JP5201649B2 - Inspection apparatus, inspection method, and pattern substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は検査装置及び検査方法並びにパターン基板の製造方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, and a pattern substrate manufacturing method.
液晶ディスプレイなどに用いられる表示パネルの製造工程では、パターンに欠陥があると、配線の絶縁不良や短絡などの不良原因となり、歩留まりが低下する。例えば、パターンに異物が付着している箇所や、パターンに欠けやはみ出しがある箇所では、欠陥となってしまう。従って、表示装置用の基板やその製造工程で使用するフォトマスクなどのパターン基板に異物が付着しているか否か、やパターンが正常に形成されているか等を検査する検査装置が利用されている。 In a manufacturing process of a display panel used for a liquid crystal display or the like, if there is a defect in a pattern, it causes a defect such as a wiring insulation failure or a short circuit, resulting in a decrease in yield. For example, it becomes a defect in a portion where foreign matters are attached to the pattern or a portion where the pattern is missing or protruding. Therefore, an inspection apparatus for inspecting whether or not a foreign substance is attached to a substrate for a display device or a pattern substrate such as a photomask used in the manufacturing process and whether a pattern is normally formed is used. .
このフォトマスクの検査装置には、主にダイツーデータベース(Die to Database)方式とダイツーダイ(Die to Die)方式の2種類がある。ダイツーデータベース方式では、実際に検出した画像と、コンピュータなどの処理装置に記憶されているCADデータとを比較して、欠陥の検出を行う。一方、ダイツーダイ方式では、マスク上に形成されている同じ形状のパターン同士を比較して欠陥の検出を行う。このような検査装置では、検出データと基準データとの差分を取ることによって、欠陥を検出することができる。 There are mainly two types of photomask inspection apparatuses: a die-to-database method and a die-to-die method. In the die-to-database method, a defect is detected by comparing an actually detected image with CAD data stored in a processing device such as a computer. On the other hand, in the die-to-die method, defects having the same shape formed on the mask are compared to detect a defect. In such an inspection apparatus, a defect can be detected by taking a difference between detection data and reference data.
液晶表示パネルの製造工程に用いられるフォトマスクでは、通常、透明なガラス基板上に、遮光膜となるクロム膜が形成されたバイナリーマスクが用いられている。さらに、近年では、クロム膜とガラスの間の透過率を有する中間透過率パターンを有するハーフトーンマスクや、露光装置の解像限界以下の微細パターンが形成されているグレートーンマスクが用いられるようになっている。このハーフトーンマスクの欠陥検査装置として、オフセットやゲインを調整するものが開示されている(特許文献1)。また、グレートーンマスクの検査装置では、グレートーンパターンに異なるしきい値を設定して欠陥を検出するものが開示されている(特許文献2)。 In a photomask used in a manufacturing process of a liquid crystal display panel, a binary mask in which a chromium film serving as a light shielding film is formed on a transparent glass substrate is usually used. Furthermore, in recent years, a halftone mask having an intermediate transmittance pattern having a transmittance between a chromium film and glass and a gray tone mask having a fine pattern below the resolution limit of an exposure apparatus are used. It has become. As a defect inspection apparatus for this halftone mask, an apparatus for adjusting offset and gain is disclosed (Patent Document 1). Also, a graytone mask inspection apparatus is disclosed that detects a defect by setting a different threshold value for a graytone pattern (Patent Document 2).
しかしながら、従来のフォトマスク検査装置には以下のような問題点があった。この問題点について、図2、図3、及び図13を用いて説明する。図2は、ハーフトーンマスクのパターンの一例を示す図である。図3は、図2で示したパターンに対応するデータを示す図である。ここで、図2(a)には比較パターン、すなわち欠陥が無い正常箇所におけるハーフトーンマスクのパターンが示されており、図2(b)には、図2(a)と同様のパターン構成において、欠陥が存在する箇所を示す図である。図3(a)は、図2(a)に示すパターンに対応するデータを示す図であり、図3(b)は図2(b)に示すパターンに対応するデータを示す図である。図3(a)、及び図3(b)に示すデータが比較されて、欠陥が検出される。図3(a)に示すデータは、例えば、マスクの設計データから生成される。 However, the conventional photomask inspection apparatus has the following problems. This problem will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a halftone mask pattern. FIG. 3 is a diagram showing data corresponding to the pattern shown in FIG. Here, FIG. 2A shows a comparative pattern, that is, a pattern of a halftone mask in a normal portion having no defect, and FIG. 2B shows a pattern configuration similar to that of FIG. It is a figure which shows the location where a defect exists. FIG. 3A is a diagram showing data corresponding to the pattern shown in FIG. 2A, and FIG. 3B is a diagram showing data corresponding to the pattern shown in FIG. The data shown in FIGS. 3A and 3B are compared to detect a defect. The data shown in FIG. 3A is generated from mask design data, for example.
図2(a)に示すように、試料13上には、ハーフトーンパターン61と、遮光パターン62とが設けられている。試料13上のハーフトーンパターン61及び遮光パターン62以外の領域は、透過パターン60となる。ここでは、図2(b)に示すように、ハーフトーンパターン61の上に、白欠陥66及び黒欠陥65が存在する。また、透過パターン60の上には、黒欠陥67が存在する。遮光パターン62の上には、白欠陥68が存在する。ここで、透過パターン60及び白欠陥66、68における透過率を100%とし、遮光パターン62及び黒欠陥65、67における透過率を0%とし、ハーフトーンパターン61における透過率を50%とする。
As shown in FIG. 2A, a
図2(a)に示すパターン構成では、パターンの透過率に応じたデータとなる。一方、欠陥箇所では、さらに、欠陥の種類に応じて、透過率が変動する。従って、図3(b)に示すように、欠陥が存在する位置では、図3(a)のデータに対して、検出データが変動している。ここで、欠陥を検出するため、図3(a)に示す基準データと図3(b)に示す検出データとの差分を取る。基準データと検出データとの差分を示す差分データは、図13に示すようになる。 In the pattern configuration shown in FIG. 2A, the data corresponds to the pattern transmittance. On the other hand, at the defect location, the transmittance further varies depending on the type of defect. Therefore, as shown in FIG. 3B, the detection data fluctuates with respect to the data of FIG. 3A at the position where the defect exists. Here, in order to detect a defect, the difference between the reference data shown in FIG. 3A and the detection data shown in FIG. The difference data indicating the difference between the reference data and the detection data is as shown in FIG.
差分データとしきい値TH1、TH2とを比較することによって欠陥が検出される。すなわち、しきい値TH1、TH2を超えた箇所が欠陥箇所となる。ここで、透過パターン60及び遮光パターン62上の欠陥(図2の黒欠陥67、及び白欠陥68に対応)のデータは、振幅が大きく、容易に検出することができる。しかしながら、ハーフトーンパターン61の欠陥(図2の黒欠陥65、及び白欠陥66に対応)では、振幅が小さくなってしまう。従って、欠陥箇所とハーフトーンパターン61との透過率の差が小さい場合、欠陥レベルと正常箇所のレベルとの振幅がより小さくなる。この場合、欠陥を確実に検出するためには、しきい値の設定を厳しく設定することが困難になる。従って、ノイズなどによって検出感度が低下して、欠陥を誤検出してしまうという問題点がある。このように、従来の検査装置では、擬似欠陥が発生し、正確に検査することができないという問題点があった。
A defect is detected by comparing the difference data with the threshold values TH1 and TH2. That is, a portion exceeding the thresholds TH1 and TH2 is a defective portion. Here, the data of the defects (corresponding to the
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、検査を正確に行うことができる検査装置及び検査方法、並びにパターン基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of accurately performing an inspection, and a pattern substrate manufacturing method.
本発明の第1の態様にかかる検査装置は、照明光を透過する透過パターンと、照明光を遮光する遮光パターンと、前記照明光の透過光量が前記遮光パターンと前記透過パターンとの間となる中間パターンとが設けられている試料を検査する検査装置であって、照明光を出射する光源と、前記光源から出射される照明光のうち、前記試料を透過した透過光を検出して、検出光量に応じた検出データを出力する検出器と、前記試料に設けられているパターンに基づくパターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記検出器からの検出データを、前記パターン情報記憶部に記憶されたパターン情報に基づいて、パターンの種類に応じた増幅率で増幅して、増幅データを生成する可変増幅器と、前記可変増幅器からの増幅データと比較データとを比較して欠陥を検出する欠陥検出部とを備えるものである。これにより、検査を正確に行うことができる。 The inspection apparatus according to the first aspect of the present invention includes a transmission pattern that transmits illumination light, a light-shielding pattern that blocks illumination light, and a transmitted light amount of the illumination light is between the light-shielding pattern and the transmission pattern. An inspection apparatus that inspects a sample provided with an intermediate pattern, and detects and detects transmitted light that has passed through the sample out of illumination light emitted from the light source and illumination light emitted from the light source. A detector that outputs detection data corresponding to the amount of light, a pattern information storage unit that stores pattern information based on a pattern provided on the sample, and a detection data from the detector that is stored in the pattern information storage unit A variable amplifier that amplifies the amplified data based on the pattern information and generates amplification data, and the amplified data and the comparison data from the variable amplifier. In which and a defect detection section for detecting a defect and compare. Thereby, an inspection can be performed accurately.
本発明の第2の態様にかかる検査装置は、上記の検査装置であって、前記中間パターンに対する前記可変増幅器の増幅率が、前記遮光パターン又は前記透過パターンにおける前記検出器での検出光量と、前記中間パターンにおける前記検出器での検出光量との比に基づいて設定されているものである。これにより、検査をより正確に行なうことができる。 The inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is the above-described inspection apparatus, wherein the amplification factor of the variable amplifier with respect to the intermediate pattern is a light amount detected by the detector in the light shielding pattern or the transmission pattern, The intermediate pattern is set based on the ratio to the amount of light detected by the detector. Thereby, an inspection can be performed more accurately.
本発明の第3の態様にかかる検査装置は、上記の検査装置であって、前記透過パターンに対応する前記比較データの値と前記中間パターンに対応する前記比較データの値とが略同じになっているものである。これにより、検査をより正確に行うことができる An inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is the above-described inspection apparatus, wherein the value of the comparison data corresponding to the transmission pattern and the value of the comparison data corresponding to the intermediate pattern are substantially the same. It is what. Thereby, inspection can be performed more accurately.
本発明の第4の態様にかかる検査装置は、上記の検査装置であって、前記比較データが前記パターン情報記憶部に記憶されたパターン情報に基づいて生成されているものである。 An inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the inspection apparatus described above, wherein the comparison data is generated based on pattern information stored in the pattern information storage unit.
本発明の第5の態様にかかる検査装置は、上記の検査装置であって、前記比較データが、前記検出器からの検出データを前記可変増幅器で増幅することにより生成されているものである。 An inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the above-described inspection apparatus, wherein the comparison data is generated by amplifying detection data from the detector with the variable amplifier.
本発明の第6の態様にかかる検査装置は、上記の検査装置であって、前記試料に入射する照明光がg線、h線、及びi線の少なくとも一つを含んでいることを特徴とするものである。これにより、より正確に検査を行うことができる。 An inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the inspection apparatus described above, wherein illumination light incident on the sample includes at least one of g-line, h-line, and i-line. To do. Thereby, a test | inspection can be performed more correctly.
本発明の第7の態様にかかる検査方法は、照明光を透過する透過パターンと、照明光を遮光する遮光パターンと、前記遮光パターンとの間の中間パターンとを有する試料を検査する検査方法であって、試料に照明光を入射させ、前記試料を透過した照明光を検出し、前記検出器からの検出データをパターンの種類に応じた増幅率で増幅して、増幅データを生成し、前記増幅された検出データと比較データとを比較して欠陥を検出するものである。これにより、検査を正確に行なうことができる。 The inspection method according to the seventh aspect of the present invention is an inspection method for inspecting a sample having a transmission pattern that transmits illumination light, a light-blocking pattern that blocks illumination light, and an intermediate pattern between the light-blocking patterns. The illumination light is incident on the sample, the illumination light transmitted through the sample is detected, the detection data from the detector is amplified at an amplification factor according to the type of pattern, and amplified data is generated, A defect is detected by comparing the amplified detection data with the comparison data. Thereby, an inspection can be performed accurately.
本発明の第8の態様にかかる検査方法は、上記の検査方法であって、前記中間パターンに対する増幅率が、前記遮光パターン又は前記透過パターンにおける検出光量と、前記中間パターンにおける検出光量との比に基づいて設定されているものである。これにより、検査を正確に行なうことができる。 The inspection method according to an eighth aspect of the present invention is the inspection method described above, wherein an amplification factor for the intermediate pattern is a ratio of a detected light amount in the light shielding pattern or the transmissive pattern and a detected light amount in the intermediate pattern. It is set based on. Thereby, an inspection can be performed accurately.
本発明の第9の態様にかかる検査方法は、上記の検査方法であって、前記透過パターンに対応する前記比較データの値と前記中間パターンに対応する前記比較データの値とが略同じになっているものである。これにより、検査を正確に行なうことができる。 An inspection method according to a ninth aspect of the present invention is the inspection method described above, wherein the value of the comparison data corresponding to the transmission pattern and the value of the comparison data corresponding to the intermediate pattern are substantially the same. It is what. Thereby, an inspection can be performed accurately.
本発明の第10の態様にかかる検査方法は、上記の検査方法であって、前記試料に入射する照明光がg線、h線、及びi線の少なくとも一つを含んでいることを特徴とするものである。これにより、より正確に検査を行うことができる。 An inspection method according to a tenth aspect of the present invention is the inspection method described above, wherein the illumination light incident on the sample includes at least one of g-line, h-line, and i-line. To do. Thereby, a test | inspection can be performed more correctly.
本発明の第11の態様にかかる検査方法は、上記の検査方法により、フォトマスクを検査する検査し、前記検査されたフォトマスクの欠陥を修正し、前記欠陥を修正されたフォトマスクを介して基板を露光し、前記露光された基板を現像するものである。これにより、パターン基板の生産性を向上することができる。 According to an inspection method of an eleventh aspect of the present invention, an inspection for inspecting a photomask is performed by the above-described inspection method, a defect of the inspected photomask is corrected, and the defect is corrected via the corrected photomask. The substrate is exposed, and the exposed substrate is developed. Thereby, the productivity of the pattern substrate can be improved.
本発明によれば、透過像と反射像とに基づいて正確に検査を行うことができる検査装置及び検査方法ならびにパターン基板の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inspection apparatus and inspection method which can be correctly test | inspected based on a transmitted image and a reflected image, and the manufacturing method of a pattern substrate can be provided.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. For clarity of explanation, the following description is omitted and simplified as appropriate. Further, those skilled in the art will be able to easily change, add, and convert each element of the following embodiments within the scope of the present invention. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the same element, and abbreviate | omits description suitably.
本発明にかかる検査装置について図1を用いて説明する。図1は本発明にかかる検査装置の構成を示す図である。ここでは、液晶ディスプレイの製造工程で用いられるハーフトーンマスクを検査する検査装置を例に挙げて説明する。また、本実施の形態にかかる検査装置は、ダイツーデータベース方式の検査装置である。11は光源、12はステージ、13は試料、14はレンズ、15は検出器、16はステージ駆動部、17は制御部、100は処理装置である。また、試料13は、ハーフトーンマスクであり、透明なガラス基板上に、異なる透過率を有する2種類のパターンが設けられている。すなわち、試料13には、透過パターン60と、ハーフトーンパターン61と、遮光パターン62が形成されている。すなわち、試料13のハーフトーンパターン61又は遮光パターン62が設けられている以外の箇所が透過パターン60となる。
An inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an inspection apparatus according to the present invention. Here, an inspection apparatus for inspecting a halftone mask used in the manufacturing process of the liquid crystal display will be described as an example. The inspection apparatus according to the present embodiment is a die-to-database inspection apparatus. 11 is a light source, 12 is a stage, 13 is a sample, 14 is a lens, 15 is a detector, 16 is a stage drive unit, 17 is a control unit, and 100 is a processing device.
光源11は、例えば、ランプ光源であり、照明光を試料13の方向に出射する。試料13は、透明なステージ12の上に載置されている。ステージ12は、例えば、XYZステージであり、ステージ駆動部16からの駆動信号によって動作する。光源11からの照明光は、ステージ12を透過して、試料13に入射する。これにより、試料13が裏面側から均一に照明される。試料13の透過パターン60では、照明光のほとんどが、透過する。一方、試料13の遮光パターン62では、照明光のほとんどが遮光される。そして、ハーフトーンパターン61では、照明光の略半分が試料13を透過する。
The
試料13を透過した透過光は、レンズ14に入射する。レンズ14に入射した透過光は、屈折されて、検出器15に入射する。これにより、検出器15の受光面上に試料13の像が結像する。検出器15は、例えば、CCDラインセンサであり、受光素子が1列に並んでいる。ここで、検出器15の受光素子が並んでいる方向をX方向とし、試料面に平行でX方向と垂直な方向をY方向とする。検出器15は各受光素子が検出した検出光量に基づく検出データを制御部17に出力する。検出器15の検出データは、試料13の透過率を示している。制御部17には、演算処理部100が設けられている。この演算処理部100によって、欠陥を検出するための演算処理が行われる。演算処理部100における演算処理については、後述する。
The transmitted light that has passed through the
ステージ12には、ステージ駆動部16が接続されている。このステージ駆動部16は、制御部17からの制御信号によって、ステージ12を駆動するための駆動信号を出力する。ステージ駆動部16からの駆動信号によって、ステージ12が駆動する。具体的には、ステージ12を検出器15の受光素子が設けられている方向と直交する方向(Y方向)に駆動する。これにより、試料13における短冊状の領域が撮像される。すなわち、検出器15の幅に対応した矩形状の領域が撮像される。そして、検出器15の幅に対応する長さだけステージ12をX方向にずらした後、−Y方向にステージを駆動する。これにより、既に撮像した短冊状の領域の隣の短冊状の領域が撮像される。これを繰り返すことにより、検出される領域がジグザグに移動する。従って、検査する領域をラスタスキャンすることができる。このように、ステージ12、及びそれを駆動するステージ駆動部16は、試料13と照明光との相対位置を変化させる走査部として機能する。これにより、試料13の略全面を照明光で照射することができる。試料13は制御部17によって制御されている。
A
演算処理部100は、試料13上の欠陥を検出するための演算処理を実行する。そして、制御部17は、検出した欠陥のステージ12上の位置を特定する。すなわち、欠陥が検出されたタイミングが、試料13上のどの位置に対応するかを判定する。そして、試料13上の欠陥位置を記憶する。これにより、試料13上の欠陥箇所を特定することができる。さらに、演算処理部100には、試料13のパターンに応じたパターン情報が記憶されている。すなわち、透過パターン60と、ハーフトーンパターン61と、遮光パターン62との形状に対応するデータがパターン情報として記憶されている。このパターン情報に基づいて、検出データに対する基準となる基準データが生成される。これにより、ダイツーデータベース方式の検査を行うことができる。
The
次に、試料13に形成されたパターンの例について図2を用いて説明する。ここで、図2(a)には比較パターン、すなわち欠陥が無い正常箇所におけるハーフトーンマスクのパターンが示されている。図2(b)には、図2(a)と同様のパターン構成において、欠陥が存在するパターンを示す図である。図2(a)は、正常箇所のパターンである。図2(b)には、図2(a)と同様のパターン構成において、欠陥が存在する箇所を示す図である。以下に、図2(b)に示されるパターンイメージが検出器15によって撮像された場合について説明する。図2(a)に示すパターンを比較パターンとし、図2(b)に示すパターンを検出パターンとする。なお、ダイツーデータベース方式の検査装置では、図2(a)に示す比較パターンについての情報が、データベース内に記憶されている。
Next, an example of a pattern formed on the
図2(a)に示すように、試料13上には、透過パターン60の中に、矩形状のハーフトーンパターン61と、矩形状の遮光パターン62とが設けられている。試料13上のハーフトーンパターン61及び遮光パターン62以外の領域は、透過パターン60となる。従って、試料13には、透過率が異なる3種類のパターンが形成されている。ハーフトーンパターン61は遮光パターン62と並んで配置されている。また、ハーフトーンパターン61と遮光パターン62の間には透過パターン60が設けられている。従って、図2(a)の矢印の方向に走査すると、透過パターン、ハーフトーンパターン61、透過パターン60、遮光パターン62、透過パターン60の順番で照明される。
As shown in FIG. 2A, a
ここでは、図2(b)に示すように、ハーフトーンパターン61の上には、白欠陥66及び黒欠陥65が存在する。また、ハーフトーンパターン61と遮光パターン62との間の透過パターン60の上には、黒欠陥67が存在する。遮光パターン62の上には、白欠陥68が存在する。従って、図2(b)の矢印の方向に走査すると、黒欠陥65、白欠陥66、黒欠陥67、白欠陥68の順番で欠陥が検出されることになる。ここで、透過パターン60及び白欠陥66、68における透過率を100%とし、遮光パターン62及び黒欠陥65、67における透過率を0%とし、ハーフトーンパターン61における透過率を50%とする。欠陥箇所では、検出データの値に差が生じる。白欠陥66、68は、照明光が透過する白抜きの欠陥であり、黒欠陥65、67は、照明光が遮光される欠陥である。例えば、白欠陥66、68は、パターン抜けにより形成され、黒欠陥は異物等の付着により形成される。
Here, as shown in FIG. 2B, the
図2(a)に示す比較パターンに対応するデータを図3(a)に示し、図2(b)に示す検出パターンに対応するデータ36を図3(b)に示す。ここで、図3(a)に示すデータを基準データとし、図3(b)に示すデータを検出データとする。図3(a)に示す基準データ、及び図3(b)に示す検出データは、それぞれパターンの透過率に対応している。ダイツーデータベース方式の検査装置では、図3(a)に示す基準データがデータベースに記憶されているパターン情報に基づいて生成される。
Data corresponding to the comparison pattern shown in FIG. 2A is shown in FIG. 3A, and
ここで、透過パターン60における基準データの値を100とし、ハーフトーンパターン61における基準データの値を50とし、遮光パターン62における基準データの値を0とする。一方、検出データ36は、欠陥箇所以外は、基準データと略同じ値となる。しかしながら、欠陥箇所では、検出データ36の値は、基準データの値と異なっている。すなわち、白欠陥66、68では検出器15で検出される検出光量が高くなり、黒欠陥65、67では、検出光量が低くなるため、検出データの値が基準データの値からずれる。すなわち、黒欠陥65では、検出データの値が基準データの値よりも低くなり、白欠陥66、68では、検出データ値が基準データ値よりも高くなる。従って、図3(b)に示すように、検出データには、欠陥に対応した極大値、及び極小値が現れる。図3(a)に示す基準データと、図3(b)に示す検出データとの差分を直接取ると、従来技術で説明したように、検出感度が低下してしまう。
Here, the reference data value in the
そこで、本実施の形態では、試料13上のパターンの種類に応じて、検出データに対する増幅率を変えている。すなわち、ハーフトーンパターン61の増幅率を、透過率の比に応じた値としている。具体的には、ハーフトーンパターン61の透過率が50%、透過パターン60の透過率が100%であるため、ハーフトーンパターン61における増幅率を、透過パターン60における増幅率の2倍としている。これにより、ハーフトーンパターン61と透過パターン60とが略同じレベルとなる。また、遮光パターン62は、透過パターン60と同じ増幅率としている。さらに、増幅されたデータと比較される比較データについても、ハーフトーンパターン61と、透過パターン60とを略同じレベルとしている。このように、パターン別に異なる増幅率を設定することにより、検出感度を高くすることができる。もちろん、ハーフトーンパターン61の透過率と、透過パターンの透過率との比が異なる場合、増幅率は異なる値となる。
Therefore, in the present embodiment, the amplification factor for the detection data is changed according to the type of pattern on the
上記の増幅率で増幅されたデータについて図4を用いて説明する。図4には、図3のデータに対して、ハーフトーンパターン61の増幅率を透過パターン60の増幅率の2倍とした場合のデータが示されている。ここでは、図4(a)には、図3(a)に示す基準データにおいて、ハーフトーンパターン61のレベルを透過パターン60のレベルと一致させた場合のデータが示されている。図4(b)には、図3(b)に示す検出データにおいて、ハーフトーンパターン61の増幅率を2倍にした場合のデータが示されている。図4(c)は、増幅率を示す図である。ここで、図4(a)に示すデータを比較データ29とし、図4(b)に示すデータを増幅データ37とする。すなわち、増幅データ37とは、検出データ36をパターンに応じて設定された増幅率で増幅したデータを意味する。例えば、図4(b)に示す増幅データ37は、図3(b)に示す検出データに対して、透過パターン60、及び遮光パターン62における増幅率を1とし、ハーフトーンパターン61における増幅率を2としている。ここで、増幅率は図4(c)に示すように変化している。
The data amplified at the above amplification factor will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows data in the case where the amplification factor of the
比較データ29では、基準データと同様に、透過パターン60に対応する領域で、データ値が100となり、遮光パターン62に対応する領域では、データ値が0となる。しかしながら、ハーフトーンパターン61に対応する領域では、基準データと異なり、比較データの値が100となる。すなわち、ハーフトーンパターン61の値と、透過パターン60の値とを略等しくする。同様に、欠陥箇所以外の増幅データ37も、透過パターン60でデータ値が100となり、遮光パターン62でデータ値が0となり、ハーフトーンパターン61でデータ値100となる。さらに、増幅データ37では、ハーフトーンパターン61上の欠陥においても、データ値が増幅されている。具体的には、増幅データ37では、データ値が100であったハーフトーンパターン61上の白欠陥66の値が増幅されて200となっている。一方、ハーフトーンパターン61上の白欠陥66の値は0であるため、増幅されても0のままとなっている。
In the
遮光パターン62上の白欠陥68、ハーフトーンパターン61上の黒欠陥65、及び透過パターン60上の黒欠陥67では、欠陥箇所のデータ値は変化しないが、ハーフトーンパターン61上の白欠陥66では、データ値が変化する。すなわち、増幅データ37では、ハーフトーンパターン61において欠陥箇所と正常箇所との輝度レベルの差が大きくなる。換言すると、増幅データ37では、ハーフトーンパターン61において、欠陥に起因する振幅が増大する。
In the
欠陥を検出するため、増幅データ37と、比較データ29との差分を取る。ここでは、増幅データ37から比較データ29を引いている。ここで、増幅データ37と、比較データ29との差分を差分データ41として図5に示す。図5に示すように、欠陥のない正常箇所では、比較データ29と増幅データ37に差がないため、差分データ41は0となる。一方、遮光パターン62における白欠陥68では、データ値が100となり、透過パターン60における黒欠陥67では、データ値が−100となる。さらに、ハーフトーンパターン61における白欠陥66では、データ値が100となり、ハーフトーンパターン61における黒欠陥65では、データ値が−100となる。このように、差分データ41では、ハーフトーンパターン61における欠陥の正常箇所に対する振幅が大きくなる。
In order to detect a defect, the difference between the amplified
ここで、欠陥位置を特定するため、しきい値TH1としきい値TH2とを設定する。しきい値TH1を越えた箇所、及びしきい値TH2を越えた箇所とが欠陥箇所となる。しきい値TH1は、正のレベルに設定され、しきい値TH2は、負のレベルの設定される。従って、増幅データ37がしきい値TH1を上回った箇所では、検出光量が正常箇所より高くなり、増幅データ37がしきい値TH2を下回った箇所では、検出光量が正常箇所より低くなっている。従って、しきい値TH1に基づいて、白欠陥が存在するか否かを判定され、しきい値TH2に基づいて黒欠陥が存在するか否かが判定される。ここで、ハーフトーンパターン61でも、欠陥箇所では、正常箇所に対する振幅が大きくなっている。このように、ハーフトーンパターン61についても欠陥箇所のレベルと、正常箇所のレベルとの差が大きいため、より正確に欠陥を検出することができる。これにより、ハーフトーンパターン61が存在するマスクに対しても、しきい値TH1、TH2の設定を厳しくすることができる。従って、欠陥検出を高感度で行なった場合でも、擬似欠陥の発生を防ぐことができる。
Here, a threshold value TH1 and a threshold value TH2 are set in order to specify the defect position. A portion that exceeds the threshold TH1 and a portion that exceeds the threshold TH2 are defective portions. The threshold value TH1 is set to a positive level, and the threshold value TH2 is set to a negative level. Therefore, the detected light amount is higher than the normal location at the location where the amplified
次に、図6を用いて、上記の処理を実行するための構成について説明する。図6は、演算処理部100の構成を示す図である。演算処理部100は、ハーフトーンパターン情報記憶部21、バイナリーパターン情報記憶部22、コンボリューション処理部23、重畳回路24、アンプ31、A/D変換器32、可変増幅器33、差分回路40、コンパレータ45、及びコンパレータ46とを備えている。まず、上記の処理を実行するため、検出器15からの検出データをアンプ31で増幅した後、A/D変換器32によってA/D変換する。これにより、検出データがアナログデータからデジタルデータに変換される。検出データ36は、図3(b)に示すようになっている。デジタルデータに変換された検出データ36は、可変増幅器33で増幅される。この可変増幅器33によって、増幅データ37が生成される。ここで、可変増幅器33の増幅率は、LUT(ルックアップテーブル)25に基づいて設定されている。LUT25には、パターンに応じて異なる増幅率が設定されている。このLUT25によって、検出データに対応するパターンに応じて可変増幅器33の増幅率を切換える。すなわち、可変増幅器33には位置に応じて異なる増幅率が設定される。例えば、ハーフトーンパターン61では、増幅率が2とされ、それ以外では1とされる。可変増幅器33からの増幅データ37は、差分回路40に入力される。この増幅データ37は、図4(b)に示すようになる。このように、LUT25は、遮光パターン又は透過パターンにおける検出器での検出光量と、ハーフトーンパターン61における検出器での検出光量との比に基づいて、可変増幅器33の増幅率を設定する。
Next, a configuration for executing the above processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the
ハーフトーンパターン情報記憶部21は、マスクの設計データに基づいて試料13上のハーフトーンパターンのパターン情報を記憶している。遮光パターン情報記憶部22は、マスクの設計データに基づいて試料13上の遮光パターンのパターン情報を記憶している。ここで、パターン情報とは、試料13に形成されたパターンの構成を示すものであり、マスクの設計データに基づいて生成される。換言すると、試料の位置と、その位置に存在するパターンに基づくデータとが対応付けて記憶されている。例えば、パターン情報を2値化データとすると、パターンが存在する箇所では1となり、パターンが存在しない箇所では0となる。さらに、試料全体に対して、その位置に応じた「1」又は「0」の値が記憶されている。具体的には、ハーフトーンパターン情報記憶部21に記憶されたパターン情報では、ハーフトーンパターン61が存在する箇所で1となり、存在しない箇所で0となっている。遮光パターン情報記憶部22に記憶されたパターン情報では、遮光パターン62が存在する箇所で1となり、存在しない箇所で0となっている。このように、ハーフトーンパターン情報記憶部21、及び遮光パターン情報記憶部22は、試料上のパターンに応じたパターン情報をそれぞれ記憶されている。さらに、ハーフトーンパターン情報記憶部21、及び遮光パターン情報記憶部22は、検査されるマスク毎にパターン情報をデータベースとして記憶している。これにより、様々なマスクに対して比較データを生成することができる。
The halftone pattern
コンボリューション処理部23は、ハーフトーンパターン情報記憶部21、及び遮光パターン情報記憶部22に記憶されているパターン情報に対してコンボリューション処理を行う。コンボリューション処理では、パターン情報から、光学的な像に対応するデータを生成する。例えば、ハーフトーンパターン情報に対してコンボリューション処理を行う。これにより、遮光パターンが存在しない状態と仮定した場合における、検出器での検出光量に対応するコンボリューションデータが生成される。すなわち、遮光パターン62が透過パターンに変わったマスクに対して、無欠陥の理想的な状態に対する基準データが得られる。さらに、遮光パターン情報に対してコンボリューション処理を行う。これにより、ハーフトーンパターン61が存在しない状態と仮定した場合における、検出器での検出光量に対応するコンボリューションデータが生成される。実際のコンボリューション処理では、パターンによる回折に基づく信号波形のなまりなどが考慮される。
The
重畳回路24は、コンボリューション処理部で生成された2つのコンボリューションデータを重畳する。すなわち、ハーフトーンパターン情報に基づくコンボリューションデータと、遮光パターン情報に基づくコンボリューションデータとを足し合わせる。これにより、ハーフトーンパターン61と遮光パターン62とが形成された試料13についての比較データ29が生成される。この比較データ29は、例えば、図4(a)に示すようになる。すなわち、ハーフトーンパターン61のデータ値及び透過パターンのデータ値が100となり、遮光パターンのデータ値が0となる。比較データ29は、ハーフトーンパターン61と透過パターン60とで比較データ29に差がない。従って、理想的な状態では、遮光パターン情報のみに基づいて比較データ29を生成することも可能である。
The superimposing
重畳回路24からの比較データ29は、差分回路40に入力される。また、上記の増幅データ37も差分回路40に入力されている。差分回路40は、増幅データ37と比較データの差を取る。比較データ29と増幅データ37は同期して入力されている。従って、差分回路40は、それぞれに対応する位置の差分を取る。すなわち、差分回路40は、同一パターンの同じ位置における差分を取って、差分データ41として出力する。
The
なお、LUT25は、ハーフトーンパターン情報記憶部21に記憶されているハーフトーンパターン61のパターン情報に基づいて生成される。すなわち、LUT25は、ハーフトーンパターン61が存在する箇所の座標と、その透過率に基づいて生成される。ここで、ハーフトーンパターン61における増幅率は、透過パターン60における検出光量と、ハーフトーンパターン61における検出光量との比に応じて増幅率となる。ハーフトーンパターン61が存在する箇所には、この増幅率が適用される。遮光パターン62、及び透過パターン60では、基準となる増幅率が適用される。すなわち、上記の場合、LUT25では、遮光パターン62、及び透過パターン60の増幅率を1とし、ハーフトーンパターン61の増幅率を2とする。具体的には、LUT25は、ハーフトーンパターン61のタイミングでは、2を出力し、それ以外のタイミングでは1を出力する。この値が可変増幅器33の増幅率として設定される。差分回路40からの差分データ41は、コンパレータ45、46に入力される。
The
コンパレータ45、46はしきい値と、差分データ41とを比較する。具体的には、コンパレータ45はしきい値TH1と差分データ41とを比較し、コンパレータ46はしきい値TH2と差分データ41とを比較する。そして、コンパレータ45は、差分データ41がしきい値TH1を越えたタイミングで、欠陥信号を制御部17に出力する。これにより、欠陥の位置が特定される。制御部17は欠陥信号に基づいて、欠陥の座標を記憶する。具体的には、コンパレータ46は、差分データ41がしきい値TH2を越えたタイミングで、欠陥信号を出力する。従って、欠陥信号が出力されたタイミングに対応する箇所に、欠陥が存在する。差分回路40、及びコンパレータ45、46とが欠陥を検出する欠陥検出部として機能する。また、コンパレータ45は、白欠陥を検出したタイミングで欠陥信号を出力し、コンパレータ46は黒欠陥を検出したタイミングで欠陥信号を出力する。すなわち、2つのしきい値TH1、TH2と差分データとを比較することによって、欠陥の種別を判別することができる。さらに、パターン情報を参照することにより、欠陥がどのパターン上に存在するかを判定することができる。
The
このように、図6に示した演算処理部100で演算処理を行うことによって、正確に欠陥を検出することができる。さらに、2つのコンパレータ45、46で並列して欠陥を検出することができるので、検査時間を短縮することができる。また、2つのコンパレータ45、46を用いることによって、欠陥の種別を判定することも可能である。上記の構成では、2つのコンパレータのみで、透過パターン60、及び遮光パターン62のみならず、ハーフトーンパターン上の欠陥を検出することができる。従って、簡易な構成で欠陥の検出感度を向上することができる。
As described above, the defect can be accurately detected by performing the calculation process in the
発明の実施の形態2.
本実施の形態にかかる検査装置について、図7、及び図8を用いて説明する。図7は、本実施の形態にかかる検査装置で処理される信号を示す図である。図8は、本実施の形態にかかる検査装置で使用される演算処理部の構成を示す図である。なお、本実施の形態にかかる検査装置の基本的な構成については実施の形態1と同様であるが、演算処理部100の一部の構成が異なっている。従って、実施の形態1と重複する内容については、説明を省略する。本実施の形態についても、以下に、図2に示されているパターンを比較した場合の処理について説明する。
Embodiment 2 of the Invention
The inspection apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating signals processed by the inspection apparatus according to the present embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an arithmetic processing unit used in the inspection apparatus according to the present embodiment. The basic configuration of the inspection apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but a part of the configuration of the
図2で示されているパターンに対するデータは、上述の通り、図3のようになる。そして、本実施の形態でも、ハーフトーンパターン61における増幅率を、透過パターン60、及び遮光パターン62における増幅率の2倍にする。また、ハーフトーンパターン61と透過パターン60とが同じレベルとなっている比較データを生成する。これにより、実施の形態1と同様に、図4に示される増幅データ37、及び比較データ29が生成される。この比較データ29、及び増幅データ37が差分回路40に入力される。これにより差分データ41が生成される。ここまでの処理については、実施の形態1と同様である。
The data for the pattern shown in FIG. 2 is as shown in FIG. 3 as described above. Also in this embodiment, the amplification factor in the
本実施の形態では、レベルシフト部42において、差分データ41のデータ値のレベルをシフトする。具体的には、図5に示すように−100〜+100の値であった差分データ41を、0〜+100までシフトデータ47とする。すなわち、差分データ41に100を加えて、1/2倍する。すなわち、差分データをxとすると、シフトデータ47は、(x+100)/2となる。これにより、図7(a)に示すシフトデータ47が生成される。シフトデータ47では、黒欠陥箇所で値が0となり、白欠陥箇所で値が100となっている。また、シフトデータ47では、正常箇所で50となっている。
In the present embodiment, the
次に、シフトデータ47は、抽出部43、44に入力される。ここで、抽出部43、44は、シフトデータの一部を抽出する。具体的には、抽出部43は、0〜100までのシフトデータ47のうち、50〜100までのデータ値を抽出、拡大する。一方、抽出部44は、0〜100までのシフトデータのうち0〜50までのデータ値を抽出、拡大する。ここで、例えば、シフトデータ47の値をyとした場合、抽出部43は、0≦y<50のとき、値を0とし、50≦y≦100のとき、(y−50)×2とする。これにより、シフトデータ47の50〜100までの範囲が図7(b)に示すように0〜100に拡大される。一方、抽出部44は、50<y≦100のとき、値を0とし、0≦y≦50のとき、2×yとする。これにより、シフトデータ47の0〜50までの範囲が図7(c)に示すように0〜100に拡大される。ここで、シフトデータのうち0〜50までのデータを抽出することにより生成されたデータを抽出データ48とし、50〜100までのデータを抽出することにより生成されたデータを抽出データ49とする。抽出部48、49は、例えば、入力値に応じて出力値が決定されるルックアップテーブルにより構成することができる。これにより、データの変換を容易に行うことができる。
Next, the
抽出データ48は、コンパレータ45に入力され、抽出データ49は、コンパレータ46に入力される。コンパレータ45は、図7(b)に示すように抽出データ48としきい値TH1とを比較する。これにより、しきい値TH1を越えたタイミングで欠陥信号が出力される。一方、コンパレータ46は、図7(c)に示すように抽出データ49としきい値TH2とを比較する。これにより、しきい値TH2を越えたタイミングで欠陥信号が出力される。
The extracted
このように本実施の形態では、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施の形態では、上記のように、増幅データ37の一部を抽出して、拡大した後で、比較している。従って、既存の検査装置の演算処理部100に一部の構成を追加するだけで、感度を向上することができる。具体的には、従来の検査装置の演算処理部100に対して、LUT25、可変増幅器33、レベルシフト部42、抽出部43、43を追加するのみで、高感度での検出が可能になる。従って、従来の検査装置に対して、簡便な改良を施すだけで、検出感度を向上することができる。
Thus, in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in the present embodiment, as described above, a part of the amplified
なお、実施の形態1、2の説明では、ダイツーデータベース方式の検査装置について説明したが、本発明にかかる検査装置は、ダイツーダイ方式の検査装置についても適用可能である。ダイツーダイ方式の検査装置では、図2(a)に示すパターンに対応する基準データが、検出器からの信号に基づいて生成される。従って、比較データが検出器からの検出データによって生成される。この場合、可変増幅器33で増幅された増幅データ37同士を同期して比較すればよい。例えば、検出器15が複数設けられている検査装置では、2系統の増幅データを同期して比較すればよい。また、検出器15の数が一つである検査装置では、遅延される前後の増幅データ37を比較すればよい。
In the description of the first and second embodiments, the die-to-database type inspection apparatus has been described. However, the inspection apparatus according to the present invention can also be applied to a die-to-die type inspection apparatus. In a die-to-die inspection apparatus, reference data corresponding to the pattern shown in FIG. 2A is generated based on a signal from a detector. Therefore, comparison data is generated from the detection data from the detector. In this case, the amplified
なお、上記の説明では、試料13をハーフトーンマスクとして説明したが、本発明は、これに限るものではない。例えば、試料13にグレートーンマスクを用いることも可能である。グレートーンマスクとは、露光装置の解像限界以下の微細なパターンを形成して、露光量を調整するフォトマスクである。試料13に形成されるパターンは、照明光の透過光量が遮光パターン62と透過パターン60の間となる中間パターンであればよい。すなわち、同じ光量の照明光で照明した場合、中間パターンを透過する透過光量は、透過パターン60と遮光パターン62との間になる。従って、透過率が略0%となる遮光パターンが解像限界以下のパターンサイズで形成されている場合も、中間パターンとなる。このように、本発明にかかる検査装置は、照明光の透過光量が遮光パターン62と透過パターン60との間になる中間パターンが形成されたマスクに対して利用することができる。もちろん、試料は、フォトマスクに限られるものではない。透過パターンと、遮光パターンと、中間パターンとが形成されている試料であれば、検査を行うことができる。
In the above description, the
さらに、上述の説明では、説明の明確化のため、黒欠陥65、67の透過率が0%であり、白欠陥66、68の透過率が100%としたが、もちろん、上記の検査装置では、様々な透過率を有する欠陥を検出することができる。また、透過パターン60は、光の透過率が高いパターンであればよく、遮光パターン62は、光の透過率が低いパターンであればよい。ハーフトーンパターン61の透過率と差が小さい欠陥についても高感度で検出することができる。よって、より正確に検査することができる。
Further, in the above description, for clarity of explanation, the transmittance of the
また、実施の形態1で示した検査方法、検査装置は、例えば、フォトマスクなどのパターン基板の検査に好適である。そして、検査を行ったマスクを用いて露光することにより、半導体装置や、表示装置に用いられるカラーフィルタ基板などのパターン基板の歩留まりを向上することができる。すなわち、まず、上記の検査方法、検査装置によってマスクを検査する。そして、感光性樹脂が塗布された基板に対して、検査に適合したマスク、又は、検出された欠陥を修正したマスクにより、パターン形成のための露光を行なう。そして、現像等を行い、基板上にパターンを形成する。これにより、半導体装置や、表示装置に用いられるカラーフィルタ基板などのパターン基板の生産性を向上することができる。
In addition, the inspection method and inspection apparatus described in
発明の実施の形態3.
本発明の実施の形態にかかる検査装置では、検査用の照明光に波長435nmのg線、405nmのh線、及び365nmのi線の少なくとも1つを用いている。すなわち、g線、h線、又はi線を含むスペクトルの光を検査照明光として用いている。もちろん、g線、h線、及びi線の2つ以上を含むスペクトルの光を検査照明光としてもよい。このようなスペクトルの光を検査照明光として用いることにより、コントラストを高くすることができる。
Embodiment 3 of the Invention
In the inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, at least one of g-line with a wavelength of 435 nm, h-line with 405 nm, and i-line with 365 nm is used for the illumination light for inspection. That is, light having a spectrum including g-line, h-line, or i-line is used as inspection illumination light. Of course, light having a spectrum including two or more of g-line, h-line, and i-line may be used as inspection illumination light. Contrast can be increased by using light having such a spectrum as inspection illumination light.
本実施の形態にかかる検査装置について図9を用いて説明する。本実施の形態にかかる検査装置は、実施の形態1で示した検査装置に加えて波長フィルタ18が用いられている。なお、本実施の形態にかかる検査装置の基本的な構成は図1に示す検査装置と同様であるため、説明を省略する。また、検査方法についても上記の実施の形態と同様であるため説明を省略する。本実施の形態では、光源11として、例えば、g線、h線、及びi線を出射する水銀ランプが用いられている。さらに、波長フィルタ18はg線、h線、又はi線を含む光を透過して、試料13を照明する。もちろん、2つ以上の光源を組み合わせて用いてもよい。例えば、波長フィルタ18は、g線よりも波長の長い光(例えば、e線)をカットするフィルタである。なお、波長フィルタ18は光源11の内部に組み込まれていてもよい。
The inspection apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the inspection apparatus according to the present embodiment, a
ここで、上記の波長の光を検査照明光に用いることにより、コントラストを高くすることができる理由について図10乃至12を参照して説明する。図10は、検査装置により撮像されたパターンを示す平面図である。図11は、g線、h線、及びi線のいずれも用いない場合の比較例のデータを示す図である。具体的には、図11はe線(546nm)を用いた場合のデータを示している。図12はg線、h線、及びi線を全て用いた場合のデータを示す図である。 Here, the reason why the contrast can be increased by using the light of the above-mentioned wavelength for the inspection illumination light will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view showing a pattern imaged by the inspection apparatus. FIG. 11 is a diagram illustrating data of a comparative example when none of the g-line, h-line, and i-line is used. Specifically, FIG. 11 shows data when the e-line (546 nm) is used. FIG. 12 is a diagram showing data when all of the g-line, h-line, and i-line are used.
本実施の形態では、図2と同様に試料13にハーフトーンパターン61と遮光パターン62とが設けられている領域を検査した場合について説明する。すなわち、図9に示すように、透明パターン60の中に、ハーフトーンパターン61と遮光パターン62とが並んで配置されている箇所が撮像されている。ここで、図10(a)には比較パターン、すなわち欠陥が無い正常箇所におけるハーフトーンマスクのパターンが示されている。図2(b)には、図10(a)と同様のパターン構成において、欠陥が存在するパターンを示す図である。そして、図10(b)に示すように、ハーフトーンパターン61上に黒欠陥65と白欠陥66とが存在している。
In the present embodiment, a case where a region where the
ここで、露光波長よりも長い波長におけるハーフトーンパターン61の透過率は、90%程度となってしまうことがある。この場合、e線で照明した時の検出データは、図11(a)、(b)に示すようになる。図11(a)は、図10(a)に対応する検出データであり、図11(b)は図10(b)に対応する検出データである。ここで、ハーフトーンパターン61におけるe線の透過率は、約90%である。そのため、ハーフトーンパターン61上に存在する白欠陥66に対しては、コントラストを向上することができない。すなわち、白欠陥66では、透過率が約100%であり、ハーフトーンパターン61では、透過率が約90%である。従って、透過率の差が10%しかないため、図11(b)に示すように、ハーフトーンパターン61上における白欠陥66と正常箇所での検出データの差が小さくなる。このような検出データを、上記のように増幅して、差分を取ると図11(c)に示すようになる。
Here, the transmittance of the
ここで、透過率が90%の場合、増幅率は約1.1となる。この場合、図11(c)に示す差分データにおいても、ハーフトーンパターン61上における白欠陥61と正常箇所とのレベルの差が小さくなる。このように、e線照明では欠陥の有無で約10%のコントラストしか得ることができない。このため、S/Nを向上することが困難である。
Here, when the transmittance is 90%, the amplification factor is about 1.1. In this case, also in the difference data shown in FIG. 11C, the level difference between the
そこで、本実施の形態では、g線、h線、及びi線を含む波長域の照明光を用いて、S/Nを向上している。これらの波長域では、ハーフトーンパターン61の透過率は、透過パターン60の約半分となる。ここでは、上記の波長域におけるハーフトーンパターン61の透過率を60%として説明する。この波長域を用いて照明した場合の検出データは、図12(a)、図12(b)に示すようになる。図12(a)は、図10(a)に対応する検出データであり、図12(b)は図10(b)に対応する検出データである。
Therefore, in this embodiment, S / N is improved by using illumination light in a wavelength region including g-line, h-line, and i-line. In these wavelength ranges, the transmittance of the
図12(b)に示すように、ハーフトーンパタン61における色欠陥66と正常箇所のコントラストが高くなる。このような検出データを、上記のように増幅して、差分を取ると図12(c)に示すようになる。ここで、透過率が60%の場合、増幅率は約1.67となる。従って、差分データにおいて、ハーフトーンパターン61上における白欠陥61と正常箇所とのレベルの差が大きくなる。すなわち、欠陥の有無で約67%のコントラストを得ることができる。これにより、S/Nを高くすることができ、検出感度を向上することができる。さらに、黒欠陥65の検出感度が低下することもない。よって、正確に検査を行うことができる。
As shown in FIG. 12B, the contrast between the
このように、透過パターン60とハーフトーンパターン61とのコントラストが高い波長域の光を用いて照明する。すなわち、露光波長よりも長い波長の光をカットする波長フィルター18を用いる。これにより、コントラストが劣化する波長の光を遮光することができる。すなわち、コントラストの高い露光波長の光を含む光で照明することができる。よって、S/Nを高くすることができ、ハーフトーンパターン61上の白欠陥66の検出感度を向上することができる。
In this way, illumination is performed using light in a wavelength region where the contrast between the
11 光源、12 ステージ、13 試料、14 レンズ、15 検出器、
16 ステージ駆動部、17 制御部、
21 ハーフトーンパターン情報記憶部、22 遮光パターン情報記憶部、
23 コンボリューション処理部、24 重畳回路、25 LUT、31 アンプ、
32 A/D変換器、33 可変増幅器、36 検出データ、37 増幅データ、
40 差分回路、41 差分データ、42 レベルシフト部、43 抽出部、
44 抽出部、45 コンパレータ、46 コンパレータ、47 シフトデータ、
48 抽出データ、49 抽出データ、
60 透過パターン、61 ハーフトーンパターン、62 遮光パターン、
65 黒欠陥、66 白欠陥、67 黒欠陥、68 白欠陥、100 演算処理部
11 light source, 12 stage, 13 sample, 14 lens, 15 detector,
16 stage drive unit, 17 control unit,
21 halftone pattern information storage unit, 22 light-shielding pattern information storage unit,
23 convolution processing unit, 24 superimposing circuit, 25 LUT, 31 amplifier,
32 A / D converter, 33 variable amplifier, 36 detection data, 37 amplification data,
40 difference circuit, 41 difference data, 42 level shift unit, 43 extraction unit,
44 extraction unit, 45 comparator, 46 comparator, 47 shift data,
48 extracted data, 49 extracted data,
60 transmission pattern, 61 halftone pattern, 62 shading pattern,
65 black defect, 66 white defect, 67 black defect, 68 white defect, 100 arithmetic processing unit
Claims (9)
照明光を出射する光源と、
前記光源から出射される照明光のうち、前記試料を透過した透過光を検出して、検出光量に応じた検出データを出力する検出器と、
前記試料に設けられているパターンの設計データに基づくパターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、
前記検出器からの検出データを、前記パターン情報記憶部に記憶されたパターン情報に基づいて、パターンの種類に応じた増幅率で増幅して、増幅データを生成する可変増幅器と、
前記可変増幅器からの増幅データと、前記パターン情報記憶部に記憶されたパターン情報に基づいて生成された比較データと、を比較して欠陥を検出する欠陥検出部とを備え、
前記中間パターンに対する前記可変増幅器の増幅率が、前記遮光パターン及び前記透過パターンに対する前記可変増幅器の増幅率よりも大きくなっており、
前記中間パターンに対応する領域では、前記比較データの値が、前記設計データに基づいて生成されるパターンの透過率に応じた基準データの値から異なっている検査装置。 Inspection for inspecting a sample provided with a transmission pattern that transmits illumination light, a light shielding pattern that blocks illumination light, and an intermediate pattern in which the amount of transmitted light of the illumination light is between the light shielding pattern and the transmission pattern A device,
A light source that emits illumination light;
A detector that detects transmitted light that has passed through the sample out of the illumination light emitted from the light source, and outputs detection data corresponding to the detected light amount;
A pattern information storage unit for storing pattern information based on design data of a pattern provided in the sample;
A variable amplifier that amplifies detection data from the detector based on pattern information stored in the pattern information storage unit at an amplification factor according to the type of pattern, and generates amplified data;
A defect detection unit that detects a defect by comparing the amplified data from the variable amplifier and the comparison data generated based on the pattern information stored in the pattern information storage unit ,
The amplification factor of the variable amplifier with respect to the intermediate pattern is larger than the amplification factor of the variable amplifier with respect to the light shielding pattern and the transmission pattern,
In the region corresponding to the intermediate pattern, the value of the comparison data is different from the value of the reference data corresponding to the transmittance of the pattern generated based on the design data .
試料に照明光を入射させ、
前記試料を透過した照明光を検出し、
前記検出器からの検出データを、前記試料に設けられているパターンの設計データに基づいて記憶されているパターン情報に基づいて、パターンの種類に応じた増幅率で増幅して、増幅データを生成し、
前記増幅された検出データと、前記パターン情報記憶部に記憶されているパターン情報に基づいて生成された比較データと、を比較して欠陥を検出し、
前記中間パターンに対する前記増幅率が、前記遮光パターン及び前記透過パターンに対する前記増幅率よりも大きくなっており、
前記中間パターンに対応する領域では、前記比較データの値が、前記設計データに基づいて生成されるパターンの透過率に応じた基準データの値から異なっている検査方法。 An inspection method for inspecting a sample having a transmission pattern that transmits illumination light, a light shielding pattern that shields illumination light, and an intermediate pattern between the light shielding patterns,
Make the illumination light incident on the sample,
Detecting illumination light transmitted through the sample;
Amplification data is generated by amplifying detection data from the detector at an amplification factor corresponding to the type of pattern based on pattern information stored based on pattern design data provided on the sample. And
A defect is detected by comparing the amplified detection data with comparison data generated based on the pattern information stored in the pattern information storage unit ,
The amplification factor for the intermediate pattern is greater than the amplification factor for the light shielding pattern and the transmission pattern;
In the region corresponding to the intermediate pattern, the value of the comparison data is different from the value of the reference data corresponding to the transmittance of the pattern generated based on the design data .
前記検査されたフォトマスクの欠陥を修正し、
前記欠陥を修正されたフォトマスクを介して基板を露光し、
前記露光された基板を現像するパターン基板の製造方法。 Inspecting a photomask by the inspection method according to any one of claims 5 to 8 ,
Correcting defects in the inspected photomask;
Exposing the substrate through a photomask in which the defect is corrected;
A method for producing a patterned substrate, wherein the exposed substrate is developed.
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