KR20180038964A - 참조 화상 확인 방법, 마스크 검사 방법 및 마스크 검사 장치 - Google Patents

Abstract

참조 회로(24)가 패턴을 갖는 마스크(2)의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 마스크(2)의 설계 데이터와 마스크(2)의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하고, 참조 화상의 유효성 유무의 확인은, 추가 회로가, 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 마스크(2)의 제2 영역을 추가하고, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 확인 영역에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 것을 구비한다.

Description

참조 화상 확인 방법, 마스크 검사 방법 및 마스크 검사 장치{METHOD FOR CONFIRMING REFERENCE IMAGE, METHOD FOR INSPECTING MASK, AND APPARATUS FOR INSPECTING MASK}

본 발명은 참조 화상 확인 방법, 마스크 검사 방법 및 마스크 검사 장치에 관한 것이다.

포토리소그래피에 사용하는 마스크의 결함을 검사하는 검사 장치에서는, 검사 모드 중 하나로서 D-DB(Die to Database) 검사를 행하는 것이 가능하다. D-DB 검사에서는, 센서로 광학적으로 검출된 마스크의 광학 화상과, 마스크의 설계 데이터에 기초하여 생성된 참조 화상을 비교함으로써, 마스크에 형성된 패턴의 결함을 검사한다.

실제로 마스크에 묘화되는 패턴은, 묘화에 사용되는 하전 입자 빔의 특성에 따라서 설계 데이터상의 패턴과 엄밀하게는 일치하지 않는 경우가 있고, 예를 들어 설계 데이터상의 패턴의 코너가 라운딩된 상태에서 묘화되는 경우가 있다. 따라서, D-DB 검사에 있어서 실제의 마스크를 촬상한 광학 화상에는, 설계 데이터와의 차분이 발생했을 경우가 있다. 그러나, 이 차분은, 패턴의 결함에 의한 차분이 아니다.

이 차분을 의사 결함으로서 검출하지 않도록 하기 위해서, D-DB 검사에서는, 설계 데이터(즉, 화상 데이터)에 대하여 설계 데이터를 광학 화상에 근사시키기 위한 필터 연산을 실시함으로써 참조 화상을 생성한다. 필터 연산에 있어서는, 마스크의 일부의 영역을 지정하고, 지정 영역 내의 설계 데이터를 지정 영역 내의 광학 화상에 근사시킬 수 있는 필터 계수를 결정한다. 그리고, 결정된 필터 계수를 사용하여, 설계 데이터 전체에 대한 필터 연산을 실시한다.

또한, D-DB 검사에서는, 참조 화상을 생성한 후, 생성된 참조 화상의 D-DB 검사에의 적용의 유효성(이하, 간단히 유효성이라고도 부름)의 유무를 확인했었다. 참조 화상의 유효성 유무의 확인에서는, 필터 계수를 결정한 지정 영역만에 있어서 참조 화상과 광학 화상을 비교했었다. 비교의 결과, 참조 화상과 광학 화상의 차분이 작은 경우에는, 참조 화상이 유효성을 가진다고 판단하고, 차분이 큰 경우에는, 참조 화상이 유효성을 갖지 않는다고 판단했었다. 그리고, 참조 화상이 유효성을 갖는 것이 확인된 경우에는, 참조 화상을 사용한 D-DB 검사를 실시하고, 참조 화상이 유효성을 갖지 않는다는 것이 확인된 경우에는, 참조 화상을 사용한 D-DB 검사를 실시하지 않고, 필터 계수를 재결정하고 있었다.

그러나, 종래에는, 필터 계수를 결정한 지정 영역에 있어서만 참조 화상의 유효성 유무를 확인했었기 때문에, 패턴의 설계에 따라서 지정 영역 이외의 영역에 있어서 참조 화상과 광학 화상의 차분이 커지는 경우가 있더라도, 그 차분을 검지하여 필터 계수를 재결정할 수는 없었다.

그리고, 지정 영역에 있어서만 유효성을 갖는다는 것이 확인된 참조 화상을 사용하여 D-DB 검사를 행하는 경우, 지정 영역 이외의 영역에 있어서 참조 화상과 광학 화상의 차분이 커짐으로써 의사 결함이 검출되어 버릴 우려가 있었다.

본 발명은 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인할 수 있고, 의사 결함의 검출을 억제할 수 있는 참조 화상 확인 방법, 마스크 검사 방법 및 마스크 검사 장치를 제공한다.

본 발명의 일 형태인 참조 화상 확인 방법은, 참조 회로가, 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 마스크의 설계 데이터와 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하고, 참조 화상의 유효성 유무의 확인은, 추가 회로가, 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 마스크의 제2 영역을 추가하고, 참조 회로가, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 확인 영역에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 것을 구비한다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역은, 제1 영역의 주변 영역을 포함해도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역의 추가는, 설계 데이터에 기초하여 행해져도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역은, 설계 데이터에 포함되는 복수의 패턴군 중 제1 영역에 대응하는 패턴군 이외의 패턴군에 대응하는 영역을 포함해도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역의 추가는, 미리 지정된 조건에 따라서 행해져도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역의 추가는, 마스크의 결함을 검사하는 검사 장치에 설계 데이터가 수집될 때 행해져도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 제2 영역은, 마스크의 결함의 검사 중에 의사 결함이 검지된 영역을 포함해도 된다.

상술한 참조 화상 확인 방법에 있어서, 참조 화상의 유효성 유무의 확인은, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 확인 영역에 있어서의 참조 화상과 광학 화상의 비교에 기초하여 행해져도 된다.

본 발명의 일 형태인 마스크 검사 방법은, 참조 회로가, 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 마스크의 설계 데이터와 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하고, 검사 회로가, 유효성을 갖는 것이 확인된 참조 화상에 기초하여 마스크의 결함을 검사하는 것을 구비하고, 참조 화상의 유효성 유무의 확인은, 추가 회로가, 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 마스크의 제2 영역을 추가하고, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 확인 영역에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 것을 구비한다.

본 발명의 일 형태인 마스크 검사 장치는, 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 마스크의 설계 데이터와 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 참조 회로와, 유효성을 갖는 것이 확인된 참조 화상에 기초하여 마스크의 결함을 검사하는 검사 회로와, 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 마스크의 제2 영역을 추가하는 추가 회로를 구비하고, 참조 회로는, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 확인 영역에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다.

본 발명에 따르면, 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인할 수 있고, 의사 결함의 검출을 억제할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 도시하는 사시도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템을 도시하는 도면이다.
도 5는 제2 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 제3 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템을 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 실시 형태를 설명한다. 실시 형태는, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 마찬가지의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호 또는 유사의 부호를 붙이고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

(제1 실시 형태)

도 1은 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템(1)을 도시하는 도면이다. 도 1의 마스크 검사 시스템(1)은, 예를 들어 D-DB 검사에 의해 마스크(2)에 형성된 패턴의 결함을 검사하기 위하여 사용할 수 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태의 마스크 검사 시스템(1)은, 마스크 검사 장치(100)와, 외부 계산기(200)를 구비한다.

마스크 검사 장치(100)는 광의 진행 방향순으로, 광원(3)과, 편광 빔 스플리터(4)와, 조명 광학계(5)와, XYθ 테이블(6)과, 확대 광학계(7)와, 포토다이오드 어레이(8)를 구비한다. 또한, 편광 빔 스플리터(4)와 XYθ 테이블(6)의 사이에, 광의 편광 방향을 변화시키는 파장판을 설치해도 된다.

광원(3)은 편광 빔 스플리터(4)를 향해 레이저광을 출사한다. 편광 빔 스플리터(4)는, 광원(3)으로부터의 광을 조명 광학계(5)를 향해 반사한다. 조명 광학계(5)는 편광 빔 스플리터(4)로 반사된 광을 XYθ 테이블(6)을 향해 조사한다. XYθ 테이블(6)에 적재된 마스크(2)는 조명 광학계(5)로부터 조사된 광을 반사한다. 이 마스크(2)의 반사광에 의해 마스크(2)가 조명된다. 마스크(2)의 반사광은, 조명 광학계(5) 및 편향 빔 스플리터(4)를 투과한 후, 확대 광학계(7)에 입사된다. 확대 광학계(7)는 입사한 마스크(2)의 반사광을, 마스크(2)의 상(이하, 광학 화상이라고도 함)으로서 포토다이오드 어레이(8)에 결상시킨다. 포토다이오드 어레이(8)는 마스크(2)의 광학 화상을 광전 변환한다. 광전 변환된 마스크(2)의 광학 화상에 기초하여, 마스크(2)의 패턴 결함이 검사된다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 마스크 검사 장치(100)는 오토 로더(9)와, X축 모터(10A), Y축 모터(10B) 및 θ축 모터(10C)와, 레이저 측장 시스템(11)과, Z 센서(12)와, 포커스 기구(13)를 구비한다.

오토 로더(9)는 XYθ 테이블(6) 위에 마스크(2)를 자동 반송한다. X축 모터(10A), Y축 모터(10B) 및 θ축 모터(10C)는, 각각, XYθ 테이블(6)을 X 방향, Y 방향 및 θ 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, XYθ 테이블(6) 위의 마스크(2)에 대하여 광원(3)의 광이 스캔된다. 레이저 측장 시스템(11)은 XYθ 테이블(6)의 X 방향 및 Y 방향의 위치를 검출한다.

Z 센서(12)는 패턴측 마스크(2)의 표면인 마스크면의 높이, 즉 Z 방향의 위치를 검출한다. Z 센서(12)는, 예를 들어 마스크면에 광을 조사하는 투광기와, 조사된 광을 수광하는 수광기를 구비하고 있어도 된다.

포커스 기구(13)는 조명 광학계(5)의 초점을 마스크면에 맞추는 포커스 맞춤을 행한다. 포커스 맞춤은, 예를 들어 Z 센서(12)로 검출된 마스크면의 높이에 따른 이동량으로 XYθ 테이블(6)을 Z 방향으로 이동시킴으로써 행한다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 마스크 검사 장치(100)는 버스(14)에 접속된 각종 회로를 구비한다. 구체적으로는, 마스크 검사 장치(100)는 오토 로더 제어 회로(15)와, 테이블 제어 회로(17)와, 오토 포커스 제어 회로(18)를 구비한다. 또한, 마스크 검사 장치(100)는 위치 회로(22)와, 전개 회로(23)와, 참조 회로(24)와, 검사 회로의 일례인 비교 회로(25)를 구비한다. 또한, 마스크 검사 장치(100)는 센서 회로(19)를 구비하고 있고, 이 센서 회로(19)는 포토다이오드 어레이(8)와 참조 회로(24) 및 비교 회로(25)의 사이에 접속되어 있다. 또한, 마스크 검사 장치(100)는 추가 회로의 일례인 확인 영역 추가 회로(101)를 구비한다.

오토 로더 제어 회로(15)는, 오토 로더(9)를 제어함으로써, XYθ 테이블(6) 위에 마스크(2)를 자동 반송한다.

테이블 제어 회로(17)는 모터(10A 내지 C)를 구동 제어함으로써, XYθ 테이블(6) 위의 마스크(2)에 대하여 광원(3)의 광을 스캔시킨다.

오토 포커스 제어 회로(18)는 Z 센서(12)로 검출된 마스크면의 높이에 따라서 포커스 기구(13)를 제어함으로써, 광원(3)의 광을 자동적으로 마스크면에 포커싱 한다.

센서 회로(19)는 포토다이오드 어레이(8)로 광전 변환된 광학 화상을 도입하고, 도입된 광학 화상을 A/D 변환한다. 그리고, 센서 회로(19)는 A/D 변환된 광학 화상을 참조 회로(24) 및 비교 회로(25)에 출력한다. 센서 회로(19)는, 예를 들어TDI(Time Delay Integration) 센서의 회로여도 된다. TDI 센서를 사용함으로써 패턴을 고정밀도로 촬상할 수 있다.

레이저 측장 시스템(11)은 XYθ 테이블(6)의 이동 위치를 검출하고, 검출된 이동 위치를 위치 회로(22)에 출력한다. 위치 회로(22)는 레이저 측장 시스템(11)으로부터 입력된 이동 위치에 기초하여, XYθ 테이블(6) 위에서의 마스크(2)의 위치를 검출한다. 그리고, 위치 회로(22)는 검출된 마스크(2)의 위치를 비교 회로(25)에 출력한다.

전개 회로(23)는 외부 계산기(200)로부터 후술하는 자기 디스크 장치(31)에 수집된 설계 데이터를, 자기 디스크 장치(31)로부터 판독한다.

여기서, 설계 데이터는, 예를 들어 설계 데이터상의 패턴군인 칩의 배치 상태를 나타내는 레이아웃 데이터와, 칩을 구성하는 프레임 등을 나타내는 칩 데이터를 갖는다. 레이아웃 데이터에서는, 칩의 위치 등이 규정되어 있다. 또한, 설계 데이터는, 칩마다, 칩의 단위 치수인 칩 어드레스 유닛을 갖는다. 또한, 설계 데이터는 칩마다의 스케일율을 갖는다. 스케일율은, 예를 들어 마스크(2)의 제조 공정에 있어서 마스크 블랭크에 칩을 슈링크하여 묘화할 때 사용된 칩의 축소 배율이다.

전개 회로(23)는 자기 디스크 장치(31)로부터 판독된 설계 데이터를, 어드레스 유닛과, 스케일율에 기초하여, 2치 또는 다치의 화상 데이터로 변환한다. 그리고, 전개 회로(23)는 화상 데이터로 변환된 설계 데이터를 참조 회로(24)에 출력한다.

또한, 본 명세서에서는, 화상 데이터로 변환된 설계 데이터를, 화상 데이터라 부르지 않고 설계 데이터라 부르는 경우도 있다.

참조 회로(24)는 유저의 입력 조작에 의해 미리 지정된 마스크(2)의 제1 영역(즉, 좌표)에 있어서의 마스크(2)의 설계 데이터와 광학 화상의 비교에 기초하여, 마스크(2)의 결함 검사에 사용하는 참조 화상을 생성한다.

구체적으로는, 참조 회로(24)는 전개 회로(23)로부터 입력된 마스크(2)의 설계 데이터와, 센서 회로(19)로부터 입력된 마스크(2)의 광학 화상을 제1 영역에 있어서 비교하고, 제1 영역의 설계 데이터를 제1 영역의 광학 화상에 근사시킬 수 있는 필터 계수를 결정한다. 이 필터 계수의 결정은, 참조 화상의 학습이라고도 불린다.

필터 계수의 구체적인 형태는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 필터 연산에 있어서 설계 데이터에 적용할 그라데이션양이나 라운딩양을 규정한 값이어도 된다.

참조 회로(24)는 결정된 필터 계수를 사용하여 설계 데이터 전체에 대한 필터 연산을 실시함으로써, 참조 화상을 생성한다.

참조 화상을 생성한 후, 참조 회로(24)는 참조 화상의 생성, 즉 필터 계수의 결정에 사용한 제1 영역을 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로 하여, 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다. 제1 영역은, 미리 확인 영역으로서 설정되어 있다. 제1 영역은, 참조 회로(24)의 기억 영역에 확인 영역으로서 설정되어 있어도 되고, 또는, 참조 회로(24)가 읽어들이기 가능한 상태에서, 참조 회로(24)의 기억 영역 이외의 마스크 검사 장치(100)의 기억부에 확인 영역으로서 설정되어 있어도 된다. 제1 영역의 확인 영역으로의 설정은, 앞서 서술한 제1 영역을 지정하는 유저의 입력 조작에 따라, 참조 회로(24) 또는 참조 회로(24) 이외의 마스크 검사 장치(100)의 구성부가 행해도 된다.

참조 화상의 유효성 유무를 확인할 때, 확인 영역 추가 회로(101)는 확인 영역으로서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 마스크(2)의 제2 영역을 자동으로 추가한다. 제2 영역의 추가는, 예를 들어 제2 영역의 정보를 참조 회로(24)에 통지하는 것이나, 참조 회로(24)가 읽어들이기 가능한 상태에서 마스크 검사 장치(100)의 기억부에 제2 영역의 정보를 기록하는 것 등으로 행해져도 된다.

여기서, 제2 영역은, 제1 영역의 주변 영역이어도 된다. 이 경우, 제1 영역의 주변 영역은, 제1 영역으로부터 제1 영역 치수의 정수배의 거리 떨어진 위치에 존재하는 영역이어도 된다. 예를 들어, 제1 영역이 1024화소(X축)×1024화소(Y축)에 걸치는 영역인 경우, 제1 영역의 주변 영역은, 제1 영역으로부터 X축 방향으로 2048화소 떨어진 위치에 존재하는 영역 또는 Y축 방향으로 2048화소 떨어진 위치에 존재하는 영역이어도 된다.

또한, 확인 영역 추가 회로(101)는 설계 데이터에 기초하여 제2 영역을 추가해도 된다. 이 경우, 제2 영역은, 설계 데이터에 포함되는 복수의 칩(즉, 패턴군) 중, 제1 영역에 대응하는 칩 이외의 칩에 대응하는 영역이어도 된다. 환언하면, 제2 영역은, 제1 영역이 지정된 칩 이외의 칩 위의 영역이어도 된다.

또한, 확인 영역 추가 회로(101)는 기술한 설계 데이터에 기초하는 제2 영역의 추가를, 디폴트 또는 유저의 입력 조작에 의해 미리 지정된 조건에 따라서 행해도 된다. 예를 들어, 미리 지정된 조건은, 제1 영역에 대응하는 칩 이외의 칩의 중심 좌표를 제2 영역으로서 추가하는 것이나, 제2 영역의 패턴의 선 폭 등이어도 된다. 확인 영역 추가 회로(101)는 미리 지정된 조건에 따른 제2 영역을 레이아웃 애널라이저로 검출하여 확인 영역에 추가해도 된다.

제2 영역이 확인 영역에 추가되면, 참조 회로(24)는 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽을 포함하는 확인 영역에 있어서, 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다. 참조 화상의 유효성은, 필터 계수를 사용한 설계 데이터 전체에 대한 필터 연산의 결과(참조 화상)의 정당성이기도 하다.

구체적으로는, 참조 회로(24)는 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서, 참조 회로(24)에서 생성된 참조 화상과 마스크(2)의 광학 화상을 비교한다. 비교 결과, 참조 화상과 광학 화상의 차분이 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 작은 경우, 참조 회로(24)는 참조 화상이 유효성을 갖는다고 판단한다. 한편, 참조 화상과 광학 화상의 차분이 제1 영역 및 제2 영역 중 적어도 한쪽에 있어서 큰 경우, 참조 회로(24)는 참조 화상이 유효성을 갖지 않는다고 판단한다.

참조 회로(24)는 참조 화상과 광학 화상의 화소값의 차분이 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 역치 이하가 되는 경우에, 참조 화상이 유효성을 갖는다고 판단해도 된다.

참조 화상이 유효성을 갖는 것이 확인된 경우, 참조 회로(24)는 비교 회로(25)에 참조 화상을 출력한다. 한편, 참조 화상이 유효성을 갖지 않는 것이 확인된 경우, 참조 회로(24)는 비교 회로(25)에 참조 화상을 출력하지 않고, 필터 계수를 재결정한다.

이와 같이, 필터 계수를 결정한 제1 영역과, 확인 영역 추가 회로(101)에서 자동으로 추가한 제2 영역의 양쪽에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 확인함으로써, 제1 영역의 패턴에 대하여 선 폭이나 형상이 크게 상이한 패턴이 제2 영역에 존재하는 것을, 참조 화상의 유효성 없음의 확인 결과에 따라 검지할 수 있다. 그리고, 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 유효성을 갖는 참조 화상이 얻어지도록 필터 계수를 재결정할 기회를 확보할 수 있다. 이에 의해, 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인할 수 있고, 나아가서는 의사 결함의 검출을 억제할 수 있다.

비교 회로(25)는 마스크(2)의 광학 화상과 참조 화상에 기초하여 결함 검사를 실행한다. 구체적으로는, 비교 회로(25)는 위치 회로(22)로부터 입력된 위치 정보를 사용하면서, 광학 화상의 패턴의 각 위치의 선 폭을 측정한다. 비교 회로(25)는 측정된 광학 화상의 패턴과, 참조 회로(24)로부터 입력된 참조 화상의 패턴에 대해서, 양쪽 패턴의 선 폭이나 계조값, 즉 밝기를 비교한다. 그리고, 비교 회로(25)는, 예를 들어 광학 화상의 패턴의 선 폭과, 참조 화상의 패턴의 선 폭의 오차를 패턴의 결함으로서 검출한다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 마스크 검사 시스템(1)은 제어 계산기(30)와, 자기 디스크 장치(31)와, 자기 테이프 장치(32)와, 플로피 디스크(등록 상표)(33)와, CRT(34)와, 프린터(35)를 구비한다. 이들 구성부(30 내지 35)는 모두 버스(14)에 접속되어 있다. 제어 계산기(30)는 버스(14)에 접속된 각 구성부에 대하여, 결함 검사에 관련되는 각종 제어나 처리를 실행한다. 예를 들어, 제어 계산기(30)는 외부 계산기(200)에 대하여 자기 디스크 장치(31)에 설계 데이터를 수집하는 제어를 행한다. 자기 디스크 장치(31)는 외부 계산기(200)로부터 수집된 데이터를 기억한다. 자기 테이프 장치(32) 및 플로피 디스크(33)는 결함 검사에 관련되는 각종 정보를 기억한다. CRT(34)는, 결함 검사에 관련되는 각종 화상을 표시한다. 프린터(35)는 결함 검사에 관련되는 각종 정보를 인쇄한다.

외부 계산기(200)는 마스크 검사 장치(100)의 외부에 설치되어 있다. 외부 계산기(200)는 그 기억 장치 내에 설계 데이터를 보유하고 있다. 외부 계산기(200)는 수집 경로를 통해 자기 디스크 장치(31)에 설계 데이터를 송신한다. 외부 계산기(200)는 마스크 검사 장치(100)의 외부의 장치이다. 이로 인해, 외부 계산기(200)는 마스크 검사 장치(100)의 처리와 독립적으로 자기 디스크 장치(31)에 설계 데이터를 송신할 수 있다. 즉, 외부 계산기(200)는 제어 계산기(30)에 거의 처리 부하를 가하지 않고 설계 데이터를 자기 디스크 장치(31)에 수집할 수 있다. 이에 의해, 제어 계산기(30)에 의한 처리를 신속히 행할 수 있으므로, 결함 검사를 신속화할 수 있다.

이상 서술한 바와 같이 제1 실시 형태의 마스크 검사 장치(100)에 의하면, 참조 화상을 학습한 제1 영역과, 확인 영역 추가 회로(101)에서 자동으로 추가한 제2 영역의 양쪽에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인할 수 있다. 이 결과, 의사 결함의 검출을 억제할 수 있고, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(마스크 검사 방법)

이어서, 도 1의 마스크 검사 시스템(1)을 적용한 제1 실시 형태의 마스크 검사 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 3은 제1 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 도시하는 사시도이다. 제1 실시 형태의 마스크 검사 방법에서는, 도 3의 파선 화살표로 나타내는 방향으로 검사 영역(201)의 스트라이프(202)가 연속적으로 스캔되도록, XYθ 테이블(6)을 이동시킨다. XYθ 테이블(6)을 이동시키면서, 포토다이오드 어레이(8)로 촬상된 광학 화상에 기초하여 스트라이프(202) 위의 패턴의 결함을 검사한다. 이하, 패턴의 결함 검사의 과정에서의 참조 화상의 유효성 유무의 확인을 중심으로 설명한다.

우선, 도 2에 도시하는 바와 같이, 참조 회로(24) 및 확인 영역 추가 회로(101)는 입력 조작으로 지정된 마스크(2)의 제1 영역을 취득한다(스텝 S1). 참조 회로(24)는 취득된 제1 영역을, 필터 계수의 결정, 즉 참조 화상의 생성에 사용하는 영역 및 참조 화상의 유효성 유무의 확인에 사용하는 확인 영역의 양쪽으로서 설정한다.

제1 영역을 취득한 후, 확인 영역 추가 회로(101)는 디폴트 또는 유저의 입력 조작에 의해 미리 지정된 조건에 따라서, 미리 확인 영역으로 설정되어 있는 제1 영역 이외에, 제2 영역을 확인 영역으로서 자동으로 추가한다(스텝 S2).

제2 영역을 추가한 후, 참조 회로(24)는 제1 영역에 있어서의 마스크(2)의 설계 데이터와 광학 화상의 비교에 기초하여, 제1 영역의 설계 데이터를 제1 영역의 광학 화상에 근사시킬 수 있는 필터 계수를 결정한다. 그리고, 참조 회로(24)는 결정된 필터 계수를 사용하여 설계 데이터 전체에 필터 연산을 실시함으로써 참조 화상을 생성한다. 즉, 참조 회로(24)는 제1 영역에 있어서의 설계 데이터와 광학 화상의 비교에 기초하는 필터 연산에 의해, 참조 화상을 생성한다(스텝 S3).

참조 화상을 생성한 후, 참조 회로(24)는 제1 영역 및 제2 영역에 있어서 참조 화상과 광학 화상을 비교하고, 참조 화상과 광학 화상의 차분이 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 역치 이하가 될 것인지 여부에 기초하여, 참조 화상의 유효성을 판단한다. 즉, 참조 회로(24)는 제1 및 제2 영역에 있어서의 참조 화상과 광학 화상의 비교에 기초하여, 필터 연산 결과(참조 화상)의 옳고 그름을 판단한다(스텝 S4).

그리고, 필터 연산 결과가 올바를 경우(스텝 S5: "예"), 즉 참조 화상의 유효성을 갖는 것이 확인된 경우, 비교 회로(25)는 참조 화상에 기초하는 결함 검사를 실시한다(스텝 S6). 한편, 필터 연산 결과가 옳지 않을 경우(스텝 S5: "아니오"), 즉 참조 화상의 유효성이 확인되지 않은 경우, 비교 회로(25)는 참조 화상에 기초하는 결함 검사를 실시하지 않는다. 이 경우, 필터 계수를 재결정하기 위해, 스텝 S1 이후의 처리를 반복한다.

또한, 필터 계수를 재결정하는 경우, 참조 회로(24)는 필터 계수를 소정의 수정량으로 수정함으로써, 필터 계수를 재결정해도 된다. 혹은, 참조 회로(24)는 필터 계수를 결정하는 영역으로서, 제1 영역에 제2 영역을 추가하고, 제1 영역과 제2 영역에 있어서의 설계 데이터와 광학 화상의 비교에 기초하여 필터 계수를 재결정해도 된다.

만일 필터 계수를 결정한 제1 영역만을 확인 영역으로 하여 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 경우, 제1 영역에 있어서 참조 화상과 광학 화상의 차분이 작으면, 제2 영역에 참조 화상과 광학 화상의 차분이 커지는 패턴이 존재하는 경우임에도 불구하고, 참조 화상이 유효성을 갖는다고 판단되어 버린다. 이 경우, 결함 검사 시에, 가령 제2 영역의 패턴이 결함을 갖지 않는 경우이더라도, 제2 영역에 있어서 참조 화상과 광학 화상의 차분이 커지고, 이 차분이 의사 결함으로서 검출되어 버리게 된다.

이에 비해, 제1 실시 형태에 의하면, 제1 영역뿐만 아니라, 제2 영역도 확인 영역으로 하여, 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다. 이에 의해, 제2 영역의 패턴이 제1 영역의 패턴과 상이하기 때문에 참조 화상과 광학 화상의 차분이 커지는 경우에는, 이것을 참조 화상의 유효성 유무의 확인 단계에서 검지하고, 차분이 작아지도록 필터 계수를 재결정할 수 있다. 그리고, 재결정된 필터 계수를 사용한 필터 연산에 의해, 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 유효성을 갖는 참조 화상을 취득할 수 있다. 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 유효성을 갖는 참조 화상에는, 제1 영역뿐만 아니라 제2 영역에 대해서도, 광학 화상에 근사한 그라데이션이나 라운딩이 적절하게 이루어져 있다. 이러한 참조 화상을 사용하여 결함 검사를 실시함으로써, 실제의 결함 이외의 참조 화상과 광학 화상의 차분의 발생을 억제할 수 있으므로, 의사 결함의 검출을 유효하게 억제할 수 있다.

따라서, 제1 실시 형태에 의하면, 제1 영역 이외의 제2 영역을 확인 영역으로서 자동으로 추가함으로써, 제1 영역 및 제2 영역의 양쪽에 있어서 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인할 수 있다. 이 결과, 의사 결함의 검출을 억제할 수 있다.

또한, 제2 영역으로서 제1 영역으로부터 소정 거리 떨어진 주변 영역을 추가하면, 주변 영역의 패턴이 제1 영역의 패턴과 상이할 가능성이 있기 때문에, 참조 화상의 유효성의 판단 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 영역으로서 제1 영역에 대응하는 칩 이외의 칩에 대응하는 영역을 추가하면, 칩의 차이에 따라 패턴의 형상이나 치수가 상이할 가능성이 있다는 점을 고려하여, 참조 화상의 유효성 유무를 고정밀도로 확인하는 데 적합한 제2 영역을 설정할 수 있다.

또한, 유저가 지정한 조건에 따라서 제2 영역을 추가하면, 유저의 희망에 적합한 참조 화상의 유효성 유무의 확인을 행할 수 있다.

(제2 실시 형태)

이어서, 마스크(2)의 결함 검사 중에 의사 결함이 검지된 영역을 제2 영역으로서 추가하는 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 4는 제2 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템(1)을 도시하는 도면이다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태의 마스크 검사 시스템(1)은 제1 실시 형태의 구성에 더하여, 마스크 검사 장치(100) 내에 결함수 관리 회로(102)를 더 구비한다.

결함수 관리 회로(102)는 비교 회로(25)에 의한 스트라이프(202)마다의 결함 검사 중에, 비교 회로(25)에서 검출된 마스크(2)의 결함수를 스트라이프(202)마다 관리한다. 결함수 관리 회로(102)는 스트라이프(202)의 결함수가 허용값 이상이 되었을 경우에, 해당하는 스트라이프(202)에 의사 결함이 발생하고 있다고 판단하고, 해당하는 스트라이프(202)를 확인 영역 추가 회로(101)에 통지한다.

확인 영역 추가 회로(101)는 결함수 관리 회로(102)로부터 통지된 스트라이프(202)의 대표점을 제2 영역으로서 자동으로 확인 영역에 추가한다. 스트라이프(202)의 대표점은, 스트라이프(202)의 무게 중심 좌표여도 되지만, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 스트라이프(202)의 대표점은, 1개에 한정되지 않고, 2개 이상이어도 된다. 또한, 스트라이프(202)의 대표점은, 넓이를 갖는 영역이어도 된다.

확인 영역 추가 회로(101)에 의해 제2 영역이 자동으로 추가되었을 경우에, 참조 회로(24)는 추가된 제2 영역과 기설정된 제1 영역의 양쪽에 있어서, 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다. 참조 화상이 유효성을 갖지 않는다는 것이 확인된 경우에, 참조 회로(24)는 필터 계수를 재결정하고, 재결정된 필터 계수를 사용한 필터 연산에 의해 참조 화상을 재생성한다. 비교 회로(25)는 참조 회로(24)에서 재생성된 참조 화상을 사용하여 검사를 재실행한다.

도 5는 제2 실시 형태에 의한 마스크 검사 방법을 나타내는 흐름도이다. 우선, 도 5에 도시하는 바와 같이, 비교 회로(25)는 참조 화상에 기초하는 마스크(2)의 결함 검사를 개시한다(스텝 S21).

또한, 검사 개시는, 검사 셋업이나 검사 전 준비와 같은 전단계의 처리를 거친 후에 실행된다. 검사 셋업에서는, 순서대로 마스크(2)의 로드와, 마스크(2)의 얼라인먼트와, 마스크(2)에 따른 촬상 조건(예를 들어, 광량 등)의 캘리브레이션과, 검사 영역(201)의 설정이 행해진다. 또한, 검사 셋업에는, 참조 회로(24)에 의한 참조 화상의 생성, 참조 화상의 유효성 유무의 확인 및 유효성 유무의 확인 결과에 따른 참조 화상의 재생성이 포함된다. 또한, 검사 전 준비에서는, 검사 영역(201)을 복수의 스트라이프(202)로 가상적으로 분할하는 연산을 행한다.

검사 개시에 의해, 비교 회로(25)는 스트라이프(202)마다 순서대로 마스크(2)의 결함 검사를 실시한다(스텝 S22).

스트라이프(202)마다의 결함 검사의 과정에서, 결함수 관리 회로(102)는 검사중인 스트라이프(202)의 결함수가 허용값 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S23).

검사중인 스트라이프(202)의 결함수가 허용값 이상인 경우(스텝 S23: "예"), 결함수 관리 회로(102)는 검사중인 스트라이프(202)를 확인 영역 추가 회로(101)에 통지한다. 확인 영역 추가 회로(101)는 통지된 스트라이프(202)의 대표점을, 제2 영역으로서 자동으로 확인 영역에 추가한다(스텝 S24).

제2 영역을 추가한 후, 참조 회로(24)는 제1 영역과 제2 영역의 양쪽에 있어서 참조 화상과 광학 화상을 비교하고, 참조 화상의 생성에 사용한 필터 연산 결과의 옳고 그름을 판단한다(스텝 S25). 즉, 참조 회로(24)는 참조 화상의 유효성 유무를 확인한다.

여기서, 필터 연산 결과가 올바를 경우(스텝 S26: "예"), 즉 참조 화상이 유효성을 갖는 경우, 비교 회로(25)는 현재의 참조 화상에 기초하는 결함 검사를 재개한다(스텝 S21).

한편, 필터 연산 결과가 옳지 않을 경우(스텝 S26: "아니오"), 즉 참조 화상이 유효성을 갖지 않는 경우, 참조 회로(24)는 미리 결정된 방법으로 필터 계수를 재결정하고, 재결정된 필터 계수를 사용하여 참조 화상을 재생성한다(스텝 S27). 그리고, 비교 회로(25)는 재생성된 참조 화상에 기초하는 결함 검사를 개시한다(스텝 S21).

검사중인 스트라이프(202)의 결함수가 허용값 이상이 아닌 경우(스텝 S23: "아니오"), 비교 회로(24)는 전체 스트라이프(202)의 검사가 완료되었는지 여부를 판정한다(스텝 S28).

전체 스트라이프(202)의 검사가 완료된 경우(스텝 S28: "예"), 비교 회로(24)는 검사를 종료한다(스텝 S29). 전체 스트라이프(202)의 검사가 완료되지 않은 경우(스텝 S28: "아니오"), 비교 회로(25)는 스트라이프(202)마다의 검사를 속행한다(스텝 S22).

결함수가 너무 많은 스트라이프(202)는, 그 스트라이프(202)의 패턴이 제1 영역의 패턴과 상이한 점에서 다수의 의사 결함이 발생하고 있을 가능성이 있다. 제2 실시 형태에 의하면, 허용값 이상의 결함수를 갖는 스트라이프(202)의 대표점을 확인 영역으로 자동으로 추가함으로써, 제1 영역의 패턴과 상이한 패턴을, 유효성 없음이라는 확인 결과로서 확실하게 검지할 수 있다. 그리고, 유효성 없음이라는 확인 결과에 따라서 참조 화상을 재생성하고, 재생성된 참조 화상에 기초하여 검사를 재실시함으로써, 의사 결함의 재검출을 억제할 수 있다.

(제3 실시 형태)

이어서, 마스크 검사 장치(100)에 설계 데이터를 수집할 때, 제2 영역을 추가하는 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 6은 제3 실시 형태에 의한 마스크 검사 시스템을 도시하는 도면이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태의 마스크 검사 시스템(1)에 있어서, 확인 영역 추가 회로(101)는 외부 계산기(200)와 자기 디스크 장치(31) 사이의 수집 경로 위에 배치되어 있다. 확인 영역 추가 회로(101)는 검사 개시 전의 설계 데이터의 수집 시에, 설계 데이터에 기초하여 제2 영역을 추가한다. 또한, 설계 데이터의 수집 시에, 이미 제1 영역은 지정되어 있다.

설계 데이터에 기초하여 추가되는 제2 영역은, 예를 들어 상술한 바와 같이, 마스크(2)의 복수의 칩 중, 제1 영역이 지정된 칩과 상이한 칩 위의 영역(예를 들어, 칩의 중심 좌표)이어도 된다.

제3 실시 형태에 의하면, 검사의 개시 전에 제2 영역을 확인 영역에 추가함으로써, 검사 시에 제2 영역을 추가하는 경우와 비교하여 제어 계산기(30)의 부하를 저감할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태는, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태와 조합해도 된다.

마스크 검사 시스템(1)의 적어도 일부는, 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 마스크 검사 시스템(1)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 플렉시블 디스크나 CD-ROM 등의 기록 매체에 수납하고, 컴퓨터에 읽어들이게 하여 실행시켜도 된다. 기록 매체는, 자기 디스크나 광 디스크 등의 착탈 가능한 것에 한정되지 않고, 하드 디스크 장치나 메모리 등의 고정형 기록 매체여도 된다.

상술한 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 실시 형태는, 기타 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함되는 것이다.

Claims (10)

1. 참조 회로가, 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 상기 마스크의 설계 데이터와 상기 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 상기 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하고,
   상기 참조 화상의 유효성 유무의 확인은,
   추가 회로가, 상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 상기 확인 영역으로 설정되어 있는 상기 제1 영역 이외에, 상기 마스크의 제2 영역을 추가하고,
   상기 참조 회로가, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 확인 영역에 있어서 상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 것을 구비하는, 참조 화상 확인 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역은, 상기 제1 영역의 주변 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역의 추가는, 상기 설계 데이터에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 영역은, 상기 설계 데이터에 포함되는 복수의 패턴군 중 상기 제1 영역에 대응하는 패턴군 이외의 패턴군에 대응하는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 영역의 추가는, 미리 지정된 조건에 따라서 행해지는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2 영역의 추가는, 상기 마스크의 결함을 검사하는 검사 장치에 상기 설계 데이터가 수집될 때 행해지는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역은, 상기 마스크의 결함의 검사 중에 의사 결함이 검지된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 참조 화상의 유효성 유무의 확인은,
   상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 확인 영역에 있어서의 상기 참조 화상과 상기 광학 화상의 비교에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 참조 화상 확인 방법.
9. 참조 회로가, 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 상기 마스크의 설계 데이터와 상기 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 상기 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하고,
   검사 회로가, 상기 유효성을 갖는 것이 확인된 참조 화상에 기초하여 상기 마스크의 결함을 검사하는 것을 구비하고,
   상기 참조 화상의 유효성 유무의 확인은,
   추가 회로가, 상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 상기 확인 영역으로 설정되어 있는 상기 제1 영역 이외에, 상기 마스크의 제2 영역을 추가하고,
   상기 참조 회로가, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 확인 영역에 있어서 상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 것을 구비하는, 마스크 검사 방법.
10. 패턴을 갖는 마스크의 미리 지정된 제1 영역에 있어서의 상기 마스크의 설계 데이터와 상기 마스크의 광학 화상의 비교에 기초하여 참조 화상을 생성하고, 상기 생성된 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 참조 회로와,
    상기 유효성을 갖는 것이 확인된 참조 화상에 기초하여 상기 마스크의 결함을 검사하는 검사 회로와,
    상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는 확인 영역으로서, 미리 상기 확인 영역으로 설정되어 있는 상기 제1 영역 이외에, 상기 마스크의 제2 영역을 추가하는 추가 회로를 구비하고,
    상기 참조 회로는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 확인 영역에 있어서 상기 참조 화상의 유효성 유무를 확인하는, 마스크 검사 장치.

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