JPH10177246A - 位相シフトマスクの欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位相シフトマスクの欠陥を正確に検出できる
位相シフトマスクの欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 本発明では、遮光パターンの表面からの
反射光と光透過開口のガラス表面からの反射光との差分
干渉像を撮像し、その差分干渉像の明るさの差から欠陥
検査を行なう。このため、本発明による欠陥検査装置
は、透明基板と、この透明基板上に形成され、複数の光
透過開口を規定する遮光パターンとを具え、互いに隣接
する光透過開口を透過する露光光間に位相差を与える位
相シフタが形成されている位相シフトマスクの欠陥検査
装置であって、コヒーレントな照明光を放出する光源
と、この光源からの照明光により、前記遮光パターンの
表面からの反射光と前記光透過開口の透明基板の表面か
らの反射光との差分干渉画像を形成する差分干渉光学系
と、この差分干渉像を電子的な像に変換する画像検出器
と、前記画像検出器の出力を基準画像情報と比較して位
相シフトマスクの欠陥を検出する信号処理回路とを具え
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
の欠陥検査装置、特に位相シフトマスクの欠陥を正確に
検出できる位相シフトマスクの欠陥検査装置に関するも
のである。ここで、位相シフトマスクとは、透明基板
と、この透明基板上に形成され、複数の光透過開口を規
定する遮光パターンとを具え、互いに隣接する光透過開
口を透過する露光光間に所望の位相差を与える位相シフ
タが形成されているフォトマスクを意味するものとす
る。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスクの拡大パターンをウエファ
上に繰り返し縮小投影して所望のＬＳＩパターンを形成
する光リソグラフィ技術が実用化されている。この光リ
ソグラフィ技術で用いられるフォトマスクは透明基板で
あるガラス基板を有し、ガラス基板上にマスクパターン
を構成する遮光パターンが形成されている。このような
フォトマスクを介して照明光を照射すると、回折効果に
より遮光パターンの縁部に光が回り込むので、ウエファ
上ではなだらかに変化する干渉波形となってしまう。す
なわち、フォトマスクを通過した光の電場は空間的に分
離した光がウエファ上で互いに重なり合ってしまうた
め、パターンの解像に限界がある。一方、パターン密度
に寄与する解像限界Ｒは次式で表される。 Ｒ＝ｋλ／ＮＡ ここで、ｋはウエファ上のレジストのプロセスに依存す
る定数であり、０．５程度まで小さくすることが可能で
ある。λは露光に用いられる光の波長であり、ＮＡは投
影レンズの開口数である。上式より、定数ｋ及び波長λ
を小さくし、レンズの開口数を大きくすれば解像限界Ｒ
を小さく（すなわち、解像度は高くなる）することがで
きる。現在の技術では、ｉ線（λ＝０．３６５μｍ）を
用いて開口数を０．５まで高くすることができるので、
解像限界Ｒの値は０．４μｍ程度まで小さくすることが
できる。しかしながら、ＬＳＩの線幅の縮小化に伴って
さらに解像限界を一層小さくすることが要請されてい
る。

【０００３】フォトマスクの解像限界を一層改善する方
法として、位相シフタを有するフォトマスクである位相
シフトマスクを用いて露光する方法が提案されている。
図１Ａは位相シフトマスクの一例の構成、マスク上での
電場及び位相シフトマスクを通過した光の強度を示すを
線図である。位相シフトマスクは透明基板１を有し、こ
の透明基板１上に遮光パターン２及び光透過開口パター
ン３が形成されている。光透過開口３には１個おきに位
相シフタ４が形成されている。この位相シフタ４は、光
透過開口を透過した光のうち、位相シフタが形成されて
いる開口を透過した光と位相シフタが形成されていない
開口を透過しない光との間でλ／２の位相差を与える機
能を有する。従って、マスクを通過した光の電場の強度
分布は交互に位相が反転し、図示のように反転パルス状
になる。この結果、ウエハ上の光強度はパターン像が隣
接して重なり合う部分で光強度が相殺されるため、より
高い解像度のパターンを投影することができ、実験的に
は最小解像パターン幅を約半分にすることができる。

【０００４】図１Ｂは実際的な位相シフトマスクの構成
を線図的に示す。ガラス基板１上に遮光パターン２及び
光透過開口パターン３が形成されている。光透過パター
ン３は交互に形成した開口３ａ及び３ｂを有し、開口３
ａはガラス基板１の表面がそのまま露出し、開口３ｂは
ｄ＝λ／２（ｎ−１）（ｎはガラス基板の屈折率）の深
さの凹部が形成され、開口３ａを通過した光と開口３ｂ
を通過した光との間でλ／２の位相差が与えられてい
る。従って、この実用的な位相シフトマスクでは、凹部
が位相シフタとして又は凹部が形成されていないガラス
基板材料が位相シフタとして機能する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した位相シフトマ
スクにおいて、位相シフタが形成されている開口を透過
した光と位相シフタが形成されていない開口を透過した
光との間の位相差はλ／２に設計されており、λ／２か
らずれるにしたがって解像度が低下し露光パターンの品
質が低下してしまう。このため、位相シフトマスクの製
造工程において位相シフトパターンの欠陥検査が強く要
請されている。

【０００６】従来、位相シフトマスクのパターンの欠陥
検査は極めて困難であった。この場合、位相シフタの厚
さ又は凹部の深さは数１００ｎｍ程度であるため、顕微
鏡を用いて欠陥検査しようとしても、通常の顕微鏡はこ
のような微細な深さを正確に検出することが困難であ
り、しかも顕微鏡は光の位相に対して感度を有していな
いため、通常の顕微鏡をそのまま使用したのでは位相シ
フトマスクの欠陥を正確に検出するのが極めて困難であ
った。

【０００７】従って、本発明の目的は、位相シフトマス
クの欠陥を正確検査できる位相シフトマスクの欠陥検査
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による位相シフト
マスクの欠陥検査装置は、透明基板と、この透明基板上
に形成され、複数の光透過開口を規定する遮光パターン
とを具え、互いに隣接する光透過開口を透過する露光光
間に、λを露光光の波長とした場合にλ／２又はその奇
数倍の位相差を与える位相シフタが形成されている位相
シフトマスクの欠陥検査装置であって、照明光を放出す
る光源と、この光源からの照明光により、前記遮光パタ
ーンの表面からの反射光と前記光透過開口の透明基板の
表面からの反射光との差分干渉画像を形成する差分干渉
光学系と、この差分干渉像を電子的な像に変換する画像
検出器と、前記画像検出器の出力を基準画像情報と比較
して位相シフトマスクの欠陥を検出する信号処理回路と
を具えることを特徴とする。

【０００９】位相シフタの厚さ又は位相シフタを構成す
る凹部の深さは数１００ｎｍであり、通常の顕微鏡では
その微小な厚さ又は深さを検出することはできない。し
かしながら、本発明者が種々の実験及び解析をした結
果、開口を規定する遮光パターンの表面からの反射光と
開口の透明基板の表面からの反射光との干渉により上記
微小な厚さ又は深さを検出できることを見い出した。す
なわち、透明基板に形成されく遮光パターンは全面にわ
たって均一な厚さに形成されているので、遮光パターン
の表面を基準にして位相シフタの厚さ又は深さを位相情
報として取り出せば位相シフタの欠陥を正確に検出でき
る。位相情報として取り出すため、本発明では差分干渉
光学系を用いる。この差分干渉光学系により形成される
差分干渉像は、開口に形成した位相シフタの厚さ又は深
さの微小な変化を画像強度の変化として表示するので、
得た差分干渉画像を基準画像情報と比較することにより
欠陥の存在を正確に検出することができる。

【００１０】本発明による位相シフトマスクの欠陥検査
装置の一実施例は、差分干渉光学系により形成される２
個の照明光の横ずらし量を位相シフタの寸法のほぼ半分
に設定したことを特徴とする。位相シフタがガラス基板
に形成した凹部で構成される場合、横ずらし量とパター
ン寸法との関係で微小な像が発生すると、疑似欠陥が発
生してしまう。この疑似欠陥の発生を最小にするため、
照明光の横ずらし量を位相シフタの寸法の約１／２に設
定する。

【００１１】本発明の別の位相シフトマスクの欠陥検査
装置は、透明基板と、この透明基板上に形成され、複数
の光透過開口を規定する遮光パターンとを具え、互いに
隣接する光透過開口を透過する露光光間に位相差を与え
る位相シフタが形成されている位相シフトマスクの欠陥
検査装置であって、レーザ光を放出するレーザ光源と、
このレーザ光を主走査方向偏向するビーム偏向手段と、
ビーム偏向手段を出射したレーザ光により、検査すべき
位相シフトマスクの遮光パターンの表面からの反射光と
光透過開口の透明基板の表面からの反射光との差分干渉
画像を形成する差分干渉光学系と、検査すべき位相シフ
トマスクを支持するステージを少なくとも前記主走査方
向と直交する副走査方向に駆動する駆動機構と、複数の
受光素子が前記主走査方向にライン状に配列され、前記
差分干渉光学系により形成された差分干渉像を１ライン
ごとに電子的な像に変換するリニアイメージセンサと、
前記リニアイメージセンサの出力を基準画像情報と比較
して位相シフトマスクの欠陥を検出する信号処理回路と
を具えることを特徴とする。

【００１２】検査すべき位相シフトマスクを微小な光ス
ポットで走査し、位相シフトマスクからの反射光をリニ
アイメージセンサで受光することにより共焦点型の顕微
鏡が構成される。この共焦点型の顕微鏡は解像度が極め
て高いので、微細な寸法の開口パターンが形成されてい
る位相シフトマスクについても正確に欠陥を検出するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図２は欠陥検査すべきフォトマス
クの一例の構成を示すものであり、図２Ａは線図的平面
図、図２Ｂは図２ＡのII−II線断面図である。フォトマ
スク１０はガラス基板１１及びその上に形成した遮光パ
ターン１２を有する。遮光パターン１２により光透過開
口１３を形成する。図２Ｂに示すように、光透過開口は
ガラス基板１１の表面がそのまま露出した第１の光透過
開口１３ａと、凹部が形成されている第２の光透過開口
１３ｂとを有し、これら第１及び第２の開口をｘ及びｙ
方向に沿って交互に形成する。従って互いに隣接する第
１の開口と第２の開口をそれぞれ通過した露光光間には
λ／２の位相差が生ずる。尚、図２Ａにおいて、凹部が
形成されている第２の開口１３ｂには破線を付して図示
する。

【００１４】図３は本発明によるフォトマスクの欠陥検
査装置の一例の構成を示す線図である。本例では、検査
画像を撮像する検査画像光学系と、基準画像を得るため
の基準画像光学系とを具え、検査画像光学系からの画像
情報と基準画像光学系からの基準画像とを比較して欠陥
検査を行なう。尚、検査画像光学系と基準画像光学系は
同一構成の光学系とし、これら光学系は、同一のフォト
マスクの隣接するチップを撮像するものとする。

【００１５】図３において、図面の左側の光学系を検査
画像光学系とし、右側の光学系を基準光学系とする。照
明光を発生する光源として水銀ランプ２０を用いる。水
銀ランプ２０から放出された光ビームは集光レンズ２１
を経てバンドパスフィルタ２２に入射し、特定の波長域
の放射光が選択的に透過する。透過光は偏光ビームスプ
リッタ２３に入射する。偏光ビームスプリッタ２３は、
入射した光のうち特定の偏光状態の光だけを反射し、対
物レンズと共に差分干渉光学系を構成するノマルスキー
プリズム２４に入射させる。ノマルスキープリズム２４
は偏光の方向に対して楔の角度が４５°になるようにセ
ットする。従って、ノマルスキープリズム２４から４５
°横方向にずれた互いにコヒーレントな２個の照明光
（正常光による照明光と異常光による照明光）が出射
し、これら照明光は対物レンズ２５に入射する。後側焦
点はノマルスキープリズム２４の正常光と異常光との交
点と一致するように配置する。

【００１６】従って、対物レンズ１５から互いに平行で
横方向にずれた２個の照明光が出射し、ステージ２６上
に配置した欠陥検査されるべき位相シフトマスク１０に
垂直に入射する。この結果、位相シフトマスク１０は互
いにコヒーレントで互いにずれた２個の照明光により照
明されることになる。位相シフトマスク１０からの２個
の反射光は対物レンズ２５を経てノマルスキープリズム
２４により合成され、偏光ビームスプリッタ２３及びチ
ューブレンズ２７を経て画像検出器２８に入射する。画
像検出器２８には、ノマルスキープリズム２４により画
像合成された合成画像が投影されることになる。合成さ
れる２個の画像は互いにコヒーレントな照明光による画
像であるから、合成された画像は干渉画像となる。従っ
て、画像検出器２８の出力信号は、反射光の振幅と位相
情報により決定される強度となる。

【００１７】画像検出器２８は、例えば複数の受光素子
が２次元アレイ状に配列された２次元撮像装置とするこ
とができ、画像検出器２８の出力信号を順次読み出し、
画像信号増幅回路２９を経て比較回路３０に供給する。
また、基準画像光学系からの基準画像信号も画像信号増
幅器を経て比較回路３０に供給する。比較回路３０にお
いて、検査画像信号と基準画像信号とを比較して欠陥検
出信号を出力する。

【００１８】図４は画像検出器に投影される差分干渉画
像を示す線図である。ノマルスキープリズム２４は偏光
方向に対して楔の角度が４５°になるように設定されて
いるから、２個の画像は４５°横方向にずれて合成され
る。この横ずらし量は、ノマルスキープリズム２４によ
る正常光線と異常光線とのなす偏角と対物レンズ２５の
焦点距離とによって自在に設定でき、本例では光透過開
口２３の幅の半分に設定する。この結果、図４に示す合
成画像が画像検出器上に投影されることになる。

【００１９】合成画像は、互いにコヒーレントな照明光
により形成された２個の画像の合成であるから、画像検
出器から出力される画像信号は振幅だけでなく位相情報
も含む干渉画像信号となる。ここで、得られる干渉画像
は以下の通りである。

【００２０】遮光パターンからの反射光同士の干渉画
像 遮光パターンからの反射光と第１の光透過開口１３ａ
の表面からの反射光との干渉画像 遮光パターンからの反射光と第２の光透過開口１３ｂ
の表面からの反射光との干渉画像 第１の光透過開口１３ａの表面からの反射光同士の干
渉画像 第２の光透過開口１３ｂの表面からの反射光同士の干
渉画像

【００２１】本発明者が上記５種類の干渉画像について
種々の実験及び解析を行なった結果、これら５種類の干
渉画像の画像強度は互いに相異することが判明した。す
なわち、ノマルスキープリズムを調整してレターデーシ
ョン量＝λ／２とした場合遮光パターンの反射率は約１
３％であり、ガラス基板表面（光透過開口の表面）は約
４％である。そして、遮光パターンからの反射光同士に
ついては位相差が含まれておらず、互いに逆相になるた
め、遮光パターンからの反射光同士の干渉画像は最低強
度となる。遮光パターンからの反射光と第１及び第２の
光透過開口１３ａ及び１３ｂのガラス表面からの反射光
との干渉画像は、ガラス表面の反射率が低く且つ位相差
を含むため、遮光パターンからの反射光同士の干渉画像
よりも低い画像強度となる。さらに、遮光パターンから
の反射光と第１の光透過開口１３ａのガラス表面からの
反射光との干渉画像と、遮光パターンからの反射光と第
２の光透過開口１３ｂのガラス表面からの反射光との干
渉画像との間には、振幅に基づく作用は同一であるが、
位相差の作用が異なるため、これら干渉画像間に強度が
発生する。すなわち、遮光パターンからの反射光と第１
の光透過開口１３ａの表面からの反射光との間の位相差
と、遮光パターンからの反射光と第２の光透過開口１３
ｂの表面からの反射光との間の位相差との間には差異が
あり、これら位相差が互いに一致することはほとんどな
いことである。従って、これら干渉画像間には位相差の
作用が生じ、画像強度に差異が発生する。本発明者が実
際に実験したところ、第１の光透過開口のガラス表面か
らの反射光と遮光パターンからの反射光との干渉画像に
より高い画像強度が得られた。ただし、遮光パターンの
膜厚によって画像強度が逆転するケースも予想される。
次に光透過開口のガラス基板表面からの反射光同士の干
渉画像は、ガラス表面の反射率が低いため、最も低い画
像強度となる。

【００２２】本発明は上述した実験及び解析結果に立脚
しており、実際の位相差を測定するのではなく、位相差
が生ずることに起因して差分干渉画像間に画像強度の差
異が生ずることに基づいて欠陥検査を行なうものであ
る。例えば、光透過開口が形成されるべき位置に開口が
形成されず遮光パターンが残存している場合、差分干渉
画像の明るさが所定の明るさからはずれるので、欠陥が
生じていると判定できる。また、光透過開口に凹部が形
成されるべき位置に凹部が形成されていない場合、凹部
の深さが基準値からずれている場合、さらに凹部の底面
が傾斜して形成されている場合、得られた差分干渉画像
の強度が基準値からずれるため欠陥であると判定され
る。これらの欠陥は、画像強度として、すなわち明るさ
の差異として表わされるので、基準画像情報と比較する
ことにより、欠陥の存在及びそのアドレスを検出するこ
とができる。

【００２３】図５は、図４に示す差分干渉画像が投影さ
れた画像検出器からの出力信号を示す。画像検出器から
ｘ方向に沿う受光素子から順次電荷を読み出し、ｙ方向
に沿って読出を繰り返す。従って、図５において、横軸
は画像のｘ方向の位置アドレスを示し、各検査ラインａ
〜ｃはｙ方向の位置アドレスを示す。図５から明らかな
ように、検査されるべき位相シフトマスタの各位置の画
像強度が明確に得ることができる。従って、撮像された
位相シフトマスクの差分干渉画像の各位置の画像強度を
基準画像の各位置の画像強度と比較することにより欠陥
の有無及びそのアドレスを検出することができる。

【００２４】次に、欠陥の判定処理について説明する。
今、図２に示す位相シフトマスクのＤで示す光透過開口
に凹部が形成されていないものとする。この場合の検査
ラインａにおける画像検出器からの出力信号を図６Ａに
示し、基準画像の出力信号を図６Ｂに示し、比較回路３
０の出力信号を図６Ｃに示す。欠陥が存在しない場合、
比較回路３０の出力は零レベルになるが、欠陥がある場
合、正又は負の出力信号が発生し、欠陥の存在を明確に
判定できる。さらに、比較回路３０からの出力信号波形
により欠陥の種類や形状を判別することができる。例え
ば、比較回路３０から図６Ｄに示すような出力信号が生
じた場合、図２ＡのＥで示す位置に底面が傾斜した凹部
が形成されているものと判断され、欠陥として検出され
る。

【００２５】次に、解像度を一層増大した欠陥検査装置
について説明する。例えば１ＧｂＤＲＡＭの製造におい
ては、ウエハ上のパターンの寸法は０．１８μｍであ
り、４倍レチクルを用いる場合でも検査すべきフォトマ
スクのパターンは０．７２μｍである。この４倍レチク
ルについてパターンの半分の横ずらし量を与えて検査す
る場合に観察される最小の構造は０．３６μｍである。
一方、通常の顕微鏡の解像力Ｒは以下の式で表わされ
る。 Ｒ＝０．６λ／ＮＡ ここで、λは検査光の波長であり、ＮＡは対物レンズの
開口数であり、例えばλ＝５４６ｍｍ、ＮＡ＝０．６０
とすることができ、この場合Ｒ＝０．５４６μｍとな
り、従って上述した微細構造のパターンを有するフォト
マスクについて良好に欠陥検査することができない。こ
のような事情を鑑み、本例では共焦点型顕微鏡の原理を
利用して解像力を一層高め、１ＧｂＤＲＡＭの製造に用
いられる位相シフトマスクの欠陥を高精度に検出できる
欠陥検査装置を実現する。

【００２６】図７は解像力が一層高い欠陥検査装置の構
成を示す線図である。照明光源としてレーザ発振器４０
を用いる。レーザ発振器４０から放出されたレーザをエ
クスパンダ及びコリメータレンズ（図示せず）を経て音
響光学素子４１に入射させ、主走査方向（ｘ方向）に高
速で偏向する。この高速振動するレーザビームはリレー
レンズ４２を経て偏光ビームスプリッタ４３に入射し、
その偏光面で反射し差分干渉光学系を構成するノマルス
キープリズム４４に入射する。レーザ光はノマルスキー
プリズムにより横ずらしされた２本のビームが発生し、
これら２本のビームは、ノマルスキープリズムと共に差
分干渉光学系を構成する対物レンズ４５に集束され、ス
テージ４６上に載置した検査すべき位相シフトマスク４
７に入射する。ステージ４６には、主走査方向及びこれ
と直交する方向にステージを移動させる駆動機構を有す
るｘ−ｙステージとする。従って、位相シフトマスク４
７は互いに変位した２本の集束ビームにより形成された
２個の微小スポットにより２次元的に走査される。

【００２７】位相シフトマスク４６で反射した２本のレ
ーザビームは対物レンズ４５で集光され、ノマルスキー
プリズム４４により合成される。合成された反射ビーム
は偏光ビームスプリッタ４３を透過し、チューブレンズ
４８を経てリニアイメージセンサ４９に入射する。この
リニアイメージセンサは、主走査方向と対応する方向に
ライン状に配列した複数の受光素子を有する。従って、
位相シフトマスク４７からの反射ビームがリニアイメー
ジセンサ４８を高速で走査することになる。リニアイメ
ージセンサ４９の各受光素子はマスクされた微小な光入
射面を有しているから、コンフォーカル光学系を形成
し、従ってフレア光が除去された高い分解能の差分干渉
画像を撮像することができる。

【００２８】リニアイメージセンサ４９からの出力信号
を１ライン毎に読み出し画像信号増幅器５０に供給し、
その出力信号のうち一方の出力信号は遅延回路５１を経
て比較器５２に供給し、他方の出力信号は直接比較回路
５２に供給する。遅延回路５１の遅延量は、検査すべき
パターンの周期性を考慮して自在に設定できる。比較回
路５２は、直接供給された画像信号と遅延された画像信
号とを比較し、前述した処理と同様に処理して欠陥検出
信号を発生する。

【００２９】この欠陥検査装置の駆動制御は同期信号発
生回路６０から供給される同期信号により行なう。同期
信号発生回路６０からＡＯドライバ６１にＡＯ同期信号
を供給し、ＡＯドライバ６１により音響光学素子４１を
駆動制御する。同期信号発生回路６０からステージ駆動
回路６２に同期信号を供給してｘｙ駆動機構（図示せ
ず）によりステージ４６をｘ及びｙ方向に移動させる。
さらに、同期信号発生回路６０からＣＣＤドライバ６３
に同期信号を供給してリニアイメージセンサ４９の各受
光素子に蓄積された電荷を１ライン毎に読み出す。さら
に、欠陥座標記憶メモリ６４に同期信号発生回路６０か
ら同期信号を供給すると共に欠陥検出信号も供給し、欠
陥が存在するアドレスを特定すると共にそのアドレスを
記憶する。このように構成することにより、欠陥が生じ
ているアドレスを正確に検出することができる。

【００３０】本発明は上述した実施例だけに限定されず
種々の変更や変形が可能である。例えば基準画像情報と
して、検査すべき位相シフトマスクの全体の画像信号を
メモリ記憶しておき、検査工程で得られた画像信号をメ
モリに記憶されている画像信号と比較することにより欠
陥の存在を検出することもできる。

【００３１】さらに、上述した実施例では、差分干渉光
学系を構成する光学素子としてノマルスキープリズムを
用いたが、ウォラストンプリズムやロッションプリズム
のような２光束を発生させる光学素子を用いることもで
きる。さらに、上述した実施例では、λ／２の位相差を
与える位相シフタの欠陥検査について説明したが、λ／
６，λ／３，２λ／３等の所望の位相差を与える位相シ
フタが形成されている位相シフトマスクの欠陥検査にも
適用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
差分干渉光学系を用いて遮光パターンの表面からの反射
光と光透過開口のガラス表面からの反射光との差分干渉
画像を撮像しているから、得られた画像の強度から光透
過開口のガラス表面の高さ情報を位相の変化として検出
することができ、この結果数１０ｎｍ程度の深さの位相
シフタの欠陥検査を自動的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】位相シフトマスクの構成及びウエハ上での電場
を示す線図である。

【図２】位相シフトマスクの構成を示す平面図及び断面
図である。

【図３】本発明による位相シフトマスクの欠陥検査装置
の一例の構成を示す線図である。

【図４】画像検出器上に投影される差分干渉画像を示す
線図である。

【図５】検査ａ〜ｃのビデオ信号を示す線図である。

【図６】ビデオ信号から欠陥を検出する処理を説明する
ための線図である。

【図７】共焦点型の顕微鏡の原理を利用した欠陥検査装
置の構成を示す線図である。

【符号の説明】

１０ 位相シフトマスク ２０ 水銀ランプ ２１ 集光レンズ ２２ バンドパスフィルタ ２３ 偏光ビームスプリッタ ２４ ノマルスキープリズム ２５ 対物レンズ ２６ ステージ ２７ チューブレンズ ２８ 画像検出器 ２９ 画像信号増幅器 ３０ 比較回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｖ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板と、この透明基板上に形成さ
   れ、複数の光透過開口を規定する遮光パターンとを具
   え、互いに隣接する光透過開口を透過する露光光間に位
   相差を与える位相シフタが形成されている位相シフトマ
   スクの欠陥検査装置であって、 照明光を放出する光源と、 この光源からの照明光により、前記遮光パターンの表面
   からの反射光と前記光透過開口の透明基板の表面からの
   反射光との差分干渉画像を形成する差分干渉光学系と、 この差分干渉像を電子的な像に変換する画像検出器と、 前記画像検出器の出力を基準画像情報と比較して位相シ
   フトマスクの欠陥を検出する信号処理回路とを具えるこ
   とを特徴とする位相シフトマスクの欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 前記差分干渉光学系を、ノマルスキープ
   リズムと対物レンズで構成したことを特徴とする請求項
   １に記載の位相シフトマスクの欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 前記差分干渉光学系により形成される照
   明光の横ずらし量を位相シフタの寸法のほぼ半分に設定
   したことを特徴とする請求項１に記載の位相シフトマス
   クの欠陥検査装置。
4. 【請求項４】 透明基板と、この透明基板上に形成さ
   れ、複数の光透過開口を規定する遮光パターンとを具
   え、互いに隣接する光透過開口を透過する露光光間に位
   相差を与える位相シフタが形成されている位相シフトマ
   スクの欠陥検査装置であって、 レーザ光を放出するレーザ光源と、 このレーザ光を主走査方向偏向するビーム偏向手段と、 ビーム偏向手段から出射したレーザ光により、検査すべ
   き位相シフトマスクの遮光パターンの表面からの反射光
   と光透過開口の透明基板の表面からの反射光との差分干
   渉画像を形成する差分干渉光学系と、 検査すべき位相シフトマスクを支持するステージを少な
   くとも前記主走査方向と直交する副走査方向に駆動する
   駆動機構と、 複数の受光素子が前記主走査方向と対応する方向にライ
   ン状に配列され、前記差分干渉光学系により形成された
   差分干渉像を１ラインごとに電子的な像に変換するリニ
   アイメージセンサと、 前記リニアイメージセンサの出力を基準画像情報と比較
   して位相シフトマスクの欠陥を検出する信号処理回路と
   を具えることを特徴とする位相シフトマスクの欠陥検査
   装置。