JPH10161299A - パターン障害調査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータのスキルを選ばない簡易な異常原
因の特定手法を提供。 【解決手段】 調査対象のマスクの異常パターン座標を
マスク上の座標に変換する座標変換手段、マスク上の露
光パターンに対応したプレートイメージを生成するイメ
ージ生成手段、座標変換手段によって変換した異常パタ
ーン座標を用いてプレートイメージ上の座標を特定する
座標特定手段、特定された座標からマスクの露光に用い
られた露光装置の光学系の偏向領域を特定する領域特定
手段、光学系の偏向領域内のパターン又はパターンに係
る露光情報を含むデバッグ情報を目視可能な状態若しく
はデータ処理可能な状態で出力する出力手段を備える。
露光装置と異なる座標系で表現された調査対象のマスク
の異常パターン座標を露光装置の座標系に変換し座標特
定手段及び領域特定手段による座標の特定を共通の座標
系で行い異常パターンを含む光学系の偏向領域の特定を
自動化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン障害調査
装置に関し、詳しくは、半導体集積回路の露光用マスク
のパターン診断に適用して好適な装置に関する。なお、
本明細書全体を通して、マスクとレチクルを同義語とし
て扱い、また、露光と描画も同義語として扱うものとす
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の大規模化及び高
密度化に伴って露光用マスクのパターンも一段と複雑さ
を増してきており、パターン異常も無視できない頻度で
しばしば発生するようになってきた。そこで、ＴＡＴ
（ターンアラウンドタイム）を改善するためにも、オペ
レータのスキルを選ばない簡易な異常原因の特定手法が
求められている。

【０００３】図３はマスクパターンの生成（露光）過程
を例示する図である。なお、ここでは説明と図示の都合
上きわめて単純かつ簡単なパターンの例を示している。
まず、マスクに露光すべき最終パターン形状に必要なパ
ーツパターンをパターンライブラリから取り出す。例示
では、横向きの「日」の字パターン（以下、パターン
１）と、この「日」の字パターンの「口」の中に収まる
正方形パターン（以下、パターン２）とを便宜的に取り
出している。なお、これらの取り出しパターンを含むす
べてのパーツパターンはデータ量削減のため、圧縮状態
でライブラリに格納されている。すなわち、取り出され
たパターン１は中心位置座標（Ｙ１，Ｘ１）を含む様々
な数値情報からなるデータであり、同様にパターン２も
中心位置座標（Ｙ２，Ｘ２）を含む様々な数値情報から
なるデータであり、マスク露光装置は、これらのデータ
をプレートイメージに展開する画像再生処理を行う。こ
こで、プレートイメージとは、プレートと呼ばれるマス
ク素材上に露光すべき最終形状パターンの実イメージで
あり、実体はバッファメモリ内にディジタル的に存在す
る。例えば、バッファメモリを画像フレームメモリのよ
うに扱えば、ディスプレイ上でそのパターンイメージの
全体又は一部を拡大して目視確認できる。マスク露光装
置は、露光系を駆動してプレート上にプレートイメージ
と相似形のパターンを露光する。

【０００４】今、露光後のマスク検査工程において、例
えば、×印を付したパターン２に異常を発見したと仮定
する。この場合、異常の原因がライブラリ内のパーツパ
ターンそのものにあるのか、又は、プレートイメージへ
の展開過程にあるのか、若しくは、露光系の動作不良に
あるのかを特定しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】異常原因の特定には、
一般に、(1) すべてのデータを再チェックする、又は、
(2) 条件を変えながら露光処理を繰返し試行錯誤的に原
因を絞り込んでいくといった手法がとられているが、
(1) の手法は、特に大規模集積回路用のマスクの場合に
はきわめて効率が悪く現実的でないし、(2) の手法は、
露光プロセスのすべてを熟知した高スキルのオペレータ
が必要で、そのようなオペレータがいない場合は偶然を
期待しない限り原因の探究は不可能であるうえ、そもそ
も一過性の異常の場合は試行錯誤的な方法はまったく使
えないから、(1) 、(2) どちらの手法も抜本的な対策と
言えるものではなく、オペレータのスキルを選ばない簡
易な異常原因の特定手法を提供するという点で解決すべ
き技術課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るパターン障
害調査装置は、調査対象のマスクの異常パターン座標を
該マスク上の座標に変換する座標変換手段と、前記マス
ク上の露光パターンに対応したプレートイメージを生成
するイメージ生成手段と、前記座標変換手段によって変
換した異常パターン座標を用いて前記プレートイメージ
上の座標を特定する座標特定手段と、前記特定された座
標から前記マスクの露光に用いられた露光装置の光学系
の偏向領域を特定する領域特定手段と、前記光学系の偏
向領域内のパターン又は該パターンに係る露光情報を含
むデバッグ情報を目視可能な状態若しくはデータ処理可
能な状態で出力する出力手段と、を備えたことを特徴と
する。

【０００７】又は、本発明に係るパターン障害調査装置
は、前記座標変換手段、座標特定手段、領域特定手段及
び出力手段を実現するためのプログラムを格納した媒体
で提供されてもよい。本発明では、露光装置と異なる座
標系で表現された調査対象のマスクの異常パターン座標
が、座標変換手段により、露光装置の座標系に変換され
るため、座標特定手段及び領域特定手段による座標の特
定を共通の座標系で行うことができ、異常パターンを含
む光学系の偏向領域の特定を自動化できる。したがっ
て、オペレータに特別なスキルを求めないから、再現性
よく誰でも容易に利用できる簡易な異常原因の特定手法
を提供でき、特に、大規模半導体集積回路の露光用マス
クの製造分野にとって、ＴＡＴ短縮又はコスト削減に大
きく寄与するきわめて有益な技術を実現できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１、図２は本発明に係るパターン障
害調査装置の一実施例を示す図である。まず、本実施例
の装置を適用した全体構成を説明する。図１はその概念
図であり、１０は露光装置である。

【０００９】露光装置１０は設計データに従って、図示
を略したマスク上にパターンを露光するもので、露光す
べきパターンに必要なパーツパターン（例えば図３の符
号１、２参照）を提供するパーツライブラリ１１やパー
ツパターンを組み合わせて設計データに応じたパターン
配列情報ファイル（プレートイメージ）１２を生成しバ
ッファメモリユニット１３に格納する露光用計算機（発
明の要旨に記載のイメージ生成手段に相当）１４を備え
るほか、バッファメモリユニット１３に格納されたパタ
ーン配列情報ファイルに基づいて、様々なパターン信号
を発生するパターン発生ユニット１５と該パターン信号
に所要の補正を施して出力するパターン補正ユニット１
６とを含むパターン信号発生装置１７を備え、さらに、
露光光学系を有する鏡筒部（図示略）、並びに、パター
ン信号発生装置１７からの信号に従って該鏡筒部を制御
する鏡筒制御部１８などを備えるものである。

【００１０】２０は露光装置１０で作成したマスクの異
常パターンを検査する検査装置である。この検査装置２
０には、例えば、マスク上の同一のパターン同士を画像
比較して一致／不一致を検出するものや、マスク上のパ
ターンと設計パターンとを画像比較して一致／不一致を
検出するものを使用できる。何れも、不一致を検出した
ときに異常パターンの発生を判定できる。

【００１１】検査装置２０の検査データ、すなわち調査
対象マスクの異常パターン座標情報を含むデータは、図
示のようにフロッピィ等の可搬型媒体２１に納められ
て、又は、ネットワーク等の物理的データ転送線を介し
て、調査用計算機２２に渡される。調査用計算機２２
は、検査装置２０からのデータ（便宜的にデータＡと言
う）を読み込み、必要であればフォーマット変換等の事
前処理を行った後、次に述べる特徴的な処理を実行す
る。 第１の処理（図２参照） データＡの座標系（検査装置２０の座標系）を露光装置
１０の座標系に変換するもので、発明の要旨に記載の座
標変換手段に相当するものである。例えば、画像比較を
行う検査装置２０であれば、マスク上に設けられたアラ
イメントマーク（位置合わせ用マーク）やレチクルカバ
ー（隣接露光領域との重なりを回避するための保護領
域）などの固定パターンを画像認識できるため、この固
定パターン位置を基準座標に利用して座標変換を行うこ
とができる。 第２の処理（図２参照） 検査対象マスクの露光に使用したパターン配列情報ファ
イル１２を露光装置１０から取得し、このパターン配列
情報ファイル１２（便宜的にデータＢと言う）と座標変
換後のデータＡとを比較して、データＢ上の異常パター
ン座標を特定し、さらに、この異常パターン座標から露
光装置１０の光学系の偏向領域を特定する。したがっ
て、この第２の処理は、発明の要旨に記載の座標特定手
段及び領域特定手段に相当する。

【００１２】なお、本実施例では、主偏向と副偏向の２
段階の光学系を有する露光装置１０への適用を想定し、
主偏向領域を特定した後、この主偏向領域に含まれる副
偏向領域を特定するようにしているが、これに限らな
い。主・副何れか一方の偏向系しかない場合は、異常パ
ターン座標からその偏向系の偏向領域だけを特定すれば
よい。 第３の処理（図２参照） 特定された副偏向領域を、さらに検査装置２０の精度
（データＡの精度）まで絞り込んで異常パターンを含む
最終的な領域を特定した後、ディスプレイ上にその領域
を中心とした任意範囲の拡大画像を表示すると共に、デ
バッグに必要な各種データ（例えば、主・副変更領域の
座標情報、バッファメモリユニット１３の異常パターン
アドレス情報、異常パターンのグラフィック情報など）
をディスプレイ上に表示し、リストに印字し、又は、デ
ータ処理可能な状態にフォーマット処理して記憶装置に
格納する。したがって、この第３の処理は、発明の要旨
に記載の出力手段に相当する。

【００１３】以上の構成によれば、露光装置１０と異な
る検査装置２０の座標系で表現された調査対象のマスク
の異常パターン座標が、第１の処理により、露光装置
１０の座標系に変換されるため、第２の処理による座
標の特定を共通の座標系で行うことができ、異常パター
ンを含む光学系の偏向領域の特定を自動化できるとい
う、従来技術にない有利な作用効果が得られる。

【００１４】なお、実施例では、調査用計算機２２を別
に設けているが、これに限らない。露光用計算機１４に
上記第１〜第３の処理部分を組込んでもよい。あるい
は、調査用計算機２２を別に設ける場合は、ネットワー
クを介して複数台の露光装置１０と接続してもよい。又
は、一般に、ハードウエアで用いられるプログラムは
“媒体”に記録（実行可能な状態か否かは問わない）さ
れた状態で提供される。媒体は通常、フロッピィディス
ク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード、ＲＯＭチップ
などの可搬型のものを指すが、固定記憶装置（ハードデ
ィスク）も装置から取り外して搬送できるし、あるい
は、あらかじめプログラムをインストールして提供され
ることもあるから、プログラムを書き込んだハードディ
スクは立派な媒体である。また、ネットワークや通信回
線を介してプログラムを配布する場合は、配布元の記憶
装置も媒体になる。かかる媒体に上記第１の処理、第
２の処理及び第３の処理をコードで記述したプログ
ラムを記録してユーザに提供すれば、ユーザ側で当該プ
ログラムをハードウェアシステムのメモリ（仮想メモリ
を含む）にロードすることにより、このプログラムを実
行して、発明の要旨に記載の座標変換手段、座標特定手
段、領域特定手段及び出力手段を備えたパターン障害調
査装置を構築できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、特別なスキルをもつオ
ペレータを必要とせず、再現性よく誰でも容易に利用で
きる簡易な異常原因の特定手法を提供でき、特に、大規
模半導体集積回路の露光用マスクの製造分野にとって、
ＴＡＴ短縮又はコスト削減に大きく寄与するきわめて有
益な技術を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の概念的な全体構成図である。

【図２】一実施例の大まかな処理フロー図である。

【図３】マスクパターンの生成過程の概略図である。

【符号の説明】 ：第１の処理（座標変換手段） ：第２の処理（座標特定手段及び領域特定手段） ：第３の処理（出力手段） １０：露光装置 １２：パターン配列情報ファイル（プレートイメージ） １４：露光用計算機（イメージ生成手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調査対象のマスクの異常パターン座標を該
   マスク上の座標に変換する座標変換手段と、 前記マスク上の露光パターンに対応したプレートイメー
   ジを生成するイメージ生成手段と、 前記座標変換手段によって変換した異常パターン座標を
   用いて前記プレートイメージ上の座標を特定する座標特
   定手段と、 前記特定された座標から前記マスクの露光に用いられた
   露光装置の光学系の偏向領域を特定する領域特定手段
   と、 前記光学系の偏向領域内のパターン又は該パターンに係
   る露光情報を含むデバッグ情報を目視可能な状態若しく
   はデータ処理可能な状態で出力する出力手段と、を備え
   たことを特徴とするパターン障害調査装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の座標変換手段、座標特定手
   段、領域特定手段及び出力手段を実現するためのプログ
   ラムを格納した媒体。