KR102068649B1 - 패턴 검사 장치, 패턴 위치 계측 장치, 공간상 계측 시스템, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 장치, 패턴 위치 보수 방법, 공간상 데이터 처리 장치, 공간상 데이터 처리 방법, 패턴의 노광 장치, 패턴의 노광 방법, 마스크의 제조 방법 및 마스크의 제조 시스템 - Google Patents

패턴 검사 장치, 패턴 위치 계측 장치, 공간상 계측 시스템, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 장치, 패턴 위치 보수 방법, 공간상 데이터 처리 장치, 공간상 데이터 처리 방법, 패턴의 노광 장치, 패턴의 노광 방법, 마스크의 제조 방법 및 마스크의 제조 시스템 Download PDF

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헤이식 스?
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Abstract

본 발명의 일 태양의 패턴 검사 장치는, 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용하여 위치 결정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와, 분할 패턴의 위치 이탈 맵을 각각 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와, 복수의 상기 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 하나의 위치 차분값 맵을 작성하는 위치 차분값 맵 작성부와, 상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 영역을 특정하는 영역 특정부와, 특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류, 참조 화상의 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

패턴 검사 장치, 패턴 위치 계측 장치, 공간상 계측 시스템, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 장치, 패턴 위치 보수 방법, 공간상 데이터 처리 장치, 공간상 데이터 처리 방법, 패턴의 노광 장치, 패턴의 노광 방법, 마스크의 제조 방법 및 마스크의 제조 시스템 {PATTERN INSPECTION APPARATUS, PATTERN POSITION MEASUREMENT APPARATUS, AERIAL IMAGE MEASUREMENT SYSTEM, METHOD FOR MEASURING AERIAL IMAGE, PATTERN POSITION REPAIRING APPARATUS, METHOD FOR REPAIRING PATTERN POSITION, AERIAL IMAGE DATA PROCESSING APPARATUS, METHOD FOR PROCESSING AERIAL IMAGE DATA, PATTERN EXPOSURE APPARATUS, METHOD FOR EXPOSING PATTERN, METHOD FOR MANUFACTURING MASK, AND MASK MANUFACTURING SYSTEM}
본 발명은 패턴 검사 장치, 공간상 계측 시스템, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 장치, 패턴 위치 보수 방법, 공간상 데이터 처리 장치, 공간상 데이터 처리 방법, 패턴의 노광 장치, 패턴의 노광 방법, 마스크의 제조 방법 및 마스크의 제조 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티 패터닝(Multiple Patterning)에 이용하는 복수로 분할된 패턴이 그려진 마스크를 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 이들 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는 고정밀도의 설계 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 함)이 필요하다.
여기서, 회로 선폭의 미세화에 수반하여 보다 파장이 짧은 노광 광원이 요구되는데, 노광 광원이 되는 예를 들면 ArF 액침의 연명 방법으로서 최근에 더블 패터닝 기술이 주목받고 있다. 더블 패터닝은 레지스트가 도포된 웨이퍼에 제1 마스크로 노광하고 현상 및 에칭 공정 등을 거친 후에 재차 레지스트를 도포하여 제2 마스크로 웨이퍼의 동일 영역에 노광하는 방법이다. 이들 기술은 현재 기술의 연장으로 행할 수 있다는 점에서 메리트가 있다. 그리고, 이들 기술에서는 웨이퍼 상에서 원하는 패턴을 얻기 위해 2 매의 마스크가 필요하다. 2 매에 한정되지 않으며 3 매 이상의 마스크를 이용하는 경우도 상정된다. 바꾸어 말하면, 더블 패터닝을 포함하는 멀티 패터닝이 제안되고 있다.
한편, ArF 액침의 연명 수단에 의해 노광 광원의 파장은 193 nm로 변함없기 때문에, 해상성 자체는 변함없다. 즉, 더블 패터닝과 같은 연명 방법에 의해 웨이퍼 상의 패턴은 프로세스 기술에 의해 작아지지만, 마스크의 패턴 선폭은 노광 광원의 해상성에 따라 제한된다. 그러나, 웨이퍼 회로 선폭의 미세화에 수반하여 마스크 상에서의 패턴의 결함에 대한 감도는 민감해지기 때문에, 패턴 형상에 따라서는 검출해야 하는 결함 치수도 매우 작아지고 있다. 이 때문에, LSI 제조에 사용되는 리소그래피 마스크의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고성능화가 필요해지고 있다.
검사 방법으로는, 광학 줌 시스템을 이용하여 리소그래피에 이용할 마스크 상에 형성되어 있는 패턴을 소정의 배율로 촬상한 광학 화상과, 설계 데이터 혹은 마스크 상의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상과 비교하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 패턴 검사 방법으로서, 동일 마스크 상의 상이한 장소의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상 데이터끼리를 비교하는 'die to die(다이 - 다이) 검사' 또는, 패턴 설계된 CAD 데이터를 마스크에 패턴을 묘화할 때에 묘화 장치가 입력하기 위한 장치 입력 포맷으로 변환한 묘화 데이터(설계 패턴 데이터)를 패턴 검사 장치에 입력하고, 이를 베이스로 설계 화상 데이터(참조 화상)를 생성하여, 이것과 패턴을 촬상함으로써 얻어지는 광학 화상 데이터를 비교하는 'die to database(다이 - 데이터베이스) 검사'가 있다. 이러한 패턴 검사 장치에서의 검사 방법에서는, 마스크는 스테이지 상에 재치되고, 스테이지가 움직임으로써 광속(光束)이 마스크 전체를 주사하여 검사가 행해진다. 마스크에는 광원 및 조명 광학계에 의해 광속이 조사된다. 마스크를 투과 혹은 반사한 광은 광학계를 거쳐 센서 상에 결상된다. 센서에서 촬상된 화상은 측정 데이터로서 패턴 비교 회로로 이송된다. 패턴 비교 회로에서는 화상끼리의 위치 조정 후에 측정 데이터와 참조 데이터를 적절한 알고리즘에 따라 비교하여, 일치하지 않는 경우에는 패턴 결함 있음으로 판정한다.
패턴 검사에서는 패턴 결함(형상 결함) 검사 외에 패턴의 위치 이탈의 측정도 요구되고 있다. 패턴의 위치 이탈의 측정에는 전용 계측 장치인 패턴 위치 계측 장치가 이용되고 있다. 패턴 위치 계측 장치에서는 패턴에 포함되는 마크를 이용하여 얼라인먼트 동작에 의해 계측 대상 마스크의 패턴 기준을 결정한 후, 매우 고정밀도로 제어된 스테이지 상에 재치된 마스크를 광학계에 대해 이동시켜 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴을 포함하는 광학 화상을 취득하여, 취득된 화상에 포함되는 전술한 패턴 기준에 대한 전술한 지정된 임의의 패턴의 위치를 얻을 수 있다. 이러한 패턴 위치 이탈 측정 전용의 측정 장치는 패턴 위치를 고정밀도로 측정할 수 있다. 그러나, 이 장치는 측정 장치의 한정된 시야로 패턴을 1 개씩 측정한다. 이 때문에, 측정점 수를 늘리면 측정 시간이 길어진다. 또한, 매우 고정밀도로 계측된 국소적인 위치 이탈의 총합으로서의 마스크 상의 각각의 특정의 패턴에 의해 결정되는 좌표의 위치 이탈을 계측하는 것은 가능하지만, 특정의 패턴으로부터 이격된 장소에 있는 패턴의 위치 이탈은 계측할 수 없다. 최근, 대상이 되는 최종적인 패턴 치수가 작아지고 있기 때문에, 마스크 상의 국소적인 패턴의 위치 이탈이 최종적인 웨이퍼 패턴 상에서 결함이 될 우려가 있다. 이 때문에, 패턴 결함 검사 시에 동시에 검사된 패턴의 위치 이탈을 고정밀도로 측정할 수 있다면, 검사 정밀도를 높이고 또한 비용면 및 검사 시간면에서 메리트가 크다. 이 때문에, 패턴 검사 장치에 이러한 측정 기능을 원하는 요구가 높아지고 있다. 현재, 패턴 검사 장치에서는 지정된 검사 영역 내의 모든 패턴의 위치 이탈을 계측하는 것이 가능하지만, 각각 얻어지는 마스크의 위치 이탈의 정밀도는 마스크 전체의 패턴의 위치를 전문적으로 계측하는 패턴 위치 계측 장치가 우수하다.
그러나, 멀티 패터닝을 행하는 경우에는 전술한 바와 같이 적어도 2 매의 마스크가 필요하다. 개개의 마스크에서는, 패턴 검사 장치에서 이러한 패턴 검사를 행한 경우에 이상이 검출되지 않아도, 마스크 패턴을 서로 중첩시킴으로써 위치 정밀도가 영향을 미치는 경우가 있을 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 상에 전사된 패턴에 결함을 발생시킬 우려가 있다.
본 발명의 일 태양의 패턴 검사 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 각각 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와,
상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대응하는 위치 이탈 맵의 각각의 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈이 정의된 위치 이탈 맵을 각각 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와,
대응하는 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대응하는 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 하나의 위치 차분값 맵을 작성하는 위치 차분값 맵 작성부와,
상기 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 영역을 특정하는 영역 특정부와,
특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류, 참조 화상의 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴 위치 계측 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 기판으로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와,
상기 광학 화상 취득부에서 취득된 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 사용하여 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴 엣지의 위치 정보로부터 얻어지는 패턴의 중심 위치를 패턴의 위치로서 계측하는 패턴 위치 계측부와,
상기 패턴 위치 계측부에서 취득된 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대응하는 위치 이탈 맵의 각각의 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈이 정의된 위치 이탈 맵을 각각 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와,
대응하는 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대응하는 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 하나의 위치 차분값 맵을 작성하는 차분 맵 작성부와,
상기 차분 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 영역을 특정하는 영역 특정부와,
적어도 패턴 위치 계측용의 대상 패턴의 설계 좌표, 대상 패턴의 설계 위치에 대한 계측 패턴의 위치 이탈 및 특정된 각 영역의 촬상 화상의 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 공간상 계측 시스템은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 위치 이탈 맵과, 상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로부터 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억하는 기억 장치와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상하는 촬상부와,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 출력부와,
상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 각각의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 계산하는 산출부
를 구비한 공간상 계측 시스템으로서,
상기 공간상 계측 시스템은,
상기 산출부에서 계산된 상기 특정 영역에서의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로서 사용하여 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 노광 판정부를 가지는 계산기에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 공간상 계측 방법은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 특정 영역 정보를 입력하고,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상하고,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 상기 특정 영역의 계측된 공간상을 기초로, 복수의 마스크 중 각각의 마스크에 대해 분할 패턴과 함께 묘화 처리에서 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하여,
상기 특정 영역에서의 복수의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 상기 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴 위치 보수 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 상기 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 특정 영역 정보와, 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된 공간상을 출력하는 출력부와,
각각의 분할 패턴의 상기 특정 영역의 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하는 산출부
를 가진 공간상 계측 시스템과,
상기 산출부에서 계산된 상기 특정 영역에서의 복수의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 패턴 간 거리 판정부
를 구비한 계산기와,
상기 패턴 간 거리 판정부에서 복수의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 특정 영역에 대해, 상기 패턴 간 거리 판정부를 구비한 계산기에서 선택된, 상기 특정 영역에 배치되는 분할 패턴의 일부를 구성하는 복수의 결함 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해, 하전 입자빔을 이용하여 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 엣지 위치를 보수함으로써, 상기 특정 영역에서의 결함 패턴의 중심 위치를 보수하는 보수 기구와,
상기 마스크에 그려진 분할 패턴 형상 보수 후에, 보수된 결함 패턴의 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력하는 출력 기구
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴 위치 보수 방법은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 복수의 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 특정 영역 정보와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된 공간상과,
상기 특정 영역의 공간상을 기초로 얻어지는, 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보
를 출력 가능한 공간상 계측 시스템에 의해 출력된 상기 특정 영역에서의 공간상과,
공간상 계측 시스템에 의해 출력된 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에서의 각각의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보
를 기초로, 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 것이 가능한 계산기에 의해 허용 범위 외에 있다고 판정된 특정 영역에 대해, 하전 입자빔을 이용하여 상기 특정 영역에 배치되는 분할 패턴을 구성하는 복수의 결함 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 엣지 위치를 보수함으로써, 특정 영역에서의 결함 패턴의 중심 위치를 보수 가능한 보수 기구를 가지는 패턴 위치 보수 장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 공간상 데이터 처리 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 복수의 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된 공간상과,
각각의 분할 패턴의 상기 특정 영역의 공간상을 기초로 산출된, 분할 패턴과 함께 묘화 처리에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보
를 입력하고, 기억하는 기억 장치와,
상기 계산된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 패턴 간 거리 판정부와,
상기 패턴 간 거리 판정부에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내가 될 때의 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대한 각각의 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 출력하는 출력부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 공간상 데이터 처리 방법은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 복수의 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 특정 영역 정보를 입력하고,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 공간상을 촬상하고,
상기 분할 패턴의 상기 특정 영역의 공간상을 기초로 얻어지는, 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하고,
산출된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하여,
웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내가 될 때의 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대한 각각의 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴의 노광 장치는,
멀티 패터닝용의 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된, 각각의 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성했을 때에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정된, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 입력하고, 기억하는 기억 장치와,
상기 복수의 마스크를 이용해 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼로의 패턴의 전사를 행할 때에, 상기 조합의 정보에 따라 노광에 사용되는 마스크에 대한 조명 조건 또는 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광하는 노광부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴의 노광 방법은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된, 각각의 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성했을 때에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정된, 멀티 패터닝용으로 복수의 파츠로 분할함으로써 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 각각 적용 가능한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 입력하고,
상기 복수의 마스크를 이용해 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼로의 패턴의 전사를 실시할 때에, 상기 조합의 정보에 따라 노광에 사용되는 마스크에 대한 조명 조건 또는 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 마스크의 제조 방법은,
멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 복수의 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵 간의 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 공간상을 촬상하고,
상기 특정 영역의 공간상을 기초로 얻어지는, 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 묘화 처리에 의해 얻어지는 각각의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하고,
산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의의 여부를 판정하여,
웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내가 될 때의 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대한 각각의 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려졌다.
본 발명의 일 태양의 마스크의 제조 시스템은,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와,
상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대해 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와, 대응하는 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대응하는 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 나열된 복수의 상기 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 위치 차분값 맵 작성부와,
상기 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 영역을 적어도 하나 특정하는 영역 특정부와,
특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상의 특정 영역 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 검사 장치와,
상기 패턴 검사 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억하는 기억 장치와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상하는 촬상부와,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 출력부와,
상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 각각의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 계산하는 산출부
를 가지고,
상기 산출부에서 계산된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 노광 판정부를 가지는 계산기에 접속되는 공간상 계측 시스템과,
상기 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 검사 장치와 상기 공간상 계측 시스템으로부터 출력된 정보를 저장 가능한 데이터 기록 장치를 가지는 데이터 관리 장치와,
상기 데이터 관리 장치로부터 임의로 선택된, 멀티 패터닝용으로 분할된 상기 복수의 마스크에 그려진 복수의 분할 패턴의 정보와, 상기 공간상 계측 시스템에서 촬상된 공간상을 기초로 산출된, 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 입력하고, 기억하는 기억 장치와,
상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴의 데이터를 선택하여, 상기 특정 영역에서 산출된 각각의 상기 복수의 분할 패턴에 대응하는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 합성했을 때에, 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 상기 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 각각의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 패턴 형상의 보수 가능 여부를 판정하는 패턴 간 거리 판정부와,
상기 특정 영역을 구성하는 복수의 마스크에 그려진 각각의 결함 패턴 정보와 각각의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 결함 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려진 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 보수부와,
보수 후에 보수된 결함 패턴에 대해 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 위치 보수 장치
를 구비하며,
상기 데이터 기록 장치는 또한 상기 패턴 위치 보수 장치의 출력 데이터를 저장 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 마스크의 제조 방법은,
패턴 검사 장치를 이용하여, 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하고,
상기 패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하고,
상기 패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하고,
상기 패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 영역을 적어도 하나 특정하고,
상기 패턴 검사 장치를 이용하여, 특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상의 특정 영역 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하고,
공간상 계측 시스템을 이용하여, 멀티 패터닝용의 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 검사 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 기억하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 복수의 마스크의 공간상을 촬상하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하고,
패턴 위치 보수 장치를 이용하여, 상기 특정 영역을 구성하는 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크에 대해, 마스크에 그려진 특정 영역에 배치되는 분할 패턴의 일부인 결함 패턴 정보와 각각의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려진 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 마스크의 제조 방법은,
패턴 위치 계측 장치를 이용하여, 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 기판으로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하고, 상기 패턴 위치 계측 장치를 이용하여, 취득된 화상 중의 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴 엣지의 위치 정보로부터 얻어지는 패턴의 중심 위치를 패턴의 위치 정보로서 계측하고,
상기 패턴 위치 계측 장치를 이용하여, 상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터에 포함되는 임의의 패턴의 위치 정보와 각각의 마스크 기판에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치 정보의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하고,
상기 패턴 위치 계측 장치를 이용하여, 상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하고,
상기 패턴 위치 계측 장치를 이용하여 얻어진 상기 차분 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 영역을 적어도 하나 특정하고,
상기 패턴 위치 계측 장치를 이용하여, 적어도 패턴 위치 계측용의 대상 패턴의 설계 좌표, 대상 패턴의 설계 위치에 대한 계측 패턴의 위치 이탈 및 특정된 각 영역의 촬상 화상의 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하고,
공간상 계측 시스템을 이용하여, 멀티 패터닝용의 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 위치 계측 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 기억하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 복수의 마스크의 공간상을 촬상하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하고,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크로서 기준으로 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하고,
패턴 위치 보수 장치를 이용하여, 상기 특정 영역을 구성하는 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 기판에 대해, 마스크에 그려진 특정 영역에 배치되는 분할 패턴의 일부인 결함 패턴 정보와 각각의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 마스크의 제조 방법은,
공간상 계측 시스템을 이용하여, 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 복수의 마스크에 공통되는 특정 영역의 공간상을 촬상하는 단계와,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 촬상된 특정 영역의 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 묘화 처리에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 산출하는 단계와,
산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 얼라인먼트 마크를 기준으로 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계와,
패턴 위치 보수 장치를 이용하여, 패턴 간의 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계에서 허용 범위 외로 판정된 경우에 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 결함 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 결함 패턴의 형상을 보수하는 단계
를 구비하고,
각 단계를 적어도 2 회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴을 가진다.
본 발명의 일 태양의 패턴의 노광 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와,
상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대해 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와,
상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 위치 차분값 맵 작성부와,
상기 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 영역을 적어도 하나 특정하는 영역 특정부와,
특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상의 특정 영역 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 검사 장치로부터의 출력 데이터와,
상기 패턴 검사 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억하는 기억 장치와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상하는 촬상부와,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해, 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 출력부와,
상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로, 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 계산하는 산출부
를 구비하고, 상기 산출부에서 계산된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 노광 판정부를 가지는 계산기에 접속된 공간상 계측 시스템으로부터의 출력 데이터와,
상기 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 검사 장치와 상기 공간상 계측 시스템으로부터 출력된 정보를 저장 가능한 데이터 기록 장치를 가지는 데이터 관리 장치로부터의 출력 데이터와,
상기 데이터 관리 장치로부터 임의로 선택된, 멀티 패터닝용으로 분할된 상기 복수의 마스크에 그려진 복수의 분할 패턴의 정보와, 상기 공간상 계측 시스템에서 촬상된 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 입력하고, 상기 복수의 마스크에 그려진 상기 분할 패턴의 데이터를 선택하여, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 합성했을 때에, 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 상기 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 패턴 형상의 보수 가능 여부를 판정하는 패턴 간 거리 판정부와,
상기 특정 영역을 구성하는 마스크에 그려진 결함 패턴 정보와 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 분할 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려지고 특정 영역에 배치된 분할 패턴의 일부인 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 보수부와,
보수 후에 보수된 결함 패턴에 대해 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 위치 보수 장치로부터의 출력 데이터와,
복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상되고 각각의 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성했을 때에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정된, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보
를 입력하고, 기억하는 기억 장치와,
상기 복수의 마스크를 이용해 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼 기판으로의 패턴의 전사를 행할 때에, 상기 패턴 검사 장치로부터의 출력 데이터, 상기 공간상 계측 시스템으로부터의 출력 데이터, 상기 데이터 관리 장치로부터의 데이터 및 상기 패턴 위치 보수 장치로부터의 출력 데이터 중 어느 한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 복수의 조명 조건 또는 복수의 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광하는 노광부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 패턴의 노광 장치는,
멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 광학 화상 취득부와,
상기 광학 화상 취득부에서 취득된 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 사용하여 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴 엣지의 위치 정보로부터 얻어지는 패턴의 중심 위치를 패턴의 위치로서 계측하는 패턴 위치 계측부와,
상기 패턴 위치 계측부에서 취득된 상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대해 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하는 위치 이탈 맵 작성부와,
상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 조정된 복수의 상기 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 위치 차분값 맵 작성부와,
상기 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 영역을 적어도 하나 특정하는 영역 특정부와,
적어도 패턴 위치 계측용의 대상 패턴의 설계 좌표, 대상 패턴의 설계 위치에 대한 계측 패턴의 위치 이탈 및 특정된 각 영역의 촬상 화상의 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 위치 계측 장치로부터의 출력 데이터와,
상기 패턴 위치 계측 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억하는 기억 장치와,
상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상하는 촬상부와,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 출력부와,
상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 계산하는 산출부
를 구비하고, 상기 산출부에서 계산된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 노광 판정부를 가지는 계산기에 접속된 공간상 계측 시스템으로부터의 출력 데이터와,
상기 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 위치 계측 장치와 상기 공간상 계측 시스템으로부터 출력된 정보를 저장 가능한 데이터 기록 장치를 가지는 데이터 관리 장치로부터의 출력 데이터와,
상기 데이터 관리 장치로부터 임의로 선택된, 멀티 패터닝용으로 분할된 상기 복수의 마스크에 그려진 복수의 분할 패턴의 정보와, 상기 공간상 계측 시스템에서 촬상된 공간상을 기초로 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 입력하고, 상기 복수의 마스크에 그려진 상기 분할 패턴의 데이터를 선택하여, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 합성했을 때에, 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 상기 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 패턴 형상의 보수 가능 여부를 판정하는 패턴 간 거리 판정부와,
상기 특정 영역을 구성하는 마스크에 그려진 결함 패턴 정보와 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 분할 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려지고 특정 영역에 배치된 분할 패턴의 일부인 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 보수부와,
보수 후에 보수된 결함 패턴에 대해 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력하는 출력부
를 가지는 패턴 위치 보수 장치로부터의 출력 데이터와,
복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상되고 각각의 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성했을 때에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정된, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보
를 입력하고, 기억하는 기억 장치와,
상기 복수의 마스크를 이용해 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼 기판으로의 패턴의 전사를 행할 때에, 상기 패턴 위치 계측 장치로부터의 출력 데이터, 상기 공간상 계측 시스템으로부터의 출력 데이터, 상기 데이터 관리 장치로부터의 데이터 및 상기 패턴 위치 보수 장치로부터의 출력 데이터 중 어느 한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 복수의 조명 조건 또는 복수의 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광하는 노광부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 패턴의 노광 방법은,
패턴 검사 장치를 이용하여, 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 단계와,
패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 상기 마스크에 그려진 분할 패턴의 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴에 대해 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 작성하는 단계와,
패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 각각의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 나열된 복수의 상기 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 단계와,
패턴 검사 장치를 이용하여, 상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 영역을 특정하는 단계와,
패턴 검사 장치를 이용하여, 특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상의 특정 영역 정보를 특정된 상기 영역마다 출력하는 단계와,
공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 패턴 검사 장치로부터 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억하는 단계와,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 복수의 마스크의 공간상을 촬상하는 단계와,
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 상기 복수의 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 단계와,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 각각의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로, 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 계산하는 단계와,
상기 공간상 계측 시스템을 이용하여, 계산된 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계와,
데이터 관리 장치를 이용하여, 상기 복수의 마스크에 대해 상기 패턴 검사 장치와 상기 공간상 계측 시스템으로부터 출력된 정보를 저장하는 단계와,
데이터 관리 장치로부터 임의로 선택된, 상기 데이터 기록 장치에 저장된 멀티 패터닝용으로 분할된 상기 복수의 마스크에 그려진 복수의 분할 패턴의 정보와, 상기 공간상 계측 시스템에서 촬상된 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 기억 장치에 입력하는 단계와,
상기 데이터 관리 장치를 이용하여, 상기 복수의 마스크에 그려진 상기 분할 패턴의 데이터를 선택하여, 상기 특정 영역에서 산출된 각각의 상기 복수의 분할 패턴에 대응하는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 합성했을 때에, 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 상기 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 복수의 분할 패턴이 그려진 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 패턴 형상의 보수 가능 여부를 판정하는 단계와,
패턴 위치 보수 장치를 이용하여, 상기 특정 영역을 구성하는 상기 복수의 마스크에 그려진 각각의 결함 패턴 정보와 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 일부인 상기 특정 영역에서의 일부의 패턴에 대해 하전 입자빔을 이용하여 패턴의 형상을 보수함으로써, 마스크에 그려진 결함 패턴의 상기 특정 영역에서의 일부의 엣지 위치를 보수하는 단계와,
보수 후에 보수된 결함 패턴에 대해 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력하는 단계와,
상기 데이터 관리 장치를 이용하여, 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된 각각의 마스크의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 서로 중첩시키도록 합성했을 때에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정된, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 기억 장치에 입력하는 단계와,
노광 장치를 이용하여, 복수의 마스크를 사용해 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼로의 패턴의 전사를 행할 때에, 상기 패턴 검사 장치로부터의 출력 데이터, 상기 공간상 계측 시스템으로부터의 출력 데이터, 상기 데이터 관리 장치로부터의 데이터 및 상기 패턴 위치 보수 장치로부터의 출력 데이터 중 어느 한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 복수의 조명 조건 또는 복수의 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광하는 단계
를 구비한 것을 특징으로 한다.
도 1은 실시 형태 1에서의 마스크 제조 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 실시 형태 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 실시 형태 1에서의 패턴 비교 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에서의 차분값 맵 작성 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5(a) ~ 도 5(c)는 실시 형태 1에서의 더블 패터닝용으로 2 개의 패턴으로 분할된 설계 패턴과, 이상적인 분할 패턴과, 2 개의 이상적인 분할 패턴을 가지는 이상적인 노광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(a) ~ 도 6(c)는 실시 형태 1에서의 멀티 패터닝용으로 2 개의 패턴으로 분할되는 설계 패턴과, 2 차원 위치 오차를 가지는 분할 패턴과, 2 차원 위치 오차를 가지는 노광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 1에서의 검사 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 순서도이다.
도 8은 실시 형태 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 실시 형태 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 다른 개념도이다.
도 10은 실시 형태 1에서의 필터 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시 형태 1에서의 위치 이탈 맵과 차분값 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 실시 형태 1에서의 데이터 관리 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 계측 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 14는 실시 형태 1에서의 공간상 계측 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 15는 실시 형태 1에서의 검사 방법의 주요부 공정의 잔부(殘部)를 나타내는 순서도이다.
도 16(a)와 도 16(b)는 실시 형태 1에서의 개개의 마스크 패턴의 위치 이탈과 중첩시킨 패턴의 위치 이탈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 보수 장치의 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 18은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 보수 장치의 다른 예를 나타내는 구성도이다.
도 19는 실시 형태 1에서의 노광 장치의 주요부 구성을 나타내는 구성도이다.
이하, 실시 형태에서는 멀티 패터닝에 관련된 내용에 대해 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 실시 형태 1에서의 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 마스크의 제조 시스템 및 제조법의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에서 실시 형태 1에서의 마스크의 제조 시스템(500)은 패턴 검사 장치(100), 패턴 위치 계측 장치(700), 공간상 계측 시스템(200), 데이터 관리 장치(300) 및 패턴 위치 보수 장치(400)를 구비하고 있다. 또한, 패턴 검사 장치(100), 패턴 위치 계측 장치(700), 공간상 계측 시스템(200) 및 패턴 위치 보수 장치(400)는 데이터 관리 장치(300)에 도시하지 않은 버스 네트워크를 개재하여 접속된다. 따라서, 패턴 검사 장치(100), 패턴 위치 계측 장치(700), 공간상 계측 시스템(200) 및 패턴 위치 보수 장치(400)는 데이터 관리 장치(300)를 거쳐 서로 통신 가능하게 접속되어 있다. 또한, 데이터 관리 장치(300)는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크를 사용해 실제로 멀티 패터닝 방법을 사용하여 웨이퍼 등에 패턴을 전사하는 노광 장치(510)와 통신 가능하게 접속된다. 마스크 제조 시스템(500)에서 패턴 검사 장치(100)와 패턴 위치 계측 장치(700)는 어느 일방만을 구비하는 경우여도 상관없다.
도 2는 실시 형태 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2에서 마스크에 그려진 패턴의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치(100)는 광학 화상 취득부(150) 및 제어계 회로(160)(제어부)를 구비하고 있다.
광학 화상 취득부(150)는 광원(103), 조명 광학계(170), 이동 가능한 XYθ 스테이지(102), 광학 줌계(104) 및 포토 다이오드 어레이(105)(센서의 일례), 센서 회로(106), 스트라이프 패턴 메모리(123) 및 레이저 간섭(측장) 시스템(122)을 가지고 있다. XYθ 스테이지(102) 상에는 마스크(101)가 재치되어 있다. 마스크(101)로서 예를 들면, 웨이퍼에 패턴을 전사하는 노광용의 포토마스크가 포함된다. 여기서는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크가 포함된다. 복수의 분할 패턴은 모두 검사 대상이 되는 복수의 도형에 의해 구성된다. 마스크(101)는 예를 들면, 패턴 형성면을 하측을 향하게 하여 XYθ 스테이지(102)에 재치된다.
제어계 회로(160)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(110)가 버스(120)를 개재하여 위치 정보 출력 회로(107), 패턴 비교 회로(108), 화상 변환 회로(111), 참조 화상 준비 회로(112), 오토 로더 제어 회로(113), 스테이지 제어 회로(114), 위치 이탈 맵(Pos 맵) 작성 회로(140), 위치 차분값 맵(차분 Pos 맵) 작성 회로(144), 자기 디스크 장치(109), 자기 테이프 장치(115), 리무버블 기억 장치(RMD)(116), 감시 장치(MD)(117), 패턴 모니터(118), 프린터(119) 및 외부 인터페이스(I / F) 회로(121)(외부 기구)에 접속되어 있다. 또한, 센서 회로(106)는 스트라이프 패턴 메모리(123)에 접속되고, 스트라이프 패턴 메모리(123)는 패턴 비교 회로(108)에 접속되어 있다. 또한, XYθ 스테이지(102)는 X 축 모터, Y 축 모터, θ 축 모터에 의해 구동된다. XYθ 스테이지(102)는 스테이지의 일례가 된다.
패턴 검사 장치(100)에서는 광원(103), XYθ 스테이지(102), 조명 광학계(170), 광학 줌계(104), 포토 다이오드 어레이(105) 및 센서 회로(106)에 의해 고배율의 검사 광학계가 구성되어 있다. 또한, XYθ 스테이지(102)는 제어 계산기(110)의 제어 하에 스테이지 제어 회로(114)에 의해 구동된다. X 방향, Y 방향, θ 방향으로 구동하는 3 축(X - Y - θ) 모터와 동일한 구동계에 의해 이동 가능해져 있다. 이들 X 모터, Y 모터, θ 모터는 예를 들면 스텝 모터를 이용할 수 있다. XYθ 스테이지(102)는 XYθ 각 축의 모터에 의해 수평 방향 및 회전 방향으로 이동 가능하다. 그리고, XYθ 스테이지(102)의 이동 위치는 레이저 간섭(측장) 시스템(122)에 의해 측정되어 위치 정보 출력 회로(107)에 공급된다.
여기서, 도 2에서는 실시 형태 1을 설명함에 있어서 필요한 구성 요소에 대해 기재하고 있다. 패턴 검사 장치(100)에 있어서 통상적으로 필요없는 그 외의 구성이 포함되어도 상관없다는 것은 말할 필요도 없다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 실시 형태 1에서의 패턴 비교 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 3(a) 및 도 3(b)에서 패턴 비교 회로(108) 내에는 기억 장치(50, 52, 60, 66), 화상 데이터를 복수의 프레임으로 분할하는 프레임 분할부(58) 및 위치 조정부(64)가 배치된다. 화상 데이터를 복수의 프레임으로 분할하는 프레임 분할부(58) 및 위치 조정부(64)와 같은 각 '~ 부'는 1 개의 연산 회로를 가진다. 이러한 연산 회로는 예를 들면 전기 회로, 양자 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 '~ 부'는 공통되는 연산 회로(동일한 연산 회로)를 이용해도 되고, 혹은 상이한 연산 회로(s)(별도의 연산 회로)를 이용해도 된다. 패턴 비교 회로(108) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그때마다 도시하지 않은 메모리에 기억된다. 도 3(a)에서는 마스크 1의 처리의 흐름을 나타내고 있다. 도 3(b)에서는 마스크 2의 처리의 흐름을 나타내고 있다.
도 4는 실시 형태 1에서의 위치 차분값 맵 작성 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 4에서 위치 차분값 Pos 맵 작성 회로(144) 내에는 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴이 그려진 마스크 1과 타방이 그려진 마스크 2의 2 개의 마스크 1, 2에 대해 각각 Pos 맵 1과 Pos 맵 2가 보관된 기억 장치(70) 및 기억 장치(72), 위치 이탈 맵(Pos 맵) 1과 위치 이탈 맵(Pos 맵) 2의 차분을 나타내는 위치 차분값 맵이 보관된 기억 장치(76), 또한 차분값 맵을 기초로 작성된 주목 프레임 정보를 보관하는 기억 장치(79), 위치 차분값 맵 작성부(74) 및 주목 프레임 특정부(78)가 배치된다. 위치 차분값 맵 작성부(74) 및 주목 프레임 특정부(78)와 같은 각 '~ 부'는 1 개의 연산 회로를 가진다. 이러한 연산 회로는 예를 들면 전기 회로, 양자 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 '~ 부'는 공통되는 연산 회로(동일한 연산 회로)를 이용해도 되고, 혹은 상이한 연산 회로(s)(별도의 연산 회로)를 이용해도 된다. 차분값 Pos 맵 작성 회로(144) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그때마다 도시하지 않은 메모리에 기억된다.
도 5(a) ~ 도 5(c)는 실시 형태 1에서의 웨이퍼 등에 전사될 회로 패턴의 일부를 나타내는 설계 패턴과, 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴과, 최종적으로 웨이퍼 상에 더블 패터닝의 방법을 사용하여 2 개의 마스크에 그려진 분할 패턴을 하나의 웨이퍼 영역에 대해 따로따로 전사하여 합성된 노광 처리 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5(a)에는 웨이퍼에 전사될 회로 패턴의 일부를 나타낸 설계 패턴(16)의 일례가 도시되어 있다. 이러한 설계 패턴(16)을 더블 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼 등의 반도체 기판 상에 노광 전사하는 경우에, 마스크 상에서의 회로 패턴 간 거리가 노광 파장보다 좁기 때문에 1 매의 마스크로는 노광 전사가 곤란한 경우를 상정하고 있다. 이 때문에, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 설계 패턴(16)이 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴(12, 14)이 필요하다. 예를 들면 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 일방의 분할 패턴이 그려진 1 매째의 마스크에, 설계 패턴(16) 중 패턴 간 거리가 노광 파장과 함께 해상도에 대응하는 약 80 나노미터 또는 그 이상이 되도록 배치된 도형 패턴을 형성한다. 그리고 마찬가지로, 분할된 타방의 분할 패턴이 그려진 2 매째의 마스크에, 설계 패턴(16) 중 패턴 간 거리가 노광 파장과 함께 해상도에 대응하는 약 80 나노미터 또는 그 이상이 되도록 나머지의 패턴을 형성한다. 이상적으로는, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이 묘화 처리 후의 웨이퍼 상에 형성되는 노광 처리 패턴(18)은 설계 패턴(16)과 동일한 패턴이 된다.
도 6(a) ~ 도 6(c)는 실시 형태 1에서의 멀티 패터닝용으로 분할되는 설계 패턴과 분할 패턴과 노광 처리 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6(a)에는 도 5(a)와 마찬가지로 웨이퍼 등에 전사될 회로 패턴의 일부를 나타내는 설계 패턴(16)의 일례가 도시되어 있다. 도 5(b)에 나타낸 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴(12, 14)을 실제로 2 개의 마스크 1, 2에 형성하는 경우에, 도 6(b)에서는, 1 매째의 마스크 1에서는 x 방향 혹은 / 및 y 방향으로 위치 이탈된 분할 패턴(13)이 형성되는 예를 나타내고 있다. 또한, 2 매째의 마스크 2에서는 x 방향 혹은 / 및 y 방향으로 위치 이탈된 분할 패턴(15)이 형성되는 예를 나타내고 있다. 후술하는 바와 같이, 2 매의 마스크 1, 2를 1 매씩 패턴 검사 장치(100)로 위치 이탈 검사를 행해도, 각각의 분할 패턴의 설계 데이터에 대한 위치 이탈 또는 치수 오차가 허용 범위에 있는 경우, 에러로는 되지 않는 경우가 있다. 그러나, 이들 2 매의 마스크 1, 2를 사용해 멀티 패터닝 방법을 사용하여 하나의 웨이퍼 영역에 대해 따로따로 전사하여 패턴을 합성하면, 도 6(c)에 나타낸 바와 같이 분할 패턴 각각이 설계 데이터로부터 이탈되어 있는 경우, 하나의 패턴으로서 합성된 노광 처리 패턴(19) 내에서는 예를 들면 패턴 간 거리(L1, L2)가 허용 범위로부터 벗어나는 경우가 있다. 특히 L2로 도시되는 도형 패턴의 말단부 부근에서 위치 이탈이 발생한 경우에는, 마스크 상에서 예를 들면 1 nm의 위치 이탈이어도 마스크의 복잡성에 의해 웨이퍼 상에서의 오차량은 노광 시의 축소 배율(예를 들면 1/4)로 줄어들지 않고, 웨이퍼 상에서도 예를 들면 1 nm 정도의 위치 이탈이 발생하는 경우가 있다. 그러한 영역은 핫 스팟이라고 불리고 있다.
그래서, 실시 형태 1에서는 먼저 패턴 검사 장치(100)에 의해 분할 패턴의 일방과 타방이 그려진 마스크 1과 마스크 2에 대해 각각 설계 데이터와의 비교 검사를 행하여 얻어진 위치 이탈 맵 1과 위치 이탈 맵 2로부터 차분값 맵을 작성하여, 핫 스팟이 될 가능성이 있는 영역(주목 프레임)을 특정한다. 그리고, 마스크 1과 마스크 2 각각의 주목 프레임에 대해 공간상 계측 시스템(200)을 사용해 추가로 검사를 행하여, 2 개로 분할된 패턴이 그려진 마스크 1과 마스크 2로부터 공간상 1과 공간상 2를 얻는다. 얻어진 2 개의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션을 행하여 묘화 처리에 의해 웨이퍼 상에 그려질 패턴 형상을 산출한다. 여기에는 패턴의 수축 기술 등의 프로세스 시뮬레이션도 포함된다. 실제 노광 시의 프로세스 변동을 고려한 노광 조건(조명 조건과 포커스 조건)과 공간상 계측 시스템(200)을 사용하여 얻어진 공간상 1과 공간상 2를 기초로 각각 시뮬레이션을 행하여 웨이퍼에 전사된 최종 웨이퍼 패턴을 산출하고, 웨이퍼 패턴이 웨이퍼로의 멀티 패터닝으로 구성됨으로써 웨이퍼 상의 최종 패턴 상의 결함이 되는지의 여부가 판단 가능해진다. 만약 지정된 노광 조건(조명 조건과 포커스 조건)으로 멀티 패터닝에서 패턴 결함이 된다고 판단된 경우에는, 필요에 따라 패턴 위치 보수 장치(400)로 분할 패턴 중 어느 하나가 그려진 복수의 마스크 중 적어도 하나 이상의 마스크 상에 그려진 분할 패턴에 대해 패턴 결함을 포함하는 영역에서의 패턴의 형상의 일부를 보수하고, 최종적으로 패턴의 중심 위치를 보수한다.
도 7은 실시 형태 1에서의 검사 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 순서도이다. 도 7에서 실시 형태 1에서의 검사 방법의 일부는, 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴 중 어느 하나를 가지는 마스크 1과 마스크 2 작성 공정(S101)과, 마스크 1의 분할 패턴의 일부로서 그려진 복수의 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정하기 위한 얼라인먼트 공정(S102), 마스크 1의 광학 화상 취득 공정(S103)과, 마스크 1의 화상 데이터의 프레임 분할 공정(S104)과, 마스크 1의 참조 화상 작성 공정(S105)과, 마스크 1의 위치 이탈 맵 작성 공정(S106)과, 마스크 2의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정하기 위한 얼라인먼트 공정(S107), 마스크 2의 광학 화상 취득 공정(S108)과, 마스크 2의 화상 데이터의 프레임 분할 공정(S110)과, 마스크 2의 참조 화상 작성 공정(S111)과, 마스크 2의 위치 이탈 맵 작성 공정(S112)과, 마스크 1의 위치 이탈 맵과 마스크 2의 위치 이탈 맵으로부터 얻어지는 차분값 맵 작성 공정(S114)과, 주목 프레임 특정 공정(S116)과, 주목 프레임 정보 출력 공정(S118)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
또한, 마스크 1의 얼라인먼트 공정(S102)과, 마스크 1의 광학 화상 취득 공정(S103)과, 마스크 1의 화상 데이터의 프레임 분할 공정(S104)과, 마스크 1의 참조 화상 작성 공정(S105)과, 마스크 1의 위치 이탈 맵 작성 공정(S106)과, 마스크 2의 얼라인먼트 공정(S107)과, 마스크 2의 광학 화상 취득 공정(S108)과, 마스크 2의 화상 데이터의 프레임 분할 공정(S110)과, 마스크 2의 참조 화상 작성 공정(S111)과, 마스크 2의 위치 이탈 맵 작성 공정(S112)과, 차분값 맵 작성 공정(S114)과, 주목 프레임 특정 공정(S116)과, 주목 프레임 정보 출력 공정(S118)은 패턴 검사 장치(100) 내에서 실시된다.
마스크 1과 마스크 2 작성 공정(S101)으로서, 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴을 2 개의 마스크 상에 묘화한다. 구체적으로는 이하와 같이 실시한다. 예를 들면, 먼저 수정 기판 상에 크롬(Cr) 등의 노광광에 대한 흡수막이 형성되고, 이 흡수막 상에 패턴을 그리기 위해 감광제가 되는 레지스트막이 도포된 2 개의 마스크 블랭크를 준비한다. 그리고, 도시하지 않은 전자빔 묘화 장치를 이용하여 1 매째의 마스크 블랭크에 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴 중 하나를 묘화한다. 예를 들면, 분할 패턴(13)을 묘화한다. 마찬가지로, 도시하지 않은 전자빔 묘화 장치를 이용하여 2 매째의 마스크 블랭크에 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴 중 나머지 하나를 묘화한다. 예를 들면, 분할 패턴(15)을 묘화한다.
그리고, 묘화 후의 1, 2 매째의 마스크 블랭크를 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 1, 2 매째의 마스크 블랭크에 대해 각각의 레지스트 패턴을 마스크로 하여 레지스트막 아래의 흡수막을 에칭한다. 그리고, 애싱에 의해 레지스트 패턴을 제거함으로써, 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴이 2 개의 마스크 상에 각각 그려진다.
마스크 1의 얼라인먼트 공정(S102)으로서, 도시되지 않은 패턴 검사 장치(100)의 얼라인먼트 기구를 이용하여 마스크 1 상의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용해 마스크 1의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트 방법으로는 예를 들면, 광학 화상 취득부(150)를 사용하여, 멀티 패터닝용으로 분할된 복수의 마스크에 미리 패턴의 일부로서 준비되어 있는 분할 패턴의 주변에 배치된 적어도 3 개의 얼라인먼트 마크에 대해, 마크의 화상 데이터와 마크의 화상 데이터가 취득된 스테이지 위치 정보로부터 스테이지의 레이저 간섭(측장) 시스템(122) 기준으로 각각의 얼라인먼트 마크의 위치를 얻는 것이 가능해진다. 이 계측된 얼라인먼트 마크의 위치 정보와 상기 분할 패턴의 주변에 배치된 얼라인먼트 마크의 설계 위치 정보를 비교하여, 계측된 얼라인먼트 마크의 위치가 설계 위치에 맞도록 가상적으로 선형적인 위치의 보정(예를 들면, 시프트 · 배율 · 직교도 등의 보정)을 행한다. 이에 따라, 계측된 패턴과 설계 참조 패턴의 차이가 최소가 되도록 분할 패턴이 그려진 복수의 각 마스크의 전체 면을 검사한다. 이 때문에, 광학 화상 취득부(150)에 대하여 고정밀도로 스테이지(102)를 주사할 때에, 스테이지의 위치를 계측하고 있는 레이저 간섭(측장) 시스템(122)에 의해 정의되는 스테이지 좌표계에, 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 마스크 좌표계가 보정된다. 이에 따라, 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크로 정의되는 마스크의 좌표계를 패턴의 설계 좌표계에 맞추는 것이 가능해진다.
마스크 1의 얼라인먼트 공정(S102) 후, 마스크 1의 광학 화상 취득 공정(S103)으로서, 광학 화상 취득부(150)는 멀티 패터닝용으로 분할된 패턴이 그려진 2 개의 마스크 기판 마스크 중 하나를 이용하여 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득한다. 여기서는, 광학 화상 취득부(150)는 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴이 그려진 2 개의 마스크 1, 2 중 예를 들면 분할 패턴(13)이 형성된 마스크 1을 이용하여 형성된 분할 패턴(13)의 광학 화상 데이터를 취득한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다.
마스크 1에 형성된 분할 패턴(13)에는, 적절한 광원(103)으로부터 검사광이 되는 심자외역의 파장의 레이저광(예를 들면 DUV광)이 조명 광학계(170)를 거쳐 조사된다. 마스크(101)를 투과한 광은 광학 줌계(104)를 거쳐 포토 다이오드 어레이(105)(센서의 일례)에 광학상으로서 결상되어 입사한다. 포토 다이오드 어레이(105)로서 예를 들면 TDI(타임 · 딜레이 · 인테그레이션) 센서 등을 이용하면 적합하다.
도 8은 실시 형태 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 개념도이다. 마스크(101)의 검사 영역(10)(검사 영역 전체)은 도 8에 나타낸 바와 같이 예를 들면 Y 방향을 향해 스캔 폭(W)의 직사각형 형상의 복수의 검사 스트라이프(20)로 가상적으로 분할된다. 그리고, 패턴 검사 장치(100)에서는 검사 스트라이프(20)마다 화상(스트라이프 영역 화상)을 취득해 간다. 검사 스트라이프(20) 각각에 대하여 당해 스트라이프 영역의 길이 방향(X 방향)을 향해 당해 스트라이프 영역 내에 배치되는 도형 패턴의 화상을 촬상한다. XYθ 스테이지(102)의 이동에 의해 포토 다이오드 어레이(105)가 상대적으로 X 방향으로 연속 이동하면서 광학 화상이 취득된다. 포토 다이오드 어레이(105)에서는 도 8에 나타낸 것과 같은 스캔 폭(W)의 광학 화상을 연속적으로 촬상한다. 바꾸어 말하면, 센서의 일례가 되는 포토 다이오드 어레이(105)는 XYθ 스테이지(102)와 상대 이동하면서 검사광 하에서 마스크 1에 형성된 패턴의 광학 화상을 촬상한다. 실시 형태 1에서는, 1 개의 검사 스트라이프(20)에서의 광학 화상을 촬상한 후, 포토 다이오드 어레이는 Y 방향으로 다음 검사 스트라이프(20)의 위치까지 이동하여 이번에는 반대 방향으로 이동하면서 동일하게 스캔 폭(W)의 광학 화상을 연속적으로 촬상한다. 즉, 왕로와 귀로에서 반대 방향을 향하는 포워드(FWD) - 백 포워드(BWD)의 방향으로 촬상을 반복한다.
여기서, 촬상의 방향은 포워드(FWD) - 백 포워드(BWD)의 반복에 한정되지 않는다. 일방의 방향으로 촬상해도 된다. 예를 들면, FWD - FWD의 반복이어도 된다. 혹은, BWD - BWD의 반복이어도 된다.
포토 다이오드 어레이(105) 상에 결상된 패턴의 상은 포토 다이오드 어레이(105)의 각 수광 소자에 의해 광전 변환되고, 또한 센서 회로(106)에 의해 A / D(아날로그 · 디지털) 변환된다. 그리고, 검사 스트라이프(20)마다 스트라이프 패턴 메모리(123)에 화소 데이터가 저장된다. 이러한 화소 데이터(스트라이프 영역 화상)를 촬상할 때, 포토 다이오드 어레이(105)의 다이나믹 레인지는 예를 들면, 조명광의 광량이 100% 입사하는 경우를 최대 계조로 하는 다이나믹 레인지를 이용한다. 그 후, 스트라이프 영역 화상(스트라이프 데이터 1)은 위치 정보 출력 회로(107)로부터 출력된 XYθ 스테이지(102) 상에서의 마스크 1의 위치를 나타내는 데이터와 함께 패턴 비교 회로(108)로 보내진다. 측정 데이터(화소 데이터)는 예를 들면 8 비트의 부호 없는 데이터이며, 각 화소의 밝기의 계조(광량)를 표현하고 있다. 패턴 비교 회로(108) 내에 출력된 스트라이프 영역 화상은 기억 장치(52)에 저장된다.
도 9는 실시 형태 1에서의 검사 영역을 설명하기 위한 다른 개념도이다. 전술한 바와 같이, 마스크 1의 검사 영역(10)을 직사각형 형상으로 가상 분할한 복수의 검사 스트라이프(20)(스트라이프 영역)의 검사 스트라이프(20)마다 스트라이프 영역 화상(광학 화상)을 취득한다. 또한 후술하는 바와 같이, 스트라이프 영역 화상은 x 방향으로 검사 스트라이프(20)의 폭과 동일한 폭, 예를 들면 스캔 폭(W)으로 복수의 프레임 화상으로 분할된다. 따라서, 검사 영역(10)은 이러한 프레임 화상 사이즈의 복수의 프레임 영역(30)으로 가상 분할된다. 바꾸어 말하면, 포토마스크의 검사 영역(10)을 프레임 영역(30)의 일방의 사이즈(y 방향 사이즈)로 직사각형 형상의 복수의 검사 스트라이프(20)로 가상 분할하고, 각 검사 스트라이프(20)를 프레임 영역(30)의 다른 사이즈(x 방향 사이즈)로 복수의 프레임 영역(30)으로 가상 분할한다.
마스크 1의 화상 데이터 프레임 분할 공정(S104)으로서, 화상 데이터를 프레임으로 분할하는 프레임 분할부(58)는 검사 스트라이프(20)마다 x 방향으로 소정의 사이즈(예를 들면 스캔 폭(W)과 동일한 폭)로 스트라이프 영역 화상(광학 화상)을 프레임 영역(30)마다의 복수의 프레임 화상(광학 화상)으로 분할한다. 예를 들면 512×512 화소의 프레임 화상으로 분할한다. 바꾸어 말하면, 검사 스트라이프(20)마다의 스트라이프 영역 화상을 각각 검사 스트라이프(20)의 폭과 동일한 폭, 예를 들면 스캔 폭(W)으로 복수의 프레임 화상(광학 화상)으로 분할한다. 이러한 처리에 의해, 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 프레임 화상(광학 화상)이 취득된다. 마스크 1로부터 취득된 복수의 프레임 화상은 기억 장치(60)에 저장된다.
여기서, 자기 디스크 장치(109)에는 전술한 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴(13, 15)의 근원이 되는 설계 마스크 패턴(1, 2)이 저장되어 있다.
마스크 1의 참조 화상 작성 공정(S105)으로서, 전술한 분할 패턴(13)의 CAD 시스템에 의해 작성된 이차원 도형 데이터인 설계 마스크 패턴 1이 정의된 설계 데이터에 기초하는 참조 화상을 작성한다. 여기서는 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 참조 화상이 작성된다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 먼저, 화상 변환 회로(111)는 자기 디스크 장치(109)로부터 제어 계산기(110)를 통해 설계 데이터를 독출하고, 독출된 설계 데이터에 정의된 각 프레임 영역(30)의 각 패턴을 2 치 내지는 다치의 이미지 데이터로 변환하여, 이 이미지 데이터가 참조 화상 준비 회로(112)로 보내진다.
여기서, 설계 데이터에 정의되는 패턴은 예를 들면 기본 도형으로서 직사각형 또는 삼각형으로 구성되는 것으로, 예를 들면 도형의 기준 위치에서의 좌표(x, y), 변의 길이, 직사각형 또는 삼각형 등의 도형 종류를 구별하는 식별자가 되는 도형 코드와 같은 정보로 각 패턴 도형의 형태, 크기, 위치 등을 정의한 도형 데이터가 저장되어 있다. 또한, 여기서는 전술한 평가 패턴의 도형이 정의된다.
이러한 도형 데이터가 되는 설계 패턴의 정보가 화상 변환 회로(111)에 입력되면 도형마다의 데이터로 전개되어, 이 도형 데이터의 도형 형상을 나타내는 도형 코드, 도형 치수 등을 해석한다. 그리고, 소정의 양자화 치수의 그리드를 단위로 하는 칸 에 배치되는 패턴으로서 2 치 내지는 다치의 기준 설계 화상 데이터를 전개하여 출력한다. 바꾸어 말하면, 기준 설계 데이터를 판독하고, 검사 영역을 소정의 치수를 단위로 하는 칸으로서 가상 분할하여 생긴 칸마다 설계 패턴에서의 도형이 차지하는 점유율을 연산하여 n 비트의 점유율 데이터를 출력한다. 예를 들면, 1 개의 칸을 1 화소로서 설정하면 적합하다. 그리고, 1 화소에 1/28(= 1/256)의 분해능을 가지게 한다고 하면, 화소 내의 도형의 영역분만큼 1/256의 소영역을 할당하여 화소 내의 점유율을 연산한다. 그리고, 8 비트의 점유율 데이터로서 참조 화상 준비 회로(112)에 출력한다.
이어서, 참조 화상 준비 회로(112)는 보내져 온 도형의 이미지 데이터인 설계 화상 데이터에 적절한 필터 처리를 실시한다.
도 10은 실시 형태 1에서의 필터 처리를 설명하기 위한 도면이다. 센서 회로(106)로부터의 광학 화상으로서의 측정 데이터는 광학 줌계(104)의 해상 특성 또는 포토 다이오드 어레이(105)의 애퍼처 효과 등에 의해 필터가 작용하는 상태, 바꾸어 말하면 연속되는 아날로그 상태에 있기 때문에, 화상 강도(농담값)가 디지털값인 설계 화상 데이터에 필터 처리를 실시함으로써 측정 데이터에 맞출 수 있다. 이와 같이 하여 프레임 화상(광학 화상)과 비교할 설계 화상(참조 화상)을 작성한다. 작성된 설계 화상은 패턴 비교 회로(108)에 출력되고, 패턴 비교 회로(108) 내에 출력된 마스크 1의 검사용의 참조 화상의 참조 데이터 1은 기억 장치(50)에 저장된다.
이상과 같이 하여 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 참조 화상을 작성한다. 이에 따라, 마스크 1로부터 촬상된 각 검사 스트라이프(20)의 복수의 프레임 화상에 대응하는 복수의 참조 화상이 작성된다.
마스크의 위치 이탈 맵 작성 공정(S106)으로서, Pos 맵 작성 회로(140)(위치 이탈 맵 작성부)는 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴이 그려진 2 개의 마스크 1과 마스크 2에 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 설계 위치에 대한 광학 화상 데이터가 나타내는 마스크 1의 분할 패턴으로부터 얻어지는 광학 화상의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵을 작성한다. 여기서는 마스크 1에 그려진 분할 패턴의 위치 이탈 맵 1을 작성한다. 먼저, 위치 조정부(64)는 마스크 1에 그려진 분할 패턴으로부터 취득된 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과 대응하는 참조 화상의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다 당해 프레임 화상과 대응하는 참조 화상의 사이에서의 위치 이탈량(제1 위치 이탈량)을 연산한다. 위치 조정은 프레임 영역 전체를 이동시키면서 맞춘다. 예를 들면, 계산 모델을 이용한 최소제곱법 등을 이용하여 서브 화소 단위로 맞추면 적합하다. 혹은, 프레임 화상 내의 패턴과 참조 화상 내의 대응하는 패턴의 위치 이탈량을 각각 연산하여, 프레임 화상 내에서의 모든 패턴의 위치 이탈량의 제곱의 합이 최소가 되는 위치를 당해 프레임 영역의 위치 이탈량으로 해도 된다. 이에 따라, 설계 데이터로부터 작성된 참조 데이터를 기초로 마스크 1에 그려진 분할 패턴의 위치 이탈 오차를 파악할 수 있다. 또한, 프레임 영역(30)의 위치에 의존한 위치 이탈 오차를 파악할 수 있다. 그리고, x 방향 변위와 y 방향 변위가 각각 연산되고, 연산된 프레임 영역(30)마다의 위치 이탈량(위치 이탈량 1)은 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 기억 장치(66)에 저장된다.
이어서, Pos 맵 작성 회로(140)(위치 이탈 맵 작성부)는 2 개의 마스크에 각각 그려진 분할 패턴마다 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용하여 설계 위치에 대한 광학 화상 데이터가 나타내는 광학 화상의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵을 작성한다. 여기서는 마스크 1에 대응하는 위치 이탈 맵 1을 작성한다. 위치 이탈 맵 1의 각 최소 요소값에는 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 x 방향 변위와 y 방향 변위가 정의된다. 작성된 위치 이탈 맵 1은 차분(값) Pos 맵 작성 회로(144)에 출력되고, 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 기억 장치(70)에 저장된다. 전술한 바와 같이, 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용하여 레이저 간섭(측장) 시스템(122)에서 정의되는 스테이지 좌표계가 보정됨으로써, 얼라인먼트 마크로 정의되는 마스크의 좌표계가 패턴의 설계 좌표계에 맞춰졌다. 따라서, 연산된 프레임 영역(30)마다의 위치 이탈량(위치 이탈량 1)은 마스크 1에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 대한 이탈량으로서 표현할 수 있다. 따라서, 위치 이탈 맵 1은 마스크 1에 그려진 분할 패턴의 중심 좌표의 위치 이탈 맵이라고 할 수 있다.
마스크 2의 얼라인먼트 공정(S107)으로서, 도시되지 않은 얼라인먼트 방법을 이용하여 마스크 2 상의 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 마스크 2를 나열한다. 얼라인먼트 방법은 마스크 1의 얼라인먼트 공정(S102)과 동일해도 상관없다.
마스크 2의 얼라인먼트 공정(S107) 후, 마스크 2의 광학 화상 취득 공정(S108)으로서, 광학 화상 취득부(150)는 또 하나의 분할 패턴(15)이 형성된 마스크 2를 이용하여 분할 패턴(15)의 광학 화상 데이터를 취득한다. 구체적인 동작은 마스크 1의 분할 패턴(15)의 광학 화상 데이터를 취득하는 경우와 동일하다. 이와 같이, 광학 화상 취득부(150)는 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득한다. 그 후, 마스크 2의 스트라이프 영역 화상(스트라이프 데이터 2)은 위치 정보 출력 회로(107)로부터 출력된 XYθ 스테이지(102) 상에서의 마스크 2의 위치 데이터와 함께 패턴 비교 회로(108)로 보내진다. 측정 데이터(화소 데이터)는 예를 들면 8 비트의 부호 없는 데이터이며, 각 화소의 밝기의 계조(광량)를 표현하고 있다. 패턴 비교 회로(108) 내에 출력된 스트라이프 영역 화상은 기억 장치(52)에 저장된다.
마스크 2의 화상 데이터 프레임 분할 공정(S110)으로서, 화상 데이터를 프레임으로 분할하는 분할부(58)는 마스크 2의 마스크 스트라이프(20)의 검사 스트라이프(20)마다 x 방향으로 소정의 사이즈(예를 들면, 스캔 폭(W)과 동일한 폭)로 스트라이프 영역 화상(광학 화상)을 프레임 영역(30)마다의 복수의 프레임 화상(광학 화상)으로 분할한다. 이러한 처리에 의해, 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 프레임 화상(광학 화상)이 취득된다. 마스크 2로부터 취득된 복수의 프레임 화상은 기억 장치(60)에 저장된다.
마스크 2의 참조 화상 작성 공정(S111)으로서, 전술한 분할 패턴(15)의 CAD 시스템에 의해 작성되는 이차원 도형 데이터인 설계 패턴 2가 정의된 설계 데이터에 기초하는 참조 화상을 작성한다. 여기서는 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 참조 화상이 작성된다. 작성 방법은 마스크 1용의 참조 화상의 작성 방법과 동일하다. 작성된 참조 화상은 패턴 비교 회로(108)에 출력되고, 패턴 비교 회로(108) 내에 출력된 마스크 2의 검사용의 참조 화상의 참조 데이터 2는 기억 장치(50)에 저장된다.
이상과 같이 하여 복수의 프레임 영역(30)에 따른 복수의 참조 화상을 작성한다. 이에 따라, 마스크 2로부터 촬상된 각 검사 스트라이프(20)의 복수의 프레임 화상에 대응하는 복수의 참조 화상이 작성된다.
마스크 2의 위치 이탈 맵 작성 공정(S112)으로서, 먼저 위치 조정부(64)는 마스크 2로부터 취득된 복수의 프레임 화상의 각 프레임 화상과 대응하는 참조 화상의 위치 조정을 행하여, 프레임 화상(프레임 영역)마다 당해 프레임 화상과 대응하는 참조 화상의 사이에서의 위치 이탈량(제2 위치 이탈량)을 연산한다. 위치 조정은 프레임 영역 전체를 이동시키면서 맞춘다. 그리고, x 방향 변위와 y 방향 변위가 각각 연산되고, 연산된 프레임 영역(30)마다의 위치 이탈량(위치 이탈량 2)은 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 기억 장치(66)에 저장된다.
이어서, Pos 맵 작성 회로(140)(위치 이탈 맵 작성부)는 2 개의 마스크에 각각 그려진 분할 패턴마다 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용하여 설계 위치에 대한 광학 화상 데이터가 나타내는 광학 화상의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵을 작성한다. 여기서는 마스크 2에 대응하는 위치 이탈 맵 2를 작성한다. 위치 이탈 맵 2의 각 최소 요소값에는 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 x 방향 변위와 y 방향 변위가 정의된다. 작성된 위치 이탈 맵 2는 차분(값) Pos 맵 작성 회로(144)에 출력되고, 패턴 중심의 위치 이탈량으로서 기억 장치(72)에 저장된다. 전술한 바와 같이, 얼라인먼트 마크로 정의되는 마스크의 좌표계가 패턴의 설계 좌표계에 맞춰졌으므로, 연산된 프레임 영역(30)마다의 위치 이탈량(위치 이탈량 2)은 마스크 2에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 대한 이탈량으로서 표현할 수 있다. 따라서, 위치 이탈 맵 2는 마스크 2에 그려진 분할 패턴의 중심 좌표의 위치 이탈 맵이라고 할 수 있다. 이와 같이, Pos 맵 작성 회로(140)는 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 마스크에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 대한 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표로부터의 이탈로서 표현된, 위치 이탈 맵 중 대응하는 맵의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 각각 작성한다.
차분값 맵 작성 공정(S114)으로서, 차분 Pos(값) 맵 작성 회로(144)에 구비된 위치 차분값 맵 작성부(74)(위치 차분값 맵 작성부)는 기억 장치(70)로부터 위치 이탈 맵 1을 독출하고, 기억 장치(72)로부터 위치 이탈 맵 2를 독출하여, 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴이 그려진 2 개의 마스크 1, 2의 위치 이탈 맵의 패턴 중심의 위치 이탈량의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성한다. 예를 들면, 마스크 1에 그려진 분할 패턴 1과 마스크 2에 그려진 분할 패턴 2의 근접하는 패턴 간 거리의 설계값과, 마스크 1의 패턴 중심의 위치 이탈량에서 마스크 2의 패턴 중심의 위치 이탈량을 차분한 결과 얻어지는 근접하는 패턴 중심 간의 거리의 계측값을 비교함으로써 차분값을 연산하면 된다. 위치 차분값 맵은 이러한 더블 패터닝 방법을 이용하여 2 개의 마스크에 그려진 2 개의 분할 패턴을 사용해 웨이퍼 등에 전사되는 하나의 회로 패턴에 대한 위치 이탈의 차분값 맵이 된다.
도 11은 실시 형태 1에서의 Pos 맵과 차분 Pos 맵을 설명하기 위한 도면이다. 도 11에서 차분 Pos 맵(36)에는 프레임 영역(30)마다 마스크 1의 위치 이탈 맵(32)(위치 이탈 맵 1)의 최소 요소값에서 마스크 2의 위치 이탈 맵(34)(위치 이탈 맵 2)의 최소 요소값을 차분한 값이 정의된다. 각 최소 요소값(38)에는 최소 요소값(38) 내의 패턴 중심의 위치 이탈량의 차분값으로서 x 방향 차분값과 y 방향 차분값이 정의된다. 이러한 각 최소 요소값(38)의 차분값은 전술한 마스크 1에 그려진 분할 패턴 1과 마스크 2에 그려진 분할 패턴 2의 근접하는 패턴 간 거리의 설계값과, 마스크 1의 패턴 중심의 위치 이탈량에서 마스크 2의 패턴 중심의 위치 이탈량을 차분한 결과 얻어지는 근접하는 패턴 중심 간의 거리의 계측값을 비교(차분)한 결과와 동일해진다. 작성된 위치 차분값 맵(36)은 기억 장치(76)에 저장된다. 이와 같이, 위치 차분값 맵 작성부(74)는 대응하는 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대응하는 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 설계 패턴 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 나열된 복수의 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 하나의 위치 차분값 맵을 작성한다.
주목 프레임 특정 공정(S116)으로서, 주목 프레임 특정부(78)(영역 특정부)는 차분값 맵(36)을 이용하여 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 주목 프레임 영역(39)(영역)을 특정한다. 차분값 맵(36)의 각 최소 요소값(38)에는 x 방향 차분값과 y 방향 차분값이 정의되므로, 일방에서도 임계치를 초과하는 주목 프레임 영역(39)을 특정하면 된다. 주목 프레임 영역(39)의 최소 요소로는, 주목 프레임 정보로서 프레임 번호, 당해 프레임의 좌표(xk, yk), x 방향 차분값(예를 들면 +8 nm), y 방향 차분값(예를 들면 -5 nm)이 정의된다. 도 11의 예에서는 1 개의 주목 프레임 영역(39)이 일례로서 도시되어 있으나, 복수의 프레임 영역을 주목 프레임 영역(39)으로서 특정해도 상관없다. 주목 프레임 정보는 기억 장치(79)에 저장된다. 이와 같이 하여, 주목 프레임 특정부(78)는 위치 차분값 맵을 이용하여 차분값이 임계치를 초과하는 적어도 하나의 영역을 특정한다.
주목 프레임 정보 출력 공정(S118)으로서, 제어 계산기(110)에 의한 제어 하에 외부 I / F 회로(121)(출력부)는 특정된 주목 프레임 정보(특정 영역 정보, 영역의 정보)를 출력한다. 구체적으로는, 제어 계산기(110)는 기억 장치(79)로부터 주목 프레임 정보를 독출하고, 외부 I / F 회로(121)를 거쳐 주목 프레임 정보(특정 영역 정보, 영역의 정보)가 특정된 주목 프레임(영역)마다 데이터 관리 장치(300)에 출력한다. 주목 프레임 정보로서, 특정된 주목 프레임(영역)의 적어도 좌표, 결함의 종류, 참조 화상의 정보를 포함한다. 이와 같이 하여, 외부 I / F 회로(121)(출력부)는 특정된 각 영역마다 특정된 각 영역의 적어도 좌표, 결함의 종류, 참조 화상의 정보를 출력한다.
도 12는 실시 형태 1의 마스크의 제조 시스템에서의 데이터 관리 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 12에서 데이터 관리 장치(300) 내에는 자기 디스크 등의 기억 장치(302), 패턴 간 거리 연산부(303), 판정부(304), 외부 인터페이스(I / F) 회로(308), 데이터 관리부(310), 제어부(312), 메모리(314) 및 또 하나의 기억 장치(316)가 배치된다. 패턴 간 거리 연산부(303), 판정부(304), 데이터 관리부(310) 및 제어부(312)와 같은 각 '~ 부'는 1 개의 연산 회로를 가진다. 이러한 연산 회로는 예를 들면 전기 회로, 양자 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 '~ 부'는 공통되는 연산 회로(동일한 연산 회로)를 이용해도 되고, 혹은 상이한 연산 회로(s)(별도의 연산 회로)를 이용해도 된다. 데이터 관리 장치(300)에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그때마다 메모리(314)에 기억된다.
외부 I / F 회로(308)는 제어부(312)에 의한 제어 하에 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴 전부를 검사한 패턴 검사 장치(100)로부터 적어도 좌표, 결함의 종류, 참조 화상의 정보를 포함하는 특정 영역 정보를 수신한다. 수신된 특정 영역 정보는 기억 장치(302)에 저장된다. 외부 I / F 회로(308)는 또한 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크로부터 얻어진 위치 이탈 맵의 패턴 중심 위치 이탈량의 차분값이 정의된 차분값 맵을 수신해도 된다. 이 수신된 차분값 맵 파일로부터도 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 프레임을 주목 프레임으로서 인식할 수 있다. 그리고, 외부 I / F 회로(308)는 제어부(312)에 의한 제어 하에 기억 장치(302)로부터 주목 프레임의 정보를 독출하여 공간상 계측 시스템(200)에 전송한다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면, 패턴 검사 장치(100)에 의해 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크를 사용하여 웨이퍼 등에 노광함으로써, 웨이퍼에 전사된 하나의 회로 패턴을 구성할 때에 각각의 마스크 상의 패턴의 위치 이탈에 의해 핫 스팟이 될 가능성이 있는 영역(주목 프레임)을 특정하고, 데이터 관리 장치(300)를 거쳐 이러한 주목 프레임의 정보를 공간상 계측 시스템(200)에 전송할 수 있다.
도 13은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 계측 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 패턴 위치 계측 장치(700)는 패턴 검사 장치(100) 대신에 이용된다. 도 13에서 패턴 위치 계측 장치(700)는 패턴 화상 취득부(750)와 제어계 회로(760)(제어부)를 구비하고 있다.
패턴 화상 취득부(750)는 광원(701), 투영 광학계(703), 빔 스플리터(704), 조명 광학계(706), 이동 가능하게 배치된 XYθ 스테이지(702), 투과 결상 광학계(708), 반사 결상 광학계(709), 투과상 CCD 카메라(710), 반사상 CCD 카메라(711), 투과상 센서 회로(712), 반사상 센서 회로(713), 투과상 메모리(714) 및 반사상 메모리(715)를 가지고 있다. XYθ 스테이지(702) 상에는 마스크(101)가 배치된다. 마스크(101)는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려져 있다. 각각의 분할 패턴은 모두 검사 대상이 되는 복수의 도형에 의해 구성된다. 마스크(101)는 예를 들면 패턴 형성면을 상측을 향하게 하여 XYθ 스테이지(702)에 배치된다.
제어계 회로(760)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(720)가 버스(722)를 개재하여 계측 회로(724), 스테이지 제어 회로(726), 위치 이탈량 계산 회로(736), 차분 맵 작성 회로(730), 영역 특정 회로(732), 자기 디스크 장치(740, 742), 외부 인터페이스(I / F) 회로(743) 및 메모리(727)에 접속되어 있다.
광원(701)으로부터 조사된 조명광은 투영 광학계(703)에 의해 빔 스플리터(704)에 투영된다. 빔 스플리터(704)에 의해 반사된 조명광은 조명 광학계(706)에 의해 마스크(101)를 조명한다. 마스크(101)를 투과한 투과광은 투과 결상 광학계(708)에 의해 투과상 CCD 카메라(710)에 결상된다. 한편, 마스크(101)로부터 반사된 반사광은 조명 광학계(706)에 의해 빔 스플리터(704)에 투영되어 빔 스플리터(704)를 통과한다. 그리고, 빔 스플리터(704)를 통과한 반사광은 반사 결상 광학계(709)에 의해 반사상 CCD 카메라(711)에 결상된다. 또한, 투과상 센서 회로(712)는 투과상 CCD 카메라(710)로부터 투과 결상 광학계(708)를 통과하여 얻어진 마스크(101) 상에 차광막으로 그려진 투과 패턴상을 저장 가능한 투과상 메모리(714)에 접속되어 있다. 반사상 센서 회로(713)는 반사상 CCD 카메라(711)로부터 반사 결상 광학계(709)를 통과하여 얻어진 마스크(101) 상에 차광막으로 그려진 반사 패턴상을 저장 가능한 반사상 메모리(715)에 접속되어 있다.
패턴 화상 취득부(750)(광학 화상 취득부)는 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크 1, 2에 대하여 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득한다.
이 투과상 메모리(714)와 반사상 메모리(715)는 모두 계측 회로(724)에 접속되어 있다. 계측 회로(724)(패턴 위치 계측부)는 패턴 화상 취득부(750)에서 취득된 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된, 각각의 마스크 1, 2에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 사용하여, 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴 엣지의 위치 정보로부터 얻어지는 패턴의 중심 위치를 패턴의 위치로서 계측한다. 또한, 도시되지 않은 레이저 간섭계로부터 얻어지는 스테이지의 위치 정보와, 얼라인먼트 동작에 의해 결정되는 XYθ 스테이지(702)와 마스크 패턴의 상대적인 위치 정보는 스테이지 제어 회로(726)로부터 계측 회로(724)에 출력된다.
위치 이탈량 계산 회로(736)는 투과상 메모리(714)에서 취득된 투과 패턴상(광학 화상 데이터) 또는 반사상 메모리(715)에서 취득된 반사 패턴상(광학 화상 데이터)으로부터 패턴의 상대적인 위치 이탈을 계측한다. 구체적으로는, 위치 이탈량 계산 회로(736)(위치 이탈 맵 작성부)는 계측 회로(724)에서 취득된 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된, 각각의 마스크에 그려진 분할 패턴의 광학 화상 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치와, 각각의 마스크 1, 2에 그려진 분할 패턴의 설계 데이터로부터 얻어지는 패턴의 위치의 비교에 의해 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 연산한다. 위치 이탈량은 광학계 시야 내에서의 설계 데이터와의 상대적인 위치 이탈량으로서 연산된다. 또한, 위치 이탈량은 미리 계측 조건으로서 선택된 임의의 패턴의 엣지 위치로부터 산출되는 패턴 위치의 이탈량으로서 연산된다.
그리고, 위치 이탈량 계산 회로(736)는 얻어지는 각각의 분할 패턴의 위치 이탈량을 이용하여, 마스크 1, 2에 그려진 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 대한 이탈로서 표현된, 각각의 마스크 1, 2에 그려진 분할 패턴의 중심 좌표의 위치 이탈 맵을 각각 작성한다.
차분 맵 작성 회로(730)(차분 맵 작성부)는 대응하는 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2에 대응하는 각각의 광학 화상 데이터와 설계 데이터의 비교로서 얻어지는, 얼라인먼트 마크를 기준으로 한 복수의 위치 이탈 맵 간의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된 하나의 차분 맵을 작성한다.
영역 특정 회로(732)(영역 특정부)는 차분 맵을 이용하여, 차분값이 임계치를 초과하는 영역을 특정한다.
외부 I / F 회로(743)(출력부)는 적어도 패턴 위치 계측용의 대상 패턴의 설계 좌표, 대상 패턴의 설계 위치에 대한 계측 패턴의 위치 이탈 및 특정된 각 영역의 촬상 화상의 정보를 특정된 영역마다 출력한다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면, 패턴 위치 계측 장치(700)에 의해 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2를 사용하여 웨이퍼 등에 노광함으로써 하나의 회로 패턴을 구성할 때에, 각각의 마스크 1, 2 상의 얼라인먼트 마크 기준에 대한 패턴의 위치 이탈량을 계측한다. 그리고, 각각의 마스크 1, 2 간에서의 상대적인 위치 이탈량의 면 내 분포(차분 맵)를 작성한다. 그리고, 차분 맵 중에서 차분값이 임계치를 초과하고 있거나, 또는 초과할 우려가 있는 장소를 주목 프레임으로서 데이터 관리 장치(300)를 거쳐 공간상 계측 시스템(200)에 전송할 수 있다.
도 14는 실시 형태 1에서의 공간상 계측 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 14에서 공간상 계측 시스템(200)은 공간상 취득부(250)와 제어계 회로(260)(제어부)를 구비하고 있다.
공간상 취득부(250)는 광원(204), 조명 광학계(206), 이동 가능한 XYθ 스테이지(202), 결상 광학계(208), CCD 카메라(210), 센서 회로(212) 및 공간상 메모리(214)를 가지고 있다. XYθ 스테이지(202) 상에는 마스크(102)가 재치된다. 마스크(101)는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려져 있고, 패턴 검사 장치(100)에서 검사되며, 주목 프레임이 특정된 마스크이다. 각각의 분할 패턴은 모두 검사 대상이 되는 복수의 도형에 의해 구성된다. 마스크(101)는 예를 들면 패턴 형성면을 상측을 향하게 하여 XYθ 스테이지(202)에 재치된다.
제어계 회로(260)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(220)와 시뮬레이션을 행하는 시뮬레이션 계산기(234)가 버스 네트워크(222)를 개재하여 계측 회로(224), 스테이지 제어 회로(226), 조명 조건 설정 회로(230), 포커스 조건 설정 회로(232), 영역 해석 회로(236), 기억 장치(240, 242), 외부 인터페이스(I / F) 회로(243)(출력부) 및 메모리(227, 228)에 접속되어 있다. 또한, 센서 회로(212)는 공간상 메모리(214)에 접속되며, 시뮬레이션 계산기(234)가 버스 네트워크(222)를 개재하여 공간상 메모리(214)에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 또한, 시뮬레이션 계산기(234)에서 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 행하여, 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측하는 계측 회로(224)가 버스 네트워크(222)를 개재하여 접속되어 있다. 또한, XYθ 스테이지(202)는 X 축 모터, Y 축 모터, θ 축 모터에 의해 구동된다.
도 15는 실시 형태 1에서의 검사 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 순서도이다. 도 15에서 실시 형태 1에서의 검사 방법의 잔부는, 주목 프레임 정보 입력 공정(S200)과, 마스크 1의 얼라인먼트 공정(S201)과, 마스크 1의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)과, 마스크 1의 공간상 촬상 공정(S204)과, 마스크 1의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S206)과, 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 마스크 1의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보 출력 공정(S207)과, 마스크 2의 얼라인먼트 공정(S208)과, 마스크 2의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S209)과, 마스크 2의 공간상 촬상 공정(S210)과, 마스크 2의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S212)과, 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 마스크 2의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보 출력 공정(S214)과, 엣지 위치 정보 입력 공정(S220)과, 주목 프레임 내의 근접하는 분할 패턴 1의 엣지 위치와 분할 마스크 패턴 2의 엣지 위치 사이의 간격을 산출하는 패턴 간 거리 연산 공정(S221)과, 패턴 간 거리 판정 공정(S222)과, 허용 범위에 있다고 판정된 조명 조건 · 포커스 조건 출력 공정(S224)과, 보수 가능 여부 판정 공정(S231)과, 엣지 위치 정보 입력 공정(S230)과, 보수해야 할 마스크의 패턴 보수 공정(S232)과, 2 차 전자상 작성 공정(S234)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
또한, 주목 프레임 정보 입력 공정(S200)과, 마스크 1의 얼라인먼트 공정(S201)과, 마스크 1의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)과, 마스크 1의 공간상 촬상 공정(S204)과, 마스크 1의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S206)과, 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 마스크 1의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보 출력 공정(S207)과, 마스크 2의 얼라인먼트 공정(S208)과, 마스크 2의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S209)과, 마스크 2의 공간상 촬상 공정(S210)과, 마스크 2의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S212)과, 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 마스크 2의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보 출력 공정(S214)은 공간상 계측 시스템(200) 내에서 실시된다.
또한, 엣지 위치 정보 입력 공정(S220)과, 주목 프레임 내의 근접하는 분할 마스크 패턴 1의 엣지 위치와 분할 패턴 2의 엣지 위치 사이의 간격을 산출하는 패턴 간 거리 연산 공정(S221)과, 패턴 간 거리 판정 공정(S222)과, 허용 범위에 있다고 판정된 조명 조건 · 포커스 조건 출력 공정(S224)과, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크를 보수함으로써 패턴 간 거리를 허용 범위에 포함하는 것이 가능한지의 여부를 판정하기 위한 패턴 간 거리 판정 공정(S226)은 데이터 관리 장치(300) 내에서 실시된다.
보수할 주목 프레임 정보 입력 공정(S230)과, 보수 가능 여부 판정 공정(S231)과, 패턴 보수 공정(S232)과, 2 차 전자상 작성 공정(S234)은 패턴 위치 보수 장치(400) 내에서 실시된다.
주목 프레임 정보 입력 공정(S200)으로서, 외부 I / F 회로(243)는 제어 계산기(220)의 제어 하에 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴 중 하나가 그려진 마스크 1을 이용하여, 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 촬상된 분할 패턴과 설계 데이터로부터 얻어지는 참조 패턴의 비교로 얻어진 각각의 분할 패턴의 패턴 중심의 위치 이탈 맵 간의 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 주목 프레임 영역(39)(특정 영역)의 주목 프레임 정보(특정 영역 정보)를 입력한다. 패턴 검사 장치(100)에 의해 출력된 주목 프레임 정보(특정 영역 정보)가 데이터 관리 장치(300)를 거쳐 입력된다. 입력된 주목 프레임 정보는 기억 장치(240)에 저장된다. 이와 같이, 기억 장치(240)는 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로서, 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 각각의 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 각각의 분할 패턴의 설계 데이터의 비교에 의해 얻어지는 위치 이탈 맵과, 상기 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크로부터 얻어지는 복수의 위치 이탈 맵 간의 각 최소 요소의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치(100)에 의해 출력된 특정 영역 정보를 입력하고, 이를 기억한다.
마스크 1의 얼라인먼트 공정(S201)으로서, 도시되지 않은 공간상 계측 시스템(200)의 얼라인먼트 기구를 이용하여 마스크 1 상의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 사용해 마스크 1의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트 방법으로는 예를 들면, 광학 화상 취득부(250)를 사용하여 멀티 패터닝용으로 분할된 복수의 마스크에 미리 패턴의 일부로서 준비되어 있는 분할 패턴의 주변에 배치된 적어도 3 개의 얼라인먼트 마크에 대해 마크의 화상 데이터와 마크의 화상 데이터가 취득된 스테이지 위치 정보로부터 각각의 얼라인먼트 마크의 위치를 얻는 것이 가능해진다. 이 계측된 얼라인먼트 마크의 위치 정보와 상기 분할 패턴의 주변에 배치된 얼라인먼트 마크의 설계 위치 정보를 비교하여, 계측된 얼라인먼트 마크의 위치가 설계 위치에 맞도록 가상적으로 선형적인 위치의 보정(예를 들면, 시프트 · 배율 · 직교도 등의 보정)을 행한다. 이에 따라, 계측값과 설계값의 차이가 최소가 되도록 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 모든 패턴을 검사한다. 이 때문에, 광학 화상 취득부(250)에 대하여 고정밀도로 스테이지(202)를 주사할 때에, 스테이지의 위치를 계측하고 있는 도시되지 않은 레이저 간섭(측장) 시스템에 의해 결정되는 스테이지 좌표계를 보정한다. 이에 따라, 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크로 정의되는 마스크의 좌표계를 패턴의 설계 좌표계에 맞추는 것이 가능해진다. 혹은, 패턴 검사 장치(100)로 얼라인먼트를 행했을 때에 적용된, 가상적으로 선형적인 위치의 보정(예를 들면 시프트 · 배율 · 직교도 등의 보정)의 유무, 보정되어 있는 경우의 보정량을 미리 외부 I / F 회로를 통해 패턴 검사 장치(100)로부터 데이터 관리 장치(300)를 거쳐 메모리(228)에 저장해 두고, 각각의 마스크의 얼라인먼트 공정(S201 및 S208)에서 사용해도 적합하다.
마스크 1의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)으로서, 조명 조건 설정 회로(230)는 공간상 계측 시스템(200)으로 마스크 1을 계측하는 경우의 조명 조건을 설정한다. 마찬가지로, 포커스 조건 설정 회로(232)는 공간상 계측 시스템(200)으로 마스크 1을 계측하는 경우의 포커스 조건을 설정한다. 조명 조건 및 포커스 조건은, 노광 장치(510)로 마스크 1에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광할 때에 사용될 조건과 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 조명 조건 및 포커스 조건 등의 파라미터의 변동폭을 포함하도록 설정한다. 조명 조건에는 노광에 적용되는 동공의 형상 또는 적용되는 광학 필터 등의 조명 조건이 포함된다. 포커스 조건에는 마스크에 대한 포커스(초점) 위치가 포함된다.
또한, 마스크 1에서 설정되는 공간상 계측 시스템(200)의 조명 조건 · 포커스 조건은 미리 공간상 계측 시스템(200)에 표준적으로 사용되는 파라미터로서 도시되지 않은 기억 장치에 저장해 두고, 공간상을 촬상할 때에 적절히 사용해도 적합하다.
마스크 1의 공간상 촬상 공정(S204)으로서, 먼저 XYθ 스테이지(202) 상에는 계측 대상이 되는 마스크 1이 배치된다. 또한, 영역 해석 회로(236)는 기억 장치(240)로부터 주목 프레임 정보를 독출하여 마스크 1 상의 주목 프레임 영역의 위치(좌표) 및 영역 범위를 해석한다. 그리고, 마스크 1 상의 주목 프레임 영역이 광축 상에 위치하도록 XYθ 스테이지(202)를 이동시킨다.
그리고, 공간상 취득부(250)(촬상부)는 멀티 패터닝용으로 복수의 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 주목 프레임 정보(특정 영역 정보)에 따라 특정된 주목 프레임에 대하여 노광 장치로 마스크 1에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광할 때에 사용될 조건과 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 조명 조건 또는 포커스 조건 등의 파라미터의 변동을 포함하도록 설정된 조명 조건 및 포커스 조건을 이용하여 당해 마스크의 공간상을 촬상한다. 여기서는, 공간상 취득부(250)(촬상부)는 마스크 1의 주목 프레임 영역(특정 영역)의 공간상을 촬상한다.
구체적으로는, 노광 장치(510)의 노광 파장과 동일한 파장을 가지는 광원(204)으로부터 조사되는 광을, 실제로 마스크 1에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광 장치(510)로 전사할 때에 사용될 노광 장치(510)와 등가인 조명 광학계(206)를 통해 차분값 맵으로부터 정의되는 마스크 1의 분할 패턴 1에서의 주목 프레임 영역을 조명한다. 또한, 이 때의 조명 조건에는 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 조명 조건의 변동도 포함하도록 설정되어 있다. 또한, 상기와 같은 조명 조건에 추가로 웨이퍼에 대한 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 포커스 위치의 변동도 포함하도록 설정되어 있다. 마스크(101)를 투과한 광은 결상 광학계(208)를 거쳐 CCD 카메라(210)에 광학상으로서 결상되어 촬상된다. 또한, 마스크 1 상의 분할 마스크 패턴 1은 노광 장치(510)와 달리 예를 들면 1/150로 축소되어 CCD 카메라(210)에 결상된다. 또한, 개구수(NA)는 노광 장치(510)와 등가인 상을 얻기 위해 결상 광학계(208)에서 조정되면 된다.
CCD 카메라(210) 상에 결상된 주목 프레임 영역의 공간상은 광전 변환되고, 또한 센서 회로(212)에 의해 A / D(아날로그 · 디지털) 변환된다. 그리고, 공간상 메모리(214)에 공간상 데이터가 저장된다.
그리고, 마스크 1에 그려진 분할 마스크 패턴 1에서의 모든 주목 프레임 영역에서의 공간상을 얻기 위해 마스크 1의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)으로 되돌아와, 조명 조건 · 포커스 조건을 가변으로 하면서 마스크 1의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)과 마스크 1의 공간상 촬상 공정(S204)을 반복한다.
마스크 1의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S206)으로서, 시뮬레이션 계산기(234)는 마스크마다 미리 임의로 지정된 노광에 사용될 조명 조건 및 포커스 조건에 따라 촬상된 주목 프레임의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 행하여, 웨이퍼 상에 전사될 패턴의 형상을 시뮬레이션한다. 또한, 계측 회로(224)(계측부)는 시뮬레이션 계산기(234)에서 얻어진 웨이퍼 패턴의 형상으로부터 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 그리고, 이러한 계측과 함께 계측 회로(224)(계측부)는 각각의 마스크의 주목 프레임의 공간상을 합성한 경우에 주목 프레임의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 확인 가능한 패턴의 엣지 위치의 정보를 생성한다. 여기서는, 계측 회로(224)(계측부)는 마스크 1에 대해 이러한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다.
시뮬레이션 계산기(234)는 공간상 메모리(214)로부터 복수의 조명 조건 및 포커스 조건 하에 촬상된 공간상 데이터를 독출하고, 조명 조건 · 포커스 조건마다 촬상된 마스크 1, 2의 주목 프레임 영역의 공간상으로부터 각 패턴이 웨이퍼에 전사되었을 때의 웨이퍼 패턴을 산출한다. 또한, 계측 회로(224)(계측부)는 시뮬레이션 계산기(234)에서 얻어진 마스크 1의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 계측된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보는 공간상이 촬상되었을 때의 조명 조건 · 포커스 조건과 관련되어 다른 기억 장치(242)에 저장된다. 이러한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보는 주목 프레임 영역에서 근접하는 웨이퍼 패턴 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정 가능한 정보의 일례가 된다.
마스크 2의 얼라인먼트 공정(S208)으로서, 도시되지 않은 공간상 계측 시스템(200)의 얼라인먼트 기구를 이용하여 마스크 2 상의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 마스크 2를 나열한다. 구체적인 방법은 마스크 1의 얼라인먼트 공정(S201)과 동일하다.
마스크 2의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S209)으로서, 조명 조건 설정 회로(230)는 공간상 계측 시스템(200)으로 마스크 2를 계측하는 경우의 조명 조건을 설정한다. 마찬가지로, 포커스 조건 설정 회로(232)는 공간상 계측 시스템(200)으로 마스크 2를 계측하는 경우의 포커스 조건을 설정한다. 조명 조건 및 포커스 조건은, 노광 장치(510)로 실제로 마스크 2에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광할 때에 사용될 조건과 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 조명 조건 또는 포커스 조건과 같은 파라미터의 변동을 포함하도록 설정한다. 조명 조건에는 노광에 적용되는 동공의 형상 또는 적용되는 광학 필터 등의 조명 조건이 포함된다. 포커스 조건에는 마스크에 대한 포커스(초점) 위치가 포함된다.
또한, 마스크 2에서 설정되는 공간상 계측 시스템(200)의 조명 조건 · 포커스 조건은 미리 공간상 계측 시스템(200)에 표준적으로 사용되는 파라미터로서 도시되지 않은 기억 장치에 저장해 두고, 공간상을 촬상할 때에 적절히 사용해도 적합하다.
마스크 2의 공간상 촬상 공정(S210)으로서, 먼저 XYθ 스테이지(202) 상에는 계측 대상이 되는 마스크 2가 배치된다. 또한, 영역 해석 회로(236)는 기억 장치(240)로부터 주목 프레임 정보를 독출하여 마스크 2 상의 주목 프레임 영역의 위치(좌표) 및 영역 범위를 해석한다. 그리고, 마스크 2 상의 주목 프레임 영역이 광축 상에 위치하도록 XYθ 스테이지(202)를 이동시킨다.
그리고, 공간상 취득부(250)(촬상부)는 멀티 패터닝용으로 복수의 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 주목 프레임 정보(특정 영역 정보)에 따라 특정된 주목 프레임에 대하여 노광 장치로 마스크 2에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광할 때에 사용될 조건과 웨이퍼에 대한 노광을 반복할 때의 조명 조건 또는 포커스 조건과 같은 파라미터의 변동을 포함하도록 설정된 조명 조건 및 포커스 조건을 이용하여 당해 마스크의 공간상을 촬상한다. 여기서는, 공간상 취득부(250)(촬상부)는 마스크 2의 주목 프레임 영역(특정 영역)의 공간상을 촬상한다.
구체적으로는, 노광 장치(510)의 노광 파장과 동일한 파장을 가지는 광원(204)으로부터 조사되는 광을, 마스크 2에 그려진 분할 패턴을 웨이퍼 상에 노광 장치(510)로 전사할 때에 사용될 노광 장치(510)와 등가인 조명 광학계(206)를 통해 위치 차분값 맵으로부터 정의되는 마스크 2의 분할 패턴 2에서의 주목 프레임 영역을 조명한다. 또한, 이 때의 조명 조건에는 웨이퍼에 대한 노광을 반복할 때의 조명 조건의 변동도 포함하도록 설정되어 있다. 또한, 상기와 같은 조명 조건에 추가로 웨이퍼에 대한 웨이퍼로의 노광을 반복할 때의 포커스 위치의 변동도 포함하도록 설정되어 있다. 마스크(101)를 투과한 광은 결상 광학계(208)를 거쳐 CCD 카메라(210)에 광학상으로서 결상되어 촬상된다. 또한, 마스크 2 상의 분할 마스크 패턴 2는 노광 장치(510)와 달리 예를 들면 1/150로 축소되어 CCD 카메라(210)에 결상된다. 또한, 개구수(NA)는 노광 장치(510)와 등가인 상을 얻기 위해 결상 광학계(208)에서 조정되면 된다.
CCD 카메라(210) 상에 결상된 주목 프레임 영역의 공간상은 광전 변환되고, 또한 센서 회로(212)에 의해 A / D(아날로그 · 디지털) 변환된다. 그리고, 공간상 메모리(214)에 공간상 데이터가 저장된다.
그리고, 마스크 2에 그려진 분할 패턴 2에서의 모든 주목 프레임 영역에서의 공간상을 얻기 위해 마스크 2의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S209)으로 되돌아와, 조명 조건 · 포커스 조건을 가변으로 하면서 마스크 2의 조명 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S209)과 마스크 2의 공간상 촬상 공정(S210)을 반복한다.
이상과 같이, 마스크마다 주목 프레임 영역(특정 영역)의 공간상이 촬상된다. 바꾸어 말하면, 공간상 취득부(250)는 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크의 공간상을 촬상한다.
마스크 2의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 공정(S212)으로서, 시뮬레이션 계산기(234)는 마스크마다 미리 임의로 지정된 노광에 사용될 조명 조건 및 포커스 조건에 따라 촬상된 주목 프레임의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 행하여, 웨이퍼 상에 전사될 패턴의 형상을 시뮬레이션한다. 또한, 계측 회로(224)(계측부)는 시뮬레이션 계산기(234)에서 얻어진 웨이퍼 패턴의 형상으로부터 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 그리고, 이러한 계측과 함께 계측 회로(224)(계측부)는 각각의 마스크의 주목 프레임의 공간상을 합성한 경우에 주목 프레임의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 확인 가능한 패턴의 엣지 위치의 정보를 생성한다. 여기서는, 계측 회로(224)(계측부)는 마스크 2에 대해 이러한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다.
시뮬레이션 계산기(234)는 공간상 메모리(214)로부터 복수의 조명 조건 및 포커스 조건 하에 촬상된 공간상 데이터를 독출하고, 조명 조건 · 포커스 조건마다 촬상된 마스크 1, 2의 주목 프레임 영역의 공간상으로부터 각 패턴이 웨이퍼에 전사되었을 때의 웨이퍼 패턴을 산출한다. 또한, 계측 회로(224)(계측부)는 시뮬레이션 계산기(234)에서 얻어진 마스크 2의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 계측한다. 계측된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보는 공간상이 촬상되었을 때의 조명 조건 · 포커스 조건과 관련되어 다른 기억 장치(242)에 저장된다. 이러한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보는 주목 프레임 영역에서 근접하는 웨이퍼 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정 가능한 정보의 일례가 된다. 이와 같이, 시뮬레이션 계산기(234)는 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴과 함께 각각의 상기 특정 영역에 대해 촬상된 공간상을 기초로 묘화 처리에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 엣지 위치 정보를 계산한다.
이상과 같이, 마스크마다, 촬상된 주목 프레임 영역(특정 영역)의 공간상의 패턴의 엣지 위치가 계측되고, 또한 노광된 복수의 마스크에 의한 웨이퍼 상에서의 패턴의 엣지 위치 예측이 행해진다.
엣지 위치 정보 출력 공정(S214)으로서, 제어 계산기(220)에 의한 제어 하에 외부 I / F 회로(243)(출력부)는 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크로부터 얻어지는 주목 프레임 영역의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 실시하여 각각의 분할 패턴에 대해 산출되는 웨이퍼 패턴을 합성한 경우에 주목 프레임 영역의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 전술한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 출력한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. I / F 회로(243)(출력부)는 기억 장치(242)에 저장된 시뮬레이션 계산기(234) 및 계측 회로(224)에서 구해진 전사된 웨이퍼 패턴 웨이퍼 엣지 위치 예측의 정보(패턴의 엣지 위치의 정보 혹은 예측 결과라고도 함)를 데이터 관리 장치(300)에 출력한다. 패턴의 엣지 위치 예측의 정보는 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 예측된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보가 된다. 또한, I / F 회로(243)(출력부)는 복수의 마스크로부터 얻어진 주목 프레임 영역의 공간상을 주목 프레임 영역의 정보와 함께 데이터 관리 장치(300)에 출력한다.
엣지 위치 정보 입력 공정(S220)으로서, 외부 I / F 회로(308)는 제어부(312)에 의한 제어 하에 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2를 이용하여, 마스크마다 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대해 주목 프레임 정보에 따라 특정된 주목 프레임에 대하여 조명 조건과 포커스 조건 중 적어도 하나를 가변으로 하면서 얻어진 각 마스크의 공간상을 기초로, 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 거쳐 산출되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보를 입력한다.
패턴의 엣지 위치의 정보는 전술한 바와 같이 공간상을 기초로 시뮬레이션 계산기(234)에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치로부터 구해진 예측 정보이다. 공간상 계측 시스템(200)에 의해 출력된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보는 외부 I / F 회로(308)에 입력된다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 외부 I / F 회로(308)는 2 개의 마스크 1, 2의 주목 프레임 영역(특정 영역)에 대해 조명 조건과 포커스 조건 중 적어도 하나를 가변으로 하면서 얻어진 2 개의 마스크의 공간상을 촬상하고, 이를 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 행하여 산출된 웨이퍼 패턴의 정보(패턴의 엣지 위치의 정보)를 공간상 계측 시스템(200)으로부터 입력한다. 입력된 엣지 위치 예측 정보는 기억 장치(302)에 저장된다. 또한, 외부 I / F 회로(308)는 복수의 마스크로부터 얻어진 주목 프레임 영역의 공간상을 주목 프레임 영역의 정보와 함께 입력하며, 입력된 주목 프레임 영역의 각 공간상과 주목 프레임 영역의 정보는 기억 장치(302)에 저장된다.
도 16(a)와 도 16(b)는 실시 형태 1에서의 개개의 마스크 패턴의 위치 이탈과 중첩시킨 패턴의 패턴 간의 위치 이탈의 일례를 나타내는 도면이다. 도 16(a)에서는 멀티 패터닝용으로 2 개로 분할된 2 개의 마스크의 각각의 분할 패턴의 설계의 위치 이탈을 나타내고 있다. 이러한 위치 이탈된 2 개의 마스크의 분할 패턴을 중첩시키면, 도 16(b)에 나타낸 바와 같이 각각의 분할 패턴에 속하는 패턴마다 x 방향 변위 혹은 / 및 y 방향 변위가 발생한다. 그 결과, 마스크 2의 패턴 상에 마스크 1의 패턴을 노광함으로써 웨이퍼 상에서 패턴의 위치 오차가 발생한다. 그래서, 실시 형태 1에서는 이러한 패턴 간 거리의 결함의 유무를 검사한다.
패턴 간 거리 연산 공정(S221)으로서, 패턴 간 거리 연산부(303)는 설정된 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 패턴 간 거리를 연산한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 패턴 간 거리 연산부(303)는 각 마스크 1, 2의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 위치 예측 정보와, 예측에 사용된 공간상을 취득했을 때의 조명 조건 · 포커스 조건을 이용하여 주목 프레임 영역(특정 영역)에서의 복수의 마스크 1, 2 간의 근접하는 웨이퍼 패턴 간의 패턴 간 거리를 연산한다. 마스크 1, 2를 노광 장치(510)로 전사할 때의 조명 조건 · 포커스 조건은 동일하지 않아도 된다. 마스크 1, 2의 공간상은 각각 조명 조건 · 포커스 조건을 가변으로 하면서 촬상하고 있으므로, 마스크 1, 2 간의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 위치 예측 정보의 조합은 많게 할 수 있다. 그리고, 조합마다 마스크 1, 2의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 중첩시킨 경우에 인접하는 패턴 간의 거리를 연산한다. 거리는 마스크 1, 2를 사용하여 패턴 처리했을 때의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치가 예측되어 있으므로, 예측된 엣지 위치로부터 연산할 수 있다. 조합마다의 연산된 각 패턴 간 거리는 다른 기억 장치(316)에 저장된다.
패턴 간 거리 판정 공정(S222)으로서, 판정부(304)는 마스크를 노광할 때의 조명 조건 · 포커스 조건에 대응한 패턴 간 거리의 판정을 행한다. 바꾸어 말하면, 판정부(304)는 각 마스크의 공간상을 취득할 때의 조건을 변경하여, 특정된 주목 프레임에서의 각각의 마스크로부터 얻어지는 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보로부터, 근접하는 복수의 웨이퍼에서의 패턴 간 거리가 허용 범위 내인지의 여부를 판정한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 판정부(304)는 각 마스크 1, 2의 웨이퍼 상에서의 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 이용하여, 복수의 마스크 1, 2 사이에서의 주목 프레임 영역(특정 영역)의 패턴 간 거리가 허용 범위 내인지의 여부를 판정한다. 도 6(c)의 예에서는 예를 들면, 패턴 간 거리(L1 및 L2)가 각각 허용 범위 내인지의 여부를 판정한다. 주목 프레임 영역 내의 모든 패턴 간 거리가 모두 허용 범위 내인 조합이 노광 시의 변동을 고려하여 복수 존재한 경우, 조명 조건 · 포커스 조건 출력 공정(S224)으로 진행된다. 주목 프레임 영역의 모든 패턴 간 거리가 모두 허용 범위 내인 조합이 충분히 존재하지 않는 경우(노광 시의 우도가 확보 불가능한 경우), 다음의 패턴 보수의 공정으로 진행된다. 이와 같이, 판정부(304)(노광 판정부)는 특정 영역에서의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 얼라인먼트 마크를 사용하여 기준에 중첩시키도록 합성한 경우에, 특정 영역에서 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정한다.
조명 조건 · 포커스 조건 출력 공정(S224)으로서, 데이터 관리부(310)는 복수의 마스크 1, 2를 이용하여 웨이퍼 선단의 반도체 장치 제조에 멀티 패터닝을 행하는 노광 장치(510)에 허용 범위 내가 되는 마스크 1, 2마다의 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 출력한다. 구체적으로는, 데이터 관리부(310)는 외부 I / F 회로(308)를 거쳐 주목 프레임 영역(특정 영역) 내의 모든 패턴 간 거리가 모두 허용 범위 내인 조합에 대응하는 마스크 1, 2마다의 조명 조건과 포커스 조건의 정보를 노광 장치(510)에 출력한다. 주목 프레임 영역 내의 모든 패턴 간 거리가 모두 허용 범위 내인 조합이 복수 존재하는 경우에는 각각 출력하면 된다.
전술한 패턴 간 거리 판정 공정(S222)에서 주목 프레임 영역(특정 영역) 내의 모든 패턴 간 거리가 모두 허용 범위 내인 조합이 충분히 존재하지 않는 경우, 마스크 1또는 마스크 2 혹은 양방의 더블 패터닝용으로 2 개로 분할된 패턴의 위치를 보수한다. 이하, 구체적으로 설명한다.
도 17은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 보수 장치의 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 17에서 패턴 위치 보수 장치(400)는 패턴 위치 보수부(450)와 제어계 회로(460)(제어부)를 구비하고 있다.
패턴 위치 보수부(450)는 단펄스 레이저 발진 장치(404), 단펄스 레이저 제어 회로(405) 및 초점 조절과 줌 처리를 위한 단펄스 레이저의 광학계(406)를 가지고 있다. 스테이지(402) 상에는 마스크(101)가 재치된다. 마스크(101)는 패턴 검사 장치(100)에서 특정된 주목 프레임의 특정 영역에 대해 공간상 계측 시스템(200)에서 촬상된 공간상을 기초로 산출된 특정 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 사용하여 얻어지는, 근접하는 웨이퍼 패턴의 모든 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 들어가는 조합이 충분히 존재하지 않았던 마스크 1, 2이다. 여기서는 멀티 패터닝용의 2 개로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크가 포함된다. 마스크(101)는 예를 들면 마스크 패턴면을 상측을 향하게 하여 스테이지(402)에 재치된다.
제어계 회로(460)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(420)가 버스 네트워크를 개재하여 스테이지 제어 회로(416), 자기 디스크 등의 기억 장치(422), 수정 위치 연산 회로(424), 메모리(426), 판정 회로(428) 및 외부 인터페이스(I / F) 회로(429)에 접속되어 있다. 또한, 제어 계산기(420)는 버스 네트워크를 개재하여 펄스 레이저의 조사를 제어하는 펄스 레이저 제어 회로(405)에 접속되어 있다.
엣지 위치 정보 입력 공정(S230)으로서, 제어 계산기(420)에 의한 제어 하에 외부 I / F 회로(429)는 멀티 패터닝용으로 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2를 이용하여, 각각의 마스크마다 미리 임의로 지정된 노광에 사용될 조명 조건 및 포커스 조건에 따라 촬상된 주목 프레임의 공간상을 기초로 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 산출하고, 2 개의 마스크로부터 얻어진 2 개의 엣지 위치 예측 정보를 합성했을 때에 주목 프레임의 근접하는 웨이퍼 패턴의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 패턴의 엣지 위치의 정보를 입력한다. 여기서는 특히 외부 I / F 회로(429)는 전술한 패턴 간 거리 판정 공정(S222)에서 패턴 간의 거리가 허용 범위 외인 마스크의 조에 대한 엣지 위치 예측 정보를 입력한다. 구체적으로는, 외부 I / F 회로(429)는 2 개의 마스크로부터 얻어지는 주목 프레임 영역(특정 영역)에서의 웨이퍼 패턴의 패턴 간 거리가 허용 범위를 초과한 2 개의 마스크 1, 2 중 적어도 하나의 주목 프레임 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 입력한다. 입력된 엣지 위치 예측 정보는 기억 장치(422)에 저장된다.
전술한 복수의 마스크 1, 2 중 적어도 하나의 마스크에서의 주목 프레임 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보는, 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된, 기억 장치(302)(데이터 기록 장치)에 저장된 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴에 대해 공간상 계측 시스템(200)의 시뮬레이션 계산기(234) 및 계측 회로(224)에서 취득된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보이다. 그리고, 외부 I / F 회로(429)는 또한 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된 이러한 복수의 분할 패턴의 패턴 정보를 입력한다. 입력된 복수의 분할 패턴의 패턴 정보는 기억 장치(422)에 저장된다. 또한, 외부 I / F 회로(429)는 추가로 데이터 관리 장치(300)로부터 각 마스크의 공간상의 데이터를 입력한다. 입력된 각 마스크의 공간상의 데이터는 기억 장치(422)에 저장된다.
패턴 간 거리 판정 공정(S231)으로서, 판정 회로(428)(패턴 간 거리 판정부)는 멀티 패터닝의 방법을 이용해 복수의 마스크 1, 2로 형성되는 복수의 마스크를 중첩하여 웨이퍼 상에 패턴 전사할 때에 적어도 하나의 마스크를 보수함으로써 패턴 간 거리를 허용 범위에 포함되도록 개선 가능한지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정 회로(428)(패턴 간 거리 판정부)는 기억 장치(422)로부터 임의의 회로 패턴에 대응한 멀티 패터닝용으로 적어도 2 개 이상으로 분할된 복수의 분할 패턴의 데이터를 선택한다. 그리고, 판정 회로(428)(패턴 간 거리 판정부)는 각각의 마스크의 주목 프레임에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 합성했을 때에, 지정된 임의의 조명 조건 및 포커스 조건에서 패턴 간 거리가 허용 범위 외인 경우에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보, 마스크의 공간상 및 마스크에 그려진 분할 패턴의 정보에 기초하여 복수의 마스크 1, 2 중 적어도 하나의 마스크에 대해 주목 프레임에서의 마스크 패턴의 위치 보수의 가능 여부를 판정한다.
패턴 보수 공정(S232)으로서, 패턴 위치 보수부(450)(보수 기구)는 각각의 마스크의 주목 프레임에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 중첩했을 때에 지정된 임의의 조명 조건 또는 포커스 조건에서 패턴 간 거리가 허용 범위 외가 되는 경우에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보, 마스크의 공간상 및 마스크에 그려진 분할 패턴의 정보에 기초하여 복수의 마스크 1, 2 중 적어도 하나의 마스크에 대해 펄스 레이저를 이용하여 마스크 상의 분할 패턴의 위치를 보수한다. 이에 따라, 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 위치를 보수한다. 바꾸어 말하면, 패턴 위치 보수부(450)(보수 기구, 보수부)는 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된, 기억 장치(302)(데이터 기록 장치)에 저장된 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴을 모두 중첩하여 얻어지는 웨이퍼의 엣지 위치 정보를 입력하고, 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 대해 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보, 마스크의 공간상 및 마스크에 그려진 분할 패턴의 정보에 기초해 펄스 레이저를 이용하여 마스크 1에 그려진 분할 마스크 패턴 1의 주목 프레임 영역에 있는 일부의 패턴 중심의 위치를 보수함으로써 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 보수한다. 도 17에서는 펄스 레이저를 이용하여 수정하는 경우에 대해 나타내고 있다.
구체적으로는, 먼저 수정 위치 연산 회로(424)는 대상 마스크(101)의 주목 프레임 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보에 기초하여 대상 마스크(101)의 어느 장소에 얼마만큼의 결정 결함을 작성하면 될지 연산한다. 작성된 결정 결함에 따라, 미세 영역을 노광하는 펨토레이저와 같은 단펄스 레이저에 의해 글라스 기판(석영)의 국소 구조 변화가 발생한다. 이러한 구조 변화에 의해 국소적으로 체적 변화가 발생한다. 마스크 상에 형성되어 있는 패턴의 위치는 기판의 패턴 영역의 중립면(판 두께의 중심면)에서 의도적으로 결정 결함에 의한 국소적인 변형을 가함으로써 보정할 수 있다. 그래서, 실시 형태 1에서는 마스크 1, 2 중 적어도 하나에 대해 의도적으로 작성된 국소적인 변형을 가하여 패턴 위치를 수정한다.
구체적으로는, 연산에 의해 취득된 마스크 위치를 보수하는 대상 위치(401)에 펄스 레이저가 조사 가능한 위치에 대상 마스크(101)가 오도록 스테이지(402)를 이동시킨다. 그리고, 흡수체 패턴이 없는 마스크의 이면으로 단펄스 발진 장치(레이저 광원)(404)에 의해 단펄스 레이저를 발진시키고, 초점 조절과 줌 처리를 위해 단펄스 레이저의 광학계(406)를 거쳐 대상 마스크(101)의 결정 결함 작성 위치(401)에 연산된 밀도로 단펄스 레이저를 조사한다. 이 때, 결정 구조의 국소 변화를 작성하기 위한 펄스 레이저는 글라스 기판의 중립면에 정확하게 포커스되어 있다. 또한, 결정 결함 작성 위치(401)는 복수의 주목 프레임 영역마다 필요한 경우가 있다. 이 경우에는, 복수의 결정 결함 작성 위치(401)를 포함하도록 펄스 레이저를 조사함으로써 전체적으로 마스크(101)의 주목 프레임 영역(특정 영역)의 패턴 위치를 수정하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 패턴 위치 수정에서 펄스 레이저를 이용하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이온빔 또는 전자빔 등의 하전 입자빔과 반응성의 가스를 이용한 패턴 위치 수정 장치를 사용하여 주목 프레임 영역의 대상이 되는 모든 패턴의 외형을 국소적으로 에칭, 혹은 흡수체 재료를 디포지션함으로써 패턴의 위치를 수정해도 된다. 하전 입자빔을 이용하여 위치 수정하는 경우, 예를 들면 전자빔 혹은 이온빔 등을 들 수 있다.
도 18은 실시 형태 1에서의 패턴 위치 보수 장치의 구성의 다른 예를 나타내는 구성도이다. 도 18에서 패턴 위치 보수 장치(600)는 패턴 위치 보수부(650)와 제어계 회로(660)(제어부)를 구비하고 있다.
패턴 위치 보수부(650)는 하전 입자빔 방출 장치(604), 하전 입자빔 제어 회로(605), 하전 입자빔의 전자 광학계(606) 및 2 차 전자 검출기(609)를 가지고 있다. 스테이지(602) 상에는 마스크(101)가 재치된다. 마스크(101)는 패턴 검사 장치(100)에서 특정된 주목 프레임의 특정 영역에 대해 공간상 계측 시스템(200)에서 촬상된 공간상을 기초로 산출된 특정 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 사용하여 얻어지는, 근접하는 웨이퍼 패턴의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 들어가는 조합이 충분히 존재하지 않았던 마스크 1, 2이다. 여기서는 멀티 패터닝용의 2 개로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크가 포함된다. 마스크(101)는 예를 들면 패턴 형성면을 상측을 향하게 하여 스테이지(602)에 재치된다.
제어계 회로(660)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(620)가 버스 네트워크를 개재하여 스테이지 제어 회로(616), 자기 디스크 등의 기억 장치(622), 수정 위치 연산 회로(624), 메모리(626), 2 차 전자상 작성 회로(627), 판정 회로(628) 및 외부 인터페이스(I / F) 회로(629)에 접속되어 있다. 또한, 제어 계산기(620)는 버스 네트워크를 개재하여 하전 입자빔의 조사를 제어하는 하전 입자빔 제어 회로(605)에 접속되어 있다.
엣지 위치 정보 입력 공정(S230)과 패턴 간 거리 판정 공정(S231)의 내용은, 패턴 위치 보수 장치(400)의 각 회로를 패턴 위치 보수 장치(600)의 각 회로로 치환한 후에 전술한 바와 같다.
패턴 보수 공정(S232)으로서, 패턴 위치 보수부(650)(보수 기구)는 각각의 마스크의 주목 프레임에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보를 합성했을 때에 지정된 임의의 조명 조건 또는 포커스 조건에서 패턴 간 거리가 허용 범위에 없다고 판정된 경우에, 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보, 마스크의 공간상 및 마스크에 그려진 분할 패턴의 정보에 기초하여 복수의 마스크 1, 2 중 적어도 하나의 마스크에 대해 하전 입자빔을 이용하여 마스크 상의 분할 패턴의 형상을 보수함으로써 패턴의 엣지 위치를 보수한다. 바꾸어 말하면, 패턴 위치 보수부(650)(보수 기구부)는 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된, 기억 장치(302)(데이터 기록 장치)에 저장된 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴을 모두 조합하여 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 입력하고, 보수 가능하다고 판정된 적어도 하나의 마스크에 대해 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보, 마스크의 공간상 및 마스크에 그려진 분할 패턴의 정보에 기초해 하전 입자빔을 이용하여 마스크 1에 그려진 분할 마스크 패턴 1의 주목 프레임 영역에 있는 일부의 패턴의 중심 위치를 보수함으로써 패턴의 엣지를 보수한다. 바꾸어 말하면, 주목 프레임 영역에 있는 일부의 패턴 형상을 보수함으로써, 주목 프레임 영역에서의 결함 마스크 패턴의 중심 위치를 보수한다. 이와 같이, 패턴 위치 보수부(650)는 판정부(304)에서 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 특정 영역에 대해, 패턴 간 거리 판정부(304)를 구비한 계산기에서 선택된 복수의 결함 패턴이 그려진 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 하전 입자빔을 이용하여 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써 당해 마스크에 그려진 분할 패턴의 엣지를 보수함으로써, 특정 영역에서의 결함 패턴(결함 패턴은 분할 패턴 중 특정 영역 내에 배치된 분할 패턴의 일부)의 중심 위치를 보수한다. 도 18에서는 전자빔을 이용하여 수정하는 경우에 대해 나타내고 있다.
먼저, 수정 위치 연산 회로(624)는 대상 마스크(101)의 주목 프레임 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 예측 정보에 기초하여 대상 마스크(101)의 어느 장소에 얼마만큼의 패턴을 에칭하거나 또는 퇴적시킬지를 연산한다. 마스크(101)에 사용할 글라스 기판(석영)에 그려진 크롬(Cr) 등의 노광광 흡수체에 의해 분할 패턴이 형성되어 있으며, 이는 반응 가스 분위기 중에서 전자빔을 조사함으로써 Cr을 에칭하거나 흡수체가 되는 카본 합성물을 국소적으로 퇴적시킬 수 있다.
그래서, 실시 형태 1에서는 마스크 1, 2 중 적어도 하나에 대해 대상 마스크의 주목 프레임 영역의 일부의 패턴을, 국소적으로 흡수체를 에칭하거나 퇴적시켜 의도적으로 마스크 패턴 위치를 수정한다.
구체적으로는, 연산에 의해 취득된 결함 작성 위치(601)에 전자빔이 조사 가능한 위치에 대상 마스크가 오도록 스테이지(602)를 이동시킨다. 그리고, 흡수체 패턴에 하전 입자빔 방출 장치(604)로부터 조사되는 전자빔을 하전 입자빔의 전자 광학계(606)를 거쳐 대상 마스크(101)의 대상 위치(601)에 조사한다. 이 때, 패턴 위치 보수 장치(600) 내부의 진공 분위기를, 흡수체를 에칭할지 퇴적시킬지에 따라 기판 표면 근방만을 국소적으로 미리 결정된 조건으로 가스를 도입함으로써 최적화한다. 또한, 대상 위치(601)는 복수의 주목 프레임 영역마다 존재하는 경우가 있다. 복수의 결함 위치(601)에 전자빔을 처리에 최적화한 분위기로 조사함으로써 마스크(101)의 주목 프레임 영역(특정 영역)의 패턴 형상을 수정한다.
2 차 전자상 작성 공정(S234)으로서, 패턴 형상 수정 후에 하전 입자빔 방출 장치(604)로부터 하전 입자빔을 발생시키고, 하전 입자빔의 전자 광학계(606)에 의해 보수된 패턴이 형성된 마스크에 하전 입자빔을 조사한다. 그리고, 대상 패턴에서 발생시킨 2 차 전자를 2 차 전자 검출기(609)로 검출한다. 검출된 신호는 2 차 전자상 작성 회로(627)에 출력된다. 2 차 전자상 작성 회로(627)는 수정 후의 분할 패턴의 2 차 전자상을 작성한다. 특히, 주목 프레임 영역(특정 영역)의 패턴의 2 차 전자상을 작성한다. 외부 I / F 회로(629)(출력부의 일례)는 작성된 2 차 전자상을 취득하여 데이터 관리 장치(300)에 출력한다. 데이터 관리 장치(300)에서는 패턴 위치 보수 장치(400)로부터 출력된 2 차 전자상의 정보를 입력하여 기억 장치(302)에 저장한다.
패턴 형상의 수정은 마스크 1, 2의 양방 혹은 일방에 행하면 된다. 패턴 보수 공정(S232) 후에는 마스크 1의 노광 조건 · 포커스 조건 설정 공정(S202)으로 되돌아와, 패턴 간 거리 판정 공정(S222)에서 적어도 허용 범위의 조합이 존재하게 될 때까지, 패턴 보수 공정(S232)까지의 각 공정을 반복한다. 패턴 간 거리 판정 공정(S222)에서 허용 범위의 조합이 존재하면 노광 조건 · 포커스 조건 출력 공정(S224)을 실시하면 된다.
예를 들면, 각 단계를 적어도 2 회 이상 반복하면 허용 범위의 조합을 얻을 가능성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.
또한, 전술한 예에서는 패턴 위치 보수 장치(600)를 독립된 패턴 위치 보수 장치로서 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 전술한 공간상 계측 시스템(200)과 데이터 관리 장치(300)와 패턴 위치 보수 장치(600)의 조합을 패턴 위치 보수 장치라고 표현해도 상관없다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크를 사용해 웨이퍼 상에 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 패턴의 전사를 행하는 경우에, 개개의 마스크에 대해 패턴 검사 장치에 의한 패턴 검사를 실시하여 이상이 검출되지 않아도, 복수의 마스크에 분할된 분할 패턴을 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 웨이퍼 상에 중첩시킨 경우의 위치 이탈을 검출할 수 있다. 또한, 검출한 경우에 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 사이에서 발생하는 위치 이탈을 보수할 수 있다. 또한, 웨이퍼 상에서 허용되는 패턴 간 거리가 얻어지는 마스크의 조명 조건 및 포커스 조건을 취득할 수 있다. 그리고, 그 결과를 노광 장치(510)에 전송할 수 있다. 그 결과, 노광 장치(510)에서는 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 각각의 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 전사를 웨이퍼 상에 행했을 때에 웨이퍼 상에서의 패턴 간 거리가 허용 범위가 되는 패턴을 형성할 수 있다.
도 19는 실시 형태 1에서의 노광 장치의 주요부 구성을 나타내는 구성도이다. 도 19에서 노광 장치(510)는 노광부(550)와 제어계 회로(560)를 구비하고 있다. 노광부(550)는 환경 변동을 안정화시키기 위한 환경 챔버(501), 광원(502), 투영 광학계(504) 및 결상 광학계(506)가 배치된다. 광원(502), 투영 광학계(504) 및 결상 광학계(506)는 환경 챔버(501) 내에 배치된다. 환경 챔버(501) 내에는 또한 도시하지 않은 마스크 스테이지에 재치된 마스크(101)와, 도시하지 않은 웨이퍼 스테이지에 재치된 웨이퍼(580)가 배치된다.
제어계 회로(560)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(520)가 버스 네트워크를 개재하여 제어 회로(516), 조명 조건 설정 회로(524), 포커스 조건 설정 회로(526), 기억 장치(522), 외부 인터페이스(I / F) 회로(529)(출력 기구) 및 메모리(528)에 접속되어 있다. 또한, 제어 회로(516)는 노광부(550)를 제어 및 구동한다.
외부 I / F 회로(529)는 데이터 관리 장치(300)를 개재하여 패턴 검사 장치(100)로부터의 출력 데이터, 공간상 계측 시스템(200)으로부터의 출력 데이터 및 패턴 위치 보수 장치(400)로부터의 출력 데이터를 입력한다. 입력된 각 데이터는 기억 장치(522)에 저장된다. 이러한 데이터 내에, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크를 이용해 복수의 분할 패턴을 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 반도체 장치의 하나의 층으로서 웨이퍼 상에 합성한 경우에, 상기 복수의 마스크에서의 특정 영역의 상대 패턴 간 거리가 허용 범위 내가 되는 각각의 마스크의 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보가 포함된다. 또한 이러한 데이터 내에, 패턴 검사 장치(100)로부터 출력된 주목 프레임 정보가 포함된다. 이와 같이, 기억 장치(522)(자기 디스크 장치)는 멀티 패터닝용의 패턴이 복수로 분할된 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된, 각각의 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크를 기준으로 서로 중첩시키도록 합성했을 때에 각각의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있는 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 입력하고, 기억한다.
그리고 노광부(550)는, 복수의 마스크 1, 2를 이용해 웨이퍼(580)에 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 패턴의 전사를 행할 때에, 조합의 정보에 따라 노광에 사용될 마스크에 대한 조명 조건 또는 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광한다. 노광 조건은 조명 조건 설정 회로(524)에 의해 설정된다. 포커스 조건은 포커스 조건 설정 회로(526)에 의해 설정된다. 바꾸어 말하면, 노광부(550)는 패턴 검사 장치(100)로부터의 출력 데이터, 공간상 계측 시스템(200)으로부터의 출력 데이터, 데이터 관리 장치(300)로부터의 출력 데이터, 패턴 위치 보수 장치(400)로부터의 출력 데이터 중 어느 하나를 사용해 웨이퍼(580)에 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 패턴의 전사를 행하는 경우에, 패턴 검사 장치(100)로부터의 출력 데이터, 공간상 계측 시스템(200)으로부터의 출력 데이터, 데이터 관리 장치(300)로부터의 출력 데이터 및 패턴 위치 보수 장치(400)로부터의 출력 데이터 중 어느 하나의 데이터에 기초하여 복수의 마스크에 그려진 분할 패턴에 적용 가능한 복수의 조명 조건 또는 복수의 포커스 조건에 제한을 부여하여 노광한다. 구체적으로는, 대응하는 조명 조건 또는 포커스 조건이 마스크마다 설정된 상태로 광원(502)으로부터 발생된 노광광이 투영 광학계(504)에 의해 마스크 스테이지 상에 설치된 마스크(101)를 조명한다. 그리고, 설치된 마스크(101)를 투과한 노광광이 결상 광학계(506)에 의해 웨이퍼(580)에 결상된다. 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 하나의 패턴으로 합성하기 위해서는 복수의 분할 패턴을 전사할 필요가 있으므로, 어느 하나의 분할 패턴이 그려진 마스크 1, 2를 차례로 마스크 스테이지에 재치하고 각 분할 패턴을 웨이퍼(580)에 전사하면 된다.
이상과 같이, 실시 형태 1에서의 마스크의 제조 방법은 이하의 공정을 포함하고 있다.
패턴 검사 장치(100)를 이용하여, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2를 이용해 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대하여 각각 형성된 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득한다.
각각의 분할 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2에 대해 설계 좌표에 기초하는 각각의 분할 패턴의 설계 데이터와 분할 패턴의 일부로서 그려져 있는 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 광학 화상 데이터를 비교하여, 각각의 분할 패턴에 대한 광학 화상의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵을 작성한다.
또한 패턴 검사 장치(100)를 이용하여, 상기 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크를 사용해, 각각의 분할 패턴의 위치 이탈 맵 간의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 정의된, 상기 멀티 패터닝의 방법을 사용하여 복수로 분할된 패턴이 그려진 마스크를 사용해, 웨이퍼 상에 반도체 장치의 하나의 층으로서 합성되었을 때의 패턴 중심의 위치 이탈량을 나타내는 차분값 맵을 작성한다.
또한 패턴 검사 장치(100)를 이용하여, 상기 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 영역을 특정한다.
또한 패턴 검사 장치(100)를 이용하여, 특정된 상기 영역 중 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상의 특정 영역 정보를 특정된 상기 영역마다 출력한다.
공간상 계측 시스템(200)을 이용하여, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 패턴이 그려진 복수의 마스크 1, 2를 이용해 각각의 분할 패턴의 일부로서 그려져 있는 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 각각의 마스크에 대하여 얻어진 위치 이탈 맵 간의 상대적인 위치 이탈량의 차분값이 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력 가능한 패턴 검사 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보를 입력한다.
또한 공간상 계측 시스템(200)을 이용하여, 각각의 상기 분할 패턴의 일부로서 그려져 있는 얼라인먼트 마크에 의해 결정되는 좌표에 조정된 마스크에 대하여, 각각의 마스크의 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 미리 임의로 지정된 패턴 노광에 사용될 조명 조건 및 포커스 조건을 이용하여 당해 마스크의 공간상을 촬상한다.
또한 공간상 계측 시스템(200)을 이용하여, 마스크마다 상기 미리 임의로 지정된 노광에 사용될 조명 조건 및 포커스 조건에 따라 촬상된 상기 특정 영역의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션을 행하여 각각의 분할 패턴에 대한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 산출하고 또한 각각의 분할 패턴을 기초로 산출된 웨이퍼 패턴을 상기 특정 영역에서 합성한 경우에, 상기 특정 영역의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정 가능한 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보를 생성한다.
패턴 위치 보수 장치(400)를 이용하여, 상기 멀티 패터닝용으로 분할된 복수의 패턴의 패턴 정보와, 상기 패턴 검사 장치(100)와 상기 공간상 계측 시스템(200)으로부터 출력된 정보를 저장하는 기억 장치(302)를 가지는 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된, 상기 데이터 기록 장치(302)에 저장된 하나의 패턴이 멀티 패터닝용으로 분할된 복수의 패턴 정보와 공간상 계측 시스템(200)으로부터 출력된 웨이퍼 패턴 간의 엣지 위치 정보를 입력한다.
또한 패턴 위치 보수 장치(400)를 이용하여, 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 상기 복수의 분할 패턴의 데이터를 선택해 공간상 계측 시스템(200)으로부터 출력된 각각의 마스크에서의 분할 패턴으로부터 산출되는 상기 특정 영역의 웨이퍼 패턴을 합성했을 때에 지정된 임의의 조명 조건 및 포커스 조건에서 상기 특정 영역에서의 웨이퍼 패턴의 엣지 간의 거리가 허용 범위에 없다는 것이 판정된 경우에, 상기 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대해 패턴의 보수 가능 여부를 판단한다.
또한 패턴 위치 보수 장치(600)를 이용하여, 상기 데이터 관리 장치(300)로부터 임의로 선택된, 상기 기억 장치(302)에 저장된 멀티 패터닝용으로 복수로 분할된 상기 복수의 분할 패턴의 패턴 정보를 입력하고, 상기 복수의 분할 패턴 중 적어도 하나의 패턴 정보와 웨이퍼 패턴의 엣지 위치의 정보에 기초하여 보수 가능하다고 판단된 적어도 하나의 마스크에 대해 하전 입자빔을 이용하여 형성된 웨이퍼 패턴의 형상을 보수함으로써, 최종적으로 전사되는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 보수한다. 또한 패턴 위치 보수 장치(600)를 이용하여, 수정 후에 보수된 패턴의 하전 입자빔에 의한 2 차 전자상을 취득하여 출력한다.
이상의 설명에서 각 '~ 회로'는 1 개의 연산 회로를 가진다. 이러한 연산 회로는 예를 들면 전기 회로, 양자 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 '~ 회로'는 공통되는 연산 회로(동일한 연산 회로)를 이용해도 되고, 혹은 상이한 연산 회로(s)(별도의 연산 회로)를 이용해도 된다. 또한, 프로그램은 자기 디스크 장치, 자기 테이프 장치, FD 혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 기록 매체 또는 기억 장치에 기록된다. 예를 들면, 연산 제어부를 구성하는 스테이지 제어 회로(114), 화상 변환 회로(111), 참조 화상 준비 회로(112), 패턴 비교 회로(108), 위치 이탈 맵(Pos 맵) 작성 회로(140) 및 차분(값) Pos 맵 작성 회로(144) 등은 1 개의 연산 회로를 가진다. 예를 들면, 제어 계산기(110)에 의해 실현되어도 된다.
이상, 구체예를 참조하여 실시 형태에 대해 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시 형태에서는 조명 광학계(170)로서 투과광을 이용한 조명 광학계를 나타냈으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반사광을 이용한 조명 광학계여도 된다. 혹은, 조명 광학계에서의 투과광과 반사광을 조합하여 이용해도 된다.
또한, 장치 구성 또는 제어 방법 등 본 발명의 설명 등에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요한 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 패턴 검사 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요한 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
그 외에 본 발명의 요소를 구비하며 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 패턴 검사 장치, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 방법, 데이터 처리 방법 및 멀티 패터닝용 마스크의 제조 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 공간상 계측 방법으로서,
    제1 위치 이탈량과 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력하도록 구성된 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보를 수신하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈량은 제1 마스크의 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제2 위치 이탈량은 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하며, 그리고 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부임 -;
    상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 특정 영역에 대한 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스를 통해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대한 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스를 통해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하기 위한 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 공간상 계측 방법.
  5. 삭제
  6. 패턴 위치 보수 방법으로서,
    하전 입자빔을 이용하여 결함 패턴이 그려진 적어도 하나의 마스크 상에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써 제1 마스크 및 상기 제1 마스크와 상이한 제2 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 엣지 위치를 보수함으로써, 특정 영역에서의 결함 패턴의 중심 위치를 보수하도록 구성된 보수 기구를 포함하는 패턴 위치 보수 장치를 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 특정 영역에서의 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역은 상기 특정 영역에서 상기 제1 마스크의 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하도록 프로그래밍된 제어 컴퓨터에 의해 허용 범위 외에 있다고 판정되고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하고, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부이고,
    상기 엣지 위치의 보수는,
    제1 위치 이탈량과 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력하도록 구성된 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보 - 상기 제1 위치 이탈량은 상기 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제2 위치 이탈량은 상기 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 그리고 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정됨 -;
    공간상 계측 시스템에 의해 출력된 상기 특정 영역에서 촬상된 공간상 - 상기 공간상 계측 시스템은, 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상, 상기 특정 영역에 대한 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보, 그리고 상기 특정 영역에 대한 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 출력하도록 구성됨 -; 및
    상기 공간상 계측 시스템에 의해 출력된 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 기초로 하는 것인 패턴 위치 보수 방법.
  7. 삭제
  8. 공간상 데이터 처리 방법으로서,
    제1 위치 이탈량과 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 인접하는 패턴 간 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력하도록 구성된 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 특정 영역 정보를 수신하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈량은 제1 마스크의 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제2 위치 이탈량은 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하며, 그리고 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부임 -;
    상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정되는 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴에 대한 조명 조건과 포커스 조건 각각의 조합의 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 공간상 데이터 처리 방법.
  9. 삭제
  10. 패턴의 노광 방법으로서,
    제1 마스크의 제1 분할 패턴 및 제2 마스크의 제2 분할 패턴 중 하나에 각각 적용 가능한 조명 조건과 포커스 조건의 조합의 정보를 수신하는 단계 - 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하고, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부이고, 상기 조합은, 모두 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크에 대해 복수의 조명 조건과 복수의 포커스 조건을 이용하여 촬상된, 상기 제1 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 분할 패턴의 공간상을 기초로 산출된 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 분할 패턴의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 분할 패턴의 얼라인먼트 마크를 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정되는 상기 조명 조건과 상기 포커스 조건의 조합임 -;
    상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크를 이용해 멀티 패터닝 방법을 사용하여 웨이퍼로의 보다 큰 패턴의 전사를 실시할 때에, 상기 조합의 정보에 따라 노광에 사용되는 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크 각각에 대한 상기 조명 조건 또는 상기 포커스 조건으로 노광을 수행하는 단계
    를 포함하는 패턴의 노광 방법.
  11. 패턴을 멀티 패터닝용으로 복수의 부분으로 분할함으로써 얻어지는 분할 패턴들의 분할 패턴이 그려진 마스크의 제조 방법으로서,
    제1 위치 이탈량과 제2 위치 이탈량의 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 특정 영역의 특정 영역 정보를 출력하도록 구성된 패턴 검사 장치 또는 패턴 위치 계측 장치에 의해 출력된 상기 특정 영역 정보를 수신하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈량은 제1 마스크의 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제2 위치 이탈량은 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지고, 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하며, 그리고 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부임 -;
    복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 상기 특정 영역에 대해 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위 내에 있다고 판정되는 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴에 대한 조명 조건과 포커스 조건 각각의 조합의 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보는 상기 특정 영역의 공간상을 기초로 노광 시뮬레이션 및 프로세스 시뮬레이션에 의해 산출되고, 그리고
    상기 마스크의 제조 방법은 상기 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부의 판정 결과와 함께, 산출된 제1 엣지 위치 정보 및 제2 엣지 위치 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 마스크의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 마스크 및 제2 마스크 각각의 상기 특정 영역의 공간상은 상기 복수의 조명 조건 및 상기 복수의 포커스 조건에 따라 촬상되는 것인, 마스크의 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 마스크의 제조 방법으로서,
    제1 마스크의 제1 분할 패턴 및 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 단계 - 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하고, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부이고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 그리고 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정됨 -;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제1 위치 이탈이 상기 제1 분할 패턴에 대해 정의되는 제1 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈은 상기 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 상기 제1 분할 패턴의 제1 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제2 위치 이탈이 상기 제2 분할 패턴에 대해 정의되는 제2 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제2 위치 이탈은 상기 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 상기 제2 분할 패턴의 제2 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    상기 제1 위치 이탈 맵 및 제2 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상기 제1 위치 이탈량과 상기 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 단계;
    상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 특정 영역을 특정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 특정 영역 각각의 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상 정보의 특정 영역 정보를 출력하는 단계;
    상기 특정 영역의 상기 특정 영역 정보를 기억하는 단계;
    상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 특정 영역, 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 구성하고, 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크에 그려진 결함 패턴 정보에 기초하여 하전 입자빔을 이용하여 보수 가능하다고 판정되는 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써, 상기 특정 영역에서 결함 패턴의 엣지 위치를 보수하는 단계
    를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  16. 마스크의 제조 방법으로서,
    제1 마스크의 제1 분할 패턴 및 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 단계 - 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하고, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부이고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 그리고 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정됨 -;
    상기 제1 분할 패턴 및 제2 분할 패턴의 상기 광학 화상 데이터를 사용하여 미리 계측 조건으로서 지정된 임의의 패턴 엣지의 위치 정보로부터 얻어지는 패턴의 중심 위치를 패턴의 위치로서 계측하는 단계;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제1 위치 이탈이 상기 제1 분할 패턴에 대해 정의되는 제1 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈은 상기 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터에 포함된 패턴의 제1 위치와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터로부터 얻어진 패턴의 제1 위치의 비교에 의해 얻어지는 상기 제1 분할 패턴의 제1 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제2 위치 이탈이 상기 제2 분할 패턴에 대해 정의되는 제2 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제2 위치 이탈은 상기 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터에 포함된 패턴의 제2 위치와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터로부터 얻어진 패턴의 제2 위치의 비교에 의해 얻어지는 상기 제2 분할 패턴의 제2 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    상기 제1 위치 이탈 맵 및 제2 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상기 제1 위치 이탈량과 상기 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 단계;
    상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 특정 영역을 특정하는 단계;
    적어도 패턴 위치 계측용의 대상 패턴의 설계 좌표, 상기 대상 패턴의 설계 위치에 대한 계측 패턴의 위치 이탈 및 상기 적어도 하나의 특정된 영역 각각의 촬상 화상의 정보의 특정 영역 정보를 출력하는 단계;
    상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크에 대한 상기 특정 영역의 상기 특정 영역 정보를 기억하는 단계;
    상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 특정 영역에 대해 복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 특정 영역, 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 구성하고, 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크에 그려진 결함 패턴 정보에 기초하여 하전 입자빔을 이용하여 보수 가능하다고 판정되는 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써, 상기 특정 영역에서 결함 패턴의 엣지 위치를 보수하는 단계
    를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  17. 패턴을 멀티 패터닝용으로 복수의 부분으로 분할함으로써 얻어지는 분할 패턴들의 분할 패턴이 그려진 마스크의 제조 방법으로서,
    복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 그려진 제1 분할 패턴을 가지는 제1 마스크 및 그려진 제2 분할 패턴을 가지는 제2 마스크에 공통되는 특정 영역의 공간상을 촬상하는 단계 - 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하며, 그리고 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부임 -;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스를 통해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로, 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스를 통해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에서 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계;
    패턴 간 거리가 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 하전 입자빔을 이용하여 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 상기 특정 영역에서의 결함 패턴의 형상을 보수하는 단계
    를 포함하고,
    각 단계는 적어도 2 회 이상 반복되는 것인, 마스크의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 패턴의 노광 방법으로서,
    제1 마스크의 제1 분할 패턴 및 제2 마스크의 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터를 취득하는 단계 - 상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크와 상이하고, 상기 제1 분할 패턴은 상기 제2 분할 패턴과 상이하고, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴은 더 큰 패턴의 일부이고, 상기 제1 마스크는 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정되고, 그리고 상기 제2 마스크는 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 조정됨 -;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제1 위치 이탈이 상기 제1 분할 패턴에 대해 정의되는 제1 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제1 위치 이탈은 상기 제1 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제1 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 상기 제1 분할 패턴의 제1 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제1 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    각 최소 요소의 중심 좌표에서 제2 위치 이탈이 상기 제2 분할 패턴에 대해 정의되는 제2 위치 이탈 맵을 작성하는 단계 - 상기 제2 위치 이탈은 상기 제2 분할 패턴의 광학 화상 데이터와 상기 제2 분할 패턴의 설계 패턴 데이터의 비교에 의해 얻어지는 상기 제2 분할 패턴의 제2 위치 이탈량을 이용하여, 상기 제2 분할 패턴의 일부로서 그려진 상기 얼라인먼트 마크에 의해 정의되는 좌표에 대한 이탈로서 표현됨 -;
    상기 제1 위치 이탈 맵 및 제2 위치 이탈 맵의 각 최소 요소의 상기 제1 위치 이탈량과 상기 제2 위치 이탈량 간의 차분값이 정의된 위치 차분값 맵을 작성하는 단계;
    상기 위치 차분값 맵을 이용하여, 차분값이 인접하는 패턴 간의 거리의 임계치를 초과하는 적어도 하나의 특정 영역을 특정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 특정 영역 각각의 적어도 좌표, 결함의 종류 및 참조 화상 정보의 특정 영역 정보를 출력하는 단계;
    상기 특정 영역 정보를 수신하고 기억하는 단계;
    복수의 조명 조건 및 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 특정 영역 정보에 따라 특정된 상기 특정 영역에 대해 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상을 촬상하는 단계;
    상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 상기 특정 영역에 대한 공간상을 출력하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크의 공간상을 기초로 상기 제1 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제1 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제2 마스크의 공간상을 기초로 상기 제2 분할 패턴과 함께 리소그래피 프로세스에 의해 얻어지는 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 정의하는 제2 엣지 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 및 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 특정 영역에 대해 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치 간의 패턴 간 거리가 허용 범위인지의 여부를 판정하는 단계;
    상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴의 정보, 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 입력하는 단계;
    상기 복수의 조명 조건 및 상기 복수의 포커스 조건에서 상기 패턴 간 거리가 상기 허용 범위 외에 있다고 판정된 경우에, 상기 복수의 조명 조건 및 상기 복수의 포커스 조건에서 산출된 엣지 위치 정보에 따라 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴의 데이터를 선택하고 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크 중 적어도 하나의 마스크에 대한 패턴 형상의 보수를 결정하는 단계;
    상기 특정 영역, 상기 제1 엣지 위치 정보 및 상기 제2 엣지 위치 정보를 구성하고, 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크에 그려진 결함 패턴 정보에 기초하여 하전 입자빔을 이용하는 적어도 하나의 마스크에 그려진 분할 패턴의 형상을 보수함으로써, 상기 특정 영역에서 결함 패턴의 엣지 위치를 보수하는 단계;
    보수된 상기 결함 패턴에 대한 하전 입자빔에 의해 생성된 2 차 전자상을 취득하고, 보수하는 단계 후에 상기 2 차 전자상을 출력하는 단계;
    상기 복수의 조명 조건 및 상기 복수의 포커스 조건을 이용하여 상기 특정 영역에 대해 촬상된 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 공간상에 따라 산출된 상기 제1 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치와 상기 제2 분할 패턴의 웨이퍼 패턴의 엣지 위치를 상기 제1 마스크의 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 마스크의 얼라인먼트 마크를 기준으로 사용하여 서로 중첩시키도록 합성한 경우에, 상기 패턴 간 거리가 상기 허용 범위 내에 있다고 판정되는 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴에 대한 조명 조건 및 포커스 조건 각각의 조합의 정보를 입력하는 단계; 및
    상기 특정 영역 정보, 상기 제1 마스크 및 상기 제2 마스크의 상기 특정 영역에 대한 상기 공간상, 상기 제1 분할 패턴 및 상기 제2 분할 패턴에 대한 상기 조명 조건 및 상기 포커스 조건의 각 조합 및 상기 2 차 전자상 중 어느 하나에 기초하여 노광을 실행하는 단계
    를 포함하는 패턴의 노광 방법.
KR1020180033944A 2017-04-07 2018-03-23 패턴 검사 장치, 패턴 위치 계측 장치, 공간상 계측 시스템, 공간상 계측 방법, 패턴 위치 보수 장치, 패턴 위치 보수 방법, 공간상 데이터 처리 장치, 공간상 데이터 처리 방법, 패턴의 노광 장치, 패턴의 노광 방법, 마스크의 제조 방법 및 마스크의 제조 시스템 KR102068649B1 (ko)

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