JP2002287327A - Defect inspection apparatus of phase shift mask - Google Patents

Defect inspection apparatus of phase shift mask

Info

Publication number
JP2002287327A
JP2002287327A JP2001092391A JP2001092391A JP2002287327A JP 2002287327 A JP2002287327 A JP 2002287327A JP 2001092391 A JP2001092391 A JP 2001092391A JP 2001092391 A JP2001092391 A JP 2001092391A JP 2002287327 A JP2002287327 A JP 2002287327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light
phase shift
shift mask
defect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001092391A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4654349B2 (en
Inventor
Kiyoshi Ogawa
小川  潔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lasertec Corp
Original Assignee
Lasertec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lasertec Corp filed Critical Lasertec Corp
Priority to JP2001092391A priority Critical patent/JP4654349B2/en
Publication of JP2002287327A publication Critical patent/JP2002287327A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4654349B2 publication Critical patent/JP4654349B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defect inspection apparatus for a phase shift mask which is capable of surely detecting the defect, more particularly microdefects of the phase shift mask. SOLUTION: This defect inspection apparatus has light releasing means 10 which releases light of a specific wavelength region, a differential interference optical system 11 which changes the light relapsed from this light releasing means 10 to two beams of light and forms a differential interference image from the edge information obtained by synthesis of two beams of the reflected light obtained when the surface of the phase shift mask 6 is irradiated with this light under prescribed conditions, an image resolving system 12 which resolves the differential interference image to two inspection images having different phase differences, two image detectors 13a and 13b which convert the respective images into electronic images and two signal processing circuits 14a and 14b which compare the two inspection images outputted from the respective image detectors 13 and 13b, with two reference images, respectively extract the different edge information for the reference images from the inspection images and detect the defects of the phase shift mask 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
の欠陥検査装置に関するものであり、より詳細には、位
相シフトマスクに存在する様々な欠陥、特に微分干渉画
像を用いて欠陥を検出する方式における死角をなくして
微小欠陥を確実に検出できる位相シフトマスクの欠陥検
査装置に関するものである。尚、ここでいう「位相シフ
トマスク」とは、透明基板上に複数の光透過開口を規定
する遮光パターンを具え、互いに隣接する光透過開口の
いずれか一方に、これらを透過する露光光間に位相差を
与える位相シフタを形成してなるフォトマスク(図3
(a) 参照)を意味する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus for a phase shift mask, and more particularly, to a method for detecting various defects existing in a phase shift mask, in particular, a defect using a differential interference image. The present invention relates to a defect inspection apparatus for a phase shift mask capable of reliably detecting a minute defect by eliminating a blind spot. Note that the “phase shift mask” here includes a light-shielding pattern that defines a plurality of light-transmitting openings on a transparent substrate. A photomask formed with a phase shifter for giving a phase difference (FIG. 3
(a)).

【0002】[0002]

【従来の技術】位相シフトマスクは、例えば図3(a),(b)
に示すように、ガラスのような透明基板1上に遮光パタ
ーン2及び光透過開口パターン3が形成されており、光
透過開口パターン3は、位相シフタを形成したシフタ部
3aと、位相シフタを形成しない非シフタ部3bとをX及び
Y方向に交互に配置したものであり、非シフタ部3bは透
明基板1の表面がそのまま露出し、シフタ部3aは、d=
λ/{2(n−1)}(λは露光波長、nは透明基板の
屈折率)の関係を満足する深さの凹部として形成され、
シフタ部3aを通過する光と非シフタ部3bを通過する光と
の間に、例えばλ/2の位相差が与えられている。
2. Description of the Related Art Phase shift masks are, for example, shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
As shown in FIG. 1, a light-shielding pattern 2 and a light-transmitting opening pattern 3 are formed on a transparent substrate 1 such as glass, and the light-transmitting opening pattern 3 is formed by a shifter portion having a phase shifter.
3a and a non-shifter portion 3b not forming a phase shifter are alternately arranged in the X and Y directions. The non-shifter portion 3b exposes the surface of the transparent substrate 1 as it is, and the shifter portion 3a
λ / {2 (n-1)} (where λ is the exposure wavelength and n is the refractive index of the transparent substrate) is formed as a concave portion having a depth satisfying the relationship;
For example, a phase difference of λ / 2 is given between the light passing through the shifter 3a and the light passing through the non-shifter 3b.

【0003】位相シフトマスクに発生する欠陥として
は、図2(a),(b)に示すように、シフタ部3aでは主として
エッチングが局部的に不足することによって発生する凸
状欠陥4があり、また、非シフタ部3bでは主として局部
的にエッチングされることによって発生する凹状欠陥5
が挙げられる。さらに、これらの欠陥4及び5を発生位
置で大別すると、シフタ部3a及び非シフタ部3bのそれぞ
れの中央位置に孤立して発生する中央凸状欠陥4a及び中
央凹状欠陥5aと、シフタ部3a及び非シフタ部3bのそれぞ
れの周辺位置に接して発生する周辺凸状欠陥4b及び周辺
凹状欠陥5bとがある。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the defects generated in the phase shift mask are, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a convex defect 4 mainly generated due to a local shortage of etching. In the non-shifter portion 3b, a concave defect 5 mainly caused by local etching is formed.
Is mentioned. Further, when these defects 4 and 5 are roughly classified according to their generation positions, a central convex defect 4a and a central concave defect 5a which are isolated and generated at respective central positions of the shifter portion 3a and the non-shifter portion 3b, and a shifter portion 3a And a peripheral convex defect 4b and a peripheral concave defect 5b generated in contact with the respective peripheral positions of the non-shifter portion 3b.

【0004】位相シフトマスク6に上記欠陥が存在する
と、シフタ部3aを透過した光と非シフタ部3bを透過した
光との間の位相差が設計値 (例えばλ/2)からずれを
生じるようになり、このずれ量の増加に伴って解像度が
低下し露光パターンの品質が悪化する。このため、位相
シフトマスクの製造工程において位相シフトパターンに
発生した欠陥を正確に検出できる手段を開発することが
強く要請されている。
If the above-mentioned defect exists in the phase shift mask 6, the phase difference between the light transmitted through the shifter 3a and the light transmitted through the non-shifter 3b may deviate from a design value (for example, λ / 2). The resolution decreases with the increase in the shift amount, and the quality of the exposure pattern deteriorates. Therefore, there is a strong demand for developing a means for accurately detecting a defect generated in a phase shift pattern in a manufacturing process of a phase shift mask.

【0005】従来の位相シフトマスクの欠陥検査装置
は、特開平5−142754号公報や特開平9−145
628号公報に記載があり、前者の公報に記載された装
置は、2つのダイ間の比較、いわゆるDie to Die方式に
よる位相シフトマスクの透過光間の干渉を利用したもの
であり、後者の公報に記載された装置は、ダイと設計デ
ータ間の比較、いわゆるDie to Database 方式による位
相シフトマスクの透過光を利用したものである。
A conventional defect inspection apparatus for a phase shift mask is disclosed in JP-A-5-142754 and JP-A-9-145.
The apparatus described in the former publication uses a comparison between two dies, that is, the interference between transmitted lights of a phase shift mask by a so-called Die to Die method. The apparatus described in (1) uses a comparison between a die and design data, that is, light transmitted through a phase shift mask by a so-called Die to Database method.

【0006】しかしながら、上掲公報記載の装置はいず
れも、透過光を利用したものであるため、位相シフトマ
スクの厚み方向の情報を得る場合には適しているもの
の、位相シフトマスクのシフタ部3aに存在する凸状欠陥
4や、非シフタ部3bに存在する凹状欠陥5のような表面
における情報を得る場合には十分な検出感度が得られ
ず、また、透過率を高めるには、露光波長と等しい検査
波長の光源を準備する必要があるため装置が大がかりに
なるというという問題点があった。加えて、後者のDie
to Database 方式は、波長を変化させる手段や、検出デ
ータと比較するため設計データに基づく参照データを予
め作成することが必要となるため、装置が大がかりにな
るという問題点もある。
However, all of the devices described in the above-mentioned publications use transmitted light, and are suitable for obtaining information in the thickness direction of the phase shift mask. In the case where information on the surface such as the convex defect 4 existing in the non-shifter portion 3b or the concave defect 5 existing in the non-shifter portion 3b is obtained, sufficient detection sensitivity cannot be obtained. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes large-scale because it is necessary to prepare a light source having an inspection wavelength equal to the above. In addition, the latter Die
The to Database method also has a problem that the device becomes large because it is necessary to change the wavelength and to create reference data based on the design data in advance for comparison with the detection data.

【0007】また、上記装置のように透過光を利用する
のではなく、反射光を利用した欠陥検査装置としては、
本出願人によって出願し既に公開されている特開平10−
177246号公報に記載されており、この装置は、1個のダ
イに、特定方向に大きく(具体的には位相シフタの寸法
のほぼ半分の寸法だけ)横ずらしした偏光状態にある2
個の光を照射し、位相シフトマスクからの2個の反射光
によって得られる干渉画像を合成し、これを、別のダイ
で同様な方法によって得られた干渉画像と比較すること
によって欠陥を検出することができる。また、反射光を
利用した欠陥検査装置のもう一つのメリットは、往復光
路による情報が得られるため、透過方式に比べて高い感
度が得られることである。例えば、露光するときの波長
を248nmとし、欠陥を検査するときの波長(検査波長)
を488nm とすれば、透過方式に比べて約2倍の感度が得
られることになる。
As a defect inspection apparatus using reflected light instead of using transmitted light as in the above-described apparatus,
Unexamined Japanese Patent Application No. 10-filed by the applicant and already published
No. 177246 discloses a device in which a single die is in a polarization state that is largely shifted in a specific direction (specifically, almost half the size of the phase shifter).
Illuminates the light, synthesizes the interference image obtained by the two reflected lights from the phase shift mask, and compares it with the interference image obtained by another die using the same method to detect defects. can do. Another advantage of the defect inspection apparatus using the reflected light is that information can be obtained through a reciprocating optical path, so that higher sensitivity can be obtained as compared with the transmission method. For example, the wavelength at the time of exposure is 248 nm, and the wavelength at the time of inspecting a defect (inspection wavelength)
Is 488 nm, about twice the sensitivity can be obtained as compared with the transmission system.

【0008】しかしながら、特開平10−177246号公報に
記載された装置は、位相シフタを凹部で構成する場合の
疑似欠陥の発生を最小にするため、2個の光の横ずらし
量を大きく設定しているが、本願人がその後さらに検討
を進めたところ、より小さな平面サイズの複数個の微小
欠陥が近接した位置に存在するような場合には、これら
の微小欠陥から得られる信号が重なり合ってしまい、十
分な面分解能が得られず、欠陥アドレスの特定が難しい
ことが判明した。さらに、ある特定の位相量を有する欠
陥だと、検査画像と基準画像の信号レベルが一致してし
まい、欠陥として検出できない場合があった。
However, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-177246, in order to minimize the occurrence of a pseudo defect when the phase shifter is formed by a concave portion, the lateral shift amount of the two lights is set to be large. However, the present applicant has further studied and found that when a plurality of small defects having a smaller plane size exist at close positions, signals obtained from these small defects overlap. It was found that sufficient surface resolution could not be obtained, and it was difficult to specify a defective address. Further, if a defect has a specific phase amount, the signal levels of the inspection image and the reference image match, and the defect may not be detected as a defect.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、位相
シフトマスクの欠陥検査装置、より詳細には、位相シフ
トマスクに存在する様々な欠陥、特に微分干渉画像を用
いて欠陥を検出する方式における死角をなくして微小欠
陥を確実に検出できる位相シフトマスクの欠陥検査装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus for a phase shift mask, and more particularly, a method for detecting various defects existing in a phase shift mask, particularly, a defect using a differential interference image. An object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus for a phase shift mask that can reliably detect a minute defect by eliminating a blind spot in the method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の位相シフトマスクの欠陥検査装置は、透明
基板上に複数の光透過開口を規定する遮光パターンを具
え、互いに隣接する光透過開口のいずれか一方に、これ
らを透過する露光光間に位相差を与える位相シフタを形
成してなる位相シフトマスクの欠陥検査装置であって、
特定波長域の光を放出する光放出手段と、この光放出手
段から放出された光を、偏光状態にある2個の光に変化
させ、これらの光を位相シフトマスクの表面上に互いに
対し特定方向に僅かに横ずらしして照射し、前記位相シ
フトマスク表面からの2個の反射光の合成によって得ら
れる位相シフトマスクの表面形状を表わすエッジ情報か
ら微分干渉画像を形成する微分干渉光学系と、前記微分
干渉画像を、異なる位相差をもつ2個の微分干渉画像で
ある第1及び第2の検査画像に分解する画像分解系と、
前記第1検査画像を電子的な像に変換する第1の画像検
出器と、前記第1画像検出器から出力された第1検査画
像を、この第1検査画像に対応させて別の手段によって
得られた第1の基準画像と比較し、前記第1検査画像か
ら前記第1基準画像に対する異なるエッジ情報である第
1エッジ情報を抽出して、位相シフトマスクの欠陥を検
出する第1の信号処理回路と、前記第2検査画像を電子
的な像に変換する第2の画像検出器と、前記第2画像検
出器から出力された第2検査画像を、この第2検査画像
に対応させて別の手段によって得られた第2の基準画像
と比較し、前記第2検査画像から前記第2基準画像に対
する異なるエッジ情報である第2エッジ情報を抽出し
て、位相シフトマスクの欠陥を検出する第2の信号処理
回路とを具えることにある。
In order to achieve the above object, a defect inspection apparatus for a phase shift mask according to the present invention comprises a light-shielding pattern defining a plurality of light-transmitting openings on a transparent substrate. A defect inspection apparatus for a phase shift mask formed by forming a phase shifter that gives a phase difference between exposure lights passing therethrough in one of the openings,
A light emitting means for emitting light in a specific wavelength range, and the light emitted from the light emitting means is changed into two lights in a polarized state, and these lights are specified relative to each other on the surface of the phase shift mask. A differential interference optical system for irradiating with a slight lateral shift in the direction and forming a differential interference image from edge information representing the surface shape of the phase shift mask obtained by combining two reflected lights from the phase shift mask surface; An image decomposition system that decomposes the differential interference image into first and second inspection images that are two differential interference images having different phase differences;
A first image detector for converting the first inspection image into an electronic image, and a first inspection image output from the first image detector, which is associated with the first inspection image by another means. A first signal for comparing the obtained first reference image and extracting first edge information, which is different edge information for the first reference image, from the first inspection image to detect a defect of the phase shift mask; A processing circuit, a second image detector for converting the second inspection image into an electronic image, and a second inspection image output from the second image detector corresponding to the second inspection image. A second edge information, which is different edge information for the second reference image, is extracted from the second inspection image by comparing with a second reference image obtained by another means, and a defect of the phase shift mask is detected. Having a second signal processing circuit A.

【0011】前記光放出手段は、前記光放出手段は、光
源としての水銀ランプと、この水銀ランプから放出され
た光を集光する集光レンズと、この集光レンズを透過し
た光のうち特定の波長域の光を選択的に透過させるバン
ドパスフィルタとを有する構成にするか、又は、光源と
してのレーザ発振器と、このレーザ発振器から放出され
るレーザ光を主走査方向に振動させる音響光学素子と、
リレーレンズとを有する構成にすることが好ましい。
The light emitting means includes a mercury lamp as a light source, a condensing lens for condensing light emitted from the mercury lamp, and a light transmitted through the condensing lens. Or a laser oscillator serving as a light source, and an acousto-optic device that vibrates laser light emitted from the laser oscillator in the main scanning direction. When,
It is preferable to adopt a configuration having a relay lens.

【0012】微分干渉光学系は、光放出手段から放出さ
れた光のうち特定の光のみを選択的に透過させる偏光子
と、この偏光子を透過した光のうちのほぼ半分だけを反
射させる第1ハーフミラーと、この第1ハーフミラーに
よって反射した光を透過させることで2個の光に変化さ
せるノマルスキープリズムと、このノマルスキープリズ
ムを透過した光を集束する対物レンズとを有する構成に
することが好ましい。
The differential interference optical system includes a polarizer for selectively transmitting only specific light out of the light emitted from the light emitting means, and a polarizer for reflecting substantially half of the light transmitted through the polarizer. It is possible to provide a configuration including a half mirror, a Nomarski prism that changes light into two by transmitting light reflected by the first half mirror, and an objective lens that focuses light transmitted through the Nomarski prism. preferable.

【0013】画像分解系は、微分干渉光学系で形成した
微分干渉画像を透過光及び反射光として第1及び第2検
査画像にそれぞれ分解する第2ハーフミラーと、前記第
2ハーフミラーと第1又は第2画像検出器との間に配設
され、入射光に位相差を生じさせる位相板とを有する構
成にすることが好ましい。
The image resolving system includes a second half mirror for decomposing the differential interference image formed by the differential interference optical system into first and second inspection images as transmitted light and reflected light, respectively, and the second half mirror and the first half mirror. Alternatively, it is preferable to provide a configuration having a phase plate that is disposed between the second image detector and the phase difference between the incident lights.

【0014】前記画像検出器は、主走査方向と対応する
方向に複数の受光素子をライン状に配列したリニアイメ
ージセンサであるか、又は複数の受光素子を2次元アレ
イ状に配列した2次元撮像装置であることが好ましい。
The image detector is a linear image sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in a line in a direction corresponding to the main scanning direction, or a two-dimensional imaging in which a plurality of light receiving elements are arranged in a two-dimensional array. Preferably it is a device.

【0015】また、偏光状態にある2個の光を、位相シ
フトマスクの表面上に互いに対し45°の方向に横ずらし
して照射することが好ましく、さらに、偏光状態にある
2個の光を、位相シフトマスクの表面上に互いに対し位
相シフタの寸法の1/2よりも小さな寸法の範囲内で横
ずらしして照射することがより好適である。
It is preferable to irradiate the two lights in the polarized state on the surface of the phase shift mask while being shifted laterally by 45 ° with respect to each other. It is more preferable to irradiate the surface of the phase shift mask with a lateral shift within a range smaller than half the dimension of the phase shifter.

【0016】さらに、欠陥の検出は、前記第1及び第2
検査画像を得るための検査画像光学系と、前記第1及び
第2基準画像を得るための基準画像光学系とを、同一位
相シフトマスクの上方に併設し、両画像光学系を同一構
成として、これらを用いて欠陥の検出を行うか、又は前
記第1及び第2検査画像と前記第1及び第2基準画像の
双方を同一の画像光学系を用いて欠陥の検出を行うこと
が好ましい。
Further, the detection of the defect is performed by the first and second steps.
An inspection image optical system for obtaining an inspection image and a reference image optical system for obtaining the first and second reference images are provided above the same phase shift mask, and both image optical systems have the same configuration. It is preferable to detect a defect using these, or to detect a defect using the same image optical system for both the first and second inspection images and the first and second reference images.

【0017】加えて、照射する2個の光を位相シフトマ
スク表面上を走査させる手段としては、位相シフトマス
クを、主走査方向及びこれと直交する方向に移動可能な
x−yステージ上に載置し、このx−yステージを移動
させることが好ましい。
In addition, as means for scanning two light beams to be irradiated on the surface of the phase shift mask, the phase shift mask is mounted on an xy stage movable in a main scanning direction and a direction orthogonal to the main scanning direction. And moving the xy stage.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に本発明に従う実施形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明に従う位相シフトマスクの欠陥検査装置の構成の一例
を概略的に示したものであり、図2は、凸状欠陥4と凹
状欠陥5の欠陥が存在する位相シフトマスクの表面形状
を示したもの、図3は、欠陥のない位相シフトマスクの
表面形状を示したものであって、図2(a)及び図3(a)が線
図的平面図、図2(b)が同図(a)のII−II線断面図、図3
(b)が同図(a) のIII −III 線断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a phase shift mask defect inspection apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows the surface of a phase shift mask having a convex defect 4 and a concave defect 5. FIG. 3 shows the surface shape of a phase shift mask having no defect. FIG. 2 (a) and FIG. 3 (a) are diagrammatic plan views, and FIG. Is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
(b) is a sectional view taken along line III-III in (a) of FIG.

【0019】位相シフトマスク6は、透明基板1上に、
遮光パターン2と、この遮光パターン2によって規定さ
れた複数の光透過開口パターン3を具えている。
The phase shift mask 6 is provided on the transparent substrate 1.
A light-shielding pattern 2 and a plurality of light-transmitting aperture patterns 3 defined by the light-shielding pattern 2 are provided.

【0020】光透過開口パターン3は、図2(a)に示すよ
うに、位相シフタを形成したシフタ部3aと、位相シフタ
を形成しない非シフタ部3bとをX及びY方向に交互に配
置したものであり、非シフタ部3bは透明基板1の表面が
そのまま露出し、シフタ部3aは、d=λ/{2(n−
1)}の関係を満足する深さの凹部として位相シフタを
形成し、シフタ部3aを通過する光と非シフタ部3bを通過
する光との間にλ/2の位相差が生じる設計下で形成し
たものである。尚、図2(a)及び図3(a)では、シフタ部3a
と非シフタ部3bとを区別するため、シフタ部3aには斜線
を付してある。
As shown in FIG. 2A, the light transmitting aperture pattern 3 has a shifter portion 3a having a phase shifter and a non-shifter portion 3b having no phase shifter alternately arranged in the X and Y directions. The non-shifter portion 3b exposes the surface of the transparent substrate 1 as it is, and the shifter portion 3a has d = λ / {2 (n−
1) Under the design, a phase shifter is formed as a concave portion having a depth satisfying the relationship of}, and a phase difference of λ / 2 occurs between light passing through the shifter portion 3a and light passing through the non-shifter portion 3b. It was formed. 2A and 3A, the shifter 3a
The shifter 3a is hatched in order to distinguish between the shifter 3b and the non-shifter 3b.

【0021】図1に示す欠陥検査装置7は、検査画像を
得るための検査画像光学系8と、基準画像を得るための
基準画像光学系9とを具え、検査画像光学系8からの画
像情報と基準画像光学系9からの基準画像とを比較して
欠陥検査を行なうことができる。尚、図1では、検査画
像光学系8と基準画像光学系9は同一構成の画像光学系
とし、これらの画像光学系は、同一の位相シフトマスク
内の隣接するチップ又はダイを撮像するものとする。
The defect inspection apparatus 7 shown in FIG. 1 includes an inspection image optical system 8 for obtaining an inspection image and a reference image optical system 9 for obtaining a reference image. And the reference image from the reference image optical system 9 to perform a defect inspection. In FIG. 1, the inspection image optical system 8 and the reference image optical system 9 are image optical systems having the same configuration, and these image optical systems are configured to image adjacent chips or dies in the same phase shift mask. I do.

【0022】図1の場合では、右側に示す光学系が検査
画像光学系8であり、左側に示す光学系が基準光学系9
である。これらの光学系8及び9は、それぞれ、光放出
手段10と、微分干渉光学系11と、画像分解系12と、第1
及び第2の画像検出器13a,13b と、第1及び第2の信号
処理回路14a,14b とで主に構成されている。
In the case of FIG. 1, the optical system shown on the right is the inspection image optical system 8, and the optical system shown on the left is the reference optical system 9.
It is. These optical systems 8 and 9 include a light emitting means 10, a differential interference optical system 11, an image resolving system 12, and a first
And second image detectors 13a and 13b, and first and second signal processing circuits 14a and 14b.

【0023】光放出手段10は、例えば図1に示すよう
に、光源としての水銀ランプ15と、この水銀ランプ15か
ら放出された光を集光する集光レンズ16と、この集光レ
ンズ16を透過した光のうち特定の波長域の光、例えばi
線の場合は365 nm、g線の場合は436 nmの特定波長
の光だけを選択的に透過させるバンドパスフィルタ17と
で主に構成するか、あるいは、図13に示すように、光源
としてのレーザ発振器18と、このレーザ発振器18から放
出されるレーザ光、例えば488nm のArレーザ光を主走
査方向に振動させる音響光学素子19と、リレーレンズ20
とで主に構成することが好ましいが、これらの構成には
特に限定されず、同様に特定波長域の光を放出できるの
であれば、他の光放出手段を用いてもよい。尚、後者の
場合は、レーザ光を主走査方向に走査させる手段とし
て、音響光学素子19を用いているが、位相シフトマスク
6を主走査方向及びこれと直交する方向に移動可能なx
−yステージ上に載置して、x−yステージを主走査方
向にも移動させる構成にすれば、音響光学素子19の配設
は省略することができる。
As shown in FIG. 1, for example, the light emitting means 10 includes a mercury lamp 15 as a light source, a condenser lens 16 for condensing light emitted from the mercury lamp 15, and a condenser lens 16 Light of a specific wavelength range among transmitted light, for example, i
And a band-pass filter 17 for selectively transmitting only light having a specific wavelength of 365 nm in the case of a g-line and 436 nm in the case of a g-line. Alternatively, as shown in FIG. A laser oscillator 18, an acousto-optic device 19 for vibrating a laser beam emitted from the laser oscillator 18, for example, an 488 nm Ar laser beam in the main scanning direction, and a relay lens 20.
However, it is not particularly limited to these configurations, and other light emitting means may be used as long as light in a specific wavelength range can be emitted. In the latter case, the acousto-optic element 19 is used as a means for scanning the laser beam in the main scanning direction. However, the phase shift mask 6 can be moved in the main scanning direction and in a direction orthogonal thereto.
If the xy stage is placed on the -y stage and the xy stage is also moved in the main scanning direction, the arrangement of the acousto-optic element 19 can be omitted.

【0024】微分干渉光学系11は、光放出手段10から放
出された光を特定の振動面をもつ放射光にするため、例
えば図1に示す偏光子21を透過させた後、第1のハーフ
ミラー22に入射させ、この入射光のうちの約半分の光量
は第1ハーフミラー22で反射してノマルスキープリズム
23 に入射し、残りの光量は第1ハーフミラー22を透過
した後に吸収される。ノマルスキープリズム23は、偏光
状態にある2個の光に変化させ、これらの光を位相シフ
トマスク6の表面上に互いに対し特定方向(好ましくは
45°の方向)に横ずらししてに僅かに(好ましくは位相
シフタを形成したシフト部3aの開口寸法の1/2よりも
小さな寸法の範囲内で)横ずらしして照射し、前記位相
シフトマスク6の表面からの2個の反射光の合成によっ
て得られる位相シフトマスク6の表面形状を表わすエッ
ジ情報から微分干渉画像を形成する(図5参照)。
The differential interference optical system 11 converts the light emitted from the light emitting means 10 into a light having a specific vibration surface, for example, by transmitting the light through a polarizer 21 shown in FIG. The light is made incident on a mirror 22, and about half of the incident light is reflected by the first half mirror 22 and is reflected by a Nomarski prism.
23, and the remaining light quantity is absorbed after passing through the first half mirror 22. The Nomarski prism 23 changes the two lights in a polarized state and places these lights on the surface of the phase shift mask 6 in a specific direction (preferably
Irradiation is performed by slightly shifting (preferably within a range smaller than の of the opening size of the shift portion 3a in which the phase shifter is formed) a horizontal shift in the direction of 45 °. A differential interference image is formed from edge information indicating the surface shape of the phase shift mask 6 obtained by combining two reflected lights from the surface of the mask 6 (see FIG. 5).

【0025】尚、上記横ずらし量は、マスクデザインル
ールや許容欠陥サイズ等に依存するが、シフト部3aの開
口寸法の1/4以上1/2未満にすることが好適であ
り、例えば最先端デバイスにおける130 nmルールの場合
には150 〜300nm にすることがより好適である。
The amount of the lateral shift depends on the mask design rule, the allowable defect size, etc., but is preferably at least 4 and less than の of the opening size of the shift portion 3a. In the case of the 130 nm rule in the device, it is more preferable to set it to 150 to 300 nm.

【0026】図4は、位相シフトマスク6の表面上に互
いに対し45°の方向に横ずらした2個の光を照射して得
られる2つの像を画像検出器に投影したときの像を示し
た一例であり、図5は、この投影像によって得られる微
分干渉画像の例を示したものである。尚、ここでいう
「エッジ情報」とは、光透過開口であるシフタ部3a及び
非シフタ部3bの輪郭線や、凸状欠陥や凹状欠陥の輪郭線
等の情報を意味し、具体的には、図5に示すように前記
横ずらし量に対応したある線幅をもった情報である。
FIG. 4 shows an image obtained by projecting two images obtained by irradiating two lights laterally displaced in the direction of 45 ° on the surface of the phase shift mask 6 onto an image detector. FIG. 5 shows an example of a differential interference image obtained from this projection image. Note that the “edge information” here refers to information such as contours of the shifter portion 3a and the non-shifter portion 3b, which are light transmitting apertures, and contours of convex defects and concave defects. As shown in FIG. 5, this is information having a certain line width corresponding to the horizontal shift amount.

【0027】画像分解系12は、図 1に示すように、微分
干渉光学系11で形成した微分干渉画像を透過光及び反射
光として第1及び第2検査画像にそれぞれ分解する第2
ハーフミラー24と、前記第2ハーフミラー24と第1又は
第2画像検出器13a,13b との間(図1では、第2ハーフ
ミラー24と第2画像検出器13b との間)に配設され、入
射光に位相差を生じさせる位相板25とを有する構成にす
ることが好ましいが、この構成だけには限定されない。
As shown in FIG. 1, the image resolving system 12 decomposes the differential interference image formed by the differential interference optical system 11 into first and second inspection images as transmitted light and reflected light, respectively.
The half mirror 24 is disposed between the second half mirror 24 and the first or second image detector 13a, 13b (in FIG. 1, between the second half mirror 24 and the second image detector 13b). In addition, it is preferable to adopt a configuration having a phase plate 25 that causes a phase difference in incident light, but it is not limited to this configuration.

【0028】画像検出器13a,13b は、前記微分干渉画像
を電子的な像に変換するためのものであって、複数の受
光素子を2次元アレイ状に配列した2次元撮像装置26a,
26b(図1)か、又は主走査方向と対応する方向に複数
の受光素子をライン状に配列したリニアイメージセンサ
26c,26d (図13)であることが好ましい。
The image detectors 13a and 13b are for converting the differential interference image into an electronic image, and are two-dimensional imaging devices 26a and 26a in which a plurality of light receiving elements are arranged in a two-dimensional array.
26b (FIG. 1) or a linear image sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in a line in a direction corresponding to the main scanning direction
26c, 26d (FIG. 13).

【0029】信号処理回路14a,14b は、それぞれ第1及
び第2画像検出器13a,13b の出力画像である検査画像27
a,27b を別の手段によって得られた基準画像28a,28b と
比較する比較回路29a,29b を有し、これらの比較回路29
a,29b は、前記検査画像27a,27b から前記基準画像28a,
28b に対する異なるエッジ情報だけを抽出して位相シフ
トマスク6の欠陥を検出することができる。また、前記
検査画像27a,27b と基準画像28a,28b は、図1に示すよ
うに画像信号増幅器31a,31b で画像信号を増幅してから
比較回路29a,29b で比較することが好ましい。
The signal processing circuits 14a and 14b output inspection images 27 which are output images of the first and second image detectors 13a and 13b, respectively.
a, 27b are compared with reference images 28a, 28b obtained by another means.
a, 29b are the reference images 28a,
The defect of the phase shift mask 6 can be detected by extracting only the different edge information for 28b. It is preferable that the inspection images 27a, 27b and the reference images 28a, 28b are amplified by image signal amplifiers 31a, 31b as shown in FIG. 1 and then compared by comparison circuits 29a, 29b.

【0030】図6は、各比較回路29a 又は29b におい
て、第1又は第2の検査画像27a 又は27b から第1又は
第2の基準画像28a 又は28b に対する異なるエッジ情
報、すなわち欠陥部の第1又は第2のエッジ情報30a 又
は30b だけを抽出したときの画像の例を示したものであ
る。
FIG. 6 shows different edge information for the first or second reference image 28a or 28b from the first or second inspection image 27a or 27b in each comparison circuit 29a or 29b. This shows an example of an image when only the second edge information 30a or 30b is extracted.

【0031】また、図7(a)〜(d) は、シフタ部3aの基準
画像と代表的な各欠陥の検査画像の一例を示したもので
あり、図8(a)〜(d) は、非シフタ部3bの基準画像と代表
的な各欠陥の検査画像の一例を示したものである。図7
(a)〜(d) におけるシフタ部3aの基準画像と前記検査画
像から、図6に示すような欠陥抽出画像を抽出すると
き、検査画像における各欠陥部分の信号強度は2つのエ
ッジ情報成分の強度によって表すことができ、各エッジ
情報成分の信号強度をIi (i は図7では1-1a〜1-3a及
び1-1b〜1-3b)とし、基準画像に対応する部分の信号強
度をIrefi(iは図7では1) とし、欠陥抽出画像におけ
る欠陥部分の各エッジ情報成分の信号強度をRとする
と、R=Ii −Irefiと定義することができる。さら
に、図8(a)〜(d) に示す非シフタ部3bの場合も同様に定
義することができる。
FIGS. 7 (a) to 7 (d) show examples of a reference image of the shifter section 3a and typical inspection images of each defect. FIGS. 8 (a) to 8 (d) show 4 shows an example of a reference image of the non-shifter portion 3b and a typical inspection image of each defect. Fig. 7
When extracting a defect extraction image as shown in FIG. 6 from the reference image of the shifter section 3a and the inspection image in (a) to (d), the signal intensity of each defect portion in the inspection image is two edge information components. The signal intensity of each edge information component is represented by I i (i is 1-1a to 1-3a and 1-1b to 1-3b in FIG. 7), and the signal intensity of a portion corresponding to the reference image is represented by I i . Is I refi (i is 1 in FIG. 7), and R is the signal strength of each edge information component of the defect portion in the defect extraction image, and R = I i −I refi can be defined. Further, the case of the non-shifter portion 3b shown in FIGS. 8A to 8D can be similarly defined.

【0032】このとき、欠陥抽出画像における欠陥部分
の各エッジ情報成分の信号強度を欠陥位相量(°)に対
してプロットしたものを図9に示す. 尚、図9は、本発
明の第1画像検出器によって欠陥信号が得られたときの
一例を示したものである。
At this time, FIG. 9 shows the signal intensity of each edge information component of the defect portion in the defect extraction image plotted against the defect phase amount (°). FIG. 9 shows the first embodiment of the present invention. It shows an example when a defect signal is obtained by an image detector.

【0033】図9に示す結果から、中央凸状欠陥から得
られた2つのエッジ情報の信号強度I1-1a及びI
1-1bと、中央凹状欠陥から得られた2つのエッジ情報の
信号強度I 2-1a及びI2-1bとを比較すると、同じ欠陥位
相量の場合、中央凸状欠陥からの一のエッジ情報の信号
強度I1-1aと、中央凹状欠陥からの一のエッジ情報の信
号強度I2-1bとが同一になるとともに(すなわち、図9
に示すそれぞれの波形が位相差零で一致していることを
意味する。)、中央凸状欠陥からの他のエッジ情報の信
号強度I1-1bと、中央凹状欠陥からの他のエッジ情報の
信号強度I2-1aとが同一になることがわかる。
From the results shown in FIG.
Signal strength I of the obtained two edge information1-1aAnd I
1-1bAnd two edge information obtained from the central concave defect
Signal strength I 2-1aAnd I2-1bAnd the same defect rank
In the case of phase amount, one edge information signal from the central convex defect
Strength I1-1aOf edge information from the central concave defect
Signal strength I2-1bAre the same (ie, FIG. 9
It is confirmed that each waveform shown in
means. ), Signal of other edge information from central convex defect
Signal strength I1-1bAnd other edge information from the central concave defect
Signal strength I2-1aIt turns out that becomes the same.

【0034】また、左側周辺凸状欠陥、右側周辺凸状欠
陥、左側周辺凹状欠陥及び右側周辺凹状欠陥の場合に
は、それぞれの2個のエッジ情報成分のうち、一のエッ
ジ情報成分の信号強度I1-2a、I1-3b、I2-2a及びI
2-3bは、同じ欠陥位相量の場合、信号強度I1-2a及びI
2-3bが中央欠陥の前記信号強度I1-1a及びI2-1bと同一
になるとともに、信号強度I1-3b及びI2-2aが中央欠陥
の前記信号強度I1-1b及びI2-1aと同一になるものの、
他のエッジ成分の信号強度I1-2b、I1-3a、I2-2b及び
2-3aは、いずれも他の信号強度とは異なる波形を有す
ることがわかる。
In the case of the left peripheral convex defect, the right peripheral convex defect, the left peripheral concave defect, and the right peripheral concave defect, the signal intensity of one edge information component of the two edge information components is respectively included. I 1-2a , I 1-3b , I 2-2a and I
2-3b are the signal intensities I 1-2a and I
2-3b with is the same as the signal strength I 1-1a and I 2-1b central defect, the signal intensity I 1-3b and I 2-2a is central defect signal intensity I 1-1b and I 2 -1a , but
It can be seen that the signal intensities I 1-2b , I 1-3a , I 2-2b and I 2-3a of the other edge components all have different waveforms from the other signal intensities.

【0035】さらに、これらの結果から、欠陥の各エッ
ジ情報成分がR=0となる位相量の位置で交差(一致)
する場合には、欠陥の種類及び位相量においては、欠陥
検出信号が検出できないことを意味する。すなわち、図
9の場合、欠陥位相量が90°であると、中央凸状欠陥の
エッジ成分の信号強度I1-1a及びI1-1bと、中央凹状欠
陥のエッジ成分の信号強度I2-1a及びI2-1bとがともに
零となり、中央凸状欠陥及び中央凹状欠陥の両エッジ情
報成分はいずれもそれぞれの基準画像に対応する部分の
信号強度Iref1及びIref2と同じになって欠陥の検出が
できないからである。
Further, based on these results, the edge information components of the defect intersect (coincide) at the position of the phase amount where R = 0.
In this case, it means that the defect detection signal cannot be detected with respect to the type and phase amount of the defect. That is, in the case of FIG. 9, when the defect phase amount is 90 °, the signal intensities I 1-1a and I 1-1b of the edge component of the central convex defect and the signal intensity I 2- of the edge component of the central concave defect 1a and I 2-1b are both zero, and both edge information components of the central convex defect and the central concave defect are the same as the signal intensities I ref1 and I ref2 of the portions corresponding to the respective reference images. This is because it is not possible to detect.

【0036】図10(a),(b) は、シフタ部3aに存在する中
央凸状欠陥が存在する場合に、第1画像検出器では中央
凸状欠陥が検出できなかったときの基準画像と検査画像
の例を示したものである。この場合、基準画像と検査画
像は同一のものとなっていることがわかる。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a reference image when the central convex defect cannot be detected by the first image detector when the central convex defect present in the shifter portion 3a exists. 9 shows an example of an inspection image. In this case, it can be seen that the reference image and the inspection image are the same.

【0037】図11は、本発明の第2画像検出器によって
得られた欠陥抽出画像における欠陥部分の各エッジ情報
成分の信号強度を欠陥位相量(°)に対してプロットし
たものである。尚、図11では、位相板の働きにより、正
常光と異常光の間に90°の位相差を与えた場合を示して
いる。
FIG. 11 is a graph in which the signal strength of each edge information component of a defect portion in the defect extraction image obtained by the second image detector of the present invention is plotted against the defect phase amount (°). FIG. 11 shows a case where a phase difference of 90 ° is given between the normal light and the abnormal light by the function of the phase plate.

【0038】図12(a),(b) は、シフタ部3aに存在する中
央凸状欠陥が存在する場合の、基準画像と検査画像の一
例を示したものであり、同図から、第1画像検出器では
検出できなかった中央凸状欠陥が検出されているのがわ
かる。また、中央凹状欠陥についても同様の試験を行
い、中央凸状欠陥と同様に検出されることも確かめられ
た。
FIGS. 12A and 12B show an example of a reference image and an inspection image in the case where a central convex defect exists in the shifter portion 3a. It can be seen that the central convex defect that could not be detected by the image detector was detected. In addition, a similar test was performed for the central concave defect, and it was confirmed that the defect was detected in the same manner as the central convex defect.

【0039】以上のことから、特定の欠陥位相量(上述
の場合では90°)の中央凸状欠陥は、第1画像検出器か
ら得られたエッジ情報からは検出できないものの、特定
の位相差を与えることによって、第2画像検出器から得
られたエッジ情報によって検出することができ、よっ
て、本発明では、2つの画像検出器を同時に動作させて
欠陥を検出する方式であるため、一方の画像検出器が有
する不感帯を他方の画像検出器で補うことができ、この
結果、あらゆる位相量を有する微小欠陥についても、本
発明の欠陥検査装置を用いれば、1回の検査によって確
実に欠陥を検出することが可能となり、位相シフトマス
クの欠陥、特に微分干渉画像を用いて欠陥を検出する方
式における死角をなくして微小欠陥を確実に検出するこ
とができる。
From the above, the central convex defect having a specific defect phase amount (90 ° in the above case) cannot be detected from the edge information obtained from the first image detector, but has a specific phase difference. By providing the information, the edge can be detected by the edge information obtained from the second image detector. Therefore, in the present invention, since the two image detectors are simultaneously operated to detect a defect, one image is detected. The dead zone of the detector can be compensated for by the other image detector. As a result, the defect inspection apparatus of the present invention can reliably detect even a minute defect having any amount of phase by a single inspection. This makes it possible to detect a defect of a phase shift mask, in particular, a defect using a differential interference image, thereby eliminating a blind spot and reliably detecting a minute defect.

【0040】尚、図1では、前記検査画像27a,27b と前
記基準画像28a,28b を別々の画像光学系8,9を用いて
得る場合を示してあるが、図13に示すように、検査画像
27a,27b と基準画像28a,28b の双方を同一の画像光学系
8を用いて得ることもできる。
FIG. 1 shows a case in which the inspection images 27a, 27b and the reference images 28a, 28b are obtained by using different image optical systems 8, 9, but as shown in FIG. image
Both 27a, 27b and reference images 28a, 28b can be obtained using the same image optical system 8.

【0041】また、照射する光を位相シフトマスク表面
上で走査させる手段として、主走査方向及びこれと直交
する方向に移動可能なx−yステージ32を用いることが
好ましい。
It is preferable to use an xy stage 32 movable in the main scanning direction and in a direction perpendicular to the main scanning direction as a means for scanning the irradiation light on the surface of the phase shift mask.

【0042】[0042]

【実施例】次に、本発明に従う位相シフトマスクの欠陥
検出装置の実施例について詳細に説明する。
Next, an embodiment of a defect detecting apparatus for a phase shift mask according to the present invention will be described in detail.

【0043】・実施例1 実施例1の欠陥検査装置は、図1に示すような構成を有
する。すなわち、同一構成を有する検査画像光学系8と
基準画像光学系9を具え、各画像光学系8,9は、照明
光を発生する光源としては水銀ランプ15を用い、水銀ラ
ンプ15から放出された光ビームは集光レンズ16を経てバ
ンドパスフィルタ17及び偏光子21に入射し、例えばi
線、g線、その他の波長(e線など)の特定波長で特定
の振動面をもった放射光だけが選択的に透過する。尚、
本実施例では、選択的に透過させる光の波長(検査波
長)を365 nmとした。
Embodiment 1 The defect inspection apparatus of Embodiment 1 has a configuration as shown in FIG. In other words, the inspection image optical system 8 and the reference image optical system 9 having the same configuration are provided, and each of the image optical systems 8 and 9 uses the mercury lamp 15 as a light source for generating illumination light and is emitted from the mercury lamp 15. The light beam enters the band-pass filter 17 and the polarizer 21 through the condenser lens 16 and, for example, i
Only radiation having a specific vibration surface at a specific wavelength such as a line, a g-line, or another wavelength (e-line or the like) is selectively transmitted. still,
In this embodiment, the wavelength (inspection wavelength) of light to be selectively transmitted is 365 nm.

【0044】次に、選択的に透過した光は第1のハーフ
ミラー22に入射し、約半分の光量が第1ハーフミラー22
で反射し、残りの光量は第1ハーフミラー22の透過後に
吸収される。第1ハーフミラー22で反射した光は、対物
レンズ33と共に画像光学系8,9を構成するノマルスキ
ープリズム23に入射させる。ノマルスキープリズ23は、
偏光の方向に対して楔の角度が45°になるようにセット
する。従って、ノマルスキープリズム23から45°だけ横
方向にずれた互いにコヒーレントな2個の照明光(正常
光による照明光と異常光による照明光)が出射し、これ
ら照明光は対物レンズ33に入射する。尚、対物レンズ33
の後側焦点はノマルスキープリズム23の正常光と異常光
との交点と一致するように配置する。
Next, the selectively transmitted light is incident on the first half mirror 22, and the light amount of about half is reduced by the first half mirror 22.
And the remaining light quantity is absorbed after passing through the first half mirror 22. The light reflected by the first half mirror 22 is made incident on the Nomarski prism 23 constituting the image optical systems 8 and 9 together with the objective lens 33. Nomarski Pris 23
Set so that the angle of the wedge is 45 ° with respect to the polarization direction. Accordingly, two mutually coherent illumination lights (illumination light by normal light and illumination light by extraordinary light) which are shifted from the Nomarski prism 23 in the horizontal direction by 45 ° are emitted, and these illumination lights enter the objective lens 33. The objective lens 33
The rear focal point is arranged so as to coincide with the intersection of the normal light and the abnormal light of the Nomarski prism 23.

【0045】従って、対物レンズ33から互いに平行で横
方向に僅かにずれた2個の照明光が出射し、x−yステ
ージ32上に配置した欠陥検査されるべき位相シフトマス
ク6に垂直に入射する。この結果、位相シフトマスク6
は互いにコヒーレントで互いにずれた2個の照明光によ
り照明されることになる。
Accordingly, two illumination lights parallel to each other and slightly displaced in the horizontal direction are emitted from the objective lens 33, and are perpendicularly incident on the phase shift mask 6 to be inspected for defects arranged on the xy stage 32. I do. As a result, the phase shift mask 6
Will be illuminated by two illumination lights that are coherent and shifted from each other.

【0046】位相シフトマスク6からの2個の反射光
は、対物レンズ33を経てノマルスキープリズム23により
合成される。さらに、ノマルスキープリズム23によって
合成された光は、第1ハーフミラー22によって、約半分
の光量だけが透過して第2のハーフミラー24に入射し、
第2ハーフミラー24では、第1ハーフミラー22の場合と
同様に、約半分の光が透過し、残りの光が反射する。
The two reflected lights from the phase shift mask 6 are combined by the Nomarski prism 23 via the objective lens 33. Further, the light combined by the Nomarski prism 23 is transmitted by the first half mirror 22 with only about half the amount of light and enters the second half mirror 24,
In the second half mirror 24, as in the case of the first half mirror 22, about half of the light is transmitted and the remaining light is reflected.

【0047】第2ハーフミラー24を透過した光は、検光
子34a によって、正常光と異常光から選択される偏光成
分を抽出することにより干渉が発生し、結像レンズ35a
を経て第1の画像検出器13a である2次元撮像装置26a
に入射する。一方、第2ハーフミラー24を反射した光
は、位相板25によって正常光と異常光の間に特定の位相
差を与える。さらに、検光子34b によって正常光と異常
光から選択される偏光成分を抽出することにより干渉が
発生し、結像レンズ35b を経て第2の画像検出器13b で
ある2次元撮像装置26b に入射する。
The light transmitted through the second half mirror 24 is subjected to interference by the analyzer 34a extracting a polarized light component selected from the normal light and the extraordinary light.
Through the two-dimensional imaging device 26a as the first image detector 13a
Incident on. On the other hand, the light reflected by the second half mirror 24 gives a specific phase difference between the normal light and the abnormal light by the phase plate 25. Further, interference is generated by extracting a polarized light component selected from the normal light and the abnormal light by the analyzer 34b, and enters the two-dimensional imaging device 26b as the second image detector 13b via the imaging lens 35b. .

【0048】第1及び第2の画像検出器13a,13b のそれ
ぞれには、ノマルスキープリズム23によって合成された
合成画像が投影されることになる。合成される2個の画
像は互いにコヒーレントな照明光による画像であるか
ら、合成された画像は干渉画像となる。従って、第1及
び第2の画像検出器13a,13bの出力信号は、反射光の振
幅と位相情報により決定される強度に基づくものとな
り、第1画像検出器13a によって得られる干渉画像と、
第2画像検出器13b によって得られる干渉画像とは、正
常光と異常光の間に異なる位相差を付与した結果である
から、両干渉画像は異なったものとなる。
The combined image combined by the Nomarski prism 23 is projected on each of the first and second image detectors 13a and 13b. Since the two images to be combined are images formed by mutually coherent illumination light, the combined image is an interference image. Therefore, the output signals of the first and second image detectors 13a and 13b are based on the intensity determined by the amplitude and the phase information of the reflected light, and the interference image obtained by the first image detector 13a and
The interference image obtained by the second image detector 13b is a result of providing a different phase difference between the normal light and the abnormal light, so that the two interference images are different.

【0049】その後、それぞれの2次元撮像装置26a,26
b の出力信号を順次読み出し、それぞれの画像信号増幅
器31a,31b を経て比較回路29a,29b に供給する。また、
基準画像光学系9からの基準画像信号も画像信号増幅器
を経て比較回路29a,29b に供給する。そして、比較回路
29a,29b において、検査画像信号と基準画像信号とを比
較して欠陥検出信号を出力する。
Thereafter, the respective two-dimensional imaging devices 26a, 26
b are sequentially read out and supplied to comparison circuits 29a and 29b via respective image signal amplifiers 31a and 31b. Also,
The reference image signal from the reference image optical system 9 is also supplied to comparison circuits 29a and 29b via an image signal amplifier. And a comparison circuit
At 29a and 29b, the inspection image signal is compared with the reference image signal to output a defect detection signal.

【0050】ノマルスキープリズム23は、偏光方向に対
して楔の角度が45°になるように設定されているから、
2個の画像は45°だけ横方向にずれて合成される。この
横ずらし量は、ノマルスキープリズム23による正常光線
と異常光線とのなす偏角と対物レンズ33の焦点距離とに
よって自在に設定でき、また、ノマルスキープリズム23
の楔の角度を変えることにより、検出対象となる欠陥の
平面上の大きさに応じて任意に設定できる。この結果、
図4に示す合成画像が2次元撮像装置26a,26b上に投影
されることになる。
The Nomarski prism 23 is set so that the angle of the wedge is 45 ° with respect to the polarization direction.
The two images are combined with a lateral shift of 45 °. The amount of the lateral shift can be freely set by the declination angle between the normal ray and the extraordinary ray by the Nomarski prism 23 and the focal length of the objective lens 33.
Can be arbitrarily set according to the planar size of the defect to be detected. As a result,
The composite image shown in FIG. 4 is projected onto the two-dimensional imaging devices 26a and 26b.

【0051】合成画像は、互いにコヒーレントな照明光
により形成された2個の画像からなる合成画像であるか
ら、2次元撮像装置26a,26b から出力される画像信号
は、振幅だけでなく位相情報も含む干渉画像信号とな
る。このような画像の干渉は、横ずらしした方向に対し
て、位相シフトマスク6からの反射光の位相の変化に応
じた干渉が発生することから、一般に微分干渉と呼ばれ
ており、得られた画像は同方向に対する微分干渉画像と
なる。
Since the composite image is a composite image composed of two images formed by mutually coherent illumination light, the image signals output from the two-dimensional imaging devices 26a and 26b include not only the amplitude but also the phase information. The resulting interference image signal is included. Such image interference is generally referred to as differential interference because interference occurs in the laterally shifted direction in accordance with the change in the phase of the reflected light from the phase shift mask 6, and is obtained. The image is a differential interference image in the same direction.

【0052】このようにして得られた微分干渉画像で
は、位相シフトマスク6の表面形状の変化する輪郭の信
号強度が遮光パターン2、シフタ部3a及び非シフタ部3b
における信号強度に対して変化した画像が得られること
になる。この画像は、位相シフトマスク6における、シ
フタ部3a及び非シフタ部3bの輪郭に対して得られるだけ
ではなく、シフタ部3a及び非シフタ部3bにおいて、それ
らの中央位置に存在する欠陥や、周辺に存在する欠陥の
輪郭等に対しても得られる。
In the differential interference image obtained in this manner, the signal intensity of the contour where the surface shape of the phase shift mask 6 changes is changed by the light-shielding pattern 2, the shifter 3a and the non-shifter 3b.
Thus, an image changed with respect to the signal intensity at is obtained. This image is obtained not only for the contours of the shifter portion 3a and the non-shifter portion 3b in the phase shift mask 6, but also for the defect existing at the center of the shifter portion 3a and the non-shifter portion 3b, Can also be obtained for the contours of defects existing in

【0053】これらの信号強度は、正常光線と異常光線
との間の位相差に応じて変化し、ノマルスキープリズム
23の位置を調整することによって自在に変化させること
ができるので、これを適切に調整することにより、欠陥
の輪郭に応じて生じる信号の強度と、シフタ部3a及び非
シフタ部3bの輪郭に応じて生じる信号の強度との間に大
きな変化を与えることができる。
These signal intensities change in accordance with the phase difference between the normal ray and the extraordinary ray, and the Nomarski prism
By adjusting the position of 23, it can be changed freely.By adjusting this appropriately, it is possible to adjust the intensity of the signal generated according to the contour of the defect and the contour of the shifter 3a and the non-shifter 3b. And the resulting signal strength.

【0054】そして、検査画像光学系8によって得られ
た2個の検査画像27a,27b と基準画像光学系9によって
得られた2個の基準画像28a,28b は比較回路29a,29b で
それぞれ比較され、図6に示すように、検査画像27a,27
b から基準画像28a,28b に対する異なるエッジ情報30a,
30b だけを抽出して、これらを画像として出力し、これ
らの画像は、欠陥部分の輪郭のみを取り出すことができ
るから、それらの欠陥位置を特定するためのアドレス、
欠陥の大きさ及び欠陥の深さ方向に応じた信号が得ら
れ、これによって、位相シフトマスクの欠陥を検出する
ことができる。
The two inspection images 27a and 27b obtained by the inspection image optical system 8 and the two reference images 28a and 28b obtained by the reference image optical system 9 are compared by comparison circuits 29a and 29b, respectively. As shown in FIG. 6, the inspection images 27a, 27
b, different edge information 30a for the reference images 28a and 28b,
Only 30b is extracted and these are output as images, and since these images can extract only the outline of the defective portion, the addresses for specifying the defect positions,
A signal corresponding to the size of the defect and the depth direction of the defect is obtained, whereby the defect of the phase shift mask can be detected.

【0055】・実施例2 実施例2の欠陥検査装置は、実施例1の装置に比べてよ
り一層解像力が高い欠陥検査装置であって、図13及び図
14に示すような構成を有する。すなわち、検査画像27a,
27b と基準画像28a,28b の双方を同一の画像光学系を用
いて得るとともに、照明光を発生する光源として波長が
488nm であるArレーザビームを発生させるレーザ発振
器18を用いたものであり、レーザ発振器18から放出され
たレーザビームをエクスパンダ及びコリメータレンズ
(図示せず)を経て音響光学素子19に入射させ、主走査
方向(x方向)に高速で振動させる。
Embodiment 2 The defect inspection apparatus according to the second embodiment is a defect inspection apparatus having a higher resolution than the apparatus according to the first embodiment.
It has a configuration as shown in FIG. That is, the inspection image 27a,
27b and the reference images 28a and 28b are both obtained by using the same image optical system, and the wavelength is set as a light source for generating illumination light.
A laser oscillator 18 for generating an Ar laser beam having a wavelength of 488 nm is used. The laser beam emitted from the laser oscillator 18 is made incident on an acousto-optic element 19 via an expander and a collimator lens (not shown), and Vibration is performed at high speed in the scanning direction (x direction).

【0056】このレーザビームはリレーレンズ20を経て
第1ハーフミラー22に入射し、その約半分の光量が第1
ハーフミラー22で反射し、微分干渉光学系を構成するノ
マルスキープリズム23に入射する。レーザー光は、ノマ
ルスキープリズ23により、僅かに横ずらしされた2本の
ビーム光となり、これら2本のビーム光は、ノマルスキ
ープリズ23と共に対物レンズ33に集束され、x−yステ
ージ32上に配置した欠陥検査されるべき位相シフトマス
ク6に垂直に入射する。この結果、位相シフトマスク6
は互いに微小変位した2本の集束ビーム光により形成さ
れた2個の微小スポットにより2次元的に走査される。
This laser beam enters the first half mirror 22 via the relay lens 20, and the light amount of about half thereof is reduced to the first half mirror.
The light is reflected by the half mirror 22 and enters the Nomarski prism 23 constituting the differential interference optical system. The laser light becomes two beam lights slightly shifted laterally by the Nomarski prism 23, and these two beam lights are focused on the objective lens 33 together with the Nomarski prism 23 and arranged on the xy stage 32. The light vertically enters the phase shift mask 6 to be inspected for defects. As a result, the phase shift mask 6
Is two-dimensionally scanned by two minute spots formed by two focused light beams slightly displaced from each other.

【0057】位相シフトマスク6からの2個の反射光
は、対物レンズ33を経てノマルスキープリズム23により
合成される。さらに、ノマルスキープリズム23によって
合成された光は、第1ハーフミラー22によって、約半分
の光量だけが透過して第2のハーフミラー24に入射し、
第1ハーフミラー22の場合と同様に、約半分の光が透過
し、残りの光が反射する。
The two reflected lights from the phase shift mask 6 are combined by the Nomarski prism 23 via the objective lens 33. Further, the light combined by the Nomarski prism 23 is transmitted by the first half mirror 22 with only about half the amount of light and enters the second half mirror 24,
As in the case of the first half mirror 22, about half of the light is transmitted and the remaining light is reflected.

【0058】第2ハーフミラー24を透過した光は、検光
子34a によって、正常光と異常光から選択される偏光成
分を抽出することにより干渉が発生し、結像レンズ35a
を経て第1の画像検出器13a であるリニアイメージセン
サ26c に入射する。一方、第2ハーフミラー24を反射し
た光は、位相板25によって正常光と異常光の間に特定の
位相差を与える。さらに、検光子34b によって正常光と
異常光から選択される偏光成分を抽出することにより干
渉が発生し、結像レンズ35b を経て第2の画像検出器13
b であるリニアイメージセンサ26d に入射する。
The light transmitted through the second half mirror 24 is subjected to interference by the analyzer 34a extracting a polarized light component selected from the normal light and the extraordinary light.
Then, the light enters the linear image sensor 26c, which is the first image detector 13a. On the other hand, the light reflected by the second half mirror 24 gives a specific phase difference between the normal light and the abnormal light by the phase plate 25. Further, interference is generated by extracting a polarized light component selected from normal light and abnormal light by the analyzer 34b, and the second image detector 13 passes through the imaging lens 35b.
b is incident on the linear image sensor 26d.

【0059】リニアイメージセンサ26c,26d は、主走査
方向と対応する方向にライン上に配列した複数の受光素
子を有する。従って、位相シフトマスク6からの反射ビ
ームがリニアイメージセンサ26c,26d を高速で走査する
ことになる。リニアイメージセンサ26c,26d の各受光素
子は、マスクされた微小な光入射面を有する共焦点光学
系を形成しているため、フレア光が除去された高い分解
能の微分干渉画像を撮像することができる。
Each of the linear image sensors 26c and 26d has a plurality of light receiving elements arranged on a line in a direction corresponding to the main scanning direction. Therefore, the reflected beam from the phase shift mask 6 scans the linear image sensors 26c and 26d at high speed. Since the light receiving elements of the linear image sensors 26c and 26d form a confocal optical system having a masked minute light incident surface, it is possible to capture a high-resolution differential interference image with flare light removed. it can.

【0060】リニアイメージセンサ26c,26d からの出力
信号は、図14に示すように、1ライン毎に読み出してそ
れぞれ画像信号増幅器31a,31b に供給され、 2ラインの
出力信号のうち、一方の出力信号は、遅延回路36a,36b
を経て比較回路29a,29b に供給され、他方の出力信号
は、遅延回路36a,36b を経由させずに直接比較回路29a,
29b に供給される。
As shown in FIG. 14, the output signals from the linear image sensors 26c and 26d are read out line by line and supplied to the image signal amplifiers 31a and 31b, respectively. The signal is supplied to delay circuits 36a and 36b.
Is supplied to the comparison circuits 29a and 29b via the comparators 29a and 29b.
Supplied to 29b.

【0061】遅延回路36a,36b の遅延量は、検査すべき
パターンの周期性を考慮して自在に設定でき、また、比
較回路29a,29b は、直接供給された画像信号と遅延回路
36経由して供給された画像信号とを比較し、この両者の
信号波形の差から欠陥検出信号を発生させる。
The delay amounts of the delay circuits 36a and 36b can be freely set in consideration of the periodicity of the pattern to be inspected.
A defect detection signal is generated based on a difference between the two signal waveforms by comparing the image signal supplied via 36.

【0062】この欠陥検査装置の駆動制御は、同期信号
発生回路37から供給される同期信号により行なう。同期
信号発生回路37からAOドライバ38にAO同期信号を供
給し、AOドライバ38により音響光学素子19を駆動制御
する。また、同期信号発生回路37からステージ駆動回路
39に同期信号を供給して、駆動機構(図示せず)により
x−yステージ32をx及びy方向に移動させる。さら
に、同期信号発生回路37からCCDドライバ40に同期信
号を供給して各リニアイメージセンサ26c,26d の各受光
素子に蓄積された電荷を1ライン毎に読み出す。さらに
また、欠陥座標記憶回路41に同期信号発生回路37から同
期信号を供給すると共に欠陥検出信号も供給し、欠陥が
存在するアドレスを特定すると共にそのアドレスを記憶
する。
The drive control of the defect inspection apparatus is performed by a synchronization signal supplied from a synchronization signal generation circuit 37. An AO synchronization signal is supplied from the synchronization signal generation circuit 37 to the AO driver 38, and the AO driver 38 controls the driving of the acousto-optic element 19. In addition, the stage drive circuit
A synchronizing signal is supplied to 39, and the xy stage 32 is moved in the x and y directions by a driving mechanism (not shown). Further, a synchronizing signal is supplied from the synchronizing signal generating circuit 37 to the CCD driver 40 to read out the electric charges accumulated in each light receiving element of each linear image sensor 26c, 26d line by line. Further, the synchronization signal is supplied from the synchronization signal generation circuit 37 to the defect coordinate storage circuit 41, and the defect detection signal is also supplied to specify the address where the defect is present and store the address.

【0063】従って、実施例2の欠陥検査装置では、こ
のように構成することにより、欠陥が存在するアドレス
を正確に検出することができる。
Therefore, the defect inspection apparatus according to the second embodiment can accurately detect the address at which a defect exists by employing such a configuration.

【0064】本発明は上述した実施例だけに限定されず
種々の変更や変形が可能である。例えば基準画像情報と
して、検査すべき位相シフトマスク6の全体の画像信号
をメモリ記憶しておき、検査工程で得られた画像信号を
メモリに記憶されている画像信号と比較することにより
欠陥の存在を検出することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications are possible. For example, as the reference image information, the entire image signal of the phase shift mask 6 to be inspected is stored in a memory, and the image signal obtained in the inspection process is compared with the image signal stored in the memory to detect the presence of a defect. Can also be detected.

【0065】また、図4の場合では、位相シフトマスク
6の検査すべきパターンの周期性に着目し、この周期変
化方向(x、y方向)に対して45°方向に横ずらしした
場合について示してあるが、種々の検査対象となる位相
シフトマスク6のパターン形状及び周期方向あるいは欠
陥のパターンによっては、45°とは異なる方向に横ずら
しするように装置構成してもよい。
Further, in the case of FIG. 4, attention is paid to the periodicity of the pattern to be inspected of the phase shift mask 6, and a case is shown in which the pattern is laterally shifted by 45 ° with respect to the periodic change direction (x, y directions). However, depending on the pattern shape and the periodic direction of the phase shift mask 6 to be inspected, or the pattern of the defect, the apparatus may be configured to be shifted laterally in a direction different from 45 °.

【0066】さらに、上述した実施例では、第2画像検
出器で得られる微分干渉画像は、位相板の働きによっ
て、第1画像検出器で得られる微分干渉画像に対して90
°の位相差を与えた場合を示したが、90°以外の位相差
を与える場合であってもよく、加えて、本発明の装置構
成を、第1及び第2の画像検出器から得られるエッジ情
報ばかりでなく、異なる位相差を与えて画像を得ること
ができる第3以降の画像検出器を具えた装置構成にして
もよい。
Further, in the above-described embodiment, the differential interference image obtained by the second image detector is 90% smaller than the differential interference image obtained by the first image detector by the function of the phase plate.
Although a case where a phase difference of 90 ° is given is shown, a case where a phase difference other than 90 ° may be given may be used. In addition, the device configuration of the present invention can be obtained from the first and second image detectors. In addition to the edge information, a device configuration including third and subsequent image detectors that can obtain images by giving different phase differences may be used.

【0067】さらにまた、上述した実施例ではいずれ
も、画像光学系8,9を構成する光学素子としてノマル
スキープリズム23を用いているが、ウォラストンプリズ
ムやロッションプリズムのような2光束を発生させる光
学素子を用いることもできる。
Further, in each of the above-described embodiments, the Nomarski prism 23 is used as an optical element constituting the image optical systems 8 and 9. However, two light beams such as a Wollaston prism and a lotion prism are generated. Optical elements can also be used.

【0068】加えて、上述した実施例では、λ/2の位
相差を与える位相シフタを有する位相シフトマスク6の
欠陥検査について説明したが、λ/6、λ/3、2λ/
3等の所望の位相差を与える位相シフタが形成されてい
る位相シフトマスクの欠陥検査にも本発明が適用できる
ことは言うまでもない。
In addition, in the above-described embodiment, the defect inspection of the phase shift mask 6 having the phase shifter giving the phase difference of λ / 2 has been described, but λ / 6, λ / 3, 2λ /
Needless to say, the present invention can be applied to defect inspection of a phase shift mask in which a phase shifter giving a desired phase difference such as 3 is formed.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上述した構成の画像光学系を用いて位相シフトマスク表
面からの僅かに横ずらしした2個の反射光の合成によっ
て得られる位相シフトマスクの表面形状を表わすエッジ
情報が得られ、2種類の検査画像からそれぞれの基準画
像に対する異なるエッジ情報だけを抽出することによっ
て、シフタ部と非シフタ部に、従来の欠陥検査装置では
検出できないような微小欠陥が存在している場合であっ
ても、その欠陥の輪郭を信号強度の変化として確実に検
出することができるという顕著な効果を奏することがで
きる。
As described above, according to the present invention,
Using the image optical system having the above-described configuration, edge information representing the surface shape of the phase shift mask obtained by synthesizing two reflected lights slightly shifted laterally from the surface of the phase shift mask is obtained, and two types of inspection images are obtained. By extracting only different edge information for each reference image from the reference image, even if there is a minute defect in the shifter portion and the non-shifter portion that cannot be detected by the conventional defect inspection device, A remarkable effect that the contour can be reliably detected as a change in signal strength can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に従う位相シフトマスクの欠陥検査装
置(実施例1)の概略構成の一例を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a defect inspection apparatus (first embodiment) for a phase shift mask according to the present invention.

【図2】 シフタ部及び非シフタ部に欠陥を有する位相
シフトマスクの構成を示したものであり、(a) は平面
図、(b) は(a) のII−II線断面図である。
FIGS. 2A and 2B show a configuration of a phase shift mask having a defect in a shifter portion and a non-shifter portion, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】 シフタ部及び非シフタ部に欠陥が存在しない
位相シフトマスクの構成を示したものであり、(a) は平
面図、(b) は(a) のIII −III 線断面図である。
3A and 3B show a configuration of a phase shift mask having no defect in a shifter portion and a non-shifter portion, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. .

【図4】 2個の反射光によって合成された画像の一例
を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an image synthesized by two reflected lights.

【図5】 画像検出器上に投影される位相シフトマスク
の微分干渉画像の一例を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a differential interference image of a phase shift mask projected on an image detector.

【図6】 画像検出器上に投影された検査画像と基準画
像から欠陥を検出する信号処理を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing signal processing for detecting a defect from the inspection image and the reference image projected on the image detector.

【図7】 シフタ部3aの基準画像と種々の凸状欠陥が存
在する場合の検査画像の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a reference image of a shifter section 3a and an inspection image when various convex defects exist.

【図8】 非シフタ部3bの基準画像と種々の凹状欠陥が
存在する場合の検査画像の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a reference image of a non-shifter portion 3b and an inspection image when various concave defects exist.

【図9】 第1画像検出器によって得られた各欠陥のエ
ッジ情報成分の欠陥信号強度Rを欠陥位相量に対してプ
ロットした図である。
FIG. 9 is a diagram in which a defect signal intensity R of an edge information component of each defect obtained by a first image detector is plotted with respect to a defect phase amount.

【図10】 中央凸状欠陥が存在するシフタ部3aにおい
て、第1画像検出器により得られた基準画像と検査画像
の例を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a reference image and an inspection image obtained by a first image detector in a shifter section 3a having a central convex defect.

【図11】 第1画像検出器によって得られた各欠陥
のエッジ情報成分の欠陥信号強度Rを欠陥位相量に対し
てプロットした図である。
FIG. 11 is a diagram in which a defect signal intensity R of an edge information component of each defect obtained by a first image detector is plotted with respect to a defect phase amount.

【図12】 中央凸状欠陥が存在するシフタ部3aにおい
て、第2画像検出器により得られた基準画像と検査画像
の例を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a reference image and an inspection image obtained by a second image detector in a shifter section 3a having a central convex defect.

【図13】 実施例2の位相シフトマスクの欠陥検査装
置の概略構成の一例を示す線図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a defect inspection apparatus for a phase shift mask according to a second embodiment.

【図14】 実施例2の位相シフトマスクの欠陥検査装
置の概略構成の一例を示す線図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a defect inspection apparatus for a phase shift mask according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 遮光パターン 3 光透過開口パターン 3a シフタ部 3b 非シフタ部 4 凸状欠陥 4a 中央凸状欠陥 4b 周辺凸状欠陥 5 凹状欠陥 5a 中央凹状欠陥 5b 周辺凹状欠陥 6 位相シフトマスク 7 欠陥検査装置 8 検査画像光学系 9 基準画像光学系 10 光放出手段 11 微分干渉光学系 12 画像分解系 13a 第1画像検出器 13b 第2画像検出器 14a 第1信号処理回路 14b 第2信号処理回路 15 水銀ランプ 16 集光レンズ 17 バンドパスフィルタ 18 レーザ発振器 19 音響光学素子 20 リレーレンズ 21 偏光子 22 第1ハーフミラー 23 ノマルスキープリズム 24 第2ハーフミラー 25 位相板 26a,26b 2次元撮像装置 26c,26d リニアイメージセンサ 27a 第1検査画像 27b 第2検査画像 28a 第1基準画像 28b 第2基準画像 29a 第1比較回路 29b 第2比較回路 30a,30b 欠陥のエッジ情報 31a,31b 画像信号増幅器 32 x−yステージ 33 対物レンズ 34a,34b 検光子 35a,35b 結像レンズ 36a,36b 遅延回路 37 同期信号発生回路 38 AOドライバ 39 x−yステージ用駆動回路 40 CCDドライバ 41 欠陥座標記憶回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Light-shielding pattern 3 Light transmission opening pattern 3a Shifter part 3b Non-shifter part 4 Convex defect 4a Central convex defect 4b Peripheral convex defect 5 Concave defect 5a Central concave defect 5b Peripheral concave defect 6 Phase shift mask 7 Defect inspection Apparatus 8 Inspection image optical system 9 Reference image optical system 10 Light emitting means 11 Differential interference optical system 12 Image decomposition system 13a First image detector 13b Second image detector 14a First signal processing circuit 14b Second signal processing circuit 15 Mercury Lamp 16 Condenser lens 17 Band pass filter 18 Laser oscillator 19 Acousto-optic element 20 Relay lens 21 Polarizer 22 First half mirror 23 Nomarski prism 24 Second half mirror 25 Phase plate 26a, 26b Two-dimensional imaging device 26c, 26d Linear image Sensor 27a First inspection image 27b Second inspection image 28a First reference image 28b Second reference image 29a First comparison circuit 29b Second comparison circuit 30a, 30b Defect edge information 31a , 31b Image signal amplifier 32 xy stage 33 Objective lens 34a, 34b Analyzer 35a, 35b Imaging lens 36a, 36b Delay circuit 37 Synchronous signal generation circuit 38 AO driver 39 XY stage drive circuit 40 CCD driver 41 Defect Coordinate storage circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 21/956 G06T 1/00 305A 5L096 G06T 1/00 305 7/00 300E 7/00 300 H01L 21/66 J H01L 21/027 G01B 11/24 F 21/66 H01L 21/30 502P Fターム(参考) 2F065 AA03 AA12 AA49 AA56 CC00 CC18 DD03 FF49 FF52 GG04 GG12 GG22 HH04 HH13 JJ02 JJ03 JJ09 JJ25 JJ26 LL00 LL09 LL22 LL33 LL35 LL47 LL57 LL65 MM16 NN05 PP12 QQ00 QQ11 QQ13 QQ25 QQ31 RR02 2G051 AA56 AB06 BA10 CA04 DA07 EA14 EB01 ED04 ED11 2H095 BB03 BD04 BD12 BD17 BD20 4M106 AA09 BA04 BA05 CA38 DB02 DB08 DB12 DB13 DB30 5B057 AA03 BA02 CA12 CA16 DA03 DB02 DC33 5L096 BA03 CA02 GA08 GA49 HA07 JA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 21/956 G06T 1/00 305A 5L096 G06T 1/00 305 7/00 300E 7/00 300 H01L 21/66 J H01L 21/027 G01B 11/24 F 21/66 H01L 21/30 502P F-term (reference) 2F065 AA03 AA12 AA49 AA56 CC00 CC18 DD03 FF49 FF52 GG04 GG12 GG22 HH04 HH13 JJ02 JJ03 JJ09 LL33 LL33 LL65 MM16 NN05 PP12 QQ00 QQ11 QQ13 QQ25 QQ31 RR02 2G051 AA56 AB06 BA10 CA04 DA07 EA14 EB01 ED04 ED11 2H095 BB03 BD04 BD12 BD17 BD20 4M106 AA09 BA04 BA05 CA38 DB02 DB08 DB12 DB13 DB03 5BA03 GA03 JA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に複数の光透過開口を規定す
る遮光パターンを具え、互いに隣接する光透過開口のい
ずれか一方に、これらを透過する露光光間に位相差を与
える位相シフタを形成してなる位相シフトマスクの欠陥
検査装置であって、 特定波長域の光を放出する光放出手段と、 この光放出手段から放出された光を、偏光状態にある2
個の光に変化させ、これらの光を位相シフトマスクの表
面上に互いに対し特定方向に僅かに横ずらしして照射
し、前記位相シフトマスク表面からの2個の反射光の合
成によって得られる位相シフトマスクの表面形状を表わ
すエッジ情報から微分干渉画像を形成する微分干渉光学
系と、 前記微分干渉画像を、異なる位相差をもつ2個の微分干
渉画像である第1及び第2の検査画像に分解する画像分
解系と、 前記第1検査画像を電子的な像に変換する第1の画像検
出器と、 前記第1画像検出器から出力された第1検査画像を、こ
の第1検査画像に対応させて別の手段によって得られた
第1の基準画像と比較し、前記第1検査画像から前記第
1基準画像に対する異なるエッジ情報である第1エッジ
情報を抽出して、位相シフトマスクの欠陥を検出する第
1の信号処理回路と、 前記第2検査画像を電子的な像に変換する第2の画像検
出器と、 前記第2画像検出器から出力された第2検査画像を、こ
の第2検査画像に対応させて別の手段によって得られた
第2の基準画像と比較し、前記第2検査画像から前記第
2基準画像に対する異なるエッジ情報である第2エッジ
情報を抽出して、位相シフトマスクの欠陥を検出する第
2の信号処理回路と、を具えることを特徴とする位相シ
フトマスクの欠陥検査装置。
1. A light-shielding pattern that defines a plurality of light-transmitting openings on a transparent substrate, and a phase shifter that gives a phase difference between exposure light passing through these light-transmitting openings in one of the adjacent light-transmitting openings. A defect inspection apparatus for a phase shift mask, comprising: a light emitting unit that emits light in a specific wavelength range; and a light emitting unit that emits light emitted from the light emitting unit in a polarization state.
And irradiates the light onto the surface of the phase shift mask with a slight lateral shift with respect to each other in a specific direction, and obtains a phase obtained by combining two reflected lights from the phase shift mask surface. A differential interference optical system that forms a differential interference image from edge information representing the surface shape of the shift mask; and converting the differential interference image into first and second inspection images that are two differential interference images having different phase differences. An image decomposition system for decomposing, a first image detector for converting the first inspection image into an electronic image, and a first inspection image output from the first image detector as the first inspection image. A first edge information, which is different edge information with respect to the first reference image, is extracted from the first inspection image by comparing with a first reference image obtained by another means in correspondence with the first reference image. Detect A first signal processing circuit, a second image detector for converting the second inspection image into an electronic image, and a second inspection image output from the second image detector. A phase shift mask for extracting second edge information, which is different edge information with respect to the second reference image, from the second inspection image by comparing with a second reference image obtained by another means corresponding to the image; A second signal processing circuit for detecting a defect of the phase shift mask.
【請求項2】 前記光放出手段は、光源としての水銀ラ
ンプと、この水銀ランプから放出された光を集光する集
光レンズと、この集光レンズを透過した光のうち特定の
波長域の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタと
を有する請求項1に記載の位相シフトマスクの欠陥検査
装置。
2. The light emitting means includes: a mercury lamp as a light source; a condenser lens for condensing light emitted from the mercury lamp; and a specific wavelength band of light transmitted through the condenser lens. The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to claim 1, further comprising a bandpass filter that selectively transmits light.
【請求項3】 前記光放出手段は、光源としてのレーザ
発振器と、このレーザ発振器から放出されるレーザ光を
主走査方向に振動させる音響光学素子と、リレーレンズ
とを有する請求項1に記載の位相シフトマスクの欠陥検
査装置。
3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting unit includes a laser oscillator as a light source, an acousto-optic device that vibrates laser light emitted from the laser oscillator in a main scanning direction, and a relay lens. Defect inspection device for phase shift mask.
【請求項4】 微分干渉光学系は、光放出手段から放出
された光のうち特定の偏光のみを選択的に透過させる偏
光子と、この偏光子を透過した光のうちのほぼ半分だけ
を反射させる第1ハーフミラーと、この第1ハーフミラ
ーによって反射した光を透過させることで2個の光に変
化させるノマルスキープリズムと、このノマルスキープ
リズムを透過した光を集束する対物レンズとを有する請
求項1、2又は3に記載の位相シフトマスクの欠陥検査
装置。
4. A differential interference optical system, comprising: a polarizer for selectively transmitting only specific polarized light out of the light emitted from the light emitting means; and reflecting substantially only half of the light transmitted through the polarizer. 2. A first half mirror for making light, a Nomarski prism that changes light into two by transmitting light reflected by the first half mirror, and an objective lens that focuses light transmitted through the Nomarski prism. 4. The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to 2 or 3.
【請求項5】 前記画像分解系は、微分干渉光学系で形
成した微分干渉画像を透過光及び反射光として第1及び
第2検査画像にそれぞれ分解する第2ハーフミラーと、
前記第2ハーフミラーと第1又は第2画像検出器との間
に配設され、入射光に位相差を生じさせる位相板とを有
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の位相シフトマ
スクの欠陥検査装置。
5. An image decomposition system, comprising: a second half mirror for decomposing a differential interference image formed by a differential interference optical system into first and second inspection images as transmitted light and reflected light, respectively.
The phase shift according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a phase plate disposed between the second half mirror and the first or second image detector to cause a phase difference between incident lights. Mask defect inspection equipment.
【請求項6】 前記画像検出器は、主走査方向と対応す
る方向に複数の受光素子をライン状に配列したリニアイ
メージセンサである請求項1〜5のいずれか1項に記載
の位相シフトマスクの欠陥検査装置。
6. The phase shift mask according to claim 1, wherein the image detector is a linear image sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in a line in a direction corresponding to a main scanning direction. Defect inspection equipment.
【請求項7】 前記画像検出器は、複数の受光素子を2
次元アレイ状に配列した2次元撮像装置である請求項1
〜5のいずれか1項に記載の位相シフトマスクの欠陥検
査装置。
7. The image detector includes a plurality of light receiving elements.
2. A two-dimensional imaging device arranged in a two-dimensional array.
6. The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to any one of claims 1 to 5.
【請求項8】 偏光状態にある2個の光を、位相シフト
マスクの表面上に互いに対し45°の方向に横ずらしして
照射する請求項1〜7のいずれか1項に記載の位相シフ
トマスクの欠陥検査装置。
8. The phase shift according to claim 1, wherein the two lights in the polarization state are irradiated on the surface of the phase shift mask while being shifted laterally by 45 ° with respect to each other. Mask defect inspection equipment.
【請求項9】 偏光状態にある2個の光を、位相シフト
マスクの表面上に互いに対し位相シフタの寸法の1/2
よりも小さな寸法の範囲内で横ずらしして照射する請求
項1〜8のいずれか1項に記載の位相シフトマスクの欠
陥検査装置。
9. The two lights in the polarization state are separated from each other on the surface of the phase shift mask by に 対 し of the dimension of the phase shifter.
The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to any one of claims 1 to 8, wherein the irradiation is performed while being shifted laterally within a range of smaller dimensions.
【請求項10】 前記第1及び第2検査画像を得るため
の検査画像光学系と、前記第1及び第2基準画像を得る
ための基準画像光学系とを、同一位相シフトマスクの上
方に併設し、両画像光学系を同一構成として、これらの
両画像光学系を用いて欠陥を検出する請求項1〜9のい
ずれか1項に記載の位相シフトマスクの欠陥検査装置。
10. An inspection image optical system for obtaining the first and second inspection images and a reference image optical system for obtaining the first and second reference images are provided above the same phase shift mask. The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to claim 1, wherein both image optical systems have the same configuration, and a defect is detected using both image optical systems.
【請求項11】 前記第1及び第2検査画像と前記第1
及び第2基準画像の双方を同一の画像光学系を用いて欠
陥の検出を行う請求項1〜10のいずれか1項に記載の
位相シフトマスクの欠陥検査装置。
11. The first and second inspection images and the first and second inspection images.
The defect inspection apparatus for a phase shift mask according to any one of claims 1 to 10, wherein a defect is detected for both the second reference image and the second reference image using the same image optical system.
【請求項12】 位相シフトマスクを、主走査方向及び
これと直交する方向に移動可能なx−yステージ上に載
置する請求項1〜11のいずれか1項に記載の位相シフ
トマスクの欠陥検査装置。
12. The defect of the phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift mask is mounted on an xy stage movable in a main scanning direction and a direction orthogonal to the main scanning direction. Inspection equipment.
JP2001092391A 2001-03-28 2001-03-28 Defect inspection system for phase shift mask Expired - Fee Related JP4654349B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001092391A JP4654349B2 (en) 2001-03-28 2001-03-28 Defect inspection system for phase shift mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001092391A JP4654349B2 (en) 2001-03-28 2001-03-28 Defect inspection system for phase shift mask

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002287327A true JP2002287327A (en) 2002-10-03
JP4654349B2 JP4654349B2 (en) 2011-03-16

Family

ID=18946857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001092391A Expired - Fee Related JP4654349B2 (en) 2001-03-28 2001-03-28 Defect inspection system for phase shift mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4654349B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7027635B1 (en) * 2001-12-10 2006-04-11 Kla-Tencor Technologies Corporation Multiple design database layer inspection
US7423745B2 (en) 2004-09-21 2008-09-09 Nec Corporation Optical inspection apparatus and optical inspection method
US7436507B2 (en) 2006-06-20 2008-10-14 Nec Corporation Method and apparatus for inspecting a pattern
JP2009222625A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Advanced Mask Inspection Technology Kk Device and method for inspecting pattern
JP2011209271A (en) * 2011-01-19 2011-10-20 Lasertec Corp Inspection device and defect classification method
JP2011211035A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Lasertec Corp Inspecting device, defect classifying method, and defect detecting method
JP2012159507A (en) * 2011-02-01 2012-08-23 Alstom Technology Ltd Device and method for measuring deformation of shaft
CN112824974A (en) * 2019-11-20 2021-05-21 墨子光电有限公司 Micro-imaging device and processing method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04172239A (en) * 1990-11-05 1992-06-19 Toshiba Corp Defect detecting apparatus
JPH05142754A (en) * 1991-11-21 1993-06-11 Sharp Corp Inspecting method for phase shift mask
JPH06307826A (en) * 1992-12-08 1994-11-04 Toshiba Corp Mask inspection device
JPH0915835A (en) * 1995-06-29 1997-01-17 Nec Corp Inspecting device of phase shifting mask
JPH09281401A (en) * 1996-04-16 1997-10-31 Nikon Corp Object inspecting instrument
JPH10160435A (en) * 1996-11-29 1998-06-19 Laser Tec Kk Defect inspection device
JPH10177246A (en) * 1996-12-19 1998-06-30 Laser Tec Kk Defect inspecting device for phase shift mask
JP2000193596A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Toshiba Corp Inspecting method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04172239A (en) * 1990-11-05 1992-06-19 Toshiba Corp Defect detecting apparatus
JPH05142754A (en) * 1991-11-21 1993-06-11 Sharp Corp Inspecting method for phase shift mask
JPH06307826A (en) * 1992-12-08 1994-11-04 Toshiba Corp Mask inspection device
JPH0915835A (en) * 1995-06-29 1997-01-17 Nec Corp Inspecting device of phase shifting mask
JPH09281401A (en) * 1996-04-16 1997-10-31 Nikon Corp Object inspecting instrument
JPH10160435A (en) * 1996-11-29 1998-06-19 Laser Tec Kk Defect inspection device
JPH10177246A (en) * 1996-12-19 1998-06-30 Laser Tec Kk Defect inspecting device for phase shift mask
JP2000193596A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Toshiba Corp Inspecting method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7027635B1 (en) * 2001-12-10 2006-04-11 Kla-Tencor Technologies Corporation Multiple design database layer inspection
US7423745B2 (en) 2004-09-21 2008-09-09 Nec Corporation Optical inspection apparatus and optical inspection method
US7436507B2 (en) 2006-06-20 2008-10-14 Nec Corporation Method and apparatus for inspecting a pattern
JP2009222625A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Advanced Mask Inspection Technology Kk Device and method for inspecting pattern
JP2011211035A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Lasertec Corp Inspecting device, defect classifying method, and defect detecting method
JP2011209271A (en) * 2011-01-19 2011-10-20 Lasertec Corp Inspection device and defect classification method
JP2012159507A (en) * 2011-02-01 2012-08-23 Alstom Technology Ltd Device and method for measuring deformation of shaft
CN112824974A (en) * 2019-11-20 2021-05-21 墨子光电有限公司 Micro-imaging device and processing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4654349B2 (en) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7161671B2 (en) Method and apparatus for inspecting defects
JP4988223B2 (en) Defect inspection apparatus and method
KR100246268B1 (en) Apparatus for optical inspection of patterned substrates
US8233145B2 (en) Pattern defect inspection apparatus and method
KR100745643B1 (en) Optical inspection apparatus and optical inspection method
TWI402498B (en) An image forming method and image forming apparatus
JPH0915163A (en) Method and equipment for inspecting foreign substance
US20050270521A1 (en) High throughput inspection system and method for generating transmitted and/or reflected images
JPH0743313A (en) Foreign matter inspection system and production of semiconductor device using it
JP2005337851A (en) Flaw inspection method and flaw inspection device
JP2000249529A (en) Defect detector and defect detection method
KR970000781B1 (en) Foreign matter detection device
JP4654349B2 (en) Defect inspection system for phase shift mask
JP3282790B2 (en) Defect inspection system for phase shift mask
JP4325909B2 (en) Defect inspection apparatus, defect inspection method, optical scanning apparatus, and semiconductor device manufacturing method
JP2000097872A (en) Optical inspection device
JPH03249550A (en) Pattern defect inspecting device
JPS63200042A (en) Method and apparatus for inspecting flaw of pattern
JP4576500B2 (en) Defect inspection system for phase shift mask
JP5278784B1 (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and pattern substrate manufacturing method
JP2015038423A (en) Device and method for pattern inspection, and method for fabricating pattern substrate
JPH0682381A (en) Foreign matter inspection device
JPH09281401A (en) Object inspecting instrument
JPH05216211A (en) Method and device for inspecting mask
JPS62299706A (en) Pattern inspecting instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080313

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20080313

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080903

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4654349

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees