JPH0224539A - 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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- JPH0224539A JPH0224539A JP63174660A JP17466088A JPH0224539A JP H0224539 A JPH0224539 A JP H0224539A JP 63174660 A JP63174660 A JP 63174660A JP 17466088 A JP17466088 A JP 17466088A JP H0224539 A JPH0224539 A JP H0224539A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 15
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- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- 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
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- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、その再反
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０度または１
８０度の位相差を生ずるように設定して行う構成とする
。
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、その再反
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０度または１
８０度の位相差を生ずるように設定して行う構成とする
。
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。
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。
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
ーンが備えらなければならない。
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。
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
。
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／１ｆｔ子的手段による検査の方が信転性が高く、作
業時間も短縮されるといった利点がある。
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／１ｆｔ子的手段による検査の方が信転性が高く、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叱較するには、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はｙ′確立されている。
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はｙ′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
電気信号の信転度に関しては若干の問題が未解決のまま
残されている。
電気信号の信転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ＩＡ、
ＩＢ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。
図に示されている。検査対象である２枚のマスクＩＡ、
ＩＢ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。
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。
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。
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。
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ｊ、。
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ｊ、。
で干渉させ、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光路差は、前
記単色光の０度または１８０度の位相差に相当する距離
に設定される・ 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、且つ 前記単色光の分割点から前記合成点までの光路差は、前
記単色光の０度または１８０度の位相差に相当する距離
に設定される・ 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。
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Ｏ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。
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Ｏ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、その出力のを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。
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、その出力のを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。ＩＡ及びＩＢ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！３！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。
ている。ＩＡ及びＩＢ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！３！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
−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ＩＡ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ＩＢに照射さ
れる０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。
−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ＩＡ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ＩＢに照射さ
れる０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−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
７４）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−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
７４）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、分割された光の夫り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。
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、分割された光の夫り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。
この検出光量は反射条件の差異、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ヘルを設
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Ｏ１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。
形状によって変化するが、然るべきスライスレヘルを設
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Ｏ１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、掘めて有利である。
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、掘めて有利である。
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、Ａｒ１ノ・−ザなど可視光域のものが適
当である。
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、Ａｒ１ノ・−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充電変換し、パターン情報であ
る電気信号を得ることが行われる。
反射光を干渉させてから充電変換し、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。
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。
ＬＡ、ＩＢはマスク、
２はハーフミラ−
２′はミラー
３Ａ、３Ｂはレンズ、
４はハーフミラ−
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。
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 本発明を実施する装置の基本構成を示す模式図第１図 （Ａ） （Ｂ） 従来のパターン検査装置の構成を示す模式図第３図 一実施例である多方向検査を示す模式図第２図
、 第２図は一実施例である多方向検査を示す模式第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 本発明を実施する装置の基本構成を示す模式図第１図 （Ａ） （Ｂ） 従来のパターン検査装置の構成を示す模式図第３図 一実施例である多方向検査を示す模式図第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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０度または１８０度の位相差
に相当する距離に設定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 true JPH0224539A (ja) | 1990-01-26 |
| JP2606301B2 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) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02102404A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-16 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターンの検査方法 |
| JP2010140027A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Asml Holding Nv | レチクル検査システム及び方法 |
| 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 |
| JP2011117934A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 表面検査装置、その表面検査方法及びそれを備えるスリットコータ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 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 |
| JPS63200042A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-18 | Hitachi Ltd | 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
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| US8189203B2 (en) | 2008-12-15 | 2012-05-29 | Asml Holding N.V. | Reticle inspection systems and method |
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| US8502988B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-08-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern inspection apparatus and pattern inspection method |
| JP2011117934A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 表面検査装置、その表面検査方法及びそれを備えるスリットコータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2606301B2 (ja) | 1997-04-30 |
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