(57)【要約】      （修正有）【課題】検査対象試料のパターンの検査処理時間を軽減すると同時に高い検査感度を確保すること。【解決手段】  検査対象試料２に形成された複数のダイ２２のパターンを検査するパターン検査装置において、検査対象試料２のストリーム画像を記憶するストリーム画像用メモリ装置３６と、ストリーム画像内の各ダイ２２のパターンを相互にＤＤ比較するＤＤ比較部５１と、を備える、パターン検査装置。 【選択図】図１
2007086535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象試料に形成された複数のダイのパターンを検査するパターン検査装置において、
検査対象試料のストリーム画像を記憶するストリーム画像用メモリ装置と、
ストリーム画像内の各ダイのパターンを相互にＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
複数のストリーム画像を記憶できる複数のストリーム画像用メモリ装置、を備える、パターン検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
複数のストリーム画像を記憶できる複数のストリーム画像用メモリ装置と、
複数のストリーム画像を並列に処理する複数のＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
ストリーム画像の特定の位置のダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
ＤＢ比較した特定の位置のダイを基準ダイと他のダイをＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
複数のストリーム画像の各ストリーム画像であって、特定の位置のダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
各ストリーム画像であって、ＤＢ比較した特定の位置のダイを基準ダイとして、他のダイをＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
基準ダイを記憶するＤＢ比較用メモリ装置を備える、パターン検査装置。
【請求項７】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
任意の位置にあるダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
ＤＢ比較したダイを基準ダイとして、他のダイとＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項８】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
端部から一定の位置のＭ個のダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
ＤＢ比較したＭ個のダイを基準ダイとして、該基準ダイの属するストリーム画像のＸ方向のＮ−１個のダイとＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項９】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
端部から所定の位置のＭ個の特定ダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
ＤＢ比較したＭ個のダイを基準ダイとして、該基準ダイの属するストリーム画像の隣接するダイ間をＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のパターン検査装置において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
複数のストリーム画像を記憶できる複数のストリーム画像用メモリ装置と、
各ストリーム画像の特定のダイをＤＢ比較するＤＢ比較部と、
ＤＢ比較した特定のダイを基準ダイとして、該基準ダイの属する各ストリーム画像のＸ方向にＮ−１個のダイに対して、並列にＤＤ比較する複数のＤＤ比較部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項１１】
検査対象試料に形成された複数のダイのパターンを検査するパターン検査方法において、
検査対象試料のストリーム画像をメモリ装置に記憶する記憶ステップと、
各ダイを相互にＤＤ比較するＤＤ比較処理ステップと、を備える、パターン検査方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパターン検査方法において、
複数のストリーム画像をメモリ装置に記憶する記憶ステップを備える、パターン検査方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のパターン検査方法において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
任意の位置にあるダイをＤＢ比較するＤＢ比較処理ステップと、
ＤＢ比較したダイを基準ダイとして、他のダイとＤＤ比較するＤＤ比較処理ステップと、を備える、パターン検査方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載のパターン検査方法において、
検査対象試料は、Ｘ方向にＮ個のダイ及びＹ方向にＭ個のダイを有し、
複数のストリーム画像を記憶し、各ストリーム画像の特定のダイをＤＢ比較するステップと、
ＤＢ比較した特定のダイを基準ダイとして、該基準ダイの属する各ストリーム画像のＸ方向のＮ−１個のダイに対して、並列にＤＤ比較するＤＤ比較処理ステップと、を備える、パターン検査方法。
【請求項１５】
複数のダイのパターンを有する検査対象試料において、
検査対象試料のストリーム画像を記憶し、各ダイを相互にＤＤ比較してある、検査対象試料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象試料のパターン検査装置、パターン検査方法、検査された検査対象試料に関するものであり、特に、半導体素子や液晶ディスプレイパネル、及びその製造に使用するレチクル（マスク）のパターン検査装置、パターン検査方法、検査された検査対象試料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（ＬＳＩ）の製造プロセスにおいて、回路パターン転写用光縮小露光装置（ステッパ）は、４〜５倍に回路パターンを拡大したレチクルを原版として用いる。このレチクルへの完全性、即ち、パターン精度、又は無欠陥などへの要求は年々極めて高くなっている。近年、超微細化・高集積化によってステッパの限界解像度近傍でパターン転写が行なわれるようになり、高精度レチクルがデバイス製造のキーとなってきている。なかでも、超微細パターンの欠陥を検出するパターン検査装置の性能向上が先端半導体デバイスの短期開発・製造歩留まり向上には必須である。高精度レチクルのパターン検査において、レチクルに描画された光学画像に類似する参照画像をレチクルの設計データ（例：描画データ）から作成し、光学画像と参照画像を比較して、レチクルのパターンの欠陥を検出している（ｄｉｅ−ｄａｔａｂａｓｅ検査（ＤＢ検査））。このＣＡＤデータをベースにした高精度のＤＢ検査をレチクル全面に適用するには、膨大なＣＡＤデータの事前準備の処理負荷や処理時間の増加といった問題が生じてきている。また、レチクルの光学画像同士を比較して、レチクルのパターンの欠陥を検出している（ｄｉｅ−ｄｉｅ検査（ＤＤ検査））（特許文献１参照）。ＤＤ検査においては、レチクル等への描画または描画データ作成時に生じる欠陥によるダイ共通欠陥の検出ができないなどの問題が生じている。このように、パターンが微細化し、それに伴いＣＡＤデータ量が増加するにつれ、ＤＢ検査では事前処理負荷および検査処理時間が増加し、ＤＤ検査においては検査感度が低下するといった問題が発生している。
【特許文献１】特公平１−４０４８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
（１）本発明は、検査対象試料のパターンの検査処理時間を軽減すると同時に高い検査感度を確保することを目的とする。
（２）又は、本発明は、高精度のＤＢ検査、軽負荷のＤＤ検査の双方の利点を合わせた複合的な検査を行うことを目的とする。
（３）又は、本発明は、微細なパターンが得られるパターン検査装置、パターン検査方法、又は微細なパターンを有する検査対象試料を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明の実施の形態は、検査対象試料に形成された複数のダイのパターンを検査するパターン検査装置において、検査対象試料のストリーム画像を記憶するストリーム画像用メモリ装置と、ストリーム画像内の各ダイのパターンを相互にＤＤ比較するＤＤ比較部と、を備えるものである。
（２）本発明の実施の形態は、検査対象試料に形成された複数のダイのパターンを検査するパターン検査方法において、検査対象試料のストリーム画像をメモリ装置に記憶する記憶ステップと、各ダイを相互にＤＤ比較するＤＤ比較処理ステップと、を備えるものである。
（３）本発明の実施の形態は、複数のダイのパターンを有する検査対象試料において、検査対象試料のストリーム画像を記憶し、各ダイを相互にＤＤ比較してあるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施形態によるパターン検査装置、パターン検査方法、及び検査対象試料について説明する。
【０００６】
（パターン検査装置）
パターン検査装置は、レチクルなどの検査対象試料に形成されたパターンが所定の形状に形成されているか検査するものである。パターン検査装置は、例えば、光学画像取得部とデータ処理部とを備えている。光学画像取得部は、検査対象試料に描画されたパターンを読み取って光学画像を得るものである。データ処理部は、光学画像取得部などのパターン検査装置の制御を行い、又は、レチクルの設計データから参照画像を得るデータ処理を行い、又は、パターンの欠陥データの分析など各種のデータ処理を行うものである。なお、以下、検査対象試料としてレチクルについて説明するが、検査対象試料は、パターンが形成されるものであればどのようなものでもよく、例えば、マスク、ウエーハなどがある。
【０００７】
図１は、パターン検査装置の構成例を示している。パターン検査装置は、複数のダイ２２が描画された多ダイレチクル２のパターン検査を行う。多ダイレチクル２には、レチクルにＹ方向にＭ個、Ｘ方向にＮ個のダイが二次元に配列されている。ここで使用するＹとＸの表現は、単に二次元を表現するためのものであり、特定の方向を示すものではない。パターン検査装置は、レチクルのストリーム画像を記憶するストリーム画像用メモリ装置３６と、レチクル２の光学画像のダイ２２の画像（ダイ画像Ａとダイ画像Ｂ）同士を比較するＤＤ比較部５１と、レチクルの光学画像とレチクルのＣＡＤデータ（例：描画データ）から得た参照画像とを比較するＤＢ比較部５２と、ＤＤ比較部５１とＤＢ比較部５２で検出した欠陥を分析する欠陥分析部５３とを備えている。
【０００８】
ストリーム画像とは、レチクルのパターンを一方向（Ｘ方向）にストリーム単位でスキャンして取得される光学画像を言い、複数のダイ画像を有している。ストリーム単位とは、レチクル２のパターンをＸ方向にスキャンして最初の画像取得位置から最後の画像取得位置の範囲で取得される範囲を言う。ここで使用するストリーム画像又はストリーム単位とは、ストリーム画像又はストリーム単位を複数に分割してあるサブストリーム画像又はサブストリーム単位も含める。例えば、ストリーム画像の幅を２０４８画素とする。サブストリーム画像の幅は、ストリーム画像の幅の４分の１の場合、大体５１２画素となる。ストリーム画像は、通常、各ダイ２２の一部を表わしている。
【０００９】
図１のパターン検査装置を利用すると、ストリーム画像がストリーム画像用メモリ装置３６に記憶されているので、ストリーム画像内の複数のダイ２２を相互にＤＤ比較することができる。同時に、ストリーム画像内のダイ２２と参照画像２４とをＤＢ比較することができる。特に、ＤＢ比較したダイを基準ダイとして、他のダイとＤＤ比較することができる。この比較方法により、高精度のＤＢ比較と軽負荷のＤＤ比較の双方の利点を合わせた複合的な検査を行うことができる。この比較方法により、パターンの検査処理時間を軽減すると同時に高い検査感度を確保することができる。高精度のＤＢ比較と軽負荷のＤＤ比較の双方の利点を合わせた複合的な検査を行うことができる。なお、基準ダイは、ダイ同士を比較する際の基準となるダイを言う。基準ダイは、例えば、ＤＢ比較されるダイを言う。
【００１０】
図２は、パターン検査装置の他の構成例を示している。図２のパターン検査装置は、図１のパターン検査装置と類似した構成であるが、複数のストリーム画像を記憶する複数のストリーム画像用メモリ装置３６、３６を有する点に特徴を有している。図２のパターン検査装置の例では、例えば、Ｘの一方向とその逆方向の二方向のストリーム画像を記憶することができる。この構成により、２つのストリーム画像のダイ２２を並行してＤＤ比較処理することができる。各ストリーム画像の特定のダイをＣＡＤの設計データから求めた参照画像とＤＢ比較処理を行い、各ストリーム画像の基準ダイ２３を得る。ストリーム画像毎に基準ダイ２３と他のダイ２２をＤＤ比較処理する。比較処理して得られた欠陥情報は、欠陥分析部５３でパターンの欠陥が分析される。
【００１１】
基準ダイ２３をストリーム画像の特定の位置、例えば左端部（図２において）にあるダイにして、連続してＤＤ比較処理とＤＢ比較処理を行うことができる。このように基準ダイ２３をほぼ同一条件で描画されたダイとすることにより、パターン検査の精度を高めることができる。それと共に、レチクルの一方向のスキャンが終わると、直ぐに逆方向のスキャンをして、往復の工程でストリーム単位の画像が記憶されるので、レチクル全体のパターン検査の処理時間を短縮することができる。
【００１２】
図２のパターン検査装置では、ＤＤ比較部５１は各ストリーム画像に対して設けられ、ＤＢ比較部５２は、２つのストリーム画像に共通に設けられ、欠陥分析部５３も共通に設けられている。但し、ＤＤ比較部５１、ＤＢ比較部５２、及び欠陥分析部５３の個数は、データ処理量、処理速度などで、任意に設定することができる。なお、パターン検査装置のストリーム画像を記憶する装置は、例えば、バッファメモリであり、一時的にストリーム画像を記憶するものである。図２のメモリ装置は、２つのストリーム画像を記憶する２つのストリーム画像用メモリ装置３６、３６を備えているが、もっと多くのストリーム画像用メモリ装置３６を備えてもよい。パターン検査装置は、例えば、１２個のストリーム画像を記憶し、各ストリーム単位が４つのサブストリーム単位からなる場合、サブストリーム単位用の４８個のストリーム画像用メモリ装置３６を備えている。
【００１３】
図３は、パターン検査装置の更に他の構成例を示している。図３のパターン検査装置は、図１と図２のパターン検査装置と類似した構成であるが、基準ダイ２３をレチクル全体の中の特定のダイとする点、例えば、中央付近のダイとする点に特徴を有している。中央付近のダイは、他のダイと位置的に近いため、中央付近のダイの光学画像は、他のダイの光学画像と類似していると見ることができる。図３のパターン検査装置の例では、３個のストリーム画像用メモリ装置３６と、１個のＤＢ比較部５２と、１個のＤＤ比較部５１と、１個の欠陥分析部５３とを備えている。
【００１４】
図３のパターン検査装置は、中央のダイを基準ダイ２３として、参照画像２４とＤＢ比較処理を行っている。３つのストリーム画像のダイ２２は、基準ダイ２３とＤＤ比較処理が行われる。これらのＤＤ比較は、複数のＤＤ比較部５１を持つことにより、並列処理を行うことができる。各ストリーム画像についてＤＤ比較処理をして得られた欠陥情報は、欠陥分析部５３でパターンの欠陥が分析される。これらの３つのストリーム画像は、次のようにして取得される。先ず、レチクルを１方向にスキャンして、ストリーム単位の光学画像がストリーム画像用メモリ装置３６に記憶され、次に、逆方向にスキャンしてストリーム単位の光学画像が別のストリーム画像用メモリ装置３６に記憶され、次に、１方向にスキャンしてストリーム単位の光学画像が更に別のストリーム画像用メモリ装置３６に記憶される。このように往復動作で効率よく複数のストリーム画像を記憶することができる。
【００１５】
図４は、パターン検査装置１の全体図を示す。パターン検査装置１は、主に、光学画像取得部３とデータ処理部４を備えている。光学画像取得部３は、主に、光源３１、レチクル２を載置するＸＹθテーブル３４、θモータ３４２、Ｘモータ３４３、Ｙモータ３４４、レーザ測長システム３４１、拡大光学系３２、フォトダイオードアレイ３３、センサ回路３５、バッファメモリ３６を備えている。
【００１６】
データ処理部４は、主に、中央演算処理部４０、バス４９、ＸＹθテーブル３４を制御するテーブル制御部４１、データメモリ４７、プログラムメモリ４８、高速記憶装置４２、展開部４３、参照画像作成部４４、比較処理部５、ＤＢ比較用メモリ装置４５、位置測定部４６を備えている。展開部４３と参照画像作成部４４は、中央演算処理部４０のバス４９を介して高速記憶装置４２、データメモリ４７やプログラムメモリ４８の外部記憶装置などに接続されている。外部記憶装置としては、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、磁気ドラム装置、磁気テープ装置などを使用できる。データメモリ４７は、例えば、設計パターンデータを記憶している。設計パターンデータは、レチクルの検査エリア全体を短冊状のエリアに分けて格納されている。参照画像作成部４４は、展開部４３から展開された画像パターンを受け取り、及び、位置測定部から画像の位置情報を受け取り、参照画像を作成する。参照画像作成部４４は、参照画像をＤＢ比較用メモリ装置４５とバッファメモリ３６に出力する。
【００１７】
図５は、比較処理部５の構成を示している。比較処理部５は、主に、ＤＤ比較部５１、ＤＢ比較部５２、欠陥分析部５３を備えている。比較処理部５は、並列処理の機能を有し、複数の同一の機能を備え、並列に処理をすることができる。並列処理部６は、少なくともＤＤ比較部５１を複数個配置している。並列処理部６は、必要に応じて、ＤＢ比較部５２、欠陥分析部５３を複数個配置してもよい。また、比較処理部５は、ＤＢ比較用メモリ装置４５を制御してもよい。比較処理部５は、ＤＢ比較用メモリ装置４５から参照画像を受け取り、及び、バッファメモリ３６から光学画像を受け取る。必要に応じて、比較処理部５は、参照画像も受け取ることができる。比較処理部５は、受け取った参照画像と光学画像とをＤＢ比較し、又はＤＤ比較し、その比較結果から画像の欠陥を分析する。
【００１８】
パターン検査装置１は、主に、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力部（図示省略）、検査結果を出力する出力部（図示省略）、設計パターンデータなどを格納したデータメモリ４７、及び検査プログラムなどを格納したプログラムメモリ４８を有している。入力部（図示省略）は、キーボード、マウス、ライトペンまたはフロッピー（登録商標）ディスク装置などで構成される。また出力部（図示省略）は、ディスプレイ装置やプリンタ装置などで構成される。なお、パターン検査装置１、特に比較処理部５は、電子回路、プログラム、ＰＣ、又は、これらの組み合わせにより構成できる。
【００１９】
（光学画像取得部）
光学画像取得部３は、レチクル２の光学画像を取得する。レチクル２は、ＸＹθテーブル３４上に載置される。ＸＹθテーブル３４は、中央演算処理部４０から指令を受けたテーブル制御部４１により、Ｘ方向、Ｙ方向に移動でき、θ方向に回転可能な３軸（Ｘ−Ｙ−θ）マニピュレータである。Ｘ方向にはＸモータ３４３で、Ｙ方向にはＹモータ３４４で、θ方向にはθモータ３４２で駆動制御される。Ｘモータ３４３、Ｙモータ３４４、θモータ３４２は公知のサーボモータやステップモータ等を用いることができる。ＸＹθテーブル３４の位置座標は、例えばレーザ測長システム３４１により測定され、その出力が位置測定部４６に送られる。位置測定部４６から出力された位置座標はテーブル制御部４１にフィードバックされる。
【００２０】
レチクル２は、オートローダ（図示省略）によりＸＹθテーブル３４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。ＸＹθテーブル３４の上方には、光源３１及び光照射部が配置されている。光源３１からの光は、集光レンズを介してレチクル２を照射する。レチクル２の下方には、拡大光学系３２及びフォトダイオードアレイ３３からなる信号検出部が配置されている。レチクル２を透過した透過光は、拡大光学系３２を介してフォトダイオードアレイ３３の受光面に結像される。拡大光学系３２は、ピエゾ素子等の焦点調整装置（図示省略）で自動的に焦点調整される。この焦点調整装置は、中央演算処理部４０に接続されたオートフォーカス制御回路（図示省略）により制御される。焦点調整は、別途設けられた観察スコープでモニタリングしてもよい。光電変換部としてのフォトダイオードアレイ３３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。ＸＹθテーブル３４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３３は、レチクル２の被検査画像に対応した測定信号を検出する。
【００２１】
この測定信号は、センサ回路３５でデジタルデータに変換され、光学画像のデータとして、バッファメモリ３６に入力される。バッファメモリ３６は、複数設けることができる。バッファメモリ３６の出力は、比較処理部５に送られる。光学画像のデータは、例えば８ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさを表現するものとする。この種のパターン検査装置１は、通常、これらのパターンデータを１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ程度のクロック周波数に同期して、フォトダイオードアレイ３３から読み出し、適当なデータの並び替えを経て、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。
【００２２】
図６は、光学画像の取得手順の一例を示している。レチクル２の被検査領域は、Ｙ方向に向かって、走査幅Ｗの短冊状の複数のストリーム画像２１に仮想的に分割される。その分割されたストリーム画像２１は、連続的に走査されるように、ＸＹθテーブル３４は、テーブル制御部４１の制御のもとでＸ方向に移動する。その移動に従って、各ストリーム画像２１は、フォトダイオードアレイ３３により取得される。フォトダイオードアレイ３３は、走査幅Ｗの画像を連続的に取得する。フォトダイオードアレイ３３は、第１のストリーム画像２１を取得した後、その画像の取得と逆方向であるが、同様な方法で、第２のストリーム画像２１を走査幅Ｗで連続的に取得する。第３のストリーム画像２１は、第２のストリーム画像２１を取得する方向とは逆方向、すなわち、第１のストリーム画像２１を取得した方向に取得される。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、走査幅Ｗは、２０４８画素とする。
【００２３】
センサ回路３５から出力されたストリーム画像２１の測定パターンデータは、位置測定部４６から出力されたＸＹθテーブル３４上のレチクル２の位置を示すデータとともに、比較処理部５に送られる。比較される光学画像は、適当な画素サイズのエリアに切り出される。例えば、５１２×５１２画素の領域に切り出される。なお、光学画像は、上記記載では透過光を利用しているが、反射光、散乱光、偏光散乱光、偏光透過光などを利用するものでもよい。これらの画像の光を検出するために、画像取得部３は、これらの光の画像を取得する取得機構を有している。
【００２４】
（参照画像の作製）
参照画像は、レチクル２の設計データから種々の変換を行って、光学画像に似せて作製された画像である。参照画像は、例えば図４では、展開部４３と参照画像作成部４４で構成することができる。展開部４３は、レチクル２の画像の設計データをデータメモリ４７から中央演算処理部４０により読み出し、イメージデータに変換する。参照画像作成部４４は、展開部４３からイメージデータを受け取り、図形の角を丸めたり、多少ボカしたりして、光学画像に似せる処理を行って参照画像を作製される。
【００２５】
（パターン検査方法）
図１は、パターン検査方法の処理例の流れと見ることもできる。このパターン検査方法は、ＣＡＤデータ（例：描画データ）から参照画像を作成するステップと、光学画像取得部によりレチクルからストリーム画像を取得するステップと、ストリーム画像をストリーム画像用メモリ装置に記憶するステップと、ストリーム画像の特定のダイを基準ダイとしてＤＢ比較部５２でＤＢ比較するステップと、基準ダイと他のダイをＤＤ比較部５１でＤＤ比較するステップと、ＤＢ比較とＤＤ比較で見出された差異のデータを欠陥分析部５３で分析するステップを備えている。このようにＤＢ比較とＤＤ比較を行うことにより、レチクルのパターン検査をより適切に、かつ正確に行うことができる。
【００２６】
（検査された検査対象試料）
検査対象試料であるレチクル２は、設計データを用いて描画装置により描画される。レチクル２は、パターン検査装置１を用いて、パターン検査が行われる。このパターン検査は、レチクル２のストリーム画像２１をストリーム画像用メモリ装置３６に記憶し、ストリーム画像２１の各ダイ２２を相互にＤＤ比較して行われる。ストリーム画像用メモリ装置３６を複数も受けることにより、並列にＤＤ比較を行うことができ、より効率的なパターン検査が行われる。
【００２７】
（実施の形態１）
図７は、１ダイのみを記憶するパターン検査の例（ＡとＢ）と本発明の実施の形態１（ＣとＤ）とを示している。図７（Ａ）と（Ｂ）の比較方法は、１ダイのみを記憶するメモリ装置を用いた基準ダイ方式である。そのため、右側にスキャンする方向では、ダイＩのみの画像ａを記憶して基準ダイ２３とし、次に読み込まれるダイＩＩ〜ダイＶとＤＤ比較を行う。次に、２段目を左側に逆方向にスキャンする場合、ダイＶのみの画像ａを記憶して基準ダイ２３とし、次に読み込まれるダイＩＶ〜ダイＩとＤＤ比較を行う。このように、基準となるダイが左側（ダイＩ）と右側（ダイＶ）にあり、スキャン方向で異なることになる。ダイＩとダイＶは、レチクルでの位置が反対側であり、離れている。そのため、描画されたパターンの状態が異なる可能性が高く、精密なパターンを検査するための基準となるダイ２２としては、適していない。
【００２８】
それに対して、図７（Ｃ）と（Ｄ）の本発明の実施の形態１の比較方法は、ストリーム単位のストリーム画像２１がバッファリングされることになる（ダイＩ〜ダイＶを同時に記憶できる）。そのため、右方向にスキャンする場合、図７（Ｃ）のように、ダイＩも記憶され、基準ダイ２３として保存される。この基準ダイ（ダイＩ）２３と他のダイＩＩ〜ダイＶとをＤＤ比較することができる。次に、左方向にスキャンする場合、図７（Ｄ）のように、ストリーム画像２１がバッファリングされることになる（ダイＶ〜ダイＩを同時に記憶できる）。ダイＩも記憶され、基準ダイ２３として保存できる。この基準ダイ（ダイＩ）２３と他のダイＶ〜ダイＩＩとをＤＤ比較することができる。このようにステージの移動方向（スキャン方向）に依存せずに、基準ダイ２３を任意の箇所（例えば、左側又は右側）に固定することができる。そのために、各基準ダイ２３が類似している箇所にあるので、基準ダイ間の差異が少なくなり、各ダイとのＤＤ比較処理にバラつきが生じ難くなる。更に、基準ダイをＤＢ比較処理することにより、ＤＢ比較処理で得られた基準ダイ２３の欠陥も知ることができる。このように、基準ダイ２３のみをＤＢ比較処理し、この基準ダイ２３で他のダイをＤＤ比較処理するので、他のダイも結果的にＤＢ比較処理を行ったとほぼ同様の効果を得ることができる。よって、すべてのダイに対してＤＢ比較処理をしなくても、パターン検査を正確にでき、また、検査時間を短縮することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るパターン検査を示している。実施の形態２の比較方法は、Ｎ（Ｘ）×Ｍ（Ｙ）（Ｘ方向にＮ個のダイとＹ方向にＭ個のダイ）の多ダイレチクルのパターン検査である。この比較方法では、先ず、図８（Ａ）のように、１（Ｘ）×Ｍ（Ｙ）のＹ方向に一列（ステップ方向）のダイをバッファリングし、ＤＢ比較処理用メモリ装置３６に基準ダイ２３として記憶する。それらのＤＢ比較処理された、ダイ１−１からダイ５−１を基準ダイとする。次に、ストリーム画像用メモリ装置３６に記憶されたダイ（例、ダイ１−２〜ダイ１−５）に対して、基準ダイ２３を用いてＤＤ比較処理を行う。このように、バッファリングしたスキャンイメージをＸ方向（ストリーム方向）のＤＤ比較処理に利用することで、負荷の重い全面のダイに対するＤＢ比較処理を実施することなく、全面のダイに対するＤＢ比較処理と同等の高感度検査を実施することができる。
【００３０】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るパターン検査を示している。実施の形態３の比較方法は、Ｎ（Ｘ）×Ｍ（Ｙ）の多ダイレチクルのパターン検査である。この比較方法では、描画精度が安定している中央のダイについてＤＢ比較処理を実施し、スキャンしたイメージをバッファリングし、これを基準ダイとする。この基準ダイを用いて、レチクル全面の他のダイに対してＤＤ比較処理を行う。これにより、検査時間の短縮と同時に、検査の精度を上げることができる。
【００３１】
（他の実施の形態）
図１０は、本発明の実施の形態に係る種々のパターン検査方法を示している。これらの実施の形態の比較方法は、Ｎ（Ｘ）×Ｍ（Ｙ）の多ダイレチクルのパターン検査である。図１０（Ａ）の比較方法では、中央付近の１列のダイ（例、ダイ１−３〜ダイ５−３）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、スキャンしたイメージをバッファリングし、ストリーム画像用メモリ装置に保存し、これらを基準ダイとする。これらの基準ダイを用いて、各Ｘ方向のダイに対して、ＤＤ比較処理を行う。これにより、検査時間の短縮と同時に、検査の精度を上げることができる。
【００３２】
図１０（Ｂ）の比較方法では、左右側付近の２列のダイ（例、ダイ１−１〜ダイ５−１と、ダイ１−５〜ダイ５−５）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、スキャンしたイメージをバッファリングし、これらを基準ダイとする。これらの基準ダイを用いて、各Ｘ方向のダイに対して、ＤＤ比較処理を行う。この場合、基準ダイが多いので、並列処理で行うと、検査時間を更に短縮することができる。それと共に検査の精度を上げることができる。
【００３３】
図１０（Ｃ）の比較方法では、左側付近の１列のダイ（例、ダイ１−１〜ダイ５−１）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、スキャンしたイメージをバッファリングし、これらを基準ダイとする。これらの基準ダイを用いて、各Ｘ方向の隣接するダイ（例、ダイ１−２〜ダイ５−２）に対して、ＤＤ比較処理を行う。ダイ（例、ダイ１−２〜ダイ５−２）とこれらに隣接するダイ（例、ダイ１−３〜ダイ５−３）とで、ＤＤ比較処理を行う。更に、ダイ（例、ダイ１−３〜ダイ５−３）とこれらに隣接するダイ（例、ダイ１−４〜ダイ５−４）とで、ＤＤ比較処理を行う。このように、隣接するダイ同士でＤＤ比較処理を行うことで、検査時間を更に短縮することができると共に検査の精度を上げることができる。
【００３４】
図１０（Ｄ）の比較方法では、中央付近とコーナー４箇所付近のダイ（例、ダイ１−１、ダイ１−５、ダイ５−１、ダイ５−５）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、これらを基準ダイとする。これらの基準ダイを用いて、隣接するダイに対して、ＤＤ比較処理を行う。更に隣接したダイと、そのダイに近い基準ダイとをＤＤ比較処理する。又は、隣接するダイ同士でＤＤ比較処理を行ってもよい。このような方法で、検査時間を短縮することができると共に検査の精度を上げることができる。
【００３５】
図１０（Ｅ）の比較方法では、中央付近のダイ（例、ダイ３−３）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、これらを基準ダイとする。この基準ダイを用いて、隣接するダイに対して、ＤＤ比較処理を行う。更に隣接したダイに対しては、隣接するダイとＤＤ比較処理を行う。このような方法で、検査時間を短縮することができると共に検査の精度を上げることができる。
【００３６】
図１０（Ｆ）の比較方法では、コーナー付近の１つのダイ（例、ダイ１−１）に対して、ＤＢ比較処理を実施し、これらを基準ダイとして、残りのダイとＤＤ比較処理を行う。又は、隣接するダイ同士とＤＤ比較処理を行ってもよい。このような方法で、検査時間を短縮することができると共に検査の精度を上げることができる。
【００３７】
本発明は、ここで述べた実施の形態に制限されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ストリーム画像をストリーム画像用メモリ装置に格納し、ＤＢ比較とＤＤ比較を行うパターン検査装置の説明図
【図２】２つのストリーム画像用メモリ装置にストリーム画像を格納し、ＤＢ比較とＤＤ比較を行うパターン検査装置の説明図
【図３】中央のダイを基準ダイとし、３つのストリーム画像用メモリ装置にストリーム画像を格納し、ＤＢ比較とＤＤ比較を行うパターン検査装置の説明図
【図４】パターン検査装置の構成を示す説明図
【図５】比較処理部の構造を示す説明図
【図６】レチクルのスキャンの説明図
【図７】実施の形態１の比較方法の説明図
【図８】実施の形態２の比較方法の説明図
【図９】実施の形態３の比較方法の説明図
【図１０】他の実施の形態の比較方法の説明図
【符号の説明】
【００３９】
１・・・パターン検査装置
２・・・レチクル（検査対象試料）
２１・・ストリーム画像
２２・・ダイ
２３・・基準ダイ
２４・・参照画像
３・・・光学画像取得部
３１・・光源
３２・・拡大光学系
３３・・フォトダイオード
３４・・ＸＹθテーブル
３５・・センサ回路
３６・・バッファメモリ（ストリーム画像用メモリ装置）
４・・・データ処理部
４０・・中央演算処理部
４１・・テーブル制御部
４２・・高速記憶装置
４３・・展開部
４４・・参照画像作成部
４５・・ＤＢ比較用メモリ装置
４６・・位置測定部
４７・・データメモリ
４８・・プログラムメモリ
４９・・バス
５・・・比較処理部
５１・・ＤＤ比較部
５２・・ＤＢ比較部
５３・・欠陥分析部
６・・・並列処理部
【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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【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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