JPS60171727A - マスク検査装置 - Google Patents
マスク検査装置Info
- Publication number
- JPS60171727A JPS60171727A JP59027079A JP2707984A JPS60171727A JP S60171727 A JPS60171727 A JP S60171727A JP 59027079 A JP59027079 A JP 59027079A JP 2707984 A JP2707984 A JP 2707984A JP S60171727 A JPS60171727 A JP S60171727A
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- Japan
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- photomask
- light detection
- signal
- reflected light
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- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は半導体装置の製造工程の一つであるホトリソグ
ラフィ工程に使用するホトマスクの検査装置ζこ関し、
特にホトマスクのパターン欠陥や異物の検査に用いて好
適な検査装置に関するものである。
ラフィ工程に使用するホトマスクの検査装置ζこ関し、
特にホトマスクのパターン欠陥や異物の検査に用いて好
適な検査装置に関するものである。
半導体装置の型造工程におけるホトリソグラフィ技術で
は、ホトマスクのパターンを半導体ウェーハに転写して
素子のパターニングを行なっているが、ホトマスクのパ
ターンに欠陥が生じていたり異物が付着していると素子
パターンに欠陥が発生し製品不良が生じる。このため、
ホトリソグラフィ工程の前には必ずホトマスクの検査を
行なう必要がある。この場合、ホトマスクのパターン欠
陥はこれを最初に検査して補修を行なっておけば以後の
検査は省略できるが、異物の検査は転写毎あるいは転写
ロット毎に行なわなければならない。
は、ホトマスクのパターンを半導体ウェーハに転写して
素子のパターニングを行なっているが、ホトマスクのパ
ターンに欠陥が生じていたり異物が付着していると素子
パターンに欠陥が発生し製品不良が生じる。このため、
ホトリソグラフィ工程の前には必ずホトマスクの検査を
行なう必要がある。この場合、ホトマスクのパターン欠
陥はこれを最初に検査して補修を行なっておけば以後の
検査は省略できるが、異物の検査は転写毎あるいは転写
ロット毎に行なわなければならない。
そこで、ホトマスクの表面上から照明を行なう一方、ホ
トマスクの裏面側に受光素子を設け、照明光がホトマス
クを透過した光を検出してホトマスクパターンを検出し
得るようにし、しかもこれを同一パターンの２つのチッ
プに対して同時に行ないかつこれらを相互に比較するこ
とにより規則性のない異物を検出することが考えられる
。
トマスクの裏面側に受光素子を設け、照明光がホトマス
クを透過した光を検出してホトマスクパターンを検出し
得るようにし、しかもこれを同一パターンの２つのチッ
プに対して同時に行ないかつこれらを相互に比較するこ
とにより規則性のない異物を検出することが考えられる
。
しかしながら、検出能が低く、特にホトマスクにペリク
ル（透明ガラス等のカバー）を装着した場合には、検査
光学系の対物レンズとホトマスクとの間隔をペリクル間
隔以下にはできないために検出能は更正こ低下され、近
年におけるパターン幅が１〜１．５μｍのプロセスに適
用することができないという問題があることが、本発明
者によって見い出された。
ル（透明ガラス等のカバー）を装着した場合には、検査
光学系の対物レンズとホトマスクとの間隔をペリクル間
隔以下にはできないために検出能は更正こ低下され、近
年におけるパターン幅が１〜１．５μｍのプロセスに適
用することができないという問題があることが、本発明
者によって見い出された。
本発明の目的は検出能を１μｍ以下にでき、１〜１，５
μｍプロセスに適用してホトマスク上の欠陥や異物を高
信頼性において検出することができ、かつペリクルを備
えたホトマスクの検査にも適用することのできるマスク
検査装置を提供することにある。
μｍプロセスに適用してホトマスク上の欠陥や異物を高
信頼性において検出することができ、かつペリクルを備
えたホトマスクの検査にも適用することのできるマスク
検査装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ホトマスク表面を照明する照明部と、ホトマ
スク表面の反射光を検出する反射光検出部と、ホトマス
クの透過光を検出する透過光検出部と、前記反射光検出
部と透過光検出部の夫々における少なく吉も２つの同一
チップパターンの信号を相互に比較演算する反射、透過
の各演算部と、各演算部から出力される反射光信号と透
過光信号とを相互に比較演算しかつこれから異物や欠陥
を判定する演算判定部とを備えることにより、ホトマス
クにおける反射光と透過光の両方を利用した検査を可能
にし、これにより検査能の向上を図ると共に検査の信頼
性を向上することができる。
スク表面の反射光を検出する反射光検出部と、ホトマス
クの透過光を検出する透過光検出部と、前記反射光検出
部と透過光検出部の夫々における少なく吉も２つの同一
チップパターンの信号を相互に比較演算する反射、透過
の各演算部と、各演算部から出力される反射光信号と透
過光信号とを相互に比較演算しかつこれから異物や欠陥
を判定する演算判定部とを備えることにより、ホトマス
クにおける反射光と透過光の両方を利用した検査を可能
にし、これにより検査能の向上を図ると共に検査の信頼
性を向上することができる。
第１図は本発明の検査装置の一実施例の全体構成図であ
り、図中１は被検査体であるホトマスクであって透明ガ
ラス基板２の表面上にＯｒ（クロム）等の金属薄膜によ
って所定のパターン３を形成している。この場合、ホト
マスク１には夫々同一パターンをした複数個のチップに
相当するチップパターン４ａ、４ｂ・・・が形成されて
いるものとする。
り、図中１は被検査体であるホトマスクであって透明ガ
ラス基板２の表面上にＯｒ（クロム）等の金属薄膜によ
って所定のパターン３を形成している。この場合、ホト
マスク１には夫々同一パターンをした複数個のチップに
相当するチップパターン４ａ、４ｂ・・・が形成されて
いるものとする。
前記ホトマスク１はＸ、Ｙ移動可能な支持枠５に支持さ
れる。
れる。
前記ホトマスク１の表面上には、各チップパターン４ａ
、４ｂの直上に２組の検出光学系６ａ。
、４ｂの直上に２組の検出光学系６ａ。
６ｂを備えている。各光学系６ａ、６ｂは下からレンズ
７ａ１７ｂ、ハーフミラ−ｇａ、ｇｂ、光源９ａ、、９
ｂを備え、更に前記ハーフミラ−１３ａ。
７ａ１７ｂ、ハーフミラ−ｇａ、ｇｂ、光源９ａ、、９
ｂを備え、更に前記ハーフミラ−１３ａ。
８ｂに対応する側方位置には受光素子１０ａ。
１０ｂを配設している。そして、前記レンズ７ｇ。
７ｂと光源９ａ、９ｂとで照明部１１ａ、ｌ’ｌｂを構
成し、光源９ａ、９ｂ光を集束して各チップパターン４
ａ、４ｂに投射させ照明を行なう。光源９ａ、９ｂには
白色光はもとよりレーザ等の単色光を投射するものが利
用できる。また、前記レンズ７ａ、７ｂ、ハーフミラ−
ｓａ、８ｂ、受光素子１０ ａ 、 １．Ｏｂで反射光
検出部１２ａ、１２ｋ）を構成し、各チップパターン４
ａ、４ｂつまりホトマスク１表面からの前記照明光の反
射光を受光素子１０ａ、１０ｂで検出する。
成し、光源９ａ、９ｂ光を集束して各チップパターン４
ａ、４ｂに投射させ照明を行なう。光源９ａ、９ｂには
白色光はもとよりレーザ等の単色光を投射するものが利
用できる。また、前記レンズ７ａ、７ｂ、ハーフミラ−
ｓａ、８ｂ、受光素子１０ ａ 、 １．Ｏｂで反射光
検出部１２ａ、１２ｋ）を構成し、各チップパターン４
ａ、４ｂつまりホトマスク１表面からの前記照明光の反
射光を受光素子１０ａ、１０ｂで検出する。
一方、前記ホトマスク１の下側でかつ前記検出光学系１
２ａ、１２ｂの光軸延長上には夫々透過光検出部１３ａ
、１３ｂを設けている。各透過光検出部１３ａ、１３ｂ
は夫々レンズ１４ ａ 、 １４ｂと受光素子１５ａ、
１５ｂとで構成し、前記照明光の中、ホトマスク１の各
チップパターン４ａ。
２ａ、１２ｂの光軸延長上には夫々透過光検出部１３ａ
、１３ｂを設けている。各透過光検出部１３ａ、１３ｂ
は夫々レンズ１４ ａ 、 １４ｂと受光素子１５ａ、
１５ｂとで構成し、前記照明光の中、ホトマスク１の各
チップパターン４ａ。
４ｂを透過した光を検出する。
更ｌこ前記反射光検出部１２ａ、１２ｂと透過光検出部
１３ａ、１３ｂの各受光素子Ｉ Ｑ ａ 、 １０ｂと
１５ ａ ’、 １５ ｂは各演算部１６と１７に夫々
接続される。これら各演算部１６．１７では各受光素子
の出力信号を比較した上で両者の出方レベルを等しく調
節し、しかる上で両信号の差をめてこれを演算判定部１
８に夫々出力させる。演算判定部１８では、各演算部１
６．１７の少なくとも一方の出力を採用し、この出方信
号を適宜ｌこ設定したしきい値にてスライス処理するこ
とにより、異物の有無を判定する。この場合、各演算部
１６゜１７の信号を相刺した上でこの判定を行なっても
よい。なお、１９，２０．２１はモニタであり、例えば
一方（透過光検出部）における受光素子１５ａ、１５ｂ
の検出信号に基づいて各チップパターン４ａ、４ｂ像お
よび演算部１７の出力信号に基づく絵柄を夫々表示する
ことができる。
１３ａ、１３ｂの各受光素子Ｉ Ｑ ａ 、 １０ｂと
１５ ａ ’、 １５ ｂは各演算部１６と１７に夫々
接続される。これら各演算部１６．１７では各受光素子
の出力信号を比較した上で両者の出方レベルを等しく調
節し、しかる上で両信号の差をめてこれを演算判定部１
８に夫々出力させる。演算判定部１８では、各演算部１
６．１７の少なくとも一方の出力を採用し、この出方信
号を適宜ｌこ設定したしきい値にてスライス処理するこ
とにより、異物の有無を判定する。この場合、各演算部
１６゜１７の信号を相刺した上でこの判定を行なっても
よい。なお、１９，２０．２１はモニタであり、例えば
一方（透過光検出部）における受光素子１５ａ、１５ｂ
の検出信号に基づいて各チップパターン４ａ、４ｂ像お
よび演算部１７の出力信号に基づく絵柄を夫々表示する
ことができる。
以上の構成によれば照明部エエａ＋１１ｂの光源９ａ、
９ｂから光をホトマスク１の各チップパターン４ａ、４
ｂ上に投射してこれを照明する一方、その反射光を反射
光検出部１２ａ、１２ｂの各受光素子１０ａ、ＩＱｂで
検出し、透過光を透過光検出部１３ａ、１３ｂの各受光
素子１５ａ。
９ｂから光をホトマスク１の各チップパターン４ａ、４
ｂ上に投射してこれを照明する一方、その反射光を反射
光検出部１２ａ、１２ｂの各受光素子１０ａ、ＩＱｂで
検出し、透過光を透過光検出部１３ａ、１３ｂの各受光
素子１５ａ。
１５ｂで検出する。そして、例えば反射光検出部１２ａ
、１２ｂの各受光素子１ｏａ、ｌｏｂの信９Ｓ＋、Ｓｘ
は、支持枠５のＸＹ倍信号共に第２図（Ａ）、（Ｂ）の
ようにチップパターン４ａ。
、１２ｂの各受光素子１ｏａ、ｌｏｂの信９Ｓ＋、Ｓｘ
は、支持枠５のＸＹ倍信号共に第２図（Ａ）、（Ｂ）の
ようにチップパターン４ａ。
４ｂに対応した波形で得られる。なお、本例ではチップ
パターン４ａ上に異物Ｘが付着しているものとする。す
ると、反射光は異物Ｘの存在により強く散乱されるため
、受光素子１０ａの信号Ｓ。
パターン４ａ上に異物Ｘが付着しているものとする。す
ると、反射光は異物Ｘの存在により強く散乱されるため
、受光素子１０ａの信号Ｓ。
は相当する位置で信号に乱れが生じる。この信号は通常
透過光によるよりも高感度に検出される。
透過光によるよりも高感度に検出される。
演算部１６では、前記各信号Ｓ、、Ｓ、のレベルを一致
させた上で、両信号８１．８１の差をめる。これにより
、同図（Ｃ）の信号Ｓ、のようζこチップパターンの形
状に拘らず一定レベルの信号とされ、パターン段差部や
異物Ｘ部位において乱れ信号が検出される。したがって
、この信号を演算判定部１８において適宜定めたしきい
値（α、−α）により信号Ｓｓをスライスすれば、異物
Ｘの存在による信号が検出され、異物の存在が判定され
る。
させた上で、両信号８１．８１の差をめる。これにより
、同図（Ｃ）の信号Ｓ、のようζこチップパターンの形
状に拘らず一定レベルの信号とされ、パターン段差部や
異物Ｘ部位において乱れ信号が検出される。したがって
、この信号を演算判定部１８において適宜定めたしきい
値（α、−α）により信号Ｓｓをスライスすれば、異物
Ｘの存在による信号が検出され、異物の存在が判定され
る。
更に、判定の精度を向上させるためには、反射光検出部
側の演算部１６の出力信号に、これと同様ｌこして得ら
れた透過光検出部側の演算部１７の出力信号を演算判定
部１８において剰じ、これにより同図（Ｄ）のように異
物Ｘ部位の強調された信号Ｓ４を得た後に判定を行なう
こともできる。
側の演算部１６の出力信号に、これと同様ｌこして得ら
れた透過光検出部側の演算部１７の出力信号を演算判定
部１８において剰じ、これにより同図（Ｄ）のように異
物Ｘ部位の強調された信号Ｓ４を得た後に判定を行なう
こともできる。
この方法によれば相剰作用により異物Ｘ部位が大幅に強
調されることになり、パターン段差部やその他の雑信号
との比、いわゆる８／Ｎ比が向上して検出精度を高いも
のにすることができる。
調されることになり、パターン段差部やその他の雑信号
との比、いわゆる８／Ｎ比が向上して検出精度を高いも
のにすることができる。
＋１） ホトマスクの表面に投射した光の反射光を利用
して異物の検出を行なうので、異物により強く散乱され
る反射光によって異物を高感度に検出することができ、
これにより異物の検出能を１μｍ以上に向上して１〜１
．５μｍプロセスへの適用を可能にしかつ異物検出の信
頼性を向上できる。
して異物の検出を行なうので、異物により強く散乱され
る反射光によって異物を高感度に検出することができ、
これにより異物の検出能を１μｍ以上に向上して１〜１
．５μｍプロセスへの適用を可能にしかつ異物検出の信
頼性を向上できる。
（２１反射光や透過光の各検出部のいずれか一方の信号
に基づいて異物検出を行なうので、反射光や透過光の他
方の検出に不具合が生じたときにも一方の信号で確実に
異物検出を行なうことができ、これにより異物の見落し
が生じるようなことはない。
に基づいて異物検出を行なうので、反射光や透過光の他
方の検出に不具合が生じたときにも一方の信号で確実に
異物検出を行なうことができ、これにより異物の見落し
が生じるようなことはない。
１３１ 反射光や透過光の両検出部の信号を相剰したと
で異物の検出を行なっているので、異物の信号を強調で
き、８／Ｎ比を向上して検査精度が向上できる。
で異物の検出を行なっているので、異物の信号を強調で
き、８／Ｎ比を向上して検査精度が向上できる。
（４）反射光を利用した検査方式であるので、透過光を
利用する方式よりもレンズ等検出部をホトマスクに近接
させる必要はなく、ペリクル等を設けたホトマスクの検
査ｌこも適用できる。
利用する方式よりもレンズ等検出部をホトマスクに近接
させる必要はなく、ペリクル等を設けたホトマスクの検
査ｌこも適用できる。
以上本発明者ｌこよってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、照明部１
反射光検出部、透過光検出部のレンズ、ミラー等の構成
は実施例以外の構成であってもよい。また、演算部や演
算判定部の信号処理方式も適宜変更できる。
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、照明部１
反射光検出部、透過光検出部のレンズ、ミラー等の構成
は実施例以外の構成であってもよい。また、演算部や演
算判定部の信号処理方式も適宜変更できる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置のホトリ
ソグラフィ技術に使用するホトマスクの検査装置−こ適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、他の用途のホトマスクないし原版用マスクの
検査装置にも適用できる。
をその背景となった利用分野である半導体装置のホトリ
ソグラフィ技術に使用するホトマスクの検査装置−こ適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、他の用途のホトマスクないし原版用マスクの
検査装置にも適用できる。
第１図は本発明の一実施例装置の゛全体構成図、第２図
（Ａ）〜（Ｄ）は信号処理方式を説明するための信号波
形図である。 １・・・ホトマスク、４ａ、４ｂ・・・チッチパターン
、６ａ、５ｂ−・検出光学系、１０ａ、１０ｂ−・・受
光素子、１１ａ、１１ｂ・・照明系、１２ａ、１２ｂ・
・・反射光検出部、１３ａ、１３ｂ・・・透過光検出部
、１５ａ、１５ｂ−・・受光素子、１６．１７・・演算
部、１８・・・演算判定部、１９〜２１・・・モニタ、
Ｓ、〜Ｓ、・・・信号。 第 １ 図
（Ａ）〜（Ｄ）は信号処理方式を説明するための信号波
形図である。 １・・・ホトマスク、４ａ、４ｂ・・・チッチパターン
、６ａ、５ｂ−・検出光学系、１０ａ、１０ｂ−・・受
光素子、１１ａ、１１ｂ・・照明系、１２ａ、１２ｂ・
・・反射光検出部、１３ａ、１３ｂ・・・透過光検出部
、１５ａ、１５ｂ−・・受光素子、１６．１７・・演算
部、１８・・・演算判定部、１９〜２１・・・モニタ、
Ｓ、〜Ｓ、・・・信号。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被検査体としてのホトマスク表面を照明する照明部
と、ホトマスク表面の反射光を検出する反射光検出部と
、ホトマスクの透過を検出する透過光検出部、と、前記
反射光検出部と透過光検出部の夫々における少なくとも
２個の同一チップパターンの各信号を相互に比較演算す
る反射、透過の各演算部と、これら各演算部から出力さ
れる夫々の信号を相互に比較演算しかつこれからホトマ
スクとの異物等を判定する演算判定部とを備えることを
特徴とするマスク検査装置。 ２ 反射光検出部と透過光検出部は夫々異なる２個の同
一チップパタＴンに対応する少なくとも２組の検出光学
系を備えてなる特許請求の範囲第１項記載のマスク検査
装置。 ８、各演算部は２＠のチップパターン信号の差をめ、演
算判定部は各演算部の信号から異物信号を検出し得る特
許請求の範囲第１項又は第２項記載のマスク検査装置。 ４、・演算判定部では各演算部の信号を相和又は相刺し
て異物信号と雑音信号の比を増大してなる特許請求の範
囲第３項記載のマスク検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027079A JPS60171727A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | マスク検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027079A JPS60171727A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | マスク検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171727A true JPS60171727A (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=12211066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59027079A Pending JPS60171727A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | マスク検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221266A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Miyazaki Oki Electric Co Ltd | 露光マスクの異物検査方法 |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59027079A patent/JPS60171727A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221266A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Miyazaki Oki Electric Co Ltd | 露光マスクの異物検査方法 |
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