JP5078151B2 - Defect detection level adjustment method and defect inspection system - Google Patents
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Description
本発明は、被検査対象物の欠陥検出レベル調整方法及び欠陥検査システムに関し、特に、フォトマスクや半導体ウェハなどの被検査対象物の欠陥の検出レベルを最適化することが可能な欠陥検出レベル調整方法及び欠陥検査システムに関する。 The present invention relates to a defect detection level adjustment method and a defect inspection system for an inspection object, and in particular, a defect detection level adjustment capable of optimizing a defect detection level of an inspection object such as a photomask or a semiconductor wafer. The present invention relates to a method and a defect inspection system.
フォトマスクや半導体ウェハなどの製品の品質保証のためには、これらの製品に存在する欠陥を検出し、製品の合否判定を行い、必要に応じて欠陥修正を施すことが必要となる。この欠陥検出の精度は、欠陥を検出する1以上の欠陥検出アルゴリズムに対して設定する感度パラメータによって決定される。 In order to guarantee the quality of products such as photomasks and semiconductor wafers, it is necessary to detect defects present in these products, determine whether products are acceptable, and correct defects as necessary. The accuracy of this defect detection is determined by a sensitivity parameter set for one or more defect detection algorithms for detecting defects.
ここで感度パラメータとは、欠陥検査システムが非検査対象物のある箇所を欠陥だと判定するための閾値のことである。例えば、比較検査方法において相違量として検出された値が、予め設定された感度パラメータより大きい場合に、その箇所が欠陥として検出される。 Here, the sensitivity parameter is a threshold value for the defect inspection system to determine that a portion having a non-inspection object is a defect. For example, when the value detected as the difference amount in the comparative inspection method is larger than a preset sensitivity parameter, the location is detected as a defect.
この感度パラメータは、設計上の安全係数を考慮して、過剰に高感度に設定すると、本来欠陥として検出する必要のない欠陥(以下「ニューサンス欠陥」という)を実欠陥として検出するため、過剰品質のマスク等を製造することになり、ひいては歩留り低下を招くという不都合が生じる。 If this sensitivity parameter is set to an excessively high sensitivity in consideration of the design safety factor, defects that are not originally required to be detected as defects (hereinafter referred to as “newsence defects”) are detected as actual defects. As a result, a quality mask or the like is manufactured, and as a result, the yield is lowered.
従って、欠陥検出作業を行う前に、最適な感度パラメータの設定が重要になってくるが、最適な感度パラメータの設定は、パターンの種別、テクノロジーノード、RET(Resolution Enhancement Technologies)処理などの複雑さ、程度によって異なるため、一律に設定することはできない。 Therefore, it is important to set the optimum sensitivity parameter before performing defect detection. The optimum sensitivity parameter setting is complicated by pattern type, technology node, RET (Resolution Enhancement Technologies) processing, etc. Because it varies depending on the degree, it cannot be set uniformly.
また、設定した所定の感度パラメータで同じ被検査対象物に対して2回以上の欠陥検出を行った場合、理想的には、欠陥の検出率は一定の値を示すはずであるが、実際には、検査対象となる欠陥のサイズは、nmオーダーの微細なものであるため、欠陥検出装置の装置振動、光学系の劣化、光源変動、ステージ走行精度(ヨーイングやピッチング)、ステージの静定精度、気圧変動、温度変動など、様々な要因により、欠陥検出の都度、検出率が変動する可能性がある。
Further, when performed twice or more defect detection for the same inspected object at a predetermined sensitivity parameters set, ideally, although the rate of detection of the defect should show a constant value, actual The size of the defect to be inspected is as small as nm order, so the vibration of the defect detection device, optical system deterioration, light source fluctuation, stage running accuracy (yawing and pitching), stage stabilization accuracy The detection rate may fluctuate every time a defect is detected due to various factors such as atmospheric pressure fluctuation and temperature fluctuation.
そこで、前記感度パラメータの最適化を図るためには、ダイ比較方法や透過光、反射光の照明方法などの検査方法と被検査対象物の検査パターン、材質などの性状に対応して設計された欠陥検出アルゴリズムとを選択したうえで、欠陥検査装置(実機)で実際にマスクなどの被検査対象物にあらかじめ欠陥のサイズデータや座標データなどから構成される特定データに基づいて作り込まれた複数のプログラム欠陥を検出し、レビューにより欠陥検出状態を確認しながら、試行錯誤のうえ、最適な感度パラメータを設定しなければならなかった。 Therefore, in order to optimize the sensitivity parameter, it was designed according to the properties of the inspection method such as the die comparison method, the transmitted light and reflected light illumination method, the inspection pattern of the object to be inspected, and the material. After selecting a defect detection algorithm, a defect inspection device (actual machine) actually creates multiple inspected objects such as masks based on specific data consisting of defect size data, coordinate data, etc. It was necessary to set the optimum sensitivity parameters through trial and error while detecting the program defects of the above and confirming the defect detection status by review.
図7は、上記一般的な感度パラメータの適正化手順を示す処理フローである。まず、検査方法と欠陥検出アルゴリズムを選択し(図示せず)、欠陥検査装置(実機)で、任意の感度パラメータを設定する(S11)。設定された感度パラメータにより、被検査対象物の欠陥検査を行う(S12)。オペレータが、この欠陥検査の結果を実機に対してオフライン上でレビューするとともに(S13)、上記欠陥検査装置で作成された感度表に基づき(S14)、感度表の判定を行う(S15)。レビュー及び感度表の判定を行った結果、所望の検出レベルを達成している場合は、S11で設定された感度パラメータを、実際の欠陥検査に適用する。一方、所望の検出レベルを達成してない場合には、感度パラメータを変更して再設定し、上記S11〜S15までの処理を繰り返す。 FIG. 7 is a processing flow showing a procedure for optimizing the general sensitivity parameter. First, an inspection method and a defect detection algorithm are selected (not shown), and an arbitrary sensitivity parameter is set by a defect inspection apparatus (actual machine) (S11). According to the set sensitivity parameter, the inspection object is inspected for defects (S12). The operator reviews the result of the defect inspection offline with respect to the actual machine (S13), and determines the sensitivity table based on the sensitivity table created by the defect inspection apparatus (S14) (S15). If a desired detection level is achieved as a result of the review and the sensitivity table determination, the sensitivity parameter set in S11 is applied to the actual defect inspection. On the other hand, when the desired detection level is not achieved, the sensitivity parameter is changed and reset, and the processes from S11 to S15 are repeated.
ここで、感度表とは、前記欠陥検査を2回以上行って得られた実測定データの検査回数に対する検出率を可視化したものをいう。 Here, the sensitivity table refers to a visualization of the detection rate with respect to the number of inspections of actual measurement data obtained by performing the defect inspection twice or more.
図8は、検出された各プログラム欠陥の反応値(比較検査方法において相違量として検出された値)と感度パラメータとの関係を示す図である。たとえば、感度パラメータを任意の高感度である閾値0のレベルに設定した場合に検出された実欠陥をr1、r2、ニューサンス欠陥をn1、n2、n3、n4,n5,n6,n7,n8とし、実欠陥r1及びr2のみを検出できるように、感度パラメータを設定しなければならない場合に、感度パラメータを閾値1のレベルで設定すると、ニューサンス欠陥のうち、n4,n5,n6,n7,n8は、除外するように、フィルタリングすることができるが、実欠陥r1及びr2のほか、ニューサンス欠陥n1、n2、n3も検出してしまうため、適正な設定ができていないことになる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the response value of each detected program defect (value detected as a difference amount in the comparative inspection method) and the sensitivity parameter. For example, when the sensitivity parameter is set to an arbitrary high sensitivity threshold level 0, the detected real defects are r1, r2, and the nuisance defects are n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8. , so as to detect only the real defect r1 and r2, when shall set the sensitivity parameter, setting the sensitivity parameter at the level of the threshold value 1, of the nuisance defects, n4, n5, n6, n7 , N8 can be filtered so as to be excluded, but since the nuisance defects n1, n2, and n3 are detected in addition to the actual defects r1 and r2, the proper setting is not made.
次いで、閾値1を閾値2に変更して再設定すると、検出される欠陥は、r1及びr2のみとなり、ニューサンス欠陥n1、n2、n3もフィルタリングすることができるため、感度パラメータの設定が最適化されたことになる。 Next, when the threshold value 1 is changed to the threshold value 2 and reset, the detected defects are only r1 and r2, and the nuisance defects n1, n2, and n3 can also be filtered, so that the sensitivity parameter setting is optimized. It will be done.
図8では、10個のプログラム欠陥について例示的に説明したが、実際には膨大な数の欠陥数から、感度パラメータの最適化を図るために、上記閾値の再設定を繰り返さなければならない。また、欠陥検出アルゴリズムが複数使用される場合には、最適化が必要なパラメータが複数存在するため、最適化に必要な上記閾値設定の繰り返し数はさらに多くなる。そのため、図7で示した感度パラメータの設定にかかる所要時間は、感度パラメータの設定処理を行うオペレータの熟練度に左右され、非効率的であった。 In FIG. 8, ten program defects have been described by way of example. Actually, however, the threshold value must be reset in order to optimize the sensitivity parameter from a large number of defects. In addition, when a plurality of defect detection algorithms are used, there are a plurality of parameters that need to be optimized, so that the number of repetitions of the threshold setting necessary for the optimization is further increased. Therefore, the time required for setting the sensitivity parameter shown in FIG. 7 depends on the skill level of the operator who performs the sensitivity parameter setting process and is inefficient.
さらに、上記の通り、同一の感度パラメータ設定でも、様々な要因により、欠陥検出の都度、検出率が変動する可能性があるため、通常は、同一の感度パラメータについて複数回(たとえば、10回)欠陥検出を行い、検出回数に対する検出率を確定してから、感度表を生成して検出率を確認し、次の感度パラメータの再設定を行うことになる。従って、実機の占有時間は、感度パラメータの再設定の回数分の所要時間及び各々の感度パラメータについて感度表を生成する所要時間のほか、設定した各感度パラメータにつき、上記複数回の欠陥検出に要する時間を加算した時間となるため、トータルでは膨大な時間となっていた。 Furthermore, as described above, even if the same sensitivity parameter is set, the detection rate may fluctuate each time a defect is detected due to various factors. Therefore, normally, the same sensitivity parameter is set multiple times (for example, 10 times). After detecting the defect and determining the detection rate relative to the number of detections, a sensitivity table is generated to check the detection rate, and the next sensitivity parameter is reset. Therefore, the occupation time of the actual machine is required for the above-mentioned multiple times of defect detection for each set sensitivity parameter, in addition to the time required for resetting the sensitivity parameter and the time required for generating the sensitivity table for each sensitivity parameter. Since time is added, the total time is enormous.
そこで、従来、短時間で感度パラメータの最適化をはかるために、感度パラメータを変化させて欠陥情報の取得を複数回行い、各感度パラメータとこの欠陥情報とを対応付けた組み合わせデータを取得し、この組み合わせデータを用いて、所望の統計量データと前記感度パラメータとの関係を示す関数を作成し、この関数に基づいて感度パラメータを決定するようにし、定量的に効率よく感度パラメータの最適化を図ることが可能であった(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記従来技術では、図7で説明した作業工数の低減に資するものの、実機上で感度パラメータを変化させて欠陥情報の取得を複数回行う必要があり、高価な欠陥検査装置(実機)による作業工数は、低減せず、装置のスループットを低下させるという不都合があった。また、欠陥検出アルゴリズムが複数使用される場合には、感度パラメータを設定するための関数が非常に複雑になり、必要な統計量を得る為に必要な組み合わせデータの数が膨大になるため、さらに実機作業工数が多くなるという不都合があった。 However, although the above-described conventional technique contributes to the reduction in the number of work steps described with reference to FIG. 7, it is necessary to acquire the defect information a plurality of times by changing the sensitivity parameter on the actual machine, and the expensive defect inspection apparatus (actual machine) is used. There is a disadvantage that the number of work steps is not reduced and the throughput of the apparatus is lowered. In addition, when multiple defect detection algorithms are used, the function for setting the sensitivity parameter becomes very complicated, and the number of combination data necessary to obtain the necessary statistics becomes enormous. There was an inconvenience that the number of man-hours for actual machine increases.
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、実機による欠陥検査の作業工数を低減させ、欠陥検査装置のスループットを向上させる欠陥検出レベル調整方法および欠陥検査システムを提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a defect detection level adjustment method and a defect inspection system that reduce the number of man-hours for defect inspection using an actual machine and improve the throughput of the defect inspection apparatus.
上記課題を解決するため、本発明にかかる欠陥検出レベル調整方法は、被検査対象物の欠陥の検出レベルを所望のレベルにするために、欠陥検出アルゴリズムに対して設定する感度パラメータを最適化する欠陥検出レベル調整方法であって、欠陥検査装置によって、上記感度パラメータを任意の高感度に設定し、上記被検査対象物に所与の特定データに基づいて作り込まれたプログラム欠陥を検出して実検出データを取得し、前記欠陥検査装置に対してオフライン上で、前記実検出データからレビュー用データを生成するとともに前記実検出データの検査回数に対する検出率を可視化した感度表を自動生成し、前記所望の検出レベルを達成していない場合には、前記オフライン上で、感度パラメータの再設定と、再設定された感度パラメータによるプログラム欠陥のシミュレーション検出データの取得と、このシミュレーション検出データによるレビュー用データの生成および前記シミュレーション検出データの検出率を可視化した感度表の自動生成とを繰り返して前記所望の検出レベルを達成する最適な感度パラメータを設定することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the defect detection level adjusting method according to the present invention optimizes the sensitivity parameter set for the defect detection algorithm in order to set the detection level of the defect of the inspection object to a desired level. A defect detection level adjustment method, wherein the sensitivity parameter is set to an arbitrary high sensitivity by a defect inspection device, and a program defect created in the inspection object based on given specific data is detected. Obtaining actual detection data, and generating the review data from the actual detection data offline with respect to the defect inspection apparatus, and automatically generating a sensitivity table that visualizes the detection rate with respect to the number of inspections of the actual detection data , When the desired detection level is not achieved, the sensitivity parameter is reset on the offline, and the reset sensitivity parameter is reset. And acquisition of simulation detection data programmed defects due optimum to achieve the desired detection level by repeating the automatic generation of the simulation detection data sensitivity table a visualized detection rate of generation and the simulation detection data review data by The sensitivity parameter is set.
この構成によれば、最初に高感度パラメータを設定して欠陥検査装置で実検出データを取得すると、以後、感度パラメータを変更して再設定した場合の検出データは、実機を使用せずに、シミュレーション処理によって取得することが可能になる。 According to this configuration, when the high sensitivity parameter is first set and the actual detection data is acquired by the defect inspection apparatus, the detection data when the sensitivity parameter is changed and reset is then used without using the actual machine. It can be acquired by simulation processing.
また、この構成により、感度パラメータの最適化作業のうち、感度表の生成に要する時間も、実機作業の所要時間から低減させることができる。
Also, the configuration of this, among the optimization efforts sensitivity parameter, the time required to generate the sensitivity table, it is possible to reduce the time required for the actual work.
設定された感度パラメータに対して検出される欠陥の個数は、検査対象が同じで欠陥検査装置が安定していれば、一定の関係で変化する。そこで、前記高感度パラメータによる実検出データから、感度パラメータの変更に伴う欠陥検出個数の変化の関係データを欠陥検出アルゴリズムごとに求めて格納し、前記感度パラメータを再設定すると、前記格納された関係データを読み出して、再設定された感度パラメータに対応する欠陥検出個数を求めるようにしてもよい。 The number of defects detected with respect to the set sensitivity parameter changes in a fixed relationship if the inspection object is the same and the defect inspection apparatus is stable. Therefore, from the actual detection data by the high sensitivity parameter, the relationship data of the change in the number of detected defects due to the change of the sensitivity parameter is obtained and stored for each defect detection algorithm, and when the sensitivity parameter is reset, the stored relationship Data may be read and the number of detected defects corresponding to the reset sensitivity parameter may be obtained.
上記課題を解決するため、本発明にかかる欠陥検査システムは、被検査対象物の欠陥の検出レベルを所望のレベルにするために、欠陥検出アルゴリズムに対して設定する感度パラメータを最適化し、欠陥検出レベルの調整が可能な欠陥検査システムであって、前記被検査対象物の性状に応じて適用する欠陥検出アルゴリズムを1以上選択することができる検出条件選択手段と、上記被検査対象物に所与の特定データに基づいて作り込まれた複数のプログラム欠陥を検出するために、前記選択された欠陥検出アルゴリズムに対して感度パラメータを設定するパラメータ設定手段と、この設定された感度パラメータによって欠陥検出を行う欠陥検出処理手段と、前記欠陥検出処理手段に対してオフライン上で、この欠陥検出処理によって得られた実検出データを使用して、最適の感度パラメータをシミュレーション処理によって設定するシミュレーション処理手段とを有し、このシミュレーション処理手段は、前記実検出データからレビュー用データを生成するレビュー用データ生成手段と、前記実検出データの検査回数に対する検出率を可視化した感度表生成手段と、前記感度パラメータを変更して再設定する感度パラメータ変更手段と、再設定された感度パラメータによってシミュレーション検出データを取得する欠陥検出オフライン処理手段とを備え、このシミュレーション検出データに基づいて、前記レビュー用データ生成手段と感度表生成手段によってレビュー用データと感度表を生成するものであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the defect inspection system according to the present invention optimizes the sensitivity parameter set for the defect detection algorithm in order to achieve a desired level of defect detection of the inspection object, and detects the defect. A defect inspection system capable of adjusting a level, wherein a detection condition selection means capable of selecting one or more defect detection algorithms to be applied according to the property of the inspection object, and a given to the inspection object In order to detect a plurality of program defects created based on the specified data, parameter setting means for setting a sensitivity parameter for the selected defect detection algorithm, and defect detection using the set sensitivity parameter Defect detection processing means to be performed and obtained by this defect detection processing offline with respect to the defect detection processing means Simulation processing means for setting the optimum sensitivity parameter by simulation processing using the detection data, the simulation processing means comprising: review data generation means for generating review data from the actual detection data; and Sensitivity table generation means that visualizes the detection rate with respect to the number of inspections of actual detection data, sensitivity parameter change means that changes and resets the sensitivity parameter, and defect detection offline that acquires simulation detection data using the reset sensitivity parameter Processing means, and based on the simulation detection data, the review data generating means and the sensitivity table generating means generate review data and a sensitivity table.
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる欠陥検出レベル調整方法および欠陥検査システムは、感度パラメータの再設定、この再設定された感度パラメータによる欠陥の検出個数の推定、さらに、レビュー用データ及び感度表の自動生成をシミュレーション処理によって行うことができるため、実機による欠陥検査の作業工数を低減させ、欠陥検査装置のスループットを向上させることができるという効果を奏する。 As is apparent from the above description, the defect detection level adjusting method and defect inspection system according to the present invention can reset the sensitivity parameter, estimate the number of detected defects based on the reset sensitivity parameter, and further review data. In addition, since the automatic generation of the sensitivity table can be performed by simulation processing, it is possible to reduce the man-hours for defect inspection using an actual machine and improve the throughput of the defect inspection apparatus.
図1は、本発明にかかる欠陥検査システムのブロック構成図である。図1は、本発明の説明に必要な構成を抽出して説明したものであり、この構成に限定する趣旨ではない。また、本実施の形態では、ダイトゥーデータベース比較方式を例に説明するが、欠陥検査の方法は、これに限定する趣旨ではなく、ダイトゥーダイ比較方式であってもよい。 FIG. 1 is a block diagram of a defect inspection system according to the present invention. FIG. 1 illustrates the configuration necessary for the description of the present invention, and is not intended to limit the configuration. In the present embodiment, the die-to-database comparison method will be described as an example. However, the defect inspection method is not limited to this, and may be a die-to-die comparison method.
1は、フォトマスク等の被検査対象物(以下「フォトマスク等」という)を反射照明方式または透過照明方式の少なくともいずれか一方の照明モードによって走査して反射画像または透過画像を読取るスキャナである。スキャナ1は、レーザ光源を分岐させて、透過検査と反射検査を同時に実施できる態様のものでもよい。 Reference numeral 1 denotes a scanner that scans an object to be inspected such as a photomask (hereinafter referred to as “photomask or the like”) in at least one of a reflection illumination method and a transmission illumination method and reads a reflection image or a transmission image. . The scanner 1 may have a mode in which a laser light source is branched and a transmission inspection and a reflection inspection can be performed simultaneously.
なお、図1の矢印のうち、1点鎖線はステージ制御信号、2点鎖線は実画像データ、実線は設計データ、破線は欠陥検出データの流れを示す。 Of the arrows in FIG. 1, a one-dot chain line indicates a stage control signal, a two-dot chain line indicates actual image data, a solid line indicates design data, and a broken line indicates a flow of defect detection data.
スキャナ1で読取られたフォトマスク等の画像は、欠陥検出処理を行うために、スキャナ制御部2によって検査処理系に転送される。また、このスキャナ制御部2は、スキャナ1でフォトマスク等を載置するステージ(図示せず)のX、Y、Z方向の駆動及び傾きθの制御も行う。 An image such as a photomask read by the scanner 1 is transferred to the inspection processing system by the scanner control unit 2 in order to perform defect detection processing. The scanner control unit 2 also drives the stage (not shown) on which a photomask or the like is placed by the scanner 1 in the X, Y, and Z directions and controls the inclination θ.
データ準備処理部3で、パターンデータサーバ(図示せず)から、パターンデータを読み出して収集し、検査データとしてシステム制御、GUI処理部4に提供する。このシステム制御、GUI処理部4は、展開、参照画生成処理部5で、設計データの画像を生成させる。また、データ準備処理部3またはシステム制御、GUI処理部4において、検査条件として検査方式やフォトマスク等の性状に応じて適用する欠陥検出アルゴリズムを選択し、感度パラメータを設定する。 The data preparation processing unit 3 reads and collects pattern data from a pattern data server (not shown), and provides it to the system control and GUI processing unit 4 as inspection data. The system control / GUI processing unit 4 generates an image of design data in the development / reference image generation processing unit 5. In the data preparation processing unit 3 or system control / GUI processing unit 4, a defect detection algorithm to be applied is selected as an inspection condition in accordance with properties such as an inspection method and a photomask, and a sensitivity parameter is set.
スキャナ1からスキャナ制御部2に転送されたフォトマスク等の実画像データ及び展開、参照画生成処理部5で生成された設計データは、ともに分配処理部6に送り込まれ、比較可能なようにデータを分配処理し、欠陥検出処理部7に転送される。欠陥検出処理部7では、設計データと実画像データとを比較し、相違が発生する欠陥部分を検出し、座標位置データとともに記憶する。たとえば、比較すべき設計データと実画像データとを各々正負逆の電気信号にし、比較論理回路で両者を加算して正負いずれかの信号となる部分を欠陥部分として検出するなどの比較方法がある。 The actual image data such as a photomask transferred from the scanner 1 to the scanner control unit 2 and the design data generated by the development and reference image generation processing unit 5 are both sent to the distribution processing unit 6 so that they can be compared. Are distributed and transferred to the defect detection processing unit 7. The defect detection processing unit 7 compares the design data with the actual image data, detects a defective part where a difference occurs, and stores it together with the coordinate position data. For example, there is a comparison method in which the design data to be compared and the actual image data are converted into positive and negative electrical signals, and the comparison logic circuit adds both to detect a positive or negative signal as a defective part. .
検出された欠陥は、上記検査条件及び、各欠陥を検出したアルゴリズム情報及び、欠陥と判定する根拠となった各欠陥の反応値(比較検査方法において相違量として検出された値)とともに、システム制御、GUI処理部4に送られ、検査結果データとして記憶される。この記憶された検査結果データは、結果管理処理部8で読み出され、モニタ、プリンタに出力され、外部記憶媒体に記憶することもできる。 The detected defects are system controlled together with the above inspection conditions, the algorithm information for detecting each defect, and the reaction value of each defect that is the basis for determining the defect (value detected as a difference amount in the comparative inspection method). Are sent to the GUI processing unit 4 and stored as inspection result data. The stored inspection result data can be read out by the result management processing unit 8, output to a monitor and a printer, and stored in an external storage medium.
ところで、フォトマスク等に対する最適の感度パラメータは、フォトマスク等に作りこまれたプログラム欠陥を検出することにより設定することができるが、本発明にかかる欠陥検査システムでは、このプログラム欠陥の検出を上記スキャナ1から結果管理処理部8までの一連の処理(すなわち、実機による処理)に代えて、実機のオフライン上でシミュレーションすることができる。以下、感度パラメータの最適化を行うシミュレーション処理部9の構成について説明する。なお、上記プログラム欠陥は、少なくとも、サイズデータ及び座標データから構成される特定データに基づいて上記フォトマスク等に作りこまれたものである。 By the way, the optimum sensitivity parameter for a photomask or the like can be set by detecting a program defect built in the photomask or the like. In the defect inspection system according to the present invention, the detection of the program defect is performed as described above. Instead of a series of processing from the scanner 1 to the result management processing unit 8 (that is, processing by an actual machine), simulation can be performed on the actual machine offline. Hereinafter, the configuration of the simulation processing unit 9 that optimizes the sensitivity parameter will be described. The program defect is created in the photomask or the like based on at least specific data composed of size data and coordinate data.
上記検査条件で、プログラム欠陥が作りこまれたフォトマスク等に対して任意に設定された感度パラメータによって検出された欠陥の検査結果データ(以下「実検出データ」という)に基づいて、レビュー用データ及び感度表が、シミュレーション処理部9のレビュー用データ生成部91と感度表生成部92によって生成される。 Based on the inspection result data (hereinafter referred to as “actual detection data”) of defects detected by sensitivity parameters arbitrarily set for a photomask or the like in which program defects are created under the above inspection conditions The sensitivity table is generated by the review data generation unit 91 and the sensitivity table generation unit 92 of the simulation processing unit 9.
オペレータは、レビュー用データを使ったレビューと感度表による判定を行って、所望の検出レベルを達成していない場合は、感度パラメータ変更部93により、上記任意に設定された感度パラメータを変更して再設定する。 The operator performs the review using the review data and the determination based on the sensitivity table, and when the desired detection level is not achieved, the sensitivity parameter changing unit 93 changes the arbitrarily set sensitivity parameter. Reset it.
再設定された感度パラメータによって、欠陥検出オフライン処理部94で欠陥検出処理、すなわち、上記実機で行われる処理をシミュレーションし、シミュレーション検出データが得られる。以後、上記所望の検出レベルとなる最適の感度パラメータが特定できるまで、このシミュレーション処理部9でのオペレーションを繰り返す。 Based on the reset sensitivity parameter, the defect detection offline processing unit 94 simulates the defect detection process, that is, the process performed in the actual machine, and simulation detection data is obtained. Thereafter, the operation in the simulation processing unit 9 is repeated until the optimum sensitivity parameter that achieves the desired detection level can be specified.
最適の感度パラメータが特定できると、その感度パラメータを実機、すなわち、データ準備処理部3の検査条件で設定し、実際の欠陥検出作業に適用することができる。 When the optimum sensitivity parameter can be specified, the sensitivity parameter can be set by the inspection condition of the actual machine, that is, the data preparation processing unit 3, and applied to the actual defect detection work.
上記シミュレーション処理部9は、欠陥検査システムにおいて感度パラメータを設定する専用の装置として構成してもよいが、シミュレーション処理部9の機能を備えたコンピュータソフトウェアプログラムを汎用のパーソナルコンピュータにインストールし、これをLANなどで上記実機と通信自在に接続する構成としてもよい。 The simulation processing unit 9 may be configured as a dedicated device for setting sensitivity parameters in the defect inspection system, but a computer software program having the function of the simulation processing unit 9 is installed in a general-purpose personal computer, It is good also as a structure connected with the said real machine via LAN etc. so that communication is possible.
図2は、本発明にかかる感度パラメータの適正化手順を示す処理フロー図である。まず、プログラム欠陥が作りこまれたフォトマスク等の性状を考慮して、最適の検査方法と欠陥検出アルゴリズムを選択し(図示せず)、欠陥検査装置(実機)で、任意の感度パラメータを設定する(S1)。 FIG. 2 is a process flow diagram showing a procedure for optimizing sensitivity parameters according to the present invention. First, in consideration of the properties of the photomask etc. in which the program defect has been created, the optimum inspection method and defect detection algorithm are selected (not shown), and arbitrary sensitivity parameters are set by the defect inspection apparatus (actual machine) (S1).
次いで、設定された感度パラメータにより、フォトマスク等の実機による欠陥検査を行う(S2)。なお、この実機による欠陥検査は、1回でもよいが、実際には、欠陥検出装置の装置振動、光学系の劣化、光源変動、ステージ走行精度(ヨーイングやピッチング)、ステージの静定精度、気圧変動、温度変動など、様々な要因により、欠陥検出の都度、検出率が変動する可能性があるため、通常は、複数回(例えば、同じ感度パラメータについて、10回程度)繰り返して検出回数に対する検出率を求める。 Next, a defect inspection is performed using an actual machine such as a photomask with the set sensitivity parameter (S2). In addition, the defect inspection with this actual machine may be performed once, but in reality, the apparatus vibration of the defect detection device, the deterioration of the optical system, the light source fluctuation, the stage running accuracy (yawing and pitching), the stage stabilization accuracy, the atmospheric pressure Since the detection rate may fluctuate each time a defect is detected due to various factors such as fluctuations and temperature fluctuations, detection is usually repeated multiple times (for example, about 10 times for the same sensitivity parameter). Find the rate.
実機による欠陥検査の結果から、実機に対してオフライン上でレビュー用データを生成し、レビューを行う(S3)。また、この実機による欠陥検査の結果から、感度表も作成する(S4)。この感度表の作成処理もオフライン上で行うことができる。 From the result of the defect inspection by the actual machine, review data is generated offline for the actual machine and the review is performed (S3). Also, a sensitivity table is created from the result of the defect inspection by the actual machine (S4). This sensitivity table creation process can also be performed off-line.
レビュー及び感度表判定(S5)の結果、所望の検出レベルを達成している場合は、S1で設定された感度パラメータで、欠陥検査を行う。一方、所望の検出レベルを達成してない場合には、感度パラメータを変更して再設定し(S6)、再設定された感度パラメータによって、上記オフライン上でシミュレーション検査を行い(S7)、以後、所望の検出レベルに達するまで上記S3〜S7の処理を繰り返す。 As a result of the review and sensitivity table determination (S5), if the desired detection level is achieved, defect inspection is performed with the sensitivity parameter set in S1. On the other hand, when the desired detection level is not achieved, the sensitivity parameter is changed and reset (S6), and the simulation inspection is performed off-line with the reset sensitivity parameter (S7). The processes of S3 to S7 are repeated until a desired detection level is reached.
図7で説明した従来の処理フロー図と比較すると、従来は、感度表作成、感度再設定及び再設定後の検査のルーチンを実機によって行っていたが、本発明では、これらのルーチンをオフライン上のシミュレーション処理によって行うことが出来るようになっている。 Compared with the conventional process flow diagram described with reference to FIG. 7, in the past, the sensitivity table creation, sensitivity resetting, and inspection routines after resetting were performed by the actual machine. In the present invention, these routines are offline. It can be performed by the simulation process.
なお、最初に実機上で設定する感度パラメータは、いわゆる実用感度に比べて、高感度に設定することが好ましい。上記プログラム欠陥は、すくなくも、サイズデータと座標データとからなる特定データに基づいて被検査対象物に作り込まれたものであるが、これを実機上、高感度に設定した感度パラメータで網羅的に検出し、上記特定データを記憶させることにより、感度パラメータの再設定では、この記憶された特定データに基づきシミュレーション処理が可能になるからである。 Note that the sensitivity parameter initially set on the actual machine is preferably set to a higher sensitivity than the so-called practical sensitivity. The above program defects are created in the inspected object based on specific data consisting of size data and coordinate data, but this is comprehensive with sensitivity parameters set to high sensitivity on the actual machine. This is because the detection process is performed and the specific data is stored, so that the resetting of the sensitivity parameter enables the simulation process based on the stored specific data.
図3は、感度パラメータの変更に伴う欠陥検出個数の変化の関係を示す図である。上述の検査結果には、上記検査条件及び、各欠陥を検出したアルゴリズム情報及び、各欠陥の反応値(比較検査方法において相違量として検出された値)が格納されている。感度パラメータは、各欠陥の反応値に対する欠陥と判定するための閾値である。設定した感度パラメータに対して検出される欠陥の個数は、同一のフォトマスク等であって、欠陥検出装置が安定していれば、各欠陥検出アルゴリズムについて一定である。従って、反応値を横軸にとり、反応値ごとに検出される欠陥の個数を縦軸にとると、欠陥検出アルゴリズムごとにユニークな検出カーブが得られる。複数の欠陥検出アルゴリズムは、形状やサイズなどの種類が異なる欠陥を検出するために相互に補完し合うことが一般的であるため、ある欠陥が複数の欠陥検出アルゴリズムで検出されることもある。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the change in the number of detected defects accompanying the change in sensitivity parameter. In the inspection result, the inspection condition, the algorithm information for detecting each defect, and the reaction value of each defect (value detected as a difference amount in the comparative inspection method) are stored. The sensitivity parameter is a threshold value for determining a defect with respect to the reaction value of each defect. The number of defects detected for the set sensitivity parameter is constant for each defect detection algorithm if the same photomask or the like and the defect detection apparatus is stable. Therefore, when the reaction value is taken on the horizontal axis and the number of defects detected for each reaction value is taken on the vertical axis, a unique detection curve is obtained for each defect detection algorithm. Since a plurality of defect detection algorithms generally complement each other in order to detect defects of different types such as shapes and sizes, a certain defect may be detected by a plurality of defect detection algorithms.
図3では、例示的に欠陥検出アルゴリズムAと欠陥検出アルゴリズムBの検出カーブを示した。図2で説明したとおり、最初に任意に設定した感度パラメータを高感度で設定し、その検査結果から、この検出カーブを求めておけば、要検出欠陥数のラインを設定すると、そのラインと検出カーブとが交わる点近傍で欠陥検出アルゴリズムAと欠陥検出アルゴリズムBそれぞれの最適感度Op1、Op2を求めることができる。図3では、1種類の要欠陥検出数が決められている例を図示したが、欠陥検出アルゴリズムAと欠陥検出アルゴリズムBが、異なる特性の欠陥を検出対象とする場合には、各々の検出カーブ毎に異なる要欠陥検出数を設定することが一般的である。 In FIG. 3, the detection curves of the defect detection algorithm A and the defect detection algorithm B are shown as an example. As described with reference to FIG. 2, the sensitivity parameter set arbitrarily at the beginning is set with high sensitivity, and if this detection curve is obtained from the inspection result, when the number of detection-defective lines is set, the line and the detection are detected. The optimum sensitivities Op1 and Op2 of the defect detection algorithm A and the defect detection algorithm B can be obtained near the point where the curves intersect. FIG. 3 illustrates an example in which one type of required defect detection number is determined. However, when the defect detection algorithm A and the defect detection algorithm B target defects having different characteristics, each detection curve In general, a different number of detected defects is set for each.
従って、図3で示す関係を求めておけば、感度パラメータの設定感度の最適化を迅速に求めることができ、検出する欠陥の個数のフィルタリングを簡単にシミュレーションすることが可能になる。 Therefore, if the relationship shown in FIG. 3 is obtained, optimization of sensitivity parameter setting sensitivity can be quickly obtained, and filtering of the number of defects to be detected can be easily simulated.
予め欠陥として検出すべき箇所が判明している場合には、欠陥個数ではなく具体的な欠陥を対象に感度パラメータを設定することもできる。図8は、検出された各プログラム欠陥の反応値をプロットした図である。たとえば、感度パラメータを任意の高感度である閾値0のレベルに設定した場合に検出された実欠陥をr1、r2、ニューサンス欠陥をn1、n2、n3、n4,n5,n6,n7,n8とし、実欠陥r1及びr2のみを検出できるように、感度パラメータを設定する為には、実欠陥r1、r2の反応値を確認し、感度パラメータを閾値2のレベルに設定すれば良い。 If the location to be detected as a defect is known in advance, the sensitivity parameter can be set for a specific defect instead of the number of defects. FIG. 8 is a diagram in which the reaction values of the detected program defects are plotted. For example, when the sensitivity parameter is set to an arbitrary high sensitivity threshold level 0, the detected real defects are r1, r2, and the nuisance defects are n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8. In order to set the sensitivity parameter so that only the actual defects r1 and r2 can be detected, the reaction values of the actual defects r1 and r2 may be confirmed, and the sensitivity parameter may be set to the threshold 2 level.
図4は、上記レビュー用データの例を示したものである。本実施の形態では、レビュー用データは、欠陥検出イメージデータI1、I2と設定感度パラメータリストL1、L2から構成されている。欠陥検出イメージデータI1及びI2には、パターンデータの画像とともに、ランダムに点在している点が欠陥として表示されている。また、設定感度パラメータリストL1及びL2は、照明モードごとに、選択された欠陥検出アルゴリズムと欠陥検出アルゴリズムごとに設定された感度パラメータ値が表示されている。本実施の形態では、透過照明方式については、欠陥検出アルゴリズムap1〜ap6、反射照明方式については、欠陥検出アルゴリズムar1〜ar3が選択されている。 FIG. 4 shows an example of the review data. In the present embodiment, the review data includes defect detection image data I1 and I2 and setting sensitivity parameter lists L1 and L2. In the defect detection image data I1 and I2, dots scattered at random are displayed as defects together with the pattern data image. The set sensitivity parameter lists L1 and L2 display the selected defect detection algorithm and sensitivity parameter values set for each defect detection algorithm for each illumination mode. In the present embodiment, defect detection algorithms ap1 to ap6 are selected for the transmission illumination method, and defect detection algorithms ar1 to ar3 are selected for the reflection illumination method.
たとえば、欠陥検出イメージデータI1では、欠陥検出個数が多く過剰検出と判断された場合は、選択された欠陥検出アルゴリズムのうち、いくつかについて感度を下げて検出される欠陥検出個数をフィルタリングすればよい。すなわち、本実施の形態では、設定感度パラメータリストL1の欠陥検出アルゴリズムap3の感度パラメータを80から9に、欠陥検出アルゴリズムap4の感度パラメータを60から70に、ar2の感度パラメータ60から90に、ar3の感度パラメータを80から90に変更すると(設定感度パラメータリストL2の1点鎖線で囲まれた部分参照)、欠陥検出イメージデータI2のように、欠陥として検出される白い点が、欠陥検出イメージデータI1に比べて減少していることをレビューすることができる。 For example, in the defect detection image data I1, when the number of detected defects is large and it is determined that the number of detected defects is excessive, the number of detected defects may be filtered by reducing the sensitivity of some of the selected defect detection algorithms. . That is, in the present embodiment, the sensitivity parameter of the defect detection algorithm ap3 in the set sensitivity parameter list L1 is changed from 80 to 9, the sensitivity parameter of the defect detection algorithm ap4 is changed from 60 to 70, the sensitivity parameter 60 to 90 of ar2, and ar3 When the sensitivity parameter is changed from 80 to 90 (see the portion surrounded by the one-dot chain line in the set sensitivity parameter list L2), the white point detected as a defect is the defect detection image data as in the defect detection image data I2. It is possible to review the decrease compared to I1.
図5は、感度表の例を示した図である。感度表とは、欠陥の検出率を可視化したものである。感度表のSi1は、フォトマスク等に作り込まれたプログラム欠陥のタイプを表示する欄である。本実施の形態では、A〜Lまで12のタイプを示した。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a sensitivity table. The sensitivity table is a visualization of the defect detection rate. Si1 in the sensitivity table is a column for displaying the type of program defect built into the photomask or the like. In this embodiment, twelve types from A to L are shown.
Si2には、各プログラム欠陥に付されたナンバーを示し、Si3には、各々のプラグラム欠陥のサイズ(nm)を示す。Si4は、所望の欠陥レベルを示し、Si5は、初回の検出率、すなわち、実検出データによる検出率を示す。これに対して、Si6は、感度パラメータを再設定し、シミュレーション検出データによる検出率を示している。 Si2 indicates the number assigned to each program defect, and Si3 indicates the size (nm) of each program defect. Si4 indicates a desired defect level, and Si5 indicates an initial detection rate, that is, a detection rate based on actual detection data. On the other hand, Si6 resets the sensitivity parameter and shows the detection rate based on the simulation detection data.
Si4で表示されている数字は、各プログラム欠陥のサイズを示し、Si5及びSi6で表示されている数字は、Si4で示されているプログラム欠陥のサイズの検出率を示している。Si4及びSi5の棒グラフによって示されている部分に対応するプログラム欠陥は、100%の検出率を示している。 The numbers indicated by Si4 indicate the size of each program defect, and the numbers indicated by Si5 and Si6 indicate the detection rate of the size of the program defect indicated by Si4. Program defects corresponding to the portions shown by the Si4 and Si5 bar graphs show a 100% detection rate.
なお、同一条件で欠陥検出処理を行っても、様々な理由から、必ずしも一定の検出率が得られるとは限らない。そこで、通常は、複数回(たとえば、10回)の欠陥検出を行ってこれらの検出回数に対する検出率を算出する。 Even if the defect detection process is performed under the same conditions, a fixed detection rate is not always obtained for various reasons. Therefore, normally, defect detection is performed a plurality of times (for example, 10 times), and the detection rate for these detection times is calculated.
この感度表を前記オフライン上で自動生成させることにより、感度パラメータの最適化作業のうち、感度表の生成に要する時間も、実機作業の所要時間から低減させることができる。 By automatically generating this sensitivity table on the off-line, the time required for generating the sensitivity table in the sensitivity parameter optimization work can be reduced from the time required for the actual machine work.
図6は、実欠陥データから基準検出データを取得する方法を説明した図である。上記図1から図5までの説明は、フォトマスク等に作り込まれたプログラム欠陥のサイズデータや座標データなどの特定データがあらかじめ付与されているが、このようなプログラム欠陥がない(すなわち、特定データは不明な実欠陥のみの)フォトマスク等に対しては、上記のような方法では、レビュー用データや感度表を生成することはできない。 FIG. 6 is a diagram illustrating a method for acquiring reference detection data from actual defect data. In the description from FIG. 1 to FIG. 5, specific data such as size data and coordinate data of a program defect created in a photomask or the like is given in advance, but there is no such program defect (that is, specific data) For photomasks and the like (only actual defects whose data is unknown), it is not possible to generate review data or sensitivity tables by the above method.
そこで、上記のようなフォトマスク等については、上記欠陥検査装置(実機)で、2回以上実測し、検出された欠陥の検出率及び座標値からなる基準検出データを取得し、この基準検出データから前記オフライン上でレビュー用データ及び感度表を自動生成し、この生成されたレビュー用データと感度表から所望の欠陥検出レベルを設定すればよい。 Therefore, the photomask and the like as described above are measured twice or more by the defect inspection apparatus (actual machine), and the reference detection data including the detection rate and the coordinate value of the detected defect is obtained. Then, the review data and sensitivity table are automatically generated off-line, and a desired defect detection level may be set from the generated review data and sensitivity table.
図6では、第1回目の検査結果では、○印の6つの欠陥が検出され、第2回目の検査結果では、▲印の7つの欠陥が検出されたことを示している。この2回の検査結果の集計データを算出、表示させると、点線で囲まれた領域で検出された欠陥は、第1回目及び第2回目の双方で検出されているため、検出率が100%となり、この領域外に存在する3つの欠陥(○印は1個、▲印は2個)は、検出率が各々50%ということになる。 FIG. 6 shows that six defects marked with ◯ are detected in the first inspection result, and seven defects marked with ▲ are detected in the second inspection result. When the total data of the two inspection results is calculated and displayed, the defect detected in the area surrounded by the dotted line is detected both in the first time and the second time, so the detection rate is 100%. Thus, the detection rate of each of three defects (one circle mark and two triangle marks) existing outside this region is 50%.
そこで、この検出された欠陥の検出率及び座標値によって基準検出データを生成し、この基準検出データから前記オフライン上でレビュー用データ及び感度表を自動生成し、この生成されたレビュー用データと感度表から所望の欠陥検出レベルにするために、感度パラメータの最適化を図るようにすればよい。 Accordingly, reference detection data is generated based on the detection rate and coordinate values of the detected defects, and review data and sensitivity tables are automatically generated off-line from the reference detection data, and the generated review data and sensitivity are generated. In order to obtain a desired defect detection level from the table, the sensitivity parameter may be optimized.
1 スキャナ
2 スキャナ制御部
3 データ準備処理部
4 システム制御、GUI処理部
5 展開、参照画生成処理部
6 分配処理部
7 欠陥検出処理部
8 結果管理処理部
9 シミュレーション処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scanner 2 Scanner control part 3 Data preparation process part 4 System control, GUI process part 5 Expansion | deployment, reference image generation process part 6 Distribution process part 7 Defect detection process part 8 Result management process part 9 Simulation process part
Claims (3)
欠陥検査装置によって、上記感度パラメータを任意の高感度に設定し、上記被検査対象物に所与の特定データに基づいて作り込まれたプログラム欠陥を検出して実検出データを取得し、前記欠陥検査装置に対してオフライン上で、前記実検出データからレビュー用データを生成するとともに前記実検出データの検査回数に対する検出率を可視化した感度表を自動生成し、前記所望の検出レベルを達成していない場合には、前記オフライン上で、感度パラメータの再設定と、再設定された感度パラメータによるプログラム欠陥のシミュレーション検出データの取得と、このシミュレーション検出データによるレビュー用データの生成および前記シミュレーション検出データの検出率を可視化した感度表の自動生成とを繰り返して前記所望の検出レベルを達成する最適な感度パラメータを設定することを特徴とする欠陥検出レベル調整方法。 A defect detection level adjusting method for optimizing a sensitivity parameter set for a defect detection algorithm in order to set a detection level of a defect of an inspection object to a desired level,
The sensitivity parameter is set to an arbitrary high sensitivity by a defect inspection device, a program defect created on the inspection object based on given specific data is detected to obtain actual detection data, and the defect A review table is generated off-line from the actual detection data offline with respect to the inspection device , and a sensitivity table visualizing the detection rate with respect to the number of inspections of the actual detection data is automatically generated to achieve the desired detection level. If not, the sensitivity parameter is reset on the offline, the simulation detection data of the program defect is acquired by the reset sensitivity parameter, the review data is generated by the simulation detection data, and the simulation detection data is the desired detection of the detection rate by repeating the automatic generation of visible sensitivity table Defect detection level adjustment method and sets the optimum sensitivity parameters to achieve the bell.
前記被検査対象物の性状に応じて適用する欠陥検出アルゴリズムを1以上選択することができる検出条件選択手段と、上記被検査対象物に所与の特定データに基づいて作り込まれた複数のプログラム欠陥を検出するために、前記選択された欠陥検出アルゴリズムに対して感度パラメータを設定するパラメータ設定手段と、この設定された感度パラメータによって欠陥検出を行う欠陥検出処理手段と、前記欠陥検出処理手段に対してオフライン上で、この欠陥検出処理によって得られた実検出データを使用して、最適の感度パラメータをシミュレーション処理によって設定するシミュレーション処理手段とを有し、Detection condition selection means capable of selecting one or more defect detection algorithms to be applied according to the properties of the inspection object, and a plurality of programs built on the inspection object based on given specific data In order to detect a defect, a parameter setting unit that sets a sensitivity parameter for the selected defect detection algorithm, a defect detection processing unit that performs defect detection using the set sensitivity parameter, and a defect detection processing unit On the other hand, it has simulation processing means for setting the optimum sensitivity parameter by simulation processing using the actual detection data obtained by this defect detection processing offline.
このシミュレーション処理手段は、前記実検出データからレビュー用データを生成するレビュー用データ生成手段と、前記実検出データの検査回数に対する検出率を可視化した感度表生成手段と、前記感度パラメータを変更して再設定する感度パラメータ変更手段と、再設定された感度パラメータによってシミュレーション検出データを取得する欠陥検出オフライン処理手段とを備え、このシミュレーション検出データに基づいて、前記レビュー用データ生成手段と感度表生成手段によってレビュー用データと感度表を生成するものであることを特徴とする欠陥検査システム。The simulation processing means includes a review data generating means for generating review data from the actual detection data, a sensitivity table generating means for visualizing a detection rate with respect to the number of inspections of the actual detection data, and changing the sensitivity parameter. Sensitivity parameter changing means for resetting and defect detection offline processing means for acquiring simulation detection data by the reset sensitivity parameter, and based on the simulation detection data, the review data generating means and the sensitivity table generating means A defect inspection system characterized by generating review data and a sensitivity table.
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