JP2011017914A - フォトマスクの管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトマスクに発生するウエハへの転写性を有する欠陥が歩留まりの低下を起こさないように適切なタイミングで洗浄に移行できるようにする。
【解決手段】フォトマスクを所定露光回数毎に検査し、ウエハへの転写性を有する欠陥を評価する。転写性を有する欠陥が検出されたらその大きさと個数を露光回数とともに記憶し、複数回のデータ（４回分）に基づいて露光回数Ｅｘの関数ｆ（Ｅｘ）として予測する。欠陥の大きさＳｎの関数ｆ（Ｅｘ）の値が予め設定したウエハの歩留まりが低下する欠陥の大きさＳｙに達する露光回数Ｅｙを算出し、以後はフォトマスクの検査を行わず、露光回数ＥｘがＥｙに達したらフォトマスクの洗浄を行う。これにより、適切なタイミングでフォトマスクの洗浄を行え、コスト低減を図ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体装置の製造に係るフォトマスクの管理方法に関する。

半導体装置の製造工程において、フォトマスクに発生する成長性欠陥を検出する方法として次のような方法が行われている。第１の方法は、ウエハ上にパターンを転写した後にウエハ検査装置を用いて検出する方法である。第２の方法は、フォトマスクの透過光、あるいは反射光からフォトマスクを検査し、フォトマスクの検査結果を元にリソグラフィーシミュレーション等を用いてウエハ上への転写性を評価し欠陥の歩留りへの影響度を検査する方法である。

上記第１の方法は、ウエハ検査装置の検査時間は１５分程度と短時間で行える利点がある。しかし、デザインルールで規定する最小パターン幅が７０ｎｍ以下程度では、欠陥の検出感度不足が生じ、半導体製品の歩留まりに影響する欠陥を見逃す場合が発生する。このため、感度を向上させるためにＤＵＶ（deep ultra violet）光源を用いたウエハ検査装置も開発されているが、ウエハ上の最小欠陥検出サイズは３０〜４０ｎｍが限界である。

第２の方法は、フォトマスク検査装置がウエハ検査装置より高感度であるから、微小な欠陥を検出できる。しかし、ウエハへの転写が発生しない微小な欠陥まで検出してしまうため、どの程度の欠陥のレベルでフォトマスクの使用を中止すればよいか判断が難しい点がある。またフォトマスク検査装置によるフォトマスクの検査では、検査時間が長くかかるため、装置が高価であることと相まって、検査コストかかり量産ラインへの適用は難しい。

上記の問題を解決するため、上記したフォトマスク検査装置で検出可能な欠陥のうちで、ウエハへの転写性を考慮した欠陥の検出を行うようにしたものが開発されつつある。これは、フォトマスクを検査する際に、露光時と同じ光学条件でウエハへの転写性を有する欠陥を検出することができるようにしたものである。

しかし、フォトマスクに発生する成長性欠陥は、検出した欠陥の大きさや個数についてどの段階で使用不能と判断して洗浄あるいは廃棄をするかという判定方法が確立されておらず、歩留りを低下させる欠陥が発生する直前に的確にフォトマスクの使用を中止するといった判定をすることができないのが現状である。

特開２００８−２７６００２号公報

本発明の目的は、ウエハへの転写性を考慮したフォトマスク検査装置を用いた場合において、ウエハの歩留まりを低下させないで且つ適切なタイミングでフォトマスクの利用を行えるようにしたフォトマスク管理方法を提供することにある。

本発明のフォトマスク管理方法の一態様は、フォトマスクの欠陥を所定露光回数毎に検査する検査工程と、前記フォトマスクの欠陥が検出された場合に検出された欠陥のウエハへの転写性を評価する評価工程と、前記ウエハへの転写性の評価結果から前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥の大きさ及び個数を検出する検出工程と、前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥が検出された場合には、その後所定露光回数毎の検出工程において繰り返し検出される前記ウエハへの転写性を有する欠陥の大きさ及び個数の変化を予測する予測工程と、前記工程により予測された前記欠陥の大きさおよび個数の変化により前記フォトマスクの使用可能な残りの露光回数を推定する推定工程とを具備したところに特徴を有する。

また、本発明のフォトマスク管理方法の他の一態様は、フォトマスクの欠陥を所定露光回数毎に検査する検査工程と、前記フォトマスクの欠陥が検出された場合に検出された欠陥のウエハへの転写性を評価する評価工程と、前記ウエハへの転写性の評価結果から前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥の大きさ及び個数を検出する検出工程と、前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥が検出され、その検出された前記フォトマスクの欠陥の変化が予測可能な既知のものである場合には、予測される前記欠陥の大きさおよび個数の変化のデータにより前記フォトマスクの使用可能な残りの露光回数を推定する推定工程とを具備したところに特徴を有する。

本発明のフォトマスクの管理方法によれば、ウエハへの転写性を考慮したフォトマスク検査装置を用いた場合において無駄のないフォトマスクの利用を行える。

本発明の第１の実施形態を示すフォトマスクと欠陥の関係を示す図 フォトマスクの露光回数と欠陥の相関関係を示す図 フォトマスクの管理工程を示す流れ図 本発明の第２の実施形態を示すフォトマスクの管理工程を示す流れ図 本発明の第３の実施形態を示すフォトマスクの管理工程を示す流れ図 本発明の第４の実施形態を示すフォトマスクのレイアウト図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。
本実施形態におけるフォトマスク検査装置は、例えばアプライドマテリアル社製の「The Applied Aera2 system」に代表されるものである。すなわち、フォトマスクに発生する欠陥のウエハへの転写性を考慮し、フォトマスクの良否を判断する装置である。ここでいうウエハへの転写性とは、フォトマスク検査イメージを元にリソグラフィーシミュレーションを用いてウエハ上の像強度（Aerial Image）を求め、ウエハ上へ転写される欠陥であるか否かを判断するものである。

これにより、フォトマスク検査装置によって検出された欠陥のうちでウエハ上に転写される欠陥のみを対象とすることができ、そのウエハ上への転写性を有する欠陥の成長性を判定することで、ウエハの歩留まりに悪影響を与える状態の欠陥を確実に検出できるようにするものである。

半導体装置の製造工程において使用されるＡｒＦ露光装置用のフォトマスクは、使用開始の初期段階では図１（ａ）のフォトマスクパターンの図に示すように、ライン部ＬＭおよびスペース部ＳＭからなるラインアンドスペースパターンが形成されている。このフォトマスクを露光に用いることで、フォトマスクのラインアンドスペースパターンがウエハに転写され、図１（ｂ）に示すウエハにライン部ＬＷおよびスペース部ＳＷによるラインアンドスペースパターンが形成される。

そして、露光回数が増えるに従って図１（ｃ）に示すようにフォトマスク上に成長性欠陥Ｓｎとして、例えば（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４のような結晶が生成していく。結晶が小さい状態のうちは、図１（ｄ）に示すように、ウエハに転写されない程度の欠陥Ｓｎとして存在する。
しかし、図１（ｅ）に示すように、フォトマスクの欠陥Ｓｎがある大きさ以上に成長すると、図１（ｆ）に示すように、ウエハ上に欠陥Ｄｆとして転写されるようになる。このため、ネガ型レジストの場合はライン幅が太い状態に転写されるようになり、ウエハ上のラインパターン間でショート欠陥が発生し製品の歩留まりを低下させるという問題が発生する。

この場合、フォトマスクに発生した成長性欠陥Ｓｎは、フォトマスクの洗浄を行なうことにより除去することができる。そして、洗浄したフォトマスクは再使用することが可能である。上記洗浄工程は、例えば加水硫酸アンモニアの混合液で洗浄し、洗浄後に温水でリンスを行い、フォトマスク検査装置で成長性欠陥が除去されていることを確認してから再使用される。

ＡｒＦ露光装置用マスクにはＣｒマスクとハーフトーンマスクがあるが、半導体製品の量産用としては、照明形状や照明条件の難しさなどの理由から、後者のハーフトーンのフォトマスクを使用することが主流となっている。しかし、ハーフトーンのフォトマスクは、洗浄を繰り返すとハーフトーン膜にダメージを与えることになるため、膜の透過率が増大したり、ハーフトーン膜厚が減少することにより位相差が減少したりするため、露光量とフォーカスの変動に対するマージンが低下してしまう。

したがって、フォトマスクを洗浄することによりリソグラフィーマージンが低下するため、洗浄回数には制限がある。また、洗浄後には必ずフォーカスと露光量を振ったウエハを準備しＣＤ−ＳＥＭ（critical dimension scanning electron microscopy）を用い測長を行いリソグラフィーマージンの確認する必要があるため、フォトマスクを使用できるまでに１〜２日かかる。

次に、本実施例形態におけるフォトマスク管理方法について、図２および図３に示す手順に従って説明する。
まず、新品または洗浄後のフォトマスクを露光する前に、初期状態を確認するために検査を実施する（Ｓ１）。次に、検査後の露光回数ｅ、フォトマスク検査回数ｎ、はじめて転写性欠陥が検出されたときのフォトマスク検査回数ｐ、および転写性欠陥を検出したフォトマスクの検査回数Ｐｃのそれぞれのカウント値を「０」に初期化する（Ｓ２）。

続いて、露光を実施する度に、検査後の露光回数ｅが決められた露光ロット数（＝検査間隔）Iに達したかの判断を行い（Ｓ３）、検査後の露光回数ｅがＩを超えない場合（Ｓ３でＮＯ）はそのままフォトマスクを使用し露光を行い、検査後の露光回数ｅおよび露光回数Ｅｘのそれぞれにカウントに１を加え（Ｓ４）、検査後の露光回数ｅの判定を行うＳ３へ戻る。

また、Ｓ３において、検査後の露光回数ｅがＩを超えていた場合（Ｓ３でＹＥＳ）は、フォトマスクの使用を一時中断しフォトマスク検査を実行する（Ｓ５）。この後、フォトマスクの検査結果を元にウエハへ転写性欠陥の有無の判断を行うと共に、検査後の露光回数ｅ＝０、フォトマスク検査回数ｎのカウントに１を加える（ｎ＝ｎ＋１）（Ｓ６）。ここでは、フォトマスクの検査結果において発見された欠陥の大きさがウエハへの転写性欠陥となる最小の大きさＳｃ（図２参照）を超えるか否かを判断する。そして、ウエハへの転写性欠陥が無い場合は（Ｓ７でＮＯ）、検査後の露光回数ｅの判定を行うＳ３へ戻る。

一方、転写性欠陥がある場合（Ｓ７でＹＥＳ）は、転写性欠陥を検出したフォトマスク検査回数Ｐｃが「０」であるか否かを判断して（Ｓ８）、「０」である場合（Ｓ８でＹＥＳ）には初めて転写性欠陥が検出されたときのフォトマスク検査回数ｐの値として、現在のフォトマスクの検査回数ｎを代入する（ｐ＝ｎ）（Ｓ９）。Ｓ８で、Ｐｃの値が「０」でないときつまり既にｐの値が設定されている場合には、Ｓ９は実施しない。

続いて、検出された転写性欠陥の大きさＳｎ（＝Ｓｐ）を測定し、露光回数Ｅｘの値とともに記憶する（Ｓ１０）。この場合、欠陥の大きさはAerial Imageで評価するが、確認の意味でＳＥＭ（scanning electron microscope;走査型電子顕微鏡）を用いることもある。次に、転写性欠陥を検出したフォトマスク検査回数Ｐｃの値を「１」加算し（Ｓ１１）、そのフォトマスク検査回数Ｐｃの値が「４」に達したか否かを判断する（Ｓ１２）。フォトマスク検査回数Ｐｃの値が「４」に達していない場合（Ｓ１２でＮＯ）には、検査後の露光回数ｅの判定を行うＳ３へ戻る。この場合、フォトマスク検査回数Ｐｃが「４」に達するまでの間に、露光回数Ｅｘとともに記憶される転写性欠陥の大きさＳｎは、Ｐｃ＝０のときにＳｐ、Ｐｃ＝１のときにＳ（ｐ＋１）、Ｐｃ＝２のときにＳ（ｐ＋２）、Ｐｃ＝３のときにＳ（ｐ＋３）の４回分の値である。

そして、Ｐｃの値を「１」加算して（Ｓ１１）、フォトマスク検査回数Ｐｃの値が「４」に達した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）には、それまでの間に露光回数Ｅｘとともに記憶された転写性欠陥の大きさＳｎ＝Ｓｐ、Ｓ（ｐ＋１）、Ｓ（ｐ＋２）、Ｓ（ｐ＋３）の値に基づいて、転写性欠陥の大きさＳｎについて露光回数Ｅｘを変数として表した関数ｆ（Ｅｘ）を算出する（Ｓ１３）。

ここで、フォトマスクを用いてウエハ露光をしたときに、転写性を有する欠陥がウエハの歩留まりに影響する程度となる大きさＳｙをあらかじめ設定しておき、上記のＳ１３で算出した転写性欠陥の大きさＳｎを示す関数ｆ（Ｅｘ）の値がＳｙに達する露光回数Ｅｙを推定する（Ｓ１４）。なお、この実施形態においては、歩留まりに影響を与える転写性欠陥の大きさＳｙの値は、実際の値に対して８０％の大きさを設定し、これによって後述するマージンを確保している。

以後は、フォトマスクの検査は行わず、フォトマスクによる露光を行う毎に露光回数Ｅｘを「１」増加させ（Ｅｘ＝Ｅｘ＋１）（Ｓ１５）、露光回数ＥｘがＥｙに達するまで（Ｓ１６でＮＯ）、Ｓ１５、Ｓ１６を繰り返す。露光回数ＥｘがＥｙに達すると（Ｓ１６でＹＥＳ）、フォトマスクを洗浄する（Ｓ１７）。こののち、再びＳ１に戻り、上記の過程を繰り返し実行する。

図２はフォトマスクの露光回数Ｅｘに対する成長性欠陥のサイズＳｎの変化を模式的に表したものである。前述のように、フォトマスクが入荷されると受入れ検査を実施（ｎ＝０）し、その後は検査間隔Iロット毎（Ｅｘ＝Ｉ×ｎ）にフォトマスク検査を実施する（ｎ回目）。初めて転写性欠陥が検出された時のフォトマスク検査回数ｎをｐとし、このときの欠陥の大きさＳｎをＳｐとすると、この段階ではＳｐ＜Ｓｙであるのでフォトマスクはまだ使用可能である。

こののち、上記したような手順でフォトマスクの管理をしない場合には、フォトマスク検査回数ｎがｐ＋４回目に相当する回数になると、このときの転写性を有する欠陥の大きさＳｎがＳ（ｐ＋４）となる。この場合、転写性を有する欠陥の大きさＳ（ｐ＋４）はＳｙよりも大きくなるので（Ｓ（ｐ＋４）＞Ｓｙ）になるので、この状態ではフォトマスクを露光に用いるとウエハへの欠陥の転写が悪影響を及ぼすものとなり、歩留まり低下を引き起こすことになる。したがってこの状態に達する前にフォトマスクの使用を中止し洗浄を実施することが必要である。

つまり、フォトマスク検査回数ｎがｐ＋４になった時点でフォトマスクの使用を中止して洗浄を実施していたのでは、次のような不具合が想定される。すなわち、フォトマスクの検査回数ｎがｐ＋３の時点で成長性欠陥の大きさＳ（ｐ＋３）がＳｙよりも小さく、その直後の露光において成長性欠陥の大きさＳｎがＳｙを超えていたような場合には、最悪の場合Ｉロット分の歩留まりの低下が予想される。

このことは、フォトマスクの検査を行うロット数すなわち検査間隔Ｉを小さくすることで被害ロット数を低減させることができるが、その反面、検査頻度が上がってしまうためフォトマスクの検査コストが増大する。または欠陥を検出した段階、或いは検出した欠陥サイズがＳｙより十分小さい段階でフォトマスクの使用を中止し洗浄すればよいが、まだ使用できるフォトマスクを洗浄することになるため、洗浄サイクルに制限のあるハーフトーンマスクは寿命が短くなってしまう。本実施例ではこのような問題を解決するために、歩留まりに影響する欠陥の大きさに対して１以下の一定の比率を乗じた値をＳｙとしている。

そこで、上記した手順においては、初めて転写性欠陥が検出された時の検査回数ｐのときの欠陥の大きさをＳｐとし、その後の、フォトマスクの検査回数がｐ＋３となった時点で得られた合計４回分の欠陥の大きさＳｎの測定結果から、露光回数Ｅｘと欠陥サイズＳｎの特性の近似曲線を表す関数ｆ（Ｅｘ）を算出し、外挿することにより、歩留まりが低下しない最大露光回数Ｅｙを算出し、露光回数Ｅｘが最大露光回数Ｅｙに到達したらフォトマスクの使用を中断し洗浄を実施する。これにより、欠陥を検出して５回目以降の検査（検査回数ｐ＋４以上）は不要になるため検査コストを低減することが可能で、特に欠陥の成長速度が遅い場合に有効である。実際の運用においては、近似式の精度が悪い場合や歩留まり低下のリスクを回避する目的でＥｙの値から検査間隔Ｉ超えない範囲の値を引くことにより余裕を持たせることも有効である。

またフォトマスクの使用を中止する最大露光回数Ｅｙを算出する効果として、事前にフォトマスクを交換するタイミングを予測できるため、新しいフォトマスクの露光条件出しを行い交換に備えることが可能になる。したがって急遽フォトマスクの交換が必要になった場合にも条件出しが終了するまでの間に（数日間）露光装置を止めることはないため、機会損失による生産ロスも低減することが可能である。
以上により、フォトマスク検査装置の特徴である高感度特性を最大限に活用し、使用可能なフォトマスクを洗浄してしまうことを防止でき、また検査感度不足による歩留まり低下ロスを抑制でき、これによって最小限の検査コストでフォトマスク管理を行なうことが可能となる。

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態を示すもので、以下、第１の実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、成長性欠陥Ｓｎの成長の変化が不安定である場合を想定してフォトマスク管理の手順を示す。これは、たとえば成長性欠陥Ｓｎの発生場所や種類などに起因して露光回数に対する成長の度合いが不安定あるいは予測が難しい場合に対応するもので、具体的にはフォトマスク検査の頻度を高めてデータの変化をより詳細に把握して関数ｆ（Ｅｘ）を算出しようとするものである。

したがって、フォトマスク管理の手順としては、概ね第１の実施形態の手順に沿うものである。すなわち、新品または洗浄後のフォトマスクの検査を実施し（Ｓ１）、各カウント値を「０」に初期化した（Ｓ２）後、決められた露光ロット数（＝検査間隔）I毎にフォトマスク検査を実行する（Ｓ３〜Ｓ７）。

フォトマスク検査においてウエハへの転写性欠陥が検出された場合（Ｓ７でＹＥＳ）は、転写性欠陥を検出したフォトマスク検査回数Ｐｃが「０」である場合（Ｓ８でＹＥＳ）には初めて転写性欠陥が検出されたときのフォトマスク検査回数ｐの値として、現在のフォトマスクの検査回数ｎを代入し（ｐ＝ｎ）、且つ検査間隔となる露光ロット数Ｉを３分の１（Ｉ＝Ｉ／３）に変更する（Ｓ９ａ）。

この後、検出された転写性欠陥の大きさＳｎ（＝Ｓｐ）の測定を１２回繰り返し（Ｓ３〜Ｓ１２ａ）、測定データＳｎがＳｐ、Ｓ（ｐ＋１）、…、Ｓ（ｐ＋１１）までの１２個に達すると、フォトマスク検査回数Ｐｃの値が「１２」になり（Ｓ１２ａでＹＥＳ）、それまでの間に露光回数Ｅｘとともに記憶された転写性欠陥の大きさＳｎ＝Ｓｐ、Ｓ（ｐ＋１）、…、Ｓ（ｐ＋１１）の値に基づいて、転写性欠陥の大きさＳｎについて露光回数Ｅｘを変数として表した関数ｆ（Ｅｘ）を算出する（Ｓ１３ａ）。

転写性欠陥の大きさＳｎの測定個数は上記したように１２個となるが、Ｓ９ａで測定頻度ＩをＩ／３に設定しているので、結果的に露光回数Ｅｘは第１の実施形態と同程度となる。そして、関数ｆ（Ｅｘ）を算出するためのＳｎのデータ数が１２個あるので、推定しようとする関数について補間性が高まり、より正確な関数を推定することができるようになる。この結果、転写性欠陥の大きさＳｎの変化が安定しない場合でも、十分な個数のデータに基づいて正確な関数ｆ（Ｅｘ）を推定することができる。

続いて、算出した関数ｆ（Ｅｘ）から、転写性欠陥の大きさＳｎが、あらかじめ設定したウエハの歩留まりに影響する程度となる大きさＳｙに達する露光回数Ｅｙを推定し（Ｓ１４）、この後は、転写性欠陥のサイズの測定を行わず、上記推定された露光回数Ｅｙに達するまで繰り返し露光を行い（Ｓ１５、Ｓ１６）、ウエハの露光回数ＥｘがＥｙに達した時点（Ｓ１６でＮＯ）でマスク洗浄に移行する（Ｓ１７）。

このような第２の実施形態によれば、転写性欠陥が検出された後に、フォトマスクの検査の頻度を１／３に下げて転写性欠陥の大きさＳｎの測定データ個数を１２個得た後に関数ｆ（Ｅｘ）を算出するので、大きさＳｎの変化が不安定なものである場合でも、正確な関数ｆ（Ｅｘ）の算出をすることができる。

（第３の実施形態）
図５は本発明の第３の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは次の点である。フォトマスク上に欠陥が発生し始めるタイミングは不規則であるため、成長性欠陥が発生する露光回数Ｅｘの予測は困難であるが、一旦発生すればその後の成長速度（成長傾向は）同じ傾向を有することが予想される。

そこで、そのような傾向を有する成長性欠陥について予め露光回数Ｅｘと欠陥の大きさＳｎとの関係を示す関数ＳＥｘ＝ｆ（Ｅｘ）をあらかじめ求めておくことで、最初に転写性欠陥を検出したときの露光回数Ｅｘ（＝Ｉ×ｐ）と欠陥の大きさＳｐを上記関係式に代入することによりＥｙを算出する。これ以降はフォトマスク検査を実施する必要は無く、露光回数がＥｙに到達したらフォトマスクの使用を中断し洗浄を行なうようにするのである。

フォトマスク管理の手順としては、図５に示す過程を実施する。すなわち、新品または洗浄後のフォトマスクの検査を実施し（Ｓ１）、必要なカウント値ｎ、ｅ、Ｅｘを「０」に初期化した（Ｓ２ａ）後、決められた露光ロット数（＝検査間隔）I毎にフォトマスク検査を実行する（Ｓ３〜Ｓ７）。

フォトマスク検査においてウエハへの転写性欠陥が検出された場合（Ｓ７でＹＥＳ）は、検出された転写性欠陥の大きさＳｎ（＝Ｓｐ）の測定を行い、このときの露光回数Ｅｘ＝Ｉ×ｐを記憶する（Ｓ１０ｂ）。予め特定されている露光回数と欠陥サイズ（大きさ）との関係式であるＳＥｘ＝ｆ（Ｅｘ）から、欠陥の大きさＳｎがＳｙに達するときの露光回数Ｅｙを推定する（Ｓ１４ａ）。この後は、転写性欠陥のサイズの測定を行わず、上記推定された露光回数Ｅｙに達するまで繰り返し露光を行い（Ｓ１５、Ｓ１６）、ウエハの露光回数ＥｘがＥｙに達した時点（Ｓ１６でＮＯ）でマスク洗浄に移行する（Ｓ１７）。

したがって転写性欠陥として予め特定することができるものである場合には、一旦転写性欠陥が検出されると、それ以降はフォトマスクの検査をすることなく洗浄が必要となる露光回数Ｅｙに達するまで露光を行うことができる。これによって、さらにフォトマスクの検査回数を減らして高額なフォトマスク検査コストを低減することが可能である。

（第４の実施形態）
図６は本発明の第４の実施形態を示すもので、上記各実施形態においては、露光回数Ｅｘと欠陥の大きさＳｎの関係式ｆ（Ｅｘ）は1つであることを前提としたが、成長性欠陥はフォトマスク内の位置、パターンの粗密によって発生のし易さ、成長速度、ウエハへの転写性が異なる場合がある。

例えば、ＮＡＮＤフラッシュメモリ装置やＤＲＡＭなどにおいては、メモリセル領域と周辺回路領域では相違がある。メモリセル領域ではライン＆スペースパターンの繰返しパターン領域ＣＡ１が形成され、不規則なパターンのある周辺回路領域ではパターンの密度により３つの領域ＲＡ１，ＲＡ２，ＲＡ３の合計４つの領域に分ることができる。

本実施形態においては、それぞれの領域ＣＡ１、ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３に対応して、露光回数Ｅｘと欠陥の成長速度の関係式ｆ（Ｅｘ）を求め、歩留まりに影響する欠陥の大きさから歩留まり低下を引き起こす限界の露光回数を算出し、欠陥の発生場所に応じてマスク洗浄に移行する判定をきめ細かく対応することでコストの低減を図るものである。
なお、この実施形態では４つの領域ＣＡ１、ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３に分割した場合を示したが、分割数はさらに多くすることもできる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
転写性欠陥の大きさＳｎのデータから関数ｆ（Ｅｘ）を算出する工程では、データの個数を４個あるいは１２個として行うようにしたが、関数予測に必要なデータの個数を確保できれば、必要に応じてデータの測定回数を適宜設定することができる。また、データの測定を行う頻度は、適宜の露光回数毎に設定することができる。

第１の実施形態あるいは第２の実施形態のように、転写性欠陥の大きさＳｎのデータを４個あるいは１２個検出し、これらから露出回数Ｅｘに対する転写性欠陥Ｓｎの大きさを予測する関数ｆ（Ｅｘ）を算出する方式においては、予め設定された次数や関数形式の係数を求める方式や、種々の次数あるいは関数形式を当てはめて一定誤差以下の条件にあてはまる関数とその係数を算出する方式を採用することもできる。

上記各実施形態において、ＮＡＮＤフラッシュメモリ装置などのメモリ製品に適用した場合には、ロジック製品に適用した場合とは異なり、リダンダンシー（救済回路）を設ける構成としたものがあり、メモリセルに不良箇所が発生しても一定の個数、大きさまではリタンダンシーで救済することが出来る。したがって上記各実施形態におけるように機能的に不良となる欠陥の大きさに加え、不良となる欠陥の個数がリタンダンシー救済個数を超えない限界の露光回数を予測する構成を採用することで、フォトマスクの洗浄に至る露光回数Ｅｘを大幅に増加させることも可能である。この場合、リタンダンシーは製品や工程により規模が異なるため、製品と工程毎に機能的に不良となる欠陥の大きさ、不良となる欠陥の個数を設定する必要がある。

図面中、１はフォトマスクパターン、２はウエハ転写パターン、Ｓｎはフォトマスクの欠陥、Ｄｆは転写性を有する欠陥である。

Claims (5)

1. フォトマスクの欠陥を所定露光回数毎に検査する検査工程と、
   前記フォトマスクの欠陥が検出された場合に検出された欠陥のウエハへの転写性を評価する評価工程と、
   前記ウエハへの転写性の評価結果から前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥の大きさ及び個数を検出する検出工程と、
   前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥が検出された場合には、その後所定露光回数毎の検出工程において繰り返し検出される前記ウエハへの転写性を有する欠陥の大きさ及び個数の変化を予測する予測工程と、
   前記工程により予測された前記欠陥の大きさおよび個数の変化により前記フォトマスクの使用可能な残りの露光回数を推定する推定工程とを具備したことを特徴とするフォトマスクの管理方法。
2. 請求項１に記載のフォトマスクの管理方法において、
   前記予測工程では、その後の複数回の検出工程における検出データに基づいて前記欠陥の変化を露光回数を変数とした関数として予測することを特徴とするフォトマスクの管理方法。
3. 請求項１または２に記載のフォトマスクの管理方法において、
   前記検出工程で前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥が検出された場合には、その後の前記予測工程を前記所定露光回数よりも少ない露光回数毎に実施することを特徴とするフォトマスクの管理方法。
4. フォトマスクの欠陥を所定露光回数毎に検査する検査工程と、
   前記フォトマスクの欠陥が検出された場合に検出された欠陥のウエハへの転写性を評価する評価工程と、
   前記ウエハへの転写性の評価結果から前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥の大きさ及び個数を検出する検出工程と、
   前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥が検出され、その検出された前記フォトマスクの欠陥の変化が予測可能な既知のものである場合には、予測される前記欠陥の大きさおよび個数の変化のデータにより前記フォトマスクの使用可能な残りの露光回数を推定する推定工程とを具備したことを特徴とするフォトマスクの管理方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフォトマスクの管理方法において、
   前記推定工程は、
   前記検出工程において検出された前記ウエハへの転写性を有する前記フォトマスクの欠陥の発生場所のパターンの疎密度、救済回路の有無に応じて前記フォトマスクの使用可能な残りの露光回数を推定する基準を異ならせることを特徴とするフォトマスクの管理方法。

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