JPH0683037A - Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask - Google Patents

Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask

Info

Publication number
JPH0683037A
JPH0683037A JP25354492A JP25354492A JPH0683037A JP H0683037 A JPH0683037 A JP H0683037A JP 25354492 A JP25354492 A JP 25354492A JP 25354492 A JP25354492 A JP 25354492A JP H0683037 A JPH0683037 A JP H0683037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reticle mask
pattern
mask
defect
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25354492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Sugihara
和佳 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP25354492A priority Critical patent/JPH0683037A/en
Publication of JPH0683037A publication Critical patent/JPH0683037A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the apparatus for inspecting the shape defects of a reticule mask which can deal even with the reticule mask inspection after 256M bits. CONSTITUTION:The sectional shapes of the light shielding chromium film patterns on the reticule mask 12 are measured by a stylus micrometer consisting of a cantilever which is a spring-like thin film and is fixed at the base end part, a probe which is mounted to the front end of the cantilever, for example, a displacement detecting mechanism 16 of an optical lever system which irradiates the front end of the cantilever with light by a light projector for condensing the light to a microspot and measures the bend of the cantilver by detecting the reflected light thereof with a light receiving element, and an actuator which drives the displacement detecting mechanism 16 to bring the probe into proximity to the mask while moving a sample base 11 in X, Y directions. The first signal corresponding to the pattern to be inspected of the reticule mask 12 is determined and the shapes or defects of the reticule mask are inspected by comparing the signal and the second signal based on the design data at the time of forming the reticule mask patterns.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レチクルマスク形状欠
陥検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticle mask shape defect inspection apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レチクルマスクに形成されたパタ
ーンの検査を行う形状欠陥検査装置においては、マスク
に光を照射しマスク上での光照射位置の移動により得ら
れる上記マスクに形成された被検査パターンに対応する
第1の信号と、上記被検査パターンを形成する際の設計
データを基に得られる第2の信号と比較照合してパター
ンの形状の正否及び欠陥の有無を検査している。つま
り、上記第1及び第2の信号の比較によりパターンの形
状と正否と欠陥パターンの大きさを認識してそれらの形
状と欠陥の大きさとを許容値と比較を行い、許容値より
小さいものに関してはレチクルからウエハへパターンが
転写されても悪影響を及ぼさない等の理由により、異常
と判定しないという検査を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a shape defect inspection apparatus for inspecting a pattern formed on a reticle mask, the mask formed on the mask obtained by irradiating the mask with light and moving the light irradiation position on the mask. The first signal corresponding to the inspection pattern and the second signal obtained based on the design data for forming the pattern to be inspected are compared and collated to inspect whether the shape of the pattern is correct or defective. . That is, the shape and correctness of the pattern and the size of the defect pattern are recognized by comparing the first and second signals, and the shape and the size of the defect are compared with an allowable value. Conducts an inspection that it is not judged to be abnormal because the pattern is not adversely affected even if the pattern is transferred from the reticle to the wafer.

【0003】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。すなわち光は原理的に光の波長
までしか集光することができないため測定分解能が1ミ
クロン前後しかなく将来の256Mビット以降のレチク
ルマスク検査には対応できないことである。
However, this type of device has the following problems. That is, since light can be focused only up to the wavelength of light in principle, the measurement resolution is only about 1 micron and it cannot be applied to future reticle mask inspection of 256 Mbits or later.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、25
6Mビット以降のレチクルマスク検査にも対応でき得る
レチクルマスク形状欠陥検査装置を提供することにあ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is 25
An object of the present invention is to provide a reticle mask shape defect inspection apparatus which can also support reticle mask inspection of 6 Mbits or later.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、スタイ
ラスプロファイロメーター、具体的には原子間力顕微鏡
によってレチクルマスク上の遮光クロム膜パターンの断
面形状を計測し、前記断面形状と設計データとを比較
し、より正確な形状及び欠陥の検査を行うことにある。
原子間力顕微鏡を用いることによって、レチクルマスク
上の遮光クロム膜パターンの断面形状をnmオーダーの
測定分解能で計測できる。
The gist of the present invention is to measure the cross-sectional shape of a light-shielding chromium film pattern on a reticle mask by a stylus profilometer, specifically, an atomic force microscope, and obtain the cross-sectional shape and design data. And to perform more accurate shape and defect inspection.
By using the atomic force microscope, the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern on the reticle mask can be measured with a measurement resolution of nm order.

【0006】即ち本発明は、レチクルマスク上の遮光ク
ロム膜パターンの断面形状を、ばね状の薄膜からなり、
基端部が固定端に固定されたカンチレバーと、このカン
チレバーの先端部に取り付けられた探針と、例えば、光
を微小スポットに集光する投光器によりカンチレバーの
先端部に光を照射し、その反射光を受光素子で検出して
核カンチレバーの曲りを測定する光てこ方式の変位検出
機構と、核探針をマスクに近接させる方向に該変位検出
機構を駆動するアクチュエーターとから成るスタイラス
プロファイロメーターで、レチクルマスクを載置した試
料台をX,Y方向に移動させながら計測して、レチクル
マスクに形成された被検査パターンに対応する第1の信
号を求め、これをレチクルマスクパターンを形成する際
の設計データを基に得られる第2の信号とを比較してレ
チクルマスクの形状或いは欠陥を検査することを特徴と
する。
That is, according to the present invention, the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern on the reticle mask is formed of a spring-like thin film,
A cantilever whose base end is fixed to a fixed end, a probe attached to the tip of this cantilever, and, for example, a light projector that focuses light into a minute spot irradiates the tip of the cantilever with light and reflects it. A stylus profilometer that consists of an optical lever type displacement detection mechanism that detects light by a light receiving element and measures the bending of the nuclear cantilever, and an actuator that drives the displacement detection mechanism in the direction of bringing the nuclear probe closer to the mask. When the reticle mask is formed to obtain a first signal corresponding to the pattern to be inspected formed on the reticle mask by measuring while moving the sample table on which the reticle mask is placed in the X and Y directions. It is characterized in that the shape or the defect of the reticle mask is inspected by comparing with the second signal obtained based on the design data.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、レチクルマスク上の遮光クロ
ム膜パターンの断面形状を原子間力顕微鏡から成るスタ
イラスプロファイロメーターで求め、レチクルマスクに
形成された被検査パターンに対応する第1の信号とレチ
クルマスクパターンを形成する際の設計データを基に得
られる第2の信号とを比較してレチクルマスクの形状或
いは欠陥を検査するようにしたため、測定分解能は設計
データで扱われる最小寸法より小さく、将来の256M
ビット以降のレチクルマスクの形状或いは欠陥の検査が
容易に達成できる。
According to the present invention, the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern on the reticle mask is determined by a stylus profilometer consisting of an atomic force microscope, and a first signal corresponding to the pattern to be inspected formed on the reticle mask is obtained. And the second signal obtained based on the design data when the reticle mask pattern is formed are compared to inspect the shape or the defect of the reticle mask, so that the measurement resolution is smaller than the minimum dimension handled by the design data. , Future 256M
Inspection of the shape or defect of the reticle mask after the bit can be easily achieved.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0009】図1(a)は設計データに応じたパターン
を示す平面図、同図(b)は欠陥の存在する実際の被検
査パターンを示す平面図であり、図中1は正規のパター
ン、2は白系欠陥、3は黒系欠陥を示している。
FIG. 1A is a plan view showing a pattern according to design data, and FIG. 1B is a plan view showing an actual pattern to be inspected in which a defect exists, where 1 is a regular pattern. 2 indicates a white defect and 3 indicates a black defect.

【0010】図2は本発明の第1の実施例に関わるレチ
クルマスク形状欠陥検査装置の概略構成を示すブロック
図である。図中11はレチクルマスク12を載置する試
料台であり、この試料台11は計算機13から指令を受
けた試料台駆動制御部14によりX方向(紙面左右方
向)及びY方向(紙面表裏方向)に移動されるものとな
っている。そして、試料台11の移動位置は、例えばレ
ーザー干渉計からなる試料台位置測定部15により測定
されるものとなっている。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. Reference numeral 11 in the figure denotes a sample table on which the reticle mask 12 is placed, and the sample table 11 is controlled by the sample table drive control unit 14 instructed by the computer 13 so as to be in the X direction (left and right direction on the paper) and the Y direction (front and back direction on the paper). It is supposed to be moved to. The moving position of the sample table 11 is measured by the sample table position measuring unit 15 including, for example, a laser interferometer.

【0011】一方、試料台1の上方には、スタイラスプ
ロファイロメーター(検出ユニット)16、具体的には
原子間力顕微鏡が前記スタイラスプロファイロメーター
(検出ユニット)16を支持するハウジング上に取り付
けられている。
On the other hand, above the sample table 1, a stylus profilometer (detection unit) 16, specifically an atomic force microscope, is mounted on a housing supporting the stylus profilometer (detection unit) 16. ing.

【0012】ここで原子間力顕微鏡について簡単に説明
する。カンチレバーと呼ばれる片持ち梁の先端部には試
料側に先端の鋭利な小さな探針が付いており、カンチレ
バーと試料表面を接近させると、探針の先端の原子と試
料表面の原子との間に交換斥力が働き、この力により剛
性の低いカンチレバーは湾曲する。探針と試料を面内方
向に相対的に動かすと、カンチレバーの曲がりは試料表
面の斥力分布に応じて変化することになる。従って、カ
ンチレバーの曲がりを変位検出機構で読み取ることによ
り、試料表面の形状を高分解能で知ることができる。実
際には、カンチレバーと試料表面の間に働く交換斥力が
常に一定になるように、例えば試料をアクチュエーター
で上下動させ、試料表面の二次元微視的形状を調べるこ
とが多い。変位検出機構としては、走査型トンネル顕微
鏡や、レーザー干渉計を用いる場合もあるが、操作性の
観点から、レーザーダイオードと位置敏感検出器(PS
D)を用いた光てこ方式の検出計が多く採用されてい
る。この光てこ方式は、レーザー光をカンチレバーの先
端部(但し、試料側と反対側)に当て、反射光を検出器
上での位置変化を検出するものである。検出ユニットが
スタイラスプロファイロメーター16であり、このユニ
ット内にはカンチレバー31、探針32、レーザー光投
光器33、位置敏感検出器(PSD)34等が収納され
ている。この検出ユニット16はポイント20を支点に
して駆動機構21によってレチクルマスク12に対して
垂直方向に上下動可能となっている。
Here, the atomic force microscope will be briefly described. The tip of a cantilever called a cantilever has a small tip with a sharp tip on the sample side.When the cantilever and the sample surface are brought close to each other, the atom between the tip of the tip and the atom on the sample surface An exchange repulsive force acts, and this force causes the cantilever with low rigidity to bend. When the probe and the sample are moved relative to each other in the in-plane direction, the bending of the cantilever changes according to the repulsive force distribution on the sample surface. Therefore, by reading the bend of the cantilever with the displacement detection mechanism, the shape of the sample surface can be known with high resolution. In practice, the two-dimensional microscopic shape of the sample surface is often examined by, for example, moving the sample up and down with an actuator so that the exchange repulsive force acting between the cantilever and the sample surface is always constant. A scanning tunneling microscope or a laser interferometer may be used as the displacement detection mechanism, but from the viewpoint of operability, a laser diode and a position sensitive detector (PS
An optical lever type detector using D) is often used. In this optical lever method, a laser beam is applied to the tip of the cantilever (however, the side opposite to the sample side), and the reflected light detects a positional change on the detector. The detection unit is a stylus profilometer 16, and a cantilever 31, a probe 32, a laser beam projector 33, a position sensitive detector (PSD) 34, etc. are housed in this unit. The detection unit 16 is vertically movable with respect to the reticle mask 12 by a drive mechanism 21 with a point 20 as a fulcrum.

【0013】上記ユニット16の構成を、図3を参照し
て詳しく説明する。カンチレバー31は剛性の低い
(0.04N/m程度)片持ち梁となっており、このカ
ンチレバー31の先端部にはマスク12側に先端の鋭利
な小さな探針32が取り付けられている。カンチレバー
31の形状は、図4に示すように左右方向の剛性を高く
して前後方向の剛性を低くするためにV字型となってお
り、各部の寸法は図示の通りである。カンチレバー31
の基端部は固定端35に固定されており、固定端35は
マスク12の表面と水平方向に移動自在となって、所定
の位置でねじ止め等によりユニット16に固定されるも
のとなっている。カンチレバー31の斜め上方には、カ
ンチレバー31の先端部にレーザー光を照射するレーザ
ー光投光器33が、レーザー光の投光方向に対し進退可
能に設置されている。この投光器33は、レーザーダイ
オード33aとフォーカシングレンズ(又はレンズ群)
33bから成り、投光方向の移動によりスポットビーム
の結像位置が可変される。レーザー光照射によるカレン
チレバー31からの反射光はPSD34で検出される。
ここで、投光器33、カンチレバー31、PSD34
は、光てこ方式の検出機構を構成している。検出ユニッ
ト16の上下方向への駆動はアクチュエーター21によ
って行われる。アクチュエーター21は、例えば積層型
の圧電素子21aとマイクロメータヘッド21bとの組
み合わせが用いられ、このアクチュエーター21によっ
て検出ユニット16は支柱20を支点としてカンチレバ
ー31の先端部の探針32がマスク12に対して垂直変
位するように駆動される。また、検出ユニット16を支
える支柱の先端は検出ユニット16を支持するハウジン
グの一部と、例えばピボット軸受けを構成するようにし
て、例えばどちらか一方を磁石で形成して両者が磁力を
介して固定されるようになっている。一方、検出ユニッ
ト16の支柱はアクチュエーター21の支柱受け台上に
載置されているだけとしているためアクチュエーター2
1が上下に変位しても検出ユニット16がマスク12に
対して水平方向に大きくずれることはない。このような
構成の検出ユニット16であれば垂直方向測定分解能1
nm以下、水平方向測定分解能1nm以下でレチクルマ
スク上の遮光クロム膜パターンの断面形状が測定可能と
なる。
The structure of the unit 16 will be described in detail with reference to FIG. The cantilever 31 is a cantilever having low rigidity (about 0.04 N / m), and the tip of the cantilever 31 has a small probe 32 having a sharp tip on the mask 12 side. As shown in FIG. 4, the shape of the cantilever 31 is V-shaped in order to increase the rigidity in the left-right direction and reduce the rigidity in the front-rear direction, and the dimensions of each part are as shown in the drawing. Cantilever 31
Is fixed to the fixed end 35, the fixed end 35 is movable in the horizontal direction with respect to the surface of the mask 12, and is fixed to the unit 16 by screwing or the like at a predetermined position. There is. A laser light projector 33 for irradiating the tip of the cantilever 31 with laser light is installed obliquely above the cantilever 31 so as to be able to advance and retreat in the projection direction of the laser light. The projector 33 includes a laser diode 33a and a focusing lens (or a lens group).
33b, the image forming position of the spot beam is changed by the movement in the light projecting direction. The reflected light from the carlent lever 31 due to the laser light irradiation is detected by the PSD 34.
Here, the projector 33, the cantilever 31, the PSD 34
Constitute an optical lever type detection mechanism. The actuator 21 drives the detection unit 16 in the vertical direction. For the actuator 21, for example, a combination of a laminated piezoelectric element 21a and a micrometer head 21b is used. With this actuator 21, the detection unit 16 causes the probe 32 at the tip of the cantilever 31 to the mask 12 with the support column 20 as a fulcrum. Is driven so that it is vertically displaced. Further, the tip of the support column that supports the detection unit 16 and a part of the housing that supports the detection unit 16 constitute, for example, a pivot bearing, and for example, one of them is formed by a magnet and both are fixed by magnetic force. It is supposed to be done. On the other hand, the strut of the detection unit 16 is only placed on the strut pedestal of the actuator 21, so that the actuator 2
Even if 1 is vertically displaced, the detection unit 16 does not largely shift in the horizontal direction with respect to the mask 12. With the detection unit 16 having such a configuration, the vertical measurement resolution 1
The cross-sectional shape of the light-shielding chrome film pattern on the reticle mask can be measured with a thickness of nm or less and a horizontal measurement resolution of 1 nm or less.

【0014】このようなスタイラスプロファイロメータ
ー16によって、試料台11上に載置されるレチクルマ
スク12の遮光クロム膜パターンの断面形状が測定され
る。ここでスタイラスプロファイロメーター16が測定
可能な状態で試料台11を連続移動させることができる
ように、スタイラスプロファイロメーター16はレチク
ルマスク12のX、Y方向への動きに際して発生する上
下方向への僅かな変動を吸収できるように上下方向に駆
動機構21でレチクルマスクの動きに追従してステージ
駆動制御部14によってサーボ駆動される。この状態で
スタイラスプロファイロメーター16からの信号は信号
検出部17に送られ、レチクルマスク12の被検査パタ
ーンに対応した走査信号(第一の走査信号)が検出され
る。そして、この検出信号は、基準信号発生部18によ
り上記被検出パターンを形成する際に設計データに基づ
いて発生された走査信号(第二の走査信号)と共に、欠
陥判定部19に供給されるものとなっている。
With such a stylus profilometer 16, the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern of the reticle mask 12 placed on the sample table 11 is measured. Here, the stylus profilometer 16 moves up and down when the reticle mask 12 moves in the X and Y directions so that the sample stage 11 can be continuously moved in a state where the stylus profilometer 16 can measure. The stage drive control unit 14 servo-drives the drive mechanism 21 in the vertical direction to follow the movement of the reticle mask so as to absorb a slight variation. In this state, the signal from the stylus profilometer 16 is sent to the signal detector 17, and the scanning signal (first scanning signal) corresponding to the pattern to be inspected of the reticle mask 12 is detected. Then, this detection signal is supplied to the defect determination section 19 together with the scanning signal (second scanning signal) generated based on the design data when the detection pattern is formed by the reference signal generation section 18. Has become.

【0015】欠陥判定部19は、図5に示す如く検出デ
ータバッファ22、設計データバッファ23第1データ
変換回路24、第2データ変換回路25、差分信号発生
回路26、欠陥判定回路27、黒系欠陥判定バッファ2
8及び白系欠陥判定バッファ29から構成されているす
なわち、前記信号検出部17からの第1の走査信号は検
出データバッファ22に登録され、第1データ変換回路
24を介して差分信号発生回路26に送られる。同様に
前記基準信号発生部18からの第2の走査信号は設計デ
ータバッファ23に登録され、第2データ変換回路25
を介して差分信号発生回路26に送られる。差分信号発
生回路26は上記入力した各走査信号の差、前記被検査
パターンの欠陥寸法を検出するものでありこの検出欠陥
寸法は欠陥判定回路27に送られる。欠陥判定回路27
は、上記差分信号発生回路26の出力信号の正負に基づ
いて検出欠陥が黒系欠陥か白系欠陥かであるかを検出
し、この検出結果に基づき黒系欠陥判定バッファ28或
いは白系欠陥判定バッファ29に登録された許容欠陥最
大寸法と上記検出欠陥寸法とを比較照合し、検出欠陥寸
法が許容欠陥最大寸法より大なる時欠陥ありと判定する
ものである。そして、この欠陥判定回路27の出力信号
が欠陥判定部19の判定情報として前記計算機13に送
出されるものとなっている。なお、黒系欠陥判定バッフ
ァ28に登録された許容欠陥寸法は黒系欠陥に許容され
る最大寸法(スレッショルドレベル)に相当するもので
あり、白系欠陥判定バッファ29に登録された許容欠陥
寸法は白系欠陥に許容される最大寸法(スレッショルド
レベル)に相当するものである。
As shown in FIG. 5, the defect determining section 19 includes a detection data buffer 22, a design data buffer 23, a first data converting circuit 24, a second data converting circuit 25, a difference signal generating circuit 26, a defect determining circuit 27, and a black system. Defect judgment buffer 2
8 and the white defect judging buffer 29, that is, the first scanning signal from the signal detecting section 17 is registered in the detection data buffer 22 and is sent to the differential signal generating circuit 26 via the first data converting circuit 24. Sent. Similarly, the second scanning signal from the reference signal generator 18 is registered in the design data buffer 23, and the second data conversion circuit 25
Is sent to the differential signal generation circuit 26 via. The difference signal generation circuit 26 detects the difference between the input scanning signals and the defect size of the pattern to be inspected, and the detected defect size is sent to the defect determination circuit 27. Defect determination circuit 27
Detects whether the detected defect is a black-based defect or a white-based defect based on whether the output signal of the difference signal generation circuit 26 is positive or negative, and based on the detection result, the black-based defect determination buffer 28 or the white-based defect determination buffer 29. The maximum allowable defect size registered in (1) and the detected defect size are compared and collated, and when the detected defect size is larger than the maximum allowable defect size, it is determined that there is a defect. The output signal of the defect determination circuit 27 is sent to the computer 13 as the determination information of the defect determination section 19. The allowable defect size registered in the black-based defect determination buffer 28 corresponds to the maximum size (threshold level) allowed for black-based defects, and the allowable defect size registered in the white-based defect determination buffer 29 is white. It corresponds to the maximum size (threshold level) allowed for defects.

【0016】このような構成であれば、スタイラスプロ
ファイロメーター16、具体的には原子間力顕微鏡によ
ってレチクルマスク上の遮断クロム膜パターンの断面形
状を計測するようにしたため、測定分解能は設計データ
で扱われる最小寸法より小さくなり、欠陥判定部の差分
信号発生回路により前記第一及び第二の走査信号が比較
され求められた欠陥寸法を、将来の256Mビット以降
のレチクルマスクの形状或いは欠陥の検査に要求される
精度で容易に評価することがてきる。さらにこのような
構成であれば、検出欠陥が前記図1(b)に示す黒系欠
陥である場合、黒系欠陥判定バッファに登録された許容
欠陥最大寸法と上記検出欠陥寸法とが比較され、検出欠
陥寸法が許容欠陥最大寸法より大なるときのみ欠陥あり
と判定される。同様に検出欠陥が前記図1(b)に示す
白系欠陥である場合、白系欠陥判定バッファに登録され
た許容欠陥最大寸法と上記検出欠陥寸法とが比較され、
検出欠陥寸法が許容欠陥最大寸法より大なるときのみ欠
陥ありと判定される。つまり黒系欠陥と白系欠陥とが、
それぞれに対応する独立した許容欠陥最大寸法と比較さ
れることになる。従って、欠陥検査を必要最低限の時間
で、かつ正確に行うことが可能になるこのため、欠陥検
査のスループット向上及び修正行程におけるスループッ
ト向上等を図り得る。
With such a configuration, since the cross-sectional shape of the blocking chromium film pattern on the reticle mask is measured by the stylus profilometer 16, specifically, the atomic force microscope, the measurement resolution is the design data. The defect size is smaller than the minimum size to be handled, and the defect size obtained by comparing the first and second scanning signals by the difference signal generation circuit of the defect determination unit is used to inspect the shape or defect of the future reticle mask of 256 Mbits or later. It can be easily evaluated with the accuracy required for. With such a configuration, when the detected defect is the black defect shown in FIG. 1B, the maximum allowable defect size registered in the black defect determination buffer is compared with the detected defect size. It is determined that there is a defect only when the detected defect size is larger than the maximum allowable defect size. Similarly, when the detected defect is the white defect shown in FIG. 1B, the maximum allowable defect size registered in the white defect determination buffer is compared with the detected defect size,
It is determined that there is a defect only when the detected defect size is larger than the maximum allowable defect size. In other words, black defect and white defect
It will be compared to the corresponding maximum allowable defect size. Therefore, it becomes possible to perform the defect inspection accurately in the minimum necessary time. Therefore, the throughput of the defect inspection and the throughput in the repair process can be improved.

【0017】図6は本発明の第2の実施例に関わるレチ
クルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図
で、(a)は平面を(b)は側面を示す図である。試料
台11は計算機13から指令を受けた試料台駆動制御部
14によりX方向(紙面左右方向)及びY方向(紙面表
裏方向)に移動されるものとなっている。そして試料台
11の移動位置は、例えばレーザー干渉計からなる試料
台位置測定部15により測定されるものとなっている。
レチクルマスク12は試料台11上のマスクチャック台
41に走査手段42を介して載置される。走査手段42
はマスクチャック台41を試料台11に対してX軸方向
に移動する。走査手段42は例えば平行ばね43によっ
てX軸方向のみに移動可能に支持され、例えば積層圧電
素子44によって100ミクロン変位可能に駆動され
る。このような構成にするとレチクルマスク12を載置
した試料台11を、例えばY方向に連続移動させなが
ら、それと直交方向に積層圧電素子44を使ってマスク
チャック台41上のレチクルマスク12を100ミクロ
ン往復移動させることができる。第1の実施例ではレチ
クルマスク全面を検査するために、試料台11はX軸方
向では連続往復移動、Y軸方向では最小測定ピッチでス
テップ移動しなければならず測定に要する時間が極めて
膨大であった。これに対して第2の実施例ではY軸方向
の100ミクロン幅については圧電素子44を使ってレ
チクルマスク12を移動させるため試料台11移動に伴
う測定時間を大幅に減少させることができる。
FIG. 6 is a view showing a partial detailed structure of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention, wherein (a) is a plane and (b) is a side view. The sample table 11 is moved in the X direction (left and right direction of the paper surface) and the Y direction (front and back direction of the paper surface) by the sample table drive control unit 14 which receives a command from the computer 13. The moving position of the sample table 11 is measured by the sample table position measuring unit 15 including, for example, a laser interferometer.
The reticle mask 12 is placed on the mask chuck table 41 on the sample table 11 via the scanning means 42. Scanning means 42
Moves the mask chuck base 41 in the X-axis direction with respect to the sample base 11. The scanning means 42 is supported by, for example, a parallel spring 43 so as to be movable only in the X-axis direction, and is driven by, for example, a laminated piezoelectric element 44 so as to be displaceable by 100 microns. With such a configuration, the sample table 11 on which the reticle mask 12 is placed is continuously moved in the Y direction, for example, and the reticle mask 12 on the mask chuck table 41 is 100 μm in a direction orthogonal to the sample table 11 using the laminated piezoelectric element 44. It can be moved back and forth. In the first embodiment, in order to inspect the entire surface of the reticle mask, the sample table 11 must be continuously reciprocated in the X-axis direction and must be step-moved in the Y-axis direction at the minimum measurement pitch, resulting in an extremely long measurement time. there were. On the other hand, in the second embodiment, since the reticle mask 12 is moved by using the piezoelectric element 44 for the width of 100 μm in the Y-axis direction, the measurement time required for moving the sample table 11 can be greatly reduced.

【0018】第7図は本発明の第3の実施例に関わるレ
チクルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図
である。ブロック構成は第1の実施例に関わるレチクル
マスク形状欠陥検査装置のそれに歪補正回路51が追加
され、さらに試料台11は第2の実施例で示したレチク
ルマスク走査手段42付きの試料台11が使われてい
る。このような構成ではレチクルマスク12のY方向へ
の走査は圧電素子44によって行われるため、圧電素子
44の持つヒステリシス特性(印加電圧と変位の関係が
線形でない)(図8)を補正しないと得られる測定デー
タに歪が生じることになる。ヒステリシス特性は予め測
定ができるので、このデータから補正データを決め、こ
れを使って測定データを補正してやれば良いことにな
る。第3の実施例では測定したデータを歪補正回路51
で補正するようにしてあるが、走査手段の圧電素子44
がヒステリシス特性を生じないように予め印加する電圧
を歪回路を使って歪ませておいても良いのは当然であ
る。またここではいずれもハード的な回路を用いて補正
を行っているがソフト的な補正に切り替えても良いのは
明かである。さらに設計データを歪ませることも可能で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. The block configuration is such that the distortion correction circuit 51 is added to the reticle mask shape defect inspection apparatus according to the first embodiment, and the sample table 11 is the sample table 11 with the reticle mask scanning means 42 shown in the second embodiment. It is used. In such a configuration, since the scanning of the reticle mask 12 in the Y direction is performed by the piezoelectric element 44, the hysteresis characteristic of the piezoelectric element 44 (the relationship between the applied voltage and the displacement is not linear) (FIG. 8) is obtained without correction. Distortion will occur in the measured data. Since the hysteresis characteristic can be measured in advance, it is sufficient to determine correction data from this data and use this to correct the measurement data. In the third embodiment, the distortion correction circuit 51 measures the measured data.
The piezoelectric element 44 of the scanning means is used for correction.
It is natural that the voltage applied in advance may be distorted by using a distorting circuit so that the hysteresis characteristic does not occur. In addition, although the correction is performed using a hardware circuit here, it is clear that the correction may be switched to a soft correction. It is also possible to distort the design data.

【0019】第9図は本発明の第4の実施例に関わるレ
チクルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図
で、(a)は平面を(b)は側面をそれぞれ示す図であ
る。第1から3の実施例においては試料台11の位置を
測定するために使われるレーザーミラー15′は試料台
11の側面に取り付けられている。これに対して第4の
実施例ではレーザーミラー15′はレチクルマスク12
を固定するレチクルマスクチャック台42の側面に取り
付けられている。このような構成にすれば例えば圧電素
子44のようなヒステリシス特性を持つ走査手段42を
使った場合でもレチクルマスク12上の測定箇所の位置
座標が直接読み取れるため上述したような歪の補正回路
が不必要になる。
FIG. 9 is a diagram showing a partial detailed structure of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a side view. In the first to third embodiments, the laser mirror 15 ′ used for measuring the position of the sample table 11 is attached to the side surface of the sample table 11. On the other hand, in the fourth embodiment, the laser mirror 15 'has the reticle mask 12
Is attached to the side surface of the reticle mask chuck base 42 for fixing the. With such a configuration, even when the scanning unit 42 having a hysteresis characteristic such as the piezoelectric element 44 is used, the position coordinates of the measurement point on the reticle mask 12 can be directly read, and thus the above-described distortion correction circuit is not provided. You will need it.

【0020】第10図は本発明の第5の実施例に関わる
レチクルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す
図で、(a)は斜視図、(b)は一部切欠図である。第
1から4の実施例においては、スタイラスプロファイロ
メーター16に対してレチクルマスク11を移動させて
レチクルマスク12上の遮光クロム膜パターンの断面形
状を測定したが、本実施例ではスタイラスプロファイロ
メーター16、すなわち原子間力顕微鏡のカンチレバー
31を変位させて測定するようにしている。すなわちカ
ンチレバー31を例えばX、Y、Zの3方向に変位可能
な圧電素子61の先端に取り付ける。この圧電素子61
のもう一端をホルダー62に固定する。ホルダー62に
は第1の実施例のような支柱が取り付けられており、こ
れによってカンチレバー31の探針32先端が試料台1
1上のレチクルマスク12に対向設置される。一方、カ
ンチレバー31の変位は、例えばカンチレバー31上に
付けられた圧電薄膜63によって検出する。すなわち、
カンチレバー31上にZnOのような圧電材料からなる
薄膜63をを堆積させておく。このようにするとカンチ
レバー31の変形に応じた電圧を薄膜63が発生する。
この電圧を増幅すればレチクルマスク12上の遮光クロ
ム膜パターンの断面形状に応じた信号を読み取ることが
できる。このような構成にすれば圧電素子61の走査範
囲は試料台11を移動させて行うよりさらに高速に行え
るため、上述した実施例よりさらに高速に測定を行うこ
とができる。この際の測定は試料台11をラスター送り
させながらカンチレバーをスキャンさせて行っても良い
し、試料台11をステップアンドリピート送りさせなが
ら行っても良い。さらに試料台11の移動に伴うレチク
ルマスク12の上下変動はホルダー62に取り付けられ
た駆動機構64(圧電素子とマイクロメータヘッドから
成る)を使って行っても良いし、厚電素子61のZ方向
変位を利用しても良い。
FIG. 10 is a diagram showing a partial detailed structure of the reticle mask shape defect inspection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a partially cutaway view. In the first to fourth embodiments, the reticle mask 11 is moved with respect to the stylus profilometer 16 to measure the cross-sectional shape of the light-shielding chrome film pattern on the reticle mask 12, but in the present embodiment, the stylus profilometer is used. 16, that is, the cantilever 31 of the atomic force microscope is displaced for measurement. That is, the cantilever 31 is attached to the tip of the piezoelectric element 61 which can be displaced in, for example, three directions of X, Y, and Z. This piezoelectric element 61
The other end of the is fixed to the holder 62. The support column as in the first embodiment is attached to the holder 62, whereby the tip of the probe 32 of the cantilever 31 is attached to the sample table 1.
It is installed so as to face the reticle mask 12 above. On the other hand, the displacement of the cantilever 31 is detected by, for example, the piezoelectric thin film 63 attached on the cantilever 31. That is,
A thin film 63 made of a piezoelectric material such as ZnO is deposited on the cantilever 31. In this way, the thin film 63 generates a voltage according to the deformation of the cantilever 31.
By amplifying this voltage, a signal corresponding to the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern on the reticle mask 12 can be read. With such a configuration, the scanning range of the piezoelectric element 61 can be performed at a higher speed than that when the sample stage 11 is moved, so that the measurement can be performed at a higher speed than the above-described embodiment. The measurement at this time may be performed by scanning the cantilever while the sample table 11 is being raster-fed, or may be performed while the sample table 11 is step-and-repeat-fed. Further, the vertical movement of the reticle mask 12 due to the movement of the sample table 11 may be performed by using a drive mechanism 64 (comprising a piezoelectric element and a micrometer head) attached to the holder 62, or the Z direction of the thick electric element 61. The displacement may be used.

【0021】図11は本発明の第6の実施例に関わるレ
チクルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図
である。第1から5の実施例においては、1個のスタイ
ラスプロファイロメーター16でレチクルマスク12の
全面を測定したが、本実施例では第1の実施例で示した
ようなスタイラスプロファイロメーター16が複数個並
び、レチクルマスク12が並列測定するようにしてい
る。この様にすると測定時間がさらに減少させることが
できる。
FIG. 11 is a diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the first to fifth embodiments, one stylus profilometer 16 measures the entire surface of the reticle mask 12. However, in this embodiment, a plurality of stylus profilometers 16 as shown in the first embodiment are used. The reticle masks 12 are arranged side by side and are measured in parallel. By doing so, the measurement time can be further reduced.

【0022】図12は本発明の第7の実施例に関わるレ
チクルマスク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図
である。上述してきた第1からの6の実施例ではレチク
ルマスク12全面の検査をスタイラスプロファイロメー
ター16で行うようにしていた。しかしながら、レチク
ルマスク12全面に渡って原子間力顕微鏡によって調べ
る必要もない場合も多い。本実施例はこのような場合に
関わるレチクルマスク形状欠陥装置である。すなわち本
実施例は従来のレチクルマスク形状欠陥検査装置に上述
してきたスタイラスプロファイロメーター16を追加し
たものである。このような構成であれば、従来方法によ
って測定した際に問題になったところのみをスタイラス
プロファイロメーター16で測定するようにしている。
このようにすれば測定がより効率よく行えるようにな
る。
FIG. 12 is a diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. In the first to sixth embodiments described above, the entire surface of the reticle mask 12 is inspected by the stylus profilometer 16. However, it is often unnecessary to examine the entire surface of the reticle mask 12 with an atomic force microscope. The present embodiment is a reticle mask shape defect device relating to such a case. That is, this embodiment is the one in which the stylus profilometer 16 described above is added to the conventional reticle mask shape defect inspection apparatus. With such a configuration, the stylus profilometer 16 is used to measure only the problematic part when measured by the conventional method.
By doing so, the measurement can be performed more efficiently.

【0023】第1から7の実施例においては、レチクル
マスク表面のクロム膜に形成されたパターンの形状欠陥
について検査する装置について述べてきた。しかしなが
ら64M以降のレチクルマスクでは位相シフト法が採用
されようとしている。すなわちマスク表面に形成された
クロム膜の上にさらに光の位相情報を効果的に使える位
相シフト膜を形成し、ウエハ上での光の強度分布を位相
シフト膜がない場合に比べてよりシャープにしようとす
るものである。図13に通常マスクと位相シフトマスク
の断面構造を示す。位相シフトマスクは通常のクロム膜
の上に位相シフターと呼ばれる透明な膜が形成される。
形成される位相シフターは異なる位相シフト法でその構
造が違う。シフターエッジ型については第1から7の実
施例で示した装置を使ってその形状欠陥を調べることが
できる。しかしながらハーフトーン型とレベンソン型に
ついては位相シフターが形成された後の測定でクロムパ
ターンの形状欠陥を調べることはできない。従ってこの
種の位相シフトマスクの形状欠陥を検査するためには2
回の測定をしなければならない。
In the first to seventh embodiments, the apparatus for inspecting the shape defect of the pattern formed on the chromium film on the surface of the reticle mask has been described. However, the phase shift method is about to be adopted for reticle masks of 64M or later. That is, a phase shift film that can effectively use the phase information of light is formed on the chromium film formed on the mask surface, and the intensity distribution of light on the wafer is made sharper than in the case without the phase shift film. Is what you are trying to do. FIG. 13 shows cross-sectional structures of a normal mask and a phase shift mask. In the phase shift mask, a transparent film called a phase shifter is formed on an ordinary chrome film.
The phase shifters formed have different structures by different phase shift methods. With respect to the shifter edge type, the shape defect can be examined by using the device shown in the first to seventh embodiments. However, for the halftone type and the Levenson type, the shape defect of the chromium pattern cannot be examined by the measurement after the phase shifter is formed. Therefore, in order to inspect the shape defect of this type of phase shift mask, 2
You have to make one measurement.

【0024】図14および図15は位相シフトマスクの
検査をするための第8の実施例に関わるレチクルマスク
形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図である。基本
構成は第1から7の実施例で述べてきたものと変わらな
いので、ここでは異なる点だけを説明する。すなわち本
実施例の骨子は、第1の測定と第2の測定の原点となる
基準点を位相シフトマクスに設けたことと、第1と第2
の測定においてステージ位置測定部をこの基準点でリセ
ットできるようにしたことと、第1と第2の測定結果の
比較回路を設けたことにある。図中81が基準点、82
がリセット回路、83が測定結果バッファ、84が比較
回路である。位相シフトマスク12上の基準点81が検
出ユニット16と信号検出部17で検出され、この検出
位置座標でリセット回路82によってステージ位置測定
部15がリセットされる。この動作は計算機13によっ
て管理されても良い。測定が行われ第1回の測定が行わ
れる。通常マスクと同様に欠陥検査が行われマスクの良
否が判定される。この際に測定結果は測定結果バッファ
83に保持される。マスク検査に合格したマスクは所定
の製造プロセスを経て位相シフターが形成される。この
位相シフターの検査が第1回目の測定と同様の方法で行
われる。位相シフターの良否が検査されるとともに測定
結果バッファ83に送られ、第1回目の測定結果と比較
回路84で比較検査される。これによって位相シフトマ
スクの形状欠陥検査が完了する。このような構成であれ
ば、位相シフトマスク等の積層構造体のレチクルマスク
であっても形状欠陥検査が可能となる。
FIG. 14 and FIG. 15 are views showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the eighth embodiment for inspecting a phase shift mask. Since the basic structure is the same as that described in the first to seventh embodiments, only different points will be described here. That is, the essence of the present embodiment is that the reference point serving as the origin of the first measurement and the second measurement is provided in the phase shift mask, and the first and second
In the above measurement, the stage position measuring unit can be reset at this reference point, and the comparison circuit for the first and second measurement results is provided. 81 in the figure is a reference point, 82
Is a reset circuit, 83 is a measurement result buffer, and 84 is a comparison circuit. The reference point 81 on the phase shift mask 12 is detected by the detection unit 16 and the signal detection unit 17, and the stage position measurement unit 15 is reset by the reset circuit 82 at the detected position coordinates. This operation may be managed by the computer 13. The measurement is performed and the first measurement is performed. The defect inspection is performed in the same manner as the normal mask to determine the quality of the mask. At this time, the measurement result is held in the measurement result buffer 83. A mask that has passed the mask inspection is subjected to a predetermined manufacturing process to form a phase shifter. The inspection of this phase shifter is performed in the same manner as the first measurement. The quality of the phase shifter is inspected and sent to the measurement result buffer 83, where it is compared and inspected by the comparison circuit 84 with the first measurement result. This completes the shape defect inspection of the phase shift mask. With such a configuration, shape defect inspection can be performed even with a reticle mask having a laminated structure such as a phase shift mask.

【0025】第1から8の実施例においては、レチクル
マスク表面のクロム膜に形成されたパターンの形状欠陥
について検査する装置について述べてきた。しかしなが
ら1GM(最小線幅:0.15ミクロン以下)以降のパ
ターン形成ではX線マスクが採用されようとしている。
すなわちマスク表面にX線の吸収体を形成し、ウエハ上
でのX線に強度分布を持たせてレジスト露光し、パター
ン形成しようとするものである。図16にX線マスクの
断面構造を示す。X線マスクはレチクルマスクや位相シ
フトマスクに比べアスペクト比のが大きい。これはX線
を吸収するために最低でも0.5ミクロン以上の膜厚が
いることとX線露光が1:1転写ということに起因す
る。このためアスペクト比の小さい通常のクロム膜なら
探針がその表面に追従走査可能であった第1から8の実
施例の装置でも、アスペクト比の大きなX線マスクでは
探針が有限な大きさを持つため間口の狭い溝部では探針
が入り込めずその形状測定をすることができない。
In the first to eighth embodiments, the apparatus for inspecting the shape defect of the pattern formed on the chromium film on the surface of the reticle mask has been described. However, an X-ray mask is about to be adopted for pattern formation after 1 GM (minimum line width: 0.15 μm or less).
That is, an attempt is made to form a pattern by forming an X-ray absorber on the surface of a mask, exposing the X-ray on the wafer with an intensity distribution, and performing resist exposure. FIG. 16 shows a sectional structure of the X-ray mask. The X-ray mask has a larger aspect ratio than the reticle mask and the phase shift mask. This is because the film thickness is at least 0.5 μm or more to absorb X-rays and the X-ray exposure is 1: 1 transfer. Therefore, even in the apparatus of the first to eighth embodiments in which the probe can scan the surface of a normal chromium film having a small aspect ratio, the probe has a finite size in the X-ray mask having a large aspect ratio. Since it has, the probe cannot enter the groove with a narrow frontage and its shape cannot be measured.

【0026】図17はX線マスクの検査をするための第
9の実施例に関わるレチクルマスク、特にX線マスクの
形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図である。基本
構成は第1から8の実施例で述べてきたものと変わらな
いので、ここでは異なる信号検出部17だけを説明す
る。すなわち本実施例の骨子は、マスクパターンの形状
をパターン断面プロファイルのエッジ情報を使って決定
するようにしたことにある。図中91はX線マスク90
を検査したときに得られるパターンの断面プロファイル
情報の一例である。通常のレチクルマスクの検査におい
てはクロム膜のアスペクト比が小さいため探針先端は比
検査パターンの表面に沿って走査されるため測定プロフ
ァイルは歪むこと無しに検出される。従って測定プロフ
ァイルを任意のスレッショルド設定値で切ればクロムパ
ターンの形状や欠陥の輪郭が求められる。これに対して
X線マスクの測定ではカンチレバー探針32がアスペク
ト比が大きいために溝の底部まで達しないためプロファ
イルは正常な測定に比べて歪んだプロファイルになる。
しかしながら図から分かるようにエッジ位置ではプロフ
ァイル曲線が極めて急峻に変化するためエッジ位置92
を測定することができる。すなわちプロファイル曲線を
微分回路93で微分するとエッジ位置での傾斜が極めて
急な微分曲線94が得られる。この微分曲線94の絶対
値を絶対値回路95で求めて検出曲線96を出し、スレ
ッショルド設定回路97で設定値以上になる領域をゼロ
にして画像信号98を得て、これを例えば濃淡画像で表
すとパターンの形状を観察することができる。このよう
にして行われたX線マスクの欠陥や形状異常の位置はス
テージ位置測定部によって記憶される。この装置では断
面プロファイルを正確には測定できないため溝内部での
異常は検出できないが、現状では電子ビームを使った検
査装置でも溝内部の十分な計測はできないのでX線マス
クの一次評価用の形状欠陥検査装置としては極めて有効
である。
FIG. 17 is a diagram showing the partial detailed structure of a reticle mask for inspecting an X-ray mask, particularly a shape defect inspection apparatus for an X-ray mask. Since the basic configuration is the same as that described in the first to eighth embodiments, only the different signal detection unit 17 will be described here. That is, the essence of the present embodiment is that the shape of the mask pattern is determined using the edge information of the pattern cross-sectional profile. In the figure, 91 is an X-ray mask 90.
3 is an example of cross-sectional profile information of a pattern obtained when the inspection is performed. In an ordinary inspection of a reticle mask, since the chromium film has a small aspect ratio, the tip of the probe is scanned along the surface of the ratio inspection pattern, so that the measurement profile is detected without distortion. Therefore, if the measurement profile is cut with an arbitrary threshold setting value, the shape of the chrome pattern and the contour of the defect can be obtained. On the other hand, in the measurement of the X-ray mask, the cantilever probe 32 has a large aspect ratio and does not reach the bottom of the groove, so that the profile becomes distorted as compared with the normal measurement.
However, as can be seen from the figure, since the profile curve changes extremely sharply at the edge position, the edge position 92
Can be measured. That is, when the profile curve is differentiated by the differentiating circuit 93, a differential curve 94 having an extremely steep slope at the edge position is obtained. The absolute value of the differential curve 94 is obtained by the absolute value circuit 95, and the detection curve 96 is output. The threshold setting circuit 97 sets the area that is equal to or more than the set value to zero to obtain the image signal 98, which is represented by, for example, a grayscale image. And the shape of the pattern can be observed. The position of the defect or the shape abnormality of the X-ray mask thus performed is stored by the stage position measuring unit. This device cannot accurately measure the cross-sectional profile, so abnormalities inside the groove cannot be detected. However, at present, even with an inspection device that uses an electron beam, sufficient measurement inside the groove is not possible, so the shape for primary evaluation of the X-ray mask It is extremely effective as a defect inspection device.

【0027】図18はX線マスクの検査をするための第
10の実施例に関わるレチクルマスク、特にX線マスク
の形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図である。基
本構成は第1から8の実施例で述べてきたものと変わら
ないので、ここでは異なる点だけを説明する。すなわち
本実施例の骨子は、マスクパターンの形状を検査するカ
ンチレバーの探針をアスペクト比の大きなパターンの底
部でも進入可能な形状にしたことを特徴とする。カンチ
レバー探針32の先端に電子ビームデポジション法を用
いた柱状探針99を形成する。この形成方法については
出願番号P01−067090の特許出願明細書に詳し
く書かれている。この方法によれば太さ1000オング
ストローム以下、高さ4ミクロン以上の探針を形成する
ことができるためアスペクト比の大きな溝内部の形状欠
陥も検査可能になる。なお、図中100は電子ビーム、
101はガス分子を示す。
FIG. 18 is a diagram showing a partial detailed structure of a reticle mask for inspecting an X-ray mask, in particular, a shape defect inspection apparatus for an X-ray mask. Since the basic structure is the same as that described in the first to eighth embodiments, only different points will be described here. That is, the essence of the present embodiment is characterized in that the probe of the cantilever for inspecting the shape of the mask pattern is shaped so that it can enter even the bottom of the pattern having a large aspect ratio. A columnar probe 99 using the electron beam deposition method is formed at the tip of the cantilever probe 32. This forming method is described in detail in the patent application specification of application number P01-067090. According to this method, a probe having a thickness of 1000 angstroms or less and a height of 4 microns or more can be formed, so that the shape defect inside the groove having a large aspect ratio can be inspected. In the figure, 100 is an electron beam,
101 indicates a gas molecule.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、レ
チクルマスク上の遮光クロム膜パターンの断面形状を原
子間力顕微鏡から成るスタイラスプロファイロメーター
で求め、レチクルマスクに形成された被検査パターンに
対応する第1の信号とレチクルマスクパターンを形成す
る際の設計データを基に得られる第2の信号とを比較し
てレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査するようにし
たため、測定分解能は設計データで扱われる最小寸法よ
り小さく、将来の256Mビット以降のレチクルマスク
の形状或いは欠陥の検査が容易に達成可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, the cross-sectional shape of the light-shielding chromium film pattern on the reticle mask is determined by a stylus profilometer consisting of an atomic force microscope, and the inspection object formed on the reticle mask is inspected. Since the first signal corresponding to the pattern and the second signal obtained based on the design data when forming the reticle mask pattern are compared to inspect the shape or the defect of the reticle mask, the measurement resolution is designed. The size of the reticle mask is smaller than the minimum size handled by the data, and future inspection of the shape or defect of the reticle mask of 256 Mbits or later can be easily achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 設計データに対応したパターン(a)とレチ
クルマスク上の種々の欠陥の存在する被検査パターン
(b)を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a pattern (a) corresponding to design data and an inspected pattern (b) having various defects on a reticle mask.

【図2】 本発明の第1の実施例に系わるレチクルマス
ク形状欠陥検査装置の概略構成ブロック図。
FIG. 2 is a schematic configuration block diagram of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 原子間力顕微鏡の原理及び構成を説明するた
めの一部切欠斜視図。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view for explaining the principle and configuration of an atomic force microscope.

【図4】 カンチレバーの具体的構成を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a specific structure of a cantilever.

【図5】 欠陥判定部の詳細構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a defect determination unit.

【図6】 本発明の第2の実施例に係わるレチクルマス
ク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す外観図。
FIG. 6 is an external view showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の実施例に係わるレチクルマス
ク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 圧電素子のヒステリシス特性の補正効果を説
明するための線図。
FIG. 8 is a diagram for explaining the correction effect of the hysteresis characteristic of the piezoelectric element.

【図9】 本発明の第4の実施例に係わるレチクルマス
ク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す外観図。
FIG. 9 is an external view showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第5の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す外観図。
FIG. 10 is an external view showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第6の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第7の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示すブロック
図。
FIG. 12 is a block diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】 位相シフトマスクの構成を説明するための
原理図。
FIG. 13 is a principle diagram for explaining a configuration of a phase shift mask.

【図14】 本発明の第7の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示すブロック
図。
FIG. 14 is a block diagram showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】 図14に示す装置の要部詳細を示すブロッ
ク図。
15 is a block diagram showing details of main parts of the apparatus shown in FIG.

【図16】 X線マスクの構成を説明するための構造
図。
FIG. 16 is a structural diagram for explaining the configuration of an X-ray mask.

【図17】 本発明の第8の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す波形図。
FIG. 17 is a waveform diagram showing a partial detailed configuration of the reticle mask shape defect inspection apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の第9の実施例に係わるレチクルマ
スク形状欠陥検査装置の部分詳細構成を示す部分拡大
図。
FIG. 18 is a partial enlarged view showing a partial detailed configuration of a reticle mask shape defect inspection apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…正規のパターン 2…白系欠陥 3…黒系欠陥 11…試料台 12…レチクルマスク 13…計算機 14…ステージ駆動制御部 15…ステージ位置測定部 15′…レーザーミラー 16…検出ユニット 17…信号検出部 18…基準信号発生部 19…欠陥判定部 20…支点 21…検出ユニット上下方向駆動機構 22…検出データバッファ 23…設計データバッファ 24…第1データ変換回路 25…第2データ変換回路 26…差分信号発生回路 27…欠陥判定回路 28…黒系欠陥判定バッファ 29…白系欠陥判定バッファ 31…カンチレバー 32…探針 33…レーザー光投光器 34…位置敏感検出器 35…固定端 41…走査手順 42…マスクチャック台 43…平行ばね 44…圧電素子 51…歪補正回路 61…三次元圧電素子 62…圧電素子ホルダー 63…圧電薄膜 64…圧電素子ホルダー上下方向駆動機構 71…光源 81…基準点 82…リセット回路 83…測定結果バッファ 84…比較回路 90…X線マスク 91…X線マスク測定時に得られる検出信号 92…エッジ位置 93…微分回路 94…微分曲線 95…絶対値回路 96…絶対値曲線 97…スレッショルド設定回路 98…画像信号 99…EBD柱状探針 1 ... Regular pattern 2 ... White defect 3 ... Black defect 11 ... Sample stage 12 ... Reticle mask 13 ... Calculator 14 ... Stage drive control unit 15 ... Stage position measuring unit 15 '... Laser mirror 16 ... Detection unit 17 ... Signal detection Part 18 ... Reference signal generating part 19 ... Defect determining part 20 ... Support point 21 ... Detection unit vertical drive mechanism 22 ... Detection data buffer 23 ... Design data buffer 24 ... First data conversion circuit 25 ... Second data conversion circuit 26 ... Difference Signal generation circuit 27 ... Defect determination circuit 28 ... Black defect determination buffer 29 ... White defect determination buffer 31 ... Cantilever 32 ... Probe 33 ... Laser light projector 34 ... Position sensitive detector 35 ... Fixed end 41 ... Scanning procedure 42 ... Mask Chuck table 43 ... Parallel spring 44 ... Piezoelectric element 51 ... Strain correction circuit 61 ... Three-dimensional piezoelectric element 62 ... Piezoelectric element holder 63 ... Piezoelectric thin film 64 ... Piezoelectric element holder vertical drive mechanism 71 ... Light source 81 ... Reference point 82 ... Reset circuit 83 ... Measurement result buffer 84 ... Comparison circuit 90 ... X-ray mask 91 ... Obtained during X-ray mask measurement Detection signal 92 ... Edge position 93 ... Differentiation circuit 94 ... Differential curve 95 ... Absolute value circuit 96 ... Absolute value curve 97 ... Threshold setting circuit 98 ... Image signal 99 ... EBD columnar probe

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レチクルマスクに形成された被検査パタ
ーンに対応する第1の信号と、レチクルマスクパターン
を形成する際の設計データを基に得られる第2の信号と
を比較してレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査する
装置であって、前記被検査パターンに対応する第1の信
号をスタイラスプロファイロメーターを用いて求めたこ
とを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装置におい
て、レチクルマスクが載置された試料台をラスター移動
或いはステップアンドリピート移動させながら、スタイ
ラスプロファイロメーターをラスター走査させて、レチ
クルマスクの形状或いは欠陥を検査することを特徴とす
るレチクルマスク形状欠陥検査装置。
1. A reticle mask of a reticle mask is compared by comparing a first signal corresponding to a pattern to be inspected formed on a reticle mask with a second signal obtained based on design data for forming a reticle mask pattern. An apparatus for inspecting a shape or a defect, wherein a first signal corresponding to the pattern to be inspected is obtained by using a stylus profilometer. A reticle mask shape defect inspection device characterized by performing a raster scan of a stylus profilometer while performing raster movement or step-and-repeat movement of the prepared sample stage to inspect the shape or defect of the reticle mask.
【請求項2】 レチクルマスクに形成された被検査パタ
ーンに対応する第1の信号と、レチクルマスクパターン
を形成する際の設計データを基に得られる第2の信号と
を比較してレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査する
装置であって、前記被検査パターンに対応する第1の信
号をスタイラスプロファイロメーターを用いて求めたこ
とを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装置は、レ
チクルマスクに光を照射する光照射部と、上記光の照射
及びレチクルマスク上での光照射位置の移動により得ら
れる上記レチクルマスクに形成された被検査パターンに
対応する第1の信号と、レチクルマスクパターンを形成
する際の設計データを基に得られる第2の信号とを比較
してレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査するレチク
ルマスク形状欠陥検査装置に組み込まれて成ることを特
徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装置。
2. A reticle mask of a reticle mask is compared by comparing a first signal corresponding to a pattern to be inspected formed on a reticle mask with a second signal obtained based on design data when forming a reticle mask pattern. An apparatus for inspecting a shape or a defect, wherein a reticle mask shape defect inspection apparatus is characterized in that a first signal corresponding to the pattern to be inspected is obtained by using a stylus profilometer. A light irradiation unit for irradiation, a first signal corresponding to the pattern to be inspected formed on the reticle mask obtained by irradiation of the light and movement of the light irradiation position on the reticle mask, and a reticle mask pattern are formed. Reticle mask shape defect detection for inspecting the shape or defect of the reticle mask by comparing with a second signal obtained based on the design data at the time. A reticle mask shape defect inspection device characterized by being incorporated in an inspection device.
【請求項3】 レチクルマスクに形成された被検査パタ
ーンに対応する第1の信号と、レチクルマスクパターン
を形成する際に設計データを基に得られる第2の信号と
を比較してレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査する
装置であって、前記被検査パターンに対応する第1の信
号をスタイラスプロファイロメーターを用いて求めたこ
とを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装置におい
て、前記被検査パターンが複数の薄膜体からなるレチク
ルマスクの検査の際に各薄膜体について基準となる点を
レチクルマスク上に設け、各薄膜体毎の測定に際して前
記基準点の位置座標によってステージ位置測定部をリセ
ットしてから測定を行い、各薄膜体毎に形状欠陥の検査
を行うとともに複数の薄膜体間の検査結果が比較可能に
構成したことを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査
装置。
3. A reticle mask of a reticle mask is compared by comparing a first signal corresponding to an inspection pattern formed on a reticle mask with a second signal obtained based on design data when forming a reticle mask pattern. An apparatus for inspecting a shape or a defect, wherein a reticle mask shape defect inspection apparatus is characterized in that a first signal corresponding to the inspected pattern is obtained by using a stylus profilometer. When inspecting a reticle mask composed of a plurality of thin film bodies, a reference point for each thin film body is provided on the reticle mask, and when measuring each thin film body, the stage position measuring unit is reset by the position coordinates of the reference point. The feature is that it is configured so that the shape defects can be inspected for each thin film body and the inspection results between multiple thin film bodies can be compared. Reticle mask shape defect inspection device.
【請求項4】 レチクルマスクに形成された被検査パタ
ーンに対応する第1の信号と、レチクルマスクパターン
を形成する際に設計データを基に得られる第2の信号と
を比較してレチクルマスクの形状或いは欠陥を検査する
装置であって、前記被検査パターンに対応する第1の信
号をスタイラスプロファイロメーターを用いて求めたこ
とを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装置におい
て、前記被検査パターンの測定断面プロファイル曲線の
中で前記被検査パターンのエッジに対応する信号を用い
て被検査パターンの輪郭を求めるようにしてX線マスク
のようなアスペクト比の大きなパターンの欠陥形状検査
をすることを特徴とするレチクルマスク形状欠陥検査装
置。
4. A reticle mask of a reticle mask is compared by comparing a first signal corresponding to a pattern to be inspected formed on a reticle mask with a second signal obtained based on design data when forming a reticle mask pattern. A device for inspecting a shape or a defect, wherein a reticle mask shape defect inspection device is characterized in that a first signal corresponding to the inspected pattern is obtained by using a stylus profilometer. The defect shape inspection of a pattern having a large aspect ratio such as an X-ray mask is performed by obtaining the contour of the pattern to be inspected by using the signal corresponding to the edge of the pattern to be inspected in the measured profile curve. Reticle mask shape defect inspection device.
JP25354492A 1992-08-31 1992-08-31 Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask Pending JPH0683037A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25354492A JPH0683037A (en) 1992-08-31 1992-08-31 Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25354492A JPH0683037A (en) 1992-08-31 1992-08-31 Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0683037A true JPH0683037A (en) 1994-03-25

Family

ID=17252851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25354492A Pending JPH0683037A (en) 1992-08-31 1992-08-31 Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0683037A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1179748A2 (en) * 2000-08-04 2002-02-13 Infineon Technologies AG Combination of imaging and scanning methods for checking reticles
JP2002357527A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Seiko Instruments Inc Method for compositely inspecting/evaluating fault, fault inspecting/evaluating composite system and fault inspecting/evaluating composite program
JP2012513615A (en) * 2008-12-23 2012-06-14 カールツァイス エスエムエス ゲーエムベーハー Method for measuring the repair shape of a defect at or near the edge of a photomask substrate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1179748A2 (en) * 2000-08-04 2002-02-13 Infineon Technologies AG Combination of imaging and scanning methods for checking reticles
EP1179748A3 (en) * 2000-08-04 2003-11-05 Infineon Technologies AG Combination of imaging and scanning methods for checking reticles
JP2002357527A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Seiko Instruments Inc Method for compositely inspecting/evaluating fault, fault inspecting/evaluating composite system and fault inspecting/evaluating composite program
JP2012513615A (en) * 2008-12-23 2012-06-14 カールツァイス エスエムエス ゲーエムベーハー Method for measuring the repair shape of a defect at or near the edge of a photomask substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102508759B1 (en) Method and apparatus for compensating defects of a mask blank
US4769523A (en) Laser processing apparatus
US7554107B2 (en) Writing method and writing apparatus of charged particle beam, positional deviation measuring method, and position measuring apparatus
CN102460129B (en) Object inspection systems and method
JPS5999304A (en) Method and apparatus for comparing and measuring length by using laser light of microscope system
JP2010219445A (en) Charged particle beam drawing method, position detecting method for reference mark for charged particle beam drawing, and charged particle beam drawing device
JP3393947B2 (en) Semiconductor circuit pattern evaluation method and evaluation system, writing method, and writing system
CN100356228C (en) Full-fiedl correction method for laser scanning cofocal microscope scanning distortion phenomenon
JP2004214415A (en) Pattern plotting method and device
CN110091070B (en) Detection device and detection method for motor perpendicularity
JPH0683037A (en) Apparatus for inspecting shape defect of reticule mask
JP6548764B2 (en) Auto focus device
JP2009516314A (en) Information carrier scanning method and system with focus control
KR20230005525A (en) EUV Mask defect inspection and improvement method
US6057914A (en) Method for detecting and identifying a lens aberration by measurement of sidewall angles by atomic force microscopy
Bodermann et al. Alternating grazing incidence dark-field scanning optical microscopy for dimensional measurements
US6552331B2 (en) Device and method for combining scanning and imaging methods in checking photomasks
TWI765361B (en) Method for determining surface parameters of a patterning device, method for compensating a heating effect and lithographic apparatus for characterizing a patterning device
TWI827493B (en) Method and device for determining an alignment of a photomask on a sample stage which is displaceable along at least one axis and rotatable about at least one axis and computer program comprising instructions
JP2003121986A (en) Device and method for mask correction
JP5055607B2 (en) Charged particle beam writing method using charged particle beam writing apparatus
WO2022185298A1 (en) Method and apparatus for optimizing a defect correction for an optical element used in a lithographic process
JPH09222398A (en) Pattern defect inspection device and method
JPH1151875A (en) Method and apparatus for measuring phase defect
Nyyssonen Metrology in Microlithography