JPH08234413A - フォトマスクパターン欠陥検査装置及びフォトマスクパターン欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出すべき真の欠陥と検出する必要のない疑
似欠陥とを条件により判別して、真の欠陥のみを効率よ
く検出する。 【構成】 パターンの座標が位置ずれしているかを判定
するための条件を設定する第一の条件設定手段と、それ
らのパターンが所定の大きさより小さい微小パターンで
あるかを判定するための条件を設定する第二の条件設定
とを備え、それらの条件をともに満たしている場合に
は、欠陥として出力しないようにした。 【効果】 第二の条件と満たすような微小な大きさのパ
ターンについては、第一の条件を満たす範囲の位置ずれ
があっても欠陥として出力しないようにしたので、疑似
欠陥を欠陥として出力してしまうことが防げ、真の欠陥
のみを効率よく検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フォトマスクパター
ンの欠陥を検出するためのフォトマスクパターン欠陥検
査装置及びフォトマスクパターン欠陥検査方法に関し、
特に、微小な補助パターンを含むフォトマスクパターン
の欠陥を検出するためのフォトマスクパターン欠陥検査
装置及びフォトマスクパターン欠陥検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において用いるフ
ォトマスクは、そこに形成されたパターンを転写して多
くの製品を作るため、それ自身に欠陥があってはならな
いものである。このため、フォトマスクの製造において
は検査は必須かつ重要なものである。図１は、フォトマ
スク上に形成されたパターンを示したものであり、図３
及び図４は、フォトマスクパターンの欠陥を検出するた
めの従来のフォトマスクパターン欠陥検査装置（以下、
検査装置とする。）の構成を示したものである。尚、図
１は、フォトマスクの一例として位相シフトマスクを例
に挙げて示したものである。図２は、従来のフォトマス
クパターン欠陥検査方法（以下、検査方法とする。）の
フローを示したものである。

【０００３】図１において、１及び６は位相シフトマス
ク２上にエッチングにより形成された抜きパターン（透
過部）であり、３は光を通さない遮光部である。位相シ
フトマスク２においては、半導体ウエハ上にステッパ
（図示せず）によりパターンを転写する際に、転写され
るパターン１（及び６）のエッジ１ａ（及び６ａ）を強
調するための補助パターン４（及び７）をパターン１
（及び６）のエッジ１ａ（及び６ａ）に沿って平行に設
ける必要がある。補助パターン４（及び７）は、パター
ン１（及び６）と同時にエッチングにより形成され、一
般にパターン１（及び６）に比べて微小な大きさのもの
である。このような微小な補助パターン４（及び７）を
有する位相シフトマスク２の検査を行う場合として、一
般に、位相シフトマスク２上に同じパターンが複数個形
成されているマルチチップマスク等の場合には、それら
のパターン１及びパターン６を比較して検査を行う場合
と、位相シフトマスク２上のパターン１（または、パタ
ーン６）と検査装置（図３参照）のデータベースユニッ
ト１０に予め記憶されている検査用参照データ（設計デ
ータ）とを比較して検査を行う場合とがある。また、フ
ォトマスクパターンの欠陥としては、図１のパターン６
にみられるようなエッジ６ａの凹み６ｂ及び突起６ｃや
補助パターン７にみられるような位置ずれ７ａ及び脱落
７ｂ等があり、その他にも、パターン間の橋かけ、不要
な遮光部（黒点）または抜き（白点）の発生等が挙げら
れる。

【０００４】従来の検査装置の構成について説明する。
図３は、上述したような位相シフトマスク２等のフォト
マスク上に同じパターンが複数個形成されているマルチ
チップマスクの欠陥検査に用いる従来の検査装置であ
る。この装置においては、図３に示すように、高圧水銀
ランプ等から構成された光源１１から光ファイバ１２に
より送られてくる光を位相シフトマスク２等のフォトマ
スク（以下、位相シフトマスク２として説明する。）に
射光するための１組の射光レンズ１３と、射光レンズ１
３と対向して設けられ、各射光レンズ１３から射光され
位相シフトマスク２を通って出てきた光を別々に受光す
るための１組の受光レンズ１４と、各受光レンズ１４が
受光した光を検出するための１組のセンサ部１６と、各
センサ部１６からの検出信号により、位相シフトマスク
２上に形成されたパターンの画像データを取り出すため
の画像処理回路部１７と、画像処理回路部１７で取り出
した画像データをパターン毎に別々に格納するための１
組の画像メモリ１８と、画像メモリ１８に格納された画
像データを重ね合わせて比較を行うための画像比較部１
９と、画像比較部１９の比較結果によりパターンの欠陥
を検出するための欠陥検出部２０と、検出した欠陥を外
部に出力するための出力部２１とが設けられている。さ
らに、位相シフトマスク２を挟み込んで保持するための
マスク専用ホルダー１５ａを備えたステージ１５と、ス
テージ１５を搭載するためのグラナイト石からなる台座
２２とが設けられており、ステージ１５はエアベアリン
グ２３により台座２２上に浮上した状態になっていて、
モーター（図示せず）により駆動される。

【０００５】図３の検査装置を用いて、位相シフトマス
ク２上の同じパターンどうしを比較して検査を行う場合
について説明する。図１に示すように、位相シフトマス
ク２上にパターン１とパターン６とが形成されている。
まずはじめに、位相シフトマスク２上のパターン１及び
パターン６のそれぞれに射光レンズ１３からの光を当
て、その結果、位相シフトマスク２を通って出てくる光
を受光レンズ１４により受光し、センサ部１６により検
出して、その検出信号から位相シフトマスク２に形成さ
れたパターン１及び６の画像データを画像処理部１７に
おいて取り出す（図２のステップＳ１）。取り出された
画像データはパターン１及びパターン６毎に別々に画像
メモリ１８に格納され、画像比較部１９で比較されて
（ステップＳ２）、欠陥検出部２０において、双方間で
異なる箇所がなければ双方共に欠陥なしと認識されて、
出力部２１により正常として検査結果が出力され（ステ
ップＳ３）、また、図１の破線で示したように双方間で
異なる箇所６ｂ、６ｃ及び７ａがあればそれを欠陥とし
て認識し出力する（ステップＳ４）。

【０００６】また、図３の検査装置において、例えば、
位相シフトマスク２上に同一パターンが複数個ない場合
等で、位相シフトマスク２上のパターン１とデータベー
スユニット１０に予め記憶されている検査用参照データ
（設計データ）とを比較して検査を行う場合には、１つ
の射光レンズ１３及び１つの受光レンズ１４を用いて、
１つのパターンの画像データを取り込み（ステップＳ
１）、パターン１の画像データと、データベースユニッ
ト１０から送信された検査用参照データとの比較を行
い、その比較結果に従い、検査結果を出力する（ステッ
プＳ３またはＳ４）。

【０００７】図４は、他の従来の検査装置の構造を示し
たものである。この検査装置においては、射光レンズ１
３及び受光レンズ１４はともに１つずつ設けられてお
り、光源１１’はアルゴンレーザー等から構成されて、
ステージ１５の移動とスキャナ２４によるレーザー光の
走査により、位相シフトマスク２上の画像データを取り
込むものである。ステージ１５は図３と同様なものであ
るが駆動にはリニアモーターを用いている。他の構造に
ついては、図３と同様であるため、ここではその説明を
省略する。この検査装置においては、同一パターンが複
数個ある場合には、まず、そのうちの１つのパターンの
画像データを取り込み、一方の画像メモリ１８に格納
し、次に、他の１つのパターンの画像データを取り込ん
で、他方の画像メモリ１８に格納して、それらの画像デ
ータを比較して検査を行う。また、同一パターンが複数
個無い場合等には、上述の図３の装置と同様の方法によ
り検査を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
フォトマスクパターン欠陥検査装置及び検査方法におい
ては、フォトマスク上の同じパターンどうしを比較して
検査を行うときは、図１に示したようなエッジ６ａの凹
み６ｂや突出６ｃや補助パターン７の脱落７ｂ及び大幅
な位置ずれ７ａ等の真の欠陥だけを検出したいにもかか
わらず、比較する補助パターン４どうしの微妙な大きさ
の違いによる光の透過率の違いや位置の微妙なずれ等の
本来は欠陥として検出する必要のない疑似欠陥をも欠陥
として誤って認識してしまい、多量の誤検出を発生させ
てしまっていた。また、フォトマスク上のパターンと検
査用参照データとを比較して検査を行うときにも、同様
に、パターンと検査用参照データとの微小な違いがあれ
ば、その疑似欠陥を欠陥として認識し検出してしまって
いた。このような多数の疑似欠陥の誤検出のために、真
の欠陥が疑似欠陥の中に埋もれてしまったり、また、疑
似欠陥と真の欠陥との分類作業においても多量の無駄な
時間を必要とするという問題点があった。

【０００９】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、真の欠陥と疑似欠陥とを判別
し、真の欠陥のみを効率よく検出することができるフォ
トマスクパターン欠陥検査装置及びフォトマスクパター
ン欠陥検査方法を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フォ
トマスクに形成され、微小な補助パターン含むパターン
の欠陥を検出するためのフォトマスクパターン欠陥検査
装置であって、光源と、光源からの光をフォトマスクに
照射するための照射手段と、照射手段により照射され
て、フォトマスクを通過してくる光を受光するための受
光手段と、受光手段からの信号に基づき、フォトマスク
に形成されているパターンの画像データを取り出すため
の画像処理手段と、パターンの位置を位置ずれか否か判
定するための第一の条件を設定するための第一の条件設
定手段と、パターンの大きさが所定の大きさ以下である
か否かを判定するための第二の条件を設定するための第
二の条件設定手段と、画像処理手段により取り出された
画像データに基づき、パターンの位置の座標が第一の条
件を満たしているか否かを判定するとともに、パターン
の大きさが第二の条件を満たしているか否かを判定し
て、第一の条件及び第二の条件をともに満たしていると
判定した場合に正常を示す判定信号を出力するための判
定手段と、判定手段からの判定信号を外部に出力するた
めの出力手段とを、備えたフォトマスクパターン欠陥検
査装置である。

【００１１】請求項２の発明は、照射手段と受光手段と
がすくなくとも２つずつあって、判定手段が、各受光手
段からの信号に基づき、画像処理手段により取り出され
た少なくとも２つの同一であり得るパターンの画像デー
タどうしを比較するための画像比較部と、画像比較部の
比較結果に基づき、パターンの位置の座標が第一の条件
を満たしているか否かを判定するための位置判定部と、
画像比較部の比較結果に基づき、少なくとも２つのパタ
ーンの大きさがともに第二の条件を満たしているか否か
を判定するための大きさ判定部と、位置判定部及び大き
さ判定部からの信号により、第一の条件及び第二の条件
をともに満たしている場合に正常を示す判定信号を出力
するための判定信号出力部と、を備えているフォトマス
クパターン欠陥検査装置である。

【００１２】請求項３の発明は、さらに、検査用参照デ
ータを格納している検査用参照データ格納手段を備え、
判定手段が、画像処理手段により取り出された画像デー
タと検査用参照データとを比較するための画像比較部
と、画像比較部の比較結果に基づき、パターンの位置の
座標が第一の条件を満たしているか否かを判定するため
の位置判定部と、画像比較部の比較結果に基づき、パタ
ーンの大きさが第二の条件を満たしているか否かを判定
するための大きさ判定部と、位置判定部及び大きさ判定
部からの信号により、第一の条件及び第二の条件をとも
に満たしている場合に正常を示す判定信号を出力するた
めの判定信号出力部と、を備えているフォトマスクパタ
ーン欠陥検査装置である。

【００１３】請求項４の発明は、画像処理手段により取
り出された少なくとも２つの同一であり得るパターンの
画像データの対応する座標どうし間の距離ｄが、０≦ｄ
＜Ｄ，（ここで、Ｄは任意の正の実数） （式１）を
満たしていることを第一の条件とするフォトマスクパタ
ーン検査装置である。

【００１４】請求項５の発明は、画像処理手段により取
り出された画像データと検査用参照データの対応する座
標間の距離ｄが、０≦ｄ＜Ｄ，（ここで、Ｄは任意の正
の実数） （式１）を満たしていることを第一の条件
とするフォトマスクパターン検査装置。

【００１５】請求項６の発明は、フォトマスクに光を照
射し、フォトマスクを通過した光を受光し、その受光さ
れた光に基づいて、フォトマスクに形成されているパタ
ーンの画像データを取り出し、画像データに基づき、パ
ターンの位置の座標が位置ずれか否かを判定するための
第一の条件を満たしているか否かを判定するとともに、
パターンの大きさが所定の大きさ以下であるか否かを判
定するための第二の条件を満たしているか否かを判定
し、第一の条件及び第二の条件をともに満たしていると
判定した場合に正常を示す判定信号を出力手段から出力
する、フォトマスクパターン欠陥検査方法である。

【００１６】

【作用】請求項１の発明においては、第一の条件設定手
段にパターンの位置ずれか否かを判定するための条件を
設定し、第二の条件設定手段にパターンの大きさが所定
の値より小さいか否かを判定するための条件を設定し
て、それらの条件を満たしていれば欠陥として出力され
ないようにし、第二の条件を満たしている補助パターン
等の微小パターンであれば、第一の条件を満たす範囲の
位置ずれがあっても、欠陥として出力しない。

【００１７】請求項２の発明においては、射光手段と受
光手段とがそれぞれすくなくとも２つずつあるので、フ
ォトマスク上に同じパターンが複数個ある場合には、そ
れらのパターンどうしの比較を行い、それらの座標が同
等であるか否かの判定をするための条件を第一の条件設
定手段に設定しておき、それらの座標が同等で、かつ、
所定の大きさより小さい場合には欠陥として出力されな
い。

【００１８】請求項３の発明においては、フォトマスク
上のパターンと検査用参照データ格納手段に格納されて
いる検査用参照データとを比較して、それらの座標が同
等であるか否かの判定をするための条件を第一の条件設
定手段に設定しておき、それらの座標が同等で、かつ、
パターンが所定の大きさより小さい場合には欠陥として
出力されない。

【００１９】請求項４の発明においては、それぞれ少な
くとも２つの射光手段と受光手段とを用いて、フォトマ
スク上の少なくとも２つの同じパターンの画像データを
取り出し、それらのパターンどうしの比較を行い、それ
らの座標間の距離がある所定の値より小さいか否かを判
定するための条件を第一の条件設定手段に設定しておい
て、第一の条件を満たし、かつ、第二の条件である所定
の大きさより小さい条件を満たしている場合には欠陥と
して出力されない。

【００２０】請求項５の発明においては、フォトマスク
上のパターンの画像データと検査用参照データとの比較
を行い、それらの座標間の距離がある所定の値より小さ
いか否かを判定するための条件を第一の条件設定手段に
設定しておいて、第一の条件を満たし、かつ、第二の条
件である所定の大きさより小さい条件を満たしている場
合には欠陥として出力されない。

【００２１】請求項６の発明においては、第一の条件設
定手段にパターンの位置ずれか否かを判定するための条
件を設定し、第二の条件設定手段にパターンの大きさが
所定の値より小さいか否かを判定するための条件を設定
して、それらの条件を満たしていれば欠陥として出力し
ない。

【００２２】

【実施例】 実施例１．以下、この発明の実施例を図を用いて説明す
る。図５は、本発明のフォトマスク欠陥検査方法（以
下、検査方法とする。）のフローを示したフローチャー
トである。尚、本発明のフォトマスク欠陥検査装置（以
下、検査装置とする。）は図３または図４に示した従来
の検査装置とは動作及び作用は異なるものの、図３及び
図４を用いて説明できるため、ここではその図は省略す
る。まず、はじめに、本願の実施例１における検査方法
について説明する。実施例１においては、フォトマスク
として図１に示した位相シフトマスク２を例に挙げて説
明する。この実施例においては、図１のように位相シフ
トマスク２に同じパターン１及び６が複数個形成されて
いて、そのパターンどうしを比較して検査を行う場合を
例に挙げて説明する。この実施例における補助パターン
４及び７は、上述したように、パターン１及び６のエッ
ジ１ａ及び６ａに沿って平行に一列に配列して設けられ
た複数個の微小な抜きパターンである。その形状として
は、例えば、図６に示すような略々円形のものでもよ
く、また、図７に示すような略々矩形のものでもよい。
また、装置の構成については図３を参照し、ここではそ
の説明を省略する。

【００２３】尚、この実施例においては、図３の射光レ
ンズ１３が、光源１１からの光をフォトマスクに照射す
るための照射手段を構成しており、受光レンズ１４が照
射手段により照射されて、フォトマスクを通過してくる
光を受光するための受光手段を構成しており、センサ部
１６、画像処理部１７及び画像メモリ１８が上記光検出
手段からの出力信号により、上記フォトマスクに形成さ
れているパターンの画像データを取り出すための画像処
理手段を構成しており、画像比較部１９及び欠陥検出部
２０が、上記パターンの位置を位置ずれか否か判定する
ための第一の条件を設定するための第一の条件設定手段
と、上記パターンの大きさが所定の大きさ以下であるか
否かを判定するための第二の条件を設定するための第二
の条件設定手段と、画像処理手段により取り出された画
像データに基づき、上記パターンの位置の座標が上記第
一の条件を満たしているか否かを判定するとともに、上
記パターンの大きさが上記第二の条件を満たしているか
否かを判定して、上記第一の条件及び上記第二の条件を
ともに満たしていると判定した場合に正常を示す判定信
号を出力するため判定手段とを構成しており、出力部２
１が上記判定手段からの判定信号を外部に出力するため
の出力手段を構成している。また、データベースユニッ
ト１０が検査用参照データ格納手段を構成している。

【００２４】位相シフトマスク２上のパターン１及びパ
ターン６のそれぞれに射光レンズ１３（図３参照）から
の光を当て、その結果、位相シフトマスク２を通って出
てくる光を受光レンズ１４により受光し、センサ部１６
により検出して、その検出信号から位相シフトマスク２
に形成されたパターン１及び６の画像データを画像処理
部１７により取り出す（図５のステップＳ１）。取り出
された画像データはパターン１及びパターン６毎に別々
に画像メモリ１８に格納され、画像比較部１９で互いに
重ね合わせれて比較される。ここまでの動作は従来例と
同じであるが、この実施例においては、図５のフローチ
ャートに示すように、欠陥検出部２０において、まず、
パターン１とパターン６、及び、パターン１の各補助パ
ターン４とパターン６の各補助パターン７とを比較し、
それらが互いに同じ座標か否かを検出する（ステップＳ
１１）。このとき、パターン１及びパターン６間で、ま
たは／及び、補助パターン４及び補助パターン７間で、
座標が異なっていた場合には、欠陥として認識し出力す
る（ステップＳ１５）。ここで、この実施例において
は、微妙な補助パターンの位置ずれは疑似欠陥であるた
め、欠陥として検出したくないため、一定の条件を設
け、その条件を満たしていれば、同じ座標とみなすよう
にした。

【００２５】具体的には、例えば、図６に示すように、
２つの補助パターン４及び７を比較するときに、それぞ
れの重心４０ａ及び７０ａの座標を測定し、その重心４
０ａ及び７０ａ間の距離ｄを求め、距離ｄが ０≦ｄ＜Ｄ （式１） を満たしていれば同じ座標にあるとする。ここで、Ｄは
任意の正の実数であり、検査装置のパラメータとして設
定するものである。尚、座標を測定する際に、ここでは
重心の位置を測定する例を示したが、その場合に限ら
ず、パターンの端の座標を測定するようにしてもよく、
また、座標が認識できる方法であれば他のどんな方法を
用いてもよい。

【００２６】図５のフローのステップＳ１１において、
上述したような方法で座標が同じであると検出された場
合には、次に、それらのパターンの大きさを測定し、あ
る所定の値よりともに小さいか否かを検出する。すなわ
ち、それらのパターンがともに補助パターンであるか否
かを検出し（ステップＳ１２）、いずれか一方がその所
定の値より大きい場合には欠陥として検出する（ステッ
プＳ１５）。また、ともに所定の値より小さい場合に
は、正常として出力する。または、図５のフローのよう
に、必要に応じて、例えば、さらにそれらのパターンの
透過率等を検出し（ステップＳ１３）、その結果同等で
あると認識した場合には、出力部２１により正常である
と出力し（ステップＳ１４）、同等であると認識しない
場合には、出力部２１により欠陥として出力するように
してもよい（ステップＳ１５）。

【００２７】上記のステップＳ１２において、所定の値
より小さいか否かを検出する際の条件としては、例え
ば、図６の例で説明すれば、比較される補助パターン４
及び７の大きさをそれぞれＡ、Ａ’とすれば、 ａ１＜Ａ＜ａ２、 かつ ａ１’＜Ａ’＜ａ２’、 （式２） を満たしていれば、補助パターン４及び７はともに所定
の値より小さいものと判定する。ここで、ａ１、ａ２、
ａ１’，ａ２’はいずれも任意の正の実数であり、検査
装置のパラメータとして設定されるものである。

【００２８】上記の（式１）及び（式２）の条件式を用
いて、図７により、さらに具体的に説明する。このとき
の条件式としては、上記の（式１）及び（式２）に具体
的な数値を入れて下記の（式３）及び（式４）とする。 ０ ≦ｄ≦ Ａ／２ ＋ Ａ’／２、 （式３） ０＜Ａ＜１．０（μｍ）、かつ、０＜Ａ’＜１．０（μｍ）、（式４）

【００２９】図７において、４Ａ及び４Ｂはともにパタ
ーン１（図１参照）の補助パターンであり、７Ａ及び７
Ｂはともにパターン６（図１参照）の補助パターンであ
る。補助パターン４Ａは、Ａ＝０．９（μｍ）、重心座
標（０．９，２．６）、補助パターン４Ｂは、Ａ＝０．
６（μｍ）、重心座標（１．７，０．７）、補助パター
ン７Ａは、Ａ’＝０．８（μｍ）、重心座標（１．０，
２．６）、補助パターン４Ｂは、Ａ＝０．８（μｍ）、
重心座標（０．９，０．５）である。このとき、補助パ
ターン４Ａと７Ａ、補助パターン４Ｂと７Ｂとをそれぞ
れ比較したものが、図７の下方に示した図である。ここ
で、補助パターン４Ａと７Ａとを比較した場合には、２
つの補助パターン４Ａと７Ａとはともに１．０（μｍ）
以下であり、重心間の距離はｄ１はｄ１＝０．１（μ
ｍ）である。ここで、条件式である（式３）を適用する
と、０≦ｄ≦０．８５（μｍ）となり、ｄ１は（式３）
を満たしているため、これらは同等とみなされ、欠陥と
して検出されない。

【００３０】次に、補助パターン４Ｂと７Ｂとを比較し
た場合には、２つの補助パターン４Ｂと７Ｂとはともに
１．０（μｍ）以下であり、重心間の距離はｄ２はｄ２
＝０．８２（μｍ）である。ここで、同様に、条件式で
ある（式３）を適用すると、０≦ｄ≦０．７（μｍ）と
なり、ｄ２は（式３）を満たしていないため、２つの補
助パターン４Ｂと７Ｂがともに１．０（μｍ）以下であ
るにもかかわらず、これらは同等とはみなされず、欠陥
として検出される。

【００３１】このように、本願の検査装置及び検査方法
を用いて検査を行えば、（式２）を満たすような補助パ
ターン等の微小なパターンについては、その位置ずれに
（式１）に示すような多少の幅をもたせて判定するよう
にしたので、ユーザーが使用条件等に合わせて検査装置
のパラメータを変えて（式１）及び（式２）による条件
を適当に設定してやることにより、微小な補助パターン
を含む位相シフトマスク２においても、ユーザーは従来
と同様の作業で、真の欠陥と疑似欠陥とを判別して真の
欠陥のみを検出することが可能となり、本来は検出する
必要のない疑似欠陥の誤検出を大幅に減少することがで
き、作業効率を挙げることができる。

【００３２】尚、上述の実施例１においては、図３に相
当する構成の検査装置を用いる例を示したが、図４に相
当する構成の検査装置を用いてもよく、検査方法につい
ても、従来例でしめしたいずれの方法においてもこの実
施例を適用することができる。

【００３３】実施例２．上述の実施例１では、フォトマ
スクとして位相シフトマスクを例に挙げ、そこに形成さ
れたパターン及び補助パターンとして図１に示したよう
な形状の補助パターンを有するパターンを例に挙げて説
明したが、その場合に限らず、本発明の検査装置及び検
査方法は、他のフォトマスク、並びに、他の形状のパタ
ーン及び補助パターンにも適用することが可能である。
以下の実施例においては、そのいくつかの例について説
明する。

【００３４】位相シフトマスクにおいては、図１の例の
他に、例えば、図８に示したような抜きパターン１１の
エッジ１１ａに沿って平行に設けられた細長い矩形の抜
きパターンからなる補助パターン１４を用いることもあ
る。この場合においても、上述の実施例１と同様に、図
５のフローに従い検査を行う。ここでは、ステップＳ１
１及びＳ１２についてのみ説明し、他のステップについ
ては実施例１と同様であるため省略する。また、この実
施例においても、位相シフトマスク２上に同じパターン
が複数個ある場合には、それらのパターンどうしを比較
して検査を行ってもよく、また、検査装置のデータベー
スユニット１０内に予め格納されている検査用参照デー
タ（設計データ）と位相シフトマスク上のパターンとを
比較して検査を行ってもよい。

【００３５】上記のいずれかの方法において、補助パタ
ーン１４の比較を行って検査をするときに、まず、図５
のステップＳ１においてパターン１１及び補助パターン
１４の画像データを画像メモリ１８（図３及び図４参
照）内に取り込む。次に、ステップＳ１１において、そ
の画像データに従い、補助パターン１４の座標を測定
し、それらが同等であるか否かを判定する。補助パター
ン１４どうしを比較した場合には、それらの対応する座
標間の距離ｄが下記の（式１）を満たしていれば同じ座
標にあるとする。ここで、Ｄは任意の正の実数で、検査
装置のパラメータとして設定されるものである。 ０≦ｄ＜Ｄ （式１） また、補助パターン１４と検査用参照データを比較した
場合も、それらの対応する座標間の距離ｄが同様に、上
記（式１）を満たしていれば同じ座標にあるとする。こ
こで、座標としては、実施例１のように、重心を用いて
もよく、また、補助パターン１４のいずれかの端の座標
を用いてもよい。

【００３６】座標が同等であると判定された場合には、
次に、ステップＳ１２において、比較した補助パターン
１４の大きさがともに所定の値より小さいか否かを判定
する。すなわち、下記の（式３）を満たしているか否か
を判定する。 ａ１＜Ａ１＜ａ２、 かつ ａ１’＜Ａ２＜ａ２’、 （式３） この（式３）を満たしていれば、比較された補助パター
ン１４はともに所定の値より小さいものとする。ここ
で、ａ１、ａ２、ａ１’，ａ２’はいずれも任意の正の
実数であり、検査装置のパラメータとして設定されるも
のである。

【００３７】この実施例においても、実施例１と同様に
より、微小な補助パターンを含む位相シフトマスク２に
おいても、真の欠陥と疑似欠陥とを判別し、真の欠陥の
みを検出することが可能となり、本来は検出する必要の
ない疑似欠陥の誤検出を大幅に減少することができ、作
業効率を挙げることができる。

【００３８】実施例３．この実施例においては、フォト
マスクとして、図３に示したような、ＯＰＣ（Optical
Proximity Correction：光近接補正）マスクを例に挙げ
て説明する。ＯＰＣマスクにおいては、矩形のパターン
を転写すると一般に角が丸く転写されてしまう傾向があ
るため、それを補正するためのＯＰＣマスクにおける補
助パターンの一例として、例えば、図９に示したよう
に、矩形の抜きパターンからなるパターン２１の四隅の
パターン２１の対角線の延長上に微小な略々矩形または
正方形の抜きパターンからなる補助パターン２４を配置
する場合がある。そうすることによって、ステッパ（図
示せず）によりウエハ上にパターン２１を転写する際
に、その転写されたパターン２１の四隅が補助パターン
２１により強調されて、転写パターン２１が矩形に近づ
く。

【００３９】この場合も、上述の実施例１及び２と同様
に、図５のフローチャートのステップＳ１で取り込んだ
画像データを用いて、まず、ステップＳ１１において、
比較した補助パターン２４の座標どうしが同等であるか
を判定する。具体的には、上述の実施例１及び２のよう
に、例えば、比較された補助パターン２４どうしの重心
または端の座標を求め、それらの間の距離が上記の（式
１）を満たしていれば、同等であるとすればよい。

【００４０】次に、ステップＳ１２において、比較され
た補助パターン２４の大きさがともに所定の大きさより
小さいか否かを判定する。具体的には例えば、下記の
（式３）を満たしていれば欠陥としないというように設
定すればよい。 ａ１＜Ａ３＜ａ２ （式３） ここで、ａ１、ａ２はともに任意の正の実数で、検査装
置のパラメータとして設定するものである。

【００４１】以上のようにして検査を行うことにより、
この実施例においても、上述の実施例１及び２と同様
に、微小な補助パターンを含む位相シフトマスク２にお
いても、ユーザーは従来と同様の作業で、真の欠陥と疑
似欠陥とを判別し、真の欠陥のみを検出することが可能
となり、本来は検出する必要のない疑似欠陥の誤検出を
大幅に減少することができ、作業効率を挙げることがで
きる。

【００４２】また、ＯＰＣマスクのパターンの他の例と
して、図１０に示したような、図９の遮光部３と、パタ
ーン２１及び補助パターン２４からなる透過部とを逆に
したパターンを挙げることができる。すなわち、このパ
ターンにおいては、パターン３２が遮光部であり、３１
が透過部である。したがって、この例においては、残し
パターンからなるパターン３２の四隅に、微小な略々矩
形または正方形の残しパターンからなる補助パターン３
４を配置することで、転写パターン３１の角部が強調さ
れて、転写パターンが丸くならずに、矩形に近くなるよ
うにしたものである。すなわち、図９の例と同じ考え方
で、単にパターンの遮光部及び透過部が逆になったもの
である。したがって、この例においても、上記の図９の
実施例と全く同じ検査装置及び検査方法による検査を行
うことにより、同様の効果を得ることができる。また、
ここに挙げた例以外のＯＰＣマスクの他の形状のパター
ンにおいても本発明の検査装置および検査方法は適用す
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明においては、第一の条件
設定手段にパターンの位置ずれか否かを判定するための
条件を設定し、第二の条件設定手段にパターンの大きさ
が所定の値より小さいか否かを判定するための条件を設
定して、それらの条件を満たしていれば欠陥として出力
されないようにしたので、微小な補助パターンを含むフ
ォトマスクにおいても、真の欠陥と疑似欠陥とを判別
し、真の欠陥のみを検出することが可能となり、本来は
検出する必要のない疑似欠陥の誤検出を大幅に減少する
ことができ、作業効率を挙げることができる。

【００４４】請求項２の発明においては、射光手段と受
光手段とがそれぞれすくなくとも２つずつあるので、フ
ォトマスク上に同じパターンが複数個ある場合には、そ
れらのパターンどうしの比較を行い、それらの座標が同
等であるか否かの判定をするための条件を第一の条件設
定手段に設定しておき、それらの座標が同等で、かつ、
所定の大きさより小さい場合には欠陥として出力されな
いようにしたので、請求項１と同様の効果が得られると
もに、同時に少なくとも２つのパターンの検査を行うこ
とができる。

【００４５】請求項３の発明においては、フォトマスク
上のパターンと検査用参照データ格納手段に格納されて
いる検査用参照データとを比較して、それらの座標が同
等であるか否かの判定をするための条件を第一の条件設
定手段に設定しておき、それらの座標が同等で、かつ、
パターンが所定の大きさより小さい場合には欠陥として
出力されないようにしたので、請求項１と同様の効果が
得られるとともに、検査用参照データと比較するため、
より正確に真の欠陥を検出することができる。

【００４６】請求項４の発明においては、それぞれ少な
くとも２つの射光手段と受光手段とを用いて、フォトマ
スク上の少なくとも２つの同じパターンの画像データを
取り出し、それらのパターンどうしの比較を行い、それ
らの座標間の距離がある所定の値Ｄより小さいか否かを
判定するための条件を第一の条件設定手段に設定してお
いて、第一の条件を満たし、かつ、第二の条件である所
定の大きさより小さい条件を満たしている場合には欠陥
として出力されないようにしたので、所定の値をユーザ
ーが任意に設定することにより、疑似欠陥の誤検出を防
ぎ、真の欠陥のみを効率よく検出することができる。

【００４７】請求項５の発明においては、フォトマスク
上のパターンの画像データと検査用参照データとの比較
を行い、それらの座標間の距離がある所定の値Ｄより小
さいか否かを判定するための条件を第一の条件設定手段
に設定しておいて、第一の条件を満たし、かつ、第二の
条件である所定の大きさより小さい条件を満たしている
場合には欠陥として出力されないようにしたので、所定
の値をユーザーが任意に設定することにより、疑似欠陥
の誤検出を防ぎ、真の欠陥のみを効率よく検出すること
ができる。

【００４８】請求項６の発明においては、第一の条件設
定手段にパターンの位置ずれか否かを判定するための条
件を設定し、第二の条件設定手段にパターンの大きさが
所定の値より小さいか否かを判定するための条件を設定
して、それらの条件を満たしていれば欠陥として出力し
ないようにしたので、微小な補助パターンを含むフォト
マスクにおいても、真の欠陥と疑似欠陥とを判別し、真
の欠陥のみを検出することが可能となり、本来は検出す
る必要のない疑似欠陥の誤検出を大幅に減少することが
でき、作業効率を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 同じパターンが複数個形成された位相シスト
マスクの一例を示した平面図である。

【図２】 従来のフォトマスクパターン欠陥検査方法を
示したフローチャートである。

【図３】 従来のフォトマスクパターン欠陥検査装置を
示したブロック図である。

【図４】 従来のフォトマスクパターン欠陥検査装置の
他の例を示したブロック図である。

【図５】 本発明のフォトマスクパターン欠陥検査方法
を示したフローチャートである。

【図６】 本発明の実施例１における補助パターンを比
較している状態を示した平面図である。

【図７】 本発明の実施例１における具体的な補助パタ
ーンを比較している状態を示した平面図である。

【図８】 位相シストマスクの他の例を示した平面図で
ある。

【図９】 ＯＰＣマスクの一例を示した平面図である。

【図１０】 ＯＰＣマスクの他の例を示した平面図であ
る。

【符号の説明】

１，６，２１，３２ パターン、３ 遮光部、４，７，
１４，２４，３４ 補助パターン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォトマスクに形成され、微小な補助パ
   ターン含むパターンの欠陥を検出するためのフォトマス
   クパターン欠陥検査装置であって、 光源と、 上記光源からの光をフォトマスクに照射するための照射
   手段と、 上記照射手段により照射されて、上記フォトマスクを通
   過してくる光を受光するための受光手段と、 上記受光手段からの信号に基づき、上記フォトマスクに
   形成されているパターンの画像データを取り出すための
   画像処理手段と、 上記パターンの位置を位置ずれか否か判定するための第
   一の条件を設定するための第一の条件設定手段と、 上記パターンの大きさが所定の大きさ以下であるか否か
   を判定するための第二の条件を設定するための第二の条
   件設定手段と、 画像処理手段により取り出された画像データに基づき、
   上記パターンの位置の座標が上記第一の条件を満たして
   いるか否かを判定するとともに、上記パターンの大きさ
   が上記第二の条件を満たしているか否かを判定して、上
   記第一の条件及び上記第二の条件をともに満たしている
   と判定した場合に正常を示す判定信号を出力するための
   判定手段と、 上記判定手段からの判定信号を外部に出力するための出
   力手段とを、備えたことを特徴とするフォトマスクパタ
   ーン欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 上記照射手段と上記受光手段とがすくな
   くとも２つずつあって、 上記判定手段が、各上記受光手段からの信号に基づき、
   上記画像処理手段により取り出された少なくとも２つの
   同一であり得るパターンの画像データどうしを比較する
   ための画像比較部と、上記画像比較部の比較結果に基づ
   き、上記パターンの位置の座標が上記第一の条件を満た
   しているか否かを判定するための位置判定部と、上記画
   像比較部の比較結果に基づき、少なくとも２つの上記パ
   ターンの大きさがともに上記第二の条件を満たしている
   か否かを判定するための大きさ判定部と、上記位置判定
   部及び上記大きさ判定部からの信号により、上記第一の
   条件及び上記第二の条件をともに満たしている場合に正
   常を示す判定信号を出力するための判定信号出力部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１記載のフォトマ
   スクパターン欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 さらに、検査用参照データを格納してい
   る検査用参照データ格納手段を備え、 上記判定手段が、上記画像処理手段により取り出された
   画像データと上記検査用参照データとを比較するための
   画像比較部と、上記画像比較部の比較結果に基づき、上
   記パターンの位置の座標が上記第一の条件を満たしてい
   るか否かを判定するための位置判定部と、上記画像比較
   部の比較結果に基づき、上記パターンの大きさが上記第
   二の条件を満たしているか否かを判定するための大きさ
   判定部と、上記位置判定部及び上記大きさ判定部からの
   信号により、上記第一の条件及び上記第二の条件をとも
   に満たしている場合に正常を示す判定信号を出力するた
   めの判定信号出力部と、を備えていることを特徴とする
   請求項１記載のフォトマスクパターン欠陥検査装置。
4. 【請求項４】 上記画像処理手段により取り出された少
   なくとも２つの同一であり得るパターンの画像データの
   対応する座標どうし間の距離ｄが、 ０≦ｄ＜Ｄ，（ここで、Ｄは任意の正の実数） （式
   １）を満たしていることを上記第一の条件とすることを
   特徴とする請求項２記載のフォトマスクパターン検査装
   置。
5. 【請求項５】 上記画像処理手段により取り出された画
   像データと上記検査用参照データの対応する座標間の距
   離ｄが、 ０≦ｄ＜Ｄ，（ここで、Ｄは任意の正の実数） （式
   １）を満たしていることを上記第一の条件とすることを
   特徴とする請求項３記載のフォトマスクパターン検査装
   置。
6. 【請求項６】 フォトマスクに光を照射し、 上記フォトマスクを通過した光を受光し、 その受光された光に基づいて、上記フォトマスクに形成
   されているパターンの画像データを取り出し、 上記画像データに基づき、上記パターンの位置の座標が
   位置ずれか否かを判定するための第一の条件を満たして
   いるか否かを判定するとともに、上記パターンの大きさ
   が所定の大きさ以下であるか否かを判定するための上記
   第二の条件を満たしているか否かを判定し、 上記第一の条件及び上記第二の条件をともに満たしてい
   ると判定した場合に正常を示す判定信号を上記出力手段
   から出力する、 ことを特徴とするフォトマスクパターン欠陥検査方法。