特許 7168425 マスク検査方法及びマスク検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】マスク検査方法及びマスク検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20221101BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018225152

(22)【出願日】2018-11-30

(65)【公開番号】P2020085839

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000115902

【氏名又は名称】レーザーテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100129953

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 康弘

(72)【発明者】

【氏名】加賀 千翔人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 弘修

【審査官】飯村 悠斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７６００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２１７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００２６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４５９２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

Ｇ０３Ｆ １／００－ １／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光がマスクで反射した反射光を検出することにより、前記マスクのリファレンス画像を取得するステップと、
前記リファレンス画像を取得した前記マスクに所定の処理を行うステップと、
前記照明光が、前記所定の処理を行った前記マスクで反射した前記反射光を検出することにより、前記マスクの検査画像を取得するステップと、
前記リファレンス画像から、第１特徴部の第１輝度、前記第１輝度よりも高輝度の第２特徴部の第２輝度、及び、前記第２輝度よりも高輝度の第３特徴部の第３輝度を抽出するステップと、
前記検査画像から、前記第１特徴部の第４輝度、前記第２特徴部の第５輝度、及び、前記第３特徴部の第６輝度を抽出するステップと、
前記第１輝度から前記第２輝度までの間の複数の輝度と、前記第４輝度から前記第５輝度までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、前記第２輝度から前記第３輝度までの間の複数の輝度と、前記第５輝度から前記第６輝度までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを形成するステップと、
前記テーブルを参照して、前記リファレンス画像の輝度を補正するステップと、
前記検査画像と、補正された前記リファレンス画像と、を比較することにより前記マスクを検査するステップと、
を備えたマスク検査方法。

【請求項2】

前記所定の処理を行うステップにおいて、
前記所定の処理は、前記マスクを洗浄する処理である、
請求項１に記載のマスク検査方法。

【請求項3】

照明光がマスクで反射した反射光を検出する第１検出光学系を用いて、前記マスクのリファレンス画像を取得するステップと、
前記第１検出光学系と異なる第２検出光学系を用いて、前記照明光が、前記リファレンス画像を取得した前記マスクで反射した前記反射光を検出することにより、検査画像を取得するステップと、
前記リファレンス画像から、第１特徴部の第１輝度、前記第１輝度よりも高輝度の第２特徴部の第２輝度、及び、前記第２輝度よりも高輝度の第３特徴部の第３輝度を抽出するステップと、
前記検査画像から、前記第１特徴部の第４輝度、前記第２特徴部の第５輝度、及び、前記第３特徴部の第６輝度を抽出するステップと、
前記第１輝度から前記第２輝度までの間の複数の輝度と、前記第４輝度から前記第５輝度までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、前記第２輝度から前記第３輝度までの間の複数の輝度と、前記第５輝度から前記第６輝度までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを作成するステップと、
前記テーブルを参照して、前記リファレンス画像の輝度を補正するステップと、
前記検査画像と、補正された前記リファレンス画像と、を比較することにより、前記マスクを検査するステップと、
を備えたマスク検査方法。

【請求項4】

マスクを照明光で照明するとともに、前記照明光が前記マスクで反射した反射光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系で検出された前記反射光に基づいて、前記マスクのリファレンス画像を取得するとともに、前記リファレンス画像を取得した前記マスクに対して所定の処理を行った後の前記マスクの検査画像を取得する画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、
前記リファレンス画像から、第１特徴部の第１輝度、前記第１輝度よりも高輝度の第２特徴部の第２輝度、及び、前記第２輝度よりも高輝度の第３特徴部の第３輝度を抽出し、
前記検査画像から、前記第１特徴部の第４輝度、前記第２特徴部の第５輝度、及び、前記第３特徴部の第６輝度を抽出し、
前記第１輝度から前記第２輝度までの間の複数の輝度と、前記第４輝度から前記第５輝度までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、前記第２輝度から前記第３輝度までの間の複数の輝度と、前記第５輝度から前記第６輝度までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを作成し、
前記テーブルを参照して、前記リファレンス画像を補正し、
前記検査画像と、補正された前記リファレンス画像と、を比較することにより前記マスクを検査する、
マスク検査装置。

【請求項5】

前記所定の処理は、前記マスクを洗浄する処理である、
請求項４に記載のマスク検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスク検査方法及びマスク検査装置に関するものであり、例えば、半導体製造工程で利用されるフォトマスクの欠陥を検査するマスク検査方法及びマスク検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、パターンが形成されたマスクの欠陥を検査する方法として、マスクパターンと設計データとを比較するＤｉｅ－ｔｏ－Ｄａｔａｂａｓｅ比較法、２つの同形状の回路パターンを比較するＤｉｅ－ｔｏ－Ｄｉｅ比較法、及び、同じ設計パターンの異なるマスクを比較するＭａｓｋ－ｔｏ－Ｍａｓｋ比較法が広く知られている。

【0003】

いずれの方式においても、マスクパターンを対物レンズによって拡大し、その拡大された画像をＣＣＤカメラで検出することにより検査を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２００２－５４３４６３号公報

【文献】特表２００２－５４４５５５号公報

【文献】特開２００４－０３０３６８号公報

【文献】特開２００７－１９２７４３号公報

【文献】特開２０１１－１９６７２８号公報

【文献】特表２０１６－５３２９０２号公報

【文献】米国特許出願公開第２０１８／２３８８１６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

Ｍａｓｋ－ｔｏ－Ｍａｓｋ法では、検査装置の変移、及び、パターン形成等のプロセスを経ることにより、基準となるリファレンス画像と、検査が行われる検査画像との間に輝度変化が発生する場合がある。特に、輝度変化の変化率が高輝度（以下、Ｗｈｉｔｅともいう。）と低輝度（以下、Ｄａｒｋともいう。）とで異なる場合がある。これらの輝度変化は、マスク上の正常なパターンを疑似欠陥として検出してしまう問題を引き起こす。

【0006】

本発明の目的は、検査時の輝度変化を補正して、精度よく検査対象を検査することができる検査方法及び検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るマスク検査方法は、照明光がマスクで反射した反射光を検出することにより、前記マスクのリファレンス画像を取得するステップと、前記リファレンス画像を取得した前記マスクに所定の処理を行うステップと、前記照明光が、前記所定の処理を行った前記マスクで反射した前記反射光を検出することにより、前記マスクの検査画像を取得するステップと、前記リファレンス画像と、前記検査画像と、を比較することにより前記マスクを検査するステップと、を備える。このような構成により、精度よく検査対象を検査することができる。

【0008】

また、本発明に係るマスク検査方法は、照明光がマスクで反射した反射光を検出する第１検出光学系を用いて、前記マスクのリファレンス画像を取得するステップと、前記第１検出光学系と異なる第２検出光学系を用いて、前記照明光が、前記リファレンス画像を取得した前記マスクで反射した前記反射光を検出することにより、検査画像を取得するステップと、前記リファレンス画像から、第１特徴部の第１輝度、前記第１輝度よりも高輝度の第２特徴部の第２輝度、及び、前記第２輝度よりも高輝度の第３特徴部の第３輝度を抽出するステップと、前記検査画像から、前記第１特徴部の第４輝度、前記第２特徴部の第５輝度、及び、前記第３特徴部の第６輝度を抽出するステップと、前記第１輝度から前記第２輝度までの間の複数の輝度と、前記第４輝度から前記第５輝度までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、前記第２輝度から前記第３輝度までの間の複数の輝度と、前記第５輝度から前記第６輝度までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを作成するステップと、前記テーブルを参照して、前記リファレンス画像の輝度を補正するステップと、前記検査画像と、補正された前記リファレンス画像と、を比較することにより、前記マスクを検査するステップと、を備える。このような構成により、検査時の輝度変化を補正して、精度よく検査対象を検査することができる。

【0009】

さらに、本発明によるマスク検査装置は、マスクを照明光で照明するとともに、前記照明光が前記マスクで反射した反射光を検出する検出光学系と、前記検出光学系で検出された前記反射光に基づいて、前記マスクのリファレンス画像を取得するとともに、前記リファレンス画像を取得した前記マスクに所定の処理を行った後の前記マスクの検査画像を取得する画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記リファレンス画像から、第１特徴部の第１輝度、前記第１輝度よりも高輝度の第２特徴部の第２輝度、及び、前記第２輝度よりも高輝度の第３特徴部の第３輝度を抽出し、前記検査画像から、前記第１特徴部の第４輝度、前記第２特徴部の第５輝度、及び、前記第３特徴部の第６輝度を抽出し、前記第１輝度から前記第２輝度までの間の複数の輝度と、前記第４輝度から前記第５輝度までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、前記第２輝度から前記第３輝度までの間の複数の輝度と、前記第５輝度から前記第６輝度までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを作成し、前記テーブルを参照して、前記リファレンス画像を補正し、前記検査画像と、補正された前記リファレンス画像と、を比較することにより前記マスクを検査する。このような構成により、検査時の輝度変化を補正して、精度よく検査対象を検査することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、精度よく検査対象を検査することができる検査方法及び検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るマスク検査装置を例示した構成図である。

【図2】実施形態に係るマスク検査方法を例示したフローチャート図である。

【図3】実施形態に係るマスク検査方法の詳細を例示したフローチャート図である。

【図4】（ａ）は、実施形態に係るマスク検査方法において、リファレンス画像を例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係るリファレンス画像の各特徴部の輝度を例示したグラフであり、横軸は、画像の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。

【図5】（ａ）は、実施形態に係るマスク検査方法において、検査画像を例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係る検査画像の各特徴部の輝度を例示したグラフであり、横軸は、画像の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。

【図6】実施形態に係るマスク検査方法において、各特徴部の各輝度を例示したグラフであり、横軸は、リファレンス画像における輝度を示し、縦軸は、検査画像における輝度を示す。

【図7】実施形態に係るマスク検査方法において、ルックアップテーブルを例示した図である。

【図8】実施形態の変形例に係るマスク検査方法を例示したフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

【0013】

（実施形態）
実施形態に係るマスク検査装置及びマスク検査方法を説明する。まず、マスク検査装置の構成を説明する。その後、マスク検査装置を用いたマスク検査方法を説明する。

【0014】

＜マスク検査装置の構成＞
本実施形態のマスク検査装置は、例えば、半導体製造工程で用いられるフォトマスクの検査装置である。図１は、実施形態に係るマスク検査装置１を例示した構成図である。

【0015】

図１に示すように、マスク検査装置１は、検出光学系１０と、画像処理部２０と、を備えている。検出光学系１０は、ビームスプリッタ１１、対物レンズ１２、投影レンズ１３及び検出器１４を有している。画像処理部２０は、処理部２１及び記憶部２２を有している。検出光学系１０及び画像処理部２０は、これ以外の光学部材等を含んでもよい。

【0016】

図示しない光源から生成された照明光Ｌ１０は、検査対象のマスク３０を照明する照明光として、検出光学系１０内に入射する。検出光学系１０に入射した照明光Ｌ１０は、ビームスプリッタ１１によって一部が反射し、検査対象のマスク３０へ向かう。マスク３０へ向かう照明光Ｌ１０は、対物レンズ１２によって集光され、マスク３０のパターン面を照明する。

【0017】

照明光Ｌ１０がマスク３０のパターン面で反射された反射光Ｒ１０は、対物レンズ１２で集光され、再び、ビームスプリッタ１１に入射する。ビームスプリッタ１１に入射した反射光Ｒ１０の一部は透過し、投影レンズ１３で集光される。投影レンズ１３で集光された反射光Ｒ１０は、検出器１４で検出される。検出器１４は、例えば、ＴＤＩを用いたカメラである。このように、検出光学系１０は、マスク３０を照明光Ｌ１０で照明するとともに、照明光Ｌ１０がマスク３０で反射した反射光Ｒ１０を検出する。

【0018】

画像処理部２０は、検出光学系１０で検出された反射光Ｒ１０に基づいて、マスク３０の画像を取得する。画像処理部２０は、所定の処理を行う前のマスク３０の画像を取得する。所定の処理を行う前のマスク３０の画像をリファレンス画像という。また、画像処理部２０は、リファレンス画像を取得したマスク３０に対して所定の処理を行った後のマスク３０の画像を取得する。所定の処理を行った後のマスク３０の画像を検査画像という。例えば、画像処理部２０における処理部２１が、検出器１４からの信号に基づいて画像を生成し、画像処理部２０における記憶部２２が生成された画像データを記憶する。

【0019】

＜マスク検査方法＞
次に、マスク検査装置１を用いたマスク検査方法を説明する。図２は、実施形態に係るマスク検査方法を例示したフローチャート図である。

【0020】

図２のステップＳ１１に示すように、マスク３０のリファレンス画像を取得する。具体的には、照明光Ｌ１０がマスク３０で反射した反射光Ｒ１０を検出することにより、マスク３０のリファレンス画像を取得する。検出光学系１０を用いることにより、検査対象のマスク３０を照明光Ｌ１０で照明する。そして、検出光学系１０により、照明光Ｌ１０がマスク３０のパターン面で反射された反射光Ｒ１０を検出する。画像処理部２０は、検出光学系１０で検出された反射光Ｒ１０から画像を取得する。取得する画像は、所定の処理を行う前のマスク３０の画像であるので、レファレンス画像である。画像処理部２０は、取得したリファレンス画像を記憶部２２に記憶させる。

【0021】

次に、ステップＳ１２に示すように、マスク３０に所定の処理を行う。所定の処理を行うマスク３０は、リファレンス画像を取得したマスク３０と同一のもの、もしくは、同一パターンを刻んだ同デザイン(ロット：lot)のマスク３０である。所定の処理は、具体的には、フォトリソグラフィーにおける露光処理である。また、所定の処理は、マスクを洗浄する処理である。なお、所定の処理は、マスク３０に対する処理であれば、露光処理及び洗浄処理に限らない。また、リファレンス画像の取得と、検査画像の取得との間に、複数回の露光処理または洗浄処理を行ってもよい。

【0022】

次に、ステップＳ１３に示すように、マスク３０の検査画像を取得する。具体的には、所定の処理を行ったマスク３０に対して、照明光Ｌ１０で照明し、照明光Ｌ１０がマスク３０で反射した反射光Ｒ１０を検出することにより、マスク３０の検査画像を取得する。画像処理部２０は、検出光学系１０で検出された反射光Ｒ１０から画像を取得する。取得する画像は、所定の処理を行った後のマスク３０の画像であるので検査画像である。画像処理部２０は、取得した検査画像を記憶部２２に記憶させる。

【0023】

次に、ステップＳ１４に示すように、リファレンス画像と検査画像とを比較することによりマスク３０を検査する。以下で、マスク３０の検査方法の詳細を説明する。

【0024】

図３は、実施形態に係るマスク検査方法の詳細を例示したフローチャート図である。図４（ａ）は、実施形態に係るマスク検査方法において、リファレンス画像を例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係るリファレンス画像の各特徴部の輝度を例示したグラフであり、横軸は、画像の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。図５（ａ）は、実施形態に係るマスク検査方法において、検査画像を例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係る検査画像の各特徴部の輝度を例示したグラフであり、横軸は、画像の位置を示し、縦軸は、輝度を示す。

【0025】

図３のステップＳ２１に示すように、リファレンス画像から各特徴部の各輝度を抽出する。例えば、図４（ａ）に示すように、処理部２１は、記憶部２２からリファレンス画像を読み出す。リファレンス画像には、例えば、ラインアンドスペース４１のパターン、コンタクト４２のパターンが形成されている。

【0026】

処理部２１は、読み出したリファレンス画像において、例えば、パターンエッジ部分３１を第１特徴部とする。取得されたリファレンス画像において、パターンエッジ部分３１には、反射光特有の輝度の落ち込みが観測される。このような輝度の落ち込み部分は、マスク３０の条件の変化及び検出光学系１０の条件の変化によって、輝度が大きく変化する場合がある。よって、このようなパターンエッジ部分３１を第１特徴点として抽出する。図４（ｂ）に示すように、第１特徴部であるパターンエッジ部分３１の輝度として、低輝度（Ｄａｒｋ）Ｄ１を抽出する。低輝度Ｄ１は、例えば、２５６段階のグレースケールで、８０／２５６である。

【0027】

次に、処理部２１は、読み出したリファレンス画像において、例えば、吸収膜部分３２を第２特徴部とする。取得されたリファレンス画像において、吸収膜部分３２には、中程度の輝度が観測される。このような中程度の輝度も、マスク３０の条件の変化及び検出光学系１０の条件の変化によって輝度が大きく変化する場合がある。よって、このような吸収膜部分３２を第２特徴点として抽出する。図４（ｂ）に示すように、第２特徴部である吸収膜部分３２の輝度として、中輝度（Ｇｒａｙ）Ｇ１を抽出する。中輝度Ｇ１は、例えば、２５６段階のグレースケールで、１４０／２５６である。

【0028】

次に、処理部２１は、読み出したリファレンス画像において、例えば、パターン部分３３を第３特徴部とする。取得されたリファレンス画像において、パターン部分３３には、高輝度が観測される。このような高輝度も、マスク３０の条件の変化及び検出光学系１０の条件の変化によって輝度が大きく変化する場合がある。よって、このようなパターン部分３３を第３特徴点として抽出する。図４（ｂ）に示すように、第３特徴部であるパターン部分３３の輝度として、高輝度（Ｗｈｉｔｅ）Ｗ１を抽出する。高輝度Ｗ１は、例えば、２５６段階のグレースケールで、２３０／２５６である。

【0029】

このように、画像処理部２０は、リファレンス画像から、第１特徴部の低輝度Ｄ１、低輝度Ｄ１よりも高輝度の第２特徴部の中輝度Ｇ１、及び、中輝度Ｇ１よりも高輝度の第３特徴部の高輝度Ｗ１を抽出する。なお、画像処理部２０は、リファレンス画像において、第１特徴部から第３特徴部の３つの特徴点だけでなく、４つ以上の特徴点を抽出してもよい。

【0030】

次に、図３のステップＳ２２に示すように、検査画像から各特徴部の各輝度を抽出する。例えば、図５（ａ）に示すように、処理部２１は、記憶部２２から検査画像を読み出す。そして、図５（ｂ）に示すように、第１特徴部であるパターンエッジ部分３１の輝度として、低輝度（Ｄａｒｋ）Ｄ２を抽出する。同様に、第２特徴部である吸収膜部分３２の輝度として、中輝度（Ｇｒａｙ）Ｇ２を抽出し、第３特徴部であるパターン部分３３の輝度として、高輝度（Ｗｈｉｔｅ）Ｗ２を抽出する。例えば、検査画像において、低輝度Ｄ２、中輝度Ｇ２及び高輝度Ｗ２は、それぞれ、２５６段階のグレースケールで、７０／２５６、１２０／２５６及び２１０／２５６である。

【0031】

このように、画像処理部２０は、検査画像から、第１特徴部の低輝度Ｄ２、低輝度Ｄ２よりも高輝度の第２特徴部の中輝度Ｇ２、及び、中輝度Ｇ２よりも高輝度の第３特徴部の高輝度Ｗ２を抽出する。なお、画像処理部２０は、検査画像から、第１特徴部から第３特徴部の３つの特徴点だけでなく、４つ以上の特徴点を抽出してもよい。

【0032】

図６は、実施形態に係るマスク検査方法において、各特徴部の各輝度を例示したグラフであり、横軸は、リファレンス画像における輝度を示し、縦軸は、検査画像における輝度を示す。図６に示すように、リファレンス画像及び検査画像において、同じ特徴部における輝度が同じ場合には、直線Ｃ上のプロットとなるが、本実施形態のように、同じ特徴部における輝度が、リファレンス画像及び検査画像とで異なる場合がある。

【0033】

例えば、低輝度（Ｄ１、Ｄ２）から中輝度（Ｇ１、Ｇ２）までのグラフ上の傾きは、中輝度（Ｇ１、Ｇ２）から高輝度（Ｗ１、Ｗ２）までのグラフ上の傾きと異なっている。

【0034】

そこで、図３のステップＳ２３に示すように、リファレンス画像の各特徴点の各輝度と、検査画像の各特徴点の各輝度とを対応させたテーブルを作成する。具体的には、画像処理部２０は、リファレンス画像における低輝度Ｄ１から中輝度Ｇ１までの間の複数の輝度と、検査画像における低輝度Ｄ２から中輝度Ｇ２までの間の複数の輝度とを対応させるとともに、リファレンス画像における中輝度Ｇ１から高輝度Ｗ１までの間の複数の輝度と、検査画像における中輝度Ｇ２から高輝度Ｗ２までの間の複数の輝度とを対応させたテーブルを形成する。テーブルは、例えば、ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）である。

【0035】

図７は、実施形態に係るマスク検査方法において、ルックアップテーブルを例示した図である。図７に示すように、ルックアップテーブルは、例えば、各特徴点の輝度を、２５６のビット数で示している。

【0036】

次に、図３のステップＳ２４に示すように、テーブルを参照してリファレンス画像の輝度を補正する。具体的には、画像処理部２０は、リファレンス画像の輝度が、検査画像の輝度に対応するように、テーブルを参照してリファレンス画像の輝度を補正する。例えば、画像処理部２０は、リファレンス画像の第１特徴部の低輝度Ｄ１（８０／２５６）を、低輝度Ｄ２（７０／２５６）に対応するように補正し、第２特徴部の中輝度Ｇ１（１４０／２５６）を、中輝度Ｇ２（１２０／２５６）に対応するように補正する。

【0037】

それに加えて、画像処理部２０は、低輝度Ｄ１から中輝度Ｇ１までの間の複数の輝度を、低輝度Ｄ２から中輝度Ｇ２までの間の複数の輝度に対応するように補正する。例えば、低輝度Ｄ１から中輝度Ｇ１までの間の複数の輝度から、所定の輝度を加法することにより補正してもよいし、低輝度Ｄ１から中輝度Ｇ１までの間の複数の輝度に、所定の係数を乗じてもよい。また、検査画像のグレースケールを所定の輝度だけずらしてもよい。このような処理を、画像処理部２０は、自動で行ってもよい。

【0038】

また、画像処理部２０は、リファレンス画像の第３特徴部の高輝度Ｗ１（２３０／２５６）を、高輝度Ｗ２（２１０／２５６）に対応するように補正する。それに加えて、画像処理部２０は、中輝度Ｇ１から高輝度Ｗ１までの間の複数の輝度を、中輝度Ｇ２から高輝度Ｗ２までの間の複数の輝度に対応するように補正する。このような処理を、画像処理部２０は、自動で行ってもよい。

【0039】

低輝度Ｄ１から中輝度Ｇ１までの間の複数の輝度に行う補正（所定の輝度の加法、所定の係数の乗法等）と、中輝度Ｇ１から高輝度Ｗ１までの間の複数の輝度に行う補正（所定の輝度の加法、所定の係数の乗法等）とは、異なってもよい。

【0040】

次に、図３のステップＳ２５に示すように、画像処理部２０は、検査画像と、補正されたリファレンス画像と、を比較することによりマスク３０を検査する。具体的には、画像処理部２０は、検査画像と、補正されたリファレンス画像と、を比較することにより、差分を算出し、算出された差分から欠陥を検出することで、マスク３０を検査する。このようにして、マスク３０を検査することができる。

【0041】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態のマスク検査装置１及びマスク検査方法は、リファレンス画像と検査画像とを比較することによりマスクを検査する。よって、マスク３０上のパターンの欠陥を精度よく検査することができる。

【0042】

本実施形態では、リファレンス画像と検査画像とを比較する際に、リファレンス画像の各特徴点の各輝度と、検査画像の各特徴点の各輝度と、を対応させたルックアップテーブルを参照して、リファレンス画像を補正している。これにより、マスク３０の条件の変化及び検出光学系１０の条件の変化を考慮したリファレンス画像を補正している。よって、疑似欠陥と本来の欠陥とを区別することができ、精度よくマスク３０の検査をすることができる。マスク３０の条件の変化は、例えば、マスク反射率等の変化によるベースライン輝度の差である。検出光学系１０の条件の変化は、例えば、光学系変化によるパターンプロファイル差である。

【0043】

また、ルックアップテーブルを自動で形成することにより、検査時間を短縮し、検査コストを低減することができる。

【0044】

補正する際には、例えば、低輝度（Ｄ１、Ｄ２）から中輝度（Ｇ１、Ｇ２）の間、中輝度（Ｇ１、Ｇ２）から高輝度（Ｗ１、Ｗ２）の間のように、複数の区間に分けて、補正している。これにより、ルックアップテーブルの傾きを途中で変更することで、輝度値の変域毎によって、補正値を最適化することができる。

【0045】

（変形例）
次に、実施形態の変形例を説明する。本変形例は、リファレンス画像を取得する検出光学系と、検査画像を取得する検出光学系が異なる場合である。

【0046】

図８は、実施形態の変形例に係るマスク検査方法を例示したフローチャート図である。図８のステップＳ３１に示すように、第１光学検出系を用いて、マスク３０のリファレンス画像を取得する。リファレンス画像の取得方法は、実施形態のステップＳ１１と同様である。

【0047】

次に、ステップＳ３２に示すように、第２検出光学系を用いてマスク３０の検査画像を取得する。ここで、第２検出光学系は、第１検出光学系と異なる装置である。そして、第１検出光学系によりリファレンス画像を取得したマスク３０と同一のマスク３０、もしくは、同一パターンを刻んだ同デザイン(ロット：lot)のマスク３０について、検査画像を取得する。検査画像の取得方法は、第１検出光学系と異なる第２検出光学系を用いる以外は、実施形態のステップＳ１３と同様である。

【0048】

次に、ステップＳ３３に示すように、リファレンス画像から各特徴部の各輝度を抽出する。本ステップは、実施形態のステップＳ２１と同様である。次に、ステップＳ３４に示すように、検査画像から各特徴部の各輝度を抽出する。本ステップも、実施形態のステップＳ２２と同様である。次に、ステップＳ３５に示すように、リファレンス画像の各特徴点の各輝度と、検査画像の各特徴点の各輝度とを対応させたテーブルを作成し、ステップＳ３６に示すように、テーブルを参照してリファレンス画像の輝度を補正する。そして、ステップＳ３７に示すように、検査画像と、補正されたリファレンス画像とを比較して、マスク３０を検査する。ステップＳ３５～Ｓ３７も、実施形態のステップＳ２３～Ｓ２５と同様である。

【0049】

本変形例によれば、第１検出光学系と、第１検出光学系と異なる第２検出光学系との装置間の差分を補正することができる。よって、例えば、第１検出光学系で取得したリファレンス画像を、異なるマスク検査装置に用いることができる。よって、複数のマスク検査装置を対比させることができ、装置間の誤差を低減することができる。また、基準となるリファレンス画像を統一することにより、低コストで精度よくマスクを検査することができる。これ以外の構成及び効果は実施形態の記載に含まれている。

【0050】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。また、実施形態及び変形例における構成は、適宜、組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ マスク検査装置
１０ 検出光学系
１１ ビームスプリッタ
１２ 対物レンズ
１３ 投影レンズ
１４ 検出器
２０ 画像処理部
２１ 処理部
２２ 記憶部
３０ マスク
３１ パターンエッジ部分
３２ 吸収膜部分
３３ パターン部分
４１ ラインアンドスペース
４２ コンタクト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】