JPH05142754A - 位相シフトマスクの検査方法 - Google Patents
位相シフトマスクの検査方法Info
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Abstract
(57)【要約】
露光波長（λ）の単色光を光源とする露光装置に適合す
るように設計された位相シフトマスク〔但し、その厚み
（ｄ）は、ｄ＝λ／２（ｎ−１） （ここで、ｎはマス
ク材料の屈折率、λは露光波長） によって限定されて
いる〕に、前記露光波長の単色光を照射して、光学像を
得、それによって、位相シフトマスク端部および／また
は内部における欠陥を検出することを特徴とする半導体
位相シフトマスクの検査方法に関する。さらに、シフト
マスク内部の欠陥を検出するため、２枚のシフトマスク
に、別々に単色光を透過させたのちに重合わせ、あるい
は一方に位相反転フィルターを用いて１８０°位相を反
転させて、２つの光学像を比較することでシフトマスク
の欠陥を検出する方法に関する。
るように設計された位相シフトマスク〔但し、その厚み
（ｄ）は、ｄ＝λ／２（ｎ−１） （ここで、ｎはマス
ク材料の屈折率、λは露光波長） によって限定されて
いる〕に、前記露光波長の単色光を照射して、光学像を
得、それによって、位相シフトマスク端部および／また
は内部における欠陥を検出することを特徴とする半導体
位相シフトマスクの検査方法に関する。さらに、シフト
マスク内部の欠陥を検出するため、２枚のシフトマスク
に、別々に単色光を透過させたのちに重合わせ、あるい
は一方に位相反転フィルターを用いて１８０°位相を反
転させて、２つの光学像を比較することでシフトマスク
の欠陥を検出する方法に関する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体マスク、詳しくは
位相シフトマスクの検査方法に関する。
位相シフトマスクの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年生
産されている超ＬＳＩ半導体装置ではシリコン基板上に
サブミクロンオーダーのトランジスタや配線が多数集積
されている。これらの微細なパターンの形成には、シリ
コン基板上に塗布された光感光性樹脂（レジスト）膜に
マスクパターンを縮小転写（通常１／５倍）する事によ
りサブミクロンオーダーのパターンを形成する光露光技
術が使用されている。
産されている超ＬＳＩ半導体装置ではシリコン基板上に
サブミクロンオーダーのトランジスタや配線が多数集積
されている。これらの微細なパターンの形成には、シリ
コン基板上に塗布された光感光性樹脂（レジスト）膜に
マスクパターンを縮小転写（通常１／５倍）する事によ
りサブミクロンオーダーのパターンを形成する光露光技
術が使用されている。
【０００３】現在量産がなされている１ＭｂｉｔのＤＲ
ＡＭや４ＭｂｉｔのＤＲＡＭにおける最小線幅はそれぞ
れ１．２μｍ、０．８μｍが用いられている。これらを
生産する光露光装置（ステッパ）は大部分がｇ線と呼ば
れる超高圧水銀ランプから発する波長４３６ｎｍの輝線
を用いており、一部ではｉ線と呼ばれる同ランプから発
する波長３６５ｎｍの輝線の利用も始まっている。
ＡＭや４ＭｂｉｔのＤＲＡＭにおける最小線幅はそれぞ
れ１．２μｍ、０．８μｍが用いられている。これらを
生産する光露光装置（ステッパ）は大部分がｇ線と呼ば
れる超高圧水銀ランプから発する波長４３６ｎｍの輝線
を用いており、一部ではｉ線と呼ばれる同ランプから発
する波長３６５ｎｍの輝線の利用も始まっている。
【０００４】将来生産が予定される１６ＭｂｉｔのＤＲ
ＡＭや６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭでは使用される最小線幅
はそれぞれ０．６〜０．５μｍ、０．４〜０．３μｍと
予想されている。これらの半導体装置を量産するにはそ
れぞれの最小線幅のレジストマスクを形成する必要があ
り、そのためにはより解像度の高い光露光技術の開発が
求められている。露光光の短波長化により解像度の向上
を図るためｇ線に代えてｉ線、更に波長の短い２４８ｎ
ｍのクリプトン・フッ素エキシマーレーザーの利用が検
討されている。
ＡＭや６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭでは使用される最小線幅
はそれぞれ０．６〜０．５μｍ、０．４〜０．３μｍと
予想されている。これらの半導体装置を量産するにはそ
れぞれの最小線幅のレジストマスクを形成する必要があ
り、そのためにはより解像度の高い光露光技術の開発が
求められている。露光光の短波長化により解像度の向上
を図るためｇ線に代えてｉ線、更に波長の短い２４８ｎ
ｍのクリプトン・フッ素エキシマーレーザーの利用が検
討されている。
【０００５】ところが実際には、これらの露光装置を利
用した露光技術ではシリコン基板上での光像のコントラ
ストはパターンのサイズが波長のサイズに近づくにつ
れ、パターン端部での光の回折により光像のコントラス
トが悪くなり、解像度としては、露光装置のレンズの開
口数ＮＡと露光波長とによって決まる限界解像度に比べ
て遙かに悪い解像度しか実現できていない。
用した露光技術ではシリコン基板上での光像のコントラ
ストはパターンのサイズが波長のサイズに近づくにつ
れ、パターン端部での光の回折により光像のコントラス
トが悪くなり、解像度としては、露光装置のレンズの開
口数ＮＡと露光波長とによって決まる限界解像度に比べ
て遙かに悪い解像度しか実現できていない。
【０００６】従来、半導体マスク、詳しくは位相シフト
マスクの欠陥の検査方法は、ほぼ平板のＳｉＯ2 よりな
るシフトマスクに、シフトマスク面のほぼ垂直方向より
照明光を透過させ、それによって形成される象形のう
ち、端部に惹起する散乱光の投影像を観察することで、
端部における欠陥を検出している。図８に典型的な検査
の構成模式図を、図７に従来の検出模式図を示した。照
明光は図の上部または下部より照射され、その対向側に
検出部が設置されている。検出部において、透過光のシ
フトマスク象形を画像処理等によって可視化する。図７
には下部より照射し、得られた画像のイメージを示した
模式図を表した。
マスクの欠陥の検査方法は、ほぼ平板のＳｉＯ2 よりな
るシフトマスクに、シフトマスク面のほぼ垂直方向より
照明光を透過させ、それによって形成される象形のう
ち、端部に惹起する散乱光の投影像を観察することで、
端部における欠陥を検出している。図８に典型的な検査
の構成模式図を、図７に従来の検出模式図を示した。照
明光は図の上部または下部より照射され、その対向側に
検出部が設置されている。検出部において、透過光のシ
フトマスク象形を画像処理等によって可視化する。図７
には下部より照射し、得られた画像のイメージを示した
模式図を表した。
【０００７】この照明光の光源は水銀ランプを用いてい
るものが一般的で、そのため多色光であり、ＳｉＯ2 な
どの透明板は透過してしまい、本体周辺部の欠陥以外は
検出しない。すなわち、端部においてはシフト材料と雰
囲気では屈折率が異なるため光散乱が発生し、それを利
用して端部における欠陥を検出している。さらに、シフ
トマスクの欠陥を検出する方法としては、欠陥のない像
を一方に設置し、２つの光学像を比較することで実施し
ている。
るものが一般的で、そのため多色光であり、ＳｉＯ2 な
どの透明板は透過してしまい、本体周辺部の欠陥以外は
検出しない。すなわち、端部においてはシフト材料と雰
囲気では屈折率が異なるため光散乱が発生し、それを利
用して端部における欠陥を検出している。さらに、シフ
トマスクの欠陥を検出する方法としては、欠陥のない像
を一方に設置し、２つの光学像を比較することで実施し
ている。
【０００８】ところがこのような従来の方法では、照明
光の光源に白色光としその散乱を用いているため、シフ
トマスク端部での散乱が一定でなく十分な欠陥検出感度
がない。この方法でのシフトマスクの欠陥検出能力は約
４００ｎｍ程度で、同じ半導体に使用されている金属の
欠陥検出能力より劣っている。しかし、実際の工業的な
見地からは、シフタマスク欠陥はメタル欠陥より転写さ
れやすいため、シフトマスクは金属部以上の欠陥検出力
が必要とされている。
光の光源に白色光としその散乱を用いているため、シフ
トマスク端部での散乱が一定でなく十分な欠陥検出感度
がない。この方法でのシフトマスクの欠陥検出能力は約
４００ｎｍ程度で、同じ半導体に使用されている金属の
欠陥検出能力より劣っている。しかし、実際の工業的な
見地からは、シフタマスク欠陥はメタル欠陥より転写さ
れやすいため、シフトマスクは金属部以上の欠陥検出力
が必要とされている。
【０００９】さらに、検出する欠陥は散乱によっている
ため専ら端部であり、シフトマスク内部の欠陥は検出し
ない。欠陥は必ずしも端部のみではなく内部にも存在
し、内部欠陥を含めた全欠陥を検出する方法の開発が待
たれていたのである。また、従来の方法においては、被
検体を交互に検査し比較するため、検査に長時間を要
し、検査時間短縮のため両検体を同時平行的に検査する
方法の開発が待たれていたのである。
ため専ら端部であり、シフトマスク内部の欠陥は検出し
ない。欠陥は必ずしも端部のみではなく内部にも存在
し、内部欠陥を含めた全欠陥を検出する方法の開発が待
たれていたのである。また、従来の方法においては、被
検体を交互に検査し比較するため、検査に長時間を要
し、検査時間短縮のため両検体を同時平行的に検査する
方法の開発が待たれていたのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明においては、露
光波長（λ）の単色光を光源とする露光装置に適合する
ように設計された位相シフトマスク〔但し、その厚み
（ｄ）は、ｄ＝λ／２（ｎ−１） （ここで、ｎはマス
ク材料の屈折率、λは露光波長） によって限定されて
いる〕に、前記露光波長の単色光を照射して、光学像を
得、それによって、位相シフトマスク端部および／また
は内部における欠陥を検出することを特徴とする半導体
位相シフトマスクの検査方法に関する。さらに、シフト
マスク内部の欠陥を検出するため、２つのダイに、別々
に単色光を透過させたのちに重合わせ、あるいは一方に
位相反転フィルターを用いて１８０°位相を反転させ
て、２つの光学像を比較することでシフトマスクの欠陥
を検出する方法に関する。
光波長（λ）の単色光を光源とする露光装置に適合する
ように設計された位相シフトマスク〔但し、その厚み
（ｄ）は、ｄ＝λ／２（ｎ−１） （ここで、ｎはマス
ク材料の屈折率、λは露光波長） によって限定されて
いる〕に、前記露光波長の単色光を照射して、光学像を
得、それによって、位相シフトマスク端部および／また
は内部における欠陥を検出することを特徴とする半導体
位相シフトマスクの検査方法に関する。さらに、シフト
マスク内部の欠陥を検出するため、２つのダイに、別々
に単色光を透過させたのちに重合わせ、あるいは一方に
位相反転フィルターを用いて１８０°位相を反転させ
て、２つの光学像を比較することでシフトマスクの欠陥
を検出する方法に関する。
【００１１】単色光の光源としては、検査を行おうとす
る位相シフトマスクの設計に用いられた波長（λ）と同
一の露光光源を用いる。波長（λ）は光源に、水銀灯を
使用したときはｉ線（３６５ｎｍ）、同様にｇ線（４３
６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザーを使用したときは２
４８ｎｍ、ＡｒＦエキシマレーザを使用したときは１９
３ｎｍなどが挙げられる。
る位相シフトマスクの設計に用いられた波長（λ）と同
一の露光光源を用いる。波長（λ）は光源に、水銀灯を
使用したときはｉ線（３６５ｎｍ）、同様にｇ線（４３
６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザーを使用したときは２
４８ｎｍ、ＡｒＦエキシマレーザを使用したときは１９
３ｎｍなどが挙げられる。
【００１２】検査をおこなう透明な位相シフトマスク部
材質はＳｉＯ2 （屈折率ｎ；１．３９〜１．４５）、Ｓ
ｉＮ（屈折率ｎ；２．００）などが挙げられる。検査を
する位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）は次式Ｉに従っ
て、膜を通過した露光波長の位相が丁度１８０°だけず
れるように設定する。 ｄ＝λ／〔２・（ｎ−１）〕 Ｉ 例えば、位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）は位相シフト
マスク部材質にＳｉＯ 2 （屈折率ｎ；１．３９〜１．４
５）を利用し、ｉ線の波長を利用したときは４３４ｎｍ
であり、ＫｒＦエキシマレーザーを使用したときは２９
５ｎｍとなる。同様に他の条件においても、検査をする
位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）をＩ式に従って、適用
する波長と部材屈折率より設定する。
材質はＳｉＯ2 （屈折率ｎ；１．３９〜１．４５）、Ｓ
ｉＮ（屈折率ｎ；２．００）などが挙げられる。検査を
する位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）は次式Ｉに従っ
て、膜を通過した露光波長の位相が丁度１８０°だけず
れるように設定する。 ｄ＝λ／〔２・（ｎ−１）〕 Ｉ 例えば、位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）は位相シフト
マスク部材質にＳｉＯ 2 （屈折率ｎ；１．３９〜１．４
５）を利用し、ｉ線の波長を利用したときは４３４ｎｍ
であり、ＫｒＦエキシマレーザーを使用したときは２９
５ｎｍとなる。同様に他の条件においても、検査をする
位相シフトマスク部膜厚さ（ｄ）をＩ式に従って、適用
する波長と部材屈折率より設定する。
【００１３】単色光化する方法は適宜、常法に従って実
施される。例えば、ｉ線の場合はモノクロフィルターが
良好に利用され、ＫｒＦエキシマレーザーの場合はエタ
ロンや回折格子が適用される。図２にこのような単色
光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用いて、シフトマ
スクの欠陥検査をする模式図を示してある。照射光は上
部より位相シフトマスク部へ入射し、１８０°反転後、
石英ガラス板を通過した光強度が検出される。ここでパ
ターンはクロム（Ｃｒ）によってなされており光を遮断
している。
施される。例えば、ｉ線の場合はモノクロフィルターが
良好に利用され、ＫｒＦエキシマレーザーの場合はエタ
ロンや回折格子が適用される。図２にこのような単色
光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用いて、シフトマ
スクの欠陥検査をする模式図を示してある。照射光は上
部より位相シフトマスク部へ入射し、１８０°反転後、
石英ガラス板を通過した光強度が検出される。ここでパ
ターンはクロム（Ｃｒ）によってなされており光を遮断
している。
【００１４】この図においては、位相シフトマスク部に
小孔があった場合（位相シフトマスクかみ、端部欠陥と
同じ）と位相シフトマスク部内に異物が付着している場
合を想定している。 このように設定された条件におい
ては、位相シフトマスク部の小孔端部において極めてハ
ッキリとした明暗を示す。この理由は前記のように条件
を設定したことの他に、単色光を適用したため散乱が著
しく減少したことによる。これによって、検出感度を著
しく向上させることができた。
小孔があった場合（位相シフトマスクかみ、端部欠陥と
同じ）と位相シフトマスク部内に異物が付着している場
合を想定している。 このように設定された条件におい
ては、位相シフトマスク部の小孔端部において極めてハ
ッキリとした明暗を示す。この理由は前記のように条件
を設定したことの他に、単色光を適用したため散乱が著
しく減少したことによる。これによって、検出感度を著
しく向上させることができた。
【００１５】さらに、位相シフトマスク部内に異物が付
着していた場合は、膜厚さが厚くなり式Ｉを満足しな
い。このため、検出された光強度が著しく低下する。こ
の説明の場合は異物設定をして、位相シフトマスク部が
凸になった状態を仮定したが、位相シフトマスク部の一
部が薄くなるような凹部状態でも同様の現象が見られ
る。
着していた場合は、膜厚さが厚くなり式Ｉを満足しな
い。このため、検出された光強度が著しく低下する。こ
の説明の場合は異物設定をして、位相シフトマスク部が
凸になった状態を仮定したが、位相シフトマスク部の一
部が薄くなるような凹部状態でも同様の現象が見られ
る。
【００１６】このように、従来法とは異なり、位相シフ
トマスク端部に加え、位相シフトマスク内部にある欠陥
も検出できるようになった。図３には位相シフトマスク
部を２つ使用した場合の欠陥検出の模式図である。図２
と同様に、単色光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用
いて、シフトマスクの欠陥検査をする模式図を示してい
る。照射光は上部より位相シフトマスク部へ入射し、１
８０°反転後、石英ガラス板を通過した光は反射ミラー
によって反射させられたもの（ｂ）と、そのまま通過し
たもの（ａ）が合成ハーフミラーによって、重ね合わさ
れ合成像（ｃ）となって検出器によって光強度が検出さ
れる。ここでパターンはクロム（Ｃｒ）によってなされ
ており光を遮断している。
トマスク端部に加え、位相シフトマスク内部にある欠陥
も検出できるようになった。図３には位相シフトマスク
部を２つ使用した場合の欠陥検出の模式図である。図２
と同様に、単色光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用
いて、シフトマスクの欠陥検査をする模式図を示してい
る。照射光は上部より位相シフトマスク部へ入射し、１
８０°反転後、石英ガラス板を通過した光は反射ミラー
によって反射させられたもの（ｂ）と、そのまま通過し
たもの（ａ）が合成ハーフミラーによって、重ね合わさ
れ合成像（ｃ）となって検出器によって光強度が検出さ
れる。ここでパターンはクロム（Ｃｒ）によってなされ
ており光を遮断している。
【００１７】図３においては、ダイＡに欠陥があったも
のとする。ここで、２つの光学像の位置ズレ、回転方向
のズレ、倍率ズレを補正して重ね合わせることにより、
無欠陥であれば完全な白画像が得られる。ダイＡのよう
な欠陥が存在すれば、この部分は１８０°位相が反転さ
れないため、欠陥部分のみ、黒点または黒い滲みが白色
像中に浮かびあがってくる。
のとする。ここで、２つの光学像の位置ズレ、回転方向
のズレ、倍率ズレを補正して重ね合わせることにより、
無欠陥であれば完全な白画像が得られる。ダイＡのよう
な欠陥が存在すれば、この部分は１８０°位相が反転さ
れないため、欠陥部分のみ、黒点または黒い滲みが白色
像中に浮かびあがってくる。
【００１８】この欠陥位置座標を記録させ、光学顕微鏡
や走査型電子顕微鏡により、欠陥位置、大きさ、形状等
の検出が可能となった。図５には、図３の位相シフトマ
スク部を２つ使用した場合に位相フィルターを追加した
時の欠陥検出の模式図を示した。図２と同様に、単色
光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用いて、シフトマ
スクの欠陥検査をする模式図を示している。照射光は上
部より位相シフトマスク部へ入射し、１８０°反転後、
石英ガラス板を通過した光は位相フィルターによって更
に１８０°反転させられ、ついで反射ミラーによって反
射させられたもの（ｂ）と、そのまま通過したもの
（ａ）が合成ハーフミラーによって、重ね合わされ合成
像（ｃ）となって検出器によって光強度が検出される。
ここでパターンはクロム（Ｃｒ）によってなされており
光を遮断している。
や走査型電子顕微鏡により、欠陥位置、大きさ、形状等
の検出が可能となった。図５には、図３の位相シフトマ
スク部を２つ使用した場合に位相フィルターを追加した
時の欠陥検出の模式図を示した。図２と同様に、単色
光、膜厚さ、屈折率のシフトマスクを用いて、シフトマ
スクの欠陥検査をする模式図を示している。照射光は上
部より位相シフトマスク部へ入射し、１８０°反転後、
石英ガラス板を通過した光は位相フィルターによって更
に１８０°反転させられ、ついで反射ミラーによって反
射させられたもの（ｂ）と、そのまま通過したもの
（ａ）が合成ハーフミラーによって、重ね合わされ合成
像（ｃ）となって検出器によって光強度が検出される。
ここでパターンはクロム（Ｃｒ）によってなされており
光を遮断している。
【００１９】図５においては、ダイＡに欠陥があったも
のとする。ここで、２つの光学像の位置ズレ、回転方向
のズレ、倍率ズレを補正して重ね合わせることにより、
無欠陥であれば完全な黒色画像が得られる。ダイＡのよ
うな欠陥が存在すれば、この部分は１８０°位相が反転
されないため、欠陥部分のみ、白点または白い滲みが黒
色像中に浮かびあがってくる。図５の装置が図３のもの
と異なるのは途中で位相フィルターによって一方の光長
が１８０°反転させられている点で、このため画像は黒
色となる。
のとする。ここで、２つの光学像の位置ズレ、回転方向
のズレ、倍率ズレを補正して重ね合わせることにより、
無欠陥であれば完全な黒色画像が得られる。ダイＡのよ
うな欠陥が存在すれば、この部分は１８０°位相が反転
されないため、欠陥部分のみ、白点または白い滲みが黒
色像中に浮かびあがってくる。図５の装置が図３のもの
と異なるのは途中で位相フィルターによって一方の光長
が１８０°反転させられている点で、このため画像は黒
色となる。
【００２０】この欠陥位置座標を記録させ、光学顕微鏡
や走査型電子顕微鏡により、欠陥位置、大きさ、形状等
の検出が可能となった。
や走査型電子顕微鏡により、欠陥位置、大きさ、形状等
の検出が可能となった。
【００２１】実施例１ 図１に位相シフトを用いた欠陥検出法による装置のダイ
ヤグラムを示した。光源には水銀灯をもちいており、光
源から出た光はモノクロフィルターを通り、波長λ（こ
の場合ｉ線３６５ｎｍ）の単色光となる。欠陥検出には
従来法と同様にダイ比較法を用いている。
ヤグラムを示した。光源には水銀灯をもちいており、光
源から出た光はモノクロフィルターを通り、波長λ（こ
の場合ｉ線３６５ｎｍ）の単色光となる。欠陥検出には
従来法と同様にダイ比較法を用いている。
【００２２】図２は前述の位相シフトを用いた欠陥検出
の原理である。この実施例に使用した位相シフトマスク
材質はＳｉＯ2 （屈折率ｎ；１．４２）であり、大きさ
は約１７．５ｍｍ×１７．５ｍｍ、厚さ約４３４ｎｍで
あった。検出した光強度分布図からもわかるように、位
相シフターに生じた欠陥（位相シフトマスクかみ、位相
シフトマスク付着物）に対して、位相シフトによって明
確な明暗を生じている。
の原理である。この実施例に使用した位相シフトマスク
材質はＳｉＯ2 （屈折率ｎ；１．４２）であり、大きさ
は約１７．５ｍｍ×１７．５ｍｍ、厚さ約４３４ｎｍで
あった。検出した光強度分布図からもわかるように、位
相シフターに生じた欠陥（位相シフトマスクかみ、位相
シフトマスク付着物）に対して、位相シフトによって明
確な明暗を生じている。
【００２３】この明暗部の光強度の差は、同一大きさの
メタルパターン欠陥で生じるものよりも非常にシャープ
なものである。このため、従来法より、検出感度を著し
く向上させることができた。
メタルパターン欠陥で生じるものよりも非常にシャープ
なものである。このため、従来法より、検出感度を著し
く向上させることができた。
【００２４】実施例２ 実施例１と同じ位相シフトマスク材料、光源、フィルタ
ーを使用し、図３に示した模式図の装置を利用して位相
シフトマスク部欠陥を検出した。この装置における検出
の原理は前述のとうりであるが、ダイＡに位相シフトマ
スク内部の欠陥が存在する。合成された光の強度分布を
図４に得たが、ここで欠陥の部分は光強度が０となるた
め黒となるが、欠陥以外の部分は光が増幅され、高光強
度となるため白となる。この合成像を検出器（フォトマ
ルＣＣＤ）により検出する。欠陥は白いブライトフィー
ルド中に黒点となって検出された。
ーを使用し、図３に示した模式図の装置を利用して位相
シフトマスク部欠陥を検出した。この装置における検出
の原理は前述のとうりであるが、ダイＡに位相シフトマ
スク内部の欠陥が存在する。合成された光の強度分布を
図４に得たが、ここで欠陥の部分は光強度が０となるた
め黒となるが、欠陥以外の部分は光が増幅され、高光強
度となるため白となる。この合成像を検出器（フォトマ
ルＣＣＤ）により検出する。欠陥は白いブライトフィー
ルド中に黒点となって検出された。
【００２５】実施例３ 実施例１と同じ位相シフトマスク材料、光源、フィルタ
ーを使用し、図５に示した模式図の装置を利用して位相
シフトマスク部欠陥を検出した。この装置における検出
の原理は前述のとうりであるが、ダイＡに位相シフトマ
スク内部の欠陥が存在する。合成された光の強度分布を
図６に得たが、ここで欠陥以外の部分は光強度が０とな
るため黒となるが、欠陥の部分は光が増幅され、高光強
度となるため白となる。この合成像を検出器（フォトマ
ルＣＣＤ）により検出する。欠陥はダークフィールド中
に白点となって検出された。
ーを使用し、図５に示した模式図の装置を利用して位相
シフトマスク部欠陥を検出した。この装置における検出
の原理は前述のとうりであるが、ダイＡに位相シフトマ
スク内部の欠陥が存在する。合成された光の強度分布を
図６に得たが、ここで欠陥以外の部分は光強度が０とな
るため黒となるが、欠陥の部分は光が増幅され、高光強
度となるため白となる。この合成像を検出器（フォトマ
ルＣＣＤ）により検出する。欠陥はダークフィールド中
に白点となって検出された。
【００２６】
【発明の効果】位相シフトマスクの欠陥検出に位相シフ
ト法を応用することにより、欠陥検出感度が著しく向上
した。さらに、シフトマスク端部による欠陥にくわえ、
内部欠陥も検出できるようになり、検出時間も大幅に短
縮できた。
ト法を応用することにより、欠陥検出感度が著しく向上
した。さらに、シフトマスク端部による欠陥にくわえ、
内部欠陥も検出できるようになり、検出時間も大幅に短
縮できた。
【図１】位相シフトを用いた欠陥検査装置の概念図であ
る。
る。
【図２】位相シフトを用いた欠陥検出の原理図である。
【図３】２像を重ね合わせる位相シフトを用いた欠陥検
出の原理図である。
出の原理図である。
【図４】２像を重ね合わせる位相シフトの光強度図であ
る。
る。
【図５】他の２像を重ね合わせる位相シフトを用いた欠
陥検出の原理図である。
陥検出の原理図である。
【図６】他の２像を重ね合わせる位相シフトの光強度図
である。
である。
【図７】従来法での欠陥検出原理の概念図である。
【図８】従来法での検査の構成模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/88 Ｅ 2107−2Ｊ Ｈ０１Ｌ 21/027 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３１１ Ｗ (72)発明者 谷口 敬之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 露光波長（λ）の単色光を光源とする露
光装置に適合するように設計された位相シフトマスク
〔但し、その厚み（ｄ）は、ｄ＝λ／２（ｎ−１）（こ
こで、ｎはマスク材料の屈折率、λは露光波長） によ
って限定されている〕に、前記露光波長の単色光を照射
して、光学像を得、それによって、位相シフトマスク端
部および／または内部における欠陥を検出することを特
徴とする半導体位相シフトマスクの検査方法。 - 【請求項２】 位相シフトマスク中の２つのダイが対象
位置に、それぞれ前記単色光による２つの光学像を比較
することで位相シフトマスクの欠陥を検出する請求項１
項に記載の方法。 - 【請求項３】 位相シフトマスク中の２つのダイが対象
位置に、それぞれ前記単色光を透過させ、一方に位相反
転フィルターを用いて１８０°位相を反転させたのち、
２つの光学像を比較することで位相シフトマスクの欠陥
を検出する請求項１項に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| JP30617091A JP3069417B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 位相シフトマスクの検査方法 |
| US07/975,681 US5353116A (en) | 1991-11-21 | 1992-11-13 | Defect inspection system for phase shift masks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30617091A JP3069417B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 位相シフトマスクの検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142754A true JPH05142754A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3069417B2 JP3069417B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=17953885
Family Applications (1)
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| JP30617091A Expired - Fee Related JP3069417B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 位相シフトマスクの検査方法 |
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| JP (1) | JP3069417B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002287327A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Lasertec Corp | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP2002287328A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Lasertec Corp | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP2010140027A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Asml Holding Nv | レチクル検査システム及び方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674647A (en) * | 1992-11-21 | 1997-10-07 | Ulvac Coating Corporation | Phase shift mask and manufacturing method thereof and exposure method using phase shift mask |
| JP3575871B2 (ja) * | 1995-06-19 | 2004-10-13 | 株式会社ルネサステクノロジ | フォトマスクの製造方法およびそのフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法 |
| JPH11271959A (ja) * | 1998-03-24 | 1999-10-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | フォトマスク並びにその良否判定方法及び装置 |
| US6018392A (en) * | 1998-10-23 | 2000-01-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Apparatus and method for inspecting phase shifting masks |
| US6327033B1 (en) | 1999-06-21 | 2001-12-04 | International Business Machines Corporation | Detection of phase defects on photomasks by differential imaging |
| US6828542B2 (en) * | 2002-06-07 | 2004-12-07 | Brion Technologies, Inc. | System and method for lithography process monitoring and control |
| JP2004077996A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Fujitsu Ltd | 位相シフトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| TWI245169B (en) * | 2002-10-28 | 2005-12-11 | Asml Netherlands Bv | Method for detecting defect in mask, computer program, and reference substrate |
| CN103838077A (zh) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 相偏移光罩的缺陷处理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142533A (en) * | 1979-10-16 | 1981-11-06 | Zeiss Jena Veb Carl | Automatic photographic mask testing device |
| JPS6465665A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Nec Corp | Device for inspecting defect of reticle |
| JPH0337650A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-19 | Fujitsu Ltd | マスク・レチクルの欠陥検査装置 |
| JPH04127150A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH04177111A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスク検査装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5235400A (en) * | 1988-10-12 | 1993-08-10 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for detecting defect on photomask |
| DE69425842T2 (de) * | 1993-02-24 | 2001-03-29 | Sony Electronics Inc | Benutzerschnittstelle mit einem verschiebbaren Arbeitsraum und im Arbeitsraum fixierbaren Fenstern |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30617091A patent/JP3069417B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-13 US US07/975,681 patent/US5353116A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142533A (en) * | 1979-10-16 | 1981-11-06 | Zeiss Jena Veb Carl | Automatic photographic mask testing device |
| JPS6465665A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Nec Corp | Device for inspecting defect of reticle |
| JPH0337650A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-19 | Fujitsu Ltd | マスク・レチクルの欠陥検査装置 |
| JPH04127150A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH04177111A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスク検査装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002287327A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Lasertec Corp | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP2002287328A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Lasertec Corp | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP4576500B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2010-11-10 | レーザーテック株式会社 | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP4654349B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2011-03-16 | レーザーテック株式会社 | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| JP2010140027A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Asml Holding Nv | レチクル検査システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5353116A (en) | 1994-10-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |