WO2004088416A1 - フォトマスクのパターンサイズ測定検査方法 - Google Patents

フォトマスクのパターンサイズ測定検査方法 Download PDF

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WO2004088416A1
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Kazutoshi Ohta
Hitoshi Handa
Masaru Morio
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Fujitsu Limited
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    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
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    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
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    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
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    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Definitions

  • the present invention provides a pattern size of a photomask using a scanning electron microscope (SEM) length measuring machine for measuring a pattern size by electron beam irradiation.
  • SEM scanning electron microscope
  • Such contaminants reduce the transmittance of the light transmitting portion (glass portion) of the photomask, for example, by about 1% during normal measurement.
  • the transmittance is wavelength dependent, but such contaminants tend to further reduce the transmittance for short wavelength light.
  • the light source of the wafer transfer device has also been shortened in wavelength, and the transmittance has been further reduced, which may cause a problem that the pattern is not resolved at the portion where the transmittance is reduced during wafer transfer. is there.
  • the number of times of imaging by electron beam irradiation during pattern length measurement and the length measurement location are controlled to reduce the pattern resolution due to contaminants. It is devised so that it does not occur.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2301895 discloses that a scanning electron microscope (SEM) is provided with a partial blocking aperture for partially blocking an electron beam applied to a sample. A scanning electron microscope is disclosed. The provision of this partial blocking aperture is intended to prevent the attachment of contaminants. However, even if such a device is used, contamination due to the accumulation of contaminants cannot be completely prevented.
  • SEM scanning electron microscope
  • An object of the present invention is to provide a method for removing contaminants in a photomask pattern size measurement test without damaging the pattern. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a photomask pattern size measuring method for removing carbon-based contaminants adhered at the time of photomask pattern size inspection by an electron beam length measurement method. Then
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask including the steps of:
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask using a scanning electron microscope (SEM) length measuring machine for measuring a pattern size by electron beam irradiation comprising:
  • a pattern formed from the light shielding material layer and the light shielding material thin film remaining portion is irradiated with an electron beam to measure a pattern size.
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask including the steps of:
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask using a scanning electron microscope (SEM) length measuring machine for measuring a pattern size by electron beam irradiation SEM
  • a light-shielding material having a multilayer structure of two or more layers including a first light-shielding material layer on a light-transmitting substrate of a photomask, and a second light-shielding material layer on the first light-shielding material layer. Forming a layer, Applying a photo resist on the light shielding material layer and patterning the photo resist;
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask including the steps of:
  • a method for measuring and inspecting a pattern size of a photomask using a scanning electron microscope (SEM) length measuring device for measuring a pattern size by electron beam irradiation SEM
  • the pattern formed on the light-shielding material layer is irradiated with an electron beam to measure the pattern size.
  • a contaminant adheres to the light-transmitting substrate from which the light-shielding material has been removed.
  • a photomask pattern size measurement / inspection method in which a light-shielding material layer is formed on a light-transmitting base material in a thickness in which the amount of the light-shielding material layer etching for removing the contaminants is added in advance.
  • Figure 1 shows a process diagram from conventional photomask fabrication to pattern width measurement inspection.
  • FIG. 2 shows a flow chart of the first embodiment of the method of the present invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart of the second embodiment of the method of the present invention.
  • FIG. 4 shows a process diagram of the third embodiment of the method of the present invention.
  • FIG. 5 shows a flow chart of the fourth embodiment of the method of the present invention.
  • Figure 1 shows the process chart from the fabrication of a conventional photomask to the measurement and inspection of the pattern size (width).
  • the photomask 1 is usually manufactured in the process shown in FIG. 1, inspected, and then shipped.
  • a light-shielding material layer 3 made of chromium metal or the like is formed on a light-transmitting base material 2 made of glass or the like, and a photoresist 4 is applied thereon.
  • the photoresist 4 is exposed with a pattern designed in advance (FIG. 1 (a)), and the pattern is developed (FIG. 1 (b)).
  • the light-shielding material layer 3 is removed by etching (FIG. 1 (c)), and then the photoresist 4 is removed (FIG.
  • Fig. 1 (d) is irradiated by electron beam irradiation with a SEM length measuring machine or the like. Measure the length and perform pattern width measurement (guaranteed) inspection (Fig. 1 (e)). In addition, defect inspections such as pinhole inspection for patterns After conducting inspections of position and position accuracy, pellicles for protection are stuck on the surface of the photomask, and then shipped after dust inspection. As shown in Fig. 1 (e), carbon-based contaminants 5 accumulate when irradiating an electron beam with a SEM length measuring instrument.
  • FIG. 2 shows a process chart of the first embodiment of the present invention.
  • a light-shielding material layer 3 such as chromium metal is formed on a light-transmitting substrate 2 such as glass, and a photoresist 4 is applied thereon.
  • the pattern is exposed (FIG. 2 (a)), the pattern is developed (FIG. 2 (b)), the light shielding material layer 3 is removed by etching (FIG. 2 (c)), and the pattern is formed. Remove resist 4 (Fig. 2 (d)).
  • a protective film 6 is formed on the entire surface or a part of the patterned photomask 1 where electron beam irradiation is performed during pattern width measurement (FIG. 2 (e)).
  • a photo resist film can be used, which may be the same photo resist as that used in forming the pattern or a different photo resist. You may.
  • the protective film 6 is made of a material having an etching selectivity with respect to the light shielding material of the photomask 1 (for example, molybdenum silicide (
  • the thickness of the protective film 6 is preferably as small as possible as long as the protective film 6 has a sufficient thickness, and is practically about 100 to 500 A. If the film thickness is too large, the edge of the pattern of the light shielding material layer 3 may not be detected during electron beam irradiation.
  • FIG. 3 shows a process chart of the second embodiment of the present invention.
  • a light-shielding material layer 3 is formed, and a pattern exposure is performed on a light-transmitting substrate 2 on which a photo resist 4 is applied (FIG. 3A), and the pattern is developed (FIG. 3A).
  • the light shielding material layer 3 is removed by etching. At this time, the light-shielding material layer 3 is not completely removed by etching, and so-called “half etching” is performed in which the light-shielding material 3 is left as a thin film 3.
  • the thickness of the thin film 3 ′ to be left is preferably not more than 200 OA, and is usually 100 to 200 ⁇ . If the thickness of the remaining thin film 3 ′ is too large, the amount of etching required when performing the finishing etching for removing the thin film 3 and the carbon-based contaminant 5 increases, and as a result, the side-etching This is because the pattern width changes after size measurement due to an increase in light-shielding material damage, and a measurement error may increase.
  • the remaining thin film 3 ' is irradiated with an electron beam to measure the pattern width of the light-shielding material layer 3 in the SEM length measuring machine (FIG. 3 (e)).
  • the length measurement step (FIG. 3 (e)) may be performed before the resist peeling step (FIG. 3 (d)).
  • the photo resist 4 is used instead of the light shielding material layer 3.
  • the contamination 5 adheres to the The photo resist 4 can also act as a protective film for the light shielding material layer 3 during tuning.
  • FIG. 4 shows a process chart of the third embodiment of the present invention.
  • a first light-shielding material layer 3 " is formed on the light-transmitting base material 2, then a second light-shielding material layer 3", and a photoresist 4 is applied thereon.
  • the first light shielding material layer 3 "" may be molybdenum silicide (M0Si) and the second light shielding material layer 3 "" may be chromium metal.
  • Pattern exposure is performed on the photo resist 4 (FIG. 4 (a)), and the pattern is developed (FIG. 4 (b)). Thereafter, the second light-shielding material layer 3 "'is removed by etching (FIG.
  • the photo resist 4 is removed (FIG. 4 (d)).
  • the pattern width is measured by irradiating an electron beam from above the first light shielding material layer 3 "(FIG. 4 (e)).
  • carbon-based contaminants 5 adhere to the first light-shielding material layer 3 "and the two-layered light-shielding material layer 3.
  • the entire surface of the photomask 1 is dry-etched using a chlorine-based gas. Etching by processing or the like removes the carbon-based contaminant 5 when removing the first light-shielding material layer (FIG. 4 (f)).
  • the length measuring step may be performed before the resist peeling step (FIG. 4 (d)).
  • the photo resist 4 is not formed on the light shielding material layer 3 but on the photo resist 4. Since the contaminants 5 adhere, the photoresist 4 can also act as a protective film for the light shielding material layer 3 during the etching for removing the contaminants 5.
  • FIG. 5 shows a process chart of the fourth embodiment of the present invention.
  • a light-shielding material layer 3 is formed, and a light-transmitting substrate 2 on which a photoresist 4 is applied is formed thereon. Turn exposure is performed (Fig. 5 (a)), and pattern development is performed (Fig. 5 (b)). Thereafter, the light shielding material layer 3 is removed by etching (FIG. 5 (c)), and the resist is removed (FIG. 5 (d)). Then, the pattern is irradiated with an electron beam in the SEM length measuring machine to measure the pattern width of the light shielding material layer 3 (FIG. 5 (e)).
  • the carbon-based contaminants 5 adhere to the light transmitting portion of the base material 2 and the light shielding material layer 3. After that, the entire surface of the photomask 1 is etched by O 2 assing or the like to remove the carbon-based contaminants 5 (FIG. 5 (f)).
  • the light-shielding material layer 3 may be lost to some extent in the etching for removing the carbon-based contaminant film 5. It is desirable to determine the thickness of material layer 3.
  • the carbon-based contaminant film is deposited depending on the number of times of electron beam irradiation.Therefore, the number of times of imaging and the number of scans during the SEM measurement are determined in advance, and the carbon-based contaminants are determined. It is also desirable to keep the amount of film deposited constant. Industrial applicability
  • the method of the present invention is useful in pattern size measurement inspection of a photomask, particularly a photomask having a fine pattern.

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Abstract

本発明の１つの態様によると、電子ビーム照射によりパターンサイズを測定する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）測長機を用いた、フォトマスクのパターンサイズ測定検査方法であって、パターンを有するフォトマスクの全面又は一部の面に保護膜を形成すること、前記保護膜下のパターンを電子ビーム照射することによりパターンサイズ測定すること、電子ビーム照射の際に、前記保護膜上に汚染物が付着する、及び、前記汚染物とともに前記保護膜を除去することの工程を含む、フォトマスクのパターンサイズ測定検査方法が提供される。

Description

フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法
技術分野
本発明は電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型 電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いたフォ トマスクのパターンサイ 明
ズ測定検査方法に関する。
背景技術 書 大規模集積回路 （L S I ) の高集積化 ·微細化にともなつて、 フ ォ トマスクパターンが微細化し、 要求されるフォ トマスクパターン サイズ (パターン幅 ) 精度も高くなつている。 ところが、 従来主流 であった光学系測長機では精度を保証することが難しくなり、 高倍 率 · 小測長スポッ トが可能な走査型電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機が 用いられるよ うになつてきた。 この S E M測長機での測長では、 被 測長対象物に対して電子ビームが照射されるが、 その際に、 電子ビ ーム照射部分に炭素系堆積物からなる汚染物が付着することが判つ てきた。 このような汚染物はフォ トマスクの光透過部 (ガラス部) の透過率を、 通常の測定時に、 例えば、 1 %程度低下させる。 透過 率は波長に依存するが、 かかる汚染物は短波長の光に対して、 透過 率をさ らに低下させる傾向がある。 パターンの微細化にともない、 ウェハ転写装置の光源も短波長化してきており、 さらに透過率が低 下し、 この透過率の低下した箇所でウェハ転写時にパターンが解像 しないといった問題が生じることがある。
このため、 パターン測長時の電子ビーム照射によるイメージング 回数や測長場所を管理して、 汚染物によるパターン解像度の低下が 生じないよ うに工夫されている。
特開 2 0 0 0— 2 3 1 8 9 5号公報には、 走査型電子顕微鏡 （ S E M ) において、 試料に照射される電子ビームを部分的に遮断する 部分遮断ァパチヤ一を備えたことを特徴とする走査型電子顕微鏡を 開示している。 この部分遮断ァパチヤ一を備えることで、 汚染物の 付着を防止しょ う とするものである。 しかしながら、 このような装 置を用いても汚染物の堆積による汚染を完全に防止することができ なレ、。
以上のとおり、 従来の S E M測長機を用いたフォ トマスクのパタ ーンサイズ測定検査では、 フォ トマスク上に炭素系汚染物が堆積し 、 ウェハ転写時にパターンが解像しないという問題がある。 本発明 の目的は、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検查において、 パタ ーンにダメージを及ぼすことなく、 汚染物を除去する方法を提供す ることである。 発明の開示
本発明は、 電子ビーム測長法によるフォ トマスクのパターンサイ ズ検查時に付着される炭素系汚染物を除去するフォ トマスクのパタ ーンサイズ測定方法を提供するものであって、 その 1つの態様によ ると、
電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型電子顕微 鏡 ( S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイズ測定 検査方法であって、
パターンを有するフォ トマスクの全面又は一部の面に保護膜を形 成すること、
前記保護膜下のパターンを電子ビーム照射することによりパター ンサイズ測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記保護膜上に汚 染物が付着する、 及び、
前記汚染物と ともに前記保護膜を除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法が提供 される。
本発明の別の態様によると、 電子ビーム照射によりパターンサイ ズを測定する走査型電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ ト マスクのパターンサイズ測定検査方法であって、 ·
フォ トマスクの光透過性基材上に遮光材層を形成すること、 前記遮光材層上にフォ ト レジス トを塗布し、 前記フォ ト レジス ト をパターユングするこ と、
パターユングされたフォ ト レジス トのパターンで前記遮光材層を パターンエッチングし、 しかし遮光材の膜厚の一部を残して遮光材 薄膜残存部を形成すること、
遮光材層上のフォ ト レジス トを除去すること、
前記遮光材層と前記遮光材薄膜残存部とから形成されたパターン を電子ビーム照射することによ りパターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記遮光材薄膜残存部上に汚染物が付着す る、 及び、
前記汚染物と ともに遮光材薄膜残存部を除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法が提供 される。
本発明のさ らなる態様によると、 電子ビーム照射によ りパターン サイズを測定する走査型電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フ ォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法であって、
フォ トマスクの光透過性基材の上に第一の遮光材層を有し、 前記 第一の遮光材層の上に第二の遮光材層を有する、 2層以上の多層構 造の遮光材層を形成すること、 前記遮光材層上にフォ ト レジス トを塗布し、 前記フォ ト レジス ト をパター二ングすること、
パターユングされたフォ ト レジス トのパターンで前記第二の遮光 材層をパターンエッチングするとともに、 前記第一の遮光材層を残 存させること、
第二の遮光材層上のフォ トレジス トを除去すること、
前記第二の遮光材層のパターンを電子ビーム照射することにより パターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記第一 の遮光材層上に汚染物が付着する、 及び、
前記第二の遮光材層が上に存在せずに露出している第一の遮光材 層を前記汚染物と ともに選択的に除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法が提供 される。
本発明のさ らに別の態様によると、 電子ビーム照射によ りパタ一 ンサイズを測定する走査型電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法であって、
フォ トマスクの光透過性基材上に遮光材層を形成すること、 前記遮光材層上にフォ ト レジス トを塗布し、 前記フォ ト レジス ト をパターニングすること、
パターニングされたフォ ト レジス トのパタ一ンで前記遮光材をパ ターンエッチングして、 前記遮光材にパターンを形成すること、 遮光材層上のフォ ト レジス トを除去するこ と、
前記遮光材層に形成されたパターンを電子ビーム照射することに よ りパターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 遮光 材が除去された光透過性基材上に汚染物が付着する、 及び、
' 前記汚染物を除去するために前記遮光材層の表面層の一部をエツ チングして除去するこ と、 の工程を含み、
前記汚染物を除去するための前記遮光材層ェツチングの量を予め 加味した厚みで遮光材層を光透過性基材上に形成しておく、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法が提供される。 図面の簡単な説明
図 1は従来のフオ トマスクの製作からパターン幅測長検査までの 工程図を示す。
図 2は本発明の方法の第一の態様の工程図を示す。
図 3は本発明の方法の第二の態様の工程図を示す。
図 4は本発明の方法の第三の態様の工程図を示す。
図 5は本発明の方法の第四の態様の工程図を示す。 発明を実施するための最良の形態
以下において、 フォ トマスク製作及び本発明の方法を工程順に説 明する。
図 1 は従来のフォ トマスクの製作からバターンサイズ (幅) 測定 検査までの工程図を示す。 フォ トマスク 1は、 通常、 図 1に示すと おりの工程で製作され、 検査された後に、 出荷される。 まず、 ガラ スなどの光透過性基材 2上にクロム金属などの遮光材層 3を形成し 、 さ らに、 その上にフォ ト レジス ト 4を塗布する。 このフォ トレジ ス ト 4に対して、 予め設計されたパターンで露光を行い (図 1 ( a ) ) 、 パターンの現像を行う （図 1 ( b ) ) 。 その後、 遮光材層 3 をエッチングによ り除去し (図 1 ( c ) ) 、 その後、 フォ トレジス ト 4を除去し （図 1 ( d ) ) 、 S E M測長機などで電子ビーム照射 によ り測長し、 パターン幅測定 （保証） 検査を行う （図 1 ( e ) ) 。 さ らに、 パターンにおけるピンホール有無検査などの欠陥検査及 び位置精度検査を行った後に、 フォ トマスクの表面に保護のための ペリ クルを貼り付け、 ゴミ検査を行った後に出荷される。 図 1 ( e ) に示すように、 S E M測長機での電子ビーム照射時には、 炭素系 汚染物 5が堆積する。
図 2は本発明の第一の態様の工程図を示す。 まず、 図 1 ( a ) 〜 ( d ) と同様に、 ガラスなどの光透過性基材 2上にクロム金属など の遮光材層 3を形成し、 その上にフォ ト レジス ト 4を塗布し、 パタ ーン露光を行い （図 2 ( a ) ) 、 パターンの現像を行い （図 2 ( b ) ) 、 その後、 遮光材層 3をエッチングによ り除去し （図 2 ( c ) ) 、 そしてフォ ト レジス ト 4を除去する (図 2 ( d ) ) 。
次に、 パターン化されたフォ トマスク 1の全面又は一部の面の上 であって、 パターン幅測長時に電子ビーム照射を行う ところに保護 膜 6を形成する (図 2 ( e ) ) 。 保護膜 6 と してはフォ ト レジス ト 膜を用いることができ、 それはパタ一ン形成時に使用したフォ ト レ ジス ト と同一のフォ ト レジス トであっても又は異なるフォ ト レジス トであってもよい。 あるいは、 保護膜 6 はフォ トマスク 1 の遮光材 とエッチング選択比のある材料 （例えば、 モリブデンシリサイ ド （
M 0 S i ) などの金属もしく は金属化合物) などを用いることもで きる。 保護膜 6の膜厚は、 保護膜 6 として十分な厚さを有するかぎ り、 薄いほどよく、 1 0 0〜5 0 0 0 A程度が現実的である。 膜厚 が厚すぎると、 電子ビーム照射時に、 遮光材層 3のパターンのエツ ジを検出できないことがあるからである。
その後、 S E M測長機において、 保護膜 6の上から電子ビーム照 射を行い、 遮光材層 3のパターン幅を測長する （図 2 ( f ) ) 。 こ のとき、 保護膜 6上に炭素系汚染物 5が付着する。 その後、 保護膜 6を除去すると、 炭素系汚染物 5がー緒に除去される （図 2 ( g ) ) 。 保護膜と してフォ ト レジス ト膜を用いる場合には、 有機系溶剤 で除去するかまたは O 2 アツシングで除去し、 また、 M o S i膜を 用いる場合には、 フッ素系ガスを用いて ドライエッチングで除去す ることができる。
図 3は本発明の第二の態様の工程図を示す。 まず、 遮光材層 3を 形成し、 その上にフォ ト レジス ト 4を塗布した光透過性基材 2上に パターン露光を行い （図 3 ( a ) ) 、 パターンの現像を行う （図 3
( b ) ) 。 その後、 遮光材層 3をエッチングによ り除去する。 この 際に、 遮光材層 3のエッチング除去は完全には行わず、 遮光材 3を 薄膜 3， と して残存させる、 いわゆる 「ハーフエッチング」 を行い
(図 3 ( c ) ) 、 そしてフォ ト レジス ト 4を除去する (図 3 ( d )
) o
残存させる薄膜 3 ' は 2 0 O A以下の厚さとすることが好ましく 、 通常、 1 0 0〜 2 0 0 Aである。 残存薄膜 3 ' の厚さが厚すぎる と、 薄膜 3， 及び炭素系汚染物 5の除去のための仕上げ工ッチング を行う ときに、 要求されるエッチング量が多くなり、 その結果、 サ ィ ドエツチングゃ遮光材ダメージが多くなるために、 サイズ測定後 にパターン幅が変化し、 測定誤差が大きくなることがあるからであ る。
その後、 S E M測長機において、 残存薄膜 3 ' 上に電子ビーム照 射を行い、 遮光材層 3のパターン幅を測長する (図 3 ( e ) ) 。 こ のとき、 残存薄膜 3 ' 及び遮光材層 3上に炭素系汚染物 5が付着す る その後、 フォ トマスク 1の全面を、 O 2 アツシングなどでエツ チングすることで、 残存薄膜 3 ' を除去する際に炭素系汚染物 5 も 除去される （図 3 ( f ) ) 。
なお、 測長工程 （図 3 ( e ) ) はレジス ト剥離工程 （図 3 ( d ) ) 前に行ってもよく、 この場合には、 遮光材層 3でなく フォ ト レジ ス ト 4の上に汚染物 5が付着するので、 汚染物 5の除去のためのェ ツチング時にフォ ト レジス ト 4が遮光材層 3の保護膜と して作用す ることもできる。
図 4は本発明の第三の態様の工程図を示す。 まず、 光透過性基材 2上に第一の遮光材層 3 " を形成し、 次いで、 第二の遮光材層 3 " ， を形成し、 さらにその上にフォ ト レジス ト 4を塗布する。 例えば 、 第一の遮光材層 3 " はモリブデンシリサイ ド （M 0 S i ) であり 、 そして第二の遮光材層 3 " ' はクロム金属であってよい。 フォ ト レジス ト 4に対してパターン露光を行レ、 (図 4 ( a ) ) 、 パターン の現像を行う （図 4 ( b ) ) 。 その後、 第二の遮光材層 3 " ' をェ ツチングによ り除去し (図 4 ( c ) ) 。 そしてフォ ト レジス ト 4を 除去する （図 4 ( d ) ) 。 この状態で、 S E M測長機において、 第 一の遮光材層 3 " の上から電子ビーム照射を行い、 パターン幅を測 長する (図 4 ( e ) ) 。 このとき、 第一の遮光材層 3 " 及び 2層か らなる遮光材層 3上に炭素系汚染物 5が付着する。 その後、 フォ ト マスク 1の全面を、 塩素系ガスを用いた ドライエッチング処理など でエッチングすることで、 第一の遮光材層を除去する際に炭素系汚 染物 5が除去される (図 4 ( f ) ) 。 エツチングには第一の遮光材 層 3 " ， に対して第二の遮光材層 3 " に選択的なエッチングを用い るなどして、 遮光材層 3のダメージもしく は損失を防止することが できる。
なお、 測長工程 （図 4 ( e ) ) はレジス ト剥離工程 （図 4 ( d ) ) 前に行ってもよく、 この場合には、 遮光材層 3でなく フォ トレジ ス ト 4の上に汚染物 5が付着するので、 汚染物 5の除去のためのェ ツチング時にフォ ト レジス ト 4が遮光材層 3の保護膜と して作用す ることもできる。
図 5は本発明の第四の態様の工程図を示す。 まず、 遮光材層 3を 形成し、 その上にフォ ト レジス ト 4を塗布した光透過性基材 2にパ ターン露光を行い （図 5 ( a ) ) 、 パターンの現像を行う （図 5 ( b ) ) 。 その後、 遮光材層 3をエッチングによ り除去し （図 5 ( c ) ) 、 そしてレジス ト除去を行う （図 5 ( d ) ) 。 その後、 S E M 測長機において、 パターンに電子ビーム照射を行い、 遮光材層 3の パターン幅を測長する （図 5 ( e ) ) 。 このとき、 基材 2の光透過 部及び遮光材層 3上に炭素系汚染物 5が付着する。 その後、 フォ ト マスク 1の全面を、 O 2 アツシングなどでエッチングすることで、 炭素系汚染物 5を除去する （図 5 ( f ) ) 。
なお、 上記の第二及び第四の態様において、 炭素系汚染物膜 5除 去のためのエッチングにおいて、 遮光材層 3がある程度損失するこ とが考えられるので、 その損失量を考慮して遮光材層 3の厚さを決 定することが望ましい。 さらに、 S E M測定時に、 電子ビーム照射 の回数に依存して炭素系汚染物膜が堆積するので、 S E M測長時の ィメ一ジング回数や測長スキヤン回数を予め決めておき、 炭素系汚 染物膜の堆積量を一定化しておく ことも望ましい。 産業上の利用性
本発明のフオ トマスクのパターンサイズ測定検査方法では、 走査 型電子顕微鏡 （ S E M ) 測長機における電子ビーム照射によ り付着 される炭素系汚染物が良好に除去される。 このため、 ウェハ転写時 の汚染物によるパターン解像度の低下が生じない。
したがって、 本発明の方法はフォ トマスク、 特に微細なパターン を有するフォ トマスクのパターンサイズ測定検査において有用であ る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型電子 顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイズ 測定検査方法であって、
パターンを有するフォ トマスクの全面又は一部の面に保護膜を形 成すること、
前記保護膜下のパターンを電子ビーム照射することによ りパター ンサイズ測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記保護膜上に汚 染物が付着する、 及び、
前記汚染物と ともに前記保護膜を除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパタ一ンサイズ測定検査方法。
2 . 前記パターンはク 口ム金属の遮光材層から形成されている、 請求項 1記載のフオ トマスクのパタ—ンサイズ測定検査方法。
3 . 前記保護膜はフォ ト レジス ト膜である、 請求項 1又は 2記载 のフォ トマスクのパターンサイズ測定検查方法。
4 . 前記保護膜はパターンを構成している遮光材層とエッチング 選択性のある金属もしく は金属化合物材料である、 請求項 1又は 2 記載のフォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
5 . 前記遮光材層はク ロム金属であり、 前記保護膜はモリ ブデン シリサイ ドである、 請求項 4記載のフォ トマスクのパターンサイズ 測定検査方法。
6 . 電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型電子 顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイズ 測定検査方法であって、
フォ トマスクの光透過性基材上に遮光材層を形成すること、 前記遮光材層上にフォ ト レジス トを塗布し、 前記フォ トレジス ト をパターユングすること、
パターニングされたフォ ト レジス トのパターンで前記遮光材層を パターンエッチングし、 しかし遮光材の膜厚の一部を残して遮光材 薄膜残存部を形成すること、
遮光材層上のフォ トレジス トを除去すること、
前記遮光材層と前記遮光材薄膜残存部とから形成されたパターン を電子ビーム照射することによ りパターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記遮光材薄膜残存部上に汚染物が付着す る、 及び、
前記汚染物と ともに遮光材薄膜残存部を除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
7 . 前記遮光材層はクロム金属である、 請求項 6記載のフォ トマ スクのパターンサイズ測定検査方法。
8 . 前記遮光材薄膜残存部を 2 0 0 A以下の厚さとする、 請求項 6又は 7記載のフオ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
9 . 遮光材層上のフォ トレジス トを除去する工程を、 パターンサ ィズを測定する工程の後に行う、 請求項 6〜 8のいずれか 1項記载 のフォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
1 0 . 電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型電 子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイ ズ測定検査方法であって、
フォ トマスクの光透過性基材の上に第一の遮光材層を有し、 前記 第一の遮光材層の上に第二の遮光材層を有する、 2層以上の多層構 造の遮光材層を形成すること、
前記遮光材層上にフォ ト レジス トを塗布し、 前記フォ ト レジス ト をパターニングすること、
パターユングされたフォ ト レジス トのパターンで前記第二の遮光 材層をパターンエッチングすると ともに、 前記第一の遮光材層を残 存させること、
第二の遮光材層上のフォ ト レジス トを除去するこ と、
前記第二の遮光材層のパターンを電子ビーム照射することによ り パターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 前記第一 の遮光材層上に汚染物が付着する、 及び、
前記第二の遮光材層が上に存在せずに露出している第一の遮光材 層を前記汚染物とともに選択的に除去すること、
の工程を含む、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
1 1 . 前記第一の遮光材層と前記第二の遮光材層とがエッチング 選択性のある材料である、 請求項 1 0記載のフォ トマスクのパター ンサイズ測定検査方法。
1 2 . 前記第一の遮光材層はモリ ブデンシリサイ ドであり、 前記 第二の遮光材層はク ロ ム金属である、 請求項 1 1記載のフォ トマス クのパタ一ンサイズ測定検査方法。
1 3 . 第二の遮光材層上のフォ ト レジス トを除去する工程を、 パ ターンサイズを測定する工程の後に行う 、 請求項 1 0〜 1 2 のいず れか 1項記載のフォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
1 4 . 電子ビーム照射によ りパターンサイズを測定する走査型電 子顕微鏡 （ S E M ) 測長機を用いた、 フォ トマスクのパターンサイ ズ測定検査方法であって、
フォ トマスクの光透過性基材上に遮光材層を形成すること、 前記遮光材層上にフォ トレジス トを塗布し、 前記フォ トレジス ト をパタ一ニングするこ と、
パターニングされたフォ ト レジス トのパターンで前記遮光材をパ ターンエッチングして、 前記遮光材にパターンを形成すること、 遮光材層上のフオ トレジス トを除去すること、 前記遮光材層に形成されたパターンを電子ビーム照射することに よりパターンサイズを測定すること、 電子ビーム照射の際に、 遮光 材が除去ざれた光透過性基材上に汚染物が付着する、 及び、
前記汚染物を除去するために前記遮光材層の表面層の一部をエツ チングして除去すること、
の工程を含み、
前記汚染物を除去するための前記遮光材層ェツチングの量を予め 加味した厚みで遮光材層を光透過性基材上に形成しておく、 フォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
1 5 . 前記遮光材層はク口ム金属である、 請求項 1 4記載のフォ トマスクのパターンサイズ測定検査方法。
1 6 . パターンサイズを測定するために行う電子ビーム照射のス キヤン回数又はィメージング回数を固定し、 汚染物の堆積量を一定 化させて行う、 請求項 1〜 1 5のいずれか 1項記載のフォ トマスク のパターンサイズ測定検査方法。
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