TWI422816B

TWI422816B - 檢查裝置

Info

Publication number: TWI422816B
Application number: TW99115936A
Authority: TW
Inventors: Hideo Tsuchiya; Fumio Ozaki
Original assignee: Nuflare Technology Inc; Toshiba Kk; Nec Corp
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2014-01-11
Also published as: JP2011039012A; US9031313B2; JP4942800B2; TW201107741A; US20110044528A1

Description

檢查裝置

本發明係關於一種檢查裝置，更詳細而言，本發明係關於一種遮罩等檢查對象上所形成之圖案之缺陷檢查用之檢查裝置。

近年來，伴隨大型積體電路(LSI，large-scale integration)之高集成化及大容量化，半導體元件所要求之電路線寬日益變窄。半導體元件係藉由如下方式而製造：使用形成有電路圖案之原畫圖案(係指遮罩或主光罩(reticle)，以下統稱為遮罩)，藉由稱為步進機之縮小投影曝光裝置將圖案曝光轉印至晶圓上而形成電路。為了製造如此之用於將微細之電路圖案轉印至晶圓上之遮罩，係使用可繪製微細圖案之電子束繪圖裝置。又，亦在嘗試開發使用雷射光束進行繪圖之雷射光束繪圖裝置。又，電子束繪圖裝置亦使用於將圖案電路直接繪製於晶圓上之情形。

對於耗費龐大之製造成本的LSI之製造而言，良率之提昇勢在必行。但是，如十億位元級之DRAM(random-access memory，隨機存取記憶體)所代表般，構成LSI之圖案正自次微米級向奈米級發展。作為使良率降低之主要原因之一，可列舉遮罩之圖案缺陷。而且，隨著半導體晶圓上所形成之LSI圖案尺寸之微細化，必須作為圖案缺陷而檢測出之尺寸亦變得極小。因此，檢測LSI製造中所使用之轉印用遮罩之缺陷的檢查裝置必須具有較高之檢查精度。

作為缺陷檢測之方法，可列舉晶片-晶片(Die to Die)檢查方式、及晶片-資料庫(Die to Database)檢查方式。晶片-晶片檢查方式係於同一遮罩內之部分或整體配置有具有相同圖案構成之複數個晶片的情形時，對遮罩之不同晶片轉印區域中之相同圖案加以比較之檢查方法。根據該方法，因係直接比較遮罩之圖案，故可藉由比較簡單之裝置構成而進行高精度之檢查。但是，該方法無法檢測出進行比較之圖案雙方共同存在之缺陷。另一方面，晶片-資料庫檢查方式係對根據製造遮罩所使用之設計圖案資料而生成之參照資料、與遮罩上之實際圖案加以比較的檢查方法。儘管因需要用以生成參照圖像之機構而導致裝置規模變大，但可與設計圖案資料精確地進行比較。只能於1個遮罩上僅有1個晶片轉印區域之情形時採用該方法。

於晶片-資料庫檢查中，自光源出射之光經由光學系統而照射至作為檢查對象之遮罩上。遮罩係載置於載台上，藉由移動載台，所照射之光於遮罩上進行掃描。透過遮罩或由遮罩反射之光經由透鏡而於圖像感測器上成像，且圖像感測器所拍攝之光學圖像係作為測定資料而傳送至比較部。比較部按照適當的演算法對測定資料與參照資料加以比較。然後，於該等資料不一致之情形時，判定為有缺陷(例如參照專利文獻1)。

先前之檢查裝置中，係設計成可於與圖像感測器拍攝光學圖像之時間大致相同之時間內，完成缺陷之判定處理，即判定所檢測出之缺陷是否為容許範圍內之處理。具體而言，預先假設缺陷判定處理之規模，並將與其相應之缺陷判定處理部搭載於檢查裝置中。但是，隨著圖案之微細化之不斷發展，缺陷判定處理之規模相對於拍攝光學圖像之時間產生較大之不協調。

然而，一個遮罩上所形成之圖案並不一定需要全部為高精度。例如，於每特定面積之圖案密度極為稀疏之部位，有時會插入與配線無關之虛設圖形，該虛設圖形即便存在一定程度之孔缺陷或邊緣粗糙度誤差亦無問題。

另一方面，於配置有流通時脈信號之圖案或貫通複數層之接觸孔的部位，對於該時脈線之阻抗或孔之位置精度、孔徑等要求較高之精度。

因此，提出有將各圖案之重要度附加於設計圖案資料中而明示為圖案重要度資訊，並將圖案資料與圖案重要度資訊輸入至檢查裝置中之方法。例如，於專利文獻2中，揭示有對包含配置於特定區域之多個多邊形之微影設計進行模擬的方法。具體而言，使用圖4，記載有利用多邊形設計資料庫之位元映射影像而生成空間影像(區塊126)，藉由使用該空間影像而實行抗蝕劑模型化(resist modeling)或模擬(區塊128)。

另外，於專利文獻3中記載有以下內容：於遮罩檢查系統中，重要的是判斷在微影處理步驟中特定條件下產生之缺陷是否會轉印至下方之光阻上，若不會印刷遮罩缺陷，或者不會對微影處理造成影響，則可使用存在缺陷之遮罩進行可容許之微影，從而可避免修復或更換未轉印缺陷之遮罩所引起之費用及時間的浪費。另外，揭示有一種接收包含遮罩之部分圖像的缺陷區域圖像而生成模擬圖像之檢查裝置。該模擬圖像中包含轉印至晶圓上之模擬圖像。

但是，於檢查裝置內實施如此之方法將增大缺陷判定處理之規模。另外，於專利文獻3中，係使用裝置內之模擬器進行微影‧模擬，但若可實現使用通用之模擬器即可進行該微影‧模擬，則較為便利。根據模擬器之不同，亦存在儘管可生成晶圓之空間影像，但無法進行抗蝕劑模型化或模擬者。此種模擬器可進行簡易之模擬，但無法進行更高水準之模擬。因此，所獲得之資訊受指定之模擬器之制約，因而並不理想。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-112178號公報

[專利文獻2]日本專利特開2009-105430號公報

[專利文獻3]日本專利特表2001-516898號公報

本發明係鑒於上述方面研究而成者。即，本發明之目的在於提供一種檢查裝置，其可容易地進行缺陷判定處理，且可與通用性較高之模擬器連動而進行缺陷判定處理。

本發明之其他目的及優點可根據以下之記載而明瞭。

本發明之第1態樣係關於一種檢查裝置，其包括：光學圖像取得機構，其對檢查對象照射光而獲得光學圖像；比較機構，其對光學圖像彼此進行比較；及介面部，其將藉由比較而判斷為缺陷之部位之座標及光學圖像作為第1檢查結果而輸出至微影‧模擬器中。

本發明之第2態樣係關於一種檢查裝置，其特徵在於包括：光學圖像取得機構，其對檢查對象照射光而獲得光學圖像；參照圖像製作機構，其根據檢查對象之設計資料而製作參照圖像；比較機構，其對光學圖像與參照圖像進行比較；及介面部，其將藉由比較而判斷為缺陷之部位之座標、光學圖像及根據設計資料而新製作之參照資料作為第1檢查結果而輸出至微影‧模擬器中。

參照資料較佳為自設計資料中僅提取視認判斷為缺陷之部位附近之圖案所必需之資料而製成者。

於本發明之第1態樣及第2態樣中，介面部較佳為具有如下功能：經由通用網路通信而連接於微影‧模擬器，對微影‧模擬器指示演算開始，並且讀出其演算結果。

本發明之第1態樣及第2態樣之檢查裝置較佳為具有如下功能：使用第1檢查結果及微影‧模擬器之演算結果，生成第2檢查結果之功能；及顯示第1檢查結果及第2檢查結果之功能。

於本發明之第1態樣及第2態樣中，自介面部向微影‧模擬器之輸出較佳為每當對一個檢查對象之檢查結束時、或完成固定量之檢查時進行。

根據本發明之檢查裝置，可容易地進行缺陷判定處理，且可與通用性較高之模擬器連動而進行缺陷判定處理。

圖1係本實施形態之檢查裝置之系統構成圖。於本實施形態中，係以用於光微影法等之遮罩作為檢查對象，但亦可以晶圓作為檢查對象。

如圖1所示，檢查裝置100包括光學圖像取得部A與控制部B。

光學圖像取得部A包括光源103、可沿水平方向(X方向、Y方向)及旋轉方向(θ方向)移動之XYθ載台102、構成透射照明系統之照明光學系統170、放大光學系統104、光電二極體陣列105、感測器電路106、雷射測距系統122及自動裝載機130。

於控制部B中，負責檢查裝置100整體之控制之控制計算機110經由作為資料傳送通道之匯流排120而連接於位置電路107、比較電路108、參照電路112、展開電路111、自動裝載機控制部113、載台控制電路114、作為記憶裝置之一例之第1磁碟裝置109a、第2磁碟裝置109b、磁帶裝置115、軟碟裝置116、CRT(Cathode Ray Tube，陰極射線管)117、圖案顯示螢幕118以及印表機119。XYθ載台102係由藉由載台控制電路114而控制之X軸馬達、Y軸馬達及θ軸馬達驅動。該等馬達例如可使用步進馬達。

作為資料庫方式之基準資料之設計圖案資料係儲存於第1磁碟裝置109a中，配合檢查之進行而被讀出並輸出至展開電路111。於展開電路111中，將設計圖案資料轉換成影像資料(位元圖案資料)。之後，將該影像資料傳送至參照電路112中，用於生成參照資料。

又，圖1中係記載了本實施形態所必需之構成部分，但亦可包含檢查遮罩所需之其他公知部分。另外，於本實施形態中，係以晶片-資料庫檢查方式為例，但亦可採用晶片-晶片檢查方式。於此情形時，係以存在於遮罩內之不同區域的同一圖案之一個光學圖像作為基準圖像進行操作。

圖2係表示本實施形態中之資料之流程之概念圖。

如圖2所示，將設計者(使用者)所製作之CAD(computer aided design，電腦輔助設計)資料201轉換成OASIS(Organization for the Advancement of Structured Information Standards，結構化資訊標準促進組織)等之分級格式之設計中間資料202。設計中間資料202中，儲存有按照各層(layer)而製作且形成於各遮罩上之圖案資料。此處，繪圖裝置300通常並不構成為直接讀入OASIS資料。即，繪圖裝置300之各製造廠商分別使用不同之格式資料。因此，OASIS資料係按照各層而轉換成各繪圖裝置固有之格式資料203後輸入至繪圖裝置300。同樣地，檢查裝置100亦並不構成為直接讀入OASIS資料，而是將OASIS資料轉換成與繪圖裝置300具有相容性之格式資料203後輸入資料。另外，亦存在轉換成檢查裝置100固有之格式資料後輸入資料之情形。

然而，於繪圖用或檢查用之格式資料、或者轉換成該等之前之OASIS資料中，附加有用以提高繪製於遮罩上之圖案之解像度的輔助圖案，或以維持圖案之線寬及空隙之精度為目的而將圖案形狀加工成較為複雜的圖形。因此，圖案資料之容量變得龐大，於繪圖裝置或檢查裝置中，須採取用以防止繪圖時間或檢查時間停滯之措施。具體而言，讀出圖案資料並進行資料展開之機構部分，係採取組合大容量且可進行高速處理之平行處理計算機、與設計成可充分應對處理所需之讀出速度的硬碟裝置等措施。

圖3係表示檢查步驟之流程圖。

如圖3所示，檢查步驟係包含光學圖像取得步驟(S202)、設計圖案資料之記憶步驟(S212)、作為設計圖像資料生成步驟之一例的展開步驟(S214)、過濾處理步驟(S216)及比較步驟(S226)。

於S202之光學圖像取得步驟中，圖1之光學圖像取得部A取得光罩101之光學圖像(測定資料)。此處，光學圖像係繪製有基於設計圖案所包含之圖形資料之圖形的遮罩之圖像。光學圖像之具體取得方法例如為如下所示。

將作為檢查試樣之光罩101，載置於設置成藉由XYθ各軸之馬達而可沿水平方向及旋轉方向移動的XYθ載台102上。繼而，自配置於XYθ載台102上方之光源103，對形成於光罩101上之圖案照射光。更詳細而言，自光源103照射之光束經由照明光學系統170而照射至光罩101上。於光罩101之下方，配置有放大光學系統104、光電二極體陣列105以及感測器電路106。透射過光罩101之光，經由放大光學系統104而於光電二極體陣列105上形成光學影像。此處，放大光學系統104可構成為藉由未圖示之自動對焦機構而自動地進行焦點調整。進而，雖未圖示，但檢查裝置100亦可構成為自光罩101之下方照射光，將反射光經由放大光學系統而導引至第2光電二極體陣列，從而同時收集透射光與反射光。

圖4係用以說明光學圖像之取得順序之圖。

如圖4所示，檢查區域係朝向Y方向，假想地分割成掃描寬度為W之複數個帶狀之檢查條紋20，進而以連續掃描該經分割之各檢查條紋20之方式而控制XYθ載台102之動作，一面沿X方向移動一面取得光學圖像。於光電二極體陣列105中，連續地輸入有如圖4所示之掃描寬度為W之圖像。繼而，於取得第1檢查條紋20之圖像之後，此次一面沿相反方向移動一面同樣地連續地輸入掃描寬度為W之圖像，作為第2檢查條紋20之圖像。接下來，於取得第3檢查條紋20之圖像之情形時，係一面沿與取得第2檢查條紋20之圖像的方向相反之方向，即沿取得第1檢查條紋20之圖像時之方向移動，一面取得圖像。如此，藉由連續地取得圖像，可縮短無用之處理時間。

形成於光電二極體陣列105上的圖案之影像藉由光電二極體陣列105而進行光電轉換，進而藉由感測器電路106而進行A/D(analog/digital，類比/數位)轉換。光電二極體陣列105中配置有感測器。作為該感測器之例，可列舉TDI(Time Delay and Integration，延時積分)感測器。一面使XYθ載台102沿X軸方向連續地移動，一面藉由TDI感測器拍攝光罩101之圖案。此處，由光源103、放大光學系統104、光電二極體陣列105以及感測器電路106構成高倍率之檢查光學系統。

XYθ載台102係於控制計算機110之控制下由載台控制電路114加以驅動，且可藉由如沿X方向、Y方向、θ方向驅動之三軸(X-Y-θ)馬達之驅動系統而移動。該等X軸馬達、Y軸馬達、θ軸馬達例如可使用步進馬達。繼而，藉由雷射測距系統122測定XYθ載台102之移動位置並傳送至位置電路107中。另外，XYθ載台102上之光罩101係構成為由藉由自動裝載機控制電路113而驅動之自動裝載機130自動搬送，並於檢查結束後自動排出。

將自感測器電路106輸出之測定資料(光學圖像)，與自位置電路107輸出的表示光罩101在XYθ載台102上之位置的資料一併傳送至比較電路108中。測定資料例如為8位元之無符號資料，其表現各像素之亮度之灰階。

S212為記憶步驟，將形成光罩101之圖案時所使用之設計圖案資料記憶於作為記憶裝置(記憶部)之一例的第1磁碟裝置109a中。

設計圖案中所包含之圖形係以長方形或三角形作為基本圖形者。第1磁碟裝置109a中，例如儲存作為圖形之基準位置之座標(x，y)、邊之長度、成為區分長方形或三角形等圖形種類之識別碼的圖形編碼等資訊的定義各圖案圖形之形狀、大小、位置等之圖形資料。

進而，通常將數十μm左右之範圍內所存在的圖形之集合稱為叢集或單元(cell)，並使用其將資料分級。叢集或單元中，亦定義有將各種圖形單獨配置，或者以一定間隔重複配置時的配置座標或重複描述。進而，叢集或單元資料係配置於稱為訊框(frame)或條紋的寬度為幾百μm、長度與光罩之X方向或Y方向之全長對應的100 mm左右之帶狀區域中。

S214為展開步驟。於該步驟中，圖1之展開電路111自第1磁碟裝置109a透過控制計算機110而讀出設計圖案資料，並將所讀出的光罩101之設計圖案資料轉換成二值或多值之影像資料(位元圖案資料)。繼而，將該影像資料傳送至參照電路112。

當作為圖形資料之設計圖案輸入至展開電路111中時，展開電路111將設計圖案展開成每一圖形之資料，並解釋該圖形資料的表示圖形形狀之圖形編碼、圖形尺寸等。並且，展開電路111係以配置於以特定之量化尺寸之網格為單位的柵格內之圖案之形式，而展開二值或多值之設計圖像資料。對於展開後之設計圖像資料，計算每一與感測器像素相當之區域(柵格)中設計圖案中之圖形所佔之佔有率。而且，各像素內之圖形佔有率係作為像素值。

S216為過濾處理步驟。於該步驟中，藉由參照電路112，對傳送來之作為圖形之影像資料之設計圖像資料實施適當之過濾處理。

圖5係說明過濾處理之圖。

作為自感測器電路106獲得之光學圖像之測定資料係處於因放大光學系統104之解像特性或光電二極體陣列105之孔徑效應等而產生模糊之狀態，換言之，係處於受空間低通濾光器(lowpass filter)作用之狀態。因此，藉由對作為圖像強度(濃淡值)為數位值的設計側之影像資料的設計圖像資料亦實施過濾處理，可使其與測定資料一致。藉此製作與光學圖像進行比較之參照圖像。

如上般將測定資料傳送至比較電路108中。繼而，藉由展開電路111及參照電路112將設計圖案資料轉換成設計圖像資料，並傳送至比較電路108中。

於比較電路108中，使用適當之比較判定演算法而對自感測器電路106獲得之光學圖像、與參照電路112中生成之參照圖像進行比較，當誤差超過特定之值時，將該部位判斷為缺陷。比較可藉由僅透射圖像、僅反射圖像、或將透射與反射組合之演算法而進行。當比較之結果判斷為缺陷時，將其座標、作為缺陷判定依據之感測器拍攝圖像以及參照圖像作為第1檢查結果而加以保存。

作為微細圖案中產生之缺陷，不僅以圖案邊緣之凹凸(邊緣粗糙度)為代表之形狀缺陷較為重要，因圖案之線寬異常或圖案之位置偏移而導致與鄰接圖案之空隙不適當之現象亦較為重要。因此，對圖案精度之要求變得極高，遮罩製造之難度亦越來越高。因此，滿足基準之遮罩之良率下降，導致遮罩之製造成本上漲。由於上述情況，作為缺陷之判定方法，提出使用微影‧模擬器之方法。該方法中，推測藉由曝光裝置而自遮罩轉印至晶圓上之曝光影像，並根據該曝光影像而判斷圖案之良否。

本實施形態之檢查裝置100包含可與作為外部裝置的微影‧模擬器(亦稱為製程‧模擬器)之間進行資料交換之介面部。藉此，如圖2所示，可自檢查裝置100向微影‧模擬器400傳送第1檢查結果及微影，模擬所需的資訊。

檢查裝置100之控制計算機110具有與微影‧模擬器400連動之連動主機功能。藉由該連動主機功能，當檢查裝置100對微影‧模擬器400指示演算開始時，微影‧模擬器400根據所傳送的資訊而推測晶圓空間像或抗蝕劑像。具體而言，係使用檢查裝置100所獲得之光學圖像，推測藉由曝光裝置而將遮罩上所形成之圖案轉印至晶圓上時之空間像或抗蝕劑像。

例如，於晶片-晶片比較方式之檢查中，係比較遮罩上之2部位之圖案，或者2個以上之部位的對應之圖案，而檢測出其等間之差異。繼而，將檢查裝置之檢查結果所獲得之包含缺陷之感測器像、及樣本之感測器像兩者傳送至微影‧模擬器中。接著，於微影‧模擬器中，根據步進機之照明條件或微影之條件而推測晶圓轉印像或抗蝕劑像。另一方面，於晶片-資料庫比較方式之檢查中，係將自檢查裝置之檢查結果所獲得之包含缺陷之感測器像、及由設計圖案資料生成之參照資料傳送至微影‧模擬器中。再者，此處所謂之參照資料，與為在比較電路108中與光學圖像進行比較而根據設計資料所製作之參照圖像不同，其係根據設計資料而新製作者。例如，可自設計資料僅提取視認缺陷部位附近之圖案所必需之資料而製作新的參照資料，並將其傳送至微影‧模擬器中。

接下來，微影‧模擬器400對根據包含缺陷之感測器像與樣本之感測器像而分別推測之圖像彼此加以比較，從而進行缺陷判定。圖6(a)~(d)例示缺陷之種類。(a)為圖案形狀之一部分(虛線所包圍之部分)產生收縮之情形，(b)為圖案之線寬較特定尺寸L粗之情形，(c)為圖案自特定位置(虛線位置)偏移之情形，(d)為由於圖案自特定位置(虛線位置)偏移，而接近相鄰之圖案之情形。關於上述缺陷，對根據參照資料而推測之晶圓空間像或抗蝕劑像、與根據由檢查裝置之檢查結果所獲得的包含缺陷之感測器像而推測之晶圓空間像或抗蝕劑像進行比較，當判定項目超過特定之閾值時判定為缺陷。

圖7係檢查裝置100中的控制計算機110之動作設定畫面之一例。控制計算機110之連動主機功能讀入該畫面之動作條件，發出對微影‧模擬器400之動作命令。此時，如圖7所示，為使檢查裝置100與微影‧模擬器400連動，而設定檢查裝置側之資訊及微影‧模擬器側之資訊。

例如，於圖7中，若檢查模式為「D-DB」，則控制計算機110讀入於檢查裝置100中用於生成參照資料的資料庫之圖案資料(繪圖資料)，轉換成通用性較高之OASIS格式資料後輸出至微影‧模擬器400。

檢查裝置100與微影‧模擬器400可經由通用之網路而連接。例如，可經由檔案傳送協定(FTP，File Transfer Protocol)等而傳送資料。此時，設定傳送所需之資料，例如網路位址、使用者ID(identification，標識)、登入密碼等。

於圖7之「微影條件之詳細設定」中，設定推測藉由曝光裝置而將遮罩上所形成之圖案轉印至晶圓上時之空間像或抗蝕劑像所必需之條件。另外，於「判定條件之詳細設定」中，設定根據推測之影像進行缺陷判定所必需之條件。

如圖2所示，將微影‧模擬器400的演算結果經由通用網路通信而讀回至檢查裝置100中。如此，則檢查裝置100根據所傳送之演算結果，以對晶圓上之轉印像產生之影響程度作為判斷基準，而根據第1檢查結果生成第2檢查結果。

檢查裝置100具有用以閱覽第1檢查結果及第2檢查結果的評查(review)功能(圖2)。藉此，操作員可根據第1檢查結果及第2檢查結果進行評查。評查係操作員判斷所檢測出之缺陷是否成為問題之動作。

圖8係操作員用以閱覽根據晶圓空間像或抗蝕劑像進行缺陷判定所得之結果的畫面。上方為參照資料或利用晶片-晶片比較方式進行檢查時的基於樣本側之感測器像的圖像。另外，下方為包含缺陷之檢查對象側之圖像。自圖之左側開始依序為：(1)藉由檢查裝置之透射光學系統而攝影之圖像；(2)藉由檢查裝置之反射光學系統而攝影之圖像；(3)由該等圖像推測之遮罩像；(4)根據遮罩像模擬曝光條件而推測之晶圓推測像；(5)模擬抗蝕劑之特性而推測之抗蝕劑像。

為進行比較，圖9中表示先前之檢查裝置之評查畫面。該畫面包括：顯示作為缺陷判定之依據之參照圖像、與包含缺陷之感測器圖像，以使操作員可進行對比的視窗，及顯示遮罩上之檢查範圍之缺陷分佈的視窗等。另外，有時亦會追加顯示感測器像與參照像之差異，或以數值而轉儲顯示感測器像或參照像之各像素之亮度，或者為分析缺陷而於X軸及Y軸上截取剖面來顯示感測器亮度的分佈畫面視窗。

根據圖8所示之本實施形態之評查畫面，由於係將第1檢查結果與第2檢查結果成對顯示，故而操作員可對藉由檢查裝置之透射光學系統或反射光學系統而拍攝的遮罩之光學圖像以及與該等對應之參照圖像、與轉印至晶圓上之空間像或抗蝕劑像加以對比。此處，由於第2檢查結果係反映微影‧模擬器之演算結果，故而操作員可集中應以第2檢查結果為依據而評查之缺陷。

於本實施形態中，進行評查時較佳為，除檢查裝置100之感測器圖像以外，亦自設計圖案資料僅提取視認缺陷部位附近之圖案所必需之資料而附上。提取設計圖案資料之作業可藉由如下方式而進行。

圖10(a)係示意性表示繪製於光罩101上之設計圖案1之圖。另外，圖10(b)係示意性表示於光罩101上檢測出之缺陷部位2之圖。檢測出缺陷之部位例如係記錄於以遮罩中心為原點之X-Y座標系統中。另外，資料庫檢查之基準圖像生成用之圖案資料、即圖10(a)之資料亦同樣係利用以遮罩中心為原點之X-Y座標系統而加以描述。再者，座標系統中，自玻璃面觀察遮罩之情形與自膜面觀察遮罩之情形係對稱於Y軸或X軸而反轉，但於此處，假設缺陷檢測座標及資料庫圖案於自玻璃面觀察之座標系統中均一致。於本實施形態中，如圖10(c)所示，使用設計圖案資料及缺陷部位之座標，自設計圖案資料僅提取視認缺陷部位附近之圖案3所必需之資料。資料係以圖形描述之集合體即叢集或單元資料、進而稱為訊框或條紋之集合體之方式而分級表現。對於叢集、單元、訊框、條紋等集合體，係分別定義為特定尺寸範圍之矩形，且以左下頂點為原點等。

缺陷部位之參照圖案像有時會涉及複數個叢集或單元資料、進而訊框或條紋。因此，為以必要且充分之範圍記錄與缺陷部位之圖案對應之資料庫資料，實用的是並不逐一地登錄圖形，而根據缺陷部位之座標，登錄於X軸、Y軸各自之特定尺寸範圍內存在原點之複數個叢集或單元資料。

包含缺陷部位之座標之檢查結果資訊、及設計圖案資料係收錄於圖1之第1磁碟裝置109a中。於提取設計圖案資料之作業中，首先，控制計算機110針對每一缺陷，計算出包含缺陷座標之X軸、Y軸各自之特定範圍，繼而，從自第1磁碟裝置109a讀出之設計圖案資料中，提取於特定範圍內存在原點之叢集或單元資料而製作輸出檔案。將輸出檔案轉換成與輸入之設計圖案資料相同之格式、或通用性較高之OASIS格式資料，儲存於第2磁碟裝置109b中。

於圖7之例中，係於一個遮罩之檢查結束後，將該一個遮罩之資訊傳送至微影‧模擬器400中，但並不限定於此。例如，可當遮罩檢查達到固定量之進度時，傳送至此為止所獲得之資訊，亦可適宜選擇該等中之任一種。再者，關於固定量之進度，例如可為將檢查區域分割為帶狀區域(條紋)進行掃描動作時的每當完成固定條紋數目之檢查時。又，亦可為每當完成特定面積之檢查時、或每當所檢測出之缺陷數目超過固定數目時等。

圖11表示於一個遮罩之檢查結束後，將該一個遮罩之資訊傳送至微影‧模擬器400之情形。即，於檢查結束後連動主機功能發揮作用，將第1檢查結果及演算所需之資訊傳送至微影‧模擬器中。

於圖11之例中，係於對檢查裝置進行校正之後檢查遮罩之整個面。對一個遮罩之該檢查結束後，進行傳送檢查判定為缺陷之部位之座標的準備。具體而言，將檔案形式轉換成XML(Extensible Markup Language，可擴展標記語言)檔案等。繼而，將檢查裝置所拍攝之光學圖像轉換成位元映射等之資料，並且藉由控制計算機110讀入於檢查裝置100中用於生成參照資料的資料庫之圖案資料(繪圖資料)，轉換成通用性較高之OASIS格式資料。將該等資料儲存於圖1之第2磁碟裝置109b中。然後，控制計算機110自第2磁碟裝置109b讀出資料，藉由連動主機功能而傳送至微影‧模擬器400。微影‧模擬器400於待機時間之後，藉由來自連動主機功能之演算開始指示，而根據所傳送之資訊推測晶圓空間像或抗蝕劑像。微影‧模擬器400的演算結果經由通用網路通信而讀回至檢查裝置100中，用於第2檢查結果之生成。操作員根據第1檢查結果及第2檢查結果進行評查。

圖12表示當遮罩檢查達到固定量之進度時，傳送至此為止所獲得之資訊之情形。即，於檢查過程中連動主機功能發揮作用，將第1檢查結果及演算所需之資訊傳送至微影‧模擬器中。

於圖12之例中，係於對檢查裝置進行校正後檢查遮罩之整個面。當所檢測出之缺陷數目達到一定值時，將缺陷部位之座標以及檢查裝置所拍攝之光學圖像等資訊與圖11中所述同樣地轉換成適當的資料，並藉由連動主機功能而傳送至微影‧模擬器400中。微影‧模擬器400藉由來自連動主機功能之演算開始指示，而根據所傳送之資訊推測晶圓空間像或抗蝕劑像。微影‧模擬器400的演算結果經由通用網路通信而讀回至檢查裝置100中，用於第2檢查結果之生成。操作員根據第1檢查結果及第2檢查結果進行評查。而且，於該等一連串動作之同時進行檢查，當所檢測出之缺陷數目達到一定量時，與上述同樣地進行向微影‧模擬器400之資料之傳送、於微影‧模擬器400之演算、向檢查裝置100傳送、評查演算結果。以下反覆進行該一連串之動作，直至對遮罩整個面之檢查結束為止。

圖13係本實施形態之檢查方法之流程圖之一例。例如，於如圖7所示之檢查裝置100的控制計算機110之動作設定畫面中，設定微影‧模擬器400之資訊。繼而，對檢查裝置100進行校正之後，檢查遮罩之整個面。將檢查判定為缺陷之部位之座標轉換成XML檔案。另外，於檢查模式為晶片-資料庫時，藉由控制計算機110讀入於檢查裝置100中用於生成參照資料的資料庫之圖案資料(繪圖資料)，並轉換成通用性較高之OASIS格式資料。另一方面，將檢查裝置100所拍攝之光學圖像轉換成位元映射(BMP化)。繼而，將該等資料與用於檢查裝置100之校正的圖像之資料或模擬之動作條件一併傳送至微影‧模擬器400中。於微影‧模擬器400中，藉由來自連動主機功能之演算開始指示而開始演算。當演算結束時，將該事實傳達至連動主機功能，另外，將演算結果傳送至檢查裝置100。之後，由操作員進行評查。

如上所述，本發明之檢查裝置包含可與微影‧模擬器之間進行資料交換之介面部。藉此，可於微影‧模擬器中根據檢查裝置所獲得之第1檢查結果而進行演算，並由檢查裝置讀回所得之結果。藉由根據第1檢查結果、及反映微影‧模擬器之演算結果之第2檢查結果而進行評查，操作員可集中應以第2檢查結果作為依據而評查之缺陷，故而缺陷判定處理變得容易。另外，由於微影‧模擬器係外部裝置，故而可視情形將檢查裝置與適當的模擬器組合。即於本發明中，與檢查裝置連動之模擬器並不限定於特定之裝置，可使用通用性較高之裝置。

本發明並不限定於上述各實施形態，於不脫離本發明之主旨之範圍內可實施各種變形。

例如，本實施形態之檢查裝置亦可經由網路而與1台以上之其他檢查裝置、或複數台微影‧模擬器、進而修正裝置等其他裝置連接。當於遮罩之製造工廠有複數台檢查裝置在工作時，取得第1檢查結果並將其傳送至微影‧模擬器之檢查裝置、與接收微影‧模擬器之演算結果而生成第2檢查結果之檢查裝置並不限定為同一台檢查裝置。而且，於生成第1檢查結果之檢查裝置與生成第2檢查結果之檢查裝置不同之情形時，係利用乙太網路(註冊商標)等網路而於檢查裝置間進行資料傳送，以可充分利用檢查結果及微影‧模擬器之演算結果。

另外，於上述實施形態中，將裝置構成或控制方法等對於說明本發明並非直接需要之部分之記載省略，但當然可適宜選擇所需之裝置構成或控制方法。此外，具備本發明之要素且業者可適宜地進行設計變更之所有圖案檢查裝置或圖案檢查方法均屬於本發明之範圍。

本發明之明顯之修正及變更可納入於上述技術範圍內。因此，以明確記載之方法以外之方法所實施之發明係屬於附加之申請專利範圍之範圍內。

作為本申請案主張優先權之基礎的於2009年8月18日申請之日本專利申請案2009-189605中的所有揭示內容，即說明書、申請專利範圍、圖式及解決手段可全部直接併入本申請案中。

100．．．檢查裝置

101．．．光罩

102．．．XYθ載台

103．．．光源

104．．．放大光學系統

105．．．光電二極體陣列

106．．．感測器電路

107．．．位置電路

108．．．比較電路

109a．．．第1磁碟裝置

109b．．．第2磁碟裝置

110．．．控制計算機

111．．．展開電路

112．．．參照電路

115．．．磁帶裝置

116．．．軟碟裝置

117．．．CRT

118．．．圖案顯示螢幕

119．．．印表機

120．．．匯流排

122．．．雷射測距系統

170．．．照明光學系統

201．．．CAD資料

202．．．設計中間資料

203．．．格式資料

300．．．繪圖裝置

400．．．微影‧模擬器

圖1係本實施形態之檢查裝置之系統構成圖。

圖2係表示本實施形態中之資料之流程之概念圖。

圖3係表示檢查步驟之流程圖。

圖4係光學圖像之取得順序之說明圖。

圖5係過濾處理之說明圖。

圖6(a)~(d)係缺陷種類之例示。

圖7係本實施形態之檢查裝置中的控制計算機之動作設定畫面之一例。

圖8係本實施形態中根據模擬結果進行缺陷判定所得之結果的閱覽畫面之一例。

圖9係先前之檢查裝置之評查畫面。

圖10(a)係設計圖案之模式圖，(b)係缺陷部位之模式圖，(c)係示意性說明提取資料之圖。

圖11係於一個遮罩之檢查結束後將資訊傳送至微影‧模擬器之例。

圖12係當遮罩檢查達到固定量之進度時將資訊傳送至微影‧模擬器之例。

圖13係本實施形態之檢查方法之流程圖。