JP2003121983A - 付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法 - Google Patents
付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法Info
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Abstract
欠陥検査方法を提供する。 【解決手段】 (a)付加図形付きフォトマスク作製用
のフォトマスクパタンデータを用いて、所定の検出感度
で、作製された付加図形付きのフォトマスクを検査し
て、欠陥部を検出し、各欠陥の位置座標を得る欠陥検査
ステップと、(b)検出された各欠陥が付加図形存在領
域にあるか否かを弁別するための弁別用データを、フォ
トマスクイメージとして配置して用意する弁別用データ
準備ステップと、(c)弁別用データ準備ステップにて
用意された弁別用データと、欠陥検査ステップにて検出
された各欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、各欠陥が
付加図形存在領域にあるか否かを弁別する欠陥存在領域
弁別ステップと、(d)弁別された欠陥を、それぞれの
スペックにて判定する判定ステップとを、備えている。
Description
てウエーハの処理層を平坦化するための、付加図形付き
のフォトマスクの欠陥検査方法に関する。
傾向から、ASICに代表される種々のLSIには、ま
すます高集積化、高機能化が求められるようになってき
ている中、半導体製造においては、品質面からウエーハ
の処理層をより平坦に形成することが、求められるよう
になってきた。半導体製造における、ウエーハの処理
層、絶縁層を平坦化する技術の1つとして、USP5、
597、668号には、半導体製造に用いられるフォト
マスクとして、回路部以外の回路部構成に寄与しない付
加パタン(以下、付加図形とも言う)を配したものが挙
げられている。一般に、ウエーハ上に、ポリシリコン
層、絶縁層、配線層、絶縁層と繰り返し堆積することに
より、最終的なウエーハ製造工程が完了するが、ポリシ
リコン、配線層は、設計データ上のパタンの存在する部
分にのみ層が堆積するため、パタンの有無により、加工
ウエーハ表面に凹凸が発生する。絶縁層、配線層を順に
堆積していくため、パタンの無い部分と存在する部分の
凹凸差は次第に大きくなる。ウエーハ上のパタン形状の
微細化に伴い、この凹凸差の許容範囲が狭くなってい
る。
2に基づいて簡単に説明しておく。例えば、図2(a)
(イ)に示すような、パタン密度が密なパタン部210
のパタン(図形パタンないし図形とも言う)211と、
パタン密度が粗なパタン部のパタン212とを有する処
理層(配線層)の場合、その上に堆積させる堆積層(絶
縁層)の厚さは、図2(a)(ロ)のように、パタン粗
密に対応して大きく変化するのに対し、図2(b)
(イ)に示すように、付加パタン231を加えて、パタ
ン密度を均一化した処理層の場合、その上に堆積させる
堆積層(絶縁層)の厚さは、図2(b)(ロ)のように
均一になる。230は付加パタン部である。尚、図2
(a)(ロ)、図2(b)(ロ)は、半導体製造におけ
るウエーハプロセス工程の概念を断面図で示し、図2
(a)(イ)、図2(b)(イ)は、それぞれ、図2
(a)(ロ)のE1側、図2(b)(ロ)のE2側から
見た図で、図2(b)(ロ)は、図2(b)(イ)のE
3−E4における断面図である。一般に、このような堆
積層を直接、あるいは、さらにその上に堆積された処理
層(堆積層でもある)をパタンニングする場合、転写す
る際のウエーハ表面の堆積層の平坦性が良い方が、フォ
トマスクからウエーハへの転写精度は良いことが知られ
ており、結局、パタン密度を均一化して処理層を形成す
ることにより、フォトマスクからウエーハへの転写精度
を上げることができる。
を発生させるための、付加図形付きフォトマスク作製用
のフォトマスクデータは、従来、図3に示す作成方法で
行われていた。S310〜S350は処理ステップであ
る。以下、図3に示す付加図形付きフォトマスク作製用
のフォトマスクデータの作成方法を、図4に示す例を参
照にして説明する。図4(a)〜図4(f)は、ここで
は、このような表示状態のパタンデータを意味する。図
3の付加図形領域を作成するステップS310では、最
初に付加パタンを配置する領域を求める。図4(a)の
中でdpは、設計データDP中の図形(回路パタンない
し図形パタンとも言う)を示している。図形dpと付加
図形(付加パタンとも言う)とが接触しないように、図
形と付加図形の最小間隔をdistとする。図形dpを
サイジング図形処理によりオーバーサイズした図形NA
を作成した(図示していない)後、設計データ全体の領
域から図形NAを論理NOT図形処理により差し引くこ
とで、付加図形を配置する付加図形領域adを有する領
域データADを作成する。(図4(b))続いて、図3
の全体領域に付加図形を発生するステップS320で
は、領域ad全体にわたり配列形状に付加図形dtを配
列した付加図形用データ(単に付加図形データとも言
う)DTを作成する。(図4(c))通常、長方形が2
次元配列されたものである。次に、論理AND図形処理
により領域データADと付加図形用データDTとの論理
積をとり、付加図形領域ad中にのみ付加図形を含むパ
タンデータを求める。(図4(d)、S330))論理
AND図形処理により求められたパタンデータには、欠
け付加図形(微小付加図形とも言う)ddが発生する。
次に、図3の欠け付加図形を削除するステップS340
では、フォトマスク製造、ウェーハ製造において、微小
図形が問題となりうるため、サイジング図形処理によ
り、順にアンダサイズとオーバーサイズを実施すること
で、パタンデータから欠け付加図形ddを取り除いたパ
タンデータを得る。(図4(e))。次に、論理OR図
形演算処理により、図4(e)に示すパタンデータと、
元の設計データDPから最終的な付加図形付きパタンデ
ータFPOを得る。(図4(f)、S350)設計デー
タの図形dpと図4(e)に示すパタンデータの付加図
形dtとを合わせ込む。付加図形付きパタンデータFP
Oが、フォトマスク作製用のデータである。
Da内に四角形の図形(パタン)A、図形(パタン)B
が表される場合、これに対応する、図形Aと図形Bの論
理積(AND)、図形Aと図形Bの論理和(OR)、図
形Bの反転(InverseあるいはNOT(B)とも
言う)は、それぞれ、図5(b)、図5(c)、図5
(d)の黒部として表される。実際の処理内容について
は、既に広く知られており、ここでは省略する。
形付きパタンデータFPOを用いて作製されたフォトマ
スクの欠陥検査では、欠陥検査装置により、付加図形付
きパタンデータとの比較により検出された不一致箇所を
欠陥としていた。そして、付加図形付きパタンデータを
用いて作製されたフォトマスクの検査は、設計データの
パタンの高密度化、微細化に伴ない、設計データのパタ
ンに対応し、一段と厳しい欠陥検出の感度を設定して、
行われるようになってきた。尚、欠陥検出は、装置側で
決められた所定の欠陥検出感度で行われ、通常は、検出
された欠陥のサイズでもって、欠陥検出感度を定義して
いる。このような、付加図形付きパタンデータを用いて
作製された、付加図形付きフォトマスクの検査方法にお
いては、欠陥があっても回路上問題とならない、平坦化
を目的として付加された付加パタン領域についても、必
要以上に厳しい欠陥検出レベルで検査が行われ、その領
域で欠陥と検出され箇所についても、確認を行なう必要
があり、検査効率の面で問題となっていた。更に、検査
後、レーザ、イオンビーム等による残部欠陥除去、集束
イオンビームアシストCVDによる欠損欠陥修正等を行
なうことがあるが、欠陥部を完全に修正することは難し
く、再度の欠陥検査装置による検査において、欠陥とし
て検出されることがあり、この場合も、付加された付加
パタン領域について、必要以上に厳しい欠陥検出レベル
で検査が行われていた。
加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法においては、欠
陥があっても回路上問題とならない、平坦化を目的とし
て付加された付加図形についても、必要以上に厳しい欠
陥検出レベルで検査が行われ、その領域で欠陥と検出さ
れた箇所についても、確認を行なう必要があり、検査効
率の面で問題となっていた。本発明は、これに対応し、
検査効率の良い付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方
法を提供しようとするものである。
ォトマスクの欠陥検査方法は、図形密度を均一化するた
めの付加図形を複数設けた付加図形付きのフォトマスク
の欠陥検査方法であって、(a)付加図形付きフォトマ
スク作製用のフォトマスクパタンデータを用いて、所定
の検出感度で、作製された付加図形付きのフォトマスク
を検査して、欠陥部を検出し、各欠陥の位置座標を得る
欠陥検査ステップと、(b)検出された各欠陥が付加図
形存在領域にあるか否かを弁別するための弁別用データ
を、フォトマスクイメージとして配置して用意する弁別
用データ準備ステップと、(c)弁別用データ準備ステ
ップにて用意された弁別用データと、欠陥検査ステップ
にて検出された各欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、
各欠陥が付加図形存在領域にあるか否かを弁別する欠陥
存在領域弁別ステップと、(d)弁別された欠陥を、そ
れぞれのスペックにて判定する判定ステップとを、備え
ていることを特徴とするものである。そして、上記にお
ける弁別用データ準備ステップは、付加図形存在領域を
弁別用領域として規定する付加図形領域データあるいは
付加図形存在禁止領域を弁別用領域として規定する付加
図形禁止領域データを、弁別用データとして、フォトマ
スクイメージとして配置して用意するものであることを
特徴とするものである。あるいは、上記における弁別用
データ準備ステップは、フォトマスクイメージで付加図
形のみを配設した付加図形データを、弁別用データとし
て、用意するものであることを特徴とするものである。
「データをフォトマスクイメージとして配置して用意す
る」とは、フォトマスクに形成される絵柄の状態として
用意することを意味する。
陥検査方法は、このような構成にすることにより、検査
効率の良い付加図形付きフォトマスクの検査方法の提供
を可能としている。具体的には、(a)付加図形付きフ
ォトマスク作製用のフォトマスクパタンデータを用い
て、所定の検出感度で、作製された付加図形付きのフォ
トマスクを検査して、欠陥部を検出し、各欠陥の位置座
標を得る欠陥検査ステップと、(b)検出された各欠陥
が付加図形存在領域にあるか否かを弁別するための弁別
用データを、フォトマスクイメージとして配置して用意
する弁別用データ準備ステップと、(c)弁別用データ
準備ステップにて用意された弁別用データと、欠陥検査
ステップにて検出された各欠陥の位置座標とを、個々付
き合せ、各欠陥が付加図形存在領域にあるか否かを弁別
する欠陥存在領域弁別ステップと、(d)弁別された欠
陥を、それぞれのスペックにて判定する判定ステップと
を、備えていることにより、これを達成している。
挙げて説明する。図1は本発明の付加図形付きフォトマ
スクパタンの欠陥検査方法の実施の形態の1例の処理を
示したフロー図である。図1中、110は付加図形付き
フォトマスクパターンデータ、120は全領域データ、
130は付加図形領域データ(弁別用データとも言
う)、135は付加図形データ(弁別用データとも言
う)、140は付加図形付きのフォトマスク、140A
はレジスト塗布基板、150は欠陥箇所、151は設計
パターン欠陥、152は付加図形欠陥である。尚、図1
中、S11〜S18は処理ステップを示す。
スクパタンの欠陥検査方法の実施の形態の1例を、図1
に基づいて説明する。本例は、付加図形付きフォトマス
ク作製用パターンデータ110を用いて電子線露光描画
され(S11)、現像プロセス処理、エッチングプロセ
ス処理等(S12)を経て、作製された付加図形付きフ
ォトマスク140に対して、欠陥検出を行なう検査方法
で、設計データに基づき形成された図形(設計パターン
あるいは設計図形とも言う)の欠陥部と付加図形の欠陥
部とでは、それぞれ別のスペックで、判定する検査方法
である。先ず、付加図形付きフォトマスク作製用のフォ
トマスクパタンデータ110を用いて、所定の検出感度
で、作製された付加図形付きのフォトマスク140を、
データとの比較により検査する検査装置(例えば、KL
A社製検査装置)で検査して、欠陥部を検出し、各欠陥
の位置座標を得る欠陥検査を行なう。(S13)これに
より、設計データに基づき形成された図形(設計パター
ンとも言う)の欠陥位置とともに付加図形の欠陥位置が
抽出されるが、それぞれの欠陥部が、設計データに基づ
き形成された図形の欠陥なのか、付加図形の欠陥なのか
は、判別がつかない。尚、検査の際、付加図形付きフォ
トマスク作製用のフォトマスクパタンデータ110は、
検査装置にて、フォトマスクイメージに変換された状態
で、フォトマスクと比較検査される。フォトマスクイメ
ージの状態は、図4(f)のFPOに相当する。
領域にあるか否かを弁別するための弁別用データとし
て、付加図形領域データを、フォトマスクイメージとし
て配置して用意する。付加図形領域データは、フォトマ
スクイメージでその全領域を表す全領域データから、付
加図形付きフォトマスク作製用のフォトマスクパタンデ
ータ110の図形を、マスクイメージとして所定サイズ
だけオーバーサイズしたパタンデータを、論理NOT図
形処理により差し引いた領域データである。弁別用領域
データ(弁別用データ)130は、図4(b)の領域デ
ータADに相当する。
(弁別用データ)130と、欠陥検査ステップにて検出
された各欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、欠陥が付
加図形領域内に存在するか否かを弁別する。(S14)
処理は、欠陥の位置座標データに基づき、各欠陥の位置
座標に対応した位置に所定サイズの図形を設けた、フォ
トマスクイメージのデータを作成し、このデータと、フ
ォトマスクイメージの付加図形領域データとを論理AN
D図形処理するものである。
れのスペックにて判定する。この判定は、欠陥部を拡大
した状態でスケール等を用いて判定する。設計データに
より形成された図形については、厳しい所定のスペック
1で判定を行ない(S15)、付加図形については、設
計データにより形成された図形の場合よりも緩いスペッ
クで判定を行ない(S16)、両判定を合せて総合判定
とし、修正を更に行なうか、このまま良品とするか、こ
のまま不良品とするかを決める。(S17)設計データ
により形成された図形は、設計データの設計ルールに応
じて、例えば0. 2μmあるいは0. 15μm等のサイ
ズで判定し、付加図形については、小さい欠陥であれば
問題ないとする。
(S18)した後、再度、前述のS13〜S17を繰り
返す。そして、このように、検査、修正を繰り返し、欠
陥部を修正できるものは修正してフォトマスクとしての
良品を得る。
出された各欠陥が付加図形存在領域にあるか否かを弁別
するための弁別用データとして、付加図形領域データに
代え、フォトマスクイメージで付加図形禁止領域を弁別
領域として規定した付加図形禁止領域データを用意し、
この付加図形禁止領域データを用い、欠陥検査ステップ
にて検出された各欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、
欠陥が付加図形禁止領域内に存在するか否かを弁別する
方法が挙げられる。この処理も、論理AND図形処理に
より行なう。
て、検出された各欠陥が付加図形存在領域にあるか否か
を弁別するための弁別用データとして、付加図形領域デ
ータに代え、フォトマスクイメージで付加図形のみを配
設した付加図形データ(図1の135)を用意し、この
付加図形データ135(図4の(e)に示すパタンデー
タに相当)を用い、欠陥検査ステップにて検出された各
欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、欠陥が弁別領域内
に存在するか否かを弁別する(図1のS14)方法が挙
げられる。この処理は、欠陥部の位置から所定の方向に
所定距離だけ離れた位置に付加図形データの図形がある
か否かにより行なう。
い付加図形付きフォトマスクの検査方法の提供を可能に
した。詳しくは、設計データにより形成された図形と、
付加図形とを、それぞれ、別スペックで判定できる付加
図形付きフォトマスクの検査方法を提供し、これによ
り、検査効率を上げることを可能とした。
査方法の実施の形態の1例の処理を示したフロー図であ
る。
タの作成方法のフロー図である。
タの作成方法の各処理における状態を示した図である。
図である。
タ 120 全領域データ 130 付加図形領域データ(弁別データとも言
う) 135 付加図形データ(弁別データとも言う) 140 付加図形付きのフォトマスク 140A レジスト塗布基板 150 欠陥箇所 151 設計パターン欠陥 152 付加図形欠陥 DP 設計データ DT 付加図形用データ(単に付加図形データ
とも言う) FPO 付加図形付きパタンデータ AD 領域データ ad 付加図形領域 dd 欠け付加図形(微小付加図形とも言う) dp 図形(回路パタンないし図形パタンとも
言う) dt 付加図形(付加パタンとも言う) dist 最小間隔
Claims (3)
- 【請求項1】 図形密度を均一化するための付加図形を
複数設けた付加図形付きのフォトマスクの欠陥検査方法
であって、(a)付加図形付きフォトマスク作製用のフ
ォトマスクパタンデータを用いて、所定の検出感度で、
作製された付加図形付きのフォトマスクを検査して、欠
陥部を検出し、各欠陥の位置座標を得る欠陥検査ステッ
プと、(b)検出された各欠陥が付加図形存在領域にあ
るか否かを弁別するための弁別用データを、フォトマス
クイメージとして配置して用意する弁別用データ準備ス
テップと、(c)弁別用データ準備ステップにて用意さ
れた弁別用データと、欠陥検査ステップにて検出された
各欠陥の位置座標とを、個々付き合せ、各欠陥が付加図
形存在領域にあるか否かを弁別する欠陥存在領域弁別ス
テップと、(d)弁別された欠陥を、それぞれのスペッ
クにて判定する判定ステップとを、備えていることを特
徴とする付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法。 - 【請求項2】 請求項1における弁別用データ準備ステ
ップは、付加図形存在領域を弁別用領域として規定する
付加図形領域データあるいは付加図形存在禁止領域を弁
別用領域として規定する付加図形禁止領域データを、弁
別用データとして、フォトマスクイメージとして配置し
て用意するものであることを特徴とする付加図形付きフ
ォトマスクの欠陥検査方法。 - 【請求項3】 請求項1における弁別用データ準備ステ
ップは、フォトマスクイメージで付加図形のみを配設し
た付加図形データを、弁別用データとして、用意するも
のであることを特徴とする付加図形付きフォトマスクの
欠陥検査方法。
Priority Applications (3)
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JP2001318502A JP2003121983A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法 |
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JP2001318502A JP2003121983A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 付加図形付きフォトマスクの欠陥検査方法 |
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