(57)【要約】【目的】  物理モデルに関わりなく、精度の高い参照画像を作成する方法及び装置を提供することを目的とする。【構成】  良品レチクルパターンの光学画像から、パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素スキャン画像を記憶してデータベースを作成するデータベース作成工程（Ｓ１０６）と、検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素スキャン画像を組み合わせて、検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照画像を作成する検査対象レチクルパターン参照画像作成工程（Ｓ１１２）と、を備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
2006266747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
良品レチクルパターンの光学画像から、パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を記憶する良品レチクルパターン要素光学画像記憶工程と、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する検査対象レチクルパターン参照光学画像作成工程と、
を備えたことを特徴とする画像作成方法。
【請求項２】
前記画像作成方法は、さらに、
前記良品レチクルパターンの複数の要素光学画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像を記憶する良品レチクルパターン要素設計画像記憶工程と、
前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と同等な良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像を検索する設計画像検索工程と、
を備え、
前記検査対象レチクルパターン参照光学画像作成工程において、検索された良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成することを特徴とする請求項１記載の画像作成方法。
【請求項３】
前記良品レチクルパターン要素光学画像記憶工程において、複数の良品レチクルパターンの光学画像から種類の異なる複数の要素光学画像を記憶することを特徴とする請求項１記載の画像作成方法。
【請求項４】
パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と前記良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像とが関連付けて登録されたデータベースと、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像が記憶された検査対象レチクルパターン設計画像記憶部と、
前記データベースにより検索された、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と同等な良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と関連付けられた良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する参照光学画像作成部と、
を備えたことを特徴とする画像作成装置。
【請求項５】
良品レチクルと検査対象レチクルとを用いてパターンの光学画像を取得する光学画像取得部と、
パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と前記良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像とが関連付けて登録されたデータベースと、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像が記憶された検査対象レチクルパターン設計画像記憶部と、
前記データベースにより検索された、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と同等な良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と関連付けられた良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する参照光学画像作成部と、
前記光学画像取得部により取得された検査対象レチクルパターンの光学画像と前記参照光学画像作成部により作成された検査対象レチクルパターンの参照光学画像とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像作成方法、画像作成装置又はパターン検査装置に係り、例えば、半導体製造に用いるレチクルのパターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。これらの半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン（マスク或いはレチクルともいう。以下、マスクとレチクルとは同等のものを意味するものとする。）を用いて、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。よって、かかる微細な回路パターンをウェハに転写するためのマスクの製造には、微細な回路パターンを描画することができるパターン描画装置を用いる。かかるパターン描画装置を用いてウェハに直接パターン回路を描画することもある。電子ビーム描画装置については、文献にも記載されている（例えば、特許文献１参照）。或いは、電子ビーム以外にもレーザビームを用いて描画するレーザビーム描画装置の開発が試みられており、文献に開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、１ギガビット級のＤＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に代表されるように、大規模集積回路（ＬＳＩ）を構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになろうとしている。このＬＳＩの製造における歩留まりの低下の大きな原因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクの欠陥があげられる。特に、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩのパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。よって、かかる欠陥を検査する装置の開発が行われている。
【０００４】
一方、マルチメディア化の進展に伴い、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）は、５００ｍｍ×６００ｍｍ、またはこれ以上への液晶基板サイズの大型化と、液晶基板上に形成されるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）等のパターンの微細化が進んでいる。従って、極めて小さいパターン欠陥を広範囲に検査することが要求されるようになってきている。このため、このような大面積ＬＣＤのパターン及び大面積ＬＣＤを製作する時に用いられるフォトマスクの欠陥を短時間で、効率的に検査する試料検査装置の開発も急務となってきている。
【０００５】
ここで、マスクの欠陥検査方法としては、同一マスク上の異なる場所の同一パターンを比較する「ｄｉｅ  ｔｏ  ｄｉｅ検査」や、マスクパターンを描画する時に使用したＣＡＤデータ（設計データ）と比較する「ｄｉｅ  ｔｏ  ｄａｔａｂａｓｅ検査」がある。かかる検査装置における検査方法では、例えば、マスクの検査領域をＹ方向に重なり部分をもつストライプ状（帯状）の複数の検査領域（検査ストライプ）に分割し、各検査領域ごとに順次検査を行い、最後に全ての検査領域の欠陥を統合してマスク全体の欠陥を検出する。
【０００６】
例えば、まず、マスクを搭載したＸＹステージを最初の検査ストライプの検査開始位置まで移動させる。そして、ＸＹステージをＸ方向に定速度で送りながら、レーザ干渉計で一定ピッチの移動を検出した毎にＹ方向にレーザスキャン光学装置でレーザビームを走査し、透過光を検出して所定の大きさのエリア毎に二次元画像を取得する。そして、そのエリアの光学画像は、参照画像と比較され、欠陥検出が行われる。
【０００７】
ここで、ｄｉｅ  ｔｏ  ｄａｔａｂａｓｅ検査方式におけるレチクルの外観検査装置にでは、検査装置光学系によって取得された検査対象レチクルのスキャン画像と比較する参照画像について、検査対象レチクルの設計データに対して種々の変換を行ってスキャン画像に似せた参照画像を作成している。そして、かかる参照画像とスキャン画像とを比較して、合否判定を行っている。
【０００８】
そして、従来技術においては、設計データから参照画像への変換ステップでは、レチクルの製造プロセスやスキャン画像取得過程を物理モデル化し、検査開始前に検査対象マスクのスキャン画像とそれに対応する設計データの組を幾つか用いて、その物理モデル中の物理パラメータを決定し、それに基づいて参照画像を作成している。しかし、近年、レチクル上のパターンの微細化が進み、また、様々な超解像技術の導入されたことによって、
設計データから参照画像への変換を決定する上で考えるべき物理現象が複雑化し、正確なモデル化が困難になる場合や、パラメータ数が増加することで局所最適解に陥ってしまう場合がある。それらを原因としてスキャン画像と参照画像の一致度が悪くなることで、擬似欠陥が数多く発生し、検査の効率や精度を低下させる問題となっている。
【０００９】
ここで、レチクルの外観検査において、予めパターン形状を確認済みの基準マスクのパターン画像を、基準マスクと全く同じパターンが描画されたマスクを検査する際の参照画像とする手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。その他、複数サイズのパターン構成図形がそれぞれ複数種類のピッチで配されたパターンを有する補正用マスクを用意し、その補正用マスク上のパターンの撮像結果である画像とその設計値とを比較し、補正値テーブルを作成する。そして、検査対象パターンの撮像結果を補正値テーブルで補正した後に比較検査する手法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７４４５号公報
【特許文献２】米国特許５３８６２２１号公報
【特許文献３】特開２００４−３０３６８号公報
【特許文献４】特開２００３−１７２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、欠陥検査装置では、正確なモデル化が困難になる場合や、パラメータ数が増加することで局所最適解に陥ってしまう場合等により、十分な参照画像を作成することができなかった。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を克服し、物理モデルに関わりなく、精度の高い参照画像を作成する方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様である画像作成方法は、
良品レチクルパターンの光学画像から、パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を記憶する良品レチクルパターン要素光学画像記憶工程と、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する検査対象レチクルパターン参照光学画像作成工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様である画像作成装置は、
パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と前記良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像とが関連付けて登録されたデータベースと、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像が記憶された検査対象レチクルパターン設計画像記憶部と、
前記データベースにより検索された、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と同等な良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と関連付けられた良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する参照光学画像作成部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明の一態様であるパターン検査装置は、
良品レチクルと検査対象レチクルとを用いてパターンの光学画像を取得する光学画像取得部と、
パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と前記良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像とが関連付けて登録されたデータベースと、
検査対象レチクルパターンの設計データ画像が記憶された検査対象レチクルパターン設計画像記憶部と、
前記データベースにより検索された、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像を構成する複数の要素部分に対応する検査対象レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と同等な良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像と関連付けられた良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成する参照光学画像作成部と、
前記光学画像取得部により取得された検査対象レチクルパターンの光学画像と前記参照光学画像作成部により作成された検査対象レチクルパターンの参照光学画像とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、良品レチクルパターンの複数の要素光学画像を組み合わせて、前記検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像を作成するため、物理モデルに関わりなく、精度の高い参照光学画像を作成することができる。そして、かかる参照光学画像を検査対象レチクルパターンの参照画像として、検査対象レチクルパターンの光学画像と比較検査することにより、検査対象レチクルパターンの光学画像と参照画像の一致度を向上させることができる。その結果、擬似欠陥を抑制することができる。よって、検査の効率や精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１におけるパターン欠陥検査方法の要部を示すフローチャート図である。
本実施の形態１におけるパターン欠陥検査方法では、その要部の工程として、良品レチクルのスキャン画像の取得工程（Ｓ１０２）と、良品レチクルの設計データの読出し工程（Ｓ１０４）と、良品レチクルパターン要素光学画像記憶工程或いは良品レチクルパターン要素設計画像記憶工程の一例となるデータベースの作成工程（Ｓ１０６）と、検査対象レチクルの設計データの読出し工程（Ｓ１０８）と、設計画像検索工程の一例となるデータベース検索工程（Ｓ１１０）と、参照光学画像作成工程の一例となる参照画像作成工程（Ｓ１１２）と、検査対象レチクルのスキャン画像の取得工程（Ｓ１１４）と、画像切出し工程（Ｓ１１６）と、位置合わせ工程（Ｓ１１８）と、比較判定工程（Ｓ１１２）という、一例の工程を実施する。
【００１７】
図２は、パターン欠陥検査装置の構成を示す概念図である。
図２において、レチクル等の基板を試料して、かかる試料のパターンの欠陥を検査するパターン検査装置となるパターン欠陥検査装置１００は、光学画像を取得するスキャン画像取得部と制御系回路を備えている。スキャン画像取得部は、ＸＹθテーブル１０２、光源１０３、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５、センサ回路１０６、レーザ測長システム１２２、オートローダ１３０を備えている。制御系回路では、コンピュータとなる制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、展開回路１１１、参照回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、磁気ディスク装置１０９、磁気テープ装置１１５、フレシキブルディスク装置（ＦＤ）１１６、ＣＲＴ１１７、パターンモニタ１１８、プリンタ１１９、データベース１４０、データベース作成回路１４２に接続されている。また、ＸＹθテーブル１０２は、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、θ軸モータにより駆動される。
【００１８】
図３は、パターン欠陥検査の工程に沿ったパターン欠陥検査装置の内部構成の一部を示すブロック図である。
図３において、比較回路１０８は、切出し回路２１５、位置合わせ回路２１６、比較部の一例となる比較判定処理回路２１８を有している。参照回路１１２は、データベース検索回路２０２、参照画像作成回路２０４を有している。また、記憶装置の一例となる磁気テープ装置１１５には、良品レチクルの設計データと検査対象レチクルの設計データが記憶されている。同様に、記憶装置の一例となる磁気ディスク装置１０９には、良品レチクルのスキャン画像が記憶されている。
【００１９】
図２におけるＳ（ステップ）１０２において、まず、良品レチクルのスキャン画像を取得する。良品レチクルのスキャン画像取得工程の内容については後述する。
【００２０】
Ｓ１０４において、良品レチクルの設計データの読出し工程として、制御計算機１１０により磁気テープ装置１１５から良品レチクルの設計データが読み出される。同様に、磁気ディスク装置１０９から良品レチクルのスキャン画像が読み出される。
【００２１】
Ｓ１０６において、良品レチクルパターン要素光学画像記憶工程或いは良品レチクルパターン要素設計画像記憶工程の一例となるデータベースの作成工程として、データベース作成回路１４２は、前記良品レチクルパターンのスキャン画像から、パターンを構成する複数の要素部分に対応する良品レチクルパターンの複数の要素光学画像と、良品レチクルの設計データから、前記良品レチクルパターンの複数の要素光学画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素設計データ画像とを対応させて記憶し、データベースを作成する。
【００２２】
図４は、データベース作成手法について説明するためのブロック図である。
良品となったレチクル（良品レチクル）を試料として、スキャン画像取得部１５０により良品レチクルパターンのスキャン画像を取得する。そして、良品レチクルパターンのスキャン画像は、磁気ディスク装置１０９に記憶される。データベース作成回路１４２は、磁気テープ装置１１５から読み出された良品レチクルの設計データと磁気ディスク装置１０９から読み出された良品レチクルのスキャン画像とを用いて、データベース１４０を作成する。
【００２３】
図５は、データベース作成回路の動作について説明するためのブロック図である。
データベース作成回路１４２では、スキャン画像と設計データとを対応付けてデータベース１４０に蓄積していく。ここでは、パターンを構成する要素部分ごとに対応させて蓄積していく。要素部分は、所定の画素を中心にして、かかる中心画素に影響を与える領域をその範囲としている。各画素の階調値は、例えば、ＰＳＦ（ポイントスプレットファンクション：点広がり関数）によって影響される。よって、かかる影響を与える範囲を１つの要素部分としている。
【００２４】
図６は、要素部分の一例を示す図である。
図６（ａ）には、設計データ上では、あるパターンの右上角部の位置を示している。かかる位置でのスキャン画像は、丸みを帯びた形状の画像となる。図６（ｂ）には、設計データ上では、あるパターンの直線部分の位置を示している。かかる位置でのスキャン画像は、直線形状の画像となる。図６（ｃ）には、設計データ上では、あるパターンの直線部分に凸部が形成された位置を示している。かかる位置でのスキャン画像は、凸部が丸みを帯びた形状の画像となる。図６（ｄ）には、設計データ上では、あるパターンの内部位置を示している。かかる位置でのスキャン画像は、全面がパターン内に位置する画像となる。要素部分の大きさとして、例えば、１辺が、１０〜１５画素の四角の領域とする。
【００２５】
図７は、良品レチクルのパターンと要素部分とを示す図である。
良品レチクル３１０に描画されたパターンに対し、要素部分として切り出した一例を示している。要素部分（ａ）は、パターンの右上角部の位置にあたる。また、要素部分（ａ）’は、位置は異なるが、要素部分（ａ）と同様の形状となる。よって、データベース作成回路１４２では、要素部分（ａ）についてのデータがあればよく、要素部分（ａ）’については、キャンセルする。同様に、要素部分（ｂ）は、パターンの直線部分の位置にあたる。また、要素部分（ｂ）’は、位置は異なるが、要素部分（ｂ）と同様の形状となる。よって、データベース作成回路１４２では、要素部分（ｂ）についてのデータがあればよく、要素部分（ｂ）’については、キャンセルする。同様に、要素部分（ｄ）は、パターンの内部位置にあたる。また、要素部分（ｄ）’は、位置は異なるが、要素部分（ｄ）と同様の形状となる。よって、データベース作成回路１４２では、要素部分（ｄ）についてのデータがあればよく、要素部分（ｄ）’については、キャンセルする。このように、データベース作成回路１４２では、重なった部分については、登録しないようにすることで、データを重複してもつ必要を無くすことができる。
【００２６】
Ｓ１０８において、検査対象レチクルの設計データの読出し工程として、検査対象レチクルのパターン形成時に用いた設計データは、記憶装置の一例である磁気テープ装置１１５から制御計算機１１０を通して展開回路１１１に読み出される。展開回路１１１により、読み出された被検査試料となる検査対象レチクルの設計画像データが２値ないしは多値のイメージデータに変換され、このイメージデータが参照回路１１２に送られる。
【００２７】
Ｓ１１０において、設計画像検索工程の一例となるデータベース検索工程として、参照回路１１２内のデータベース検索回路２０２は、検査対象レチクルの設計データの各画素について、要素部分を設定し、設定された要素部分の各画素の階調値が一致する良品レチクルパターンの要素設計データ画像をデータベース１４０から検索する。そして、検索された結果、得た良品レチクルパターンの要素設計データ画像と対応する（組となる）良品レチクルパターンの要素光学画像を得る。
【００２８】
Ｓ１１２において、参照光学画像作成工程の一例となる参照画像作成工程として、参照回路１１２内の参照画像作成回路２０４は、検査対象レチクルパターンの設計データの各画素について、データベース１４０を用いて検索された結果得た良品レチクルパターンの要素光学画像を組み合わせて、検査対象レチクルパターンの参照画像を作成する。
【００２９】
図８は、検査対象レチクルパターンの参照画像を作成する手法を説明するための図である。
上述したように、データベース検索回路２０２において、まず、（１）検査対象レチクルの設計データの所定の画素について、その画素を中心にして要素部分を設定し、検査対象レチクルパターンの要素設計データ画像として切り出す。そして、(２）検査対象レチクルパターンの要素設計データ画像の領域内の各画素の階調値が一致する良品レチクルパターンの要素設計データ画像をデータベース１４０から検索する。（３）検索して得られた要素設計データ画像と組となる要素スキャン画像（要素光学画像）を得る。そして、参照画像作成回路２０４において、要素スキャン画像の中心画素の階調値、ここでは、７０を得る。よって、検査対象レチクルの参照画像の所定の画素の階調値を７０とすることができる。同様に、検査対象レチクルの設計データの全ての画素について、繰り返し、それぞれの画素で得られた階調値を組み合わせることで、多値画の参照画像を作成することができる。そして、作成された検査対象レチクルの参照画像は、磁気ディスク装置１０９に記憶しておけばよい。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１における参照画像作成方法は、良品レチクルパターンの複数の要素スキャン画像と要素設計データ画像とを対応させて記憶したデータベース１４０を用いて、検査対象レチクルパターンの要素設計データ画像に対応する良品レチクルパターンの複数の要素スキャン画像を取得することで、各画素の階調値を得ることができる。そして、全画素について検索した結果を組み合わせることで、検査対象レチクルパターンの設計データ画像に対応する検査対象レチクルパターンの参照光学画像となる参照画像を作成することができる。
【００３１】
ここで、データベース１４０に登録（蓄積）される良品レチクルは、１つに限るものではなく、複数の良品レチクルから必要なパーツ（要素部分）の画像セットを得ていくとなおよい。複数の良品レチクルから要素スキャン画像と対応する要素設計データ画像とをセットにして、蓄積していくことで、検査対象レチクルと同一のパターンの良品レチクルが無い場合でも参照画像を作成することができる。
【００３２】
Ｓ１１４において、検査対象レチクルのスキャン画像の取得工程として、スキャン画像取得部１５０は、検査対象レチクルのスキャン画像を取得する。
検査対象試料となるレチクル１０１は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能に設けられたＸＹθテーブル１０２上に載置され、レチクル１０１に形成されたパターンには適切な光源１０３によって光が照射される。レチクル１０１を透過した光は拡大光学系１０４を介して、フォトダイオードアレイ１０５に光学像として結像し、入射する。全体アライメント工程として、検査に先立ち測定パターンデータと設計イメージデータとの位置合わせ（全体アライメント）を行っておく。これは、試料に設けられた適当な専用マークを使って行われるが、オペレータが指定する任意のパターンエッジ等を使って行ってもよい。
【００３３】
図９は、光学画像の取得手順を説明するための図である。
被検査領域は、図９に示すように、Ｙ方向に向かって、スキャン幅Ｗの短冊状の複数の検査ストライプに仮想的に分割され、更にその分割された各検査ストライプが連続的に走査されるようにＸＹθテーブル１０２の動作が制御され、Ｘ方向に移動しながら光学画像が取得される。フォトダイオードアレイ１０５では、図９に示されるようなスキャン幅Ｗの画像を連続的に入力する。そして、第１の検査ストライプにおける画像を取得した後、第２の検査ストライプにおける画像を今度は逆方向に移動しながら同様にスキャン幅Ｗの画像を連続的に入力する。そして、第３の検査ストライプにおける画像を取得する場合には、第２の検査ストライプにおける画像を取得する方向とは逆方向、すなわち、第１の検査ストライプにおける画像を取得した方向に移動しながら画像を取得する。このように、連続的に画像を取得していくことで、無駄な処理時間を短縮することができる。ここでは、例えば、スキャン幅Ｗとして、２０４８画素とする。
【００３４】
フォトダイオードアレイ１０５上に結像されたパターンの像は、フォトダイオードアレイ１０５によって光電変換され、更にセンサ回路１０６によってＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換される。これらの光源１０３、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５、センサ回路１０６により高倍率の検査光学系が構成されている。
【００３５】
ＸＹθテーブル１０２は、制御計算機１１０の制御の下にテーブル制御回路１１４により駆動される。そして、ＸＹθテーブル１０２の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。また、テーブル１０２上のレチクル１０１はオートローダ制御回路１１３により駆動されるオートローダ１３０から搬送されるものとなっている。
【００３６】
センサ回路１０６から出力された所定の検査ストライプの測定パターンデータは、位置回路１０７から出力されたＸＹθテーブル１０２上におけるレチクル１０１の位置を示すデータとともに比較回路１０８に送られる。
【００３７】
Ｓ１１６において、画像切出し工程として、切出し回路２１５は、光学画像である測定パターンデータと、比較対象の参照画像とをまず、適当な画素サイズのエリアに切り出す。例えば、５１２×５１２画素の領域に切り出す。
【００３８】
Ｓ１１８において、位置合わせ工程となるエリアアライメント工程として、位置合わせ回路２１６は、切り出した画像同士のアライメントを行なう。ここでは、サブ画素単位、例えば１／３２画素単位でアライメントを行なうと好適である。位置合わせ回路２１６は、両者のずれ量が小さくなるように調整する（エリアアライメント）。
【００３９】
Ｓ１１２において、比較判定工程として、比較部の一例である比較判定処理回路２１８は、各エリアにおけるアライメントされたスキャン画像である測定パターンデータと参照画像とを適切なアルゴリズムに従って比較し、パターン欠陥の有無を判定する。例えば、参照と前記測定データとを比較して差異が閾値を超えたら欠陥と判定する。
【００４０】
以上のように、本実施の形態１によれば、良品レチクルから取得した要素スキャン画像を組み合わせて、参照画像を作成するため、特に物理モデルを仮定することなく、高精度な参照画を作成することができる。そして、高精度な参照画を作成することができるので、スキャン画像と参照画像の一致度を向上させることができる。その結果、擬似欠陥を減らすことができる。よって、検査の効率や精度を向上させることができる。
【００４１】
良品レチクルパターンのスキャン画像（光学画像）の取得についても、検査対象レチクルのパターン画像の取得手法と同様に、スキャン画像取得部１５０によって取得すればよい。そして、上述したように、取得されたスキャン画像は、磁気ディスク装置１０９に記憶される。良品レチクルパターンのスキャン画像と検査対象レチクルパターンのスキャン画像とを同じパターン欠陥検査装置１００により取得することで、装置間の光学系や制御系でのばらつきによる誤差を無くすことができる。よって、より精度の高い参照画像を作成することができる。
【００４２】
図１０は、本実施の形態１と従来とを比較説明するための図である。
図１０（ａ）に示すように、予めパターン形状を確認済みの良品レチクルのパターン画像を、良品レチクルと全く同じパターンが描画されたマスクを検査する際の参照画像とする従来の手法では、良品レチクルのパターンと検査対象レチクルのパターンとでパターンの長さが違うだけで、参照画像として用いることができなくなってしまう。その結果、検査対象レチクルのパターン検査を行なうことができない。これに対し、図１０（ｂ）に示すように、本実施の形態１のように、要素スキャン画像を組み合わせて、参照画像を作成する場合には、パターンの長さが違っていた場合であっても、要素部分では同一視できるため、かかる良品レチクルのパターンからでも参照画像を作成することができる。その結果、検査対象レチクルのパターン検査を行なうことができる。
【００４３】
以上の説明において、「〜回路」或いは「〜工程」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録される。
【００４４】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００４５】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。ここでは、透過光をスキャン画像とする透過型のパターン検査装置について説明したが、反射光をスキャン画像とする反射型のパターン検査装置を用いても構わないことは言うまでも無い。
【００４６】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての画像作成方法、画像作成装置或いはパターン検査装置は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の形態１におけるパターン欠陥検査方法の要部を示すフローチャート図である。
【図２】パターン欠陥検査装置の構成を示す概念図である。
【図３】パターン欠陥検査の工程に沿ったパターン欠陥検査装置の内部構成の一部を示すブロック図である。
【図４】データベース作成手法について説明するためのブロック図である。
【図５】データベース作成回路の動作について説明するためのブロック図である。
【図６】要素部分の一例を示す図である。
【図７】良品レチクルのパターンと要素部分とを示す図である。
【図８】検査対象レチクルパターンの参照画像を作成する手法を説明するための図である。
【図９】光学画像の取得手順を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態１と従来とを比較説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  パターン欠陥検査装置
１０１  レチクル
１０２  ＸＹθテーブル
１０３  光源
１０４  拡大光学系
１０５  フォトダイオードアレイ
１０６  センサ回路
１０７  位置回路
１０８  比較回路
１０９  磁気ディスク装置
１１０  制御計算機
１１２  参照回路
１１５  磁気テープ装置
１４０  データベース
１４２  データベース作成回路
２０２  データベース検索回路
２０４  参照画像作成回路
２１５  切り出し回路
２１６  位置合わせ回路
２１８  比較判定処理回路
３０１  検査対象レチクル
３１０  良品レチクル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図８】
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