JPH0675186B2 - 欠陥検査用基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、欠陥検査用基板にかかり、例えば、半導体工
業その他の技術分野において広く利用されているリソグ
ラフィー法に用いられる各種マスクの欠陥を検査する一
つの方法を実施する際に用いられるものであって、前記
欠陥検査用基板の基板表面に形成された薄膜に、前記検
査対象たるマスクを用い、該検査対象たレチクル等のマ
スクの微細パターンに対応する微細パターンを形成し、
これによって得られた微細パターンを調べることによっ
て、前記検査対象たるマスクの欠陥の有無を検査する際
に用いられるものに関する。

［従来の技術］ 例えば、リソグラフィー法を実施するには微細パターン
が形成された各種のマスクが用いられるが、この各種マ
スクに形成された微細パターンを検査する方法の一つと
して、このマスクを用いて試験片に該マスクの微細パタ
ーンに対応した微細パターンを形成し、しかる後、この
試験片に形成された微細パターンの欠陥の有無を調べる
ことにより、前記検査対象たるマスクの微細パターンの
欠陥を間接的に検査する方法がある。

従来、この検査方法に用いられる試験片として、石英ガ
ラス等の透光性基板の表面にスパッタリング法等により
アルミニウム（Al）の薄膜を形成させた欠陥検査用基板
が知られている。

すなわち、この欠陥検査用基板は、該フォトマスク基板
表面に形成されたAl薄膜に前記検査対象たるマスクを用
い、該Al薄膜に前記検査対象たるマスクの微細パターン
に対応した微細パターンを形成し、しかる後、得られた
微細パターンを透過型欠陥検査装置等によって検査し、
このパターンの欠陥の有無を調べることにより、間接的
に前記検査対象たるマスクの微細パターンの欠陥を検査
するものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の方法による検査に用いられる試験片と
しては、第一に検査対象たるマスクの微細パターンに忠
実に対応した微細パターンが転写できるものであること
が必要であり、次に、エッチングが容易であるととも
に、形成されたパターンの欠陥の検査が正確かつ容易に
できるものであることが要求される。

上述の従来例の欠陥検査用基板は、薄膜がAlで構成され
ていることからエッチング性にすぐれ、かつ、光学濃度
（透過率の逆対数）も十分に高いので、透過型欠陥検査
装置での検査による微細パターンの欠陥の検査も比較的
容易にかつ正確にできる。

ところが、このAl薄膜は、前記欠陥検査用基板に前記検
査対象たるマスクの微細パターンを転写する際に露光用
の光として用いられる紫外光（波長400〜450nm）に対す
る表面反射率が90％以上という高い値を示すことから、
この紫外光を用い、前記検査対象たるマスクによって該
薄膜に露光処理を施す際に、該紫外光が前記薄膜表面に
おいて入射光との干渉を起こし易く、これがために前記
検査対象たるマスクの微細パターンが前記薄膜に正確に
転写されなくなるというおそれがあった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去した欠陥検査用基板
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上述の事情に鑑み、本発明者等は、前記干渉が生じにく
く、かつ、エッチング性やパターン検査の容易性等の前
記試験片として要求される各条件を満たす欠陥検査用基
板を得るべく該欠陥検査用基板の表面に形成させる薄膜
を種々の材料で構成し、各種の実験究明を行った結果、
前記薄膜を、少なくとも表面部が窒素を含むアルミニウ
ムからなる材料で形成することにより、前記条件を全て
満たすことができるという事実を解明することができ
た。

本発明は、この事実に基づいてなされたものであり、以
下の構成を有する。

透光性基板表面にエッチング可能な薄膜が形成され、前
記薄膜に、検査対象たるリソグラフィー法に使用され
る、微細パターンが形成されたマスクを用い、該薄膜に
前記検査対象たるマスクの微細パターンに対応した微細
パターンを形成し、しかる後、この微細パターンの欠陥
を調べることによって前記検査対象たるマスクの微細パ
ターンの欠陥の有無を検査するようにした欠陥検査用基
板において、 前記透光性基板表面に形成された薄膜の表面部を、少な
くとも窒素を含むアルミニウム（Al）で構成したことを
特徴とする欠陥検査用基板。

［作用］ 上述の構成によれば、前記透光性基板表面に形成された
薄膜の表面反射率が、露光用の光である紫外光（波長40
0〜450nm）に対して50％以下となり、露光処理時におい
て前述した干渉を起こすおそれが著しく軽減される。

しかも、エッチング性は前記Al薄膜とほぼ同等であって
極めて良好であるとともに、光学濃度も3.0と十分であ
って、透過型欠陥検査装置等による検査も容易にかつ正
確に行い得る。

したがって、この欠陥検査用基板を試験片に用いること
により、前記検査対象たるマスクの微細パターンの欠陥
を正確に検査することができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例にかかる欠陥検査用基板を示す
部分縦断面図である。

図において、符号１は直径125mm,オリエンテーションフ
ラットの寸法42.5mm、厚さ0.625mmであるシリコウエハ
ーと同様の形状を有する石英ガラスからなる透光性基板
であり、この透光性基板１の表面には酸素と窒素とを含
むAlからなる薄膜（膜厚850オングストローム）２が形
成されている。

この薄膜２は以下のようにして形成したものである。

すなわち、まず、前記透光性基板１の表面を精密研磨
し、次に、この透光性基板１の表面にアルゴン80体積
％、酸素３体積％、窒素17体積％の混合ガス雰囲気（圧
力1.5×10^-3Torr）中において、Alをターゲットとして
スパッタリング法を施すことにより形成したものであ
る。

このようにして得られた薄膜２の紫外光（波長400〜450
nm）に対する表面反射率は38〜45％であり、また、光学
濃度は3.0であった。

次に、上記実施例にかかる欠陥検査用基板を試験片とし
て用い、この試験片たる欠陥検査用基板の薄膜２に検査
対象たるマスターマスクを用い、該マスターマスクの微
細パターンに対応する微細パターンを形成し、しかる
後、この試験片たる欠陥検査用基板に形成された微細パ
ターンの欠陥の有無を検査することにより、前記マスタ
ーマスクの微細パターンをの欠陥の有無を検査した例を
掲げる。

まず、前記欠陥検査用基板の前記薄膜２の表面にポジ型
フォトレジスト（例えば、ヘキスト社製AZ1350;商品
名）を滴下し、前記欠陥検査用基板を回転してこの滴下
したフォトレジストを一様に塗布するいわゆるスピンコ
ート法を施すことにより前記薄膜２の表面に膜厚約5000
オングストロームのフォトレジストを形成する。

次に、検査対象として、線幅２μｍの微細パターンが形
成されたマスターマスクを用いて前記フォトレジストが
形成された欠陥検査用基板に紫外光（波長400〜450nm）
による露光処理を施す。

次いで、この露光処理後の欠陥検査用基板にAZ専用現像
液（例えばヘキスト社製AZ 312MIF水溶液）にて現像処
理を施す。

しかる後、この現像後の欠陥検査用基板の薄膜に上述し
た現像液でエッチング処理を約160秒間施す。

しかる後、残留するフォトレジストを除去する。

これにより、前記薄膜２に、前記検査対象たるマスター
マスクの微細パターンに対応する微細パターン３が形成
された試験片を得ることができる。

第２図はこうして得られた試験片の部分断面図を示すも
ので、前記透光性基板１の表面に前記検査対象たるマス
ターマスクの微細パターンに対応した微細パターン３が
形成されている。

この試験片及び前記検査対象たるマスターマスクの微細
パターンを操作型電子顕微鏡等で精密に比較観察したと
ころ、前記試験片に形成されている微細パターンは、常
に前記マスターマスクに形成されている微細パターン
を、その細部までを含めて極めて忠実に（すなわち、マ
スターマスクに生じている微少な欠陥をも忠実に）再現
しているものであることを確認することができた。

また、この試験片を透過型欠陥検査装置で実際に検査を
行い、検査性その他をテストしたところ、前記検査対象
たるマスターマスクに生じていた欠陥をほぼ洩れなく完
全に検出できるものであることが確認されている。

なお、本発明者等は、比較のために、石英ガラス基板に
Al薄膜を形成した前記従来の欠陥検査用基板を用い、前
記実施例に用いたマスターマスクと同一のマスターマス
クにより前記Al薄膜に該マスターマスクの微細パターン
に対応した微細パターンを形成する実験を行っているの
で、以下に、その結果の一例を掲げる。

まず、前記実施例と同様の石英ガラス基板上に、アルゴ
ンガス雰囲気中（圧力３×10^-3Torr）で、Alをスパッタ
ターゲットとしてスパッタリング法により、膜厚500オ
ングストロームのAl薄膜を形成した。

こうして得られた薄膜の光学濃度は3.0であり、紫外光
（波長400〜450nm）に対する表面反射率は90％であっ
た。

この薄膜に、前記実施例と同様にして前記検査対象する
マスターマスクの微細パターンに対応した微細パターン
を形成し、前記実施例と同様に走査型電子顕微鏡等を用
いた比較観察を行ったところ、この比較例の試験片に形
成された微細パターンには前記検査対象たるマスターマ
スクには見られないパターンの線幅の先細りがみられ、
また、前記マスターマスクには存在していた微小な欠陥
の一部が脱落している等、前記実施例の場合に比較し
て、検査対象たるマスターマスクの微細パターンを忠実
に再現するという度合が著しく劣っていることが確認さ
れた。

上述のように、前記実施例の欠陥検査用基板は、該欠陥
検査用基板の透光性基板表面に形成された薄膜に、検査
対象たるマスターマスクの微細パターンを、その細部ま
でを含めて極めて忠実に（すなわち、マスターマスクに
生じている微小な欠陥をも忠実に）再現して形成させる
ことができ、したがって、こうして形成された試験片を
透過型欠陥検査装置等で検査することにより、前記検査
対象たるマスターマスクに生じていた欠陥をほぼ洩れな
く完全に検出することを可能とするものである。

なお、前記実施例では、透光性基板表面に形成される薄
膜を、該薄膜の全部の部分にほぼ一様に窒素と酸素とを
含むAlで構成する例を掲げたが、これは、必ずしも薄膜
の全部の部分に酸素と窒素とを含むものにする必要はな
く、少なくとも、表面部に含むものであればよい。

また、Alに窒素と酸素とを含ませたが、酸素は含ませな
くともよく、少なくとも窒素を含んでいればよい。

また、前記実施例では、透光性基板の形状がシリコンウ
エハのような形状であったが、他の形状、例えば、矩形
であってもよい。

さらに、前記実施例では、透光性基板として石英ガスラ
を用いる例を掲げたが、本発明はこれに限られることは
なく、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケー
トガラス、アルミノポリシリケートガラス等の他の透明
ガラス材を用いてもよい。

また、前記透光性基板表面に薄膜を形成する方法として
は、前記実施例のスパッタリング法の代わりに、例え
ば、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の他の周知
の薄膜形成技術を適用することもできる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明にかかる欠陥検査用基板
は、該欠陥検査用基板の基板表面に形成された薄膜に、
検査対象たるマスクの微細パターンに対応した微細パタ
ーンを形成し、この微細パターンの欠陥の有無を調べる
ことによって間接的に前記検査対象たるマスクの欠陥の
有無を調べるものであって、透光性基板表面に形成され
た薄膜の少なくとも表面部を窒素と酸素とを含むアルミ
ニウム（Al）で構成し、これにより、前記検査対象たる
マスクの微細パターンを前記欠陥検査用基板の薄膜に忠
実に再現して形成させることを可能にし、正確な検査を
容易にできるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる欠陥検査用基板を示す
部分縦断面図、第２図は第１図に示される欠陥検査用基
板に微細パターンが形成された状態を示す部分縦断面図
である。 １……透光性基板、 ２……薄膜、 ３……微細パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性基板表面にエッチング可能な薄膜が
   形成され、前記薄膜に、検査対象たるリソグラフィー法
   に使用される、微細パターンが形成されたマスクを用
   い、該薄膜に前記検査対象たるマスクの微細パターンに
   対応した微細パターンを形成し、しかる後、この微細パ
   ターンの欠陥を調べることによって前記検査対象たるマ
   スクの微細パターンの欠陥の有無を検査するようにした
   欠陥検査用基板において、 前記透光性基板表面に形成された薄膜の表面部を、少な
   くとも窒素を含むアルミニウム（Al）で構成したことを
   特徴とする欠陥検査用基板。