位相シフトマスクの検査方法
【課題】 位相シフト部同士が遮光部を介して隣接する遮光パターンを有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン欠陥検査において、描画用パターンデータを的確に補正してパターン検査用データとし、パターン欠陥検査装置により得られる画像データに対するパターン検査用データの相違が生じないようにし、これらパターン検査用データと画像データとの比較により精度よく欠陥を検出する。
【解決手段】 パターン欠陥検査装置を用いて検査光により遮光パターンの画像データを得る工程と、遮光パターンの描画用パターンデータを少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光強度の相違による遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、画像データとパターン検査用データとを比較して位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程とを有する。
【解決手段】 パターン欠陥検査装置を用いて検査光により遮光パターンの画像データを得る工程と、遮光パターンの描画用パターンデータを少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光強度の相違による遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、画像データとパターン検査用データとを比較して位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフトマスクの検査方法に関し、特に、位相シフト部が遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクのパターン欠陥の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大規模集積回路（ＬＳＩ）における高集積化及び回路パターンの微細化に伴い、フォトリソグラフィ工程では、解像限界の高い位相シフトマスクが提案され実用化されつつある。位相シフトマスクには、レベンソン型、エッジ協調型、補助パターン型、クロムレス型、ハーフトーン型等の種類があり、例えば、レベンソン型位相シフトマスクは、透明基板上にクロム等の金属膜等により形成された遮光パターンを備えて構成されており、ラインアンドスペースパターンのように、遮光部と透光部とが繰返し存在する場合に、遮光部を介して隣接する透光部を透過する透過光の位相が１８０°ずれるように構成されている。これら透光部を透過する透過光の位相がずれていることにより、回折光の干渉による解像度の低下が防止され、ラインアンドスペースパターンの解像度の向上を図ることができる。
【０００３】
このような位相シフトマスクにおいては、遮光部を介して隣接する透光部間で、波長λの透過光に対して、〔λ（２ｍ−１）／２〕（∵ｍは、自然数）の光路長差を生じさせることで、これら透過光の間に１８０°の位相差を生じさせている。このような光路長差を生じさせるためには、遮光部を介して隣接する透光部間における透明基板の厚さの差ｄを、透明基板の屈折率をｎとしたとき、〔ｄ＝λ（２ｍ−１）／２ｎ〕が成立するようにすればよい。
【０００４】
位相シフトマスクにおいては、透光部間における透明基板の厚さの差を生じさせるため、一方の透光部において透明基板上に透明薄膜を被着させて厚さを増すか、または、一方の透光部において透明基板を彫り込むことにより厚さを減らすことを行っている。すなわち、透明基板上に透明薄膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）位相シフトマスクの位相シフト部は、厚さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）の透明薄膜（シフタ）で覆われている。また、透明基板を彫り込んだ彫り込み型位相シフトマスクの位相シフト部は、透明基板が深さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）だけエッチングされている。なお、これら透明薄膜の被着も彫り込みもなされない透光部、または、透光部が浅い彫り込み部と深い彫り込み部とを有する場合は、浅い彫り込み部が、非位相シフト部となる。
【０００５】
ところで、ＬＳＩの製品歩留まり低下の大きな原因の一つとして、位相シフトマスクのパターン欠陥が挙げられる。つまり、位相シフトマスクに生じているパターン欠陥がパターン転写の際にウエハ上に転写され、転写されたパターンに欠陥が生じるために、製品歩留りが低下する。
【０００６】
パターン欠陥には、欠け、エッジ不良、ピンホール、突起等、遮光パターンの遮光部の欠陥や、パターン欠落、パーティクルの付着等が含まれる。そこで、位相シフトマスクのパターン欠陥を検出するパターン欠陥検査方法の研究が盛んに行われ、また、実用化されている。
【０００７】
パターン欠陥検査方法は、二つのタイプに大別することができる。第１のタイプのパターン欠陥検査方法は、同じパターンが転写された２つのチップをそれぞれパターン欠陥検査装置を用いて観察し、これらを比較することによって相違箇所を検出し、パターン欠陥を検出する方法（ダイ・トゥ・ダイ（die to die）検査法）である。第２のタイプのパターン欠陥検査方法は、パターンが転写されたチップをパターン欠陥検査装置を用いて観察して得られた測定パターンデータと、データベースに格納されている描画用パターンデータを所定の関係に従って変換して作成したパターン検査用データとを比較することによって、相違箇所を検出し、パターン欠陥を検出する方法（ダイ・トゥ・データベース（die to database）検査法）である。これらパターン欠陥検査方法のうち、フォトマスクが同じパターンが転写された複数のチップを有する場合は、ダイ・トゥ・ダイ検査が可能であるが、フォトマスクが同じパターンが転写された複数のチップを有しない場合は、ダイ・トゥ・データベース検査が必要であるため、近年では、ダイ・トゥ・データベース検査法が採用される傾向にある。
【０００８】
パターン欠陥検査装置は、図８に示すように、位相シフトマスクに検査光を照射する照明光学系２０１と、位相シフトマスクの画像データを収集するデータ収集手段２０２とを有して構成されている。データ収集手段２０２は、対物レンズ２０３、位置決め機構２０４及び画像データを得る検出器２０５を有して構成されている。また、このパターン欠陥検査装置を用いてダイ・トゥ・データベース検査法を実行するには、特許文献１に記載されているように、データ発生手段２０６により、データベース２０７から描画用パターンデータを読み出して補正し、パターン検査用データを得るとともに、比較手段２０８により、検出器２０５により得られた画像データとパターン検査用データとを比較する。
【０００９】
そして、この特許文献１には、パターン検査用データとして、レベンソン型位相シフトマスクの位相シフト部と非位相シフト部との間の光強度の違いに起因する遮光パターンの寸法変化を補正したデータを使用することが記載されている。具体的には、遮光部を介して交互に位相シフト部と非位相シフト部とが配置されたライン・アンド・スペースパターンに対し、パターン寸法に応じて、位相シフト部と非位相シフト部とを通過する検査光の光強度の違いを補正するバイアス量を算出し、描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとすることが記載されている。
【００１０】
なお、彫り込み部の側壁エッジからの散乱光により生ずる暗部の影響のため、位相シフト部を通過する検査光は、非位相シフト部とを通過する検査光よりも光強度が低くなることが知られている。
【００１１】
このように、描画用パターンデータにおける位相シフト部に相当する箇所にあらかじめバイアス（マイナスサイジング）を掛けて補正したパターン検査用データを用いることにより、パターン検査用データをより画像データに近づけ、パターン検査におけるノイズ成分を低減させることが可能となる。
【００１２】
一方、特許文献２には、補助パターン型位相シフトマスクが記載されている。この補助パターン型位相シフトマスクは、図９に示すように、矩形状の非位相シフト部３０１と、この非位相シフト部３０１の各辺に沿ってこの非位相シフト部３０１を囲むようにして形成された位相シフト部３０２とを有し、これら非位相シフト部３０１及び位相シフト部３０２以外の領域が遮光部３０３となされた遮光パターンを有している。前記位相シフト部３０２を形成する遮光パターンは、露光光の解像限界以下のパターンであり、非位相シフト部３０１を形成する矩形状遮光パターンの転写パターンの解像度を向上させるものである。
【００１３】
このような補助パターン型位相シフトマスクの遮光パターンにおいては、位相シフト部３０２同士が、遮光部３０３を介して隣接している箇所があるという点で、前述したレベンソン型位相シフトマスクのようにライン・アンド・スペースパターンにおける透光部に交互に位相シフト部を有するパターン配置とは異なる特徴がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６２０４３公報
【特許文献２】特許第２７１０９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、特許文献２に記載されている補助パターン型位相シフトマスクのような、遮光部を介して隣接する位相シフト部を含む遮光パターンを有する位相シフトマスクに対して、特許文献１に記載された位相シフトマスクの検査方法を適用した場合には、パターンの寸法のみを考慮してバイアス量を決定し、描画用パターンデータを補正してパターン検査用データを得ているために、このパターン検査用データがパターン欠陥検査装置により得られる画像データに対して相違してしまい、これらパターン検査用データと画像データとの比較により欠陥を検出することが困難である。
【００１６】
すなわち、図１０中の（ａ）に示すように、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２を含む遮光パターンを有する位相シフトマスクに対して、パターンの寸法のみを考慮してバイアス量を決定して描画用パターンデータを補正した場合には、図１０中の（ｂ）に示すように、位相シフト部３０２の寸法を一律に縮小する補正がなされ、さらに、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正がなされて、図１０中の（ｃ）に示すように、パターン検査用データが得られる。このパターン検査用データは、特に、位相シフト部３０２，３０２間の距離Ｄが短い場合には、図１０中の（ｄ）に示す画像データと一致しない。したがって、このパターン検査用データに基づいて、位相シフトマスクにおけるパターン欠陥を正確に検出することはできない。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、従来、位相シフトマスクに対する検査精度が不十分であったダイ・トゥ・データベース検査法の検査精度を向上させ、特に、位相シフト部同士が遮光部を介して隣接しているパターン配置を有する位相シフトマスクのパターン欠陥検査において、描画用パターンデータを的確に補正してパターン検査用データを得ることによって、パターン欠陥検査装置により得られる画像データに対するパターン検査用データの相違が生じないようにして、これらパターン検査用データと画像データとの比較により精度よく欠陥を検出することができる位相シフトマスクの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述したように、従来の位相シフトマスクの検査方法においては、位相シフト部の光学特性をパターン検査用データに反映させるために、パターン検査用データにおける位相シフト部にバイアス（マイナスサイジング）を掛けて対応しているが、補助パターン型位相シフトマスクにおいては、一律方向のバイアス（マイナス方向のサイジング）では対応できないパターンが存在する。
【００１９】
そこで、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００２０】
〔構成１〕
透明基板上に遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有し透光部が位相シフト部及び非位相シフト部からなり位相シフト部が遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクの検査方法において、パターン欠陥検査装置を用いて検査光により遮光パターンの画像データを得る工程と、位相シフトマスクの遮光パターンの描画用パターンデータを少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、画像データとパターン検査用データとを比較して位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
〔構成２〕
構成１を有する位相シフトマスクの検査方法において、補正は、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも大きい部分について描画用パターンデータを縮小する補正とし、該位相シフト部間の距離が所定の値より小さい部分について描画用パターンデータを拡大する補正とすることを特徴とするものである。
【００２２】
〔構成３〕
構成２を有する位相シフトマスクの検査方法において、補正は、描画用パターンデータから遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも小さい部分を抽出し、この抽出した部分について、描画用パターンデータを拡大する補正を施し、抽出した部分以外の位相シフト部について、描画用パターンデータを縮小する補正を施すことを特徴とするものである。
【００２３】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する位相シフトマスクの検査方法において、位相シフト部は、透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成されたものであることを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成を有する本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとするため、一律方向のバイアスでは対応できない特定パターンを有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン検査においても、高精度の検査が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとするため、一律方向のバイアスでは対応できない特定パターンを有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン検査においても、高精度の検査が可能となる。
【００２６】
すなわち、本発明は、位相シフトマスクに対する検査精度が不十分であったダイ・トゥ・データベース検査法の検査精度を向上させ、特に、位相シフト部同士が遮光部を介して隣接しているパターン配置を有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン欠陥検査において、描画用パターンデータを的確に補正してパターン検査用データを得ることによって、パターン欠陥検査装置により得られる画像データに対するパターン検査用データの相違によるノイズ成分が生じないようにして、これらパターン検査用データと画像データとの比較により精度よく欠陥を検出することができる位相シフトマスクの検査方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に述べる実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
まず、補助パターン型位相シフトマスクの作製方法を説明する。まず、図１中の（ａ）に示すように、石英等からなる透明基板１０１上に、遮光体としてクロム膜１０２を被着させ、このクロム膜１０２上に１回目のレジスト膜１０３を塗布する。次に、レジスト膜１０３に対する電子線描画を行って現像処理し、図１中の（ｂ）に示すように、レジストパターンを形成する。このレジストパターンに従ってクロム膜１０２をパターニング（ドライエッチング）し、遮光パターンの遮光部を形成する。そして、図１中の（ｃ）に示すように、レジスト膜１０３を剥離させ、洗浄すると、透明基板１０１上には、パターニングされたクロム膜１０２のみが残る。
【００２９】
次に、図１中の（ｄ）に示すように、遮光体パターンとしてパターニングされたクロム膜１０２上に、２回目のレジスト膜１０４を塗布し、電子線描画によりシフタパターンを形成する。そして、レジスト膜１０４を現像処理し、図１中の（ｅ）に示すように、遮光部と遮光部との間（透光部）の所定箇所を露出させるエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクを使って透明基板１０１をドライエッチングして彫り込みを形成すると、彫り込み部１０５が形成される。
【００３０】
そして、図１中の（ｆ）に示すように、レジスト膜１０４を剥離させ、洗浄すると、片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクが作製される。このような片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクでは、彫り込み部１０５のパターンが位相シフト部であり、透明基板１０１と同じ基板面の透光部パターンが非位相シフト部である。
【００３１】
この位相シフトマスクの検査方法は、図１に示したような、透明基板１０１上に遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有する位相シフトマスクの検査方法であって、パターン欠陥を検出するためのものである。透光部は、位相シフト部及び非位相シフト部からなる。そして、この位相シフトマスクの遮光パターンには、図９に示すように、位相シフト部３０２が遮光部３０３を介して隣接するパターン配置が含まれている。なお、遮光パターンの遮光部３０３には、半透光部が含まれる。
【００３２】
なお、パターン欠陥としては、遮光パターン欠陥（遮光パターン中に発生する白欠陥、または、透光部に発生する黒欠陥）及び位相シフト部の位相欠陥（他の位相シフト部と位相差が異なる欠陥）を含む。位相欠陥についても、検査光による画像において他の位相シフト部との位相差が発生する。
【００３３】
位相シフト部３０２は、透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成された彫り込み型（凹部型）及び透明基板上に透明薄膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）のいずれであってもよい。
【００３４】
また、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法は、図８により前述したような、パターン欠陥検査装置を用いて実行することができる。すなわち、このパターン欠陥検査装置においては、位相シフトマスクに検査光を照射する照明光学系２０１と、位相シフトマスクの画像データを収集するデータ収集手段２０２とが設けられている。データ収集手段２０２は、位相シフトマスクからの透過光が入射される対物レンズ２０３、位相シフトマスクの位置決めを行う位置決め機構２０４及び対物レンズ２０３を経た光束を受光して画像データを得る検出器２０５を有して構成されている。そして、このパターン欠陥検査装置を用いて、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法を実行するには、データ発生手段２０６により、データベース２０７から描画用パターンデータを読み出して補正し、パターン検査用データを得るとともに、比較手段２０８により、検出器２０５により得られた画像データとパターン検査用データとを比較する。
【００３５】
図２は、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の手順を示すフローチャートである。
【００３６】
この位相シフトマスクの検査方法においては、図２に示すように、まず、ステップｓｔ１において、パターン欠陥検査装置を使って、検査光により、遮光パターンの画像データ（遮光パターン像）を得る。
【００３７】
一方、ステップｓｔ２において、遮光パターンの描画用パターンデータ（設計データ）を補正することにより、パターン検査用データに変換する。この補正においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて、位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えるものとする。この補正値は、実際の露光波長と検査光の波長との違いに基づく導波路効果による位相シフト部透過光と非位相シフト部透過光との間の光強度の違い等に起因する遮光パターン像の寸法変化を相殺するものであって、実験等により求めることができる。
【００３８】
求められた補正値は、ルールベース化しておくことが望ましい。すなわち、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離及びその他の位相シフト部のパターン寸法、隣接している部分のパターン長さなどのパラメータと、補正値（バイアス量）との相関関係を規定して、テーブル化しておくことが望ましい。このようにルールベース化しておくことにより、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離及びその他のパラメータに基づいて、ルールベースから補正値を読み出して、パターン検査用データを迅速に生成することができる。また、この補正には、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正も含んでいる。
【００３９】
次に、ステップｓｔ３において、比較手段により、パターン欠陥検査装置により得られた画像データと、パターン検査用データとを比較し、位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する。
【００４０】
図３は、光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとの関係（強度プロファイル）を示すグラフである。
【００４１】
ところで、光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとを比較すると、図３に示すように、位相シフト部３０２（彫り込み部１０５）同士が近接していない箇所（図３中のＡ）では、画像データにおける光強度がパターン検査用データにおける光強度よりも低くなっている。したがって、この箇所では、パターン検査用データにおけるパターン寸法を、より縮小する方向に補正する（バイアスを掛ける）必要があるといえる。
【００４２】
ところが、遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２同士が近接する箇所（図３中のＢ）では、画像データにおける光強度がパターン検査用データにおける光強度よりも高くなっている。したがって、この箇所では、パターン検査用データにおけるパターン寸法を、より拡大する方向に補正する（バイアスを掛ける）必要があるといえる。
【００４３】
そこで、本発明においては、以下の〔表１〕に示すように、遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さい場合には、位相シフト部３０２が遮光部を介して対向する辺のみを拡大方向にサイジングする補正を行い、この位相シフト部３０２の他の部分については縮小方向にサイジングする補正を行うようにする。
【００４４】
図４は、辺の一部において遮光部を介して隣接する位相シフト部について行う補正を示す平面図である。
【００４５】
すなわち、図４に示すように、辺の一部においてのみ遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２，３０２については、これら位相シフト部３０２，３０２間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より小さい場合には、互いに隣接している辺の一部についてのみ、拡大方向にサイジングする補正を行う。
【００４６】
そして、位相シフト部間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より大きい場合には、この位相シフト部の全体を一律に縮小方向にサイジングする補正を行う。
【００４７】
【表１】
【００４８】
図５は、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔Ｄが広い場合）の内容を示す平面図である。
【００４９】
この位相シフトマスクの検査方法においては、具体的には、以下のようにして、パターン検査用データを作成する。まず、図５中の（ａ）に示すように、遮光パターンにおける遮光部（透明基板上のクロム膜のパターン）を形成するための描画用パターンデータを得る。遮光部を形成するための描画用パターンデータとは、前述した彫り込み型位相シフトマスクの作成方法において、図１中の（ｂ）に示した遮光体パターン１０２を形成する際のレジストパターンである。
【００５０】
次に、図５中の（ｂ）に示すように、描画用パターンデータの補正を行う。このとき、前述した彫り込み型位相シフトマスクの作成方法において、図１中の（ｅ）に示した彫り込み部１０５を形成する際のレジストパターンに基づいて、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さいかどうかを判別する。
【００５１】
位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さいかどうかの判別方法としては、例えば、ＤＲＣ処理（Design Ruie Check）を行うことにより、遮光パターン間距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）よりも小さい箇所を抽出する方法が挙げられる。ＤＲＣ処理とは、本来は、設計図において半導体のデバイス設計の基本となるデザインルールに違反した箇所がないかどうかをチェックするための処理である。このＤＲＣ処理を行うソフトウェアは、通常、所定の線幅の遮光パターン、または、透光部を抽出し、抽出した箇所をデータ化する機能を有している。そのため、この機能を用いて、拡大方向にサイジングする対象となる箇所を抽出することができる。
【００５２】
そして、上記ＤＲＣ処理の結果抽出されなかった箇所については、一律に縮小方向にサイジングする補正を行う。すなわち、位相シフト部間の距離（Ｄ）が所定値（Ｒ）より大きい場合には、ルールベースに蓄積された補正値にしたがって、位相シフト部の全体を一律に縮小方向にサイジングする補正を行うこととなる。
【００５３】
さらに、図５中の（ｃ）に示すように、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正を行い、パターン検査用データを作成する。
【００５４】
そして、このパターン検査用データと、パターン欠陥検査装置によって得られた位相シフトマスクの画像データとを比較対照することによって、正確にパターン欠陥検査を行うことができる。
【００５５】
図６は、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔Ｄが狭い場合）の内容を示す平面図である。
【００５６】
そして、図６中の（ａ）に示すように、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より小さいと判別された場合には、描画用パターンデータの補正において、図６中の（ｂ）に示すように、位相シフト部が遮光部を介して対向する側のみを拡大方向にサイジングする補正を行い、この位相シフト部の他の部分については縮小方向にサイジングする補正を行う。この補正は、ルールベースに蓄積された補正値にしたがって行う。
【００５７】
さらに、図６中の（ｃ）に示すように、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正を行い、パターン検査用データを作成する。
【００５８】
そして、このパターン検査用データと、パターン欠陥検査装置によって得られた位相シフトマスクの画像データとを比較対照することによって、正確にパターン欠陥検査を行うことができる。
【００５９】
このように、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が狭い場合であっても、彫り込み部の側壁エッジからの散乱光により生ずる暗部（導波路効果）に起因するパターン検査用データと画像データとの不一致が補正され、これらを比較することによって、露光波長と検査光との波長の違いによる位相差ずれ、導波路効果、パターン欠陥検査装置の光学系におけるフォーカス等の画像変化等が生じていても、正確にパターン欠陥を検出することができる。
【００６０】
ところで、この位相シフトマスクの検査方法においては、前述の所定の値（Ｒ）を決定する要素としては、以下の〔表２〕に示すものが考えられ、これらの要素と所定の値（Ｒ）の傾向との間には、以下の〔表２〕に示す関係がある。
【００６１】
【表２】
【００６２】
すなわち、前述した描画用パターンデータの補正においては、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離（Ｄ）についての所定の値（Ｒ）、すなわち、隣接する位相シフト部同士が対向する辺が拡大補正を行うべき箇所か否かを判断するための基準は、隣接する位相シフト部のパターン寸法及びこれら位相シフト部が対向する辺の長さに基づいて変化させるべきである。
【００６３】
そして、描画用パターンデータの補正値（補正量）は、縮小方向にサイジングする補正については、以下の〔表３〕に示すように、位相シフト部のパターン寸法を勘案して決定されるべきである。
【００６４】
【表３】
【００６５】
また、描画用パターンデータの補正値（補正量）は、拡大方向にサイジングする補正については、以下の〔表４〕に示すように、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離（Ｄ）、これら位相シフト部のパターン寸法及びこれら位相シフト部同士が対向する辺の長さを勘案して決定されるべきである。
【００６６】
【表４】
【００６７】
図７は、遮光部を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部を示す平面図である。
【００６８】
なお、図７に示すように、遮光部３０３を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部３０２についても、前述したような描画用パターンデータの補正に関するルールベースにしたがって補正することができる。
【００６９】
すなわち、縮小方向にサイジングする補正については、つながった部分に着目し、この部分（位相シフト部）のパターン寸法（線幅及び線長）に基づいて、〔表３〕に示すように、パターン寸法が大きい場合には、補正値（補正量）を小さくする。
【００７０】
そして、拡大方向にサイジングする補正については、つながっていない部分に着目し、〔表４〕に示すように、これらのパターン寸法（線幅及び線長）及び対向する辺（内側の辺）の長さが大きく、かつ、位相シフト部間の距離（Ｄ）が小さいならば、補正値（補正量）を大きくする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクを作成する工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとの関係を示すグラフである。
【図４】前記位相シフトマスクの検査方法において、辺の一部において遮光部を介して隣接する位相シフト部について行う補正を示す平面図である。
【図５】前記位相シフトマスクの検査方法において、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔が広い場合）の内容を示す平面図である。
【図６】前記位相シフトマスクの検査方法において、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔が狭い場合）の内容を示す平面図である。
【図７】遮光部を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部を示す平面図である。
【図８】パターン欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。
【図９】補助パターン型位相シフトマスクの構成を示す平面図である。
【図１０】従来の位相シフトマスクの検査方法における描画用パターンデータの補正内容を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２０１ 照明光学系
２０２ データ収集手段
２０６ データ発生手段
２０８ 比較手段
３０１ 非位相シフト部
３０２ 位相シフト部
３０３ 遮光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフトマスクの検査方法に関し、特に、位相シフト部が遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクのパターン欠陥の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大規模集積回路（ＬＳＩ）における高集積化及び回路パターンの微細化に伴い、フォトリソグラフィ工程では、解像限界の高い位相シフトマスクが提案され実用化されつつある。位相シフトマスクには、レベンソン型、エッジ協調型、補助パターン型、クロムレス型、ハーフトーン型等の種類があり、例えば、レベンソン型位相シフトマスクは、透明基板上にクロム等の金属膜等により形成された遮光パターンを備えて構成されており、ラインアンドスペースパターンのように、遮光部と透光部とが繰返し存在する場合に、遮光部を介して隣接する透光部を透過する透過光の位相が１８０°ずれるように構成されている。これら透光部を透過する透過光の位相がずれていることにより、回折光の干渉による解像度の低下が防止され、ラインアンドスペースパターンの解像度の向上を図ることができる。
【０００３】
このような位相シフトマスクにおいては、遮光部を介して隣接する透光部間で、波長λの透過光に対して、〔λ（２ｍ−１）／２〕（∵ｍは、自然数）の光路長差を生じさせることで、これら透過光の間に１８０°の位相差を生じさせている。このような光路長差を生じさせるためには、遮光部を介して隣接する透光部間における透明基板の厚さの差ｄを、透明基板の屈折率をｎとしたとき、〔ｄ＝λ（２ｍ−１）／２ｎ〕が成立するようにすればよい。
【０００４】
位相シフトマスクにおいては、透光部間における透明基板の厚さの差を生じさせるため、一方の透光部において透明基板上に透明薄膜を被着させて厚さを増すか、または、一方の透光部において透明基板を彫り込むことにより厚さを減らすことを行っている。すなわち、透明基板上に透明薄膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）位相シフトマスクの位相シフト部は、厚さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）の透明薄膜（シフタ）で覆われている。また、透明基板を彫り込んだ彫り込み型位相シフトマスクの位相シフト部は、透明基板が深さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）だけエッチングされている。なお、これら透明薄膜の被着も彫り込みもなされない透光部、または、透光部が浅い彫り込み部と深い彫り込み部とを有する場合は、浅い彫り込み部が、非位相シフト部となる。
【０００５】
ところで、ＬＳＩの製品歩留まり低下の大きな原因の一つとして、位相シフトマスクのパターン欠陥が挙げられる。つまり、位相シフトマスクに生じているパターン欠陥がパターン転写の際にウエハ上に転写され、転写されたパターンに欠陥が生じるために、製品歩留りが低下する。
【０００６】
パターン欠陥には、欠け、エッジ不良、ピンホール、突起等、遮光パターンの遮光部の欠陥や、パターン欠落、パーティクルの付着等が含まれる。そこで、位相シフトマスクのパターン欠陥を検出するパターン欠陥検査方法の研究が盛んに行われ、また、実用化されている。
【０００７】
パターン欠陥検査方法は、二つのタイプに大別することができる。第１のタイプのパターン欠陥検査方法は、同じパターンが転写された２つのチップをそれぞれパターン欠陥検査装置を用いて観察し、これらを比較することによって相違箇所を検出し、パターン欠陥を検出する方法（ダイ・トゥ・ダイ（die to die）検査法）である。第２のタイプのパターン欠陥検査方法は、パターンが転写されたチップをパターン欠陥検査装置を用いて観察して得られた測定パターンデータと、データベースに格納されている描画用パターンデータを所定の関係に従って変換して作成したパターン検査用データとを比較することによって、相違箇所を検出し、パターン欠陥を検出する方法（ダイ・トゥ・データベース（die to database）検査法）である。これらパターン欠陥検査方法のうち、フォトマスクが同じパターンが転写された複数のチップを有する場合は、ダイ・トゥ・ダイ検査が可能であるが、フォトマスクが同じパターンが転写された複数のチップを有しない場合は、ダイ・トゥ・データベース検査が必要であるため、近年では、ダイ・トゥ・データベース検査法が採用される傾向にある。
【０００８】
パターン欠陥検査装置は、図８に示すように、位相シフトマスクに検査光を照射する照明光学系２０１と、位相シフトマスクの画像データを収集するデータ収集手段２０２とを有して構成されている。データ収集手段２０２は、対物レンズ２０３、位置決め機構２０４及び画像データを得る検出器２０５を有して構成されている。また、このパターン欠陥検査装置を用いてダイ・トゥ・データベース検査法を実行するには、特許文献１に記載されているように、データ発生手段２０６により、データベース２０７から描画用パターンデータを読み出して補正し、パターン検査用データを得るとともに、比較手段２０８により、検出器２０５により得られた画像データとパターン検査用データとを比較する。
【０００９】
そして、この特許文献１には、パターン検査用データとして、レベンソン型位相シフトマスクの位相シフト部と非位相シフト部との間の光強度の違いに起因する遮光パターンの寸法変化を補正したデータを使用することが記載されている。具体的には、遮光部を介して交互に位相シフト部と非位相シフト部とが配置されたライン・アンド・スペースパターンに対し、パターン寸法に応じて、位相シフト部と非位相シフト部とを通過する検査光の光強度の違いを補正するバイアス量を算出し、描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとすることが記載されている。
【００１０】
なお、彫り込み部の側壁エッジからの散乱光により生ずる暗部の影響のため、位相シフト部を通過する検査光は、非位相シフト部とを通過する検査光よりも光強度が低くなることが知られている。
【００１１】
このように、描画用パターンデータにおける位相シフト部に相当する箇所にあらかじめバイアス（マイナスサイジング）を掛けて補正したパターン検査用データを用いることにより、パターン検査用データをより画像データに近づけ、パターン検査におけるノイズ成分を低減させることが可能となる。
【００１２】
一方、特許文献２には、補助パターン型位相シフトマスクが記載されている。この補助パターン型位相シフトマスクは、図９に示すように、矩形状の非位相シフト部３０１と、この非位相シフト部３０１の各辺に沿ってこの非位相シフト部３０１を囲むようにして形成された位相シフト部３０２とを有し、これら非位相シフト部３０１及び位相シフト部３０２以外の領域が遮光部３０３となされた遮光パターンを有している。前記位相シフト部３０２を形成する遮光パターンは、露光光の解像限界以下のパターンであり、非位相シフト部３０１を形成する矩形状遮光パターンの転写パターンの解像度を向上させるものである。
【００１３】
このような補助パターン型位相シフトマスクの遮光パターンにおいては、位相シフト部３０２同士が、遮光部３０３を介して隣接している箇所があるという点で、前述したレベンソン型位相シフトマスクのようにライン・アンド・スペースパターンにおける透光部に交互に位相シフト部を有するパターン配置とは異なる特徴がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６２０４３公報
【特許文献２】特許第２７１０９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、特許文献２に記載されている補助パターン型位相シフトマスクのような、遮光部を介して隣接する位相シフト部を含む遮光パターンを有する位相シフトマスクに対して、特許文献１に記載された位相シフトマスクの検査方法を適用した場合には、パターンの寸法のみを考慮してバイアス量を決定し、描画用パターンデータを補正してパターン検査用データを得ているために、このパターン検査用データがパターン欠陥検査装置により得られる画像データに対して相違してしまい、これらパターン検査用データと画像データとの比較により欠陥を検出することが困難である。
【００１６】
すなわち、図１０中の（ａ）に示すように、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２を含む遮光パターンを有する位相シフトマスクに対して、パターンの寸法のみを考慮してバイアス量を決定して描画用パターンデータを補正した場合には、図１０中の（ｂ）に示すように、位相シフト部３０２の寸法を一律に縮小する補正がなされ、さらに、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正がなされて、図１０中の（ｃ）に示すように、パターン検査用データが得られる。このパターン検査用データは、特に、位相シフト部３０２，３０２間の距離Ｄが短い場合には、図１０中の（ｄ）に示す画像データと一致しない。したがって、このパターン検査用データに基づいて、位相シフトマスクにおけるパターン欠陥を正確に検出することはできない。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、従来、位相シフトマスクに対する検査精度が不十分であったダイ・トゥ・データベース検査法の検査精度を向上させ、特に、位相シフト部同士が遮光部を介して隣接しているパターン配置を有する位相シフトマスクのパターン欠陥検査において、描画用パターンデータを的確に補正してパターン検査用データを得ることによって、パターン欠陥検査装置により得られる画像データに対するパターン検査用データの相違が生じないようにして、これらパターン検査用データと画像データとの比較により精度よく欠陥を検出することができる位相シフトマスクの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述したように、従来の位相シフトマスクの検査方法においては、位相シフト部の光学特性をパターン検査用データに反映させるために、パターン検査用データにおける位相シフト部にバイアス（マイナスサイジング）を掛けて対応しているが、補助パターン型位相シフトマスクにおいては、一律方向のバイアス（マイナス方向のサイジング）では対応できないパターンが存在する。
【００１９】
そこで、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００２０】
〔構成１〕
透明基板上に遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有し透光部が位相シフト部及び非位相シフト部からなり位相シフト部が遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクの検査方法において、パターン欠陥検査装置を用いて検査光により遮光パターンの画像データを得る工程と、位相シフトマスクの遮光パターンの描画用パターンデータを少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、画像データとパターン検査用データとを比較して位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
〔構成２〕
構成１を有する位相シフトマスクの検査方法において、補正は、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも大きい部分について描画用パターンデータを縮小する補正とし、該位相シフト部間の距離が所定の値より小さい部分について描画用パターンデータを拡大する補正とすることを特徴とするものである。
【００２２】
〔構成３〕
構成２を有する位相シフトマスクの検査方法において、補正は、描画用パターンデータから遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも小さい部分を抽出し、この抽出した部分について、描画用パターンデータを拡大する補正を施し、抽出した部分以外の位相シフト部について、描画用パターンデータを縮小する補正を施すことを特徴とするものである。
【００２３】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する位相シフトマスクの検査方法において、位相シフト部は、透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成されたものであることを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成を有する本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとするため、一律方向のバイアスでは対応できない特定パターンを有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン検査においても、高精度の検査が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて描画用パターンデータを補正してパターン検査用データとするため、一律方向のバイアスでは対応できない特定パターンを有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン検査においても、高精度の検査が可能となる。
【００２６】
すなわち、本発明は、位相シフトマスクに対する検査精度が不十分であったダイ・トゥ・データベース検査法の検査精度を向上させ、特に、位相シフト部同士が遮光部を介して隣接しているパターン配置を有する補助パターン型位相シフトマスクのパターン欠陥検査において、描画用パターンデータを的確に補正してパターン検査用データを得ることによって、パターン欠陥検査装置により得られる画像データに対するパターン検査用データの相違によるノイズ成分が生じないようにして、これらパターン検査用データと画像データとの比較により精度よく欠陥を検出することができる位相シフトマスクの検査方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に述べる実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
まず、補助パターン型位相シフトマスクの作製方法を説明する。まず、図１中の（ａ）に示すように、石英等からなる透明基板１０１上に、遮光体としてクロム膜１０２を被着させ、このクロム膜１０２上に１回目のレジスト膜１０３を塗布する。次に、レジスト膜１０３に対する電子線描画を行って現像処理し、図１中の（ｂ）に示すように、レジストパターンを形成する。このレジストパターンに従ってクロム膜１０２をパターニング（ドライエッチング）し、遮光パターンの遮光部を形成する。そして、図１中の（ｃ）に示すように、レジスト膜１０３を剥離させ、洗浄すると、透明基板１０１上には、パターニングされたクロム膜１０２のみが残る。
【００２９】
次に、図１中の（ｄ）に示すように、遮光体パターンとしてパターニングされたクロム膜１０２上に、２回目のレジスト膜１０４を塗布し、電子線描画によりシフタパターンを形成する。そして、レジスト膜１０４を現像処理し、図１中の（ｅ）に示すように、遮光部と遮光部との間（透光部）の所定箇所を露出させるエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクを使って透明基板１０１をドライエッチングして彫り込みを形成すると、彫り込み部１０５が形成される。
【００３０】
そして、図１中の（ｆ）に示すように、レジスト膜１０４を剥離させ、洗浄すると、片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクが作製される。このような片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクでは、彫り込み部１０５のパターンが位相シフト部であり、透明基板１０１と同じ基板面の透光部パターンが非位相シフト部である。
【００３１】
この位相シフトマスクの検査方法は、図１に示したような、透明基板１０１上に遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有する位相シフトマスクの検査方法であって、パターン欠陥を検出するためのものである。透光部は、位相シフト部及び非位相シフト部からなる。そして、この位相シフトマスクの遮光パターンには、図９に示すように、位相シフト部３０２が遮光部３０３を介して隣接するパターン配置が含まれている。なお、遮光パターンの遮光部３０３には、半透光部が含まれる。
【００３２】
なお、パターン欠陥としては、遮光パターン欠陥（遮光パターン中に発生する白欠陥、または、透光部に発生する黒欠陥）及び位相シフト部の位相欠陥（他の位相シフト部と位相差が異なる欠陥）を含む。位相欠陥についても、検査光による画像において他の位相シフト部との位相差が発生する。
【００３３】
位相シフト部３０２は、透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成された彫り込み型（凹部型）及び透明基板上に透明薄膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）のいずれであってもよい。
【００３４】
また、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法は、図８により前述したような、パターン欠陥検査装置を用いて実行することができる。すなわち、このパターン欠陥検査装置においては、位相シフトマスクに検査光を照射する照明光学系２０１と、位相シフトマスクの画像データを収集するデータ収集手段２０２とが設けられている。データ収集手段２０２は、位相シフトマスクからの透過光が入射される対物レンズ２０３、位相シフトマスクの位置決めを行う位置決め機構２０４及び対物レンズ２０３を経た光束を受光して画像データを得る検出器２０５を有して構成されている。そして、このパターン欠陥検査装置を用いて、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法を実行するには、データ発生手段２０６により、データベース２０７から描画用パターンデータを読み出して補正し、パターン検査用データを得るとともに、比較手段２０８により、検出器２０５により得られた画像データとパターン検査用データとを比較する。
【００３５】
図２は、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の手順を示すフローチャートである。
【００３６】
この位相シフトマスクの検査方法においては、図２に示すように、まず、ステップｓｔ１において、パターン欠陥検査装置を使って、検査光により、遮光パターンの画像データ（遮光パターン像）を得る。
【００３７】
一方、ステップｓｔ２において、遮光パターンの描画用パターンデータ（設計データ）を補正することにより、パターン検査用データに変換する。この補正においては、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて、位相シフト部及び非位相シフト部を通過する検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えるものとする。この補正値は、実際の露光波長と検査光の波長との違いに基づく導波路効果による位相シフト部透過光と非位相シフト部透過光との間の光強度の違い等に起因する遮光パターン像の寸法変化を相殺するものであって、実験等により求めることができる。
【００３８】
求められた補正値は、ルールベース化しておくことが望ましい。すなわち、少なくとも遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離及びその他の位相シフト部のパターン寸法、隣接している部分のパターン長さなどのパラメータと、補正値（バイアス量）との相関関係を規定して、テーブル化しておくことが望ましい。このようにルールベース化しておくことにより、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離及びその他のパラメータに基づいて、ルールベースから補正値を読み出して、パターン検査用データを迅速に生成することができる。また、この補正には、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正も含んでいる。
【００３９】
次に、ステップｓｔ３において、比較手段により、パターン欠陥検査装置により得られた画像データと、パターン検査用データとを比較し、位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する。
【００４０】
図３は、光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとの関係（強度プロファイル）を示すグラフである。
【００４１】
ところで、光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとを比較すると、図３に示すように、位相シフト部３０２（彫り込み部１０５）同士が近接していない箇所（図３中のＡ）では、画像データにおける光強度がパターン検査用データにおける光強度よりも低くなっている。したがって、この箇所では、パターン検査用データにおけるパターン寸法を、より縮小する方向に補正する（バイアスを掛ける）必要があるといえる。
【００４２】
ところが、遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２同士が近接する箇所（図３中のＢ）では、画像データにおける光強度がパターン検査用データにおける光強度よりも高くなっている。したがって、この箇所では、パターン検査用データにおけるパターン寸法を、より拡大する方向に補正する（バイアスを掛ける）必要があるといえる。
【００４３】
そこで、本発明においては、以下の〔表１〕に示すように、遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さい場合には、位相シフト部３０２が遮光部を介して対向する辺のみを拡大方向にサイジングする補正を行い、この位相シフト部３０２の他の部分については縮小方向にサイジングする補正を行うようにする。
【００４４】
図４は、辺の一部において遮光部を介して隣接する位相シフト部について行う補正を示す平面図である。
【００４５】
すなわち、図４に示すように、辺の一部においてのみ遮光部を介して隣接する位相シフト部３０２，３０２については、これら位相シフト部３０２，３０２間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より小さい場合には、互いに隣接している辺の一部についてのみ、拡大方向にサイジングする補正を行う。
【００４６】
そして、位相シフト部間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より大きい場合には、この位相シフト部の全体を一律に縮小方向にサイジングする補正を行う。
【００４７】
【表１】
【００４８】
図５は、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔Ｄが広い場合）の内容を示す平面図である。
【００４９】
この位相シフトマスクの検査方法においては、具体的には、以下のようにして、パターン検査用データを作成する。まず、図５中の（ａ）に示すように、遮光パターンにおける遮光部（透明基板上のクロム膜のパターン）を形成するための描画用パターンデータを得る。遮光部を形成するための描画用パターンデータとは、前述した彫り込み型位相シフトマスクの作成方法において、図１中の（ｂ）に示した遮光体パターン１０２を形成する際のレジストパターンである。
【００５０】
次に、図５中の（ｂ）に示すように、描画用パターンデータの補正を行う。このとき、前述した彫り込み型位相シフトマスクの作成方法において、図１中の（ｅ）に示した彫り込み部１０５を形成する際のレジストパターンに基づいて、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さいかどうかを判別する。
【００５１】
位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が、所定の値（Ｒ）より小さいかどうかの判別方法としては、例えば、ＤＲＣ処理（Design Ruie Check）を行うことにより、遮光パターン間距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）よりも小さい箇所を抽出する方法が挙げられる。ＤＲＣ処理とは、本来は、設計図において半導体のデバイス設計の基本となるデザインルールに違反した箇所がないかどうかをチェックするための処理である。このＤＲＣ処理を行うソフトウェアは、通常、所定の線幅の遮光パターン、または、透光部を抽出し、抽出した箇所をデータ化する機能を有している。そのため、この機能を用いて、拡大方向にサイジングする対象となる箇所を抽出することができる。
【００５２】
そして、上記ＤＲＣ処理の結果抽出されなかった箇所については、一律に縮小方向にサイジングする補正を行う。すなわち、位相シフト部間の距離（Ｄ）が所定値（Ｒ）より大きい場合には、ルールベースに蓄積された補正値にしたがって、位相シフト部の全体を一律に縮小方向にサイジングする補正を行うこととなる。
【００５３】
さらに、図５中の（ｃ）に示すように、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正を行い、パターン検査用データを作成する。
【００５４】
そして、このパターン検査用データと、パターン欠陥検査装置によって得られた位相シフトマスクの画像データとを比較対照することによって、正確にパターン欠陥検査を行うことができる。
【００５５】
図６は、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔Ｄが狭い場合）の内容を示す平面図である。
【００５６】
そして、図６中の（ａ）に示すように、遮光部３０３を介して隣接する位相シフト部３０２間の距離（Ｄ）が所定の値（Ｒ）より小さいと判別された場合には、描画用パターンデータの補正において、図６中の（ｂ）に示すように、位相シフト部が遮光部を介して対向する側のみを拡大方向にサイジングする補正を行い、この位相シフト部の他の部分については縮小方向にサイジングする補正を行う。この補正は、ルールベースに蓄積された補正値にしたがって行う。
【００５７】
さらに、図６中の（ｃ）に示すように、パターン欠陥検査装置の光学系における画像の変化に対応した補正を行い、パターン検査用データを作成する。
【００５８】
そして、このパターン検査用データと、パターン欠陥検査装置によって得られた位相シフトマスクの画像データとを比較対照することによって、正確にパターン欠陥検査を行うことができる。
【００５９】
このように、本発明に係る位相シフトマスクの検査方法においては、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が狭い場合であっても、彫り込み部の側壁エッジからの散乱光により生ずる暗部（導波路効果）に起因するパターン検査用データと画像データとの不一致が補正され、これらを比較することによって、露光波長と検査光との波長の違いによる位相差ずれ、導波路効果、パターン欠陥検査装置の光学系におけるフォーカス等の画像変化等が生じていても、正確にパターン欠陥を検出することができる。
【００６０】
ところで、この位相シフトマスクの検査方法においては、前述の所定の値（Ｒ）を決定する要素としては、以下の〔表２〕に示すものが考えられ、これらの要素と所定の値（Ｒ）の傾向との間には、以下の〔表２〕に示す関係がある。
【００６１】
【表２】
【００６２】
すなわち、前述した描画用パターンデータの補正においては、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離（Ｄ）についての所定の値（Ｒ）、すなわち、隣接する位相シフト部同士が対向する辺が拡大補正を行うべき箇所か否かを判断するための基準は、隣接する位相シフト部のパターン寸法及びこれら位相シフト部が対向する辺の長さに基づいて変化させるべきである。
【００６３】
そして、描画用パターンデータの補正値（補正量）は、縮小方向にサイジングする補正については、以下の〔表３〕に示すように、位相シフト部のパターン寸法を勘案して決定されるべきである。
【００６４】
【表３】
【００６５】
また、描画用パターンデータの補正値（補正量）は、拡大方向にサイジングする補正については、以下の〔表４〕に示すように、遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離（Ｄ）、これら位相シフト部のパターン寸法及びこれら位相シフト部同士が対向する辺の長さを勘案して決定されるべきである。
【００６６】
【表４】
【００６７】
図７は、遮光部を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部を示す平面図である。
【００６８】
なお、図７に示すように、遮光部３０３を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部３０２についても、前述したような描画用パターンデータの補正に関するルールベースにしたがって補正することができる。
【００６９】
すなわち、縮小方向にサイジングする補正については、つながった部分に着目し、この部分（位相シフト部）のパターン寸法（線幅及び線長）に基づいて、〔表３〕に示すように、パターン寸法が大きい場合には、補正値（補正量）を小さくする。
【００７０】
そして、拡大方向にサイジングする補正については、つながっていない部分に着目し、〔表４〕に示すように、これらのパターン寸法（線幅及び線長）及び対向する辺（内側の辺）の長さが大きく、かつ、位相シフト部間の距離（Ｄ）が小さいならば、補正値（補正量）を大きくする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】片彫り式の彫り込み型位相シフトマスクを作成する工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係る位相シフトマスクの検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】光学系における画像の変化に対応した補正のみを行ったパターン検査用データと画像データとの関係を示すグラフである。
【図４】前記位相シフトマスクの検査方法において、辺の一部において遮光部を介して隣接する位相シフト部について行う補正を示す平面図である。
【図５】前記位相シフトマスクの検査方法において、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔が広い場合）の内容を示す平面図である。
【図６】前記位相シフトマスクの検査方法において、パターン検査用データへの変換のための描画用パターンデータの補正（位相シフト部間の間隔が狭い場合）の内容を示す平面図である。
【図７】遮光部を介して隣接し、かつ、一部が連続されている（つながっている）位相シフト部を示す平面図である。
【図８】パターン欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。
【図９】補助パターン型位相シフトマスクの構成を示す平面図である。
【図１０】従来の位相シフトマスクの検査方法における描画用パターンデータの補正内容を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２０１ 照明光学系
２０２ データ収集手段
２０６ データ発生手段
２０８ 比較手段
３０１ 非位相シフト部
３０２ 位相シフト部
３０３ 遮光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有し、前記透光部が位相シフト部及び非位相シフト部からなり、位相シフト部が前記遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクの検査方法において、
パターン欠陥検査装置を用いて、検査光により、前記遮光パターンの画像データを得る工程と、
前記位相シフトマスクの遮光パターンの描画用パターンデータを、少なくとも前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて、位相シフト部及び非位相シフト部を通過する前記検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、
前記画像データと前記パターン検査用データとを比較して、前記位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程と
を有することを特徴とする位相シフトマスクの検査方法。
【請求項２】
前記補正は、前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも大きい部分について前記描画用パターンデータを縮小する補正とし、該位相シフト部間の距離が所定の値より小さい部分について前記描画用パターンデータを拡大する補正とする
ことを特徴とする請求項１記載の位相シフトマスクの検査方法。
【請求項３】
前記補正は、前記描画用パターンデータから前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも小さい部分を抽出し、この抽出した部分について、前記描画用パターンデータを拡大する補正を施し、前記抽出した部分以外の位相シフト部について、前記描画用パターンデータを縮小する補正を施す
ことを特徴とする請求項２記載の位相シフトマスクの検査方法。
【請求項４】
前記位相シフト部は、前記透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の位相シフトマスクの検査方法。
【請求項１】
透明基板上に、遮光部と透光部とからなる遮光パターンを有し、前記透光部が位相シフト部及び非位相シフト部からなり、位相シフト部が前記遮光部を介して隣接するパターン配置を含む位相シフトマスクの検査方法において、
パターン欠陥検査装置を用いて、検査光により、前記遮光パターンの画像データを得る工程と、
前記位相シフトマスクの遮光パターンの描画用パターンデータを、少なくとも前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離に応じて、位相シフト部及び非位相シフト部を通過する前記検査光の光強度の相違に起因する遮光パターン像の寸法変化に基づく補正を加えたパターン検査用データに変換する工程と、
前記画像データと前記パターン検査用データとを比較して、前記位相シフトマスクのパターン欠陥を検出する工程と
を有することを特徴とする位相シフトマスクの検査方法。
【請求項２】
前記補正は、前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも大きい部分について前記描画用パターンデータを縮小する補正とし、該位相シフト部間の距離が所定の値より小さい部分について前記描画用パターンデータを拡大する補正とする
ことを特徴とする請求項１記載の位相シフトマスクの検査方法。
【請求項３】
前記補正は、前記描画用パターンデータから前記遮光部を介して隣接する位相シフト部間の距離が所定の値よりも小さい部分を抽出し、この抽出した部分について、前記描画用パターンデータを拡大する補正を施し、前記抽出した部分以外の位相シフト部について、前記描画用パターンデータを縮小する補正を施す
ことを特徴とする請求項２記載の位相シフトマスクの検査方法。
【請求項４】
前記位相シフト部は、前記透明基板を所定の深さに彫り込むことにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の位相シフトマスクの検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１１１６９（Ｐ２００７−１１１６９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９４６２５（Ｐ２００５−１９４６２５）
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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