JP2001203246A - Mask inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造プロセスに使用されるフォトマスクやレチクル、電
子線散乱型マスクなどのマスクにおけるパターン欠陥を
検査する方法に関するもので、特に、透過電子線を用い
て散乱型マスクのパターン欠陥を検査するマスク検査方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting a pattern defect in a mask such as a photomask, a reticle, and an electron beam scattering type mask used in a semiconductor device manufacturing process. The present invention relates to a mask inspection method for inspecting a pattern defect of a scattering mask using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、散乱型マスク（以下、単にマスク
とあるのは散乱型マスクを指す）におけるパターン欠損
やパターン上への異物付着などの検査には、光学的な検
査ではなく電子線による検査が行なわれており、その手
段として透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）または反射電子に
よる検出手法が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, inspection of a pattern defect in a scattering mask (hereinafter, simply referred to as a scattering mask) or attachment of foreign matter on a pattern is performed not by an optical inspection but by an electron beam. Inspection is performed, and a transmission electron microscope (TEM) or a detection method using backscattered electrons is used as the means.
【０００３】この従来の検査手法について図を用いて説
明すると、図８は、透過型電子顕微鏡によるマスクパタ
ーン検査装置の構成図であり、また、図９は、反射電子
による検査手法の説明図である。FIG. 8 is a block diagram of a mask pattern inspection apparatus using a transmission electron microscope, and FIG. 9 is an explanatory diagram of an inspection method using reflected electrons. is there.
【０００４】透過型電子顕微鏡によるマスクパターン検
査装置は、図８に示すように、電子線６を放出する電子
銃４と、電磁レンズ５と、被検査体である散乱型マスク
１を透過した電子線のうち屈折角度の大きいものを阻止
するためのＣｕホイル７と、透過した電子線を検出する
半導体検出器を用いた欠陥検査用装置８などから構成さ
れている。A mask pattern inspection apparatus using a transmission electron microscope, as shown in FIG. 8, uses an electron gun 4 for emitting an electron beam 6, an electromagnetic lens 5, and an electron transmitted through a scattering mask 1 to be inspected. It comprises a Cu foil 7 for blocking lines having a large refraction angle, a defect inspection device 8 using a semiconductor detector for detecting transmitted electron beams, and the like.
【０００５】また、被検査体である散乱型マスク１は、
一般にメンブレン部２と散乱体部３とからなり、メンブ
レン部２は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）や炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）などの薄膜であり、原子番号の小さい材質を用い
る。また、パターンを形成する散乱体部３は、重金属な
どの密度および原子番号が大きい材質を用いる。[0005] The scattering type mask 1 to be inspected is
Generally, it is composed of a membrane part 2 and a scatterer part 3, and the membrane part 2 is made of silicon nitride (SiN) or silicon carbide (Si).
C) and a material having a small atomic number. The scatterer portion 3 forming the pattern is made of a material having a high density and an atomic number, such as heavy metal.
【０００６】このような透過型電子顕微鏡による検査に
おいては、まず、被検査体である散乱型マスク１を装置
内にセットし、電子銃４より電子線６を照射し、マスク
１を透過した電子線６のコントラストを半導体検出器で
ある欠陥検査用装置８で検出することによって、マスク
パターンの段差および欠陥を検出している。このときの
検出には半導体検出器を用いているが、この半導体検出
器は単数（１個）が設置されているに過ぎない。そのた
め、測定時には半導体検出器を固定し、マスクを最小
２．５ｎｍ単位で移動させることによって透過電子によ
る信号のコントラストを検出している。In such an inspection using a transmission electron microscope, first, a scattering mask 1 as an object to be inspected is set in an apparatus, and an electron beam 6 is irradiated from an electron gun 4 to emit electrons transmitted through the mask 1. By detecting the contrast of the line 6 with the defect inspection device 8 which is a semiconductor detector, a step and a defect of the mask pattern are detected. Although a semiconductor detector is used for the detection at this time, only one (one) semiconductor detector is provided. Therefore, at the time of measurement, the semiconductor detector is fixed and the mask is moved in units of at least 2.5 nm to detect the contrast of a signal due to transmitted electrons.
【０００７】このように透過型電子顕微鏡では、検査装
置である電子線露光装置とは別に欠陥検査用の装置が必
要になり、装置導入にコストがかかり、また、装置間に
マスクを移動する必要があるためスループットが制限さ
れる。さらに、マスクをナノメートルオーダーで細かく
スキャンしてコントラストを見積もるため、スループッ
トが制限されてしまう。As described above, in the transmission electron microscope, a device for defect inspection is required in addition to the electron beam exposure device, which is an inspection device, so that it is costly to introduce the device, and it is necessary to move a mask between the devices. The throughput is limited. Further, since the contrast is estimated by finely scanning the mask on the order of nanometers, the throughput is limited.
【０００８】一方、反射電子による検出手法では、図９
に示すように、マスク表面に電子線を入射させ、反射電
子あるいは二次電子による信号をアンプ１５で増幅する
ことによって、メンブレン部や散乱体部からなるマスク
表面の物性に起因するコントラストの差を検出してい
る。しかし、膜厚の変動など、電子の透過特性に影響を
与えるマスク欠陥は検出することができない。On the other hand, in the detection method using reflected electrons, FIG.
As shown in (2), the difference in contrast due to the physical properties of the mask surface consisting of the membrane portion and the scatterer portion is reduced by irradiating an electron beam on the mask surface and amplifying a signal due to reflected electrons or secondary electrons by the amplifier 15. Detected. However, a mask defect that affects the electron transmission characteristics, such as a change in film thickness, cannot be detected.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、散
乱型マスクの欠陥検査の際、マスク表面の影響しか考慮
できない反射電子や二次電子の代わりに、膜厚によりエ
ネルギー減衰の割合が異なる透過電子を用いることによ
って、膜厚などの影響を考慮することができるように
し、また、被検査マスクの装置間移動をなくすことによ
って検出時間のロスをなくすとともに、ナノメートルオ
ーダーの精細なマスクスキャンを不要とすることによっ
て、スループットの改善を図ることを目的としたマスク
検査方法を提供するものである。Therefore, in the present invention, when inspecting a defect of a scattering mask, instead of reflected electrons and secondary electrons which can only consider the influence of the mask surface, the rate of energy decay differs depending on the film thickness. By using transmitted electrons, it is possible to take into account the effects of film thickness, etc., and by eliminating the movement of the mask to be inspected between devices, loss of detection time is eliminated, and fine mask scanning on the order of nanometers is achieved. The present invention provides a mask inspection method aimed at improving the throughput by eliminating the need for.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のマスク検査方法
は、電子銃から照射される電子線を散乱型マスクを透過
させてウエハ上にマスクパターンを描画する電子線露光
装置を使用し、被検査マスクとなる前記散乱型マスクの
直上に電気的に開閉する多数の小開口を有する開閉可能
アパーチャを設置し、また、前記散乱型マスクの直下に
は、このマスクを透過した電子線の電流値を検出する電
流測定装置を設置し、あらかじめコンピュータに入力さ
れたマスクパターンデータから計算される開口率と前記
電子線の電流値とを比較して前記散乱型マスクのパター
ン欠陥を検出することを特徴とする。A mask inspection method according to the present invention uses an electron beam exposure apparatus that draws a mask pattern on a wafer by transmitting an electron beam emitted from an electron gun through a scattering mask. An openable and closable aperture having a large number of small openings that are electrically opened and closed is installed directly above the scattering type mask serving as an inspection mask, and immediately below the scattering type mask, a current value of an electron beam transmitted through the mask is provided. A current measuring device for detecting a pattern defect of the scattering mask by comparing an aperture ratio calculated from mask pattern data previously input to a computer with a current value of the electron beam. And
【００１１】また、本発明は、前記開閉可能アパーチャ
の所望領域の開口に電圧を印加し、この所望領域の開口
を透過しさらに前記散乱型マスクを透過した電子線の電
流値と、前記マスクパターンデータから計算される開口
率とを比較してマスクパターン欠陥を検出することを特
徴とし、また、前記マスクパターンデータはあらかじめ
欠陥検査を行なう小領域に分割され、また、小領域の大
きさは前記開閉可能アパーチャの開口と同一の大きさに
設定されてコンピュータに入力されていることを特徴と
し、また、前記コンピュータは被検査マスク上の欠陥検
査を行なう領域を指定し、その領域に対応する前記開閉
可能アパーチャの開口に印加する電圧を調節し、電子線
の開口に対する透過／非透過を設定することを特徴とす
る。The present invention also provides a method for applying a voltage to an opening in a desired area of the openable / closable aperture, transmitting a current value of an electron beam transmitted through the opening in the desired area and further transmitted through the scattering mask, Detecting a mask pattern defect by comparing with an aperture ratio calculated from the data, wherein the mask pattern data is divided into small regions to be subjected to defect inspection in advance, and the size of the small region is It is characterized in that it is set to the same size as the opening of the openable aperture and is input to a computer, and the computer specifies an area on the inspected mask where a defect inspection is to be performed, and the computer corresponds to the area. It is characterized in that the voltage applied to the opening of the openable / closable aperture is adjusted to set transmission / non-transmission of the electron beam to the opening.
【００１２】また、本発明は、無欠陥のマスクを使用し
て前記開口率と電流値との関係をあらかじめ基準値とし
てコンピュータに入力し、前記電流値が基準値に比べ高
い場合はマスクパターンに抜けがあり、低い場合は付着
物があると判定することを特徴とする。Further, according to the present invention, the relationship between the aperture ratio and the current value is input to a computer as a reference value in advance using a defect-free mask, and when the current value is higher than the reference value, the mask pattern is used. It is characterized in that it is determined that there is an attached matter when there is a dropout and it is low.
【００１３】また、本発明に用いる前記開閉可能アパー
チャおよび電流測定装置は、前記電子線露光装置に対し
着脱自在とし、マスク欠陥検査を行なうときのみ前記電
子線露光装置に装着することを特徴とする。Further, the openable and closable aperture and the current measuring device used in the present invention are detachable from the electron beam exposure apparatus, and are mounted on the electron beam exposure apparatus only when performing a mask defect inspection. .
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明のマスク検査方法に
ついて、その実施の形態を図面を用いて説明する。図１
は、本発明に使用する電子線（ＥＢ）露光装置の光学系
配置図で、散乱型マスク１を用いてウエハ１３上に電子
線６を照射する電子線露光装置を示している。そして、
通常の電子線露光を行なうときは、開閉可能アパーチャ
１０及び電流測定装置１１は外して行ない、マスク検査
を行なうときに、電子線露光装置内に装填して使用す
る。Next, an embodiment of the mask inspection method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is an optical system layout diagram of an electron beam (EB) exposure apparatus used in the present invention, and shows an electron beam exposure apparatus that irradiates an electron beam 6 onto a wafer 13 using a scattering mask 1. And
When performing normal electron beam exposure, the openable and closable aperture 10 and the current measuring device 11 are detached, and when performing mask inspection, they are loaded into the electron beam exposure device for use.
【００１５】まず、通常の電子線露光方法について説明
する。電子銃４から放出された電子線６は、電磁レンズ
５で集束され、ブランキングアパーチャ９を経て散乱型
マスク１に入射する。散乱型マスク１は、一般にメンブ
レン部２と散乱体部３からなり、メンブレン部２は薄膜
であり原子番号の小さい材質を用いる。また、散乱体部
３は密度および原子番号が大きい材質を用いる。First, a normal electron beam exposure method will be described. The electron beam 6 emitted from the electron gun 4 is focused by the electromagnetic lens 5 and enters the scattering mask 1 via the blanking aperture 9. The scattering mask 1 generally includes a membrane part 2 and a scatterer part 3, and the membrane part 2 is a thin film made of a material having a small atomic number. The scatterer 3 is made of a material having a high density and a large atomic number.
【００１６】このメンブレン部２および散乱体部３を透
過する電子は、メンブレン部２では比較的小角度の散乱
を示すが、散乱体部３では大角度の散乱を起こし、大角
度に散乱された電子は、後方焦平面アパーチャ１２によ
り阻止される。そのほか、散乱型マスク１は、材質の原
子番号、密度、膜厚などの差を利用して電子のコントラ
ストを得ることができる。そして、後方焦平面アパーチ
ャ１２を透過した電子のコントラストによってウエハ１
３の露光を行なう。The electrons transmitted through the membrane part 2 and the scatterer part 3 show relatively small angle scattering in the membrane part 2, but scatter at a large angle in the scatterer part 3 and are scattered at a large angle. Electrons are blocked by the back focal plane aperture 12. In addition, the scattering mask 1 can obtain an electron contrast by utilizing a difference in the atomic number, density, film thickness, and the like of the material. The contrast of the electrons transmitted through the rear focal plane aperture 12 makes the wafer 1
Exposure 3 is performed.
【００１７】次に、この電子線露光装置を用いて散乱型
マスク１の検査を行なう場合について説明する。マスク
検査を行なう場合は、図１に示すように、散乱型マスク
１の直上に、開閉可能アパーチャ１０を配置する。この
開閉可能なアパーチャ１０は、図２の平面図に示すよう
に多数の小さな開口１４が形成されており、マスクの欠
陥検査を行なうときのみ光学系に挿入される。その具体
的な構造については、この後の実施の形態における動作
説明の所で詳述する。Next, a case where the scattering mask 1 is inspected by using this electron beam exposure apparatus will be described. When performing a mask inspection, an openable / closable aperture 10 is arranged immediately above the scattering mask 1 as shown in FIG. The openable and closable aperture 10 has a large number of small openings 14 as shown in the plan view of FIG. 2, and is inserted into the optical system only when performing a mask defect inspection. The specific structure will be described in detail later in the description of the operation in the embodiment.
【００１８】また、上述の開閉可能アパーチャ１０の配
置とともに、散乱型マスク１の直下には電流測定装置１
１を配置する。この電流測定装置１１は、図３の説明図
に示すように、逆バイアスをかけた半導体やコンデンサ
ーなどに電子が入射したときに発生する電荷の移動をア
ンプ１５で増幅し、電流を測定する装置である。In addition to the arrangement of the openable / closable aperture 10 described above, the current measuring device 1
1 is arranged. As shown in the explanatory diagram of FIG. 3, the current measuring device 11 amplifies the transfer of charges generated when electrons are incident on a reverse-biased semiconductor or a capacitor by an amplifier 15 and measures the current. It is.
【００１９】次に、本発明における実施の形態の動作に
ついて説明する。まず、図１に示すような散乱電子を用
いた電子線露光装置において、多数の小さな矩形開口を
持つ開閉可能アパーチャ１０を照射光学系に配置する。
この開閉可能アパーチャ１０は散乱型マスク１の直上に
配置され、図２に示すようにサブミクロンオーダーの多
数の小さな開口１４を持つ。また、この開閉可能アパー
チャ１０は、外部の制御系から指示された部分の小開口
１４に電圧を印加する事によって磁界を発生させ、開口
１４を通過しようとする電子を阻止する機能を備えてい
る。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. First, in an electron beam exposure apparatus using scattered electrons as shown in FIG. 1, an openable and closable aperture 10 having a large number of small rectangular openings is arranged in an irradiation optical system.
The openable and closable aperture 10 is arranged directly above the scattering mask 1 and has a number of small openings 14 on the order of submicrons as shown in FIG. Further, the openable / closable aperture 10 has a function of generating a magnetic field by applying a voltage to the small opening 14 in a portion designated by an external control system, and preventing electrons from passing through the opening 14. .
【００２０】この開閉可能アパーチャの詳細な構造につ
いて、図面を参照して説明する。図４は開閉可能アパー
チャの部分断面図、図５はその上面図である。なお、多
数の小開口を有し電気的に開閉可能なアパーチャについ
ては、参考文献として、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ Ｖｏｌ．３２（１９９３）６０１２、がある。The detailed structure of the openable / closable aperture will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a partial sectional view of the openable and closable aperture, and FIG. 5 is a top view thereof. An aperture that has a large number of small openings and can be opened and closed electrically is described in Jpn. J. Appl. Phys
s Vol. 32 (1993) 6012.
【００２１】まず、図４に示すように、開閉可能アパー
チャ１０は、支持体となるＳｉ基板１６の上にボロンド
ープ層１７が形成され、その上にＳｉＯ2膜１８が形成
され、さらにその上に配線１９が形成され、上面を絶縁
膜２０で被覆している。そして、これら積層されたボロ
ンドープ層１７、ＳｉＯ2膜１８、絶縁膜２０を貫通す
る１μｍ以下の多数の小さな開口１４が、エッチングに
より形成されている。開口１４の形状は矩形に限らず円
形でもよい。First, as shown in FIG. 4, the openable and closable aperture 10 has a boron-doped layer 17 formed on a Si substrate 16 serving as a support, an SiO 2 film 18 formed thereon, and further thereon. The wiring 19 is formed, and the upper surface is covered with the insulating film 20. A large number of small openings 14 of 1 μm or less penetrating the laminated boron doped layer 17, SiO 2 film 18, and insulating film 20 are formed by etching. The shape of the opening 14 is not limited to a rectangle but may be a circle.
【００２２】また、磁界発生の電極となる金属製プレー
ト２１が絶縁膜２０から露出して形成され、この金属製
プレート２１は、図５に示すように、開口１４を挟むよ
うにして各開口ごとに１対が設けられ、それぞれ配線１
９に接続されている。この１対の電極間に電圧を印加
し、開口内に磁界を発生させることによって電子線の通
過を阻止したり、また、通過させたりすることができ
る。A metal plate 21 serving as an electrode for generating a magnetic field is formed so as to be exposed from the insulating film 20. As shown in FIG. A pair is provided, each of which has a wiring 1
9 is connected. By applying a voltage between the pair of electrodes and generating a magnetic field in the opening, the electron beam can be blocked or allowed to pass.
【００２３】このように、本発明に使用する開閉可能ア
パーチャは、電気的に開口を開閉させることによって、
電子線の通過および遮断を行なう事ができるアパーチャ
である。したがって、この開閉可能アパーチャを用いて
マスクの欠陥検査を行なうときには、所望の部分の開口
に電圧を印加することによって、この開口部を電子が透
過できるようにすることが可能である。As described above, the openable and closable aperture used in the present invention electrically opens and closes the opening.
An aperture that can pass and block electron beams. Therefore, when performing a defect inspection of a mask using the openable / closable aperture, it is possible to allow electrons to pass through this opening by applying a voltage to the opening of a desired portion.
【００２４】次に、図１に示すように、開閉可能アパー
チャ１０を透過した電子線６は、散乱型マスク１上に入
射される。このとき、本発明に使用する装置は、通常の
電子線露光装置（散乱型を含む）と同一の機構を利用し
ているため、散乱型マスク１上に入射された電子線６
は、このマスク１によってある角度散乱され、マスク１
のメンブレン部２と散乱体部３とでは散乱角に差が生じ
る。そのため、マスク１の下部ではメンブレン部２と散
乱体部３による電子のコントラストが発生する。Next, as shown in FIG. 1, the electron beam 6 transmitted through the openable / closable aperture 10 is incident on the scattering mask 1. At this time, since the apparatus used in the present invention utilizes the same mechanism as a normal electron beam exposure apparatus (including a scattering type), the electron beam 6 incident on the scattering type mask 1 is used.
Is scattered at an angle by the mask 1, and the mask 1
There is a difference in the scattering angle between the membrane 2 and the scatterer 3. Therefore, in the lower part of the mask 1, a contrast of electrons is generated by the membrane part 2 and the scatterer part 3.
【００２５】このコントラストを、マスク１の直下に置
いたビーム電流測定装置１１を用いて検出する。この検
出された電流値とマスクパターンデータから計算される
開口率を比較して、パターン欠陥を検出する。ここで、
マスクパターンデータとは、マスクと同一パターンを持
つパターンデータのことであり、開口率とは、マスク上
で検出する面積に対するパターン面積の割合をいう。This contrast is detected by using a beam current measuring device 11 placed immediately below the mask 1. A pattern defect is detected by comparing the detected current value with the aperture ratio calculated from the mask pattern data. here,
The mask pattern data is pattern data having the same pattern as the mask, and the aperture ratio refers to the ratio of the pattern area to the area detected on the mask.
【００２６】このパターン欠陥を検出するアルゴリズム
を、図を用いて以下に説明する。図６は本発明に使用す
る検査装置の構成図であり、電子線露光装置２３とコン
ピュータ２２とから構成されている。電子線露光装置２
３の構成は、図１で示したのと同様であるのでここでは
省略する。また、図７は本発明のマスク検査方法におい
て、コンピュータで比較処理を行なうためのフロー図で
ある。An algorithm for detecting this pattern defect will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of an inspection apparatus used in the present invention, and is composed of an electron beam exposure apparatus 23 and a computer 22. Electron beam exposure equipment 2
The configuration of No. 3 is the same as that shown in FIG. FIG. 7 is a flowchart for performing a comparison process by a computer in the mask inspection method of the present invention.
【００２７】以下、図６および図７を参照しながら説明
する。マスクパターンデータはあらかじめ小領域（メッ
シュ）に分割され、コンピュータ２２内のメモリに蓄え
られている。小領域（メッシュ）の大きさは、開閉可能
アパーチャ１０の開口１４と同一面積の大きさに設定さ
れている。コンピュータ２２は欠陥検査を行なうマスク
上の領域を指定（座標指示）し、その領域の開閉可能ア
パーチャ１０における開口１４の印加電圧を調節し、電
子の透過／非透過の領域を定める。Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 6 and 7. The mask pattern data is divided into small areas (mesh) in advance and stored in a memory in the computer 22. The size of the small region (mesh) is set to the same size as the opening 14 of the openable / closable aperture 10. The computer 22 specifies a region on the mask to be subjected to the defect inspection (coordinate designation), adjusts a voltage applied to the opening 14 in the openable and closable aperture 10 in the region, and determines a region through which electrons are transmitted / non-transmitted.
【００２８】それと同時に電子を透過させる領域のマス
クパターンデータを開口位置情報として処理し、開口率
を計算する。この開口率と散乱型マスク１を透過して電
流測定装置１１に入射した電流値とを比較すると、白欠
陥（マスク上の散乱体部の抜け部分）がある部分では
「基準値」に比べて電流値が高くなり、黒欠陥（マスク
上で過剰に散乱体部が付着した部分）がある部分では
「基準値」に比べて電流値が低くなるため、欠陥を検出
することが可能となる。At the same time, the mask pattern data of the region through which electrons pass is processed as aperture position information, and the aperture ratio is calculated. Comparing this aperture ratio with the current value transmitted through the scattering mask 1 and incident on the current measuring device 11, a portion having a white defect (a portion of the scatterer portion on the mask) having a white defect is compared with the “reference value”. The current value is increased, and the current value is lower than the "reference value" in a portion where a black defect (a portion where the scatterer portion is excessively adhered on the mask) is detected, so that the defect can be detected.
【００２９】そして、一つの領域のマスク欠陥検出が終
了したら次の領域に進み、最終領域の欠陥検出が終了す
るまで上記の操作を繰り返し、マスク全領域の欠陥検査
を終了する。When the detection of the mask defect in one area is completed, the process proceeds to the next area, and the above operation is repeated until the detection of the defect in the final area is completed, thereby completing the defect inspection of the entire mask area.
【００３０】なお、この開口率と電流値との比較を行な
う場合、電流測定装置の測定誤差を考慮に入れ、（「基
準値」±測定誤差）を超える電流値を検出した場合の
み、マスクの欠陥に起因する値であるとみなす。「基準
値」は、検査の前に別の方法で欠陥が無いことが分かっ
ているマスクを用い、開口率と電流値との関係をあらか
じめ規格化しておくことで導出される。When comparing the aperture ratio with the current value, the measurement error of the current measuring device is taken into account, and only when a current value exceeding (“reference value” ± measurement error) is detected, the mask It is regarded as a value caused by a defect. The “reference value” is derived by standardizing the relationship between the aperture ratio and the current value in advance by using a mask that is known to have no defect by another method before the inspection.
【００３１】以上述べてきたように、本発明の実施の形
態では、使用する開閉可能アパーチャにおける開口の開
閉には電気的な手法を用いてきたが、必ずしも電気的手
法を用いる必要はなく、例えば複数のアパーチャを機械
的にスキャンさせることによって、開口／非開口を決定
する手法を用いてもよい。As described above, in the embodiment of the present invention, the opening and closing of the opening of the openable aperture to be used has been performed by using the electric method. However, it is not always necessary to use the electric method. A technique of determining opening / non-opening by mechanically scanning a plurality of apertures may be used.
【００３２】また、本発明を適用することによって、被
検査マスクとして、よりメリットの大きい散乱型マスク
の検査方法について述べてきたが、透過型マスクについ
ても適用できることは言うまでもない。In addition, while the present invention has been described with respect to a method of inspecting a scattering type mask which is more advantageous as a mask to be inspected by applying the present invention, it is needless to say that the present invention can be applied to a transmission type mask.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、マスク欠陥検査の際、
表面の影響しか考慮できない反射電子（二次電子）の代
わりに、膜厚によりエネルギー減衰の割合が異なる透過
電子を用いたことによって、外観検査が不可能な電子散
乱に寄与する値（マスク膜厚等）の影響を考慮すること
ができるようになり、電子の透過特性に影響を与えるマ
スク欠陥の検出が可能となる。According to the present invention, when inspecting mask defects,
Instead of reflected electrons (secondary electrons) that can only consider the effect of the surface, transmission electrons with different energy attenuation ratios depending on the film thickness are used. ) Can be taken into account, and it is possible to detect a mask defect that affects the electron transmission characteristics.
【００３４】また、露光装置内に開閉可能アパーチャお
よび電流測定装置を入れるようにしたため、同一露光装
置で描画と欠陥検査の両方を行なうことが可能となり、
検査装置にマスクを移動するのに要する検査時間のロス
をなくすことができる。Further, since the openable and closable aperture and the current measuring device are provided in the exposure apparatus, it is possible to perform both writing and defect inspection with the same exposure apparatus.
It is possible to eliminate a loss of inspection time required to move the mask to the inspection device.
【００３５】また、マスクを透過し電流測定装置に入射
した電流値とマスクパターンデータから求められる開口
率との関係からマスク欠陥を検出するようにしたため、
一定面積内のマスク欠陥を一括して検査できるようにな
り、ナノメートルオーダーの精細なマスクスキャンが不
用となってスループットの改善に寄与することができ
る。Further, since the mask defect is detected from the relationship between the current value transmitted through the mask and incident on the current measuring device and the aperture ratio obtained from the mask pattern data,
Mask defects within a certain area can be inspected collectively, and a fine mask scan on the order of nanometers is not required, which can contribute to improvement in throughput.
【図１】本発明に使用する電子線露光装置の光学系配置
図である。FIG. 1 is an optical system layout of an electron beam exposure apparatus used in the present invention.
【図２】本発明に使用する開閉可能アパーチャの平面図
である。FIG. 2 is a plan view of an openable / closable aperture used in the present invention.
【図３】本発明に使用する電流測定装置の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a current measuring device used in the present invention.
【図４】本発明に使用する開閉可能アパーチャの部分断
面図である。FIG. 4 is a partial sectional view of an openable / closable aperture used in the present invention.
【図５】図４の上面図である。FIG. 5 is a top view of FIG. 4;
【図６】本発明に使用するマスク検査装置の構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram of a mask inspection apparatus used in the present invention.
【図７】本発明のマスク検査方法を示すフロー図であ
る。FIG. 7 is a flowchart showing a mask inspection method of the present invention.
【図８】従来のマスク検査装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional mask inspection apparatus.
【図９】従来の電流測定装置の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional current measuring device.
１ 散乱型マスク ２ メンブレン部 ３ 散乱体部 ４ 電子銃 ５ 電磁レンズ ６ 電子線 ７ Ｃｕホイル ８ 欠陥検査用装置 ９ ブランキングアパーチャ １０ 開閉可能アパーチャ １１ 電流測定装置 １２ 後方焦平面アパーチャ １３ ウエハ １４ 開口 １５ アンプ １６ Ｓｉ基板 １７ ボロンドープ層 １８ ＳｉＯ2膜 １９ 配線 ２０ 絶縁膜 ２１ 金属製プレート ２２ コンピュータ ２３ 電子線露光装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scattering type mask 2 Membrane part 3 Scattering body part 4 Electron gun 5 Electromagnetic lens 6 Electron beam 7 Cu foil 8 Defect inspection device 9 Blanking aperture 10 Openable / closable aperture 11 Current measuring device 12 Back focal plane aperture 13 Wafer 14 Opening 15 Amplifier 16 Si substrate 17 Boron-doped layer 18 SiO 2 film 19 Wiring 20 Insulating film 21 Metal plate 22 Computer 23 Electron beam exposure apparatus
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA11 CA03 DA09 GA01 GA06 GA11 GA13 HA01 JA02 JA04 JA20 KA03 LA11 SA04 2G051 AA56 AB02 AC21 BA04 CB02 DA07 2H095 BA08 BB10 BD04 BD14 BD28 4M106 AA09 BA02 CA04 CA39 DH16 DH33 DH37 DJ18 DJ20 Continued on front page F term (reference) 2G001 AA03 BA11 CA03 DA09 GA01 GA06 GA11 GA13 HA01 JA02 JA04 JA20 KA03 LA11 SA04 2G051 AA56 AB02 AC21 BA04 CB02 DA07 2H095 BA08 BB10 BD04 BD14 BD28 4M106 AA09 BA02 CA04 CA39 DH16 DJ20
Claims (6)
スクを透過させてウエハ上にマスクパターンを描画する
電子線露光装置を使用し、被検査マスクとなる前記散乱
型マスクの直上に電気的に開閉する多数の小開口を有す
る開閉可能アパーチャを設置し、また、前記散乱型マス
クの直下には、このマスクを透過した電子線の電流値を
検出する電流測定装置を設置し、あらかじめコンピュー
タに入力されたマスクパターンデータから計算される開
口率と前記電子線の電流値とを比較して前記散乱型マス
クのパターン欠陥を検出することを特徴とするマスク検
査方法。1. An electron beam exposure apparatus which draws a mask pattern on a wafer by passing an electron beam emitted from an electron gun through a scattering mask, and electrically scans the mask directly above the scattering mask to be inspected. An openable and closable aperture having a large number of small openings for opening and closing is installed, and a current measuring device for detecting a current value of an electron beam transmitted through the mask is installed immediately below the scattering mask. A mask inspection method comprising: comparing an aperture ratio calculated from mask pattern data input to a mask pattern with a current value of the electron beam to detect a pattern defect of the scattering mask.
口に電圧を印加し、この所望領域の開口を透過しさらに
前記散乱型マスクを透過した電子線の電流値と、前記マ
スクパターンデータから計算される開口率とを比較して
マスクパターン欠陥を検出することを特徴とする請求項
１記載のマスク検査方法。2. A voltage is applied to an opening in a desired area of the openable and closable aperture, and is calculated from a current value of an electron beam transmitted through the opening in the desired area and further transmitted through the scattering mask, and the mask pattern data. 2. The mask inspection method according to claim 1, wherein a mask pattern defect is detected by comparing the mask pattern defect with an aperture ratio.
欠陥検査を行なう小領域に分割され、また、小領域の大
きさは前記開閉可能アパーチャの開口と同一の大きさに
設定されてコンピュータに入力されていることを特徴と
する請求項１記載のマスク検査方法。3. The mask pattern data is divided in advance into small areas to be inspected for defects, and the size of the small areas is set to the same size as the opening of the openable / closable aperture and input to the computer. 2. The method according to claim 1, wherein the mask is inspected.
陥検査を行なう領域を指定し、その領域に対応する前記
開閉可能アパーチャの開口に印加する電圧を調節し、電
子線の開口に対する透過／非透過を設定することを特徴
とする請求項１記載のマスク検査方法。4. The computer designates an area on a mask to be inspected for defect inspection, adjusts a voltage applied to the opening of the openable / closable aperture corresponding to the area, and transmits / non-transmits an electron beam through the opening. 2. The mask inspection method according to claim 1, wherein:
電流値との関係をあらかじめ基準値としてコンピュータ
に入力し、前記電流値が基準値に比べ高い場合はマスク
パターンに抜けがあり、低い場合は付着物があると判定
することを特徴とする請求項１記載のマスク検査方法。5. The relationship between the aperture ratio and the current value is previously input to a computer as a reference value using a defect-free mask, and if the current value is higher than the reference value, there is a missing in the mask pattern; 2. The mask inspection method according to claim 1, wherein it is determined that an adhering substance is present when the amount is low.
装置は、前記電子線露光装置に対し着脱自在とし、マス
ク欠陥検査を行なうときのみ前記電子線露光装置に装着
することを特徴とする請求項１記載のマスク検査方法。6. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the openable and closable aperture and the current measurement apparatus are detachable from the electron beam exposure apparatus, and are mounted on the electron beam exposure apparatus only when performing a mask defect inspection. Mask inspection method.
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