JPS5855657B2 - パタ−ンケンサホウホウ - Google Patents
パタ−ンケンサホウホウInfo
- Publication number
- JPS5855657B2 JPS5855657B2 JP50143101A JP14310175A JPS5855657B2 JP S5855657 B2 JPS5855657 B2 JP S5855657B2 JP 50143101 A JP50143101 A JP 50143101A JP 14310175 A JP14310175 A JP 14310175A JP S5855657 B2 JPS5855657 B2 JP S5855657B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- circuit
- level
- defects
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フォト・マスク等における微細なパターンを
検査する方法に関するものである。
検査する方法に関するものである。
マスク製造工程の多くが自動化されていく一方、Ｘ線露
光マスク・パターン等の超微細なパターンの欠陥検査に
ついては、まだ有効な方法が確立されていない。
光マスク・パターン等の超微細なパターンの欠陥検査に
ついては、まだ有効な方法が確立されていない。
従来、顕微鏡を使用して、人間の眼で欠陥を検出してい
るが、欠陥がきわめて微細で見づらいために、短い時間
で確率の高い検査をするには、熟練と絶えざる緊張が必
要である。
るが、欠陥がきわめて微細で見づらいために、短い時間
で確率の高い検査をするには、熟練と絶えざる緊張が必
要である。
しかも、そのような努力をしても、なお見落しを皆無に
することはできない。
することはできない。
第１図ａ、ｂは、マスク基板上のパターンを示す平面図
および断面図である。
および断面図である。
同図中、１は正常のパターン以外に小さな膜が付着した
もので、残渣と呼ばれる欠陥、２は正常パターン（マス
ク形成膜）、３は正常パターン中にあいた小孔で、ピン
ホールと呼ばれる欠陥、４はマスク基板である。
もので、残渣と呼ばれる欠陥、２は正常パターン（マス
ク形成膜）、３は正常パターン中にあいた小孔で、ピン
ホールと呼ばれる欠陥、４はマスク基板である。
このように、マスクはマスク基板４とマスク形成膜２と
からなり、露光用の放射装置に対して、基板４は透明な
材料、形成膜２は不透明な材料が用いられる。
からなり、露光用の放射装置に対して、基板４は透明な
材料、形成膜２は不透明な材料が用いられる。
Ｘ線露光用マスクの場合には、例えば基板４としてＳｌ
、形成膜２としてＡｕが使用される。
、形成膜２としてＡｕが使用される。
第１図に示す残渣１、ピンホール３等の欠陥を自動的に
検査するためには、正常なパターンを辞書として記憶し
、対象パターンと記憶されたパターンとの比較により異
なるところを検出する方法が考えられる。
検査するためには、正常なパターンを辞書として記憶し
、対象パターンと記憶されたパターンとの比較により異
なるところを検出する方法が考えられる。
しかし、プリント基板１枚あたりの辞書の量は膨大なも
のとなり、また対象パターンと辞書パターンとの位置合
せ作業が容易ではない。
のとなり、また対象パターンと辞書パターンとの位置合
せ作業が容易ではない。
したがって自動的に欠陥を検査する装置はきわめて複雑
な回路を必要とし、かつ高価となる。
な回路を必要とし、かつ高価となる。
本発明は、上記のような問題点を解決する方法を与える
もので、その目的は、微細なパターン・マスクにおける
ピンホール、残渣等の欠陥を自動的に検出することがで
き、しかも検出のために複雑な回路や、照合用の膨大な
辞書パターンの記憶を必要とせず、安価な装置、簡単な
操作で高速に欠陥を検査することにある。
もので、その目的は、微細なパターン・マスクにおける
ピンホール、残渣等の欠陥を自動的に検出することがで
き、しかも検出のために複雑な回路や、照合用の膨大な
辞書パターンの記憶を必要とせず、安価な装置、簡単な
操作で高速に欠陥を検査することにある。
本発明は、電子ビームによりパターンを形成した基板を
走査して、基板面から放出される二次電子信号出力を検
出することによりパターンを検査するパターン検査方法
において、パルス状出力の両側のレベルを比較すること
により正常パターンと欠陥パターンを識別することを特
徴とするもので、以下、図面により実施例を説明する。
走査して、基板面から放出される二次電子信号出力を検
出することによりパターンを検査するパターン検査方法
において、パルス状出力の両側のレベルを比較すること
により正常パターンと欠陥パターンを識別することを特
徴とするもので、以下、図面により実施例を説明する。
第２図は、本発明の一実施例を示す欠陥検査装置の構成
国、第３図は第２図における二次電子信号出力の分布図
、第４図は第３図の出力から欠陥を検出する回路のブロ
ック図、第５図は第４図の各部の動作タイミング・チャ
ートである。
国、第３図は第２図における二次電子信号出力の分布図
、第４図は第３図の出力から欠陥を検出する回路のブロ
ック図、第５図は第４図の各部の動作タイミング・チャ
ートである。
第２図において、５は走査型電子顕微鏡によりマスク面
を走査するための電子ビーム、６はマスク面より放出さ
れる二次電子、７は検出器であって、二次電子を時系列
の電気信号に変換するためのシンチレータおよび光電子
増倍管である。
を走査するための電子ビーム、６はマスク面より放出さ
れる二次電子、７は検出器であって、二次電子を時系列
の電気信号に変換するためのシンチレータおよび光電子
増倍管である。
第１図ａ、ｂに示されるパターンを、第２図のように電
子ビーム５で走査し、二次電子６を検出器７で取出すと
、第３図に示すようなレベル分布になる。
子ビーム５で走査し、二次電子６を検出器７で取出すと
、第３図に示すようなレベル分布になる。
検出器７により取出された電気信号の特徴は、第３図か
らも明らかなように、残渣１、ピンホール３およびパタ
ーン２のエツジにおいて急峻なパルス状出力が得られる
ことである。
らも明らかなように、残渣１、ピンホール３およびパタ
ーン２のエツジにおいて急峻なパルス状出力が得られる
ことである。
これは、走査型電子顕微鏡においてよく知られている二
次電子放出の端面効果に基づくものである。
次電子放出の端面効果に基づくものである。
さらに、第３図における特徴的な現象は、残渣１、ピン
ホール３等の欠陥においては、パルス出力の立上り時お
よび立下り時のレベルが同一であるにもかかわらず、正
常パターン２のエツジではパルス出力の立上り時と立下
り時のレベルが異なることである。
ホール３等の欠陥においては、パルス出力の立上り時お
よび立下り時のレベルが同一であるにもかかわらず、正
常パターン２のエツジではパルス出力の立上り時と立下
り時のレベルが異なることである。
すなわち、電子ビーム５で基板４の表面を走査した場合
には、■ルーベルの二次電子信号出力が得られるので、
残渣１においては、パルス信号の立上り時、立下り時と
もｖルーベルとなり、また電子ビーム５でパターン形成
膜２の表面を走査した場合には、■２レベルの二次電子
信号出力が得られるので、ピンホール３においては、パ
ルス信号の立上り時、立下り時とも■２レベルとなる。
には、■ルーベルの二次電子信号出力が得られるので、
残渣１においては、パルス信号の立上り時、立下り時と
もｖルーベルとなり、また電子ビーム５でパターン形成
膜２の表面を走査した場合には、■２レベルの二次電子
信号出力が得られるので、ピンホール３においては、パ
ルス信号の立上り時、立下り時とも■２レベルとなる。
他方、パターン形成膜２のエツジにおいては、パルス信
号の立上り時、立下り時のレベルが、■１からｖ２へ、
あるいは■２から■１へと変化する。
号の立上り時、立下り時のレベルが、■１からｖ２へ、
あるいは■２から■１へと変化する。
このように、正常パターン２のエツジと残渣１、ピンホ
ール３等の出力の間には、特徴的に相違がみられる。
ール３等の出力の間には、特徴的に相違がみられる。
このことから、急峻なパルス状出力が得られた場合、そ
の立上りと立下り時のレベルが変化しているか否かで、
正常パターンか欠陥かを判別することができる。
の立上りと立下り時のレベルが変化しているか否かで、
正常パターンか欠陥かを判別することができる。
このような判別は、第４図に示すようなきわめて簡単な
論理回路で実現できる。
論理回路で実現できる。
第４図において、ＩＮは検出器により得られた時系列の
二次電子信号出力、ＯＵＴは検査出力、８，１１は比較
回路（ＣＭＰ）、９は微分回路（ＤＩＦ）、１０は全波
整流回路（ＲＥＴ）、１２は排他的論理和ゲート回路（
ＦＯＲ）、である。
二次電子信号出力、ＯＵＴは検査出力、８，１１は比較
回路（ＣＭＰ）、９は微分回路（ＤＩＦ）、１０は全波
整流回路（ＲＥＴ）、１２は排他的論理和ゲート回路（
ＦＯＲ）、である。
比較回路８により、二次電子信号レベルを閾値Ｖｔｈｌ
レベルと比較して、二次電子信号が太きいときは１″小
さいときはＯ″とすると、第５図ａに示す時系信号の場
合には、第５図すのような出力となる。
レベルと比較して、二次電子信号が太きいときは１″小
さいときはＯ″とすると、第５図ａに示す時系信号の場
合には、第５図すのような出力となる。
次に、微分回路９により、第５図すに示す信号を微分す
ると、第５図Ｃに示すような出力波形となる。
ると、第５図Ｃに示すような出力波形となる。
正と負の極性を有する微分出力を、全波整流回路１０に
より処理すれば第５図ｄに示すような出力が得られる。
より処理すれば第５図ｄに示すような出力が得られる。
一方、比較回路１１によって、二次電子信号レベルを
値Ｖｔｈ２レベルと比較し、二次電子信号レベルが大き
いときは１″、小さいときは０″とすると、第５図ｅに
示すような１“の出力が得られる。
値Ｖｔｈ２レベルと比較し、二次電子信号レベルが大き
いときは１″、小さいときは０″とすると、第５図ｅに
示すような１“の出力が得られる。
そして、全波整流回路１０および比較回路１１の出力を
排他的論理和回路１２で比較すれは、第５図ｆに示すよ
うに、残渣１、ピンホール３の欠陥に対して出力゛１”
′を得ることができる。
排他的論理和回路１２で比較すれは、第５図ｆに示すよ
うに、残渣１、ピンホール３の欠陥に対して出力゛１”
′を得ることができる。
なお、■ｔｈルベルは基板レベル■１とパターン膜レベ
ル■２のほぼ中間値に設定され、Ｖｔｈ２レベルはパタ
ーン膜しベル■２以上であり、かつ欠陥およびパターン
のエツジで発生するパルス状信号を検出できるレベルに
設定される。
ル■２のほぼ中間値に設定され、Ｖｔｈ２レベルはパタ
ーン膜しベル■２以上であり、かつ欠陥およびパターン
のエツジで発生するパルス状信号を検出できるレベルに
設定される。
また、排他的論理和回路１２で比較する場合、パルス幅
やタイミングを適当に調整する必要がある。
やタイミングを適当に調整する必要がある。
以上説明したように、本発明は、走査型電子顕微鏡にお
ける二次電子放出の端面効果を利用して、正常パターン
と微細な欠陥を弁別するものであって、二次電子放出の
特性そのものを利用するから、欠陥を検出するための複
雑な回路や、照合用の膨大な原パターン情報の記憶を必
要としない。
ける二次電子放出の端面効果を利用して、正常パターン
と微細な欠陥を弁別するものであって、二次電子放出の
特性そのものを利用するから、欠陥を検出するための複
雑な回路や、照合用の膨大な原パターン情報の記憶を必
要としない。
そして、本発明の方法によれば、近年ますます微細にな
るマスクにおいて、２〜３μｍ以下のパターン幅と０．
５μｍ以下の欠陥を高速かつ自動的に識別することがで
き、さらにパターンの境界に存在する欠陥や大きい欠陥
が混合している場合には、他の弁別方法と組合せること
により効率よく欠陥を検査することが可能である。
るマスクにおいて、２〜３μｍ以下のパターン幅と０．
５μｍ以下の欠陥を高速かつ自動的に識別することがで
き、さらにパターンの境界に存在する欠陥や大きい欠陥
が混合している場合には、他の弁別方法と組合せること
により効率よく欠陥を検査することが可能である。
第１図ａ、ｂはマスク基板上のパターンを示す平面図お
よび断面図、第２図は本発明の一実施例を示す欠陥検査
装置の構成図、第３図は第２図における二次電子信号出
力の分布図、第４図は第３図の出力から欠陥を検出する
回路のブロック図、第５図ａ ＝ ｆは第４図の各部の
動作タイミング・チャートである。 １：残渣、２：正常パターン（マスク形成膜）、３：ピ
ンホール、４：マスク基板、５：電子ビーム、６：二次
電子、７：検出器、８，１１：比較回路、９：微分回路
、１０：全波整流回路、１２二排他的論理和回路。
よび断面図、第２図は本発明の一実施例を示す欠陥検査
装置の構成図、第３図は第２図における二次電子信号出
力の分布図、第４図は第３図の出力から欠陥を検出する
回路のブロック図、第５図ａ ＝ ｆは第４図の各部の
動作タイミング・チャートである。 １：残渣、２：正常パターン（マスク形成膜）、３：ピ
ンホール、４：マスク基板、５：電子ビーム、６：二次
電子、７：検出器、８，１１：比較回路、９：微分回路
、１０：全波整流回路、１２二排他的論理和回路。
Claims (1)
- １ 電子ビームによりパターンを形成した基板を走査し
、基板面から放出される二次電子信号出力を検出するこ
とによりパターンを検査するパターン検査方法において
パルス状出力の両側のレベルを比較することにより、正
常パターンと欠陥パターンを識別することを特徴とする
パターン検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50143101A JPS5855657B2 (ja) | 1975-11-28 | 1975-11-28 | パタ−ンケンサホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50143101A JPS5855657B2 (ja) | 1975-11-28 | 1975-11-28 | パタ−ンケンサホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5266380A JPS5266380A (en) | 1977-06-01 |
| JPS5855657B2 true JPS5855657B2 (ja) | 1983-12-10 |
Family
ID=15330922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50143101A Expired JPS5855657B2 (ja) | 1975-11-28 | 1975-11-28 | パタ−ンケンサホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855657B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58159342A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子のパタ−ン欠陥検出方法 |
| JPS5911638A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Hitachi Ltd | パタ−ン欠陥検出装置 |
-
1975
- 1975-11-28 JP JP50143101A patent/JPS5855657B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5266380A (en) | 1977-06-01 |
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