掩膜检测装置和掩膜检测方法制造方法及图纸

一种掩膜检测方法，包括步骤（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）。步骤（ａ）包括提供一种对具有掩膜（Ｍ）的晶片（１）形成图案的电子束曝光系统（１）。步骤（ｂ）包括从电子束曝光系统（１）向掩膜（Ｍ）发射电子。步骤（ｃ）包括检测发射的电子透过掩膜（Ｍ）的电子。步骤（ｄ）包括根据步骤（ｃ）的检测结果，检测掩膜（Ｍ）的缺陷。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测电子束曝光系统中所用掩膜缺陷的检测装置和方法，该曝光系统可以使用电子束实现图案复制。通常使用向掩膜发射激光的方法，把通过掩膜的透射光或它的反射光产生的图案与参考图案进行比较来检测掩膜的缺陷是一种众所周知的在电子束曝光系统中使用的检测掩膜缺陷的方法。但是，当检测最新电子束曝光系统中所用的金属膜片掩膜或膜片掩膜的缺陷时，激光不透过膜片。因此，没有办法只好使用反射光。使用激光的反射光很容易检测掩膜的缺陷。但是，膜片掩膜的散射重金属的膜厚是很薄的。它小于激光的波长。这导致不可能使用激光检测。为此原因，检测膜片掩膜缺陷的方法采用一种使用电子束的透射电子显微镜(TEM)检测膜片掩膜的缺陷。在这个TEM中，如附图说明图1所示，由安装在掩膜M上方的电子枪51发射的电子束EB由包括为向掩膜发射的电子透镜53和54的光发射系统52所汇聚。透过掩膜M的电子束穿过由铜材料制成的孔径55，被电子探测器56检测。根据电子探测器56检测的电流值，检测掩膜M的图案。把测得的掩膜M的图案与参考图案进行比较，因此，检测了掩膜M的缺陷。电子束的这个用途可以检测金属膜片掩膜或膜片掩膜。例如，这种技术公开在日本专利申请公开中(JP-A-4-361544)，尽管该专利申请没有特别描述膜片掩膜或金属膜片掩膜。检测掩膜缺陷的常规装置构成专用的掩膜检测装置。为此原因，生产半导体设备的工厂需要掩膜检测设备，该掩膜检测设备远离生产半导体设备。所以，除了在工厂需要为制造半导体设备保留安装空间外，还需要为安装掩膜检测设备保留空间。另外，这种类型的掩膜检测设备需要类似于电子束曝光系统的配置，像发射电子束到掩膜的电子枪或光学发射系统。这样的设备导致的问题是掩膜检测设备体积较大并较昂贵。另外，在常规掩膜缺陷检测中，电子探测器检测透过掩膜发射的电子束，从而检测掩膜的图案。然后，检测的图案与参考图案进行比较。出现的问题是掩膜缺陷检测的可靠性降低。即检测的图案形成了信号，在该信号中，检测的图案在细小区域单元被转换成为二进制数值。检测的图案的细小检测区域的二进制信号与对应参考图案细小检测区域的二进制信号进行比较。因此，相互之间不同步的两个信号的部分被判断为掩膜的缺陷。但是，在这种情况下，当每个检测的图案的细小区域被转换成为二进制时，在参考电平中引起误差，检测的图案每一个细小区域的二进制值的可靠性将会下降，其导致了缺陷检测的可靠性的下降。下面描述公开了图案缺陷检测器的日本专利申请(JP-A-63-38149)。图案缺陷检测器具有在基片上扫描的装置，在该基片上形成了一个或多个矩形图案，检测通过扫描操作从基片出现的信号的装置，用于处理检测的信号并获得二进制信息的装置，用于把二进制信息转换成为多个矩形图案信息的装置，积累矩形图案信息的装置，把矩形图案信息与对应矩形图案信息的标准数据进行比较的装置。本专利技术用于解决上述问题。因此，本专利技术的目的是提供一种掩膜检测设备，该设备使用电子束曝光系统检测掩膜，并因此不需要单独安装另一个掩膜检测设备。本专利技术的另一目的是提供一种掩膜检测方法，其可以改善掩膜缺陷检测中的可靠性。为获得本专利技术的一方面，一种掩膜检测方法包括(a)提供一种用于对具有掩膜的晶片形成图案的电子束曝光系统；(b)从电子束曝光系统向掩膜发射电子；(c)检测发射的电子透过掩膜的电子；(d)根据(c)的检测结果检测掩膜的缺陷。在这种情况下，在步骤(b)，电子束曝光设备发射的电子不发射到晶片。也是在这种情况下，所述掩膜检测方法还包括(e)当作为(d)的检测结果，掩膜没有缺陷时，使用电子束曝光系统通过形成图案的掩膜使晶片曝光。此外，在这种情况下，在步骤(b)中，以执行(e)的方式从电子束曝光系统发射电子。在这种情况下，所述掩膜检测方法还包括(f)提供一种表明掩膜参考图案的参考图案数据；(g)计算包括在对应参考图案数据掩膜的检测区域的部分数据中的黑色图案和白色图案的比率的面积比，其中，步骤(d)包括根据步骤(c)的检测结果和所述面积比检测掩膜的缺陷。也是在这种情况下，步骤(c)包括检测透过掩膜的电子的强度，所述掩膜检测方法还包括(h)提供一个表明掩膜的参考图案的参考图案数据；(i)计算包括在对应参考图案数据掩膜的检测区域的部分数据中黑色图案和白色图案的比率的面积比，其中，步骤(b)包括根据所述电子的强度和面积比检测掩膜的缺陷。此外，在这种情况下，掩膜检测方法还包括(j)计算表明所述电子的强度和参考图案之间关系的修正值，其中，步骤(b)包括根据所述电子的强度、修正值和面积比检测掩膜的缺陷。在这种情况下，步骤(c)由电子探测器执行，电子探测器从一个位置自动地移动到另一个位置，在一个位置，电子探测器覆盖住晶片的位置，不使透过掩膜的电子发射到被覆盖的位置，在另一个位置，电子探测器不覆盖晶片的位置，使透过掩膜的电子发射到未覆盖的晶片的位置。也是在这种情况下，步骤(c)包括当电子被输入到电子探测器时，检测透过掩膜的电子，以便检测在电子探测器中的位置和输入的电子的强度。也是在这种情况下，电子探测器包括排列成阵列形式的多个二极管。也是在这种情况下，所述掩膜检测方法还包括(k)在电子探测器和掩膜之间的位置提供一种具有多个孔的MCP(微通道板)；(i)施加电压到MCP，其中，步骤(c)包括当电子被输入到电子探测器时，检测电子在MCP中的位置和输入的电子的强度。为获得本专利技术的另一方面，一种掩膜检测装置包括对具有掩膜的晶片形成图案的电子束曝光系统；电子束曝光系统向掩膜发射电子；电子探测器检测发射的电子透过掩膜的电子；根据电子探测器的检测结果，检测掩膜的缺陷。在这种情况下，当电子探测器检测透过掩膜的电子时，电子束曝光系统不发射电子到晶片。也是在这种情况下，当检测单元的检测结果，掩膜没有缺陷时，电子束曝光系统通过掩膜向晶片进行曝光形成图案。此外，在这种情况下，当电子探测器检测到透过掩膜的电子时，电子束曝光系统以其通过形成图案的掩膜向晶片进行曝光的方式发射电子。在这种情况下，检测单元存储表明掩膜参考图案的参考图案数据，计算包括在对应参考图案数据掩膜的检测区域的部分数据中黑色图案和白色图案的比率的面积比，其中，根据电子探测器的检测结果和所述面积比，检测单元检测掩膜的缺陷。也是在这种情况下，电子探测器检测透过掩膜的电子的强度，其中，检测单元存储表明掩膜的参考图案的参考图案数据，并计算包括在对应参考图案数据掩膜的检测区域的部分数据中黑色图案和白色图案的比率的面积比，其中，根据所述电子的强度和面积比，检测单元检测掩膜的缺陷。此外，在这种情况下，检测单元计算表明所述电子的强度和参考图案之间关系的修正值，其中，根据所述电子的强度、修正值和面积比，检测单元检测掩膜的缺陷。在这种情况下，电子探测器从一个位置自动地移动到另一个位置，在一个位置，电子探测器覆盖住晶片的位置，不使透过掩膜的电子发射到被覆盖的位置，在另一个位置，电子探测器不覆盖晶片的位置，透过掩膜的电子发射到未覆盖的晶片的位置。也是在这种情况下，当电子被输入到电子探测器时，电子探测器检测透过掩膜的电子，检测在电子探测器中的位置和输入的电子的强度。此外，在这种情况下，电子探测器包括排列成阵列形式的多个二极管。在这种情况下，电子探测器包括排列成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜检测方法，包括以下步骤：（ａ）提供电子束曝光系统（１），用于对具有掩膜（Ｍ）的晶片（１）形成图案；（ｂ）从电子束曝光系统（１）向掩膜（Ｍ）发射电子；（ｃ）检测发射的电子透过掩膜（Ｍ）的电子；（ｄ）根据步骤（ｃ）的检测 结果，检测掩膜（Ｍ）的缺陷。

【技术特征摘要】
JP 1999-11-29 337341/19991．一种掩膜检测方法，包括以下步骤(a)提供电子束曝光系统(1)，用于对具有掩膜(M)的晶片(1)形成图案；(b)从电子束曝光系统(1)向掩膜(M)发射电子；(c)检测发射的电子透过掩膜(M)的电子；(d)根据步骤(c)的检测结果，检测掩膜(M)的缺陷。2．按权利要求1所述的掩膜检测方法，其特征在于执行步骤(b)，使电子束曝光设备(1)发射的电子不发射到晶片(W)。3．按权利要求1所述的掩膜检测方法，其特征在于掩膜检测方法还包括步骤(e)当作为步骤(d)的检测结果，掩膜(M)没有缺陷时，使用电子束曝光系统(1)通过掩膜(M)对晶片(W)进行曝光，形成图案。4．按权利要求3所述的掩膜检测方法，其特征在于在步骤(b)中，以执行步骤(e)的方式从电子束曝光系统(1)发射电子。5．按权利要求1所述的掩膜检测方法，其特征在于还包括步骤(f)提供表明掩膜(M)参考图案的参考图案数据；(g)计算包括在对应参考图案数据掩膜(M)的检测区域的部分数据中黑色图案和白色图案的比率的面积比；其中，步骤(d)包括根据步骤(c)的检测结果和面积比检测掩膜(M)的缺陷。6．按权利要求1所述的掩膜检测方法，其特征在于步骤(c)包括检测透过掩膜(M)的电子强度；所述掩膜检测方法还包括步骤(h)提供表明掩膜的参考图案的参考图案数据；(i)计算包括在对应参考图案数据掩膜(M)的检测区域的部分数据中黑色图案和白色图案的比率的面积比；其中，步骤(b)包括根据所述电子的强度和面积比检测掩膜的缺陷。7．按权利要求6所述的掩膜检测方法，其特征在于掩膜检测方法还包括步骤(j)计算表示所述电子强度和参考图案之间关系的修正值；其中，步骤(b)包括根据电子的强度、修正值和面积比检测掩膜的缺陷。8．按权利要求1到7任何一项权利要求所述的掩膜检测方法，其特征在于步骤(c)由电子探测器(20)执行，电子探测器(20)从一个位置自动地移动到另一个位置，在一个位置，电子探测器(20)覆盖住晶片(W)的位置，不使透过掩膜(M)的电子发射到被覆盖的位置，在另一个位置，电子探测器(20)不覆盖晶片(W)的位置，透过掩膜(M)的电子发射到未被覆盖的晶片(W)的位置。9．按权利要求8所述的掩膜检测方法，其特征在于步骤(c)包括当电子被输入到电子探测器(20)时，检测透过掩膜(M)的电子，检测在电子探测器中(20)的位置和输入的电子的强度10．按权利要求8所述的掩膜检测方法，其特征在于电子探测器(20)包括排列成阵列形式的多个二极管。11．按权利要求8所述的掩膜检测方法，其特征在于电子探测器(20)包括排列成格栅形式的多个二极管。12．按权利要求8所述的掩膜检测方法，其特征在于还包括步骤(k)在电子探测器(20)和掩膜(M)之间的位置提供一种具有多个孔的MCP(40)(微通道板)；(1)施加电压到MCP，其中，步骤(c)包括当电子被输入到电子探测器(20)时，检测电子在MCP(40)中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小日向秀夫，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]