(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクの基板（１００）の端縁（３２，２３２）における、または該端縁に近接した欠陥（３０，２００）の修復形状（６０，２６０）を測定する方法であって、
ａ．走査型プローブ顕微鏡を用いて前記欠陥（３０，２００）を走査し、該欠陥（３０，２００）の三次元輪郭（４０，２４０）を測定するステップ、
ｂ．走査型粒子顕微鏡を用いて前記欠陥（３０，２００）を走査し、前記基板（１００）の少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の形状（５０，２５０）を測定するステップ、および
ｃ．前記三次元輪郭（４０，２４０）と少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）とを組み合わせることにより、前記欠陥（３０，２００）の前記修復形状（６０，２６０）を画定するステップ、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記三次元輪郭（４０，２４０）と前記少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）とを組み合わせることは、該三次元輪郭（４０，２４０）と該端縁（３２，２３２）の該形状（５０，２５０）との交点を形成することを含むことを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記走査型プローブ顕微鏡は原子間力顕微鏡を備えることを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記走査型粒子顕微鏡は走査型電子顕微鏡を備えることを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）は、前記走査型粒子顕微鏡の走査によるトポグラフィコントラストデータおよび／または物質コントラストデータから測定することを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記交点は、前記走査型プローブ顕微鏡の走査を前記走査型粒子顕微鏡による走査により測定した前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）に位置合わせするステップ、および前記走査型プローブ顕微鏡の走査を前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）で切断するステップにより、画定することを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、前記修復形状（６０，２６０）は、粒子ビーム方向に垂直な拡がりが最大の平面（１９０）における前記欠陥の座標および該欠陥（３０，２００）を修復するための粒子ビーム線量を含むことを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、前記修復形状（６０，２６０）は多数の離散点に分割され、該離散点はそれぞれ、前記走査型プローブ顕微鏡の走査から求めた粒子ビーム線量を含むことを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、前記修復形状（６０，２６０）の個々の点における前記粒子ビーム線量は、前記走査型プローブ顕微鏡の走査におけるいくつかの点を補間することにより求めることを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法において、前記欠陥（３０，２００）の前記修復形状（６０，２６０）は、前記フォトマスクの少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）に沿って最小距離を隔てることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法において、前記欠陥（３０，２００）の前記修復形状（６０，２６０）は、前記フォトマスクの少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）に沿って最小距離突出することを特徴とする、方法。
【請求項１２】
フォトマスクを修復する方法であって、請求項１〜１１に記載のいずれかの方法により画定した修復形状（６０，２６０）を用いることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
フォトマスクの基板（１００）の端縁（３２，２３２）における、または該端縁に近接した欠陥（３０，２００）の修復形状（６０，２６０）を測定する装置であって、
ａ）前記欠陥を走査して走査データを送信する、少なくとも１つの走査型プローブ顕微鏡、
ｂ）前記欠陥を走査して走査データを送信する、少なくとも１つの走査型粒子顕微鏡、および
ｃ）少なくとも１つのデータ処理ユニットであって、前記走査型プローブ顕微鏡の走査データから前記欠陥（３０，２００）の三次元輪郭（４０，２４０）を測定し、前記走査型粒子顕微鏡の走査データから前記基板（１００）の少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の形状（５０，２５０）を測定するように構成され、さらに、前記三次元輪郭（４０，２４０）と少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）とを組み合わせることにより前記欠陥（３０，２００）の前記修復形状（６０，２６０）を画定するように構成した、少なくとも１つのデータ処理ユニット、
を備える装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、前記データ処理ユニットは、前記三次元輪郭（４０，２４０）と、少なくとも１つの前記端縁（３２，２３２）の前記形状（５０，２５０）との交点を形成するように構成される、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク基板の端縁における、または端縁に近接した欠陥の修復形状を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業における着実な集積密度向上の結果として、フォトリソグラフィーマスクにより画像化すべき構造はますます小さくなっている。したがって、フォトマスクの製造はさらに複雑化しており、また、その製造コストも増加の一途をたどっている。フォトマスクの構造規模が減少した結果、フォトマスクには新たに付加的なエラーすなわち欠陥が生じることになる。同時に、より小さい構造のフォトマスクを製造しようとする絶え間ない努力とそれに伴うコスト圧力の結果として、フォトマスク製造コストが増大することを回避するため、マスク製造において発生する欠陥を修復する必要がある。フォトマスク上の表層構造における欠陥を修復するための方法については、特許文献１および特許文献２に開示される。
【０００３】
フォトマスク上の欠陥を修復する前に、各欠陥の発生箇所を突き止める必要がある。これは、集束イオンビーム(focused ion beam, FIB）走査顕微鏡または走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope, SEM）からの粒子ビーム（イオンまたは電子）を用いた光学的検査および画像化により、欠陥の発生箇所を突き止めることができる。電子ビームを用いる場合、フォトマスクの検査表面から放出された電子を後方散乱電子および二次電子として用いることにより、フォトマスク表面の画像を生成する。集束イオンビームを用いる場合、基板表面から放出された二次イオンにより、検査表面の組成を画像化する（二次イオン質量分析法（secondary ion mass spectroscopy, SIMS））。
【０００４】
このように、電子ビームを用いて欠陥の発生箇所を突き止めることは、検査表面の基板および欠陥が、後方散乱電子および／または二次電子に関する放出挙動に有意差がある物質を有する場合に限り有効である。同様に、イオンビームを用いる場合は、基板から放出される二次イオンの組成と欠陥から放出される二次イオンの組成が異なっており十分な対照（コントラスト）をなすことが必要となる。
【０００５】
より微細な構造を製造するため、光の位相を変化させるフォトマスク（いわゆる位相シフトフォトマスク）の重要性がますます高まっている。この種のマスクを用いる場合、基板表面の構造とは別に、フォトマスク自体の基板もエッチングされる。通常、フォトマスク基板は石英を含む。しかしながら、フォトマスクから基板物質を除去する場合、図１に示すように、除去すべき箇所の基板物質が残存し、いわゆる「石英バンプ」を形成することがある。また、それとは反対に、位置によっては基板物質が過度に除去されて穴跡となる、いわゆる「石英ディボット」を形成してしまうことがある（同様に図１参照）。このような欠陥において、基板および欠陥は同じ物質で形成されているため、この種のエラーは、実質的に、イオンビームまたは電子ビームを用いても正確に画像化することができない。
【０００６】
上述したタイプのフォトマスクの欠陥を修復するため、石英バンプの場合には、欠陥に粒子ビームを照射し、場合によっては、エッチングガスを追加的に供給して、余剰な基板物質を除去する。欠損物質も、適切な蒸着ガスを用いた粒子ビームにより、欠陥箇所において補充する。この修復工程は、欠陥のトポグラフィに従って制御し、修復した箇所の表面を欠陥付近の基板と実質的に同じレベルの平面とする必要がある。
【０００７】
したがって、このような欠陥を修復するためには、各欠陥の三次元輪郭を把握することが必須の前提条件となるが、上述したように、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）やＦＩＢ走査顕微鏡ではこれら欠陥のトポグラフィを十分な精度で測定することができない。
【０００８】
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて欠陥の輪郭を測定することができる。この場合、ＡＦＭの利用に関しては、例えば、非特許文献１に記載されている。さらに、特許文献３には、ＡＦＭを用いて上記のフォトマスク欠陥の輪郭を測定することが開示されている。
【０００９】
図１に示すように、欠陥が孤立している場合は、ＡＦＭによる走査またはスクリーニングを利用することは有用である。しかしながら、ＡＦＭの利用が問題を生じるのは、画像化対象の表面構造のアスペクト比、すなわち、構造の深さまたは高さそれぞれの、その水平方向の広がりに対する比が一定値を超える場合である。このことは、特に、欠陥がフォトマスク基板の表面構造の端縁にある場合、または端縁に近接している場合において、当てはまる。この場合、ＡＦＭの主要な特性として、上記欠陥の輪郭を正確に再現できなくなる。なぜなら、このような装置の走査チップ径は画像化対象の構造よりも有意に小さくないからである。この主要な測定問題は、非特許文献２に記載の数学的手法によっても完全に排除することはできない。
【００１０】
したがって、本発明は、上記の問題に基づき、フォトマスク欠陥の修復形状を測定する方法であって、フォトマスク基板端縁に沿って欠陥の境界を測定する際に、上記の不利点を少なくとも部分的に回避する方法を提供することを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３３８０１９号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１５８７１２８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０１２１０６９号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「Advancements in Focused Ion Beam Repair of Alternating Photo Masks」 by Joshua Lessing, Tod Robinson, Troy Morrison and Theresa Holtermann, edited in the proceedings of SPIE, Vol. 5256, 23rd Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, edited by Kurt R. Kimmel, Wolfgang Staud, pages 1208？1221
【非特許文献２】「Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation and Tip Estimation」 by J.S. Villarubia, published in J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 102, 425 (1997)
【発明の概要】
【００１３】
本発明の第１実施形態によれば、この問題は請求項１に記載の方法により解決される。一実施形態において、フォトマスクの基板の端縁における、または端縁に近接した欠陥の修復形状を測定する方法は、走査型プローブ顕微鏡を用いて欠陥を走査し、欠陥の三次元輪郭を測定すること、走査型粒子顕微鏡を用いて欠陥を走査し、基板の少なくとも１つの端縁の形状を測定すること、および、三次元輪郭と少なくとも１つの端縁の形状とを組み合わせることにより、欠陥の修復形状を画定すること、を含む。
【００１４】
この場合の「端縁に近接する」とは、端縁の高さに対するＡＦＭのチップの直径を基準とするものである。上記のような測定問題を生ずることなく、ＡＦＭを用いて基板またはフォトマスクの構造における欠陥の三次元輪郭を測定できる場合、その欠陥は基板または構造の端縁に近接して位置していない。
【００１５】
本発明の一実施形態において、修復対象領域を、まず走査型プローブ顕微鏡で走査することができ、次に同領域を粒子走査顕微鏡で走査することができる。そして、修復形状をこの２回の走査により画定することができる。この場合、修復形状を端縁に沿ってさらに縮小して、修復の最終的な基準となる修復形状から端縁までの距離が小さくなるようにする。
【００１６】
粒子走査顕微鏡の走査データに基づいて、フォトマスクの端縁に沿って欠陥の程度を測定することにより、この領域でＡＦＭに関連して起こるＡＦＭの測定問題は回避される。したがって、従来技術に比べ、欠陥とフォトマスク基板端縁との間の境界領域をより正確に検出することができる。このことは特に有利である。なぜなら、欠陥を修復する場合、粒子走査顕微鏡の粒子ビームにより端縁における二次イオン放出量が増加するため、その二次イオンが、例えば、いわゆる「河床浸食（riverbedding）」(図３参照）の原因となることがあるからである。欠陥の位置を特定し修復するために粒子ビーム装置はいずれにしても必要であるため、本発明方法によれば、付加的な実験的努力を必要としない。
【００１７】
特に好ましい一実施形態において、三次元輪郭と少なくとも１つの端縁の形状とを組み合わせることは、三次元輪郭と端縁の形状との交点を形成することを含む。
【００１８】
好ましい一実施形態において、走査型プローブ顕微鏡は原子間力顕微鏡を備え、走査型粒子顕微鏡は走査型電子顕微鏡を備える。
【００１９】
さらに好ましい一実施形態において、端縁の形状は、走査型粒子顕微鏡の走査によるトポグラフィコントラストデータおよび／または物質コントラストデータから画定する。
【００２０】
特に好ましい一実施形態において、交点は、走査型プローブ顕微鏡の走査を走査型粒子顕微鏡による走査により測定した端縁の形状に位置合わせするステップ、および走査型プローブ顕微鏡の走査を端縁の形状で切断するステップにより、画定する。
【００２１】
好ましい一実施形態において、修復形状は、粒子ビーム方向に垂直な拡がりが最大の平面における欠陥の座標および欠陥を修復するための粒子ビーム線量を含む。
【００２２】
特に好ましい一実施形態において、修復形状は多数の離散点に分割され、各離散点はそれぞれ、走査型プローブ顕微鏡の走査から求めた粒子ビーム線量を含む。
【００２３】
さらに好ましい一実施形態において、修復形状の個々の点における粒子ビーム線量は、走査型プローブ顕微鏡の走査におけるいくつかの点を補間することにより求める。
【００２４】
好ましい一実施形態において、フォトマスクの少なくとも１つの端縁に沿った欠陥の修復形状は、フォトマスクに対して最小距離を隔てる。これにより、フォトマスクを修復する際に、非常に欠陥の生じやすい粒子ビーム線量が用いられることのないようにする。さらに、端縁まで一定の距離があることで、この領域において欠陥を修復する際に二次イオンの放出量が増加するのを防ぐことができ、二次イオン放出量の増加の影響に関連して発生する問題を回避することができる（図３参照）。
【００２５】
さらに好ましい一実施形態において、欠陥の修復形状は、フォトマスクの少なくとも１つの端縁に沿って最小距離突出する。このようにすれば、フォトマスク修復の際に、欠陥の残存物が端縁に沿って残ることがない。
【００２６】
一実施形態において、フォトマスクを修復する方法は、上記実施形態のいずれかの方法により画定した修復形状を用いる。
【００２７】
一実施形態において、フォトマスク基板の端縁における、または端縁に近接した欠陥の修復形状を測定する装置は、欠陥を走査して走査データを送信する、少なくとも１つの走査型プローブ顕微鏡、欠陥を走査して走査データを送信する、少なくとも１つの走査型粒子顕微鏡、および少なくとも１つのデータ処理ユニットであって、走査型プローブ顕微鏡の走査データから欠陥の三次元輪郭を測定し、走査型粒子顕微鏡の走査データから基板の少なくとも１つの端縁の形状を測定するように構成され、さらに、三次元輪郭と少なくとも１つの端縁の形状とを組み合わせることにより欠陥の修復形状を画定するように構成した、少なくとも１つのデータ処理ユニット、を備える。
【００２８】
本発明方法および本発明装置のさらなる実施形態は、特許請求の範囲におけるさらなる従属項において定義される。
【００２９】
以下の発明の詳細な説明において、本発明の現下における好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】フォトマスク端縁から離間したフォトマスク欠陥を概略的に示す平面図（上段部分図）および破線位置における断面図（下段部分図）である。
【図２】左上段部分図は、フォトマスク端縁に沿って延在するフォトマスク欠陥を概略的に示す平面図であり、右上段部分図においてはＡＦＭによる走査領域を示し、それぞれの下段部分図は、破線で示した線に沿った断面図である。
【図３】二次電子および二次イオンそれぞれの放出により、フォトマスク端縁において生じる河床浸食を概略的に示す図である。
【図４】ＡＦＭ走査データから求めた、粒子ビーム方向に垂直な拡がりが最大の平面における欠陥の三次元輪郭の概略図（上段部分図）であり、下段部分図は断面図である。
【図５】図２と同様の図であり、ここでは、欠陥の上方にＳＥＭによる走査領域を示す図である
【図６】走査領域にわたるＳＥＭ走査データから求めた端縁形状についての概略図（上段部分図）であり、下段部分図は各端縁形状の断面図である。
【図７】電子ビーム方向に垂直な拡がりが最大の平面における欠陥の修復形状のフットプリントであって、三次元輪郭および端縁形状から画定したフットプリントの概略図である。
【図８】図２と同様の図であり、別の欠陥、斜走端縁構造、ならびにＡＦＭおよびＳＥＭによる別の走査領域を示す図である。
【図９】拡がりが最大の平面における欠陥の三次元輪郭の概略図（左上段部分図）、端縁形状の概略図（右上段部分図）、および印をつけた位置における断面図（下段部分図）である。
【図１０】電子ビーム方向に垂直な拡がりが最大の平面における欠陥の修復形状のフットプリントであって、三次元輪郭および三次元輪郭と端縁形状との交線から画定したフットプリントの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明方法および本発明装置の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、光の位相に影響するフォトマスクの概略切取図である。上段の２つの部分図は平面図であり、下段の２つの部分図は、上段部分図における破線１７および１９に垂直な断面を示す。本実施形態において、フォトマスクの基板１００は石英から成る。しかしながら、以下に詳述する方法は、適用した光学的放射の波長について好ましい特徴を有するすべての基板物質に対して用いることができる。露光に用いた光の位相を変化させるため、基板１００は、２つの吸収構造１１０間の石英基板１００内に凹所１２０を有し、その深さは照射露光量と相関する。図１および以下の図面に示す実施形態において、光吸収構造１１０はクロムを含む。その他の吸収材として、例えば、アルミニウム等を用いることもできる。さらに、本発明は、高さプロファイル（elevation profiles）のみからなり、したがって吸収材を有さない、純粋な位相整形マスクに用いることもできる。
【００３３】
図１において、フォトマスク基板１００の凹所１２０は、２つのエラーすなわち欠陥１０，２０を含む。左下段の部分図からわかるように、欠陥１０はいわゆる「石英バンプ」であり、すなわち、基板物質１００の除去が不十分であった領域である。左下段の部分図において、破線１７に沿った欠陥１０の断面１１を示す。基板１００の端縁１５を除いて、ＡＦＭにより欠陥１０の三次元輪郭を十分に走査することができる。
【００３４】
欠陥２０の領域においては、基板物質１００の除去量が意図したよりも多く、その結果、基板１２０の下方領域において付加的な凹所すなわち「石英ディボット」が形成されている。右下段部分図には、右上段の部分図において破線１９で示した位置における欠陥２０の断面２１を示す。欠陥２０は、どの面もＡＦＭによる走査が可能であるため、その欠陥２０を修復するのに十分な高精度で三次元輪郭をＡＦＭにより測定することができる。
【００３５】
図１と同様に、図２は光学的放射の位相に影響するフォトマスクの断面図である。左上段部分図からわかるように、本例において、基板１００の凹所１２０に位置する欠陥３０は端縁３２に沿って延在する。左下段の部分図は、破線３７に沿った欠陥３０の断面３１を示す。右上段の部分図において、欠陥３０の三次元輪郭を測定するために行ったＡＦＭ走査による走査領域１５０を示す。測定工程中、ＡＦＭのチップは領域１５０の破線に沿って移動する。左下段部分図に示すように、吸収材１１０の表面の高さは閾値を用いて判別する。
【００３６】
ＡＦＭにより端縁３２に沿った欠陥３０の三次元輪郭を測定すると、上記の主要な測定問題が発生する。右下段部分図に、ＡＦＭのチップ１６０を概略的に示す。チップ１６０の直径は、画像化対象の構造の寸法よりも有意に小さくはない。さらに、この直径はチップ１６０の長手方向軸線に沿って延在する。したがって、その機能的原理によれば、ＡＦＭが写実的な画像化または再現を行うことができるのは、アスペクト比（構造の深さまたは高さとその水平方向の拡がりとの間の比）が一定値を超えない構造についてのみである。端縁３２に沿った領域においては、このアスペクト比が一定値を超え、ＡＦＭではこの領域の欠陥３０の三次元輪郭を写実的に再現することができない。既に述べたように、この状況は数理最適化法により改善することができる。しかしながら、ＡＦＭの機能的原理に固有の測定問題は排除することができない。
【００３７】
しかしながら、基板１００の凹所１２０の端縁３２に沿った欠陥３０の形状を正確に測定することは、その修復を行う際には極めて重要である。図３に概略的に示すように、端縁の領域において欠陥修復のために用いた粒子ビームにより二次電子または二次イオンの放出速度が増加し、基板１００の凹所１２０において二次電子または二次イオンが作用した部分が損傷することがあり、その結果、いわゆる「河床浸食（riverbedding）」が生じる。したがって、端縁３２に沿った欠陥３０の正確な形状、特に、端縁３２自体の形状を知ることは、副次的影響を抑制しつつ修復を行う上で非常に重要である。なぜなら、すでに述べたとおり、端縁が原因となっていわゆる「河床浸食」が生じるためである。
【００３８】
図４は、ＡＦＭ走査から求めた、欠陥３０の三次元輪郭４０の概略図である。上段部分図は、三次元輪郭４０の平面図であり、下段部分図は、輪郭４０の、線３７に沿った断面図４１である。図４においては、欠陥の位置をより明確にするため、隣接する吸収構造１１０および基板１００の凹所１２０を示す。
【００３９】
図２と図４とを比較すると、三次元輪郭４０は、基板１００の凹所１２０底部の平面１９０内における欠陥３０の最大の拡がり、すなわち、そのフットプリントを良好に表すことがわかる。同様に、三次元輪郭４０は、端縁３２からの一定の最小距離における欠陥３０の高さを良好に表す。その一方で、三次元輪郭４０は、端縁３２に沿った欠陥の表面を十分に表してはいない。フットプリントの座標は端縁３２に沿って大幅に変化する（上段部分図）一方、他方では、位置３７における断面図４１（下段部分図）から分かるように、輪郭４０の高さは同領域における欠陥３０の高さと十分な相関性がない。
【００４０】
図５も、図２と同様の図であるが、図５における、図２の領域１５０と同じ大きさの領域１７０は、原子間力顕微鏡（atomic force microscope, AFM）による走査ではなく、走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope, SEM）により走査した領域を示す。既に述べたように、欠陥３０は物質コントラストをなさないため、ＳＥＭ走査ではほとんど検出することができない。さらに、欠陥３０は一般に明確な境界を持たないため、トポグラフィコントラストを生じる。
【００４１】
これとは対照的に、ＳＥＭ走査においては、特に、端縁３２をはっきりと見ることができる。なぜなら、例えば、図５から分かるように、端縁３２は２つの異なる物質の境界、すなわち、クロム吸収材１１０と石英基板１００との境界を形成するからである。したがって、ＳＥＭ走査においては、明確な物質コントラストにより、端縁３２が画定される。さらに、端縁３２ははっきりと限定された段差を形成し、トポグラフィコントラスト信号を生成する。したがって、ＳＥＭ走査では端縁３２を確実に測定することができる。
【００４２】
図６に、ＳＥＭ走査から求めた端縁３２の形状５０についての概略図（上段部分図）および、破線３７に沿ったその断面図５１（下段部分図）を示す。端縁３２の形状５０を示すため、図６において、隣接する吸収構造１１０および基板１００の凹所１２０を破線で付加的に示す。
【００４３】
図５に示す例において、端縁３２の形状５０を測定するために行うＳＥＭ走査では、物質コントラスト部分およびトポグラフィコントラスト部分が生じるが、このことは、本発明方法においては任意である。端縁３２の形状は、ＳＥＭ走査におけるトポグラフィコントラストデータから、おのずと画定することができる。このことは、石英基板１００の凹所１２０の端縁３２に沿ってクロム吸収構造を有する必要がないことを意味する。逆に言えば、端縁３２の形状５０は、ＳＥＭ走査による物質コントラストデータのみにより画定できる。
【００４４】
図７は、三次元輪郭４０および基板１００の凹所１２０の端縁３２の形状５０から、どのように欠陥３０の修復形状６０を画定するかを概略的に示す図である。この目的のため、三次元輪郭４０の尺度を、必要に応じて、端縁３２の形状５０の尺度に合わせて調整し、また、輪郭４０を端縁３２の形状５０に合わせて調整する。次のステップにおいて、輪郭４０を端縁３２の形状５０において切断する。端縁３２の形状５０は、基板１００の凹所１２０の端縁３２に沿った、修復形状６０の境界を形成する。したがって、平面１９０内における、端縁３２に沿った修復形状６０の境界（修復形状６０のフットプリント）の各座標は、ＳＥＭ走査に基づくものである。これらの座標に付随する高さデータは、ＡＦＭ走査による三次元輪郭４０に基づき測定する。修復形状６０に関するその他のデータも、三次元輪郭４０から測定することができる。
【００４５】
図２〜図７に示す例において、修復形状６０は、基板１００の凹所１２０底部における平面１９０内に離散点（修復形状６０のフットプリント）を有する。これら離散点の各位置において欠陥３０の除去に必要な粒子ビーム線量が、それぞれの離散点に割り当てられる。この過程で、各点における三次元輪郭４０の高さから、必要な粒子ビーム線量を求める。ＡＦＭ走査とＳＥＭ走査のステップサイズが等しく、互いに対して完全に位置合わせできる場合、修復形状６０の粒子ビーム線量は、ＡＦＭ走査による三次元輪郭４０の各走査点における高さに比例する。２つの走査位置が完全には一致しない場合、または、２つの走査のステップサイズが全く同じではない場合、特に、ＡＦＭ走査の解像度とＳＥＭ走査の解像度とが異なる場合、ＳＥＭ走査における各走査点が修復形状６０のフットプリント座標を形成する。修復形状６０の各点における粒子ビーム線量は、三次元輪郭４０のいくつかの点に属する高さ値を補間することにより求める。
【００４６】
以下の図８〜図１０は、本発明方法の第２実施形態を示す。図２と同様、図８は光の位相に影響するフォトマスクの切抜図である。左上段部分図に示すように、本例において、基板１００の凹所２２０内に位置する欠陥２００は、斜走端縁２３２に沿って延在する。各斜走端縁２３２は、凹所２２０の両側において、吸収構造２１０を有する。左下段部分図に、破線２３７で示した位置における、欠陥２００の断面２３１を示す。右上段部分図において示す領域３００は、欠陥２００の三次元輪郭測定のために、ＡＦＭ走査およびＳＥＭ走査する領域である。走査工程において、ＡＦＭのチップ１６０は、領域３００に亘り、破線に沿って移動する。吸収構造２１０の表面の高さは、この場合も、閾値を用いて測定する（左下段部分図）。
【００４７】
欠陥２００について、ＡＦＭを用いて、端縁２３２に沿った欠陥２００の三次元輪郭を測定することは原理的な困難を伴う。このような問題点については、図２を参照して既に広範に説明した通りである。視覚化する目的で、右下段部分図において、再度、ＡＦＭのチップ１６０の問題点を概略的に示す。この場合も、端縁２３２に沿ったアスペクト比が高すぎるため、ＡＦＭではこの領域における欠陥２００の三次元輪郭を写実的に画像化することができない。
【００４８】
図９において、左上段部分図は、ＡＦＭ走査により測定した欠陥２００の三次元輪郭２４０の平面図、右上段部分図は、ＳＥＭ走査により測定した端縁２３２の形状２５０を示す図である。欠陥２００の位置および端縁２３２の形状２５０を明確に示すため、図９においては、隣接する吸収構造２１０および基板１００の凹所２２０の端縁２３２も破線にて示す。図９における下段部分図は、欠陥２００の三次元輪郭２４０の線２３７に沿った断面２４１および端縁２３２の形状２５０の断面２５１を示す。ＡＦＭ走査により測定した三次元輪郭２４０は、基板１００により制限される領域における欠陥２００のフットプリントを忠実に表している。しかしながら、図９において、もし端縁２３２が示されていなかったら、端縁２３２に沿った欠陥２００の形状を三次元輪郭２４０にのみ基づいて測定することは難しいであろう。
【００４９】
図１０もまた、三次元輪郭２４０および端縁２３２の形状２５０に基づく欠陥２００の修復形状２６０の測定について、概略的に示す図である。この目的のため、倍率変更後に適宜、輪郭２４０を端縁２４０の形状２５０と位置合わせする。そして、輪郭２４０を端縁２３２の形状２５０にて切断する。この場合も、端縁２３２の形状２５０により、基板１００の凹所２２０の端縁２３２に沿った、修復形状２６０の境界を形成する。
【００５０】
既に説明したように、端縁３２，２３２に沿った領域において欠陥３０，２００の高さをＡＦＭ走査により写実的に測定することは不可能である。したがって、本発明方法の上記実施形態の一変形例において、修復形状６０，２６０の粒子ビーム線量を求める際には、この領域を無視してもよい。
【００５１】
本発明方法のさらなる変形例において、修復形状６０，２６０を、フォトマスクの基板１００の凹所１２０，２２０の端縁３２，２３２に沿って縮小して、修復形状が端縁３２，２３２の各点に対して最小距離を保つようにしてもよい。逆に、修復形状６０，２６０を拡大して、端縁３２，２３２の形状に沿って端縁３２，２３２から最小距離突出するようにしてもよい。
【００５２】
またさらに、上記の非特許文献２に記載されるような、ＡＦＭ走査の三次元輪郭４０，２４０を改善する数理最適化方法と、本願に記載の方法とを組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
上記の本発明方法によれば、アスペクト比の大きい領域においてＡＦＭ走査による測定を行う際に生じる原理的な問題を回避することができる。したがって、本開示の方法によれば、修復形状６０，２６０の基となる欠陥３０，２００を写実的に画像化した修復形状６０，２６０を画定することができる。このような方法で画定した修復形状６０，２６０によれば、フォトマスク上またはフォトマスク内の欠陥３０，２００がフォトマスクの基板１００，２００の急勾配で高い端縁３２，２３２に沿ったものであっても、同欠陥の修復が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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