）を取得する。具体的には、光学画像は、以下のように取得される。
被検査試料となるフォトマスク１０１は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能に設けられたＸＹθテーブル１０２上に載置され、フォトマスク１０１に形成されたパターンには、ＸＹθテーブル１０２の上方に配置されている適切な光源１０３によって光が照射される。光源１０３から照射される光束は、試料となるフォトマスク１０１を照射する。フォトマスク１０１の下方には、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５及びセンサ回路１０６が配置されており、露光用マスクなどの試料となるフォトマスク１０１を透過した光は拡大光学系１０４を介して、フォトダイオードアレイ１０５に光学像として結像し、入射する。拡大光学系１０４は、オートフォーカス制御回路１４０に制御されたピエゾ素子１４２等の自動焦点機構により自動的に焦点調整がなされている。

図５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５に示すように、Ｙ方向に向かって、例えば、２００μｍ程度のスキャン幅Ｗでの細い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ＸＹθテーブル１０２の動作が制御され、Ｘ方向に移動しながら光学画像が取得される。フォトダイオードアレイ１０５では、図５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の検査ストライプにおける画像を取得した後、第２の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の検査ストライプにおける画像を取得する場合には、第２の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の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、反復して連続的に画像を取得していくことで、無駄な処理時間を短縮することができる。

フォトダイオードアレイ１０５上に結像されたパターンの像は、フォトダイオードアレイ１０５によって光電変換され、更にセンサ回路１０６によってＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換される。フォトダイオードアレイ１０５には、ＴＤＩ（タイムディレイインテグレーション）センサのようなセンサが設置されている。ステージとなるＸＹθテーブル１０２をＸ軸方向に連続的に移動させることにより、ＴＤＩセンサは試料となるフォトマスク１０１のパターンを撮像する。これらの光源１０３、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５、センサ回路１０６により高倍率の検査光学系が構成されている。

ＸＹθテーブル１０２は、制御計算機１１０の制御の下にテーブル制御回路１１４により駆動される。Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（Ｘ−Ｙ−θ）モータの様な駆動系によって移動可能となっている。これらの、Ｘモータ、Ｙモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。そして、ＸＹθテーブル１０２の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。また、ＸＹθテーブル１０２上のフォトマスク１０１はオートローダ制御回路１１３により駆動されるオートローダ１３０から自動的に搬送され、検査終了後に自動的に排出されることも可能なものとなっている。

センサ回路１０６から出力された測定データ（光学画像））は、位置回路１０７から出力されたＸＹθテーブル１０２上におけるフォトマスク１０１の位置を示すデータとともに比較回路１０８に送られる。測定データは例えば８ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさの階調を表現している。

一方、展開工程として、展開回路１１１は、磁気ディスク装置１０９から制御計算機１１０を通して設計パターンデータとなる描画データを読み出し、読み出された被検査試料となるフォトマスク１０１の設計図形データとなる描画データを２値ないしは多値のイメージデータ（ビットパターンデータ）に変換して、このイメージデータが参照回路１１２に送られる。以下、具体的に説明する。

Ｓ６０２において、記憶工程として、フォトマスク１０１のパターン形成時に用いた描画データは、記憶装置（或いは記憶部）の一例である磁気ディスク装置１０９から制御計算機１１０を通して展開回路１１１内のデータメモリ２０２に記憶（格納）される。

Ｓ６０４において、図形解釈工程として、プリプロセッサ２０４は、データメモリ２０２から図形の情報や繰り返し表現などの制御情報を読み出す。
ここで、描画データに含まれる図形は、後述するように、長方形や三角形を基本図形としたもので、例えば、図形の基準位置における座標（ｘ、ｙ）、辺の長さ、長方形や三角形等の図形種を区別する識別子となる図形コードといった情報で各パターン図形の形、大きさ、位置等を定義した図形データが格納されている。プリプロセッサ２０４は、図形ごとのデータにまで展開し、その図形データの図形形状を示す図形コード、図形寸法などを解釈する。

Ｓ６０６において、記憶工程として、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６は、図形データが格納された設計パターンデータとなる描画データを順次一定領域分記憶する。言い換えれば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６は、プリプロセッサ２０４で解釈した図形一つ一つの情報を一時的に一定量分記憶（格納）する。

次に、Ｓ６０８〜Ｓ６２４の各工程に先立って、Ｓ６３２〜Ｓ６４０について説明する。
反復パターン検出工程として、検出部の一例となる反復パターン検出器２１２は、テンプレートバンク２１４に格納できる繰り返し図形群が出現することを監視する。言い換えれば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定量分記憶されている描画データを読み出して、描画データの中に、反復する複数の図形データの存在を検索する。そして、反復する複数の図形データが存在する場合に、この複数の図形データを検出する。
まず、Ｓ６３２において、反復パターン検出工程の一部となる反復要素図形パターン検出工程として、反復パターン検出器２１２は、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定量分記憶されている描画データを読み出して、描画データの中に、反復する複数の要素図形データの存在を検索する。

図６は、図形形状と図形コードとの関係の一例を示す概念図である。
描画データでは、パターンを構成する各要素図形について、図形コードで定義している。図６では、例えば、長方形の図形について、図形コードが１０、正方形の図形について、図形コードが１１、ある方向を向いた直角三角形の図形について、図形コードが２０、上下に反転した直角三角形の図形について、図形コードが２１、左右に反転した直角三角形の図形について、図形コードが２２、さらに上下に反転した直角三角形の図形について、図形コードが２３、平行四辺形の図形について、図形コードが５０、９０度回転した平行四辺形の図形について、図形コードが５１、台形の図形について、図形コードが６０、９０度回転した台形の図形について、図形コードが６１と定義している。

図７は、描画データの一例を示す図である。
図７では、長方形の図形と直角三角形の図形とを表現する場合について示している。描画データでは、セル内図形データとして、各図形が、ある原点位置からの図形配置位置（基準位置）の座標（ｘ，ｙ）、図形コード、辺の長さＬで格納（定義）されている。例えば、長方形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ１，ｙ１）、図形コード＝１０、辺の長さとしてｘ方向の寸法Ｌ１とｙ方向の寸法Ｌ２との各値が格納（定義）されている。直角三角形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ２，ｙ２）、図形コード＝２０、辺の長さとしてｘ方向の寸法Ｌ１とｙ方向の寸法Ｌ２との各値が格納（定義）されている。原点位置としては、例えば、セルの原点でもよいし、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６のバンクの原点或いはパターンメモリ２１０のバンクの原点等でもよい。

図８は、描画データの他の一例を示す図である。
図８では、台形の図形と平行四辺形の図形とを表現する場合について示している。図７と同様、描画データでは、セル内図形データとして、ある原点位置からの図形配置位置（基準位置）の座標（ｘ，ｙ）、図形コード、辺の長さＬが格納（定義）されている。例えば、台形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ１，ｙ１）、図形コード＝６０、辺の長さとしてｘ方向の寸法Ｌ１とｙ方向の寸法Ｌ２とｘ方向の差分値ｄｘ１、ｄｘ２との各値が格納（定義）されている。平行四辺形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ２，ｙ２）、図形コード＝５０、辺の長さＬ１とＬ２とｘ方向の差分値ｄｘ１、ｄｘ２との各値が格納（定義）されている。

図９は、描画データの他の一例を示す図である。
図９では、長方形の図形と上述した台形とは別の台形の図形とを表現する場合について示している。図７と同様、描画データでは、セル内図形データとして、ある原点位置からの図形配置位置（基準位置）の座標（ｘ，ｙ）、図形コード、辺の長さＬが格納（定義）されている。例えば、長方形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ１，ｙ１）、図形コード＝１０、辺の長さとしてｘ方向の寸法Ｌ１とｙ方向の寸法Ｌ２との各値が格納（定義）されている。台形の図形について、図形配置位置の座標（ｘ２，ｙ２）、図形コード＝６１、辺の長さとしてｘ方向の寸法Ｌ１とｙ方向の寸法Ｌ２とｙ方向の差分値ｄｙ１、ｄｙ２との各値が格納（定義）されている。

多くのデータフォーマットでは、これらの要素図形の集合体（セル）を定義して、この集合体を配列上に配置したり、ひとつ分の集合体の内容記述とその配置座標を複数記述するという手段でデータの記述を階層化、或いは、データ全体の容量を圧縮する工夫がなされている。さらに一定の寸法の範囲の集合体（セル）をフレームとしてまとめて管理するといった階層構造を使ってもよい。

図１０は、近傍図形キャッシュバッファメモリに一時的に一定量分記憶されている描画データの一例を示す図である。
図１１は、図１０の各図形要素の図形コードと図形の原点座標と辺の長さとの一例を示す図である。
例えば、図１０に示す４つのまとまった図形を描画データにすると、図１０に示すように、図６〜図９に示した要素図形を適宜組合せて表現される。これらのパターンを記述する方法は、例えば、図１１に示すことができる。例えば、図形の記述順序は（１）、（２）、・・・（１０）とすることができる。図１０に示す４つのまとまった図形のうち、２つの図形は、複数の要素図形が接触して構成されているが、必ずしも接している要素図形同志が連続した番号で記述される必要はない。

反復パターン検出器２１２は、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に記憶されている一定領域内の、ひとつの要素図形の図形コードと辺の長さデータが、別の要素図形の図形コードと辺の長さデータと一致する要素図形同士を検索し、図形コードと辺の長さデータ同士が一致する要素図形が検出された場合に繰り返し図形ありと判定する。例えば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に図１０及び図１１に示す描画データが一時的に一定量分として記憶されている場合、反復パターン検出器２１２は、検索した結果、反復する複数の要素図形として、図形（１）と図形（２）、図形（３）と図形（４）、図形（５）と図形（６）と図形（７）と図形（８）、図形（９）と図形（１１）、図形（１０）と図形（１２）について、一定領域内で反復する繰り返し要素図形ありと判定する。

次に、Ｓ６３４において、反復パターン検出工程の一部となる接触パターン判定工程として、反復パターン検出器２１２は、反復する複数の要素図形ペアについて、ペアを構成するそれぞれの要素図形がさらに近傍図形と接しているかを判断する。例えば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に図１０及び図１１に示す描画データが一時的に一定量分として記憶されている場合、反復パターン検出器２１２は、図形（１）に接触する図形（３）と図形（５）が接触し、図形（５）について図形（９）が接触し、図形（９）について図形（１０）が接触していると判定する。同様に、図形（２）に接触する図形（４）と図形（７）が接触し、図形（７）について図形（１１）が接触し、図形（１１）について図形（１２）が接触していると判定する。

そして、Ｓ６３６において、反復パターン検出工程の一部となるグループ化処理工程として、反復パターン検出器２１２は、接している図形同士をグループ化する。例えば、図１０及び図１１に示す例では、図形（１）と図形（３）と図形（５）と図形（９）と図形（１０）とが１つのグループとしてグループ化される。同様に、図形（２）と図形（４）と図形（７）と図形（１１）と図形（１２）とが１つのグループとしてグループ化される。もちろん、図形（６）や図形（８）は、それぞれ１つの要素図形でそれぞれグループを構成する。

そして、Ｓ６３８において、反復パターン検出工程の一部となる反復グループ判定工程として、反復パターン検出器２１２は、グループ同士で反復する繰り返し図形となるかどうかを判定する。グループ同士で反復する繰り返し図形となるかどうかは、図形コードと図形の辺の長さとグループを構成する複数の図形データの図形同士の配置位置関係とが一致するかどうかで判定する。例えば、図１０及び図１１に示す例では、図形（１）と図形（３）と図形（５）と図形（９）と図形（１０）とのグループと、図形（２）と図形（４）と図形（７）と図形（１１）と図形（１２）とのグループとは、反復する繰り返し図形と判定される。そして、図形（６）のグループと図形（８）のグループとも、反復する繰り返し図形と判定される。このように反復する繰り返し図形グループと判定された図形グループが描画データの中に存在する場合に、このグループ化した図形群の図形データを検出する。そして、反復パターン検出器２１２は、パターンメモリ２１０内に記憶されたグループ化された図形群（図形グループ）のビットパターンデータをテンプレートバンク２１４に記憶（格納）するようにキャラクタパターン書き込み回路２１６に制御信号を出力する。

そして、Ｓ６４０において、テンプレートバンク記憶工程として、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、反復パターン検出器２１２からの制御信号に基づき、反復する複数のグループ化された図形群の図形データの内、後述するＳ６１４において先にビットパターンデータに変換され、同じく後述するＳ６１８においてパターンメモリ２１０に記憶されたビットパターンデータを読み出して、テンプレートバンク２１４に書き込み、記憶させる（登録する）。言い換えれば、反復パターン検出器２１２の判定で、新規にテンプレートに書き込むべきパターンを検出した場合には、キャラクタパターン書き込み回路２１６が、既にパターン発生したパターンメモリ２１０上の所定のアドレス領域のパターンを切り出し（コピー）してこれをテンプレートバンク２１４に格納する。

図１２は、テンプレートバンク２１４に登録されたグループ化された図形群の一例を示す概念図である。
図１２に示すように、テンプレートバンク２１４には、反復パターン検出器２１２によって選別された一定領域内で反復されたグループ化された図形群のビットパターンデータがテンプレートとして登録される。

ここで、反復する繰り返し図形は、チップに散らばっているというよりは、ある一定の領域に固まっていることが多い。そこで、本実施の形態では、次々とデータ処理が続く中で、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に格納されている一定領域分の図形データの中から図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復された図形として検出し、検出された図形のビットパターンデータをテンプレートバンク２１４に登録する。さらに、反復された図形については、接している図形群を１つのグループとして、グループを構成する複数の図形データについて、図形コードと図形の辺の長さと複数の図形データの図形同士の配置位置関係とが一致するグループ同士を検出して、この接触する図形群をまとめて１つのキャラクタとしてグループ化した図形グループのビットパターンデータをテンプレートとして登録する。また、図形群については、接していない場合でも図１２に示すように例えば対称な図形として１つのグループと見なし得るような図形群を１つのグループとしてテンプレートとして登録してもよい。また、例えば、アレイ配置されて場合には、１つのアレイを１つのグループとしてテンプレートとして登録してもよい。

以上のように、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に格納されている一定領域内の図形データに限定することで、むやみにテンプレートバンク２１４に登録する図形数（キャラクタ数）を増やさないようにすることができる。その結果、テンプレートバンク２１４のメモリ容量を必要以上に大きくしないようにすることができる。また、ある一定領域内の図形データに限定することで、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６自体のメモリ容量も必要以上に大きくしないようにすることができる。

続いて、Ｓ６０８〜Ｓ６２４の各工程について説明する。
テンプレート検索工程として、検出部の一例となる繰り返し判定器２１８は、テンプレートバンク２１４に存在するパターンの再出現を監視する。言い換えれば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている描画データの中からテンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する。

まず、Ｓ６０８において、テンプレート検索工程の一部となる接触パターン判定工程として、繰り返し判定器２１８は、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている描画データの中の各要素図形が近傍図形と接しているかを判断する。例えば、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に図１０及び図１１に示す描画データが一時的に一定量分として記憶されている場合、繰り返し判定器２１８は、図形（１）に接触する図形（３）と図形（５）が接触し、図形（５）について図形（９）が接触し、図形（９）について図形（１０）が接触していると判定する。同様に、図形（２）に接触する図形（４）と図形（７）が接触し、図形（７）について図形（１１）が接触し、図形（１１）について図形（１２）が接触していると判定する。

そして、Ｓ６１０において、テンプレート検索工程の一部となるグループ化処理工程として、繰り返し判定器２１８は、接している図形同士をグループ化する。例えば、図１０及び図１１に示す例では、図形（１）と図形（３）と図形（５）と図形（９）と図形（１０）とが１つのグループとしてグループ化される。同様に、図形（２）と図形（４）と図形（７）と図形（１１）と図形（１２）とが１つのグループとしてグループ化される。もちろん、図形（６）や図形（８）は、それぞれ１つの要素図形でそれぞれグループを構成する。

そして、Ｓ６１２において、テンプレート検索工程の一部となるグループパターン検出工程として、繰り返し判定器２１８は、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている描画データの中の各図形グループを構成する図形データの図形コードと辺の長さデータを用いて概略の監視を行なう。すなわち、既にテンプレートバンク２１４にビットパターンデータとして記憶された複数の図形群（図形グループ）データのいずれかと一部でも同じ図形コードと辺の長さデータを持つ図形データを検出する。そして、繰り返し判定器２１８は、既にテンプレートバンク２１４に記録されている複数の図形群データの中に、同じ図形コードと辺の長さデータとを持つ図形群（テンプレート）が存在した場合に、さらに近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に格納されている図形グループがテンプレートバンク２１４に登録されたテンプレートと同様の図形群構成となっているかを判断する詳細の監視を行なう。すなわち、図形コードと辺の長さデータと要素図形同士の位置関係とが一致するかどうか判定する。

ここで、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている情報は図形情報であるのに対して、テンプレートバンクの情報はパターンイメージであることから、描画データとテンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータとはフォーマットが異なる。そのため、局所的パターンジェネレータ２１９を用いて描画データの中の図形データをビットパターンデータにパターン展開すると良い。例えば、局所的パターンジェネレータ２１９として、接している図形群（グループ）をカバーする程度の広さの領域を展開できるパターンジェネレータであればよい。小さな領域をパターン展開できる程度の規模のパターンジェネレータとすることにより回路規模を小さくすることができる。すなわち、装置の肥大化を防止することができ、回路規模を最適化することができる。

ここで、テンプレートバンク２１４に存在するパターンの再出現の監視は、例えば、一例として、テンプレートマッチング手法で検索すればよい。
図１３は、検索対象パターンの一例を示す概念図である。
図１４は、テンプレートマッチング手法を説明するための概念図である。
図１５は、テンプレートマッチング手法を説明するための概念図である。
例えば、図１３に示すように、四角形の４隅にＯＰＣパターンが配置された図形群を検索対象パターンとする場合、検索対象パターンが含まれるような画素サイズにビットパターンデータを抽出する。例えば、１６画素×１６画素分を抽出する。そして、テンプレートバンク２１４のメモリ空間について、図１３に示すような検索対象パターンを重ねて１画素ずつずらしながら全面をスキャンニングする。そして、例えば、各位置において、対応する画素同士を比較器３１０や比較器３１２で所定の閾値で比較して排他的論理和を演算する。一致していれば（Ｌ）を出力する。その位置での全画素について結果を比較器３１４に入力し負論理入力の論理積を演算する。全画素について（Ｌ）の入力であれば、出力は（Ｈ）となる。比較器３１４での出力が（Ｈ）となれば、その位置で検索対象パターンとテンプレートとが一致したことがわかる。図１５では、比較器３１０と比較器３１２とを用いて１度に２画素ずつ演算する例を示したが、これに限るものではなく、もっと多くの比較器を用いることができる。例えば、１６画素×１６画素分の２５６画素を一度に比較するように２５６個の比較器を用いてもよい。多くの比較器を用いた方がより処理速度が速くなる点で好ましい。ここでは各画素は２値データとして説明したが，ひとつの画素を多値階調データで表現する場合には，比較器３１０や比較器３１２を多値データ入力の比較器で構成して，所定のしきい値以内に一致している場合に論理（Ｌ）を出力させれば良い．

そして、グループパターン検出工程において、一致するテンプレートが存在しない場合は、Ｓ６１４に進む。一致するテンプレートが存在する場合はＳ６２２に進む。例えば、最初は、テンプレートバンク２１４に何も登録されていないので、最初の一定領域内の描画データは、すべてＳ６１４に進み、パターンジェネレータ２０８によりパターン展開されることになる。そして、反復パターン検出器２１２により反復する図形群のテンプレートがテンプレートバンク２１４に登録されると、以降の描画データ内の図形については、Ｓ６２２に進む場合が生じることになる。

Ｓ６１４において、パターン展開工程として、ビットパターンデータ変換部の一例となるパターンジェネレータ２０８は、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている描画データの各図形データをビットパターンデータに変換する。そして、パターンメモリ２１０に書き出す。パターンジェネレータ２０８では、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして２値ないしは多値のビットパターンデータに展開する。パターンジェネレータ２０８では、描画データを読み込み、検査領域を所定の寸法を単位とするグリッドで仕切られたマス目として仮想分割してできた各マス目ごとに設計パターンデータにおける図形が占める占有率を演算し、ｎビットの占有率データをパターンメモリ２１０に出力する。例えば、１つのマス目を１画素として設定すると好適である。そして、１画素に１／２^８（＝１／２５６）の分解能を持たせるとすると、画素内に配置されている図形の領域分だけ１／２５６の小領域を割り付けて画素内の占有率を演算する。そして、８ビットの占有率データとしてパターンメモリ２１０に出力する。

Ｓ６１８において、記憶工程として、展開されたビットパターンデータは、パターンメモリ２１０に一時的に蓄積される。ここで、パターンジェネレータ２０８がパターンメモリ２１０に書き込む際には、すでに書き込み済みのパターンを一時的に読み出して新規パターンを加算のうえ再度書き込むことにより、すでに書き込み済みのパターンを消去しないようにすることができる。

Ｓ６２２において、ビットパターン読み出し工程として、上述したグループパターン検出工程において一致するテンプレートが存在する場合、繰り返し判定器２１８は、パターンジェネレータ２０８で新規にパターンメモリ２１０に書き込む代わりに、キャラクタパターン書き込み回路２１６からパターンメモリ２１０に書き込むように切り替え指示を行なう。こうして、該図形をパターンジェネレータ２０８には流さないように操作する。そして、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、繰り返し判定器２１８により検出された図形データをパターンジェネレータ２０８でビットパターンデータに変換する代わりに、テンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータをテンプレートバンク２１４から読み出す。

そして、Ｓ６２４において、ビットパターン書き込み工程として、書き込み部の一例となるキャラクタパターン書き込み回路２１６は、読み出したビットパターンデータをパターンメモリ２１０に書き込む。ここで、キャラクタパターン書き込み回路２１６がパターンメモリ２１０に書き込む際には、すでに書き込み済みのパターンを一時的に読み出して新規パターンを加算のうえ再度書き込むことにより、すでに書き込み済みのパターンを消去しないようにすることができる。

以上のように、パターンジェネレータ２０８でビットパターンデータに変換する代わりに、テンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータをパターンメモリ２１０に書き込むことで、パターンジェネレータ２０８での変換処理時間を短縮することができる。また、グループ化された図形群を置き換えるため、さらに、効果的に変換処理時間を短縮することができる。

図１６は、パターンメモリの記憶動作を説明するための概念図である。
図１６に示すように、パターンメモリ２１０は、所定領域を１バンクの長さとする複数バンクで構成するリングバッファ構造にすると好適である。図１６では、例えば、バンク０〜バンク４までの５バンクで構成している。そして、ｘ方向にデータ処理が進む場合、バンク１は、読み出し可能バンクとなっている。そして、ｘ方向に隣接するバンク２は、書き込みが完了している。そして、ｘ方向に隣接するバンク３とバンク４は、書き込み中となり、ｘ方向に隣接するバンクには、既に読み出し終了バンクとなったバンク０を当てはめ待機中バンクとする。そして、書き込む図形パターンの座標に応じて書き込むバンクを切り換える。ここでは、検査ストライプとｙ方向に同じ幅でｘ方向に分割している。そして、書き込みバンクから２バンク以上隔たったバンク（ここでは、バンク１）は、書き込みを禁止して読み出し可能とし、後述する読み出しコントローラ２２０によるシーケンシャル読み出しを行うと同時に、読み出された各アドレスのメモリ空間は自動的にゼロクリアする構成としている。このようなリングバッファ構造にすることによりパターンメモリ２１０のメモリ容量を必要以上に大きくしないようにすることができる。

繰り返し判定器２１８の判定結果が、テンプレートバンク２１４の図形と一致する繰り返しパターンを検出した場合には、パターンジェネレータ２０８によるパターン発生をせずに、代わりにテンプレートバンク２１４の該当する図形パターンをパターンメモリ２１０に書き込むが、その場合に、パターンメモリ２１０の画素と図形の位相関係を考慮して、補正しながら書き込むと好適である。つまり、図形パターンの繰り返しピッチと、パターンメモリの１画素寸法とは必ずしも整数倍の関係にはなっていないため、テンプレートバンク２１４に格納する際の、パターンメモリ２１０から読み出したパターンの図形のエッジ位置と画素の関係と、テンプレートバンク２１４からパターンメモリ２１０に書き戻す時のパターンの図形のエッジ位置と画素の関係が異なることを画素単位未満の微調整で吸収する必要がある。その方法は、例えば、２×２画素の重み付け加算を行う演算処理で各画素を再サンプリング演算することが考えられる。

図１７は、テンプレートバンクに格納されたテンプレートを説明するための概念図である。
図１８は、パターンメモリに格納されるテンプレートを説明するための概念図である。
テンプレートバンク２１４では、反復する図形群のビットパターンデータを登録する場合に、図１７に示すように、画素を構成するグリッド線に合わせた位置に登録することが便利である。しかしながら、実際にパターンメモリ２１０に格納されるデータは、図１８に示すように、テンプレートバンク２１４に登録されたようにグリッド線に合っているとは限らない。ここでは、ｘ方向に１／２画素ずつずれる場合について示している。

このまま、パターンジェネレータ２０８でビットパターンデータに変換する代わりに、テンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータをパターンメモリ２１０に書き込むと、ｘ方向に１／２画素ずつずれてしまう。そこで、本実施の形態では、パターンメモリ２１０にキャラクタパターンをはめ込む際には、センサ画素由来のメッシュに対して位相がずれる（画素掛かり）現象に対処するため、適当なオフセットを加味してそれ以外の展開結果と合成する。言い換えれば、キャラクタパターン書き込み回路２１６において、テンプレートバンク２１４に記憶されたビットパターンデータをテンプレートバンク２１４から読み出してパターンメモリ２１０に書き込む場合に、オフセット寸法を加味して書き込む。以下、その手法の一例について説明する。

図１９は、パターンメモリに格納されるビットパターンデータの各画素値を示す図である。
図２０は、テンプレートバンクに格納されたビットパターンデータの各画素値を示す図である。
各画素を２５６の分解能で表現した場合、図１９に示すように、１/２画素ずれた両端では、画素値が１２５となってしまう。そこで、図２０に示すように、テンプレートバンクに格納されたビットパターンデータについて、オフセット寸法を加味して隣の画素との間で重み付け加算した値を適用する。ここでは、１/２画素分のオフセット寸法となるため、隣接する画素同士で１／２ずつの重み付けにより加算する。例えば、ｘ方向に３／４画素ずれている場合は、隣接する外側の画素に３／４、内側の画素に１／３の重み付けにより加算すればよい。さらにｙ方向にずれた場合には、上述したように、２×２画素の重み付け加算を行う演算処理を行なえばよい。以上のようにオフセット寸法を加味して書き込むことで、位置ずれを防止することができる。

Ｓ６５２において、読み出し工程として、読み出しコントローラ２２０は、パターンメモリ２１０に格納されるビットパターンデータのシーケンシャル読み出しを行う。

Ｓ６５４において、フィルタ処理工程として、参照回路１１２は、展開回路１１１内のパターンメモリ２１０から読み出されて送られてきた図形のイメージデータであるビットパターンデータに適切なフィルタ処理を施す。
図２１は、フィルタ処理を説明するための図である。
センサ回路１０６から得られた光学画像としての測定データは、拡大光学系１０４の解像特性やフォトダイオードアレイ１０５のアパーチャ効果等によってフィルタが作用した状態、言い換えれば連続変化するアナログ状態にあるため、画像強度（濃淡値）がデジタル値の設計側のイメージデータであるビットパターンデータにもフィルタ処理を施すことにより、測定データに合わせることができる。このようにして光学画像と比較する参照画像を作成する。

Ｓ６５６において、比較工程として、比較回路１０８は、試料となるフォトマスク１０１から得られる透過画像に基づいてセンサ回路１０６で生成された被検査パターンの測定データとなる光学画像と、展開回路１１１と参照回路１１２で生成したビットパターンデータとなる参照画像とを取り込み、所定のアルゴリズムに従って比較し、欠陥の有無を判定する。

以上のように、微細な図形を展開処理する過程で、微細図形の集合体をキャラクタパターンとして保持しておき、一定距離内で再び同じパターンが出現した場合には、再度図形データコードからパターンを発生させる代わりに、保持していたキャラクタパターンをはめ込むことで効率的に所望のパターンを発生させることが可能になる。この結果、コンタクトホールなどの単独図形のほか、パターン突端のＯＰＣ形状、パターン付属のアシスト形状などもキャラクタ化して、効率よくパターン発生することができるようになる。

ここで、テンプレートバンク２１４に格納されたテンプレートは、ある一定領域ごとにリセットするとなおよい。例えば、チップ領域を仮想分割したストライプごとにリセットすると好適である。ある一定領域ごとにリセットすることにより、メモリ容量を必要以上に大きくしないようにすることができると共に検索時間の長期化を抑制することができる。

実施の形態２．
図２２は、実施の形態２における展開回路の内部構成を示すブロック図である。
図２２において、展開回路１１１は、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるデータメモリ２０２、プリプロセッサ２０４、記憶装置（或いは記憶部）の一例となる近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６、パターンジェネレータ２０８、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるパターンメモリ２１０、反復パターン検出器２１２、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるテンプレートバンク２１４、キャラクタパターン書き込み回路２１６、繰り返し判定器２１８、読み出しコントローラ２２０、パターンジェネレータ２２２を有している。そして、繰り返し判定器２１８には、局所パターンジェネレータ２１９が配置されている。その他の装置構成は、実施の形態１と同様で構わないため説明を省略する。
上述した実施の形態１では、新たにテンプレートに格納する図形パターンをパターンメモリ２１０上のメモリ空間から必要な領域分を切り出し（コピー）してこれをテンプレートバンク２１４に格納する方法を説明したが、実施の形態２では、パターンメモリ２１０からコピーする代わりに、図２１に示すように、テンプレートバンク２１４に格納すべきパターンは第２のビットパターンデータ変換部の一例となる第２のパターンジェネレータ２２２でパターン展開する方法について説明する。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。

図４における、Ｓ６３８において、反復パターン検出工程の一部となる反復グループ判定工程として、反復パターン検出器２１２は、グループ同士で反復する繰り返し図形となるかどうかを判定する。
そして、パターン展開工程として、パターンジェネレータ２２２は、反復パターン検出器２１２で繰り返し図形と判定された近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に一定領域分記憶されている描画データの各図形データをビットパターンデータに変換する。パターンジェネレータ２２２では、パターンジェネレータ２０８と同様、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして２値ないしは多値のビットパターンデータに展開する。パターンジェネレータ２２２では、描画データを読み込み、検査領域を所定の寸法を単位とするグリッドで仕切られたマス目として仮想分割してできた各マス目ごとに設計パターンデータにおける図形が占める占有率を演算し、ｎビットの占有率データをテンプレートバンク２１４に出力する。例えば、１つのマス目を１画素として設定すると好適である。そして、１画素に１／２^８（＝１／２５６）の分解能を持たせるとすると、画素内に配置されている図形の領域分だけ１／２５６の小領域を割り付けて画素内の占有率を演算する。そして、８ビットの占有率データとしてテンプレートバンク２１４に出力する。

そして、Ｓ６４０において、テンプレートバンク記憶工程として、パターンジェネレータ２２２は、テンプレートバンク２１４に書き出す。言い換えれば、テンプレートバンク２１４は、パターンジェネレータ２２２により変換されたビットパターンデータを記憶（格納）する。

以上のように、反復パターン検出器２１２において、検出された図形群については、独立したパターンジェネレータ２２２でパターン展開するようにしても好適である。

実施の形態３．
実施の形態３において、装置構成及びパターン検査方法は実施の形態１或いは実施の形態２と同様で構わないため説明を省略する。

描画データでは、ひとつ分の集合体の内容記述とその配置座標を複数記述するアレイ配置の記述をする場合も少なくない。かかる場合に、上述した各実施の形態では、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６にアレイ配置を構成するすべての集合体が一時的に一定領域分記憶されている場合に、アレイ配置を構成するひとつ分の集合体を１つのグループ（キャラクタ、或いは種と言ってもよい）としてテンプレートバンク２１４にテンプレート登録することで、アレイ配置される残りの集合体をいちいちパターンジェネレータ２０８でパターン展開しなくても描画データのアレイ記述から判断してテンプレートを利用することができる。キャラクタとして認識する方法は、例えば、展開中の図形を近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に一時的に保持し、（１）図形がアレイ配置されている場合のアレイピッチ、（２）各図形の始点終点を解析して図形のつながりを認識する、などの手法で行うことができる。

ここで、アレイ配置は、１回とは限らず、複数回繰り返されることもある。その場合に、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６にアレイ配置を構成するすべての集合体が一時的に一定領域分記憶されるたびにアレイ配置を構成するひとつ分の集合体を１つのグループとしてテンプレートバンク２１４にテンプレート登録するよりもアレイ配置を構成するすべての集合体を１つのグループとして、パターンジェネレータ２０８でパターン展開しなくてもパターンメモリ２１０に置き換えられるようにした方がより便利である。

図２３は、近傍図形キャッシュバッファメモリに一時的に一定量分記憶されている描画データの一例を示す図である。
例えば、所定のピッチＰで繰り返される４×２記述のアレイの次に、所定のピッチＰで繰り返される４×２記述のアレイが続くような場合、図２３に示すように、１番目の４×２記述のアレイが近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に格納されている間、２番目の４×２記述のアレイは、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から溢れた位置に存在することも想定される。そして、データ処理が進み、２番目の４×２記述のアレイが近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に格納される頃には１番目の４×２記述のアレイが近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から溢れてしまう。かかる場合に、反復パターン検出器２１２は、１番目の４×２記述のアレイと２番目の４×２記述のアレイとが同時に近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６に格納されないため、各アレイを構成するすべての集合体を１つのグループとして、繰り返し図形ありとは判断しない。そこで、２番目の４×２記述のアレイを構成する最初のひとつ分の集合体が、１番目の４×２記述のアレイを構成する最後のひとつ分の集合体から同一ピッチＰで続く場合に、反復パターン検出器２１２は、繰り返しアレイとして判断して、テンプレートバンク２１４に１つのアレイをテンプレート登録する。そして、繰り返し判定器２１８は、２番目の４×２記述のアレイについて、繰り返しアレイとして判断して、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、テンプレートバンク２１４にテンプレート登録された１番目の４×２記述のアレイのビットパターンデータをパターンメモリ２１０に書き込む。

以上のように、例えば、上述したようなキャッシュに格納される以前からの出現周期を基に外挿するなどの手法で行うことで、近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から溢れている所定ピッチで繰り返されるパターンについてもいちいちパターンジェネレータでパターン展開しなくてもパターンメモリ２１０に置き換え可能とすることができる。

実施の形態４．
図２４は、実施の形態４における展開回路の内部構成を示すブロック図である。
図２４において、展開回路１１１は、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるデータメモリ２０２、プリプロセッサ２０４、記憶装置（或いは記憶部）の一例となる近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６、パターンジェネレータ２０８、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるパターンメモリ２１０、反復パターン検出器２１２、記憶装置（或いは記憶部）の一例となるテンプレートバンク２１４、キャラクタパターン書き込み回路２１６、繰り返し判定器２１８、読み出しコントローラ２２０、理想形状作成回路２２４を有している。そして、繰り返し判定器２１８には、局所パターンジェネレータ２１９が配置されている。また、テンプレートバンク２１４は、メモリ空間を実データ領域と理想領域とに分けて構成している。その他の装置構成は、実施の形態１と同様で構わないため説明を省略する。

図形パターンの中には、任意角度勾配の斜辺を構成するパターンも存在する。上述した任意角度パターンを表現するには、例えば、細い短冊状の図形を多数組み合わせて行っていた。
図２５は、任意角度パターンの一例を示す図である。
図２５（ａ）に示すように、任意角度パターンを表現するには、例えば、細い短冊状の図形（１）、（２）、（３）を組み合わせて行っていた。これでは、展開回路で発生したパターンに量子化誤差由来の不整段差が生じてしまう。
そこで、実施の形態４では、かかる任意角度パターンが描画データ中に出現した場合に、理想形状の任意角度図形として扱い、パターンメモリ２１０には理想形状をはめ込む手法について説明する。

反復パターン検出器２１２は、反復される図形群の他に、図２５（ａ）に示すような任意角度パターンが表現された図形群を近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から検出した場合に、パターンジェネレータ２０８にパターン展開され、パターンメモリ２１０内に記憶されたグループ化された図形群（図形グループ）のビットパターンデータをテンプレートバンク２１４に記憶（格納）するようにキャラクタパターン書き込み回路２１６に制御信号を出力する。

そして、テンプレートバンク記憶工程として、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、反復パターン検出器２１２からの制御信号に基づき、任意角度パターンが表現された図形群がビットパターンデータに変換され、パターンメモリ２１０に記憶されたビットパターンデータを読み出して、テンプレートバンク２１４の実データ領域に書き込み、記憶させる（登録する）。言い換えれば、反復パターン検出器２１２の判定で、キャラクタパターン書き込み回路２１６が、既にパターン発生したパターンメモリ２１０上の所定のアドレス領域のパターンを切り出し（コピー）してこれをテンプレートバンク２１４の実データ領域に格納する。

そして、理想形状作成工程として、理想形状作成回路２２４は、細い短冊状の図形が多数組み合わされて構成された図形群から図２５（ｂ）に示すような理想的なラインに沿った任意角度パターンの理想図形のビットパターンデータを作成する。理想図形のビットパターンデータは、画素単位或いはサブ画素（例えば、１／２５６の分解能）単位でなるべく理想的なラインに沿った形状に作成する。そして、作成された理想図形のビットパターンデータを、テンプレートバンク２１４の理想領域に書き込み、記憶させる（登録する）。

次に、繰り返し判定器２１８は、テンプレートバンク２１４の理想領域に記憶された理想図形のビットパターンデータをキャラクタパターン書き込み回路２１６からパターンメモリ２１０に書き込むように指示を行なう。そして、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、繰り返し判定器２１８により検出された図形データをテンプレートバンク２１４の理想領域に記憶された理想図形のビットパターンデータをテンプレートバンク２１４から読み出す。

そして、ビットパターン書き込み工程として、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、読み出したビットパターンデータをパターンメモリ２１０内に記憶されている実データのビットパターンデータと置き換える。ここで、キャラクタパターン書き込み回路２１６がパターンメモリ２１０と置き換える場合には、すでに書き込み済みのパターンを一時的に読み出して実データのビットパターンデータを理想図形のビットパターンデータと置き換えのうえ再度書き込むことにより、すでに書き込み済みのパターンを消去しないようにすることができる。

以上のように、任意角度勾配の斜辺の場合で本来の展開回路で発生したパターンに量子化誤差由来の不整段差が生じていたとしても、これを理想形状の任意角度図形として扱い、結果のパターンメモリ２１０には理想形状をはめ込むことで、擬似欠陥発生を防ぐことができる。

また、図２４における展開回路１１１の内部構成において、図２２のように反復パターン検出器２１２の後段に第２のパターンジェネレータ２２２を配置しても好適である。かかる場合には、反復パターン検出器２１２は、任意角度パターンが表現された図形群を近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から検出した場合に、パターンジェネレータ２０８にパターン展開させずにパターンジェネレータ２２２でパターン展開したビットパターンデータをテンプレートバンク２１４の実データ領域に記憶（格納）する。
そして、繰り返し判定器２１８は、パターンジェネレータ２０８で新規にパターンメモリ２１０に書き込む代わりに、キャラクタパターン書き込み回路２１６からパターンメモリ２１０に書き込むように切り替え指示を行なう。
そして、キャラクタパターン書き込み回路２１６は、テンプレートバンク２１４の理想領域から読み出したビットパターンデータをパターンメモリ２１０に書き込む。ここで、キャラクタパターン書き込み回路２１６がパターンメモリ２１０に書き込む場合には、パターンを一時的に読み出して新規な理想図形のビットパターンデータを書き込みのうえ再度書き込むことにより、すでに書き込み済みのパターンを消去しないようにすることができる。

ここで、図１の構成では、スキャン幅Ｗの画素数（例えば２０４８画素）を同時に入射するフォトダイオードアレイ１０５を用いているが、これに限るものではなく、ＸＹθテーブル１０２をＸ方向に定速度で送りながら、レーザ干渉計で一定ピッチの移動を検出した毎にＹ方向に図示していないレーザスキャン光学装置でレーザビームをＹ方向に走査し、透過光を検出して所定の大きさのエリア毎に二次元画像を取得する手法を用いても構わない。

以上の説明において、「〜回路」或いは「〜工程」或いは「〜器」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。例えば、演算制御部を構成するテーブル制御回路１１４、展開回路１１１、参照回路１１２、比較回路１０８等は、電気的回路で構成されていても良いし、制御計算機１１０によって処理することのできるソフトウェアとして実現してもよい。また電気的回路とソフトウェアの組み合わせで実現しても良い。

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。例えば、各実施の形態では、透過光を用いているが、反射光あるいは、透過光と反射光を同時に用いてもよい。また、図２や図２２や図２４では、パターンジェネレータ２０８は、繰り返し判定器２１８を経由して近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から描画データを入力するような矢印が記載されているが、直接近傍図形キャッシュバッファメモリ２０６から描画データを入力してもよい。繰り返し判定器２１８によりパターンジェネレータ２０８の入力が制御できればよい。また、パターンメモリ２１０とテンプレートバンク２１４との間で、出入力される情報がキャラクタパターン書き込み回路２１６を一端経由するような矢印が記載されているが、直接パターンメモリ２１０とテンプレートバンク２１４との間で情報が出入力されてもよい。かかる場合に、キャラクタパターン書き込み回路２１６によりパターンメモリ２１０とテンプレートバンク２１４との間での出入力が制御できればよい。

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。

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パターン検査装置或いはパターン検査方法は、本発明の範囲に包含される。

実施の形態１におけるマスク検査装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における展開回路の内部構成を示すブロック図である。 描画データ準備および描画・検査の流れを説明する概念図である。 実施の形態１におけるパターン検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。 光学画像の取得手順を説明するための図である。 図形形状と図形コードとの関係の一例を示す概念図である。 描画データの一例を示す図である。 描画データの他の一例を示す図である。 描画データの他の一例を示す図である。 近傍図形キャッシュバッファメモリに一時的に一定量分記憶されている描画データの一例を示す図である。 図１０の各図形要素の図形コードと図形の原点座標と辺の長さとの一例を示す図である。 テンプレートバンクに登録されたグループ化された図形群の一例を示す概念図である。 検索対象パターンの一例を示す概念図である。 テンプレートマッチング手法を説明するための概念図である。 テンプレートマッチング手法を説明するための概念図である。 パターンメモリの記憶動作を説明するための概念図である。 テンプレートバンクに格納されたテンプレートを説明するための概念図である。 パターンメモリに格納されるテンプレートを説明するための概念図である。 パターンメモリに格納されるビットパターンデータの各画素値を示す図である。 テンプレートバンクに格納されたビットパターンデータの各画素値を示す図である。 フィルタ処理を説明するための図である。 実施の形態２における展開回路の内部構成を示すブロック図である。 近傍図形キャッシュバッファメモリに一時的に一定量分記憶されている描画データの一例を示す図である。 実施の形態４における展開回路の内部構成を示すブロック図である。 任意角度パターンの一例を示す図である。

符号の説明

１００ パターン検査装置
１０１ フォトマスク
１０２ ＸＹθテーブル
１０３ 光源
１０４ 拡大光学系
１０５ フォトダイオードアレイ
１０６ センサ回路
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１０９ 磁気ディスク装置
１１０ 制御計算機
１１１ 展開回路
１１２ 参照回路
１１５ 磁気テープ装置
１５０ 光学画像取得部
２０６ 近傍図形キャッシュバッファメモリ
２０８，２２２ パターンジェネレータ
２１０ パターンメモリ
２１２ 反復パターン検出器
２１４ テンプレートバンク
２１６ キャラクタパターン書き込み回路
２１８ 繰り返し判定器

Claims (6)

1. 図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の領域分記憶する第１の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換部と、
   前記ビットパターンデータを順次記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出部と、
   前記第１の検出部により検出された前記反復する複数の図形データの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶部に記憶されたビットパターンデータを記憶する第３の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶されている前記第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出部と、
   前記第２の検出部により検出された図形データを前記ビットパターンデータ変換部でビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶部から読み出して前記第２の記憶部に書き込む書き込み部と、
   前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得部と、
   前記第２の記憶部から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較部と、
   を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
2. 前記設計パターンデータに格納された図形データは、さらに、図形の配置位置を用いて定義され、
   前記第１の検出部において、接している図形群を１つのグループとして、前記グループを構成する複数の図形データについて、前記図形コードと図形の辺の長さと前記複数の図形データの図形同士の配置位置関係とが一致するグループ同士を検出し、
   前記第３の記憶部において、前記グループのビットパターンデータを記憶することを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
3. 前記書き込み部において、前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶部から読み出して前記第２の記憶部に書き込む場合に、オフセット寸法を加味して書き込むことを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
4. 図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の領域分記憶する第１の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換する第１のビットパターンデータ変換部と、
   前記ビットパターンデータを順次記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出部と、
   前記第１の検出部により検出された前記反復する複数の図形データのいずれかをビットパターンデータに変換する第２のビットパターンデータ変換部と、
   前記第２のビットパターンデータ変換部により変換されたビットパターンデータを記憶する第３の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶されている前記第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出部と、
   前記第２の検出部により検出された図形データを前記第１のビットパターンデータ変換部でビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶部に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶部から読み出して前記第２の記憶部に書き込む書き込み部と、
   前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得部と、
   前記第２の記憶部から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較部と、
   を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
5. 図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の記憶装置に第１の領域分記憶させる第１の記憶工程と、
   前記第１の記憶装置に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換工程と、
   前記ビットパターンデータを順次第２の記憶装置に記憶させる第２の記憶工程と、
   前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出工程と、
   検出された前記反復する複数の図形データの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを第３の記憶装置に記憶させる第３の記憶工程と、
   前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶装置に記憶されたパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出工程と、
   前記第２の検出工程により検出された図形データをビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶装置から読み出して前記第２の記憶装置に書き込む書き込み工程と、
   前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得工程と、
   前記第２の記憶装置から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較工程と、
   を備えたことを特徴とするパターン検査方法。
6. 図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとを用いて定義された図形データが格納された設計パターンデータを順次第１の記憶装置に第１の領域分記憶させる第１の記憶処理と、
   前記第１の記憶装置に記憶された設計パターンデータをビットパターンデータに変換するビットパターンデータ変換処理と、
   前記ビットパターンデータを順次第２の記憶装置に記憶させる第２の記憶処理と、
   前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から図形の形状を示す図形コードと図形の辺の長さとが一致する図形データ同士を反復する複数の図形データとして検出する第１の検出処理と、
   検出された前記反復する複数の図形パターンの内、先にビットパターンデータに変換され、前記第２の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを第３の記憶装置に記憶させる第３の記憶処理と、
   前記第１の記憶装置に記憶されている第１の領域分の設計パターンデータの中から前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータに対応する図形データを検出する第２の検出処理と、
   前記第２の検出処理により検出された図形データをビットパターンデータに変換する代わりに、前記第３の記憶装置に記憶されたビットパターンデータを前記第３の記憶装置から読み出して前記第２の記憶装置に書き込む書き込み処理と、
   前記設計パターンデータに基づいて描画された試料の光学画像データを取得する光学画像取得処理と、
   前記第２の記憶装置から読み出されたビットパターンデータに基づく参照画像と前記光学画像データとを比較する比較処理と、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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