JP2011221555A - Pattern inspection device and pattern drawing system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a defect of a mask early and improve a throughput.SOLUTION: A pattern drawing system includes a pattern drawing device 100 and a pattern inspection device 200 connected with each other. The pattern drawing device 100 detects by an electron detector 120 secondary electrons emitted from a substrate upon drawing, generates defect prediction data in accordance with an obtained drawing result data, and sends the defect prediction data to the pattern inspection device 200 through a LAN 130. The pattern inspection device 200 receives the defect prediction data supplied from the pattern drawing device 100 and determines an order of priority of inspection in accordance with the defect prediction data.

Description

本発明は、マスク(レチクル)やウェハ等の基板上に半導体素子のパターンを描画するパターン描画装置と、パターン描画装置によって作製されたマスクやウェハ等の欠陥有無を検査するパターン検査装置に関する。さらに、これらを有機的に接続して構成されるパターン描画システムに関する。   The present invention relates to a pattern drawing apparatus that draws a pattern of a semiconductor element on a substrate such as a mask (reticle) or a wafer, and a pattern inspection apparatus that inspects for the presence or absence of a defect in a mask or wafer produced by the pattern drawing apparatus. Furthermore, it is related with the pattern drawing system comprised by connecting these organically.

近年、LSIの高精度化・大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅は益々狭くなってきている。これらの半導体素子の製造には、ステッパと呼ばれる縮小投影露光装置が用いられ、マスクに形成された回路パターンがウェハ上に転写される。マスクを作製するための描画装置としては、電子ビーム描画装置やレーザビーム描画装置などが開発されている。   In recent years, circuit line widths required for semiconductor elements have become increasingly narrower as LSIs have higher precision and larger capacity. In manufacturing these semiconductor elements, a reduction projection exposure apparatus called a stepper is used, and a circuit pattern formed on a mask is transferred onto a wafer. As a drawing apparatus for producing a mask, an electron beam drawing apparatus, a laser beam drawing apparatus, and the like have been developed.

一方、パターン描画装置で作製されたマスクのパターンには、その製作過程で様々な欠陥が発生することが知られている。このような欠陥は製作された半導体素子の動作を不可能にするだけでなく、製造の歩留まりに大きく影響する。従って、欠陥を無くする努力、即ち欠陥を検出して修正や再製作工程にまわす検査修正工程等が半導体製造では重要な技術となっている。こういった背景において、パターンの欠陥を検出できる装置として、現在、光学式パターン検査装置が多く使用されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照)。   On the other hand, it is known that various defects occur in a mask pattern manufactured by a pattern drawing apparatus during the manufacturing process. Such defects not only make the manufactured semiconductor device impossible to operate, but also greatly affect the manufacturing yield. Therefore, an effort to eliminate defects, that is, an inspection and correction process in which defects are detected and corrected or remanufactured is an important technology in semiconductor manufacturing. In this background, many optical pattern inspection apparatuses are currently used as apparatuses capable of detecting pattern defects (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

従来、パターン描画装置はパターン設計データであるCADデータを基にパターンを描画している。益々微細化するマスクのパターンを描画する場合、パターン寸法の縮小率の自乗倍で描画時間が延長し(例えばパターン寸法が1/2になると、検査時間は4倍になる)、スループットは益々低下することになる。現に、パターン描画の所要時間としてマスク1枚当たりに4〜5時間は優にかかり、10時間以上かかるようなものも最近は多くなっている。   Conventionally, a pattern drawing apparatus draws a pattern based on CAD data which is pattern design data. When drawing a pattern of a mask that is becoming increasingly finer, the drawing time is extended by the square of the pattern size reduction rate (for example, when the pattern size is halved, the inspection time is four times longer), and the throughput is further reduced. Will do. In fact, as the time required for pattern drawing, 4 to 5 hours per mask is excellent, and recently, the time required for 10 hours or more is increasing.

一方、従来のパターン検査装置は、パターン描画装置以降の多くの製造プロセスを経て引き継がれたマスクを、端から端まで正しく機械的にくまなく走査し欠陥の有無を探査している。これにより、やはりパターン描画と同様に、益々微細化するマスクを検査する場合、パターン寸法の縮小率の自乗倍で検査時間が延長し(例えばパターン寸法が1/2になると、検査時間は4倍になる)、スループットは益々低下することになる。現に、検査の所要時間としてマスク1枚当たり4〜5時間は優にかかり、10時間以上かかるようなものも最近は多くなっている。   On the other hand, the conventional pattern inspection apparatus scans a mask inherited through many manufacturing processes after the pattern drawing apparatus correctly from the end to the end, and searches for the presence or absence of defects. As a result, as in pattern drawing, when inspecting an increasingly finer mask, the inspection time is extended by the square of the reduction ratio of the pattern dimension (for example, when the pattern dimension is halved, the inspection time is four times longer). The throughput will decrease further. Actually, the time required for inspection is 4 to 5 hours per mask, and more than 10 hours have recently been used.

従って、パターン描画装置において描画中に致命的な欠陥が発生しても、パターン描画時間、マスク製造プロセス時間(少なくとも、現像、エッチングなどの処理があり、それらの前後処理なども含めると時間単位から日単位になることもある)、そして検査時間の総和時間が経過した後に初めて発覚し、そこから改めて再製作することになる。近年の半導体デバイスのコストダウンの要請に対し、上記のマスク製造時間におけるデッドタイムは半導体デバイス製造全体から見ても極めて顕著なボトルネックになっている。   Therefore, even if a fatal defect occurs during drawing in the pattern drawing apparatus, the pattern drawing time and the mask manufacturing process time (at least there are processing such as development and etching, etc. (It may be in units of days), and it will be discovered for the first time after the total inspection time has elapsed, and then remanufactured from there. In response to the recent demand for cost reduction of semiconductor devices, the dead time in the mask manufacturing time has become a very significant bottleneck from the viewpoint of overall semiconductor device manufacturing.

欧州特許0532927A2明細書European Patent 0532927A2 Specification

“Mask defect inspection method by database comparison with 0.25-0.35um sensitivity”,Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.33(1994)“Mask defect inspection method by database comparison with 0.25-0.35um sensitivity”, Jpn.J.Appl.Phys., Vol.33 (1994)

このように従来、マスクの欠陥を検査するには、マスクの全面にわたって測定データと設計データとを比較する必要があり、検査に多大な時間がかかり、これがスループットの低下を招く要因となっている。例えば、検査開始から長時間にわたって欠陥は発見されず、検査の終了近くになって欠陥が発見されたら、それまでの時間は無駄時間となる。早期の欠陥発見が可能であれば、そこで検査を終了し、無駄時間を解消できることになるが、早期の欠陥発見を行うような方法はなかった。   Thus, conventionally, in order to inspect a defect of a mask, it is necessary to compare measurement data and design data over the entire surface of the mask, which requires a lot of time, which causes a decrease in throughput. . For example, when a defect is not found for a long time from the start of inspection and a defect is found near the end of the inspection, the time until that time is wasted. If early defect detection is possible, the inspection can be terminated there and the dead time can be eliminated, but there was no method for early defect detection.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、回路パターンが描画された基板に対して早期の欠陥発見を可能とし、スループットの向上に寄与し得るパターン描画システムを提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a pattern drawing system that enables early defect detection on a substrate on which a circuit pattern is drawn and contributes to an improvement in throughput. Is to provide.

また、本発明の別の目的は、上記のシステムに用いることのできるパターン描画装置及びパターン検査装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a pattern drawing apparatus and a pattern inspection apparatus that can be used in the above system.

上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。   In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.

本発明の一態様に係るパターン描画装置は、基板上に形成された回路パターンを光学的に検出して得られるパターン測定データと該回路パターンに対応するパターン設計データとを比較して、基板上の回路パターンの欠陥の有無を検査する手段と、前記基板上に形成された回路パターンに対し、描画装置に設けられた測定計から得られる描画時の装置情報を含む描画結果データを基に前記描画装置で作成された欠陥予報データを取り込む手段と、前記欠陥予報データに基づいて欠陥が生じていると予測される箇所を先に検査するように前記検査手段による検査の優先順位を決定する手段と、前記優先順位により最初に検査するように決定された前記回路パターンの箇所を記検査手段により検査した後に、さらに前記基板上に形成された回路パターンの全面を前記検査手段により検査する手段と、を具備してなることを特徴とする。 A pattern writing apparatus according to an aspect of the present invention compares pattern measurement data obtained by optically detecting a circuit pattern formed on a substrate with pattern design data corresponding to the circuit pattern, and means for checking the presence or absence of a defect of the circuit pattern, to the circuit pattern formed on the substrate, wherein on the basis of the drawing result data including the device information at the time of drawing obtained from the measurement gauge provided in the drawing device Means for fetching defect forecast data created by the drawing apparatus, and means for determining the priority of inspection by the inspection means so as to first inspect a place where a defect is predicted to occur based on the defect prediction data When the priority portion of the circuit pattern determined to first inspect the rank after examined by serial testing means, the circuit path that is further formed on the substrate And characterized by being provided with means for checking by said checking means the entire surface of over emissions, and.

また、本発明のさらに別の態様は、パターン設計データを基に線源からの線束を基板表面上で走査して該基板上に所望の回路パターンを描画するパターン描画装置と、基板上に形成された回路パターンを光学的に検出して得られるパターン測定データとパターン設計データとを比較して欠陥の有無を検査するパターン検査装置と、を接続してなるパターン描画システムであって、前記パターン描画装置は、前記線束の走査により前記基板から放出される電子,X線,又は光を検出して該装置に設けられた測定計から得られる描画時の装置情報を含む描画結果データを得る描画結果検出手段と、前記描画結果検出手段で得られた描画結果データを基に欠陥パターンを描画した可能性を示す欠陥予報データを作成する手段と、前記欠陥予報データを出力する手段とを有し、前記パターン検査装置は、前記パターン描画装置から出力された欠陥予報データを取り込む手段と、前記欠陥予報データに基づいて欠陥が生じていると予測される箇所を先に検査するように前記検査手段による検査の優先順位を決定する手段と、前記優先順位により検査するように決定された前記回路パターンの箇所を記検査手段により検査した後に、さらに前記基板上に形成された回路パターンの全面を前記検査手段により再検査する手段とを有することを特徴とする。 Still another aspect of the present invention provides a pattern drawing apparatus for drawing a desired circuit pattern on a substrate by scanning a line bundle from a radiation source on the surface of the substrate based on pattern design data, and forming on the substrate. A pattern drawing system comprising: a pattern inspection system that compares a pattern measurement data obtained by optically detecting a circuit pattern formed and a pattern design data to inspect for the presence or absence of a defect; The drawing apparatus detects the electron, X-ray, or light emitted from the substrate by scanning the line bundle, and obtains drawing result data including apparatus information at the time of drawing obtained from a measuring meter provided in the apparatus. A result detection means; a means for creating defect prediction data indicating the possibility of drawing a defect pattern based on the drawing result data obtained by the drawing result detection means; and the defect prediction data. The pattern inspection apparatus includes a means for fetching defect prediction data output from the pattern drawing apparatus, and a location where a defect is predicted to occur based on the defect prediction data. Means for determining the priority of the inspection by the inspection means to be inspected, and after inspecting the location of the circuit pattern determined to be inspected by the priority by the inspection means, further formed on the substrate And means for reinspecting the entire surface of the circuit pattern by the inspection means .

本発明の一実施形態おけるパターン描画装置及び検査装置を示す概観構成図。1 is an overview configuration diagram showing a pattern drawing device and an inspection device according to an embodiment of the present invention. 図1のシステムの動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating operation | movement of the system of FIG.

実施形態を説明する前に、本発明の基本原理について説明しておく。   Before describing the embodiment, the basic principle of the present invention will be described.

現在のマスク製造におけるスループットは、製造プロセス上の各装置毎での高速化に依存偏重している。仮に、パターン描画装置とパターン検査装置各々が10%スループット短縮したとしても、全工程の最初と最後の2工程だけが短縮するだけなので、大幅な効果が得がたいのは明らかである。しかし、基板検査開始直後(数分から数十分後)に致命的な欠陥があることが判明すれば、検査時間5時間としても90%以上を削減できる(描画5時間、描画後プロセス10時間、検査5時間としても、30分で致命的欠陥を発見できれば全工程で22.5%の短縮に繋がる)。また、描画中に致命的な描画ミス=致命的な欠陥があったことを検知できれば、全工程にわたっても大幅な無駄時間短縮が可能となってくる(描画5時間、描画後プロセス10時間、検査5時間としても、最悪描画にかかる5時間の費消で済み全工程で75%の短縮に繋がる)。   The throughput in the current mask manufacturing depends on the high speed of each apparatus in the manufacturing process. Even if the pattern drawing device and the pattern inspection device each reduce the throughput by 10%, it is obvious that only the first and last two steps of all the steps are shortened, so that it is difficult to obtain a significant effect. However, if it is found that there is a fatal defect immediately after the start of substrate inspection (several minutes to several tens of minutes), 90% or more can be reduced even if the inspection time is 5 hours (drawing time 5 hours, post-drawing process 10 hours, Even if the inspection time is 5 hours, if a fatal defect can be found in 30 minutes, it will lead to a 22.5% reduction in the whole process). If it can be detected that there is a fatal drawing error = fatal defect during drawing, the dead time can be greatly reduced in all processes (drawing time of 5 hours, post-drawing process of 10 hours, inspection). Even if 5 hours are used, the cost of 5 hours required for the worst drawing can be reduced, and the entire process can be reduced by 75%).

例えば、修正不能と判定されるような欠陥が存在するのなら、検査の直後に検出できれば無駄な時間を低減できる。そこで、パターン描画装置から大きな欠陥を描いてしまったかもしれないという予報があれば、検査はそこから優先的に開始し、問題が無ければ全面的にくまなく検査を行うし、実際に欠陥があれば即座に検査を終了し、無駄時間を一気に解消することができるようになる。   For example, if there is a defect that is determined to be uncorrectable, wasteful time can be reduced if it can be detected immediately after the inspection. Therefore, if there is a forecast that the pattern drawing device may have drawn a large defect, the inspection will start preferentially from there, and if there is no problem, the entire inspection will be performed, and the defect will actually be detected. If there is, the inspection can be finished immediately and the dead time can be eliminated at once.

また、実際にマスク検査をした結果、パターン描画装置の予報が的中していれば、この結果をパターン描画装置にレポートすることにより、パターン描画装置自身で予報ではなく欠陥発生を確度良く判定できるようになり、致命的な欠陥が発生した(描画してしまった)と判定した瞬間に現在のマスク描画プロセスを中止することもできるようになる。さらに、実際の欠陥発生と描画装置の予報との相関から、マスク製造上の欠陥発生の原因が描画起因なのか、描画装置以降のプロセス起因なのかを分析できるようにもなり、歩留まり解析に有益である。   Also, if the pattern drawing device forecast is correct as a result of the actual mask inspection, the pattern drawing device itself can accurately determine the occurrence of a defect rather than a forecast by reporting the result to the pattern drawing device. Thus, the current mask drawing process can be stopped at the moment when it is determined that a fatal defect has occurred (drawn). In addition, the correlation between the actual defect occurrence and the forecast of the lithography tool can be used to analyze whether the cause of the defect in mask manufacturing is caused by lithography or the process after the lithography tool, which is useful for yield analysis. It is.

従来方法においては、マスク製造プロセスの上流・下流の関係にあるパターン描画装置とパターン検査装置との間では、設計図面であるCADデータと製品であるマスクが引き継がれるだけであり、マスク製造プロセスを見渡した歩留まり向上の手法がなかった。そこで本発明では、マスク製造プロセスの上流・下流の関係にあるパターン描画装置とパターン検査装置との間で欠陥発生予報とその予報の的中率データを共有化することにより、早期の欠陥発見を行えるようにしたことを特徴とする。   In the conventional method, the CAD data that is the design drawing and the mask that is the product are only taken over between the pattern drawing device and the pattern inspection device that are in the upstream / downstream relationship of the mask manufacturing process. There was no way to improve the yield. Therefore, in the present invention, defect detection forecast and hit accuracy data of the forecast are shared between the pattern drawing apparatus and the pattern inspection apparatus that are in the upstream / downstream relationship of the mask manufacturing process, thereby enabling early defect detection. It is possible to do it.

(実施形態)
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
(Embodiment)
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

図1は、本発明の一実施形態に係わるパターン描画システムを示す概略構成図である。このシステムは、パターン描画装置100とパターン検査装置200、及びこれらの装置100,200を接続するためのLAN300の構成を示している。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a pattern drawing system according to an embodiment of the present invention. This system shows a configuration of a pattern drawing apparatus 100, a pattern inspection apparatus 200, and a LAN 300 for connecting these apparatuses 100 and 200.

パターン描画装置100は、CPU160から与えられるパターン設計データ(指令値)に基づき、電子銃110からの電子線111を偏向器112により走査(θ)(紙面に垂直方向)すると共に、ステージ140によりマスク130(回路パターン形成前の基板)を走査(x、紙面に左右方向)することにより、マスク130上に回路パターンを描画するようになっている。なお、電子銃110は線源であれば良く、例えばレーザ光源でも良く、この場合はミラーによりレーザ光束を走査すればよい。   The pattern drawing apparatus 100 scans (θ) the electron beam 111 from the electron gun 110 (θ) (perpendicular to the paper surface) by the deflector 112 based on the pattern design data (command value) given from the CPU 160 and masks it by the stage 140. The circuit pattern is drawn on the mask 130 by scanning 130 (substrate before circuit pattern formation) (x, left and right on the paper surface). The electron gun 110 may be a line source, for example, a laser light source. In this case, the laser beam may be scanned by a mirror.

ステージ140は紙面に垂直方向(y)にも位置決め可能になっている。そして、マスク130上に照射される電子線111の位置は、CADデータを基にCPU160が指令する描画座標(x,y+θ)となる。ここで、x,yにはステージ140を用いて位置決めし、θには偏向器112を用いて位置決めする。x,y位置決めの際にはレーザ光151を用いたヘテロダイン干渉式のステージ位置測定器150から得られる座標情報rx,ryを、θ位置決めには偏向器112から得られる座標情報rθを、それぞれ位置フィードバック制御量を得るのに用いている。   The stage 140 can also be positioned in the direction (y) perpendicular to the paper surface. Then, the position of the electron beam 111 irradiated on the mask 130 becomes drawing coordinates (x, y + θ) instructed by the CPU 160 based on CAD data. Here, x and y are positioned using the stage 140, and θ is positioned using the deflector 112. For x and y positioning, coordinate information rx and ry obtained from the heterodyne interference stage position measuring device 150 using the laser beam 151 is used, and for θ positioning, coordinate information rθ obtained from the deflector 112 is used, respectively. Used to obtain feedback control amount.

なお、実際に検知された座標値でもある実描画座標(rx,ry+rθ)はCPU160に出力できるよう接続されている。ここで必要なことは、CADデータの座標値に対応してマスク130上に描画を行うことである。また、実際に描画された位置がどこであったかという結果は、後述する位置決め誤差として用いられる。ちなみに、本実施形態では省略しているが、描画焦点を位置決めするためのオートフォーカス機構を設けることは、本実施形態の効果を高めることに他ならない。   Note that the actual drawing coordinates (rx, ry + rθ), which are actually detected coordinate values, are connected so as to be output to the CPU 160. What is required here is to perform drawing on the mask 130 in accordance with the coordinate values of the CAD data. In addition, the result of where the actually drawn position is is used as a positioning error described later. Incidentally, although omitted in the present embodiment, providing an autofocus mechanism for positioning the drawing focus is nothing other than enhancing the effect of the present embodiment.

本実施形態のパターン描画装置100には、パターンを描画するために電子銃110からマスク130に照射される電子線111の露光量を制御するための電流値を規定する図示しないレギュレータを備えている。ここで求められることは、少なくとも露光量の制御指令値であり、CADデータを基にしたCPU160の指令値である。実際に射出される露光量である必要はない。   The pattern drawing apparatus 100 of the present embodiment includes a regulator (not shown) that defines a current value for controlling the exposure amount of the electron beam 111 irradiated from the electron gun 110 to the mask 130 to draw a pattern. . What is obtained here is at least an exposure amount control command value, which is a command value of the CPU 160 based on CAD data. It is not necessary that the exposure amount is actually emitted.

なお、より精度を高めるために、CPU指令値に対して実射出された露光量が測定できることは有益であり、線源110が電子線であれば電流密度や照射面積、更には照射の開き角など、レーザ光であれば光量(W)や光量密度(W/cm2 )などを、線源110の露光量の指令値或いは実際の計測値からも用いられるようにした場合、さらに本実施形態の効果を高めることになる。即ち、これらの測定計をCPU160に測定結果を出力できるよう接続し、CPU160の指令値に対して実際にマスク130が被照射した露光量を測定ないしは推定するのに用いる情報量を豊富にすることになる。 In order to further improve the accuracy, it is beneficial to be able to measure the exposure amount actually emitted with respect to the CPU command value. If the radiation source 110 is an electron beam, the current density, the irradiation area, and the irradiation opening angle In the case where laser light is used, the light quantity (W), the light quantity density (W / cm 2 ), etc. are also used from the command value of the exposure amount of the radiation source 110 or the actual measurement value. Will enhance the effect. That is, these measuring meters are connected to the CPU 160 so that the measurement result can be output, and the amount of information used to measure or estimate the exposure amount actually irradiated on the mask 130 with respect to the command value of the CPU 160 is made rich. become.

本実施形態のパターン描画装置100は、マスク130の表面温度を測定できる非接触温度計141、ステージ140の振動を測定するための3軸加速度計142、パターン描画装置100自体への振動外乱を測定できる振動計143、図示しない変位計、更に図示しないが装置外気の気圧,温度,湿度を測定するための気圧計,気温計,湿度計を装備している。これらの測定計はCPU160に測定結果を出力できるよう接続されている。   The pattern drawing apparatus 100 according to this embodiment measures a non-contact thermometer 141 that can measure the surface temperature of the mask 130, a three-axis accelerometer 142 for measuring the vibration of the stage 140, and vibration disturbance to the pattern drawing apparatus 100 itself. A vibration meter 143, a displacement meter (not shown), and a barometer, a thermometer, and a hygrometer (not shown) for measuring the atmospheric pressure, temperature, and humidity of the outside air are provided. These measuring meters are connected to the CPU 160 so that the measurement results can be output.

ここで必要なことは、パターン描画装置100が制御管理し得ない外乱或いは現象を測定できることである。即ち、本実施形態での測定項目及び物理量に限らず、パターン描画装置100が制御管理し得ない外乱或いは現象をモニタできる測定項目及び物理量であれば本実施形態の効果を得られ、或いは高めることができる。その代表的なものとしては、現在の描画位置におけるマスク130やステージ140及び電子光学システム等の振動変位量や加速度,温度や線膨張,位置決め誤差,焦点位置、更にはマスク130の形状寸法誤差(厚さ,たわみ量)といった項目も含まれる。   What is required here is that it is possible to measure disturbances or phenomena that the pattern drawing apparatus 100 cannot control and manage. That is, not only the measurement items and physical quantities in this embodiment, but also the measurement items and physical quantities that can monitor disturbances or phenomena that cannot be controlled and managed by the pattern drawing apparatus 100 can obtain or enhance the effects of this embodiment. Can do. Typical examples include vibration displacement amount and acceleration, temperature, linear expansion, positioning error, focus position, and mask 130 shape dimension error at the current drawing position (mask 130, stage 140, electron optical system, etc.). Items such as thickness and deflection are also included.

本実施形態のパターン描画装置100は、2次電子測定器120を備えている。これは、電子線111が照射されたマスク130上の描画部位から発する2次電子121を測定して描画結果データを得るもので、例えばシンチレータと光電子増倍管の組み合わせによる測定器構成となっている。これらの測定計はCPU160に測定結果を出力できるよう接続されている。   The pattern drawing apparatus 100 of this embodiment includes a secondary electron measuring device 120. This is to obtain the drawing result data by measuring the secondary electrons 121 emitted from the drawing site on the mask 130 irradiated with the electron beam 111. For example, the measuring instrument has a combination of a scintillator and a photomultiplier tube. Yes. These measuring meters are connected to the CPU 160 so that the measurement results can be output.

ここで必要なことは、CPU160の指令値に対して実際にマスク130が被照射した露光量を測定ないしは推定できることであり、2次電子測定に限らず、本実施形態のような電子線使用のパターン描画装置であれば、反射電子,オージェ電子,特性X線,燐光などを測定する検出器を単一ないしは複数装備することによっても本実施形態による効果を得られる。また、レーザ光等を使用したパターン描画装置では反射光,回折光,散乱光,燐光などを測定できる検出器を装備することで同様の効果を得ることができるのは明らかである。   What is necessary here is that it is possible to measure or estimate the exposure amount actually irradiated on the mask 130 with respect to the command value of the CPU 160. This is not limited to the secondary electron measurement, and the use of an electron beam as in the present embodiment. In the case of a pattern drawing device, the effect of this embodiment can be obtained by providing a single detector or a plurality of detectors for measuring reflected electrons, Auger electrons, characteristic X-rays, phosphorescence, and the like. It is clear that the same effect can be obtained in a pattern writing apparatus using laser light or the like by providing a detector capable of measuring reflected light, diffracted light, scattered light, phosphorescence and the like.

以上により、本実施形態のパターン描画装置100は、CPU160からの「指令値」と上記各測定計で得られたCPU160への出力、即ち「実際の値」を、上記描画座標(x,y+θ)毎に取得できる。本実施形態では、取得した「実際の値」を「指令値」と比較し、その差分が予め決定されている基準値(第1の基準値)を超えている場合に、その描画座標と「実際の値」を対にして「欠陥予報データ」として出力する。加えて、「指令値」の無い「実際の値」、即ちパターン描画装置100が制御管理し得ない外乱或いは現象の測定値が予め決定されている基準値を超えている場合に、その描画座標と「実際の値」を対にして欠陥予報データとして出力する。   As described above, the pattern drawing apparatus 100 according to the present embodiment uses the “drawing coordinates (x, y + θ)” as the “command value” from the CPU 160 and the output to the CPU 160 obtained by the respective measuring meters, that is, the “actual values”. It can be acquired every time. In the present embodiment, the acquired “actual value” is compared with the “command value”, and when the difference exceeds a predetermined reference value (first reference value), the drawing coordinates and “ The “actual value” is paired and output as “defect forecast data”. In addition, when the “actual value” without the “command value”, that is, the measured value of the disturbance or phenomenon that the pattern drawing apparatus 100 cannot control and control exceeds a predetermined reference value, the drawing coordinates And “actual value” are paired and output as defect forecast data.

ここで必要なことは、描画しようと予定していた値「指令値」に対してマスク上に実際に露光された「実際の値」との差異の有無及びその程度が、描画座標毎に抽出できることである。そして、その差異の程度が、実際に欠陥パターンを生じる虞があることを類推できるものだということである。よって、「指令値」と「実際の値」の差分を用いることは勿論のこと、各測定計毎ないしは複数或いは全ての測定計を基に定義された「相関関数」を基に、指標値を算出して用いることも本発明の趣旨に合致する。そして、以上に示した本実施形態で用いている指令値及び測定計の選定理由は、実際に欠陥パターンを生じる可能性のある現象及び外乱かどうかを基準としており、これに妥当する見解に基づいて選定された指令値及び測定計を用いることは、本発明の趣旨にも合致することになる。   What is necessary here is whether or not there is a difference between the "command value" that was planned to be drawn and the "actual value" actually exposed on the mask, and the degree of that difference, for each drawing coordinate. It can be done. And the degree of the difference is that it can be analogized that there is a possibility of actually producing a defect pattern. Therefore, not only the difference between the “command value” and the “actual value” is used, but also the index value is calculated based on the “correlation function” defined for each measuring instrument or for a plurality or all of the measuring instruments. Calculation and use are also consistent with the gist of the present invention. The reason for selecting the command value and the measuring instrument used in the present embodiment described above is based on a phenomenon that may actually cause a defect pattern and whether it is a disturbance or not. The use of the command value and the measuring meter selected in accordance with the present invention is consistent with the gist of the present invention.

本実施形態のパターン描画装置100は、取りまとめた「欠陥予報データ」を電子データとしてLAN300、電子メディア(大容量記憶媒体)等を介して出力できる。ここで必要なことは、「欠陥予報データを」パターン描画装置外部100へ利用可能に出力できることであり、この趣旨に合致する手段は本発明に基づくものと解釈できる。   The pattern drawing apparatus 100 according to the present embodiment can output the collected “defect prediction data” as electronic data via the LAN 300, electronic media (mass storage medium), or the like. What is required here is that “defect forecast data” can be output to the pattern drawing apparatus external 100 so that it can be used, and means that meets this point can be interpreted as being based on the present invention.

本実施形態のパターン描画装置100は、後述するパターン検査装置200からの「予報的中率データ」を基に、パターン検査装置200へ出力する「欠陥予報データ」作成時の基準値を修正できる。即ち、パターン検査装置200において実際に欠陥判定された描画座標における上記「実際の値」を基に欠陥が発生する可能性を示唆する基準値を各量毎に修正・更新し、以降のパターン描画において「欠陥予報データ」の新基準として使用できるようになっている。この結果、描画に際しての欠陥発生に寄与するパラメータやそれらの程度量がプロセスをまたがったフィードバックによって明確にできるようになる。   The pattern drawing apparatus 100 according to the present embodiment can correct the reference value when creating “defect forecast data” to be output to the pattern inspection apparatus 200 based on “predictive mid-rate data” from the pattern inspection apparatus 200 described later. That is, the reference value that suggests the possibility of the occurrence of a defect is corrected and updated for each amount based on the above “actual value” in the drawing coordinates where the defect is actually determined in the pattern inspection apparatus 200, and the subsequent pattern drawing Can be used as a new standard for "defect forecast data". As a result, parameters that contribute to the occurrence of defects in drawing and the extent of those parameters can be clarified by feedback across processes.

また、本実施形態による「欠陥予報データ」は描画座標に添付する測定値の種類を随時変更することが可能である。即ち、上記フィードバックの繰り返しにより、パターン描画装置100の周辺環境における湿度影響が殆ど無いことが明確になったとすると、人的ないしは自動判断(この場合、基準値を設けておく必要があるが、本発明の趣旨のとおり、欠陥発生確率が0%などといった判断基準となることは明らかである)で、この湿度計測値を以降の「欠陥予報データ」には添付しないようにすることができる。こうすることで、データ量の削減が可能となる。また逆に、新規の評価基準を設けた場合も容易に「欠陥予報データ」に追加できることも明らかである。この結果、パターン描画装置100の性能分析、経過診断までもが実施可能となる。   In addition, the “defect forecast data” according to the present embodiment can change the type of the measurement value attached to the drawing coordinates as needed. That is, if it becomes clear that the influence of humidity in the surrounding environment of the pattern drawing apparatus 100 is hardly caused by repetition of the above feedback, human or automatic determination (in this case, a reference value must be provided. It is clear that the defect occurrence probability is 0% or the like as the gist of the invention), and it is possible not to attach this humidity measurement value to the subsequent “defect forecast data”. In this way, the data amount can be reduced. On the other hand, it is clear that a new evaluation standard can be easily added to the “defect forecast data”. As a result, performance analysis and progress diagnosis of the pattern drawing apparatus 100 can be performed.

次に、本実施形態のパターン検査装置200は、レーザ光源210からの光束211をマスク130(回路パターンが形成された基板)の上方の顕微鏡光学系220を介してマスク130上に照射し、ステージ240によるマスク130の走査(左右方向及び紙面に垂直方向)を利用して、マスク130上の全面を走査する。そして、マスク130上を走査しパターン情報を取得した光束211をマスク下方の顕微鏡光学系221を介してTDIセンサ222に結像し、パターン像を撮像することができる。即ち、マスク130上に形成された回路パターンの測定データ、即ちパターン測定データが得られる。   Next, the pattern inspection apparatus 200 according to this embodiment irradiates the mask 130 with the light beam 211 from the laser light source 210 via the microscope optical system 220 above the mask 130 (substrate on which the circuit pattern is formed), and the stage. The entire surface on the mask 130 is scanned using the scanning of the mask 130 by 240 (the horizontal direction and the direction perpendicular to the paper surface). Then, the light beam 211 obtained by scanning the mask 130 and acquiring the pattern information is imaged on the TDI sensor 222 via the microscope optical system 221 below the mask, and a pattern image can be captured. That is, measurement data of a circuit pattern formed on the mask 130, that is, pattern measurement data is obtained.

なお、本実施形態では簡易にクリティカル照明を基にした顕微鏡光学系としているが、ケーラー照明による顕微鏡光学系を用いることもより高感度な欠陥検査が可能となり有益である。また、レーザ走査型の光学系や、反射光学系の採用も可能である。何れにしても、本発明の趣旨に沿うことには変わりない。勿論、光源210もレーザ光源に限定されるものではなく、撮像にはCCDカメラやフォトダイオード、電子増倍管等々を利用しても本実施形態の効果を得ることができる。   In the present embodiment, a microscope optical system based on critical illumination is simply used. However, using a microscope optical system based on Koehler illumination is advantageous because it enables a more sensitive defect inspection. In addition, a laser scanning type optical system or a reflection optical system can be employed. In any case, it does not change along the gist of the present invention. Of course, the light source 210 is not limited to a laser light source, and the effects of the present embodiment can be obtained by using a CCD camera, a photodiode, an electron multiplier, or the like for imaging.

マスク130上に照射される光束211の位置は、パターン描画装置100で使用したCADデータを基にCPU260が指令する描画座標(x,y)となる。ここで、x,yにはステージ240を用いて位置決めする。x,y位置決めにはレーザ光251を用いたヘテロダイン干渉式のステージ位置測定器250から得られる座標情報kx,kyを位置フィードバック制御量を得るのに用いている。なお、実際に検知された座標値でもある実描画座標(kx,ky)はCPU260に出力できるよう接続されている。ここで必要なことは、CADデータの座標値に対応してマスク130上を検査することである。ちなみに、本実施形態では省略しているが、光学焦点を位置決めするためのオートフォーカス機構を設けることは、本実施形態の効果を高めることに他ならない。   The position of the light beam 211 irradiated on the mask 130 becomes the drawing coordinates (x, y) commanded by the CPU 260 based on the CAD data used in the pattern drawing apparatus 100. Here, the x and y are positioned using the stage 240. For x and y positioning, coordinate information kx and ky obtained from a heterodyne interference type stage position measuring device 250 using a laser beam 251 is used to obtain a position feedback control amount. Note that the actual drawing coordinates (kx, ky), which are actually detected coordinate values, are connected so that they can be output to the CPU 260. What is necessary here is to inspect the mask 130 in accordance with the coordinate values of the CAD data. Incidentally, although omitted in the present embodiment, providing an autofocus mechanism for positioning the optical focus is nothing other than enhancing the effect of the present embodiment.

本実施形態のパターン検査装置200は、CADデータを基にしたパターンデータ(参照画像)と撮像されたパターン像(センサ画像)とを描画座標(x,y)と実描画座標(kx,ky)とが一致するように比較できるようになっている。取得した参照画像とセンサ画像を比較し、その差分量や微分量など欠陥有無の判定に有意な比較アルゴリズムを用い、予め決定されている基準値との差異を基に欠陥判定を行う。   The pattern inspection apparatus 200 according to the present embodiment draws pattern data (reference image) based on CAD data and a captured pattern image (sensor image) with drawing coordinates (x, y) and actual drawing coordinates (kx, ky). Can be compared to match. The acquired reference image is compared with the sensor image, and a defect is determined based on a difference from a predetermined reference value using a significant comparison algorithm for determining the presence or absence of a defect such as a difference amount or a differential amount.

本実施形態のパターン検査装置200は、上記パターン描画装置100からの「欠陥予報データ」をLAN300、電子メディア(大容量記憶媒体)等を介して入力できる。この、「欠陥予報データ」を基に、最優先で欠陥検査すべき座標を判定したり、その結果に基づいてマスク走査の軌道を決定・検査実行したりすることができる。また、後述する「予報的中率データ」と対比して欠陥発生する可能性判定を行うこともできる。さらに、パターン描画装置からの欠陥発生予測情報に基づいて実際の欠陥検出有無の結果と相互比較し、次のような欠陥検査手続きが行える。   The pattern inspection apparatus 200 of the present embodiment can input “defect prediction data” from the pattern drawing apparatus 100 via the LAN 300, electronic media (mass storage medium), or the like. Based on the “defect forecast data”, the coordinates to be subjected to defect inspection with the highest priority can be determined, and the trajectory of mask scanning can be determined and inspected based on the result. Further, it is possible to determine the possibility of occurrence of a defect in comparison with “predictive mid-rate data” described later. Further, based on the defect occurrence prediction information from the pattern drawing apparatus, the following defect inspection procedure can be performed by comparing with the actual defect detection result.

図2は、図1のシステムの動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the system of FIG.

まず、パターン検査装置200はパターン描画装置100で作成された欠陥予報データを取得し(ステップS1)、このデータに基づいて検査の優先順位を決定する(ステップS2)。即ち、欠陥予報データから欠陥が生じていそうな箇所を先に検査するように定める。そして、この優先順位に従って欠陥の検査を実施し(ステップS3)、欠陥の有無を判定する(ステップS4)。   First, the pattern inspection apparatus 200 acquires defect prediction data created by the pattern drawing apparatus 100 (step S1), and determines an inspection priority based on this data (step S2). That is, it is determined from the defect forecast data that a portion where a defect is likely to occur is inspected first. Then, defects are inspected according to this priority order (step S3), and the presence or absence of defects is determined (step S4).

S4にて欠陥有りと判定された場合、それに対応する欠陥予報データが取得されていたか否かを判定し(ステップS5)、欠陥予報データが取得されていた場合は欠陥と判定する(ステップS6)。そして、パターン描画装置100にフィードバックすることにより、予報優先度の向上をはかる(ステップS7)。また、欠陥予報データが取得されていなかった場合は、所定の要件に基づいて検査回数、検査感度、又は検査する際の走査座標の位置ずらし量を決定する(ステップS8)。そして、当該座標の再検査を行い(ステップS9)、欠陥の有無を再検査する(ステップS10)。S10で欠陥が(所定回数比率以上)再発見されたら、真の欠陥として出力する(ステップS11)。また、S10で欠陥が発見されなければ、ノイズだった可能性があるから欠陥としては出力せず、疑似欠陥と判定し(ステップS12)、その判定結果を描画装置100にフィードバックする。さらに、パターン検査装置200の再調整を行う(ステップS13)。   If it is determined in S4 that there is a defect, it is determined whether or not defect prediction data corresponding to the defect has been acquired (step S5). If defect prediction data has been acquired, it is determined that there is a defect (step S6). . Then, the prediction priority is improved by feeding back to the pattern drawing apparatus 100 (step S7). If defect prediction data has not been acquired, the number of inspections, inspection sensitivity, or the amount of shift of the scanning coordinates for inspection is determined based on predetermined requirements (step S8). Then, the coordinates are reinspected (step S9), and the presence / absence of a defect is reinspected (step S10). If a defect is rediscovered in S10 (more than a predetermined number of times), it is output as a true defect (step S11). If no defect is found in S10, it may be noise, so it is not output as a defect, it is determined as a pseudo defect (step S12), and the determination result is fed back to the drawing apparatus 100. Further, readjustment of the pattern inspection apparatus 200 is performed (step S13).

一方、S4で欠陥無しと判定された場合、それに対応する欠陥予報データが取得されていたか否かを判定し(ステップS14)、欠陥予報データが取得されていなかった場合は欠陥無しと判定する(ステップS15)。また、欠陥予報データが取得されていた場合は、所定の要件に基づいて検査回数、検査感度、又は検査する際の走査座標の位置ずらし量を決定する(ステップS16)。そして、当該座標の再検査を行い(ステップS17)、欠陥の有無を再検査する(ステップS18)。S18で欠陥が発見されなければ、その結果を描画装置100にフィードバックし、予報しきい値の変更等を行う(ステップS19)。また、S18で欠陥が(所定回数比率以上)再発見されたら、真の欠陥と判定し(ステップS20)、その結果を描画装置100にフィードバックする。さらに、パターン検査装置200の再調整を行う(ステップS13)。   On the other hand, if it is determined in S4 that there is no defect, it is determined whether or not defect prediction data corresponding to the defect has been acquired (step S14). If defect prediction data has not been acquired, it is determined that there is no defect ( Step S15). If the defect prediction data has been acquired, the number of inspections, inspection sensitivity, or the amount of shift of the scanning coordinates at the time of inspection is determined based on predetermined requirements (step S16). Then, the coordinates are reinspected (step S17), and the presence or absence of a defect is reinspected (step S18). If no defect is found in S18, the result is fed back to the drawing apparatus 100, and the forecast threshold value is changed (step S19). If a defect is rediscovered (at a predetermined number of times or more) in S18, it is determined as a true defect (step S20), and the result is fed back to the drawing apparatus 100. Further, readjustment of the pattern inspection apparatus 200 is performed (step S13).

本実施形態において特徴的な動作は、S8〜S13とS16〜S21の二つの手続きである。   Characteristic operations in the present embodiment are two procedures of S8 to S13 and S16 to S21.

(手続き1)
欠陥予報データが無かった(或いは欠陥発生の確率が低かった)のに欠陥が検出された場合には、
1)所定の要件に基づいて検査回数を決定しながら再検査したり、
2)所定の要件に基づいて検査感度を変更しながら再検査したり、
3)前回検査したときの走査座標を少しずれた位置から再検査したり、
するなどの手続きを選択的或いは組み合わせて実施可能となる。その結果、欠陥が(所定回数比率以上)再発見されたら、真の欠陥として出力したり、逆に発見されなければノイズだった可能性があるから欠陥としては出力せず、ノイズ発生した可能性がある旨報告したり、することができるようになる。
(Procedure 1)
If there is no defect forecast data (or the probability of defect occurrence is low) and a defect is detected,
1) Re-inspecting while determining the number of inspections based on predetermined requirements,
2) Re-inspecting while changing inspection sensitivity based on predetermined requirements,
3) Re-examination from the position where the scanning coordinates at the time of the previous inspection are slightly shifted,
This procedure can be performed selectively or in combination. As a result, if a defect is rediscovered (over a predetermined number of times), it may be output as a true defect, or if it is not found conversely, it may be noise, so it may not be output as a defect, and noise may have occurred You will be able to report or be there.

(手続き2)
欠陥予報データが有ったのに欠陥検出できなかった場合には、
1)所定の要件に基づいて検査回数を決定しながら再検査したり、
2)所定の要件に基づいて検査感度を変更しながら再検査したり、
3)前回検査したときの走査座標を少しずれた位置から再検査したり、
するなどの手続きを選択的或いは組み合わせで実施可能となる。その結果、欠陥が(所定回数比率以上)再発見されたら、真の欠陥として出力したり、逆に発見されなければ真に欠陥が無かったか、或いは、ノイズだった可能性があるから欠陥としては出力せず、ノイズ発生した可能性がある旨報告したり、することができるようになる。
(Procedure 2)
If you have defect forecast data, but you cannot detect the defect,
1) Re-inspecting while determining the number of inspections based on predetermined requirements,
2) Re-inspecting while changing inspection sensitivity based on predetermined requirements,
3) Re-examination from the position where the scanning coordinates at the time of the previous inspection are slightly shifted,
This procedure can be performed selectively or in combination. As a result, if a defect is rediscovered (over a predetermined number of times), it is output as a true defect, or if it is not found conversely, there was a possibility that there was no real defect or it was a noise. It is possible to report that there is a possibility that noise has occurred without outputting.

ここで重要なのは、欠陥の予測による検査時間の短縮だけではなく、パターン検査装置200の性能状態(性能劣化の有無も含む)の検証が可能になり、得られた検査結果の信憑性までも高められるようになることである。さらに、前述のように、パターン描画装置100へのフィードバックをも可能とし、プロセスをまたがる複数の装置の性能向上と品質管理が可能となるのである。加えて、発生した欠陥が「パターン描画装置」起因なのか、それ以外のプロセス起因なのかを類推的に分離できるようになり、歩留まり向上のための改善箇所の絞込みを早められるようになり、結果として歩留まり解析の一助とできる。   What is important here is that not only the inspection time can be shortened by predicting defects, but also the performance state (including the presence or absence of performance deterioration) of the pattern inspection apparatus 200 can be verified, and the credibility of the obtained inspection results is increased. Is to be able to. Furthermore, as described above, feedback to the pattern drawing apparatus 100 is also possible, and performance improvement and quality control of a plurality of apparatuses across processes can be performed. In addition, it is possible to analogically separate whether the generated defect is caused by the `` pattern drawing device '' or other processes, and it is possible to quickly narrow down the improvement points for improving the yield. Can help with yield analysis.

本実施形態のパターン検査装置200は、上記検査の結果を基に、実際に欠陥が発生した描画座標と、そこでの「欠陥予報データ」を対にして、「予報的中率データ」として出力する。そして、この「予報的中率データ」はパターン検査装置200の内部で保持できると共に(記憶容量に制限があるときはパターン検査装置200内部に保持する「予報的中率データ」のみ描画座標を除外して保持する)、電子データとしてLAN300、電子メディア(大容量記憶媒体)等を介して出力できる。   The pattern inspection apparatus 200 according to the present embodiment outputs, as “predictive mid-rate data”, a pair of drawing coordinates where a defect actually occurs and “defect forecast data” there based on the result of the inspection. . This “predictive mid-rate data” can be held inside the pattern inspection apparatus 200 (when the storage capacity is limited, only “predictive mid-rate data” held inside the pattern inspection apparatus 200 excludes drawing coordinates. Can be output as electronic data via the LAN 300, electronic media (mass storage medium), or the like.

ここで必要なことは、「予報的中率データを」パターン検査装置200外部へ利用可能に出力できることであり、この趣旨に合致する手段は本発明に基づくものと解釈できる。また、パターン描画装置100内で描画予報情報を基に明らかに欠陥が生じることが予測できるようになり、描画プロセスの継続可否判断を行って自身による中断も可能となり、不良品作製にかかる時間の大幅削減が可能となる。   What is required here is that “predictive mid-rate data” can be output to the outside of the pattern inspection apparatus 200 so that it can be output to the outside of the pattern inspection apparatus 200. In addition, it becomes possible to predict that a defect is clearly generated based on the drawing prediction information in the pattern drawing apparatus 100, and it is possible to interrupt the drawing process by determining whether or not the drawing process can be continued. Significant reduction is possible.

また、「予報的中率データは」パターン検査装置200にとっての「苦手」な欠陥種を特定できる。即ち、苦手な欠陥種が特定できることで、その欠陥種に特化した改善や調整が可能とる。よって、これらを自動的に運用して改善効率の向上に繋げることができ有効
といえる。
In addition, “predictive mid-rate data” can identify a defect type that is “bad” for the pattern inspection apparatus 200. That is, by identifying a defect type that is not good, it is possible to make improvements and adjustments specific to the defect type. Therefore, it can be said that these can be operated automatically and can lead to improvement in improvement efficiency.

このように、本実施形態によるパターン描画装置100は、パターン設計データであるCADデータを基にパターンを描画する。そして、描画結果には書き損じも含まれるかもしれないので、その描画座標毎に逐次に描画結果データを保存し、設計データとマスクと描画結果データをセットにしてパターン検査装置200へ承継する。   As described above, the pattern drawing apparatus 100 according to the present embodiment draws a pattern based on CAD data that is pattern design data. Since the drawing result may include a writing error, the drawing result data is sequentially stored for each drawing coordinate, and the design data, the mask, and the drawing result data are set as a set and transferred to the pattern inspection apparatus 200.

本実施形態によるパターン検査装置200は、パターン描画装置100から引き継がれたマスクとCADデータとの相違を比較しながら検査することになるが、描画結果データを一瞥し、所定量以上の描画誤差や外乱影響を受けている座標部を認識し、これらを最優先に検査を行えるようになる。そして、修正不能な欠陥が実際に検出されれば即座に検査を終了しこれを報告し、修正可能な欠陥であったなら引き続き全面くまなく検査を行い欠陥情報を報告する従来方式の検査を行える。さらに、描画結果データから欠陥発生が予報されているにも拘わらず、欠陥が発見できなかった場合は、検査装置の性能変動に起因する可能性もあるため、同一箇所を所定回数繰り返して検査したり、検査感度を高めて再度検査したり、することにより、検査装置の性能限界近傍の極微細欠陥を検出したり、或いは誤検出であったことを確証することができるようになる。   The pattern inspection apparatus 200 according to the present embodiment performs an inspection while comparing the difference between the mask inherited from the pattern drawing apparatus 100 and the CAD data. It is possible to recognize the coordinate part affected by the disturbance and perform the inspection with the highest priority. If an uncorrectable defect is actually detected, the inspection is immediately completed and reported, and if it is a correctable defect, the entire inspection is continued and defect information is reported. . In addition, if a defect cannot be found despite the fact that a defect has been predicted from the drawing result data, the same location may be repeatedly inspected a predetermined number of times because it may be caused by fluctuations in the performance of the inspection device. Or by increasing the inspection sensitivity and performing the inspection again, it is possible to detect a very fine defect near the performance limit of the inspection apparatus or to confirm that it was a false detection.

また、これらの検査結果をパターン描画装置100にフィードバックすることもできるようになり、パターン描画装置自身が描画中に致命的な描画ミスを生じたことも判定できるようになり、加えて、描画装置起因の欠陥なのか、それ以外の製造プロセス起因の欠陥なのかも識別できるようになる。そしてこれにより、致命的欠陥の早期検出によるスループットの大幅な削減ができると共に、パターン描画装置100及び検査装置200の性能も相互に補償できるようになり、各々の装置の性能を管理しやすくなると共に、高い性能を安定発揮できるようになる。そして、マスク製造プロセス全体の歩留まり及び信頼性向上に寄与できることになる。   In addition, these inspection results can be fed back to the pattern drawing apparatus 100, and it can be determined that the pattern drawing apparatus itself has caused a fatal drawing mistake during drawing. In addition, the drawing apparatus It becomes possible to identify whether the defect is caused by a defect or a defect caused by another manufacturing process. As a result, the throughput can be greatly reduced by early detection of a fatal defect, and the performances of the pattern writing apparatus 100 and the inspection apparatus 200 can be compensated for each other, making it easy to manage the performance of each apparatus. , You will be able to demonstrate high performance stably. And it can contribute to the yield and reliability improvement of the whole mask manufacturing process.

このように本実施形態のパターン描画システムは、パターン描画装置100とパターン検査装置200との間で、描画に起因した欠陥の発生を予報する欠陥予報データと予報に対する実際の予報的中率データとを生成・共有できるようにしたことにより、致命的なパターン欠陥の存在を基板検査開始初期に検知することができ、更に欠陥の発生をパターン描画中に検知することができ、これにより基板再製作に取り掛かるまでの時間短縮をはかることができる。   As described above, the pattern drawing system according to the present embodiment includes defect prediction data for predicting the occurrence of defects caused by drawing between the pattern drawing apparatus 100 and the pattern inspection apparatus 200, and actual predictive predictive data for the forecast. Can be generated and shared, so that the presence of fatal pattern defects can be detected at the beginning of substrate inspection, and the occurrence of defects can be detected during pattern drawing. It is possible to shorten the time until the start.

(変形例)
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。パターン描画装置及びパターン検査装置の構成は、前記図1に何ら限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。パターン描画装置としては、通常の描画と同時に、線束の走査により基板から放出される電子,X線乃至光を検出して描画結果データを得て、この描画結果データを基に欠陥予報データを作成し、この欠陥予報データを出力できるものであればよい。パターン検査装置としては、通常の欠陥検査機能に加え、欠陥予報データに基づいて検査の優先順位,検出感度,又は繰り返し回数等を変更できる機能を有するものであればよい。
(Modification)
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. The configurations of the pattern drawing apparatus and the pattern inspection apparatus are not limited to those shown in FIG. 1 and can be appropriately changed according to the specifications. As a pattern drawing device, simultaneously with normal drawing, electrons, X-rays or light emitted from the substrate are detected by scanning a bundle of rays, drawing result data is obtained, and defect prediction data is created based on this drawing result data. Any defect prediction data can be output. Any pattern inspection apparatus may be used as long as it has a function capable of changing inspection priority, detection sensitivity, number of repetitions, and the like based on defect prediction data in addition to a normal defect inspection function.

線源としては、電子ビーム,ランプ光,レーザ光,X線のいずれかを用いることができる。描画結果検出器としては、反射電子,2次電子,オージェ電子,特性X線,燐光,反射光,回折光,散乱光などを測定できる検出器であればよい。   Any of an electron beam, lamp light, laser light, and X-ray can be used as the radiation source. The drawing result detector may be any detector that can measure reflected electrons, secondary electrons, Auger electrons, characteristic X-rays, phosphorescence, reflected light, diffracted light, scattered light, and the like.

実施形態では欠陥予報データとして、描画指令データと描画結果データとの差異量を用いたが、描画結果データそのものを用いることも可能である。さらに、描画結果データが予め決定されている基準値(第2の基準値)を超えている場合に、その描画座標と「実際の値」を対にして「欠陥予報データ」として出力するようにしてもよい。   In the embodiment, the difference amount between the drawing command data and the drawing result data is used as the defect prediction data. However, the drawing result data itself may be used. Furthermore, when the drawing result data exceeds a predetermined reference value (second reference value), the drawing coordinates and the “actual value” are paired and output as “defect forecast data”. May be.

実施形態では、欠陥予報データを単独で出力するようにしたが、これをパターン設計データに追加若しくは添付するようにしてもよい。ここで、追加とは、パターン設計データそのものに欠陥予報データを加えることであり、添付とは、パターン設計データに該データに関連付けた添付ファイルとして加えることである。   In the embodiment, the defect prediction data is output alone, but it may be added to or attached to the pattern design data. Here, adding means adding defect prediction data to the pattern design data itself, and attaching means adding it to the pattern design data as an attached file associated with the data.

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。   In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

100…パターン描画装置
110…電子銃(線源)
111…電子線(線束)
112…偏向器
130…マスク(基板)
140…ステージ
141…温度計
142…加速度計
143…振動計
150…ステージ位置測定器
151…レーザ光
200…パターン検査装置
210…レーザ光源
211…光束
220…顕微鏡光学系
221…顕微鏡光学系
222…TDIセンサ
240…ステージ
251…レーザ光
250…ステージ位置測定器
300…LAN
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Pattern drawing apparatus 110 ... Electron gun (radiation source)
111 ... electron beam (wire bundle)
112 ... Deflector 130 ... Mask (substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 140 ... Stage 141 ... Thermometer 142 ... Accelerometer 143 ... Vibrometer 150 ... Stage position measuring device 151 ... Laser beam 200 ... Pattern inspection apparatus 210 ... Laser light source 211 ... Light beam 220 ... Microscope optical system 221 ... Microscope optical system 222 ... TDI Sensor 240 ... Stage 251 ... Laser light 250 ... Stage position measuring device 300 ... LAN

Claims (5)

基板上に形成された回路パターンを光学的に検出して得られるパターン測定データと該回路パターンに対応するパターン設計データとを比較して、基板上の回路パターンの欠陥の有無を検査する手段と、
前記基板上に形成された回路パターンに対し、描画装置に設けられた測定計から得られる 描画時の装置 情報を含む描画結果データを基に前記描画装置で作成された欠陥予報データを取り込む手段と、
前記欠陥予報データに基づいて欠陥が生じていると予測される箇所を先に検査するように前記検査手段による検査の優先順位を決定する手段と、
前記優先順位により最初に検査するように決定された前記回路パターンの箇所を前記検査手段により検査した後に、さらに前記基板上に形成された回路パターンの全面を前記検査手段により検査する手段と、
を具備してなることを特徴とするパターン検査装置。
Means for comparing the pattern measurement data obtained by optically detecting the circuit pattern formed on the substrate and the pattern design data corresponding to the circuit pattern, and inspecting for the presence or absence of a defect in the circuit pattern on the substrate; ,
Means for fetching defect prediction data created by the drawing device based on drawing result data including drawing device information obtained from a measuring meter provided in the drawing device for a circuit pattern formed on the substrate; ,
Means for determining a priority of inspection by the inspection means so as to first inspect a place where a defect is predicted to occur based on the defect prediction data;
Means for inspecting the entire surface of the circuit pattern formed on the substrate by the inspection means after inspecting the location of the circuit pattern determined to be inspected first by the priority order by the inspection means;
A pattern inspection apparatus comprising:
基板上に形成された回路パターンを光学的に検出して得られるパターン測定データと該回路パターンに対応するパターン設計データとを比較して、基板上の回路パターンの欠陥の有無を検査する手段と、
前記基板上に形成された回路パターンに対し、描画装置に設けられた測定計から得られる 描画時の装置 情報を含む描画結果データを基に前記描画装置で作成された欠陥予報データを取り込む手段と、
前記欠陥予報データに基づいて前記検査手段による検査の優先順位,検出感度,又は繰り返し回数を決定する手段と、
前記優先順位により前記検査を最初に行うように決定された前記回路パターンの箇所を前記検査手段により検査した後に、前記回路パターンの欠陥が有りと判定され前記欠陥予報データが取り込まれていない場合、又は前記回路パターンの欠陥が無しと判定され前記欠陥予報データが取り込まれている場合に、前記優先順位により最初に検査するように決定された前記回路パターンの箇所を前記検出感度により再び検査をするか又は前記繰り返し回数にて前記検査を繰り返し行い、さらに前記基板上に形成された回路パターンの全面を前記検査手段により検査する手段と、
前記欠陥予報データに対応する箇所が実際に欠陥として判定されたか否かを基に予報的中率データを作成し、この予報的中率データを保持又は出力する手段と、
を具備してなることを特徴とするパターン検査装置。
Means for comparing the pattern measurement data obtained by optically detecting the circuit pattern formed on the substrate and the pattern design data corresponding to the circuit pattern, and inspecting for the presence or absence of a defect in the circuit pattern on the substrate; ,
Means for fetching defect prediction data created by the drawing device based on drawing result data including drawing device information obtained from a measuring meter provided in the drawing device for a circuit pattern formed on the substrate; ,
Means for determining priority of inspection by the inspection means, detection sensitivity, or number of repetitions based on the defect forecast data;
After inspecting the location of the circuit pattern determined to perform the inspection first by the priority order by the inspection means, if it is determined that there is a defect in the circuit pattern and the defect prediction data is not captured, Or, when it is determined that there is no defect in the circuit pattern and the defect prediction data is taken in, the circuit pattern portion determined to be inspected first according to the priority order is inspected again by the detection sensitivity. Or repeatedly performing the inspection at the number of repetitions, and further inspecting the entire surface of the circuit pattern formed on the substrate by the inspection means,
Creating predictive predictive data based on whether or not the location corresponding to the defect predictive data was actually determined as a defect, and holding or outputting the predictive predictive data;
A pattern inspection apparatus comprising:
前記欠陥予報データは、前記描画装置に与える指令値と実際の描画時に測定された実際の値との差分に基づいて作成されるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のパターン検査装置。   3. The pattern according to claim 1, wherein the defect prediction data is created based on a difference between a command value given to the drawing device and an actual value measured at the time of actual drawing. Inspection device. パターン設計データを基に線源からの線束を基板表面上で走査して該基板上に所望の回路パターンを描画するパターン描画装置と、基板上に形成された回路パターンを光学的に検出して得られるパターン測定データとパターン設計データとを比較して欠陥の有無を検査するパターン検査装置と、を接続してなるパターン描画システムであって、
前記パターン描画装置は、前記線束の走査により前記基板から放出される電子,X線,又は光を検出して該装置に 設けられた測定計から得られる描画時の装置 情報を含む描画結果データを得る描画結果検出手段と、前記描画結果検出手段で得られた描画結果データを基に欠陥パターンを描画した可能性を示す欠陥予報データを作成する手段と、前記欠陥予報データを出力する手段とを有し、
前記パターン検査装置は、前記パターン描画装置から出力された欠陥予報データを取り込む手段と、前記欠陥予報データに基づいて欠陥が生じていると予測される箇所を先に検査するように前記検査手段による検査の優先順位を決定する手段と、
前記優先順位により最初に検査するように決定された前記回路パターンの箇所を記検査手段により検査した後に、さらに前記基板上に形成された回路パターンの全面を前記検査手段により検査する手段とを有することを特徴とするパターン描画システム。
A pattern drawing device that scans a line bundle from a radiation source on the substrate surface based on the pattern design data and draws a desired circuit pattern on the substrate, and optically detects the circuit pattern formed on the substrate. A pattern drawing system formed by connecting a pattern inspection device that compares the obtained pattern measurement data and pattern design data to inspect for the presence or absence of defects,
The pattern drawing apparatus detects drawing electrons, X-rays, or light emitted from the substrate by scanning the line bundle and obtains drawing result data including apparatus information at the time of drawing obtained from a measuring meter provided in the apparatus. A drawing result detecting means, a means for creating defect forecast data indicating the possibility of drawing a defect pattern based on the drawing result data obtained by the drawing result detecting means, and a means for outputting the defect forecast data. Have
The pattern inspection apparatus includes means for capturing defect prediction data output from the pattern drawing apparatus, and the inspection means so as to first inspect a place where a defect is predicted to occur based on the defect prediction data. Means for determining the priority of the inspection;
And means for inspecting the entire surface of the circuit pattern formed on the substrate by the inspection means after inspecting the circuit pattern portion determined to be inspected first by the priority order by the inspection means. A pattern drawing system characterized by that.
前記欠陥予報データを作成する手段は、前記描画装置に与える指令値と実際の描画時に測定された実際の値との差分に基づいて欠陥予報データを作成するものであることを特徴とする請求項4に記載のパターン描画システム。   The means for creating the defect forecast data creates defect forecast data based on a difference between a command value given to the drawing device and an actual value measured at the time of actual drawing. 5. The pattern drawing system according to 4.
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