JP2776416B2 - レチクル外観検査装置 - Google Patents
レチクル外観検査装置Info
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Description
技術に関し、特に、レチクルの外観検査を行う装置及び
検査方法に関する。
で用いられる重要な治具である。また、マスクの種類に
は、等倍の回路図形を有するマスク或いは、5倍乃至1
0倍の回路図形を有するマスク(レチクル、retic
le)などがある。
の形状や異物など外観を検査する工程がある。このよう
なレチクルの外観検査を行う装置及び検査方法として
は、従来、特開平4−365045号(以下、従来例)
に開示されているものが挙げられる。
示される様に、コンピュータ支援設計(CAD)装置か
ら出力されたパターン設計データからレチクル設計デー
タを得る設計パターンデータ入力部31と、設計パター
ンデータ入力部31において得られたレチクル設計デー
タからレチクル名及びパターンの外観的な特徴を抽出す
るレチクル名・設計パターン特徴抽出手段32と、レチ
クル名・設計パターン特徴抽出手段32により抽出され
たレチクル名及び特徴情報を一時的に保持する設計パタ
ーン特徴データ保持手段33と、レチクル上のパターン
情報から該レチクルパターンの画像データであるレチク
ルパターン画像データを得るレチクル画像データ入力部
34と、レチクル画像データ入力部34において得られ
たレチクルパターン画像データからレチクル名及びパタ
ーンの外観的な特徴を抽出するレチクル名・レチクルパ
ターン特徴抽出手段35と、レチクル名・レチクルパタ
ーン特徴抽出手段35により抽出されたレチクル名及び
レチクル上のパターンの特徴情報、並びに設計パターン
特徴データ保持手段33に保持されたレチクル名及び特
徴情報とを比較する特徴比較手段36と、特徴比較手段
36による比較結果を出力する比較結果出力手段37と
を備えている。
チクル外観検査装置においては、レチクルのパターン設
計データから得られたレチクル設計データと、検査対象
となるレチクルから得られたレチクルパターン画像デー
タとを、パターンの特徴などにおいて比較し、その特徴
が一致するか不一致であるかを検出することによりレチ
クルの外観を検査している。
の微細化に伴い、レチクルの外観検査で検出すべき欠陥
や異物などの寸法も微細化している。例えば、64Mb
DRAMクラスのデバイスに関して、5倍のレチクル上
で0.2μm程度の寸法を有している。
置及び検査方法による検査技術は、欠陥や異物などの寸
法の微細化に対応していないため、以下に示す様な問題
を有していた。
問題とならない程度の欠陥や異物などを検出してしまう
場合がある。この場合は、実際に良品として用いられる
レチクルさえも不良品として評価してしまうことになる
ので、必要以上に歩留りの低下を招くという問題があっ
た。また、逆に、ウェハプロセスにおいて、実際に問題
となる検出すべき欠陥や異物などを検出しないといった
場合がある。この場合は、良品として評価されたレチク
ルがウェハラインで問題となる場合があった。
下に図4に示す具体例を用いて説明する。
1.5μmの正方形状であったとする。このレチクル設
計データ41に対応する3種のレチクルパターンを参照
符号42、43、及び44で示す。レチクルパターン
(欠陥なし)42は、欠陥などのないレチクル設計デー
タ41に対応するレチクルパターンである。図4から理
解できる様に、レチクルパターン(欠陥なし)42の各
コーナーは、レチクル設計データ41と比較して若干丸
くなっている。レチクルパターン(欠陥1)43、及び
レチクルパターン(欠陥2)44は、夫々欠陥などを有
したレチクル設計データ41に対応するレチクルパター
ンである。これらの3種のレチクルパターン42、4
3、及び44を5:1のステッパーにかけてウェハに転
写すると、1/5縮小光学系を通す為に、ウェハパター
ン45、46、及び47は、夫々以下のようになる。即
ち、レチクルパターン(欠陥なし)42に対応するウェ
ハパターン(欠陥なし)45は、ほとんど円形のパター
ンになる。また、レチクルパターン(欠陥1)43に対
応するウェハパターン(欠陥1)46は、1/5縮小光
学系を通す際に、レチクルパターン(欠陥1)43の有
していた突起部分がスムージングされて全く欠陥の影響
のないパターンとなる。言い換えれば、レチクルパター
ン(欠陥1)43は、実際には問題とならない程度の欠
陥や異物などしか有していないと言える。一方、レチク
ルパターン(欠陥2)44に対応するウェハパターン
(欠陥2)47は、1/5縮小光学系を通す際に解像限
界以下となってしまうため全く解像しないものになる。
言い換えれば、レチクルパターン(欠陥2)44こそ
が、本来検出すべき欠陥などを有しているパターンであ
ると言える。
検査方法では、レチクルパターン(欠陥1)43のタイ
プの欠陥は検出しやすいが、レチクルパターン(欠陥
2)44のタイプの欠陥は検出しにくい。何故なら、レ
チクルパターン(欠陥1)43のタイプの欠陥は、レチ
クルパターン(欠陥なし)42と比較して、真っ直ぐで
なければならない部分に突起部分を有しているので、認
識しやすいためである。一方、レチクルパターン(欠陥
2)44のタイプの欠陥は、レチクルパターン(欠陥な
し)42の丸くなっているコーナー部分に重なっている
ため検出しにくいためである。
ついて述べたものであるが、10倍のレチクルに関して
は、5倍のレチクル以上に問題となることはいうまでも
ないことである。
く、ウェハ上に実際に転写された状態におけるレチクル
パターンとパターン設計データとの比較及びレチクルの
良・不良の判定が可能なレチクル外観検査装置及び方法
を提供することにある。
解決するために、以下に示す手段を提供する。
チクルのレチクルパターンから該レチクルパターンの画
像データであるレチクルパターン画像データを得るレチ
クル画像データ入力部と、該レチクル画像データ入力部
において得られた前記レチクルパターン画像データに基
づいて、前記レチクルパターンをステッパの縮小光学系
に通した場合に得られる光強度分布をシミュレーション
するレチクルシミュレーション手段と、前記レチクルの
パターン設計データを処理して画像データであるレチク
ル設計データを得るレチクル設計データ入力部と、該レ
チクル設計データ入力部において得られた前記レチクル
設計データに基づいて、前記レチクル設計データ通りに
設計された場合に得られるレチクルのレチクルパターン
をステッパの縮小光学系に通した場合に得られる光強度
分布をシミュレーションする設計データシミュレーショ
ン手段と、該設計データシミュレーション手段の出力と
前記レチクルシミュレーション手段の出力とを比較し
て、該設計データシミュレーション手段の出力と該レチ
クルシミュレーション手段の出力とが、一致している場
合には一致信号を、不一致の場合には不一致信号を出力
する比較手段とを備えることを特徴とするレチクル外観
検査装置が得られる。
検査装置において、前記比較手段の出力を受けて、該出
力が前記一致信号の場合には前記レチクルを良と判定
し、該出力が前記不一致信号の場合には前記レチクルを
不良と判定して判定結果を出力する比較結果判定手段を
更に備えることを特徴とするレチクル外観検査装置が得
られる。
載のレチクル外観検査装置において、前記レチクル画像
データ入力部は、前記検査対象となるレチクルに検査光
を照射する検査光照射部と、該レチクルを透過した前記
検査光を検出する光検出部と、該光検出部により検出さ
れた検査光を受けて画像処理を行い前記レチクルパター
ン画像データを出力するレチクル画像処理部と、該レチ
クルパターン画像データを一時的に保持するレチクル画
像メモリとを備えたことを特徴とするレチクル外観検査
装置が得られる。
載のレチクル外観検査装置において、前記レチクル設計
データ入力部は、レチクル設計データを受けて画像処理
を行う設計データ画像処理部と、該設計データ画像処理
部の出力を一時的に保持する設計データ画像メモリとを
備えたことを特徴とするレチクル外観検査装置が得られ
る。
載のレチクル外観検査装置において、前記レチクルシミ
ュレーション手段は、前記レチクルパターン画像データ
に対して前記シミュレーションを行うレチクルシミュレ
ーション部と、該レチクルシミュレーション部の出力を
一時的に保持するレチクルシミュレーション結果格納メ
モリとを備えており、前記設計データシミュレーション
手段は、前記レチクル設計データに対して前記シミュレ
ーションを行う設計データシミュレーション部と、該設
計データシミュレーション部の出力を一時的に保持する
設計データシミュレーション結果格納メモリとを備えて
いることを特徴とするレチクル外観検査装置が得られ
る。
チクルのレチクルパターンから該レチクルパターンの画
像データであるレチクルパターン画像データを取り込む
第1のステップと、該レチクルパターン画像データに基
づいて、前記レチクルパターンをステッパの縮小光学系
に通した場合に得られる光強度分布をシミュレーション
し、レチクルパターンシミュレーションデータを出力す
る第2のステップと、前記レチクルのパターン設計デー
タを処理して画像データであるレチクル設計データを得
る第3のステップと、該レチクル設計データに基づい
て、該レチクル設計データ通りに設計された場合に得ら
れるレチクルのレチクルパターンをステッパの縮小光学
系に通した場合に得られる光強度分布をシミュレーショ
ンし、設計データシミュレーションデータを出力する第
4のステップと、前記レチクルパターンシミュレーショ
ンデータと前記設計データシミュレーションデータとを
比較して、前記レチクルパターンシミュレーションデー
タと前記設計データシミュレーションデータとが、一致
しているか不一致であるかを検出する第5のステップ
と、該検出した結果に基づいて前記レチクルの良・不良
を判定する第6のステップとを備えることを特徴とする
レチクル外観検査方法が得られる。
いて図面を用いて説明する。
検査対象となるレチクルのレチクルパターンから該レチ
クルパターンの画像データであるレチクルパターン画像
データを取り込む第1のステップと、該レチクルパター
ン画像データに基づいて、レチクルパターンをステッパ
の縮小光学系に通した場合に得られる光強度分布をシミ
ュレーションし、レチクルパターンシミュレーションデ
ータを出力する第2のステップと、検査対象となるレチ
クルのパターン設計データを処理して画像データである
レチクル設計データを得る第3のステップと、レチクル
設計データに基づいて、レチクル設計データ通りに設計
された場合に得られるレチクル(「レチクル設計データ
から欠陥なく製造された場合に予測されるレチクル」を
含む意味である。)のレチクルパターンをステッパの縮
小光学系に通した場合に得られる光強度分布をシミュレ
ーションし、設計データシミュレーションデータを出力
する第4のステップと、レチクルパターンシミュレーシ
ョンデータと設計データシミュレーションデータとを比
較して、レチクルパターンシミュレーションデータと設
計データシミュレーションデータとが、一致しているか
不一致であるかを検出する第5のステップと、検出した
結果に基づいて検査対象であるレチクルの良・不良を判
定する第6のステップとを備えるものである。
行うために本実施の形態のレチクル外観検査装置は、図
1に示されるような構成を備えている。即ち、検査対象
となるレチクルのレチクルパターンから該レチクルパタ
ーンの画像データであるレチクル画像データを得るレチ
クル画像データ入力部1と、レチクルシミュレーション
手段2と、レチクルのパターン設計データを処理して画
像データであるレチクル設計データを得るレチクル設計
データ入力部3と、設計データシミュレーション手段4
と、比較手段5と、比較結果判定手段6とを備えてい
る。
レチクル画像データ入力部1は、検査対象となるレチク
ル12に検査光を照射する検査光照射部11と、レチク
ル12を透過した検査光を検出する光検出部13と、光
検出部13により検出された検査光を受けて画像処理を
行いレチクルパターン画像データを出力するレチクル画
像処理部14と、レチクルパターン画像データを一時的
に保持するレチクル画像メモリ15とを備えている。
は、レチクル画像データ入力部1において得られたレチ
クルパターン画像データに基づいて、そのレチクルパタ
ーンをステッパの縮小光学系に通した場合に得られる光
強度分布をシミュレーションするものであり、レチクル
パターンに対してシミュレーションを行いレチクルパタ
ーンシミュレーションデータを出力するレチクルシミュ
レーション部16と、レチクルパターンシミュレーショ
ンデータを一時的に保持するレチクルシミュレーション
結果格納メモリ17とを備えている。
チクル設計データ18を受けて画像処理を行う設計デー
タ画像処理部19と、設計データ画像処理部19の出力
を一時的に保持する設計データ画像メモリ20とを備え
ている。
は、レチクル設計データ入力部3において得られたレチ
クル設計データに基づいて、レチクル設計データ通りに
設計された場合に得られるレチクルのレチクルパターン
をステッパの縮小光学系に通した場合に得られる光強度
分布をシミュレーションするものであり、設計データ画
像メモリ20に保持されたデータに対してシミュレーシ
ョンを行い設計データシミュレーションデータを出力す
る設計データシミュレーション部21と、設計データシ
ミュレーションデータを一時的に保持する設計データシ
ミュレーション結果格納メモリ22とを備えている。
と設計データシミュレーション部21をソフトウエアを
用いて構築する場合、例えば、“AIMS”等が使用可
能である。また、ハードウエアとしては、汎用のワーク
ステーションを用いても、専用ハードウエアを用いても
良い。このようなレチクルシミュレーション部16及び
設計データシミュレーション部21に対して、検査対象
となるレチクルが使用されるステッパの光学系パラメー
タ(例えば、倍率、レンズの開口数NA、検査光のコヒ
ーレンシーσ、検査光の波長λ等)を入力することによ
り、検査対象となるレチクル及びレチクル設計データ通
りに設計された場合に得られるであろうレチクルが実際
に使用された場合に、ステッパの光学系を通して得られ
るであろう光強度分布を得ることができる。
ータの各々のシミュレーション結果は、夫々、レチクル
シミュレーション結果格納メモリ17及び設計データシ
ミュレーション結果格納メモリ22を介して画像比較部
23(比較手段5)に入力される。画像比較部23は、
レチクル及び設計データの各々のシミュレーション結果
が入力されると、双方のシミュレーション結果を基に、
例えば論理演算などを行って差異の有無を判断し、双方
のシミュレーション結果が一致している場合には一致信
号を、不一致の場合には不一致信号を出力する。ここ
で、双方のシミュレーション結果の比較は全体を対象と
して行われても良いし、一部毎を対象として行われても
よい。例えば、全体を対象として比較された場合には、
双方のシミュレーション結果の全体が一致している場合
に一致信号を出力し、不一致の場合に不一致信号を出力
することになる。また、一部毎を対象として比較された
場合には、双方のシミュレーション結果の一部毎に一致
又は不一致を判断し、その一部毎に一致信号または不一
致信号を出力することになる。また、画像比較部23に
おける比較結果は、表示・判別部24に出力される。
らの出力を受けて検査対象となるレチクルの良・不良を
自動的に判断する。このような表示・判別部24は、専
用のハードウエアで構成しても良く、ソフトウエアを用
いて構成しても良い。
トホール系のパターンの場合が示されている。また、レ
チクル画像メモリ15及び設計データ画像メモリ20に
注目すると、レチクル画像メモリ15の中央のホールパ
ターンの右下コーナー部分151が欠けている。尚、図
2において、レチクル画像メモリ15及び設計データ画
像メモリ20は、夫々画像データを例えばディスプレイ
などに表示しているようにも見えるが、実際に表示する
訳ではないことは言うまでもない。
データ画像メモリ20の出力を、夫々レチクルシミュレ
ーション部16及び設計データシミュレーション部21
においてシミュレーションした結果が、夫々レチクルシ
ミュレーション結果格納メモリ17及び設計データシミ
ュレーション結果格納メモリ22に示されている。レチ
クルシミュレーション結果格納メモリ17に注目する
と、レチクル上では僅かな欠けを有していた中央のホー
ルパターンが消失してしまっている。これは、レチクル
上では僅かな欠けであってもステッパの縮小光学系を通
すと解像の限界を越えることがあるからである。その結
果、画像比較部23においては明らかな差異として現れ
ている。ここで、図2において、レチクルシミュレーシ
ョン結果格納メモリ17及び設計データシミュレーショ
ン結果格納メモリ22並びに画像比較部23は、夫々、
画像パターンをディスプレイなどに表示しているように
も見えるが、実際に表示する訳ではないことは言うまで
もない。
しても良く、更に、表示された比較結果を基にオペレー
タが良・不良の判定を行っても良い。
されるように、検査対象となるレチクルの良・不良の判
定結果や座標値などを記録する欠陥記録部25を更に備
えている。この欠陥記録部25に記録された情報は、例
えば、次工程での処理に使用することができる。
クル外観検査装置及び方法においては、検査対象である
レチクルのパターンから得られたレチクルパターン画像
データと、レチクルのパターン設計データから得られた
レチクル設計データとを基に、ステッパの縮小光学系を
通した場合に得られる光強度分布を夫々シミュレーショ
ンし、得られた各々のシミュレーション結果を比較して
いる。その結果、検査対象であるレチクルのパターンが
ウェハ上に実際に転写された状態での比較を行うことが
できる。
陥・異物がウェハプロセスで問題になるかどうかを容易
に判断できるようになると共にウェハプロセスでの問題
の有無という観点に立った検査が可能になる。
手間を大幅に削減することが可能となる(例えば、64
MbDRAMクラスの半導体装置の検査工程において約
2時間/Hから数分程度に削減できる)と共に、より確
実な検査を行うことが可能になる。
図である。
体的に示したブロック図である。
である。
及びウェハパターンとの関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 検査対象となるレチクルのレチクルパタ
ーンから該レチクルパターンの画像データであるレチク
ルパターン画像データを得るレチクル画像データ入力部
と、 該レチクル画像データ入力部において得られた前記レチ
クルパターン画像データに基づいて、前記レチクルパタ
ーンをステッパの縮小光学系に通した場合に得られる光
強度分布をシミュレーションするレチクルシミュレーシ
ョン手段と、 前記レチクルのパターン設計データを処理して画像デー
タであるレチクル設計データを得るレチクル設計データ
入力部と、 該レチクル設計データ入力部において得られた前記レチ
クル設計データに基づいて、前記レチクル設計データ通
りに設計された場合に得られるレチクルのレチクルパタ
ーンをステッパの縮小光学系に通した場合に得られる光
強度分布をシミュレーションする設計データシミュレー
ション手段と、 該設計データシミュレーション手段の出力と前記レチク
ルシミュレーション手段の出力とを比較して、該設計デ
ータシミュレーション手段の出力と該レチクルシミュレ
ーション手段の出力とが、一致している場合には一致信
号を、不一致の場合には不一致信号を出力する比較手段
とを備えることを特徴とするレチクル外観検査装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のレチクル外観検査装置
において、 前記比較手段の出力を受けて、該出力が前記一致信号の
場合には前記レチクルを良と判定し、該出力が前記不一
致信号の場合には前記レチクルを不良と判定して判定結
果を出力する比較結果判定手段を更に備えることを特徴
とするレチクル外観検査装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2のいずれかに記載のレチ
クル外観検査装置において、 前記レチクル画像データ入力部は、 前記検査対象となるレチクルに検査光を照射する検査光
照射部と、該レチクルを透過した前記検査光を検出する
光検出部と、該光検出部により検出された検査光を受け
て画像処理を行い前記レチクルパターン画像データを出
力するレチクル画像処理部と、該レチクルパターン画像
データを一時的に保持するレチクル画像メモリとを備え
たことを特徴とするレチクル外観検査装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のレチ
クル外観検査装置において、 前記レチクル設計データ入力部は、 レチクル設計データを受けて画像処理を行う設計データ
画像処理部と、該設計データ画像処理部の出力を一時的
に保持する設計データ画像メモリとを備えたことを特徴
とするレチクル外観検査装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のレチ
クル外観検査装置において、 前記レチクルシミュレーション手段は、前記レチクルパ
ターン画像データに対して前記シミュレーションを行う
レチクルシミュレーション部と、該レチクルシミュレー
ション部の出力を一時的に保持するレチクルシミュレー
ション結果格納メモリとを備えており、 前記設計データシミュレーション手段は、前記レチクル
設計データに対して前記シミュレーションを行う設計デ
ータシミュレーション部と、該設計データシミュレーシ
ョン部の出力を一時的に保持する設計データシミュレー
ション結果格納メモリとを備えていることを特徴とする
レチクル外観検査装置。 - 【請求項6】 検査対象となるレチクルのレチクルパタ
ーンから該レチクルパターンの画像データであるレチク
ルパターン画像データを取り込む第1のステップと、 該レチクルパターン画像データに基づいて、前記レチク
ルパターンをステッパの縮小光学系に通した場合に得ら
れる光強度分布をシミュレーションし、レチクルパター
ンシミュレーションデータを出力する第2のステップ
と、 前記レチクルのパターン設計データを処理して画像デー
タであるレチクル設計データを得る第3のステップと、 該レチクル設計データに基づいて、該レチクル設計デー
タ通りに設計された場合に得られるレチクルのレチクル
パターンをステッパの縮小光学系に通した場合に得られ
る光強度分布をシミュレーションし、設計データシミュ
レーションデータを出力する第4のステップと、 前記レチクルパターンシミュレーションデータと前記設
計データシミュレーションデータとを比較して、前記レ
チクルパターンシミュレーションデータと前記設計デー
タシミュレーションデータとが、一致しているか不一致
であるかを検出する第5のステップと、 該検出した結果に基づいて前記レチクルの良・不良を判
定する第6のステップとを備えることを特徴とするレチ
クル外観検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11270296A JP2776416B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | レチクル外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11270296A JP2776416B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | レチクル外観検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09297109A JPH09297109A (ja) | 1997-11-18 |
JP2776416B2 true JP2776416B2 (ja) | 1998-07-16 |
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ID=14593370
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11270296A Expired - Fee Related JP2776416B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | レチクル外観検査装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2776416B2 (ja) |
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