專利名稱：掩膜檢測裝置和掩膜檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測電子束曝光系統(tǒng)中所用掩膜缺陷的檢測裝置和方法，該曝光系統(tǒng)可以使用電子束實現(xiàn)圖案復(fù)制。
通常使用向掩膜發(fā)射激光的方法，把通過掩膜的透射光或它的反射光產(chǎn)生的圖案與參考圖案進行比較來檢測掩膜的缺陷是一種眾所周知的在電子束曝光系統(tǒng)中使用的檢測掩膜缺陷的方法。
但是，當(dāng)檢測最新電子束曝光系統(tǒng)中所用的金屬膜片掩膜或膜片掩膜的缺陷時，激光不透過膜片。因此，沒有辦法只好使用反射光。使用激光的反射光很容易檢測掩膜的缺陷。但是，膜片掩膜的散射重金屬的膜厚是很薄的。它小于激光的波長。這導(dǎo)致不可能使用激光檢測。
為此原因，檢測膜片掩膜缺陷的方法采用一種使用電子束的透射電子顯微鏡(TEM)檢測膜片掩膜的缺陷。在這個TEM中，如

圖1所示，由安裝在掩膜M上方的電子槍51發(fā)射的電子束EB由包括為向掩膜發(fā)射的電子透鏡53和54的光發(fā)射系統(tǒng)52所匯聚。透過掩膜M的電子束穿過由銅材料制成的孔徑55，被電子探測器56檢測。根據(jù)電子探測器56檢測的電流值，檢測掩膜M的圖案。把測得的掩膜M的圖案與參考圖案進行比較，因此，檢測了掩膜M的缺陷。電子束的這個用途可以檢測金屬膜片掩膜或膜片掩膜。例如，這種技術(shù)公開在日本專利申請公開中(JP-A-4-361544)，盡管該專利申請沒有特別描述膜片掩膜或金屬膜片掩膜。
檢測掩膜缺陷的常規(guī)裝置構(gòu)成專用的掩膜檢測裝置。為此原因，生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的工廠需要掩膜檢測設(shè)備，該掩膜檢測設(shè)備遠(yuǎn)離生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備。所以，除了在工廠需要為制造半導(dǎo)體設(shè)備保留安裝空間外，還需要為安裝掩膜檢測設(shè)備保留空間。另外，這種類型的掩膜檢測設(shè)備需要類似于電子束曝光系統(tǒng)的配置，像發(fā)射電子束到掩膜的電子槍或光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)。這樣的設(shè)備導(dǎo)致的問題是掩膜檢測設(shè)備體積較大并較昂貴。
另外，在常規(guī)掩膜缺陷檢測中，電子探測器檢測透過掩膜發(fā)射的電子束，從而檢測掩膜的圖案。然后，檢測的圖案與參考圖案進行比較。出現(xiàn)的問題是掩膜缺陷檢測的可靠性降低。即檢測的圖案形成了信號，在該信號中，檢測的圖案在細(xì)小區(qū)域單元被轉(zhuǎn)換成為二進制數(shù)值。檢測的圖案的細(xì)小檢測區(qū)域的二進制信號與對應(yīng)參考圖案細(xì)小檢測區(qū)域的二進制信號進行比較。因此，相互之間不同步的兩個信號的部分被判斷為掩膜的缺陷。但是，在這種情況下，當(dāng)每個檢測的圖案的細(xì)小區(qū)域被轉(zhuǎn)換成為二進制時，在參考電平中引起誤差，檢測的圖案每一個細(xì)小區(qū)域的二進制值的可靠性將會下降，其導(dǎo)致了缺陷檢測的可靠性的下降。
下面描述公開了圖案缺陷檢測器的日本專利申請(JP-A-63-38149)。圖案缺陷檢測器具有在基片上掃描的裝置，在該基片上形成了一個或多個矩形圖案，檢測通過掃描操作從基片出現(xiàn)的信號的裝置，用于處理檢測的信號并獲得二進制信息的裝置，用于把二進制信息轉(zhuǎn)換成為多個矩形圖案信息的裝置，積累矩形圖案信息的裝置，把矩形圖案信息與對應(yīng)矩形圖案信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較的裝置。
本發(fā)明用于解決上述問題。因此，本發(fā)明的目的是提供一種掩膜檢測設(shè)備，該設(shè)備使用電子束曝光系統(tǒng)檢測掩膜，并因此不需要單獨安裝另一個掩膜檢測設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種掩膜檢測方法，其可以改善掩膜缺陷檢測中的可靠性。
為獲得本發(fā)明的一方面，一種掩膜檢測方法包括(a)提供一種用于對具有掩膜的晶片形成圖案的電子束曝光系統(tǒng)；(b)從電子束曝光系統(tǒng)向掩膜發(fā)射電子；(c)檢測發(fā)射的電子透過掩膜的電子；(d)根據(jù)(c)的檢測結(jié)果檢測掩膜的缺陷。
在這種情況下，在步驟(b)，電子束曝光設(shè)備發(fā)射的電子不發(fā)射到晶片。
也是在這種情況下，所述掩膜檢測方法還包括(e)當(dāng)作為(d)的檢測結(jié)果，掩膜沒有缺陷時，使用電子束曝光系統(tǒng)通過形成圖案的掩膜使晶片曝光。
此外，在這種情況下，在步驟(b)中，以執(zhí)行(e)的方式從電子束曝光系統(tǒng)發(fā)射電子。
在這種情況下，所述掩膜檢測方法還包括(f)提供一種表明掩膜參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)；(g)計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中的黑色圖案和白色圖案的比率的面積比，其中，步驟(d)包括根據(jù)步驟(c)的檢測結(jié)果和所述面積比檢測掩膜的缺陷。
也是在這種情況下，步驟(c)包括檢測透過掩膜的電子的強度，所述掩膜檢測方法還包括(h)提供一個表明掩膜的參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)；(i)計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比，其中，步驟(b)包括根據(jù)所述電子的強度和面積比檢測掩膜的缺陷。
此外，在這種情況下，掩膜檢測方法還包括(j)計算表明所述電子的強度和參考圖案之間關(guān)系的修正值，其中，步驟(b)包括根據(jù)所述電子的強度、修正值和面積比檢測掩膜的缺陷。
在這種情況下，步驟(c)由電子探測器執(zhí)行，電子探測器從一個位置自動地移動到另一個位置，在一個位置，電子探測器覆蓋住晶片的位置，不使透過掩膜的電子發(fā)射到被覆蓋的位置，在另一個位置，電子探測器不覆蓋晶片的位置，使透過掩膜的電子發(fā)射到未覆蓋的晶片的位置。
也是在這種情況下，步驟(c)包括當(dāng)電子被輸入到電子探測器時，檢測透過掩膜的電子，以便檢測在電子探測器中的位置和輸入的電子的強度。
也是在這種情況下，電子探測器包括排列成陣列形式的多個二極管。
也是在這種情況下，所述掩膜檢測方法還包括(k)在電子探測器和掩膜之間的位置提供一種具有多個孔的MCP(微通道板)；(i)施加電壓到MCP，其中，步驟(c)包括當(dāng)電子被輸入到電子探測器時，檢測電子在MCP中的位置和輸入的電子的強度。
為獲得本發(fā)明的另一方面，一種掩膜檢測裝置包括對具有掩膜的晶片形成圖案的電子束曝光系統(tǒng)；電子束曝光系統(tǒng)向掩膜發(fā)射電子；電子探測器檢測發(fā)射的電子透過掩膜的電子；根據(jù)電子探測器的檢測結(jié)果，檢測掩膜的缺陷。
在這種情況下，當(dāng)電子探測器檢測透過掩膜的電子時，電子束曝光系統(tǒng)不發(fā)射電子到晶片。
也是在這種情況下，當(dāng)檢測單元的檢測結(jié)果，掩膜沒有缺陷時，電子束曝光系統(tǒng)通過掩膜向晶片進行曝光形成圖案。
此外，在這種情況下，當(dāng)電子探測器檢測到透過掩膜的電子時，電子束曝光系統(tǒng)以其通過形成圖案的掩膜向晶片進行曝光的方式發(fā)射電子。
在這種情況下，檢測單元存儲表明掩膜參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)，計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比，其中，根據(jù)電子探測器的檢測結(jié)果和所述面積比，檢測單元檢測掩膜的缺陷。
也是在這種情況下，電子探測器檢測透過掩膜的電子的強度，其中，檢測單元存儲表明掩膜的參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)，并計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比，其中，根據(jù)所述電子的強度和面積比，檢測單元檢測掩膜的缺陷。
此外，在這種情況下，檢測單元計算表明所述電子的強度和參考圖案之間關(guān)系的修正值，其中，根據(jù)所述電子的強度、修正值和面積比，檢測單元檢測掩膜的缺陷。
在這種情況下，電子探測器從一個位置自動地移動到另一個位置，在一個位置，電子探測器覆蓋住晶片的位置，不使透過掩膜的電子發(fā)射到被覆蓋的位置，在另一個位置，電子探測器不覆蓋晶片的位置，透過掩膜的電子發(fā)射到未覆蓋的晶片的位置。
也是在這種情況下，當(dāng)電子被輸入到電子探測器時，電子探測器檢測透過掩膜的電子，檢測在電子探測器中的位置和輸入的電子的強度。
此外，在這種情況下，電子探測器包括排列成陣列形式的多個二極管。
在這種情況下，電子探測器包括排列成柵格形式的多個二極管。
另外，在這種情況下，所述掩膜檢測設(shè)備還包括在電子探測器和掩膜之間的位置具有多個孔的MCP(微通道板)；施加電壓到MCP，其中，當(dāng)電子被輸入到MCP時，MCP檢測電子在MCP中的位置和輸入的電子的強度。
圖1是常規(guī)掩膜檢測設(shè)備概略結(jié)構(gòu)的正視圖；圖2是本發(fā)明實施例的掩膜檢測設(shè)備概略結(jié)構(gòu)的正視圖；圖3是圖2掩膜檢測設(shè)備概略結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4A是包含在圖2掩膜檢測設(shè)備中的電子探測器的結(jié)構(gòu)透視圖；圖4B是包含在圖2掩膜檢測設(shè)備中的電子探測器結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖5是包含在圖2掩膜檢測設(shè)備中的電子探測器的每一個二極管的電流檢測工作的基本原理圖；圖6是本發(fā)明實施例的掩膜檢測方法中的算法的流程圖；圖7A是包含在圖2掩膜檢測設(shè)備中的電子探測器的另一個實施例的透視圖；圖7B是使用圖2掩膜檢測設(shè)備的MCP的透視圖。
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖2是表示本實施例掩膜檢測設(shè)備的正視圖。圖3是表示本實施例掩膜檢測設(shè)備的透視圖。在這個實施例中的掩膜檢測設(shè)備2由電子束曝光系統(tǒng)1構(gòu)成，用于通過散射的電子繪出圖像。
掩膜檢測設(shè)備2檢測散射掩膜M的缺陷。散射掩膜M有一個需要復(fù)制到晶片W的圖案。
掩膜檢測設(shè)備2有一個發(fā)射電子束的電子槍11、電子透鏡13和14、遮光孔徑15、電子透鏡17和18、后向聚焦平面孔徑19。
電子透鏡13、14和遮光孔徑15包括在光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)12中。電子透鏡17、18和后向聚焦平面孔徑包括在光學(xué)成像系統(tǒng)16中。
電子透鏡13、14匯聚由電子槍11發(fā)射的電子束EB。遮光孔徑15把電子束的通量轉(zhuǎn)換成為所需的形狀。使用電子透鏡17、18把散射掩膜M散射的電子束EB投射和復(fù)制到晶片W。
檢測掩膜缺陷的電子探測器20安裝在緊靠散射掩膜M的下面。當(dāng)圖案復(fù)制到晶片W時，電子探測器20與電子束曝光系統(tǒng)1分開，以至，進行通常的曝光電子束EB的操作。另一方面，在檢測掩膜M缺陷時，電子探測器20安裝在電子束曝光系統(tǒng)1中。
順便說一下，安裝一個裝載機構(gòu)，以便可以把電子探測器20與電子束曝光系統(tǒng)1裝在一起或分開。但是，省略了詳細(xì)的解釋。此外，計算機30連接到電子束曝光系統(tǒng)1(掩膜檢測設(shè)備2)，以便檢測掩膜M的缺陷。
在此，使用眾所周知的膜片掩膜或金屬膜片掩膜作為散射掩膜M。在膜片掩膜中，用作散射體并具有高原子數(shù)和高密度的圖案形成在由低原子數(shù)和低密度材料制成的薄膜上。利用電子散射程度之間的差別供電子束對比用。金屬膜片掩膜稍微不同于膜片掩膜，其中，金屬掩膜的圖案部分由厚膜材料制成，例如硅。然而，金屬掩膜基本上與膜片掩膜的結(jié)構(gòu)相同。
掩膜M可以沿通過掩膜承載臺(未示出)的平面XY的方向移動。于是，當(dāng)沿平面XY方向移動時，掩膜M的整個圖案復(fù)制到晶片W。晶片W類似地放置在晶片承載臺(未示出)上，并與掩膜承載臺同步地沿平面XY的方向移動。
如圖4A所示，電子探測器20被構(gòu)造成，使得按上下兩層分別排列的、由薄膜硅制成的二極管210、220排列成陣列的形式。如圖4B所示，在下層二極管210和上層二極管220中，成矩形并分別沿X方向和Y方向延伸的多個N型摻雜層212、222相互之間平行排列在P型薄膜硅211、221的表面部分。同樣，在下層二極管210和上層二極管220中，分別由三極管構(gòu)成的放大器213、223形成在各自N-型摻雜層212、222縱向的兩端。
反向偏壓加在P-型薄膜硅211、221和N-型摻雜層212、222之間，所以，保持了電流不流動的穩(wěn)定狀態(tài)。于是，由空穴和各自二極管221、220輸入到各自二極管221、220的N-型摻雜層212、222的電子產(chǎn)生的二次電子引起的電流由各自的放大器213、223放大，因此，檢測到電流的值。另外，計算機30使用這些電流值檢測輸入電子的位置，因此，檢測到掩膜的缺陷。
在圖3中，計算機30有比如紀(jì)錄磁盤等的存儲器32，位置控制器31、面積比計算器33、缺陷判斷部分34。
位置控制器31控制沿掩膜承載臺(未示出)平面上的XY方向的移動位置，在該位置，至少放置了掩膜M。根據(jù)位置控制器31控制的XY位置信息，面積比計算器33從存儲器32讀出對應(yīng)遮光孔徑15限制的掩膜M開口區(qū)域的圖案的圖案數(shù)據(jù)，即檢測區(qū)域。然后，它計算出圖案數(shù)據(jù)的面積比，即在掩膜中，黑色圖案與白色圖案比率的面積比。當(dāng)缺陷判斷部分34進行缺陷判斷時，算得的面積比是參考數(shù)據(jù)。
缺陷判斷部分34比較由電流值算得的面積比，所述電流是由電子探測器20的每個放大器213、223放大的電流的測量結(jié)果。因此，按照比較結(jié)果，它判斷掩膜中的白色缺陷(圖案區(qū)域的遺漏)和黑色缺陷(多余圖案)。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的使用電子束曝光系統(tǒng)1的掩膜檢測設(shè)備2。
如圖2和3所示，首先，在掩膜被復(fù)制之前，電子探測器20被安裝在電子束曝光系統(tǒng)1內(nèi)緊靠掩膜M的下部。
其次，類似于圖案復(fù)制的情況，光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)12由電子槍11向電子束曝光系統(tǒng)1中的掩膜組發(fā)射電子束。如上所述，膜片掩膜上的圖案部分由重金屬制成，金屬膜片掩膜的圖案部分由如硅的厚膜材料制成。所以，發(fā)射到膜片掩膜的圖案部分或金屬膜片掩膜的電子多次以大角度散射。因此，存在一種很大的可能性，即發(fā)射到圖案部分的電子散射到電子探測器的外部。即使發(fā)射到圖案的電子暫時輸入到電子探測器20，輸入的電子以相同的角度散射的電子束也相對地小。因此，信號變得很弱，以至不能檢測它們。發(fā)射到無圖案部分，即通過掩膜M的部分以外的部分的電子分別被輸入到電子探測器20的各個二極管210、220。輸入到各個二極管210、220的電子束按一定幾率激勵材料中的硅原子，二極管210、220產(chǎn)生二次電子和空穴。
如圖5的二極管210基本原理圖所示，這些二次電子和空穴由施加到二極管210(P-型硅211和N-型摻雜層212)的電場移動到放大器213。同時，因為硅二極管210具有一定的阻抗，這種阻抗電流消弱一定的比率。在二極管210的兩端，根據(jù)從放大器213讀出的電流，通過測量電流的消弱比率可以確定電子的輸入位置。此外，電子的強度可以根據(jù)電流值確定。順便說一下，確定的輸入位置是下層二極管210的X方向和上層二極管220的Y方向的位置。因此，關(guān)于這個位置的總的考慮確定了電子探測器20的平面XY上的位置。
上面確定的位置和電子強度被輸入到計算機，計算機判斷掩膜的缺陷。
圖6是判斷掩膜缺陷算法的流程圖。首先，計算機30控制掩膜承載臺，使為掩膜M對準(zhǔn)的檢測區(qū)域被相應(yīng)定地位于光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)12的孔徑15(步驟S101)。因此，由電子槍11發(fā)射并通過遮光孔徑15開口的電子束發(fā)射到掩膜M圖案的檢測區(qū)域(S102)。通過掩膜M的發(fā)射電子束被輸入到電子探測器20。如上所述，根據(jù)由電子探測器20的放大器輸出的電流確定電子束的輸入位置。另外，根據(jù)測量的電流值確定電子束的強度。
另一方面，計算機30從存儲器32中讀出掩膜M的圖案數(shù)據(jù)，存儲器32存儲作為檢測目標(biāo)的掩膜M的圖案數(shù)據(jù)信息(S104)。然后，根據(jù)掩膜M的檢測區(qū)域的XY位置，與遮光孔徑15的開口具有相同面積的區(qū)域被分成為網(wǎng)狀(S105)。之后，面積比計算器33根據(jù)設(shè)定區(qū)域的圖案數(shù)據(jù)計算掩膜的面積比(S106)。如上所述，這個面積比意味著掩膜區(qū)域內(nèi)黑色圖案與白色圖案的比率。
下一步，缺陷判斷部分34把在步驟S103檢測的電子束的輸入位置與在步驟S105設(shè)置的掩膜M的區(qū)域關(guān)聯(lián)，然后，把在步驟S106計算的面積比與在步驟S103測量的電流值進行比較(S107)，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷掩膜M中的白色缺陷和黑色缺陷(S108)。
順便說一下，在這種比較中，只是除了各自值的單位以外的數(shù)值進行比較(S07)。所以，{面積比=電流值}的情況被判斷為沒有缺陷，{面積比＞電流值}的情況被判斷為黑色缺陷，{面積比＜電流值}的情況被判斷為白色缺陷(S108)。
在為掩膜檢測對準(zhǔn)的所有區(qū)域上重復(fù)進行這種判斷，然后，完成了掩膜檢測(S109、110)。
在面積比和電流值之間的比較中，需要使用的掩膜事先就應(yīng)知道該掩膜沒有任何缺陷，然后，計算表示電子強度以及圖案存在與否之間關(guān)系的修正值。
例如，該修正值被加到電流值。然后，類似于上面提到的情況，加到電流值的修正值與面積比進行比較。因此，可以消除電流值中的檢測誤差的影響，改善了缺陷判斷的準(zhǔn)確性。
以這種方式可以獲得掩膜的缺陷檢測。所以，如果電子探測器20安裝在電子束曝光系統(tǒng)1的內(nèi)部，則電子束曝光系統(tǒng)1可以在它的原來狀態(tài)被構(gòu)造成掩膜檢測設(shè)備2。因此，生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的工廠不需要作為單獨設(shè)備配置掩膜檢測設(shè)備。因此，它的優(yōu)點是為生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備減少了設(shè)備空間并減少了整個設(shè)備的成本。
在完成掩膜檢測之后，設(shè)置在電子束曝光系統(tǒng)1內(nèi)的掩膜可以在它的原來狀態(tài)下用來對晶片W曝光。因此，也可以減少由掩膜M的設(shè)備之間的移動引起的處理時間。
此外，在掩膜M的檢測時，根據(jù)掩膜M的圖案數(shù)據(jù)確定的面積比與電子探測器20獲得的電流值進行比較。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成為二進制值時，可以保護由參考電平的誤差引起的可靠性的降低。
此外，在檢測中，只考慮表面的影響而不考慮反射電子和反射光的影響，能量衰減率取決于膜的厚度。因此，可以考慮貢獻(xiàn)到被檢測表面的電子散射的值的影響(掩膜M的膜厚)。
如圖7A所示，可以使用格柵型電子探測器20A作為本實施例的電子探測器20的一個變體，在所述探測器中由硅制成的二極管分別沿XY方向排列。在這種情況下，根據(jù)沿X方向和Y方向測得的電流，可以檢測到有多強的電子輻射到二極管的信息。因此，根據(jù)檢測的信息，可以檢測到二維位置和電流位置。
另外，如圖7B所示，施加了電壓的具有許多孔的MCP(微通道板)40安裝在緊靠掩膜M下面與電子探測器20或20A之間的位置。使用MCP40作為位置檢測器。在這種情況下，可以檢測與把電子輸入到空穴有關(guān)的信息和輸入電子的強度。
如上所述，在本發(fā)明的掩膜檢測設(shè)備中，可將用于檢測透過掩膜檢測所用掩膜的電子束的電子探測器安裝在內(nèi)部，并且可以與緊靠其中設(shè)置有掩膜的電子束曝光系統(tǒng)內(nèi)的掩膜下部的部分分離。因此，如果電子探測器安裝在電子束曝光系統(tǒng)內(nèi)，則可將電子束曝光系統(tǒng)按它原來的狀態(tài)構(gòu)造成掩膜檢測設(shè)備。
因此，沒有必要配置與電子束曝光系統(tǒng)單獨的掩膜檢測設(shè)備。所以，它的優(yōu)點是為生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備減少了設(shè)備空間并減少了整個設(shè)備的成本。在完成掩膜檢測之后，可以將設(shè)在電子束曝光系統(tǒng)1內(nèi)的掩膜在它的原來狀態(tài)下用于對晶片W曝光。因此，也可以減少由掩膜M的設(shè)備之間的移動引起的處理時間。
此外，本發(fā)明的掩膜檢測方法，使為檢測而對準(zhǔn)的掩膜圖案數(shù)據(jù)所確定的面積比與為檢測通過掩膜的電子束而由電子探測器所獲得的電流值進行比較。因此，當(dāng)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制值時，可以保護由參考電平的誤差引起的可靠性的降低。因此，掩膜的缺陷可以在高準(zhǔn)確性和高可靠性上進行檢測。
權(quán)利要求
1．一種掩膜檢測方法，包括以下步驟(a)提供電子束曝光系統(tǒng)(1)，用于對具有掩膜(M)的晶片(1)形成圖案；(b)從電子束曝光系統(tǒng)(1)向掩膜(M)發(fā)射電子；(c)檢測發(fā)射的電子透過掩膜(M)的電子；(d)根據(jù)步驟(c)的檢測結(jié)果，檢測掩膜(M)的缺陷。
2．按權(quán)利要求1所述的掩膜檢測方法，其特征在于執(zhí)行步驟(b)，使電子束曝光設(shè)備(1)發(fā)射的電子不發(fā)射到晶片(W)。
3．按權(quán)利要求1所述的掩膜檢測方法，其特征在于掩膜檢測方法還包括步驟(e)當(dāng)作為步驟(d)的檢測結(jié)果，掩膜(M)沒有缺陷時，使用電子束曝光系統(tǒng)(1)通過掩膜(M)對晶片(W)進行曝光，形成圖案。
4．按權(quán)利要求3所述的掩膜檢測方法，其特征在于在步驟(b)中，以執(zhí)行步驟(e)的方式從電子束曝光系統(tǒng)(1)發(fā)射電子。
5．按權(quán)利要求1所述的掩膜檢測方法，其特征在于還包括步驟(f)提供表明掩膜(M)參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)；(g)計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜(M)的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比；其中，步驟(d)包括根據(jù)步驟(c)的檢測結(jié)果和面積比檢測掩膜(M)的缺陷。
6．按權(quán)利要求1所述的掩膜檢測方法，其特征在于步驟(c)包括檢測透過掩膜(M)的電子強度；所述掩膜檢測方法還包括步驟(h)提供表明掩膜的參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)；(i)計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜(M)的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比；其中，步驟(b)包括根據(jù)所述電子的強度和面積比檢測掩膜的缺陷。
7．按權(quán)利要求6所述的掩膜檢測方法，其特征在于掩膜檢測方法還包括步驟(j)計算表示所述電子強度和參考圖案之間關(guān)系的修正值；其中，步驟(b)包括根據(jù)電子的強度、修正值和面積比檢測掩膜的缺陷。
8．按權(quán)利要求1到7任何一項權(quán)利要求所述的掩膜檢測方法，其特征在于步驟(c)由電子探測器(20)執(zhí)行，電子探測器(20)從一個位置自動地移動到另一個位置，在一個位置，電子探測器(20)覆蓋住晶片(W)的位置，不使透過掩膜(M)的電子發(fā)射到被覆蓋的位置，在另一個位置，電子探測器(20)不覆蓋晶片(W)的位置，透過掩膜(M)的電子發(fā)射到未被覆蓋的晶片(W)的位置。
9．按權(quán)利要求8所述的掩膜檢測方法，其特征在于步驟(c)包括當(dāng)電子被輸入到電子探測器(20)時，檢測透過掩膜(M)的電子，檢測在電子探測器中(20)的位置和輸入的電子的強度
10．按權(quán)利要求8所述的掩膜檢測方法，其特征在于電子探測器(20)包括排列成陣列形式的多個二極管。
11．按權(quán)利要求8所述的掩膜檢測方法，其特征在于電子探測器(20)包括排列成格柵形式的多個二極管。
12．按權(quán)利要求8所述的掩膜檢測方法，其特征在于還包括步驟(k)在電子探測器(20)和掩膜(M)之間的位置提供一種具有多個孔的MCP(40)(微通道板)；(1)施加電壓到MCP，其中，步驟(c)包括當(dāng)電子被輸入到電子探測器(20)時，檢測電子在MCP(40)中的位置和輸入的電子的強度。
13．一種掩膜檢測裝置，包括電子束曝光系統(tǒng)(1)，用于對具有掩膜(M)的晶片(W)形成圖案；電子束曝光系統(tǒng)(1)向掩膜(M)發(fā)射電子；電子探測器(20)檢測發(fā)射的電子透過掩膜(M)的電子；根據(jù)電子探測器(20)的檢測結(jié)果，檢測單元(30)檢測掩膜(M)的缺陷。
14．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于當(dāng)電子探測器(20)檢測透過掩膜(M)的電子時，電子束曝光系統(tǒng)(1)不發(fā)射電子到晶片(W)。
15．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于當(dāng)作為檢測單元(30)的檢測結(jié)果，掩膜沒有缺陷時，電子束曝光系統(tǒng)(1)通過掩膜(M)對晶片(W)進行曝光，形成圖案。
16．按權(quán)利要求15所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于當(dāng)電子探測器(20)檢測到透過掩膜(M)的電子時，電子束曝光系統(tǒng)(1)以電子束曝光系統(tǒng)(1)通過掩膜(M)對晶片(W)進行曝光的方式發(fā)射電子，形成圖案。
17．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于檢測單元(30)存儲表明掩膜(M)參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)，并計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜(M)的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比；其中，根據(jù)電子探測器(20)和面積比的檢測結(jié)果，檢測單元(30)檢測掩膜的缺陷。
18．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于電子探測器(20)檢測透過掩膜(M)的電子強度；其中，檢測單元(30)存儲表明掩膜(M)的參考圖案的參考圖案數(shù)據(jù)，并計算包括在對應(yīng)參考圖案數(shù)據(jù)掩膜(M)的檢測區(qū)域的部分?jǐn)?shù)據(jù)中黑色圖案和白色圖案的比率的面積比；其中，根據(jù)電子的強度和面積比，檢測單元(30)檢測掩膜(M)的缺陷。
19．按權(quán)利要求18所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于檢測單元(30)計算表明電子的強度和參考圖案之間關(guān)系的修正值；其中，根據(jù)所述電子的強度、修正值和面積比，檢測單元(30)檢測掩膜(M)的缺陷。
20．按權(quán)利要求13到19任何一項權(quán)利要求所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于電子探測器(20)從一個位置自動地移動到另一個位置，在一個位置，電子探測器(20)覆蓋住晶片(W)的位置，不使透過掩膜(M)的電子發(fā)射到被覆蓋的位置，在另一個位置，電子探測器(20)不覆蓋晶片(W)的位置，透過掩膜(M)的電子發(fā)射到未被覆蓋的晶片(W)的位置。
21．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于當(dāng)電子被輸入到電子探測器(20)時，電子探測器(20)檢測透過掩膜的電子，檢測在電子探測器中的位置和輸入的電子的強度。
22．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于電子探測器(20)包括排列成陣列形式的多個二極管。
23．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于電子探測器(20)包括排列成格柵形式的多個二極管。
24．按權(quán)利要求13所述的掩膜檢測設(shè)備，其特征在于還包括在電子探測器(20)和掩膜(M)之間的位置具有多個孔的MCP(微通道板)(40)，施加電壓到MCP；其中，當(dāng)電子被輸入到MCP(40)時，MCP(40)檢測電子在MCP(40)中的位置和輸入的電子的強度。
全文摘要
一種掩膜檢測方法,包括步驟(a),(b),(c),(d)。步驟(a)包括提供一種對具有掩膜(M)的晶片(1)形成圖案的電子束曝光系統(tǒng)(1)。步驟(b)包括從電子束曝光系統(tǒng)(1)向掩膜(M)發(fā)射電子。步驟(c)包括檢測發(fā)射的電子透過掩膜(M)的電子。步驟(d)包括根據(jù)步驟(c)的檢測結(jié)果,檢測掩膜(M)的缺陷。
文檔編號G03F1/86GK1298203SQ0013229
公開日2001年6月6日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者小日向秀夫 申請人:日本電氣株式會社