JP2000122265A - フォトマスク外観検査装置 - Google Patents
フォトマスク外観検査装置Info
- Publication number
- JP2000122265A JP2000122265A JP29116798A JP29116798A JP2000122265A JP 2000122265 A JP2000122265 A JP 2000122265A JP 29116798 A JP29116798 A JP 29116798A JP 29116798 A JP29116798 A JP 29116798A JP 2000122265 A JP2000122265 A JP 2000122265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photomask
- light intensity
- pattern
- data
- intensity distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】実際にステッパで露光するときの光源の露光波
長で欠陥判定を行う事ができ、その上デフォーカスなど
の露光工程での光学条件を変化させた場合のパターンの
評価及び欠陥が与える影響の解析が行えるフォトマスク
外観検査装置を提供することを課題とする。 【解決手段】検査するフォトマスクのフォトマスクパタ
ーンに関するデータ、及びＣＡＤで作成したフォトマス
クパターンに関するデータから、それぞれのフォトマス
クパターンを用いてウェハなどの基板面に露光したとき
の光強度分布を求め、それぞれの光強度分布とを比較す
ることによってフォトマスクの欠陥を判定評価し、かつ
その欠陥が与える影響を解析するフォトマスク外観検査
装置。
長で欠陥判定を行う事ができ、その上デフォーカスなど
の露光工程での光学条件を変化させた場合のパターンの
評価及び欠陥が与える影響の解析が行えるフォトマスク
外観検査装置を提供することを課題とする。 【解決手段】検査するフォトマスクのフォトマスクパタ
ーンに関するデータ、及びＣＡＤで作成したフォトマス
クパターンに関するデータから、それぞれのフォトマス
クパターンを用いてウェハなどの基板面に露光したとき
の光強度分布を求め、それぞれの光強度分布とを比較す
ることによってフォトマスクの欠陥を判定評価し、かつ
その欠陥が与える影響を解析するフォトマスク外観検査
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトマスク製造工
程中の外観検査工程において、フォトマスクのパターン
の欠陥を検査するための外観検査方法及び装置に関す
る。
程中の外観検査工程において、フォトマスクのパターン
の欠陥を検査するための外観検査方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マスクパターンはフォトリソグラフィ技
術を用いて、フォトマスク上のパターンをウェハなどの
基板に露光転写するときの親パターン（マスタパター
ン）となる。転写されたパターンが正確に設計パターン
を再現するかどうかがマスクの品質の善し悪しとなる
が、品質上で問題となる要因が外観欠陥である。外観欠
陥は形状欠陥とその他に大きく分類できる。形状欠陥と
は、遮光パターンの形状と設計パターンの不一致部分で
あり、主な形状不良として断線、黒点、白点、突起、凹
み、ショートなどがある。これらの形状欠陥は、転写さ
れない程度のものであれば問題とならない。また、転写
されても回路特性に実害が無いような大きさであれば欠
陥には計数（カウント）せず、一定のサイズ以上のもの
を欠陥対象とする。一般的には設計パターンサイズの１
／３〜１／４程度以上が欠陥として定義されるが、微細
化が進むにつれて定義は厳しくなる傾向がある。
術を用いて、フォトマスク上のパターンをウェハなどの
基板に露光転写するときの親パターン（マスタパター
ン）となる。転写されたパターンが正確に設計パターン
を再現するかどうかがマスクの品質の善し悪しとなる
が、品質上で問題となる要因が外観欠陥である。外観欠
陥は形状欠陥とその他に大きく分類できる。形状欠陥と
は、遮光パターンの形状と設計パターンの不一致部分で
あり、主な形状不良として断線、黒点、白点、突起、凹
み、ショートなどがある。これらの形状欠陥は、転写さ
れない程度のものであれば問題とならない。また、転写
されても回路特性に実害が無いような大きさであれば欠
陥には計数（カウント）せず、一定のサイズ以上のもの
を欠陥対象とする。一般的には設計パターンサイズの１
／３〜１／４程度以上が欠陥として定義されるが、微細
化が進むにつれて定義は厳しくなる傾向がある。
【０００３】フォトマスク上にある上記の欠陥を検出す
る工程が欠陥検査である。欠陥検査は１９７０年代の中
頃迄は目視検査に頼っていたが、パターンの微細化で目
視では不可能となり、１９７０年代の後半から自動外観
検査装置が導入されるようになった。自動外観検査の方
式は、実際のマスクパターン同士を比較する方式である
ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法と、実際のマスクパターン
と設計データとを比較する方式であるｄｉｅ−ｔｏ−Ｄ
Ｂ比較法に分類できる。
る工程が欠陥検査である。欠陥検査は１９７０年代の中
頃迄は目視検査に頼っていたが、パターンの微細化で目
視では不可能となり、１９７０年代の後半から自動外観
検査装置が導入されるようになった。自動外観検査の方
式は、実際のマスクパターン同士を比較する方式である
ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法と、実際のマスクパターン
と設計データとを比較する方式であるｄｉｅ−ｔｏ−Ｄ
Ｂ比較法に分類できる。
【０００４】ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法を利用した検
査装置の基本構成は２つの光学系をもち、それぞれの光
学系からの比較すべきマスクパターンの白色光による拡
大像をＣＣＤなどのセンサ上に結像させ電気信号に変換
し、適切なアルゴリズムを用いて比較論理回路で不一致
部分を検出する。不一致部分を検出したときの座標を欠
陥位置情報として記録する。ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較
法は基本的には同種の信号の比較であるので、ｄｉｅ−
ｔｏ−ＤＢ比較法に比べ検出感度は高く、検査速度も速
く、装置の構成も簡単である。
査装置の基本構成は２つの光学系をもち、それぞれの光
学系からの比較すべきマスクパターンの白色光による拡
大像をＣＣＤなどのセンサ上に結像させ電気信号に変換
し、適切なアルゴリズムを用いて比較論理回路で不一致
部分を検出する。不一致部分を検出したときの座標を欠
陥位置情報として記録する。ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較
法は基本的には同種の信号の比較であるので、ｄｉｅ−
ｔｏ−ＤＢ比較法に比べ検出感度は高く、検査速度も速
く、装置の構成も簡単である。
【０００５】しかし、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法では
1枚のレチクルに１つのパターンしか持たない場合には
検査ができない欠点がある。また、複数のパターンをも
つレチクルにおいても、描画装置などの異常で再現性が
ある欠陥の場合には原理的に検出できない欠点がある。
一方、ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比較法では設計データと比較
するためそのようなことはなく、ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比
較法の重要性が増している。ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比較法
を利用した検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法を
利用した検査装置の２つある光学系の内1つを取り除
き、その代わりに設計パターンを入力として比較パター
ンを発生する回路を追加した構造になっており、マスク
パターンの白色光による拡大像と設計パターンとを比較
し、不一致部分を検出する方法である。この方法は、パ
ターンを発生させる時間が検査時間を決めるため、検査
時間はｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法に比較して一般に長
くなる。
1枚のレチクルに１つのパターンしか持たない場合には
検査ができない欠点がある。また、複数のパターンをも
つレチクルにおいても、描画装置などの異常で再現性が
ある欠陥の場合には原理的に検出できない欠点がある。
一方、ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比較法では設計データと比較
するためそのようなことはなく、ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比
較法の重要性が増している。ｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比較法
を利用した検査装置は、ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法を
利用した検査装置の２つある光学系の内1つを取り除
き、その代わりに設計パターンを入力として比較パター
ンを発生する回路を追加した構造になっており、マスク
パターンの白色光による拡大像と設計パターンとを比較
し、不一致部分を検出する方法である。この方法は、パ
ターンを発生させる時間が検査時間を決めるため、検査
時間はｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法に比較して一般に長
くなる。
【０００６】以上が従来の外観検査方法であるが、これ
らの方法では次の問題がある。それは、フォトマスクの
品質というのは既に述べたように転写されたパターンが
正確に設計パターンを再現するかどうかであり、フォト
マスク上のパターンと設計パターンの不一致部が、ウェ
ハなどの基板上で問題となるような欠陥として露光転写
されるかどうかは、実際に露光してみないと分からない
という問題である。
らの方法では次の問題がある。それは、フォトマスクの
品質というのは既に述べたように転写されたパターンが
正確に設計パターンを再現するかどうかであり、フォト
マスク上のパターンと設計パターンの不一致部が、ウェ
ハなどの基板上で問題となるような欠陥として露光転写
されるかどうかは、実際に露光してみないと分からない
という問題である。
【０００７】上述したように従来の外観検査方法は作成
したフォトマスクの白色光による光学像を使って検査を
行っており、パターンの不一致部を検出することで断
線、黒点、白点、突起、凹み、ショートなどの欠陥を検
出していた。しかし、フォトマスクのパターンをステッ
パを用いてシリコン上に露光する際にはｇ線（４３６ｎ
ｍ）やｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、Ａ
ｒＦ（１９８ｎｍ）といった波長の短い可視光あるいは
可視光よりも波長が短い単色光源が使用されるため、本
来フォトマスクの外観検査を白色光で行うのでは、実際
の欠陥転写性を正確に検出することはできない。そのた
め、従来の外観検査法で欠陥と判定されたパターンも実
際に露光すると欠陥部分が消失してしまう場合や、また
逆に欠陥でないと判定されたパターンでもウェハなどの
基板上に露光してみたところ、欠陥となってしまう（黒
ピン欠陥が結像してしまうなど）ことがあった。
したフォトマスクの白色光による光学像を使って検査を
行っており、パターンの不一致部を検出することで断
線、黒点、白点、突起、凹み、ショートなどの欠陥を検
出していた。しかし、フォトマスクのパターンをステッ
パを用いてシリコン上に露光する際にはｇ線（４３６ｎ
ｍ）やｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、Ａ
ｒＦ（１９８ｎｍ）といった波長の短い可視光あるいは
可視光よりも波長が短い単色光源が使用されるため、本
来フォトマスクの外観検査を白色光で行うのでは、実際
の欠陥転写性を正確に検出することはできない。そのた
め、従来の外観検査法で欠陥と判定されたパターンも実
際に露光すると欠陥部分が消失してしまう場合や、また
逆に欠陥でないと判定されたパターンでもウェハなどの
基板上に露光してみたところ、欠陥となってしまう（黒
ピン欠陥が結像してしまうなど）ことがあった。
【０００８】また、実際のＬＳＩ製造工程ではリソグラ
フィ工程を各層に対して行うため、基板上に前回のリソ
グラフィで生じたパターンの段差が残り、その上にまた
積層して露光を行う。その際、基板上にパターン段差が
あるため均一なフォーカスで露光されず、デフォーカス
（焦点外れ）状態となる部分が存在する。しかし、従来
の外観検査方法ではフォトマスクパターンそのものを検
査対象とするため、本来目的とするウェハなどの基板上
に露光されたパターンが前記デフォーカス部分で正確に
転写されるかどうかを判定することは原理的に不可能で
ある。つまり、デフォーカス部分に対して生じるフォト
マスクの露光パターンの変化が、実際にウェハなどの基
板上に露光されたパターンの変化と一致するのかという
問題や、フォトマスク上の欠陥がこの部分にどのような
影響を与えるのかということは調べることができない。
フィ工程を各層に対して行うため、基板上に前回のリソ
グラフィで生じたパターンの段差が残り、その上にまた
積層して露光を行う。その際、基板上にパターン段差が
あるため均一なフォーカスで露光されず、デフォーカス
（焦点外れ）状態となる部分が存在する。しかし、従来
の外観検査方法ではフォトマスクパターンそのものを検
査対象とするため、本来目的とするウェハなどの基板上
に露光されたパターンが前記デフォーカス部分で正確に
転写されるかどうかを判定することは原理的に不可能で
ある。つまり、デフォーカス部分に対して生じるフォト
マスクの露光パターンの変化が、実際にウェハなどの基
板上に露光されたパターンの変化と一致するのかという
問題や、フォトマスク上の欠陥がこの部分にどのような
影響を与えるのかということは調べることができない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を鑑み、実際にステッパで露光するときの光源の露光波
長で欠陥判定を行う事ができ、その上デフォーカスなど
の露光工程での光学条件を変化させた場合のパターンの
評価及び欠陥が与える影響の解析が行えるフォトマスク
外観検査装置を提供することを課題とする。
を鑑み、実際にステッパで露光するときの光源の露光波
長で欠陥判定を行う事ができ、その上デフォーカスなど
の露光工程での光学条件を変化させた場合のパターンの
評価及び欠陥が与える影響の解析が行えるフォトマスク
外観検査装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明において上記の課
題を達成するために、まず請求項１の発明では、検査す
るフォトマスクのフォトマスクパターンに関するデー
タ、又はＣＡＤで作成したフォトマスクパターンに関す
るデータから、それぞれのフォトマスクパターンを用い
てウェハなどの基板面に露光したときの光強度分布を求
める光強度シュミレーション手段と、検査するフォトマ
スクのフォトマスクパターンによる光強度分布と、ＣＡ
Ｄで作成したフォトマスクパターンによる光強度分布と
を比較することによってフォトマスクの欠陥を判定評価
し、かつその欠陥が与える影響を解析する光強度分布比
較評価手段と、を具備することを特徴とするフォトマス
ク外観検査装置としたものである。
題を達成するために、まず請求項１の発明では、検査す
るフォトマスクのフォトマスクパターンに関するデー
タ、又はＣＡＤで作成したフォトマスクパターンに関す
るデータから、それぞれのフォトマスクパターンを用い
てウェハなどの基板面に露光したときの光強度分布を求
める光強度シュミレーション手段と、検査するフォトマ
スクのフォトマスクパターンによる光強度分布と、ＣＡ
Ｄで作成したフォトマスクパターンによる光強度分布と
を比較することによってフォトマスクの欠陥を判定評価
し、かつその欠陥が与える影響を解析する光強度分布比
較評価手段と、を具備することを特徴とするフォトマス
ク外観検査装置としたものである。
【００１１】また請求項２の発明では、検査するフォト
マスクの画像を入力する画像入力手段と、その入力され
た画像をマスクパターンデータに変換する画像データ変
換手段と、ＣＡＤで作成したフォトマスクパターンをマ
スクパターンデータに変換するＣＡＤデータ変換手段
と、フォトマスク又はＣＡＤで作成したフォトマスクパ
ターンを用いてウェハなどの基板面に露光したときの光
強度分布を、それぞれのマスクパターンデータから求め
る光強度シュミレーション手段と、検査するフォトマス
クによる光強度分布と、ＣＡＤで作成したフォトマスク
パターンによる光強度分布とを比較することによってフ
ォトマスクの欠陥を判定評価し、かつその欠陥が与える
影響を解析する光強度分布比較評価手段と、を具備する
ことを特徴とするフォトマスク外観検査装置としたもの
である。
マスクの画像を入力する画像入力手段と、その入力され
た画像をマスクパターンデータに変換する画像データ変
換手段と、ＣＡＤで作成したフォトマスクパターンをマ
スクパターンデータに変換するＣＡＤデータ変換手段
と、フォトマスク又はＣＡＤで作成したフォトマスクパ
ターンを用いてウェハなどの基板面に露光したときの光
強度分布を、それぞれのマスクパターンデータから求め
る光強度シュミレーション手段と、検査するフォトマス
クによる光強度分布と、ＣＡＤで作成したフォトマスク
パターンによる光強度分布とを比較することによってフ
ォトマスクの欠陥を判定評価し、かつその欠陥が与える
影響を解析する光強度分布比較評価手段と、を具備する
ことを特徴とするフォトマスク外観検査装置としたもの
である。
【００１２】また請求項３の発明では、ＣＡＤで作成し
たフォトマスクパターンを用いてウェハなどの基板面に
露光したときの光強度分布をデータとして保管するデー
タベースを備え、そのデータベースに保管されている光
強度分布データを用いて、光強度分布比較評価手段が、
フォトマスクの欠陥を判定評価することができることを
特徴とする請求項１又は２記載のフォトマスク外観検査
装置としたものである。
たフォトマスクパターンを用いてウェハなどの基板面に
露光したときの光強度分布をデータとして保管するデー
タベースを備え、そのデータベースに保管されている光
強度分布データを用いて、光強度分布比較評価手段が、
フォトマスクの欠陥を判定評価することができることを
特徴とする請求項１又は２記載のフォトマスク外観検査
装置としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の基本的な技術思想は、検
査するフォトマスクのフォトマスクパターンとＣＡＤで
作成したフォトマスクパターンそれぞれによって、実際
にステッパを用いてウェハなどの基板面に露光したとき
の光強度分布を求める光強度シュミレーションをコンピ
ュータ上で行い、それぞれの光強度シュミレーションか
ら得られた光強度分布を比較することによって、フォト
マスクの欠陥を判定評価し、その欠陥の及ぼす影響を解
析しようとするものである。以後ＣＡＤで作成したフォ
トマスクパターンを、ＣＡＤパターンと略称する。
査するフォトマスクのフォトマスクパターンとＣＡＤで
作成したフォトマスクパターンそれぞれによって、実際
にステッパを用いてウェハなどの基板面に露光したとき
の光強度分布を求める光強度シュミレーションをコンピ
ュータ上で行い、それぞれの光強度シュミレーションか
ら得られた光強度分布を比較することによって、フォト
マスクの欠陥を判定評価し、その欠陥の及ぼす影響を解
析しようとするものである。以後ＣＡＤで作成したフォ
トマスクパターンを、ＣＡＤパターンと略称する。
【００１４】以下、本装置の一実施形態を、図１〜４を
用いて解説する。
用いて解説する。
【００１５】図１は本発明のフォトマスク外観検査装置
の構成図である。この図において、コントロールプロセ
ッサ１は、本実施形態におけるフォトマスク外観検査装
置（以下、本装置と略す）の各構成要素をバスＢを介し
て制御する。２はＲＯＭであり、本装置の起動プログラ
ム及び基本動作プログラム等を記憶している。３はＲＡ
Ｍであり、本装置にインストールされた本実施形態にお
けるパターンデータ変換処理プログラムと光強度シミュ
レーションプログラム、光強度分布比較評価プログラム
（以下、３つのプログラムを総称して外観検査プログラ
ムと呼ぶ）が格納される。また、外観検査プログラムを
実行する過程において発生したデータを一時的に記憶す
る。４はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略
す）であり、本実施形態における外観検査プログラム、
外観検査プログラムの実行結果やＣＡＤパターンの光強
度分布のデータベース等のデータが記憶される。
の構成図である。この図において、コントロールプロセ
ッサ１は、本実施形態におけるフォトマスク外観検査装
置（以下、本装置と略す）の各構成要素をバスＢを介し
て制御する。２はＲＯＭであり、本装置の起動プログラ
ム及び基本動作プログラム等を記憶している。３はＲＡ
Ｍであり、本装置にインストールされた本実施形態にお
けるパターンデータ変換処理プログラムと光強度シミュ
レーションプログラム、光強度分布比較評価プログラム
（以下、３つのプログラムを総称して外観検査プログラ
ムと呼ぶ）が格納される。また、外観検査プログラムを
実行する過程において発生したデータを一時的に記憶す
る。４はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略
す）であり、本実施形態における外観検査プログラム、
外観検査プログラムの実行結果やＣＡＤパターンの光強
度分布のデータベース等のデータが記憶される。
【００１６】５は画像入力装置であり、フォトマスクの
画像を本装置に取り込むものである。６はフロッピーデ
ィスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、半導体メモリ等
の、コンピュータが読み取り可能な記録媒体であり、本
実施形態におけるＣＡＤパターンが記憶されている。７
はデータ読取装置であり、記録媒体６に記録されたＣＡ
Ｄパターンの読み込みを行う。８は処理プロセッサ群で
あり、フォトマスクパターンやＣＡＤパターンのデータ
変換を行うパターンデータ変換処理プロセッサｃ１と、
光強度シミュレーションや光強度分布比較評価時の演算
処理を行うデータ処理プロセッサｃ２が、互いにローカ
ルバスＬＢによって接続されている。
画像を本装置に取り込むものである。６はフロッピーデ
ィスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、半導体メモリ等
の、コンピュータが読み取り可能な記録媒体であり、本
実施形態におけるＣＡＤパターンが記憶されている。７
はデータ読取装置であり、記録媒体６に記録されたＣＡ
Ｄパターンの読み込みを行う。８は処理プロセッサ群で
あり、フォトマスクパターンやＣＡＤパターンのデータ
変換を行うパターンデータ変換処理プロセッサｃ１と、
光強度シミュレーションや光強度分布比較評価時の演算
処理を行うデータ処理プロセッサｃ２が、互いにローカ
ルバスＬＢによって接続されている。
【００１７】９はマウス、キーボードからなる入力装置
であり、本実施形態における光強度シミュレーション実
行時の光学条件の入力を行う。１０はモニタであり、フ
ォトマスクパターンやＣＡＤパターン、光強度シミュレ
ーションの結果等を表示する。１１はプリンタであり、
光強度分布比較評価の結果等をプリントアウトする。
であり、本実施形態における光強度シミュレーション実
行時の光学条件の入力を行う。１０はモニタであり、フ
ォトマスクパターンやＣＡＤパターン、光強度シミュレ
ーションの結果等を表示する。１１はプリンタであり、
光強度分布比較評価の結果等をプリントアウトする。
【００１８】ここで、本実施形態の処理の流れを図２に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１９】まず、検査したいフォトマスクＳ１のパタ
ーンの外観画像データを画像入力装置５を介して本装置
に取り込む（画像入力処理Ｓ２）。これには、光学顕微
鏡によるパターンの拡大画像をＣＣＤカメラで撮影して
光学アナログ画像データを得た後、これを画像処理ボー
ド上のＡ／Ｄ変換装置によってディジタル画像データに
変換してＲＧＢデータとしてメモリに展開し、ビットマ
ップなどのデータとして本装置に取り込む方法や、パタ
ーンの拡大写真をスキャナなどで読み込む方法などがあ
る。なお、本装置に取り込んだ画像はモニタ１０に表示
され、そのデータはＨＤＤ４に記憶される。
ーンの外観画像データを画像入力装置５を介して本装置
に取り込む（画像入力処理Ｓ２）。これには、光学顕微
鏡によるパターンの拡大画像をＣＣＤカメラで撮影して
光学アナログ画像データを得た後、これを画像処理ボー
ド上のＡ／Ｄ変換装置によってディジタル画像データに
変換してＲＧＢデータとしてメモリに展開し、ビットマ
ップなどのデータとして本装置に取り込む方法や、パタ
ーンの拡大写真をスキャナなどで読み込む方法などがあ
る。なお、本装置に取り込んだ画像はモニタ１０に表示
され、そのデータはＨＤＤ４に記憶される。
【００２０】次に、本装置に取込んだフォトマスクＳ１
のパターン画像を、多値のラスターデータであるマスク
パターンデータＳ４に変換する（画像データ変換処理Ｓ
３）。これは本来光強度シミュレーションは、複素透過
率値のマスクパターンデータに対して行われるが、本発
明においてはメモリの節約のため、マスクパターンデー
タを多値のラスタデータで記憶しておき、実際に光強度
シミュレーションを行う際に複素透過率値への変換を行
なうようにしているためである。画像データ変換処理Ｓ
３内部での処理の流れを図３に従って説明する。パター
ン画像データは各ドット毎に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青紫）の各色の階調に対応する３つの数値から構成さ
れているので、まずこれを濃淡データに変換するため濃
度変換処理ＳＡ１を行う。変換は、濃度をＩ、赤の階調
の値をＲ、緑の階調の値をＧ、青紫の階調の値をＢとし
て、Ｉ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３で行うことができる。これ
により、各ドットは濃淡データで表される。次にパター
ン画像データに含まれるノイズを除去するために、フィ
ルタを利用した平滑化処理ＳＡ２を行う。利用するフィ
ルタはメディアンフィルタというもので、対象ドットの
近傍を調べてそれらの中の中間値と対象ドットの値とを
交換する。そして次に、平滑化した濃淡データを適切な
階調の多値データに変換する多値化処理ＳＡ３を行う。
この変換は階調毎のしきい値を設定し、それと各ドット
の値を比較してその大小関係によって多値データに置き
換えることで行う。
のパターン画像を、多値のラスターデータであるマスク
パターンデータＳ４に変換する（画像データ変換処理Ｓ
３）。これは本来光強度シミュレーションは、複素透過
率値のマスクパターンデータに対して行われるが、本発
明においてはメモリの節約のため、マスクパターンデー
タを多値のラスタデータで記憶しておき、実際に光強度
シミュレーションを行う際に複素透過率値への変換を行
なうようにしているためである。画像データ変換処理Ｓ
３内部での処理の流れを図３に従って説明する。パター
ン画像データは各ドット毎に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青紫）の各色の階調に対応する３つの数値から構成さ
れているので、まずこれを濃淡データに変換するため濃
度変換処理ＳＡ１を行う。変換は、濃度をＩ、赤の階調
の値をＲ、緑の階調の値をＧ、青紫の階調の値をＢとし
て、Ｉ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３で行うことができる。これ
により、各ドットは濃淡データで表される。次にパター
ン画像データに含まれるノイズを除去するために、フィ
ルタを利用した平滑化処理ＳＡ２を行う。利用するフィ
ルタはメディアンフィルタというもので、対象ドットの
近傍を調べてそれらの中の中間値と対象ドットの値とを
交換する。そして次に、平滑化した濃淡データを適切な
階調の多値データに変換する多値化処理ＳＡ３を行う。
この変換は階調毎のしきい値を設定し、それと各ドット
の値を比較してその大小関係によって多値データに置き
換えることで行う。
【００２１】フォトマスクを作成する際、もともとのパ
ターンはＣＡＤによって作成されており、ＣＡＤパター
ンとして記録媒体６に記録されている。このＣＡＤパタ
ーンＳ５を、光強度シュミレーションが行えるようなマ
スクパターンデータＳ７に変換する（ＣＡＤデータ変換
処理Ｓ６）。このＣＡＤデータ変換処理Ｓ６は、図４に
示すように、（ａ）のＣＡＤパターンを（ｂ）のように
２次元のメッシュ状に分割し、（ｃ）のようにパターン
の閉図形の内部を１それ以外を０とすることで行うこと
ができる。
ターンはＣＡＤによって作成されており、ＣＡＤパター
ンとして記録媒体６に記録されている。このＣＡＤパタ
ーンＳ５を、光強度シュミレーションが行えるようなマ
スクパターンデータＳ７に変換する（ＣＡＤデータ変換
処理Ｓ６）。このＣＡＤデータ変換処理Ｓ６は、図４に
示すように、（ａ）のＣＡＤパターンを（ｂ）のように
２次元のメッシュ状に分割し、（ｃ）のようにパターン
の閉図形の内部を１それ以外を０とすることで行うこと
ができる。
【００２２】フォトマスクＳ１のマスクパターンデータ
Ｓ４と、ＣＡＤパターンＳ５を変換したマスクパターン
データＳ７の両者それぞれに対して、実際にステッパを
用いてウェハなどの基板上に露光したときの光強度分布
（Ｓ１０及びＳ１１）を求めるために、光強度分布シュ
ミレーションＳ８を実行する。ＣＡＤパターンＳ５の光
強度分布Ｓ１０は、理想のフォトマスクを露光したとき
に得られるものと仮定できる。光強度シュミレーション
Ｓ８を行う際、フォトマスクの検査目的に応じて露光波
長や焦点外れ値（デフォーカス）などの光学条件パラメ
ータを入力装置９から入力する（光学条件入力Ｓ９）。
Ｓ４と、ＣＡＤパターンＳ５を変換したマスクパターン
データＳ７の両者それぞれに対して、実際にステッパを
用いてウェハなどの基板上に露光したときの光強度分布
（Ｓ１０及びＳ１１）を求めるために、光強度分布シュ
ミレーションＳ８を実行する。ＣＡＤパターンＳ５の光
強度分布Ｓ１０は、理想のフォトマスクを露光したとき
に得られるものと仮定できる。光強度シュミレーション
Ｓ８を行う際、フォトマスクの検査目的に応じて露光波
長や焦点外れ値（デフォーカス）などの光学条件パラメ
ータを入力装置９から入力する（光学条件入力Ｓ９）。
【００２３】フォトマスクＳ１による光強度分布Ｓ１１
と、ＣＡＤパターンＳ５による光強度分布Ｓ１０とを比
較し、その差異を検出することでフォトマスクの欠陥検
査を行う。光強度シミュレーション処理Ｓ８によって得
られた、フォトマスクＳ１による光強度分布Ｓ１１と、
ＣＡＤパターンＳ５による光強度分布Ｓ１０との間の差
分を算出するデータ比較評価処理Ｓ１２を行い、その比
較評価結果Ｓ１３をモニタ１０に表示するとともに、プ
リンタ１１からプリントアウトする。
と、ＣＡＤパターンＳ５による光強度分布Ｓ１０とを比
較し、その差異を検出することでフォトマスクの欠陥検
査を行う。光強度シミュレーション処理Ｓ８によって得
られた、フォトマスクＳ１による光強度分布Ｓ１１と、
ＣＡＤパターンＳ５による光強度分布Ｓ１０との間の差
分を算出するデータ比較評価処理Ｓ１２を行い、その比
較評価結果Ｓ１３をモニタ１０に表示するとともに、プ
リンタ１１からプリントアウトする。
【００２４】ここでは光強度分布同士の比較を行うこと
で、理想なマスクパターンであるＣＡＤパターンと、実
際のフォトマスクのマスクパターンとの間で、露光転写
状態同士での比較評価ができるため、パターンコーナー
部の丸みや線幅の太り、細りなどを相殺した検査を行う
ことができる。そして比較結果をもとにフォトマスクの
欠陥の有無を判定し、欠陥の位置情報等を得る。また、
デフォーカス時の露光パターンの評価や、欠陥がウェハ
などの基板上のパターンに与える影響などを調べること
ができる。なお、検査結果の欠陥情報は次のフォトマス
クの修正工程で利用される。
で、理想なマスクパターンであるＣＡＤパターンと、実
際のフォトマスクのマスクパターンとの間で、露光転写
状態同士での比較評価ができるため、パターンコーナー
部の丸みや線幅の太り、細りなどを相殺した検査を行う
ことができる。そして比較結果をもとにフォトマスクの
欠陥の有無を判定し、欠陥の位置情報等を得る。また、
デフォーカス時の露光パターンの評価や、欠陥がウェハ
などの基板上のパターンに与える影響などを調べること
ができる。なお、検査結果の欠陥情報は次のフォトマス
クの修正工程で利用される。
【００２５】ところで、データの比較評価処理Ｓ１２を
行う際、予めＣＡＤデータの光強度分布のデータベース
Ｓ１４を作成しＨＤＤ４に記録しておき、それを利用す
れば、検査時のＣＡＤパターンＳ５のＣＡＤデータ変換
処理Ｓ６及び光強度シミュレーション処理Ｓ８を省略で
きるため、欠陥検査の効率化を図る事ができる。
行う際、予めＣＡＤデータの光強度分布のデータベース
Ｓ１４を作成しＨＤＤ４に記録しておき、それを利用す
れば、検査時のＣＡＤパターンＳ５のＣＡＤデータ変換
処理Ｓ６及び光強度シミュレーション処理Ｓ８を省略で
きるため、欠陥検査の効率化を図る事ができる。
【００２６】尚、本装置が実行する各処理は、請求項１
又は２記載の各手段が実行する処理と、以下のように対
応している。すなわち、画像入力処理Ｓ２は画像入力手
段が実行する処理に、ＣＡＤデータ変換処理Ｓ６はＣＡ
Ｄデータ変換手段が実行する処理に、光強度シュミレー
ション処理Ｓ８は光強度シュミレーション手段が実行す
る処理に、データ比較評価処理Ｓ１２は光強度分布比較
評価手段が実行する処理に、それぞれ対応している。
又は２記載の各手段が実行する処理と、以下のように対
応している。すなわち、画像入力処理Ｓ２は画像入力手
段が実行する処理に、ＣＡＤデータ変換処理Ｓ６はＣＡ
Ｄデータ変換手段が実行する処理に、光強度シュミレー
ション処理Ｓ８は光強度シュミレーション手段が実行す
る処理に、データ比較評価処理Ｓ１２は光強度分布比較
評価手段が実行する処理に、それぞれ対応している。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明には、フォ
トマスクの外観検査工程において、フォトマスクの画像
を取り込み、そのマスクパターンに対して光強度シミュ
レーションを行った結果と、ＣＡＤパターンに対して光
強度シミュレーションを行った結果とを比較することに
よって、従来の検査装置では困難であった実際の露光波
長でのマスクパターンの欠陥検査が行えるようになり、
デフォーカス時のパターンの評価や欠陥が与える影響な
ども調べることができるため、フォトマスクの品質を高
めることができるという効果がある。また、光強度分布
のデータベースを利用することにより、欠陥検査の効率
化を図る事ができるという効果もある。
トマスクの外観検査工程において、フォトマスクの画像
を取り込み、そのマスクパターンに対して光強度シミュ
レーションを行った結果と、ＣＡＤパターンに対して光
強度シミュレーションを行った結果とを比較することに
よって、従来の検査装置では困難であった実際の露光波
長でのマスクパターンの欠陥検査が行えるようになり、
デフォーカス時のパターンの評価や欠陥が与える影響な
ども調べることができるため、フォトマスクの品質を高
めることができるという効果がある。また、光強度分布
のデータベースを利用することにより、欠陥検査の効率
化を図る事ができるという効果もある。
【図１】本発明の実施形態におけるフォトマスク外観検
査装置の構成図。
査装置の構成図。
【図２】本装置における処理の流れを説明する図。
【図３】画像データ変換処理Ｓ３内部での処理の流れを
説明する図。
説明する図。
【図４】ＣＡＤデータ変換処理Ｓ６でのデータ変換を説
明する図。
明する図。
１…コントロールプロセッサ ２…ＲＯＭ ３…ＲＡＭ ４…ＨＤＤ ５…画像入力装置 ６…記録媒体 ７…データ読取装置 ８…処理プロセッサ群 ９…入力装置 １０…モニタ Ｂ…バス ＬＢ…ローカルバス Ｓ１…フォトマスク Ｓ２…画像入力処理 Ｓ３…画像データ変換処理 Ｓ４…マスクパターンデータ（フォトマスク） Ｓ５…ＣＡＤパターン Ｓ６…ＣＡＤデータ変換処理 Ｓ７…マスクパターンデータ（ＣＡＤデータ） Ｓ８…光強度シミュレーション処理 Ｓ９…光学条件入力 Ｓ１０…光強度分布（ＣＡＤデータ） Ｓ１１…光強度分布（フォトマスク） Ｓ１２…データ比較評価処理 Ｓ１３…データ比較評価結果 Ｓ１４…データベース ＳＡ１…濃度変換処理 ＳＡ２…平滑化処理 ＳＡ３…多値化処理 ｃ１…パターンデータ変換処理プロセッサ ｃ２…データ処理プロセッサ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AA56 AB20 CA03 CA04 EA08 EA11 EA12 EA14 EA17 EB01 EB02 EC05 ED03 ED07 ED15 FA10 2G059 AA05 BB16 CC20 EE13 FF01 KK04 MM01 MM05 MM09 MM10 PP04 2H095 BD04 BD28
Claims (3)
- 【請求項１】検査するフォトマスクのフォトマスクパタ
ーンに関するデータ、又はＣＡＤで作成したフォトマス
クパターンに関するデータから、それぞれのフォトマス
クパターンを用いてウェハなどの基板面に露光したとき
の光強度分布を求める光強度シュミレーション手段と、 検査するフォトマスクのフォトマスクパターンによる光
強度分布と、ＣＡＤで作成したフォトマスクパターンに
よる光強度分布とを比較することによってフォトマスク
の欠陥を判定評価し、かつその欠陥が与える影響を解析
する光強度分布比較評価手段と、 を具備することを特徴とするフォトマスク外観検査装
置。 - 【請求項２】検査するフォトマスクの画像を入力する画
像入力手段と、 その入力された画像をマスクパターンデータに変換する
画像データ変換手段と、 ＣＡＤで作成したフォトマスクパターンをマスクパター
ンデータに変換するＣＡＤデータ変換手段と、 フォトマスク又はＣＡＤで作成したフォトマスクパター
ンを用いてウェハなどの基板面に露光したときの光強度
分布を、それぞれのマスクパターンデータから求める光
強度シュミレーション手段と、 検査するフォトマスクによる光強度分布と、ＣＡＤで作
成したフォトマスクパターンによる光強度分布とを比較
することによってフォトマスクの欠陥を判定評価し、か
つその欠陥が与える影響を解析する光強度分布比較評価
手段と、 を具備することを特徴とするフォトマスク外観検査装
置。 - 【請求項３】ＣＡＤで作成したフォトマスクパターンを
用いてウェハなどの基板面に露光したときの光強度分布
をデータとして保管するデータベースを備え、そのデー
タベースに保管されている光強度分布データを用いて、
光強度分布比較評価手段が、フォトマスクの欠陥を判定
評価することができることを特徴とする請求項１又は２
記載のフォトマスク外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29116798A JP2000122265A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | フォトマスク外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29116798A JP2000122265A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | フォトマスク外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000122265A true JP2000122265A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17765324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29116798A Pending JP2000122265A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | フォトマスク外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000122265A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6990225B2 (en) | 2001-04-26 | 2006-01-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inspection method of photo mask for use in manufacturing semiconductor device |
| JP2006091576A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fujitsu Ltd | 光強度差分評価方法と半導体装置 |
| US7454051B2 (en) | 2004-04-22 | 2008-11-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing photo mask, mask pattern shape evaluation apparatus, method of judging photo mask defect corrected portion, photo mask defect corrected portion judgment apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2012219857A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Ckd Corp | 流体制御弁 |
| JP2014232808A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 欠陥補正方法、半導体製造装置、半導体製造方法、及び欠陥補正プログラム |
| JP2018006775A (ja) * | 2003-07-03 | 2018-01-11 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | デザイナ・インテント・データを使用するウェハとレチクルの検査の方法 |
| CN110618582A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 信越化学工业株式会社 | 光掩膜坯料关联基板的评价方法 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29116798A patent/JP2000122265A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6990225B2 (en) | 2001-04-26 | 2006-01-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inspection method of photo mask for use in manufacturing semiconductor device |
| JP2018006775A (ja) * | 2003-07-03 | 2018-01-11 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | デザイナ・インテント・データを使用するウェハとレチクルの検査の方法 |
| US7454051B2 (en) | 2004-04-22 | 2008-11-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing photo mask, mask pattern shape evaluation apparatus, method of judging photo mask defect corrected portion, photo mask defect corrected portion judgment apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device |
| US7831085B2 (en) | 2004-04-22 | 2010-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing photo mask, mask pattern shape evaluation apparatus, method of judging photo mask defect corrected portion, photo mask defect corrected portion judgment apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2006091576A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fujitsu Ltd | 光強度差分評価方法と半導体装置 |
| JP2012219857A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Ckd Corp | 流体制御弁 |
| JP2014232808A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 欠陥補正方法、半導体製造装置、半導体製造方法、及び欠陥補正プログラム |
| CN110618582A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 信越化学工业株式会社 | 光掩膜坯料关联基板的评价方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6272236B1 (en) | Inspection technique of photomask | |
| TWI602013B (zh) | 用於檢測遮罩以識別微影顯著缺陷之方法及檢測系統 | |
| KR100596760B1 (ko) | 시각 검사 및 검증 시스템 | |
| JP4637114B2 (ja) | レチクル・レイアウト・データをシミュレートし、レチクル・レイアウト・データを検査し、レチクル・レイアウト・データの検査プロセスを生成する方法 | |
| US7424145B2 (en) | Device and method for inspecting photomasks and products fabricated using the same | |
| US7043071B2 (en) | Soft defect printability simulation and analysis for masks | |
| TWI471552B (zh) | 使用基於模型之細線方法之十字線缺陷檢測 | |
| US7788629B2 (en) | Systems configured to perform a non-contact method for determining a property of a specimen | |
| JP4014379B2 (ja) | 欠陥レビュー装置及び方法 | |
| TWI451513B (zh) | 蝕刻顯著污染光罩缺陷之晶圓平面偵測 | |
| KR970002450A (ko) | 포토마스크의 제조방법 및 그 포토마스크를 이용한 반도체 집적회로 장치의 제조방법 | |
| JP2015508513A (ja) | データベース支援再適格性レチクル検査の方法および装置 | |
| JP2002107309A (ja) | 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 | |
| US6999611B1 (en) | Reticle defect detection using simulation | |
| JPH11231507A (ja) | マスクの検査方法及びマスクの検査装置 | |
| JP2000122265A (ja) | フォトマスク外観検査装置 | |
| JP2000147748A (ja) | フォトマスク外観検査装置 | |
| JP3431567B2 (ja) | 欠陥検査装置及び検査方法 | |
| JP4158266B2 (ja) | フォトマスク外観検査装置 | |
| JP2000258349A (ja) | フォトマスク外観検査装置 | |
| JP2001066759A (ja) | Ｏｐｃマスク欠陥修正方法及び欠陥修正装置 | |
| JP4018642B2 (ja) | 参照データ生成方法、パターン欠陥検査装置、パターン欠陥検査方法、及び参照データ生成プログラム | |
| JPH10325806A (ja) | 外観検査方法及び装置 | |
| JPH1195408A (ja) | 欠陥検査方法 | |
| JPH10142771A (ja) | パターンを検査する検査装置の感度設定方法及び感度設定可能な検査装置 |