JP3202322B2 - マスク検査装置 - Google Patents
マスク検査装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
工程で使用されるフォトマスクの良否を検査する検査装
置に関する。
工程で使用されるフォトマスクの良否を検査する検査装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模集積回路（ＬＳＩ）を製造する場
合、回路パターン形成時に使用するフォトマスクにパタ
ーン欠陥が存在すると歩留りの向上は望めない。したが
って、予め何等かの手段でフォトマスクにパターン欠陥
が存在しているか否かを検査する必要がある。このよう
なことから、従来、種々のマスク検査装置が開発され、
実用化されている。
合、回路パターン形成時に使用するフォトマスクにパタ
ーン欠陥が存在すると歩留りの向上は望めない。したが
って、予め何等かの手段でフォトマスクにパターン欠陥
が存在しているか否かを検査する必要がある。このよう
なことから、従来、種々のマスク検査装置が開発され、
実用化されている。
【０００３】図５には、そのようなマスク検査装置の一
例が示されている。
例が示されている。
【０００４】同図において、１はマスクパターンの描か
れている被検査マスクを示し、２は被検査マスクを支持
する移動テーブルを示している。移動テーブル２の上方
には光源３が配置されており、この光源３から出た光は
照明レンズ４で集束されて被検査マスク１に照射され
る。被検査マスク１を透過した光は、対物レンズ５およ
びリレー光学系６を介してラインセンサ７に入射する。
このとき、フォーカスサーボ機構８によって対物レンズ
５の位置が制御され、これによってマスク面に描かれて
いるマスクパターンの像をラインセンサ７上に鮮明に結
像させるようにしている。
れている被検査マスクを示し、２は被検査マスクを支持
する移動テーブルを示している。移動テーブル２の上方
には光源３が配置されており、この光源３から出た光は
照明レンズ４で集束されて被検査マスク１に照射され
る。被検査マスク１を透過した光は、対物レンズ５およ
びリレー光学系６を介してラインセンサ７に入射する。
このとき、フォーカスサーボ機構８によって対物レンズ
５の位置が制御され、これによってマスク面に描かれて
いるマスクパターンの像をラインセンサ７上に鮮明に結
像させるようにしている。
【０００５】ラインセンサ７は複数のフォトダイオード
を直線状に配置して構成され、マスクパターンをｘ軸方
向に測定するように設置されている。このラインセンサ
７は各フォトダイオードを走査してｘ軸方向の各位置で
の光の強度に比例したアナログ信号を出力する。
を直線状に配置して構成され、マスクパターンをｘ軸方
向に測定するように設置されている。このラインセンサ
７は各フォトダイオードを走査してｘ軸方向の各位置で
の光の強度に比例したアナログ信号を出力する。
【０００６】マスクパターンの測定は、制御用計算機９
で制御されるテーブル駆動回路１０により移動テーブル
２をｙ軸方向に連続移動させながらラインセンサ７でマ
スクパターンを測定するという方法で行う。すなわち、
図６に示すように、１回のｙ方向の移動によってライン
センサ７の測定幅と同じｘ軸方向の幅で、ｙ軸方向には
長い１つの領域Ｐが測定される。その後、移動テーブル
２をｘ軸方向にｘ軸方向測定幅またはそれより少し短い
距離だけ移動させた後、上記と同様にｙ軸方向（前回と
は逆方向）に連続移動させて隣接した領域Ｐのマスクパ
ターンを測定する。この動作を繰返してマスクパターン
全面の測定を行う。
で制御されるテーブル駆動回路１０により移動テーブル
２をｙ軸方向に連続移動させながらラインセンサ７でマ
スクパターンを測定するという方法で行う。すなわち、
図６に示すように、１回のｙ方向の移動によってライン
センサ７の測定幅と同じｘ軸方向の幅で、ｙ軸方向には
長い１つの領域Ｐが測定される。その後、移動テーブル
２をｘ軸方向にｘ軸方向測定幅またはそれより少し短い
距離だけ移動させた後、上記と同様にｙ軸方向（前回と
は逆方向）に連続移動させて隣接した領域Ｐのマスクパ
ターンを測定する。この動作を繰返してマスクパターン
全面の測定を行う。
【０００７】ラインセンサ７の出力はＡＤ変換器１１に
導入される。このＡＤ変換器１１は、基準クロックに同
期してラインセンサ７を走査し、この走査開始の同期信
号を位置計算回路１２に向けて出力するとともにライン
センサ７から読み出されたアナログ信号をディジタル信
号に変換し、これを測定データとして比較判定回路１３
に与える。
導入される。このＡＤ変換器１１は、基準クロックに同
期してラインセンサ７を走査し、この走査開始の同期信
号を位置計算回路１２に向けて出力するとともにライン
センサ７から読み出されたアナログ信号をディジタル信
号に変換し、これを測定データとして比較判定回路１３
に与える。
【０００８】位置計算回路１２は、前述した走査開始の
同期信号に同期してレーザ測長計１４から移動テーブル
２の位置を取込み、制御用計算機９から与えられている
計算パラメータを用いてラインセンサ７の各素子によっ
て測定されたパターン上の測定位置を計算する。この計
算によって得られた位置データは基準データ計算回路１
５に与えられる。
同期信号に同期してレーザ測長計１４から移動テーブル
２の位置を取込み、制御用計算機９から与えられている
計算パラメータを用いてラインセンサ７の各素子によっ
て測定されたパターン上の測定位置を計算する。この計
算によって得られた位置データは基準データ計算回路１
５に与えられる。
【０００９】基準データ計算回路１５は、制御用計算機
９から被検査マスク１のマスクパターンを表わす設計パ
ターンデータを入力し、ラインセンサ７の各素子位置で
設計パターンを測定したときに得られるはずの測定値を
センサの感度特性データを基にして計算し、これを基準
データとして比較判定回路１３に与える。比較判定回路
１３は、基準データと測定データとの差を計算し、その
差がある指定値より大きい場合に欠陥信号を出力するよ
うに構成されている。
９から被検査マスク１のマスクパターンを表わす設計パ
ターンデータを入力し、ラインセンサ７の各素子位置で
設計パターンを測定したときに得られるはずの測定値を
センサの感度特性データを基にして計算し、これを基準
データとして比較判定回路１３に与える。比較判定回路
１３は、基準データと測定データとの差を計算し、その
差がある指定値より大きい場合に欠陥信号を出力するよ
うに構成されている。
【００１０】一方、フォーカスサーボ機構８は、光テコ
式の検出光学系２０を備えている。この検出光学系２０
は、光源２１から出た光をスリット２２，レンズ２３，
反射鏡２４，レンズ２５，反射鏡２６を介して被検査マ
スク１のマスクパターン形成面に向けて斜めに照射し、
マスクパターン形成面で反射された反射光を反射鏡２
７，レンズ２８，反射鏡２９，レンズ３０を介して受光
器３１に入射させている。 この検出光学系２０では、
レンズ２５，反射鏡２６，反射鏡２７，レンズ２８が対
物レンズ５の鏡筒に固定されている。そして、反射鏡２
６を介して照射される光が対物レンズ５の焦点位置に照
射され、かつ上記焦点位置からの反射光が反射鏡２７，
レンズ２８，反射鏡２９，レンズ３０を介して受光器３
１上に設定された基準位置に入射するように各部が予め
位置合せされている。つまり、被検査マスク１のマスク
パターン形成面が対物レンズ５の焦点位置にあるときに
は受光器３１上に設定された基準位置に光が入射し、ま
たマスクパターン形成面が対物レンズ５の焦点位置にな
いときには受光器３１上に設定された基準位置からずれ
た位置に光が入射するようになっている。
式の検出光学系２０を備えている。この検出光学系２０
は、光源２１から出た光をスリット２２，レンズ２３，
反射鏡２４，レンズ２５，反射鏡２６を介して被検査マ
スク１のマスクパターン形成面に向けて斜めに照射し、
マスクパターン形成面で反射された反射光を反射鏡２
７，レンズ２８，反射鏡２９，レンズ３０を介して受光
器３１に入射させている。 この検出光学系２０では、
レンズ２５，反射鏡２６，反射鏡２７，レンズ２８が対
物レンズ５の鏡筒に固定されている。そして、反射鏡２
６を介して照射される光が対物レンズ５の焦点位置に照
射され、かつ上記焦点位置からの反射光が反射鏡２７，
レンズ２８，反射鏡２９，レンズ３０を介して受光器３
１上に設定された基準位置に入射するように各部が予め
位置合せされている。つまり、被検査マスク１のマスク
パターン形成面が対物レンズ５の焦点位置にあるときに
は受光器３１上に設定された基準位置に光が入射し、ま
たマスクパターン形成面が対物レンズ５の焦点位置にな
いときには受光器３１上に設定された基準位置からずれ
た位置に光が入射するようになっている。
【００１１】このフォーカスサーボ機構８では、上記入
射位置の基準からのずれ量が零になるようにオートフォ
ーカス制御回路３２を介して対物レンズ駆動系３３を制
御し、これによってラインセンサ７上に結像されるマス
クパターンのピントを自動的に合せするようにしてい
る。
射位置の基準からのずれ量が零になるようにオートフォ
ーカス制御回路３２を介して対物レンズ駆動系３３を制
御し、これによってラインセンサ７上に結像されるマス
クパターンのピントを自動的に合せするようにしてい
る。
【００１２】しかしながら、上記のように構成されたマ
スク検査装置にあっても次のような問題があった。すな
わち、マスクの検査工程やその前工程において何等かの
原因でマスク表面に塵埃が付着した場合、この塵埃の付
着したマスクを検査すると、マスクパターンに欠陥がな
いにも拘らず不良と判定される。また、マスク表面への
塵埃の付着は、ＬＳＩ製造の歩留りの低下を招く。この
ような不具合を解消するために、最近ではマスクの製造
を終了した時点で、マスク表面を「ペリクル」と呼ばれ
る塵埃付着防止膜で覆うことが望まれている。この塵埃
付着防止膜は、透明材で形成されており、通常、フォト
マスクのマスクパターン形成面から一定距離だけ離れた
位置に張られ、周縁部が支持用の枠体を介してフォトマ
スクに固定される。
スク検査装置にあっても次のような問題があった。すな
わち、マスクの検査工程やその前工程において何等かの
原因でマスク表面に塵埃が付着した場合、この塵埃の付
着したマスクを検査すると、マスクパターンに欠陥がな
いにも拘らず不良と判定される。また、マスク表面への
塵埃の付着は、ＬＳＩ製造の歩留りの低下を招く。この
ような不具合を解消するために、最近ではマスクの製造
を終了した時点で、マスク表面を「ペリクル」と呼ばれ
る塵埃付着防止膜で覆うことが望まれている。この塵埃
付着防止膜は、透明材で形成されており、通常、フォト
マスクのマスクパターン形成面から一定距離だけ離れた
位置に張られ、周縁部が支持用の枠体を介してフォトマ
スクに固定される。
【００１３】このような塵埃付着防止膜付きフォトマス
クを被検査マスクとして従来のマスク検査装置で検査す
ると、塵埃付着防止膜の存在が原因して検査光学系のピ
ント位置とフォーカスサーボ機構８の示すピント位置と
にずれが生じ、ラインセンサ７上にマスクパターンの像
を鮮明に結像させることができず、この結果、精度の高
い検査を実行できないという問題があった。
クを被検査マスクとして従来のマスク検査装置で検査す
ると、塵埃付着防止膜の存在が原因して検査光学系のピ
ント位置とフォーカスサーボ機構８の示すピント位置と
にずれが生じ、ラインセンサ７上にマスクパターンの像
を鮮明に結像させることができず、この結果、精度の高
い検査を実行できないという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のマ
スク検査装置では、塵埃付着防止膜付きフォトマスクに
ついては精度の高い検査を実行できない問題があった。
スク検査装置では、塵埃付着防止膜付きフォトマスクに
ついては精度の高い検査を実行できない問題があった。
【００１５】そこで本発明は、上述した不具合を解消で
き、塵埃付着防止膜付きフォトマスクの場合であっても
精度の高い検査を実行できるマスク検査装置を提供する
ことを目的としている。
き、塵埃付着防止膜付きフォトマスクの場合であっても
精度の高い検査を実行できるマスク検査装置を提供する
ことを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成るため
に、本発明に係るマスク検査装置では、被検査マスクの
マスクパターン形成面を覆うように装着された塵埃付着
防止膜の存在によって起こるフォーカスサーボ位置のず
れ量を予め推定し、このずれ量に応じたオフセット値を
フォーカスサーボ機構に与える位置補正手段を設けてい
る。
に、本発明に係るマスク検査装置では、被検査マスクの
マスクパターン形成面を覆うように装着された塵埃付着
防止膜の存在によって起こるフォーカスサーボ位置のず
れ量を予め推定し、このずれ量に応じたオフセット値を
フォーカスサーボ機構に与える位置補正手段を設けてい
る。
【００１７】すなわち、上記ずれ量は使用する塵埃付着
防止膜の材質（屈折率ｎ）および膜厚ｔに対して一定の
関係にあり、かつ検査前にはどのような塵埃付着防止膜
が使用されているか判明していることに着目し、上記ず
れ量を予め推定してオフセット値を設定しているのであ
る。
防止膜の材質（屈折率ｎ）および膜厚ｔに対して一定の
関係にあり、かつ検査前にはどのような塵埃付着防止膜
が使用されているか判明していることに着目し、上記ず
れ量を予め推定してオフセット値を設定しているのであ
る。
【００１８】
【作用】塵埃付着防止膜付きフォトマスクを検査する場
合であっても、検査光学系のピント位置とフォーカスサ
ーボ機構が示すピント位置とのずれ量を補正できるの
で、センサ上にパターン像を鮮明に結像させることがで
きる。したがって、塵埃付着防止膜付きフォトマスクの
場合であっても、精度の高い検査が可能となる。
合であっても、検査光学系のピント位置とフォーカスサ
ーボ機構が示すピント位置とのずれ量を補正できるの
で、センサ上にパターン像を鮮明に結像させることがで
きる。したがって、塵埃付着防止膜付きフォトマスクの
場合であっても、精度の高い検査が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
る。
【００２０】図１には本発明の一実施例に係るマスク検
査装置の概略構成が示されている。なお、この図では図
５と同一部分が同一符号で示されている。したがって、
重複する部分の説明は省略する。
査装置の概略構成が示されている。なお、この図では図
５と同一部分が同一符号で示されている。したがって、
重複する部分の説明は省略する。
【００２１】このマスク検査装置が従来のものと異なる
点は、フォーカスサーボ機構４１の構成と、制御用計算
機９の機能とにある。
点は、フォーカスサーボ機構４１の構成と、制御用計算
機９の機能とにある。
【００２２】フォーカスサーボ機構４１の検出光学系４
２は、従来装置と同様に光テコ方式を採用しており、光
源２１，スリット２２，レンズ２２，反射鏡２４，レン
ズ２５，反射鏡２６，反射鏡２７，レンズ２８，反射鏡
２９，レンズ３０および受光器３１を組合せて構成され
ている。この光テコ方式の特徴は、先に説明したよう
に、受光器３１に入射する光の入射位置の基準位置から
のずれ量に基いて被検査マスク１におけるマスクパター
ン形成面の図中上下方向位置を検出するものである。
２は、従来装置と同様に光テコ方式を採用しており、光
源２１，スリット２２，レンズ２２，反射鏡２４，レン
ズ２５，反射鏡２６，反射鏡２７，レンズ２８，反射鏡
２９，レンズ３０および受光器３１を組合せて構成され
ている。この光テコ方式の特徴は、先に説明したよう
に、受光器３１に入射する光の入射位置の基準位置から
のずれ量に基いて被検査マスク１におけるマスクパター
ン形成面の図中上下方向位置を検出するものである。
【００２３】受光器３１の出力はオートフォーカス検出
系４３に導入される。このオートフォーカス検出系４３
は、受光器３１に入射した光の入射位置の基準位置から
のずれ量を求め、このずれ量信号をフォーカスオフセッ
ト設定回路４４に与える。この設定回路４４は、上記ず
れ量信号と制御用計算機９から後述する関係に与えられ
るオフセット信号とを加算し、この加算信号をオートフ
ォーカス駆動制御系４５に与える。そして、オートフォ
ーカス駆動制御系４５は、加算信号に対応させて対物レ
ンズ駆動系３３を制御している。
系４３に導入される。このオートフォーカス検出系４３
は、受光器３１に入射した光の入射位置の基準位置から
のずれ量を求め、このずれ量信号をフォーカスオフセッ
ト設定回路４４に与える。この設定回路４４は、上記ず
れ量信号と制御用計算機９から後述する関係に与えられ
るオフセット信号とを加算し、この加算信号をオートフ
ォーカス駆動制御系４５に与える。そして、オートフォ
ーカス駆動制御系４５は、加算信号に対応させて対物レ
ンズ駆動系３３を制御している。
【００２４】次に、上記のように構成されたマスク検査
装置の動作を説明する。
装置の動作を説明する。
【００２５】今、被検査マスク１が塵埃付着防止膜付き
フォトマスク、つまりマスクパターン形成面の前面に透
明の塵埃付着防止膜４６の装着されたフォトマスクであ
るとする。このような構成の被検査マスク１の場合に
は、フォーカスサーボ機構４１における検出光学系４２
の途中に塵埃付着防止膜４６が介在することになる。
フォトマスク、つまりマスクパターン形成面の前面に透
明の塵埃付着防止膜４６の装着されたフォトマスクであ
るとする。このような構成の被検査マスク１の場合に
は、フォーカスサーボ機構４１における検出光学系４２
の途中に塵埃付着防止膜４６が介在することになる。
【００２６】すなわち、被検査マスク１が塵埃付着防止
膜付きフォトマスクであると、図２(a) に示すように、
反射鏡２６から被検査マスク１へ向かう光Ｑは、塵埃付
着防止膜４４によって屈折して光束中心がずれる。この
ため、被検査マスク１のマスクパターン形成面が対物レ
ンズ５の焦点位置上にあってもオートフォーカス検出系
４３ではΔ1 だけ対物レンズ５の焦点位置より図中下側
に位置しているものとして検出される。
膜付きフォトマスクであると、図２(a) に示すように、
反射鏡２６から被検査マスク１へ向かう光Ｑは、塵埃付
着防止膜４４によって屈折して光束中心がずれる。この
ため、被検査マスク１のマスクパターン形成面が対物レ
ンズ５の焦点位置上にあってもオートフォーカス検出系
４３ではΔ1 だけ対物レンズ５の焦点位置より図中下側
に位置しているものとして検出される。
【００２７】一方、検査光学系の対物レンズ５側でも、
図２(b) に示すように、塵埃付着防止膜４５の存在によ
って、結像位置がＳからＳ′へとΔ2 だけずれる。これ
らΔ1 とΔ2 が同じ値であればよいが、一般的には異な
る値となるため、塵埃付着防止膜４６のないマスク試料
でオートフォーカス調整がなされていると、塵埃付着防
止膜付きフォトマスクの場合にはオートフォーカスされ
たはずの位置でピントがボケることになる。
図２(b) に示すように、塵埃付着防止膜４５の存在によ
って、結像位置がＳからＳ′へとΔ2 だけずれる。これ
らΔ1 とΔ2 が同じ値であればよいが、一般的には異な
る値となるため、塵埃付着防止膜４６のないマスク試料
でオートフォーカス調整がなされていると、塵埃付着防
止膜付きフォトマスクの場合にはオートフォーカスされ
たはずの位置でピントがボケることになる。
【００２８】この本発明者らは、Δ1 とΔ2 とにはある
特定の関係が成立ち、このフォーカス位置のずれ量を推
定できるのではないかと考え検討した。その結果、次に
示すような関係を導き出した。
特定の関係が成立ち、このフォーカス位置のずれ量を推
定できるのではないかと考え検討した。その結果、次に
示すような関係を導き出した。
【００２９】まず、塵埃付着防止膜４６を同じ厚さの空
気層に置き換えたときにおける横方向の光の入出射点の
差ｘは、入射角θとして、 ｘ＝ｔ・tan θ となるが、塵埃付着防止膜４６が存在すると、その差
ｘ′は ｘ′＝ｔ・tan θ′ ＝ｔ・tan ｛sin -1（sin θ／ｎ）｝ となる。ただし、ｔは塵埃付着防止膜４６の膜厚，θ′
は塵埃付着防止膜４６内の入射角，ｎは塵埃付着防止膜
４６を形成している材料の屈折率である。
気層に置き換えたときにおける横方向の光の入出射点の
差ｘは、入射角θとして、 ｘ＝ｔ・tan θ となるが、塵埃付着防止膜４６が存在すると、その差
ｘ′は ｘ′＝ｔ・tan θ′ ＝ｔ・tan ｛sin -1（sin θ／ｎ）｝ となる。ただし、ｔは塵埃付着防止膜４６の膜厚，θ′
は塵埃付着防止膜４６内の入射角，ｎは塵埃付着防止膜
４６を形成している材料の屈折率である。
【００３０】一方、被検査マスク１のマスクパターン形
成面で反射された光は再び塵埃付着防止膜４６を透過す
る。塵埃付着防止膜４６の下面での出射点と、塵埃付着
防止膜４６を同じ厚さの空気層に置き換えたときの出射
点との差Δｘは、光が塵埃付着防止膜４６を２回通るた
めに次のようになる。
成面で反射された光は再び塵埃付着防止膜４６を透過す
る。塵埃付着防止膜４６の下面での出射点と、塵埃付着
防止膜４６を同じ厚さの空気層に置き換えたときの出射
点との差Δｘは、光が塵埃付着防止膜４６を２回通るた
めに次のようになる。
【００３１】Δｘ＝２（ｘ−ｘ′） これを光軸の上下動Δｙに換算すると、 Δｙ＝Δｘ・cos θ となる。さらに、被検査マスク１の上下動Δ1 に換算す
ると、次のようになる。 Δ1 ＝Δｙ／（２・sin θ） ＝Δｘ／（２・tan θ） ＝（ｘ−ｘ′）／tan θ ＝ｔ・〔１−tan ｛sin -1（sin θ／ｎ）｝／tan θ〕 ＝ｔ・｛１−cos θ／（ｎ2 −sin 2 θ）1/2 ｝ ＝ｔ・〔１−｛（１−ＮＡZ 2 ）／（ｎ2 −ＮＡZ 2 ）｝1/2 〕…(1) ただし、ＮＡZ ＝ｓｉｎθである。
ると、次のようになる。 Δ1 ＝Δｙ／（２・sin θ） ＝Δｘ／（２・tan θ） ＝（ｘ−ｘ′）／tan θ ＝ｔ・〔１−tan ｛sin -1（sin θ／ｎ）｝／tan θ〕 ＝ｔ・｛１−cos θ／（ｎ2 −sin 2 θ）1/2 ｝ ＝ｔ・〔１−｛（１−ＮＡZ 2 ）／（ｎ2 −ＮＡZ 2 ）｝1/2 〕…(1) ただし、ＮＡZ ＝ｓｉｎθである。
【００３２】一方、検査光学系の対物レンズ５において
は、通常、塵埃付着防止膜４６に対する球面収差を補正
できないので、近軸光線ずれ量と軸外光線のずれ量とは
異なる。このため、近軸光線（ＮＡ＝０）のずれ量Δ0
と最も外側の軸外光線（ＮＡ＝ＮＡL ；ＮＡL ＝sin θ
L ）のずれ量を求め、２つの平均値で代表するのが妥当
と考えられる。すなわち、(1) 式でＮＡZ →０とするこ
とにより、 Δ0 ＝ｔ・（１−１／ｎ） (1) 式でＮＡZ →ＮＡL とすることにより、 ΔL ＝ｔ・〔１−｛（１−ＮＡL 2 ）／（ｎ2 −ＮＡL 2 ）｝1/2 〕 であるから、 Δ2 ＝（Δ0 ＋ΔL ）／２ ＝ｔ・［１−〔１／ｎ＋｛（１−ＮＡL 2 ） ／（ｎ2 −ＮＡL 2 ）｝1/2 〕／２］ …(2) となる。(1) 式，(2) 式において、ＮＡZ ，ＮＡL は検
出光学系，対物レンズ光学系の設計パメータであり、予
め判明している値である。また、ｔ，ｎは使用する塵埃
付着防止膜４６によって異なるが、通常この情報はあら
かじめオペレータが管理しており、少なくとも検査を行
う前には知ることができる。
は、通常、塵埃付着防止膜４６に対する球面収差を補正
できないので、近軸光線ずれ量と軸外光線のずれ量とは
異なる。このため、近軸光線（ＮＡ＝０）のずれ量Δ0
と最も外側の軸外光線（ＮＡ＝ＮＡL ；ＮＡL ＝sin θ
L ）のずれ量を求め、２つの平均値で代表するのが妥当
と考えられる。すなわち、(1) 式でＮＡZ →０とするこ
とにより、 Δ0 ＝ｔ・（１−１／ｎ） (1) 式でＮＡZ →ＮＡL とすることにより、 ΔL ＝ｔ・〔１−｛（１−ＮＡL 2 ）／（ｎ2 −ＮＡL 2 ）｝1/2 〕 であるから、 Δ2 ＝（Δ0 ＋ΔL ）／２ ＝ｔ・［１−〔１／ｎ＋｛（１−ＮＡL 2 ） ／（ｎ2 −ＮＡL 2 ）｝1/2 〕／２］ …(2) となる。(1) 式，(2) 式において、ＮＡZ ，ＮＡL は検
出光学系，対物レンズ光学系の設計パメータであり、予
め判明している値である。また、ｔ，ｎは使用する塵埃
付着防止膜４６によって異なるが、通常この情報はあら
かじめオペレータが管理しており、少なくとも検査を行
う前には知ることができる。
【００３３】したがって、検査を行う前に塵埃付着防止
膜４６に関する情報を制御用計算機９に入力し、ピント
位置のずれ量を推定し、フォーカスオフセット値を求め
フォーカスオフセット設定回路４３にデータを与える。
膜４６に関する情報を制御用計算機９に入力し、ピント
位置のずれ量を推定し、フォーカスオフセット値を求め
フォーカスオフセット設定回路４３にデータを与える。
【００３４】制御用計算機９での処理をフローチャート
で示すと図３のようになる。まず、外部入力機器より塵
埃付着防止膜４６に関する情報（防止膜の有無，防止膜
の屈折率ｎ，防止膜の膜厚ｔ）を入力する。次に防止膜
の有無を調べ、防止膜なしの場合はフォーカスオフセッ
ト値ｆ0 をｆ0 ＝０とする。防止膜有りの場合には、屈
折率ｎと膜厚ｔとから(1) 式，(2) 式によりΔ1 ，Δ2
を求め、ｆ0 ＝Δ2 −Δ1 とする。最後にｆ0 をフォー
カスオフセット設定回路４４に入力する。
で示すと図３のようになる。まず、外部入力機器より塵
埃付着防止膜４６に関する情報（防止膜の有無，防止膜
の屈折率ｎ，防止膜の膜厚ｔ）を入力する。次に防止膜
の有無を調べ、防止膜なしの場合はフォーカスオフセッ
ト値ｆ0 をｆ0 ＝０とする。防止膜有りの場合には、屈
折率ｎと膜厚ｔとから(1) 式，(2) 式によりΔ1 ，Δ2
を求め、ｆ0 ＝Δ2 −Δ1 とする。最後にｆ0 をフォー
カスオフセット設定回路４４に入力する。
【００３５】したがって、検査を行う際、塵埃付着防止
膜４６がある場合であっても、この塵埃付着防止膜４６
の影響によるピント位置のずれ量分だけオートフォーカ
ス位置にオフセットがかかるため、オートフォーカス状
態ではピントボケを起こすことはない。以上の処理はほ
とんど制御計算機９のソフトを変更するだけでよいので
容易に行うことができる。
膜４６がある場合であっても、この塵埃付着防止膜４６
の影響によるピント位置のずれ量分だけオートフォーカ
ス位置にオフセットがかかるため、オートフォーカス状
態ではピントボケを起こすことはない。以上の処理はほ
とんど制御計算機９のソフトを変更するだけでよいので
容易に行うことができる。
【００３６】計算の一例として、ｎ＝1.5 ，ＮＡZ ＝0.
94（θ＝70°），ＮＡL ＝0.65（θL ＝40.54 °），ｔ
＝3 μｍとすると、ピント位置のずれ量はΔ1 −Δ2 ＝
0.97μｍと算出できる。したがって、ｆ0 ＝-0.97 μｍ
としてフォーカスオフセット値を設定すればよい。
94（θ＝70°），ＮＡL ＝0.65（θL ＝40.54 °），ｔ
＝3 μｍとすると、ピント位置のずれ量はΔ1 −Δ2 ＝
0.97μｍと算出できる。したがって、ｆ0 ＝-0.97 μｍ
としてフォーカスオフセット値を設定すればよい。
【００３７】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。実施例では検査光学系の外側にフォ
ーカスサーボ機構で必要な光テコ方式の検出光学系を設
けているが、図４に示すように検査光学系の対物レンズ
５の中を検出光５０が通るＴＴＬ方式の検出光学系５１
を用いるようにしてもよい。また、実施例では被検査マ
スクを透過した光を検査光学系に導く方式を採用してい
るが、反射光を検出する方式を採用してもよい。また、
実施例では基準データと測定データとを比較する比較判
定方式を採用しているが、２個の同一パターンを比較す
るダイ比較方式を採用してもよい。その他本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。
れるものではない。実施例では検査光学系の外側にフォ
ーカスサーボ機構で必要な光テコ方式の検出光学系を設
けているが、図４に示すように検査光学系の対物レンズ
５の中を検出光５０が通るＴＴＬ方式の検出光学系５１
を用いるようにしてもよい。また、実施例では被検査マ
スクを透過した光を検査光学系に導く方式を採用してい
るが、反射光を検出する方式を採用してもよい。また、
実施例では基準データと測定データとを比較する比較判
定方式を採用しているが、２個の同一パターンを比較す
るダイ比較方式を採用してもよい。その他本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な装置の改造で塵埃付着防止膜付き付きの被検査マ
スクに対して、塵埃付着防止膜の影響を受けることなく
精度の高い検査が可能となる。したがって、マスクパタ
ーンの検査工程において、塵埃の付着を防ぐ塵埃付着防
止膜の導入が可能となり、半導体製造ラインでの歩留り
向上に寄与できる。
簡単な装置の改造で塵埃付着防止膜付き付きの被検査マ
スクに対して、塵埃付着防止膜の影響を受けることなく
精度の高い検査が可能となる。したがって、マスクパタ
ーンの検査工程において、塵埃の付着を防ぐ塵埃付着防
止膜の導入が可能となり、半導体製造ラインでの歩留り
向上に寄与できる。
【図１】本発明の一実施例に係るマスク検査装置を示す
概略構成図、
概略構成図、
【図２】塵埃付着防止膜によるピント位置のずれを説明
するための模式図、
するための模式図、
【図３】制御用計算機での塵埃付着防止膜に対する処理
を示すフローチャート、
を示すフローチャート、
【図４】フォーカスサーボ機構における検出光学系の変
形例を示す図、
形例を示す図、
【図５】従来のマスク検査装置を示す概略構成図、
【図６】マスクの検査方法を説明するための図。
１…被検査マスク ２…移動テーブ
ル ３…光源 ５…対物レンズ ７…ラインセンサ ９…制御用計算
機 １０…テーブル駆動回路 １１…ＡＤ変換器 １２…位置計算回路 １３…比較判定回
路 １４…レーザ測長計 １９…基準データ
計算回路 ４１…フォーカスサーボ機構 ４２…検出光学系 ４３…オートフォーカス検出系 ４４…フォーカス
オフセット設定回路 ４５…オートフォーカス駆動制御系 ４６…塵埃付着防
止膜
ル ３…光源 ５…対物レンズ ７…ラインセンサ ９…制御用計算
機 １０…テーブル駆動回路 １１…ＡＤ変換器 １２…位置計算回路 １３…比較判定回
路 １４…レーザ測長計 １９…基準データ
計算回路 ４１…フォーカスサーボ機構 ４２…検出光学系 ４３…オートフォーカス検出系 ４４…フォーカス
オフセット設定回路 ４５…オートフォーカス駆動制御系 ４６…塵埃付着防
止膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−74625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−208746（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/08 G01B 11/24
Claims (1)
- 【請求項１】被検査マスクを支持する移動テーブルと、
この移動テーブルを移動させるテーブル駆動手段と、前
記被検査マスクに光を照射する手段と、前記被検査マス
クに形成されているマスクパターンの像をセンサ上に結
像させる検出光学系と、前記被検査マスクのマスクパタ
ーン形成面位置を検出して前記検出光学系のフォーカス
制御を行うフォーカスサーボ機構と、前記移動テーブル
を移動させながら前記被検査マスクを走査し、このとき
に得られた前記センサ出力をもとにして上記被検査マス
クの良否を判定する判定手段とを備えたマスク検査装置
において、前記被検査マスクのマスクパターン面を覆う
ように装着された塵埃付着防止膜によって起こるフォー
カスサーボ位置のずれ量を予め推定し、このずれ量に応
じたオフセット値を前記フォーカスサーボ機構に与える
位置補正手段を具備してなることを特徴とするマスク検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13942892A JP3202322B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | マスク検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13942892A JP3202322B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | マスク検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333529A JPH05333529A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3202322B2 true JP3202322B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=15244970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13942892A Expired - Lifetime JP3202322B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | マスク検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202322B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952256B2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-10-04 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Optical compensation in high numerical aperture photomask inspection systems for inspecting photomasks through thick pellicles |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13942892A patent/JP3202322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05333529A (ja) | 1993-12-17 |
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