【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造等に使用するホトマスク及びレチク
ルの検査装置に関し、 パターン欠陥の検査に要する時間の短縮が可能な検査
装置を提供することを目的とし、 ホトマスク上の２個のチップパターンのそれぞれ同じ
位置を透過する透過光を２個の光検出器で別々に検出
し、該２個の光検出器の出力を比較し、出力差の有無で
ホトマスクのパターン欠陥を検出するに際し、該出力差
の程度を区分して判定することで、透明パターンとなる
べき領域に存在する半透明異物を透明パターンとなるべ
き領域に存在する不透明欠陥及び遮光パターンとなるべ
き領域に存在する透明欠陥とは区別して検出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention relates to a photomask and a reticle inspection device used for manufacturing a semiconductor device and the like, and aims to provide an inspection device capable of shortening the time required for pattern defect inspection. The transmitted light passing through the same position of each of the above two chip patterns is separately detected by the two photodetectors, and the outputs of the two photodetectors are compared. When detecting a defect, the degree of the output difference is classified and determined, so that a translucent foreign substance present in an area to be a transparent pattern should be an opaque defect and a light-shielding pattern existing in an area to be a transparent pattern. It is detected separately from the transparent defect existing in the area.
本発明は、半導体装置の製造等に使用するホトマスク
及びレチクル（以下この両者をホトマスクで代表する）
の検査装置に関する。The present invention relates to a photomask and a reticle used for manufacturing a semiconductor device and the like (hereinafter, both of them are represented by a photomask).
To an inspection device.
半導体装置の製造工程のうち、ウェーハ処理工程にお
いてはホトマスクのパターンをウェーハに転写する工程
が繰り返される。このホトマスクのパターンに欠陥があ
るとそれがウェーハに転写されてウェーハの欠陥となる
ため、ホトマスクのパターンには欠陥があってはならな
い。従ってホトマスク製造工程においてはパターンの欠
陥を厳重に検査するが、この検査には長時間を要するた
め、検査時間の短縮が可能な検査装置の開発が望まれて
いる。In a semiconductor device manufacturing process, in a wafer processing process, a process of transferring a pattern of a photomask to a wafer is repeated. If the photomask pattern has a defect, it is transferred to the wafer and becomes a wafer defect. Therefore, the photomask pattern must not be defective. Therefore, in the photomask manufacturing process, pattern defects are strictly inspected. However, since this inspection requires a long time, development of an inspection apparatus capable of shortening the inspection time is desired.
従来のホトマスクのパターン欠陥自動検査装置を説明
する。ホトマスクのパターン欠陥自動検査には種々の方
式があるが、現在量産用装置に採用されているのは、同
一ホトマスク内の２個のチップパターン（または２個の
レチクル）を同時走査して比較する方式である。以下こ
れを第１図により説明する。第１図は代表的なホトマス
ク用パターン欠陥自動検査装置の概略構成図である。図
中、１はホトマスクであり、多数のチップパターン２を
有している。このホトマスク１はXY移動台（図示は省
略）上に固定されている。レーザー・ヘッド11内で発光
したレーザー光のビームを２つに分割してホトマスク１
上に２つのチップパターン2A及び2Bのそれぞれ同じ位置
を照射し、チップパターン2A及び2Bの各全域を同時に走
査する。それぞれの透過光をそれぞれ光検出器12A及び1
2Bで受光し、これらの出力を信号処理回路13に伝える。
この信号処理回路13では光検出器12A及び12Bからの信号
を比較し、両者に差があればそれを欠陥と判定すると共
に欠陥を検出した位置（座標）を記憶する。チップパタ
ーン2A及び2Bから検出された総ての欠陥の画像をディス
プレー装置14で逐次確認することが出来る。A conventional automatic photomask pattern defect inspection apparatus will be described. There are various methods for automatic inspection of pattern defects on a photomask. Currently, mass production equipment employs two chip patterns (or two reticles) in the same photomask for simultaneous scanning and comparison. It is a method. This will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a typical automatic photomask pattern defect inspection apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a photomask having a large number of chip patterns 2. The photomask 1 is fixed on an XY moving table (not shown). The laser beam emitted from the laser head 11 is split into two beams to form a photomask 1
The same position of each of the two chip patterns 2A and 2B is illuminated, and the entire area of each of the chip patterns 2A and 2B is simultaneously scanned. Each transmitted light is detected by photodetectors 12A and 12A, respectively.
The light is received by 2B, and these outputs are transmitted to the signal processing circuit 13.
The signal processing circuit 13 compares the signals from the photodetectors 12A and 12B, and if there is a difference between them, determines the difference as a defect and stores the position (coordinate) at which the defect was detected. Images of all the defects detected from the chip patterns 2A and 2B can be sequentially confirmed by the display device 14.
ところでパターンの欠陥には、透明パターンとなるべ
き領域に存在する不透明欠陥及び遮光パターンとなるべ
き領域に存在する透明欠陥の他に、透明パターンとなる
べき領域に存在する半透明異物の付着がある。第２図は
２個のチップパターン2A及び2Bの内、2Aのパターンには
欠陥がなく、2Bのパターンには種々の欠陥がある場合を
示している。遮光パターン21および不透明欠陥21xでは
光の透過率は略０％、透明パターン22および透明欠陥22
xでは光の透過率は略100％であるのに対して、半透明異
物23ではそれらの中間的な透過率を示す。しかしこの装
置でこの２つのチップパターンの信号を信号処理回路13
で処理する場合、両者の信号に差が検知されれば総て同
一の欠陥と判定される。By the way, in the pattern defect, in addition to the opaque defect existing in the region to be the transparent pattern and the transparent defect existing in the region to be the light-shielding pattern, there is adhesion of a translucent foreign substance existing in the region to be the transparent pattern. . FIG. 2 shows a case where out of the two chip patterns 2A and 2B, the pattern 2A has no defect and the pattern 2B has various defects. The light transmittance of the light-shielding pattern 21 and the opaque defect 21x is substantially 0%, and the transparent pattern 22 and the transparent defect 22x
In the case of x, the light transmittance is approximately 100%, whereas the translucent foreign substance 23 shows an intermediate transmittance between them. However, the signal of these two chip patterns is converted into a signal processing circuit 13 by this device.
In the case of the processing by, if a difference is detected between both signals, it is determined that all the defects are the same.
一般に半透明異物はホトレジストの残渣、塵埃等であ
り、再洗浄により除去される。一方、不透明欠陥21x及
び透明欠陥22xは再洗浄では修復されず、再製作または
部分修正を要する。従って全域の走査を終えた後、オペ
レータが検出された総ての欠陥の画像をディスプレー装
置14で逐次確認し、そのホトマスクが再洗浄のみで良品
となるものか、再製作又は部分修正を要するものかを判
断していた。Generally, the translucent foreign matter is a residue of photoresist, dust, and the like, and is removed by re-cleaning. On the other hand, the opaque defect 21x and the transparent defect 22x are not repaired by re-cleaning, and need to be re-manufactured or partially corrected. Therefore, after scanning the entire area, the operator sequentially checks the images of all the detected defects on the display device 14 and determines whether the photomask becomes a non-defective product only by re-cleaning or requires remanufacturing or partial correction. Was determined.
ところがこのように欠陥と判定されたものの多くは再
洗浄のみで良品となるものであり、この種の欠陥のため
に欠陥分析に多大の作業時間を費やすと共に、この欠陥
分析を検査装置を用いて行うため、検査装置のスループ
ット低下を招いていた。However, many of the items determined to be defective in this way become good products only by re-cleaning, and this type of defect consumes a large amount of work time for defect analysis, and this defect analysis is performed using an inspection device. Therefore, the throughput of the inspection apparatus is reduced.
本発明は、このような問題を解決して、パターン欠陥
の検査に要する時間の短縮が可能な検査装置を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem and to provide an inspection apparatus capable of reducing the time required for inspecting a pattern defect.
ホトマスク上の２個のチップパターンのそれぞれ同じ
位置を透過する透過光を別々に検出する２個の光検出器
と、該２個の光検出器の出力の比較を含む信号処理によ
りホトマスクのパターン欠陥を検出する欠陥検出手段と
を有し、該欠陥検出手段は該２個の光検出器の出力差の
程度に応じて透明パターンとなるべき領域に存在する半
透明異物を透明パターンとなるべき領域に存在する不透
明欠陥及び遮光パターンとなるべき領域に存在する透明
欠陥と区別して検出することを特徴とするホトマスクの
検査装置とすることで、又、ホトマスク上の２個のチッ
プパターンのそれぞれ同じ位置を透過する透過光を２個
の光検出器で別々に検出し、該２個の光検出器の出力を
比較し、出力差の有無でホトマスクのパターン欠陥を検
出するに際し、該出力差の程度を区分して判定すること
で、透明パターンとなるべき領域に存在する半透明異物
を透明パターンとなるべき領域に存在する不透明欠陥及
び遮光パターンとなるべき領域に存在する透明欠陥とは
区別して検出することを特徴とするホトマスクの検査方
法とすることで、達成される。Two photodetectors separately detecting transmitted light passing through the same position of each of two chip patterns on the photomask, and a pattern defect of the photomask by signal processing including comparison of outputs of the two photodetectors. And a defect detecting means for detecting a translucent foreign substance present in a region to be a transparent pattern in accordance with a degree of an output difference between the two photodetectors. In the inspection apparatus for a photomask, which is distinguished from an opaque defect existing in the area and a transparent defect existing in a region to be a light-shielding pattern, the two chip patterns on the photomask have the same position. The transmitted light transmitted through the two photodetectors is separately detected by the two photodetectors, and the outputs of the two photodetectors are compared. By judging the degree of difference separately, the translucent foreign substance present in the area to be a transparent pattern is defined as an opaque defect existing in an area to be a transparent pattern and a transparent defect existing in an area to be a light-shielding pattern. This is achieved by a photomask inspection method characterized in that detection is performed separately.
第１図における光検出器12Aと12Bとの出力の差が、半
透明異物の場合は透明欠陥及び不透明欠陥の場合より小
さいことに着目し、信号処理回路13ではこの出力差の程
度に応じて２つのレベルの欠陥に分けて判定する。そし
てこの出力差の小さい欠陥のみのホトマスクについては
透明欠陥及び不透明欠陥は存在せず半透明異物の付着の
みと判断し、画像による欠陥分析を行うことなく、総て
再洗浄を行うようにする。従来欠陥と判定していたもの
の多くが半透明異物の付着であるため、この装置の採用
により画像による欠陥分析を行う時間が大幅に削減され
る。Focusing on the fact that the output difference between the photodetectors 12A and 12B in FIG. 1 is smaller in the case of a translucent foreign matter than in the case of a transparent defect and an opaque defect, Judgment is made separately for two levels of defects. Then, with respect to the photomask having only the defect having a small output difference, it is determined that there is no transparent defect or opaque defect and only translucent foreign matter is adhered, and all the cleaning is performed without performing the defect analysis using the image. Since most of the defects which have been conventionally determined to be defects are translucent foreign matter, the use of this apparatus greatly reduces the time required for performing defect analysis using images.
本発明に基づくホトマスクの検査装置の実施例を第１
図及び第２図により説明する。First Embodiment of Photomask Inspection Apparatus Based on the Present Invention
This will be described with reference to FIGS.
第１図は代表的なホトマスク用パターン欠陥自動検査
装置の概略構成図である。概略構成は〔従来の技術〕の
項で前述した通りであり、同一の図を用いるが、機能の
一部が異なっている。図中、１はホトマスクであり、多
数のチップパターン２を有している。このホトマスク１
はXY移動台（図示は省略）上に固定されている。レーザ
ー・ヘッド11内で発光したレーザー光のビームを２つに
分割してホトマスク１上の２つのチップパターン2A及び
2Bのそれぞれ同じ位置を照射し、チップパターン2A及び
2Bの各全域を同時に走査する。それぞれの透過光をそれ
ぞれ光検出器12A及び12Bで受光し、これらの出力を信号
処理回路（欠陥検出手段）13に伝える。この信号処理回
路13で光検出器12A及び12Bからの信号を比較し、両者に
差があればこれを欠陥と判定する。但し、その差の程度
に応じて次のように２つのレベルの欠陥に分けて判定す
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a typical automatic photomask pattern defect inspection apparatus. The schematic configuration is as described in the section of [Prior Art], and the same figure is used, but a part of the function is different. In the figure, reference numeral 1 denotes a photomask having a large number of chip patterns 2. This photomask 1
Is fixed on an XY movable table (not shown). The laser light beam emitted in the laser head 11 is divided into two and the two chip patterns 2A and 2A on the photomask 1 are separated.
Irradiate the same position of each of 2B, chip pattern 2A and
Scan the entire area of 2B simultaneously. The transmitted lights are received by the photodetectors 12A and 12B, respectively, and their outputs are transmitted to a signal processing circuit (defect detection means) 13. The signal processing circuit 13 compares the signals from the photodetectors 12A and 12B, and if there is a difference between them, it is determined that this is a defect. However, according to the degree of the difference, determination is made by dividing the defect into two levels as follows.
前述のように第２図における遮光パターン21および不
透明欠陥21xでは光の透過率は略０％、透明パターン22
および透明欠陥22xでは光の透過率は略100％であるか
ら、チップパターン2Aに欠陥がない場合、第１図におけ
る光検出器12Aと12Bとの出力の差は、透明パターン22を
透過する光の出力を100とすると チップパターン2Bに欠陥がない場合 ０−０＝０ または100−100＝０ チップパターン2Bに不透明欠陥21xがある場合 100−０＝100 チップパターン2Bに透明欠陥22xがある場合 ０−100＝−100 チップパターン2Bに半透明異物23（例えば透過率50
％）がある場合 例えば 100−50＝50 となる。従って信号処理回路13において、光検出器12A
と12Bとの出力の差の絶対値が例えば99以上を欠陥Ａ、9
9未満を欠陥Ｂと分けて判定する（境界値の設定は可変
とする）。As described above, the light transmittance of the light shielding pattern 21 and the opaque defect 21x in FIG.
In the case where the chip pattern 2A has no defect, the difference between the output of the photodetectors 12A and 12B is the difference between the light transmitted through the transparent pattern 22 and the transparent defect 22x. When the output of the chip pattern 2B is 100, there is no defect in the chip pattern 2B. 0-0 = 0 or 100-100 = 0. The opaque defect 21x exists in the chip pattern 2B. 100-0 = 100. The transparent defect 22x exists in the chip pattern 2B. 0-100 = -100 The semi-transparent foreign matter 23 (for example, transmittance 50
%) For example, 100−50 = 50. Therefore, in the signal processing circuit 13, the photodetector 12A
If the absolute value of the difference between the outputs of the
A judgment of less than 9 is made separately from the defect B (the setting of the boundary value is variable).
欠陥Ａについては従来装置と同様に欠陥を検出した位
置（座標）を総て記憶し、別途この欠陥の画像をディス
プレー装置14で逐次確認することが出来る。一方、欠陥
Ｂについては検出個数のみカウントする。As for the defect A, all the positions (coordinates) at which the defect is detected are stored in the same manner as in the conventional device, and the image of the defect can be separately and sequentially confirmed on the display device 14. On the other hand, only the number of detected defects B is counted.
以上述べた本発明の装置を次のように使用する。欠陥
Ａが１個でも検出されたホトマスクはこれを不良品と
し、総ての欠陥をディスプレー装置14で確認した後、再
製作又は部分修正を行う。一方、欠陥Ａが皆無で欠陥Ｂ
のみ存在するホトマスクは再洗浄により良品となり得る
ものであるからこれを半良品とし、欠陥をディスプレー
装置14で確認することなく、直ちに再洗浄を行う。The apparatus of the present invention described above is used as follows. A photomask in which even one defect A is detected is regarded as a defective product, and after all the defects are confirmed by the display device 14, remanufacturing or partial correction is performed. On the other hand, there is no defect A and defect B
Since a photomask that exists only can be a non-defective product by re-cleaning, it is made a semi-defective product, and re-cleaning is immediately performed without confirming a defect with the display device 14.
本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種
々変形して実施出来る。The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modifications.
以上説明したように、本発明によれば、検査時間の短
縮が可能なパターン欠陥検査装置を提供することが出来
るため、半導体装置製造等に用いるホトマスク及びレチ
クルの製造合理化等に寄与するところが大である。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pattern defect inspection apparatus capable of shortening the inspection time, which greatly contributes to rationalization of the production of a photomask and a reticle used for semiconductor device production and the like. is there.
第１図は代表的なホトマスク用欠陥自動検査装置の概略
構成図、 第２図はパターン欠陥の例を示す模式図、である。 図中、１はホトマスク、 2,2A,2Bはチップパターン、 11はレーザー・ヘッド、 12A,12Bは光検出器、 13は信号処理回路、 14はディスプレー装置、 21は遮光パターン、 21xは不透明欠陥、 22は透明パターン、 22xは透明欠陥、 23は半透明異物、である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a typical automatic photomask defect inspection apparatus, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a pattern defect. In the figure, 1 is a photomask, 2, 2A and 2B are chip patterns, 11 is a laser head, 12A and 12B are photodetectors, 13 is a signal processing circuit, 14 is a display device, 21 is a shading pattern, and 21x is an opaque defect. , 22 is a transparent pattern, 22x is a transparent defect, and 23 is a translucent foreign matter.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−171727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−213262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−167327（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16Continuation of the front page (56) References JP-A-60-171727 (JP, A) JP-A-63-6444 (JP, A) JP-A-62-213262 (JP, A) JP-A-60-167327 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl.7 , DB name) G03F 1/00-1/16
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|---|---|---|---|
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