JP6625478B2 - パターン欠陥検査方法およびパターン欠陥検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、パターン欠陥検査方法およびパターン欠陥検査装置に関する。

マスク等のパターンを有する検査対象物のパターンの欠陥を検査する検査装置では、検査モードの１つとしてＤ−ＤＢ(Die to Database)検査を行うことが可能である。Ｄ−ＤＢ検査では、センサで光学的に検出された検査対象物のセンサ像と、検査対象物の設計データすなわち描画データから作成された検査対象物の参照像とを比較することで、検査対象物のパターンの欠陥を検査する。

マスクのＤ−ＤＢ検査に用いる設計データ上において、マスクのパターンは複数のパターン群すなわち複数のパターンの単位に区分けされている。設計データ上のパターン群は、チップと呼ばれる。また、設計データには、アドレスユニット（以下、ＡＵともいう）と呼ばれるチップの単位寸法を示すデータが含まれている。ＡＵは、チップに対応するパターンの密集度に応じて異なり、密集度が大きいパターンに対応するチップほどＡＵが小さい。

パターンの欠陥を迅速に検査するため、Ｄ−ＤＢ検査では、ＡＵが異なる複数のチップのパターンを連続して検査する場合がある。この場合、各チップのＡＵを代表する代表ＡＵを決定する。

代表ＡＵの決定には、各チップのそれぞれのＡＵに、各チップのそれぞれのスケール率を乗じた値を用いる。この値は、スケール率に応じてチップをシュリンクするなどして実際のマスクの描画に用いた値であるため、実ＡＵと呼ばれる。そして、各チップの実ＡＵのうち、発生頻度すなわち参照回数が最多の実ＡＵを代表ＡＵに決定する。

代表ＡＵの決定後、決定された代表ＡＵを単位寸法とした図形で各チップを表現した画像データを生成する。そして、生成された画像データを用いて参照像を生成し、生成された参照像をセンサ像と比較することでパターンの欠陥を検査する。

特開２００８−１３０８６２号公報

しかしながら、従来の検査方法では、連続したパターンの検査が行われる複数のチップの中に、代表ＡＵより小さいＡＵを有するチップが存在する場合がある。この場合、代表ＡＵを用いて代表ＡＵより小さいＡＵを有するチップを図形として表現すると、図形上に設計上の形状とは異なる微小なスリットが生じる虞がある。そして、スリットが生じることで、参照像においてスリットの周辺に誤差が生じ、誤差が生じた参照像がセンサ像と比較されることで疑似欠陥が発生する虞がある。疑似欠陥が発生すると、パターンの欠陥が無いのに欠陥が有ると判断されるため、正確な検査結果を得ることができない。

したがって、従来の検査方法においては、パターンの欠陥を適切に検査することが困難であるといった問題があった。

本発明の目的は、パターンの欠陥を適切に検査できるパターン欠陥検査方法およびパターン欠陥検査装置を提供することにある。

本発明の一態様であるパターン欠陥検査方法は、複数のパターン群を有する検査対象物の設計データのうち、設計データ上のパターン群の単位寸法である第１アドレスユニットと、パターン群のスケール率とをパターン群毎に乗じることで、パターン群毎の第２アドレスユニットを算出し、算出されたパターン群毎の第２アドレスユニットの最大公約数に相当する第３アドレスユニットを算出し、算出された第３アドレスユニットが閾値より大きい場合に、設計データに基づいて、第３アドレスユニットを単位寸法とした図形で設計データ上のパターン群を表現した画像データを生成し、生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して検査対象物のパターンの欠陥を検査するものである。

上述のパターン欠陥検査方法において、算出された第３アドレスユニットが閾値以下の場合に、パターン群毎の第２アドレスユニットが同一値となるようなパターン群毎の第１アドレスユニットを有するように設計データを変更してもよい。

上述のパターン欠陥検査方法において、同一値は、設計データの変更前に算出されたパターン群毎の第２アドレスユニットの最小値であってもよい。

上述のパターン欠陥検査方法において、パターン群毎の第２アドレスユニットは、収集経路を通じて設計データを保有する外部装置から収集した第１アドレスユニットおよびスケール率に基づいて算出し、画像データは、収集経路を通じて外部装置から収集した設計データに基づいて生成し、設計データの変更は、収集経路上に配置されたデータ変換装置で行ってもよい。

本発明の他の一態様であるパターン欠陥検査方法は、パターンを有する検査対象物の設計データに基づいて、検査対象物の所定の領域毎のパターンの密集度を算出し、算出されたパターンの密集度に応じて、パターンを図形で表現する際の単位寸法である第４アドレスユニットを決定し、決定された第４アドレスユニットを単位寸法とした図形で設計データ上のパターンを表現した画像データを生成し、生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して検査対象物のパターンの欠陥を検査するものである。

本発明の一態様であるパターン欠陥検査装置は、複数のパターン群を有する検査対象物の設計データのうち、設計データ上のパターン群の単位寸法である第１アドレスユニットと、パターン群のスケール率とをパターン群毎に乗じることで、パターン群毎の第２アドレスユニットを算出する第１算出部と、算出されたパターン群毎の第２アドレスユニットの最大公約数に相当する第３アドレスユニットを算出する第２算出部と、算出された第３アドレスユニットが閾値より大きい場合に、設計データに基づいて、第３アドレスユニットを単位寸法とした図形で設計データ上のパターン群を表現した画像データを生成する生成部と、生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して検査対象物のパターンの欠陥を検査する検査部と、を備えるものである。

本発明によれば、パターンの欠陥を適切に検査できる。

第１の実施形態のパターン欠陥検査システムを示す図である。 第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示す斜視図である。 図４Ａは、第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示す図形の模式図であり、図４Ｂは、比較例のパターン欠陥検査方法を示す図形の模式図である。 第２の実施形態のパターン欠陥検査システムを示す図である。 第２の実施形態のパターン欠陥検査方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のパターン欠陥検査システム１を示す図である。図１のパターン欠陥検査システム１は、複数のパターン群を有する検査対象物の一例であるマスク２のパターンの欠陥を検査するために用いることができる。

図１に示すように、第１の実施形態のパターン欠陥検査システム１は、パターン欠陥検査装置１００と、外部装置の一例である外部計算機２００と、データ変換装置の一例である再フラクチャリング回路３００とを備える。

パターン欠陥検査装置１００は、光の進行方向順に、光源３と、偏光ビームスプリッタ４と、照明光学系５と、ステージの一例であるＸＹθテーブル６と、拡大光学系７と、フォトダイオードアレイ８とを備える。なお、偏光ビームスプリッタ４とＸＹθテーブル６との間に、光の偏光方向を変化させる波長板を設けてもよい。

光源３は、偏光ビームスプリッタ４に向けてレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッタ４は、光源３からの光を照明光学系５に向けて反射する。照明光学系５は、偏光ビームスプリッタ４で反射された光をＸＹθテーブル６に向けて照射する。ＸＹθテーブル６に載置されたマスク２は、照明光学系５から照射された光を反射する。このマスク２の反射光によって、マスク２が照明される。マスク２の反射光は、照明光学系５および偏向ビームスプリッタ４を透過した後、拡大光学系７に入射する。拡大光学系７は、入射したマスク２の反射光を、マスク２の像（以下、光学画像ともいう）としてフォトダイオードアレイ８に結像させる。フォトダイオードアレイ８は、マスク２の光学画像を光電変換する。光電変換されたマスク２の光学画像に基づいて、マスク２のパターンの欠陥が検査される。

また、図１に示すように、パターン欠陥検査装置１は、オートローダ９と、移動機構の一例であるＸ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃと、レーザ測長システム１１と、Ｚセンサ１２と、フォーカス機構１３と、を備える。

オートローダ９は、ＸＹθテーブル６上にマスク２を自動搬送する。Ｘ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃは、それぞれ、ＸＹθテーブル６をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動させる。これにより、ＸＹθテーブル６上のマスク２に対して光源３の光がスキャンされる。レーザ測長システム１１は、ＸＹθテーブル６のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する。

Ｚセンサ１２は、パターン側のマスク２の表面であるマスク面の高さすなわちＺ方向の位置を検出する。Ｚセンサ１２は、例えば、マスク面に光を照射する投光器と、照射された光を受光する受光器とを備えていてもよい。

光学画像のデフォーカスを抑制するため、フォーカス機構１３は、照明光学系５の焦点をマスク面に合わせるフォーカス合わせを行う。フォーカス合わせは、例えば、Ｚセンサ１２で検出されたマスク面の高さに応じた移動量でＸＹθテーブル６をＺ方向に移動させることで行う。

また、図１に示すように、パターン欠陥検査装置１００は、バス１４に接続された各種の回路を備える。具体的には、パターン欠陥検査装置１００は、オートローダ制御回路１５と、テーブル制御回路１７と、オートフォーカス制御回路１８とを備える。また、パターン欠陥検査装置１００は、位置回路２２と、生成部の一例である展開回路２３と、参照回路２４と、比較回路２５とを備える。また、パターン欠陥検査装置１００は、センサ回路１９を備えており、このセンサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８と比較回路２５との間に接続されている。また、パターン欠陥検査装置１００は、第１算出部の一例である実ＡＵ情報収集回路１０１と、第２算出部の一例である実ＡＵ最大公約数演算回路１０２と、最大公約数閾値判定回路１０３と、使用ＡＵ決定回路１０４とを備える。

オートローダ制御回路１５は、オートローダ９を制御することで、ＸＹθテーブル６上にマスク２を自動搬送する。

テーブル制御回路１７は、モータ１０Ａ〜Ｃを駆動制御することで、ＸＹθテーブル６上のマスク２に対して光源３の光をスキャンさせる。

オートフォーカス制御回路１８は、Ｚセンサ１２で検出されたマスク面の高さに応じてフォーカス機構１３を制御することで、光源３の光を自動的にマスク面に合焦させる。

センサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８で光電変換された光学画像を取り込み、取り込まれた光学画像をＡ／Ｄ変換する。そして、センサ回路１９は、Ａ／Ｄ変換した光学画像を比較回路２５に出力する。センサ回路１９は、例えば、ＴＤＩ(Time Delay Integration)センサの回路であってもよい。ＴＤＩセンサを用いることで、パターンを高精度に撮像できる。

レーザ測長システム１１は、ＸＹθテーブル６の移動位置を検出し、検出された移動位置を位置回路２２に出力する。位置回路２２は、レーザ測長システム１１から入力された移動位置に基づいて、ＸＹθテーブル６上でのマスク２の位置を検出する。そして、位置回路２２は、検出されたマスク２の位置を比較回路２５に出力する。

展開回路２３は、外部計算機２００から後述する磁気ディスク装置３１に収集すなわち読み込まれた設計データを磁気ディスク装置３１から読み出す。

ここで、設計データは、例えば、設計データ上のパターン群であるチップの配置状態を示すレイアウトデータと、チップを構成するフレームなどを示すチップデータとを有する。レイアウトデータでは、チップの位置などが規定されている。また、設計データは、チップ毎に、第１アドレスユニットの一例として、チップの単位寸法であるチップアドレスユニット（以下、チップＡＵともいう）を有する。チップＡＵは、チップの最小寸法または分解能ということもできる。チップＡＵは、対応するチップのパターンの密集度が大きいほど値が小さい。パターンの密集度は、例えば、単位面積あたりのラインアンドスペースの本数に比例した値であってもよい。また、設計データは、チップ毎のスケール率を有する。スケール率は、例えば、マスク２の製造工程においてマスクブランクにチップをシュリンクして描画する際に使用されたチップの縮小倍率であってもよい。

展開回路２３は、磁気ディスク装置３１から読み出された設計データと、後述する使用ＡＵとに基づいて、２値または多値の画像データを生成する。すなわち、展開回路２３は、使用ＡＵを単位寸法とした図形で各チップを表現した画像データを生成する。展開回路２３は、設計データをパターン欠陥検査装置１００で扱いやすいデータフォーマットを有する検査内部データへと変換し、検査内部データを画像データに変換してもよい。展開回路２３は、生成された画像データを参照回路２４に出力する。

参照回路２４は、展開回路２３から入力された画像データに対して適切なフィルタ処理を施すことで、パターンの欠陥検査に用いる参照画像を生成する。参照回路２４は、生成された参照画像を比較回路２５に出力する。

比較回路２５は、位置回路２２から入力された位置情報を用いながら、光学画像のパターンの各位置の線幅を測定する。比較回路２５は、測定された光学画像のパターンと、参照回路２４から入力された参照画像のパターンについて、両パターンの線幅や階調値すなわち明るさを比較する。そして、比較回路２５は、例えば、光学画像のパターンの線幅と、参照画像のパターンの線幅との誤差をパターンの欠陥として検出する。

実ＡＵ情報収集回路１０１と、実ＡＵ最大公約数演算回路１０２と、最大公約数閾値判定回路１０３と、使用ＡＵ決定回路１０４とは、展開回路２３による画像データの生成に用いられる。

実ＡＵ情報収集回路１０１は、磁気ディスク装置３１までの収集経路を通じて、外部計算機２００から設計データのうちチップ毎のチップＡＵとスケール率とを収集する。実ＡＵ情報収集回路１０１は、収集されたチップＡＵとスケール率とをチップ毎に乗じることで、第２アドレスユニットの一例である実ＡＵをチップ毎に算出する。実ＡＵ情報収集回路１０１は、算出されたチップ毎の実ＡＵを実ＡＵ最大公約数演算回路１０２に出力する。なお、収集経路は、外部計算機２００から磁気ディスク装置３１までデータを伝送できる経路であれば有線および無線のいずれの経路であってもよい。

実ＡＵ最大公約数演算回路１０２は、第３アドレスユニットの一例として、チップ毎の実ＡＵの最大公約数に相当するＡＵ（以下、最大公約数ＡＵともいう）を算出する。実ＡＵ最大公約数演算回路１０２は、算出された最大公約数ＡＵを最大公約数閾値判定回路１０３に出力する。

最大公約数閾値判定回路１０３は、最大公約数ＡＵが閾値より大きいか否かを判定する。最大公約数閾値判定回路１０３は、判定結果を使用ＡＵ決定回路１０４に出力する。

使用ＡＵ決定回路１０４は、最大公約数閾値判定回路１０３の判定結果に応じて、展開回路２３による画像データの生成に使用すべき使用ＡＵを決定する。具体的には、使用ＡＵ決定回路１０４は、最大公約数ＡＵが閾値より大きい場合には、最大公約数ＡＵを使用ＡＵに決定する。一方、使用ＡＵ決定回路１０４は、最大公約数ＡＵが閾値以下の場合には、再フラクチャリング回路３００によって変更された設計データに基づいて算出された各チップにおいて同一の実ＡＵ（以下、同一ＡＵともいう）を、使用ＡＵに決定する。使用ＡＵ決定回路１０４は、決定された使用ＡＵを展開回路２３に出力する。

使用ＡＵ決定回路１０４から使用ＡＵが出力されることで、展開回路２３は、使用ＡＵを最小寸法とした図形としてチップパターンを表現した画像データを生成できる。

ここで、最大公約数ＡＵは、これを自然数倍することで、各チップを図形で表現する際の単位寸法である実ＡＵに一致する。しがって、最大公約数ＡＵを用いることで、各チップのパターンの寸法を正確に表現できる。

また、最大公約数ＡＵは、各チップのパターンの寸法を正確に表現できる単位寸法のうち個数が最少の単位寸法である。したがって、最大公約数ＡＵを用いることで、チップのパターンの寸法を忠実に反映した誤差の無い画像データを少ない処理時間で生成できる。さらに、第１の実施形態では、単純な最大公約数ＡＵではなく、閾値より大きい最大公約数ＡＵを用いて画像データを生成する。閾値より大きい最大公約数ＡＵを用いることで、誤差の無い画像データをより少ない処理時間で生成できる。

また、第１の実施形態では、最大公約数ＡＵが閾値以下である場合は、小さい最大公約数ＡＵに代わり、同一ＡＵを用いて画像データを生成できる。同一ＡＵは、最大公約数ＡＵと同様に、これを自然数倍することで各チップのパターンの寸法を正確に表現できる。また、同一ＡＵは、閾値以下の最大公約数ＡＵよりも大きな寸法であるため、閾値以下の最大公約数ＡＵよりも少ない個数でチップのパターンの寸法を表現できる。したがって、同一ＡＵを用いる場合、再フラクチャリングの時間はかかるものの、閾値以下の最大公約数ＡＵを用いる場合に比較して少ない処理時間で画像データを生成できる。

したがって、第１の実施形態のパターン欠陥検査装置１００によれば、誤差の無い画像データを少ない処理時間で生成できるので、画像データを用いたパターンの欠陥検査を迅速かつ適切に行うことができる。

また、図１に示すように、パターン欠陥検査システム１は、制御部の一例である制御計算機３０と、記憶装置の一例である磁気ディスク装置３１と、磁気テープ装置３２と、フロッピーディスク（登録商標）３３と、ＣＲＴ３４と、プリンタ３５とを備える。これらの構成部３０〜３５は、いずれもバス１４に接続されている。制御計算機３０は、バス１４に接続された各構成部に対して、パターンの欠陥検査に関連する各種の制御や処理を実行する。例えば、制御計算機３０は、外部計算機２００に対して、磁気ディスク装置３１にチップＡＵやスケール率や設計データを収集する制御を行う。磁気ディスク装置３１は、外部計算機２００から収集されたデータを記憶する。磁気テープ装置３２およびフロッピーディスク３３は、欠陥検査に関連する各種の情報を記憶する。ＣＲＴ３４は、欠陥検査に関連する各種の画像を表示する。プリンタ３５は、欠陥検査に関連する各種の情報を印刷する。

外部計算機２００は、パターン欠陥検査装置１００の外部に設けられている。外部計算機２００は、その記憶装置内に設計データを保有している。外部計算機２００は、収集経路を通じて磁気ディスク装置３１に設計データを送信する。外部計算機２００は、パターン欠陥検査装置１００の外部の装置である。このため、外部計算機２００は、パターン欠陥検査装置１００の処理と独立して磁気ディスク装置３１に設計データを送信できる。すなわち、外部計算機２００は、制御計算機３０に殆ど処理負荷をかけずに設計データを磁気ディスク装置３１に収集できる。これにより、制御計算機３０による処理を迅速に行うことができるので、パターンの欠陥検査をより迅速に行うことができる。

再フラクチャリング回路３００は、外部計算機２００と磁気ディスク装置３１との間の収集経路上に配置されている。再フラクチャリング回路３００は、最大公約数閾値判定回路１０３の判定結果が否定的である場合に、設計データの再フラクチャリングすなわちフォーマットの再変換を行う。すなわち、再フラクチャリング回路３００は、チップ毎の実ＡＵが同一ＡＵとなるようなチップ毎のチップＡＵを有するように設計データを変更する。

再フラクチャリング回路３００は、変更された設計データを磁気ディスク装置３１に出力する。実ＡＵ情報収集回路１０１は、変更された設計データのチップＡＵとスケール率とを乗じることで、同一ＡＵを算出できる。

再フラクチャリング回路３００は、パターン欠陥検査装置１００の外部の装置である。このため、再フラクチャリング回路３００は、制御計算機３０に殆ど処理負荷をかけずに変更後の設計データを磁気ディスク装置３１に収集できる。これにより、再フラクチャリングを行う場合においても、パターンの欠陥検査を可及的に迅速に行うことができる。なお、再フラクチャリング回路３００は、収集経路の末端において磁気ディスク装置３１に接続されていてもよい。この場合、再フラクチャリング回路３００は、設計データが磁気ディスク装置３１に格納された後に、磁気ディスク装置３１内の設計データを再フラクチャリングしてもよい。

（パターン欠陥検査方法）
次に、図１のパターン欠陥検査システム１を適用したパターン欠陥検査方法について説明する。図２は、第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示すフローチャートである。図３は、第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示す斜視図である。第１の実施形態のパターン欠陥検査方法では、図３の破線矢印に示す方向に検査領域２０１のストライプ２０２が連続的にスキャンされるように、ＸＹθテーブル６を移動させる。ＸＹθテーブル６を移動させながら、フォトダイオードアレイ８で撮像された光学画像に基づいてストライプ２０２上のパターンの欠陥を検査する。ストライプ２０２上には、複数のチップのそれぞれを反映した複数のパターン群２０３が設けられており、これらの複数のパターン群２０３に対して連続した検査を行う。なお、図３に示すパターン群２０３はあくまで一例に過ぎず、実際のパターン群は図３に対して大きさ、位置および形状が異なってよい。以下、パターンの欠陥検査の過程での使用ＡＵの決定を中心に説明する。

先ず、図２に示すように、制御計算機３０は、収集経路を通じて外部計算機２００から磁気ディスク装置３１に設計データのうちチップＡＵとスケール率とを収集する。そして、実ＡＵ情報収集回路１０１は、チップ毎に、収集されたチップＡＵとスケール率とを乗じることで、各チップの実ＡＵを算出する（ステップＳ１）。

実ＡＵを算出した後、実ＡＵ最大公約数演算回路１０２は、各チップの実ＡＵに基づいて最大公約数ＡＵを算出する（ステップＳ２）。簡単な例として、実ＡＵが０．２５ｍｍと０．１ｍｍの２つである場合、最大公約数ＡＵは０．０５ｍｍとなる。

最大公約数ＡＵを算出した後、最大公約数閾値判定回路１０３は、算出された最大公約数ＡＵが閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。閾値は、例えば、実ＡＵ情報収集回路１０１で算出された各チップパターンの実ＡＵに応じた値である。例えば、閾値は、各チップパターンの実ＡＵのうちの最小値に、０より大きく１より小さい定数倍を乗じた値である。閾値は、例えば、各チップパターンの実ＡＵのうちの最小値の０．１倍すなわち１０％の値であってもよい。

最大公約数ＡＵが閾値より大きい場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、使用ＡＵ決定回路１０４は、最大公約数ＡＵを使用ＡＵに決定する（ステップＳ４）。

一方、最大公約数ＡＵが閾値以下である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、使用ＡＵ決定回路１０４は、同一ＡＵを使用ＡＵに決定する（ステップＳ５）。

使用ＡＵを決定した後、制御計算機３０は、収集経路を通じて外部計算機２００から磁気ディスク装置３１に設計データを収集する（ステップＳ６）。このとき、決定された使用ＡＵが最大公約数ＡＵである場合（ステップＳ４）には、制御計算機３０は、設計データをそのまま収集する。一方、決定された使用ＡＵが同一ＡＵである場合（ステップＳ５）、再フラクチャリング回路３００は、外部計算機２００から送信された設計データを再フラクチャリングする。すなわち、再フラクチャリング回路３００は、同一ＡＵを算出可能なチップ毎のチップＡＵを有するように設計データを変更し、変更された設計データを磁気ディスク装置３１に格納する。そして、実ＡＵ情報収集回路１０１は、磁気ディスク装置３１から変更後の設計データのうち、チップＡＵとスケール率とをチップ毎に読み出して両者を掛け合わせることで、チップ毎の同一ＡＵを算出する。

設計データを収集した後、展開回路２３は、決定された使用ＡＵを用いてパターンの欠陥検査を実施する（ステップＳ７）。具体的には、展開回路２３は、使用ＡＵを単位寸法とした図形でチップを表現した画像データを生成し、生成された画像データを参照回路２４に出力する。参照回路２４は、展開回路２３から入力された画像データに基づいて参照画像を生成し、生成された参照画像を比較回路２５に出力する。比較回路２５は、図３に示されるストライプ２０２を連続的にスキャンすることで得られたストライプ２０２上の各パターン群２０３の光学画像と参照回路２４から得られた参照画像とを比較して、パターンの欠陥を検出する。

図４Ａは、第１の実施形態のパターン欠陥検査方法を示す図形の模式図である。図４Ｂは、比較例のパターン欠陥検査方法を示す図形の模式図である。図４Ａおよび図４Ｂには、展開回路２３によって生成された画像データ上のパターン群２０３が部分的に図示されている。

もし、マスク２の各チップの実ＡＵのうち発生頻度が最多の代表ＡＵを用いて画像データを生成する場合、代表ＡＵより小さい実ＡＵを有するチップが存在し得る。代表ＡＵを用いて代表ＡＵより小さい実ＡＵを有するチップを図形すなわち画像データとして表現した場合、図４Ｂに示すように、丸め誤差によって画像データ上のパターン群２０３に微小なスリットＳが発生してしまう。このようなスリットＳを有する画像データに基づいて欠陥を検査する場合、比較回路２５は、誤ってパターン群２０３が欠陥を有していると判断してしまう。

これに対して、第１の実施形態によれば、使用ＡＵとして閾値より大きい最大公約数ＡＵまたは同一ＡＵを用いることで、図４Ａに示すように、スリットＳの無いパターン群２０３の画像データを生成できる。また、パターン群２０３の寸法を可及的に少ない個数の単位寸法すなわちデータで表現できるので、データの肥大化を抑制できる。スリットＳの無いパターン群２０３の画像データを少ないデータで生成できるので、パターン群２０３が欠陥を有していないとの正確な検査結果を短い処理時間で得ることができる。

したがって、第１の実施形態のパターン欠陥検査方法によれば、パターンの欠陥を迅速かつ適切に検査できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、図形の密集度を用いて使用ＡＵを決定する実施形態について説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態に対応する構成部については、同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図５は、第２の実施形態のパターン欠陥検査システム１を示す図である。

図５に示すように、第２の実施形態のパターン欠陥検査装置１００は、第１の実施形態に対して、再フラクチャリング回路３００、実ＡＵ情報収集回路１０１、実ＡＵ最大公約数演算回路１０２および最大公約数閾値判定回路１０３が省略されている。また、第２の実施形態のパターン欠陥検査装置１００は、第１の実施形態に対して、図形密度収集回路１０５が追加されている。

図形密集度収集回路１０５は、収集経路を通じて外部計算機２００から設計データのうちマスク２の各領域におけるパターンの図形密度に相関するデータを収集する。図形密度は、パターンの密集度の一例である。図形密度は、例えば、領域における一定面積当たりのラインアンドスペースの本数であってもよい。また、領域は、パターン群２０３すなわちチップであってもよい。また、図形密度に相関するデータは、設計データのうち図形密度を算出できるデータであれば具体的な態様は限定されず、例えば、レイアウトデータやチップデータであってもよい。図形密集度収集回路１０５は、収集された図形密度に相関するデータに基づいて、各領域の図形密度を算出する。

使用ＡＵ決定回路１０４は、各領域の図形密度に基づいて第４アドレスユニットの一例である使用ＡＵを決定し、決定された使用ＡＵを展開回路２３に出力する。

図６は、第２の実施形態のパターン欠陥検査方法を示すフローチャートである。先ず、図６に示すように、制御計算機３０は、収集経路を通じて外部計算機２００から磁気ディスク装置３１に設計データのうち図形密度に相関するデータを収集する。そして、図形密集度収集回路１０５は、収集された図形密度に相関するデータに基づいて各領域の図形密度を算出する（ステップＳ１１）。

図形密度を算出した後、使用ＡＵ決定回路１０４は、各領域の図形密度に基づいて使用ＡＵを決定する（ステップＳ１２）。例えば、使用ＡＵ決定回路１０４は、図形密度が高い領域の使用ＡＵを、図形密度が低い領域の使用ＡＵよりも小さい値に決定する。

使用ＡＵを決定した後は、第１の実施形態と同様に、順に、設計データの収集（ステップＳ１３）と、決定された使用ＡＵを用いたパターンの欠陥検査（ステップＳ１４）とを行う。

第２の実施形態によれば、各領域の図形密度に応じた使用ＡＵを用いて画像データを生成することで、各領域のパターンの寸法を各領域に応じた使用ＡＵで正確に表現できる。これにより、第１の実施形態と同様に、パターンの欠陥を適切に検査できる。

パターン欠陥検査システム１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、パターン欠陥検査システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２ マスク
２０３ チップパターン

Claims (6)

1. 複数のパターン群を有する検査対象物の設計データのうち、前記設計データ上のパターン群の単位寸法である第１アドレスユニットと、前記パターン群のスケール率とを前記パターン群毎に乗じることで、前記パターン群毎の第２アドレスユニットを算出し、
   前記算出されたパターン群毎の第２アドレスユニットの最大公約数に相当する第３アドレスユニットを算出し、
   前記算出された第３アドレスユニットが閾値より大きい場合に、前記設計データに基づいて、前記第３アドレスユニットを単位寸法とした図形で前記設計データ上のパターン群を表現した画像データを生成し、
   前記生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して前記検査対象物のパターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査方法。
2. 前記算出された第３アドレスユニットが前記閾値以下の場合に、前記パターン群毎の第２アドレスユニットが同一値となるような前記パターン群毎の第１アドレスユニットを有するように前記設計データを変更する請求項１に記載のパターン欠陥検査方法。
3. 前記同一値は、前記設計データの変更前に算出された前記パターン群毎の第２アドレスユニットの最小値である請求項２に記載のパターン欠陥検査方法。
4. 前記パターン群毎の第２アドレスユニットは、収集経路を通じて前記設計データを保有する外部装置から収集した前記第１アドレスユニットおよび前記スケール率に基づいて算出し、
   前記画像データは、前記収集経路を通じて前記外部装置から収集した前記設計データに基づいて生成し、
   前記設計データの変更は、前記収集経路上に配置されたデータ変換装置で行う請求項２または３に記載のパターン欠陥検査方法。
5. パターンを有する検査対象物の設計データに基づいて、前記検査対象物の所定の領域毎の前記パターンの密集度を算出し、
   前記算出されたパターンの密集度に応じて、前記パターンを図形で表現する際の単位寸法である第４アドレスユニットを決定し、
   前記決定された第４アドレスユニットを単位寸法とした図形で前記設計データ上のパターンを表現した画像データを生成し、
   前記生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して前記検査対象物のパターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査方法。
6. 複数のパターン群を有する検査対象物の設計データのうち、前記設計データ上のパターン群の単位寸法である第１アドレスユニットと、前記パターン群のスケール率とを前記パターン群毎に乗じることで、前記パターン群毎の第２アドレスユニットを算出する第１算出部と、
   前記算出されたパターン群毎の第２アドレスユニットの最大公約数に相当する第３アドレスユニットを算出する第２算出部と、
   前記算出された第３アドレスユニットが閾値より大きい場合に、前記設計データに基づいて、前記第３アドレスユニットを単位寸法とした図形で前記設計データ上のパターン群を表現した画像データを生成する生成部と、
   前記生成された画像データに基づいて生成された参照画像と前記検査対象物の光学画像とを比較して前記検査対象物のパターンの欠陥を検査する検査部と、を備えるパターン欠陥検査装置。

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