(57)【要約】【課題】マスク検査装置の稼働率の低下を招くことなく、データ量の少ない検査結果をマスク検査装置に保存することが可能なマスク検査システム及びマスク検査方法を提供する。【解決手段】マスク検査システム１は、閾値が設定された複数の欠陥検出アルゴリズムに従いマスクの欠陥を検出するマスク検査装置２と、マスク検査装置２の検査結果を用いて、該検査結果に含まれる欠陥を、閾値を変更しながらレビューするレビュー装置３とを備える。レビュー装置３は、所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果をマスク検査装置２の検査結果として編集する検査結果編集部３４と、編集された検査結果をマスク検査装置２に出力する検査結果出力部３５とを備え、マスク検査装置２は、検査結果出力部３５により出力された検査結果を記憶装置２９に保存する検査結果管理部２８を備える。【選択図】図１
2010112766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の閾値がそれぞれ設定された複数の欠陥検出アルゴリズムに従って、マスクの欠陥を検出するマスク検査装置と、
前記マスク検査装置の検査結果を用いて、該検査結果に含まれる欠陥を、前記閾値を変更しながらレビューするレビュー装置とを備えたマスク検査システムにおいて、
前記レビュー装置は、前記閾値を変更する閾値変更手段と、前記閾値変更手段により所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果を前記マスク検査装置の検査結果として編集する編集手段と、編集された検査結果を前記マスク検査装置に出力する出力手段とを備え、
前記マスク検査装置は、前記出力手段により出力された検査結果を保存する保存手段を備えたことを特徴とするマスク検査システム。
【請求項２】
前記編集手段は、前記マスク検査装置の検査結果に含まれる欠陥の情報の中から、前記最適な閾値に変更されたことによりレビュー対象外となった欠陥の情報を削除するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のマスク検査システム。
【請求項３】
マスク検査装置において任意の閾値がそれぞれ設定された複数の欠陥検出アルゴリズムに従って行われたマスクの検査結果を取得するステップと、
取得した検査結果に含まれる欠陥を前記閾値を変更しながらレビューするステップと、
所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果を、前記マスク検査装置の検査結果として編集する編集ステップと、
編集された検査結果を前記マスク検査装置内に保存するステップとを含むことを特徴とするマスク検査方法。
【請求項４】
前記編集ステップは、取得した検査結果に含まれる情報の中から、前記最適な閾値に変更されたことによりレビュー対象外となった欠陥に関する情報を削除することを特徴とする請求項３記載のマスク検査方法。
【請求項５】
前記編集ステップは、前記レビュー対象外となった欠陥の画像を削除することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のマスク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク検査システム及びマスク検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造過程において、基板上にパターンを形成するためにレチクルもしくはフォトマスク（以下「マスク」という）が用いられている。マスクに欠陥が存すると、その欠陥がパターンに転写されるため、マスクに存する欠陥を検出する欠陥検査が行われている。
【０００３】
この種の欠陥検査を行うマスク検査装置では、一般に、欠陥の性状に応じて複数の欠陥検出アルゴリズムが選択される。各欠陥検出アルゴリズムには閾値（「感度パラメータ」ともいう）がそれぞれ設定されており、その閾値を超える反応値を有するものが欠陥として検出される。このため、欠陥検出アルゴリズムの閾値を変更すると、検出される欠陥数（欠陥検出率）が変化する。図４に示すように閾値を高感度側（緩め）に設定すると、検出すべき実欠陥だけでなく、本来は検出する必要のない擬似欠陥を検出することとなるため、結果として所望の欠陥検出レベルを実現できなくなる。従って、所望の欠陥検出レベルを実現するため、欠陥検出アルゴリズムの閾値を最適に設定する必要がある。
【０００４】
欠陥検出アルゴリズムの閾値を最適化する方法が、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１記載の方法によれば、先ず、任意の閾値が設定された欠陥検出アルゴリズムに従って欠陥検査がマスク検査装置により行われ、その検査結果がレビュー装置によりレビューされる。レビューした結果、所望の欠陥検出レベルに達していない場合、上記閾値が変更され、変更後の閾値を用いて欠陥検査がマスク検査装置により再度行われる。
【０００５】
ところが、再検査を行う間はマスク検査装置において欠陥検査を行うことができないため、マスク検査装置の稼働率が低下する問題が生じる。
【０００６】
この問題を解決するため、欠陥検出アルゴリズムの閾値を著しく緩く設定するフル検査を行うことによって多数の欠陥を検出しておき、検出された多数の欠陥が閾値の変更によりどのように変化するかをレビュー（シミュレーション）し、所望の欠陥検出レベルを実現する最適な閾値を求める方法が考えられる。
【０００７】
ところで、上記フル検査の検査結果は、多くの欠陥を含んでいることから、データ量が膨大になる。一般に、マスク検査装置の記憶装置内に検査結果は一定期間（例えば、１年間）格納される。このため、マスク検査装置における記憶装置の容量を圧迫する可能性がある。
【０００８】
また、上記求めた最適な閾値を用いてマスク検査装置で再検査を行うことによって、データ量の少ない検査結果を得ることができるものの、上述したようにマスク検査装置の稼働率の低下を招くこととなる。
【特許文献１】特開２００４−１３８５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記課題に鑑み、マスク検査装置の稼働率の低下を招くことなく、データ量の少ない検査結果をマスク検査装置に保存することが可能なマスク検査システム及びマスク検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、任意の閾値がそれぞれ設定された複数の欠陥検出アルゴリズムに従って、マスクの欠陥を検出するマスク検査装置と、マスク検査装置の検査結果を用いて、該検査結果に含まれる欠陥を、閾値を変更しながらレビューするレビュー装置とを備えたマスク検査システムにおいて、レビュー装置は、閾値を変更する閾値変更手段と、閾値変更手段により所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果をマスク検査装置の検査結果として編集する編集手段と、編集された検査結果をマスク検査装置に出力する出力手段とを備え、マスク検査装置は、出力手段により出力された検査結果を保存する保存手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この第１の態様において、編集手段は、マスク検査装置の検査結果に含まれる欠陥の情報の中から、最適な閾値に変更されたことによりレビュー対象外となった欠陥の情報を削除するように構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の態様は、マスク検査装置において任意の閾値がそれぞれ設定された複数の欠陥検出アルゴリズムに従って行われたマスクの検査結果を取得するステップと、取得した検査結果に含まれる欠陥を閾値を変更しながらレビューするステップと、所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果を、マスク検査装置の検査結果として編集する編集ステップと、編集された検査結果をマスク検査装置内に保存するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
この第２の態様において、編集ステップは、取得した検査結果に含まれる情報の中から、最適な閾値に変更されたことによりレビュー対象外となった欠陥に関する情報を削除するようにすることが好ましい。ここで、欠陥に関する情報は、例えば、欠陥の個数や、欠陥の座標や、アルゴリズム反応値等である。また、編集ステップは、レビュー対象外となった欠陥の画像を削除することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の態様では、レビュー装置の閾値変更手段により所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果がマスク検査装置の検査結果として編集手段により編集され、その編集された検査結果が出力手段によりマスク検査装置に出力され、マスク検査装置内に保存される。レビュー装置で編集された検査結果をマスク検査装置内に保存するため、マスク検査装置の稼働率の低下を招かない。さらに、レビュー装置で閾値を変更しながらレビューを行う場合、マスク検査装置での検査結果のデータ量は多くなる傾向にある。然し、欠陥検出アルゴリズムの閾値を最適な閾値に変更したときの検査結果をマスク検査装置内に保存するため、データ量の少ない検査結果をマスク検査装置に保存することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様では、所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果がマスク検査装置の検査結果として編集され、その編集された検査結果がマスク検査装置内に保存される。レビュー結果から編集された検査結果をマスク検査装置内に保存するため、マスク検査装置の稼働率の低下を招かない。さらに、閾値を変更しながらレビューする場合、マスク検査装置での検査結果のデータ量は多くなる傾向にある。然し、検査検出アルゴリズムの閾値を最適な閾値に変更したときの検査結果をマスク検査装置内に保存するため、データ量の少ない検査結果をマスク検査装置に保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態によるマスク検査システム１の概略構成を示すブロック図である。図１は、本発明の説明に必要な構成を抽出して説明したものであり、この構成に限定する趣旨ではない。また、本実施の形態では、ダイ・トゥ・データベース方式を例に説明するが、欠陥検査の方法は、これに限定する趣旨ではなく、ダイ・トゥ・ダイ方式であってもよい。
【００１７】
マスク検査システム１は、マスクの欠陥検査を行う実機たるマスク検査装置２と、このマスク検査装置２の検査結果を用いて、欠陥のシミュレーションを行うレビュー装置３とを備えている。マスク検査装置２とレビュー装置３とは、オンライン接続されている。
【００１８】
マスク検査装置２は、スキャナ２１を備えている。このスキャナ２１は、検査対象物たるマスクが載置されたステージ（図示省略）を駆動することによってマスク上でレーザ光を走査させ、そのマスクの透過光及び／又は反射光を画像センサ（例えば、ＴＤＩセンサ）により撮像することで、マスクの光学画像（透過画像及び／又は反射画像）を取得するものである。スキャナ２１で取得されたマスクの光学画像は、スキャナ制御部２２を介して分配処理部２３に転送される。
【００１９】
尚、スキャナ２１は、図示省略するレーザ光源からのレーザ光をビームスプリッタ等により分岐させることで透過照明光と反射照明光とを同時に得るように構成されてもよい。これにより、透過検査と反射検査を同時に行うことができる。
【００２０】
スキャナ２１のステージのＸ、Ｙ及びＺ方向の駆動、並びに、ステージの傾きθの調整は、上記スキャナ制御部２２により制御される。スキャナ制御部２２は、このステージ制御のほかに、スキャナ２１の各種動作を制御するものである。
【００２１】
図１に示す１点鎖線の矢印はステージ制御信号の流れを、２点鎖線の矢印は光学画像の流れを、実線の矢印はマスク作成時の設計データ（ＣＡＤデータ）の流れを、破線の矢印は検査結果の流れを、それぞれ表している。
【００２２】
データ準備部２４は、マスク設計データであるパターンデータ（ＣＡＤデータ）を図示省略するパターンデータサーバから読み出し、読み出したパターンデータをシステム制御部２５に送信するものである。
【００２３】
システム制御部２５は、受信したパターンデータを参照画像生成部２６に転送し、該参照画像生成部２６により参照画像を生成させるものである。
【００２４】
参照画像生成処理部２６は、パターンデータに展開処理などを施すことで参照画像を生成し、生成した参照画像を分配処理部２３に送信するものである。
【００２５】
また、システム制御部２５は、検査条件たる検査方式（透過検査、反射検査）と、マスクの性状に応じて適用する欠陥検出アルゴリズムとをオペレータにより選択させると共に、選択された欠陥検出アルゴリズムの閾値（感度パラメータ）を任意の値に設定する。
【００２６】
ここで、レビュー装置３により閾値を変更してレビューを行うことができるため、システム制御部２５では閾値が高感度側（緩め）に設定されることが一般的である。
【００２７】
分配処理部２３は、スキャナ制御部２２からの光学画像データと、参照画像生成部２６からの参照画像データとを比較可能にすべく、各画像データを分配処理し、欠陥検出部２７に送信するものである。
【００２８】
欠陥検出部２７は、分配処理された光学画像データと参照画像データとを比較し、その比較した結果相違している部分の反応値が閾値以上であるときに当該部分を欠陥として検出し、当該部分の座標位置データとともに記憶するものである。
【００２９】
欠陥検出部２７は、例えば、比較すべき光学画像データと参照画像データとを各々正負逆の電気信号にし、比較論理回路で両者を加算して正負いずれかの信号となる部分を欠陥として検出するように、欠陥検出部２７を構成することができる。
【００３０】
欠陥検出部２７は、検査結果として、検出した欠陥の光学画像、上記検査条件、各欠陥を検出したアルゴリズム情報、欠陥と判定する根拠となった各欠陥の反応値（比較検査方法において相違量として検出された値）をシステム制御部２５に送信する。
【００３１】
システム制御部２５は、検査結果を記憶装置２９に格納する。記憶装置２９に格納された検査結果は、検査結果管理部２８により読み出され、図示しない出力手段たるモニタやプリンタに出力される。また、検査結果管理部２８は、読み出した検査結果をレビュー装置３に送信する。また、検査結果管理部２８は、外部の記憶媒体にバックアップとして検査結果を記憶させることもできる。
【００３２】
図２は、検査結果のデータ構造を示す図である。検査結果は、検査条件パラメータファイルと、検査結果ファイルと、画像ファイルとを含んでいる。
【００３３】
検査結果ファイルには、検査条件設定情報と、欠陥情報とが格納される。ここで、検査条件設定情報は、例えば、透過検査／反射検査に関する情報、アルゴリズム情報などである。このアルゴリズム情報は、例えば、選択したアルゴリズムの種別と、該アルゴリズムに設定された閾値などである。
【００３４】
画像ファイルには、欠陥の光学画像が格納される。また、検査条件パラメータファイルには、上記検査条件設定情報以外の検査に関するパラメータが格納される。
【００３５】
ところで、既述したように、所望の欠陥検出レベルが達成されるように欠陥検出アルゴリズムの閾値を最適値に変更する必要がある。この閾値は、感度マスクに作り込まれた公知のプログラム欠陥を検出することにより最適化することができる。
【００３６】
閾値の最適化は、マスク検査装置２の稼働中／非稼働中に関わらず、上記レビュー装置３におけるシミュレーションにより実行することができる。以下、レビュー装置３の構成について説明する。
【００３７】
レビュー装置３は、制御部３１と、この制御部３１に接続されているレビュー用データ生成部３２、閾値変更部３３、検査結果編集部３４及び検査結果出力部３５とを備えている。
【００３８】
制御部３１は、レビュー装置３の全体的な制御を行うものである。レビュー用データ生成部３２は、マスク検査装置２の検査結果管理部２８から送信された検査結果を取得し、取得した検査結果に基づいてレビュー用データを生成するものである。制御部３１は、このレビュー用データを用いて、図示しないモニタに欠陥を表示する。
【００３９】
閾値変更部３３は、レビュー用データを用いたレビューにより所望の欠陥検出レベルが達成されていない場合に、オペレータの入力に従って現在設定されている閾値を変更するものである。レビュー用データ生成部３２は、閾値変更部３３により変更された閾値に基づいて、再度レビュー用データを作成する。
【００４０】
検査結果編集部３４は、閾値が最適値に変更され所望の欠陥検出レベルが達成された場合に、そのレビュー結果をマスク検査装置２の検査結果と同じデータ形式に編集するものである。具体的には、検査結果編集部３４は、閾値の変更によりレビュー対象でなくなった欠陥に関する情報を削除するものである。その他の情報（例えば、検査条件パラメータファイルなど）は、マスク検査装置２から受信した検査結果をコピーすれば足りる。
【００４１】
ここで、検査結果編集部３４により削除される情報は、例えば、使用されなくなった欠陥検出アルゴリズム情報（種別、閾値）、レビュー対象でなくなった欠陥の欠陥情報（座標、アルゴリズム反応値）、及び、その欠陥の光学画像である。従って、この検査結果編集部３４により編集された検査結果は、マスク検査装置２から受信した検査結果に比べてデータ量が少ない。
【００４２】
また、例えば、フル検査の検査結果では任意の欠陥が２つの欠陥検出アルゴリズムで検出されていたが、レビュー時の閾値の最適化により１つの欠陥検出アルゴリズムで検出されることとなった場合、検査結果編集部３４は、閾値の最適化後も欠陥を検出する欠陥検出アルゴリズムの閾値を変更する。
【００４３】
検査結果出力部３５は、検査結果編集部３４により編集された検査結果（つまり、検査結果と同じデータ形式のレビュー結果）をマスク検査装置２に出力するものである。マスク検査装置２の検査結果管理部２８は、検査結果出力部３５からの検査結果を受信し、該検査結果を記憶装置２９に保存（格納）する。
【００４４】
次に、図３を参照して、本実施の形態によるマスク検査方法、より具体的には、検査結果の保存方法について説明する。図３に示すルーチンは、レビュー装置３の制御部３１により起動されるものである。
【００４５】
本ルーチンによれば、先ず、任意の閾値が設定された欠陥検出アルゴリズム検査結果を取得する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０では、閾値が高感度に設定された欠陥検出アルゴリズムを用いたフル検査の検査結果、つまり、膨大なデータ量（例えば、数十ギガ）を有する検査結果が取得される。
【００４６】
次に、取得した検査結果に基づいて、欠陥レビューを行う（ステップＳ１２）。その後、所望の欠陥検出レベルを達成したか否かを判別する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４では、所望の欠陥検出レベルを達成したか否かをオペレータに判別させ、その結果に基づき欠陥検出アルゴリズムの閾値が最適であるか否かが判断される。最初にステップＳ１４の判別処理が行われると、通常は“ＮＯ”と判定される。
【００４７】
上記ステップＳ１４で所望の欠陥検出レベルを達成していないと判別された場合、オペレータの入力に従って閾値を変更する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の処理の後、上記ステップＳ１２に戻り、変更後の閾値を用いて欠陥レビューを再度行い、その後、上記ステップＳ１４で所望の欠陥検出レベルを達成したか否かが判別される。このように、所望の欠陥検出レベルが達成されるまで、閾値を変更することで、閾値が最適化される。
【００４８】
上記ステップＳ１４で所望の欠陥検出レベルを達成したと判別された場合、上記ステップＳ１０で取得された検査結果の検査結果ファイル及び画像ファイルを編集する（ステップＳ１８）。このステップＳ１８では、上述したように、閾値を最適化することでレビュー対象外となった欠陥に関する情報が削除されるため、検査結果がダウンサイズされる。
【００４９】
その後、上記ステップＳ１８で編集された検査結果をマスク検査装置２に出力し、記憶装置２９に保存する（ステップＳ２０）。
【００５０】
以上述べたように、本実施の形態においては、レビュー装置３の閾値変更部３３により所望の欠陥検出レベルを達成する最適な閾値に変更されたときのレビュー結果がマスク検査装置２の検査結果として検査結果編集部３４により編集され、編集された検査結果が検査結果出力部３５からマスク検査装置２に出力され、マスク検査装置２の記憶装置２９に保存される。この保存された検査結果は、任意の閾値が設定されてマスク検査装置２で行われた検査の検査結果よりもデータ量が少ない。従って、マスク検査装置２の稼働率の低下を招くことなく、ダウンサイズされた検査結果をマスク検査装置２に保存することができる。これにより、任意の閾値での検査結果を記憶装置２９から削除できるため、記憶装置２９の容量の圧迫を防ぐことができる。
【００５１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、レビュー装置３の各部３１乃至３５をハードウェアにより構成しているが、この各部３１乃至３５の機能を備えたコンピュータソフトウェアプログラムを汎用のパーソナルコンピュータにインストールし、これを上記マスク検査装置２と通信可能に接続するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態によるマスク検査システム１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】検査結果のデータ構造を示す図である。
【図３】検査結果の保存方法を示すフローチャートである。
【図４】欠陥検出アルゴリズムに設定される閾値と、検出欠陥個数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  マスク検査システム
２  マスク検査装置
３  レビュー装置
２１  スキャナ
２２  スキャナ制御部
２３  分配処理部
２４  データ準備部
２５  システム制御部
２６  参照画像生成部
２７  欠陥検出部
２８  検査結果管理部
２９  記憶装置
３１  制御部
３２  レビュー用データ生成部
３３  閾値変更部
３４  検査結果編集部
３５  検査結果出力部
【図１】
2010112766.tif 000003
【図２】
2010112766.tif 000004
【図３】
2010112766.tif 000005
【図４】
2010112766.tif 000006