JPH04285959A - 位相シフトレチクルの検査方法 - Google Patents
位相シフトレチクルの検査方法Info
- Publication number
- JPH04285959A JPH04285959A JP3050054A JP5005491A JPH04285959A JP H04285959 A JPH04285959 A JP H04285959A JP 3050054 A JP3050054 A JP 3050054A JP 5005491 A JP5005491 A JP 5005491A JP H04285959 A JPH04285959 A JP H04285959A
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- Japan
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- light
- shifter
- transmitted light
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相シフトレチクルの検
査方法に関する。多量の情報を高速に処理する必要から
情報処理装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が
行われてＬＳＩやＶＬＳＩなどの集積回路が実用化され
ている。
査方法に関する。多量の情報を高速に処理する必要から
情報処理装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が
行われてＬＳＩやＶＬＳＩなどの集積回路が実用化され
ている。
【０００２】こゝで、これらの大容量化は単位素子の小
型化により実現されていることから、単位素子を構成す
るパターンは微細化が進んでおり、導体線路の最小線幅
はサブミクロン（Ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）に及んでおり
、更に微細化が進んでいる。
型化により実現されていることから、単位素子を構成す
るパターンは微細化が進んでおり、導体線路の最小線幅
はサブミクロン（Ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）に及んでおり
、更に微細化が進んでいる。
【０００３】そのため、被処理基板上にこれらの高集積
度パターンを形成するに使用するレチクル（投影用マス
ク）のパターン精度は極めて高く、従って高度の検査精
度が要求されている。
度パターンを形成するに使用するレチクル（投影用マス
ク）のパターン精度は極めて高く、従って高度の検査精
度が要求されている。
【０００４】
【従来の技術】ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体デバイス
はシリコン（Ｓｉ） で代表される単体半導体やガリウ
ム・砒素（ＧａＡｓ）で代表される化合物半導体からな
り、厚さが５００ μｍ 程度の単結晶基板（ 以下略
してウエハ） を用い、これに薄膜形成技術， 写真蝕
刻技術（ フォトリソグラフィ或いは電子線リソグラフ
ィ），不純物注入技術などを用いて作られている。
はシリコン（Ｓｉ） で代表される単体半導体やガリウ
ム・砒素（ＧａＡｓ）で代表される化合物半導体からな
り、厚さが５００ μｍ 程度の単結晶基板（ 以下略
してウエハ） を用い、これに薄膜形成技術， 写真蝕
刻技術（ フォトリソグラフィ或いは電子線リソグラフ
ィ），不純物注入技術などを用いて作られている。
【０００５】こゝで、写真蝕刻技術はウエハの上に感光
性レジスト（ 紫外線を使用する場合には紫外線レジス
ト， 電子線を使用する場合には電子線レジスト） を
塗布したものを準備し、これに必要とするビットパター
ンの大きさの５倍または１０倍に拡大したマスクパター
ン（ 通称レチクル） をステッパを使用して順次にウ
エハに縮小投影露光することを繰り返えすことにより多
数個のビットパターンを露光させ、使用するレジストが
ポジ型の場合は現像液に対して露光部が溶解し、一方、
ネガ型の場合は露光部が不溶性となる現象を利用してレ
ジストパターンが作られる。
性レジスト（ 紫外線を使用する場合には紫外線レジス
ト， 電子線を使用する場合には電子線レジスト） を
塗布したものを準備し、これに必要とするビットパター
ンの大きさの５倍または１０倍に拡大したマスクパター
ン（ 通称レチクル） をステッパを使用して順次にウ
エハに縮小投影露光することを繰り返えすことにより多
数個のビットパターンを露光させ、使用するレジストが
ポジ型の場合は現像液に対して露光部が溶解し、一方、
ネガ型の場合は露光部が不溶性となる現象を利用してレ
ジストパターンが作られる。
【０００６】次に、このレジストパターンをマスクとし
てドライエッチング或いはウエットエッチングを行うこ
とにより微細パターンが作られている。こゝで、レチク
ルパターンの高精度化については今まで光の波長を変え
て対処してきた。
てドライエッチング或いはウエットエッチングを行うこ
とにより微細パターンが作られている。こゝで、レチク
ルパターンの高精度化については今まで光の波長を変え
て対処してきた。
【０００７】すなわち、パターン形成に使用する光線と
して紫外線が一般に使用されているが、光の回折や散乱
の現象のためにサブμｍ のレジストパターンの描画は
困難であり、またこれらの現象がないとしても解像の限
界は波長のオーダであり、波長が５００ μｍ の紫外
線を用いても０．５ μｍ が理論的な限界となる。
して紫外線が一般に使用されているが、光の回折や散乱
の現象のためにサブμｍ のレジストパターンの描画は
困難であり、またこれらの現象がないとしても解像の限
界は波長のオーダであり、波長が５００ μｍ の紫外
線を用いても０．５ μｍ が理論的な限界となる。
【０００８】そこで、これらの現象を伴わない電子線を
用いてレチクルパターンの描画が行われている。すなわ
ち、電子線の波長は加速電圧により異なるものゝ、０．
１ Å程度であり、そのため高い解像力を得ることがで
きる。
用いてレチクルパターンの描画が行われている。すなわ
ち、電子線の波長は加速電圧により異なるものゝ、０．
１ Å程度であり、そのため高い解像力を得ることがで
きる。
【０００９】然し、電子線露光は高真空装置内で行う必
要があり、また電子ビームを偏向走査する距離は限られ
ていることから、大容量素子のパターン描画には多大の
工数を要すると云う問題がある。
要があり、また電子ビームを偏向走査する距離は限られ
ていることから、大容量素子のパターン描画には多大の
工数を要すると云う問題がある。
【００１０】一方、微細パターンを精度よく描画する方
法としてＩＢＭより位相シフト法が提案されている。図
３はこれを説明するもので、以下入射光を紫外線として
位相シフト法を説明する。
法としてＩＢＭより位相シフト法が提案されている。図
３はこれを説明するもので、以下入射光を紫外線として
位相シフト法を説明する。
【００１１】石英ガラスよりなる透明基板１の上にクロ
ーム （Ｃｒ） の蒸着膜２をパターン形成してレチク
ル３が形成されている。これに紫外線４を照射する場合
は回折や散乱の現象のため透過光の強度分布５は同図（
Ｂ）のように広がる結果として隣接するマスクの透過光
は裾の部分において重複（オーバラップ）する。
ーム （Ｃｒ） の蒸着膜２をパターン形成してレチク
ル３が形成されている。これに紫外線４を照射する場合
は回折や散乱の現象のため透過光の強度分布５は同図（
Ｂ）のように広がる結果として隣接するマスクの透過光
は裾の部分において重複（オーバラップ）する。
【００１２】然し、同図（Ａ）に示すように隣接するマ
スクパターンの上に１／２ 波長の透明膜６（ 通称シ
フター）をパターン形成したレチクル３を用い、これに
紫外線を照射すると、隣接するマスクパターンの透過光
は位相が１／２ 波長ずれているために、透過光の重複
部は相互に消しあい、その結果同図（Ｃ）に示すように
裾の拡がりのない透過光の強度分布６ができ、従って解
像力を向上することができる。
スクパターンの上に１／２ 波長の透明膜６（ 通称シ
フター）をパターン形成したレチクル３を用い、これに
紫外線を照射すると、隣接するマスクパターンの透過光
は位相が１／２ 波長ずれているために、透過光の重複
部は相互に消しあい、その結果同図（Ｃ）に示すように
裾の拡がりのない透過光の強度分布６ができ、従って解
像力を向上することができる。
【００１３】そのため、微細パターンを精度良く形成す
る方法として位相シフト法の使用が検討されている。次
に、ＶＬＳＩのような高集積度の素子の形成に当たって
、レチクルは１個のＶＬＳＩのパターンで構成されてお
り、この容量が４Ｍビットの場合はレチクルに構成され
ている単位のビットパターンの数は４×１０６ 個であ
り、このレチクルにエッジ強調型の位相シフト法を適用
するには個々のビットパターンの周囲にシフターを設け
、投影露光に当たって解像力の向上が行われている。
る方法として位相シフト法の使用が検討されている。次
に、ＶＬＳＩのような高集積度の素子の形成に当たって
、レチクルは１個のＶＬＳＩのパターンで構成されてお
り、この容量が４Ｍビットの場合はレチクルに構成され
ている単位のビットパターンの数は４×１０６ 個であ
り、このレチクルにエッジ強調型の位相シフト法を適用
するには個々のビットパターンの周囲にシフターを設け
、投影露光に当たって解像力の向上が行われている。
【００１４】さて、かゝる位相シフトレチクルの光学検
査に当たってはシフターの割れ，欠け，塵埃の付着など
を検出する必要がある。そして、 ■ ダイ・ツウ・ダイ（Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ）検査
方式■ データベース方式 の何れかを用いて検査が行われている。
査に当たってはシフターの割れ，欠け，塵埃の付着など
を検出する必要がある。そして、 ■ ダイ・ツウ・ダイ（Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ）検査
方式■ データベース方式 の何れかを用いて検査が行われている。
【００１５】すなわち、前者は隣接する二つのチップに
同時に水銀ランプ光かフライングスポット（Ｆｌｙｉｎ
ｇ−ｓｐｏｔ）光を順次に走査し、この透過光をフォト
センサで検出して比較対称することにより欠陥を見出す
方法である。
同時に水銀ランプ光かフライングスポット（Ｆｌｙｉｎ
ｇ−ｓｐｏｔ）光を順次に走査し、この透過光をフォト
センサで検出して比較対称することにより欠陥を見出す
方法である。
【００１６】また、後者は予め検査用の透過光標準デー
タを作っておき、一個のチップを順次に走査して得た透
過光をフォトセンサで検出してテープに記録し、比較す
ることにより欠陥を見出す方法である。
タを作っておき、一個のチップを順次に走査して得た透
過光をフォトセンサで検出してテープに記録し、比較す
ることにより欠陥を見出す方法である。
【００１７】そして、何れの場合も欠陥が検出された後
は、反射光を用いて顕微鏡観察を行い、欠陥がＣｒの残
存膜による場合は光って見え、また塵埃である場合は黒
く見えるなどの差により欠陥の同定が行われている。
は、反射光を用いて顕微鏡観察を行い、欠陥がＣｒの残
存膜による場合は光って見え、また塵埃である場合は黒
く見えるなどの差により欠陥の同定が行われている。
【００１８】このようにして欠陥の検出が行われている
が、透過光による検査では透明基板の部分とこの上にシ
フターを形成した領域とを識別することが困難であり、
そのためシフター部の欠陥を検出することは困難であっ
た。
が、透過光による検査では透明基板の部分とこの上にシ
フターを形成した領域とを識別することが困難であり、
そのためシフター部の欠陥を検出することは困難であっ
た。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】以上記したように従来
は Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ 検査方式，データベース方
式とも透過光を用いてレチクルの検査が行われているが
、位相シフトレチクルはシフター部と透明基板との透過
率の変化がなく、そのためシフター部の欠陥を検出する
ことは困難であった。
は Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ 検査方式，データベース方
式とも透過光を用いてレチクルの検査が行われているが
、位相シフトレチクルはシフター部と透明基板との透過
率の変化がなく、そのためシフター部の欠陥を検出する
ことは困難であった。
【００２０】そこで、シフター部の欠陥を容易に検出す
る方法を見出すことが課題である。
る方法を見出すことが課題である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の課題はレチクルを
構成するマスクパターンの周囲に設けられ、このレチク
ルを使用して投影露光を行う際に入射光の位相を変化さ
るシフターの検査に際し、このシフターからの反射光と
透過光とを共に検出することを特徴として位相シフトレ
チクルの検査方法を構成することにより解決することが
できる。
構成するマスクパターンの周囲に設けられ、このレチク
ルを使用して投影露光を行う際に入射光の位相を変化さ
るシフターの検査に際し、このシフターからの反射光と
透過光とを共に検出することを特徴として位相シフトレ
チクルの検査方法を構成することにより解決することが
できる。
【００２２】
【作用】本発明はシフター部の検査を反射光と透過光と
を併用して行うものである。図２は本発明の原理を示す
もので、シフターを備えた単位ビットに光を照射した場
合の光像の変化を示している。
を併用して行うものである。図２は本発明の原理を示す
もので、シフターを備えた単位ビットに光を照射した場
合の光像の変化を示している。
【００２３】すなわち、単位ビットはＣｒパターン形成
部８とこれを囲むシフター９が透明基板１の中に形成さ
れている。この単位ビットに上から光を照射して反射光
を観察する場合は、同図（Ａ）に示すようにＣｒパター
ン形成部８は全反射が生じるために明るく、一方、シフ
ター９と透明基板１は光が透過して反射光が少ないため
に暗く見える。
部８とこれを囲むシフター９が透明基板１の中に形成さ
れている。この単位ビットに上から光を照射して反射光
を観察する場合は、同図（Ａ）に示すようにＣｒパター
ン形成部８は全反射が生じるために明るく、一方、シフ
ター９と透明基板１は光が透過して反射光が少ないため
に暗く見える。
【００２４】また、下から光を照射して透過光を観察す
る場合は、同図（Ｂ）に示すようにＣｒパターン形成部
８は遮光されるために暗く、シフター９と透明基板１は
光が透過してくるために明るく見えるが、シフター９と
透明基板１とのエッジ（境界）１０では乱反射が生じる
ために暗く見える。
る場合は、同図（Ｂ）に示すようにＣｒパターン形成部
８は遮光されるために暗く、シフター９と透明基板１は
光が透過してくるために明るく見えるが、シフター９と
透明基板１とのエッジ（境界）１０では乱反射が生じる
ために暗く見える。
【００２５】このことから、上下から光を照射して透過
光と反射光を同時に観察すると、単位ビットパターンは
薄暗く見え、エッジ１０のみ黒く見え、またシフター９
の部分にある欠陥も黒く観察される。
光と反射光を同時に観察すると、単位ビットパターンは
薄暗く見え、エッジ１０のみ黒く見え、またシフター９
の部分にある欠陥も黒く観察される。
【００２６】本発明はこの現象を使用し、シフター９の
欠陥を検出するものである。
欠陥を検出するものである。
【００２７】
【実施例】図１は本発明を Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ 検
査方式に適用した場合の測定設備の配置を示している。
査方式に適用した場合の測定設備の配置を示している。
【００２８】すなわち、レチクル１２の下側に第１の高
圧水銀灯１３とこれからの光を平行光にした後に観察す
る二つの単位ビットに焦点を結ばせる投影用レンズ１４
，１５ を設ける。
圧水銀灯１３とこれからの光を平行光にした後に観察す
る二つの単位ビットに焦点を結ばせる投影用レンズ１４
，１５ を設ける。
【００２９】また、レチクル１２の上側には第２の高圧
水銀灯１６と、この光の透過と下からの光を反射させる
ハーフミラー１７，１８ とミラー１９，２０ と光セ
ンサ２１，２２ を設け、また、レチクル１２に対応さ
せて第２の投影用レンズ２３，２４ を設ける。
水銀灯１６と、この光の透過と下からの光を反射させる
ハーフミラー１７，１８ とミラー１９，２０ と光セ
ンサ２１，２２ を設け、また、レチクル１２に対応さ
せて第２の投影用レンズ２３，２４ を設ける。
【００３０】そして、第１の高圧水銀灯１３からの紫外
線は第１の投影用レンズ１４，１５ を経てそれぞれ単
位ビットを照射し、この透過光は第２の投影用レンズ２
３，２４ とハーフミラー１７，１８ とミラー１９，
２０ を経て光センサ２１，２２ に検出される。
線は第１の投影用レンズ１４，１５ を経てそれぞれ単
位ビットを照射し、この透過光は第２の投影用レンズ２
３，２４ とハーフミラー１７，１８ とミラー１９，
２０ を経て光センサ２１，２２ に検出される。
【００３１】また、第２の高圧水銀灯１６からの紫外線
はハーフミラー１７，１８ と第２の投影用レンズ２３
，２４ を通って単位ビットを照射し、この透過光は第
２の投影用レンズ２３，２４ とハーフミラー１７，１
８ とミラー１９，２０ を経て光センサ２１，２２
に検出される。
はハーフミラー１７，１８ と第２の投影用レンズ２３
，２４ を通って単位ビットを照射し、この透過光は第
２の投影用レンズ２３，２４ とハーフミラー１７，１
８ とミラー１９，２０ を経て光センサ２１，２２
に検出される。
【００３２】その結果、測定せんとする二つの単位ビッ
トからの透過光と反射光は同時に光センサ２１，２２
にシフターのエッジが強調されて検出される。そして、
この光センサ２１，２２ の光像を比較対称することに
よりシフター部の欠陥を検出することができる。
トからの透過光と反射光は同時に光センサ２１，２２
にシフターのエッジが強調されて検出される。そして、
この光センサ２１，２２ の光像を比較対称することに
よりシフター部の欠陥を検出することができる。
【００３３】
【発明の効果】ＬＳＩのような大容量素子を形成するの
に使用するレチクルにおいては単位ビットを構成するパ
ターンは極めて微細であり、そのため位相シフトレチク
ルが使用される傾向にあるが、パターンの周囲に設ける
シフターにＣｒの残滓や塵埃が存在するとパターン間の
短絡の原因となる。
に使用するレチクルにおいては単位ビットを構成するパ
ターンは極めて微細であり、そのため位相シフトレチク
ルが使用される傾向にあるが、パターンの周囲に設ける
シフターにＣｒの残滓や塵埃が存在するとパターン間の
短絡の原因となる。
【００３４】従来の方法ではこのシフター部の検査は不
十分であったが、本発明の実施によりシフター特にエッ
ジの検査が充分にできるようになり、これにより検査精
度を向上することができる。
十分であったが、本発明の実施によりシフター特にエッ
ジの検査が充分にできるようになり、これにより検査精
度を向上することができる。
【図１】本発明の実施法を示す測定系の配置図である。
【図２】シフターを備えた単位ビットの光像の変化図で
ある。
ある。
【図３】位相シフト法を説明するマスク構成（Ａ）と透
過光の強度分布（Ｂ），（Ｃ）である。
過光の強度分布（Ｂ），（Ｃ）である。
１ 透明基板
２ Ｃｒ
３，１２ レチクル
８ Ｃｒパターン形成部
９ シフター
１０ エッジ
１３ 第１の高圧水銀灯
１４，１５ 第１の投影用レンズ
１６ 第２の高圧水銀灯
１７，１８ ハーフミラー
１９，２０ ミラー
２１， ２２ 光センサ
２３， ２４ 第２の投影用レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 レチクルを構成するマスクパターンの
周囲に設けられ、該レチクルを使用して投影露光を行う
際に入射光の位相を変化さるシフターの検査に際し、該
シフターからの反射光と透過光とを共に検出することを
特徴とする位相シフトレチクルの検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050054A JPH04285959A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 位相シフトレチクルの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050054A JPH04285959A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 位相シフトレチクルの検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285959A true JPH04285959A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12848287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050054A Withdrawn JPH04285959A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 位相シフトレチクルの検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285959A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1097053A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Toshiba Corp | パターン欠陥検査装置 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3050054A patent/JPH04285959A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1097053A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Toshiba Corp | パターン欠陥検査装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |