KR20010062513A - 패턴 검사 방법 및 패턴 검사 장치 - Google Patents

패턴 검사 방법 및 패턴 검사 장치 Download PDF

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KR20010062513A
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Abstract

패턴 검사 장치에서, 광학적 주사부는 레이저빔을 사용하여 피검사 패턴을 주사하고, 광전 화상 처리부는 피검사 패턴의 화상을 생성하며, 참조 화상 생성부는 레이저 빔 세기에 상응하는 광학적 점 확산 함수와 검사 패턴 화상의 콘벌루션 연산에 의해 에지 경계 조건을 결정하고 에지 위치를 검출한다. 참조 화상 생성부는 각 픽셀에 전개된 패턴에 속하는 서브 픽셀 수에 따라 각 픽셀의 그레이 레벨을 또한 산출하며 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어지는 카운트를 픽셀에 전개된 패턴 폭으로서 처리함으로써 참조 데이터 및 피검사 패턴에 대한 패턴폭을 산출한다.

Description

패턴 검사 방법 및 패턴 검사 장치{PATTERN INSPECTION METHOD AND PATTERN INSPECTION DEVICE}
본 발명은 패턴 검사 장치에 관한 것으로 특히 설계 데이터로부터 다이-투-데이터베이스 (Die-To-Database) 검사용 참조 화상을 작성하는 참조 화상 작성 절차를 특징으로 하는 패턴 검사 방법 및 패턴 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 포토-마스크, 레티클 또는 웨이퍼 액정에 형성된 반도체 집적회로등의 미세패턴을 패턴 검사장치를 이용하여 검사하여 그들이 설계데이터로부터 작성된 이상적 패턴의 형상 및 치수에 따라 정확히 묘화된 것인지를 검사할 필요가 있다.
이러한 형태의 패턴 검사 장치에서, 정사각형 또는 사다리꼴 위치 좌표 및 선 길이로 주어진 설계 데이터는 검사 패턴에 상응하는 0 과 1 의 이진 비트 스트링으로 표현된다. 픽셀의 농담치(Density value)는 소정의 분해능의 픽셀폭내에서 비트 스트링의 집적에 의해 생성된다.
다음으로, 레이저 빔으로 피검사 패턴을 주사하고 패턴을 통과한 광으로 수광장치상에 결상함으로써 얻어진 패턴정보에 기초하거나 촬상계로부터 얻어진 패턴화상의 에지 프로파일링에 기초하여 소정의 광학적 점 확산 함수가 작성된다. 이러한 함수를 사용하고 설계 데이터에서의 다중 그레이 스케일 데이터 (멀티값 데이터) 로 콘벌루션 연산을 수행하여, 참조 화상이 얻어진다.
피검사 패턴상의 결함은 광학 주사 또는 촬상계로부터의 입력에 의해 얻어지는 피검사 패턴의 화상과 동기화하는 설계 데이터로부터 얻어지는 참조 화상을 판독하고 상응하는 픽셀 위치에서 피검사 패턴의 화상과 참조 화상간의 불일치를 검색함으로써 검출된다 (Die-To-Data Base 검사).
제조 공정의 영향 및 광학적 조건하에서, 이상적인 설계값과 비교할 때 피검사 패턴의 화상은 보다 두껍거나 얇은 선 폭 및 다른 치수 에러를 갖는다. 설계 데이터로부터 얻어진 참조 화상으로부터의 의사적 불일치는 의사 결함을 발생시키는 경향이 있으며, 이것은 결함으로 판정되지 않아야 한다.
따라서, 각 검사 영역에서 특징량에 상응하는 에지 위치 검출과 같은 적절한 특징을 수행하고, 광학적 점 확산 함수로 콘벌루션 처리하기 전에 미리 설계 데이터에서 다중 그레이 스케일 화상의 패턴 폭을 정정하여 그런 폭이 피검사 패턴에서 화상의 에지 위치에 맞도록 하는 것이 필요하다.
종래의 참조 화상 작성 방법에서, 참조 화상의 패턴 폭을 정정할 때, 피검사 패턴 화상은 적절한 에지 검출 처리를 받아 설계 데이터에서의 패턴 정정 폭은 이진 데이터, 비트(픽셀) 단위의 정정을 위해 사용된다.
이 경우, 설계 비트 패턴으로부터 변경 비트 패턴을 작성하고 실제 화상의 이진 표현으로서 피검사 패턴의 비트 데이터와의 EX-OR 를 구함으로써, 참조 화상의 패턴이 리사이즈된다.
또한, 에지 위치 검출 및 코너 인식에 의해 설계 데이터로부터 추출되는 에지 및 코너에 대하여, 소정의 패턴 에지 각도 (예를 들어 0, 45, 90, 135 도) 의 에지 또는 코너를 표현하는 비트 단위의 정정 템플리트가 준비된다.
이후, 초기 설계 데이터의 정정을 위해 에지 및 코너의 실제 화상과 가장 유사한 정정 템플리트가 선택된다. 정정된 설계 데이터는 다중값 데이터로 형성되어 다시 참조 화상 작성을 하게 된다. 결함은 얻어진 참조 화상과 실제 화상간의 그레이 스케일 차이가 결함이 있는지 여부를 적절한 결함 알고리즘의 임계치를 사용하여 판정함으로써 검출된다 (예를 들어, 일본특허공개 350776/1992 참조).
종래에, 화상 처리 방법은 피검사 패턴의 에지 위치를 검출하는데 종종 사용되어왔다. 이러한 화상 처리를 사용하는 방법은 농도 방법, 농도의 1차 미분을 사용하는 방법, 및 농도의 2차 미분을 사용하는 방법으로 크게 분류될 수 있다 (참조문헌 : 요시히꼬 노무라. "Sub-pixel Expression of edge position measurement and error analysis". 저자정보통신 학회 논문지, 1990년 9월 D-11 Vol. J73-D-11 No. 9 pp. 1458-1467, )
농도 방법에 따라, 초기 화상에 가장 적절히 적용될 수 있는 실제 에지 패턴이 제 1 내지 제 3 농도 모멘트(Density moment)에 대하여 결정되어 에지 위치를 검출한다.
1차 미분을 이용하는 농도 방법은 에지를 형성하는 모든 픽셀에 대하여 1차 미분의 그래비티 중심(gravity center)을 에지 위치로 고려하는 방법, 피크 근처의 3개의 연속적인 픽셀의 1차 미분을 포물선에 적용하여 얻어지는 회귀 곡선의 피크가 에지 위치로 고려되는 방법, 및 농도의 1차 미분을 최소 2 승 회귀에 의해 정규분포에 적용하여 회귀 곡선의 위치가 에지 위치로 고려되는 방법을 포함한다. 농도의 2차 미분을 사용하는 방법에서, 2차 미분은 특정한 필터를 이용하여 결정되고 정부의 값이 전이하는 2 개의 인접 픽셀들의 2차 미분의 결과가 선형적으로 내삽될 때 제로교차 위치가 에지 위치로 간주된다..
포토마스크와 같은 기판상에 묘화 미세 패턴은 패턴 에지부에서 블랙 픽셀 레벨로부터 화이트 픽셀레벨로의 천이를 위해 약 3개만의 픽셀 영역을 갖고 에지 프로파일은 매우 가파르다. 이러한 이유 때문에, 종래의 화상 처리에 따른 에지 위치 검출 방법을 사용할 때, 픽셀 또는 서브 픽셀 단위의 에지 추출 알고리즘이 사용되더라도 고레벨 산출이 요구된다는 단점이 있다. 또 다른 단점은 서브 픽셀 단위로 에지 위치를 식별하기 위한 계산 많은 시간이 걸린다는 것이다.
또한, 종래의 참조 화상 작성 방법에서, 기계 시스템을 포함하는 빔 스폿 세기에 상응하는 광학적 점 확산 함수와 패턴 에지 위치간의 관계가 명확하지 않다. 광학 시스템에 의한 에지 측정 위치 및 화상 처리에 의한 에지 추출은 일치하지 않으므로, 피검사 패턴의 패턴 폭 및 참조 데이터의 패턴 정정 폭은 정확히 측정될 수 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 발명되었다. 본 발명의 목적은 종래의 방법보다 빠른 속도로 서브 픽셀 단위로 피검사 패턴에서 에지 위치를 검출할 수 있는 패턴검사 장치 및 참조 화상 작성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피검사 패턴의 패턴 폭 및 참조 데이터의 패턴 정정 폭을 정확히 결정을 할 수 있고 이에 따라 피검사 패턴 화상에 매우 유사한 참조 화상을 얻을 수 있는 패턴검사 장치 및 참조 화상 작성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 설계 데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 주사하고 기판을 통과하는 광을 수광장치로 수광하고, 수광장치에 의해얻어지는 패턴 정보로부터, 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 설계 데이터의 화상화에 의해 얻어지는 참조 데이터간의 일치를 위해 참조 데이터를 정정하여 참조 화상을 생성하며 피검사 패턴의 화상과 참조 화상을 비교하여 피검사 패턴에 어떠한 결함이 있는지를 검출하는 패턴검사 방법에 있어서,
참조 화상 생성은,
레이저 빔 세기에 상응하는 광학적 점 확산 함수와 피검사 패턴 화상의 콘벌루션 연산을 통하여 패턴 에지 위치에 상응하는 그레이 레벨을 도시하는 에지 경계 조건의 결정 및 서브 픽셀 단위로 피검사 패턴에서 에지 위치의 에지 경계 조건에 따른 검출에 의해 수행된다.
본 발명의 제 2 실시에에 따르면, 설계 데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 주사하고 기판을 통과하는 광을 수광장치로 수광하고, 수광장치에 의해 얻어지는 패턴 정보로부터, 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 설계 데이터의 화상화에 의해 얻어지는 참조 데이터간의 일치를 위해, 참조 데이터를 정정하여 참조 화상을 생성하며 피검사 패턴의 화상과 참조 화상을 비교하여 피검사 패턴에 어떠한 결함이 있는지를 검출하는 패턴 검출 방법에 있어서,
참조 화상 생성은,
매트릭스를 형성하도록 픽셀을 분할하는 서브 픽셀을 각 픽셀마다 제공하고 각 픽셀내에 전개된 패턴에 속하는 서브 픽셀의 수에 의거하여 픽셀의 그레이 레벨을 산출하는 단계, 및
그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어진 수를 픽셀에서 전개되는 패턴의 폭으로서 처리함으로써 상기 피검사 패턴의 패턴폭과 그에 상응하는 위치에서의 참조 데이터의 패턴 폭을 산출하는 단계를 포함한다.
바람직한 구성에서, 각 픽셀의 그레이 레벨은 피검사 패턴에 속하는 서브 픽셀 수로부터 산출되고, 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 피검사 패턴의 패턴 폭으로서 처리함으로써, 피검사 패턴의 패턴 폭이 산출되며,
각 픽셀의 그레이 레벨은 참조 데이터 패턴에 속하는 서브 픽셀 수로부터 산출되고, 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 참조 데이터의 패턴 폭으로서 처리함으로써, 참조 데이터의 패턴 폭이 산출된다.
또 다른 바람직한 구성에서, 참조 데이터의 패턴 정정 폭은 피검사 패턴의 패턴 폭과 참조 데이터의 패턴 폭간의 차이로부터 산출다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 패턴 검사 장치는,
설계 데이터에 따라 기판상에 형성된 검사 패턴을 주사하고 기판을 통과하는 광을 수광장치로 수광하는 주사 수단,
주사 수단에서 수광장치에 의해 얻어지는 패턴 정보로부터 피검사 패턴의 화상을 생성하는 광전 화상 처리 수단,
피검사 패턴의 화상의 위치 및 설계 데이터의 화상화에 의해 얻어지는 참조 데이터의 위치가 일치하도록 참조 데이터를 정정하여 참조 화상을 생성하는 참조 화상 생성 수단,
피검사 패턴에서 어떠한 결함이 있는지 검출하기 위해 피검사 패턴의 참조화상 및 화상을 비교하는 비교 수단, 및
레이저 빔 세기에 상응하는 광학적 점 확산 함수와 피검사 화상의 콘벌루션 연산을 통하여 패턴 에지 위치에 상응하는 그레이 레벨을 도시하는 에지 경계 조건을 결정하고 에지 경계 조건에 따라 서브 픽셀 단위로 피검사 패턴의 에지 위치를 검출하는 에지 위치 검출수단을 포함한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 패턴 검사 장치는,
설계 데이터에 따라 기판상에 형성된 검사 패턴을 주사하고 기판을 통과하는 광을 수광장치로 수광하는 주사 수단,
주사 수단에서 수광장치에 의해 얻어지는 패턴 정보로부터 피검사 패턴의 화상을 생성하는 광전 화상 처리 수단,
피검사 패턴의 화상의 위치와 설계 데이터의 화상화에 의해 얻어지는 참조 데이터의 위치가 일치하도록 참조 데이터를 정정하여 참조 화상을 생성하는 참조 화상 생성 수단,
피검사 패턴에서 어떠한 결함이 있는지 검출하기 위해 검사 패턴의 화상과 참조 화상을 비교하는 비교 수단, 및
각 픽셀에 픽셀을 매트릭스로 분할하는 서브 픽셀을 제공하고, 각 픽셀에 전개되는 패턴에 속하는 서브 픽셀의 수에 의거하여 각 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 패턴의 폭으로서 처리하여 각각 상응하는 위치에서 참조 데이터의패턴 폭 및 피검사 패턴의 패턴폭을 산출하는 패턴 폭 산출 수단을 포함한다.
바람직한 구성에서, 패턴 폭 산출 수단은, 피검사 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 피검사 패턴의 패턴의 폭으로서 처리하여, 피검사 패턴의 폭을 산출하며, 또한, 참조 데이터의 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 참조 데이터의 패턴 폭으로서 처리하여, 참조 데이터의 패턴 폭을 산출한다.
또다른 바람직한 구성에서, 패턴 폭 산출 수단은,
피검사 패턴의 패턴 폭과 참조 데이터의 패턴 폭간의 차이로부터 패턴 정정 폭을 산출한다.
본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 컴퓨터를 제어함으로써, 설계데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보에 따라 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 얻어진 참조데이터 위치가 일치하도록, 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리에 있어서,
상기 패턴검사 프로그램은,
상기 참조화상 생성 프로세스에서,
레이저빔의 강도에 대응하는 광학적 점 확산 함수와 상기 피검사 패턴의 화상의 콘벌루션 연산에 의해 패턴에지 위치에 대응하는 그레이 레벨을 나타내는 에지경계 조건을 결정하는 단계 및
상기 에지경계 조건에 따라 서브-픽셀 단위로 상기 피검사 패턴의 에지위치를 검출하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터를 제어함으로써, 설계데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보에 따라 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 얻어진 참조데이터 사이의 위치 일치를 위하여, 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리에 있어서,
상기 패턴검사 프로그램은,
상기 참조화상 생성 프로세스에서,
픽셀을 매트릭스로 분할하는 서브-픽셀을 각각의 픽셀마다 제공하고 각각의 픽셀내에서 전개된 패턴에 속하는 서브-픽셀수에 기초하여 각각의 픽셀에 대하여 그레이 레벨을 산출하는 단계 및
상기 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀에서 전개된 패턴의 폭으로서 취급하여 상기 피검사 패턴의 패턴폭과 대응하는위치에서의 참조데이터의 패턴폭을 각각 산출하는 단계를 수행한다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 명백할 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패턴 검사 장치의 블록도.
도 2 는 도 1 에 도시된 바와 같이 패턴 검사 장치의 동작을 도시하는 흐름도.
도 3 은 설계 데이터 전개부에 의해 전개되는 배선 패턴의 일부를 도시하는 도.
도 4 는 도 3 의 1 픽셀의 확대도.
도 5 는 도 3 의 배선 패턴의 픽셀의 그레이 레벨(gray level)값을 도시하는 도.
도 6 은 참조 데이터에서 패턴 폭을 산출하기 위한 방법을 도시하는 도.
도 7 은 에지존재 임계치를 산출하기 위한 방법을 도시하는 도.
도 8 은 레이저 빔 스폿의 단위 격자내의 점유면적을 도시하는 도.
도 9 는 실제 화상에 대하여 픽셀 단위의 패턴 에지를 검색하기 위한 방법을 도시하는 도.
도 10 은 실제 화상에 대하여 서브 픽셀 단위의 패턴 에지를 검색하기 위한 방법을 도시하는 도.
도 11 은 설계 데이터 전개부에 의한 전개직후 참조 데이터의 그레이 레벨 분포를 도시하는 도.
도 12 는 도 11 의 참조 데이터에 상응하는 위치에서 실제 패턴의 그레이 레벨 분포를 도시하는 도.
도 13 은 도 11 에서의 참조 데이터의 에지 위치 정정 결과를 도시하는 도.
도 14 는 7 x 7 광학적 점 확산 함수(optical point spread function)를 도시하는 도.
도 15 는 도 14 의 광학적 점 확산 함수와 도 13 의 리사이즈된 참조데이터의 콘벌루션 처리에 의한 실제 화상과의 위치 정렬시 참조 화상의 그레이 레벨 분포를 도시하는 도.
도 16 은 도 12 의 실제 화상과 도 15 의 참조 화상간의 차이에 대한 그레이 레벨 분포를 도시하는 도.
도 17 은 참조 화상과 실제 화상의 에지 프로파일을 도시하는 도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1 설계 데이터 입력부 2 설계 데이터 전개부
3 참조 화상 생성부 4 광학적 주사부
5 광전 화상 처리부 6 화상 메모리
7 데이터 비교부 14 주사 신호
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조로 하여 설명된다. 다음의 설명에서, 특정 설명들은 본 발명의 이해를 돕도록 제공되어 있다. 그러나, 당해 기술에 숙련된 당업자에게는 본 발명이 이러한 특정 설명없이도 실행될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 경우에, 본 발명이 불필요하게 모호해지지 않도록 공지된 구조가 상세한 도시되지 않는다.
[제 1 실시예]
다음으로, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다. 도 1 은 본 발명의 제 1 실시예인 패턴 검사 장치의 블록도이고 도 2 는 도 1 에 도시된 바와 같이 패턴 검사 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
일반적으로 포토-마스크, 레티클 또는 웨이퍼 액정에 형성된 반도체 집적회로등의 미세패턴을 패턴 검사장치를 이용하여 검사하여 그들이 설계데이터로부터 작성된 이상적 패턴의 형상 및 치수에 따라 정확히 묘화된 것인지를 검사할 필요가 있다.
이러한 형태의 패턴 검사 장치에서, 정사각형 또는 사다리꼴 위치 좌표 및 선 길이로 주어진 설계 데이터는 검사 패턴에 상응하는 0 과 1 의 이진 비트 스트링으로 표현된다. 픽셀의 농담치(Density value)는 소정의 분해능의 픽셀폭내에서 비트 스트링의 집적에 의해 생성된다.
다음으로, 레이저 빔으로 피검사 패턴을 주사하고 패턴을 통과한 광으로 수광장치상에 결상함으로써 얻어진 패턴정보에 기초하거나 촬상계로부터 얻어진 패턴화상의 에지 프로파일링에 기초하여 소정의 광학적 점 확산 함수가 작성된다. 이러한 함수를 사용하고 설계 데이터에서의 다중 그레이 스케일 데이터 (멀티값 데이터) 로 콘벌루션 연산을 수행하여, 참조 화상이 얻어진다.
피검사 패턴상의 결함은 광학 주사 또는 촬상계로부터의 입력에 의해 얻어지는 피검사 패턴의 화상과 동기화하는 설계 데이터로부터 얻어지는 참조 화상을 판독하고 상응하는 픽셀 위치에서 피검사 패턴의 화상과 참조 화상간의 불일치를 검색함으로써 검출된다 (Die-To-Data Base 검사).
제조 공정의 영향 및 광학적 조건하에서, 이상적인 설계값과 비교할 때 피검사 패턴의 화상은 보다 두껍거나 얇은 선 폭 및 다른 치수 에러를 갖는다. 설계 데이터로부터 얻어진 참조 화상으로부터의 의사적 불일치는 의사 결함을 발생시키는 경향이 있으며, 이것은 결함으로 판정되지 않아야 한다.
따라서, 각 검사 영역에서 특징량에 상응하는 에지 위치 검출과 같은 적절한 특징을 수행하고, 광학적 점 확산 함수로 콘벌루션 처리하기 전에 미리 설계 데이터에서 다중 그레이 스케일 화상의 패턴 폭을 정정하여 그런 폭이 피검사 패턴에서 화상의 에지 위치에 맞도록 하는 것이 필요하다.
본 실시예에 따른 패턴 검사 장치는, 검사되는 배선 패턴, 즉, 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사함으로써 주사 신호 (14) 를 출력하는 광학적 점 주사부 (4)및 멀티값 그레이 스케일을 갖는 실제 화상 (15) 을 출력하기 위해 주사 신호 (14) 를 변환하는 광전 화상 처리부 (5) 를 포함한다.
또한, 패턴검사 장치에는 피검사 패턴의 도형 치수를 정의하는 MEBES (Manufacturing Electron Beam Exposure System) 에서 설명된 설계 데이터 (11) 가 입력되는 설계 데이터 입력부 (1), 설계 데이터 (11) 를 배선 패턴으로 전개하고 멀티 그레이 스케일을 갖는 참조 데이터 (12) 를 작성하는 설계 데이터 전개부 (2), 참조 데이터 (12) 에서 배선 패턴을 정정하여 실제 화상 (15) 의 패턴에 보다 근접하게 만들어 참조 화상(13)을 작성하는 참조 화상 생성부 (3), 광전 화상 처리부 (5) 에 의해 얻어지는 실제 화상 (15) 및 참조 화상 생성부 (3) 에 의해 얻어지는 참조 화상 (13) 을 저장하는 화상 메모리 (6), 및 광학 주사에 의해 얻어지는 피검사 패턴의 실제 화상 (15)과 설계 데이터 (11) 로부터 작성된 참조 화상 (13) 을 비교하여 피검사 패턴을 검사하는 데이터 비교부 (7) 가 제공된다. 참조 데이터 (12), 참조 화상 (13) 및 실제 화상 (15) 은 X (수평) 방향으로 512 픽셀 및 Y (수직) 방향으로 512 픽셀을 갖는 갖는 한 프레임에서 각 픽셀에 대하여 256 레벨의 그레이 스케일값을 나타내는 데이터로서 주어진다.
참조 화상 생성부 (3) 는 또한 실제 화상 (피검사 패턴의 화상)(15) 의 에지 위치를 서브 픽셀 단위로 검출하기 위한 에지 위치 검출수단 및 실제 화상 (15) 의 패턴 폭과 그에 상응하는 위치에서 참조 데이터 (12) 의 패턴 폭을 산출하기 위한 패턴폭을 산출수단을 포함한다.
다음으로, 도면을 참조하여, 본 발명의 동작이 설명된다. 우선, 설계데이터의 데이터 구조가 설명된다.
설계 데이터 입력부 (1) 로, MEBES 또는 다른 포맷에서 설명된 설계 데이터 (11) 가 입력된다(도 2 의 단계 101).
이후, 설계 데이터 전개부 (2) 는 배선 패턴 (21) 을 형성하기 위해 설계 데이터 입력부 (1) 로부터 입력되는 설계 데이터 (11) 를 실제 화상의 패턴 좌표의 어드레스에 상응하는 격자에 배치된 픽셀로 전개한다 (도 2 의 단계 102).
도 3 은 전개된 배선 패턴 (21) 의 일부를 도시하는 도이다. 도 3 에서, 격자에 배열된 픽셀은 설계 데이터 전개부 (2) 에서의 전개 분해능에 상응한다.
도 3 의 예에서, 배선 패턴 (21) 의 에지 (22) 는 픽셀의 브레이크에 있지 않다. 픽셀 (23) 에서, 예를 들어, 에지는 X (수평)방향으로 3:1 비율 및 Y (수직)방향으로 1:1 비율의 위치에 전개된다.
각 픽셀은 여러 개의 서브 픽셀을 구비하여 검사 분해능보다 미세한 분해능에서 멀티 값 그레이 스케일의 그레이 레벨 값 (농도) 을 산출한다. 각 픽셀에 대한 그레이 레벨값의 정확도는 이러한 서브 픽셀 수에 의존한다.
예를 들어, 데이터가 255 인 최대 그레이 레벨 및 0 인 최소 그레이 레벨로 전개되고 그레이 레벨 증분 (이후, 그레이 레벨 단계 카운트로 언급함) 이 1 일때, 한 픽셀은 16 x 16 서브 픽셀로 구성된다. 각 서브 픽셀은 0 또는 1 을 갖는다.
도 4 는 도 3 에 도시된 픽셀 (23) 의 확대도이다. 도 4 의 예에서, 배선 패턴 (21) 은 픽셀 (23) 의 16 x 16 서브 픽셀중 8 x 12 픽셀상에 있다.
여기서 배선 패턴 (21) 에 속하는 서브 픽셀이 "1" 로 도시되고 배선 패턴(21) 에 속하지 않는 서브 픽셀이 "0" 으로 도시된다고 가정한다. 각 픽셀의 그레이 레벨값은 픽셀에서 패턴 (21) 에 속하는 서브 픽셀의 수, 즉, "1" 의 수이다.
따라서, 배선 패턴 (21) 에 속하지 않는 픽셀의 그레이 레벨값은 최소 그레이 레벨값 MIN = 0 이고 배선 패턴 (21) 에 속하는 픽셀중 패턴 에지 이외의 위치에서의 픽셀은 최대 그레이 레벨값 MAX = 255 을 갖는다. 배선 패턴 (21) 에 일부 속하는 패턴 에지 위치에서의 픽셀은, 예를 들어, 픽셀(23)의 경우 그레이 레벨값으로서 8 x 12 = 96 개를 갖는다.
따라서, 픽셀에서 비트 스트링 면적을 적분함으로써, 도 5 에 도시된 바와 같이, 전개된 배선 패턴 (21) 의 그레이 레벨값은 각 픽셀, 즉, 실제 화상 (15) 에 대한 패턴 좌표의 각 어드레스에 대하여 산출될 수 있다.
설계 데이터 (11) 에 의거하여 픽셀상의 배선 패턴 (21) 을 전개한 후(도 2 의 단계 102), 설계 데이터 전개부 (2) 는 각 픽셀에 대하여 비트 적분을 수행하고 상기한 바와 같은 복수의 그레이 레벨 단계 카운트인 그레이 레벨값을 산출하며, 실제 화상 (15) 에 상응하는 참조 데이터 (12) 로서 결과를 출력한다 (도 2 의 단계 103). 설계 데이터 (11) 가 이 실시예에서 설계 데이터 전개부 (2) 에 의해 전개되지만, 설계 데이터 (11) 는 설계 데이터 입력부 (1) 에 직접 입력될 필요는 없다. 설계 데이터 (11) 는 중간 파일이 설계 데이터 (11) 에 대하여 입력되고 설계 데이터 전개부 (2) 에 의해 전개되도록 메모리 전개용으로 적절한 중간 파일로 미리 변환될 수도 있다.
다음으로, 참조 데이터 (12) 의 패턴 폭을 산출하는 방법이 설명된다. 참조 데이터 (12) 의 패턴 폭은 참조 화상 생성부 (3) 에 의해 산출된다 (도 2 의 단계 104).
우선, 참조 데이터 (12) 의 픽셀폭 (Nstep) 은 설계 데이터 (11) 의 구조에 의거하여 다음과 같이 정의된다.
수학식 (1) 에 따라, 픽셀 폭 (Nstep) 이 양의 복수의 그레이 레벨 단계 카운트이며 그레이 레벨 단계 카운트가 최대 그레이 레벨 MAX 의 공약수일 필요가 있다.
그레이 레벨 단계 카운트가 1 이라고 가정하면, 배선 패턴 (21) 에 속하는 픽셀중에서 패턴 에지 이외의 위치에서의 픽셀은 상기한 바와 같이 MAX=255 인 최대 그레이 레벨을 갖는다. 따라서, 이 픽셀에 존재하는 패턴 (21) 의 수평 폭은 픽셀 폭 (Nstep) 이고, 그레이 레벨 단계 카운트가 1 일때, 그레이 레벨값 255 와 동일하다.
도 3 에서, 배선 패턴 (21) 의 패턴 에지 (22) 를 내부에 갖는 픽셀 (24) 의 그레이 레벨값은 12 x 16 = 192 이다. 따라서, 패턴 에지 (22) 로부터 픽셀(24) 의 좌측 에지로의 거리는, 수학식 (1) 에 따라 그리고 그레이 레벨 단계 카운트가 1 이라고 가정하여, (12 x 16) / 1 = 192 이다.
수학식 (1) 의 정의는 수평 방향뿐만 아니라 유사하게 수직 방향에도 적용될 수 있다. 그레이 레벨 단계 카운트가 1 일때, 거리는 그레이 레벨값과 항상 동일하며 산출 에러가 최소로 발생한다.
예를 들어, 도 6 에 도시된 바와 같이 참조 데이터의 패턴 폭 (배선 패턴 (21) 은 좌측 및 우측 패턴 에지간의 거리이다. 이것은 다음과 같이 정의될 수 있다.
수학식 (2) 에서, "완전한 픽셀"은 패턴 에지 위치에서의 픽셀을 제외하고 패턴 (21) 에 속하는 픽셀을 나타낸다.
따라서, 픽셀에 매트릭스를 형성하는 서브 픽셀을 각 픽셀에 제공하고, 픽셀에서 전개된 패턴에 속하는 서브 픽셀 수에 의거하여 픽셀의 그레이 레벨값을 산출하고, 그레이 레벨값을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어지는 카운트를 픽셀에서 전개되는 패턴 폭으로 고려하며 픽셀에서 전개된 패턴 폭을 합함으로써, 참조 데이터 (12) 의 패턴 폭이 결정될 수 있다.
다음으로, 광학적 주사부 (4) 는 포토마스크 등의 광투과성의 기판상에 형성된 피검사 패턴을 소정의 파장을 갖는 레이저 빔을 사용하여 주사하고, 상기 기판을 통과한 투과광을 대물렌즈를 사용하여 수광장치상에서 결상하고, 이러한 수광장치에 의해 얻어진 피검사 패턴의 화상을 주사 신호 (14) 로서 출력한다 (도 2 의 단계 105).
따라서, 이후에 언급되는 바와 같이, 광전 화상 처리부 (5) 는 주사신호(14)로서 출력된 피검사 패턴 화상과 광학적 점 확산 함수의 콘벌루션 연산을 수행하고 다중값 그레이 레벨을 갖는 실제 화상 (15) 을 얻는다 (도 2 의 단계 106). 이 실제 화상 (15) 은 화상 메모리 (6) 에 저장된다.
다음으로, 화상 메모리 (6) 에 저장된 실제 화상 (15) 의 패턴 폭을 산출하는 방법이 이하 설명된다. 실제 화상 (15) 에서, 그레이 레벨값 및 픽셀 폭은 참조 데이터 (12) 와 동일한 방식으로 정의된다. 실제 화상 (15) 의 패턴 폭은 에지 존재 임계치(에지 경계 조건)를 산출하고, 패턴 에지 위치 검색 및 패턴 폭 산출에 의해 결정될 수 있고 이들은 도 1 의 참조 화상 생성부 (3) 에 의해 수행되된다.
화상 처리에 있어서, 에지 위치는, 일반적으로 오퍼레이터 마스크 센터와 소벨(Sobel) 필터링과 같이 인접하는 픽셀간의 그레이 레벨 구배의 한 세트의 최대값 또는 제로 교차 또는 다른 2차 미분값이 0 인 한 세트의 픽셀 어드레스로서 픽셀 단위로 에지 위치를 추출함으로써 검출된다. 그러나, 디지털 관측 화상의 에지는 픽셀의 브레이크에 항상 위치하지는 않는다. 특히, 레티클 검사 장치에 의한 검사대상인 256M 및 1G DRAM 마스크용 마이크로 패턴을 테스트할 때, 패턴 에지 위치를 1 픽셀 이하의 정밀도로 검출하는 것이 필요하다. 픽셀 단위로 종래의 에지 위치 검출 방법에 의해, 패턴 폭 결정의 정밀도가 제한된다.
본 발명에서, 패턴 에지 위치는 마스크 오퍼레이터에서의 광량 변동으로부터 검출되며, 이것은 빔 주사에 상응한다. 패턴 에지 추출에 필요한 레이저 빔 직경이 충분히 작고 주사된 화상에서의 셰이딩 에러 (광량 변동에서의 에러) 가 작을 때, 패턴 에지 위치는 서브 픽셀 정밀도로 결정될 수 있다.
도 7 은 에지 존재 임계치를 산출하는 방법을 설명하는 도이다. 도 7(a) 는 마스크 오퍼레이터 센터가 포토마스크 또는 다른 기판상에 형성된 피검사 패턴으로 오기 직전의 즉시 상태를 도시하며, 도 7(b) 는 피검사 패턴의 에지 위치상에서 마스크 오퍼레이터 센터가 있을 때의 상태를 도시하고, 도 7(c) 는 마스크 오퍼레이터 센터가 피검사 패턴의 에지 위치의 한계에 있을 때의 상태를 도시한다. 7 x 7 단위격자로 구성되는 마스크 오퍼레이터는 빔 주사 위치를 도시하며 동시에 광학적 점 확산 함수와 피검사 패턴 화상의 콘벌루션 연산을 위한 위치를 도시한다.
화상 메모리 (6) 에 저장된 실제 화상 (15) 의 형성이 설명된다. 실제 화상 (15) 의 그레이 레벨값은 기계 시스템에 대한 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]과 포토마스크 또는 다른 기판상에 형성된 피검사 패턴 화상 I[x][y]으로부터 얻어지는 컨벌루션 함수로서 표현된다. 도 7(c) 의 경우, 프레임 (X, Y) 의 어드레스 위치에서 실제 화상 (15) 의 그레이 레벨값 L(X,Y)) 은 다음과 같이 표현된다.
광학적 점 확산 함수 ω[k][j](여기서 -3 ≤k ≤3 및 -3 ≤ j≤3) 는 화상의 블러(blur)를 표시하는, 콘벌루션 필터의 계수를 나타내며, 광학적 관점에서 마스크 오퍼레이터의 모든 단위격자에 대하여 마스크 오퍼레이터에서의 레이저 빔 세기 (투과광량) 를 나타낸다.
에칭이 양호한 상태일 때, 포로마스크 또는 다른 기판상에 형성된 피검사 패턴은 이진 화상에 매우 가까운 다중값 화상으로 고려될 수 있다. 따라서, 설명을 쉽기 하기 위해, 기판 상에 무한 길이를 갖는 피검사 패턴이 픽셀의 브레이크 위치에 있고 레이저 빔 위치가 도 7(c) 에 도시된 바와 같다고 가정한다. 실제 화상 (15) 의 블랙 픽셀(검사 패턴에 속하지 않는 픽셀)의 그레이 레벨값이 d_min 이고 화이트 픽셀(검사 패턴에 속하는 픽셀)의 그레이 레벨값이 d_max 일때, 수학식 (3) 은 다음의 식으로 변환될 수 있다.
수학식 (4) 의 우변에서 제 1 항은 블랙 픽셀 영역의 그레이 레벨값을 나타내고 우변에서 제 2 항은 화이트 픽셀 영역의 그레이 레벨값을 나타낸다.
7 x 7 격자에서 모든 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]합함으로써 얻어지는 전체 광량은, 1 로 정규화되고 화이트 픽셀 영역에 속하는 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]및 블랙 픽셀 영역에 속하는 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]의 합은 다음과 같이 표현된다.
수학식 (5) 에서, ω∈ white 는 바로 위의 항이 화이트 픽셀 영역에 속하는 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]의 합인 것을 나타내고 ω∈ black 은 바로 위의 항이블랙 픽셀 영역에 속하는 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]의 합인 것을 나타내며, ω∈ all 은 바로 위의 항이 전체 광량을 나타낸다. 수학식 (5) 로부터, 아래의 식이 얻어질 수 있다.
실제로, 레이저 빔 스폿은 비대칭 형이다. 그러나, 이것이 원으로 변환될 때, 각 단위격자에 대한 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]는 광량값 W[k][j]으로 변환될 수 있다. 광량값 W[k][j]과 수학식 (5, 6) 으로부터, 다음의 공식이 얻어질 수 있다.
수학식 (7) 에서, W∈ white 는 바로 위의 항이 화이트 픽셀 영역에 속하는 광량 W[k][j]의 합인 것을 나타내고, W ∈ all 은 바로 위의 항이 모든 7 x 7 격자의 광량값 W[k][j]전체의 합인 전체 광량을 나타낸다. 수학식 (7) 은 빔이 이동함에 따라 변하는, 전체광량의 화이트 픽셀 영역에 대한 광량 비율이 에지 프로파일의 경사를 제어한다.
7 x 7 광량 테이블의 원소들은 격자가 분할될 때 각 단위 격자의 빔 형태의 면적비(도 8)이고, 각 단위 격자에서의 광량 W[k][j]과 유닛 격자에서의 레이저 빔 스폿 면적 (이후, 유닛 격자 점유 영역으로 언급함) 간의 관계 S[k][j]는 다음과 같다.
레이저 빔의 유닛 격자 점유 영역 S[k][j]은 빔 스폿이 원으로 변환될 때의 값이다. 유닛 격자 점유 영역 S[k][j]으로부터, 광학적 점 확산 함수 ω[k][j]는 다음과 같이 표현될 수 있다.
도 9 에서는, S∈White 는 바로 상기의 항은 화이트 픽셀영역에 속하는 단위격자 점유영역 S[k][j]의 합을 도시하는 것을 나타내고 S∈all 는 바로 상기의 항은 단위격자 점유영역 S[k][j]모두를 합산하는 합인 전체 빔스폿 영역을 나타낸다. 수학식 7 및 9 로부터, 실제 화상(15)의 그레이 레벨값(grey level value) L(X, Y)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 10 은 레이저빔 위치에서 그레이 레벨은 빔스폿이 점유하는 면적과 빔스폿이 포토마스크상의 피검사 패턴 위에 있는 영역의 면적으로부터 용이하게 결정될 수 있다. 이것이 의미하는 바는, 레이저 빔이 비대칭 또는 임의의 형상인 경우에도, 레이저 빔 강도, 블랙 픽셀의 그레이 레벨 및 화이트 픽셀의 그레이 레벨이 미리 주어진 경우에만, 포토마스크상의 피검사 패턴의 농도에 있어서 국소적인 변화에 의존하지 않고 에지 프로파일상의 그레이 레벨이 결정될 수 있다는 것이다.
회절의 영향이 무시될 수 있을 때, 포토 마스크 또는 다른 기판상의 패턴 에지 위치는 투과광량치가 50 % 감소되는 지점이다. 레이저 빔이 차광영역(피검사 패턴) 위에 있는 부분의 광량(빔스폿 면적)의 합과 전체 광량(전체 빔스폿면적) 사이의 비가 1/2 인 위치가 패턴 에지 위치로 정의된다(도 7(b)).
7 ×7 광량 테이블상의 값들은 항상 반경 R 인 원에 대하여 단위격자 점유면적비로 변환된다. 따라서, 픽셀의 폭에 대응하는 격자부내의 임의의 위치에서 패턴 위의 빔 점유면적은 분석적으로 결정될 수 있다. 따라서, 적절한 좌표계를 설정하고 적분 구분치를 픽셀 분해능 이하로 취함으로써, 서브-픽셀 단위로 에지 위치를 용이하게 결정할 수 있다.
다음, 참조 화상 생성부(3)는 패턴 에지 위치에 대응하는 그레이 레벨인 에지존재 임계치를 산출한다(도 2 에서 단계 107). 관측된 화상은 전자빔 묘화 (electronic beam drawing) 및 화학적 프로세스로 인하여 그레이 레벨의 변화를 받고 또한 광학계 및 검출계의 그레이 레벨 및 형상 변화에 의해 영향을 받는다. 여기서 정의된 실제 화상(15)은 7 ×7 광학적 점 확산 함수와 피검사 패턴 화상(512 ×512 픽셀)을 이용하여 콘벌루션 연산후 처리된 화상이다.
에지 존재 임계치는 다음과 같이 결정된다. 먼저 도 7(a) 에서와 같이 마스크 오퍼레이터 중심이 포토마스크 또는 다른 기판상에 형성된 피검사 패턴으로 오기 바로 전의 전체 광량은, WLeft-Low이고, 도 7(b) 에서 도시된 것처럼 마스크 오퍼레이터 중심이 피검사 패턴의 에지 위치에 있을 때의 전체 광량은 WOn-Edge이며 도 7(c) 에서 도시된 것처럼 마스크 오퍼레이터 중심이 피검사 패턴의 에지 위치의 한계에 위치될 때 전체 광량은 WLeft-High로 가정한다.
레이저 빔 스폿 직경이 충분히 작을 때, 하나의 픽셀의 폭에서의 광강도 분포의 증감비는 픽셀에서의 위치에 선형적으로 관계되고, 도 7(a) 의 상태에서의 마스크 오퍼레이터 중심의 그레이 레벨인 콘벌루션 연산치 PLeft-Low는 수학식 9 에 기초하여 아래의 수학식에 의해서 결정될 수 있다.
수학식 11 에서 Wall은 빔스폿 위에 아무런 피검사 패턴이 없고 광투과율이 100 % 인 경우 전체 광량을 나타낸다.
유사하게, 마스크 오퍼레이터 중심이 패턴 에지 위치에 있는 도 7(b) 의 상태에서, 마스크 오퍼레이터 중심의 그레이 레벨인 콘벌루션 연산치 POn-Edge는 다음의 수학식으로 결정될 수 있다.
그러나, 패턴 에지는 광투과율이 50 % 인 위치에 있고 아래의 수학식의 관계가 존재한다.
패턴에지가 존재하고 빔스폿과 피검사 패턴이 최대로 중첩되는 도 7(c) 의 상태에서, 콘벌루션 연산치 PLeft-High는 아래의 수학식으로부터 산출될 수 있다.
따라서, 패턴에지가 한 픽셀의 폭 아래의 서브-픽셀 위치에 존재하기 위한 조건은 아래의 수학식에 의해서 나타내어지는 바와 같고 이것은 에지 존재 임계치로서 참조화상 생성부(3)의 메모리에 저장된다. 이렇게 하여 에지 존재 임계치 PLeft-Low, POn-Edge및 PLeft-High의 산출을 종료한다.
다음, 참조화상 생성부(3)는 이들 에지존재 임계치 PLeft-Low, POn-Edge및 PLeft-High에 기초하여 좌우의 패턴에지 위치를 검색한다(도 2 의 단계 108). 우선, 좌방향에 대한 패턴에지 검색을 설명한다. 도 9 및 10 는 실제 화상(15)에서 패턴에지를 검색하는 방법을 설명하는 설명도이다. 도 9 는 실제 화상(15) 으로서 화상 메모리(6)에 저장된 실제 패턴(31)의 일 예를 도시한다. 도 10 는 실제 패턴(31)의 좌측 패턴에지 부근의 에지 프로파일을 도시한다.
도 9 에서, 1 프레임에 대한 실제 화상(15)상의 임의의 위치의 좌표를 (X, Y) 로 가정하고 그 위치에서 실제 패턴(31)의 그레이 레벨을 L(X, Y) 으로 가정한다. 본 실시예에서, 좌방향의 패턴에지 검색은 먼저 픽셀단위로 수행된다.
픽셀단위의 패턴에지 검색은 설계데이터의 패턴폭의 측정개시 위치에 대응하는 실제 패턴(31)상의 화이트 픽셀영역 내의 검색시작점(32)으로부터 X 축과 평행하게 좌방향으로 이동하여 수행된다. 검색시작점(32)의 좌표계들은 (Xs, const)인 것으로 가정된다.
실제 화상(15)은 쇼트 노이즈(shot noise), 촬상계로부터의 영향 및 패턴에지 제조조건으로 인하여 그레이 레벨의 변화를 갖는다.
그런 그레이 레벨 변화에 의한 영향을 배제하기 위하여 일정 폭을 갖는 가상 슬릿(33)이 검색점 주위에서 검색방향과 수직인 방향인 것으로 가정된다(X 좌표의 초기치는 Xs 이고 Y 좌표는 일정함). 가상슬릿(33)의 범위는 검색점 좌표계(X, const)에 대한 패턴에지 검색 범위로서 취급된다.
가상슬릿(33)은 임의의 폭을 가질 수 있지만, 도 9 의 실시예에서는 7 필셀에 대응하는 폭을 갖는다.
검색점 좌표계(X, const)에 대한 그레이 레벨 L(X, const)은, 가상슬릿(33)을 구성하는 복수의 픽셀들로부터 최고의 그레이 레벨을 갖는 픽셀과 최저의 그레이 레벨을 갖는 픽셀을 제거한 후 남는 픽셀들에서의 그레이 레벨의 평균이다.
즉, 도 9 의 경우에서, 검색점 좌표계(X, const)에서의 그레이 레벨 L(X, const)은 다음과 같이 결정된다.
좌측의 패턴에지가 위치되는 픽셀들에 대하여 다음의 수학식들이 적용된다.
전술된 것 같은 완전한 픽셀에서는, L(X, const)PLeft-High이다.
따라서, 따라서, 참조화상 생성부(3)는, 가상슬릿(33)을 픽셀단위로 좌측방향으로 이동시키면서, 각각의 픽셀단위로 검색점에서의 픽셀이 완전한 픽셀인지 아닌지에 대한 판단과 그레이 레벨 L(X, const)의 결정을 반복한다. 그리고 나서, 참조화상 생성부(3)는 검색개시점(32)으로부터의 피드(feeds) 회수, 또는 좌측 패턴에지 위치 바로 직전의 지점까지의 완전한 픽셀수를 카운트한다.
레이저빔 스폿 직경이 충분히 작고 포토마스크상에 형성된 피검사 패턴의 에칭이 양호한 경우, 패턴에지 위치는 ±1 픽셀의 범위내에 포함된다. 따라서, L(X, const) < PLeft-High가 처음으로 성립할 때, 가상슬릿(33)의 중심의 검색점은 좌측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 위치에 도달하는 것으로 판단될 수 있다.
여기에서 좌측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 좌표계를 (XL, const)으로 고려하면, 이 픽셀과 검색시작점(32)의 픽셀 사이의 어드레스 거리 D1는 항상 완전한 픽셀영역과 일치한다.
도 9 에서 도시된 좌측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 X 좌표 XL는 XS-D1에 의해서 결정될 수 있으므로, 검색점(32)으로부터 좌측 패턴에지 위치 바로 전의 직전까지의 완전한 픽셀영역의 패턴길이 NL-complete는 아래의 수학식에 의해서 구해질 수 있다.
다음, 참조 화상생성부(3)는 서브-픽셀 단위로 패턴에지 검색을 한다. 분해능이 충분히 작은 경우, 한 픽셀 내의 광량 적분치는 도 10 에서 도시된 것처럼 선형으로 천이하고 촤측 패턴에지를 포함하는 픽셀과 그런 픽셀에 인접한 완전한 픽셀 사이의 경계로부터 좌측 패턴에지까지 서브-픽셀 단위의 거리 NLeft-Sub는 다음과 같이 얻어진다.
따라서, 검색시작점(32)으로부터 좌측 패턴에지까지의 거리 LENGTHS-L는 수학식 18 및 19 에 기초하여 다음과 같이 산출될 수 있다.
그리고 나서, 참조화상 생성부(3)는 상기 좌방향에 대한 검색과 유사하게 가상슬릿(33)을 이용하여 검색시작점(32)으로부터 우측방향으로 향하여 우측 패턴에지에 대한 검색을 픽셀단위로 수행한다. 여기서, 아래의 수학식은 우측 패턴에지가 위치된 픽셀에 적용된다.
수학식 21 에서는, PRight-Low는 마스크 오퍼레이터 중심이 피검사 패턴의 바로 전의 위치에 있는 경우 마스크 오퍼레이터 중심의 그레이 레벨 값으로서 기능하는 콘벌루션 연산치이고 PRight-High는 마스크 오퍼레이터 중심이 패턴에지 위치의 한계에 위치하는 경우 콘벌루션 연산치이다. 마스크 오퍼레이터 중심과 피검사 패턴 사이의 관계는 도 7 에서 좌우를 반전하여 도시된다.
완전한 픽셀에서는, L(X, const)PRight-High이다. 따라서, 참조화상 생성부(3)는, 가상슬릿(33)을 픽셀단위로 우측으로 이동시킴으로써, 각각의 픽셀 단위로 검색점에서의 픽셀이 완전한 픽셀인지 아닌지에 대한 판정과 그레이 레벨 L(X, const)의 결정을 반복한다. 그리고 나서, 참조화상 생성부(3)는 우측 패턴에지 위치 바로 직전까지 완전한 픽셀의 수를 카운트한다.
최초로 L(X, const)<PRight-High가 성립할 때, 참조화상 생성부(3)는 가상슬릿(33)의 중심의 검색점은 우측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 위치로 오는 것으로 판단한다.
우측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 좌표계가 (WR, const) 인 것으로 고려하면, 이 픽셀과 검색시작점(32) 사이의 어드레스 거리 D2는 항상 완전한 픽셀 영역과 일치한다.
도 9 에 도시된 우측 패턴에지를 포함하는 픽셀의 X 좌표 XR가 XS-D2에 의해서 결정될 수 있으므로, 검색시작점(32)으로부터 우측 패턴에지 위치 바로 직전까지의 완전한 픽셀 영역의 패턴길이 NR-Complete는 다음의 수학식으로 얻어질 수 있다.
다음, 참조화상 생성부(3)는, 상기의 좌측에 대한 검색과 유사하게 서브-픽셀 단위로 패턴에지 검색을 수행한다. 우측 패턴에지를 포함하는 픽셀과 그런 픽셀에 인접한 완전한 픽셀 사이의 경계로부터 우측 패턴에지까지의 서브-픽셀 단위의 거리 NRight-Sub는 다음과 같이 설명될 수 있다.
따라서, 검색시작점(32)으로부터 우측 패턴에지까지의 거리 LENGTHS-R는 수학식 22 및 23 에 기초하여 다음과 같이 산출될 수 있다.
상기 산출으로부터, 좌우 패턴에지 사이의 거리로서 실제 패턴폭 LL-R은 검색시작점의 길이를 가산함으로써 다음과 같이 얻어질 수 있다.
따라서, 실제 화상(15)의 패턴폭이 산출될 수 있다(도 2 에서 단계 109).
다음, 참조화상 생성부(3)는 참조데이터(12)에 대하여 리사이즈(resize) 폭(패턴정정폭) Δd 를 산출한다(Δd 는 양 또는 음의 값일 수 있음)(도 2 에서 단계 110).
패턴폭은 참조데이터(12)의 좌우 패턴에지 각각에 대하여 균일하게 정정될 수 있다. 참조데이터(12)에 대한 리사이즈 폭 Δd 는 수학식 25 에 기초하여 다음과 같이 산출될 수 있다.
Δd = (실제 화상 패턴폭 - 참조데이터 패턴폭) / 2
수학식 26 은 그레이 레벨 단계 카운트가 1 인 경우, 하나의 픽셀폭 Nstep을 255 로 나눔으로써 얻어질 수 있는 서브-픽셀의 각각에 대한 리사이즈 폭을 도시한다. 상기 수학식은 또한 참조데이터(12)에 대한 리사이즈폭은 그레이 레벨 단계 카운트가 255 의 공약수인 경우 1 픽셀의 폭에 대한 카운트에 기초한 분해능이 주어지는 것을 나타낸다.
따라서, 참조화상 생성부(3)는 픽셀 및 서브-픽셀 단위로 패턴폭의 리사이즈 폭 Δd 을 결정한다. 설계데이터 전개부(2)로부터 입력된 참조데이터(12)의 배선패턴의 에지 위치를 서브-픽셀 단위로 리사이즈 폭 Δd 에 따라서 이동정정한후, 참조화상 생성부(3)는 이 패턴폭 정정을 수행한 참조데이터(12)와 광학적 점 확산 함수를 이용하여 콘벌루션 연산을 수행하여 실제 화상(15)에 근접한 참조화상(13)을 작성한다(도 2 의 단계 111). 참조화상(13)은 화상 메모리(6)에 저장된다.
데이터 비교부(7)는 화상 메모리(6)에 저장된 참조화상(13)과 실제 화상(15)을 비교하고 피검사 패턴이 설계데이터로부터 작성된 이상적 패턴의 형상 및 치수에 따라서 정확히 묘화되었는지를 검사한다(도 2 에서 단계 112).
다음, 특정의 검사패턴이 설명될 것이다. 도 11 는 설계데이터 전개부(2)에 의한 전개 직후에 참조데이터(12)의 그레이 레벨 분포를 도시하는 설명도이다. 도 11 는 X 좌표는 182 내지 202 이고 Y 좌표는 60 내지 80 인 영역에서의 픽셀 각각에 대한 그레이 레벨들을 도시한다. 이것은 전개가 적절한 분해능으로 이루어지는 일 실시예이다.
도 11 에서 도시된 것 같은 배선패턴은 X 좌표가 188 내지 194 인 영역에 존재하고 패턴에지는 픽셀들의 브레이크(break)에 존재하지 않고 하나의 화소내에 존재한다. 그레이 레벨 단계 카운트가 1 인 경우를 가정하면, 도 11 에서 도시된 참조데이터(12)의 패턴폭은 수학식 2 로부터 1587 이 된다.
도 12 는 실제 화상(15)에서 도 11 의 참조데이터(12)에 대응하는 위치에서 실제 패턴의 그레이 레벨 분포를 도시하는 설명도이다. 도 12 에서 도시된 실제 패턴은 X 좌표가 175 내지 183 인 영역에 있다. 도 12 에서 도시된 것 같은 실제 패턴의 패턴폭은 수학식 25 에 따라서 1757 이다.
따라서, 참조데이터(12)의 에지 위치를 실제 패턴의 에지위치와 일치 시키키는 리사이드폭 Δd 은, 수학식 26 에 따라서, (1757-1587)/2 = 78.5 이다. 최종적인 리사이드폭 Δd 은 이 값을 초과하지 않는 최대정수이다. 따라서, 참조데이터(12)의 확대폭은 78 이다.
도 13 는 도 11 에서 도시된 것과 같은 참조데이터(12)에서의 에지 위치의 정정결과를 도시하는 설명도이다. 도 14 는 7 ×7 광학적 점 확산 함수를 도시하는 설명도이고 도 15 는 도 14 의 광학적 점 확산 함수와 도 13 의 리사이즈된 참조데이터(12)로 콘벌루션 연산을 수행하고 실제 화상(15)와 위치를 정렬한 후, 참조화상(13)의 그레이 레벨 분포를 도시하는 설명도이다.
도 15 에서 도시된 것처럼 적절히 리사이즈된 참조화상(13)의 그레이 레벨 분포는 도 12 에서 도시된 실제 패턴의 그레이 레벨 분포와 상당히 유사하다는 것이 이해된다.
또한, 도 16 는 도 12 에서 도시된 실제 화상과 도 15 에서 도시된 참조화상 사이의 차를 대응하는 각각의 픽셀에 대하여 결정한다. 도 16 로부터 분명히 이해되는 것과 같이, 실제 화상과 참조 화상 사이의 그레이 레벨차는 실질적으로 30 그레이 레벨내에 있고 참조 화상은 0.1 픽셀의 정확도로 작성된다.
도 17 는 실제 화상과 참조 화상의 에지 프로파일을 도시한다. 그들의 에지 분포는 상당히 유사한 것으로 이해된다.
[제 2 실시예]
제 1 실시예에 따른 패턴검사 장치에서는, 설계데이터 입력부(1), 설계데이터 전개부(2), 참조화상 생성부(3), 광전화상 처리부(5), 화상 메모리(6) 및 데이터 비교부(7)는 컴퓨터에 의해 실현될 수 있다. 본 발명에 따른 참조화상 작성방법을 실현하기 위한 프로그램은 플로피디스크, CD-ROM 및 메모리카드와 같은 기록매체에 기록된 상태로 제공된다.
기록매체가 컴퓨터의 보조기억장치로 삽입되는 경우, 매체에 기록된 프로그램이 판독된다. 컴퓨터의 CPU 는 판독된 프로그램을 RAM 또는 다른 대용량 기억장치에 기록하고, 이 프로그램에 따라서, 도 2 에서 설명된 처리를 수행한다. 따라서, 제 1 실시예와 동일한 연산이 실현될 수 있다. 기록매체에 기록된 상태로 참조화상 작성 프로그램을 제공함으로써, 제 1 실시예에 따른 패턴검사 장치의 동작이 컴퓨터상에서 수행될 수 있어서, 범용성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저빔 강도에 대응하는 광학적 점 확산 함수와 조사된 패턴의 화상의 콘벌루션 연산으로부터 패턴 에지위치에 대응하는 그레이 레벨값을 도시하는 에지경계 조건을 결정하고 상기 에지경계 조건에 기하여 피검사 패턴의 에지위치를 검출함으로써, 피검사 패턴의 에지 위치가 서브-픽셀 단위의 정밀도로 종래보다 고속으로 검출될 수 있다.
또한, 각각의 픽셀에 하나의 픽셀을 분할하는 서브-픽셀들을 제공하여 매트릭스를 형성하고 각각의 픽셀내에서 전개된 패턴에 속하는 서브-픽셀의 수에 기초하여 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 그레이 레벨은 그레이 레벨 단계 카운트로 분할된 카운트가 각각의 픽셀에서 전개되는 패턴폭인 것으로 고려하여, 각각의 픽셀에서 전개된 패턴폭을 합산함으로써, 피검사 패턴의 패턴폭과 대응하는 위치에서의 참조 데이터의 패턴폭은 서브-픽셀 단위의 정확도로 정확히 산출될 수 있다.
또한, 피검사 패턴에 속하는 서브-픽셀의 수로부터 산출된 각각의 픽셀의 그레이 레벨과 그레이 레벨을 그 픽셀에서 전개된 피검사 패턴의 패턴폭인 것으로 고려되는 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어진 카운트값으로, 피검사 패턴의 패턴폭이 산출된다. 동시에, 참조데이터 패턴에 속하는 서브-픽셀의 수로부터 산출된 각각의 픽셀의 그레이 레벨과 그레이 레벨을 그 픽셀에서 전개된 참조데이터의 패턴폭인 것으로 간주되는 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어진 카운트값으로, 참조데이터의 패턴폭이 산출된다. 피검사 패턴의 패턴폭과 참조데이터의 패턴폭 사이의 차이로부터 참조데이터에 대한 패턴정정폭을 산출함으로써, 참조데이터에 대한 패턴정정폭(리사이즈폭)은 높은 정확도로 결정될 수 있고 참조 화상은 서브-픽셀 단위의 정확도로 생성될 수 있다. 또한, 서브-픽셀 단위로 패턴에지 위치를 검출하고 서브-픽셀 단위로 참조 화상을 생성함으로써, 피검사 패턴의 에지 위치와 참조데이터에 대한 패턴 정정폭은, 패턴 코너(corner) 또는 패터 에지가 픽셀들의 브레이크에 위치하지 않고 하나의 픽셀내에 위치되는 경우에도 높은 정확도로 산출될 수 있다. 이것은 서브-픽셀 단위 정확도로 피검사 패턴의 화상에 유사한 참조 화상을 매우 정확하게 작성하는 것을 가능하게 하고 검사감도는 크게 향상될 수 있다.
기록매체에 기록된 형태로 참조화상 작성 프로그램을 제공함으로써, 패턴검사 장치의 동작은 컴퓨터에 의해서 실현될 수 있어서, 범용성을 향상시킬 수 있다.
비록 본 발명이 예시적인 실시에에 대하여 예시되고 설명되었지만, 당업자들은, 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않고서 이전의 다양한 다른 변화, 생략 및 추가가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 상기에 설명된 특정의 실시예로 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구범위에서 설명된 특징에 대하여 포함된 범위와 동등물내에서 구현될 수 있는 모든 가능한 실시예들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (12)

  1. 설계데이터에 따라서 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고, 상기 수광장치에 의해 얻어진 패턴 정보로부터 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 획득된 참조데이터의 일치를 위하여 상기 참조데이터를 수정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조 화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 방법으로서,
    상기 참조화상 생성은
    레이저빔 강도에 대응하는 광학적 점 확산 함수와 상기 피검사 패턴 화상의 콘벌루션 연산을 통하여 패턴에지 위치에 대응하는 그레이 레벨을 도시하는 에지경계 조건의 결정단계 및 상기 에지경계 조건에 기하여 상기 피검사 패턴의 에지 위치를 서브-픽셀 단위로 검출하는 단계에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴검출 방법.
  2. 설계데이터에 따라서 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고, 상기 수광장치에 의해 얻어진 패턴 정보로부터 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 획득된 참조데이터의 일치를 위하여 상기 참조데이터를 수정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조 화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 방법으로서,
    상기 참조화상 생성은
    픽셀을 매트릭스 형상으로 분할하는 서브-픽셀을 각각의 픽셀마다 제공하고, 각각의 화소내에서 전개된 패턴에 속하는 서브-픽셀수에 기초하여 상기 픽셀의 그레이 레벨을 산출하는 단계, 및
    상기 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어진 수를 상기 픽셀내에서 전개된 패턴의 폭으로서 취급함으로써 상기 피검사 패턴의 패턴폭과 그에 대응하는 위치의 참조데이터의 패턴폭을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패턴검사 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피검사 패턴에 속하는 서브-픽셀의 수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨이 산출되고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀내에서 전개된 피검사 패턴의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 피검사 패턴의 패턴폭이 산출되며
    상기 참조데이터 패턴에 속하는 서브-픽셀의 수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨이 산출되고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀내에서 전개된 참조데이터의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 참조데이터의 패턴폭이 산출되는 것을 특징으로 하는 참조화상 작성방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피검사패턴의 패턴폭과 참조데이터의 패턴폭 사이의 차이로부터 상기 참조데이터의 패턴 정정폭이 산출되는 것을 특징으로 하는 참조화상 작성방법.
  5. 설계데이터에 따라서 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하는 주사수단,
    상기 주사수단의 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보로부터 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하는 광전화상 처리수단,
    상기 피검사 패턴의 화상과 상기 설계데이터를 화상화하여 얻은 참조데이터의 위치가 일치하도록 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하는 참조화상 생성수단,
    상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 비교수단, 및
    레이저빔 강도에 대응하는 광학적 점 확산 함수와 상기 피검사 패턴의 화상의 콘벌루션 연산을 통하여 패턴에지 위치에 대응하는 그레이 레벨을 도시하는 에지경계 조건을 결정하고 상기 에지경계 조건에 따라 피검사 패턴의 에지위치를 서브-픽셀의 단위로 검출하는 에지위치 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴검사 장치.
  6. 설계데이터에 따라서 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저빔으로 주사하고상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하는 주사수단,
    상기 주사수단의 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보로부터 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하는 광전화상 처리수단,
    상기 피검사 패턴의 화상과 상기 설계데이터를 화상화하여 얻은 참조데이터의 위치가 일치하도록 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하는 참조화상 생성수단,
    상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 비교수단, 및
    픽셀을 매트릭스로 분할하는 서브-픽셀을 각각의 픽셀마다 제공하고 각각의 픽셀내에서 전개된 패턴에 속하는 서브-픽셀수에 기초하여 각각의 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀내에서 전개된 패턴폭으로서 취급하여, 상기 피검사 패턴의 패턴폭과 그에 상응하는 위치의 참조데이터의 패턴폭을 각각 산출하는 패턴폭 산출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴폭 산출수단은
    상기 피검사 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀내에서 전계된 피검사 패턴의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 피검사 패턴의 패턴폭을 산출하고, 또한 상기 참조데이터의 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀내에서 전개된 참조데이터의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 참조데이터의 패턴폭을 산출하는 것을 특징으로 하는 패턴검사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴폭 산출수단은
    상기 피검사 패턴의 패턴폭과 상기 참조데이터의 패턴폭 사이의 차이로부터 상기 참조데이터의 패턴정정폭을 산출하는 것을 특징으로 하는 패턴검사 장치.
  9. 컴퓨터를 제어함으로써, 설계데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보에 따라 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 얻어진 참조데이터 위치가 일치하도록, 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리에 있어서,
    상기 패턴검사 프로그램은,
    상기 참조화상 생성 프로세스에서,
    레이저빔의 강도에 대응하는 광학적 점 확산 함수와 상기 피검사 패턴의 화상의 콘벌루션 연산에 의해 패턴에지 위치에 대응하는 그레이 레벨을 나타내는 에지경계 조건을 결정하는 단계 및
    상기 에지경계 조건에 따라 서브-픽셀 단위로 상기 피검사 패턴의 에지위치를 검출하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 메모리.
  10. 컴퓨터를 제어함으로써, 설계데이터에 따라 기판상에 형성된 피검사 패턴을 레이저 빔으로 주사하고 상기 기판을 통과한 광을 수광장치로 수광하고 상기 수광장치에 의해서 얻어진 패턴정보에 따라 상기 피검사 패턴의 화상을 생성하고, 이 화상과 상기 설계데이터의 화상화에 의해 얻어진 참조데이터 사이의 위치 일치를 위하여, 상기 참조데이터를 정정하여 참조화상을 생성하고 상기 피검사 패턴의 화상과 참조화상을 비교하여 상기 피검사 패턴에서 임의의 결함을 검출하는 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리에 있어서,
    상기 패턴검사 프로그램은,
    상기 참조화상 생성 프로세스에서,
    픽셀을 매트릭스로 분할하는 서브-픽셀을 각각의 픽셀마다 제공하고 각각의 픽셀내에서 전개된 패턴에 속하는 서브-픽셀수에 기초하여 각각의 픽셀에 대하여 그레이 레벨을 산출하는 단계 및
    상기 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀에서 전개된 패턴의 폭으로서 취급하여 상기 피검사 패턴의 패턴폭과 대응하는 위치에서의 참조데이터의 패턴폭을 각각 산출하는 단계를 수행하는 것을 특징으로하는 컴퓨터 판독가능 메모리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 패턴검사 프로그램은
    상기 피검사 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할함으로써 얻어진 카운트를 픽셀에서 전개된 피검사 패턴의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 피검사 패턴의 패턴폭을 산출하고 또한 상기 참조데이터의 패턴에 속하는 서브-픽셀수로부터 각각의 픽셀의 그레이 레벨을 산출하고, 이 그레이 레벨을 그레이 레벨 단계 카운트로 분할하여 얻어진 카운트를 픽셀에서 전개된 참조데이터의 패턴폭으로서 취급하여, 상기 참조데이터의 패턴폭을 산출하는 것을 특징으로 하는, 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 패턴 검사 프로그램은
    상기 피검사피검사 패턴폭과 상기 참조데이터의 패턴폭 사이의 차이로부터 상기 참조데이터의 패턴정정폭을 산출하는 것을 특징으로 하는, 패턴검사 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리.
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