JPH04321047A - フォトマスク検査装置及びフォトマスク検査方法 - Google Patents
フォトマスク検査装置及びフォトマスク検査方法Info
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- JPH04321047A JPH04321047A JP3019178A JP1917891A JPH04321047A JP H04321047 A JPH04321047 A JP H04321047A JP 3019178 A JP3019178 A JP 3019178A JP 1917891 A JP1917891 A JP 1917891A JP H04321047 A JPH04321047 A JP H04321047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- photomask
- pattern
- illumination
- numerical aperture
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- 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)
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】本発明は半導体の製造工程におい
て用いられる半導体回路パターン転写用のフォトマスク
（以下レチクルという）を検査するための装置及び検査
方法に関し、特に位相シフト法が採用された位相シフト
レチクルの検査に好適な検査装置及び検査方法に関する
ものである。
て用いられる半導体回路パターン転写用のフォトマスク
（以下レチクルという）を検査するための装置及び検査
方法に関し、特に位相シフト法が採用された位相シフト
レチクルの検査に好適な検査装置及び検査方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】 半導体製造のリソグラフィ工程にお
いて、被投影原板として用いられるレチクルは、一般に
はガラス基板上にクロム等の金属からなる遮光パターン
が形成された構造をなしている。半導体の製造では、レ
チクル上のパターンをウエハ上に投影転写することによ
って製品が作りだされ、レチクルの欠陥は直接に製品の
欠陥に結びつくことになるため、レチクルの検査技術は
非常に重要なものになっいる。
いて、被投影原板として用いられるレチクルは、一般に
はガラス基板上にクロム等の金属からなる遮光パターン
が形成された構造をなしている。半導体の製造では、レ
チクル上のパターンをウエハ上に投影転写することによ
って製品が作りだされ、レチクルの欠陥は直接に製品の
欠陥に結びつくことになるため、レチクルの検査技術は
非常に重要なものになっいる。
【０００３】従来用いられているレチクル検査装置は、
検査すべきレチクルを照明する照明光学系、レチクル上
のパターンの像を投影する投影光学系、及び光電検出器
を有する構造となっており、レチクルパターンの投影像
を光電検出し、投影像の検出信号（光電変換信号）を処
理したり、予め与えられている設計データ等と比較した
りすることにより、パターン幅の測定やパターンの欠陥
箇所の検出が行なわれる。
検査すべきレチクルを照明する照明光学系、レチクル上
のパターンの像を投影する投影光学系、及び光電検出器
を有する構造となっており、レチクルパターンの投影像
を光電検出し、投影像の検出信号（光電変換信号）を処
理したり、予め与えられている設計データ等と比較した
りすることにより、パターン幅の測定やパターンの欠陥
箇所の検出が行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、回路
パターンの微細化に対応するために、レチクルの特定の
箇所に透過光の位相を変化させる位相シフト膜を付加し
、投影像のコントラストを高める位相シフトレチクルが
種々提案されている。例えば、特公昭６２−５０８１１
号公報には、空間波長変調法の位相シフトレチクルに関
する技術が開示されている。
パターンの微細化に対応するために、レチクルの特定の
箇所に透過光の位相を変化させる位相シフト膜を付加し
、投影像のコントラストを高める位相シフトレチクルが
種々提案されている。例えば、特公昭６２−５０８１１
号公報には、空間波長変調法の位相シフトレチクルに関
する技術が開示されている。
【０００５】しかしながら、上述した従来のレチクル検
査装置は、クロム等からなる遮光部材のみでパターン形
成されたレチクルを検査対象としており、照明光に対し
て透明な位相シフト膜そのもの形状等を正確に検査する
ことが困難であった。
査装置は、クロム等からなる遮光部材のみでパターン形
成されたレチクルを検査対象としており、照明光に対し
て透明な位相シフト膜そのもの形状等を正確に検査する
ことが困難であった。
【０００６】また、位相シフトレチクルにおいては、遮
光パターンの検査と位相シフト膜パターンの検査に加え
て、両者の相対的位置関係の検査も行うことが必要であ
り、多大の時間を要する繁雑な検査になりがちであった
。
光パターンの検査と位相シフト膜パターンの検査に加え
て、両者の相対的位置関係の検査も行うことが必要であ
り、多大の時間を要する繁雑な検査になりがちであった
。
【０００７】加えて、位相シフト膜パターンの欠陥は、
遮光パターンの欠陥に比べて転写されやすいという問題
があり（位相シフト膜パターンの場合、転写される最小
欠陥の大きさが遮光パターンの場合の１／２程度となる
）、より高精度の検査が要求されている。
遮光パターンの欠陥に比べて転写されやすいという問題
があり（位相シフト膜パターンの場合、転写される最小
欠陥の大きさが遮光パターンの場合の１／２程度となる
）、より高精度の検査が要求されている。
【０００８】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
のであり、位相シフトレチクルの検査を、高精度かつ容
易に行うことのできる検査装置及び検査方法を提供する
ことを目的とするものである。
のであり、位相シフトレチクルの検査を、高精度かつ容
易に行うことのできる検査装置及び検査方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の検査装置は、被
投影原版であるフォトマスク（レチクル）を検査対象と
する検査装置であり、上記の課題を達成するために、フ
ォトマスクを照明する照明光学系と、フォトマスクに形
成されたパターンの像を投影する第１投影光学系と、前
記パターンの投影像を光電検出する光電検出手段と、前
記照明光学系の開口数を調整する第１開口絞り手段と、
前記第１投影光学系の開口数を調整する第２開口絞り手
段と、前記第１投影光学系より大きな開口数を有し、前
記パターンの欠陥箇所を含む領域を拡大投影する第２投
影光学系とを備えたことを特徴とするものである。
投影原版であるフォトマスク（レチクル）を検査対象と
する検査装置であり、上記の課題を達成するために、フ
ォトマスクを照明する照明光学系と、フォトマスクに形
成されたパターンの像を投影する第１投影光学系と、前
記パターンの投影像を光電検出する光電検出手段と、前
記照明光学系の開口数を調整する第１開口絞り手段と、
前記第１投影光学系の開口数を調整する第２開口絞り手
段と、前記第１投影光学系より大きな開口数を有し、前
記パターンの欠陥箇所を含む領域を拡大投影する第２投
影光学系とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明のフォトマスク検査方法は、
フォトマスクを照明する照明光学系及びフォトマスク上
のパターンの像を投影する投影光学系の開口数を、フォ
トマスクが使用されるリソグラフィ工程における投影露
光条件に応じて調整して、パターンの投影像を光電検出
し、パターンの欠陥箇所を含む領域を抽出する第１工程
と、該第１工程で抽出された欠陥箇所を含む領域を、前
記第１工程より大きな開口数にて拡大投影して検査する
第２工程とを有するものである。
フォトマスクを照明する照明光学系及びフォトマスク上
のパターンの像を投影する投影光学系の開口数を、フォ
トマスクが使用されるリソグラフィ工程における投影露
光条件に応じて調整して、パターンの投影像を光電検出
し、パターンの欠陥箇所を含む領域を抽出する第１工程
と、該第１工程で抽出された欠陥箇所を含む領域を、前
記第１工程より大きな開口数にて拡大投影して検査する
第２工程とを有するものである。
【００１１】本発明の方法でフォトマスクを検査するに
あたっては、第１工程での照明光の波長域を、フォトマ
スクが用いられるリソグラフィ工程での露光光の波長域
とほぼ等しくすることが好ましい。
あたっては、第１工程での照明光の波長域を、フォトマ
スクが用いられるリソグラフィ工程での露光光の波長域
とほぼ等しくすることが好ましい。
【００１２】
【作用】本発明の検査装置では、照明光学系及び投影光
学系の開口数を調整することが可能となっており、第１
検査工程においては、レチクルが実際に使用される露光
装置の投影露光条件にあわせて、検査装置の照明光学系
，投影光学系の開口数が調整される。
学系の開口数を調整することが可能となっており、第１
検査工程においては、レチクルが実際に使用される露光
装置の投影露光条件にあわせて、検査装置の照明光学系
，投影光学系の開口数が調整される。
【００１３】露光装置では、位相シフト膜付加部と非付
加部をそれぞれ透過した光の干渉作用によって投影像の
コントラストを高めるに適した開口数が選択されている
ので、検査装置での照明条件を露光装置にあわせること
で、位相シフト膜そのものについてもコントラストの高
い投影像を得ることが可能となる。この際、照明光の波
長域を露光光の波長域とほぼ等しく設定すれば、より高
いコントラストの投影像が得られる。
加部をそれぞれ透過した光の干渉作用によって投影像の
コントラストを高めるに適した開口数が選択されている
ので、検査装置での照明条件を露光装置にあわせること
で、位相シフト膜そのものについてもコントラストの高
い投影像を得ることが可能となる。この際、照明光の波
長域を露光光の波長域とほぼ等しく設定すれば、より高
いコントラストの投影像が得られる。
【００１４】このようにして、本発明の第１検査工程で
は、遮光パターンと位相シフト膜パターンの両方を含む
投影像が、位相シフト膜の作用効果をとりこんだ状態で
総合的に観察されることになり、この段階でパターンの
欠陥を含む領域が抽出される。
は、遮光パターンと位相シフト膜パターンの両方を含む
投影像が、位相シフト膜の作用効果をとりこんだ状態で
総合的に観察されることになり、この段階でパターンの
欠陥を含む領域が抽出される。
【００１５】次に、第２工程においては、第１工程で抽
出された欠陥を含む領域を拡大投影して検査を行なうが
、この際、投影光学系の開口数は第１工程よりも大きい
値に設定する。これは、第１工程と同じ開口数のまま、
投影光学系の倍率だけを上げても、得られる光情報量が
変わらず（高次回折光が投影光学系に入射できない）無
効倍率となってしまうからである。
出された欠陥を含む領域を拡大投影して検査を行なうが
、この際、投影光学系の開口数は第１工程よりも大きい
値に設定する。これは、第１工程と同じ開口数のまま、
投影光学系の倍率だけを上げても、得られる光情報量が
変わらず（高次回折光が投影光学系に入射できない）無
効倍率となってしまうからである。
【００１６】この第２工程において、欠陥を含む領域を
詳細に拡大観察することにより、欠陥箇所の最終的な特
定や欠陥の状態の判定がなされる。第２工程における照
明光の波長は、露光光の波長域にあわせる必要はなく、
拡大観察する上で光量を増すためには白色照明の方が好
ましい。なお、第２工程では、投影光学系の開口数を大
きくすることで光の干渉性は第１工程より低下すること
になるため、第２工程で検査する領域に位相シフト膜が
ある場合には、位相シフト膜エッジのコントラストを考
慮して開口数、倍率を設定することが望ましい。
詳細に拡大観察することにより、欠陥箇所の最終的な特
定や欠陥の状態の判定がなされる。第２工程における照
明光の波長は、露光光の波長域にあわせる必要はなく、
拡大観察する上で光量を増すためには白色照明の方が好
ましい。なお、第２工程では、投影光学系の開口数を大
きくすることで光の干渉性は第１工程より低下すること
になるため、第２工程で検査する領域に位相シフト膜が
ある場合には、位相シフト膜エッジのコントラストを考
慮して開口数、倍率を設定することが望ましい。
【００１７】上述のように、本発明では、第１工程にお
いて、位相シフト膜パターンを含むコントラスト高いパ
ターン像を全体的に観察して欠陥を含む箇所を抽出し、
しかる後、第２工程で、欠陥を含む領域のみを拡大観察
するので、欠陥箇所を確実に、かつ効率良く特定するこ
とができる。
いて、位相シフト膜パターンを含むコントラスト高いパ
ターン像を全体的に観察して欠陥を含む箇所を抽出し、
しかる後、第２工程で、欠陥を含む領域のみを拡大観察
するので、欠陥箇所を確実に、かつ効率良く特定するこ
とができる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明実施例の第１工程で用いられ
る検査装置の構成図である。図において、光源１は、後
述する露光装置の光源と同種の光源となっており（例え
ば、露光装置の光源がエキシマレーザであれば光源１も
エキシマレーザとするのが良い）、光源１からの照明光
は、干渉フィルター２によって露光光の波長域とほぼ同
じ波長域の単色光（または準単色光）となる。
る検査装置の構成図である。図において、光源１は、後
述する露光装置の光源と同種の光源となっており（例え
ば、露光装置の光源がエキシマレーザであれば光源１も
エキシマレーザとするのが良い）、光源１からの照明光
は、干渉フィルター２によって露光光の波長域とほぼ同
じ波長域の単色光（または準単色光）となる。
【００１９】干渉フィルター２を透過した照明光は、可
変絞り３（第１開口絞り手段）、コンデンサーレンズ４
を通過してレチクル５に至る。本実施例の照明光学系は
、上記の光源１，干渉フイルター２，可変開口絞り３，
コンデンサーレンズ４で構成されており、ほぼ瞳面に配
置された開口絞り３で照明光学系の開口数ＮＡ１ が調
整される。
変絞り３（第１開口絞り手段）、コンデンサーレンズ４
を通過してレチクル５に至る。本実施例の照明光学系は
、上記の光源１，干渉フイルター２，可変開口絞り３，
コンデンサーレンズ４で構成されており、ほぼ瞳面に配
置された開口絞り３で照明光学系の開口数ＮＡ１ が調
整される。
【００２０】レチクル５は、水平面内で２次元移動可能
な、ステージ（図示せず）に保持されており、パターン
面５ａには位相シフト膜を含む所定の回路パターンが形
成されている。レチクル５の水平面内の位置は、パター
ン形成領域と照明光学系による照明領域が合致するよう
に、予め位置合わせが行なわれている。
な、ステージ（図示せず）に保持されており、パターン
面５ａには位相シフト膜を含む所定の回路パターンが形
成されている。レチクル５の水平面内の位置は、パター
ン形成領域と照明光学系による照明領域が合致するよう
に、予め位置合わせが行なわれている。
【００２１】レチクル５のパターン面５ａの像は、検査
用対物レンズ６によって撮像素子８の撮像面上に投影さ
れる。本実施例の投影光学系は、検査用対物レンズ６，
可変開口絞り７（第２開口絞り手段）で構成され、投影
光学系の開口数ＮＡ２ は、ほぼ瞳面に配置された可変
開口絞り７によって調節される。
用対物レンズ６によって撮像素子８の撮像面上に投影さ
れる。本実施例の投影光学系は、検査用対物レンズ６，
可変開口絞り７（第２開口絞り手段）で構成され、投影
光学系の開口数ＮＡ２ は、ほぼ瞳面に配置された可変
開口絞り７によって調節される。
【００２２】検査装置においては、レチクル５が用いら
れる露光装置の投影露光条件に合わせて、干渉フィルタ
２及び可変開口絞り３，７が制御されるが、照明光学系
及び投影光学系の開口数ＮＡ１ ，ＮＡ２ の設定のし
方については、露光装置（図２）について説明した後に
、詳述する。
れる露光装置の投影露光条件に合わせて、干渉フィルタ
２及び可変開口絞り３，７が制御されるが、照明光学系
及び投影光学系の開口数ＮＡ１ ，ＮＡ２ の設定のし
方については、露光装置（図２）について説明した後に
、詳述する。
【００２３】撮像素子８による投影像の検出信号（画像
信号）９は、照明光の波長域，照明光学系及び投影光学
系の開口数，予め与えられているレチクル５のパターン
情報等から算出された画像データ（計算によって求めた
投影像の強度分布）１０と比較され、これにより、第１
工程ではパターン面５ａの欠陥を含む領域が抽出される
。
信号）９は、照明光の波長域，照明光学系及び投影光学
系の開口数，予め与えられているレチクル５のパターン
情報等から算出された画像データ（計算によって求めた
投影像の強度分布）１０と比較され、これにより、第１
工程ではパターン面５ａの欠陥を含む領域が抽出される
。
【００２４】図には示されていないが、図１の検査装置
に画像データ１０を算出するための演算器を設け、この
演算器に画像信号９を取り込んで比較するようにすれば
、検査装置内で自動的に欠陥箇所の抽出を行なうことが
できる。なお、撮像素子８で検出された投影像の検査を
目視で行なっても良いことは言うまでもない。
に画像データ１０を算出するための演算器を設け、この
演算器に画像信号９を取り込んで比較するようにすれば
、検査装置内で自動的に欠陥箇所の抽出を行なうことが
できる。なお、撮像素子８で検出された投影像の検査を
目視で行なっても良いことは言うまでもない。
【００２５】さて、ここで、図２は検査対象であるレチ
クル５が使用される露光装置の構成図である。図におい
て、レチクル５のパターン面５ａは、照明光学系１１か
らの照明光により均一に照明され、パターン面５ａの像
が投影対物レンズ１２によってウエハ１３上に投影転写
される。
クル５が使用される露光装置の構成図である。図におい
て、レチクル５のパターン面５ａは、照明光学系１１か
らの照明光により均一に照明され、パターン面５ａの像
が投影対物レンズ１２によってウエハ１３上に投影転写
される。
【００２６】ここで、照明光学系１１中に設けられた可
変開口絞り１１ａにより、照明光学系の開口数ＮＡＣ
が決定され、投影対物レンズ１２の可変開口絞り１２ａ
によって投影対物レンズ１２の開口数ＮＡ０ が決定さ
れる。照明条件を表わすσ値はσ＝ＮＡＣ ／ＮＡ０
で定義される。
変開口絞り１１ａにより、照明光学系の開口数ＮＡＣ
が決定され、投影対物レンズ１２の可変開口絞り１２ａ
によって投影対物レンズ１２の開口数ＮＡ０ が決定さ
れる。照明条件を表わすσ値はσ＝ＮＡＣ ／ＮＡ０
で定義される。
【００２７】上記のような条件で、露光転写される位相
レチクル５上のパターン面５ａの検査のために、本発明
の検査装置（図１）では、光源１と干渉フィルター２と
により露光転写時と同一の波長域の照明光が供給され、
開口絞り３により露光転写時の開口数ＮＡＣ と同一の
開口数ＮＡ１ の照明がなされ、検査用対物レンズ６の
レチクル側開口数ＮＡ２ （＝ｓｉｎθ）は、投影対物
レンズ１２のレチクル側開口数ＮＡ０ （＝ｓｉｎθ’
）と同一に構成されている。従って、本発明の検査装置
（図１）におけるレチクル５の照明は、σ０ ＝ＮＡ２
／ＮＡ１ ＝ＮＡＣ ／ＮＡ０＝σ となり、露光
転写時と同一の照明条件でのパターン面５ａの検査がな
されることになる。
レチクル５上のパターン面５ａの検査のために、本発明
の検査装置（図１）では、光源１と干渉フィルター２と
により露光転写時と同一の波長域の照明光が供給され、
開口絞り３により露光転写時の開口数ＮＡＣ と同一の
開口数ＮＡ１ の照明がなされ、検査用対物レンズ６の
レチクル側開口数ＮＡ２ （＝ｓｉｎθ）は、投影対物
レンズ１２のレチクル側開口数ＮＡ０ （＝ｓｉｎθ’
）と同一に構成されている。従って、本発明の検査装置
（図１）におけるレチクル５の照明は、σ０ ＝ＮＡ２
／ＮＡ１ ＝ＮＡＣ ／ＮＡ０＝σ となり、露光
転写時と同一の照明条件でのパターン面５ａの検査がな
されることになる。
【００２８】一例として、露光装置（図２）の露光光が
ｉ線であり、照明光学系１１の開口数ＮＡＣ ＝０．５
， σ＝０．６，縮小倍率１／５である場合、投影対
物レンズ１２のレチクル側開口数ＮＡ０ は０．１であ
るから、検査装置（図１）の検査用対物レンズ６の開口
数をＮＡ２ ＝０．１、コンデンサレンズ４の開口数を
ＮＡ１＝０．０６と設定すればよい。このとき、検査装
置の干渉フィルタ２は、ｉ線のみを透過するようなフィ
ルタを用いることは言うまでもない。
ｉ線であり、照明光学系１１の開口数ＮＡＣ ＝０．５
， σ＝０．６，縮小倍率１／５である場合、投影対
物レンズ１２のレチクル側開口数ＮＡ０ は０．１であ
るから、検査装置（図１）の検査用対物レンズ６の開口
数をＮＡ２ ＝０．１、コンデンサレンズ４の開口数を
ＮＡ１＝０．０６と設定すればよい。このとき、検査装
置の干渉フィルタ２は、ｉ線のみを透過するようなフィ
ルタを用いることは言うまでもない。
【００２９】次に、図３は、本実施例第２工程で用いる
検査装置の構成図である。図において、光源２１から射
出された照明光は、可変開口絞り２３、コンデンサーレ
ンズ２４を経てレチクル５に至る。
検査装置の構成図である。図において、光源２１から射
出された照明光は、可変開口絞り２３、コンデンサーレ
ンズ２４を経てレチクル５に至る。
【００３０】第２工程における照明光の波長域は、露光
光と同じてある必要はなく、光量の点では、白色照明と
する方が有利である。また、照明光学系は、透過照明で
も落射照明でも良く、落射照明とする場合には、光源２
１ａからの照明光をハーフミラー２５で下方に折り曲げ
てレチクル５を照明すれば良い。透過照明と落射照明と
を比較すると、光量の点では透過照明の方が有利である
が、落射照明の方が干渉色により、ガラス部と位相膜の
区別が容易で、しかも位相膜の膜厚ムラの検査が可能で
あるという利点がある。
光と同じてある必要はなく、光量の点では、白色照明と
する方が有利である。また、照明光学系は、透過照明で
も落射照明でも良く、落射照明とする場合には、光源２
１ａからの照明光をハーフミラー２５で下方に折り曲げ
てレチクル５を照明すれば良い。透過照明と落射照明と
を比較すると、光量の点では透過照明の方が有利である
が、落射照明の方が干渉色により、ガラス部と位相膜の
区別が容易で、しかも位相膜の膜厚ムラの検査が可能で
あるという利点がある。
【００３１】また、第２工程での照明光学系の開口数は
特に限定されるものではないが、位相シフト膜エッジの
コントラストを考えると、σ値を０．５〜０．７とする
のが適当である。図３のコンデンサーレンズ２４は、図
１（第１工程）で用いたコンデンサーレンズ４と同じも
のであっても構わず、照明光学系の開口数は可変開口絞
り２３で調整される。
特に限定されるものではないが、位相シフト膜エッジの
コントラストを考えると、σ値を０．５〜０．７とする
のが適当である。図３のコンデンサーレンズ２４は、図
１（第１工程）で用いたコンデンサーレンズ４と同じも
のであっても構わず、照明光学系の開口数は可変開口絞
り２３で調整される。
【００３２】レチクル５は、図１の場合と同様に、水平
面で２次元移動可能なステージ（図示せず）に載置され
ており、第１工程で抽出された欠陥を含む領域と照明領
域が合致するように、照明光学系（光源２１，可変開口
絞り２３，コンデンサーレンズ２４）に対して相対的に
位置合わせがなされている。
面で２次元移動可能なステージ（図示せず）に載置され
ており、第１工程で抽出された欠陥を含む領域と照明領
域が合致するように、照明光学系（光源２１，可変開口
絞り２３，コンデンサーレンズ２４）に対して相対的に
位置合わせがなされている。
【００３３】レチクル５のパターン面５ａは、検査用対
物レンズ２６により撮像素子８の撮像面に投影される。 第２工程における対物レンズ２６は、第１工程での対物
レンズ６（図１）よりも開口数の大きいものとなってお
り、パターン面５ａでの高次回折光まで取り込むことが
できるようになっている。従って、第２工程では、第１
工程よりも高い投影倍率で、欠陥を含む領域の鮮明な拡
大投影像を得ることができる。
物レンズ２６により撮像素子８の撮像面に投影される。 第２工程における対物レンズ２６は、第１工程での対物
レンズ６（図１）よりも開口数の大きいものとなってお
り、パターン面５ａでの高次回折光まで取り込むことが
できるようになっている。従って、第２工程では、第１
工程よりも高い投影倍率で、欠陥を含む領域の鮮明な拡
大投影像を得ることができる。
【００３４】そして、撮像素子８で検出される拡大投影
像と、予め与えられている設計データ３０とを比較する
ことにより、パターン面５ａの欠陥箇所の特定が行なわ
れる。この際、撮像素子８からの画像信号を演算器（図
示せず）に取り込んで、予め記憶されている設計データ
と比較するようにしても良いし、作業者が拡大投影像を
目視観察することにより欠陥箇所を特定しても良い。
像と、予め与えられている設計データ３０とを比較する
ことにより、パターン面５ａの欠陥箇所の特定が行なわ
れる。この際、撮像素子８からの画像信号を演算器（図
示せず）に取り込んで、予め記憶されている設計データ
と比較するようにしても良いし、作業者が拡大投影像を
目視観察することにより欠陥箇所を特定しても良い。
【００３５】また、上記に説明した実施例では、第２工
程用の対物レンズとして、第１工程の対物レンズ６とは
別の大開口の対物レンズ２６を用いているが、必ずしも
別の対物レンズを用いる必要はない。つまり、初めから
大開口の対物レンズを用い、第１工程では開口を絞って
使用するようにしても良い。
程用の対物レンズとして、第１工程の対物レンズ６とは
別の大開口の対物レンズ２６を用いているが、必ずしも
別の対物レンズを用いる必要はない。つまり、初めから
大開口の対物レンズを用い、第１工程では開口を絞って
使用するようにしても良い。
【００３６】次に、図４は、更に別の実施例による検査
装置の構成図を示すものであり、第１工程と第２工程を
一つの装置で検査できるようにしたものである。
装置の構成図を示すものであり、第１工程と第２工程を
一つの装置で検査できるようにしたものである。
【００３７】まず、第１工程で用いる光学系から説明す
る。光源１から射出された光は、干渉フィル２によって
露光光とほぼ同一の波長域の単色光（又は準単色光）と
なり、コンデンサーレンズ４によって、均一にレチクル
のパターン面５ａを照明する。照明光学系のほぼ瞳面に
は可変開口絞り３が配置されており、照明光学系の開口
数ＮＡ１ が調整可能となっている。
る。光源１から射出された光は、干渉フィル２によって
露光光とほぼ同一の波長域の単色光（又は準単色光）と
なり、コンデンサーレンズ４によって、均一にレチクル
のパターン面５ａを照明する。照明光学系のほぼ瞳面に
は可変開口絞り３が配置されており、照明光学系の開口
数ＮＡ１ が調整可能となっている。
【００３８】レチクル５は、水平面内で２次元移動可能
なステージ３１に保持されており、表面には位相シフト
膜を含む所定の回路パターンが形成されている。
なステージ３１に保持されており、表面には位相シフト
膜を含む所定の回路パターンが形成されている。
【００３９】このレチクルのパターン面５ａを透過した
照明光は、検査用対物レンズ６を経て、ミラー３４，切
り換えミラー３２で反射されて撮像素子８の撮像面上に
パターン面５ａの投影像を結ぶ。投影光学系の開口数Ｎ
Ａ２ は、ほぼ瞳面に配置された可変開口絞り７によっ
て調整可能となっている。
照明光は、検査用対物レンズ６を経て、ミラー３４，切
り換えミラー３２で反射されて撮像素子８の撮像面上に
パターン面５ａの投影像を結ぶ。投影光学系の開口数Ｎ
Ａ２ は、ほぼ瞳面に配置された可変開口絞り７によっ
て調整可能となっている。
【００４０】照明光学系及び投影光学系の開口数ＮＡ１
，ＮＡ２ は、図１，２で説明したと同様に、露光装
置の投影露光条件に応じて設定される。この際、検査用
対物レンズ６の倍率は任意であり、検査用対物レンズ６
のレチクル５側の開口数ＮＡ２ 及びσ値が露光転写時
と同一であれば良い。
，ＮＡ２ は、図１，２で説明したと同様に、露光装
置の投影露光条件に応じて設定される。この際、検査用
対物レンズ６の倍率は任意であり、検査用対物レンズ６
のレチクル５側の開口数ＮＡ２ 及びσ値が露光転写時
と同一であれば良い。
【００４１】撮像素子８による投影像の検出信号（画像
信号）９は、照明光の波長域，照明光学系及び投影光学
系の開口数，予め与えられているレチクル５のパターン
情報等から算出された画像データ（計算によって求めた
投影像の強度分布）１０と比較され、これにより、パタ
ーン面５ａの欠陥を含む領域が抽出される。そして、欠
陥領域の座標位置情報３３が検査装置内に記憶される。
信号）９は、照明光の波長域，照明光学系及び投影光学
系の開口数，予め与えられているレチクル５のパターン
情報等から算出された画像データ（計算によって求めた
投影像の強度分布）１０と比較され、これにより、パタ
ーン面５ａの欠陥を含む領域が抽出される。そして、欠
陥領域の座標位置情報３３が検査装置内に記憶される。
【００４２】続いて、第２工程では、検査に先立って、
ステージ３１は、破線で示すように３１’の位置に移動
され、切り換えミラー３２は３２’の状態に切り換えら
れる。
ステージ３１は、破線で示すように３１’の位置に移動
され、切り換えミラー３２は３２’の状態に切り換えら
れる。
【００４３】本実施例では、光源１を第１工程と第２工
程で併用する構成となっており、光源１から射出された
照明光は、第２工程では波長域を制限されることなく、
コンデンサーレンズ２４を経てレチクル５に至る。第２
工程用の照明光学系は、透過照明でも落射照明でも良く
、落射照明とする場合には、光源２１ａからの照明光を
ハーフミラー２５で下方に折り曲げてレチクル５を照明
すれば良い。
程で併用する構成となっており、光源１から射出された
照明光は、第２工程では波長域を制限されることなく、
コンデンサーレンズ２４を経てレチクル５に至る。第２
工程用の照明光学系は、透過照明でも落射照明でも良く
、落射照明とする場合には、光源２１ａからの照明光を
ハーフミラー２５で下方に折り曲げてレチクル５を照明
すれば良い。
【００４４】ステージ３１’に載置されたレチクル５’
は、第１工程で得られた欠陥領域の座標位置情報３３に
基づいて、欠陥領域と照明領域が合致するように予め位
置決めされている。
は、第１工程で得られた欠陥領域の座標位置情報３３に
基づいて、欠陥領域と照明領域が合致するように予め位
置決めされている。
【００４５】パターン面５ａからの照明光は、大開口の
検査用対物レンズ２６を経て、ミラー３５で反射され、
更に切換ミラー３２’で反射されて撮像素子８の撮像面
に至り、欠陥領域の拡大投影を結ぶ。検査用対物レンズ
２６の倍率，開口数はレチクル５に形成されたパターン
に応じて任意に設定される。
検査用対物レンズ２６を経て、ミラー３５で反射され、
更に切換ミラー３２’で反射されて撮像素子８の撮像面
に至り、欠陥領域の拡大投影を結ぶ。検査用対物レンズ
２６の倍率，開口数はレチクル５に形成されたパターン
に応じて任意に設定される。
【００４６】撮像素子８で検出された拡大投影像の画像
信号９は、予め与えられている設計データ３０と比較さ
れ、これによりパターン面５ａの欠陥箇所の特定、欠陥
状態の判定が行なわれる。欠陥の状態に応じて、検査途
中で照明条件や倍率を変えることができることは言うま
でもない。
信号９は、予め与えられている設計データ３０と比較さ
れ、これによりパターン面５ａの欠陥箇所の特定、欠陥
状態の判定が行なわれる。欠陥の状態に応じて、検査途
中で照明条件や倍率を変えることができることは言うま
でもない。
【００４７】なお、上述した実施例においては、撮像素
子８からの画像信号９と照明条件やパターン情報から計
算によって求めた画像データ１０とを比較しているが、
図１に示したような検査を２つ用い、それぞれ得られる
画像データ９を比較することにより、レチクル同志の比
較検査を行なうこともできる。
子８からの画像信号９と照明条件やパターン情報から計
算によって求めた画像データ１０とを比較しているが、
図１に示したような検査を２つ用い、それぞれ得られる
画像データ９を比較することにより、レチクル同志の比
較検査を行なうこともできる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明においては、照明光
学系及び投影光学系の開口数が調整可能となっているの
で、第１工程において位相シフト膜パターンと遮光パタ
ーンを合わせた状態で総合的な検査を行なって、効率良
く欠陥箇所を抽出することができ、第２工程においては
高倍率で欠陥箇所を確実に特定することができる。
学系及び投影光学系の開口数が調整可能となっているの
で、第１工程において位相シフト膜パターンと遮光パタ
ーンを合わせた状態で総合的な検査を行なって、効率良
く欠陥箇所を抽出することができ、第２工程においては
高倍率で欠陥箇所を確実に特定することができる。
【００４９】本発明によれば、初めから高倍率で検査を
行なう場合に比べて、検査時間の大幅な短縮を計ること
ができ、繁雑な位相シフトレチクルの検査効率を向上さ
せることができる。また、欠陥領域については、投影光
学系の開口数を大きくして拡大観察するので従来に比べ
て検出精度も向上する。
行なう場合に比べて、検査時間の大幅な短縮を計ること
ができ、繁雑な位相シフトレチクルの検査効率を向上さ
せることができる。また、欠陥領域については、投影光
学系の開口数を大きくして拡大観察するので従来に比べ
て検出精度も向上する。
【図１】本発明第１実施例の第１工程用の検査装置の構
成図である。
成図である。
【図２】検査対象であるレチクルが使用される投影型露
光装置の構成図である。
光装置の構成図である。
【図３】本発明第１実施例の第２工程用の検査装置の構
成図ある。
成図ある。
【図４】本発明第２実施例による検査装置の構成図であ
る。
る。
１，２１，２１ａ 光源
２ 干渉フィルタ
３，７，１１ａ，１２ａ 可変開口絞り４，２４
コンデンサレンズ ５ レチクル ５ａ パターン面 ６，２６ 検査用対物レンズ ８ 撮像素子 ９ 画像信号 １０ 画像データ １１ 照明光学系 １２ 投影対物レンズ １３ ウエハ ２５ ハーフミラー ３０ パターン設計データ ３１ ステージ ３２ 切換ミラー ３３ 座標位置情報
コンデンサレンズ ５ レチクル ５ａ パターン面 ６，２６ 検査用対物レンズ ８ 撮像素子 ９ 画像信号 １０ 画像データ １１ 照明光学系 １２ 投影対物レンズ １３ ウエハ ２５ ハーフミラー ３０ パターン設計データ ３１ ステージ ３２ 切換ミラー ３３ 座標位置情報
Claims (3)
- 【請求項１】 被投影原版であるフォトマスクを検査
対象とする検査装置において、前記フォトマスクを照明
する照明光学系と；前記フォトマスクに形成されたパタ
ーンの像を投影する第１投影光学系と；前記パターンの
投影像を光電検出する光電検出手段と；前記照明光学系
の開口数を調整する第１開口絞り手段と；前記第１投影
光学系の開口数を調整する第２開口絞り手段と；前記第
１投影光学系より大きな開口数を有し、前記パターンの
欠陥箇所を含む領域を拡大投影する第２投影光学系とを
備えたことを特徴とするフォトマスク検査装置。 - 【請求項２】 被投影原版であるフォトマスクを照明
し、前記フォトマスクに形成されたパターンの投影像を
光電検出することによりフォトマスクを検査する方法に
おいて、前記フォトマスクを照明する照明光学系及び前
記パターンの像を投影する投影光学系の開口数を、前記
フォトマスクが使用されるリソグラフィ工程における投
影露光条件に応じて調整した上で、前記パターンの投影
像を光電検出し、前記パターンの欠陥箇所を含む領域を
抽出する第１工程と、該第１工程で抽出された欠陥箇所
を含む領域を、前記第１工程より大きな開口数にて拡大
投影して検査する第２工程とを有することを特徴とする
フォトマスク検査方法。 - 【請求項３】 前記第１工程における照明光の波長域
が、前記フォトマスクが使用されるリソグラフィ工程で
の露光光の波長域とほぼ等しいことを特徴とするフォト
マスク検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3019178A JPH04321047A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | フォトマスク検査装置及びフォトマスク検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3019178A JPH04321047A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | フォトマスク検査装置及びフォトマスク検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321047A true JPH04321047A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=11992098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3019178A Pending JPH04321047A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | フォトマスク検査装置及びフォトマスク検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04321047A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303193A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | マスク検査方法およびマスク検出装置 |
| JPH0792657A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | レチクル検査装置及びレチクル検査方法 |
| JPH095979A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Hitachi Ltd | フォトマスクの製造方法およびそのフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法 |
| JPH1097053A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Toshiba Corp | パターン欠陥検査装置 |
| JP2002328462A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Toshiba Corp | 露光用マスクパターンの検査方法 |
| JP2003177508A (ja) * | 1992-09-07 | 2003-06-27 | Fujitsu Ltd | ホトマスクの検査方法 |
| JP2003307501A (ja) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Hoya Corp | グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| DE10239955B3 (de) * | 2002-08-26 | 2004-05-13 | Carl Zeiss Smt Ag | Mikroskop mit Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung |
| US7623620B2 (en) | 2002-05-10 | 2009-11-24 | Carl Zeiss Smt Ag | Reflective X-ray microscope and inspection system for examining objects with wavelengths <100 nm |
| WO2016153052A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスクの製造方法および検査装置 |
| JP2018028636A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マスク検査方法 |
| JP2020042035A (ja) * | 2019-11-13 | 2020-03-19 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | パターン検査装置及びパターン検査方法 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP3019178A patent/JPH04321047A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303193A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | マスク検査方法およびマスク検出装置 |
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| US5786112A (en) * | 1995-06-19 | 1998-07-28 | Hitachi, Ltd. | Photomask manufacturing process and semiconductor integrated circuit device manufacturing process using the photomask |
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| WO2016153052A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスクの製造方法および検査装置 |
| JPWO2016153052A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2018-01-18 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスクの製造方法および検査装置 |
| JP2018028636A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マスク検査方法 |
| JP2020042035A (ja) * | 2019-11-13 | 2020-03-19 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | パターン検査装置及びパターン検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000822 |