JPH11271959A - フォトマスク並びにその良否判定方法及び装置 - Google Patents

フォトマスク並びにその良否判定方法及び装置

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JPH11271959A
JPH11271959A JP7542998A JP7542998A JPH11271959A JP H11271959 A JPH11271959 A JP H11271959A JP 7542998 A JP7542998 A JP 7542998A JP 7542998 A JP7542998 A JP 7542998A JP H11271959 A JPH11271959 A JP H11271959A
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JP
Japan
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photomask
light
hole
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JP7542998A
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English (en)
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Kengo Yano
賢吾 矢野
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591Testing optical components
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクの良否を、安価で簡単な構成に
よって実現する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 マスクブランク上にマスクパターンを描
画する際、検出マークをマスクパターンの一部として形
成し、得られるフォトマスクの検査工程において、フォ
トマスク保持台に設けた貫通孔と該検知マークとの合芯
度すなわち重なりの度合を光学的に確認することによっ
てフォトマスクの良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造用フォ
トマスクの良否判定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の製造工程に用いられる
半導体ウェハへの回路パターン転写技術は、その転写に
高品質なフォトマスクを必要とする。かかる、フォトマ
スクの製作においては、クロム膜が被着されたガラス基
板上にレジストを塗布して得られたマスクブランクが使
用される。フォトマスクは、かかるマスクブランク上に
マスクパターンを描画することによって得られる。
【0003】ここで、半導体ウェハ上にマスクパターン
を転写する位置は、フォトマスクのマスクパターンと半
導体ウェハとの相対位置によって決定される。従って、
マスクパターンがマスクブランク上の正しい位置に描画
されることが必須となる。従って、フォトマスクの作製
のためのマスクパターン描画装置においては、マスクブ
ランクがマスクパターン描画位置に対して正しく位置決
めされなければならず、そのためにはマスクブランクが
これを保持するマスクブランク保持台上に正しく位置決
めされなければならない。ところが、実際の工程におい
ては必ずしもマスクブランクの位置決めが正しく行われ
ないことがあり、従って、マスクパターンがマスクブラ
ンク上に正しく形成されたかどうかの判定をする必要が
ある。そこで、マクスパターンのマスクブランク上での
位置確認のために、レーザ干渉計などを用いた座標測定
機が使用することが考えられる。しかしながら、かかる
座標測定機は一般に高価であり、マスクブランク上にマ
スクパターンが正しく形成されているや否やの良否判定
の為に高価な装置を必要とするという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、安
価にして確実な良否判定を可能にしたフォトマスク並び
に良否判定方法及び装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】不透明膜からなるマスク
パターンを担うガラス基板からなるフォトマスクの良否
を判定する方法及び装置であって、フォトマスクのマス
クパターンと所定の位置関係にある検出マークを、マス
クブランク上でのマスクパターンの描画の際、描画パタ
ーンに含ませる。そうして得られたフォトマスクを載置
するフォトマスク保持台の上記検出マークに対応する位
置に貫通孔を設け、該貫通孔に光を照射して該貫通孔を
通過しかつ該フォトマスクを経た光を受光して得られる
電気信号に基づいて該フォトマスクの良否を判定する。
【0006】
【作用】本発明によるフォトマスク並びにフォトマスク
の良否判定方法及び装置によれば、フォトマスク保持台
の貫通孔及びフォトマスクの検出マークを経由した光の
光量を示す電気信号に基づいて検出マークとこれに対応
する貫通孔の相対的位置関係、すなわち重なりの度合を
確認することによってフォトマスクの良否を判定するこ
とができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ詳細に説明する。図1においては、マス
クパターン描画装置のマスクブランクホルダ1上にマス
クブランク2が載置されている状態を示している。マス
クブランク2は、例えば、ガラス基板上にクロムをスパ
ッタリングして不透明膜を形成し、更にその上にスピン
コートによってレジストを塗布し、続けてレジスト中の
余分な溶剤を取り除くためのプリベークを行うことによ
って形成される。マスクブランク2は、マスクブランク
ホルダ1上のこの場合は4本の固定ピン3に当接させる
ことによって所定の位置に位置決めされ、図示しないパ
ターン描画機構によってマスクパターンを描画する行程
が実施される。この描画工程において少なくとも1つ好
ましくは2つの検出マーク4が回路パターン5と共に描
画される。すなわち、検出マーク4は、例えば1mm程度
の直径の円形であってマスクブランク2の電子ビームに
よる露光工程において、回路パターン領域の外側におい
て描画することによって形成され得る。この露光工程の
後に、現像及びエッチング工程を経て、回路パターンと
検出マークを担うフォトマスクが得られるのである。
【0008】図2においては、エッチング工程を経て得
られたフォトマスクの欠陥検査装置において本発明によ
るフォトマスクの良否判定をなす装置の要部を示してい
る。この欠陥検査装置においては、フォトマスク10を
フォトマスク保持台11に載置し、フォトマスク保持台
11の開口11aを介して図の下方から走査光ビームを照
射するなどして回路パターンの良否を検査するのであ
る。
【0009】図2から明らかなように、フォトマスク1
0がフォトマスク保持台11の適切な位置に配置された
状態において、検出マーク4の中心軸に合うような位置
に検出マーク4の数に等しい数の貫通孔12がフォトマ
スク保持台11に形成されている。貫通孔12の内径
は、検出マーク4の直径とほぼ等しいかあるいは僅かに
大きいのが好ましい。また、貫通孔12の中心軸の延長
線上に、発光素子13及び受光素子14がそれぞれの貫
通孔12に対応してかつフォトマスク保持台11を挟ん
で設けられている。発光素子13からフォトマスク10
を介して貫通孔12に向けて照射された光は、フォトマ
スク保持台11の裏面側の貫通孔12の開口部に近接し
て設けられた受光素子14によって受光され、電気信号
に変換されて例えばCPU、ROM及びRAMからなる
制御回路15に送信される。制御回路15は、例えば、
発光素子13,13を駆動する駆動パルスと同期したタ
イミングにて受光素子14,14の出力電圧をサンプリ
ングするなどして、得られたサンプル値を加算して得ら
れる加算信号レベルを所定閾値と比較する。そして、こ
の加算信号レベルが当該所定閾値を越えている限りフォ
トマスク10上の回路パターンは、正しくフォトマスク
上に形成されており、フォトマスク10は良品であると
判定する。一方、該加算信号レベルが該所定閾値を下回
っていると、フォトマスク10は不良品であると判定す
るのである。
【0010】ここで、検出マーク4がクロム膜に形成さ
れた開口であるとすれば、貫通孔12と検出マーク4と
が十分に重ならない場合、すなわちフォトマスク10上
の回路パターンがフォトマスク10上に適切に配置され
ていない場合には、発光素子13からの光は、検出マー
ク4以外の領域に被着されたクロム膜の存在によって、
貫通孔12を十分な光量が通過しない。
【0011】制御回路15は、受光素子14からの出力
信号レベルが十分大きくない場合、フォトマスク10が
不良であることをオペレータに例えば警告ブザー(図示
せず)によって警告する。以上説明したように、発光素
子13及び受光素子14からなる非常に簡単な構成を付
加することによって、安価で且つ短時間にフォトマスク
10の良否判定が確実に出来るのである。
【0012】なお、図2においては、検出マーク4、貫
通孔12、発光素子13及び受光素子14からなる系を
2組示しているが、この系は1組、または3組以上であ
ってもよい。しかしながら、発光素子の発光強度の低
下、または受光素子に不良が生じた場合等、及び構成の
簡略化を考慮して、2組であることが好ましい。
【0013】図3は、別の実施例を示しており、この実
施例においても、フォトマスク10を保持するフォトマ
スク保持台11にフォトマスク10が適切な位置に配置
された場合における検出マーク4の中心軸に合致する中
心軸を有する貫通孔12が形成されている。また、発光
素子13及び受光素子14は、フォトマスク保持台11
の裏面側の貫通孔12の開口部近傍で互いに近接して設
けられている。発光素子13から照射された光は、フォ
トマスク保持台11の貫通孔12を通過し、フォトマス
ク10のガラス基板面に到達する。ここで、貫通孔10
の中心軸上に検出マーク4が位置している場合、すなわ
ち回路パターンが適切にフォトマスク上に配置されてい
る場合、検出マーク4の位置においてはガラス基板上に
クロム膜が被着されていないため、発光素子13から発
せられた光は、フォトマスク10の上面へと透過してし
まう。しかしながら、貫通孔12の中心軸上に検出マー
ク4の中心軸が位置していない場合、すなわちフォトマ
スク上に回路パターンが適切に配置されていない場合に
は、前述したように検出マーク4の位置以外においては
ガラス基板上にクロム膜が被着されているため、発光素
子13から照射された光はそのクロム膜面において反射
され、その反射光は受光素子14へと導かれる。この反
射光の検出によって、ICマスクパターンがフォトマス
ク上の適切な位置に配置されていないことを判断するこ
とができる。
【0014】この実施例においては、検出マーク4がク
ロム膜中の開口であるときは受光素子14,14からの
出力電圧のレベルが所定閾値より小さい場合にフォトマ
スクが良品であると判断する。逆に、検出マーク4がク
ロム膜の島状部であるときは、検出マーク4からの反射
光が十分であって受光出力レベルが所定閾値より大であ
るとき、フォトマスクを良品であると判定する。
【0015】また、この実施例の場合、発光素子及び受
光素子をフォトマスク保持台11の一方の側だけに配置
したので、光学系のコンパクト化を図ることが出来る。
以上に説明した実施の形態において、発光素子及び受光
素子に限らず、他の発光手段及び受光手段を使用できる
ことはいうまでもない。また、検出マークの形成位置は
図面に説明された配置に限らず、複数の検出マークを所
望の位置に形成でき、それぞれの検出マークに対応させ
て、上記貫通孔、発光手段及び受光手段を設けることが
できる。発光手段及び受光手段の配置もまた、互いに置
き換え可能である。
【0016】更にまた、以上に説明した実施の形態にお
いて、マスクブランク上の検出マークをその部分におい
て光が透過するように形成するとしたが、マスクパター
ン領域外においてクロム膜を島状に形成して光を透過し
ない検出マークを形成するとしてもよい。以上説明した
本発明に係るフォトマスク良否判定方法及び装置は、マ
スク欠陥検査装置のみならず、マスク欠陥修正装置ある
いはマスクパターン寸法測定装置にも応用可能である
し、従来装置とは別個に設けることも可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるフォ
トマスク並びにその良否判定方法及び装置によれば、マ
スクブランク上に回路パターンの他に検出マークを描画
してフォトマスクを得、該検出マークと検査装置のフォ
トマスク保持台に設けた貫通孔との合芯度すなわち重な
りの度合を光学的に確認することによってフォトマスク
の良否を判定することとしたので安価にして簡単な構成
で且つ短時間にフォトマスクの良否判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるマスクブランク上に回路パター
ン及び検知マークを含むパターンを描画する装置の要部
を示す斜視図である。
【図2】 本発明の実施例であるフォトマスクの良否の
判定装置の要部を示す断面図である。
【図3】 本発明の実施例であるフォトマスクの良否判
定装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 マスクブランクホルダ 2 マスクブランク 4 検出マーク 8 制御回路 12 貫通孔 13 発光素子 14 受光素子

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不透明膜からなるマスクパターンを担う
    ガラス基板からなるフォトマスクであって、 前記マスクパターンが回路パターン及び検出マークを含
    むことを特徴とするフォトマスク。
  2. 【請求項2】 前記マスクパターンが前記回路パターン
    及び検出マークの双方を含む一枚の描画パターンによっ
    て形成されることを特徴とする請求項1記載のフォトマ
    スク。
  3. 【請求項3】 前記検出マークは、前記不透明膜の開口
    部若しくは前記不透明膜の島状部からなることを特徴と
    する請求項1記載のフォトマスク。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のフォトマスクの良否判定
    方法であって、 前記フォトマスクを保持し得ると共に前記フォトマスク
    を保持したときに前記検出マークに対応する位置に少な
    くとも1つの貫通孔を有するフォトマスク保持台を用意
    する第1ステップと、 前記フォトマスクを前記フォトマスク保持台上に保持す
    る第2ステップと、 前記フォトマスク保持台の前記貫通孔に向けて光を照射
    し、前記貫通孔を通過しかつ前記フォトマスクを経た光
    を受光して得られる電気信号に基づいて前記フォトマス
    クの良否判定をなす第3ステップと、からなることを特
    徴とする方法。
  5. 【請求項5】 前記第3ステップにおける光照射及び受
    光は前記フォトマスク保持台を挟んでなすことを特徴と
    する請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記第3ステップにおける光照射及び受
    光は前記フォトマスク保持台の一方の側においてのみな
    されることを特徴とする請求項4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記第3ステップにおける良否判定が、
    前記電気信号のレベルの大小に基づいてなされることを
    特徴とする請求項3記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記検出マーク及び貫通孔は各々一対で
    あって、前記第3ステップにおいて、前記電気信号は、
    前記貫通孔を経た光を一対の受光素子にて受光して得ら
    れる電気信号の和のレベルの大小に基づいて良否判定が
    なされることを特徴とする請求項3記載の方法。
  9. 【請求項9】 請求項1記載のフォトマスクの良否判定
    装置であって、 前記フォトマスクを保持し得、かつ所定位置に少なくと
    も1つの貫通孔を有するフォトマスク保持台と、 前記フォトマスク保持台の貫通孔に向けて光を照射する
    発光手段と、 前記貫通孔を通過しかつ前記フォトマスクを経た光を受
    光してこれに応じた電気信号を生成する受光手段と、 前記電気信号に基づいて前記フォトマスクの良否判定を
    なす判定手段と、からなることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 前記判定手段は、前記電気信号のレベ
    ルの大小に基づいて良否判定をなすことを特徴とする請
    求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記貫通孔は、一対であって、前記受
    光手段は前記貫通孔を経た光を受光する一対の受光素子
    からなり、 前記判定手段は、前記一対の受光素子から得られる一対
    の電気信号の和のレベルに基づいて良否判定をなすこと
    を特徴とする請求項9記載の方法。
JP7542998A 1998-03-24 1998-03-24 フォトマスク並びにその良否判定方法及び装置 Abandoned JPH11271959A (ja)

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