[go: up one dir, main page]

JP6999531B2 - Inspection method and inspection equipment - Google Patents

Inspection method and inspection equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6999531B2
JP6999531B2 JP2018186348A JP2018186348A JP6999531B2 JP 6999531 B2 JP6999531 B2 JP 6999531B2 JP 2018186348 A JP2018186348 A JP 2018186348A JP 2018186348 A JP2018186348 A JP 2018186348A JP 6999531 B2 JP6999531 B2 JP 6999531B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coefficient
light
inspection
gradation value
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018186348A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020056638A (en
Inventor
下 靖 裕 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuflare Technology Inc
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuflare Technology Inc filed Critical Nuflare Technology Inc
Priority to JP2018186348A priority Critical patent/JP6999531B2/en
Publication of JP2020056638A publication Critical patent/JP2020056638A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6999531B2 publication Critical patent/JP6999531B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

本実施形態は、検査方法および検査装置に関する。 The present embodiment relates to an inspection method and an inspection device.

ウェハに転写すべきパターンを有するマスクの検査装置には、TDI(Time Delay Integration)センサが備えられている。TDIセンサは、照明光学系を通してマスクを照明したレーザ光を受光することでマスクに応じた階調値を出力する。 A mask inspection device having a pattern to be transferred to a wafer is equipped with a TDI (Time Delay Integration) sensor. The TDI sensor receives the laser beam that illuminates the mask through the illumination optical system, and outputs the gradation value corresponding to the mask.

具体的には、TDIセンサは、互いに直交する2方向に並んだ複数の撮像素子を有する。TDIセンサは、1方向に並んだ撮像素子で構成されるラインの単位でマスクを撮像することで、階調値を撮像素子毎に出力する。より具体的には、TDIセンサは、ラインに直交する方向にマスクすなわちステージが移動するのにともなって、1ラインずつ順に、マスクを照明したレーザ光を受光し、受光されたレーザ光を電荷に変えて出力することで、階調値を出力する。各ラインでの階調値の出力において、TDIセンサは、1つのラインで出力された階調値を次のラインに電荷として蓄積させる。電荷を蓄積させることで、TDIセンサは、次のラインにおいて直前のラインの階調値を加算した階調値を出力する。このような階調値の蓄積と加算とを繰り返すことで、TDIセンサは、最終ラインにおいて、積算された高い階調値を出力できる。 Specifically, the TDI sensor has a plurality of image pickup elements arranged in two directions orthogonal to each other. The TDI sensor captures a mask in units of lines composed of image pickup elements arranged in one direction, and outputs gradation values for each image pickup element. More specifically, the TDI sensor receives the laser light illuminating the mask in order one line at a time as the mask, that is, the stage moves in the direction orthogonal to the line, and the received laser light is used as a charge. By changing and outputting, the gradation value is output. In the output of the gradation value in each line, the TDI sensor stores the gradation value output in one line as an electric charge in the next line. By accumulating the electric charge, the TDI sensor outputs the gradation value obtained by adding the gradation value of the immediately preceding line in the next line. By repeating such accumulation and addition of gradation values, the TDI sensor can output the integrated high gradation values in the final line.

階調値を出力した後、検査装置は、出力された階調値を有するマスクの撮像画像(以下、光学画像ともいう)に基づいてパターンの線幅すなわちCD(Critical Dimension)を測定する。そして、検査装置は、測定された線幅と設計上の線幅とを比較することでマスクの欠陥を検査する。 After outputting the gradation value, the inspection device measures the line width of the pattern, that is, the CD (Critical Dimension) based on the captured image (hereinafter, also referred to as an optical image) of the mask having the output gradation value. Then, the inspection device inspects the defect of the mask by comparing the measured line width with the design line width.

ところで、レーザ光の光量すなわち明るさが時間経過に応じて変動する場合、マスクを照明したレーザ光に基づく光学画像の階調値も変動する。階調値が変動することで、線幅を正確に測定することが困難となり、マスクの欠陥を正確に検査することも困難となる。そこで、レーザ光の光量変動にともなう階調値の変動を補正するため、フォトダイオードを用いてレーザ光の光量をキャリブレーションすることがある。 By the way, when the amount of light of the laser beam, that is, the brightness fluctuates with the passage of time, the gradation value of the optical image based on the laser beam illuminating the mask also fluctuates. As the gradation value fluctuates, it becomes difficult to accurately measure the line width, and it becomes difficult to accurately inspect the defect of the mask. Therefore, in order to correct the fluctuation of the gradation value due to the fluctuation of the light amount of the laser light, the light amount of the laser light may be calibrated by using a photodiode.

例えば、TDIセンサに照射される光をフォトダイオードで検出する。TDIセンサで出力される階調値は、フォトダイオードの出力の関数で表すことができる。従って、TDIセンサで出力される階調値が最適値となるように、フォトダイオードの出力に応じてレーザ光の光量を調節する。フォトダイオードの出力に対するTDIセンサで出力される階調値の係数は予め測定しておく。これにより、検査装置は、フォトダイオードの出力およびこの係数を用いて、TDIセンサで出力される階調値を最適値にするようにレーザ光の光量を調節することができる。 For example, the light emitted to the TDI sensor is detected by a photodiode. The gradation value output by the TDI sensor can be expressed by a function of the output of the photodiode. Therefore, the amount of laser light is adjusted according to the output of the photodiode so that the gradation value output by the TDI sensor becomes the optimum value. The coefficient of the gradation value output by the TDI sensor with respect to the output of the photodiode is measured in advance. Thereby, the inspection device can adjust the amount of laser light so as to optimize the gradation value output by the TDI sensor by using the output of the photodiode and this coefficient.

特開2017-072393号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-072393 特開2009-300426号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-300426 特開2015-022192号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-0221992

通常、フォトダイオードの出力とTDIセンサで出力される階調値との係数は、TDIセンサを交換した際に測定され決定される。しかし、TDIセンサの感度は、安定するまでに或る程度の期間を必要とする。従って、係数が最適値からずれて、レーザ光の光量のキャリブレーションを行っても、TDIセンサから所望の階調値が出力されない場合がある。 Normally, the coefficient between the output of the photodiode and the gradation value output by the TDI sensor is measured and determined when the TDI sensor is replaced. However, the sensitivity of the TDI sensor requires some time to stabilize. Therefore, even if the coefficient deviates from the optimum value and the amount of laser light is calibrated, the TDI sensor may not output a desired gradation value.

また、係数の算出には、TDIセンサで実際に光学画像を撮像する必要がある。TDIセンサで光学画像を撮像するためには長時間かかるため、係数の算出のために頻繁に光学画像を取得することは現実的ではない。 Further, in order to calculate the coefficient, it is necessary to actually capture an optical image with the TDI sensor. Since it takes a long time to capture an optical image with a TDI sensor, it is not realistic to frequently acquire an optical image for calculating a coefficient.

そこで、本発明の目的は、TDIセンサから出力される階調値を高精度かつ短時間に補正することができる検査方法および検査装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection apparatus capable of correcting the gradation value output from the TDI sensor with high accuracy and in a short time.

本実施形態による検査方法は、光源からの光で第1検査対象を照明する照明光学系と、第1検査対象を照明した光を受光する撮像センサと、撮像センサで受光される光の光量を検出する光量センサと、光源からの光の光量を調節する調節部と、調節部を制御する制御演算部とを備えた検査装置を用いており、
撮像センサから出力される階調値と光量センサから出力される光量信号との関係を示す第1係数を用いて、階調値の所定範囲に対応する光量信号の第1範囲を算出し、光量センサからの光量信号が第1範囲に入るように光源からの光の光量に対して第1校正を行い、第1校正後、撮像センサで第1検査対象を撮像して第1光学画像を取得し、第1光学画像の取得時において撮像センサから出力される階調値と光量センサから出力される光量信号とを用いて、該階調値と該光量信号との関係を示す第2係数を算出し、第2係数を用いて階調値の所定範囲に対応する光量信号の第2範囲を算出し、光量センサからの光量信号が第2範囲に入るように光源からの光の光量に対して第2校正を行い、第2校正後、撮像センサで第1検査対象または該第1検査対象に続く第2検査対象を撮像して第2光学画像を取得し、第2光学画像を用いて第1または第2検査対象の検査を行う、ことを具備する。
In the inspection method according to the present embodiment, the illumination optical system that illuminates the first inspection target with the light from the light source, the image pickup sensor that receives the light that illuminates the first inspection target, and the amount of light received by the image pickup sensor are used. An inspection device equipped with a light amount sensor for detection, an adjustment unit for adjusting the amount of light from a light source, and a control calculation unit for controlling the adjustment unit is used.
Using the first coefficient indicating the relationship between the gradation value output from the image pickup sensor and the light amount signal output from the light amount sensor, the first range of the light amount signal corresponding to the predetermined range of the gradation value is calculated, and the light amount is calculated. The first calibration is performed on the light amount of the light from the light source so that the light amount signal from the sensor falls within the first range, and after the first calibration, the first inspection target is imaged by the image pickup sensor and the first optical image is acquired. Then, using the gradation value output from the image pickup sensor and the light amount signal output from the light amount sensor at the time of acquiring the first optical image, a second coefficient indicating the relationship between the gradation value and the light amount signal is obtained. The second range of the light amount signal corresponding to the predetermined range of the gradation value is calculated by using the second coefficient, and the light amount signal from the light amount sensor falls into the second range with respect to the light amount of the light from the light source. After the second calibration, the image sensor captures the first inspection target or the second inspection target following the first inspection target to acquire a second optical image, and the second optical image is used. It comprises inspecting the first or second inspection target.

本実施形態による検査装置は、光源からの光で第1検査対象を照明する照明光学系と、第1検査対象を照明した光を受光する撮像センサと、撮像センサで受光される光の光量を検出する光量センサと、光源からの光の光量を調節する調節部と、撮像センサから出力される階調値と光量センサで検出された光量との関係を示す第1係数を算出し、該第1係数を用いて調節部に対して第1校正を行う制御演算部とを備え、
制御演算部は、第1校正後に撮像された第1検査対象の第1光学画像の階調値と光量センサから出力された光量信号とを用いて該階調値と該光量信号との関係を示す第2係数を算出し、第2係数を用いて調節部に対して第2校正を行い、第2校正後に撮像された第1検査対象または該第1検査対象に続く第2検査対象の第2光学画像を用いて第1または第2検査対象の検査を行う。
The inspection device according to the present embodiment has an illumination optical system that illuminates the first inspection target with light from a light source, an image pickup sensor that receives the light that illuminates the first inspection target, and the amount of light received by the image pickup sensor. A first coefficient indicating the relationship between the light amount sensor to be detected, the adjusting unit for adjusting the amount of light from the light source, the gradation value output from the image pickup sensor, and the amount of light detected by the light amount sensor is calculated, and the first coefficient is calculated. It is equipped with a control calculation unit that performs the first calibration for the adjustment unit using one coefficient.
The control calculation unit uses the gradation value of the first optical image of the first inspection target captured after the first calibration and the light amount signal output from the light amount sensor to determine the relationship between the gradation value and the light amount signal. The indicated second coefficient is calculated, the adjustment unit is subjected to the second calibration using the second coefficient, and the first inspection target or the second inspection target following the first inspection target imaged after the second calibration is performed. 2 The inspection of the first or second inspection target is performed using the optical image.

第1実施形態による検査装置の概略図。The schematic diagram of the inspection apparatus according to 1st Embodiment. 第1実施形態の検査装置の第1TDIセンサを示す概略図。The schematic diagram which shows the 1st TDI sensor of the inspection apparatus of 1st Embodiment. 検査装置の光学系およびキャリブレーション回路の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the optical system and the calibration circuit of an inspection apparatus. TDIセンサから出力された積算階調値とフォトダイオードで検出されたレーザ光の光量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the integrated gradation value output from a TDI sensor and the light amount of the laser beam detected by a photodiode. TDIセンサの感度と時間との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the sensitivity of a TDI sensor and time. 第1実施形態による検査方法の一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the inspection method by 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例1による検査方法の一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the inspection method by the modification 1 of 1st Embodiment. 第2実施形態による検査方法の一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the inspection method by 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例2による検査方法の一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the inspection method by the modification 2 of 2nd Embodiment. 第3実施形態による検査方法の一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the inspection method by 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is not limited to the present invention. The drawings are schematic or conceptual, and the ratio of each part is not always the same as the actual one. In the specification and the drawings, the same elements as those described above with respect to the existing drawings are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態による検査装置1の概略図である。検査装置1は、光源2と、撮像センサの一例である第1TDIセンサ5Aおよび第2TDIセンサ5Bとを備える。光源2は、第1検査対象としてのマスク3に向けてレーザ光を出射する。
第1TDIセンサ5Aおよび第2TDIセンサ5Bは、光源2の光で照明されたマスク3を撮像することで、マスク3に応じた階調値を出力する。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of the inspection device 1 according to the first embodiment. The inspection device 1 includes a light source 2 and a first TDI sensor 5A and a second TDI sensor 5B, which are examples of image pickup sensors. The light source 2 emits a laser beam toward the mask 3 as the first inspection target.
The first TDI sensor 5A and the second TDI sensor 5B take an image of the mask 3 illuminated by the light of the light source 2 and output the gradation value corresponding to the mask 3.

また、検査装置1は、光源2と第1TDIセンサ5Aとを結ぶ第1光路8上に、光の進行方向に向かって順に、減光フィルタ10と、1/2波長板12と、第1偏光ビームスプリッタ14と、第1ミラー16と、第1対物レンズ17と、ステージ18と、第2偏光ビームスプリッタ19と、第2対物レンズ20と、フォトダイオード27Aとを備える。ステージ18上には、マスク3が保持される。光源2とマスク3との間の第1光路8上の光学部材10、12、14、16、17は、マスク3を透過する光をマスク3に照射する透過照明光学系を構成する。なお、透過照明光学系の構成は、図1の構成に限定されない。 Further, the inspection device 1 is on the first optical path 8 connecting the light source 2 and the first TDI sensor 5A, in order from the traveling direction of the light, the dimming filter 10, the 1/2 wave plate 12, and the first polarization. It includes a beam splitter 14, a first mirror 16, a first objective lens 17, a stage 18, a second polarization beam splitter 19, a second objective lens 20, and a photodiode 27A. The mask 3 is held on the stage 18. The optical members 10, 12, 14, 16, and 17 on the first optical path 8 between the light source 2 and the mask 3 constitute a transmission illumination optical system that irradiates the mask 3 with light transmitted through the mask 3. The configuration of the transmitted illumination optical system is not limited to the configuration shown in FIG.

さらに、検査装置1は、光源2と第2TDIセンサ5Bとを結ぶ第2光路21上に、光の進行方向に向かって順に、減光フィルタ10と、1/2波長板12と、第1偏光ビームスプリッタ14と、第2ミラー23と、第2偏光ビームスプリッタ19と、ステージ18と、第3対物レンズ24と、フォトダイオード27Bとを備える。減光フィルタ10と、1/2波長板12と、第1偏光ビームスプリッタ14と、第2偏光ビームスプリッタ19とは、第1光路8と第2光路21との間で共通の光学部材である。光源2とマスク3との間の第2光路21上の光学部材10、12、14、23、19は、マスク3で反射される光をマスク3に照射する反射照明光学系を構成する。なお、反射照明光学系の構成は、図1の構成に限定されない。 Further, the inspection device 1 is on the second optical path 21 connecting the light source 2 and the second TDI sensor 5B, in order from the traveling direction of the light, the dimming filter 10, the 1/2 wave plate 12, and the first polarization. It includes a beam splitter 14, a second mirror 23, a second polarization beam splitter 19, a stage 18, a third objective lens 24, and a photodiode 27B. The dimming filter 10, the 1/2 wave plate 12, the first polarization beam splitter 14, and the second polarization beam splitter 19 are optical members common to the first optical path 8 and the second optical path 21. .. The optical members 10, 12, 14, 23, 19 on the second optical path 21 between the light source 2 and the mask 3 constitute a reflected illumination optical system that irradiates the mask 3 with the light reflected by the mask 3. The configuration of the reflective illumination optical system is not limited to the configuration shown in FIG.

検査装置1は、光量センサとしての第1フォトダイオード27Aおよび第2フォトダイオード27Bと、第1アンプ28Aおよび第2アンプ28Bと、バス29とを備える。第1フォトダイオード27Aは、第2対物レンズ20と第1TDIセンサ5Aとの間に配置され、第1TDIセンサ5Aに入射する光の一部を受ける。第1アンプ28Aは、第1フォトダイオード27Aの出力端とバス29との間に配置されている。第2フォトダイオード27Bは、第3対物レンズ24と第2TDIセンサ5Bとの間に配置され、第2TDIセンサ5Bに入射する光の一部を受ける。第2アンプ28Bは、第2フォトダイオード27Bの出力端とバス29との間に配置されている。 The inspection device 1 includes a first photodiode 27A and a second photodiode 27B as a light amount sensor, a first amplifier 28A and a second amplifier 28B, and a bus 29. The first photodiode 27A is arranged between the second objective lens 20 and the first TDI sensor 5A, and receives a part of the light incident on the first TDI sensor 5A. The first amplifier 28A is arranged between the output end of the first photodiode 27A and the bus 29. The second photodiode 27B is arranged between the third objective lens 24 and the second TDI sensor 5B, and receives a part of the light incident on the second TDI sensor 5B. The second amplifier 28B is arranged between the output end of the second photodiode 27B and the bus 29.

第1フォトダイオード27Aは、第1TDIセンサ5Aで受光される光の光量を電気信号として検出し、検出された電気信号(以下、光量信号あるいは光量ともいう)を第1アンプ28Aに出力する。第1アンプ28Aは、設定されたゲインにしたがって第1フォトダイオード27Aからの光量信号を増幅し、増幅した光量信号をバス29に出力する。第2フォトダイオード27Bは、第2TDIセンサ5Bで受光される光の光量を光量信号として検出し、検出された光量信号を第2アンプ28Bに出力する。第2アンプ28Bは、設定されたゲインにしたがって第2フォトダイオード27Bからの光量信号を増幅し、増幅した光量信号をバス29に出力する。後述するように、光量信号は、階調値の校正(キャリブレーション)に用いられる。 The first photodiode 27A detects the amount of light received by the first TDI sensor 5A as an electric signal, and outputs the detected electric signal (hereinafter, also referred to as a light amount signal or a light amount) to the first amplifier 28A. The first amplifier 28A amplifies the light amount signal from the first photodiode 27A according to the set gain, and outputs the amplified light amount signal to the bus 29. The second photodiode 27B detects the amount of light received by the second TDI sensor 5B as a light amount signal, and outputs the detected light amount signal to the second amplifier 28B. The second amplifier 28B amplifies the light amount signal from the second photodiode 27B according to the set gain, and outputs the amplified light amount signal to the bus 29. As will be described later, the light intensity signal is used for calibration of the gradation value.

また、検査装置1は、オートローダ30と、X方向モータ31Aと、Y方向モータ31Bと、θ方向モータ31Cと、レーザ測長部32とを備える。オートローダ30は、ステージ18上にマスク3を自動搬送する。X方向モータ31A、Y方向モータ31Bおよびθ方向モータ31Cは、それぞれ、ステージ18をX方向、Y方向およびθ方向に駆動することで、ステージ18上のマスク3に対して光源2の光を走査させる。レーザ測長部32は、ステージ18のX方向およびY方向の位置を検出する。 Further, the inspection device 1 includes an autoloader 30, an X-direction motor 31A, a Y-direction motor 31B, a θ-direction motor 31C, and a laser length measuring unit 32. The autoloader 30 automatically conveys the mask 3 onto the stage 18. The X-direction motor 31A, the Y-direction motor 31B, and the θ-direction motor 31C drive the stage 18 in the X-direction, the Y-direction, and the θ-direction, respectively, to scan the light of the light source 2 with respect to the mask 3 on the stage 18. Let me. The laser length measuring unit 32 detects the positions of the stage 18 in the X direction and the Y direction.

検査装置1は、バス29に接続された各種の回路をさらに備える。具体的には、検査装置1は、センサ回路34と、オートローダ制御回路35と、ステージ制御回路36と、位置回路38と、展開回路40と、参照回路41と、比較回路42と、マップ作成回路43とを備える。 The inspection device 1 further includes various circuits connected to the bus 29. Specifically, the inspection device 1 includes a sensor circuit 34, an autoloader control circuit 35, a stage control circuit 36, a position circuit 38, an expansion circuit 40, a reference circuit 41, a comparison circuit 42, and a map creation circuit. 43 and.

制御演算部の一部としてキャリブレーション回路33は、TDIセンサ5A、5Bから出力される階調値を所定範囲内に入れるように、調節部としての減光フィルタ10および1/2波長板12を制御する。このとき、キャリブレーション回路33は、TDIセンサ5A、5Bで受光されるレーザ光の光量をフォトダイオード27A、27Bで測定し、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号に基づいて減光フィルタ10および1/2波長板12を制御する。減光フィルタ10および1/2波長板12は、光源2からのレーザ光の光量を調節し、減衰または増大させることができる。図4を参照して説明するように、TDIセンサ5A、5Bから出力される階調値は、フォトダイオード27A、27Bで検出される光量とほぼ比例関係にあり、或る比例係数を用いた関数として表される。従って、キャリブレーション回路33は、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号に基づいて減光フィルタ10を制御することによって、TDIセンサ5A、5Bから出力される階調値を校正することができる。 As a part of the control calculation unit, the calibration circuit 33 includes a dimming filter 10 and a 1/2 wave plate 12 as an adjustment unit so that the gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B is within a predetermined range. Control. At this time, the calibration circuit 33 measures the amount of light of the laser light received by the TDI sensors 5A and 5B with the photodiodes 27A and 27B, and the dimming filters 10 and 1 are based on the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B. / 2 Controls the wavelength plate 12. The dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12 can adjust, attenuate or increase the amount of laser light from the light source 2. As will be described with reference to FIG. 4, the gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B is substantially proportional to the amount of light detected by the photodiodes 27A and 27B, and is a function using a certain proportionality coefficient. It is expressed as. Therefore, the calibration circuit 33 can calibrate the gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B by controlling the dimming filter 10 based on the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B.

オートローダ制御回路35は、オートローダ30を制御する。ステージ制御回路36は、モータ31A~31Cを駆動制御する。位置回路38は、レーザ測長部32と協働してステージ18の位置を検出する。展開回路40および参照回路41は、光学画像に対する比較基準となる参照画像を生成する。比較回路42は、光学画像のパターンの線幅と参照画像のパターンの線幅とを比較してパターンの欠陥を検出する。マップ作成回路43は、比較回路42で得られた線幅に基づいて線幅誤差マップ(CDマップ)を作成する。 The autoloader control circuit 35 controls the autoloader 30. The stage control circuit 36 drives and controls the motors 31A to 31C. The position circuit 38 detects the position of the stage 18 in cooperation with the laser length measuring unit 32. The expansion circuit 40 and the reference circuit 41 generate a reference image as a reference for comparison with the optical image. The comparison circuit 42 compares the line width of the pattern of the optical image with the line width of the pattern of the reference image to detect the defect of the pattern. The map creation circuit 43 creates a line width error map (CD map) based on the line width obtained by the comparison circuit 42.

検査装置1は、制御計算機45と、記憶装置46と、表示装置47とをさらに備える。制御計算機45、記憶装置46および表示装置47は、いずれもバス29に接続されている。制御演算部としての制御計算機45は、パターンの欠陥検査に関連する各種の制御を実行する。記憶装置46には、比較回路42が検出した欠陥のデータが記憶される。また、記憶装置46には、TDIセンサ5A、5Bから出力される階調値とフォトダイオード27A、27Bから出力される光量信号との関係を示す係数が記憶されている。この係数は、上記キャリブレーション回路33による校正に用いられる。表示装置47は、記憶装置46に記憶された欠陥のデータを画像表示する。尚、キャリブレーション回路33および制御計算機45は、制御演算部として機能し、例えば、1つまたは複数のCPU等で構成してもよい。 The inspection device 1 further includes a control computer 45, a storage device 46, and a display device 47. The control computer 45, the storage device 46, and the display device 47 are all connected to the bus 29. The control computer 45 as a control calculation unit executes various controls related to the defect inspection of the pattern. The storage device 46 stores the defect data detected by the comparison circuit 42. Further, the storage device 46 stores a coefficient indicating the relationship between the gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B and the light amount signal output from the photodiodes 27A and 27B. This coefficient is used for calibration by the calibration circuit 33. The display device 47 displays an image of defect data stored in the storage device 46. The calibration circuit 33 and the control computer 45 function as a control calculation unit, and may be configured by, for example, one or a plurality of CPUs.

(TDIセンサ5A、5B)
TDIセンサ5A、5Bについて更に詳述する。図2は、本実施形態の検査装置の第1TDIセンサ5Aを示す概略図である。なお、図示はしないが、第2TDIセンサ5Bも、第1TDIセンサ5Aと同じ構成を有する。図2に示すように、第1TDIセンサ5Aは、第2方向の一例であるX方向と、第1方向の一例であるY方向とに並んだ複数の撮像素子51すなわちCCD(Charge Coupled Device)を有する。撮像素子51は、マスク3を照明した光を受光して電荷に変換することでマスク3を撮像する。
(TDI sensor 5A, 5B)
The TDI sensors 5A and 5B will be described in more detail. FIG. 2 is a schematic view showing a first TDI sensor 5A of the inspection device of the present embodiment. Although not shown, the second TDI sensor 5B also has the same configuration as the first TDI sensor 5A. As shown in FIG. 2, the first TDI sensor 5A has a plurality of image pickup devices 51, that is, CCDs (Charge Coupled Devices) arranged in the X direction, which is an example of the second direction, and the Y direction, which is an example of the first direction. Have. The image pickup device 51 receives the light illuminating the mask 3 and converts it into electric charges to take an image of the mask 3.

Y方向に並んだ複数の撮像素子51はラインLを構成する。1ラインずつ順に階調値の出力と出力された階調値の直後のラインへの蓄積とを繰り返すTDIモードでの撮像において、同じラインLに属する撮像素子51は、同時に階調値を出力する。ラインLの総数は、X方向への撮像素子51の配列総数(画素数)と同じあってもよく、または、X方向への撮像素子51の配列総数より少なくてもよい。ラインLの総数は、例えば、1024であってもよい。 A plurality of image pickup elements 51 arranged in the Y direction form a line L. In the image pickup in the TDI mode in which the output of the gradation value and the accumulation of the output gradation value in the line immediately after each line are repeated, the image sensor 51 belonging to the same line L outputs the gradation value at the same time. .. The total number of lines L may be the same as the total number of arrangements (number of pixels) of the image pickup elements 51 in the X direction, or may be less than the total number of arrangements of the image pickup elements 51 in the X direction. The total number of lines L may be, for example, 1024.

TDIモードでの撮像において、第1TDIセンサ5Aは、例えば、+X方向へのステージ18の移動にともなって、ステージ18上のマスク3に対して-X方向に相対移動する。マスク3に対して-X方向に相対移動しながら、第1TDIセンサ5Aは、1ラインLずつ順に、マスク3に応じた撮像素子51毎の階調値を電荷として出力する。各ラインLでの階調値の出力において、第1TDIセンサ5Aは、出力された電荷を直後のラインLに蓄積すなわち転送する。これにより、各ラインLでの階調値の出力において、第1TDIセンサ5Aは、現在のラインLで出力された階調値に、直前のラインLで出力された階調値を加算した階調値を出力する。このような階調値の蓄積と加算を繰り返すことで、第1TDIセンサ5Aは、最終ラインにおいて、各ラインLの階調値を撮像素子51毎に積算すなわち積分した撮像素子51毎の積算値を出力する。第2TDIセンサ5Bも、第1TDIセンサ5Aと同様の構成を有する。なお、センサ回路34は、階調値の出力処理の一部を実行してもよい。以下、TDIセンサ5A、5Bから出力される階調値の積算値を、積算階調値と呼ぶ。TDIセンサ5A、5Bで出力された積算階調値は、比較回路42においてパターンの欠陥の検出に用いられる。 In the imaging in the TDI mode, the first TDI sensor 5A moves relative to the mask 3 on the stage 18 in the −X direction as the stage 18 moves in the + X direction, for example. While moving relative to the mask 3 in the −X direction, the first TDI sensor 5A outputs the gradation value of each image sensor 51 corresponding to the mask 3 as an electric charge in order of one line L at a time. In the output of the gradation value in each line L, the first TDI sensor 5A accumulates or transfers the output charge to the immediately following line L. As a result, in the output of the gradation value in each line L, the first TDI sensor 5A adds the gradation value output in the immediately preceding line L to the gradation value output in the current line L. Output the value. By repeating such accumulation and addition of gradation values, the first TDI sensor 5A integrates the gradation values of each line L for each image sensor 51, that is, integrates the integrated values for each image sensor 51 in the final line. Output. The second TDI sensor 5B also has the same configuration as the first TDI sensor 5A. The sensor circuit 34 may execute a part of the gradation value output processing. Hereinafter, the integrated value of the gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B is referred to as an integrated gradation value. The integrated gradation value output by the TDI sensors 5A and 5B is used in the comparison circuit 42 for detecting a pattern defect.

(フォトダイオード27A、27B) (Photodiodes 27A, 27B)

図3は、検査装置1の光学系およびキャリブレーション回路33の構成例を示すブロック図である。図3を参照して、フォトダイオード27A、27Bについて更に詳述する。既述したように、TDIセンサ5A、5Bは、光源2から出射されてマスク3を照明した光に基づいて、積算階調値を出力する。光源2から出射される光の光量が時間経過に応じて変動した場合、TDIセンサ5A、5Bで出力される積算階調値は、光量変動の影響を受ける。このような光量変動の影響を受けた積算階調値をパターンの欠陥の検査に用いると、比較回路42は、欠陥を正確に検査できないおそれがある。そこで、欠陥を正確に検査するために、光量を監視して、光量に応じて積算階調値を校正することが望ましい。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the optical system of the inspection device 1 and the calibration circuit 33. The photodiodes 27A and 27B will be described in more detail with reference to FIG. As described above, the TDI sensors 5A and 5B output the integrated gradation value based on the light emitted from the light source 2 and illuminating the mask 3. When the amount of light emitted from the light source 2 fluctuates with the passage of time, the integrated gradation value output by the TDI sensors 5A and 5B is affected by the fluctuation in the amount of light. If the integrated gradation value affected by such fluctuations in the amount of light is used for inspecting a pattern defect, the comparison circuit 42 may not be able to accurately inspect the defect. Therefore, in order to accurately inspect the defect, it is desirable to monitor the amount of light and calibrate the integrated gradation value according to the amount of light.

そこで、マスク3の検査において、最適な積算階調値の光学画像が得られるように、マスク3の検査前に、キャリブレーション回路33がTDIセンサ5A、5Bに照射されるレーザ光の光量を調整して積算階調値を校正している。即ち、キャリブレーション回路33は、TDIセンサ5A、5Bから出力される積算階調値が所望範囲に入るように、レーザ光の光量を調節する。このとき、TDIセンサ5A、5Bの直前に配置されたフォトダイオード27A、27Bがレーザ光の光量を検出する。そして、キャリブレーション回路33は、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号に基づいて積算階調値の校正(以下、キャリブレーションとも言う)を実行する。 Therefore, in the inspection of the mask 3, the calibration circuit 33 adjusts the amount of laser light emitted to the TDI sensors 5A and 5B before the inspection of the mask 3 so that an optical image having an optimum integrated gradation value can be obtained. And calibrate the integrated gradation value. That is, the calibration circuit 33 adjusts the amount of laser light so that the integrated gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B falls within a desired range. At this time, the photodiodes 27A and 27B arranged immediately before the TDI sensors 5A and 5B detect the amount of laser light. Then, the calibration circuit 33 executes calibration of the integrated gradation value (hereinafter, also referred to as calibration) based on the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B.

もし、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値に基づいてレーザ光の光量を調節しようとすると、積算階調値を得るために光学画像の取得が必要になる。光学画像の取得には、光量の取得に比べて長い時間がかかる。このため、積算階調値に基づいてレーザ光の光量を調節しようとすると、キャリブレーションに長い時間がかかってしまう。これに対し、フォトダイオード27A、27Bを用いてレーザ光の光量を検出することは比較的短時間で済む。従って、本実施形態では、フォトダイオード27A、27Bで検出されたレーザ光の光量に基づいて積算階調値を校正する。 If the amount of laser light is to be adjusted based on the integrated gradation values from the TDI sensors 5A and 5B, it is necessary to acquire an optical image in order to obtain the integrated gradation values. Acquiring an optical image takes a longer time than acquiring an amount of light. Therefore, if an attempt is made to adjust the amount of laser light based on the integrated gradation value, it takes a long time for calibration. On the other hand, it takes a relatively short time to detect the amount of laser light using the photodiodes 27A and 27B. Therefore, in the present embodiment, the integrated gradation value is calibrated based on the amount of laser light detected by the photodiodes 27A and 27B.

また、TDIセンサ5A、5Bから出力される積算階調値は、フォトダイオード27A、27Bで検出される光量(光量信号)とほぼ比例関係にある。その比例係数を予め測定し、記憶装置46に記憶しておけば、キャリブレーション回路33は、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号を用いて、TDIセンサ5A、5Bから出力される積算階調値を容易に校正することができる。フォトダイオード27A、27Bを用いた積算階調値のキャリブレーションは、短時間で完了するので、例えば、マスク3の検査ごとに、その検査実行前に行われる。 Further, the integrated gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B is substantially proportional to the amount of light (light amount signal) detected by the photodiodes 27A and 27B. If the proportional coefficient is measured in advance and stored in the storage device 46, the calibration circuit 33 uses the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B to output the integrated gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B. Can be easily calibrated. Since the calibration of the integrated gradation value using the photodiodes 27A and 27B is completed in a short time, for example, each inspection of the mask 3 is performed before the inspection is executed.

図4は、TDIセンサ5Aから出力された積算階調値とフォトダイオード27Aで検出されたレーザ光の光量との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、TDIセンサ5Aから出力された積算階調値は、フォトダイオード27Aで検出されたレーザ光の光量と比例関係にある。この比例関係の係数は、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値Qtdiに対するフォトダイオード27A、27Bからの光量信号Qpdの比率(Qpd/Qtdi)である。この係数は、例えば、TDIセンサ5Aの交換時等に測定し、記憶装置46に予め格納しておけばよい。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the integrated gradation value output from the TDI sensor 5A and the amount of laser light detected by the photodiode 27A. As shown in this graph, the integrated gradation value output from the TDI sensor 5A is proportional to the amount of laser light detected by the photodiode 27A. The coefficient of this proportional relationship is the ratio (Qpd / Qtdi) of the light amount signals Qpd from the photodiodes 27A and 27B to the integrated gradation value Qtdi from the TDI sensors 5A and 5B. This coefficient may be measured, for example, at the time of replacement of the TDI sensor 5A, and may be stored in the storage device 46 in advance.

TDIセンサ5Bから出力された積算階調値も、フォトダイオード27Bで検出されたレーザ光の光量とほぼ比例関係にある。ただし、TDIセンサやフォトダイオードの個体差により、TDIセンサ5Aからの積算階調値とフォトダイオード27Aからの光量信号との比例係数は、TDIセンサ5Aからの積算階調値とフォトダイオード27Aからの光量信号との比例係数とは異なる場合がある。これらの比例係数は、それぞれ記憶装置46に格納される。従って、積算階調値のキャリブレーションは、TDIセンサ5A、5Bのそれぞれについて実行される。 The integrated gradation value output from the TDI sensor 5B is also substantially proportional to the amount of laser light detected by the photodiode 27B. However, due to individual differences between the TDI sensor and the photodiode, the proportionality coefficient between the integrated gradation value from the TDI sensor 5A and the light amount signal from the photodiode 27A is the integrated gradation value from the TDI sensor 5A and the photodiode 27A. It may be different from the proportionality coefficient with the light amount signal. Each of these proportional coefficients is stored in the storage device 46. Therefore, the calibration of the integrated gradation value is performed for each of the TDI sensors 5A and 5B.

マスク3の検査前に、キャリブレーション回路33は、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号およびそれぞれに対応する比例係数を用いて、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値を所定範囲内にするように、減光フィルタ10および1/2波長板12を調節する。これにより、光源2からのレーザ光の光量が調節され、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値が所定範囲内に設定される。このように積算階調値のキャリブレーションの実行後、マスク3の光学画像が取得され、その光学画像を用いてマスク3の欠陥検査が実行される。 Prior to the inspection of the mask 3, the calibration circuit 33 uses the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B and the corresponding proportional coefficients to keep the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B within a predetermined range. In addition, the dimming filter 10 and the 1/2 wavelength plate 12 are adjusted. As a result, the amount of laser light from the light source 2 is adjusted, and the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B is set within a predetermined range. After executing the calibration of the integrated gradation value in this way, the optical image of the mask 3 is acquired, and the defect inspection of the mask 3 is executed using the optical image.

ところで、TDIセンサ5A、5Bの感度は、安定するまでに時間がかかる。例えば、図5(A)および図5(B)は、TDIセンサ5A、5Bの感度と時間との関係を示すグラフである。時間0は、TDIセンサ5A、5Bの交換時点である。これらのグラフを参照すると、TDIセンサ5A、5Bの感度は、時間の経過とともに上昇し、その後安定することが分かる。TDIセンサ5Aの感度は、時間taまで上昇しており、時間taの後において安定している。TDIセンサ5Bの感度は、時間tbまで上昇しており、時間tbの後において安定している。時間ta、tbは、TDIセンサ5A、5Bの個体差や使用頻度等によって異なるが、数10日~数100日である。 By the way, it takes time for the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B to stabilize. For example, FIGS. 5 (A) and 5 (B) are graphs showing the relationship between the sensitivity and time of the TDI sensors 5A and 5B. Time 0 is the time when the TDI sensors 5A and 5B are replaced. With reference to these graphs, it can be seen that the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B increases over time and then stabilizes. The sensitivity of the TDI sensor 5A has increased to time ta and is stable after time ta. The sensitivity of the TDI sensor 5B has increased to time tb and is stable after time tb. The time ta and tb vary depending on individual differences of the TDI sensors 5A and 5B, the frequency of use, and the like, but are several tens to several hundreds.

このように、TDIセンサ5A、5Bの感度は、安定するまでに時間がかかる。従って、TDIセンサ5A、5Bの交換時に、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値とフォトダイオード27A、27Bからの光量信号との比例係数を算出しても、時間の経過とともに、その比例係数が適切でなくなる場合がある。このような不適切な比例係数を用いて積算階調値を校正しようとしても、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値は、所定範囲内に入らないということが起きる。即ち、積算階調値のキャリブレーションを行っても、所望の積算階調値が得られないおそれがある。 As described above, it takes time for the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B to stabilize. Therefore, even if the proportional coefficient between the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B and the light amount signal from the photodiodes 27A and 27B is calculated when the TDI sensors 5A and 5B are replaced, the proportional coefficient is calculated with the passage of time. May not be appropriate. Even if an attempt is made to calibrate the integrated gradation value using such an inappropriate proportional coefficient, the integrated gradation value of the TDI sensors 5A and 5B may not fall within a predetermined range. That is, even if the integrated gradation value is calibrated, the desired integrated gradation value may not be obtained.

一方、比例係数は、TDIセンサ5A、5Bから出力される積算階調値およびフォトダイオード27A、27Bで検出される光量を測定し、その積算階調値および光量信号を用いて算出される。このとき、検査モード(撮像倍率)またはTDIセンサのゲイン等のパラメータを変更しながら、TDIセンサ5A、5Bによる光学画像を複数回取得する必要がある。従って、比例係数の設定には、比較的長時間(例えば、2時間以上)かかる。このような長時間のかかる比例係数の設定を頻繁に行うことは、検査前の準備時間(メンテナンス時間)の長期化に繋がるため好ましくない。 On the other hand, the proportionality coefficient is calculated by measuring the integrated gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B and the amount of light detected by the photodiodes 27A and 27B, and using the integrated gradation value and the light amount signal. At this time, it is necessary to acquire the optical images by the TDI sensors 5A and 5B a plurality of times while changing the parameters such as the inspection mode (imaging magnification) and the gain of the TDI sensor. Therefore, it takes a relatively long time (for example, 2 hours or more) to set the proportionality coefficient. Frequent setting of such a long-time proportional coefficient is not preferable because it leads to a long preparation time (maintenance time) before inspection.

つまり、正確な比例係数でキャリブレーションを実行するために、上記のように比例係数の設定を頻繁に実行することは好ましくない。これに対し、本実施形態による検査装置1では、以下のように比例係数を求め、その比例係数でキャリブレーションを行う。 That is, in order to perform calibration with an accurate proportional coefficient, it is not preferable to frequently set the proportional coefficient as described above. On the other hand, in the inspection device 1 according to the present embodiment, the proportionality coefficient is obtained as follows, and calibration is performed with the proportionality coefficient.

図6は、第1実施形態による検査方法の一例を示すフロー図である。例えば、TDIセンサ5A、5Bの交換当初において、制御計算機45は、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値とフォトダイオード27A、27Bからの光量信号とから第1係数を算出する(S10)。第1係数は、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値とフォトダイオード27A、27Bからの光量信号との関係を示す比例係数である。第1係数は、例えば、TDIセンサ5A、5Bの交換時に、TDIセンサ5A、5Bのそれぞれについて測定される。TDIセンサ5A、5Bのそれぞれの第1係数は、記憶装置46に格納される。 FIG. 6 is a flow chart showing an example of the inspection method according to the first embodiment. For example, at the beginning of replacement of the TDI sensors 5A and 5B, the control computer 45 calculates the first coefficient from the integrated gradation values from the TDI sensors 5A and 5B and the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B (S10). The first coefficient is a proportional coefficient showing the relationship between the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B and the light amount signal from the photodiodes 27A and 27B. The first coefficient is measured for each of the TDI sensors 5A and 5B, for example, when the TDI sensors 5A and 5B are replaced. The first coefficient of each of the TDI sensors 5A and 5B is stored in the storage device 46.

次に、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値の所定範囲を設定する(S20)。積算階調値の所定範囲は、マスク3の欠陥検査に最適な光学画像を得られるように手動または自動で設定される。TDIセンサ5A、5Bの積算階調値の所定範囲は、それぞれ個別に設定されてもよい。 Next, a predetermined range of integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B is set (S20). A predetermined range of integrated gradation values is manually or automatically set so as to obtain an optimum optical image for defect inspection of the mask 3. The predetermined range of the integrated gradation value of the TDI sensors 5A and 5B may be set individually.

次に、制御計算機45は、TDIセンサ5A、5Bのそれぞれに対応する第1係数を用いて、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値の所定範囲を、フォトダイオード27A、27Bの光量信号の範囲に換算する(S30)。これにより、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値の所定範囲に対応するフォトダイオード27A、27Bの光量信号の範囲(以下、第1範囲ともいう)が算出される。第1範囲も、フォトダイオード27A、27Bのそれぞれについて算出される。 Next, the control computer 45 uses the first coefficient corresponding to each of the TDI sensors 5A and 5B to set a predetermined range of the integrated gradation value of the TDI sensors 5A and 5B to the range of the light amount signals of the photodiodes 27A and 27B. Is converted to (S30). As a result, the range of the light intensity signals of the photodiodes 27A and 27B corresponding to the predetermined range of the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B (hereinafter, also referred to as the first range) is calculated. The first range is also calculated for each of the photodiodes 27A and 27B.

次に、TDIセンサ5A、5Bで受光されるレーザ光の光量をフォトダイオード27A、27Bで検出する(S40)。 Next, the amount of laser light received by the TDI sensors 5A and 5B is detected by the photodiodes 27A and 27B (S40).

次に、制御計算機45は、レーザ光の光量がステップS30で算出された第1範囲に含まれるか否かを判定する(S50)。レーザ光の光量が第1範囲に含まれていない場合(S50のNO)、キャリブレーション回路33は、減光フィルタ10および1/2波長板12を制御してレーザ光の光量を調節する(S60)。例えば、光量信号が第1範囲の下限を下回っている場合、キャリブレーション回路33は、レーザ光の光量を増大させるように減光フィルタ10を制御する。逆に、光量信号が第1範囲の上限を超えている場合、キャリブレーション回路33は、レーザ光の光量を低減させるように減光フィルタ10および1/2波長板12をフィードバック制御する。キャリブレーション回路33は、ステップS40~S60を繰り返すことにより、光量信号が第1範囲に入るように減光フィルタ10および1/2波長板12を調節する。フォトダイオード27A、27Bでレーザ光の光量を測定する時間は比較的短時間である。従って、ステップS40~S60で示すフィードバック制御は比較的短時間で終了する。 Next, the control computer 45 determines whether or not the amount of laser light is included in the first range calculated in step S30 (S50). When the amount of laser light is not included in the first range (NO in S50), the calibration circuit 33 controls the dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12 to adjust the amount of laser light (S60). ). For example, when the light intensity signal is below the lower limit of the first range, the calibration circuit 33 controls the dimming filter 10 so as to increase the light intensity of the laser beam. On the contrary, when the light amount signal exceeds the upper limit of the first range, the calibration circuit 33 feedback-controls the dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12 so as to reduce the light amount of the laser light. The calibration circuit 33 adjusts the dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12 so that the light intensity signal falls within the first range by repeating steps S40 to S60. The time for measuring the amount of laser light with the photodiodes 27A and 27B is relatively short. Therefore, the feedback control shown in steps S40 to S60 is completed in a relatively short time.

一方、レーザ光の光量が第1範囲に含まれると(S50のYES)、制御計算機45は、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値が所定範囲に入っていると判断する(S70)。このように、キャリブレーション回路33は、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号および第1係数を用いて、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値を所定範囲内にするようにレーザ光の光量を調節する。以下、第1係数を用いた積算階調値のキャリブレーションを“第1校正”と呼ぶ。 On the other hand, when the amount of laser light is included in the first range (YES in S50), the control computer 45 determines that the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B are within the predetermined range (S70). As described above, the calibration circuit 33 uses the light amount signals from the photodiodes 27A and 27B and the first coefficient to control the light amount of the laser light so that the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B are within a predetermined range. Adjust. Hereinafter, the calibration of the integrated gradation value using the first coefficient is referred to as "first calibration".

第1校正後、TDIセンサ5A、5Bがマスク3の光学画像(第1光学画像)を撮像する(S80)。このとき、照明光学系が減光フィルタ10および1/2波長板12を介して光源2からのレーザ光をマスク3(第1検査対象)に照射して、TDIセンサ5A、5Bがマスク3のパターンを撮像する。これにより、センサ回路34は、マスク3のパターンの光学画像を取得することができる。 After the first calibration, the TDI sensors 5A and 5B capture an optical image (first optical image) of the mask 3 (S80). At this time, the illumination optical system irradiates the mask 3 (the first inspection target) with the laser light from the light source 2 through the dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12, and the TDI sensors 5A and 5B are on the mask 3. Image the pattern. As a result, the sensor circuit 34 can acquire an optical image of the pattern of the mask 3.

ここで、図5(A)および図5(B)を参照して説明したように、TDIセンサ5A、5Bの感度は、安定するまでに時間がかかる。従って、第1校正は、第1係数を設定した直後(例えば、TDIセンサ5A、5Bの交換直後)であれば有効であり、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値は、所定範囲に充分に含まれると考えられる。従って、第1係数を設定した直後であれば、所望の積算階調値を有する良好な光学画像が得られる。しかし、第1係数を設定してから或る程度時間が経過している場合、TDIセンサ5A、5Bの感度が次第に変化し、第1係数を用いてキャリブレーションしても、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値は、所定範囲から外れるおそれがある。即ち、TDIセンサ5A、5Bの感度の経時的な変化によって、第1係数は、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値とフォトダイオード27A、27Bからの光量との関係を正確に表すことができないおそれがある。 Here, as described with reference to FIGS. 5A and 5B, it takes time for the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B to stabilize. Therefore, the first calibration is effective immediately after the first coefficient is set (for example, immediately after the replacement of the TDI sensors 5A and 5B), and the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B is sufficiently within a predetermined range. It is considered to be included in. Therefore, immediately after the first coefficient is set, a good optical image having a desired integrated gradation value can be obtained. However, if a certain amount of time has passed since the first coefficient was set, the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B gradually change, and even if calibration is performed using the first coefficient, the TDI sensors 5A and 5B are used. The integrated gradation value from may be out of the predetermined range. That is, by changing the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B over time, the first coefficient can accurately represent the relationship between the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B and the amount of light from the photodiodes 27A and 27B. It may not be possible.

そこで、本実施形態による検査装置1は、以下のように第1係数を更新する。ステップS80において、TDIセンサ5A、5Bは、第1光学画像を撮像しているので、このとき積算階調値が取得されていることになる。従って、制御計算機45は、第1校正後の(ステップS50でYESとなったときの)フォトダイオード27A、27Bからの光量信号とステップS80で取得されたTDIセンサ5A、5Bからの積算階調値とを用いて、第2係数を算出する(S90)。第2係数は、第1係数と同様に、TDIセンサ5A、5Bから出力される積算階調値とフォトダイオード27A、27Bで検出された光量との関係を示す比例係数である。ただし、第2係数は、ステップS80において最近撮像された光学画像の積算階調値を用いて算出されているので、TDIセンサ5A、5Bの感度の変化を考慮した係数となっている。 Therefore, the inspection device 1 according to the present embodiment updates the first coefficient as follows. In step S80, since the TDI sensors 5A and 5B have captured the first optical image, the integrated gradation value is acquired at this time. Therefore, the control computer 45 receives the light amount signal from the photodiodes 27A and 27B after the first calibration (when YES is set in step S50) and the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B acquired in step S80. The second coefficient is calculated using and (S90). Like the first coefficient, the second coefficient is a proportional coefficient showing the relationship between the integrated gradation value output from the TDI sensors 5A and 5B and the amount of light detected by the photodiodes 27A and 27B. However, since the second coefficient is calculated using the integrated gradation value of the optical image recently captured in step S80, it is a coefficient in consideration of the change in the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B.

次に、制御計算機45は、第1係数と第2係数との差に基づいて第1係数を第2係数で更新するか否かを判断する(S100)。例えば、制御計算機45は、第1係数と第2係数との差そのものを第1閾値と比較してもよい。制御計算機45は、第1係数をAとし、第2係数をBとした場合に|B-A|/Aを演算し、この演算結果を第1閾値と比較してもよい。さらに、制御計算機45は、第1係数および第2係数の差に基づいた他の演算値を第1閾値と比較してもよい。第1閾値は、比較対象に応じて予め設定し記憶装置46に記憶しておけばよい。 Next, the control computer 45 determines whether or not to update the first coefficient with the second coefficient based on the difference between the first coefficient and the second coefficient (S100). For example, the control computer 45 may compare the difference itself between the first coefficient and the second coefficient with the first threshold value. When the first coefficient is A and the second coefficient is B, the control computer 45 may calculate | BA | / A and compare the calculation result with the first threshold value. Further, the control computer 45 may compare other calculated values based on the difference between the first coefficient and the second coefficient with the first threshold value. The first threshold value may be set in advance according to the comparison target and stored in the storage device 46.

第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値未満である場合(S100のYES)、第1係数と第2係数との差は充分に小さい。これは、TDIセンサ5A、5Bの感度が左程変化していないことを意味する。従って、制御計算機45は、第1係数を更新せず、第2校正を行わない。この場合、制御計算機45は、第1校正後に得られた第1光学画像であっても、マスク3の欠陥検査を正確に行うことができると判断する。従って、積算階調値のキャリブレーションは終了し、検査装置1は、第1光学画像を用いてマスク3のパターンの欠陥検査を行う(S110)。欠陥検査は、位置回路38、展開回路40、参照回路41、比較回路42およびマップ作成回路43において実行される。 When the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is less than the first threshold value (YES in S100), the difference between the first coefficient and the second coefficient is sufficiently small. This means that the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B do not change as much as to the left. Therefore, the control computer 45 does not update the first coefficient and does not perform the second calibration. In this case, the control computer 45 determines that the defect inspection of the mask 3 can be accurately performed even for the first optical image obtained after the first calibration. Therefore, the calibration of the integrated gradation value is completed, and the inspection device 1 performs a defect inspection of the pattern of the mask 3 using the first optical image (S110). The defect inspection is performed in the position circuit 38, the expansion circuit 40, the reference circuit 41, the comparison circuit 42 and the mapping circuit 43.

一方、第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値以上である場合(S100のNO)、第1係数と第2係数との差は比較的大きい。これは、TDIセンサ5A、5Bの感度が比較的大きく変化していることを意味する。従って、制御計算機45は、第1係数を第2係数で更新する(S120)。この場合、制御計算機45は、第1光学画像では充分な積算階調値が得られず、マスク3の欠陥検査を正確に行うことができないと判断する。従って、制御計算機45は、第1係数を第2係数で更新して、キャリブレーションを再度実行する。 On the other hand, when the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is equal to or greater than the first threshold value (NO in S100), the difference between the first coefficient and the second coefficient is relatively large. This means that the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B have changed relatively significantly. Therefore, the control computer 45 updates the first coefficient with the second coefficient (S120). In this case, the control computer 45 determines that a sufficient integrated gradation value cannot be obtained from the first optical image and the defect inspection of the mask 3 cannot be performed accurately. Therefore, the control computer 45 updates the first coefficient with the second coefficient and executes the calibration again.

第1係数を第2係数で更新した後、第2係数(更新後の第1係数)を用いてステップS30~S90を再度実行する。即ち、制御計算機45は、フォトダイオード27A、27Bからの光量および第2係数(更新後の第1係数)を用いて、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値を所定範囲内にするように、光源2からのレーザ光の光量を調節し、積算階調値のキャリブレーション(第2校正)を行う。このとき、ステップS30では、制御計算機45は、第2係数を用いて、TDIセンサ5A、5Bの積算階調値の所定範囲を、フォトダイオード27A、27Bの光量信号の範囲(第2範囲)に換算する。次に、キャリブレーション回路33は、レーザ光の光量が第2範囲に入るように減光フィルタ10および1/2波長板12を調節する。第2係数を用いた積算階調値のキャリブレーションを“第2校正”と呼ぶ。
第2校正を行った後に、ステップS80において、TDIセンサ5A、5Bがマスク3の光学画像(第2光学画像)を撮像する。
After updating the first coefficient with the second coefficient, steps S30 to S90 are executed again using the second coefficient (the updated first coefficient). That is, the control computer 45 uses the amount of light from the photodiodes 27A and 27B and the second coefficient (the updated first coefficient) so that the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B are within a predetermined range. The amount of laser light from the light source 2 is adjusted, and the integrated gradation value is calibrated (second calibration). At this time, in step S30, the control computer 45 uses the second coefficient to set a predetermined range of the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B to the range of the light intensity signals of the photodiodes 27A and 27B (second range). Convert. Next, the calibration circuit 33 adjusts the dimming filter 10 and the 1/2 wave plate 12 so that the amount of laser light falls within the second range. Calibration of the integrated gradation value using the second coefficient is called "second calibration".
After performing the second calibration, in step S80, the TDI sensors 5A and 5B capture an optical image (second optical image) of the mask 3.

第2校正において、第1係数はTDIセンサ5A、5Bの感度を考慮した第2係数で更新されているので、ステップS90において、第2光学画像の撮像時に得られる次の係数は、第2係数(更新後の第1係数)とほぼ等しくなっている。従って、制御計算機45は、ステップS100においてYESと判断されるはずである。あるいは、第1係数が第2係数で更新された場合、制御計算機45は、2回目のステップS90の実行を省略してもよい。従って、ステップS110において、検査装置1は、第2光学画像を用いてマスク3のパターンの欠陥検査を行う。 In the second calibration, the first coefficient is updated with the second coefficient in consideration of the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B, so that the next coefficient obtained at the time of capturing the second optical image in step S90 is the second coefficient. It is almost equal to (first coefficient after update). Therefore, the control computer 45 should be determined to be YES in step S100. Alternatively, when the first coefficient is updated with the second coefficient, the control computer 45 may omit the execution of the second step S90. Therefore, in step S110, the inspection device 1 inspects the pattern of the mask 3 for defects using the second optical image.

マスク3の撮像の終了後、オートローダ30は、ステージ18上のマスク3を他のマスクに変更する(S130のYES)。検査装置1は、この他のマスクについて、ステップS20~S130を実行する。オートローダ30内の全てのマスクの撮像および検査が終了した場合(S130のNO)、マスクの検査は終了する。 After the imaging of the mask 3 is completed, the autoloader 30 changes the mask 3 on the stage 18 to another mask (YES in S130). The inspection device 1 executes steps S20 to S130 for the other masks. When the imaging and inspection of all the masks in the autoloader 30 are completed (NO in S130), the mask inspection is completed.

このように、本実施形態による検査装置1は、第1係数で第1校正を行った後、第1光学画像を撮像したときに得られるTDIセンサ5A、5Bの積算階調値とフォトダイオード27A、27Bからの光量信号とを用いて第2係数を算出する。第1係数が第2係数から大きく乖離している場合、検査装置1は、第2係数で再度キャリブレーション(第2校正)を行い、マスク3の第2光学画像を取得する。そして、検査装置1は、第2光学画像を用いてマスク3の欠陥検査を行う。これにより、キャリブレーション回路33は、TDIセンサ5A、5Bの感度が経時的に変化しても、リアルタイムで係数を更新し、適切な係数を用いてレーザ光の光量を調節することができる。その結果、検査装置1は、TDIセンサ5A、5Bからの積算階調値をマスク3の撮像時に高精度に補正することができ、マスク3の欠陥検査を正確に行うことができる。 As described above, in the inspection device 1 according to the present embodiment, the integrated gradation values of the TDI sensors 5A and 5B and the photodiode 27A obtained when the first optical image is captured after the first calibration with the first coefficient is performed. , The second coefficient is calculated using the light amount signal from 27B. When the first coefficient deviates greatly from the second coefficient, the inspection device 1 performs calibration (second calibration) again with the second coefficient and acquires a second optical image of the mask 3. Then, the inspection device 1 inspects the defect of the mask 3 using the second optical image. As a result, the calibration circuit 33 can update the coefficient in real time even if the sensitivity of the TDI sensors 5A and 5B changes with time, and can adjust the amount of laser light using an appropriate coefficient. As a result, the inspection device 1 can correct the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B with high accuracy at the time of imaging of the mask 3, and can accurately inspect the defect of the mask 3.

また、ステップS100において第1係数を第2係数で更新する場合には、TDIセンサ5A、5Bは、第2光学画像を取得するためにマスク3を再度撮像し直すことになる。しかし、第1係数を更新しない場合には、第2光学画像の取得は不要であり、第1光学画像は、マスク3の欠陥検査にそのまま用いられ得る。従って、第1係数の更新に伴う時間的な長期化は場合によって避けられないものの、その追加時間は最小限に抑制され得る。 Further, when the first coefficient is updated with the second coefficient in step S100, the TDI sensors 5A and 5B re-image the mask 3 in order to acquire the second optical image. However, when the first coefficient is not updated, it is not necessary to acquire the second optical image, and the first optical image can be used as it is for the defect inspection of the mask 3. Therefore, although the time extension associated with the update of the first coefficient is unavoidable in some cases, the additional time can be minimized.

(変形例1)
図7は、第1実施形態の変形例1による検査方法の一例を示すフロー図である。
第1実施形態では、ステップS120において、制御計算機45は、第1係数を第2係数で更新している。従って、記憶装置46において、第1係数は第2係数へ書き換えられ、第1係数が残らない。これに対し、変形例1では、制御計算機45は、第1係数を基準係数として補正係数で補正して第2係数を算出する。この場合 、記憶装置46には、基準係数としての第1係数および補正係数が格納され、補正係数が書き換えられる。尚、本変形例1による検査装置1の構成は第1実施形態の構成と同様でよい。
(Modification 1)
FIG. 7 is a flow chart showing an example of the inspection method according to the first modification of the first embodiment.
In the first embodiment, in step S120, the control computer 45 updates the first coefficient with the second coefficient. Therefore, in the storage device 46, the first coefficient is rewritten to the second coefficient, and the first coefficient does not remain. On the other hand, in the modification 1, the control computer 45 uses the first coefficient as a reference coefficient and corrects it with a correction coefficient to calculate the second coefficient. In this case, the storage device 46 stores the first coefficient and the correction coefficient as the reference coefficient, and the correction coefficient is rewritten. The configuration of the inspection device 1 according to the present modification 1 may be the same as the configuration of the first embodiment.

例えば、ステップS10~S90の実行後、制御計算機45は、第1係数に対する第2係数の比率を補正係数Rとして演算する。第1係数を(Qpd/Qtdi)とし、第2係数を(Qpd/Qtdi)とした場合、制御計算機45は、補正係数R=(Qpd/Qtdi)/(Qpd/Qtdi)を演算する(S91)。記憶装置46は、基準係数としての第1係数(Qpd/Qtdi)および補正係数Rを格納すればよい。尚、Qpdは、フォトダイオード27A、27Bからの光量信号の或る幅であり、Qtdiは、Qpdに対応するTDIセンサ5A、5Bからの積算階調値の幅である。 For example, after executing steps S10 to S90, the control computer 45 calculates the ratio of the second coefficient to the first coefficient as the correction coefficient R. When the first coefficient is (Qpd / Qtdi) 1 and the second coefficient is (Qpd / Qtdi) 2 , the control computer 45 calculates the correction coefficient R = (Qpd / Qtdi) 2 / (Qpd / Qtdi) 1 . (S91). The storage device 46 may store the first coefficient (Qpd / Qtdi) 1 as the reference coefficient and the correction coefficient R. Qpd is a certain width of the light amount signal from the photodiodes 27A and 27B, and Qtdi is the width of the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B corresponding to the Qpd.

次に、制御計算機45は、補正係数に基づいて第1係数を補正係数で補正するか否かを判断する(S101)。例えば、補正係数Rが1±αの範囲内である場合(S101のYES)、第1係数と第2係数との差は充分に小さいので、制御計算機45は、第1係数を補正せず、第2校正を行わない。αは、予め設定された任意の数値である。この場合、キャリブレーションは終了し、検査装置1は、第1光学画像を用いてマスク3のパターンの欠陥検査を行う(S110)。 Next, the control computer 45 determines whether or not to correct the first coefficient with the correction coefficient based on the correction coefficient (S101). For example, when the correction coefficient R is within the range of 1 ± α (YES in S101), the difference between the first coefficient and the second coefficient is sufficiently small, so that the control computer 45 does not correct the first coefficient. No second calibration is performed. α is an arbitrary numerical value set in advance. In this case, the calibration is completed, and the inspection device 1 performs a defect inspection of the pattern of the mask 3 using the first optical image (S110).

一方、補正係数Rが1±αの範囲外である場合(S101のNO)、第1係数と第2係数との差は比較的大きいので、制御計算機45は、第1係数を補正係数で補正して第2係数を算出する(S121)。より詳細には、制御計算機45は、第1係数に補正係数を掛け算して第2係数を算出する。制御計算機45は、第2係数を用いてキャリブレーションを再度実行する。即ち、第2係数を用いてステップS30~S90を再度実行し、第2校正を行う。第2校正を行った後に、ステップS80において、TDIセンサ5A、5Bがマスク3の光学画像(第2光学画像)を撮像する。ステップS110において、検査装置1は、第2光学画像を用いてマスク3のパターンの欠陥検査を行う。 On the other hand, when the correction coefficient R is outside the range of 1 ± α (NO in S101), the difference between the first coefficient and the second coefficient is relatively large, so that the control computer 45 corrects the first coefficient with the correction coefficient. Then, the second coefficient is calculated (S121). More specifically, the control computer 45 calculates the second coefficient by multiplying the first coefficient by the correction coefficient. The control computer 45 re-executes the calibration using the second coefficient. That is, steps S30 to S90 are executed again using the second coefficient to perform the second calibration. After performing the second calibration, in step S80, the TDI sensors 5A and 5B capture an optical image (second optical image) of the mask 3. In step S110, the inspection device 1 inspects the pattern of the mask 3 for defects using the second optical image.

本変形例1のその他の動作は、第1実施形態の動作と同様でよい。従って、本変形例1は、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Other operations of the present modification 1 may be the same as the operations of the first embodiment. Therefore, the present modification 1 can obtain the same effect as that of the first embodiment.

また、本変形例1では、第1係数を補正係数で補正して第2係数を算出している。記憶装置46に格納されている第1係数は変更せずに、補正係数をTDIセンサ5A、5Bで光学画像を撮像するごとに変更する。従って、制御計算機45は、第1係数に補正係数を掛け算すれば第2係数を算出することができる。この場合、第1係数は基準係数としてそのまま記憶装置46に格納されており、補正係数が更新される。これにより、例えば、TDIセンサ5A、5Bの交換当初の第1係数を容易に知ることができる。 Further, in the present modification 1, the first coefficient is corrected by the correction coefficient to calculate the second coefficient. The first coefficient stored in the storage device 46 is not changed, but the correction coefficient is changed every time an optical image is taken by the TDI sensors 5A and 5B. Therefore, the control computer 45 can calculate the second coefficient by multiplying the first coefficient by the correction coefficient. In this case, the first coefficient is stored in the storage device 46 as it is as a reference coefficient, and the correction coefficient is updated. Thereby, for example, the first coefficient at the beginning of replacement of the TDI sensors 5A and 5B can be easily known.

(第2実施形態)
図8は、第2実施形態による検査方法の一例を示すフロー図である。
第1実施形態では、ステップS100において第1係数を第2係数で更新する場合、検査装置1は、第1係数を第2係数に更新してからマスク3を再度撮像し直している。この場合、TDIセンサ5A、5Bは、同一マスク3を2回撮像することになる。従って、第1係数の更新に伴う時間的な長期化は避けられない。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a flow chart showing an example of the inspection method according to the second embodiment.
In the first embodiment, when the first coefficient is updated by the second coefficient in step S100, the inspection device 1 updates the first coefficient to the second coefficient and then re-impresses the mask 3. In this case, the TDI sensors 5A and 5B image the same mask 3 twice. Therefore, it is inevitable that the time will be prolonged due to the update of the first coefficient.

これに対し、第2実施形態では、第1光学画像は、第2係数を算出するために用いられるとともに、第1検査対象としてのマスク3の欠陥検査にも用いられる。このとき算出された第2係数は、マスク3の次のマスク(第2検査対象)を撮像する際にキャリブレーションに用いられる。これにより、第1光学画像は、そのままマスク3の欠陥検査のために用いられ、第2光学画像は、マスク3の次のマスクの欠陥検査のために用いられる。即ち、第2実施形態では、検査装置1は、同一マスク3を再度撮像し直すことはしない。第2係数は、次のマスクの撮像時に反映される。これにより、検査前のメンテナンス時間の無駄が省略される。 On the other hand, in the second embodiment, the first optical image is used for calculating the second coefficient and also for the defect inspection of the mask 3 as the first inspection target. The second coefficient calculated at this time is used for calibration when the next mask (second inspection target) of the mask 3 is imaged. As a result, the first optical image is used as it is for the defect inspection of the mask 3, and the second optical image is used for the defect inspection of the mask next to the mask 3. That is, in the second embodiment, the inspection device 1 does not re-image the same mask 3. The second coefficient is reflected when the next mask is imaged. This eliminates the waste of maintenance time before inspection.

例えば、ステップS10~S90の実行後、検査装置1は、ステップS100の判定を行うこと無く、そのまま第1光学画像を用いてマスク3の欠陥検査を実行する。 For example, after the execution of steps S10 to S90, the inspection device 1 executes the defect inspection of the mask 3 as it is using the first optical image without performing the determination in step S100.

次に、オートローダ30に検査すべき他のマスクがある場合(S130のYES)、第1係数を第2係数で更新する(S140)。それとともに、オートローダ30は、ステージ18上のマスク3を次のマスク(以下、第2マスク)に変更する。次に、検査装置1は、この第2マスクについて、ステップS20~S120を実行する。このとき、キャリブレーション回路33は、第2係数を用いてキャリブレーション(第2校正)を行う。第2校正後、TDIセンサ5A、5Bは、第2マスクの光学画像(第2光学画像)を取得する。第2光学画像は、第2マスクの欠陥検査に用いられる。一方、全てのマスクの撮像が終了した場合(S130のNO)、係数の更新は不要であるので、制御計算機45は、係数の更新をせずに終了する。 Next, when the autoloader 30 has another mask to be inspected (YES in S130), the first coefficient is updated with the second coefficient (S140). At the same time, the autoloader 30 changes the mask 3 on the stage 18 to the next mask (hereinafter referred to as the second mask). Next, the inspection device 1 executes steps S20 to S120 for this second mask. At this time, the calibration circuit 33 performs calibration (second calibration) using the second coefficient. After the second calibration, the TDI sensors 5A and 5B acquire an optical image (second optical image) of the second mask. The second optical image is used for defect inspection of the second mask. On the other hand, when the imaging of all the masks is completed (NO in S130), it is not necessary to update the coefficients, so that the control computer 45 ends without updating the coefficients.

第2光学画像の取得時に、制御計算機45は、第3係数をさらに算出してもよい。第3係数は、第2光学画像の取得時に得られたTDIセンサ5A、5Bからの積算階調値と第2光学画像の取得時に得られたフォトダイオード27A、27Bからの光量との関係を示す係数(比例係数)である。第3係数は、第2マスクの次のマスクの光学画像を取得する際に、キャリブレーションに用いればよい。 At the time of acquiring the second optical image, the control computer 45 may further calculate the third coefficient. The third coefficient shows the relationship between the integrated gradation value from the TDI sensors 5A and 5B obtained at the time of acquiring the second optical image and the amount of light from the photodiodes 27A and 27B obtained at the time of acquiring the second optical image. It is a coefficient (proportional coefficient). The third coefficient may be used for calibration when acquiring an optical image of the mask next to the second mask.

このように、或るマスクの光学画像は、該マスクの欠陥検査に用いられるとともに、次のマスクの撮像時におけるキャリブレーションの係数を算出するために用いられる。これにより、係数は、マスクごとに更新される。従って、TDIセンサ5A、5Bの感度が次第に変化しても、それに追従するように、係数もマスクの検査ごとに更新することができる。また、TDIセンサ5A、5Bの感度は、急激に変化せずに、緩やかに変化するものである。従って、或るマスクの撮像時に算出された係数は、次のマスクの撮像時に用いても、積算階調値を有効にキャリブレーションすることができると考えられる。 As described above, the optical image of a certain mask is used for defect inspection of the mask and for calculating the calibration coefficient at the time of imaging of the next mask. As a result, the coefficient is updated for each mask. Therefore, even if the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B gradually change, the coefficients can be updated for each mask inspection so as to follow the gradual changes. Further, the sensitivities of the TDI sensors 5A and 5B do not change abruptly but change slowly. Therefore, it is considered that the coefficient calculated at the time of imaging of a certain mask can be effectively calibrated even if it is used at the time of imaging of the next mask.

(変形例2)
図9は、第2実施形態の変形例2による検査方法の一例を示すフロー図である。第2実施形態によれば、検査装置1は、ステップS100の判定を行うことなく、次のマスクの撮像時に係数を更新している。
(Modification 2)
FIG. 9 is a flow chart showing an example of the inspection method according to the second embodiment. According to the second embodiment, the inspection device 1 updates the coefficient at the time of imaging of the next mask without performing the determination in step S100.

これに対し、変形例2において、制御計算機45は、第1係数を第2係数に更新するか否かを判定している。例えば、第2実施形態のステップS10~S130の実行後、制御計算機45は、第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値未満であるか否かを判断する(S135)。演算値が第1閾値未満である場合(S135のYES)、第1係数と第2係数との差は充分に小さいので、制御計算機45は、第1係数を更新せず、次のマスクの撮像時においても同一の第1係数を用いてレーザ光の光量を校正する。 On the other hand, in the modification 2, the control computer 45 determines whether or not to update the first coefficient to the second coefficient. For example, after executing steps S10 to S130 of the second embodiment, the control computer 45 determines whether or not the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is less than the first threshold value (S135). ). When the calculated value is less than the first threshold value (YES in S135), the difference between the first coefficient and the second coefficient is sufficiently small, so that the control computer 45 does not update the first coefficient and images the next mask. Even at times, the amount of laser light is calibrated using the same first coefficient.

一方、第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値以上である場合(S135のNO)、第1係数と第2係数との差は比較的大きいので、制御計算機45は、第1係数を第2係数で更新する(S140)。この場合、制御計算機45は、第1係数を第2係数で更新して、次のマスクの撮像時において更新後の第1係数(第2係数)を用いてレーザ光の光量を校正する。 On the other hand, when the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is equal to or greater than the first threshold value (NO in S135), the difference between the first coefficient and the second coefficient is relatively large, so that the control computer 45 Updates the first coefficient with the second coefficient (S140). In this case, the control computer 45 updates the first coefficient with the second coefficient, and calibrates the amount of laser light using the updated first coefficient (second coefficient) at the time of imaging of the next mask.

このように、第1係数を更新するか否かを判定しても、第2実施形態の効果は失われない。尚、ステップS140では、変形例1のステップS121のように、第1係数を補正係数で補正して第2係数を算出するようにしてもよい。 In this way, even if it is determined whether or not to update the first coefficient, the effect of the second embodiment is not lost. In step S140, the first coefficient may be corrected by the correction coefficient to calculate the second coefficient as in step S121 of the modification example 1.

(第3実施形態)
図10は、第3実施形態による検査方法の一例を示すフロー図である。第3実施形態は、第1実施形態と第2実施形態との組み合わせた実施形態である。
(Third Embodiment)
FIG. 10 is a flow chart showing an example of the inspection method according to the third embodiment. The third embodiment is an embodiment in which the first embodiment and the second embodiment are combined.

例えば、図6のステップS100において、第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値未満である場合(S100のYES)、制御計算機45は、第1光学画像を用いてマスク3を検査する(S110)とともに、第2実施形態を実行する。即ち、第1係数は、第2係数で更新され(S140)、更新後の第1係数(第2係数)は、マスク3の次のマスク(第2検査対象)の撮像時のキャリブレーションに用いられる。さらに、ステップS20~S110を実行することによって、次のマスクの光学画像(第2光学画像)が得られる。検査装置1は、この第2光学画像を用いて、この次のマスクの欠陥検査を行う。 For example, in step S100 of FIG. 6, when the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is less than the first threshold value (YES in S100), the control computer 45 uses the first optical image. Along with inspecting the mask 3 (S110), the second embodiment is executed. That is, the first coefficient is updated with the second coefficient (S140), and the updated first coefficient (second coefficient) is used for calibration at the time of imaging of the mask (second inspection target) next to the mask 3. Be done. Further, by executing steps S20 to S110, an optical image (second optical image) of the next mask can be obtained. The inspection device 1 uses the second optical image to inspect the next mask for defects.

一方、第1係数と第2係数との差を用いた演算値が第1閾値以上である場合(S100のNO)、制御計算機45は、第1実施形態を実行する。即ち、検査装置1は、第1係数を第2係数に更新し(S120)、マスク3を再度撮像し直し、マスク3の光学画像を得る(S20~S90)。その後、検査装置1は、マスク3の光学画像(第2光学画像)を用いて、この次のマスクの欠陥検査を行う(S100、S110)。尚、この場合、ステップS120において、第1係数は既に第2係数で更新されている。従って、図10のステップS130において、他のマスクがある場合(S130のYES)、破線で示すようにマスクを変更して、ステップS20へ戻る。 On the other hand, when the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is equal to or greater than the first threshold value (NO in S100), the control computer 45 executes the first embodiment. That is, the inspection device 1 updates the first coefficient to the second coefficient (S120), re-images the mask 3, and obtains an optical image of the mask 3 (S20 to S90). After that, the inspection device 1 performs a defect inspection of the next mask using the optical image (second optical image) of the mask 3 (S100, S110). In this case, in step S120, the first coefficient has already been updated with the second coefficient. Therefore, in step S130 of FIG. 10, if there is another mask (YES in S130), the mask is changed as shown by the broken line, and the process returns to step S20.

このように、第1係数が第2係数とあまり乖離していない場合には、検査装置1は、マスク3の光学画像を再度撮像し直すことなく、第1光学画像をそのままマスク3の欠陥検査のために用いる。尚且つ、第2係数は、次のマスクの撮像時におけるキャリブレーションで用いられ、第2光学画像はマスク3の次のマスクの欠陥検査のために撮像される。これにより、検査前のメンテナンス時間が短縮される。 In this way, when the first coefficient does not deviate so much from the second coefficient, the inspection device 1 inspects the defect of the mask 3 as it is without re-imaging the optical image of the mask 3. Used for. Moreover, the second coefficient is used in the calibration at the time of imaging of the next mask, and the second optical image is captured for defect inspection of the mask next to the mask 3. This shortens the maintenance time before inspection.

一方、第1係数が第2係数から大きく乖離している場合には、検査装置1は、第1係数を第2係数に更新した上で、マスク3の光学画像を再度撮像し直す。即ち、第2係数は、マスク3の撮像時における2回目のキャリブレーションで用いられ、第2光学画像はマスク3の欠陥検査のために再度撮像された光学画像となる。これにより、マスク3の欠陥検査に適した積算階調値を有する光学画像が得られる。 On the other hand, when the first coefficient greatly deviates from the second coefficient, the inspection device 1 updates the first coefficient to the second coefficient and then re-impresses the optical image of the mask 3. That is, the second coefficient is used in the second calibration at the time of imaging of the mask 3, and the second optical image is an optical image re-imaged for defect inspection of the mask 3. As a result, an optical image having an integrated gradation value suitable for defect inspection of the mask 3 can be obtained.

このように、第1および第2実施形態は、組み合わせてもよい。これにより、第3実施形態は、第1および第2実施形態の効果を得ることができる。また、第3実施形態には、変形例1または変形例2を組み合わせてもよい。 As described above, the first and second embodiments may be combined. Thereby, the third embodiment can obtain the effects of the first and second embodiments. Further, the third embodiment may be combined with the modified example 1 or the modified example 2.

本実施形態による検査方法の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、検査方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやCD-ROM等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。また、検査方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線(無線通信も含む)を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。 At least a part of the inspection method according to the present embodiment may be configured by hardware or software. When configured by software, a program that realizes at least a part of the functions of the inspection method may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, read by a computer, and executed. The recording medium is not limited to a removable one such as a magnetic disk or an optical disk, and may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory. Further, a program that realizes at least a part of the functions of the inspection method may be distributed via a communication line (including wireless communication) such as the Internet. Further, the program may be encrypted, modulated, compressed, and distributed via a wired line or a wireless line such as the Internet, or stored in a recording medium.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.

1 検査装置、2 光源、3 マスク、5A,5B TDIセンサ、10 減光フィルタ、12 1/2波長板、14,19 偏光ビームスプリッタ、16,23 ミラー、17,24 対物レンズ、18 ステージ、19 第2偏光ビームスプリッタ、20 第2対物レンズ、27A,27B フォトダイオード、28A,28B アンプ、33 キャリブレーション回路、45 制御計算機、46 記憶装置、47 表示装置 1 Inspection device, 2 light sources, 3 masks, 5A, 5B TDI sensors, 10 dimming filters, 12 1/2 wave plates, 14,19 polarization beam splitters, 16, 23 mirrors, 17, 24 objective lenses, 18 stages, 19 Second polarization beam splitter, 20 second objective lens, 27A, 27B photodiode, 28A, 28B amplifier, 33 calibration circuit, 45 control computer, 46 storage device, 47 display device.

Claims (5)

光源からの光で第1検査対象を照明する照明光学系と、前記第1検査対象を照明した光を受光する撮像センサと、前記撮像センサで受光される光の光量を検出する光量センサと、前記光源からの光の光量を調節する調節部と、前記調節部を制御する制御演算部とを備えた検査装置を用いた検査方法であって、
前記撮像センサから出力される階調値と前記光量センサから出力される光量信号との関係を示す第1係数を用いて、前記階調値の所定範囲に対応する前記光量信号の第1範囲を算出し、
前記光量センサからの光量信号が前記第1範囲に入るように前記光源からの光の光量に対して第1校正を行い、
前記第1校正後、前記撮像センサで前記第1検査対象を撮像して第1光学画像を取得し、
前記第1光学画像の取得時において前記撮像センサから出力される階調値と前記光量センサから出力される光量信号とを用いて、該階調値と該光量信号との関係を示す第2係数を算出し、
前記第2係数を用いて前記階調値の所定範囲に対応する前記光量信号の第2範囲を算出し、
前記光量センサからの光量信号が前記第2範囲に入るように前記光源からの光の光量に対して第2校正を行い、
前記第2校正後、前記撮像センサで前記第1検査対象または該第1検査対象に続く第2検査対象を撮像して第2光学画像を取得し、
前記第2光学画像を用いて前記第1または第2検査対象の検査を行う、ことを具備する検査方法。
An illumination optical system that illuminates the first inspection target with light from a light source, an image pickup sensor that receives the light that illuminates the first inspection target, and a light amount sensor that detects the amount of light received by the image pickup sensor. It is an inspection method using an inspection device including an adjustment unit for adjusting the amount of light from the light source and a control calculation unit for controlling the adjustment unit.
Using the first coefficient indicating the relationship between the gradation value output from the image pickup sensor and the light amount signal output from the light amount sensor, the first range of the light amount signal corresponding to the predetermined range of the gradation value is set. Calculate and
The first calibration is performed on the light amount of the light from the light source so that the light amount signal from the light amount sensor falls within the first range.
After the first calibration, the image sensor captures the first inspection target to acquire a first optical image.
A second coefficient showing the relationship between the gradation value and the light amount signal by using the gradation value output from the image pickup sensor and the light amount signal output from the light amount sensor at the time of acquiring the first optical image. Is calculated,
Using the second coefficient, the second range of the light intensity signal corresponding to the predetermined range of the gradation value is calculated.
A second calibration is performed on the amount of light from the light source so that the light amount signal from the light amount sensor falls within the second range.
After the second calibration, the image sensor captures the first inspection target or the second inspection target following the first inspection target to acquire a second optical image.
An inspection method comprising inspecting the first or second inspection target using the second optical image.
前記第2係数の算出後、前記第1係数と前記第2係数との差に基づいて前記第1係数を前記第2係数に更新するか否かを判断することをさらに具備し、
前記第1係数を前記第2係数で更新する場合、前記第2校正を行った後に、前記第2光学画像を用いて前記第1または第2検査対象の検査を行い、
前記第1係数を更新しない場合、前記第2校正を行うことなく、前記第1光学画像を用いて前記第1または第2検査対象の検査を行う、請求項1に記載の検査方法。
After the calculation of the second coefficient, it is further provided to determine whether or not to update the first coefficient to the second coefficient based on the difference between the first coefficient and the second coefficient.
When updating the first coefficient with the second coefficient, after performing the second calibration, the first or second inspection target is inspected using the second optical image.
The inspection method according to claim 1, wherein when the first coefficient is not updated, the inspection of the first or second inspection target is performed using the first optical image without performing the second calibration.
前記第1および第2係数は、前記撮像センサからの階調値に対する前記光量センサからの光量信号の比率である、請求項1または請求項2に記載の検査方法。 The inspection method according to claim 1 or 2, wherein the first and second coefficients are the ratio of the light amount signal from the light amount sensor to the gradation value from the image pickup sensor. 前記第1係数と前記第2係数との差を用いた演算値が第1閾値以上である場合、前記第1係数を前記第2係数で更新し、
前記第1係数と前記第2係数との差を用いた演算値が第1閾値未満である場合、前記第1係数を更新しない、請求項2または請求項3に記載の検査方法。
When the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is equal to or greater than the first threshold value, the first coefficient is updated with the second coefficient.
The inspection method according to claim 2 or 3, wherein the calculated value using the difference between the first coefficient and the second coefficient is less than the first threshold value, the first coefficient is not updated.
前記検査装置は、前記第1係数と前記第2係数とを用いて算出された補正係数と前記第1係数とを格納する記憶部をさらに備え、
前記制御演算部は、前記第1係数および前記補正係数を用いて前記第1係数を補正して前記第2係数を算出する、請求項1に記載の検査方法。
The inspection device further includes a storage unit for storing a correction coefficient calculated by using the first coefficient and the second coefficient and the first coefficient.
The inspection method according to claim 1, wherein the control calculation unit corrects the first coefficient by using the first coefficient and the correction coefficient to calculate the second coefficient.
JP2018186348A 2018-10-01 2018-10-01 Inspection method and inspection equipment Active JP6999531B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018186348A JP6999531B2 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Inspection method and inspection equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018186348A JP6999531B2 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Inspection method and inspection equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020056638A JP2020056638A (en) 2020-04-09
JP6999531B2 true JP6999531B2 (en) 2022-01-18

Family

ID=70106999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018186348A Active JP6999531B2 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Inspection method and inspection equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6999531B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7525251B2 (en) * 2019-08-06 2024-07-30 株式会社ニューフレアテクノロジー Method for determining sensitivity fluctuation of TDI (time delay integration) sensor, pattern inspection method, and pattern inspection device
JP7718879B2 (en) 2021-07-08 2025-08-05 株式会社ニューフレアテクノロジー Image acquisition method and image acquisition device
JP7743468B2 (en) * 2023-06-30 2025-09-24 株式会社コベルコ科研 Shape measuring device and method for calibrating shape measuring device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007093317A (en) 2005-09-28 2007-04-12 Hitachi High-Technologies Corp Pattern defect inspection system
JP2009222611A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Hitachi High-Technologies Corp Inspection apparatus and inspection method
US20100060890A1 (en) 2008-09-11 2010-03-11 Nuflare Technology, Inc. Apparatus and method for pattern inspection
JP2012002680A (en) 2010-06-17 2012-01-05 Nec Corp Apparatus and method for correcting sensor output data
JP2015206817A (en) 2014-04-17 2015-11-19 レーザーテック株式会社 Lighting device and inspection device
US20170230596A1 (en) 2015-10-21 2017-08-10 Curtis B. Colonero Methods and apparatus for true high dynamic range (thdr) time-delay-and-integrate (tdi) imaging

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007093317A (en) 2005-09-28 2007-04-12 Hitachi High-Technologies Corp Pattern defect inspection system
JP2009222611A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Hitachi High-Technologies Corp Inspection apparatus and inspection method
US20100060890A1 (en) 2008-09-11 2010-03-11 Nuflare Technology, Inc. Apparatus and method for pattern inspection
JP2012002680A (en) 2010-06-17 2012-01-05 Nec Corp Apparatus and method for correcting sensor output data
JP2015206817A (en) 2014-04-17 2015-11-19 レーザーテック株式会社 Lighting device and inspection device
US20170230596A1 (en) 2015-10-21 2017-08-10 Curtis B. Colonero Methods and apparatus for true high dynamic range (thdr) time-delay-and-integrate (tdi) imaging

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020056638A (en) 2020-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6502230B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR100335529B1 (en) Pixel defect detector for solid-state imaging device
KR101782336B1 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR100805834B1 (en) Apparatus for testing a light receiving element and method of the same
US10803576B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP6999531B2 (en) Inspection method and inspection equipment
US9575010B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
US20080130012A1 (en) Device and method for the determination of imaging errors and microlithography projection exposure system
TWI890758B (en) High sensitivity image-based reflectometry
JP2015145922A (en) Mask inspection apparatus, and mask inspection method
KR20180126071A (en) Inspection device and inspection method
JP2024115523A (en) Overlay measurement apparatus and method
US20130100320A1 (en) Imaging apparatus and imaging method
US20050207639A1 (en) Inspection apparatus
TWI742606B (en) Autofocusing method for an imaging device
JP7445575B2 (en) Pattern inspection method and pattern inspection device
JP2004271444A (en) Inspection method, inspection apparatus and mask defect inspection method
US7388647B2 (en) Method and system for real time uniformity feedback
JP2009222611A (en) Inspection apparatus and inspection method
CN111917971B (en) System and method for optimal adjustment of imaging parameters
JP2004093460A (en) Lens inspection method
JP3730322B2 (en) Shape measuring device and image input device used therefor
JP5033365B2 (en) Inspection device
JP2007064921A (en) Defect inspection equipment
JP2020091161A (en) Inspection device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6999531

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250