JP2606301B2 - 光学的パターン検査方法 - Google Patents
光学的パターン検査方法Info
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- JP2606301B2 JP2606301B2 JP17466088A JP17466088A JP2606301B2 JP 2606301 B2 JP2606301 B2 JP 2606301B2 JP 17466088 A JP17466088 A JP 17466088A JP 17466088 A JP17466088 A JP 17466088A JP 2606301 B2 JP2606301 B2 JP 2606301B2
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- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は例えばレチクル型フォトマスクのパターン検
査に関し、 ２個の被検体からのパターン信号を比較する方式の解
像度或いは分解能の向上を目的とし、 単一光源からの単色可干渉光を分割して走査的に被検
体に照射し、その両反射光を干渉せしめたのち、これを
受光素子に入射せしめると共に、前記分割された各光の
光路差を180度の位相差を生ずるように設定して行う構
成とする。更に、両被検体は同一平面上に載置され、且
つ前記単色光の分割前及び分割後の光軸を前記被検体載
置平面と平行にする。受光素子の出力信号はディジタル
化して演算処理され、パターンの良否が判定される。
査に関し、 ２個の被検体からのパターン信号を比較する方式の解
像度或いは分解能の向上を目的とし、 単一光源からの単色可干渉光を分割して走査的に被検
体に照射し、その両反射光を干渉せしめたのち、これを
受光素子に入射せしめると共に、前記分割された各光の
光路差を180度の位相差を生ずるように設定して行う構
成とする。更に、両被検体は同一平面上に載置され、且
つ前記単色光の分割前及び分割後の光軸を前記被検体載
置平面と平行にする。受光素子の出力信号はディジタル
化して演算処理され、パターンの良否が判定される。
本発明はフォトマスクなどのパターンを光学的に比較
検査する方法に関わり、特に同一であるべき２個のパタ
ーンの等価な位置どうしを比較して評価するパターン検
査法に関わる。
検査する方法に関わり、特に同一であるべき２個のパタ
ーンの等価な位置どうしを比較して評価するパターン検
査法に関わる。
半導体集積回路の高集積化とパターンの微細化の進行
に伴い、１μｍ以下の図形寸法或いは間隔を持つパター
ンが実用に供されつつある。このような微細パターンの
集積回路を形成するのにＸ線リソグラフィを利用すると
すれば、Ｘ線マスクには同精度で且つ欠陥の無い微細パ
ターンが備えられなければならない。
に伴い、１μｍ以下の図形寸法或いは間隔を持つパター
ンが実用に供されつつある。このような微細パターンの
集積回路を形成するのにＸ線リソグラフィを利用すると
すれば、Ｘ線マスクには同精度で且つ欠陥の無い微細パ
ターンが備えられなければならない。
このような微細高集積のマスクパターンの全てを目視
で検査することは殆ど不可能であり、光電変換によって
得たパターン信号をコンピュータで処理してマスクの良
否を判定する方法を採ることになる。
で検査することは殆ど不可能であり、光電変換によって
得たパターン信号をコンピュータで処理してマスクの良
否を判定する方法を採ることになる。
光電的処理によるパターン検査は、被検体であるマス
クのパターン信号と基準パターンの信号とを比較するの
が基本的であるが、欠陥数の少ないことが期待できる場
合には、２枚のマスクのパターンどうしを比較すること
で作業回数を減らすこともある。何れも２個のパターン
信号に差異が発生した回数やその分布状況から、パター
ンの欠陥が許容範囲内であるか否かを判定するものであ
る。
クのパターン信号と基準パターンの信号とを比較するの
が基本的であるが、欠陥数の少ないことが期待できる場
合には、２枚のマスクのパターンどうしを比較すること
で作業回数を減らすこともある。何れも２個のパターン
信号に差異が発生した回数やその分布状況から、パター
ンの欠陥が許容範囲内であるか否かを判定するものであ
る。
レチクルマスクのように拡大されたパターンを有する
対象物の検査に於いても事情は同じであり、一般にマス
クパターンの検査に於いては、目視による検査よりも光
学的／電子的手段による検査の方が信頼性が高く、作業
時間も短縮されるといった利点がある。
対象物の検査に於いても事情は同じであり、一般にマス
クパターンの検査に於いては、目視による検査よりも光
学的／電子的手段による検査の方が信頼性が高く、作業
時間も短縮されるといった利点がある。
別個に存在するパターンを比較するには、夫々を照射
する２系統の光学系が必要であるが、ステージを移動す
ることによって相対的に光束を走査する場合、常に両パ
ターンの等価な位置が照射されるためには、ステージの
移動方向に対するマスクの載置方位と間隔を精密に整合
することが必要であるが、この点に関しては、レーザ測
距技術を応用した位置制御技術がほゞ確立されている。
する２系統の光学系が必要であるが、ステージを移動す
ることによって相対的に光束を走査する場合、常に両パ
ターンの等価な位置が照射されるためには、ステージの
移動方向に対するマスクの載置方位と間隔を精密に整合
することが必要であるが、この点に関しては、レーザ測
距技術を応用した位置制御技術がほゞ確立されている。
一方、パターン情報を伝達する光信号やそれを変換し
た電気信号の信頼度に関しては若干の問題が未解決のま
ま残されている。
た電気信号の信頼度に関しては若干の問題が未解決のま
ま残されている。
マスクパターンを光電的に検査する装置の構成例が第
３図に示されている。検査対象である２枚のマスク1A、
1Bはマスクステージ７の上に所定の間隔をおいて載置さ
れる。２個の光学系によって夫々のマスクのパターン情
報を含む光信号が形成され、受光素子６によって夫々電
気信号に変換される。
３図に示されている。検査対象である２枚のマスク1A、
1Bはマスクステージ７の上に所定の間隔をおいて載置さ
れる。２個の光学系によって夫々のマスクのパターン情
報を含む光信号が形成され、受光素子６によって夫々電
気信号に変換される。
２枚のマスクは精密に位置決めされて同一ステージに
載置されており、ステージの移動に伴って両パターンの
同じ箇所が走査的に電気信号に変換され、逐次比較され
る。比較結果は集計処理され、両方のマスクの不一致画
素数が所定量以下であれば、両マスクは共に良品と判定
される。
載置されており、ステージの移動に伴って両パターンの
同じ箇所が走査的に電気信号に変換され、逐次比較され
る。比較結果は集計処理され、両方のマスクの不一致画
素数が所定量以下であれば、両マスクは共に良品と判定
される。
上記従来技術のように、比較すべきパターン信号を得
るのに個々に電気信号に変換する方式では、夫々の電気
信号が正確なものでなければならないが、そのためには
受光素子の特性が優れたものであることが要求される。
言い換えれば、電気信号の分解能は受光素子の性能によ
って定まることになる。
るのに個々に電気信号に変換する方式では、夫々の電気
信号が正確なものでなければならないが、そのためには
受光素子の特性が優れたものであることが要求される。
言い換えれば、電気信号の分解能は受光素子の性能によ
って定まることになる。
また上記従来技術のようにパターンの光信号が透過光
である場合には、光の回折によっても分解能に限界が生
じる。
である場合には、光の回折によっても分解能に限界が生
じる。
本発明の目的は、電気信号どうしを比較する場合に制
約となる光電変換装置の能力限界の影響がより少ない信
号処理法を提供することであり、それによって、より微
細且つ高集積なパターンの比較検査に適したパターン検
査法を提供することである。
約となる光電変換装置の能力限界の影響がより少ない信
号処理法を提供することであり、それによって、より微
細且つ高集積なパターンの比較検査に適したパターン検
査法を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明のパターン検査方法
では 同一図形であることが期待される２個の被検体の等価
な部分の各々に対し、単一光源から放出された単色可干
渉光を分割して走査的に照射する処理、および 前記２個の被検体からの２個の反射光を合成して干渉
させ、これを受光素子に入射せしめる処理が行われ、且
つ 前記単色光の分割点から前記合成点までの前記２個の
光路長の差は、前記単色光の180度の位相差に相当する
距離に設定されると共に、 前記２個の被検体図形は同一平面上に載置され且つ両
者の相対的位置は固定され、更に、 前記単色可干渉光の分岐前及び合成後の光路は、前記
２個の被検体が載置される平面に平行に配置される。
では 同一図形であることが期待される２個の被検体の等価
な部分の各々に対し、単一光源から放出された単色可干
渉光を分割して走査的に照射する処理、および 前記２個の被検体からの２個の反射光を合成して干渉
させ、これを受光素子に入射せしめる処理が行われ、且
つ 前記単色光の分割点から前記合成点までの前記２個の
光路長の差は、前記単色光の180度の位相差に相当する
距離に設定されると共に、 前記２個の被検体図形は同一平面上に載置され且つ両
者の相対的位置は固定され、更に、 前記単色可干渉光の分岐前及び合成後の光路は、前記
２個の被検体が載置される平面に平行に配置される。
受光素子の出力信号はディジタル化して演算処理さ
れ、パターンの良否が判定される。
れ、パターンの良否が判定される。
本発明の処理では、被検体の等価面から反射された２
個のパターン信号は所定の位相差を生ずるように、例え
ば反対の位相になるように、光路差が調整されているの
で、両信号光を干渉させることにより、相互に比較され
るパターンの情報を含む単一の光信号が合成される。即
ち両パターン共に欠陥が無ければ光信号は０レベルの強
度であり、一方のパターンに欠陥があれば両光信号の振
幅或いは位相に差異が生ずるので、両者が打ち消し合う
条件がくずれ、合成された光信号の強度は増す。
個のパターン信号は所定の位相差を生ずるように、例え
ば反対の位相になるように、光路差が調整されているの
で、両信号光を干渉させることにより、相互に比較され
るパターンの情報を含む単一の光信号が合成される。即
ち両パターン共に欠陥が無ければ光信号は０レベルの強
度であり、一方のパターンに欠陥があれば両光信号の振
幅或いは位相に差異が生ずるので、両者が打ち消し合う
条件がくずれ、合成された光信号の強度は増す。
かかる処理は光信号間の演算によって差信号を得るも
のであり、差信号に相当する光信号を光電変換した電気
信号は、その出力の有無がパターン欠陥の有無に対応す
るという意味で本質的にディジタル信号であって、電気
回路に発生する雑音の影響が少なく、パターン良否判定
のための各種演算処理に適したものである。
のであり、差信号に相当する光信号を光電変換した電気
信号は、その出力の有無がパターン欠陥の有無に対応す
るという意味で本質的にディジタル信号であって、電気
回路に発生する雑音の影響が少なく、パターン良否判定
のための各種演算処理に適したものである。
第１図には本発明を実施する装置の基本的構成が示さ
れている。1A及び1Bは比較検査される２枚のマスクであ
り、これ等は単一のステージ７に載置されており、ステ
ージの移動によって相対的に光ビームを走査して検査が
行われる。その際、ステージがどの位置にあっても、常
に両マスクのパターンの等価な位置に光ビームが照射さ
れるように、両マスク間の距離或いは夫々の配向がレー
ザ測距などの方法により精密に設定される。
れている。1A及び1Bは比較検査される２枚のマスクであ
り、これ等は単一のステージ７に載置されており、ステ
ージの移動によって相対的に光ビームを走査して検査が
行われる。その際、ステージがどの位置にあっても、常
に両マスクのパターンの等価な位置に光ビームが照射さ
れるように、両マスク間の距離或いは夫々の配向がレー
ザ測距などの方法により精密に設定される。
光源であるレーザ１から放出された測定光はハーフミ
ラー２によって分割され、その一方はレンズ3Aを通して
マスク1Aに照射され、また他方はミラー２′により方向
を転じられ、レンズ3Bを通してマスク1Bに照射される。
本発明での使用に適したレーザにはArレーザ或いは半導
体レーザなどがある。
ラー２によって分割され、その一方はレンズ3Aを通して
マスク1Aに照射され、また他方はミラー２′により方向
を転じられ、レンズ3Bを通してマスク1Bに照射される。
本発明での使用に適したレーザにはArレーザ或いは半導
体レーザなどがある。
夫々の照射点Ａ及びＢから反射した光は再びレンズ3A
及び3Bを通り、ハーフミラー４及びミラー４′によって
単一の光路にまとめられ、受光素子６に入射するが、Ａ
点及びＢ点間の距離がレーザ光の波長λの（整数＋1/
4）倍に設定され、対応する夫々の光路が正確に平行で
あるとすれば、これ等２つの光が同条件の面から反射し
た場合には、その光路長の差はλ/2のずれに相当し、互
いに打ち消しあって受光素子への入力は０となる。
及び3Bを通り、ハーフミラー４及びミラー４′によって
単一の光路にまとめられ、受光素子６に入射するが、Ａ
点及びＢ点間の距離がレーザ光の波長λの（整数＋1/
4）倍に設定され、対応する夫々の光路が正確に平行で
あるとすれば、これ等２つの光が同条件の面から反射し
た場合には、その光路長の差はλ/2のずれに相当し、互
いに打ち消しあって受光素子への入力は０となる。
ステージの移動により検査光がマスクパターンを走査
的に照射して行くと、一方のマスクパターンに欠陥があ
れば、分割された光の夫々の反射の条件が異なることか
ら、受光素子で検出される干渉光の強度は０ではなくな
り、幾許かの値を示すことになる。
的に照射して行くと、一方のマスクパターンに欠陥があ
れば、分割された光の夫々の反射の条件が異なることか
ら、受光素子で検出される干渉光の強度は０ではなくな
り、幾許かの値を示すことになる。
この検出光量な反射条件の差異、即ちパターンの欠陥
の形状によって変化するが、然るべきスライスレベルを
設定してディジタル信号に変換することにより、比較さ
れる２個のパターンに差異が無ければ０、有れば１の信
号が得られる。このパターン信号は、光学系を独立させ
別個に光電変換して得る通常のパターン信号に比べ、両
系統の電気回路の特性の差を問題にする必要がなく、各
種雑音の影響も大幅に減少するので、検査結果の信頼性
が向上する。
の形状によって変化するが、然るべきスライスレベルを
設定してディジタル信号に変換することにより、比較さ
れる２個のパターンに差異が無ければ０、有れば１の信
号が得られる。このパターン信号は、光学系を独立させ
別個に光電変換して得る通常のパターン信号に比べ、両
系統の電気回路の特性の差を問題にする必要がなく、各
種雑音の影響も大幅に減少するので、検査結果の信頼性
が向上する。
現実のパターン辺縁の線は縦、横及び斜め45度の直線
で構成されることが多いので、第２図に示すように、４
方向からの入射と反射を行わせて検査すれば、１方向か
らの光照射だけでは見出し難いパターン欠陥も確実に検
出することが出来る。
で構成されることが多いので、第２図に示すように、４
方向からの入射と反射を行わせて検査すれば、１方向か
らの光照射だけでは見出し難いパターン欠陥も確実に検
出することが出来る。
多方向からの光照射によるパターン検査を行う場合、
それを同時に行うようにすれば、光路の構成が若干複雑
化するものの、マスクをステージにセットする回数は１
回だけとなり、極めて有利である。
それを同時に行うようにすれば、光路の構成が若干複雑
化するものの、マスクをステージにセットする回数は１
回だけとなり、極めて有利である。
本発明に使用するレーザは、干渉条件の設定の点から
は長波長のものが望ましいが、波長が長くなると解像度
が低下するので、Arレーザなど可視光域のものが適当で
ある。
は長波長のものが望ましいが、波長が長くなると解像度
が低下するので、Arレーザなど可視光域のものが適当で
ある。
本発明の方法では、本来同一条件であるべき２点から
の反射光を干渉させてから光電変換し、パターン情報で
ある電気信号を得ることが行われる。即ち、パターンの
異同を判定する基本的な演算は光信号どうしの間で行わ
れるので、電気的な雑音の入り込むことが少なく、正確
なパターン信号に基づいて欠陥の有無を判定することが
出来る。
の反射光を干渉させてから光電変換し、パターン情報で
ある電気信号を得ることが行われる。即ち、パターンの
異同を判定する基本的な演算は光信号どうしの間で行わ
れるので、電気的な雑音の入り込むことが少なく、正確
なパターン信号に基づいて欠陥の有無を判定することが
出来る。
第１図は本発明を実施する装置の基本構成を示す模式
図、 第２図は一実施例である多方向検査を示す模式図、 第３図は従来のパターン検査装置の構成を示す模式図 であって、 図に於いて 1A,1Bはマスク、 ２はハーフミラー、 ２′はミラー、 3A,3Bはレンズ、 ４はハーフミラー、 ４′はミラー、 ５はレーザ、 ６は受光素子、 ７はステージ である。
図、 第２図は一実施例である多方向検査を示す模式図、 第３図は従来のパターン検査装置の構成を示す模式図 であって、 図に於いて 1A,1Bはマスク、 ２はハーフミラー、 ２′はミラー、 3A,3Bはレンズ、 ４はハーフミラー、 ４′はミラー、 ５はレーザ、 ６は受光素子、 ７はステージ である。
Claims (1)
- 【請求項１】同一であることが期待される２個の被検体
図形の等価な部分の各々に対して走査的に光束を照射
し、得られた光信号を電気信号に変換して演算処理する
ことにより前記２個の図形の異同を判定するパターン検
査方法に於いて、 単一光源から放出された単色可干渉光を分割して前記２
個の被検体図形上を走査的に照射する処理、および、 前記２個の被検体図形からの２個の反射光を合成して干
渉させ、該干渉光を受光素子に入射せしめる処理が行わ
れ、且つ 前記単色光の分割点から前記合成点までの前記２個の光
路長の差は、前記単色光の180度の位相差に相当する距
離に設定されると共に、 前記２個の被検体図形は同一平面上に載置され且つ両者
の相対的位置は固定されており、 前記単色可干渉光の分岐前及び合成後の光路は、前記２
個の被検体が載置される平面に平行に配置されることを
特徴とする光学的パターン検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17466088A JP2606301B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 光学的パターン検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17466088A JP2606301B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 光学的パターン検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224539A JPH0224539A (ja) | 1990-01-26 |
| JP2606301B2 true JP2606301B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=15982470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17466088A Expired - Fee Related JP2606301B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 光学的パターン検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606301B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2653853B2 (ja) * | 1988-10-11 | 1997-09-17 | 大日本印刷株式会社 | 周期性パターンの検査方法 |
| NL2003588A (en) | 2008-12-15 | 2010-06-16 | Asml Holding Nv | Reticle inspection systems and method. |
| JP2011085569A (ja) | 2009-09-15 | 2011-04-28 | Toshiba Corp | パターン検査装置およびパターン検査方法 |
| KR20110061287A (ko) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 표면 검사장치, 이를 이용한 표면 검사방법 및 이를 구비하는 슬릿 코터 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6010104A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-19 | Toshiba Corp | 欠陥検査装置 |
| JPS62132153A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | マスク欠陥検査装置 |
| JPH0758267B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1995-06-21 | 株式会社日立製作所 | パタ−ン欠陥検査方法及び装置 |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP17466088A patent/JP2606301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224539A (ja) | 1990-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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