JP2006018054A - Mask inspection apparatus and mask inspection method - Google Patents
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本発明は、所定のパターンが形成されたマスクのスジ状の欠陥を検査するマスク検査装置およびマスク検査方法に関する。 The present invention relates to a mask inspection apparatus and a mask inspection method for inspecting a streak-like defect of a mask on which a predetermined pattern is formed.
映像系デバイス(CCD,LCD,CMOSセンサーなど)では、微細な開口が繰り返し配列された周期性パターンで形成されている。このような製品では、デバイス製造段階において、デバイス上にムラが発生すると、それが撮像結果、または映像出力結果となって現れる。このムラ発生の一要因として挙げられるのが、フォトマスク(以下、単に「マスク」と言う。)を用いたリソグラフィ技術での問題である。すなわち、リソグラフィ技術を用いてウェハやガラス基板上にデバイスパターンを転写して製造する場合、原版となるフォトマスク上でパターンの位置ずれや寸法ずれが発生していると、このズレがそのまま転写されてしまい、CCD等の映像系デバイスでは受光部となる開口の不均一性につながる。 In a video system device (CCD, LCD, CMOS sensor, etc.), it is formed with a periodic pattern in which fine openings are repeatedly arranged. In such a product, when unevenness occurs on the device in the device manufacturing stage, it appears as an imaging result or a video output result. One cause of the occurrence of this unevenness is a problem in lithography technology using a photomask (hereinafter simply referred to as “mask”). In other words, when manufacturing a device pattern by transferring it onto a wafer or glass substrate using a lithography technique, if the pattern is misaligned or misaligned on the original photomask, this misalignment is transferred as it is. As a result, in an image system device such as a CCD, this leads to non-uniformity of the opening serving as a light receiving portion.
フォトマスク上での、視覚的ムラ(スジ状、帯び状、斑模様状、変色)欠陥保証は、投光機の光(10〜40万Lux)をフォトマスク表面および裏面に投射し、パターン開口部からの輝度変化やパターンに反射した屈折光により生じる光濃淡(明暗)差を人間が目視によって検出(官能検査)するようにしている。また、検査対象物を撮影して得られた画像を処理することによって画像濃淡ムラを検出する方法も開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Visual unevenness (stripes, bands, spots, discoloration) on the photomask is guaranteed. Projector light (100,000,000 Lux) is projected onto the front and back of the photomask to open the pattern. A human being visually detects (sensory inspection) a difference in light density (brightness / darkness) caused by a change in luminance from the portion or a refracted light reflected on the pattern. Also disclosed is a method of detecting image density unevenness by processing an image obtained by photographing an inspection object (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、目視(官能検査)判断では、熟練度や検査員の主観の違い等により、個人差が大きく影響し、判断にもバラツキが発生してしまう。また、画像処理やラインセンサーを使用してパターン開口部からの輝度変化を信号処理し、画像濃淡からムラを検出する方法では、画像濃淡からムラを検出するための画像処理(演算時間)に多くの時間が必要であり、検査対象エリアが大きくなればなるほど検査結果を得るまでに多くの時間を要するという問題が生じる。 However, in visual (sensory test) determination, individual differences are greatly affected by differences in skill level, subjectivity of inspectors, and the like, and the determination also varies. In addition, in the method of detecting the unevenness from the image shading by performing the signal processing of the luminance change from the pattern opening using image processing or a line sensor, the image processing (calculation time) for detecting the unevenness from the image shading is large. There is a problem that more time is required to obtain the inspection result as the area to be inspected becomes larger.
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、所定のパターンが形成されたマスクを透過するもしくは反射する光を取得してマスクの欠陥を検査するマスク検査装置において、マスクのパターンにおける最小線幅よりも長い波長の光をマスクに照射する光源と、光源から出射された光のマスクによる透過光もしくは反射光を取得する受光手段と、受光手段で取得した透過光もしくは反射光の強度値を、マスクの検査領域をマトリクス状に分割したセル毎に求め、各セルでの強度値を用いた演算を行う演算手段とを備えている。 The present invention has been made to solve such problems. That is, according to the present invention, in a mask inspection apparatus that inspects a mask defect by acquiring light that is transmitted or reflected through a mask on which a predetermined pattern is formed, light having a wavelength longer than the minimum line width in the mask pattern is used. A light source for irradiating the mask, a light receiving means for acquiring transmitted or reflected light of the light emitted from the light source, an intensity value of the transmitted light or reflected light acquired by the light receiving means, and an inspection area of the mask in a matrix form And a calculation means for performing calculation using the intensity value in each cell.
また、本発明は、所定のパターンが形成されたマスクを透過するもしくは反射する光を取得してマスクの欠陥を検査するマスク検査方法において、マスクのパターンにおける最小線幅よりも長い波長の光をマスクに照射する工程と、照射された光のマスクによる透過光もしくは反射光を取得する工程と、取得した透過光もしくは反射光の強度値を、マスクの検査領域をマトリクス状に分割したセル毎に求め、各セルでの強度値を用いた演算を行う工程とを有する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a mask inspection method for inspecting a defect of a mask by acquiring light that is transmitted or reflected through a mask on which a predetermined pattern is formed, and light having a wavelength longer than a minimum line width in the mask pattern. The step of irradiating the mask, the step of acquiring the transmitted light or reflected light of the irradiated light by the mask, and the intensity value of the acquired transmitted light or reflected light for each cell obtained by dividing the inspection area of the mask into a matrix And calculating using the intensity value in each cell.
このような本発明では、所定のパターンが形成されたマスクに、このパターンの最小線幅よりも長い波長の光を照射し、その透過光もしくは反射光を取得しているため、パターンの寸法に応じて適度に解像度が低下した透過光もしくは反射光の強度値を得ることができ、パターン寸法のわずかなズレから生じるスジ状の欠陥であっても的確に検出できるようになる。 In the present invention, the mask having a predetermined pattern is irradiated with light having a wavelength longer than the minimum line width of the pattern, and the transmitted light or reflected light is obtained. Accordingly, an intensity value of transmitted light or reflected light with a moderately reduced resolution can be obtained, and even a streak-like defect resulting from a slight shift in pattern dimensions can be detected accurately.
したがって、本発明によれば、マスク上に発生したスジ状の欠陥を、人間の目による経験的なものに頼ることなく客観的に検査することが可能となる。また、検査の判断材料として光量という数値で表すことが可能な要素を取り入れることによって、スジ状の欠陥の発生状況を定量的に判断することが可能となる。さらに、本発明では、一度に十数ミクロン〜数十ミクロンでの検査が可能なため、従来の検査方法に比べて大幅な検査時間の短縮が可能となる。これにより、マスクの品質管理および信頼性の向上を図ることが可能となる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to objectively inspect streaky defects generated on the mask without relying on empirical ones by human eyes. In addition, by incorporating an element that can be expressed by a numerical value of the light quantity as an inspection determination material, it becomes possible to quantitatively determine the occurrence of streak-like defects. Furthermore, in the present invention, since inspection can be performed at several tens of microns to several tens of microns at a time, the inspection time can be significantly reduced as compared with the conventional inspection method. This makes it possible to improve mask quality control and reliability.
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。先ず、本実施形態に係るマスク検査装置およびマスク検査方法を説明するに先立ち、マスクに発生するスジ状の欠陥について説明する。図1は、スジ状の欠陥の説明する模式図である。例えば、撮像系デバイスでスジ状の欠陥(ムラ)が発生するパターンは、同じパターンが規則的に並んでおり、遮光部または透過部の線幅が変動した場合、パターンの規則性が変化し、この状態でマスクをマクロ的に目視した場合、スジ状の欠陥として見ることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, before explaining the mask inspection apparatus and the mask inspection method according to the present embodiment, a stripe-like defect generated in the mask will be described. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining streaky defects. For example, the pattern in which streak-like defects (unevenness) occur in the imaging system device is the same pattern regularly arranged, and when the line width of the light shielding part or the transmission part varies, the regularity of the pattern changes, When the mask is viewed macroscopically in this state, it can be seen as streak-like defects.
図1(a)に示すように、ここではライン&スペースからなるパターンPにおいて、一部分だけラインパターンが太くなっている部分があるとすると、マスクM全体として観察するとその部分がスジ状となって表れる。一方、図1(b)に示すように、ライン&スペースが設計通りに規則的に作製されている場合は、マクロ的に目視してもスジ状の欠陥(ムラ)には表れない。 As shown in FIG. 1A, in this case, in the pattern P made up of lines and spaces, if there is a part where the line pattern is thick only partly, the part becomes a streak when observed as the entire mask M. appear. On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the lines and spaces are regularly produced as designed, they do not appear as streak-like defects (unevenness) even when viewed macroscopically.
本実施形態では、このようなスジ状の欠陥を検査するにあたり、所定の波長からなる光をマスクに照射して、その透過光もしくは反射光を取り込んで画像によって検査する装置を用いる。この際、解像度を落として検査を行うようにしている。解像度を落とした場合、光量の変動量が大きくなるため、マクロ的にスジ状のムラを検出するのに適している。 In this embodiment, when inspecting such a streak-like defect, an apparatus is used that irradiates a mask with light having a predetermined wavelength, takes in the transmitted light or reflected light, and inspects with an image. At this time, inspection is performed with a reduced resolution. When the resolution is lowered, the amount of fluctuation of the light amount increases, which is suitable for detecting streaky unevenness in a macro manner.
図2は、本実施形態に係るマスク検査装置を説明する模式図である。すなわち、このマスク検査装置1は、検査対象となるマスクMに光を照射する光源11と、光源11の光をマスクMに当てる範囲を調整するズームレンズL1と、マスクMを透過した光(透過光)を所定範囲に調整するズームレンズL2と、ズームレンズL2によって範囲調整された光を取り込むラインセンサー12と、ラインセンサー12で取り込んで得た電気信号を用いて所定の演算を行う演算部13とを備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the mask inspection apparatus according to the present embodiment. That is, the
このうち、光源11は、マスクMのパターンにおける最小線幅よりも長い波長の光を出射できるようになっている。この光源11から出射される光の波長をマスクMのパターンにおける最小線幅よりも長い波長にすることで、解像度を低下させた透過光をラインセンサー12にて取得できるようになる。なお、光源11から出射される光の波長を切り替えるには、波長の異なる複数のレーザー光源を用いたり、分光器や光学フィルターによって特定波長の光を取り出すようにすればよい。 Among these, the light source 11 can emit light having a wavelength longer than the minimum line width in the pattern of the mask M. By setting the wavelength of the light emitted from the light source 11 to a wavelength longer than the minimum line width in the pattern of the mask M, the line sensor 12 can acquire transmitted light with reduced resolution. In order to switch the wavelength of light emitted from the light source 11, a plurality of laser light sources having different wavelengths may be used, or light having a specific wavelength may be extracted by a spectroscope or an optical filter.
このマスク検査装置1を用いてマスク検査を行うには、先ず、光源11よりマスクM上に光を当てる。この際、光源11とマスクMとの間に配置されるズームレンズL1によってマスクM上に当てる光の範囲を調節する。マスクMを間とした反対側にはズームレンズL2およびラインセンサー12が設置されており、ズームレンズL2によって透過光をラインセンサー12全面で取り込むように範囲を調整する。
In order to perform mask inspection using the
本実施形態のマスク検査装置1では、光源11およびラインセンサー12は固定されているため、検査範囲を変える場合にはマスクMをラインセンサー12の取り込み方向に対して垂直な方向に移動させる。ラインセンサー12で取り込んで得た電気信号は演算部13に送られ、ここで所定の演算を行ってスジ状の欠陥を検出する。
In the
光源11から出射される光としては、先に説明したように検査対象となるマスクMのパターンにおける最小線幅よりも長い波長からなる光を用いる。本実施形態では、赤外線波長およびArレーザー光を当てる。マスクM上に当てられた光は、遮光されていない箇所はマスクMを通過し、光源11の反対側まで到達する。 As light emitted from the light source 11, light having a wavelength longer than the minimum line width in the pattern of the mask M to be inspected as described above is used. In this embodiment, an infrared wavelength and Ar laser light are applied. The light that has been applied to the mask M passes through the mask M at a portion that is not shielded, and reaches the opposite side of the light source 11.
本実施形態のマスク検査装置1では、一度の検査で1つの画素セルを検査する。光源11とマスクMとの間にズームレンズL1を入れて、画素セルのデザインルールに応じて当てる範囲を可変させる。その際は、光を当てた画素セル部をラインセンサー12の受光部と同じ大きさに拡大あるいは縮小して取り込む。ひとつの画素セル部の検査が終了したら、フォトマスクを一度に検査したエリア分(以下、検査ピッチと称す。)だけラインセンサー12のライン方向と直交する方向に移動させて、再度検査を行う。この動作を設定した検査エリアで実行する。
In the
次に、具体例として、図3に示すような1μmのライン&スペース(1:1)での実験結果を示す。5本のライン&スペースの中央のパターンAの線幅を0.05μmずつ太くあるいは細くさせて、それぞれ波長1μm〜3μm(0.2μm刻み)の光を当てている。ラインセンサーによる透過光の取り込みは、ラインパターンの方向とラインセンサーの方向とを一致させ、マスクをラインパターンと垂直な方向に走査して図3に示す5本分のパターンを検査エリアとして透過光を取り込む。図4〜図12に示す波形は、上記の検査エリアの5本のラインパターンと直交する方向に沿った受光量を示している。 Next, as a specific example, an experimental result in a 1 μm line & space (1: 1) as shown in FIG. 3 is shown. The line width of the pattern A at the center of the five lines & spaces is increased or decreased by 0.05 μm and irradiated with light having a wavelength of 1 μm to 3 μm (in increments of 0.2 μm). Incorporation of transmitted light by the line sensor matches the direction of the line pattern with the direction of the line sensor, scans the mask in a direction perpendicular to the line pattern, and transmits the transmitted light using the five patterns shown in FIG. 3 as the inspection area. Capture. The waveforms shown in FIGS. 4 to 12 indicate the amount of received light along the direction orthogonal to the five line patterns in the inspection area.
図4(a)〜(d)、図5(a)〜(d)、図6(a)〜(c)は図3に示すパターンAの線幅が0.95μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 4 (a) to 4 (d), 5 (a) to 5 (d), and 6 (a) to 6 (c), the pattern A shown in FIG. Is taken in when 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm and 3.0 μm, respectively. It is a waveform.
また、図7(a)〜(d)、図8(a)〜(d)、図9(a)〜(c)は図3に示すパターンAの線幅が1.0μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 7 (a) to (d), FIGS. 8 (a) to (d), and FIGS. 9 (a) to 9 (c) show the light to be irradiated when the line width of the pattern A shown in FIG. 3 is 1.0 μm. When the wavelengths of the laser beam are 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm, and 3.0 μm, respectively This is the waveform of the captured light.
また、図10(a)〜(d)、図11(a)〜(d)、図12(a)〜(c)は図3に示すパターンAの線幅が1.05μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 10 (a) to 10 (d), 11 (a) to 11 (d), and 12 (a) to 12 (c) show the light to be irradiated when the line width of the pattern A shown in FIG. When the wavelengths of the laser beam are 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm, and 3.0 μm, respectively This is the waveform of the captured light.
各取り込み光の波形では、波長が短いほど光量が多く、波形もシャープとなり、反対に波長が長くなるほど光量が低下し、波形の鈍りが発生する。つまり波長が長くなるほど解像度低下の影響が表れることになる。このように波長によって波形が変化するなか、対象となるパターンの線幅の1.8〜2倍程度の波長では、パターンAの線幅の違い(他のパターンの線幅との違い)が波形の乱れとして表れている。 In the waveform of each captured light, the shorter the wavelength, the greater the amount of light and the waveform becomes sharper. Conversely, the longer the wavelength, the lower the amount of light and the waveform becomes dull. In other words, the longer the wavelength, the lower the resolution. In this way, while the waveform changes depending on the wavelength, the difference in the line width of the pattern A (difference from the line width of other patterns) is the waveform at a wavelength of about 1.8 to 2 times the line width of the target pattern. It appears as a disturbance.
その結果、波長1.0μm〜1.6μm、2.2μm〜3.0μmではあまり波形の乱れがみられないものの、波長1.8μm、2.0μmでは波形の乱れが顕著となっている。なお、あまり波長が長くなるとパターンそのものが解像しないため、検出不可能となる。 As a result, the waveform is not significantly disturbed at wavelengths of 1.0 μm to 1.6 μm and 2.2 μm to 3.0 μm, but the waveform is significantly disturbed at wavelengths of 1.8 μm and 2.0 μm. If the wavelength is too long, the pattern itself is not resolved, and cannot be detected.
また、別の具体例として、図13に示すような1μm□のホールパターン(1:1)を5×5に配列したマスクでの実験結果を示す。この実験では、C列の線幅を0.05μmずつ太くあるいは細くさせて、それぞれ波長1μm〜3μm(0.2μm刻み)の光を当てている。ラインセンサーによる透過光の取り込みは、図13に示すホールパターンHPのA〜Eの各列の方向とラインセンサーの方向とを一致させ、マスクを各列と垂直な方向に走査して図13に示す5×5のホールパターンを検査エリアとして透過光を取り込む。図14〜図22に示す波形は、上記の検査エリアのホールパターンHPのうち、各列の中央のホールパターンの各列と直交する方向に沿った受光量を示している。 As another specific example, an experimental result with a mask in which 1 μm square hole patterns (1: 1) as shown in FIG. 13 are arranged in 5 × 5 is shown. In this experiment, the line width of the C row is increased or decreased by 0.05 μm, and light having a wavelength of 1 μm to 3 μm (in increments of 0.2 μm) is applied. The transmission of the transmitted light by the line sensor is performed by making the direction of each column of A to E of the hole pattern HP shown in FIG. 13 coincide with the direction of the line sensor and scanning the mask in the direction perpendicular to each column in FIG. The transmitted light is captured using the 5 × 5 hole pattern shown as an inspection area. The waveforms shown in FIGS. 14 to 22 show the amount of light received along the direction orthogonal to each column of the hole pattern at the center of each column among the hole patterns HP in the inspection area.
図14(a)〜(d)、図15(a)〜(d)、図16(a)〜(c)は図13に示すパターンAの線幅が0.95μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 14 (a) to (d), FIGS. 15 (a) to (d), and FIGS. 16 (a) to (c) are the wavelength of the light to be irradiated when the line width of the pattern A shown in FIG. 13 is 0.95 μm. Is taken in when 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm and 3.0 μm, respectively. It is a waveform.
また、図17(a)〜(d)、図18(a)〜(d)、図19(a)〜(c)は図13に示すパターンAの線幅が1.0μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 FIGS. 17A to 17D, FIGS. 18A to 18D, and FIGS. 19A to 19C show the light to be irradiated when the line width of the pattern A shown in FIG. 13 is 1.0 μm. When the wavelengths of the laser beam are 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm, and 3.0 μm, respectively This is the waveform of the captured light.
また、図20(a)〜(d)、図21(a)〜(d)、図22(a)〜(c)は図13に示すパターンAの線幅が1.05μmで、照射する光の波長がそれぞれ1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μmの場合の取り込み光の波形である。 20 (a) to 20 (d), 21 (a) to 21 (d), and 22 (a) to 22 (c) show the light to be irradiated when the line width of the pattern A shown in FIG. When the wavelengths of the laser beam are 1.0 μm, 1.2 μm, 1.4 μm, 1.6 μm, 1.8 μm, 2.0 μm, 2.2 μm, 2.4 μm, 2.6 μm, 2.8 μm, and 3.0 μm, respectively This is the waveform of the captured light.
ホールパターンの例でも、先のライン&スペースのパターンと同様に、各取り込み光の波形では、波長が短いほど光量が多く、波形もシャープとなり、反対に波長が長くなるほど光量が低下し、波形の鈍りが発生する。このように波長によって波形が変化するなか、対象となるパターンの線幅が基準よりも細い場合には、パターン幅の1.4〜2倍程度の波長で、パターン幅の違い(他のパターン幅との違い)が波形の乱れとして表れ、基準よりも太い場合には、パターン幅の1.8〜2倍程度の波長で、パターン幅の違い(他のパターン幅との違い)が波形の乱れとして表れている。 In the example of the hole pattern as well, in the waveform of each captured light, the amount of light increases as the wavelength becomes shorter and the waveform becomes sharper, whereas the amount of light decreases as the wavelength increases. Bluntness occurs. If the line width of the target pattern is narrower than the reference while the waveform changes depending on the wavelength in this way, the pattern width difference (other pattern widths) is about 1.4 to 2 times the pattern width. If the pattern is thicker than the reference, the pattern width difference (difference from other pattern widths) is the waveform distortion. It appears as
その結果、基準よりも細いパターンでは、波長1.0μm〜1.2μm、2.2μm〜3.0μmではあまり波形の乱れがみられないものの、波長1.4μm〜2.0μmでは波形の乱れが顕著となっている。また、基準よりも太いパターンでは、波長1.0μm〜1.6μm、2.2μm〜3.0μmではあまり波形の乱れがみられないものの、波長1.8μm、2.0μmでは波形の乱れが顕著となっている。なお、あまり波長が長くなるとパターンそのものが解像しないため、検出不可能となる。 As a result, in the pattern thinner than the reference, the waveform is not disturbed at wavelengths of 1.0 μm to 1.2 μm and 2.2 μm to 3.0 μm, but the waveform is disturbed at a wavelength of 1.4 μm to 2.0 μm. It has become prominent. Also, in the pattern thicker than the reference, the waveform is not significantly disturbed at wavelengths of 1.0 μm to 1.6 μm and 2.2 μm to 3.0 μm, but the waveform is significantly disturbed at wavelengths of 1.8 μm and 2.0 μm. It has become. If the wavelength is too long, the pattern itself is not resolved, and cannot be detected.
このように、光源から出射する光の波長として、検査対象のパターンの最小線幅よりも長いもの、好ましくは最小線幅の1.4倍〜2倍程度の波長を用いることで、隣接するパターンとの線幅の相違を取り込み波形の変化として捉えることが可能となる。 As described above, the wavelength of the light emitted from the light source is longer than the minimum line width of the pattern to be inspected, preferably about 1.4 to 2 times the minimum line width. It is possible to capture the difference in line width as a change in waveform.
次に、ラインセンサー12にて検出した透過光の演算部13での画像処理について説明する。演算部13では、上記説明したパターン幅の違いが顕著となる波長の光を用いて取り込んだ信号(波形の強度)を用いて波形の乱れの度合いを数値や表示によって明確に表すような演算を行う。
Next, image processing in the
先ず、画像処理に際して、一度の検査にてラインセンサー12で検出した所定波長の光量を、検査エリアをマトリクス状に分割して各セル毎に数値化する。図23(a)は、所定の検査エリアを6×6のセルに分割し、各セルでの光量(強度値)を数値化して表したものである。なお、各セルに対応して示される数値は説明を分かりやすくするための例示である。 First, at the time of image processing, the light amount of a predetermined wavelength detected by the line sensor 12 in one inspection is digitized for each cell by dividing the inspection area into a matrix. FIG. 23A shows a predetermined inspection area divided into 6 × 6 cells, and the amount of light (intensity value) in each cell is expressed numerically. In addition, the numerical value shown corresponding to each cell is an example for making the explanation easy to understand.
次に、光量の数値化が終了したら、数値化した各セルの光量値を元に演算を行う。端のセルから順にその上隣のセルとの光量の差を算出し、これを反対の端のセルまで同じ処理をする。その結果を図23(b)に示す。その後、処理した差の数値から、最大値と最小値を算出し、その間で色分けを行う。色分けは、例えば2段階、3段階、4段階で行う。図23(c)は2段階、図24(a)は3段階、図24(b)は4段階の表示である。この色分け表示はモニター等の表示手段に表示する。なお、図では色分けの代わりにドット濃度の違いで表している。 Next, when the digitization of the light amount is completed, the calculation is performed based on the digitized light amount value of each cell. The difference in the amount of light from the cell at the end is calculated in order from the end cell, and the same processing is performed up to the cell at the opposite end. The result is shown in FIG. Thereafter, the maximum value and the minimum value are calculated from the numerical values of the processed differences, and color separation is performed between them. For example, the color classification is performed in two steps, three steps, and four steps. FIG. 23 (c) shows a two-stage display, FIG. 24 (a) shows a three-stage display, and FIG. 24 (b) shows a four-stage display. This color-coded display is displayed on a display means such as a monitor. In the figure, instead of color coding, the dot density is different.
そして、この3種類の色分けの結果より、マスクのムラとなる部分を認識する。例えば、ライン&スペースのパターンが正確に製造されていれば、色分けもライン&スペースと対応した2種類の色が交互に並ぶ状態となる。しかし、いずれかのラインの線幅が違いと、色分けが乱れることになり、ムラが発生している部分を的確に認識できるようになる。 And the part which becomes the nonuniformity of a mask is recognized from the result of these three types of color classification. For example, if the line & space pattern is accurately manufactured, the two colors corresponding to the line & space are alternately arranged. However, if the line width of one of the lines is different, the color coding is disturbed, and the portion where the unevenness is generated can be accurately recognized.
なお、上記説明した例では、パターンの最小線幅の約2倍の波長からなる光を照射することで良好な結果を得ているが、実際には、複数の波長の光を同時に照射し、各波長での光量の変化を確認する方法でもよい。また、検査時は透過光を例にしたが、反射光でも適用可能である。また、検査時のスキャン方向も縦に限定せず、横方向スキャンとすれば、縦スジムラの検査が可能となる。画像処理に関しても、上記の例は一例であり、その方法に限定されるものではない。 In the example described above, good results have been obtained by irradiating light having a wavelength approximately twice the minimum line width of the pattern, but actually, irradiating light of a plurality of wavelengths simultaneously, A method of confirming a change in the amount of light at each wavelength may be used. Further, although transmitted light is taken as an example at the time of inspection, reflected light can also be applied. In addition, the scanning direction at the time of inspection is not limited to the vertical direction, and vertical scanning can be inspected if horizontal scanning is performed. Regarding image processing, the above example is merely an example, and the present invention is not limited to this method.
1…マスク検査装置、11…光源、12…ラインセンサー、13…演算部、L1…ズームレンズ、L2…ズームレンズ、M…マスク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記マスクのパターンにおける最小線幅よりも長い波長の光を前記マスクに照射する光源と、
前記光源から出射された光の前記マスクによる透過光もしくは反射光を取得する受光手段と、
前記受光手段で取得した前記透過光もしくは前記反射光の強度値を、前記マスクの検査領域をマトリクス状に分割したセル毎に求め、各セルでの強度値を用いた演算を行う演算手段と
を備えることを特徴とするマスク検査装置。 In a mask inspection apparatus for inspecting a defect of a mask by acquiring light that transmits or reflects through a mask on which a predetermined pattern is formed,
A light source for irradiating the mask with light having a wavelength longer than the minimum line width in the mask pattern;
A light receiving means for acquiring transmitted light or reflected light by the mask of the light emitted from the light source;
Calculating means for obtaining an intensity value of the transmitted light or reflected light obtained by the light receiving means for each cell obtained by dividing the inspection area of the mask into a matrix, and performing an operation using the intensity value in each cell; A mask inspection apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のマスク検査装置。 The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the light source includes a switching unit that switches and emits light having a plurality of wavelengths.
ことを特徴とする請求項1記載のマスク検査装置。 The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a difference between intensity values of adjacent cells divided among the cells.
前記マスクのパターンにおける最小線幅よりも長い波長の光を前記マスクに照射する工程と、
前記照射された光の前記マスクによる透過光もしくは反射光を取得する工程と、
取得した前記透過光もしくは前記反射光の強度値を、前記マスクの検査領域をマトリクス状に分割したセル毎に求め、各セルでの強度値を用いた演算を行う工程と
を有することを特徴とするマスク検査方法。 In a mask inspection method for inspecting a defect of a mask by acquiring light that passes through or reflects a mask on which a predetermined pattern is formed,
Irradiating the mask with light having a wavelength longer than the minimum line width in the mask pattern;
Obtaining transmitted light or reflected light by the mask of the irradiated light;
Obtaining the intensity value of the acquired transmitted light or reflected light for each cell obtained by dividing the inspection area of the mask into a matrix, and performing a calculation using the intensity value in each cell. Mask inspection method.
前記照射された光の前記透過光もしくは前記反射光を取得する工程では、前記複数の波長からなる光の前記マスクによる前記透過光もしくは前記反射光を順次取得する
ことを特徴とする請求項4記載のマスク検査方法。 In the step of irradiating the mask with light, the light having a plurality of wavelengths is sequentially switched and irradiated,
The step of acquiring the transmitted light or the reflected light of the irradiated light sequentially acquires the transmitted light or the reflected light from the mask of the light having the plurality of wavelengths. Mask inspection method.
ことを特徴とする請求項4記載のマスク検査方法。
The mask inspection method according to claim 4, wherein, in the step of performing the calculation using the intensity value in each cell, a difference in intensity value between adjacent cells among the cells divided in the matrix is calculated.
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