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JPH06273916A - Phase shift mask inspection method and apparatus - Google Patents

Phase shift mask inspection method and apparatus

Info

Publication number
JPH06273916A
JPH06273916A JP6027493A JP6027493A JPH06273916A JP H06273916 A JPH06273916 A JP H06273916A JP 6027493 A JP6027493 A JP 6027493A JP 6027493 A JP6027493 A JP 6027493A JP H06273916 A JPH06273916 A JP H06273916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
shift mask
light
pattern
pattern step
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.)
Pending
Application number
JP6027493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Hoshino
栄一 星野
Masanori Onodera
正則 小野寺
Naoyuki Ishiwatari
直行 石渡
Kazumasa Doi
一正 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP6027493A priority Critical patent/JPH06273916A/en
Publication of JPH06273916A publication Critical patent/JPH06273916A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相シフトマスクの検査方法と装置に関し、
位相シフトマスクのパターン段差の輪郭部と深さを精密
な寸法精度で迅速に検査する手段を提供する。 【構成】 ピンホール板41 によって点状に絞られた光
源4から放出される異なる波長の光を含む複合光を、光
学系(集光レンズ5)によって集光し、この光学系の色
収差によって分散された異なる波長の光(第1波長光
9、第2波長光10)をパターン段差3を有する位相シ
フトマスク1に入射し、この位相シフトマスク1を透過
または、位相シフトマスク1から反射される異なる波長
の光強度を、ピンホール板71 のピンホールを通して光
検出器7によって選択的に検出し、このように検出され
たパターン段差3の輪郭部と深さに対応する信号を基準
となる参照信号と比較し、または、同一の位相シフトマ
スク1に形成された複数のパターン段差から得られた輪
郭部と深さに対応する信号同士を比較して検査する。
(57) [Abstract] [Purpose] Regarding inspection method and device for phase shift mask,
(EN) A means for rapidly inspecting the contour portion and the depth of a pattern step of a phase shift mask with precise dimensional accuracy. [Structure] Composite light including lights of different wavelengths emitted from a light source 4 which is focused in a spot by a pinhole plate 4 1 is condensed by an optical system (condensing lens 5), and chromatic aberration of this optical system causes The dispersed light of different wavelengths (first wavelength light 9 and second wavelength light 10) is incident on the phase shift mask 1 having the pattern step 3 and is transmitted through the phase shift mask 1 or reflected from the phase shift mask 1. the light intensity of different wavelengths, selectively detected by a photodetector 7 through the pinhole of the pinhole plate 71, and the reference signals corresponding to the thus detected contour portion and the depth of the pattern step 3 that And the signal corresponding to the contour portion and the depth obtained from a plurality of pattern steps formed on the same phase shift mask 1 are compared with each other for inspection.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
において使用される位相シフトホトマスクの検査方法と
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a phase shift photomask used in a semiconductor device manufacturing process.

【0002】近年、集積回路装置の集積度がますます高
くなり、その製造工程で高解像フォトリソグラフィー技
術を用いて回路パターンを露光する場合に位相シフトマ
スクを用いることが不可避の状況にある。位相シフトマ
スクについてはいくつかの型式のものが提案されている
が、いずれにしても、透明な位相シフトマスクを透過す
る露光光とパターン段差を透過する露光光の位相関係を
用いるものであるから、位相シフトマスクに形成する回
路パターンを精密な形状に形成することのほか、位相シ
フトマスクに形成する段差部の輪郭部と深さを光源の波
長と一定の関係をもつ値にすることが必要であり、従来
からこのパターン段差を検査する種々の方法が提案され
ている。
In recent years, the degree of integration of integrated circuit devices has become higher and higher, and it is inevitable to use a phase shift mask when a circuit pattern is exposed by using a high resolution photolithography technique in the manufacturing process. Several types of phase shift masks have been proposed, but in any case, since the phase relationship between the exposure light passing through the transparent phase shift mask and the exposure light passing through the pattern step is used. , In addition to forming the circuit pattern formed on the phase shift mask in a precise shape, it is necessary to set the contour and depth of the step formed on the phase shift mask to values that have a fixed relationship with the wavelength of the light source. Therefore, various methods for inspecting this pattern step have been conventionally proposed.

【0003】[0003]

【従来の技術】図7は、従来の位相シフトマスクの検査
装置の説明図である。この図において、31は位相シフ
トマスク、32はパターン遮光膜、33はパターン段
差、34は光源、351 はコリメートレンズ、352
集光レンズ、36は対物レンズ、37は光検出器、38
は複合波長光、39は第1波長光、40は第2波長光を
示している。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is an explanatory view of a conventional phase shift mask inspection apparatus. In this figure, 31 is a phase shift mask, 32 is a pattern light-shielding film, 33 is a pattern step, 34 is a light source, 35 1 is a collimating lens, 35 2 is a condenser lens, 36 is an objective lens, 37 is a photodetector, 38
Indicates a compound wavelength light, 39 indicates a first wavelength light, and 40 indicates a second wavelength light.

【0004】この従来の位相シフトマスクの検査装置に
おいては、パターン遮光膜32によって回路パターンが
形成され、パターン段差33を有する位相シフトマスク
31を、この図示されていないXYステージにセットし
て水平方向に移動可能にし、その上に光源34を配置
し、この光源34から放射される複合波長光38をコリ
メートレンズ351 によって平行光線にし、集光レンズ
352 によって集光して、位相シフトマスク31に入射
させ、位相シフトマスク31を透過した後の複合波長光
38を対物レンズ36によって集光して光検出器37に
よって検出するようになっている。
In this conventional phase shift mask inspection apparatus, a circuit pattern is formed by the pattern light-shielding film 32, and the phase shift mask 31 having a pattern step 33 is set on the XY stage (not shown) and is moved in the horizontal direction. , A light source 34 is arranged on the light source 34, and the compound wavelength light 38 emitted from the light source 34 is collimated by a collimating lens 35 1 and condensed by a condenser lens 35 2 to form a phase shift mask 31. The compound wavelength light 38 after being made incident on the phase shift mask 31 and transmitted through the phase shift mask 31 is condensed by the objective lens 36 and detected by the photodetector 37.

【0005】この検査装置においては、XYステージに
セットした位相シフトマスク31を水平方向に移動して
光検出器37によって位相シフトマスク31を透過する
光を観測することによって、位相シフトマスクの31の
パターン段差の輪郭部を検査することを意図している。
In this inspection apparatus, the phase shift mask 31 set on the XY stage is moved in the horizontal direction and the light passing through the phase shift mask 31 is observed by the photodetector 37, whereby the phase shift mask 31 It is intended to inspect the contour portion of the pattern step.

【0006】図8は、従来の位相シフトマスクの検査装
置による観測結果(1)である。この図における符号は
図7において同符号を付して説明したものである。この
従来の位相シフトマスクの検査装置によると、光源34
から放射され、コリメートレンズ351 によって平行光
線にされ、集光レンズ352 によって集光された複合波
長光38は、被検査面である位相シフトマスク31に入
射され、対物レンズ36によって集光されて光検出器3
7によって検出されるが、その過程で複合波長光38は
光学系の色収差によって分散されるため、光検出器37
によって検出される光は、位相シフトマスク31の表面
上で焦点を結んだ強い第1波長光39のほか、複合波長
光38がコリメートレンズ351 集光レンズ352 等の
光学系あるいは位相シフトマスク31によって分散され
た弱い第2波長光40が合成されたものとなる(光学系
によって分散された他の波長の光については説明を省略
する)。
FIG. 8 shows an observation result (1) by a conventional phase shift mask inspection apparatus. The reference numerals in this figure are the same as those in FIG. According to this conventional phase shift mask inspection apparatus, the light source 34
The complex wavelength light 38 emitted from the collimator lens 35 1 is collimated by the collimator lens 35 1 and condensed by the condenser lens 35 2 to enter the phase shift mask 31, which is the surface to be inspected, and is condensed by the objective lens 36. Photo detector 3
7, the compound wavelength light 38 is dispersed by the chromatic aberration of the optical system in the process, so that the photodetector 37
In addition to the strong first wavelength light 39 focused on the surface of the phase shift mask 31, the compound wavelength light 38 is an optical system such as a collimating lens 35 1 condenser lens 35 2 or a phase shift mask. The weak second wavelength light 40 dispersed by 31 is synthesized (the description of light of other wavelengths dispersed by the optical system is omitted).

【0007】その結果、光検出器37によって検出され
る透過光強度分布はこの図に示されているようになる。
すなわち、この透過光強度分布において、位相シフトマ
スク31のパターン遮光膜32が形成されている部分の
透過光強度は、大気中の塵埃等による散乱光やバックグ
ラウンドの影響で僅かなレベルを示しているが実質的に
は0であり、そして、パターン遮光膜32が形成されて
いない部分では透過光強度は高いレベルを示している。
As a result, the transmitted light intensity distribution detected by the photodetector 37 is as shown in this figure.
That is, in this transmitted light intensity distribution, the transmitted light intensity of the portion of the phase shift mask 31 where the pattern light-shielding film 32 is formed shows a slight level due to scattered light due to dust and the like in the atmosphere and the influence of the background. However, the intensity of the transmitted light shows a high level in the portion where the pattern light shielding film 32 is not formed.

【0008】また、位相シフトマスク31のパターン段
差33の輪郭部に入射する光が、この部分で乱反射され
て透過されないため、このパターン段差33の輪郭部に
相当する部分では低いレベルを示している。したがっ
て、このパターン段差33の輪郭部に相当する低いレベ
ルのパターンの形状を参照信号と比較し、あるいは、繰
り返しパターンを相互に比較することによって、パター
ン段差33の輪郭部の形状を検査することができる。
Further, since the light incident on the contour portion of the pattern step 33 of the phase shift mask 31 is diffusely reflected and not transmitted through this portion, the portion corresponding to the contour portion of the pattern step 33 shows a low level. . Therefore, the shape of the contour portion of the pattern step 33 can be inspected by comparing the shape of the low-level pattern corresponding to the contour portion of the pattern step 33 with the reference signal or by comparing the repeated patterns with each other. it can.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示されていように、位相シフトマスク31のパターン段
差33の近傍を透過して光検出器37に届く光像は、位
相シフトマスク31の表面上で焦点を結んだ第1波長光
39と、位相シフトマスク31の表面上で焦点を結ばな
い弱い第2波長光40が合成されたものであるため、こ
の透過光強度分布は鮮明にはならない。例えば、位相シ
フトマスクの段差33の上面に焦点を合わせると、段差
の底面の像も光検出器37に入射していまう。
However, as shown in FIG. 7, the optical image transmitted through the vicinity of the pattern step 33 of the phase shift mask 31 and reaching the photodetector 37 is the surface of the phase shift mask 31. Since the first wavelength light 39 focused on the above and the weak second wavelength light 40 not focused on the surface of the phase shift mask 31 are combined, this transmitted light intensity distribution is not clear. . For example, when focusing on the upper surface of the step 33 of the phase shift mask, the image of the bottom of the step also enters the photodetector 37.

【0010】図9は、従来の位相シフトマスクの検査装
置による観測結果(2)で、(A),(B)は2つのパ
ターン段差の透過光強度分布を示している。この図にお
いて、31は位相シフトマスク、321 ,322 はパタ
ーン遮光膜、331 ,332 はパターン段差を示してい
る。
FIG. 9 shows an observation result (2) by a conventional phase shift mask inspection apparatus, and (A) and (B) show transmitted light intensity distributions of two pattern steps. In this figure, 31 is a phase shift mask, 32 1 and 32 2 are pattern light-shielding films, and 33 1 and 33 2 are pattern steps.

【0011】この図は、従来の位相シフトマスクの検査
装置による、一つの位相シフトマスク31に形成された
深いパターン段差331 とパターン遮光膜321 を透過
する透過光強度分布と、浅いパターン段差332 とパタ
ーン遮光膜322 を透過する透過光強度分布を示してい
るが、この検査方法による透過光強度分布には、パター
ン段差331 ,332 の輪郭部で乱反射された光の差し
か表れないため、この図のようにパターン段差331
332 の深さが異なっていてもほぼ同じ形状の透過光強
度分布が得られる。
This figure shows a deep pattern step 33 1 formed on one phase shift mask 31 and a transmitted light intensity distribution transmitted through the pattern light-shielding film 32 1 by a conventional phase shift mask inspection apparatus, and a shallow pattern step. 33 2 shows the transmitted light intensity distribution transmitted through the pattern light-shielding film 32 2, and the transmitted light intensity distribution obtained by this inspection method is the difference of the light diffusedly reflected by the contour portions of the pattern steps 33 1 , 33 2 . Since it does not appear, the pattern step 33 1 ,
Even if the depth of 33 2 is different, the transmitted light intensity distribution of almost the same shape can be obtained.

【0012】そのため、位相シフトマスク31に形成さ
れたパターン段差331 ,332 の深さが不均一であっ
てもその欠陥を検査することができず、パターン段差3
1,332 の輪郭部で光が乱反射することによって生
じる透過光強度の低いレベルのパターンを用いて、参照
パターンの輪郭部の形状と比較するか、同一の位相シフ
トマスク内に形成された同じパターン段差331 ,33
2 の輪郭部の形状を相互に比較することができるにすぎ
ない。
Therefore, even if the depths of the pattern steps 33 1 and 33 2 formed on the phase shift mask 31 are not uniform, the defect cannot be inspected and the pattern steps 3 3
3 using 1, 33 low-level patterns transmitted light intensity caused by light is irregularly reflected by the second contour portion, or compared to the shape of the contour of the reference pattern, which is formed in the same phase shift in the mask Same pattern step 33 1 , 33
Only the shapes of the two contours can be compared with each other.

【0013】なお、本来、集積回路装置を製造する工程
において、位相シフトマスクを用いて回路パターンを縮
小投影して感光性レジスト膜を露光する際は、そのパタ
ーン段差において露光光の干渉が生じるが、ここで問題
にする位相シフトマスクの検査方法においては、縮小投
影しないから、検査に用いる光の干渉はほとんど生じな
い。
Originally, in the process of manufacturing an integrated circuit device, when a circuit pattern is reduced and projected by using a phase shift mask to expose a photosensitive resist film, interference of exposure light occurs at the pattern step. In the method of inspecting the phase shift mask, which is a problem here, since reduction projection is not performed, interference of light used for the inspection hardly occurs.

【0014】また、探針によってパターン段差331
332 を含む位相シフトマスクの表面を摺動走査してパ
ターン段差の深さを測定する方法が提案されているが、
その典型的な探針の直径が細くても5μm程度であるた
め、微細なパターン段差33 1 ,332 内に入り込むこ
とができず、微細パターンの段差331 ,332 の輪郭
部や深さを正確に測定することはできない。
Further, the pattern step 33 is formed by the probe.1
332The surface of the phase shift mask including
Although a method of measuring the depth of the turn step has been proposed,
Even if the diameter of the typical probe is thin, it is about 5 μm.
Therefore, the fine pattern step 33 1, 332You can get inside
And the step 33 of the fine pattern1, 332Contour of
The part and depth cannot be measured accurately.

【0015】本発明は、位相シフトマスクのパターン段
差の輪郭部と深さを精密な寸法精度で迅速に検査するこ
とができる位相シフトマスクの検査方法とその装置を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a phase shift mask inspecting method and apparatus capable of inspecting a contour portion and a depth of a pattern step of the phase shift mask rapidly with precise dimensional accuracy.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クの検査方法においては、異なる波長の光を含む複合波
長光を光学系によって集光し、該光学系の色収差によっ
て分散された異なる波長の光をパターン段差を有する位
相シフトマスクに入射し、該位相シフトマスクを透過ま
たは反射する異なる波長の光を選択的に検出する過程を
採用した。
In the method of inspecting a phase shift mask according to the present invention, a composite wavelength light containing light of different wavelengths is condensed by an optical system, and different wavelengths of different wavelengths dispersed by chromatic aberration of the optical system are condensed. A process is adopted in which light is incident on a phase shift mask having a pattern step, and light of different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask is selectively detected.

【0017】この場合、位相シフトマスクを透過または
反射する異なる波長の光を選択的に検出するために、点
状光源と点状検出器を用いることができる。
In this case, a point light source and a point detector can be used to selectively detect light of different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask.

【0018】またこの場合、位相シフトマスクの表面か
らパターン段差の底面に、あるいは、その逆にパターン
段差の底面から位相シフトマスクの表面に向かって、よ
り長波長の光が焦点を結ぶような色収差を有する光学系
を用いることができる。
Further, in this case, chromatic aberration such that light having a longer wavelength is focused from the surface of the phase shift mask to the bottom surface of the pattern step or vice versa from the bottom surface of the pattern step to the surface of the phase shift mask. An optical system having a can be used.

【0019】またこの場合、パターン段差の輪郭部また
は深さに対応する検査信号を参照信号と比較してその輪
郭部または深さを検査すること、あるいは、位相シフト
マスクに形成された複数のパターン段差の輪郭部または
深さに対応する検査信号を相互に比較してパターン段差
の輪郭部または深さを検査することができる。
Further, in this case, the inspection signal corresponding to the contour portion or depth of the pattern step is compared with the reference signal to inspect the contour portion or depth, or a plurality of patterns formed on the phase shift mask. It is possible to inspect the contour portion or the depth of the pattern step by comparing the inspection signals corresponding to the contour portion or the depth of the step with each other.

【0020】また、本発明にかかる位相シフトマスクの
検査装置においては、異なる波長の光を含む複合波長光
を放射する光源と、該複合波長光を集光する過程で色収
差によって異なる波長の光に分散して、パターン段差を
有する位相シフトマスクに入射する光学系と、該位相シ
フトマスクを透過または反射する異なる波長の光を選択
的に検出する光検出器を有する構成を採用した。
In addition, in the phase shift mask inspection apparatus according to the present invention, a light source that emits a composite wavelength light containing lights of different wavelengths and a light of a different wavelength due to chromatic aberration in the process of condensing the composite wavelength light is generated. An optical system that is dispersed and is incident on a phase shift mask having a pattern step, and a photodetector that selectively detects light of different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask are adopted.

【0021】この場合、異なる波長の光を含む複合波長
光を放射する光源として点状光源を用い、位相シフトマ
スクを透過または反射する異なる波長の光を選択的に検
出する光検出器として点状検出器を用いることができ
る。
In this case, a point light source is used as a light source that emits compound wavelength light containing lights of different wavelengths, and a point detector is used as a photodetector that selectively detects light of different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask. A detector can be used.

【0022】またこの場合、光学系として、位相シフト
マスクの表面からパターン段差の底面に、あるいは、そ
の逆にパターン段差の底面から位相シフトマスクの表面
に向かって、より長波長の光が焦点を結ぶような色収差
を有する光学系を用いることができる。
Further, in this case, as the optical system, light having a longer wavelength is focused from the surface of the phase shift mask to the bottom surface of the pattern step, or vice versa, from the bottom surface of the pattern step to the surface of the phase shift mask. It is possible to use an optical system having a chromatic aberration that results in connection.

【0023】またこの場合、パターン段差の輪郭部また
は深さに対応する検査信号を参照信号と比較してパター
ン段差の輪郭部または深さを検査する手段、あるいは、
位相シフトマスクに形成された複数のパターン段差の輪
郭部または深さに対応する検査信号を相互に比較してパ
ターン段差の輪郭部または深さを検査する手段を設ける
ことができる。
Further, in this case, means for inspecting the contour portion or the depth of the pattern step by comparing the inspection signal corresponding to the contour portion or the depth of the pattern step with the reference signal, or
A means for inspecting the contour portion or the depth of the pattern step can be provided by mutually comparing the inspection signals corresponding to the contour portion or the depth of the plurality of pattern steps formed on the phase shift mask.

【0024】[0024]

【作用】図1、図2は、本発明の位相シフトマスクの検
査装置の説明図である。これらの図において、1は位相
シフトマスク、2はパターン遮光膜、3はパターン段
差、4は光源、41 ,71 はピンホール板、5は集光レ
ンズ、6は対物レンズ、7は光検出器、8は複合波長
光、9は第1波長光、10は第2波長光を示している。
1 and 2 are explanatory views of a phase shift mask inspecting apparatus of the present invention. In these drawings, 1 is a phase shift mask 2 pattern shading film, 3 is the pattern step, a light source 4, 4 1, 7 1 pinhole plate, 5 a condenser lens, 6 denotes an objective lens, 7 an optical A detector, 8 is a compound wavelength light, 9 is a first wavelength light, and 10 is a second wavelength light.

【0025】この図に示された本発明の位相シフトマス
クの検査装置においては、パターン遮光膜2によって回
路パターンが形成され、パターン段差3を有する位相シ
フトマスク1を、図示されていないXYステージにセッ
トして水平方向に移動できるようにし、その上に複合波
長光8を放射する光源4を配置し、この光源4から放射
される複合波長光8をピンホール板41 によって点状光
源にし、集光レンズ5によって集光して、位相シフトマ
スク1に入射させ、位相シフトマスク1を透過した後の
複合波長光8を対物レンズ6によって集光し、ピンホー
ル板71 によって複合波長光のうちの検出対象以外の光
を遮断する機能を有する光検出器7(点状光検出器)に
よって第1波長光9または第2波長光10を検出するよ
うになっている。
In the phase shift mask inspection apparatus of the present invention shown in this figure, the circuit pattern is formed by the pattern light-shielding film 2 and the phase shift mask 1 having the pattern steps 3 is mounted on an XY stage (not shown). It is set so that it can be moved in the horizontal direction, a light source 4 that emits the composite wavelength light 8 is arranged on it, and the composite wavelength light 8 emitted from this light source 4 is made into a point light source by a pinhole plate 4 1 . The composite lens 5 collects the compound wavelength light 8 which is made incident on the phase shift mask 1 and transmitted through the phase shift mask 1, and is condensed by the objective lens 6, and is made by the pinhole plate 7 1 . The first wavelength light 9 or the second wavelength light 10 is detected by a photodetector 7 (point photodetector) having a function of blocking light other than the detection target.

【0026】これらの図によって、本発明の位相シフト
マスクの検査装置とその装置を用いる位相シフトマスク
の検査方法を説明する。 〔第1段階〕XYステージを駆動してパターン遮光膜2
とパターン段差3を有する位相シフトマスク1のパター
ン段差3を光軸から外し、集光レンズ5の焦点を調節し
て、光源4から放出される複合波長光8のうち第1波長
光9の焦点を位相シフトマスク1の表面であるパターン
段差3の上面に結ばせる。
With reference to these figures, a phase shift mask inspecting apparatus of the present invention and a phase shift mask inspecting method using the apparatus will be described. [First stage] The pattern light-shielding film 2 is driven by driving the XY stage.
And the pattern step 3 of the phase shift mask 1 having the pattern step 3 are removed from the optical axis, the focus of the condenser lens 5 is adjusted, and the focus of the first wavelength light 9 of the composite wavelength light 8 emitted from the light source 4 is adjusted. To the upper surface of the pattern step 3 which is the surface of the phase shift mask 1.

【0027】そして、この状態で位相シフトマスク1を
透過した第1波長光9がピンホール板71 のピンホール
を通過して光検出器7の表面に焦点を結ぶように対物レ
ンズ6を調整する。このとき、第2波長光10は、位相
シフトマスク1のパターン段差3の上面では焦点を結ば
ず、パターン段差3の底面近傍で焦点を結び、光検出器
7の表面には焦点を結ばない(図1参照)。
Then, in this state, the objective lens 6 is adjusted so that the first wavelength light 9 transmitted through the phase shift mask 1 passes through the pinhole of the pinhole plate 7 1 and is focused on the surface of the photodetector 7. To do. At this time, the second wavelength light 10 is not focused on the upper surface of the pattern step 3 of the phase shift mask 1, is focused on the vicinity of the bottom surface of the pattern step 3, and is not focused on the surface of the photodetector 7 ( (See FIG. 1).

【0028】図3は、位相シフトマスク透過後の透過光
強度分布特性図であり、(A)は光軸がパターン段差の
上面にある状態、(B)は光軸がパターン段差の中にあ
る状態を示している。この図において、71 はピンホー
ル板、90 は第1は波長光の透過光強度分布、100
第2は波長光の透過光強度分布を示している。位相シフ
トマスク1のパターン段差3を光軸から外し、光源4か
ら放出される複合波長光8のうち第1波長光9の焦点を
パターン段差3の上面に結ばせ、位相シフトマスク1を
透過した第1波長光9がピンホール板71 のピンホール
を通過して光検出器7の表面に焦点を結ぶように調整さ
れた状態(図1参照)では、図3(A)の第1は波長光
の透過光強度分布90 に示されているように、第1波長
光9の強度が支配的で、第2は波長光の透過光強度分布
100 に示されているように、光検出器7の表面に焦点
を結ばない第2波長光10の強度は低いレベルに止まっ
ている。
3A and 3B are characteristic diagrams of transmitted light intensity distribution after passing through the phase shift mask. FIG. 3A shows a state in which the optical axis is on the upper surface of the pattern step, and FIG. 3B shows the optical axis in the pattern step. It shows the state. In this figure, 7 1 indicates a pinhole plate, 9 0 indicates a transmitted light intensity distribution of wavelength light, and 10 0 indicates a transmitted light intensity distribution of wavelength light. The pattern step 3 of the phase shift mask 1 is deviated from the optical axis, and the first wavelength light 9 of the compound wavelength light 8 emitted from the light source 4 is focused on the upper surface of the pattern step 3 and transmitted through the phase shift mask 1. In the state where the first-wavelength light 9 is adjusted so as to pass through the pinhole of the pinhole plate 7 1 and focus on the surface of the photodetector 7 (see FIG. 1), the first wavelength in FIG. As shown in the transmitted light intensity distribution 9 0 of the wavelength light, the intensity of the first wavelength light 9 is dominant, and the second is the optical intensity as shown in the transmitted light intensity distribution 10 0 of the wavelength light. The intensity of the second wavelength light 10 that is not focused on the surface of the detector 7 remains at a low level.

【0029】〔第2段階〕次いで、集光レンズ5と対物
レンズ6を光源4から放出される複合波長光8のうち第
1波長光9の焦点をパターン段差3の上面に結ばせた状
態を維持しながらXYステージを駆動して、位相シフト
マスク1のパターン段差3を光軸に移す(図2参照)。
この状態では、光源4から放出された複合波長光8のう
ち第1波長光9は位相シフトマスク1のパターン段差3
の底面を透過するため光路が変化し、光検出器7の表面
に入射するときは実線で示されているように大きい断面
を有するが、その大部分はピンホール板71 によって遮
蔽されて検出器7には入らない。
[Second Step] Next, a state in which the condenser lens 5 and the objective lens 6 are made to focus the first wavelength light 9 of the composite wavelength light 8 emitted from the light source 4 on the upper surface of the pattern step 3 While maintaining, the XY stage is driven to move the pattern step 3 of the phase shift mask 1 to the optical axis (see FIG. 2).
In this state, the first wavelength light 9 of the composite wavelength light 8 emitted from the light source 4 is the pattern step 3 of the phase shift mask 1.
The light path changes because it passes through the bottom surface of the photodetector, and when it enters the surface of the photodetector 7, it has a large cross section as shown by the solid line, but most of it is blocked by the pinhole plate 7 1 for detection. It does not fit in vessel 7.

【0030】ところが、光源4から放出された複合波長
光8のうち第2波長光10は、位相シフトマスク1と対
物レンズ6を透過するために光路が変化し、破線で示さ
れているようにピンホール板71 のピンホールを通って
検出器7の表面に焦点を結ぶようになる。
However, the second wavelength light 10 of the composite wavelength light 8 emitted from the light source 4 has its optical path changed because it passes through the phase shift mask 1 and the objective lens 6, as shown by the broken line. The light is focused on the surface of the detector 7 through the pinhole of the pinhole plate 7 1 .

【0031】この状態では、図3(B)の第2は波長光
の透過光強度分布100 に示されているように、第2波
長光10の強度が支配的になり、第1は波長光の透過光
強度分布90 に示されているように、光検出器7の表面
に焦点を結ばない第1波長光9の強度は低いレベルに止
まっている。
[0031] In this state, as the second FIG. 3 (B) are shown in the transmitted light intensity distribution 10 0 wavelength light, the intensity of the second wavelength 10 becomes dominant, first wavelength as shown in the transmitted light intensity distribution 9 0 of the light, the intensity of the first wavelength light 9 not focused on the surface of the photodetector 7 is stopped at a low level.

【0032】以上説明した本発明の位相シフトマスクの
検査方法あるいはその装置によると、鋭いピークを有す
る第1波長光9または第2波長光10を干渉フィルター
等によって識別して光検出器7によって検出し、色座標
系に変換して色相と明度のベクトルとして定量化するこ
とができるから、例えば、第1波長光9の透過光を電気
信号に変換し、参照パターン信号と比較し、あるいは、
同一の位相シフトマスクに形成された複数のパターン段
差3の透過光信号の電気信号を相互に比較することによ
って位相シフトマスクのパターン段差3の輪郭部を精度
高く、かつ自動的に検査することができる。
According to the phase shift mask inspection method or its apparatus of the present invention described above, the first wavelength light 9 or the second wavelength light 10 having a sharp peak is identified by the interference filter or the like and detected by the photodetector 7. However, since it can be converted into a color coordinate system and quantified as a vector of hue and brightness, for example, the transmitted light of the first wavelength light 9 is converted into an electric signal and compared with a reference pattern signal, or
By comparing the electric signals of the transmitted light signals of the plurality of pattern steps 3 formed on the same phase shift mask with each other, the contour portion of the pattern steps 3 of the phase shift mask can be accurately and automatically inspected. it can.

【0033】またパターン段差3の深さが異なると、ピ
ンホール板71 のピンホールを通って光検出器7(点状
光検出器)の表面に達する透過光のレベルが異なるか
ら、上記と同様に、例えば、第1波長光9の透過光に対
応する光検出器7の信号を参照パターン信号と比較し、
あるいは、同一の位相シフトマスクに形成された複数の
パターン段差3の透過光を相互に比較することによって
位相シフトマスクのパターン段差3の深さを検査するこ
とができる。
When the depth of the pattern step 3 is different, the level of the transmitted light passing through the pinhole of the pinhole plate 7 1 and reaching the surface of the photodetector 7 (dotted photodetector) is different. Similarly, for example, the signal of the photodetector 7 corresponding to the transmitted light of the first wavelength light 9 is compared with the reference pattern signal,
Alternatively, the depth of the pattern step 3 of the phase shift mask can be inspected by comparing the transmitted lights of the plurality of pattern steps 3 formed on the same phase shift mask with each other.

【0034】図4は、本発明の位相シフトマスクの検査
装置による観測結果で、(A),(B)は2つのパター
ン段差の透過光強度分布を示している。この図におい
て、1は位相シフトマスク、21 ,22 はパターン遮光
膜、31,32 はパターン段差、91 ,92 は第1波長
光の透過光強度分布、101 ,102 は第2波長光の透
過光強度分布を示している。
FIG. 4 shows the results of observation by the phase shift mask inspection apparatus of the present invention. FIGS. 4A and 4B show transmitted light intensity distributions of two pattern steps. In this figure, 1 is a phase shift mask, 2 1 and 2 2 are pattern light-shielding films, 3 1 and 3 2 are pattern steps, 9 1 and 9 2 are transmitted light intensity distributions of the first wavelength light, 10 1 and 10 2 Shows the transmitted light intensity distribution of the second wavelength light.

【0035】この図には、一つの位相シフトマスク1に
形成された深いパターン段差31 とパターン遮光膜21
を透過する第1波長光の透過光強度分布91 と第2波長
光の透過光強度分布101 、および、浅いパターン段差
2 とパターン遮光膜22 を透過する第1波長光の透過
光強度92 と第2波長光の透過光強度分布102 が概略
的に示されている。
In this figure, a deep pattern step 3 1 and a pattern light-shielding film 2 1 formed on one phase shift mask 1 are shown.
Transmitted light intensity distribution 9 1 of the first wavelength light and the transmitted light intensity distribution 10 1 of the second wavelength light, and transmitted light of the first wavelength light transmitted through shallow pattern step 3 2 and pattern light-shielding film 2 2. An intensity 9 2 and a transmitted light intensity distribution 10 2 of the second wavelength light are schematically shown.

【0036】この図の第1波長光の透過光強度分布
1 ,92 、第2波長光の透過光強度分布101 ,10
2 に示されているように、位相シフトマスク1のパター
ン段差3 1 ,32 の深さが変化することによる、第1波
長光の透過光強度91 ,92 と、第2波長光の透過光強
度101 ,102 の増減の傾向が拮抗するため、第1波
長光の透過光強度91 ,92 と、第2波長光の透過光強
度101 ,102 の差を演算して比較することにより、
位相シフトマスク1のパターン段差31 ,32 の深さを
高精度で測定することが可能になる。
Transmitted light intensity distribution of the first wavelength light in this figure
91, 92, Intensity distribution of transmitted light of second wavelength light 101, 10
2As shown in, the pattern of the phase shift mask 1 is
Step 3 1, 32First wave due to changes in depth
Long light transmitted light intensity 91, 92And the transmitted light intensity of the second wavelength light
10 degrees1, 102The first wave because the trends of increase and decrease of
Long light transmitted light intensity 91, 92And the transmitted light intensity of the second wavelength light
10 degrees1, 102By calculating the difference of and comparing
Pattern step 3 of phase shift mask 11, 32The depth of
It becomes possible to measure with high accuracy.

【0037】この点は、位相シフトマスク1のパターン
段差31 ,32 の深さを参照信号と比較する場合でも同
様である。なお、前記の説明は、位相シフトマスク1を
透過する検査光を検出する場合であるが、本発明の原理
は、検査光が位相シフトマスクの上面に入射してパター
ン段差近傍で反射する光を検出する場合でも同様に成立
する。
This point is the same when comparing the depths of the pattern steps 3 1 and 3 2 of the phase shift mask 1 with the reference signal. Although the above description is for detecting the inspection light transmitted through the phase shift mask 1, the principle of the present invention is to detect the inspection light that is incident on the upper surface of the phase shift mask and reflected in the vicinity of the pattern step. The same applies when detecting.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)図5は、第1実施例の位相シフトマスク
の検査装置の構成説明図である。この図において、11
は点光源光学系、12は位相シフトマスク、13はXY
ステージ、14は焦点調節機構、15は焦点調節制御装
置、16は点状光検出器、17はパターンデータ画像処
理装置、18は画像比較装置、19はパターン欠陥情報
記憶装置を示している。なお、点光源光学系11は、例
えば、先に図1等に原理的に示した光源とピンホール板
であり、点状光検出器16は、例えば、図1等に原理的
に示した光検出器とピンホール板と同様のものである。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing the construction of a phase shift mask inspection apparatus according to the first embodiment. In this figure, 11
Is a point light source optical system, 12 is a phase shift mask, 13 is XY
A stage, 14 is a focus adjustment mechanism, 15 is a focus adjustment control device, 16 is a point light detector, 17 is a pattern data image processing device, 18 is an image comparison device, and 19 is a pattern defect information storage device. The point light source optical system 11 is, for example, the light source and the pinhole plate which are shown in principle in FIG. 1 and the like, and the point light detector 16 is the light which is shown in principle in FIG. 1 and the like. It is similar to the detector and pinhole plate.

【0039】この実施例の位相シフトマスク検査装置に
おいては、点光源光学系11から放出される複合波長光
はXY面内で移動するXYステージ13に搭載されてい
る位相シフトマスク12に照射され、この位相シフトマ
スク12を透過した光は、各波長の光を識別して点状光
検出器16によって検出されるようになっている。
In the phase shift mask inspection apparatus of this embodiment, the compound wavelength light emitted from the point light source optical system 11 is applied to the phase shift mask 12 mounted on the XY stage 13 moving in the XY plane, The light transmitted through the phase shift mask 12 is detected by the spot light detector 16 by identifying the light of each wavelength.

【0040】そして、このXYステージ13は、点状光
検出器16によって検出された信号が入力される焦点調
節制御装置15によって制御されてXYステージ13を
上下に駆動する焦点調節機構14によって制御される。
また、点状光検出器16によって検出された信号は、画
像比較装置18を経てパターンデータ画像処理装置17
に伝送され、パターン欠陥情報記憶装置19に蓄積され
る。
The XY stage 13 is controlled by a focus adjustment control device 15 to which a signal detected by the point photodetector 16 is input, and is controlled by a focus adjustment mechanism 14 which drives the XY stage 13 up and down. It
In addition, the signal detected by the point photodetector 16 passes through the image comparison device 18 and the pattern data image processing device 17
And is stored in the pattern defect information storage device 19.

【0041】この実施例の位相シフトマスク検査装置に
よって、位相シフトマスクのパターン段差の信号を参照
信号と比較する方法を説明する。位相シフトマスクの被
検査部分が点光源光学系11の直下にくるようにXYス
テージ13によって水平方向に移動し、位相シフトマス
ク12のパターン段差の深さに合わせて最適な色収差を
有する点光源光学系11の下で、検査に用いる検査光の
うちの特定の波長を有する光が位相シフトマスク12の
上面に焦点を結ぶように、微調整可能な焦点調節機構1
4によってXYステージ13を垂直方向に移動する。そ
の状態で、XYステージ13は全検査対象領域が光軸の
直下にくるように移動される。
A method of comparing the signal of the pattern step of the phase shift mask with the reference signal by the phase shift mask inspection apparatus of this embodiment will be described. The point light source optical system which moves in the horizontal direction by the XY stage 13 so that the portion to be inspected of the phase shift mask is directly below the point light source optical system 11 and has optimum chromatic aberration according to the depth of the pattern step of the phase shift mask 12. Under the system 11, the focus adjustment mechanism 1 that can be finely adjusted so that the light having a specific wavelength of the inspection light used for the inspection is focused on the upper surface of the phase shift mask 12.
4, the XY stage 13 is moved in the vertical direction. In this state, the XY stage 13 is moved so that the entire inspection target area is directly below the optical axis.

【0042】検査光のうち特定の波長を有する光が位相
シフトマスク12の段差の底面に焦点を結ぶように基準
を決めてもパターンの異常は、同様の原理で検出でき
る。上面に基準を定めたほうがパターン遮光膜2の欠陥
も精度よく検出できる。
Even if the reference is determined so that the light having a specific wavelength of the inspection light is focused on the bottom surface of the step of the phase shift mask 12, the pattern abnormality can be detected by the same principle. Defects in the pattern light-shielding film 2 can be detected more accurately when the reference is set on the upper surface.

【0043】点状光検出器16によって得られた画像
は、要求される設計データと比較するため、画像比較装
置18によって、予めパターンデータ画像処理装置17
によって画像に変換されたデータと比較される。比較は
顕微鏡の視野単位で行われ、その際、不一致点が検出さ
れると、その座標と形状を、パターン欠陥情報記憶装置
19に記憶する。位相シフトマスク内の検査が全て終了
した後、このパターン欠陥情報記憶装置19に記憶され
た情報によって、従来の検査方法と同様にしてパターン
欠陥を確認する。なお、同一の位相シフトマスクに形成
された複数のパターン段差を比較して検査する場合も上
記と同様である。
The image obtained by the point photodetector 16 is compared with required design data by the image comparison device 18 in advance by the pattern data image processing device 17.
Is compared with the data converted to an image by. The comparison is performed for each field of view of the microscope. At that time, when a mismatch point is detected, the coordinates and the shape thereof are stored in the pattern defect information storage device 19. After all the inspections in the phase shift mask are completed, the pattern defect is confirmed by the information stored in the pattern defect information storage device 19 in the same manner as the conventional inspection method. The same applies to the case of comparing and inspecting a plurality of pattern steps formed on the same phase shift mask.

【0044】この実施例の位相シフトマスクの検査装置
の光源としては、低圧水銀ランプ(584nm)また
は、高圧水銀ランプ、タンクステンランプ、ナトリウム
ランプ(589nm)、カトミウムランプ(644n
m)、ヘリウム放電管(588nm)、タリウムランプ
(535nm)等が、単独で、または、複数の光源が例
えば半透明鏡を用いた光学系によって組み合わせて用い
られる。
As the light source of the phase shift mask inspection apparatus of this embodiment, a low-pressure mercury lamp (584 nm), a high-pressure mercury lamp, a tank stainless lamp, a sodium lamp (589 nm), or a cadmium lamp (644n) was used.
m), a helium discharge tube (588 nm), a thallium lamp (535 nm), or the like, or a plurality of light sources are used in combination by, for example, an optical system using a semitransparent mirror.

【0045】(第2実施例)図6は、第2実施例の位相
シフトマスクの検査装置の構成説明図である。この図に
おいて、21は位相シフトマスク、22はパターン遮光
膜、23はパターン段差、24はレーザー光源、25発
散レンズ、26は集光レンズ、27は対物レンズ、28
はピンホール板、29は光検出器を示している。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a diagram showing the construction of a phase shift mask inspection apparatus according to the second embodiment. In this figure, 21 is a phase shift mask, 22 is a pattern light-shielding film, 23 is a pattern step, 24 is a laser light source, 25 is a diverging lens, 26 is a condenser lens, 27 is an objective lens, 28
Indicates a pinhole plate, and 29 indicates a photodetector.

【0046】この実施例の位相シフトマスクの検査装置
では、先に図1等において説明した位相シフトマスクの
検査装置の光源として、複数波長の光を放出するレーザ
光源(He−Ne,633nm)24を用いたものであ
る。この場合は、点光源を作るためのピンホール板ある
いはスリットは不要であるが、その代わりに例えばレー
ザ光を拡げて集光レンズ26によって色収差を生じさせ
るために発散レンズ25が取り付けられている。
In the phase shift mask inspection apparatus of this embodiment, a laser light source (He-Ne, 633 nm) 24 that emits light of a plurality of wavelengths is used as the light source of the phase shift mask inspection apparatus described above with reference to FIG. Is used. In this case, a pinhole plate or slit for making a point light source is not necessary, but instead, for example, a diverging lens 25 is attached to spread the laser light and cause chromatic aberration by the condenser lens 26.

【0047】この実施例の位相シフトマスクの検査装置
の構成およびその操作方法は、第1実施例と同様である
から、その説明は省略する。なお、複数のレーザー光源
を光学系によって組み合わせて用いられることは前記と
同様である。
The structure and operating method of the phase shift mask inspecting device of this embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore their explanations are omitted. Note that a plurality of laser light sources are used in combination by an optical system as in the above.

【0048】なお、前記の各実施例の位相シフトマスク
の検査装置を用いて、1つの位相シフトマスク基板内に
形成された繰り返しパターンを相互に比較検査する場合
は、検出結果を記憶して相互に比較することもでき、前
記の光学系を2つ用いて、検査光を選択した2つのパタ
ーンを通過するような光学系を設定して同時に比較する
こともできる。また、対物レンズ等の光学系に色収差を
持たせるためには、この光学系を適当な大きさの屈折率
をもつガラスのレンズを組み合わせて構成すればよい。
In the case where the inspection patterns of the phase shift mask of each of the above-described embodiments are used to compare and inspect repeated patterns formed in one phase shift mask substrate, the detection results are stored and stored. It is also possible to make a comparison with the above-mentioned two optical systems, and it is also possible to use two of the above-mentioned optical systems and set an optical system that allows the inspection light to pass through the two selected patterns for simultaneous comparison. Further, in order to impart chromatic aberration to an optical system such as an objective lens, this optical system may be constructed by combining glass lenses having an appropriate refractive index.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位相シフ
トマスクの検査方法あるいはその装置を用いると、特定
波長の光を選択的に用いることによって鮮明な画像を得
てパターン段差の輪郭部を精密な寸法精度で検査するこ
とができ、また、異なる波長を有する複数の光を識別し
て用いることによって、パターン段差の輪郭部の形状と
深さを一括して検査することができるため、近年強く要
求されている微細な位相シフトマスクの検査を高精度
化、迅速化することができる。
As described above, when the method for inspecting a phase shift mask or the apparatus thereof according to the present invention is used, a clear image is obtained by selectively using light of a specific wavelength and the contour portion of the pattern step is removed. Since it is possible to inspect with precise dimensional accuracy, and it is possible to collectively inspect the shape and depth of the contour portion of the pattern step by identifying and using a plurality of lights having different wavelengths. The highly demanded inspection of a fine phase shift mask can be performed with high accuracy and speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の位相シフトマスクの検査装置の説明図
(1)である。
FIG. 1 is an explanatory diagram (1) of a phase shift mask inspection apparatus of the present invention.

【図2】本発明の位相シフトマスクの検査装置の説明図
(2)である。
FIG. 2 is an explanatory diagram (2) of the phase shift mask inspection apparatus of the present invention.

【図3】位相シフトマスク透過後の透過光強度分布特性
図であり、(A)は光軸がパターン段差の上面にある状
態、(B)は光軸がパターン段差の中にある状態を示し
ている。
3A and 3B are characteristic diagrams of transmitted light intensity distribution after passing through a phase shift mask, in which FIG. 3A shows a state where the optical axis is on the upper surface of the pattern step, and FIG. 3B shows a state where the optical axis is inside the pattern step. ing.

【図4】本発明の位相シフトマスクの検査装置による観
測結果で、(A),(B)は2つのパターン段差の透過
光強度分布を示している。
4A and 4B are observation results obtained by the phase shift mask inspection apparatus of the present invention, and FIGS. 4A and 4B show transmitted light intensity distributions of two pattern steps.

【図5】第1実施例の位相シフトマスクの検査装置の構
成説明図である。
FIG. 5 is a configuration explanatory diagram of a phase shift mask inspection apparatus according to the first embodiment.

【図6】第2実施例の位相シフトマスクの検査装置の構
成説明図である。
FIG. 6 is a structural explanatory view of a phase shift mask inspection apparatus of a second embodiment.

【図7】従来の位相シフトマスクの検査装置の説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional phase shift mask inspection apparatus.

【図8】従来の位相シフトマスクの検査装置による観測
結果(1)である。
FIG. 8 is an observation result (1) by a conventional phase shift mask inspection apparatus.

【図9】従来の位相シフトマスクの検査装置による観測
結果(2)で、(A),(B)は2つのパターン段差の
透過光強度分布を示している。
9A and 9B show observation results (2) by a conventional phase shift mask inspection apparatus, and FIGS. 9A and 9B show transmitted light intensity distributions of two pattern steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位相シフトマスク 2 パターン遮光膜 21 ,22 パターン遮光膜 3 パターン段差 31 ,32 パターン段差 4 光源 41 ピンホール板 5 集光レンズ 6 対物レンズ 7 光検出器 71 ピンホール板 8 複合波長光 9 第1波長光 90 ,91 ,92 第1波長光の透過光強度分布 10 第2波長光 100 ,101 ,102 第2波長光の透過光強度分布 11 点光源光学系 12 位相シフトマスク 13 XYステージ 14 焦点調節機構 15 焦点調節制御装置 16 点状光検出器 17 パターンデータ画像処理装置 18 画像比較装置 19 パターン欠陥情報記憶装置 21 位相シフトマスク 22 パターン遮光膜 23 パターン段差 24 レーザー光源 25 発散レンズ 26 集光レンズ 27 対物レンズ 28 ピンホール板 29 光検出器1 Phase shift mask 2 Pattern light-shielding film 2 1 , 2 2 Pattern light-shielding film 3 Pattern step 3 1 , 3 2 Pattern step 4 Light source 4 1 Pinhole plate 5 Condenser lens 6 Objective lens 7 Photodetector 7 1 Pinhole plate 8 Compound wavelength light 9 First wavelength light 9 0 , 9 1 , 9 2 Transmitted light intensity distribution of first wavelength light 10 Second wavelength light 10 0 , 10 1 , 10 2 Transmitted light intensity distribution of second wavelength light 11 Point light source Optical system 12 Phase shift mask 13 XY stage 14 Focus adjustment mechanism 15 Focus adjustment control device 16 Point photodetector 17 Pattern data image processing device 18 Image comparison device 19 Pattern defect information storage device 21 Phase shift mask 22 Pattern light-shielding film 23 pattern Step 24 Laser light source 25 Divergence lens 26 Condensing lens 27 Objective lens 28 Pinhole plate 29 Photodetector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 一正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazumasa Doi 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる波長の光を含む複合波長光を光学
系によって集光し、該光学系の色収差によって分散され
た異なる波長の光をパターン段差を有する位相シフトマ
スクに入射し、該位相シフトマスクを透過または反射す
る異なる波長の光を選択的に検出することを特徴とする
位相シフトマスクの検査方法。
1. A compound wavelength light containing lights of different wavelengths is condensed by an optical system, and lights of different wavelengths dispersed by chromatic aberration of the optical system are incident on a phase shift mask having a pattern step, and the phase shift is performed. A method for inspecting a phase shift mask, which selectively detects light having different wavelengths that are transmitted or reflected by the mask.
【請求項2】 位相シフトマスクを透過または反射する
異なる波長の光を選択的に検出するために、点状光源と
点状検出器を用いることを特徴とする請求項1に記載さ
れた位相シフトマスクの検査方法。
2. The phase shifter according to claim 1, wherein a point light source and a point detector are used to selectively detect light having different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask. Mask inspection method.
【請求項3】 位相シフトマスクの表面からパターン段
差の底面に、あるいは、その逆にパターン段差の底面か
ら位相シフトマスクの表面に向かって、より長波長の光
が焦点を結ぶような色収差を有する光学系を用いること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載された位相
シフトマスクの検査方法。
3. A chromatic aberration in which light of a longer wavelength is focused from the surface of the phase shift mask to the bottom surface of the pattern step or vice versa from the bottom surface of the pattern step to the surface of the phase shift mask. An optical system is used, The inspection method of the phase shift mask of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 パターン段差の輪郭部または深さに対応
する検査信号を参照信号と比較してパターン段差の輪郭
部または深さを検査することを特徴とする請求項1から
請求項3までのいずれか1項に記載された位相シフトマ
スクの検査方法。
4. The contour portion or depth of the pattern step is inspected by comparing an inspection signal corresponding to the contour portion or depth of the pattern step with a reference signal. The method for inspecting the phase shift mask according to any one of items.
【請求項5】 位相シフトマスクに形成された複数のパ
ターン段差の輪郭部または深さに対応する検査信号を相
互に比較してパターン段差の輪郭部または深さを検査す
ることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれ
か1項に記載された位相シフトマスクの検査方法。
5. The contour portion or the depth of the pattern step is inspected by mutually comparing inspection signals corresponding to the contour portion or the depth of the plurality of pattern steps formed on the phase shift mask. The method for inspecting the phase shift mask according to any one of claims 1 to 3.
【請求項6】 異なる波長の光を含む複合波長光を放射
する光源と、該複合波長光を集光する過程で色収差によ
って異なる波長の光に分散して、パターン段差を有する
位相シフトマスクに入射する光学系と、該位相シフトマ
スクを透過または反射する異なる波長の光を選択的に検
出する光検出器を有することを特徴とする位相シフトマ
スクの検査装置。
6. A light source that emits compound wavelength light containing lights of different wavelengths, and the light having different wavelengths is dispersed by chromatic aberration in the process of condensing the compound wavelength light and is incident on a phase shift mask having a pattern step. And a photodetector that selectively detects light of different wavelengths that are transmitted or reflected by the phase shift mask.
【請求項7】 異なる波長の光を含む複合波長光を放射
する光源が点状光源であり、位相シフトマスクを透過ま
たは反射する異なる波長の光を選択的に検出する光検出
器が点状検出器であることを特徴とする請求項6に記載
された位相シフトマスクの検査装置。
7. A point light source is a light source that emits compound wavelength light containing lights of different wavelengths, and a point detector is a photodetector that selectively detects light of different wavelengths that is transmitted or reflected by a phase shift mask. 7. The phase shift mask inspection device according to claim 6, wherein the inspection device is a device.
【請求項8】 位相シフトマスクの表面からパターン段
差の底面に、あるいは、その逆にパターン段差の底面か
ら位相シフトマスクの表面に向かって、より長波長の光
が焦点を結ぶような色収差を有する光学系を有すること
を特徴とする請求項6または請求項7に記載された位相
シフトマスクの検査装置。
8. A chromatic aberration such that light having a longer wavelength is focused from the surface of the phase shift mask to the bottom surface of the pattern step or vice versa from the bottom surface of the pattern step toward the surface of the phase shift mask. The phase shift mask inspection apparatus according to claim 6 or 7, further comprising an optical system.
【請求項9】 パターン段差の輪郭部または深さに対応
する検査信号を参照信号と比較してパターン段差の輪郭
部または深さを検査する手段を有することを特徴とする
請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載された
位相シフトマスクの検査装置。
9. The method according to claim 6, further comprising means for inspecting the contour portion or the depth of the pattern step by comparing an inspection signal corresponding to the contour portion or the depth of the pattern step with a reference signal. The inspection device of the phase shift mask described in any one of items 8 to 8.
【請求項10】 位相シフトマスクに形成された複数の
パターン段差の輪郭部または深さに対応する検査信号を
相互に比較してパターン段差の輪郭部または深さを検査
する手段を有することを特徴とする請求項6から請求項
8までのいずれか1項に記載された位相シフトマスクの
検査装置。
10. A means for inspecting the contour portion or the depth of the pattern step by comparing the inspection signals corresponding to the contour portion or the depth of the plurality of pattern steps formed on the phase shift mask with each other. The phase shift mask inspection device according to any one of claims 6 to 8.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08146592A (en) * 1994-11-24 1996-06-07 Nec Corp Inspection device and inspection method for phase shift mask
JP2005514670A (en) * 2001-12-28 2005-05-19 ケーエルエー−テンカー・コーポレーション A differential detector using defocus for improved phase defect sensitivity

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