JPH0140489B2 - - Google Patents
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- JPH0140489B2 JPH0140489B2 JP13676281A JP13676281A JPH0140489B2 JP H0140489 B2 JPH0140489 B2 JP H0140489B2 JP 13676281 A JP13676281 A JP 13676281A JP 13676281 A JP13676281 A JP 13676281A JP H0140489 B2 JPH0140489 B2 JP H0140489B2
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- Japan
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- pattern
- control unit
- photomask
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- optical system
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- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 9
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はフオトマスクの検査装置にかかり、
特に半導体製造用のフオトマスクにおけるパター
ン欠陥の検査装置の改良に関する。
特に半導体製造用のフオトマスクにおけるパター
ン欠陥の検査装置の改良に関する。
最近、IC、LSI（大規模集積回路）等が高集積
化される傾向に伴ない、これらに形成される半導
体素子の製造に用いるフオトマスクもそのパター
ンが著るしく微細化しつつある。従つてこのパタ
ーンの欠陥の検査に従来、電子管式撮像装置でテ
レビカメラを用いる方法があつたが、偏向歪が相
当大きいこと、さらに高速化をはかる上で障害が
多いなどの重大な欠点がある。
化される傾向に伴ない、これらに形成される半導
体素子の製造に用いるフオトマスクもそのパター
ンが著るしく微細化しつつある。従つてこのパタ
ーンの欠陥の検査に従来、電子管式撮像装置でテ
レビカメラを用いる方法があつたが、偏向歪が相
当大きいこと、さらに高速化をはかる上で障害が
多いなどの重大な欠点がある。
この発明は従来の欠点を改良するもので、電荷
転送デバイス（Charge Transfer Device）の１
つである電荷結合デバイス（Charge Coupled
Device、CCDと略称する）ラインセンサーのよ
うな一次元固体撮像素子を用いて微細なフオトマ
スクのパターンを正確かつ高速で検査するように
したものである。
転送デバイス（Charge Transfer Device）の１
つである電荷結合デバイス（Charge Coupled
Device、CCDと略称する）ラインセンサーのよ
うな一次元固体撮像素子を用いて微細なフオトマ
スクのパターンを正確かつ高速で検査するように
したものである。
次にこの発明を１実施例につき図面を参照して
詳細に説明する。図において、１は光学系で、光
源（照明ランプ）１ａと、フイルタ１ｂと、コン
デンサレンズ１ｃと、フオトマスク２を載置し透
光させるためのXYステージ１ｄと、前記XYス
テージ１ｄ上のフオトマスクを透過した光を集光
させる対物レンズ１ｅとを直線上にかつこの直線
に各々を直交させて配置し、最終にて電荷結合デ
バイス・ラインセンサー（CCDラインセンサー
と略称）３に結像させる。なお、図中の４は反射
照明用の光源（照明ランプ）で集光レンズ１ｆと
前記直線上に設置された第１のハーフミラー１ｇ
によつてフオトマスクに反射させるものである。
また、前記対物レンズ１ｅとCCDラインセンサ
ー３との間に設けられた第２のハーフミラー１ｈ
はフオトマスクの透過光の一部を反射させ接眼レ
ンズ１ｊを通して拡大し眼５で観察するためのも
のである。このようにしてフオトマスクの透光は
CCDラインセンサ３に結像される。また、同図
における１２は補正制御部、１３はパターンメモ
リ、１４はパターン表示器、１５は表示制御部、
１６はキヤクタデイスプレイ、１７はキーボー
ド、１８はプリンタを夫々示す。そして、パター
ンの撮像は第２図にフオトマスクの撮像走査を説
明するように、CCDラインセンサがステージ１
ｄのＸ方向に配置され、センサの撮像幅で電気的
にスキヤンする。Ｙ方向にはステージを機械的に
スキヤンさせる。第２図にはフオトマスクにおけ
るパターンのスキヤン方式の一例を、また第３図
にはその一部を示している。いま、第５図に一部
が示されるパターンの透光部６ａと不透光部６ｂ
を図の矢印方向にスキヤンした場合電気的アナロ
グ信号が出力として次のパターン撮像制御部７で
２値化される。これを第５図に示す。図における
出力のVEdgは不透光部の端縁を定義する電圧値
で、これを予めパラメータとして与え、デジタル
変換して図の下部に示す２値化データを得る。次
の欠陥検出制御部８では一つの光学系でマスクの
パターンを走査幅でスキヤンし、S1、S2…Soを、
ついでS1′、S2′…So′を、さらに、S1″、S2″…So″
と順次データを２値化してパターンメモリに書込
みする。この間にまず、S1、S2…Soの撮像をなし
つぎのS1′をスキヤンしたとき、各データはビツ
ト単位で排他的論理和回路（Exclusive OR回
路）を通して第７図に示すように５段のシフトレ
ジスタに入力しデータの差異が検出される。例え
ば、同図において破線で包囲して示した部分がS1
とS1′とのデータの差である。次に、上記検出さ
れた欠陥のロケーシヨン情報は中央制御装置
（CPU）９で記憶され、また、このCPUから発せ
られる信号によつて装置全体をコントロールす
る。さらに、CPUの出力はステージ制御部１０
の高精度でドライブし、フオトマスクの定位をは
かる。このときの撮像誤差の検出はレーザ測長制
御部１１を用いて行なわれる。すなわち、誤差に
は、フオトマスクをステージにセツトしたときの
ステージとパターンとの平行度差である整列（ア
ライメント）誤差、パターンの直交度誤差、パタ
ーンの長さの誤差等があるが、これらの誤差を検
出するために、第８図に示すようにフオトマスク
のパターン形成域２ｐの外部にマーカー２ａ，２
ｂ，２ｃを設け、装置はパターンを撮像するに先
立つてマーカーの位置を検出し、補正値で算出す
る。例えば、第９図に示すようにマーカー２ａの
Ｘ座標アライメント誤差をAx、同じく長さ誤差
をLx、マーカー２ｃのＹ座標アライメント誤差
をAY、同じく長さ誤差をLY、マスクの直交度誤
差をＤとするとき、 (1) 任意のＹ座標NYにおけるＸ成分の補正値Rx
は Rx＝Sx＋NY（AY＋Ｄ）／TY′ (2) 任意のＸ座標NxにおけるＹ成分の補正値RY
は RY＝NY・Ax／Tx′ にて夫々表わせる。ただし上記SxはＸ座標設定
値に対するステージの動きのゆらぎ誤差（第１０
図）である。また、補正方法としてはＸ成分とＹ
成分との誤差に分けてCCDラインセンサーがパ
ターンを撮像するときにパターンデータの読取る
位置を変える。長さの補正はレーザによる測長系
でスケーリングする。そして、Ｘ成分については
第１１図に示すように1728ビツトのセンサーを使
つて512ビツト幅のパターン撮像を行なう場合、
Ｘ成分の誤差が０のときには576〜1088ビツト間
のデータを取込む。さらには誤差が生じた場合に
はこのデータを取込む区間に左右をシフトさせ
る。また、Ｙ成分の誤差は第１２図に示すよう
に、AYからAY0、AY1…AYoを出し、Ｙ座標の何番
目のスキヤンからデータを取込むかを指定する。
そして補正値の範囲はＸ、Ｙ成分ともに±50μ以
上が可能である。
詳細に説明する。図において、１は光学系で、光
源（照明ランプ）１ａと、フイルタ１ｂと、コン
デンサレンズ１ｃと、フオトマスク２を載置し透
光させるためのXYステージ１ｄと、前記XYス
テージ１ｄ上のフオトマスクを透過した光を集光
させる対物レンズ１ｅとを直線上にかつこの直線
に各々を直交させて配置し、最終にて電荷結合デ
バイス・ラインセンサー（CCDラインセンサー
と略称）３に結像させる。なお、図中の４は反射
照明用の光源（照明ランプ）で集光レンズ１ｆと
前記直線上に設置された第１のハーフミラー１ｇ
によつてフオトマスクに反射させるものである。
また、前記対物レンズ１ｅとCCDラインセンサ
ー３との間に設けられた第２のハーフミラー１ｈ
はフオトマスクの透過光の一部を反射させ接眼レ
ンズ１ｊを通して拡大し眼５で観察するためのも
のである。このようにしてフオトマスクの透光は
CCDラインセンサ３に結像される。また、同図
における１２は補正制御部、１３はパターンメモ
リ、１４はパターン表示器、１５は表示制御部、
１６はキヤクタデイスプレイ、１７はキーボー
ド、１８はプリンタを夫々示す。そして、パター
ンの撮像は第２図にフオトマスクの撮像走査を説
明するように、CCDラインセンサがステージ１
ｄのＸ方向に配置され、センサの撮像幅で電気的
にスキヤンする。Ｙ方向にはステージを機械的に
スキヤンさせる。第２図にはフオトマスクにおけ
るパターンのスキヤン方式の一例を、また第３図
にはその一部を示している。いま、第５図に一部
が示されるパターンの透光部６ａと不透光部６ｂ
を図の矢印方向にスキヤンした場合電気的アナロ
グ信号が出力として次のパターン撮像制御部７で
２値化される。これを第５図に示す。図における
出力のVEdgは不透光部の端縁を定義する電圧値
で、これを予めパラメータとして与え、デジタル
変換して図の下部に示す２値化データを得る。次
の欠陥検出制御部８では一つの光学系でマスクの
パターンを走査幅でスキヤンし、S1、S2…Soを、
ついでS1′、S2′…So′を、さらに、S1″、S2″…So″
と順次データを２値化してパターンメモリに書込
みする。この間にまず、S1、S2…Soの撮像をなし
つぎのS1′をスキヤンしたとき、各データはビツ
ト単位で排他的論理和回路（Exclusive OR回
路）を通して第７図に示すように５段のシフトレ
ジスタに入力しデータの差異が検出される。例え
ば、同図において破線で包囲して示した部分がS1
とS1′とのデータの差である。次に、上記検出さ
れた欠陥のロケーシヨン情報は中央制御装置
（CPU）９で記憶され、また、このCPUから発せ
られる信号によつて装置全体をコントロールす
る。さらに、CPUの出力はステージ制御部１０
の高精度でドライブし、フオトマスクの定位をは
かる。このときの撮像誤差の検出はレーザ測長制
御部１１を用いて行なわれる。すなわち、誤差に
は、フオトマスクをステージにセツトしたときの
ステージとパターンとの平行度差である整列（ア
ライメント）誤差、パターンの直交度誤差、パタ
ーンの長さの誤差等があるが、これらの誤差を検
出するために、第８図に示すようにフオトマスク
のパターン形成域２ｐの外部にマーカー２ａ，２
ｂ，２ｃを設け、装置はパターンを撮像するに先
立つてマーカーの位置を検出し、補正値で算出す
る。例えば、第９図に示すようにマーカー２ａの
Ｘ座標アライメント誤差をAx、同じく長さ誤差
をLx、マーカー２ｃのＹ座標アライメント誤差
をAY、同じく長さ誤差をLY、マスクの直交度誤
差をＤとするとき、 (1) 任意のＹ座標NYにおけるＸ成分の補正値Rx
は Rx＝Sx＋NY（AY＋Ｄ）／TY′ (2) 任意のＸ座標NxにおけるＹ成分の補正値RY
は RY＝NY・Ax／Tx′ にて夫々表わせる。ただし上記SxはＸ座標設定
値に対するステージの動きのゆらぎ誤差（第１０
図）である。また、補正方法としてはＸ成分とＹ
成分との誤差に分けてCCDラインセンサーがパ
ターンを撮像するときにパターンデータの読取る
位置を変える。長さの補正はレーザによる測長系
でスケーリングする。そして、Ｘ成分については
第１１図に示すように1728ビツトのセンサーを使
つて512ビツト幅のパターン撮像を行なう場合、
Ｘ成分の誤差が０のときには576〜1088ビツト間
のデータを取込む。さらには誤差が生じた場合に
はこのデータを取込む区間に左右をシフトさせ
る。また、Ｙ成分の誤差は第１２図に示すよう
に、AYからAY0、AY1…AYoを出し、Ｙ座標の何番
目のスキヤンからデータを取込むかを指定する。
そして補正値の範囲はＸ、Ｙ成分ともに±50μ以
上が可能である。
この発明には次に挙げる利点がある。まず、
CCDラインセンサを用いるので、従来のテレビ
カメラ等によつて生ずる偏向歪の補正を要しない
で高精度のパターン撮像が実現できる。次にはパ
ターン撮像光学系が１つであるため、他のチツプ
パターン比較方式に比して光学系収差、倍率差等
がなく高精度である。さらにはレーザ測長系を用
いてステージの精度誤差を補正するので高精度の
ステージを必要としない。
CCDラインセンサを用いるので、従来のテレビ
カメラ等によつて生ずる偏向歪の補正を要しない
で高精度のパターン撮像が実現できる。次にはパ
ターン撮像光学系が１つであるため、他のチツプ
パターン比較方式に比して光学系収差、倍率差等
がなく高精度である。さらにはレーザ測長系を用
いてステージの精度誤差を補正するので高精度の
ステージを必要としない。
また、この発明によれば、一基板上の複数パタ
ーンが隣接して形成されたフオトマスクに対し、
一つのパターン撮像光学系によつて隣接パターン
同士を比較するので、高能率のパターン検査が達
成できる顕著な効果がある。
ーンが隣接して形成されたフオトマスクに対し、
一つのパターン撮像光学系によつて隣接パターン
同士を比較するので、高能率のパターン検査が達
成できる顕著な効果がある。
第１図はこの発明の１実施例のブロツク図、第
２図および第３図はフオトマスクのパターンに対
するスキヤンを説明するための図、第４図はパタ
ーンの一部を示す正面図、第５図は撮像出力を示
す線図と２値化データを示す線図、第６図および
第７図はいずれも撮像データと２値化データを示
す図、第８図はマスクにおけるマーカを示す正面
図、第９図はマスク装着時の誤差を説明するため
の上面図、第１０図はステージの動きとゆらぎ誤
差を示す上面図、第１１図および第１２図はいず
れもCCDラインセンサでパターンを撮像する際
の誤差補正において第１１図はＸ成分、第１２図
はＹ成分を示す図である。 １……光学系、２……フオトマスク、３……
CCDラインセンサー、１ｇ……ハーフミラー、
６ａ……パターンの透光部、６ｂ……パターンの
不透光部、７……パターン撮像制御部、８……欠
陥検出制御部、９……CPU、１０……ステージ
制御部、１１……レーザ測長制御部、１２……補
正制御部。
２図および第３図はフオトマスクのパターンに対
するスキヤンを説明するための図、第４図はパタ
ーンの一部を示す正面図、第５図は撮像出力を示
す線図と２値化データを示す線図、第６図および
第７図はいずれも撮像データと２値化データを示
す図、第８図はマスクにおけるマーカを示す正面
図、第９図はマスク装着時の誤差を説明するため
の上面図、第１０図はステージの動きとゆらぎ誤
差を示す上面図、第１１図および第１２図はいず
れもCCDラインセンサでパターンを撮像する際
の誤差補正において第１１図はＸ成分、第１２図
はＹ成分を示す図である。 １……光学系、２……フオトマスク、３……
CCDラインセンサー、１ｇ……ハーフミラー、
６ａ……パターンの透光部、６ｂ……パターンの
不透光部、７……パターン撮像制御部、８……欠
陥検出制御部、９……CPU、１０……ステージ
制御部、１１……レーザ測長制御部、１２……補
正制御部。
Claims (1)
- １ 透光部と不透光部とからなるパターンが形成
された半導体製造用フオトマスクに露光し拡大す
る一つの光学系と、前記光学系による透過パター
ン光を光電変換し蓄積させる電荷結合デバイス・
ラインセンサーと、前記電荷結合デバイスライン
センサーに蓄積された信号電荷を順次転送しつつ
取出す走査機能を有し一つの基板上に複数個形成
された他のパターンとの比較を行うパターン撮像
制御部と、前記パターン撮像制御部の出力を２値
化しパターンに対するデータをビツト単位で排他
的論理和回路を通してシフトレジスタに入力しデ
ータ化し隣接パターンのデータと比較して欠陥を
検出する欠陥検出制御部と、装置全体を制御する
とともに前記欠陥検出制御部の欠陥の情報を記憶
する中央処理装置と、前記パターン撮像制御部に
おける走査に先立ち補正制御部の信号とレーザ測
長結果と併せ前記中央処理装置に入力するレーザ
測定制御部とからなり、一基板に複数個の同一パ
ターンが形成されたフオトマスクに対し一つの光
学系で順次撮像し、隣接するパターン同士を比較
検査することを特徴とするフオトマスクの検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136762A JPS5837923A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フオトマスクの検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136762A JPS5837923A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フオトマスクの検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837923A JPS5837923A (ja) | 1983-03-05 |
| JPH0140489B2 true JPH0140489B2 (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=15182906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136762A Granted JPS5837923A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フオトマスクの検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837923A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675038B2 (ja) * | 1983-03-11 | 1994-09-21 | ケイエルエイ・インストラメンツ・コ−ポレ−シヨン | 光学検査装置 |
| JPS6021523A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Toshiba Corp | マスク欠陥検査方法 |
| JPS6062122A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-10 | Fujitsu Ltd | マスクパターンの露光方法 |
| JPS60126830A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Nippon Jido Seigyo Kk | パタ−ンの欠陥検査装置に用いる走査方法 |
| JPS60138921A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Toshiba Corp | パタ−ン形状検査装置 |
| JPS60210839A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-10-23 | Fujitsu Ltd | レチクルおよびその検査方法 |
| KR100465710B1 (ko) * | 2002-10-01 | 2005-01-13 | 엘지전자 주식회사 | 포토마스크의 표면 검사장치 및 방법 |
| JP2007085746A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 周波数選択板、その検査方法および検査装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654038A (en) * | 1979-10-08 | 1981-05-13 | Toshiba Corp | Checking device for shape of photomask |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56136762A patent/JPS5837923A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654038A (en) * | 1979-10-08 | 1981-05-13 | Toshiba Corp | Checking device for shape of photomask |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837923A (ja) | 1983-03-05 |
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