JPH0658526B2 - マスク欠陥検査装置 - Google Patents
マスク欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPH0658526B2 JPH0658526B2 JP188186A JP188186A JPH0658526B2 JP H0658526 B2 JPH0658526 B2 JP H0658526B2 JP 188186 A JP188186 A JP 188186A JP 188186 A JP188186 A JP 188186A JP H0658526 B2 JPH0658526 B2 JP H0658526B2
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- JP
- Japan
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- signal
- electron
- mask
- defect inspection
- secondary electron
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マスクの欠陥検査装置に係り、特にパターニ
ングされた半導体集積回路に発生する微細な欠陥を電子
線を用いて自動的に検出するマスクの欠陥検査装置に関
するものである。
ングされた半導体集積回路に発生する微細な欠陥を電子
線を用いて自動的に検出するマスクの欠陥検査装置に関
するものである。
集積回路パタンを被加工基板に転写し形成する方法とし
て、Ｘ線露光が注目されている。Ｘ線露光法では紫外線
露光にくらべ波長が数10Å以下と短いため、微細パタン
を形成できる利点を有している。Ｘ線マスクの検査とし
ては、光学顕微鏡，走査電子顕微鏡(SEM)による目視観
察が主として用いられているが、集積回路の高密度化が
進むにつれ、パタン幅が0.5μｍ程度では光学顕微鏡を
用いた観察は不可能となり、また、SEM観察では検査領
域が100μｍ□ぐらいの大きさとなり、目視による欠陥
検査はますます効率の悪いものとなり、自動検査装置に
対する要求が高まつてきている。このため、サブミクロ
ンパタンを有するＸ線マスク検査では、分解能の高い電
子ビームを用いた検査方式が提案されている（電子ビー
ムを用いたマスク欠陥検査装置の検討…和田，久本，水
上，右高電子通信学会論文誌80/12 Vol J36-C No12 P81
7〜823）。
て、Ｘ線露光が注目されている。Ｘ線露光法では紫外線
露光にくらべ波長が数10Å以下と短いため、微細パタン
を形成できる利点を有している。Ｘ線マスクの検査とし
ては、光学顕微鏡，走査電子顕微鏡(SEM)による目視観
察が主として用いられているが、集積回路の高密度化が
進むにつれ、パタン幅が0.5μｍ程度では光学顕微鏡を
用いた観察は不可能となり、また、SEM観察では検査領
域が100μｍ□ぐらいの大きさとなり、目視による欠陥
検査はますます効率の悪いものとなり、自動検査装置に
対する要求が高まつてきている。このため、サブミクロ
ンパタンを有するＸ線マスク検査では、分解能の高い電
子ビームを用いた検査方式が提案されている（電子ビー
ムを用いたマスク欠陥検査装置の検討…和田，久本，水
上，右高電子通信学会論文誌80/12 Vol J36-C No12 P81
7〜823）。
電子線を用いた欠陥検査装置では、電子線でＸ線マスク
を照射して得られる検出信号を増幅し、２値情報に変換
する信号検出部が重要である。通常、１回のラスタ走査
では２次電子量が少ないため、SN比の高い信号が得られ
ない。正確な検出信号を得るためには、電子線照射時間
を長くしなければならない。
を照射して得られる検出信号を増幅し、２値情報に変換
する信号検出部が重要である。通常、１回のラスタ走査
では２次電子量が少ないため、SN比の高い信号が得られ
ない。正確な検出信号を得るためには、電子線照射時間
を長くしなければならない。
ところが、上記電子線を用いた欠陥検査装置において、
SN比改善のため電子線照射時間を長くすると、電子線に
よるパタン損傷，チヤージアツプによる走査線の歪が発
生する欠点があり、かつ、照射時間が長くなることによ
り検査時間が増大する。一方、通常のSEM像は２次電子
検出器１個を用いて画像生成を行なつているため、検出
器位置の方向性が生じ、片方のエツジのみ強調されると
いう現象が起き、実際のパタン形状が正しく反映されな
い。この場合、検出器に近い方のエツジがその反対側の
エツジより強くあらわれる。
SN比改善のため電子線照射時間を長くすると、電子線に
よるパタン損傷，チヤージアツプによる走査線の歪が発
生する欠点があり、かつ、照射時間が長くなることによ
り検査時間が増大する。一方、通常のSEM像は２次電子
検出器１個を用いて画像生成を行なつているため、検出
器位置の方向性が生じ、片方のエツジのみ強調されると
いう現象が起き、実際のパタン形状が正しく反映されな
い。この場合、検出器に近い方のエツジがその反対側の
エツジより強くあらわれる。
また、Ｘ線に対して透過性の材料が（ホコリ等）がパタ
ン上に付着した場合でも、二次電子検査器で欠陥として
検出されてしまう問題がある。
ン上に付着した場合でも、二次電子検査器で欠陥として
検出されてしまう問題がある。
そこで本発明は、Ｘ線マスク等が薄膜形成で構成され、
透過電子信号が同時に得られることに着目し、電子線に
より走査したとき検出される二次電子信号と透過電子信
号を併用処理することにより、電子線照射時間を増加さ
せずに検出信号のSN比を改善するとともに、パタンエツ
ジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を除去したＸ線マス
ク欠陥検査装置を提供するものである。
透過電子信号が同時に得られることに着目し、電子線に
より走査したとき検出される二次電子信号と透過電子信
号を併用処理することにより、電子線照射時間を増加さ
せずに検出信号のSN比を改善するとともに、パタンエツ
ジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を除去したＸ線マス
ク欠陥検査装置を提供するものである。
すなわち、本発明は、電子線で走査することにより二次
電子信号が得られると共に透過電子信号が得られるマス
クを電子線で走査し、該マスク表面からパタン形状に対
応して発生する二次電子信号を検出して得られた画像信
号を、該マスク上のチツプ又は設計データから得られた
画像信号と比較し、該マスク上の欠陥を検出する装置に
関するものであつて、本発明においては、電子線により
Ｘ線マスク等をラスタ走査し、パタンエツジ表面部で発
生する二次電子信号を複数個の二次電子検出器で検出
し、その信号の和を求め、さらに同一走査時にパタンエ
ツジ部を透過した電子を透過電子検出器で検出し、先に
検出した二次電子の和信号と演算処理することにより、
検査信号のSN比を向上させるとともに、パタンエツジの
ダレやホコリ等によつて発生する疑似欠陥を除去するこ
とを最も主要な特徴とする。従来の技術では、１個の二
次電子信号を用いて検査信号を処理しており、検査信号
のSN比の向上を図るため、パタン部をくりかえし走査を
行なつているが、コンタミネーシヨン、チヤージアツプ
等の問題を生じていた。
電子信号が得られると共に透過電子信号が得られるマス
クを電子線で走査し、該マスク表面からパタン形状に対
応して発生する二次電子信号を検出して得られた画像信
号を、該マスク上のチツプ又は設計データから得られた
画像信号と比較し、該マスク上の欠陥を検出する装置に
関するものであつて、本発明においては、電子線により
Ｘ線マスク等をラスタ走査し、パタンエツジ表面部で発
生する二次電子信号を複数個の二次電子検出器で検出
し、その信号の和を求め、さらに同一走査時にパタンエ
ツジ部を透過した電子を透過電子検出器で検出し、先に
検出した二次電子の和信号と演算処理することにより、
検査信号のSN比を向上させるとともに、パタンエツジの
ダレやホコリ等によつて発生する疑似欠陥を除去するこ
とを最も主要な特徴とする。従来の技術では、１個の二
次電子信号を用いて検査信号を処理しており、検査信号
のSN比の向上を図るため、パタン部をくりかえし走査を
行なつているが、コンタミネーシヨン、チヤージアツプ
等の問題を生じていた。
Ｘ線マスクパタン部は薄膜形成で構成されているため、
Ｘ線マスク上を電子線で走査するとき、マスクパタン表
面から発生する二次電子信号と共に、マスクパタンを透
過した透過電子信号を同時に検出することができる。
Ｘ線マスク上を電子線で走査するとき、マスクパタン表
面から発生する二次電子信号と共に、マスクパタンを透
過した透過電子信号を同時に検出することができる。
従来の技術では、マスクパタン表面から発生する二次電
子のみを用い検査信号処理をしているため、上述の問題
が生じていた。
子のみを用い検査信号処理をしているため、上述の問題
が生じていた。
本発明では、Ｘ線マスクパタン部が十分薄く、上記透過
電子信号が得られることに着目し、二次電子信号と透過
電子信号を演算処理する構成を得たもので、電子線照射
時間を増加させることなく検査信号のSN比を改善でき、
また、パタンエツジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を
除去できる。
電子信号が得られることに着目し、二次電子信号と透過
電子信号を演算処理する構成を得たもので、電子線照射
時間を増加させることなく検査信号のSN比を改善でき、
また、パタンエツジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を
除去できる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図であつて、
１は電子線照射器、２は複数の二次電子検出器、３は透
過電子検出器、４はＸ線マスク、５は試料ステージ、６
は二次電子信号処理部、７は透過電子信号処理部、８は
演算処理部、９は２値化処理部である。
１は電子線照射器、２は複数の二次電子検出器、３は透
過電子検出器、４はＸ線マスク、５は試料ステージ、６
は二次電子信号処理部、７は透過電子信号処理部、８は
演算処理部、９は２値化処理部である。
上記構成において、電子線照射器１より照射された電子
線は試料ステージ５上にセツトされたＸ線マスク４のパ
タン部を照射する。Ｘ線マスク４のパタン部は１〜２μ
ｍの溝膜で形成されており、パタンエツジで電子線は反
射および透過する。マスク表面上のパタンエツジから発
生した二次電子信号を、試料ステージ５上の例えば左，
右に配置した２個の二次電子検出器２により検出し、そ
れらの信号を二次電子信号処理部６で、左，右のエツジ
信号ごとに増幅、波形整形を行なう。
線は試料ステージ５上にセツトされたＸ線マスク４のパ
タン部を照射する。Ｘ線マスク４のパタン部は１〜２μ
ｍの溝膜で形成されており、パタンエツジで電子線は反
射および透過する。マスク表面上のパタンエツジから発
生した二次電子信号を、試料ステージ５上の例えば左，
右に配置した２個の二次電子検出器２により検出し、そ
れらの信号を二次電子信号処理部６で、左，右のエツジ
信号ごとに増幅、波形整形を行なう。
第２図にパタンエツジの検出信号を示すように、二次電
子検出器Ａでの信号は片側のエツジのみ強調されるた
め、このまま２値化するとパタン形状が正しく反映され
ない。Ｂ側の検出信号も同様である。このため、左，右
に検出器A,Bを設置し、パタンの両エツジを均等に検出
するとともに、ＡとＢの信号の和を求めることにより信
号レベルの向上も図れる（第２図Ａ＋Ｂ参照）。
子検出器Ａでの信号は片側のエツジのみ強調されるた
め、このまま２値化するとパタン形状が正しく反映され
ない。Ｂ側の検出信号も同様である。このため、左，右
に検出器A,Bを設置し、パタンの両エツジを均等に検出
するとともに、ＡとＢの信号の和を求めることにより信
号レベルの向上も図れる（第２図Ａ＋Ｂ参照）。
さらに、第３図に示すように、パタンエツジを二次電子
信号検出（第１図２による）を行なうタイミングと同時
にパタンエツジを透過した電子を透過電子検出器３で検
出する。Ｘ線マスク４を二次電子信号検出器２と透過電
子検出器３により検出した信号は、たがいに反転した検
出信号が得られる。この透過電子検出器３で検出された
信号Ｃを、透過電子信号処理部７により二次電子信号処
理部６と同様に増幅，波形整形を行ない、波形を反転さ
せた後、基準レベル（第３図の例ではゼロレベル）まで
波形をシフトさせる。その信号Ｃ′を左，右の二次電子
信号を加算した値(A+B)に、さらに加える(A+B+C′）こ
とによりSN比の良い信号を得ることができる。また、二
次電子信号と透過電子信号とを演算処理した信号は、パ
タン上端部と下端部のエツジの平均値をとるため、パタ
ン上端部のエツジのみだれや下端部でのエツチング残り
等による発生する疑似欠陥を除去することができる。
信号検出（第１図２による）を行なうタイミングと同時
にパタンエツジを透過した電子を透過電子検出器３で検
出する。Ｘ線マスク４を二次電子信号検出器２と透過電
子検出器３により検出した信号は、たがいに反転した検
出信号が得られる。この透過電子検出器３で検出された
信号Ｃを、透過電子信号処理部７により二次電子信号処
理部６と同様に増幅，波形整形を行ない、波形を反転さ
せた後、基準レベル（第３図の例ではゼロレベル）まで
波形をシフトさせる。その信号Ｃ′を左，右の二次電子
信号を加算した値(A+B)に、さらに加える(A+B+C′）こ
とによりSN比の良い信号を得ることができる。また、二
次電子信号と透過電子信号とを演算処理した信号は、パ
タン上端部と下端部のエツジの平均値をとるため、パタ
ン上端部のエツジのみだれや下端部でのエツチング残り
等による発生する疑似欠陥を除去することができる。
第４図はほこり等の異物を検出する手段を説明する図で
ある。
ある。
Ｘ線マスク４上にほこり等が付着した場合の二次電子信
号と透過電子信号は、第４図のA+Bに示すように、二次
電子検出器２側のみに検出される。まず、透過電子信号
Ｃを基準レベル（第４図の例ではゼロレベル）まで波形
をシフトさせ、この透過電子信号Ｃ″と二次電子信号(A
+B)を加算処理(A+B+C″）することにより、ほこり、異
物の欠陥を検出することが可能である。
号と透過電子信号は、第４図のA+Bに示すように、二次
電子検出器２側のみに検出される。まず、透過電子信号
Ｃを基準レベル（第４図の例ではゼロレベル）まで波形
をシフトさせ、この透過電子信号Ｃ″と二次電子信号(A
+B)を加算処理(A+B+C″）することにより、ほこり、異
物の欠陥を検出することが可能である。
第５図は疑似欠陥処理の説明図である。
Ｘ線マスク検査では、ほこり等は疑似欠陥として処理す
る必要があるため、第５図に示す疑似欠陥の除去を行な
う。二次電子信号と透過電子信号を演算した信号(イ)お
よび(ロ)を、さらに(イ)-(ロ)の減算処理を施すことによ
り、ほこり等の疑似欠陥を除去すると共にSN比の良い信
号(ハ)を得ることができる。
る必要があるため、第５図に示す疑似欠陥の除去を行な
う。二次電子信号と透過電子信号を演算した信号(イ)お
よび(ロ)を、さらに(イ)-(ロ)の減算処理を施すことによ
り、ほこり等の疑似欠陥を除去すると共にSN比の良い信
号(ハ)を得ることができる。
なお以上、Ｘ線マスクの欠陥検査について説明したが、
本発明は、同様に二次電子信号と共に透過電子信号が得
られる場合に適用でき、Ｘ線マスクの欠陥検査のみなら
ず、例えば微細パタンをもつフオトマスクにも適用でき
る。また、ブランクマスクのホコリ，ピンホール検査に
も適用できる。
本発明は、同様に二次電子信号と共に透過電子信号が得
られる場合に適用でき、Ｘ線マスクの欠陥検査のみなら
ず、例えば微細パタンをもつフオトマスクにも適用でき
る。また、ブランクマスクのホコリ，ピンホール検査に
も適用できる。
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線マスクパタ
ン部を薄膜形成で構成されているため、Ｘ線マスク上を
電子線走査すると、マスクパタン表面から発生する二次
電子信号とマスクパタンを透過電子信号を同時に検出す
ることが可能なので、これらの二次電子信号と透過電子
信号を演算処理することにより、電子線照射時間を増加
させることなく検査信号のSN比を改善できるとともに、
パタンエツジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を除去で
きる利点がある。
ン部を薄膜形成で構成されているため、Ｘ線マスク上を
電子線走査すると、マスクパタン表面から発生する二次
電子信号とマスクパタンを透過電子信号を同時に検出す
ることが可能なので、これらの二次電子信号と透過電子
信号を演算処理することにより、電子線照射時間を増加
させることなく検査信号のSN比を改善できるとともに、
パタンエツジのダレ，ホコリ等による疑似欠陥を除去で
きる利点がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、 第２図はパタンエツジの検出信号を示す説明図、 第３図は検出信号の演算処理を示す図、 第４図はほこり等の異物を検出する手段の説明図、 第５図は疑似欠陥除去の例を示す説明図である。 １…電子線照射器 ２…二次電子検出器 ３…透過電子検出器 ４…Ｘ線マスク ５…試料ステージ ６…二次電子信号処理部 ７…透過電子信号処理部 ８…演算処理部 ９…２値化処理部
Claims (4)
- 【請求項１】電子線で走査することにより二次電子信号
が得られると共に透過電子信号が得られるマスクを電子
線で走査し、該マスク表面からパタン形状に対応して発
生する電子信号を検出して得られた画像信号を、該マス
ク上のチップ又は設計データから得られた画像信号と比
較し、該マスク上の欠陥を検出する装置において、 少なくとも１個の透過電子検出器からなる電子信号検出
部と、 電子信号検出部からの信号を処理する演算処理部とを具
備することを特徴とするマスク欠陥検査装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のマスク欠陥検
査装置において、 前記電子信号検出部が、複数の二次電子検出器と１個の
透過電子検出器とからなり、 前記信号の演算処理部を、複数の二次電子信号の和信号
と透過電子信号を減算処理する構成としたことを特徴と
するマスク欠陥検査装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のマスク欠陥検
査装置において、 前記電子信号検出部が、複数の二次電子検出器と１個の
透過電子検出器とからなり、 前記信号の演算処理部を、複数の二次電子信号の和信号
と透過電子信号を加算処理する構成としたことを特徴と
するマスク欠陥検査装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載のマスク欠陥検
査装置において、 前記電子信号検出部が、複数の二次電子検出器と１個の
透過電子検出器とからなり、 前記信号の演算処理部を、複数の二次電子信号の和信号
と透過電子信号を減算処理して得られた信号と、複数の
二次電子信号の和信号と透過電子信号を加算処理して得
られた信号とを減算処理する構成としたことを特徴とす
るマスク欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP188186A JPH0658526B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | マスク欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP188186A JPH0658526B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | マスク欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161044A JPS62161044A (ja) | 1987-07-17 |
| JPH0658526B2 true JPH0658526B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=11513905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP188186A Expired - Fee Related JPH0658526B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | マスク欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658526B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62260335A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-12 | Hitachi Ltd | パタ−ン検査方法および装置 |
| AT392857B (de) * | 1987-07-13 | 1991-06-25 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Vorrichtung und verfahren zur inspektion einer maske |
| JP2007192595A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Horon:Kk | 検査方法および検査装置 |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP188186A patent/JPH0658526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62161044A (ja) | 1987-07-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |