JPH0648380B2 - マスク検査方法 - Google Patents
マスク検査方法Info
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- JPH0648380B2 JPH0648380B2 JP12876685A JP12876685A JPH0648380B2 JP H0648380 B2 JPH0648380 B2 JP H0648380B2 JP 12876685 A JP12876685 A JP 12876685A JP 12876685 A JP12876685 A JP 12876685A JP H0648380 B2 JPH0648380 B2 JP H0648380B2
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- JP
- Japan
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- mask
- pattern
- electron beam
- inspection method
- electron
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
- G03F1/86—Inspecting by charged particle beam [CPB]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/227—Measuring photoelectric effect, e.g. photoelectron emission microscopy [PEEM]
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、LSIの製造等に使用されるマスクの欠陥の
有無及びパターンの正否を検査するマスク検査方法に関
する。
有無及びパターンの正否を検査するマスク検査方法に関
する。
従来、フォトマスク等に形成されたパターンの検査を行
うマスク欠陥検査方法においては、マスクの一主面に光
(通常その波長は0.4〜0.7μm)を照射し、パタ
ーンの有無に対応する透過光量を検出して、上記マスク
の欠陥の有無及びパターンの正否を検査している。実際
には、マスクを光照射方向と直交する面内で平行移動
し、このとき検出される第1の走査信号(検出信号)と
パターン形成の際に用いられる設計データに基いて得ら
れる第2の走査信号(基準信号)とを比較照合して上記
検査を行うようにしている。
うマスク欠陥検査方法においては、マスクの一主面に光
(通常その波長は0.4〜0.7μm)を照射し、パタ
ーンの有無に対応する透過光量を検出して、上記マスク
の欠陥の有無及びパターンの正否を検査している。実際
には、マスクを光照射方向と直交する面内で平行移動
し、このとき検出される第1の走査信号(検出信号)と
パターン形成の際に用いられる設計データに基いて得ら
れる第2の走査信号(基準信号)とを比較照合して上記
検査を行うようにしている。
ところで、この種の検査方法では、マスクを透過した光
の干渉や回折等のために、1[μm]内外の欠陥の検出
が略限界である。所謂ステッパと称される光学的な縮小
投影露光装置では、マスクの像を光学的に1/5〜1/
10に縮小してウェハを露光するので、この程度の欠陥
が検出できれば十分であった。
の干渉や回折等のために、1[μm]内外の欠陥の検出
が略限界である。所謂ステッパと称される光学的な縮小
投影露光装置では、マスクの像を光学的に1/5〜1/
10に縮小してウェハを露光するので、この程度の欠陥
が検出できれば十分であった。
しかしながら、近年、1[μm]以下の線幅を持つ超L
SIの開発が指向されるに伴い、X線,電子ビーム或い
はイオンビームを用いてパターンの転写を行うことが期
待されている。これらの転写技術では縮小転写は極めて
難しく、必然的に等倍転写と云うことになる。従って、
0.1〜0.2[μm]の欠陥検出及び寸法制御が要求
される。ところが、このような検出精度を得ることは、
光を用いた従来方法では困難であった。
SIの開発が指向されるに伴い、X線,電子ビーム或い
はイオンビームを用いてパターンの転写を行うことが期
待されている。これらの転写技術では縮小転写は極めて
難しく、必然的に等倍転写と云うことになる。従って、
0.1〜0.2[μm]の欠陥検出及び寸法制御が要求
される。ところが、このような検出精度を得ることは、
光を用いた従来方法では困難であった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、1[μm]以下の微細な欠陥及び寸法
誤差をも検出することができ、X線転写や電子ビーム転
写等に用いられるマスクの検査等に有効なマスク検査方
法を提供することにある。
とするところは、1[μm]以下の微細な欠陥及び寸法
誤差をも検出することができ、X線転写や電子ビーム転
写等に用いられるマスクの検査等に有効なマスク検査方
法を提供することにある。
本発明の骨子は、光の代わりに電子を用いてパターンの
欠陥検査等を行い、光の回折や干渉等に起因する検出精
度の低下を防止することにある。
欠陥検査等を行い、光の回折や干渉等に起因する検出精
度の低下を防止することにある。
即ち本発明は、パターン転写に供されるマスクのパター
ン精度或いは欠陥の有無等を検査するマスク検査方法に
おいて、パターン形成面側にエネルギービーム照射によ
り電子を放出する被膜が被着されたマスクのパターン形
成面と反対側からエネルギービームを照射し、このビー
ム照射により上記パターンに基く透過ビームによって前
記被膜から放出された電子線を投影電子光学系に導いて
上記パターンの電子線像を検出器上に投影結像させると
共に、該電子線を偏向手段により偏向して上記検出器上
に結像される電子線像の位置を制御し、上記検出器によ
り得られる検出信号を処理することにより、パターンの
寸法測定或いは前記パターンの設計データに基く基準信
号と比較照合するようにした方法である。
ン精度或いは欠陥の有無等を検査するマスク検査方法に
おいて、パターン形成面側にエネルギービーム照射によ
り電子を放出する被膜が被着されたマスクのパターン形
成面と反対側からエネルギービームを照射し、このビー
ム照射により上記パターンに基く透過ビームによって前
記被膜から放出された電子線を投影電子光学系に導いて
上記パターンの電子線像を検出器上に投影結像させると
共に、該電子線を偏向手段により偏向して上記検出器上
に結像される電子線像の位置を制御し、上記検出器によ
り得られる検出信号を処理することにより、パターンの
寸法測定或いは前記パターンの設計データに基く基準信
号と比較照合するようにした方法である。
本発明によれば、従来の方法では不可能であったサブミ
クロン以下の領域でパターン寸法や欠陥の検査を高精度
で行うことができる。このため、X線転写や電子ビーム
転写等に用いられるマスクのパターン寸法や欠陥の検査
に極めて有効である。また、電子ビーム転写用マスクの
ように光電膜が必須のものについては、光電膜を含めた
検査を行うことができることは云うまでもない。
クロン以下の領域でパターン寸法や欠陥の検査を高精度
で行うことができる。このため、X線転写や電子ビーム
転写等に用いられるマスクのパターン寸法や欠陥の検査
に極めて有効である。また、電子ビーム転写用マスクの
ように光電膜が必須のものについては、光電膜を含めた
検査を行うことができることは云うまでもない。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図は本発明の一実施例方法に使用したマスク欠陥検
査装置を示す概略構成図である。図中1は後述するマス
ク2を載置した試料台であり、この試料台1は回転可能
なθテーブル1a,X方向(紙面左右方向)に移動可能
なXテーブル1b及びY方向(紙面表裏方向)に移動可
能なYテーブル1cから構成されている。これらのテー
ブル1a,1b,1cは、計算機3から指令を受けたテ
ーブル駆動制御回路4及びそれぞれの駆動回路5a,5
b,5cにより、それぞれ移動される。そして、試料台
1の移動位置は、レーザ干渉計6及び位置回路7により
測定されるものとなっている。
査装置を示す概略構成図である。図中1は後述するマス
ク2を載置した試料台であり、この試料台1は回転可能
なθテーブル1a,X方向(紙面左右方向)に移動可能
なXテーブル1b及びY方向(紙面表裏方向)に移動可
能なYテーブル1cから構成されている。これらのテー
ブル1a,1b,1cは、計算機3から指令を受けたテ
ーブル駆動制御回路4及びそれぞれの駆動回路5a,5
b,5cにより、それぞれ移動される。そして、試料台
1の移動位置は、レーザ干渉計6及び位置回路7により
測定されるものとなっている。
一方、試料台1の上方には、紫外線を発生する光源8が
配置されており、この光源8から放射された紫外線(エ
ネルギービーム)は試料台1上に載置された前記マスク
2に照射される。ここで、マスク2は、例えば電子ビー
ム転写等に使用されるもので、第2図に示す如く合成石
英等のガラス板2aの下面にクロム等のパターン2bを
被着して形成されている。そして、上記マスク2の下面
には、光ビーム照射により光電子を放出する光電膜(被
膜)9が被着されるものとなっている。従って、上記紫
外線照射によりマスク2からはそのパターンに応じた光
電子(電子線)が放出されることになる。
配置されており、この光源8から放射された紫外線(エ
ネルギービーム)は試料台1上に載置された前記マスク
2に照射される。ここで、マスク2は、例えば電子ビー
ム転写等に使用されるもので、第2図に示す如く合成石
英等のガラス板2aの下面にクロム等のパターン2bを
被着して形成されている。そして、上記マスク2の下面
には、光ビーム照射により光電子を放出する光電膜(被
膜)9が被着されるものとなっている。従って、上記紫
外線照射によりマスク2からはそのパターンに応じた光
電子(電子線)が放出されることになる。
マスク2の光電膜9から放出された電子線は、加速電極
18によって所定エネルギーに加速された後、拡大投影
電子光学系17及び偏向器16を経て検出器10上に至
り、これにより検出器10上にはマスク2の拡大電子線
像が投影結像される。検出器10は、シンチレータやP
−Nジャンクション等からなるもので、その検知信号は
信号検出回路11により検出される。ここで、上記紫外
線照射と共に偏向器16により電子線を偏向することに
より、信号検出回路11ではマスク2の小領域(例えば
1チップ)のパターンに対応した検出信号が得られる。
また、試料台1を移動させることにより、マスク2の全
領域のパターンに対応した検出信号を得ることが可能と
なっている。
18によって所定エネルギーに加速された後、拡大投影
電子光学系17及び偏向器16を経て検出器10上に至
り、これにより検出器10上にはマスク2の拡大電子線
像が投影結像される。検出器10は、シンチレータやP
−Nジャンクション等からなるもので、その検知信号は
信号検出回路11により検出される。ここで、上記紫外
線照射と共に偏向器16により電子線を偏向することに
より、信号検出回路11ではマスク2の小領域(例えば
1チップ)のパターンに対応した検出信号が得られる。
また、試料台1を移動させることにより、マスク2の全
領域のパターンに対応した検出信号を得ることが可能と
なっている。
信号検出回路11の検出信号は、パターン変換回路12
により上記パターンを形成する際の設計データに基いて
発生された信号(基準信号)と共に、比較回路13に供
給される。比較回路13は、前記位置回路7からの位置
信号に基いて上記検出信号及び基準信号を比較照合し、
パターン寸法の計測及び欠陥の判定を行うものである。
により上記パターンを形成する際の設計データに基いて
発生された信号(基準信号)と共に、比較回路13に供
給される。比較回路13は、前記位置回路7からの位置
信号に基いて上記検出信号及び基準信号を比較照合し、
パターン寸法の計測及び欠陥の判定を行うものである。
次に、上記構成の装置を用いたマスク欠陥検査方法につ
いて説明する。まず、被検査用のマスク2を用意し、こ
のマスク2のパターン形成面側にCsIからなる光電膜
9を蒸着等の手法で被着する。電子ビーム転写用のマス
クの如く上記光電膜が予め被着されているものについて
は、この工程は不要である。そして、上記マスク2をそ
のパターン形成面側を下にして前記試料台1上に載置す
る。なお、上記光電膜9は検査後不要であれば、周知の
方法により容易に除去することができる。次いで、マス
ク2の上面側に紫外線を照射すると、マスク2のパター
ンに応じて透過ビーム分布が変化し、この透過ビーム分
布に応じて光電膜9から光電子が放出される。即ち、マ
スク2からそのパターンに応じて電子線が放出されるこ
とになる。
いて説明する。まず、被検査用のマスク2を用意し、こ
のマスク2のパターン形成面側にCsIからなる光電膜
9を蒸着等の手法で被着する。電子ビーム転写用のマス
クの如く上記光電膜が予め被着されているものについて
は、この工程は不要である。そして、上記マスク2をそ
のパターン形成面側を下にして前記試料台1上に載置す
る。なお、上記光電膜9は検査後不要であれば、周知の
方法により容易に除去することができる。次いで、マス
ク2の上面側に紫外線を照射すると、マスク2のパター
ンに応じて透過ビーム分布が変化し、この透過ビーム分
布に応じて光電膜9から光電子が放出される。即ち、マ
スク2からそのパターンに応じて電子線が放出されるこ
とになる。
マスク2の光電膜9から放出された電子線は、第3図に
示す如く前記加速電極18で所定のエネルギーを得た
後、前記拡大投影電子光学系17によって検出器10上
にマスク2の拡大電子線像を結像し、電子線の一部が検
出器10に入射する。
示す如く前記加速電極18で所定のエネルギーを得た
後、前記拡大投影電子光学系17によって検出器10上
にマスク2の拡大電子線像を結像し、電子線の一部が検
出器10に入射する。
ここで、電子線を例えばY方向に走査偏向しつつ、試料
台1をX方向に連続移動すると共にY方向にステップ移
動すれば、前記信号検出回路11ではマスク2の全領域
に対する拡大パターンに応じた検出信号が検出されるこ
とになる。そして、この検出信号は、従来一般的なマス
ク欠陥検査装置と同様に比較回路13により基準と比較
照合され、これによりマスク2の欠陥の有無,パターン
の正否或いはパターン寸法が検査されることになる。
台1をX方向に連続移動すると共にY方向にステップ移
動すれば、前記信号検出回路11ではマスク2の全領域
に対する拡大パターンに応じた検出信号が検出されるこ
とになる。そして、この検出信号は、従来一般的なマス
ク欠陥検査装置と同様に比較回路13により基準と比較
照合され、これによりマスク2の欠陥の有無,パターン
の正否或いはパターン寸法が検査されることになる。
そしてこの場合、検査のためにマスク2から放出される
のは電子であり、光等の場合と異なり仮に大倍率の拡大
投影結像を行っても、干渉や回折等の不都合が生じるこ
とはない。このため、検出精度の大幅な向上をはかり得
る。本発明者等の実験によれば、1[μm]以下の微細
な欠陥或いは0.1[μm]以下の微細な寸法誤差をも
十分に検出可能であることが判明した。従って、X線転
写や電子ビーム転写に使用されるマスクの検査に極めて
有効である。さらに、電子ビーム転写用のマスクのよう
に光電膜が必須のものについては、光電膜を含めた欠陥
検査が可能となる。また、本実施例方法に用いる装置
は、従来の光学的なマスク検査装置に偏向器16や拡大
投影電子光学系17等を付加するのみで、容易に実現で
きると云う利点がある。
のは電子であり、光等の場合と異なり仮に大倍率の拡大
投影結像を行っても、干渉や回折等の不都合が生じるこ
とはない。このため、検出精度の大幅な向上をはかり得
る。本発明者等の実験によれば、1[μm]以下の微細
な欠陥或いは0.1[μm]以下の微細な寸法誤差をも
十分に検出可能であることが判明した。従って、X線転
写や電子ビーム転写に使用されるマスクの検査に極めて
有効である。さらに、電子ビーム転写用のマスクのよう
に光電膜が必須のものについては、光電膜を含めた欠陥
検査が可能となる。また、本実施例方法に用いる装置
は、従来の光学的なマスク検査装置に偏向器16や拡大
投影電子光学系17等を付加するのみで、容易に実現で
きると云う利点がある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記マスクに照射するエネルギービームと
しては、紫外線の代わりにX線を用いることも可能であ
る。この場合、第1図に示す紫外線光源の代わりにX線
源を用いればよい。さらに、マスクに照射するビームは
紫外線やX線等に限るものではなく、電子ビームやイオ
ンビーム、その他のエネルギービームを用いることが可
能である。また、マスクのパターン形成面側に被着する
被膜は光電膜に限るものではなく、エネルギービーム照
射により電子を放出するものであればよい。また、本発
明方法に使用する装置は前記第1図に示す構造に何等限
定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、
通常の電子ビーム転写装置に検出機構及び判定機能等を
付加し、これを用いて本発明の検査方法を行うことも可
能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。
い。例えば、前記マスクに照射するエネルギービームと
しては、紫外線の代わりにX線を用いることも可能であ
る。この場合、第1図に示す紫外線光源の代わりにX線
源を用いればよい。さらに、マスクに照射するビームは
紫外線やX線等に限るものではなく、電子ビームやイオ
ンビーム、その他のエネルギービームを用いることが可
能である。また、マスクのパターン形成面側に被着する
被膜は光電膜に限るものではなく、エネルギービーム照
射により電子を放出するものであればよい。また、本発
明方法に使用する装置は前記第1図に示す構造に何等限
定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、
通常の電子ビーム転写装置に検出機構及び判定機能等を
付加し、これを用いて本発明の検査方法を行うことも可
能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。
第1図は本発明の一実施例方法に使用したマスク欠陥検
査装置を示す概略構成図、第2図は上記装置に用いたマ
スクの具体的構造を示す断面図、第3図は上記実施例方
法の作用を説明するための模式図である。 1…試料台、2…被検査マスク、2a…ガラス板、2b
…マスクパターン、3…計算機、4…テーブル駆動制御
回路、5a,5b,5c…テーブル駆動回路、6…レー
ザ干渉計、7…位置回路、8…光源(エネルギービーム
放射源)、9…光電膜(被膜)、10…検出器、11…
信号検出回路、12…パターン変換回路、13…比較回
路、14…パターンデータ、15…偏向回路、16…偏
向器、17…拡大投影電子光学系、18…加速電極。
査装置を示す概略構成図、第2図は上記装置に用いたマ
スクの具体的構造を示す断面図、第3図は上記実施例方
法の作用を説明するための模式図である。 1…試料台、2…被検査マスク、2a…ガラス板、2b
…マスクパターン、3…計算機、4…テーブル駆動制御
回路、5a,5b,5c…テーブル駆動回路、6…レー
ザ干渉計、7…位置回路、8…光源(エネルギービーム
放射源)、9…光電膜(被膜)、10…検出器、11…
信号検出回路、12…パターン変換回路、13…比較回
路、14…パターンデータ、15…偏向回路、16…偏
向器、17…拡大投影電子光学系、18…加速電極。
Claims (4)
- 【請求項1】パターン形成面側にエネルギービーム照射
によって電子を放出する被膜が被着されたマスクに対
し、そのパターン形成面と反対側からエネルギービーム
を照射する工程と、上記ビーム照射により前記パターン
に基く透過ビームによって前記被膜から放出された電子
線を投影電子光学系に導いて上記パターンの電子線像を
検出器上に投影結像させると共に、該電子線を偏向手段
により偏向して上記検出器上に結像される電子線像の位
置を制御する工程と、上記検出器により得られる検出信
号を処理して前記マスクのパターン精度或いは欠陥の有
無を検査する工程とを含むことを特徴とするマスク検査
方法。 - 【請求項2】前記マスクのパターン精度或いは欠陥の有
無を検査する工程として、前記検出信号と前記パターン
の設計データに基く基準信号とを比較照合することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のマスク検査方法。 - 【請求項3】前記エネルギービームとして紫外線を用
い、前記被膜としてCsIを用いたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のマスク検査方法。 - 【請求項4】前記投影電子光学系として、拡大投影電子
光学系を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のマスク検査方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12876685A JPH0648380B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | マスク検査方法 |
| US06/871,792 US4748327A (en) | 1985-06-13 | 1986-06-09 | Method of inspecting masks and apparatus thereof |
| DE8686304431T DE3683958D1 (de) | 1985-06-13 | 1986-06-10 | Verfahren und vorrichtung zur guetepruefung von masken. |
| EP86304431A EP0206633B1 (en) | 1985-06-13 | 1986-06-10 | Method of inspecting masks and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12876685A JPH0648380B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | マスク検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287122A JPS61287122A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0648380B2 true JPH0648380B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=14992940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12876685A Expired - Fee Related JPH0648380B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | マスク検査方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4748327A (ja) |
| EP (1) | EP0206633B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648380B2 (ja) |
| DE (1) | DE3683958D1 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569057B2 (ja) * | 1987-07-10 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | X線マスクの欠陥修正方法 |
| GB2215907B (en) * | 1987-07-14 | 1992-04-15 | Jeol Ltd | Apparatus using a charged-particle beam |
| US5029222A (en) * | 1987-09-02 | 1991-07-02 | Fujitsu Limited | Photoelectron image projection apparatus |
| JP2825499B2 (ja) * | 1988-07-23 | 1998-11-18 | 三菱化学株式会社 | 赤外光散乱を用いたイオン注入量測定方法 |
| KR100268780B1 (ko) * | 1993-12-31 | 2000-11-01 | 김영환 | 반도체 불량분석장치 |
| DE19523397C1 (de) * | 1995-06-28 | 1996-08-14 | Fichtel & Sachs Ag | Kolben mit richtungsabhängigen Voröffnungsquerschnitten |
| US7676077B2 (en) | 2005-11-18 | 2010-03-09 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data |
| US7570796B2 (en) * | 2005-11-18 | 2009-08-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data |
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