JP5832345B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents
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Description
ステージ上で被検査試料とは異なる領域に配置され、複数のストライプによって仮想的に分割されるパターンが形成された位置誤差補正手段と、
被検査試料の検査領域と位置誤差補正手段に光を照射してこれらの光学画像を得る光学画像取得部と、
被検査試料と位置誤差補正手段から得られる光学画像に対応する参照画像を作成する参照画像作成部と、
被検査試料の光学画像と参照画像を比較して、これらの差分値が所定の閾値を超える場合に欠陥と判定する比較部と、
位置誤差補正手段の少なくとも光学画像から、被検査試料と位置誤差補正手段との相対的位置ずれを表す第1のずれ量を取得する第1のずれ量取得部と、
位置誤差補正手段に形成されたパターンの位置座標の真値に対する位置ずれを表す第2のずれ量を取得する第2のずれ量取得部と、
第1のずれ量に基づいて被検査試料と位置誤差補正手段との位置関係を補正し、第2のずれ量に基づいて被検査試料の検査領域にある各パターンの位置座標の変動値を求めてこの位置座標を補正する位置補正部とを有することを特徴とする検査装置に関する。
第1のずれ量取得部は、アライメントマークの位置座標の真値を保持し、この真値と、位置誤差補正手段の光学画像と参照画像から得られるアライメントマークの位置座標の実測値との差から、第1のずれ量を取得することが好ましい。
被検査試料の検査領域を複数のストライプによって仮想的に分割するとともに、位置誤差補正手段のパターンもストライプによって仮想的に分割し、被検査試料と位置誤差補正手段の両方について、全てのストライプが連続して走査されるようにステージを移動させて、これらとアライメントマークの各光学画像を取得する工程と、
被検査試料と位置誤差補正手段から得られる光学画像に対応する参照画像を作成する工程と、
被検査試料の光学画像と参照画像を比較して、これらの差分値が所定の閾値を超える場合に欠陥と判定する工程と、
位置誤差補正手段の少なくとも光学画像から、被検査試料と位置誤差補正手段との相対的位置ずれを表す第1のずれ量を取得する工程と、
位置誤差補正手段に形成されたパターンの位置座標の真値に対する位置ずれを表す第2のずれ量を取得する工程と、
第1のずれ量に基づいて、被検査試料と位置誤差補正手段との位置関係を補正する工程と、
第2のずれ量に基づいて、被検査試料の検査領域にある各パターンの位置座標の変動値を求めてこの位置座標を補正する工程とを有することを特徴とする検査方法に関する。
位置誤差補正手段に形成されたパターンの位置座標の真値から、所定領域に含まれるこのパターンの真値の平均値を求める工程と、
位置誤差補正手段の光学画像と参照画像から位置誤差補正手段に形成されたパターンの位置座標の実測値を求め、上記所定領域に含まれるこのパターンの実測値の平均値を求める工程と、
真値の平均値と実測値の平均値の差から、第2のずれ量を取得する工程とを有することが好ましい。
本実施の形態の検査装置は、被検査試料が載置されるステージを有する。このステージ上には、表面に所定のパターンが形成された位置誤差補正手段が設けられている。かかる所定のパターンは、白色以外の色を有している(以下、本願明細書において同じ。)。
位置誤差補正手段10には、4つのアライメントマーク30が設けられている。すなわち、図1に示すように、位置誤差補正手段10の表面の四隅にそれぞれアライメントマーク30が設けられている。これらについて、ライカ社製LMS−IPROなどを用いて、それぞれの位置座標を求める。尚、アライメントマークの形状、数、位置は、図1の例に限られるものではない。
次に、図1に示すように、マスク101上の検査領域を、Y方向に向かって、第1のストライプ20aから第9のストライプ20iまでの9つのストライプで仮想的に分割する。同様に、位置誤差補正手段10のパターンについても、同じストライプ、すなわち、第1のストライプ20aから第9のストライプ20iによって仮想的に分割する。そして、マスク101の検査領域と、位置誤差補正手段10の両方について、全てのストライプが連続的に走査されるようにステージ102を移動させる。
上記工程で取得された位置誤差補正手段10の光学画像を基に、位置誤差補正手段10に設けられたアライメントマーク30の位置座標を求める。そして、これと、アライメントマーク30の位置座標の真値との差を求める。これにより、位置誤差補正手段10の理想的な位置からのずれ量(以下、第1のずれ量とも言う。)が分かるので、マスク101と位置誤差補正手段10との相対的位置関係を補正することができる。
図4において、S1の光学画像取得工程では、図2の光学画像取得部Aが、マスク101の光学画像(以下、測定データとも称する。)と、位置誤差補正手段10の光学画像とを取得する。ここで、マスク101の光学画像は、設計パターンに含まれる図形データに基づく図形が描画されたマスクの画像である。また、位置誤差補正手段10の光学画像は、アライメントマーク30の画像と、位置誤差を補正するための基準となるパターンを形成する図形の画像である。
図4において、S2は記憶工程であり、マスク101のパターン形成時に用いた設計パターンデータと、位置誤差補正手段10のパターンデータとが、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。
図4のS3は展開工程である。この工程においては、図2の展開回路111が、磁気ディスク装置109から制御計算機110を通して各パターンデータを読み出し、読み出されたデータを2値ないしは多値のイメージデータに変換する。その後、これらのイメージデータは参照回路112へ送られる。
図4のS4はフィルタ処理工程である。この工程では、図2の参照回路112によって、送られてきた図形のイメージデータに適切なフィルタ処理が施される。
図2において、(図4のS1で取得された)センサ回路106からのマスク101の光学画像データは、比較回路108へ送られる。また、マスク101のパターンデータも、展開回路111および参照回路112により参照画像データに変換された後、比較回路108へ送られる。さらに、レーザ測長システム122により測定されて位置回路107へ送られた、ステージ102上でのマスク101の位置を示すデータも比較回路108へ送られる。
図4の光学画像取得工程(S1)で得られた光学画像は、図2のセンサ回路106から、第1のずれ量取得回路124と第2のずれ量取得回路125へ送られる。また、図4の参照画像取得工程で得られた参照画像も、図2の参照回路112から、第1のずれ量取得回路124と第2のずれ量取得回路125へ送られる。さらに、図2において、位置回路107からは、レーザ測長システム122により測定されたステージ102の移動位置を示すデータが、第1のずれ量取得回路124と第2のずれ量取得回路125へ送られる。
図2の第1のずれ量取得回路124と第2のずれ量取得回路125で得られた各ずれ量の値は、位置補正回路126へ送られる。また、第1のずれ量取得回路124と第2のずれ量取得回路125からは、レーザ測長システム122により測定されたステージ102の移動位置を示すデータも位置補正回路126へ送られる。
位置補正回路126で得られた、マスク101におけるパターンの位置座標の変動値は、マップ作成回路127へ送られる。マップ作成回路127では、これらの変動値を基に、マスクパターン全体における位置座標変動値のマップが作成される。作成されたマップは、マスク検査結果205(図3)として磁気ディスク装置109に保存される。
本実施の形態の検査方法は、実施の形態1で説明した図2と同じ検査装置を用いて実施することができる。但し、実施の形態1では、検査終了後に被検査試料と位置誤差補正手段との相対的位置関係を補正したのに対し、本実施の形態では、かかる相対的位置関係を補正した後に検査を行う点で異なる。
図8は、本実施の形態の検査装置100’の構成を示す図である。尚、図8において、図2と同じ符号を付した部分は同じものであることを示している。
図10において、S1の光学画像取得工程では、図8の光学画像取得部Aが、マスク101の光学画像(以下、測定データとも称する。)と、位置誤差補正手段10の光学画像とを取得する。ここで、マスク101の光学画像は、設計パターンに含まれる図形データに基づく図形が描画されたマスクの画像である。また、位置誤差補正手段10の光学画像は、アライメントマーク30の画像と、位置誤差を補正するための基準となるパターンを形成する図形の画像である。
図10において、S2は記憶工程であり、マスク101のパターン形成時に用いた設計パターンデータと、位置誤差補正手段10のパターンデータとが、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。
図10のS3は展開工程である。この工程においては、図9の展開回路111が、磁気ディスク装置109から制御計算機110を通して各パターンデータを読み出し、読み出されたデータを2値ないしは多値のイメージデータに変換する。その後、これらのイメージデータは参照回路112’へ送られる。
図10のS4は、フィルタ処理工程である。この工程では、参照回路112’によって、送られてきた図形のイメージデータに適切なフィルタ処理が施される。
図10のS5は、第1のずれ量と第2のずれ量の取得工程である。この工程は、具体的には次のようにして行われる。
図10のS6は、第1の位置補正工程である。この工程では、S5で求めた第1のずれ量を基に、S4で得られた参照画像の位置座標を補正する。すなわち、図9の第1のずれ量取得回路124’で得られた第1のずれ量の値は、参照回路112’へ送られる。そして、参照回路112’において、第1のずれ量を用いて、位置誤差補正手段10とマスク101との相対的な位置関係が補正された参照画像が作成される。この補正は、例えば、次のようにして行うことができる。
図10のS7は、第2の位置補正工程である。この工程は、図9の位置補正回路126’で行われる。位置補正回路126’には、第2のずれ量取得回路125から第2のずれ量が送られる。そして、この値を用いて、マスク101上の各パターンの位置が補正される。
図10のS8は、マップ作成工程である。この工程は、具体的には次のようにして行われる。図9において、位置補正回路126’で得られた、マスク101におけるパターンの位置座標の変動値は、マップ作成回路127へ送られる。マップ作成回路127では、これらの変動値を基に、マスクパターン全体における位置座標変動値のマップが作成される。作成されたマップは、マスク検査結果205として磁気ディスク装置109に保存される。
図10のS9は、比較工程である。この工程は、具体的には、次のようにして行われる。
本実施の形態の検査方法は、図17の検査装置を用いて実施することができる。尚、図17で図2と同じ符号を付した部分は同じものであることを示しているので、詳細な説明は省略する。
実施の形態1〜3では、位置誤差補正手段に設けられたアライメントマークを用いて、被検査試料と位置誤差補正手段との相対的位置関係を補正した。これに対し、本実施の形態では、上記アライメントマークではなく荷重センサを用いて補正をすることを特徴とする。
実施の形態1〜3では、位置誤差補正手段に設けられたアライメントマークを用いて、被検査試料と位置誤差補正手段との相対的位置関係を補正した。これに対し、本実施の形態では、上記アライメントマークではなく距離センサを用いて補正をすることを特徴とする。
本実施の形態の検査装置は、実施の形態1の検査装置100と類似の構造を有するが、位置誤差補正手段10に、光量校正のための白色パターンが設けられている点で異なる。尚、本実施の形態の検査装置は、実施の形態3(図8の検査装置100’)または実施の形態4(図17の検査装置100’’)において、位置誤差補正手段10に上記白色パターンが設けられた構造とすることもできる。
20a〜20i ストライプ
30、31 アライメントマーク
40 荷重センサ
50 距離センサ
100、100’、100’’ 検査装置
101 マスク
102 ステージ
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、112’、112’’ 参照回路
113 オートローダ制御回路
114 テーブル制御回路
115 磁気テープ装置
116 フレキシブルディスク装置
117 CRT
118 パターンモニタ
119 プリンタ
120 バス
122 レーザ測長システム
124、124’、124’’ 第1のずれ量取得回路
125 第2のずれ量取得回路
126、126’ 位置補正回路
127 マップ作成回路
130 オートローダ
170 照明光学系
201 CADデータ
202 設計中間データ
203 フォーマットデータ
204 光学画像
205 マスク検査結果
207 欠陥情報リスト
500 レビュー装置
600 修正装置
Claims (5)
- 複数のストライプによって仮想的に分割された検査領域を有する被検査試料を検査する検査装置であって、
前記被検査試料が載置されるステージと、
前記ステージ上で前記被検査試料とは異なる領域に配置され、前記複数のストライプによって仮想的に分割されるパターンが形成された位置誤差補正手段と、
前記被検査試料の検査領域と前記位置誤差補正手段に光を照射してこれらの光学画像を得る光学画像取得部と、
前記被検査試料と前記位置誤差補正手段から得られる前記光学画像に対応する参照画像を作成する参照画像作成部と、
前記被検査試料の光学画像と参照画像を比較して、これらの差分値が所定の閾値を超える場合に欠陥と判定する比較部と、
前記位置誤差補正手段の少なくとも光学画像から、前記被検査試料と前記位置誤差補正手段との相対的位置ずれを表す第1のずれ量を取得する第1のずれ量取得部と、
前記位置誤差補正手段に形成された前記パターンの位置座標の真値に対する位置ずれを表す第2のずれ量を取得する第2のずれ量取得部と、
前記第1のずれ量に基づいて前記被検査試料と前記位置誤差補正手段との位置関係を補正し、前記第2のずれ量に基づいて前記被検査試料の検査領域にある各パターンの位置座標の変動値を求めて該位置座標を補正する位置補正部とを有することを特徴とする検査装置。 - 前記位置誤差補正手段には、アライメントマークが設けられており、
前記第1のずれ量取得部は、前記アライメントマークの位置座標の真値を保持し、該真値と、前記位置誤差補正手段の光学画像と参照画像から得られる前記アライメントマークの位置座標の実測値との差から、前記第1のずれ量を取得することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記第1のずれ量取得部は、前記位置誤差補正手段における前記複数のストライプから抽出されたストライプの光学画像と、該光学画像に対応する参照画像との重ね合わせにより前記第1のずれ量を取得することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
- アライメントマークと所定のパターンとを有する位置誤差補正手段が配置されたステージ上に被検査試料を載置する工程と、
前記被検査試料の検査領域を複数のストライプによって仮想的に分割するとともに、前記位置誤差補正手段のパターンも前記ストライプによって仮想的に分割し、前記被検査試料と前記位置誤差補正手段の両方について、全てのストライプが連続して走査されるように前記ステージを移動させて、これらと前記アライメントマークの各光学画像を取得する工程と、
前記被検査試料と前記位置誤差補正手段から得られる前記光学画像に対応する参照画像を作成する工程と、
前記被検査試料の光学画像と参照画像を比較して、これらの差分値が所定の閾値を超える場合に欠陥と判定する工程と、
前記位置誤差補正手段の少なくとも光学画像から、前記被検査試料と前記位置誤差補正手段との相対的位置ずれを表す第1のずれ量を取得する工程と、
前記位置誤差補正手段に形成された前記パターンの位置座標の真値に対する位置ずれを表す第2のずれ量を取得する工程と、
前記第1のずれ量に基づいて前記被検査試料と前記位置誤差補正手段との位置関係を補正する工程と、
前記第2のずれ量に基づいて前記被検査試料の検査領域にある各パターンの位置座標の変動値を求めて該位置座標を補正する工程とを有することを特徴とする検査方法。 - 前記第2のずれ量を取得する工程は、
前記位置誤差補正手段に形成された前記パターンの位置座標の真値から、所定領域に含まれる該パターンの真値の平均値を求める工程と、
前記位置誤差補正手段の光学画像と参照画像から前記位置誤差補正手段に形成された前記パターンの位置座標の実測値を求め、前記所定領域に含まれる該パターンの実測値の平均値を求める工程と、
前記真値の平均値と前記実測値の平均値の差から、前記第2のずれ量を取得する工程とを有することを特徴とする請求項4に記載の検査方法。
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