(57)【要約】 【課題】参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができ、疑似欠陥の検出を抑制することができる参照画像確認方法、マスク検査方法およびマスク検査装置を提供する。【解決手段】参照回路２４が、パターンを有するマスク２の予め指定された第１領域におけるマスク２の設計データとマスク２の光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、生成された参照画像の有効性の有無を確認し、参照画像の有効性の有無の確認は、追加回路が、参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、マスク２の第２領域を追加し、第１領域および第２領域を含む確認領域において参照画像の有効性の有無を確認すること、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照回路が、パターンを有するマスクの予め指定された第１領域における前記マスクの設計データと前記マスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、前記生成された参照画像の有効性の有無を確認し、
前記参照画像の有効性の有無の確認は、
追加回路が、前記参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め前記確認領域に設定されている前記第１領域以外に、前記マスクの第２領域を追加し、
前記参照回路が、前記第１領域および前記第２領域を含む前記確認領域において前記参照画像の有効性の有無を確認すること、を具備することを特徴とする参照画像確認方法。
【請求項２】
前記第２領域は、前記第１領域の周辺領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の参照画像確認方法。
【請求項３】
前記第２領域の追加は、前記設計データに基づいて行われることを特徴とする請求項１または２に記載の参照画像確認方法。
【請求項４】
前記第２領域は、前記設計データに含まれる複数のパターン群のうち前記第１領域に対応するパターン群以外のパターン群に対応する領域を含むことを特徴とする請求項３に記載の参照画像確認方法。
【請求項５】
前記第２領域の追加は、予め指定された条件にしたがって行われることを特徴とする請求項４に記載の参照画像確認方法。
【請求項６】
前記第２領域の追加は、前記マスクの欠陥を検査する検査装置に前記設計データが収集されるときに行われることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の参照画像確認方法。
【請求項７】
前記第２領域は、前記マスクの欠陥の検査中に疑似欠陥が検知された領域を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の参照画像確認方法。
【請求項８】
前記参照画像の有効性の有無の確認は、
前記第１領域および前記第２領域を含む前記確認領域における前記参照画像と前記光学画像との比較に基づいて行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の参照画像確認方法。
【請求項９】
参照回路が、パターンを有するマスクの予め指定された第１領域における前記マスクの設計データと前記マスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、前記生成された参照画像の有効性の有無を確認し、
検査回路が、前記有効性を有することが確認された参照画像に基づいて前記マスクの欠陥を検査することを具備し、
前記参照画像の有効性の有無の確認は、
追加回路が、前記参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め前記確認領域に設定されている前記第１領域以外に、前記マスクの第２領域を追加し、
前記参照回路が、前記第１領域および前記第２領域を含む前記確認領域において前記参照画像の有効性の有無を確認すること、を具備することを特徴とするマスク検査方法。
【請求項１０】
パターンを有するマスクの予め指定された第１領域における前記マスクの設計データと前記マスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、前記生成された参照画像の有効性の有無を確認する参照回路と、
前記有効性を有することが確認された参照画像に基づいて前記マスクの欠陥を検査する検査回路と、
前記参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め前記確認領域に設定されている前記第１領域以外に、前記マスクの第２領域を追加する追加回路と、を備え、
前記参照回路は、前記第１領域および前記第２領域を含む前記確認領域において前記参照画像の有効性の有無を確認することを特徴とするマスク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参照画像確認方法、マスク検査方法およびマスク検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィに用いるマスクの欠陥を検査する検査装置では、検査モードの１つとしてＤ−ＤＢ(Die to Database)検査を行うことが可能である。Ｄ−ＤＢ検査では、センサで光学的に検出されたマスクの光学画像と、マスクの設計データに基づいて生成された参照画像とを比較することで、マスクに形成されたパターンの欠陥を検査する。
【０００３】
実際にマスクに描画されるパターンは、描画に用いられる荷電粒子ビームの特性に応じて設計データ上のパターンと厳密には一致しない場合があり、例えば、設計データ上のパターンのコーナーが丸められた状態で描画される場合がある。したがって、Ｄ−ＤＢ検査において実際のマスクを撮像した光学画像には、設計データとの差分が生じている場合がある。しかしながら、この差分は、パターンの欠陥による差分ではない。
【０００４】
この差分を疑似欠陥として検出しないようにするため、Ｄ−ＤＢ検査では、設計データ（すなわち、画像データ）に対して設計データを光学画像に近似させるためのフィルタ演算を実施することで参照画像を生成する。フィルタ演算においては、マスクの一部の領域を指定し、指定領域内の設計データを指定領域内の光学画像に近似させることができるフィルタ係数を決定する。そして、決定されたフィルタ係数を用いて、設計データ全体に対するフィルタ演算を実施する。
【０００５】
さらに、Ｄ−ＤＢ検査では、参照画像を生成した後、生成された参照画像のＤ−ＤＢ検査への適用の有効性（以下、単に有効性とも呼ぶ）の有無を確認していた。参照画像の有効性の有無の確認では、フィルタ係数を決定した指定領域のみにおいて参照画像と光学画像とを比較していた。比較の結果、参照画像と光学画像との差分が小さい場合には、参照画像が有効性を有すると判断し、差分が大きい場合には、参照画像が有効性を有しないと判断していた。そして、参照画像が有効性を有することが確認された場合には、参照画像を用いたＤ−ＤＢ検査を実施し、参照画像が有効性を有しないこと確認された場合には、参照画像を用いたＤ−ＤＢ検査を実施せず、フィルタ係数を再決定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来は、フィルタ係数を決定した指定領域のみにおいて参照画像の有効性の有無を確認していたため、パターンの設計に応じて指定領域以外の領域において参照画像と光学画像との差分が大きくなる場合があっても、その差分を検知してフィルタ係数を再決定することはできなかった。
【０００８】
そして、指定領域のみにおいて有効性を有することが確認された参照画像を用いてＤ−ＤＢ検査を行う場合、指定領域以外の領域において参照画像と光学画像との差分が大きくなることで疑似欠陥が検出されてしまう虞があった。
【０００９】
本発明の目的は、参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができ、疑似欠陥の検出を抑制することができる参照画像確認方法、マスク検査方法およびマスク検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様である参照画像確認方法は、参照回路が、パターンを有するマスクの予め指定された第１領域におけるマスクの設計データとマスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、生成された参照画像の有効性の有無を確認し、参照画像の有効性の有無の確認は、追加回路が、参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、マスクの第２領域を追加し、参照回路が、第１領域および第２領域を含む確認領域において参照画像の有効性の有無を確認すること、を具備する。
【００１１】
上述の参照画像確認方法において、第２領域は、第１領域の周辺領域を含んでもよい。
【００１２】
上述の参照画像確認方法において、第２領域の追加は、設計データに基づいて行われてもよい。
【００１３】
上述の参照画像確認方法において、第２領域は、設計データに含まれる複数のパターン群のうち第１領域に対応するパターン群以外のパターン群に対応する領域を含んでもよい。
【００１４】
上述の参照画像確認方法において、第２領域の追加は、予め指定された条件にしたがって行われてもよい。
【００１５】
上述の参照画像確認方法において、第２領域の追加は、マスクの欠陥を検査する検査装置に設計データが収集されるときに行われてもよい。
【００１６】
上述の参照画像確認方法において、第２領域は、マスクの欠陥の検査中に疑似欠陥が検知された領域を含んでもよい。
【００１７】
上述の参照画像確認方法において、参照画像の有効性の有無の確認は、第１領域および第２領域を含む確認領域における参照画像と光学画像との比較に基づいて行われてもよい。
【００１８】
本発明の一態様であるマスク検査方法は、参照回路が、パターンを有するマスクの予め指定された第１領域におけるマスクの設計データとマスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、生成された参照画像の有効性の有無を確認し、検査回路が、有効性を有することが確認された参照画像に基づいてマスクの欠陥を検査することを具備し、参照画像の有効性の有無の確認は、追加回路が、参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、マスクの第２領域を追加し、第１領域および第２領域を含む確認領域において参照画像の有効性の有無を確認すること、を具備する。
【００１９】
本発明の一態様であるマスク検査装置は、パターンを有するマスクの予め指定された第１領域におけるマスクの設計データとマスクの光学画像との比較に基づいて参照画像を生成し、生成された参照画像の有効性の有無を確認する参照回路と、有効性を有することが確認された参照画像に基づいてマスクの欠陥を検査する検査回路と、参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、マスクの第２領域を追加する追加回路と、を備え、参照回路は、第１領域および第２領域を含む確認領域において参照画像の有効性の有無を確認する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができ、疑似欠陥の検出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態によるマスク検査システムを示す図である。
【図２】第１の実施形態によるマスク検査方法を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態によるマスク検査方法を示す斜視図である。
【図４】第２の実施形態によるマスク検査システムを示す図である。
【図５】第２の実施形態によるマスク検査方法を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施形態によるマスク検査システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。また、実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるマスク検査システム１を示す図である。図１のマスク検査システム１は、例えば、Ｄ−ＤＢ検査によりマスク２に形成されたパターンの欠陥を検査するために用いることができる。
【００２４】
図１に示すように、第１の実施形態のマスク検査システム１は、マスク検査装置１００と、外部計算機２００とを備える。
【００２５】
マスク検査装置１００は、光の進行方向順に、光源３と、偏光ビームスプリッタ４と、照明光学系５と、ＸＹθテーブル６と、拡大光学系７と、フォトダイオードアレイ８とを備える。なお、偏光ビームスプリッタ４とＸＹθテーブル６との間に、光の偏光方向を変化させる波長板を設けてもよい。
【００２６】
光源３は、偏光ビームスプリッタ４に向けてレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッタ４は、光源３からの光を照明光学系５に向けて反射する。照明光学系５は、偏光ビームスプリッタ４で反射された光をＸＹθテーブル６に向けて照射する。ＸＹθテーブル６に載置されたマスク２は、照明光学系５から照射された光を反射する。このマスク２の反射光によって、マスク２が照明される。マスク２の反射光は、照明光学系５および偏向ビームスプリッタ４を透過した後、拡大光学系７に入射する。拡大光学系７は、入射したマスク２の反射光を、マスク２の像（以下、光学画像ともいう）としてフォトダイオードアレイ８に結像させる。フォトダイオードアレイ８は、マスク２の光学画像を光電変換する。光電変換されたマスク２の光学画像に基づいて、マスク２のパターンの欠陥が検査される。
【００２７】
また、図１に示すように、マスク検査装置１００は、オートローダ９と、Ｘ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃと、レーザ測長システム１１と、Ｚセンサ１２と、フォーカス機構１３と、を備える。
【００２８】
オートローダ９は、ＸＹθテーブル６上にマスク２を自動搬送する。Ｘ軸モータ１０Ａ、Ｙ軸モータ１０Ｂおよびθ軸モータ１０Ｃは、それぞれ、ＸＹθテーブル６をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動させる。これにより、ＸＹθテーブル６上のマスク２に対して光源３の光がスキャンされる。レーザ測長システム１１は、ＸＹθテーブル６のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する。
【００２９】
Ｚセンサ１２は、パターン側のマスク２の表面であるマスク面の高さすなわちＺ方向の位置を検出する。Ｚセンサ１２は、例えば、マスク面に光を照射する投光器と、照射された光を受光する受光器とを備えていてもよい。
【００３０】
フォーカス機構１３は、照明光学系５の焦点をマスク面に合わせるフォーカス合わせを行う。フォーカス合わせは、例えば、Ｚセンサ１２で検出されたマスク面の高さに応じた移動量でＸＹθテーブル６をＺ方向に移動させることで行う。
【００３１】
また、図１に示すように、マスク検査装置１００は、バス１４に接続された各種の回路を備える。具体的には、マスク検査装置１００は、オートローダ制御回路１５と、テーブル制御回路１７と、オートフォーカス制御回路１８とを備える。また、マスク検査装置１００は、位置回路２２と、展開回路２３と、参照回路２４と、検査回路の一例である比較回路２５とを備える。また、マスク検査装置１００は、センサ回路１９を備えており、このセンサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８と参照回路２４および比較回路２５との間に接続されている。また、マスク検査装置１００は、追加回路の一例である確認領域追加回路１０１を備える。
【００３２】
オートローダ制御回路１５は、オートローダ９を制御することで、ＸＹθテーブル６上にマスク２を自動搬送する。
【００３３】
テーブル制御回路１７は、モータ１０Ａ〜Ｃを駆動制御することで、ＸＹθテーブル６上のマスク２に対して光源３の光をスキャンさせる。
【００３４】
オートフォーカス制御回路１８は、Ｚセンサ１２で検出されたマスク面の高さに応じてフォーカス機構１３を制御することで、光源３の光を自動的にマスク面に合焦させる。
【００３５】
センサ回路１９は、フォトダイオードアレイ８で光電変換された光学画像を取り込み、取り込まれた光学画像をＡ／Ｄ変換する。そして、センサ回路１９は、Ａ／Ｄ変換した光学画像を参照回路２４および比較回路２５に出力する。センサ回路１９は、例えば、ＴＤＩ(Time Delay Integration)センサの回路であってもよい。ＴＤＩセンサを用いることで、パターンを高精度に撮像できる。
【００３６】
レーザ測長システム１１は、ＸＹθテーブル６の移動位置を検出し、検出された移動位置を位置回路２２に出力する。位置回路２２は、レーザ測長システム１１から入力された移動位置に基づいて、ＸＹθテーブル６上でのマスク２の位置を検出する。そして、位置回路２２は、検出されたマスク２の位置を比較回路２５に出力する。
【００３７】
展開回路２３は、外部計算機２００から後述する磁気ディスク装置３１に収集された設計データを、磁気ディスク装置３１から読み出す。
【００３８】
ここで、設計データは、例えば、設計データ上のパターン群であるチップの配置状態を示すレイアウトデータと、チップを構成するフレームなどを示すチップデータとを有する。レイアウトデータでは、チップの位置などが規定されている。また、設計データは、チップ毎に、チップの単位寸法であるチップアドレスユニットを有する。また、設計データは、チップ毎のスケール率を有する。スケール率は、例えば、マスク２の製造工程においてマスクブランクにチップをシュリンクして描画する際に使用されたチップの縮小倍率である。
【００３９】
展開回路２３は、磁気ディスク装置３１から読み出された設計データを、アドレスユニットと、スケール率とに基づいて、２値または多値の画像データに変換する。そして、展開回路２３は、画像データに変換された設計データを参照回路２４に出力する。
【００４０】
なお、本明細書では、画像データに変換された設計データのことを、画像データと呼ばずに設計データと呼ぶこともある。
【００４１】
参照回路２４は、ユーザの入力操作によって予め指定されたマスク２の第１領域（すなわち、座標）におけるマスク２の設計データと光学画像との比較に基づいて、マスク２の欠陥検査に用いる参照画像を生成する。
【００４２】
具体的には、参照回路２４は、展開回路２３から入力されたマスク２の設計データと、センサ回路１９から入力されたマスク２の光学画像とを第１領域において比較し、第１領域の設計データを第１領域の光学画像に近似させることができるフィルタ係数を決定する。このフィルタ係数の決定は、参照画像の学習とも呼ばれる。
【００４３】
フィルタ係数の具体的な態様は特に限定されず、例えば、フィルタ演算において設計データに適用すべきぼかし量や丸め量を規定した値であってもよい。
【００４４】
参照回路２４は、決定されたフィルタ係数を用いて設計データ全体に対するフィルタ演算を実施することで、参照画像を生成する。
【００４５】
参照画像を生成した後、参照回路２４は、参照画像の生成すなわちフィルタ係数の決定に用いた第１領域を参照画像の有効性の有無を確認する確認領域として、生成された参照画像の有効性の有無を確認する。第１領域は、予め確認領域として設定されている。第１領域は、参照回路２４の記憶領域に確認領域として設定されていてもよく、または、参照回路２４が読み込み可能な状態で、参照回路２４の記憶領域以外のマスク検査装置１００の記憶部に確認領域として設定されていてもよい。第１領域の確認領域への設定は、既述した第１領域を指定するユーザの入力操作に応じて、参照回路２４または参照回路２４以外のマスク検査装置１００の構成部が行ってもよい。
【００４６】
参照画像の有効性の有無を確認する際に、確認領域追加回路１０１は、確認領域として、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、マスク２の第２領域を自動的に追加する。第２領域の追加は、例えば、第２領域の情報を参照回路２４に通知することや、参照回路２４が読み込み可能な状態でマスク検査装置１００の記憶部に第２領域の情報を記録すること等で行われてもよい。
【００４７】
ここで、第２領域は、第１領域の周辺領域であってもよい。この場合、第１領域の周辺領域は、第１領域から第１領域の寸法の整数倍の距離離れた位置に存在する領域であってもよい。例えば、第１領域が１０２４画素（Ｘ軸）×１０２４画素（Ｙ軸）にわたる領域の場合、第１領域の周辺領域は、第１領域からＸ軸方向に２０４８画素離れた位置に存在する領域またはＹ軸方向に２０４８画素離れた位置に存在する領域であってもよい。
【００４８】
また、確認領域追加回路１０１は、設計データに基づいて第２領域を追加してもよい。この場合、第２領域は、設計データに含まれる複数のチップ（すなわち、パターン群）のうち、第１領域に対応するチップ以外のチップに対応する領域であってもよい。言い換えれば、第２領域は、第１領域が指定されたチップ以外のチップ上の領域であってもよい。
【００４９】
また、確認領域追加回路１０１は、記述した設計データに基づく第２領域の追加を、デフォルトまたはユーザの入力操作によって予め指定された条件にしたがって行ってもよい。例えば、予め指定された条件は、第１領域に対応するチップ以外のチップの中心座標を第２領域として追加することや、第２領域のパターンの線幅等であってもよい。確認領域追加回路１０１は、予め指定された条件に応じた第２領域をレイアウトアナライザで検出して確認領域に追加してもよい。
【００５０】
第２領域が確認領域に追加されると、参照回路２４は、第１領域および第２領域の双方を含む確認領域において、参照画像の有効性の有無を確認する。参照画像の有効性は、フィルタ係数を用いた設計データ全体に対するフィルタ演算の結果（参照画像）の正当性でもある。
【００５１】
具体的には、参照回路２４は、第１領域および第２領域の双方において、参照回路２４で生成された参照画像とマスク２の光学画像とを比較する。比較の結果、参照画像と光学画像との差分が第１領域および第２領域の双方において小さい場合、参照回路２４は、参照画像が有効性を有すると判断する。一方、参照画像と光学画像との差分が第１領域および第２領域の少なくとも一方において大きい場合、参照回路２４は、参照画像が有効性を有しないと判断する。
【００５２】
参照回路２４は、参照画像と光学画像との画素値の差分が第１領域および第２領域の双方において閾値以下となる場合に、参照画像が有効性を有すると判断してもよい。
【００５３】
参照画像が有効性を有することが確認された場合、参照回路２４は、比較回路２５に参照画像を出力する。一方、参照画像が有効性を有しないことが確認された場合、参照回路２４は、比較回路２５に参照画像を出力せず、フィルタ係数を再決定する。
【００５４】
このように、フィルタ係数を決定した第１領域と、確認領域追加回路１０１で自動的に追加した第２領域との双方において参照画像の有効性の有無を確認することで、第１領域のパターンに対して線幅や形状が大きく異なるパターンが第２領域に存在することを、参照画像の有効性無しの確認結果によって検知できる。そして、第１領域および第２領域の双方において有効性を有する参照画像が得られるようにフィルタ係数を再決定する機会を確保することができる。これにより、参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができ、ひいては、疑似欠陥の検出を抑制することができる。
【００５５】
比較回路２５は、マスク２の光学画像と参照画像とに基づいて欠陥検査を実行する。具体的には、比較回路２５は、位置回路２２から入力された位置情報を用いながら、光学画像のパターンの各位置の線幅を測定する。比較回路２５は、測定された光学画像のパターンと、参照回路２４から入力された参照画像のパターンについて、両パターンの線幅や階調値すなわち明るさを比較する。そして、比較回路２５は、例えば、光学画像のパターンの線幅と、参照画像のパターンの線幅との誤差をパターンの欠陥として検出する。
【００５６】
また、図１に示すように、マスク検査システム１は、制御計算機３０と、磁気ディスク装置３１と、磁気テープ装置３２と、フロッピーディスク（登録商標）３３と、ＣＲＴ３４と、プリンタ３５とを備える。これらの構成部３０〜３５は、いずれもバス１４に接続されている。制御計算機３０は、バス１４に接続された各構成部に対して、欠陥検査に関連する各種の制御や処理を実行する。例えば、制御計算機３０は、外部計算機２００に対して、磁気ディスク装置３１に設計データを収集する制御を行う。磁気ディスク装置３１は、外部計算機２００から収集されたデータを記憶する。磁気テープ装置３２およびフロッピーディスク３３は、欠陥検査に関連する各種の情報を記憶する。ＣＲＴ３４は、欠陥検査に関連する各種の画像を表示する。プリンタ３５は、欠陥検査に関連する各種の情報を印刷する。
【００５７】
外部計算機２００は、マスク検査装置１００の外部に設けられている。外部計算機２００は、その記憶装置内に設計データを保有している。外部計算機２００は、収集経路を通じて磁気ディスク装置３１に設計データを送信する。外部計算機２００は、マスク検査装置１００の外部の装置である。このため、外部計算機２００は、マスク検査装置１００の処理と独立して磁気ディスク装置３１に設計データを送信できる。すなわち、外部計算機２００は、制御計算機３０に殆ど処理負荷をかけずに設計データを磁気ディスク装置３１に収集できる。これにより、制御計算機３０による処理を迅速に行うことができるので、欠陥検査を迅速化することができる。
【００５８】
以上述べたように、第１の実施形態のマスク検査装置１００によれば、参照画像を学習した第１領域と、確認領域追加回路１０１で自動的に追加した第２領域との双方において参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができる。この結果、疑似欠陥の検出を抑制することができ、検査精度を向上することができる。
【００５９】
（マスク検査方法）
次に、図１のマスク検査システム１を適用した第１の実施形態のマスク検査方法について説明する。図２は、第１の実施形態によるマスク検査方法を示すフローチャートである。図３は、第１の実施形態によるマスク検査方法を示す斜視図である。第１の実施形態のマスク検査方法では、図３の破線矢印に示す方向に検査領域２０１のストライプ２０２が連続的にスキャンされるように、ＸＹθテーブル６を移動させる。ＸＹθテーブル６を移動させながら、フォトダイオードアレイ８で撮像された光学画像に基づいてストライプ２０２上のパターンの欠陥を検査する。以下、パターンの欠陥検査の過程での参照画像の有効性の有無の確認を中心に説明する。
【００６０】
先ず、図２に示すように、参照回路２４および確認領域追加回路１０１は、入力操作で指定されたマスク２の第１領域を取得する（ステップＳ１）。参照回路２４は、取得された第１領域を、フィルタ係数の決定すなわち参照画像の生成に用いる領域および参照画像の有効性の有無の確認に用いる確認領域の双方として設定する。
【００６１】
第１領域を取得した後、確認領域追加回路１０１は、デフォルトまたはユーザの入力操作によって予め指定された条件にしたがって、予め確認領域に設定されている第１領域以外に、第２領域を確認領域として自動的に追加する（ステップＳ２）。
【００６２】
第２領域を追加した後、参照回路２４は、第１領域におけるマスク２の設計データと光学画像との比較に基づいて、第１領域の設計データを第１領域の光学画像に近似させることができるフィルタ係数を決定する。そして、参照回路２４は、決定されたフィルタ係数を用いて設計データ全体にフィルタ演算を実施することで参照画像を生成する。すなわち、参照回路２４は、第１領域における設計データと光学画像との比較に基づくフィルタ演算によって、参照画像を生成する（ステップＳ３）。
【００６３】
参照画像を生成した後、参照回路２４は、第１領域および第２領域において参照画像と光学画像とを比較し、参照画像と光学画像との差分が第１領域および第２領域の双方において閾値以下となるか否かに基づいて、参照画像の有効性を判断する。すなわち、参照回路２４は、第１および第２領域における参照画像と光学画像との比較に基づいて、フィルタ演算結果（参照画像）の正否を判断する（ステップＳ４）。
【００６４】
そして、フィルタ演算結果が正しい場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）すなわち参照画像の有効性を有することが確認された場合、比較回路２５は、参照画像に基づく欠陥検査を実施する（ステップＳ６）。一方、フィルタ演算結果が正しくない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）すなわち参照画像の有効性が確認されなかった場合、比較回路２５は、参照画像に基づく欠陥検査を実施しない。この場合、フィルタ係数を再決定するため、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００６５】
なお、フィルタ係数を再決定する場合、参照回路２４は、フィルタ係数を所定の修正量で修正することで、フィルタ係数を再決定してもよい。あるいは、参照回路２４は、フィルタ係数を決定する領域として、第１領域に第２領域を追加し、第１領域と第２領域とにおける設計データと光学画像との比較に基づいてフィルタ係数を再決定してもよい。
【００６６】
もし、フィルタ係数を決定した第１領域のみを確認領域として参照画像の有効性の有無を確認する場合、第１領域において参照画像と光学画像の差分が小さければ、第２領域に参照画像と光学画像との差分が大きくなるパターンが存在する場合にもかかわらず、参照画像が有効性を有すると判断されてしまう。この場合、欠陥検査の際に、たとえ第２領域のパターンが欠陥を有しない場合であっても、第２領域において参照画像と光学画像との差分が大きくなり、この差分が疑似欠陥として検出されてしまうことになる。
【００６７】
これに対して、第１の実施形態によれば、第１領域のみでなく、第２領域をも確認領域として、参照画像の有効性の有無を確認する。これにより、第２領域のパターンが第１領域のパターンと異なるために参照画像と光学画像との差分が大きくなる場合には、このことを参照画像の有効性の有無の確認の段階で検知して、差分が小さくなるようにフィルタ係数を再決定することができる。そして、再決定されたフィルタ係数を用いたフィルタ演算により、第１領域および第２領域の双方において有効性を有する参照画像を取得できる。第１領域および第２領域の双方において有効性を有する参照画像には、第１領域だけでなく第２領域についても、光学画像に近似したぼかしや丸めが適切になされている。このような参照画像を用いて欠陥検査を実施することで、実際の欠陥以外の参照画像と光学画像との差分の発生を抑制できるので、疑似欠陥の検出を有効に抑制することができる。
【００６８】
したがって、第１の実施形態によれば、第１領域以外の第２領域を確認領域として自動で追加することで、第１領域および第２領域の双方において参照画像の有効性の有無を高精度で確認することができる。この結果、疑似欠陥の検出を抑制することができる。
【００６９】
また、第２領域として第１領域から所定距離離れた周辺領域を追加すれば、周辺領域のパターンが第１領域のパターンと異なる可能性があるため、参照画像の有効性の判断精度を向上させることができる。
【００７０】
また、第２領域として第１領域に対応するチップ以外のチップに対応する領域を追加すれば、チップの違いによってパターンの形状や寸法が異なる可能性がある点を考慮して、参照画像の有効性の有無を高精度で確認するのに好適な第２領域を設定できる。
【００７１】
また、ユーザが指定した条件にしたがって第２領域を追加すれば、ユーザの希望に適合した参照画像の有効性の有無の確認を行うことができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、マスク２の欠陥検査中に疑似欠陥が検知された領域を第２領域として追加する第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態によるマスク検査システム１を示す図である。
【００７３】
図４に示すように、第２の実施形態のマスク検査システム１は、第１の実施形態の構成に加えて、更に、マスク検査装置１００内に欠陥数管理回路１０２を備える。
【００７４】
欠陥数管理回路１０２は、比較回路２５によるストライプ２０２毎の欠陥検査中に、比較回路２５で検出されたマスク２の欠陥数をストライプ２０２毎に管理する。欠陥数管理回路１０２は、ストライプ２０２の欠陥数が許容値以上となった場合に、該当するストライプ２０２に疑似欠陥が発生していると判断して、該当するストライプ２０２を確認領域追加回路１０１に通知する。
【００７５】
確認領域追加回路１０１は、欠陥数管理回路１０２から通知されたストライプ２０２の代表点を第２領域として自動的に確認領域に追加する。ストライプ２０２の代表点は、ストライプ２０２の重心座標であってもよいが、これに限定されない。また、ストライプ２０２の代表点は、１つに限定されず、２つ以上であってもよい。また、ストライプ２０２の代表点は、拡がりを有する領域であってもよい。
【００７６】
確認領域追加回路１０１によって第２領域が自動的に追加された場合に、参照回路２４は、追加された第２領域と既設定の第１領域との双方において、参照画像の有効性の有無を確認する。参照画像が有効性を有しないことが確認された場合に、参照回路２４は、フィルタ係数を再決定し、再決定されたフィルタ係数を用いたフィルタ演算によって参照画像を再生成する。比較回路２５は、参照回路２４で再生成された参照画像を用いて検査を再実行する。
【００７７】
図５は、第２の実施形態によるマスク検査方法を示すフローチャートである。先ず、図５に示すように、比較回路２５は、参照画像に基づくマスク２の欠陥検査を開始する（ステップＳ２１）。
【００７８】
なお、検査開始は、検査セットアップや検査前準備といった前段階の処理を経た上で実行される。検査セットアップでは、順に、マスク２のロードと、マスク２のアライメントと、マスク２に応じた撮像条件（例えば、光量等）のキャリブレーションと、検査領域２０１の設定とが行われる。また、検査セットアップには、参照回路２４による参照画像の生成、参照画像の有効性の有無の確認および有効性の有無の確認結果に応じた参照画像の再生成が含まれる。また、検査前準備では、検査領域２０１を複数のストライプ２０２に仮想的に分割する演算を行う。
【００７９】
検査開始により、比較回路２５は、ストライプ２０２毎に順にマスク２の欠陥検査を実施する（ステップＳ２２）。
【００８０】
ストライプ２０２毎の欠陥検査の過程で、欠陥数管理回路１０２は、検査中のストライプ２０２の欠陥数が許容値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００８１】
検査中のストライプ２０２の欠陥数が許容値以上である場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、欠陥数管理回路１０２は、検査中のストライプ２０２を確認領域追加回路１０１に通知する。確認領域追加回路１０１は、通知されたストライプ２０２の代表点を、第２領域として自動的に確認領域に追加する（ステップＳ２４）。
【００８２】
第２領域を追加した後、参照回路２４は、第１領域と第２領域との双方において参照画像と光学画像とを比較して、参照画像の生成に用いたフィルタ演算結果の正否を判断する（ステップＳ２５）。すなわち、参照回路２４は、参照画像の有効性の有無を確認する。
【００８３】
ここで、フィルタ演算結果が正しい場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）すなわち参照画像が有効性を有する場合、比較回路２５は、現在の参照画像に基づく欠陥検査を再開する（ステップＳ２１）。
【００８４】
一方、フィルタ演算結果が正しくない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）すなわち参照画像が有効性を有しない場合、参照回路２４は、予め決められた方法でフィルタ係数を再決定し、再決定されたフィルタ係数を用いて参照画像を再生成する（ステップＳ２７）。そして、比較回路２５は、再生成された参照画像に基づく欠陥検査を開始する（ステップＳ２１）。
【００８５】
検査中のストライプ２０２の欠陥数が許容値以上でない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、比較回路２４は、全ストライプ２０２の検査が完了したか否かを判定する（ステップＳ２８）。
【００８６】
全ストライプ２０２の検査が完了した場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、比較回路２４は、検査を終了する（ステップＳ２９）。全ストライプ２０２の検査が完了していない場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、比較回路２５は、ストライプ２０２毎の検査を続行する（ステップＳ２２）。
【００８７】
欠陥数が多過ぎるストライプ２０２は、そのストライプ２０２のパターンが第１領域のパターンと異なることで多数の疑似欠陥が発生している可能性がある。第２の実施形態によれば、許容値以上の欠陥数を有するストライプ２０２の代表点を確認領域に自動的に追加することで、第１領域のパターンと異なるパターンを、有効性無しとの確認結果として確実に検知できる。そして、有効性無しとの確認結果に応じて参照画像を再生成し、再生成された参照画像に基づいて検査を再実施することで、疑似欠陥の再検出を抑制できる。
【００８８】
（第３の実施形態）
次に、マスク検査装置１００に設計データを収集するときに第２領域を追加する第３の実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態によるマスク検査システムを示す図である。
【００８９】
図６に示すように、第３の実施形態のマスク検査システム１において、確認領域追加回路１０１は、外部計算機２００と磁気ディスク装置３１との間の収集経路上に配置されている。確認領域追加回路１０１は、検査開始前の設計データの収集時に、設計データに基づいて第２領域を追加する。なお、設計データの収集時に、既に第１領域は指定されている。
【００９０】
設計データに基づいて追加される第２領域は、例えば、既述したように、マスク２の複数のチップのうち、第１領域が指定されたチップと異なるチップ上の領域（例えば、チップの中心座標）であってもよい。
【００９１】
第３の実施形態によれば、検査の開始前に第２領域を確認領域に追加することで、検査時に第２領域を追加する場合と比較して制御計算機３０の負荷を低減できる。
【００９２】
なお、第３の実施形態は、第１の実施形態または第２の実施形態と組み合わせてもよい。
【００９３】
マスク検査システム１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、マスク検査システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００９４】
上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９５】
１００  マスク検査装置
１０１  確認領域追加回路
２  マスク
２４  参照回路
【図１】
2018060141.tif 000003
【図２】
2018060141.tif 000004
【図３】
2018060141.tif 000005
【図４】
2018060141.tif 000006
【図５】
2018060141.tif 000007
【図６】
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