TW201621458A - 檢查方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之實施形態，係提供一種能夠正確地測定被檢査對象的位置座標而進行檢査之檢査方法。 實施形態之檢査方法，係利用雷射干涉計測定平台的位置座標的同時，將群組的其中一者中的條紋區域予以掃描後，掃描不同群組之條紋區域，以取得所有條紋區域之光學圖像。由平台的位置座標的測定值、以及圖樣的光學圖像、以及依圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出圖樣的位置座標，並取得光學圖像與參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊。獲得第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置錯位資訊，再獲得它們的差分亦即第3位置錯位資訊。又，獲得示意第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊。

Description

檢查方法
本發明係有關檢査方法。
隨著大型積體電路(LSI；Large Scale Integration)的高度積體化及大容量化，對於半導體元件要求之電路尺寸不斷地微細地。
近年來，就形成這樣的微細圖樣之技術而言，EUV(Extreme Ultraviolet；極紫外光)微影、或奈米壓印微影(Nanoimprint Lithography；NIL)係受到矚目。
EUV微影，為透過照射極端紫外光之曝光裝置，對晶圓上的阻劑轉印形成於光罩的圖樣之技術。另一方面，奈米壓印微影，為將形成有奈米尺度的微細構造圖樣之樣板施加壓力至晶圓上的阻劑，藉此對阻劑轉印該圖樣之技術。EUV微影及奈米壓印微影的任一種當中，形成於作為原版的光罩或樣板之圖樣，相較於利用照射ArF光的曝光裝置之ArF微影而言較微細。因此，欲檢查這樣的技術中使用之光罩或樣板，需要以高精度做缺陷檢測。
光罩的檢査工程中，光罩上的圖樣區域會被假想地分 割成長條狀的複數個條紋區域，在各條紋區域上檢査光於長邊方向掃描，逐漸取得圖樣的光學圖像。檢査光所做的掃描，實際上是藉由載置著光罩的平台移動來進行。然後，利用取得的光學圖像，便可調查各條紋區域內的圖樣有無缺陷。光學圖像之取得係連續進行，以檢査光掃描1個條紋區域後，接著掃描鄰接的條紋區域。一面反覆此動作，一面掃描圖樣區域全體來進行檢査。另，被檢査對象為樣板的情形下亦同。作為這樣的檢査方法的具體例，例如有日本專利公開公報2013-40873號、同2005-235777號、同2009-192345號所記載者。
作為光罩或樣板之檢査中的重要的缺陷判定項目之一，可舉出圖樣的位置錯位。欲求出圖樣的位置錯位量，必須測定圖樣的正確位置，但這實際上是測定供光罩或樣板載置之平台的位置座標來求得。例如，由平台的位置座標的測定值、及平台與光罩之位置關係來求出圖樣的位置座標，並求出其與圖樣的設計座標之錯位量，藉此求得圖樣的位置錯位量。此處，平台的位置座標，是藉由檢査裝置所配備之雷射干涉計來測定。
雷射干涉計，為令從雷射頭射出的雷射光對固定於平台之平台鏡入射反射，以測定平台的位置座標之裝置。如上述般，由藉由雷射干涉計測定出的平台的位置座標、及平台與光罩之位置關係，便可得知光罩上的位置座標，故可從該位置座標求得形成於光罩之圖樣的位置座標。
不過，雷射干涉計中，所使用之雷射光的波長會成為 距離測定的基準。雷射光的波長，會因其傳遞之介質(medium)的折射率而變化。若為檢査裝置中使用來測定平台的位置座標之雷射干涉計的情形下，雷射光傳遞之介質為空氣，其折射率會因大氣壓或溫度變化而變化。一旦折射率變化，則雷射光的波長會變化而測定值會變動，因此無法正確地掌握平台的位置座標，其結果，便不能求得形成於光罩或樣板之圖樣的正確位置座標。
鑑此，可考慮以大氣壓感測器或溫度感測器來監測大氣壓或溫度，以便修正因它們的變化所引起之波長變化而產生之測定誤差。然而，若僅依這樣的修正，難以充分地減低測定誤差。此一問題，對於像EUV微影中的光罩、或奈米壓印微影中的樣板這樣需要高檢査精度之被檢査對象而言特別嚴重，亟待解決。
本發明係提供一種能夠正確地測定被檢査對象的位置座標而進行檢査之檢査方法。
一個實施形態之檢査方法，具有：將形成有複數個圖形圖樣的試料載置於檢査裝置的平台上之工程；及將前述試料的檢査區域分割成長條狀的複數個條紋區域，以連續排列之複數個條紋區域構成1個群組的方式，將前述檢査區域劃分成複數個群組之工程；及利用雷射干涉計測定前述平台的位置座標的同時， 將配置於前述群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得後，令前述平台於前述條紋區域的短邊方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組之條紋區域且為和往前述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程；及由前述平台的位置座標的測定值、以及前述圖形圖樣的光學圖像、以及依前述圖形圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出前述圖形圖樣的位置座標，並取得前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與前述光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊與前述第2位置錯位資訊之差分亦即第3位置錯位資訊之工程；及獲得示意前述第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從前述設計資料得到之設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊之工程。
100‧‧‧檢査裝置
101‧‧‧光罩
102‧‧‧平台
103‧‧‧光源
104‧‧‧放大光學系統
105‧‧‧光二極體陣列
106‧‧‧感測器電路
107‧‧‧位置電路
108‧‧‧比較電路
109‧‧‧磁碟裝置
110‧‧‧控制計算機
111‧‧‧部署電路
112‧‧‧參照電路
113‧‧‧自動載入器控制電路
114‧‧‧平台控制電路
115‧‧‧磁帶裝置
116‧‧‧軟碟裝置
117‧‧‧CRT
118‧‧‧圖樣監視器
119‧‧‧印表機
120‧‧‧匯流排
121‧‧‧搬運控制電路
122‧‧‧雷射測長系統
130‧‧‧自動載入器控制電路
170‧‧‧照明光學系統
201‧‧‧熱源
[圖1]本實施形態中的檢査裝置的概略構成圖。
[圖2]光學圖像的取得手續的比較例說明圖。
[圖3]本實施形態之光學圖像的取得手續一例。
[圖4]本實施形態之檢査方法的流程圖。
[圖5]光罩的圖樣的真的位置錯位量示意圖。
[圖6]比較例之位置錯位量的測定值變動示意圖。
[圖7]比較例之位置錯位量的測定值的圖。
[圖8]第1位置錯位資訊一例。
[圖9]將第1位置錯位資訊以多項式近似而獲得之第2位置錯位資訊的圖。
[圖10]第3位置錯位資訊的圖。
[圖11]將第3位置錯位資訊對設計位置座標繪製而得之第4位置錯位資訊的圖。
[圖12]本實施形態之檢査光的掃描方法另一例。
[圖13]本實施形態中的群組與副群組之關係示意圖一例。
[圖14]針對載置於平台上之光罩的檢査區域，測定條紋區域於Y方向之溫度分布的一例。
實施形態1.
本發明第1實施形態之檢査方法，為測定被檢査對象亦即試料的位置座標而進行檢査之檢査方法，例如使用光罩作為被檢査對象亦即試料。特別是，就被檢査對象亦即 試料而言，EUV微影中使用之光罩較合適。但，被檢査對象並不限於光罩，例如亦可訂為奈米壓印微影中使用之樣板。又，本發明第1實施形態之檢査方法，例如能夠使用下述檢査裝置如以下般實施。
圖1為本實施形態中的檢査裝置100的概略構成圖。另，本圖中，係記載本實施形態中必要的構成部，但亦可包括檢查所必要之其他周知的構成部。
如圖1所示，檢査裝置100，具有構成光學圖像取得部之構成部A、及利用在構成部A取得的光學圖像進行檢査所必要的處理等之構成部B。
構成部A具有：光源103、及可朝水平方向(X方向、Y方向)及旋轉方向(θ方向)移動之平台102、及構成穿透照明系統之照明光學系統170、及放大光學系統104、及光二極體陣列105、及感測器電路106、及雷射測長系統122、及自動載入器130。
構成部A中，係取得作為被檢査對象之光罩101的光學圖像。這具體而言，為描繪有基於光罩101的設計圖樣資料中包含之圖形資料的圖形之光罩圖樣(圖形圖樣)的圖像。
光罩101，藉由自動載入器130載置於平台102上。如此，從光源103照射之檢查光，便透過照明光學系統170照射至光罩101。穿透光罩101的光，會透過放大光學系統104，在光二極體陣列105成像成為光學像。
放大光學系統104，亦可構成為藉由自動對焦機構而 自動地做焦點調整。又，檢査裝置100，亦可構成為從光罩101的下方照射光，並將在光罩101反射的光透過放大光學系統引導至光二極體陣列105。
在光二極體陣列105上成像之光罩101的圖樣像，會藉由光二極體陣列105而被光電變換，再藉由感測器電路106而被A/D(類比數位)轉換。如此一來，光學圖像例如成為8位元的無符號資料，且為表現出各像素的亮度的階調之資料。另，在光二極體陣列105配置有感測器(未圖示)。作為該感測器的例子，例如可舉出時間延遲積分(TDI：Time Delay Integration)感測器等。
構成部B中，作為掌管控制檢査裝置100全體的控制部之控制計算機110，係透過作為資料傳送路徑之匯流排120，連接至位置電路107、比較電路108、參照電路112、部署電路111、搬運控制電路121、自動載入器控制電路113、平台控制電路114、作為保存部之磁碟裝置109、磁帶裝置115及軟碟裝置116、CRT117、圖樣監視器118以及印表機119。
另，本說明書中，記載為「~電路」或「~部」者，能夠藉由可在電腦動作之程式來構成，但除了作為軟體之程式外，亦可為藉由硬體與軟體之組合或與韌體之組合來實施者。藉由程式構成的情形下，程式可記錄於磁碟裝置等記錄裝置。例如，圖1中記載為「~電路」者，藉由程式來構成的情形下，程式能夠記錄於磁碟裝置109。例如，搬運控制電路121、自動載入器控制電路113、平台 控制電路114、部署電路111、參照電路112、比較電路108及位置電路107之各電路，可由電子電路來構成，亦可作為能夠藉由控制計算機110處理之軟體來實現。此外，亦可藉由電子電路與軟體的組合來實現。
控制計算機110，控制平台控制電路114。平台控制電路114，控制X軸電動機、Y軸電動機及θ軸電動機來驅動平台102。該些驅動機構中，例如可組合使用空氣滑件(air slider)、線性電動機或步進電動機等。
平台102的位置座標，藉由雷射測長系統122來測定。然後，該測定資料從雷射測長系統122被送往位置電路107。
有關雷射測長系統122雖省略圖示，但其構成例如如下所述。雷射測長系統122，具備外差(heterodyne)干涉計等雷射干涉計。雷射干涉計中，從雷射頭射出的雷射光，會藉由光束分離器(beam splitter)而分成參照光及測定光。其後，參照光入射至參考鏡，測定光入射至裝配於平台102之鏡。接下來，令被該些鏡反射的光入射至CCD等受光元件。一旦藉由參考鏡反射的光、及藉由平台102的鏡反射的光被疊合，便會因它們的光程差(optical path difference)而產生干涉條紋，故藉由分析它便會掌握平台102的位置座標。另，雷射測長系統122中，藉由朝向設於平台102的X軸方向之鏡照射雷射光之雷射干涉計，測定平台的X方向的位置座標。此外，藉由朝向設於平台102的Y軸方向之鏡照射雷射光之雷射干涉計，測定 平台的Y方向的位置座標。
此外，控制計算機110，控制自動載入器控制電路113，驅動自動載入器130。自動載入器130，自動地搬運光罩101，於檢査結束後自動地搬出光罩101。
在構成部A取得的光罩101的光學圖像，被送至控制部B後，會與參照電路112中生成的參照圖像比較來檢査有無缺陷。此處，圖樣的位置錯位量，為重要的缺陷判定項目。特別是，在圖樣尺寸的微細化進展的如今，需要連光罩全面中的圖樣位置的錯位量的變動也納入考量來進行缺陷判定，必須正確地掌握微小的位置錯位量來進行檢査。此外，正確地掌握光罩中的圖樣的位置錯位量以作成位置錯位對映(mapping)，並反饋給光罩的製造工程亦很重要。
圖樣的位置錯位量，是以光罩101的光學圖像為基礎，以由設計圖樣作成的參照圖像為範本而求得。鑑此，接著說明利用圖1之檢査裝置100來取得光罩101的光學圖像之方法，惟在說明本實施形態之方法前，首先提及本發明的比較例之方法。
圖2為用來檢測形成於光罩101之圖樣的缺陷之光學圖像的取得手續的比較例說明圖。另，光罩101，訂為載置於圖1的平台102之上。
光罩101上的檢查區域，如圖2所示，被假想地分割成長條狀的複數個檢查區域，亦即條紋區域201，202，203，204，...。各條紋區域的寬度W，能夠訂為供拍攝成 光學圖像之寬度(拍攝寬度)，例如數百μm之寬度。另一方面，各條紋區域的長度，能夠訂為和光罩101的X方向或Y方向的全長相對應之100mm左右之長度。另，圖2中，X方向對應於各條紋區域的長邊方向，Y方向對應於各條紋區域的短邊方向。
光學圖像，依每一條紋區域而取得。圖2的比較例中，平台102的動作受到控制，以便各條紋區域201，202，203，204，...藉由檢査光被連續地掃描。例如，當第1條紋區域201於X方向被掃描的情形下，平台102朝其相反方向，亦即-X方向移動。然後，隨著平台102的移動，掃描寬度W之圖像被連續地輸入至光二極體陣列105，逐漸取得光罩101的光學圖像。
按照圖2之比較例，檢査光所做的掃描，是從位於檢査區域的邊端之第1條紋區域201開始，依序往第2條紋區域202、第3條紋區域203這樣相鄰之條紋區域移動。
具體而言，首先，取得第1條紋區域201中的圖樣的光學圖像後，接著取得第2條紋區域202中的圖樣的光學圖像。從第1條紋區域201往第2條紋區域202移動時，平台102朝-Y方向步進移動。接下來，平台102和取得第1條紋區域201中的圖像時之方向(-X方向)朝相反方向(X方向)移動。伴隨此，第2條紋區域202中的掃描寬度W之圖像被連續地輸入至光二極體陣列。
取得第2條紋區域202中的圖樣的光學圖像後，往第3條紋區域203移動。也就是說，平台102朝-Y方向步進 移動後，平台102和取得第2條紋區域202中的圖像之方向(X方向)朝相反方向，亦即朝取得第1條紋區域201中的圖像之方向(-X方向)移動。然後，第3條紋區域203中的掃描寬度W之圖像被連續地輸入至光二極體陣列。
取得第3條紋區域203中的圖樣的光學圖像以後亦反覆同樣的工程，掃描至和第1條紋區域201位於相反的邊端之條紋區域為止。
圖2中位於條紋區域上的箭頭，表示逐漸取得光學圖像的方向及順序。此外，斜線部分，表示已完成上述光學圖像的取得之區域。按照如圖2之比較例般，從位於檢査區域的邊端之條紋區域開始，依序往相鄰之條紋區域進行掃描之方法，就時間上會有效率地逐漸取得光學圖像。然後，如圖2所示般，若熱源201配置於平台102的鄰近，則靠近平台102的熱源201之部分，會受到其熱的影響。另，就熱源201而言，例如可舉出對物透鏡、或平台102的X軸電動機、Y軸電動機、θ軸電動機等。
圖2中，熱源201配置於正在進行檢査光所做的掃描之條紋區域的鄰近。因此，在掃描第1條紋區域201的期間，第1條紋區域201的溫度會因熱源201的影響而上昇。此外，熱源201的影響，還會波及和第1條紋區域201鄰接之第2條紋區域202，故第2條紋區域202的溫度亦會上昇。由於結束第1條紋區域201的掃描後，會掃描第2條紋區域202，因此會令平台102朝-Y方向移動。此 動作，會使第2條紋區域202接近熱源201，故第2條紋區域202的溫度會更加上昇。結束第2條紋區域202的掃描後，第2條紋區域202雖會漸漸遠離熱源201，但要完全不受熱源201的影響還需要相當的時間。此外，針對第3條紋區域203等亦可說會有同樣的情況，因此各條紋區域中累積的熱，會導致光罩101發生熱膨脹，或光罩101的溫度上昇之影響會波及雷射干涉計，而變得無法正確地測定光罩101的圖樣的位置座標。像這樣，從邊端依序掃描光罩101的檢査區域之方法的情形下，各條紋區域停留在熱源201鄰近的時間會變長。如此一來，便會產生上述這樣的問題。
接著，說明環境變化所造成的測定值變動。圖5為針對光罩101的圖樣的各位置座標，表示其與該圖樣的設計資料的位置座標(設計位置座標)相距之位置錯位量。圖5的位置錯位量，假定為不包含測定誤差在內之真的位置錯位量。
此外，圖6表示遵照圖2之比較例的方法掃描上述同一光罩101的圖樣時之位置錯位量的測定值變動。也就是說，圖6表示藉由從位於檢査區域的邊端之條紋區域開始依序往相鄰之條紋區域掃描之方法來取得光學圖像，而測定圖樣的位置錯位量時之測定值變動。圖6的橫軸的設計位置座標，是依位置座標的測定順序並列，亦對應於時間軸，愈往圖的右側進行則距離測定開始之時間愈長。測定中發生之環境變化，除了上述熱源的影響所造成的溫度上 昇以外，還有被檢査光照射所造成的溫度上昇或檢査裝置內的氣壓變化、檢査裝置外的溫度變化等，它們組合在一起，環境便會變化。因此，因應測定位置座標時的環境變化，位置錯位量的測定值會變動，進而其變動量亦會變化。
例如，圖5中，位置座標P的位置錯位量(真的位置錯位量)為零，故圖樣的位置座標原本應和設計位置座標一致。但，由於檢査裝置內中的溫度變化或氣壓變化這些環境變化，位置座標的測定值會變動。若依圖6例子，則位置座標P的位置錯位量的變動值成為55nm。也就是說，在此情形下，便會產生55nm的測定誤差。
圖7為測定和圖5相同之光罩101中的圖樣的位置座標，並對各位置座標繪製與相對應的設計位置座標相距之位置錯位量而得之圖。圖5表示真的位置錯位量，故若不包含環境變化所造成的測定值誤差在內，圖7應和圖5呈相同曲線。然而，圖6所示環境變化所造成的影響，會對圖7的測定值起作用。也就是說，圖5的錯位量加上圖6的變動量之結果，圖7會成為和圖5不同曲線之圖。
接著，說明取得本實施形態之光罩101的光學圖像之方法。
圖3為本實施形態之光學圖像的取得手續說明圖。圖3中，光罩101的檢査區域，藉由S1至S10之條紋區域被假想地分割。此外，該些條紋區域，又被分成2個群組(G1，G2)。另，各條紋區域內的箭頭，表示檢査光所 做的掃描方向。此外，X方向對應於各條紋區域的長邊方向，Y方向對應於各條紋區域的短邊方向。
本實施形態中，將配置於群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得後，令該平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組的規定位置為止。然後，在移動到的群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
按照圖3所示之光學圖像的取得手續，檢査光所做的掃描，是結束群組G1中的1個條紋區域後，移動至群組G2。然後，結束群組G2中的1個條紋區域後，再回到群組G1，反覆這樣的動作。
首先，掃描群組G1中的第1條紋區域S1。具體而言，平台102朝-X方向移動，藉此第1條紋區域S1於X方向被掃描而取得光學圖像。結束第1條紋區域S1的掃描後，平台102朝-Y方向移動，使得欲受到檢査光掃描之群組G2的第2條紋區域S2來到S1的位置。然後，針對第2條紋區域S2，平台102朝X方向移動，藉此第2條紋區域S2於-X方向被掃描而取得光學圖像。
結束第2條紋區域S2的掃描後，再回到群組G1，對鄰接於第1條紋區域S1之第3條紋區域S3如同上述般掃描。因此，平台102會朝Y方向移動，使得欲受到檢査光掃描之第3條紋區域S3來到S2的位置。接下來，平台 102朝-X方向移動，藉此第3條紋區域S3於X方向被掃描而取得光學圖像。
如圖3例子這樣，將屬於群組G1之條紋區域、及屬於群組G2之條紋區域交互地掃描之方法中，結束1個條紋區域的掃描後，會移動至距離較遠之條紋區域來掃描。如此一來，便能夠避免1個條紋區域長期停留於熱源的附近。
例如，假設熱源201配置於圖3所示位置，且其為正在進行檢査光所做的掃描之條紋區域的鄰近，則在掃描第1條紋區域S1的期間，鄰接之第3條紋區域S3的溫度亦會上昇。因此，若接續第1條紋區域S1而掃描第3條紋區域S3，則會因為溫度上昇所造成的光罩101的熱膨脹或光罩周圍的空氣的溫度上昇等，而可能變得無法正確地測定光罩101的圖樣的位置座標。相對於此，就位於群組G2之條紋區域而言，對於第1條紋區域S1至少不是鄰接之條紋，且任一者在距離上皆遠離熱源201，因此不易受到來自熱源201的熱的影響，光罩101或其周圍的溫度不易上昇。是故，若接續第1條紋區域S1而掃描第2條紋區域S2，則便可在減低了熱源201所造成的熱的影響之狀態下做位置測定。
接著，在掃描第2條紋區域S2的期間，鄰接之第4條紋區域S4的溫度亦會上昇。鑑此，結束第2條紋區域S2的掃描後，回到群組G1來掃描第3條紋區域S3。第3條紋區域S3，在距離上係遠離第2條紋區域S2，故第2 條紋區域S2被掃描的期間也位於遠離熱源201之距離。是故，不易受到來自熱源201的熱的影響，溫度不易上昇。此外，在掃描第1條紋區域S1的期間上昇之溫度，會在掃描第2條紋區域S2的期間降低。亦即，按照將群組G1與群組G2交互掃描之方法，便能將各條紋區域保持在一定的溫度以下。
此處，群組G1中還包含第9條紋區域S9。但，第9條紋區域S9和第2條紋區域S2鄰接，因此在第2條紋區域S2被掃描的期間溫度會上昇。鑑此，係設計成將群組G1當中最不易受到熱源201的影響之條紋區域，換言之即最遠離第2條紋區域S2之條紋區域(在此情形下為第3條紋區域S3)選擇作為下一掃描區域。掃描第3條紋區域S3之後亦同。也就是說，結束群組G1的條紋區域的掃描後，從群組G2選擇位於在掃描該條紋區域的期間最不易受到熱源201的影響之位置之條紋區域。
像這樣，設計成結束1個條紋區域的掃描後，掃描配置於在距離上遠離該條紋區域之位置之條紋區域，藉此便能縮短各條紋區域停留在熱源附近的時間，減低熱源對測定值造成的影響。也就是說，在從雷射干涉計至測定點為止之空間中若發生溫度變化，則雷射光傳遞之介質(空氣)的折射率會改變，雷射光的波長會變化而導致測定值變動之結果，但若按照結束1個條紋區域的掃描後，掃描在距離上遠離該條紋區域之位置之條紋區域的方法，則從雷射干涉計至測定點為止之空間中的溫度變化便受到抑 制，故料想會減低雷射干涉計所做的測定值之變動。再者，按照此掃描方法，條紋區域的溫度上昇會受到抑制，故亦能減低光罩101的熱膨脹，獲得正確的位置座標的測定值。
圖4為本發明第1實施形態之檢査方法的流程圖。該檢査方法，如上述般，能夠利用圖1之檢査裝置來實施。
圖4之檢査方法中，首先，光罩101的檢査區域被假想分割成複數個條紋區域(Step1)。各條紋區域，能夠訂為具有供拍攝成光學圖像之寬度(拍攝寬度)、及和光罩101的X方向或Y方向的全長相對應之長度之區域。
接著，將複數個條紋區域分成2個以上的群組(Step2)。該工程中，例如如圖3般，能夠將連續排列的複數個條紋區域分成複數個群組。該些複數個群組，各自由1個或連續排列之複數個條紋區域所構成。若各群組藉由1個條紋區域所構成時，群組數訂為3個以上。另一方面，若各群組藉由2個以上的條紋區域所構成，群組數為2個以上即可。
群組劃分，如圖3例子般，能夠均等地進行。在此情形下，如圖13所示般，劃分複數個條紋區域(S1~S8)之複數個主群組(G1，G2)，亦可各自藉由由規定數量的條紋區域單位(圖13中為2個條紋區域單位)所組成之複數個副群組(SG1~SG4)來構成。此一事實，亦能換成以下說法。也就是說，光罩101的檢査區域被分割成長條狀的複數個條紋區域，又，該複數個條紋區域被區分 成複數個群組。各群組具有複數個條紋區域，該些條紋區域每隔規定數量被圈選而構成副群組。
本實施形態中，將配置於群組的其中一者中的副群組的其中一者的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得，而取得配置於構成副群組之規定數量的條紋區域內之所有的圖形圖樣的光學圖像。其後，令平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組中的副群組的規定位置為止。然後，在移動到的副群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
接著，決定檢査光所做的條紋區域的掃描順序(Step3)。最初掃描之條紋區域能夠任意訂定，但針對其以降，是設計成從位於檢査裝置內不易受到熱的影響之位置之條紋區域依序掃描。如上述般，位於靠近熱源的位置之條紋區域其溫度容易上昇，故不適合作為接下來被掃描之條紋區域。此外，料想檢査光的照射也會造成光罩101的溫度上昇，故不適合掃描和剛完成掃描後的條紋區域鄰接之條紋區域，即使它並非配置於熱源附近。此處，熱源或檢査光的照射之影響對於光罩101而言是局部性的。是故，適合作為接下來被掃描之條紋區域者，為配置於在距離上遠離剛完成掃描後的條紋區域之位置之條紋區域。所有的條紋區域在Step2中被劃分群組，故結束某一條紋區域的掃描後，藉由選擇和該條紋區域所屬之群組不 同之群組的條紋區域，便可掃描物理上(physically)遠離之條紋區域。
上述圖3為本實施形態之檢査光的掃描方法的一例。此外，圖12為本實施形態之檢査光的掃描方法的其他例。圖12中，S1至S10之條紋區域，被區分成G11至G15之5個群組。各條紋區域內的箭頭，表示檢査光所做的掃描方向。按照該掃描方法，檢查光所做的掃描，是結束群組G11中的條紋區域S1後，移動至群組G12的條紋區域S2。然後，結束條紋區域S2後，移動至群組G13的條紋區域S3，像這樣遵照箭頭所示方向逐漸進行掃描。結束群組G15的條紋區域S5的掃描後，回到群組G11掃描條紋區域S6，其後依條紋區域S7、S8、S9、S10的順序逐漸掃描。
接著，遵照Step3中決定的順序掃描條紋區域，取得光罩101的圖樣的光學圖像(Step4)。此外，掃描的同時，以雷射測長系統122進行平台102的位置座標的測定。
Step4之工程，為反覆下述(1)至(2)之工程，而取得所有條紋區域之光學圖像之工程。
(1)將配置於Step2中訂定之群組的其中一者中的條紋區域內的圖樣的光學圖像，一面朝X方向(或-X方向)移動平台102一面予以取得。
(2)接著，朝-Y方向移動平台102，將配置於和(1)中取得光學圖像之群組不同之群組中的條紋區域內 的圖樣的光學圖像，一面朝X方向(或-X方向)移動平台102一面予以取得。
結束(2)之工程後，回到(1)之工程。此時，可掃描和上述(1)為同一群組中的尚未取得光學圖像之條紋區域，或是亦可掃描和上述(1)不同(當然地，和上述(2)亦不同)群組中之條紋區域。
Step4中，在(Step2中訂定之)群組間移動的時間點，如圖3示例般，為每當結束1個條紋區域的掃描時，每隔各條紋區域的掃描便在群組間移動。
或是，Step4中，在(Step2中訂定之)群組間移動的時間點，例如亦能訂為結束規定數量之條紋區域的掃描時。在此情形下，「規定數量」為1以上，且為構成該群組之條紋區域的總數以下。若為圖3例子，則規定數量為1，也就是說每當結束1個條紋區域的掃描便在群組間移動。
此外，若為圖13例子，則例如從群組G1往群組G2移動的時間點，能夠訂為取得構成群組G1中的一個副群組SG1之條紋區域(S1，S2)內之所有圖樣的光學圖像時。
本實施形態中，例如能夠在檢査裝置100的外部進行Step1至Step3後，將有關條紋區域、群組及掃描順序之資訊輸入磁碟裝置109，讓控制計算機110讀出它以控制平台控制電路114。平台控制電路114，控制平台102的移動以使各條紋區域以事先決定好的順序被掃描。
結束所有條紋區域的掃描後，取得光罩101中的圖樣的位置錯位量。檢査裝置100中，來自感測器電路106的光學圖像資料、來自參照電路112的參照圖像資料、來自位置電路107的平台102的位置座標測定值，分別被送至設於比較電路108中的位置錯位量取得電路。然後，在該位置錯位量取得電路中，進行圖4的Step5至Step8之各工程，求得光罩101的圖樣的位置錯位量。
首先，基於送至位置錯位量取得電路的資料來取得第1位置錯位資訊(Step5)。此工程，具體而言是以如下方式進行。
藉由在Step4中掃描各條紋區域，獲得光罩101的圖樣的光學圖像。該光學圖像，會藉由光二極體陣列105而被光電變換，再藉由感測器電路106而被A/D(類比數位)變換。如此一來，便獲得例如8位元的無符號資料，且為表現出各像素的亮度的階調之光學圖像資料。此外，藉由雷射測長系統122，測定平台102的位置座標。
由上述光學圖像資料與平台102的位置座標測定值，求得光罩101的圖樣的位置座標。例如，首先將依條紋單位取得的光學圖像資料，分割成稱為區塊(或圖框)之小區域。然後，將光學圖像的規定區域，與依和該規定區域相對應之設計資料所作成的參照圖像加以比較，並使平台102平行移動至依圖樣比對而該些圖像的差分值的絕對值、或差分的平方和成為最小之位置。由此時的平行移動量、及記錄於該區塊之雷射測長系統122的資料，決定光 罩101的圖樣的位置座標。
接著，針對光罩101的圖樣的位置座標，求出和設計座標相距之位置錯位量。位置錯位量，為光學圖像與參照圖像之差分值的絕對值、或差分的平方和成為最小之值。
接著，將上述獲得的位置錯位量對時間軸繪製。亦即，依測定的順序來繪製位置錯位量。如此一來，便獲得第1位置錯位資訊。
圖8為第1位置錯位資訊的一例。按照本實施形態，結束1個條紋區域的掃描後，會掃描配置於在距離上遠離該條紋區域的位置之條紋區域，故能夠抑制因熱源或檢査光的照射引起的溫度上昇而發生之位置錯位量的變動。
此處，如利用圖5~圖8所說明般，若按照從位於檢査區域的邊端之條紋區域開始，依序往相鄰的條紋區域進行掃描之比較例之方法，則隨著運用了雷射測長系統122之平台102的位置座標於測定中發生之環境變化，位置錯位量的測定值會變動，甚而其變動量亦會變化。此處，環境變化，除了熱源的影響造成之溫度上昇、或受到檢査光照射造成之溫度上昇以外，還有檢査裝置內的氣壓變化等。按照本實施形態之檢査光之掃描方法，能夠減低熱源或檢査光的照射等引起之局部性的環境變化及其所波及而施加至光罩101之變化。
另一方面，如上述般，環境變化還包含非局部性的變化，因此為了得到正確的測定值，必須修正該非局部性的環境變化造成之測定誤差。鑑此，說明修正該測定誤差之 方法。
本實施形態中獲得之第1位置錯位資訊，為在減低了局部性的環境變化的影響之狀態下獲得之測定值。亦即，第1位置錯位資訊，可以視為是對真的位置錯位量加上於各條紋區域共通之環境變化造成之位置錯位量的變動量而成者。此處，作為於各條紋區域共通之環境變化，例如可舉出檢査裝置內中的氣壓變化、或影響光罩101全體的溫度變化等。
接著，取得第1位置錯位資訊的近似曲線(第2位置錯位資訊)(Step6)。圖9揭示第2位置錯位資訊，為對圖8所示之第1位置錯位資訊做多項式近似而獲得者。第2位置錯位資訊，表示於各條紋區域共通之環境變化造成之位置錯位量。
另，第2位置錯位資訊，並不限於多項式近似，亦可藉由求出依時間軸之移動平均值來得到。或是，亦可在第1位置錯位資訊的圖中，依時間軸劃分區塊，藉由3次的樣條內插(法)(spline interpolation)來得到每一區塊的平均值。又，亦可在第1位置錯位資訊的圖中，依時間軸劃分區塊，對每一區塊以多項式近似求出基準點的位置錯位量，再將基準點間以3次的樣條來插補。
接著，求出第1位置錯位資訊與第2位置錯位資訊之差分(Step7)。如上述般，第1位置錯位資訊，可以視為是對真的位置錯位量加上於各條紋區域共通之環境變化造成之位置錯位量的變動量而成者。又，第2位置錯位資 訊，為於各條紋區域共通之環境變化造成之位置錯位量。是故，藉由求出第1位置錯位資訊與第2位置錯位資訊之差分，便獲得和真的位置錯位量相對應之第3位置錯位資訊。圖10表示第3位置錯位資訊。
第3位置錯位資訊，為對時間軸繪製而成者，故改變座標軸重新繪製(Step8)。圖11為將圖10的第3位置錯位資訊對設計位置座標繪製而得之第4位置錯位資訊的圖。第4位置錯位資訊，和對於座標軸之真的位置錯位量相對應。鑑此，若和示意不包括測定誤差之真的位置錯位量之圖5加以比較，便可知道圖11呈現和圖5很相似的形狀。反觀示意藉由圖2的比較例之方法掃描而獲得之位置錯位量之圖7，是與圖5呈完全不同的形狀，這一事實呈現強烈對比。亦即，按照本實施形態之掃描方法，會減低測定被檢査對象的圖樣的位置座標時之誤差而獲得正確的位置座標，藉此能夠求出正確的位置錯位量。
第4位置錯位資訊，能夠使用於光罩101的缺陷檢査。如上述般，它是表示光罩101的圖樣的正確的位置錯位量，故在圖樣尺寸的微細化進展的如今，即使在需要連光罩全面中的圖樣位置的錯位量的變動也納入考量來進行缺陷判定之狀況下，仍能導出正確的檢査結果。此外，由第4位置錯位資訊，能夠作成光罩101的正確的位置錯位對映，故藉由將其反饋至製造工程，便能使光罩的製造良率提升。
光罩101的位置錯位對映，例如能夠在比較電路108 作成。具體而言，比較電路108中，利用第4位置錯位資訊、及從位置電路107送來的平台102的位置座標的測定值，令位置錯位量對應到光罩101上的位置座標而繪製。如此一來，便能作成光罩101的位置錯位對映。
作為一例，將測定圖樣全體分割成複數個單位區域，該複數個單位區域係由規定區域及位於其鄰近且和該規定區域相同大小之複數個區域所構成。接下來，對每一單位區域求出位置錯位量。位置錯位量，例如為測定圖樣的光學圖像的規定區域與和該規定區域相對應之參照圖像之差分值的絕對值或差分的平方和成為最小之值。此外，針對位於規定區域的鄰近且和該規定區域相同大小之複數個區域，亦對每一區域求出光學圖像與和該光學圖像相對應之參照圖像之差分值的絕對值或該差分的平方和成為最小之值。接著，取得該些值的平均值，將該平均值作為每一單位區域之平均位置錯位量，作成對映。單位區域，例如能夠訂為圖框。
另，亦可設計成在比較電路108之外另行設置位置錯位對映作成部，來自比較電路108的位置錯位量、來自位置電路107的平台102的位置座標測定值，分別被送至位置錯位對映作成部，而在該位置錯位對映作成部作成位置錯位對映。
接著，講述求出圖樣的位置錯位量時作為基準之參照圖像資料的作成方法。該參照圖像資料，亦可用作為晶粒對資料庫(Die to Database)比較中的基準圖像。
參照圖像資料，是由作為檢査對象之圖樣的設計資料，在圖1的檢査裝置100內以下述方式作成。
設計者(使用者)作成之CAD資料，會被變換成OASIS等階層化(hierarchical)格式之設計中間資料。於設計中間資料，存儲有依每一層(layer)而製作之形成於各光罩101之圖樣資料(設計圖樣資料)。
圖樣資料，記憶於圖1的檢査裝置100的磁碟裝置109。圖樣資料中包含之圖形，是以長方形或三角形作為基本圖形。於磁碟裝置109，係存儲有作為區別圖形的基準位置之座標(x，y)、以及邊的長度、長方形或三角形等圖形種類之識別符的圖形代碼等資訊，亦即為定義著各圖樣圖形的形狀、大小、位置等之圖形資料。
設計中間資料，被變換成電子束描繪裝置可讀入的格式之格式資料。如此一來，檢査裝置100便能直接讀入電子束描繪裝置的描繪資料。
圖1的部署電路111，透過控制計算機110從磁碟裝置109讀出圖樣資料。接下來，部署電路111，將讀出的圖樣資料變換成二值或多值之影像資料(設計圖像資料)。具體而言，部署電路111會將描繪資料部署成每個圖形之資料，並解譯示意其圖形資料的圖形形狀之圖形代碼、圖形尺寸等。然後，將圖樣資料部署成二值或多值之影像資料，做成以規定量子化尺寸的柵格(grid)為單位之方格內所配置之圖樣。又，會在每個和感測器像素相當之區域(網格)，演算設計圖樣當中圖形佔據之占有率， 各像素內的圖形占有率便成為像素值。
在部署電路111變換之影像資料，被送至參照電路112。
參照電路112，對圖形的影像資料亦即圖樣資料施以適當的濾波處理。如此一來，參照圖像資料便生成。另，施以濾波處理的理由如下所述。
光罩101上形成的圖樣，於其製造工程中角隅的圓弧度或線寬的最終完工尺寸等會受到調整，嚴格上和設計圖樣並不一致。此外，藉由圖1的感測器電路106獲得之光學圖像資料，會因放大光學系統104的解析特性或光二極體陣列105的孔徑效應(aperture effect)等而呈模糊之狀態，換言之會呈空間性的低通濾波器起作用之狀態。鑑此，於檢査之前觀察作為檢査對象之光罩101，並學習將其製程或檢査裝置100的光學系統造成之變化予以模擬而得之濾波係數，來對圖樣資料施加二維的數位濾波。依此，對參照圖像資料進行仿似光學圖像資料之處理。
濾波係數的學習，可利用製造工程中作為事先決定好的基準之光罩的圖樣來進行，或亦可利用作為被檢査對象之光罩(本實施形態中為光罩101)的圖樣的一部分來進行。若為後者，則會基於用於學習之區域的圖樣線寬或角隅的圓弧度的最終完工情形來取得濾波係數，並反映至光罩全體的缺陷判定基準。
另，當使用作為被檢査對象之光罩101來進行濾波係數的學習的情形下，其優點在於能夠排除製造批次的差 異，或檢査裝置100的狀態變動這些影響來做濾波係數的學習。但，若在光罩101的面內有尺寸變動，則雖然對於用於學習之處而言會成為最佳的濾波係數，但對於其他區域而言未必會成為最佳的係數，因此可能發生疑似缺陷。鑑此，較佳是以在面內難以受到尺寸變動影響之光罩101的中央附近來學習。或是亦可在光罩101的面內的複數處進行學習，而使用獲得之複數個濾波係數的平均值。
本實施形態之檢査方法，除了上述Step1至Step8之工程外，還具有將光學圖像與參照圖像予以比較，以檢測光罩1的圖形圖樣的缺陷之工程，因此，比較電路108，除了取得位置錯位量以外，還會將光學圖像資料與由光罩101的製造中所使用的設計圖樣資料生成之參照圖像資料做晶粒對資料庫(Die to Database)比較，以檢測光罩101中的圖樣的形狀缺陷或線寬異常。另，亦可獨立於比較電路108而設置位置錯位量取得電路，比較電路108僅以晶粒對資料庫比較來進行缺陷檢測。
比較電路108中的晶粒對資料庫比較所做的缺陷檢測，是以下述方式進行。
如上述般，圖樣資料中包含之圖形，是以長方形或三角形作為基本圖形。於磁碟裝置109，例如存儲有作為區別圖形的基準位置之座標(x，y)、邊的長度、長方形或三角形等圖形種類之識別符的圖形代碼等資訊，亦即為定義著各圖樣圖形的形狀、大小、位置等之圖形資料。此外，運用叢集(或單元)而被階層化之資料，係配置成條 紋，而條紋被分割成適當的尺寸而成為副條紋。然後，從光學圖像裁切出的副條紋、及從和光學圖像相對應之參照圖像裁切出的副條紋，會被投入至比較電路108內的比較單元。
投入至比較電路108的副條紋，會進一步被分割成稱為檢査圖框之矩形的小區域。然後，在比較單元中以圖框單位做比較來檢測缺陷。於比較電路108，配備有數十個比較單元，以便同時並列處理複數個檢査圖框。各比較單元，一旦結束1個檢査圖框的處理，便讀入未處理的圖框圖像。藉此，逐一依序處理多數個檢査圖框。
比較單元中的處理，具體而言是以下述方式進行。首先，將光學圖像與參照圖像對位。此時，除了以感測器像素單位來令其平行偏移，以使圖樣的邊緣位置、或亮度峰值的位置對齊以外，還會對鄰近的像素的亮度值做比例分配等，來進行比感測器像素還小的匹配。結束對位後，評估感測器圖框圖像與參照圖框圖像之每一像素的等級差異，或將圖樣邊緣方向的像素的微分值彼此比較等，以遵照適當的比較演算法來檢測缺陷。比較之結果，當兩者的差異超出缺陷判定閾值的情形下，該處被判定為缺陷。若被判定為缺陷，則該座標、及作為缺陷判定根據之光學圖像資料及參照圖像資料，會被存儲於磁碟裝置109以作為檢査結果。
如以上所述般，按照本實施形態，能夠減低熱源或檢査光的照射等引起之局部性的環境變化及其所波及而施加 至被檢査對象之變化。又，非局部性的環境變化造成之測定誤差也能藉由修正而減低，故能夠正確地測定被檢査對象的位置座標，藉此能夠進行正確的檢査。
實施形態2.
本發明第2實施形態之檢査方法，如同本發明第1實施形態之檢査方法般，為測定被檢査對象亦即試料的位置座標而進行檢査之檢査方法，例如使用光罩作為被檢査對象亦即試料。特別是，就被檢査對象亦即試料而言，EUV微影中使用之光罩較合適。但，被檢査對象並不限於光罩，如同本發明第1實施形態之檢査方法般，例如亦可訂為奈米壓印微影中使用之樣板。
又，本發明第2實施形態之檢査方法，如同圖4所示本發明第1實施形態之檢査方法般，由Step1~Step8的各工程所構成，例如能夠使用圖1的檢査裝置100，進行和上述同樣的取得光罩的光學圖像之方法而實施。但，本發明第2實施形態之檢査方法中，在將條紋區域劃分群組之Step2的工程中，是設計成考量各者的狀況(例如光罩的溫度分布)後，進行條紋區域的群組劃分。也就是說，本發明第1實施形態之檢査方法中，如圖3例子般，是均等地進行條紋區域的群組劃分，但本發明第2實施形態之檢査方法中，例如是設計成考量光罩的溫度分布等各者的狀況後，進行條紋區域的群組劃分。
本發明第2實施形態之檢査方法，除了將條紋區域做 群組劃分之Step2工程包含不同方法以外，其他Step1及Step3~Step8的各工程則如同上述本發明第1實施形態之檢査方法。是故，以下針對本發明第2實施形態之檢査方法，主要說明將條紋區域做群組劃分之Step2工程的和上述本發明第1實施形態之檢査方法相異之處。而針對其他和本發明第1實施形態之檢査方法共通之各Step的工程，則省略其說明。
本發明第2實施形態之檢査方法中，於圖4所示將光罩101的檢査區域假想分割成複數個條紋區域之Step1工程之後，在將條紋區域做群組劃分之Step2工程中，係如上述般，是考量各者的狀況後，進行條紋區域的群組劃分。
在該情形下，圖4的Step2工程的群組劃分，例如較佳是遵照光罩101的溫度分布來進行。在此情形下，本發明第2實施形態之檢査方法中，首先，在取得光學圖像前，於將光罩101載置於平台102上之狀態下，沿著條紋區域的Y方向從邊端依序測定溫度，取得光罩101於Y方向之溫度分布。如此一來，便無關乎檢査光的照射，而掌握光罩101因應在平台102上的位置之溫度分布。在平台102上的靠近熱源之位置，溫度會變高，在遠離熱源之位置，溫度會變低。鑑此，決定作為閾值之溫度，並以比此溫度還高溫或低溫之條紋區域的交界來做群組劃分。此時，以作為閾值之溫度而言，例如較佳是訂為從檢査裝置的設定溫度起算1×10-1K~5×10-1K範圍內之溫度。但， 被作為閾值的溫度劃分出的交界，與條紋區域的交界通常不會一致。鑑此，較佳是以下述方式做群組劃分。
圖14為針對載置於平台102上之光罩101的檢査區域，測定條紋區域於Y方向之溫度分布的一例。此溫度分布，係被規定的閾值溫度劃分成初級群組群(G1-1~G1-5)。也就是說，檢査區域被劃分成G1-1至G1-5的5個群組。此時，初級群組群的交界，通常與條紋區域的交界不會一致。鑑此，將初級群組群的交界挪移至位於各者的鄰近之條紋區域彼此的交界，而生成新的群組群(G2-1~G2-5)，便能藉由此新的群組群來劃分條紋區域。此時，新的群組群(G2-1~G2-5)中會分別包含最佳數量的條紋區域，以便和光罩101的溫度分布相對應，而各群組中包含之條紋區域的數量可能不同。
其後，本發明第2實施形態之檢査方法中，藉由如同上述本發明第1實施形態之檢査方法的Step3工程，進行決定檢査光所做之條紋區域的掃描順序。也就是說，以下述方式決定掃描順序，即，結束某一條紋區域的掃描後，選擇和該條紋區域所屬之群組不同之群組(或副群組)的條紋區域，以掃描物理上(physically)遠離之條紋區域。
更詳細地說，將配置於群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得後，令平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組的規定位置為止。然後，在 移動到的群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
或是，將配置於群組的其中一者中的副群組的其中一者的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得，而取得配置於構成副群組之規定數量的條紋區域內之所有的圖形圖樣的光學圖像。其後，令平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組中的副群組的規定位置為止。然後，在移動到的副群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
接下來，本發明第2實施形態之檢査方法，藉由如同上述本發明第1實施形態之檢査方法的Step4工程，取得所有條紋區域之光學圖像。其後，如圖4所示，進行如同上述本發明第1實施形態之檢査方法的Step5至Step8的各工程，求得光罩101的圖樣的正確的位置錯位量之資訊(第4位置錯位資訊)。
本發明第2實施形態之檢査方法，除了上述Step1至Step8的工程以外，還能具有將光學圖像與參照圖像加以比較以檢測光罩101的圖形圖樣的缺陷之工程。此外，本實施形態之檢査方法，能夠具有利用第4位置錯位資訊，作成使光學圖像與參照圖像之位置錯位量對應到光罩101上的位置座標之對映之工程。它們皆與實施形態1中講述 之工程相同。
像這樣，本發明第2實施形態之檢査方法，可減低熱膨脹或光罩周圍的空氣的溫度上昇之影響，更正確地測定被檢査對象亦即試料的位置座標而進行檢査。
實施形態3.
本發明第3實施形態之檢査方法，如同本發明第1實施形態及第2實施形態之檢査方法般，為測定被檢査對象亦即試料的位置座標而進行檢査之檢査方法，例如使用光罩作為被檢査對象亦即試料。特別是，就被檢査對象亦即試料而言，EUV微影中使用之光罩較合適。但，被檢査對象並不限於光罩，如同本發明第1實施形態等之檢査方法般，例如亦可訂為奈米壓印微影中使用之樣板。
又，本發明第3實施形態之檢査方法，如同圖4所示本發明第1實施形態之檢査方法般，由Step1~Step8的各工程所構成，例如能夠使用圖1的檢査裝置100而實施。
此處，上述本發明第1實施形態之檢査方法中，如圖3及圖12例子般，是如下述般決定掃描順序，即，藉由檢査光結束某一條紋區域的掃描後，避免鄰接的條紋區域接著被掃描。也就是說，是如下述般決定掃描順序，即，選擇和已被掃描的條紋區域所屬之群組不同之群組(或副群組)的條紋區域，以便掃描物理上遠離已結束檢査光的掃描的條紋區域之條紋區域。像這樣，結束1個條紋區域的掃描後，掃描在距離上遠離該條紋區域的位置之條紋區 域，藉由像這樣決定掃描順序，便可在減低了熱源造成之熱的影響之狀態下做位置測定。
但，例如，有時即使接連掃描鄰接的條紋區域，該些條紋區域的溫度上昇也較和緩。在這樣的情形下，只要對光罩101的圖樣的位置座標測定不造成問題，則亦可於1個群組內接著掃描相鄰複數個條紋區域後，移動至不同群組，而於該群組內掃描相鄰複數個條紋區域。按照這樣的方法，相較於每掃描1個條紋區域便移動至別的群組而掃描之方法，能夠在時間上有效率地逐一取得光學圖像。
鑑此，本發明第3實施形態之檢査方法中，當即使鄰接的條紋區域被檢査光連續掃描，該些條紋區域的溫度上昇也較和緩而對光罩101的圖樣的位置座標測定不造成問題的情形下，會於1個群組內接連掃描相鄰複數個條紋區域。然後，其後移動至不同群組，於該群組內掃描相鄰複數個條紋區域。
也就是說，本發明第3實施形態之檢査方法，在Step3工程中，是如下述般決定檢査光所做之條紋區域的掃描順序，即，在因檢査光所做之條紋區域的掃描而發生之溫度上昇對光罩101的圖樣的位置座標測定不造成問題之範圍內，於1個群組內接連掃描相鄰複數個條紋區域。
然後，接著在Step4工程中，遵照Step3工程中決定的順序掃描條紋區域，取得光罩101的圖樣的光學圖像。此時在群組間移動的時間點，例如能夠訂為結束規定數量之條紋區域的掃描時。在此情形下，「規定數量」為1以 上，且為構成該群組之條紋區域的總數以下。若為第1實施形態中說明之圖13例子，則例如從群組G1往群組G2移動的時間點，能夠訂為取得構成群組G1中的一個副群組SG1之條紋區域(S1，S2)內之所有圖樣的光學圖像時。該時間點，能夠和掃描順序的決定一起在Step3中決定。
是故，本發明第3實施形態之檢査方法，除了Step3工程及Step4工程中包含不同方法以外，其他Step1、Step2及Step5~Step8的各工程則如同上述本發明第1實施形態之檢査方法。因此，以下針對本發明第3實施形態之檢査方法，主要說明Step3工程及Step4工程中和上述本發明第1實施形態之檢査方法相異之處。而針對其他和本發明第1實施形態之檢査方法共通之各Step的工程步驟，則省略其說明。
本發明第3實施形態之檢査方法中，如同圖4所示本發明第1實施形態之檢査方法般，是在將光罩101的檢査區域假想分割成複數個條紋區域之Step1工程之後，在Step2工程中，進行條紋區域的群組劃分。此時，群組劃分，如圖3例子般，能夠均等地進行。
接著在Step3工程中，決定檢査光所做之條紋區域的掃描順序。接著在Step4工程中，遵照Step3工程中決定的順序進行條紋區域的掃描，取得光罩101的圖樣的光學圖像。
此時，本發明第3實施形態之檢査方法中，在Step3 工程中，若即使接連掃描鄰接的條紋區域的情形下，該些條紋區域的溫度上昇也較和緩，而對光罩101的圖樣的位置座標測定不造成問題，則可如下述般決定掃描順序，即，於1個群組內接連掃描相鄰複數個條紋區域後，移動至不同群組，於該群組內掃描相鄰複數個條紋區域。然後，Step4之工程，遵照Step3工程中的決定，反覆下述(1)至(2)之工程，而取得所有條紋區域之光學圖像。
往不同群組之移動，具體而言是以如下方式進行。將配置於群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得後，令平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組的規定位置為止。然後，在移動到的群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
(1)將配置於Step2中訂定之群組的其中一者中的條紋區域內的圖樣的光學圖像，一面朝X方向(或-X方向)移動平台102一面予以取得。其後，亦可朝-Y方向移動平台102，取得在同一群組內鄰接配置之條紋區域內的圖樣的光學圖像。此外，亦可反覆同樣的工程以便更取得鄰接的條紋區域內的圖樣的光學圖像，而取得配置於同一群組中的3個以上的條紋區域內之圖樣的光學圖像。
(2)接著，朝-Y方向移動平台102，將配置於和(1)中取得光學圖像之群組不同之群組中的條紋區域內的圖樣的光學圖像，一面朝X方向(或-X方向)移動平 台102一面予以取得。其後，亦可朝-Y方向移動平台102，取得在同一群組內鄰接配置之條紋區域內的圖樣的光學圖像。此外，亦可反覆同樣的工程以便更取得鄰接的條紋區域內的圖樣的光學圖像，而取得配置於同一群組中的3個以上的條紋區域內之圖樣的光學圖像。
Step4工程中，在(Step2中訂定之)群組間移動的時間點，係遵照Step3中的掃描順序之決定，例如能夠訂為結束規定數量之條紋區域的掃描時。
如上述般，雖可對各群組運用相同的規定數量，但亦可設計成藉由感測器等測定掃描中的溫度變化，並遵照Step3中決定之掃描順序與移動之時間點，當達規定溫度便移動至別的群組。更詳細地說，能夠設計成，在取得光學圖像的同時，測定正在被取得此光學圖像之條紋區域的溫度，當測定溫度達規定值時，便在群組間移動。例如，能夠事先決定作為閾值之溫度，當測定溫度達閾值溫度，便在群組間移動。此時，閾值例如較佳是訂為從檢査裝置的設定溫度起算1×10-1K~5×10-1K範圍內之溫度。
或是，亦可設計成，由掃描時間與溫度之關係，事先求出達規定溫度所需之時間，並遵照Step3中的掃描順序之決定，當掃描時間達上述時間便移動至別的群組。例如，圖3例子中，係一面測定溫度，一面依S1，S2，S3，...，S10的順序掃描條紋區域。然後，取得從開始掃描最初的條紋區域S1起算之經過時間，與正在被掃描之條紋區域的溫度之間的關係。另，此關係，是在Step4工 程之前預先取得。如此一來，便會事先知道從取得最初的光學圖像起算經過了規定時間時受到掃描之條紋區域的溫度，故設計成遵照Step3中的掃描順序之決定，當經過了和作為閾值之規定溫度相對應之時間後，便在群組間移動。此時，規定溫度例如較佳是訂為從檢査裝置的設定溫度起算1×10-1K~5×10-1K範圍內之溫度。
在上述任一種情形下，往別的群組之移動，具體而言是以如下方式進行。將配置於群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動平台一面予以取得後，令平台沿著條紋區域的短邊方向移動至和該群組不同之群組的規定位置為止。然後，在移動到的群組中，取得配置於和往短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像。
本發明第3實施形態之檢査方法，具有以上這樣的Step3工程及Step4工程，藉此，會在時間上有效率地取得光學圖像，且減低熱膨脹或光罩周圍的空氣的溫度上昇之影響，能夠更正確地測定被檢査對象亦即光罩101的位置座標。是故，可求得光罩101的圖樣的正確的位置錯位量之資訊(第4位置錯位資訊)。
本發明第3實施形態之檢査方法，除了上述Step1至Step8的工程以外，還能具有將光學圖像與參照圖像加以比較以檢測光罩101的圖形圖樣的缺陷之工程。此外，本實施形態之檢査方法，能夠具有利用第4位置錯位資訊， 作成使光學圖像與參照圖像之位置錯位量對應到光罩101上的位置座標之對映之工程。它們皆與實施形態1中講述之工程相同。
本發明並非由上述各實施形態所限定，在不脫離本發明要旨之範圍內，能夠進行各種變形而實施。例如，上述實施形態中，講述了以晶粒對資料庫比較方式做檢査，但並不限於此。例如，當在光罩的一部分或全體配置有具有同一圖樣構成之複數個晶片的情形下，亦可以將光罩的不同晶片的同一圖樣彼此比較之方法(晶粒對晶粒(Die to Die)比較方式)做檢査。此外，當為光學解析極限以下的圖樣的情形下，亦能以將1個圖像內受矚目的像素與其周邊的像素比較之方式做檢査。
此外，上述實施形態中，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分雖省略記載，但當然能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有檢查方法，均包含於本發明之範圍。

Claims (20)

  1. 一種檢査方法，其特徵為，具有：將形成有複數個圖形圖樣的試料載置於檢査裝置的平台上之工程；及將前述試料的檢査區域分割成長條狀的複數個條紋區域，以連續排列之複數個條紋區域構成1個群組的方式，將前述檢査區域劃分成複數個群組之工程；及利用雷射干涉計測定前述平台的位置座標的同時，將配置於前述群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得後，令前述平台於前述條紋區域的短邊方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組之條紋區域且為和往前述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程；及由前述平台的位置座標的測定值、以及前述圖形圖樣的光學圖像、以及依前述圖形圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出前述圖形圖樣的位置座標，並取得前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與前述光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置 錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊與前述第2位置錯位資訊之差分亦即第3位置錯位資訊之工程；及獲得示意前述第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從前述設計資料得到之設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊之工程。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之檢査方法，其中，前述群組，各自具有複數個條紋區域，該些條紋區域每隔規定數量被圈選而構成副群組，取得前述光學圖像之工程中，利用雷射干涉計測定前述平台的位置座標的同時，具有下述工程，即，將配置於前述群組的其中一者中的前述副群組的其中一者的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，取得配置於構成規定數量的前述副群組之條紋區域內之所有的圖形圖樣的光學圖像後，令前述平台於前述條紋區域的短邊方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組中的前述副群組的其中一者之條紋區域且為和往前述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之檢査方法，其中，獲得前述第1位置錯位資訊之工程中的位置錯位量，係前述 光學圖像與前述參照圖像之差分值的絕對值、或前述光學圖像與前述參照圖像之差分的平方和成為最小之值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之檢査方法，其中，更具有利用前述第4位置錯位資訊，作成使前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量對應到前述試料上的位置座標之對映之工程。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之檢査方法，其中，更具有將前述光學圖像與前述參照圖像比較，以檢測前述圖形圖樣的缺陷之工程。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之檢査方法，其中，前述試料，為EUV微影中所使用之光罩。
  7. 一種檢査方法，其特徵為，具有：將形成有複數個圖形圖樣的試料載置於檢査裝置的平台上之工程；及將前述試料的檢査區域分割成長條狀的複數個條紋區域，以連續排列之複數個條紋區域構成1個群組的方式，將前述檢査區域劃分成複數個群組之工程；及進行運用了雷射干涉計之前述平台的位置座標之測定、及前述條紋區域之溫度測定的同時，將配置於前述群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，當該條紋區域的溫度達規定值時，令前述平台於前述條紋區域的短邊方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組之條紋區域且為和往前 述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程；及由前述平台的位置座標的測定值、以及前述圖形圖樣的光學圖像、以及依前述圖形圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出前述圖形圖樣的位置座標，並取得前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與前述光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊與前述第2位置錯位資訊之差分亦即第3位置錯位資訊之工程；及獲得示意前述第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從前述設計資料得到之設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊之工程。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之檢査方法，其中，獲得前述第1位置錯位資訊之工程中的位置錯位量，係前述光學圖像與前述參照圖像之差分值的絕對值、或前述光學圖像與前述參照圖像之差分的平方和成為最小之值。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之檢査方法，其中，更具有利用前述第4位置錯位資訊，作成使前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量對應到前述試料上的位置座標 之對映之工程。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之檢査方法，其中，更具有將前述光學圖像與前述參照圖像比較，以檢測前述圖形圖樣的缺陷之工程。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之檢査方法，其中，前述試料，為EUV微影中所使用之光罩。
  12. 一種檢査方法，其特徵為，具有：將形成有複數個圖形圖樣的試料載置於檢査裝置的平台上之工程；及將前述試料的檢査區域分割成長條狀的複數個條紋區域，以連續排列之複數個條紋區域構成1個群組的方式，將前述檢査區域劃分成複數個群組之工程；及測定前述條紋區域的溫度，同時針對該條紋區域的其中一者取得圖形圖樣的光學圖像後，於該條紋區域的短邊方向移動前述平台並針對接續該條紋區域而排列之條紋區域取得圖形圖樣的光學圖像，以取得從取得最初的光學圖像起算之經過時間與正在被取得光學圖像之條紋區域的溫度之關係之工程；及利用雷射干涉計測定前述平台的位置座標的同時，直到正在被取得光學圖像之條紋區域的溫度達規定值之時間以前，反覆下述工程，即，取得配置於前述群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像後，於該條紋區域的短邊方向移動前述平台，取得接續該條紋區域而排列之條紋區域的圖形圖樣的光學圖像之工程； 當已經過正在被取得光學圖像之條紋區域的溫度達前述規定值之時間時，令前述平台於前述條紋區域的短邊方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組之條紋區域且為和往前述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程；及由前述平台的位置座標的測定值、以及前述圖形圖樣的光學圖像、以及依前述圖形圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出前述圖形圖樣的位置座標，並取得前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與前述光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊與前述第2位置錯位資訊之差分亦即第3位置錯位資訊之工程；及獲得示意前述第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從前述設計資料得到之設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊之工程。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之檢査方法，其中，獲得前述第1位置錯位資訊之工程中的位置錯位量，係前述光學圖像與前述參照圖像之差分值的絕對值、或前述光 學圖像與前述參照圖像之差分的平方和成為最小之值。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之檢査方法，其中，更具有利用前述第4位置錯位資訊，作成使前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量對應到前述試料上的位置座標之對映之工程。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之檢査方法，其中，更具有將前述光學圖像與前述參照圖像比較，以檢測前述圖形圖樣的缺陷之工程。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之檢査方法，其中，前述試料，為EUV微影中所使用之光罩。
  17. 一種檢査方法，其特徵為，具有：將形成有複數個圖形圖樣的試料載置於檢査裝置的平台上之工程；及針對將載置於前述平台上之前述試料的檢査區域予以長條狀地假想分割而得到的複數個條紋區域，測定短邊方向的溫度分布之工程；將前述溫度分布以規定的閾值溫度劃分成初級群組群，再將該初級群組群的交界挪移至位於各者的鄰近之前述條紋區域彼此的交界以生成新的群組群，並將前述條紋區域劃分成前述新的群組群之工程；及利用雷射干涉計測定前述平台的位置座標的同時，將配置於前述群組的其中一者中的條紋區域內之圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得後，令前述平台於前述條紋區域的短邊 方向移動，將配置於和取得前述光學圖像之群組不同之群組之條紋區域且為和往前述短邊方向移動的前一刻取得光學圖像之條紋區域不連續之條紋區域內的圖形圖樣的光學圖像，一面朝該條紋區域的長邊方向移動前述平台一面予以取得，以取得所有前述條紋區域之前述光學圖像之工程；及由前述平台的位置座標的測定值、以及前述圖形圖樣的光學圖像、以及依前述圖形圖樣的設計資料而作成的參照圖像，求出前述圖形圖樣的位置座標，並取得前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量，以獲得示意該位置錯位量與前述光學圖像的取得順序之關係之第1位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊的近似曲線亦即第2位置錯位資訊之工程；及獲得前述第1位置錯位資訊與前述第2位置錯位資訊之差分亦即第3位置錯位資訊之工程；及獲得示意前述第3位置錯位資訊中的位置錯位量與從前述設計資料得到之設計位置座標之關係之第4位置錯位資訊之工程。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之檢査方法，其中，獲得前述第1位置錯位資訊之工程中的位置錯位量，係前述光學圖像與前述參照圖像之差分值的絕對值、或前述光學圖像與前述參照圖像之差分的平方和成為最小之值。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之檢査方法，其中， 更具有利用前述第4位置錯位資訊，作成使前述光學圖像與前述參照圖像之位置錯位量對應到前述試料上的位置座標之對映之工程。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之檢査方法，其中，更具有將前述光學圖像與前述參照圖像比較，以檢測前述圖形圖樣的缺陷之工程。
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