(57)【要約】【課題】マスクの製造時間を短縮する。【解決手段】露光光に対して遮光性を有するネガレジストをマスク基板上に塗布した後、これに電子線を選択的に照射して所望の遮光パターンを形成したレジストマスクを用意する（工程１００）。続いて、レジストマスクの複数のチップ転写領域の画像を検出して各々のパターンを互いに比較する（工程１０１）。この比較検査で得られた欠陥検出部から、電子線描画処理時に上記ネガレジストに生じた描画繋ぎ部分のデータを削除する（工程１０４）。これにより、比較検査で得られた欠陥検出部には、描画繋ぎ部分（擬似欠陥）を除いた正真の欠陥だけが残されるので、作業者の欠陥判定の負担を軽くすることができ、マスクの検査時間を短縮できる。【選択図】    図８
2004226444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を有することを特徴とするマスクの製造方法：
（ａ）マスク基板を用意する工程、
（ｂ）前記マスク基板に、マスクを用いた露光処理の露光光に対して遮光性を有するネガ型のレジスト膜を堆積する工程、
（ｃ）前記ネガ型のレジスト膜の所望の位置にエネルギービームを選択的に描画した後、現像処理を施すことにより前記ネガ型のレジスト膜からなる遮光パターンを形成してマスクを作成する工程、
（ｄ）前記遮光パターン中の描画繋ぎ部分を不良部分として検出しないように前記遮光パターンを有するマスクを検査する工程。
【請求項２】
請求項１記載のマスクの製造方法において、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）前記マスクのパターン状態を検出する工程、
（ｄ２）前記（ｄ１）工程で得られた検出結果を用いて比較検査を行う工程、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程で得られた検査結果から前記描画繋ぎ部分のデータを削除する工程を有することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際の同一マスク内の異なる領域の同一パターンを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項２記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際のマスクのパターンと、データ上のパターンとを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項５】
請求項２記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際の同一マスク内のパターンのコントラストを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項６】
請求項２記載のマスクの製造方法において、前記描画繋ぎ部分のデータは、前記（ｃ）工程で用いた描画データを流用することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項１記載のマスクの製造方法において、前記エネルギービームが電子線であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項８】
以下の工程を有することを特徴とするマスクの製造方法：
（ａ）マスク基板を用意する工程、
（ｂ）前記マスク基板に、マスクを用いた露光処理の露光光に対して遮光性を有するネガ型のレジスト膜を堆積する工程、
（ｃ）前記ネガ型のレジスト膜の所望の位置にエネルギービームを選択的に描画した後、現像処理を施すことにより前記ネガ型のレジスト膜からなる遮光パターンを形成してマスクを作成する工程、
（ｄ）前記遮光パターンを有するマスクを検査する工程を有し、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）前記マスクのパターン状態を検出する工程、
（ｄ２）前記遮光パターン中の描画繋ぎ部分を不良部分として検出しないように前記（ｄ１）工程で得られた検出結果から前記描画繋ぎ部分のデータを削除する工程、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程で得られた結果を用いて比較検査を行う工程を有するマスクの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際の同一マスク内の異なる領域の同一パターンを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１０】
請求項８記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際のマスクのパターンと、データ上のパターンとを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１１】
請求項８記載のマスクの製造方法において、前記比較検査は、実際の同一マスク内のパターンのコントラストを比較する工程であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１２】
請求項８記載のマスクの製造方法において、前記描画繋ぎ部分のデータは、前記（ｃ）工程で用いた描画データを流用することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１３】
請求項８記載のマスクの製造方法において、前記エネルギービームが電子線であることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１４】
以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）マスク基板を用意する工程、
（ｂ）前記マスク基板に、マスクを用いた露光処理の露光光に対して遮光性を有するネガ型のレジスト膜を堆積する工程、
（ｃ）前記ネガ型のレジスト膜の所望の位置にエネルギービームを選択的に描画した後、現像処理を施すことにより前記ネガ型のレジスト膜からなる遮光パターンを形成してマスクを作成する工程、
（ｄ）前記遮光パターン中の描画繋ぎ部分を不良部分として検出しないように前記遮光パターンを有するマスクを検査する工程、
（ｅ）前記マスクの検査工程で合格したマスクを用いた露光処理によりウエハの主面に所望のパターンを転写する工程。
【請求項１５】
請求項１４記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）前記マスクのパターン状態を検出する工程、
（ｄ２）前記（ｄ１）工程で得られた検出結果を用いて比較検査を行う工程、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程で得られた検査結果から前記描画繋ぎ部分のデータを削除する工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）前記マスクのパターン状態を検出する工程、
（ｄ２）前記遮光パターン中の描画繋ぎ部分を不良部分として検出しないように前記（ｄ１）工程で得られた検出結果から前記描画繋ぎ部分のデータを削除する工程、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程で得られた結果を用いて比較検査を行う工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクの製造方法および半導体集積回路装置の製造技術に関し、特に、マスクの遮光パターンを露光光に対して遮光性を有するレジスト膜により形成するマスク（以下、レジストマスクという）の検査工程に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路装置の製造では、露光装置の解像限界に近いパターンの形成が要求されている。また同時に、パターン形成に用いるマスクの精度およびコストも半導体集積回路装置の製造上重要な要素である。マスクの製造工程の簡略化およびパターンの高精度化を目的として、例えば特開平５−２８９３０７号公報には、遮光膜をレジスト膜で形成するレジストマスクが開示されている。この方法は、通常の電子線感応レジスト膜や光感応レジスト膜が、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を遮光する性質を利用したものである。この方法によれば、金属膜のエッチング工程やレジスト膜の除去工程が不要となり、マスクのコスト低減、寸法精度向上および欠陥低減が可能である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２８９３０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記レジストマスクにおいては、ブライトフィールド（Ｂｒｉｇｈｔ  Ｆｉｅｌｄ）マスク、すなわち、マスク作成時にネガレジストを用いて遮光パターンを形成する場合に以下のような特有の問題があることを本発明者が初めて見出した。
【０００５】
すなわち、ネガレジストにパターンを描画する場合に、描画フィールド間の繋ぎ部分（あるいは描画ショット間の繋ぎ部分）で変色等が生じるため、その繋ぎ部分を検査装置が異物または欠陥等の不良部分として誤認識してしまう問題がある。例えば電子線描画処理では、電子線の偏光で描画できる範囲（フィールド）は電子線を複数ショット照射することで描画し、偏光で描画できない範囲はマスクステージの移動により描画の領域を移動させることで描画を行っている。このため、電子線の描画ショット間や描画フィールド間には微細な繋ぎ部分が形成されている。遮光パターン形成用のレジストとしてネガレジストを使用した場合、遮光パターンを形成する領域、すなわち、レジストを残す領域に電子線を照射するが、上記繋ぎ部分では電子線の照射量が他の領域に比べて低くなる又は高くなるため、遮光パターンに繋ぎ部分が形成されてしまう。この繋ぎ部分は、露光光に対する遮光率の上ではほとんど問題無いが、マスクの欠陥検査においては、欠陥または異物等のような不良部分として誤検出してしまう。このため、オペレータは、不良部分として検出された数千〜数百万にも及ぶ複数の検出部分が、本当に不良なのか、繋ぎ部分なのかを１つ１つ目視によりチェックしなければならないので、マスクの良否判定は多大な時間と労力とを要する面倒な作業となる。この結果、マスクの製造時間やこれを用いる半導体集積回路装置の製造時間が増大する問題がある。他の方法として検査感度を下げる方法があるが、その場合、正真の欠陥や異物をも検出できなくなる可能性があり、マスクの信頼性が低下する問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、マスクの製造時間を短縮することのできる技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００９】
すなわち、本発明は、露光光に対して遮光性を有するネガレジスト膜を用いて遮光パターンを形成するマスクの検査において、その遮光パターン中の描画繋ぎ部分を欠陥として検出しないようにするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願実施の形態を詳細に説明する前に、本実施の形態における用語の意味を説明すると次の通りである。
【００１１】
１．ウエハとは、半導体集積回路の製造に用いるシリコン単結晶基板（半導体ウエハまたは半導体集積回路ウエハ；一般にほぼ平面円形状）、サファイア基板、ガラス基板その他の絶縁、反絶縁または半導体基板等並びにそれらの複合的基板を言う。
【００１２】
２．デバイス面とは、ウエハの主面であってその面にフォトリソグラフィにより、複数のチップ領域に対応するデバイスパターンが形成される面を言う。
【００１３】
３．マスクとは、パターン原画が描かれた基板の総称で、パターンの原寸法の数倍のパターンが形成されるレチクルを含む。可視、紫外光等を用いた露光装置に用いられる。本実施の形態では便宜上、マスクを、通常のマスク、位相シフトマスクおよびレジストマスクに分ける。
【００１４】
４．通常のマスク（メタルマスクまたはクロムマスク）とは、透明なマスク基板上に、メタルからなる遮光パターンと、光透過パターンとでマスクパターンを形成した一般的なマスクのことを言う。
【００１５】
５．ハーフトーン型位相シフトマスクとは、位相シフトマスクの一種でシフタと遮光膜を兼用するハーフトーン膜の透過率が１％以上、４０％未満で、それが無い部分と比較したときの位相シフト量が光の位相を反転させるハーフトーンシフタを有するものである。
【００１６】
６．レジストマスクまたはレジスト遮光体マスクとは、一般に感光性レジストをベースとした膜を電子線（イオンビーム）や光（真空紫外、遠紫外、近紫外等の紫外線、可視光）等のエネルギービームリソグラフィやフォトリソグラフィの手法で感光してマスク基板上にパターニングしたものを言う。遮蔽膜としては真空紫外、遠紫外、近紫外等の紫外線、可視光の全部または一部を遮蔽する。感光性は上記樹脂自体の属性であり（但し、必要があれば光吸収剤や光散乱物質を添加する場合もある）、ハロゲン化銀等の添加組成物が感光性の主体をなすエマルジョンマスク等は原則として、ここで言うレジストマスクに対応しないものとする。すなわち、現像して初めて所望の遮光性を発揮するものではなく、現像前から、又はマスク基板上に塗布等した時点ですでに遮光性を有するものである。ただし、それらを含めて各種の添加物を含むことを許容することは言うまでもない。レジストは一般に有機樹脂を主要な樹脂成分とするものであるが、無機物を添加することを許容する。
【００１７】
７．半導体の分野では紫外線は以下のように分類する。波長が４００ｎｍ程度未満で、５０ｎｍ程度以上を紫外線、３００ｎｍ以上を近紫外線、３００ｎｍ未満、２００ｎｍ以上を遠紫外線、２００ｎｍ未満を真空紫外線。なお、本願の主な実施の形態は、２５０ｎｍ未満、２００ｎｍ以上のＫｒＦエキシマレーザによる遠紫外域でも可能であることは言うまでもない。また、１００ｎｍ未満、５０ｎｍ以上の紫外線の短波長端領域及び４００ｎｍ程度から５００ｎｍ程度の可視短波長端領域でも本発明の原理を適用することは同様に可能である。
【００１８】
８．「遮光（遮光領域、遮光膜、遮光パターン等）」と言うときは、その領域に照射される露光光のうち、４０％未満を透過させる光学特性を有することを示す。一般に数％から３０％未満のものが使われる。特に従来のクロムマスクの代替として使用されるバイナリマスク（またはバイナリ遮光パターン）では、その遮光領域の透過率がほぼ０、すなわち、１％未満、望ましくは０．５％未満、更に実際的には０．１％未満である。一方、「透明（透明膜、透明領域）」と言うときは、その領域に照射される露光光のうち、６０％以上を透過させる光学特性を有することを示す。透明領域の透過率は、ほぼ１００％、すなわち、９０％以上、望ましくは９９％以上である。
【００１９】
９．マスク遮光材料に関して「メタル」と言うときは、クロム、酸化クロム、その他の金属の同様な化合物を指し、広くは金属元素を含む単体、化合物、複合体等で遮光作用のあるものを含む。
【００２０】
１０．レジスト膜とは、一般に有機溶剤、ベース樹脂および感光剤を主成分とし、その他の成分も加わって構成されている。紫外線または電子線等のような露光光により感光剤は、光化学反応を起こし、その光化学反応による生成物が、あるいはその光化学反応による生成物が触媒となる反応により、ベース樹脂の現像液への溶解速度を大きく変化させ、露光および露光後に行われる現像処理によりパターンを形成するものを言う。露光部でのベース樹脂の現像液への溶解速度が小から大に変化するものをポジ型のレジストといい、露光部でのベース樹脂の現像液への溶解速度が大から小に変化するものをネガ型のレジストという。一般的なレジスト膜では、主成分中に無機材料は含まれないが、例外としてＳｉを含有するレジスト膜もこのレジスト膜に含まれるものとする。一般的なレジスト膜と感光性ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）との違いは、感光性ＳＯＧでは、主成分中にＳｉ−ＯやＳｉ−Ｎ等が含まれ、この部分が無機材料である点である。感光性ＳＯＧの主骨格は、ＳｉＯ２である。有機か無機かの違いは、終端部分にＣＨ３等が結合しているか否かで決まる。一般に有機で終端させた方が安定であり、広く使われているが、感光性ＳＯＧの主要部とは関係無く、有機または無機のいずれでも可能である。
【００２１】
１１．半導体集積回路装置というときは、シリコンウエハやサファイア基板等のような半導体または絶縁体基板上に作られるものだけでなく、特に、そうでない旨明示された場合を除き、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ）およびＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等のようなガラス等のような他の絶縁体基板上に作られるもの等も含むものとする。
【００２２】
１２．ホールパターンとは、ウエハ上で露光波長と同程度又はそれ以下の二次元的寸法を有するコンタクトホール、スルーホール等の微細パターン。一般には、マスク上では正方形またはそれに近い長方形あるいは八角形等の形状であるが、ウエハ上では円形に近くなることが多い。
【００２３】
１３．ラインパターンとは、ウエハ上で配線等を形成する帯状パターンをいう。
【００２４】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２５】
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、本実施の形態においては、電界効果トランジスタを代表するＭＩＳ・ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をＭＩＳと略し、ｐチャネル型のＭＩＳ・ＦＥＴをｐＭＩＳと略し、ｎチャネル型のＭＩＳ・ＦＥＴをｎＭＩＳと略す。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態のマスクの製造方法の一例と、本発明者が検討したマスク検査方法の課題とを図１〜図６により説明する。なお、図１および図３は、そのマスクの製造工程中の要部平面図、図２および図４は、それぞれ図１および図３のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【００２７】
まず、図１および図２に示すように、本実施の形態１のマスクを構成するマスク基板１を用意する。このマスク基板１は、例えば露光光に対して透明な平板状の合成石英ガラス板からなり、第１主面とその反対面（裏面）側の第２主面とを有している。続いて、レジストマスクでは、遮光膜としてクロム等のようなメタルを用いず、レジストを遮光膜として使用するため、このマスク基板１の第１主面上に、例えばネガ型の電子線感応レジスト膜（以下、単にネガレジストという）２等のような有機膜を直接塗布する。なお、このネガレジストの塗布前にＨＭＤＳ（Ｈｅｘａ−ｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）等を用いてネガレジストとマスク基板１との密着性を向上させてネガレジストの剥離防止の工程を行っても良い。
【００２８】
上記ネガレジスト塗布後、電子線描画装置を用いてマスクパターンを描画し、ベーク、現像処理を行って、図３および図４に示すように、ネガレジストからなる所望の遮光パターン２ａを形成してマスクＲＭを作成する。ここではネガレジストを用いているので電子線を当てた部分が遮光パターン２ａとして残される。この場合、ネガレジストからなる遮光パターン２ａの描画フィールド（または描画ショット）の境界部に描画繋ぎ部分（以下、単に繋ぎ部分という）２ａ１が形成される。描画フィールドは、後述するように、電子線描画装置の偏向器で描画できる最大の範囲の描画単位領域であり、後述するように複数のサブフィールドに分かれている。１つの描画フィールドから次の描画フィールドへの描画位置の移動は電子線描画装置のマスクステージの移動により行われる。１つのサブフィールドから次のサブフィールドへの移動は偏向器の電子線の偏向で行われる。このため、フィールドとフィールドとの境界部またはサブフィールドとサブフィールドとの境界部、あるいは描画の１ショットと１ショットとの境界部で離間または重なりが生じ、微細な繋ぎ部分が形成される。図５および図６にネガレジストからなる遮光パターン２ａに形成された繋ぎ部分２ａ１の撮影写真を簡略化して示す。遮光パターン２ａに格子状に配置され、他の部分とは異なる色に変わって表示されているのが繋ぎ部分２ａ１である。繋ぎ部分２ａ１の数は、規模にもよるが、数千〜数百万にも及んでいる。
【００２９】
次いで、作成されたマスクＲＭの各種の外観検査を行い、合格したものを製品として出荷する。ここで分かるように、レジストマスクでは、上記通常のマスクの製造工程と異なり、メタルの加工およびメタルの加工時にエッチングマスクとして用いたレジストパターンの除去を行わない。そして、レジストパターン自体が遮光膜となる。したがって、検査工程において、遮光パターン２ａ中に繋ぎ部分２ａ１が存在したままマスクＲＭの検査を行うので、数千〜数百万にも及ぶ繋ぎ部分２ａ１を欠陥または異物（以下、不良部分という）として誤検出してしまう問題が生じることを本発明者が初めて見出した。なお、上記通常のマスクのクロム等のようなメタルを加工する際のエッチングマスクとなるレジストパターンにも繋ぎ部分が形成されるが、上記通常のマスクの場合は、レジストパターンの繋ぎ部分はメタルに転写されないし、メタル加工後の検査工程ではレジストパターンが既に除去され残されていないので大きな問題とならない。電子線描画装置の調整の問題により繋ぎ部分でくびれや太りが発生する場合があるが、これは通常のマスクの共通の問題なので、ここでは説明を省略する。
【００３０】
上記レジストマスクの繋ぎ部分の誤検出の対応策としては、例えば（１）検査装置の検出感度を下げる、（２）人手によるレビューを行い合否判定をするの２通りがあるが、どちらも問題である。検査装置の検出感度を下げた場合、文字通り不良部分の検出サイズなども大きくなるため、本来問題となる微細な不良部分をも検出しなくなる可能性があり、マスクの信頼性を低下させる問題がある。また、人手によるレビューは膨大な点数をレビューする必要があり、マスク製造のＱＴＡＴ（Ｑｕｉｃｋ  Ｔｕｒｎ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅ）の要望に反し、現実的でない。
【００３１】
そこで、本実施の形態においては、検査工程時のアルゴリズムを変更することで、上記問題を回避する方法を提案する。現在、一般的に検査工程時のファイルは、上記電子線描画装置でネガレジストにパターンを描画するときに用いた電子線描画データを変換して作成している。この電子線描画データには、パターン描画を行うための座標データの他に、描画フィールドの繋ぎ部分（および描画ショットの繋ぎ部分）のデータが含まれている。現在、この繋ぎ部分のデータは積極的に利用されていないが、本実施の形態ではこの電子線描画データ中の繋ぎ部分のデータを積極的に利用する。すなわち、新たに上記繋ぎ部分のデータを抽出したり作成したりするのではなく、もともとある上記繋ぎ部分のデータを使用することにより、電子線描画装置や検査装置の改造等を行うことなく、上記問題に対処することができる。
【００３２】
マスクの検査方法には、現在大きく分けて３種類の方法がある。すなわち、ダイ−トゥ−ダイ（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ）検査方式、ダイ−トゥ−データベース（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａｂａｓｅ）検査方式および異物検査方式である。ダイ−トゥ−ダイ検査方式は、同一のマスク内に、一部または全体的に同一のパターン構成を有する複数のチップが配置されている場合に、マスクの異なるチップ転写領域の同一のパターンを比較する検査方法である。この検査方式の場合、マスクのパターンを直接比較するため、比較的精度の高い検査が可能である。次のダイ−トゥ−データベース検査方式は、レイアウトデータまたはレイアウトデータから擬似的に生成されるデータとマスク上の実際のパターンとを比較する検査方法である。主に１つのマスクに１つのチップ転写領域しかない場合に、この方法を採用することが多い。最後の異物検査方式は、マスクに対して所定の検査光を照射した時にマスクを透過した光、マスクから反射された光、またはその透過光および反射光の両方の光の微妙なコントラストの変化を検出し、そのコントラスト比較の結果から不良部分を検出する方法である。この異物検査方式の場合は、検出光のコントラスト比較だけで不良部分を検出できるので、マスクの検査時間を短縮でき、マスクの製造時間を短縮できる。この場合もネガレジストからなる遮光パターンの厚さが上記繋ぎ部分で変化している（正しい値に対して厚いまたは薄い）ため、繋ぎ部分を不良部分と誤検出してしまう。
【００３３】
以上のような３種類全ての検査において本実施の形態は有効である。以下、本実施の形態１では、上記ダイ−トゥ−ダイ検査方式への適用例について説明する。
【００３４】
図７は本発明者が検討したアルゴリズム変更前の上記ダイ−トゥ−ダイ検査工程のフロー図例を示している。まず、検査対象のレジストマスクを用意する（工程１００）。ここでは、図７の（α）に示すように、１つのレジストマスク内に、３つのチップ転写領域ＣＡ１〜ＣＡ３が配置されている場合が例示されている。各チップ転写領域ＣＡ１〜ＣＡ３には、それぞれネガレジストからなる遮光パターンＡ〜Ｃが形成されている。続いて、チップ転写領域ＣＡ１〜ＣＡ３の各々を光学的に検出する。図７の（β）は、各チップ転写領域ＣＡ１〜ＣＡ３の遮光パターンＡ〜Ｃの検出画像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を示している。この場合、遮光パターンＡ〜Ｃの検出画像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１には上記繋ぎ部分のパターンも検出される。ここで、検出画像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１が互いに等しいか否かを比較する（工程１０１）。この比較検査の結果、検出画像Ａ１，Ｂ１，Ｃ１が互いに等しい場合は、無欠陥であり、レジストマスクが完成する。しかし、上記比較検査では、上記繋ぎ部分が不良部分として検出されてしまう。同じデータで３つのチップ転写領域ＣＡ１〜ＣＡ３を比較しているため問題とならないように思えるが、実際には、繋ぎ部分はプレート内の位置等によって異なるため、最近の高感度の検査装置では欠陥として認識してしまう可能性がある。結果的に図７の（γ）に示すように、数千〜数百万にも及ぶ繋ぎ部分Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を不良部分として検出してしまう。この場合は、検出された不良部分をオペレータの目視によりチェックする（工程１０２）。通常のマスクで検出される欠陥の数は１〜３個程度であるのに対して、この場合は、本当の不良部分ではない繋ぎ部分を含めて数千〜数百万個もの欠陥検出部を１つ１つチェックしていかなければならないので、時間と労力とを要する面倒な作業となる。オペレータのチェックにより、欠陥が無い場合はレジストマスクは完成とされ、欠陥が有る場合はレジストマスクの修正工程に移行することになる。
【００３５】
これに対して図８は、本実施の形態１のアルゴリズム変更後の上記ダイ−トゥ−ダイ検査工程のフロー図例を示している。上記の比較検査工程（工程１００，１０１）までは図７の場合と同じである。本実施の形態１では、マスク設計用のパターンデータＤと、そのパターンデータＤを用いて作成した電子線描画データのパターン描画データＥとから上記繋ぎ部分のデータを抽出する。パターンデータＤ中には繋ぎ部分のデータが存在しないのに対して、パターン描画データ中にはもともと繋ぎ部分のデータも所有しているので、図８の（η）に示すように、パターン描画データＥからパターンデータＤを差し引くことにより、繋ぎ部分Ｆのデータを抽出することができる（工程１０３）。そして、上記比較検査で得られた欠陥検出部のデータ（図８の（γ））から、工程１０３で得られた繋ぎ部分Ｆのデータを除去する。これにより、比較検査結果から繋ぎ部分を選択的に削除できるので、本当の不良部分のみを抽出することができる。オペレータは、その抽出結果を用いて欠陥有りか否かを判断する（工程１０４）。この場合、オペレータは繋ぎ部分を除いて残されている欠陥検出部を目視によりチェックすれば良いので、あまり労力を掛けずに短時間で欠陥検査を行うことができる。チェックの結果、欠陥が無い場合は、レジストマスクを梱包し出荷する。欠陥が有る場合は、レジストマスクの修正工程に移行することになる。
【００３６】
図９は、本実施の形態を適用しない場合に検出する欠陥数の内訳を示している。エッジ欠陥が１０％、その他の欠陥が１４％であるのに対して、上記繋ぎ部分による不良部分は７６％であり、全体の３／４を占めていることが分かる。図１０は、本実施の形態の適用前後の検査レビュー時間を比較して示している。本実施の形態を適用しない場合は、上記全欠陥の３／４を占める繋ぎ部分の切り分けが必要になるため、検査レビュー時間がトータルで約１６時間も掛かるのに対して、本実施の形態を適用すると検査レビュー時間をトータルで約４時間にまで短縮でき、その結果、レジストマスクの製造ＴＡＴを大幅に向上させることができた。このように、本実施の形態では、ソフト的に上記繋ぎ部分を検出し、検出結果を分析することで、これまで多大な時間を掛けていた解析時間を、通常のマスクの検査工程と同程度にすることができ、レジストマスクの検査ＴＡＴを落とすことなく、レジストマスクを短時間で製造することができた。また、レジストマスクの検査精度を向上させることができるので、品質の高いレジストマスクを高い歩留まりで製造することができ、レジストマスクの製造コストを低減することもできた。
【００３７】
次に、本実施の形態１のレジストマスクの具体例を図１１および図１２に示す。図１１および図１２のマスクＲＭ１は、ネガ型レジスト遮光型マスクの一例を示している。図１１はマスクＲＭ１の全体平面図、図１２は図１１のＸ２−Ｘ２線の断面図をそれぞれ示している。マスクＲＭ１を構成するマスク基板１の第１主面の中央には、ウエハ上のチップ領域に対応する平面矩形状のチップ転写領域ＣＡｍが配置されている。チップ転写領域ＣＡｍの外周は周辺領域となっている。遮光体を形成するための電子線感応レジスト膜としてネガレジストを使用するこのタイプのマスクＲＭ１では、ネガレジストからなる遮光パターン２ａ，２ｂ，２ｃを電子線描画や紫外線露光で選択的に残すことでマスクを作成できる。このため、マスクＲＭ１の周辺領域において露光装置との接触部などにおける電子線感応レジスト膜は特別に除去することなく通常除去される。すなわち、特別な工程を追加してマスクＲＭ１の周辺領域のネガレジストを除去する必要はない。
ただし、ステップ・アンド・リピート方式等でウエハ上に転写したパターンが互いに多重露光されるのを防止するため、ネガレジストからなる帯状の遮光パターン２ｂを配置しているのが特徴である。この遮光パターン２ｂは、チップ転写領域ＣＡｍを規定するようにその外周に沿って配置された遮光パターンである。チップ転写領域ＣＡｍ内の複数の遮光パターン２ａは、ウエハ上の集積回路パターンとして転写される。また、周辺領域内において枠状の遮光パターン２ｂの外周に配置されたネガレジストからなる複数の遮光パターン２ｃは、マスク基板１に集積回路パターンを転写する際に、マスク基板１と電子線描画装置との位置合わせに用いるマークである。また、マスク基板１の第１主面には、ペリクルＰＥが貼り付けられている。これにより、マスク基板１の第１主面に異物が付着するのを防止できる。ペリクルＰＥは、ペリクル膜ＰＥ１とペリクル枠ＰＥ２とを有している。ペリクル枠ＰＥ２の基部はマスク基板１に接した状態で接着剤により接合されている。また、ペリクルＰＥのペリクル枠ＰＥ２よりも外側の周辺領域に形成された遮光パターン３ａは、マスクＲＭ１とウエハまたはマスクＲＭ１と縮小投影露光装置との位置合わせに用いるマークであり、例えばクロム等のような遮光用のメタルからなる。また、マスクＲＭ１の周辺領域においてペリクルＰＥの四隅近傍に矩形状の破線で示された４個の接触領域４は、縮小投影露光装置のステージＥｓｔの真空吸引口部が接触する部分を示している。なお、本実施の形態１のマスクＲＭのようなレジストマスクについては、例えば本願発明者を含む特願平１１−１８５２２１号（平成１１年６月３０日出願）、特願２０００−２４６４６６号（平成１２年８月１５日出願）、特願２０００−２４６５０６号（平成１２年８月１５日出願）、特願２０００−３０８３２０号（平成１２年１０月６日出願）、特願２０００−３１６９６５号（平成１２年１０月１７日出願）または特願２０００−３２８１５９号（平成１２年１０月２７日出願）等に記載がある。
【００３８】
次に、本実施の形態１のレジストマスクの他の具体例を図１３および図１４に示す。図１３および図１４のマスクＲＭ２は、ネガレジストを遮光体とした部分レジストマスクの一例を示している。図１３はマスクＲＭ２の全体平面図、図１４は図１３のＸ３−Ｘ３線の断面図をそれぞれ示している。
【００３９】
マスクＲＭ２のチップ転写領域ＣＡｍには、メタルからなる複数の遮光パターン３ｂと、ネガレジストからなる遮光パターン２ａとの両方が配置されている。
この遮光パターン２ａ，３ｂは、集積回路パターンを転写するための遮光パターンである。チップ転写領域ＣＡｍの外周からマスク基板１の外周までは遮光パターン３ｃで覆われている。この遮光パターン３ｃは、例えばクロム等のようなメタルからなりその一部が除去されて複数の光透過パターン５ｂ，５ｃが形成されている。光透過パターン５ｃは、上記マスクＲＭ１の遮光パターン３ａに相当するマークパターンである。ステージＥｓｔは、遮光パターン３ｃに接触される。
なお、上記のような部分レジストマスクについては、例えば本発明者による特願２０００−２０６７２８号または特願２０００−２０６７２９号（共に出願日は平成１２年７月７日）に記載がある。
【００４０】
次に、上記マスクＲＭ（ＲＭ１，ＲＭ２）を用いた露光方法の一例について図１５により説明する。なお、図１５においては、露光装置の機能を説明するために必要な部分のみを示したが、その他の通常の露光装置（スキャナやステッパ）に必要な部分は通常の範囲と同様である。
【００４１】
露光装置ＥＸＰは、例えば縮小比４：１の走査型縮小投影露光装置（スキャナ）である。露光装置ＥＸＰの露光条件は、例えば次の通りである。すなわち、露光光ＬＰには、例えば露光波長２４８ｎｍ程度のＫｒＦエキシマレーザ光を用い、光学レンズの開口数ＮＡ＝０．６５、照明の形状は円形であり、コヒーレンシ（σ：ｓｉｇｍａ）値＝０．７である。マスクとしては、前記マスクＲＭ（ＲＭ１，ＲＭ２）等のようなレジストマスクおよび通常のマスクを用いる。ただし、露光光ＬＰは、上記のものに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばｇ線、ｉ線、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）またはＦ２ガスレーザ光（波長１５７ｎｍ）を用いても良い。
【００４２】
露光光源Ｅ１から発する光は、フライアイレンズＥ２、アパーチャＥ３、コンデンサレンズＥ４、Ｅ５およびミラーＥ６を介してマスク（ここではレチクル）ＲＭを照明する。光学条件のうち、コヒーレンシはアパーチャＥ３の開口部の大きさを変化させることにより調整した。マスクＲＭ上には異物付着によるパターン転写不良等を防止するための上記ペリクルＰＥが設けられている。マスクＲＭ上に描かれたマスクパターンは、投影レンズＥ７を介して処理基板であるウエハ８上に投影される。なお、マスクＲＭは、マスク位置制御手段Ｅ８およびミラーＥ９で制御されたステージＥｓｔ上に載置され、その中心と投影レンズＥ７の光軸とは正確に位置合わせがなされている。マスクＲＭは、その第１主面がウエハ８の主面（デバイス面）に向けられ、第２主面がコンデンサレンズＥ５に向けられた状態でステージＥｓｔ上に置かれている。したがって、露光光ＬＰは、マスクＲＭの第２主面側から照射され、マスクＲＭを透過して、マスクＲＭの第１主面側から投影レンズＥ７に照射される。
【００４３】
ウエハ８は、その主面を投影レンズＥ７側に向けた状態で試料台Ｅ１１上に真空吸着されている。ウエハ８の主面上には、露光光に感光するフォトレジスト膜が塗布されている。試料台Ｅ１１は、投影レンズＥ７の光軸方向、すなわち、試料台Ｅ１１の基板載置面に垂直な方向（Ｚ方向）に移動可能なＺステージＥ１２上に載置され、さらに試料台Ｅ１１の基板載置面に平行な方向に移動可能なＸＹステージＥ１３上に搭載されている。ＺステージＥ１２およびＸＹステージＥ１３は、主制御系Ｅ１４からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段Ｅ１５，Ｅ１６により駆動されるので、所望の露光位置に移動可能である。その位置はＺステージＥ１３に固定されたミラーＥ１７の位置としてレーザ測長機Ｅ１８で正確にモニタされている。また、ウエハ８の表面位置は、通常の露光装置が有する焦点位置検出手段で計測される。計測結果に応じてＺステージＥ１２を駆動させることで、ウエハ８の表面は常に投影レンズＥ７の結像面と一致させることができる。
【００４４】
マスクＲＭとウエハ８とは、縮小比に応じて同期して駆動され、露光領域がマスクＲＭ上を走査しながらマスクパターンをウエハ８上に縮小転写する。この時、ウエハ８の表面位置も上述の手段によりウエハ８の走査に対して動的に駆動制御される。ウエハ８上に形成された回路パターンに対してマスクＲＭ上の回路パターンを重ね合わせ露光する場合、ウエハ８上のマークパターンの位置をアライメント検出光学系を用いて検出し、その検出結果からウエハ８を位置決めして重ね合わせ転写する。主制御系Ｅ１４はネットワーク装置と電気的に接続されており、露光装置ＥＸＰの状態の遠隔監視等が可能となっている。上記の説明では、露光装置として走査型縮小投影露光装置（スキャナ）を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばマスク上の回路パターンの投影像に対してウエハを繰り返しステップすることで、マスク上の回路パターンをウエハ上の所望の部分に転写する縮小投影露光装置（ステッパ）を用いても良い。
【００４５】
次に、上記マスクＲＭ（ＲＭ１，ＲＭ２）および通常のマスクを用いた露光方法により製造された半導体集積回路装置の一例を図１６により説明する。図１６はその半導体集積回路装置の要部断面図である。上記ウエハ８から切り出された半導体チップを構成する半導体基板（以下、単に基板という）８Ｓは、例えば１〜１０Ωｃｍ程度の比抵抗を有するｐ型のシリコン（Ｓｉ）単結晶からなり、その主面（デバイス面）には溝型の分離部９が選択的に形成されている。この溝型の分離部９は、基板８Ｓの主面に形成された溝内に、例えば酸化シリコン膜が埋め込まれることで形成されている。ここには、溝形の分離部（ＳＧＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｇｒｏｏｖｅ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）またはＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ））が例示されているが、例えばＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）法等によって酸化シリコン（ＳｉＯ２等）膜からなる分離部を形成しても良い。また、基板８Ｓには、その主面から基板８Ｓの所定の深さに渡ってｐ型ウエルＰＷＬおよびｎ型ウエルＮＷＬが選択的に形成されている。ｐ型ウエルＰＷＬには、例えばホウ素が導入され、ｎ型ウエルＮＷＬには、例えばリンが導入されている。そして、このｐ型ウエルＰＷＬおよびｎ型ウエルＮＷＬの領域において上記分離部９に囲まれた活性領域には、ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐが形成されている。このｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐによりＣＭＩＳ回路が形成されている。
【００４６】
ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐのゲート絶縁膜１０は、例えば厚さ６ｎｍ程度の酸化シリコン膜からなる。ここでいうゲート絶縁膜１０の膜厚とは、二酸化シリコン換算膜厚であり、実際の膜厚と一致しない場合もある。ゲート絶縁膜１０は、酸化シリコン膜に代えて酸窒化シリコン膜で構成しても良い。すなわち、ゲート絶縁膜１０と基板８Ｓとの界面に窒素を偏析させる構造としても良い。酸窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜に比べて膜中における界面準位の発生を抑制したり、電子トラップを低減したりする効果が高いので、ゲート絶縁膜１０のホットキャリア耐性を向上でき、絶縁耐性を向上させることができる。また、酸窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜に比べて不純物が貫通し難いので、酸窒化シリコン膜を用いることにより、ゲート電極材料中の不純物が基板８Ｓ側に拡散することに起因する、しきい値電圧の変動を抑制することができる。酸窒化シリコン膜を形成するには、例えば基板８ＳをＮＯ、ＮＯ２またはＮＨ３といった含窒素ガス雰囲気中で熱処理すれば良い。
【００４７】
ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐのゲート電極１１は、例えば低抵抗多結晶シリコン膜上に、例えば窒化タングステン（ＷＮ）膜等のようなバリアメタル膜を介してタングステン（Ｗ）膜等のようなメタル膜を積層した構造を有する、いわゆるポリメタルゲート構造とされている。ただし、ゲート電極構造は、これに限定されるものではなく、例えば低抵抗多結晶シリコン膜の単体膜構造としても良いし、例えば低抵抗多結晶シリコン膜上に、例えばチタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）膜またはコバルトシリサイド（ＣｏＳｉｘ）膜を積層した構造を有する、いわゆるポリサイド構造としても良い。このようなゲート電極１１の側面には、例えば酸化シリコン膜からなるサイドウォール１２が形成されている。また、ゲート電極１１の上面には、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４等）膜等からなるキャップ膜１３が形成されている。ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐのチャネルは、ゲート電極１１の直下の基板８Ｓ部分に形成される。
【００４８】
ｎＭＩＳＱｎのソースおよびドレイン用の半導体領域１４は、ｎ−型の半導体領域１４ａおよびｎ＋型の半導体領域１４ｂを有する、いわゆるＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造とされている。ｎ−型の半導体領域１４ａおよびｎ＋型の半導体領域１４ｂには、共に、例えばリン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）が導入されているが、ｎ−型の方がｎ＋型よりも不純物濃度が低くされている。一方、ｐＭＩＳＱｐのソースおよびドレイン用の半導体領域１５は、ｐ−型の半導体領域１５ａおよびｐ＋型の半導体領域１５ｂを有する、いわゆるＬＤＤ構造とされている。ｐ−型の半導体領域１５ａおよびｐ＋型の半導体領域１５ｂには、共に、例えばホウ素が導入されているが、ｐ−型の方がｐ＋型よりも不純物濃度が低くされている。
【００４９】
このような基板８Ｓ上には、例えば３層の多層配線層が形成されている。多層配線層は、基板８Ｓ上に層間絶縁膜と配線層とが交互に積み重なって形成されている。第１〜第３の各配線層には、それぞれ第１〜第３層配線１６Ｌ１〜１６Ｌ３が形成されている。第１〜第３層配線１６Ｌ１〜１６Ｌ３は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム−シリコン−銅合金を主配線材料として形成されている。最下層の第１層配線１６Ｌ１と基板８Ｓまたはゲート電極１１とは、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールＣＮＴを通じて電気的に接続されている。また、第１〜第３層配線１６Ｌ１〜１６Ｌ３間は、層間絶縁膜に形成されたスルーホールＴＨを通じて電気的に接続されている。最上の第３層配線１６Ｌ３は、その表面の大半が表面保護膜１７によって覆われているが、その表面保護膜１７の一部が開口されて第３層配線１６Ｌ３の一部が露出されている。この第３層配線１６Ｌ３が表面保護膜１７から露出される部分は、ボンディングワイヤまたはバンプ電極が接合される外部端子領域１８である。なお、表面保護膜１７は、基板８Ｓ側から順に保護膜１７ａ〜１７ｃが積層されてなる。最下層の保護膜１７ａは例えば酸化シリコン膜等からなり、その上の保護膜１７ｂは例えば窒化シリコン膜等からなり、最上層の保護膜１７ｃは例えばポリイミド樹脂等からなる。活性領域（分離領域）、ゲート電極１１、第１〜第３層配線１６Ｌ１〜１６Ｌ３およびウエル領域等のようなラインパターンの転写では、ウエハ８の主面上に、例えばネガ型のレジスト膜を塗布し、コンタクトホールＣＮＴおよびスルーホールＴＨ等のようなホールパターンの転写では、ウエハ８の主面上に、例えばポジ型のレジスト膜を塗布する。
【００５０】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、ダイ−トゥ−データベース検査方式を用いたレジストマスクの検査方法を説明する。１つのマスクに１つのチップ転写領域が配置されたマスクでは、前記したようにマスク上のパターン同士を比較することでパターンの良否を検査することはできないため、レイアウトデータまたは電子線描画データを元に比較検査を行う、ダイ−トゥ−データベース検査方式を用いる。
【００５１】
図１７は本発明者が検討したアルゴリズム変更前の上記ダイ−トゥ−データベース検査工程のフロー図例を示している。まず、検査対象のレジストマスクを用意する（工程２００）。ここでは、図１７の（α）に示すように、レジストマスク上のネガレジストからなる遮光パターンＡが例示されている。続いて、レジストマスク上の遮光パターンＡを光学的に検出する。そして、データベースから算出されたパターンデータＤと、これと同じ位置座標に存在する実際のレジストマスク上の遮光パターンＡの検出画像Ａ１とを比較する（工程２０１）。この比較検査の結果、検出画像Ａ１とパターンデータＤとが等しい場合は、無欠陥であり、レジストマスクが完成する。しかし、この比較検査の場合も、図１７の（γ）に示すように上記繋ぎ部分Ａ２が不良部分として検出されてしまう。この場合、検出された不良部分をオペレータの目視によりチェックしなければならないため、レジストマスクの検査は、前記実施の形態１で説明したのと同様に時間と労力とを要する面倒な作業となる（工程２０２）。以降は前記実施の形態１と同様である。
【００５２】
これに対して図１８は、本実施の形態２のアルゴリズム変更後の上記ダイ−トゥ−データベース検査工程のフロー図例を示している。上記の比較検査工程（工程２００，２０１）までは図１７の場合と同じである。本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、マスク設計用のパターンデータＤと、そのパターンデータＤを用いて作成した電子線描画データのパターン描画データＥとから上記繋ぎ部分のデータを抽出する。すなわち、図１８の（η）に示すように、パターン描画データＥからパターンデータＤを差し引くことにより、繋ぎ部分Ｆのデータを抽出することができる（工程２０３）。そして、上記比較検査で得られた欠陥検出部のデータ（図１８の（γ））から、工程２０３で得られた繋ぎ部分Ｆのデータを除去する。これにより、比較検査結果から繋ぎ部分を選択的に削除できるので、本当の不良部分のみを抽出することができる。オペレータは、その抽出結果を用いて欠陥有りか否かを判断する（工程２０４）。すなわち、本実施の形態２の場合も、オペレータは繋ぎ部分を除いて残されている欠陥検出部を目視によりチェックすれば良いので、あまり労力を掛けずに短時間で欠陥検査を行うことができる。これ以降の工程は前記実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００５３】
このように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、異物検査方式を用いたレジストマスクの検査方法を説明する。
【００５５】
図１９は本発明者が検討したアルゴリズム変更前の上記異物検査工程のフロー図例を示している。まず、図１９の（α）に示すように前記実施の形態２と同様のネガレジストからなる遮光パターンＡが形成された検査対象のレジストマスクを用意した後（工程３００）、異物検査装置を用いて、レジストマスクの異物検査を行う。すなわち、レジストマスクに照射した検査光の透過光、反射光または透過光と反射光との両方の光が、一般に異物に起因して微妙に変化することを検出することで、欠陥を検出する。ここでは、透過光と反射光との差分によって欠陥を検出する方法の一例を説明する。すなわち、検査光の透過光と反射光とのコントラスト比較検査を行った時に透過光と反射光とで不一致が生じる部分を欠陥として検出する場合を説明する（工程３０１）。この比較検査の結果、検査光の透過光と反射光とが一致する場合は無欠陥であり、レジストマスクが完成する。しかし、この比較検査の場合も、図１９の（β）に示すように、所望のパターンと、その他に繋ぎ部分のパターンとが検出されるため、検査光の透過光と反射光とで非対称が発生し、図１９の（γ）に示すように上記繋ぎ部分Ａ２が不良部分として検出されてしまう。したがって、本実施の形態３の場合も、検出された不良部分をオペレータの目視によりチェックしなければならず、レジストマスクの検査は、前記実施の形態１，２で説明したのと同様に時間と労力とを要する面倒な作業となる（工程３０２）。以降の工程は前記実施の形態１，２と同様である。
【００５６】
これに対して図２０は、本実施の形態３のアルゴリズム変更後の上記異物検査工程のフロー図例を示している。上記の比較検査工程（工程３００，３０１）までは図１９の場合と同じである。本実施の形態３でも、前記実施の形態１，２と同様に、マスク設計用のパターンデータＤと、そのパターンデータＤを用いて作成した電子線描画データのパターン描画データＥとから上記繋ぎ部分のデータを抽出する。すなわち、図２０の（η）に示すように、パターン描画データＥからパターンデータＤを差し引くことにより、繋ぎ部分Ｆのデータを抽出し（工程３０３）、上記比較検査で得られた欠陥検出部のデータ（図２０の（γ））から、工程３０３で得られた繋ぎ部分Ｆのデータを除去する。これにより、比較検査結果から繋ぎ部分を選択的に削除できるので、本当の不良部分のみを抽出することができる。オペレータは、その抽出結果を用いて欠陥有りか否かを判断する（工程３０４）。すなわち、本実施の形態３の場合も、オペレータは繋ぎ部分を除いて残されている欠陥検出部を目視によりチェックすれば良いので、あまり労力を掛けずに短時間で欠陥検査を行うことができる。これ以降の工程は前記実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００５７】
次に、上記異物検査装置の一例を図２１に示す。この異物検査装置は、例えばＫＬＡ社のＳＴＡＲ  ｌｉｇｈｔ等のような異物検査装置ＣＩＳである。この異物検査装置ＣＩＳは、マスクＲＭに照射した検査光の透過光による検査、反射光による検査、透過光と反射光とを用いた検査および位相シフト原理に関する検査が可能であり、被検査物（マスクＲＭ）からのさまざまな情報を得ることができる。レーザ光源Ｃ１から出射した検査光ＩＬは、スキャナＣｓｃおよびビームスプリッタＣｂｓを通り、対物レンズＣｌ１を介してステージＣｓｔ上の被検査用のマスクＲＭに照射する。マスクＲＭは、その第１主面（すなわち、遮光パターン２ａが形成された面）をレーザ光源Ｃ１側に向けた状態でステージＣｓｔ上に置かれている。このマスクＲＭを透過した光は、集光レンズＣｌ２を通り透過光検出器Ｃｔｄで検出される。一方、マスクＲＭから反射された光は、ビームスプリッタＣｂｓ、集光レンズＣｌ３を通り反射光検出器Ｃｒｄで検出される。検出された信号は経路Ｃ２，Ｃ３を通じて中間システムＣｃｓと制御用コンピュータＣｃｃで処理され、欠陥の有無が判定される。欠陥情報等のデータはデータベース保存部Ｃｄｍに保存される。検査光としては、例えば波長３６５ｎｍまたは４３６ｎｍの長波長のレーザ光を用いている。もちろん検査光として短波長の光を用いても良い。これにより、検査の分解能力を向上させることができる。また、図２１中の符号Ｃｍは、位相シフト原理に関する検査を行う際に位相差が生じるような光の経路を形成するための鏡である。なお、異物検査方法を用いたレジストマスクの検査方法については、例えば本願発明者を含む特願２００２−２０２０７１号に記載がある。
【００５８】
このように、本実施の形態３においても、前記実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、最初の計算から繋ぎ部分を考慮して検査を行う。すなわち、レジストマスクの画像検出を行うことで得られた検出画像Ａ１等のデータから上記繋ぎ部分Ｆのデータを削除した後、繋ぎ部分Ｆが削除された検出画像Ａ１等のデータに対して前記実施の形態１〜３で説明した各々の比較検査を行う。この場合、比較検査では、繋ぎ部分の無いデータで比較を行うので、データ比較処理量を減らすことができ、データ比較処理時間を短縮できる。そして、結果的に前記実施の形態１〜３と同様に本当の欠陥検出部のみを検出することができる。
したがって、この場合も、オペレータは、繋ぎ部分を除いて残されている欠陥検出部を目視によりチェックすれば良いので、オペレータの負担を軽減でき、短時間で欠陥検査を行うことができる。
【００６０】
このように本実施の形態４によれば、前記実施の形態１〜３で得られた効果の他に、以下の効果を得ることができる。すなわち、前記実施の形態１〜３の場合よりもデータのハンドリング等の負荷を小さくすることができる。このため、測定装置の価格を低減できる。また、マスクの検査時間をさらに短縮でき、マスクの検査ＴＡＴをさらに低減できる。
【００６１】
（実施の形態５）
本実施の形態５では、前記実施の形態１〜４で用いた電子線描画装置の一例を説明する。図２２は本実施の形態５の電子線描画装置の一例を示している。
【００６２】
図２２に示す電子線描画装置ＥＢＳは、描画部ＥＤ、描画制御部ＥＤＣおよびコンピュータ制御部ＥＭＣを有している。描画部ＥＤは、電子銃ＥＤ１、電子カラム部ＥＤ２、ローダ部ＥＤ３、ステージＥＤ４、真空排気系ＥＤ５および除振架台ＥＤ６等を有している。電子カラム部ＥＤ２は、成形器、偏向器およびレンズ等を有している。描画制御部ＥＤＣは、インターフェイス部ＥＤＣ１、高圧電源ＥＤＣ２、バッファメモリＥＤＣ３、データ制御系ＥＤＣ４、アナログ制御系ＥＤＣ５およびステージ・ローダ制御系ＥＤＣ６を有している。高圧電源ＥＤＣ２は電子線ＥＢの加速用電源である。データ制御系ＥＤＣ４およびアナログ制御系ＥＤＣ５は、電子線ＥＢの成形や偏向を制御するための制御部である。コンピュータ制御部ＥＭＣは、描画データの書込、保管、精度管理および描画手順の制御等を行う部分で、データ変換を主とするデータ処理用のコンピュータＥＭＣ１と、描画制御を主とする制御用のコンピュータＥＭＣ２と、それらコンピュータ用のソフトウェアとを有している。
【００６３】
ビーム形状は、円形、矩形および図形（三角形）ビームがある。矩形ビーム方式では、固定矩形ビームと可変矩形ビームとがある。ビーム走査法は、ラスタ走査とベクタ走査とがある。ラスタ走査は全面を走査してパターン部分のみ電子線をオンする方式、ベクタ走査はパターンが存在する部分のみ走査する方式である。偏向方式は、静電偏向方式、電磁偏向方式および両方を組み合わせた方式がある。ステージ移動方式は、ステップ・アンド・リピート方式および連続移動方式がある。ステップ・アンド・リピート方式はステージが停止した状態で描画する方式で、連続移動方式は、ステージがＸ軸またはこれに直交するＹ軸のいずれか一方に連続移動させた状態で描画する方式である。
【００６４】
次に、図２３および図２４は図２２の電子線描画装置ＥＢＳの描画方式の一例の説明図である。図２３の描画方式では、ウエハ８の複数のチップ領域ＣＡが矩形状の複数の描画フィールドＦＤに分かれている。描画フィールドＦＤは、電子線描画装置ＥＢＳの偏向器で電子線を照射できる範囲である。各描画フィールドＦＤの大きさは、例えば１．５ｍｍ〜１ｍｍ角程度である。互いに隣接する描画フィールドＦＤへの移動は電子線描画装置ＥＢＳのステージＥＤ４の機械的な移動によって行われる。この描画フィールドＦＤは、さらに矩形状の複数のサブフィールドＳＦＤに分かれている。サブフィールドＳＦＤの大きさは、例えば〜１００μｍ角程度である。互いに隣接するサブフィールドＳＦＤへの移動は電子線描画装置ＥＢＳの偏向器の偏向によって行われる。電子線ＥＢの１つのショットＥＳは、このサブフィールドＳＦＤに照射される。ショットＥＳの大きさは、例えば０．２〜２μｍ程度である。この場合、描画フィールドＦＤ内は大振幅偏向が可能なひずみの少ない磁界偏向で、サブフィールドＳＦＤ内は高速偏向が可能な静電偏向で行う方法もある。
【００６５】
また、図２４の描画方式では、チップ領域ＣＡを複数のストライプＳＲＰに分ける。ストライプＳＲＰの幅（短方向寸法）は、例えば最大偏向幅の２ｍｍ程度である。各ストライプＳＲＰは、矩形状の複数のサブフィールドＳＦＤに分かれている。このサブフィールドＳＦＤの大きさは、例えば最大５００μｍ角程度である。各サブフィールドＳＦＤは、さらに矩形状の複数のサブサブフィールドＳＳＦＤに分かれている。このサブサブフィールドＳＳＦＤの大きさは、例えば最大６０μｍ角程度である。互いに隣接するストライプＳＲＰへの移動は電子線描画装置ＥＢＳのステージＥＤ４の機械的な移動によって行われる。ストライプＳＲＰの長手方向にステージＥＤ４を移動しながら、サブサブフィールドＳＳＦＤ、サブフィールドＳＦＤ単位に順次描画が実行される。
【００６６】
このように電子線描画装置ＥＢＳでは、１つのパターンを一回の電子線の照射（１ショット）で描画することはできないので、複数の描画領域に分けて描画を行うようにしている。このため、電子線でレジスト膜に描画処理を行うと、隣接する描画フィールドＦＤ，ＦＤの境界部、隣接するサブフィールドＳＦＤ，ＳＦＤの境界、隣接するサブサブフィールドＳＳＦＤ，ＳＳＦＤの境界および隣接するショットＥＳ，ＥＳの境界で繋ぎ部分が形成される。繋ぎ部分では、描画パターンが僅かに離れていたり、重なっていたりする（すなわち、パターンが薄くなっていたり、厚くなっていたりする）ので、光学的な検査では他の部分と異なる色で検出されてしまう。このため、何ら手段を講じないとすればレジストマスクの検査では繋ぎ部分を擬似欠陥として検出してしまうが、本実施の形態では、前記のように繋ぎ部分を不良部分として認識しないようにできるので、レジストマスクの効率的な検査が可能となる。
【００６７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６８】
例えば通常のマスクのメタルからなる遮光パターンの検査にも適用可能である。すなわち、電子線描画繋ぎ部分の存在に起因して、メタルからなる遮光パターンに形成されたくびれや太りの検査が可能である。また、ハーフトーン型の位相シフトマスクの検査にも適用可能である。
【００６９】
前記実施の形態１〜４においては、ラインパターンを転写するためのマスクについて例示したが、これに限定されるものではなく、例えばコンタクトホールやスルーホール等のようなホールパターンを転写するためのマスクについても本発明を適用できる。
【００７０】
また、マスクにおいて遮光体を形成するメタルパターンは、クロムに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばタングステン、モリブデン等のような高融点金属膜またはこれを窒化した高融点金属窒化膜等を用いても良い。
【００７１】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるＣＭＩＳ回路を有する半導体集積回路装置の製造方法に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のようなメモリ回路を有する半導体集積回路装置、マイクロプロセッサ等のような論理回路を有する半導体集積回路装置あるいは上記メモリ回路と論理回路とを同一半導体基板に設けている混載型の半導体集積回路装置等、各種の半導体集積回路装置の製造方法にも適用できる。また、液晶表示装置やマイクロマシンの製造方法等、微細なパターンの露光転写工程を含む製造方法に適用できる。
【００７２】
【発明の効果】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【００７３】
すなわち、露光光に対して遮光性を有するネガレジスト膜を用いて遮光パターンを形成するマスクの検査において、その遮光パターン中の描画繋ぎ部分を欠陥として検出しないようにすることにより、マスクの製造時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるマスクの製造工程中の要部平面図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図３】図１に続くマスクの製造工程中の要部平面図である。
【図４】図３のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図５】図４のマスクの遮光パターンの繋ぎ部分の撮影写真を簡略化して示した説明図である。
【図６】図４のマスクの遮光パターンの繋ぎ部分の撮影写真を簡略化して示した説明図である。
【図７】本発明者が検討したアルゴリズム変更前のダイ−トゥ−ダイ検査工程の一例のフロー図である。
【図８】本発明の一実施の形態であるマスクの製造工程中のアルゴリズム変更後のダイ−トゥ−ダイ検査工程の一例のフロー図である。
【図９】本発明の一実施の形態を適用しない場合に検出する欠陥数の内訳を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の一実施の形態の適用前後の検査レビュー時間を比較して示すグラフ図である。
【図１１】本発明の一実施のマスクの一例の全体平面図である。
【図１２】図１１のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図１３】本発明の一実施のマスクの一例の全体平面図である。
【図１４】図１３のＸ３−Ｘ３線の断面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装置の製造方法で用いた露光装置の一例の説明図である。
【図１６】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装置の要部断面図である。
【図１７】本発明者が検討したアルゴリズム変更前のダイ−トゥ−データベース検査工程の一例のフロー図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態であるマスクの製造工程中のアルゴリズム変更後のダイ−トゥ−データベース検査工程の一例のフロー図である。
【図１９】本発明者が検討したアルゴリズム変更前の異物検査工程の一例のフロー図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施の形態であるマスクの製造工程中のアルゴリズム変更後の異物検査工程の一例のフロー図である。
【図２１】図２０の異物検査工程で用いた異物検査装置の一例の説明図である。
【図２２】本発明の一実施の形態であるマスクの製造方法で用いる電子線描画装置の一例の説明図である。
【図２３】図２２の電子線描画装置の描画方式の一例の説明図である。
【図２４】図２２の電子線描画装置の描画方式の一例の説明図である。
【符号の説明】
１  マスク基板
２  電子線感応レジスト膜
２ａ  遮光パターン
２ｂ  遮光パターン
２ｃ  遮光パターン
３ａ  遮光パターン
３ｂ  遮光パターン
３ｃ  遮光パターン
４  接触領域
５ａ  光透過パターン
５ｂ  光透過パターン
８  ウエハ
８Ｓ  半導体基板
９  分離部
１０  ゲート絶縁膜
１１  ゲート電極
１２  サイドウォール
１３  キャップ膜
１４  半導体領域
１４ａ  ｎ−型の半導体領域
１４ｂ  ｎ＋型の半導体領域
１５  半導体領域
１５ａ  ｐ−型の半導体領域
１５ｂ  ｐ＋型の半導体領域
１６Ｌ１  第１層配線
１６Ｌ２  第２層配線
１６Ｌ３  第３層配線
１７  表面保護膜
１７ａ〜１７ｃ  保護膜
１８  外部端子領域
ＲＭ，ＲＭ１，ＲＭ２  マスク
ＣＡｍ，ＣＡ１〜ＣＡ３  チップ転写領域
ＣＡ  チップ領域
Ａ，Ｂ，Ｃ  遮光パターン
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１  検出画像
Ａ２，Ｂ２，Ｃ２  繋ぎ部分
Ｄ  パターンデータ
Ｅ  パターン描画データ
Ｆ  繋ぎ部分
ＣＩＳ  異物検査装置
Ｃ１  レーザ光源
Ｃｓｃ  スキャナ
Ｃｂｓ  ビームスプリッタ
Ｃｌ１  対物レンズ
Ｃｌ２  集光レンズ
Ｃｓｔ  ステージ
Ｃｔｄ  透過光検出器
Ｃｒｄ  反射光検出器
Ｃ２，Ｃ３  経路
Ｃｃｓ  中間システム
Ｃｃｃ  制御用コンピュータ
Ｃｄｍ  データベース保存部
ＩＬ  検査光
ＥＸＰ  露光装置
Ｅ１  露光光源
Ｅ２  フライアイレンズ
Ｅ３  アパーチャ
Ｅ４、Ｅ５  コンデンサレンズ
Ｅ６  ミラー
Ｅ７  投影レンズ
Ｅ８  マスク位置制御手段
Ｅ９  ミラー
Ｅｓｔ  ステージ
Ｅ１１  試料台
Ｅ１２  Ｚステージ
Ｅ１３  ＸＹステージ
Ｅ１４  主制御系
Ｅ１５，Ｅ１６  駆動手段
Ｅ１７  ミラー
Ｅ１８  レーザ測長機
ＬＰ  露光光
Ｑｐ  ｐチャネル型のＭＩＳ・ＦＥＴ
Ｑｎ  ｎチャネル型のＭＩＳ・ＦＥＴ
ＥＢＳ  電子線描画装置
ＥＤ  描画部
ＥＤＣ  描画制御部
ＥＭＣ  コンピュータ制御部
ＥＤ１  電子銃
ＥＤ２  電子カラム部
ＥＤ３  ローダ部
ＥＤ４  ステージ
ＥＤ５  真空排気系
ＥＤ６  除振架台
ＥＤＣ１  インターフェイス部
ＥＤＣ２  高圧電源
ＥＤＣ３  バッファメモリ
ＥＤＣ４  データ制御系
ＥＤＣ５  アナログ制御系
ＥＤＣ６  ステージ・ローダ制御系
ＦＤ  描画フィールド
ＳＦＤ  サブフィールド
ＳＳＦＤ  サブサブフィールド
ＥＳ  ショット
ＳＲＰ  ストライプ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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