JPH0375854B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0375854B2 JPH0375854B2 JP14335986A JP14335986A JPH0375854B2 JP H0375854 B2 JPH0375854 B2 JP H0375854B2 JP 14335986 A JP14335986 A JP 14335986A JP 14335986 A JP14335986 A JP 14335986A JP H0375854 B2 JPH0375854 B2 JP H0375854B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- defect detection
- photomask
- defect
- exposure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はフオトマスクのパターン面の検査方法
に関し、特にポジテイブレジスト用のフオトマス
クの検査方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a method for inspecting a patterned surface of a photomask, and particularly to a method for inspecting a photomask for positive resist.
(ロ) 従来の技術
半導体装置の製造に用いられるフオトマスク
は、レチクルと呼ばれるマスクに形成した1つの
所定パターンを縮小して繰り返し転写することに
より製造される。従つて原板であるレチクルに1
つでも欠陥があると全パターンの同一個所に同一
欠陥が存在する共通欠陥となつて表れ、そのフオ
トマスクを使用したウエハーを全滅にするので絶
対に避けなければならない。(B) Prior Art Photomasks used in the manufacture of semiconductor devices are manufactured by reducing and repeatedly transferring a predetermined pattern formed on a mask called a reticle. Therefore, 1 is applied to the reticle, which is the original plate.
If there is a defect even in one photomask, it will appear as a common defect where the same defect exists in the same place in all patterns, and the wafer using that photomask will be completely destroyed, so this must be avoided at all costs.
ところが、仮に欠陥数”0”のレチクルを用意
しても転写時にレチクル表面に異物が付着したり
光学系に何らかの異常があつたりするとやはり共
通欠陥となつてしまうため、レチクルのみならず
転写後のフオトマスクについても入念な検査を行
う必要がある。 However, even if a reticle with 0 defects is prepared, if foreign matter adheres to the reticle surface during transfer or some abnormality occurs in the optical system, it will still become a common defect. Photo masks also need to be carefully inspected.
このようなフオトマスクの検査方法として従来
より顕微鏡による目視検査が行われてきたが、こ
れでは時間を要するのとパターン図形の欠陥をも
見落すという欠点があり、最近では例えば特開昭
60−220934号公報に記載されているような検査装
置を用いることが多い。斯る装置は検査するフオ
トマスクの所定パターンをビデオカメラで走査
し、その信号をデジタル信号に変換して設計時の
CADデータと比較することによりパターンの良
否を判定するものである。この装置を用いれば、
短時間でほぼ正確な検査を行うことができる。 Visual inspection using a microscope has traditionally been used as a method for inspecting photomasks, but this method has the drawbacks of being time-consuming and overlooking defects in the pattern.
An inspection device such as that described in Japanese Patent No. 60-220934 is often used. Such equipment scans a predetermined pattern of the photomask to be inspected with a video camera, converts the signal into a digital signal, and then scans the photomask to be inspected.
The quality of the pattern is determined by comparing it with CAD data. With this device,
Almost accurate inspection can be performed in a short time.
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
しかしながら、微細化が進むに伴つて斯上した
装置にもより高い検出精度が求められるものの、
現状では今だ要求を満足するような高い精度を有
する装置が実現しておらず、特にパターンが最も
小さくなるようなポジテイブレジスト用のコンタ
クトホールマスクや電極配線用のマスク等では不
完全な検査しかできない欠点があつた。(c) Problems to be solved by the invention However, as miniaturization progresses, even higher detection accuracy is required of the above-mentioned devices;
Currently, a device with high precision that satisfies the requirements has not yet been realized, and in particular, contact hole masks for positive resists and masks for electrode wiring, where patterns are the smallest, can only be inspected incompletely. There was a drawback that I couldn't do it.
例えば第4図に示す如く、大部分がクロムによ
る黒地でコンタクトホールに対応した領域が2〜
4μm□
の白抜パターンとなるフオトマスクを検査
した場合、図示した異常パターン11のように白
抜パターンの一部が欠けたような欠陥や、電極配
線パターンにおける配線間のブリツジ等は検出す
ることができない。また欠陥としては黒地の部分
に白いピンホールを生ずる欠陥も考えられるが、
レチクルが完全であればこのような欠陥はほとん
ど発生しないことが確認されている。 For example, as shown in FIG.
When inspecting a photomask with a 4μm□ white pattern, defects such as parts of the white pattern missing, as shown in abnormal pattern 11, and bridges between wires in the electrode wiring pattern cannot be detected. Can not. Another possible defect is a white pinhole on a black background.
It has been confirmed that such defects rarely occur if the reticle is perfect.
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は斯上した欠点に鑑みてなされ、フオト
マスク周辺の余白部に所定パターン2と同じパタ
ーンの欠陥検出パターン3を形成し、これを適正
露光量以下の光量で露光することにより白抜のパ
ターンを縮小し欠陥部を誇張して検査することを
特徴とする。(d) Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and is made by forming a defect detection pattern 3 having the same pattern as the predetermined pattern 2 in the margin around the photomask, and applying the defect detection pattern 3 to the appropriate exposure amount or less. The method is characterized in that the white pattern is reduced in size and the defective part is exaggerated for inspection by exposing to a light amount of .
(ホ) 作用
本発明によれば、欠陥検出のためのパターンを
適正露光量以下の光量で露光したので白抜のパタ
ーンが縮小して現像され、例えばその欠陥部によ
り正常パターン10の開口面積の60%しか開口さ
れてないような異常パターン11であれば、欠陥
検出パターン3ではほぼ完全につぶれてしまう。
従つてこのようなパターンを用いれば、従来の検
査装置でも欠陥部を確実に検出することができ
る。(e) Effect According to the present invention, since the pattern for defect detection is exposed with a light amount less than the appropriate exposure amount, the white pattern is developed in a reduced size, and for example, the defective portion reduces the opening area of the normal pattern 10. If the abnormal pattern 11 is only 60% open, the defect detection pattern 3 will almost completely collapse it.
Therefore, if such a pattern is used, defective portions can be reliably detected even with conventional inspection equipment.
(ヘ) 実施例
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。(f) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明を適用したフオトマスクの平面
図であり、マスク基板1の主面中央に回路機能素
子を形成するための所定パターン2が縦横に繰り
返して形成され、その周辺の余白部には所定パタ
ーン2群と離間して欠陥検出パターン3が形成さ
れている。余白部はウエハーにとつて不必要な領
域であり、ここに欠陥検出パターン3を形成して
も何ら問題無い。そして欠陥検出パターン3は、
先ずレチクルに形成した原板のパターンをフオト
リピーターと呼ばれる装置でステツプ・アンド・
リピードして露光することにより所定パターン2
群を形成した後、その露光量の0.8倍程度の光量
で所定パターン2と同じパターンを露光すること
により形成する。 FIG. 1 is a plan view of a photomask to which the present invention is applied, in which a predetermined pattern 2 for forming a circuit functional element is repeatedly formed in the center of the main surface of a mask substrate 1 vertically and horizontally, and the margins around it are A defect detection pattern 3 is formed apart from the second group of predetermined patterns. The blank space is an unnecessary area for the wafer, and there is no problem in forming the defect detection pattern 3 there. And defect detection pattern 3 is
First, the original pattern formed on the reticle is step-and-printed using a device called a photo repeater.
By repeating exposure, a predetermined pattern 2 is created.
After forming the group, the same pattern as the predetermined pattern 2 is formed by exposing the group with a light amount that is about 0.8 times the exposure amount.
このようにして形成した欠陥検出パターン3
は、意識的に過少露光したために所定パターン2
に比べてパターンが全体的に縮小して形成され
る。 Defect detection pattern 3 formed in this way
The predetermined pattern 2 is due to intentional underexposure.
The pattern is generally reduced in size compared to .
これを第2図及び第3図を用いて説明する。第
2図はフオトリピーターによりパターンを露光す
る時の概略断面図であり、4はレチクル、5はレ
ンズ、6はフオトマスクである。レチクル4表面
にはクロム膜7による所定パターン2が選択的に
形成されており、フオトマスク6表面には未加工
のクロム膜7と微細加工に有利なポジテイブレジ
スト8が付着されている。そしてレチクル4上部
より超高圧水銀灯の紫外線等の露光光9を照射す
ると、レチクル4に形成された白抜のパターン部
を通過した光がレンズ5を介してレジスト8表面
に到達し、レチクル4に形成した所定パターン2
を例えば10:1の尺度でフオトマスク6表面に結
像するよう構成されている。 This will be explained using FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view when a pattern is exposed by a photo repeater, in which 4 is a reticle, 5 is a lens, and 6 is a photomask. A predetermined pattern 2 of a chrome film 7 is selectively formed on the surface of the reticle 4, and an unprocessed chromium film 7 and a positive resist 8, which is advantageous for fine processing, are adhered to the surface of the photomask 6. When exposure light 9 such as ultraviolet rays from an ultra-high-pressure mercury lamp is irradiated from above the reticle 4, the light that passes through the white pattern formed on the reticle 4 reaches the surface of the resist 8 via the lens 5, and is exposed to the reticle 4. Predetermined pattern 2 formed
For example, it is configured to form an image on the surface of a photomask 6 at a scale of 10:1.
而してレジスト8に照射された露光光9は、光
の回折現像を伴うためにその照射量(露光量)を
縦軸、パターンの中心からの距離を横軸にとると
第3図に示したような分布特性を有する。そのた
めレジスト8の現像後の膜厚残存率が0%を満足
する露光時間量が図示XYのレベルであると設定
するならば、分布特性を実線で示した適正露光時
では図示ABの範囲だけ開孔することになる。と
ころが分布特性を破線で示した過少露光時では、
絶対的な露光量が不足する為に図示CDの範囲し
か開孔できないことになる。そのため、この状態
でクロム膜7をエツチング除去すると過少露光し
た欠陥検出パターン3では全体的にパターンが縮
小されて形成されるのである。 Since the exposure light 9 irradiated onto the resist 8 is accompanied by light diffraction and development, the irradiation amount (exposure amount) is plotted on the vertical axis and the distance from the center of the pattern is plotted on the horizontal axis as shown in FIG. It has similar distribution characteristics. Therefore, if the exposure time that satisfies the residual rate of film thickness after development of resist 8 is 0% is set to the level shown in the figure There will be a hole. However, at the time of underexposure, where the distribution characteristics are shown by the broken line,
Since the absolute exposure amount is insufficient, holes can only be opened in the range CD shown. Therefore, if the chromium film 7 is removed by etching in this state, the defect detection pattern 3 that has been underexposed will be formed with a reduced size overall.
第4図及び第5図は夫々所定パターン2と欠陥
検出パターン3の一部を示す平面図であり、1例
としてポジテイブレジスト用のコンタクトホール
マスクを示す。ポジテイブレジスト用であるか
ら、その大部分がクロム膜7による黒地でコンタ
クトホールに対応した領域が開孔されて白抜のパ
ターンとなる。そして所定パターン2の一部に、
完全に開孔された正常パターン10と、何らかの
原因で白抜のパターンが一部欠けたような欠陥部
を有する異常パターン11とが形成されていたな
らば、欠陥検出パターン3においては上述した理
由により正常パターン10が略半分の大きさに縮
小して形成され且つ最初から半分つぶれたような
異常パターン11はほとんどつぶれて形成される
ことになる。 4 and 5 are plan views showing a part of the predetermined pattern 2 and the defect detection pattern 3, respectively, and show a contact hole mask for positive resist as an example. Since it is for a positive resist, most of it is a black background made of the chromium film 7, and areas corresponding to contact holes are opened to form a white pattern. Then, in a part of the predetermined pattern 2,
If a normal pattern 10 with a completely opened hole and an abnormal pattern 11 having a defective part where a part of the white pattern is missing for some reason are formed, the above-mentioned reason will occur in the defect detection pattern 3. As a result, the normal pattern 10 is formed reduced to approximately half its size, and the abnormal pattern 11, which has been half collapsed from the beginning, is formed almost collapsed.
また第6図に示す如く、電極配線用のパターン
において、配線12,12間に残留クロムによる
ブリツジ欠陥13が生じたようなパターンであれ
ば、欠陥検出パターン3では第7図に示す如く、
ブリツジ欠陥部13が拡大され誇張されて形成さ
れる。 Further, as shown in FIG. 6, if the pattern for electrode wiring has a bridge defect 13 due to residual chromium between the wirings 12, 12, the defect detection pattern 3 will cause a bridge defect 13 as shown in FIG.
The bridge defect 13 is enlarged and exaggerated.
従つて第5図や第7図の様に形成した欠陥検出
パターン3を用いれば、従来の検出装置でも確実
に検出することができるのである。この時どの程
度の光量で露光するかは検査装置の精度による。
つまり検査装置の検出精度にある程度の幅がある
から、露光量を変化させて正常パターン10を縮
小した大きさの異るパターンを複数個形成し、正
常パターン10が正常と判断される限界の露光量
を求めてその露光量にやや余裕をもたせた露光量
を欠陥検出パターン3の露光量として設定すれば
良いのである。このように設定すれば、正常パタ
ーン10より開孔部の大きさが小さい異常パター
ン11は確実に検出されるようになる。 Therefore, by using the defect detection pattern 3 formed as shown in FIGS. 5 and 7, it is possible to reliably detect defects even with conventional detection devices. The amount of light used for exposure at this time depends on the accuracy of the inspection device.
In other words, since there is a certain range in the detection accuracy of the inspection equipment, a plurality of patterns of different sizes are formed by reducing the normal pattern 10 by changing the exposure amount, and the exposure limit is reached at which the normal pattern 10 is judged to be normal. What is necessary is to determine the exposure amount and set the exposure amount with a slight margin as the exposure amount of the defect detection pattern 3. With this setting, the abnormal pattern 11 having a smaller opening than the normal pattern 10 can be reliably detected.
そして実務上は、まず検査装置によつて欠陥検
出パターン3を走査し、欠陥が検出されなければ
良品、検出されればその部分に対応する所定パタ
ーン2の部分を顕微鏡目視検査し、再度良否を判
断すれば良い。また更に完璧を期すならば、所定
パターン2と欠陥検出パターン3の双方を検査装
置で走査したり、露光量を異ならせて形成した複
数個の欠陥検出パターン3を検査することも考え
られる。 In practice, the defect detection pattern 3 is first scanned by an inspection device, and if no defects are detected, the product is non-defective, and if any defects are detected, the part of the predetermined pattern 2 corresponding to that part is visually inspected using a microscope, and the quality is determined again. All you have to do is judge. For even more perfection, it is conceivable to scan both the predetermined pattern 2 and the defect detection pattern 3 with an inspection device, or to inspect a plurality of defect detection patterns 3 formed with different exposure doses.
(ト) 発明の効果
以上説明した如く、本発明によれば極く微細化
したパターンにおいてもパターンの欠陥を容易に
且つ確実に検出できる利点を有する。また欠陥検
出パターン3をフオトマスク周辺部に形成するの
で、実パターンには何ら影響しない利点をも有す
る。(G) Effects of the Invention As explained above, the present invention has the advantage that defects in patterns can be easily and reliably detected even in extremely fine patterns. Furthermore, since the defect detection pattern 3 is formed on the periphery of the photomask, it has the advantage that it does not affect the actual pattern in any way.
第1図は本発明のフオトマスクを示す平面図、
第2図は露光装置の概略断面図、第3図は露光量
の分布特性図、第4図及び第6図は所定パターン
2の一部を示す平面図、第5図及び第7図は欠陥
検出パターン3の一部を示す平面図である。
1はマスク基板、2は所定パターン、3は欠陥
検出パターン、10は正常パターン、11は異常
パターンである。
FIG. 1 is a plan view showing a photomask of the present invention;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the exposure device, FIG. 3 is an exposure dose distribution characteristic diagram, FIGS. 4 and 6 are plan views showing a part of the predetermined pattern 2, and FIGS. 5 and 7 are defects. FIG. 3 is a plan view showing a part of the detection pattern 3. FIG. 1 is a mask substrate, 2 is a predetermined pattern, 3 is a defect detection pattern, 10 is a normal pattern, and 11 is an abnormal pattern.
Claims (1)
トマスクの周辺の余白部に前記所定パターンと同
じパターンの欠陥検出パターンを形成し、この欠
陥検出パターンを適正露光量以下の光量で露光す
ることにより欠陥部を誇張して検査することを特
徴とするフオトマスクの検査方法。1. A defect detection pattern having the same pattern as the predetermined pattern is formed in the peripheral margin of a photomask in which a plurality of predetermined patterns are regularly arranged, and the defect detection pattern is exposed to a light amount less than the appropriate exposure amount to detect the defective part. A photomask inspection method characterized by exaggerating and inspecting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61143359A JPS63133A (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Method of testing photomask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61143359A JPS63133A (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Method of testing photomask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133A JPS63133A (en) | 1988-01-05 |
| JPH0375854B2 true JPH0375854B2 (en) | 1991-12-03 |
Family
ID=15336950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61143359A Granted JPS63133A (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Method of testing photomask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63133A (en) |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61143359A patent/JPS63133A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63133A (en) | 1988-01-05 |
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Legal Events
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