KR100199276B1 - 하전입자빔 노광장치 및 하전입자빔 노광방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)를 이용하는 하전입자빔 노광공정에 사용되는 개구(13A, 13B)위 결함을 검출하는 방법이 개시되어 있고 상기 2개의 노광 컬럼(21`A, 21B)의 각각은 마스크(11A, 11B)를 통하여 형성된 개구(13A, 13B)를 통하여 하전입자빔을 통과시켜 하전입자빔의 단면을 형성화하여 대상물(14A, 14B) 상에 하전입자빔을 노광한다. 이방법은 동일한 개구(13A, 13B)를 갖는 마스크(11A, 11B)를 탑재하고, 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)를 통하여 하전입자빔을 통과한 후에 대상물(14A, 14B)과 거의 같은 높이의 표면상에 마크를 포함하는 영역상에서 하점입자빔을 주사하고, 적어도 마크에 의해 산란된 하전입자를 검출함으로써 주사에 대응하는 신호 파형을 얻고, 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B) 사이에서 신호파형을 비교하는 단계를 포함한다.

Description

하전입자빔 노광장치 및 하전입자빔 노광방법
제1도는 관련기술의 블록노광형의 전자빔 노광장치의 예를 도시한 블록도.
제2도(a) 및 제2도(b)는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따라 마스크 결함을 검출하는 전자빔 노광장치의 구성을 도시한 도.
제4도는 본 발명의 실시예에 의한 마스크검사공정의 흐름도.
본 발명은 하전입자빔 노광장치 및 하전입자 빔 노광방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 하전입자에 노광시켜서 웨이퍼상에 패턴을 형성하는 하전입자빔 노광장치 및 하전입자빔 노광방법에 관한 것이다.
근년에 집적회로 고밀도화에 수반하여, 전자빔등의 하전입자빔을 이용하는 노광 기술은 점차적으로 종래의 포토리소그래피 기술을 반도체 웨이퍼상의 패턴의 형성 방법으로서 대체해 오고 있다. 전자빔을 이용하는 노광기술은 가변 직사각형 노광 기술과 블록노광 기술을 포함한다.
블록 노광 기술은 다양한 패턴형상을 갖는 다수개의 개구를 갖는 개구 마스크를 이용한다. 1개 이상의 개구의 선택패턴에 전자빔을 조사하여 개구를 통과시켜서 웨이퍼 상에 선택패턴과 같은 노광 패턴을 형성한다. 개구 마스크에는 노광 처리중에 반복적으로 사용되는 개구패턴이 형성되어 있다. 블록노광기술은 대부분의 노광패턴이 예를 들어 1G-DRAM칩 또는 4G-DRAM칩에 있어서 기본 패턴의 반복으로 구성되는 경우에 특히 효과적이다. 이 경우에, 웨이퍼상에 반복되지 않는 패턴은 가변 직사각형 형상을 갖는 전자빔을 사용하므로써 형성된다.
제1도는 관련기술의 블록노광 형태의 전자빔 노광장치의 예를 도시한 블록도이다.
제1도에 있어서, 전자빔 노광장치 100은 노광 칼럼(column)부 110과 제어부 150을 포함한다. 노광 칼럼부 110은 캐소드 111, 그리드(grid)112, 및 애노드 113을 갖는 전자빔 발생기 114를 포함한다.
노광 칼럼부 110은 직사각형의 전자빔을 형상화 시키는 제1 슬리트 115, 형상화된 빔을 집속하는 제1 렌즈 116, 및 편향신호 S1에 근거하여 블록마스크 120에 형상화된 빔의 위치를 편향시키는 슬리트 편향기 117을 더 포함한다. 노광 컬럼부 110은 서로 대향하는 제2 및 제3렌즈 118과 119, 제2 및 제3렌즈 118과 119사이에 횡방향으로 이동가능하게 장착된 블록 마스크 120, 및 블록 마스크 120을 통하여 형성된 다수개의 개구중 하나를 선택하기 위하여 위치정보 P1-P4에 근거하여 제2 및 제3렌즈 118과 119사이에 빔을 편향시키는 제1-제4편향기 121-124를 포함한다. 노광 칼럼부 110은 블랭킹 신호(blanking signal)에 따라 빔을 차단 하거나 통과 시키는 블랭킹 125, 빔을 집속하는 제4렌즈 126, 개구 127, 리포커스(refocus) 코일 128 및 제5렌즈 129를 더 포함한다. 노광 칼럼부 110은 다이내믹 포커스 코일 130, 다이내믹 스티그매터(stigmator) 코일 131, 웨이퍼 W상에 빔을 투영시키는 대물렌즈 132 및 노광위치신호 S2와 S3에 따라 웨이퍼에 빔을 위치결정하는 주 편향기 133과 부 편향기 134를 더 포함한다. 노광 컬럼부 110은 웨이퍼 X-Y방향으로 이동시키기 위해 웨이퍼를 지지하는 스테이지(stage)135 및 제1-제4정렬 코일(alignment)136-139를 더 포함한다.
제어부 150은 집적회로의 디자인 데이터(design data)를 기억하는 디스크 또는 MT레코더로 이루어 지는 메모리 미디어 151 및 전자빔 노광장치를 제어하는 CPU 152를 포함한다. 제어부 150은 데이터 관리부 153, 노광관리부 159, 마스크 스테이지 제어부 160, 주 편향기 편향 설정부 161 및 스테이지 제어부 162를 더 포함하며, 이들 모두는 데이터 버스(즉, VME버스)를 통하여 접속되어 있다. 노광데이타는 주 편향기 데이터와 부 편향기 데이터를 포함하고, 노광처리이전에 데이터 관리부 153을 통하여 버퍼 메모리 154내에 기억된다. 버퍼 메모리 154는 노광 데이터를 판독하여 메모리 미디어 151에서 판독하는 저속데이타의 영향을 중화시키는 고속 버퍼로서 사용된다.
주 편향기 데이터는 노과 관리부 159를 통하여 부 편향기 편향 설정부 161내에 설정된다. 노광 위치신호 S2는 편향량을 산정한 후에 출력되어 DAC/AMP170을 통하여 주 편향기 133에 제공된다. 그 다음에, 선택 필드를 노광시키는 부편향 데이터를 데이터 관리부에서 판독하여 부 편향기 편향설정부 155에 전송한다.
부 편향기 편향 설정부 155에 있어서, 부 편향 데이터는 패턴 발생부 156에 의해 쇼트(shot) 데이터로 파괴되고, 패턴보정부 157에 의해 보정된다. 이들 회로는 클럭 설정부 158에 의해 발생된 클럭신호에 따라 파이프라인으로 작동한다.
패턴보정부 157의 처리후에, 슬리트 크기를 설정하는 신호 S1, 제1슬리트 115를 통과한 후에 신호 S1에 따라 편향된 빔의 블록 마스크 120 상에 편향 위치를 결정하는 마스크 편향신호 P1-P4, 블록 마스크 120에 의해 형상화된 빔의 웨이퍼상에 위치를 결정하는 신호 S3 및 빔의 변형과 흐림을 보정하는 신호 S4를 얻는다.
신호 S1, 마스크 편향신호 P1-P4, 신호 S3 및 신호 S4는 DAC(digital-to-analong converter)/AMP(amplifier) 166, DAC/AMP 167, DAC/AMP 171 및 DAC/AMP 169를 통하여 노광 칼럼부 110에 공급된다. 또한, 클럭 설정부 158은 신호 B를 갖는 블랭킹 제어부 165를 제공한다. 블랭킹 제어부 165에서 블랭킹 작동을 제어하는 BLK 신호를 AMP168을 통하여 블랭킹 125에 공급한다.
웨이퍼상의 노광 위치는 스테이지 제어부 162에 의해 제어된다. 이렇게 하여, 레이저 간섭계 163에 의해 검출된 좌표 위치를 스테이지 제어부 162에 공급한다. 좌표 위치를 참조하여, 스테이지 제어부 162는 모터 164를 구동시켜 스테이지 135를 이동시킨다.
이와 같이, 제어부 150은 전자빔 발생기 114에서 방출된 전자빔을 제1 슬리트 115에 의해 직사각형으로 형상화시키고, 렌즈 116과 118에 의해 집속시키며, 마스크 편향기 121과 122에 의해 검출하여서 블록 마스크 120에 조사하도록 노광 칼럼부 110을 제어한다. 블록 마스크 120을 통과하는 빔은 블랭킹 125를 통과하여, 제4렌즈 126에 의해 집속되고, 주 편향기 133에 의해 약 100㎛ 평방의 부 필드(sub-filed)의 중앙에 편향되며, 부 편향기 134에 의해 이 부 필드내에 편향된다.
개구패턴을 형성하는 블록 마스크 120의 부분은 박층으로 형성되고, 개구패턴은 에칭으로 형성된다. 블록 마스크 120용의 베이스(base)로서는, Si플레이트 또는 금속 플레이트 등의 반도체 플레이트를 사용한다.
블록 노광에 사용하는 마스크(블럭 마스크)에는 가변 직사각형 개구에 의해 사용되는 직사각형 개구와 각종의 복잡한 형사의 개구 패턴이 형성되어 있다. 이러한 마스크를 사용함으로써 신뢰성의 정확한 노광을 달성하기 위하여는, 마스크가 정확하고 편향이 없어야 한다. 특히, 블록노광기술이 대량제조에 적용되는 경우에, 마스크의 신뢰성이 보장되어야 하므로, 블록마스크에 대한 검사 기술이 확립되어야 한다.
블록 마스크의 완전한 검사를 위하여는, 종래의 포토 마스크에 대한 같은 방식으로 3개의 다른 즉, 패턴 스케일의 검사, 패턴위치를 검사 및 패턴 표면의 검사를 행하여야 한다.
블록 마스크 패턴의 최소 스케일은 포토마스크 패턴에 비해 약 10-20배 정도 크다. 그래서 종래의 포토 마스크 검사 장치는 블록 마스크의 패턴 스케일 검사와 패턴위치 검사를 위해 사용될 수가 있다. 패턴 표면 검사에 대하여는, 허용가능한 마스크 결함의 크기가 포토 마스크 검사의 것과 비하여 크므로, 종래의 패턴 결함 검사장치를 사용하여 적당한 패턴 표면 검사를 행한다.
상술한 바와 같이, 블록 마스크의 예비검사가 용이하다. 그러나, 블록 노광형 전자빔 노광장치에 예비검사된 블록 마스크를 장착한 후에는, 장치의 작동환경으로 기인되는 마스크 결합에 대하여 블록 마스크를 항시 검사할 필요가 있다.
예를들면, 정확한 패턴을 손상도지 않게 하기 위하여는, 마스크에 먼지가 부착되는 것을 방지하여야 한다. 포토마스크의 경우에는, 이러한 먼지의 부착은 마스크를 투명층으로 도포함으로써 방지될 수가 있다. 그러나, 블록 마스크의 경우에는, 층을 전자빔에 투명하게 되도록 얇게 만드는 것이 어려우므로 먼지 부착에 대한 만족스러운 방지책이 실용상 달성되기가 어렵다. 또한 마스크의 온도는 노광 처리중에 전자빔에 노광을 통하여 증가되므로, 열로 인한 마스크 변형과 마스크 용융의 위험성이 배제될 수가 없다.
그러므로, 블록 마스크의 예비검사는 다양한 요인이 노광 장치에 존재하여 각종의 마스크 결함을 일으키므로 충분하지가 않다. 그래서, 노강장치 내부에 마스크 검사를 행하는 방법이 필요로 하게 된다.
노광장치 내부에 마스크 검사를 행하는 방법으로는 마스크를 통과하는 전자빔의 이미지를 시각적으로 검사하는 QKD법이 있다(proceeding of the 53rd convention of Institute of Applied Physics, No. 2, 1992). 이 방법에서는, 전자빔을 마스크에 대하여 주사하여 전자빔의 주사위치와 마스크에 대하여 주사하여 전자빔의 주사위치와 마스크를 통과하는 전자량 사이의 관계를 얻고, 얻어진 결과로서 통과하는 전자 이미지를 검사한다.
그러나 이 방법은 전자 이미지를 조사하기 위한 시각 검사에 의존하므로, 마스크 패턴의 복잡성이 증가되거나 수가 증가되면 검사 시간이 상당히 길어지고 검사결과가 덜 신뢰하게 된다.
화상처리를 적용함으로써 전자 이미지를 자동적으로 검사할 수가 있지만, 고속의 신뢰할만한 검사 알고리듬을 확립하는 것이 곤란하다. 또한, 이 문헌의 방법에 의한 검사는 마스크 패턴을 통과하는 전자빔의 화상에 대해 실행되고, 웨이퍼상으로 돌출된 패턴의 직접적인 검사가 아니다. 그러므로 이 방법은 노광 결함이 마스크 결함 그 자체에 의해 기인되기보다는 마스크와 웨이퍼 사이에 개재하는 몇가지 요인에 의해 기인 되는 경우에는 비효과적이다.
따라서, 마스크 결함 등에 의해 웨이퍼 상의 패턴노광 결함이 현상되는 것을 방지하기 위하여 마스크 패턴 검사를 허용하는 하전 입자빔 노광장치와 하전입자 빔 노광방법을 필요로 하고 있다.
블록형 노광기술에 있어서는, 마스크 패턴 검사를 허용하여 마스크 결함등으로 인하여 웨이퍼상의 패턴 노광 결함이 현상되는 것을 방지하는 하전입자 빔 노광장치 및 하전 입자빔 노광방법이 필요시 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 점을 충족시킬 수 있는 하전 입자 빔 노광장치 및 하전 입자빔 노광방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 특징의 목적은 마스크 패턴검사를 허용하여 마스크 결함 등으로 인하여 웨이퍼상에 패턴 노광 결함이 형상되는 것을 방지하는 하전 입자빔 노광장치 및 하전 입자빔 노광 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 상기의 목적들을 달성하기 위하여, 적어도 2개의 노광 컬럼을 이용하는 하전 입자빔 노광 공정에 사용되는 개구의 결함걸출 방법이 개시되어 있고, 여기서 2개의 칼럼의 각각은 대상물에 하전입자빔을 노광하기 전에 하전입자빔의 단면을 형상화 하기 위해 마스크를 통하여 형성된 개구를 통하여 하전입자빔을 통과한다. 이 방법은 적어도 2개의 노광 칼럼에 동일한 개구를 갖는 마스크를 탑재하고, 적어도 2개의 노광 칼럼의 각각에서 동일한 개구를 통하여 하전입자빔을 통과시킨 후에 실제 대상물과 같은 높이에서 표면에 마크(mark)를 포함하는 영역에 걸쳐 하전입자빔을 주사하고, 적어도 2개의 노광 칼럼의 각각에서 마크에 의해 산란된 하전입자를 검출하여 주사에 상응하는 신호파형을 얻고, 적어도 2개의 노광 칼럼사이에 신호파형을 비교하는 단계를 포함한다.
상술한 방법에 의하면 적어도 2개의 노광 컬럼을 사용하는 전자빔 노광장치에 탑재된 블록 마스크는 이들 각 노광 칼럼에 동일한 개구를 사용할 때 얻어진 신호파형을 비교함으로써 쉽게 검출한다. 동일한 목적은 상기의 방법을 실행하기 위한 연산부가 구비된 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 그 밖의 목적과 특징은 첨부한 도면에 의거한 이하의 상세한 설명으로부터 명백히 표출된다.
이하에, 본 발명의 원리와 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
제2도(a)와 제2도(b)는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도이다. 제2도(a) 및 제2도(b)는 마스크 패턴에 관한 데이터의 수집을 도시한 것이고, 마스크 패턴의 결함이 수집된 데이터에서 검출한다.
제2도(a)에 도시한 바와 같이, 전자총 10에서 방출한 전자빔은 편향기 12에 의해 편향되어 블록 마스크 11을 통하여 형성된 마스크 패턴(개구) 13에 조사된다.
그 다음에, 마스크 패턴 13을 통과하는 전자빔은 웨이퍼 14에 조사된다. 웨이퍼 14의 상면에는 입사 전자빔의 전자를 산란하는(또한 2차 전자를 발생시키는) 마이크로도트(microdot) 15는 0.2㎛ 이하의 크기를 갖고 예를 들면 Ta로 형성된다.
산란전자 검출부 16은 마이크로도트 15에서 산란된 전자를 검출하여 검출된 전자량에 비례하는 전류신호를 출력한다.
편향기 17에 의해 웨이퍼 14상에서 전자빔의 주사는 전자빔의 단면 형상, 즉 마스크 패턴 형상을 방영하는 시간변화를 갖는 신호를 제공한다. 예를 들면, 전자빔 X방향으로 편향기 17에 의해 주사되어, X방향으로 1주사의 완성후에 Y방향으로 이동될 수가 있다. 이러한 전자빔 주사에 의해 얻어진 신호파형은 전자빔의 X방향 편향위치와 Y방향 편향위치에 근거하여 2차원 평면으로 표시될 수가 있다. 제2도(b)는 이와 같이 얻어진 화상의 예를 도시한 것이다.
제2도(b)에서, 검출된 전자량을 표시하는 외형선이 도시되어 있다.
이와 같이 얻어진 신호파형에서 마스크 패턴 결함을 검출하기 위하여, 다음의 2가지 방법중 하나를 이용할 수도 있다.
(1) 시스템에 제공된 적어도 2개의 노광 칼럼의 경우에, 각 칼럼에 있어서 동일한 마스크 패턴에 대하여 데이터 수집을 행하고 다른 칼럼에서의 신호파형을 서로 비교한다. 이들 신호파형 사이에 차이가 있는 경우에는, 검사된 마스크 패턴이 결함의 가능성이 있는 것으로 판단된다.
결함의 크기와 노광 패턴에의 영향에 중대성에 대한 판단에 따랏, 마스크를 교환할 수 있다. 이들 판단을 하기 위하여 자동 신호 파형 비교에 따라 시각 검사를 사용할 수도 있다. 시각검사를 사용하는 경우에도 자동 비교에 근거하여 결함의 가능성이 미리 평가되고, 시각검사는 단일 신호를 검사하는 것 보다 신호를 비교하는데 요구된다. 그러므로, 시각검사는 판단을 하는 경우에 용이하고 효과적이다.
(2) 단일 노광 컬럼의 경우에는, 블록 마스크에 적어도 2개의 동일한 패턴이 제공되고 이들 각 패턴에 대하여 데이터 수집을 행한다. 이들 패턴의 신호 파형을 기억 수단에 기억하여 서로 비교하고, 결함이 있는지에 대하여 판단을 한다. 결함(신호결함)의 가능성을 발견한 후의 절차는 상술한 바와 같다.
이와 같이, 본 발명의 원리에 의하면, 전자빔 노광 장치에 탑재된 블록 마스크의 마스크 결함이 신호 파형의 비교에 근거하여 쉽게 검출된다. 더욱이, 마스크 결함 자체에 의한 것 보다는 블록 마스크와 웨이퍼 사이에 간섭하는 몇 가지 요인에 의한 노광 패턴 결함이 본 발명의 원리에 따라 검출될 수가 있다.
제3도는 본 발명의 실시예에 의한 마스크 결함을 검출하는 노광 장치 20의 구성을 도시한 것이다.
전자빔 노광장치 20은 2개의 노광 칼럼 21A와 21B를 포함하고, 2개의 컬럼에 대해 별개로 제공된 제어 시스템과 신호 처리 시스템을 포함한다. 노광 컬럼 21A와 21B는 각각 전자총 10A와 10B, 블록 마스크 11A와 11B 편향기 12A와 12B, 동일한 마스크 패턴 13A와 13B, 웨이퍼 14A와 14B 마이크로도트 15A와 15B, 산란전자 검출부 16A와 16B 및 편향기 17A와 17B를 포함한다.
전자빔 노광장치 20은 노광 컬럼 21A와 21B 양쪽을 제어하는 CPU 22 및 블록 마스크 상에 마스크 패턴을 노광을 위해 사용하는 것을 표시하는 패턴 데이터를 기억하는 패턴 데이터 메모리부 23을 더 포함한다.
노광 컬럼 21A와 21B에 대하여, 전자 빔 노광장치 20은 편향 데이터 발생부 24A와 24B, 산란전자 검출부에서 신호를 증폭하는 증폭기 25A와 25B, 증폭기에서의 아날로그 신호를 디지털 신호롤 변환하는 AD변환기 26A와 26B 및 AD변환기에서 디지털 신호를 기억하는 파형 메모리 27A와 27B를 더 포함한다. 편향 메모리 24A와 24B는 패턴 데이터 메모리부 23에서의 패턴 데이터에 따라 블록 마스크상의 선택된 패턴에 전자빔을 편향하기 위한 마스크 편향 데이터와 웨이퍼상에 전자빔을 주사하기 위한 편향 데이터를 발생한다.
전자빔 노광 장치 20은 파형 메모리 27A와 27B에 기억된 신호파형을 비교하기 위한 파형 비교부 28을 더 포함한다. 먼저 블록 마스크 11A와 11B의 마스크 패턴을 선택하여 검사한다. 이 예에서는, 검사될 마스크 패턴은 마스크 패턴 13A와 13B이다. 그래서, 편향 데이터 발생부 24A와 24B는 CPU22의 제어하에 패턴 데이터 메모리부 23에서 각각 마스크 패턴 13A와 13B에 관한 패턴 데이터를 판독한다.
편향 데이터 발생부 24A와 24B는 각각 패턴 데이터에 근거하여 마스크 패턴 13A와 13B에 전자빔을 편향하는 마스크 편향 데이터를 발생한다.
마스크 편향 데이터를 사용하여, 편향기 12A와 12B는 전자빔이 각각 선택된 마스크 패턴 13A와 13B에 조사되도록 전자빔을 편향한다. 더욱이, 편향데이타 발생부 24A와 24B는 패턴 데이터에 근거하여 전자빔을 주사하기 위한 편향 데이터를 발생한다. 편향 데이터를 사용하여, 편향기 17A와 17B는 웨이퍼상에서 전자빔을 주사한다.
각각 웨이퍼 14A와 14B상에 마이크로도트 15A와 15B가 전자빔에 노광되는 경우에, 산란전잔 검출부 16A와 16B는 산란전자를 검출한다. 전자빔을 편향기 17A와 17B에 의해 주사하므로, 산란 전자 검출부 16A와 16B에 의해 검출된 신호는 각각 마스크 패턴 13A와 13B의 형상을 반영하는 시간 변화를 갖는다. 이들 신호는 각각 증폭기 25A와 25B 및 AD 변환기 26A와 26B를 통하여 파형 메모리 27A와 27B에 기억된다.
웨이퍼상에 소정의 영역내에 X방향과 Y방향으로 소정의 간격으로 산재된 위치에 전자빔을 편향시킴으로써 웨이퍼상에 전자빔의 주사을 행한다. 어드레스와 같은 방식으로 주사된 전자빔 위치를 사용함으로써, 파형 메모리 27A와 27B에 신호를 기억한다. 마스크에서 웨이퍼까지의 전자빔의 스케일 감소량은 노광 칼럼 21A와 21B 양쪽에 대하여 동일하다. 그러므로, 파형 메모리 27A와 27B에 기억된 2개의 신호 파형이 오프셋의 가산으로 빔 위치를 조정함으로써 동일하게 된다. 즉, 마이크로도트 15A와 15B의 위치가 서로 약간 다른 경우에도, 이들 신호가 메모리 어드레스에 적당한 이동, 즉 전자빔 주사위치의 이동으로 기억되는 경우에 2개의 신호파형이 서로 일치한다.
파형비교부 28은 파형 메모리 27A와 27B에서 파형를 판독하여 이들 파형을 서로 비교한다.
2차원을 갖는 화상을 비교하기 보다는 1차원의 신호의 비교로서 파형의 비교를 행하므로 복잡한 2원 패턴처리가 필요하지 않다. 예를 들어, 하나의 파형을 다른 파형에서 공제하여 차이의 절대값을 검산하여서 소정의 값을 초과 하는지를 판단할 수도 있다. 수치연산 기능을 갖는 DSP(digital signal process)등의 반도체 장치를 파형비교수단 28로서 사용할 수도 있다.
2개의 파형간의 차이는 마스크 패턴 13A 또는 13B중 어느 한쪽이 결함을 갖는다는 것을 나타낸다.
이 경우에, 시각 검사에 의존하여 마스크 패턴 13a 및 13b중 하나가 결함을 갖는지를 판단할 수가 있다. 그러나, 자동 판단 처리는 다음과 같이 행해지는 것이 바람직하다. 즉, 결함의 가능성이 있는 경우에는 양쪽의 마스크를 또는 그중 하나의 교체후에 다음의 검사를 2개의 신호파형사이에 차이가 검출되지 않을 때 까지 반복할 수가 있다. 이와 같이, 결합 마스크를 제거할 수가 있다.
제4도는 본 발명의 실시예에 의한 마스크 검사공정의 흐름도이다.
단계 S1에서는, 동일한 블록 마스크를 노광 컬럼 A와 B에 탑재한다.
단계 S2에서는, 동일한 마스크 패턴을 각 블록 마스크에서 선택한다.
단계 S3에서는, 웨이퍼 표면에 제공된(즉 실제로 노광되는 웨이퍼 표면과 같은 높이에 제공된) 마이크로도트를 각 컬럼에서 전자빔에 의해 주사한다.
단계 S4에서는, 2개의 칼럼에서의 2개의 파형을 비교하여 소정의 임계값 이상의 차이가 2개의 파형 사이에 있는지를 판정한다. 이러한 결함이 있는 경우에는 단계 S5로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S6으로 진행한다.
단계 S5에서는, 검사된 마스크 패턴을 결함있는 마스크 패턴으로서 등록한다.
단계 S6에서는, 블록 마스크의 모든 마스크 패턴에 대하여 검사를 종결하였는지를 판정한다. 그러한 경우에는, 단계 S7로 진행하고, 그러하지 않은 경우에는 단계 S로 진행한다.
단계 S7에서는, 블록 마스크가 노광처리에 사용하는데 충분한지를 판정한다. 충분한 경우에는, 검사를 종료하고, 충분하지 않은 경우에는, 단계 S1로 진행한다.
상술한 실시예에 있어서, 제4도의 검사는 일단 노광처리전과 노광처리 후에 2회 시행될 수도 있따. 이 경우에, 노광처리후에 의한 패턴 결함(예를 들면, 열에 의한 패턴손상)이 검출될 수도 있다.
또한, 일단 노광처리전과 노광처리후에 동일한 마스크 패턴의 데이터를 수집함으로써 노광처리에 의한 패턴 결함에 대해 검사가 독점적으로 집중됨이 명백하다.
즉, 노광처리 전후의 2개의 신호파형을 비교하여 노광처리에 의한 마스크 결함이 있는지를 판단한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 2개의 노광 컬럼을 사용하는 전자빔 노광방법에 있어서, 전자빔 노광장치에 탑재된 블록 마스크의 마스크 결함은 2개의 노광 컬럼에서 얻어진 산호파형을 비교함으로써 쉽게 검출된다.
더욱기, 본 발명은 이 실시예에 제한 되지는 않고, 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 각종의 변화와 변경을 행할 수도 있다.

Claims (5)

  1. 각각 마스크(11A, 11B)를 통하여 형성된 개구(13A, 13B)를 통하여 하전 입자빔을 통과시켜서 하전 입자빔의 단면을 형상화하여 대상물(14A, 14B)상에 하전입자빔을 노광하는 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)를 이용하는 하전 입자빔 노광공정에 사용되는 개구(13A, 13B)의 결함 검출방법에 있어서, (a) 동일한 개구(13A, 13B)를 갖는 마스크(11A, 11B)를 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)에 탑재하고, (b) 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)의 각각에 있어 상기 동일한 개구(13A, 13B)를 통하여 상기 하전 입자빔을 통과시킨 후에 상기 대상물(14A, 14B)과 거의 같은 높이의 표면상에 마크(15A, 15B)를 포함하는 영역에 하전입자빔을 주사하고, (c) 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)의 각각에 있어서, 상기 마크(15A, 15B)에 의해 산란된 하전 입자를 검출하여 상기 주사에 대응하는 신호파형을 얻고, (d) 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B) 사이에서 상기 신호파형을 비교하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 결함 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)~(d)가 상기 대상물(14A, 14B)에 대한 노광 공정 전후에서 2회 실행되는 것을 특징으로 하는 결함 검출 방법.
  3. 각각 마스크(11A, 11B)를 통하여 형성된 개구(13A, 13B)를 통하여 하전입자빔을 통과시켜서 하전 입자빔의 단면을 형상화하여 대상물(14A, 14B) 상에 상기 하전입자빔을 노광시키는 적어도 2개의 노광 칼럼(21A, 21B)이 구비된 하전 입자빔 노광용의 장치에 있어서, 동일한 개구(13A, 13B)를 갖고, 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)에 탑재되는 마스크(11A, 11B), 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)의 각각에 있어서 상기 대상물(14A, 14B)과 거의 같은 높이의 표면상에 제공된 마크(15A, 15B), 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B)의 각각에 제공되어, 상기 동일한 개구(13A, 13B)를 통하여 상기 하전입자빔을 통과시킨후에 상기 표면상의 상기 마스크(15A, 15B) 상에서 상기 하전입자빔을 주사하는 편향기(12A, 12B, 17A, 17B), 상기 적어도 2개의 노광 칼럼(21A, 21B)의 각각에 제공되어 상기 마크(15A, 15B)에 의해 산란된 하전 입자를 검출하는 검출기(16A, 16B), 상기 검출기(16A, 16B)에서 신호 파형을 저장하는 메모리(27A, 27B) 및 상기 적어도 2개의 노광 컬럼(21A, 21B) 사이에서 상기 신호 파형을 비교하여 상기 동일한 개구(13A, 13B)의 결함을 검출하는 비교부(28)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 노광용의 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 마크(15A, 15B)는 크기가 0.2㎛ 이하인 도트로 구성되는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 노광용의 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 비교부(28)는 수치 연산기능을 갖는 반도체 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 노광용의 장치.
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