JP2000009656A - パターン検査装置、パターン検査方法、パターン検査プログラムを格納した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計データ展開回路の不具合による設計側デ
ータのパターン欠陥に起因する無駄な検査時間を削減す
ることが可能なパターン検査装置を提供する。 【解決手段】 ＣＰＵ１０と、測定パターンデータ生成
部（２，３，４，５，６，７）と、設計側データ生成部
（１２，１３）と、測定パターンデータと設計側データ
とを比較する比較回路１４と、リトライ必要性判定手段
６９と、繰り返し検査命令手段６１とを少なくとも有す
る。リトライ必要性判定手段６９により、検査中にあら
かじめ指定された領域範囲内に指定された量以上のパタ
ーン欠陥があると判定した場合に、繰り返し検査命令手
段６１によりそこを含む領域に関して、自動的に２回以
上繰り返し検査する。また、ＣＰＵ１０に対して、一定
時間以上パターン検査装置側から反応がない場合（監視
用に設けてあるフラグに異常が認められた場合）に、正
常な動作していたところにまで立ち戻って検査を続行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体のパターンの
欠陥を検査するパターン検査技術に関し、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の上、あるいはウエハや液晶基板の
上などに形成された極めて小さなパターンの欠陥を検査
するパターン検査装置、パターン検査方法、パターン検
査プログラムを格納した記録媒体に関わる。

【０００２】

【従来の技術】ギガビットＤＲＡＭに代表されるよう
に、大規模集積回路（ＬＳＩ）のパターンは、サブクォ
ーターミクロンからナノメータオーダになろうとしてい
る。このＬＳＩ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
フォトマスクのパターン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ＬＳＩのパターン及びＬＳＩを製作するときに使
用されるフォトマスクの欠陥を検査するパターン検査装
置の開発が盛んに行われている。

【０００３】一方、マルチメディア化の進展に伴い、Ｌ
ＣＤ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Ｔ
ＦＴ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を製作するときに
使用されるフォトマスクの欠陥を短時間で、効率的に検
査するパターン検査装置の開発も急務となってきてい
る。

【０００４】図１６にはそのようなパターン検査装置の
一例が示されている。このパターン検査装置では、顕微
鏡と同様な光学系を用いてフォトマスク等の被測定試料
１の上に形成されているパターンを所定の倍率に拡大し
て検査する。被測定試料１上のパターンは図１７（ａ）
に示すように細長い短冊Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，……Ｔ_nに分割
し、各短冊Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，……Ｔ_nを連続的（実際は、
テーブルが動く）に走査することによってパターン欠陥
が検査される。すなわち、試料台（ＸＹθテーブル）２
上に被測定試料（フォトマスク）１を載置し、適切な光
源３及び集光レンズ７によってフォトマスク１に形成さ
れているパターンをほぼ１画素分をカバーする大きさの
ビームで照射する。具体的には図１７（ｂ）に示すよう
に、１画素分の幅Ｐで試料台２を駆動して、たとえば２
０００画素分の長さＷをスキャンし、単位スキャンとす
る。このようにして、次々と単位スキャン（２０００画
素毎に）を逐次移動して、短冊Ｔ₁をスキャンする。同
様にして図１７（ａ）に示すように短冊Ｔ₂，Ｔ₃，
Ｔ₄，……Ｔ_nを往復走査（スキャン）する。したがっ
て、図１７（ｂ）で１画素を０．２μｍ×０．２μｍと
すればＰ＝０．２μｍ，Ｗ＝０．２×２０００＝４００
μｍとなる。

【０００５】図１６に示すように、フォトマスク１を透
過した光は拡大光学系４を介して、フォトダイオードア
レイ５に入射する。従って、フォトダイオードアレイ５
上にパターンの光学像が結像される。フォトダイオード
アレイ５上に結像されたパターンの像は、フォトダイオ
ードアレイ５によって光電変換され、測定信号を出力す
る。この測定信号はさらにセンサ回路６によってＡ／Ｄ
変換され、測定パターンデータを生成する。この測定パ
ターンデータは、比較回路１４に入力される。一方、Ｘ
Ｙθテーブル２上におけるフォトマスク１の位置はレー
ザ測長システム１６によって測定され、位置回路１５に
入力される。位置回路１５から出力されたフォトマスク
１の位置を示すデータも、測定パターンデータと共に比
較回路１４に送られる。

【０００６】一方、フォトマスク１へのパターン形成時
に用いたパターン設計データが、磁気ディスク等のデー
タメモリ２１からホスト計算機のＣＰＵ１０を通して設
計データ展開回路１２に読み出される。設計データ展開
回路１２は、パターン設計データを２値ないしは多値の
データに変換し、このデータをフィルタ１３を介して比
較回路１４に送る。

【０００７】フィルタ１３は、送られてきた図形のデー
タに適切なフィルタ処理を施す。これはセンサ回路６か
ら得られた測定パターンデータは、拡大光学系４の解像
特性やフォトダイオードアレイ５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ため、設計側のデ
ータにもフィルタ処理を施して、測定パターンデータに
合わせるためである。比較回路１４は、測定パターンデ
ータと適切なフィルタ処理の施された設計データとを適
切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合に
は、パターン欠陥有りと判定する。

【０００８】指摘したパターン欠陥のデータは、後でレ
ビューするために、ホスト計算機に保存しておかなけれ
ばならないが、通常、ある程度以上のパターン欠陥を指
摘した場合には、そこで検査そのものを終了してしまう
ような構成にすることが多い。それは次のような理由に
よる。つまり、パターン欠陥数に上限を設けておかない
と、パターン欠陥が多い場合には、ホスト計算機に膨大
な量のデータを保存しておかなければならず現実的では
ないからである。また、余りにもパターン欠陥が多い場
合には、その試料をホスト計算機に蓄積された膨大な量
の欠陥のデータを用いて（何らかの手段によって）、修
正し改善するよりは、新たに作り直した方が効率が良い
からである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなパターン
検査装置においては、設計データ側が何らかの誤動作に
より間違ったデータを出力してしまうと、検査されるべ
き試料になんら問題がないのにもかかわらず、比較回路
１４は、パターン欠陥があるものと指摘してしまう。し
かも、試料のその部分を後でレビューしても果たして所
望の出来具合かどうかの判定が困難となってしまう場合
がある。そのような場合には、もう一度試料全面にわた
って検査し直さなければならないという不具合があっ
た。

【００１０】同じように、パターン検査装置が何らかの
トラブルで、ロックしてしまったような場合にも、やは
り検査を一からやり直さなければならないという不具合
があった。

【００１１】上記問題点に鑑み、本発明の目的は設計パ
ターンデータにもとづいて設計側データを生成する設計
側データ生成部にトラブルが生じた場合においても、無
駄な検査時間を浪費することのない効率的なパターン検
査装置を提供することである。

【００１２】本発明の他の目的はパターンの欠陥と判断
された結果が設計データ側の異常に起因しているのか、
被測定パターンの欠陥に起因しているのかの判断を迅速
に可能とするパターン検査装置を提供することである。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、設計パターン
データにもとづいて設計側データを生成する過程でのト
ラブルが生じた場合に、無駄な検査時間を浪費すること
が防止できる効率的なパターン検査方法を提供すること
である。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、パターンの欠
陥と判断された結果が設計データ側の異常に起因してい
るのか、被測定パターンの欠陥に起因しているのかの判
断を迅速に可能とするパターン検査方法を提供すること
である。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、設計パターン
データにもとづいて設計側データを生成する過程でトラ
ブルが生じた場合に、無駄な検査時間を浪費することが
防止できる効率的なパターン検査プログラムを格納した
記録媒体を提供することである。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、パターンの欠
陥と判断された結果が設計データ側の異常に起因してい
るのか、被測定パターンの欠陥に起因しているのかの判
断を迅速に可能とするパターン検査プログラムを格納し
た記録媒体を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の特徴は、被測定試料のパターンに対
応した測定パターンデータを生成する測定パターンデー
タ生成部と、設計パターンデータにもとづいて設計側デ
ータを生成する設計側データ生成部と、測定パターンデ
ータと設計側データを比較する比較回路と、比較回路の
出力にもとづいて繰り返し検査の必要性を判定するリト
ライ必要性判定手段と、リトライ必要性判定手段の出力
により、あらかじめ指定された特定の領域について、繰
り返し検査を命令する繰り返し検査命令手段とを有する
パターン検査装置であることである。

【００１８】ここで「測定パターンデータ生成部」は、
パターンが形成された被測定試料に適当な波長の光を照
射し、被測定試料を透過した光、若しくは、被測定試料
により反射／散乱した光を検出する受光素子により出力
された測定データを取得する画像取得部を有する。また
「設計側データ生成部」は、被測定試料上にパターンを
描画するときに用いられたパターン設計データを格納し
てなる記憶装置（データメモリ）と、この記憶装置から
読み出されたパターン設計データをピクセルごとに展開
する設計データ展開回路を少なくとも有する。「リトラ
イ必要性判定手段」は後述するような種々の「所定の判
断基準」を用いて、リトライ必要性を判定し、あらかじ
め指定された特定の領域に関して、自動的に２回以上繰
り返し検査するように繰り返し検査命令手段に所定の信
号を送る。「リトライ必要性判定手段」及び「繰り返し
検査命令手段」は、専用のハードウェアを用意しても良
く、また汎用のコンピュターシステムを用いてソフトウ
ェアにより実現し、所定の機能を持たせることも可能で
ある。

【００１９】さらに本発明の第１の特徴に係るパターン
検査装置は、最後結果保存命令手段を有することが好ま
しい。最後結果保存命令手段により、同一個所を複数回
検査した場合には、最後に検査した結果データのみを残
すようにすれば、記憶装置の容量を有効に利用できる。
あるいは保存データ選択手段をさらに具備して同一個所
を複数回検査した場合には、すべての検査結果データを
残すか、最後の結果データのみを残すかを選択可能とす
ることが好ましい。すべての検査結果データを残せば、
ハードウェアのデバックに有利である。

【００２０】また、本発明の第１の特徴に係るパターン
検査装置は、検査階層変更手段と、検査速度変更手段を
さらに有するように構成することが好ましい。設計デー
タを処理する系が階層構造になっている際に、ホスト計
算機に対して、一定時間以上装置側から反応がない場合
若しくは、監視用に設けてあるフラグに異常が認められ
た場合に、検査階層変更手段により、１つ上の階層処理
ブロックにまで立ち戻って検査を続行することができ
る。また、設計データを展開する手段がｎ段構成（ｎ
は、１以上の整数）になっている際、パターン欠陥の有
無を判定する比較手段がその時点で必要とする設計側の
データが上段より送られてこない場合に、検査速度変更
手段により速度を落として上記展開回路のｎ段以降の回
路を再度動作させるようにすればよい。あるいは、検査
をやり直した回数が、しきい値を超えた場合には、上記
展開手段のｍ（ｍは、１≦ｍ≦ｎなる整数）段以前から
改めて展開し検査するようにしてもよい。なお、検査速
度変更手段により、速度を落とす際に、設計データを処
理する系のみを単独で動作させ、その処理時間を計測す
ることによって、速度を落とすべき度合いを推定してそ
の結果を反映させることができる機能を持たせることが
有効である。

【００２１】上記の検査速度変更手段のかわりに検査ス
トライプ幅変更手段を具備してもよい。すなわち、試料
を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して検査する場
合には、パターン欠陥の有無を判定する比較手段がその
時点で必要とする設計側のデータが上段より送られてこ
ない場合には、検査ストライプ幅変更手段を用いて検査
ストライプの幅を狭くして、検査し直せばよい。検査ス
トライプ幅変更手段は検査再試行によって、検査ストラ
イプがあらかじめ指定された値よりも細くなってしまっ
た場合には、その検査ストライプを通常の幅で切り直し
た状態からもう一度検査し直す機能を持つことが好まし
い。

【００２２】さらに本発明の第１の特徴に係るパターン
検査装置は、検査ストライプの幅を狭くする際に、設計
データを処理する系のみを単独で動作させ、その処理時
間を計測することによって検査ストライプの幅を狭くす
べき度合いを推定してその結果を反映させることができ
る手段を有してもよい。

【００２３】また、検査をやり直した回数が一定値を超
えた場合には、その試料の検査を途中で終了する手段を
さらに具備してもよい。

【００２４】上記の本発明の第１の特徴に係る構成によ
れば、パターン検査装置の誤動作により再検査しなけれ
ばならないような事態になることを未然に防ぐことがで
きる。このため、パターン検査装置の総合的な使用効率
を上げることができる。

【００２５】本発明の第２の特徴は、被測定試料のパタ
ーンに対応した測定パターンデータを生成する測定パタ
ーンデータ生成ステップ；設計パターンデータにもとづ
いて設計側データを生成する設計側データ生成ステッ
プ；測定パターンデータと設計側データを比較するステ
ップ；比較にもとづいて繰り返し検査の必要性を判定す
るステップ；判定の結果により、あらかじめ指定された
特定の領域について、繰り返し検査を命令するステップ
を少なくとも含むパターン検査方法であることである。

【００２６】本発明の第２の特徴に係るパターン検査方
法によれば、設計パターンデータにもとづいて設計側デ
ータを生成する過程でのトラブルが生じた場合に、無駄
な再検査を防止し、パターン検査を迅速に且つ効率的に
行うことが出来る。また、パターンの欠陥と判断された
結果が設計データ側の異常に起因しているのか、被測定
パターンの欠陥に起因しているのかのを迅速に判断でき
る。

【００２７】ここで測定パターンデータステップは、パ
ターンが形成された被測定試料に適当な波長の光を照射
し、被測定試料を透過した光、若しくは、被測定試料に
より反射／散乱した光を検出し、測定データを取得する
画像取得ステップを有する。また設計側データ生成ステ
ップでは、被測定試料上にパターンを描画するときに用
いられたパターン設計データをピクセルごとに展開す
る。繰り返し検査の必要性を判定するステップにおいて
は、後述するような種々の「所定の判断基準」を用い
る。リトライ必要性が判定されれば、特定の領域に関し
て、自動的に２回以上繰り返し検査する。

【００２８】さらに本発明の第２の特徴に係るパターン
検査方法において、同一個所を複数回検査した場合に
は、最後に検査した結果データのみを残すようにすれ
ば、記憶装置の容量を有効に利用できる。あるいは、同
一個所を複数回検査した場合には、すべての検査結果デ
ータを残すか、最後の結果データのみを残すかを選択可
能とすることが好ましい。すべての検査結果データを残
せば、ハードウェアのデバックに有利である。

【００２９】また、設計データを処理する系が階層構造
になっている際に、ホスト計算機に対して、一定時間以
上装置側から反応がない場合若しくは、監視用に設けて
あるフラグに異常が認められた場合に、１つ上の階層処
理ブロックにまで立ち戻って検査を続行することができ
る。また、設計データをｎ段構成（ｎは、１以上の整
数）で展開する際、その時点で必要とする設計側のデー
タが上段より送られてこない場合に、検査速度を落とし
てこのｎ段以降の展開を再度行えばよい。あるいは、検
査をやり直した回数が、しきい値を超えた場合には、ｍ
（ｍは、１≦ｍ≦ｎなる整数）段以前から改めて展開し
検査するようにしてもよい。なお、検査速度を落とす際
に、設計データを処理する系のみを単独で動作させ、そ
の処理時間を計測することによって、速度を落とすべき
度合いを推定してその結果を反映させることができる。

【００３０】検査速度を変更するかわりに検査ストライ
プ幅を変更してもよい。すなわち、試料を細長い短冊
（検査ストライプ）に分割して検査する方法において、
パターン欠陥の有無を判定する比較に必要なデータが、
必要とする時点で上段より送られてこない場合には、検
査ストライプの幅を狭くして、検査し直せばよい。検査
再試行によって、検査ストライプがあらかじめ指定され
た値よりも細くなってしまった場合には、その検査スト
ライプを通常の幅で切り直した状態からもう一度検査し
直す機能を持つことが好ましい。

【００３１】さらに本発明の第２の特徴に係るパターン
検査方法は、検査ストライプの幅を狭くする際に、設計
データを処理する系のみを単独で動作させ、その処理時
間を計測することによって検査ストライプの幅を狭くす
べき度合いを推定してその結果を反映させることができ
る。また、検査をやり直した回数が一定値を超えた場合
には、その試料の検査を途中で終了するようにしてもよ
い。

【００３２】上記本発明の第２の特徴に係るパターン検
査方法を実現するためのパターン検査プログラムは、コ
ンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒
体に格納されたパターン検査プログラムをホスト計算機
（ＣＰＵ）によって、システムを構成しているプログラ
ムメモリに読み込ませてもよい。そして、このプログラ
ムメモリに格納されたパターン検査プログラムを、ホス
トの処理制御部（ＣＰＵ）で実行して本発明の検査方法
を実現することもできる。すなわち、本発明の第３の特
徴は、被測定試料のパターンに対応した測定パターンデ
ータを生成する測定パターンデータ生成ステップ；設計
パターンデータにもとづいて設計側データを生成する設
計側データ生成ステップ；測定パターンデータと設計側
データを比較するステップ；比較にもとづいて繰り返し
検査の必要性を判定するステップ；判定の結果により、
あらかじめ指定された特定の領域について、繰り返し検
査を命令するステップを少なくとも含むパターン検査プ
ログラムを格納した記録媒体であることである。ここ
で、「記録媒体」とは、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の半
導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディス
ク、磁気テープなどのプログラムを記録することができ
るような媒体の意である。

【００３３】本発明の第３の特徴に係る記録媒体に格納
されたパターン検査プログラムを、ホストの処理制御部
（ＣＰＵ）で実行すれば、パターン検査装置の誤動作等
により、設計側データを生成する過程でのトラブルが生
じた場合に無駄な再検査を未然に防ぐことができる。こ
のため、パターン検査を迅速に且つ効率的に行うことが
出来る。

【００３４】さて、本発明の第１乃至第３の特徴におけ
るリトライ必要性判定には、以下のような「所定の判断
基準」を用いることが有効である： （イ）あらかじめ決められた一定の領域内に存在する、
パターン欠陥群としてのパターン欠陥数ないしはパター
ン欠陥部分の面積がしきい値を超えたか否か； （ロ）パターン欠陥が隣接して存在するか否か； （ハ）隣接してパターン欠陥が存在する場合においてそ
のパターン欠陥部分の面積が一定値を超えたか否か； （ニ）試料を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して
検査する場合において、各検査ストライプにおけるパタ
ーン欠陥数が一定値を超えたか否か； （ホ）試料を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して
検査する場合において、各検査ストライプで隣接してパ
ターン欠陥が存在するか否か； （ヘ）試料を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して
検査する場合において、各検査ストライプにおけるパタ
ーン欠陥部分の面積が一定値を超えたか否か； （ト）試料を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して
検査する場合において、各検査ストライプで隣接してパ
ターン欠陥が存在し、且つそのパターン欠陥部分の面積
が一定値を超えたか否か； （チ）試料を細長い短冊（検査ストライプ）に分割して
検査する場合において、各検査ストライプにおけるパタ
ーン欠陥数及び欠陥部分の面積が一定値を超えたか否
か； このような種々の判断基準を本発明は採用することが出
来る。

【００３５】なお、本発明の第１乃至第３の特徴におけ
る「あらかじめ指定された特定の領域」とは、たとえ
ば、図１７（ａ）に示した短冊（検査ストライプ）を基
礎としてもよく、図１７（ｂ）に示した複数の単位スキ
ャンを含む特定の領域を選んでも良く、その他の任意に
選定した特定の領域でも良い。この特定の領域は、検査
効率を考慮して決定すればよい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００３７】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係るパターン検査装置の概略を示す模式
的なブロック図である。図１に示すように、本発明の第
１の実施の形態に係るパターン検査装置は、ホスト計算
機（ＣＰＵ）１０と、被測定試料１のパターンに対応し
た測定パターンデータを生成する観測データ生成部
（３，７，２，４，５，６）と、検査基準となる設計側
データを生成する設計側データ生成部（１２，１３）
と、測定パターンデータと設計側データとを比較する比
較回路１４と、比較回路１４に接続されたリトライ必要
性判定手段６９と、繰り返し検査命令手段６１とを少な
くとも備えている。

【００３８】観測データ生成部は、被測定試料１に光を
照射して、被測定試料１のパターンに対応した光学像を
取得する取得する光学像取得部（３，７，２，４）、光
学像を電気信号に変換する光電変換部５、光電変換され
たアナログ電気信号をディジタル電気信号からなる測定
パターンデータに変換するセンサ回路６等から構成され
ている。

【００３９】被測定試料としてのフォトマスク１を載置
する試料台２は、ホスト計算機（ＣＰＵ）１０から指令
を受けたテーブル制御回路１１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モータで、Ｙ方向に
はＹモータで、θ方向にはθで駆動制御される。Ｘモー
タ、Ｙモータ、θモータは公知のステップモータ等を用
いればよい。試料台２の位置座標は、例えばレーザ測長
システム１６により測定され、その出力が位置回路１５
に送られる。位置回路１５から出力された位置座標はテ
ーブル制御回路１１にフィードバックされる。

【００４０】被測定試料（フォトマスク）１は、例え
ば、図示を省略したオートローダにより試料台２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。試
料台２の上方には、光源３及び集光レンズ７からなる光
照射部が配置されている。光源３からの光は集光レンズ
７を介してフォトマスク１を照射する。フォトマスク１
の下方には、拡大光学系４及び光電変換部（フォトダイ
オードアレイ）５からなる信号検出部が配置されてい
る。そして、フォトマスク１を透過した透過光が拡大光
学系４を介して光電変換部（フォトダイオードアレイ）
５の受光面に結像照射される。拡大光学系４はピエゾ素
子等の焦点調整装置で自動的に焦点調整がなされる。こ
の焦点調整装置はＣＰＵに接続されたオートフォーカス
制御回路により制御される。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。

【００４１】光電変換部としてのフォトダイオードアレ
イ５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。試料台２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５はフォ
トマスク１の被検査パターンに対応した測定信号を検出
する。この測定信号はセンサ回路６でデジタルデータに
変換され、さらにラインバッファで整列された後、測定
パターンデータとして比較回路１４に送られる。測定パ
ターンデータはたとえば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しているものとする。

【００４２】この種のパターン検査装置は通常、これら
のパターンデータを１０〜３０ＭＨｚ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５から読み出
し、適当なデータ並び替えを経て、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。

【００４３】さらに、本発明の第１の実施の形態に係る
パターン検査装置は、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装置３１、検査結果を出力する出
力装置３２、設計パターンデータなどを格納したデータ
メモリ２１、及びパターン検査プログラムなどを格納し
たプログラムメモリ２２等を有している。入力装置３１
はキーボード、マウス、ライトペンまたはフロッピーデ
ィスク装置などで構成される。また出力装置３２はディ
スプレイ装置やプリンタ装置などにより構成されてい
る。

【００４４】また、本発明の第１の実施の形態に係るパ
ターン検査装置の設計側データ生成部は、設計データ展
開回路１２及びフィルタ１３等から構成される。この設
計データ展開回路１２は、ホスト計算機１０のデータバ
スを介して、データメモリ２１およびプログラムメモリ
２２に接続されている。データメモリ２１およびプログ
ラムメモリ２２には、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
装置などが含まれる。データメモリ２１内の設計パター
ンデータは、例えば、検査エリア全体を短冊状のエリア
（検査ストライプ）に分けて格納されている。この短冊
状の設計パターンデータは、ホスト計算機のＣＰＵ１０
に制御されて設計データ展開回路１２に順次転送され
る。設計パターンデータは、設計データ展開回路１２で
展開され、設計パターンイメージデータとなり、フィル
タ１３に転送される。フィルタ１３では、設計パターン
イメージデータにパターン検査装置の観測光学系やセン
サの隣接画素干渉特性などを模擬したぼやけ関数を重畳
して、検査基準となる設計側データを作り出す。この設
計側データは、フィルタ１３から、さらに比較回路１４
に送られ、測定信号（測定パターンデータ）と適当な比
較アルゴリズムによって比較される。そして、測定信号
（測定パターンデータ）と設計側データ（設計パターン
データ）とが異なった場合にパターン欠陥と判定され
る。リトライ必要性判定手段６９及び繰り返し検査命令
手段６１は、専用のハードウェアを用意しても良く、ま
たホストのコンピュターシステムを用いてソフトウェア
により実現し、所定の機能を持たせることも可能であ
る。

【００４５】図２は本発明の第１の実施の形態に係るパ
ターン検査方法の基本的な処理流れを示すフローチャー
トである。実際の検査は、従来技術と同様なスキャン方
法で行う。即ち、既に説明した図１７（ａ）に示すよう
に、試料の検査領域を細長い短冊Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，……
Ｔ_nに分割して、各短冊（検査ストライプ）Ｔ₁，Ｔ₂，
Ｔ₃，……Ｔ_nごとに検査する。また、パターン欠陥を見
つけた場合にデータを保存する際は、ある程度の領域
（１２８画素角や２５６画素角程度）を一まとめにして
扱う場合が多い。さらに設計データを処理する系は、非
常な高速処理を行うため、時として、予期せぬ誤動作を
することがある。そして、その誤動作は再現性の乏しい
ものであることが多い。つまり、一度誤動作をしたとし
ても、再度トライすることさえできれば、後に一から検
査し直す必要はなくなるわけである。

【００４６】図２のフローチャートを用いて本発明の第
１の実施の形態に係るパターン検査方法を説明する。

【００４７】（イ）まず、図１７（ａ）に示した各短冊
（検査ストライプ）の番号ＮをステップＳ１０１で初期
化する（Ｎ＝０）。

【００４８】（ロ）次にステップＳ１０２で検査ストラ
イプ番号Ｎを１つ増やす（Ｎ＝Ｎ＋１）。

【００４９】（ハ）次に設計データ展開回路１２を用い
て、データメモリ２１から読み出した設計データを２値
又は多値のデータに変換し、展開する（ステップＳ１０
３）。次にこのデータにフィルタ処理を施し、設計側デ
ータを得る（ステップＳ１０４）。一方、図１に示すよ
うにフォトマスク１に光を照射し、フォトダイオードア
レイ５で光電変換し、画像を取得する（ステップＳ１０
５）。さらにセンサ回路６によりＡ／Ｄ変換し（ステッ
プＳ１０６）、フィルタ処理を（ステップＳ１０７）経
て測定パターンデータを得る。

【００５０】（ニ）次にステップＳ１０８で、比較回路
１４を用いて設計側データと測定パターンデータを比較
し、パターン欠陥を測定する。

【００５１】（ホ）そして、ステップＳ１０９で検査の
やり直し（リトライ）が必要か否か判定する。このリト
ライの必要性判定の基準としては、ｉ）対象としている
検査ストライプ内に存在する、パターン欠陥群としての
パターン欠陥数がしきい値を超えているか否か；ii）パ
ターン欠陥が隣接して存在するか否か；iii)対象として
いる検査ストライプのパターン欠陥部分の面積がしきい
値を超えているか否か；iv）隣接してパターン欠陥が存
在する場合に、そのパターン欠陥部分の面積が一定値を
超えているか否か；ｖ）対象としている検査ストライプ
中のパターン欠陥数とパターン欠陥部分の総面積がしき
い値を超えているか否か；等の基準を用いることができ
る。リトライの必要性有りと判定された場合は、ステッ
プＳ１０３以降のステップおよびステップＳ１０５以降
のステップをやり直し、再びパターン欠陥測定を行う
（ステップＳ１０８）。２回目以降のリトライ必要性判
断においては上記（ｉ）ないし（v）の判断基準に加えv
i）前回の検査結果と今回の検査結果が同じか否か；vi
i)リトライの回数が一定のしきい値をオーバーしていな
いか否かをも判断する。すなわち何度検査しても同じ結
果が得られるのなら、ステップＳ１１０へ進む。またリ
トライの回数が一定のしきい値をオーバーしている場合
もステップＳ１１０へ進む。

【００５２】（ヘ）ステップＳ１１０では検査ストライ
プＮについての検査結果を保存又は出力する。そしてス
テップＳ１１１に進み、ストライプの最大本数Ｎｍａｘ
か否か判定し、Ｎ＜Ｎｍａｘならば、ステップＳ１０２
で、次のストライプの検査に入る。Ｎ≧Ｎｍａｘなら
ば、検査を終了する。

【００５３】ここでステップＳ１０９におけるリトライ
必要性判定についてもう少し詳しく説明する。

【００５４】判定基準（ａ） 図３（ａ）および図４（ａ）は設計側データ、図３
（ｂ）および図４（ｂ）は測定パターンデータ、図３
（ｃ）および図４（ｃ）はステップＳ１０８の測定によ
り得られた欠陥データである。図３（ａ）や図４（ａ）
に示すように、何らかの装置起因による誤動作のため、
設計側データがおかしくなり、それをパターン欠陥と指
摘してしまうような場合には、もう一度そこを検査し直
すと別の結果となる可能性が大きい。つまり、何度か検
査して、もし、明らかに異なる結果が得られる場合に
は、パターン検査装置側の不良によるものであると推定
できる。このような推定を自動的に行うことで、検査の
無駄を削減できる。すなわち、パターン欠陥ではないに
もかかわらず、パターン欠陥と指摘してしまうような検
査の無駄を未然に防ぐことが可能となる。当然、図５
（ａ）のように設計側データが正常で図５（ｂ）に示す
ように測定パターンデータに実際にパターン欠陥がある
場合には、何度検査しても図５（ｃ）に示す同じ結果に
なるはずである。したがって、判定基準（ａ）において
は対象としている検査ストライプ内に存在するパターン
欠陥群としてのパターン欠陥数を基準とする。

【００５５】判定基準（ｂ） 設計データを処理する側の異常により、データが抜けて
しまったりする場合というのは、データの構成にもよる
が、ある固まりで抜ける場合というのが考えられる。つ
まり、設計側データが図６（ａ）で、測定データが図６
（ｂ）となった場合に、欠陥データは、図６（ｃ）のよ
うに隣接したものになるわけだが、このように、パター
ン欠陥が隣接してあるとステップＳ１０９で判定した場
合には、その検査ストライプをやり直す。もちろん、図
６（ａ）と図６（ｂ）が逆で、試料のできが局部的に悪
い場合には、何度検査してもそこをパターン欠陥と指摘
するはずであるので問題はない。ただし、その分余計に
トータルとしての検査時間がかかるわけであるが、全く
一から検査をやり直すことを考えると十分に価値がある
と考えられる。

【００５６】判定基準（ｃ） また、次のような手法も有効である。すなわち、各検査
ストライプにおいて指摘したパターン欠陥の個数ではな
くて、欠陥部分の面積を計算して、この面積がしきい値
を超えた場合にその検査ストライプをやり直すという方
法である。つまり、図７（ａ）設計側データで、図７
（ｂ）が測定データの場合には、欠陥データは図７
（ｃ）のようになるわけだが、この検査ストライプでの
パターン欠陥部分の総面積があらかじめ決められたある
しきい値を超えている場合には、設計データ側の不備に
よるものかもしれないと判断して、この検査ストライプ
をやり直すわけである。当然試料のできが悪い場合に
は、何度検査しても同じような結果になる。ここで、欠
陥部分の面積を求めるには、パターン欠陥部分の画素数
を数え上げるというのが簡潔な方法である。

【００５７】判定基準（ｄ） さらに、判定基準（ｂ）と判定基準（ｃ)を組み合わせ
た次のような処理も考えられる。すなわち、隣接したパ
ターン欠陥があった場合に、その領域での欠陥総面積が
あらかじめ決められたしきい値を超えた場合にその検査
ストライプをやり直すという方法である。

【００５８】判定基準（ｅ） 判定基準（ａ）と判定基準（ｃ)を組み合わせた処理も
考えられる。すなわち、当該検査ストライプのパターン
欠陥数と欠陥部分の総面積があらかじめ決められたしき
い値を超えた場合に、その検査ストライプをやり直すと
いう方法である。

【００５９】なお、本発明の第１の実施形態に係るパタ
ーン検査方法を実現するためのパターン検査プログラム
は、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この
記録媒体に格納されたパターン検査プログラムをホスト
計算機（ＣＰＵ）１０によってプログラムメモリ２２に
読み込ませてもよい。そして、プログラムメモリ２２に
格納された本発明の第１の実施形態に係るパターン検査
プログラムを、ホストの処理制御部（ＣＰＵ）１０で実
行して上記の検査方法を実現することもできる。ここ
で、記録媒体とは、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の半導体
メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、
磁気テープなどのプログラムを記録することができるよ
うな媒体の意である。

【００６０】（第１の実施の形態の変形例）図８は第１
の実施の形態の変形例に係るパターン検査装置の概略を
示すブロック図である。比較回路１４に最終結果保存命
令手段７２が接続されている。

【００６１】通常であれば、１つの検査ストライプは１
回しか検査しないので、その１回分の検査結果（パター
ン欠陥の有無や、パターン欠陥があった場合にはその座
標、その付近の画像データ、パターン欠陥と判断した理
由等）をホスト計算機上に残せばよいわけであるが、上
述のように、同じ検査ストライプを何回も検査した場
合、即ちリトライを行なった場合には、すべてのデータ
を残すと、場合によっては、膨大な量の結果データをホ
スト計算機に保存しておかなければならないような事態
を招き、運用上問題がある。そこで、リトライを行なっ
た場合には、最後結果保存命令手段７２により、最後の
結果を検査結果として残すことが実際の運用には適当で
ある。

【００６２】また、図９に示すように保存データ選択手
段７１を設け、必要に応じて最後結果保存命令手段７２
又は全結果保存命令手段７３をイネーブルとするように
してもよい。たとえば、ハードウェアのデバッグのため
には、すべての結果を残しておいた方が良いので、その
ような状況下では、すべてのデータを残せるように自由
に切り替えられるようにしておくのが望ましい。

【００６３】これらの保存データ選択手段７１、最後結
果保存命令手段７２、及び全結果保存命令手段７３は、
それぞれ専用のハードウェアを用意しても良く、また汎
用のコンピュターシステムを用いてソフトウェアにより
実現し、所定の機能を持たせることも可能である。

【００６４】（第１の実施の形態のその他の変形例）本
発明の第１の実施の形態において検査中に元々監視用に
設けてあるフラグが所定の時間経過しても、終了したこ
とを示す状態にならない場合には、パターン検査装置側
の何らかの誤動作と判断して、その検査ストライプから
もう一度自動的にやり直すような構成にしてもよい。ま
た、検査中に通常動作では生じないはずのエラーが起き
た場合には、パターン検査装置側の何らかの誤動作と判
断して、その検査ストライプからもう一度自動的にやり
直すような構成にしてもよい。

【００６５】（第２の実施の形態）図１０は本発明の第
２の実施の形態に係るパターン検査装置の概略を示すブ
ロック図である。図１０に示すように、本発明の第２の
実施の形態に係るパターン検査装置は、ホスト計算機
（ＣＰＵ）１０と、測定パターンデータを生成する観測
データ生成部（３，７，２，４，５，６）と、設計側デ
ータを生成する設計側データ生成部（１２，１３）と、
測定パターンデータと設計側データとを比較する比較回
路１４と、比較回路１４に接続されたリトライ必要性判
定手段６９と、設計側データ生成部（１２，１３）に接
続された検査階層変更手段６６と、検査階層変更手段６
６に接続された検査速度変更手段６４と、検査速度変更
手段６４に接続された繰り返し検査命令手段６１とを少
なくとも備えている。繰り返し検査命令手段６１はテー
ブル制御回路１１に接続され、テーブル制御回路１１が
駆動できるように構成されている。

【００６６】観測データ生成部は、被測定試料１に光を
照射して、被測定試料１のパターンに対応した光学像を
取得する取得する光学像取得部（３，７，２，４）、光
学像を電気信号に変換する光電変換部５、光電変換され
たアナログ電気信号をディジタル電気信号からなる測定
パターンデータに変換するセンサ回路６等から構成され
ている。被測定試料としてのフォトマスク１を載置する
試料台２は、ホスト計算機（ＣＰＵ）１０から指令を受
けたテーブル制御回路１１により、Ｘ方向、Ｙ方向に移
動でき、θ方向に回転可能である。試料台２の位置座標
は、例えばレーザ測長システム１６により測定され、そ
の出力が位置回路１５に送られる。位置回路１５から出
力された位置座標はテーブル制御回路１１にフィードバ
ックされる。

【００６７】試料台２の上方には、光源３及び集光レン
ズ７からなる光照射部が配置されている。光源３からの
光は集光レンズ７を介してフォトマスク１を照射する。
フォトマスク１の下方には、拡大光学系４及び光電変換
部（フォトダイオードアレイ）５からなる信号検出部が
配置されている。そして、フォトマスク１を透過した透
過光が拡大光学系４を介して光電変換部（フォトダイオ
ードアレイ）５の受光面に結像照射される。光電変換部
としてのフォトダイオードアレイ５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。試
料台２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５はフォトマスク１の被検査パタ
ーンに対応した測定信号を検出する。この測定信号はセ
ンサ回路６でデジタルデータに変換され、さらにライン
バッファで整列された後、測定パターンデータとして比
較回路１４に送られる。

【００６８】さらに、本発明の第２の実施の形態に係る
パターン検査装置は、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装置３１、検査結果を出力する出
力装置３２、設計パターンデータなどを格納したデータ
メモリ２１、及びパターン検査プログラムなどを格納し
たプログラムメモリ２２等を有している。

【００６９】設計側データ生成部は、設計データ展開回
路１２及びフィルタ１３等から構成される。この設計デ
ータ展開回路１２は、ホスト計算機１０のデータバスを
介して、データメモリ２１およびプログラムメモリ２２
に接続されている。データメモリ２１に格納されたは、
ホスト計算機のＣＰＵ１０に制御されて設計データ展開
回路１２に順次転送される。設計パターンデータは、設
計データ展開回路１２で展開され、設計パターンイメー
ジデータとなり、フィルタ１３に転送される。フィルタ
１３では、設計パターンイメージデータに、パターン検
査装置の観測光学系やセンサの隣接画素干渉特性などを
模擬したぼやけ関数を重畳して検査基準となる設計側デ
ータを作り出す。この設計側データは、フィルタ１３か
らさらに、比較回路１４に送られ、測定信号（測定パタ
ーンデータ）と適当な比較アルゴリズムによって比較さ
れる。そして、測定信号（測定パターンデータ）と設計
側データ（設計パターンデータ）とが異なった場合にパ
ターン欠陥と判定される。検査階層変更手段６６、検査
速度変更手段６４、リトライ必要性判定手段６９及び繰
り返し検査命令手段６１は、専用のハードウェアを用意
しても良く、またホストのコンピュターシステムを用い
てソフトウェアにより実現し、所定の機能を持たせるこ
とも可能である。

【００７０】図１１に示すように、設計データ展開回路
１２が設計データの階層構造にしたがって、多段の階層
データ展開手段を有する場合は、局部的にデータ密度が
濃い等の理由により、通常処理速度で設計データを展開
できなくなるような事態が考えられる。図１１は、第１
階層データ展開手段５１及び第２階層データ展開手段５
２の２段（ｎ＝２）の場合である。この第１階層データ
展開手段５１、第２階層データ展開手段５２、及びパタ
ーン発生手段５３とで設計データ展開回路１２が構成さ
れている。通常処理速度で設計データを展開できない場
合には、比較回路１４に、必要なときに設計データが来
ないため、エラーと判断することになってしまう。この
ような場合には、図１０に示す検査階層変更手段６６か
ら検査速度変更手段６４に命令を出し、測定パターンデ
ータ側の処理速度を落として処理させる。しかも、設計
データ展開回路は、なるべく下層の階層処理以降を処理
させる。このようにすると、処理時間のロスを少しでも
少なくすることができる。処理速度を落としていく手法
には、通常１００％のものを７５％，５０％のように順
次あらかじめ決められた率で落としていくのがオーソド
ックスなやり方である。しかし、設計データを処理する
系を単独で一度空運転すると、どの程度の速度にまで落
とせば処理しきれるのかをおよそ推定できる。この推定
値に基づいて、パターン検査装置を動作させれば、同一
個所を何度も検査するという必要はなくなる。ただし、
設計データを処理する系は、メモリをリアルタイムで使
いまわしており、局部的にデータ密度が濃いという場合
も考えられるため、その検査ストライプの平均処理速度
だけで、処理しきれるかどうかは判断できない。そこ
で、若干の余裕を持った推定計算を行うべきである。

【００７１】図１２および図１３は本発明の第２の実施
の形態に係るパターン検査方法を示すフローチャートで
ある。

【００７２】（イ）まず、ステップＳ２０１で検査速度
を設定し、ステップＳ２０２で検査ストライプ幅を設定
する。そして、図１７（ａ）に示した各短冊（検査スト
ライプ）の番号ＮをステップＳ２０３で初期化する（Ｎ
＝０）。

【００７３】（ロ）次にステップＳ２０４で検査ストラ
イプ番号Ｎを１つ増やす（Ｎ＝Ｎ＋１）。

【００７４】（ハ）次に設計データ展開回路１２の第１
階層データ展開手段５１を用いて、データメモリ２１か
ら読み出した設計データを第１階層データに変換し、展
開する（ステップＳ２０５）。

【００７５】（ニ）そして、設計データ展開回路１２の
第２階層データ展開手段５２を用いて、第１階層データ
を第２階層データに変換し、展開し（ステップＳ２０
６）参照パターンを得る（ステップＳ２０７）。さら
に、この参照パターンにフィルタ処理を施し、設計側デ
ータを得る。一方、図１０に示すようにフォトマスク１
に光を照射し、フォトダイオードアレイ５で光電変換
し、画像を取得する（ステップＳ２１０）。さらにセン
サ回路６によりＡ／Ｄ変換し（ステップＳ２１１）、フ
ィルタ処理を（ステップＳ２１２）経て測定パターンデ
ータを得る。

【００７６】（ホ）ステップＳ２０９で参照パターンが
ある所定の時間Ｔｏまでに到着しないと判断された場合
には、ステップＳ２１８に進み、ステップＳ２１８で第
２階層に対するリトライ回数がしきい値をオーバーして
いるか否か判断する。しきい値をオーバーしていなけれ
ばステップＳ２０６に戻り、第２階層の展開を繰り返
す。ステップＳ２１８でしきい値をオーバーしていれ
ば、図１３に示すステップＳ２３１に進む。ステップＳ
２３１では、第１階層からの展開に対するリトライ回数
がしきい値をオーバーしているか否か判断する。しきい
値をオーバーしていれば、検査続行不可能ということで
検査を終了する。

【００７７】（ヘ）ステップＳ２３１で、リトライ回数
がしきい値をオーバーしていなければ、ステップＳ２３
３により検査速度を変更する。そして、ステップＳ２０
５に戻り、第１階層からの展開による検査を繰り返す。

【００７８】（ト）第１階層の展開により、所定の到着
時間Ｔ₀内に参照パターンが到着すれば、比較回路１４
に参照パターンを送る（ステップＳ２０９）。そして、
検査速度を変更（ステップ２３３）して、もしくは検査
ストライプ幅を変更（ストライプＳ２３５）して、画像
を取得する（ステップＳ２１０）。Ａ／Ｄ変換後（ステ
ップＳ２１１）、フィルタ処理をして（ステップＳ２１
２）、比較回路１４に測定パターンデータを送る一連の
処理が進行する。

【００７９】（チ）比較回路１４に送られてきた参照パ
ターンおよび測定パターンデータをもとにパターン欠陥
の測定がなされる（ステップＳ２１３）。そして、ステ
ップＳ２１４でリトライの必要性を判定する。リトライ
必要有りと判定された場合、ステップＳ２１５で、第１
階層に対するリトライ回数がしきい値をオーバーしてい
るか否か判定する。すなわち第１階層に対する検査であ
って、一定のしきい値以内のリトライ回数ならばステッ
プＳ２０５に戻って第１階層からのリトライを行う。一
方、第１階層に対するリトライ回数がしきい値をオーバ
ーしている場合は、ステップＳ２１６に進み、検査結果
を保存又は出力する。

【００８０】（リ）ステップＳ２１６では検査ストライ
プＮについての検査結果を保存又は出力する。そしてス
テップＳ２１７に進み、ストライプの最大本数Ｎｍａｘ
か否か判定し、Ｎ＜Ｎｍａｘならば、ステップＳ２０４
で、次のストライプの検査に入る。Ｎ≧Ｎｍａｘなら
ば、検査を終了する。

【００８１】なお、本発明の第２の実施形態に係るパタ
ーン検査方法を実現するためのパターン検査プログラム
は、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この
記録媒体に格納されたパターン検査プログラムをホスト
のコンピュータシステムによってプログラムメモリ２２
に読み込ませてもよい。そして、プログラムメモリ２２
に格納された本発明の第２の実施形態に係るパターン検
査プログラムを、ホストの処理制御部（ＣＰＵ）１０で
実行して上記の検査方法を実現することもできる。ここ
で、記録媒体とは、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の半導体
メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、
磁気テープなどのプログラムを記録することができるよ
うな媒体の意である。

【００８２】（第２の実施の形態の変形例）図１４は第
２の実施の形態の変形例に係るパターン検査装置の概略
を示すブロック図である。この第２の実施の形態の変形
例に係るパターン検査装置は、図１０に示した検査速度
変更手段６４の代わりに、検査ストライプ幅変更手段６
２を有している。

【００８３】図１５は変形例に係る検査方法を説明する
ためのフローチャートである。図１３のステップＳ２３
３のようにリトライ時に、検査する速度を落とすのでは
なく、図１５ではストライプＳ２３５において検査スト
ライプの幅を通常の半分にして、検査し直す。この場合
には、ハードウェアの処理するデータ量は、単純に半分
になるので、ハードウェアの処理速度が間に合わないと
いう理由であれば、この手法も実用的である。尚、この
場合も無限に検査幅を小さくしていくのは、現実的では
ないので、限界値を設けておき、それでも処理できない
場合には、検査終了するようにする。

【００８４】さらにこの手法をもう一歩踏み込んで、リ
トライ時の検査幅を推定計算させるというやり方もあ
る。つまり、この場合も設計データを処理する系を単独
で一度空運転すると、どの程度データ量が減れば処理し
きれるのかをおよそ推定できる。この推定値に基づい
て、パターン検査装置を動作させれば、何度も検査スト
ライプを切り直すという必要はなくなる。

【００８５】（その他の実施の形態）上記のように、本
発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、
この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定す
るものであると理解すべきではない。この開示から当業
者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明
らかとなろう。

【００８６】既に述べた第１及び第２の実施の形態の説
明においては、被測定試料としてフォトマスクについて
説明したが、被測定試料は、半導体ウェハや液晶基板で
もかまわない。半導体ウェハを被測定試料とするとき
は、光源として赤外線を使用しても良く、また反射光や
散乱光を測定するような構成の光学像取得部を用いれば
よい。液晶基板の場合も、検査内容によって、透過光を
選ぶか、反射・散乱光を選ぶかを決定すればよい。

【００８７】また、第１及び第２の実施の形態の説明に
もちいたフローチャート（図２及び図１２）において
は、各短冊（検査ストライプ）毎に検査をやり直すよう
にして説明したが、より一般的にはあらかじめ指定され
た特定の領域について、検査をやり直せばよいことは勿
論である。

【００８８】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。した
がって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特
許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められ
るものである。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、設計パターンデータに
もとづいて設計側データを生成する設計側データ生成部
にトラブルが生じた場合においても、検査時間を浪費す
ることのない効率的なパターン検査装置を提供すること
が可能となる。

【００９０】本発明によれば、パターンの欠陥と判断さ
れた結果が設計データ側の異常に起因しているのか、被
測定パターンの欠陥に起因しているのかの判断を迅速に
可能とするパターン検査装置を提供することができる。

【００９１】本発明によれば、設計パターンデータにも
とづいて設計側データを生成するプロセスで何らかのト
ラブルが生じた場合に、かかるトラブルを迅速に判断
し、検査時間の浪費を防止できる高効率パターン検査方
法を提供することが可能となる。

【００９２】本発明によれば、パターンの欠陥と判断さ
れた結果が設計データ側の異常に起因しているのか、被
測定パターンの欠陥に起因しているのかの判断が迅速に
可能なパターン検査方法を提供することができる。

【００９３】本発明によれば、設計パターンデータにも
とづいて設計側データを生成する段階にトラブルが生じ
た場合に、かかるトラブルを迅速に判断し、無駄な検査
を防止できる高効率パターン検査プログラムを格納した
記録媒体を提供することが可能となる。

【００９４】本発明によれば、パターンの欠陥と判断さ
れた結果が設計データ側の異常に起因しているのか、被
測定パターンの欠陥に起因しているのかの判断が迅速に
可能なパターン検査プログラムを格納した記録媒体を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るパターン検査
装置の概略を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るパターン検査
方法の基本的な処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図３】設計側データにパターン欠陥がある場合の、設
計側データ（ａ）、測定パターンデータ（ｂ），および
その時の欠陥データ（ｃ）の関係を説明するための図で
ある。

【図４】設計側データにパターン欠陥がある場合の、設
計側データ（ａ）、測定パターンデータ（ｂ），および
その時の欠陥データ（ｃ）の関係を説明するための図で
ある。

【図５】測定パターンデータにパターン欠陥がある場合
の、設計側データ（ａ）、測定パターンデータ（ｂ），
およびその時の欠陥データ（ｃ）の関係を説明するため
の図である。

【図６】設計側データ（ａ）に固まりでデータが抜けた
場合の、測定パターンデータ（ｂ）と、そのときの欠陥
データ（ｃ）との関係を説明するための図である。

【図７】パターン欠陥部分の総面積をリトライの判断基
準とする場合の設計側データ（ａ）、測定パターンデー
タ（ｂ）、その時の欠陥データ（ｃ）との関係を説明す
るための図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るパタ
ーン検査装置の概略を示すブロック図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態の他の変形例に係る
パターン検査装置の概略を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るパターン検
査装置の概略を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るパターン検
査装置の設計データ展開回路を詳細に示すブロック図で
ある。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るパターン検
査方法の基本的な処理の流れを示すフローチャートであ
る（その１）。

【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るパターン検
査方法の基本的な処理の流れを示すフローチャートであ
る（その２）。

【図１４】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るパ
ターン検査装置の概略を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るパ
ターン検査方法の基本的な処理の流れの一部を示すフロ
ーチャートである。

【図１６】従来のパターン検査装置の概略を示すブロッ
ク図である。

【図１７】フォトマスクパターンの検査における検査ス
トライプ（短冊）を説明する模式図である。

【符号の説明】

１ フォトマスク（被測定試料） ２ ＸＹθテーブル ３ 光源 ４ 拡大光学系 ５ フォトダイオードアレイ ６ センサ回路， ７ 集光レンズ １０ ＣＰＵ １１ テーブル制御回路 １２ 設計データ展開回路 １３ フィルタ １４ 比較回路 １５ 位置回路 １６ レーザ測長システム ２１ データメモリ ２２ プログラムメモリ ３１ 入力装置 ３２ 出力装置 ５１ 第１階層データ展開手段 ５２ 第２階層データ展開手段 ５３ パターン発生手段 ６１ 繰り返し検査命令手段 ６２ 検査ストライプ幅変更手段 ６４ 検査速度変更手段 ６６ 検査階層変更手段 ６９ リトライ必要性判定手段 ７１ 保存データ選択手段 ７２ 最後結果保存命令手段 ７３ 全結果保存命令手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｖ (72)発明者 渡辺 智英 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝多摩川工場内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA51 BB02 CC18 CC19 CC25 DD06 FF01 FF04 FF55 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 MM03 MM22 PP12 QQ03 QQ25 QQ32 RR08 SS06 SS13 2G051 AA51 AA56 AB02 EA11 EA14 EB01 EC01 2H095 BD04 BD28 4M106 AA01 AA09 BA04 BA20 CA39 DB04 DJ01 DJ14 DJ18 DJ21 DJ39

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定試料のパターンに対応した測定パ
   ターンデータを生成する測定パターンデータ生成部と、 設計パターンデータにもとづいて設計側データを生成す
   る設計側データ生成部と、 前記測定パターンデータと設計側データを比較する比較
   回路と、 該比較回路の出力にもとづいて繰り返し検査の必要性を
   判定するリトライ必要性判定手段と、 該リトライ必要性判定手段の出力により、あらかじめ指
   定された特定の領域について、繰り返し検査を命令する
   繰り返し検査命令手段とを有することを特徴とするパタ
   ーン検査装置。
2. 【請求項２】 以下の各ステップを少なくとも含むこと
   を特徴とするパターン検査方法。 （イ）被測定試料のパターンに対応した測定パターンデ
   ータを生成する測定パターンデータ生成ステップ （ロ）設計パターンデータにもとづいて設計側データを
   生成する設計側データ生成ステップ （ハ）前記測定パターンデータと設計側データを比較す
   るステップ （ニ）該比較にもとづいて繰り返し検査の必要性を判定
   するステップ （ホ）該判定の結果により、あらかじめ指定された特定
   の領域について、繰り返し検査を命令するステップ
3. 【請求項３】 以下の各ステップを少なくとも含むパタ
   ーン検査プログラムを格納した記録媒体。 （イ）被測定試料のパターンに対応した測定パターンデ
   ータを生成する測定パターンデータ生成ステップ （ロ）設計パターンデータにもとづいて設計側データを
   生成する設計側データ生成ステップ （ハ）前記測定パターンデータと設計側データを比較す
   るステップ （ニ）該比較にもとづいて繰り返し検査の必要性を判定
   するステップ （ホ）該判定の結果により、あらかじめ指定された特定
   の領域について、繰り返し検査を命令するステップ