JP2003188074A - ウエハパターン転写形状のcad管理装置 - Google Patents
ウエハパターン転写形状のcad管理装置Info
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- JP2003188074A JP2003188074A JP2001384723A JP2001384723A JP2003188074A JP 2003188074 A JP2003188074 A JP 2003188074A JP 2001384723 A JP2001384723 A JP 2001384723A JP 2001384723 A JP2001384723 A JP 2001384723A JP 2003188074 A JP2003188074 A JP 2003188074A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
のCAD設計のための効率の良い設計環境を実現するこ
と。 【解決手段】 CAD装置を用いて設計されたウエハパ
ターンのCAD図形を示すCADデータと、該CADデ
ータに基づいてウエハ上に実際に形成されたウエハパタ
ーン転写形状とを比較してCAD図形の設計の最適化を
図るため、CADマッチング装置2によって輪郭データ
A、CAD線分データB、差異情報Cを得、これらのデ
ータをCADデータ管理装置3において一元管理し、C
ADによるパターン設計の最適化を図ることを容易なら
しめたるようにした。
Description
写形状のCAD管理装置に関するものである。
用いて予め設計された素子パターン、又は配線パターン
等のマスク形状をウエハ上に転写して各種半導体デバイ
スを製造することが行われているが、近年における高集
積化技術の発達により配線幅が狭小化しており、マスク
パターンの寸法が小さくなっている。このようにマスク
パターンの微細化が著しいため、半導体製造工程でのマ
スクパターンの設計形状(CAD図形)とウエハ上に実
際に形成されるウエハパターン転写形状とのわずかな差
異が出来上がった半導体デバイスの性能に大きな影響を
与える結果となり、品質管理上の大きな問題となってい
る。この問題を解決するため、従来においては、測長S
EM等にて寸法管理を行い、設計、露光、プロセス条件
の最適化を図っている。
設計、露光、プロセス条件の最適化を図ろうとする場合
には、ウエハパターンの設計担当者が製造現場に出向い
て所要のウエハパターンのCAD形状と転写形状との差
異を把握しなければならず、実際上は極めて困難な作業
となっている。また、製造現場において上記差異の評価
を行うことは歩留り確保の効率を悪化させることになる
という問題も生じている。
問題点を解決することができる、ウエハパターン転写形
状のCAD管理装置を提供することにある。
め、本発明は、CAD装置を用いて設計されたウエハパ
ターンのCAD図形を示すCADデータと、該CADデ
ータに基づいてウエハ上に実際に形成されたウエハパタ
ーン転写形状とを比較してCAD図形の設計の最適化を
図るため、転写パターン画像を自動取得し、これにより
得られたウエハパターン転写形状と前記CADデータに
従う対応しているCAD線分情報とをCADシステム上
で一元管理し、CADによるパターン設計の最適化を図
ることを容易ならしめたるようにしたものである。
いて設計されたウエハパターンのCAD図形を示すCA
Dデータと、該CADデータに基づいてウエハ上に形成
された転写形状とをウエハパターンの最適化設計のため
に一元的に管理するためのウエハパターン転写形状のC
AD管理装置であって、ウエハ上に転写されたパターン
の所要のSEM画像を取り込んで作成された輪郭データ
と、前記SEM画像に対応するCAD線分データと、前
記SEM画像と前記CAD線分データに従うCAD図形
との寸法差異に関する差異情報とを出力するCADマッ
チング部と、前記輪郭データと前記CAD線分データと
前記差異情報とを管理するためのCADデータ管理装置
とを備え、前記輪郭データと前記CAD線分データと前
記差異情報とに基づいて前記CADデータの表示、検証
を行うことができるようにしたことを特徴とするウエハ
パターン転写形状のCAD管理装置が提案される。
において、前記SEM画像がウエハ観察装置から前記C
ADマッチング部に与えられるようになっているウエハ
パターン転写形状のCAD管理装置が提案される。
において、前記CADマッチング部が、前記SEM画像
の輪郭を表すパターン形状輪郭データを格納しておく第
1データベースと、重ね用CAD線分データを格納して
おく第2データベースと、前記転写形状と前記重ね用C
AD線分データに基づくCAD図形との重ね合せのため
の重ね合せ補正係数データを格納しておくための第3デ
ータベースと、前記転写形状と前記重ね用CAD線分デ
ータに基づくCAD図形との間の寸法差異情報を格納し
ておくための第4データベースとを備えており、前記輪
郭データと前記CAD線分データと前記差異情報とを前
記第1〜第4データベースに格納されているデータを処
理することにより出力するウエハパターン転写形状のC
AD管理装置が提案される。
において、前記CADマッチング部が前記ウエハ上の各
チップを特定するためのウエハマップ形成部をさらに有
しており、前記輪郭データと前記CAD線分データと前
記差異情報とが前記ウエハ上に形成される各チップ毎に
出力されるウエハパターン転写形状のCAD管理装置が
提案される。
施の形態の一例につき詳細に説明する。
形状のCAD管理装置の構成を示す構成図である。CA
D管理装置1は、別に設置されたCAD装置を用いて設
計された半導体ウエハ上に転写すべき素子パターンや回
路配線等のためのマスクパターンのCAD図形を示すC
ADデータと、該CADデータに基づいてウエハ上に形
成されたマスクパターンの転写形状とを比較してCAD
図形の設計の最適化に役立てることができるようにする
ため、前記転写形状の画像を自動取得し、これにより得
られたウエハ上の転写形状と前記CADデータに従うC
AD線分情報とをCADシステム上で一元管理するため
の装置である。
置2と、CADデータ管理装置3と、CADデータ表示
・検証部4とを備えている。CADマッチング装置2
は、ウエハ(図示せず)上にCADデータに従って形成
されたマスクパターンの転写形状を観察するための公知
のウエハ観察装置(図示せず)から取り込まれた転写形
状のSEM画像に基づいて、輪郭データAを出力する機
能と、このSEM画像に対応するCAD線分データBを
出力する機能と、上記SEM画像とこれに対応するCA
D図形との寸法差異に関する差異情報Cを出力する機能
とを有している。
能を達成するための構成について説明する。CADマッ
チング装置2において、21はパターン形状輪郭データ
ベース(第1データベース)で、ウエハ観察装置からC
ADマッチング装置2に与えられるSEM画像に基づい
て作成された、ウエハ上の転写形状の輪郭を表すパター
ン形状輪郭データが格納される。22は、設計されたC
ADデータに基づく重ね用CAD線分データを格納して
おくためのCAD重ね用線分データベース(第2データ
ベース)、23は、ウエハ上に実際に形成された転写形
状と重ね用CAD線分データに基づくCAD図形との重
ね合せのために必要な重ね合せ補正係数データを格納し
ておくための重ね合せ補正係数データベース(第3デー
タベース)、24は、ウエハ上に実際に形成された転写
形状と重ね用CAD線分データに基づくCAD図形との
間の寸法差異情報を格納しておくための寸法差異情報デ
ータベース(第4データベース)である。
データベース(第1乃至第4データベース)21〜24
にウエハの座標系における次元で表されて格納されてい
る各データ及び情報を、CADデータの次元に変換する
ための処理を行うデータ処理部25である。
いて説明すると、パターン形状輪郭データベース21か
らのパターン形状輪郭データは画素倍率補正部25Aに
おいて倍率補正された後、図形論理演算部25Bに入力
される。図形論理演算部25Bでは、CAD重ね用線分
データベース22からの重ね用CAD線分データを参照
して画素倍率補正部25Aからの入力データを処理し、
所要の転写形状とCAD図形との両データを倍率合せし
てCAD座標演算部25Cに送る。
って重ね合わされた状態とされるが、主としてSEM装
置のステージ精度の問題で観察対象位置は数ミクロン程
度のずれを生じるほか、観察転写形状はウエハ上に実際
に作られたパターンであるため、若干の回転や歪、倍率
ずれ等が生じている。CAD座標演算部25Cはこのよ
うに手操作による重ね合せによってもなお生じているず
れを補正するためのものである。
は、上述の如く、手操作による重ね合せによっても未だ
生じているチップ位置とCAD設計データの原点に対し
ていくつかの観察点(位置)毎にCAD線分と観察転写
画像の合わせずれの量(2次元方向の距離ずれ、回転ず
れ、縮尺ずれ)を補正するのに使用される補正係数デー
タが格納されている。
合せ補正係数データベース23から与えられる重ね合せ
補正係数データを用いて、所要の観察転写形状に関し、
CADデータ上の座標と観察装置上の転写形態の座標と
のずれを補正し、所要の転写形状とCAD図形との座標
合せを行う。
せの一例が示されている。図2で、実線は重ね用CAD
線分データに従うCAD図形を示しており、点線はSE
M画像に従う、ウエハ上に実際に形成されている転写形
状を示している。
形状とCAD図形との両データは、レイヤ構造解析部2
5Dに送られ、レイヤ構造解析された後、CADデータ
階層生成部25Eに送られる。CADデータ階層生成部
25Eからの第1階層データX、第2階層データY及び
第3階層データZは、それぞれ、輪郭データ出力部2
6、CAD重ね線分出力部27、寸法差異情報出力部2
8に送られ、出力部26〜28のそれぞれからこれらの
データX、Y、Zに応答して輪郭データA、CAD線分
データB、差異情報Cが出力される構成である。
郭データベース21からのパターン形状輪郭データを受
け取って、その時の作成された1組の輪郭データA、C
AD線分データB、差異情報Cがウエハ上のどのチップ
のものかを示すチップデータMを出力するウエハマップ
形成部である。
情報C及びチップデータMはCADデータ管理装置3に
入力され、ここに格納される。CADデータ管理装置3
からは、これらのデータをいつでも取り出すことがで
き、CADデータ管理装置3から取り出されたデータは
CADデータ表示・検証部4において所要のCADデー
タ検証プログラムを用いてデータの検証が行われ、その
検証結果がLCDその他の適宜の表示装置上に表示され
る。したがって、CADオペレータは、この検証結果を
見て、CADデータの設計の最適化のために役立てるこ
とができる。
る。ウエハパターンのCAD設計プログラムにおいて、
マスク設計プログラム、線巾等を決めている設計ルール
検証プログラム、線路における遅延を抽出する遅延モデ
ル抽出プログラム、近接効果を補正するOPC補正設計
プログラム、転写形状を予想するリソグラフィシミュレ
ーションプログラムが用意されるが、これらの各プログ
ラムを、製造現場においてウエハパターン設計者がCA
Dデータ表示・検証部4における補正表示結果を見なが
ら設計の最適化のための各種作業を容易に行うことがで
きる。
とを常時閲覧できるため、理想的な転写形状を考慮した
効率の良い設計環境が実現でき、設計者が製造現場に出
向くことなくパターン設計の最適化と歩留り向上が図れ
る。 (2)CADデータの一部として転写形状を管理できる
ため、CAD上での各種システム(検証等)が使用でき
パターン設計の効率化が図れる。 (3)上述した設計環境が整えられることによりマスク
起因のシステマティック欠陥の低減、検証が容易とな
る。 (4)設計形状に対してのウエハ面内における転写形状
の様子の分布が容易に把握可能であり、パターン設計で
のマージンの最適化検討が効率良く行える。 (5)また、リソグラフィシミュレーションの結果の仕
上がり予測形状と重ねることが可能で、シミュレーショ
ンモデル検証が正確に短時間に行うことができる。
像に基づくウエハパターン転写形状とCAD線分データ
とをCADシステム上で一元管理できるのでこれらを常
時閲覧でき、CAD図形とCADデータに基づいてウエ
ハ上に実際に形成されたウエハパターン転写形状とを比
較してCAD図形の設計の最適化を図るための効率の良
い設計環境を実現することができる。この結果、CAD
上での各種システム(検証等)が使用できパターン設計
の効率化が図れる、マスク起因のシステマティック欠陥
の低減、検証が容易となる、設計形状に対してのウエハ
面内における転写形状の様子の分布が容易に把握可能で
あり、パターン設計でのマージンの最適化検討が効率良
く行える、リソグラフィシミュレーションの結果の仕上
がり予測形状と重ねることが可能となりシミュレーショ
ンモデル検証が正確に短時間に行うことができる等の格
別の効果が得られる。
管理装置の実施の形態の一例を示す構成図。
CAD図形と転写形状との重ね合せの一例を示す図。
ス) 22 CAD重ね用線分データベース(第2データベー
ス) 23 重ね合せ補正係数データベース(第3データベー
ス) 24 寸法差異情報データベース(第4データベース) 25 データ処理部 25A 画素倍率補正部 25B 図形論理演算部 25C CAD座標演算部 25D レイヤ構造解析部 25E CADデータ階層生成部 26 輪郭データ出力部 27 CAD重ね線分出力部 28 寸法差異情報出力部 29 ウエハマップ形成部 A 輪郭データ B CAD線分データ C 差異情報 M チップデータ X 第1階層データ Y 第2階層データ Z 第3階層データ
Claims (4)
- 【請求項1】 CAD装置を用いて設計されたウエハパ
ターンのCAD図形を示すCADデータと、該CADデ
ータに基づいてウエハ上に形成された転写形状とをウエ
ハパターンの最適化設計のために一元的に管理するため
のウエハパターン転写形状のCAD管理装置であって、 ウエハ上に転写されたパターンの所要のSEM画像を取
り込んで作成された輪郭データと、前記SEM画像に対
応するCAD線分データと、前記SEM画像と前記CA
D線分データに従うCAD図形との寸法差異に関する差
異情報とを出力するCADマッチング部と、 前記輪郭データと前記CAD線分データと前記差異情報
とを管理するためのCADデータ管理装置とを備え、 前記輪郭データと前記CAD線分データと前記差異情報
とに基づいて前記CADデータの表示、検証を行うこと
ができるようにしたことを特徴とするウエハパターン転
写形状のCAD管理装置。 - 【請求項2】 前記SEM画像がウエハ観察装置から前
記CADマッチング部に与えられるようになっている請
求項1記載のウエハパターン転写形状のCAD管理装
置。 - 【請求項3】 前記CADマッチング部が、前記SEM
画像の輪郭を表すパターン形状輪郭データを格納してお
く第1データベースと、重ね用CAD線分データを格納
しておく第2データベースと、前記転写形状と前記重ね
用CAD線分データに基づくCAD図形との重ね合せの
ための重ね合せ補正係数データを格納しておくための第
3データベースと、前記転写形状と前記重ね用CAD線
分データに基づくCAD図形との間の寸法差異情報を格
納しておくための第4データベースとを備えており、前
記輪郭データと前記CAD線分データと前記差異情報と
を前記第1〜第4データベースに格納されているデータ
を処理することにより出力する請求項1記載のウエハパ
ターン転写形状のCAD管理装置。 - 【請求項4】 前記CADマッチング部が前記ウエハ上
の各チップを特定するためのウエハマップ形成部をさら
に有しており、前記輪郭データと前記CAD線分データ
と前記差異情報とが前記ウエハ上に形成される各チップ
毎に出力される請求項3記載のウエハパターン転写形状
のCAD管理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001384723A JP2003188074A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | ウエハパターン転写形状のcad管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001384723A JP2003188074A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | ウエハパターン転写形状のcad管理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003188074A true JP2003188074A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27594383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001384723A Withdrawn JP2003188074A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | ウエハパターン転写形状のcad管理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003188074A (ja) |
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- 2001-12-18 JP JP2001384723A patent/JP2003188074A/ja not_active Withdrawn
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