JP2001133958A - 描画パターン検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マスクに描画されたパターンの拡縮率をより正
確に求める。 【解決手段】スクライブパターンＰＡの内側に形成され
た拡縮率１及び０．８の描画パターン群と同一拡縮率の
検査用パターン群ＰＭ０及びＰＭ８を、スクライブパタ
ーンＰＡの外側であるマスク上周囲部空き領域に並べて
描画し、描画された検査用パターンのエッジの位置関係
に基づき両パターンの相対的な拡縮率を求める。検査用
パターンは、マスクの四隅の各々に対応した、互いに直
交する辺を有するコーナーのパターンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、描画パターン検査
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体集積回路、液晶表示板、プ
リント基板などの製造に用いられる描画装置において
は、高精度のパターンをマスク（レチクルを含む）の基
板上に形成することが要求されている。描画されたパタ
ーンの精度は、デバイス特性の要求仕様を満たすため
に、所定値以内でなければならない。

【０００３】従来では、パターン精度を確認するため
に、パターン寸法精度とパターン配置精度とを測定して
いた。パターン寸法精度は、マスクパターンの幅などの
設計値に対する誤差の少ない程度であり、描画装置の精
度、レジストの特性、エッチング加工精度などに因る。
パターン配置精度は、マスクパターンの配置座標の設計
座標からの誤差の少ない程度であり、各層のパターンの
重なり精度を満たすために要求され、描画装置の精度、
マスク基板の変形などに因る。

【０００４】一方、描画装置にはパターン拡縮機構が備
えられており、配置情報ファイルに含まれている拡縮率
に基づいて、パターン拡縮描画が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来では、マスクに描
画された実際に使用される各パターンの寸法精度と配置
精度とに基づいてパターン拡縮率の精度を確認していた
ので、正確な確認を行うことができなかった。

【０００６】描画されたパターンの寸法、配置及び拡縮
率の精度を測定し、描画装置の精度、レジストの特性、
エッチング加工精度、マスク基板の変形などとの相関関
係を求めてこれらのパラメータを制御することにより、
より描画精度の高いマスクパターンを得ることが可能に
なる。

【０００７】本発明の目的は、このような点に着目し、
マスクに描画されたパターンの拡縮率をより正確に求め
ることが可能な描画パターン検査方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及びその作用効果】請求項
１では、互いに異なる第１及び第２の拡縮率の描画パタ
ーン群のデータを、拡縮率に基づきパターンを拡縮し描
画する描画装置に供給して、マスクに対し描画を行い、
描画されたパターンを検査する描画パターン検査方法に
おいて、該第１拡縮率の検査用第１パターンと該第２拡
縮率の検査用第２パターンとを、該マスク上の周囲部空
き領域に並べて描画し、描画された該第１パターンと該
第２パターンとのエッジの位置関係に基づき該第１パタ
ーンと該第２パターンとの相対的な拡縮率を求める。

【０００９】この描画パターン検査方法によれば、検査
用第１及び第２パターンがマスク上の周囲部空き領域に
並べて描画されるので、実質的に比較的長いパターン間
の相対的拡縮率を求めることができ、これによりパター
ン拡縮率をより正確に求めることが可能となる。

【００１０】請求項２の描画パターン検査方法では、請
求項１において、上記描画パターン群は、矩形のスクラ
イブパターンの内側に形成される半導体集積回路のパタ
ーン群であり、上記マスクは該半導体集積回路を製造す
るためのマスクであり、上記空き領域は該スクライブパ
ターンの外側の領域である。

【００１１】請求項３の描画パターン検査方法では、請
求項２において例えば図１に示す如く、上記第１パター
ン（ＰＭ０）の第１方向の第１及び第２のエッジ（Ｐ０
１及びＰ０４のエッジ）の、該第１方向と直角な第２方
向（Ｙ）の位置座標と、上記第２パターン（ＰＭ８）の
該第１方向の第３及び第４のエッジ（Ｐ８１及びＰ８４
のエッジ）の、該第２方向の位置座標とがそれぞれ設計
上同じになるように、該第１及び第２パターンが形成さ
れている。

【００１２】請求項４の描画パターン検査方法では、請
求項２において例えば図４に示す如く、上記第１及び第
２パターン（Ｐ８１Ａ及びＰ０１Ａ）は、両パターンの
対応する辺が第１方向で平行であり該両パターンの他の
対応する辺が該第１方向と直角な第２方で平行であり、
かつ、拡縮率誤差が０である場合に両パターン間近接効
果が無視できる程度離れて互いに接近しており、描画さ
れた該第１及び第２パターンの対向又は対応する辺の間
隔（ΔＸ及びΔＹ）に基づき拡縮率を求める。

【００１３】この描画パターン検査方法によれば、検査
用第１及び第２パターンを実質的に大サイズにすること
ができるので、さらに正確なパターン拡縮率を求めるこ
とが可能となる。

【００１４】請求項５の描画パターン検査方法では、上
記第１及び第２パターンはいずれも例えば図４に示す如
く、エッジが互いに直角なコーナーを有する本発明の他
の目的、構成及び効果は以下の説明から明らかになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１６】［第１実施形態］図１は、拡縮率検査用パ
ターンを含む半導体集積回路用マスクパターンを得るた
めの描画システム概略図である。

【００１７】パターン配置情報ファイル作成装置１０で
生成されたファイルと、パターンデータファイル１１と
が、描画装置１２に供給され、これらに基づいて、レジ
ストが塗布されたブランクマスクに対し電子ビーム露光
が行われ、さらに現像されて、マスク２０が得られる。

【００１８】パターンデータファイル１１は、マスクパ
ターンのデータファイル１３と拡縮率検査用パターンの
データファイル１４とからなる。マスク２０において、
マスクパターン群ＰＡ〜ＰＤに対応したパターンデータ
は、ファイル１３に格納されている。スクライブパター
ンＰＡの外側である空き領域には、本第１実施形態で特
徴的な検査用パターン群ＰＭ０及びＰＭ８が形成され、
これらに対応したパターンデータはファイル１４に格納
されている。

【００１９】描画装置１２は、与えられた拡縮率に基づ
きパターンを拡縮して描画するためのパターン拡縮機構
を備えている。

【００２０】パターン配置情報ファイル作成装置１０
は、コンピュータで構成されており、図１ではそのソフ
トウエア構成が記載されている。

【００２１】（Ｓ１）各マスクパターン群ＰＡ〜ＰＤの
配置座標（マスク２０の原点に対するマスクパターン群
ＰＡ〜ＰＤの原点の座標）及び拡縮率を含む図２に示す
ようなマスクパターン群配置情報ファイルＦ１を作成す
る。ファイルＦ１中のレコード、例えば、 ＦＩＬＥ_Ｃ，Ｘ＝−１０，Ｙ＝０，ＳＣＡＬ＝０．８ は、マスクパターン群ＰＣを描画するためのパターンデ
ータについて、ファイル名がＦＩＬＥ_Ｃ、配置座標が
（−１０，０）、拡縮率が０．８であることを示してい
る。マスク２０の原点は、その中心である。

【００２２】（Ｓ２）ファイルＦ１中にＳＣＡＬ≠１が
あればステップＳ３へ進み、なければファイルＦ１を描
画装置１２に供給する。

【００２３】（Ｓ３）図２に示すような各拡縮率検査用
パターン群の配置情報ファイルＦ２を作成する。検査用
パターンは、ファイルＦ１中の各拡縮率と等しいパター
ンを含んでおり、ファイルＦ２中のレコード、例えば、 ＦＩＬＥ_Ｍ８，Ｘ＝５５，Ｙ＝０，ＳＣＡＬ＝０．８ は、図１中の検査用パターン群ＰＭ８を描画するための
パターンデータについて、ファイル名がＦＩＬＥ_Ｍ
８、配置座標が（５５，０）、拡縮率が０．８であるこ
とを示している。

【００２４】（Ｓ４）マスクパターン群配置情報ファイ
ルＦ１と検査用パターン群配置情報ファイルＦ２とをマ
ージして、図２に示すようなパターン群配置情報ファイ
ルＦを作成する。

【００２５】図３は、マスク２０上の各パターン群と、
その各々に対応した拡縮前のパターン群とを示す。

【００２６】拡縮率０．８が正確である場合には、図１
において、検査用パターン群ＰＭ０のパターンＰ０１と
検査用パターン群ＰＭ８のパターンＰ８１との対応する
一辺のＹ座標が互いに等しいとき、検査用パターン群Ｐ
Ｍ０のパターンＰ４と検査用パターン群ＰＭ８のパター
ンＰ８５との対応する一辺のＹ座標が互いに等しくな
る。そこで、パターン描画後に、これらの辺の位置ずれ
を測定して、検査用パターン群ＰＭ０に対する検査用パ
ターン群ＰＭ８の拡縮率又はその誤差を求める。

【００２７】検査用パターン群ＰＭ０及びＰＭ８がマス
ク２０の周囲部空き領域に形成されているので、パター
ンＰ０１とＰ０４の間隔を比較的長くとることができ、
これによりパターン拡縮率測定精度が高くなる。

【００２８】［第２実施形態］図４は、本発明の第２実
施形態の描画パターン検査方法説明図である。

【００２９】マスク２０Ａのマスクパターン群ＰＡの外
側である空き領域には、拡縮率１の検査用パターン群Ｐ
ＡＭ０と、拡縮率０．８の検査用パターン群ＰＡＭ８と
が描画される。検査用パターン群ＰＡＭ０は、マスク２
０Ａの四隅に対応したパターンＰＡ０１〜ＰＡ０４を有
し、検査用パターン群ＰＡＭ８は、マスク２０Ａの四隅
に対応したパターンＰＡ８１〜ＰＡ８４を有する。

【００３０】パターンＰＡ０１及びＰＡ８１に対応した
マスク２０Ａ上のパターンＭ１は、部分拡大図に示すよ
うに、互いに直交する辺を有するコーナーのパターンで
あり、パターンＰ０１Ａ及びＰ８１Ａの対応する辺が平
行になっている。パターンＰ０１ＡとＰ８１Ａとは、電
子ビームの後方散乱などにより互いに干渉することがな
い程度（両パターン間近接効果が無視できる程度）の間
隔で接近するように、設計パターンが作成されている。

【００３１】パターンＰ０１ＡとＰ８１ＡのＸ方向及び
Ｙ方向の間隔ΔＸ及びΔＹは、設計値から、拡縮率が正
確な場合の値が予め知られている。４隅の検査用パター
ンＭ１〜Ｍ４の各々について間隔ΔＸ及びΔＹが測定さ
れ、その測定値からＸ方向及びＹ方向の各々について、
拡縮率１の検査用パターンに対する拡縮率０．８の検査
用パターンの実際の拡縮率又はその誤差が求められる。

【００３２】検査用パターンの拡縮率は、例えば次のよ
うにして具体的に求められる。

【００３３】パターンＰ０１とＰＡ０４のＸ方向間隔の
設計値ＬＸ＝１００ｍｍ 検査用パターンＭ１及びＭ４のΔＸの設計値をそれぞれ
Ｍ１＿ΔＸ及びＭ４＿ΔＸで表し、これらの実測値をそ
れぞれＭ１＿ΔＸ’及びＭ４＿ΔＸ’で表したとき、 Ｍ１＿ΔＸ＝１．０μｍ Ｍ１＿ΔＸ’＝１．１μｍ Ｍ４＿ΔＸ＝１．０μｍ Ｍ４＿ΔＸ’＝１．１μｍ であるとき、ＰＡ８１及びＰＡ８４を含むパターンのＸ
方向拡縮率の設計値０．８に対する実際の拡縮率ＦＸ
は、 ＦＸ＝０．８（ＬＸ−（Ｍ１＿ΔＸ’−Ｍ１＿ΔＸ）−
（Ｍ４＿ΔＸ’−Ｍ４＿ΔＸ））／ＬＸ＝０．８×（１
０００００−０．１−０．１）／１０００００＝０．８
×０．９９９９９８＝０．７９９９９８ となる。Ｙ方向についても同様にして求められる。

【００３４】本第２実施形態によれば、検査用パターン
Ｍ１〜Ｍ４の間隔を上記第１実施形態の場合よりも長く
とることができるので、パターン拡縮率測定精度がより
高くなる。

【００３５】図５（Ａ）及び（Ｂ）はいずれも、図４中
のマスク２０Ａ上に形成された検査用パターンの１つの
隅部の変形例である。

【００３６】図４では検査用パターンＭ１のパターンＰ
８１Ａが逆Ｌ字型であるのに対し、図５（Ａ）では検査
用パターンＭＢ１のパターンＰ８１Ｂが矩形である。図
５（Ｂ）では、図４中の検査用パターンＭ１の逆Ｌ字型
の角部が途切れたＸ方向及びＹ方向の帯状パターンを有
する検査用パターンＭＣ１となっている。これらいずれ
の場合も上記同様に、４隅の検査用パターンの間隔ΔＸ
及びΔＹの測定値に基づいて、幾何学的関係から拡縮率
誤差を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】拡縮率検査用パターンを含む半導体集積回路用
マスクパターンを得るための描画システム概略図であ
る。

【図２】図１中のパターン配置情報ファイル作成装置で
の処理説明図である。

【図３】マスク上の各パターン群と、その各々に対応し
た拡縮前のパターン群とを示す説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態の拡縮率検査方法説明図
である。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はいずれも、図４中のマスク
上に形成された検査用パターンの１つの隅部の変形例で
ある。

【符号の説明】

１０ パターン配置情報ファイル作成装置 １１ パターンデータファイル １２ 描画装置 １３ 拡縮率検査用パターンデータファイル １４ パターンデータファイル ２０ マスク ＰＡ〜ＰＤ マスクパターン群 Ｆ１ マスクパターン群配置情報ファイル Ｆ２ 検査用パターン群配置情報ファイル Ｆ パターン群配置情報ファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 秀二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BB02 BB10 BD03 BE02 BE08 BE09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる第１及び第２の拡縮率の描
   画パターン群のデータを、拡縮率に基づきパターンを拡
   縮し描画する描画装置に供給して、マスクに対し描画を
   行い、描画されたパターンを検査する描画パターン検査
   方法において、 該第１拡縮率の検査用第１パターンと該第２拡縮率の検
   査用第２パターンとを、該マスク上の周囲部空き領域に
   並べて描画し、 描画された該第１パターンと該第２パターンとのエッジ
   の位置関係に基づき該第１パターンと該第２パターンと
   の相対的な拡縮率を求める、 ことを特徴とする描画パターン検査方法。
2. 【請求項２】 上記描画パターン群は、矩形のスクライ
   ブパターンの内側に形成される半導体集積回路のパター
   ン群であり、 上記マスクは該半導体集積回路を製造するためのマスク
   であり、 上記空き領域は該スクライブパターンの外側の領域であ
   る、 ことを特徴とする請求項１記載の描画パターン検査方
   法。
3. 【請求項３】 上記第１パターンの第１方向の第１及び
   第２のエッジの、該第１方向と直角な第２方向の位置座
   標と、上記第２パターンの該第１方向の第３及び第４の
   エッジの、該第２方向の位置座標とがそれぞれ設計上同
   じになるように、該第１及び第２パターンが形成されて
   いることを特徴とする請求項２記載の描画パターン検査
   方法。
4. 【請求項４】 上記第１及び第２パターンは、両パター
   ンの対応する辺が第１方向で平行であり該両パターンの
   他の対応する辺が該第１方向と直角な第２方で平行であ
   り、かつ、拡縮率誤差が０である場合に両パターン間近
   接効果が無視できる程度離れて互いに接近しており、 描画された該第１及び第２パターンの対向又は対応する
   辺の間隔に基づき拡縮率を求める、 ことを特徴とする請求項２記載の描画パターン検査方
   法。
5. 【請求項５】 上記第１及び第２パターンはいずれも、
   エッジが互いに直角なコーナーを有することを特徴とす
   る請求項４記載の描画パターン検査方法。