KR101540215B1 - 검사 감도 평가 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일태양의 검사 감도 평가 방법은, 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성하고, 기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하고, 복수의 도형 패턴에 대하여 위치 이탈이 없는 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 광학 화상을 취득하고, 기준 설계 화상과 광학 화상과의 사이에서의 제1 위치 이탈량을 연산하고, 복수의 위치 이동 설계 화상의 각 위치 이동 설계 화상과 광학 화상과의 사이에서의 제2 위치 이탈량을 연산하고, 제1과 제2 위치 이탈량을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 한다.

Description

검사 감도 평가 방법{EVALUATION METHOD OF INSPECTION SENSITIVITY}

본 발명은 검사 감도 평가 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 레이저광 또는 전자빔을 조사하여 패턴 상(像)의 광학 화상을 취득하여 패턴을 검사하는 검사 장치의 검사 감도 평가 방법에 관한 것이다.

최근, 대규모 집적회로(LSI)의 고집적화 및 대용량화에 수반하여, 반도체 소자에 요구되는 회로 선폭은 더 협소해지고 있다. 이들 반도체 소자는, 회로 패턴이 형성된 원화(原畵) 패턴(마스크 혹은 레티클이라고도 함. 이하, 마스크라 총칭함)을 이용하여, 이른바 스텝퍼라 불리는 축소 투영 노광 장치로 웨이퍼 상에 패턴을 노광 전사하여 회로 형성함으로써 제조된다. 따라서, 이러한 미세한 회로 패턴을 웨이퍼에 전사하기 위한 마스크의 제조에는, 미세한 회로 패턴을 묘화할 수 있는 전자빔을 이용한 패턴 묘화 장치를 이용한다. 이러한 패턴 묘화 장치를 이용하여 웨이퍼에 직접 패턴 회로를 묘화하는 경우도 있다. 혹은, 전자빔 이외에도 레이저빔을 이용하여 묘화하는 레이저빔 묘화 장치의 개발이 시도되고 있다.

그리고, 다대한 제조 코스트가 소요되는 LSI의 제조에 있어, 수율의 향상은 빼놓을 수 없다. 그러나, 1 기가비트급의 DRAM(랜덤 액세스 메모리)으로 대표되는 바와 같이, LSI를 구성하는 패턴은, 서브미크론에서 나노 미터의 오더가 되고 있다. 수율을 저하시키는 큰 요인의 하나로서, 반도체 웨이퍼 상에 초미세 패턴을 포토리소그래피 기술로 노광, 전사할 시 사용되는 마스크의 패턴 결함을 들 수 있다. 최근, 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 LSI 패턴 치수의 미세화에 수반하여, 패턴 결함으로서 검출해야 하는 치수도 매우 작은 것이 되고 있다. 이 때문에, LSI 제조에 사용되는 전사용 마스크의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고정밀화가 필요하게 되고 있다.

검사 방법으로서는, 확대 광학계를 이용하여 리소그래피 마스크 등의 시료 상에 형성되어 있는 패턴을 소정의 배율로 촬상한 광학 화상과, 설계 데이터, 혹은 시료 상의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상과 비교함으로써 검사를 행하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 패턴 검사 방법으로서, 동일 마스크 상의 상이한 장소의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상 데이터끼리를 비교하는 'die to die(다이 - 다이) 검사', 또는 패턴 설계된 CAD 데이터를 마스크에 패턴을 묘화할 때 묘화 장치가 입력하기 위한 장치 입력 포맷으로 변환한 묘화 데이터(설계 패턴 데이터)를 검사 장치에 입력하여, 이를 베이스로 설계 화상 데이터(참조 화상)를 생성하여, 그것과 패턴을 촬상한 측정 데이터가 되는 광학 화상을 비교하는 'die to database(다이 - 데이터베이스) 검사'가 있다. 이러한 검사 장치에서의 검사 방법에서는, 시료는 스테이지 상에 재치(載置)되고, 스테이지가 움직임으로써 광속이 시료 상을 주사하여, 검사가 행해진다. 시료에는, 광원 및 조명 광학계에 의해 광속이 조사된다. 시료를 투과 혹은 반사한 광은 광학계를 개재하여, 센서 상에 결상된다. 센서로 촬상된 화상은 측정 데이터로서 비교 회로로 보내진다. 비교 회로에서는, 화상끼리의 위치 조정 후, 측정 데이터와 참조 데이터를 적절한 알고리즘에 따라 비교하고, 일치하지 않을 경우에는 패턴 결함 있음으로 판정한다.

패턴 검사에서는, 패턴 결함(형상 결함) 검사 외에, 패턴의 선폭(CD) 이탈의 측정, 또는 패턴의 위치 이탈의 측정도 요구되고 있다. 종래, 패턴의 선폭(CD) 이탈의 측정, 또는 패턴의 위치 이탈의 측정은, 전용의 계측 장치를 이용하고 있었지만, 패턴 결함 검사 시에 동시에 이들을 측정할 수 있으면, 코스트면 및 검사 시간면에서 메리트가 크다. 이 때문에, 검사 장치에, 이러한 측정 기능을 요망하는 요구가 높아지고 있다. CD 이탈의 측정에 관해서는, 설정된 영역마다 얻어진 화상 내의 패턴의 선폭을 측정하여, 설계 데이터와의 차를 구하고, 영역 내의 모든 선폭의 차의 평균값과 임계치를 비교하여, CD 에러(치수 결함)로서 선폭 이상 영역을 찾아내는 검사 방법도 제안되고 있다(예를 들면, 특허 제3824542호 공보 참조).

검사 장치로 CD 이탈의 측정 또는 위치 이탈의 측정을 실현하기 위해서는, 마스크 설계 데이터에 대하여, 실제 마스크에 형성된 패턴의 이탈을 측정하는 것이 필요해진다. 한편, 검사 장치로 측정한 CD 이탈량 또는 위치 이탈량의 정밀도는, 전용 계측 장치로 측정된 데이터와의 비교에 의해 검증되게 된다. 최근의 패턴의 미세화에 수반하여, CD 이탈 또는 위치 이탈의 정밀도로서 수 nm의 정밀도(레벨)가 요구된다. 따라서, 검사 장치의 검사 감도(측정 감도)도 마찬가지로 수 nm의 레벨이 요구된다. 이 때문에, 검사 장치의 검사 감도를 평가하기 위해서는, 예를 들면 사양치의 1 / 10 정도, 0.1 ~ 0.2 nm씩, CD 또는 위치를 이동시킨 평가용의 실제 마스크의 제작이 필요해진다. 그러나, 실제로 이들 정밀도로 CD 또는 위치를 이동시킨 패턴이 형성된 실제 마스크를 제작하는 것은 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

상술한 바와 같이, 최근의 패턴의 미세화에 수반하여, 검사 장치의 검사 감도에 요구되는 정밀도로 CD 또는 위치를 이동시킨 패턴이 형성된 실제 마스크를 제작하는 것은 곤란하다고 하는 문제가 있었다. 이 때문에, 검사 장치로 CD 이탈의 측정 또는 위치 이탈의 측정을 실현함에 있어서, 그 장치가 가지는 검사 감도를 평가하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 요구되는 제도의 CD 이탈 혹은 위치 이탈을 검사 가능한지 평가하는 것이 가능한 검사 감도 평가 방법을 제공한다.

본 발명의 일태양의 검사 감도 평가 방법은,

복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성하고,

기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하고,

복수의 도형 패턴에 대하여 위치 이탈이 없는 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 광학 화상을 취득하고,

기준 설계 화상과 광학 화상의 사이에서의 제1 위치 이탈량을 연산하고,

복수의 위치 이동 설계 화상의 각 위치 이동 설계 화상과 광학 화상과의 사이에서의 제2 위치 이탈량을 연산하고,

제1과 제2 위치 이탈량을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 태양의 검사 감도 평가 방법은,

복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성하고,

기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 선폭 치수 이탈량에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 설계 화상을 작성하고,

복수의 도형 패턴에 대하여 선폭 치수 이탈이 없는 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 광학 화상을 취득하고,

기준 설계 화상과 광학 화상과의 사이에서의 제1 선폭 치수 이탈량을 연산하고,

복수의 치수 이동 설계 화상의 각 치수 이동 설계 화상과 광학 화상과의 사이에서의 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하고,

제1과 제2 선폭 치수 이탈량을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 태양의 검사 감도 평가 방법은,

위치가 상이한 복수의 직사각형 영역에 각각 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 직사각형 영역에 따른, 복수의 도형 패턴의 복수의 기준 설계 화상을 작성하고,

기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 위치가 상이한 복수의 직사각형 영역에 따른, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하고,

기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 위치가 상이한 복수의 직사각형 영역에 따른, 미리 설정된 복수의 선폭 치수 이탈량에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 설계 화상을 작성하고,

복수의 영역에 각각 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 검사 영역을 직사각형 영역의 일방의 사이즈로 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 스트라이프 영역의 스트라이프 영역마다, 광학 화상을 취득하고,

스트라이프 영역마다의 광학 화상을 각각 직사각형 영역의 타방의 사이즈로 복수의 프레임 화상으로 분할하고,

복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상마다, 상기 프레임 화상과, 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 제1 위치 이탈량을 연산하고,

복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 위치 이동 설계 화상의 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상마다, 상기 프레임 화상과, 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 사이에서의 제2 위치 이탈량을 연산하고,

프레임 화상마다, 제2 위치 이탈량으로부터 제1 위치 이탈량을 뺀 위치 이탈 차분값을 연산하고,

프레임 화상마다, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 제1 선폭 치수 이탈량을 연산하고,

프레임 화상마다, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 치수 이동 설계 화상의 대응하는 치수 이동 설계 화상과의 사이에서의 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하고,

프레임 화상마다, 제2 선폭 치수 이탈량으로부터 제1 선폭 치수 이탈량을 뺀 선폭 치수 차분값을 연산하고,

위치 이탈 차분값을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득하고,

선폭 치수 차분값을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 실시예 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 실시예 1에서의 비교 회로의 내부 구성을 나타낸 도이다.
도 3은 실시예 1에서의 검사 감도 평가 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 실시예 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 실시예 1에서의 포토마스크에 형성되는 평가 패턴의 일례를 도시한 도이다.
도 6은 실시예 1에서의 이동 설계 데이터의 패턴의 일례를 도시한 도이다.
도 7은 실시예 1에서의 필터 처리를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 실시예 1에서의 대응하는 프레임 영역을 설명하기 위한 도이다.
도 9a와 도 9b는 실시예 1에서의 위치 이탈량의 일례를 도시한 도이다.
도 10a와 도 10b는 실시예 1에서의 ΔCD의 일례를 도시한 도이다.

실시예 1.

이하, 실시예에서는, 요구되는 정밀도의 CD 이탈 혹은 위치 이탈을 검사 가능한지 평가하는 것이 가능한 검사 감도 평가 방법에 대하여 설명한다.

검사 장치의 검사 감도에 요구되는 정밀도(수 nm)로, 예를 들면 1 ~ 2 nm씩, CD 또는 위치를 이동시킨 평가용 패턴이 형성된 실제 마스크를 제작하는 것은 곤란하다. 따라서 실시예 1에서는, 반대로, 설계 패턴 데이터에 대하여 선폭(CD) 또는 위치를 이동시킨 이동 설계 패턴 데이터를 준비한다. 실제 마스크는, CD 치수 및 위치를 이동시키지 않은 기준이 되는 설계 패턴에 기초하여 제작된 것을 이용한다.

도 1은, 실시예 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 1에서 시료, 예를 들면 마스크에 형성된 패턴의 결함을 검사하는 검사 장치(100)는 광학 화상 취득부(150) 및 제어계 회로(160)(제어부)를 구비하고 있다.

광학 화상 취득부(150)는 광원(103), 조명 광학계(170), 이동 가능하게 배치된 XYθ 테이블(102), 확대 광학계(104) 및 포토 다이오드 어레이(105)(센서의 일례), 센서 회로(106), 스트라이프 패턴 메모리(123) 및 레이저 측장 시스템(122)을 가지고 있다. XYθ 테이블(102) 상에는 시료(101)가 배치되어 있다. 시료(101)로서, 예를 들면 웨이퍼에 패턴을 전사하는 노광용의 포토마스크가 포함된다. 또한 이 포토마스크에는, 검사 대상이 되는 복수의 도형에 의해 구성된 패턴이 형성되어 있다. 여기서는, 패턴의 선폭(CD) 이탈(ΔCD), 및/혹은 패턴의 위치 이탈을 평가하는 평가 패턴이 형성되어 있다. 시료(101)는, 예를 들면 패턴 형성면을 하측을 향해 XYθ 테이블(102)에 배치된다.

제어계 회로(160)에서는, 컴퓨터가 되는 제어 계산기(110)가 버스(120)를 개재하여 위치 회로(107), 비교 회로(108), 전개 회로(111), 참조 회로(112), 오토 로더 제어 회로(113), 테이블 제어 회로(114), 위치 이탈 맵(Pos 맵) 작성 회로(140), CD 이탈(ΔCD) 맵 작성 회로(142), 차분 Pos 맵 작성 회로(144), 차분 ΔCD 맵 작성 회로(146), 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), 플렉시블 디스크 장치(FD)(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 및 프린터(119)에 접속되어 있다. 또한, 센서 회로(106)는 스트라이프 패턴 메모리(123)에 접속되고, 스트라이프 패턴 메모리(123)는 비교 회로(108)에 접속되어 있다. 또한, XYθ 테이블(102)은 X 축 모터, Y 축 모터, θ 축 모터에 의해 구동된다. XYθ 테이블(102)은 스테이지의 일례가 된다.

검사 장치(100)에서는 광원(103), XYθ 테이블(102), 조명 광학계(170), 확대 광학계(104), 포토 다이오드 어레이(105) 및 센서 회로(106)에 의해 고배율의 검사 광학계가 구성되어 있다. 또한, XYθ 테이블(102)은 제어 계산기(110)의 제어하에 테이블 제어 회로(114)에 의해 구동된다. X 방향, Y 방향, θ 방향으로 구동하는 3 축(X - Y - θ) 모터와 같은 구동계에 의해 이동 가능하게 되어 있다. 이들 X 모터, Y 모터, θ 모터는 예를 들면 스텝 모터를 이용할 수 있다. XYθ 테이블(102)은 XYθ 각 축의 모터에 의해 수평 방향 및 회전 방향으로 이동 가능하다. 그리고, XYθ 테이블(102)의 이동 위치는 레이저 측장 시스템(122)에 의해 측정되고, 위치 회로(107)에 공급된다.

여기서 도 1에서는, 실시예 1을 설명함에 있어서 필요한 구성 부분에 대하여 기재하고 있다. 검사 장치(100)에 있어, 통상, 필요한 그 외의 구성이 포함되어도 상관없는 것은 말할 필요도 없다.

도 2는 실시예 1에서의 비교 회로의 내부 구성을 나타낸 도이다. 도 2에서, 비교 회로(108) 내에는 메모리(50, 52, 54, 56, 60, 66, 68, 82, 84), 프레임 분할부(58), 위치 조정부(62, 64), 엣지 페어 검출부(70, 72), CD 측정부(71, 73), ΔCD 연산부(74, 76) 및 평균 ΔCD 연산부(78, 80)가 배치된다. 프레임 분할부(58), 위치 조정부(62, 64), 엣지 페어 검출부(70, 72), CD 측정부(71, 73), ΔCD 연산부(74, 76) 및 평균 ΔCD 연산부(78, 80)와 같은 기능은 프로그램과 같은 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 전자 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 이들의 조합이어도 된다. 비교 회로(108) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그때마다 도시하지 않은 메모리에 기억된다.

도 3은, 실시예 1에서의 검사 감도 평가 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 3에서, 실시예 1에서의 검사 감도 평가 방법은 광학 화상 촬상 공정(S102)과, 프레임 분할 공정(S104)과, 기준 설계 화상 작성 공정(S106)과, 이동 설계 화상 작성 공정(S108)과, 위치 조정 공정(S114)과, 위치 조정 공정(S116)과, ΔCD 연산 공정(S118)과, 평균 ΔCD 연산 공정(S120)과, ΔCD 연산 공정(S122)과, 평균 ΔCD 연산 공정(S124)과, 위치 이탈량(A) 맵 작성 공정(S130)과, 위치 이탈량(B) 맵 작성 공정(S132)과, 위치 이탈 차분 맵 작성 공정(S134)과, 평균 ΔCD(ΔCDav) A 맵 작성 공정(S140)과, 평균 ΔCD(ΔCDav) B 맵 작성 공정(S142)과, 치수 차분 맵 작성 공정(S144)과, 위치 이탈 감도 취득 공정(S150)과, ΔCD 감도 취득 공정(S152)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다. 또한, 이동 설계 화상 작성 공정(S108)은, 내부 공정으로서, 위치 이동 설계 화상 작성 공정(S110)과 치수 이동 설계 화상 작성 공정(S112)을 실시한다.

광학 화상 촬상 공정(S102)(스캔 공정 혹은 광학 화상 취득 공정이라고도 함)으로서, 광학 화상 취득부(150)는, 복수의 도형 패턴에 대하여 원하는 위치로부터 위치 이탈이 없는, 그리고 복수의 도형 패턴에 대하여 원하는 선폭으로부터 선폭 치수 이탈이 없는, 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 시료(101)가 되는 포토마스크의 광학 화상을 취득한다. 환언하면, 임의로 위치 이동 또는 치수 이동의 처리를 행하지 않은 기준 설계 데이터에 기초하여 시료(101)를 제작한다. 구체적으로, 이하와 같이 동작한다.

시료(101)에 형성된 패턴에는, 적절한 광원(103)으로부터, 검사광이 되는 자외역 이하의 파장의 레이저광(예를 들면, DUV광)이 조명 광학계(170)를 개재하여 조사된다. 시료(101)를 투과한 광은 확대 광학계(104)를 개재하여, 포토 다이오드 어레이(105)(센서의 일례)에 광학 상으로서 결상하고, 입사한다. 포토 다이오드 어레이(105)로서, 예를 들면 TDI(타임 딜레이 인터그레이션) 센서 등을 이용하면 적합하다.

도 4는, 실시예 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 개념도이다. 시료(101)의 검사 영역(10)(검사 영역 전체)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 Y 방향을 향해, 스캔폭(W)의 직사각형 형상의 복수의 검사 스트라이프(20)로 가상적으로 분할된다. 그리고 검사 장치(100)에서는, 검사 스트라이프(20)마다 화상(스트라이프 영역 화상)을 취득한다. 검사 스트라이프(20)의 각각에 대하여, 레이저광을 이용하여, 당해 스트라이프 영역의 길이 방향(X 방향)을 향해 당해 스트라이프 영역 내에 배치되는 도형 패턴의 화상을 촬상한다. XYθ 테이블(102)의 이동에 의해 포토 다이오드 어레이(105)가 상대적으로 X 방향으로 연속 이동하면서 광학 화상이 취득된다. 포토 다이오드 어레이(105)에서는, 도 4에 도시된 것과 같은 스캔폭(W)의 광학 화상을 연속적으로 촬상한다. 환언하면, 센서의 일례가 되는 포토 다이오드 어레이(105)는, XYθ 테이블(102)(스테이지)과 상대 이동하면서, 검사광을 이용하여 시료(101)에 형성된 패턴의 광학 화상을 촬상한다. 실시예 1에서는, 1 개의 검사 스트라이프(20)에서의 광학 화상을 촬상한 후, Y 방향으로 다음의 검사 스트라이프(20)의 위치까지 이동하여 이번에는 역방향으로 이동하면서 마찬가지로 스캔폭(W)의 광학 화상을 연속적으로 촬상한다. 즉, 왕로와 귀로에서 역방향을 향하는 포워드(FWD) - 백 포워드(BWD)의 방향으로 촬상을 반복한다.

여기서, 촬상의 방향은, 포워드(FWD) - 백 포워드(BWD)의 반복에 한정되지 않는다. 일방의 방향으로부터 촬상해도 된다. 예를 들면, FWD - FWD의 반복이어도 된다. 혹은, BWD - BWD의 반복이어도 된다.

포토 다이오드 어레이(105) 상에 결상된 패턴의 상은, 포토 다이오드 어레이(105)의 각 수광 소자에 의해 광전 변환되고. 또한 센서 회로(106)에 의해 A/D(아날로그/디지털) 변환된다. 그리고, 검사 스트라이프(20)마다 스트라이프 패턴 메모리(123)에 화소 데이터가 저장된다. 이러한 화소 데이터(스트라이프 영역 화상)를 촬상할 시, 포토 다이오드 어레이(105)의 다이내믹 레인지는, 예를 들면 조명광의 광량이 100% 입사할 경우를 최대 계조로 하는 다이내믹 레인지를 이용한다. 이 후, 스트라이프 영역 화상은, 위치 회로(107)로부터 출력된 XYθ 테이블(102) 상에서의 포토마스크(101)의 위치를 나타내는 데이터와 함께 비교 회로(108)로 보내진다. 측정 데이터(화소 데이터)는 예를 들면 8 비트의 부호 없는 데이터이며, 각 화소의 밝기의 계조(광량)를 표현하고 있다. 비교 회로(108) 내에 출력된 스트라이프 영역 화상은 메모리(52)에 저장된다.

도 5는, 실시예 1에서의 포토마스크에 형성되는 평가 패턴의 일례를 도시한 도이다. 상술한 바와 같이, 시료(101)가 되는 포토마스크의 검사 영역(10)을 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 검사 스트라이프(20)(스트라이프 영역)의 검사 스트라이프(20)마다, 스트라이프 영역 화상(광학 화상)을 취득한다. 또한 후술하는 바와 같이, 스트라이프 영역 화상은, x 방향으로, 검사 스트라이프(20)의 폭과 동일한 폭, 예를 들면 스캔폭(W)으로 복수의 프레임 화상으로 분할된다. 따라서 검사 영역(10)은, 이러한 프레임 화상 사이즈의 복수의 프레임 영역(30)으로 가상 분할된다. 환언하면, 포토마스크의 검사 영역(10)을 프레임 영역(30)의 일방의 사이즈(Y 방향 사이즈)로 직사각형 형상의 복수의 검사 스트라이프(20)로 가상 분할하고, 각 검사 스트라이프(20)를 프레임 영역(30)의 다른 사이즈(x 방향 사이즈)로 복수의 프레임 영역(30)으로 가상 분할한다. 그리고 기준 설계 데이터에는, 이러한 프레임 화상 사이즈의 복수의 프레임 영역(30)(직사각형 영역)에 평가 패턴으로서 각각 복수의 도형 패턴이 정의된다. 복수의 도형 패턴으로서, 예를 들면 프레임 영역(30a)에는, x 방향 평가용으로서, x 방향으로 소정의 폭 및 피치로 배열된 라인 앤드 스페이스 패턴(31)이 정의된다. 예를 들면, 프레임 영역(30b)에는, y 방향 평가용으로서, y 방향으로 소정의 폭 및 피치로 배열된 라인 앤드 스페이스 패턴(33)이 정의된다. 예를 들면, 프레임 영역(30c)에는, x 방향 평가용으로서, x, y 방향으로 소정의 폭 및 피치로 어레이 배치된 복수의 직사각형 패턴(35)이 정의된다. 예를 들면, 프레임 영역(30d)에는, y 방향 평가용으로서, 프레임 영역(30c)과 마찬가지로, x, y 방향으로 소정의 폭 및 피치로 어레이 배치된 복수의 직사각형 패턴(36)이 정의된다.

각 검사 스트라이프(20)에서는, 프레임 영역(30)마다, 예를 들면 상술한 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31), y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33), 복수의 직사각형 패턴(35) 및 복수의 직사각형 패턴(36)이 반복 정의된다. 여기서는, 예를 들면 시료(101)의 검사 영역(10)의 좌측 반을 위치 이탈 검사 감도의 평가용으로, 우측 반을 ΔCD 검사 감도의 평가용으로 이용한다. 따라서, 각 검사 스트라이프(20)에서, 좌측 반의 복수의 프레임 영역(30)에 상술한 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31), y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33), 복수의 직사각형 패턴(35) 및 복수의 직사각형 패턴(36)이 적어도 1 회 정의되고, 우측 반의 복수의 프레임 영역(30)에 상술한 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31), y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33), 복수의 직사각형 패턴(35) 및 복수의 직사각형 패턴(36)이 적어도 1 회 정의되면 적합하다. 이상과 같이, 평가용의 복수의 도형 패턴이, 각 검사 스트라이프(20)의 복수의 프레임 영역(30)에 각각 정의된다.

시료(101)가 되는 포토마스크는, 이러한 복수의 프레임 영역(30)에 각각 평가용의 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 것을 이용한다.

프레임 분할 공정(S104)으로서, 프레임 분할부(58)는, 검사 스트라이프(20)마다 x 방향으로 소정의 사이즈(예를 들면, 스캔폭(W)과 동일한 폭)로 스트라이프 영역 화상(광학 화상)을 복수의 프레임 화상(광학 화상)으로 분할한다. 예를 들면, 512 × 512 화소의 프레임 화상으로 분할한다. 환언하면, 검사 스트라이프(20)마다의 스트라이프 영역 화상을 각각 검사 스트라이프(20)의 폭과 동일한 폭, 예를 들면 스캔폭(W)으로 복수의 프레임 화상(광학 화상)으로 분할한다. 이러한 처리에 의해, 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 프레임 화상(광학 화상)이 취득된다. 복수의 프레임 화상은 메모리(60)에 저장된다.

여기서 자기 디스크 장치(109)에는, 상술한 위치가 상이한 복수의 프레임 영역(30)에 각각 평가용의 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터가 저장된다. 실시예 1에서는, 또한 기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 프레임 화상(프레임 영역) 내의 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 위치 이동량(위치 이탈량)에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 패턴을 정의한 위치 이동 설계 데이터가 저장된다. 복수의 위치 이동량의 서로의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되면 적합하다. 또한, 기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 프레임 화상(프레임 영역) 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 치수 이동량(선폭 치수 이탈량)에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 패턴을 정의한 치수 이동 설계 데이터가 저장된다. 복수의 치수 이동량의 서로의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되면 적합하다. 위치 이동 설계 데이터와 치수 이동 설계 데이터는, 이동 설계 데이터로서 1 개로 정리하면 적합하다.

도 6은, 실시예 1에서의 이동 설계 데이터의 패턴의 일례를 도시한 도이다. 도 6에서, 예를 들면 포토마스크의 검사 영역(10)에 대응하는 검사 영역(11)의 좌측 반의 프레임 영역(40)의 위치에, 위치 이탈 평가용의 위치 이동 패턴이 정의된다. 검사 영역(11)의 우측 반의 프레임 영역(40)의 위치에, CD 이탈 평가용의 치수 이동 패턴이 정의된다. 또한, 실제 마스크의 제1 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)의 제1 번째의 프레임 영역(40a)에는, 도 5의 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)을 프레임 영역(40a) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 x 방향으로 위치 이탈시킨 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)이 정의된다. 마찬가지로, 제2 번째의 프레임 영역(40b)에는, 도 5의 y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)을 프레임 영역(40b) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 y 방향으로 위치 이탈시킨 y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)이 정의된다. 마찬가지로 제3 번째의 프레임 영역(40c)에는, 도 5의 복수의 직사각형 패턴(35)을 프레임 영역(40c) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 x 방향으로 위치 이탈시킨 복수의 직사각형 패턴(45)이 정의된다. 마찬가지로 제4 번째의 프레임 영역(40d)에는, 도 5의 복수의 직사각형 패턴(36)을 프레임 영역(40d) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 y 방향으로 위치 이탈시킨 복수의 직사각형 패턴(46)이 정의된다. 그리고, 검사 영역(11)의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)의 남은 프레임 영역(40)에 대하여, 상술한 프레임 영역(40a ~ 40d)에 정의된 각 위치 이동 패턴을 차례로 정의하면 된다.

또한, 실제 마스크의 제1 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)의 제1 번째의 프레임 영역(40a)에는, 도 5의 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)을 프레임 영역(40a) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 x 방향으로 선폭(CD)을 크게 한 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)이 정의된다. 마찬가지로 제2 번째의 프레임 영역(40b)에는, 도 5의 y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)을 프레임 영역(40b) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 y 방향으로 선폭(CD)을 크게 한 y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)이 정의된다. 마찬가지로 제3 번째의 프레임 영역(40c)에는, 도 5의 복수의 직사각형 패턴(35)을 프레임 영역(40c) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 x 방향으로 선폭(CD)을 크게 한 복수의 직사각형 패턴(45)이 정의된다. 마찬가지로 제4 번째의 프레임 영역(40d)에는, 도 5의 복수의 직사각형 패턴(36)을 프레임 영역(40d) 내에 대하여 동일하게, 예를 들면 0.1 nm만큼 y 방향으로 선폭(CD)을 크게 한 복수의 직사각형 패턴(46)이 정의된다. 그리고, 검사 영역(11)의 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)의 남은 프레임 영역(40)에 대하여, 상술한 프레임 영역(40a ~ 40d)에 정의된 각 치수 이동 패턴을 차례로 정의하면 된다.

그리고, 실제 마스크의 제2 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 위치 이동량을 각각 0.2 nm로 한 패턴이 각각 정의된다. 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 치수 이동량을 각각 0.2 nm로 한 패턴이 각각 정의된다.

실제 마스크의 제3 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 위치 이동량을 각각 0.3 nm로 한 패턴이 각각 정의된다. 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 치수 이동량을 각각 0.3 nm로 한 패턴이 각각 정의된다.

실제 마스크의 제4 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 위치 이동량을 각각 0.4 nm로 한 패턴이 각각 정의된다. 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 치수 이동량을 각각 0.4 nm로 한 패턴이 각각 정의된다.

이하, 마찬가지로, 위치 이동량과 치수 이동량을 차례로 크게 하여, 예를 들면 실제 마스크의 제30 번째의 검사 스트라이프에 대응하는 영역의 좌측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 위치 이동량을 각각 3.0 nm로 한 패턴이 각각 정의된다. 우측 반의 복수의 프레임 영역(40)에는, 제1 번째의 검사 스트라이프의 각 프레임 영역(40)의 치수 이동량을 각각 3.0 nm로 한 패턴이 각각 정의된다.

기준 설계 화상 작성 공정(S106)으로서, 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성한다. 여기서는, 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 기준 설계 화상이 작성된다. 구체적으로, 이하와 같이 동작한다. 우선, 전개 회로(111)는, 자기 디스크 장치(109)로부터 제어 계산기(110)를 통하여 기준 설계 데이터를 독출하고, 독출된 기준 설계 데이터에 정의된 각 프레임 영역의 각 도형 패턴을 두 개의 값(値) 내지는 다수의 값(多値)의 이미지 데이터로 변환하여, 이 이미지 데이터가 참조 회로(112)로 보내진다.

여기서, 기준 설계 데이터에 정의되는 도형은, 예를 들면 장방형 또는 삼각형을 기본 도형으로 한 것으로, 예를 들면 도형의 기준 위치에서의 좌표(x, y), 변의 길이, 직사각형 또는 삼각형 등의 도형 종류를 구별하는 식별자가 되는 도형 코드와 같은 정보로 각 패턴 도형의 형태, 크기, 위치 등을 정의한 도형 데이터가 저장되어 있다. 또한 여기서는, 상술한 평가 패턴의 도형이 정의된다.

이러한 도형 데이터가 되는 기준 설계 패턴의 정보가 전개 회로(111)에 입력되면 도형마다의 데이터에까지 전개되고, 그 도형 데이터의 도형 형상을 나타내는 도형 코드, 도형 치수 등을 해석한다. 그리고, 소정의 양자화 치수의 그리드를 단위로 하는 매스 눈 내에 배치되는 패턴으로서, 두 개의 값 내지는 다수의 값의 기준 설계 화상 데이터를 전개하고, 출력한다. 환언하면, 기준 설계 데이터를 판독하고, 검사 영역을 소정의 치수를 단위로 하는 매스 눈으로서 가상 분할하여 생성된 매스 눈마다 기준 설계 패턴에서의 도형이 차지하는 점유율을 연산하고, n 비트의 점유율 데이터를 출력한다. 예를 들면, 1 개의 매스 눈을 1 화소로서 설정하면 적합하다. 그리고, 1 화소에 1 / 28(= 1 / 256)의 분해능을 갖게 한다고 하면, 화소 내에 배치되어 있는 도형의 영역분만큼 1 / 256의 소영역을 할당하여 화소 내의 점유율을 연산한다. 그리고, 8 비트의 점유율 데이터로서 참조 회로(112)에 출력한다.

이어서, 참조 회로(112)는, 보내져 온 도형의 이미지 데이터인 기준 설계 화상 데이터에 적절한 필터 처리를 실시한다.

도 7은, 실시예 1에서의 필터 처리를 설명하기 위한 도이다. 센서 회로(106)로부터 얻어진 광학 화상으로서의 측정 데이터는, 확대 광학계(104)의 해상 특성 또는 포토 다이오드 어레이(105)의 애퍼처 효과 등에 의해 필터가 작용한 상태, 환언하면 연속 변화하는 아날로그 상태에 있기 때문에, 화상 강도(농담값)가 디지털값의 설계측의 이미지 데이터인 기준 설계 화상 데이터에도 필터 처리를 실시함으로써, 측정 데이터에 맞출 수 있다. 이와 같이 하여 프레임 화상(광학 화상)과 비교하는 기준 설계 화상(참조 화상)을 작성한다. 작성된 기준 설계 화상은 비교 회로(108)에 출력되고, 비교 회로(108) 내에 출력된 기준 설계 화상은 메모리(50)에 저장된다.

이상과 같이 하여, 위치가 상이한 복수의 프레임 영역(30)에 각각 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 복수의 프레임 영역(30)에 따른, 복수의 도형 패턴의 복수의 기준 설계 화상을 작성한다. 이에 의해, 시료(101)로부터 촬상된 각 검사 스트라이프(20)의 복수의 프레임 화상에 대응하는, 복수의 기준 설계 화상이 작성된다.

이동 설계 화상 작성 공정(S108)으로서, 우선, 전개 회로(111)는, 자기 디스크 장치(109)로부터 제어 계산기(110)를 통하여 이동 설계 데이터를 독출하고, 독출된 이동 설계 데이터에 정의된 각 프레임 영역의 각 도형 패턴을 두 개의 값 내지는 다수의 값의 이미지 데이터로 변환하여, 이 이미지 데이터가 참조 회로(112)로 보내진다. 그리고, 참조 회로(112)는, 보내져 온 도형의 이미지 데이터인 이동 설계 화상 데이터에 적절한 필터 처리를 실시한다. 처리 내용은 기준 설계 화상을 작성하는 경우와 동일하다.

이러한 처리는, 위치 이동 설계 화상 작성 공정(S110)으로서, 기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 위치 이동량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하게 된다. 복수의 위치 이동 설계 화상은, 위치가 상이한 복수의 프레임 영역의 각각 대응하는 프레임 영역의 화상으로서 작성된다. 복수의 위치 이동 설계 화상 간의 위치 이탈량의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되면 적합하다.

마찬가지로 이러한 처리는, 치수 이동 설계 화상 작성 공정(S112)으로서, 기준 설계 데이터에 정의된 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 치수 이동량에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 설계 화상을 작성하게 된다. 복수의 치수 이동 설계 화상은, 위치가 상이한 복수의 프레임 영역의 각각 대응하는 영역의 화상으로서 작성된다. 복수의 치수 이동 설계 화상 간의 치수 이동량의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되면 적합하다.

위치 조정 공정(S114)으로서, 위치 조정부(62)는, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 당해 프레임 화상과, 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 기준 위치 이탈량(제1 위치 이탈량)을 연산한다. 위치 조정은, 프레임 영역 전체를 이동시키면서 조정한다. 예를 들면, 최소 2 승법 등을 이용하여 서브 화소 단위로 조정하면 적합하다. 이에 의해, 기준 설계 데이터로부터 포토마스크를 작성할 시의 위치 이탈 오차를 파악할 수 있다. 또한, 프레임 영역(30)의 위치에 의존한 기준 위치 이탈 오차를 파악할 수 있다. 실시예 1에서는, 검사 영역(10, 11)의 좌측 반에 대하여, 위치 이탈 평가용으로 했으므로, 검사 영역(10, 11)의 좌측 반의 각 프레임 영역에 대하여, 각각 기준 위치 이탈량을 연산하면 된다. 그리고, 연산된 프레임 영역마다의 기준 위치 이탈량(위치 이탈량(A))은 메모리(66)에 저장된다.

기준 위치 이탈량은, 예를 들면 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. 복수의 직사각형 패턴(35)의 프레임 영역에 대해서는 x 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. 그리고, 복수의 직사각형 패턴(36)의 프레임 영역에 대해서는 y 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다.

위치 조정 공정(S116)으로서, 위치 조정부(64)는, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 위치 이동 설계 화상의 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 당해 프레임 화상과, 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 사이에서의 위치 이탈량(제2 위치 이탈량)을 연산한다.

도 8은, 실시예 1에서의 대응하는 프레임 영역을 설명하기 위한 도이다. 실제 마스크가 되는 시료(101)의 프레임 화상과, 위치 이동 설계 화상은, 각각 동일한 위치의 프레임 영역(30, 40)끼리에 대하여 위치 조정을 행하고, 위치 이탈량(제2 위치 이탈량)을 연산한다. 이에 의해, 프레임 영역(30, 40)의 대응 관계를 특별히 처리할 필요가 없고, 종래의 검사 장치(100)를 그대로 유용할 수 있다.

도 9a와 도 9b는, 실시예 1에서의 위치 이탈량의 일례를 도시한 도이다. 도 9a에서는, 예를 들면 실제 마스크인 시료(101)로부터 얻어진 프레임 화상 내의 패턴(12)과 위치 이동 설계 화상 내의 패턴(14)을 x 방향으로 위치 조정시켰을 시의 위치 이탈량(ΔPos)의 일례를 도시하고 있다. 도 9b에서는, 예를 들면 실제 마스크인 시료(101)로부터 얻어진 프레임 화상 내의 패턴(12)과 위치 이동 설계 화상 내의 패턴(15)을 y 방향으로 위치 조정시켰을 시의 위치 이탈량(ΔPos)의 일례를 도시하고 있다. 도 9a와 도 9b의 예에서는, 모두, 도형이 1 개 밖에 도시되어 있지 않지만, 위치 조정은, 실제 마스크인 시료(101)로부터 얻어진 프레임 화상과 위치 이동 설계 화상을 이용하여, 프레임 영역 전체를 동일하게 이동시키면서 조정한다. 예를 들면, 최소 2 승법 등을 이용하여 서브 화소 단위로 조정하면 적합하다. 이에 의해, 위치 이동량에 따른 위치 이탈량을 파악할 수 있다. 또한, 라인 패턴과 직사각형 패턴에 대하여, x 방향의 위치 이동량에 따른 위치 이탈량과, y 방향의 위치 이동량에 따른 위치 이탈량을 각각 구할 수 있다. 실시예 1에서는, 검사 영역(10, 11)의 좌측 반에 대하여, 위치 이탈 평가용으로 했으므로, 검사 영역(10, 11)의 좌측 반의 각 프레임 영역에 대하여, 각각 위치 이탈량을 연산하면 된다. 그리고, 연산된 프레임 영역마다의 위치 이탈량(위치 이탈량(B))은 메모리(68)에 저장된다.

위치 이탈량은, 예를 들면 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)의 프레임 영역에 대해서는 x 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)의 프레임 영역에 대해서는 y 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. 복수의 직사각형 패턴(45)의 프레임 영역에 대해서는 x 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다. 그리고, 복수의 직사각형 패턴(46)의 프레임 영역에 대해서는 y 방향의 위치 이탈량이 얻어지면 충분하다.

ΔCD 연산 공정(S118)으로서, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 프레임 화상 내의 각 패턴과, 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상 내의 대응 패턴과의 사이에서의 CD 이탈량(ΔCD)을 연산한다. 구체적으로, 이하와 같이 처리한다.

우선, 엣지 페어 검출부(70)는, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 대응하는 기준 설계 화상으로부터 패턴의 엣지부(외주변)의 위치를 인식하여, 기준 설계 화상의 패턴 엣지부와 페어가 되는 프레임 화상 내의 엣지부를 검출한다. 그리고, 패턴의 CD를 구성하는 양단(양 외주변)의 엣지로 구성되는 엣지 페어는, 예를 들면 화소 단위로 검출된다. 예를 들면, x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향으로 외주변이 연장되는 라인 패턴의 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향으로 외주변이 연장되는 라인 패턴의 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. 복수의 직사각형 패턴(35)의 프레임 영역에 대해서는, 각 직사각형 패턴(35)의 y 방향으로 연장되는 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. 복수의 직사각형 패턴(36)의 프레임 영역에 대해서는, 각 직사각형 패턴(36)의 x 방향으로 연장되는 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다.

또한 프레임 영역마다, 패턴이 존재하는 흑색부의 CD뿐 아니라, 이웃하는 패턴끼리 간의 스페이스 부분(백색부)의 CD에 대해서도 엣지 페어가 검출되어도 적합하다.

이어서 CD 측정부(71)는, 프레임 영역마다, 당해 프레임 영역의 프레임 화상(광학 화상) 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수(CD)를 측정한다. 화소 단위로 검출된 엣지 페어에 대하여 선폭을 측정한다.

이어서 ΔCD 연산부(74)는, 프레임 영역마다, 당해 프레임 영역에 대응하는 기준 설계 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수에 대한, 당해 프레임 영역의 프레임 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수의 각 선폭 치수 이탈(ΔCD)(선폭의 차)을 연산한다. 예를 들면, x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 x 방향의 기준 ΔCD가 연산된다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 y 방향의 기준 ΔCD가 연산된다. 복수의 직사각형 패턴(35)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 x 방향의 기준 ΔCD가 연산된다. 복수의 직사각형 패턴(36)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 y 방향의 기준 ΔCD가 연산된다.

평균 ΔCD 연산 공정(S120)으로서, 평균 ΔCD 연산부(78)는, 프레임 영역마다, 프레임 화상 내의 복수의 도형 패턴의 각 선폭 치수 이탈(ΔCD)(선폭의 차)의 평균값(평균 ΔCD)을 연산한다. 예를 들면, x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(31)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향의 전체 기준 ΔCD를 가산하여 평균값을 구한다. Y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(33)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향의 전체 기준(ΔCD)을 가산하여 평균값을 구한다. 복수의 직사각형 패턴(35)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향의 전체 기준(ΔCD)을 가산하여 평균값을 구한다. 복수의 직사각형 패턴(36)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향의 전체 기준(ΔCD)을 가산하여 평균값을 구한다. 이상과 같이, 프레임 영역마다의 기준 평균 ΔCD(ΔCDavA)을 구한다. 프레임 영역 내의 ΔCD를 평균화함으로써 오차를 저감할 수 있다.

이상과 같이 하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 기준 CD 이탈량(평균 ΔCD(ΔCDavA) : 제1 선폭 치수 이탈량)을 연산한다. 연산된 프레임 영역마다의 ΔCDavA는 메모리(82)에 저장된다.

ΔCD 연산 공정(S122)으로서, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 프레임 화상 내의 각 패턴과, 복수의 치수 이동 설계 화상의 대응하는 치수 이동 설계 화상 내의 대응 패턴과의 사이에서의 CD 이탈량(ΔCD)을 연산한다. 여기서도 도 8에 도시한 바와 같이, 실제 마스크가 되는 시료(101)의 프레임 화상과, 치수 이동 설계 화상은, 각각 동일한 위치의 프레임 영역(30, 40)끼리 간의 ΔCD를 연산한다. 이에 의해, 프레임 영역(30, 40)의 대응 관계를 특별히 처리할 필요가 없고, 종래의 검사 장치(100)를 그대로 유용할 수 있다. 구체적으로, 이하와 같이 처리한다.

우선, 엣지 페어 검출부(72)는, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 대응하는 치수 이동 설계 화상으로부터 패턴의 엣지부(외주변)의 위치를 인식하여, 치수 이동 설계 화상의 패턴 엣지부와 페어가 되는 프레임 화상 내의 엣지부를 검출한다. 그리고, 패턴의 CD를 구성하는 양단(양 외주변)의 엣지로 구성되는 엣지 페어는, 예를 들면 화소 단위로 검출된다. 따라서, 예를 들면 x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향으로 외주변이 연장되는 라인 패턴의 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향으로 외주변이 연장되는 라인 패턴의 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. 복수의 직사각형 패턴(45)의 프레임 영역에 대해서는, 각 직사각형 패턴(45)의 y 방향으로 연장되는 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. 복수의 직사각형 패턴(46)의 프레임 영역에 대해서는, 각 직사각형 패턴(46)의 x 방향으로 연장되는 외주변 상의 각 화소에 대하여 페어가 검출된다. 그리고, 치수 이동량마다의 각각의 엣지 페어가 검출된다.

또한 프레임 영역마다, 패턴이 존재하는 흑색부의 CD뿐 아니라, 패턴 간의 스페이스 부분의 백색부의 CD에 대해서도 엣지 페어가 검출되어도 적합한 점은 동일하다.

이어서 CD 측정부(73)는, 프레임 영역마다, 당해 프레임 영역의 프레임 화상(광학 화상) 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수(CD)를 측정한다. 화소 단위로 검출된 엣지 페어에 대하여 선폭을 측정한다.

이어서 ΔCD 연산부(76)는, 프레임 영역마다, 당해 프레임 영역에 대응하는 치수 이동 설계 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수에 대한, 당해 프레임 영역의 프레임 화상 내의 복수의 도형 패턴의 선폭 치수의 각 선폭 치수 이탈(ΔCD)(선폭의 차)을 연산한다.

도 10a와 도 10b는, 실시예 1에서의 ΔCD의 일례를 도시한 도이다. 도 10a에서는, 예를 들면 실제 마스크인 시료(101)로부터 얻어진 프레임 화상 내의 패턴(12)과 치수 이동 설계 화상 내의 패턴(16)의 x 방향의 ΔCD의 일례를 도시하고 있다. 도 10b에서는, 예를 들면 실제 마스크인 시료(101)로부터 얻어진 프레임 화상 내의 패턴(12)과 치수 이동 설계 화상 내의 패턴(17)을 y 방향의 ΔCD의 일례를 도시하고 있다.

예를 들면, x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 x 방향의 ΔCD가 연산된다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 y 방향의 ΔCD가 연산된다. 복수의 직사각형 패턴(45)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 x 방향의 ΔCD가 연산된다. 복수의 직사각형 패턴(46)의 프레임 영역에 대해서는, 엣지 페어마다의 y 방향의 ΔCD가 연산된다. 그리고, 치수 이동량이 상이한 프레임 영역마다 마찬가지로 ΔCD를 연산한다.

평균 ΔCD 연산 공정(S124)으로서, 평균 ΔCD 연산부(80)는, 프레임 영역마다, 프레임 화상 내의 복수의 도형 패턴의 각 선폭 치수 이탈(ΔCD)(선폭의 차)의 평균값(평균 ΔCD)을 연산한다. 예를 들면, x 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(41)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향의 전체 ΔCD를 가산하여 평균값을 구한다. y 방향 라인 앤드 스페이스 패턴(43)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향의 전체 ΔCD를 가산하여 평균값을 구한다. 복수의 직사각형 패턴(45)의 프레임 영역에 대해서는, x 방향의 전체 ΔCD를 가산하여 평균값을 구한다. 복수의 직사각형 패턴(46)의 프레임 영역에 대해서는, y 방향의 전체 ΔCD를 가산하여 평균값을 구한다. 이상과 같이, 프레임 영역마다의 평균 ΔCD(ΔCDavB)를 구한다. 프레임 영역 내에 대하여 동일하게 치수 이동을 행한 프레임 영역 내의 ΔCD를 평균화함으로써 오차를 저감할 수 있다.

이상과 같이 하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 치수 이동량을 가변으로 한 복수의 치수 이동 설계 화상의 대응하는 치수 이동 설계 화상과의 사이에서의 CD 이탈량(평균 ΔCD(ΔCDavB) : 제2 선폭 치수 이탈량)을 연산한다. 연산된 프레임 영역마다의 ΔCDavB는 메모리(84)에 저장된다.

위치 이탈량(A) 맵 작성 공정(S130)으로서, Pos 맵 작성 회로(140)는, 메모리(66)로부터 프레임 영역마다의 기준 위치 이탈량(위치 이탈량(A))을 독출하고, 각 기준 위치 이탈량을 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 좌측 반의 영역 전체에서의 위치 이탈량(A) 맵을 작성한다. 위치 이탈량(A) 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

위치 이탈량(B) 맵 작성 공정(S132)으로서, Pos 맵 작성 회로(140)는, 메모리(68)로부터 프레임 영역마다의 위치 이탈량(위치 이탈량(B))을 독출하고, 각 위치 이탈량을 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 좌측 반의 영역 전체에서의 위치 이탈량(B) 맵을 작성한다. 위치 이탈량(B) 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

위치 이탈 차분 맵 작성 공정(S134)으로서, 차분 Pos 맵 작성 회로(144)는, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 위치 이탈량(B)(제2 위치 이탈량)으로부터 위치 이탈량(A)(제1 위치 이탈량)을 뺀 위치 이탈 차분값을 연산한다. 이에 의해, 기준 설계 데이터로부터 포토마스크를 작성할 시의 위치 이탈 오차분을 배제할 수 있다. 그리고, 각 위치 이탈 차분값 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 좌측 반의 영역 전체에서의 위치 이탈 차분 맵을 작성한다. 위치 이탈 차분 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

평균 ΔCD(ΔCDav) A 맵 작성 공정(S140)으로서, ΔCD맵 작성 회로(142)는, 메모리(82)로부터 프레임 영역마다의 기준 평균 ΔCD(ΔCDavA)를 독출하고, 각 기준 평균 ΔCD를 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 우측 반의 영역 전체에서의 평균 ΔCD(ΔCDav) A 맵을 작성한다. ΔCDavA 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

평균 ΔCD(ΔCDav) B 맵 작성 공정(S142)으로서, ΔCD맵 작성 회로(142)는, 메모리(84)로부터 프레임 영역마다의 평균 ΔCD(ΔCDavB)를 독출하고, 각 평균 ΔCD를 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 우측 반의 영역 전체에서의 평균 ΔCD(ΔCDav) B 맵을 작성한다. ΔCDavB 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

치수 차분 맵 작성 공정(S144)으로서, 차분 ΔCD 맵 작성 회로(146)는, 프레임 화상(프레임 영역)마다, 평균 ΔCD(ΔCDavB)(제2 선폭 치수 이탈량)로부터 기준 평균 ΔCD(ΔCDavA)(제1 선폭 치수 이탈량)을 뺀 선폭 치수 차분값을 연산한다. 그리고, 각 선폭 치수 차분값을 맵값으로 하는, 검사 영역의 적어도 우측 반의 영역 전체에서의 치수 차분 맵을 작성한다. 이에 의해, 기준 설계 데이터로부터 포토마스크를 작성할 시의 ΔCD의 영향을 배제할 수 있다. 치수 차분 맵은, 예를 들면 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), FD(116), CRT(117), 패턴 모니터(118) 혹은 프린터(119)에 출력된다. 혹은, 외부에 출력되어도 상관없다.

상술한 예에서는, 검사 영역(11)의 좌측 반에, 위치 이탈량을 가변으로 한 위치 이탈 평가용의 위치 이동 패턴이 정의되고, 우측 반에, CD 이탈량을 가변으로 한 CD 이탈 평가용의 치수 이동 패턴이 정의되는 경우를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 좌우가 반대여도 되고, 상하로 설정해도 상관없다. 혹은, 위치 이탈 평가용의 위치 이동 패턴과 CD 이탈 평가용의 치수 이동 패턴을 인접시켜, 편재하지 않고 검사 영역(11) 전체에 위치 이탈 평가용의 위치 이동 패턴과 CD 이탈 평가용의 치수 이동 패턴이 정의되어도 된다. 혹은, 위치 이탈 평가용의 위치 이동 패턴과 CD 이탈 평가용의 치수 이동 패턴이, 각각 검사 영역(11) 전면에 정의되어도 된다. 정의되는 위치에 따라, 각 맵이 작성되게 되는 것은 말할 필요도 없다.

위치 이탈 감도 취득 공정(S150)으로서, 위치 이탈량(A) 맵(제1 위치 이탈량)과 위치 이탈량(B) 맵(제2 위치 이탈량)을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득한다. 혹은 위치 이탈 차분 맵(위치 이탈 차분값)을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득한다. 구체적으로, 프레임마다(혹은 검사 스트라이프마다) 미리 설정한 위치 이동량과, 대응하는 프레임 영역에서의 위치 이탈 차분값(위치 이탈량(B) - 위치 이탈량(A))이 일치하는 위치 이동량을 구한다. 그리고, 일치하는 최소 위치 이동량(a)을 검사 장치(100)의 위치 이탈 감도로서 취득할 수 있다. 예를 들면, 1.3 nm 이상의 위치 이동량으로 설정한 프레임 영역에서의 위치 이탈 차분값은 일치하지만, 1.3 nm 미만의 위치 이동량으로 설정한 프레임 영역에서의 위치 이탈 차분값에서는 불일치가 된다. 이러한 경우의 검사 장치(100)의 위치 이탈 감도는 1.3 nm가 된다. 이러한 위치 이탈 감도는 x 방향의 라인 패턴 감도, y 방향의 라인 패턴 감도, x 방향의 직사각형 패턴 감도, y 방향의 직사각형 패턴 감도에 대하여 각각 취득할 수 있다.

ΔCD 감도 취득 공정(S152)으로서, ΔCDavA 맵(제1 선폭 치수 이탈량)과 ΔCDavB 맵(제2 선폭 치수 이탈량)을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득한다. 혹은, 치수 차분 맵(선폭 치수 차분값)을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득한다. 구체적으로, 프레임마다(혹은 검사 스트라이프마다) 미리 설정한 치수 이동량과, 대응하는 프레임 영역에서의 선폭 치수 차분값(ΔCDavB - ΔCDavA)이 일치하는 치수 이동량을 구한다. 그리고, 일치하는 최소 치수 이동량(b)을 검사 장치(100)의ΔCD 감도로서 취득할 수 있다. 예를 들면, 1.3 nm 이상의 치수 이동량으로 설정한 프레임 영역에서의 선폭 치수 차분값은 일치하지만, 1.3 nm 미만의 치수 이동량으로 설정한 프레임 영역에서의 선폭 치수 차분값에서는 불일치가 된다. 이러한 경우의 검사 장치(100)의 ΔCD 감도는 1.3 nm가 된다. 이러한 ΔCD 감도는 x 방향의 라인 패턴 감도, y 방향의 라인 패턴 감도, x 방향의 직사각형 패턴 감도, y 방향의 직사각형 패턴 감도에 대하여 각각 취득할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 1에 따르면, 실제 마스크측이 아닌, 설계 데이터측에서 위치 또는 치수를 이동시킨 평가 패턴 데이터를 작성하므로, 요구되는 정밀도로 작성할 수 있다. 따라서, CD 이탈 혹은 위치 이탈의 검사 감도를 평가할 수 있다. 그 결과, 요구되는 정밀도의 CD 이탈 혹은 위치 이탈을 검사 가능한지 평가할 수 있다.

이상의 설명에서 '~ 회로' 혹은 ' ~ 공정'이라 기재한 것은, 전자 회로 등의 하드웨어로 구성할 수 있다. 혹은, 컴퓨터로 동작 가능한 프로그램에 의해 구성할 수 있다. 혹은, 소프트웨어가 되는 프로그램뿐 아니라, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 펌 웨어와의 조합이어도 상관없다. 또한, 프로그램에 의해 구성될 경우, 프로그램은 자기 디스크 장치, 자기 테이프 장치, FD 혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 기록 매체에 기록된다. 예를 들면, 연산 제어부를 구성하는 테이블 제어 회로(114), 전개 회로(111), 참조 회로(112), 비교 회로(108), 위치 이탈 맵(Pos 맵) 작성 회로(140), CD 이탈(ΔCD) 맵 작성 회로(142), 차분 Pos 맵 작성 회로(144) 및 차분 ΔCD 맵 작성 회로(146) 등은 전기적 회로로 구성되어 있어도 되고, 제어 계산기(110)에 의해 처리할 수 있는 소프트웨어로서 실현되어도 된다. 또한, 전기적 회로와 소프트웨어의 조합으로 실현해도 된다.

이상, 구체예를 참조하여 실시예에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다. 예를 들면 실시예에서는, 조명 광학계(170)로서, 투과광을 이용한 투과 조명 광학계를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반사광을 이용한 반사 조명 광학계여도 된다. 혹은, 투과 조명 광학계와 반사 조명 광학계를 조합하여, 투과광과 반사광을 동시에 이용해도 된다.

또한 상술한 예에서는, 도 8에서 설명한 바와 같이, 시료(101)의 프레임 화상과 동일한 위치의 프레임 영역의 설계 화상을 이용하여, 위치 이탈량 및 ΔCD를 연산하고 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 시료(101)에서는, 상술한 바와 같이 위치 이동 또는 치수 이동을 행하지 않은 기준 설계 데이터에 기초하고 있으므로, 1 개의 프레임 영역의 프레임 화상과, 위치 이동량을 가변으로 한 복수의 위치 이동 설계 화상을 대비시켜, 위치 이동량마다의 화상의 위치 이탈량을 연산해도 된다. 이 때, 기준 설계 화상에 대해서도 사용하는 프레임 화상의 프레임 영역에 대응하는 기준 설계 화상을 이용하여 기준 위치 이탈량을 연산하면 된다.

마찬가지로, 1 개의 프레임 영역의 프레임 화상과, 치수 이동량을 가변으로 한 복수의 치수 이동 설계 화상을 대비시켜, 치수 이동량마다의 화상의 ΔCD, 나아가서는 평균 ΔCD(ΔCDavB)를 연산해도 된다. 이 때, 기준 설계 화상에 대해서도 사용하는 프레임 화상의 프레임 영역에 대응하는 기준 설계 화상을 이용하여 기준 ΔCD, 나아가서는 기준 평균 ΔCD(ΔCDavA)을 연산하면 된다.

또한 장치 구성 또는 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 검사 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.

그 외에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적당 설계 변경할 수 있는 모든 패턴 검사 장치, 패턴 검사 방법 및 검사 감도 평가 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명의 몇 개의 실시예를 설명했지만, 이들 실시예는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시예는 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시예 또는 그 변형은 발명의 범위 또는 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (15)

1. 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 상기 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성하고,
   상기 기준 설계 데이터에 정의된 상기 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 상기 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하고,
   상기 복수의 도형 패턴에 대하여 위치 이탈이 없는 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 광학 화상을 취득하고,
   상기 기준 설계 화상과 상기 광학 화상과의 사이에서의 제1 위치 이탈량을 연산하는 공정과,
   상기 복수의 위치 이동 설계 화상의 각 위치 이동 설계 화상과 상기 광학 화상과의 사이에서의 제2 위치 이탈량을 연산하고,
   상기 제1과 제2 위치 이탈량을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기준 설계 데이터에는, 위치가 상이한 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의되고, 상기 복수의 영역에 따른 복수의 기준 설계 화상을 작성하고,
   상기 복수의 위치 이동 설계 화상은, 위치가 상이한 상기 복수의 영역의 대응하는 영역의 화상으로서 작성되고,
   상기 포토마스크는, 상기 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의된 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작되고,
   상기 복수의 영역에 따른 복수의 광학 화상이 취득되고,
   상기 복수의 기준 설계 화상의 각 기준 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제1 위치 이탈량이 연산되고,
   상기 복수의 위치 이동 설계 화상의 각 위치 이동 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제2 위치 이탈량을 연산하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
3. 제1항에 있어서,
   미리 설정된 상기 복수의 위치 이탈량의 서로의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 위치 이동 설계 화상 간의 위치 이탈량의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 제2 위치 이탈량으로부터 각각 상기 제1 위치 이탈량을 뺀 복수의 위치 이탈 차분값을 연산하고,
   상기 검출 가능한 위치 이탈량은, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량 중, 대응하는 위치 이탈 차분값과 서로 일치하는 적어도 1 개의 위치 이탈량의 최소 위치 이탈량인 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 포토마스크의 검사 영역을 프레임 영역의 일방의 사이즈로 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 스트라이프 영역의 스트라이프 영역마다, 스트라이프 광학 화상을 취득하고,
   상기 스트라이프 광학 화상을, 각각 상기 프레임 영역의 타방의 사이즈로, 각각이 대응하는 프레임 영역을 위한 상기 광학 화상이 되는, 복수의 프레임 화상으로 분할하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
7. 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 상기 복수의 도형 패턴의 기준 설계 화상을 작성하고,
   상기 기준 설계 데이터에 정의된 상기 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 상기 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 미리 설정된 복수의 선폭 치수 이탈량에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 설계 화상을 작성하고,
   상기 복수의 도형 패턴에 대하여 선폭 치수 이탈이 없는 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 광학 화상을 취득하고,
   상기 기준 설계 화상과 상기 광학 화상과의 사이에서의 제1 선폭 치수 이탈량을 연산하는 공정과,
   상기 복수의 치수 이동 설계 화상의 각 치수 이동 설계 화상과 상기 광학 화상과의 사이에서의 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하고,
   상기 제1과 제2 선폭 치수 이탈량을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기준 설계 데이터에는, 위치가 상이한 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의되고, 상기 복수의 영역에 따른 복수의 기준 설계 화상을 작성하고,
   상기 복수의 치수 이동 설계 화상은, 위치가 상이한 상기 복수의 영역의 대응하는 영역의 화상으로서 작성되고,
   상기 포토마스크는, 상기 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의된 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작되고,
   상기 복수의 영역에 따른 복수의 광학 화상이 취득되고,
   상기 복수의 기준 설계 화상의 각 기준 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제1 선폭 치수 이탈량이 연산되고,
   상기 복수의 치수 이동 설계 화상의 각 치수 이동 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
9. 제7항에 있어서,
   미리 설정된 상기 복수의 선폭 치수 이탈량의 서로의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 치수 이동 설계 화상 간의 선폭 치수 이탈량의 치수 차는, 실제 마스크로 작성하는 것이 곤란한 치수 차로 작성되는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 선폭 치수 이탈량으로부터 각각 상기 제1 선폭 치수 이탈량을 뺀 복수의 선폭 치수 차이 차분값을 연산하고,
    상기 검출 가능한 선폭 치수 이탈량은, 미리 설정된 복수의 선폭 치수 이탈량 중, 대응하는 선폭 치수 차이 차분값과 서로 일치하는 적어도 1 개의 선폭 치수 이탈량의 최소 선폭 치수 이탈량인 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 포토마스크의 검사 영역을 프레임 영역의 일방의 사이즈로 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 스트라이프 영역의 스트라이프 영역마다, 스트라이프 광학 화상을 취득하고,
    상기 스트라이프 광학 화상을, 각각 상기 프레임 영역의 타방의 사이즈로, 각각이 대응하는 프레임 영역을 위한 상기 광학 화상이 되는, 복수의 프레임 화상으로 분할하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
13. 위치가 상이한 복수의 직사각형 영역에 각각 복수의 도형 패턴이 정의된 기준 설계 데이터에 기초하는, 상기 복수의 직사각형 영역에 따른, 상기 복수의 도형 패턴의 복수의 기준 설계 화상을 작성하고,
    상기 기준 설계 데이터에 정의된 상기 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 상기 복수의 도형 패턴을 동일하게 위치 이탈시킨, 위치가 상이한 상기 복수의 직사각형 영역에 따른, 미리 설정된 복수의 위치 이탈량에 기초하는 위치 이탈량이 상이한 복수의 위치 이동 설계 화상을 작성하고,
    상기 기준 설계 데이터에 정의된 상기 복수의 도형 패턴에 대하여 화상 내의 상기 복수의 도형 패턴의 선폭 치수를 동일하게 이탈시킨, 위치가 상이한 상기 복수의 직사각형 영역에 따른, 미리 설정된 복수의 선폭 치수 이탈량에 기초하는 선폭 치수 이탈량이 상이한 복수의 치수 이동 설계 화상을 작성하고,
    상기 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의된 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작된 포토마스크의 검사 영역을 상기 직사각형 영역의 일방의 사이즈로 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 스트라이프 영역의 스트라이프 영역마다, 광학 화상을 취득하고,
    상기 스트라이프 영역마다의 광학 화상을 각각 상기 직사각형 영역의 타방의 사이즈로 복수의 프레임 화상으로 분할하고,
    상기 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 상기 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상마다, 상기 프레임 화상과 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 제1 위치 이탈량을 연산하고,
    상기 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 상기 복수의 위치 이동 설계 화상의 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상마다, 상기 프레임 화상과 대응하는 위치 이동 설계 화상과의 사이에서의 제2 위치 이탈량을 연산하고,
    프레임 화상마다, 상기 제2 위치 이탈량으로부터 상기 제1 위치 이탈량을 뺀 위치 이탈 차분값을 연산하고,
    프레임 화상마다, 상기 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 상기 복수의 기준 설계 화상의 대응하는 기준 설계 화상과의 사이에서의 제1 선폭 치수 이탈량을 연산하고,
    프레임 화상마다, 상기 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과, 상기 복수의 치수 이동 설계 화상의 대응하는 치수 이동 설계 화상과의 사이에서의 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하고,
    프레임 화상마다, 상기 제2 선폭 치수 이탈량으로부터 상기 제1 선폭 치수 이탈량을 뺀 선폭 치수 차분값을 연산하고,
    상기 위치 이탈 차분값을 이용하여, 검출 가능한 위치 이탈량을 취득하고,
    상기 선폭 치수 차분값을 이용하여, 검출 가능한 선폭 치수 이탈량을 취득하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 기준 설계 데이터에는, 위치가 상이한 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의되고, 상기 복수의 영역에 따른 복수의 기준 설계 화상을 작성하고,
    상기 복수의 위치 이동 설계 화상은, 위치가 상이한 상기 복수의 영역의 대응하는 영역의 화상으로서 작성되고,
    상기 포토마스크는, 상기 복수의 영역에 각각 상기 복수의 도형 패턴이 정의된 상기 기준 설계 데이터에 기초하여 제작되고,
    상기 복수의 영역에 따른 복수의 광학 화상이 취득되고,
    상기 복수의 기준 설계 화상의 각 기준 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제1 위치 이탈량이 연산되고,
    상기 복수의 위치 이동 설계 화상의 각 위치 이동 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제2 위치 이탈량을 연산하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 기준 설계 화상의 각 기준 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제1 선폭 치수 이탈량이 연산되고,
    상기 복수의 치수 이동 설계 화상의 각 치수 이동 설계 화상과 상기 복수의 광학 화상의 대응하는 광학 화상과의 사이에서 각각 제2 선폭 치수 이탈량을 연산하는 것을 특징으로 하는 검사 감도 평가 방법.

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