JP2849116B2 - パターン欠陥検査方法及びパターン欠陥検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体及びTFT液晶テレビなどの製造工程
において、マスク及びレティクルのパターン欠陥並び
に、ゴミなどの異物によるパターン異常を検査するパタ
ーン欠陥検査方法及びこの検査方法を用いた検査装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来のパターン欠陥検査方法は、例えば「サブミクロ
ンリソグラフイー総合技術資料集」（難波進監修、サイ
エンスフオーラム社刊、昭和60年３月20日発行）の413
〜436頁に示されているように、レテイクル及びマスク
の直接又は間接的検査のいずれにおいても、画像認識技
術などを用いて正常であることを概知のパターン又は、
同一くり返し部分のパターン及び設計データとの比較を
行なつたり、レーザーなどの光線の散乱光の規則性の乱
れを信号処理し、検出するなどして行つていた。

第６図はそれらの方式の１つである画像認識比較方式
による欠格確認装置のシステム構成図である。図におい
て、（６）は欠陥検査を行なおうとする基板又は、マス
ク等の検査物、（７）は検査物（６）のパターンを画像
認識するためのCCDなどのセンサ、（８）はセンサ
（７）で得られた信号を分解し、デジタル処理する回
路、（９）は信号のマスクメモリ、（70）．（80）．
（90）は比較用のそれぞれセンサ、デジタル処理回路、
マスクメモリである。（10）はマスク設計データ、（1
1）は設計データ（10）の変換用展開ユニツト、（12）
は２つの画像データの比較処理回路である。

従来の欠陥検査装置は以上のように構成されており、
以下にその動作を示す。基板又はマスクなどの検査物
（６）に反射光又は透過光を当て、センサ（７）で画像
信号に変換し、この信号をデジタル処理回路（８）でデ
ジタル処理し、メモリ（９）に一時記憶する。検査物
（６）がくり返しパターンを有するものの場合にはくり
返し部分同志の比較が可能で、この場合比較部分の画像
認識、デジタル処理、メモリをセンサ（70）、デジタル
処理回路（80）、マスクメモリ（90）でそれぞれ行な
う。このようにして得られたメモリ（９）及びメモリ
（90）に記憶されたデータを比較処理回路（12）におい
てアライメント処理、誤り訂正処理などの後、比較処理
を行つて欠陥判定をする。以上の処理は第６図中、破線
Ａ部で行なう。

次いで、マスクなどの設計データとの比較をする場合
には、前述のセンサ（７）、デジタル処理回路（８）及
びメモリ（９）で得られた画像信号と、設計データ（1
0）を展開ユニツト（11）で変換処理し、メモリ（90）
に記憶されたデータとを比較処理回路（12）によつて同
様に比較する。以上の処理は第６図中破線Ｂ部で行な
う。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の欠陥検査方法及びその装置はこのような画像認
識比較装置などによつて検査を行つているので、欠陥検
出精度を高めようとすると、パターンを高倍率に拡大し
て画像処理を行なうため、一回に処理できる面積が小さ
くなり、又信号処理量も増加することから検査の長時間
化が避けられず逆に短時間で検査を行なうと検出精度の
低下を伴ない、特に検査目的の基板及びマスクが大型化
し、大面積になればなる程この傾向は増大すうという問
題点があつた。また、画像認識比較装置自体が大変高価
であるなどの問題点もあつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、レジストパターン反転処理（以下、イメー
ジリバーサル処理と称す）で、欠陥部分を選択的に抽出
することによつて、欠陥検出の処理を簡素化できるとと
もに、検出精度を高められ、かつ検査速度の高速化が可
能となるパターン欠陥検査方法を比較的安価な装置構成
で得ることを目的とする。

また、この発明の別の発明においては、安価で、かつ
高速、高精度のパターン欠陥検査が自動的に行なえるパ
ターン欠陥検査装置及びパターン欠陥検査方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の請求項第１項に係るパターン欠陥検査方法
は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返して並ぶ
被検査パターンを有する被検査物を用いて、基板上に金
属膜を介して形成されたレジスト膜上に、複数の同一パ
ターンを同時に露光する第１次露光工程、レジスト膜に
露光されたパターンの反転処理を行う工程、複数の同一
パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ被検査物を移動
させ、レジスト膜に再び複数の同一パターンを同時に露
光する第２次露光工程、各工程を経て得られた基板を現
像エッチングして、被検査パターンの欠陥が抽出された
欠陥抽出パターンを有する検査用基板を製造する工程、
欠陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を求める工程、
及び位置座標から被検査物の被検査パターンの欠陥の位
置を判定する工程を備えたものである。

また、この発明の請求項第２項に係るパターン欠陥検
査方法は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返し
て並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基板
上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第１の領
域に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光
工程、第１の領域のレジスト膜に露光されたパターンの
反転処理を行う工程、第１の領域のレジスト膜に複数の
同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方向
に被検査物を移動させ、複数の同一パターンを同時に露
光する第２次露光工程、また、被検査物を用いて、基板
上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第２の領
域に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光
工程、第２の領域のレジスト膜に露光されたパターンの
反転処理を行う工程、第２の領域のレジスト膜に複数の
同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方向
とは逆の第２の方向に被検査物を移動させ、または第１
の領域と同一方向で第１の領域とは異なるピッチだけ被
検査物を移動させて複数の被検査パターンを同時に露光
する第２次露光工程、各工程を経て得られた基板を現像
エッチングして、第１及び第２の領域の被検査パターン
の欠陥が抽出された欠陥抽出パターンを有する検査用基
板を製造する工程、検査用基板の欠陥抽出パターン上の
欠陥部の位置座標を求める工程、及び検査用基板の第１
の領域と第２の領域の欠陥部の位置座標を比較すること
によって欠陥の種類及び位置を判定する工程を備えたも
のである。

また、この発明の請求項第３項に係るパターン欠陥検
査方法は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返し
て並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、第１
の基板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上に、
複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光工程、
レジスト膜に露光されたパターンの反転処理を行う工
程、第１の基板上のレジスト膜に複数の同一パターンの
繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方向に被検査物を移
動させ、複数の同一パターンを同時に露光する第２次露
光工程、また、被検査物を用いて、第２の基板上に金属
膜を介して形成されたレジスト膜上に、複数の同一パタ
ーンを同時に露光する第１次露光工程、レジスト膜に露
光されたパターンの反転処理を行う工程、第２の基板上
のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピッチの
整数倍だけ第１とは逆の第２の方向に被検査物を移動さ
せ、複数の同一パターンを同時に露光する第２次露光工
程、各工程を経て得られた第１及び第２の基板を現像エ
ッチングして、被検査パターンの欠陥が抽出された欠陥
抽出パターンを有する第１及び第２の検査用基板を製造
する工程、第１及び第２の検査用基板の欠陥抽出パター
ン上の欠陥部の位置座標を求める工程、及び第１及び第
２の検査用基板の欠陥部の位置座標を比較することによ
って欠陥の種類及び位置を判定する工程を備えたもので
ある。

また、この発明の請求項第４項に係るパターン欠陥検
査装置は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返し
て並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基板
上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第１の領
域に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光
工程、第１の領域のレジスト膜に露光されたパターンの
反転処理を行う工程、第１の領域のレジスト膜に複数の
同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方向
に被検査物を移動させ、複数の同一パターンを同時に露
光する第２次露光工程、また、被検査物を用いて、基板
上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第２の領
域に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光
工程、第２の領域のレジスト膜に露光されたパターンの
反転処理を行う工程、第２の領域のレジスト膜に複数の
同一パターンの繰り返りピッチの整数倍だけ第１の方向
とは逆の第２の方向に被検査物を移動させ、または第１
の領域と同一方向で第１の領域とは異なるピッチだけ被
検査物を移動させて複数の被検査パターンを同時に露光
する第２次露光工程を経て得られた基板を現像エッチン
グして製造された検査用基板を使用し、検査用基板に照
射された光の透過光または反射光を検出するセンサ部、
センサ部と検査用基板とを相対的に移動して、かつ移動
位置が座標管理可能な移動機構、移動機構の座標から欠
陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を求め、位置座標
から欠陥の種類及び位置を判定する信号処理部、及び検
査用基板上の欠陥部の位置座標により被検査物の被検査
パターンを画像認識して被検査パターン上の欠陥を確認
する確認手段を備えたものである。

さらに、この発明の請求項第５項に係るパターン欠陥
検査装置は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、第
１の基板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上
に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光工
程、レジスト膜に露光されたパターンの反転処理を行う
工程、第１の基板上のレジスト膜に複数の同一パターン
の繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方向に被検査物を
移動させ、複数の同一パターンを同時に露光する第２次
露光工程、また、被検査物を用いて、第２の基板上に金
属膜を介して形成されたレジスト膜上に、複数の同一パ
ターンを同時に露光する第１次露光工程、レジスト膜に
露光されたパターンの反転処理を行う工程、第２の基板
上のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピッチ
の整数倍だけ第１とは逆の第２の方向に被検査物を移動
させ、複数の同一パターンを同時に露光する第２次露光
工程を経て得られた第１及び第２の基板を現像エッチン
グして製造された第１及び第２の検査用基板を使用し、
第１及び第２の検査用基板に照射された光の透過光また
は反射光を検出するセンサ部、センサ部と第１及び第２
の検査用基板とを相対に移動して、かつ移動位置が座標
管理可能な移動機構、移動機構の座標から欠陥抽出パタ
ーン上の欠陥部の位置座標を求め、位置座標から欠陥の
種類及び位置を判定する信号処理部、及び第１及び第２
の検査用基板上の欠陥部の位置座標により被検査物の被
検査パターンを画像認識して被検査パターン上の欠陥を
確認する確認手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明におけるイメージリバーサル処理を用いた欠
陥検査プロセスの作用について述べる。まず、検査対象
マスクを用いて、第１次露光をすると、露光された部分
のレジストは、ジアゾキノンからカルボン酸へと変化し
アルカリ可溶となる。この時、黒欠陥部分は未露光状
態、白欠陥部分は上述のようにアルカリ可溶状態であ
る。次にアンモニアガスなどの雰囲気中でペーキングを
行なうと、カルボン酸からインデンを生じて、露光部分
がアルカリ不溶となる。次に露光装置でアライメントの
後、上述マスクパターンへくり返しピツチ（通常１ピツ
チ）分ずらして、第２次露光を行なうと、先程、未露光
状態のままであつた黒欠陥部分が露光され、アルカリ可
溶に、又、白欠陥部分はずらしたピツチ分だけ移動し、
未露光部であつた所を露光し、この部分もまたアルカリ
可溶になる。他の部分はこのプロセスによつてアルカリ
可溶とはならないので、現像を行なうと欠陥部分のみが
抜きパターンとなり、金属膜などの遮光性を有した基板
を用いてのレジストパターニング、エツチングにより、
欠陥部のみが光を透過する基板が得られる。このように
して得られた検査用基板は、光が透過する箇所の個数及
び位置を検出できる機構を有した検査装置で容易に欠陥
検査が行なえ、検出に複雑な計算や処理を必要としない
ので、検査時間の短縮が可能となる。

また、第２次露光の際ずらすピツチを変えて複数の欠
陥抽出パターンを得れば、これらのパターン欠陥の位置
情報から欠陥の種類、即ち、白欠陥か黒欠陥かが判るの
で検査用基板に光を照射して、欠陥部の位置座標を求
め、この位置座標を用いてパターン欠陥を自動的に検査
する装置が構成できる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）〜（ｆ）及び第２図（ａ）〜（ｆ）は各々この
発明の一実施例によるパターン欠陥検査方法を示す工程
図であり、図において、（１）は検査用基板であり、
（1a）はガラス基板、（1b）は金属薄膜層、（1c）はレ
ジスト層である。（２）は検査対象物の露光マスク、
（３）はパターン欠陥検査装置のセンサ部であり、検査
用基板に光を照射し、その透過光、又は反射光を検出す
る。（４）はＸ−Ｙステージ、（５）はステージ駆動用
モータである。また（2A）は正常なパターンのマスク、
（2B）は欠陥を有するマスクである。第３図は、第２図
（ａ）の露光マスク（2B）のパターン例であり、（21）
は白欠陥部、（22）は黒欠陥部、（210）は光透過部、
（220）は遮光部、ａはくり返しパターンのピツチであ
る。第４図（ａ）．（ｂ）．（ｃ）．（ｄ）は各々第３
図の示すマスクパターンの第１図（ｂ）．（ｃ）．
（ｄ）．（ｅ）のプロセスにおける、基板（１）のレジ
ストの状態の変化を示し、（30）は露光部、（31）は未
露光部、（32）は不溶化部である。

次に実施例の作用、動作について説明する。まず、第
１図（ａ）に示すように、ガラス基板（1a）に、Cr膜
（1b）をスパツタ装置で成膜し、その上にポジレジスト
（1c）をスピンコートして、95℃で30分間オープンにて
ベーキングを行ない検査用基板（１）の形成を行なつ
た。次に、第３図に示すパターンを有するマスク（２）
を用いて、露光装置にて第１次露光を行なつた（第１図
（ｂ）、第２図（ｂ））。この時の基板（１）のレジス
トは第４図（ａ）に示すように、マスク（２）の光透過
部（210）及び白欠陥部（21）が露光され、その部分（3
0）．（21a）がカルボン酸へと変化した。

次に、イメージリバーサル装置を用いてアンモニアベ
ークを95℃で50分間行なつた（第１図（ｃ）第２図
（ｃ））。この時第４図（ｂ）に示すように前工程で露
光されカルボン酸を形成し、アルカリ可溶となつた部分
（30）．（21a）はインデンを生じてアルカリ不溶へと
変化した（斜視部（32））。なお、未露光部（31）につ
いては変化はなかつた。

次に、マスク（２）を用い露光装置で、アライメント
の後にマスク（２）のくり返しピツチａだけ−Ｘ方向
（第１〜３図において紙面左方向）にずらして第２次露
光を行なうと（第１図（ｄ）．第２図（ｄ））、基板
（１）のレジスト（1c）の変化は第４図（ｃ）に示すよ
うに、露光されアルカリ可溶となつたのは白欠陥部（21
b）及び黒欠陥部（22a）の部分のみであつた。これを現
像液で現像後120℃で30分間ベーキングし（第２図（e
1））、Crエツチング液でエツチングを行なつて（第１
図（ｅ）、第２図（e2））、第４図（ｄ）に示すよう
に、欠陥部分（21b）．（21a）のみ光を透過する欠陥抽
出パターンを有する検査用基板を得た。

この基板をピンホール検査装置にて欠陥検査を行なつ
た（第１図（ｆ）、第２図（ｆ））。検査時間は、100m
m^□、欠陥検出１μｍφ以上で約１分で終了し従来装置
に比較して1/50以下に短縮された。

欠陥検査結果を基にマスク自身をステージにセツト
し、欠陥部自動送りで顕微鏡検査を行なつて欠陥内容を
確認の後、洗浄等の処置をとつた。

なお、上記実施例では通常のノボラツク系ポジレジス
トを用いてパターン反転処理を行なつたが、イメージリ
バーサル用レジストを用いて、そのレジスト専用の反転
処理を行なつてもよい。さらに、上記実施例では第２次
露光時にマスクピツチをａだけ−Ｘ方向（紙面左方向）
に移動させて行なつたが、第１次露光を同一基板内に２
シヨツト行ない、それに対して第２次露光を１つは−Ｘ
方向にａ、もう１つは＋Ｘ方向にａ移動させるようにす
れば、検査時間は２倍となるが、この検査方法の特徴で
あるところの白欠陥部のみ１ヒツチ移動方向に動く性質
を利用して、両検査の座標データの処理により、白欠陥
であるか、黒欠陥であるかの判定を自動的に行なうこと
も可能である。

以下、このようなパターン欠陥検査並びに欠陥の種類
の自動判別、顕微鏡によるマスク欠陥の確認機能を有す
るパターン欠陥検査装置についての一実施例について述
べる。パターン欠陥検査装置は、複数の欠陥抽出パター
ンを有する検査用基板に光を照射して、その透過光又は
反射光を検出するセンサ部、このセンサ部と上記検査用
基板とを相対的に移動し、かつ移動位置が座標管理可能
な移動機構（例えばＸ−Ｙステージ）、センサ部の出力
と移動機構の座標から、欠陥抽出パターン上の欠陥部の
位置座標を求め、この位置座標を用いて、各欠陥部の種
類及び位置を判定する信号処理部、並びに上記欠陥部の
位置に対応するマスク上の位置へ、マスクパターンを画
像認識する認識部（例えば顕微鏡）を移動させる確認手
段で構成される。

第５図はこのような欠陥検査装置における欠陥検査、
マスク確認の動作を示すフローチヤートであり、ステツ
プ（S1）で欠陥検査かマスク確認かを選択する。まず、
欠陥検査であるが、第１図、第２図で述べたパターン欠
陥検査方法にもとづき、パターンのくり返しピツチａだ
け、例えば±Ｘ方向にずらして、露光及び反転処理等を
行なつて作成した２つの欠陥抽出パターンを有する欠陥
検査用基板を用意した。この基板を本装置のＸ−Ｙステ
ージ上に装着し、マスクの欠陥目視確認用及びそれらの
基準原点アライメント用顕微鏡にて、あらかじめ決定し
た欠陥検査用基板の基準原点の指定並びにＸ−Ｙステー
ジの座標軸と、検査用基板パターンの座標軸との平行出
しを行なつた（ステツプ（S2）。この後、くり返しピツ
チを有するパターンをくり返しピツチａ及び検査用基板
上に作成した２つの欠陥抽出パターン間のピツチｂ及び
欠陥検査時等の種々の誤差に対する許容値△等の情報を
入力した（ステツプ（S3））、この情報に基づきピンホ
ール欠陥検査を行ない（ステツプ（S4）（S5））、第１
図（ｆ）のセンサ部（３）の出力と、Ｘ−Ｙステージ
（４）から得られる座標とから、２つの検査パターン1.
2について、それぞれの欠陥座標データD1.D2を得た（ス
テツプ（S6）（S7））。

この装置は必要に応じて、これらのデータをフロツピ
ーデイスク（Ｆ）にデータを保存する機能を有し、後日
のマスク目視確認も可能である（第５図点線部分）。上
記座標データD1.D2のそれぞれの座標値に対して比較計
算処理を行ない（ステツプ（S8）（S9）（S10））、D1
とD2の座標値の同一のもの（1D1−D21＝０＋△）につい
ては、黒欠陥（ステツプ（S11）、D1とD2の座標値の差
の1/2がピツチａ分だけずれているもの（1D1−D21/2＝
ａ＋△）については白欠陥（ステツプ（S12））、その
他のものについては不明（UNKNOWN）（ステツプ（S1
3））として識別し、CRTにそれぞれの欠陥の種類と座標
を表示した。この後ステツプ（S14）でマスクにおいて
の実際の欠陥の目視確認を行なうか否かの判断をし、不
必要であれば終了する。確認を行なう場合、ステージ上
にマスクを装着し、検査基板と同様にステツプ（S15）
で原点指定及び平行出しを行なつた後、ステツプ（S1
6）で欠陥検査直後であれば、コンピユータのメモリー
内にある欠陥データを、またフロツピーデイスクに収め
られている過去の欠陥検査に基づいて確認を行なう場合
には、フロツピーデイスクからの読取りデータをもとに
して、先程と同様に欠陥の種類及び座標値の表示を示し
（ステツプ（S17））、それらの中から、目視確認した
い欠陥の選択を行なう（ステツプ（S18））。装置は指
定された欠陥の座標データを基に、マスク上での欠陥位
置を算出し、顕微鏡視野内に欠陥部を自動的に移動する
（ステツプ（S19））。ステツプ（S20）では目視によつ
て欠陥の程度及び修復の可否等を判断し、ステツプ（S2
1）では別の欠陥について同様の確認をくり返すことが
可能である。すべて終了したら終了を指定する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、請求項第１項に係る
発明は、同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返して
並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基板上
に金属膜を介して形成されたレジスト膜上に、複数の同
一パターンを同時に露光する第１次露光工程、レジスト
膜に露光されたパターンの反転処理を行う工程、複数の
同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ被検査物を
移動させ、レジスト膜に再び複数の同一パターンを同時
に露光する第２次露光工程、各工程を経て得られた基板
を現像エッチングして、被検査パターンの欠陥が抽出さ
れた欠陥抽出パターンを有する検査用基板を製造する工
程、欠陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を求める工
程、及び位置座標から被検査物の被検査パターンの欠陥
の位置を判定する工程を備えたことにより、検査用基板
上で被検査物であるマスクの第１次露光と、それにより
形成された検査用基板上のパターンを反転処理した後の
繰り返しパターンのピッチの整数倍ずらせた第２次露光
との２回の露光工程により黒欠陥のみならず白欠陥につ
いても迅速に検出することができる。

また、請求項第２項に係る発明は、同一ピッチで複数
の同一パターンが繰り返して並ぶ被検査パターンを有す
る被検査物を用いて、基板上に金属膜を介して形成され
たレジスト膜上の第１の領域に、複数の同一パターンを
同時に露光する第１次露光工程、第１の領域のレジスト
膜に露光されたパターンの反転処理を行う工程、第１の
領域のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピッ
チの整数倍だけ第１の方向に被検査物を移動させ、複数
の同一パターンを同時に露光する第２次露光工程、ま
た、被検査物を用いて、基板上に金属膜を介して形成さ
れたレジスト膜上の第２の領域に、複数の同一パターン
を同時に露光する第１次露光工程、第２の領域のレジス
ト膜に露光されたパターンの反転処理を行う工程、第２
の領域のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピ
ッチの整数倍だけ第１の方向とは逆の第２の方向に被検
査物を移動させ、または第１の領域と同一方向で第１の
領域とは異なるピッチだけ被検査物を移動させて負数の
被検査パターンを同時に露光する第２次露光工程、各工
程を経て得られた基板を現像エッチングして、第１及び
第２の領域の被検査パターンの欠陥が抽出された欠陥抽
出パターンを有する検査用基板を製造する工程、検査用
基板の欠陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を求める
工程、及び検査用基板の第１の領域と第２の領域の欠陥
部の位置座標を比較することによって欠陥の種類及び位
置を判定する工程を備えたことにより、検査用基板上で
被検査物であるマスクのパターンのピッチの整数倍第１
の方向にずらせたパターンと、第１とは逆の第２の方向
にずらせたパターンを比較することにより、黒欠陥はず
れないで同一位置に再現し、白欠陥はずらし量に応じて
移動するため、検査用基板で欠陥の区別及び位置を容易
に判別することができ、マスクのどの位置に欠陥部が存
在するかを迅速に検出することができる。

また、請求項第３項に係る発明は、同一ピッチで複数
の同一パターンが繰り返して並ぶ被検査パターンを有す
る被検査物を用いて、第１の基板上に金属膜を介して形
成されたレジスト膜上に、複数の同一パターンを同時に
露光する第１次露光工程、レジスト膜に露光されたパタ
ーンの反転処理を行う工程、第１の基板上のレジスト膜
に複数の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第
１の方向に被検査物を移動させ、複数の同一パターンを
同時に露光する第２次露光工程、また、被検査物を用い
て、第２の基板上に金属膜を介して形成されたレジスト
膜上に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次露
光工程、レジスト膜に露光されたパターンの反転処理を
行う工程、第２の基板上のレジスト膜に複数の同一パタ
ーンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１とは逆の第２の
方向に被検査物を移動させ、複数の同一パターンを同時
に露光する第２次露光工程、各工程を経て得られた第１
及び第２の基板を現像エッチングして、被検査パターン
の欠陥が抽出された欠陥抽出パターンを有する第１及び
第２の検査用基板を製造する工程、第１及び第２の検査
用基板の欠陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を求め
る工程、及び第１及び第２の検査用基板の欠陥部の位置
座標を比較することによって欠陥の種類及び位置を判定
する工程を備えたことにより、同一マスクのパターンの
ピッチの整数倍第１の方向にずらせたパターンを有する
第１の検査用基板と、第１とは逆の第２の方向にずらせ
たパターンを有する第２の検査用基板とを比較すること
により、黒欠陥はどちらのずらしパターンにおいても同
一位置に再現し、白欠陥はずらし量に応じて移動するた
め、さらに欠陥の区別及び位置を容易に判別することが
でき、マスクのどの位置に欠陥部が存在するかを迅速に
検出することができる。

また、請求項第４項に係る発明は、同一ピッチで複数
の同一パターンが繰り返して並ぶ被検査パターンを有す
る被検査物を用いて、基板上に金属膜を介して形成され
たレジスト膜上の第１の領域に、複数の同一パターンを
同時に露光する第１次露光工程、第１の領域のレジスト
膜に露光されたパターンの反転処理を行う工程、第１の
領域のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピッ
チ整数倍だけ第１の方向に被検査物を移動させ、複数の
同一パターンを同時に露光する第２次露光工程、また、
被検査物を用いて、基板上に金属膜を介して形成された
レジスト膜上の第２の領域に、複数の同一パターンを同
時に露光する第１次露光工程、第２の領域のレジスト膜
に露光されたパターンの反転処理を行う工程、第２の領
域のレジスト膜に複数の同一パターンの繰り返しピッチ
の整数倍だけ第１の方向とは逆の第２の方向に被検査物
を移動させ、または第１の領域と同一方向で第１の領域
とは異なるピッチだけ被検査物を移動させて複数の被検
査パターンを同時に露光する第２次露光工程を経て得ら
れた基板を現像エッチングして製造された検査用基板を
使用し、検査用基板に照射された光の透過光または反射
光を検出するセンサ部、センサ部と検査用基板とを相対
的に移動して、かつ移動位置が座標管理可能な移動機
構、移動機構の座標から欠陥抽出パターン上の欠陥部の
位置座標を求め、位置座標から欠陥の種類及び位置を判
定する信号処理部、及び検査用基板上の欠陥部の位置座
標により被検査物の被検査パターンを画像認識して被検
査パターン上の欠陥を確認する確認手段を備えたことに
より、安価で、かつ高速、高精度に、パターンのピッチ
の整数倍だけ変化した被検査パターンを処理する専用の
アルゴリズムを有するパターン欠陥検査装置を得ること
ができる。

さらに、請求項第５項に係る発明は、同一ピッチで複
数の同一パターンが繰り返して並ぶ被検査パターンを有
する被検査物を用いて、第１の基板上に金属膜を介して
形成されたレジスト膜上に、複数の同一パターンを同時
に露光する第１次露光工程、レジスト膜に露光されたパ
ターンの反転処理を行う工程、第１の基板上のレジスト
膜に複数の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ
第１の方向に被検査物を移動させ、複数の同一パターン
を同時に露光する第２次露光工程、また、被検査物を用
いて、第２の基板上に金属膜を介して形成されたレジス
ト膜上に、複数の同一パターンを同時に露光する第１次
露光工程、レジスト膜に露光されたパターンの反転処理
を行う工程、第２の基板上のレジスト膜に複数の同一パ
ターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１とは逆の第２
の方向に被検査物を移動させ、複数の同一パターンを同
時に露光する第２次露光工程を経て得られた第１及び第
２の基板を現像エッチングして製造された第１及び第２
の検査用基板を使用し、第１及び第２の検査用基板に照
射された光の透過光または反射光を検出するセンサ部、
センサ部と第１及び第２の検査用基板とを相対的に移動
して、かつ移動位置が座標管理可能な移動機構、移動機
構の座標から欠陥抽出パターン上の欠陥部の位置座標を
求め、位置座標から欠陥の種類及び位置を判定する信号
処理部、及び第１及び第２の検査用基板上の欠陥部の位
置座標により被検査物の被検査パターンを画像認識して
被検査パターン上の欠陥を確認する確認手段を備えたこ
とにより、さらに安価で、かつ高速、高精度に、パター
ンのピッチ整数倍だけ変化した被検査パターンを処理す
る専用のアルゴリズムを有するパターン欠陥検査装置を
得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）、及び第２図（ａ）〜（ｆ）は各
々この発明の一実施例によるパターン欠陥検査方法を示
す工程図、第３図はこの発明の一実施例に係るマスクパ
ターンを示す説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は各々この
発明の一実施例に係るレジストの状態の変化を示す説明
図、第５図はこの発明の他の実施例によるパターン欠陥
検査装置の動作を示すフローチヤート、並びに第６図は
従来のパターン欠陥検査方法による欠陥確認装置を示す
構成図である。 図において、（１）……検査用基板、（1a）……ガラス
基板、（1b）……金属層、（1c）……レジスト層、
（２）．（2A）．（2B）……マスク、（３）センサ、
（４）……Ｘ−Ｙステージ、（５）……モータ、（21）
……白欠陥部、（22）……黒欠陥部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 21/88 G03F 1/08 H01L 21/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
   して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基
   板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上に、前記
   複数の同一パターンを同時に露光する第１次露光工程、
   前記レジスト膜に露光されたパターンの反転処理を行う
   工程、前記複数の同一パターンの繰り返しピッチの整数
   倍だけ前記被検査物を移動させ、前記レジスト膜に再び
   前記複数の同一パターンを同時に露光する第２次露光工
   程、前記各工程を経て得られた基板を現像エッチングし
   て、前記被検査パターンの欠陥が抽出された欠陥抽出パ
   ターンを有する検査用基板を製造する工程、前記欠陥抽
   出パターン上の欠陥部の位置座標を求める工程、及び前
   記位置座標から前記被検査物の被検査パターンの欠陥の
   位置を判定する工程を備えたパターン欠陥検査方法。
2. 【請求項２】同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
   して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基
   板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第１の
   領域に、前記複数の同一パターンを同時に露光する第１
   次露光工程、前記第１の領域のレジスト膜に露光された
   パターンの反転処理を行う工程、前記第１の領域のレジ
   スト膜に前記複数の同一パターンの繰り返しピッチの整
   数倍だけ第１の方向に前記被検査物を移動させ、前記複
   数の同一パターンを同時に露光する第２次露光工程、 また、前記被検査物を用いて、前記基板上に金属膜を介
   して形成されたレジスト膜上の第２の領域に、前記複数
   の同一パターンを同時に露光する第１次露光工程、前記
   第２の領域のレジスト膜に露光されたパターンの反転処
   理を行う工程、前記第２の領域のレジスト膜に前記複数
   の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方
   向とは逆の第２の方向に前記被検査物を移動させ、また
   は前記第１の領域と同一方向で前記第１の領域とは異な
   るピッチだけ前記被検査物を移動させて前記複数の被検
   査パターンを同時に露光する第２次露光工程、 前記各工程を経て得られた基板を現像エッチングして、
   前記第１及び第２の領域の被検査パターンの欠陥が抽出
   された欠陥抽出パターンを有する検査用基板を製造する
   工程、前記検査用基板の欠陥抽出パターン上の欠陥部の
   位置座標を求める工程、及び前記検査用基板の第１の領
   域と第２の領域の欠陥部の位置座標を比較することによ
   って欠陥の種類及び位置を判定する工程を備えたパター
   ン欠陥検査方法。
3. 【請求項３】同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
   して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、第
   １の基板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上
   に、前記複数の同一パターンを同時に露光する第１次露
   光工程、前記レジスト膜に露光されたパターンの反転処
   理を行う工程、前記第１の基板上のレジスト膜に前記複
   数の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の
   方向に前記被検査物を移動させ、前記複数の同一パター
   ンを同時に露光する第２次露光工程、 また、前記被検査物を用いて、第２の基板上に金属膜を
   介して形成されたレジスト膜上に、前記複数の同一パタ
   ーンを同時に露光する第１次露光工程、前記レジスト膜
   に露光されたパターンの反転処理を行う工程、前記第２
   の基板上のレジスト膜に前記複数の同一パターンの繰り
   返しピッチの整数倍だけ第１とは逆の第２の方向に前記
   被検査物を移動させ、前記複数の同一パターンを同時に
   露光する第２次露光工程、 前記各工程を経て得られた第１及び第２の基板を現像エ
   ッチングして、前記被検査パターンの欠陥が抽出された
   欠陥抽出パターンを有する第１及び第２の検査用基板を
   製造する工程、前記第１及び第２の検査用基板の欠陥抽
   出パターン上の欠陥部の位置座標を求める工程、及び前
   記第１及び第２の検査用基板の欠陥部の位置座標を比較
   することによって欠陥の種類及び位置を判定する工程を
   備えたパターン欠陥検査方法。
4. 【請求項４】同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
   して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、基
   板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上の第１の
   領域に、前記複数の同一パターンを同時に露光する第１
   次露光工程、前記第１の領域のレジスト膜に露光された
   パターンの反転処理を行う工程、前記第１の領域のレジ
   スト膜に前記複数の同一パターンの繰り返しピッチの整
   数倍だけ第１の方向に前記被検査物を移動させ、前記複
   数の同一パターンを同時に露光する第２次露光工程、 また、前記被検査物を用いて、前記基板上に金属膜を介
   して形成されたレジスト膜上の第２の領域に、前記複数
   の同一パターンを同時に露光する第１次露光工程、前記
   第２の領域のレジスト膜に露光されたパターンの反転処
   理を行う工程、前記第２の領域のレジスト膜に前記複数
   の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の方
   向とは逆の第２の方向に前記被検査物を移動させ、また
   は前記第１の領域と同一方向で前記第１の領域とは異な
   るピッチだけ前記被検査物を移動させて前記複数の被検
   査パターンを同時に露光する第２次露光工程を経て得ら
   れた基板を現像エッチングして製造された検査用基板を
   使用し、前記検査用基板に照射された光の透過光または
   反射光を検出するセンサ部、前記センサ部と前記検査用
   基板とを相対的に移動して、かつ移動位置が座標管理可
   能な移動機構、前記移動機構の座標から前記欠陥抽出パ
   ターン上の欠陥部の位置座標を求め、前記位置座標から
   欠陥の種類及び位置を判定する信号処理部、及び前記検
   査用基板上の欠陥部の位置座標により前記被検査物の被
   検査パターンを画像認識して前記被検査パターン上の欠
   陥を確認する確認手段を備えたパターン欠陥検査装置。
5. 【請求項５】同一ピッチで複数の同一パターンが繰り返
   して並ぶ被検査パターンを有する被検査物を用いて、第
   １の基板上に金属膜を介して形成されたレジスト膜上
   に、前記複数の同一パターンを同時に露光する第１次露
   光工程、前記レジスト膜に露光されたパターンの反転処
   理を行う工程、前記第１の基板上のレジスト膜に前記複
   数の同一パターンの繰り返しピッチの整数倍だけ第１の
   方向に前記被検査物を移動させ、前記複数の同一パター
   ンを同時に露光する第２次露光工程、 また、前記被検査物を用いて、第２の基板上に金属膜を
   介して形成されたレジスト膜上に、前記複数の同一パタ
   ーンを同時に露光する第１次露光工程、前記レジスト膜
   に露光されたパターンの反転処理を行う工程、前記第２
   の基板上のレジスト膜に前記複数の同一パターンの繰り
   返しピッチの整数倍だけ第１とは逆の第２の方向に前記
   被検査物を移動させ、前記複数の同一パターンを同時に
   露光する第２次露光工程を経て得られた第１及び第２の
   基板を現像エッチングして製造された第１及び第２の検
   査用基板を使用し、前記第１及び第２の検査用基板に照
   射された光の透過光または反射光を検出するセンサ部、
   前記センサ部と前記第１及び第２の検査用基板とを相対
   的に移動して、かつ移動位置が座標管理可能な移動機
   構、前記移動機構の座標から前記欠陥抽出パターン上の
   欠陥部の位置座標を求め、前記位置座標から欠陥の種類
   及び位置を判定する信号処理部、及び前記第１及び第２
   の検査用基板上の欠陥部の位置座標により前記被検査物
   の被検査パターンを画像認識して前記被検査パターン上
   の欠陥を確認する確認手段を備えたパターン欠陥検査装
   置。