TWI442049B - Image checking device and image checking method - Google Patents

Description

圖像檢查裝置及圖像檢查方法

本發明係關於檢查裝置及檢查方法，更詳細言之，係關於形成於遮罩等檢查對象之圖案之缺陷檢測所使用之檢查裝置及檢查方法。

近年來，隨著大規模積體電路(LSI)之高積體化及大容量化，半導體元件所要求之電路線寬日益變窄。半導體元件係使用形成有電路圖案之原畫圖案(係指遮罩或原罩，以下統稱遮罩)，即以所謂稱作步進器之縮小投影曝光裝置在晶圓上曝光轉印圖案並形成電路而製造。用以將如此微細之電路圖案轉印於晶圓上之遮罩之製作，係使用可描畫微細圖案之電子束描畫裝置。另，亦有嘗試開發使用雷射束描畫之雷射束描畫裝置。再者，電子束描畫裝置亦有使用在直接對晶圓描畫圖案電路之情形。

但，對於花費極大製造成本之LSI之製造，提高良率乃不可或缺。但，以1千兆位元級之DRAM(隨機存取記憶體)為代表之方式，構成LSI之圖案從亞微米變成納米之量級。作為造成良率下降之一大原因，可舉出遮罩之圖案缺陷。並且，伴隨形成於半導體晶圓上之LSI圖案尺寸之微細化，必須檢測作為圖案缺陷之尺寸亦變得極小。因此，檢測LSI製造所使用之轉印用遮罩之缺陷之檢查裝置需要高度之檢查精度。

作為缺陷檢測方法，可舉出晶片對晶片(Die to Die)檢查方式與晶片對資料庫(Die to Database)檢查方式。晶片對晶片檢查方式係於同一遮罩內且於其一部份或全體配置具有同一圖案構成之複數之晶片之情形時，比較遮罩不同之區域內同一圖案之檢查方法。根據該方法，由於直接比較遮罩之圖案，因此可以比較簡單之裝置構成進行高精度檢查，但無法檢測出所比較之圖案雙方共同存在之缺陷。另一方面，晶片對資料庫檢查方式，係將由遮罩製造所使用之設計圖案資料而生成之參照資料與遮罩上實際之圖案進行比較之檢查方法。由於需要用以生成參照圖像之機構，因此雖然裝置規模變大，但可與設計圖案資料進行嚴密之比較。在一個遮罩上只有1個晶片區域之情形時只能採取此方法。

根據晶片到資料庫檢查，從光源出射之光經由光學系統而照射於檢查對象之遮罩上。遮罩預先被載置於平台上，藉由平台移動，使所照射之光在遮罩上掃描。透射遮罩或反射之光經由透鏡而成像於圖像感測器上，使以圖像感測器所拍攝之光學圖像作為測定資料向比較部發送。在比較部中，按照適當之演算法將測定資料與參照資料進行比較。並且，當該等資料不一致時判斷為有缺陷(例如參照日本特開2008-112178號公報。)。

當檢查裝置判斷有缺陷時，將成為該判斷根據之光學圖像及與其對應之參照圖像隨該等之座標一起保存於檢查裝置內。對1片遮罩結束檢查時，操作者使用檢查裝置自身之觀察光學系統以目視確認缺陷部位之圖案。或者，將檢查裝置所保存之缺陷部位之光學圖像與參照圖像顯示於計算機之顯示器上，以便操作者進行確認。然後，判斷修正之必要性或修正可否而辨別應修正之缺陷後，連同修正所必要之資訊將該遮罩發送至修正裝置。此處，所謂修正所必要之資訊是指例如用以識別遮罩內之座標；缺陷為凸形或凹形之區別，即區別是否要切削或填補遮光膜；及應以修正裝置修正的部位之圖案之切割後之圖案資料。圖案資料可使用上述檢查裝置所保存之光學圖像。

在修正裝置中，基於該等資訊，進行以聚焦離子束顯微鏡(FIB)等光線燒除遮光膜之凸缺陷部份、或堆積碳以填補凹缺陷部份等之修正(例如參照日本特開平9-63944號公報。)。再次檢查修正後之光罩，僅將合格之遮罩出貨。

隨著圖案微細化之進展，可發現遮罩缺陷之種類有所變化。即，不僅有單純的圖案邊緣之凹凸、孤立狀之孔或附著者，微妙之圖案線寬異常或圖案位置之偏差亦成為問題。因為若圖案線寬變化或與鄰接之圖案之距離有所變化時，則配線之阻抗亦變化，而影響所完成之LSI之性能之故。如此微妙之缺陷可藉由改善檢查裝置之缺陷判斷演算法而檢測出。但，要根據用以修正所檢測之缺陷所使用之先前之修正資訊，以修正裝置特定檢查裝置所檢測之圖案之缺陷部位益發困難，故改善已成為當務之急。

本發明係鑑於如此之點而完成者。即，先前之修正資訊雖具有檢查裝置所拍攝之光學圖像與座標資料，但近年來對於難以判別微細圖案中之缺陷形狀之情形，有時會無法判別應以修正裝置修正之圖案部位。因此，本發明之目的係提供一種具備輸出可容易判別應修正圖案部位之資訊之功能之檢查裝置。另，本發明之目的係提供一種取得可容易判斷所應修正的圖案部位之資訊，而可提高製造步驟全體之良率及產出效能之檢查方法。

本發明之其他目的及優點將由以下記載闡明。

本發明之檢查裝置，其特徵在於包括：光學圖像取得機構，其對檢查對象照射光而取得光學圖像；參照圖像製作機構，其由檢查對象之設計資料製作參照圖像；比較機構，其比較光學圖像與參照圖像；及資料提取機構，其根據比較而特定判斷為缺陷部位之座標，從設計資料中提取包含座標之特定尺寸範圍之資料，並向外部輸出。

資料提取機構宜以將以特定格式製之資料轉換成不同於其之格式之資料之方式構成。

以僅再檢查由資料提取機構所提取之特定尺寸範圍之方式構成為佳。

資料提取機構宜於每當對一個檢查對象之檢查結束時，每當檢查出缺陷時，及每當完成一定量之檢查時之任一情形下啟動。

本發明之檢查方法，其係藉由將對檢查對象照射光所得之檢查對象之光學圖像，與由檢查對象之設計資料製作之參照圖像進行比較，藉此進行檢查對象之檢查者，其特徵在於：特定藉由比較而判斷為缺陷部位之座標，從設計資料中提取包含座標之特定尺寸範圍之資料，而僅再檢查該特定尺寸範圍。

實施形態1

圖1係本實施形態之檢查裝置之系統構成圖。本實施形態中乃將微影法等所使用之遮罩作為檢查對象，但亦可將晶圓作為檢查對象。

如圖1所示，檢查裝置100具有光學圖像取得部A與控制部B。

光學圖像取得部A具有光源103、可於水平方向(X方向、Y方向)及旋轉方向(θ方向)移動之XYθ平台102、構成透射照明系統之照明光學系統170、放大光學系統104、光電二極體陣列105、感測器電路106、雷射測長系統122、及自動裝卸機130。

控制部B中，掌管檢查裝置100全體之控制之控制計算機110經由資料傳送路徑之匯流排120，而連接於位置電路107、比較電路108、參照電路112、展開電路111、自動裝卸機控制部113、平台控制電路114、作為記憶裝置之一例之第1磁碟裝置109a、第2磁碟裝置109b、磁帶裝置115、軟磁碟裝置116、CRT 117、圖案監視器118及列印機119。XYθ平台102由以平台控制電路114所控制之X軸馬達、Y軸馬達及θ軸馬達予以驅動。該等馬達例如可使用步進馬達。

作為資料庫方式之基準資料之設計圖案資料預先存儲於第1磁碟裝置109a，配合檢查之進行而被讀取並發送至展開電路111。在展開電路111中，將設計圖案資料轉換成圖像資料(位元模式資料)。其後，將該圖像資料發送至參照電路112供參照資料之生成使用。

再者，圖1中雖記載本實施形態所必要之構成成份，但亦可包含檢查遮罩所必要之其他眾所周知之成份。另，根據本實施形態，雖以晶片對資料庫檢查方式為例，但亦可為晶片對晶片檢查方式。此情形時，將位在遮罩內不同區域之同一圖案之一者的光學圖像作為基準圖像使用。

圖2係顯示本實施形態之資料流之概念圖。

如圖2所示，設計者(使用者)所製作之CAD資料201被轉換成OASIS等階層化格式之設計中間資料202。於設計中間資料202中，存儲依每層(Layer)製作且將要形成於各遮罩之圖案資料。此處，一般言之，描繪裝置300不以直接讀取OASIS資料之方式構成。即，每個描繪裝置300之製造廠商使用不同之格式資料。因此，OASIS資料依每層被轉換成各描繪裝置所固有之格式資料203後輸入至描繪裝置300中。同樣的，檢查裝置100亦不以直接讀取OASIS資料之方式構成，而是轉換成與描繪裝置300具有相容性之格式資料203並予以進行資料輸入。再者，亦有轉換成檢查裝置100所固有之格式資料並予以進行資料輸入之情形。

但，對描繪用或檢查用格式資料、或者轉換成該等前之GDSII或OASIS資料，附加有用以提高所要描繪於遮罩之圖案之解像度之輔助圖案，或以維持圖案之線寬及空隙之精度為目的而用以將圖案形狀複雜加工之圖形。因此使得圖案資料之容量龐大化，在描繪裝置或檢查裝置中，需設法防止描繪時間或檢查時間之停滯。具體言之，在讀取圖案資料進行資料展開之機構部份，乃組合採用可大容量且高速處理之並行處理計算機，及以可充分對應處理所必要之讀取速度之方式設計之硬碟裝置。

圖3係顯示檢查步驟之流程圖。

如圖3所示，檢查步驟具有光學圖像取得步驟(S202)、設計圖案資料之記憶步驟(S212)、作為設計圖像資料生成步驟之一例之展開步驟(S214)及濾波處理步驟(216)、以及比較步驟(S226)。

S202之光學圖像取得步驟中，圖1之光學圖像取得部A取得光罩101之光學圖像(測定資料)。此處，光學圖像係基於設計圖像中所含之圖形資料而描繪成圖形之遮罩之圖像。光學圖像之具體取得方法例如如下所示。

將作為檢查試料之光罩101載置於藉由XYθ各軸之馬達而可於水平方向及旋轉方向移動而設之XYθ平台102上。然後，對於形成於光罩101上之圖案，從配置於XYθ平台102上方之光源103照射光。更詳細言之，從光源103照射之光束經由照明光學系統170而照射於光罩101上。於光罩101下方，配置有放大光學系統104、光電二極體陣列105及感測器電路106。透過光罩101之光經由放大光學系統104而於光電二極體陣列105上成像為光學像。此處，放大光學系統104亦可以由未圖示之自動焦點機構進行自動焦點調整之方式構成。再者，雖未圖示，但檢查裝置100亦可以從光罩101下方照射光，將反射光經由放大光學系統導向第2光電二極體陣列，而以同時採取透射光及反射光之方式構成。又再者，根據被檢查遮罩之膜質或所形成之圖案之狀況，亦可採用只以透射光檢查，或只以反射光檢查之構成。

圖4係用以說明光學圖像之取得順序之圖。

如圖4所示，將檢查區域朝向Y方向假想地分割成掃描寬度W之短片狀之複數個檢查畫格20，進而以連續掃描該經分割之各檢查畫格20之方式控制XYθ平台102之動作，一面於X方向移動一面取得光學圖像。在光電二極體陣列105中，連續輸入如圖4所示之掃描寬度W之圖像。然後，取得第1檢查畫格20之圖像後，改為一面使第2檢查畫格20之圖像於相反方向移動一面同樣連續輸入掃描寬度W之圖像。然後，若要取得第3檢查畫格20之圖像之情形時，在與取得第2檢查畫格20之圖像之方向相反之方向，即，在取得第1檢查畫格20之圖像之方向上移動且取得圖像。以此方式，連續取得圖像而可縮短無謂的處理時間。

使成像於光電二極體陣列105上之圖案之像藉由光電二極體陣列105予以光電轉換，進而藉由感測器電路106予以A/D(類比數位)轉換。於光電二極體陣列105中配置有感測器。作為該感測器之例，可舉出TDI(時間延遲積分)感測器。XYθ平台102一面於X軸方向連續移動，一面利用TDI感測器拍攝光罩101之圖案。此處，由光源103、放大光學系統104、光電二極體陣列105及感測器電路106構成高倍率之檢查光學系統。

XYθ平台102在控制計算機110之控制下，藉由平台控制電路114予以驅動，而可藉由如於X方向、Y方向、θ方向驅動之3軸(X-Y-θ)馬達等之驅動系統而移動。該等X軸馬達、Y軸馬達、θ軸馬達可使用例如步進馬達。並且，XYθ平台102之移動位置以雷射測長系統122予以測定並向位置電路107發送。另，使XYθ平台102上之光罩101從以自動裝卸機控制電路113驅動之自動裝卸機130自動搬送，且於檢測結束後成自動退出。

從感測器電路106輸出之測定資料(光學圖像)連同表示從位置電路107輸出之XYθ平台102上之光罩101之位置之資料一起向比較電路108發送。測定資料例如係8位元之無符號之資料，表現出各像素之明亮度之階度。

S212係記憶步驟，使光罩101之圖案形成時所使用之設計圖案資料記憶於記憶裝置(記憶部)之一例即第1磁碟裝置109a中。

設計圖案中所含之圖形係以長方形或三角形為基本圖形者。於第1磁碟裝置109a內，存儲例如區別圖形之基準位置之座標(x、y)、邊長、長方形或三角形等之圖形種類之作為識別元之圖形編碼之資訊，即定義各圖案圖形之形狀、大小、位置等之圖形資料進行存儲。

再者，一般將存在於數十μm左右的範圍之圖形之集合稱作叢集或單元，藉此進行資料之階層化。於叢集或單元中亦定義單獨配置各種圖形或以某間隔重複配置的情形之配置座標或重複記述。叢集或單元資料進而在稱作圖框或畫格，配置於寬度為數百μm、長度為對應光罩之X方向或Y方向全長之100 mm左右之短片狀區域內。

S214係展開步驟。該步驟中，圖1之展開電路111從第1磁碟裝置109a經由控制計算機110讀取設計圖案資料，將所讀取之光罩101之設計圖案資料轉換成2值乃至多值之影像資料(位元模式資料)，然後，將該影像資料發送至參照電路112。

當作為圖形資料之設計圖案被輸入展開電路111時，展開電路111將設計圖案展開為每個圖形之資料，並解釋表示該圖形資料之圖形形狀之圖形編碼、圖形尺寸等。然後，將2值乃至多值之設計圖像資料，展開作為以特定量子化尺寸之網格為單位且配置於格線內之圖案。將所展開之設計圖像資料依相當於感測器像素之每個區域(格線)運算設計圖案之圖形所占之佔有率。而各像素內之圖形佔有率即為像素值。

S216係濾波處理步驟，該步驟中，利用參照電路112對所傳來之圖形之影像資料即設計圖像資料實施適當之過濾處理。

圖5係說明過濾處理之圖。

從感測器電路106所得之作為光學圖像之測定資料，藉由放大光學系統104之解像特性或光電二極體陣列105之孔徑效應等，而處於產生模糊之狀態，換言之，即空間性低通濾波作用之狀態。因此，針對圖像強度(濃淡值)在數位值之設計側之影像資料即設計圖像資料亦實施濾波處理，藉此可符合測定資料。如此製成與光學圖像作比較之參照圖像。

如上述，將測定資料發送至比較電路108。然後，將設計圖案資料利用展開電路111及參照電路112而轉換成設計圖像資料，並發送至比較電路108。

在比較電路108中，使用適當之比較判斷演算法，比較從感測器電路106所得之光學圖像與以參照電路112生成之參照圖像，於誤差超過特定值之情形時判斷該部位有缺陷。比較係以僅透射圖像、僅反射圖像、或組合透射與反射之演算法進行。若比較結果判斷為有缺陷之情形時，將其座標、作為缺陷判斷根據之感測器拍攝圖像及參照圖像切成特定之尺寸範圍而保存。

當對檢查遮罩之應檢查範圍之檢查結束之情形，或因某些例外條件而中途結束之情形，或存在缺陷之情形，由作業員複查檢測結果。

複查係由作業員判斷所檢測之缺陷是否為問題成因之動作。具體言之，以可觀察一個個缺陷之缺陷座標之方式，一面使載置有遮罩之平台移動，一面使用檢查裝置之觀察光學系統圖像顯示遮罩之缺陷部位之圖像。另，以可同時確認缺陷判斷之判斷條件、或作為判斷根據之保存完成之遮罩觀察像與參照圖像之方式，並排顯示於檢查裝置之控制計算機畫面。對裝置所檢測出之所有缺陷進行複查並判斷，即使存在一個應修正之缺陷，亦將遮罩送往修正步驟。此時，由於修正方法因缺陷類型為凸系缺陷或凹系缺陷之不同而異，因此添加含該凹凸區別之缺陷類別與缺陷座標。此時，本實施形態中，如圖2所示，為特定缺陷部位，除檢查裝置100之感測器圖像外，亦提取並添加從設計圖案資料視認缺陷部位附近之圖案所必要部份之資料。

設計圖案資料之提取作業如下進行。

圖6(a)係模式化顯示描畫於光罩101上之設計圖案1之圖。另，圖6(b)係模式化顯示在光罩101上所檢測出之缺陷部位2之圖。將檢測出缺陷之部位例如記錄於以遮罩中心為原點之X-Y座標系統。另，資料庫檢查之基準圖像生成用圖案資料，即，圖6(a)之資料亦同樣以遮罩中心為原點之X-Y座標系統記述。再者，在從玻璃面觀察遮罩與從膜面觀察遮罩之情形下，座標系統之Y軸或X軸成對稱反轉，但此處假設缺陷檢測座標與資料庫圖案之任一者從玻璃面觀察之座標系統皆為一致。本實施形態中，如圖6(c)所示，使用設計圖案資料與缺陷部份之座標，僅從設計圖案資料中提取要視認缺陷部位附近之圖案3所需部份之資 料。資料係以圖形記述之集合體之組或單元資料予以表現，進而以稱作圖框或畫格之集合體階層化表現。對於叢集、單元、圖框、畫格等集合體，定義為各自的特定尺寸範圍之矩形，且以左下頂點為原點等。

缺陷部位之參照圖案像會有橫跨複數之叢集或單元，進而橫跨圖框或畫格之情形。因此，要以必要充分之範圍記錄對應於缺陷部位之圖案之資料庫資料，並非一個個登錄圖像，較實用的作法是根據缺陷部位之座標來登錄X、Y各自的特定尺寸範圍中存在原點之複數個叢集或單元資料。

含缺陷部位之座標之檢查結果資訊與設計圖案資料，收錄於第1磁碟裝置109a中。在提取設計圖案資料之作業中，首先，控制計算機110對每個缺陷算出包含缺陷座標之X、Y各自的特定範圍，接著，由自第1磁碟裝置109a讀取之設計資料圖案中，提取特定範圍內存在原點之組或單元資料並製作輸出檔案。將輸出檔案轉換成與所輸入之設計圖案資料相同之格式，或通用性高之GDSII格式或OASIS格式資料，並向第2磁碟裝置109b輸出。

如上述編成並輸出之僅處於檢測出缺陷部位之圖案資料，會適當地經由網路或軟碟或可拆裝之記錄媒體等，而如圖2所示從檢查裝置100向修正裝置400傳達並加以利用。

實施形態2

實施形態1中，乃針對將檢查結果傳達至修正裝置時，不僅針對缺陷之感測器觀察圖像、亦針對可以設計資料庫圖案確認缺陷部位之圖案形狀之檢查裝置進行敘述。與此相對，在本實施形態中，則針對將檢查裝置之結果向微影/模擬裝置(亦稱製程/模擬裝置)輸出之情形進行說明。再者，本實施形態之檢查裝置之系統構成圖與實施形態1所說明之圖1相同。

近年來，作為微細圖案中產生之缺陷，不僅止於以圖案邊緣之凹凸(邊緣粗糙度)為代表之形狀缺陷，因圖案之線寬異常或圖案之位置偏差導致鄰接圖案之空隙不適當之現象亦變得重要。因此，對於圖案精度之要求變得極高，遮罩製造之難易度亦越來越高。因此，滿足基準之遮罩之良率下降，導致遮罩製造之成本高漲。因此，作為缺陷之判斷方法，提案有一種利用步進機推斷從遮罩曝光轉印於晶圓上之曝光影像，而判斷該曝光圖像上之圖案良好與否之方法。

例如，晶片對晶片比較方式之檢查之情形，係比較遮罩上之2處圖案或更多部位所對應之圖案，而檢測該等間之差。接著，將檢查裝置之檢查結果所得之含有缺陷之感測器像，與手邊之感測器像雙方發送至微影/模擬裝置，推定根據步進機之照明條件或微影之條件之晶圓轉印像或抗蝕像。然後，比較由含有各個缺陷之感測器像與手邊之感測器像推定之圖像彼此，進行缺陷判斷。

另一方面，在晶片對資料庫比較方式之檢查中，亦考慮將由檢查裝置之檢查結果所得之含有缺陷之感測器像，與由設計圖案資料生成之參照圖像發送至微影/模擬裝置之方法。但，若取代傳送檢查裝置所生成之參照圖像，而採用本發明之方法，即，將僅提取缺陷存在部位之設計圖案資料發送至微影/模擬裝置，以微影/模擬裝置從設計圖案資料推定晶圓轉印像或抗蝕像，以所推定之晶圓像進行晶片對資料庫之比較之方法，可進行更高精度之檢查。

本實施形態中提取設計圖案資料之作業與實施形態1之說明相同。即，首先基於檢查裝置所檢測之缺陷之座標，提取收錄於第1磁碟裝置109a中之設計圖案資料。接著，利用控制計算機110對每個缺陷算出包含缺陷座標之X、Y各自的特定範圍。接著，從自第1磁碟裝置109a讀取之設計圖案資料，提取特定範圍內存在原點之組或單元資料，而製作輸出檔案。將輸出檔案轉換成與所輸入之設計圖案資料相同之格式或通用性高之OASIS格式之資料，並向第2磁碟裝置109b輸出。

圖7係顯示本實施形態之資料流之概念圖。

如圖7所示，使設計者(使用者)所製成之CAD資料201轉換成OASIS等階層化之格式之設計中間資料202。於設計中間資料202中存儲依每層(Layer)製作且將要形成於各遮罩之圖案資料。如實施形態1所述，檢查裝置100不以直接讀取OASIS資料之方式構成，而是轉換成與描畫裝置300有相容性之格式資料203上並予以進行資料輸入，或者轉換成檢查裝置100所固有之格式資料予以進行資料輸入。

由檢查裝置100將如上述僅檢測出缺陷部位之圖案資料向微影/模擬裝置500傳送。

檢查裝置100與微影/模擬裝置500經由乙太網路(註冊商標)等網路連接，或經由專用的資料匯流排直接連接。藉此，將提取缺陷檢測部位之座標、感測器圖像及缺陷產生部位之設計圖案資料，從檢查裝置100向微影/模擬裝置500傳送。微影/模擬裝置500基於所接收到之缺陷座標，從設計圖案資料生成缺陷部份之理想之晶圓像。另，由從檢查裝置100接收之遮罩之感測器像，推定將該遮罩之圖像轉印於晶圓時之像。然後，判斷該圖像是否有缺陷，當判斷有缺陷之情形時，將該資訊回報至檢查裝置100。

在檢查裝置100中，優先複查檢查裝置100自身檢測出之缺陷中由微影/模擬裝置500判斷出缺陷之缺陷部位，藉此可順利進行該遮罩之修正與否。

實施形態3

形成於1片遮罩之圖案未必都為高精度。例如在每特定面積之圖案密度變得極端疏之處，有時會插入與配線無關之虛設圖形，該虛設圖形即使存在某程度之孔缺陷或邊緣粗糙度誤差亦無問題。

另一方面，在配置有時脈信號流動之圖案或貫通複數層之接觸孔之部位，則對該時脈線之阻抗或孔之位置精度、孔徑等要求高精度。

因此，提案有一種方法，其將各圖案之重要度附加於設計圖案資料而作為圖案重要度資訊明示，將圖案資料與圖案重要度資訊輸入檢查裝置。本發明對於如此之檢查裝置、即對應圖案重要度而改變檢查感度之檢查裝置亦有效。本實施形態之檢查裝置之系統構成圖與實施形態1所述之圖1相同。因此，以下使用圖1進行說明。

例如，在實施形態2之態樣、即組合遮罩檢查裝置與微影/模擬裝置之態樣中，只針對圖案重要度高之缺陷部位推定晶圓轉印像，或以圖案重要度高之缺陷部位為優先而推定晶圓轉印像。藉此，可縮短轉印推定之運算時間，使應優先判斷之缺陷部位可優先複查。

圖案重要度資訊與圖案資料同樣記憶於圖1之磁碟裝置109a中。遮罩檢查裝置在展開步驟中，從磁碟裝置109a經由控制計算機110讀取圖案資料與重要度資訊，將參照圖像及對應該圖像之重要度分別以影像資料製作。圖案資料如實施形態1所說明，將2值乃至多值之設計圖像資料展開作為以特定量子化尺寸之網格為單位且配置於格線內之圖案。將所展開之設計圖像資料依每個相當於感測器像素之區域(格線)運算設計圖案之圖形所占之佔有率。而各像素內之圖形佔有率即為像素值。

重要度資訊在與該圖案資料座標相同之格線內依每個像素換算成缺陷判斷閾值，並予發送至比較電路108。比較電路中，基於重要度資訊將缺陷判斷閾值設為依每個像素可變而進行缺陷檢測。然後，除了記錄先前之缺陷資訊、即缺陷座標與作為缺陷判斷之根據之遮罩之感測器像與參照圖像之外，亦記錄重要度資訊。

資料庫圖案提取功能將生成作為檢查裝置之檢查的判斷根據之參照像所使用之圖案資料進行處理，且針對與該圖案資料成對使用之檢查感度指定用之圖案資料，亦可提取輸出座標相同之部位並輸出。該資訊在必要時亦可從第2磁碟裝置109b向微影/模擬裝置傳送，而亦可對晶圓推定像之缺陷判斷有所助益。

微影/模擬裝置從重要度資訊高之缺陷優先傳送，推定晶圓轉印像並判斷缺陷。其結果會依次被回報至檢查裝置。如此，藉由優先複查重要度高之缺陷，可早期判斷檢查遮罩之是否需要修正。

如上述，根據本發明，為特定缺陷部位，除檢查裝置之感測圖像外，亦從設計圖案資料中提取並輸出要視認缺陷部位附近之圖案所需部份之資料，因此可與修正裝置或微影/模擬裝置等外部裝置進行之高效率之資料授受。另，由於輸出可容易判斷應修正部位之資訊，因此可實現製造步驟全體之良率及產出效能。

本發明之特徵與優點如下總結。

根據本發明之檢查裝置，可輸出可容易判別應修正之圖案部位。

根據本發明之檢查方法，由於取得可容易判別應修正之圖案部位並進行再檢查，因此可實現製造步驟全體之良率及產出效能。

本發明不限於上述各實施形態，在不脫離本發明主旨之範圍內可進行各種變形而實施。

例如，在複查步驟中判斷所檢測之遮罩缺陷是否要一個個修正後，將遮罩送往修正步驟進行修正。結束修正後，為判斷該修正適切與否，再次以檢查裝置進行檢查。此時，若不再次檢查遮罩全面，而只檢查所修正的部位，則可大幅縮短檢查時間。基於該用途，可使用以本發明之設計圖案提取功能所提取之設計圖案。即，於修正後之再檢查時亦可指定最初檢查時之檢查結果。藉此，可使用應再檢查之缺陷部位之座標，與對應於該座標之提取完成之設計圖案資料，因此可以短時間專針對缺陷部位附近之特定尺寸範圍進行檢查。

另，在遮罩之製造工廠運轉複數台檢查裝置之情形時，於修正後之再檢查時未必可將該遮罩使用於最初檢查時之裝置。對此，若最初之檢查裝置與再檢查時之檢查裝置不同時，可在檢查裝置間傳送資料，而活用檢查結果與僅提取缺陷部位之設計圖案資料檔案。由於所提取之設計圖案資料檔案其檔案容量相對於原始之含有全部圖案之資料已有所削減，因此可高效進行資料傳送。

再者，若最初檢查遮罩之檢查裝置未具有本發明之功能，且留有缺陷座標與設計圖案資料可利用之檢查結果之情形，可考慮預先在進行修正後之再檢查之前，運用以本發明之設計圖案提取功能來提取對應於缺陷部位之設計圖案資料。此情形時，係一面從最初檢查遮罩之檢查裝置經由網路而讀取設計圖案資料與缺陷座標，且對進行修正後之再檢查之檢查裝置之資料記憶裝置輸出該等資料。設計圖案提取功能可在進行修正後之再檢查之檢查裝置上動作，亦可在發揮對複數之檢查裝置供給設計圖案資料之伺服器之作用之主控計算機上動作。

另，於附加圖案重要度資訊之情形，亦可以微影/模擬裝置將圖案上之特定部位指定為應判斷部位。即，若因圖案之特性而造成圖案邊緣之粗糙度或轉印、微影/製程之變動空間裕度並不充裕時，即使檢查裝置判斷圖案為合格，微影/模擬裝置亦有可能判斷為不合格。如此情形中，無論檢查裝置之缺陷判斷為良好與否，都以保存所指定之座標與該座標之缺陷資訊，並對微影/模擬裝置輸出資料為佳。

本發明之資料庫圖案提取功能可在一片遮罩之檢查結束後，讀取該一片遮罩之缺陷資訊及資料庫圖案資料而啟動並進行處理。或者，亦可於檢查裝置檢查一片遮罩之期間，每當檢查出缺陷時、或每當達到一定量之進度時，讀取截至當時所得到之缺陷資訊與運算所需之資料庫圖案資料而啟動。此處，一定量之進度係例如將檢查區域分割成短條狀區域(畫格)進行掃描動作時，每當完成僅一定畫格數之檢查之時。另，亦可為每當面積部份之檢查完成時，或每當缺陷檢查數超過一定數量時等。

資料庫圖案提取功能之提取尺寸範圍可設定在以缺陷座標為中心之特定容差尺寸範圍內。由於係根據圖案資料之格式而使用資料之階層記述，因此可在特定之階層位準之集合階段進行提取分配，而進行包含特定容差尺寸之切取。

再者，根據上述各實施形態，雖省略記載裝置構成或控制方法等本發明之說明中非直接必要之部份，但當然可適當選擇必要之裝置構成或控制方法使用。此外，具備本發明之要素，得由相關領域專業人員適當設計變更之所有圖案檢查裝置或圖案檢查方法，皆包含在本發明之範圍內。

本發明之明確之修正及變更可納入上述技術範圍內。因此，以明確記載以外之方法實施之發明，屬於附加之申請專利範圍內。

本申請之優先權主張之基礎之2009年8月18日申請之日本專利申請2009-189606之所有揭示內容，即說明書、請求項、附圖及解決方法以引用的方式併入本申請案中。

100．．．檢查裝置

101．．．光罩

102．．．XYθ平台

103．．．光源

104．．．放大光學系統

105．．．光電二極體陣列

106．．．感測器電路

107．．．位置電路

108．．．比較電路

109a．．．第1磁碟裝置

109b．．．第2磁碟裝置

110．．．控制計算機

111．．．展開電路

112．．．參照電路

113．．．自動裝卸機控制電路

114．．．平台控制電路

115．．．磁帶裝置

116．．．軟磁碟裝置

117．．．CRT

118．．．圖案監視器

119．．．列印機

120．．．主線

122．．．雷射測長系統

130．．．自動裝卸機

170．．．照明光學系統

201．．．CAD資料

202．．．設計中間資料

203．．．格式資料

300．．．描畫裝置

400．．．修正裝置

500．．．微影/模擬裝置

圖1係實施形態1之檢查裝置之系統構成圖。

圖2係顯示實施形態1之資料之流程之概念圖。

圖3係顯示檢查步驟之流程圖。

圖4係光學圖像之取得順序之說明圖。

圖5係濾波處理之說明圖。

圖6(a)係設計圖案之模式圖，圖6(b)係缺陷部份之模式圖，圖6(c)係模式化說明提取資料之圖。

圖7係顯示實施形態2之資料之流程之概念圖。

100‧‧‧檢查裝置

101‧‧‧光罩

102‧‧‧XYθ平台

103‧‧‧光源

104‧‧‧放大光學系統

105‧‧‧光電二極體陣列

106‧‧‧感測器電路

107‧‧‧位置電路

108‧‧‧比較電路

109a‧‧‧第1磁碟裝置

109b‧‧‧第2磁碟裝置

110‧‧‧控制計算機

111‧‧‧展開電路

112‧‧‧參照電路

113‧‧‧自動裝卸機控制電路

114‧‧‧平台控制電路

115‧‧‧磁帶裝置

116‧‧‧軟磁碟裝置

117‧‧‧CRT

118‧‧‧圖案監視器

119‧‧‧列印機

120．．．匯流排

122．．．雷射測長系統

130．．．自動裝卸機

170．．．照明光學系統

Claims (10)

1. 一種圖像檢查裝置，其特徵在於包括：光學圖像取得機構，其對檢查對象照射光而取得光學圖像；參照圖像製作機構，其由前述檢查對象之設計資料製作參照圖像；比較機構，其比較前述光學圖像與前述參照圖像；及資料提取機構，其根據前述比較而特定判斷為缺陷部位之座標，從前述設計資料中以叢集或單元之單位來提取包含前述座標之特定尺寸範圍之圖形資料之集合，並且針對與前述設計資料成對使用之檢查感度指定用之圖案資料，亦可提取座標相同之部位，並向外部輸出。
2. 如請求項1之圖像檢查裝置，其中前述資料提取機構係以將以特定格式製作之資料轉換成不同於此之格式之資料之方式構成。
3. 如請求項1之圖像檢查裝置，其係以僅再檢查由前述資料提取機構所提取之特定尺寸範圍之方式構成。
4. 如請求項1之圖像檢查裝置，其中前述資料提取機構係將前述檢查對象檢查區域分割成畫格(短條狀區域)而連續取得前述光學圖像，於每當完成僅一定量之檢查時進行啟動。
5. 如請求項2之圖像檢查裝置，其係以僅再檢查由前述資料提取機構所提取之特定尺寸範圍之方式構成。
6. 如請求項2之圖像檢查裝置，其中前述資料提取機構係 將前述檢查對象檢查區域分割成畫格(短條狀區域)而連續取得前述光學圖像，於每當完成僅一定量之檢查時進行啟動。
7. 如請求項3之圖像檢查裝置，其中前述資料提取機構係將前述檢查對象檢查區域分割成畫格(短條狀區域)而連續取得前述光學圖像，於每當完成僅一定量之檢查時進行啟動。
8. 一種圖像檢查方法，其係藉由將對檢查對象照射光所得之前述檢查對象之光學圖像，與由前述檢查對象之設計資料製作之參照圖像進行比較，而進行前述檢查對象之檢查者，其特徵在於：特定藉由前述比較而判斷為缺陷部位之座標，從前述設計資料中以叢集或單元之單位來提取包含前述座標之特定尺寸範圍之圖形資料之集合，並且針對與前述設計資料成對使用之檢查感度指定用之圖案資料，亦可提取座標相同之部位，而僅再檢查前述特定尺寸範圍。
9. 如請求項8之圖像檢查方法，其中前述資料之提取係將前述檢查對象檢查區域分割成畫格(短條狀區域)而連續取得前述光學圖像，於每當完成僅一定量之檢查時進行啟動。
10. 如請求項8之圖像檢查方法，其中取得前述光學圖像而與前述參照圖像進行比較之檢查裝置，與進行前述再檢查之檢查裝置不同之情形時，在該等檢查裝置間進行資料傳送。