JP2007248459A - フォトマスクの欠陥検査方法及びフォトマスク - Google Patents

Abstract

【課題】フォトマスクにおけるパターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できる。
【解決手段】同一パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域９と、この画素パターン領域の周辺に設けられて、繰り返しパターンのない周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとを有するフォトマスク１０におけるパターンの欠陥を検査するフォトマスクの欠陥検査方法において、上記フォトマスクには、画素パターン領域及び周辺パターン領域が存在しない空きスペース２１に、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのパターンとそれぞれ同一のパターンが配列された検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが設けられ、これらの周辺パターン領域と検査用パターン領域とを比較することにより、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤと称する）の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＴＦＴと称する）などの製造に好適に使用されるフォトマスク、及びこのフォトマスクにおけるパターンの欠陥を検査するフォトマスクの欠陥検査方法に関する。

ＬＣＤは、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。図６に示すフォトマスク１００は、上記ＬＣＤを製造するためのものである。このフォトマスク１００は、同一の画素パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域１０９と、この画素パターン領域１０９の周辺に設けられて繰り返しパターンのない周辺パターン領域１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄとを有してなる。この周辺パターン領域１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、配線パターン領域やテストパターン領域などである。

上述のパターン領域１０９、１１０Ａ〜１１０Ｄには、パターンを構成する遮光部１０３、透光部１０４等に、ピンホールなどの欠落欠陥（白欠陥）や、スポットなどの余剰欠陥（黒欠陥）が発生することがあり、このパターンの欠陥を検査する必要がある。

画素パターン領域１０９では、同一パターンが繰り返されているため、特許文献１に記載のように、実際のパターン同士からの透過量信号を比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄｉｅの検査方式（ＤＤ検査方式）が実施されて、パターンの欠陥が検査される。

これに対し、遮光部１０３と透光部１０４からなるパターンを有し、且つこれらが繰り返しパターンでない周辺パターン領域１１０Ｄでは、上記ＤＤ検査方式を実施できないので、周辺パターン領域１１０Ｄからの透過量信号と、この周辺パターン領域１１０Ｄの設計データとを比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄａｔａ Ｂａｓｅの検査方式（ＤＤＢ検査方式）が採用されている。

また、周辺パターン領域１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃについては、遮光部１０３と透光部１０４と、露光光の透過量を低減する半透光膜からなるグレートーン部１０５とを有してパターンが構成されているため、このグレートーン部１０５を遮光部（黒）または透光部（白）に設定して、上記ＤＤＢ検査方式を実施している。つまり、グレートーン部１０５の光透過率が高い場合には、図７（Ａ）に示すように、グレートーン部１０５を透光部１０４として認識させて、ＤＤＢ検査方式によりパターンの欠陥を検査している。また、グレートーン部１０５の光透過率が低い場合には、図７（Ｂ）に示すように、グレートーン部１０５を遮光部１０３として認識させて、ＤＤＢ検査方式によりパターンの欠陥を検査している。

特開２００２−１７４６０２号公報

ところが、ＤＤＢ検査方式は、ＤＤ検査方式に比べて検査精度が劣り、検査に長時間を要する。

また、グレートーン部１０５を備えた周辺パターン領域１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ
のパターン欠陥を検査する場合、グレートーン部１０５を透光部１０４として設定したときには（図７（Ａ））、グレートーン部１０５中の白欠陥や、遮光部１０３にグレートーン部１０５形成用の半透光膜が付着している場合には、これらの欠陥を検査することができない。また、グレートーン部１０５を遮光部１０３として設定したときには（図７（Ｂ））、グレートーン部１０５中の黒欠陥を検査できず、更に、半透光膜上に遮光膜が積層されて遮光部１０３が形成されている場合で、上記遮光膜に白欠陥が発生した場合には、この白欠陥を検査することができない。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、フォトマスクにおけるパターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できるフォトマスクの欠陥検査装置及びフォトマスクを提供することにある。

請求項１に記載の発明に係るフォトマスクの欠陥検査方法は、
同一パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域と、この画素パターン領域の周辺に設けられて繰り返しパターンのない周辺パターン領域と、を有するフォトマスクにおける上記パターンの欠陥を検査するフォトマスクの欠陥検査方法において、
上記フォトマスクには、上記画素パターン領域及び上記周辺パターン領域が存在しない空きスペースに、上記周辺パターン領域のパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域が設けられ、
これらの周辺パターン領域と検査用パターン領域とを比較することにより、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明に係るフォトマスクの欠陥検査方法は、請求項１に記載の発明において、
上記検査用パターン領域と前記周辺パターン領域との距離を、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明に係るフォトマスクの欠陥検査方法は、請求項１又は２に記載の発明において、
上記検査用パターン領域は、画素パターン領域を挟んで周辺パターン領域と反対位置に設けられたことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明に係るフォトマスクの欠陥検査方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、
上記フォトマスクには、画素パターン領域の周辺に複数設けられた周辺パターン領域のうち、所定の選択された周辺パターン領域についてのみ対応する検査用パターン領域が設けられ、
前記所定の選択された周辺パターン領域と前記検査用パターン領域とを比較して、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明に係るフォトマスクの欠陥検査方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、
上記周辺パターン領域は、遮光部と、透光部と、フォトマスク使用時に用いられる露光光の透過量を低減する半透光膜からなるグレートーン部と、からなるパターンを有することを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明に係るフォトマスクは、
同一パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域と、この画素パターン領域の周辺に設けられて繰り返しパターンのない周辺パターン領域と、を有するフォトマスクにおいて、
上記画素パターン領域及び上記周辺パターン領域が存在しない空きスペースに、上記周辺パターン領域のパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域が設けられたことを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明に係るフォトマスクは、請求項６に記載の発明において、
上記検査用パターン領域と前記周辺パターン領域との距離が、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定されていることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明にかかるフォトマスクは、請求項６又は７に記載の発明において、上記検査用パターン領域が、画素パターン領域を挟んで周辺パターン領域と反対位置に設けられたことを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明に係るフォトマスクは、請求項６乃至８のいずれかに記載の発明において、
上記検査用パターン領域は、画素パターン領域の周辺に複数設けられた周辺パターン領域のうち所定の選択された周辺パターン領域についてのみ設けられたことを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明に係るフォトマスクは、請求項６乃至９のいずれかに記載の発明において、
上記周辺パターン領域は、遮光部と、透光部と、フォトマスク使用時に用いられる露光光の透過量を低減する半透光膜からなるグレートーン部と、からなるパターンを有して構成されたことを特徴とするものである。

請求項１または６に記載の発明によれば、フォトマスクの空きスペースに、周辺パターン領域のパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域が設けられている。そして、これらの周辺パターン領域と検査用パターン領域とを比較することにより、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査する。その結果、繰り返しパターンのない周辺パターン領域においても、実際のパターン同士を比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄｉｅの検査方式（ＤＤ検査方式）を実施できる。そして、実際のパターンと当該パターンの設計データとを比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄａｔａ ｂａｓｅの検査方式（ＤＤＢ検査方式）を実施する場合に比べ、繰り返しパターンのない周辺パターン領域においても、パターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できる。

請求項２または７に記載の発明によれば、検査用パターン領域と周辺パターン領域との距離を、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定する。その結果、光学系を有する検査装置を用いて、これら両パターン領域のパターンを容易に比較してパターン欠陥を検査することができる。ここで、所定の距離とは、光学系を有する検査装置を使用するために必要となる最小検査間隔（すなわち該検査装置により比較検査が可能となる距離）をいう。

請求項３または８に記載の発明によれば、検査用パターン領域が、画素パターン領域を挟んで周辺パターン領域と反対位置に設けられている。その結果、フォトマスクの外寸を大きくすることなく、検査用パターン領域と周辺パターン領域との距離を、光学系を有する検査装置を使用するために必要となる最小検査間隔（該検査装置により比較検査が可能
となる距離）以上の距離に設定することができる。そして、光学系を有する検査装置を用いて、これら両パターン領域のパターンを容易に比較してパターン欠陥を検査することができる。

請求項４または９に記載の発明によれば、所定の選択された周辺パターン領域についてのみ対応する検査用パターン領域が設けられ、この所定の選択された周辺パターン領域と検査用パターン領域とを比較して、この所定の選択された周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査する。ここで、所定の選択された周辺パターン領域とは、例えばフォトマスクメーカにとって重要度の高い特定の領域であり、周辺パターンであってもメインパターン（画素パターン）と同程度の欠陥検査精度が求められるパターンをいう。その結果、所定の選択された周辺パターン領域の欠陥について、高精度且つ短時間に実施することができる。また、フォトマスクに、所定の選択された周辺パターン領域についてのみ対応する検査用パターン領域を設ければよいため、フォトマスクの外寸の拡大を回避出来る。

請求項５または１０に記載の発明によれば、遮光部と透光部とグレートーン部とからなるパターンを有する周辺パターン領域についても、この周辺パターン領域のパターンと同一のパターンを備えた検査用パターン領域を用いて、ＤＤ検査方式のパターン欠陥検査を実施できる。その結果、当該周辺パターン領域のパターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１の実施の形態（図１、図２）
図１は、本発明に係るフォトマスクの第１の実施の形態を示す平面図である。図２は、図１のフォトマスクにおいて、グレートーン部を備えた周辺パターン領域を説明するための概略図であり、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側断面図である。

図１に示すフォトマスク１０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルタ、またはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを製造するために用いられるものである。このフォトマスク１０は、同一の画素パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域９と、この画素パターン領域９の周辺に複数設けられて、同一のパターンが繰り返される繰り返しパターンのない周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと、これらの周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄを検査するための検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄとを有して構成される。

上記周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、具体的には、配線パターン領域、テストパターン領域またはアライメントマークパターン領域などである。配線パターン領域は、画素パターン領域９における各画素パターンに接続された配線を形成するためのパターンである。テストパターン領域は、フォトマスク１０の使用時における例えば転写テスト用のパターンである。また、アライメントマークパターン領域は、フォトマスク１０の使用時における被転写基板との位置合わせ用のパターンなどである。

上記周辺パターン領域１０Ｄは、フォトマスク１０の使用時に露光光を遮光（光透過率が略０％）させる遮光部１３と、露光光を略１００％透過させる透光部１４とからなるパターンを有して構成される。遮光部１３は、透光性基板の表面に、遮光性の遮光膜（不図示）が設けられて構成される。

これに対し、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、図２にも示すように、フォトマスク１０の使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部１３と、露光光
を略１００％透過させる透光部１４と、露光光の透過率を１０〜６０％程度に低減させるグレートーン部１５と、を有して構成される。グレートーン部１５は、ガラス基板等の透光性基板１６の表面に、光半透過性の半透光膜１７が設けられて構成される。また、透光部１３は、透光性基板１６の表面に、遮光性の遮光膜１８及び上記半透光膜１７が設けられて構成される。

上記半透光膜１７としては、クロム化合物、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＯＮ、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌが挙げられる。このうち、クロム化合物には、酸化クロム（ＣｒＯｘ）、窒化クロム（ＣｒＮｘ）、酸窒化クロム（ＣｒＯｘＮ）、フッ化クロム（ＣｒＦｘ）や、これらに炭素や水素を含むものがある。また、遮光膜１８としては、周辺パターン領域１０Ｄの場合も同様であるが、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。上記遮光部１３とグレートーン部１５の透過率は、半透光膜１７、遮光膜１８の膜材質と膜厚との選定によって設定される。

グレートーンマスク１０を使用したとき、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおいては、遮光部１３で露光光が透過せず、グレートーン部１５で露光光が低減される。そのため、被転写体１１上に付着したレジスト膜（ポジ型フォトレジスト膜）は、遮光部１３に対応する部分で膜厚が厚くなり、グレートーン部１５に対応する部分で膜厚が薄くなり、透光部１４に対応する部分では膜がないレジストパターン１２を形成する。そして、レジストパターン１２の膜のない部分で、被転写体１１における例えば膜１９Ａ及び１９Ｂに第１エッチングを実施する。続いて、レジストパターン１２の膜のうち膜厚が薄い部分をアッシング等によって除去し、この部分（アッシング等により除去した部分）で、被転写体１１における例えば膜１９Ｂに第２エッチングを実施する。

図１に示す前記検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、フォトマスク１０において、画素パターン領域９及び周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄが存在しない空きスペース２１に設けられる。検査用パターン領域２０Ａは、周辺パターン領域１０Ａのパターンと同一のパターンが配設されてなり、この周辺パターン領域１０Ａに隣接して設けられる。また、検査用パターン領域２０Ｂは、周辺パターン領域１０Ｂのパターンと同一のパターンが配列されてなり、この周辺パターン領域１０Ｂに隣接して設けられる。また、検査用パターン領域２０Ｃは、周辺パターン領域１０Ｃのパターンと同一のパターンが配列されてなり、この周辺パターン領域１０Ｃに隣接して設けられる。更に、検査用パターン領域２０Ｄは、周辺パターン領域１０Ｄのパターンと同一のパターンが配列されてなり、この周辺パターン領域１０Ｄに隣接して設けられる。

検査用パターン領域２０Ａと周辺パターン領域１０Ａとの距離は、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定されている。ここで、所定の距離とは、光学系を有する検査装置を使用するために必要となる最小検査間隔（すなわち該検査装置により比較検査が可能となる距離）をいう。すなわち、検査用パターン領域２０Ａと周辺パターン領域１０Ａとの対応するパターンの距離Ｌａ（ピッチ）は、周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄにおけるパターンの欠陥を検査する比較検査装置の光学系が有するレンズ（上レンズ、下レンズ：共に不図示）間隔に基づく最小検査間隔（例えば４ｃｍ）等、使用する光学系の制約を考慮して設定し、比較検査が可能となる間隔以上の距離に設定される。同様に、検査用パターン領域２０Ｂと周辺パターン領域１０Ｂとの距離Ｌｂ、検査用パターン領域２０Ｃと周辺パターン領域１０Ｃとの距離Ｌｃ、検査用パターン領域２０Ｄと周辺パターン領域１０Ｄとの距離Ｌｄも、共に、上記間隔以上の距離に設定される。

ここで、上記上レンズと下レンズは、後述のごとく、上記比較検査において、一方が周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのパターンを走査し、他方が検査用パタ
ーン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのパターンを走査するものである。

次に、上述のフォトマスク１０において、画素パターン領域９と周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのそれぞれのパターンに生じた欠陥を検査する欠陥検査方法を説明する。

フォトマスク１０を例えば縦置きに設定し、比較検査装置における上側に位置する上レンズユニットの上レンズ（不図示）と、下側に位置する下レンズユニットの下レンズ（不図示）とを、画素パターン領域９、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ上で走査させ、これら実際のパターン同士の透過量信号を比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄｉｅの検査方式（ＤＤ検査方式）を実施して、パターンの欠陥を検査する。

画素パターン領域９のパターン欠陥を検査する際には、当該画素パターン領域９が、同一の画素パターンが繰り返される繰り返しパターン領域であることから、この画素パターン領域９を上下２つの区画に分け、それぞれの区画に上レンズユニットの上レンズ、下レンズユニットの下レンズをそれぞれ配置して走査させる。これにより、各レンズユニット内のＣＣＤラインセンサが透過量信号を検出する。画素パターン領域９のパターンに欠陥がない場合には、両ＣＣＤラインセンサが検出する透過量信号の波形は、画素パターン領域９が同一パターンであることから同一波形となる。しかし、パターンに欠陥（例えばピンホールなどの白欠陥、スポットなどの黒欠陥）が存在する場合には、この欠陥を反映して両ＣＣＤラインセンサが検出する透過量信号の波形に差異が生じることとなる。そこで、両透過量信号を差分（引き算）して差分信号を求めると、この差分信号には、上記欠陥を反映した欠陥信号が抽出される。そして、この欠陥信号のレベルが所定閾値以上であるか否かにより欠陥の有無を検査することが出来る。

また、周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄのパターン欠陥を検査する際には、これらの周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄと検査用パターン領域２０Ａ〜２０Ｄとをそれぞれ比較することにより、ＤＤ検査方式によるパターン欠陥検査を実施する。

つまり、周辺パターン領域１０Ａと検査用パターン領域２０Ａの一方に上レンズを、他方に下レンズをそれぞれ配置し、各レンズを走査させる。これにより、各レンズユニット内のＣＣＤラインセンサが透過量信号を検出する。周辺パターン領域１０Ａのパターンに欠陥がない場合には、両ＣＣＤラインセンサが検出する透過量信号の波形は、周辺パターン領域１０Ａと検査用パターン領域２０Ａとが同一パターンであることから同一波形となる。しかし、周辺パターン領域１０Ａのパターンに欠陥（ピンホールなどの欠落欠陥（白欠陥）や、スポットなどの余剰欠陥（黒欠陥））が存在する場合には、この欠陥を反映して両ＣＣＤラインセンサが検出する透過量信号の波形に差異が生じることとなる。そこで、両透過量信号を差分して差分信号を求めると、この差分信号には、上記欠陥を反映した欠陥信号が抽出される。そして、この欠陥信号のレベルが所定閾値以上であるか否かにより、周辺パターン領域１０Ａのパターンにおける欠陥の有無を検査することが出来る。

また、周辺パターン領域１０Ｂにおいても、当該周辺パターン領域１０Ｂと検査用パターン領域２０Ｂの一方に上レンズを、他方に下レンズを配置する。また、周辺パターン領域１０Ｃにおいても、当該周辺パターン領域１０Ｃと検査用パターン領域２０Ｃとの一方に上レンズを、他方に下レンズを配置する。更に、周辺パターン領域１０Ｄにおいても、当該周辺パターン領域１０Ｄと検査用パターン領域２０Ｄとの一方に上レンズを、他方に下レンズを配置する。このようにして、周辺パターン領域１０Ａの場合と同様にして、周辺パターン領域１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄにおけるパターンの欠陥を検査する。グレートーン部１５を有する周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃについても、グレートーン部１５を有しない周辺パターン領域１０Ｄについても、同様に、ＤＤ検査方式によってパ
ターンの欠陥を検査する。

以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）フォトマスク１０の空きスペース２１に、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのパターンと同一のパターンがそれぞれ配列された検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが設けられ、これらの周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄと、検査用パターン領域２０Ａ〜２０Ｄとをそれぞれ比較して、当該周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄにおけるパターンの欠陥を検査する。このため、繰り返しパターンのない周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄにおいても、実際のパターン同士を比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄｉｅの検査方式（ＤＤ検査方式）を実施できる。この結果、実際のパターンと当該パターンの設計データとを比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄａｔａ ｂａｓｅの検査方式（ＤＤＢ検査方式）を実施する場合に比べ、繰り返しパターンのない周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄにおいても、パターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できる。

（２）遮光部１３と透光部１４とグレートーン部１５とからなるパターンを有する周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃについても、この周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのパターンと同一のパターンをそれぞれ備えた検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを用いて、ＤＤ検査方式のパターン欠陥検査を実施できるので、当該周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのパターンの欠陥を高精度且つ短時間に検査できる。

（３）各検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと各周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとの距離は、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上にそれぞれ設定されている。その結果、光学系を有する検査装置を用いて、これら両パターン領域のパターンを容易に比較してパターン欠陥を検査することができる。

（４）本実施形態によれば、検査対象となる周辺パターンが、遮光部、透光部に加えてグレートーン部を有している場合であっても、それぞれの領域における透過量信号を、検査パターンの対応する領域と比較し、その差分が許容範囲内であるか否かのみを検出することによって、欠陥の有無が簡便に判断できる。仮に、同様のパターンについて、ＤＤＢ検査を行おうとすれば、上述したように欠陥の検出精度が劣る場合がある。そして、グレートーン部を遮光部と見なして行う検査と、グレートーン部を透光部とみなして行う検査の２重の検査が必要となり、検査装置が扱うデータ量が膨大になり、処理時間が大幅に増加してしまう。本実施形態によれば、遮光部と透光部からなるいわゆるバイナリーマスクに加え、半透光部を有するグレートーンマスクについてもＤＤ検査を行うことが可能であり、特に顕著な効果をもたらす。

［Ｂ］第２の実施の形態（図３）
図３は、本発明に係るフォトマスクの第２の実施の形態を示す平面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第２の実施の形態のフォトマスク３０では、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのそれぞれのパターンと同一のパターンを有する検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが、フォトマスク３０の空きスペース２１において、画素パターン領域９を挟んで反対側に設けられている。つまり、検査用パターン領域２０Ａが画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ａと反対位置に、検査用パターン領域２０Ｂが画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ｂと反対位置に、検査用パターン領域２０Ｃが画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ｃと反対位置に、検査用
パターン領域２０Ｄが画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ｄと反対位置にそれぞれ設けられる。そして、前記第１の実施の形態と同様にして、周辺パターン領域１０Ａ〜１０Ｄのパターンの欠陥を、検査用パターン領域２０Ａ〜２０Ｄを用いて、ＤＤ検査方式により検査する。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果に加えて次の効果を奏する。
（５）本実施形態によれば、検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのそれぞれが、画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのそれぞれと反対位置に設けられている。その結果、フォトマスク３０の外寸を大きくすることなく、検査用パターン領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとの距離を、光学系を有する検査装置を使用するために必要となる最小検査間隔（該検査装置により比較検査が可能となる距離）以上の距離にそれぞれ設定することができる。そして、光学系を有する検査装置を用いて、これら両パターン領域のパターンを容易に比較してパターン欠陥を検査することができる。

［Ｃ］第３の実施の形態（図４）
図４は、本発明に係るフォトマスクの第３の実施の形態を示す平面図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

第３の実施の形態では、所定の選択された周辺パターン領域についてのみ、検査用パターン領域と比較して、当該周辺パターン領域のパターンの欠陥を検査する。ここで、所定の選択された周辺パターン領域とは、例えばフォトマスクメーカにとって重要度の高い特定の領域であり、周辺パターンであってもメインパターン（画素パターン）と同程度の欠陥検査精度が求められるパターンをいう。すなわち、この第３の実施の形態のフォトマスク４０では、特に空きスペース２１が狭い場合に、複数の周辺パターン領域、つまり周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのうち、所定の選択された周辺パターン領域（例えば周辺パターン領域１０Ｂ）のパターンと同一のパターンを有する検査用パターン領域（例えば検査用パターン領域２０Ｂ）が、空きスペース２１に設けられている。なお、この検査用パターン領域２０Ｂは、画素パターン領域９を挟んで周辺パターン領域１０Ｂと反対位置に、または周辺パターン領域１０Ｂに隣接して設けられる。そして、前記第１の実施の形態と同様にして、所定の選択された周辺パターン領域１０Ｂのパターン欠陥を、検査用パターン領域２０Ｂを用いてＤＤ検査方式により検査する。

他の周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ、すなわち、メインパターン（画素パターン）と同程度の欠陥検査精度が必要とされない周辺パターンについては、これらからの透過量信号と、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄのそれぞれの設計データとを比較するＤｉｅ ｔｏ Ｄａｔａ ｂａｓｅの検査方式（ＤＤＢ検査方式）を実施して、周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄのパターンの欠陥を検査する。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果に加えて次の効果を奏する。
（６）本実施形態によれば、所定の選択された周辺パターン領域（例えば周辺パターン領域１０Ｂ）についてのみ対応する検査用パターン領域（例えば検査用パターン領域２０Ｂ）が設けられ、この所定の選択された周辺パターン領域とこの検査用パターン領域とを比較して、所定の選択された周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査する。その結果、所定の選択された周辺パターン領域の欠陥について、高精度且つ短時間に実施することができる。また、フォトマスク４０に、所定の選択された周辺パターン領域（例えば周辺パターン領域１０Ｂ）についてのみ対応する検査用パターン領域（例えば検査用パタ
ーン領域２０Ｂ）を設けばよいため、フォトマスク４０の外寸の拡大を回避出来る。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、グレートーン部１５を有しない周辺パターン領域１０Ｄについては、フォトマスク１０、３０の空きスペース２１に、当該周辺パターン領域１０Ｄのパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域２０Ｄを設けなくてもよい。この場合、当該周辺パターン領域１０Ｄについては、ＤＤＢ検査方式によりパターンの欠陥を検査する。

また、上記実施の形態では、グレートーン部１５を有し、且つ繰り返しパターンを有しない周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが存在するフォトマスク１０、３０、４０について本発明を適用するものを述べたが、グレートーン部１５を有しない周辺パターン領域が画素パターン領域９の周辺に設けられたフォトマスクについても、本発明を適用できる。

更に、上記周辺パターン領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのグレートーン部１５が光半透過性を備えた半透光膜１７から構成されたものを述べたが、遮光パターンから構成されたグレートーン部であってもよい。即ち、図５に示すように、このグレートーン部５０は、フォトマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界以下の微細パターンからなる遮光パターン５１を形成した領域である。例えば、この遮光パターン５１のライン幅と当該ラインの間隔は、上記露光機の解像限界以下の例えば３μｍ未満である。また、この遮光パターン５１は、遮光部１３と同様に、クロムまたはクロム化合物からなり、同一膜厚に形成されたものである。

本発明に係るフォトマスクの第１の実施の形態を示す平面図である。 図１のフォトマスクにおいて、グレートーン部を備えた周辺パターン領域を説明するための概略図であり、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側断面図である。 本発明に係るフォトマスクの第２の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係るフォトマスクの第３の実施の形態を示す平面図である。 グレートーン部を備えた周辺パターン領域の他の態様を示す平面図である。 従来のフォトマスクを示す平面図である。 図６のフォトマスクにおいて、グレートーン部を備えた周辺パターン領域のパターンの欠陥を検査する際の状況を示す平面図である。

符号の説明

９ 画素パターン領域
１０ フォトマスク
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 周辺パターン領域
１３ 遮光部
１４ 透光部
１５ グレートーン部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ 検査用パターン領域
２１ 空きスペース
３０、４０ フォトマスク
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ 距離

Claims (10)

1. 同一パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域と、この画素パターン領域の周辺に設けられて繰り返しパターンのない周辺パターン領域と、を有するフォトマスクにおける上記パターンの欠陥を検査するフォトマスクの欠陥検査方法において、
   上記フォトマスクには、上記画素パターン領域及び上記周辺パターン領域が存在しない空きスペースに、上記周辺パターン領域のパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域が設けられ、
   これらの周辺パターン領域と検査用パターン領域とを比較することにより、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査することを特徴とするフォトマスクの欠陥検査方法。
2. 上記検査用パターン領域と前記周辺パターン領域との距離を、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの欠陥検査方法。
3. 上記検査用パターン領域は、画素パターン領域を挟んで周辺パターン領域と反対位置に設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスクの欠陥検査方法。
4. 上記フォトマスクには、画素パターン領域の周辺に複数設けられた周辺パターン領域のうち、所定の選択された周辺パターン領域についてのみ対応する検査用パターン領域が設けられ、
   前記所定の選択された周辺パターン領域と前記検査用パターン領域とを比較して、当該周辺パターン領域におけるパターンの欠陥を検査することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥検査方法。
5. 上記周辺パターン領域は、遮光部と、透光部と、フォトマスク使用時に用いられる露光光の透過量を低減する半透光膜からなるグレートーン部と、からなるパターンを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥検査方法。
6. 同一パターンが繰り返される繰り返しパターンを備えた画素パターン領域と、この画素パターン領域の周辺に設けられて繰り返しパターンのない周辺パターン領域と、を有するフォトマスクにおいて、
   上記画素パターン領域及び上記周辺パターン領域が存在しない空きスペースに、上記周辺パターン領域のパターンと同一のパターンが配列された検査用パターン領域が設けられたことを特徴とするフォトマスク。
7. 上記検査用パターン領域と前記周辺パターン領域との距離が、光学系を有する検査装置による比較検査が可能であるように、所定の距離以上に設定されていることを特徴とする請求項６に記載のフォトマスク。
8. 上記検査用パターン領域は、画素パターン領域を挟んで周辺パターン領域と反対位置に設けられたことを特徴とする請求項６又は７に記載のフォトマスク。
9. 上記検査用パターン領域は、画素パターン領域の周辺に複数設けられた周辺パターン領域のうち所定の選択された周辺パターン領域についてのみ設けられたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のフォトマスク。
10. 上記周辺パターン領域は、遮光部と、透光部と、フォトマスク使用時に用いられる露光
    光の透過量を低減する半透光膜からなるグレートーン部と、からなるパターンを有して構成されたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載のフォトマスク。

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