JPH07128250A - 半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置 - Google Patents
半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置Info
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- JPH07128250A JPH07128250A JP27878193A JP27878193A JPH07128250A JP H07128250 A JPH07128250 A JP H07128250A JP 27878193 A JP27878193 A JP 27878193A JP 27878193 A JP27878193 A JP 27878193A JP H07128250 A JPH07128250 A JP H07128250A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体装置製造用フォトマスク１の異物検査装
置において、比較検査によらない画像認識型検査によ
り、クロムパターン３の誤検出防止と多面検査時の検査
時間短縮を図る。 【構成】フォトマスク１の上側光源からの透過光１７
と、下側光源のクロムパターン３による反射光１８と、
異物１９による光吸収，散乱によるそれぞれの光信号
が、フォトセンサ１３に結像され、各信号検出位置の光
信号出力を検知することにより異物の付着有無を判定す
る。異物付着面については、光学系の回転による異物信
号検出位置の変動により識別が可能である。
置において、比較検査によらない画像認識型検査によ
り、クロムパターン３の誤検出防止と多面検査時の検査
時間短縮を図る。 【構成】フォトマスク１の上側光源からの透過光１７
と、下側光源のクロムパターン３による反射光１８と、
異物１９による光吸収，散乱によるそれぞれの光信号
が、フォトセンサ１３に結像され、各信号検出位置の光
信号出力を検知することにより異物の付着有無を判定す
る。異物付着面については、光学系の回転による異物信
号検出位置の変動により識別が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造用フォ
トマスク（以下マスクと略す）上の異物の検出を行う検
査装置に関する。
トマスク（以下マスクと略す）上の異物の検出を行う検
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマスク上の異物検査装置に関し、
反射光画像認識型の検査装置について図７を参照して説
明する。
反射光画像認識型の検査装置について図７を参照して説
明する。
【０００３】図７は反射光画像認識型の異物検査装置の
ブロック図である。図７において、この異物検査装置
は、１枚のフォトマスク１に、複数の半導体チップパタ
ーンが一定間隔でクロムパターン３により形成されてい
る場合の検査装置であり、第１の光源４による光学系と
第２の光源７による光学系は、フォトマスク１の繰り返
しパターンの間隔によって相対位置が調整され、複数チ
ップの同一パターンの反射光画像を、第１のフォトセン
サ２２，第２のフォトセンサ２３にて検出し、信号処理
部１４にて画像比較検査を行って、異物の有無を検出し
ている。
ブロック図である。図７において、この異物検査装置
は、１枚のフォトマスク１に、複数の半導体チップパタ
ーンが一定間隔でクロムパターン３により形成されてい
る場合の検査装置であり、第１の光源４による光学系と
第２の光源７による光学系は、フォトマスク１の繰り返
しパターンの間隔によって相対位置が調整され、複数チ
ップの同一パターンの反射光画像を、第１のフォトセン
サ２２，第２のフォトセンサ２３にて検出し、信号処理
部１４にて画像比較検査を行って、異物の有無を検出し
ている。
【０００４】例えば、第１の光源４側に付着異物１９が
存在する場合、第１のフォトセンサ２２と第２のフォト
センサ２３への入力画像（入射光強度）が異なるため、
異物あり（または欠陥あり）と判定される。検査装置
は、移動ステージ２により移動可能である。
存在する場合、第１のフォトセンサ２２と第２のフォト
センサ２３への入力画像（入射光強度）が異なるため、
異物あり（または欠陥あり）と判定される。検査装置
は、移動ステージ２により移動可能である。
【０００５】尚、光源４，７とフォトマスク１との間に
は、それぞれハーフミラー２０，２１，レンズ２４，２
５が介在しており、移動ステージ２下の部分にしゃ光板
２６が設けられている。
は、それぞれハーフミラー２０，２１，レンズ２４，２
５が介在しており、移動ステージ２下の部分にしゃ光板
２６が設けられている。
【０００６】以上説明した従来技術の異物検出のフロー
図を図８に示す。図８において、処理Ａでフォトマスク
１上のチップ間隔に合わせて、双方の光源４，７の光学
系の相対位置を調整する。
図を図８に示す。図８において、処理Ａでフォトマスク
１上のチップ間隔に合わせて、双方の光源４，７の光学
系の相対位置を調整する。
【０００７】次に処理Ｂにおいて、双方の光源４，７よ
りフォトマスク１に検査光を入射し、フォトマスクの反
射光画像をそれぞれのフォトセンサ２２，２３により検
知する。
りフォトマスク１に検査光を入射し、フォトマスクの反
射光画像をそれぞれのフォトセンサ２２，２３により検
知する。
【０００８】次の処理Ｃにおいて、信号処理部１４には
双方のフォトセンサ２２，２３の入力画像（入射光強
度）を比較検査する。次の処理Ｄにおいて、比較画像に
判定レベル以上の差異があるか否かを判定し、ある場合
は次の処理Ｆで異物（欠陥）ありと判断し、ない場合は
処理Ｅで異物なしと判定する。
双方のフォトセンサ２２，２３の入力画像（入射光強
度）を比較検査する。次の処理Ｄにおいて、比較画像に
判定レベル以上の差異があるか否かを判定し、ある場合
は次の処理Ｆで異物（欠陥）ありと判断し、ない場合は
処理Ｅで異物なしと判定する。
【０００９】尚、このタイプの検査装置は、異物付着だ
けではなく、クロムパターン３の欠落等の欠陥をも検出
することが可能であるが、繰り返しパターンの画像比較
検査のため、１つのフォトマスクに１つのチップだけ形
成されている場合以外には対応できないため、一般に縮
小投影型露光装置等には搭載されていない。
けではなく、クロムパターン３の欠落等の欠陥をも検出
することが可能であるが、繰り返しパターンの画像比較
検査のため、１つのフォトマスクに１つのチップだけ形
成されている場合以外には対応できないため、一般に縮
小投影型露光装置等には搭載されていない。
【００１０】縮小投影型露光装置には、レーザー散乱光
検出型の異物検査装置が搭載されているが、この場合
は、画像認識型ではないため、クロムパターンの誤検出
や、フォトマスクへのペリクル装着時の検査面増加によ
る検査時間の増大等が問題となり、パターンの微細化に
伴なう検出感度の高感度化が困難となっている。
検出型の異物検査装置が搭載されているが、この場合
は、画像認識型ではないため、クロムパターンの誤検出
や、フォトマスクへのペリクル装着時の検査面増加によ
る検査時間の増大等が問題となり、パターンの微細化に
伴なう検出感度の高感度化が困難となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】この従来の異物検査装
置は、１枚のマスクを検査する場合、検査可能なマスク
が、同一パターンの複数チップ構成のものに限定される
という問題点があった。
置は、１枚のマスクを検査する場合、検査可能なマスク
が、同一パターンの複数チップ構成のものに限定される
という問題点があった。
【００１２】また、異物を検出した場合、どの検査面に
付着しているか識別不可能であるため、異物付着面と検
出異物サイズによるウェーハ露光時の結像影響度を判定
できないという問題点があった。
付着しているか識別不可能であるため、異物付着面と検
出異物サイズによるウェーハ露光時の結像影響度を判定
できないという問題点があった。
【００１３】また、縮小投影型露光装置等にて搭載され
る異物検査装置はレーザー散乱光検出型が用いられる
が、この場合は高感度設定時のクロムパターン１の誤検
出、ペリクル貼付等による検査面増加時の検査時間の増
大といった問題点が生じる。
る異物検査装置はレーザー散乱光検出型が用いられる
が、この場合は高感度設定時のクロムパターン１の誤検
出、ペリクル貼付等による検査面増加時の検査時間の増
大といった問題点が生じる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体装置製
造用フォトマスクの上面及び下面の異物若しくは欠陥を
検出する半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置
において、前記フォトマスクに入射する照射光の角度を
変化させて前記異物若しくは欠陥を検出する手段を設け
たことを特徴とする。
造用フォトマスクの上面及び下面の異物若しくは欠陥を
検出する半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置
において、前記フォトマスクに入射する照射光の角度を
変化させて前記異物若しくは欠陥を検出する手段を設け
たことを特徴とする。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例のマスクの異物検査装置を
示す図１を参照して説明する。図１において、本発明の
一実施例は、クロムパターン３が形成されているフォト
マスク１の検査例であり、検査エリアは移動ステージ２
により変化される。
示す図１を参照して説明する。図１において、本発明の
一実施例は、クロムパターン３が形成されているフォト
マスク１の検査例であり、検査エリアは移動ステージ２
により変化される。
【００１６】本実施例の半導体装置製造用フォトマスク
の異物検査装置は、フォトマスク１に対して試験光を照
射しこの照射光のフォトマスク１の透過光の強度レベル
を検出する光学系と、フォトマスク１の検査エリアに参
照光を照射しこの照射光のフォトマスク１の反射光を検
出する光学系と、このフォトマスク１の透過光と上記反
射光の強度レベルより、フォトマスク１のしゃ光部，光
透過部，異物付着部を検出，識別する信号処理部１４
と、異物付着面を識別するための光学系ユニット回転機
構部１６と、フォトマスク１の検査エリアを変化させる
ためのステージ移動機構部とを備えたことを特徴とす
る。
の異物検査装置は、フォトマスク１に対して試験光を照
射しこの照射光のフォトマスク１の透過光の強度レベル
を検出する光学系と、フォトマスク１の検査エリアに参
照光を照射しこの照射光のフォトマスク１の反射光を検
出する光学系と、このフォトマスク１の透過光と上記反
射光の強度レベルより、フォトマスク１のしゃ光部，光
透過部，異物付着部を検出，識別する信号処理部１４
と、異物付着面を識別するための光学系ユニット回転機
構部１６と、フォトマスク１の検査エリアを変化させる
ためのステージ移動機構部とを備えたことを特徴とす
る。
【００１７】第１の光源４は、マスクの検査エリアの透
過光を検出するための光源で、第１の絞り５，第１のコ
リメータレンズ６により平行光に変換され、マスクの上
面より試験光を照射する。試験光はハーフミラー１０，
結像レンズ１１，第３の絞り１２によりフォトセンサ１
３に、透過光画像として結像する。
過光を検出するための光源で、第１の絞り５，第１のコ
リメータレンズ６により平行光に変換され、マスクの上
面より試験光を照射する。試験光はハーフミラー１０，
結像レンズ１１，第３の絞り１２によりフォトセンサ１
３に、透過光画像として結像する。
【００１８】第２の光源７は、マスクの検査エリアの反
射光を検出するための光源で、第２の絞り８，第２のコ
リメータレンズ９により、平行光に変換され、ハーフミ
ラー１０によってマスク下面より照射される。
射光を検出するための光源で、第２の絞り８，第２のコ
リメータレンズ９により、平行光に変換され、ハーフミ
ラー１０によってマスク下面より照射される。
【００１９】この参照光は、クロムパターン３に照射さ
れた場合、マスク下方に反射され、ハーフミラー１０を
透光した光が、第１の光源４の透過光と同様にフォトセ
ンサ１３に反射光画像として結像する。
れた場合、マスク下方に反射され、ハーフミラー１０を
透光した光が、第１の光源４の透過光と同様にフォトセ
ンサ１３に反射光画像として結像する。
【００２０】図１の第１の光源４の透過光，第２の光源
７の反射光の強度レベルによる異物検出の方法を図２に
て説明する。
７の反射光の強度レベルによる異物検出の方法を図２に
て説明する。
【００２１】図２の（Ａ）において、フォトセンサ１３
に入射した透過光１７があり、この他の反射光１８は光
電変換により電圧値として光信号出力を与える。このフ
ォトセンサ１３による信号検出位置の横軸と、この光信
号の出力レベルの縦軸との様子を示す図２の（Ｂ）を参
照すると、（Ｂ）のクロムパターン３の部分Ａでは第２
の光源７による反射光１８の光信号出力値ｂが得られ
る。
に入射した透過光１７があり、この他の反射光１８は光
電変換により電圧値として光信号出力を与える。このフ
ォトセンサ１３による信号検出位置の横軸と、この光信
号の出力レベルの縦軸との様子を示す図２の（Ｂ）を参
照すると、（Ｂ）のクロムパターン３の部分Ａでは第２
の光源７による反射光１８の光信号出力値ｂが得られ
る。
【００２２】異物の付着していない（Ｂ）の透過部Ｂで
は、透過光の光信号出力値ａが得られる。異物の付着し
ている透過部Ｃでは、第１，第２の光源４，７の光はい
ずれも異物により吸収，散乱されるため、光信号出力値
は、出力値ａ，ｂよりも小さい値ｃとなる。
は、透過光の光信号出力値ａが得られる。異物の付着し
ている透過部Ｃでは、第１，第２の光源４，７の光はい
ずれも異物により吸収，散乱されるため、光信号出力値
は、出力値ａ，ｂよりも小さい値ｃとなる。
【００２３】異物判定レベルｄを出力値ａ，ｂより低
く、出力値ｃより高い値に設定することにより、マスク
透光部の異物付着箇所Ｃを信号処理部１４により検出す
ることができる。
く、出力値ｃより高い値に設定することにより、マスク
透光部の異物付着箇所Ｃを信号処理部１４により検出す
ることができる。
【００２４】続いて検出された付着異物１９の付着面を
判別する方法について説明する。付着異物１９が検出さ
れた場合、検出異物が図１の光学系ユニット回転軸１５
の軸上に位置するように移動ステージ２が固定され、光
学系ユニット回転軸１５が光学系ユニット回転機構部１
６により、図３に示すように、一定角度回転される。
判別する方法について説明する。付着異物１９が検出さ
れた場合、検出異物が図１の光学系ユニット回転軸１５
の軸上に位置するように移動ステージ２が固定され、光
学系ユニット回転軸１５が光学系ユニット回転機構部１
６により、図３に示すように、一定角度回転される。
【００２５】初期の光学系ユニット回転軸１５は、フォ
トマスク１のクロムパターン面と水平位置に固定されて
いる。また、第２の光源７は光の照射を停止する。
トマスク１のクロムパターン面と水平位置に固定されて
いる。また、第２の光源７は光の照射を停止する。
【００２６】図４の（Ａ）は、異物１９がマスク下面に
付着している場合の側面図で、図５はこの異物１９がマ
スク上面に付着している場合である。いずれの場合も光
学系ユニット回転前の光信号出力は図２と同じものであ
ったとする。
付着している場合の側面図で、図５はこの異物１９がマ
スク上面に付着している場合である。いずれの場合も光
学系ユニット回転前の光信号出力は図２と同じものであ
ったとする。
【００２７】この時、図４（Ｂ）のように、異物１９が
マスク下面に付着している場合は、異物１９の信号検出
位置は図２の（Ｂ）と変わらない。一方、図５（Ａ）の
ように異物１９がマスクの上面に付着している場合は、
異物１９のクロムパターン３からの高さに応じて異物１
９の信号検出位置が変化する。（Ｂ）のこの信号検出位
置の変化量Δを検出することにより、異物付着の上，下
面のどちらかが判別が可能である。
マスク下面に付着している場合は、異物１９の信号検出
位置は図２の（Ｂ）と変わらない。一方、図５（Ａ）の
ように異物１９がマスクの上面に付着している場合は、
異物１９のクロムパターン３からの高さに応じて異物１
９の信号検出位置が変化する。（Ｂ）のこの信号検出位
置の変化量Δを検出することにより、異物付着の上，下
面のどちらかが判別が可能である。
【００２８】縮小投影型露光装置では、異物のサイズと
付着面により、異物の結像性が変化するため、異物の信
号検出幅（異物サイズに相当）と光学系回転時の信号検
出位置変化量（異物の付着面）の結果より、検出された
異物がウェーハ露光時に結像されるか否かを判定するこ
とができる。
付着面により、異物の結像性が変化するため、異物の信
号検出幅（異物サイズに相当）と光学系回転時の信号検
出位置変化量（異物の付着面）の結果より、検出された
異物がウェーハ露光時に結像されるか否かを判定するこ
とができる。
【００２９】図６に、以上説明した本実施例の異物検出
のフロー図を示す。図６において、まず処理Ａで、光源
４の検査光により検査エリアのフォトマスク１の透過光
画像を、光源７の検査光により、検査エリアのフォトマ
スク１の反射光画像をフォトセンサ１３に入射する。
のフロー図を示す。図６において、まず処理Ａで、光源
４の検査光により検査エリアのフォトマスク１の透過光
画像を、光源７の検査光により、検査エリアのフォトマ
スク１の反射光画像をフォトセンサ１３に入射する。
【００３０】次の処理Ｂにおいて、信号処理部にて、フ
ォトセンサ１３の入力画像（入射光強度）を検査する。
ォトセンサ１３の入力画像（入射光強度）を検査する。
【００３１】次の処理Ｃにおいて、画像（入射光強度）
に異物判定レベル以下の信号強度のエリアがあるか否か
の判断を行い、ない場合は処理Ｄで異物なしと判定し、
ある場合は次の処理Ｅにおいて、異物ありと判定後異物
信号エリアの面積より異物サイズを算出する。
に異物判定レベル以下の信号強度のエリアがあるか否か
の判断を行い、ない場合は処理Ｄで異物なしと判定し、
ある場合は次の処理Ｅにおいて、異物ありと判定後異物
信号エリアの面積より異物サイズを算出する。
【００３２】次の処理Ｆにおいて、検出異物が光学系ユ
ニット回転軸上に位置するように、フォトマスク１を移
動ステージ２にて移動する。
ニット回転軸上に位置するように、フォトマスク１を移
動ステージ２にて移動する。
【００３３】次の処理Ｇにおいて、光源７の光入射を停
止し、光学系ユニット回転軸を一定角度回転させ、異物
検出位置の移動量より、異物１９の付着面を判定する。
止し、光学系ユニット回転軸を一定角度回転させ、異物
検出位置の移動量より、異物１９の付着面を判定する。
【００３４】次の処理Ｈにおいて、異物サイズと、異物
付着面の結果により、露光処理にて結像する異物か判定
する。
付着面の結果により、露光処理にて結像する異物か判定
する。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、マスクの
検査エリアにおいて、マスクのしゃ光部，透過光部，異
物付着部を識別するための光学系を有しているため、同
一パターン（同一チップ）比較によらない画像認識型の
異物検査が可能となっており、クロムパターンの誤検出
なしに高感度の異物検出が可能であり、特に異物の付着
面を検出する光学機構を有するため、一度に全ての検査
面の検査が可能であり、ペリクル貼付等によって検査面
が増加しても、検査時間が増加しない。
検査エリアにおいて、マスクのしゃ光部，透過光部，異
物付着部を識別するための光学系を有しているため、同
一パターン（同一チップ）比較によらない画像認識型の
異物検査が可能となっており、クロムパターンの誤検出
なしに高感度の異物検出が可能であり、特に異物の付着
面を検出する光学機構を有するため、一度に全ての検査
面の検査が可能であり、ペリクル貼付等によって検査面
が増加しても、検査時間が増加しない。
【図１】本発明の一実施例の異物検査装置のブロック図
である。
である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は一実施例の異物検出の側面
図、特性図である。
図、特性図である。
【図３】図１の一実施例の異物付着面検出動作のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は図３の一実施例の異物付着面
検出の側面図、特性図である。
検出の側面図、特性図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図３の一実施例の異物付着面
検出の側面図、特性図である。
検出の側面図、特性図である。
【図６】図３の一実施例のフロー図である。
【図７】従来の半導体装置製造用フォトマスクの異物検
査装置のブロック図である。
査装置のブロック図である。
【図８】従来技術のフロー図である。
１ フォトマスク ２ 移動ステージ ３ クロムパターン ４，７ 光源 ５，８，１２ 絞り ６，９ コリメータレンズ １１ 結像レンズ １４ 信号処理部 １５ 光学系ユニット回転軸 １６ 光学系ユニット回転機構部 １７ 透過光 １８ 反射光 １９ 異物 １０，２０，２１ ハーフミラー １３，２２，２３ フォトセンサ ２４，２５ レンズ ２６ しゃ光板
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体装置製造用フォトマスクの上面及
び下面の異物若しくは欠陥を検出する半導体装置製造用
フォトマスクの異物検査装置において、前記フォトマス
クに入射する照射光の角度を変化させて前記異物若しく
は欠陥を検出する手段を設けたことを特徴とする半導体
装置製造用フォトマスクの異物検査装置。 - 【請求項２】 前記異物若しくは欠陥が前記フォトマス
クの上面にあるか下面にあるかを判定する手段を設けた
請求項１記載の半導体装置製造用フォトマスクの異物検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878193A JPH07128250A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878193A JPH07128250A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128250A true JPH07128250A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17602092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27878193A Withdrawn JPH07128250A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 半導体装置製造用フォトマスクの異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128250A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074851A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Nuflare Technology Inc | 検査装置及び検査方法 |
| KR100990282B1 (ko) * | 2007-11-30 | 2010-10-26 | 호야 가부시키가이샤 | 프록시미티 노광용 포토마스크의 검사 장치, 검사 방법, 제조 방법, 프록시미티 노광용 포토마스크 및 패턴 전사 방법 |
| JP2013096869A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Fujifilm Corp | 撮像素子の異物検出方法及びその装置 |
| CN110824834A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-02-21 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 光罩处理方法及微影装置 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27878193A patent/JPH07128250A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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