JP4448181B2 - Pattern inspection method, pattern inspection apparatus, and program - Google Patents

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Description

本発明は、パターン検査方法、パターン検査装置及びプログラムに係り、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およびその検査方法に関する。   The present invention relates to a pattern inspection method, a pattern inspection apparatus, and a program. For example, the present invention relates to a pattern inspection technique for inspecting a pattern defect of an object serving as a sample used in semiconductor manufacturing, when manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display (LCD). The present invention relates to an apparatus for inspecting defects of extremely small patterns such as a photomask, a wafer, or a liquid crystal substrate used, and an inspection method thereof.

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、マスクと総称する)を用いて、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。よって、かかる微細な回路パターンをウェハに転写するためのマスクの製造には、微細な回路パターンを描画することが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。例えば、電子ビームやレーザビームを用いて描画される。   In recent years, the circuit line width required for a semiconductor element has been increasingly narrowed as a large scale integrated circuit (LSI) is highly integrated and has a large capacity. These semiconductor elements use an original pattern pattern (also referred to as a mask or a reticle, hereinafter referred to as a mask) on which a circuit pattern is formed, and the pattern is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper. It is manufactured by forming 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. For example, drawing is performed using an electron beam or a laser beam.

そして、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。近年、半導体ウェハ上に形成されるLSIパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。そのため、LSI製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。   In addition, improvement in yield is indispensable for manufacturing an LSI that requires a large amount of manufacturing cost. However, as represented by a 1 gigabit class DRAM (Random Access Memory), the pattern constituting the LSI is about to be in the order of submicron to nanometer. One of the major factors that reduce the yield is a pattern defect of a mask used when an ultrafine pattern is exposed and transferred onto a semiconductor wafer by a photolithography technique. In recent years, with the miniaturization of LSI pattern dimensions formed on semiconductor wafers, the dimensions that must be detected as pattern defects have become extremely small. Therefore, it is necessary to improve the accuracy of a pattern inspection apparatus that inspects defects in a transfer mask used in LSI manufacturing.

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、効率的に検査するパターン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 TFT (Thin Film Transistor) 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 pattern inspection apparatus for efficiently inspecting defects of a photomask used in manufacturing such a large area LCD pattern and a large area LCD in a short time.

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、設計画像データ、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、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描画データ(設計パターンの情報)をベースに設計画像データを参照画像データとして生成して、参照画像データ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。   Here, in a conventional pattern inspection apparatus, an optical image obtained by imaging a pattern formed on a sample such as a lithography mask using a magnifying optical system at a predetermined magnification and design image data or the same pattern on the sample. It is known to perform an inspection by comparing with a captured optical image. For example, as a pattern inspection method, “die to die inspection” for comparing optical image data obtained by imaging the same pattern at different locations on the same mask, or CAD data used for drawing a mask pattern as an inspection apparatus input format. “Die to database inspection” in which design image data is generated as reference image data based on the converted drawing data (design pattern information), and the reference image data is compared with optical image data as measurement data obtained by imaging the pattern. There is. In the inspection method in such an inspection apparatus, the sample is placed on the stage, and the stage is moved so that the light beam scans on the sample and the inspection is performed. The sample is irradiated with a light beam by a light source and an illumination optical system. The light transmitted or reflected by the sample is imaged on the sensor via the optical system. The image picked up by the sensor is sent to the comparison circuit as measurement data. The comparison circuit compares the measured data and the reference data according to an appropriate algorithm after the images are aligned, and determines that there is a pattern defect if they do not match.

ここで、die to database検査(DB検査)では、参照画像生成モデルの精度が重要である。すなわち参照画像と光学画像がなるべく一致するように参照画像生成モデルのパラメータを選択する必要がある。従来、設計データと光学画像を何枚か学習データとして用意しておき、これらから参照画像生成モデルのパラメータを推定することが行われてきた。また、パラメータの推定に当たっては、異なる初期値からスタートさせた複数の推定結果を求め、得られた複数の推定結果の中から最良のものを選択することが行われてきた。   Here, in the die to database inspection (DB inspection), the accuracy of the reference image generation model is important. That is, it is necessary to select the parameters of the reference image generation model so that the reference image and the optical image match as much as possible. Conventionally, some design data and optical images are prepared as learning data, and parameters of a reference image generation model are estimated from these. In estimating parameters, a plurality of estimation results starting from different initial values are obtained, and the best one is selected from the obtained plurality of estimation results.

しかしながら、DB検査前に行うパラメータの推定は、あくまで予め準備された学習用画像に対する最適化である。よって、学習用画像に現れないパターンに対しては十分なパラメータの最適化が行われるとは限らない。したがって、参照画像と光学画像の不一致を招くことにより擬似欠陥が発生する場合があるといった問題があった。   However, the parameter estimation performed before the DB check is an optimization for the learning image prepared in advance. Therefore, sufficient parameter optimization is not always performed for patterns that do not appear in the learning image. Therefore, there has been a problem that a pseudo defect may occur due to inconsistency between the reference image and the optical image.

ここで、参照画像を生成する機構の一例が文献に開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この処理は、十分なパラメータの最適化を行なうものではなく、上述した問題を解決するものではない。
特開2006−268341号公報
Here, an example of a mechanism for generating a reference image is disclosed in literature (for example, see Patent Literature 1). However, this process does not optimize the parameters sufficiently and does not solve the above-described problem.
JP 2006-268341 A

上述したように、参照画像生成モデルの精度が悪く、参照画像と光学画像の不一致を招くことにより擬似欠陥が発生する場合があるといった問題があった。   As described above, there is a problem in that the accuracy of the reference image generation model is poor and a pseudo defect may occur due to a mismatch between the reference image and the optical image.

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、参照画像生成モデルの精度をより向上させることが可能な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。   Therefore, an object of the present invention is to provide a pattern inspection method and apparatus capable of overcoming the above-described problems and further improving the accuracy of a reference image generation model.

本発明の一態様のパターン検査方法は、
サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得する工程と、
パターン形成された被検査試料における実光学画像データを取得する工程と、
前記複数の係数の1つを用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する工程と、
前記被検査試料の実光学画像データと前記参照画像データとを比較して、欠陥候補パターンを検出する工程と、
前記欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を用いて、残りの係数分の参照画像データを作成する工程と、
前記残りの係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを比較する工程と、
前記複数の係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの複数の比較結果のうち、所定の条件に沿った比較結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
The pattern inspection method according to one aspect of the present invention includes:
Sample optical image data and design image data defining gradation values corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data A process of obtaining
Acquiring actual optical image data in the patterned sample to be inspected;
Creating reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected using one of the plurality of coefficients;
Comparing the actual optical image data of the sample to be inspected with the reference image data to detect a defect candidate pattern;
For reference image data including the defect candidate pattern, a step of creating reference image data for the remaining coefficients using the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients,
Comparing each reference image data for the remaining coefficients with actual optical image data including the defect candidate pattern;
Out of a plurality of comparison results between the reference image data for the plurality of coefficients and the actual optical image data including the defect candidate pattern, outputting a comparison result according to a predetermined condition;
It is provided with.

また、本発明の一態様のパターン検査装置は、
サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得する係数取得部と、
パターン形成された被検査試料における実光学画像データを取得する光学画像取得部と、
前記複数の係数の1つを用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する参照画像データ作成部と、
前記被検査試料の実光学画像データを入力し、前記参照画像データと比較する比較部と、
を備え、
前記参照画像データ作成部は、比較された結果、欠陥と判定されたパターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を用いて、改めて参照画像データを作成し、
前記比較部は、改めて作成された参照画像データと前記欠陥と判定されたパターンを含む実光学画像データとを比較することを特徴とする。
Moreover, the pattern inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes:
Sample optical image data and design image data defining gradation values corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data A coefficient acquisition unit for acquiring
An optical image acquisition unit for acquiring actual optical image data in the patterned sample to be inspected;
A reference image data creating unit that creates reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected, using one of the plurality of coefficients;
A comparison unit that inputs actual optical image data of the sample to be inspected and compares the reference image data;
With
The reference image data creation unit refers to the reference image data including the pattern determined to be defective as a result of the comparison, using the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients. Create image data,
The comparison unit compares the newly created reference image data with actual optical image data including a pattern determined as the defect.

また、本発明の一態様のコンピュータに実行させるためのプログラムは、
サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得して、記憶装置に記憶する処理と、
前記複数の係数の1つを前記記憶装置から読み出して、読み出した係数を用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する処理と、
パターン形成された被検査試料から取得された実光学画像データと前記参照画像データとを比較して、欠陥候補パターンを検出する処理と、
前記欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を前記記憶装置から読み出して、読み出した残りの係数を用いて、残りの係数分の参照画像データを作成する処理と、
前記残りの係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを比較する処理と、
前記複数の係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの複数の比較結果のうち、所定の条件に沿った比較結果を出力する処理と、
を備えたことを特徴とする。
Further, a program for causing a computer of one embodiment of the present invention to execute is as follows.
Sample optical image data and design image data defining gradation values corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data Acquiring and storing in a storage device;
A process of reading one of the plurality of coefficients from the storage device and using the read coefficient to create reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected;
A process of detecting defect candidate patterns by comparing the actual optical image data acquired from the patterned sample to be inspected and the reference image data;
For the reference image data including the defect candidate pattern, the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients are read from the storage device, and the remaining coefficients are read out using the remaining coefficients that are read. Processing to create reference image data for
A process of comparing each reference image data for the remaining coefficients with actual optical image data including the defect candidate pattern;
Out of a plurality of comparison results between each reference image data for the plurality of coefficients and actual optical image data including the defect candidate pattern, a process of outputting a comparison result according to a predetermined condition;
It is provided with.

本発明によれば、より適切な参照画像生成モデルの係数を使って作成された参照画像データを用いて比較した結果を得ることができる。よって、擬似欠陥を低減させることができる。その結果、検査のやり直しを防ぐなど装置の有効利用を可能にすることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a result of comparison using reference image data created using coefficients of a more appropriate reference image generation model. Therefore, pseudo defects can be reduced. As a result, it is possible to effectively use the apparatus, for example, preventing re-inspection.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1におけるパターン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として、かかる試料の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、照明光学系170を備えている。制御回路160では、コンピュータとなる制御計算機110が、データ伝送路となるバス120を介して、位置回路107、比較部の一例となる比較回路108、展開回路111、参照画像データ作成部の一例となる参照回路112、オートローダ制御回路113、テーブル制御回路114、モデル係数推定回路140、記憶装置の一例となる磁気ディスク装置109、磁気テープ装置115、フレキシブルディスク装置(FD)116、CRT117、パターンモニタ118、プリンタ119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。図1では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分について記載している。パターン検査装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the pattern inspection apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, a pattern inspection apparatus 100 that inspects a defect of a sample using a substrate such as a mask or a wafer includes an optical image acquisition unit 150 and a control circuit 160. The optical image acquisition unit 150 includes an XYθ table 102, a light source 103, an enlargement optical system 104, a photodiode array 105, a sensor circuit 106, a laser length measurement system 122, an autoloader 130, and an illumination optical system 170. In the control circuit 160, a control computer 110 serving as a computer is connected to a position circuit 107, a comparison circuit 108 serving as an example of a comparison unit, an expansion circuit 111, and an example of a reference image data creation unit via a bus 120 serving as a data transmission path. A reference circuit 112, an autoloader control circuit 113, a table control circuit 114, a model coefficient estimation circuit 140, a magnetic disk device 109 as an example of a storage device, a magnetic tape device 115, a flexible disk device (FD) 116, a CRT 117, and a pattern monitor 118. Are connected to the printer 119. The XYθ table 102 is driven by an X-axis motor, a Y-axis motor, and a θ-axis motor. In FIG. 1, constituent parts necessary for explaining the first embodiment are described. It goes without saying that the pattern inspection apparatus 100 may normally include other necessary configurations.

検査を行なう際には、まず、検査開始前に、まず、オートローダ制御回路113により制御されたオートローダ130により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上にロードされ、そして、XYθテーブル102上に載置される。   When performing the inspection, first, before starting the inspection, first, the photomask 101 to be inspected by the autoloader 130 controlled by the autoloader control circuit 113 is moved in the horizontal direction and the rotational direction by the motors of the XYθ axes. It is loaded on an XYθ table 102 that can be provided, and is placed on the XYθ table 102.

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ものとなっている。   The XYθ table 102 is driven by the table control circuit 114 under the control of the control computer 110. It can be moved by a drive system such as a three-axis (XY-θ) motor that drives in the X, Y, and θ directions. For example, step motors can be used as these X motor, Y motor, and θ motor. The movement position of the XYθ table 102 is measured by the laser length measurement system 122 and supplied to the position circuit 107. The photomask 101 on the XYθ table 102 is automatically conveyed from the autoloader 130 driven by the autoloader control circuit 113, and is automatically discharged after the inspection is completed.

図2は、実施の形態1における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2に示すように、例えば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20に仮想的に分割される。そして、更にその分割された各検査ストライプ20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2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20における画像を取得した後、第2の検査ストライプ20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20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20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20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、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。ここでは、フォワード(FWD)−バックワード(BWD)手法を用いているが、これに限るものではなくフォワード(FWD)−フォワード(FWD)手法を用いても構わない。
FIG. 2 is a diagram for explaining an optical image acquisition procedure according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the inspection region is virtually divided into a plurality of strip-shaped inspection stripes 20 having a scan width W, for example, in the Y direction. Further, the operation of the XYθ table 102 is controlled so that the divided inspection stripes 20 are continuously scanned, and an optical image is acquired while moving in the X direction. In the photodiode array 105, images having a scan width W as shown in FIG. 2 are continuously input. Then, after acquiring the image of the first inspection stripe 20, the image of the scan width W is continuously input in the same manner while moving the image of the second inspection stripe 20 in the opposite direction. When an image in the third inspection stripe 20 is acquired, the image is moved in the direction opposite to the direction in which the image in the second inspection stripe 20 is acquired, that is, in the direction in which the image in the first inspection stripe 20 is acquired. While getting the image. In this way, it is possible to shorten a useless processing time by continuously acquiring images. Although the forward (FWD) -backward (BWD) method is used here, the present invention is not limited to this, and a forward (FWD) -forward (FWD) method may be used.

そして、パターン形成された被検査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。測定データは、光学画像取得部150によって取得される。具体的には、光学画像データは、以下のように取得される。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、照明光学系170を介して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は図示しない自動焦点機構により自動的に焦点調整がなされていてもよい。   Then, optical image data (measurement data) in the photomask 101 to be a patterned sample to be inspected is acquired. The measurement data is acquired by the optical image acquisition unit 150. Specifically, the optical image data is acquired as follows. The pattern formed on the photomask 101 is irradiated with light by an appropriate light source 103 disposed above the XYθ table 102. The light beam emitted from the light source 103 irradiates the photomask 101 serving as a sample via the illumination optical system 170. A magnifying optical system 104, a photodiode array 105, and a sensor circuit 106 are disposed below the photomask 101, and light that has passed through the photomask 101 that is a sample such as an exposure mask passes through the magnifying optical system 104. Then, an image is formed as an optical image on the photodiode array 105 and is incident thereon. The magnifying optical system 104 may be automatically focused by an unillustrated autofocus mechanism.

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、例えばTDI(タイムディレイインテグレータ)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。   The pattern image formed on the photodiode array 105 is photoelectrically converted by the photodiode array 105 and further A / D (analog-digital) converted by the sensor circuit 106. The photodiode array 105 is provided with a sensor such as a TDI (Time Delay Integrator) sensor. The TDI sensor images the pattern of the photomask 101 by continuously moving the XYθ table 102 serving as a stage in the X-axis direction. These light source 103, magnifying optical system 104, photodiode array 105, and sensor circuit 106 constitute a high-magnification inspection optical system.

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例えば0〜255で表現している。   Measurement data (optical image) output from the sensor circuit 106 is sent to the comparison circuit 108 together with data indicating the position of the photomask 101 on the XYθ table 102 output from the position circuit 107. The measurement data is, for example, 8-bit unsigned data, and the brightness gradation of each pixel is expressed by, for example, 0 to 255.

他方、測定データと比較される画像データ(参照データ)は、展開回路111及び参照回路112によって以下のように作成される。フォトマスク101のパターン形成時に用いた設計パターンの情報は、記憶装置(記憶部)の一例である磁気ディスク装置109に記憶される。そして、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の情報を読み出し、読み出されたフォトマスク101の設計図形データとなる設計パターンを2値ないしは多値のイメージデータ(設計画像データ)に変換する。そして、このイメージデータが参照回路112に送られる。参照回路112は、送られてきた図形のイメージデータである設計画像データに適切なフィルタ処理を施す。   On the other hand, image data (reference data) to be compared with measurement data is created by the development circuit 111 and the reference circuit 112 as follows. Information on the design pattern used when forming the pattern of the photomask 101 is stored in a magnetic disk device 109 which is an example of a storage device (storage unit). Then, the development circuit 111 reads design pattern information from the magnetic disk device 109 through the control computer 110, and converts the design pattern to be the design graphic data of the read photomask 101 into binary or multivalued image data (design image). Data). The image data is sent to the reference circuit 112. The reference circuit 112 performs an appropriate filtering process on the design image data which is the image data of the sent graphic.

以上のように、パターン形成された被検査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)は、光学画像取得部150によって取得される。しかし、光学画像取得部150の構成要素となるセンサ回路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。そのため、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設計画像データとそのまま比較したのでは、実際には欠陥ではないものを欠陥と誤判定(擬似欠陥検出)してしまう。そのため、設計画像データにもフォトマスク101及び光学特性をモデル化した参照画像作成モデル(光学モデル)で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。そして、設計画像データをフィルタ処理した参照データとフォトマスク101から得られた測定データとを比較することになる。この参照データyは、設計画像データuに参照画像作成モデル関数f(光学モデル関数)を畳み込み積分(コンボリューション)して求めることができる。これを周波数空間で表すと例えば以下の式(1)のように示すことができる。   As described above, the optical image data (measurement data) in the photomask 101 serving as the patterned sample to be inspected is acquired by the optical image acquisition unit 150. However, the measurement data as an optical image obtained from the sensor circuit 106 that is a component of the optical image acquisition unit 150 is a state in which a filter is applied due to the resolution characteristics of the magnifying optical system 104, the aperture effect of the photodiode array 105, and the like. In other words, it is in an analog state that continuously changes. For this reason, if the image intensity (shading value) is compared with the design image data which is the image data on the design side of the digital value as it is, an image which is not actually a defect is erroneously determined as a defect (pseudo defect detection). Therefore, the design image data can be adjusted to the measurement data by applying a filter process to the design image data using a photomask 101 and a reference image creation model (optical model) obtained by modeling optical characteristics. Then, the reference data obtained by filtering the design image data and the measurement data obtained from the photomask 101 are compared. This reference data y can be obtained by convolving a design image data u with a reference image creation model function f (optical model function). When this is expressed in the frequency space, it can be expressed as the following expression (1), for example.

Figure 0004448181
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この参照画像作成モデル関数fの係数Piを適切に設定することで高精度に測定データに合わせ込まれた参照データを作成することができる。そのために、まず、フォトマスク101の検査前にかかる光学モデル関数fの複数の係数Piの集合を求める。   By appropriately setting the coefficient Pi of the reference image creation model function f, reference data matched with measurement data can be created with high accuracy. For this purpose, first, a set of a plurality of coefficients Pi of the optical model function f before the inspection of the photomask 101 is obtained.

図3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3において、実施の形態1におけるパターン検査方法は、パラメータ推定工程(S102)、最適パラメータPk選択工程(S104)、参照画像(Pk)作成工程(S106)、DB検査(Pk)工程(S108)、参照画像(Pi)作成工程(S110)、DB検査(Pi)工程(S112)、最適パラメータPm選択工程(S114)、参照画像(Pm)作成工程(S116)、DB検査(Pm)工程(S118)、結果出力工程(S120)という一連の工程を実施する。
FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the pattern inspection method according to the first embodiment.
3, the pattern inspection method according to the first embodiment includes a parameter estimation step (S102), an optimum parameter Pk selection step (S104), a reference image (Pk) creation step (S106), and a DB inspection (Pk) step (S108). , Reference image (Pi) creation step (S110), DB inspection (Pi) step (S112), optimum parameter Pm selection step (S114), reference image (Pm) creation step (S116), DB inspection (Pm) step (S118) ), A series of steps of a result output step (S120) is performed.

ステップ(S)102において、パラメータ推定工程として、モデル係数推定回路140は、サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義したサンプル設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データとサンプル設計画像データとを用いて、参照画像作成モデル関数fの複数のPiの集合を取得する。モデル係数推定回路140は、係数取得部の一例である。ここで、学習用のサンプル光学画像データは、被検査試料となるフォトマスク101の一部の画像を光学画像取得部150により取得してもよいし、別途、用意しても構わない。そして、サンプル光学画像データは、磁気ディスク装置109に格納される。サンプル光学画像データに対応するサンプル設計画像データについても被検査試料となるフォトマスク101のパターン形成に用いた設計データから展開回路111によって展開された画像を用いてもよいし、別途、用意しても構わない。設計画像データは、磁気ディスク装置109に格納される。   In step (S) 102, as a parameter estimation step, the model coefficient estimation circuit 140 receives sample optical image data and sample design image data in which gradation values corresponding to the sample optical image data are defined, and the sample optical image A set of a plurality of Pis of the reference image creation model function f is acquired using the data and the sample design image data. The model coefficient estimation circuit 140 is an example of a coefficient acquisition unit. Here, as the learning sample optical image data, a part of the image of the photomask 101 to be inspected may be acquired by the optical image acquisition unit 150 or may be prepared separately. The sample optical image data is stored in the magnetic disk device 109. For the sample design image data corresponding to the sample optical image data, an image developed by the development circuit 111 from the design data used for pattern formation of the photomask 101 to be inspected may be used, or prepared separately. It doesn't matter. The design image data is stored in the magnetic disk device 109.

図4は、実施の形態1におけるモデル係数推定部の内部構成を示す概念図である。
図4において、モデル係数推定回路140は、演算部30、選択部32,34、及びメモリ36を有している。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an internal configuration of the model coefficient estimation unit in the first embodiment.
In FIG. 4, the model coefficient estimation circuit 140 includes a calculation unit 30, selection units 32 and 34, and a memory 36.

ここで、サンプル光学画像データをAi(p)、サンプル設計画像データをBi(p)とし、参照画像作成モデルによって作成される参照画像データをf(Param,Bi,p)とする。pは画像上の特定の画素を示すインデックスである。また、Paramは、参照画像作成モデル関数fのパラメータ(係数)である。Biは、参照画像作成モデルに入力されるサンプル設計画像データである。このとき、演算部30は、式(2)を演算して、以下に示す式(2)の関数Iを極小化するParamを取得(推定)する。   Here, the sample optical image data is Ai (p), the sample design image data is Bi (p), and the reference image data created by the reference image creation model is f (Param, Bi, p). p is an index indicating a specific pixel on the image. Param is a parameter (coefficient) of the reference image creation model function f. Bi is sample design image data input to the reference image creation model. At this time, the calculation unit 30 calculates (2) and acquires (estimates) a Param that minimizes the function I of the following expression (2).

Figure 0004448181
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図5は、実施の形態1における関数Iのグラフの一例を示す図である。
式(2)に示す関数Iは、図5に示すように複数の極小値を示す。図5では、中央の極小値になる場合の参照画像作成モデル関数fの係数Pと1つの前の極小値になる場合の係数Pi−1と1つの後の極小値になる場合の係数Pi+1とを示している。また、さらに、初期値を変更しながら複数回、式(2)の演算を行なっても好適である。これらの極小値をとる係数Pは、メモリ36に記憶される。或いは、磁気ディスク装置109或いは磁気テープ装置115に記憶される。メモリ36、磁気ディスク装置109或いは磁気テープ装置115は、記憶装置の一例である。このようにして、複数の係数Pの集合P(P={P,P,P,・・・P})を取得する。例えば、100近い数の係数Pの集合Pを取得する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a graph of the function I in the first embodiment.
The function I shown in Formula (2) shows a plurality of local minimum values as shown in FIG. In FIG. 5, the coefficient P i of the reference image creation model function f in the case of the central minimum value, the coefficient P i−1 in the case of one previous minimum value, and the coefficient in the case of one subsequent minimum value. Pi + 1 . Furthermore, it is also preferable to perform the calculation of Expression (2) a plurality of times while changing the initial value. The coefficient P i taking these minimum values is stored in the memory 36. Alternatively, it is stored in the magnetic disk device 109 or the magnetic tape device 115. The memory 36, the magnetic disk device 109, or the magnetic tape device 115 is an example of a storage device. In this way, a set P (P = {P 1 , P 2 , P 3 ,... P i }) of a plurality of coefficients P i is acquired. For example, a set P of nearly 100 coefficients P i is acquired.

S104において、最適パラメータPk選択工程として、選択部32は、複数の係数Pの集合Pの中から所定の条件に従った1つの係数Pkを選択する。例えば、関数Iの最小値になる場合の係数を選択すると好適である。 In S104, as the optimum parameter Pk selection step, the selection unit 32 selects one coefficient Pk according to a predetermined condition from the set P of a plurality of coefficients P i . For example, it is preferable to select a coefficient when the minimum value of the function I is obtained.

S106において、参照画像(Pk)作成工程として、参照回路112は、係数Pkを用いて、パターン形成された被検査試料となるフォトマスク101の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する。参照画像データは、実光学画像データに対応する展開回路111で展開された設計画像データと係数Pkの参照画像作成モデル関数fとを畳み込み積分することで求めることができる。参照回路112は、参照画像データ作成部の一例である。   In step S106, as a reference image (Pk) creation step, the reference circuit 112 creates reference image data corresponding to the actual optical image data of the photomask 101 that is the patterned sample to be inspected, using the coefficient Pk. The reference image data can be obtained by convolving and integrating the design image data developed by the development circuit 111 corresponding to the actual optical image data and the reference image creation model function f having the coefficient Pk. The reference circuit 112 is an example of a reference image data creation unit.

S108において、DB検査(Pk)工程として、まず、光学画像取得部150は、上述した動作により実光学画像データを取得する。そして、センサ回路106から出力された実光学画像データは、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。そして、比較回路108は、参照回路112で作成された参照画像データと取得された実光学画像データとを入力して、入力した実光学画像データと参照画像データの位置合わせを行なった後、所定のアルゴリズムに従って画素毎に両者を比較し、欠陥の有無を判定し、欠陥候補を検出する。ここで、比較された結果、欠陥と判定されたパターンは、欠陥候補として、その他の比較結果と共に図示しないメモリ或いは磁気テープ装置115といった記憶装置に格納される。比較回路108は、比較部の一例となる。   In S108, as the DB inspection (Pk) process, first, the optical image acquisition unit 150 acquires actual optical image data by the above-described operation. The actual optical image data output from the sensor circuit 106 is sent to the comparison circuit 108 together with data indicating the position of the photomask 101 on the XYθ table 102 output from the position circuit 107. Then, the comparison circuit 108 inputs the reference image data created by the reference circuit 112 and the acquired actual optical image data, aligns the input actual optical image data and the reference image data, and then performs predetermined processing. The two are compared for each pixel according to the above algorithm, the presence or absence of a defect is determined, and a defect candidate is detected. Here, the pattern determined as a defect as a result of the comparison is stored as a defect candidate in a storage device such as a memory or a magnetic tape device 115 (not shown) together with other comparison results. The comparison circuit 108 is an example of a comparison unit.

S110において、参照画像(Pi)作成工程として、参照回路112は、欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、複数の係数Pの集合Pのうち参照画像(Pk)作成工程(S106)において参照画像データの作成に用いていない残りの係数P(P∈P)を用いて、残りの係数分の参照画像データを作成する。参照画像データは、展開回路111で展開された欠陥候補パターンを含む設計画像データと各係数Pの参照画像作成モデル関数fとをそれぞれ畳み込み積分することで求めることができる。 In S110, as a reference image (Pi) generating step, the reference circuit 112, the reference for the reference image data including the defect candidate pattern, in the reference image (Pk) creation process of a set P of a plurality of coefficients P i (S106) image Reference image data for the remaining coefficients is created using the remaining coefficients P i (P i εP) that are not used for data creation. Reference image data may be obtained by convolving the reference image creation model function f of each coefficient P i and design image data including the defect candidate pattern deployed in the deployment circuit 111, respectively.

S112において、DB検査(Pi)工程として、比較回路108は、残りの係数分の各参照画像データと欠陥候補パターンを含む実光学画像データとをそれぞれ比較する。比較された結果、欠陥と判定されたパターンは、欠陥候補として、その他の比較結果と共に図示しないメモリ或いは磁気テープ装置115といった記憶装置に格納される。   In S112, as a DB inspection (Pi) process, the comparison circuit 108 compares each reference image data for the remaining coefficients with actual optical image data including a defect candidate pattern. The pattern determined to be defective as a result of the comparison is stored as a defect candidate in a storage device such as a memory or magnetic tape device 115 (not shown) together with other comparison results.

S114において、最適パラメータPm選択工程として、選択部34は、複数の係数Pの集合Pのうち、所定の条件に沿った比較結果を生じさせた係数を改めて選択する。例えば、所定の条件として、欠陥数が少ないという条件を用いると好適である。このようにして、欠陥数が最小となった参照画像データを作成した参照画像作成モデル関数fの係数Pmを選択する。 In S114, as the optimum parameter Pm selection step, the selection unit 34 again selects a coefficient that has produced a comparison result in accordance with a predetermined condition from the set P of the plurality of coefficients P i . For example, it is preferable to use a condition that the number of defects is small as the predetermined condition. In this way, the coefficient Pm of the reference image creation model function f that created the reference image data with the minimum number of defects is selected.

S116において、参照画像(Pm)作成工程として、参照回路112は、係数Pmを用いて、欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、新たな参照画像データを作成する。参照画像データは、展開回路111で展開された、欠陥候補パターンを含む設計画像データと係数Pmの参照画像作成モデル関数fとを畳み込み積分することで求めることができる。改めて作成する代わりに、参照画像(Pk)作成工程(S106)及び参照画像(Pi)作成工程(S110)において作成した複数の参照画像データを図示しないメモリ、磁気ディスク装置109或いは磁気テープ装置115といった記憶装置に記憶しておく。そして、係数Pm用いた作成された参照画像データを記憶された記憶装置から読み出しても好適である。   In S116, as a reference image (Pm) creation step, the reference circuit 112 creates new reference image data for the reference image data including the defect candidate pattern using the coefficient Pm. The reference image data can be obtained by convolving and integrating the design image data including the defect candidate pattern and the reference image creation model function f having the coefficient Pm developed by the development circuit 111. Instead of creating again, a plurality of reference image data created in the reference image (Pk) creation step (S106) and the reference image (Pi) creation step (S110) are not shown, such as a memory, a magnetic disk device 109, or a magnetic tape device 115. Store it in a storage device. It is also preferable to read the created reference image data using the coefficient Pm from the stored storage device.

S118において、DB検査(Pm)工程として、比較回路108は、係数Pm用いた作成された新たな参照画像データと欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを改めて比較する。改めて比較する代わりに、DB検査(Pk)工程(S108)及びDB検査(Pi)工程(S112)における比較結果が格納された図示しないメモリ或いは磁気テープ装置115といった記憶装置から係数Pm用いた作成された参照画像データと欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの比較結果を読み出しても好適である。   In S118, as a DB inspection (Pm) process, the comparison circuit 108 compares the newly created reference image data using the coefficient Pm with actual optical image data including the defect candidate pattern. Instead of the comparison again, it is created using the coefficient Pm from a storage device such as a memory (not shown) or the magnetic tape device 115 in which the comparison results in the DB inspection (Pk) step (S108) and the DB inspection (Pi) step (S112) are stored. It is also preferable to read out the comparison result between the reference image data and the actual optical image data including the defect candidate pattern.

S120において、結果出力工程として、比較回路108は、複数の係数分の各参照画像データと欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの複数の比較結果のうち、所定の条件に沿った比較結果を出力する。所定の条件として、例えば、上述したように欠陥数が最小となる参照画像データとの比較結果を出力する。ここでは、係数Pm用いた作成された参照画像データと欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの間で改めて比較された比較結果を出力する。比較結果は、磁気テープ装置115に出力される。そして、パターンモニタ118でその比較結果を表示させても好適である。   In S120, as a result output step, the comparison circuit 108 outputs a comparison result according to a predetermined condition among a plurality of comparison results between each reference image data for a plurality of coefficients and actual optical image data including a defect candidate pattern. Output. As the predetermined condition, for example, as described above, a comparison result with reference image data having the smallest number of defects is output. Here, a comparison result that is newly compared between the created reference image data using the coefficient Pm and the actual optical image data including the defect candidate pattern is output. The comparison result is output to the magnetic tape device 115. It is also preferable to display the comparison result on the pattern monitor 118.

以上のように、実施の形態1では、実際に欠陥と判定されたパターンを含む画像について各パラメータで作成した参照画像で検査しなおすことで、最適なパラメータを見出すと共に、この光学モデルを用いることで、擬似欠陥検出を低減することができる。   As described above, in the first embodiment, an optimal parameter is found and an optical model is used by re-inspecting an image including a pattern actually determined to be a defect with a reference image created with each parameter. Thus, detection of pseudo defects can be reduced.

以上の説明において、「〜部」、「〜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109、磁気テープ装置115、FD116、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、モデル係数推定回路140、或いは比較回路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。   In the above description, what is described as “to part”, “to circuit”, or “to 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 the magnetic disk device 109, the magnetic tape device 115, the FD 116, or a ROM (Read Only Memory). For example, the table control circuit 114, the expansion circuit 111, the reference circuit 112, the model coefficient estimation circuit 140, or the comparison circuit 108 that constitute the arithmetic control unit may be configured by an electrical circuit, or by the control computer 110. It may be realized as software that can be processed. Moreover, you may implement | achieve with the combination of an electrical circuit and software.

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。反射光を用いる場合には、透過部から得られる画素値と遮光部から得られる画素値の大小が逆になることは言うまでもない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, in each embodiment, transmitted light is used, but reflected light or transmitted light and reflected light may be used simultaneously. Needless to say, when the reflected light is used, the pixel value obtained from the transmissive part and the pixel value obtained from the light-shielding part are reversed.

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。   In addition, all pattern inspection apparatuses or pattern 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におけるパターン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 pattern inspection apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における光学画像の取得手順を説明するための図である。6 is a diagram for explaining an optical image acquisition procedure according to Embodiment 1. FIG. 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。FIG. 4 is a flowchart showing main steps of the pattern inspection method in the first embodiment. 実施の形態1におけるモデル係数推定部の内部構成を示す概念図である。3 is a conceptual diagram illustrating an internal configuration of a model coefficient estimation unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における関数Iのグラフの一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a graph of a function I in Embodiment 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

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
140 モデル係数推定回路
150 光学画像取得部
160 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Pattern inspection apparatus 101 Photomask 102 XY (theta) table 103 Light source 104 Magnifying optical system 105 Photodiode array 106 Sensor circuit 107 Position circuit 108 Comparison circuit 109 Magnetic disk apparatus 110 Control computer 111 Expansion circuit 112 Reference circuit 115 Magnetic tape apparatus 140 Model coefficient estimation Circuit 150 Optical Image Acquisition Unit 160 Control Circuit

Claims (5)

サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得する工程と、
パターン形成された被検査試料における実光学画像データを取得する工程と、
前記複数の係数の1つを用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する工程と、
前記被検査試料の実光学画像データと前記参照画像データとを比較して、欠陥候補パターンを検出する工程と、
前記欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を用いて、残りの係数分の参照画像データを作成する工程と、
前記残りの係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを比較する工程と、
前記複数の係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの複数の比較結果のうち、所定の条件に沿った比較結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とするパターン検査方法。
Sample optical image data and design image data defining a gradation value corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data A process of obtaining
Acquiring actual optical image data in the patterned sample to be inspected;
Creating reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected using one of the plurality of coefficients;
Comparing the actual optical image data of the sample to be inspected with the reference image data to detect a defect candidate pattern;
For reference image data including the defect candidate pattern, a step of creating reference image data for the remaining coefficients using the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients,
Comparing each reference image data for the remaining coefficients with actual optical image data including the defect candidate pattern;
Out of a plurality of comparison results between each reference image data for the plurality of coefficients and actual optical image data including the defect candidate pattern, outputting a comparison result in accordance with a predetermined condition;
A pattern inspection method comprising:
前記パターン検査方法は、さらに、
前記複数の係数のうち、第1番目の参照画像データを作成する際に用いる係数を選択する工程と、
前記複数の係数のうち、前記所定の条件に沿った比較結果を生じさせた係数を選択する工程と、
前記所定の条件に沿った比較結果を生じさせた係数を用いて、新たな参照画像データを作成する工程と、
前記新たな参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを改めて比較する工程と、
を備え、
前記比較結果を出力する際に、前記改めて比較された結果を出力することを特徴とする請求項1記載のパターン検査方法。
The pattern inspection method further includes:
Selecting a coefficient used when creating the first reference image data among the plurality of coefficients;
Selecting a coefficient that has produced a comparison result according to the predetermined condition from the plurality of coefficients;
A step of creating new reference image data using a coefficient that has produced a comparison result according to the predetermined condition;
A step of comparing the new reference image data with the actual optical image data including the defect candidate pattern;
With
The pattern inspection method according to claim 1, wherein when the comparison result is output, the comparison result is output again.
前記所定の条件として、欠陥数が少ないという条件を用いることを特徴とする請求項1又は2記載のパターン検査方法。   3. The pattern inspection method according to claim 1, wherein a condition that the number of defects is small is used as the predetermined condition. サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得する係数取得部と、
パターン形成された被検査試料における実光学画像データを取得する光学画像取得部と、
前記複数の係数の1つを用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する参照画像データ作成部と、
前記被検査試料の実光学画像データを入力し、前記参照画像データと比較する比較部と、
を備え、
前記参照画像データ作成部は、比較された結果、欠陥と判定されたパターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を用いて、改めて参照画像データを作成し、
前記比較部は、改めて作成された参照画像データと前記欠陥と判定されたパターンを含む実光学画像データとを比較することを特徴とするパターン検査装置。
Sample optical image data and design image data defining gradation values corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data A coefficient acquisition unit for acquiring
An optical image acquisition unit for acquiring actual optical image data in the patterned sample to be inspected;
A reference image data creating unit that creates reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected, using one of the plurality of coefficients;
A comparison unit that inputs actual optical image data of the sample to be inspected and compares the reference image data;
With
The reference image data creation unit refers to the reference image data including the pattern determined to be defective as a result of the comparison, using the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients. Create image data,
The said comparison part compares the reference image data produced anew and the actual optical image data containing the pattern determined to be the said defect, The pattern inspection apparatus characterized by the above-mentioned.
サンプル光学画像データと前記サンプル光学画像データに対応する階調値を定義した設計画像データを入力し、前記サンプル光学画像データと前記設計画像データとを用いて、所定の光学モデル関数の複数の係数を取得して、記憶装置に記憶する処理と、
前記複数の係数の1つを前記記憶装置から読み出して、読み出した係数を用いて、前記被検査試料の実光学画像データに対応する参照画像データを作成する処理と、
パターン形成された被検査試料から取得された実光学画像データと前記参照画像データとを比較して、欠陥候補パターンを検出する処理と、
前記欠陥候補パターンを含む参照画像データについて、前記複数の係数のうち参照画像データの作成に用いていない残りの係数を前記記憶装置から読み出して、読み出した残りの係数を用いて、残りの係数分の参照画像データを作成する処理と、
前記残りの係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとを比較する処理と、
前記複数の係数分の各参照画像データと前記欠陥候補パターンを含む実光学画像データとの複数の比較結果のうち、所定の条件に沿った比較結果を出力する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Sample optical image data and design image data defining gradation values corresponding to the sample optical image data are input, and a plurality of coefficients of a predetermined optical model function are obtained using the sample optical image data and the design image data Acquiring and storing in a storage device;
A process of reading one of the plurality of coefficients from the storage device and using the read coefficient to create reference image data corresponding to actual optical image data of the sample to be inspected;
A process of detecting defect candidate patterns by comparing the actual optical image data acquired from the patterned sample to be inspected and the reference image data;
For the reference image data including the defect candidate pattern, the remaining coefficients that are not used for creating the reference image data among the plurality of coefficients are read from the storage device, and the remaining coefficients are read out using the remaining coefficients that are read. Processing to create reference image data for
A process of comparing each reference image data for the remaining coefficients with actual optical image data including the defect candidate pattern;
Out of a plurality of comparison results between each reference image data for the plurality of coefficients and actual optical image data including the defect candidate pattern, a process of outputting a comparison result according to a predetermined condition;
A program that causes a computer to execute.
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