(57)【要約】【課題】冗長回路の適用領域及び非適用領域を示すパターンをフォトマスク上に形成し、フォトマスク検査時にフォトマスク上に発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用可否の判定を可能にするフォトマスク作成装置及びフォトマスク検査装置を提供する。【解決手段】マスク作成装置１００において、冗長回路の適用領域／非適用領域を示すＳＲＡＦパターンとマスクパターンを組み合わせてフォトマスクを作成することにより、従来は人間が行っていた冗長回路の適用可否の判断を、マスク検査工程において冗長回路の適用可否を判定することが可能になるため、人間の判断ミスを削除でき、フォトマスク工程の生産性を向上できる。【選択図】図１
2008129477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルパターン領域と冗長回路領域とを、基板上のフォトレジスト膜の１つの領域に対して露光するためのフォトマスクを作成するフォトマスク作成装置であって、
レイアウトデータからセルアレイパターンを抽出するセルアレイ抽出部と、
前記抽出されたセルアレイパターンに対する冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出する適用／非適用領域抽出部と、
前記抽出された冗長回路の適用領域／非適用領域から当該適用領域／非適用領域のアドレス及び位置情報を抽出するアドレス／位置情報抽出部と、
前記抽出されたアドレス及び位置情報を前記フォトマスクに適用するためのアドレス／位置情報用パターンを生成するアドレス／位置パターン生成部と、
前記セルアレイパターン及び前記アドレス／位置情報用パターンを含む転写データを最適化する最適化部と、
前記最適化された転写データをフォトマスク用データに変換して出力するマスク用データ変換部と、
を具備することを特徴とするフォトマスク作成装置。
【請求項２】
前記アドレス／位置パターン生成部は、前記アドレス／位置情報用パターンデータを、前記基板上にデバイスパターンが形成されないサブレゾリューション補助構造体（ＳＲＡＦ）を用いて生成することを特徴とする請求項１記載のフォトマスク作成装置。
【請求項３】
セルパターン領域と冗長回路領域とを、基板上のフォトレジスト膜の１つの領域に対して露光するためのフォトマスクを作成するフォトマスク作成装置であって、
レイアウトデータをフォトマスク用データに変換して出力するマスク用データ変換部と、
前記レイアウトデータからセルアレイパターンを抽出するセルアレイ抽出部と、
前記抽出されたセルアレイパターンに対する冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出する適用／非適用領域抽出部と、
前記抽出された冗長回路の適用領域／非適用領域から当該適用領域／非適用領域のアドレス及び位置情報を抽出するアドレス／位置情報抽出部と、
前記抽出されたアドレス及び位置情報を前記フォトマスクに適用するためのアドレス／位置情報用パターンデータを生成するアドレス／位置パターン生成部と、
前記セルアレイパターン及び前記アドレス／位置情報用パターンデータをフォトマスク検査用データに変換して出力するマスク検査用データ変換部と、
を具備することを特徴とするフォトマスク作成装置。
【請求項４】
前記基板上のフォトレジスト膜に前記フォトマスク用データが転写された基板表面の欠陥を検査するフォトマスク検査装置であって、
前記フォトマスク用データと前記フォトマスク検査用データとを対応付けて記憶する記憶部と、
前記フォトマスク用データが転写された基板表面の欠陥位置を検出する欠陥位置検出部と、
前記記憶された前記フォトマスク用データと前記フォトマスク検査用データとを合成して前記冗長回路の適用可否を検査する冗長回路検査用データを作成する検査用データ作成部と、
前記検出された欠陥位置と前記冗長回路検査用データとを比較して、該欠陥位置に対する前記冗長回路の適用可否を判定する判定部と、
を具備することを特徴とするフォトマスク検査装置。
【請求項５】
前記記憶部を外部の記憶装置に設けたことを特徴とする請求項４記載のフォトマスク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクを作成するフォトマスク作成装置及びフォトマスク転写後の基板を検査するフォトマスク検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板上に形成されるメモリデバイスのメモリセルアレイにおいて、偶発的に発生するパターンの切断や接触による不具合が発生した場合、この不具合の箇所を回路的に置き換える冗長回路を適用することが一般的に行われている。
【０００３】
この冗長回路は、フォトマスク上のパターンに不具合が発生し、このフォトマスクを転写した基板上の回路に不具合が発生した場合にも適用されている。例えば、メモリセルアレイを形成するフォトマスク上のパターンの不具合に対して冗長回路を適用する場合は、次のような制御手順で不具合箇所の冗長回路への置き換えが行われている。メモリチップの動作を制御する制御回路は、メモリセルアレイ内の一定の単位（以下、Ｒ／Ｄ＿Ｂｌｏｃｋ（冗長回路適用ブロック）という）毎の動作を、アドレス指定により制御する。このアドレス指定により不具合箇所を含む行線又は列線が選択される条件となった場合、制御回路は、当該アドレスの選択駆動を停止して、メモリセルアレイ内の別の場所に設けられた冗長回路の行線又は列線に対応するアドレスを選択駆動する。このようなメモリセルアレイ内の不具合箇所の冗長回路への置き換えは、一般的に行われている技術である。
【０００４】
また、フォトマスク上のパターンに不具合を救済する場合も冗長回路が適用される。具体的には、フォトマスク上のパターンに不具合が発生すると、その不具合発生箇所の座標情報と不具合発生の図形情報とを設計担当部門等に提出し、その部門の設計者が座標情報と不具合の内容から不具合箇所の修正可否や冗長回路の適用可否を判断していた。この判断により、修正可能又は冗長回路が適用可能な不具合であれば修正指示を行い、修正不可又は冗長回路が適用不可能な不具合であればフォトマスクは廃棄となる。
【０００５】
すなわち、フォトマスク上のパターンに発生した不具合の修正可否や冗長回路の適用可否を、メモリセルアレイ内の構成が分かる設計者が判断していた。このため、フォトマスク作成工程において、パターンに不具合が発生した場合の確認作業がシステム化されておらず、確認作業に時間がかかり、フォトマスク作成工程を遅延させていた。また、フォトマスクを使用してパターンを転写した基板上に欠陥が発生した場合は、そのマスク上の不具合が冗長回路の適用によって救済されたものか、転写時に偶発的に発生したものかを判断することが困難であり、メモリチップの生産性を低下させるという問題が生じていた。
【特許文献１】特開２００４−２９４９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第一の目的は、冗長回路の適用領域及び非適用領域を示すパターンをフォトマスク上に形成し、フォトマスク検査時にフォトマスク上に発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用可否の判定を可能にするフォトマスク作成装置及びフォトマスク検査装置を提供することにある。本発明の第二の目的は、フォトマスク検査時にフォトマスク上に発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用可否の判定を可能にするデータを生成し、フォトマスク検査時にフォトマスク上に発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用可否の判定を可能にするフォトマスク検査装置を提供することにある。本発明の第三の目的は、フォトマスク上に発生した欠陥位置の情報から欠陥情報の記録を行い、フォトマスク上に発生した欠陥情報が、ウェハ上に転写された際に、ウェハ上で偶発的に発生した欠陥の分離を行うシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るフォトマスク作成装置は、セルパターン領域と冗長回路領域とを、基板上のフォトレジスト膜の１つの領域に対して露光するためのフォトマスクを作成するフォトマスク作成装置であって、レイアウトデータからセルアレイパターンを抽出するセルアレイ抽出部と、前記抽出されたセルアレイパターンに対する冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出する適用／非適用領域抽出部と、前記抽出された冗長回路の適用領域／非適用領域から当該適用領域／非適用領域のアドレス及び位置情報を抽出するアドレス／位置情報抽出部と、前記抽出されたアドレス及び位置情報を前記フォトマスクに適用するためのアドレス／位置情報用パターンを生成するアドレス／位置パターン生成部と、前記セルアレイパターン及び前記アドレス／位置情報用パターンを含む転写データを最適化する最適化部と、前記最適化された転写データをフォトマスク用データに変換して出力するマスク用データ変換部と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、フォトマスク検査時にフォトマスク上に発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用可否の判定を可能にするフォトマスク作成装置及びフォトマスク検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るマスク作成装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すようにマスク作成装置１００は、レイヤ合成データ作成部１０１、セルパターン抽出部１０２、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４、ＳＲＡＦパターン生成部１０５、転写パターン最適化部１０６、及びマスク用データ変換部１０７を有する。
【００１１】
レイヤ合成データ作成部１０１は、入力されるレイアウトデータ２００に含まれる層毎の情報をレイヤ合成してレイヤ合成データを作成してセルパターン抽出部１０２に出力する。
【００１２】
セルパターン抽出部１０２は、レイヤ合成データ作成部１０１から入力されたレイヤ合成データからメモリセルのセルアレイパターンを抽出して冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３に出力する。
【００１３】
冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３は、セルパターン抽出部１０２から入力されたセルアレイパターンに対する冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出して適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４に出力する。
【００１４】
適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４は、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３から入力された冗長回路の適用領域及び非適用領域から当該適用領域／非適用領域、位置情報抽出部情報を抽出してＳＲＡＦパターン生成部１０５に出力する。
【００１５】
ＳＲＡＦパターン生成部１０５は、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４から入力された適用領域／非適用領域、位置情報抽出部情報をフォトマスクに適用するため、その位置情報抽出部情報をサブレゾリューション補助構造体（ＳＲＡＦ：Ｓｕｂ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ａｓｉｓｔ  Ｆｅａｔｕｒ）を用いてＳＲＡＦパターン（アドレス／位置情報パターンデータ）を生成して転写パターン最適化部１０６に出力する。ここで、ＳＲＡＦとは、フォトマスク上には形成されるが、ウェハ上には形成されないパターンをいう。
【００１６】
転写パターン最適化部１０６は、ＳＲＡＦパターン生成部１０５から入力されたＳＲＡＦパターンと、前記セルアレイパターンとを含む状態の転写データを最適化してマスク用データ変換部１０７に出力する。
【００１７】
マスク用データ変換部１０７は、転写パターン最適化部１０６から入力された最適化された転写データをフォトマスク用データに変換して出力する。
【００１８】
次に、マスク作成装置１００のマスク作成処理について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
図２において、マスク作成装置１００内のレイヤ合成データ作成部１０１は、入力されるレイアウトデータ２００に含まれる層毎の情報をレイヤ合成してレイヤ合成データを作成してセルパターン抽出部１０２に出力する(ステップＳ１０１)。
【００２０】
次いで、セルパターン抽出部１０２は、レイヤ合成データ作成部１０１から入力されたレイヤ合成データからメモリセルのセルアレイパターンを抽出する(ステップＳ１０２)。このセルアレイパターン抽出処理では、レイアウトデータ２００のデータより回路接続情報を合成して、作成するマスクパターンの図形データを、回路の動作による対応毎に区分する。具体的には、作成するマスクのパターンデータからセルアレイの範囲を分離する。このセルアレイのパターンに接続される行線及び列線と、この行線及び列線に接続されるデコード回路、データ検知回路や、電圧印加回路等のセルアレイ内パターンに接続される論理回路との対応関係をとり、冗長回路適用の際に、データの置き換えを行う単位や、セルアレイ内でデータ記録を行っていないエリア等に分離を行う。
【００２１】
次いで、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３は、セルパターン抽出部１０２から入力されたセルアレイ内パターンに対する回路情報と、当該層に影響を与える層の形状との組み合わせにより、冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出して、適用／非適用領域、位置情報を抽出する(ステップＳ１０３)。この段階では、セルアレイ内で適用／非適用領域、位置情報ともに個別の情報である。
【００２２】
次いで、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４は、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３から入力された情報をセルアレイに接続される論理回路の情報に基づいて連続したデータに変換して、ＳＲＡＦパターン生成部１０５に出力する(ステップＳ１０４)。
【００２３】
次いで、ＳＲＡＦパターン生成部１０５は、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４から入力された適用領域／非適用領域、位置情報抽出部情報をフォトマスクに適用するため、その適用領域／非適用領域、位置情報抽出部情報をＳＲＡＦを用いてＳＲＡＦパターン（適用領域／非適用領域、位置情報抽出部情報）を生成して転写パターン最適化部１０６に出力する(ステップＳ１０５)。
【００２４】
次いで、転写パターン最適化部１０６は、ＳＲＡＦパターン生成部１０５から入力されたＳＲＡＦパターンと、前記セルアレイパターンとを含む状態の転写データを最適化してマスク用データ変換部１０７に出力する(ステップＳ１０６)。
【００２５】
次いで、マスク用データ変換部１０７は、転写パターン最適化部１０６から入力された最適化された転写データをフォトマスク用データに変換して出力する(ステップＳ１０７、Ｓ１０８)。
【００２６】
以上のマスク作成処理により、ＳＲＡＦパターン及びセルアレイパターンを含むマスクパターンの一例を図３〜図１０を参照して説明する。
【００２７】
図３（ａ）は、本実施形態１のマスクパターンの一例を示す図、同図（ｂ）は、従来のマスクパターンの一例を示す図である。
【００２８】
図３（ａ）（ｂ）に示すマスクパターン３０１、３０２おいて、灰色の部分は光の透過箇所（以下、スペース３０１ａ、３０２ａという）、白色の部分は遮光される箇所（以下、ライン３０１ｂ、３０２ｂという）であり列線を形成している。これらのマスクパターン３０１、３０２おいて、連続する列線として形成されたライン３０１ｂ、３０２ｂ同士の寸法は共通であり、同様にスペース３０１ａ、３０２ａの寸法も共通である。連続しているライン３０１ｂの内部に目印となるＳＲＡＦパターン３０１ｃを作成したものが図３（ａ）のマスクパターン３０１である。ＳＲＡＦパターン３０１ｃは、ライン３０１ｂと同様に遮光されるパターンである。
【００２９】
図３（ａ）のマスクパターン３０１において、冗長回路の適用範囲を示すパターンは、隣接するＳＲＡＦパターン３０１ｃに挟まれた１本のライン３０１ｂが該当する。また、図３（ａ）において、便宜上２本線で示したＳＲＡＦパターン３０１ｄは、冗長回路適用時に置換単位の分離箇所となる。
【００３０】
図３（ａ）及び（ｂ）のマスクパターン３０１、３０２は、ＳＲＡＦパターン３０１ｃの有無を除けば同一のパターンであるが、図３（ｂ）に示す従来のマスクパターン３０２では冗長回路の適用範囲を見分けることができない。このため、同図（ａ）に示すマスクパターン３０１のようにＳＲＡＦパターン３０１ｃを形成して、冗長回路の適用範囲の区分位置をマーキングすることで、マスク上のデータに欠陥が発生した場合に、冗長回路の適用の可否を判別することが可能になる。
【００３１】
以上のように、ＳＲＡＦパターン３０１ｃ、３０１ｄを含むマスクパターン３０１を用いてフォトマスクを作成することにより、マスク検査装置において、フォトマスク上に欠陥が見つかった場合、その欠陥位置とＳＲＡＦパターン３０１ｃ、３０１ｄ位置との相関関係により冗長回路の適用可否の判断を自動的に行うことができる。
【００３２】
また、マスク上に形成されるＳＲＡＦパターン３０１ｃ、３０１ｄに対して、回路情報から作成され、アドレス入力により選択されるパターンのアドレスと、その絶対位置情報を待たせることにより、フォトマスク上に発生した欠陥の位置を読み取ることができる。この位置情報は、フォトマスクの欠陥位置情報を蓄積するサーバに記録し、作成したフォトマスクを用いてウェハ上にパターンを転写する際に参照することにより、ウェハ上に発生した欠陥のうち、フォトマスクに起因するものを分離することが可能になる。
【００３３】
以上のように、ＳＲＡＦパターンとマスクパターンを組み合わせてフォトマスクを作成することにより、従来は人間が行っていた冗長回路の適用可否の判断を、マスク検査装置において冗長回路の適用可否を判定することが可能になるため、人間の判断ミスを削除でき、フォトマスク工程の生産性を向上できる。その結果、フォトマスクを用いて製造するチップの歩留まりと信頼性を向上させることができる。
【００３４】
マスクパターンを転写した後にフォトマスク上に欠陥が発生した場合は、その欠陥箇所の安定化措置が行われている。この安定化措置は、欠陥位置のパターンを短絡又は分離することで欠陥の安定化を図る措置である。しかし、この安定化措置は、同時に規則的に配置されていたパターンデータの規則性を壊す措置でもある。安定化措置は、欠陥箇所の周辺パターンへの影響が最小限となるように行われるが、微細化かが進んだパターンでは近接するパターンへの影響を更に考慮する必要がある。図３（ａ）に示したマスクパターン３０１の例では、冗長回路の適用可能箇所と、冗長回路の適用範囲の区切りの箇所から１本間をおいてＳＲＡＦパターンにより分離している。このマスクパターン３０１の例は、上記安定化措置に対する理由により列線（ライン）１本分を離すこと含めた例として示したものである。
【００３５】
次に、他の異なるＳＲＡＦパターンを形成したマスクパターンの例を図４〜図６に示す。
【００３６】
図４は、図３（ａ）と異なるＳＲＡＦパターンを形成したマスクパターン３０３の一例を示す図である。このマスクパターン３０３では、図３（ａ）と同様のスペース３０３ａとライン３０３ｂが連続するパターンに対して、冗長回路の置き換え単位の分離箇所を示すＳＲＡＦパターン３０３ｃを含めた例である。この例では、ＳＲＡＦパターン３０３ｃを挟んだ両側のライン３０３ｂが冗長回路の適用不可領域であり、ＳＲＡＦパターン３０３ｃが隣接するスペースに配置されていないライン３０３ｂが一律に冗長回路の適用可能領域である。この場合、ＳＲＡＦパターン３０３ｃは、ライン３０３ｂと同様に遮光されるデータである。
【００３７】
図５に示すマスクパターン３０４では、図３（ａ）と同様のスペース３０４ａとライン３０４ｂが連続するパターンに対して、ＳＲＡＦパターン３０４ｃを含むライン３０４ｂが冗長回路適用可能領域である例を示している。この場合、ＳＲＡＦパターン３０４ｃは、ライン３０４ｂと同様に遮光されるデータである。
【００３８】
図６に示すマスクパターン３０５では、図３（ａ）と同様のスペース３０５ａとライン３０５ｂが連続するパターンに対して、図４に示したマスクパターン３０３と同様のものをＳＲＡＦパターンの条件を変更して、ＳＲＡＦパターン３０５ｃとしたものである。この場合、ＳＲＡＦパターン３０５ｃは、ライン３０５ｂと同様に遮光されるデータである。
【００３９】
次に、図３（ａ）と同様のスペースとラインが連続するパターン内部にＳＲＡＦパターンを形成する例を図７に示す。
【００４０】
図７（ａ）（ｂ）に示すマスクパターン３０６では、図３（ａ）と同様のスペース３０６ａとライン３０６ｂが連続するパターン内部にＳＲＡＦパターン３０６ｃを形成した場合を示している。このＳＲＡＦパターン３０６ｃは、ライン３０６ｂと同様の遮光されるデータである。ライン３０６ｂ上にあるＳＲＡＦパターン３０６ｃは、マスク上ではライン３０６ｂと合成されて見えないものとなっている。
【００４１】
このマスクパターン３０６の例では、ある層のパターンと、別の層のパターンとの位置関係の違いから、各層のパターンが持つ回路構成が異なるため、各層の冗長回路を適用する箇所も異なるものとなっている。図７（ｂ）に示す別の層のパターンの例では、同図（ａ）に示すマスク上に転写された層のパターンに対して、別の層のパターンが転写され接続された状態のパターンを示し、そのパターンに対してＳＲＡＦで作成された冗長回路適用箇所のデータとの相関関係を示している。
【００４２】
このマスクパターン３０６の例は、他の層との接続位置に関係して冗長回路適用箇所に制限が発生することを示したものである。この例では、２層のパターンの重ね合わせに対して冗長回路を適用するものであるが、実際には更に複数の層を重ね合わせた時に発生する合わせずれの影響を考慮して、単層のマスクパターン上の冗長回路の適用範囲を考慮する例を示すものでもある。図２のマスク作成処理では、冗長回路の適用領域と非適用領域を抽出して、パターン上の特定部分のデータを冗長回路の適用領域から排除する処理を行う例を示しているが、この処理が図７に示した冗長回路の適用範囲を考慮する例に対応したものである。
【００４３】
次に、セルアレイ内に孔系パターンが形成されているパターンに対してＳＲＡＦパターンを形成する例を図８に示す。
【００４４】
図８に示すセルアレイ４００内の孔系パターン４０１は、配線間同士の接続によって形成される。この図８は、セルアレイ４００内の孔系パターン４０１に対して、冗長回路置き換え単位の端境の位置をＳＲＡＦパターン４０２により形成した例を示している。
【００４５】
図中の黒色で示す箇所がウェハ上に孔が穿たれる箇所を示している。この図８の例では、マスク上の孔系パターン４０１が形成される箇所とＳＲＡＦパターン４０２は同層のパターンとして示している。
【００４６】
次に、図８に示したような孔系パターンに更に異なる層のパターンを重ねたマスクパターンに対してＳＲＡＦパターンを形成する例を図９に示す。
【００４７】
図９に示すセルアレイ内のマスクパターン５００は、図８に示したような孔系パターン５０１が下層にあの、この孔系パターン５０１に更に異なる層のマスクパターン５０２を重ねた例である。この場合、マスクパターン５０２は、図中のハッチングパターンで示しており、しゃもじ形状のパターン５０２ａを含む。このマスクパターン５００では、しゃもじ形状パターン５０２ａが孔系パターン５０１に接続され、その孔系パターン５０１の孔を介して接続されるライン形状パターン５０３が形成されている。このライン形状パターン５０３は、図３（ａ）と同様のスペース５０４を間に挟んで連続するように形成されている。
【００４８】
この図９に示すマスクパターン５００の例では、しゃもじ形状パターン５０２ａに沿って冗長回路の適用箇所を示すＳＲＡＦパターン５０５を形成している。この場合、ＳＲＡＦパターン５０５によって閉じられた領域が冗長回路の適用領域となる。
【００４９】
次に、上記図３〜図９と異なるマスクパターンに対して冗長回路の適用禁止領域を示すＳＲＡＦパターンを形成する例を図１０に示す。
【００５０】
図１０に示すマスクパターン６００上に点線で示すＳＲＡＦパターン６０１により囲まれた領域内が冗長回路の適用禁止領域であり、この適用禁止領域の外側の領域が冗長回路の適用領域であることを示す。この場合、ＳＲＡＦパターン６０１により囲まれたセルアレイパターン内の特定箇所に欠陥が含まれていた場合には無条件でフォトマスクを再作成することになる。図１０は、セルアレイパターン内の冗長回路の非適用領域を示すためにＳＲＡＦパターン６０１を形成した例である。なお、ＳＲＡＦパターン６０１により冗長回路の適用／非適用領域を分離する方法は、上記図３（ａ）と上記図４〜図６に示した例と同様である。
【００５１】
以上のように、本実施形態１のマスク作成装置１００では、冗長回路の適用領域／非適用領域を示すＳＲＡＦパターンとマスクパターンを組み合わせてフォトマスクを作成することにより、従来は人間が行っていた冗長回路の適用可否の判断を、マスク検査工程において冗長回路の適用可否を判定することが可能になるため、人間の判断ミスを削除でき、フォトマスク工程の生産性を向上できる。その結果、フォトマスクを用いて製造するチップの歩留まりと信頼性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施形態１では、フォトマスク内の欠陥箇所の特定に関する位置を示す情報として、ウェハに転写されないＳＲＡＦパターンを用いていた場合を示した。このＳＲＡＦパターンはウェハに転写されないパターンの総称とされるものであり、その寸法によって転写されないだけであり、転写されるパターンの光学補正用のパターンとしても用いられている。本実施形態１で示したＳＲＡＦパターンは、フォトマスクパターンがウェハに転写された後に、その転写パターンにより形成される素子性能に影響を与えない程度の寸法で形成したものを用いている。また、ＳＲＡＦパターンの付加により転写後の素子性能に影響が現れる可能性がある場合は、ＳＲＡＦパターンを付加することを前提として、転写後のパターンの素子性能に影響が出ないようにフォトマスクパターンを作成すればよい。
【００５３】
（実施形態２）
本実施形態２では、マスクパターンデータを生成し、マスク上の冗長回路の適用／非適用領域の論理アドレスと絶対位置を含むマスク検査用データを生成して、マスクパターンデータ及びマスク検査用データをデータ保存用サーバに保存するマスク作成装置と、データ保存用サーバに保存されたマスクパターンデータ及びマスク検査用データを用いてマスク転写後のマスクに発生した欠陥位置に対する冗長回路の適用／非適用を判定するマスク検査装置について説明する。上記安定化措置を行ったフォトマスクを用いてマスクパターンをウェハ上に転写すると、ウェハ上には安定化措置を行ったパターンデータが転写されることになる。上記実施形態１に示したようにフォトマスク上に冗長回路の適用／非適用領域の位置を回路の接続情報から生成した場合には、マスク上の欠陥がある場所の論理アドレスと絶対位置をＳＲＡＦパターンで生成してマスク上に記載することが可能である。このため、欠陥を安定化させた後に、その安定化した欠陥の論理アドレスと絶対位置をサーバに保存して、マスク転写後のウェハ上で発生したマスク起因の欠陥と偶発的に発生した欠陥との区別が行えるようにシステムを構成することが可能である。
【００５４】
図１１は、本発明の実施形態２に係るマスク作成装置３００の構成を示すブロック図である。この図１１において、上記実施形態１の図１に示したマスク作成装置１００と同一の構成部分には同一符号して、その構成説明を省略する。図１１に示すようにマスク作成装置３００は、レイヤ合成データ作成部１０１、セルパターン抽出部１０２、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４、アドレス／位置情報データ生成部３０１、マスク検査装置用データ変換部３０２、及びマスク用データ変換部３０３を有する。
【００５５】
アドレス／位置情報データ生成部３０１は、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４から入力された冗長回路の適用／非適用領域の論理アドレス及び絶対位置を含むアドレス／位置情報データを生成し、そのアドレス／位置情報データをマスク検査装置用データ変換部３０２に出力する。
【００５６】
マスク検査装置用データ変換部３０２は、アドレス／位置情報データ生成部３０１から入力されたアドレス／位置情報データをマスク検査装置５００において用いられるマスク検査用データに変換し、そのマスク検査用データをデータ保存用サーバ４００に出力して保存する。
【００５７】
マスク用データ変換部３０３は、レイヤ合成データ作成部１０１から入力されたレイヤ合成データをフォトマスク用のマスクパターンデータに変換し、そのマスクパターンデータをデータ保存用サーバ４００に出力して保存する。
【００５８】
データ保存用サーバ４００は、マスク検査装置用データ変換部３０２により入力されたマスク検査用データと、マスク用データ変換部３０３により入力されたマスクパターンデータとを対応付けて保存する。
【００５９】
図１２は、本発明の実施形態２に係るマスク検査装置５００の構成を示すブロック図である。図１２に示すようにマスク検査装置５００は、検査用データ作成部５０１、欠陥位置検出部５０２、及び冗長回路適用可否判定部５０３を有する。
【００６０】
検査用データ作成部５０１は、マスク作成装置３００によりデータ保存用サーバ４００に保存されたマスク検査用データとマスクパターンデータを読み出し、マスク検査用データとマスクパターンデータを重ね合わせて検査用データを作成して冗長回路適用可否判定部５０３に出力する。
【００６１】
欠陥位置検出部５０２は、マスク作成装置３００により作成されたマスクパターンデータにより作成されたフォトマスクに発生した欠陥位置を検出し、その検出した欠陥位置情報を冗長回路適用可否判定部５０３に出力する。
【００６２】
冗長回路適用可否判定部５０３は、検査用データ作成部５０１から入力された検査用データに基づいて、欠陥位置検出部５０２から入力された欠陥位置情報に対する冗長回路の適用可否を判定して適用可否判定結果を出力する。
【００６３】
次に、マスク作成装置３００のマスク作成処理について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
図１３において、マスク作成装置３００内のレイヤ合成データ作成部１０１は、入力されるレイアウトデータ２００に含まれる層毎の情報をレイヤ合成してレイヤ合成データを作成してマスク用データ変換部１０２及びセルパターン抽出部１０２に出力する(ステップＳ２０１)。
【００６５】
次いで、セルパターン抽出部１０２は、マスク用データ変換部１０２から入力されたレイヤ合成データからメモリセルのセルアレイパターンを抽出して冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３に出力する(ステップＳ２０２)。このセルアレイパターン抽出処理では、レイアウトデータ２００の各層情報と、レイヤ合成データと、回路接続情報とを参照して行う。
【００６６】
次いで、マスク用データ作成部３０３では、レイヤ合成データ作成部１０１から入力されたレイヤ合成データをフォトマスク用のマスクパターンデータに変換し、そのマスクパターンデータをデータ保存用サーバ４００に出力して保存する(ステップＳ２０３)。
【００６７】
次いで、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３は、セルパターン抽出部１０２から入力されたセルアレイパターンに対する冗長回路の適用領域及び非適用領域を抽出して適用／非適用領域アドレス／位置情報抽出部１０４に出力する(ステップＳ２０４)。
【００６８】
次いで、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４は、冗長回路適用／非適用領域抽出部１０３から入力された冗長回路の適用領域及び非適用領域から当該適用領域／非適用領域の論理アドレス及び絶対位置情報を抽出してアドレス／位置情報データ生成部３０１に出力する(ステップＳ２０５)。
【００６９】
次いで、アドレス／位置情報データ生成部３０１は、適用／非適用領域、位置情報抽出部１０４から入力された適用領域／非適用領域の論理アドレス及び絶対位置を含むアドレス／位置情報データを生成し、そのアドレス／位置情報データをマスク検査装置用データ変換部３０２に出力する(ステップＳ２０６)。
【００７０】
次いで、マスク検査装置用データ変換部３０２は、アドレス／位置情報データ生成部３０１から入力されたアドレス／位置情報データをマスク検査装置用のマスク検査用データに変換し、そのマスク検査用データをデータ保存用サーバ４００に出力して保存する(ステップＳ２０７)。
【００７１】
そして、データ保存用サーバ４００では、マスク作成装置３００により入力されたマスクパターンデータとマスク検査用データが対応付けて保存される。
【００７２】
次に、マスク検査装置５００のマスク検査処理について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７３】
図１４において、マスク検査装置５００内の検査用データ作成部５０１は、マスク作成装置３００によりデータ保存用サーバ４００に保存されたマスク検査用データとマスクパターンデータを読み出し(ステップＳ３０１)、マスク検査用データとマスクパターンデータを重ね合わせて検査用データを作成して冗長回路適用可否判定部５０３に出力する(ステップＳ３０２)。
【００７４】
次いで、欠陥位置検出部５０２は、マスク作成装置３００により作成されたマスクパターンデータにより作成されたフォトマスクに発生した欠陥位置を検出し、その検出した欠陥位置情報を冗長回路適用可否判定部５０３に出力する(ステップＳ３０３)。
【００７５】
次いで、冗長回路適用可否判定部５０３は、検査用データ作成部５０１から入力された検査用データに基づいて、欠陥位置検出部５０２から入力された欠陥位置情報に対する冗長回路の適用可否を判定して適用可否判定結果を出力する(ステップＳ３０４)。
【００７６】
次に、上記マスク検査装置５００において実行されるマスク検査処理の具体例について図１５を参照して説明する。
【００７７】
図１５（ａ）は、上記マスク作成装置３００により作成されてデータ保存用サーバ４００に保存されたマスクパターンデータにより作成されたマスクパターン６０１の一例を示す図である。このマスクパターン６０１は、上記図３（ｂ）に示したマスクパターン３０２と同様に、スペース６０１ａとライン６０１ｂが連続する例である。
【００７８】
同図（ｂ）は、マスクパターン６０１に対して、マスク内の冗長回路の適用／非適用領域に関する情報（論理アドレス及び絶対位置）を含む上記マスク検査用データを重ね合わせた検査用データ６０２の一例を示す図である。この場合、マスクパターン６０１内の冗長回路の適用／非適用領域の指定を、上記実施形態１に示したようにマスク上にＳＲＡＦパターンを形成するものではなく、マスク検査装置５００のマスク検査処理において検査用データ６０２を生成することにより行っている。
【００７９】
図１５（ｂ）に示す検査用データ６０２では、斜線で覆われた範囲６０２ａが冗長回路の適用領域であり、この適用領域のライン６０１ｂは修正可能であるとこを示している。そして、マスク検査装置５００のマスク検査処理では、マスクパターン６０１内に発生した欠陥位置が検出され、その欠陥位置に対する冗長回路の適用可否が検査用データ６０２によりを判定されて、その適用可否判定結果が出力される。また、図１５（ｂ）に示す検査用データ６０２において、２本線で示すパターン６０２ｂは、冗長回路適用時に置換単位の分離箇所を示している。
【００８０】
また、図１６は、他の検査用データ６０３の例を示した図である。この検査用データ６０３は、図１５（ｂ）のマスクパターン６０１に対して他のマスク検査用データを重ね合わせて生成した例である。図中の斜線で覆われた範囲６０３ａが冗長回路の適用不可領域であることを示している。
【００８１】
図１７は、上記図７（ａ）に示したマスクパターン３０６に対して、他のマスク検査用データを重ね合わせて生成した検査用データ７００の例を示した図である。図中の斜線で覆われた範囲７００ａが冗長回路の適用領域であることを示している。
【００８２】
図１８は、上記図８に示したマスクパターン４００に対して、他のマスク検査用データを重ね合わせて生成した検査用データ８００の例を示した図である。図中の斜線で覆われた範囲８００ａが冗長回路の適用領域であることを示している。
【００８３】
図１９は、上記図９に示したマスクパターン５００に対して、他のマスク検査用データを重ね合わせて生成した検査用データ９００の例を示した図である。図中の斜線で覆われた範囲９００ａが冗長回路の適用領域であることを示している。
【００８４】
図２０は、上記図１０に示したマスクパターン６００に対して、他のマスク検査用データを重ね合わせて生成した検査用データ１０００の例を示した図である。図中の斜線で覆われた範囲１０００ａが冗長回路の適用領域であることを示している。
【００８５】
以上のように、本実施形態２のマスク作成装置３００では、マスクパターンデータと冗長回路の適用／非適用領域の論理アドレス及び絶対位置を含むマスク検査用データを作成してデータ保存用サーバ４００に保存し、マスク検査装置５００では、データ保存用サーバ４００に保存されたマスクパターンデータとマスク検査用データを重ね合わせて検査用データを生成し、マスクパターンが転写されたマスクに発生した欠陥位置を検出し、検査用データにより欠陥位置に対する冗長回路の適用可否を判定することにより、従来は人間が行っていた冗長回路の適用可否の判断を、マスク検査装置において冗長回路の適用可否を判定することが可能になるため、人間の判断ミスを削除でき、フォトマスク工程の生産性を向上できる。その結果、フォトマスクを用いて製造するチップの歩留まりと信頼性を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施形態２では、マスク作成装置により作成したフォトマスクを用いてマスクパターンをウェハ上に転写する際に欠陥が発生した場合、フォトマスク検査装置においてマスク上の欠陥位置が検出されているため、ウェハ上に発生した欠陥がフォトマスクに起因するものか、マスクパターン転写の際に偶発的に発生したものかを区別することが可能になる。
【００８７】
なお、上記実施形態１及び実施形態２では、マスクパターンとしてライン及びスペースが列方向に連続する例等の５種類ずつ示したが、これらの例に限るものではなく、同一概念に基づく他のマスクパターンであっても、本発明の適用が可能である。
【００８８】
（実施形態３）
上記実施形態２の例では、マスクの欠陥情報を外部のサーバに保存し、マスクパターンをウェハ上に転写した際の欠陥転写を、マスク起因によるものと他の偶発的なもとを区別する例を示したが、本実施形態３では、ＳＲＡＦ以外の冗長回路の適用可否情報をフォトマスク内に記録する例を示す。
【００８９】
図２１は、冗長回路の適用可否を示すデータを、フォトマスクの外周領域に記録する例である。図２１に示すフォトマスク１１００には、マスクパターンデータによりマスクパターンが描画されるパターンデータ領域１１０１の領域外にマスク外周領域１１０２がある。このマスク外周領域１１０２は、露光装置にフォトマスクを取り付ける際に位置調整や固定や管理用のバーコード等を書き込む領域である。この外周領域１１０２に、パターンデータ領域１１０１に対する冗長回路の適用／適用可否領域を示す適用可否情報を図２２に示すようなパターンを書き込む。この場合、マスク検査装置５００は、欠陥位置検出部５０２により検出された欠陥位置を示すパターンを、マスク作成装置１００によりフォトマスク上のフォトマスク用データが転写される領域以外の領域に転写させる欠陥情報記録部（図示せず）を有するものとする。
【００９０】
図２２に示すパターン１２００は、変更が容易なパターンである。このパターン１２００内には、パターンデータ領域１１０１内に欠陥が発生した場合に、その欠陥位置に対する冗長回路の適用可否を示すパターンを変更するパターン変更領域１２０１〜１２０４を備える。
【００９１】
そして、パターンデータ領域１１０１内に欠陥が発生した場合、図２３に示すように、パターン変更領域１２０１〜１２０４に、欠陥場所の位置やマスク上の冗長回路の適用個数等を記録することができる。本実施形態３では、パターン変更領域１２０１〜１２０３がパターンを変更するデータであるため、パターンの変更を行っている。パターン変更領域１２０４は、パターンの変更無しのデータであるため、パターンの修正は無しの状態となっている。また、マスク上に冗長回路に関する情報を記録しているため、当該情報の読み出しを行うことにより、冗長回路の適用領域の照会を行うことも可能である。
【００９２】
（実施形態４）
本実施形態４では、マスク上の同一の冗長回路適用範囲に複数の欠陥があった場合に、セルアレイ内の行線、列線ともに冗長回路適用範囲の確認を行って、同一の冗長回路適用範囲に含まれる複数の欠陥を重複して数えないようにする例を図２４に示す。
【００９３】
図２４に示すフォトマスク１２００は、セルアレイ領域１２０１、１２０２を有し、セルアレイ領域１２０１内に示す点線で示す領域内が冗長回路適用範囲１２０１ａであることを示している。この冗長回路適用範囲１２０１ａにおいて、“×”で示す欠陥が２箇所ある場合を示す。
【００９４】
この場合、マスク検査処理に際して欠陥箇所の位置相関を確認し、その各欠陥箇所の座標が同一の冗長回路適用範囲内に入っていることを確認することによって、複数欠陥の重複カウントを防止できる。この場合もマスク上に形成したＳＲＡＦパターン内に発生する欠陥位置をマスク検査装置で行われる検査工程において欠陥位置を検出し、検出した各欠陥位置の論理アドレス及び絶対位置をＳＲＡＦパターンで示される冗長回路適用範囲と比較することで、複数欠陥の重複カウントを防止できる。なお、マスク上にＳＲＡＦパターンを形成しない上記実施形態２の対しても同様の欠陥位置検出処理が可能である。このため、欠陥個数が増大した場合にも有用な欠陥位置検出処理となっている。
【００９５】
以上のように、マスク上に冗長回路の適用可否を示すＳＲＡＦパターンを含む上記実施形態１の例と、マスク作成時のマスクパターンデータに付随する冗長回路の適用可否を示すマスク検査用データを生成する上記実施形態２の例と、を主に示したが、これらの実施形態に限るものではない。すなわち、上記実施形態１では、ＳＲＡＦパターンを直線で形成する場合を示したが、点線や一点鎖線となるような連続した矩形データや、ＳＲＡＦパターンを白抜き線で示す場合でも同様に冗長回路の適用可否を示すことができる。また、上記実施形態２では、マスクパターンデータに付随する冗長回路の適用可否を示すマスク検査用データを面となるパターンで示す場合を示したが、そのパターンを帯形状や市松模様のような形状のパターンとしても、同様にマスク検査処理において欠陥位置に対する冗長回路の適用範囲を判定することができる。
【００９６】
なお、上記欠陥位置検出部により検出された欠陥位置を示すパターンを、上記フォトマスク作成装置によりフォトマスク上のフォトマスク用データが転写される領域以外の領域に転写させる欠陥情報記録部を有するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態１に係るマスク作成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るマスク作成処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態１に係る（ａ）はＳＲＡＦパターンを適用したマスクパターンの一例を示す図、（ｂ）はマスクパターンの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る他のＳＲＡＦパターンを適用したマスクパターンの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る他のＳＲＡＦパターンを適用したマスクパターンの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る他のＳＲＡＦパターンを適用したマスクパターンの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る（ａ）は他のＳＲＡＦパターンを適用したマスクパターンの一例を示す図、（ｂ）は他のＳＲＡＦパターンを適用した別の層のマスクパターンの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１に係るセルアレイ内に孔系パターンが形成されているパターンに対してＳＲＡＦパターンを形成する例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る孔系パターンに異なる層のパターンを重ねたマスクパターンに対してＳＲＡＦパターンを形成した例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係るセルアレイパターン内の冗長回路の非適用領域を示すＳＲＡＦパターンを形成した例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るマスク作成装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係るマスク検査装置の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態２に係るマスク作成処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態２に係るマスク検査処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態２に係る（ａ）はマスクパターンデータの一例を示す図、（ｂ）はマスクパターンデータにマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態２に係るマスクパターンデータに他のマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態２に係るマスクパターンデータに他のマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態２に係るセルアレイ内に孔系パターンが形成されているパターンデータに対してマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態２に係る孔系パターンに異なる層のパターンを重ねたマスクパターンデータに対してマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態２に係るセルアレイパターン内の冗長回路の非適用領域を示すマスク検査用データを重ね合わせた例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態３に係る冗長回路の適用可否を示すデータをフォトマスクの外周領域に記録する例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態３に係る冗長回路の適用可否を示すパターン変更領域の一例を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態３に係る欠陥発生により変更したパターン変更領域の一例を示す図である。
【図２４】本発明の実施形態４に係るマスク上の同一の冗長回路適用範囲内に複数の欠陥が発生した例を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１００、３００  マスク作成装置
１０１  レイヤ合成データ作成部
１０２  セルパターン抽出部
１０３  冗長回路適用／非適用領域抽出部
１０４  適用／非適用領域、位置情報抽出部
１０５  ＳＲＡＦパターン生成部
１０６  転写パターン最適化部
１０７  マスク用データ変換部
３０１  アドレス／位置情報データ生成部
３０２  マスク検査装置用データ変換部
４００  データ保存用サーバ
５００  マスク検査装置
５０１  検査用データ作成部
５０２  欠陥位置検出部
５０３  冗長回路適用可否判定部
【図１】
2008129477.tif 000003
【図２】
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【図８】
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【図１１】
2008129477.tif 000006
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図２１】
2008129477.tif 000011
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図３】
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【図４】
2008129477.tif 000016
【図５】
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【図６】
2008129477.tif 000018
【図７】
2008129477.tif 000019
【図９】
2008129477.tif 000020
【図１０】
2008129477.tif 000021
【図１５】
2008129477.tif 000022
【図１６】
2008129477.tif 000023
【図１７】
2008129477.tif 000024
【図１９】
2008129477.tif 000025
【図２０】
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