(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
（Ａ１）幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ａ２）検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ａ３）検査光学系の光学条件を設定する工程と、
（Ａ４）上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ａ５）上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ａ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ａ７）上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ｓsatを求める工程と、
（Ｂ１）幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ｂ２）検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ｂ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
（Ｂ４）上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｂ５）上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ｂ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ｂ７）上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔＳを求める工程と、
（Ｂ８）上記強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程と、
（Ｂ９）上記欠陥のみかけの幅Ｗsig及び光強度の差Ｓsat，ΔＳから下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（式中、Ｔは０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
によりＷcalを算出して、Ｗcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
【請求項２】
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
（Ａ１）幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ａ２）検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ａ３）検査光学系の光学条件を設定する工程と、
（Ａ４）上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ａ５）上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ａ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ａ７ａ）上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ｓsatを求める工程と、
（Ｂ１）幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ｂ２）検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ｂ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
（Ｂ４）上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｂ５）上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ｂ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ｂ７ａ）上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔＳを求める工程と、
（Ｂ８ａ）上記強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔＳの１／２の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程と、
（Ｂ９）上記欠陥のみかけの幅Ｗsig及び光強度の差Ｓsat，ΔＳから下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（式中、Ｔは０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
によりＷcalを算出して、Ｗcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
【請求項３】
所定の幅を有する模擬欠陥を形成したフォトマスクブランクを上記基準フォトマスクブランクとして用いることを特徴とする請求項１又は２記載の評価方法。
【請求項４】
上記（Ａ１）〜（Ａ７）工程又は（Ａ１）〜（Ａ７ａ）工程を、光学シミュレーションにより実施して、上記光強度の差Ｓsatを求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の評価方法。
【請求項５】
上記検査光が、波長２１０〜５５０ｎｍの光であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の評価方法。
【請求項６】
上記（Ａ４）工程又は（Ｂ４）工程において、上記検査光を、上記フォトマスクブランクをその面内方向に移動できるステージに載置して照射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の評価方法。
【請求項７】
上記（Ａ４）工程又は（Ｂ４）工程において、上記検査光を、その光軸が上記フォトマスクブランクの被検査面に対して傾斜する斜方照明により照射することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の評価方法。
【請求項８】
上記（Ａ５）工程又は（Ｂ５）工程において、上記検査光学系が、上記対物レンズのほぼ瞳位置を通過する光を部分的に遮蔽する空間フィルタを備え、上記反射光を、上記空間フィルタを通して収集することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の評価方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の評価方法で得られた欠陥寸法の情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することを特徴とするフォトマスクブランクの選別方法。
【請求項１０】
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成する工程、及び
請求項１乃至８のいずれか１項記載の評価方法により、基板上に少なくとも１層の薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する工程
を含むことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス（半導体装置）等の製造において使用されるフォトマスク（転写用マスク）を製造するために用いるフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法に関し、特に、微細欠陥の寸法評価に有効な技術に関する。また、本発明は、フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法を適用した、フォトマスクブランクの選別方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（半導体装置）は、回路パターンが描かれたフォトマスクに露光光を照射し、フォトマスクに形成されている回路パターンを、縮小光学系を介して半導体基板（半導体ウェハ）上に転写するフォトリソグラフィ技術を繰り返し用いることによって形成される。フォトマスクは、光学膜が形成された基板（フォトマスクブランク）に、回路パターンをパターニングすることで製造される。このような光学膜は、一般に、遷移金属化合物を主成分とする薄膜や遷移金属を含有するケイ素化合物を主成分とする薄膜であり、目的に応じ、遮光膜として機能する膜や位相シフト膜として機能する膜等が選択される。
【０００３】
フォトマスクは、微細パターンを有する半導体素子を製造するための原図として用いられるので、無欠陥であることが求められ、このことは当然に、フォトマスクブランクについても無欠陥であることを要求することとなる。このような事情から、フォトマスクやフォトマスクブランクの欠陥検出技術についての多くの検討がなされてきた。
【０００４】
特開２００１−１７４４１５号公報（特許文献１）や特開２００２−３３３３１３号公報（特許文献２）には、レーザ光を基板に照射し、乱反射する光から欠陥や異物を検出する方法が記載され、特に、検出信号に非対称性を与えて凸欠陥であるか凹欠陥であるかを判別する技術が記載されている。また、特開２００５−２６５７３６号公報（特許文献３）には、一般的な光学マスクのパターン検査を行なうために用いられるＤＵＶ（Deep Ultra Violet）光を検査光に使用する技術が記載されている。更に、特開２０１３−１９７６６号公報（特許文献４）には、検査光を複数の照射スポットに分割して走査し、反射ビームを、各々光検出素子により受光する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７４４１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３３１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２６５７３６号公報
【特許文献４】特開２０１３−１９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体デバイスの継続的な微細化に伴って、フォトリソグラフィ技術の解像度を向上させる技術の開発も積極的になされている。これまで、波長１９３ｎｍのフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光を用いたＡｒＦリソグラフィ技術が開発され、半導体デバイスの量産に適用されてきた。また、より短波長化した波長１３．５ｎｍのＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光を使用したリソグラフィ技術（ＥＵＶＬ：Extreme Ultra Violet Lithography）の開発もなされているが、取扱いが難しい状況から、ＡｒＦリソグラフィ技術を継続して使用し、露光プロセスや加工プロセスを複数回組み合わせるマルチパターニングというプロセスを採用することにより、最終的には露光波長と比べて十分に小さい寸法のパターンを形成する技術が、精力的に検討されている。このプロセスの場合、１枚のフォトマスクで１回の露光で形成する最小パターンピッチは、縮小投影で長さを１／４とするフォトマスク（４倍マスク）上で４００〜６００ｎｍ程度であるが、マルチパターニングを前提とするので、転写パターンの形状の忠実性やパターンエッジ位置の精度を向上させる必要があり、フォトマスク上に、単独では転写されない微細な補助パターン（いわゆる、ＳＲＡＦ：Sub-Resolution Assist Feature）を多数形成しなければならない。そして、この補助パターンの寸法は、フォトマスク上で１００ｎｍ未満に達する。従って、フォトマスクブランクにおいても、上記の微細な補助パターンの生成に対して致命的となる欠陥はすべて検出する必要があり、その欠陥寸法は５０ｎｍレベルに至る。
【０００７】
上記の特許文献１〜４に記載されている検査装置は、いずれも光学的な欠陥検出法を採用した装置である。光学的な欠陥検出法は、比較的短時間での広域欠陥検査を可能とし、光源の短波長化等により微細欠陥の精密検出も可能となるという利点がある。しかし、欠陥サイズが１００ｎｍ以下と極めて小さい場合は、欠陥が検査のための反射光に及ぼす影響は微弱となり、欠陥の存在を検知できても、その寸法を評価することは容易ではない。特に、フォトマスクブランクの光学膜を成膜する際に発生する代表的な欠陥であるピンホールは、その欠陥サイズの特定が極めて難しい欠陥である。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光学的な欠陥寸法の評価方法を用いて、欠陥寸法を精度よく求める方法、特に、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域の欠陥寸法を、簡便に、かつ良好に評価できる実用的な方法、並びにフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法を適用したフォトマスクブランクの選別方法及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、検査対象のフォトマスクブランクに照射した検査光の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して照射領域の拡大像として収集し、この拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を、フォトマスクブランクの表面の欠陥として特定し、強度変化部分の光強度の差ΔＳと、強度変化部分の幅Ｗsigとを求め、これらを欠陥の実際の幅と対比したところ、これらに相関が確認され、この相関を表す所定の換算式を用いることにより、被検査対象の欠陥に対して測定された光強度の差ΔＳと、強度変化部分の幅Ｗsigとから、幅が検査光学系の公称の解像度未満である欠陥において、実際の幅を正確に推定して評価できることを見出した。
【００１０】
そして、幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクに対して照射した検査光の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して照射領域の拡大像として収集し、この拡大像の強度変化部分の光強度の差Ｓsatを求め、この差Ｓsatを定数として、上述した強度変化部分の光強度の差ΔＳと、強度変化部分の幅Ｗsigを、欠陥の実際の幅と対比してそれらの相関を求めたところ、下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（Ｔは、０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
である換算式により算出されたＷcalが、欠陥寸法が、検査光学系の公称の解像度未満であっても、欠陥の実際の幅に良好に対応することを見出し、本発明をなすに至った。
【００１１】
従って、本発明は、以下のフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法、フォトマスクブランクの選別方法、及びフォトマスクブランクの製造方法を提供する。
請求項１：
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
（Ａ１）幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ａ２）検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ａ３）検査光学系の光学条件を設定する工程と、
（Ａ４）上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ａ５）上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ａ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ａ７）上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ｓsatを求める工程と、
（Ｂ１）幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ｂ２）検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ｂ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
（Ｂ４）上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｂ５）上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ｂ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ｂ７）上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔＳを求める工程と、
（Ｂ８）上記強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程と、
（Ｂ９）上記欠陥のみかけの幅Ｗsig及び光強度の差Ｓsat，ΔＳから下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（式中、Ｔは０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
によりＷcalを算出して、Ｗcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
請求項２：
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
（Ａ１）幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ａ２）検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ａ３）検査光学系の光学条件を設定する工程と、
（Ａ４）上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ａ５）上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ａ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ａ７ａ）上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ｓsatを求める工程と、
（Ｂ１）幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ｂ２）検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ｂ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
（Ｂ４）上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｂ５）上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ｂ６）上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ｂ７ａ）上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔＳを求める工程と、
（Ｂ８ａ）上記強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔＳの１／２の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程と、
（Ｂ９）上記欠陥のみかけの幅Ｗsig及び光強度の差Ｓsat，ΔＳから下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（式中、Ｔは０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
によりＷcalを算出して、Ｗcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
請求項３：
所定の幅を有する模擬欠陥を形成したフォトマスクブランクを上記基準フォトマスクブランクとして用いることを特徴とする請求項１又は２記載の評価方法。
請求項４：
上記（Ａ１）〜（Ａ７）工程又は（Ａ１）〜（Ａ７ａ）工程を、光学シミュレーションにより実施して、上記光強度の差Ｓsatを求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の評価方法。
請求項５：
上記検査光が、波長２１０〜５５０ｎｍの光であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の評価方法。
請求項６：
上記（Ａ４）工程又は（Ｂ４）工程において、上記検査光を、上記フォトマスクブランクをその面内方向に移動できるステージに載置して照射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の評価方法。
請求項７：
上記（Ａ４）工程又は（Ｂ４）工程において、上記検査光を、その光軸が上記フォトマスクブランクの被検査面に対して傾斜する斜方照明により照射することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の評価方法。
請求項８：
上記（Ａ５）工程又は（Ｂ５）工程において、上記検査光学系が、上記対物レンズのほぼ瞳位置を通過する光を部分的に遮蔽する空間フィルタを備え、上記反射光を、上記空間フィルタを通して収集することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の評価方法。
請求項９：
請求項１乃至８のいずれか１項記載の評価方法で得られた欠陥寸法の情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することを特徴とするフォトマスクブランクの選別方法。
請求項１０：
基板上に少なくとも１層の薄膜を形成する工程、及び
請求項１乃至８のいずれか１項記載の評価方法により、基板上に少なくとも１層の薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する工程
を含むことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学的な欠陥寸法の評価方法を用いて、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域でも、フォトマスクブランクの欠陥寸法を精度よく評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する工程の一例の説明図であり、製造工程の各段階における断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は欠陥が存在するフォトマスクブランクの例を示す断面図であり、（Ｃ）は欠陥が存在するフォトマスクブランクから製造されたフォトマスクを示す図である。
【図３】フォトマスクブランクの欠陥検査装置の構成の一例を示す図である。
【図４】フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法のフローチャートである。
【図５】フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法の欠陥の幅Ｗcalを求める処理の一例（実施の態様１）を示すフローチャートである。
【図６】フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法の欠陥の幅Ｗcalを求める処理の他の例（実施の態様２）を示すフローチャートである。
【図７】実施例１の欠陥の観察像と、観察像における光強度の変化を示すグラフである。
【図８】実施例１における実際の欠陥幅と、各測定値又は算出値との関係を示すグラフである。
【図９】実施例２の欠陥の観察像における光強度の変化を示すグラフである。
【図１０】実施例２における実際の欠陥幅と、各測定値又は算出値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
まず、フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する工程を説明する。図１は、フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する工程の一例の説明図であり、製造工程の各段階におけるフォトマスクブランク、中間体又はフォトマスクの断面図である。フォトマスクブランクには、透明基板上に、少なくとも１層の薄膜が形成されている。
【００１５】
図１（Ａ）に示されるフォトマスクブランク５００では、透明基板５０１上に、遮光膜、ハーフトーン位相シフト膜等の位相シフト膜などとして機能する光学薄膜５０２が形成され、光学薄膜５０２の上に、光学薄膜５０２のハードマスク膜（加工補助薄膜）５０３が形成されている。このようなフォトマスクブランクからフォトマスクを製造する場合、まず、ハードマスク膜５０３の上に、その加工のためのレジスト膜５０４が形成される（図１（Ｂ））。次に、電子線描画法などによるリソグラフィ工程を経て、レジスト膜５０４からレジストパターン５０４ａを形成し（図１（Ｃ））、レジストパターン５０４ａをエッチングマスクとして、下層のハードマスク膜５０３を加工し、ハードマスク膜パターン５０３ａを形成して（図１（Ｄ））、レジストパターン５０４ａを除去する（図１（Ｅ））。更に、ハードマスク膜パターン５０３ａをエッチングマスクとして、下層の光学薄膜５０２を加工すると、光学薄膜パターン５０２ａが形成され、その後、ハードマスク膜パターン５０３ａを除去すると、フォトマスク５００ａが得られる（図１（Ｆ））。
【００１６】
フォトマスクブランクの薄膜にピンホールなどの欠陥が存在すると、最終的にフォトマスク上のマスクパターンの欠陥の原因となる。典型的なフォトマスクブランクの欠陥の例を図２に示す。図２（Ａ）は、光学薄膜５０２の高精度な加工を行うために、その上に形成したハードマスク膜５０３にピンホール欠陥ｄが存在するフォトマスクブランク５００の例を、また、図２（Ｂ）は、光学薄膜５０２自体にピンホール欠陥ｄが存在するフォトマスクブランク５００の例を示す図である。
【００１７】
いずれのフォトマスクブランクにおいても、このようなフォトマスクブランクから、図１に示される製造工程によりフォトマスクを製造した場合、図２（Ｃ）に示されるフォトマスク５００ａのように、フォトマスクブランク由来の欠陥ｄが光学薄膜パターン５０２ａに存在するフォトマスクとなってしまう。そして、この欠陥ｄはフォトマスクを用いた露光において、パターン転写エラーを引き起こす原因となるため、フォトマスクブランクの欠陥は、フォトマスクブランクを加工する前に、フォトマスクブランクの段階で検出して、欠陥を有するフォトマスクブランクを排除したり、欠陥の修正を施したりする必要がある。このような理由から、フォトマスクブランクの薄膜に存在するピンホールなどの欠陥、特に、半導体デバイスの微細化に伴い、必要となったより微細なサイズ、例えば、幅１００ｎｍ以下の欠陥を光学的な手法により効果的に検出し、その寸法を光学的な手法により簡便に評価できる方法が望まれる。
【００１８】
図３は、フォトマスクブランクの欠陥検査装置の基本構成の一例を示す図である。図３に示すように、検査光学系は、光源ＩＬＳ、ビームスプリッタＢＳＰ、対物レンズＯＢＬ、光学膜が形成されたフォトマスクブランクＭＢ、及び画像検出器ＳＥを備えている。本発明においては、検査光として、波長が２１０〜５５０ｎｍ程度の光、例えば、ＤＵＶ光（波長が２１０〜３００ｎｍ程度の光）を用いることが好適であり、光源ＩＬＳは、このような光を射出することができるように構成されており、この光源ＩＬＳから射出された検査光ＢＭ１は、照明領域制御用絞りＡＰ１やレンズ群Ｌ１，Ｌ２を介してビームスプリッタＢＳＰに入射される。そして、ビームスプリッタＢＳＰで反射させて折り曲げられ、対物レンズＯＢＬを通してフォトマスクブランクＭＢの所定領域に照射される。
【００１９】
フォトマスクブランクＭＢに照射された検査光ＢＭ１は反射し、反射光ＢＭ２は対物レンズＯＢＬで集められるとともに、ビームスプリッタＢＳＰ、開口絞りＡＰ２、レンズＬ３を透過して画像検出器ＳＥの受光面に到達する。このとき、画像検出器ＳＥの受光面にフォトマスクブランクＭＢの表面の拡大検査像が結像されるように、画像検出器ＳＥの位置が調整されている。画像検出器ＳＥで受光された拡大検査像を解析することにより、マスクブランクＭＢ上に存在する欠陥を検出できる。画像検出器ＳＥで収集されたデータは、検査画像データ格納部２に格納され、後述する演算処理を施される。そして、演算された欠陥情報がメモリ３に格納される。
【００２０】
フォトマスクブランクＭＢはマスクステージＳＴＧに載置され、マスクステージＳＴＧの移動と位置決めにより、評価する欠陥が対物レンズＯＢＬで検査できる位置に位置決めされる。この位置決め、検査画像の収集、および各種演算処理は、ＣＰＵを含むシステム制御部１で統括制御される。システム制御部１は、ステージ駆動手段５を介してマスクステージＳＴＧの位置制御を行うと同時に、照明絞り駆動手段６を介して照明領域制御用絞りＡＰ１を制御して種々の照明条件を実現し、また、開口絞り駆動手段７を介して開口絞りＡＰ２を制御して種々の瞳フィルタを選択することができる。また、この欠陥検査装置は、モニタ４を備えており、欠陥の観察像を表示する。
【００２１】
フォトマスクブランクのピンホールの欠陥の寸法の評価を目的とした検査方法の流れを図４に示されるフローチャートに沿って説明する。まず、図２（Ａ）に示されるようなフォトマスクブランクの基板上のハードマスク膜のような、膜厚が比較的薄い（例えば、厚さ２〜３０ｎｍ、特に２〜１０ｎｍの）薄膜に存在するピンホール欠陥、即ち、比較的浅い（例えば、深さ１〜３０ｎｍ、特に１〜１０ｎｍの）ピンホール欠陥の寸法を評価する方法（実施の態様１）について説明する。
【００２２】
まず、図４に示されるように、工程Ｓ１０１として、幅が既知であり、検査光学系の公称の解像度以上、好ましくは検査光学系の公称の解像度より十分に広い、具体的には、検査光学系の公称の解像度の２〜５倍の欠陥を有する基準フォトマスクブランク、例えば、所定の幅を有する模擬欠陥（プログラム欠陥；programmed defect）を形成したフォトマスクブランクを準備して（（Ａ１）工程）、検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる（（Ａ２）工程）。位置合わせは、具体的には、基準フォトマスクブランクの欠陥位置座標を指定して、欠陥検査装置に格納すればよく、欠陥位置座標は、公知の欠陥検査により特定した欠陥の位置座標を用いることができる。次に、工程Ｓ１０２として、検査光学条件を設定する（（Ａ３）工程）。検査光は、例えば、ＤＵＶ光（波長が２１０〜３００ｎｍ程度の光）などの波長２１０〜５５０ｎｍの光を用いることが好ましい。ここで、検査光学系の公称の解像度とは、
解像度＝ｋ1×λ／ＮＡ
（式中、ｋ1は検査光学系固有の定数、λは検査光の波長、ＮＡはレンズの開口数である。）
で定義されるＲａｙｌｅｉｇｈの式により算出される値である。
【００２３】
次に、工程Ｓ１０３として、欠陥の観察画像データを収集し、欠陥部分の光強度の差であるＳsatを得る。この工程Ｓ１０３には、下記（Ａ４）〜（Ａ７）工程、
（Ａ４）基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ａ５）基準フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ａ６）拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ａ７）強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ｓsatを求める工程
とが含まれる。また、工程Ｓ１０３は、下記（Ａ８）工程、
（Ａ８）強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して強度変化部分の幅を欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程
を含んでいてもよい。
【００２４】
光強度の差Ｓsatは、欠陥を有するフォトマスクブランクを実際に用いて、（Ａ１）工程〜（Ａ７）工程を実施して求めてもよいし、（Ａ１）〜（Ａ７）工程を光学シミュレーションにより実施して推定して求めてもよい。また、安定した検査光学系であれば、各々の検査対象のフォトマスクブランク毎に、光強度の差Ｓsatを求める必要はなく、求めた光強度の差Ｓsatを、複数の検査対象フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価に適用することもできる。
【００２５】
次に、工程Ｓ１０４として、幅が検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象のフォトマスクブランクを準備する（（Ｂ１）工程）。次に、工程Ｓ１０５として、検査光学系の検査位置にピンホール欠陥の位置を合わせる（（Ｂ２）工程）。位置合わせは、具体的には、検査対象のフォトマスクブランクの欠陥位置座標を欠陥検査装置に格納し、検査対象のフォトマスクブランクをステージに載置して、ステージを移動すればよい。欠陥位置座標は、公知の欠陥検査により特定した欠陥の位置座標を用いることができる。
【００２６】
次に、工程Ｓ１０６として、欠陥の画像データを収集して記録する。この工程Ｓ１０６には、
（Ｂ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した光学条件で設定する工程と、
（Ｂ４）検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｂ５）検査対象フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程
とが含まれる。次に、工程Ｓ１０７として、収集した画像データから、画像データを解析し、所定の換算式を用いて、欠陥の幅Ｗcalを算出して記録する。
【００２７】
ここで、工程Ｓ１０７における欠陥の幅Ｗcalを求める処理の流れの詳細を、図５に示されるフローチャートに沿って説明する。まず、工程Ｓ１２１として、拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定し（（Ｂ６）工程）、強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔＳを求め（（Ｂ７）工程）、また、工程Ｓ１２２として、強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定してこれを見かけの欠陥エッジとし、強度変化部分の幅をピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める（（Ｂ８）工程）。
【００２８】
次に、工程Ｓ１２３として、（Ａ７）工程、（Ｂ７）工程及び（Ｂ８）工程で得られたＳsat、ΔＳ及びＷsigを用いて、下記式（１）
Ｗcal＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１）
（式中、Ｔは０．５≦Ｔ≦０．６を満足する定数である。）
によりＷcalを算出して、Ｗcalを欠陥の幅として推定し（（Ｂ９）工程）、必要に応じて、工程Ｓ１２４として、得られたＷcalをピンホール欠陥の幅として記録する。
【００２９】
上記式（１）中のＴの値は、膜構造、ピンホール欠陥の深さ（薄膜の厚さ）などに依存して変化する値である。Ｔの値は、検査対象フォトマスクブランクの代わりに、幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する標準フォトマスクブランクを用い、１種、又は幅の異なる２種以上のピンホール欠陥に対して、（Ｂ１）〜（Ｂ８）工程を実施し、得られたΔＳ及びＷsig、（Ａ７）工程で得られたＳsat、並びにＷcalの代わりに上記既知の幅Ｗactを用いて、上記式（１）から算出することができる。ピンホール欠陥に対しては、このようにして、膜構造、ピンホール欠陥の深さ（薄膜の厚さ）などに応じて、０．５≦Ｔ≦０．６の範囲内で算出された定数Ｔを用いることができる。
【００３０】
即ち、本発明においては、上記式（１）中のＴを予め決定するために、下記（Ｃ１）〜（Ｃ９）工程、
（Ｃ１）幅Ｗactが既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する標準フォトマスクブランクを準備する工程と、
（Ｃ２）検査光学系の検査位置にピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
（Ｃ３）検査光学系の光学条件を、（Ａ３）工程で設定した光学条件で設定する工程と、
（Ｃ４）標準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
（Ｃ５）標準フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
（Ｃ６）拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
（Ｃ７）強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔＳを求める工程と、
（Ｃ８）強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程と、
（Ｃ９）欠陥のみかけの幅Ｗsig及び光強度の差Ｓsat，ΔＳから下記式（１−１）
Ｗact＝Ｗsig×（ΔＳ／Ｓsat）T  （１−１）
により定数Ｔを算出する工程
を実施することができる。
【００３１】
定数Ｔは、模擬欠陥（プログラム欠陥；programmed defect）などの欠陥を有するフォトマスクブランクを実際に用いて、上記工程を実施して求めてもよいし、上記工程を光学シミュレーションにより実施して推定して求めてもよい。また、安定した検査光学系であれば、各々の検査対象のフォトマスクブランク毎に、定数Ｔを求める必要はなく、求めた定数Ｔを、複数の検査対象フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価に適用することもできる。
【００３２】
検査対象の欠陥が複数ある場合は、図４に示されるように、必要に応じて、Ｓ１０８工程として、検査対象の全ての欠陥の検査が終了したかを判断し、未了であれば、Ｓ１０９工程として、未検査の欠陥を特定し、次に検査する欠陥の位置を指定してＳ１０５工程に戻り、更に、Ｓ１０５〜Ｓ１０８工程を繰り返す。検査対象の全ての欠陥の検査が終了すると、フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価を終了する。
【００３３】
（Ａ４）工程又は（Ｂ４）工程においては、検査光を、フォトマスクブランクをその面内方向に移動できるステージに載置して照射することが好ましく、また、検査光を、その光軸がフォトマスクブランクの被検査面に対して傾斜する斜方照明により照射することが好ましい。
【００３４】
また（Ａ５）工程又は（Ｂ５）工程においては、検査光学系は、対物レンズのほぼ瞳位置を通過する光を部分的に遮蔽する空間フィルタ、いわゆる瞳フィルタを備えていることが好ましく、反射光を、空間フィルタを通して収集することが好ましい。
【００３５】
実施の態様１では、欠陥の観察像において、欠陥のエッジ部が、観察像に暗部と明部の境界として観察される場合の例について説明したが、図２（Ｂ）に示されるようなフォトマスクブランクの基板上の光学薄膜のような、膜厚が比較的厚い（例えば、厚さ３０〜１００ｎｍの）薄膜に存在するピンホール欠陥、即ち、比較的深い（例えば、深さ２０〜１００ｎｍの）ピンホール欠陥の場合は、欠陥のエッジ部が、観察像に暗部と明部の境界として観察されない場合がある。このような場合に、ピンホール欠陥の寸法を評価する方法（実施の態様２）について、次に説明する。
【００３６】
実施の態様２では、実施の態様１と、工程Ｓ１０３、特に、（Ａ７）工程及び（Ａ８）工程が異なっている。実施の態様２では、工程Ｓ１０３には、（Ａ７）工程の代わりに下記（Ａ７ａ）工程、
（Ａ７ａ）強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ｓsatを求める工程
が含まれる。また、実施の態様２の工程Ｓ１０３は、（Ａ８）工程の代わりに下記（Ａ８ａ）工程、
（Ａ８ａ）強度変化部分の光強度分布プロファイルにおける欠陥の幅に相当する範囲の閾値を推測して、その閾値における光強度分布プロファイルの幅、具体的には、強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差Ｓsatの１／２に相当する位置の幅、即ち、半値幅（半値全幅）を、欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程
を含んでいてもよい。
【００３７】
また、実施の態様２では、実施の態様１と、工程Ｓ１０７が異なっている。実施の態様２の工程Ｓ１０７における欠陥の幅Ｗcalを求める処理の流れの詳細を、図６に示されるフローチャートに沿って説明する。まず、工程Ｓ２２１として、拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定し（（Ｂ６）工程）、強度変化部分の光強度の最大値と、強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔＳを求め（（Ｂ７ａ）工程）、また、工程Ｓ２２２として、強度変化部分の光強度分布プロファイルにおけるピンホール欠陥の幅に相当する範囲の閾値を推測して、その閾値における光強度分布プロファイルの幅、具体的には、強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔＳの１／２に相当する位置の幅、即ち、半値幅（半値全幅）を、ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める（（Ｂ８ａ）工程）。
【００３８】
次に、工程Ｓ２２３として、（Ａ７ａ）工程、（Ｂ７ａ）工程及び（Ｂ８ａ）工程で得られたＳsat、ΔＳ及びＷsigを用いて、上記式（１）によりＷcalを算出して、Ｗcalを欠陥の幅として推定し（（Ｂ９）工程）、必要に応じて、工程Ｓ２２４として、得られたＷcalを欠陥の幅として記録する。また、実施の態様２では、実施の態様１における（Ｃ７）工程及び（Ｃ８）工程の代わりに、下記（Ｃ７ａ）工程及び（Ｃ８ａ）工程、
（Ｃ７ａ）強度変化部分の光強度の最大値と、強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔＳを求める工程と、
（Ｃ８ａ）強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔＳの１／２の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求める工程
が適用される。上述した違いを除き、他の工程は、実施の態様２においても、実施の態様１と同様の工程が適用できる。
【００３９】
本発明によれば、検査光学系の公称の解像度未満の幅を有する欠陥に対して、効果的に欠陥寸法を評価することができるが、評価対象となる欠陥の幅は、通常、３０ｎｍ以上、好ましくは４０ｎｍ以上である。また、評価対象となる欠陥の幅は、公称の解像度未満の幅であれば、特に限定されるものではないが、２００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下、とりわけ６０ｎｍ以下の幅の欠陥の評価は、従来の方法では容易でなかったが、本発明によれば、このような微小な欠陥の寸法の評価にも有効である。また、評価対象となる欠陥の幅が公称の解像度以上であっても、本発明による欠陥寸法の評価は可能である。幅が公称の解像度以上の場合、評価対象の欠陥の幅の上限は、特に限定されるものではないが、通常１，０００ｎｍ以下である。
【００４０】
本発明の欠陥寸法の評価方法を、フォトマスクブランクの欠陥検査に適用することにより、上記評価方法で得られた欠陥寸法の情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することができる。また、本発明の欠陥寸法の評価方法で得られた欠陥寸法の情報は、検査票を付帯させるなどの方法により、フォトマスクブランクに付与することができる。更に、フォトマスクブランクに付与された情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することもできる。更に、本発明の欠陥寸法の評価方法は、基板上に少なくとも１層の薄膜を形成するフォトマスクブランクの製造方法において実施することができ、基板上に少なくとも１層の薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法の評価に適用することができる。従来では、光学的な欠陥検出法により解像度の下限よりも小さい欠陥の寸法を評価することは困難であったため、良好なフォトマスクブランクを出荷するためには、製品スペックに対する合否を厳しく判定せざるを得なかったが、本発明の方法によりフォトマスクブランクの欠陥寸法を評価することによって、解像限界より小さい欠陥に対して正しいサイズを判定することができるため、製品スペックに対する合否をより厳密に判定できる。また、これにより、歩留りの向上を図ることも可能となる。
【００４１】
以上のように、フォトマスクブランクの表面に存在する欠陥の寸法を評価する方法を説明したが、その光学的な原理を考慮すれば、本発明は、被検査体として、フォトマスクブランクの代わりに、例えば、各種の金属膜等が形成されている半導体ウエハ、基板上に各種の金属膜や光学薄膜が形成された記録媒体などが適用し得、表面にピンホール欠陥のような凹陥部を有する被検査体に、本発明の評価方法が好適に適用し得ることは容易に理解される。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
実施の態様１の具体例として、以下の欠陥寸法の評価を実施した。図３に示されるような検査光学系を用い、検査波長を２４８ｎｍとし、照明領域制御用絞りＡＰ１を制御し、斜方照明を採用し、開口絞りＡＰ２は全開にしてＮＡ＝０．７５の結像光学条件を設定した。この検査光学系において、公称の解像度は、下記式
解像度＝ｋ1×λ／ＮＡ
（ｋ1＝０．６１、λ＝２４８、ＮＡ＝０．７５）
により求められ、約２０２ｎｍである。（Ａ１）工程として、基準フォトマスクブランクとして、検査光学系の公称の解像度以上の幅を有する、１，０００ｎｍ角又は２，０００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥が形成されたフォトマスクブランクを準備し、準備した基準フォトマスクブランクに対して、（Ａ２）〜（Ａ７）工程及び（Ａ８）工程を実施した。
【００４４】
図７は、深さ約４〜５ｎｍのピンホール欠陥の観察像と、得られた観察像における光強度の変化を示すグラフである。図７（Ａ）は、幅１，０００ｎｍの模擬欠陥の観察像（拡大像）である。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の拡大像の光強度プロファイルの強度変化部分のほぼ中心をとおる一方向（Ａ−Ａ’線）に沿った光強度の変化を示す図である。図７（Ａ）中のＡ−Ａ’線に沿った光強度の変化は、図７（Ｂ）中の曲線ＳＩＧ−２で示されている。この場合、図７（Ａ）に示されるように、欠陥のエッジ部が、観察像に暗部と明部の境界として明瞭に観察されるので、これを基に、観察像から、光強度の最大値と最小値との差Ｓsatと、欠陥のみかけの幅Ｗsigとが求められる。また、図７（Ｂ）中、曲線ＳＩＧ−１は、２，０００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥から１，０００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥と同様にして得られた光強度の変化であり、これから得られた光強度の最大値と最小値との差Ｓsatは、１，０００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥で得られたＳsatと実質的に同等であることがわかる。
【００４５】
図７（Ｃ）は、２００ｎｍ角の正方形状の欠陥の観察像（拡大像）である。また、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）の拡大像の光強度プロファイルの強度変化部分のほぼ中心をとおる一方向（Ｂ−Ｂ’線）に沿った光強度の変化を示す図である。図７（Ｃ）中のＢ−Ｂ’線に沿った光強度の変化は、図７（Ｄ）中の曲線ＳＩＧ−３で示されている。また、図７（Ｄ）中、曲線ＳＩＧ−４及びＳＩＧ−５は、各々、１００ｎｍ角及び４０ｎｍ角の正方形状の欠陥から２００ｎｍ角の正方形状の欠陥と同様にして得られた光強度の変化である。検査光学系の公称の解像度未満の寸法の欠陥では、図７（Ａ）に示されるような充分に大きな寸法の欠陥の場合ほど明瞭ではないものの、図７（Ｃ）に示されるように、欠陥のエッジ部が、観察像に暗部と明部の境界として観察されるので、光強度の最大値と最小値との差ΔＳと、欠陥のみかけの幅Ｗsigとを求めることができる。
【００４６】
図８は、実際の欠陥幅と各測定値又は算出値との関係を示すグラフである。欠陥幅の算出には、上記式（１）中の定数Ｔとして、予め光学シミュレーションにより（Ｃ１）〜（Ｃ９）工程を実施することによって求められたＴ＝０．５３の値を用いた。図８（Ａ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、欠陥のみかけの幅Ｗsig、図８（Ｂ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、欠陥の光強度の最大値と最小値との差ΔＳ、図８（Ｃ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、上記式（１）により算出されたＷcalを、各々プロットしたグラフである。Ｗsigは、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域では実際の欠陥幅Ｗと同じであるが、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域では、ほぼ一定値となり、実際の欠陥幅Ｗと一致しない。一方、欠陥の光強度の最大値と最小値との差ΔＳは、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域では、一定の値Ｓsatに収束して寸法依存性を示さず、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域では、実際の欠陥幅Ｗの減少と共に減少する。これらの関係から定義された本発明の上記式（１）により算出されたＷcalは、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域において、更には、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域においても、実際の欠陥幅に対して１０％以下の誤差でほぼ一致しており、本発明の評価方法により、実際の欠陥幅Ｗを、実用的に問題のない誤差範囲で正確に評価できることがわかる。
【００４７】
［実施例２］
実施の態様２の具体例として、以下の欠陥寸法の評価を実施した。図３に示されるような検査光学系を用い、検査波長を２４８ｎｍとし、照明領域制御用絞りＡＰ１を制御し、斜方照明を採用し、開口絞りＡＰ２は全開にしてＮＡ＝０．７５の結像光学条件を設定した。この検査光学系の公称の解像度は、実施例１と同様に約２０２ｎｍである。（Ａ１）工程として、基準フォトマスクブランクとして、検査光学系の公称の解像度以上の幅を有する、６００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥が形成されたフォトマスクブランクを準備し、準備した基準フォトマスクブランクに対して、（Ａ２）〜（Ａ６）工程、（Ａ７ａ）工程及び（Ａ８ａ）工程を実施した。
【００４８】
図９は、深さ７５ｎｍ、幅６００ｎｍの模擬欠陥（ピンホール欠陥）の観察像（拡大像）の光強度プロファイルの強度変化部分のほぼ中心をとおる一方向に沿った光強度の変化を示す図であり、この変化は、曲線ＳＩＧ−１１で示されている。一方、曲線ＳＩＧ−１２、ＳＩＧ−１３及びＳＩＧ−１４は、各々、１００ｎｍ角、６０ｎｍ角及び３０ｎｍ角の正方形状の欠陥から６００ｎｍ角の正方形状の模擬欠陥と同様にして得られた光強度の変化である。
【００４９】
図９に示されるように、強度変化部分の光強度差として、強度変化部分の光強度の最大値と、強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ｓsat又はΔＳを求めることができる。この場合、曲線ＳＩＧ−１１のように、強度変化部分の幅方向中央部の光強度が、その周囲より高くなる変化を示す場合は、強度変化部分の光強度の最大値と、幅方向中央部のサブピークのトップの光強度との差が、差Ｓsat又は差ΔＳとして求められ、曲線ＳＩＧ−１２〜ＳＩＧ−１４のように、曲線ＳＩＧ−１１のような幅方向中央部の光強度の変化がない場合は、強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差が、差Ｓsat又は差ΔＳとして求められる。また、図９に示されるように、強度変化部分の光強度分布プロファイルの差Ｓsat又は差ΔＳの１／２に相当する位置の幅、即ち半値幅（半値全幅）を、欠陥のみかけの幅Ｗsigとして求めることができる。
【００５０】
図１０は、実際の欠陥幅と各測定値又は算出値との関係を示すグラフである。欠陥幅の算出には、上記式（１）中の定数Ｔとして、予め光学シミュレーションにより（Ｃ１）〜（Ｃ６）工程、（Ｃ７ａ）工程、（Ｃ８ａ）工程及び（Ｃ９）工程を実施することによって求められたＴ＝０．５６の値を用いた。図１０（Ａ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、欠陥のみかけの幅Ｗsig、図１０（Ｂ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、欠陥の光強度の最大値と最小値との差ΔＳ、図１０（Ｃ）は、実際の欠陥幅Ｗに対して、上記式（１）により算出されたＷcalを、各々プロットしたグラフである。Ｗsigは、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域では実際の欠陥幅Ｗと同じであるが、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域では、ほぼ一定値となり、実際の欠陥幅Ｗと一致しない。一方、欠陥の光強度の最大値と最小値との差ΔＳは、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域では、一定の値Ｓsatに収束して寸法依存性を示さず、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域では、実際の欠陥幅Ｗの減少と共に減少する。これらの関係から定義された本発明の上記式（１）により算出されたＷcalは、検査光学系の公称の解像度未満の寸法領域において、更には、検査光学系の公称の解像度以上の寸法領域においても、実際の欠陥幅に対して１０％以下の誤差でほぼ一致しており、本発明の評価方法により、実際の欠陥幅Ｗを、実用的に問題のない誤差範囲で正確に評価できることがわかる。
【符号の説明】
【００５１】
１  システム制御部
２  検査画像データ格納部
３  メモリ
４  モニタ
５  ステージ駆動手段
６  照明絞り駆動手段
７  開口絞り駆動手段
５００  フォトマスクブランク
５００ａ  フォトマスク
５０１  透明基板
５０２  光学薄膜
５０２ａ  光学薄膜パターン
５０３  ハードマスク膜
５０３ａ  ハードマスク膜パターン
５０４  レジスト膜
５０４ａ  レジスト膜パターン
ＡＰ１  照明領域制御用絞り
ＡＰ２  開口絞り
ＢＭ１  検査光
ＢＭ２  反射光
ＢＳＰ  ビームスプリッタ
ＩＬＳ  光源
Ｌ１  レンズ
Ｌ２  レンズ
Ｌ３  レンズ
ＭＢ  フォトマスクブランク
ＯＢＬ  対物レンズ
ＳＥ  画像検出器
ＳＴＧ  ステージ
ｄ  欠陥
【図１】
0006428555.tif 000002
【図２】
0006428555.tif 000003
【図３】
0006428555.tif 000004
【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】
0006428555.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006428555.tif 000011