JPH07190945A - マスク検査装置 - Google Patents

マスク検査装置

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JPH07190945A
JPH07190945A JP34847493A JP34847493A JPH07190945A JP H07190945 A JPH07190945 A JP H07190945A JP 34847493 A JP34847493 A JP 34847493A JP 34847493 A JP34847493 A JP 34847493A JP H07190945 A JPH07190945 A JP H07190945A
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JP
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JP34847493A
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English (en)
Inventor
Kyoji Yamashita
恭司 山下
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】透明な欠陥と不透明な欠陥の検出感度を均等で
きるマスク検査装置を提供する。 【構成】マスク1の上面に向けて垂直な方向から光を照
射する第1の照明装置2と、マスク1の下面に向けて光
を照射する第2の照明装置3と、マスク1の上面を観察
する光学センサ6と、この光学センサ6の出力から第1
の照明装置2のみを動作させたときの第1の画像情報と
第2の照明装置3のみを動作させたときの第2の画像情
報とを得る手段5、7、15、9、10と、第1の画像
情報に対してマスク1の不透明部17の光反射率を補正
した第3の画像情報を得る手段11と、第2の画像情報
に対してマスク1の透明部16の光透過率を補正した第
4の画像信号を得る手段12と、第3の画像情報と第4
の画像情報との差の画像情報を出力する手段13、14
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば半導体集積回
路や液晶表示装置の製造工程等において使用されるマス
クの欠陥を検査するマスク検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、半導体集積回路の製造工
程においては、マスクに描かれている図形パターンを半
導体上に縮小転写することが行われている。
【0003】このような用途のマスクに欠陥が存在する
と、そのマスクを用いて製造された製品全てに欠陥部が
転写されることになる。したがって、通常はマスク製作
後に検査を行い、合格したマスクだけを用いるようにし
ている。
【0004】ところで、マスクを検査する手段として
は、図3に示すように、透過照明光を検出する検査装置
が用いられている。
【0005】すなわち、図中1はテーブル8に支持され
たマスクを示している。このマスク1には透明部16と
クロムパターンなどによって形成された不透明部17と
が存在している。
【0006】従来のマスク検査装置では、検査対象であ
るマスク1の下面に向けて照明装置53で光を照射し、
マスク1を透過した光をマスク1の上方に配置された光
学センサ56で検出する。そして、光学センサ56の出
力をA/D変換装置57でデジタル信号に変換した後に
メモリ59に格納し、この格納情報を補正装置61で補
正した後に出力装置64から出力させるようにしてい
る。このように、従来のマスク検査装置では、照明装置
53からの透過照明光を光学センサ56で検出する方式
を採用している。
【0007】しかしながら、透過照明光を検出する方式
では、マスク1の不透明部17にある透明な欠陥(ピン
ホール)の検出感度が透明部16にある不透明な欠陥
(ピンスポット)のそれより低い傾向にあり、不透明部
17にあるピンホールを検出し難い問題があった。
【0008】インコヒーレントな結像であれば物体と画
像に光強度の線形性が成り立ち、同じ大きさのピンホー
ルとピンスポットとは互いに白黒反転の像となる。しか
し、現実の光学系は部分コヒーレント結像であるため、
上記の線形性が成り立たないことが原因の1つと挙げら
れる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のマ
スク検査装置にあっては、透過照明光による検査を行な
っているため、ピンホール等の透明な欠陥の検出感度が
ピンスポット等の不透明な欠陥のそれよりも低い傾向と
なる問題があった。
【0010】そこで本発明は、上述した不具合を解消で
き、透明な欠陥と不透明な欠陥との検出感度を均等にす
ることができ、いずれの欠陥でも良好に検出できるマス
ク検査装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透明部と不透明部(または半透明部)と
を備えたマスクを検査するためのものであって、前記マ
スクの上面に向けて垂直な方向から光を照射する第1の
照明手段と、前記マスクの下面に向けて光を照射する第
2の照明手段と、前記マスクの上面を観察する観察手段
と、この観察手段の出力から前記第1の照明手段のみを
動作させたときの第1の画像情報と前記第2の照明手段
のみを動作させたときの第2の画像情報とを得る手段
と、前記第1の画像情報に対して前記マスクの不透明部
の光反射率を補正した第3の画像情報を得る手段と、前
記第2の画像情報に対して前記マスクの透明部の光透過
率を補正した第4の画像情報を得る手段と、前記第3の
画像情報と前記第4の画像情報との差の画像情報を出力
する手段とを備えている。
【0012】
【作用】このように構成されているので、透明な欠陥と
不透明(または半透明)な欠陥との検出感度を均等にす
ることが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
【0014】図1には本発明の一実施例に係るマスク検
査装置の概略構成が示されている。
【0015】検査対象であるマスク1はテーブル8に支
持されている。このマスク1には透明部16とクロムパ
ターンなどによって形成された不透明部17とが存在し
ている。
【0016】この検査装置は、マスク1の上面に向けて
光を照射する第1の照明装置2と、マスク1の下面に向
けて光を照射する第2の照明装置3とを備えている。第
1の照明装置2から出た光はビームスプリッタ4を介し
てマスク1の上面に垂直に照射され、第2の照明装置3
から出た光は直接、マスク1の下面に垂直に照射され
る。そして、第1の照明装置2と第2の照明装置3とは
照明制御装置5によって切り替え制御される。
【0017】ビームスプリッタ4の上方には光学センサ
6が配置されている。この光学センサ6の出力はA/D
変換装置7でディジタル信号に変換され、メモリバンク
切替装置15を介して第1のメモリ9または第2のメモ
リ10に格納される。
【0018】メモリバンク切替装置15は照明制御装置
5の切り替え信号に同期して切り替え動作を行う。この
動作によって、第1の照明装置2の照射により得られた
第1の画像情報は第1のメモリ9に格納され、第2の照
明装置3の照射により得られた第2の画像情報は第2の
メモリ10に格納される。
【0019】第1のメモリ9から読み出された第1の画
像情報は第1の補正装置11で補正された後に差演算装
置13の一方の入力端に導入される。また、第2のメモ
リ10から読み出された第2の画像情報は第2の補正装
置12で補正された後に差演算装置13の他方の入力端
に導入される。
【0020】第1の補正装置11は、第1のメモリ9か
ら読み出された第1の画像情報に対してマスク1の不透
明部17の光反射率を補正して第3の画像情報を得る。
また、第2の補正装置12は、第2のメモリ10から読
み出された第2の画像情報に対してマスク1の透明部1
6の光透過率を補正して第4の画像情報を得る。そして
差演算装置13は、第3の画像情報と第4の画像情報と
の差を求め、この差画像情報が出力装置14から出力さ
れる。
【0021】次に、上記のように構成されたマスク検査
装置の動作を説明する。
【0022】まず、第1の照明装置2によりマスク1の
上面が照射される。このように、マスク1の上面が照射
されると、一般に、マスク1の透明部16では照射され
た光のほとんどが透過するため、この透明部16から光
学センサ6に向けて入射する光の強度は小さい。マスク
1の不透明部17では光が反射されるため、この部分か
ら光学センサ6に向けて入射する光の強度は大きい。こ
のようなマスク像が光学センサ6によって検出され、こ
の検出されたマスク像情報がA/D変換装置7でディジ
タル信号に変換され、第1の画像信号として第1のメモ
リ9に格納される。
【0023】一方、第2の照明装置3によってマスク1
の下面が照射されると、一般に、マスク1の透明部16
では照射された光のほとんどが透過するため、この部分
から光学センサ6に向けて入射する光の強度は大きい。
マスク1の不透明部17では光が反射されるため、この
部分から光学センサ6に向けて入射する光の強度は小さ
い。このようなマスク像が光学センサ6によって検出さ
れ、この検出されたマスク像情報がA/D変換装置7で
ディジタル信号に変換され、第2の画像信号として第2
のメモリ10に格納される。
【0024】第1のメモリ9から読み出された第1の画
像情報は、第1の補正装置11によってマスク1の不透
明部17の光反射率が補正され、第3の画像情報に変換
される。また、第2のメモリ10から読み出された第2
の画像情報は、第2の補正装置12によってマスク1の
透明部16の光透過率が補正され、第4の画像情報に変
換される。そして、第3の画像情報と第4の画像情報と
の差が差演算装置13によって求められ、この差画像情
報が出力装置14から出力される。
【0025】現在使用されている5倍体のマスクの透明
部の強度透過率はほぼ100%であるのに対し、不透明部の
強度反射率はCr(クロム)で50〜70% 、Cr−CrO
x (反射防止膜つきクロム)で15% 以下である。このよ
うなことから、透過率と反射率の違い、またマスクの種
別毎の反射率の違いが第1の補正装置11および第2の
補正装置12によって補正される。
【0026】次に、本実施例装置の具体的な処理例を図
2を参照しながら説明する。
【0027】まず、同図(a) に示すように、マスク1に
は、透明部16に不透明欠陥としてのピンスポット18
があり、不透明部17に透明欠陥としてのピンホール1
9があったとする。
【0028】第1の照明装置2によりマスク1の上面が
照射されると、第1のメモリ9には同図(b) に示す光強
度の第1の画像情報が格納される。また、第2の照明装
置3によりマスク1の下面が照射されると、第2のメモ
リ10には同図(c) に示す光強度の第2の画像情報が格
納される。
【0029】そして、第1の画像情報は第1の補正装置
11によってマスク1の不透明部17の光反射率を補正
するためにオフセットとゲインが調整されて、同図(d)
に示す第3の画像情報に変換される。また、第2の画像
情報は第2の補正装置12によってマスク1の透明部1
6の光透過率を補正するためにオフセットとゲインが調
整されて、同図(e) に示す第4の画像情報に変換され
る。
【0030】最後に、差演算装置13によって、同図
(f) に示すように第3の画像情報と第4の画像情報との
差の画像情報が出力され、これが出力装置14に与えら
れる。
【0031】したがって、ピンスポット18について
も、ピンホール19についても同じ感度の信号を得るこ
とができる。
【0032】すなわち、先に説明したように、透過照明
光で検出する方式では、マスクの透明な欠陥(ピンホー
ル)の検出感度が不透明な欠陥(ピンスポット)のそれ
よりも低い傾向にある。ピンスポットの像は背景の透明
部からの(0,0)次回折光が大きいので、実質的に0 次回
折光G(0,0) とピンスポットの回折光G(s,t) とピンス
ポットの回折光同士によって決まる。これに対して、ピ
ンホールの像は背景の(0,0) 次回折光がないのでピンホ
ールの回折光同士のみによって決まる。
【0033】一方、反射照明光で検出する方式では、ピ
ンホールとピンスポットの事情が透過照明光検出方式の
場合のそれとは逆になる。したがって、マスクの不透明
部の光反射率と透明部の光透過率の違いを補正した後、
マスクのピンホールの透過画像と反射画像の差をとる
と、ピンホール同士による非線形成分を相殺することが
でき、ピンホールとピンスポットの検出感度を均等にす
ることが可能となる。
【0034】したがって、不透明部(または半透明部)
にある透明な欠陥の検出感度を高めて、透明部にある不
透明な欠陥の検出感度と同等の検出感度を得ることがで
きる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透明な欠陥と不透明(または半透明)な欠陥との検出感
度を均等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るマスク検査装置のブロ
ック構成図
【図2】同装置の作用を説明するための図
【図3】従来のマスク検査装置のブロック構成図
【符号の説明】
1…マスク 2…第1の照明
装置 3…第2の照明装置 4…ビームスプ
リッタ 5…照明制御装置 6…光学センサ 7…AD変換装置 9…第1のメモ
リ 10…第2のメモリ 11…第1の補
正装置 12…第2の補正装置 13…差演算装
置 14…出力装置 15…メモリバ
ンク切替装置 16…透明部 17…不透明部 18…ピンスポット 19…ピンホー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/66 J 7630−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明部と不透明部(または半透明部)とを
    備えたマスクを検査するためのものであって、前記マス
    クの上面に向けて垂直な方向から光を照射する第1の照
    明手段と、前記マスクの下面に向けて光を照射する第2
    の照明手段と、前記マスクの上面を観察する観察手段
    と、この観察手段の出力から前記第1の照明手段のみを
    動作させたときの第1の画像情報と前記第2の照明手段
    のみを動作させたときの第2の画像情報とを得る手段
    と、前記第1の画像情報に対して前記マスクの不透明部
    の光反射率を補正した第3の画像情報を得る手段と、前
    記第2の画像情報にに対して前記マスクの透明部の光透
    過率を補正した第4の画像情報を得る手段と、前記第3
    の画像情報と前記第4の画像情報との差の画像情報を出
    力する手段とを具備してなることを特徴とするマスク検
    査装置。
JP34847493A 1993-12-27 1993-12-27 マスク検査装置 Pending JPH07190945A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277406A (ja) * 2001-03-14 2002-09-25 Saki Corp:Kk 外観検査方法および装置
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JP2007132729A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Lasertec Corp 検査装置及び検査方法並びにパターン基板の製造方法
US7304730B2 (en) 2003-05-27 2007-12-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Inspection apparatus having two sensors, method for inspecting an object, and a method for manufacturing a photolithography mask
JP2012078265A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Panasonic Corp 錠剤検査装置および錠剤検査方法

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