JPH086232A - マスクパターン検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一パターンが平行配置されたマスクを検査
する際、同一マスク上の同一パターンの形状情報どうし
を比較する処理と、該パターンと設計データから得られ
る形状情報とを比較する処理を併用する検査方式に於い
て、被検体マスクを速やかに次工程に進め得る処理方法
を提供する。 【構成】 パターンどうしの比較に用いられる実パター
ンの形状情報の一方を補助記憶装置に記憶し、そこから
読み出した情報と設計データから得られる形状情報とを
比較する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフォトリソグラフィ用の
マスクのパターン検査方法および検査装置に関わり、特
に、同一パターンを複数包含するマスクのパターン検査
に適用して有効な、パターン検査に於けるデータ処理に
関わるものである。

【０００２】最近のＩＣ製造工程に於けるリソグラフィ
処理は、レチクルマスク(以下、単にマスク)を使用する
ものが主となっている。この方式では１〜２チップ分程
度の転写パターンを１枚のマスクに収めて使用すること
が多く、欠陥の有るパターンが作成されたり、作成後に
偶発的に付着したごみなどによりパターンに欠陥が発生
していると、全数或いは半数のチップが不良品となる。
そのため、綿密なパターン検査を行うことが必要である
が、ＩＣの高集積化に伴ってパターンは微細化、複雑化
しており、パターン検査時間も長くなっている。ＩＣ製
造のスループットを短縮するのに、マスクの検査時間を
短縮することも必要であり、そのための方策が求められ
ている。

【０００３】

【従来の技術】マスクパターン検査は、概念的に言え
ば、光学装置と光電変換装置を使用してマスクパターン
の電子的な形状情報である光学パターン情報を求め、こ
れとＩＣの設計データを展開して得た設計パターン情報
とを比較することにより、マスクの欠陥の有無を判断す
るものである。現実には、パターンの微細化、複雑化に
対応すべく、この基本的構成に修正を加えた形で検査が
行われている。

【０００４】例えば、１枚のマスクに複数チップ分のパ
ターンが配置されている場合、最初にチップ内パターン
どうしを比較し、その違いに従って良／不良を判定し、
次に良品に対しては、両方のパターンに共通の欠陥が無
いことを確認するようにすれば、トータルの所要時間が
短縮される。この方式の処理を模式的に示したものが第
３図及び第４図であり、第３図には上記方式の第１の段
階であるマスクのパターンどうしを比較検査する処理手
順が、第４図には第２の段階であるマスクのパターンと
設計パターンとを比較検査する処理手順が夫々示されて
いる。以下これらの図面を参照しながら、従来のパター
ン検査方法を説明する。なお本明細書では、光学手段を
利用して得た実パターンの形状情報を光学パターン情報
(又は光学パターン)と呼び、設計データを展開して得た
パターン情報を設計パターン情報(又は設計パターン)と
呼んでいる。

【０００５】第３図に於いて、光照射部1から読み取り
光が検査対象のマスク2に照射され、２組のレンズ系3に
よって生じた光学像は光電変換部4で処理されて光学パ
ターン情報(5a,5b)に変換される。前記２組のレンズ系
の光軸の間隔は同一パターンが配置されたマスク上の間
隔と一致するよう調整されている。両光学パターンは比
較部6aで演算処理され、差分が検出された場合は、それ
が許容範囲の欠陥であるか、を欠陥検出部7aで判定す
る。

【０００６】第４図に於いても、第３図に於けると同
様、光学パターンを得て処理が進められる。1は光照射
部、2は検査対象のマスク、3はレンズ系である。光電変
換部4の出力である光学パターン5と、設計データ8を展
開して得た設計パターン9が比較部6bで演算処理され、
両パターンに差分があれば、それが許容範囲内である
か、を欠陥検出部7bで判定する。

【０００７】このように検査を２段階に分ければ、前段
の検査だけで不良と判定されたものは、後段の検査を行
うまでもなく排除することができるので、スループット
が向上する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記２種類の比較検査
を一連の作業として実行する場合を考えてみると、準備
すべき光学装置と光電変換装置は同一のものでよく、比
較と良否判定の作業を一台のコンピュータで処理するこ
とは当然であるから、連続処理によって装置の重複が避
けられ、作業時間も短縮されることになる。

【０００９】しかしそのためには、基準値である設計パ
ターンを予め用意した上で作業を開始しなければなら
ず、異種のマスクを連続して検査する場合など、設計情
報からパターン情報を得る処理が遅れると、マスクをそ
の場に止めて待つことになり、次の工程に送ることがで
きないという問題がある。

【００１０】また、光学パターンどうしの比較でどちら
かが不良と判定された時には、設計パターンとの比較は
必要でなくなるから、不要になるかもしれない設計パタ
ーン情報は、必要なものだけを展開することが望まし
い。

【００１１】本発明の目的は、上記の問題を解決し、設
計パターンの展開の遅速には無関係にマスクを次の処理
に進めることのできる２段階パターン検査法を提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、光学装置および光電変換装置を用いて得た光
学パターン情報をハードディスクのような補助記憶装置
に格納し、これを必要に応じて読み出し得るように構成
されている。

【００１３】即ち、本発明のマスクパターン検査方法
は、同一マスク上の複数の実パターンより得た光学パタ
ーン情報どうしを比較すると共に、該パターン情報の一
つを補助記憶装置に格納し、該補助記憶装置から読み出
した該パターン情報を、該マスクの設計情報より得た設
計パターン情報と比較する処理を包含して成るものであ
り、更に本発明のマスクパターン検査装置は、同一マス
ク上の複数の実パターンの形状から光学パターン情報を
得る装置と、該光学パターン情報を記憶する補助記憶装
置と、該補助記憶装置から読み出した該光学パターン情
報と該マスクの設計データを展開して得た設計パターン
情報とを比較する装置とを備えて成ることを特徴として
いる。

【００１４】

【作用】本発明では、マスク内のパターンどうしを比較
検査するために得た光学的パターン情報をハードディス
ク等の補助記憶装置に格納しておき、設計データを展開
して得た設計パターン情報の比較は格納された該情報を
読み出して行うため、被検体であるマスクを検査装置内
に止めておくことは不要となる。従って、マスク内パタ
ーンどうしの比較検査のために光学的パターン情報を読
み取った後、直ちにマスクを次の工程に進めることで、
マスク検査に起因する遅滞は解消される。

【００１５】

【実施例】第１図に本発明の第１の実施例の処理手順が
模式的に示されている。以下、同図を参照しながら説明
する。

【００１６】光照射部1、レンズ系3から成る光学系によ
り、マスク2の光像が作成され、これは光電変換部4で処
理されて、電子的情報である光学パターン5a及び5bとし
て出力される。これ等の情報は比較部6aで比較演算さ
れ、差分が求められる。ここで差分が存在することは、
本来同一であるべき両パターンに相違する部分があるこ
とを意味する。

【００１７】この相違が許容範囲内のものであるかどう
かは、欠陥検出部7aで差分情報を分析して判定される。
基本的には相違部分の面積が規準値を越えていないか、
をチェックするが、差分がどの領域で発生したかによっ
ても許容量が変動するので、それを勘案して判定するこ
とが望ましい。この差分が許容値を越えていれば、一方
のパターンに許容範囲を越える欠陥があると判断し、そ
のマスクを不良とする。

【００１８】この比較処理の結果、差異が小であれば両
パターン共に良品である可能性が高くなるが、両パター
ンに共通の欠陥が存在することも考えられるので、その
一方の情報、例えば5aと、設計データを展開して得た設
計パターン情報9を比較する段階に進む。設計データは
パターン形状に関わる情報であるが、ベクトルデータで
あるから、これから直ちに光学パターンとの差分を求め
ることはできず、これを展開してイメージデータ即ち設
計パターン情報とする処理が必要である。

【００１９】本実施例では、光学パターン5aは補助記憶
装置10にも送られて記憶されており、ここから読み出し
た光学パターン情報5aと設計パターン情報9が比較部6b
で比較演算される。その差分のデータに基づいて欠陥検
出部7bでマスクの良否を判定する。この作業内容は光学
パターンどうしを比較する処理に類似するものである
が、差分の内容は全て光学パターンの欠陥を示している
から、許容規準はその点を勘案して設定される。

【００２０】第二段階の比較処理を開始する時点で設計
パターン情報9が準備済みであれば、光学パターン情報
を補助記憶装置に入力することなく、光電変換部4から
直接取り込んで比較処理を行っても良い。いずれにして
も光学パターン情報を得た後は、被検体であるマスクを
検査装置に保留することは不要であり、これを使用する
装置に送って準備態勢を整えることが可能となる。

【００２１】上記の比較部6a,6b及び欠陥検出部7a,7bの
実体は１台のコンピュータに必要なプログラムを搭載し
たものである。また、補助記憶装置はアクセスが高速で
且つ記憶容量が大であることが要求され、例えばハード
ディスクが適している。一般的に言って、図形情報は文
字情報に較べてサイズが大きく、数百ＫＢにおよぶ場合
もあるが、ハードディスクは記憶容量が１ＧＢを越える
ものも提供されており、容量は十分である。更に、必要
な場合には光学パターン情報を圧縮して書き込むこと
で、実効容量を増すこともできる。

【００２２】第２図に本発明の第２の実施例の処理手順
が示されている。この実施例が上記第１の実施例と異な
るのは、補助記憶装置に格納される光学パターン情報5c
が比較部6aから出力される点である。この情報は比較処
理される一方の光学パターン情報に、差分情報を付加し
たものであって、かかる情報を用いて第２段階の比較処
理を行うことは、実質的に２つの光学パターンと設計パ
ターンとの比較を行うのと等価である。

【００２３】このようにして比較処理を行えば、第一段
階の比較では差分の大きさから不良である公算の大きい
マスクでも、設計パターンとの比較では両パターン共に
許容範囲で良品であることが判明する場合もあり、論理
演算が若干複雑化するものの、より適切に良／不良を判
定することが出来る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、光
学パターン情報どうしの比較と光学パターン情報と設計
パターン情報の比較とを行うパターン検査に於いて、両
検査を連続処理とする際に、設計パターン情報の準備完
了を待つ必要がなく、一旦光学パターン情報を取得した
後は、マスクを次の工程に進めることができ、検査工程
のスループットが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の構成を示す図

【図２】 第２の実施例の構成を示す図

【図３】 従来技術の第１段階を示す図

【図４】 従来技術の第２段階を示す図

【符号の説明】

１ 光照射部 ２ マスク ３ レンズ系 ４ 光電変換部 5,5a,5b 光学パターン 6a,6b 比較部 7a,7b 欠陥検出部 ８ 設計データ ９ 設計パターン 10 補助記憶装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一マスク上の複数の実パターンより得
   た光学パターン情報どうしを比較すると共に、該光学パ
   ターン情報を補助記憶装置に格納し、該補助記憶装置か
   ら読み出した該光学パターン情報を、該マスクの設計デ
   ータより得た設計パターン情報と比較する処理を包含し
   て成ることを特徴とするマスクパターン検査方法。
2. 【請求項２】 同一マスク(2)上の複数の実パターンの
   形状を各々の光学パターン情報(5a,5b)に変換する装置
   (1,3,4)と、 該光学パターン情報(5a)を記憶する補助記憶装置(10)
   と、 該補助記憶装置(10)から読み出した該光学パターン情報
   (5a)と、該マスクの設計データ(8)を展開して得た設計
   パターン情報(9)とを比較する装置(6b)とを備えて成る
   ことを特徴とするマスクパターン検査装置。
3. 【請求項３】請求項２の構成に加えて、 前記光学パターン情報(5a,5b)どうしを比較すると共
   に、その一方の光学パターン情報に該両光学パターン情
   報の差分を補足した光学パターン情報(5c)を出力する装
   置(6a)を備え、 前記補助記憶装置は該差分補足光学パターン情報を記憶
   するよう構成されて成ることを特徴とするマスクパター
   ン検査装置。