JPH09211840A

JPH09211840A - レチクルの検査方法及び検査装置並びにパターンの検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JPH09211840A
Application number: JP1902796A
Authority: JP
Inventors: Hideji Hirao; 秀司平尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】レチクルが規格どおりに作製されているか否
かの検査を容易且つ確実に行なえるようにする。【解決手段】基板上のレジスト膜に、被検査用レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して被検査
用レチクルのパターンを転写した後、被検査用レチクル
のパターンが転写されたレジスト膜を現像することによ
り、レジスト膜よりなる複数のパターンを形成する。次
に、レジスト膜よりなる複数のパターンにおけるパター
ン欠陥を検出する。次に、パターン欠陥が検出され且つ
検出されたパターン欠陥の数が所定数以内であるレジス
ト膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥の位置と対
応する被検査用レチクルの位置をパターン欠陥を発生さ
せ易い部位であると特定する。次に、被検査用レチクル
におけるパターン欠陥を発生させ易い部位に対して良否
の検査を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
プロセスにおいて用いられるレチクルの検査方法及び検
査装置、並びに半導体装置の製造プロセスにおいて形成
されるレジスト膜又はその下地膜のパターンの検査方法
及び検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の製造プロセスにおけ
るレジストパターンは、光、Ｘ線又は電子線等をレチク
ルと呼ばれる遮光板を用いて半導体基板上の上に形成さ
れたレジスト膜に照射して該レジスト膜の所定領域を感
光させた後、感光されたレジスト膜を現像することによ
って形成される。

【０００３】従って、レチクルの良否はレジストパター
ンの良否に直接に影響するので、レチクルの良否の評価
は重要である。また、レジストパターンの良否は、該レ
ジストパターンを用いてエッチングされた導電層に形成
される電極や配線のパターンの良否に直接に影響するの
で、レジストパターンの良否の検査も重要である。

【０００４】従来は、レチクルの良否の検査は、レチク
ル上の指定された領域、例えばラインアンドスペースの
小さい領域を適当に選択し、選択された領域においてレ
チクルのパターンの寸法を測定し、測定されたパターン
の寸法が規格内であるか否かを判断することにより行な
われていた。

【０００５】また、レジストパターンにおけるパターン
欠陥の検査は、レジストパターン上の指定された領域、
例えばラインアンドスペースの小さい領域を適当に選択
し、選択された領域においてパターン欠陥の有無の検査
を行なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
レチクルの検査方法においては、レチクル上の指定され
た領域以外の箇所で規格外れが発生していても、該規格
外れは検出できないという問題がある。一方、レチクル
上の全ての領域において、レチクルのパターンの寸法を
測定することは、技術的には可能であっても、非常に検
査時間が掛かるので現実的ではない。

【０００７】ところで、ウェハ上のレジスト膜に対する
パターン露光は、レチクルのパターンを等倍、拡大又は
縮小して転写することにより行なわれるが、デザインル
ールが０．５μｍよりも大きい場合には、レチクルのパ
ターンに多少の寸法バラツキがあっても、半導体素子の
性能は影響は受けない。ところが、デザインルールの最
小寸法が０．５μｍ以下になると、半導体素子の特性に
影響が出る場合がある。すなわち、規格外れのレチクル
を使用すると、露光条件や露光装置の性能のバラツキに
よって、配線同士の間にブリッジ不良（短絡不良）が発
生したり、配線にオープン不良（断線不良）が生じたり
する。レチクルの寸法バラツキや突発的に発生する寸法
ずれは、レチクルの特定の領域で発生するとは限らない
ので、予め予測することは困難である。

【０００８】また、レチクルが規格通りにできていたと
しても、実際のＬＳＩ上においてはレジスト膜の表面に
高低差が生じているため、露光時のフォーカス位置によ
って、レジスト膜のパターン寸法がレチクルのパターン
寸法と一致するとは限らないという問題もある。

【０００９】また、配線間のスペースの寸法が同じであ
っても、下地膜の段差や露光条件のずれによってレジス
トパターンにおけるブリッジ不良又はオープン不良等の
パターン欠陥の発生する位置が異なるので、設計上最小
寸法の配線部分又は最小スペースの部分にパターン欠陥
が発生するとは限らない。従って、半導体装置の製造工
程においてウェハ上に形成されたレジストパターンのパ
ターン欠陥を検査する場合、設計上最小寸法の配線部分
又は最小スペースの部分を検査すれば良いとは言えない
という問題もある。

【００１０】また、半導体装置の製造プロセスにおい
て、レジストパターンにおけるパターン欠陥の有無を検
査するに際しては、前記レチクルの検査方法と同様の問
題がある。

【００１１】前記に鑑み、本発明は、レチクルが規格ど
おりに作製されているか否かの検査を容易且つ確実に行
なえるようにすることを第１の目的とし、レチクルを用
いて露光されたレジストパターン又は該レジストパター
ンを用いてエッチングされた下地膜のパターンにおける
パターン欠陥を容易且つ確実に検出できるようにするこ
とを第２の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記第１及び第２の目的
を達成するため、本発明は、レチクルを介して露光条件
を順次変化させつつ露光することにより形成されたレジ
スト膜のパターン又は該レジスト膜のパターンを用いて
エッチングされた下地膜のパターンにおいてパターン欠
陥を検出し、パターン欠陥の数が所定以内であるパター
ンにおけるパターン欠陥の位置と対応するレチクルの位
置をパターン欠陥を発生させ易い部位と特定するもので
ある。

【００１３】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、レチクルの検査方法を、基板上のレジスト膜に、被
検査用レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露
光して前記被検査用レチクルのパターンを転写した後、
前記被検査用レチクルのパターンが転写された前記レジ
スト膜を現像することにより、前記レジスト膜よりなる
複数のパターンを形成するパターン形成工程と、前記レ
ジスト膜よりなる複数のパターンにおけるパターン欠陥
を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且
つ検出されたパターン欠陥の数が所定数以内である前記
レジスト膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥の位
置と対応する前記被検査用レチクルの位置をパターン欠
陥を発生させ易い部位であると特定する部位特定工程
と、前記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を
発生させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査工程
とを備えている構成とするものである。

【００１４】請求項１の構成により、露光条件を順次変
化させつつ露光することにより被検査用レチクルのパタ
ーンが転写されたレジスト膜を現像してパターンを形成
すると、露光条件の変化に伴ってレジスト膜のパターン
において検出されるパターン欠陥の数は徐々に変化す
る。従って、パターン欠陥の数が所定数以内であるレジ
スト膜のパターンにおけるパターン欠陥の位置と対応す
る被検査用レチクルの位置はパターン欠陥を発生させ易
い部位となる。

【００１５】具体的に請求項２の発明が講じた解決手段
は、レチクルの検査方法を、基板上のレジスト膜に、被
検査用レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露
光して前記被検査用レチクルのパターンを転写した後、
前記被検査用レチクルのパターンが転写されたレジスト
膜を現像することにより、前記レジスト膜よりなる複数
のパターンを形成するパターン形成工程と、前記レジス
ト膜よりなる複数のパターンを用いて前記レジスト膜の
下側に形成されている下地膜に対してエッチングを行な
うことにより、前記下地膜よりなる複数のパターンを形
成するエッチング工程と、前記下地膜よりなる複数のパ
ターンにおけるパターン欠陥を検出する欠陥検出工程
と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠
陥の数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターン
におけるパターン欠陥の位置と対応する前記被検査用レ
チクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位である
と特定する部位特定工程と、前記被検査用レチクルにお
ける前記パターン欠陥を発生させ易い部位に対して良否
の検査を行なう検査工程とを備えている構成とするもの
である。

【００１６】請求項２の構成により、露光条件を順次変
化させつつ露光することにより被検査用レチクルのパタ
ーンが転写されたレジスト膜を現像してパターンを形成
し、該レジスト膜のパターンを用いて下地膜に対してエ
ッチングを行なうと、露光条件の変化に伴って下地膜の
パターンにおいて検出されるパターン欠陥の数は徐々に
変化する。従って、パターン欠陥の数が所定数以内であ
る下地膜のパターンにおけるパターン欠陥の位置と対応
する被検査用レチクルの位置はパターン欠陥を発生させ
易い部位となる。

【００１７】請求項３の発明は、請求項１又は２の構成
に、前記パターン形成工程における露光条件は、露光時
間、露光エネルギー及びフォーカスのうちのいずれか１
つである構成を付加するものである。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１又は２の構成
に、前記欠陥検出工程は、露光条件を順次変化させつつ
露光された第１のチップ上に形成されたパターンと、パ
ターン欠陥を発生させない露光条件で露光された第２の
チップ上に形成されたパターンとを比較することによ
り、パターン欠陥を検出する工程を含む構成を付加する
ものである。

【００１９】請求項５の発明は、請求項４の構成に、前
記第２のチップは前記第１のチップの両側にそれぞれ形
成されている構成を付加するものである。

【００２０】請求項６の発明は、請求項１又は２の構成
に、前記パターン形成工程における前記基板には、素子
分離領域、トランジスタ素子及びトランジスタ素子用の
電極のうちの少なくとも１つが既に形成されている構成
を付加するものである。

【００２１】具体的に請求項７の発明が講じた解決手段
は、レチクルの検査装置を、基板上のレジスト膜に、被
検査用レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露
光して前記被検査用レチクルのパターンを転写し、前記
被検査用レチクルのパターンが転写された前記レジスト
膜を現像することにより形成された前記レジスト膜より
なる複数のパターンにおけるパターン欠陥を検出する欠
陥検出手段と、パターン欠陥が検出され且つ検出された
パターン欠陥の数が所定数以内である前記レジスト膜よ
りなるパターンにおけるパターン欠陥の位置と対応する
前記被検査用レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ
易い部位であると特定する部位特定手段と、前記被検査
用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生させ易い部
位に対して良否の検査を行なう検査手段とを備えている
構成とするものである。

【００２２】請求項７の構成により、露光条件を順次変
化させつつ露光することにより被検査用レチクルのパタ
ーンが転写されたレジスト膜を現像して得られたパター
ンにおいてパターン欠陥を検出すると、露光条件の変化
に伴ってレジスト膜のパターンにおいて検出されるパタ
ーン欠陥の数は徐々に変化する。従って、パターン欠陥
の数が所定数以内であるレジスト膜のパターンにおける
パターン欠陥の位置と対応する被検査用レチクルの位置
はパターン欠陥を発生させ易い部位となる。

【００２３】具体的に請求項８の発明が講じた解決手段
は、レチクルの検査装置を、基板上のレジスト膜に、被
検査用レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露
光して前記被検査用レチクルのパターンを転写し、前記
被検査用レチクルのパターンが転写された前記レジスト
膜を現像して得た複数のレジストパターンを用いてエッ
チングすることにより形成された前記レジスト膜の下側
の下地膜よりなる複数のパターンにおけるパターン欠陥
を検出する欠陥検出手段と、パターン欠陥が検出され且
つ検出されたパターン欠陥の数が所定数以内である前記
下地膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥の位置と
対応する前記被検査用レチクルの位置をパターン欠陥を
発生させ易い部位であると特定する部位特定手段と、前
記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生さ
せ易い部位に対して良否の検査を行なう検査手段とを備
えている構成とするものである。

【００２４】請求項８の構成により、露光条件を順次変
化させつつ露光することにより被検査用レチクルのパタ
ーンが転写されたレジスト膜を現像してパターンを形成
し、該レジスト膜のパターンを用いてエッチングされた
下地膜に対してパターン欠陥の検出を行なうと、露光条
件の変化に伴って下地膜のパターンにおいて検出される
パターン欠陥の数は徐々に変化する。従って、パターン
欠陥の数が所定数以内である下地膜のパターンにおける
パターン欠陥の位置と対応する被検査用レチクルの位置
はパターン欠陥を発生させ易い部位となる。

【００２５】具体的に請求項９の発明が講じた解決手段
は、パターンの検査方法を、基板上の第１のレジスト膜
に、レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光
して前記レチクルのパターンを転写した後、前記レチク
ルのパターンが転写された第１のレジスト膜を現像する
ことにより、第１のレジスト膜よりなる複数のパターン
を形成する第１のパターン形成工程と、前記第１のレジ
スト膜よりなる複数のパターンにおけるパターン欠陥を
検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ
検出されたパターン欠陥の数が所定数以内である前記第
１のレジスト膜よりなるパターンにおいて検出されたパ
ターン欠陥の位置と対応する前記レチクルの位置をパタ
ーン欠陥を発生させ易い部位であると特定する部位特定
工程と、基板上の第２のレジスト膜に対してパターン欠
陥を発生させ易い部位が特定された前記レチクルを用い
て露光した後、露光された第２のレジスト膜を現像して
第２のレジスト膜よりなるパターンを形成する第２のパ
ターン形成工程と、前記第２のレジスト膜よりなるパタ
ーンにおける前記レチクルのパターン欠陥を発生させ易
い部位と対応する部位に対して良否の検査を行なう検査
工程とを備えている構成とするものである。

【００２６】請求項９の構成により、請求項１の構成と
同様にして、パターン欠陥の数が所定数以内である第１
のレジスト膜のパターンにおいて検出されたパターン欠
陥の位置と対応するレチクルの位置はレジスト膜のパタ
ーンにパターン欠陥を発生させ易い部位となるから、パ
ターン欠陥を発生させ易い部位が特定されたレチクルを
用いて形成された第２のレジスト膜のパターンにおける
レチクルのパターン欠陥を発生させ易い部位と対応する
部位に対して良否の検査を行なうと、第２のレジスト膜
のパターンにおけるパターン欠陥が発生し易い部位に対
して検査が行なわれることになる。

【００２７】請求項１０の発明が講じた解決手段は、パ
ターンの検査方法を、基板上の第１のレジスト膜に、レ
チクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前
記レチクルのパターンを転写した後、前記レチクルのパ
ターンが転写された第１のレジスト膜を現像することに
より、第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成
する第１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜
よりなる複数のパターンにおけるパターン欠陥を検出す
る欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出さ
れたパターン欠陥の数が所定数以内である前記第１のレ
ジスト膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥の位置
と対応する前記レチクルの位置をパターン欠陥を発生さ
せ易い部位であると特定する部位特定工程と、基板上の
第２のレジスト膜に対してパターン欠陥を発生させ易い
部位が特定された前記レチクルを用いて露光した後、露
光された第２のレジスト膜を現像して第２のレジスト膜
よりなるパターンを形成する第２のパターン形成工程
と、前記第２のレジスト膜よりなるパターンを用いて前
記第２のレジスト膜の下側に形成されている下地膜に対
してエッチングを行なうことにより、前記下地膜よりな
るパターンを形成するエッチング工程と、前記下地膜よ
りなるパターンにおける前記レチクルのパターン欠陥を
発生させ易い部位と対応する部位に対して良否の検査を
行なう検査工程とを備えている構成とするものである。

【００２８】請求項１０の構成により、請求項１の構成
と同様にして、パターン欠陥の数が所定数以内である第
１のレジスト膜よりなるパターンにおいて検出されたパ
ターン欠陥の位置と対応するレチクルの位置はレジスト
膜のパターンにパターン欠陥を発生させ易い部位となる
から、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定されたレ
チクルを用いて形成された第２のレジスト膜のパターン
を用いてエッチングすることにより得られる下地膜のパ
ターンにおけるレチクルのパターン欠陥を発生させ易い
部位と対応する部位に対して良否の検査を行なうと、下
地膜のパターンにおけるパターン欠陥が発生し易い部位
に対して検査が行なわれることになる。

【００２９】請求項１１の発明が講じた解決手段は、パ
ターンの検査方法を、基板上の第１のレジスト膜に、レ
チクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前
記レチクルのパターンを転写した後、前記レチクルのパ
ターンが転写された第１のレジスト膜を現像することに
より、第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成
する第１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜
よりなる複数のパターンを用いて前記第１のレジスト膜
の下側に形成されている下地膜に対してエッチングを行
なうことにより、前記下地膜よりなる複数のパターンを
形成するエッチング工程と、前記下地膜よりなる複数の
パターンにおけるパターン欠陥を検出する欠陥検出工程
と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠
陥の数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターン
における検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記
レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であ
ると特定する部位特定工程と、基板上の第２のレジスト
膜に対してパターン欠陥を発生させ易い部位が特定され
た前記レチクルを用いて露光した後、露光された第２の
レジスト膜を現像して第２のレジスト膜よりなるパター
ンを形成する第２のパターン形成工程と、前記第２のレ
ジスト膜よりなるパターンにおける前記レチクルのパタ
ーン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対して良
否の検査を行なう検査工程とを備えている構成とするも
のである。

【００３０】請求項１１の構成により、請求項２の構成
と同様にして、パターン欠陥の数が所定数以内である下
地膜のパターンにおいて検出されたパターン欠陥の位置
と対応するレチクルの位置は下地膜のパターンにパター
ン欠陥を発生させ易い部位となるから、パターン欠陥を
発生させ易い部位が特定されたレチクルを用いて形成さ
れた第２のレジスト膜のパターンにおけるレチクルのパ
ターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対して
良否の検査を行なうと、第２のレジスト膜のパターンに
おける下地膜のパターンにパターン欠陥を発生させ易い
部位に対して検査が行なわれることになる。

【００３１】具体的に請求項１２の発明が講じた解決手
段は、パターンの検査方法を、基板上の第１のレジスト
膜に、レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露
光して前記レチクルのパターンを転写した後、前記レチ
クルのパターンが転写された第１のレジスト膜を現像す
ることにより、第１のレジスト膜よりなる複数のパター
ンを形成する第１のパターン形成工程と、前記第１のレ
ジスト膜よりなる複数のパターンを用いて前記第１のレ
ジスト膜の下側に形成されている第１の下地膜に対して
エッチングを行なうことにより、前記第１の下地膜より
なる複数のパターンを形成する第１のエッチング工程
と、前記第１の下地膜よりなる複数のパターンにおいて
パターン欠陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥
が検出され且つ検出されたパターン欠陥の数が所定数以
内である前記第１の下地膜よりなるパターンにおける検
出されたパターン欠陥の位置と対応する前記レチクルの
位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると特定す
る部位特定工程と、基板上の第２のレジスト膜に対して
パターン欠陥を発生させ易い部位が特定された前記レチ
クルを用いて露光した後、露光された第２のレジスト膜
を現像して第２のレジスト膜よりなるパターンを形成す
る第２のパターン形成工程と、前記第２のレジスト膜よ
りなるパターンを用いて前記第２のレジスト膜の下側に
形成されている第２の下地膜に対してエッチングを行な
うことにより、前記第２の下地膜よりなるパターンを形
成する第２のエッチング工程と、前記第２の下地膜より
なるパターンにおける前記レチクルのパターン欠陥を発
生させ易い部位と対応する部位に対して良否の検査を行
なう検査工程とを備えている構成とするものである。

【００３２】請求項１２の構成により、請求項２の構成
と同様にして、パターン欠陥の数が所定数以内である第
１の下地膜のパターンにおいて検出されたパターン欠陥
の位置と対応するレチクルの位置は下地膜のパターンに
パターン欠陥を発生させ易い部位となるから、パターン
欠陥を発生させ易い部位が特定されたレチクルを用いて
形成された第２のレジスト膜のパターンを用いてエッチ
ングすることにより得られる第２の下地膜のパターンに
おけるレチクルのパターン欠陥を発生させ易い部位と対
応する部位に対して良否の検査を行なうと、第２の下地
膜のパターンにおけるパターン欠陥が発生し易い部位に
対して検査が行なわれることになる。

【００３３】請求項１３の発明は、請求項９〜１２の構
成に、前記第１のパターン形成工程における露光条件
は、露光時間、露光エネルギー及びフォーカスのうちの
いずれか１つである構成を付加するものである。

【００３４】請求項１４の発明は、請求項９〜１２の構
成に、前記欠陥検出工程は、露光条件を順次変化させつ
つ露光された第１のチップ上に形成されたパターンと、
パターン欠陥を発生させない露光条件で露光された第２
のチップ上に形成されたパターンとを比較することによ
り、パターン欠陥を検出する工程を含む構成を付加する
ものである。

【００３５】請求項１５の発明は、請求項１４の構成
に、前記第２のチップは前記第１のチップの両側にそれ
ぞれ形成されている構成を付加するものである。

【００３６】請求項１６の発明は、請求項９〜１２の構
成に、前記第１のパターン形成工程における前記基板に
は、素子分離領域、トランジスタ素子及びトランジスタ
素子用の電極のうちの少なくとも１つが既に形成されて
いる構成を付加するものである。

【００３７】具体的に請求項１７の発明が講じた解決手
段は、パターンの検査方法を、パターン欠陥が存在しな
いレジストパターンを有する検査用ウェハを作製する工
程と、半導体装置の製造プロセスにおいて形成されたウ
ェハ上のレジストパターンの画像情報と、前記検査用ウ
ェハ上のレジストパターンの画像情報とを比較すること
により、前記ウェハ上のレジストパターンに対してパタ
ーン欠陥の有無を検査する検査工程とを備えている構成
とするものである。

【００３８】具体的に請求項１８の発明が講じた解決手
段は、パターンの検査装置を、基板上のレジスト膜に、
レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して
前記レチクルのパターンを転写し、前記レチクルのパタ
ーンが転写された前記レジスト膜を現像することにより
形成された前記レジスト膜よりなる複数のパターンに対
してパターン欠陥を検出する欠陥検出手段と、パターン
欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の数が所定
数以内である前記レジスト膜よりなるパターンにおける
検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記レチクル
の位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると特定
する部位特定手段と、パターン欠陥を発生させ易い部位
が特定された前記レチクルを用いて形成されたレジスト
膜又は該レジスト膜の下側の下地膜よりなるパターンに
おける前記レチクルのパターン欠陥を発生させ易い部位
と対応する部位に対して良否の検査を行なう検査手段と
を備えている構成とするものである。

【００３９】請求項１８の構成により、パターン欠陥の
数が所定数以内であるレジスト膜よりなるパターンにお
けるパターン欠陥の位置と対応するレチクルの位置はパ
ターン欠陥を発生させ易い部位となるので、このレチク
ルを用いて形成されたレジスト膜又は該レジスト膜の下
側の下地膜よりなるパターンにおけるレチクルのパター
ン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対して良否
の検査を行なうと、レジスト膜又は下地膜よりなるパタ
ーンにおけるパターン欠陥が発生し易い部位に対して検
査が行なわれることになる。

【００４０】具体的に請求項１９の発明が講じた解決手
段は、パターンの検査装置を、基板上のレジスト膜に、
レチクルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して
前記レチクルのパターンを転写し、前記レチクルのパタ
ーンが転写された前記レジスト膜を現像して得た複数の
レジストパターンを用いてエッチングすることにより形
成された前記レジスト膜の下側の下地膜よりなる複数の
パターンにおけるパターン欠陥を検出する欠陥検出手段
と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠
陥の数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターン
における検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記
レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であ
ると特定する部位特定手段と、パターン欠陥を発生させ
易い部位が特定された前記レチクルを用いて形成された
レジスト膜又は該レジスト膜の下側の下地膜よりなるパ
ターンにおける前記レチクルのパターン欠陥を発生させ
易い部位と対応する部位に対して良否の検査を行なう検
査手段とを備えている構成とするものである。

【００４１】請求項１９の構成により、パターン欠陥の
数が所定数以内である下地膜よりなるパターンにおける
パターン欠陥の位置と対応するレチクルの位置はパター
ン欠陥を発生させ易い部位となるので、このレチクルを
用いて形成されたレジスト膜又は該レジスト膜の下側の
下地膜よりなるパターンにおけるレチクルのパターン欠
陥を発生させ易い部位と対応する部位に対して良否の検
査を行なうと、レジスト膜又は下地膜におけるパターン
欠陥が発生し易い部位に対して検査が行なわれることに
なる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
レチクルの検査方法及び検査装置並びにパターンの検査
方法及び検査装置について図面を参照しながら説明す
る。

【００４３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るレチクル検査方法及び検査装置に用い
る露光時間の変化の分布を示している。すなわち、半導
体装置の製造工程の途中である半導体ウェハ１上の第１
の領域２の第１のチップのレジスト膜に対しては、３３
０ｍｓｅｃから２４０ｍｓｅｃまで１０ｍｓｅｃづつ露
光時間を減少させて露光する一方、半導体ウェハ１上の
第１の領域２の両側に位置する第２の領域３の第２のチ
ップのレジスト膜に対しては、ブリッジ不良が生じない
十分の露光時間である３３０ｍｓｅｃの露光をそれぞれ
行なう。

【００４４】次に、前記のように露光時間を変化させて
露光されたレジスト膜に対して現像を行なってレジスト
パターンを形成した後、該レジストパターンをマスクと
して下地膜としての導電膜に対してエッチングを行なっ
て配線パターンを形成し、形成された配線パターンに対
して画像認識を用いる欠陥検査を行なう。この欠陥検査
は、第１の領域２に位置する各チップの配線パターンの
画像情報を、両側の第２の領域３に位置する各チップの
配線パターンの画像情報と比較することにより行なう。

【００４５】図２は、第１の領域２に位置する第１のチ
ップの配線パターンに発生したブリッジ不良の箇所を示
している。図２において、１０は拡散層、１１Ａ，１１
Ｂ，１１Ｃはゲート電極、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは配
線パターンであって、配線パターン１２Ａと配線パター
ン１２Ｃとが短絡していることが分かる。図３（ａ），
（ｂ）に示すように、レジストパターン１３にブリッジ
部１３ａが生じることにより、図３（ｃ）に示すよう
に、レジストパターン１３を用いてエッチングされた配
線パターン１２に短絡部１２ａが発生するのである。

【００４６】図４は、第１の領域２の第１のチップのレ
ジスト膜に対する露光時間とブリッジ不良との関係を示
しており、第１のチップ２０においてはブリッジ部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが発生し、第１のチップ２１においては
ブリッジ部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅが発生し、第１のチップ２２
においてはブリッジ部Ａ，Ｂが発生し、第１のチップ２
３においてはブリッジ部Ｂが発生し、第１のチップ２４
においてはブリッジ部が発生していないことが分かる。
すなわち、露光時間が長くなるにつれてブリッジ部の数
が減少する。

【００４７】ブリッジ部の検出方法の一例について説明
すると、例えば欠陥検査装置に設けられた光学顕微鏡に
より画像認識を行なって露光時間の短い第１のチップに
対して全てのブリッジ部を検出した後、検出されたブリ
ッジ部に対してＳＥＭ等の電子顕微鏡によりブリッジ部
の有無を再度検出する。このようにするのは、最初から
電子顕微鏡によりブリッジ部の発見を行なうのは困難で
ある一方、光学顕微鏡では１．０μｍ以下のブリッジ部
を確実に検出できないためである。第１のチップにおい
て検出されたブリッジ部の位置と対応する第２のチップ
の位置についてもブリッジ部の有無を検査する。前記の
作業を、ブリッジ部が所定数、例えば１〜３程度以内に
減少するまで、露光時間の相対的に短い第１のチップか
ら露光時間の相対的に長い第１のチップに対して順次行
なう。

【００４８】前記の作業によって最後まで発見され続け
たブリッジ部Ｂの位置が、配線パターンにおいてブリッ
ジ部が最も発生し易い位置であると特定できる。次に、
レチクルにおけるブリッジ部Ｂの位置と対応する部位の
パターン寸法を測定し、この部位のパターン寸法が規定
内であるか否かを判断することによりレチクルの良否を
検査するのである。

【００４９】尚、第１の実施形態においては、光学顕微
鏡によりブリッジ部の検出を行なった後、電子顕微鏡に
よりブリッジ部の確認を行なったが、電子顕微鏡により
ブリッジ部を確実に検出できる場合には、最初から電子
顕微鏡によりブリッジ部の検出を行なってもよい。

【００５０】また、第１の実施形態においては、露光時
間を３３０ｍｓｅｃから１０ｍｓｅｃづつ減少させて露
光を行なったが、露光時間及び露光時間の減少ステップ
については、露光装置及びレチクルの設計ルールなどに
より適宜変更可能である。

【００５１】また、第１の実施形態においては、パター
ン欠陥の検出をブリッジ部に対して行なったが、オープ
ン部（断線部分）に対して行なってもよい。

【００５２】また、第１の実施形態においては、露光時
間を徐々に減少させることによりブリッジ部の検出を行
なったが、露光時間の変化に代えて、露光エネルギーの
変化、フォーカスの変化（焦点位置のプラス側又はマイ
ナス側への変化）、アライメントの変化又は光源の波長
の変化等の露光条件に影響するパラメーターの変化を行
なってもよい。半導体装置の製造プロセスにおいてパタ
ーン欠陥の発生に大きな影響を及ぼすパラメータを順次
変化させてレジストパターンを形成し、該レジストパタ
ーンを用いてエッチングされた配線パターンにおいてパ
ターン欠陥の検出を行なうことができる。

【００５３】また、第１の実施形態においては、レジス
トパターンをマスクとして導電層に対してエッチングを
行なって配線パターンを形成し、形成された配線パター
ンに対してブリッジ部の検出を行なったが、レジストパ
ターンにおいて検出感度が得られ、レジストパターンの
パターン欠陥の検出が確実にできる場合には、レジスト
パターンにおいてパターン欠陥の検出を行なってもよ
い。

【００５４】さらに、第１の実施形態においては、露光
時間を徐々に変化させる第１の領域２の両側に露光時間
を一定にする第２の領域３をそれぞれ設けたが、例えば
レチクルの作成データ等との比較によって第１の領域２
のチップにおけるパターン欠陥の検出が可能な場合に
は、第２の領域３は設けることなく、第１の領域２のチ
ップとレチクルの作成データとの比較によりパターン欠
陥の検出を行なってもよい。

【００５５】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係るパターンの検査方法について図５を参照
しながら説明する。

【００５６】図５は、前記第１の実施形態において説明
したレチクルの検査方法を半導体装置の製造プロセスに
おけるパターンの検査に適用する場合のフローチャート
を示している。

【００５７】まず、ステップＳ１において半導体基板に
素子分離領域を形成した後、ステップＳ２においてトラ
ンジスタ素子のゲート酸化膜を形成し、その後、ステッ
プＳ３においてトランジスタ素子のゲート電極膜を堆積
した後、ステップＳ４においてゲート電極用のレジスト
パターンを形成する。

【００５８】次に、ステップＳ５において、ゲート電極
用のレジストパターンにおけるパターン欠陥の検出を顕
微鏡を用いる目視検査により行なう。この場合、前記第
１の実施形態に示したレチクルの検査方法により特定さ
れたレチクルにおけるパターン欠陥例えばブリッジ部を
発生させ易い部位と対応するレジストパターンの部位に
対してブリッジ部の有無の検査を行なう。この検査にお
いて、ブリッジ部が検出された場合には、レジストパタ
ーンを除去し、ゲート電極用のレジストパターン形成工
程へ戻って、再度レジストパターンを形成する。

【００５９】ステップＳ５において、ブリッジ部が検出
されない場合には、ステップＳ６において、例えばドラ
イエッチングによりゲート電極を形成する。

【００６０】第２の実施形態によると、レジストパター
ンにおけるレチクルの最もブリッジ部を発生させ易い部
位において、ブリッジ部の有無の検査を行なっているの
で、この部位においてブリッジ部が発生していない場合
には、レジストパターンにおける他の全ての領域におい
てもブリッジ部が発生していないと判断することができ
る。

【００６１】尚、第２の実施形態においては、パターン
欠陥としてブリッジ部の有無について説明したが、これ
に代えて、オープン不良等の検査を行なってもよいこと
は言うまでもない。

【００６２】また、第２の実施形態においては、ゲート
電極用のレジストパターンの形成工程を例に説明した
が、本発明は、ゲート電極以外の電極や配線を形成する
ためのレジストパターン形成工程においても適用でき
る。また、レジストパターンに対するパターン欠陥の検
出に代えて、レジストパターンの下地膜に対してパター
ン欠陥の検出を行なってもよい。

【００６３】さらに、第１の実施形態と同様に、露光時
間の変化に代えて、フォーカス等の他のパラメーターの
変化によってレチクルにおけるパターン欠陥の発生し易
い位置が特定されている場合には、そのパラメーターに
対応するパターン欠陥が発生し易い部位に対してパター
ン欠陥の検出を行なうことは言うまでもない。

【００６４】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係るパターンの検査装置について図６を参照
しながら説明する。

【００６５】図６において、３１はレジストパターンが
形成されたウェハ、３２はウェハ３１の上に形成された
チップ、３３は光学レンズ、３４はＣＣＤ撮像装置、３
５はＣＣＤ撮像装置３４により得られた画像データ、３
６はレチクルにおける最もブリッジ部が発生し易い位置
の設計データである。

【００６６】まず、第１の実施形態に示したレチクルの
検査方法を用いて、アルミ配線形成用のレチクルにおけ
るブリッジ部が発生し易い部位を特定し、この部位にお
けるレチクル作製時の設計データ３６を予め検査装置に
記憶させておく。

【００６７】次に、半導体装置のアルミ配線形成工程に
おいてアルミ配線用のレジストパターンを形成した後、
チップ３２におけるブリッジ部が発生し易い領域３２ａ
の画像を光学レンズ３３により拡大し、ＣＣＤ撮像装置
３４により撮像して画像データ３５として取り込む。そ
の後、画像データ３５と設計データ３６とをコンピュー
タ等により比較して、チップ３２におけるブリッジ部の
有無を検出する。

【００６８】第３の実施形態に係る検査装置は、チップ
３２を全面に亘って検査するのではなく、ブリッジ部が
発生し易い領域３２ａのみを検査するので、検査時間を
著しく短縮することができる。このため、画像データの
処理及び設計データとの比較の計算処理に時間をかける
ことができるので、微小なブリッジ部の検出を行なう際
にも有効である。

【００６９】尚、第３の実施形態においては、アルミ配
線用のレジストパターン形成工程について説明したが、
本発明は、アルミ配線用以外のレジストパターン形成工
程についても有効であることは言うまでもない。

【００７０】また、第３の実施形態においては、レジス
トパターンについて説明したが、本発明は、レジストパ
ターンを用いて下地膜例えば導電膜に対してドライエッ
チングを行なった後、レジストパターンを除去して得た
導電膜よりなる電極や配線のパターンに対しても有効で
ある。

【００７１】また、第３の実施形態においては、チップ
３２の光学像を基にして画像データ３５を取り込んだ
が、これに代えて、例えば２次電子像等の他の像を基に
して画像データ３５を取り込んでもよい。

【００７２】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態に係るパターンの検査方法及び検査装置につい
て図７を参照しながら説明する。

【００７３】図７において、４１は半導体装置の製造プ
ロセスにおいてゲート電極用のレジストパターンが形成
された被検査用ウェハ、４２はブリッジ部の発生してい
ないゲート電極用のレジストパターンが形成された参照
用ウェハであって、該参照ウェハ４２は被検査用ウェハ
４１の検査の際にリファレンスとして使用される。ま
た、４３は被検査用ウェハ４１上に形成されたチップ、
４４は参照用ウェハ４２上に形成されたチップ、４５，
４６は光学レンズ、４７，４８はＣＣＤ撮像装置、４９
はＣＣＤ撮像装置４７により得られた画像データ、５０
はＣＣＤ撮像装置４８により得られた画像データ５０で
ある。

【００７４】まず、ブリッジ部の発生していないゲート
電極用のレジストパターンが形成された参照用ウェハ４
２を準備すると共に、半導体装置のゲート電極形成工程
におけるゲート電極用のレジストパターンが形成された
被検査用ウェハ４１を検査装置に装着する。

【００７５】次に、被検査用ウェハ４１と参照用ウェハ
４２とにおける同一の領域をそれぞれ光学レンズ４５，
４６で拡大し、ＣＣＤ撮像装置２７，２８により画像デ
ータ４９，５０として取り込む。画像データ４９と画像
データ５０とをコンピュータ等を用いて比較することに
より、被検査用ウェハ４１のチップ４３におけるブリッ
ジ部を検出する。この場合、画像データ４９，５０とし
ては、被検査用ウェハ４１及び参照用ウェハ４２、又は
光学レンズ４５，４６及びＣＣＤ撮像装置４７，４８を
同期させてスキャンすることにより、被検査用ウェハ４
１上の任意の位置のものを得ることができる。

【００７６】第４の実施形態によると、ブリッジ部の発
生していない参照用ウェハ４２との比較により被検査用
ウェハ４１に対する検査を行なうため、レチクルを用い
ることなく被検査用ウェハ４１の検査を行なうことがで
きるので、レチクルにダスト等が付着してパターン欠陥
の検出が確実にできない場合でも対応することができ
る。

【００７７】尚、第４の実施形態においては、ゲート電
極用のレジストパターン形成工程について説明したが、
他の電極又は配線用のレジストパターン形成工程につい
ても適用できることは言うまでもない。

【００７８】また、第４実施形態においては、チップ４
３，４４の光学像を基に画像データ４９，５０を得た
が、光学像の代わりに、例えば２次電子像等を基に画像
データ４９，５０を得てもよい。

【００７９】

【発明の効果】請求項１の発明に係るレチクルの検査方
法によると、パターン欠陥の数が所定数以内であるレジ
スト膜のパターンにおけるパターン欠陥の位置と対応す
る被検査用レチクルの位置はパターン欠陥を発生させ易
い部位であるから、被検査用レチクルにおけるパターン
欠陥を発生させ易い部位に対して良否の検査を行なう
と、被検査用レチクルに対する良否検査を短時間で的確
に行なうことができる。

【００８０】請求項２の発明に係るレチクルの検査方法
によると、パターン欠陥の数が所定数以内である下地膜
のパターンにおけるパターン欠陥の位置と対応する被検
査用レチクルの位置はパターン欠陥を発生させ易い部位
であるから、被検査用レチクルにおけるパターン欠陥を
発生させ易い部位に対して良否の検査を行なうと、被検
査用レチクルに対する良否検査を短時間で的確に行なう
ことができる。また、パターン欠陥の検出は、レジスト
膜よりなるパターンに対して行なう場合よりも下地膜よ
りなるパターンに対して行なう場合の方が容易であるこ
とが多いので、パターン欠陥の検出が容易になる。

【００８１】請求項３の発明に係るレチクルの検査方法
によると、パターン形成工程における露光条件は、露光
時間、露光エネルギー及びフォーカスのうちのいずれか
１つであるため、露光時間又は露光エネルギーを少ない
方に変化させるとブリッジ不良を発生させ易い部位を検
出でき、露光時間又は露光エネルギーを多い方に変化さ
せるとオープン不良を発生させ易い部位を検出でき、フ
ォーカスをプラス側に変化させるとフォーカスがプラス
側にデフォーカスした場合にパターン欠陥を発生させ易
い部位を検出でき、フォーカスをマイナス側に変化させ
るとフォーカスがマイナス側にデフォーカスした場合に
パターン欠陥を発生させ易い部位を検出することができ
る。

【００８２】請求項４の発明に係るレチクルの検査方法
によると、露光条件を順次変化させて露光された第１の
チップ上に形成されたパターンと、パターン欠陥を発生
させない露光条件で露光された第２のチップ上に形成さ
れたパターンとを比較することによりパターン欠陥を検
出するので、第１のチップ上に形成されたレジスト膜又
は下地膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥を容易
且つ確実に検出することができる。

【００８３】請求項５の発明に係るレチクルの検査方法
によると、第２のチップは第１のチップの両側にそれぞ
れ形成されているため、第１のチップ上のレジスト膜又
は下地膜よりなるパターンを、第１のチップの両側に設
けられた第２のチップ上のレジスト膜又は下地膜よりな
るパターンと対比することにより、第１のチップ上のパ
ターンにおけるパターン欠陥を確実に検出することがで
きる。

【００８４】請求項６の発明に係るレチクルの検査方法
によると、素子分離領域、トランジスタ素子及びトラン
ジスタ素子用の電極のうちの少なくとも１つが既に形成
されている基板の上に形成されたレジスト膜又は下地膜
よりなるパターンに対してパターン欠陥の検出を行なう
ため、半導体装置の製造プロセスにより形成された凹凸
状の表面を有するレジスト膜又は下地膜よりなるパター
ンにおけるパターン欠陥の検出を行なうことができるの
で、半導体装置の製造プロセスにより形成されたレジス
ト膜又は下地膜よりなるパターンにおいてパターン欠陥
を発生させ易い部位を特定することができる。

【００８５】請求項７の発明に係るレチクルの検査装置
によると、レジスト膜のパターンにおけるパターン欠陥
を検出する欠陥検出手段と、レジスト膜のパターンにお
けるパターン欠陥の位置と対応する被検査用レチクルの
位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると特定す
る部位特定手段と、被検査用レチクルにおけるパターン
欠陥を発生させ易い部位に対して良否の検査を行なう検
査手段とを備えているので、請求項１の発明に係るレチ
クルの検査方法を確実に実現することができる。

【００８６】請求項８の発明に係るレチクルの検査装置
によると、下地膜のパターンにおけるパターン欠陥を検
出する欠陥検出手段と、下地膜のパターンにおけるパタ
ーン欠陥の位置と対応する被検査用レチクルの位置をパ
ターン欠陥を発生させ易い部位であると特定する部位特
定手段と、被検査用レチクルにおけるパターン欠陥を発
生させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査手段と
を備えているので、請求項２の発明に係るレチクルの検
査方法を確実に実現することができる。

【００８７】請求項９の発明に係るパターンの検査方法
によると、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定され
たレチクルを用いて形成された第２のレジスト膜のパタ
ーンにおけるレチクルのパターン欠陥を発生させ易い部
位と対応する部位に対して良否の検査を行なうため、第
２のレジスト膜のパターンにおけるパターン欠陥が発生
し易い部位に対して検査が行なわれることになるので、
第２のレジスト膜に対する良否検査を短時間で的確に行
なうことができる。

【００８８】請求項１０の発明に係るパターンの検査方
法によると、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定さ
れたレチクルを用いて形成された第２のレジスト膜のパ
ターンを用いてエッチングすることにより得られる下地
膜のパターンにおけるレチクルのパターン欠陥を発生さ
せ易い部位と対応する部位に対して良否の検査を行なう
ため、下地膜のパターンにおけるパターン欠陥が発生し
易い部位に対して検査が行なわれることになるので、下
地膜に対する良否検査を短時間で的確に行なうことがで
きる。

【００８９】請求項１１の発明に係るパターンの検査方
法によると、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定さ
れたレチクルを用いて形成された第２のレジスト膜のパ
ターンにおけるレチクルのパターン欠陥を発生させ易い
部位と対応する部位に対して良否の検査を行なうため、
第２のレジスト膜のパターンにおける下地膜のパターン
にパターン欠陥を発生させ易い部位に対して検査が行な
われることになるので、第２のレジスト膜に対する良否
検査を短時間で的確に行なうことができる。

【００９０】請求項１２の発明に係るパターンの検査方
法によると、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定さ
れたレチクルを用いて形成された第２のレジスト膜のパ
ターンを用いてエッチングすることにより得られる第２
の下地膜のパターンにおけるレチクルのパターン欠陥を
発生させ易い部位と対応する部位に対して良否の検査を
行なうため、第２の下地膜のパターンにおけるパターン
欠陥が発生し易い部位に対して検査が行なわれることに
なるので、第２の下地膜に対する良否検査を短時間で的
確に行なうことができる。

【００９１】請求項１３の発明に係るパターンの検査方
法によると、パターン形成工程における露光条件は、露
光時間、露光エネルギー及びフォーカスのうちのいずれ
か１つであるため、露光時間又は露光エネルギーを少な
い方に変化させるとブリッジ不良を確実に検出でき、露
光時間又は露光エネルギーを多い方に変化させるとオー
プン不良を確実に検出でき、フォーカスをプラス側に変
化させるとフォーカスがプラス側にデフォーカスした場
合のパターン欠陥を確実に検出でき、フォーカスをマイ
ナス側に変化させるとフォーカスがマイナス側にデフォ
ーカスした場合のパターン欠陥を確実に検出できる。

【００９２】請求項１４の発明に係るパターンの検査方
法によると、露光条件を順次変化させつつ露光された第
１のチップ上に形成されたパターンと、パターン欠陥を
発生させない露光条件で露光された第２のチップ上に形
成されたパターンとを比較することにより、パターン欠
陥を検出するので、第１のチップ上に形成されたレジス
ト膜又は下地膜よりなるパターンにおけるパターン欠陥
を容易且つ確実に検出することができる。

【００９３】請求項１５の発明に係るパターンの検査方
法によると、第２のチップは第１のチップの両側にそれ
ぞれ形成されているため、第１のチップ上のレジスト膜
又は下地膜よりなるパターンを、第１のチップの両側に
設けられた第２のチップのパターンと対比することによ
り、第１のチップ上のレジスト膜又は下地膜よりなるパ
ターンにおけるパターン欠陥を確実に検出することがで
きる。

【００９４】請求項１６の発明に係るパターンの検査方
法によると、素子分離領域、トランジスタ素子及びトラ
ンジスタ素子用の電極のうちの少なくとも１つが既に形
成されている基板の上に形成されたレジスト膜又は下地
膜よりなるパターンに対してパターン欠陥の検出を行な
うため、半導体装置の製造プロセスにより形成された凹
凸状の表面を有するレジスト膜又は下地膜よりなるパタ
ーンにおけるパターン欠陥の検出を確実に行なうことが
できる。

【００９５】請求項１７の発明に係るパターンの検査方
法によると、検査用ウェハ上のレジストパターンの画像
情報と、半導体装置の製造プロセスにおいて形成された
ウェハ上のレジストパターンの画像情報とを比較して、
ウェハ上のレジストパターンに対してパターン欠陥の有
無を検査するので、レチクルにダストが付着する等のレ
チクルに起因するパターン欠陥を確実に検出することが
できる。

【００９６】請求項１８の発明に係るパターンの検査装
置によると、レジスト膜のパターンに対してパターン欠
陥を検出する欠陥検出手段と、レジスト膜のパターンに
おけるパターン欠陥の位置と対応するレチクルの位置を
パターン欠陥を発生させ易い部位であると特定する部位
特定手段と、レジスト膜又は該レジスト膜の下側の下地
膜よりなるパターンにおけるレチクルのパターン欠陥を
発生させ易い部位と対応する部位に対して良否の検査を
行なう検査手段とを備えているため、請求項９又は１０
の発明に係るパターンの検査方法を確実に実現すること
ができる。

【００９７】請求項１９の発明に係るパターンの検査装
置によると、下地膜のパターンにおけるパターン欠陥を
検出する欠陥検出手段と、下地膜のパターンにおけるパ
ターン欠陥の位置と対応するレチクルの位置をパターン
欠陥を発生させ易い部位であると特定する部位特定手段
と、レジスト膜又は該レジスト膜の下側の下地膜よりな
るパターンにおけるレチクルのパターン欠陥を発生させ
易い部位と対応する部位に対して良否の検査を行なう検
査手段とを備えているため、請求項１１又は１２の発明
に係るパターンの検査方法を確実に実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るレチクル検査方
法及び検査装置に用いる露光時間の変化の分布を示す図
である。

【図２】ウェハの第１の領域に位置する第１のチップの
配線パターンに発生したブリッジ不良の箇所を示す図で
ある。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は、レジストパターンに発生
したブリッジ部を示す図であり、（ｃ）は配線パターン
に発生した短絡部を示す図である。

【図４】ウェハの第１の領域の第１のチップのレジスト
膜に対する露光時間とブリッジ不良との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施形態に係るパターンの検査
方法を示すフローチャート図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係るパターンの検査
装置の構成を示す図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係るパターンの検査
方法及び検査装置を示す図である。

【符号の説明】

１半導体ウェハ２第１の領域３第２の領域１０拡散層１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃゲート電極１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ配線パターン１２ａ短絡部１３レジストパターン１３ａブリッジ部２０，２１，２２，２３，２４第１のチップ３１ウェハ３２チップ３３光学レンズ３４ＣＣＤ撮像装置３５画像データ３６設計データ４１被検査用ウェハ４２参照用ウェハ４３被検査用ウェハ上に形成されたチップ４４参照用ウェハ上に形成されたチップ４５，４６光学レンズ４７，４８ＣＣＤ撮像装置４９，５０画像データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上のレジスト膜に、被検査用レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記被
検査用レチクルのパターンを転写した後、前記被検査用
レチクルのパターンが転写された前記レジスト膜を現像
することにより、前記レジスト膜よりなる複数のパター
ンを形成するパターン形成工程と、前記レジスト膜よりなる複数のパターンにおけるパター
ン欠陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記レジスト膜よりなるパターン
におけるパターン欠陥の位置と対応する前記被検査用レ
チクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位である
と特定する部位特定工程と、前記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生
させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査工程とを
備えていることを特徴とするレチクルの検査方法。
【請求項２】基板上のレジスト膜に、被検査用レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記被
検査用レチクルのパターンを転写した後、前記被検査用
レチクルのパターンが転写されたレジスト膜を現像する
ことにより、前記レジスト膜よりなる複数のパターンを
形成するパターン形成工程と、前記レジスト膜よりなる複数のパターンを用いて前記レ
ジスト膜の下側に形成されている下地膜に対してエッチ
ングを行なうことにより、前記下地膜よりなる複数のパ
ターンを形成するエッチング工程と、前記下地膜よりなる複数のパターンにおけるパターン欠
陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターンにお
けるパターン欠陥の位置と対応する前記被検査用レチク
ルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると特
定する部位特定工程と、前記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生
させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査工程とを
備えていることを特徴とするレチクルの検査方法。
【請求項３】前記パターン形成工程における露光条件
は、露光時間、露光エネルギー及びフォーカスのうちの
いずれか１つであることを特徴とする請求項１又は２に
記載のレチクルの検査方法。
【請求項４】前記欠陥検出工程は、露光条件を順次変
化させつつ露光された第１のチップ上に形成されたパタ
ーンと、パターン欠陥を発生させない露光条件で露光さ
れた第２のチップ上に形成されたパターンとを比較する
ことにより、パターン欠陥を検出する工程を含むことを
特徴とする請求項１又は２に記載のレチクルの検査方
法。
【請求項５】前記第２のチップは前記第１のチップの
両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項
４に記載のレチクルの検査方法。
【請求項６】前記パターン形成工程における前記基板
には、素子分離領域、トランジスタ素子及びトランジス
タ素子用の電極のうちの少なくとも１つが既に形成され
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレチク
ルの検査方法。
【請求項７】基板上のレジスト膜に、被検査用レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記被
検査用レチクルのパターンを転写し、前記被検査用レチ
クルのパターンが転写された前記レジスト膜を現像する
ことにより形成された前記レジスト膜よりなる複数のパ
ターンにおけるパターン欠陥を検出する欠陥検出手段
と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記レジスト膜よりなるパターン
におけるパターン欠陥の位置と対応する前記被検査用レ
チクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位である
と特定する部位特定手段と、前記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生
させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査手段とを
備えていることを特徴とするレチクルの検査装置。
【請求項８】基板上のレジスト膜に、被検査用レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記被
検査用レチクルのパターンを転写し、前記被検査用レチ
クルのパターンが転写された前記レジスト膜を現像して
得た複数のレジストパターンを用いてエッチングするこ
とにより形成された前記レジスト膜の下側の下地膜より
なる複数のパターンにおけるパターン欠陥を検出する欠
陥検出手段と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターンにお
けるパターン欠陥の位置と対応する前記被検査用レチク
ルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると特
定する部位特定手段と、前記被検査用レチクルにおける前記パターン欠陥を発生
させ易い部位に対して良否の検査を行なう検査手段とを
備えていることを特徴とするレチクルの検査装置。
【請求項９】基板上の第１のレジスト膜に、レチクル
を用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レチ
クルのパターンを転写した後、前記レチクルのパターン
が転写された第１のレジスト膜を現像することにより、
第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成する第
１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜よりなる複数のパターンにおける
パターン欠陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記第１のレジスト膜よりなるパ
ターンにおいて検出されたパターン欠陥の位置と対応す
る前記レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部
位であると特定する部位特定工程と、基板上の第２のレジスト膜に対してパターン欠陥を発生
させ易い部位が特定された前記レチクルを用いて露光し
た後、露光された第２のレジスト膜を現像して第２のレ
ジスト膜よりなるパターンを形成する第２のパターン形
成工程と、前記第２のレジスト膜よりなるパターンにおける前記レ
チクルのパターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部
位に対して良否の検査を行なう検査工程とを備えている
ことを特徴とするパターンの検査方法。
【請求項１０】基板上の第１のレジスト膜に、レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レ
チクルのパターンを転写した後、前記レチクルのパター
ンが転写された第１のレジスト膜を現像することによ
り、第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成す
る第１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜よりなる複数のパターンにおける
パターン欠陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記第１のレジスト膜よりなるパ
ターンにおけるパターン欠陥の位置と対応する前記レチ
クルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると
特定する部位特定工程と、基板上の第２のレジスト膜に対してパターン欠陥を発生
させ易い部位が特定された前記レチクルを用いて露光し
た後、露光された第２のレジスト膜を現像して第２のレ
ジスト膜よりなるパターンを形成する第２のパターン形
成工程と、前記第２のレジスト膜よりなるパターンを用いて前記第
２のレジスト膜の下側に形成されている下地膜に対して
エッチングを行なうことにより、前記下地膜よりなるパ
ターンを形成するエッチング工程と、前記下地膜よりなるパターンにおける前記レチクルのパ
ターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対して
良否の検査を行なう検査工程とを備えていることを特徴
とするパターンの検査方法。
【請求項１１】基板上の第１のレジスト膜に、レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レ
チクルのパターンを転写した後、前記レチクルのパター
ンが転写された第１のレジスト膜を現像することによ
り、第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成す
る第１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを用いて
前記第１のレジスト膜の下側に形成されている下地膜に
対してエッチングを行なうことにより、前記下地膜より
なる複数のパターンを形成するエッチング工程と、前記下地膜よりなる複数のパターンにおけるパターン欠
陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターンにお
ける検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記レチ
クルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると
特定する部位特定工程と、基板上の第２のレジスト膜に対してパターン欠陥を発生
させ易い部位が特定された前記レチクルを用いて露光し
た後、露光された第２のレジスト膜を現像して第２のレ
ジスト膜よりなるパターンを形成する第２のパターン形
成工程と、前記第２のレジスト膜よりなるパターンにおける前記レ
チクルのパターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部
位に対して良否の検査を行なう検査工程とを備えている
ことを特徴とするパターンの検査方法。
【請求項１２】基板上の第１のレジスト膜に、レチク
ルを用いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レ
チクルのパターンを転写した後、前記レチクルのパター
ンが転写された第１のレジスト膜を現像することによ
り、第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを形成す
る第１のパターン形成工程と、前記第１のレジスト膜よりなる複数のパターンを用いて
前記第１のレジスト膜の下側に形成されている第１の下
地膜に対してエッチングを行なうことにより、前記第１
の下地膜よりなる複数のパターンを形成する第１のエッ
チング工程と、前記第１の下地膜よりなる複数のパターンにおいてパタ
ーン欠陥を検出する欠陥検出工程と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記第１の下地膜よりなるパター
ンにおける検出されたパターン欠陥の位置と対応する前
記レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位で
あると特定する部位特定工程と、基板上の第２のレジスト膜に対してパターン欠陥を発生
させ易い部位が特定された前記レチクルを用いて露光し
た後、露光された第２のレジスト膜を現像して第２のレ
ジスト膜よりなるパターンを形成する第２のパターン形
成工程と、前記第２のレジスト膜よりなるパターンを用いて前記第
２のレジスト膜の下側に形成されている第２の下地膜に
対してエッチングを行なうことにより、前記第２の下地
膜よりなるパターンを形成する第２のエッチング工程
と、前記第２の下地膜よりなるパターンにおける前記レチク
ルのパターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に
対して良否の検査を行なう検査工程とを備えていること
を特徴とするパターンの検査方法。
【請求項１３】前記第１のパターン形成工程における
露光条件は、露光時間、露光エネルギー及びフォーカス
のうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項９
〜１２のいずれか１項に記載のパターンの検査方法。
【請求項１４】前記欠陥検出工程は、露光条件を順次
変化させつつ露光された第１のチップ上に形成されたパ
ターンと、パターン欠陥を発生させない露光条件で露光
された第２のチップ上に形成されたパターンとを比較す
ることにより、パターン欠陥を検出する工程を含むこと
を特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のパ
ターンの検査方法。
【請求項１５】前記第２のチップは前記第１のチップ
の両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求
項１４に記載のレチクルの検査方法。
【請求項１６】前記第１のパターン形成工程における
前記基板には、素子分離領域、トランジスタ素子及びト
ランジスタ素子用の電極のうちの少なくとも１つが既に
形成されていることを特徴とする請求項９〜１２のいず
れか１項に記載のパターンの検査方法。
【請求項１７】パターン欠陥が存在しないレジストパ
ターンを有する検査用ウェハを作製する工程と、半導体装置の製造プロセスにおいて形成されたウェハ上
のレジストパターンの画像情報と、前記検査用ウェハ上
のレジストパターンの画像情報とを比較することによ
り、前記ウェハ上のレジストパターンに対してパターン
欠陥の有無を検査する検査工程とを備えていることを特
徴とするパターンの検査方法。
【請求項１８】基板上のレジスト膜に、レチクルを用
いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レチクル
のパターンを転写し、前記レチクルのパターンが転写さ
れた前記レジスト膜を現像することにより形成された前
記レジスト膜よりなる複数のパターンに対してパターン
欠陥を検出する欠陥検出手段と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記レジスト膜よりなるパターン
における検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記
レチクルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であ
ると特定する部位特定手段と、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定された前記レチ
クルを用いて形成されたレジスト膜又は該レジスト膜の
下側の下地膜よりなるパターンにおける前記レチクルの
パターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対し
て良否の検査を行なう検査手段とを備えていることを特
徴とするパターンの検査装置。
【請求項１９】基板上のレジスト膜に、レチクルを用
いて露光条件を順次変化させつつ露光して前記レチクル
のパターンを転写し、前記レチクルのパターンが転写さ
れた前記レジスト膜を現像して得た複数のレジストパタ
ーンを用いてエッチングすることにより形成された前記
レジスト膜の下側の下地膜よりなる複数のパターンにお
けるパターン欠陥を検出する欠陥検出手段と、パターン欠陥が検出され且つ検出されたパターン欠陥の
数が所定数以内である前記下地膜よりなるパターンにお
ける検出されたパターン欠陥の位置と対応する前記レチ
クルの位置をパターン欠陥を発生させ易い部位であると
特定する部位特定手段と、パターン欠陥を発生させ易い部位が特定された前記レチ
クルを用いて形成されたレジスト膜又は該レジスト膜の
下側の下地膜よりなるパターンにおける前記レチクルの
パターン欠陥を発生させ易い部位と対応する部位に対し
て良否の検査を行なう検査手段とを備えていることを特
徴とするパターンの検査装置。