JPH10123062A - 透過光及び反射光を用いたエアリアルイメージ測定装置及びこれを用いた測定方法 - Google Patents

透過光及び反射光を用いたエアリアルイメージ測定装置及びこれを用いた測定方法

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JPH10123062A
JPH10123062A JP9241495A JP24149597A JPH10123062A JP H10123062 A JPH10123062 A JP H10123062A JP 9241495 A JP9241495 A JP 9241495A JP 24149597 A JP24149597 A JP 24149597A JP H10123062 A JPH10123062 A JP H10123062A
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light
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light source
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JP9241495A
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Chinko Boku
珍 洪 朴
Eikun Ryu
榮 勳 劉
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアリアルイメージ測定装置及び測定方法を
提供する。 【解決手段】 光透過装置、光反射装置及びエアリアル
イメージ形成装置を含む。前記光反射装置は、ビームス
プリッタと反射鏡とを含む。前記ビームスプリッタは光
源からの光を透過光経路と反射光経路とに分割する。前
記反射鏡は前記反射光経路に沿って伝達された光がフォ
トマスクのパターンの形成された表面に照射されるよう
光経路を転換させる。さらに、透過光と反射光中一つの
光を選択し、選択された光を電気的な信号に変換してエ
アリアルイメージを形成し、該エアリアルイメージを測
定する。これによって、フォトマスクの表面だけでなく
その上に形成されたパターン上に存在する各種欠陥によ
る影響も同時に検査し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置及び
方法に係り、特にフォトマスク上の各種欠陥による影響
を検査するためのエアリアルイメージ測定装置及び方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、フォトマスク又はレティクル（以
下、フォトマスクと通称する）を用いてウェーハ上にパ
ターンを具現する時、フォトマスク上に存在する各種欠
陥がウェーハに与える影響を予め検査するためにフォト
マスクから得られるエアリアルイメージを測定する。
【０００３】図１は従来の技術によるエアリアルイメー
ジ測定装置の構成を概略的に示したものである。
【０００４】図１を参照すれば、従来の技術によるエア
リアルイメージ測定装置は、例えばＤＵＶ（Ｄｅｅｐ
Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）又はｉ−ライン光源２と、前
記光源２から照射される光の波長に合うフィルタを備え
た電動フィルタ４と、ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐ
ｅｒｔｕｒｅ）及びコヒーレンシを調節し得る照明側の
絞り６及び視野絞り８を通過した光を集光してフォトマ
スク５０のクロムパターン５２の形成された反対側の表
面に光を照射する集光レンズ１０と、前記フォトマスク
５０を透過した光を電気的信号に変換してエアリアルイ
メージを形成するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ３０と、前記エアリアルイメ
ージをを測定するためのＡＩＭＳ（Ａｅｒｉａｌ ｉｍ
ａｇｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）４０と
を含む。前記フォトマスク５０を透過した光は対物レン
ズ１２、チューブレンズ１４、７×拡大投影レンズ１６
及び上側の絞り２０を経てＣＣＤカメラ３０に伝達され
る。前記上側の絞り２０とＣＣＤカメラ３０との間には
ＮＡ及びコヒーレンシを観察するための補助レンズ２２
が取り付けられており、さらに前記対物レンズ１２を通
過して前記チューブレンズ１４で結像された光をモニタ
のような補助出力器（図示せず）を用いて観察し得るよ
う可視光観察用のＣＣＤカメラ１５が設けられている。
【０００５】前述した従来の技術によるエアリアルイメ
ージ測定装置では、光源からの光がフォトマスクのクロ
ムパターンの形成された反対側の表面に照射されること
によって、フォトマスクを透過した光のみを用いてエア
リアルイメージを測定するため、フォトマスクパターン
上に存在する各種欠陥を確認し得なく、よってフォトマ
スクがウェーハ上に与える影響を正確に検査し得ない。
【０００６】さらに詳細には、前述した従来の技術によ
るエアリアルイメージ測定装置ではフォトマスクのクロ
ムパターンの形成された反対側の表面からフォトマスク
を透過する光によって形成されたエアリアルイメージの
みを測定するので、クロムパターンの形成されたフォト
マスク上の表面全体にかけて存在する因子による影響、
例えばクロムパターン上にコーティングされた反射防止
層における反射率の差による影響、フォトマスク上の欠
陥を修正した後に修正部分又はその隣接部分に残ってい
るクロム粒子による影響、又はイオンビームを用いてク
ロムを取り除いた場合に、イオンビームソース、例えば
ガリウムによる影響、フォトマスク上の欠陥を取り除い
た後にフォトマスク上に発生された損傷部分による影
響、フォトマスク上に形成されたクロムパターン層の厚
さの差による影響、フォトマスク上に形成されたクロム
パターン層上に存在する流動性又は非流動性パーティク
ルやその他の各種工程中に発生する有機物などの汚染物
質による影響などが検査できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はフォト
マスクの基板だけでなく、その上に形成されたパターン
上に存在する各種欠陥による影響も同時に検査し得るエ
アリアルイメージ測定装置を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的はフォトマスク基板の表
面だけでなく、その上に形成されたパターン上に存在す
る各種欠陥による影響も同時に検査し得るエアリアルイ
メージ測定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明によるエアリアルイメージ測定装置は、光源
からフォトマスクに照射された光によって形成されたエ
アリアルイメージを用いて所定のパターンの形成された
フォトマスク上の欠陥を検査する。本発明によるエアリ
アルイメージ測定装置は、前記光源からの光をフォトマ
スクに照射して前記フォトマスクを透過する透過光を形
成する光透過手段と、前記光源からの光を前記フォトマ
スクのパターンの形成された表面に照射して前記パター
ンの形成された表面から反射される反射光を形成する光
反射手段と、前記透過光及び反射光の中から選択された
いずれか一つの光を電気的信号に変換してエアリアルイ
メージを形成するエアリアルイメージ形成装置とを含
む。
【００１０】前記光反射手段は、前記光源からの光を前
記透過光が進む透過光経路と、前記反射光が進む反射光
経路とに分割するビームスプリッタと、前記反射光経路
に沿って伝えられた光が前記フォトマスクのパターンの
形成された表面に照射されるよう光経路を転換させる反
射鏡とを含む。
【００１１】前記透過光経路及び反射光経路には各々前
記透過光経路及び反射光経路に伝達される光を選択的に
遮断及び通過させ得るオン／オフ手段が設けられる。
【００１２】本発明の他の実施例によるエアリアルイメ
ージ測定装置は、第１及び第２光源からフォトマスクに
照射された光によって形成されたエアリアルイメージを
用いて所定のパターンの形成されたフォトマスク上の欠
陥を検査する。前記装置は、前記第１光源からの光をフ
ォトマスクに照射して前記フォトマスクを透過する透過
光を形成する光透過手段と、前記第２光源からの光を前
記フォトマスクのパターンの形成された表面に照射して
前記パターンの形成された表面から反射される反射光を
形成する光反射手段と、前記透過光及び反射光の中から
選択されたいずれか一つの光を電気的信号に変換してエ
アリアルイメージを形成するエアリアルイメージ形成装
置とを含む。
【００１３】ここで、前記光反射手段は、前記第２光源
からの光が前記フォトマスクのパターンの形成された表
面に照射されるよう光経路を転換させる反射鏡を含む。
【００１４】前記他の目的を達成するために本発明によ
るエアリアルイメージ測定方法によれば、少なくとも一
つの光源からフォトマスクに照射された光によって形成
されたエアリアルイメージを用いて所定のパターンの形
成されたフォトマスク上の欠陥を検査するために次のよ
うな過程を行う。前記光源中第１光源からの光をフォト
マスクに照射して前記フォトマスクを透過した透過光
と、前記光源中第２光源からの光が前記フォトマスクの
パターンの形成された表面に照射された後、前記フォト
マスクから反射された反射光中一つの光を選択する。前
記選択された光を電気的信号に変換してエアリアルイメ
ージを形成する。前記エアリアルイメージを測定する
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１６】
【実施例】図２を参照すれば、本発明の好ましい実施例
によるエアリアルイメージ測定装置は、光源１０２から
フォトマスク１５０に照射された光によって形成された
エアリアルイメージを用いてフォトマスク１５０上の欠
陥を検査するために、前記光源１０２からの光をフォト
マスク１５０に照射して前記フォトマスク１５０を透過
する透過光を形成する光透過手段１８０と、前記光源１
０２からの光を前記フォトマスク１５０のパターン、例
えばクロムパターン１５２の形成された表面に照射して
前記クロムパターン１５２の形成された表面から反射さ
れる光を形成する光反射手段１９０と、前記透過光及び
反射光の中から選択されたいずれか一つの光を電気的信
号に変換してエアリアルイメージ形成するエアリアルイ
メージ形成装置としてＣＣＤカメラ１３０とを含む。
【００１７】前記光反射手段１９０は前記光源１０２か
らの光を前記透過光が進む透過光経路１００Ａと前記反
射光が進む反射光経路１００Ｂとに分割するビームスプ
リッタ１６０と、前記反射光経路１００Ｂに沿って進ん
だ光が前記フォトマスク１５０のクロムパターン１５２
の形成された表面に照射されるよう光経路を転換させる
反射鏡１６２とを含む。
【００１８】さらに、前記光透過手段１８０の透過光経
路１００Ａ及び前記光反射手段１９０の反射光経路１０
０Ｂには各々前記透過光経路１００Ａ及び反射光経路１
００Ｂに伝達される光を選択的に遮断又は通過させ得る
オン／オフ手段、例えばオン／オフブリンカ１７０Ａ、
１７０Ｂが設けられている。従って、前記オン／オフブ
リンカ１７０Ａ、１７０Ｂのオン／オフ状態によって前
記透過光経路１００Ａ及び反射光経路１００Ｂに進む光
を遮断及び通過させ得る。従って、透過光によるエアリ
アルイメージ又は反射光によるエアリアルイメージを選
択的に形成し得る。
【００１９】前記光透過手段１８０では前記オン／オフ
ブリンカ１７０Ａがオン状態の時は、前記光源１０２か
らオン／オフブリンカ１７０Ａに照射された光が視野絞
り１８０を通過した後、集光レンズ１１０を通じてフォ
トマスク１５０のクロムパターン１５２の形成された反
対側の表面に進んでフォトマスク１５０を透過する。さ
らに詳しくは、本発明による一実施例によるエアリアル
イメージ測定装置は、例えばＤＵＶ又はｉ−ライン光源
１０２と、前記光源１０２からの光を透過光経路１００
Ａと反射光経路１００Ｂとに分割するビームスプリッタ
１６０とを備えている。従来と同様に、前記光源１０２
とビームスプリッタ１６０との間には前記光源１０２か
ら照射される光の波長に合うフィルタを備えた電動フィ
ルタ１０４と、ＮＡ及びコヒーレンシを調節し得る照明
側の絞り１０６とが設けられている。
【００２０】前記透過光経路１００Ａには視野絞り１０
８を通過した光を集光してフォトマスク１５０のクロム
パターン１５２の形成された反対側の表面に光を照射す
る集光レンズ１１０が設けられている。前記反射光経路
１００Ｂに沿って進んだ光は前記反射鏡１６２によって
前記フォトマスク１５０のクロムパターン１５２の形成
された表面に照射される。このように前記光反射手段１
９０の反射光経路１００Ｂに沿ってフォトマスク１５０
上に照射された光の反射光と、前記光透過手段１８０の
透過光経路１００Ａに沿ってフォトマスク１５０を透過
した透過光は対物レンズ１１２、チューブレンズ１１
４、７×拡大投影レンズ１１６及び上側の絞り１２０を
通じてＣＣＤカメラ１３０とＡＩＭＳ１４０に伝達され
る。従って、ＣＣＤカメラ１３０では前記透過光経路１
００Ａに沿って進んで前記フォトマスク１５０を透過し
た透過光だけでなく前記反射光経路１００Ｂに沿って進
んで前記フォトマスク１５０の表面から反射された反射
光までも電気的な信号に変換してエアリアルイメージを
形成する。このように形成されたエアリアルイメージを
用いて前記ＡＩＭＳ１４０が前記フォトマスク１５０上
の欠陥状態を把握する。
【００２１】前記上側の絞り１２０とカメラ１３０との
間には、ＮＡ及びコヒーレンシを観察するための補助レ
ンズ１２２が設けられており、さらに前記対物レンズ１
１２を通過して前記チューブレンズ１１４で結像された
光をモニタのような補助出力器（図示せず）を用いて観
察し得るよう可視光観察用のＣＣＤカメラ１１５が設け
られる。
【００２２】図３は本発明の他の実施例によるエアリア
ルイメージ測定装置の構成を概略的に示したものであ
る。
【００２３】図３に示した実施例は図２を参照して説明
した実施例とほぼ同一である。従って、図３の各部分
中、図２に対応する部分に対しては図２に用いられた参
照符号に１００を足した数字を付けたし、その詳細な説
明は省く。
【００２４】ただし、図３に示した本発明の他の実施例
によるエアリアルイメージ測定装置において、フォトマ
スク２５０のクロムパターン２５２の形成された表面か
ら反射された反射光によってエアリアルイメージを形成
するための光反射手段２９０は別途に設けた追加光源２
０２′を用い、前記追加光源２０２′からの光を前記フ
ォトマスク２５０のクロムパターン２５２の形成された
表面に照射する。従って、本実施例では図２の実施例の
ようにビームスプリッタ１６０を設ける必要がない。そ
の代わり、前記追加光源２０２′と反射鏡２６２との間
には前記追加光源２０２′から反射光経路２００Ｂに伝
達される光を選択的に遮断又は通過させ得るオン／オフ
ブリンカ２７０Ｂと、ＮＡ及びコヒーレンシを調節し得
る照明側の絞り２０６′とが設けられている。
【００２５】前述したような本発明のエアリアルイメー
ジ測定装置を用いて下記の方法によって少なくとも一つ
の光源からフォトマスクを透過したり反射された光によ
って形成されたエアリアルイメージを用いて所定のパタ
ーンの形成されたフォトマスク上の欠陥を検査する。ま
ず、前記光源中第１光源からの光をフォトマスクに照射
して前記フォトマスクを透過した透過光と、前記光源中
第２光源からの光が前記フォトマスクのパターンの形成
された表面に照射された後、前記フォトマスクから反射
された反射光中一つの光を選択する。その後、前記選択
された光を電気的信号に変換してエアリアルイメージを
測定する。そして、このように形成されたエアリアルイ
メージを測定することによってフォトマスク上の各種欠
陥がウェーハに与える影響を検査する。
【００２６】例えば、前記光源が一つより構成される場
合には前記第１光源及び第２光源は同一であり、前記光
源が二つより構成される場合には前記第１光源及び第２
光源は相異なる。この際、前記光源としてＤＵＶ又はｉ
−ライン光源を用い得る。
【００２７】
【発明の効果】前述の如く、本発明の好ましい実施例に
よれば、フォトマスク上の各種欠陥による影響を検査す
るためにフォトマスクの透過光によるエアリアルイメー
ジだけではなく反射光によるエアリアルイメージも測定
できるので、フォトマスク上のいずれの欠陥に対しても
その影響を正確に検査することができ、且つフォトマス
ク上における許容可能な欠陥の水準を容易に判断し得る
利点がある。
【００２８】以上、本発明を好ましい実施例を通じて詳
細に説明したが、本発明は前記の実施例に限定されな
く、本発明の技術的思想内で当業者によって様々な変形
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術によるエアリアルイメージ測定装置
の構成を概略的に示したものである。
【図２】本発明の一実施例によるエアリアルイメージ測
定装置の構成を概略的に示したものである。
【図３】本発明の他の実施例によるエアリアルイメージ
測定装置の構成を概略的に示したものである。
【符号の説明】
１５０…フォトマスク、 １８０…光透過手段、 １９０…光反射手段。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源からフォトマスクに照射された光に
    よって形成されたエアリアルイメージを用いて、所定の
    パターンの形成されたフォトマスク上の欠陥を検査する
    ためのエアリアルイメージ測定装置において、 前記光源からの光をフォトマスクに照射して前記フォト
    マスクを透過する透過光を形成する光透過手段と、 前記光源からの光を前記フォトマスクパターンの形成さ
    れた表面に照射して前記パターンの形成された表面から
    反射される反射光を形成する光反射手段と、 前記透過光及び反射光の中から選択されたいずれか一つ
    の光を電気的信号に変換してエアリアルイメージを形成
    させるエアリアルイメージ形成装置を含むことを特徴と
    するエアリアルイメージ測定装置。
  2. 【請求項２】 前記光反射手段は、前記光源からの光を
    前記透過光が進む透過光経路と、前記反射光が進む反射
    光経路とに分割するビームスプリッタと、 前記反射光経路に沿って進んだ光が前記フォトマスクの
    パターンの形成された表面に照射されるよう光経路を転
    換させる反射鏡とを含むことを特徴とする請求項１に記
    載のエアリアルイメージ測定装置。
  3. 【請求項３】 前記透過光経路及び反射光経路には各々
    前記透過光経路及び反射光経路に伝達される光を選択的
    に遮断及び通過させ得るオン／オフ手段が設けられるこ
    とを特徴とする請求項１に記載のエアリアルイメージ測
    定装置。
  4. 【請求項４】 前記光源はＤＵＶ又はｉ−ライン光源で
    あることを特徴とする請求項１に記載のエアリアルイメ
    ージ測定装置。
  5. 【請求項５】 第１及び第２光源からフォトマスクに照
    射される光によって形成されたエアリアルイメージを用
    いて所定のパターンの形成されたフォトマスク上の欠陥
    を検査するためのエアリアルイメージ測定装置におい
    て、 前記第１光源からの光をフォトマスクに照射して前記フ
    ォトマスクを透過する透過光を形成する光透過手段と、 前記第２光源からの光を前記フォトマスクのパターンの
    形成された表面に照射して前記パターンの形成された表
    面から反射される反射光を形成する光反射手段と、 前記透過光及び反射光の中から選択されたいずれか一つ
    の光を電気的信号に変換してエアリアルイメージを形成
    するエアリアルイメージ形成装置とを含むことを特徴と
    するエアリアルイメージ測定装置。
  6. 【請求項６】 前記光反射手段は、前記第２光源からの
    光が前記フォトマスクのパターンの形成された表面に照
    射されるよう光経路を転換させる反射鏡を含むことを特
    徴とする請求項５に記載のエアリアルイメージ測定装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第２光源と反射鏡との間には、前記
    第２光源からの光を選択的に遮断及び通過させ得るオン
    ／オフ手段が設けられることを特徴とする請求項６に記
    載のエアリアルイメージ測定装置。
  8. 【請求項８】 前記第２光源と反射鏡との間には、ＮＡ
    及び又はコヒーレンシを調節し得る絞りがさらに設けら
    れることを特徴とする請求項７に記載のエアリアルイメ
    ージ測定装置。
  9. 【請求項９】 前記第１光源及び第２光源は各々ＤＵＶ
    又はｉ−ライン光源であることを特徴とする請求項５に
    記載のエアリアルイメージ測定装置。
  10. 【請求項１０】 少なくとも一つの光源からフォトマス
    クに照射された光によって形成されたエアリアルイメー
    ジを用いて所定のパターンの形成されたフォトマスク上
    の欠陥を検査するためのエアリアルイメージ測定方法に
    おいて、 前記光源中第１光源からの光をフォトマスクに照射して
    前記フォトマスクを透過した透過光と、前記光源中第２
    光源からの光が前記フォトマスクのパターンの形成され
    た表面に照射された後、前記フォトマスクから反射され
    た反射光中一つの光を選択する段階と、 前記選択された光を電気的信号に変換してエアリアルイ
    メージを形成する段階と、 前記エアリアルイメージを測定する段階とを含むことを
    特徴とするエアリアルイメージ測定方法。
  11. 【請求項１１】 前記光源は一つよりなり、前記第１光
    源及び第２光源は同一であることを特徴とする請求項１
    ０に記載のエアリアルイメージ測定方法。
  12. 【請求項１２】 前記光源は二つよりなり、前記第１光
    源及び第２光源は相異なることを特徴とする請求項１０
    に記載のエアリアルイメージ測定方法。
  13. 【請求項１３】 前記光源としてＤＵＶ又はｉ−ライン
    光源を用いることをことを特徴とする請求項１０に記載
    のエアリアルイメージ測定方法。
JP9241495A 1996-10-10 1997-09-05 透過光及び反射光を用いたエアリアルイメージ測定装置及びこれを用いた測定方法 Pending JPH10123062A (ja)

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