(57)【要約】【課題】本発明は、効率よくフォトマスクを検査できる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１０は、フォトマスク５のＣＡＤデータ２３から形成されるフォトマスク５のイメージである第２の画像データ２５に、フォトマスク５の各領域の検査精度を示す検査精度データ３０を組み込んで参照用データ３１とする展開回路１８と、フォトマスク５を通過したレーザ光２０を撮像するＴＤＩセンサ１７と、参照用データ３１中の検査精度データ３０に沿って、第１の画像データ２２と参照用データ３１中の第２の画像データ２５とを比較し、フォトマスク５の欠陥を検出する比較回路１９とを備える。【選択図】図１
2007206355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第１の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査装置であって、
前記フォトマスクの設計データから形成される前記フォトマスクのイメージである第２の画像データに、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを組み込んで前記参照用データとする展開部と、
前記フォトマスクを通過した光を撮像するセンサと、
前記参照用データ中の前記検査精度データに沿って、前記第１の画像データと前記参照用データ中の前記第２の画像データとを比較し、前記フォトマスクの欠陥を検出する比較部と、
を具備することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第１の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査方法であって、
前記フォトマスクの設計データから前記フォトマスクのイメージである第２の画像データを形成する工程と、
前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを決定する工程と、
前記検査精度データを前記第２の画像データに組み込んで前記参照用データとする工程と、
前記フォトマスクに前記光を照射して前記第１の画像データを取得する工程と、
前記参照用データ中の検査精度に沿って、前記第１の画像データと前記参照用データ中の前記第２の画像データとを比較する工程と、
前記比較結果に基づいて前記フォトマスクの欠陥を判定する工程と、
を具備することを特徴とする検査方法。
【請求項３】
前記各領域のうち少なくとも一部が互いに重なる複数の領域の互いに重なる重ね部位の検査精度は、これら複数の領域のうちいずれかの検査精度が採用されるように、予め決定されることを特徴とする請求項２に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、マスクを透過した光を撮像して取得した画像データとフォトマスク設計データから形成されるフォトマスクのイメージである画像データとを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検査する検査装置に関する。さらに、例えば、マスクを透過した光を撮像して取得した画像データとフォトマスクの設計データから形成されるフォトマスクのイメージである画像データとを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトマスクを透過した光をセンサによって撮像した画像データと、フォトマスクのパターンの設計データとしてのＣＡＤデータから展開された描画データ（実際にガラス基板上などに描かれるイメージ）とを比較することによって、フォトマスクの欠陥を検出することが行われている。
【０００３】
この際、センサは、フォトマスクの全域を同じ検査精度、例えばフォトマスクにおいて最も高精度の検査をしなければならない領域に対応する高検査精度を用いて検査していた。このような場合、フォトマスクにおいて上記の検査精度ほど精度のよい検査をしなくてもよい領域であっても、上記の高精度の検査精度で検査されてしまう。
【０００４】
このことによって、精度の高い検査により生じる擬似欠陥や、実際にはパターンによっては支障をきたさない欠陥であっても、これらが欠陥として認識されてしまうことが問題であり、その結果、フォトマスクにおいて欠陥として認識される数が増加してしまう。
【０００５】
欠陥として認識された数が所定数を越えると、そのフォトマスクは、不合格品となる。それゆえ、欠陥や実際には支障をきたさない欠陥が欠陥として認識されることによって、フォトマスクの生産効率が低下することになる。
【０００６】
このため、フォトマスクを検査する際に、フォトマスクの各領域に対して、これらに必要な検査精度を有する検査精度を各々決定し、フォトマスクの各領域を各々決定された検査精度で検査することが必要となる。
【０００７】
このようにすることによって、フォトマスクにおいて高精度の検査精度を必要とする領域は、高精度の検査精度で検査され、フォトマスクにおいて高精度の検査精度を必要としない領域は、対応する精度を有する検査精度で検査されるよう対応しなくてはならない。
【０００８】
この種の検査方法では、マスクパターンの設計時に、該マスクパターンに基づいて検査精度データが形成される。検査精度データは、フォトマスクの各領域の検査精度の精度を示すデータである。そして、形成されたフォトマスクの各領域を検査精度データに基づいて検査している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１９１９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、フォトマスクの生産効率を向上が求められており、それゆえ、フォトマスクの検査の作業効率向上が求められている。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、効率よくフォトマスクを検査できる検査装置を提供することである。本発明の他の目的は、効率のよいフォトマスクの検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の検査装置は、フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第１の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査装置である。前記検査装置は、前記フォトマスクの設計データから形成される前記フォトマスクのイメージである第２の画像データに、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを組み込んで前記参照用データとする展開部と、前記フォトマスクを通過した光を撮像するセンサと、前記参照用データ中の前記検査精度データに沿って、前記第１の画像データと前記参照用データ中の前記第２の画像データとを比較し、前記フォトマスクの欠陥を検出する比較部とを備える。
【００１２】
本発明の検査方法は、フォトマスクを通過した光を撮像することによって得られる第１の画像データと、前記フォトマスクの参照用データとを比較することによって前記フォトマスクを検査する検査方法である。前記検査方法は、前記フォトマスクの設計データから前記フォトマスクのイメージである第２の画像データを形成する工程と、前記フォトマスクの各領域の検査精度を示す検査精度データを決定する工程と、前記検査精度データを前記第２の画像データに組み込んで前記参照用データとする工程と、前記フォトマスクに前記光を照射して前記第１の画像データを取得する工程と、前記参照用データ中の検査精度に沿って、前記第１の画像データと前記参照用データ中の前記第２の画像データとを比較する工程と、前記比較結果に基づいて前記フォトマスクの欠陥を判定する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォトマスクの検査効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態に係る検査装置１０を、図１〜６を用いて説明する。図１は、検査装置１０の概略的構成図である。検査装置１０は、フォトマスク５を検査する装置である。図１に示すように、検査装置１０は、レーザ出力部１１と、ミラー１２と、集光レンズ１３と、ＸＹステージ１４と、ステージ駆動部１５と、結像レンズ１６と、ＴＤＩセンサ１７と、展開回路１８と、比較回路１９と、画像読み出し補正部３２とを備えている。
【００１５】
レーザ出力部１１は、所定の波長のレーザ光２０を出力する。ミラー１２は、レーザ出力部１１から出力されたレーザ光２０の進行方向を変える。集光レンズ１３は、ミラー１２によって反射されたレーザ光２０を集光し、後述されるフォトマスク５に照射する。
【００１６】
ＸＹステージ１４上には、フォトマスク５が載置固定される。ステージ駆動部１５は、ＸＹステージ１４に接続されており、後述されるＴＤＩセンサ１７によってフォトマスク５の全体が走査されるように、ＸＹステージ１４を図中に示されるＸ方向とＹ方向とに移動する。ＸＹステージ１４は、透過性を有しており、それゆえ、フォトマスク５に照射されたレーザ光２０は、ＸＹステージ１４を透過する。結像レンズ１６は、フォトマスク５およびＸＹステージ１４を透過したレーザ光２０を結像する。
【００１７】
ＴＤＩセンサ１７は、結像レンズ１６によって結像されたフォトマスク５の像を撮像するセンサの一例である。図２は、ＸＹステージ１４上に固定されたフォトマスク５を上方から見た平面図である。図２では、ＴＤＩセンサ１７の走査経路２１が一点鎖線で示されている。ＸＹステージ１４がＸ方向とＹ方向とに移動することによって、ＴＤＩセンサ１７は、フォトマスク５に対して相対的に移動するようになる。
【００１８】
ＴＤＩセンサ１７は、まずフォトマスク５に対して相対的に、＋Ｙ方向に沿って走査する。つぎに、ＴＤＩセンサ１７は、フォトマスク５に対して相対的に、ＴＤＩセンサ１７のＸ方向に沿う長さ分だけ、Ｘ方向に沿って移動する。そして、つぎに、ＴＤＩセンサ１７は、フォトマスク５に対して相対的に、−Ｙ方向に沿って走査する。このようにして、フォトマスク５の全体の第１の画像データ２２を取得する。
【００１９】
なお、結像レンズ１６によって結像されたフォトマスク５の像を撮像するセンサは、ＴＤＩセンサ１７に限定されるものではなく、別のセンサが用いられてもよい。
【００２０】
図１に示すように、展開回路１８は、フォトマスク５のＣＡＤデータ２３を受けとり、ＴＤＩセンサ１７におけるフォトマスク５上の走査位置と一致するフォトマスク５の描画データ２４を、ＣＡＤデータ２３から展開する。描画データ２４は、フォトマスク５のイメージである。本実施形態では、フォトマスク５のパターン７は、一例として、アルファベットの「Ａ」が用いられている。そして、描画データ２４に歪み補正が施された第２の画像データ２５が形成される。
【００２１】
なお、フォトマスク５は、例えばＣＡＤ装置を用いて設計される。それゆえ、ＣＡＤデータ２３が、本発明で言うフォトマスクの設計データの一例となる。また、第２の画像データ２５とは、フォトマスク５のガラス基板６上に実際に形成されるであろうパターン７に合うように、パターン７の縁が歪まされたデータである。
【００２２】
第２の画像データ２５が形成されるまでの展開回路１８の動作を具体的に説明する。図３は、ＣＡＤデータ２３から展開されたフォトマスク５の描画データ２４の全体図である。ＣＡＤデータ２３上において直線で形成されるように設計された部位は、描画データ２４上では、直線で示される。本実施形態では、パターン７の外縁７ａは、ＣＡＤデータ２３上では、直線になるように設計されている。それゆえ、描画データ２４上のパターンの外縁は、歪むことがなく直線である。
【００２３】
図４は、フォトマスク５の第２の画像データ２５の全体図である。実際にフォトマスク５を形成する際に、ガラス基板６上にパターン７を形成すると、パターン７の外縁７ａは、若干歪む傾向にある。それゆえ、図４に示すように、展開回路１８は、描画データ２４に所定の処理を施すことによって、第２の画像データ２５を形成する。なお、図４では、説明のために、「Ａ」形状が誇張されて大きく歪んでいるが、実際には、歪みは小さいものである。
【００２４】
また、展開回路１８は、第２の画像データ２５に検査精度データ３０を自動的に組み込む機能を有している。検査精度データ３０について、具体的に説明する。検査精度データ３０は、フォトマスク５の各領域における検査精度を示すデータでる。領域は、ＸＹ座標で示される。検査精度は、例えば、万が一、フォトマスク５上に欠陥があった場合、この欠陥が実際に支障をきたす大きさの閾値に対応する。例えば、フォトマスク５上のある領域に欠陥があり、この欠陥の大きさが所定の大きさよりも大きいと支障をきたす場合、このある領域の検査精度は、該所定の大きさを閾値として該所定の大きさよりも大きい欠陥を欠陥として認識するように設定される。
【００２５】
また、フォトマスク５の設計者がフォトマスク５の設計段階などで形成された第２の画像データ２５を用いてフォトマスク５の検査精度を検討した場合、この検討事項や設計者の意図も、検査精度データ３０に反映される。
【００２６】
上記の設計者の意図について、具体的に説明する。一般にフォトマスクを形成する際にガラス基板上にパターンを形成すると、ガラス基板上に形成されるパターンの角部は、若干丸くなってしまう傾向にある。それゆえ、パターンの角部をまるまらせないようにするためには、パターンのＣＡＤデータ中に、角部の外側に突出する突部が形成される。
【００２７】
本実施形態では、パターン７の四隅の角をはっきり形成したいために、ＣＡＤデータ２３中には、四隅部の外側に突出する突部７ｂが形成されている。それゆえ、図３〜５に示すように、突部７ｂは、描画データ２４および第２の画像データ２５中には存在するが、図１に示すように、実際のフォトマスク５のパターン７中および第１の画像データ２２中には存在しない。
【００２８】
しかしながら、フォトマスク５中のパターン７には、突部７ｂが存在しない為に、第１の画像データ２２と第２の画像データ２５とを比較すると、フォトマスク５に欠陥ありと認識されてしまうようになる。このような場合、突部７ｂが存在する領域の検査精度は、突部７ｂが欠陥として認識されないように設定される必要がある。具体的には、第２の画像データ２５において突部７ｂが存在する領域の検査精度は、突部７ｂの大きさを閾値にし、突部７ｂ以下の大きさを有する欠陥は欠陥として認識されないように設定される。
【００２９】
上記のように、第２の画像データ２５から判断される検査精度および設計者の意図などは、検査精度データ３０に組み込まれる。
【００３０】
検査精度データ３０は、展開回路１８において第２の画像データ２５に自動的に組み込まれる。具体的には、フォトマスク５においてＴＤＩセンサ１７によってセンシングされている領域に対応する第２の画像データ２５上の領域に、該領域の検査精度が一体に組み込まれる。このように、第２の画像データ２５と検査精度データ３０とが一体化したデータは、参照用データ３１となる。図５は、参照用データ３１を示す。展開回路１８は、本発明で言う展開部の一例である。
【００３１】
画像読み出し補正部３２は、展開回路１８にて形成する参照用データ３１の座標位置をＴＤＩセンサ１７の電荷蓄積方向の幅分だけ加減算して補正する補正指令を、展開回路１８に送出する。
【００３２】
比較回路１９は、ＴＤＩセンサ１７によって検出された第１の画像データ２２と参照用データ３１とを比較し、欠陥の有無を検出する。第１の画像データ２２と参照用データ３１とを比較する際の検査精度は、参照用データ３１中の検査精度データ３０が用いられる。
【００３３】
つぎに、検査装置１０による欠陥の検査方法の一例を説明する。なお、本実施形態では、図５中の第２の画像データ２５に２点鎖線で囲って示すように、第２の画像データ２５は、展開回路１８において、第１〜７，９の領域４１〜４７，４９に分けられる。
【００３４】
第１〜６の領域４１〜４６は、パターン７の「Ａ」の４隅の領域を示している。第７の領域４７は、第２の画像データ２５においてパターン７が形成される領域のうち、第１〜６の領域４１〜４６を除いた領域である。第９の領域４９は、第２の画像データ２５において第１〜７の領域４１〜４７を除いた領域である。つまり、第９の領域４９には、パターン７は形成されていない。本実施形態では、第２の画像データ２５の「Ａ」の四隅（第１〜６の領域に含まれる）には、上記の理由から突部７ｂが形成されている。
【００３５】
まず、設計者は、検査精度データ３０を作成する。検査精度データ３０の作成手順の一例としては、ＣＡＤ装置を用いてフォトマスク５のパターン７を設計している段階、もしくは、設計が終了した段階で、ＣＡＤデータ２３に基づいて、第２の画像データ２５を作成する。そして、設計者は、第２の画像データ２５を用いて、フォトマスク５において特に高精度の検査精度が必要な場所を検証する。同様に、第２の画像データ２５を用いて、フォトマスク５においてそれほど精度を必要としない場所を検証する。これら検証結果を検査精度データ３０に反映させる。具体的には、第２の画像データ２５の第９の領域４９には、パターン７は形成されていない。それゆえ、第９の領域４９に欠陥があっても、該欠陥は、実際には、あまり支障をきたさない。それゆえ、第９の領域４９の検査精度は、第１〜６の領域４１〜４６の検査精度よりも緩く設定される。
【００３６】
さらに、設計者は、設計者の意図である突部７ｂについても、検査精度データ３０に反映させる。具体的には、第１〜６の領域４１〜４６の検査精度は、突部７ｂが欠陥として認識されないように、突部７ｂの大きさよりも大きい欠陥のみを欠陥として認識するように設定される。
【００３７】
第７の領域４７は、パターン７が形成される領域のうち第１〜６の領域４１〜４６を除いた領域である。第７の領域４７には、例えば第１〜６の領域４１〜４６の検査精度と第９の領域４９の検査精度との略中間の検査精度が設定される。
【００３８】
上記の検査精度データ３０の作成の一連が、本発明で言う検査精度データを決定する工程である。
【００３９】
ついで、設計者は、ＣＡＤデータ２３と、検査精度データ３０を展開回路１８に入力する。ついで、フォトマスク５がＸＹステージ１４上に載置固定される。
【００４０】
ついで、レーザ出力部１１からレーザ光２０が出力される。ステージ駆動部１５は、ＴＤＩセンサ１７が、走査経路２１に沿ってフォトマスク５を撮像するように、ＸＹステージ１４を駆動する。ＴＤＩセンサ１７によって撮像された第１の画像データ２２は、比較回路１９に送信される。このように、ＴＤＩセンサ１７によって撮像される工程が、本発明で言う第１の画像データを取得する工程である。
【００４１】
画像読み出し補正部３２は、フォトマスク５においてＴＤＩセンサ１７によってセンシングされている部位の参照用データ３１を展開する信号を展開回路１８に送信する。
【００４２】
展開回路１８では、画像読み出し補正部３２からの信号を受けて、ＴＤＩセンサ１７によって撮像された第１の画像データ２２（フォトマスク５の一部）に対応する参照用データ３１を形成する。
【００４３】
図６は、展開回路１８の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、展開回路１８では、まず、ステップＳＴ１において、ＣＡＤデータ２３から描画データ２４が展開される。ついで、ステップＳＴ２において、描画データ２４に処理が施されて、第２の画像データ２５が形成される。ステップＳＴ１，ＳＴ２は、本発明で言う第２の画像データを形成する工程である。ついで、ステップＳＴ３において、第２の画像データ２５に検査精度データ３０が組み込まれる。ステップＳＴ３は、本発明で言う検査精度データを第２の画像データに自動的に組み込んで参照用データとする工程である。
【００４４】
このように、展開回路１８に入力された検査精度データ３０が第２の画像データ２５に自動的に組み込まれることによって、参照用データ３１が自動的に形成される。例えば、ＴＤＩセンサ１７が第１の領域４１を撮像している場合では、展開回路１８では、第１の領域４１に対応するの参照用データ３１が形成される。参照用データ３１は、比較回路１９に送信される。
【００４５】
比較回路１９では、第１の画像データ２２と参照用データ３１とが比較される。比較回路１９において、例えば第１の領域４１に対応する第１の画像データ２２と第１の領域４１に対応する参照用データ３１とが比較される場合、参照用データ３１に組み込まれる第１の領域４１の検査精度を示す検査精度データ３０を用いて、第１の領域４１に対応する第１の画像データ２２と第１の領域４１に対応する第２の画像データ２５とが比較される。
【００４６】
第１の領域４１に対応する第１の画像データ２２には、突部７ｂは存在しないが、第１の領域４１に対応する第２の画像データ２５には、突部７ｂが存在する。しかし、第１の領域４１は、突部７ｂを欠陥としてい認識しない検査精度で検査されるので、突部７ｂは、欠陥として認識されない。このことは、第２〜４の領域４２〜４４においても同様である。
【００４７】
なお、図１に示すように、第９の領域４９に対応するフォトマスク５には、欠陥１００が存在する。この欠陥１００は、第９の領域４９に設定されている検査精度では、欠陥として認識される大きさを有している。それゆえ、比較回路１９は、第９の領域４９に欠陥があると判定する。比較回路１９での一連は、本発明で言う参照データと第２の画像データを比較する工程であり、かつ、欠陥を判定する工程である。
【００４８】
図中、１１０は、比較回路１９による比較結果を示している。比較結果１１０は、欠陥１００が検出されたことを示している。
【００４９】
このように構成される検査装置１０では、展開回路１８において、検査精度データ３０が第２の画像データ２５に自動的に組み込まれて参照用データ３１となる。そして、検査装置１０は、参照用データ３１を用いて自動的にフォトマスク５を検査する。それゆえ、フォトマスク５の検査効率が向上する。
【００５０】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る検査装置１０を、図７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、互いに異なる検査精度を有する複数の領域の一部が互いに重なる場合の参照用データ３１について説明する。
【００５１】
図７は、本実施形態の参照用データ３１を示している。図７では、互いに異なる検査精度を有する第１の領域４１と第８の領域４８とが２点鎖線で示されている。第１の領域４１の検査精度は、突部７ｂを欠陥として認識しないようにするために、比較的緩やかである。第８の領域４８内の検査精度は、第１の領域４１内の検査精度よりも厳しく設定されている。つまり、第８の領域４８の検査精度は、第１の領域４１の検査精度よりも高い。
【００５２】
図に示すように、第１の領域４１の一部と第８の領域４８の一部とは、互いに重なっている。それゆえ、第１の領域４１の一部と第８の領域４８の一部とが重なる重なり部１０１は、第１の領域４１に設定された検査精度と第８の領域４８に設定された検査精度の２つの検査精度で調べられる。このような場合、本実施形態では、重なり部１０１の検査結果は、高い検査精度を有する第８の領域４８に設定された検査精度で検査された検査結果が採用される。
【００５３】
このように、参照用データ３１には、各領域が互いに重なった場合に、重なり部１０１ではどの検査精度で検査された検査結果が採用されるかを示す、優先度が組み込まれる。
【００５４】
なお、本実施形態では、高い検査精度による検査結果が採用されるように設定されているが、例えば、低い検査精度による検査結果が採用されるように設定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査装置の概略的構成図。
【図２】図１に示されたＸＹステージ上に固定されたフォトマスクの平面図。
【図３】描画データの全体図。
【図４】第２の画像データの全体図。
【図５】参照用データの全体図。
【図６】図１に示された展開回路の動作の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る検査装置の参照用データの全体図。
【符号の説明】
【００５６】
５…フォトマスク、１０…検査装置、１７…ＴＤＩセンサ（センサ）、１８…展開回路（展開部）、１９…比較回路（比較部）、２０…レーザ光、２２…第１の画像データ、２３…ＣＡＤデータ（設計データ）、２５…第２の画像データ、３０…検査精度データ、３１…参照用データ。
【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】
2007206355.tif 000007
【図６】
2007206355.tif 000008
【図７】
2007206355.tif 000009