JP4909729B2 - 検査データ作成方法および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、多重露光により形成されたパターンの検査に使用されるデータを作成するための検査データ作成方法および検査方法に関する。

近年、半導体集積回路においてパターンの微細化が益々要求されている。それに伴い、基板（ウェハ）上に形成されたパターン（デバイスパターン）の不具合箇所の検出が益々困難になってきている。そのため、今後、デバイスパターンの検査は、Die to Die比較方式ではなく、Die to Database比較方式の検査（特許文献１）が主流になることも十分考えられる。

Die-to-Database比較方式の検査では、デバイスパターンと検査データとを比較して、所望の欠陥検出感度でデバイスパターンの欠陥の有無を検査する。その際には、適切な検査データを用いて検査することが重要である。

しかしながら、現状のDie-to-Database比較方式の検査においては、必ずしも、適切な検査データが用いられているとは言えず、期待通りの検査結果が得られないこともある。
特開２００５−２６３６０号公報

本発明の目的は、多重露光により形成されたパターンの検査に適した検査データを作成するための検査データ作成方法および検査方法を提供することにある。

本発明に係る検査データ作成方法は、複数のフォトマスクを用いて多重露光により形成された基板上の同一層のパターンと検査データとを比較することにより、前記パターンを検査する検査方法に使用される前記検査データの作成方法であって、前記複数のフォトマスクの設計データのそれぞれにおいて、前記パターンのコーナー部対応するデータに対してコーナー処理を施す工程と、前記コーナー処理を施した前記複数のフォトマスクの設計データに基づいて、前記検査データを作成する工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る検査方法は、複数のフォトマスクを用いて多重露光により形成された基板上の同一層のパターンと本発明に係る検査データ作成方法により作成された検査データとを比較し、前記パターンを検査することを特徴とする。

本発明によれば、多重露光により形成されたパターンの検査に適した検査データを作成するための検査データ作成方法および検査方法を実現できるようになる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るパターン検査に使用される検査データの作成および検査方法を示すフローチャートである。

ここでは、ゲートパターンを二重露光で形成するためのフォトマスクの検査に使用される検査データを例にあげて説明する。図２に、二重露光により形成された基板（ウェハ）上のゲートパターン１（デバイスパターン）を示す。ゲートパターン１はロジック回路で使用されるものである。ゲートパターン１のサイズは６５ｎｍノード以下である。

［Ｓ１］
１回目の露光で使用されるフォトマスク（第１のフォトマスク）の設計データ（第１の設計データ）、２回目の露光で使用されるフォトマスク（第２のフォトマスク）の設計データ（第２の設計データ）が用意される。第１および第２のフォトマスクは同一層の露光（ここではゲートパターン１の露光）に使用される。第１および第２の設計データは、通常の１回の露光でパターンを形成する時に使用される該パターンの設計データに基づいて作成される。

図３に、第１の設計データを模式的に示す。図３において、斜線が引かれている矩形領域２は光が透過する領域である。第１のフォトマスクの精度は、ゲートパターン１の形状および寸法に大きな影響を与える。そのため、第１のフォトマスクには、微細パターンの形成に適したマスク、例えば、レベンソンマスクが使用される。

図４に、第２の設計データを模式的に示す。図４において、斜線が引かれている矩形領域３および外側の枠領域４は光が透過する領域である。第２のフォトマスクは、第１のフォトマスクに比べて、ゲートパターン１の形状および寸法に与える影響は小さい。第２のフォトマスクには、例えば、遮光領域（Ｃｒ）と透過領域（ガラス）とからなる通常マスクや、ハーフトーンマスクが使用される。

［Ｓ２］
第１の設計データに対して第１の丸め処理が施され、第２の設計データに対して第２の丸め処理が施される。第１および第２の丸め処理量はそれぞれ別々に設定される。すなわち、第１および第２の設計データに対して最適な丸め処理が施される。

図５に、第１の丸め処理が施された第１の設計データ（第１の検査データＤ１）を模式的に示す。図５に示されるように、第１の丸め処理は、斜線が引かれている矩形領域２の四隅を丸める処理（アウターコーナ丸め処理）である。

図６に、第２の丸め処理が施された第２の設計データ（第２の検査データＤ２）を模式的に示す。図６に示されるように、第２の丸め処理は、矩形領域３の四隅を丸める処理（アウターコーナー丸め処理）と、枠領域４の内側の四隅を丸める処理（インナーコーナー丸め処理）である。

アウターコーナー丸め処理の量は、例えば、図７に示される曲率半径Ｒoutにより規定される。インナーコーナー丸め処理の量は、例えば、図８に示される曲率半径Ｒinにより規定される。

［Ｓ３］
第１および第２の検査データＤ１，Ｄ２に対して論理演算を行うことにより、ゲートパターン１を検査するための最終的な検査データ（ターゲットデータ）が作成される。

図９に、実施形態の検査データを模式的に示す。ここでは、検査データは、Ｄ２−Ｄ１の論理演算により作成される。図９において、破線はアクティヴエリア（ＡＡ）を示している。

［Ｓ４］
図２に示されたゲートパターン１が、Die to Database方式のマスク欠陥検査により検査される。

上記二重露光は、従来と同様に、上記第１および第２の設計データに基づいて作成された第１および第２のフォトマスク（二重露光用マスク）を用いて行われる。

上記Die to Database方式のマスク欠陥検査は、図９に示された本実施形態の検査データ（Ｄ２−Ｄ１）を用いて行われる。図１０に、従来の方法により作成された検査データを模式的に示す。従来の検査データの作成方法は、通常の１回の露光でゲートパターンを形成する時に使用される該ゲートパターンの設計データＤの各端部に対して丸め処理を施すというものである。

図１０に示された従来の検査データは、図２に示されたフォトマスク上のゲートパターン１と大きく乖離する部分（破線で混まれた領域）が１２箇所もある。このような検査データを用いた検査では、本来は正しく形成された部分が不良箇所（欠陥）として認識されるという問題が生じうる。すなわち、パターンの検査精度が低下する可能性がある。

一方、図９に示された本実施形態の検査データは、図２に示されたゲートパターン１と大きく乖離する部分はない。したがって、本実施形態の検査データを用いた検査では、パターンの検査精度の低下は防止される。

このように本実施形態によれば、第１および第２のフォトマスクのパターン（マスクパターン）の基板上への転写特性に応じた量の丸め処理を第１および第２の設計データ毎に施すことにより、基板上のパターン（デバイスパターン）との乖離が抑制された検査データを作成することが可能となり、これにより、デバイスパターンの検査精度の低下を防止できるようになる。

ステップＳ４の検査の結果、欠陥が発見されなかった場合には、そのフォトマスク（あるいはそのマスクパターンデータ）が実際に使用されるフォトマスク（あるいはマスクパターンデータ）として採用される。一方、欠陥が発見された場合には、欠陥が生じないように、フォトマスクの修正、加工プロセス（エッチングプロセス）、あるいは、これら両方の修正が行われる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、二重露光の場合について説明したが、三重以上の多重露光の場合について同様に実施できる。

また、本発明は、ゲートパターン以外のデバイスパターンにも適用できる。

また、論理演算は、差分には限定されず、ウェハ上に形成されるパターンに対応する検査データが得られる演算であれば良い。

また、コーナー処理は、丸め処理に限定されず、パターンのエッジ位置を移動させるリサイズ処理等の他の処理も使用可能である。どのようなコーナー処理を採用するかは、例えば、設計データと基板上に形成されるパターンとによって決定される。

また、検査方式は、Die to Database方式に限定されるものではなく、パターンと検査データとを比較する方式のものであれば他の方式でも構わない。

また、検査データを作成する際に用いるデータも設計データに限定されず、検査したい工程に応じたもの(検査データ作成用データ)を使用する。例えば、基板上にデバイスパターンを形成するために形成されたレジストパターンを検査する場合には、リソグラフィターゲットデータを用いる。

さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。

本発明の一実施形態に係るパターン検査に使用される検査データの作成および検査方法を示すフローチャート。 二重露光により形成された基板上のパターンの一例を示す図。 １回目の露光で使用されるフォトマスクの設計データ（第１の設計データ）を模式的に示す図。 ２回目の露光で使用されるフォトマスクの設計データ（第２の設計データ）を模式的に示す図。 第１の丸め処理が施された第１の設計データ（第１の検査データ）を模式的に示す図。 第２の丸め処理が施された第２の設計データ（第２の検査データ）を模式的に示す図。 アウターコーナー丸め処理の量を規定する曲率半径を示す図。 インナーコーナー丸め処理の量を規定する曲率半径を示す図。 実施形態の検査データを模式的に示す図。 従来の方法により作成された検査データを模式的に示す図。

符号の説明

１…ゲートパターン、２，３…矩形領域（光透過領域）、４…枠領域（光透過領域）。

Claims (5)

1. 複数のフォトマスクを用いて多重露光により形成された基板上の同一層のパターンと検査データとを比較することにより、前記パターンを検査する検査方法に使用される前記検査データの作成方法であって、
   前記複数のフォトマスクの設計データのそれぞれにおいて、前記パターンのコーナー部対応するデータに対してコーナー処理を施す工程と、
   前記コーナー処理を施した前記複数のフォトマスクの設計データに基づいて、前記検査データを作成する工程と
   を含むことを特徴とする検査データ作成方法。
2. 前記コーナー処理の処理量は、前記複数のフォトマスクの設計データ毎に決められることを特徴とする請求項１に記載の検査データ作成方法。
3. 前記コーナー処理は、丸め処理であることを特徴とする請求項１または２に記載の検査データ作成方法。
4. 前記検査方法は、Die to Database方式の検査であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査データ作成方法。
5. 複数のフォトマスクを用いて多重露光により形成された基板上の同一層のパターンと請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検査データ作成方法により作成された検査データとを比較し、前記パターンを検査することを特徴とする検査方法。

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