JP2006113278A - Apparatus and method for inspecting mask - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for inspecting a mask capable of reducing the possibility of the occurrence of an off-specified mask caused by a measurement result of such an inspection spot as to hardly influence device characteristics as a matter of fact in mask inspection. <P>SOLUTION: A preprocessing part 51 inputs information for each region such as an operational frequency (Ifreq.) from a layout design device 1, a dummy pattern information (Idummy1), an operational margin (Imargin) from a timing verification device 2 and a dummy pattern information (Idummy2) from a mask data processing device 3. The preprocessing part 51 sets at least one side of precedence and specification of inspection by using the information for each region and selects the inspection spot from the region of the order in accordance with the precedence. An inspection decision part 52 inspects the inspection spot, based on the specification for each region, indicates a specification nonconformity part of the mask and determines the acceptability. The inspection spot to be inspected which conforms the operational frequency corresponding to a device in a mask region is selected and an inspection with appropriate severity for each region is conducted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体デバイスの製造に使用するマスクのパターンを検査する検査装置および検査方法に関するものである。   The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting a pattern of a mask used for manufacturing a semiconductor device.

半導体デバイス(IC)の製造において用いるマスクの製造において、CAD等でレイアウト設計されたパターンのデータ(レイアウト設計データ)をマスクデータに変換し、マスクデータに基づくパターンを、電子ビームやイオンビーム等によりガラス基板の遮光膜上に形成した感光層に転写する。この感光層のパターンは解像後に、エッチングにより遮光層に転写され、これによりマスクが製造される。   In manufacturing a mask used in manufacturing a semiconductor device (IC), pattern data (layout design data) designed by CAD or the like is converted into mask data, and a pattern based on the mask data is converted into an electron beam or ion beam. It transfers to the photosensitive layer formed on the light shielding film of a glass substrate. The pattern of the photosensitive layer is resolved and transferred to the light shielding layer by etching, whereby a mask is manufactured.

半導体デバイスの微細化とともに、ウェハへのパターン転写の高精度化が要求されるようになり、その転写元となるマスクについても同様に、高い品質が要求されるようになってきている。
マスクの品質は、その遮光層のパターンの位置精度、寸法精度、均一性、欠陥の有無等の項目で決まり、マスクを用いた半導体デバイスの信頼性および特性を決めることから重要である。出来上がったマスクは、高い品質を保証するため検査工程において厳密な検査にかけられ、その結果から合否判定され、この判定に合格したものが半導体デバイスの製造に用いられる。
Along with miniaturization of semiconductor devices, high precision of pattern transfer onto a wafer is required, and high quality is also required for a mask that is a transfer source.
The quality of the mask is important because it is determined by items such as the positional accuracy, dimensional accuracy, uniformity, and presence / absence of defects of the pattern of the light shielding layer, and determines the reliability and characteristics of the semiconductor device using the mask. The completed mask is subjected to a strict inspection in an inspection process to ensure high quality, and a pass / fail determination is made based on the result, and a mask that passes this determination is used for manufacturing a semiconductor device.

画像処理を用いてマスクの欠陥検査を行う方法として、ダイ・トゥー・ダイ(Die-to-die)による方法、ダイ・トゥー・データベース(Die-to-database)(「設計データ比較」)による方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
ダイ・トゥー・ダイによる方法において、一つのマスク上で2つのチップに対応する部分間で同じパターンの光学像を調べ、所定の光学検出手段と所定の受光素子によりパターンを検出し、検出された2つのパターンのデータを所定のデータ比較処理アルゴリズムにより比較してその違いを調べることにより、パターンずれや欠陥等の有無を調べる。この方法は、相対的にパターンの違いを調べることから、同じ位置に欠陥がある場合は、これが欠陥として認識されないという欠点がある。
一方、設計データ比較による方法は、比較対象が設計データから得た画像であることから上記欠点はないが、その比較対象の画像を設計データから生成する処理の負担が大きいという別の欠点を有する。
Mask defect inspection methods using image processing include Die-to-die and Die-to-database (“Design Data Comparison”) methods. Is known (see, for example, Patent Document 1).
In the die-to-die method, an optical image of the same pattern is examined between portions corresponding to two chips on one mask, and the pattern is detected by a predetermined optical detection means and a predetermined light receiving element. By comparing the data of the two patterns by a predetermined data comparison processing algorithm and examining the difference between them, the presence or absence of a pattern deviation, a defect, etc. is examined. This method has a drawback in that if there is a defect at the same position, it is not recognized as a defect because the difference in pattern is relatively examined.
On the other hand, the method based on the design data comparison does not have the above-mentioned disadvantage because the comparison target is an image obtained from the design data, but has another disadvantage that the processing load for generating the comparison target image from the design data is large. .

上記画像処理を用いた方法(以下、画像処理法という)のほかに、デバイスパターンに対応した遮光層箇所を数十〜数百ほどサンプリングし、そこの寸法を測定する方法がある。この方法において、サンプリングの対象となるパターンは本来のパターンではなく、たとえばTEG(test elements group)内の測定専用パターンを用いることがある。このときの測定結果によりマスク全体のパターンの寸法精度を間接的に保証することから、この方法を、以下、間接的測定法という。間接的測定法におけるサンプリング数は、その測定の対象となったパターン寸法の測定結果が、マスク全体の同様なパターン寸法を代表していることの信頼性を統計的に保証できる数とする。
とくに素子分離層、ゲート電極、第1層配線およびこれらを接続する最下層のコンタクトホールなどは、そのパターン精度がデバイス特性に与える影響が大きいことから、それらを形成するためのマスクの検査に上記間接的測定法が適用されることが多い。また、間接的測定法と画像処理法とを単独で用いる場合と、組み合わせて用いる場合とがある。
特開平11−52546号公報の「従来の技術」
In addition to the above-described method using image processing (hereinafter referred to as image processing method), there is a method of sampling several tens to several hundreds of light shielding layer locations corresponding to device patterns and measuring the dimensions thereof. In this method, a pattern to be sampled is not an original pattern, but a measurement-dedicated pattern in a TEG (test elements group) may be used, for example. Since the dimensional accuracy of the pattern of the entire mask is indirectly guaranteed based on the measurement result at this time, this method is hereinafter referred to as an indirect measurement method. The number of samplings in the indirect measurement method is a number that can statistically guarantee the reliability that the measurement result of the pattern dimension that is the measurement target represents the same pattern dimension of the entire mask.
In particular, the element isolation layer, the gate electrode, the first layer wiring, and the contact hole in the lowermost layer connecting them have a large influence on the device characteristics because of the pattern accuracy, so the above-mentioned inspection of the mask for forming them is performed. Indirect measurement methods are often applied. In addition, the indirect measurement method and the image processing method may be used alone or in combination.
"Prior art" of JP-A-11-52546

半導体デバイスの高密度化および高性能化が進むにつれ、その信頼性や高い特性を保証するために、マスクの寸法測定や欠陥検出等を行う検査装置にも、より高い精度が必要されるようになってきた。このためマスク検査装置が高額になり、検査時間が長くなり、あるいは、高い検査精度が要求されることからマスクの歩留りが悪くなる等の問題が生じている。これらの問題が生じるとマスクの製造コストが上がり、マスク製造期間が長くなることから、半導体デバイスをタイミングよく低コストで市場に投入することが困難になってきている。   As the density and performance of semiconductor devices increase, in order to guarantee the reliability and high characteristics of inspection devices that perform mask dimension measurement and defect detection, etc., higher accuracy is required. It has become. For this reason, the mask inspection apparatus becomes expensive, the inspection time becomes long, or high inspection accuracy is required, so that the mask yield is deteriorated. When these problems occur, the manufacturing cost of the mask increases and the mask manufacturing period becomes longer. Therefore, it has become difficult to bring semiconductor devices to the market at a low cost in a timely manner.

前述した画像処理法、間接的測定法において、各マスクで要求されるパターン精度が異なり、その要求精度に応じて各マスクを検査することが一般的に行われている。
ところが、これらの方法では一つのマスクにおいては同じ検査精度が適用されることから、本来高い精度が要求されない箇所にまで高い精度で検査が実行され、このことがマスクの歩留まりを低下させる原因となっている。以下、このことを、例を挙げて詳述する。
In the image processing method and the indirect measurement method described above, the pattern accuracy required for each mask is different, and it is a common practice to inspect each mask according to the required accuracy.
However, in these methods, since the same inspection accuracy is applied to one mask, inspection is performed with high accuracy even to a portion where high accuracy is not originally required, which causes a reduction in mask yield. ing. Hereinafter, this will be described in detail with an example.

近年の半導体デバイスは多くの機能を集積しており、各機能を実現するための回路ブロックの全てが最高の動作周波数で動作するわけではなく、デバイスの回路ブロックごとに必要な動作周波数が異なっている。一般に、動作周波数が高いデバイス領域(回路ブロック)に対応したマスク上の領域に対してパターンの寸法精度、許容される欠陥の大きさや頻度を厳しく検査する必要がある。一方、動作周波数が低い回路ブロックに対応したマスク上の領域に対しては余り厳しい検査を行う必要がない。
このことは、配線遅延などにより動作マージンが狭い領域と、そうでない領域とについても同様である。
Semiconductor devices in recent years have integrated many functions, and not all circuit blocks for realizing each function operate at the highest operating frequency, and the required operating frequency differs for each circuit block of the device. Yes. In general, it is necessary to strictly inspect the dimensional accuracy of the pattern and the allowable size and frequency of the region on the mask corresponding to the device region (circuit block) having a high operating frequency. On the other hand, it is not necessary to perform a very strict inspection on an area on the mask corresponding to a circuit block having a low operating frequency.
The same applies to a region where the operation margin is narrow due to wiring delay or the like and a region where it is not.

また、半導体デバイスを作製するときのウェハ表面層の平坦性確保、あるいは、パターンの均一性向上などのさまざまな目的に即して、必要な箇所に必要な寸法のダミーパターンを配置する場合がある。このダミーパターンは、レイアウト設計時あるいはマスクデータ処理時に付加される。
ダミーパターンの種類としては幾つかあり、その一つは、パターンが無いマスク上の部分に、他の工程への影響を考慮しながら、本来のパターンの均一性向上を目的として、本来のパターンの近くに、これに類似したパターンを配置するものである。以下、このようなダミーパターンを「均一性向上のためのダミーパターン」という。
他のダミーパターンとして、ウェハプロセス時の平坦性確保を目的としてパターン密度が低いマスク上の部分に、たとえば単純な矩形等のパターンを配置するものがある。以下、このようなダミーパターンを「平坦性向上のためのダミーパターン」という。
これらのダミーパターンは、マスクを使用するウェハプロセスに応じて必要な場合とそうでない場合があり、また、その形状、大きさおよび位置も、該当するウェハプロセスで、より高い効果が得られるように最適化されている。
In addition, dummy patterns with the required dimensions may be placed at necessary locations in accordance with various purposes such as ensuring the flatness of the wafer surface layer when manufacturing semiconductor devices or improving the uniformity of patterns. . This dummy pattern is added during layout design or mask data processing.
There are several types of dummy patterns, one of which is the original pattern for the purpose of improving the uniformity of the original pattern while considering the influence on other processes on the part of the mask where there is no pattern. A pattern similar to this is arranged nearby. Hereinafter, such a dummy pattern is referred to as a “dummy pattern for improving uniformity”.
As another dummy pattern, there is a pattern in which a pattern such as a simple rectangle is arranged on a portion of a mask having a low pattern density for the purpose of ensuring flatness during a wafer process. Hereinafter, such a dummy pattern is referred to as a “dummy pattern for improving flatness”.
These dummy patterns may or may not be necessary depending on the wafer process using the mask, and the shape, size, and position of the dummy patterns are more effective in the corresponding wafer process. Optimized.

今までのマスク検査方法においては、動作周波数や動作マージンに無関係に、一つのマスク全体に同じ精度で検査が実行されていた。また、高い精度が要求される本来のパターンと、そうでないダミーパターンとに対して同じ精度で検査が実行されていた。このため、一つのマスク内に高い検査精度が要求される箇所が一箇所でも存在すれば、マスク全体が高い精度で検査されていた。
このため、たとえば画像処理法において画像比較している領域が、動作周波数が低い領域、動作マージンが大きい領域、あるいは、ダミーパターンの配置領域である場合にも、その領域で検査規格から外れることが一回、あるいは、ある程度の頻度で発生すると、マスク全体が規格外となっていた。このことは間接的測定法においても同様であり、結果として、実際にはデバイス特性に殆ど影響がないような検査箇所の測定結果が原因となって規格外となるマスクが発生し、これが無駄に捨てられ、あるいは作り直しとなって、材料費、設備費あるいは人件費などに余計なコスト増加およびマスク作製の長期化が発生していた。
In the conventional mask inspection methods, the entire mask is inspected with the same accuracy regardless of the operation frequency and the operation margin. In addition, an inspection is performed with the same accuracy on an original pattern that requires high accuracy and a dummy pattern that does not. For this reason, if there is even one place where high inspection accuracy is required in one mask, the entire mask is inspected with high accuracy.
For this reason, for example, even when an image comparison region in the image processing method is a region with a low operating frequency, a region with a large operating margin, or a dummy pattern placement region, the region may deviate from the inspection standard. If it occurs once or at a certain frequency, the entire mask is out of specification. This also applies to the indirect measurement method.As a result, non-standard masks are generated due to the measurement results at the inspection points that actually have almost no effect on the device characteristics. Abandoned or remanufactured, there was an extra increase in material costs, equipment costs, labor costs, etc., and mask fabrication was prolonged.

本発明が解決しようとする課題は、実際にはデバイス特性に殆ど影響がないような検査箇所の測定結果が原因となって規格外となるマスクが発生する可能性を低くし、これにより余計なコスト増加とマスク作製の長期化とを有効に防止するマスクの検査装置および検査方法を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to reduce the possibility that a mask out of the standard will be generated due to the measurement result of the inspection location that has practically no influence on the device characteristics. It is an object of the present invention to provide a mask inspection apparatus and inspection method that can effectively prevent an increase in cost and a prolonged mask fabrication.

本発明に係るマスクの検査装置は、半導体デバイスの製造に使用するマスクのパターンを検査する検査装置であって、前記パターンのレイアウト設計、レイアウト検証、マスクデータ処理の少なくとも一つの工程から得られた前記マスクの領域ごとの情報を入力し、当該入力情報に基づいて前記検査の優先度と規格の少なくとも一方を前記領域ごとの情報を用いて設定し、前記優先度を設定したときは当該優先度に応じた順の前記領域から検査箇所を選出する前処理部と、前記規格を前記領域ごとに設定したときは検査箇所に対する前記検査を領域ごとの規格に基づいて実行し、検査結果から前記マスクの規格不適合部分の指摘をし、合否を判定する検査判定部と、を有する。   A mask inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus for inspecting a pattern of a mask used for manufacturing a semiconductor device, and is obtained from at least one step of layout design of the pattern, layout verification, and mask data processing. When information for each area of the mask is input, and at least one of the inspection priority and standard is set using the information for each area based on the input information, and the priority is set when the priority is set A pre-processing unit that selects inspection locations from the regions in order according to the conditions, and when the standard is set for each region, the inspection for the inspection locations is performed based on the standards for each region, and the mask is determined based on the inspection results. An inspection determination unit that points out a non-conforming part of the standard and determines pass / fail.

前記前処理部は、好適に、前記レイアウト設計時の回路ブロックのマスク上での位置および大きさの情報と、その回路ブロックの動作周波数の情報とを用いて、前記検査の優先度または前記規格の少なくとも一方を前記領域ごとに設定する。
この場合に前記前処理部は、前記検査箇所の候補を抽出し、抽出した候補から実際に検査を行う検査箇所を、前記優先度に応じて動作周波数が高い順の前記回路ブロックから所定の検査箇所数が満たされるまで選択する。
あるいは、前記検査判定部は、前記動作周波数が高いほど検査結果の許容範囲が狭くなるように前記領域ごとに設定された前記規格に従って前記検査を実行する。
The preprocessing unit preferably uses the information on the position and size of the circuit block on the mask at the time of the layout design and the information on the operating frequency of the circuit block, and the priority of the inspection or the standard Is set for each region.
In this case, the pre-processing unit extracts the inspection location candidates, and selects the inspection location to be actually inspected from the extracted candidates from the circuit block in the descending order of the operating frequency according to the priority. Select until the number of places is satisfied.
Or the said test | inspection determination part performs the said test | inspection according to the said standard set for every said area | region so that the tolerance | permissible_range of a test result becomes narrow, so that the said operating frequency is high.

前記前処理部は、好適に、前記レイアウト設計後に当該設計後のパターンを用いた前記レイアウト検証としてのシミュレーションを行っている場合、そのシミュレーション結果から得られる動作マージンの大きさの情報と、当該動作マージンが異なる回路部分のマスク上での位置および大きさの情報とを用いて、前記優先度と前記規格の少なくとも一方を前記回路部分ごとに設定する。
この場合、前記前処理部は、検査箇所の候補を抽出し、抽出した候補から実際に検査を行う検査箇所を、前記優先度に応じて動作マージンが狭い順の前記回路部分から所定の検査箇所数が満たされるまで選択する。
あるいは、前記検査判定部は、前記動作マージンが小さいほど検査結果の許容範囲が狭くなるように前記領域ごとに設定された前記規格に従って前記検査を実行する。
Preferably, the pre-processing unit preferably performs operation as the layout verification using the post-design pattern after the layout design, information on the size of the operation margin obtained from the simulation result, and the operation At least one of the priority and the standard is set for each circuit part using information on the position and size of the circuit part having a different margin on the mask.
In this case, the pre-processing unit extracts a test location candidate, and selects a test location to be actually tested from the extracted candidate from a predetermined test location from the circuit portion in the order of narrow operation margin according to the priority. Select until the number is satisfied.
Alternatively, the inspection determination unit performs the inspection in accordance with the standard set for each region so that the allowable range of the inspection result is narrowed as the operation margin is small.

本発明において前記前処理部は、好適に、レイアウト設計時またはレイアウト設計データをマスクデータに変換するマスクデータ処理時に、本来パターンがない箇所に付加される付加パターンの領域情報を入力し、当該領域情報から判断される前記付加パターンの領域に対しては前記優先度を最も低くして前記検査箇所の選出を実行し、前記検査判定部は、前記付加パターンの領域に対しては検査結果の許容範囲が最も広い前記規格に基づいて前記検査を実行する。
あるいは、前記前処理部は、好適に、レイアウト設計時またはレイアウト設計データをマスクデータに変換するマスクデータ処理時に、本来パターンがない箇所に付加される付加パターンの領域情報を入力し、当該領域情報に基づいて前記検査箇所の選出時の候補から前記付加パターンを除外したうえで、前記検査箇所の選出を実行する。
In the present invention, the preprocessing unit preferably inputs area information of an additional pattern added to a place where there is no original pattern at the time of layout design or mask data processing for converting layout design data into mask data. The inspection pattern is selected with the lowest priority for the additional pattern area determined from the information, and the inspection determination unit accepts the inspection result for the additional pattern area. The inspection is performed based on the standard having the widest range.
Alternatively, the pre-processing unit preferably inputs area information of an additional pattern added to a place where there is no original pattern at the time of layout design or mask data processing for converting layout design data into mask data. The selection of the inspection location is executed after excluding the additional pattern from the candidates for selection of the inspection location based on the above.

以上の構成を有するマスクの検査装置によれば、前処理部が、マスクの領域ごとに検査の優先度と検査規格の少なくとも一方を設定する。このとき、マスクデータ処理以前の工程から得られる情報が利用される。具体的には、たとえば、レイアウト設計から得られる情報としては各回路ブロックの動作周波数あるいは付加パターンの情報を用いられる。あるいは、レイアウト検証後に動作マージンが異なる回路部分が存在する場合、その回路部分の情報が用いられ、さらにマスクデータ処理時に付加パターンが追加されているときは、その付加パターンの情報が用いられる。これらの情報は、前処理部が優先的に検出箇所を選出する領域の順位を決める際に用いられ、あるいは、検査判定部が検査行う際に、検査結果の許容範囲の大小(規格の厳しさ)を決める際に用いられる。   According to the mask inspection apparatus having the above configuration, the preprocessing unit sets at least one of inspection priority and inspection standard for each mask region. At this time, information obtained from the process before the mask data processing is used. Specifically, for example, as information obtained from layout design, information on the operating frequency or additional pattern of each circuit block is used. Alternatively, when there is a circuit portion having a different operation margin after layout verification, information on the circuit portion is used, and when an additional pattern is added during mask data processing, information on the additional pattern is used. These pieces of information are used when the pre-processing unit preferentially determines the order of the areas where the detection points are selected, or when the inspection determination unit performs the inspection, the allowable range of the inspection result (the severity of the standard) ) Is used when deciding.

このようにマスクの領域ごとの情報を用いて基準(優先度と規格)が設定され、規格に応じた検査がマスクの領域ごとに実行される。このため、たとえば、検査を厳しく行うべきパターンが存在するマスク上の領域から検査箇所が優先的に選ばれ、検査を厳しく行うべきパターンの領域では検査箇所の数が多く選ばれ、あるいは、検査を厳しく行うべきパターンの領域では合否判定の許容範囲(規格)が狭くされて、規格不適合部分を指摘したうえで、合否判定が実行される。逆に言うと、検査を厳しくする必要がないパターンの領域では、必要以上に多くの測定箇所が選ばれることがなく、また、必要以上に厳しい規格が課せられることがない。さらに、検査箇所数を絞っても厳しく検査すべきパターンが、その検査箇所からもれることもない。なお、検査方法自体は、間接的測定法および画像処理法のいずれでもよい。   In this way, a reference (priority and standard) is set using information for each mask area, and an inspection according to the standard is performed for each mask area. For this reason, for example, the inspection location is preferentially selected from the area on the mask where the pattern to be inspected strictly exists, and the number of inspection locations is selected in the area of the pattern to be inspected strictly. In the region of the pattern to be strictly performed, the acceptable range (standard) for the pass / fail judgment is narrowed, and the pass / fail judgment is executed after pointing out the non-conforming part. In other words, in the area of the pattern that does not require strict inspection, more measurement points than necessary are not selected, and stricter standards than necessary are not imposed. Furthermore, even if the number of inspection locations is reduced, a pattern to be strictly inspected does not leak from the inspection locations. The inspection method itself may be either an indirect measurement method or an image processing method.

本発明に係るマスクの検査方法は、半導体デバイスの製造に使用するマスクのパターンを検査する検査方法であって、前記パターンのレイアウト設計、レイアウト検証、マスクデータ処理の少なくとも一つの工程から得られた前記マスクの領域ごとの情報を入力し、当該入力情報に基づいて前記検査の優先度と規格の少なくとも一方を前記領域ごとの情報を用いて設定し、前記優先度を設定したときは当該優先度に応じた順の前記領域から検査箇所を選出する前処理のステップと、前記前処理のステップにおいて前記規格を前記領域ごとに設定したときは検査箇所に対する前記検査を領域ごとに実行し、検査結果から前記マスクの規格不適合部分を指摘し、合否を判定する検査判定のステップと、を含む。   A mask inspection method according to the present invention is an inspection method for inspecting a pattern of a mask used for manufacturing a semiconductor device, and is obtained from at least one of the pattern layout design, layout verification, and mask data processing. When information for each area of the mask is input, and at least one of the inspection priority and standard is set using the information for each area based on the input information, and the priority is set when the priority is set A pre-processing step for selecting an inspection location from the region in the order according to the step, and when the standard is set for each region in the pre-processing step, the inspection for the inspection location is performed for each region, and an inspection result The inspection non-conformity portion of the mask is pointed out, and an inspection determination step of determining pass / fail is included.

本発明によれば、実際にはデバイス特性に殆ど影響がないような検査箇所の測定結果が原因となって規格外となるマスクが発生する可能性を低くし、これにより余計なコスト増加とマスク作製の長期化とを有効に防止することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the possibility of generating a mask that is out of specification due to the measurement result of an inspection point that actually has almost no influence on the device characteristics. Prolonged production can be effectively prevented.

背景技術の課題で述べたように、デバイス特性への影響が小さく本来合格としてよいマスクが不合格となることは、高精度な検査をマスクの露光領域全体に適用するため発生する。   As described in the problem of the background art, the failure of a mask that has a small influence on the device characteristics and can be passed normally occurs because a high-precision inspection is applied to the entire exposure area of the mask.

このため、本発明の実施の形態における第1の方法において、本当に高精度に厳しく検査すべきマスク上の領域と、ある程度粗い検査で済む領域とで適用すべき検査の厳しさを判断できる動作周波数または動作マージンの情報を、検査の優先度を設定する際に用い、設定された優先度が高い領域から優先度が徐々に低くなる領域の順番で検査箇所を選出し、検査箇所に対し領域ごとに検査・判定を行う。つまり、第1の方法は、領域ごとに検査箇所の適性化を行い、これによって、本来合格としてよいマスクであるにもかかわらず従来、不合格となっていたマスクを救済するマスク検査方法である。   For this reason, in the first method according to the embodiment of the present invention, the operating frequency at which it is possible to determine the severity of the inspection to be applied between the area on the mask that should be strictly inspected with high accuracy and the area that only requires a somewhat rough inspection Or, use the operation margin information when setting the inspection priority, and select the inspection location in the order of the gradually decreasing priority from the set high priority region to each inspection region. Inspect and judge. In other words, the first method is a mask inspection method for repairing a mask that has been rejected in the past even though it is a mask that is originally acceptable as a result of optimizing the inspection location for each region. .

第2の方法において、上記領域ごとの動作周波数または動作マージンの情報を検査判定の基準(検査の規格)を設定する際に用い、設定された領域ごとの基準を用いて各領域のパターンを検査・判定する。つまり、第2の方法は、検査の規格の適性化を領域ごとに行うことにより、本来は不合格とすべきでないマスクを救済するマスク検査方法である。   In the second method, the information on the operating frequency or the operating margin for each area is used when setting the inspection judgment standard (inspection standard), and the pattern of each area is inspected using the set standard for each area. ·judge. In other words, the second method is a mask inspection method for relieving a mask that should not be rejected by making the inspection standard appropriate for each region.

第3の方法において、デバイスのパターンに対応する本来のパターンと、それ以外のパターンとを区別し、本来のパターン以外のパターン全部(一部でも可)を検査箇所から除外する。つまり、第3の方法は、領域を問わず検査箇所のパターンの種類を本来検査すべきものに制限し、その結果、従来、本来のパターンでないパターンが厳しく検査されることにより、本来合格としてよいマスクでもあるにもかかわらず不合格となっていたマスクを救済するマスク検査方法である。
なお、本来のパターン以外のパターンは、本来のパターンがない位置に付加されているという意味において本発明では「付加パターン」と称するが、以下では、ダミーパターンという通称を用いる。
In the third method, an original pattern corresponding to a device pattern is distinguished from other patterns, and all patterns (or a part of them) other than the original pattern are excluded from the inspection location. In other words, the third method restricts the type of pattern at the inspection location to what should be inspected regardless of the area, and as a result, conventionally, a mask that is originally acceptable as a pattern that is not an original pattern is strictly inspected. However, it is a mask inspection method for relieving a mask that has been rejected despite it.
In the present invention, a pattern other than the original pattern is referred to as an “additional pattern” in the sense that it is added at a position where there is no original pattern.

以下、この第1〜第3の方法の適用例を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、上記第1〜第3の方法を全て適用した場合に、レイアウト設計からマスクの検査までに必要な装置の構成と手順の概略を示す説明図である。本図はブロック図とフローチャートを兼用したものであり、検査装置を構成する各部および他の装置(ブロック)を「数字」、手順を「ステップ(ST)と、それに続く数字」で表した符号により指示している。
なお、本実施の形態において第1〜第3の方法の組み合わせは任意であり、一つのまたは二つの方法を組み合わせた場合の概略構成図はここでは省略する。ただし、その場合の必要なブロックや手順は、後述する実施例において明らかにする。
Hereinafter, application examples of the first to third methods will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration and procedure of an apparatus necessary from layout design to mask inspection when all of the first to third methods are applied. This figure is a combination of a block diagram and a flowchart. Each part of the inspection apparatus and other devices (blocks) are represented by “numbers”, and the procedure is represented by “step (ST) followed by numbers”. I am instructing.
In addition, in this Embodiment, the combination of the 1st-3rd method is arbitrary, The schematic block diagram at the time of combining one or two methods is abbreviate | omitted here. However, necessary blocks and procedures in that case will be clarified in the embodiments described later.

図1に示すレイアウト設計装置1(ステップST1)において、半導体デバイス(LSI)の各マスクに対応したレイヤのパターンを設計する。この設計後のパターンデータを、LSIレイアウトデータD1としてつぎのレイアウト検証装置、ここではタイミング検証装置2(ステップST2)に送る。   In the layout design apparatus 1 (step ST1) shown in FIG. 1, a layer pattern corresponding to each mask of a semiconductor device (LSI) is designed. This designed pattern data is sent as LSI layout data D1 to the next layout verification apparatus, here the timing verification apparatus 2 (step ST2).

レイアウト検証において、レイアウトの適否を様々な観点で検証する。本例では、回路シミュレータ等によって入力信号に対する出力信号の遅延を、LSIを構成する回路ブロックごとに計測する。この計測の結果、遅延スペックを満たさない回路ブロックがあると、その情報をレイアウト設計装置(ステップST1)に戻し、パターンやLSI構造の修正を実行する。
この修正後のデータが再度のタイミング検証で適正と判断されると、LSIレイアウトデータD1が確定し、これをマスクデータ処理装置3(ステップST3)に送る。
In layout verification, the suitability of the layout is verified from various viewpoints. In this example, the delay of the output signal with respect to the input signal is measured for each circuit block constituting the LSI by a circuit simulator or the like. If there is a circuit block that does not satisfy the delay specification as a result of this measurement, the information is returned to the layout design apparatus (step ST1), and the pattern and LSI structure are corrected.
When it is determined that the corrected data is appropriate in the second timing verification, the LSI layout data D1 is determined and sent to the mask data processing device 3 (step ST3).

マスクデータ処理において、LSIレイアウトデータD1(CADデータ)を、つぎに用いるマスク描画装置に適合した描画データD3に変換する。また、マスクデータ処理において、必要に応じて前述したダミーパターンを追加し、OPC(Optical proximity effect correction)を適用したパターンにする。なお、前述した第3の方法で述べたように、ダミーパターンは後述の処理においてマスクの検査箇所から除外される。   In the mask data processing, the LSI layout data D1 (CAD data) is converted into drawing data D3 suitable for the mask drawing apparatus to be used next. Further, in the mask data processing, the above-described dummy pattern is added as necessary to obtain a pattern to which OPC (Optical proximity effect correction) is applied. As described in the third method described above, the dummy pattern is excluded from the inspection location of the mask in the process described later.

図2に、ダミーパターンの種類を示す。
本例において、均一性向上のためのダミーパターンDP1と平坦性向上のためのパターンDP2の二種類が存在する。
均一性向上のためのダミーパターンDP1は、本来のパターンPが無いマスク上の部分に、他の工程への影響を考慮しながら、本来のパターンPの均一性向上を目的として、本来のパターンPの近くに、これに類似したパターンとして配置されている。このダミーパターンDP1は、マスクからウェハにパターンを転写する露光のみで、その均一性の向上という効果を期待するものである場合に、露光時にウェハ上に解像しない寸法、たとえば解像可能な寸法より小さい寸法で形成される場合がある。
平坦性向上のためのパターンDP2は、ウェハプロセス時の平坦性確保を目的としてパターン密度が低いマスク上の部分に、たとえば単純な矩形等のパターンとして配置されている。
これらのダミーパターンDP1,DP2は、マスクを使用するウェハプロセスに応じて必要な場合とそうでない場合があり、また、その形状、大きさおよび位置も、該当するウェハプロセスで、より高い効果が得られるように最適化されている。なお、ダミーパターンDP1,DP2は、図1に示すマスクデータ処理時(ステップST3)のほかに、レイアウト設計時(ステップST1)に付加されることもある。
FIG. 2 shows the types of dummy patterns.
In this example, there are two types, a dummy pattern DP1 for improving uniformity and a pattern DP2 for improving flatness.
The dummy pattern DP1 for improving the uniformity is the original pattern P for the purpose of improving the uniformity of the original pattern P in the portion on the mask where the original pattern P does not exist while considering the influence on other processes. Is arranged in a pattern similar to this. This dummy pattern DP1 is a dimension that does not resolve on the wafer at the time of exposure, for example, a dimension that can be resolved, when only the exposure of transferring the pattern from the mask to the wafer is expected and the effect of improving the uniformity is expected. It may be formed with smaller dimensions.
The pattern DP2 for improving the flatness is arranged as a simple rectangular pattern, for example, on a portion of the mask having a low pattern density for the purpose of ensuring flatness during the wafer process.
These dummy patterns DP1 and DP2 may or may not be necessary depending on the wafer process using the mask, and the shape, size and position of the dummy patterns DP1 and DP2 are more effective in the corresponding wafer process. Optimized to be The dummy patterns DP1 and DP2 may be added at the time of layout design (step ST1) in addition to the mask data processing (step ST3) shown in FIG.

図1において、マスクデータ処理装置3(ステップST3)から出力された描画データD3を、つぎのマスクプロセス装置群4(ステップST4)に送る。   In FIG. 1, the drawing data D3 output from the mask data processing device 3 (step ST3) is sent to the next mask process device group 4 (step ST4).

マスクプロセスにおいて、マスク基板に遮光層を形成し、その上に感光層を塗布した後、描画データD3に基づいて電子ビーム(EB)またはイオンビームによってパターンを感光層に転写(描画)する。転写後の感光層を現像により解像し、エッチングにより下地の遮光層にさらに、感光層のパターンを転写する。その後、感光層の除去と洗浄を経てマスクMの形成が完了する。
出来上がったマスクを、つぎのマスク検査装置5に送り、ここでマスク品質、たとえばマスクの遮光層パターンの位置精度、寸法精度、均一性、欠陥の有無等を検査する。
In the mask process, a light shielding layer is formed on a mask substrate, a photosensitive layer is applied thereon, and then a pattern is transferred (written) to the photosensitive layer by an electron beam (EB) or ion beam based on the drawing data D3. The transferred photosensitive layer is resolved by development, and the pattern of the photosensitive layer is further transferred to the underlying light shielding layer by etching. Thereafter, the formation of the mask M is completed through removal and cleaning of the photosensitive layer.
The completed mask is sent to the next mask inspection apparatus 5 where the mask quality, for example, the positional accuracy, dimensional accuracy, uniformity, presence / absence of defects, etc. of the light shielding layer pattern of the mask is inspected.

マスク検査装置5は、図1に示すように、マスク検査の前処理部51(ステップST51)と検査判定部52(ステップST52)を有する。
前処理部51は、ステップST1のレイアウト設計時、ステップST2のレイアウト検証時およびステップST3のマスクデータ処理時に、検査条件設定のための基礎情報Iを取得する。この基礎情報Iは、レイアウト設計装置1からマスクMの領域(たとえば回路ブロック)ごとに入力する動作周波数情報Ifreq.、レイアウト設計装置1がダミーパターンDP1,DP2(図2参照)を付加する場合に、そこから領域ごとに入力するダミーパターン情報Idummy1、および、レイアウト検証装置2による遅延検証の結果からマスクMの領域ごとに入力する動作マージン情報Imarginを含む。基礎情報Iに、マスクMの領域の位置と大きさの座標情報、ダミーパターンDP1,DP2のマスクM上での位置と大きさの座標情報を含むものとする。
基礎情報Iを前処理部51が入力し、検査条件の設定および検査箇所の選出などの処理を実行する。
As shown in FIG. 1, the mask inspection apparatus 5 includes a mask inspection pre-processing unit 51 (step ST51) and an inspection determination unit 52 (step ST52).
The pre-processing unit 51 obtains basic information I for setting inspection conditions during layout design in step ST1, layout verification in step ST2, and mask data processing in step ST3. This basic information I is the operation frequency information Ifreq. Input for each area of the mask M (for example, a circuit block) from the layout design apparatus 1, and when the layout design apparatus 1 adds dummy patterns DP1 and DP2 (see FIG. 2). Then, dummy pattern information Idummy1 input for each region from there, and operation margin information Imargin input for each region of the mask M from the result of delay verification by the layout verification apparatus 2 are included. It is assumed that the basic information I includes the coordinate information of the position and size of the area of the mask M, and the coordinate information of the positions and sizes of the dummy patterns DP1 and DP2 on the mask M.
The preprocessing unit 51 inputs the basic information I, and executes processing such as setting of inspection conditions and selection of inspection points.

前処理部51は検査条件として、たとえば、検査箇所とその数を領域ごとに既定する基準、すなわち検査箇所の選出時の基準(優先度)と、検査および/または判定の基準とを設定する。前処理部51は、これらの基準を、前述した基礎情報Iに基づいて設定する。なお、必要に応じて、検査判定部52の検査に用いる装置の種類と、その装置の検査・判定のアルゴリズムの種類とについて、その一方または双方を検査条件に含めることが可能である。
ここで、たとえば、検査後に行うマスクMの合否判定における合格品の許容範囲(たとえばパターン、位置ずれ、欠陥の許容範囲あるいは許容欠陥数など)を検査の規格として用いることができる。
The pre-processing unit 51 sets, for example, a standard for predetermining the inspection locations and the number thereof for each region, that is, a criterion (priority) at the time of selecting an inspection location, and a standard for inspection and / or determination. The preprocessing unit 51 sets these standards based on the basic information I described above. It should be noted that one or both of the type of apparatus used for the inspection by the inspection determination unit 52 and the type of inspection / determination algorithm of the apparatus can be included in the inspection conditions as necessary.
Here, for example, an acceptable range (for example, a pattern, a positional deviation, an allowable range of defects, or an allowable number of defects) in the pass / fail determination of the mask M performed after the inspection can be used as an inspection standard.

前処理部51は、上記検査箇所の選出時の優先度に従って検査箇所の候補を限定し、候補から実際に検査を行う検査箇所を選出する処理を実行する。検査箇所の候補としては本来のパターンのみとすることが可能であり、その場合、前処理部51は、描画データD3を入力し、その中のパターンからダミーパターンDP1,DP2を除外して、残りの本来のパターンPを検査箇所の候補に設定する処理を実行する。このとき、除外するダミーパターンを他のパターンと区別するために、マスクデータ処理では、除外すべきダミーパターンを別レイヤとして描画データD3を形成し、そのレイヤ番号の情報をダミーパターン情報Idummy2として前処理部51に付与するものとする。
なお、前処理部51は、除外するダミーパターン情報を、そのマスク内位置と大きさの座標情報として得て、その情報から除外するダミーパターンを特定するようにしても構わない。
さらに、平坦性向上のためのダミーパターンDP2のみを除外するようにしても構わない。そのようにする理由は、均一性向上のためのダミーパターンDP1は本来のパターンPと大きさおよび配置されている周囲の状況が類似しているのに対し、平坦性向上パターンDP2は、その大きさや周囲の状況が本来のパターンPと全く異なっていることから、それを測定することが検査結果の誤差要因になりやすいからである。
The pre-processing unit 51 executes a process of limiting the inspection location candidates according to the priority at the time of selecting the inspection location, and selecting an inspection location to be actually inspected from the candidates. It is possible to use only the original pattern as a candidate for the inspection location. In this case, the preprocessing unit 51 inputs the drawing data D3, excludes the dummy patterns DP1 and DP2 from the patterns therein, and remains. The original pattern P is set as a candidate for the inspection location. At this time, in order to distinguish the dummy pattern to be excluded from other patterns, in the mask data processing, the drawing data D3 is formed with the dummy pattern to be excluded as another layer, and the layer number information is used as dummy pattern information Idummy2. It is given to the processing unit 51.
Note that the preprocessing unit 51 may obtain the dummy pattern information to be excluded as the coordinate information of the position and size in the mask and specify the dummy pattern to be excluded from the information.
Further, only the dummy pattern DP2 for improving the flatness may be excluded. The reason for doing so is that the dummy pattern DP1 for improving uniformity is similar in size and surrounding condition to the original pattern P, whereas the flatness improving pattern DP2 is larger in size. This is because, since the surrounding situation is completely different from the original pattern P, measuring it tends to cause an error in the inspection result.

検査判定部52は一つ部分から構成してもよいし、検査部と判定部に分けて構成してもよい。図1においては構成と無関係な共通な概念がイメージできるように、検査ステップST52aと判定ステップST52bとに分けて示している。
検査ステップST52aにおいて、前処理部51(ステップST51)が選出した検査箇所に対して検査を実行し、つぎの判定ステップST52bにおいて、その検査結果から規格不適合部分の検出を、前処理部51(ステップST51)が設定した基準、すなわち領域ごとの検査の規格に従って実行する。なお、検査の規格に応じてマスクの合否判定を行う場合、前処理部51は検査条件を設定するのみで実際の描画データD3に対する処理は行わない場合もある(第2の方法のみの適用の場合:後述の実施例2参照)。しがたって、図1において描画データD3は、検査判定部52の検査のステップST52aに供給可能な構成となっている。
このようにしてマスクの規格不適合部分を指摘し、合否判定結果が出力されると、当該マスクMについての検査判定が終了する。この出力は、該当マスクの修正工程において利用される。
The inspection determination unit 52 may be composed of one part, or may be divided into an inspection unit and a determination unit. In FIG. 1, the inspection step ST52a and the determination step ST52b are shown separately so that a common concept unrelated to the configuration can be imagined.
In the inspection step ST52a, the inspection portion selected by the preprocessing unit 51 (step ST51) is inspected, and in the next determination step ST52b, the non-conforming part is detected from the inspection result. This is executed according to the standard set by ST51), that is, the inspection standard for each region. Note that when the pass / fail judgment is performed according to the inspection standard, the pre-processing unit 51 may only set the inspection condition and may not perform the process on the actual drawing data D3 (application of only the second method). Case: see Example 2 below). Therefore, in FIG. 1, the drawing data D3 can be supplied to the inspection step ST52a of the inspection determination unit 52.
When the non-conforming part of the mask is pointed out in this way and the pass / fail determination result is output, the inspection determination for the mask M is completed. This output is used in the mask correction process.

以上述べてきた前処理およびマスクの検査・判定を、全てのマスクに対して、それぞれ固有の基準を設定しながら繰り返し実行する。   The pre-processing and mask inspection / determination described above are repeatedly executed for all masks while setting unique criteria.

つぎに、第1〜第3の方法を一部適用した実施例を、図面を参照して述べる。   Next, an embodiment in which the first to third methods are partially applied will be described with reference to the drawings.

[実施例1]
図3は、第1の方法と第3の方法を適用した線幅測定によるマスク検査の実施例を示す概略説明図である。
マスクの線幅測定において、その測定個所(検査箇所)の指定方法には各種方法がある。最も単純な方法として、人が測定箇所を指示する方法を適用してもよい。ただし、この方法は人による指示は人的負担が大きいこと、指示ミスの可能性があることから余り好ましくない。そこで実施例1は、測定したい線幅を有するパターン部分の候補を、DRC(デザインルールチェッカ)を用いて全てのマスク上の有効描画領域から抽出し、この中から、当該半導体デバイスの線幅保証に必要な数を選択し、検査パターン箇所を決定して測定する例である。
[Example 1]
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of mask inspection by line width measurement to which the first method and the third method are applied.
In measuring the line width of a mask, there are various methods for specifying the measurement location (inspection location). As the simplest method, a method in which a person indicates a measurement location may be applied. However, this method is not preferable because human instructions are heavy in human burden and may cause an instruction error. Therefore, in the first embodiment, candidate pattern portions having a line width to be measured are extracted from effective drawing areas on all masks using DRC (design rule checker), and the line width guarantee of the semiconductor device is selected from these. This is an example in which a necessary number is selected and an inspection pattern portion is determined and measured.

実施例1における前処理部51は、候補抽出部51aと対象選択部51bとを有している。候補抽出部51aによって抽出された候補データD51aが対象選択部51bに送られ、ここでさらに数を絞られて検査箇所データD51bが生成される。検査箇所データD51bは検査判定部52に送られるようになっている。他の構成は図1と共通することから、ここでの説明を省略する。また、図3においては簡略化のためステップST1〜ST51の符号を省略しているが、検査方法の手順の基本的流れは図1を用いて既に述べたとおりである。   The preprocessing unit 51 in the first embodiment includes a candidate extraction unit 51a and a target selection unit 51b. Candidate data D51a extracted by the candidate extraction unit 51a is sent to the target selection unit 51b, where the number of inspection data D51b is further reduced. The inspection location data D51b is sent to the inspection determination unit 52. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, description thereof is omitted here. Further, in FIG. 3, the reference numerals of steps ST1 to ST51 are omitted for simplification, but the basic flow of the procedure of the inspection method is as already described with reference to FIG.

候補抽出部51aは、描画データD3とダミーパターン情報Idummy2を入力し、ダミーパターン情報Idummy2に従って所定のダミーパターンを描画データD3から除外した上で、上記DRCの機能を用いて測定対象の候補を抽出する。抽出した測定対象の候補は、候補データD51aとして対象選択部51bに送られる。   The candidate extraction unit 51a receives the drawing data D3 and the dummy pattern information Idummy2, excludes a predetermined dummy pattern from the drawing data D3 according to the dummy pattern information Idummy2, and then extracts a candidate for measurement using the DRC function. To do. The extracted measurement target candidates are sent as candidate data D51a to the target selection unit 51b.

DRCは、一般に、多くのパターンの中から、抽出したいパターンの形状の類似性と、その周辺パターンの配置および形状の類似性とを手がかりに、たとえばゲート電極のフィンガー部のパターンといった同じデバイス機能のパターン部分だけをランダムに抽出する。   In general, DRC has the same device function, for example, the pattern of the finger part of the gate electrode, based on the similarity of the shape of the pattern to be extracted from many patterns and the similarity of the arrangement and shape of the peripheral pattern. Only the pattern part is extracted at random.

ここで実施例1では、平坦性向上のためのダミーパターンDP2のみ候補から除外している場合を考える。このためDRC的機能によって抽出された測定したい線幅を有するパターン部分の集合(測定対象の候補データD51a)は、測定したい本来のパターンP(図2参照)の部分と、それに相当するパターンデータ(均一性向上のためのパターンデータDP1)の部分とが混在したものとなる。
ただし、一般に測定したい線幅は、そのマスクにおいてデバイス特性を決める基本的な幅であり、とくに大規模LSIの場合、その線幅を有するパターン部分の抽出数は相当な数になる。そのため、抽出後の測定対象の候補を、実際の測定に必要な数に減らすことが必要となる。
Here, in the first embodiment, a case is considered where only the dummy pattern DP2 for improving flatness is excluded from the candidates. For this reason, a set of pattern portions having the line width to be measured (candidate data D51a to be measured) extracted by the DRC-like function includes the portion of the original pattern P (see FIG. 2) to be measured and the corresponding pattern data ( The pattern data DP1) for improving the uniformity is mixed.
However, in general, the line width to be measured is a basic width that determines device characteristics in the mask. In particular, in the case of a large-scale LSI, the number of extracted pattern portions having the line width is considerable. Therefore, it is necessary to reduce the number of candidates for measurement after extraction to the number necessary for actual measurement.

対象選択部51bは、この数を減らすことと、実際の測定の対象となるパターン部分(検査箇所)を候補データD51aから選出することのために設けられている。数を減らされた候補数(検査箇所数)は、LSIの規模、微細化の程度ならびにマスクレイヤの種類に応じて、マスク品質を保証することについて必要充分な数に、たとえば数十個から数百個の範囲内で予め既定されている。   The object selection unit 51b is provided to reduce this number and to select a pattern part (inspection location) to be actually measured from the candidate data D51a. The number of candidates (number of inspection points) reduced to a number sufficient to guarantee the mask quality according to the scale of LSI, the degree of miniaturization, and the type of mask layer, for example, from several tens to several Predetermined within a hundred range.

この測定対象の候補の数を減らす処理を、必要な測定箇所数を確保し、かつ、隣り合う任意の測定対象間の距離ができるだけ離れるようにサンプリングするという幾何学的条件のみで行うと、実際の回路動作に無関係な均一性向上のためのダミーパターンDP1(図2参照)を測定箇所としてしまう可能性がある。ダミーパターンDP1は、本来のパターンPと周囲の状況が類似しているが厳密には同じでない。ダミーパターンDP1の幅は、レイアウト設計時に本来のパターンPと同じ幅であっても、マスクプロセスを経ると本来のパターンPの幅と多少異なってしまうことが多い。また、前述したように意図的にダミーパターンDP1の幅を本体のパターンPの幅より小さくしている場合もある。したがって、均一性向上のためのダミーパターンDP1を測定箇所とすると、ばらつきが大きいマスクであると誤って判定されてしまい、場合によってはマスクを再作成する必要があると判定される可能性がある。   If this processing to reduce the number of measurement target candidates is performed only under the geometric condition of securing the required number of measurement points and sampling so that the distance between any adjacent measurement targets is as far as possible, There is a possibility that the dummy pattern DP1 (see FIG. 2) for improving uniformity unrelated to the circuit operation is used as a measurement location. The dummy pattern DP1 is similar to the original pattern P in surroundings, but is not exactly the same. Even if the width of the dummy pattern DP1 is the same as that of the original pattern P at the time of layout design, it is often slightly different from the width of the original pattern P after the mask process. Further, as described above, the width of the dummy pattern DP1 may be intentionally made smaller than the width of the pattern P on the main body. Therefore, if the dummy pattern DP1 for improving uniformity is a measurement location, it is erroneously determined that the mask has a large variation, and in some cases, it may be determined that the mask needs to be recreated. .

実施例1では、対象選択部51bによる測定箇所の選出の際にレイアウト設計の情報、すなわちダミーパターン情報Idummy1を用いる。
ここで均一性向上のためのダミーパターンDP1は、設計の段階で本来のパターンPとは別のレイア番号にするなど、レイアウトデータ上で区別できるようにする。このレイア番号は、ダミーパターン情報Idummy1としてレイアウト設計装置1から対象選択部51bに与えられる。対象選択部51bは、ダミーパターン情報Idummy1を基に、測定箇所からダミーパターンDP1に相当するものを除外する。
In the first embodiment, layout design information, that is, dummy pattern information Idummy1 is used when selecting a measurement location by the object selection unit 51b.
Here, the dummy pattern DP1 for improving uniformity can be distinguished on the layout data, for example, by a layer number different from the original pattern P at the design stage. This layer number is given as the dummy pattern information Idummy1 from the layout design device 1 to the object selection unit 51b. The object selection unit 51b excludes the measurement pattern corresponding to the dummy pattern DP1 based on the dummy pattern information Idummy1.

つぎに対象選択部51bは、ダミーパターンを除外した候補から、さらに数を減らして実際に測定対象となる箇所(測定箇所)を選出する。以下、この選出方法を図4に示すレイアウト例を用いて説明する。   Next, the target selection unit 51b selects a location (measurement location) that is actually a measurement target by further reducing the number from the candidates excluding the dummy pattern. Hereinafter, this selection method will be described with reference to a layout example shown in FIG.

図4は、メモリ内蔵ロジックLSIの一般的な回路ブロックにおいて速度や動作マージンの違いを示す図である。
図4に示すLSI(半導体デバイス)10は、CPUなどの制御系回路および高速バス部を中心とした高速ロジック部、メモリ部、論理回路(中速信号処理部)中心とした中速ロジック部、I/O回路、PAD領域などのその他の部分など、速度に応じた回路ブロック(領域)により区分されている。このうち高速ロジック部の動作周波数が最も高く、つぎにメモリ部と中速ロジック部の動作周波数が高い。その他のI/O回路とPAD領域は動作周波数が最も低い領域となる。この動作周波数の違いは、図4において高速度領域、中速度領域、低速度領域という3つの分類で示されている。
また、とくに高速度領域および低速度領域内に、タイミング検証結果によって判明した動作マージンが小さくほぼ設計どおりにパターンが形成されないと容易に正常動作しなくなる領域が含まれている。この領域を、「クリティカル領域」という。クリティカル領域は通常、非常に狭い領域となる場合が多いことから、この部分から測定箇所が選ばれるとは必ずしも言えない。そこでクリティカル領域を中心とした領域から測定箇所が選ばれる機会を増やす必要がある。また、クリティカル領域を含めて、その周辺のある一定幅の領域(周辺領域)に対しパターン形成の精度を保証しないと、実際の動作では、周辺領域が精度よく形成されていないことが敏感にクリティカル領域の特性に波及し、結果としてクリティカル領域の動作保証ができない場合も考えられる。以上の理由により、動作マージンが小さいクリティカル領域と、その周辺領域を、動作マージンが小さい領域とみなして、高速度領域と同じ扱いとすることが望ましい。
FIG. 4 is a diagram showing a difference in speed and operation margin in a general circuit block of a logic LSI with built-in memory.
An LSI (semiconductor device) 10 shown in FIG. 4 includes a control system circuit such as a CPU and a high-speed logic unit centered on a high-speed bus unit, a memory unit, a medium-speed logic unit centered on a logic circuit (medium-speed signal processing unit), It is divided by circuit blocks (areas) according to speed, such as other parts such as I / O circuits and PAD areas. Among these, the operating frequency of the high-speed logic unit is the highest, and then the operating frequency of the memory unit and the medium-speed logic unit is high. Other I / O circuits and the PAD region are regions where the operating frequency is the lowest. This difference in operating frequency is shown in FIG. 4 by three classifications: a high speed region, a medium speed region, and a low speed region.
In particular, the high-speed region and the low-speed region include regions where the operation margin determined from the timing verification result is small and normal operation is not easily performed unless a pattern is formed almost as designed. This area is called a “critical area”. Since the critical region is usually a very narrow region in many cases, it cannot always be said that the measurement location is selected from this portion. Therefore, there is a need to increase the chances of selecting measurement points from the area centered on the critical area. In addition, if the accuracy of pattern formation is not guaranteed for an area of a certain width (peripheral area), including the critical area, it is critical that the peripheral area is not formed accurately in actual operation. There may be a case in which the operation of the critical region cannot be guaranteed as a result of spreading to the characteristics of the region. For the above reasons, it is desirable to treat the critical region with a small operation margin and its peripheral region as the region with a small operation margin and treat them as the high-speed region.

図4に示す高速度領域、中速度領域、低速度領域の区別とその座標(位置と大きさ)は、図3において動作周波数情報Ifreq.としてレイアウト設計から対象選択部51bに与えられる。また、クリティカル領域およびその周辺領域の座標(位置と大きさ)は、図3において動作マージン情報Imarginとしてタイミング検証から対象選択部51bに与えられる。   The distinction between the high speed region, the medium speed region, and the low speed region and the coordinates (position and size) shown in FIG. 4 are given to the object selection unit 51b from the layout design as the operation frequency information Ifreq. Further, the coordinates (position and size) of the critical area and the surrounding area are given to the target selection unit 51b from the timing verification as the operation margin information Imargin in FIG.

対象選択部51bは、これら動作周波数情報Ifreq.と、動作マージン情報Imarginとの少なくとも一方、望ましくは双方に基づいて、測定箇所の各候補と、各候補が属する領域の動作周波数または動作マージンとの関係を調べる。そして、測定対象の候補から、所属領域の動作周波数が高い順、あるいは、動作マージンが小さい順に優先的に測定箇所とすべきものを選出していく。   The object selection unit 51b determines each candidate of the measurement location and the operation frequency or the operation margin of the region to which each candidate belongs based on at least one of the operation frequency information Ifreq. And the operation margin information Imargin, preferably both. Examine the relationship. Then, from the measurement target candidates, those that should be preferentially selected as the measurement location are selected in the order of the operating frequency of the affiliation region in descending order or the operating margin in ascending order.

実施例1では、このとき動作周波数と動作マージンの双方の情報を用いる以下のやり方を採用している。
動作マージン情報Imarginに基づいて、クリティカル領域およびその周辺領域に属する測定箇所を最初に選出する。クリティカル領域が多く、この選出によって所定の測定箇所数が満たされるような場合、サンプリング位置が幾何学的にばらつくようにして所定数の測定箇所を選ぶ。ただし、通常は、クリティカル領域が少なく、これに対し選ぶべき測定箇所の数が大きいことが多い。この場合、残りの不足分を、高速度領域、中速度領域の順に選ぶ。このときマスクの有効描画領域内において、既に選出した測定箇所も含めて、選ばれる測定箇所のサンプリング位置が幾何学的にできるだけばらつく選び方を行うことが望ましい。
In the first embodiment, the following method using information on both the operating frequency and the operating margin is adopted.
Based on the operation margin information Imargin, the measurement locations belonging to the critical region and the peripheral region are first selected. When there are many critical regions and the selection satisfies the predetermined number of measurement points, the predetermined number of measurement points are selected such that the sampling positions vary geometrically. However, there are usually few critical areas, and the number of measurement points to be selected is often large. In this case, the remaining shortage is selected in the order of high speed area and medium speed area. At this time, it is desirable to perform a selection method in which the sampling positions of the selected measurement locations, including the already selected measurement locations, vary geometrically as much as possible within the effective drawing area of the mask.

以上の結果選定された測定箇所のパターンは、本来線幅精度に注意を払うべきパターンのみとなっている。この測定箇所を用いて線幅測定とマスクの合否判定を行う。その測定結果は、デバイスの動作に与える影響としてのマスク品質を正しく表すことが出来ていることになる。したがって、マスクの合否判定において、出来上がり寸法が異なる可能性のある、デバイス動作に無関係なパターンを測定してしまうことによる、見かけ上の品質低下がない。
また、動作マージンが狭い部分での測定が優先され、かつ、高速度領域での測定がつぎに優先される上記方法では、最も線幅精度が必要な部分から測定箇所が選ばれる。このため、線幅測定の対象と、その測定の必要性とがほぼ完全に適合したものとなり、同じマスク品質を統計的に保証するためのサンプル数である所定の測定箇所数を、測定の必要性とは無関係に選ぶ方法に比べ大幅に少なくできる。そして、このことは測定時間の短縮、測定結果の処理負担の低減によって、検査コストの大幅な低減につながる。
As a result, the pattern of the measurement location selected is only a pattern that should pay attention to the line width accuracy. Using this measurement location, line width measurement and mask pass / fail determination are performed. The measurement result correctly represents the mask quality as an influence on the operation of the device. Therefore, in the pass / fail judgment of the mask, there is no apparent quality degradation caused by measuring a pattern unrelated to the device operation, which may have different finished dimensions.
Further, in the above method in which the measurement in the portion where the operation margin is narrow is given priority and the measurement in the high speed region is given priority next, the measurement location is selected from the portion requiring the most line width accuracy. For this reason, the line width measurement target and the necessity of the measurement are almost completely matched, and the predetermined number of measurement points, which is the number of samples for statistically guaranteeing the same mask quality, needs to be measured. Compared to the method of choosing regardless of gender, it can be greatly reduced. This leads to a significant reduction in the inspection cost by shortening the measurement time and reducing the processing load of the measurement result.

[実施例2]
本実施例は、第2の方法を適用した欠陥検出によるマスク検査に関する。
欠陥検出は、高い精度が要求されるゲート電極パターンなどのマスクの場合、基本的に高感度(ハイスペック)な検査が必要となる。この場合、検査に要するコストは、装置の高価格化、検査時間の長期化によって、より精度が低くてよいマスクの検査に要するコストに比べて高いものとなる。そこで、欠陥検出においても本発明を適用する。
[Example 2]
The present embodiment relates to a mask inspection by defect detection to which the second method is applied.
Defect detection basically requires high-sensitivity (high spec) inspection in the case of a mask such as a gate electrode pattern that requires high accuracy. In this case, the cost required for the inspection becomes higher than the cost required for the inspection of the mask, which may be less accurate, due to the high price of the apparatus and the long inspection time. Therefore, the present invention is also applied to defect detection.

図5は、欠陥検出によるマスク検査の実施例を示す概略説明図である。
図5における前処理部51は、マスク上の領域ごとに適用すべき検査の規格を割り当てる規格割当部51cを有する。本例で検査の規格の種類としては、高感度規格、中感度規格、低感度規格の3つが存在する。この3つの規格ごとに領域を割り当てる際に、たとえば図4に示すような各回路ブロックの動作周波数に応じて検査の規格を高感度から低感度までブロックごとに割り当てること、タイミング検証の結果より動作マージンが小さいクリティカル領域およびその周辺領域は高感度規格に割り当てること、平坦性向上のためのダミーパターンDP2の領域は低感度規格に割り当てることなど幾つかの基準が考えられ、そのいずれか一つまたは複数を組み合わせた基準を用いることができる。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an example of mask inspection by defect detection.
The pre-processing unit 51 in FIG. 5 includes a standard assigning unit 51c that assigns inspection standards to be applied for each region on the mask. In this example, there are three types of inspection standards: high sensitivity standard, medium sensitivity standard, and low sensitivity standard. When allocating the area for each of these three standards, for example, as shown in FIG. 4, the inspection standard is assigned to each block from high sensitivity to low sensitivity according to the operating frequency of each circuit block, and the operation is performed based on the result of timing verification. Several criteria can be considered, such as assigning critical areas with small margins and their peripheral areas to high sensitivity standards, and assigning dummy pattern DP2 areas for improving flatness to low sensitivity standards, A combination of multiple criteria can be used.

以下、この3つの基準を全て適用する場合を前提とする。つまり、高感度規格は、許される欠陥の大きさおよび密度(領域の面積が一定の場合、「欠陥数」でも可能)が最も厳しい規格であり、たとえば図4における高速度領域、さらにはクリティカル領域およびその周辺領域に適用される。中感度規格は、許される欠陥の大きさおよび密度が高感度規格のつぎに厳しい規格であり、たとえば図4におけるクリティカル領域およびその周辺領域ならびに平坦性向上のためのダミーパターンDP2の領域を除く中速度領域に適用される。低感度規格は、許される欠陥の大きさおよび密度が最も小さい規格であり、たとえば図4における平坦性向上のためのダミーパターンDP2の領域および低速度領域に適用される。
高感度規格の領域情報、中感度規格の領域情報および低感度の領域情報から構成される規格別領域情報Ispecが、検査判定部52によるマスクMの欠陥検査ステップST52aに送られる。
In the following, it is assumed that all three criteria are applied. In other words, the high-sensitivity standard is the standard with the strictest defect size and density allowed (if the area of the area is constant, “the number of defects” is also possible). For example, the high-speed region in FIG. And its surrounding areas. The medium sensitivity standard is a standard in which the size and density of allowed defects are the strictest next to the high sensitivity standard, and excludes the critical region and its peripheral region and the dummy pattern DP2 region for improving flatness in FIG. Applies to the velocity domain. The low sensitivity standard is the standard having the smallest allowable defect size and density, and is applied to, for example, the dummy pattern DP2 region and the low-speed region for improving flatness in FIG.
Standard-specific area information Ispec including area information of high sensitivity standard, area information of medium sensitivity standard, and area information of low sensitivity is sent to the defect inspection step ST52a of the mask M by the inspection determination unit 52.

なお、この規格別に領域を割り当てるためには、動作周波数と検査感度の関係、タイミング検証より得た動作マージンと検査感度の関係、平坦性向上のためのダミーパターンに対する検査感度を事前に決定しておく必要がある。その事前に決定された感度対応情報7は、たとえば不図示の記憶部にテーブルとして記憶され、あるいは、レイアウト設計で生成され、規格割当部51cに必要なタイミングで送られる。   In addition, in order to assign a region for each standard, the relationship between the operating frequency and inspection sensitivity, the relationship between the operation margin obtained from timing verification and inspection sensitivity, and the inspection sensitivity for dummy patterns for improving flatness are determined in advance. It is necessary to keep. The sensitivity correspondence information 7 determined in advance is stored as a table in a storage unit (not shown), for example, or is generated by layout design and sent to the standard allocation unit 51c at a necessary timing.

検査判定部52は、規格別領域情報Ispecと描画データD3とを入力し、領域ごとに、その領域に対応した規格の下で欠陥検査を実行する。なお、欠陥検査の方法は任意であるが、たとえば画像処理法が好適に採用できる。
欠陥検査の結果によって、マスクの合否判定を行うが、欠陥検査の規格が領域ごとに異なることによって、その規格の違いが合否判定結果に大きく影響している。つまり、仮にマスクの合否を、検査の規格を外れた領域が一つでも存在する場合にマスクM全体を不合格とする基準で判定するとした場合、背景技術のように欠陥検査の規格がマスク全体で一律であると、全ての領域を最も厳しい高感度規格で検査せざるを得ないことから、マスクの不合格が出やすい。ところが、本実施例のように余り高速でない箇所等で検査の規格をゆるくしておくと、背景技術の場合と比べてマスクの不合格は出にくくなる。この検査の規格をゆるくしておくことは、その規格が適用される領域が低速度領域などの欠陥が動作に影響しにくい場所であることから、当該マスクを用いて製造した半導体デバイス特性や信頼性に影響しない。
The inspection determination unit 52 inputs the area information Ispec by standard and the drawing data D3, and performs defect inspection for each area under the standard corresponding to the area. In addition, although the method of defect inspection is arbitrary, the image processing method can be employ | adopted suitably, for example.
The pass / fail judgment of the mask is performed based on the result of the defect inspection. However, since the standard of the defect inspection is different for each region, the difference in the standard greatly affects the pass / fail judgment result. In other words, if it is determined that the mask is accepted or rejected based on the criterion that the entire mask M is rejected when there is even one region that is out of the inspection standard, the defect inspection standard is the whole mask as in the background art. However, if it is uniform, all areas must be inspected with the strictest high-sensitivity standard, and mask rejection is likely to occur. However, if the inspection standard is loosened at a place where the speed is not so high as in this embodiment, the mask is less likely to be rejected than in the case of the background art. Keeping the standard of this inspection loose means that the area to which the standard is applied is a place where defects such as the low-speed area are unlikely to affect the operation. Does not affect sex.

ところで、寸法規格から外れたものは、それがマスク全体に及ぶことからマスクの修正は困難であるが、欠陥検査においては欠陥数が限られていることから欠陥を修正してマスクを規格内とするマスク修正が可能である。この場合、図5に示すように、判定のステップST52bにおいてマスクの規格不適合部分を指摘し、その情報をマスク修正プロセス装置プロセス4b(マスク修正のステップST4a)に送る。マスク修正のステップST4aにおいて規格不適合部分の情報に基づいてマスクMを修正し、修正されたマスクMaをもう一度検査判定部52に送り、その判定が合格であれば、当該修正されたマスクMaを納品する。   By the way, it is difficult to correct the mask that is out of the dimensional standard because it covers the entire mask, but the defect number is limited in the defect inspection. The mask can be corrected. In this case, as shown in FIG. 5, in the determination step ST52b, the non-conforming part of the mask is pointed out, and the information is sent to the mask correction process device process 4b (mask correction step ST4a). In the mask correction step ST4a, the mask M is corrected based on the information of the non-conforming part, and the corrected mask Ma is sent again to the inspection determination unit 52. If the determination is acceptable, the corrected mask Ma is delivered. To do.

なお、以上の記載で「欠陥」というとき、これは配線の断線やショートにつながる恐れが強い欠陥は、ここでいう「欠陥」に該当しないとしてもよい。その理由は、このようなものは「致命的欠陥」であり、ダミーパターンの領域を除くと回路部分であれば動作周波数や動作マージンとは無関係に、本来存在してはならないからである。「致命的欠陥」を検出するには、別途、全領域のチェックにかけて、致命的欠陥が存在するマスクは予め不合格にするとよい。   Note that when “defect” is mentioned in the above description, a defect that is likely to lead to disconnection or short-circuiting of the wiring may not correspond to the “defect” here. The reason is that such a thing is a “fatal defect” and, except for the dummy pattern region, if it is a circuit portion, it should not originally exist regardless of the operating frequency and the operating margin. In order to detect a “fatal defect”, it is preferable that a mask having a fatal defect is rejected in advance by separately checking the entire area.

また、許容できる欠陥の大きさは各規格で同じとし、その数だけを問題することもでき、そのような場合、設定した規格を検査ではなく、検査結果の判定の基準に用いることも可能である。
なお、この例では欠陥検査の条件を感度で代表し説明したが、検査アルゴリズムや検査装置の種別等その他の検査条件を適用することも可能である。
In addition, the allowable defect size is the same for each standard, and only the number of defects can be a problem. In such a case, the set standard can be used as a criterion for determining the inspection result instead of the inspection. is there.
In this example, the defect inspection conditions are represented by sensitivity, but other inspection conditions such as an inspection algorithm and a type of inspection apparatus can be applied.

[実施例3]
図6は、第3の方法のみを適用した線幅測定によるマスク検査の実施例を示す概略説明図である。
この図6に示す構成は、基本的に手順の流れは既に実施例1で説明したので重複する説明は避ける。この実施例3が実施例1と異なる点は、対象選択部51bが動作周波数やタイミング検証の結果を用いることなく、単に、LSIの集積度や最小寸法幅に応じて予め決められた所定数の測定箇所数を、候補データD51aの中からサンプリング位置の幾何学的ばらつきを考慮して選び出すことである。この場合、動作上クリティカルな領域であるか否かは全く参照されないが、マスクの種類によっては、最初から動作周波数や動作マージンとは関係が薄いレイヤのマスクも存在する。このようなマスクに対しては、本実施例のようにダミーパターンを検査箇所から除外するだけでも、線幅測定結果の精度向上に効果があり救済されるマスクが生じる可能性があるという利点に加え、対象選択が簡素化されている分、処理負担が小さいということが他の利点となる。
[Example 3]
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing an example of mask inspection by line width measurement to which only the third method is applied.
In the configuration shown in FIG. 6, since the flow of the procedure has already been described in the first embodiment, redundant description is avoided. The third embodiment is different from the first embodiment in that the object selection unit 51b simply uses a predetermined number of predetermined numbers according to the degree of integration and the minimum dimension width without using the operation frequency and the result of timing verification. The number of measurement points is selected from the candidate data D51a in consideration of the geometric variation of the sampling position. In this case, no reference is made as to whether or not the region is critical in terms of operation, but depending on the type of mask, there is a mask of a layer that has little relation to the operation frequency and the operation margin from the beginning. For such a mask, simply removing the dummy pattern from the inspection location as in this embodiment is effective in improving the accuracy of the line width measurement result, and there is a possibility that a relieved mask may be generated. In addition, since the object selection is simplified, another advantage is that the processing load is small.

本発明は、半導体デバイスの製造に用いるマスクの検査に広く適用できる。   The present invention can be widely applied to inspection of a mask used for manufacturing a semiconductor device.

本発明の実施の形態に関わり、レイアウト設計からマスクの検査までに必要な装置の構成と手順の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the structure of a device required from layout design to a mask test | inspection, and the procedure in connection with embodiment of this invention. ダミーパターンの種類を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the kind of dummy pattern. 実施例1に関わる、第1の方法と第3の方法を適用した線幅測定によるマスク検査の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the mask inspection by the line | wire width measurement which applied the 1st method and the 3rd method in connection with Example 1. FIG. メモリ内蔵ロジックLSIの一般的な回路ブロックにおいて速度や動作マージンの違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in speed and an operation margin in the general circuit block of logic LSI with a built-in memory. 実施例2に関わる、欠陥検出によるマスク検査の概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of mask inspection by defect detection related to Example 2. 実施例3に関わる、第3の方法のみを適用した線幅測定によるマスク検査の概略説明図である。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of mask inspection by line width measurement to which only a third method related to Example 3 is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1…レイアウト設計装置、2…タイミング検証装置、3…マスクデータ処理装置、4…マスクプロセス装置群、4a…マスク修正プロセス装置、5…マスク検査装置、7…感度対応情報、10…LSI、51…前処理部、51a…候補抽出部、51b…対象選択部、51c…規格割当部、52…検査判定部、M…マスク、Ma…修正されたマスク、P…本来のパターン、DP1…均一性向上のためのダミーパターン、DP2…平坦性向上のためのダミーパターン、D1…LSIレイアウトデータ、D3…描画データ、D51a…候補データ、D51b…検査箇所データ、Ifreq.…動作周波数情報、Imargin…動作マージン情報、Idummy1,Idummy2…ダミーパターン情報、Ispec…規格別領域情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Layout design apparatus, 2 ... Timing verification apparatus, 3 ... Mask data processing apparatus, 4 ... Mask process apparatus group, 4a ... Mask correction process apparatus, 5 ... Mask inspection apparatus, 7 ... Sensitivity correspondence information, 10 ... LSI, 51 ... Pre-processing unit, 51a ... Candidate extraction unit, 51b ... Target selection unit, 51c ... Standard allocation unit, 52 ... Inspection determination unit, M ... Mask, Ma ... Modified mask, P ... Original pattern, DP1 ... Uniformity Dummy pattern for improvement, DP2 ... Dummy pattern for improving flatness, D1 ... LSI layout data, D3 ... Drawing data, D51a ... Candidate data, D51b ... Inspection location data, Ifreq .... Operating frequency information, Imargin ... Operation Margin information, Idummy1, Idummy2 ... Dummy pattern information, Ispec ... Standard area information

Claims (11)

半導体デバイスの製造に使用するマスクのパターンを検査する検査装置であって、
前記パターンのレイアウト設計、レイアウト検証、マスクデータ処理の少なくとも一つの工程から得られた前記マスクの領域ごとの情報を入力し、当該入力情報に基づいて前記検査の優先度と規格の少なくとも一方を前記領域ごとの情報を用いて設定し、前記優先度を設定したときは当該優先度に応じた順の前記領域から検査箇所を選出する前処理部と、
前記規格を前記領域ごとに設定したときは検査箇所に対する前記検査を領域ごとの規格に基づいて実行し、検査結果から前記マスクの規格不適合部分を指摘し、合否を判定する検査判定部と、
を有するマスクの検査装置。
An inspection apparatus for inspecting a pattern of a mask used for manufacturing a semiconductor device,
Input information for each area of the mask obtained from at least one step of layout design, layout verification, and mask data processing of the pattern, and based on the input information, at least one of the priority and standard of the inspection Set using information for each area, and when setting the priority, a pre-processing unit that selects inspection locations from the area in order according to the priority,
When the standard is set for each region, the inspection for the inspection location is performed based on the standard for each region, points out the non-conforming portion of the mask from the inspection result, and an inspection determination unit that determines pass / fail,
Mask inspection apparatus having
前記前処理部は、前記レイアウト設計時の回路ブロックのマスク上での位置および大きさの情報と、その回路ブロックの動作周波数の情報とを用いて、前記検査の優先度または前記規格の少なくとも一方を前記回路ブロックごとに設定する
請求項1に記載のマスクの検査装置。
The preprocessing unit uses the information on the position and size of the circuit block on the mask at the time of the layout design and the information on the operating frequency of the circuit block, and at least one of the priority of the inspection or the standard The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein: is set for each circuit block.
前記前処理部は、前記検査箇所の候補を抽出し、抽出した候補から実際に検査を行う検査箇所を、前記優先度に応じて動作周波数が高い順の前記回路ブロックから所定の検査箇所数が満たされるまで選択する
請求項2に記載のマスクの検査装置。
The pre-processing unit extracts candidates for the inspection locations, and determines the inspection locations that are actually inspected from the extracted candidates from the circuit blocks in a descending order of operating frequency according to the priority. The mask inspection apparatus according to claim 2, wherein the mask inspection apparatus is selected until it is satisfied.
前記検査判定部は、前記動作周波数が高いほど検査結果の許容範囲が狭くなるように前記領域ごとに設定された前記規格に従って前記検査を実行する
請求項2に記載のマスクの検査装置。
The mask inspection apparatus according to claim 2, wherein the inspection determination unit performs the inspection in accordance with the standard set for each region so that an allowable range of an inspection result becomes narrower as the operating frequency is higher.
前記前処理部は、前記レイアウト設計後に当該設計後のパターンを用いた前記レイアウト検証としてのシミュレーションを行っている場合、そのシミュレーション結果から得られる動作マージンの大きさの情報と、当該動作マージンが異なる回路部分のマスク上での位置および大きさの情報とを用いて、前記優先度と前記規格の少なくとも一方を前記回路部分ごとに設定する
請求項1に記載のマスクの検査装置。
When the simulation is performed as the layout verification using the post-design pattern after the layout design, the preprocessing unit is different from the information on the size of the operation margin obtained from the simulation result. The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the priority and the standard is set for each circuit part using information on a position and a size of the circuit part on the mask.
前記前処理部は、検査箇所の候補を抽出し、抽出した候補から実際に検査を行う検査箇所を、前記優先度に応じて動作マージンが狭い順の前記回路部分から所定の検査箇所数が満たされるまで選択する
請求項5に記載のマスクの検査装置。
The pre-processing unit extracts candidates for inspection locations, and the inspection locations that are actually inspected from the extracted candidates are filled with a predetermined number of inspection locations from the circuit portion in the order of narrow operation margin according to the priority. The mask inspection apparatus according to claim 5, wherein the mask inspection apparatus is selected until it is selected.
前記検査判定部は、前記動作マージンが小さいほど検査結果の許容範囲が狭くなるように前記領域ごとに設定された前記規格に従って前記検査を実行する
請求項5に記載のマスクの検査装置。
The mask inspection apparatus according to claim 5, wherein the inspection determination unit performs the inspection according to the standard set for each region so that an allowable range of an inspection result becomes narrower as the operation margin is smaller.
前記前処理部は、レイアウト設計時またはレイアウト設計データをマスクデータに変換するマスクデータ処理時に、本来パターンがない箇所に付加される付加パターンの領域情報を入力し、当該領域情報から判断される前記付加パターンの領域に対しては前記優先度を最も低くして前記検査箇所の選出を実行し、
前記検査判定部は、前記付加パターンの領域に対しては検査結果の許容範囲が最も広い前記規格に基づいて前記検査を実行する
請求項1に記載のマスクの検査装置。
The pre-processing unit inputs area information of an additional pattern added to a place where there is no original pattern at the time of layout design or mask data processing for converting layout design data into mask data, and is determined from the area information. For the area of the additional pattern, perform the selection of the inspection location with the lowest priority,
The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection determination unit performs the inspection based on the standard having the widest allowable range of inspection results for the area of the additional pattern.
前記前処理部は、レイアウト設計時またはレイアウト設計データをマスクデータに変換するマスクデータ処理時に、本来パターンがない箇所に付加される付加パターンの領域情報を入力し、当該領域情報に基づいて前記検査箇所の選出時の候補から前記付加パターンを除外したうえで、前記検査箇所の選出を実行する
請求項1に記載のマスクの検査装置。
The pre-processing unit inputs area information of an additional pattern added to a place where there is no original pattern during layout design or mask data processing for converting layout design data into mask data, and the inspection is performed based on the area information. The mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection location is selected after the additional pattern is excluded from candidates at the time of location selection.
半導体デバイスの製造に使用するマスクのパターンを検査する検査方法であって、
前記パターンのレイアウト設計、レイアウト検証、マスクデータ処理の少なくとも一つの工程から得られた前記マスクの領域ごとの情報を入力し、当該入力情報に基づいて前記検査の優先度と規格の少なくとも一方を前記領域ごとの情報を用いて設定し、前記優先度を設定したときは当該優先度に応じた順の前記領域から検査箇所を選出する前処理のステップと、
前記前処理のステップにおいて前記規格を前記領域ごとに設定したときは検査箇所に対する前記検査を領域ごとに実行し、検査結果から前記マスクの規格不適合部分を指摘し、合否を判定する検査判定のステップと、
を含むマスクの検査方法。
An inspection method for inspecting a pattern of a mask used for manufacturing a semiconductor device,
Input information for each area of the mask obtained from at least one step of layout design, layout verification, and mask data processing of the pattern, and based on the input information, at least one of the priority and standard of the inspection Set using information for each area, and when the priority is set, a pre-processing step of selecting inspection locations from the area in order according to the priority;
In the pre-processing step, when the standard is set for each region, the inspection for the inspection location is performed for each region, and the non-conforming portion of the mask is pointed out from the inspection result, and the pass / fail step for determining pass / fail When,
Inspection method for masks including
前記前処理のステップにおいて、前記検査に用いる装置、前記検査に用いるプログラムのアルゴリズムの少なくとも一方の種類を設定し、
前記検査判定のステップにおいて、設定した種類の前記装置、前記アルゴリズムの少なくとも一方を用いて前記検査を領域ごとに実行する
請求項10に記載のマスクの検査方法。
In the pre-processing step, set at least one of the apparatus used for the inspection and the algorithm of the program used for the inspection;
The mask inspection method according to claim 10, wherein in the inspection determination step, the inspection is performed for each region using at least one of the set type device and the algorithm.
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