JPS632136B2

JPS632136B2 -

Info

Publication number: JPS632136B2
Application number: JP14554082A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kobayashi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1982-08-24
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1988-01-18
Also published as: JPS58168228A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はフオトマスクの比較検査方法と装置に
関し、特にフオトマスクの製造工程において、フ
オトマスクパターンの数倍から十倍の大きさのパ
ターンを有したレチクルパターンをマスク基板上
に縮写形成することによつて複数のフオトマスク
パターンをマスク基板上に形成する場合に上記レ
チクルパターンと形成されたフオトマスクパター
ンとの間の比較照合検査を自動的に遂行すること
のできるフオトマスクの比較検査方法と装置とに
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a photomask comparative inspection method and apparatus, and in particular, in the photomask manufacturing process, a reticle pattern having a pattern several times to ten times the size of the photomask pattern is placed on a mask substrate. A photomask comparison device capable of automatically carrying out a comparison inspection between the reticle pattern and the formed photomask pattern when a plurality of photomask patterns are formed on a mask substrate by reduction formation. This invention relates to an inspection method and apparatus.

上述のようにレチクルパターンをガラス材等か
らなるマスク基板上に縮写してフオトマスクパタ
ーンを形成するフオトマスクの製造方法は汎く用
いられているが、この縮写時にレチクルパターン
面に偶然にごみや汚れ等の欠点原因が存在してこ
れらの欠点もフオトマスク上に転写され、フオト
マスク上に形成された複数のパターンが欠陥を有
した不良パターンとなることがある。従つてフオ
トマスクパターンの欠陥検査法として製造された
フオトマスクとごみや汚れの付着のないレチクル
とを自動的に比較照合検査することのできる検査
装置が製造現場に設けられればフオトマスクパタ
ーンの欠陥検査を正確におこなうことができる。
然るに従来よりレチクルパターンとフオトマスク
パターンとを比較照合するフオトマスクの検査方
法および装置としては適当なものが未だ提供され
ていない状態にある。 As mentioned above, the photomask manufacturing method in which a photomask pattern is formed by reducing the reticle pattern onto a mask substrate made of glass or the like is widely used; These defects are also transferred onto the photomask, and a plurality of patterns formed on the photomask may become defective patterns with defects. Therefore, as a defect inspection method for photomask patterns, if an inspection device is installed at the manufacturing site that can automatically compare and inspect the manufactured photomask with a reticle that is free of dust and dirt, it will be possible to inspect photomask patterns for defects. can be done accurately.
However, a suitable method and apparatus for inspecting a photomask for comparing and matching a reticle pattern and a photomask pattern has not yet been provided.

依つて本発明の目的はレチクルパターンとこの
レチクルパターンから縮写形成されたフオトマス
クパターンとを相互に比較照合して自動的に不良
フオトマスクパターンの有無を検査することので
きるフオトマスクの検査方法と装置を提供するこ
とにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a photomask inspection method and apparatus that can automatically inspect for the presence or absence of a defective photomask pattern by mutually comparing a reticle pattern and a photomask pattern copied from the reticle pattern. Our goal is to provide the following.

即ち、本発明においては、従来よりフオトマス
ク上に形成された２つの隣接パターンを光学的手
段と光電信号処理手段の組合わせからなる検査機
構によつて相互比較することをフオトマスク上の
複数のパターンについて繰り返し、その結果フオ
トマスクパターンの欠陥有無を検査する機構を基
礎にして相互に倍率が異るレチクルパターンと各
フオトマスクパターンとの比較照合をおこなうこ
とが可能な方法と装置を創作提供するものであ
り、殊にレチクルパターンとそのレチクルパター
ンから縮写形成されたフオトマスクパターンとを
検査光で照射することによつて比較照合をおこな
うに当り、レチクルパターンとフオトマスクパタ
ーンの対応各部分を縮写率と反対の倍率比を有し
たそれぞれの光学系手段によつて同一大きさの視
野内に捕捉し、上記検査光の走査によつて比較照
合し、かつ前記両パターンをそれらの縮写率に従
つた割合で順次に移動させ、両パターンの全部分
を前記視野内に捕捉し、順次に比較照合すること
を特徴とする比較検査方法と、この方法を実施す
べく、レチクルパターンとそのレチクルパターンから
マスク上に縮写形成されたフオトマスクパターン
とをそれぞれ個別に移動可能なレチクルステージ
とフオトマスクステージとに載置し、上記レチク
ルパターンとフオトマスクパターンとに検査光を
照射することによつて比較照合をおこなうフオト
マスクの比較検査装置において、前記検査光の光
源と前記レチクルパターン及び前記フオトマスク
パターンとの間に設けられ、前記両パターンの各
対応部分をそれぞれ同一大きさの視野内にとらえ
るように縮写率と反対の倍率比を有するように予
め構成したそれぞれのレンズ系と、前記レチクルステージと前記フオトマスクステ
ージとを直交二軸方向にそれぞれ移動させて前記
両パターンの各対応部分を順次に前記視野内にと
らえるようにする前記両ステージの各駆動源と、同一光源から発した光を前記レチクルステージ
と前記フオトマスクステージとに縮写率と反対の
比率の速度比で回転するそれぞれのミラーで振り
分けけて照射し、その光をそれぞれ受光して電気
信号に変換、判別することにより前記各駆動源の
駆動作用を前記レチクルパターンと前記フオトマ
スクパターンの縮写率に従つて制御し、該両ステ
ージの移動量の比を縮写率に適合させる移動量制
御手段を具備して構成され、前記同一大きさの視
野内でとらえた前記両パターンの各対応部分ごと
に前記検査光を走査し比較照合するようにしたこ
とを特徴とする比較検査装置とが提供されるので
ある。以下、本発明を添付図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。 That is, in the present invention, two adjacent patterns formed on a photomask are conventionally compared with each other by an inspection mechanism consisting of a combination of optical means and photoelectric signal processing means for a plurality of patterns on a photomask. The present invention aims to create and provide a method and device that can repeatedly compare and match reticle patterns with mutually different magnifications and each photomask pattern based on a mechanism that repeatedly inspects the photomask patterns for defects. In particular, when performing comparison and verification by irradiating a reticle pattern and a photomask pattern formed by reduction from the reticle pattern with inspection light, each corresponding portion of the reticle pattern and photomask pattern is determined by the reduction ratio. Captured within the same field of view by respective optical system means having opposite magnification ratios, compared and verified by scanning the inspection light, and proportions of both said patterns according to their reduction ratios. A comparative inspection method characterized by sequentially moving the reticle pattern and capturing all parts of both patterns within the field of view and sequentially comparing and matching the reticle pattern and the reticle pattern on the mask. A photomask pattern that has been formed in a reduced size is placed on a reticle stage and a photomask stage that are movable individually, respectively, and the reticle pattern and the photomask pattern are irradiated with inspection light to perform comparison and verification. In the photomask comparative inspection device, a light source is provided between the light source of the inspection light and the reticle pattern and the photomask pattern, and is configured to adjust the reduction ratio so that corresponding portions of the two patterns are captured within the same field of view. Each lens system configured in advance to have an opposite magnification ratio, the reticle stage, and the photomask stage are respectively moved in orthogonal two-axis directions to sequentially bring corresponding portions of the two patterns into the field of view. drive sources for the two stages, and light emitted from the same light source is distributed and irradiated to the reticle stage and the photomask stage by respective mirrors rotating at a speed ratio opposite to the reduction ratio. Then, by receiving each of the lights, converting them into electric signals, and discriminating them, the driving action of each drive source is controlled according to the reduction ratio of the reticle pattern and the photomask pattern, and the amount of movement of both stages is controlled. The inspection light is provided with a movement amount control means for adapting the ratio to the reduction rate, and the inspection light is scanned for each corresponding portion of the two patterns captured within the field of view of the same size for comparison and verification. A comparative inspection device is provided. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

第１図はレチクルと、このレチクルのパターン
から縮写形成された複数のパターンを有するフオ
トマスクとを示す平面図であり、同平面図から理
解できるようにレチクルパターン１０は一般に各
フオトマスクパターン１２の数倍から十倍の大き
さを有している。従つてレチクルパターン１０か
らフオトマスクパターン１２を形成する場合には
フオトマスク基板１４上に光学系を介してレチク
ルパターン１０を繰り返し縮写焼付けすることに
よつて複数のフオトマスクパターン１２を得る方
法が採られるのである。従つてレチクルパターン
１０に接近して例えばごみ１０ａが付着している
と、このごみ１０ａがフオトマスク基板１４の各
フオトマスクパターン１２に接近して汚点パター
ン１２ａとして転写され、結果的にはフオトマス
ク基板１４上には不良パターンが形成されること
になる。依つてフオトマスクの製造工程中の検査
工程でごみ１０ａを除去、清浄化したレチクルと
フオトマスクとを比較照合すれば不良パターンの
検出を簡単におこなうことができる。 FIG. 1 is a plan view showing a reticle and a photomask having a plurality of patterns formed by reduction from the pattern of the reticle. It is between twice and ten times the size. Therefore, when forming the photomask pattern 12 from the reticle pattern 10, a method is adopted in which a plurality of photomask patterns 12 are obtained by repeatedly copying and printing the reticle pattern 10 onto the photomask substrate 14 via an optical system. It is. Therefore, if, for example, dust 10a is attached close to the reticle pattern 10, this dust 10a approaches each photomask pattern 12 on the photomask substrate 14 and is transferred as a blemish pattern 12a, and as a result, the dust 10a is attached to the photomask substrate 14. A defective pattern will be formed thereon. Therefore, defective patterns can be easily detected by comparing and comparing the photomask with the reticle, which has been cleaned and the dust 10a has been removed in the inspection process of the photomask manufacturing process.

第２図は本発明によるフオトマスクの比較検査
装置の全体構成を示す機構図である。同装置には
レチクルパターン１０を有した単一枚のレチクル
が比較検査用に載置されるレチクルステージ２２
と複数のフオトマスクパターン１２が形成された
フオトマスクが比較検査用に載置されるフオトマ
スクステージ２４とが具備され、これらの両ステ
ージ２２と２４は共に同一平面又は平行平面内で
Ｘ，Ｙの直交両軸方向に向けてそれぞれ移動可能
に設けられており、このＸ軸方向移動は例えば直
流モータからなるそれぞれの駆動源２６ａ，２８
ａを有したＸ軸駆動機構によつて達成され、同様
にＸ軸方向と直交するＹ軸方向の移動は例えば直
流モータからなるそれぞれの駆動源２６ｂ，２８
ｂを有したＹ軸駆動機構によつて達成される。な
お、各ステージ２２，２４はそれぞれ例えば、周
知の上・下二段テーブル移動機構と同様に構成す
れば、Ｘ，Ｙの両軸方向に移動させる構造を簡単
に構成することができる。また同装置にはレチク
ルステージ２２とフオトマスクステージ２４の上
方にそれぞれ対物顕微鏡３０，３２からなる光学
レンズ系を具備した比較検査光の照射光学機構が
設けられており、両対物顕微鏡３０，３２にはそ
れぞれ手操作又は自動焦点機構の作動によつてス
テージ上のレチクルパターン１０およびフオトマ
スクパターン１２に焦点合わせが可能なように送
り機構が備えられている。ここで、両対物顕微鏡
３０，３２の倍率はレチクルパターン１０とフオ
トマスクパターン１２の各対応部分を同一の大き
さの視野内に光学的に捕捉すべく、両パターン１
０，１２の縮写率に応じて選定されており、例え
ばレチクルパターン１０とフオトマスクパターン
１２の縮写率が10：１の比であれば、逆に対物顕
微鏡３０，３２の倍率の比は１：10に選定され
る。すなわち、例えば対物顕微鏡３０が倍率十の
レンズ系を有すれば対物顕微鏡３２は倍率百のレ
ンズ系を有するのである。そしてこれら照射光学
機構の対物顕微鏡３０，３２を介して光源からは
例えばレーザー光等の比較検査光がステージ２
２，２４上のレチクルとフオトマスクに向けて照
射されるようなつている。すなわち、第２図では
レーザー光源Ｓから発せられたレーザー比較検査
光が走査用ミラー３４を経て反射ミラー３６，３
８で届折された後に各対応の顕微鏡３０，３２に
導入されている。そして、上記走査用ミラー３４
は、直交二軸まわりにそれぞれ適宜の駆動手段、
例えばモータ等によつて旋回動作が可能に設けら
れており、これによつてレーザー光源Ｓから発し
たレーザー光からなる比較検査光が上記対物顕微
鏡３０，３２の各視野内に捕捉される、両ステー
ジ２２，２４上のレチクルパターン１０およびフ
オトマスクパターン１２のそれぞれの対応部分を
平面内で走査することができるのである。この際
に両顕微鏡３０，３２を通過した比較検査レーザ
ー光はそれぞれレチクルパターン１０およびフオ
トマスクパターン１２を透過した後に集光レンズ
４０，４２を更に通つて周知の光電素子たるフオ
トマル素子４４，４６によつて受光される。この
ときに光電素子４４，４６からパターン形状に対
応した電気信号がそれぞれ発せられ、この電気信
号は増幅器４８，５０で増幅された後に共に信号
処理回路５２に入力され、両電気信号の比較照合
が行われた後にその比較照合結果が該信号処理回
路５２の出力端子から出力される。即ち、信号処
理回路５２においては、レチクルパターン１０と
フオトマスクパターン１２との間に完全な一致が
あれば両電気信号の差が零値であり、フオトマス
クパターン１２と共にフオトマスク上に不良パタ
ーン１２ａが形成されていると両電気信号の差値
が零値と異る結果となるような信号処理が実現さ
れているのである。さて、上述の比較照合検査過
程は、レチクルパターン１０の上方に設けられた
対物顕微鏡３０とフオトマスクパターン１２の上
方に設けられた対物顕微鏡３２とのそれぞれの視
野内に同一の大きさに捕捉されたそれぞれ対応の
パターン部分に就いて、比較照射用のレーザー光
が走査ミラー３４の二軸回りの旋回作動に従つて
各視野内パターン部分を全て走査することにより
両顕微鏡３０，３２の視野内に捕捉されている対
応パターン部分の全域に就いて比較照合検査が達
成されるのである。ここで第２Ａ図を参照する
と、第２Ａ図はレチクルステージ２２上のレチク
ルパターン１０と、フオトマスクステージ２４上
のフオトマスクパターン１２とを拡大図示した平
面図であり、本例ではフオトマスクパターン１２
は16個のパターンがマスク基板上に縮写形成され
ている場合を示している。そして第２Ａ図におい
て、今、レチクルパターン１０とマスク基板上の
左上隅部に縮写形成されたフオトマスクパターン
１２との比較照合を行う際に、各パターン１０，
１２で対応する図示のと′，と′，…と
′のパターン部分に就いて対物顕微鏡３０，３
２によつて同一の大きさの視野内にｎ回捕捉し、
各回ごとに上述のようにレーザ検査光を走査して
と′，と′…と′と順次に比較検査を
進捗させてゆくのである。依つてパターン部分
と′の比較照合終了後にパターン部分と′の
比較照合をおこなうためにはレチクルステージ２
２とフオトマスクステージ２４とを移動させてパ
ターン部分と′を対物顕微鏡３０，３２の下
方位置に到達させなければならない。このために
本発明においては、駆動源２６ａ，２６ｂ，２８
ａ，２８ｂによつて両ステージ２２，２４を平面
内で移動させ得るように構成してある。しかも前
述に例として記載のようにレチクルパターン１０
と各フオトマスクパターン１２の縮写率は10：１
のような関係にあるので、両ステージ２２，２４
を移動させてパターン部分，′から，′へ
移動する際の両ステージ２２，２４の移動量の比
は上記縮写率に対応して10：１になつていなけれ
ばならない。従つて本発明においては、第２図に
おいて、制御部５４から駆動源２６ａ，２６ｂに
送入される駆動入力と駆動源２８ａ，２８ｂに送
入される駆動入力との比を縮写率10：１の比に適
合させて10：１に予め選定し、これを一定時間に
亘つて駆動源２６ａ，２６ｂと２８ａ，２８ｂに
印加することによつて所望のステージ移動を達成
しているのである。なお、第２Ａ図に示す例でパ
ターン部分，′から，′に移動させる際に
はＸ軸駆動機構の駆動源２６ａ，２８ａを作動さ
せればよく、またパターン部分，′から，
′へ移動させる際にはＸ軸駆動機構の駆動源２
６ａ，２８ａとＹ軸駆動機構の駆動源２６ｂ，２
８ｂとの両駆動源を作動させればよく、これらの
作動順序は制御部５４に予めプログラムを記憶さ
せるようにすればよい。 FIG. 2 is a mechanical diagram showing the overall configuration of a photomask comparison inspection apparatus according to the present invention. The apparatus includes a reticle stage 22 on which a single reticle having a reticle pattern 10 is placed for comparative inspection.
and a photomask stage 24 on which a photomask on which a plurality of photomask patterns 12 are formed is placed for comparative inspection. They are provided so as to be movable in the directions of both orthogonal axes, and the movement in the X-axis direction is achieved by driving sources 26a and 28, each consisting of a DC motor, for example.
Similarly, movement in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction is achieved by the respective drive sources 26b and 28, each consisting of a DC motor, for example.
This is accomplished by a Y-axis drive mechanism with b. It should be noted that if each stage 22, 24 is constructed in the same manner as a well-known upper/lower two-stage table moving mechanism, a structure for moving in both the X and Y axis directions can be easily constructed. Further, the apparatus is provided with an optical mechanism for emitting comparative inspection light, which is equipped with an optical lens system consisting of objective microscopes 30 and 32 above the reticle stage 22 and photomask stage 24, respectively. Each is provided with a feeding mechanism so that the reticle pattern 10 and photomask pattern 12 on the stage can be focused by manual operation or by operation of an automatic focusing mechanism. Here, the magnifications of both the objective microscopes 30 and 32 are adjusted so that the corresponding portions of the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 are optically captured within the same field of view.
For example, if the reduction ratio of the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 is 10:1, then the ratio of the magnifications of the objective microscopes 30 and 32 is 1:1. Selected as 10th. That is, for example, if the objective microscope 30 has a lens system with a magnification of 10, the objective microscope 32 has a lens system with a magnification of 100. Comparative inspection light such as laser light is emitted from the light source to the stage 2 through the objective microscopes 30 and 32 of these irradiation optical mechanisms.
The light is directed toward the reticle and photomask on 2 and 24. That is, in FIG. 2, the laser comparison inspection light emitted from the laser light source S passes through the scanning mirror 34 and is reflected by the reflecting mirrors 36 and 3.
After being delivered in step 8, it is introduced into the corresponding microscopes 30 and 32. Then, the scanning mirror 34
are appropriate driving means around two orthogonal axes,
For example, the objective microscopes 30 and 32 are provided so as to be rotatable by a motor or the like, so that comparative inspection light consisting of laser light emitted from the laser light source S is captured within each field of view of the objective microscopes 30 and 32. Corresponding portions of the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 on the stages 22 and 24 can be scanned within a plane. At this time, the comparative inspection laser beams that have passed through both the microscopes 30 and 32 are transmitted through the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12, respectively, and then further passed through condensing lenses 40 and 42 to photomal elements 44 and 46, which are well-known photoelectric elements. The light is then received. At this time, electrical signals corresponding to the pattern shapes are emitted from the photoelectric elements 44 and 46, respectively, and these electrical signals are amplified by amplifiers 48 and 50 and then input to the signal processing circuit 52, where the two electrical signals are compared and verified. After the comparison is performed, the comparison result is outputted from the output terminal of the signal processing circuit 52. That is, in the signal processing circuit 52, if there is a perfect match between the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12, the difference between the two electrical signals is zero, and the defective pattern 12a is present on the photomask together with the photomask pattern 12. If such a signal is formed, signal processing is realized in which the difference value between the two electrical signals is different from a zero value. Now, in the above-mentioned comparative verification inspection process, images of the same size are captured within the fields of view of the objective microscope 30 provided above the reticle pattern 10 and the objective microscope 32 provided above the photomask pattern 12. The laser beam for comparison irradiation is applied to the respective corresponding pattern portions by scanning all the pattern portions within each field of view according to the rotation operation of the scanning mirror 34 around two axes, so that the laser beam is placed within the field of view of both microscopes 30 and 32. A comparison check is accomplished over the entire range of corresponding pattern portions that are captured. Referring now to FIG. 2A, FIG. 2A is an enlarged plan view of the reticle pattern 10 on the reticle stage 22 and the photomask pattern 12 on the photomask stage 24, and in this example, the photomask pattern 12 is
shows a case in which 16 patterns are formed in miniature on a mask substrate. In FIG. 2A, when comparing and matching the reticle pattern 10 with the photomask pattern 12 which has been formed on the upper left corner of the mask substrate, each pattern 10,
12, the objective microscopes 30, 3 are used to
2 to capture n times within the same field of view,
Each time, the laser inspection light is scanned as described above, and the comparative inspection progresses sequentially. Therefore, in order to compare and match the pattern part and ' after completing the comparison and match between the pattern part and ', reticle stage 2 is used.
2 and the photomask stage 24 must be moved to bring the pattern portions and' to positions below the objective microscopes 30 and 32. For this reason, in the present invention, the driving sources 26a, 26b, 28
Both stages 22 and 24 are configured to be able to be moved within a plane by means of a and 28b. Moreover, as described above as an example, the reticle pattern 10
The reduction ratio of each photomask pattern 12 is 10:1.
Since the relationship is as follows, both stages 22 and 24
The ratio of the amounts of movement of both stages 22 and 24 when moving from pattern section 1 to pattern section 22 and 24 must be 10:1 in accordance with the above-mentioned reduction ratio. Therefore, in the present invention, in FIG. 2, the ratio of the drive inputs sent from the control section 54 to the drive sources 26a, 26b and the drive inputs sent to the drive sources 28a, 28b is set at a reduction ratio of 10:1. The desired stage movement is achieved by preselecting a ratio of 10:1 and applying it to the drive sources 26a, 26b and 28a, 28b over a certain period of time. In addition, in the example shown in FIG. 2A, when moving the pattern part from ' to ', it is sufficient to operate the drive sources 26a and 28a of the X-axis drive mechanism;
When moving to ', drive source 2 of the X-axis drive mechanism
6a, 28a and drive sources 26b, 2 of the Y-axis drive mechanism
It is sufficient to operate both the drive sources 8b and 8b, and the order of these operations may be determined by storing a program in advance in the control unit 54.

さて、上述のように両ステージ２２，２４の
Ｘ，Ｙ二軸方向の移動はＸ，Ｙ軸両駆動機構の作
動によつて達成されるが、本発明において、レチ
クルパターン１０とフオトマスクパターン１２の
比較照合検査を行う場合にはパターン部分，
′からパターン部分，′に移動した際に正し
く移動が行われた否かに就いて確認すると共に移
動が正確でない場合にはこれを検出して再びＸ，
Ｙ軸駆動機構の作動により移動の補正を行う制御
手段が必要とされる。このために本発明において
は、駆動源２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂの作
動を制御部５４で制御するに当つて特殊な構成が
設けられている。 Now, as described above, the movement of both stages 22 and 24 in the X and Y directions is achieved by the operation of both the X and Y axis drive mechanisms. When performing a comparison check, the pattern part,
When moving from ' to the pattern part, check whether the movement was performed correctly or not, and if the movement is not accurate, detect this and move X again.
A control means is required to correct the movement by actuation of the Y-axis drive mechanism. For this reason, in the present invention, a special configuration is provided for controlling the operation of the drive sources 26a, 26b, 28a, and 28b by the control section 54.

本発明によるフオトマスクの比較検査装置にお
いては、レチクルステージ２２のＸ，Ｙ軸二方向
移動に対して周知の光ポテンシオメータ５６ａ，
５６ｂが設けられ、またフオトマスクステージ２
４のＸ，Ｙ軸二方向移動に対して同様の光ポテン
シオメータ５８ａ，５８ｂが設けられてこれら光
ポテンシオメータ５６ａ，５６ｂ及び５８ａ，５
８ｂはそれぞれ制御部５４の入力端子に接続され
る構成が採られることにより後述のように各駆動
源２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂはレチクルス
テージ２２をＸ，Ｙの両軸方向へ究極的に所望の
距離に亘り正確に移動せしめ、またフオトマスク
ステージ２４を同じくＸ，Ｙ両軸方向へ所望の距
離に亘り正確に移動せしめるのである。 In the photomask comparative inspection apparatus according to the present invention, a well-known optical potentiometer 56a,
56b is provided, and the photomask stage 2
Similar optical potentiometers 58a, 58b are provided for movement in the two directions of the X and Y axes of 4, and these optical potentiometers 56a, 56b and 58a, 5
8b is connected to the input terminal of the control unit 54, and as described later, each of the drive sources 26a, 26b, 28a, and 28b moves the reticle stage 22 in the desired direction in both the X and Y axes. In addition, the photomask stage 24 is similarly moved accurately over a desired distance in both the X and Y axis directions.

第３図は両ステージ２２，２４のＸ，Ｙ両軸方
向移動に当つて正確な移動を制御するために上述
の光ポテンシオメータを有して設けられた制御手
段の構成、作用を代表的なＸ軸方向移動に就いて
説明する機構略示図である。第３図において、光
ポテンシオメータ５６ａ，５８ａは第２図の同ポ
テンシオメータであり、共に定位置に固定配置さ
れている。さて、レーザー光源Ｓから分光プリズ
ム６１によつて均等二分されたレーザー光S₁，S₂
がそれぞれ個別の定位置で回転する回転ミラー６
０ａ，６２ａで反射されるとレチクルステージ２
２上のレチクルパターン両端部間とフオトマスク
ステージ２４上のフオトマスクパターン両端部間
をそれぞれ走査する。そしてそれぞれの走査光は
対応のパターンで反射された後に各対応の光ポテ
ンシオメータ５６ａ，５８ａに入射し、これらを
走査する。 FIG. 3 shows a typical configuration and operation of the control means provided with the above-mentioned optical potentiometer to control accurate movement of both stages 22 and 24 in both the X and Y axis directions. FIG. 3 is a schematic diagram of a mechanism for explaining movement in the X-axis direction. In FIG. 3, optical potentiometers 56a and 58a are the same potentiometers as shown in FIG. 2, and both are fixedly arranged in fixed positions. Now, laser beams S ₁ and S ₂ are equally divided into two by the spectroscopic prism 61 from the laser light source S.
Rotating mirror 6 which each rotates at an individual fixed position
When reflected by 0a and 62a, reticle stage 2
2 and between both ends of the photomask pattern on the photomask stage 24. Each scanning light is reflected by a corresponding pattern and then enters each corresponding optical potentiometer 56a, 58a to scan them.

即ち、第３図において、レチクル側においては
回転ミラー６０ａの回転に伴つてレチクル両端部
に対応した両部分R₁，R₂間で反射したレーザー
光が光ポテンシオメータ５６ａの両端部５６ｃ，
５６ｄ間で受光走査され、一方フオトマスク側に
おいては回転ミラー６２ａの回転に伴つてフオト
マスクの一パターンの両端部に対応した両部分
M₁，M₂間で反射したレーザー光が光ポテンシオ
メータ５８ａの部分５８ｃ，５８ｄ間で受光走査
される構成が設けられ、ミラー６０ａ，６２ａは
この場合に両ステージ２２，２４上の各対応パタ
ーンを同時間内に走査するように回転速度が設定
されている。なお、上述したR₁，R₂の距離が前
述した寸法距離T₁に対応し、M₁，M₂間の距離が
前述の寸法距離T₂に対応するのである。さて、
光ポテンシオメータ５６ａ，５８ａは受光によつ
て電圧信号をその出力端に生ずるが、この電圧信
号は例えば光ポテンシオメータ５６ａの場合にお
いては部分R₁で反射したレーザー光の受光によ
つて直流電圧V_R1を生じ、部分R₂で反射したレー
ザー光の受光によつて直流電圧V_R2を生ずるの
で、究極的に出力端子から直流電圧値V_R1―V_R2
を発生する。同様に光ポテンシオメータ５８ａの
場合においては部分M₁，M₂で反射したレーザー
光の受光によつて究極的には出力端子から直流電
圧値V_M1―V_M2を発生する。そしてこれらの電圧
値V_R1―V_R2，V_M1―V_M2はそれぞれ制御部５４に
入力されてＡ―Ｄ変換を受け、該制御部５４の倍
率判別回路において、レチクルパターン１０とフ
オトマスクパターン１２との縮写率に正確に一致
整合するか否かが判別される。そして、この判別
結果において、電圧レベル比がレチクルパターン
１０とフオトマスクパターン１２との縮写率に正
確に一致している場合には上記倍率判別回路から
は信号が第２図の信号処理回路５２に送出される
が、不一致の場合には倍率判別回路から不一致量
に比例した信号が送出され、この信号が再びＤ―
Ａ変換を受けてから駆動源２６ａ又は２８ａに供
給され、レチクルステージ２２又はフオトマスク
ステージ２４を補正移動させる。このように構成
すれば、既述において、レチクルパターン１０と
フオトマスクパターン１２との対応パターン部分
，′から，′へ両ステージ２２，２４のＸ
軸方向移動が行われた場合に、Ｙの移動後に第３
図に示した回転ミラー６０ａ，６２ａの回転によ
つてレチクルパターン１０とフオトマスクパター
ン１２の部分R₁，R₂及び部分M₁，M₂をレーザ
ー光S₁，S₂で走査し、究極的に光ポテンシオメー
タ５６ａ，５８ａを走査すれば、上述の説明から
明らかなようにステージ２２，２４の移動量が正
確に両パターン１０，１２の縮写率に整合した値
であるか否かが判別され、否の場合にはステージ
２２，２４の移動量の修正が駆動源２６ａ又は２
８ａの作動によつて達成されるのである。この結
果、対応パターン部分，′から，′へ、更
に，′から，′へ等が順次に正確に両ステ
ージ２２，２４の移動によつて達成されるのであ
る。なお、両ステージ２２，２４の移動にＹ軸駆
動機構によるＹ軸方向の移動成分が含まれる場合
には光ポテンシオメータ５６ｂ，５８ｂを用いて
同様の移動量の正否の判別と修正が達成されるの
である。 That is, in FIG. 3, on the reticle side, as the rotary mirror 60a rotates, the laser beam reflected between the two portions R ₁ and R ₂ corresponding to both ends of the reticle is transmitted to both ends 56c and 56c of the optical potentiometer 56a.
56d, while on the photomask side, as the rotating mirror 62a rotates, both portions corresponding to both ends of one pattern of the photomask are scanned.
A configuration is provided in which the laser beam reflected between M ₁ and M ₂ is received and scanned between portions 58c and 58d of the optical potentiometer 58a, and in this case, the mirrors 60a and 62a are used to detect the respective corresponding patterns on both stages 22 and 24. The rotation speed is set so that the images are scanned within the same amount of time. Note that the distance between R ₁ and R ₂ described above corresponds to the dimensional distance T ₁ described above, and the distance between M ₁ and M ₂ corresponds to the dimensional distance T ₂ described above. Now,
The optical potentiometers 56a, 58a generate a voltage signal at their output terminals by receiving light; for example, in the case of the optical potentiometer 56a, this voltage signal changes to a DC voltage V by receiving the laser light reflected by the portion _R1 . _R1 and the reception of the laser beam reflected by part _R2 generates a DC voltage V _R2 , so ultimately the DC voltage value V _R1 - V _R2 from the output terminal
occurs. Similarly, in the case of the optical potentiometer 58a, a DC voltage value V _M1 -V _M2 is ultimately generated from the output terminal by receiving the laser light reflected by the portions M ₁ and M ₂ . These voltage values V _R1 -V _R2 and V _M1 -V _M2 are respectively input to the control unit 54 and subjected to AD conversion, and in the magnification discrimination circuit of the control unit 54, the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 are It is determined whether or not the reduction ratio exactly matches that of the image. If the result of this discrimination is that the voltage level ratio exactly matches the reduction ratio of the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12, the signal is sent from the magnification discrimination circuit to the signal processing circuit 52 of FIG. However, in the case of a mismatch, a signal proportional to the amount of mismatch is sent from the magnification discrimination circuit, and this signal is again transmitted to the D-
After undergoing A conversion, the signal is supplied to the drive source 26a or 28a, and the reticle stage 22 or photomask stage 24 is moved for correction. With this configuration, in the above description, the X of both stages 22 and 24 is
If an axial movement is performed, the third
By rotating the rotating mirrors 60a and 62a shown in the figure, portions R ₁ and R ₂ and portions M ₁ and M ₂ of the reticle pattern 10 and photomask pattern 12 are scanned with laser beams S ₁ and S ₂ , and the ultimate By scanning the optical potentiometers 56a and 58a, it is possible to determine whether or not the amount of movement of the stages 22 and 24 is a value that accurately matches the reduction ratio of both patterns 10 and 12, as is clear from the above explanation. , if not, the movement amount of the stages 22 and 24 is corrected by the drive source 26a or 2.
This is achieved by the operation of 8a. As a result, the corresponding pattern portions, from ' to ', then from ' to ', etc., are successively and accurately achieved by the movement of both stages 22, 24. Note that if the movement of both stages 22 and 24 includes a movement component in the Y-axis direction by the Y-axis drive mechanism, similar determination and correction of the correctness of the movement amount can be achieved using the optical potentiometers 56b and 58b. It is.

第４図は制御部５４においておこなわれる上述
の電圧信号の処理に就いて図解説明する系統図で
ある。なお、光ポテンシオメータ５６ａ，５６
ｂ，５８ａ，５８ｂは周知のように受光位置に比
例した電圧信号を発生するので両ステージ２２，
２４のＸ，Ｙ両軸方向の各移動時における各移動
位置光ポテンシオメータ５６ａ，５６ｂ，５８
ａ，５８ｂからの各電圧値とを予め１：１に対応
させておき、所望の移動位置に移動させたときの
光ポテンシオメータの出力電圧値を監視すること
によつて正確に所望の移動位置まで移動がなされ
たか否かを制御部５４で判別し、否の場合には光
ポテンシオメータの出力電圧値が所望の移動位置
に達したことを示すまで何れかのステージ２２又
は２４或いは両ステージ２２，２４を修正移動さ
せるようにしてもよい。 FIG. 4 is a system diagram illustrating the above-mentioned voltage signal processing performed in the control section 54. Note that the optical potentiometers 56a, 56
b, 58a, 58b generate a voltage signal proportional to the light receiving position as is well known, so both stages 22,
Each movement position optical potentiometer 56a, 56b, 58 during each movement in both the X and Y axis directions of 24
The voltage values from a and 58b are set in a 1:1 correspondence in advance, and the desired movement position is accurately determined by monitoring the output voltage value of the optical potentiometer when the movement is made to the desired movement position. The control unit 54 determines whether the movement has been made to the desired position, and if no, either stage 22 or 24 or both stages 22 is moved until the output voltage value of the optical potentiometer indicates that the desired movement position has been reached. , 24 may be modified and moved.

上述の説明から明らかなように、本発明によれ
ばレチクルパターン１０とこのレチクルパターン
１０から縮写されたフオトマスクパターン１２を
各対応パターン部分ごとに検査光で走査し、比較
照合することによつてフオトマスクパターン１２
上における欠陥の有無を検査することが可能な方
法と装置とが実現提供されるものであり、しかも
比較照合される各対応パターン部分が常に正確に
対物顕微鏡３０，３２下に移動位置決めされるの
で比較照合検査の精度を高度に維持することがで
きるのである。 As is clear from the above description, according to the present invention, the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 that has been reduced from the reticle pattern 10 are scanned with inspection light for each corresponding pattern portion and compared and verified. Photomask pattern 12
A method and apparatus are provided which allow inspection for the presence or absence of defects on the objective microscopes 30, 32, and each corresponding pattern portion to be compared and matched is always precisely moved and positioned under the objective microscopes 30, 32. This makes it possible to maintain a high level of accuracy in comparison and verification tests.

そして、上述においてレチクルパターン１０と
フオトマスクの一チツプのフオトマスクパターン
１２との比較照合検査が終了した後には再び同一
レチクルパターン１０とフオトマスクにおける隣
接した一チツプのフオトマスクパターンとの比較
照合検査を遂行し、以下フオトマスク上の複数フ
オトマスクパターンに付いて順次に比較照合を遂
行してゆけばよいのである。こうして一枚のフオ
トマスクの全パターンについてレチクルパターン
と比較し、例えば合格パターンが80〔％〕に達し
た場合には該フオトマスクを良品として採用すれ
ばよいのである。 After the comparison and verification test between the reticle pattern 10 and the photomask pattern 12 of one chip of the photomask is completed in the above, a comparison and verification test is again performed between the same reticle pattern 10 and the adjacent photomask pattern of one chip of the photomask. However, all that is required is to sequentially compare and match a plurality of photomask patterns on the photomask. In this way, all the patterns on one photomask are compared with the reticle patterns, and if, for example, 80% of the patterns pass, the photomask can be adopted as a non-defective product.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はレチクルとフオトマスクとのパターン
倍率の関係を示す平面図、第２図は本発明による
フオトマスクの比較検査装置の構成を示す機構
図、第２Ａ図は本発明によるフオトマスクの比較
検査における各対応パターン部分ごとの比較に就
いて説明するための両パターンの拡大平面図、第
３図は本発明によるフオトマスクの比較検査装置
におけるステージ移動の制御手段の具体的構成例
を示す図、第４図は同制御手段の電圧信号の処理
工程を示す系統図。１０…レチクルパターン、１２…フオトマスク
パターン、１２ａ…不良パターン、１４…フオト
マスク基板、２２…レチクルステージ、２４…フ
オトマスクステージ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，
２８ｂ…駆動源、５４…制御部、５６ａ，５６
ｂ，５８ａ，５８ｂ…光ポテンシオメータ、６０
ａ，６２ａ…回転ミラー。 FIG. 1 is a plan view showing the relationship between pattern magnification between a reticle and a photomask, FIG. 2 is a mechanical diagram showing the configuration of a photomask comparative inspection device according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of both patterns for explaining the comparison of each corresponding pattern portion; FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of the stage movement control means in the photomask comparison inspection apparatus according to the present invention; FIG. FIG. 2 is a system diagram showing a voltage signal processing process of the control means. 10... Reticle pattern, 12... Photomask pattern, 12a... Defective pattern, 14... Photomask substrate, 22... Reticle stage, 24... Photomask stage, 26a, 26b, 28a,
28b... Drive source, 54... Control unit, 56a, 56
b, 58a, 58b...optical potentiometer, 60
a, 62a...Rotating mirror.

Claims

【特許請求の範囲】１レチクルパターンとそのレチクルパターンか
ら縮写形成さたフオトマスクパターンとを検査光
で照射することによつて比較照合をおこなうフオ
トマスクの比較検査方法において、前記レチクル
パターンと前記フオトマスクパターンの対応各部
分を縮写率と反対の倍率比を有したそれぞれの光
学系を介して検査光を透過させることによつて同
一大きさの視野内に捕捉し前記検査光の走査によ
つて比較照合し、かつ前記両パターンをそれらの
縮写率に相当した割合で順次に移動させ、両パタ
ーンの全部分を前記視野内に捕捉し、これを同一
レチクルパターンから縮写形成した複数のフオト
マスクパターンの一つ一つに就いて順次に比較照
合することを特徴とするフオトマスクの比較検査
方法。２レチクルパターンとそのレチクルパターンか
らマスク上に縮写形成された複数のフオトマスク
パターンとを夫々個別に移動可能なレチクルステ
ージとフオトマスクステージとに載置し、上記レ
チクルパターンと上記フオトマスクパターンの一
つ一つとに検査光を照射することによつて比較照
合をおこなうフオトマスクの比較検査装置におい
て、前記検査光の光源と前記レチクルパターン及
び前記フオトマスクパターンとの間に設けられ、
前記両パターンの各対応部分をそれぞれ同一大き
さの視野内にとらえるように縮写率と反対の倍率
比を有するように予め構成したそれぞれのレンズ
系と、前記レチクルステージと前記フオトマスク
ステージとを直交二軸方向にそれぞれ移動させて
前記両パターンの各対応部分を順次に前記視野内
にとらえるようにする前記両ステージの駆動源
と、同一光源から発した光を前記レチクルステー
ジと前記フオトマスクステージとに縮写率と反対
の比率の速度比で回転するそれぞれのミラーで振
り分けけて照射し、その光をそれぞれ受光して電
気信号に変換、判別することにより前記各駆動源
の駆動作用を前記レチクルパターンと前記フオト
マスクパターンの縮写率に従つて制御し、該両ス
テージの移動量の比を縮写率に適合させる移動量
制御手段とを具備して構成され、前記同一大きさ
の視野内でとらえた前記両パターンの各対応部分
ごとに前記検査光を走査し比較照合すると共に複
数のフオトマスクパターンを順次に比較検査する
ようにしたことを特徴とするフオトマスクの比較
検査装置。[Scope of Claims] 1. A photomask comparative inspection method in which a reticle pattern and a photomask pattern formed by copying from the reticle pattern are compared and verified by irradiating the reticle pattern with an inspection light. Corresponding parts of the pattern are captured within the same field of view by transmitting the inspection light through respective optical systems having a magnification ratio opposite to the reduction rate, and compared by scanning the inspection light. The two patterns are matched and sequentially moved at a rate corresponding to their reduction ratios, and all parts of both patterns are captured within the field of view, and this is used to form a plurality of photomask patterns that are formed by reduction from the same reticle pattern. A method for comparing and inspecting photomasks, which is characterized by sequentially comparing and collating each photomask. 2. A reticle pattern and a plurality of photomask patterns formed on a mask from the reticle pattern are placed on a separately movable reticle stage and a photomask stage, and one of the reticle pattern and the photomask pattern is In a photomask comparison inspection device that performs comparison and verification by irradiating inspection light on each photomask, the photomask is provided between a light source of the inspection light and the reticle pattern and the photomask pattern,
The reticle stage and the photomask stage are arranged orthogonally to each lens system configured in advance to have a magnification ratio opposite to the reduction ratio so as to capture corresponding portions of the two patterns within the same field of view. a drive source for both stages that moves in two axial directions so as to sequentially capture corresponding portions of both patterns within the field of view; The driving action of each of the driving sources is reflected on the reticle pattern by distributing and irradiating the light with each mirror that rotates at a speed ratio opposite to the reduction ratio, and receiving the light, converting it into an electric signal, and discriminating it. and a movement amount control means for controlling according to the reduction ratio of the photomask pattern and adapting the ratio of the movement amounts of the two stages to the reduction ratio, so that the image is captured within the field of view of the same size. A photomask comparative inspection apparatus characterized in that the inspection light is scanned for each corresponding portion of the two patterns for comparison and verification, and a plurality of photomask patterns are sequentially compared and inspected.