JP2003307500A - グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 - Google Patents
グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置Info
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 遮光部と、透過部と、グレートーン部とを有
するグレートーンマスクにおいて、短時間でかつ高精度
な欠陥検査を行うことができる方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 遮光部と、透過部と、グレートーン部と
を有するグレートーンマスクの欠陥検査方法であって、
少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、マスク内のパターンを走査して得られる透過率
信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号
について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を
検出する比較検査手法によって欠陥を検出し、また、少
なくともグレートーン部については、マスク内のパター
ンを走査して得られる透過率信号について予め設けた透
過率欠陥抽出閾値を用いて欠陥を検出する手法によって
欠陥を検出する。
するグレートーンマスクにおいて、短時間でかつ高精度
な欠陥検査を行うことができる方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 遮光部と、透過部と、グレートーン部と
を有するグレートーンマスクの欠陥検査方法であって、
少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、マスク内のパターンを走査して得られる透過率
信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号
について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を
検出する比較検査手法によって欠陥を検出し、また、少
なくともグレートーン部については、マスク内のパター
ンを走査して得られる透過率信号について予め設けた透
過率欠陥抽出閾値を用いて欠陥を検出する手法によって
欠陥を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グレートーンマス
クや微細パターンを含むフォトマスクの欠陥検査方法及
び欠陥検査装置等に関する。
クや微細パターンを含むフォトマスクの欠陥検査方法及
び欠陥検査装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大型ＬＣＤ用マスクの分野におい
て、グレートーンマスクを用いてマスク枚数を削減する
試みがなされている（月刊ＦＰＤ Intelligence，1999
年5月）。ここで、グレートーンマスクは、図６（１）
に示すように、透明基板上に、遮光部１と、透過部２
と、グレートーン部３とを有する。グレートーン部３
は、例えば、グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ
用露光機の解像限界以下の遮光パターン３ａを形成した
領域であって、この領域を透過する光の透過量を低減し
この領域による照射量を低減してフォトレジストの膜厚
を選択的に変えることを目的として形成される。３ｂは
グレートーン部３における露光機の解像限界以下の微細
透過部である。遮光部１と遮光パターン３ａはともにク
ロムやクロム化合物等の同じ材料からなる同じ厚さの膜
から通常形成されている。透過部２と微細透過部３ｂは
ともに、透明基板上において遮光膜等が形成されていな
い透明基板の部分である。グレートーンマスクを使用す
る大型ＬＣＤ用露光機の解像限界は、ステッパ方式の露
光機で約３μｍ、ミラープロジェクション方式の露光機
で約４μｍである。このため、例えば、図６（１）でグ
レートーン部３における透過部３ｂのスペース幅を３μ
ｍ未満、露光機の解像限界以下の遮光パターン３ａのラ
イン幅を３μｍ未満とする。上記大型ＬＣＤ用露光機で
露光した場合、グレートーン部３を通過した露光光は全
体として露光量が足りなくなるため、このグレートーン
部３を介して露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄
くなるだけで基板上に残る。つまり、レジストは露光量
の違いによって通常の遮光部１に対応する部分とグレー
トーン部３に対応する部分で現像液に対する溶解性に差
ができるため、現像後のレジスト形状は、図６（２）に
示すように、通常の遮光部１に対応する部分１’が例え
ば約１．３μｍ、グレートーン部３に対応する部分３’
が例えば約０．３μｍ、透過部２に対応する部分はレジ
ストのない部分２’となる。そして、レジストのない部
分２’で被加工基板の第１のエッチングを行い、グレー
トーン部３に対応する薄い部分３’のレジストをアッシ
ング等によって除去しこの部分で第２のエッチングを行
うことによって、１枚のマスクで従来のマスク２枚分の
工程を行い、マスク枚数を削減する。
て、グレートーンマスクを用いてマスク枚数を削減する
試みがなされている（月刊ＦＰＤ Intelligence，1999
年5月）。ここで、グレートーンマスクは、図６（１）
に示すように、透明基板上に、遮光部１と、透過部２
と、グレートーン部３とを有する。グレートーン部３
は、例えば、グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ
用露光機の解像限界以下の遮光パターン３ａを形成した
領域であって、この領域を透過する光の透過量を低減し
この領域による照射量を低減してフォトレジストの膜厚
を選択的に変えることを目的として形成される。３ｂは
グレートーン部３における露光機の解像限界以下の微細
透過部である。遮光部１と遮光パターン３ａはともにク
ロムやクロム化合物等の同じ材料からなる同じ厚さの膜
から通常形成されている。透過部２と微細透過部３ｂは
ともに、透明基板上において遮光膜等が形成されていな
い透明基板の部分である。グレートーンマスクを使用す
る大型ＬＣＤ用露光機の解像限界は、ステッパ方式の露
光機で約３μｍ、ミラープロジェクション方式の露光機
で約４μｍである。このため、例えば、図６（１）でグ
レートーン部３における透過部３ｂのスペース幅を３μ
ｍ未満、露光機の解像限界以下の遮光パターン３ａのラ
イン幅を３μｍ未満とする。上記大型ＬＣＤ用露光機で
露光した場合、グレートーン部３を通過した露光光は全
体として露光量が足りなくなるため、このグレートーン
部３を介して露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄
くなるだけで基板上に残る。つまり、レジストは露光量
の違いによって通常の遮光部１に対応する部分とグレー
トーン部３に対応する部分で現像液に対する溶解性に差
ができるため、現像後のレジスト形状は、図６（２）に
示すように、通常の遮光部１に対応する部分１’が例え
ば約１．３μｍ、グレートーン部３に対応する部分３’
が例えば約０．３μｍ、透過部２に対応する部分はレジ
ストのない部分２’となる。そして、レジストのない部
分２’で被加工基板の第１のエッチングを行い、グレー
トーン部３に対応する薄い部分３’のレジストをアッシ
ング等によって除去しこの部分で第２のエッチングを行
うことによって、１枚のマスクで従来のマスク２枚分の
工程を行い、マスク枚数を削減する。
【０００３】従来、遮光部及び透過部のみからなるマス
クの検査方法としては、例えば、２つの光学系を用いて
マスクパターン同士を比較する比較検査方法がある。以
下、その方法について具体的に説明する。図７（１）
は、遮光部１に白欠陥１１（ピンホール）、透過部２に
黒欠陥１２（スポット）が発生した状態を示し、矢印は
比較検査装置の一方のレンズ（以下、上レンズという）
の走査の様子を示す。図７（２）は、上記レンズの走査
線に沿って得られる透過率信号１３を示す。透過率信号
１３は、例えば各レンズユニット内に配置されたＣＣＤ
ラインセンサによって検出する。透過率信号１３のレベ
ルは、遮光部１でＢ、透過部２でＷであり、遮光部１の
透過率を０％、透過部２の透過率を１００％、にそれぞ
れ設定する。透過率信号１３は、パターンのエッジ（遮
光部と透過部との境界）で生じるパターンエッジライン
信号（パターン形状信号）で基本的に構成され、欠陥が
発生した場合は、遮光部１に発生した白欠陥信号１
１’、透過部２に発生した黒欠陥信号１２’が現れる。
図７（３）は、図７（１）と同じパターンであって欠陥
が発生していない場合に、他方のレンズ（以下、下レン
ズという）で得られる透過率信号１３’を示す。図７
（４）は、各レンズで得られた透過率信号を引き算（差
分）して求めた差信号１４である。より具体的には、図
７（２）の透過率信号１３から図７（３）の透過率信号
１３’を引き算して求めた差信号である。差信号１４で
は、各レンズの透過率信号からパターンエッジライン信
号が除かれ、パターン欠陥信号１１’、１２’のみが抽
出される。図７（５）は、パターン欠陥信号のみを抽出
した差信号１４において、遮光部１及び透過部２の欠陥
を抽出するのに必要な閾値を設定し、プラス側の閾値１
５ａで白欠陥が、マイナス側の閾値１５ｂで黒欠陥がそ
れぞれ検出された状態を示す。閾値は低くすれば検出感
度が上がるが、疑似欠陥を検出しないレベルに設定する
必要がある。どちらのレンズにどのような欠陥が発生し
たかを見極めるためには、例えば、上レンズの回路では
下レンズの信号と比較し（上レンズの信号から下レンズ
の信号を引き算し）、上レンズの遮光部１に白欠陥が発
生した場合はプラス側、上レンズの透過部２に黒欠陥が
発生した場合はマイナス側に欠陥信号が出ることによっ
て、上レンズの白欠陥、黒欠陥を検出する（上記図７
（２）〜（５））。同様に、例えば、下レンズの回路で
は上レンズの信号と比較し（下レンズの信号から上レン
ズの信号を引き算し）、下レンズの遮光部１に白欠陥が
発生した場合はプラス側、下レンズの透過部２に黒欠陥
が発生した場合はマイナス側に欠陥信号が出ることによ
って、下レンズの白欠陥、黒欠陥を検出する。
クの検査方法としては、例えば、２つの光学系を用いて
マスクパターン同士を比較する比較検査方法がある。以
下、その方法について具体的に説明する。図７（１）
は、遮光部１に白欠陥１１（ピンホール）、透過部２に
黒欠陥１２（スポット）が発生した状態を示し、矢印は
比較検査装置の一方のレンズ（以下、上レンズという）
の走査の様子を示す。図７（２）は、上記レンズの走査
線に沿って得られる透過率信号１３を示す。透過率信号
１３は、例えば各レンズユニット内に配置されたＣＣＤ
ラインセンサによって検出する。透過率信号１３のレベ
ルは、遮光部１でＢ、透過部２でＷであり、遮光部１の
透過率を０％、透過部２の透過率を１００％、にそれぞ
れ設定する。透過率信号１３は、パターンのエッジ（遮
光部と透過部との境界）で生じるパターンエッジライン
信号（パターン形状信号）で基本的に構成され、欠陥が
発生した場合は、遮光部１に発生した白欠陥信号１
１’、透過部２に発生した黒欠陥信号１２’が現れる。
図７（３）は、図７（１）と同じパターンであって欠陥
が発生していない場合に、他方のレンズ（以下、下レン
ズという）で得られる透過率信号１３’を示す。図７
（４）は、各レンズで得られた透過率信号を引き算（差
分）して求めた差信号１４である。より具体的には、図
７（２）の透過率信号１３から図７（３）の透過率信号
１３’を引き算して求めた差信号である。差信号１４で
は、各レンズの透過率信号からパターンエッジライン信
号が除かれ、パターン欠陥信号１１’、１２’のみが抽
出される。図７（５）は、パターン欠陥信号のみを抽出
した差信号１４において、遮光部１及び透過部２の欠陥
を抽出するのに必要な閾値を設定し、プラス側の閾値１
５ａで白欠陥が、マイナス側の閾値１５ｂで黒欠陥がそ
れぞれ検出された状態を示す。閾値は低くすれば検出感
度が上がるが、疑似欠陥を検出しないレベルに設定する
必要がある。どちらのレンズにどのような欠陥が発生し
たかを見極めるためには、例えば、上レンズの回路では
下レンズの信号と比較し（上レンズの信号から下レンズ
の信号を引き算し）、上レンズの遮光部１に白欠陥が発
生した場合はプラス側、上レンズの透過部２に黒欠陥が
発生した場合はマイナス側に欠陥信号が出ることによっ
て、上レンズの白欠陥、黒欠陥を検出する（上記図７
（２）〜（５））。同様に、例えば、下レンズの回路で
は上レンズの信号と比較し（下レンズの信号から上レン
ズの信号を引き算し）、下レンズの遮光部１に白欠陥が
発生した場合はプラス側、下レンズの透過部２に黒欠陥
が発生した場合はマイナス側に欠陥信号が出ることによ
って、下レンズの白欠陥、黒欠陥を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の比較検
査方法は、遮光部及び透過部のみからなる従来のマスク
を検査するための装置であるため、グレートーン部を有
するグレートーンマスクを検査するのに適していない。
詳しくは、従来の比較検査方法は、グレートーンマスク
を検査するにあたり、以下のような問題点がある。即
ち、グレートーン部の欠陥信号は、欠陥自体が微小であ
るために弱く、従来の比較検査装置を用いた場合、その
閾値を通常の遮光部の検査に用いる閾値よりも下げなけ
れば検出が困難である。しかしながら、例えばグレート
ーン部が、グレートーンマスクを使用する露光機の解像
限界以下の微細パターンを形成した領域である場合、こ
の微細パターンに対応して図８に示すように、グレート
ーン部に特有のベース信号レベル（ノイズバンド）１６
を生じる。比較検査においては各レンズで得られた透過
率信号を引き算（差分）して差信号を求め、パターン欠
陥信号のみを抽出しているが、グレートーン部における
微細遮光パターン間に若干のパターンずれが生じた場
合、ベース信号レベルが増幅され（最大２倍）、本来欠
陥となるべきではないものが欠陥（疑似欠陥）として検
出されてしまうため、閾値を下げることが不可能であ
り、高感度の検査ができないという問題点がある。さら
に、従来の比較検査は、白欠陥や黒欠陥を検査するもの
であるため、グレートーンマスクにおいて最も重要な要
素である透過率の保証まで行うことが困難である。即
ち、例えば、マスク全域において、グレートーン部の遮
光パターンの線幅が設計寸法に対してアンダー（線幅
大）又はオーバー（線幅小）であって透過率の許容値を
超えている場合や、グレートーン部を構成する半透過膜
の透過率が許容値を超えている場合、比較検査において
は各レンズで得られた透過率信号を引き算して差信号を
求めているので、差が現れず、このような透過率欠陥を
検出できないという問題がある。このことは、特にグレ
ートーン部に形状欠陥がない場合に問題となる。さら
に、グレートーン部においてはその透過率さえ許容範囲
であれば欠陥として検出する必要はないが、従来の比較
検査では、あくまでも形状欠陥として検出されるため、
従来の検査で検出されたものであっても、透過率が許容
範囲である場合もあった。その結果、本来欠陥として検
出しなくてもよいものまで検出してしまい、検査の正確
性（能力）に問題点があった。また、同様の問題が、例
えば、ＴＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細
パターンを有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下の
ライン＆スペースのような微細かつ高精度なパターンを
有するフォトマスクについても言える。例えば、ＴＦＴ
チャンネル形成用フォトマスクにおいては、ＴＦＴチャ
ンネル部の微細化に伴い、急激な勢いでパターンの微細
化の傾向にある。このようなパターンについても、従来
の方法を用いて検査を行った場合、検査機のステージの
振動や上下レンズの画像ずれによる疑似欠陥、その他微
細パターンに特有の疑似欠陥が発生してしまい、疑似欠
陥が検出されないレベルに感度を落とすと欠陥検出保証
レベルの感度がとれないという問題があった。
査方法は、遮光部及び透過部のみからなる従来のマスク
を検査するための装置であるため、グレートーン部を有
するグレートーンマスクを検査するのに適していない。
詳しくは、従来の比較検査方法は、グレートーンマスク
を検査するにあたり、以下のような問題点がある。即
ち、グレートーン部の欠陥信号は、欠陥自体が微小であ
るために弱く、従来の比較検査装置を用いた場合、その
閾値を通常の遮光部の検査に用いる閾値よりも下げなけ
れば検出が困難である。しかしながら、例えばグレート
ーン部が、グレートーンマスクを使用する露光機の解像
限界以下の微細パターンを形成した領域である場合、こ
の微細パターンに対応して図８に示すように、グレート
ーン部に特有のベース信号レベル（ノイズバンド）１６
を生じる。比較検査においては各レンズで得られた透過
率信号を引き算（差分）して差信号を求め、パターン欠
陥信号のみを抽出しているが、グレートーン部における
微細遮光パターン間に若干のパターンずれが生じた場
合、ベース信号レベルが増幅され（最大２倍）、本来欠
陥となるべきではないものが欠陥（疑似欠陥）として検
出されてしまうため、閾値を下げることが不可能であ
り、高感度の検査ができないという問題点がある。さら
に、従来の比較検査は、白欠陥や黒欠陥を検査するもの
であるため、グレートーンマスクにおいて最も重要な要
素である透過率の保証まで行うことが困難である。即
ち、例えば、マスク全域において、グレートーン部の遮
光パターンの線幅が設計寸法に対してアンダー（線幅
大）又はオーバー（線幅小）であって透過率の許容値を
超えている場合や、グレートーン部を構成する半透過膜
の透過率が許容値を超えている場合、比較検査において
は各レンズで得られた透過率信号を引き算して差信号を
求めているので、差が現れず、このような透過率欠陥を
検出できないという問題がある。このことは、特にグレ
ートーン部に形状欠陥がない場合に問題となる。さら
に、グレートーン部においてはその透過率さえ許容範囲
であれば欠陥として検出する必要はないが、従来の比較
検査では、あくまでも形状欠陥として検出されるため、
従来の検査で検出されたものであっても、透過率が許容
範囲である場合もあった。その結果、本来欠陥として検
出しなくてもよいものまで検出してしまい、検査の正確
性（能力）に問題点があった。また、同様の問題が、例
えば、ＴＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細
パターンを有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下の
ライン＆スペースのような微細かつ高精度なパターンを
有するフォトマスクについても言える。例えば、ＴＦＴ
チャンネル形成用フォトマスクにおいては、ＴＦＴチャ
ンネル部の微細化に伴い、急激な勢いでパターンの微細
化の傾向にある。このようなパターンについても、従来
の方法を用いて検査を行った場合、検査機のステージの
振動や上下レンズの画像ずれによる疑似欠陥、その他微
細パターンに特有の疑似欠陥が発生してしまい、疑似欠
陥が検出されないレベルに感度を落とすと欠陥検出保証
レベルの感度がとれないという問題があった。
【０００５】このような問題点を解決するために、本出
願人は、先に、比較による検査ではなく、マスク内のパ
ターンを走査して得られる透過率信号について、予め設
けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する方法（以
下、単眼透過率検査と呼ぶ）について、出願を行った
（特願２００１−２４４０７１号）。以下、この方法の
具体例を説明する。図９（１）は、遮光部１、透過部
２、グレートーン部３、５のいずれにもに欠陥が発生し
ていない場合を示し、矢印は検査装置のレンズの走査方
向（検査方向）を示す。図９（２）は、上記走査方向に
沿って得られる透過率信号７を示す。透過率信号は、遮
光部１で透過率０％、透過部２で透過率１００％、グレ
ートーン部３、５で透過率５０％である。ここで、図９
（２）に示すように、例えばグレートーン部における透
過率欠陥の閾値（上限側８ａ、下限側８ｂ）を設け、こ
れらの閾値を超えた場合にグレートーン部において透過
率欠陥が発生したと判断する。この場合、図９（２）に
示すように、通常の遮光部及び透過部における透過率欠
陥の閾値（透過部側９ａ、遮光部側９ｂ）をさらに設
け、これらの閾値を超えた場合に遮光部又は透過部にお
いて透過率欠陥が発生したと判断することによって、遮
光部における遮光性の低下欠陥や透過部における透過性
の低下欠陥などの、半透過性の透過率欠陥を同時に検出
できるため好ましい。さらにこの場合、グレートーン部
用の透過率欠陥抽出閾値８ａ、８ｂと通常の遮光部及び
透過部の透過率欠陥抽出閾値９ａ、９ｂとによって形成
される透過率欠陥域１０ａ、１０ｂを用いることで、検
査領域によらず透過率欠陥を検出できる。つまり、この
透過率欠陥域１０ａ、１０ｂに入っていれば、検査領域
によらず透過率欠陥があると判断できる。上記検査方法
によれば、透過率自体の直接検査を行うことができ、し
たがって、グレートーン部における透過率保証を行うこ
とができる。また、パターン認識をしない検査方法であ
るため、微細パターン検査時に特有のパターン形状に起
因する疑似欠陥が発生する問題（閾値を下げることがで
きない問題）を回避でき、したがって、閾値を下げるこ
とが可能で、グレートーンマスクや微細パターンを含む
フォトマスクの要求精度（スペック）を満たす感度を得
ることが可能である。また、パターンの比較に基づくパ
ターン欠陥信号ではなく、透過率信号について予め設け
た透過率欠陥抽出閾値を用いているので、比較検査にお
いて透過率信号同士の差信号をとることによって問題と
なる微細パターンに特有のベース信号レベルの増幅の問
題（閾値を下げることができない問題）を回避でき、し
たがって、閾値を下げることが可能で、グレートーンマ
スクや微細パターンを含むフォトマスクの要求精度を満
たす感度を得ることが可能である。さらに、比較対象物
を必要としないため、単眼による検査が可能である。さ
らに、グレートーン部用の透過率欠陥抽出閾値を変更す
ることによって、ユーザーが使用するグレートーンマス
クの露光条件に合わせた透過率保証が可能となる。
願人は、先に、比較による検査ではなく、マスク内のパ
ターンを走査して得られる透過率信号について、予め設
けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する方法（以
下、単眼透過率検査と呼ぶ）について、出願を行った
（特願２００１−２４４０７１号）。以下、この方法の
具体例を説明する。図９（１）は、遮光部１、透過部
２、グレートーン部３、５のいずれにもに欠陥が発生し
ていない場合を示し、矢印は検査装置のレンズの走査方
向（検査方向）を示す。図９（２）は、上記走査方向に
沿って得られる透過率信号７を示す。透過率信号は、遮
光部１で透過率０％、透過部２で透過率１００％、グレ
ートーン部３、５で透過率５０％である。ここで、図９
（２）に示すように、例えばグレートーン部における透
過率欠陥の閾値（上限側８ａ、下限側８ｂ）を設け、こ
れらの閾値を超えた場合にグレートーン部において透過
率欠陥が発生したと判断する。この場合、図９（２）に
示すように、通常の遮光部及び透過部における透過率欠
陥の閾値（透過部側９ａ、遮光部側９ｂ）をさらに設
け、これらの閾値を超えた場合に遮光部又は透過部にお
いて透過率欠陥が発生したと判断することによって、遮
光部における遮光性の低下欠陥や透過部における透過性
の低下欠陥などの、半透過性の透過率欠陥を同時に検出
できるため好ましい。さらにこの場合、グレートーン部
用の透過率欠陥抽出閾値８ａ、８ｂと通常の遮光部及び
透過部の透過率欠陥抽出閾値９ａ、９ｂとによって形成
される透過率欠陥域１０ａ、１０ｂを用いることで、検
査領域によらず透過率欠陥を検出できる。つまり、この
透過率欠陥域１０ａ、１０ｂに入っていれば、検査領域
によらず透過率欠陥があると判断できる。上記検査方法
によれば、透過率自体の直接検査を行うことができ、し
たがって、グレートーン部における透過率保証を行うこ
とができる。また、パターン認識をしない検査方法であ
るため、微細パターン検査時に特有のパターン形状に起
因する疑似欠陥が発生する問題（閾値を下げることがで
きない問題）を回避でき、したがって、閾値を下げるこ
とが可能で、グレートーンマスクや微細パターンを含む
フォトマスクの要求精度（スペック）を満たす感度を得
ることが可能である。また、パターンの比較に基づくパ
ターン欠陥信号ではなく、透過率信号について予め設け
た透過率欠陥抽出閾値を用いているので、比較検査にお
いて透過率信号同士の差信号をとることによって問題と
なる微細パターンに特有のベース信号レベルの増幅の問
題（閾値を下げることができない問題）を回避でき、し
たがって、閾値を下げることが可能で、グレートーンマ
スクや微細パターンを含むフォトマスクの要求精度を満
たす感度を得ることが可能である。さらに、比較対象物
を必要としないため、単眼による検査が可能である。さ
らに、グレートーン部用の透過率欠陥抽出閾値を変更す
ることによって、ユーザーが使用するグレートーンマス
クの露光条件に合わせた透過率保証が可能となる。
【０００６】しかしながら、上記のような単独の透過率
信号及びその透過率欠陥抽出閾値を用いて透過率自体の
直接検査を行う単眼透過率検査では、パターン認識をし
ない検査方法であるため、遮光部及び透過部の形状欠陥
（白欠陥、黒欠陥）の検査を行うことが困難である。従
って、遮光部、透光部、及びグレートーン部を有するグ
レートーンマスクにおいて高精度な検査を行うために
は、パターン認識を伴う比較検査とパターン認識を伴わ
ない透過率検査の両方を行う必要があり、多くの検査時
間を要するという問題があった。同様の問題が、例え
ば、ＴＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細パ
ターンを有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下のラ
イン＆スペースのような微細かつ高精度なパターンを有
するフォトマスクについても言える。
信号及びその透過率欠陥抽出閾値を用いて透過率自体の
直接検査を行う単眼透過率検査では、パターン認識をし
ない検査方法であるため、遮光部及び透過部の形状欠陥
（白欠陥、黒欠陥）の検査を行うことが困難である。従
って、遮光部、透光部、及びグレートーン部を有するグ
レートーンマスクにおいて高精度な検査を行うために
は、パターン認識を伴う比較検査とパターン認識を伴わ
ない透過率検査の両方を行う必要があり、多くの検査時
間を要するという問題があった。同様の問題が、例え
ば、ＴＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細パ
ターンを有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下のラ
イン＆スペースのような微細かつ高精度なパターンを有
するフォトマスクについても言える。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、遮光部と、透過部と、グレートーン
部とを有するグレートーンマスクにおいて、短時間でか
つ高精度な欠陥検査を行うことができる方法及び装置を
提供することを目的とする。
されたものであり、遮光部と、透過部と、グレートーン
部とを有するグレートーンマスクにおいて、短時間でか
つ高精度な欠陥検査を行うことができる方法及び装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を有
する。 （構成１） 遮光部と、透過部と、透過量を調整した領
域であってこの領域を透過する光の透過量を低減してフ
ォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とする
グレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥検
査方法であって、少なくとも遮光部及び透過部が形成さ
れている領域については、マスク内のパターンを走査し
て得られる透過率信号を用い、パターンの比較に基づく
パターン欠陥信号について予め設けたパターン欠陥の閾
値を用いて欠陥を検出する比較検査手法によって欠陥を
検出し、少なくともグレートーン部については、マスク
内のパターンを走査して得られる透過率信号について予
め設けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法
によって欠陥を検出することを特徴とするグレートーン
マスクの欠陥検査方法。 （構成２） 前記グレートーン部が、グレートーンマス
クを使用する露光機の解像限界以下の遮光パターンを形
成した領域からなることを特徴とする構成１記載のグレ
ートーンマスクの欠陥検査方法。 （構成３） 遮光部と、透過部と、微細パターン部とを
有するフォトマスクの欠陥検査方法であって、少なくと
も遮光部及び透過部が形成されている領域については、
マスク内のパターンを走査して得られる透過率信号を用
い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号について
予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する
比較検査手法によって欠陥を検出し、少なくとも微細パ
ターン部については、マスク内のパターンを走査して得
られる透過率信号について予め設けた透過率欠陥の閾値
を用いて欠陥を検出する手法によって欠陥を検出するこ
とを特徴とするフォトマスクの欠陥検査方法。 （構成４） 前記微細パターン部が、比較検査が困難な
微細パターンであることを特徴とする構成３記載のフォ
トマスクの欠陥検査方法。 （構成５） 前記グレートーン部における検査は、マス
ク内のパターンを走査して得られる透過率信号が複数の
透過率検出手段を用いて得られた場合に、それぞれ別々
に独立して検査を行うことを特徴とする構成１〜４のい
ずれかに記載のフォトマスクの欠陥検査方法。 （構成６） 遮光部と、透過部と、透過量を調整した領
域であってこの領域を透過する光の透過量を低減してフ
ォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とする
グレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥検
査装置であって、マスク内に形成されたパターンを走査
し、透過率信号を検出する手段と、遮光部、透過部とグ
レートーン部とのいずれの領域であるかを識別する手段
と、少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域
については、前記マスク内のパターンを走査して得られ
る透過率信号を用い、パターンの比較に基づくパターン
欠陥信号について予め設けたパターン欠陥の閾値を用い
て欠陥を検出する比較検査手法によって欠陥を検出する
手段と、少なくともグレートーン部については、前記マ
スク内のパターンを走査して得られる透過率信号につい
て予め設けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する
手法によって欠陥を検出する手段と、を有することを特
徴とする欠陥検査装置。 （構成７） 遮光部と、透過部と、微細パターン部とを
有するフォトマスクの欠陥検査装置であって、マスク内
に形成されたパターンを走査し、透過率信号を検出する
手段と、遮光部、透過部と微細パターン部とのいずれの
領域であるかを識別する手段と、少なくとも遮光部及び
透過部が形成されている領域については、前記マスク内
のパターンを走査して得られる透過率信号を用い、パタ
ーンの比較に基づくパターン欠陥信号について予め設け
たパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する比較検査
手法によって欠陥を検出する手段と、少なくとも微細パ
ターン部については、前記マスク内のパターンを走査し
て得られる透過率信号について予め設けた透過率欠陥の
閾値を用いて欠陥を検出する手法によって欠陥を検出す
る手段と、を有することを特徴とする欠陥検査装置。 （構成８） 構成１又は２記載の方法を用いて欠陥検査
を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするグレート
ーンマスクの製造方法。 （構成９） 構成３又は４記載の方法を用いて欠陥検査
を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするフォトマ
スクの製造方法。
する。 （構成１） 遮光部と、透過部と、透過量を調整した領
域であってこの領域を透過する光の透過量を低減してフ
ォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とする
グレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥検
査方法であって、少なくとも遮光部及び透過部が形成さ
れている領域については、マスク内のパターンを走査し
て得られる透過率信号を用い、パターンの比較に基づく
パターン欠陥信号について予め設けたパターン欠陥の閾
値を用いて欠陥を検出する比較検査手法によって欠陥を
検出し、少なくともグレートーン部については、マスク
内のパターンを走査して得られる透過率信号について予
め設けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法
によって欠陥を検出することを特徴とするグレートーン
マスクの欠陥検査方法。 （構成２） 前記グレートーン部が、グレートーンマス
クを使用する露光機の解像限界以下の遮光パターンを形
成した領域からなることを特徴とする構成１記載のグレ
ートーンマスクの欠陥検査方法。 （構成３） 遮光部と、透過部と、微細パターン部とを
有するフォトマスクの欠陥検査方法であって、少なくと
も遮光部及び透過部が形成されている領域については、
マスク内のパターンを走査して得られる透過率信号を用
い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号について
予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する
比較検査手法によって欠陥を検出し、少なくとも微細パ
ターン部については、マスク内のパターンを走査して得
られる透過率信号について予め設けた透過率欠陥の閾値
を用いて欠陥を検出する手法によって欠陥を検出するこ
とを特徴とするフォトマスクの欠陥検査方法。 （構成４） 前記微細パターン部が、比較検査が困難な
微細パターンであることを特徴とする構成３記載のフォ
トマスクの欠陥検査方法。 （構成５） 前記グレートーン部における検査は、マス
ク内のパターンを走査して得られる透過率信号が複数の
透過率検出手段を用いて得られた場合に、それぞれ別々
に独立して検査を行うことを特徴とする構成１〜４のい
ずれかに記載のフォトマスクの欠陥検査方法。 （構成６） 遮光部と、透過部と、透過量を調整した領
域であってこの領域を透過する光の透過量を低減してフ
ォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とする
グレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥検
査装置であって、マスク内に形成されたパターンを走査
し、透過率信号を検出する手段と、遮光部、透過部とグ
レートーン部とのいずれの領域であるかを識別する手段
と、少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域
については、前記マスク内のパターンを走査して得られ
る透過率信号を用い、パターンの比較に基づくパターン
欠陥信号について予め設けたパターン欠陥の閾値を用い
て欠陥を検出する比較検査手法によって欠陥を検出する
手段と、少なくともグレートーン部については、前記マ
スク内のパターンを走査して得られる透過率信号につい
て予め設けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する
手法によって欠陥を検出する手段と、を有することを特
徴とする欠陥検査装置。 （構成７） 遮光部と、透過部と、微細パターン部とを
有するフォトマスクの欠陥検査装置であって、マスク内
に形成されたパターンを走査し、透過率信号を検出する
手段と、遮光部、透過部と微細パターン部とのいずれの
領域であるかを識別する手段と、少なくとも遮光部及び
透過部が形成されている領域については、前記マスク内
のパターンを走査して得られる透過率信号を用い、パタ
ーンの比較に基づくパターン欠陥信号について予め設け
たパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する比較検査
手法によって欠陥を検出する手段と、少なくとも微細パ
ターン部については、前記マスク内のパターンを走査し
て得られる透過率信号について予め設けた透過率欠陥の
閾値を用いて欠陥を検出する手法によって欠陥を検出す
る手段と、を有することを特徴とする欠陥検査装置。 （構成８） 構成１又は２記載の方法を用いて欠陥検査
を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするグレート
ーンマスクの製造方法。 （構成９） 構成３又は４記載の方法を用いて欠陥検査
を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするフォトマ
スクの製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】まず、図１を用いて本発明の検査
方法を説明する。 工程１：遮光部、透光部、グレートーン部を有するグレ
ートーンマスクの透過率信号を得る。 工程２：工程１で得られた透過率信号を比較検査用の欠
陥判定回路に入力し、比較検査が行われる。 工程３：工程１で得られた透過率信号について遮光部・
透光部とグレートーン部との何れの領域の透過率信号か
を識別し、グレートーンレベルにある透過率信号のみを
抽出する。 工程４：工程３で抽出された透過率信号を透過率検査用
の欠陥判定回路に入力し、透過率検査が行われる。
方法を説明する。 工程１：遮光部、透光部、グレートーン部を有するグレ
ートーンマスクの透過率信号を得る。 工程２：工程１で得られた透過率信号を比較検査用の欠
陥判定回路に入力し、比較検査が行われる。 工程３：工程１で得られた透過率信号について遮光部・
透光部とグレートーン部との何れの領域の透過率信号か
を識別し、グレートーンレベルにある透過率信号のみを
抽出する。 工程４：工程３で抽出された透過率信号を透過率検査用
の欠陥判定回路に入力し、透過率検査が行われる。
【００１０】工程１について詳しく説明する。この工程
においては、工程２における比較検査に用いることがで
きるような透過率信号を得る。即ち、工程２における比
較検査が同一マスク内の同じパターン同士を比較する検
査である場合は、比較対象となる同じパターンのそれぞ
れの透過率信号を２つの透過率検出手段を用いて検出
（２本のレンズで測定）し、工程２における比較検査が
パターンとデータを比較する検査である場合は、１つの
透過率検出手段（１本のレンズ）でパターンの透過率信
号を得る。
においては、工程２における比較検査に用いることがで
きるような透過率信号を得る。即ち、工程２における比
較検査が同一マスク内の同じパターン同士を比較する検
査である場合は、比較対象となる同じパターンのそれぞ
れの透過率信号を２つの透過率検出手段を用いて検出
（２本のレンズで測定）し、工程２における比較検査が
パターンとデータを比較する検査である場合は、１つの
透過率検出手段（１本のレンズ）でパターンの透過率信
号を得る。
【００１１】次に、工程２においては、例えば、次に説
明するようなパターン同士の比較を行う比較検査のよう
な、通常の比較検査が行われる。図２（１）は、遮光部
１に白欠陥４（ピンホール）、透過部２に黒欠陥５（ス
ポット）、グレートーン部３に白欠陥６（パターン欠
落）が発生した状態を示し、矢印は比較検査装置の一方
のレンズ（上レンズ）の走査の様子を示す。図２（２）
は、上記走査線に沿って得られる透過率信号７を示す。
透過率信号の７レベルは、遮光部１でＢ、透過部２で
Ｗ、グレートーン部３でＧであり、遮光部１の透過率を
０％、透過部２の透過率を１００％、にそれぞれ設定す
る。透過率信号７は、パターンのエッジ（遮光部、透過
部、グレートーン部の各境界）で生じるパターンエッジ
ライン信号（パターン形状信号）で基本的に構成され、
欠陥が発生した場合は、遮光部１に発生した白欠陥信号
４’、透過部２に発生した黒欠陥信号５’、グレートー
ン部３に発生した白欠陥信号６’等が現れる。図２
（３）は、図２（１）と同じパターンであって欠陥が発
生していない場合に、他方のレンズ（下レンズ）で得ら
れる透過率信号７’を示す。なお、グレートーン部３は
微細Ｌ＆Ｓパターンであるため、この微細パターンに対
応して図８に示すようにグレートーン部に特有のベース
信号レベル６’’（ノイズバンド）を生じる。図２
（４）は、各レンズで得られた透過率信号を引き算（差
分）して求めた差信号である。より具体的には、図２
（２）の透過率信号７から図２（３）の透過量信号７’
を引き算して求めた差信号８である。差信号８では、各
レンズの透過量信号からパターンエッジライン信号が除
かれ、パターン欠陥信号４’、５’、６’のみが抽出さ
れる。図２（５）は、パターン欠陥信号のみを抽出した
差信号８において、遮光部１及び透過部２の欠陥を抽出
するのに必要な閾値（プラス側９ａ、マイナス側９ｂ）
を設定した状態を示す。ここでは、グレートーン部３の
欠陥を抽出することができない。
明するようなパターン同士の比較を行う比較検査のよう
な、通常の比較検査が行われる。図２（１）は、遮光部
１に白欠陥４（ピンホール）、透過部２に黒欠陥５（ス
ポット）、グレートーン部３に白欠陥６（パターン欠
落）が発生した状態を示し、矢印は比較検査装置の一方
のレンズ（上レンズ）の走査の様子を示す。図２（２）
は、上記走査線に沿って得られる透過率信号７を示す。
透過率信号の７レベルは、遮光部１でＢ、透過部２で
Ｗ、グレートーン部３でＧであり、遮光部１の透過率を
０％、透過部２の透過率を１００％、にそれぞれ設定す
る。透過率信号７は、パターンのエッジ（遮光部、透過
部、グレートーン部の各境界）で生じるパターンエッジ
ライン信号（パターン形状信号）で基本的に構成され、
欠陥が発生した場合は、遮光部１に発生した白欠陥信号
４’、透過部２に発生した黒欠陥信号５’、グレートー
ン部３に発生した白欠陥信号６’等が現れる。図２
（３）は、図２（１）と同じパターンであって欠陥が発
生していない場合に、他方のレンズ（下レンズ）で得ら
れる透過率信号７’を示す。なお、グレートーン部３は
微細Ｌ＆Ｓパターンであるため、この微細パターンに対
応して図８に示すようにグレートーン部に特有のベース
信号レベル６’’（ノイズバンド）を生じる。図２
（４）は、各レンズで得られた透過率信号を引き算（差
分）して求めた差信号である。より具体的には、図２
（２）の透過率信号７から図２（３）の透過量信号７’
を引き算して求めた差信号８である。差信号８では、各
レンズの透過量信号からパターンエッジライン信号が除
かれ、パターン欠陥信号４’、５’、６’のみが抽出さ
れる。図２（５）は、パターン欠陥信号のみを抽出した
差信号８において、遮光部１及び透過部２の欠陥を抽出
するのに必要な閾値（プラス側９ａ、マイナス側９ｂ）
を設定した状態を示す。ここでは、グレートーン部３の
欠陥を抽出することができない。
【００１２】次に、工程３について詳しく説明する。遮
光部・透過部とグレートーン部とのいずれの領域である
かを識別する方法としては、例えば、工程１で得られた
透過率信号に基づいて、いずれかのレンズにおける透過
率信号のレベルが、遮光部レベル（透過率０％）、透過
部レベル（透過率１００％）、グレートーンレベル（透
過率５０％前後）にあるかを識別する方法がある。図３
（１）は遮光部、透過部及びグレートーン部を有するフ
ォトマスクを示し、矢印は検査装置のレンズの走査方向
（検査方向）を示す。ここでは、図３（２）に示される
ように、ある一定の中間域の透過率をグレートーン領域
抽出用閾値として設定し、その閾値を超えない透過率信
号７をグレートーン領域の透過率信号として抽出する。
なお、上記グレートーン部における透過率欠陥の閾値
は、図８に示すグレートーン部に特有のベース信号レベ
ル１６を超えるレベルに透過率欠陥抽出閾値を設定する
ことが好ましい。これにより、グレートーン部に特有の
ベース信号レベルの影響を排除できる。この場合、透過
率欠陥抽出閾値はベース信号レベル１６の中心値を基準
に設けることが好ましい。また、グレートーン部の許容
透過率の上限及び下限に透過率欠陥抽出閾値を設定する
ことによって、グレートーン部の透過率保証が可能とな
る。
光部・透過部とグレートーン部とのいずれの領域である
かを識別する方法としては、例えば、工程１で得られた
透過率信号に基づいて、いずれかのレンズにおける透過
率信号のレベルが、遮光部レベル（透過率０％）、透過
部レベル（透過率１００％）、グレートーンレベル（透
過率５０％前後）にあるかを識別する方法がある。図３
（１）は遮光部、透過部及びグレートーン部を有するフ
ォトマスクを示し、矢印は検査装置のレンズの走査方向
（検査方向）を示す。ここでは、図３（２）に示される
ように、ある一定の中間域の透過率をグレートーン領域
抽出用閾値として設定し、その閾値を超えない透過率信
号７をグレートーン領域の透過率信号として抽出する。
なお、上記グレートーン部における透過率欠陥の閾値
は、図８に示すグレートーン部に特有のベース信号レベ
ル１６を超えるレベルに透過率欠陥抽出閾値を設定する
ことが好ましい。これにより、グレートーン部に特有の
ベース信号レベルの影響を排除できる。この場合、透過
率欠陥抽出閾値はベース信号レベル１６の中心値を基準
に設けることが好ましい。また、グレートーン部の許容
透過率の上限及び下限に透過率欠陥抽出閾値を設定する
ことによって、グレートーン部の透過率保証が可能とな
る。
【００１３】次に工程４において行われる検査は以下の
とおりである。工程４においては、１本のレンズの場合
は１つの透過率信号について以下の検査を行い、２本の
レンズの場合はそれぞれの透過率信号について別々に以
下の検査を行う。工程３において抽出された透過率信号
について、図４（１）は、グレートーン部に欠陥が発生
していない場合を示し、矢印は検査装置のレンズの走査
方向（検査方向）を示す。図４（２）は、上記走査方向
に沿って得られる透過率信号７を示す。透過率信号は、
グレートーン部で例えば透過率５０％である。そして、
図４（２）に示すように、例えばグレートーン部におけ
る透過率欠陥の閾値（上限側８ａ、下限側８ｂ）を設
け、これらの閾値を超えた場合にグレートーン部におい
て透過率欠陥が発生したと判断する。図５（１）は、グ
レートーン部に欠陥がある場合を示し、図５（２）に示
すように、欠陥部分の透過率レベルに変化が現れ、この
透過率変化が透過率欠陥の閾値を超えた場合にグレート
ーン部において透過率欠陥が発生したと判断する。
とおりである。工程４においては、１本のレンズの場合
は１つの透過率信号について以下の検査を行い、２本の
レンズの場合はそれぞれの透過率信号について別々に以
下の検査を行う。工程３において抽出された透過率信号
について、図４（１）は、グレートーン部に欠陥が発生
していない場合を示し、矢印は検査装置のレンズの走査
方向（検査方向）を示す。図４（２）は、上記走査方向
に沿って得られる透過率信号７を示す。透過率信号は、
グレートーン部で例えば透過率５０％である。そして、
図４（２）に示すように、例えばグレートーン部におけ
る透過率欠陥の閾値（上限側８ａ、下限側８ｂ）を設
け、これらの閾値を超えた場合にグレートーン部におい
て透過率欠陥が発生したと判断する。図５（１）は、グ
レートーン部に欠陥がある場合を示し、図５（２）に示
すように、欠陥部分の透過率レベルに変化が現れ、この
透過率変化が透過率欠陥の閾値を超えた場合にグレート
ーン部において透過率欠陥が発生したと判断する。
【００１４】上記において、工程２と工程３〜４につい
ては、同一の装置で同時に行うことができる。
ては、同一の装置で同時に行うことができる。
【００１５】次に、本発明の検査装置について説明す
る。本発明の検査装置は、マスク内に形成されたパター
ンを走査し、透過率信号を検出する手段を有する。具体
的には、例えば、マスクの一側に設けられたレンズと、
マスクの他側に設けられた平行光源（レンズに対応する
スポット光源又はマスク全面照射光源）と、マスクとレ
ンズとを相対的に移動させマスクの全領域を走査する手
段（通常はマスクステージ移動手段）とを有し、この平
行光源及び受光レンズによってマスク内に形成されたパ
ターンを走査し、例えば各レンズユニット内に配置され
たＣＣＤラインセンサによって、透過率信号を検出す
る。本発明の検査装置は、レンズが１本である単眼検査
機の場合と、レンズが２本以上である複眼検査機の場合
と、がある。複眼検査機の場合、例えば、マスク内に形
成された同一パターン部分を２本のレンズでそれぞれ走
査し、各レンズに対応する透過率信号をそれぞれ検出す
る機構、及び、マスク内に形成された同一パターン部分
に各レンズを位置合わせする機構等を有する。本発明の
装置には、比較検査用の欠陥判定回路を有する。具体的
には、パターン同士を比較して検査する場合は、２つの
透過率検出手段（２本のレンズ）で得られる２つの透過
率信号を相互に引き算（差分）して差信号を得る回路
（差分回路）である。比較検査がパターンとデータを比
較する検査である場合は、１つの透過率検出手段（１本
のレンズ）で得られる１つの透過率信号とデータとを相
互に引き算（差分）して差信号を得る回路（差分回路）
である。比較検査用の欠陥判定回路では、少なくとも遮
光部及び透過部が形成されている領域について検査を行
う。さらに、本発明の装置には、透過率検査用の欠陥判
定回路を有する。透過率検査用の欠陥判定回路では、少
なくともグレートーン部について検査を行う。具体的に
は、グレートーン領域における透過率信号がグレートー
ン部用の透過率欠陥域に入った場合、グレートーン部の
透過率欠陥と判定する。単眼検査機の場合、１本のレン
ズで得られる１つの透過率信号について透過率検査用の
欠陥判定回路を１つ有する。複眼検査機の場合、２本の
レンズで得られる２つの透過率信号についてそれぞれ別
々に独立して検査を行うために、透過率検査用の欠陥判
定回路を２つ有する。本発明の装置には、遮光部・透過
部とグレートーン部とのいずれの領域であるかを識別す
る手段（例えば識別回路等）を有する。
る。本発明の検査装置は、マスク内に形成されたパター
ンを走査し、透過率信号を検出する手段を有する。具体
的には、例えば、マスクの一側に設けられたレンズと、
マスクの他側に設けられた平行光源（レンズに対応する
スポット光源又はマスク全面照射光源）と、マスクとレ
ンズとを相対的に移動させマスクの全領域を走査する手
段（通常はマスクステージ移動手段）とを有し、この平
行光源及び受光レンズによってマスク内に形成されたパ
ターンを走査し、例えば各レンズユニット内に配置され
たＣＣＤラインセンサによって、透過率信号を検出す
る。本発明の検査装置は、レンズが１本である単眼検査
機の場合と、レンズが２本以上である複眼検査機の場合
と、がある。複眼検査機の場合、例えば、マスク内に形
成された同一パターン部分を２本のレンズでそれぞれ走
査し、各レンズに対応する透過率信号をそれぞれ検出す
る機構、及び、マスク内に形成された同一パターン部分
に各レンズを位置合わせする機構等を有する。本発明の
装置には、比較検査用の欠陥判定回路を有する。具体的
には、パターン同士を比較して検査する場合は、２つの
透過率検出手段（２本のレンズ）で得られる２つの透過
率信号を相互に引き算（差分）して差信号を得る回路
（差分回路）である。比較検査がパターンとデータを比
較する検査である場合は、１つの透過率検出手段（１本
のレンズ）で得られる１つの透過率信号とデータとを相
互に引き算（差分）して差信号を得る回路（差分回路）
である。比較検査用の欠陥判定回路では、少なくとも遮
光部及び透過部が形成されている領域について検査を行
う。さらに、本発明の装置には、透過率検査用の欠陥判
定回路を有する。透過率検査用の欠陥判定回路では、少
なくともグレートーン部について検査を行う。具体的に
は、グレートーン領域における透過率信号がグレートー
ン部用の透過率欠陥域に入った場合、グレートーン部の
透過率欠陥と判定する。単眼検査機の場合、１本のレン
ズで得られる１つの透過率信号について透過率検査用の
欠陥判定回路を１つ有する。複眼検査機の場合、２本の
レンズで得られる２つの透過率信号についてそれぞれ別
々に独立して検査を行うために、透過率検査用の欠陥判
定回路を２つ有する。本発明の装置には、遮光部・透過
部とグレートーン部とのいずれの領域であるかを識別す
る手段（例えば識別回路等）を有する。
【００１６】なお、本発明は上述した実施の形態等に限
定されるものではない。例えば、グレートーン部が半透
過膜で構成されている場合であっても、本発明の適用が
可能である。また、上記実施例においては、グレートー
ンマスクのグレートーン部の検査について述べたが、本
発明はそれに限らず、例えば、ＴＦＴチャンネル部形成
用フォトマスク等、上記グレートーン部と同様の微細パ
ターンを含むフォトマスクについても適用可能である。
さらに、本発明では、図１０（１）に示すようなグレー
トーン部を走査して得られる透過率信号について、図１
０（２）のような周期的な変動がある場合に、その信号
を平坦化するためのぼかし処理を施すことによって、図
１０（３）のような透過率信号とすることができ、本来
の透過率特性である例えば５０％付近の均一な透過率信
号を得ることができる。尚、本発明のぼかし処理とは、
測定領域において最も信号が平坦化するようなポイント
に、得られた信号をぼかす処理であり、このぼかし処理
は、従来から画像処理において用いられているぼかし機
能等を利用することができる。そして、このぼかし処理
した信号をもとに透過率欠陥検査を行うことにより、グ
レートーンマスクのグレートーン部や微細パターンを含
むフォトマスクについて、ぼかし処理をしない場合に透
過率信号の疑似欠陥として検出されてしまう箇所を疑似
欠陥として検出することなく検査することが可能とな
る。従って、ぼかし処理をしない場合に透過率信号の疑
似欠陥として検出されてしまう箇所について透過率保証
が可能となる。また、グレートーンマスクのグレートー
ン部や微細パターンを含むフォトマスクについて、ぼか
し処理をしない場合に透過率信号の疑似欠陥として検出
されてしまう箇所について線幅エラーに基づく透過率欠
陥の検出や微小突起欠陥に基づく透過率欠陥の検出が可
能となる。
定されるものではない。例えば、グレートーン部が半透
過膜で構成されている場合であっても、本発明の適用が
可能である。また、上記実施例においては、グレートー
ンマスクのグレートーン部の検査について述べたが、本
発明はそれに限らず、例えば、ＴＦＴチャンネル部形成
用フォトマスク等、上記グレートーン部と同様の微細パ
ターンを含むフォトマスクについても適用可能である。
さらに、本発明では、図１０（１）に示すようなグレー
トーン部を走査して得られる透過率信号について、図１
０（２）のような周期的な変動がある場合に、その信号
を平坦化するためのぼかし処理を施すことによって、図
１０（３）のような透過率信号とすることができ、本来
の透過率特性である例えば５０％付近の均一な透過率信
号を得ることができる。尚、本発明のぼかし処理とは、
測定領域において最も信号が平坦化するようなポイント
に、得られた信号をぼかす処理であり、このぼかし処理
は、従来から画像処理において用いられているぼかし機
能等を利用することができる。そして、このぼかし処理
した信号をもとに透過率欠陥検査を行うことにより、グ
レートーンマスクのグレートーン部や微細パターンを含
むフォトマスクについて、ぼかし処理をしない場合に透
過率信号の疑似欠陥として検出されてしまう箇所を疑似
欠陥として検出することなく検査することが可能とな
る。従って、ぼかし処理をしない場合に透過率信号の疑
似欠陥として検出されてしまう箇所について透過率保証
が可能となる。また、グレートーンマスクのグレートー
ン部や微細パターンを含むフォトマスクについて、ぼか
し処理をしない場合に透過率信号の疑似欠陥として検出
されてしまう箇所について線幅エラーに基づく透過率欠
陥の検出や微小突起欠陥に基づく透過率欠陥の検出が可
能となる。
【００１７】尚、ＬＣＤ製造用グレートーンマスクの場
合、サイズが大きくその分検査に時間がかかるので、比
較検査と透過率検査の両方を別々に行う検査方法では実
用的でなく、したがって、本発明の欠陥検査方法はＬＣ
Ｄ製造用グレートーンマスクを実用化する上で必要不可
欠である。このようなことは、ＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）製造用マスクに限らず、他の表示ディバイスや、Ｔ
ＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細パターン
を有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下のライン＆
スペースのような微細かつ高精度なパターンを有するフ
ォトマスク等についても同様である。ここで、ＬＣＤ製
造用マスクには、ＬＣＤの製造に必要なすべてのマスク
が含まれ、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、低温
ポリシリコンＴＦＴ、カラーフィルタなどを形成するた
めのマスクが含まれる。他の表示ディバイス製造用マス
クには、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディス
プレイ、プラズマディスプレイなどの製造に必要なすべ
てのマスクが含まれる。また、微細パターンを含むフォ
トマスクとしては、ＬＣＤ製造用フォトマスクや有機Ｅ
Ｌディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示ディ
バイス製造用フォトマスクであって、ＴＦＴチャンネル
部やコンタクトホール部などを形成するための微細パタ
ーンを有するフォトマスク等を挙げることができる。
合、サイズが大きくその分検査に時間がかかるので、比
較検査と透過率検査の両方を別々に行う検査方法では実
用的でなく、したがって、本発明の欠陥検査方法はＬＣ
Ｄ製造用グレートーンマスクを実用化する上で必要不可
欠である。このようなことは、ＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）製造用マスクに限らず、他の表示ディバイスや、Ｔ
ＦＴチャンネル部形成用フォトマスク等の微細パターン
を有するフォトマスクや、線幅が３μｍ以下のライン＆
スペースのような微細かつ高精度なパターンを有するフ
ォトマスク等についても同様である。ここで、ＬＣＤ製
造用マスクには、ＬＣＤの製造に必要なすべてのマスク
が含まれ、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、低温
ポリシリコンＴＦＴ、カラーフィルタなどを形成するた
めのマスクが含まれる。他の表示ディバイス製造用マス
クには、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディス
プレイ、プラズマディスプレイなどの製造に必要なすべ
てのマスクが含まれる。また、微細パターンを含むフォ
トマスクとしては、ＬＣＤ製造用フォトマスクや有機Ｅ
Ｌディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示ディ
バイス製造用フォトマスクであって、ＴＦＴチャンネル
部やコンタクトホール部などを形成するための微細パタ
ーンを有するフォトマスク等を挙げることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、遮
光部と、透過部と、グレートーン部とを有するグレート
ーンマスクにおいて、短時間でかつ高精度な欠陥検査を
行うことができる方法及び装置を提供できる。
光部と、透過部と、グレートーン部とを有するグレート
ーンマスクにおいて、短時間でかつ高精度な欠陥検査を
行うことができる方法及び装置を提供できる。
【図１】本発明の欠陥検査方法の概要を説明するための
図である。
図である。
【図２】実施の形態における工程２を説明するための図
である。
である。
【図３】実施の形態における工程３を説明するための図
である。
である。
【図４】実施の形態における工程４（欠陥のない場合）
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図５】実施の形態における工程４（欠陥がある場合）
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図６】グレートーンマスクを説明するための図であ
り、（１）は部分平面図、（２）は部分断面図である。
り、（１）は部分平面図、（２）は部分断面図である。
【図７】従来の欠陥検査方法を説明するための図であ
る。
る。
【図８】グレートーン部に特有のベース信号レベルを説
明するための図である。
明するための図である。
【図９】本願出願人による先の出願に係る欠陥検査方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図１０】透過率信号のぼかし処理を説明するための図
である。
である。
１ 遮光部
２ 透過部
３ グレートーン部
３ａ 遮光パターン
３ｂ 透過部
３ｃ 半透過膜
５ グレートーン部
７ 透過率信号
８ 差信号
８ａ グレートーン部用の透過率欠陥抽出閾値（上
限） ８ｂ グレートーン部用の透過率欠陥抽出閾値（下
限） ９ａ 透過部用の透過率欠陥抽出閾値 ９ｂ 遮光部用の透過率欠陥抽出閾値 １１ 白欠陥 １２ 黒欠陥 １３ 透過率信号
限） ８ｂ グレートーン部用の透過率欠陥抽出閾値（下
限） ９ａ 透過部用の透過率欠陥抽出閾値 ９ｂ 遮光部用の透過率欠陥抽出閾値 １１ 白欠陥 １２ 黒欠陥 １３ 透過率信号
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G051 AA56 AB11 AB20 AC02 CA03
CB02 DA06 EA16 EB01 ED04
2G086 EE10
2H095 BA01 BA07 BD02 BD03 BD04
BD28
5B057 AA03 BA02 BA21 DA03 DB01
DB09 DC16 DC33
Claims (9)
- 【請求項１】 遮光部と、透過部と、透過量を調整した
領域であってこの領域を透過する光の透過量を低減して
フォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とす
るグレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥
検査方法であって、 少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、マスク内のパターンを走査して得られる透過率
信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号
について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を
検出する比較検査手法によって欠陥を検出し、 少なくともグレートーン部については、マスク内のパタ
ーンを走査して得られる透過率信号について予め設けた
透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法によって
欠陥を検出することを特徴とするグレートーンマスクの
欠陥検査方法。 - 【請求項２】 前記グレートーン部が、グレートーンマ
スクを使用する露光機の解像限界以下の遮光パターンを
形成した領域からなることを特徴とする請求項１記載の
グレートーンマスクの欠陥検査方法。 - 【請求項３】 遮光部と、透過部と、微細パターン部と
を有するフォトマスクの欠陥検査方法であって、 少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、マスク内のパターンを走査して得られる透過率
信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥信号
について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠陥を
検出する比較検査手法によって欠陥を検出し、 少なくとも微細パターン部については、マスク内のパタ
ーンを走査して得られる透過率信号について予め設けた
透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法によって
欠陥を検出することを特徴とするフォトマスクの欠陥検
査方法。 - 【請求項４】 前記微細パターン部が、比較検査が困難
な微細パターンであることを特徴とする請求項３記載の
フォトマスクの欠陥検査方法。 - 【請求項５】 前記グレートーン部における検査は、マ
スク内のパターンを走査して得られる透過率信号が複数
の透過率検出手段を用いて得られた場合に、それぞれ別
々に独立して検査を行うことを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥検査方法。 - 【請求項６】 遮光部と、透過部と、透過量を調整した
領域であってこの領域を透過する光の透過量を低減して
フォトレジストの膜厚を選択的に変えることを目的とす
るグレートーン部とを有するグレートーンマスクの欠陥
検査装置であって、 マスク内に形成されたパターンを走査し、透過率信号を
検出する手段と、 遮光部、透過部とグレートーン部とのいずれの領域であ
るかを識別する手段と、 少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、前記マスク内のパターンを走査して得られる透
過率信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥
信号について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠
陥を検出する比較検査手法によって欠陥を検出する手段
と、 少なくともグレートーン部については、前記マスク内の
パターンを走査して得られる透過率信号について予め設
けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法によ
って欠陥を検出する手段と、 を有することを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項７】 遮光部と、透過部と、微細パターン部と
を有するフォトマスクの欠陥検査装置であって、 マスク内に形成されたパターンを走査し、透過率信号を
検出する手段と、 遮光部、透過部と微細パターン部とのいずれの領域であ
るかを識別する手段と、 少なくとも遮光部及び透過部が形成されている領域につ
いては、前記マスク内のパターンを走査して得られる透
過率信号を用い、パターンの比較に基づくパターン欠陥
信号について予め設けたパターン欠陥の閾値を用いて欠
陥を検出する比較検査手法によって欠陥を検出する手段
と、 少なくとも微細パターン部については、前記マスク内の
パターンを走査して得られる透過率信号について予め設
けた透過率欠陥の閾値を用いて欠陥を検出する手法によ
って欠陥を検出する手段と、 を有することを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項８】 請求項１又は２記載の方法を用いて欠陥
検査を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするグレ
ートーンマスクの製造方法。 - 【請求項９】 請求項３又は４記載の方法を用いて欠陥
検査を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするフォ
トマスクの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113436A JP4064144B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| KR10-2003-0024018A KR100482795B1 (ko) | 2002-04-16 | 2003-04-16 | 그레이톤 마스크의 결함검사 방법 및 결함검사 장치,그리고 포토마스크의 결함검사 방법 및 결함검사 장치 |
| TW092108791A TWI223061B (en) | 2002-04-16 | 2003-04-16 | Defect inspection method and defect inspection device of gray tone mask, and defect inspection method and defect inspection device of photomask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113436A JP4064144B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006316767A Division JP4591928B2 (ja) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | フォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307500A true JP2003307500A (ja) | 2003-10-31 |
| JP4064144B2 JP4064144B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=29395626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002113436A Expired - Lifetime JP4064144B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | グレートーンマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにフォトマスクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4064144B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814062B1 (ko) | 2006-05-08 | 2008-03-14 | 한국유리공업주식회사 | 연속적으로 이동되는 투과 가능한 판재의 자동 결함 검사시스템 및 자동 결함 검사방법 |
| JP2008112178A (ja) * | 2007-11-22 | 2008-05-15 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | マスク検査装置 |
| JP2009048186A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク及びデータベース |
| JP2009048185A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hoya Corp | フォトマスク情報の取得方法、フォトマスクの品質表示方法、電子デバイスの製造支援方法、電子デバイスの製造方法及びフォトマスク製品 |
| KR101153999B1 (ko) * | 2006-11-06 | 2012-06-07 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 위상반전마스크 검사방법 |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113436A patent/JP4064144B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814062B1 (ko) | 2006-05-08 | 2008-03-14 | 한국유리공업주식회사 | 연속적으로 이동되는 투과 가능한 판재의 자동 결함 검사시스템 및 자동 결함 검사방법 |
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| JP2009048186A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク及びデータベース |
| JP2009048185A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hoya Corp | フォトマスク情報の取得方法、フォトマスクの品質表示方法、電子デバイスの製造支援方法、電子デバイスの製造方法及びフォトマスク製品 |
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