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JP4634478B2 - Sample inspection apparatus and sample inspection method - Google Patents

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JP4634478B2
JP4634478B2 JP2008057393A JP2008057393A JP4634478B2 JP 4634478 B2 JP4634478 B2 JP 4634478B2 JP 2008057393 A JP2008057393 A JP 2008057393A JP 2008057393 A JP2008057393 A JP 2008057393A JP 4634478 B2 JP4634478 B2 JP 4634478B2
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Description

本発明は、試料のパターンの検査に関し、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フォトマスク、ウェハ、あるいは液晶基板などの極めて小さなパターンの欠陥検査に関するものである。   The present invention relates to inspection of a pattern of a sample, and more particularly to inspection of a defect of a very small pattern such as a photomask, a wafer, or a liquid crystal substrate used when manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display (LCD).

1ギガビット級のDRAMに代表されるように、大規模集積回路(LSI)を構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになろうとしている。このLSIの製造における歩留まりの低下の大きな原因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるフォトマスクの欠陥があげられる。特に、半導体ウェハ上に形成されるLSIのパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。このため、このような欠陥を検査する装置の開発が行われている。   As represented by a 1 gigabit class DRAM, a pattern constituting a large scale integrated circuit (LSI) is going to be on the order of submicron to nanometer. One of the major causes of a decrease in yield in the manufacture of LSI is a defect of a photomask used when an ultrafine pattern is exposed and transferred onto a semiconductor wafer by a photolithography technique. In particular, with the miniaturization of the pattern dimensions of LSIs formed on semiconductor wafers, the dimensions that must be detected as pattern defects have become extremely small. For this reason, an apparatus for inspecting such a defect has been developed.

一方、マルチメディア化の進展に伴い、LCDは、500mm×600mm、またはこれ以上への液晶基板サイズの大型化と、液晶基板上に形成されるTFT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。このため、このような大面積LCDのパターン及び大面積LCDを製作する時に用いられるフォトマスクの欠陥を短時間で、効率的に検査する試料検査装置の開発も急務となってきている。   On the other hand, with the development of multimedia, LCDs are becoming larger in size of the liquid crystal substrate to 500 mm × 600 mm or more, and patterns such as TFTs formed on the liquid crystal substrate are being miniaturized. Therefore, it is required to inspect a very small pattern defect over a wide range. For this reason, there is an urgent need to develop a sample inspection apparatus for efficiently inspecting defects of a photomask used in manufacturing such a large area LCD pattern and a large area LCD in a short time.

従来の装置では、試料の画像を取得するためのセンサにおいて、宇宙線又はセンサ内部の電気的なノイズにより、微小なパターンがあるように見える偽像が発生しているため、十分な検査が出来ないなどの問題がある。そのため、センサに宇宙線が衝突したことを検出するためのセンサを設置し、宇宙線の影響を除去する技術があるが(特許文献1参照)、装置構成が大きく構成が複雑になり、また、センサ内部で発生するノイズの影響が残る問題がある。
特開平5−312955
With conventional devices, a sensor for acquiring an image of a sample generates a false image that appears to have a minute pattern due to cosmic rays or electrical noise inside the sensor. There is no problem. Therefore, there is a technique for removing the influence of cosmic rays by installing a sensor for detecting the collision of cosmic rays with the sensor (see Patent Document 1), but the apparatus configuration is large and the configuration is complicated, There is a problem that the influence of noise generated inside the sensor remains.
JP-A-5-312955

(1)本発明は、試料の正確なパターン検査にある。
(2)また、本発明は、一時的に発生する測定画像の偽像を排除できるパターン検査にある。
(1) The present invention resides in accurate pattern inspection of a sample.
(2) Further, the present invention resides in a pattern inspection that can eliminate a false image of a measurement image that occurs temporarily.

(1)本発明の実施の形態の試料検査装置は、試料のパターンを測定して測定画像を生成する測定画像生成部と、
測定画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、さらに、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像生成部に前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力する測定画像画素差算出部と、
備え、
前記測定画像生成部は、前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記試料検査装置は、さらに、
前記測定画像画素差算出部による判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する比較部を備えている
(2)又、本発明の実施の形態の試料検査装置は、試料のパターンを測定して測定画像を生成する測定画像生成部と、
測定画像と基準画像の差画像を求め、差画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素の差分値を求め、さらに、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像生成部に前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力する差画像画素差算出部と、
備え、
前記測定画像生成部は、前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記試料検査装置は、さらに、
前記差画像画素差算出部による判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する比較部を備えている
(3)又、本発明の実施の形態の試料検査方法は、試料のパターンを測定して測定画像を生成し、
測定画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力し、
前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する
(4)又、本発明の実施の形態の試料検査方法は、試料のパターンを測定して測定画像を生成し、
測定画像と基準画像の差画像を求め、差画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力し、
前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する
(1) A sample inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measurement image generation unit that generates a measurement image by measuring a pattern of a sample;
A difference value between a first pixel in the measurement image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained , and a difference value between the first pixel and the second pixel is obtained. It is determined whether or not a predetermined value is exceeded. As a result of the determination, if the difference value exceeds the predetermined value and the determination of the difference value has not been performed before, the measurement image generation unit is provided with a region of the measurement image. A measurement image pixel difference calculation unit that outputs an instruction to re-measure and generate a second measurement image ;
With
The measurement image generation unit receives the instruction, remeasures the region of the measurement image, and generates a second measurement image,
The sample inspection apparatus further includes:
As a result of determination by the measurement image pixel difference calculation unit, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the 2 A comparison unit that compares the second measurement image with the reference image is provided .
(2) Moreover, the sample inspection apparatus according to the embodiment of the present invention includes a measurement image generation unit that generates a measurement image by measuring a pattern of the sample;
A difference image between the measurement image and the reference image is obtained, a difference value between the first pixel in the difference image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained , and further, the first pixel and the second image are obtained. It is determined whether or not the difference value between the pixels exceeds a predetermined value. As a result of the determination, when the difference value exceeds the predetermined value and the determination of the difference value has not been performed before, the measurement image A difference image pixel difference calculation unit that outputs an instruction to re-measure the region of the measurement image to the generation unit to generate a second measurement image ;
With
The measurement image generation unit receives the instruction, remeasures the region of the measurement image, and generates a second measurement image,
The sample inspection apparatus further includes:
As a result of determination by the difference image pixel difference calculation unit, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the 2 A comparison unit that compares the second measurement image with the reference image is provided .
(3) Moreover, the sample inspection method of the embodiment of the present invention generates a measurement image by measuring a pattern of the sample ,
The difference value between the first pixel in the measurement image and the second pixel adjacent to the first pixel is obtained, and the difference value between the first pixel and the second pixel is a predetermined value. If the difference value exceeds a predetermined value as a result of the determination, and the determination of the difference value has not been performed before, the region of the measurement image is remeasured and the second time Outputs instructions to generate a measurement image,
In response to the instruction, re-measure the area of the measurement image to generate a second measurement image,
As a result of the determination, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the second measurement image and the reference image are compared. Compare the image .
(4) Moreover, the sample inspection method according to the embodiment of the present invention generates a measurement image by measuring a pattern of the sample,
A difference image between the measurement image and the reference image is obtained, a difference value between a first pixel in the difference image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained, and the first pixel and the second pixel are obtained. It is determined whether or not the difference value between the pixel and the pixel exceeds a predetermined value. As a result of the determination, when the difference value exceeds the predetermined value and the difference value has not been previously determined, the measurement is performed. Outputs an instruction to remeasure the area of the image and generate a second measurement image,
In response to the instruction, re-measure the area of the measurement image to generate a second measurement image,
As a result of the determination, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the second measurement image and the reference image are compared. Compare the image .

以下、本発明の詳細を実施の形態によって説明する。
図1は、本発明の実施の形態の試料検査装置と試料検査方法を説明するブロック図である。試料検査装置10は、フォトマスク、ウェハ、あるいは液晶基板などの試料のパターン12を検査するものである。試料検査装置10は、特に、宇宙線などの放射線、又はセンサ内部の電気的なノイズなどによって一時的に発生する測定画像の偽像の影響を排除して、試料のパターン12を検査するものである。試料検査装置10は、試料のパターン12の透過光や反射光を測定画像生成部14で測定して、透過画像や反射画像の一方、又は両方の測定画像を生成する。試料検査装置10は、試料のパターンの設計データ20を参照画像生成部22で処理して測定画像に類似する参照画像を生成する。
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to embodiments.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a sample inspection apparatus and a sample inspection method according to an embodiment of the present invention. The sample inspection apparatus 10 inspects a pattern 12 of a sample such as a photomask, a wafer, or a liquid crystal substrate. The sample inspection apparatus 10 inspects the pattern 12 of the sample by eliminating the influence of the false image of the measurement image that is temporarily generated by radiation such as cosmic rays or electrical noise inside the sensor. is there. The sample inspection apparatus 10 measures the transmitted light and reflected light of the pattern 12 of the sample with the measurement image generation unit 14 and generates one or both of the transmitted image and the reflected image. The sample inspection apparatus 10 processes the design data 20 of the pattern of the sample by the reference image generation unit 22 and generates a reference image similar to the measurement image.

画素差算出部30は、測定画像画素差算出部32、差画像画素差算出部34、又は両方を備えている。測定画像画素差算出部32は、測定画像生成部14で作成した測定画像について、隣接する画素間の出力値の差の差分値、即ち傾斜量を測定し、差分値が所定値を超えているか否かを求める。差画像画素差算出部34は、測定画像と基準画像の出力値の差の差分値を求めて得られた差画像について、隣接する画素間の出力値の差の差分値を測定し、差分値が所定値を超えているか否かを求める。ここで、基準画像は、参照画像生成部22で作成した参照画像、又は、測定画像生成部14で作成した測定画像、例えば、検査対象の透過画像に対する反射画像にフィルタ処理を施した画像又は検査対象の反射画像に対する透過画像にフィルタ処理を施した画像、又は同一試料上の異なる場所にある同一パターンなども含めて、基準として利用する画像である。   The pixel difference calculation unit 30 includes a measurement image pixel difference calculation unit 32, a difference image pixel difference calculation unit 34, or both. The measurement image pixel difference calculation unit 32 measures the difference value of the difference in output value between adjacent pixels, that is, the amount of inclination, for the measurement image created by the measurement image generation unit 14, and whether the difference value exceeds a predetermined value. Ask for no. The difference image pixel difference calculation unit 34 measures the difference value of the difference between the output values between adjacent pixels for the difference image obtained by obtaining the difference value between the output values of the measurement image and the reference image, and calculates the difference value. Is determined whether or not exceeds a predetermined value. Here, the standard image is a reference image created by the reference image generation unit 22, or a measurement image created by the measurement image generation unit 14, for example, an image obtained by filtering the reflection image with respect to a transmission image to be inspected or an inspection. This is an image used as a reference including an image obtained by applying a filtering process to a transmission image with respect to a reflection image of an object, or an identical pattern at a different location on the same sample.

測定画像画素差算出部32と差画像画素差算出部34は、いずれも、隣接する画素間の出力値の差が所定値を超えている場合、測定画像生成部14に指示を出す。指示を受けた測定画像生成部14は、これらの画素を含む領域のパターンを再度測定して、測定画像を求め直す。宇宙線や電気的なノイズなどによる測定画像の偽像は、一時的な影響で発生するので、再度、測定することにより、これら偽像を排除することができる。   Both the measurement image pixel difference calculation unit 32 and the difference image pixel difference calculation unit 34 issue an instruction to the measurement image generation unit 14 when the difference in output value between adjacent pixels exceeds a predetermined value. Upon receipt of the instruction, the measurement image generation unit 14 measures the pattern of the region including these pixels again to obtain the measurement image again. Since the false image of the measurement image due to cosmic rays, electrical noise, or the like is generated due to temporary influence, the false image can be eliminated by measuring again.

試料検査装置10は、比較部24を備え、画素差算出部30で偽像が排除された測定画像と基準画像とを比較処理して、その差異が所定値を超えた場合、欠陥と判定するパターン検査を行う。比較部24は、参照画像生成部22で生成した参照画像を基準画像として用い、偽像が排除された測定画像とD−DB比較を行い、又は、測定画像生成部14で生成した同一試料上の異なる場所の同一パターンを撮像して偽像が排除された測定画像を基準画像として用い、偽像が排除された測定画像とD−D比較を行う。   The sample inspection apparatus 10 includes a comparison unit 24. The pixel difference calculation unit 30 compares the measurement image from which the false image is excluded and the reference image, and determines that the defect is a defect when the difference exceeds a predetermined value. Perform pattern inspection. The comparison unit 24 uses the reference image generated by the reference image generation unit 22 as a standard image, performs a D-DB comparison with the measurement image from which the false image is excluded, or on the same sample generated by the measurement image generation unit 14 A measurement image from which the same pattern at different locations is imaged and the false image is eliminated is used as a reference image, and a DD comparison is made with the measurement image from which the false image is eliminated.

(試料検査装置)
図2は、試料検査装置10の内部構成を示す概念図である。試料検査装置10は、マスクやウェハ等の基板を試料100として、試料100のパターンの欠陥を検査するものである。試料検査装置10は、光学画像取得部110や制御系回路150などを備えている。光学画像取得部110は、オートローダ112、透過光の照明光を発生する照明装置114、反射光の照明光を発生する照明装置1140、XYθテーブル116、XYθモータ118、レーザ測長システム120、拡大光学系122、ピエゾ素子124、透過光や反射光を受信するCCD、TDIやフォトダイオードアレイなどの受光部126、センサ回路128などを備えている。制御系回路150では、制御計算機となるCPU152が、データ伝送路となるバス154を介して、大容量記憶装置156、メモリ装置158、表示装置160、印字装置162、オートローダ制御回路170、テーブル制御回路172、オートフォーカス制御回路174、展開回路176、参照回路178、比較回路180、位置回路182などに接続されている。
(Sample inspection equipment)
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the internal configuration of the sample inspection apparatus 10. The sample inspection apparatus 10 inspects a pattern defect of the sample 100 using a substrate such as a mask or a wafer as the sample 100. The sample inspection apparatus 10 includes an optical image acquisition unit 110, a control system circuit 150, and the like. The optical image acquisition unit 110 includes an autoloader 112, an illuminating device 114 that generates transmitted illumination light, an illuminating device 1140 that generates reflected illumination light, an XYθ table 116, an XYθ motor 118, a laser length measurement system 120, and a magnifying optical device. A system 122, a piezo element 124, a CCD that receives transmitted light and reflected light, a light receiving unit 126 such as a TDI or a photodiode array, a sensor circuit 128, and the like are provided. In the control system circuit 150, a CPU 152 serving as a control computer is connected to a mass storage device 156, a memory device 158, a display device 160, a printing device 162, an autoloader control circuit 170, a table control circuit via a bus 154 serving as a data transmission path. 172, an autofocus control circuit 174, a development circuit 176, a reference circuit 178, a comparison circuit 180, a position circuit 182 and the like.

画素差算出部30は、センサ回路128内、比較回路180内に設けても、又は、センサ回路128又は比較回路180に接続しても良い。展開回路176、参照回路178、比較回路180、位置回路182は、図2に示すように、相互に接続されている。   The pixel difference calculation unit 30 may be provided in the sensor circuit 128 or the comparison circuit 180 or may be connected to the sensor circuit 128 or the comparison circuit 180. The development circuit 176, the reference circuit 178, the comparison circuit 180, and the position circuit 182 are connected to each other as shown in FIG.

なお、図1の測定画像生成部14は、図2の光学画像取得部110により、構成することができる。参照画像生成部22は、展開回路176と参照回路178により、構成することができる。又、比較部24は、比較回路180により構成することができる。図2では、本実施の形態を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。試料検査装置10にとって、通常、必要なその他の構成が含まれる。   The measurement image generation unit 14 in FIG. 1 can be configured by the optical image acquisition unit 110 in FIG. The reference image generation unit 22 can be configured by a development circuit 176 and a reference circuit 178. The comparison unit 24 can be configured by the comparison circuit 180. In FIG. 2, description of components other than those necessary for describing the present embodiment is omitted. The sample inspection apparatus 10 usually includes other necessary configurations.

(光学画像取得部の動作)
試料100は、オートローダ制御回路170により駆動されるオートローダ112から自動的に搬送され、XYθテーブル116の上に配置される。試料100は、照明装置114によって上方から光が照射される。また、試料100は、照明装置1140によって下方から光が照射される。試料100の下方には、拡大光学系122、受光部126及びセンサ回路128が配置されている。露光用マスクなどの試料100を透過した光又は反射した光は、拡大光学系122を介して、受光部126に光学像として結像する。オートフォーカス制御回路174は、試料100のたわみやXYθテーブル116のZ軸(X軸とY軸と直交する)方向への変動を吸収するため、ピエゾ素子124を制御して、試料100への焦点合わせを行なう。
(Operation of optical image acquisition unit)
The sample 100 is automatically transported from the autoloader 112 driven by the autoloader control circuit 170 and placed on the XYθ table 116. The sample 100 is irradiated with light from above by the illumination device 114. Further, the sample 100 is irradiated with light from below by the illumination device 1140. Below the sample 100, an magnifying optical system 122, a light receiving unit 126, and a sensor circuit 128 are arranged. The light transmitted through or reflected by the sample 100 such as an exposure mask forms an optical image on the light receiving unit 126 via the magnifying optical system 122. The autofocus control circuit 174 controls the piezo element 124 in order to absorb the deflection of the sample 100 and the fluctuation of the XYθ table 116 in the Z-axis direction (perpendicular to the X-axis and the Y-axis). Align.

図3は、測定画像の取得手順を説明するための図である。試料100の被検査領域は、Y軸方向にスキャン幅Wで仮想的に分割される。即ち、被検査領域は、スキャン幅Wの短冊状の複数のストライプ102に仮想的に分割される。更にその分割された各ストライプ102が連続的に走査されるようにXYθテーブル116が制御される。XYθテーブル116は、X軸に沿って移動して、測定画像は、ストライプ102として取得される。ストライプ102は、図3では、Y軸方向のスキャン幅Wを持ち、長手方向がX軸方向の長さを有する矩形の形状である。試料100を透過した光、又は試料100で反射した光は、拡大光学系122を介して受光部126に入射する。受光部126上には、図3に示されるような仮想的に分割されたパターンの短冊状領域の一部が拡大された光学像として結像される。図3に示されるようなスキャン幅Wの画像を連続的に受光する。受光部126は、第1のストライプ102における画像を取得した後、第2のストライプ102における画像を今度は逆方向に移動しながら同様にスキャン幅Wの画像を連続的に入力する。スキャン幅Wは、例えば2048画素程度とする。第3のストライプ102における画像を取得する場合には、第2のストライプ102における画像を取得する方向とは逆方向、即ち、第1のストライプ102における画像を取得した方向に移動しながら画像を取得する。   FIG. 3 is a diagram for explaining a measurement image acquisition procedure. The inspection area of the sample 100 is virtually divided by the scan width W in the Y-axis direction. That is, the inspection area is virtually divided into a plurality of strip-like stripes 102 having a scan width W. Further, the XYθ table 116 is controlled so that the divided stripes 102 are continuously scanned. The XYθ table 116 moves along the X axis, and the measurement image is acquired as the stripe 102. In FIG. 3, the stripe 102 has a rectangular shape having a scan width W in the Y-axis direction and a longitudinal direction having a length in the X-axis direction. The light transmitted through the sample 100 or the light reflected by the sample 100 enters the light receiving unit 126 through the magnifying optical system 122. On the light receiving unit 126, a part of a strip-shaped region of a virtually divided pattern as shown in FIG. 3 is formed as an enlarged optical image. Images with a scan width W as shown in FIG. 3 are continuously received. After acquiring the image in the first stripe 102, the light receiving unit 126 continuously inputs the image of the scan width W while moving the image in the second stripe 102 in the opposite direction. The scan width W is about 2048 pixels, for example. When acquiring the image in the third stripe 102, the image is acquired while moving in the direction opposite to the direction in which the image in the second stripe 102 is acquired, that is, in the direction in which the image in the first stripe 102 is acquired. To do.

XYθテーブル116は、CPU152の制御の下にテーブル制御回路172により駆動される。X軸方向、Y軸方向、θ方向に駆動する3軸(X−Y−θ)モータ118の様な駆動系によって移動可能となる。これらのXモータ、Yモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。XYθテーブル116の移動位置は、レーザ測長システム120により測定され、位置回路182に供給される。受光部126で受光した光学像は、センサ回路128で測定画像の電子データとなる。センサ回路128から出力された試料100の光学画像は、位置回路182から出力されたXYθテーブル116上における試料100の位置を示すデータとともに比較回路180に送られる。   The XYθ table 116 is driven by the table control circuit 172 under the control of the CPU 152. It can be moved by a drive system such as a three-axis (XY-θ) motor 118 driven in the X-axis direction, Y-axis direction, and θ-direction. For example, step motors can be used as these X motor, Y motor, and θ motor. The movement position of the XYθ table 116 is measured by the laser length measurement system 120 and supplied to the position circuit 182. The optical image received by the light receiving unit 126 becomes electronic data of a measurement image by the sensor circuit 128. The optical image of the sample 100 output from the sensor circuit 128 is sent to the comparison circuit 180 together with data indicating the position of the sample 100 on the XYθ table 116 output from the position circuit 182.

(参照画像の生成)
試料100のパターン形成時に用いた設計データ20は、大容量記憶装置156に記憶される。設計データ20は、CPU152によって大容量記憶装置156から展開回路176に入力される。設計データの展開工程として、展開回路176は、試料100の設計データを2値ないしは多値の原イメージデータに変換して、この原イメージデータが参照回路178に送られる。参照回路178は、原イメージデータに適切なフィルタ処理を施し、参照画像を生成する。センサ回路128から得られた測定画像は、拡大光学系122の解像特性や受光部126のアパーチャ効果等によってフィルタが作用した状態にあると言える。この状態では測定画像と設計側の原イメージデータとの間に差異があるので、設計側の原イメージデータに対して参照回路178によりフィルタ処理を施すことで、測定画像に合わせることができる。
(Reference image generation)
The design data 20 used when forming the pattern of the sample 100 is stored in the mass storage device 156. The design data 20 is input from the mass storage device 156 to the expansion circuit 176 by the CPU 152. As a design data development process, the development circuit 176 converts the design data of the sample 100 into binary or multivalued original image data, and the original image data is sent to the reference circuit 178. The reference circuit 178 performs an appropriate filter process on the original image data to generate a reference image. It can be said that the measurement image obtained from the sensor circuit 128 is in a state in which the filter is activated by the resolution characteristic of the magnifying optical system 122, the aperture effect of the light receiving unit 126, and the like. In this state, since there is a difference between the measurement image and the original image data on the design side, the original image data on the design side is filtered by the reference circuit 178 so that the measurement image can be matched.

測定画像画素差算出部32は、測定画像の隣接する画素間の出力値の差の差分値を求め、差分値が所定値を超えている場合、これらの画素を含む領域を再度測定し、比較対象となる測定画像を求める。差画像画素差算出部34は、測定画像と基準画像の出力値の差を求めて得られた差画像について、隣接する画素間の出力値の差の差分値を測定し、差分値が所定値を超えているか否か判断をする。超えている場合、これらの画素を含む領域を再度測定するように、測定画像生成部14に指示を出す。差分値を求める基準画像は、参照回路で生成した参照画像、または透過画像に対して試料上の異なる場所の同一パターンを撮像した透過画像や、同一場所の反射画像にフィルタ処理を施した画像、また、反射画像に対して試料上の同一パターンを撮像した反射画像や、透過画像にフィルタ処理を施した画像を利用することもできる。   The measurement image pixel difference calculation unit 32 obtains the difference value of the difference between the output values between adjacent pixels of the measurement image, and when the difference value exceeds a predetermined value, measures the region including these pixels again and compares them. Find the target measurement image. The difference image pixel difference calculation unit 34 measures the difference value of the difference between the output values of adjacent pixels for the difference image obtained by calculating the difference between the output values of the measurement image and the reference image, and the difference value is a predetermined value. Judge whether or not it exceeds. If so, the measurement image generation unit 14 is instructed to measure the region including these pixels again. The reference image for obtaining the difference value is a reference image generated by the reference circuit, or a transmission image obtained by capturing the same pattern at different locations on the sample with respect to the transmission image, or an image obtained by filtering the reflection image at the same location, In addition, a reflection image obtained by capturing the same pattern on the sample with respect to the reflection image, or an image obtained by filtering the transmission image can be used.

なお、XYθテーブル116上の試料100は、オートローダ制御回路170により検査終了後に自動的に排出される。なお、光学画像は、例えば8ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさの階調を表現している。   The sample 100 on the XYθ table 116 is automatically discharged by the autoloader control circuit 170 after the inspection is completed. Note that the optical image is, for example, 8-bit unsigned data, and expresses the brightness gradation of each pixel.

(測定画像の再取得)
画素差算出部30は、測定画像のX方向又はY方向あるいは両方向の隣接する画素間の差分値を求め、又は差画像のX方向、Y方向又は両方向の隣接画素間の差分値を求め、X方向、Y方向又は両方向の画素間の傾きを算出し、あらかじめ設定されている所定値と比較を行う。所定値を超える傾きが計測された場合には、次のストライプの取得を進めることなく、同一のストライプを再度、取得する。これにより一時的な偽像に影響されない測定画像が取得でき、高感度な検査が可能となる。
(Re-acquisition of measurement image)
The pixel difference calculation unit 30 obtains a difference value between adjacent pixels in the X direction, the Y direction, or both directions of the measurement image, or obtains a difference value between adjacent pixels in the X direction, the Y direction, or both directions of the difference image. The inclination between the pixels in the direction, the Y direction, or both directions is calculated and compared with a predetermined value set in advance. When an inclination exceeding a predetermined value is measured, the same stripe is acquired again without proceeding with acquisition of the next stripe. As a result, a measurement image that is not affected by a temporary false image can be acquired, and high-sensitivity inspection can be performed.

(第1の実施形態)
図4は、測定画像16のX方向に隣接する2画素A、B、及び、隣接する3画素C、D、Eを示している。図4の画素A、Bは、各々、画素値a、bを有している。画素値は、例えば、0〜255階調の輝度を有している。画素値は、例えば、0階調は一番暗く、255階調は一番明るいと定義できる。なお、上記X方向は、Y方向でも、別の方向でも良い。ここで使用する受光部126は、2画素以上で構成されるラインセンサを2段以上用いた時間遅延積分センサを使用すると良い。
(First embodiment)
FIG. 4 shows two pixels A and B adjacent to each other in the X direction of the measurement image 16 and three adjacent pixels C, D, and E. Pixels A and B in FIG. 4 have pixel values a and b, respectively. The pixel value has a luminance of 0 to 255 gradations, for example. For example, the pixel value can be defined as the darkest in the 0th gradation and the brightest in the 255th gradation. The X direction may be the Y direction or another direction. The light receiving unit 126 used here may be a time delay integration sensor using two or more line sensors each including two or more pixels.

2画素A、Bの画素値a、bに対して、その差分値(b−a)の絶対値が所定値Zを超える場合(|b−a|>Z)、画素値a又はbは、パターンの光学画像ではない偽像と判定し、画素A、Bを含むストライプの画像を再度取得する。即ち、差分値(b−a)の絶対値が所定の傾斜量を超えると、偽像と判定する。これにより、宇宙線などの一時的な影響による偽像を排除できる。なお、所定値Zは、例えば、Z=100程度の値が用いられる   When the absolute value of the difference value (b−a) exceeds the predetermined value Z (| b−a |> Z) with respect to the pixel values a and b of the two pixels A and B, the pixel value a or b is A false image that is not an optical image of the pattern is determined, and a stripe image including the pixels A and B is acquired again. That is, if the absolute value of the difference value (b−a) exceeds a predetermined inclination amount, it is determined as a false image. Thereby, the false image by temporary influences, such as a cosmic ray, can be excluded. As the predetermined value Z, for example, a value of about Z = 100 is used.

図5は、第1の実施形態の検査方法を示す流れ図である。先ず、試料検査装置10を初期化して、例えばフラグflagを0とする(ステップS1)。次に測定画像生成部14で測定画像16を作成する(ステップS2)。測定画像16の隣接する画素間の差分値が所定値Z以下か否かを調べる(ステップS3)。画素間の差分値が所定値Z以下の場合、通常のパターンの欠陥検査を行う(ステップS6)。隣接する画素間の差分値が所定値Z以上の場合、以前に同一画素についてステップS3の処理を行ったか否かを示すフラグflagの値を調べる。フラグflagが1の場合、既に同一画素についてステップS3の処理を行っているので、通常のパターンの欠陥検査を行う(ステップS6)。フラグflagが0の場合、同一画素についてステップS3の処理を未だ行っていないので、再度、測定画像16を生成するために、フラグflagを1として、測定画像生成の処理に進む(ステップS5)。   FIG. 5 is a flowchart illustrating the inspection method according to the first embodiment. First, the sample inspection apparatus 10 is initialized and, for example, a flag flag is set to 0 (step S1). Next, the measurement image generator 14 creates a measurement image 16 (step S2). It is checked whether or not the difference value between adjacent pixels in the measurement image 16 is equal to or smaller than a predetermined value Z (step S3). When the difference value between the pixels is equal to or smaller than the predetermined value Z, a normal pattern defect inspection is performed (step S6). When the difference value between adjacent pixels is equal to or greater than the predetermined value Z, the value of the flag flag indicating whether or not the process of step S3 has been performed on the same pixel before is checked. When the flag flag is 1, since the process of step S3 has already been performed for the same pixel, a normal pattern defect inspection is performed (step S6). When the flag flag is 0, the process of step S3 has not yet been performed for the same pixel. Therefore, in order to generate the measurement image 16 again, the flag flag is set to 1, and the process proceeds to the measurement image generation process (step S5).

宇宙線などの偽像は、一時的な影響によるものであるために、このように同一画素を再度測定することにより、宇宙線などの偽像の影響を排除することができる。これらの検査は、測定画像のすべての画素について行うか、又は、必要に応じて、特に精密を要求する画素を行うか、又は、偽像が発生する確率の高い画素を行う。   Since false images such as cosmic rays are due to temporary influences, the influence of false images such as cosmic rays can be eliminated by measuring the same pixel again in this way. These inspections are performed on all the pixels of the measurement image, or, if necessary, pixels that require particularly high precision, or pixels that have a high probability of generating a false image.

(第2の実施形態)
図6は、X方向の隣接する画素(横軸)に対する画素値(縦軸)を示しており、特に、図4のX方向に隣接する3画素C、D、Eの明るさの画素値、即ち出力データc、d、eを示している。なお、上記X方向は、Y方向でも、別の方向でも良い。3画素C、D、Eの画素値c、d、eに対して、両端の画素C、Eの値c、eがある閾値、即ち所定値th(v)以下の黒部(c<th(v)及びe<th(v))、又は、所定値th(w)以上の白部(c>th(w)及びe>th(w))で、画素値c、eの差である差分値(c−e)の絶対値が所定値z以下の平坦な領域(|c−e|<z)と判定された場合に、中央の画素Dの画素値dと両端の画素値c、又はeとの差である差分値(d−c)又は(e−d)の絶対値が所定値Z1を超えたとき(|d−c|>Z1、又は|e−d|>Z1)、画素値dは、パターンの光学像ではない偽像と判定し、画素Dを含むストライプの画像を再度取得して検査を行う。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows pixel values (vertical axis) with respect to adjacent pixels (horizontal axis) in the X direction, and in particular, pixel values of brightness of three pixels C, D, and E adjacent in the X direction in FIG. That is, output data c, d, and e are shown. The X direction may be the Y direction or another direction. With respect to the pixel values c, d, e of the three pixels C, D, E, the black portions (c <th (v ) And e <th (v)) or a white value (c> th (w) and e> th (w)) equal to or greater than a predetermined value th (w), and a difference value that is a difference between the pixel values c and e. When it is determined that the absolute value of (ce) is a flat region (| ce− <z) that is equal to or smaller than the predetermined value z, the pixel value d of the center pixel D and the pixel values c of both ends, or e When the absolute value of the difference value (dc) or (ed), which is the difference between the two values, exceeds a predetermined value Z1 (| dc |> Z1 or | ed−> Z1), the pixel value d is determined to be a false image that is not an optical image of the pattern, and an image of a stripe including the pixel D is obtained again for inspection.

これにより、平坦な領域における宇宙線などの一時的な影響による偽像に影響されず、試料のパターン検査を行うことが可能となる。なお、各所定値は、典型的には、th(v)=60、th(w)=230、z=5、Z1=10程度の値が用いられる。以上のように、3画素による偽像の検査について説明したが、画素数を多くすれば処理が複雑になるが、より精度を高めることができる。   As a result, the pattern inspection of the sample can be performed without being affected by a false image due to a temporary influence such as cosmic rays in a flat region. Each predetermined value typically has a value of about th (v) = 60, th (w) = 230, z = 5, and Z1 = 10. As described above, the false image inspection using three pixels has been described. However, if the number of pixels is increased, the processing becomes complicated, but the accuracy can be further improved.

(第3の実施形態)
図7は、図5の測定画像16の代わりに測定画像と基準画像の差画像で偽像を検査する手順を示す流れ図である。図7に示すように測定画像を採取した後(ステップS2)、転送された設計データ(ステップS31)から参照画像を作成して基準画像を生成し、又は、測定画像から基準となる基準画像を選択する(ステップS32)。検査の対象の測定画像とステップS32で求めた基準画像との画素値の差をとった差画像を生成する(ステップS33)。第1又は第2の実施形態と同様に、隣接する2画素又は3画素について、画素間の差分値が所定値Z2以下か判定する(ステップS34)。所定値Z2以下の場合、通常の欠陥検査の処理(ステップS6)に進む。所定値Z2以上の場合、宇宙線など偽像の影響と推定し、図5の流れ図と同様の処理を行う(ステップS4、S5)。このように、ストライプの画像を再度取得することで、測定パターンデータに任意のパターンがある場合でも、宇宙線などの影響による偽像に影響されず、検査を行うことが可能となる。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for inspecting a false image using a difference image between a measurement image and a reference image instead of the measurement image 16 of FIG. As shown in FIG. 7, after the measurement image is collected (step S2), a reference image is generated from the transferred design data (step S31) to generate a reference image, or a reference image serving as a reference is obtained from the measurement image. Select (step S32). A difference image is generated by taking a difference in pixel value between the measurement image to be inspected and the reference image obtained in step S32 (step S33). Similar to the first or second embodiment, for adjacent two or three pixels, it is determined whether the difference value between the pixels is equal to or smaller than a predetermined value Z2 (step S34). When the value is equal to or smaller than the predetermined value Z2, the process proceeds to a normal defect inspection process (step S6). When the value is equal to or greater than the predetermined value Z2, it is estimated that the influence of a false image such as cosmic rays is performed, and processing similar to the flowchart of FIG. 5 is performed (steps S4 and S5). In this way, by acquiring the stripe image again, even if there is an arbitrary pattern in the measurement pattern data, it is possible to perform the inspection without being influenced by the false image due to the influence of cosmic rays or the like.

(第4の実施形態)
図8は、透過光の測定画像と反射光の測定画像との差画像について、図7と類似の処理をする流れ図である。図8に示すように透過測定画像と反射測定画像を採取する(ステップS21)。その後、反射測定画像を画素値の反転などの適切なフィルタ処理を行い、透過画像に類似した基準画像を生成する(ステップS311)。次に、透過測定画像とステップS311で求めた基準画像との画素値の差をとった差画像を生成する(ステップS312)。第1〜第3の実施形態と同様に、隣接する2画素又は3画素について、画素間の差分値が所定値Z3以下か判定する(ステップS313)。所定値Z3以下の場合、通常の欠陥検査の処理(ステップS6)に進む。所定値Z3以上の場合、宇宙線など偽像の影響と推定し、図5又は図7の流れ図と同様の処理を行う(ステップS4、S5)。なお、透過測定画像に適切なフィルタ処理をして反射測定画像に類似する基準画像を作成し、この基準画像と反射測定画像との差画像を作成してもよい。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a flowchart for processing similar to that of FIG. 7 for the difference image between the measurement image of the transmitted light and the measurement image of the reflected light. As shown in FIG. 8, a transmission measurement image and a reflection measurement image are collected (step S21). Thereafter, the reflection measurement image is subjected to appropriate filter processing such as pixel value inversion, and a reference image similar to the transmission image is generated (step S311). Next, a difference image is generated by taking a difference in pixel value between the transmission measurement image and the reference image obtained in step S311 (step S312). Similar to the first to third embodiments, for adjacent two or three pixels, it is determined whether the difference value between the pixels is equal to or smaller than a predetermined value Z3 (step S313). If the value is equal to or smaller than the predetermined value Z3, the process proceeds to a normal defect inspection process (step S6). If the value is equal to or greater than the predetermined value Z3, it is estimated that the influence of a false image such as cosmic rays is performed, and the same processing as the flowchart of FIG. 5 or 7 is performed (steps S4 and S5). Note that a reference image similar to the reflection measurement image may be created by performing an appropriate filtering process on the transmission measurement image, and a difference image between the reference image and the reflection measurement image may be created.

(第5の実施形態)
図9は、横軸にX軸の画素の位置を示し、縦軸にY軸の画素の位置を示している。図9は、測定画像16のX1〜X3軸とY1軸〜Y3軸の交点の隣接する9個の画素を示している。図10は、横軸にY軸の画素の位置を示し、縦軸に画素値を示している。図10は、X1軸(太い破線)、X2軸(細かい破線)、X3軸(1点破線)に関して、隣接する3画素の画素値を検出し、Y1軸の3画素(X1Y1、X2Y1、X3Y1)の画素値(x1y1、x2y1、x3y1)の傾き成分、Y2軸の3画素(X1Y2、X2Y2、X3Y2)の画素値(x1y2、x2y2、x3y2)の傾き成分、及び、Y3軸の3画素(X1Y3、X2Y3、X3Y3)の画素値(x1y3、x2y3、x3y3)の傾き成分を示している。これにより、中央の画素X2Y2の画素値x2y2と、それにX2軸においての隣接する画素X2Y1またはX2Y3の画素値の差分値が、X1軸の中央の画素X1Y2と両端の画素X1Y1またはX1Y3の画素値の差分値より所定値Z4以上大きく、さらにX3軸の中央の画素X3Y2と両端の画素X3Y1またはX3Y3の画素値の差分値より所定値Z4以上大きい場合、宇宙線などの影響によるノイズと判定し、該画素のストライプの画像を再度取得する。即ち、測定画像画素差算出部は、測定画像や差画像の隣接する2画素についての差分値と、それぞれの画素に隣接する画素間についての差分値の差が所定値を超える場合、該画素を含む領域のパターンの測定を再度行う。
(Fifth embodiment)
In FIG. 9, the horizontal axis indicates the position of the X-axis pixel, and the vertical axis indicates the position of the Y-axis pixel. FIG. 9 shows nine pixels adjacent to the intersection of the X1 to X3 axes and the Y1 to Y3 axes of the measurement image 16. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the position of the Y-axis pixel, and the vertical axis indicates the pixel value. FIG. 10 shows pixel values of three adjacent pixels with respect to the X1 axis (thick broken line), the X2 axis (fine broken line), and the X3 axis (one-point broken line), and three pixels on the Y1 axis (X1Y1, X2Y1, X3Y1). Of the pixel values (x1y1, x2y1, x3y1), the slope components of the pixel values (x1y2, x2y2, x3y2) of the Y2 axis three pixels (X1Y2, X2Y2, X3Y2), and the Y3 axis three pixels (X1Y3, The gradient components of the pixel values (x1y3, x2y3, x3y3) of X2Y3, X3Y3) are shown. As a result, the difference between the pixel value x2y2 of the center pixel X2Y2 and the pixel value of the adjacent pixel X2Y1 or X2Y3 on the X2 axis becomes the pixel value of the center pixel X1Y2 on the X1 axis and the pixel values X1Y1 or X1Y3 on both ends. If the difference value is larger than the predetermined value Z4 by more than the difference value between the pixel value of the center pixel X3Y2 of the X3 axis and the pixels X3Y1 or X3Y3 at both ends, it is determined as noise due to the influence of cosmic rays, The pixel stripe image is acquired again. That is, the measurement image pixel difference calculation unit, when the difference between the difference value between two adjacent pixels of the measurement image or the difference image and the difference value between the pixels adjacent to each pixel exceeds a predetermined value, The pattern of the area to be included is measured again.

これにより、宇宙線などの影響による測定画像の偽像に影響されず、パターン検査を行うことが可能となる。所定値Z4は、典型的には、Z4=20程度の値が用いられる。特に、センサ面にほぼ平行に宇宙線が入射すると、測定画像に線状の偽像が発生する。そのため、異なった2方向以上の複数方向について、それぞれ隣接する画素値を測定することにより、より正確に宇宙線などによる偽像を検出することができる。また、複数方向の交差する角度は、直交しても、又は他の角度でも良い。ここで使用する受光部126は、3画素以上で構成されるラインセンサを2段以上用いた時間遅延積分センサを使用すると良い。   Thereby, it is possible to perform the pattern inspection without being affected by the false image of the measurement image due to the influence of cosmic rays or the like. As the predetermined value Z4, a value of about Z4 = 20 is typically used. In particular, when cosmic rays are incident substantially parallel to the sensor surface, a linear false image is generated in the measurement image. Therefore, by measuring adjacent pixel values in a plurality of directions of two or more different directions, it is possible to detect a false image due to cosmic rays more accurately. Moreover, the angle which a several direction cross | intersects may be orthogonal or may be another angle. The light receiving unit 126 used here may be a time delay integration sensor using two or more line sensors each including three or more pixels.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。これらの実施の形態に示すように、センサに入射した宇宙線などの放射線、又はセンサ内部で発生した電気的なノイズによる偽像を検出し、偽像を含むストライプを再検査することでノイズによる疑似欠陥を抑制でき、検出感度の高い検査を行うことができる。これらの実施の形態の検査は、測定画像のすべての画素について行うか、又は、必要に応じて、特に精密を要求する画素のみを行うか、又は、偽像が発生する確率の高い画素のみを行っても良い。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. As shown in these embodiments, a false image due to radiation such as cosmic rays incident on the sensor or electrical noise generated inside the sensor is detected, and a stripe including the false image is reexamined to detect the false image. Pseudo defects can be suppressed and inspection with high detection sensitivity can be performed. The inspection in these embodiments is performed for all the pixels of the measurement image, or, if necessary, only pixels that require particularly high precision, or only pixels that have a high probability of generating false images. You can go.

以上の説明において、「〜部」、「〜回路」或いは「〜工程」、「〜ステップ」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。又は、これらの組み合わせで実現しても良い。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、FD、或いはROM(リードオンリメモリ)等の記録媒体に記録される。   In the above description, what is described as “to part”, “to circuit” or “to process” and “to step” can be configured by a computer-operable program. Or you may make it implement by not only the program used as software but the combination of hardware and software. Alternatively, a combination with firmware may be used. Alternatively, a combination of these may be realized. When configured by a program, the program is recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (Read Only Memory).

本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。各実施の形態では、XYθテーブル116が移動することで検査位置が走査されているが、XYθテーブル116を固定し、その他の光学系が移動するように構成しても構わない。すなわち、相対移動すればよい。また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての試料検査装置は、本発明の範囲に包含される。   The present invention is not limited to these specific examples. In each embodiment, the inspection position is scanned by moving the XYθ table 116. However, the XYθ table 116 may be fixed and other optical systems may be moved. That is, relative movement may be performed. In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. In addition, all sample inspection apparatuses that include the elements of the present invention and whose design can be appropriately changed by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

実施の形態における試料検査装置と試料検査方法を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the sample inspection apparatus and sample inspection method in embodiment. 実施の形態における試料検査装置の内部構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the internal structure of the sample inspection apparatus in embodiment. 測定画像の取得手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the acquisition procedure of a measurement image. 測定画像の隣接する画素を示す図である。It is a figure which shows the adjacent pixel of a measurement image. 測定画像の画素間の差分値を取り、偽像を検出する流れ図である。It is a flowchart which takes the difference value between the pixels of a measurement image, and detects a false image. 測定画像の隣接する画素の画素値を示す図である。It is a figure which shows the pixel value of the adjacent pixel of a measurement image. 測定画像と基準画像の差画像の画素間の差分値を取り、偽像を検出する流れ図である。It is a flowchart which takes the difference value between the pixels of the difference image of a measurement image and a reference image, and detects a false image. 透過測定画像と反射測定画像の差画像の画素間の差分値を取り、偽像を検出する流れ図である。It is a flowchart which takes the difference value between the pixels of the difference image of a transmission measurement image and a reflection measurement image, and detects a false image. 測定画像のX方向とY方向の隣接する画素を示す図である。It is a figure which shows the adjacent pixel of the X direction of a measurement image, and a Y direction. 測定画像のX方向とY方向の隣接する画素の画素値の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the pixel value of the adjacent pixel of the X direction of a measurement image, and a Y direction.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・試料検査装置
12・・・試料のパターン
14・・・測定画像生成部
16・・・測定画像
20・・・試料のパターンの設計データ
22・・・参照画像生成部
24・・・比較部
30・・・画素差算出部
32・・・測定画像画素差算出部
34・・・差画像画素差算出部
100・・試料
102・・ストライプ
110・・光学画像取得部
112・・オートローダ
114・・透過照明装置
1140・反射照明装置
116・・XYθテーブル
118・・XYθモータ
120・・レーザ測長システム
122・・拡大光学系
124・・ピエゾ素子
126・・受光部(センサ)
128・・センサ回路
150・・制御系回路
152・・CPU
154・・バス
156・・大容量記憶装置
158・・メモリ装置
160・・表示装置
162・・印字装置
170・・オートローダ制御回路
172・・テーブル制御回路
174・・オートフォーカス制御回路
176・・展開回路
178・・参照回路
180・・比較回路
182・・位置回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sample inspection apparatus 12 ... Sample pattern 14 ... Measurement image generation part 16 ... Measurement image 20 ... Sample pattern design data 22 ... Reference image generation part 24 ... Comparison unit 30 ... Pixel difference calculation unit 32 ... Measurement image pixel difference calculation unit 34 ... Difference image pixel difference calculation unit 100 ··· Sample 102 · · Stripe 110 · · Optical image acquisition unit 112 · · Autoloader 114・ ・ Transmission illumination device 1140 ・ Reflection illumination device 116 ・ ・ XYθ table 118 ・ ・ XYθ motor 120 ・ ・ Laser measurement system 122 ・ ・ Magnification optical system 124 ・ ・ Piezo element 126 ・ ・ Light receiving unit (sensor)
128..Sensor circuit 150..Control system circuit 152..CPU
154 ·· Bus 156 · · Mass storage device 158 · · Memory device 160 · · Display device 162 · · Printing device 170 · · Autoloader control circuit 172 · · Table control circuit 174 · · Autofocus control circuit 176 · · Expansion circuit 178 .. Reference circuit 180 .. Comparison circuit 182 .. Position circuit

Claims (8)

試料のパターンを測定して測定画像を生成する測定画像生成部と、
測定画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、さらに、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像生成部に前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力する測定画像画素差算出部と、
備え、
前記測定画像生成部は、前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記試料検査装置は、さらに、
前記測定画像画素差算出部による判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する比較部を備えた、試料検査装置。
A measurement image generator for measuring a pattern of the sample to generate a measurement image;
A difference value between a first pixel in the measurement image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained , and a difference value between the first pixel and the second pixel is obtained. It is determined whether or not a predetermined value is exceeded. As a result of the determination, if the difference value exceeds the predetermined value and the determination of the difference value has not been performed before, the measurement image generation unit is provided with a region of the measurement image. A measurement image pixel difference calculation unit that outputs an instruction to re-measure and generate a second measurement image ;
With
The measurement image generation unit receives the instruction, remeasures the region of the measurement image, and generates a second measurement image,
The sample inspection apparatus further includes:
As a result of determination by the measurement image pixel difference calculation unit, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the 2 A sample inspection apparatus comprising a comparison unit for comparing a second measurement image with the reference image .
請求項1に記載の試料検査装置において、
測定画像画素差算出部は、測定画像前記第1の画素を中央とする隣接する3画素について、両端の2画素の差分値と中央と端の2画素の差分値を求め、両端の2画素の差分値が所定値より小さく、中央と端の2画素の差分値が所定値を超える場合に、前記指示を出力する、試料検査装置。
The sample inspection apparatus according to claim 1,
The measurement image pixel difference calculation unit obtains a difference value between two pixels at both ends and a difference value between two pixels at the center and the end of three adjacent pixels centered on the first pixel in the measurement image , and calculates 2 at both ends. A sample inspection apparatus that outputs the instruction when a difference value between pixels is smaller than a predetermined value and a difference value between two pixels at the center and the end exceeds a predetermined value.
請求項1に記載の試料検査装置において、
測定画像画素差算出部は、測定画像前記第1の画素と、前記第1の画素と第1の方向に隣接する前記第2の画素との間についての差分値と、前記第1の画素と第2の方向に隣接する第3の画素と、前記第2の画素と第2の方向に隣接する第4の画素との間についての差分値の差が所定値を超える場合に、前記指示を出力する、試料検査装置。
The sample inspection apparatus according to claim 1,
Measuring image pixel difference calculating unit includes: the first pixel in the measurement image, the first pixel and the difference values for between the second pixel adjacent to the first direction, the first When the difference in the difference value between the third pixel adjacent to the pixel in the second direction and the fourth pixel adjacent to the second pixel in the second direction exceeds a predetermined value , Sample inspection device that outputs instructions .
試料のパターンを測定して測定画像を生成する測定画像生成部と、
測定画像と基準画像の差画像を求め、差画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素の差分値を求め、さらに、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像生成部に前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力する差画像画素差算出部と、
備え、
前記測定画像生成部は、前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記試料検査装置は、さらに、
前記差画像画素差算出部による判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する比較部を備えた、試料検査装置。
A measurement image generator for measuring a pattern of the sample to generate a measurement image;
A difference image between the measurement image and the reference image is obtained, a difference value between the first pixel in the difference image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained , and further, the first pixel and the second image are obtained. It is determined whether or not the difference value between the pixels exceeds a predetermined value. As a result of the determination, when the difference value exceeds the predetermined value and the determination of the difference value has not been performed before, the measurement image A difference image pixel difference calculation unit that outputs an instruction to re-measure the region of the measurement image to the generation unit to generate a second measurement image ;
With
The measurement image generation unit receives the instruction, remeasures the region of the measurement image, and generates a second measurement image,
The sample inspection apparatus further includes:
As a result of determination by the difference image pixel difference calculation unit, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the 2 A sample inspection apparatus comprising a comparison unit for comparing a second measurement image with the reference image .
請求項4に記載の試料検査装置において、
差画像画素差算出部は、差画像前記第1の画素を中央とする隣接する3画素について、両端の2画素の差分値と中央と端の2画素の差分値を求め、両端の2画素の差分値が所定値より小さく、中央と端の2画素の差分値が所定値を超える場合に、前記指示を出力する、試料検査装置。
The sample inspection apparatus according to claim 4, wherein
The difference image pixel difference calculation unit obtains a difference value between two pixels at both ends and a difference value between two pixels at the center and the end of three adjacent pixels centered on the first pixel in the difference image . A sample inspection apparatus that outputs the instruction when a difference value between pixels is smaller than a predetermined value and a difference value between two pixels at the center and the end exceeds a predetermined value.
請求項4に記載の試料検査装置において、
差画像画素差算出部は、差画像前記第1の画素と、前記第1の画素と第1の方向に隣接する前記第2の画素との間についての差分値と、前記第1の画素と第2の方向に隣接する第3の画素と、前記第2の画素と第2の方向に隣接する第4の画素との間についての差分値の差が所定値を超える場合に、前記指示を出力する、試料検査装置。
The sample inspection apparatus according to claim 4, wherein
The difference image pixel difference calculating unit includes: the first pixel in the difference image, the difference values for between the first pixel and the second pixel adjacent to the first direction, the first When the difference in the difference value between the third pixel adjacent to the pixel in the second direction and the fourth pixel adjacent to the second pixel in the second direction exceeds a predetermined value , Sample inspection device that outputs instructions .
試料のパターンを測定して測定画像を生成し、
測定画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力し、
前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する、試料検査方法。
Measure the pattern of the sample to generate a measurement image ,
The difference value between the first pixel in the measurement image and the second pixel adjacent to the first pixel is obtained, and the difference value between the first pixel and the second pixel is a predetermined value. If the difference value exceeds a predetermined value as a result of the determination, and the determination of the difference value has not been performed before, the region of the measurement image is remeasured and the second time Outputs instructions to generate a measurement image,
In response to the instruction, re-measure the area of the measurement image to generate a second measurement image,
As a result of the determination, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the second measurement image and the reference image are compared. A sample inspection method that compares images .
試料のパターンを測定して測定画像を生成し、
測定画像と基準画像の差画像を求め、差画像第1の画素と前記第1の画素に隣接する第2の画素との間の差分値を求め、前記第1の画素と前記第2の画素との間の差分値が所定値を超えるかどうかを判定し、判定の結果、前記差分値が所定値を超えており、以前に前記差分値の判定を行っていない場合に、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成するように指示を出力し、
前記指示を受けて、前記測定画像の領域を再測定して2回目の測定画像を生成し、
前記判定の結果、前記差分値が所定値を超えていなかった場合に前記測定画像と基準画像とを比較し、前記差分値が所定値を超えていた場合に前記2回目の測定画像と前記基準画像とを比較する、試料検査方法。
Measure the pattern of the sample to generate a measurement image,
A difference image between the measurement image and the reference image is obtained, a difference value between a first pixel in the difference image and a second pixel adjacent to the first pixel is obtained, and the first pixel and the second pixel are obtained. It is determined whether or not the difference value between the pixel and the pixel exceeds a predetermined value. As a result of the determination, when the difference value exceeds the predetermined value and the difference value has not been previously determined, the measurement is performed. Outputs an instruction to remeasure the area of the image and generate a second measurement image,
In response to the instruction, re-measure the area of the measurement image to generate a second measurement image,
As a result of the determination, when the difference value does not exceed a predetermined value, the measurement image is compared with a reference image, and when the difference value exceeds a predetermined value, the second measurement image and the reference image are compared. A sample inspection method that compares images .
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