JPH04252044A - ビーム描画装置および該装置における検査方法 - Google Patents

ビーム描画装置および該装置における検査方法

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JPH04252044A
JPH04252044A JP3001423A JP142391A JPH04252044A JP H04252044 A JPH04252044 A JP H04252044A JP 3001423 A JP3001423 A JP 3001423A JP 142391 A JP142391 A JP 142391A JP H04252044 A JPH04252044 A JP H04252044A
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JP
Japan
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pattern
inspection
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signal
data
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Withdrawn
Application number
JP3001423A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Kawabata
川畑 敏明
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビーム描画装置および
該装置における検査方法に関し、特に、半導体集積回路
の製造に使用するレチクル等を作成するためのビーム描
画装置および該装置における検査方法に関する。近年、
半導体集積回路装置のパターン高集積化および微細化に
伴って、例えば、半導体集積回路の製造に使用するレチ
クルのパターン検査に対しても高速化および高精度化が
要求され、また、開発の短納期が要求されている。その
ため、基板に形成されたパターンおよび表面の検査を早
期に短時間で行うことが要望されている。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置は、様々な処
理工程を経て製造されるが、これらの処理工程の内、レ
チクルを使用したフォトエッチング処理も頻繁に利用さ
れるものの一つである。このようなレチクルは、例えば
、電子ビーム描画装置を使用して、基板上に所定パター
ンの遮光層を形成することにより作成される。
【0003】図6は半導体集積回路装置の製造に使用す
るレチクルを作成する様子を示す図である。同図に示さ
れるように、半導体集積回路装置を製造するために使用
されるレチクルは、基板(石英ガラス)10a上にクロ
ム層10bおよびフォトレジスト層10c を積層した
試料(レチクル)10に対して電子ビームEBを走査し
、所定のパターンを描画するようになっている。さらに
、試料10に対して現像処理等を行って、基板10a 
上に所定のクロムパターン(10b) を形成するよう
になっている。
【0004】図7は従来のビーム描画装置における検査
方法の一例の流れを示すブロック図である。同図に示さ
れるように、従来方法では、まず、ステップ101 で
基板10a(レジスト層10c)の表面検査が行われ、
次いで、ステップ102 で、例えば、試料10に対し
て電子ビームEBを照射して所定のパターンが描画され
る。さらに、ステップ103 に進んで、現像等の処理
工程が実行され、さらに、ステップ104 に進んで、
再びパターン面(基板10a またはクロム層10b)
の表面検査が行われる。その後、ステップ105 で、
パターンとデータの照合検査が行われ、そして、ステッ
プ106 で、精度検査等が行われるようになっている
。なお、ステップ106 における精度検査等が終了す
ると、次の工程へ進むことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のビーム描画装置における検査は、例えば、図7に示さ
れるようなステップ 101〜106により実行されて
いる。 しかし、半導体集積回路装置に対する開発の短納期が要
求されている現在においては、従来の工程 (ステップ
 101〜106)を全て実行していたのでは、時間が
掛かり過ぎて開発の短納期の要求を満足することができ
ない。
【0006】すなわち、従来のビーム描画技術では、パ
ターン描画(ステップ101)〜処理工程(ステップ1
03)で発生した欠陥については、後工程の表面検査(
ステップ104)まで判明しないため、欠陥に対する原
因追求が困難となる場合が多く、また、データ照合検査
のためのデータも必要となるため、検査工程が複雑にな
る問題がある。さらに、従来のビーム描画技術は、検査
を高感度で行うためには高精度な検査装置が必要となり
、実際上は、高精度な検査を行うことが困難であり、ま
た、工程数が多いために長時間を要するといった問題が
ある。
【0007】本発明は、上述した従来のビーム描画技術
が有する課題に鑑み、基板に形成されたパターンおよび
表面の検査を短時間に且つ早い段階で行って、無駄な処
理工程を減少すると共に、半導体集積回路装置の開発期
間を短縮することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、試料1
0に対してビームEBを照射し、所定のパターンを描画
するビーム描画装置における検査方法であって、パター
ン描画時において、前記パターン描画を行うために照射
したビームEBによる前記試料10からの反射信号RS
を検出して当該試料10の表面検査を同時に行うように
したことを特徴とするビーム描画装置における検査方法
が提供される。
【0009】
【作用】図1は本発明に係るビーム描画装置における検
査方法の流れを示すブロック図である。同図に示される
ように、本発明のビーム描画装置における検査方法では
、まず、ステップ1で基板10a(レジスト層10c)
の表面検査が行われる。次いで、ステップ2に進んで、
例えば、試料10に対して電子ビームEBを照射して所
定のパターンが描画されるが、この時、照射したビーム
EBによる試料10からの反射信号RSが検出され、描
画時の表面検査(異物の付着等の検査)およびパターン
とデータの照合検査(描画時におけるパターン欠陥等の
検査)が同時に行われる。その後、ステップ3に進んで
、現像等の処理工程(現像、エッチング、レジスト剥離
等の工程)が実行され、さらに、ステップ4に進んで、
精度検査等が行われる。また、ステップ4における精度
検査等が終了すると、次の工程へ進むことになる。
【0010】このように、本発明のビーム描画装置にお
ける検査方法によれば、パターン描画時において、パタ
ーン描画を行うために照射したビームEBによる試料1
0からの反射信号RSが検出される。この反射信号RS
により、試料10に対してビームEBを照射して所定の
パターンを描画するのと同時に、試料10の表面検査を
行うことができる。これにより、基板に形成されたパタ
ーンおよび表面の検査を短時間に且つ早い段階で行って
、無駄な処理工程を減少すると共に、半導体集積回路装
置の開発期間を短縮することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るビーム描
画装置の一実施例を説明する。図2は本発明に係るビー
ム描画装置の一実施例を示すブロック図であり、半導体
集積回路装置を製造するのに使用されるレチクルを作成
するための電子ビーム描画装置を示すものである。同図
に示されるように、本実施例の電子ビーム描画装置は、
装置制御計算機51, 描画データ管理部52, 検査
部6, コラム部7および装置制御系8を具備している
。装置制御系8は、パターン発生ユニット・パターン補
正ユニット81およびステージ制御ユニット・ステージ
補正ユニット82を備えている。
【0012】コラム部7は、通常の電子ビーム描画装置
と同様に、試10に対して電子ビームEBを照射するた
めの機構73(電子銃, グリッド, アノード, 複
数のレンズ, 絞り並びに位置偏向器等)およびステー
ジ71を備え、それぞれパターン発生ユニット・パター
ン補正ユニット81およびステージ制御ユニット・ステ
ージ補正ユニット82により制御されるようになってい
る。さらに、コラム部7には、ステージ71の上方部に
反射電子信号検出器72が設けられ、ステージ71に載
置された試料10に対して照射された電子ビームが該試
料10で反射された信号RSを検出するようになってい
る。
【0013】ここで、参照符号53は設計データ, 9
1は反射電子信号, 92は描画データを示し、また、
参照符号S1は反射電子信号検出器72により検出され
た反射信号RSに応じた信号, S2は所定のパターン
を描画するための制御信号を示し、そして、参照符号D
1は実際にパターンを描画するために照射ビームEBを
駆動制御するパターンデータ, D2は描画すべきパタ
ーンの設計データを示している。
【0014】図3は図2のビーム描画装置における検査
部の処理を説明するための図である。同図に示されるよ
うに、検査部6は、信号 S1(反射電子信号) およ
び信号 S2(信号の真理値) が供給される反射電子
信号比較検査部61と、データ D1(描画用データ)
 およびデータ D2(設計データ) が供給されるデ
ータ比較検査部62とを備えている。
【0015】反射電子信号比較検査部61は、反射電子
信号 S1(反射電子信号検出器72により検出された
反射信号RSに応じた信号) と、信号の真理値 S2
(所定のパターンを描画するための制御信号) とを比
較して試料10の表面の検査を実行するためのものであ
る。また、データ比較検査部62は、描画用データ D
1(実際にパターンを描画するために照射ビームEBを
駆動制御するパターンデータ) と、設計データ D2
(描画すべきパターンの設計データ)との照合検査を行
うためのものである。ここで、パターンデータは設計デ
ータに対して所定の処理を行って作成する場合が多いた
め、比較処理を行うデータも同一の処理を行った検査用
データを用いる。また、装置を使用し、パターンデータ
に対して所定の処理を行って描画する場合にも、比較処
理を行うデータ(設計データ)も同一の処理を行った検
査用データを用いる。尚、上記の所定の処理とは、具体
的には、チップの縮小(拡大)、パターン幅または線幅
の縮小(拡大)、および、露光部と非露光部の反転等の
処理である。
【0016】図4は図3に示す反射電子信号比較検査部
における試料の表面検査を説明するための図である。ま
ず、図4(a)に示されるように、異物が存在しない場
合の反射電子信号S1は、信号の真理値S2に対応した
波形となり、該波形は同一の信号レベル■となる。また
、図4(b)および図4(c)に示されるように、異物
が存在する場合(図6中の符号20a,20b 参照)
 の反射電子信号S1は、信号の真理値S2と対応しな
い波形個所が生じることになり、図4(b)に示される
ように、反射電子信号S1の検出値が減少し(低い信号
レベル■が検出され)たり、逆に、図4(c)に示され
るように、反射電子信号S1の検出値が増大し(高い信
号レベル■が検出され)たりする。ここで、スポットビ
ームの電子ビーム描画装置では、装置側のオン・オフか
ら信号の論理値(波形)を算出して比較することになる
。また、可変矩形ビームの電子ビーム描画装置では、装
置側のビームの大きさおよびビームのオン・オフ時間か
ら信号の論理値(波形)を算出して比較することになる
【0017】このように、反射電子信号比較検査部61
は、反射電子信号S1と信号の真理値S2とを比較して
信号レベルが変動する個所を検出することにより、試料
10の表面における異物の存在の有無を判別して検査す
るようになっている。ここで、異物による反射電子信号
S1の検出値が増減は、異物の種類や該異物と検出され
る反射電子との相対角度等の様々な要因により変化する
が、反射電子信号S1が基準値(信号レベル■)から変
化することにより異物の存在の有無が判別できるように
なっている。
【0018】図5は図3に示すデータ比較検査部の一構
成例を示す図である。データ比較検査部62は、データ
形式が異なる設計データD2と、描画用データD1との
比較を行うために、データD2およびD1を画像対画像
で比較するようになっている。同図に示されるように、
データ比較検査部62は、設計データ D2(レチクル
テープ53) が供給されるビデオ変換ユニット62a
 と、比較制御ユニット62b と、描画用データ D
1(パターン発生ユニット・パターン補正ユニット81
の出力) が供給されるビデオ変換ユニット62c と
で構成されている。ビデオ変換ユニット62a は、レ
チクルテープ53からの設計データを受け取るテープユ
ニット626,磁気テープメモリ625a,625b,
ビデオ信号変換器623,磁気テープ制御部624,ビ
デオメモリ622a,622b およびビデオ信号出力
制御部621 を備えている。ここで、磁気テープメモ
リ625a,625bおよびビデオメモリ622a,6
22b は、それぞれスイッチを介して1対ずつ設けら
れている。このビデオ変換ユニット62a により、レ
チクルテープ53からの設計データはビデオ信号(画像
信号)に変換されて比較制御ユニット62b へ供給さ
れる。
【0019】ビデオ変換ユニット62c は、上述した
ビデオ変換ユニット62a と同様の構成であり、供給
されたパターン発生ユニット・パターン補正ユニット8
1の出力をビデオ信号(画像信号)に変換して比較制御
ユニット62b へ供給するようになっている。比較制
御ユニット62b は、比較器627,ビデオ増幅器6
28,データ処理部629,プリンタ620 および複
数のモニタ等を備え、ビデオ変換ユニット62aおよび
ビデオ変換ユニット62c から供給されたビデオ信号
を比較するようになっている。これにより、データ比較
検査部62において、描画用データ D1(実際にパタ
ーンを描画するために照射ビームEBを駆動制御するパ
ターンデータ) と、設計データ D2(描画すべきパ
ターンの設計データ) とが画像対画像の形式で照合検
査されることになる。ここで、ビデオ変換ユニット62
a,62c および比較制御ユニット62b は、従来
より知られている技術を用いて様々な構成とすることが
できるのはいうまでもない。
【0020】以上、詳述したように、本実施例の電子ビ
ーム描画装置は、電子ビームを照射して試料にパターン
を描画する時に、該試料からの反射電子の信号をモニタ
リングして信号の異常を監視することによりパターン描
画時の表面検査を行うことができ、さらに、パターンデ
ータと描画時の信号の比較を行うことによってデータ照
合検査をも同時に行うことができる。また、電子ビーム
描画装置は、高精度な検出機能を有する装置であるため
、検査も高い精度で行うことができる。さらに、本実施
例の電子ビーム描画装置によれば、パターン描画時に同
時に検査が行えるため、パターン描画に起因する欠陥の
原因追求が容易になり、データ照合検査のためのデータ
も不要となり、そして、検査工程が簡略化されて短時間
でパターン描画〜検査を行うことが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば
、基板に形成されたパターンおよび表面の検査を短時間
に且つ早い段階で行って、無駄な処理工程を減少すると
共に、半導体集積回路装置の開発期間を短縮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るビーム描画装置における検査方法
の流れを示すブロック図である。
【図2】本発明に係るビーム描画装置の一実施例を示す
ブロック図である。
【図3】図2のビーム描画装置における検査部の処理を
説明するための図である。
【図4】図3に示す反射電子信号比較検査部における試
料の表面検査を説明するための図である。
【図5】図3に示すデータ比較検査部の一構成例を示す
図である。
【図6】半導体集積回路装置の製造に使用するレチクル
を作成する様子を示す図である。
【図7】従来のビーム描画装置における検査方法の一例
の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
1…基板の表面検査 2…パターン描画・描画時の表面検査・パターンとデー
タの照合検査 3…処理工程(現像等) 4…精度検査他 51…装置制御計算機 52…描画データ管理部 53…設計データ 6…検査部 61…反射電子信号比較検査部 62…データ比較検査部 7…コラム部 71…ステージ 72…反射電子信号検出器 8…装置制御系 10…試料 10a …石英ガラス(基板) 10b …クロム層 10c …レジスト EB…照射ビーム(電子ビーム) RS…反射信号

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  試料(10)に対してビーム(EB)
    を照射し、所定のパターンを描画するビーム描画装置に
    おける検査方法であって、パターン描画時において、前
    記パターン描画を行うために照射したビームによる前記
    試料からの反射信号(RS)を検出して当該試料の表面
    検査を同時に行うようにしたことを特徴とするビーム描
    画装置における検査方法。
  2. 【請求項2】  前記ビーム描画装置は、半導体集積回
    路の製造に使用するレチクルを作成するための電子ビー
    ム描画装置であり、レチクルパターンを描画するために
    照射した電子ビーム(EB)による前記試料(10)か
    らの反射信号(RS)の強度を検出して当該試料の表面
    における異物(20a,20b) の有無を検出するよ
    うになっていることを特徴とする請求項1のビーム描画
    装置における検査方法。
  3. 【請求項3】  前記ビーム描画装置は、前記試料から
    の反射信号(RS)に応じた信号(S1)と、前記所定
    のパターンを描画するための制御信号(S2)とを比較
    して前記試料表面の検査を実行するようになっているこ
    とを特徴とする請求項1のビーム描画装置における検査
    方法。
  4. 【請求項4】  前記ビーム描画装置の検査方法は、さ
    らに、パターン描画時において、実際にパターンを描画
    するために照射ビーム(EB)を駆動制御するパターン
    データ(D1)と描画すべきパターンの設計データ(D
    2)との照合検査を行うようになっていることを特徴と
    する請求項1のビーム描画装置における検査方法。
  5. 【請求項5】  試料(10)に対してビーム(EB)
    を照射し、所定のパターンを描画するビーム描画装置で
    あって、前記試料に対して照射したビームが当該試料か
    ら反射される信号(RS)を検出する反射信号検出手段
    (72)と、パターン描画時において、該試料からの反
    射信号により当該試料の表面検査を即刻行うパターン描
    画時検査実行手段(6) とを具備することを特徴とす
    るビーム描画装置。
  6. 【請求項6】  前記ビーム描画装置は、半導体集積回
    路の製造に使用するレチクルを作成するための電子ビー
    ム描画装置であり、前記反射信号検出手段(72)は、
    レチクルパターンを描画するために照射した電子ビーム
    (EB)による前記試料(10)からの反射信号(RS
    )の強度を検出するようになっていることを特徴とする
    請求項5のビーム描画装置。
  7. 【請求項7】  前記パターン描画時検査実行手段(6
    ) は、前記反射信号検出手段(72)により検出され
    た反射信号(RS)に応じた信号(S1)と、前記所定
    のパターンを描画するための制御信号(S2)とを比較
    して前記試料表面の検査を実行するようになっているこ
    とを特徴とする請求項5のビーム描画装置。
  8. 【請求項8】  前記パターン描画時検査実行手段(6
    ) は、さらに、パターン描画時において、実際にパタ
    ーンを描画するために照射ビーム(EB)を駆動制御す
    るパターンデータ(D1)と描画すべきパターンの設計
    データ(D2)との照合検査を行うようになっているこ
    とを特徴とする請求項5のビーム描画装置。
JP3001423A 1991-01-10 1991-01-10 ビーム描画装置および該装置における検査方法 Withdrawn JPH04252044A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6925629B2 (en) 2002-09-02 2005-08-02 Nec Corporation Reticle fabrication method

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