JPH04151663A - 異物検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置製造で用いられるペリクルを装着
したフォトマスク上の異物を検査する装置に関する。

［従来の技術］ 半導体装置製造のフォト工程で、半導体基板上に所望の
レジストパターンを形成する方法として縮小投影露光装
置を使用することが一般的であるが、近年、素子の微細
化が進み、集積度が増すにつれて、フォトマスク上の異
物の転写が問題となってきている。縮小投影露光装置は
、フォトマスク上のパターンを、５分の１に縮小して投
影する。しかし最近は、投影レンズや、レジストの解像
性能向上により、フォトマスク上にミクロンオーダーの
異物があっても十分に転写できるようになってきた。そ
して、転写された異物はバタン欠陥となり、半導体素子
の機能を劣化させ、歩留りを低下させる。

そこで最近、異物の転写を防止する方法としてペリクル
が使用されている。第２図に示すように、ペリクル（２
３）は、ニトロセルロースに代表される透明薄膜からな
り、アルミ合金などの金属からなるペリクル枠（２２）
を介して、フォトマスク（２１）から一定の距離をおい
て、フォトマスク（２１）上のパターン部を保護するよ
うに覆って固定される。前記ペリクル（２３）上には空
気中の異物が付着するが、投影露光時の焦点位置はフォ
トマスク（２１）面上にあるため、ペリクル）（２３）
上の異物に対しては焦点ズレとなり、約５０μｍ以下の
大きさの異物は転写しない仕組みとなっている。このよ
うに、ペリクルを使用することによって異物転写に起因
するパターン欠陥は著しく低減されるが、ペリクル装着
後のフォトマスク上の異物は厳密に管理されなければな
らない。

第２図は、ペリクルを装着したフォトマスク上の異物を
検査する従来の異物検査装置を説明する図であるが、フ
ォトマスク（２１）上の異物（２４）へ、異物検出光（
２５）としてＨｅ−Ｎｅレーザー光をペリクル（２３）
を通して照射し、前記異物（２４）で散乱して前記ペリ
クル（２３）を通過した散乱光（２６）の強度を検出器
（２７）により測定するものである。そして、前記異物
（２４）の大きさの判定は、前記測定値と、あらかじめ
実験的に求めた散乱光の強度と、異物の大きさとの関係
を用いて換算することにより行なわれていた６ ［発明が解決しようとする課題１ しかし、前述の従来技術では以下なる問題点を有する。

第２図において、検出器（２７）で測定する光強度は、
ペリクル（２３）による吸収によって入射、及び反射時
に２回損失を受ける。また、半導体装置製造で使用され
るペリクルは、その用途に応じて、一種類であるはずが
なく、ペリクルの種類が変われば、その材質、膜厚なと
も変わるため、当然、光の吸収量もペリクルの種類によ
って大きく異なる。従って、検出器（２７）により測定
した散乱光（２６）の強度を用いて異物（２４）の大き
さを判定するには、ペリクルＣ２３）の種類によって変
わる光の吸収量をも考慮しなければならない。そのため
には、散乱光（２６）の強度と、異物の大きさとの関係
を使用する可能性のあるすべてのペリクルに対して、そ
れぞれ種類別に実験により求める必要があり、多大な時
間を要し、検査効率を落していた。また、同種のペリク
ルであっても、品質のばらつきによって光吸収量も若干
ばらつくため、異物の大きさを判定する際の精度も十分
でなかった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決するもので
、その目的とするところは、検出した異物の大きさをペ
リクルの種類によらず効率よく、しかも、高精度に判定
できる異物検査装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段１ 本発明の異物検査装置は、ペリクルを装置したフォトマ
スク上の異物へ、前記ペリクルを通して異物検出光を照
射し、前記異物で散乱して前記ペリクルを通過した散乱
光の°強度を測定することにより前記異物の大きさを判
定する異物検査装置において、前記異物検出光が前記ペ
リクルを通過する際の光強度の損失量を測定する機構を
有し、前記損失量を前記異物の大きさを判定する際の補
正値として用いることを特徴とする。

〔実　施　例］ 本発明の異物検査装置の異物検出原理は、従来技術と同
様であり説明は省略するが、従来と異なる点は、異物検
出光がペリクルを通過する際の光強度の損失量を測定す
る機構を有し、異物の大きさを判定する際の補正値とし
て用いることが特徴である。

第１図は、本発明の異物検査装置において、異物検出光
がペリクルを通過する際の光強度の損失量を測定する機
構を説明する図である。異物検出光（１７）であるＨｅ
−Ｎｅレーザー光は、ハーフミラ−（１４）で半分が反
射され、検出器（１５）により入射強度が測定される。

次に、前記ハーフミラ−（１４）を通過した残り半分の
光はペリクル〔１３）を通して、フォトマスク（１１）
の遮光領域であるクロムｌｌｉ　（１２）面上に達し、
そこで反射された光（１８）は、再び、前記ハーフミラ
−（１４）で、その半分が反射され、検出器（１６）に
よってペリクル透過後の光強度が測定される。そして、
前記ハーフミラ−（１４）、及び、前記クロム膜（１２
）での光強度の損失量は、とのフォトマスクを検査する
場合においても一定であると考えられるため、前記検出
器（］６）で測定したペリクル（１３）通過後の光強度
を、前記検出器（１５）で測定した入射強度で割った値
を前記ペリクル（１３）による光強度の損失として定義
した。

次に、検出した異物の大きさを判定するために、欅準ペ
リクルを設定した。そして、このペリクルに対して、前
述の方法により光強度の損失を測定し、また、このペリ
クルを使用した時の、異物で散乱された散乱光の強度と
、異物の大きさの関係を実験的に求め、それぞれな標準
値として設定した。従って標準ペリクルと種類の異なる
ペリクルを装着したフォトマスクを検査する場合は、こ
のペリクルに対する光強度の損失を測定し、標準値と比
較することにより、異物からの散乱光の強度に対して、
ペリクルによる損失分を補正できるようになった。具体
的には、測定された光損失の値と、標準値との比に相当
する分だけ異物からの散乱光の強度を補正し、その後で
、あらかじめ実験により求めた標準ペリクルを用いた時
の異物による散乱光の強度と、異物の大きさの関係から
、真の異物の大きさを換算して判定するものである。　
これによって、以下なる利点が得られる。

異物による散乱光と、異物の大きさとの関係を、標準ペ
リクルに対してのみ求めればよいため、検査効率が向上
する。

・種類の異なるペリクルを装置したフォトマスクであっ
ても、光強度の損失分を測定し、補正できるため、容易
に、しかも、精度よく異物の大きさを判定できる。

各フォトマスク毎に光強度の損失分を補正できるため、
同種のペリクル間で品質ばらつきがあったとしても、そ
の分を補正でき、異物の大きさを判定する際の精度が向
上する。

以上、本発明の実施例では、半導体装置製造に用いられ
るペリクルを装着したフォトマスク面上の異物を検査す
る装置について述べたが、この他にも異物検出するため
の光を吸収してしまう物質を通して、その中に存在する
異物などを検出する場合には、容易に応用可能であり、
また、同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、ペリクルを装着した
フォトマスク上の異物へ、前記ペリクルを通して異物検
出光を昭射し、前記異物で散乱して前記ペリクルを通過
した散乱光の強度を測定することにより、前記異物の大
きさを判定する異物検査装置において、前記異物検出光
が前記ペリクルを通過する際の光強度の損失量を測定す
る８１Ｍ横を有し、前記損失量を前記異物の大きさを判
定する際の補正値として用いることにより、検出した異
物の大きさを、ペリクルの種類によらず、効率よく、し
かも、高精度に判定できるという効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の異物検査装置において、異物検出光
がペリクルを通過する際の光強度の損失を測定する機構
を説明する図である。 第２図は、ペリクルを装置したフォトマスク上の異物を
検査する征来の異物検査装置を説明する図である。 １１．２１・　・・　フォトマスク １２　・・・　　　・　クロム膜 １３．２３・・・・・ペリクル １４・・　　・　　・・　ハーフミラ−１５、Ｉ６．２
７・・検出器 １７．２５−＝異物検出光（）（ｅ−Ｎｅレーザー光） １８・・・　・・・・反射光 ２２・・・　・・・・ペリクル枠 ２４　・・・　　・・異物 ２６・・・・　・・・散乱光 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ペリクルを装着したフォトマスク上の異物へ前記ペリク
   ルを通して異物検出光を照射し、前記異物で散乱して前
   記ペリクルを通過した散乱光の強度を測定することによ
   り前記異物の大きさを判定する異物検査装置において、
   前記異物検出光が前記ペリクルを通過する際の光強度の
   損失量を測定する機構を有し、前記損失量を前記異物の
   大きさを判定する際の補正値として用いることを特徴と
   する異物検査装置。