JP2000258352A - フォトマスク外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォトマスクの外観検査を、実際にステッパで
ウェハ上に露光するときと同じ条件で、行えるだけでな
く、クリティカルなパターンに対して、ウェハ処理にお
ける最適なプロセス条件を求められる装置を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】フォトマスクＳ１のパターンをマスクパタ
ーンデータＳ４に変換し、ＣＡＤパターンＳ５をマスク
パターンデータＳ７に変換し、両者のマスクパターンデ
ータに対して光学条件Ｓ１９の下で光強度分布データＳ
１０、Ｓ１１を得、これらをデータ比較評価処理Ｓ１２
をし、続いて、パターンデータ抽出処理Ｓ１５によって
クリティカルなパターンを抽出し、ウェハプロセス条件
Ｓ１７の下で露光・現像計算Ｓ１６を行い、その結果と
ＣＡＤパターンＳ５を使い照合・探索処理Ｓ１８をし、
最適なウェハ処理プロセス条件の設定Ｓ１９を行う装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
の外観を評価するための外観検査装置に関する。

【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、そのマスクの外観を評価するための項目として、外
観欠陥の有無の検査や疑似欠陥やクリティカルなパター
ンがウェハ上へ転写されたときに形成されるパターンの
評価があげられる。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ｄ
ｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法と、設計データと比較する方
式であるｄｉｅ−ｔｏ−ＤＢ比較法に分類できる。

【０００４】ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法の基本構成は
２つの光学系をもち、それぞれからの比較するべきチッ
プの拡大像をＣＣＤなどのセンサ上に結像させ電気信号
に変換し、適当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−ｄｉ
ｅ比較法は基本的には同じ信号の比較であるので、ｄｉ
ｅ−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
検査ができないという欠点がある。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
比較法は単眼のｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法に設計パタ
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、チップの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】上記の外観検査方法では以下の問題に対応
することが困難である。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。上記の外観検査方法は作成したフォトマスクの可視
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（４３６ｎｍ）やｉ線（３６５ｎ
ｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）と
いった可視光より波長が短い光源が使用されるため、本
来フォトマスクの外観検査を可視光で行うのでは、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。

【０００７】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、上記
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。

【０００８】このような問題に対処するために、検査対
象となるレチクルのレクチルパターンと設計パターンの
各々に対して、実際にステッパの縮小光学系を通して得
られる光強度分布をシュミレーションによって求め、両
者の光強度分布を比較することでレクチルの外観検査を
行うことが提案されている（特開平９−２９７１０９
号）。

【０００９】ところで、近年ＬＳＩの微細化が進むにつ
れて、最小寸法の設計ルールが露光波長以下となってお
り、パターン同士が非常に接近していたり、光近接効果
補正を施したパターン（以後、光近接効果補正パターン
又はＯＰＣパターンと略称する）などの微細パターン
は、所望のパターンとウェハ上のレジストのパターンが
一致するか否かは、ウェハ処理のプロセス条件に大きく
左右される。このように、ウェハ上のレジストのパター
ンの生成が、ウェハ処理のプロセス条件に大きく依存す
るほど微細なパターンを、一般にクリティカルなパター
ンと呼ぶ。

【００１０】このような、クリティカルなパターンに対
して、所望のレジストパターンを得るためには、特開平
９−２９７１０９号の発明によるフォトマスクの外観検
査だけでは不十分であり、更に進んで、マスクパターン
をウェハ上に露光、現像した際に高精度なレジストパタ
ーンとして得られるかを解析することが重要であり、実
際のマスクパターンに合わせた最適なウェハ処理プロセ
ス条件を設定することが有効であるが、そのような装置
はまだない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は係る従来技術
の問題点を鑑みなされたもので、フォトマスクの外観検
査を、実際にステッパでウェハ上に露光するときと同じ
条件で、行えるだけでなく、クリティカルなパターンに
対して、ウェハ処理における最適なプロセス条件を求め
ることができる装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【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、フォト
マスクを画像入力処理したフォトマスクパターンの光強
度シミュレーション結果とＣＡＤパターンの光強度シミ
ュレーション結果を比較評価することにより、露光波長
での欠陥判定やデフォーカス時の欠陥特性の評価を行っ
た後、フォトマスク上のクリティカルなパターンの位置
を抽出し、そのクリティカルなパターンの位置における
ウェハ処理プロセス条件を考慮した露光・現像計算結果
とＣＡＤデータを照合することにより、ウェハ処理での
プロセス条件の評価及び最適値の探索をするフォトマス
ク外観検査装置であって、評価するフォトマスクの画像
を入力する画像入力手段と、フォトマスクの画像をシミ
ュレーション用の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パターンをシミュレーション
用のマスクパターンデータに変換するＣＡＤデータ変換
手段と、前記画像データ変換手段によって得られたマス
クパターンデータから露光波長やデフォーカスなどの光
学条件を設定して光強度分布を計算する光強度シミュレ
ーション手段と、前記ＣＡＤデータ変換手段によって得
られたマスクパターンデータから露光波長やデフォーカ
スなどの光学条件を設定して光強度分布を計算する光強
度シミュレーション手段と、前記光強度シミュレーショ
ン手段によって得られたマスクパターンの光強度分布と
ＣＡＤパターンの光強度分布を比較することで、欠陥判
定や欠陥の影響の解析を行う光強度分布比較評価手段
と、フォトマスク上のクリティカルなパターンの位置を
抽出し、その位置でのフォトマスクのマスクパターンデ
ータを取り出すパターンデータ抽出手段と前記パターン
データ抽出手段によって得られたクリティカルなマスク
パターンについてウェハ処理プロセス条件を入力するこ
とによってレジストの表面形状を計算する露光・現像計
算手段と前記露光・現像計算手段によって得られたレジ
ストの表面形状とＣＡＤデータを照合することによりウ
ェハ処理でのプロセス条件の評価及び最適値の検索を行
う照合・探索手段と、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。

【００１３】従って、請求項１の発明は、このような手
段により、ＣＡＤパターンとマスクパターンの両者の光
強度分布を比較することによって、フォトマスクの外観
検査において単に可視光波長でのパターン検査だけでな
く、露光波長でウェハ上に転写された状態を模倣した欠
陥判定を行い、露光装置を用いた露光転写実験を行うこ
となく迅速に、デフォーカスなど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の影響の解析を精度良
く行うことができ、続いて抽出したクリティカルなマス
クパターンのウェハ処理プロセス条件による露光・現像
計算結果を解析することによりウェハプロセスでの最適
なリソグラフィ条件を設定することができる。

【００１４】また請求項２の発明では、ＣＡＤパターン
の光強度シミュレーション結果のデータベースを具備
し、そのデータベース用いて、前記光強度分布比較評価
手段が効率良く比較評価することを特徴とする請求項１
記載のフォトマスク外観検査装置としたものである。

【００１５】従って、請求項２の発明は、また、ＣＡＤ
パターンの光強度シミュレーション結果のデータベース
を予め作成しておき、これを利用することで光強度シミ
ュレーションの時間を短縮し、外観検査の効率化を図る
ことができる。

【００１６】また請求項３の発明は、前記画像データ変
換手段と、前記ＣＡＤデータ変換手段と、前記光強度シ
ミュレーション手段とが、通常の遮光型フォトマスク及
び、光近接効果補正（ＯＰＣ）型フォトマスク、ハーフ
トーン型位相シフトマスク等の種々の構造を有するマス
クパターンに対応してい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。

【００１７】従って、請求項３の発明は、通常の遮光型
フォトマスク及び、光近接効果補正（ＯＰＣ）型フォト
マスク、ハーフトーン型位相シフトマスク等のマスクパ
ターンに対しても同様な外観検査を行うことが可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜４を用いて解説する。図１は本発明のフォトマスク外
観評価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）の各部をバス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
ＲＡＭ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と、光強度分布比較評価プ
ログラムと、パターンデータ抽出プログラムと、露光・
現像計算プログラムと、照合・探索プログラム（以下、
６つのプログラムを総称して外観検査プログラムと呼
ぶ）とが格納される。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や外観検
査プログラムの結果、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。

【００１９】５は画像入力装置であり、フォトマスクの
画像をコンピュータ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ＣＡＤ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ｃ
１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、パターンデータ抽出処理、露光・現像計算
の演算処理、照合・探索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。

【００２０】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、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や露光・現像計算結果等をプリント
アウトする。

【００２１】次に本実施形態の処理例を図２のフローチ
ャートに基づいて説明する。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コンピュータに
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コンピュータに取り込む方法や、
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、コンピュータ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。
なお、ここでフォトマスクが通常の遮光型マスクでない
場合も同様に画像データとして処理できる。例えばハー
フトーン型位相シフトマスクの場合は、遮光部分が半透
明の位相シフトパターンとなっているが、上記画像デー
タの取り込みの際に位相シフトパターン部分の光学透過
率及び位相シフト量の値をパラメータとして入力してお
けば良い。

【００２２】次にコンピュータに取り込んだパターン画
像を、多値のラスタ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Ｓ３）。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、本発明のにおいては
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Ｓ３の内容を図
３のフローチャートに示す。パターン画像データは各ド
ット毎にＲＧＢの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ＳＡ
１を行う。変換は濃度をＩ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当な階調の多値データに変換す
る多値化処理ＳＡ３を行う。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。この画像デ
ータ変換処理Ｓ３は、通常の遮光型フォトマスク及び、
光近接効果補正（ＯＰＣ）型フォトマスクにそのまま適
用できる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクにつ
いては、各ドットの値によって置き換える多値データの
設定を透過部、ハーフトーン部の２種類とし、ハーフト
ーン部の透過率及び位相情報を付け加えることで対応す
ることが可能である。

【００２３】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Ｓ５としてコンピュータに記憶されている。本発明で
はこのＣＡＤパターンＳ５に対して光強度シミュレーシ
ョンを行った結果との比較を行うため、ＣＡＤパターン
Ｓ５を光強度シミュレーションが行えるようなマスクパ
ターンデータＳ７に変換する必要がある（ＣＡＤデータ
変換処理Ｓ６）。この変換は図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。このＣＡ
Ｄデータ変換処理Ｓ６は、通常の遮光型フォトマスクに
は、そのまま適用できる。光近接効果補正（ＯＰＣ）型
フォトマスクについては、光近接効果の補正をしたＣＡ
Ｄパターンに、そのまま適用できる。また、ハーフトー
ン型位相シフトマスクについては、ハーフトーン部の透
過率及び位相情報を付け加えることで対応することが可
能である。

【００２４】画像データ変換処理Ｓ３によって得られた
フォトマスクのマスクパターンデータと、ＣＡＤデータ
変換処理Ｓ６によって得られたＣＡＤパターンを変換し
たマスクパターンデータの両者を、それぞれ光強度シミ
ュレーションＳ８して光強度分布を求める。ＣＡＤパタ
ーンの光強度分布Ｓ１０は理想のマスクパターンを露光
したときに得られるものと仮定できる。光強度シミュレ
ーションＳ８を行う際、フォトマスクの検査の目的に応
じて露光波長や焦点外れ値（デフォーカス）といった光
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）。

【００２５】マスクパターンによる光強度分布１１とＣ
ＡＤパターンによる光強度分布１０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（デー
タ比較評価処理Ｓ１２）。光強度シミュレーション処理
Ｓ８によって得られた、マスクパターンとＣＡＤパター
ンの光強度分布の差分を算出するデータ比較評価処理Ｓ
１２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。

【００２６】ここでは光強度分布同士の比較を行うこと
で、理想なパターンであるＣＡＤパターンと実際のフォ
トマスクのマスクパターンの、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。

【００２７】ここで、データの比較評価処理Ｓ１２を行
う際、予めＣＡＤデータに対する光強度分布のシュミレ
ーション結果をデータベースＳ１４を作成しＨＤＤ４に
記録しておけば、それを利用することにより検査時のＣ
ＡＤパターンの光強度シミュレーションを省略できるた
め、欠陥検査の効率化を図る事ができる。

【００２８】次に、フォトマスクのマスクパターンデー
タからクリティカルなパターンを抽出するためのパター
ンデータ抽出処理Ｓ１５を行う。この抽出は、隣接する
パターンの距離が規定値以下である、パターンが密集し
ている、光近接効果補正（ＯＰＣ）パターン等による微
細なパターンが存在している、などの項目についての基
準を理論的或いは経験的に定め、その各項目の基準を満
たすか否かで行う。

【００２９】パターンデータ抽出処理Ｓ１５によって得
られたクリティカルなパターンとウェハ処理プロセス条
件Ｓ１７を入力として露光・現像計算Ｓ１６を行う。前
記の光強度シミュレーション処理Ｓ８によってマスクパ
ターンの光強度分布データＳ１１を得たが、実際のウェ
ハ上のレジスト表面形状を得るためにはレジストのエネ
ルギー吸収量の計算である露光計算と、不要なレジスト
を除去する現像計算が必要となる。露光計算はレジスト
内のインヒビタ濃度の時間変化とレジスト内の光強度を
連立して解きインヒビタ濃度を計算するもので、Ａ、
Ｂ、Ｃパラメータと呼ばれるレジストの材質のパラメー
タを入力する。また、現像計算は現像液によるレジスト
の可溶部分の削除により形成されるレジストのプロファ
イルを求めるもので、これによってウェハ上の２次元の
レジスト形状を得ることができる。現像速度の具体的な
計算式は実測に基づいた実験式が用いられる。これらの
Ａ、Ｂ、Ｃパラメータや実験式などは，露光時間や現像
時間、現像液の濃度といったウェハ処理プロセス条件Ｓ
１７から設定する。

【００３０】次にプロセス条件毎の露光・現像計算結果
のレジスト形状と、もとのＣＡＤパターンが表現する所
望のパターンの２つのデータを使用して照合・探索処理
Ｓ１８を行うことにより、クリティカルなパターンに対
して精度の良いレジストパターンを得るための最適なウ
ェハ処理プロセス条件の設定Ｓ１９を行うことが可能と
なる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明のように、この発明によれば
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
露光条件を反映したマスクパターンの欠陥検査やデフォ
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、続いてフォトマスク上のクリティカル
なパターンに対して露光・現像計算をすることで最適な
ウェハ処理プロセスでのリソグラフィ条件を探索するこ
とができるため、フォトマスクのウェハ処理工程まで含
めた外観評価を行うことができるという効果がある。

【００３２】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ことができると
いう効果がある。

【００３３】さらに、通常の遮光型フォトマスク及び、
光近接効果補正（ＯＰＣ）型フォトマスク、ハーフトー
ン型位相シフトマスク等のマスクパターンに対しても対
応が可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるフォトマスク外観検査
装置の構成図である。

【図２】上記フォトマスク外観検査装置の処理の流れを
示すフローチャート図である。

【図３】画像データ変換処理のフローチャート図であ
る。

【図４】ＣＡＤデータ変換処理によるデータ変換の模式
図である。

【符号の説明】

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 １１…プリンタ Ｂ…バス ＬＢ…ローカルバス 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 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…光強度分布データ（ＣＡＤデータ） Ｓ１１…光強度分布データ（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 Ｓ１５…パターンデータ抽出処理 Ｓ１６…露光・現像計算処理 Ｓ１７…ウェハ処理プロセス条件 Ｓ１８…照合・探索処理 Ｓ１９…最適なウェハプロセス条件の設定 ＳＡ１…濃度変換処理 ＳＡ２…平滑化処理 ＳＡ３…多値化処理

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトマスクを画像入力処理したフォトマ
   スクパターンの光強度シミュレーション結果とＣＡＤパ
   ターンの光強度シミュレーション結果を比較評価するこ
   とにより、露光波長での欠陥判定やデフォーカス時の欠
   陥特性の評価を行った後、フォトマスク上のクリティカ
   ルなパターンの位置を抽出し、そのクリティカルなパタ
   ーンの位置におけるウェハ処理プロセス条件を考慮した
   露光・現像計算結果とＣＡＤデータを照合することによ
   り、ウェハ処理でのプロセス条件の評価及び最適値の探
   索をするフォトマスク外観検査装置であって、 評価するフォトマスクの画像を入力する画像入力手段
   と、 フォトマスクの画像をシミュレーション用のマスクパタ
   ーンデータに変換する画像データ変換手段と、 ＣＡＤパターンをシミュレーション用のマスクパターン
   データに変換するＣＡＤデータ変換手段と、 前記画像データ変換手段によって得られたマスクパター
   ンデータから露光波長やデフォーカスなどの光学条件を
   設定して光強度分布を計算する光強度シミュレーション
   手段と、 前記ＣＡＤデータ変換手段によって得られたマスクパタ
   ーンデータから露光波長やデフォーカスなどの光学条件
   を設定して光強度分布を計算する光強度シミュレーショ
   ン手段と、 前記光強度シミュレーション手段によって得られたマス
   クパターンの光強度分布とＣＡＤパターンの光強度分布
   を比較することで、欠陥判定や欠陥の影響の解析を行う
   光強度分布比較評価手段と、 フォトマスク上のクリティカルなパターンの位置を抽出
   し、その位置でのフォトマスクのマスクパターンデータ
   を取り出すパターンデータ抽出手段と前記パターンデー
   タ抽出手段によって得られたクリティカルなマスクパタ
   ーンについてウェハ処理プロセス条件を入力することに
   よってレジストの表面形状を計算する露光・現像計算手
   段と前記露光・現像計算手段によって得られたレジスト
   の表面形状とＣＡＤデータを照合することによりウェハ
   処理でのプロセス条件の評価及び最適値の検索を行う照
   合・探索手段と、 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。
2. 【請求項２】ＣＡＤパターンの光強度シミュレーション
   結果のデータベースを具備し、そのデータベース用い
   て、前記光強度分布比較評価手段が効率良く比較評価す
   ることを特徴とする請求項１記載のフォトマスク外観検
   査装置。
3. 【請求項３】前記画像データ変換手段と、前記ＣＡＤデ
   ータ変換手段と、前記光強度シミュレーション手段と
   が、通常の遮光型フォトマスク及び、光近接効果補正
   （ＯＰＣ）型フォトマスク、ハーフトーン型位相シフト
   マスク等の種々の構造を有するマスクパターンに対応し
   てい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。