(57)【要約】【課題】  フォトマスク（１００）、フォトマスク（１００）を設計する方法、製造する方法、検査する方法、及び設計するためのシステムを提供する。具体的には、繰り返す領域と繰り返さない領域とを有するフォトマスクを検査するための、単一機械による方法を提供する。【解決手段】  フォトマスクは、集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のチップ領域（１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、１５５Ｄ）と、集積回路のカーフの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のカーフ領域（１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄ）と、を含むセル領域（１１０）と、セル領域（１１０）の少なくとも一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含むコピー領域（１７０Ａ、１７０Ｂ）の側部に隣接して形成された透明領域（１２５Ａ）と、透明領域（１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ）とセル領域（１１０）の間の不透明領域（１１５）と、を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のチップ領域と、集積回路のカーフの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のカーフ領域と、を含むセル領域と、
前記セル領域の少なくとも一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含むコピー領域の側部に隣接して形成された透明領域と、
前記透明領域と前記セル領域の間の不透明領域と、
を含むフォトマスク。
【請求項２】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーを含む、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーを含む、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記透明領域は、付加的なコピー領域をさらに含み、前記付加的なコピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの前記１つのカーフ領域の前記全部又は全部より小さい部分の付加的なコピーを含む、請求項３に記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーと、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーとを含む、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記透明領域は前記コピー領域を完全に囲む、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項７】
前記不透明領域は前記セル領域を完全に囲む、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項８】
前記不透明領域は、前記セル領域及び前記透明領域を完全に囲む、請求項６に記載のフォトマスク。
【請求項９】
前記セル領域は、第１、第２、第３、及び第４の側部を有し、前記第１の側部は前記第２の側部と対向し、前記第３の側部は前記第４の側部と対向し、前記透明領域は、前記セル領域の前記第１の側部に隣接する平行な側部を有する、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項１０】
前記セル領域の前記第２の側部に隣接する平行な側部を有する第２の透明領域と、前記セル領域の前記第３の側部に隣接する平行な側部を有する第３の透明領域と、前記セル領域の前記第４の側部に隣接する平行な側部を有する第４の透明領域とをさらに含む、請求項９に記載のフォトマスク。
【請求項１１】
前記チップ領域の少なくとも付加的な一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含む付加的なコピー領域をさらに含み、前記付加的なコピー領域は、前記第２、第３、及び第４の透明領域のうちの１つ又は複数の透明領域の内部に配置された、請求項１０に記載のフォトマスク。
【請求項１２】
前記セル領域は、同一の第１の長さを各々が有する第１の側部及び対向する第２の側部と、同一の第２の長さを各々が有する第３の側部及び対向する第４の側部とを有し、
前記透明領域は、前記セル領域の前記第１の側部に隣接しかつ平行な、第３の長さをもつ第１の側部を有し、
前記第３の長さは前記第２の長さより長い、
請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項１３】
フォトマスクを検査するための方法であって、
前記フォトマスクを準備するステップであって、前記フォトマスクが、
集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のチップ領域と、集積回路のカーフの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のカーフ領域と、を含むセル領域と、
前記セル領域の少なくとも一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含むコピー領域の側部に隣接して形成された透明領域と、
前記透明領域と前記セル領域の間の不透明領域と、
を含む、ステップと、
前記コピー領域のイメージ走査を行うステップと、
前記コピー領域に対応する前記セル領域の部分のイメージ走査を行うステップと、
前記コピー領域の前記イメージ走査のデータと前記セル領域の前記対応する部分の前記イメージ走査のデータの比較を含む比較を行うステップと、
前記比較に基づいて前記セル領域の前記対応する部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップ、又は、前記比較に基づいて前記セル領域の前記対応する部分における前記欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、前記コピー領域における欠陥の可能性がある対応する位置を判断するステップとの両方のステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記コピー領域に対応する前記セル領域の前記位置における前記イメージ走査の表現を表示するステップ、又は、前記コピー領域に対応する前記セル領域の前記位置における前記イメージ走査の表現を表示するステップと、前記セル領域の前記対応する位置における前記イメージ走査の表現を表示するステップの両方のステップと、
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記コピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーと、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分のコピーとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記フォトマスクは、前記透明領域の内部に配置された、前記コピー領域のコピーを含む付加的なコピー領域をさらに含み、
前記付加的なコピー領域のイメージ走査を行うステップと、
付加的な比較を行うステップであって、前記付加的な比較は、前記セル領域の前記対応部分の前記イメージ走査を前記付加的なコピー領域の前記付加的なイメージ走査と比較することを含む、ステップと、
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記比較及び前記付加的な比較に基づいて、前記セル領域の前記対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップ、又は、前記比較及び前記付加的な比較に基づいて、前記セル領域の前記対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、前記コピー領域の対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、前記付加的なコピー領域の付加的な対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第２の付加的な比較を行うステップであって、前記第２の付加的な比較は、前記コピー領域の前記イメージ走査のデータを前記付加的なコピー領域の前記イメージ走査のデータと比較することを含む、ステップと、
前記比較、前記付加的な比較、及び前記第２の付加的な比較に基づいて、前記セル領域の前記対応部分における前記欠陥の可能性がある位置を判断するステップ、又は、前記比較、前記付加的な比較、及び前記第２の付加的な比較に基づいて、前記セル領域の前記対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、前記コピー領域における欠陥の可能性がある対応位置を判断するステップと、前記付加的なコピー領域における欠陥の可能性がある付加的な対応位置を判断するステップと、
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
フォトマスクを設計する方法であって、
前記フォトマスクのセル領域に含まれる集積回路チップ設計を表すチップ・データセットを生成するステップと、
前記セル領域に含まれるカーフ設計を表すカーフ・データセットを生成するステップと、
前記カーフ・データセットのコピーする部分を判断するステップと、
前記カーフ・データセットのコピーする前記部分を含むカーフ・コピー・データセットを生成するステップと、
前記チップ・データセット、前記カーフ・データセット、及び前記カーフ・コピー・データセットを、前記フォトマスクの透明領域及び不透明領域のパターンを表すフォトマスク・データセットに統合するステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記統合するステップは、前記チップ・データセット及び前記カーフ・データセットによって画定される透明領域及び不透明領域のパターンを前記フォトマスクの前記セル領域に置き、さらに、前記カーフ・コピー・データセットによって画定される透明領域及び不透明領域のパターンを前記フォトマスクの透明バー領域に置く、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記透明領域及び不透明領域の前記パターンを表す前記フォトマスク・データセットをフォトマスク製造ラインのブランク・マスク基板上に転送するためのツールの動作を制御するコード化命令を含む書き込みファイルを生成するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記統合するステップの前に、前記チップ・データセットのコピーする部分を判断して、前記チップ・データセットのコピーする前記部分を含むチップ・コピー・データセットを生成するステップをさらに含み、
前記統合するステップは、前記チップ・コピー・データセットを前記フォトマスク・データセットに統合するステップも含む、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記統合するステップは、前記チップ・コピー・データセットによって画定される透明領域及び不透明領域のパターンをも前記フォトマスクの透明バー領域に置く、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記透明領域及び不透明領域の前記パターンを表す前記フォトマスク・データセットをフォトマスク製造ラインのブランク・マスク基板上に転送するためのツールの動作を制御するコード化命令を含む書き込みファイルを生成するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
プロセッサと、前記プロセッサに結合されたアドレス／データ・バスと、前記プロセッサと通信するように結合され、フォトマスクを設計するための方法ステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータ可読メモリ・ユニットと、を備えるコンピュータ・システムであって、前記方法は、
前記フォトマスクのセル領域に含まれる集積回路チップ設計を表すチップ・データセットを生成するステップと、
前記セル領域に含まれるカーフ設計を表すカーフ・データセットを生成するステップと、
前記カーフ・データセットのコピーする部分を判断するステップと、
前記カーフ・データセットのコピーする前記部分を含むカーフ・コピー・データセットを生成するステップと、
前記チップ・データセット、前記カーフ・データセット、及び前記カーフ・コピー・データセットを、前記フォトマスクの透明領域及び不透明領域のパターンを表すフォトマスク・データセットに統合するステップと、
を含む、コンピュータ・システム。
【請求項２８】
前記統合するステップは、前記チップ・データセット及び前記カーフ・データセットによって定められる透明領域及び不透明領域のパターンを前記フォトマスクの前記セル領域に置き、さらに、前記カーフ・コピー・データセットによって定められる透明領域及び不透明領域のパターンを前記フォトマスクの透明バー領域に置く、請求項２７に記載のコンピュータ・システム。
【請求項２９】
前記方法は、前記透明領域及び不透明領域のパターンを表す前記フォトマスク・データセットをフォトマスク製造ラインのブランク・マスク基板上に転送するためのツールの動作を制御するコード化命令を含む書き込みファイルを生成するステップをさらに含む、請求項２７に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３０】
前記方法は、
前記統合するステップの前に、前記チップ・データセットのコピーする部分を判断して、前記チップ・データセットのコピーする前記部分を含むチップ・コピー・データセットを生成するステップをさらに含む、
前記統合するステップは、前記チップ・コピー・データセットを前記フォトマスク・データセットに統合するステップも含む、
請求項２７に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３１】
前記統合するステップは、前記チップ・コピー・データセットによって定められる透明領域及び不透明領域のパターンをも前記フォトマスクの透明バー領域に置く、請求項３０に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３２】
前記方法は、透明領域及び不透明領域の前記パターンを表す前記フォトマスク・データセットをフォトマスク製造ラインのブランク・マスク基板上に転送するためのツールの動作を制御するコード化命令を含む書き込みファイルを生成するステップをさらに含む、請求項３０に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３３】
フォトマスクを製造する方法であって、
不透明コーティングを有する透過性基板を準備するステップと、
前記不透明コーティングの第１のエリアを除去することによって、１つ又は複数のチップ領域と１つ又は複数のカーフ領域とを含むセル領域を形成するステップと、
前記不透明コーティングの第２のエリアを除去することによって、前記セル領域の一部のコピーを含むコピー領域を形成するステップと、
前記不透明コーティングの第３のエリアを完全に除去することによって透明領域を形成するステップと、
を含み、
前記透明領域は、前記基板の側部と前記セル領域の側部との間に形成され、かつ、不透明領域によって前記セル領域から分離されており、前記透明領域のサブ領域が前記不透明領域から前記コピー領域を分離する、方法。
【請求項３４】
前記セル領域の前記一部は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記セル領域の前記一部は、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記不透明コーティングの付加的な第２のエリアを除去することによって、前記セル領域の前記一部とは異なる前記セル領域の少なくとも付加的な一部のコピーを含む付加的なコピー領域を形成するステップをさらに含み、前記透明領域の付加的なサブ領域が、前記コピー領域及び前記不透明領域から前記付加的なコピー領域を分離する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記セル領域の前記一部は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分を含み、前記付加的なコピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの前記コピー領域に含まれるものとは異なるカーフ領域の全部又は全部より小さい部分を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記透明領域は、前記セル領域の少なくとも前記一部の前記コピーをも含む付加的なコピー領域をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記セル領域の前記一部は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分を含み、前記付加的なコピー領域は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの前記カーフ領域の全部又は全部より小さい部分を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記セル領域の前記一部は、前記１つ又は複数のカーフ領域のうちの１つのカーフ領域の全部又は全部より小さい部分と、前記１つ又は複数のチップ領域のうちの１つのチップ領域の全部又は全部より小さい部分とを含む、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの分野に関し、より具体的には、フォトマスクのための構造体、並びに、フォトマスクの製造及び検査のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路チップの密度が増大し、物理イメージのサイズが減少するのに従って、集積回路チップの製造に用いられるフォトマスクの欠陥検査が一層重要になってきた。このようなイメージは、人間が視覚によって検査し確認するには余りに小さすぎ、数が多すぎるものとなってきた。したがって、機械検査方法が開発されてきた。しかしながら、フォトマスクには、集積回路チップの製造中にウェハ上に繰り返して転写（プリント）される領域と、繰り返されない他の領域とが存在する。繰り返されるイメージの検査と繰り返されないイメージの検査は、異なった機械検査方法を必要とする。マスク製造設備において２つの機械による方法を実施することは、高価かつ時間のかかるものとなりかねない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、繰り返す領域と繰り返さない領域とを有するフォトマスクを検査するための、単一の機械による方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、フォトマスクのセル領域内の透明領域及び不透明領域のコピーを、そのフォトマスクの透明バー（clear bar）領域内に置く。透明バーは、セル領域を囲む不透明フレーム内に配置される。次いで、透明領域及び不透明領域のコピーは、セル領域内の対応する透明領域及び不透明領域と比較することができる。
【０００５】
本発明の第１の態様は、集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のチップ領域と、集積回路のカーフ（kerf）の構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のカーフ領域と、を含むセル領域と、セル領域の少なくとも一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含むコピー領域の側部に隣接して形成された透明領域と、透明領域とセル領域の間の不透明領域と、を含むフォトマスクである。
【０００６】
本発明の第２の態様は、フォトマスクを検査するための方法であって、フォトマスクを準備するステップであって、該フォトマスクが、集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のチップ領域と、集積回路のカーフの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンを各々が含む１つ又は複数のカーフ領域と、を含むセル領域と、セル領域の少なくとも一部のコピーである不透明サブ領域及び透明サブ領域を含むコピー領域の側部に隣接して形成された透明領域と、透明領域とセル領域の間の不透明領域と、を含むステップと、コピー領域のイメージ走査を行うステップと、コピー領域に対応するセル領域の部分のイメージ走査を行うステップと、コピー領域のイメージ走査とセル領域の対応する部分のイメージ走査の比較を含む比較を行うステップと、比較に基づいてセル領域の対応する部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップ、又は、比較に基づいてセル領域の対応部分における欠陥の可能性がある位置を判断するステップと、コピー領域における欠陥の可能性がある対応する位置を判断するステップとの両方のステップと、を含む方法である。
【０００７】
本発明の第３の態様は、フォトマスクを設計する方法であって、フォトマスクのセル領域に含まれる集積回路チップ設計を表すチップ・データセットを生成するステップと、セル領域に含まれるカーフ設計を表すカーフ・データセットを生成するステップと、カーフ・データセットのコピーする部分を判断するステップと、カーフ・データセットのコピーする部分を含むカーフ・コピー・データセットを生成するステップと、チップ・データセット、カーフ・データセット、及びカーフ・コピー・データセットを、フォトマスクの透明領域及び不透明領域のパターンを表すフォトマスク・データセットに統合（マージ）するステップと、を含む方法である。
【０００８】
本発明の第４の態様は、プロセッサと、プロセッサに結合されたアドレス／データ・バスと、プロセッサと通信するように結合され、フォトマスクを設計するための方法ステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータ可読メモリ・ユニットと、を備えるコンピュータ・システムであって、該方法は、フォトマスクのセル領域に含まれる集積回路チップ設計を表すチップ・データセットを生成するステップと、セル領域に含まれるカーフ設計を表すカーフ・データセットを生成するステップと、カーフ・データセットのコピーする部分を判断するステップと、カーフ・データセットのコピーする部分を含むカーフ・コピー・データセットを生成するステップと、チップ・データセット、カーフ・データセット、及びカーフ・コピー・データセットを、フォトマスクの透明領域及び不透明領域のパターンを表すフォトマスク・データセットに統合するステップと、を含む、コンピュータ・システムである。
【０００９】
本発明の第５の態様は、フォトマスクを製造する方法であって、不透明コーティングを有する透過性基板を準備するステップと、不透明コーティングの第１のエリアを除去することによって、１つ又は複数のチップ領域と１つ又は複数のカーフ領域とを含むセル領域を形成するステップと、不透明コーティングの第２のエリアを除去することによって、セル領域の一部のコピーを含むコピー領域を形成するステップと、不透明コーティングの第３のエリアを完全に除去することによって透明領域を形成するステップと、を含み、透明領域は、基板の側部とセル領域の側部との間に形成され、かつ、不透明領域によってセル領域から分離されており、透明領域のサブ領域がコピー領域を不透明領域から分離する、方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の特徴は、特許請求の範囲に示される。しかしながら、本発明自体は、添付図面と併せて読まれたときに、例示的な実施形態に関する以下の詳細な説明を参照することによって最も良く理解される。
【００１１】
本発明は、例えばクロムの層又はモリブデンをクロムで覆った二重層などの不透明層が上に形成されている、例えば、ガラス、石英、又は他の材料などの透過性基板（transparent substrate）から製造される従来のフォトマスクに適用可能である。本発明は、不透明構造の縁部に直接隣接する透過性基板を薄くするようにノッチ（notch）を形成した位相シフト・マスクにも適用可能である。本発明は、さらに、「不透明な（opaque）」コーティングではなく、位相シフトがゼロ・ラジアンの基板の領域と位相シフトがπ又は−πの領域とを有する「クロムレス（chromeless）」マスクに適用可能である。層の位相シフトは厚さの関数であること、及び、層を通過する電磁放射線の強度は位相（ラジアン）の二乗に比例することを理解すべきである。
【００１２】
従来のフォトマスクの場合は、フォトリソグラフィ・プロセスにより不透明層を取り除くことによって、透明領域が形成される。１つの例においては、フォトレジスト層をマスク・ブランク（連続した不透明層を有する透過性基板）に塗布し、（以下に説明される）データセットによって駆動される電子線ツールなどのマスク書き込みツールによって、フォトレジストにパターンを露光し、フォトレジストを現像し、現像プロセスによって露光された不透明層を（例えば反応性イオン・エッチング・プロセスによって）エッチング除去し、次いで、残りのフォトレジスト層を除去して不透明サブ領域と透明エリアのサブ領域とを含むパターン形成領域を残す。
【００１３】
位相シフト・マスク又は他の改良型のマスクの場合は、付加的なフォトリソグラフィ・プロセスを用いて、「透過」基板にノッチを形成することができる。「クロムレス」位相シフト・マスクの場合は、単一のフォトリソグラフィ・プロセスを用いて、「透過」基板に薄い領域と厚い領域のパターンを形成することができる。
【００１４】
透過という用語は、集積回路チップ製造ラインにおいてフォトマスクを用いる露光ツールによって用いられる波長の光が、露光ツール内のウェハ上のポジ型フォトレジスト層を化学的現像プロセスによって除去するほど十分に露光する程度まで、減衰することなく基板を通過することを意味すると理解すべきである。透明領域は、このように透過である。不透明領域では、集積回路チップ製造ラインにおいてフォトマスクを用いる露光ツールによって用いられる波長の光が、露光ツール内のウェハ上のポジ型フォトレジスト層を現像プロセスによって除去するほど十分には露光しない程度まで減衰されるか、又は完全に遮断される。ポジ型フォトレジストは、化学線にさらされると解重合される（de-polymerized）フォトレジストである。
【００１５】
全てのマスクは、これらの定義による透明領域及び不透明領域を有する。
【００１６】
さらに、フォトマスクは、１つ又は複数のチップ領域と１つ又は複数のカーフ領域とを含むセル領域を含むものと理解すべきである。チップ領域は、（集積回路チップの製造の特定のレベルにおける）集積回路のチップの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンからなる。各々のカーフ領域は、（集積回路チップの製造の特定のレベルにおける）集積回路のカーフの構造に対応する不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンからなる。
【００１７】
カーフ（kerf；切り溝）は、物理的及び／又は電子的イメージ測定、デバイスのパラメータ測定、及び位置合わせ（アライメント）マーク（現在のマスクがそれより前に用いられたマスクによって形成されたウェハ上のパターンと位置合わせできるようにするイメージ）に用いられる構造と、位置合わせ測定構造と、集積回路チップのチップ以外の他の構造とで満たされたダイシング・チャネル（dicing channel）を含む。カーフは、当該技術分野において、ストリート又はスクライブ・ラインとしても知られる。
【００１８】
集積回路製造ラインのフォトリソグラフィ・プロセスにおいては、セル領域の不透明サブ領域及び透明サブ領域のパターンは、集積回路チップの１つのレベルの製造の際に、半導体ウェハ上のフォトレジスト層に転写される。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。図１において、四角形のフォトマスク１００は、対向する平行な第１の側部１０５Ａ及び第２の側部１０５Ｂと、対向する平行な第３の側部１０５Ｃ及び第４の側部１０５Ｄとを有する。フォトマスク１００は、セル領域１１０と、四角形のセル領域１１０を完全に囲む不透明フレーム領域１１５とを含む。セル領域１１０は、対向する平行な第１の側部１２０Ａ及び第２の側部１２０Ｂと、対向する平行な第３の側部１２０Ｃ及び第４の側部１２０Ｄとを有する。フォトマスク１００の第１の側部１０５Ａ、第２の側部１０５Ｂ、第３の側部１０５Ｃ、及び第４の側部１０５Ｄは、それぞれ、セル領域１１０の第１の側部１２０Ａ、第２の側部１２０Ｂ、第３の側部１２０Ｃ、及び第４の側部１２０Ｄと平行である。
【００２０】
フォトマスク１００の第１の側部１０５Ａとセル領域１１０の第１の側部１２０Ａとの間に配置され、フレーム領域１１５内に完全に含まれるのが、第１の四角形の透明領域であり、以後これを第１の透明バー１２５Ａと呼ぶ。第１の透明バー１２５Ａは、セル領域１１０の第１の側部１２０Ａと平行な方向で測定される、セル領域１１０の第１の側部１２０Ａの長さより長い長さを有する。第１の透明バー１２５Ａの第１の端部１３０Ａは、セル領域１１０の第１の側部１２０Ａと第３の側部１２０Ｃとの交差によって形成されるセル領域１１０の第１の角部１３５Ａを超えて延びる。第１の透明バー１２５Ａの第２の端部１３０Ｂは、セル領域１１０の第１の側部１２０Ａと第４の側部１２０Ｄとの交差によって形成されるセル領域１１０の第２の角部１３５Ｂを超えて延びる。
【００２１】
フォトマスク１００の第２の側部１０５Ｂとセル領域１１０の第２の側部１２０Ｂとの間に配置され、フレーム領域１１５内に完全に含まれるのが、第２の四角形の透明領域であり、以後これを第２の透明バー１２５Ｂと呼ぶ。第２の透明バー１２５Ｂは、セル領域１１０の第２の側部１２０Ｂと平行な方向で測定される、セル領域１１０の第２の側部１２０Ｂの長さより長い長さを有する。第２の透明バー１２５Ｂの第１の端部１４０Ａは、セル領域１１０の第２の側部１２０Ｂと第３の側部１２０Ｃとの交差によって形成されるセル領域１１０の第３の角部１３５Ｃを超えて延びる。第２の透明バー１２５Ｂの第２の端部１４０Ｂは、セル領域１１０の第２の側部１２０Ｂと第４の側部１２０Ｄとの交差によって形成されるセル領域１１０の第４の角部１３５Ｄを超えて延びる。
【００２２】
フォトマスク１００の第３の側部１０５Ｃとセル領域１１０の第３の側部１２０Ｃとの間に配置され、フレーム領域１１５内に完全に含まれるのが、第３の四角形の透明領域であり、以後これを第３の透明バー１２５Ｃと呼ぶ。第３の透明バー１２５Ｃは、セル領域１１０の第３の側部１２０Ｃと平行な方向で測定される、セル領域１１０の第３の側部１２０Ｃの長さより長い長さを有する。第３の透明バー１２５Ｃの第１の端部１４５Ａは、セル領域１１０の第３の角部１３５Ｃを超えて延びる。第３の透明バー１２５Ｃの第２の端部１４５Ｂは、セル領域１１０の第１の角部１３５Ａを超えて延びる。
【００２３】
フォトマスク１００の第４の側部１０５Ｄとセル領域１１０の第４の側部１２０Ｄとの間に配置され、フレーム領域１１５内に完全に含まれるのが、第４の四角形の透明領域であり、以後これを第４の透明バー１２５Ｄと呼ぶ。第４の透明バー１２５Ｄは、セル領域１１０の第４の側部１２０Ｄと平行な方向で測定される、セル領域１１０の第４の側部１２０Ｄの長さより長い長さを有する。第４の透明バー１２５Ｄの第１の端部１５０Ａは、セル領域１１０の第４の角部１３５Ｄを超えて延びる。第４の透明バー１２５Ｄの第２の端部１５０Ｂは、セル領域１１０の第２の角部１３５Ｂを超えて延びる。
【００２４】
セル領域１１０は、第１、第２、第３、及び第４のチップ（又はダイ）領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄと、第１、第２、第３、及び第４の格子間（隙間）カーフ領域１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、及び１６０Ｄと、第１及び第２の周辺カーフ領域１６５Ａ及び１６５Ｂと、を含む。第１、第２、第３、及び第４のチップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄと、第１、第２、第３、及び第４の格子間カーフ領域１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、及び１６０Ｄと、第１及び第２の周辺カーフ領域１６５Ａ及び１６５Ｂとの各々は、不透明領域及び透過性領域のパターンからなる。格子間カーフは、２つの異なるチップ領域の間に配置されたカーフ領域であり、周辺カーフ領域は、チップ領域とセル領域の側部との間に配置されたカーフ領域である。
【００２５】
集積回路製造ラインのフォトリソグラフィ・プロセスにおいては、第１、第２、第３、及び第４のチップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄと、第１、第２、第３、及び第４の格子間カーフ領域１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、及び１６０Ｄと、第１及び第２の周辺カーフ領域１６５Ａ及び１６５Ｂとは、集積回路チップの１つの製造レベルについて半導体ウェハ上のフォトレジスト層に形成される種々のイメージを画定することになる。
【００２６】
第１の透明バー１２５Ａは、第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂを含む。第１の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａは、第１の格子間カーフ領域１６０Ａの全てのパターンに加えて、第１の格子間カーフ領域１６０Ａ内に延びる第３及び第４の格子間カーフ領域１６０Ｃ及び１６０Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む延長部１７５Ａを含む。第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｂは、第２の格子間カーフ領域１６０Ｂの全てのパターンに加えて、第２の格子間カーフ領域１６０Ｂ内に延びる第３及び第４の格子間カーフ領域１６０Ｃ及び１６０Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１７５Ｂと、第２の格子間カーフ領域１６０Ｂ内に延びる第１の周辺カーフ領域１６５Ａの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１７５Ｃとを含む。第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂは、第１の透明バー１２５Ａ内に位置しており、したがって、格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂを囲む、不透明な形状を含まない第１の透明バー１２５Ａの連続する透明帯が常に存在することに留意されたい。
【００２７】
第３の透明バー１２５Ｃは、第３及び第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄを含む。第３の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃは、第３の格子間カーフ領域１６０Ｃの全てのパターンに加えて、第３の格子間カーフ領域１６０Ｃ内に延びる第４の格子間カーフ領域１６０Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む延長部１７５Ｄを含む。第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｄは、第４の格子間カーフ領域１６０Ｄの全てのパターンに加えて、第４の格子間カーフ領域１６０Ｄ内に延びる第３の格子間カーフ領域１６０Ｃの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１７５Ｅと、第４の格子間カーフ領域１６０Ｄ内に延びる第２の周辺カーフ領域１６５Ｂの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１７５Ｆとを含む。第３及び第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄは、第３の透明バー１２５Ｃ内に位置しており、したがって、格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄを囲む、不透明な形状を含まない第３の透明バー１２５Ｃの連続する透明帯が常に存在することに留意されたい。
【００２８】
第４の透明バー１２５Ｄは、第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａを含む。第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａは、第１の周辺カーフ領域１６５Ａの全てのパターンに加えて、第１の周辺カーフ領域１６５Ａ内に延びる第２の格子間カーフ領域１６０Ｂの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１８５Ａと、第１の周辺カーフ領域１６５Ａ内に延びる第２の周辺カーフ領域１６５Ｂの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１８５Ｂとを含む。第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａは、第４の透明バー１２５Ｄ内に位置しており、したがって、第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａを囲む、不透明な形状を含まない第４の透明バー１２５Ｄの連続する透明帯が常に存在することに留意されたい。
【００２９】
第２の透明バー１２５Ｂは、第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂを含む。第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂは、第２の周辺カーフ領域１６５Ｂの全てのパターンに加えて、第２の周辺カーフ領域１６５Ｂ内に延びる第４の格子間カーフ領域１６０Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１８５Ｃと、第２の周辺カーフ領域１６５Ｂ内に延びる第１の周辺カーフ領域１６５Ａの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１８５Ｄとを含む。第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂは、第２の透明バー１２５Ｂ内に位置しており、したがって、第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂを囲む、不透明な形状を含まない第２の透明バー１２５Ｂの連続する透明帯が常に存在することに留意されたい。
【００３０】
透明バー内のいずれのコピー領域をも囲む、透明バーの連続する透明帯が存在することを指摘した。透明バーの１つの用途は、例えば透明エリア７０％及び不透明エリア３０％の場合があるセル領域から、１００％の不透明エリアであるフレームへの突然の移行を修正することである。透明バーを用いることで、例えば透明エリア７０％及び不透明エリア３０％から、１００％の不透明エリアと１００％の透明エリアに移行することとなり、このことは、フォトマスク製造プロセスの際のイメージ・サイズ制御を向上させる効果を有する。この連続する透明帯には最小の幅Ｗが存在し、それを下回ると、本発明は作動可能ではあるが、フォトマスク製造の際のイメージ・サイズ制御に関する有利な効果は失われる。
【００３１】
集積回路製造ラインのフォトリソグラフィ・プロセスにおいては、第１、第２、第３、及び第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、及び１７０Ｄのパターンと、第１及び第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａ及び１８０Ｂのパターンは、ウェハに転写されない。集積回路チップ製造ラインのフォトリソグラフィ露光ツールのシャッター・ブレードが、全ての透明バー１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、及び１２５Ｄを覆うことになる。シャッター・ブレードは、セル領域１１０と、透明バー１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、及び１２５Ｄとの間の不透明フレーム１１５の領域に重なる。
【００３２】
１つの例においては、チップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄは、同一の透明パターン及び不透明パターンを有しており、即ち同一の設計である。第２の例においては、チップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄのうちの２つからなる第１の対は互いに同一であり、第１の対とは異なるチップ領域を有する第２の対は互いに同一である。
【００３３】
同一のチップの組を有することで、各々のチップ領域から走査されたイメージ・データを比較することによって、チップ領域の機械欠陥検査を行うことが可能になる。格子間カーフ領域と、（透明バーに位置する）格子間カーフ領域のコピーとを有することによって、各々の固有の格子間カーフ領域から走査されたイメージ・データを比較することによる機械欠陥検査を、（図６に示され、以下に説明されるように）対応するコピーの走査されたイメージ・データと比較することが可能となる。同様に、周辺カーフ領域と、（透明バーに位置する）周辺カーフ領域のコピーとを有することによって、各々の固有の周辺カーフ領域から走査されたイメージ・データを比較することによる機械欠陥検査を、（図６に示され、以下に説明されるように）対応するコピーの走査されたイメージ・データと比較することが可能となる。異なる領域で同一の構造を有する領域から走査されたイメージ・データが一致しないときには、欠陥可能性が通知される（flagged）ことを理解すべきである。
【００３４】
２つ以上の格子間カーフ又は２つ以上の周辺カーフが同一である場合には、固有ではない格子間カーフ又は周辺カーフのいずれかのコピーを透明バー領域の中に含むことは任意であることに留意されたい。しかしながら、透明バー領域の中に固有ではない（non-unique）格子間カーフ又は周辺カーフのコピーを含める理由は、後述される。
【００３５】
図１には４つのチップと６つの固有のカーフとが示されているが、本発明の第１の実施形態は、少なくとも１組の同一のチップと少なくとも１つの固有のカーフとを有するフォトマスクに等しく適用可能であり、最低限でも、少なくとも１つの固有のカーフを有するフォトマスクに等しく適用可能である。
【００３６】
格子間カーフ領域１６０Ａ及び１６０Ｂは、格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂの調整が必要となるものの、単一のカーフ領域を含むものとしてもよく、格子間カーフ領域１６０Ｃ及び１６０Ｄは、格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄの調整が必要となるものの、単一のカーフ領域を含むものとしてもよい。
【００３７】
本発明は、カーフの走査イメージ・データとカーフ・コピーの走査イメージ・データとを比較することによって、固有のカーフ・フォトマスクを検査することを可能にする。出願人は、走査イメージ・データとデータセット合成イメージ・データとの比較に比べて、走査イメージ・データ同士の比較を用いることによって、欠陥検査の信頼性が約３０％向上したことがわかった。
【００３８】
４つの個々の透明バー領域が図示されたが、幾つかの他の選択肢が存在する。第１に、２つの隣接する透明バーを結合して「Ｌ」字型構成とすることができる。第２に、第１の２つの隣接する透明バーを結合して第１の「Ｌ」字型構成とし、残りの２つの透明バーを結合して第２の「Ｌ」字型構成とすることができる。第３に、３つの透明バーを結合して「Ｕ」字型構成とすることができる。第４に、４つの透明バーの全てを結合してリング状構成とすることができる。４つの選択肢の全てにおいて、フォトマスクのセル領域と透明バーとの間に連続する不透明領域が存在することになる。
【００３９】
図２は、本発明の第２の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。図２において、フォトマスク１００Ａは、以下の４つの違いを除き、図１のフォトマスク１００と同様である。
【００４０】
第１に、第１の透明バー１２５Ａは、第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂに加えて、第１の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａと同一の第３の格子間カーフ・コピー領域１７０ＡＡと、第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｂと同一の第４の格子間カーフ・コピー領域１７０ＢＢとを含む。
【００４１】
第２に、第２の透明バー１２５Ｂは、第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂに加えて、第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂと同一の第３の周辺カーフ・コピー領域１８０ＢＢを含む。
【００４２】
第３に、第３の透明バー１２５Ｃは、第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄに加えて、第１の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃと同一の第３の格子間カーフ・コピー領域１７０ＣＣと、第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｄと同一の第４の格子間カーフ・コピー領域１７０ＤＤとを含む。
【００４３】
第４に、第４の透明バー１２５Ｄは、第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａに加えて、第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａと同一の第４の周辺カーフ・コピー領域１８０ＡＡを含む。
【００４４】
各々の格子間カーフ・コピー領域及び各々の周辺カーフ・コピー領域の二重コピーによって、検出された欠陥がカーフ・コピー領域に存在する可能性があるのか、セル領域のカーフ領域に存在する可能性があるのかを決定する確率が著しく増大する。上述のように、同一の構造の対応する領域からのデータが一致しないときに、欠陥の可能性が通知される。３つの同一領域が存在し、１つの領域が一致しない場合には、他の２つと一致しない領域に欠陥が存在する可能性が高い。
【００４５】
図２には４つのチップと６つの固有のカーフとが示されているが、本発明の第２の実施形態は、少なくとも１組の同一のチップと少なくとも１つの固有のカーフとを有するフォトマスクに等しく適用可能であり、最低限でも、少なくとも１つの固有のカーフを有するフォトマスクに等しく適用可能である。
【００４６】
図３は、本発明の第３の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。図３において、フォトマスク１００Ｂは、以下の４つの違いを除き、図１のフォトマスク１００と同様である。
【００４７】
第１に、セル領域１１０Ａは、第１、第２、第３、及び第４のチップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄに加えて、第５及び第６のチップ領域１５５Ｅ及び１５５Ｆを含み、第１、第２、第３、及び第４の格子間カーフ領域１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、及び１６０Ｄに加えて、第５、第６、及び第７の格子間カーフ領域１６０Ｅ、１６０Ｆ、及び１６０Ｇを含む。
【００４８】
第２に、第１の透明バー１２５Ａは、第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂに加えて、第５及び第７の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｅ及び１７０Ｇを含む。第５の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｅは、第５の格子間カーフ領域１６０Ｅの全てのパターンに加えて、第５の格子間カーフ領域１６０Ｅ内に延びる第４の格子間カーフ領域１６０Ｄ及び第６の格子間カーフ領域１６０Ｆの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１９０Ａを含む。第７の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｇは、第７の格子間カーフ領域１６０Ｇの全てのパターンに加えて、第７の格子間カーフ領域１６０Ｇ内に延びる第４の格子間カーフ領域１６０Ｄ及び第６の格子間カーフ領域１６０Ｆの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１９０Ｂと、第７の格子間カーフ領域１６０Ｇ内に延びる第１の周辺カーフ領域１６５Ａの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１９０Ｃと、を含む。
【００４９】
第３に、第３の透明バー１２５Ｃは、第３及び第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃ及び１７０Ｄに加えて、第６の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｆを含む。第６の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｆは、第６の格子間カーフ領域１６０Ｆの全てのパターンに加えて、第６の格子間カーフ領域１６０Ｆ内に延びる第３の格子間カーフ領域１６０Ｃの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長部１９０Ｄと、第６の格子間カーフ領域１６０Ｆ内に延びる第４の格子間カーフ領域１６０Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長部１９０Ｅと、を含む。さらに、第３の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｃは、延長部１７５Ｄが、第３の格子間カーフ領域１６０Ｃ内に延びる（第４の格子間カーフ領域１６０Ｄではなく）第６の格子間カーフ領域１６０Ｆのパターンを含むように修正され、第４の格子間カーフ・コピー領域１７０Ｄは、第１の延長部１７５Ｅが、第４の格子間カーフ領域１６０Ｄ内に延びる（第３の格子間カーフ領域１６０Ｃではなく）第６の格子間カーフ領域１６０Ｆのパターンを含むように修正される。
【００５０】
第４に、第１の周辺カーフ・コピー領域１８０Ａは、第１の周辺カーフ領域１６５Ａ内に延びる第７の格子間カーフ領域１６０Ｇの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第３の延長部１８５Ｃをさらに含む。
【００５１】
図４は、本発明の第４の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。図４において、フォトマスク１００Ｃは、以下の４つの違いを除き、図１のフォトマスク１００と同様である。
【００５２】
第１に、セル領域１１０Ｂは、図１の４つのチップ領域１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、及び１５５Ｄの代わりに、単一のチップ領域１５５Ｇのみを含み、格子間カーフ領域は存在しない。チップ領域１５５Ｇは、フォトマスク１００Ｃの側部１０５Ａと平行な軸線２００によって、第１の部分チップ領域１９５Ａと第２の部分チップ領域１９５Ｂとに分割される。
【００５３】
第２に、第１の透明バー１２５Ａは、第１及び第２の格子間カーフ・コピー領域１７０Ａ及び１７０Ｂ（図１を参照されたい）ではなく、第１の部分コピー領域２０５Ａを含む。第１の部分コピー領域２０５Ａは、第１の部分チップ領域１９５Ａの全てのパターンを含む第１の部分チップ・コピー領域２１０Ａと、第１の部分チップ領域１９５Ａ内に延びる第２の部分チップ領域１９５Ｂの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長領域２１５Ａと、第１の部分チップ領域１９５Ａに隣接する第１の周辺カーフ１６５Ａの部分からのパターンの少なくとも一部を含む第１の周辺カーフ・コピー領域２２０Ａと、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００に重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長領域２２５Ａと、を含む。
【００５４】
第３に、第２の透明バー１２５Ｂは、第２の周辺カーフ・コピー領域１８０Ｂ（図１を参照されたい）ではなく、第２の部分コピー領域２０５Ｂを含む。第２の部分コピー領域２０５Ｂは、第２の部分チップ領域１９５Ｂの全てのパターンを含む第２の部分チップ・コピー領域２１０Ｂと、第２の部分チップ領域１９５Ｂ内に延びる第１の部分チップ領域１９５Ａの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長領域２１５Ｂと、第２の部分チップ領域１９５Ｂに隣接する第１の周辺カーフ１６５Ａの部分からのパターンの少なくとも一部を含む第２の周辺カーフ・コピー領域２２０Ｂと、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００に重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長領域２２５Ｂと、第２の周辺カーフ１６５Ｂの全てのパターンを含む第３の周辺カーフ・コピー領域２３０と、を含む。
【００５５】
第４に、透明バー１２５Ｃ及び１２５Ｄは、空であり、即ち不透明領域を含まない。
【００５６】
本発明は、カーフの走査イメージ・データとカーフ・コピーの走査イメージ・データとを比較することによって、固有のカーフ・フォトマスクを検査することを可能にする。出願人は、走査イメージ・データとデータセット合成イメージ・データとの比較に比べて、走査イメージ・データ同士の比較を用いることによって、欠陥検査の信頼性が約３０％向上したことがわかった。
【００５７】
図５は、本発明の第５の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。図５において、フォトマスク１００Ｄは、以下の５つの違いを除き、図４のフォトマスク１００Ｃと同様である。
【００５８】
第１に、チップ領域１５５Ｇは、相いに平行で、フォトマスク１００Ｄの側部１０５Ａと平行な軸線２００Ａ、２００Ｂ、及び２００Ｃによって、第１の部分チップ領域１９５Ａと、第２の部分チップ領域１９５Ｂと、第３の部分チップ領域１９５Ｃと、第４の部分チップ領域１９５Ｄとに分割される。
【００５９】
第２に、第１の延長領域２１５Ａは、第１の部分チップ領域１９５Ａ内に延びる（第２の領域１９５Ｂではなく）第３の部分チップ領域１９５Ｃの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含み、第２の延長領域２２５Ａは、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ａに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む。
【００６０】
第３に、第１の延長領域２１５Ｂは、第２の部分チップ領域１９５Ｂ内に延びる（第１の領域１９５Ａではなく）第４の部分チップ領域１９５Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含み、第２の延長領域２２５Ｂは、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ｃに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む。
【００６１】
第４に、第３の透明バー１２５Ｃは、第３の部分プリント可能コピー領域２０５Ｃを含む。第３の部分プリント可能コピー領域２０５Ｃは、第３の部分チップ領域１９５Ｃの全てのパターンを含む第３の部分チップ・コピー領域２２０Ｃと、第３の部分チップ領域１９５Ｃ内に延びる第１の部分チップ領域１９５Ａの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長領域２１５Ｃ１と、第３の部分チップ領域１９５Ｃ内に延びる第４の部分チップ領域１９５Ｄの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長領域２１５Ｃ２と、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ａに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第３の延長領域２２５Ｃ１と、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ｂに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第４の延長領域２２５Ｃ２と、を含む。
【００６２】
第５に、第４の透明バー１２５Ｄは、第４の部分プリント可能コピー領域２０５Ｄを含む。第４の部分プリント可能コピー領域２０５Ｄは、第４の部分チップ領域１９５Ｄの全てのパターンを含む第４の部分チップ・コピー領域２２０Ｄと、第４の部分チップ領域１９５Ｄ内に延びる第２の部分チップ領域１９５Ｂの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第１の延長領域２１５Ｄ１と、第４の部分チップ領域１９５Ｄ内に延びる第３の部分チップ領域１９５Ｃの隣接する領域からのパターンの少なくとも一部を含む第２の延長領域２１５Ｄ２と、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ｃに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第３の延長領域２２５Ｄ１と、第１の周辺カーフ１６５Ａの軸線２００Ｂに重なる部分からのパターンの少なくとも一部を含む第４の延長領域２２５Ｄ２と、を含む。
【００６３】
特に本発明の第５の実施形態において、一般には全ての実施形態において、セル領域のコピー領域は、そのコピー元であるセル領域と平行に配置される必要はなく、そのコピー元であるセル領域から９０°回転させることができることを理解すべきである。
【００６４】
本発明の第４の実施形態及び第５の実施形態は、同一ではないマルチ・チップ領域を有するフォトマスクを含むように拡張することができる。この場合には、異なる部分チップ領域は、異なるチップ領域、異なるチップ領域の一部、又はそれらの組み合わせを含む。
【００６５】
図６に示され、以下で説明される種々の走査ステップ、データ格納ステップ、データ比較ステップ、及び表示ステップを実行することができる機械欠陥検査ツールは、当該技術分野において周知である。このような検査ツールには主に２つのタイプがある。第１のタイプにおいては、フォトマスクの２つの異なる領域が２つのレンズを通して同時に走査され、走査された２つのイメージは、デジタル・データに変換され、ほぼ即座に比較される。「格納されるデータ」は存在するものの、このタイプのツールにおいてはそれはごく少ない。第２のタイプにおいては、第１の領域が走査され、走査の進行に従ってイメージがデジタル・データに変換され、デジタル・データが格納される。次いで第２の領域が走査され、走査の進行に従ってイメージがデジタル・データに変換され、デジタル・データが格納される。次いで、格納されたイメージ同士を比較することが可能になる。第２のタイプのツールは、走査データと格納データとを比較することもできる。
【００６６】
図６は、本発明に係るフォトマスクを検査する方法を示すフローチャートである。図６においては、上述された第２のタイプの検査ツールが想定されている。ステップ３００において、本発明に係るフォトマスクがマスク検査ツールに装填（ロード）される。ステップ３０５において、フォトマスクのセル領域が多数の同一チップ領域を有するか否かが判断される。
【００６７】
多数の同一チップ領域が存在する場合には、ステップ３１０において、各々のチップ領域が走査され、チップ領域のイメージ走査データが格納される。１つの例においては、走査は、チップ全体にわたって蛇行パターンで視野をステップすることによって実行され、各々のステップは、Ｘ軸及びＹ軸がピクセル位置でありＺ軸がピクセルの光学密度である三次元のマトリクスを各々が含む、イメージ走査データのフレームを含む。一般に、チップ領域のイメージ走査データは、個々のチップ領域が走査されるのに従って格納され、各々のチップ領域について、走査及び格納のプロセスが繰り返される。ステップ３１５において、全てのチップ領域についてのイメージ走査データが互いに比較され、各々のチップ領域の同じエリアについてのデータの（所定の識別しきい値を超える）違いが欠陥の可能性として記録され、ステップ３２０において、欠陥の可能性がある位置、即ちチップ領域のＸ−Ｙ座標が求められる。幾つかの機械においては、ステップ３１０及びステップ３１５の操作は、各々のチップ領域のサブ領域において逐次的に実行され、欠陥の可能性が検出されたイメージ走査データのみが格納される。
【００６８】
次に、ステップ３２５において、欠陥の可能性が検証される。チップ領域が２つしかないときには、両方のチップ領域における欠陥の可能性がある位置が表示され、オペレータは、どちらのチップ領域に欠陥があるか判断することができる。チップ領域が３つ以上ある場合には、（１つを除き全てが一致したと仮定して）一致しない領域のみの欠陥の可能性がある位置を表示すればよく、オペレータは、実際に欠陥が存在するか否かを判断するだけでよい。しかしながら、全てのチップ領域の全ての欠陥の可能性がある位置を検査してもよい。フォトマスク上の実際のチップ領域の欠陥の位置は、リペア操作の可能性に備えて記録される。
【００６９】
次に、ステップ３３０において、各々のカーフ・コピー領域が走査され、カーフ・コピー領域のイメージ走査データが格納される。次いで、ステップ３３５において、各々のカーフ領域が走査され、カーフ領域のイメージ走査データが格納される。上述のように、カーフ・コピー領域は、隣接するカーフ領域内に延びる形状を含む延長領域を含むため、隣接するカーフ領域の対応する延長領域は、各々のカーフ領域が走査されるときに走査される。ステップ３４０において、各々のカーフ領域についてのイメージ走査データは、それに対応するカーフ・コピー領域についてのイメージ走査データと比較され、カーフ領域及びカーフ・コピー領域の対応するエリアについてのデータの（所定の識別しきい値を超える）違いが欠陥の可能性として記録され、ステップ３４５において、欠陥の可能性がある位置、即ちカーフ領域及びカーフ・コピー領域のＸ−Ｙ座標が求められる。幾つかの機械においては、ステップ３３０、ステップ３３５、及びステップ３４０の操作は、各々のカーフ領域及び対応するカーフ・コピー領域の対応するサブ領域において順次実行され、欠陥の可能性が検出されたイメージ走査データのみが格納される。
【００７０】
同じカーフの第１のカーフ・コピーと第２のカーフ・コピーとが存在する場合には、各々のカーフ・コピーのイメージ走査データをカーフのイメージ走査データと比較することができる。両方の比較において、同じ欠陥の可能性がある位置が発生した場合には、カーフ領域のその位置に実際の欠陥が存在する確率が高い。両方の比較において、同じ欠陥の可能性がある位置が発生しなかった場合には、カーフ・コピー領域の１つに実際の欠陥が存在する確率が高い。第１のカーフ・コピーのイメージ走査データと第２のカーフ・コピーのイメージ走査データとを比較することで、欠陥の可能性がカーフ領域に存在するのか、カーフ・コピー領域の１つに存在するのかを最終的に判断することができる。
【００７１】
次に、ステップ３５０において、欠陥の可能性が検証される。カーフ・コピー領域が１つしかないときには、カーフ領域とその対応するカーフ・コピー領域との両方における欠陥の可能性がある位置が表示され、オペレータは、どのチップ領域に欠陥があるかを判断することができる。対応するカーフ領域についてカーフ・コピー領域が２つ以上ある場合には、一致しない領域（それがセル領域のカーフ領域にある場合には）のみの欠陥の可能性がある位置を表示すればよく、オペレータは、実際に欠陥が存在するか否かを判断するだけでよい。フォトマスク上の実際のカーフ領域の欠陥の位置は、リペア操作の可能性に備えて記録される。検査は完了する。
【００７２】
ステップ３００に戻ると、１つのチップ領域のみが存在するか、又は同一ではないチップ領域が存在する場合には、方法はステップ３５５に進む。次に、ステップ３５５において、各々の部分コピー領域が走査され、部分プリント（転写）可能コピー領域のイメージ走査データが格納される。次いで、ステップ３６０において、各々の部分チップ領域が走査され、部分チップ領域のイメージ走査データが格納される。上述のように、各々の部分チップ領域は、隣接する部分チップ領域内に延びる形状を含む延長領域と、部分チップ領域及び延長領域に隣接するカーフ領域の一部とを含むため、隣接する部分チップ領域の対応する延長領域と、部分チップ領域及び延長領域に隣接するカーフ領域の一部とは、各々の部分チップ領域が走査されるときに走査される。ステップ３６５において、各々の部分チップ領域についてのイメージ走査データは、それに対応する部分コピー領域についてのイメージ走査データと比較され、部分チップ領域及び部分コピー領域の対応するエリアについてのデータの（所定の識別しきい値を超える）違いが欠陥の可能性として記録され、ステップ３７０において、欠陥の可能性がある位置、即ち部分チップ領域及び部分コピー領域のＸ−Ｙ座標が求められる。幾つかの機械においては、ステップ３５５、ステップ３６０、及びステップ３６５の操作は、各々の部分チップ領域及び対応する部分プリント可能コピー領域の対応するサブ領域において順次実行され、欠陥の可能性が検出されたイメージ走査データのみが格納される。
【００７３】
次に、ステップ３７５において、欠陥の可能性が検証される。部分チップ領域及び対応する隣接するカーフ領域と、その対応する部分コピー領域との両方における欠陥の可能性がある位置が表示され、オペレータは、どのチップ領域に欠陥があるかを判断することができる。フォトマスク上の実際の部分チップ領域の欠陥の位置は、リペア操作の可能性に備えて記録される。検査は完了する。
【００７４】
当業者であれば、検査ツールの視野より広い領域を比較するために、最小限のデータ・ストレージでステップ３１０及びステップ３１５が繰り返されること、ステップ３３５及びステップ３４０が繰り返されること、及び、ステップ３５５とステップ３６０とステップ３６５とが繰り返されることを本質的に理解することによって、第１のタイプの検査ツールが用いられるときにも本発明を適用できることがわかるであろう。
【００７５】
図７は、本発明に係るフォトマスクを設計する方法のフローチャートである。ステップ４００Ａにおいて、（形状ファイルとしても知られる）チップ・グラフィック設計システム（ＧＤＳ）データセット４０５Ａの各々の形状に種々のプロセス及びツールの補償を加えるようにＧＤＳデータセット４０５Ａを後処理して、後処理されたチップ・データセット４１０Ａを作成する。後処理の例として、光近接効果補正（ＯＰＣ）、プロセス・ウィンドウ・バイアス、及び、ＮＦＥＴ／ＰＦＥＴの長さ／幅補償が挙げられる。ステップ４１５Ａにおいて、フォトマスクの透明バーに書き込むために１つ又は複数のチップのコピー或いはチップの一部のコピーが必要であるか否かが判断される。コピーが必要な場合には、ステップ４２０Ａにおいて、１つ又は複数のチップのどの部分をコピーすべきかが決定され、ステップ４２５Ａにおいて、コピーされる部分は、透明バーの面積に適合し、かつ、少なくともセル領域に隣接するコピーの側部においてコピーとフレームとの間に透明領域の存在を依然として許すような部分（パーツ）に分割される。次に、ステップ４３０Ａにおいて、チップ・コピー・データセット４３５Ａが作成され、ステップ４４０Ａにおいて、チップ・コピー・レイアウト・ファイル４４５Ａが生成される。チップ・コピー・レイアウト・ファイルは、チップ・コピーがフォトマスクのどこに書き込まれるのか（それは透明バーの中になる）を指示する。方法は、ステップ４５０に進む。ステップ４１５Ａに戻ると、チップ・コピーが不要な場合には、方法はステップ４５０に進む。
【００７６】
ステップ４００Ｂにおいて、（形状ファイルとしても知られる）カーフ・グラフィック設計システム（ＧＤＳ）データセット４０５Ｂの各々の形状に種々のプロセス及びツールの補償を加えるようにＧＤＳデータセット４０５Ｂを後処理して、後処理されたカーフ・データセット４１０Ｂを作成する。後処理の例は上述のとおりである。ステップ４１５Ｂにおいて、フォトマスクの透明バーに書き込むために１つ又は複数のカーフのコピー或いはカーフの一部のコピーが必要であるか否かが判断される。コピーが必要な場合には、ステップ４２０Ｂにおいて、１つ又は複数のカーフのどの部分をコピーすべきかが決定され、ステップ４２５Ｂにおいて、コピーされる部分は、透明バーの面積に適合し、かつ、少なくともセル領域に隣接するコピーの側部においてコピーとフレームとの間に透明領域の存在を依然として許すような部分（パーツ）に分割される。次に、ステップ４３０Ｂにおいて、カーフ・コピー・データセット４３５Ｂが作成され、ステップ４４０Ｂにおいて、カーフ・コピー・レイアウト・ファイル４４５Ｂが生成される。カーフ・コピー・レイアウト・ファイルは、カーフ・コピーがフォトマスクのどこに書き込まれるのか（それは透明バーの中になる）を指示する。方法は、ステップ４５０に進む。ステップ４１５Ｂに戻ると、カーフ・コピーが不要な場合には、方法はステップ４５０に進む。
【００７７】
ステップ４５０において、チップ・データセット４１０Ａと、（存在する場合には）チップ・コピー・データセット４３５Ａと、（存在する場合には）チップ・コピー・レイアウト・ファイル４４５Ａと、チップ・レイアウト・ファイル４６０Ａと、カーフ・データセット４１０Ｂと、（存在する場合には）カーフ・コピー・データセット４３５Ｂと、（存在する場合には）カーフ・コピー・レイアウト・ファイル４４５Ｂと、カーフ・レイアウト・ファイル４６０Ｂと、透明バー・データセット及び位置ファイル４６５とから、フォトマスク・データセット（図示せず）が生成される。透明バー・データセット及び位置ファイル４６５は、透明バーのサイズ及び位置を指示する。ステップ４５５は具体的に、カーフ・コピー・データセット４３５Ｂ及びチップ・コピー・データセット４３５Ａを透明バー・データセット及び位置ファイル４６５と統合する。代替的に、個々のチップ、チップ・コピー、チップ・レイアウト、カーフ、カーフ・コピー、及びカーフ・レイアウトのファイル及びデータセット、並びに、透明バー・データセット及び位置ファイルは、より大きなフォトマスク・データセットの一部であると見なすことができる。
【００７８】
次に、フォトマスク・データセットを、フォトマスクの製造に用いられる直接書き込みツール（例えば、電子線ツール）を駆動するのに用いることができる命令に変換することによって、フォトマスク書き込みデータセット４５５が生成される。フレーム領域内の透明バー領域の外側のフレーム領域においては、データセット／位置ファイルはパターンを生成しないので、不透明フレームは初期設定（デフォルト）により定められる。
【００７９】
一般に、本発明に係るフォトマスクを設計することに関して本明細書で説明された方法は、汎用コンピュータを用いて実施され、汎用コンピュータで用いるためのリムーバブル・メディア又はハード・メディア上に命令の組としてコード化することができる。図８は、本発明に係るフォトマスクを設計するのに用いるための汎用コンピュータの概略ブロック図である。図８においては、コンピュータ・システム５００は、少なくとも１つのマイクロプロセッサ、即ち中央演算処理装置（ＣＰＵ）５０５を有する。ＣＰＵ５０５は、システム・バス５１０を介して、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）５１５と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）５２０と、データ及び／又はプログラムのリムーバブル・ストレージ・デバイス５３０並びにデータ及び／又はプログラムの大容量ストレージ・デバイス５３５を接続するための入出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ５２５と、キーボード５４５及びマウス５５０を接続するためのユーザ・インターフェース・アダプタ５４０と、データ・ポート５６０を接続するためのポート・アダプタ５５５と、ディスプレイ・デバイス５７０を接続するためのディスプレイ・アダプタ５６５と、に相互接続される。
【００８０】
ＲＯＭ５２０は、コンピュータ・システム５００のための基本オペレーティング・システムを含む。当該技術分野で公知のように、オペレーティング・システムは、代替的に、ＲＡＭ５１５又は他の場所にあってもよい。データ及び／又はプログラムのリムーバブル・ストレージ・デバイス５３０の例として、フロッピー（登録商標）・ドライブ及びテープ・ドライブなどの磁気メディアと、ＣＤ  ＲＯＭドライブなどの光メディアとが挙げられる。データ及び／又はプログラムの大容量ストレージ・デバイス５３５の例として、ハード・ディスク・ドライブと、フラッシュ・メモリなどの不揮発性メモリとが挙げられる。ユーザ・インターフェース５４０には、キーボード５４５及びマウス５５０に加えて、トラックボール、書き込みタブレット、圧力パッド、マイクロフォン、ライトペン、及び位置感知スクリーン・ディスプレイといった他のユーザ入力デバイスを接続することができる。ディスプレイ・デバイスの例として、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とが挙げられる。
【００８１】
このように、本発明は、繰り返す領域と繰り返さない領域とを有するフォトマスクを検査するための、単一の機械による方法を提供する。
【００８２】
本発明のフォトマスク設計部分の実施を簡略化するために、当業者により、適切なアプリケーション・インターフェースを持つコンピュータ・プログラムを作成し、システム或いはデータ及び／又はプログラムのストレージ・デバイスに格納することができる。動作に当たっては、本発明のフォトマスク設計部分を実行するための情報又はそのために作成されたコンピュータ・プログラムは、適切なデータ及び／又はプログラムのリムーバブル・ストレージ・デバイス５３０にロードされるか、データ・ポート５６０を介して与えられるか、又はキーボード５４５を用いてタイプ入力される。
【００８３】
本発明を理解するために本発明の実施形態の説明を上述した。本発明は、本明細書で説明された特定の実施形態に限定されるものではなく、当業者には明らかなように、本発明の範囲から逸脱することなく種々の修正、再構成、及び置換が可能であることがわかるであろう。したがって、特許請求の範囲は、そのような修正及び変更の全てを本発明の真の趣旨及び範囲内にあるものとして網羅することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態を示す例示的なフォトマスクの上面図である。
【図６】本発明に係るフォトマスクを検査する方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るフォトマスクを設計する方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係るフォトマスクの設計に用いるための汎用コンピュータの概略ブロック図である。
【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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【国際調査報告】
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