JPH08145902A - マスク欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同じデザインを有する２つの投影パターンの
比較検査を共通の対物レンズの視野内において一括的に
行うことのできる、マスク欠陥検査方法を提供するこ
と。 【構成】 本発明においては、マスクに形成された２つ
の同じパターンを感光基板上に投影露光し、前記感光基
板上に形成された２つの投影パターンを比較して、前記
マスクの欠陥を検査する方法において、前記２つのパタ
ーンが形成された領域をそれぞれ同じように複数のパタ
ーン小領域に仮想的に分割し、前記複数のパターン小領
域のうち前記２つのパターン領域の間で対をなす２つの
パターン小領域を前記感光基板上に順次投影露光し、前
記感光基板上において互いに隣接して対をなす投影パタ
ーン小領域を複数形成し、前記感光基板上において互い
に隣接して形成された対をなす投影パターン小領域を順
次比較検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマスク欠陥検査方法に関
し、さらに詳細には、写真食刻法によるパターン焼付け
用の回路原版（以下、単に「マスク」という）の欠陥検
査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のこの種の欠陥検査装置の
構成を示す図である。また、図１０は、検査される２つ
のレチクルを示す図である。これらの図を参照して、従
来の欠陥検査方法を説明する。図１０のレチクルＲＡお
よびＲＢには、パターン領域ＡおよびＢにそれぞれ同一
デザイン（同一模様）の回路パターンが形成されてい
る。これらの回路パターンに異物の付着などの欠陥が存
在しないか検査する場合、本来同一模様であるべきこれ
ら２つの回路パターンを直接比較する方法が従来から用
いられている。なお、図１０において、レチクルＲＡお
よびＲＢの図中左下のコーナーＫＡおよびＫＢはレチク
ルの方向の基準を示している。

【０００３】しかしながら、実際には、このようなレチ
クルに付着した異物のうち、半導体製造用の露光装置
（ステッパー）によって感光基板であるウェハ上に形成
された投影パターンに欠陥を生じるもののみ検出するだ
けで十分であり、投影パターンに悪影響を与えないよう
なレチクル上の小さな異物まで検出する必要はない。し
たがって、近年では、レチクル上に形成された同一デザ
インの２つの回路パターンを直接比較するよりも、この
２つの回路パターンをウェハ上に転与し現像処理によっ
て形成された２つのレジスト像による回路パターンすな
わち投影パターンを比較することによって２つの回路パ
ターンを間接的に検査することが多い。

【０００４】現在実用化されている露光装置においてレ
チクル上に形成される回路パターン領域の大きさは、ｗ
×ｗ＝１５０ｍｍ×１５０ｍｍ程度である。また、縮小
露光の際の倍率ｋは１／４〜１／５程度である。したが
って、ウエハ上に形成される投影パターン領域の大きさ
は、ｋｗ×ｋｗ＝３０ｍｍ×３０ｍｍ〜４０ｍｍ×４０
ｍｍ程度となる。図１１は、このようにウエハＷ上に形
成された２つの投影パターン領域ａおよびｂを示してい
る。

【０００５】各投影パターン領域内のパターンの描画線
幅は０．４μｍ程度であり、この微小な線幅に対し３０
ｍｍ×３０ｍｍ〜４０ｍｍ×４０ｍｍという各投影パタ
ーン領域の面積は非常に広大である。したがって、この
ような２つのチップ（投影パターン領域）ａおよびｂを
同時に視野内に取り込んで欠陥の検出を行うような顕微
鏡を実現することは非常に困難である。このため、従来
のこの種の欠陥検査方法では、図９に示すように２つの
顕微鏡ユニットＭＲおよびＭＬを搭載した検査装置を用
いている。図９の装置において、２つの顕微鏡はその向
きが異なるだけで基本的に同じ構成を有するため、図中
右側の顕微鏡ＭＲに着目して説明し、図中左側の顕微鏡
ＭＬに対応する参照符号を括弧内に付記している。

【０００６】図示の装置において、光源２０１（１０
１）から発した光線は、レンズ系２０２（１０２）によ
り屈折された後、ハーフミラー２０４（１０４）により
図中下方に反射される。反射光２０８（１０８）は、対
物レンズ２０６（１０６）により屈折され、ウェハＷに
入射する。ウェハＷからの反射光は、対物レンズ２０６
（１０６）を介して再びハーフミラー２０４（１０４）
に入射する。ハーフミラー２０４（１０４）を透過した
光２１９（１１９）は、ウエハＷの表面と光学的に共役
な位置に設けられた二次元撮像素子２１８（１１８）の
像面２３１（１３１）に入射する。

【０００７】こうして、図１１に示すように、ウェハＷ
上のチップｂに対する顕微鏡ＭＲの視野Ｓ１内の領域
（図中斜線で示す）からの光は像面２３１に拡大像とし
て結像する。また、ウェハＷ上のチップａに対する顕微
鏡ＭＬの視野Ｓ２内の領域（図中斜線で示す）からの光
は像面１３１に拡大像として結像する。なお、視野Ｓ１
の中心は顕微鏡ＭＲの光軸ＡＸ１であり、視野Ｓ２の中
心は顕微鏡ＭＬの光軸ＡＸ２である。光軸ＡＸ１とＡＸ
２との間隔Ｌ１は機械的に適宜変化させることができ、
これを２つのチップの配列間隔Ｌ２と一致させることに
より、２つの像面２３１および１３１においてそれぞれ
対応する領域の拡大像を得ることができる。

【０００８】２つの像面２３１および１３１で得られた
これらの拡大像は、２次元撮像素子２１８および１１８
によりそれぞれ光電変換され、画像処理手段３１５に入
力される。画像処理手段３１５では、周知の画像処理技
術により２つの画像の比較を行なう。画像処理手段３１
５において、２つの画像間に差異が発見された場合には
これを欠陥とみなし、欠陥の位置、大きさおよび形状な
どを、ディスプレイ３１６に出力する。

【０００９】次いで、画像処理手段３１５は、ステージ
制御手段３１４に位置命令を出力する。ステージ制御手
段３１４は、位置命令にしたがってステージ位置測定手
段３１３およびステージ駆動手段３１２を制御し、ステ
ージ３１１をひいてはステージ３１１上に載置されたウ
エハＷを所望位置まで適宜移動させる。こうして、ウエ
ハＷを顕微鏡ＭＲおよびＭＬに対して二次元的に相対移
動させることによって照明光でウエハＷを走査し、チッ
プａおよびｂの投影パターン領域の全体に亘って欠陥検
査を行うことができる。すなわち、２つのレチクルＲＡ
およびＲＢの欠陥検査を行うことができる。

【００１０】上述の検査装置は顕微鏡の利用を基本とし
ているが、この検査装置に通常の顕微鏡の対物レンズを
応用した場合の視野と解像力との関係について考えてみ
る。前述したように、ウェハＷ上に転写された投影パタ
ーンの線幅は０．４μｍ程度である。したがって、対物
レンズの解像力もこれと同程度に必要となる。顕微鏡の
対物レンズの解像力Ｍは、次の式（１）で表される。 Ｍ≒０．６１×λ／ＮＡ （１） ここで、 λ ：照明光の波長 ＮＡ：対物レンズの開口数

【００１１】照明光としてたとえば水銀ランプのｉ線を
考えると、その波長はλ＝３６５ｎｍであり、解像力Ｍ
としてたとえば０．３μｍ程度が必要であるものとする
と、対物レンズの所要開口数ＮＡは上述の式（１）にし
たがって次の式（２）によって与えられる。 ＮＡ≧０．６１×３６５ｎｍ／０．３μｍ＝０．７４ （２）

【００１２】このように、対物レンズの開口数ＮＡは約
０．７４以上必要となる。しかしながら、開口数ＮＡが
０．７４より大きい市販の対物レンズでは、視野がたか
だかφ０．１８ｍｍ程度しかない。本来、レンズの設計
の困難さは、視野×開口数ＮＡに比例すると言われてお
り、開口数ＮＡが０．７４程度のレンズではφ０．４ｍ
ｍ程度の視野を得るのも設計上および製造上非常に困難
である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
マスク欠陥検査装置では、各投影パターン領域について
それぞれ別個の対物レンズを使用する必要があり、その
結果装置が大型化しコストがかかるという不都合があっ
た。また、１つの対物レンズで欠陥検査を行おうとする
と、対物レンズの視野が小さいため２つの投影パターン
について別々に取り込んだ光学像を電気信号に変換して
メモリーに格納し、画像処理によって得られた２つの投
影パターンの画像を比較する必要があった。その結果、
大容量のメモリが必要となり、処理時間もかかるという
不都合があった。

【００１４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、同じデザインを有する２つの投影パターンの
比較検査を共通の対物レンズの視野内において一括的に
行うことのできる、マスク欠陥検査方法を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、マスクに形成された２つの同じ
パターンを感光基板上に投影露光し、前記感光基板上に
形成された２つの投影パターンを比較して、前記マスク
の欠陥を検査する方法において、前記２つのパターンが
形成された領域をそれぞれ同じように複数のパターン小
領域に仮想的に分割し、前記複数のパターン小領域のう
ち前記２つのパターン領域の間で対をなす２つのパター
ン小領域を前記感光基板上に順次投影露光し、前記感光
基板上において互いに隣接して対をなす投影パターン小
領域を複数形成し、前記感光基板上において互いに隣接
して形成された対をなす投影パターン小領域を順次比較
検査することを特徴とするマスク欠陥検査方法を提供す
る。

【００１６】本発明の好ましい態様によれば、前記感光
基板上において互いに隣接して形成された２つの投影パ
ターン小領域の対応する箇所の像を共通の対物レンズを
介して一括的に形成し、前記形成された２つの投影パタ
ーン小領域の対応する箇所の像を比較検査する。

【００１７】

【作用】本発明では、２つのパターン領域をそれぞれ同
じように複数のパターン小領域に仮想的に分割し、対を
なす２つの投影パターン小領域を感光基板上において互
いに隣接するように形成する。すなわち、感光基板上の
微小領域内に比較すべき２つの投影パターン小領域を形
成することができる。こうして、２つの投影パターン小
領域の対応する箇所の像をたとえば共通の対物レンズを
介して一括的に形成し、形成された２つの像を比較検査
することによって、マスクの欠陥を検出することができ
る。

【００１８】このように、本発明のマスク欠陥検査方法
によれば、１つの対物レンズの視野内に２つの投影パタ
ーン小領域の対応する箇所を取り込むことができるの
で、検査装置を大型化することなく、また検査装置に大
容量のメモリを要することなく、パターン領域の全体に
亘り比較検査を行うことができる。また、共通の対物レ
ンズで検査装置を構成することができるので、検査装置
のレンズ設計上の自由度が増す。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の実施例にかかるマスク欠
陥検査方法において使用される露光装置の構成を概略的
に示す図である。

【００２０】半導体製造工程の光リソグラフィーに用い
られる図１の一般的な露光装置において、光源である水
銀ランプ１から射出された光線は楕円鏡２で反射され、
レンズ系４に入射する。なお、楕円鏡２とレンズ系４と
の間の光路に対して進退自在のシャッター３が設けられ
ている。したがって、シャッター３が図１のように光路
から退避している間、光源１からの光がレンズ系４に達
する。

【００２１】レンズ系４を通過した光は、フライアイレ
ンズ７およびδ絞り（照明光学系のＮＡを決定する絞
り）８を介してミラー９により図中右側に反射される。
ミラー９により反射された光は、集光レンズ系１０によ
り屈折され平行光線３０となる。光線３０のうちレチク
ルブラインド１１を通過した光線３１は、レンズ系１２
を通って、ダイクロイックミラー１３により図中下方に
反射される。

【００２２】ダイクロイックミラー１３により図中下方
に反射された光は、コンデンサーレンズ系１４により平
行光束に変換されて照明光ＩＬＢとなる。照明光ＩＬＢ
は、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲ
のパターン面３３上に描画された透過率分布もしくは位
相分布による回路パターン３５により回折される。

【００２３】回路パターン３５からの光線３２は投影レ
ンズＰＬにより屈折され、投影レンズＰＬはウエハステ
ージＷＳＴに載置されたウェハＷ上に回路パターン３５
の像を所定の縮小倍率で形成する。こうして、ウエハＷ
の表面３６には、投影パターン３４が形成される。図１
において、レチクルＲのパターン面３３とウェハＷの表
面３６とレチクルブラインド１１の表面とは光学的に共
役の関係にある。したがって、レチクルブラインド１１
により任意の大きさおよび形状（本実施例では四角形）
の照明領域をレチクルパターン面３３上の任意の位置に
形成し、回路パターン３５のうち一部の四角形領域（照
野）を選択的にウェハＷ上に転写することができる。

【００２４】図５は、上述したレチクルブラインドの構
成および動作を説明する図である。なお、図５では、互
いに共役な関係にあるレチクルパターン面とレチクルブ
ラインド面とを重ねて示している。図５において、レチ
クルＲ上のパターン描画領域Ａは、Ａ１、Ａ２、Ａ３、
Ａ４、Ａ５およびＡ６の６つの短冊状領域に仮想的に分
割されている。一方、図示のレチクルブラインドは、互
いに独立に駆動されるようになった４つのレチクルブラ
インド羽根５１、５２、５３および５４からなる。

【００２５】具体的には、レチクルブラインド羽根５１
および５２はｙ方向に平行なエッジを有しｘ方向に駆動
可能であり、レチクルブラインド羽根５３および５４は
ｘ方向に平行なエッジを有しｙ方向に駆動可能である。
こうして、各レチクルブラインド羽根のエッジからなる
四角形により照野５５（図中斜線で示す）が規定され
る。なお、図５に示す状態では、照野５５内に短冊状領
域Ａ１だけが含まれ他の短冊状領域Ａ２〜Ａ６は含まれ
ていない。したがって、この場合、領域Ａ１内の回路パ
ターンだけがウェハＷ上に転写される。なお、レチクル
Ｒの図中左下のコーナーＲ１は、レチクルＲの方向の基
準を示している。

【００２６】このように、レチクルブラインド制御手段
２７によって各レチクルブラインド羽根を適宜駆動する
ことにより、レチクルＲ上において他の短冊状領域Ａ２
〜Ａ６をそれぞれ含む照野を形成して、領域Ａ２〜Ａ６
にそれぞれ形成された回路パターンだけをウェハＷ上に
転写することができるようになっている。なお、レチク
ルブラインド制御手段２７は、制御手段２６によって制
御される。また、制御手段２６は、シャッター制御手段
２８を介してシャッター３の進退駆動を制御するように
なっている。さらに、制御手段２６は、ステージ位置測
定手段２３およびステージ駆動手段２２を制御し、ウエ
ハステージＷＳＴをひいてはウエハステージＷＳＴ上に
載置されたウエハＷを逐次移動させることができる。

【００２７】図２は、検査すべき２つのレチクルＲＡお
よびＲＢを示す図である。図２の２つのレチクルＲＡお
よびＲＢの回路パターン領域ＡおよびＢには、同一デザ
インのパターンが形成されている。なお、回路パターン
領域ＡおよびＢ内に存在する欠陥の数は非常に少ないの
で、同じ位置に欠陥が存在することはない。換言すれ
ば、２つの回路パターン領域ＡおよびＢの対応する箇所
に、それぞれ同じような異物が付着する可能性は現実的
にない。したがって、２つの同一デザインの回路パター
ン領域ＡおよびＢの投影パターンにおいて対応する箇所
を比較検査して差異が発見された場合、いずれかの回路
パターン領域内に欠陥が存在すると認定することができ
る。

【００２８】そこで、本実施例では、レチクルＲＡおよ
びＲＢの回路パターン領域ＡおよびＢを、所定の分割幅
Δｗを有し長さＬ３の短冊状領域Ａ１〜Ａ６と同じく所
定の分割幅Δｗを有し長さＬ３の６つの短冊状領域Ｂ１
〜Ｂ６とに、それぞれｘ方向に仮想的に６分割する。そ
して、上述したように、図１の装置のレチクルブライン
ド１１を駆動して、レチクル上の照野を上述の各短冊状
領域に順次一致させながら、レチクルＲＡについて６
回、レチクルＲＢについても６回の合計１２回に亘って
投影露光を行なう。なお、分割数は、回路パターン領域
のｘ方向の幅ｗと所定の分割幅Δｗとの関係により決定
される。すなわち、後述する検査装置の視野Ｓとの関係
で規定されるべき所定の分割幅Δｗの整数倍が回路パタ
ーン領域のｘ方向の幅ｗ以上となるまで分割数を増加さ
せる。本実施例では、回路パターン領域ＡおよびＢをそ
れぞれ同じように６つに等分割している。

【００２９】図３および図４は、図２のレチクルＲＡお
よびＲＢの回路パターン領域の露光動作を説明する図で
ある。まず、図１の露光装置のレチクルステージＲＳＴ
上にレチクルＲＡを載置し、レチクルＲＡの回路パター
ン領域Ａ１〜Ａ３を順次個別に照明し且つウエハＷをｘ
方向に所定距離だけ逐次移動させて、３回の投影露光を
行う。こうして、ウエハＷ上には、回路パターン領域Ａ
１〜Ａ３の投影パターン領域ａ１〜ａ３がｘ方向に距離
ｄだけ間隔を隔てて形成される。なお、形成された各投
影パターンの幅（ｘ方向）および長さ（ｙ方向）は、投
影光学系ＰＬの縮小倍率ｋに依存してそれぞれｋ・Δｗ
およびｋ・Ｌ３となる。次に、ウエハＷをｙ方向に所定
距離だけ移動させた後、レチクルＲＡの回路パターン領
域Ａ４〜Ａ６を順次個別に照明し且つウエハＷをｘ方向
に所定距離だけ逐次移動させて、３回の投影露光を行
う。こうして、ウエハＷ上には、回路パターン領域Ａ４
〜Ａ６の投影パターン領域ａ４〜ａ６がｘ方向に距離ｄ
だけ間隔を隔てて形成される。

【００３０】次に、露光装置のレチクルステージＲＳＴ
上のレチクルＲＡをレチクルＲＢと交換し、レチクルＲ
Ｂの回路パターン領域Ｂ１〜Ｂ３を順次個別に照明し且
つウエハＷをｘ方向に逐次移動させて、３回の投影露光
を行う。こうして、ウエハＷ上には、回路パターン領域
Ｂ１〜Ｂ３の投影パターン領域ｂ１〜ｂ３が投影パター
ン領域ａ１〜ａ３に対してそれぞれピッチδでｘ方向に
隣接するように形成される。ピッチδとして、たとえば
各投影パターン領域の幅ｋ・Δｗよりわずかに大きい値
を選択することができる。次に、ウエハＷをｙ方向に所
定距離だけ移動させた後、レチクルＲＢの回路パターン
領域Ｂ４〜Ｂ６を順次個別に照明し且つウエハＷをｘ方
向に逐次移動させて、３回の投影露光を行う。こうし
て、ウエハＷ上には、回路パターン領域Ｂ４〜Ｂ６の投
影パターン領域ｂ４〜ｂ６が投影パターン領域ａ４〜ａ
６とｙ方向に一致し投影パターン領域ｂ１〜ｂ３に対し
てそれぞれピッチδでｘ方向に隣接するように形成され
る。

【００３１】上述したように、回路パターン領域Ａおよ
びＢをそれぞれ同じように６つに等分割しているので、
対応する領域すなわち領域Ａ１とＢ１、Ａ２とＢ２、Ａ
３とＢ３、Ａ４とＢ４、Ａ５とＢ５、Ａ６とＢ６との間
で回路パターンは同一である。したがって、ウェハＷ上
においてｘ方向にピッチδだけずれて並列する投影パタ
ーン領域ａ１〜ａ６と領域ｂ１〜ｂ６とからなる６組の
対をなす投影パターン領域、すなわちａ１とｂ１、ａ２
とｂ２、ａ３とｂ３、ａ４とｂ４、ａ５とｂ５、ａ６と
ｂ６との間で形成された投影パターンは、レチクルに欠
陥がない限り同一である。換言すれば、これら６つの対
をなす投影パターン領域をそれぞれ比較検査して対応す
る箇所に差異が検出されれば、いずれかのレチクルに欠
陥があることになる。

【００３２】図６は、本発明の実施例にかかるマスク欠
陥検査方法に用いる検査装置の構成を示す図である。図
６の検査装置は、ノマルスキー方式の偏光型微分干渉顕
微鏡を応用したものである。図６の検査装置において、
光源６１から射出された光線６７は、レンズ６２を通過
し、ポラライザ６３により直線偏光の光線６８となる。
光線６８は、ハーフミラー６４により図中下方に反射さ
れ、ノマルスキープリズム６５に入射する。光線６８
は、ノマルスキープリズム６５を透過する際に、２つの
直線偏光Ｏ波とＥ波とに分離される。Ｏ波とＥ波とは交
点４１で交わる。したがって、対物レンズ６６の後側焦
点（図中上側の焦点））を交点２１に一致させると、ウ
ェハＷの表面上に、互いにコヒーレントで且つ振動方向
が互いに垂直な２つの平行光束Ｅ１およびＯ１を落射す
ることになる。

【００３３】なお、２つの平行光束Ｅ１およびＯ１はｚ
ｘ平面内にあり、ｘ方向に距離ｓだけ間隔を隔ててい
る。そして、光束Ｅ１はたとえば投影パターン領域ａ４
に、光束Ｏ１はａ４からピッチδだけｘ方向に間隔を隔
てた投影パターン領域ｂ４に入射する。したがって、距
離ｓがピッチδと一致するように構成すれば、２つの平
行光束Ｅ１およびＯ１は投影回路パターン領域ａ４およ
びｂ４の対応する箇所を照明することになる。投影回路
パターンａ４およびｂ４により反射された２つの波面
は、投影回路パターンに欠陥がない限り同一である。こ
れら２つの波面が同一の位相および同一の振幅を有する
場合、対物レンズ６６を介して再びノマルスキープリズ
ム６５を透過して、光線６８と同一方向の直線偏光７９
となる。

【００３４】光線７９は、ハーフミラー６４を透過し、
アナライザ７７に入射する。アナライザ７７は、光線６
８と同一方向の直線偏光を遮断する方向に位置決めされ
ているので、二次元撮像素子７８の像面７８ａには像が
全く形成されない。一方、領域ａ４およびｂ４内の投影
回路パターンのいずれか一方に欠陥があると、欠陥があ
る箇所で反射された２つの波面に差異が生じ、再びノマ
ルスキープリズム６５を通過した光線７９は楕円偏光と
なる。楕円偏光の一部は、アナライザ７７を透過し、像
面７８ａ上に欠陥の像が形成される。

【００３５】像面７８ａで得られた欠陥の像は二次元撮
影素子７８で光電変換され、欠陥画像信号として処理回
路７５に出力される。処理回路７５では、電気的Ｓ／Ｎ
および光学的Ｓ／Ｎにより決定される所定のスライスレ
ベルにより欠陥画像信号を閾値処理し、周知の画像処理
手法によりモニター７６に欠陥の位置、大きさ、形状な
どを表示する。次いで、処理回路７５は、ステージ制御
手段７４に位置命令を出力する。ステージ制御手段７４
は、位置命令にしたがってステージ位置測定手段７３お
よびステージ駆動手段７２を制御し、ｘｙステージ７１
をひいてはｘｙステージ７１上に載置されたウエハＷを
所望位置まで適宜移動させる。こうして、ウエハＷを検
査装置に対して二次元的に相対移動させることによって
照明光でウエハＷを走査し、投影パターン領域の全体に
亘って欠陥検査を行うことができる。

【００３６】図７は、図６の検査装置の視野Ｓとウェハ
Ｗ上の回路パターン像領域ａ１〜ａ６およびｂ１〜ｂ６
との関係を示す図である。図７では、直径Ｄの視野Ｓ内
に比較すべき一対の投影パターン領域がｘ方向に完全に
入るようになっている。すなわち、露光装置の縮小倍率
ｋおよび視野Ｓの直径Ｄに応じて、回路パターン領域の
分割数あるいは分割幅が規定されている。こうして、た
とえば一対の投影パターン領域ａ４およびｂ４の図中斜
線で示す領域を、図６の検査装置によって一括して比較
検査することができる。次いで、ウェハＷをｙ方向に所
定距離だけ移動させて、投影パターン領域ａ４およびｂ
４の他の領域を検査する。さらに、対をなす他の投影パ
ターン領域についても上述の検査動作を繰り返すことに
よって、すべての投影パターン領域について比較検査を
行うことができる。

【００３７】図８は、本発明のマスク欠陥検査方法に用
いる別の検査装置の構成を示す図である。なお、図８の
検査装置は、通常の落射明視野顕微鏡を応用したもので
ある。図８の検査装置においても、図７に示すように短
冊状の各回路パターン領域をウェハＷ上に形成し、対を
なす２つの回路パターン領域の対応する箇所を比較検査
する工程は前述の図６の検査装置と同じである。したが
って、図８の検査装置において図６の検査装置と同様な
点については重複する説明を省略する。

【００３８】図８において、光源８１から射出された光
線８８は、レンズ系８２により屈折され、ハーフミラー
８４によりウェハＷの方向に反射される。光線８８は、
対物レンズ８６により屈折され、ウェハＷ上のたとえば
回路パターン領域ａ４およびｂ４を照明する。回路パタ
ーン領域ａ４およびｂ４からの反射光は、対物レンズ８
６を介してハーフミラー８４に入射する。ハーフミラー
８４を透過した光９９は、二次元撮像素子９８に入射す
る。二次元撮像素子９８の像面９８ａは、ウエハＷの表
面と光学的に共役な位置に設けられている。

【００３９】こうして、図７に示すウェハＷ上の視野Ｓ
内の領域からの光は像面９８ａに拡大像として結像す
る。像面９８ａで得られた回路パターン領域ａ４および
ｂ４の拡大像は、２次元撮像素子９８により光電変換さ
れ、画像処理手段９５に入力される。画像処理手段９５
では、周知の画像処理技術により回路パターン領域ａ４
およびｂ４の画像の比較を行なう。画像処理手段９５に
おいて、２つの画像間に差異が発見された場合にはこれ
を欠陥とみなし、欠陥の位置、大きさおよび形状など
を、ディスプレイ９６に出力する。

【００４０】次いで、画像処理手段９５は、ステージ制
御手段９４に位置命令を出力する。ステージ制御手段９
４は、位置命令にしたがってステージ位置測定手段９３
およびステージ駆動手段９２を制御し、ステージ９１を
ひいてはステージ９１上に載置されたウエハＷを所望位
置まで適宜移動させる。具体的には、一対の投影パター
ン領域ａ４およびｂ４の図中斜線で示す領域を、図８の
検査装置によって比較検査することができる。次いで、
ウェハＷをｙ方向に所定距離だけ移動させて、投影パタ
ーン領域ａ４およびｂ４の他の領域を検査する。さら
に、対をなす他の投影パターン領域についても上述の検
査動作を繰り返すことによって、すべての投影パターン
領域について比較検査を行うことができる。

【００４１】なお、上述の実施例では、同一デザインの
パターンがそれぞれ異なるマスクに形成されている例を
示したが、同一デザインのパターンが同じマスク上に形
成されていても本発明の適用を妨げない。また、上述の
実施例では、２つのレチクルにそれぞれ全く同じデザイ
ンのパターンが形成されている例を示したが、２つのレ
チクルにそれぞれ少なくとも部分的に同じデザインのパ
ターンが形成されていれば本発明を適用することができ
る。

【００４２】さらに、上述の実施例では、各パターン領
域を短冊状に６等分割しているが、各パターン領域を他
の適当な形状に所要の分割数でランダムに分割してもよ
い。ただし、２つのパターン領域が同じように仮想分割
されることが必要である。また、上述の実施例では、対
をなす投影パターン小領域がそれぞれ同じ距離δだけ所
定方向にずれて規則的に形成されているが、対をなす投
影パターン小領域が互いに隣接していれば本発明におい
て十分である。

【００４３】また、上述の実施例では、検査装置の視野
Ｓ内に対をなす投影パターン小領域が一方向に完全に収
容されている例を示したが、対をなす投影パターン小領
域の対応する箇所を検査装置の視野Ｓ内に一括的に取り
込むことができればよい。さらに、上述の実施例では、
検査装置の視野Ｓ内において対をなす投影パターン小領
域が所定方向に沿って対称的に収まっている例を示した
が、対をなす投影パターン小領域の対応する箇所を検査
装置の視野Ｓ内に一括的に取り込むことができればよ
い。

【００４４】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、２つの
投影パターン小領域の対応する箇所の像をたとえば共通
の対物レンズを介して一括的に形成して比較検査するこ
とができるので、検査装置が大型化することなく、また
検査装置に大容量のメモリを要することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるマスク欠陥検査方法に
おいて使用される露光装置の構成を概略的に示す図であ
る。

【図２】検査すべき２つのレチクルＲＡおよびＲＢを示
す図である。

【図３】図２のレチクルＲＡおよびＲＢの回路パターン
領域の露光動作を説明する図である。

【図４】図２のレチクルＲＡおよびＲＢの回路パターン
領域の露光動作を説明する図である。

【図５】レチクルブラインドの構成および動作を説明す
る図である。

【図６】本発明の実施例にかかるマスク欠陥検査方法に
用いる検査装置の構成を示す図である。

【図７】図６の検査装置１の視野ＳとウェハＷ上の回路
パターン像領域ａ１〜ａ６およびｂ１〜ｂ６との関係を
示す図である。

【図８】本発明のの実施例にかかるマスク欠陥検査方法
に用いる別の検査装置の構成を示す図である。

【図９】従来のマスク欠陥検査装置の構成を示す図であ
る。

【図１０】検査される２つのレチクルを示す図である。

【図１１】ウエハＷ上に形成された２つの投影パターン
領域を示す図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 楕円鏡 ３ シャッター ７ フライアイレンズ ８ σ絞り ９ ミラー １１ レチクルブラインド １３ ダイクロイックミラー ＩＢＬ 照明光 ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ Ｒ レチクル ６１ 光源 ６３ ポラライザ ６４ ハーフミラー ６５ ノマルスキープリズム ６６ 対物レンズ ７１ ｘｙステージ ７５ 処理回路 ７６ モニター ７７ アナライザ ７８ 二次元撮像素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに形成された２つの同じパターン
   を感光基板上に投影露光し、前記感光基板上に形成され
   た２つの投影パターンを比較して、前記マスクの欠陥を
   検査する方法において、 前記２つのパターンが形成された領域をそれぞれ同じよ
   うに複数のパターン小領域に仮想的に分割し、 前記複数のパターン小領域のうち前記２つのパターン領
   域の間で対をなす２つのパターン小領域を前記感光基板
   上に順次投影露光し、前記感光基板上において互いに隣
   接して対をなす投影パターン小領域を複数形成し、 前記感光基板上において互いに隣接して形成された対を
   なす投影パターン小領域を順次比較検査することを特徴
   とするマスク欠陥検査方法。
2. 【請求項２】 前記感光基板上において互いに隣接して
   形成された２つの投影パターン小領域の対応する箇所の
   像を共通の対物レンズを介して一括的に形成し、 前記形成された２つの投影パターン小領域の対応する箇
   所の像を比較検査することを特徴とする請求項１に記載
   のマスク欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 前記２つのパターンは同一マスクに形成
   されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   マスク欠陥検査方法。
4. 【請求項４】 前記２つのパターンはそれぞれ異なるマ
   スクに形成されていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載のマスク欠陥検査方法。
5. 【請求項５】 前記感光基板上において対をなす２つの
   投影パターン小領域はそれぞれ矩形状であってその短辺
   方向に並置され、前記対をなす２つの投影パターン小領
   域は少なくともその短辺方向の全体に亘って前記共通の
   対物レンズの視野内に収まることを特徴とする請求項２
   乃至４のいずれか１項に記載のマスク欠陥検査方法。