JP4281314B2 - レチクル製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の製造に使用するレチクル等のフォトリソグラフィ工程用のマスクを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路装置製造工程として欠かせないフォトリソグラフィ工程においては、一般的に、石英ガラス基板等の光を透過する基板上にクロム（Ｃｒ）等の遮光材料で所望の半導体集積回路の設計パターンを描画したレチクル（Reticle）と呼ばれるマスクを原版として用いる。現在のフォトリソグラフィ技術においては、このレチクル上に描画された回路パターンを、フォトレジスト（Photoresist：感光剤）を塗布した半導体ウエハ上に、４分の１乃至５分の１に縮小露光して転写する方法が一般的である。
【０００３】
一方、半導体集積回路の微細化技術においては、ＳＩＡ（Semiconductor Industry Association）によるテクノロジ・ロードマップ以上のスピードでの微細化技術の実現が要求されている。この微細化技術の急速な進展に伴なって、レチクル上に描画された回路パターンを半導体ウエハ上に露光する際に用いる光源の波長が短波長化され、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦ、そしてＡｒＦへと開発が進められてきた。このＫｒＦ及びＡｒＦのような短波長光源を用いるフォトリソグラフィ技術においては、微細な回路パターンに対応した充分な解像力を得ることを目的として、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）技術及び位相シフト技術等の超解像技術が採用される。このため、レチクル上に描画される回路パターンは、微細化されるばかりではなく、極めて複雑化されている。
【０００４】
レチクル上に回路パターンを描画する際に扱うデータ量は、レチクル上に描画される回路パターンの微細化及び複雑化により極めて膨大なものとなっている。このため、レチクル製造に要する時間の長時間化及び費用の増大は著しい。また、より一層の回路パターンの微細化を目的として、ＶＵＶ（Vacuum UltraViolet-ray）及びＥＵＶ（Extreme UltraViolet-ray）によるフォトリソグラフィ技術の開発が既に進められており、光によるフォトリソグラフィ技術の限界への懸念から、Ｘ線及び電子ビーム（ＥＢ）によるフォトリソグラフィ技術の早期開発も切望されている。このため、このレチクル製造に要する時間の長時間化及び費用の増大は、更に顕著なものとなることが予想される。
【０００５】
図１０は、従来のレチクル製造方法を示すフローチャートである。半導体集積回路設計図等のＣＡＤ（Computer Aided Design）データ１０１は、第１データ変換装置１０２において電子ビーム（ＥＢ）描画データ１０３にデータ変換される。このＥＢ描画データ１０３はＥＢ描画装置１０４に入力され、ＥＢ描画装置１０４は、この入力されたＥＢ描画データ１０３に基づいて描画前レチクル１０５に回路パターン等の図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０６を製造する。この描画済みレチクル１０６は現像されて現像済みレチクル１０７となり、ＣＡＤデータ１０１を正しく転写したパターンが形成されているか否か、レチクル検査装置１１０において検査される。一方、ＣＡＤデータ１０１は、第２データ変換装置１０８において検査データ１０９にデータ変換される。この検査データ１０９は、レチクル検査装置１１０に入力され、現像済みレチクル１０７に描画された図形パターンに誤りがないことを検査するために用いられる。この検査によって、現像済みレチクル１０７に正しく図形パターンが形成されていることが確認されると、この現像済みレチクル１０７は良品判定を受け、検査済みレチクル１１１となる。
【０００６】
この従来のレチクル製造方法においては、第１データ変換装置１０２でデータ変換により生成されたＥＢ描画データ１０３は、検査工程を経ずにＥＢ描画装置１０４に入力され、描画前レチクル１０５上に図形パターンが描画される。このため、第１データ変換装置１０２において、データ変換エラーが発生し誤ったＥＢ描画データ１０３が生成された場合においても、このデータ変換エラーをＥＢ描画装置１０４において描画前レチクル１０５へ図形パターンを描画する前に検出することができない。また、レチクル検査装置１１０での検査工程において、現像済みレチクル１０７に欠陥が検出された場合においても、この欠陥が第１データ変換装置１０２又は第２データ変換装置による変換エラーに起因する欠陥であるのか、又は描画工程若しくは現像工程における製造欠陥であるのか、判別することは極めて困難である。レチクル検査装置１１０においては、現像済みレチクル１０７上に形成された図形パターンを画像として取り込んだ被検査画像と、検査データ１０９により生成された参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１０７上に形成された図形パターンの欠陥の有無が検出される。このため、これら被検査画像と参照画像との否一致パターンが検出された場合、この原因を解明するためには、ＥＢ描画データ１０３にデータ変換エラーが含まれていないことを検証する作業から始めなければならない。また、データ変換エラーが検出された場合、第１データ変換装置１０２におけるデータ変換工程に修正を加えてＥＢ描画データ１０３を再生成する必要があり、レチクル製造のためのリードタイムが極めて長くなってしまう。
【０００７】
特開平４−２５２０４４号公報には、レチクル製造に要する時間を短縮することを目的として、石英ガラス基板上に回路パターンを描画する時に、この基板上に照射されるＥＢによる基板表面からの反射信号を検出することによって、レチクルとなる石英ガラス基板上への回路パターン描画時における異物付着等の表面検査及びパターン欠陥等のパターンとデータの検証とをＥＢ描画と同時に行う方法が開示されている。この従来技術によれば、ＥＢ描画時にレチクル上に形成されるパターンに含まれる欠陥の有無を検出できる。このため、描画済みレチクル上のパターンに含まれる欠陥の有無を、製造フローの早い段階で検出することができ、後の検査工程の簡略化及び短時間化が可能となる。よって、高価な装置であり有効稼働率が問題となるレチクル検査装置を無駄に稼働させることがなくなる。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、レチクル描画時に欠陥の有無は検出できるが、欠陥が検出された場合においても、この欠陥の原因を特定することはできない。このため、他の従来技術と同様に、検出された欠陥の原因を解明するためには、ＥＢ描画データに含まれるデータ変換エラーの有無を検証しなければならない。また、レチクル検査装置と同様に、高価な装置であり有効稼働率の向上が重視されるＥＢ描画装置を、データ変換エラーを含んだＥＢ描画データによる誤ったレチクル描画のために稼働させることは、製造コストを著しく増大させる要因となる。更にまた、誤ったＥＢ描画データにより製造されたレチクルも無駄になってしまう。
【０００９】
一方、特開平５−２６５１９２号公報には、レチクル上にパターンを描画するための製造データの検証を、レチクルを製造する前に実施するレチクル製造方法が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術では、データ変換装置におけるデータ変換エラーの早期検出という課題は解消されない。よって、このデータ変換エラーと他の製造欠陥との切り分けという課題も存在しない。従って、この従来技術の公報には、このデータ変換エラーに起因するレチクル製造工程の長期化及びコスト増大という課題を解決するための具体的な手段も開示されていない。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、レチクル上に描画される回路パターン等のＥＢ描画データに含まれるデータ変換エラー等の欠陥をレチクル製造前に検出することによって、レチクル検査工程を簡略化し、ＥＢ描画装置及びレチクル検査装置等のレチクル製造に必要な装置の有効稼働率を向上させ、レチクル製造に要する時間を短縮し製造コストを削減できるレチクル製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１３】
本願第２発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データによる図形パターンをレチクル上に描画するための第１電子ビーム描画データを第１データ変換装置による第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記第２電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データが前記第１電子ビーム描画データを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１５】
また、本願第３発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による第１電子ビーム描画データ及び第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による第１検査データ及び第２検査データとにデータ変換し、前記第１電子ビーム描画データと前記第１検査データとを第１データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データと前記第２検査データとを第２データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記第１検査データ及び前記第２検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１６】
これらのレチクル製造方法において、前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをラスタ走査及びステージ連続移動描画方式による電子ビーム描画装置で用いられるラスタ画像にデータ変換し、前記ラスタ画像を比較することによりデータ変換エラーの有無を検証するように構成することができる。
【００１７】
また、前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとを２次元座標データに変換し、前記２次元座標データを比較することによりデータ変換エラーの有無を検証することもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１をＥＢ描画データ３にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を検査データ６にデータ変換する。ＥＢ描画データ３及び検査データ６はデータ検証装置８に入力され、このデータ検証装置８は、入力されたＥＢ描画データ３と検査データ６とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。データ検証装置８での検証によりＥＢ描画データ３がＣＡＤデータ１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４に入力され、ＥＢ描画装置４が描画前レチクル９上にＣＡＤデータに基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。ＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。レチクル検査装置７は、検査データ６を入力され、この入力された検査データ６から参照画像を生成する。また、レチクル検査装置７は、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から被検査画像を生成し、これと検査データ６から生成した参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１１上にＣＡＤデータ１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００１９】
次に、本実施形態に係るレチクル製造方法の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態においては、先ず、ＣＡＤデータ１が第１データ変換装置２においてＥＢ描画データ３に変換される（ステップＳ１）。次に、ＣＡＤデータ１が第２データ変換装置５において検査データ６に変換される（ステップＳ２）。次に、ＥＢ描画データ３と検査データ６とが、データ検証装置８において比較される（ステップＳ４）。ここでの比較結果が一致しない場合、第１データ変換装置２又は第２データ変換装置５のいずれかにおいてデータ変換エラーが発生したもの、即ち、データ変換ＮＧと判定し（ステップＳ９）、このＥＢ描画データ３及び検査データ６をＣＡＤデータ１からデータ変換した第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５において、データ変換エラーが発生したか否かを検証する。一方、ステップＳ４において、ＥＢ描画データ３と検査データ６とが一致した場合、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４に入力され、描画前レチクル９に図形パターンが描画され、このレチクルは続いて現像されて現像済みレチクル１１となる（ステップＳ５）。この現像済みレチクル１１は、レチクル検査装置７において検査される（ステップＳ６）。ここでの検査結果がＯＫであれば（ステップＳ７）、この現像済みレチクル１１は良品判定を受けることができるが（ステップＳ８）、ステップＳ７においてレチクル上に欠陥が検出された場合は、ＥＢ描画工程において欠陥が発生したもの、即ち、描画ＮＧと判定される（ステップＳ１０）。
【００２０】
次に、データ検証装置８によるデータ検証方法詳細について説明する。データ検証装置８には、図１に示すように、ＥＢ描画データ３及び検査データ６が入力される。図３は、データ検証装置８によるデータ検証方法の一例を示すフローチャートである。データ検証装置８に入力されたＥＢ描画データ３は、図３に示すように、ラスタ走査及びステージ連続移動描画方式による電子ビーム描画装置で用いられるラスタ画像（Raster Image）を生成する第１ラスタ画像生成部２１においてデータ変換され、第１ラスタ画像２２が生成される。一方、データ検証装置８に入力された検査データ６は、同様にして、第２ラスタ画像生成部２３においてデータ変換され、第２ラスタ画像２４が生成される。これら第１ラスタ画像２２と第２ラスタ画像２４とは画像比較部２５において画像比較され、これらの画像情報が一致しているか否かを示す画像比較結果２６が出力される。
【００２１】
図４は、図３に示したデータ検証装置８内の各部におけるデータ例を示す図である。ＥＢ描画装置とレチクル検査装置とでは装置構造及び特性が異なるため、これらの装置には、同じＣＡＤデータから変換された同じ図形情報を含むデータであるが、異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３又は検査データ６として入力される。このため、データ検証装置８には、図３のＥＢ描画データ３が、図４（ａ）に示すような複数の長方形、台形及び平行四辺形の組み合わせで構成されたデータとして、図３の検査データ６が、図４（ｃ）に示すような１つの長方形と複数の台形の組み合わせで構成されたデータとして入力される。よって、これらの異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３と検査データ６とを正確に比較するために、これらのデータをデータ検証装置８において、同じ表現形式であるラスタ画像に変換する。図４（ｂ）は、図４（ａ）のようなＥＢ描画データを第１ラスタ画像生成部２１でデータ変換することにより生成される第１ラスタ画像２２の例である。図４（ｂ）に示す第１ラスタ画像２２において、ハッチングで示した領域がレチクル上にＥＢ描画される図形領域であり、ハッチングされた領域の外端部に×印で示した部分は、異なるトーンでレチクル上にＥＢ描画される部分である。また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のような検査データ６を第２ラスタ画像生成部２３でデータ変換することにより生成される第２ラスタ画像２４の例である。これらの第１ラスタ画像２２及び第２ラスタ画像２４は同じ表現形式になっているため、画像比較部２５で容易に比較することができ、これらのラスタ画像に含まれる相違点の有無を正確に判定することができる。
【００２２】
図５は、データ検証装置８によるデータ検証方法の別の例を示すフローチャートである。データ検証装置８に入力されたＥＢ描画データ３は、図５に示すように、第１図形合成部３１においてデータ変換され、第１多角形図形集合３２が生成される。一方、データ検証装置８に入力された検査データ６は、同様にして、第２図形合成部３３においてデータ変換され、第２多角形図形集合３４が生成される。これらの第１多角形図形集合３２と第２多角形図形集合３４とは図形比較部３５において図形比較され、これらの図形情報が一致しているか否かを示す図形比較結果３６が出力される。
【００２３】
図６は、図５に示したデータ検証装置８内の各部におけるデータ例を示す図である。図３及び図４に示した例と同様に、データ検証装置８には、図５のＥＢ描画データ３が、図６（ａ）に示すような複数の長方形、台形及び平行四辺形の組み合わせで構成されたデータとして、図５の検査データ６が、図６（ｃ）に示すような１つの長方形と複数の台形の組み合わせで構成されたデータとして入力される。よって、これらの異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３と検査データ６とを正確に比較するために、これらのデータをデータ検証装置８において、同じ表現形式である多角形図形集合情報に変換する。図６（ｂ）は、図６（ａ）のようなＥＢ描画データを第１図形合成部部３１でデータ変換することにより生成される第１多角形図形集合３２である。また、図６（ｄ）は、図６（ｃ）のような検査データ６を第２図形合成部３３でデータ変換することにより生成される第２多角形図形集合３４である。これらの第１多角形図形集合３２及び第２多角形図形集合３４は同じ表現形式になっており、合成された図形の頂点座標の列を図形比較部３５で容易に比較することができる。よって、これらの図形情報に含まれる相違点の有無を正確に判定し、この比較結果を図形比較結果３６として出力することができる。
【００２４】
本実施形態においては、図１に示すように、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の２つの異なるデータ変換装置によって、１つのＣＡＤデータ１を別々にデータ変換し、夫々ＥＢ描画データ３及び検査データ６を生成させる。一方のデータ変換装置においてデータ変換エラーが発生し、誤った図形パターンが生成される場合においても、他方のデータ変換装置において同じ図形パターンで同じ変換エラーが発生する確率は極めて低い。このため、第１データ変換装置２と第２データ変換装置５とでＣＡＤデータ１からデータ変換されて生成されたＥＢ描画データ３と検査データ６とをデータ検証装置８で比較することによって、データ変換エラーの有無を容易に検出することができる。例えば、１枚のレチクルを製造するために必要なレチクル設計データに含まれる図形パターンの数を１億個と仮定し、データ変換装置でのデータ変換において、１個の図形パターンに対するデータ変換エラー発生確率を１０−８と仮定する。このような仮定の元においては、ＣＡＤデータ１からＥＢ描画データ３へのデータ変換でデータ変換エラーが発生した図形パターンに対して、ＣＡＤデータ１から検査データ６へのデータ変換でもデータ変換エラーが発生する確率は同様に１０−８である。これらのデータ変換は、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の別個のデータ変換装置によるため、１つの図形パターンに対して同じデータ変換エラーが発生する確率、即ち、１枚のレチクル設計データに含まれる図形パターンに対してデータ検証装置８において検出不可能な１個以上の誤った不正な図形パターンが含まれる確率Ｅは、独立事象発生確率として下記数式１のように簡単に計算することができる。
【００２５】
【数１】
【００２６】
上記数式１から、１枚のレチクル設計データに含まれる図形パターンに対してデータ検証装置８において検出不可能な１個以上の誤った不正な図形パターンが含まれる確率Ｅは無視できるほど小さいことがわかる。よって、本実施形態においては、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の２つのデータ変換装置において、ＣＡＤデータ１からＥＢ描画データ３及び検査データ６をデータ変換により別々に生成させ、これらのデータに含まれるデータ変換エラーの有無をレチクル製造のためのＥＢ描画前にデータ検証装置８で検証することによって、データ変換エラーにより欠陥レチクルが製造されることを確実に防止できる。また、データ検証装置８においてデータ変換エラーが検出されるような場合、データ変換装置におけるデータ変換エラー要因をレチクル描画前に即座に解明することができるため、無駄な欠陥レチクルを描画することがなく、レチクル検査工程を簡略化し、レチクル製造期間を短縮化することができる。よって、レチクル製造コストの大幅な削減が可能である。更にまた、レチクル検査装置７において、ＥＢ描画及び現像済みレチクル１１上に欠陥が検出されるような場合においても、この欠陥発生原因がデータ変換エラーによるものではないことが明らかであるため、欠陥発生原因の解明が極めて容易である。従って、データ変換エラーのような製造工程の早期に発生する欠陥ばかりでなく、ＥＢ描画又は現像工程等のレチクル製造工程の後段の工程において発生するような欠陥においても、この欠陥が発生した工程終了後の早期に、この欠陥発生原因を容易に解明することができる。
【００２７】
図７は、本発明の第２実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、先ず、レチクル設計データとして第１ＥＢ描画データ４１が第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、第１ＥＢ描画データ４１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、第１ＥＢ描画データ４１を第２ＥＢ描画データ４３にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、第１ＥＢ描画データ４１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、第１ＥＢ描画データ４１を検査データ６にデータ変換する。第２ＥＢ描画データ４３及び検査データ６はデータ検証装置８に入力され、このデータ検証装置８は、第１実施形態と同様に、入力されたＥＢ描画データ４３と検査データ６とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。データ検証装置８での検証により第２ＥＢ描画データ４３が第１ＥＢ描画データ４１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、第２ＥＢ描画データ４３はＥＢ描画装置４に入力され、ＥＢ描画装置４が描画前レチクル９上に第１ＥＢ描画データ４１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。ＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ４３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。レチクル検査装置７は、検査データ６を入力され、この入力された検査データ６から参照画像を生成する。また、レチクル検査装置７は、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から被検査画像を生成し、これと検査データ６から生成した参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１１上に第１ＥＢ描画データ４１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００２８】
図８は、本発明の第３実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及びデータ検証装置８に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１をＥＢ描画データ３にデータ変換する。このＥＢ描画データ３はデータ検証装置８に入力される。ＣＡＤデータ１とＥＢ描画データ３とを入力されたデータ検証装置８は、第１実施形態と同様に、これらのデータに含まれる図形情報を比較することによって、ＣＡＤデータ１が第１データ変換装置２において正しくデータ変換されてＥＢ描画データ３が生成されたことを検証する。データ検証装置８においてデータ変換エラーが検出されなければ、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４及び第２データ変換装置５に入力される。ＥＢ描画データ３を入力されたＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。一方、ＥＢ描画データ３を入力された第２データ変換装置５は、このＥＢ描画データ３に第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＥＢ描画データ３を検査データ６にデータ変換する。この検査データ６はレチクル検査装置７に入力され、検査データ６を入力されたレチクル検査装置７は、検査データ６から生成される参照画像を、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から生成される被検査画像と比較することによって、現像済みレチクル１１上にＥＢ描画データ３の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００２９】
次に、本発明の第４実施形態に係るレチクル製造方法を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態は、ＯＰＣ技術及び位相シフト技術等の超解像技術で用いられるトライトーン（Tritone）マスク及び位相シフトマスク等のように、１枚のレチクル上にＥＢ描画及び現像工程が夫々２回実施されるようなレチクル製造方法に適用されるのに好適である。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を第１ＥＢ描画データ５１及び第２ＥＢ描画データ５２にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を第１検査データ５３及び第２検査データ５４にデータ変換する。第１ＥＢ描画データ５１及び第１検査データ５３は第１データ検証装置５６に入力され、第２ＥＢ描画データ５２及び第２検査データ５４は第２データ検証装置５８に夫々入力される。これら第１データ検証装置５６及び第２データ検証装置５８は、夫々入力された第１ＥＢ描画データ５１及び第１検査データ５３と第２ＥＢ描画データ５２及び第２検査データ５４とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。第１データ検証装置５６及び第２データ検証装置５８での検証により第１ＥＢ描画データ５１及び第２ＥＢ描画データ５２の両方のデータが、ＣＡＤデータ１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、第１ＥＢ描画データ５１は第１ＥＢ描画装置５５に入力され、この第１ＥＢ描画装置５５が描画前レチクル５９上にＣＡＤデータ１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。第１ＥＢ描画装置５５は、入力された第１ＥＢ描画データ５１に基づいて描画前レチクル５９上に図形パターンを描画し、第１描画済みレチクル６０を製造する。この第１描画済みレチクル６０は現像され、残存Ｃｒ膜等の不要な部分が除去されて、第１パターンが形成された第１現像済みレチクル６１となる。一方、第２ＥＢ描画データ５２は第２ＥＢ描画装置５７に入力され、この第２ＥＢ描画装置５７が第１現像済みレチクル６１上にＣＡＤデータ１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。第２ＥＢ描画装置５７は、入力された第２ＥＢ描画データ５２に基づいて、フォトレジスト（感光剤）が塗布された第１現像済みレチクル６１上に図形パターンを描画し、第２描画済みレチクル６２を製造する。この第２描画済みレチクル６２は現像され、残存ハーフトーン（Halftone）膜等の不要部分の除去及び石英ガラス基板表面のガラス層のエッチングによる一部除去等を施されて、第２パターンが形成された第２現像済みレチクル６３となる。また、一方において、第１検査データ５３及び第２検査データ５４は、レチクル検査装置６４に入力され、このレチクル検査装置は、これら第１検査データ５３及び第２検査データ５４からレチクル検査のための参照画像を生成し、第２現像済みレチクル６３表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から生成される被検査画像とこの参照画像とを比較することによって、２回のパターン形成が行われた第２現像済みレチクル６３上にＣＡＤデータ１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置６４における検査により欠陥が検出されなかった第２現像済みレチクル６３は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００３０】
本発明に係るレチクル製造方法により製造されるレチクルは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦ及びＡｒＦ等の従来の短波長光源によるフォトリソグラフィ技術に使用されるマスクとしてのレチクルだけではなく、ＶＵＶ及びＥＵＶ等の極短波長紫外線領域の光源によるフォトリソグラフィ技術並びにＸ線及びＥＢ等の紫外線以外の光源によるフォトリソグラフィ技術に使用されるマスクであっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るレチクル製造方法は、２つのデータ変換装置を用い、ＣＡＤデータ又はＥＢ描画データからレチクル描画用のＥＢ描画データ及びレチクル検査用の検査データをデータ変換により別々に生成させ、これらのデータに含まれるデータ変換エラーの有無をレチクル製造のためのＥＢ描画前にデータ検証装置で検証する。このため、データ変換エラーにより欠陥レチクルが製造されることを確実に防止できる。また、データ検証装置においてデータ変換エラーが検出されるような場合、データ変換装置におけるデータ変換エラー要因をレチクル描画前に即座に解明することができるため、無駄な欠陥レチクルを描画することがなく、レチクル検査工程を簡略化し、レチクル製造期間を短縮化することができる。よって、レチクル製造コストの大幅な削減が可能である。更にまた、レチクル検査装置において、ＥＢ描画及び現像済みレチクル上に欠陥が検出されるような場合においても、この欠陥発生原因がデータ変換エラーによるものではないことが明らかであるため、欠陥発生原因の解明が極めて容易である。従って、データ変換エラーのような製造工程の早期に発生する欠陥ばかりでなく、ＥＢ描画又は現像工程等のレチクル製造工程の後段の工程において発生するような欠陥においても、このような欠陥が発生した工程終了後の早期に、欠陥発生原因を容易に解明することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るデータ検証装置によるデータ検証方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るデータ検証装置内の各部におけるデータ例を示す図である。
【図５】本発明に係るデータ検証装置によるデータ検証方法の別の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るデータ検証装置内の各部におけるデータ例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】従来のレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１０１；ＣＡＤデータ
２，４２，１０２；第１データ変換装置
３，１０３；ＥＢ描画データ
４，１０４；ＥＢ描画装置
８；データ検証装置
９，５９，１０５；描画前レチクル
１０，１０６；描画済みレチクル
１１，１０７；現像済みレチクル
５，１０８；第２データ変換装置
６，１０９；検査データ
７，６４，１１０；レチクル検査装置
１２，６５，１１１；検査済みレチクル
２１；第１ラスタ画像生成部
２２；第１ラスタ画像
２３；第２ラスタ画像生成部
２４；第２ラスタ画像
２５；画像比較部
２６；画像比較結果
３１；第１図形合成部
３２；第１多角形図形集合
３３；第２図形合成部
３４；第２多角形図形集合
３５；図形比較部
３６；図形比較結果
４１，５１；第１ＥＢ描画データ
４３；第２ＥＢ描画データ
５２；第２ＥＢ描画データ
５３；第１検査データ
５４；第２検査データ
５５；第１ＥＢ描画装置
５６；第１データ検証装置
５７；第２ＥＢ描画装置
５８；第２データ検証装置
６０；第１描画済みレチクル
６１；第１現像済みレチクル
６２；第２描画済みレチクル
６３；第２現像済みレチクル
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の製造に使用するレチクル等のフォトリソグラフィ工程用のマスクを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路装置製造工程として欠かせないフォトリソグラフィ工程においては、一般的に、石英ガラス基板等の光を透過する基板上にクロム（Ｃｒ）等の遮光材料で所望の半導体集積回路の設計パターンを描画したレチクル（Reticle）と呼ばれるマスクを原版として用いる。現在のフォトリソグラフィ技術においては、このレチクル上に描画された回路パターンを、フォトレジスト（Photoresist：感光剤）を塗布した半導体ウエハ上に、４分の１乃至５分の１に縮小露光して転写する方法が一般的である。
【０００３】
一方、半導体集積回路の微細化技術においては、ＳＩＡ（Semiconductor Industry Association）によるテクノロジ・ロードマップ以上のスピードでの微細化技術の実現が要求されている。この微細化技術の急速な進展に伴なって、レチクル上に描画された回路パターンを半導体ウエハ上に露光する際に用いる光源の波長が短波長化され、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦ、そしてＡｒＦへと開発が進められてきた。このＫｒＦ及びＡｒＦのような短波長光源を用いるフォトリソグラフィ技術においては、微細な回路パターンに対応した充分な解像力を得ることを目的として、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）技術及び位相シフト技術等の超解像技術が採用される。このため、レチクル上に描画される回路パターンは、微細化されるばかりではなく、極めて複雑化されている。
【０００４】
レチクル上に回路パターンを描画する際に扱うデータ量は、レチクル上に描画される回路パターンの微細化及び複雑化により極めて膨大なものとなっている。このため、レチクル製造に要する時間の長時間化及び費用の増大は著しい。また、より一層の回路パターンの微細化を目的として、ＶＵＶ（Vacuum UltraViolet-ray）及びＥＵＶ（Extreme UltraViolet-ray）によるフォトリソグラフィ技術の開発が既に進められており、光によるフォトリソグラフィ技術の限界への懸念から、Ｘ線及び電子ビーム（ＥＢ）によるフォトリソグラフィ技術の早期開発も切望されている。このため、このレチクル製造に要する時間の長時間化及び費用の増大は、更に顕著なものとなることが予想される。
【０００５】
図１０は、従来のレチクル製造方法を示すフローチャートである。半導体集積回路設計図等のＣＡＤ（Computer Aided Design）データ１０１は、第１データ変換装置１０２において電子ビーム（ＥＢ）描画データ１０３にデータ変換される。このＥＢ描画データ１０３はＥＢ描画装置１０４に入力され、ＥＢ描画装置１０４は、この入力されたＥＢ描画データ１０３に基づいて描画前レチクル１０５に回路パターン等の図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０６を製造する。この描画済みレチクル１０６は現像されて現像済みレチクル１０７となり、ＣＡＤデータ１０１を正しく転写したパターンが形成されているか否か、レチクル検査装置１１０において検査される。一方、ＣＡＤデータ１０１は、第２データ変換装置１０８において検査データ１０９にデータ変換される。この検査データ１０９は、レチクル検査装置１１０に入力され、現像済みレチクル１０７に描画された図形パターンに誤りがないことを検査するために用いられる。この検査によって、現像済みレチクル１０７に正しく図形パターンが形成されていることが確認されると、この現像済みレチクル１０７は良品判定を受け、検査済みレチクル１１１となる。
【０００６】
この従来のレチクル製造方法においては、第１データ変換装置１０２でデータ変換により生成されたＥＢ描画データ１０３は、検査工程を経ずにＥＢ描画装置１０４に入力され、描画前レチクル１０５上に図形パターンが描画される。このため、第１データ変換装置１０２において、データ変換エラーが発生し誤ったＥＢ描画データ１０３が生成された場合においても、このデータ変換エラーをＥＢ描画装置１０４において描画前レチクル１０５へ図形パターンを描画する前に検出することができない。また、レチクル検査装置１１０での検査工程において、現像済みレチクル１０７に欠陥が検出された場合においても、この欠陥が第１データ変換装置１０２又は第２データ変換装置による変換エラーに起因する欠陥であるのか、又は描画工程若しくは現像工程における製造欠陥であるのか、判別することは極めて困難である。レチクル検査装置１１０においては、現像済みレチクル１０７上に形成された図形パターンを画像として取り込んだ被検査画像と、検査データ１０９により生成された参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１０７上に形成された図形パターンの欠陥の有無が検出される。このため、これら被検査画像と参照画像との否一致パターンが検出された場合、この原因を解明するためには、ＥＢ描画データ１０３にデータ変換エラーが含まれていないことを検証する作業から始めなければならない。また、データ変換エラーが検出された場合、第１データ変換装置１０２におけるデータ変換工程に修正を加えてＥＢ描画データ１０３を再生成する必要があり、レチクル製造のためのリードタイムが極めて長くなってしまう。
【０００７】
特開平４−２５２０４４号公報には、レチクル製造に要する時間を短縮することを目的として、石英ガラス基板上に回路パターンを描画する時に、この基板上に照射されるＥＢによる基板表面からの反射信号を検出することによって、レチクルとなる石英ガラス基板上への回路パターン描画時における異物付着等の表面検査及びパターン欠陥等のパターンとデータの検証とをＥＢ描画と同時に行う方法が開示されている。この従来技術によれば、ＥＢ描画時にレチクル上に形成されるパターンに含まれる欠陥の有無を検出できる。このため、描画済みレチクル上のパターンに含まれる欠陥の有無を、製造フローの早い段階で検出することができ、後の検査工程の簡略化及び短時間化が可能となる。よって、高価な装置であり有効稼働率が問題となるレチクル検査装置を無駄に稼働させることがなくなる。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、レチクル描画時に欠陥の有無は検出できるが、欠陥が検出された場合においても、この欠陥の原因を特定することはできない。このため、他の従来技術と同様に、検出された欠陥の原因を解明するためには、ＥＢ描画データに含まれるデータ変換エラーの有無を検証しなければならない。また、レチクル検査装置と同様に、高価な装置であり有効稼働率の向上が重視されるＥＢ描画装置を、データ変換エラーを含んだＥＢ描画データによる誤ったレチクル描画のために稼働させることは、製造コストを著しく増大させる要因となる。更にまた、誤ったＥＢ描画データにより製造されたレチクルも無駄になってしまう。
【０００９】
一方、特開平５−２６５１９２号公報には、レチクル上にパターンを描画するための製造データの検証を、レチクルを製造する前に実施するレチクル製造方法が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術では、データ変換装置におけるデータ変換エラーの早期検出という課題は解消されない。よって、このデータ変換エラーと他の製造欠陥との切り分けという課題も存在しない。従って、この従来技術の公報には、このデータ変換エラーに起因するレチクル製造工程の長期化及びコスト増大という課題を解決するための具体的な手段も開示されていない。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、レチクル上に描画される回路パターン等のＥＢ描画データに含まれるデータ変換エラー等の欠陥をレチクル製造前に検出することによって、レチクル検査工程を簡略化し、ＥＢ描画装置及びレチクル検査装置等のレチクル製造に必要な装置の有効稼働率を向上させ、レチクル製造に要する時間を短縮し製造コストを削減できるレチクル製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１３】
本願第２発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データによる図形パターンをレチクル上に描画するための第１電子ビーム描画データを第１データ変換装置による第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記第２電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データが前記第１電子ビーム描画データを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１５】
また、本願第３発明に係るレチクル製造方法は、レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による第１電子ビーム描画データ及び第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による第１検査データ及び第２検査データとにデータ変換し、前記第１電子ビーム描画データと前記第１検査データとを第１データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データと前記第２検査データとを第２データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記第１検査データ及び前記第２検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とする。
【００１６】
これらのレチクル製造方法において、前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをラスタ走査及びステージ連続移動描画方式による電子ビーム描画装置で用いられるラスタ画像にデータ変換し、前記ラスタ画像を比較することによりデータ変換エラーの有無を検証するように構成することができる。
【００１７】
また、前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとを２次元座標データに変換し、前記２次元座標データを比較することによりデータ変換エラーの有無を検証することもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１をＥＢ描画データ３にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を検査データ６にデータ変換する。ＥＢ描画データ３及び検査データ６はデータ検証装置８に入力され、このデータ検証装置８は、入力されたＥＢ描画データ３と検査データ６とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。データ検証装置８での検証によりＥＢ描画データ３がＣＡＤデータ１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４に入力され、ＥＢ描画装置４が描画前レチクル９上にＣＡＤデータに基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。ＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。レチクル検査装置７は、検査データ６を入力され、この入力された検査データ６から参照画像を生成する。また、レチクル検査装置７は、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から被検査画像を生成し、これと検査データ６から生成した参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１１上にＣＡＤデータ１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００１９】
次に、本実施形態に係るレチクル製造方法の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態においては、先ず、ＣＡＤデータ１が第１データ変換装置２においてＥＢ描画データ３に変換される（ステップＳ１）。次に、ＣＡＤデータ１が第２データ変換装置５において検査データ６に変換される（ステップＳ２）。次に、ＥＢ描画データ３と検査データ６とが、データ検証装置８において比較される（ステップＳ４）。ここでの比較結果が一致しない場合、第１データ変換装置２又は第２データ変換装置５のいずれかにおいてデータ変換エラーが発生したもの、即ち、データ変換ＮＧと判定し（ステップＳ９）、このＥＢ描画データ３及び検査データ６をＣＡＤデータ１からデータ変換した第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５において、データ変換エラーが発生したか否かを検証する。一方、ステップＳ４において、ＥＢ描画データ３と検査データ６とが一致した場合、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４に入力され、描画前レチクル９に図形パターンが描画され、このレチクルは続いて現像されて現像済みレチクル１１となる（ステップＳ５）。この現像済みレチクル１１は、レチクル検査装置７において検査される（ステップＳ６）。ここでの検査結果がＯＫであれば（ステップＳ７）、この現像済みレチクル１１は良品判定を受けることができるが（ステップＳ８）、ステップＳ７においてレチクル上に欠陥が検出された場合は、ＥＢ描画工程において欠陥が発生したもの、即ち、描画ＮＧと判定される（ステップＳ１０）。
【００２０】
次に、データ検証装置８によるデータ検証方法詳細について説明する。データ検証装置８には、図１に示すように、ＥＢ描画データ３及び検査データ６が入力される。図３は、データ検証装置８によるデータ検証方法の一例を示すフローチャートである。データ検証装置８に入力されたＥＢ描画データ３は、図３に示すように、ラスタ走査及びステージ連続移動描画方式による電子ビーム描画装置で用いられるラスタ画像（Raster Image）を生成する第１ラスタ画像生成部２１においてデータ変換され、第１ラスタ画像２２が生成される。一方、データ検証装置８に入力された検査データ６は、同様にして、第２ラスタ画像生成部２３においてデータ変換され、第２ラスタ画像２４が生成される。これら第１ラスタ画像２２と第２ラスタ画像２４とは画像比較部２５において画像比較され、これらの画像情報が一致しているか否かを示す画像比較結果２６が出力される。
【００２１】
図４は、図３に示したデータ検証装置８内の各部におけるデータ例を示す図である。ＥＢ描画装置とレチクル検査装置とでは装置構造及び特性が異なるため、これらの装置には、同じＣＡＤデータから変換された同じ図形情報を含むデータであるが、異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３又は検査データ６として入力される。このため、データ検証装置８には、図３のＥＢ描画データ３が、図４（ａ）に示すような複数の長方形、台形及び平行四辺形の組み合わせで構成されたデータとして、図３の検査データ６が、図４（ｃ）に示すような１つの長方形と複数の台形の組み合わせで構成されたデータとして入力される。よって、これらの異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３と検査データ６とを正確に比較するために、これらのデータをデータ検証装置８において、同じ表現形式であるラスタ画像に変換する。図４（ｂ）は、図４（ａ）のようなＥＢ描画データを第１ラスタ画像生成部２１でデータ変換することにより生成される第１ラスタ画像２２の例である。図４（ｂ）に示す第１ラスタ画像２２において、ハッチングで示した領域がレチクル上にＥＢ描画される図形領域であり、ハッチングされた領域の外端部に×印で示した部分は、異なるトーンでレチクル上にＥＢ描画される部分である。また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のような検査データ６を第２ラスタ画像生成部２３でデータ変換することにより生成される第２ラスタ画像２４の例である。これらの第１ラスタ画像２２及び第２ラスタ画像２４は同じ表現形式になっているため、画像比較部２５で容易に比較することができ、これらのラスタ画像に含まれる相違点の有無を正確に判定することができる。
【００２２】
図５は、データ検証装置８によるデータ検証方法の別の例を示すフローチャートである。データ検証装置８に入力されたＥＢ描画データ３は、図５に示すように、第１図形合成部３１においてデータ変換され、第１多角形図形集合３２が生成される。一方、データ検証装置８に入力された検査データ６は、同様にして、第２図形合成部３３においてデータ変換され、第２多角形図形集合３４が生成される。これらの第１多角形図形集合３２と第２多角形図形集合３４とは図形比較部３５において図形比較され、これらの図形情報が一致しているか否かを示す図形比較結果３６が出力される。
【００２３】
図６は、図５に示したデータ検証装置８内の各部におけるデータ例を示す図である。図３及び図４に示した例と同様に、データ検証装置８には、図５のＥＢ描画データ３が、図６（ａ）に示すような複数の長方形、台形及び平行四辺形の組み合わせで構成されたデータとして、図５の検査データ６が、図６（ｃ）に示すような１つの長方形と複数の台形の組み合わせで構成されたデータとして入力される。よって、これらの異なる表現形式の図形パターンに変換されたＥＢ描画データ３と検査データ６とを正確に比較するために、これらのデータをデータ検証装置８において、同じ表現形式である多角形図形集合情報に変換する。図６（ｂ）は、図６（ａ）のようなＥＢ描画データを第１図形合成部部３１でデータ変換することにより生成される第１多角形図形集合３２である。また、図６（ｄ）は、図６（ｃ）のような検査データ６を第２図形合成部３３でデータ変換することにより生成される第２多角形図形集合３４である。これらの第１多角形図形集合３２及び第２多角形図形集合３４は同じ表現形式になっており、合成された図形の頂点座標の列を図形比較部３５で容易に比較することができる。よって、これらの図形情報に含まれる相違点の有無を正確に判定し、この比較結果を図形比較結果３６として出力することができる。
【００２４】
本実施形態においては、図１に示すように、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の２つの異なるデータ変換装置によって、１つのＣＡＤデータ１を別々にデータ変換し、夫々ＥＢ描画データ３及び検査データ６を生成させる。一方のデータ変換装置においてデータ変換エラーが発生し、誤った図形パターンが生成される場合においても、他方のデータ変換装置において同じ図形パターンで同じ変換エラーが発生する確率は極めて低い。このため、第１データ変換装置２と第２データ変換装置５とでＣＡＤデータ１からデータ変換されて生成されたＥＢ描画データ３と検査データ６とをデータ検証装置８で比較することによって、データ変換エラーの有無を容易に検出することができる。例えば、１枚のレチクルを製造するために必要なレチクル設計データに含まれる図形パターンの数を１億個と仮定し、データ変換装置でのデータ変換において、１個の図形パターンに対するデータ変換エラー発生確率を１０−８と仮定する。このような仮定の元においては、ＣＡＤデータ１からＥＢ描画データ３へのデータ変換でデータ変換エラーが発生した図形パターンに対して、ＣＡＤデータ１から検査データ６へのデータ変換でもデータ変換エラーが発生する確率は同様に１０−８である。これらのデータ変換は、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の別個のデータ変換装置によるため、１つの図形パターンに対して同じデータ変換エラーが発生する確率、即ち、１枚のレチクル設計データに含まれる図形パターンに対してデータ検証装置８において検出不可能な１個以上の誤った不正な図形パターンが含まれる確率Ｅは、独立事象発生確率として下記数式１のように簡単に計算することができる。
【００２５】
【数１】
上記数式１から、１枚のレチクル設計データに含まれる図形パターンに対してデータ検証装置８において検出不可能な１個以上の誤った不正な図形パターンが含まれる確率Ｅは無視できるほど小さいことがわかる。よって、本実施形態においては、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５の２つのデータ変換装置において、ＣＡＤデータ１からＥＢ描画データ３及び検査データ６をデータ変換により別々に生成させ、これらのデータに含まれるデータ変換エラーの有無をレチクル製造のためのＥＢ描画前にデータ検証装置８で検証することによって、データ変換エラーにより欠陥レチクルが製造されることを確実に防止できる。また、データ検証装置８においてデータ変換エラーが検出されるような場合、データ変換装置におけるデータ変換エラー要因をレチクル描画前に即座に解明することができるため、無駄な欠陥レチクルを描画することがなく、レチクル検査工程を簡略化し、レチクル製造期間を短縮化することができる。よって、レチクル製造コストの大幅な削減が可能である。更にまた、レチクル検査装置７において、ＥＢ描画及び現像済みレチクル１１上に欠陥が検出されるような場合においても、この欠陥発生原因がデータ変換エラーによるものではないことが明らかであるため、欠陥発生原因の解明が極めて容易である。従って、データ変換エラーのような製造工程の早期に発生する欠陥ばかりでなく、ＥＢ描画又は現像工程等のレチクル製造工程の後段の工程において発生するような欠陥においても、この欠陥が発生した工程終了後の早期に、この欠陥発生原因を容易に解明することができる。
【００２７】
図７は、本発明の第２実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、先ず、レチクル設計データとして第１ＥＢ描画データ４１が第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、第１ＥＢ描画データ４１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、第１ＥＢ描画データ４１を第２ＥＢ描画データ４３にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、第１ＥＢ描画データ４１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、第１ＥＢ描画データ４１を検査データ６にデータ変換する。第２ＥＢ描画データ４３及び検査データ６はデータ検証装置８に入力され、このデータ検証装置８は、第１実施形態と同様に、入力されたＥＢ描画データ４３と検査データ６とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。データ検証装置８での検証により第２ＥＢ描画データ４３が第１ＥＢ描画データ４１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、第２ＥＢ描画データ４３はＥＢ描画装置４に入力され、ＥＢ描画装置４が描画前レチクル９上に第１ＥＢ描画データ４１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。ＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ４３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。レチクル検査装置７は、検査データ６を入力され、この入力された検査データ６から参照画像を生成する。また、レチクル検査装置７は、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から被検査画像を生成し、これと検査データ６から生成した参照画像とを比較することによって、現像済みレチクル１１上に第１ＥＢ描画データ４１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００２８】
図８は、本発明の第３実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及びデータ検証装置８に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１をＥＢ描画データ３にデータ変換する。このＥＢ描画データ３はデータ検証装置８に入力される。ＣＡＤデータ１とＥＢ描画データ３とを入力されたデータ検証装置８は、第１実施形態と同様に、これらのデータに含まれる図形情報を比較することによって、ＣＡＤデータ１が第１データ変換装置２において正しくデータ変換されてＥＢ描画データ３が生成されたことを検証する。データ検証装置８においてデータ変換エラーが検出されなければ、ＥＢ描画データ３はＥＢ描画装置４及び第２データ変換装置５に入力される。ＥＢ描画データ３を入力されたＥＢ描画装置４は、入力されたＥＢ描画データ３に基づいて描画前レチクル９上に図形パターンを描画し、描画済みレチクル１０を製造する。この描画済みレチクル１０は現像されて現像済みレチクル１１となり、レチクル検査装置７において検査される。一方、ＥＢ描画データ３を入力された第２データ変換装置５は、このＥＢ描画データ３に第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＥＢ描画データ３を検査データ６にデータ変換する。この検査データ６はレチクル検査装置７に入力され、検査データ６を入力されたレチクル検査装置７は、検査データ６から生成される参照画像を、現像済みレチクル１１表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から生成される被検査画像と比較することによって、現像済みレチクル１１上にＥＢ描画データ３の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置７における検査により欠陥が検出されなかった現像済みレチクル１１は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００２９】
次に、本発明の第４実施形態に係るレチクル製造方法を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態は、ＯＰＣ技術及び位相シフト技術等の超解像技術で用いられるトライトーン（Tritone）マスク及び位相シフトマスク等のように、１枚のレチクル上にＥＢ描画及び現像工程が夫々２回実施されるようなレチクル製造方法に適用されるのに好適である。本実施形態においては、レチクル設計データであるＣＡＤデータ１が、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５に入力される。第１データ変換装置２は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、回転、拡大及び縮小並びに膨張及び収縮等の変換処理を施し、更にフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を第１ＥＢ描画データ５１及び第２ＥＢ描画データ５２にデータ変換する。一方、第２データ変換装置５は、ＣＡＤデータ１に含まれる図形パターンに対して、第１データ変換装置と同様の変換処理及びフォーマット変換を施すことによって、ＣＡＤデータ１を第１検査データ５３及び第２検査データ５４にデータ変換する。第１ＥＢ描画データ５１及び第１検査データ５３は第１データ検証装置５６に入力され、第２ＥＢ描画データ５２及び第２検査データ５４は第２データ検証装置５８に夫々入力される。これら第１データ検証装置５６及び第２データ検証装置５８は、夫々入力された第１ＥＢ描画データ５１及び第１検査データ５３と第２ＥＢ描画データ５２及び第２検査データ５４とに含まれる図形パターンに関する情報を比較することによって、第１データ変換装置２及び第２データ変換装置５においてデータ変換が正しく行われたことを検証する。第１データ検証装置５６及び第２データ検証装置５８での検証により第１ＥＢ描画データ５１及び第２ＥＢ描画データ５２の両方のデータが、ＣＡＤデータ１を正しくデータ変換したデータであることが検証されると、第１ＥＢ描画データ５１は第１ＥＢ描画装置５５に入力され、この第１ＥＢ描画装置５５が描画前レチクル５９上にＣＡＤデータ１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。第１ＥＢ描画装置５５は、入力された第１ＥＢ描画データ５１に基づいて描画前レチクル５９上に図形パターンを描画し、第１描画済みレチクル６０を製造する。この第１描画済みレチクル６０は現像され、残存Ｃｒ膜等の不要な部分が除去されて、第１パターンが形成された第１現像済みレチクル６１となる。一方、第２ＥＢ描画データ５２は第２ＥＢ描画装置５７に入力され、この第２ＥＢ描画装置５７が第１現像済みレチクル６１上にＣＡＤデータ１に基づく図形パターンを描画するためのデータとして用いられる。第２ＥＢ描画装置５７は、入力された第２ＥＢ描画データ５２に基づいて、フォトレジスト（感光剤）が塗布された第１現像済みレチクル６１上に図形パターンを描画し、第２描画済みレチクル６２を製造する。この第２描画済みレチクル６２は現像され、残存ハーフトーン（Halftone）膜等の不要部分の除去及び石英ガラス基板表面のガラス層のエッチングによる一部除去等を施されて、第２パターンが形成された第２現像済みレチクル６３となる。また、一方において、第１検査データ５３及び第２検査データ５４は、レチクル検査装置６４に入力され、このレチクル検査装置は、これら第１検査データ５３及び第２検査データ５４からレチクル検査のための参照画像を生成し、第２現像済みレチクル６３表面を紫外光レーザでスキャンして得られる情報から生成される被検査画像とこの参照画像とを比較することによって、２回のパターン形成が行われた第２現像済みレチクル６３上にＣＡＤデータ１の情報通りの図形パターンが正しく形成されているか否かを検証する。このレチクル検査装置６４における検査により欠陥が検出されなかった第２現像済みレチクル６３は、良品判定を受けて検査済みレチクルとなる。
【００３０】
本発明に係るレチクル製造方法により製造されるレチクルは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦ及びＡｒＦ等の従来の短波長光源によるフォトリソグラフィ技術に使用されるマスクとしてのレチクルだけではなく、ＶＵＶ及びＥＵＶ等の極短波長紫外線領域の光源によるフォトリソグラフィ技術並びにＸ線及びＥＢ等の紫外線以外の光源によるフォトリソグラフィ技術に使用されるマスクであっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るレチクル製造方法は、２つのデータ変換装置を用い、ＣＡＤデータ又はＥＢ描画データからレチクル描画用のＥＢ描画データ及びレチクル検査用の検査データをデータ変換により別々に生成させ、これらのデータに含まれるデータ変換エラーの有無をレチクル製造のためのＥＢ描画前にデータ検証装置で検証する。このため、データ変換エラーにより欠陥レチクルが製造されることを確実に防止できる。また、データ検証装置においてデータ変換エラーが検出されるような場合、データ変換装置におけるデータ変換エラー要因をレチクル描画前に即座に解明することができるため、無駄な欠陥レチクルを描画することがなく、レチクル検査工程を簡略化し、レチクル製造期間を短縮化することができる。よって、レチクル製造コストの大幅な削減が可能である。更にまた、レチクル検査装置において、ＥＢ描画及び現像済みレチクル上に欠陥が検出されるような場合においても、この欠陥発生原因がデータ変換エラーによるものではないことが明らかであるため、欠陥発生原因の解明が極めて容易である。従って、データ変換エラーのような製造工程の早期に発生する欠陥ばかりでなく、ＥＢ描画又は現像工程等のレチクル製造工程の後段の工程において発生するような欠陥においても、このような欠陥が発生した工程終了後の早期に、欠陥発生原因を容易に解明することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレチクル製造方法の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るデータ検証装置によるデータ検証方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るデータ検証装置内の各部におけるデータ例を示す図である。
【図５】本発明に係るデータ検証装置によるデータ検証方法の別の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るデータ検証装置内の各部におけるデータ例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態に係るレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】従来のレチクル製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１０１；ＣＡＤデータ
２，４２，１０２；第１データ変換装置
３，１０３；ＥＢ描画データ
４，１０４；ＥＢ描画装置
８；データ検証装置
９，５９，１０５；描画前レチクル
１０，１０６；描画済みレチクル
１１，１０７；現像済みレチクル
５，１０８；第２データ変換装置
６，１０９；検査データ
７，６４，１１０；レチクル検査装置
１２，６５，１１１；検査済みレチクル
２１；第１ラスタ画像生成部
２２；第１ラスタ画像
２３；第２ラスタ画像生成部
２４；第２ラスタ画像
２５；画像比較部
２６；画像比較結果
３１；第１図形合成部
３２；第１多角形図形集合
３３；第２図形合成部
３４；第２多角形図形集合
３５；図形比較部
３６；図形比較結果
４１，５１；第１ＥＢ描画データ
４３；第２ＥＢ描画データ
５２；第２ＥＢ描画データ
５３；第１検査データ
５４；第２検査データ
５５；第１ＥＢ描画装置
５６；第１データ検証装置
５７；第２ＥＢ描画装置
５８；第２データ検証装置
６０；第１描画済みレチクル
６１；第１現像済みレチクル
６２；第２描画済みレチクル
６３；第２現像済みレチクル
Claims (5)
- レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とするレチクル製造方法。
- レチクル設計データによる図形パターンをレチクル上に描画するための第１電子ビーム描画データを第１データ変換装置による第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による検査データとにデータ変換し、前記第２電子ビーム描画データと前記検査データとをデータ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データが前記第１電子ビーム描画データを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とするレチクル製造方法。
- レチクル設計データであるＣＡＤデータを第１データ変換装置による第１電子ビーム描画データ及び第２電子ビーム描画データと第２データ変換装置による第１検査データ及び第２検査データとにデータ変換し、前記第１電子ビーム描画データと前記第１検査データとを第１データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第２電子ビーム描画データと前記第２検査データとを第２データ検証装置で比較してデータ変換エラーの有無を検証し、前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データが前記ＣＡＤデータを正しくデータ変換したデータであることを検証した後に前記第１電子ビーム描画データ及び前記第２電子ビーム描画データを用いてレチクルを製造し、前記第１検査データ及び前記第２検査データにより前記レチクルの品質検査をすることを特徴とするレチクル製造方法。
- 前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとをラスタ走査及びステージ連続移動描画方式による電子ビーム描画装置で用いられるラスタ画像にデータ変換し、前記ラスタ画像を比較することによりデータ変換エラーの有無を検証することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレチクル製造方法。
- 前記データ検証装置は、前記電子ビーム描画データと前記検査データとを２次元座標データに変換し、前記２次元座標データを比較することによりデータ変換エラーの有無を検証することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレチクル製造方法。
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