JP4899652B2 - 露光用マスクの検査装置、検査方法、製造方法および露光用マスク - Google Patents

Description

本発明は、位相シフトレチクルの製造技術に関する。

近年の半導体製造においては、高集積化・高精度化が進むに伴って、特にクリティカル層のレチクル構造も従来のバイナリーマスク（ＢＩＭ）から位相シフトレチクルを採用するケースが多くなってきている。中でも、ハーフトーン型と称される方式は製造の簡便さなどから現在デバイス製造で広く使用されている。

通常、レチクルが製作されると、レチクル上に形成されたパターンと、デバイスの設計データとの間での照合（データ照合）による検査がなされる。このようなレチクルの検査には、レチクル欠陥検査装置が使用される。なお、位相シフトレチクルの検査に関しては、以下の特許文献が知られている。
特開２００３−７５９８１号公報 特開平１０−３１９５７２号公報

しかし、現在のレチクル欠陥検査装置では、同時に検査できる画像の種類は、ガラス部とＣｒ（クロム）部の２階調、または、ガラス部とハーフトーン部の２階調にしか対応されていない。このため、従来のレチクル欠陥検査装置で、ハーフトーン型のレチクルようなガラス部、Ｃｒ部、ハーフトーン部の３階調（Ｔｒｉ−Ｔｏｎｅ）を同時に検査すると、擬似欠陥を多数検出する結果となる。すなわち、本来正常なパターンがレチクル上に形成されているにも拘わらず、欠陥が検出され、正常・異常の判断が困難となる。さらに、擬似欠陥を検出する結果、欠陥の数が検査装置の記憶容量限界を越えて検査できなくなる場合が多い。そのために、如何にしてハーフトーン型のレチクルの欠陥検査を正確に、かつ、効率よく行うかが課題となっている。

本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの検査装置であり、前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶する記憶部と、前記透明基板との相対移動により前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出部と、前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御部と、を備えるものである。

本発明によれば、ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御部を備えるので、領域形状に応じて検出動作を実行し、あるいは、実行を停止できる。

前記ハーフトーンパターン領域データは、前記透明基板への１以上の半導体装置パターンの配置を規定する配置データと、前記配置データによって前記透明基板上に配置される前記半導体装置パターンに組み合わせられるハーフトーンパターン部の存在領域を示す部分領域データとを含むようにしてもよい。

本発明によれば、配置データにしたがって部分領域データを配置することで、ハーフトーンパターン領域データを構成できる。

オペレータ操作により前記ハーフトーンパターン領域データ、前記部分領域データおよび前記配置データの少なくとも１つが入力される入力部をさらに備えるようにしてもよい。本発明によれば、入力部を通じて、ハーフトーンパターン領域データ、部分領域データおよび配置データの少なくとも１つを入力できる。

前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部をさらに備えるようにしてもよい。本発明によれば、ハーフトーンパターン部のパターン形状から部分領域データを生成できる。

半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する第２の部分領域データ生成部をさらに備えるようにしてもよい。本発明によれば、半導体装置設計データからハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータを抽出し、生成できる。

前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部と、半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する第２の部分領域データ生成部と、前記第１の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データと、前記第２の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データとを比較する比較部をさらに備えるようにしてもよい。本発明によれば、第１の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データと、第２の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データとを比較し、データを検証できる。

前記パターン検出部は、複数の画像検出部をライン状に配置したライン画像検出部を有し、前記制御部は、前記ライン画像検出部が前記透明基板との間を相対移動するときに前記ライン状に配置されている画像検出部からの検出信号を組み合わせたライン画像のライン幅を変更するライン幅制御部を有するようにしてもよい。本発明によれば、ライン画像のライン幅を変更して検出対象から画像を検出できる。

本発明は、以上の処理を手順のいずれか１以上を組み合わせた方法であってもよい。本発明は、このような方法によって製造された露光用マスクであってもよい。

本発明によれば、ハーフトーン型のレチクルの欠陥検査を正確に、かつ、効率よく行うことができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係るレチクル欠陥検査装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。なお、本実施形態では、半導体装置のフォトリソグラフィ工程で使用するマスクを総称してレチクルという。

＜ハーフトーン型レチクルの構造と製法＞
図１に従来のポジ型レジストによる工程に使用されるハーフトーン型位相シフトマスク（以下、単にハーフトーン型レチクルという）の構造を示す。図１のように、ハーフトーン型レチクルは、合成石英基板１と、合成石英基板１（本発明の透明基板に相当）上に形成されたハーフトーン層２（本発明のハーフトーン部に相当）と、遮光層３（Ｃｒ、本発明の遮光部に相当）を有している。

図１に示したように、このタイプのハーフトーン型レチクルは、回路パターンの存在する主領域（図１でＦ字型のパターンが存在する領域）の外周部に遮光層３によって形成されるブラインドパターン（ウェーハ転写において隣接するダイへの多重露光を防止するための構造物）が設けられる。

図２Ａ−２Ｈに従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す。図２Ａに示すように、透明な合成石英基板１上に、ハーフトーン層２、遮光層３を積層し、さらにレジスト層４を形成する。

次に、図２Ｂに示すように、レジスト層４を露光および現像して第一のレジストパターン４１を形成する。第１のレジストパターン４１の平面図は、例えば、図８に示されている。

次に、図２Ｃ−２Ｄに示すように、第１のレジストパターン４１をマスクにして、遮光層３、およびハーフトーン層２を順次エッチングし、パターンを形成する。

次に、図２Ｅに示すようように、第１のレジストパターン４１であるレジスト層４を除去した後、再度レジスト層５を塗付して第二のレジスト層を形成する。

次に、図２Ｆに示すように、主領域部の所望の領域に、露光および現像を施し、第二のレジストパターン５１を形成する。

次に、図２Ｇに示すように、第二のレジストパターン５１をマスクとして、露出した不要な遮光層３をエッチングする。さらに、図２Ｈに示すように、第二のレジストパターン５１であるレジスト５を除去し、レチクルが完成する。

＜レチクル欠陥検査の概要＞
上述のような手順によって製作されたレチクルは、設計データと照合することにより、欠陥検査を受ける。欠陥検査では、レチクル上に設計通りのパターンが形成されているか否かが検査される。

しかしながら、ハーフトーン型レチクルの検査には以下のような問題がある。
（１）ハーフトーン型レチクルのＴｒｉ−Ｔｏｎｅ部にて疑似欠陥が発生し検査不能となる。このため、最適な検査領域を考慮して、検査領域と非検査領域とを設定しなければならない。検査領域および非検査領域を設定する際には、周辺部仕様（周辺部とは、デバイス形成するためウエハプロセスで使用するアライメント領域）または、ハーフトーン形成用の描画データから、ＣＡＤなどを利用してハーフトーン領域を算出することが考えられる。しかし、いずれにしても人的に領域を判断しているために、領域算出工程や検証工程に膨大な工数などを要してしまう。
（２）レチクル上の半導体装置領域（チップ領域ともいう）のコーナー部分を面取りして形成される斜めパターンで問題が生じる。図４に、斜めパターンの例を示す。図４に示すように、レチクル上のパターンは、半導体装置領域１００と、その周辺を取り囲むスクライブ領域１０１に分かれている。半導体装置領域１００には、矩形で示される個々の半導体装置のチップの周囲にハーフトーン層が存在している。一方、スクライブ領域１０１は、合成石英基板１上に遮光材料（クロム）にて形成される。さらに、図４では、半導体装置領域１００のコーナー部分１０２が面取りされ、レチクル外周部の縦横の各辺に対して略４５度方向の斜めパターンが形成される。

従来のレチクル欠陥検査装置では、ライン状に配列されたＣＣＤ素子が、レチクル上を走査するため、検査対象の領域は、矩形状にならざるを得ない。そのため、このような斜めパターンで、半導体装置領域１００とスクライブ領域１０１とが区切られている場合に、Ｔｒｉ−Ｔｏｎｅ部を走査することとなり、上記問題が発生する。

そこで、データ照合による欠陥検査を行う際に、例えばレチクル上のチップコーナー等に面取りされたパターンを検査する場合には、検査領域を矩形で指定する必要がある。

その結果、検査領域が限定され、デバイスの有効領域が制限されている。よって、その領域分のチップ面積が大きくなり、収率減となっている。

図３を参照して、以下に課題を解決するための考えられる第１のフローを説明する。第１のフローでは、設計データはデバイス設計(Ｓ１)と周辺部設計（Ｓ２）で設計されている。また、周辺部設計の後、ハーフトーンレチクル欠陥検査工程(Ｓ１０)で使用する検査領域・非検査領域を指定するための座標値が算出される(Ｓ３)。この座標値は、例えば、オペレータ入力による設定値を基に算出される。

データ処理工程(Ｓ４〜Ｓ６)では、レチクル描画データを作成するために、デバイス設計データ(Ｓ１の結果)からデバイス描画データを作成する(Ｓ４)。周辺部設計データ(Ｓ
２の結果)より周辺部描画データとハーフトーン層を形成するための描画データを作成す
る(Ｓ５、Ｓ６)。レチクル作製工程(Ｓ７)においては、レチクル描画装置を用いて、Ｓ４〜Ｓ６で作成された描画データでハーフトーンレチクルの作製を行う。

レチクル欠陥検査工程(Ｓ８〜Ｓ１３)においては、上記ハーフトーンレチクルがレチクル欠陥検査装置へセットされる(Ｓ８)。さらに、デバイス描画データ(Ｓ４の結果)と周辺部描画データ(Ｓ５の結果)が、検査データに変換される(Ｓ９)。この検査データは、検査対象のレチクルから検出される画像との照合に用いられる。

上述のように、従来のレチクル欠陥検査装置は、ハーフトーン型レチクル上にハーフトーン層２、遮光層３、合成石英基板１の透明部分（ガラス部ともいう）を含むパターンを同時に検査することに対応していない。このため、Ｓ９の検査データ変換処理で作成される検査データだけでは、正常な欠陥検査を実施できない。そこで、Ｓ３の処理でハーフトーン型レチクル上のハーフトーン層２のエリアを指示するための検査領域（図５参照）、および遮光層３を除外するための非検査領域（図６および図７参照）を規定する座標をレチクル欠陥検査装置へ入力する。このように、検査範囲を指示することによって、ハーフトーン層２とガラス部との間で２値画像を生成し、欠陥検査を行うことができる。この場合、従来のレチクル欠陥検査装置の検査領域および非検査領域は、矩形のみ指定可能である。従来のレチクル欠陥検査装置は、ライン状に配列したＣＣＤ素子によって、指定された矩形の検査領域を走査し、画像を検出していたからである。

図５は、ハーフトーン層２を形成するため、電子線描画装置（レチクル上のパターン形成装置）に入力される描画パターン（本発明のハーフトーンパターンデータに相当）の領域を示している。図５の描画パターンのうち、１つの半導体装置に対応する１つの領域（図５の１個の八角形領域）の存在領域を示すデータが部分領域データに相当する。

また、図８は、遮光層３（Ｃｒ部）を形成するため、電子線描画装置（レチクル上のパターン形成装置）に入力される描画パターンの領域を示している。すでに、図２Ａ−２Ｈで示したように、遮光層３のパターン形成（描画、現像、エッチング）とハーフトーン層２のパターン形成（描画、現像、エッチング）とによってハーフトーン型レチクルが形成される。

第１のフローでは、Ｓ３の検査領域・非検査領域算出処理において、オペレータ入力により、ハーフトーン層２の検査領域１１０と非検査領域１１１を設定する。図６および図７に示すように、ハーフトーン層２の検査領域は、ハーフトーン層２を取り囲む矩形として設定される。また、非検査領域１１１は、ハーフトーン層２の検査領域１１０中で、コーナー部分を排除する矩形として設定される。

このような検査領域１１０および非検査領域１１１をレチクル上の座標系で算出し、レチクルの欠陥検査装置に設定することで、Ｔｒｉ−Ｔｏｎｅ部を走査することを回避できる。

しかし、図３に示したフロー１の手順では、結局のところ、非検査領域が矩形で設定されるため、実効的には、非検査領域にハーフトーン層２を形成できない（形成しても検査することができない）結果となる。したがって、レチクル上の半導体装置領域を狭くしてしまう結果となる。また、検査領域および被検査領域を人手によって設定するため、ハーフトーン部の存在する箇所、個数等の条件によっては工数が膨大となる場合がある。

＜斜め領域を検査する欠陥検査装置の画像検出部＞
以上の問題を解決するため、本実施形態では、斜め領域の画像を検出する画像検出部を用いて欠陥検査装置を構成する。ここで、斜め領域の画像を検出するとは、従来のような矩形（ストライプ）状の検査領域に代えて、例えば、台形形の２つの斜辺を含む領域を台形の高さ方向（上底と下底とに直交する方向）に走査して画像を検出することをいう。

図９に、斜め領域を検出する画像検出部の構成を示す。この画像検出部は、制御回路２０（本発明の制御部に相当）と、制御回路２０によって値を設定される制御レジスタ２１と、制御レジスタ２１に設定された値に応じて画像検出処理を実行する画素回路２２と、画素回路２２で検出された画素値を格納する画像メモリ２３とを有している。

制御回路２０は、上位装置（例えば、欠陥検査装置の制御計算機）からの指示に応じて、制御レジスタ２１に値を設定する。制御レジスタ２１は、画素回路２２の個数と同数のパラメータの組を保持している。

本実施形態では、制御レジスタ２１は、画素回路の動作をオン／オフする制御ビットと、画素回路で検出された画素値を２値化するためのしきい値とを、それぞれの画素回路２２ごとに有している。

画素回路２２は、例えば、複数のＣＣＤ素子（本発明のライン検出部に相当）をライン状に配置して構成される。ＣＣＤ素子をライン状に配置する構成は、従来の欠陥検査装置と同様である。本実施形態の画素検出部の特徴は、これらのＣＣＤ素子の動作を個々にオンまたはオフすることができ、かつ、ＣＣＤ素子の検出した画素値を２値化するしきい値を切り替えられるようにした点にある。

図１０に、１つの画素回路２２の構成例を示す。図１０の例では、画素回路２２は、光を受光するＣＣＤ素子２２１と、ＣＣＤ素子２２１の出力を所定のしきい値と比較する比較器２２２と、比較器２２２の出力を画像メモリ２３に送出するか否かを制御するスイッ
チ２２３とを有している。

このような構成により、ハーフトーン層２の検査中には、ハーフトーン層２の画像を２値化するため、比較的低いコントラストに対応したしきい値が設定される。一方、遮光層３の検査中には、遮光層３を２値化するため、比較的高いコントラストに対応したしきい値が設定される。

そして、制御回路２０は、レチクル上を走査する際に、スイッチ２２３のオンおよびオフを制御レジスタ２１に設定することで、有効に動作する画素回路２２の数、すなわち、ライン状のＣＣＤ素子の有効な幅を制御する。その結果、本画像検出部は、検査対象を走査するとともに、ライン幅を変化させ、例えば、台形状の検査領域から画像を取得する。

図１１に、制御回路２０および制御回路２０によって制御される画素回路２２の処理手順を示す。この処理では、制御回路２０は、検査対象上（レチクル上）の座標系で、次のＣＣＤ素子の読み取り位置（ライン状の素子のラインの走査方向の位置）を決定する（Ｓ２１）。

そして、レチクル検査装置に設定された検査領域を指示する情報から、ライン状のＣＣＤ素子をオンあるいはオフする制御ビットを制御レジスタに設定する（Ｓ２２）。

そして、ライン状のＣＣＤ素子から、２値化された画素データを画像メモリ２３に設定する（Ｓ２３）。なお、画像メモリ２３に格納された２値画像は、制御回路を通じて、上位装置、例えば、検出された２値画像と検査データ（図３のＳ９の処理参照）とを照合する画像処理部に送出される。

このようにして、本レチクル欠陥検査装置では、走査中の位置に応じてラインの幅を変更して検査対象から画像を読み取ることができる。また、走査中の位置に応じて、画像を２値化するためのしきい値を設定できる。

＜斜め領域を検査する欠陥検査装置による第２のフロー＞
図１２に第１のフローを改善した第２のフローを示す。第２のフローでは、上記の斜め領域を検査する欠陥検査装置によるレチクルの検査が実行される。

ここで、設計データは第１のフロー同様にデバイス設計(Ｓ１)と周辺部設計(Ｓ２)で作成されている。データ処理工程(Ｓ４〜Ｓ６)では、レチクル描画データを作成するために、デバイス部の設計データ(Ｓ１の結果)からデバイス描画データが作成される(Ｓ４)。また、周辺部設計データ(Ｓ２の結果)より周辺部描画データとハーフトーン層２を形成するための描画データが作成される（Ｓ５、Ｓ６）。

レチクル作製工程(Ｓ７)においては、レチクル描画装置を用いて、前記フローＳ１〜Ｓ６で作成された描画データでハーフトーンレチクルが製作される。レチクルの欠陥検査工程(Ｓ８〜Ｓ１４)においては、前記ハーフトーン型レチクルがレチクル欠陥検査装置へセットされる(Ｓ８)。さらに、デバイス描画データ(Ｓ４の結果)と周辺部描画データ(Ｓ５
の結果)とが検査データに変換される（Ｓ９）。

次に、上記のデータ処理工程で作成したハーフトーン層形成用描画データ(Ｓ６の結果
作成されるデータ、図５参照)をハーフトーン領域として欠陥検査装置に入力し、検査領
域を認識させる（Ｓ１０Ａ）。この処理を検査領域読取処理と呼ぶ。これにより、ハーフトーン層２とガラス部とを２値化してハーフトーン型レチクルの欠陥を検査することが可能となる。

図１２のＳ１１で検査が開始する。レチクル欠陥検査装置は、ハーフトーン領域を走査する際、画像検出部のライン幅を変化させ、走査の進行方向に対して斜め方向の辺を有する台形領域から画像を取得する。

欠陥確認（Ｓ１２）で欠陥が発生した場合には、修正装置（ＦＩＢやレーザーリペア等）を用いて、欠陥修正（Ｓ１３）が行われる。さらに、レチクル洗浄(Ｓ１４)が実行され、Ｓ８の工程へ戻りレチクルの再検査が実施される。

その後は、Ｓ８−Ｓ１２の検査処理が実行される。そして、欠陥確認（Ｓ１２）で欠陥が確認されなければ検査終了となる（Ｓ１５）。

図１３に、検査領域読取処理（図１２のＳ１０Ａの詳細）を示す。この処理は、例えば、レチクル欠陥検査装置を制御する制御計算機の処理（制御プログラムの一部）として実現できる。ただし、図１３の処理をオフラインの計算機で実行し、その実行結果をレチクル欠陥検査装置に読み取らせるようにしてもよい。

この処理では、レチクル欠陥検査装置は、ハーフトーン形成用描画データから多角形データを生成する（Ｓ１０Ａ１）。多角形データは、ハーフトーン形成用描画データの描画パターンを多角形（頂点列）で表現したデータである。

次に、レチクル欠陥検査装置は、多角形データの寸法（例えば、線幅等）を所定値だけ大きくする（Ｓ１０Ａ２）。この所定値は、多角形データに含まれる非描画領域を埋めるための寸法であり、設計データから決定できる。例えば、ハーフトーン形成用描画データのラインとラインとの隙間の寸法を上回る値を設定すればよい。

次に、レチクル欠陥検査装置は、寸法を大きくした多角形データの和領域を求める。すなわち、多角形データにＯＲ演算を実行する（Ｓ１０Ａ３）。

次に、レチクル欠陥検査装置は、和領域の寸法を上記Ｓ１０Ａ２で寸法を大きくした所定値分だけ小さくする。これによって、和領域の外周部分がハーフトーン描画データの外周位置に戻る。すなわち、Ｓ１０Ａ２−Ｓ１０Ａ４の処理により、ハーフトーン描画データ内の隙間を埋め尽くした検査領域のデータが作成される。Ｓ１０Ａ１からＳ１０Ａ４の処理を実行するレチクル欠陥検査装置（例えば、その制御用計算機）が本発明の第１の部分領域生成部に相当する。

さらに、レチクル欠陥検査装置は、描画データの面付け情報（本発明の配置データに相当する）から、上記検査領域をレチクル上に展開し、レチクル上の座標系で検査領域を生成する（Ｓ１０Ａ５）。ここで、描画データ面付け情報とは、レチクル上の半導体装置が複数の装置部分で構成される場合に、それぞれの装置部分をレチクル上に配置するための位置情報をいう。これにより、レチクル欠陥検査装置は、検査領域部分を選択して、欠陥検査を実行できる。

上記により、ハーフトーン型レチクル検査の際、図３に示した第１のフローの検査方法では、矩形以外の斜めの検査領域を指定する場合には、検査領域と非検査領域を指定することによって斜め部分を除外する必要があった。このために、予め検査領域と非検査領域の座標を算出し、レチクル検査装置に入力する煩わしさがあった。また、例えば、図６および図７の非検査領域とハーフトーン領域の重なった部分が検査できなかった。

一方、第２のフローの検査方法では、ハーフトーンレチクル製作時に用いたハーフトー
ン形成用の描画データをそのまま利用し検査領域を指定する。このような処理により、検査領域や非検査領域の座標値算出する工程、検査装置への入力工程も必要なくなるので工数削減と効率的な検査を行える。また、ハーフトーン領域をすべて検査領域として指定できるので、デバイスの有効領域が広がり半導体用回路パターン領域を拡大できる。その結果、無駄な領域を排除でき、最終的なチップサイズの縮小が可能となる。

本第２のフローの処理により、レチクル描画で使用するハーフトーン層形成用の描画データを検査領域として利用できるため、第１のフローのような人手による検査領域と非検査領域の座標値算出工程を省くことができる。

また、ハーフトーン型レチクルの非検査領域を排除でき、斜め辺を含むハーフトーン全領域を検査可能となり、信頼性の高いハーフトーン型レチクルの提供が可能となる。また、半導体用回路パターン領域を拡大でき、チップサイズ縮小が可能となる。ハーフトーン型レチクルの主領域部において、遮光層と光透過部とハーフトーン位相シフト部が走査方向に対して斜め方向の境界線を挟んで混在した場合にも本第２のフローによる方法で効率的な検査を行うことができる。

すなわち、本実施形態の欠陥検査装置によれば、検査領域に台形状の斜め領域が含まれる場合でも、ライン状に検査対象を走査し、画像を検出する画素回路２２で、オンあるいはオフの設定を切り替えて、走査とともにラインの幅を変更できる。

また、本実施形態の欠陥検査装置によれば、それぞれの検査対象の領域で、２値化のためのしきい値を変更できる。したがって、矩形領域以外の斜め状に面取りされた領域でも、ガラス部と遮光層３、ガラス部とハーフトーン層２をそれぞれ識別して２値画像として検査できる。

＜変形例＞
上記実施形態の処理（図１２および図１３）においては、ハーフトーン描画データから検査領域のデータを生成した（図１３のＳ１０Ａ２−Ｓ１０Ａ４参照）。しかし、本実施形態は、このような処理に限定されるものではない。例えば、検査領域を示すデータを半導体装置の設計データ中の特定レイヤに保持しておいてもよい。図１４Ａ−図１４Ｅに、そのような場合の処理例を示す。この処理を実行するレチクル欠陥検査装置（例えば、その制御用計算機）が本発明の第２の部分領域生成部に相当する。

図１４Ａに示すように、この処理では、オリジナル設計データに予め検査領域を指定する図形のレイヤを組み込んでおく。図１４Ａでは、Ｆ字形状で示されるデバイスパターンのレイヤと異なるレイヤに、ハーフトーン形成領域（レイヤ１）および面取りされる領域（レイヤ２）がそれぞれ定義されている。そして、デバイスパターンの各レイヤのデータとともに、これらのレイヤ（１と２）を予め組み込んだオリジナル設計データを作成しておく。

そして、レチクル欠陥検査装置（例えば、制御用計算機）は、図１４Ｂに示すように、オリジナル設計データから、検査領域（レイヤ１）と、面取りされる非検査領域（レイヤ２）とを抽出する（図１４Ｂ）。レイヤとは、オリジナル設計データに含まれる図形データの属性である。レイヤは、例えば、半導体装置の製造工程、あるいは、半導体装置を構成する層を識別する情報である。

そして、レチクル欠陥検査装置は、レイヤ１とレイヤ２との差分を算出することにより、面取りされた検査領域（本発明の部分領域データに相当）を作成する（図１４Ｃ）。

さらに、レチクル欠陥検査装置は、描画データの面付け情報から、面取りされた検査領域をレチクル上に展開し、レチクル上の座標系で検査領域を生成する（図１４Ｄ）。ここで、描画データ面付け情報とは、レチクル上の半導体装置が複数の装置部分で構成される場合に、それぞれの装置部分をレチクル上に配置するための位置情報をいう。このようにして得られた検査領域によって、図１３に示した処理を実行することで、ハーフトーン層２と遮光層３とを区別して欠陥検査を実行できる。

また、図１４Ａ−１４Ｄの処理で作成された検査領域と、図１２の処理でハーフトーン形成用描画データ(図１２のＳ６の結果)から作成された検査データと比較検証する工程を設けてもよい。異なる工程で作成されたデータを比較することにより、検査領域の信頼性を向上することができる。

＜その他の変形例＞
上記実施形態では、遮光層３の領域とハーフトーン層２の領域とが走査方向に対して斜め方向の辺を挟んで存在するレチクルの検査方法および検査装置について説明した。しかし、本発明の実施は、このような構成には限定されず、例えば、遮光層３の領域とハーフトーン層２の領域とが折れ線、あるいは、曲線を挟んで存在するレチクルの検査にも適用できる。その場合に、検査領域は、例えば、ビットマップで指定すればよい。

＜その他＞
本実施形態は、以下の態様（付記と呼ぶ）を含む。
（付記１）透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの検査装置であり、
前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶する記憶部と、
前記透明基板との相対移動により前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出部と、
前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御部と、を備える露光用マスクの検査装置。（１）
（付記２）前記ハーフトーンパターン領域データは、前記透明基板への１以上の半導体装置パターンの配置を規定する配置データと、前記配置データによって前記透明基板上に配置される前記半導体装置パターンに組み合わせられるハーフトーンパターン部の存在領域を示す部分領域データとを含む付記１に記載の露光用マスクの検査装置。（２）
（付記３）オペレータ操作により前記ハーフトーンパターン領域データ、前記部分領域データおよび前記配置データの少なくとも１つが入力される入力部をさらに備える付記２に記載の露光用マスクの検査装置。（３）
（付記４）前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部をさらに備える付記２または３に記載の露光用マスクの検査装置。（４）
（付記５）半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する第２の部分領域データ生成部をさらに備える付記２から４のいずれかに記載の露光用マスクの検査装置。（５）
（付記６）前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部と、
半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する
第２の部分領域データ生成部と、
前記第１の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データと、前記第２の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データとを比較する比較部をさらに備える付記２または３に記載の露光用マスクの検査装置。（６）
（付記７）前記パターン検出部は、複数の画像検出部をライン状に配置したライン画像検出部を有し、
前記制御部は、前記ライン画像検出部が前記透明基板との間を相対移動するときに前記ライン状に配置されている画像検出部からの検出信号を組み合わせたライン画像のライン幅を変更するライン幅制御部を有する付記１から６のいずれかに記載の露光用マスクの検査装置。（７）
（付記８）透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの検査方法であり、
前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶した記憶部からハーフトーンパターン領域データを読み出す読み出しステップと、
前記透明基板と相対移動するパターン検出部によって前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出ステップと、
前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御ステップと、を実行する露光用マスクの検査方法。（８）
（付記９）
透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの製造方法であり、
透明基板に遮光部を形成するステップと、
前記透明基板にハーフトーン部を形成するステップと、
前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶した記憶部からハーフトーンパターン領域データを読み出す読み出しステップと、
前記透明基板と相対移動するパターン検出部によって前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出ステップと、
前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御ステップと、を実行する露光用マスクの製造方法。（９）
（付記１０）
透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有し、
前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶した記憶部からハーフトーンパターン領域データを読み出す読み出しステップと、
前記透明基板との相対移動によって前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出ステップと、
ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御ステップと、を実行して製造される露光用マスク。（１０）
（付記１１）
前記ハーフトーン部または前記ハーフトーンパターン部の存在領域は、矩形以外の形状を含む付記１０に記載の露光用マスク。

ハーフトーン型レチクルの構造を示す図である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その１）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その２）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その３）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その４）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その５）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その６）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その７）である。 従来のハーフトーン型レチクルの製法を示す（その８）である。 レチクル欠陥検査の第１フローである。 斜めパターンの例を示す図である。 ハーフトーン型レチクル上のハーフトーン層の描画パターンを示す図である。 ハーフトーン型レチクル上の検査領域、非検査領域を示す図である。 ハーフトーン型レチクル上の検査領域、非検査領域を示す図である。 遮光層３（ガラス部）を形成するため、電子線描画装置に入力される描画パターンを示す図である。 斜め領域を検出する画像検出部の構成を示す図である。 画素回路の構成例を示す図である。 制御回路および画素回路の処理手順を示す図である。 レチクル欠陥検査の第２フローである。 検査領域読取処理の詳細を示す図である。 変形例に係る検査領域生成手順の概要（その１）である。 変形例に係る検査領域生成手順の概要（その２）である。 変形例に係る検査領域生成手順の概要（その３）である。 変形例に係る検査領域生成手順の概要（その４）である。 変形例に係る検査領域生成手順の概要（その５）である。

符号の説明

１ 合成石英基板
２ ハーフトーン層
３ 遮光層
４、５ レジスト層
２０ 制御回路
２１ 制御レジスタ
２２ 画素回路
２３ 画像メモリ
４１、５１ レジストパターン
１００ 半導体装置領域
１０１ スクライブ領域
１０２ コーナー部分
１１０ 検査領域（を含む矩形）
１１１ 非検査領域

Claims (9)

1. 透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの検査装置であり、
   前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶する記憶部と、
   複数の画像検出部をライン状に配置したライン画像検出部を有し、前記透明基板との相対移動により前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出部と、
   有効に動作する前記複数の画像検出部の数を変更するライン幅制御部と、
   前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御部と、を備える露光用マスクの検査装置。
2. 前記ハーフトーン部または前記ハーフトーン部の存在領域は、矩形以外の形状を含む請求項１に記載の露光用マスクの検査装置。
3. 前記ハーフトーンパターン領域データは、前記透明基板への１以上の半導体装置パターンの配置を規定する配置データと、前記配置データによって前記透明基板上に配置される前記半導体装置パターンに組み合わせられるハーフトーンパターン部の存在領域を示す部分領域データとを含む請求項１または２に記載の露光用マスクの検査装置。
4. オペレータ操作により前記ハーフトーンパターン領域データ、前記部分領域データおよび前記配置データの少なくとも１つが入力される入力部をさらに備える請求項３に記載の露光用マスクの検査装置。
5. 前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部をさらに備える請求項３または４に記載の露光用マスクの検査装置。
6. 半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデー
   タが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する第２の部分領域データ生成部をさらに備える請求項３から５のいずれか１項に記載の露光用マスクの検査装置。
7. 前記ハーフトーンパターン部のパターン形状を規定するハーフトーンパターンデータから前記部分領域データを生成する第１の部分領域データ生成部と、
   半導体装置の複数の製造工程に対応する複数層の半導体装置パターンが定義される半導体装置設計データ中に前記ハーフトーンパターン部のパターン形状の存在領域を示すデータが含まれている場合に、前記半導体装置設計データから前記部分領域データを生成する第２の部分領域データ生成部と、
   前記第１の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データと、前記第２の部分領域データ生成部によって生成された部分領域データとを比較する比較部をさらに備える請求項３または４に記載の露光用マスクの検査装置。
8. 透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの検査方法であり、
   前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶した記憶部からハーフトーンパターン領域データを読み出す読み出しステップと、
   複数の画像検出部をライン状に配置したライン画像検出部を有するパターン検出部を前記透明基板に対して相対移動させることによって、前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出ステップと、
   有効に動作する前記複数の画像検出部の数を変更することで、前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御ステップと、を実行する露光用マスクの検査方法。
9. 透明基板上に遮光部とハーフトーン部とを有する露光用マスクの製造方法であり、
   透明基板に遮光部を形成するステップと、
   前記透明基板にハーフトーン部を形成するステップと、
   前記ハーフトーン部の存在領域を示すハーフトーンパターン領域データを記憶した記憶部からハーフトーンパターン領域データを読み出す読み出しステップと、
   複数の画像検出部をライン状に配置したライン画像検出部を有するパターン検出部を前記透明基板に対して相対移動させることによって、前記透明基板の表面上を走査した領域の２値画像を取得するパターン検出ステップと、
   有効に動作する前記複数の画像検出部の数を変更することで、前記ハーフトーンパターン領域データで規定される前記透明基板上の領域にて前記パターン検出部の検出動作を有効とし、前記領域外にて前記パターン検出部の検出動作を無効とする制御ステップと、を実行する露光用マスクの製造方法。

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