(57)【要約】【課題】露光用パターン又はマスクの比較検査を容易かつ高精度に行える露光用パターン又はマスクの検査方法、その製造方法、及び露光用パターン又はマスクを提供すること。【解決手段】露光ビームによって所定パターンの露光を行うためのマスクパターン部１６を検査するに際し、マスクパターン部１６の領域外又は／及び領域内に、マスクパターン部１６の少なくとも一部と同一のパターンの検査用ダミーパターン部３を複数配置し、マスクパターン部１６の少なくとも一部と、検査用ダミーパターン部３とを比較する、露光用パターン又はマスクの検査方法、及びこの検査方法を適用した製造方法。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光ビームによって所定パターンの露光を行うための露光用パターン又はマスクを検査するに際し、
前記露光用パターン又はマスクにおいて、マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの検査用パターン部を複数配置し、
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを比較する、露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項２】
前記マスクパターン部の少なくとも一部の個数に対し、前記検査用パターン部の個数を２倍又はそれ以上とする、請求項１に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項３】
前記マスクパターン部の近傍に前記検査用パターン部を配置する、請求項１に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項４】
前記露光ビームが透過する所定パターンの貫通孔によって前記マスクパターン部を形成し、前記検査用パターン部を凹部として形成する、請求項１に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項５】
前記マスクパターン部を薄膜に形成し、前記検査用パターン部を支持体上の薄膜に形成する、請求項４に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項６】
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを光学的に検出し、これらの検出情報を比較する、請求項１に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項７】
チップ比較検査（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の検査）又はセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）に用いる、請求項１に記載の露光用パターン又はマスクの検査方法。
【請求項８】
露光ビームによって所定パターンの露光を行うための露光用パターン又はマスクを製造するに際し、
前記露光用パターン又はマスクにおいて、マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの検査用パターン部を複数配置し、
前記検査用パターン部又はマスク部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを比較する、露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項９】
前記マスクパターン部の少なくとも一部の個数に対し、前記検査用パターン部の個数を２倍又はそれ以上とする、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記マスクパターン部の近傍に前記検査用パターン部を配置する、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記露光ビームが透過する所定パターンの貫通孔によって前記マスクパターン部を形成し、前記検査用パターン部を凹部として形成する、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１２】
前記マスクパターン部を薄膜に形成し、前記検査用パターン部を支持体上の薄膜に形成する、請求項１１に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１３】
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを光学的に検出し、これらの検出情報を比較する、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１４】
前記比較に基づいて製造条件を制御する、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１５】
チップ比較検査（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の検査）又はセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）を行う、請求項８に記載の露光用パターン又はマスクの製造方法。
【請求項１６】
露光ビームによって所定パターンの露光を行うための露光用パターン又はマスクにおいて、
マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの検査用パターン部が複数配置されていることを特徴とする露光用パターン又はマスク。
【請求項１７】
前記マスクパターン部の少なくとも一部の個数に対し、前記検査用パターンの個数が２倍又はそれ以上である、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項１８】
前記マスクパターン部の近傍に前記検査用パターン部が配置されている、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項１９】
前記露光ビームが透過する所定パターンの貫通孔によって前記マスクパターン部が形成され、前記検査用パターン部が凹部として形成されている、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項２０】
前記マスクパターン部が薄膜に形成され、前記検査用パターン部が支持体上の薄膜に形成されている、請求項１９に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項２１】
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とが比較される、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項２２】
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とが光学的に検出され、これらの検出情報が比較される、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【請求項２３】
チップ比較検査（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の検査）又はセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）が行われる、請求項１６に記載の露光用パターン又はマスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば電子線による露光処理に好適な露光用パターン又はマスクの検査方法、その製造方法、及び露光用パターン又はマスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の微細化は、光リソグラフィに用いる光学系の解像度の限界を超えるために、電子線又はイオンビーム等の荷電粒子線を用いて微細な回路パターンを露光することにより描画する微細加工技術が開発されている。
【０００３】
しかし、従来の電子線露光による直描方式においては、ＬＳＩ（大規模集積回路）の集積度が高くなって微細パターンになるほど、データの規模が大きくなり、その結果、描画時間が長くなり、生産性（スループット）が低くなってしまう。
【０００４】
そこで、転写マスクに電子線又はイオンビーム等を照射し、転写マスクの貫通孔（パターン開口）を通してウェーハ上に回路パターンを形成する、電子線露光装置又はイオンビーム露光装置が提案されている。
【０００５】
これらの露光技術には、例えば、高エネルギーの電子線を使用する電子線転写リソグラフィ（ＥＰＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，Ｈ．  Ｃ．  Ｐｆｅｉｆｆｅｒ，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  ３４，  ６６５８  （１９９５）  参照。）、低エネルギーの電子線を使用する低速電子線近接転写リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ；Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，Ｔ．  Ｕｔｓｕｍｉ，  Ｕ．  Ｓ．  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．  ５８３１２７２  （３  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １９９８）  参照。）、イオンビームを使用するイオンビーム転写リソグラフィ（ＩＰＬ；Ｉｏｎ−ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，Ｈ．  Ｌｏｅｓｃｈｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  Ｂ１９，
２５２０  （２００１）  参照。）等がある。
【０００６】
これらの露光装置に用いられる電子線透過マスク（転写マスク）、例えばＬＥＥＰＬ用のステンシルマスクは、図１０の平面図（ａ）及びこの平面図のＸ−Ｘ’線断面図（ｂ）に示すように、厚さ１００ｎｍ〜１０μｍのメンブレン（薄膜）５１にパターン開口５９が形成されているステンシルマスク６７である。このステンシルマスク６７は例えば、電子線を透過するための幅０．０３μｍ〜０．０４μｍの複数の貫通孔（パターン開口）５９が形成された厚さ１００ｎｍ〜１０μｍのメンブレン（薄膜）５１を有しており（パターン開口５９は理解容易のために、数個分を簡略に図示している）、メンブレン５１は、パターン開口５９の周囲に形成された２０〜４０ｍｍ径の開口部６１を有するＳｉＯ２膜５５を介して、ＳｉＯ２膜５５の開口部６１より大きいサイズの開口部６０を有するＳｉウェーハ（支持基板）５６に支持されている。
【０００７】
図１１に示すように、ステンシルマスク６７を用いた露光工程においては、例えば、半導体基板５８上のＳｉＯ２膜５５上にパターニングされるべき配線材料層５４を形成し、この上にフォトレジスト５７を形成した状態で、フォトレジスト５７上にステンシルマスク６７を配置する。そして、電子線７１を照射し、ステンシルマスク６７のメンブレン５１のパターン開口５９を通過させ、フォトレジスト５７を所定パターンに露光する。そして、現像によって残された所定パターンのフォトレジスト５７をマスクとして、配線材料層５４をドライエッチングし、配線を形成する。
【０００８】
上記のステンシルマスク６７においては、その構造上、例えば図１２（ａ）に示す環状のパターン開口５９の場合には、電子線を透過させない部分である中心部５１ａが脱落してしまってパターン開口を保持することができず、また、リーフ状の開口パターン（図示せず）の場合には、片持ち梁構造なので形状保持が不安定になる等、これらのパターン開口は形成が不可能或いは困難である。
【０００９】
そこで、図１２（ｂ）に示すように、こうしたパターン開口５９を幾何学的に分割し、分割した各開口５９Ａ、５９Ｂを有するマスク６７Ａ、６７Ｂを図１２（ｃ）に示すように、ウェーハ上で重ね合わせて補足することによって、目的のパターン開口５９をウェーハ上に形成する、いわゆる相補分割という方法が用いられている。
【００１０】
次に、このステンシルマスク６７の作製工程を図１３〜図１４に示すが、まず、図１３（ａ）に示すように、Ｓｉウェーハ（支持基板）５６にＳｉＯ２膜５５、及びＳｉ又はＳｉＣからなるメンブレン５１をそれぞれ所定の厚さで順次形成する。
【００１１】
次に、図１３（ｂ）に示すように、Ｓｉウェーハ５６上にレジスト６３を所定パターンに設け、Ｓｉウェーハ５６の一部をＳｉＯ２膜５５の表面に至るまで、ドライエッチングで除去して開口部６０、及び各マスク象限を区分する支柱部７０を形成する。
【００１２】
次に、図１３（ｃ）に示すように、レジスト６３を除去した後に、Ｓｉウェーハ５６及び支柱部７０をマスクとして、ＳｉＯ２膜５５の一部をメンブレン５１の表面に至るまでドライエッチングで除去して開口部６１を形成する。
【００１３】
次に、図１３（ｃ）の状態を上下反転させた図１４（ｄ）に示すように、メンブレン１上にレジスト６３を設け、このレジスト６３を所定のパターンに加工する。
【００１４】
ここで、開口部６０及び６１上のメンブレン１部分にマスクパターン部６２が形成されるように、レジスト６３に開口６４を設ける。
【００１５】
次に、図１４（ｅ）に示すように、レジスト６３をマスクとして、メンブレン５１をドライエッチングして、マスクパターン部６２において貫通孔を形成し、マスクパターン開口６６を形成する。
【００１６】
その後、図１４（ｆ）に示すように、メンブレン５１上のレジスト６３を除去することによって、ステンシルマスク６７を作製することができる。
【００１７】
こうしたステンシルマスクについて、パターン開口６６が設計通りに形成されているか否かを検査することが重要である。
【００１８】
この検査方法としては、例えば、電子線露光装置を利用してマスクの検査を行うことにより、検査装置を独立して設けることなしにマスクの欠陥検査を行えるマスク検査装置及び方法がある（後述の特許文献１参照）。
【００１９】
また、検査対象となるマスクパターンを電子ビームにより２次元走査して得られたマスクパターンの透過電子信号に基づいて、マスクパターンの形状に対応するマスクパターン信号を得、このマスクパターン信号と、マスクパターン製造のためのＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）図形に対応するＣＡＤ信号とを比較し、この比較結果に基づいてマスクパターンの欠陥を検査する方法及び装置がある（後述の特許文献２参照）。
【００２０】
また、レチクル（光マスク又はフォトマスク）についても、例えば、異なった複数のチップから構成される複数個のショットの間で、同一パターンを有するチップについて、その全体又は一部を行又は列方向に揃えるように、各ショットをレチクルに配列して検査するようにしたレチクル及びレイアウト方式がある（後述の特許文献３参照）。
【００２１】
【特許文献１】
特開２００１−１５３６３７公報（第３頁右欄２８行目〜第５頁右欄２行目、図２）
【特許文献２】
特開２００２−７１３３１公報（第３頁左欄４９行目〜第４頁右欄２１行目、図１）
【特許文献３】
特開平１０−７３９１６公報（第３頁左欄４１行目〜第４頁３行目、図１）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１（特開２００１−１５３６３７）及び特許文献２（特開２００２−７１３３１）の何れの検査方法においても、実際のステンシルマスクに電子線を照射してパターン開口のパターン画像を検出して認識した後に、設計用のＣＡＤデータ等と比較するＤｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａ方式によって、ステンシルマスクの検査を実施しようとしているが、データ量が多くて検査に時間がかかると共に、実パターンの比較評価がデータベースに対して行うために間接的となり、正確さを欠いてしまう。
【００２３】
そして、従来のＬＥＥＰＬ用ステンシルマスクの検査方法及び装置は、未だ具体的な方法が確立していないのが現状である。
【００２４】
他方、レチクルの検査には、専用の検査装置が必要となるが、検査方法としては、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式によるレクチルのチップ比較検査法か、又は、実際のマスクパターンと設計用のＣＡＤデータ等とを比較して検査を実施するＤｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａ方式によるチップ−データ比較検査法がある。
【００２５】
特許文献３（特開平１０−７３９１６）に示されたチップ比較検査は、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式によりレクチル（光マスク）を比較検査するものであるが、各ショット間で同一パターンのチップが存在している場合にのみ、検査が可能となる。
【００２６】
しかも、この検査方法は、同一パターンのチップを行又は列方向に整列させて比較する方法であるために、マスク上でチップをレイアウトする上での自由度が低くなってしまう。
【００２７】
ＬＥＥＰＬ用等のステンシルマスクは、レチクルとは異なり、半導体デバイスを製造するためのシリコンウェーハ自体をステンシルマスクとして使用しているために、通常のシリコンウェーハ欠陥検査装置をそのまま利用して検査を実施できる可能性が高い。ウェーハ欠陥検査装置は、半導体デバイスの検査において実績があるので、ＬＥＥＰＬ用等のステンシルマスクの検査にも使用できれば、データの信頼性及び検査装置の兼用という点でメリットが大きいと考えられる。
【００２８】
しかし、ステンシルマスクを用いた露光は等倍転写方式であるために、マスクパターンの大きさ等の制約によって、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の比較検査が困難である。
【００２９】
この点を詳しく述べると、図１５に示すように、例えばＬＥＥＰＬ用のステンシルマスク６７の場合、例えば、４〜８インチのサイズのＳｉウェーハ（支持基板）５６の中心部に、メンブレン（薄膜）５１からなるマスクパターン部６２が形成されている。
【００３０】
このマスクパターン部６２（メンブレン５１）の部分は電子線が安定して照射可能なエリアであり、例えば約４ｃｍ角の範囲に限定されていて、第１象限５２Ａ、第２象限５２Ｂ、第３象限５２Ｃ及び第４象限５２Ｄの４区分に分画されており、１区分に相当するエリアが１チップ分に対応し、第１象限５２Ａから第４象限５２Ｄにかけてステンシルマスク６７を露光対象（半導体基板）に対して相対的に順次移動させながら電子線によるステッパー露光が行われる。
【００３１】
従って、電子線による露光は、計４回の積算ショット露光となり、第１象限５２Ａ、第２象限５２Ｂ、第３象限５２Ｃ及び第４象限５２Ｄの各々の面積分、即ちメンブレン部５１（マスクパターン部６２）の１／４の面積分（約２ｃｍ角）に相当する部分が、１ショット分（１チップ分）の大きさとなる。
【００３２】
このような状況を考えると、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による検査を行うために、約２ｃｍ角という１ショット分の小さい面積（各象限）内に同じパターンのＤｉｅ（半導体チップ）を複数レイアウトすることは、サイズ的に困難であることが予想される。即ち、比較検査しようとすれば、１ショット内にＤｉｅが少なくとも３個以上存在しなければ、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の比較検査が行い難いからである。
【００３３】
但し、例えば、約２ｃｍ角の１／３の一辺からなる約７ｍｍ角又はそれ以下のサイズのＤｉｅであれば、１つの象限内に同一パターンのＤｉｅを３個又はそれ以上にレイアウトすることは可能となるが、チップサイズ的にみてそのような小さいサイズのチップは現実的に需要が極めて少なくなってきている。
【００３４】
しかし、マスクパターン部６２の１ショット内に複数のＤｉｅをレイアウトできないと（即ち、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による比較検査が可能にならないと）、ウェーハ欠陥検査装置を利用したＬＥＥＰＬ用のステンシルマスクの検査は容易に実行することができない。このような問題は、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａ方式の場合は生じることはないが、これはＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式に比べて比較検査が間接的であり、正確な実パターンの直接の検査を行えない。
【００３５】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、露光用パターン又はマスクの比較検査を容易かつ高精度に行える露光用パターン又はマスクの検査方法、その製造方法及び露光用パターン又はマスクを提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、露光ビームによって所定パターンの露光を行うための露光用パターン又はマスクを検査及び製造するに際し、
前記露光用パターン又はマスク（例えば、ＬＥＥＰＬ用のステンシルマスクパターン又はステンシルマスク：以下、同様）において、マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの検査用パターン部（特に後記の検査用ダミーパターン部：以下、同様）を複数配置し、
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを比較する、
露光用パターン又はマスクの検査方法に係わり、更に、この検査方法を適用した露光用パターン又はマスクの製造方法、前記検査用パターン部を有する露光用パターン又はマスクに係わるものである。
【００３７】
本発明によれば、前記露光用パターン又はマスクにおいて、前記マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの前記検査用パターン部を複数配置し、前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを比較しているために、前記マスクパターン部と前記検査用パターン部とを直接的に比較でき、パターン検査の精度が向上すると共に、特にＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による比較検査が可能となり、通常のウェーハ欠陥検査装置を用いて容易かつ信頼性良く検査を行うことができる。
【００３８】
加えて、前記露光用パターン又はマスクにおいて前記マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記検査用パターン部を検査用として適切なパターンで複数配置できるので、同一パターンのＤｉｅをマスクパターン部内にレイアウトする場合に比べて、検査用パターン部の配置の自由度が増大し、また比較対象としての検査用パターンの数を増大させて、比較検査の精度を向上させることもできる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、比較検査の信頼性を向上させるために、前記マスクパターン部の少なくとも一部の個数に対し、前記検査用パターン部の個数を２倍又はそれ以上とするのが望ましい。
【００４０】
また、比較検査を容易に行うために、前記マスクパターン部の近傍に前記検査用パターンを配置するのが望ましい。
【００４１】
また、前記露光ビームが透過する所定パターンの貫通孔を薄膜に形成することによって前記マスクパターン部を形成し、また前記検査用パターン部では露光ビームを透過させないようにするために、前記検査用パターン部を凹部として形成するのが望ましい。
【００４２】
このためには、前記マスクパターン部を薄膜に形成し、前記検査用パターン部を支持体上の薄膜に形成するのが望ましい。
【００４３】
前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを光学的に検出し、これらの検出情報を比較することができる。
【００４４】
前記マスクパターン部の検査は、チップ比較検査（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の検査）又はセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）で行うことができる。
【００４５】
また、露光用パターン又はマスクを精度良く作製するためには、前記比較に基づいて製造条件を制御するのが望ましい。
【００４６】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的に説明する。
【００４７】
実施の形態１
本実施の形態においては、図１〜図３に示すように、例えばＬＥＥＰＬ（低速電子線近接転写リソグラフィ）用のステンシルマスク７を構成するＳｉウェーハ（支持基板）６の中央部に設けられたマスクパターン部１６（メンブレン部）の近傍又は隣接位置に、マスクパターン部１６と同一パターンの検査用ダミーパターン部３を支持基板６上に複数配置する。
【００４８】
各検査用ダミーパターン部３は、図４に示すように、マスクパターン部１６の検査用のダミーとして設けるために、後述するように、マスクパターン部１６のように薄膜に貫通孔として形成する必要はなく、例えば、Ｓｉウェーハ６上の一部に、マスクパターン部１６と同一パターンの凹部（エッチングによる素堀り構造）とすることができる。
【００４９】
図１（ａ）に示すステンシルマスク７においては、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の左右に隣接してＳｉウェーハ６上に、２個の検査用ダミーパターン部３をそれぞれ配置している。
【００５０】
これによって、１個のマスクパターン部１６を２個の検査用ダミーパターン部３と比較して、Ｓｉウェーハ６上でＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式によって検査することができる。
【００５１】
ここで、マスクパターン部１６と検査用ダミーパターン部３とを隣接して図示しているが、実際には図４に示すように、ステンシルマスク７の強度保持のために、マスクパターン部１６に対して検査用ダミーパターン部３は所定の間隔を置いて配置され、またマスクパターン部１６の裏側には支柱部１０が設けられている。なお、マスクパターン部１６及び検査用ダミーパターン部３の各象限を細線で区分して示している。
【００５２】
図１（ｂ）に示すステンシルマスク７は、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の上下に隣接して、２個の検査用ダミーパターン部３をそれぞれ配置している。
【００５３】
図１（ｃ）に示すステンシルマスク７は、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の上下及び左右に隣接して、４個の検査用ダミーパターン部３をそれぞれ配置している。
【００５４】
これによって、１個のマスクパターン部１６を４個の検査用ダミーパターン部３と比較できるために、その欠陥をより確実に識別することができる。
【００５５】
図２（ａ）に示すステンシルマスク７は、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の左右に隣接して、２個のマスクパターン部１６を配置すると共に、これらの３個のマスクパターン部１６の上下に隣接して、各３個の検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００５６】
これによって、各マスクパターン部１６のマスクパターンが互いに同一であっても或いは異なっていても、上下の検査用ダミーパターン部３とは１：２の個数比で欠陥検査を効果的に行うことができる。
【００５７】
図２（ｂ）に示すステンシルマスク７は、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の上下に隣接して、２個のマスクパターン部１６を配置すると共に、これらの３個のマスクパターン部１６の左右に隣接して、各３個の検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００５８】
これによって、図２（ａ）と同様に、マスクパターン部１６のマスクパターンが互いに同一であっても或いは異なっていても、欠陥検査を効果的に行うことができる。
【００５９】
図２（ｃ）に示すステンシルマスク７は、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の上下及び左右に隣接して、それぞれ検査用ダミーパターン部３を配置すると共に、マスクパターン部１６の左斜め上下及び右斜め上下に隣接して、それぞれ検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００６０】
ここでは、マスクパターン部１６と検査用ダミーパターン部３との個数比が全体として５：４となっているが、個々のマスクパターン部１６を順次検査する場合には、１：２以上（例えば１：４）の個数比で検査用ダミーパターン３を選択することができる。
【００６１】
また、例えば、中央部のマスクパターン部１６のみを検査の対象とし、他のマスクパターン部１６を予備のマスクパターンとすることによって、例え、中央部のマスクパターン部１６のパターン精度が低くて使用不能であったとしても、この替わりに予備の他のマスクパターン部１６を用いることができるので、ステンシルマスク７を作り直す必要はない。
【００６２】
図３（ａ）に示すステンシルマスク７では、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の右斜め上及び左斜め下に隣接して、それぞれ検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００６３】
これによって、図２の場合と同様、１つのマスクパターン部１６のマスクパターンに対して２個の検査用ダミーパターン部３で欠陥検査を行うことができる。
【００６４】
図３（ｂ）に示すステンシルマスク７では、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の左斜め上及び右斜め下に隣接して、それぞれ検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００６５】
図３（ｃ）に示すステンシルマスク７では、Ｓｉウェーハ６の中央部に設けられたマスクパターン部１６に対して、方向識別部４からみてマスクパターン部１６の左斜め上下及び右斜め上下に隣接して、それぞれ検査用ダミーパターン部３を配置している。
【００６６】
これによって、図１（ｃ）の場合と同様、１つのマスクパターン部１６のパターン開口に対して４個の検査用ダミーパターン部３で欠陥検査を行うことができ、欠陥をより正確に識別することができる。
【００６７】
図４の平面図（ａ）及びこの平面図のＸ−Ｘ’線断面図（ｂ）に示すように、上記の各ステンシルマスク７、例えば図１（ａ）に示したステンシルマスク７は、電子線を透過するための複数の貫通孔からなるマスクパターン開口１５がそれぞれメンブレン又は薄膜１（既述の５１に相当）に形成され、第１象限２Ａ、第２象限２Ｂ、第３象限２Ｃ及び第４象限２Ｄからなるマスクパターン部１６を有している（パターン開口１５は理解容易のために、数個分のみを簡略図示している）。
【００６８】
また、メンブレン１の左右に隣接して、マスクパターン部１６と同一のパターンの検査用パターン開口１７を凹部として有する検査用ダミーパターン部３をそれぞれ、Ｓｉ基板６上のメンブレン１に設けている。
【００６９】
このマスクパターン部１６を有するメンブレン１は、パターン開口１５の周囲に形成された開口部８を有するＳｉＯ２膜５を介して、ＳｉＯ２膜５の開口部８より大きいサイズの開口部９を有するＳｉウェーハ（支持基板）６に支持されている。また、メンブレン１は薄膜であって破損しやすいので、支柱部１０をメンブレン１の開口部８側に設けてメンブレン１を補強している。
【００７０】
このように、マスクパターン部１６に隣接して検査用ダミーパターン部３を配置する場合、この検査用ダミーパターン部３は薄膜のメンブレン構造になっておらず、支持基板であるＳｉウェーハ６上のメンブレン１に、マスクパターン部１６と同一パターンに検査用パターン開口１７をＳｉＯ２膜５の表面に至るまでエッチングにより素掘り構造に形成したものである。
【００７１】
ここで、例えば、メンブレン１の厚さが０．５μｍであれば、検査用ダミーパターン部３の開口１７の深さは、比較検査用の開口１５と加工条件（従ってパターン精度）を同一とするために、メンブレン１の厚さと同じ０．５μｍとするのが望ましい。
【００７２】
これにより、マスクパターン部１６以外には薄膜のメンブレン１のみからなる構造部分がなく、検査用ダミーパターン部３が設けられる位置はＳｉウェーハ６によって支持され、更には、電子線照射時に検査用ダミーパターン部３の検査パターン開口１７に入射する電子線がＳｉウェーハ６等によって遮断されて透過しないために、ステンシルマスク７として構造的に強く、かつ、電子線の不要な透過を防ぐことができる。
【００７３】
次に、ステンシルマスク７の作製工程を図５〜図６で例示するが、まず、図５（ａ）に示すように、Ｓｉウェーハ（支持基板）６にＳｉＯ２膜５、及びＳｉ又はＳｉＣからなるメンブレン１をそれぞれ所定の厚さで順次形成する。
【００７４】
次に、図５（ｂ）に示すように、Ｓｉウェーハ６上にレジスト２７を所定パターンに設け、Ｓｉウェーハ６の一部をＳｉＯ２膜５の表面に至るまで、ドライエッチングで除去して開口部９及び支柱部１０を形成する。
【００７５】
次に、図５（ｃ）に示すように、レジスト２７を除去した後に、Ｓｉウェーハ６及び支柱部１０をマスクとして、ＳｉＯ２膜５の一部をメンブレン１の表面に至るまでドライエッチングで除去して開口部８を形成する。
【００７６】
次に、図５（ｃ）の状態を上下反転させた図６（ｄ）に示すように、メンブレン１上にレジスト２７を設け、このレジスト２７を所定のパターンに加工する。
【００７７】
ここで、開口部８及び９上のメンブレン１部分にマスクパターン部１６が形成され、このマスクパターン部１６にほぼ隣接してＳｉウェーハ６上に２個の検査用ダミーパターン部３が形成されるように、レジスト２７に開口１８を設ける。
【００７８】
次に、図６（ｅ）に示すように、レジスト２７をマスクとして、メンブレン１をドライエッチングして、マスクパターン部１６においては貫通孔を形成してマスクパターン開口１５を形成すると同時に、検査用ダミーパターン部３においては、マスクパターン部１６と同一パターンに検査用パターン開口１７をＳｉＯ２膜５の表面まで達するように形成する。
【００７９】
その後、図６（ｆ）に示すように、メンブレン１上のレジスト２７を除去することによって、図４（ｂ）に示したステンシルマスク７を作製することができる。
【００８０】
図７には、本実施の形態におけるステンシルマスク７を用いる露光処理工程のフローチャートを示す。
【００８１】
まず、図４に示したようなステンシルマスク７の作製を行うが、この際、マスクパターン部１６と共に検査用ダミーパターン部３も同時に形成する（Ｓｔｅｐ１）。
【００８２】
次に、マスクパターン部１６の欠陥検査を行うが、これは検査用ダミーパターン部３とのＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による比較検査となる（Ｓｔｅｐ２）。
【００８３】
次に、この欠陥検査によってマスクパターン部１６の形状を修正する必要が生じれば、この情報をステンシルマスク７の作製にフィードバックして、ステンシルマスクの製造条件を制御することができ、また修正の必要がなければ、次の工程に移ることができる（Ｓｔｅｐ３）。
【００８４】
この比較検査に際しては、マスクパターン部１６及び検査用ダミーパターン部３を同時に撮影し、これらのパターン部からそれぞれ反射した光によるパターン画像を比較すれば、マスクパターン部１６の欠陥の有無を意識することができる。
【００８５】
次に、修正の必要のないステンシルマスク７を用いて電子線レジスト露光を行い（Ｓｔｅｐ４）、更にレジスト現像（Ｓｔｅｐ５）を行って露光処理工程を終了する。
【００８６】
以上に述べたように、本実施の形態によれば、マスクパターン部１６に隣接してその領域外に、このマスクパターン部１６と同一パターンの検査用ダミーパターン部３を複数配置し、マスクパターン部１６と、検査用ダミーパターン部３とを比較するために、マスクパターン部１６とこれに隣接した検査用ダミーパターン部３とを直接的に比較できるので、比較検査を高精度に行うことができる。
【００８７】
また、マスクパターン部１６と同一パターンの検査用ダミーパターン部３をＳｉウェーは６上（マスクパターン部１６以外）に複数配置しているので、検査用ダミーパターン部３の配置の自由度が増すと共に、検査用ダミーパターン部３の数を多くできるので、この点でも比較検査の精度を向上させることができる。
【００８８】
また、ステンシルマスク７においては、マスクパターン部１６と検査用ダミーパターン部３とを同時に形成するために、これらの形成条件がほぼ同一となり、マスクパターン部１６と検査用ダミーパターン部３とのパターン形状がほぼ等しくなって、比較検査の精度が向上すると共に、１個のステンシルマスク７のみで比較検査を行うことができる。
【００８９】
なお、同一のステンシルマスクを複数作製してこれらをダミーステンシルマスクとし、これをオリジナルのステンシルマスクと比較して、マスクパターンを比較するＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の比較検査方法も考えられるが、この方法においては、同一条件下で複数のステンシルマスクを作製することが困難であるために、個々のステンシルマスクの面内不均一状態が生じてしまい、同一のステンシルマスクを複数作製することは困難である。
【００９０】
本実施の形態では、メンブレン１のみからなるマスクパターン部１６に隣接して検査用ダミーパターン部３を複数配置することにより、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式によるウェーハ欠陥検査が可能となり、その結果、ＬＥＥＰＬステンシルマスク７を通常のウェーハ欠陥検査装置によって容易にかつ信頼性良く検査することが可能となる。なお、ここで、Ｄｉｅとはマスクパターン部１６の１チップ分を表し、このマスクパターン部１６と同一パターンの検査用ダミーパターン部３も１チップ分に対応したＤｉｅを示している。
【００９１】
この場合、１個のマスクパターン部１６に対して２個又はそれ以上の検査用ダミーパターン部３を設けて、これらの個数比を１：２以上としていることが重要である。即ち、１個のマスクパターン部１６に対して１個の検査用ダミーパターン部３を設けた場合（個数比１：１）には、比較検査の際に、マスクパターン部１６及び検査用ダミーパターン部３のいずれに欠陥があるのかを判別しにくくなるが、１個のマスクパターン部１６に対して少なくとも２個の検査用ダミーパターン部３を設けるならば、マスクパターン部１６の欠陥検出の精度（又は確率）が向上することは明らかである。
【００９２】
また、検査用ダミーパターン部３においては、Ｓｉウェーハ６上のメンブレン１を所定パターンをエッチングして凹部とした素掘り構造としているために、Ｓｉウェーハ６の存在によってステンシルマスク７の強度が保持されると共に、露光処理の際に、露光用電子ビームが検査用ダミーパターン部３を透過してしまうのをＳｉウェーハ６が遮断することができる。
【００９３】
実施の形態２
本実施の形態は、図８及び図９に示すように、マスクパターン部１６と検査用ダミーパターン部３とを隣接パターン部間で比較するチップ比較検査（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式の検査）のみならず、マスクパターン部１６内においてセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）も行えるように構成したこと以外は、実施の形態１と同様である。
【００９４】
図８においては、マスクパターン部１６内に、メモリセル群からなる例えばＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダムアクセス・メモリ）素子及びＬＯＧＩＣ（論理回路）素子用のパターン開口が形成され、例えば、繰り返しパターンに形成されたＤＲＡＭ素子のメモリセル群の欠陥検査については、同じＤＲＡＭ素子内でＣｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式で比較検査され、繰り返しパターンのないＬＯＧＩＣ素子については、マスクパターン部１６内の左右に設けられた検査用ダミーパターン部３内のダミーＬＯＧＩＣ素子のパターンと比較するＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による比較検査を行う。
【００９５】
即ち、マスクパターン部１６内において繰り返しパターンで形成されたＤＲＡＭ素子のメモリセル群の欠陥比較検査については、同じＤＲＡＭ素子内でメモリセル同士を相互に比較するセル比較検査（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の検査）を行うことができ、細部のメモリセルに至るまで検査できるために検査感度を向上させることができる。また、マスクパターン部１６内の左右に設けられた検査用ダミーパターン部３内のダミーＤＲＡＭ素子又はＬＯＧＩＣ素子を用いて、マスクパターン部１６内のＤＲＡＭ素子又はＬＯＧＩＣ素子をＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式で比較検査することもできる。
【００９６】
図９には、上記のＣｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式の比較検査を例示するものであって、ＤＲＡＭ素子のメモリ部２０の一部分を拡大して示すものである。メモリ部２０では、同一パターンからなる多数のセルが例えばマトリクス状に配置され、概略的に拡大図示するように、４種類のダミーセルパターン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１３ｄと、４種類のキャンディデートセル（検査対象）パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄとが、予め決められた所定の間隔又はピッチで交互に配置されている。これらのパターンはすべて、マスクパターン部１６内に形成されている。
【００９７】
このメモリセル部２０について、例えば、キャンディデートセルパターン１２ａの欠陥検査を行う場合に、同列内に１つのキャンディデートセルパターン１２ａに対し例えば２つの同一パターンのダミーセルパターン１３ａを用いてパターンの比較欠陥検査を行うことができる。これは、ダミーセルパターンとキャンディデートセルパターンが決められたピッチで設けられているため、座標を指示することによって、対応するパターン間の比較検査を確実に行うことができる。他のキャンディデートセル１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの欠陥検査も、同様にして行うことができる。
【００９８】
このように、マスクパターン部１６内において、ＤＲＡＭ素子のメモリセル自体の欠陥検査をＣｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式で行うことができるので、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式に比べてパターンの検査精度をより向上させることができる。
なお、この比較検査の結果、良好なセルパターンはそのままマスクとして使用するが、ダミーセルパターンも実パターンとして使用できることは勿論である。
【００９９】
なお、ここではＤＲＡＭを例示したが、これをディスプレィに置き換えると、画像部の各画素（ピクセル）のパターンも同様に比較検査することができる。
【０１００】
その他、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【０１０１】
以上に説明した実施の形態は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形が可能である。
【０１０２】
例えば、検査用ダミーパターン部の形状、個数、大きさ、設置位置等は、マスクパターン部に対応して、任意に選択することができる。この検査用ダミーパターン部は、上述したように、マスクパターン部（メンブレン）の外、又は内及び外に設けてよいが、マスクパターン部内にのみ設けてもよい。
【０１０３】
また、検査用ダミーパターン部はマスクパターン部との比較の際に、検査精度の向上のためには、より多くの個数を形成するのが好ましい。但し、検査用ダミーパターン部によるＤｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式又はＣｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ方式と共に、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａ方式も併用して比較検査を行ってよい。
【０１０４】
なお、上述のステンシルマスクは、ＬＥＥＰＬ用に限らず、ＥＰＬ用、更にはＩＰＬ用としてもよい。また、本発明は、電極、配線、誘電体膜等、様々な露光パターンの形成に適用してよい。更に、ＬＥＥＰＬ用、ＥＰＬ用、ＩＰＬ用のステンシルマスク以外の他の種類の露光マスク（レチクル）に対しても、上述した検査用ダミーパターンを同様に形成してよい。
【０１０５】
【発明の作用効果】
上述したように、本発明によれば、前記露光用パターン又はマスクにおいて、前記マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記マスクパターン部の少なくとも一部と同一パターンの前記検査用パターン部を複数配置し、前記マスクパターン部の少なくとも一部と、前記検査用パターン部とを比較しているために、前記マスクパターン部と前記比較検査用パターン部とを直接的に比較でき、パターン検査の精度が向上すると共に、Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄｉｅ方式による比較検査が可能となり、通常のウェーハ欠陥検査装置を用いて容易かつ信頼性良く検査を行うことができる。
【０１０６】
加えて、前記露光用パターン又はマスクにおいて前記マスクパターン部の領域外又は／及び領域内に、前記検査用パターン部を検査用として適切なパターンで複数配置できるので、同一パターンのＤｉｅをマスクパターン部内にレイアウトする場合に比べて、検査用パターン部の配置の自由度が増大し、また比較対象としての検査用パターンの数を増大させて、比較検査の精度を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による検査用ダミーパターン部を含めたステンシルマスクの概略平面図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）である。
【図２】同、他のステンシルマスクの概略平面図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）である。
【図３】同、更に他のステンシルマスクの概略平面図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）である。
【図４】同、ステンシルマスクの一例の部分拡大平面図（ａ）及びそのＸ−Ｘ’線断面図（ｂ）である。
【図５】同、ステンシルマスクの作製工程を順次示す断面図である。
【図６】同、ステンシルマスクの作製工程を順次示す断面図である。
【図７】同、ステンシルマスクを用いた露光処理工程のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２による検査用ダミーパターン部を含めたステンシルマスクの概略平面図である。
【図９】同、マスクパターン部のＤＲＡＭメモリ部の概略平面図及びその部分拡大図である。
【図１０】従来例によるステンシルマスクの概略平面図（ａ）及びそのＸ−Ｘ’線断面図（ｂ）である。
【図１１】同、ステンシルマスクを用いた露光処理時の断面図である。
【図１２】同、露光パターンの一例の平面図（ａ）、相補形マスクパターンの平面図（ｂ）及びマスク重ね合せ時の平面図（ｃ）である。
【図１３】同、ステンシルマスクの作製工程を順次示す断面図である。
【図１４】同、ステンシルマスクの作製工程を順次示す断面図である。
【図１５】同、ステンシルマスクの平面図である。
【符号の説明】
１…メンブレン（薄膜）、２Ａ…第１象限、２Ｂ…第２象限、
２Ｃ…第３象限、２Ｄ…第４象限、３…検査用ダミーパターン、
４…方向識別部、５…ＳｉＯ２膜、６…Ｓｉウェーハ（支持基板）、
７…ステンシルマスク、８…開口部、９…開口部、１０…支柱部、
１１…メモリセル（又は画素）、１２…メモリ部（又は画像部）、
１３…ダミーセル、１４…キャンディデートセル、１５…マスクパターン開口、１６…マスクパターン部、１７…検査用パターン開口、１８…レジスト開口、
２７…レジスト
【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】
2004253666.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004253666.tif 000011
【図１０】
2004253666.tif 000012
【図１１】
2004253666.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2004253666.tif 000015
【図１４】
2004253666.tif 000016
【図１５】
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