JPH10246951A - レチクルの欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents

レチクルの欠陥検査方法及びその装置

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JPH10246951A
JPH10246951A JP4898297A JP4898297A JPH10246951A JP H10246951 A JPH10246951 A JP H10246951A JP 4898297 A JP4898297 A JP 4898297A JP 4898297 A JP4898297 A JP 4898297A JP H10246951 A JPH10246951 A JP H10246951A
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JP
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reticle
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inspection
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JP4898297A
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Yutaka Kishikawa
豊 岸川
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワン・チップ毎のステップ&リピート露光方
式のレチクルの欠陥検査方法を提供する。 【解決手段】 本欠陥検査方法は、無欠陥の使用前の所
定レチクルのレチクルパターンの画像を予め基準パター
ン画像18として画像記録媒体に記憶するステップと、
使用後の所定レチクルのレチクルパターンを検査するた
めに、所定レチクルの現レチクルパターンを撮像して検
査パターン画像22を得るステップと、及び検査パター
ン画像と基準パターン画像とを対比してレチクル欠陥を
検出するステップとを有する。本方法は、ワン・チップ
毎のステップ&リピート露光方式のレチクルの欠陥検査
に最適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルの欠陥検
査方法に関し、更に詳細には、ワン・チップ毎のステッ
プ&リピート露光方式のレチクルの欠陥を簡便にかつ正
確に検出する検査方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置を製造する過程で、フォトリ
ソグラフィによりパターニングする際、縮小投影露光法
による露光工程では、レチクルを使用し、レチクルに形
成されたレチクルパターンを縮小投影レンズで縮小して
ウエハ上に転写している。レチクルとは、Cr等の金属
を用いて所定のIC回路パターンをガラス基板上に形成
したものである。縮小投影露光法では、1回の露光で1
〜数チップ分のパターンをウエハ上に転写し、露光毎に
ウエハを支持しているウエハステージをX−Y方向に順
次移動して、ステップ&リピート露光方式によりウエハ
全面のチップ領域にそれぞれパターンを転写している。
従って、レチクルに欠陥があると、ウエハ全面にわたり
チップ領域のパターンに欠陥が生じることになる。レチ
クルの欠陥には、図3に示すように、例えば正規のパタ
ーン自体又はその近傍にダストが付着して生じる、黒
点、突起、ブリッジ等のダスト付着欠陥、或いはレチク
ルの使用中にパターンが損傷して、パターン欠落、切
断、凹み、ピンホール等の欠落欠陥とがある。
【0003】そこで、通常、縮小投影露光する際には、
欠陥検査装置により使用予定のレチクルを検査して、欠
陥の有無を確認する必要がある。欠陥検査装置によるレ
チクルの検査方法には、大別して、2種類の検査方法が
ある。検査方法の一つは、任意のチップ内パターンと、
そのチップに隣接したチップ内パターンとを比較して検
査する方法であり、他の一つは、同一チップ内に繰り返
しパターンがある場合、その繰り返しパターン同士を比
較して検査する方法である。
【0004】図4及び図5を参照しながら、更に、従来
のレチクルの検査方法を説明する。第1の方法では、図
1に示すように、ウエハ30内の任意のチップ領域のパ
ターン、例えばA0 チップ領域のパターンと、A0 チッ
プ領域に隣合うA1 チップ領域のパターンとを比較検査
し、両者が同一であれば、A1 チップ領域のパターンは
正常、無欠陥と判定する。次いで、正常なA1 チップ領
域のパターンと、A1チップに隣合うA2 チップ領域の
パターンとを比較検査するというやり方で、順次、ウエ
ハ全面に検査を進めてゆく。この方法は、検査時間が比
較的短くて済むという利点がある。第2の方法では、図
5に示すように、同一チップ内に繰り返しパターンBが
存在する場合、B0 パターンと、B0 パターンを繰り返
したB1 パターンとを比較検査し、双方が同一であれ
ば、B1 パターンは正常、無欠陥と判定する。次いで、
正常なB1 パターンと同じくB0 パターンを繰り返した
2 パターンとを比較検査するというやり方で検査を進
める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、今日の半導
体素子の高集積化に伴い、一つのチップのチップサイズ
が拡大化する傾向にあって、その傾向に対応して、縮小
投影露光装置も、高露光フィールド型の装置が開発され
てはいるが、未だ試行段階であって、一般的には、従来
型の縮小投影露光装置が多用されている。従来型の縮小
投影露光装置による露光では、1回の露光で露光できる
露光面積と露光光量が限られているために、チップサイ
ズが拡大化すると、近い将来には、1回の露光で転写で
きるチップ数が、1チップに限られるようになることが
予測されている。即ち、ワン・チップ毎にステップ&リ
ピート露光を繰り返して、ウエハ全面にわたりパターン
を転写する方式を取らざるを得なくなる。
【0006】しかし、1回の露光で転写できるチップ数
が1チップに限られるようになると、レチクルの従来の
欠陥検査方法では、次に説明する理由からレチクルの欠
陥を検出することができなくなる。例えば、レチクルに
設けたパターンが、ワン・チップ露光用のみで、図6に
示すように、繰り返しパターン32a、32bを有する
レチクルパターン34を1チップづつ例えば一のチップ
領域36、次いで隣のチップ領域38というように順次
ウエハ上に転写することを想定する。ワン・チップ毎に
露光しているので、仮に、レチクルパターン34の繰り
返しパターン領域32に欠陥があるとすると、図6に示
すように、全てのチップ領域の同じ位置に同じ欠陥40
が転写されることになる。
【0007】従って、一のチップ領域36のパターン
と、それに隣接するチップ領域38のパターンとを比較
検査する第1のレチクル欠陥検査方法では、レチクルに
欠陥があっても、パターンの同じ位置に同じ形状の欠陥
40が存在するので、一のチップ領域36のパターン
と、それに隣接するチップ領域38のパターンとの間に
相違を見い出すことができず、レチクルの欠陥40を検
出することが事実上不可能になる。また、同一チップ内
で同じパターンが繰り返されている場合に適用できる第
2のレチクル欠陥検査方法では、繰り返しパターン32
の一部のパターンに欠陥がある図6に示すような場合に
は、繰り返しパターン32b同士の相違から欠陥40を
検出することができるものの、パターンの被検査領域が
繰り返しパターン領域に限られ、繰り返しパターン領域
以外の領域に欠陥がある場合には検出できないという基
本的な問題があり、そのためにレチクルパターン全体に
わたり完全に検査することができない上に、検査時間が
極めて長くなるという問題もある。また、ワン・チップ
毎のステップ&リピート露光方式のレチクルの欠陥検査
のために、設計データに基づいてレチクルパターンを検
査する欠陥検査装置も開発されている。しかし、装置コ
ストが嵩む上に、検査所要時間が長いという欠点があ
り、また、それぞれのレチクル毎に設計データをそれぞ
れ入手する必要があるので、検査に要する人手と費用が
膨大なものになり、経済的でない。
【0008】そこで、以上のような問題に照らして、本
発明の目的は、ワン・チップ毎のステップ&リピート露
光方式のレチクルの欠陥を検査する方法及びその方法の
実施に使用する欠陥検査装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレチクルの欠陥検査方法は、使用前の
無欠陥所定レチクルのレチクルパターン画像を予め基準
パターン画像として画像記録媒体に記憶するステップ
と、使用後の所定レチクルのレチクルパターンを検査す
るために、所定レチクルの現レチクルパターンを撮像し
て検査パターン画像を得るステップと、検査パターン画
像と基準パターン画像とを対比してレチクル欠陥を検出
するステップとを有することを特徴としている。
【0010】本発明方法を適用して検査できるレチクル
は、レチクルパターンの種類を問わず、任意の半導体デ
バイス形成のために、任意の露光工程で使用するレチク
ルに適用できる。特に、本発明方法は、従来の欠陥検査
方法では検出できなかった、ワン・チップ毎のステップ
&リピート露光方式のレチクル、即ち1回の露光で一つ
のチップ領域に転写できるパターンのみを備えたレチク
ルの欠陥検査に最適である。これに対して、前述したよ
うに従来の検査方法では、基板上に焼き付けるレチクル
パターンが1チップのみの場合、事実上、欠陥を検出す
ることができない。基準パターン画像を得るには、検査
対象のレチクルと同様に使用前の無欠陥レチクルのレチ
クルパターンをを撮像しても良く、設計データを利用し
ても良い。また、検査パターン画像を得るには、ウエハ
上の転写パターンを撮像しても良く、またレチクルのレ
チクルパターンを撮像しても良い。検査パターン画像と
基準パターン画像との対比では、画像データとしてデジ
タル的に対比しても良く、また画像自体を光学的にパタ
ーン対比しても良い。
【0011】本発明方法を実施する装置は、使用前の無
欠陥所定レチクルのレチクルパターン画像を予め基準パ
ターン画像として画像記録媒体に記憶する記憶装置と、
使用後の所定レチクルのレチクルパターンを検査するた
めに、所定レチクルの現レチクルパターンを撮像して検
査パターン画像を得る撮像手段と、検査パターン画像と
基準パターン画像とを対比してレチクル欠陥を検出する
画像対比手段とを備えていることを特徴としている。好
適には、記憶手段は、基準パターン画像を光学的に記憶
する。また、撮像手段が、顕微鏡が備え、検査パターン
を拡大画像で撮像できるようにすることが望ましい。本
発明装置は、特に、ワン・チップ毎のステップ&リピー
ト露光用のレチクルの欠陥検査装置として最適である。
【0012】本発明では、使用前の無欠陥レチクルのレ
チクルパターンを基準パターン画像として光学的な情報
で画像記録媒体に取り込み、検査対象のレチクルのパタ
ーン画像、即ち検査パターン画像と比較することによ
り、ワン・チップ毎のステップ&リピート露光用のレチ
クルの欠陥を検査することができる。設計データを必要
とすることなく、しかも、処理時間が短いという利点が
ある。また、CD−ROM、フロッピーディスク等を画
像記録媒体として用いることにより、簡便に記録するこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例 本実施例は、本発明に係る欠陥検査装置の実施であっ
て、図1は本実施例の欠陥検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例の欠陥検査装置10は、ワン・チ
ップ毎のステップ&リピート露光方式のレチクルの欠陥
を検査する装置であって、図1に示すように、顕微鏡付
き撮像装置12と、レチクルを入手した際に、予めその
レチクルにてウエハ上に転写したパターンを基準パター
ンとして光学的な情報形態で画像記録媒体に記憶する記
憶装置14と、撮像装置12で撮像した検査対象のレチ
クルの検査パターン画像と記憶装置14の画像記録媒体
に記憶した基準パターン画像とを比較する比較装置16
とを備えている。記憶装置14で使用する画像記録媒体
としては、特に制約はなく、例えば、CD−ROM、フ
ロッピーディスク等を使用する。
【0014】本欠陥検査装置10を使用するには、先
ず、使用前の無欠陥所定レチクルのレチクルパターン又
はウエハ上の転写したパターンを撮像し、図2(a)に
示すようパターンを予め基準パターン画像18として記
録装置12の画像記録媒体に記憶する。図2(a)中、
20は繰り返しパターンがある領域である。次いで、レ
チクルにダストが付着したり、パターン欠陥が生じたり
した恐れがある等の理由でレチクルの欠陥検査を必要と
する場合、ウエハ上の転写パターン又はレチクルのレチ
クルパターンを撮像装置12により撮像して、図2
(b)に示すような検査パターン画像22を得る。次
に、比較装置16により基準パターンと検査パターンと
を対比することにより、検査パターン画像22中の欠陥
24を検出することができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、無欠陥の使用前のレチ
クルパターンの画像を基準パターン画像として画像記録
媒体に記憶し、検査対象レチクルのレチクルパターンを
撮像して検査パターン画像とし、検査パターン画像と基
準パターン画像とを対比することにより、レチクル欠陥
を検出する。これにより、従来の欠陥検査方法では検出
出来なかった、ワン・チップ毎のステップ&リピート露
光方式のレチクルの欠陥を検出できる。また、焼き付け
のレチクルの欠陥検査が容易になり、検査時間が短くな
るため、異常時の対応が迅速なり、生産性が向上する。
本発明に係るレチクルの欠陥検査装置は、本発明方法を
実施するのに好適な装置を実現している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレチクルの欠陥検査装置の実施例
の構成を示すブロック図である。
【図2】図2(a)及び(b)は、それぞれ、本発明に
係るレチクルの欠陥検査方法を説明する図である。
【図3】レチクルパターンの欠陥を説明する図である。
【図4】レチクルパターンを転写したウエハの模式的平
面図である。
【図5】繰り返しパターンの模式的平面図である。
【図6】ワン・チップ毎のステップ&リピート露光方式
で露光した際の転写パターンを説明する図である。
【符号の説明】
10……本発明に係るレチクルの欠陥検査装置の実施
例、12……撮像装置、14……記憶装置、16……比
較装置、18……基準パターン画像、20……繰り返し
パターンの領域、22……検査パターン画像、24……
欠陥、30……ウエハ、32……繰り返しパターン、3
4……レチクルパターン、36……一のチップ領域、3
8……隣のチップ領域、40……欠陥。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用前の無欠陥所定レチクルのレチクル
    パターン画像を予め基準パターン画像として画像記録媒
    体に記憶するステップと、 使用後の所定レチクルのレチクルパターンを検査するた
    めに、所定レチクルの現レチクルパターンを撮像して検
    査パターン画像を得るステップと、 検査パターン画像と基準パターン画像とを対比してレチ
    クル欠陥を検出するステップとを有することを特徴とす
    るレチクルの欠陥検査方法。
  2. 【請求項2】 被検査レチクルが、ワン・チップ毎のス
    テップ&リピート露光方式のレチクルであることを特徴
    とする請求項1に記載のレチクルの欠陥検査方法。
  3. 【請求項3】 使用前の無欠陥所定レチクルのレチクル
    パターン画像を予め基準パターン画像として画像記録媒
    体に記憶する記憶装置と、 使用後の所定レチクルのレチクルパターンを検査するた
    めに、所定レチクルの現レチクルパターンを撮像して検
    査パターン画像を得る撮像手段と、 検査パターン画像と基準パターン画像とを対比してレチ
    クル欠陥を検出する画像対比手段とを備えていることを
    特徴とするレチクルの欠陥検査装置。
  4. 【請求項4】 記憶手段が、基準パターン画像を光学的
    に記憶することを特徴とする請求項3に記載のレチクル
    の欠陥検査装置。
  5. 【請求項5】 撮像手段が、顕微鏡が備え、検査パター
    ンを拡大画像で撮像できることを特徴とする請求項3又
    は4に記載のレチクルの欠陥検査装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000070332A1 (en) * 1999-05-18 2000-11-23 Applied Materials, Inc. Method of and apparatus for inspection of articles by comparison with a master
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