(57)【要約】【課題】精度が高く効率が良いレチクル検査装置及びこのレチクル検査装置を使用するレチクル検査方法を提供する。【解決手段】レチクルにおける２つの検査領域を通常検査モードで検査し、各１組の入力画像データを作成する（ステップＳ１）。次に、比較部が入力画像データ同士を比較・照合し、レチクルの各部位について欠陥らしいか否かを判定し、欠陥らしくないと判定された部位については非欠陥判定を下す（ステップＳ２）。次に、欠陥らしいと判断された部位のみを、高精細検査モードで検査する。このとき、画像入力部が同一部位を少しずつ位置をずらしながら３回撮像し、３組の入力画像データを生成する（ステップＳ３）。次に、合計４組の入力画像データを合成・補間して１組の高精細の補間後画像データを作成し、これに基づいて、欠陥らしいと判定された部位が欠陥であるか否かを判定する（ステップＳ４）。【選択図】  図３
2004333386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を備えこの画素に対する相対的な位置が相互に異なるようにレチクルを複数回撮像して第１の画像データ及び１又は複数の第２の画像データを生成する画像入力部と、前記第１及び第２の画像データを合成して前記第１及び第２の画像データよりも精度が高い第３の画像データを生成する合成部と、前記レチクルの各部位について前記第１の画像データを前記レチクルの第１の基準データと比較して、前記第１の画像データが前記第１の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第１の画像データが前記第１の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥である可能性があると判定すると共に、前記欠陥である可能性があると判定された部位について、前記第３の画像データを前記第１の基準データよりも精度が高い前記レチクルの第２の基準データと比較して、前記第３の画像データが前記第２の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第３の画像データが前記第２の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥であると判定する判定部と、を有することを特徴とするレチクル検査装置。
【請求項２】
前記画像入力部は、前記欠陥である可能性があると判定された部位に対してのみ、前記第２の画像データを生成するものであることを特徴とする請求項１に記載のレチクル検査装置。
【請求項３】
前記第１の基準データは、前記画像入力部が前記レチクルにおける前記第１の画像データを取得した領域と同じパターンを持つ他の領域を撮像することにより得られるものであり、前記第２の基準データは、前記合成部が前記画素との相対的な位置が相互に異なる複数の前記第１の基準データを合成することにより得られるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレチクル検査装置。
【請求項４】
前記レチクルの設計データに基づいて前記第１の基準データを作成する参照画像生成部と、前記判定部により欠陥である可能性があると判定された部位に対して、前記第１の基準データに基づいて前記第２の基準データを作成する補間部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレチクル検査装置。
【請求項５】
複数の画素を備えた画像入力部によりレチクルを撮像して第１の画像データを生成する第１の撮像工程と、前記レチクルの各部位について前記第１の画像データを前記レチクルの第１の基準データと比較して、前記第１の画像データが前記第１の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第１の画像データが前記第１の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥である可能性があると判定する第１の判定工程と、この第１の判定工程において欠陥である可能性があると判定された部位を前記第１の撮像工程と比較して前記画素に対する前記レチクルの相対的な位置が異なるように撮像して第２の画像データを生成する第２の撮像工程と、前記第１及び第２の画像データを合成して前記第１及び第２の画像データよりも精度が高い第３の画像データを生成する画像作成工程と、この第３の画像データを前記第１の基準データよりも精度が高い前記レチクルの第２の基準データと比較して、前記第３の画像データが前記第２の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第３の画像データが前記第２の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥であると判定する第２の判定工程と、を有することを特徴とするレチクル検査方法。
【請求項６】
前記第２の撮像工程を複数回行い、この複数回の第２の撮像工程においては、相互間において前記画素に対する前記レチクルの相対的な位置が相互に異なるように前記欠陥である可能性があると判定された部位を撮像することを特徴とする請求項５に記載のレチクル検査方法。
【請求項７】
前記第１の撮像工程は、更に、前記レチクルにおける前記第１の画像データを取得した領域と同じパターンを持つ他の領域を撮像することにより前記第１の基準データを生成し、前記第２の撮像工程は、更に、前記他の領域を前記第１の撮像工程に対して前記画素に対する前記レチクルの相対的な位置が異なるように撮像して他の第１の基準データを生成し、前記画像作成工程は、更に、前記第１の基準データ及び前記他の第１の基準データに基づいて前記第２の基準データを作成することを特徴とする請求項５又は６に記載のレチクル検査方法。
【請求項８】
前記レチクルの設計データに基づいて前記第１の基準データを作成する第１の画像作成工程と、前記第１の判定工程において欠陥である可能性があると判定された部位に対して、前記第１の基準データに基づいて前記第２の基準データを作成する第２の画像作成工程と、を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のレチクル検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レチクルを高感度で且つ効率よく検査することができるレチクル検査装置及びレチクル検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レチクルを検査して欠陥を検出するレチクル検査装置が使用されている（例えば、非特許文献１及び２並びに特許文献１参照。）。図１９は従来のレチクル検査装置を示すブロック図であり、図２０はこの従来のレチクル検査装置によるレチクル検査方法を示すフローチャート図である。図１９に示すように、従来のレチクル検査装置１０１においては、検査対象となるレチクルの画像を撮像して入力画像データＤ１０１を生成する画像入力部１０２が設けられている。また、入力画像データＤ１０１が入力され、この入力画像データＤ１０１における各データ間を補間して分解能を向上させた補間後画像データＤ１０２を生成する補間部１０３が設けられている。
【０００３】
次に、この従来のレチクル検査装置１０１を使用するレチクル検査方法について説明する。図２０のステップＳ１０１に示すように、画像入力部１０２が検査対象となるレチクルを撮像し、入力画像データＤ１０１を生成する。そして、ステップＳ１０２に示すように、入力画像データＤ１０１に基づいて、レチクルの各部位について欠陥であるか否かの判定を行い、欠陥である場合には、ステップＳ１０３に示すように欠陥判定を下し、欠陥でない場合には、ステップＳ１０４に示すように非欠陥判定を下す。即ち、このレチクル検査装置１０１においては、１度の検査で欠陥であるか否かを判定している。また、特に微小な欠陥を検査する場合には、補間部１０３が入力画像データＤ１０１の各データ間を補間し、補間後画像データＤ１０２を生成することにより、分解能を上げてレチクルを検査する場合もある。
【０００４】
【非特許文献１】
田辺ほか「フォトマスク技術のはなし」  １９９６．８．２０，  工業調査会，  ＩＳＢＮ４−７６９３−１１４９−４，ｐ．６６−７１
【非特許文献２】
ＮＥＣ技報  Ｖｏｌ．５４，  Ｎｏ．９（２００１），  ｐ．４３−５８
【特許文献１】
特開２００１−１７４４１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。従来のレチクル検査装置１０１においては、微小な欠陥を検査する場合には、補間部１０３が入力画像データＤ１０１に基づいて補間後画像データＤ１０２を生成し、通常の検査よりも分解能を上げた検査を行っている。しかし、このとき、単一の入力画像データＤ１０１に基づいて補間後画像データＤ１０２を生成しているため、分解能が不足し、微小な欠陥を十分に検出できない場合がある。また、データを補間する場合には、入力画像データＤ１０１全体に対して同一の演算を行うため、通常の検査と比較して演算量が大幅に増加し、検査時間が極めて長くなってしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、精度が高く効率が良いレチクル検査装置及びこのレチクル検査装置を使用するレチクル検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレチクル検査装置は、複数の画素を備えこの画素に対する相対的な位置が相互に異なるようにレチクルを複数回撮像して第１の画像データ及び１又は複数の第２の画像データを生成する画像入力部と、前記第１及び第２の画像データを合成して前記第１及び第２の画像データよりも精度が高い第３の画像データを生成する合成部と、前記レチクルの各部位について前記第１の画像データを前記レチクルの第１の基準データと比較して、前記第１の画像データが前記第１の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第１の画像データが前記第１の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥である可能性があると判定すると共に、前記欠陥である可能性があると判定された部位について、前記第３の画像データを前記第１の基準データよりも精度が高い前記レチクルの第２の基準データと比較して、前記第３の画像データが前記第２の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第３の画像データが前記第２の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥であると判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、画像入力部が検査対象となるレチクルを撮像して第１の画像データを生成し、判定部がこの第１の画像データを第１の基準データと比較してレチクルの各部位が欠陥である可能性があるか否かを判定する。そして、欠陥である可能性があると判定された部位を、画像入力部が画素に対するレチクルの相対的な位置が第１の画像データと異なるように１又は複数回撮像して１又は複数の第２の画像データを生成し、合成部が第１及び第２の画像データを合成して第３の画像データを生成し、判定部がこの第３の画像データをレチクルの第２の基準データと比較して欠陥である可能性があると判定された部位が欠陥であるか否かを判定する。これにより、レチクルにおける第１の画像データにより欠陥である可能性があると判定された部位に対して、第２の画像データを取得し、第１及び第２の画像データを合成・補間して精度がより高い第３の画像データを作成し、この第３の画像データに基づいて欠陥である可能性があると判定された部位が欠陥であるか否かを判定することができる。この結果、従来よりも高精度な検査が可能になると共に、第１の画像データにより欠陥である可能性があると判定された部位についてのみ第２の画像データを取得するため、検査全体に要する時間が増大することを抑えられる。
【０００９】
また、前記第１の基準データは、前記画像入力部が前記レチクルにおける前記第１の画像データを取得した領域と同じパターンを持つ他の領域を撮像することにより得られるものであり、前記第２の基準データは、前記合成部が前記画素との相対的な位置が相互に異なる複数の前記第１の基準データを合成することにより得られるものであってもよい。
【００１０】
これにより、Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ検査を行うことができる。この結果、第１の基準データが第１の画像データと同種のデータとなり、第２の基準データが第３の画像データと同種のデータとなり、欠陥の判定を、同種のデータ同士を比較して行うため、検出精度が高く、検査速度が速く、装置の構成が簡略になる。
【００１１】
又は、前記レチクルの設計データに基づいて前記第１の基準データを作成する参照画像生成部と、前記判定部により欠陥である可能性があると判定された部位に対して、前記第１の基準データに基づいて前記第２の基準データを作成する補間部と、を有していてもよい。
【００１２】
これにより、Ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ検査を行うことができる。この結果、検査対象となるレチクル内に同一のパターンが形成された複数の領域がない場合においても、レチクルの検査を行うことができる。
【００１３】
本発明に係るレチクル検査方法は、複数の画素を備えた画像入力部によりレチクルを撮像して第１の画像データを生成する第１の撮像工程と、前記レチクルの各部位について前記第１の画像データを前記レチクルの第１の基準データと比較して、前記第１の画像データが前記第１の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第１の画像データが前記第１の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥である可能性があると判定する第１の判定工程と、この第１の判定工程において欠陥である可能性があると判定された部位を前記第１の撮像工程と比較して前記画素に対する前記レチクルの相対的な位置が異なるように撮像して第２の画像データを生成する第２の撮像工程と、前記第１及び第２の画像データを合成して前記第１及び第２の画像データよりも精度が高い第３の画像データを生成する画像作成工程と、この第３の画像データを前記第１の基準データよりも精度が高い前記レチクルの第２の基準データと比較して、前記第３の画像データが前記第２の基準データと実質的に一致する場合はその部位が欠陥でないと判定し、前記第３の画像データが前記第２の基準データと一致しない場合はその部位が欠陥であると判定する第２の判定工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るレチクル検査装置を示すブロック図であり、図２は図１に示す合成・補間部を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るレチクル検査装置１は、Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ検査を行う検査装置である。このレチクル検査装置１においては、検査対象となる第１及び第２のダイ（図示せず）を撮像して入力画像データを生成する画像入力部２が設けられている。画像入力部２にはマトリクス状は配列された複数の画素が設けられている。第１及び第２のダイは、１枚のレチクルにおける同じパターンが形成された２つの領域、例えば、相互に隣接するチップに相当する領域である。また、この入力画像データを第１のダイの入力画像データＤ１及び第２のダイの入力画像データＤ２に分配する画像分配部が設けられている。
【００１５】
更に、レチクル検査装置１には、入力画像データＤ１が複数組、例えば４組入力されて、この複数の入力画像データＤ１を合成することにより、データ間の補間を行い、第１のダイの補間後画像データＤ３を生成する合成・補間部４が設けられている。同様に、複数組、例えば４組の入力データＤ２が入力されて、このデータを合成することによりデータ間を補間し、第２のダイの補間後画像データＤ４を生成する合成・補間部５が設けられている。更にまた、第１のダイの入力画像データＤ１と第２のダイの入力画像データＤ２とを比較して、レチクルの各部位が欠陥である可能性があるか（欠陥らしいか）否かを判定して欠陥検出結果データＤ５を生成すると共に、第１のダイの補間後画像データＤ３と第２のダイの補間後画像データＤ４とを比較して、レチクルにおける欠陥である可能性があると判定された部位が欠陥であるか否かを判定して、欠陥検出結果データＤ５を更新する判定部としての比較部６が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、合成・補間部４は、例えば４組の入力画像データＤ１（以下、入力画像データ＃０〜＃３という）が順次入力されるものである。合成・補間部４においては、サブピクセルアライメント部１１乃至１３が設けられている。サブピクセルアライメント部１１は入力画像データ＃０及び＃１が入力され、入力画像データ＃１の入力画像データ＃０に対する相対的な位置関係をサブピクセル精度で計測し、この計測結果をアライメント座標情報＃１（Ｄ１１）として出力するものである。同様に、サブピクセルアライメント部１２は入力画像データ＃０及び＃２が入力され、入力画像データ＃２の入力画像データ＃０に対する相対的な位置関係をサブピクセル精度で計測し、この計測結果をアライメント座標情報＃２（Ｄ１２）として出力するものであり、サブピクセルアライメント部１３は入力画像データ＃０及び＃３が入力され、入力画像データ＃３の入力画像データ＃０に対する相対的な位置関係をサブピクセル精度で計測し、この計測結果をアライメント座標情報＃３（Ｄ１３）として出力するものである。
【００１７】
また、合成・補間部４には、入力画像データ＃０乃至＃３及びアライメント座標情報Ｄ１１乃至Ｄ１３が入力され、アライメント座標情報Ｄ１１乃至Ｄ１３に基づいて入力画像データ＃０乃至＃３を合成・補間し、より高い分解能を持つ１組の補間後画像データＤ３を出力する合成演算部１４が設けられている。なお、合成・補間部５の構成も、合成・補間部４の構成と同様である。
【００１８】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係るレチクル検査装置１の動作、即ち、本実施形態に係るレチクル検査方法について説明する。図３は本実施形態に係るレチクル検査方法を示すフローチャート図である。また、図４及び図６はレチクルのパターンと画像入力部２の入力画素の境界との位置関係を示す図であり、図５及び図７は各入力画素における階調値を示す図であり、図８乃至図１７は、横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、ライトプロファイルを示すグラフ図である。なお、図８乃至図１７の横軸、即ち検査位置の単位は、入力画素の配列ピッチである。
【００１９】
先ず、図３のステップＳ１に示すように、検査対象となる２つのダイ、例えば、１枚のレチクル（図示せず）における相互に同じパターンが形成された２つの領域（以下、検査領域という）を、通常検査モードで検査する。このとき、図１に示すように、画像入力部２がこの２つの検査領域全体を撮像し、この撮像データを画像分配部３に対して出力する。そして、画像分配部３が、撮像データを第１のダイの入力画像データＤ１及び第２のダイの入力画像データＤ２に分配し、夫々合成・補間部４及び５に対して入力画像データ＃０として出力すると共に、入力画像データＤ１及びＤ２を比較部６に対して出力する。ダイ１入力画像データＤ１は分配された第１のダイの画像であり、ダイ２入力画像データＤ２は分配された第２のダイの画像である。
【００２０】
次に、ステップＳ２に示すように、比較部６がダイ１入力画像データＤ１とダイ２入力画像データＤ２とを比較・照合し、レチクルの各部について欠陥である可能性があるか否か、即ち、欠陥らしいか否かを判定する。このとき、レチクルのある部位についてダイ１入力画像データＤ１とダイ２入力画像データＤ２とが一致する場合は、この部位は欠陥らしくないと判断し、データＤ１とＤ２とが一致しない場合は、欠陥らしいと判断する。そして、レチクル各部の判定結果は、欠陥検出結果データＤ５として蓄積される。欠陥検出結果データＤ５には欠陥の座標に加え、欠陥らしさの度合いも含まれる。このとき、欠陥らしくないと判定された部位については、ステップＳ６に示すように、非欠陥判定が下される。
【００２１】
次に、図３のステップＳ３に示すように、ステップＳ２において欠陥らしいと判断された部位のみを、高精細検査モードで検査する。このとき、２つの検査領域における欠陥らしいと判断された部位を、画像入力部２が再度撮像し、この撮像データを画像分配部３がダイ１入力画像データＤ１及びダイ２入力画像データＤ２に分配し、夫々、合成・補間部４及び５に対して出力する。この撮像動作を、同一部位について少しずつ位置をずらしながら複数回、例えば３回繰り返す。これにより、合成・補間部４には、入力画像データ＃１乃至＃３が順次入力される。合成・補間部５についても同様である。
【００２２】
次に、ステップＳ４に示すように、ステップＳ３において高精細検査モードで検査した部位について、欠陥であるか否かを判定する。このとき、図２に示すように、合成・補間部４に最初に入力されたレチクル全体のデータである入力画像データ＃０が、合成演算部１４に入力されると共に、サブピクセルアライメント部１１乃至１３に入力される。また、入力画像データ＃１が合成演算部１４及びサブピクセルアライメント部１１に入力され、入力画像データ＃２が合成演算部１４及びサブピクセルアライメント部１２に入力され、入力画像データ＃３が合成演算部１４及びサブピクセルアライメント部１３に入力される。
【００２３】
そして、サブピクセルアライメント部１１が入力画像データ＃０とデータ＃１とを比較し、入力画像データ＃１の入力画像データ＃０に対する相対的な位置関係をサブピクセル精度で計測し、この計測結果をアライメント座標情報＃１（Ｄ１１）として出力する。同様に、サブピクセルアライメント部１２が入力画像データ＃０とデータ＃２とを比較し、入力画像データ＃２の入力画像データ＃０に対する相対的な位置をアライメント座標情報＃２（Ｄ１２）として出力し、サブピクセルアライメント部１３が入力画像データ＃０とデータ＃３とを比較し、入力画像データ＃３の入力画像データ＃０に対する相対的な位置をアライメント座標情報＃３（Ｄ１３）として出力する。
【００２４】
以下、アライメント座標情報の算出方法について説明する。図４乃至図７において、破線で示された格子は画像入力部２においてマトリクス状に配列された複数の画素２３を示しており、図４及び図６において実線で示された矩形は、レチクルの開口部２１を示している。例えば、レチクルの開口部２１の画素の境界に対する相対的な位置が図４に示すようになっている場合、各画素の階調値は図５に示すようになる。なお、図５において、各画素の階調値は０から１００の範囲にある数値で表されるものとする。これに対して、レチクルのパターンが同一であっても、開口部２１の画素の境界に対する相対的な位置が図６に示すようになっている場合、各画素の階調値は図７に示すようになる。なお、図４乃至図７においては、便宜上、開口部２１のエッジにはぼけがまったくないものと仮定している。図５及び図７に示すように、各画素における開口部２１に相当する領域の面積とレチクルにおける開口部２１以外の部分により覆われる領域の面積との比により、画素の階調値が０〜１００の範囲で変化している。図５に示す各画素の階調値をＬ１（ｘ，ｙ）とし、図７に示す各画素の階調値をＬ２（ｘ，ｙ）とした場合、多くの画素について下記数式１又は数式２が成立する。なお、図４乃至図７において、図示の左から右に向かう方向を＋ｘ方向とし、図示の下から上に向かう方向を＋ｙ方向とする。
【００２５】
【数１】
Ｌ１（ｘ，ｙ）＝｛Ｌ２（ｘ，ｙ）＋Ｌ２（ｘ＋１，ｙ）｝÷２
【００２６】
【数２】
Ｌ１（ｘ，ｙ）＝｛Ｌ２（ｘ，ｙ）＋Ｌ２（ｘ，ｙ＋１）｝÷２
【００２７】
上記数式１及び数式２により、図４及び図５に示すパターンは、図６及び図７に示すパターンと比較して、左方及び下方に夫々０．５画素ずれていることがわかる。このようなずれの方向及びずれ量の情報が、アライメント座標情報Ｄ１１乃至Ｄ１３となる。
【００２８】
次に、合成演算部１４が入力画像データ（＃０〜＃３）及びアライメント座標情報（Ｄ１１〜Ｄ１３）に基づいて、画素間に相当する位置の階調値を演算し、元のデータ間に演算データを補間する。以下、例としてｘ方向に補間する方法について説明する。入力画像データ＃０〜＃３の階調値を夫々、Ｌ０（ｘ）、Ｌ１（ｘ）、Ｌ２（ｘ）、Ｌ３（ｘ）とし、入力画像データ＃１〜＃３における入力画像データ＃０に対する位置ずれ量を夫々、ｄ０１、ｄ０２、ｄ０３とし、ずれ量ｄ０１〜ｄ０３について下記数式３が成立するものとする。
【００２９】
【数３】
０＜ｄ０１＜ｄ０２＜ｄ０３＜１
【００３０】
そうすると、０≦ｄ≦１であるとき、画像の位置（ｘ＋ｄ）における階調値Ｌ（ｘ＋ｄ）は、ｄの値によって、下記数式４乃至７のように計算できる。
【００３１】
【数４】
Ｌ（ｘ＋ｄ）＝｛Ｌ０（ｘ）×（ｄ０１−ｄ）＋Ｌ１（ｘ）×ｄ｝÷ｄ０１、（０≦ｄ≦ｄ０１）
【００３２】
【数５】
Ｌ（ｘ＋ｄ）＝｛Ｌ１（ｘ）×（ｄ０２−ｄ）＋Ｌ２（ｘ）×（ｄ−ｄ０１）｝÷（ｄ０２−ｄ０１）、（ｄ０１≦ｄ≦ｄ０２）
【００３３】
【数６】
Ｌ（ｘ＋ｄ）＝｛Ｌ２（ｘ）×（ｄ０３−ｄ）＋Ｌ３（ｘ）×（ｄ−ｄ０２）｝÷（ｄ０３−ｄ０２）、（ｄ０２≦ｄ≦ｄ０３）
【００３４】
【数７】
Ｌ（ｘ＋ｄ）＝｛Ｌ３（ｘ）×（１−ｄ）＋Ｌ０（ｘ＋１）×（ｄ−ｄ０３）｝÷（１−ｄ０３）、（ｄ０３≦ｄ≦１）
【００３５】
例えば、レチクルの開口部２１の近傍における実際のライトプロファイルが図８に示すようなプロファイルである場合、入力画像データ＃０は図９に示すプロット（●）のようになり、入力画像データ＃１は図１０に示すプロットのようになり、入力画像データ＃２は図１１に示すプロットのようになり、入力画像データ＃３は図１２に示すプロットのようになる。なお、図９乃至図１２に示す破線は、図８に示す実際のライトプロファイルを示している。そして、合成演算部１４が入力画像データ＃０乃至＃３及びアライメント座標情報Ｄ１１乃至Ｄ１３に基づいて、前記数式４乃至７により画素間の階調値を演算し、画素間の階調値を補間すると、図１３に示すようなプロファイルを得ることができる。この図１３に示すプロファイルは、分解能が高く、図８に示す実際のプロファイルに極めて類似したものとなる。
【００３６】
これに対して、図９に示す入力画像データ＃０のみにより補間画像を生成すると、補間後のライトプロファイルは図１４に示すようなプロファイルとなる。このプロファイルは、図１３に示すプロファイルと比較して分解能が低く、図１４に破線で示す実際のプロファイルに対して若干相違したものになる。
【００３７】
次に、レチクルの開口部近傍に欠陥が存在する場合について説明する。例えば、図１５に示すように、ｘ＝３．５の位置の近傍に欠陥２２が存在し、レチクルの開口部近傍における実際のライトプロファイルが図１５に実線で示すようなものになるとする。このとき、仮に、入力画像データ＃０のみにより補間画像を生成すると、そのプロファイルは図１６に実線で示すようなプロファイルとなり、欠陥２２を認識することが困難となる。なお、図１６における破線は、図１５に示す実際のプロファイルである。
【００３８】
これに対して、入力画像データ＃０乃至＃３を合成することにより画素間の階調値を補間すると、得られるライトプロファイルは図１７に示すようなプロファイルとなり、欠陥２２を容易に認識することができる。
【００３９】
なお、上述の説明はｘ方向について行ったが、ｙ方向についても同様に演算し、画素間の階調値を補完する。これにより、ダイ１補間後画像データＤ３を生成し、比較部６に対して出力する。また、合成・補間部５においても、同様な演算を行い、ダイ２補間後画像データＤ４を生成し、比較部６に対して出力する。
【００４０】
次に、高精細検査モードで検査した各部位について、比較部６が、ダイ１補間後画像データＤ３とダイ２補間後画像データＤ４とを相互に比較する。そして、両者が一致するか不一致であるかを判断する。このとき、両データが不一致である部位については、図３に示すステップＳ５において欠陥判定を下し、両データが一致する部位については、ステップＳ６において非欠陥判定を下す。なお、前述の如く、ステップＳ３において通常検査モードでの検査結果で欠陥らしくないと判定された部位については、高精細検査モードは適用されず、その時点で非欠陥判定が下される。これにより、レチクルの検査が終了する。
【００４１】
このように、本実施形態において、位置を僅かにずらした４組の入力画像データに基づいて作成したライトプロファイルは、レチクルに欠陥がない場合（図１３参照）と欠陥がある場合（図１７参照）とで顕著な差が示され、図１３に示す部位には欠陥がなく、図１７に示す部位には欠陥が存在することを識別し判定することが容易である。これに対して、１組の入力画像データに基づいてライトプロファイルを作成した場合は、レチクルに欠陥がない場合（図１４参照）と欠陥がある場合（図１６参照）とで差が小さく、欠陥の有無を断定することが困難である。このため、本実施形態においては、１組の入力画像データに基づいて検査を行う通常検査モードにおいては、各部位が欠陥であるか否かの判定は行わず、欠陥である可能性があるか否かのみを判定する。そして、高精細検査モードにおいて、４組の入力画像データに基づいて各部位が欠陥であるか否かを判定する。即ち、本実施形態においては、レチクルを検査する際に、欠陥である可能性がある部位については、画像入力部２の画素ピッチよりも高精細な補間後画像データを得ることができる。これにより、検査の分解能を高めることができ、画素サイズよりも微細な欠陥を検出しやすくなる。
【００４２】
また、本実施形態においては、通常検査モードで欠陥らしいと判断された部位のみを、高精細検査モードにより検査している。このため、高精度検査モードにおいて同一部位に対して複数回、画像を取得する必要があり、画像取得のための時間及び取得した画像を処理するための時間が必要になる。しかしながら、通常程度の製造品質のレチクルでは、通常検査モードにおいて欠陥らしいと判定される部位は全体のたかだか数パーセント程度であり、高精細検査モードが適用される部位は少ない。そのため、検査時間全体と比較して増大する時間は少ない。従って、本実施形態においては、従来の検査方法と比較して、検査全体に要する時間はそれほど増加しない。また、従来のレチクル検査方法において、画像データを補間して高分解能な補間データを作成する場合と比較すると、本実施形態においては、検査全体に要する時間を低減することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１８は本実施形態に係るレチクル検査装置を示すブロック図である。図１８に示すように、本実施形態に係るレチクル検査装置３１は、Ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ検査を行う検査装置である。図１８に示すように、レチクル検査装置３１においては、検査対象となる１枚のレチクル（図示せず）を撮像して入力画像データＤ３１を生成する画像入力部２が設けられている。また、レチクル検査装置３１には、入力画像データＤ３１が複数組、例えば４組入力されて、この複数組の入力画像データＤ３１を合成することにより入力画素間の補間を行い、補間後入力画像データＤ３３を生成する合成・補間部４が設けられている。この合成・補間部４の構成は、前述の第１の実施形態における合成・補間部４（図２参照）の構成と同様である。
【００４４】
更に、レチクル検査装置３１には、検査対象となるレチクルの設計データに相当するデータ、例えば、このレチクルにより作製するＬＳＩの設計データＤ３０が入力されるようになっている。この設計データＤ３０にはレチクルの描画パターンの座標情報が格納されている。そして、レチクル検査装置３１には、参照画像生成部３２が設けられている。この参照画像生成部３２は、設計データＤ３０に基づいてラスター画像を生成し、画像入力部２の光学的な特性に合わせたぼかし等の処理が施され、入力画像にほぼ近い仮想的な参照画像データＤ３２を生成するものである。更にまた、レチクル検査装置３１には、参照画像データＤ３２に対して補間処理を施し、補間後参照画像データＤ３４を生成して出力する補間部３４が設けられている。更にまた、入力画像データＤ３１と参照画像データＤ３２とを比較して、レチクルの各部位が欠陥である可能性があるか（欠陥らしいか）否かを判定して欠陥検出結果データＤ３５を生成すると共に、補間後入力画像データＤ３３と補間後参照画像データＤ３４とを比較して、レチクルにおける欠陥である可能性があると判定された部位が欠陥であるか否かを判定して、欠陥検出結果データＤ３５を更新する比較部６が設けられている。
【００４５】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係るレチクル検査装置３１の動作、即ち、本実施形態に係るレチクル検査方法について説明する。先ず、検査対象となる１枚のレチクル（図示せず）を、通常検査モードで検査する。このとき、図１８に示すように、画像入力部２がこのレチクルの検査領域全体を撮像し、入力画像データＤ３１を生成して、合成・補間部４に対して入力画像データ＃０として出力すると共に、比較部６に対して出力する。
【００４６】
一方、設計データＤ３０が参照画像生成部３２に入力される。そして、参照画像生成部３２が設計データＤ３０に基づいてラスター画像を生成し、画像入力部２の光学的な特性に合わせたぼかし等の処理を施し、入力画像データＤ３１にほぼ近い参照画像データＤ３２を生成し、比較部６に対して出力する。
【００４７】
そして、比較部６が入力画像データＤ３１と参照画像データＤ３２とを比較・照合し、レチクルの各部について欠陥らしいか否かを判定する。このとき、入力画像データＤ３１と参照画像データＤ３２とが一致する場合は、この部位は欠陥らしくないと判断し、データＤ３１とＤ３２とが一致しない場合は、欠陥らしいと判断する。そして、レチクル各部の判定結果は、欠陥検出結果データＤ３５として蓄積される。欠陥検出結果データＤ３５には欠陥の座標に加え、欠陥らしさの度合いも含まれる。このとき、欠陥らしくないと判定された部位については、非欠陥判定が下される。
【００４８】
次に、通常検査モードにおいて欠陥らしいと判断された部位のみを、高精細検査モードで検査する。先ず、レチクルにおける欠陥らしいと判断された部位を、画像入力部２が再度撮像して入力画像データＤ３１を生成し、合成・補間部４に対して出力する。この撮像動作を、同一部位について少しずつ位置をずらしながら複数回、例えば３回繰り返す。これにより、合成・補間部４には、入力画像データ＃１乃至＃３が順次入力される。そして、前述の第１の実施形態と同様な動作により、高精細な補間後入力画像データＤ３３を生成し、比較部６に対して出力する。
【００４９】
一方、参照画像生成部３２が、設計データＤ３０に基づいて、欠陥らしいと判断された部位についての参照画像データＤ３２を生成し、補間部３４に対して出力する。そして、補間部３４が、参照画像データＤ３２に基づいて、補間後入力画像データＤ３３と同程度に高精細な補間後参照画像データＤ３４を生成し、比較部６に対して出力する。
【００５０】
次に、比較部６が、高精細検査モードで検査した各部位について、補間後入力画像データＤ３３と補間後参照画像データＤ３４とを相互に比較し、両データが不一致である部位については欠陥判定を下し、両データが一致する部位については非欠陥判定を下す。これにより、レチクルの検査が終了する。
【００５１】
前述の第１の実施形態においては、Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ検査を行い、同種の画像データ同士を比較しているため、検出感度が高く、検査速度が速く、装置の構成も簡略である。しかしながら、１枚のレチクルにおいて同じパターンが形成されている複数の領域がない場合は、検査ができないという欠点がある。また、検査対象となる２つのダイにおいて、同じ部位に同様な欠陥がある場合は、この欠陥を検出できないという欠点がある。これに対して、本実施形態においては、Ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ検査を行っているため、上述の欠点を回避できる。但し、第１の実施形態と比較して、検出感度及び検査速度はやや低くなり、装置の構成も複雑になる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５２】
なお、本実施形態においては、設計データＤ３０に基づいて、補間後入力画像データＤ３３と同程度に高精細な補間後参照画像データＤ３４を生成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、設計データＤ３０に基づいて、入力画像データＤ３１と同程度な精度の参照画像データを４組作成し、これを合成して高精度な補間後参照画像データＤ３４を作成してもよい。これにより、Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ方式の検査装置に対して、ハードウエアのかなりの部分を共通化することができる。
【００５３】
また、上述の第１及び第２の実施形態においては、レチクルの同一部位の画像データを４回取得しているが、本発明はこれに限定されず、画像データの取得回数は、要求される精度等の条件により、任意の回数に設定することができる。
【００５４】
更に、上述の第１及び第２の実施形態においては、画像の補間を、隣接する２個の画素の階調値に基づいて１次式により行っているが、本発明はこれに限定されず、３個以上の画素の階調値に基づいて高次式による補間を行ってもよい。
【００５５】
更にまた、本発明は、レチクル以外の対象物を検査する検査装置及び検査方法にも適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、レチクルにおける第１の画像データにより欠陥である可能性があると判定された部位に対して、第２の画像データを取得し、第１及び第２の画像データを合成・補間して精度がより高い第３の画像データを作成し、この第３のデータに基づいて欠陥である可能性があると判定された部位が欠陥か否かを判定するため、より高精度な検査が可能になると共に、検査全体に要する時間が増大することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレチクル検査装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示す合成・補間部を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係るレチクル検査方法を示すフローチャート図である。
【図４】レチクルのパターンと画像入力部２の入力画素の境界との位置関係を示す図である。
【図５】図４に示す各入力画素における階調値を示す図である。
【図６】レチクルのパターンと画像入力部２の入力画素の境界との位置関係を示す図である。
【図７】図６に示す各入力画素における階調値を示す図である。
【図８】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、レチクルの実際のライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図９】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃０を示すグラフ図である。
【図１０】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃１を示すグラフ図である。
【図１１】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃２を示すグラフ図である。
【図１２】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃３を示すグラフ図である。
【図１３】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃０乃至＃３に基づくライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図１４】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、入力画像データ＃０のみに基づくライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図１５】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、欠陥がある場合のレチクルの実際のライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図１６】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、レチクルに欠陥がある場合における入力画像データ＃０のみに基づくライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図１７】横軸にレチクルにおける検査位置をとり、縦軸に階調値をとって、レチクルに欠陥がある場合における入力画像データ＃０乃至＃３に基づくライトプロファイルを示すグラフ図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係るレチクル検査装置を示すブロック図である。
【図１９】従来のレチクル検査装置を示すブロック図である。
【図２０】この従来のレチクル検査装置によるレチクル検査方法を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１、３１、１０１；レチクル検査装置
２、１０２；画像入力部
３；画像分配部
４、５；合成・補間部
６；比較部
１１〜１３；サブピクセルアライメント部
１４；合成演算部
２１；開口部
２２；欠陥
２３；画素
３２；参照画像生成部
３４、１０３；補間部
Ｄ１、＃０〜＃３；第１のダイの入力画像データ
Ｄ２；第２のダイの入力画像データ
Ｄ３；第１のダイの補間後画像データ
Ｄ４；第２のダイの補間後画像データ
Ｄ５、Ｄ３５；欠陥検出結果データ
Ｄ１１〜Ｄ１３；アライメント座標情報
Ｄ３０；設計データ
Ｄ３１、Ｄ１０１；入力画像データ
Ｄ３２；参照画像データ
Ｄ３３；補間後入力画像データ
Ｄ３４；補間後参照画像データ
Ｄ１０２；補間後画像データ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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