KR100194745B1 - 포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법 - Google Patents

포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것으로써, 실제의 결함과 의사결함을 구별해서 실제의 결함만 효과적으로 검출하기위해, 광원, 광원에서 공급되는 광을 포토마스크에 조사하는 조사수단, 조사수단에 의해 조사되어 포토마스크를 통과하는 광을 수광하는 수광수단, 수광수단에서 출력된 신호에 따라 포토마스크에 마련된 패턴의 화상데이타를 인출하는 화상처리수단, 패턴에서 오검출의 발생 여부를 판정하는 제1 조건을 설정하는 제1 조건 설정수단, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 판정하는 제2 조건을 설정하는 제2 조건설정수단, 화상처리수단에 의해 얻어진 화상데이타에 따라 패턴의 좌표가 제1 조건을 만족하고 패턴의 사이즈가 제2 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에 정상을 나타내는 판정신호를 출력하는 판정수단 및 판정수단으로 부터의 판정신호를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치를 마련한다.
이것에 의해, 미소한 보조패턴을 포함하는 위상시프트 마스크에서 실제의 결함과 의사결함을 구별하는 것이 용이하게 되어, 불필요한 의사결함이 검출되는 오검출이 최소화되어, 작업성이 크게 향상된다.

Description

포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법
제1도는 여러개의 동일 패턴이 형성된 위상시프트 마스크의 1예를 도시한 평면도.
제2도는 포토마스크 패턴결함을 검사하는 공지된 방법을 나타낸 플로차트.
제3도는 포토마스크 패턴결함을 검사하는 공지된 방법을 나타낸 블록도.
제4도는 포토마스크 패턴결함을 검사하는 다른 공지된 방법을 나타낸 블럭도.
제5도는 본 발명에 따른 포토마스크 결함을 검사하는 방법을 나타낸 플로차트.
제6도는 제1 실시예의 방법 및 장치에 따라 보조패턴이 서로 비교되는 경우를 나타낸 도면.
제7도는 제1 실시예의 방법 및 장치에 따라 구체적인 보조패턴이 서로 비교되는 경우를 나타낸 평면도.
제8도는 위상시프트 마스크의 다른 예를 나타낸 평면도.
제9도는 OPC마스크의 1예를 나타낸 평면도.
제10도는 OPC마스크의 다른 예를 나타낸 평면도.
본 발명은 포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 미소한 보조패턴을 갖는 포토마스크 패턴 내의 결함을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
포토마스크는 반도체장치의 제조공정에 이용된다. 대량생산을 하기 위해 포토마스크 상의 패턴을 반도체 웨이퍼로 전사한다. 따라서, 포토마스크 자체에는 결함이 없어야 한다. 그러므로, 결함을 검출하는 결함검출 또는 검사과정은 포토마스크를 제조하는데 중요하고 필수적이다. 제1도는 포토마스크 상에 형성된 패턴을 나타낸 것이고, 제3도 및 제4도는 포토마스크 패턴결함을 검사하거나 검출하는 공지된 장치(이하, 검사장치라 한다)의 구성을 도시한 것이다. 제1도에 있어서, 위상시프트 마스크는 포토마스크의 1예로서 도시한 것이다. 제2도는 포토마스크 패턴결함을 검사하거나 검출하는 공지된 방법(이하, 검사방법이라 한다)을 도시한 플로차트이다.
제1도에 따르면, (1) 및 (6)은 에칭에 의해 형성된 절단패턴(투광부)이고, (3)은 광을 막는 차광부이다. 위상시프트 마스크(2)에 있어서, 스테퍼(도시하지 않음)에 의해 반도체 웨이퍼에 패턴을 전사하는 경우, 보조패턴(4), (7)은 전사된 패턴(1), (6)의 에지(1a), (6a)를 강조하기 위해 패턴(1), (6)의 에지(1a), (6a)를 따라서 평행하게 마련되어야 한다. 보조패턴(4), (7)은 에칭에 의해 패턴(1), (6)과 함께 동시에 형성되고, 통상 패턴(1), (6) 보다 미소하다. 이 미소한 보조패턴(4), (7)을 포함하는 위상시프트 마스크(2)의 검사시에는 일반적으로 두 가지 경우를 고려한다. 하나는 위상시프트 마스크(2)상에 여러개의 동일 패턴이 형성된 멀티칩 마스크의 경우에 패턴(6)과 패턴(1)을 비교해서 검사를 실행하는 방법이다. 다른 하나는 검사장치의 데이타베이스유닛(10)에 미리 저장된 검사참조데이타(설계 데이타)와 위상시프트 마스크(2) 상의 패턴(1) 또는 패턴(6)을 비교하는 방법이다(제3도 참조). 포토마스크 결함은 제1도에 도시한 패턴(6)의 에지(6a)의 오목부(6b)와 볼록부(6c), 보조패턴(7)의 위상어긋남(7a) 및 탈락(7b), 패턴 사이의 브리지형성, 불필요한 차광부(흑점)의 발생 및 불필요한 투광부(백점) 등이다.
다음에, 제3도를 참조해서 공지된 검사장치의 구성에 대해 설명한다. 제3도는 상술한 위상시프트 마스크(2) 등의 포토마스크 상에 여러 개의 동일 패턴이 형성된 멀티칩 마스크의 결함을 검사하는 공지된 검사장치를 도시한 것이다. 제3도에 도시한 검사장치는 고압수은램프 등으로 구성된 광원(11)에서 광섬유(12)를 거쳐서 위상시프트 마스크(2) 등의 포토마스크(이하 위상시프트 마스크(2)를 포토마스크의 1예로 한다)로 공급된 광을 조사하는 한쌍의 조광렌즈(13), 각각의 조광렌즈(13)에서 방사되어 위상시프트 마스크(2)를 통과한 광을 분리해서 수광하도록 조광렌즈(13)의 반대쪽에 마련된 한쌍의 수광렌즈(14), 각각의 수광렌즈(14)에서 수광된 광을 검출하는 한쌍의 센서부(16), 각각의 센서부(16)에서 수신된 검출신호에 따라 위상시프트 마스크(2)상에 형성된 패턴의 화상데이타를 생성하는 화상처리부(17), 화상처리부(17)에 의해 생성된 화상데이타를 패턴마다 분리해서 저장하는 한쌍의 화상메모리(18), 화상메모리(18)에 저장된 화상데이타를 중첩해서 비교하는 화상비교부(19), 화상비교부(19)에서 얻어진 비교결과에 따른 패턴결함을 검출하는 결함검출부(20), 검출된 결함을 나타내는 신호를 외부로 출력하는 출력부(21)을 포함한다. 검사장치는 위상시프트 마스크(2)를 유지하고 지지하는 마스크홀더(15a)를 구비한 스테이지(15) 및 스테이지(15)가 에어베어링(23)에 의해 베이스(22) 위로 부상하도록 스테이지(15)가 탑재되는 화강암 베이스(22)를 또 포함하고, 모터(도시하지 않음)에 의해 구동된다.
제3도에 도시한 검사장치에 따르면, 위상시프트 마스크(2) 상의 동일 패턴을 비교해서 검사를 실행하는 검사방법은 하기와 같다. 제1도에 도시한 바와 같이, 패턴(1), (6)은 위상시프트 마스크(2) 상에 형성된다. 조광렌즈(13)을 통과하는 광은 위상시프트 마스크(2) 상의 패턴(1)과 (6)에 각각 조사된 후, 위상시프트 마스크(2)를 통과한 광은 수광렌즈(14)에 의해 수광되어, 센서부(16)에 의해 검출된다. 센서부(16)에서 얻어진 검출신호에 따라, 위상시프트 마스크(2) 상에 형성된 패턴(1) 및 (6)에 따른 화상데이타는 화상처리부(17)에 의해 생성된다(제2도의 스텝S1). 이와 같이 생성된 화상데이타는 패턴(1) 및 (6) 마다 화상메모리(18)에 분리되어 저장되고, 화상비교부(19)에서 비교된다(스텝S2). 다음에, 패턴(1) 및 (6)의 차이가 발견되지 않으면, 양 패턴 모두 결함이 없는 것으로 판정한다. 다음에, 검사결과가 정상인 것으로 출력부(21)에서 출력된다(스텝S3). 패턴(1)과 (6)에 제1도에 점선으로 나타낸 6b, 6c, 7a, 7b 등의 차이가 발견되면, 이들을 결함으로 인식하여 검사결과는 비정상인 것으로 출력된다(스텝S4).
또, 제3도에 도시한 검사장치를 참조해서, 예를 들면, 위상시프트 마스크(2) 등에 여러개의 동일 패턴이 형성되지 않는 경우, 데이타베이스 유닛(10)에 미리 저장된 검사참조데이타(설계 데이타)와 위상시프트 마스크(2) 상의 패턴(1)을 비교하는 방식으로 검사를 실행하는 다른 검사방법에 대해 설명한다. 하나의 조광렌즈(13) 및 하나의 수광렌즈(14)를 이용해서 하나의 패턴 상의 화상데이타가 생성된다(스텝 S1). 다음에, 패턴(1) 상의 데이타화상 데이타를 데이타베이스 유닛(10)에서 송출된 검사참조데이타와 비교하고, 비교결과에 따라 검사결과를 출력한다(스텝 S3 또는 S4).
제4도는 공지된 다른 검사장치를 도시한 것이다. 이 검사장치에는 하나의 조광렌즈(13) 및 그에 따른 수광렌즈(14)가 마련되어 있고, 광원(11A)는 아르곤레이저 등으로 이루어진다. 스테이지(15)를 이동시키고 스캐너(24)의 레이저빔을 주사하는 것에 의해 위상시프트 마스크(2) 상의 화상데이타가 얻어진다. 스테이지(15)는 리니어모터에 의해 구동되는 것을 제외하고는 제3도와 동일하다. 다른 구성은 제3도와 동일하므로, 그의 설명은 반복하지 않는다. 위상시프트 마스크(2) 상에 여러개의 동일 패턴이 있는 경우에는 여러개의 패턴 중 하나의 패턴 상의 화상데이타를 얻어, 화상메모리(18)에 저장한다. 다음에, 다른 패턴 상의 데이타화상을 얻어, 다른 화상메모리(18)에 저장한다. 전자의 화상데이타 및 후자의 화상데이타를 비교해서 검사한다. 또, 위상시프트 마스크(2) 상에 여러개의 동일 패턴이 형성되지 않는 경우에는 제3도에 따라 설명한 바와 같이 데이타베이스 유닛(10)에 저장된 검사참조데이타를 사용해서 검사를 실행한다.
위상시프트 마스크 상의 동일 패턴을 비교해서 포토마스크 결함을 검사하는 공지된 장치와 방법에 있어서, 오목부(6b), 에지(6a)의 볼록부(6c), 탈락(7b) 및 큰 위상어긋남(6a) 등의 실제의 결함을 검출할 수 있다. 그러나, 보조데이타(4)의 약간의 크기 차이에 의한 약간의 광전송율 차이 및 거의 인식할 수 없는 작은 어긋남 등의 의사결함은 검출되지 않아야 하는데, 결함으로 인식되는 것은 바람직하지 못하므로, 이것은 크게 잘못된 검출이다. 마찬가지로, 포토마스크 상의 패턴을 검사참조데이타와 비교해서 검사를 실행하는 종래의 방법 및 장치에서는 실제 패턴과 검사참조데이타 사이의 약간의 차이가 검출되어, 의사결함으로 인식된다. 실제의 결함이 많은 의사결함 사이에 묻혀져서, 실제의 결함과 의사결함을 분류하는데 막대한 시간이 낭비된다.
상술한 바와 같은 단점을 고려해서, 본 발명의 목적은 실제의 결함과 의사결함을 구별해서 실제의 결함만 효과적으로 검출할 수 있는 포토마스크 패턴결함 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 포토마스크 패턴결함을 검사하는 장치로서, 광원, 광원에서 공급된 광을 포토마스크로 조사하는 조광수단, 조광수단에 의해 조사되어 포토마스크를 통과하는 광을 수광하는 수광수단, 수광수단에서 출력된 신호에 따라 포토마스크에 마련된 패턴의 화상데이타를 인출하는 화상처리수단, 패턴에 위상어긋남의 발생 여부를 결정하는 제1 조건을 설정하는 제1 조건 설정수단, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 결정하는 제2 조건을 설정하는 제2 조건설정수단, 화상처리수단에 의해 얻어진 화상데이타에 따라 패턴의 좌표가 제1 조건을 만족하고 패턴의 사이즈가 제2 조건을 만족하는지를 결정할 때 정상임을 나타내는 판정신호를 출력하는 판정수단 및 판정수단으로 부터의 판정신호를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하는 장치가 마련한다.
본 발명은 포토마스크 패턴결함을 검사하는 방법에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 첨부한 도면과 관련한 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에서 더 명확하게 된다.
[실시예 1]
이하, 본 발명의 제1 실시예에 대한 도면을 참조해서 설명한다. 제5도는 포토마스크 결함을 검사하는 방법(이하, 검사방법이라 한다)을 도시한 플로차트이다. 본 발명에 따른 포토마스크 결함을 검사하는 장치(이하, 검사장치라 한다)는 그의 기능과 작동에 있어서 제3도 및 제4도에 도시한 검사장치와 다르지만, 제3도 및 제4도를 이용해서 설명할 수 있으므로 별도의 도면은 생략한다. 먼저, 제1 실시예에 따른 검사방법에 대해 설명한다. 제1 실시예에 있어서는 제1도에 도시한 위상시프트 마스크(2)를 포토마스크의 1예로 한다. 제1 실시예에 있어서, 위상시크트 마스크(2) 상에 여러개의 동일 패턴(예를 들어 패턴(1) 및 (6))이 형성되면, 이들 패턴을 비교해서 검사를 실행한다.
제1 실시예의 보조패턴(4)와 (7)은 패턴(1)과 (6)의 에지(1a)와 (6b)에 평행한 일작선에 마련된 여러개의 작은 투광패턴이다. 패턴의 형태는 예를 들면, 제6도에 도시한 바와 같이 대략의 원형이거나 또는 제7도에 도시한 바와 같이 대략의 직사각형이다. 검사장치의 구성에 있어서는 제3도에 도시한 바와 같으므로, 반복 설명은 생략한다.
제3도에 따른 이 제1 실시예에 있어서, 조광렌즈(13)은 광원(11)에서 공급되는 광을 포토마스크에 조사하는 조사수단을 구성하고, 수광렌즈(14)는 조사수단에서 조사되어 포토마스크를 통과한 광을 수광하는 수광수단을 구성하고, 센서부(16), 화상처리부(17) 및 화상메모리(18)은 광검출수단으로 부터의 출력신호에 따라 포토마스크 상에 형성된 패턴 상에 화상데이타를 얻는 화상처리수단을 구성하고, 화상비교부(19) 및 결함검출부(20)은 패턴에 위상어긋남의 발생 여부를 결정하는 제1 조건을 설정하는 제1 조건설정수단, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 결정하는 제2 조건을 설정하는 제2조건 설정수단 및 패턴위치의 좌표가 화상처리부에 의해 얻어진 화상데이타에 따라 제1 조건을 만족하는지 아닌지를 결정하고 패턴의 사이즈가 제2 조건을 만족하는지 아닌지를 결정하며 제1 및 제2 조건이 만족되었다고 결정되면 정상임을 나타내는 판정신호를 출력하는 판정수단을 구성하고, 출력부(21)은 판정수단으로 부터의 판정신호를 외부로 출력하는 출력수단을 구성한다. 데이타베이스 유닛(10)은 검사참조데이타를 저장하는 검사참조데이타 수단을 구성한다.
조광렌즈(13)(제3도 참조)은 통과한 광을 위상시프트 마스크(2)상의 패턴(1)과 (6) 각각에 조사되고, 그 결과, 위상시프트 마스크(2)를 통과한 광은 수광렌즈(14)에 의해 수광되며, 센서부(16)에 의해 검출된다. 검출 신호에 따라, 위상시프트 마스크(2) 상에 형성된 패턴(1) 및 (6) 상의 화상데이타는 화상처리부(17)에 의해 얻어진다(제5도의 스텝S1). 얻어진 화상데이타는 패턴(1) 및 (6) 마다 화상메모리(18)에 분리되어 저장되고, 얻어진 화상을 오버랩하는 것에 의해 화상 비교부(19)에서 비교된다. 지금까지 설명한 동작은 종래에와 동일하지만, 본 발명에 따른 제1 실시예에 있어서는 제5도에 도시한 플로차트로 나타낸 바와 같이 결함검출부(20)에서 패턴(1)의 각각의 보조패턴(4)를 패턴(6)의 각 보조패턴(7)와 비교하면서 패턴(1)을 패턴(6)과 비교하여, 그들 패턴이 동일 좌표를 갖는지의 여부를 검출한다(스텝S1). 다음에, 패턴(1)과 (6) 및 보조패턴(4)와 (7)의 좌표가 서로 다른 경우에는 결함이 있는 것으로 인식하여, 그의 결과를 출력한다(스텝S15). 보조패턴(4)와 (7)의 미소한 위치어긋남은 의사 결함으로써 결함으로 검출되지 않아야 하므로, 본 제1 실시예에서는 임의의 일정한 조건이 마련된다. 즉, 하기의 조건이 만족되면 좌표는 동일한 것으로 간주된다.
구체적으로, 2개의 보조패턴(4)와 (7)을 비교할 때, 예를 들면 제6도에 도시한 바와 같이, 각각의 중심좌표(40a)와 (70a)를 측정하고, 중심(40a)와 (70a) 사이의 거리d를 산출한다. d가 하기와 같은 범위이면,
두 패턴이 동일 좌표인 것으로 판단된다. (식1)에 있어서, D는 임의의 정의 실수로써, 사용자가 검사장치의 파라미터로써 설정한 것이다. 중심(40a)와 (70a)의 위치는 상기한 예에서 좌표를 측정하는 도중에 측정되지만, 그의 측정방법은 여기에 한정되는 것은 아니다. 패턴 끝의 좌표를 측정해도 좋고 좌표를 인식할 수 있는 방법이면 다른 방법을 사용해도 좋다.
제5도의 플로차트로 도시한 스텝S11에 따르면, 상술한 방법을 이용하여 좌표가 동일한 것으로 검출되면, 그들 패턴의 사이즈를 측정하고, 검출된 사이즈가 소정의 값 보다 작은지 아닌지를 검출한다. 즉, 그들 패턴이 모두 보조패턴인지 아닌지를 검출해서(스텝S12), 패턴 사이즈 중 어느 하나가 소정의 값 보다 크면 결함으로 판정된다(스텝S15). 두 패턴 모두의 사이즈가 소정의 값 보다 작으면, 정상인 것으로 출력된다. 또, 다음의 방법을 사용해도 좋다. 즉, 제5도에 도시한 플로차트에 따라, 필요하다면 예를 들어 이들 패턴의 투과율 등을 검출하고(스텝S13), 검출된 투과율의 결과가 동일한 것으로 판정되면 출력부(21)은 정상인 것으로 출력한다(스텝S14). 결과가 동일한 것으로 인식되지 않으면 출력부(21)은 결함이 있는 것으로 출력한다(스텝S15).
상기한 스텝S12에서 패턴이 소정의 값 보다 작은지 아닌지를 검출하는 조건은 하기와 같다. 보조패턴(4)와 (7)의 사이즈를 각각 A, A'로 나타낸 제6도의 예에 있어서, 하기 조건이 만족되면, 보조패턴(4)와 (7)이 모두 서정의 사이즈보다 작은 것으로 판정된다.
여기에서, a1, a2, a1' 및 a2'는 임의의 정의 실수를 나타내고, 사용자에 의해 검사장치의 파라미터로써 설정된다.
제7도를 참조해서, 식1 및 식2를 기본으로 한 다른 더 구체적인 조건을 설명한다. 이때, 상기 식(1) 및 (2)에 구체적인 수치를 대입하면 다음의 식(3) 및 (4)와 같다.
제7도에 있어서, (4A) 및 (4B)는 피턴(1)의 보조패턴을 나타내고(제1도 참조), (7A) 및 (7B)는 패턴(6)의 보조패턴을 나타낸다(제1도 참조). 보조패턴(4A)는 사이즈가 A=0.9 (㎛)이고, 중심 좌표는 (0.9, 2.6)이다. 보조패턴(4B)는 사이즈가 A=0.6 (㎛)이고, 중심 좌표는 (1.7, 0.7)이다. 보조패턴(7A)는 사이즈가 A'=0.8 (㎛)이고, 중심좌표는 (1.0, 2.6)이다. 보조패턴(7B)는 사이즈가 A=0.8 (㎛)이고, 중력의 중심 좌표는 (0.9, 0.5)이다.
제7도의 하부는 보조패턴(4A)를 보조패턴(7A)와 비교하고, 보조패턴(4B)를 보조패턴(7B)와 비교하는 경우를 도시한 것이다. 보조패턴(4A)와 (7A)를 비교하면, 보조패턴(4A)와 (7A)의 사이즈는 모두 1.0 (㎛) 보다 작고, 중심 사이의 거리 d1은 d1=0.1 (㎛)이다. 조건(식 3)을 적용하면, 0≤d≤0.85 (㎛)이므로 d1은 (식 3)을 만족한다. 따라서, 이들 패턴은 동일한 것으로 간주되어, 결함으로 검출되지 않는다.
다음에, 보조패턴(4B)와 (7B)를 비교하면, 보조패턴(4B)와 (7B) 모두 사이즈가 1.0 (㎛) 보다 작고, 중심 사이의 거리 d2은 d2=0.82 (㎛)이다. 마찬가지로, 조건(식 3)을 적용하면, 0≤d≤0.7 (㎛)로 되고, d2은 (식 3)을 만족하지 않는다. 따라서, 이들 패턴은 동일한 것으로 간주되지 않고, 보조패턴(4B)와 (7B)의 사이즈가 모두 1.0 (㎛) 미만인 경우에도 결함으로 검출된다.
본 발명의 검사장치 및 검사방법에 따르면, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 판정하는 다른 조건을 제2 조건설정수단에 설정하고, 패턴에 위상어긋남의 발생 여부를 판정하는 조건을 제1 조건설정수단에 설정하고, 그들 조건이 만족되면 결과는 정상으로 출력된다. 따라서, (식2)를 만족하는 보조패턴 등의 미소 패턴에 있어서, 위상어긋남은 (식1)로 나타낸 바와 같이 약간은 허용되는 방식으로 판정한다. (식1) 및 (식2)에 설정된 조건은 사용자가 사용조건 등에 따른 검사장치의 파라미터를 변화시키는것에 의해 설정한 것이다. 이에 따라, 작은 보조패턴을 포함하는 위상시프트 마스크(2)에 있어서, 사용자는 실제의 결함과 의사결함을 쉽게 구별할 수 있어, 실제의 결함만 검출할 수 있다. 따라서, 불필요한 의사결함까지 검출되는 오검출이 최소화되어, 작업성이 크게 향상된다.
또, 적어도 2개의 조광수단과 수광부가 각각 마련되므로, 포토마스크 상에 여러개의 동일 패턴이 있으면, 그 패턴을 비교한다. 그들 좌표의 동일 여부를 판정하는 조건을 제1 조건설정수단에 설정한다. 결과는 그들 좌표가 동일하고 패턴 사이즈가 소정의 값 보다 작은 경우에는 결함으로써 출력되지 않아, 적어도 2개의 패턴을 동시에 검사할 수 있다.
상기한 제1 실시예에 있어서는 제3도에 도시한 구성을 갖는 검사장치를 1예로 하지만, 제4도에 도시한 검사장치를 사용해도 좋다. 또, 검사방법에 있어서, 제1 실시예를 사용할 수도 있고, 종래 방법을 조합해서 사용할 수도 있다.
또, 포토마스크 상의 패턴을 검사참조데이타 저장수단에 저장된 검사참조데이타와 비교하는 방식으로 검사를 실행하는 경우에 있어서, 그들 좌표의 동일 여부를 판정하는 조건을 제1 조건설정수단에 설정한다. 그들 좌표가 동일하고, 소정의 사이즈 보다 작으면, 결함으로 출력되지 않는다. 따라서, 상술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있고, 패턴을 검사참조데이타와 비교하므로 실제의 결함이 더 정확하게 검출될 수 있다.
[실시예 2]
상기한 제1 실시예에 있어서는 위상시프트 마스크를 포토마스크의 1예로써 설명하고, 구체적으로 제1도에 도시한 형태의 보조패턴을 갖는 패턴을 포토마스크 상에 형성된 패턴 및 보조패턴으로써 설명하였지만, 패턴 형태는 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 검사장치 및 검사방법은 다른 포토마사크, 다른 다양한 형태의 패턴 및 보조패턴에 적용될 수 있다. 이하, 그들 예 중 몇가지에 대해 설명한다. 위상시프트 마스크에 있어서, 제1도에 도시한 예 이외에, 제8도에 도시한 패턴(11)의 에지(11a)에 평행하게 마련된 얇고 긴 직사각형의 절단패턴으로 이루어진 보조패턴(14)이 사용되어도 좋다. 이 경우, 제5도에 도시한 흐름에 따라 제1 실시예와 마찬가지로 검사를 실행한다. 여기에서는 스텝S11 및 S12에 대해서만 설명하고, 제1 실시예와 동일한 다른 스텝에 대한 설명은 생략한다. 본 제2 실시예에 있어서, 위상시프트 마스크(2) 상에 여러개의 동일 패턴이 있으면, 이들 패턴을 비교해서 검사를 실행한다. 또, 위상시프트 마스크 상의 패턴을 검사장치의 데이타베이스 유닛(10)에 미리 저장한 검사참조데이타(설계 데이타)와 비교하는 방식으로 검사를 실행한다.
제5도에 도시한 스텝S1을 참조해서 보조패턴(14)를 비교하는 것에 의해 검사를 실행하는 상기한 방법 중 어느 하나를 사용할 때, 화상메모리(18)에 패턴(11)과 보조패턴(14) 상의 화상데이타가 먼저 얻어진다(제3도 및 제4도). 다음에, 스텝S11에 있어서, 화상데이타의 좌표에 따라 보조데이타(14)의 좌표를 측정하여, 이들의 동일 여부를 판정한다. 보조패턴(14)와 (14)를 비교하는 경우, 그에 대응하는 좌표 사이의 거리d가 하기 (식5)를 만족하면, 동일 좌표로 간주한다.
여기에서, D는 검사장치의 파라미터로써 설정된 임의의 정의 실수이다. 또, 보조데이타(14)를 검사참조데이타와 비교하는 경우, 그에 대응하는 좌표 사이의 거리d가 (식5)를 만족하면, 동일 좌표인 것으로 간주된다. 제1 실시예에서와 같이 중심좌표를 사용할 수 있고, 보조패턴(14)의 어느 한 끝의 좌표를 사용해도 좋다.
좌표가 동일한 것으로 판정되면, 다음 스텝S12에서는 이와 같이 비교된 부조패턴(14)의 사이즈A1과, A2가 모두 소정의 값 보다 작은지 아닌지를 판정한다. 즉, 하기 (식6)이 만족되는지의 여부를 판정한다.
(식6)이 만족되면, 이와 같이 비교된 보조데이타(14)는 모두 소정의 값보다 작다고 판정한다. (식6)에 있어서, a1, a2, a1', a2'는 임의의 정의 실수로써, 검사장치의 파라미터로써 설정된 것이다.
제1 실시예와 마찬가지로, 제2 실시예에서도 미소 보조패턴을 포함하는 위상시프트 마스크(2) 내의 의사결함과 실제의 결함을 구별하므로, 실제의 결함만 검출할 수 있어, 불필요한 의사결함도 검출되는 오검출이 최소화되고, 작업성이 크게 향상된다.
[실시예 3]
OPC(Optical Proximity correction)를 포토마스크로 하는 제3 실시예에 대해 제9도를 참조해서 설명한다. OPC 마스크에 있어서, 직사각형 패턴이 전사될 때 일반적으로 그의 코너부는 둥근 형태로 전사된다. 이것을 보정하기 위해, OPC마스크의 1예로써, 그의 대각선의 연장부에 마련된 4개의 코너부에 작은 대략의 직사각형 또는 사각형의 광 통과 절단패턴이 마련되는 직사각형의 절단패턴을 포함하는 보조패턴(24)가 마련된다. 이것에 의해, 패턴(21)이 스테퍼(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼에 전사되면, 전사된 패턴(21)은 4개의 코너부가 보조패턴(24)에 의해 강조되어, 전사된 패턴(21)은 직사각형에 가깝게 된다.
이 경우에도, 스텝S1에서 얻어진 화상데이타를 이용해서 이와 같이 비교된 보조패턴(24)의 좌표가 동일한지의 여부를 스텝S11에서 판정하는 방식으로, 제5도에 도시한 흐름에 따라 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 검사를 실행한다. 구체적으로 설명하면, 예를 들면 제1 및 제2 실시예에서 나타낸 바와 같이, 중심이나 그의 끝부분의 좌표가 얻어진다. 따라서, 그들 사이의 거리가 (식1)을 만족하면 그들 패턴은 동일한 것으로 간주된다.
다음에, 스텝S12에 있어서, 이와 같이 비교된 보조패턴(24)의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 판정한다. 구체적으로, 예를 들면, 하기 (식7)이 만족되면 결함이 없는 것으로 간주해도 좋다.
여기에서, a1 및 a2는 임의의 정의 실수이고 검사장치의 파라미터로써 설정된다.
제1 및 제2 실시예와 마찬가지로, 제3 실시예를 이용하면, 미소한 보조패턴을 포함하는 위상시프트 마스크(2)에서 실제의 결함과 의사결함을 구별하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 실제의 결함만 검출할 수 있어, 불필요한 의사결함이 검출되는 오검출이 최소화되고, 작업성이 크게 향상된다.
OPC 마스크 패턴의 다른 예로써, 제10도에 도시한 바와 같이, 제9도에 도시한 바와 같은 패턴(21)과 보조패턴(24)로 이루어진 광투과부(21) 및 (24)와 차광부(3)가 이 역으로 되는 패턴도 있다. 즉 제10도에 도시한 패턴에 있어서, 패턴(32)와 (34)는 차광부이고, (31)로 표시된 영역은 투광부이다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 레프트아웃(left-out) 패턴으로 이루어진 패턴(32)의 4개의 코너부에는 (작은 대략 직사각형 또는 정방형의 패턴으로 이루어진 보조패턴(34)가 마련된다. 그 결과, 패턴(32)의 전사패턴의 모서리부분이 강조되어, 동근 형태로 되지 않고, 직사각형에 가깝게 된다. 즉, 제9도에 도시한 예와 마찬가지로, 단순히 패턴의 차광부와 투광부가 역으로 된 것이다. 따라서, 제9도에 도시한 바와 같은 동일한 검사장치와 방법을 이용해서 검사를 실행하면, 본 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 행태가 상기한 실시예에서 설명한 OPC 마스크가 아닌 패턴에도 본 발명에 따른 검사장치 및 방법을 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 광원, 상기 광원에서 공급되는 광을 포토마스크에 조사하는 조사수단, 상기 조사수단에 의해 조사되어 상기 포토마스크를 통과하는 상기 광을 수광하는 수광수단, 상기 수광수단에서 출력된 신호에 따라 상기 포토마스크에 마련된 패턴의 화상데이타를 인출하는 화상처리수단, 상기 패턴에서 오검출의 발생 여부를 판정하는 제1 조건을 설정하는 제1 조건 설정수단, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 판정하는 제2 조건을 설정하는 제2 조건설정수단, 상기 화상처리수단에 의해 얻어진 상기 화상데이타에 따라 패턴의 좌표가 상기 제1 조건을 만족하고 패턴의 사이즈가 상기 제2 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에 정상을 나타내는 판정신호를 출력하는 판정수단 및 상기 판정수단으로 부터의 상기 판정신호를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 조사수단과 상기 적어도 2개의 수광수단을 또 포함하고, 포토마스크 상에는 어도 2개의 동일 패턴이 마련되고, 상기 판정수단은 상기 수광수단으로부터의 상기 신호에 따라 상기 화상처리수단에 의해 얻어진 상기 2개의 동일 패턴의 화상데이타를 비교하는 제1 화상비교부, 상기 제1 화상비교부의 비교결과에 따라 상기 패턴의 좌표가 상기 제1 조건을 만족하는지의 여부를 판정하는 제1 위치판정부, 상기 제1 화상비교부의 비교결과에 따라 상기 패턴의 사이즈가 상기 제2 조건을 만족하는지의 판정하는 제1 사이즈판정부 및 상기 제1 위치판정부와 상기 제1 사이즈판정부로 부터의 신호에 따라 상기 제1 및 제2 조건이 만족되는 경우에는 정상을 나타내는 판정신호를 출력하는 판정신호 출력부를 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치.
  3. 제1항에 있어서, 검사참조데이타를 저장하는 검사참조데이타 저장수단을 또 포함하고, 상기 판정수단은 상기 화상처리수단에 의해 얻어진 화상데이타를 상기 검사참조데이타와 비교하는 제2 화상비교부, 상기 제2 화상비교부의 비교결과에 따라 패턴의 좌표가 상기 제1 조건을 만족하는지의 여부를 판정하는 제2 위치판정수단, 상기 제2 화상비교부의 비교결과에 따라 상기 패턴의 사이즈가 상기 제2 조건을 만족하는지의 여부를 판정하는 제2 사이즈판정부 및 상기 제2 위치판정부와 상기 제2 사이즈판정부로 부터의 신호에 따라 상기 제1 및 제2 조건이 만족되면, 정상을 타타내는 판정신호를 출력하는 제2 판정신호 출력부를 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 화상처리수단에 의해 얻어진 적어도 2개의 동일 패턴의 화상데이타의 좌표에 있어서 대응하는 점 사이의 거리d가 0≤ d D (여기에서, D는 임의의 정의 실수)을 만족하는 것을 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 화상처리수단에 의해 얻어진 화상데이타 및 상기 검사참조데이타의 좌표에 대응하는 점 사이의 거리d가 각각 0 ≤ d D (여기에서, D는 임의의 정의 실수) 을 만족하는 것을 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사장치.
  6. 포토마스크에 광을 소사하는 스텝, 포토마스크를 통과한 광을 수광하는 스텝, 수광되는 광에 따라 포토마스크 상에 마련되 패턴의 화상데이타를 얻는 스텝, 패턴 내에서 위치어긋남이 발생하는지의 여부를 판정하는 제1 조건이 상기 얻어진 화상데이타에 따라 만족하는지의 여부를 판정하는 스텝, 패턴의 사이즈가 소정의 사이즈 보다 작은지 아닌지를 판정하는 제2 조건이 상기 얻어진 화상데이타에 따라 만족하는지의 여부를 결정하는 스텝 및 상기 제1 및 제2 조건이 만족되는 것으로 판정되면, 정상을 나타내는 판정신호를 출력하는 스텝을 포함하는 포토마스크 패턴결함 검사방법.
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