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JPH07135244A - Method and apparatus for detecting and correcting photomask pattern defect - Google Patents

Method and apparatus for detecting and correcting photomask pattern defect

Info

Publication number
JPH07135244A
JPH07135244A JP18902393A JP18902393A JPH07135244A JP H07135244 A JPH07135244 A JP H07135244A JP 18902393 A JP18902393 A JP 18902393A JP 18902393 A JP18902393 A JP 18902393A JP H07135244 A JPH07135244 A JP H07135244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
defect
pattern
photomask
defects
inspection
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
JP18902393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Gunji
剛彦 郡司
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP18902393A priority Critical patent/JPH07135244A/en
Publication of JPH07135244A publication Critical patent/JPH07135244A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect and correct photomask pattern defects depending on their type and locations. CONSTITUTION:A method is provided for detecting and/or correcting defects of a pattern formed on a photomask, wherein a distance (if necessary, size of fault, Cr defect or shifter defect,) from the edge 41 of a pattern 4 to a defect is detected by the use of differential waveforms 6 (6a to 6d) or the like, and the distance concerned is taken into consideration. A device for detecting and correcting photomask pattern defects is equipped with an image recognition means which recognizes the image of a photomask, a differentiating circuit which produces differential waveforms of the intensity of light transmitted through the photomask, and a comparative discriminating circuit which discriminates faults.

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、パターンが形成された
フォトマスクのパターン欠陥を検査し及び/またはパタ
ーン欠陥を修正するパターン欠陥検査・修正方法、及び
パターン欠陥検査・修正装置に関する。本発明は、例え
ば半導体装置の製造工程において用いられるパターン転
写用フォトマスク、例えば位相シフト部を具備する位相
シフトマスクの検査を行う場合の欠陥検査方法、及び同
装置として利用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern defect inspection / repair method and a pattern defect inspection / repair device for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or correcting the pattern defect. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a defect inspection method and an apparatus for inspecting a pattern transfer photomask used in a manufacturing process of a semiconductor device, for example, a phase shift mask having a phase shift portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程に用いられる
フォトマスクは、石英やガラス基板等の透明部材上に遮
光膜が形成された構造をなしており、半導体の製造はフ
ォトマスクを投影露光することにより作成される。従っ
て、フォトマスクの欠陥は半導体製品の欠陥に直接結び
付くことになる。フォトマスクの欠陥には、孤立欠陥、
パターンのエッジ欠陥、パターンのコーナー欠陥等欠陥
発生位置に起因するものがあり、またガラス基板上に不
要な遮光膜が付着する欠陥、いわゆるCr残り欠陥があ
り、また遮光膜に穴が開く欠陥、いわゆるピンホール欠
陥等があるなど、様々である。
2. Description of the Related Art A photomask used in a semiconductor device manufacturing process has a structure in which a light-shielding film is formed on a transparent member such as a quartz or glass substrate, and the semiconductor is manufactured by projecting and exposing the photomask. Created by. Therefore, the defect of the photomask is directly linked to the defect of the semiconductor product. Photomask defects include isolated defects,
There are defects such as edge defects of patterns and corner defects of patterns, which are caused by defect generation positions, and defects in which an unnecessary light-shielding film is attached to a glass substrate, so-called Cr residual defects, and defects in which holes are formed in the light-shielding film, There are various types such as so-called pinhole defects.

【0003】更に、最近上記フォトマスクの光透過部に
おいて、位相差を具備した、いわゆる位相シフトマスク
が脚光を浴びている。位相シフトマスクにおいては、前
述した欠陥の他に、新たに位相シフト部におけるいわゆ
るシフター欠陥を考慮しなければならず、フォトマスク
欠陥検査工程で検出すべき欠陥種が増加している。あ
る。
Further, recently, a so-called phase shift mask having a phase difference has been spotlighted in the light transmitting portion of the photomask. In the phase shift mask, so-called shifter defects in the phase shift portion must be newly considered in addition to the above-mentioned defects, and the number of defect types to be detected in the photomask defect inspection step is increasing. is there.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同じ欠
陥サイズであっても、Cr欠陥(本明細書中、遮光材料
の余分な付着による欠陥を「Cr欠陥」の語で総称する
ものとする)とシフター欠陥とではフォトマスク投影露
光後の影響が異なるため、欠陥の種類別に欠陥検出感度
を変える必要がある。また、マスクパターンから孤立し
た欠陥であっても、コンタクトホールパタンの内部に発
生している欠陥と周囲にパターンがない場合の欠陥で
も、投影露光後の影響は異なってくる。従来の欠陥検査
装置は、例えば、欠陥の検出アルゴリズムが、孤立欠陥
を検出させるものと、パターンエッジ欠陥を検出するも
ののように欠陥位置とをパラメータとしており、この2
つのアルゴリズムによる検査感度バランスを調整するだ
けで欠陥の検出感度を決定させていた。従って、保証す
る欠陥は、Cr欠陥かシフター欠陥か等が判別できず、
例えば、投影露光後に影響の大きいシフター欠陥を基準
に保証せざるを得なかった。これにより、同じ欠陥サイ
ズであっても、保証が不必要な、例えば、周囲にマスク
パターンがないような孤立のCr欠陥やピンホール欠陥
等も検出することになり、フォトマスク作成のスループ
ットが低下することになっていた。特に、ネガ型のレジ
ストを用いてフォトマスクを作成するような場合、遮光
部に対する光透過部が多いために、微小なCr欠陥等が
発生し易く、従来の装置では、それらを全て欠陥として
検出していた。
However, even if the defect size is the same, Cr defects (in this specification, defects due to excessive adhesion of the light shielding material are collectively referred to as "Cr defects"). Since the influence of the shifter defect after the photomask projection exposure is different, it is necessary to change the defect detection sensitivity for each defect type. Further, the influence after projection exposure is different even for a defect isolated from the mask pattern, a defect occurring inside the contact hole pattern and a defect having no pattern in the periphery. In a conventional defect inspection apparatus, for example, a defect detection algorithm has a defect position such as one for detecting an isolated defect and one for detecting a pattern edge defect as parameters.
Defect detection sensitivity was determined only by adjusting the inspection sensitivity balance by one algorithm. Therefore, it is impossible to determine whether the guaranteed defects are Cr defects or shifter defects,
For example, there was no choice but to guarantee on the basis of a shifter defect that has a large influence after projection exposure. As a result, even if the defect size is the same, it is possible to detect, for example, an isolated Cr defect or a pinhole defect having no mask pattern in the periphery, which lowers the throughput of photomask creation. I was supposed to. In particular, when a photomask is formed using a negative resist, since there are many light transmitting parts with respect to the light shielding part, minute Cr defects and the like are likely to occur, and conventional devices detect all of them as defects. Was.

【0005】そこで、本発明は、フォトマスクのパター
ン欠陥検査・修正方法及び同装置において、欠陥の発生
場所、種類に応じた欠陥検出を行うことができる欠陥検
査・修正方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention provides a defect inspection / repair method and device for the defect inspection / repair method and device of the photomask, which can detect defects according to the location and type of defect. The purpose is to

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本出願の請求項1の発明
は、パターンが形成されたフォトマスクのパターン欠陥
を検査し及び/またはパターン欠陥を修正するパターン
欠陥検査・修正方法において、パターンのエッジから欠
陥までの距離を考慮することを特徴とするフォトマスク
のパターン欠陥検査・欠陥修正方法であって、これによ
り上記目的を達成するものである。
The invention according to claim 1 of the present application provides a pattern defect inspection / repair method for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or correcting the pattern defect. A method for inspecting / defecting a pattern defect of a photomask, which is characterized by considering a distance from an edge to a defect, which achieves the above object.

【0007】本出願の請求項2の発明は、パターンのエ
ッジから欠陥までの距離を考慮するとともに、欠陥のサ
イズを考慮することを特徴とする請求項1に記載のフォ
トマスクのパターン欠陥検査・欠陥修正方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
The invention of claim 2 of the present application considers the distance from the edge of the pattern to the defect and also considers the size of the defect. Defect repair method,
This achieves the above object.

【0008】本出願の請求項3の発明は、欠陥の距離及
び/またはサイズを、透過光強度の微分波形を用いて検
知することを特徴とする請求項1または2に記載のフォ
トマスクのパターン欠陥検査・欠陥修正方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
According to the invention of claim 3 of the present application, the distance and / or the size of the defect is detected by using a differential waveform of the transmitted light intensity, and the pattern of the photomask according to claim 1 or 2. Defect inspection / defect correction method,
This achieves the above object.

【0009】本出願の請求項4の発明は、欠陥が光透過
部の欠陥か、遮光部(ハーフトーン部を含む)の欠陥か
を、透過光強度の微分波形を用いて検知することを特徴
とする請求項1ないし3のいずれかに記載のフォトマス
クのパターン欠陥検査・欠陥修正方法であって、これに
より上記目的を達成するものである。
The invention of claim 4 of the present application is characterized by detecting whether the defect is a defect of a light transmitting part or a defect of a light shielding part (including a halftone part) by using a differential waveform of transmitted light intensity. A method of inspecting and correcting a pattern defect of a photomask according to any one of claims 1 to 3, which achieves the above object.

【0010】本出願の請求項5の発明は、パターンが形
成されたフォトマスクのパターン欠陥を検査し及び/ま
たはパターン欠陥を修正するパターン欠陥検査・修正方
法において、パターンのエッジから欠陥までの距離と、
欠陥のサイズと、欠陥が光透過部の欠陥か遮光部(ハー
フトーン部を含む)の欠陥かの別と、パターンの大きさ
とを考慮することを特徴とするフォトマスクの欠陥検査
・欠陥修正方法であって、これにより上記目的を達成す
るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in a pattern defect inspection / repair method for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or repairing the pattern defect, the distance from the edge of the pattern to the defect. When,
Defect inspection / defect correction method for photomask, characterized in that the size of the defect, whether the defect is a defect in a light transmitting part or a light shielding part (including a halftone part), and the size of the pattern are taken into consideration. Therefore, the above object is achieved thereby.

【0011】本出願の請求項6の発明は、パターンが形
成されたフォトマスクのパターン欠陥を検査し及び/ま
たはパターン欠陥を修正するパターン欠陥検査・修正装
置において、フォトマスクの画像を認識する画像認識手
段と、フォトマスクの透過光強度の微分波形を得る微分
回路と、欠陥に係る判定を行う比較判定回路とを有する
ことを特徴とするフォトマスクのパターン欠陥検査・欠
陥修正装置であって、これにより上記目的を達成するも
のである。
According to a sixth aspect of the present invention, in a pattern defect inspection / repair device for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or correcting the pattern defect, an image for recognizing an image of the photomask is obtained. A pattern defect inspection / defect correction device for a photomask, comprising: a recognition unit, a differentiation circuit that obtains a differential waveform of the transmitted light intensity of the photomask, and a comparison / determination circuit that determines a defect. This achieves the above object.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、フォトマスク欠陥検査及び/
または修正において、透過光によるパターンイメージを
取り込んだ後に、例えば透過光強度の変化点を考慮する
ことによって、パターンエッジから欠陥までの距離を考
慮することにより、修正を要する欠陥か否か等の判別
や、また、Cr欠陥かシフター欠陥かの判別を行うこと
が可能となる。
According to the present invention, photomask defect inspection and / or
Or, in the repair, after capturing the pattern image by the transmitted light, for example, by considering the change point of the transmitted light intensity, by considering the distance from the pattern edge to the defect, it is possible to determine whether or not the defect requires correction. Alternatively, it is possible to determine whether the defect is a Cr defect or a shifter defect.

【0013】例えば本発明においては、フォトマスク欠
陥検査装置が欠陥を検出したときに得られる透過光の光
強度信号に対し、例えば微分波形を用いることにより、
パターンエッジからの距離の測定やCr欠陥、シフター
欠陥の区別が可能となる。これにより、フォトマスクに
保証すべき最低限の欠陥のみが検出されることにより、
フォトマスク作成工程のスループットを著しく向上させ
ることができる。
For example, in the present invention, by using, for example, a differential waveform with respect to the light intensity signal of the transmitted light obtained when the photomask defect inspection apparatus detects a defect,
It is possible to measure the distance from the pattern edge and distinguish between Cr defects and shifter defects. As a result, only the minimum defects that should be guaranteed in the photomask are detected,
The throughput of the photomask making process can be significantly improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定を受けるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments.

【0015】具体的な実施例の説明に先立ち、図5を参
照して、フォトマスクに発生する代表的な欠陥の種類に
ついて説明する。
Prior to the description of a specific embodiment, typical types of defects occurring in a photomask will be described with reference to FIG.

【0016】図5は、ハーフトーン方式の位相シフトマ
スクを例に採ったものである(その他のマスク構造であ
っても全く同様であり、何等問題はない)。図5(a)
は、コンタクトホールパターン等が近傍にない場合のピ
ンホール欠陥を示している。図中の符号1はハーフトー
ンCr部、2は欠陥部、3は透過基板、4は位相シフト
部を示している。図5(b)は、コンタクトホールパタ
ーン近傍にあるピンホール欠陥、図5(c)は、コンタ
クトホールパターン近傍にあるCr欠陥、図5(d)
は、コンタクトホールパターン近傍にあるシフター欠
陥、図5(e)は、コンタクトホールパターン中央部に
あるCr欠陥、図5(f)は、コンタクトホールパター
ン中央部にあるシフター欠陥を示している。
FIG. 5 shows an example of a halftone type phase shift mask (the same applies to other mask structures, and there is no problem at all). Figure 5 (a)
Indicates a pinhole defect when a contact hole pattern or the like is not present in the vicinity. In the figure, reference numeral 1 is a halftone Cr portion, 2 is a defect portion, 3 is a transparent substrate, and 4 is a phase shift portion. 5 (b) is a pinhole defect near the contact hole pattern, FIG. 5 (c) is a Cr defect near the contact hole pattern, FIG. 5 (d).
5 (e) shows a shifter defect near the contact hole pattern, FIG. 5 (e) shows a Cr defect at the center of the contact hole pattern, and FIG. 5 (f) shows a shifter defect at the center of the contact hole pattern.

【0017】これらの様々な欠陥について、本発明者ら
が投影露光後の影響を確認したところ、全く同じ欠陥サ
イズでありながら、図5(f)で示した欠陥がコンタク
トホール幅に与える影響が最も大きいことが確認され
た。確認方法は、欠陥がない場合のコンタクトホール径
に対する欠陥がある場合のコンタクトホール径の変化率
として求めた。今回の評価の場合、許容できるコンタク
トホール径の変化率を±10%以内と定義した。実験の
一例を説明する。
When the inventors of the present invention confirmed the influence of these various defects after projection exposure, the defect shown in FIG. 5 (f) had an effect on the contact hole width even though the defect size was exactly the same. It was confirmed to be the largest. The confirmation method was obtained as the rate of change of the contact hole diameter when there is a defect with respect to the contact hole diameter when there is no defect. In the case of this evaluation, the allowable change rate of the contact hole diameter was defined as within ± 10%. An example of the experiment will be described.

【0018】図5に示したような欠陥種を持つフォトマ
スクを作成し、KrF248nm、NA=0.45、σ
=0.3の条件での縮小投影露光を試みた。この結果、
図5(f)のような欠陥では、5倍のフォトマスク上で
0.3μm□の欠陥を保証しなければならないのに対
し、図5(a)のような欠陥では、1.0μm□の欠陥
保証でも良いことがわかった。
A photomask having a defect type as shown in FIG. 5 was prepared, and KrF 248 nm, NA = 0.45, σ
A reduction projection exposure was attempted under the condition of 0.3. As a result,
In the case of the defect shown in FIG. 5F, it is necessary to guarantee a defect of 0.3 μm □ on the photomask which is five times larger than that of the defect shown in FIG. 5A. It turns out that defect guarantee is also good.

【0019】更に、光強度シュミレーションを用いるこ
とにより、各種フォトマスク欠陥が与えるコンタクトホ
ールパターンへの影響を評価した。図6は横軸に5倍フ
ォトマスク上の欠陥サイズ、縦軸にコンタクトホール径
の変化率を示したものである。図6から、同じ大きさの
フォトマスク欠陥であっても、変化率に大きな違いがあ
ることがわかる。特に、(A)に示す図5(f)の欠陥
について、問題が大きいことがわかる。
Further, the influence of various photomask defects on the contact hole pattern was evaluated by using light intensity simulation. In FIG. 6, the horizontal axis shows the defect size on the 5 × photomask, and the vertical axis shows the change rate of the contact hole diameter. From FIG. 6, it can be seen that there is a large difference in the rate of change even for photomask defects of the same size. In particular, it can be seen that the defect is large in the defect of FIG. 5F shown in FIG.

【0020】実施例1 本実施例を説明する模式図を、図1及び図2に示す。Example 1 A schematic diagram illustrating this example is shown in FIGS. 1 and 2.

【0021】図2(a)は、周囲にパターンがない場合
の孤立の欠陥を示したものであり、図2(b)は、比較
検査するパターンである。図2(b)は、データ変換に
より作成した、いわゆるデータベース検査のイメージで
も、実際のフォトマスクパターンから得られたイメージ
でも良い。更に、図2の符号5は、フォトマスク検査装
置の透過光から得られる光強度を示し、6は、原信号を
微分して得られる微分波形を示す。
FIG. 2 (a) shows an isolated defect when there is no pattern in the surroundings, and FIG. 2 (b) shows a pattern for comparison inspection. FIG. 2B may be a so-called database inspection image created by data conversion or an image obtained from an actual photomask pattern. Further, reference numeral 5 in FIG. 2 indicates the light intensity obtained from the transmitted light of the photomask inspection apparatus, and 6 indicates the differential waveform obtained by differentiating the original signal.

【0022】図2(a)は、コンタクトホールパターン
の中央付近に発生した孤立の欠陥を示している。従来の
装置の場合、図1、図2の欠陥は、同じサイズの欠陥と
して検出してしまう。一方この実施例では、欠陥を検出
した際に、図3の1,m,すなわち、欠陥とその近傍に
あるパターンまでの距離を考慮する。1,mは、フォト
マスク方式、フォトマスクが使用される投影露光装置の
光学データによっても変わることは言うまでもない。欠
陥を検出した際に、ある一定範囲内に、1,mがない場
合は、例えば、1μm以上の欠陥を検出するようにし、
また、1,mのいずれかがある場合は、その値に応じた
欠陥を検出することにより、必要とされる欠陥のみを検
出することが可能となる。更に欠陥サイズsを考慮し
て、欠陥の修正の要否を決めるデータとする。1,m,
sの値は、微分波形6の信号6a〜6dから、これを得
ることができる。
FIG. 2A shows an isolated defect generated near the center of the contact hole pattern. In the case of the conventional device, the defects of FIGS. 1 and 2 are detected as defects of the same size. On the other hand, in this embodiment, when a defect is detected, 1, m in FIG. 3, that is, the distance between the defect and a pattern in the vicinity thereof is considered. It goes without saying that 1 and m also change depending on the photomask method and the optical data of the projection exposure apparatus in which the photomask is used. When there is no 1, m within a certain range when a defect is detected, for example, a defect of 1 μm or more is detected,
Further, when there is any one of 1 and m, it is possible to detect only the required defect by detecting the defect corresponding to the value. Further, considering the defect size s, the data is used to decide whether or not the defect needs to be corrected. 1, m,
The value of s can be obtained from the signals 6a to 6d of the differential waveform 6.

【0023】実施例2 この実施例の模式図を図3に示す。図3(a)は、ハー
フトーン方式位相シフトマスクをコンタクトホールパタ
ーンに適用した場合に、コンタクトホールパターンの中
央付近にCr残り欠陥が発生した場合を示しており、図
3(b)は、欠陥がシフター残り欠陥の場合を示したも
のである。図3の符号5は、フォトマスク検査装置の透
過光から得られる光強度を示し、6は、原信号を微分し
て得られる波形を示す。図3の微分波形6から得られる
欠陥情報により、Cr欠陥かシフター欠陥かを見分ける
ことが可能となり、必要とされる欠陥のみを検出するこ
とが可能となる。Cr欠陥であれば、欠陥を示す微分波
形は6c,6dの2つであるのに対し、シフター欠陥で
あれば、6g〜6jの4つが現れるからである。
Example 2 A schematic diagram of this example is shown in FIG. FIG. 3A shows a case where a Cr residual defect occurs near the center of the contact hole pattern when the halftone phase shift mask is applied to the contact hole pattern, and FIG. 3B shows the defect. Shows the case where the shifter residual defect is present. Reference numeral 5 in FIG. 3 indicates the light intensity obtained from the transmitted light of the photomask inspection apparatus, and reference numeral 6 indicates the waveform obtained by differentiating the original signal. The defect information obtained from the differential waveform 6 in FIG. 3 makes it possible to distinguish between a Cr defect and a shifter defect, and it becomes possible to detect only the required defect. This is because in the case of a Cr defect, there are two differential waveforms 6c and 6d indicating the defect, whereas in the case of a shifter defect, four differential waveforms 6g to 6j appear.

【0024】なお、この手法は、シフター欠陥に限ら
ず、光透過部上の凹凸欠陥と、Cr欠陥とを見分けるの
に利用することができる。
This method can be used not only for the shifter defect but also for distinguishing the uneven defect on the light transmitting portion from the Cr defect.

【0025】実施例3 本実施例は、フォトマスクのパターン欠陥検査・修正装
置として具体化したものである。本例装置を、図4にブ
ロックダイアグラム図で示す。
Embodiment 3 This embodiment is embodied as a photomask pattern defect inspection / correction apparatus. The apparatus of this example is shown in a block diagram in FIG.

【0026】図4中、符号11はネットワーク、12はパタ
ーンジェネレータ、13は欠陥の位置・サイズ、種類を判
定する比較判定回路、14は微分回路、15は画像認識、16
は自動焦点、17はレンズ、18はマスク、19はX/Yステ
ージ、20は照明、21はYモータ、22はXモータ、23はレ
ーザ干渉計、24はステージコントローラ、25はマイクロ
プロセッサ、26はディスプレイ、27はディスク、28はプ
リンタである。
In FIG. 4, reference numeral 11 is a network, 12 is a pattern generator, 13 is a comparison / determination circuit for determining the position / size and type of the defect, 14 is a differentiation circuit, 15 is an image recognition, 16
Is auto focus, 17 is lens, 18 is mask, 19 is X / Y stage, 20 is illumination, 21 is Y motor, 22 is X motor, 23 is laser interferometer, 24 is stage controller, 25 is microprocessor, 26 Is a display, 27 is a disk, and 28 is a printer.

【0027】本実施例について、図4を参照して説明す
ると、次のとおりである。マスク18を照明20で下方から
照明して、自動焦点制御機構16で焦点合わせされたレン
ズ17を介して画像認識部15にマスク18の画像が取り込ま
れ、信号化され、これが微分回路14に取り込まれて光強
度分布の微分波形信号とされる。この微分波形信号が比
較判定回路13に取り込まれて、ここで欠陥とパターンエ
ッジとの距離、欠陥サイズ、パターンの大きさや、欠陥
が遮光部(Cr)欠陥であるか透過部(シフター等)欠
陥であるかの判別がなされ、欠陥検査が行われる。パタ
ーンジェネレータ12は、このシステムではデータベース
検査を行うことを想定しているので、データベースに記
憶されていたパターン信号をこのパターンジェネレータ
12で発生し、これを比較判定回路13において実際のパタ
ーン信号と比較するようにできる構成にするため、具備
されている。
This embodiment will be described below with reference to FIG. The mask 18 is illuminated from below by the illumination 20, and the image of the mask 18 is captured by the image recognition unit 15 through the lens 17 focused by the automatic focus control mechanism 16 and converted into a signal, which is captured by the differentiating circuit 14. And is used as a differential waveform signal of the light intensity distribution. This differential waveform signal is taken into the comparison / determination circuit 13, where the distance between the defect and the pattern edge, the defect size, the size of the pattern, and whether the defect is a light shielding part (Cr) defect or a transmissive part (shifter etc.) defect. Then, a defect inspection is performed. Since the pattern generator 12 is supposed to perform a database inspection in this system, the pattern signal stored in the database is used by the pattern generator 12.
It is provided in order to make it possible for the comparison decision circuit 13 to compare it with the actual pattern signal.

【0028】必要に応じてネットワーク11に取り込まれ
た検査結果により、修正信号を出す構成にすることがで
きる。
If necessary, the inspection signal taken into the network 11 can be used to issue a correction signal.

【0029】23は、ステージ位置を検知するレーザ干渉
計で、これによりマスク18の位置制御を行う。
Reference numeral 23 is a laser interferometer for detecting the position of the stage, which controls the position of the mask 18.

【0030】マスク18は、X/Yステージ上に配置さ
れ、ステージコントローラ24に制御されたX,Yモータ
21,22によりステージ駆動がなされることにより、マス
ク画像の認識が行われる。各機構は、マイクロプロセッ
サ25からの信号により駆動制御される。
The mask 18 is placed on the X / Y stage and controlled by the stage controller 24.
The mask image is recognized by driving the stage by 21 and 22. Driving of each mechanism is controlled by a signal from the microprocessor 25.

【0031】ディスプレイ26により、欠陥を画像表示し
て、欠陥の実際の目視確認を行うことができる。また、
ディスプレイ26に、微分波形や、光強度分布図を表示す
る構成にすることができる。
The display 26 allows an image of the defect to be displayed for actual visual confirmation of the defect. Also,
The display 26 can be configured to display a differential waveform and a light intensity distribution map.

【0032】ディスク27は、欠陥を記憶しておくなど、
各種データをストアする。プリンタ28により、欠陥の構
造についてのデータなどを打ち出すことができる。
The disk 27 stores defects such as
Store various data. The printer 28 can print out data on the structure of defects.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上、本発明によれば、従来のフォトマ
スク欠陥検査装置において、欠陥の種類によらず一定の
サイズ以上の欠陥を検出していたものを、フォトマスク
投影露光後の影響を考慮した欠陥を選択的に検出するこ
とが可能となる。本発明によるフォトマスク検査方法を
用いることにより、フォトマスク作成における歩留りを
向上させ、コストの低減、スループットの大幅な向上を
実現することができる。
As described above, according to the present invention, in a conventional photomask defect inspection apparatus, a defect which has detected a defect of a certain size or more irrespective of the kind of the defect is influenced by the photomask projection exposure. It is possible to selectively detect the considered defects. By using the photomask inspection method according to the present invention, it is possible to improve the yield in producing a photomask, reduce the cost, and significantly improve the throughput.

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

【図1】実施例1を模式的に説明する図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a first embodiment.

【図2】実施例1を模式的に説明する図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a first embodiment.

【図3】実施例2を模式的に説明する図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a second embodiment.

【図4】実施例3の装置を示すブロックダイアグラムで
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing an apparatus of Example 3.

【図5】フォトマスクに発生する代表的な欠陥例を表す
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a typical defect example occurring in a photomask.

【図6】光強度シミュレーションによるフォトマスク欠
陥の転写性を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing transferability of photomask defects by light intensity simulation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 遮光部 2 欠陥部 3 透過基板 4 位相シフト部 5 透過光強度 6 透過光強度の微分波形 1 Light-shielding part 2 Defect part 3 Transparent substrate 4 Phase shift part 5 Transmitted light intensity 6 Differentiated waveform of transmitted light intensity

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年9月10日[Submission date] September 10, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】更に、最近上記フォトマスクの光透過部に
おいて、位相差を具備した、いわゆる位相シフトマスク
が脚光を浴びている。位相シフトマスクにおいては、前
述した欠陥の他に、新たに位相シフト部におけるいわゆ
るシフター欠陥を考慮しなければならず、フォトマスク
欠陥検査工程で検出すべき欠陥種が増加している。
Further, recently, a so-called phase shift mask having a phase difference has been spotlighted in the light transmitting portion of the photomask. In the phase shift mask, so-called shifter defects in the phase shift portion must be newly considered in addition to the above-mentioned defects, and the number of defect types to be detected in the photomask defect inspection step is increasing .

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】図5に示したような欠陥種を持つフォトマ
スクを作成し、KrFエキシマレーザー光、波長248
nm、NA=0.45、σ=0.3の条件での縮小投影
露光を試みた。この結果、図5(f)のような欠陥で
は、5倍のフォトマスク上で0.3μm□の欠陥を保証
しなければならないのに対し、図5(a)のような欠陥
では、1.0μm□の欠陥保証でも良いことがわかっ
た。
A photomask having a defect species as shown in FIG. 5 was prepared, and KrF excimer laser light, wavelength 248 was used.
A reduction projection exposure was attempted under the conditions of nm, NA = 0.45, σ = 0.3. As a result, in the case of the defect as shown in FIG. 5F, it is necessary to guarantee the defect of 0.3 μm □ on the photomask 5 times as large as that of the defect as shown in FIG. It was found that the defect guarantee of 0 μm □ is also good.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】図2(a)は、周囲にパターンがない場合
の孤立の欠陥を示したものであり、図2(b)は、比較
検査するパターンである。図2(b)は、データ変換に
より作成した、いわゆるデータベース検査のイメージで
も、実際のフォトマスクパターンから得られたイメージ
でも良い。更に、図2の符号5は、フォトマスク検査装
置の透過光から得られる光強度を示し、6は、原信号を
微分して得られる微分波形(絶対値の波形:以降本明細
書中では、微分波形とは、この波形をさす)を示す。
FIG. 2 (a) shows an isolated defect when there is no pattern in the surroundings, and FIG. 2 (b) shows a pattern for comparison inspection. FIG. 2B may be a so-called database inspection image created by data conversion or an image obtained from an actual photomask pattern. Further, reference numeral 5 in FIG. 2 indicates a light intensity obtained from the transmitted light of the photomask inspection apparatus, and 6 indicates a differential waveform (absolute value waveform: hereinafter, obtained by differentiating the original signal).
In the text, the differential waveform refers to this waveform) .

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】図(a)は、コンタクトホールパターン
の中央付近に発生した孤立の欠陥を示している。従来の
装置の場合、図1、図2の欠陥は、同じサイズの欠陥と
して検出してしまう。一方この実施例では、欠陥を検出
した際に、図のl,m,すなわち、欠陥とその近傍に
あるパターンまでの距離を考慮する。l,mは、フォト
マスク方式、フォトマスクが使用される投影露光装置の
光学データによっても変わることは言うまでもない。欠
陥を検出した際に、ある一定範囲l,m内にパターン
ない場合は、例えば、1μm以上の欠陥を検出するよう
にし、また、l,mの範囲いずれかにパターンがある場
合は、その値に応じた欠陥を検出することにより、必要
とされる欠陥のみを検出することが可能となる。更に欠
陥サイズsを考慮して、欠陥の修正の要否を決めるデー
タとする。l,m,sの値は、微分波形6の信号6a〜
6dから、これを得ることができる。
[0022] FIG. 1 (a) shows a defect of the isolated occurring near the center of the contact hole pattern. In the case of the conventional device, the defects of FIGS. 1 and 2 are detected as defects of the same size. On the other hand, in this embodiment, when a defect is detected, l and m in FIG. 1 , that is, the distance between the defect and a pattern in the vicinity thereof is considered. It goes without saying that l and m vary depending on the photomask method and the optical data of the projection exposure apparatus in which the photomask is used. Upon detection of defects, if there is no pattern within a certain range l, m, for example, to detect the above defects 1 [mu] m, also, if there is a pattern l, in any range of m is, the By detecting the defect according to the value, it becomes possible to detect only the required defect. Further, considering the defect size s, the data is used to decide whether or not the defect needs to be corrected. The values of l, m, and s are the signals 6a to 6 of the differential waveform 6.
This can be obtained from 6d.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】実施例2 この実施例の模式図を図3に示す。図3(a)は、ハー
フトーン方式位相シフトマスクをコンタクトホールパタ
ーンに適用した場合に、コンタクトホールパターンの中
央付近にCr残り欠陥が発生した場合を示しており、図
3(b)は、欠陥がシフター残り欠陥の場合を示したも
のである。図3の符号5は、フォトマスク検査装置の透
過光から得られる光強度を示し、6は、原信号を微分し
て得られる波形を示す。図3の微分波形6から得られる
欠陥情報により、Cr欠陥かシフター欠陥かを見分ける
ことが可能となり、必要とされる欠陥のみを検出するこ
とが可能となる。Cr欠陥であれば、欠陥を示す微分波
のピークは6c,6dの2つであるのに対し、シフタ
ー欠陥であれば、6g〜6jの4つが現れるからであ
る。
Example 2 A schematic diagram of this example is shown in FIG. FIG. 3A shows a case where a Cr residual defect occurs near the center of the contact hole pattern when the halftone phase shift mask is applied to the contact hole pattern, and FIG. 3B shows the defect. Shows the case where the shifter residual defect is present. Reference numeral 5 in FIG. 3 indicates the light intensity obtained from the transmitted light of the photomask inspection apparatus, and reference numeral 6 indicates the waveform obtained by differentiating the original signal. The defect information obtained from the differential waveform 6 in FIG. 3 makes it possible to distinguish between a Cr defect and a shifter defect, and it becomes possible to detect only the required defect. This is because, in the case of a Cr defect, there are two peaks of the differential waveform indicating defects, 6c and 6d, whereas in the case of a shifter defect, four peaks of 6g to 6j appear.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/027

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パターンが形成されたフォトマスクのパタ
ーン欠陥を検査し及び/またはパターン欠陥を修正する
パターン欠陥検査・修正方法において、 パターンのエッジから欠陥までの距離を考慮することを
特徴とするフォトマスクのパターン欠陥検査・欠陥修正
方法。
1. A pattern defect inspection / repair method for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or correcting the pattern defect, wherein the distance from the edge of the pattern to the defect is considered. Photomask pattern defect inspection / defect correction method.
【請求項2】パターンのエッジから欠陥までの距離を考
慮するとともに、欠陥のサイズを考慮することを特徴と
する請求項1に記載のフォトマスクのパターン欠陥検査
・欠陥修正方法。
2. The pattern defect inspection / defect correction method for a photomask according to claim 1, wherein the defect size is taken into consideration while considering the distance from the edge of the pattern to the defect.
【請求項3】欠陥の距離及び/またはサイズを、透過光
強度の微分波形を用いて検知することを特徴とする請求
項1または2に記載のフォトマスクのパターン欠陥検査
・欠陥修正方法。
3. The pattern defect inspection / defect correction method for a photomask according to claim 1, wherein the distance and / or size of the defect is detected by using a differential waveform of transmitted light intensity.
【請求項4】欠陥が光透過部の欠陥か、遮光部の欠陥か
を、透過光強度の微分波形を用いて検知することを特徴
とする請求項1ないし3のいずれかに記載のフォトマス
クのパターン欠陥検査・欠陥修正方法。
4. The photomask according to claim 1, wherein whether the defect is a defect in a light transmitting part or a defect in a light shielding part is detected by using a differential waveform of transmitted light intensity. Pattern defect inspection and defect repair method.
【請求項5】パターンが形成されたフォトマスクのパタ
ーン欠陥を検査し及び/またはパターン欠陥を修正する
パターン欠陥検査・修正方法において、 パターンのエッジから欠陥までの距離と、欠陥のサイズ
と、欠陥が光透過部の欠陥か遮光部の欠陥かの別と、パ
ターンの大きさとを考慮することを特徴とするフォトマ
スクの欠陥検査・欠陥修正方法。
5. A pattern defect inspection / repair method for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or repairing the pattern defect, the distance from the edge of the pattern to the defect, the size of the defect, and the defect. A method for inspecting and repairing defects in a photomask, characterized in that whether the defect is a defect in the light transmitting part or the defect in the light shielding part and the size of the pattern are taken into consideration.
【請求項6】パターンが形成されたフォトマスクのパタ
ーン欠陥を検査し及び/またはパターン欠陥を修正する
パターン欠陥検査・修正装置において、 フォトマスクの画像を認識する画像認識手段と、フォト
マスクの透過光強度の微分波形を得る微分回路と、欠陥
に係る判定を行う比較判定回路とを有することを特徴と
するフォトマスクのパターン欠陥検査・欠陥修正装置。
6. A pattern defect inspection / repair device for inspecting a pattern defect of a photomask on which a pattern is formed and / or correcting the pattern defect, and an image recognition means for recognizing an image of the photomask and a transmission of the photomask. A pattern defect inspection / defect repair device for a photomask, comprising: a differentiation circuit for obtaining a differential waveform of light intensity; and a comparison / judgment circuit for judging a defect.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208576A (en) * 1999-01-08 2000-07-28 Schlumberger Technol Inc Detection of Defects in Patterned Semiconductor Substrates
JP2003084422A (en) * 2001-09-13 2003-03-19 Toppan Printing Co Ltd Method for correcting halftone type phase shift mask, phase shift mask and method for manufacturing the same
JP2021056293A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 Hoya株式会社 Pattern inspection method, inspection device for photomask, manufacturing method for photomask, and manufacturing method for display device

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