(57)【要約】【課題】  欠陥検出感度の向上を図りうる欠陥検査装置を実現すること。【解決手段】  欠陥検査装置のリサイズ・コーナー丸め回路１８は、展開データにＦＩＲフィルタ処理を施すＦＩＲフィルタ回路１８ｆと、ＦＩＲフィルタ処理を施した展開データを再構築するデータ展開回路１８ｒとを備えている。データ展開回路１８ｒは、画素データと閾値（Ｔｈ１，Ｔｈ２）とを比較し、Ｔｈ１以下の値を有する画素データを値が０の画素データに置換し、Ｔｈ２以上の値を有する画素データを値が２５５の画素データに置換し、Ｔｈ１よりも大きくかつＴｈ２よりも小さい値を有する画素データに関しては、Ｄ’’＝（Ｄ’−Ｔｈ１）×２５５／（Ｔｈ２−Ｔｈ１）、Ｄ’は置換前の値、Ｄ’’は置換後の値に従って置換する。【選択図】      図２
2005252166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを備えた被検査試料に光を照射する光照射手段と、
前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する取得手段と、
前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する展開手段と、
前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データに関し、第１の基準値以下の値を有する画素データを第１の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上の値を有する画素データを前記第１の画素データよりも値が大きい第２の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きくかつ前記第２の基準値よりも小さい値を有する画素データに関しては、第１の画素データの値と第２の画素データの値との中間の値の画素データであって、かつ、値が大きい画素データほど、より値が大きな画素データに置換する再構築手段と、
前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施し、基準パターンデータを作成する基準データ作成手段と、
前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を具備してなることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の基準値よりも大きくかつ前記第２の基準値よりも小さい値を有する画素データに関し、置換前の画素データの値をＤ’、置換後の画素データの値をＤ’’、ａおよびｂを正の定数とした場合、Ｄ’’＝ａ×Ｄ’＋ｂの関係を満すことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
パターンを備えた被検査試料に光を照射する光照射手段と、
前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する取得手段と、
前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する展開手段と、
前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データ中の前記複数の画素データから複数のサブ画素を生成するサブ画素生成手段であって、前記複数の画素データに対応した画像を複数の画素に分割し、これらの複数の画素の各々を複数のサブ画素に分割し、かつ、隣接した複数の画素に対応した複数の画素データを用いて補間した値を各サブ画素に与えるサブ画素生成手段と、
前記画素毎に、基準値を越える値を有するサブ画素の数を集計する集計手段と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データを再構築する再構築手段であって、前記複数の画素データのそれぞれについて、前記基準値を超える値を有するサブ画素の数に比例する値を前記画素データの値に代入する再構築手段と、
前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施し、基準パターンデータを作成する基準データ作成手段と、
前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を具備してなることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項４】
パターンを備えた被検査試料に光を照射する工程と、
前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する工程と、
前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する工程と、
前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施す工程と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データに関し、第１の基準値以下の値を有する画素データを第１の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上の値を有する画素データを前記第１の画素データよりも値が大きい第２の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きくかつ前記第２の基準値よりも小さい値を有する画素データに関しては、第１の画素データの値と第２の画素データの値との中間の値の画素データであって、かつ、値が大きい画素データほど、より値が大きな画素データに置換する工程と、
前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施す工程と、
前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する工程と
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
パターンを備えた被検査試料に光を照射する工程と、
前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する工程と、
前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する工程と、
前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施す工程と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データ中の前記複数の画素データから複数のサブ画素を生成する工程であって、前記複数の画素データに対応した画像を複数の画素に分割し、これらの複数の画素の各々を複数のサブ画素に分割し、かつ、隣接した複数の画素に対応した複数の画素データを用いて補間した値を各サブ画素に与える工程と、
前記画素毎に、基準値を越える値を有するサブ画素の数を集計する工程と、
前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データを再構築する工程であって、前記複数の画素データのそれぞれについて、前記基準値を超える値を有するサブ画素の数に比例する値を前記画素データの値に代入する工程と、
前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施す工程と、
前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する工程と
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体のパターン欠陥を検査する欠陥検査装置および欠陥検査方法に係わり、特に、半導体素子や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製作するときに使用されるリソグラフィ用転写マスク、あるいは極小パターンを備えた半導体基板や液晶基板を検査する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に大規模集積回路（ＬＳＩ）の製造には多大なコストがかかるため、歩留まりの向上が欠かせない。歩留まりを低下させる要因の一つとして、半導体ウェハ上に微細パターンをリソグラフィ技術で露光・転写する際に使用される転写用マスクのパターン欠陥があげられる。近年、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩパターン寸法の微細化に伴って、検出しなければならない欠陥の最小寸法も微細化している。そのため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査する欠陥検査装置の高精度化が必要とされている。
【０００３】
一方、情報技術やマルチメディア技術の進展に伴い、ＬＣＤは液晶基板サイズの大型化と、液晶基板上に形成される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。そのため、このような大面積ＬＣＤのパターンおよび大面積ＬＣＤを製作するときに使用されるフォトマスクの欠陥を短時間かつ高精度に検査できる欠陥検査装置の開発も急務となっている。
【０００４】
図５に、従来の欠陥検査装置の一例を示す。この欠陥検査装置では、顕微鏡と同様な光学系を用いて転写用マスク等の被検査試料上に形成されているパターンを所定の倍率で撮像し、設計データと比較することにより検査を行う。
【０００５】
被検査試料８１はステージ８２上に載置され、ステージ８２が動くことによって光束が被検査試料８１上を走査し、欠陥検査が行われる。光源８３および集光光学系８４によって被検査試料８１に形成されているパターンの所定の画素分をカバーする大きさの光束が被検査試料８１上に照射される。被検査試料８１を透過した光は、拡大光学系８５を介して、光電変換部８６にパターンの光学像が結像されて入射する。光電変換部８６に結像されたパターンの光学像は、光電変換され、測定パターンデータとして比較回路８７へ送られる。
【０００６】
一方、データメモリ８８から読み出された被検査試料８１のパターン設計データは、基準データ生成部８９に送られる。基準データ生成部８９は、パターン設計データを画素データに変換する。基準データ生成部８９内のリサイズ・コーナー丸め回路（不図示）は、被検査試料８１上に形成されたパターンの仕上がり寸法と設計値のずれを補正するために、パターンのエッジ位置を移動さるリサイズ処理およびパターンコーナー部分を丸めるコーナー丸め処理を上記画素データに対して行う。
【０００７】
リサイズ・コーナー丸め処理された画素データは、適当なフィルタ処理を施されて光学像と同等の画像に変換された後、基準パターンデータとして比較回路８７へ送られる。比較回路８７は、測定パターンデータと基準パターンデータとを適切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合には、パターン欠陥有りと判定する。
【０００８】
上述のリサイズ処理として図形特徴の抽出を行い、抽出された図形特徴に基づいて修正を行う方法が提案されている（特許文献１，２）。しかし、最先端マスクに適用されるＯＰＣパターンなどの微細パターンを含むマスクでは、パターンの最小図形特徴が１画素のサイズよりも小さくなる。そのため、従来の技術では、図形特徴の抽出が困難になり、あるいは処理する図形の形状が極めて複雑になることによって、リサイズ処理に精度低下が発生する。
【０００９】
また、膨張フィルタと収縮フィルタの組み合わせによってリサイズ処理する方法が提案されている（特許文献３）。この方法では、フィルター処理によってパターンエッジがぼけてしまうため、後段の光学フィルタに誤差をもたらす問題がある。
【００１０】
上述の様にリサイズ処理の精度が低下すると、測定パターンデータと基準パターンデータとの一致度が低下するため、欠陥のない領域を欠陥と判定してしまうので擬似欠陥が発生する。擬似欠陥は、欠陥検出感度の低下を招く。
【特許文献１】特開平５−６０６９９号公報
【特許文献２】特開平５−１９８６４１号公報
【特許文献３】特開２００３−９８１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の如く、従来の欠陥検査装置は、リサイズ処理の精度が不十分であることから、測定パターンデータと基準パターンデータとの一致度が低下し、その結果として、欠陥のない領域を欠陥と判定するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、欠陥検出感度の向上を図りうる欠陥検査装置および欠陥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】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１４】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る欠陥検査装置は、パターンを備えた被検査試料に光を照射する光照射手段と、前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する取得手段と、前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する展開手段と、前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データに関し、第１の基準値以下の値を有する画素データを第１の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上の値を有する画素データを前記第１の画素データよりも値が大きい第２の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きくかつ前記第２の基準値よりも小さい値を有する画素データに関しては、第１の画素データの値と第２の画素データの値との中間の値の画素データであって、かつ、値が大きい画素データほど、より値が大きな画素データに置換する再構築手段と、前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施し、基準パターンデータを作成する基準データ作成手段と、前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する欠陥検出手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他の欠陥検査装置は、パターンを備えた被検査試料に光を照射する光照射手段と、前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する取得手段と、前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する展開手段と、前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データ中の前記複数の画素データから複数のサブ画素を生成するサブ画素生成手段であって、前記複数の画素データに対応した画像を複数の画素に分割し、これらの複数の画素の各々を複数のサブ画素に分割し、かつ、隣接した複数の画素に対応した複数の画素データを用いて補間した値を各サブ画素に与えるサブ画素生成手段と、前記画素毎に、基準値を越える値を有するサブ画素の数を集計する集計手段と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データを再構築する再構築手段であって、前記複数の画素データのそれぞれについて、前記基準値を超える値を有するサブ画素の数に比例する値を前記画素データの値に代入する再構築手段と、前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施し、基準パターンデータを作成する基準データ作成手段と、前記ぼかしフィルタ処理を施した前記再構築した前記展開データと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する欠陥検出手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る欠陥検査方法は、パターンを備えた被検査試料に光を照射する工程と、前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する工程と、前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する工程と、前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施す工程と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データに関し、第１の基準値以下の値を有する画素データを第１の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上の値を有する画素データを前記第１の画素データよりも値が大きい第２の画素データに置換し、前記第１の基準値よりも大きくかつ前記第２の基準値よりも小さい値を有する画素データに関しては、第１の画素データの値と第２の画素データの値との中間の値の画素データであって、かつ、値が大きい画素データほど、より値が大きな画素データに置換する工程と、前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施す工程と、前記基準パターンデータと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る他の欠陥検査方法は、パターンを備えた被検査試料に光を照射する工程と、前記被検査試料で反射した前記光または前記被検査試料を透過した前記光の強度に基づいて、前記パターンの測定パターンデータを取得する工程と、前記被検査試料の設計データから前記測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データを展開する工程と、前記展開データに有限インパルス応答フィルタ処理を施す工程と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データ中の前記複数の画素データから複数のサブ画素を生成する工程であって、前記複数の画素データに対応した画像を複数の画素に分割し、これらの複数の画素の各々を複数のサブ画素に分割し、かつ、隣接した複数の画素に対応した複数の画素データを用いて補間した値を各サブ画素に与える工程と、前記画素毎に、基準値を越える値を有するサブ画素の数を集計する工程と、前記有限インパルス応答フィルタ処理を施した前記展開データを再構築する工程であって、前記複数の画素データのそれぞれについて、前記基準値を超える値を有するサブ画素の数に比例する値を前記データの値に代入する工程と、前記再構築した前記展開データに光学系を模したぼかしフィルタ処理を施す工程と、前記ぼかしフィルタ処理を施した前記再構築した前記展開データと前記測定パターンデータとを比較して、前記被検査試料の欠陥を検出する工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、欠陥検出感度の向上を図りうる欠陥検査装置および欠陥検査方法を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の欠陥検査装置の概略を示す模式的なブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の欠陥検査装置は、ホスト計算機１０と、パターンを備えた被検査試料の測定パターンデータを生成する観測データ生成部１１と、検査基準となる基準パターンデータを生成する基準データ生成部９と、測定パターンデータと基準パターンデータとを比較する比較回路７と、パターン設計データや画像データを保存するデータメモリ１２とを備えている。
【００２３】
上記被検査試料は、例えば、半導体素子やＬＣＤを製作するときに使用されるリソグラフィ用転写マスク（露光用マスク）、あるいは極小パターンを備えた半導体基板や液晶基板である。
【００２４】
図２は、本実施形態の欠陥検査装置の具体的な構成を示す模式的なブロック図である。図２に示すように、観測データ生成部１１は、光源３と、被検査試料１を載置する試料ステージ２と、被検査試料１に光を照射する集光光学系４、被検査試料１のパターンに対応した光学像を取得する拡大光学系５と、光学像を電気信号に変換する光電変換部１３、光電変換されたアナログ電気信号をディジタル電気信号からなる測定パターンデータに変換するセンサー回路１４と、試料ステージ２の制御を行うステージ制御回路１６とを備えている。
【００２５】
一方、基準データ生成部９は、図２に示すように、データ展開回路１７と、リサイズ・コーナー丸め回路１８（再構築手段）と、光学フィルタ回路１９とを備えている。
【００２６】
被検査試料１は、オートローダ機構により試料ステージ２上に自動的に供給され、検査終了後に自動的に排出される。試料ステージ２の上方には、光源３および集光レンズからなる集光光学系４が配置されている。光源３からの光は集光光学系４中の集光レンズを介して被検査試料１を照射する。被検査試料１の下方には、拡大光学系５および光電変換部１３が配置されている。そして、被検査試料１を透過した透過光が拡大光学系５を介して光電変換部１３の受光面に結像照射される。拡大光学系５は圧電素子等で構成されたフォーカス調整装置で自動的に焦点調整がなされる。
【００２７】
試料ステージ２は、３軸（Ｘ−Ｙ−θ）モータ２０により、Ｘ方向およびＹ方向に移動でき、かつ、θ方向に回転できるようになっている。Ｘ方向にはＸモータで、Ｙ方向にはＹモータで、θ方向にはθモータで駆動制御される。ここでは、Ｘモータ、Ｙモータ、θモータはステップモータを用いている。３軸（Ｘ−Ｙ−θ）モータ２０は、ステージ制御回路１６により制御される。ステージ制御回路１６はホスト計算機１０から受けた指令に従って３軸（Ｘ−Ｙ−θ）モータ２０を制御する。
【００２８】
光電変換部１３に用いるフォトダイオードアレイは複数の光センサを配設したラインセンサもしくはエリアセンサである。試料ステージ２をＸ軸方向に連続的に移動させることにより、フォトダイオードアレイは被検査試料１の被検査パターンに対応した測定信号を検出する。
【００２９】
フォトダイオードアレイにより検出された測定信号は、センサー回路１４でデジタルデータに変換され、整列された後、測定パターンデータとして比較回路７に送られる。測定パターンデータは例えば８ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさ（階調）を表現している。
【００３０】
測定パターンデータはクロック周波数に同期して光電変換部１３から読み出され、適当なデータ並び替えを経て、ラスター走査された２次元画像データとして取り扱われる。
【００３１】
基準データ生成部９では、データメモリ１２内から読み出された被検査試料１のパターン設計データがデータ展開回路１７に送られる。データ展開回路１７はパターン設計データを展開データに展開する。展開データは、測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む。
【００３２】
次に、展開データはリサイズ・コーナー丸め回路１８へと送られる。リサイズ・コーナー丸め回路１８は、画素データＤ［ｉ，ｊ］に有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ処理を施すＦＩＲフィルタ回路１８ｆ（フィルタ処理手段）と、ＦＩＲフィルタ処理を施した画素データＤ’［ｉ，ｊ］を再構築する再構築回路１８ｒとを備えている。
【００３３】
ＦＩＲフィルタ回路１８ｆでは、画素データＤ［ｉ，ｊ］に対して、次式に示すようなＦＩＲフィルタ処理を施す。
【数１】
2005252166.tif 000003
【００３４】
次に、再構築回路１８ｒは、ＦＩＲフィルタ処理を施した画素データＤ’に次式の演算を行い、画素データＤ’を再構成する。
【数２】
2005252166.tif 000004
【００３５】
Ｔｈ１（第１の基準値），Ｔｈ２（第２の基準値）は、画素変換の閾値を示す。フィルタｆは例えばｎ×ｎの対称フィルタであり、予め設定されたパラメータより自動計算される。例えば、パラメータとしてリサイズ量・コーナー丸め量を設定し、予め準備した換算表等を用いて、リサイズ量・コーナー丸め量から、フィルタｆの形状・大きさと画素置換に用いる閾値を求める。
【００３６】
ここで、フィルタｆの係数と閾値を適当に選択することにより、任意のリサイズ・コーナー丸め処理を同時に行うことが可能である。従って、フィルタｆの形状・大きさと画素置換に用いる閾値を適当に選ぶことにより、微細なパターンに対しても精度を落とさずにリサイズ・コーナー丸め処理を行うことができる。このように本実施形態によれば、図形抽出を行わなくとも、精度良くリサイズ処理を行うことができる。ただし、検査対象が複雑でないパターン等の場合には、図形抽出を行い、図形によってフィルタｆと閾値を変える処理も可能である。また、本実施形態では、Ｔｈ１以上Ｔｈ２以下の範囲にある値を有する画素データをＤ’の一次関数でＤ’’に変換したが、二次以上の関数で変換しても構わない。
【００３７】
図３（ａ）−３（ｄ）に、本実施形態のパターンデータ処理の一例を示す。展開データ中の画素データ（図３（ｂ））に、図３（ａ）に示す３×３フィルタを適用した結果が、図３（ｃ）である。画素データは０から２５５のいずれかの値を取り、値が大きいほど光の透過率の高いことを表している。
【００３８】
ここで、閾値Ｔｈ１＝６４、Ｔｈ２＝１９２とした場合、図３（ｃ）の中央画素の画素値（＝１１３）は、式（１）より、Ｄ’’＝９８となり、この値で画素値を置き換える。全画素に同様の処理を行った結果（再構築）を図３（ｄ）に示す。図３（ｄ）からリサイズ・コーナー丸め処理が行われていることが確認される。
【００３９】
本実施形態のリサイズ・コーナー丸め処理は、図形特徴の抽出が不要なので、最先端マスクに適用されるＯＰＣパターンなどの微細パターンを含むマスクに対しても有効である。また、パターン全体に対して一様に膨張フィルタ等を施す方法ではないので、パターンエッジが必要以上にぼけてしまい、後段の光学フィルタに誤差をもたらす問題も発生しない。
【００４０】
再構成された画素データＤ’’は光学フィルタ回路１９（基準データ作成手段）へ送られる。光学フィルタ回路１９は、再構成された画素データＤ’’に対して光学系のポイントスプレッドファンクション（ＰＳＦ）を模擬したフィルタ演算を行う。その結果、画素データＤ’’から、光学系で取得される像と同質の画像データ（基準パターンデータ）が作成される。フィルタ演算は例えば次式の様なＦＩＲフィルタである。
【数３】
2005252166.tif 000005
【００４１】
比較回路７では、基準データ生成部９で生成した基準パターンデータと、観測データ生成部１１で生成した同座標の測定パターンデータとを取り込み、位置合わせをした後に複数の周知のアルゴリズムに従って基準パターンデータと測定パターンデータとを比較し、所定の差が認められた場合に欠陥と判定する。
【００４２】
以上述べたように本実施形態によれば、微細なパターンに対しても精度を落とさずにリサイズ・コーナー丸め処理を行うことができるので、基準パターンデータの精度が上がり、欠陥検査装置の欠陥検出感度を向上することができる。これにより、露光用マスク、半導体素子、ＬＣＤ等の生産歩留りが向上するとともに、製品の手戻りが減少し、総生産コストを大幅に削減することができるようになる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る欠陥検査装置について説明する。特に言及していない項目については第１の実施形態に準ずるものとする。
【００４４】
基準データ生成部９では、データメモリ１２内から読み出されたパターン設計データがデータ展開回路１７に送られ、データ展開回路１７はパターン設計データを測定パターンデータに対応した複数の画素データを含む展開データに展開する。
【００４５】
次に、展開データはリサイズ・コーナー丸め回路１８へと送られる。リサイズ・コーナー丸め回路１８（サブ画素生成手段、集計手段、再構築手段）では、先ず画素データＤ［ｉ，ｊ］に対して、第１の実施形態と同様にＦＩＲフィルタ処理を施す。
【００４６】
次に、ＦＩＲフィルタ処理された画素データに対応する画像を、例えば５×５のサブ画素に分割する。サブ画素は細かいほど精度が高くなるため、回路の性能に合わせて細かくすることが望ましい。隣接３×３画素の数値を元に補間を行い、分割された各サブ画素に数値を入れる。
【００４７】
次に、各サブ画素と閾値（基準値）とを比較し、各画素の中で閾値を越えたサブ画素数Ｃをカウントする。
【００４８】
次に、そのカウント値Ｃに比例した値で画素の値（画素値）を置換し、画素データＤ’を再構成する。ここでは次の式とした。
【数４】
2005252166.tif 000006
【００４９】
ここで、フィルタｆの係数と閾値を適当に選択することにより、任意のリサイズ量・コーナー丸め処理を同時に行うことが可能である。また、式（２）の処理は、フィルタｆによって生じるパターンエッジのぼけを無くす効果があるため、光学フィルタ回路１９で処理された基準パターンデータの誤差を低減することができる。本実施形態によれば、図形抽出を行わなくとも、様々な図形に対して精度良くリサイズ処理を行うことができるが、検査対象が複雑でないパターン等の場合には、図形抽出を行い、図形によってフィルタｆと閾値を変える処理も可能である。
【００５０】
図４（ａ）−４（ｅ）に、本実施形態のパターンデータ処理の一例を示す。展開データ（図４（ｂ））に、３×３フィルタ（図４（ａ））を適用した結果が、図４（ｃ）である。図４（ｃ）の中央画素（数値１１３）を５×５のサブ画素に分割し、周囲の８画素を元に線形補間した結果が図４（ｄ）となる。線形補間の仕方は具体的には以下の（１）−（４）方法に準じる。
【００５１】
（１）  図４（ｄ）の中央画素（数値１１３）から二つ上の画素（数値８５）は、図４（ｃ）の中央画素（数値１１３）とその一つ上の画素（数値５７）との和（１７０＝１１３＋５７）の１／２（＝８５）である。
【００５２】
（２）  図４（ｄ）の中央画素（数値１１３）から一つ上の画素（数値９９）は、図４（ｃ）の中央画素（数値１１３）と図４（ｄ）の中央画素から二つ上の画素（数値８５）との和（１９８＝１１３＋８５）の１／２（＝９９）である。
【００５３】
なお、図４（ｄ）の中央画素から二つ上の画素（数値８５）は、上記（１）方法により図４（ｃ）から得られるので、図４（ｄ）の中央画素（数値１１３）から一つ上の画素（数値９９）は、図４（ｃ）から得られることになる。すなわち、周囲の８画素を元に線形補間したことになる。
【００５４】
（３）  図４（ｄ）の中央画素（数値１１３）から二つ斜め右上の画素（数値６４）は、図４（ｃ）の中央画素（数値１１３）と中央画素から一つ上の画素（数値５７）と中央画素から一つ右の画素（数値５７）と中央画素から一つ斜め右上の画素（数値２８）との和（２５５）の１／４（＝６４）である。
【００５５】
図４（ｄ）の中央画素（数値１１３）から一つ斜め右上の画素（数値８７）は、図４（ｃ）の中央画素（数値１１３）と図４（ｄ）の中央画素から二つ上の画素（数値８５）と図４（ｄ）の中央画素から二つ右の画素（数値８５）と図４（ｄ）の中央画素から二つ斜め右上の画素（数値６４）との和（３４７）の１／４（＝８７）である。
【００５６】
ここで、閾値を１２８とした場合、Ｃ＝８となる。式（２）より、Ｄ’＝８２となり、中央画素の数値１１３を８２で置き換える。全画素に同様の処理を行った結果を図４（ｅ）に示す。
【００５７】
再構成された画素データＤ’’は光学フィルタ回路１９へ送られる。光学フィルタ回路１９は、再構成された画素データＤ’’に対して光学系のＰＳＦを模擬したフィルタ演算を行う。その結果、画素データＤ’’は、光学系で取得される像と同質の画像データ（基準パターンデータ）へ変換される。
【００５８】
比較回路７では、基準データ生成部９で生成した基準パターンデータと、観測データ生成部１１で生成した同座標の測定パターンデータとを取り込み、位置合わせをした後に複数の周知のアルゴリズムに従って基準パターンデータと測定パターンデータとを比較し、所定の差が認められた場合に欠陥と判定する。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、観測データ生成部１１の光電変換部１３に入射する光は透過光に限定されず、反射光でも構わない。さらに、透過および反射の両方の光を同時に用いても構わない。
【００６１】
また、光電変換部１３は単数に限らず、複数用いることができる。
【００６２】
また、リサイズ・コーナー丸め回路１８で適用するフィルタは単一とは限らず、複数の異なるフィルタを適宜用いることができる。
【００６３】
また、リサイズ・コーナー丸め回路１８における画素の再構築は上記した変換式に限らない。
【００６４】
また、光学フィルタ回路１９で適用するフィルタ処理はＦＩＲフィルタ処理に限らず、線形フィルタ処理、非線形フィルタ処理などの任意のフィルタ処理も適用することができる。
【００６５】
さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１の実施形態の欠陥検査装置の概略を示す模式的なブロック図。
【図２】第１の実施形態の欠陥検査装置の具体的な構成を示す模式的なブロック図。
【図３】第１の実施形態の欠陥検査装置によるパターンデータ処理の一例を示す図。
【図４】第２の実施形態のの欠陥検査装置によるパターンデータ処理の一例を示す図。
【図５】従来の欠陥検査装置の概略を示す模式的なブロック図。
【符号の説明】
【００６８】
１…被検査試料、２…試料ステージ、３…光源、４…集光光学系、５…拡大光学系、７…比較回路、９…基準データ生成部、１０…ホスト計算機、１１…観測データ生成部、１２…データメモリ、１３…光電変換部、１４…センサー回路、１６…ステージ制御回路、１７…データ展開回路、１８…リサイズ・コーナー丸め回路、１８ｆ…ＦＩＲフィルタ回路、１８ｒ…再構築回路、１９…光学フィルタ回路、２０…ＸＹθモータ、８１…被検査試料、８２…ステージ、８３…光源、８４…集光光学系、８５…拡大光学系、８６…光電変換部、８７…比較回路、８８…データメモリ、８９…基準データ生成部。
【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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