[发明专利]图案检查方法及装置、光掩模制造方法以及图案转印方法

说明书

技术领域

本发明涉及对在透明基板上形成有由周期排列的单位图案构成的重 复图案的图像设备用光掩模的图案不均进行检查的图案检查方法、图案 检查装置、实施该图案检查方法来制造光掩模的光掩模制造方法、以及 使用实施该光掩模制造方法制造出的光掩模来将转印图案转印到转印对 象上的图案转印方法。

背景技术

在采用光刻技术的光掩模的技术领域中，公知以预定的掩模质量规 范作为判断转印到掩模坯体上的图案是否准确地再现了设计图案的标 准。作为代表性的质量项目，例如有图案形状精度、图案尺寸(CD：Critical Dimension，临界尺寸)精度、图案位置精度等。为了将准确的电路图案 转印到设备用基板上以不在安装产品上发生误动作，需要各质量项目满 足预定的质量规范，即需要制造实质上无缺陷的光掩模。另一方面，例 如在专利文献1和2等的文献中公开了对在上述重复图案中产生的周期 紊乱(或重复误差)进行检查的图案检查方法和图案检查装置。

专利文献1所述的图案检查方法以及图案检查装置使光掩模产生的 预定次数以上的衍射光有选择地入射到成像光学系统。接着，对入射的 衍射光进行再合成，检测由此得到的像并检查CD缺陷等。

专利文献2所述的图案检查方法以及图案检查装置去除对光掩模进 行傅里叶变换而得到的空间频谱中的预定频率以上的成分，对去除后的 空间频谱进行分析而定量地评价(检查)光掩模中的重复误差图案。

专利文献1：日本特开2005-233869号公报

专利文献2：日本特开平8-194305号公报

但是，在光掩模制造技术的领域中，对形成在光掩模上的转印图案 进行形状检查，根据需要进行缺陷修正后出厂。尤其是在图像设备用光 掩模的量产时，在出厂之前，不光判定图案形状缺陷，还判定有无图案 不均，简单且迅速地获得质量保证是很重要的。

一般地，光掩模的缺陷标准是根据预定的质量规范(为了将准确的 电路图案转印到设备用基板上、使安装产品不发生误动作所需的质量规 范)来设定的。因此，对于一般的LSI(Large Scale Integration，大规模 集成电路)用光掩模而言，满足上述标准是很重要的。另一方面，对于 图像设备用光掩模而言，除了与上述缺陷有关的质量规范以外，还有应 考虑的事项。例如设想在规则排列的准确的图案中包含具有与其不同的 规则性的误差的情况。这种误差即使例如满足与上述缺陷有关的质量规 范，也未必具有充分的产品性能。在忽视这种误差而制造出的图像设备 的图像中，有可能发生由该误差导致的显示不均。例如，即使是作为构 成重复图案的单位图案在质量上没问题这种程度的、微细的线宽或位置 偏差的误差，在当作为区域来观察时，在按某种规则多个排列、或在某 部分中多个集中的情况下，在上述显示设备等最终产品中，有时在视觉 上会被看成为与周围不同的颜色或浓度，犹如缺陷一样。这些显示不均 是使图像设备的画质降低的原因，因此是不期望的。在本说明书中，将 即使是作为单位图案不被判断为缺陷这种程度的微细误差，但在对一定 面积中包含的重复图案进行评价时，会出现产生显示不均等问题的误差 表示为“图案不均”。

对于专利文献1所述的图案检查方法以及图案检查装置，例如即使 作为使用预定的检查对象而得到高次衍射像的结果没有发现问题，也不 能判断该检查对象是否能保证充分的质量。在该专利文献中，为了观察 衍射像的实像而将摄像面配置在预定位置处，这是因为有时存在该摄像 面处无法检测的图案不均。换言之，即使是同一检查对象，根据要检查 的缺陷种类，可检测的检查条件(例如焦点条件)也会不同，因此需要 改变光掩模与物镜之间的间隔来调整焦点等而变更检查条件，多次对同 一检查对象进行检查。因此，即便仅判定有无缺陷，也要通过多个检查 条件来进行检查，因而检查时间延长，在前置时间(Lead Time)方面是 不利的。并且针对每个缺陷种类都存在检查数据，因此也存在数据分析 装置侧的处理负荷增大的问题。

对于专利文献2所述的图案检查方法以及图案检查装置，为了高灵 敏度地检测光掩模的缺陷，使用空间滤波器选择性地去除与单位单元的 内部及理想的重复周期有关的信息。但是，存在必须针对作为被检体的 光掩模的每个图案形状，准备并设置滤波用掩模的问题，难以去除低次 衍射光的噪声而以足够的灵敏度进行检测，因此不能容易地采用该方法 以及装置。