JP7110044B2 - 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7110044B2
JP7110044B2 JP2018173002A JP2018173002A JP7110044B2 JP 7110044 B2 JP7110044 B2 JP 7110044B2 JP 2018173002 A JP2018173002 A JP 2018173002A JP 2018173002 A JP2018173002 A JP 2018173002A JP 7110044 B2 JP7110044 B2 JP 7110044B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
repair
correction
defect
correction pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018173002A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020046484A (ja
Inventor
佳子 森下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioxia Corp
Original Assignee
Kioxia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kioxia Corp filed Critical Kioxia Corp
Priority to JP2018173002A priority Critical patent/JP7110044B2/ja
Priority to US16/287,615 priority patent/US11187975B2/en
Publication of JP2020046484A publication Critical patent/JP2020046484A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7110044B2 publication Critical patent/JP7110044B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70433Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
    • G03F7/70441Optical proximity correction [OPC]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70508Data handling in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. handling pattern data for addressable masks or data transfer to or from different components within the exposure apparatus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/7065Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects

Description

本発明の実施形態は、修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の微細化が進む中、露光限界未満の微細なパターンを基板上において実現するため、フォトマスクのパターンは、例えば極微小な非解像の補助パターンを含む複雑なものになっている。
特許第4719262号公報 特許第4334183号公報 特許第4369787号公報
上記のような微細で複雑なパターンの形成において欠陥が生じた場合、欠陥の修正に長時間を要してしまい、また、修正の成功率も低くなってしまう場合がある。
本発明の実施形態は、パターン欠陥の修正を短時間で行うことができ、かつ、欠陥修正の成功率を高めることができる修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
実施形態の修正パターン生成装置は、基板にパターンを転写するマスクの前記パターンの欠陥情報を取得する取得部と、前記欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する修正パターン生成部と、前記修正パターンの前記候補の修正難度を算出する演算部と、前記修正難度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する修正パターン選定部と、を備え、前記修正難度は、前記欠陥の修正に要する時間、前記欠陥の種類、前記欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、前記欠陥の修正プロセス、及び修正の成功率のうち少なくとも1つを含む
図1は、実施形態にかかるパターン欠陥修正システムの構成の一例を示すブロック図である。 図2は、実施形態にかかる修正パターン生成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図3は、実施形態にかかる欠陥検出装置によるパターン欠陥の検出について説明する図である。 図4は、実施形態にかかる修正パターン生成装置による修正パターンの生成について説明する図である。 図5は、実施形態にかかるパターン欠陥修正システムにおけるパタン欠陥修正処理の手順の一例を示すフロー図である。
以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
半導体装置のリソグラフィ工程では、原版として用いられるフォトマスクの微細なパターンが基板としてのウェハに転写される。半導体装置の微細化が進み、フォトマスクのパターンの微細化が必要である。
ウェハへの微細なパターンの転写を補助するため、フォトマスクのパターンは、極微小な非解像の補助パターン(SRAF:Sub-Resolution Assist Feature)を有する場合がある。このような補助パターンは、例えば、光近接効果補正(OPC:Optical Proximity Correction)や、インバースリソグラフィ技術(ILT:Inverse Lithography Technology)等において用いられる。OPCでは、設計パターンとウェハ上の転写パターンとが一致するように、予めフォトマスクのパターンを補正しておく。ILTでは、設計パターンに基づく数学的な逆演算によりフォトマスクのパターン設計を行う。
このようなフォトマスクとしては、欠陥の無いパターンを形成しておく必要がある。そのため、フォトマスクが製造される際には、パターン欠陥が修正されている。
例えば、フォトマスクの製造工程では、マスク基板上のレジスト膜に所望パターンが描画され、その後、エッチングによってマスク基板上に遮光膜等のパターンが形成される。この後、欠陥検出装置によって、パターン欠陥が検出されると、検出されたパターン欠陥が荷電粒子ビームを用いた欠陥修正装置などによって修正される。
実施形態のパターン欠陥修正システムにおいては、パターン欠陥が生じた領域を部分的に修正しやすいパターンに変更してフォトマスクのパターン欠陥を修正する。以下、実施形態のパターン欠陥修正システムについて説明する。
(パターン欠陥修正システムの構成例)
図1は、実施形態にかかるパターン欠陥修正システム1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、実施形態のパターン欠陥修正システム1は、欠陥検出装置100、修正パターン生成装置200、及び欠陥修正装置300を備える。パターン欠陥修正システム1において、欠陥検出装置100、修正パターン生成装置200、及び欠陥修正装置300は、相互に通信可能に接続されている。
欠陥検出装置100は、撮像部111および検出部112を備える。撮像部111は、フォトマスク上に形成された微細なパターンを撮像する。検出部112は、撮像部111が撮像したパターンの画像からパターン欠陥を検出する。パターン欠陥の検出は、例えばフォトマスクの設計パターンと画像との比較や、フォトマスクに形成された隣り合うパターン同士の画像の比較等により行うことができる。
修正パターン生成装置200は、データ取得部211、修正パターン生成部212、演算部213、修正パターン選定部214、及び記憶部215を備える。
データ取得部211は、欠陥検出装置100が撮像したフォトマスクのパターン欠陥の画像を取得する。また、データ取得部211は、設計データ400から、ウェハ上に転写したい所望のパターンの情報を含む設計パターンを取得する。
修正パターン生成部212は、データ取得部211が取得したパターン欠陥の画像と、設計パターンとから、パターン欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する。修正パターン生成部212は、例えば、OPCやILT等を適用した光学シミュレーションに基づき、修正パターンの候補を生成する。
演算部213は、修正パターン生成部212が生成した修正パターンの候補について、修正パターンの修正難度を算出する。修正難度は、その修正パターンを用いたときの欠陥の修正面積、その修正パターンを用いたときに欠陥の修正に要する時間、欠陥の画像から判別される欠陥の種類、欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、欠陥の修正に用いられる修正プロセス、及び修正の成功率のうち、少なくとも1つを含む。演算部213は、修正パターンの候補について露光尤度を求めてもよい。露光尤度は、その修正パターンを用いたときにウェハ上において所望のパターンが得られる率を含む。
修正パターン選定部214は、演算部213が算出した修正難度に基づき、修正パターン生成部212が生成した修正パターンの候補の中から修正パターンを選定する。演算部213が露光尤度も算出した場合は、露光尤度にも基づき修正パターンの選定を行ってもよおい。修正パターン選定部214は、例えば、修正難度が所定の閾値以下であり、露光尤度が所定の閾値以上となる候補の中から修正パターンを選定する。
記憶部215は、データ取得部211が取得した各種データ、修正パターン生成部212が生成した修正パターン、修正難度の閾値、及び露光尤度の閾値等を記憶する。
欠陥修正装置300は、修正パターン生成装置200により生成され、選定された修正パターンに基づき、フォトマスクのパターン欠陥を修正する。欠陥修正装置300は、堆積部311および削除部312を備える。
堆積部311は、パターン欠陥等により欠損した遮光膜等を堆積させる。遮光膜等の堆積は、例えば、遮光膜の原料ガスを荷電粒子ビームによりフォトマスク上に焼き付けることにより行うことができる。
削除部312は、パターン欠陥等により膜残りが発生した遮光膜等を削除する。遮光膜等の削除は、例えば、膜残り部分に荷電粒子ビームを当てスパッタすること、またはアシストガスト遮光膜とを荷電粒子ビームで反応させ除去することにより行うことができる。
上述の修正パターン生成装置200は、例えば図2に示すハードウェア構成を備える。
図2は、実施形態にかかる修正パターン生成装置200のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、修正パターン生成装置200は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203、表示部204、入力部205を有している。修正パターン生成装置200では、これらのCPU201、ROM202、RAM203、表示部204、入力部205がバスラインを介して接続されている。
CPU201は、コンピュータプログラムである修正パターン生成プログラム207を用いてフォトマスクのパターン欠陥が生じた領域における修正パターンの生成を行う。修正パターン生成プログラム207は、コンピュータで実行可能な、修正パターンの生成を行うための複数の命令を含むコンピュータ読取り可能な記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトである。修正パターン生成プログラム207では、これらの複数の命令が、修正パターンの生成処理をコンピュータに実行させる。
表示部204は、液晶モニタなどの表示装置であり、CPU201からの指示に基づいて、生成された修正パターンなどを表示する。入力部205は、マウスやキーボードを備えて構成され、使用者から外部入力される指示情報(修正パターンの生成に必要なパラメータ等)を入力する。入力部205へ入力された指示情報は、CPU201へ送られる。
修正パターン生成プログラム207は、ROM202内に格納されており、バスラインを介してRAM203へロードされる。図2では、修正パターン生成プログラム207がRAM203へロードされた状態を示している。
CPU201はRAM203内にロードされた修正パターン生成プログラム207を実行する。具体的には、修正パターン生成装置200では、使用者による入力部205からの指示入力に従って、CPU201がROM202内から修正パターン生成プログラム207を読み出してRAM203内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。CPU201は、この各種処理に際して生じる各種データをRAM203内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶させておく。
修正パターン生成装置200で実行される修正パターン生成プログラム207は、例えば上述の演算部等を含むモジュール構成となっており、これらが主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成される。
上述の図1における修正パターン生成装置200のデータ取得部211、修正パターン生成部212、演算部213、修正パターン選定部214、及び記憶部215等の各部は、CPU201がプログラムを実行することにより実現されてもよく、または、専用のハードウェア回路で実現されてもよい。また、記憶部215は、ROM202やRAM203等により実現されてもよく、HDD等により実現されてもよい。
(修正パターン生成装置の機能例)
次に、図3および図4を用いて、修正パターン生成装置200の機能について詳細に説明する。図3は、実施形態にかかる欠陥検出装置100によるパターン欠陥の検出について説明する図である。
図3(a)に示すように、欠陥検出装置100は、フォトマスクの欠陥を含むパターン10を検出する。図3(a)の例では、フォトマスクのパターンは、メインパターンMa~Meを含む。メインパターンMa~Meは、ウェハへ転写することを企図するパターンである。ただし、メインパターンMa~Meの形状が形を変えて転写されることもあり得る。メインパターンMa~Mcの周囲には、それぞれ複数の補助パターンSa~Scが配置されている。メインパターンMd,Meは補助パターンを有さない。また、メインパターンMaに付随する補助パターンSaのうち、いくつかの補助パターンSa’には欠損が見られる。
図3(b)に示すように、フォトマスクのパターン欠陥を含むパターン10はウェハにもパターン30として転写されることとなる。例えば、フォトマスクのメインパターンMaは、メインパターンMa自体の形状およびその周辺の補助パターンSaにより、ウェハ上において楕円形のパターンを得ることを企図している。しかし、いくつかの補助パターンSa’が欠損していたことにより、ウェハ上では、例えば、楕円形の右下が欠損したメインパターンMa’となってしまうと考えられる。そのほか、フォトマスク上において欠陥の見られなかったものについては、ウェハ上において所望のパターンが得られるはずである。例えば、フォトマスクにおけるメインパターンMb及びそれに付随する複数の補助パターンSbにより、ウェハ上において、L字型のメインパターンMbが得られる。また例えば、フォトマスクにおけるメインパターンMc及びそれに付随する複数の補助パターンScにより、ウェハ上において、逆L字型のメインパターンMcが得られる。また例えば、フォトマスクにおけるメインパターンMd,Meにより、ウェハ上において、直線状のメインパターンMd,Meが得られる。
修正パターン生成装置200は、フォトマスクにおいてパターン欠陥が発生すると、これを修正する修正パターンの候補を生成する。その様子を図4に示す。
図4は、実施形態にかかる修正パターン生成装置200による修正パターンの生成について説明する図である。図4の例では、図3(a)の例と同様のフォトマスクの欠陥が生じたものとする。
図4の上段に示すように、修正パターン生成装置200の修正パターン生成部212は、取得されたフォトマスクの欠陥を含む画像に基づき、欠陥を含むパターンの所定領域10dを抽出する。欠陥を含むパターンの所定領域10dとは、ここでは、いくつかの補助パターンSa’に欠損のあったメインパターンMa、及びメインパターンMaに付随する補助パターンSa,Sa’を含む領域である。換言すれば、いくつかの補助パターンSa’に欠損のあったメインパターンMa、及びメインパターンMaから生じる回折光が影響を及ぼし得る範囲の領域であるともいえる。
さらに、修正パターン生成部212は、抽出した所定領域10dに対応するウェハ上の所望のパターン30pを設計パターンから抽出する。ここでは、ウェハ上の所望のパターン30pは楕円形のメインパターンMaを含む。そして、修正パターン生成部212は、所定領域10dの欠損を含むパターンに、どのような修正を施せば、ウェハ上に所望のパターン30pが得られるかを光学的にシミュレーションする。
図4(a)~(c)に示すように、修正パターン生成部212は、抽出した所定領域10dの欠陥を含む画像及びウェハ上の所望のパターン30pにより、欠陥を修正する修正パターンの候補を生成する。ここでは、修正パターン生成部212により生成された修正パターンの候補を3つとしたが、候補の数は1つ以上であればよく任意である。
図4(a)に示す候補は、フォトマスクにおいて元々得ようとしていたメインパターンMaと補助パターンSaとから構成される。つまり、図4(a)に示す候補によれば、パターンの欠損が見られたいくつかの補助パターンSa’の欠損部分に遮光膜等の堆積膜を足す修正が要求される。
図4(b)に示す候補は、欠損のあったいくつかの補助パターンSa’はそのままに、新たにいくつかの補助パターンSaaを加えた、メインパターンMaと補助パターンSa,Sa’,Saaとから構成される。つまり、図4(b)に示す候補によれば、新たに遮光膜等の堆積膜を足して補助パターンSaaを形成する修正が要求される。
図4(c)に示す候補は、欠損のあったいくつかの補助パターンSa’はそのままに、新たに斜めの補助パターンSabを加えた、メインパターンMaと補助パターンSa,Sa’,Sabとから構成される。つまり、図4(c)に示す候補によれば、新たに遮光膜等の堆積膜を足して補助パターンSabを形成する修正が要求される。
修正パターン生成装置200の演算部213は、図4(a)~(c)に示す修正パターンの候補のそれぞれについて修正難度を算出する。
修正難度は、上述のように、欠陥修正時間等の修正の難しさを示す条件を求めることで規定される。例えば、図4(a)に示す候補は、修正個所が多いことから、個々の欠陥修正面積が狭く、欠陥修正時間が長く、修正の成功率も低いと考えられる。欠陥の種類はパターン欠損であり、修正対象膜の材料は例えば遮光膜の材料となるCr等であり、修正プロセスは遮光膜等の堆積である。なお、修正対象膜とは、堆積を要する膜や削除を要する膜のことである。また、欠陥の種類としては、パターン欠損のほか、膜残りやパターンの倒壊、あるいは、これらの欠陥の複合型等がある。また、修正プロセスとしては、遮光膜等の堆積のほか、遮光膜等の削除等がある。このうち、遮光膜等の堆積はピンポイントで行うことが難しく、堆積を要する範囲以上に膜を堆積させた後、削除する処理が必要になる場合がある。さらには、微小な膜を堆積しても洗浄処理により膜が消失してしまうおそれもある。このため、修正プロセスの難度としては膜の削除より堆積の方が高い場合がある。
このように割り出された図4(a)~(c)の候補の修正難度は、例えば、図4(a)が他より高く、図4(b),(c)は中程度の難度である。さらに、図4(b),(c)に関しては、細かいパターン修正を得意とするか、斜めのパターン修正を得意とするか等、欠陥修正装置300のタイプにより難度が異なる場合もある。
また、演算部213は、図4(a)~(c)に示す修正パターンの候補のそれぞれについて露光尤度を算出してもよい。
露光尤度は、所定の候補を用いたときのウェハ上における所望のパターン30pの取得率として規定される。つまり、露光尤度は、ウェハ上において所望のパターン30pが得られる成功率である。一般的に、修正難度が高ければ露光尤度も高い。例えば、図4(a)に示す候補は、修正個所が多い分、所望のパターン30pの取得率も高まると考えられる。
図4の下段に示すように、修正パターン生成装置200の修正パターン選定部214は、上記の修正難度に基づき、修正難度が適度に低い修正パターンを選定する。このような修正難度の修正パターンを選定するには、修正難度に閾値を設け、所定の閾値以下の修正難度を有する修正パターンのうち、最も修正難度の高い修正パターンを選定するなどとすることができる。修正難度が適度に低い修正パターンを選定するのは、修正難度が高すぎると修正に失敗してしまう可能性が高まり、修正難度が低すぎるとウェハ上において所望のパターン30pが得られない可能性が高まってしまうからである。
修正パターン選定部214は、さらに、演算部213が求めた露光尤度も修正パターン選定の指標としてもよい。すなわち、修正パターン選定にあたって、修正パターン選定部214は、修正難度が適度に低く、露光尤度が適度に高い修正パターンを選定することができる。露光尤度が高いほど所望のパターン30pが得られる可能性は高まるが、修正難度も高まってしまうことが考えられる。そこで、露光尤度にも閾値を設け、修正難度が所定の閾値以下であり、露光尤度が所定の閾値以上である修正パターンを選定するなどとすることができる。
図4の下段の例では、図4(a)~(c)に示す修正パターンの候補のうち、図4(b)の候補が選定されている。ただし、図4の例によらず、修正パターンは1つに絞り込まれなくともよい。つまり、修正パターン選定部214により複数の修正パターンが選定されてもよい。
欠陥修正装置300は、修正パターン生成装置200が生成し選定した修正パターンに基づき、フォトマスク上のパターン欠陥を修正する。ここでは、パターン欠損型の欠陥であるので、例えば、補助パターンSaaを新たに足す修正を行う。
フォトマスクのパターン欠陥に対する修正が成功したら、そのフォトマスクを用いて半導体基板等のウェハ上にパターンを転写する。
(半導体装置の製造処理の例)
次に、図5を用い、実施形態にかかる半導体装置の製造処理としてのパターン欠陥修正処理について説明する。図5は、実施形態にかかるパターン欠陥修正システム1におけるパターン欠陥修正処理の手順の一例を示すフロー図である。
図5に示すように、欠陥検出装置100が、フォトマスクのパターン欠陥を検出する(ステップS111)。
次に、修正パターン生成装置200のデータ取得部211が、フォトマスクのパターン欠陥の画像を取得する。また、データ取得部211は、ウェハ上に転写したい所望のパターン情報を含む設計パターンを取得する(ステップS112)。
次に、修正パターン生成部212が、パターン欠陥を含む所定領域を抽出する(ステップS113)。そして、修正パターン生成部212は、フォトマスクの欠陥を含む画像およびウェハ上の所望のパターンから修正パターンの候補を生成する(ステップS114)。
次に、演算部213が、それぞれの修正パターンの候補の修正難度を算出する(ステップS115)。また、演算部213は、それぞれの候補の露光尤度を算出する(ステップS116)。ただし、上述のように、演算部213は、ステップS116は行わず、修正難度のみを算出してもよい。
次に、修正パターン選定部214が、修正パターンの候補の中から実際に用いる修正パターンを選定する(ステップS117)。このとき、修正パターン選定部214は、それぞれの候補の修正難度に基づき修正パターンを選定する。ステップS116により露光尤度が求められている場合には、修正パターン選定部214は、それぞれの候補の露光尤度も指標にして修正パターンを選定してもよい。
欠陥修正装置300は、修正パターン生成装置200が生成し選定した修正パターンに基づき、フォトマスクのパターン欠陥を修正する(ステップS118)。
次に、欠陥修正装置300による修正が成功したか否かが判定される(ステップS119)。かかる判定は、例えば、欠陥修正装置300または欠陥検出装置100等のデータを取得して、修正パターン生成装置200が行ってもよい。
修正に失敗した場合には(ステップS119:No)、ステップS117以降のフローが繰り返される。このとき、修正パターン選定部214は、複数選定した修正パターンのうち、より修正難度の低い修正パターンを選定することができる。または、修正パターン選定部214は、修正難度の閾値を下げたうえで修正パターンを再選定することができる。
修正に成功した場合には(ステップS119:Yes)、このフォトマスクを用いてウェハ上において所望のパターンが得られたか否かが判定される(ステップS120)。かかる判定は、例えば、ウェハ欠陥検査等のデータを取得して、修正パターン生成装置200が行ってもよい。または、露光装置と同波長、同光学系を持つ像質評価装置を用いて、修正パターンのウェハ上に転写されるパターンを予測して判定を行ってもよい。
所望のパターンが得られなかった場合には(ステップS120:No)、ステップS117以降のフローが繰り返される。このとき、修正パターン選定部214は、複数選定した修正パターンのうち、より露光尤度の高い修正パターンを選定することができる。または、修正パターン選定部214は、露光尤度の閾値を上げたうえで修正パターンを再選定することができる。
所望のパターンが得られた場合には(ステップS120:Yes)、パターン欠陥修正処理を終了する。
これ以降、ウェハ上への所望のパターンの転写、及びウェハ上の被加工膜の加工を繰り返していくことで、半導体装置が製造される。
(比較例)
上述のように、微細化の進むフォトマスクのパターンは、OPCやILT等の導入により、補助パターン等を含む複雑なパターンとなっている。このようなパターンにおいて、欠陥検出装置で検出された欠陥を如何に修正するかの判定が困難となっている。欠陥の種類も、上記に挙げたパターン欠損のほか、膜残り、パターンの倒壊、あるいは、これらの複合的な欠陥が検出されるなど多岐に亘っている。
このような状況下、比較例のパターン欠陥修正の手法においては、フォトマスクのパターン欠陥に対し、元々得ようとしていたパターン通りの修正を試みる。しかしながら、このような手法では、修正に長時間を要してしまったり、修正の成功率が低下してしまったりすることがある。
実施形態のパターン欠陥修正システム1においては、修正パターン生成装置200が修正パターンの候補を生成する。そして、修正パターン生成装置200は、修正難度に基づき候補の中から適正な修正パターンを選定する。これにより、修正難度の高すぎる修正パターンを避けることができ、修正時間を短縮して修正の成功率を高めることができる。よって、所望のパターンをウェハ上に得ることができる。
実施形態のパターン欠陥修正システム1においては、修正パターン生成装置200が、露光尤度に基づき修正パターンの候補の中から適正な修正パターンを選定する。これにより、修正難度の高すぎる修正パターンを避けつつ、ウェハ上における所望のパターンの取得率を高めることができる。
実施形態のパターン欠陥修正システム1においては、修正パターン生成装置200が修正パターンを生成し選定する。これにより、検出された欠陥を如何に修正するかの判定が容易となる。また、修正時間が短縮され、かつ、修正の成功率が高まることで、TAT(Turn Around Time)が短縮されるので、複数個所の修正について並行して処理を進めることができ、1つのフォトマスクの製造に要する時間を短縮することができる。
なお、上述の実施形態においては、OPCやILTが適用されたパターンを例に挙げたが、これに限られない。補助パターンを含むような複雑なパターンに対し、上述の実施形態を適用することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…パターン欠陥修正システム、100…欠陥検出装置、200…修正パターン生成装置、211…データ取得部、212…修正パターン生成部、213…演算部、214…修正パターン選定部、215…記憶部、300…欠陥修正装置、400…設計データ。

Claims (6)

  1. 基板にパターンを転写するマスクの前記パターンの欠陥情報を取得する取得部と、
    前記欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する修正パターン生成部と、
    前記修正パターンの前記候補の修正難度を算出する演算部と、
    前記修正難度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する修正パターン選定部と、を備え、
    前記修正難度は、前記欠陥の修正に要する時間、前記欠陥の種類、前記欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、前記欠陥の修正プロセス、及び修正の成功率のうち少なくとも1つを含む、
    修正パターン生成装置。
  2. 前記演算部は、前記修正パターンの前記修正難度および前記修正パターンによる露光尤度を算出し、
    前記修正パターン選定部は、前記修正難度および前記露光尤度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する、
    請求項1に記載の修正パターン生成装置。
  3. 前記修正パターン生成部は、光学シミュレーションを用いて前記修正パターンの前記候補を生成する、
    請求項1または請求項2に記載の修正パターン生成装置。
  4. 基板にパターンを転写するマスクの前記パターンの欠陥を検出する欠陥検出装置と、
    前記パターンの前記欠陥を修正する修正パターンを生成する修正パターン生成装置と、
    前記修正パターンに基づき前記パターンの前記欠陥を修正する欠陥修正装置と、を備え、
    前記修正パターン生成装置は、
    前記パターンの欠陥情報を取得する取得部と、
    前記欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する修正パターン生成部と、
    前記修正パターンの前記候補の修正難度を算出する演算部と、
    前記修正難度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する修正パターン選定部と、を備え、
    前記修正難度は、前記欠陥の修正に要する時間、前記欠陥の種類、前記欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、前記欠陥の修正プロセス、及び修正の成功率のうち少なくとも1つを含む、
    パターン欠陥修正システム。
  5. 基板にパターンを転写するマスクの前記パターンの欠陥情報を取得する取得ステップと、
    前記欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する修正パターン生成ステップと、
    前記修正パターンの前記候補の修正難度を算出する演算ステップと、
    前記修正難度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する修正パターン選定ステップと、を含み、
    前記修正難度は、前記欠陥の修正に要する時間、前記欠陥の種類、前記欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、前記欠陥の修正プロセス、及び修正の成功率のうち少なくとも1つを含む、
    修正パターン生成方法。
  6. 第1基板にパターンを転写するフォトマスクの前記パターンの欠陥を検出する欠陥検出ステップと、
    前記パターンの欠陥情報を取得する取得ステップと、
    前記欠陥を含む前記パターンの領域を抽出し、抽出した前記領域に対応する第2基板上の所望のパターン及び前記欠陥情報により前記欠陥を修正する修正パターンの候補を少なくとも1つ生成する修正パターン生成ステップと、
    前記修正パターンの修正難度を算出する演算ステップと、
    前記修正難度に基づき前記修正パターンの前記候補の中から修正パターンを選定する修正パターン選定ステップと、
    前記修正パターンに基づき前記パターンの前記欠陥を修正する欠陥修正ステップと、を含み、
    前記修正難度は、前記欠陥の修正に要する時間、前記欠陥の種類、前記欠陥の修正にかかわる修正対象膜の材料、前記欠陥の修正プロセス、及び修正の成功率のうち少なくとも1つを含む、
    半導体装置の製造方法。
JP2018173002A 2018-09-14 2018-09-14 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法 Active JP7110044B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018173002A JP7110044B2 (ja) 2018-09-14 2018-09-14 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法
US16/287,615 US11187975B2 (en) 2018-09-14 2019-02-27 Correction pattern generation device, pattern defect correction system, correction pattern generation method, and semiconductor device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018173002A JP7110044B2 (ja) 2018-09-14 2018-09-14 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020046484A JP2020046484A (ja) 2020-03-26
JP7110044B2 true JP7110044B2 (ja) 2022-08-01

Family

ID=69773951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018173002A Active JP7110044B2 (ja) 2018-09-14 2018-09-14 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11187975B2 (ja)
JP (1) JP7110044B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7437959B2 (ja) 2019-03-07 2024-02-26 Hoya株式会社 修正フォトマスク、及び表示装置の製造方法
CN117192887A (zh) * 2022-05-30 2023-12-08 联华电子股份有限公司 光学邻近修正的执行装置与执行方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066759A (ja) 1999-08-26 2001-03-16 Toppan Printing Co Ltd Opcマスク欠陥修正方法及び欠陥修正装置
JP2008033299A (ja) 2006-07-05 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd 階調をもつフォトマスクの欠陥部修正方法および修正箇所の評価方法
JP2008159930A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Sony Corp 欠陥修正装置及び欠陥修正方法
JP2009086639A (ja) 2007-09-14 2009-04-23 Renesas Technology Corp フォトマスクの製造方法
JP2011221499A (ja) 2010-02-01 2011-11-04 Nuflare Technology Inc 欠陥推定装置および欠陥推定方法並びに検査装置および検査方法
JP2017227804A (ja) 2016-06-23 2017-12-28 凸版印刷株式会社 マスクパターンの白欠陥修正方法及びフォトマスクの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4334183B2 (ja) 2002-06-28 2009-09-30 株式会社東芝 マスクの欠陥修正方法、マスクの欠陥修正装置、および半導体装置の製造方法
JP4185789B2 (ja) * 2003-03-12 2008-11-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン検査方法及びその装置
JP4369787B2 (ja) 2004-03-31 2009-11-25 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 フォトマスクの白欠陥修正方法
JP2008233343A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Advanced Mask Inspection Technology Kk 試料検査装置、補正画像生成方法及びプログラム
JP5260183B2 (ja) * 2008-08-25 2013-08-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法及びその装置
JP4719262B2 (ja) 2008-09-30 2011-07-06 株式会社東芝 フォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの欠陥修正システム及びフォトマスクの欠陥修正プログラム
JP5423286B2 (ja) 2009-09-29 2014-02-19 凸版印刷株式会社 パターンデータ変換方法
JP2012155179A (ja) 2011-01-27 2012-08-16 Toshiba Corp 欠陥検査支援装置、欠陥検査支援方法
JP6234998B2 (ja) 2012-04-18 2017-11-22 ディー・ツー・エス・インコーポレイテッドD2S, Inc. 荷電粒子ビームリソグラフィを用いてパターンを形成するための方法およびシステム
US10948837B2 (en) * 2017-07-17 2021-03-16 Asml Netherlands B.V. Information determining apparatus and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066759A (ja) 1999-08-26 2001-03-16 Toppan Printing Co Ltd Opcマスク欠陥修正方法及び欠陥修正装置
JP2008033299A (ja) 2006-07-05 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd 階調をもつフォトマスクの欠陥部修正方法および修正箇所の評価方法
JP2008159930A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Sony Corp 欠陥修正装置及び欠陥修正方法
JP2009086639A (ja) 2007-09-14 2009-04-23 Renesas Technology Corp フォトマスクの製造方法
JP2011221499A (ja) 2010-02-01 2011-11-04 Nuflare Technology Inc 欠陥推定装置および欠陥推定方法並びに検査装置および検査方法
JP2017227804A (ja) 2016-06-23 2017-12-28 凸版印刷株式会社 マスクパターンの白欠陥修正方法及びフォトマスクの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200089103A1 (en) 2020-03-19
JP2020046484A (ja) 2020-03-26
US11187975B2 (en) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6964031B2 (ja) パターンエッジ検出方法
US7383530B2 (en) System and method for examining mask pattern fidelity
JP4686257B2 (ja) マスク製造システム、マスクデータ作成方法、及び半導体装置の製造方法
JP4846635B2 (ja) パターン情報生成方法
JP5066122B2 (ja) パターン形成方法
JP2007079423A (ja) マスク欠陥検査方法、マスク欠陥検査装置、および半導体装置の製造方法
US20070111112A1 (en) Systems and methods for fabricating photo masks
KR101264114B1 (ko) 포토마스크 레이아웃의 생성 방법 및 이를 수행하는프로그래밍된 명령을 저장하는 컴퓨터에서 판독 가능한저장 매체 및 마스크 이미징 시스템
JP7110044B2 (ja) 修正パターン生成装置、パターン欠陥修正システム、修正パターン生成方法、及び半導体装置の製造方法
US11360379B2 (en) Photo mask data correction method
JP5686567B2 (ja) 露光条件及びマスクパターンを決定するプログラム及び方法
JP2008242112A (ja) マスクパターン評価装置及びフォトマスクの製造方法
JP2010060904A (ja) フォトマスクの検査方法、半導体デバイスの検査方法及びパターン検査装置
JPH11231507A (ja) マスクの検査方法及びマスクの検査装置
US8443309B2 (en) Multifeature test pattern for optical proximity correction model verification
JP4621485B2 (ja) パタンデータ検証方法、パタンデータ作成方法、露光用マスクの製造方法およびプログラム
JP7242361B2 (ja) パターン形状計測方法
JP2008145691A (ja) 危険箇所集計方法、パターン修正方法およびプログラム
JP2007298856A (ja) 半導体マスク修正装置及び半導体マスク修正方法
JP2006337668A (ja) 半導体装置の製造方法およびレイアウトパターンの作成プログラム
JP2006323030A (ja) フォトマスク検査方法、フォトマスク検査装置、フォトマスク製造装置および方法
JP2010224114A (ja) マスク製造方法及び半導体装置の製造装置
JP2007333783A (ja) 露光用マスクの検査装置、検査方法、製造方法および露光用マスク
Koshihara et al. The challenge to new metrology world by CD-SEM and design
KR20230037491A (ko) 포토마스크를 제조하기 위한 시스템, 방법 및 프로그램 제품

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220720

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7110044

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151