(57)【要約】【課題】アライメントの合わせこみ残差があっても、開口パターンの欠陥を高精度に検出することが可能なパターン検査装置及び方法を提供する。【解決手段】パターン検査装置は、複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る撮像部と、前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する参照画像取得部と、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の位置を個別に一致させて、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の差画像を前記開口パターン毎に生成する差画像生成部と、前記差画像に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出部とを備える。【選択図】図１
2009294027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る撮像部と、
前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する参照画像取得部と、
前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の中心位置を個別に一致させて、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の差画像を前記開口パターン毎に生成し、前記差画像に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出部とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記パターン形成体は、前記複数の開口パターンが形成された領域の近傍に、複数のダミー開口パターンが形成されたものであり、
前記パターン欠陥検出部は、前記開口パターン用の閾値と前記ダミー開口パターン用の閾値を用いて前記開口パターンの欠陥を検出する請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る撮像部と、
前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する参照画像取得部と、
前記撮像画像と前記参照画像にそれぞれ含まれる複数の開口パターン像の各中心位置を検出する中心位置検出部と、
前記撮像画像と前記参照画像それぞれについて前記中心位置を基準とした所定の領域について階調値の総和を演算する総和演算部と、
前記撮像画像と前記参照画像それぞれについて演算された前記階調値の総和の差を演算し、この演算結果に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出する総和比較部とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項４】
前記中心位置検出部は、前記開口パターンの上下左右のエッジの位置を検出し、検出した各エッジの中心を前記中心位置として検出する請求項３に記載のパターン検査装置。
【請求項５】
複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する工程と、
前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の中心位置を個別に一致させて、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の差画像を前記開口パターン毎に生成する工程と、
前記差画像に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出する工程とを含むことを特徴とするパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンを検査するパターン検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パターン検査装置として、マスクを撮像して得られたセンサ画像と基準となる参照画像とを比較して、欠陥の有無を検査するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このパターン検査装置は、複数のコンタクトパターンが形成されたマスクを撮像してセンサ画像を得る画像センサと、マスクの設計データを展開して参照画像を生成する参照画像生成部と、マスク全体について、センサ画像と参照画像との差画像を作成する差画像作成部と、差画像のコンタクトパターンに相当する領域の一部の領域の階調値に基づいて欠陥の有無を判定する判定部とを備える。
【０００４】
従来のパターン検査装置によると、コンタクトパターンにアライメントの合わせこみ残差がある場合には、検出された差画像の差分が合わせこみ残差によるものか、パターンの形状不良によるものかを識別できず、欠陥検出感度を上げることができないという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、アライメントの合わせこみ残差があっても、開口パターンの欠陥を高精度に検出することが可能なパターン検査装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る撮像部と、前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する参照画像取得部と、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の中心位置を個別に一致させて、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の差画像を前記開口パターン毎に生成し、前記差画像に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出部とを備えたことを特徴とするパターン検査装置を提供する。
【０００８】
また、本発明の他の一態様は、上記目的を達成するため、複数の開口パターンが形成されたパターン形成体を撮像して撮像画像を得る工程と、前記撮像画像と比較するための参照画像を取得する工程と、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の中心位置を個別に一致させて、前記撮像画像と前記参照画像との間で前記開口パターン像の差画像を前記開口パターン毎に生成する工程と、前記差画像に基づいて前記開口パターンの欠陥を検出する工程とを含むことを特徴とするパターン検査方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アライメントの合わせこみ残差があっても、開口パターンの欠陥を高精度に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の概略の構成を示すブロック図、図１（ｂ）は、計算機の概略の構成を示すブロック図である。
【００１１】
このパターン検査装置１は、図１（ａ）に示すように、光軸上に、水銀ランプ，アルゴンレーザ等の光源２と、集光レンズ３と、検査対象のフォトマスク（パターン形成体）１０が配置されるＸＹステージ４と、対物レンズ５と、画像センサ６とを有し、さらに、センサ回路１１と、Ａ／Ｄ変換器１２と、ステージ制御回路１３と、計算機１４と、パターン展開回路１５と、参照画像発生回路（参照画像取得部）１６と、欠陥判定回路（パターン欠陥検出部）１７とを有する。
【００１２】
光源２、集光レンズ３、対物レンズ５及び画像センサ６は、フォトマスク１０のパターン像（撮像画像）を撮像する撮像部を構成する。
【００１３】
フォトマスク１０には、複数のコンタクトパターン（開口パターン）を含むマスクパターンが形成されている。コンタクトパターンは、半導体メモリ等の製造過程におけるコンタクト層にコンタクトホールを形成するためのものである。コンタクトパターンは、正方形（例えば、４００ｎｍ×４００ｎｍ）の開口部であるが、長方形等の他の形状でもよい。コンタクトパターンのエッジや中央部に欠陥が生じる場合があり、本装置１は、その欠陥の有無を検査する。
【００１４】
なお、開口パターンは、コンタクトパターンに限られず、他のパターンでもよい。また、フォトマスク１０は、半透明膜を備えた位相シフトマスク等でもよい。
【００１５】
ＸＹステージ４は、フォトマスク１０を水平２軸方向（ＸＹ方向）に移動可能に構成されている。
【００１６】
ステージ制御回路１３は、計算機１４の制御の下に、ＸＹステージ４をＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、フォトマスク１０全体を走査する。
【００１７】
画像センサ６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を１次元又は２次元に配列したＣＣＤセンサを用いることができる。画像センサ６の受光面積が小さくても、フォトマスク１０を画像センサ６に対してＸ方向及びＹ方向に相対的に移動させることにより、フォトマスク１０全体のパターン像を撮像することができる。画像センサ６には、フォトマスク１０のパターン像が、集光レンズ３、対物レンズ５等の光学系により、例えば、数百倍に拡大されて結像される。なお、フォトマスク１０の特性によっては、透過光ではなく、反射光や、透過光と反射光を混合した状態で画像センサ６に結像させてもよい。
【００１８】
センサ回路１１は、フォトマスク１０全体を走査して画像センサ６から得られるフォトマスク１０全体のパターン像に応じた光学像（センサ画像）を出力する。センサ画像の画素サイズは、例えば、１００ｎｍ×１００ｎｍである。
【００１９】
パターン展開回路１５は、マスクパターンの設計データを画像センサ６と同程度の分解能を有する画素単位の多値の階調データに展開する。なお、センサ画像が２値の場合は、パターン展開回路１５は、２値に展開する。
【００２０】
参照画像発生回路１６は、フォトマスク１０の撮像によって得られる撮像画像と比較するために、展開データにフィルタ処理等を施して、光学的な特性とフォトマスク上に形成されるパターンのエッチングプロセス等によって生じる形状の変化に対応した参照画像を発生する。参照画像の画素サイズは、センサ画像の画素サイズと同じ（１００ｎｍ×１００ｎｍ）である。なお、撮像画像と比較するための参照画像は、設計データを参照画像化する方法に限らず、例えば、設計データに応じて参照画像を記憶する記憶部から読み出してもよく、入力部から入力してもよい。
【００２１】
欠陥判定回路１７は、センサ回路１１からＡ／Ｄ変換器１２でデジタルに変換されて送られるセンサ画像と参照画像発生回路１６から送られる参照画像との間で開口パターン像（コンタクトパターン像又はダミーパターン像）の中心位置を個別に一致させて、撮像画像と参照画像との間で開口パターン像の差画像を開口パターン毎に生成し、差画像に基づいて開口パターンの欠陥の有無を判定する。
【００２２】
計算機１４は、図１（ｂ）に示すようにパターン検査装置１の各部を制御するＣＰＵ１４０と、ＣＰＵ１４０の後述する図８のフローチャートに示すようなプログラムを記憶するＲＯＭ１４１と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４２と、マスクパターンの設計データを記憶する設計データ記憶部１４３と、判定閾値記憶部１４４とを備える。設計データは、光近接効果補正(OPC:Optical Proximity Correction)後のものであるが、ＯＰＣ前のものでもよい。
【００２３】
判定閾値記憶部１４４には、設計データに応じて、コンタクトパターン用の第１の判定閾値（例えば、５０）と、ダミーパターン用の第２の判定閾値（例えば、１００）が記憶されている。第１及び第２の判定閾値は、最小の階調値を「０」、最大の階調値を「２５５」とした場合の値である。第１及び第２の判定閾値は、ＣＰＵ１４０により欠陥判定回路１７の後述する閾値選択回路１７６に出力される。
【００２４】
（欠陥判定回路）
図２は、欠陥判定回路１７の構成の一例を示すブロック図、図３は、マスクパターン像の一例を示す図、図４は、コンタクトパターン判定用テンプレートの一例を示す図、図５は、第１及び第２の中心探索回路による中心探索方法を説明するための模式図、図６は、第１及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路による階調値の総和の算出方法を説明するためのコンタクトパターン像近傍の階調値の一例を模式的に示す図、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれＮ＝３、Ｎ＝２、Ｎ＝１の場合の階調値の総和の演算例を示す図である。
【００２５】
この欠陥判定回路１７は、図２に示すように、センサ画像と参照画像の２つの入力ラインを備えており、センサ画像の入力ラインには、第１の中心探索回路（中央位置検出部）１７１Ａ、及び第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路（総和演算部）１７２Ａが設けられ、参照画像の入力ラインには、コンタクトパターン認識回路１７３、第２の中心探索回路（中央位置検出部）１７１Ｂ、及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路（総和演算部）１７２Ｂが設けられている。また、欠陥判定回路１７は、Ｎ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａ，１７２Ｂの出力側にＮ×Ｎ画素総和比較回路（総和比較部）１７４を接続し、Ｎ×Ｎ画素総和比較回路１７４にレベル補正テーブル１７５及び閾値選択回路１７６を接続している。
【００２６】
（マスクパターン像）
マスクパターンは、コンタクトパターンが存在する領域の近傍に、コンタクトパターンへのプロセス近接効果の影響を等しくするためにダミーパターンを配置している。センサ画像及び参照画像上のマスクパターン像１００は、図３に示すように、コンタクトパターン像１０１が所定の間隔で縦横に配置された領域の近傍に、ダミーパターン像１０２が配置されている。ダミーパターン像１０２は、コンタクトパターン像１０１の開口径（例えば４００ｎｍ）よりも小さい開口径（例えば２００ｎｍ）を有する。
【００２７】
（コンタクトパターン認識回路）
コンタクトパターン認識回路１７３は、参照画像のパターン像とコンタクトパターン判定用テンプレートとのパターンマッチングによりコンタクトパターンを認識する。
【００２８】
図４を参照してコンタクトパターンの認識方法について説明する。図４に示す数値は、参照画像の階調値であり、光量が最大のときを「２５５」、最小のときを「０」としている。コンタクトパターン認識回路１７３は、予め定められた位置の画素の階調値が所定の基準を満たす場合に、対象パターンをコンタクトパターン像１０１であると認識し、そのマッチング結果を閾値選択回路１７６を介してＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する。
【００２９】
具体的には、基準となるコンタクトパターン像１０１の外側に配置された太線枠で示す画素１１０ｂの階調値が、第１の基準値（例えば１８０）以上、かつ、基準となるコンタクトパターン像１０１の内側に配置された二重線枠で示す画素１１０ｃの階調値が、第２の基準値（例えば８０）以下の場合に、コンタクトパターン像１０１であると認識する。同図に示す場合は、太線枠で示す画素１１０ｂの階調値は、２００〜２４３であるので、第１の基準値（１８０）以上であり、二重線枠で示す画素１１０ｃの階調値は、３１〜５７であるので、第２の基準値（８０）以下であることから、コンタクトパターン像１０１であると認識される。
【００３０】
（第１及び第２の中心探索回路）
第１の中心探索回路１７１Ａは、センサ画像に含まれるコンタクトパターン像の中心位置（センサ画像上のｘ，ｙ座標）を算出する。第２の中心探索回路１７１Ｂは、参照画像に含まれるコンタクトパターン像の中心位置（参照画像上のｘ，ｙ座標）を算出する。この中心位置の算出方法について、図５を参照して説明する。
【００３１】
まず、図５（ａ）に示すように、参照画像のコンタクトパターン像１０１内の最大階調値を有する画素１１０ａの位置を探し、その位置から参照画像、センサ画像それぞれについてＸ，Ｙ方向に左側エッジ１０３ａ、右側エッジ１０３ｂ、上側エッジ１０３ｃ、下側エッジ１０３ｄを探しに行き、エッジ１０３ａ〜１０３ｄの位置からコンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａを求める。
【００３２】
具体的には、図５（ｂ）に示すように、最大階調値を有する画素１１０ａからＸ方向のライン１１１上の階調値のプロファイルを図５（ｃ）に示すように採る。プロファイル１１２がエッジ閾値ｔｈを横切るエッジ位置１１３を画素間で線形補間してエッジ位置１１３を画素サイズ以下の精度で算出する。図５（ｃ）のプロファイル１１２において右側エッジ１０３ｂのエッジ位置１１３を求めるときは、図５（ｄ）に示すように、エッジ位置１１３の近傍の階調値をａ、ｂとしたとき、エッジ位置１１３を（ｂ−ｔｈ）／（ｂ−ａ）のように求める。階調値ａの画素の位置から右方向へ距離（ｂ−ｔｈ）／（ｂ−ａ）離れた位置がエッジ位置１１３となる。これと同様に他の左側エッジ１０３ａ、上側エッジ１０３ｃ、下側エッジ１０３ｄのエッジ位置を求め、求まったペアのエッジ位置の中心をＸ方向，Ｙ方向それぞれについて求めることにより、コンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａを算出する。
【００３３】
（第１及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路）
第１及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａ，１７２Ｂは、図６に示すように、中心探索回路１７１Ａ，１７１Ｂによって算出されたセンサ画像、参照画像それぞれのコンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａをＮ×Ｎ画素の総和演算領域１１４の中心にずらした後、Ｎ×Ｎ画素（Ｎ＝１，２，３，・・・）の階調値の総和を算出する。同図において、白の十字マークは、中心探索回路１７１Ａ，１７１Ｂが算出したコンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａであり、黒の水平線及び垂直線は、中心探索回路１７１Ａ，１７１Ｂによって算出されたエッジ位置１１３ａ〜１１３ｄであり、白の破線の矩形領域は、Ｎ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａ，１７２Ｂが階調値の総和を算出する総和演算領域１１４である。
【００３４】
図７（ａ）の場合において、３×３画素の階調値の総和を演算すると、総和＝（５６＋７６＋７３＋６６＋８９＋５５＋７５＋７３）＝６４９が得られる。図７（ｂ）の場合において、２×２画素の階調値の総和を演算するには、画素位置に対応した図７（ｂ）に示す係数を乗算し、総和を４で除した値を総和とする。図７（ｂ）の場合において、２×２画素の階調値の総和を演算すると、総和＝１／４｛（５６×１）＋（７６×２）＋（７３×１）＋（６６×２）＋（８９×４）＋（８６×２）＋（５５×１）＋（７５×２）＋（７３×１）＝３０５が得られる。１×１画素の階調値の総和は、中央の階調値となり、図７（ｃ）の場合は、総和＝８９となる。
【００３５】
また、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂは、コンタクトパターン像１０１の開口径程度のサイズの領域（７×７画素又は８×８画素）について階調値の総和を算出し、その総和が基準値以上のときは、コンタクトパターン像１０１であると判定して第１の選択信号を閾値選択回路１７６に出力し、基準値未満のときは、ダミーパターン像１０２だと判定して第２の選択信号を閾値選択回路１７６に出力する機能も具備している。
【００３６】
（レベル補正テーブル）
レベル補正テーブル１７５は、予め実験結果により作成され、センサ画像における光学系に起因する輝度むら等を補正するためのテーブルである。
【００３７】
（閾値選択回路）
閾値選択回路１７６は、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂの出力に基づいて、計算機１４からの第１及び第２の判定閾値から判定閾値を選択する。すなわち、閾値選択回路１７６は、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂから第１の選択信号が出力されたときは、コンタクトパターン用の第１の判定閾値（例えば、５０）を選択し、第１の判定閾値をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力し、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂから第２の選択信号が出力されたときは、ダミーパターン用の第２の判定閾値（例えば、１００）を選択し、第２の判定閾値をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する。
【００３８】
なお、第１及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａ，１７２Ｂが演算する領域のＮ×Ｎ画素（総和演算領域）の場所は、コンパクトパターン像の中央に限らず、エッジ上や他の場所でもよい。また、総和演算領域のサイズはＮ＝１、２、３に限らず、Ｎ＝４以上でもよく、コンタクトパターン像に相当するサイズ（例えば、Ｎ＝７又は８）でもよい。
【００３９】
（Ｎ×Ｎ画素総和比較回路）
Ｎ×Ｎ画素総和比較回路１７４は、第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａが求めた階調値の総和と、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂが求めた階調値の総和にレベル補正テーブル１７５を用いて補正を施した補正後の総和との差を求める。そして、総和の差が閾値選択回路１７６から与えられた第１の判定閾値または第２の判定閾値より大きいときは、欠陥有りと判定し、判定結果を出力する。判定結果には、コントパターン認識回路１７３からのマッチング結果に基づいて、欠陥がコンタクトパターンについてのものか否かの情報が含まれる。
【００４０】
なお、ダミーパターンに対する欠陥の判定結果は、コントパターン認識回路１７３からのマッチング結果により、又は第２の判定閾値の設定により、Ｎ×Ｎ画素総和比較回路１７４から出力しないようにしてもよい。
【００４１】
（実施の形態の動作）
次に、本実施の形態に係るパターン検査装置１の動作を、図８に示すフローチャートに従って説明する。
【００４２】
光源２で発生した光は、集光レンズ３によりフォトマスク１０上に集光される。フォトマスク１０に集光した光のうち、フォトマスク１０を透過した光は、対物レンズ５により画像センサ６の受光面に結像される（Ｓ１）。センサ回路１１は、画像センサ６の受光面に結像したフォトマスク１０のパターン像に応じた光学像（センサ画像）をＡ／Ｄ変換器１２を介して欠陥判定回路１７に出力する。
【００４３】
一方、計算機１４のＣＰＵ１４０は、設計データ記憶部１４３に記憶されている設計データをパターン展開回路１５に出力し、パターン展開回路１５は、設計データを画素単位の多値の階調データに展開する。参照画像発生回路１６は、展開データにフィルタ処理等を施して、光学的な特性とフォトマスク上に形成されるパターンのエッチングプロセス等によって生じる形状の変化に対応した参照画像を発生し、欠陥判定回路１７に出力する（Ｓ２）。
【００４４】
欠陥判定回路１７のコンタクトパターン認識回路１７３は、図４に示したコンタクトパターン判定用テンプレートを用いて、参照画像からコンタクトパターン像１０１を認識し、そのマッチング結果を閾値選択回路１７６を介してＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する。
【００４５】
第２の中心探索回路１７１Ｂは、図５で説明したように、参照画像に含まれるコンタクトパターン像１０１を検出し、コンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａを算出し、その算出結果を第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂに出力する（Ｓ３）。
【００４６】
第１の中心探索回路１７１Ａは、図５で説明したように、センサ画像からコンタクトパターン像１０１の中心位置１０１ａを算出し、算出結果を第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａに出力する。
【００４７】
第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂは、図６で説明したように、第２の中心探索回路１７１Ｂで算出された中心位置１０１ａを、その中心位置１０１ａを含む画素の中心となるように参照画像をずらした後、中央のＮ×Ｎ画素の領域（総和演算領域）について階調値の総和を演算し、演算結果をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する（Ｓ４）。
【００４８】
また、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂは、コンタクトパターン像１０１の開口径程度のサイズの領域について階調値の総和を算出し、その総和が基準値以上のときは、第１の選択信号を閾値選択回路１７６に出力し、基準値未満のときは、第２の選択信号を閾値選択回路１７６に出力する。
【００４９】
第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａは、図６で説明したように、第１の中心探索回路１７１Ａで算出された中心位置１０１ａを、その中心位置１０１ａを含む画素の中心となるようにセンサ画像をずらした後、中央のＮ×Ｎ画素の領域（総和演算領域）について階調値の総和を演算し、演算結果をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する。
【００５０】
閾値選択回路１７６は、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂから第１の選択信号が出力されたときは、コンタクトパターン用の第１の判定閾値を選択し、第１の判定閾値をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力し、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂから第２の選択信号が出力されたときは、ダミーパターン用の第２の判定閾値を選択し、第２の判定閾値をＮ×Ｎ画素総和比較回路１７４に出力する。
【００５１】
Ｎ×Ｎ画素総和比較回路１７４は、第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ａが求めたセンサ画像に基づく階調値の総和と、第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路１７２Ｂが求めた階調値の総和にレベル補正テーブル１７５を用いて補正を施した補正後の総和との差を演算する（Ｓ５）。
【００５２】
Ｎ×Ｎ画素総和比較回路１７４は、総和の差が閾値選択回路１７６からの第１の判定閾値または第２の判定閾値より大きいと欠陥有りと判定し（Ｓ７）、１の判定閾値または第２の判定閾値以下のときは、欠陥無しと判定する（Ｓ８）。判定結果には、コントパターン認識回路１７３からのマッチング結果に基づいて、欠陥がコンタクトパターンについてのものか否かの情報が含まれる。
【００５３】
他のコンタクトパターン像が有れば（Ｓ９：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ３〜Ｓ８を繰り返す。
【００５４】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）アライメントの合わせこみ残差があっても、コンタクトパターンの欠陥を高精度に検出することが可能となる。
（２）コンタクトパターン像のサイズよりも小さい総和演算領域の位置を、欠陥の発生しやすい場所に応じて定めることにより、欠陥検出精度を上げることができる。
（３）コンタクトパターンの他にダミーパターンが形成されているマスクに対しても、コンタクトパターンの欠陥の有無を検出感度を抑制させることなく判定することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施が可能である。
【００５６】
また、本実施の形態を構成する回路の一部又は全てをソフトウェアとＣＰＵによって実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の概略の構成を示すブロック図、図１（ｂ）は、計算機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、欠陥判定回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、マスクパターン像の一例を示す図である。
【図４】図４は、コンタクトパターン判定用テンプレートの一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、第１及び第２の中心探索回路による中心探索方法を説明するための模式図である。
【図６】図６は、第１及び第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路による階調値の総和の算出方法を説明するためのコンタクトパターン近傍の階調値の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれＮ＝３、Ｎ＝２、Ｎ＝１の場合の階調値の総和の演算例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１  パターン検査装置、２  光源、３  集光レンズ、４  ＸＹステージ、５  対物レンズ、６  画像センサ、１０  フォトマスク、１１  センサ回路、１２  Ａ／Ｄ変換器、１３  ステージ制御回路、１４  計算機、１５  パターン展開回路、１６  参照画像発生回路、１７  欠陥判定回路、１００  マスクパターン像、１０１  コンタクトパターン像、１０１ａ  中心位置、１０２  ダミーパターン像、１０３ａ  左側エッジ、１０３ｂ  右側エッジ、１０３ｃ  上側エッジ、１０３ｄ  下側エッジ、１１０ａ  最大階調値を有する画素、１１０ｂ、１１０ｃ  画素、１１１  ライン、１１２  プロファイル、１１３ａ〜１１３ｄ  エッジ位置、１１４  総和演算領域、１４３  設計データ記憶部、１４４  判定閾値記憶部、１７１Ａ  第１の中心探索回路、１７１Ｂ  第２の中心探索回路、１７２Ａ  第１のＮ×Ｎ画素総和演算回路、１７２Ｂ  第２のＮ×Ｎ画素総和演算回路、１７３  コンタクトパターン認識回路、１７４  Ｎ×Ｎ画素総和比較回路、１７５  レベル補正テーブル、１７６  閾値選択回路
【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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