(57)【要約】【課題】フォトマスクに描画されたパターンのリニアリティ補正の適否を迅速かつ容易に判断できるリニアリティ検査方法、及びリニアリティ検査用パターンをフォトマスクに描画するフォトマスク描画装置を提供する。【解決手段】長さが同じで幅が異なる複数の矩形パターン１〜６により構成されるリニアリティ検査用テストパターンを使用する。可変ビーム方式のフォトマスク描画装置により、これらの矩形パターン１〜６が一定の順番で幅方向に並ぶように描画する。これらの矩形パターン１〜６によりフォトマスクに描画された検査パターン１０は、リニアリティ補正が適正であれば矩形になる。リニアリティ補正が適正でない場合は、凹部又は凸部が形成され、フォトマスク検査装置により欠陥として検出される。【選択図】図５
2008197348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変成型ビーム方式のフォトマスク描画装置によりパターンが描画されたフォトマスクのリニアリティ検査方法において、
相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを前記フォトマスク描画装置により前記フォトマスクに描画して検査パターンを形成する工程と、
前記検査パターンを用いてリニアリティ検査を行う工程と
を有することを特徴とするリニアリティ検査方法。
【請求項２】
前記複数種類のユニットパターンは、種類毎に幅が異なり、同一の長さを有する矩形パターンであり、長さ方向に端部を揃えて並行に配置されることを特徴とする請求項１に記載のリニアリティ検査方法。
【請求項３】
前記検査パターンのリニアリティ検査は、フォトマスク検査装置を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のリニアリティ検査方法。
【請求項４】
前記テストパターンは、前記ユニットパターンを周期的に繰り返し配置したものであることを特徴とする請求項１に記載のリニアリティ検査方法。
【請求項５】
電子ビームを発生してフォトマスクにパターンを描画するパターン描画部と、
設計データが入力されるデータ入力部と、
前記データ入力部を介して前記設計データを入力し、描画データを出力する主制御部と、
前記描画データに基づいて前記パターン描画部を制御する電子ビーム制御部と、
リニアリティ補正用パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを記憶するテストパターン記憶部とを有し、
前記主制御部は、
前記設計データを解析して描画すべきパターンを複数の分割パターンに分割し、それらの分割パターンのデータに前記テストパターン記憶部から読み出したテストパターンのデータを追加し、前記パラメータ記憶部に記憶されている前記リニアリティ補正用パラメータを参照してリニアリティ補正を行い、前記描画データとして出力することを特徴とするフォトマスク描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造に使用されるフォトマスクのパターンのリニアリティ異状を容易に検出できるリニアリティ検査方法、及びリニアリティ検査用パターンをフォトマスクに描画するフォトマスク描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する場合、種々の工程でフォトリソグラフィが使用されている。フォトリソグラフィではフォトマスク（レチクルとも呼ばれる）に描画されたパターンを半導体基板上のフォトレジスト膜に転写（縮小露光）する。その後、フォトレジスト膜を現像処理した後、残存するフォトレジスト膜をエッチングマスクとしてエッチングを施すことにより、半導体基板の表面又は半導体基板上に形成された導電膜若しくは絶縁膜等を加工する。フォトマスクのパターンにより、トランジスタ等の素子や配線等の形状が決定され、延いては半導体装置の性能や信頼性が決定される。従って、フォトマスクのパターンには高い精度が要求される。
【０００３】
フォトマスクには種々の形状のパターンが描画される。それらのパターンを描画するために、一般的にはＶＳＢ（Variable Shaped Beam：可変成型ビーム）方式のフォトマスク描画装置が用いられている。ＶＳＢ方式のフォトマスク描画装置では、任意の形状のパターンを複数の矩形パターンに分割し、それらの矩形パターンに応じた矩形の電子ビームを順次生成して、フォトマスク上に形成されたフォトレジスト膜に照射（露光）する。
【０００４】
ところで、近年の半導体装置の高集積化にともない、フォトマスクに描画されるパターンも微細化されている。このような微細化されたパターンでは、フォトマスク描画装置に入力される設計データ（パターン描画用データ）上におけるパターンのリニアリティ（パターン寸法リニアリティ）とフォトマスクに描画されたパターンのリニアリティとが一致しないことがある。例えば、設計データ上では図１（ａ）のように長さが同じで幅が異なる２つのパターンＡ，Ｂをフォトマスクに描画しても、図１（ｂ）に示すようにパターンＢに対応するパターンＢ’の長さが、パターンＡに対応するパターンＡ’の長さよりも小さくなってしまうことがある。このため、例えば図２（ａ）に示すように台形のパターンを描画しようとしたときに、図２（ｂ）に示すようにいびつな形状となってしまうことがある。従来は、フォトマスクに描画されるパターンが所定の形状となるよう補正している。このような補正をリニアリティ補正と呼んでいる。
【０００５】
実際には、フォトマスク描画装置において、予め設定されたパラメータを用いて矩形分割されたパターン毎にドーズ量（照射量）や電子ビーム偏向時のゲインを調整するなどの方法によりリニアリティ補正を行っている。この補正が適正に行われないと、所望の形状のパターンを形成することができなくなる。従来、リニアリティ補正が適正か否かは、フォトマスク描画装置のメンテナンス時や日常点検時において所定の形状の評価用パターンを実際に描画し、それらのパターンの寸法を測定することにより行っている。
【０００６】
なお、特許文献１には、幅が異なる複数の矩形パターンを有するフォトマスクを用いて半導体装置製造時のリソグラフィ工程における各種パラメータを最適化する方法が記載されている。
【特許文献１】特公平７−６６１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したように従来はフォトマスク描画装置のメンテナンス時又は日常点検時だけしかリニアリティ補正の適否を検査していないので、突発的に発生したリニアリティ補正の異常を検出することはできない。そのため、個々のフォトマスクでリニアリティを保証することが要望されている。このような要望に応じて、例えば、予めリニアリティを測定するためのパターンを決めておき、フォトマスクに描画されたそれらのパターンの寸法を測定して補正の適否を判断することが考えられる。しかし、その場合は、描画されたパターンの寸法を測定し、その結果に基づいて補正の適否を判定するという煩雑な作業がフォトマスク毎に必要になり、フォトマスクの製造に要する時間が長くなってしまうという欠点がある。
【０００８】
以上から、本発明の目的は、フォトマスクに描画されたパターンのリニアリティ補正の適否を迅速かつ容易に判断できるリニアリティ検査方法、及びリニアリティ検査用パターンをフォトマスクに描画するフォトマスク描画装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、可変成型ビーム方式のフォトマスク描画装置によりパターンが描画されたフォトマスクのリニアリティ検査方法において、相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを前記フォトマスク描画装置により前記フォトマスクに描画して検査パターンを形成する工程と、前記検査パターンを用いてリニアリティ検査を行う工程とを有するリニアリティ検査方法が提供される。
【００１０】
本発明においては、相互に大きさが異なる複数のユニットパターンを組み合わせて構成されるテストパターンをフォトマスクに描画して検査パターンとする。リニアリティ補正が適正な場合は、テストパターンにより所定の形状の検査パターンが描画される。しかし、リニアリティ補正が適正でない場合は、検査パターンは所定の形状とはならず、欠陥を有するパターンとなる。このため、例えばフォトマスク検査装置で欠陥検査を行うと、リニアリティ補正の異状が欠陥として検出される。
【００１１】
すなわち、本発明においては、リニアリティ補正の異状を欠陥として検出することができるので、描画されたパターンの寸法を測定するなどの煩雑な作業が不要である。これにより、リニアリティ補正の適否を迅速かつ容易に判断することができるという効果が得られる。
【００１２】
また、本発明の他の観点によれば、電子ビームを発生してフォトマスクにパターンを描画するパターン描画部と、設計データが入力されるデータ入力部と、前記データ入力部を介して前記設計データを入力し、描画データを出力する主制御部と、前記描画データに基づいて前記パターン描画部を制御する電子ビーム制御部と、リニアリティ補正用パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを記憶するテストパターン記憶部とを有し、前記主制御部は、前記設計データを解析して描画すべきパターンを複数の分割パターンに分割し、それらの分割パターンのデータに前記テストパターン記憶部から読み出したテストパターンのデータを追加し、前記パラメータ記憶部に記憶されている前記リニアリティ補正用パラメータを参照してリニアリティ補正を行い、前記描画データとして出力するフォトマスク描画装置が提供される。
【００１３】
本発明のフォトマスク描画装置は、データ入力部を介して入力された設計データを主制御部により解析して、描画すべきパターンを複数の分割パターンに分割する。そして、それらの分割パターンのデータにテストパターン記憶部から読み出したテストパターンのデータを追加し、パラメータ記憶部に記憶されているリニアリティ補正用パラメータを参照してリニアリティ補正を行い、描画データとする。電子ビーム制御部は、この描画データに基づいてパターン描画部を制御し、フォトマスクにパターンを描画する。
【００１４】
このように、本発明に係るフォトマスク描画装置は、フォトマスクに電子回路を構成するためのパターンとともにリニアリティ補正用テストパターンを描画する。このリニアリティ補正用テストパターンは大きさが異なる複数のユニットパターンにより構成されており、前述したようにリニアリティ補正の異状を欠陥として検出することができる。従って、個々のフォトマスクについて、リニアリティ補正の適否を迅速かつ容易に判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
１．第１の実施形態
（フォトマスク描画装置）
図３は、本発明の実施形態に係るフォトマスクのリニアリティ検査方法において使用するフォトマスク描画装置の構成を示すブロック図である。この図３に示すように、本実施形態に係るフォトマスク描画装置は、主制御部１１、データ入力部１２、パラメータ記憶部１３、テストパターン記憶部１４、電子ビーム制御部１５及びパターン描画部１６により構成されている。また、パターン描画部１６は、電子ビーム発生部２１と、収束レンズ２２ａ，２２ｂと、アパーチャ２３ａ，２３ｂと、縮小レンズ２４と、偏向電極２５と、対物レンズ２６とにより構成される。
【００１７】
パラメータ記憶部１３にはリニアリティ補正時に使用するパラメータが記憶されており、テストパターン記憶部１４にはリニアリティ検査用テストパターンが記憶されている。
【００１８】
データ入力部１２は、ＣＡＤ装置等により生成された設計データ（パターン描画用データ）をネットワークを介して入力し、主制御部１１に伝達する。主制御部１１は、設計データを解析し、その結果に基づいて描画すべきパターンを複数の矩形パターン（分割パターン）に分割し、それらの矩形パターンに対応する描画データを生成する。
【００１９】
また、主制御部１１は、テストパターン記憶部１４に記憶されているリニアリティ検査用テストパターンを読出し、描画データに追加する。後述するように、リニアリティ検査用テストパターンは、複数の矩形パターン（ユニットパターン）により構成される。そして、主制御部１１は、パラメータ記憶部１３を参照して、各矩形パターン毎にリニアリティ補正を行う。
【００２０】
リニアリティ補正後の描画データは、電子ビーム制御部１５に伝達される。電子ビーム制御部１５は、描画データにしたがって電子ビーム発生部２１、収束レンズ２２ａ，２２ｂ、アパーチャ２３ａ，２３ｂ、縮小レンズ２４、偏向電極２５及び対物レンズ２６を制御し、電子ビームの軌道や大きさ（広がり）を変化させて、フォトマスク２０の上に形成されたレジスト膜に所定の形状のパターンを描画する。このようにして、フォトマスク２０に電子回路を形成するためのパターンとリニアリティ検査用テストパターンとが描画される。
【００２１】
なお、本実施形態ではフォトマスク描画装置のテストパターン記憶部１４にリニアリティ検査用テストパターンが記憶されているものとしているが、パターン設計工程において設計データ内にリニアリティ検査用テストパターンを生成し、その設計データをテストパターン記憶部を有していないフォトマスク描画装置に入力して、電子回路を形成するためのパターンとリニアリティ検査用テストパターンとをフォトマスクに描画してもよい。
【００２２】
（フォトマスクの製造方法）
図４（ａ）〜（ｄ）はフォトマスクの製造方法を示す模式図である。まず、図４（ａ）に示すように、透明板（ガラス板）３１の上に遮光膜３２を形成する。例えば、バイナリーマスクの場合はＣｒ（クロム）により遮光膜３２を形成し、ハーフトーンマスクの場合はＭｏＳｉ（モリブデンシリサイド）により遮光膜３２を形成する。
【００２３】
次に、図４（ｂ）に示すように、遮光膜３２の上にレジストを塗布してレジスト膜３３を形成する。レジスト膜３３はネガ型レジストにより形成してもよく、ポジ型レジストにより形成してもよい。
【００２４】
次に、前述のフォトマスク描画装置により、レジスト膜３３にパターンを描画する。その後、レジスト膜３３を現像処理して、図４（ｃ）に示すようにレジスト膜３３をパターニングする。ネガ型レジストを用いた場合は、未露光の部分が現像液に溶解し、露光された部分が現像後に残る。ポジ型レジストを用いた場合は、露光された部分が現像液に溶解し、未露光の部分が現像後に残る。
【００２５】
次に、残存するレジスト膜３３をエッチングマスクとして遮光膜３２をエッチングし、図４（ｄ）に示すように、遮光膜３２をパターニングする。その後、レジスト膜３３を除去する。
【００２６】
次に、欠陥検査を行う。欠陥検査の詳細は後述する。欠陥検査により電子回路を形成するためのパターンに欠陥が検出された場合は、欠陥を修正する。次いで、透明板３１及び遮光膜３２の上にペリクル（防塵カバー）を貼る。このようにして、フォトマスクが完成する。
【００２７】
（リニアリティ検査用テストパターン）
図５（ａ）は本実施形態において使用するリニアリティ検査用テストパターンを示す模式図である。
【００２８】
本実施形態で使用するリニアリティ検査用テストパターンは、図５（ａ）に示すように、長さが同じで幅が異なる６種類の矩形パターン（ユニットパターン）１〜６を組み合わせて構成されている。そして、このテストパターンにより、図５（ｂ）に示すように矩形の検査パターン１０を描画する。すなわち、フォトマスク描画装置により、矩形パターン１〜６がフォトマスク上に幅方向に一定の順番で並ぶように、各パターン１〜６を描画する。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、パターン１からパターン６までを幅方向に幅が太いものから順に描画（露光）し、続けてパターン６からパターン１までを幅方向に幅が狭いものから順に描画する。ここでは、パターン１〜６の長さはいずれも５００ｎｍであり、パターン１〜６の幅は２４０ｎｍから４０ｎｍまで等間隔に設定されているものとする。なお、図５（ａ）では各パターン１〜６が相互に密着しているが、各パターン１〜６の間が０．５ｎｍ程度離れていてもよい。本願明細書においては、相互に密着して並べられた複数の矩形パターン、及び０．５ｎｍ以下の距離離れて並んでいる複数の矩形パターンをパターン集合体と呼ぶ。
【００２９】
パターン１〜６のリニアリティ補正が適正な場合は、図５（ｂ）に示すようにフォトマスクに描画された検査パターン１０は矩形となる。しかし、例えば最小幅のパターン６のリニアリティ補正が適正でない場合は、図５（ｃ），（ｄ）に示すようにフォトマスクに描画された検査パターン１０は矩形とはならず、凹部（図５（ｃ）参照）又は凸部（図５（ｄ）参照）が発生する。
【００３０】
（フォトマスク）
図６は、前述したフォトマスク描画装置によりパターンが描画されたフォトマスクの一例を示す模式図である。この図６において、１０１はフォトマスク１００の有効領域（電子回路を形成するためのパターンが配置された領域）を示している。また、１０２は１チップ分のパターンが形成された領域（以下、「チップ領域」という）を示しており、１０は図５（ａ）に示すテストパターンにより描画された検査パターンを示している。本実施形態においては、この図６に示すように、各チップ領域１０２の周囲に検査パターン１０を描画している。
【００３１】
（フォトマスク検査装置）
図７は、本実施形態において使用するフォトマスク検査装置の構成を示すブロック図である。このフォトマスク検査装置は、ステージ４１と、光源４２と、光学レンズ（対物レンズ）４３と、受光素子４４と、データ入力部４５と、データ展開部４６と、画像データ記憶部４７と、欠陥検査部４８と、制御部５０と、レンズ制御部５１と、ステージ駆動部５２とにより構成されている。
【００３２】
制御部５０は、レンズ制御部５１を介して光学レンズ４３のフォーカスを制御したり、ステージ駆動部５２を介してステージ４１の移動を制御する。また、制御部５０は、光源４２のオン−オフを制御するとともに、データ入力部４５、データ展開部４６、画像データ記憶部４７及び欠陥検査部４８の制御も行う。
【００３３】
ステージ４１は水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能であり、検査対象となるフォトマスク４０はこのステージ４１上に載置される。ステージ４１の下方には光源４２が配置され、ステージ４１の上方には光学レンズ４３及び受光素子４４が配置されている。
【００３４】
光源４２から出力された光は、ステージ４１を透過してフォトマスク４０を下側から照射する。そして、フォトマスク４０を透過した光は光学レンズ４３で集光され、受光素子４４に入力される。この受光素子４４の出力は、画像データとして欠陥検査部４８に入力される。
【００３５】
一方、データ入力部４５には、フォトマスク４０に描画されたパターンのデータ（描画データ）が入力される。データ展開部４６は、データ入力部４５に入力された描画データを展開（演算処理）して画像データを得る。画像データ記憶部４７は、制御部５０からの信号に応じてデータ展開部４６から画像データを読み出し、欠陥検査部４８に出力する。欠陥検査部４８は、受光素子４４から入力した画像データと画像データ記憶部４７に記憶されている画像データとを比較し、欠陥の有無を判定する。
【００３６】
上述した構造のフォトマスク検査装置において、図５（ａ）に示すテストパターンを描画したフォトマスクを検査した場合、リニアリティ補正が適正であって図５（ｂ）に示すように矩形の検査パターン１０が描画されたときには、欠陥が無いと判定される。一方、リニアリティ補正が適正でなくて図５（ｃ）又は図５（ｄ）に示す検査パターン１０が描画されたときには、欠陥が有ると判定される。
【００３７】
図８は、フォトマスク検査装置に表示される画面の一例を示す図である。この図８に示すように、フォトマスク検査装置の画面の左側には描画データを展開して得られた検査パターンの画像が表示され、画面の右側には実際にフォトマスクに描画された検査パターンの画像が表示される。
【００３８】
本実施形態においては、図５（ａ）に示すように長さが同じで幅が異なる複数種類の矩形パターン（ユニットパターン）を組み合わせて構成されるリニアリティ検査用テストパターンを用いているので、リニアリティ補正の適否をフォトマスク検査装置により自動的に判定することができる。フォトマスクの製造においてフォトマスクの検査工程は必須の工程であり、本実施形態ではリニアリティ補正の適否を検査するための工程を追加する必要がないという利点がある。また、フォトマスク検査装置によりリニアリティ補正の適否を自動的に判定するので、リニアリティ補正の適否の判定が迅速かつ容易である。これにより、個々のフォトマスクについてリニアリティを保証することが可能となり、フォトマスクの信頼性が向上するという効果もある。
【００３９】
なお、上記の実施形態では検査パターン１０の検査をフォトマスク検査装置により行うものとしたが、作業者が顕微鏡等を利用してフォトマスクに描画された検査パターンを目視で観察し、リニアリティ補正の適否を判定してもよい。
【００４０】
２．第２の実施形態
図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態のリニアリティ検査方法において使用するリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図である。
【００４１】
本実施形態において使用するテストパターンは、図９（ａ）に示すように、長さが同じで幅が異なる６種類の矩形パターン１〜６により構成されている。これらの矩形パターン１〜６は、フォトマスク上（フォトマスク上のレジスト膜）に一定の順番で繰り返し描画（露光）される。ここでは、矩形パターン１〜６の長さはいずれも５００ｎｍであるとする。また、矩形パターン１の幅は２４０ｎｍ、矩形パターン２の幅は２００ｎｍ、矩形パターン３の幅は１６０ｎｍ、矩形パターン４の幅は１２０ｎｍ、矩形パターン５の幅は８０ｎｍ、矩形パターン６の幅は４０ｎｍとする。そして、矩形パターン１から矩形パターン６まで幅が広いものから順に幅方向に並べて描画し、続けて矩形パターン６から矩形パターン１まで幅が狭いものから順に幅方向に並べて描画する。これを３回繰り返すことにより、図９（ｂ）に示すように、縦が５００ｎｍ、横が５０４０ｎｍの矩形の検査パターン１０をフォトマスクに描画する。この場合、パターンの繰り返しピッチは１６８０ｎｍとなる。
【００４２】
なお、図１０（ａ）では、パターンが相互に密着しているが、各パターンの間が０．５ｎｍ程度離れていてもよい。
【００４３】
このテストパターンは、図３に示す構造のフォトマスク描画装置によりフォトマスクに描画される。フォトマスク描画装置におけるリニアリティ補正が適正な場合は、図９（ｂ）に示すようにフォトマスクに矩形の検査パターン１０が描画される。しかし、例えば最小幅のパターン６のリニアリティ補正が適正でない場合は、図９（ｃ）に示すようにフォトマスクに描画された検査パターン１０は矩形とはならずに凹部又は凸部（図９（ｃ）では凹部）が発生する。この凹部又は凸部は１６８０ｎｍのピッチで周期的に現れる。
【００４４】
一方、リニアリティ補正以外の理由（例えば、プロセス上の理由）により検査パターン１０に凹部又は凸部が発生する場合は、凹部又は凸部はランダムな位置に発生する。従って、リニアリティ補正が適切でない場合に発生する凹部又は凸部とそれ以外の理由により発生する凹部又は凸部とを容易に区別することができる。
【００４５】
本実施形態においても、検査パターン１０を描画した後のフォトマスクは、図７に示すようなフォトマスク検査装置を使用して欠陥検査を行い、その欠陥検査時にリニアリティ補正の適否が判定される。
【００４６】
３．第３の実施形態
図１０（ａ）は、本発明の第３の実施形態のリニアリティ検査方法において使用するリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図である。
【００４７】
本実施形態において使用するリニアリティ検査用テストパターンは、図１０（ａ）に示すように、長さが同じで幅が異なる４種類の矩形パターン１〜４により構成されている。フォトマスク描画装置は、フォトマスク（フォトマスク上のレジスト膜）に、最も幅が広いパターン１が幅方向に２個並ぶように描画（露光）する。そして、その下に２番目に幅が広いパターン２が幅方向に４個並ぶように描画し、更にその下に３番目に幅が広いパターン３が幅方向に８個並ぶように描画し、更にその下に最も幅が狭いパターン４が幅方向に１２個並ぶように描画する。ここでは、フォトマスクに描画されたパターン１の長さは５００ｎｍ、幅は２４０ｎｍとする。また、パターン２の幅は１２０ｎｍ、パターン３の幅は６０ｎｍ、パターン４の幅は４０ｎｍとする。
【００４８】
このリニアリティ検査用テストパターンも、図３に示す構造のフォトマスク描画装置によりフォトマスクに描画（露光）される。そして、フォトマスクに描画された検査パターンは、図７に示すようなフォトマスク検査装置により欠陥検査が行われる。矩形パターン１〜４のリニアリティ補正が適正な場合は、フォトマスクに描画された検査パターン１０は、縦が２０００ｎｍ、横が４８０ｎｍの矩形となる。しかし、例えば最小幅のパターン４のリニアリティ補正が適正でない場合は、図１０（ｂ）に示すようにフォトマスクに描画された検査パターン１０の縦方向の長さが短くなったり、図１０（ｃ）に示すように凸部が発生したりして、欠陥として検出される。
【００４９】
本実施形態においても、リニアリティ補正の適否をフォトマスク検査装置により自動的に判定することができる。これにより、リニアリティ検査のための工程を追加することなく、リニアリティ補正の適否を迅速かつ容易に行うことができるという効果を奏する。また、個々のフォトマスクのリニアリティを保証することが可能になり、フォトマスクの信頼性が向上するという効果もある。
【００５０】
４．第４の実施形態
（リニアリティ検査用テストパターン）
図１１（ａ），図１２（ａ）は、本発明の第４の実施形態のリニアリティ検査方法において使用するリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図である。
【００５１】
本実施形態においては、図１１（ａ），図１２（ａ）に示すように、長さが同じで幅が異なる６種類の矩形パターン１〜６により構成される２組のリニアリティ検査用テストパターン６１，６２を使用する。
【００５２】
テストパターン６１は、図１１（ａ）に示すように、幅が最も広い矩形パターン１を左端に配置し、右方向に幅が広い順にパターン２，３，４，５，６を配置し、続けて幅が狭い順にパターン６，５，４，３，２，１を配置し、続けて幅が広い順にパターン１，２，３，４，５，６を配置し、更に続けて幅が狭い順にパターン６，５，４，３，２，１を配置して構成される。ここでは、矩形パターン１〜６の長さはいずれも５００ｎｍとする。また、矩形パターン１の幅は２４０ｎｍ、矩形パターン２の幅は２００ｎｍ、矩形パターン３の幅は１６０ｎｍ、矩形パターン４の幅は１２０ｎｍ、矩形パターン５の幅は８０ｎｍ、矩形パターン６の幅は４０ｎｍとする。
【００５３】
パターン１〜６のリニアリティが適正な場合は、フォトマスクに描画された検査パターンは矩形となる。しかし、例えば最小幅のパターン６のリニアリティ補正が適正でない場合は、図１１（ｂ）に示すように、フォトマスクに描画された検査パターン６１ａの長手方向に延びる辺の１／４及び３／４の位置に凹部又は凸部（図１１（ｂ）では凹部）が発生する。
【００５４】
一方、テストパターン６２は、図１２（ａ）に示すように、幅が最も狭い矩形パターン６を左端に配置し、右方向に幅が狭い順にパターン５，４，３，２，１を配置し、続けて幅が広い順にパターン１，２，３，４，５，６を配置し、続けて幅が狭い順にパターン６，５，４，３，２，１を配置し、更に続けて幅が狭い順にパターン６，５，４，３，２，１を配置して構成される。パターン１〜６のリニアリティが適正な場合は、フォトマスクに描画された検査パターンは矩形となる。しかし、例えば最小幅のパターン６のリニアリティ補正が適正でない場合は、図１２（ｂ）に示すように、フォトマスクに描画された検査パターン６２ａの長手方向に延びる辺の両端及び中央の位置に凹部又は凸部（図１２（ｂ）では凹部）が発生する。
【００５５】
（フォトマスク）
図１３は、図１１（ａ），図１２（ａ）のリニアリティ検査用テストパターンが描画されたフォトマスクを示す模式図である。この図１１において、１０１はフォトマスク１００の有効領域（電子回路を形成するためのパターンが配置された領域）を示している。また、１０２は１チップ分のパターンが形成されたチップ領域を示しており、６１ａは図１１（ａ）に示すテストパターン６１により描画された検査パターンを示し、６２ａは図１２（ａ）に示すテストパターン６２により描画された検査パターンを示している。
【００５６】
この図１３に示すように、検査パターン６１ａ，６２ａは各チップ領域１０２の周囲に配置される。また、検査パターン６１ａ，６２ａは、縦方向に交互に配置されている。
【００５７】
（フォトマスク検査装置）
図１４は、本実施形態において使用するフォトマスク検査装置の構成を示すブロック図である。このフォトマスク検査装置において、図７に示すフォトマスク検査装置と同一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００５８】
このフォトマスク検査装置は、ステージ４１と、光源４２と、光学レンズ（対物レンズ）４３と、受光素子４４と、画像データ記憶部５５と、欠陥検査部５６と、レンズ制御部５１と、ステージ駆動部５２と、制御部５７とにより構成されている。制御部５７は、光源４２のオン−オフ、光学レンズ４３のフォーカス及びステージ４１の移動を制御するとともに、画像データ記憶部５５及び欠陥検査部５６の制御も行う。
【００５９】
光源４２から出力された光は、ステージ４１を透過してフォトマスク４０を下側から照射する。そして、フォトマスク４０を透過した光は、光学レンズ４３で集光され、受光素子４４に入力される。受光素子４４からは、ステージ４１の移動にともなってフォトマスク４０のパターンに応じた信号が出力される。
【００６０】
受光素子４４から出力された信号は、画像データとして画像データ記憶部５５又は欠陥検査部５６に入力される。画像データ記憶部５５は、受光素子から入力した画像を一時的に記憶し、制御部５７からの信号に応じたタイミングで欠陥検査部５６に出力する。欠陥検査部５６は、制御部５７からの信号に応じて、受光素子４４から入力した画像データと画像データ記憶部５５から入力した画像データとを比較して、それらの画像データに相違点があれば欠陥として判定する。
【００６１】
このようなフォトマスク検査装置において、例えば始めに検査パターン６２ａ（図１３参照）の画像データを取得し、その画像データを画像データ記憶部５５に記憶する。次に、検査パターン６１ａの画像データを取得し、欠陥検査部５６に入力する。欠陥検査部５６は、受光素子４４から入力した画像データと画像データ記憶部５５に記憶されている画像データとを比較する。リニアリティ補正が適正であり、検査パターン６１ａ，６２ａがいずれも矩形に描画されている場合は、欠陥として検出されることはない。しかし、図１１（ｂ），図１２（ｂ）に示すように検査パターン６１ａ，６２ａに凹部（又は凸部）が存在している場合は、凹部（又は、凸部）の位置が異なるので、リニアリティ補正の異状が欠陥として検出される。なお、この種のフォトマスク検査装置では、通常、欠陥検出感度を調整できるようになっている。前述のリニアリティ検査用テストパターン６１，６２を使用した場合、例えば欠陥検出感度を０．１５μｍとする。これにより、０．１５μｍ以上の凹部又は凸部を検出したときに欠陥有りと判定するようになる。
【００６２】
図１５は、上述のフォトマスク検査装置に表示される画面の一例を示す図である。この図１５に示すように、フォトマスク検査装置の画面には欠陥検査部５６で比較される２つの検査パターンが表示される。
【００６３】
本実施形態においては、図１１（ａ），図１２（ａ）に示すリニアリティ検査用テストパターンを用いているので、リニアリティ補正の適否をフォトマスク検査装置により自動的に判定することができる。また、リニアリティ補正の判定が迅速かつ容易であり、個々のフォトマスクについてリニアリティを保証することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施形態においてはフォトマスクに描画された２つの検査パターン６１ａ，６２ａを比較するフォトマスク検査装置によりリニアリティ補正の適否を判定する場合について説明したが、第１の実施形態と同様にフォトマスクに実際に描画された検査パターンの画像と描画データを展開して得られる検査パターンの画像とを比較して欠陥を検出するフォトマスク検査装置を使用してもよいことは勿論である。
【００６５】
また、上記第１〜第４の実施形態ではいずれもリニアリティ検査用テストパターンが複数の矩形のユニットパターンにより構成されている場合について説明したが、リニアリティ検査用テストパターンが矩形以外の形状（例えば三角形）の複数のユニットパターンにより構成されていてもよい。
【００６６】
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
【００６７】
（付記１）可変成型ビーム方式のフォトマスク描画装置によりパターンが描画されたフォトマスクのリニアリティ検査方法において、
相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを前記フォトマスク描画装置により前記フォトマスクに描画して検査パターンとする工程と、
前記検査パターンに対しリニアリティ検査を行う工程と
を有することを特徴とするリニアリティ検査方法。
【００６８】
（付記２）前記複数種類のユニットパターンは、種類毎に幅が異なり、同一長を有する矩形パターンであり、長さ方向を揃えて並行に配置されることを特徴とする付記１に記載のリニアリティ検査方法。
【００６９】
（付記３）前記検査パターンのリニアリティ検査は、フォトマスク検査装置を用いて行うことを特徴とする付記１に記載のリニアリティ検査方法。
【００７０】
（付記４）前記フォトマスク検査装置は、前記テストパターンと前記フォトマスクに描画された前記検査パターンとの比較によりリニアリティ検査を行うことを特徴とする付記３に記載のリニアリティ検査方法。
【００７１】
（付記５）前記フォトマスク検査装置は、前記フォトマスクに描画された前記検査パターン同士の比較によりリニアリティ検査を行うことを特徴とする付記３に記載のリニアリティ検査方法。
【００７２】
（付記６）前記テストパターンは、前記ユニットパターンを周期的に繰り返し配置したものであることを特徴とする付記１に記載のリニアリティ検査方法。
【００７３】
（付記７）電子ビームを発生してフォトマスクにパターンを描画するパターン描画部と、
設計データが入力されるデータ入力部と、
前記データ入力部を介して前記設計データを入力し、描画データを出力する主制御部と、
前記描画データに基づいて前記パターン描画部を制御する電子ビーム制御部と、
リニアリティ補正用パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
相互に大きさが異なる複数種類のユニットパターンからなるパターン集合体で構成されるテストパターンを記憶するテストパターン記憶部とを有し、
前記主制御部は、
前記設計データを解析して描画すべきパターンを複数の分割パターンに分割し、それらの分割パターンのデータに前記テストパターン記憶部から読み出したテストパターンのデータを追加し、前記パラメータ記憶部に記憶されている前記リニアリティ補正用パラメータを参照してリニアリティ補正を行い、前記描画データとして出力することを特徴とするフォトマスク描画装置。
【００７４】
（付記８）前記複数種類のユニットパターンがいずれも矩形であることを特徴とする付記７に記載のフォトマスク描画装置。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、従来の問題点を示す模式図（その１）である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、従来の問題点を示す模式図（その２）である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るフォトマスクのリニアリティ検査方法において使用するフォトマスク描画装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、フォトマスクの製造方法を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）は第１の実施形態において使用するリニアリティ検査用テストパターンを示す模式図、図５（ｂ）はリニアリティ補正が適正な場合の検査パターンを示す模式図、図５（ｃ），（ｄ）はいずれもリニアリティ補正が異常な場合の検査パターンを示す模式図である。
【図６】図６は、フォトマスク描画装置によりパターンが描画されたフォトマスクの一例を示す模式図である。
【図７】図７は、第１の実施形態において使用するフォトマスク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、フォトマスク検査装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の第２の実施形態のリニアリティ検査方法において使用するリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図、図９（ｂ）はリニアリティ補正が適正な場合の検査パターンを示す模式図、図９（ｃ）はリニアリティ補正が異常な場合の検査パターンを示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の第３の実施形態のリニアリティ検査方法において使用するリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図、図１０（ｂ），（ｃ）はいずれもリニアリティ補正が異常な場合の検査パターンを示す模式図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の第４の実施形態のリニアリティ検査方法において使用する第１のリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図、図１１（ｂ）はリニアリティ補正が異常な場合の第１の検査パターンを示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の第４の実施形態のリニアリティ検査方法において使用する第２のリニアリティ検査用テストパターンの例を示す模式図、図１２（ｂ）はリニアリティ補正が異常な場合の第２の検査パターンを示す模式図である。
【図１３】図１３は、第１及び第２の検査パターンが描画されたフォトマスクを示す模式図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態において使用するフォトマスク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、フォトマスク検査装置に表示される画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１〜６…矩形パターン（ユニットパターン）、
１０，６１ａ，６２ａ…検査パターン、
１１…主制御部、
１２…データ入力部、
１３…パラメータ記憶部、
１４…テストパターン記憶部、
１５…電子ビーム制御部、
１６…パターン描画部、
２０，１００…フォトマスク、
２１…電子ビーム発生部、
２２ａ，２２ｂ…収束レンズ、
２３ａ，２３ｂ…アパーチャ、
２４…縮小レンズ、
２５…偏向電極、
２６…対物レンズ、
３１…透明板（ガラス板）、
３２…遮光膜、
３３…レジスト膜、
４１…ステージ、
４２…光源、
４３…光学レンズ、
４４…受光素子、
４５…データ入力部、
４６…データ展開部、
４７，５５…画像データ記憶部、
４８，５６…欠陥検査部、
５０，５７…制御部、
５１…レンズ制御部、
５２…ステージ制御部、
６１，６２…テストパターン、
１０１…有効領域、
１０２…チップ領域。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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