(57)【要約】【課題】  荷電ビーム描画装置により形成された試料上のパターンの欠陥を検査することができ、且つ描画装置起因の欠陥又はプロセス起因の欠陥に対する検査スループットの向上をはかる。【解決手段】  被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、パターン設計データを、偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程Ｓ１３と、試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程Ｓ１５と、境界領域パターンデータと画像データとを比較検査する工程Ｓ１６とを含む。【選択図】      図１
2008060153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、
前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、
前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、
前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、
前記境界領域パターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、
を含むことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項２】
被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、
前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、
前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、
前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、
前記境界領域パターンデータ以外のパターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、
を含むことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項３】
被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、
前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、
前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、
前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、
検査すべき領域を前記境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとの何れにするかを選択する工程と、
前記選択された領域のパターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、
を含むことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項４】
前記偏向領域毎に座標インデックス情報を持たせることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のパターン検査方法。
【請求項５】
前記各偏向領域の幅と中心座標情報から各偏向領域の頂点座標を算出し、頂点座標を元に各偏向領域の検査領域を決定することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電ビーム描画装置により形成された試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法に係わり、特に検査領域を全体領域ではなく特定領域に絞って検査するパターン検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームリソグラフィ技術は、パターン解像性が高いことやレチクルレスプロセスであることから、次世代リソグラフィとして注目されている。
【０００３】
被感光材料を塗布した基板上にパターン描画する際、基板が載置されたステージを停止した状態でパターン描画できる領域の限界は、偏向器で電子ビームを電気的に偏向させ得る範囲である。実際にデバイスパターンを形成する場合は、この範囲のパターンを描画し終えた後、ステージを移動させて隣接する領域にパターンを描画する。これを繰り返し、各偏向領域をつないでデバイスパターン全体を形成していく。
【０００４】
このとき、各偏向領域の境界部に接続誤差が生じることがある。電子ビームリソグラフィにおけるパターン欠陥要素として、接続誤差の問題が非常に大きく、これは一般に描画装置に起因するものである。また、このような描画装置に起因する欠陥以外に、製造プロセスに起因する欠陥も発生する。
【０００５】
ところで、レチクルレスプロセスである電子ビームリソグラフィのパターン欠陥検出方法としては、基板上に形成された実パターンと描画パターンデータとの比較検査（データベース検査）が有効である。しかしながら、基板全体のデータベース検査は時間がかかりすぎるという問題点がある。
【特許文献１】特開２００５−２５０１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来、電子ビーム描画装置により試料上に形成されたパターンの欠陥発生要因としては、描画装置によるものとプロセスによるものとがある。従来の検査方法では、これらを区別しておらず、例えば描画装置に起因する欠陥を検査したい場合も両方の欠陥検査を行うことになり、これが検査スループットを低下させる要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、荷電ビーム描画装置により形成された試料上のパターンの欠陥を検査することができ、且つ描画装置起因の欠陥又はプロセス起因の欠陥に対する検査スループットの向上をはかり得るパターン検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。
【０００９】
即ち、本発明の一態様は、被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、前記境界領域パターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の一態様は、被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、前記境界領域パターンデータ以外のパターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の別の一態様は、被描画領域が荷電ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる複数の偏向領域に分割され、分割された各偏向領域毎にパターン設計データを基に荷電ビーム描画装置によりパターンが描画された試料に対し、該試料上のパターンの欠陥を検査するパターン検査方法であって、前記偏向領域の接続部分の座標を決定する工程と、前記パターン設計データを、前記偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割する工程と、前記試料上に形成されたパターンの画像データを取得する工程と、検査すべき領域を前記境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとの何れにするかを選択する工程と、前記選択された領域のパターンデータと前記画像データとを比較検査する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、荷電ビーム描画装置により試料上に実際に形成された描画パターンと描画用データとの比較検査を行う際に、設計データを偏向領域の接続部である境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとに分割し、何れかのパターンデータと画像データ（描画パターンを撮像して得られるデータ）と比較検査することにより、検査スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるパターン検査方法の動作を模式的に示すフローチャートである。
【００１５】
第１の工程（ステップＳ１１）では、図２（ａ）に示すような、ウェハ（試料）上に形成すべきパターンの元となる、例えば（ＧＤＳＩＩフォーマット）のデバイス設計データ（パターンデータ）Ａを入力し、デバイスチップ領域全体を電子ビーム描画装置の偏向器の偏向幅で決まる描画最小単位（偏向領域）に分割する。これにより、図２（ｂ）に示すような複数の電子ビーム描画データＢを得る。この際に各偏向領域の中心座標情報αを得る。また、電子ビーム描画データＢは、電子ビーム描画装置によりウェハ上に実際のパターンを描画する際に使用される（ステップＳ１４）。
【００１６】
第２の工程（ステップＳ１２）では、偏向領域幅と中心座標情報αとにより、各偏向領域の頂点座標βを算出する。さらに、各領域での検査範囲γを入力し、図２（ｃ）に示すように、デバイスチップ全体における検査領域Ｃを決定する。このとき、各検査領域を１単位としてインデックスナンバーを付ける。
【００１７】
第３の工程（ステップＳ１３）では、デバイス設計データと検査領域Ｃを演算し、デバイス設計データを境界領域パターンデータＣ１と境界領域以外のパターンデータＣ２とに分割し、それぞれを欠陥検査用データフォーマット（例えばＧＤＳＩＩフォーマット）に変換する。そして、検査領域である境界領域パターンデータＣ１を出力する。図２（ｄ）が境界領域パターンデータＣ１である。
【００１８】
一方、電子ビーム描画データＢを用いてウェハ上に形成されたパターンを、走査型顕微鏡（ＳＥＭ）等の撮像装置により撮像し（ステップＳ１５）、画像データＢ’を取得する。ここで、画像データＢ’は必ずしもウェハ上のパターン全体である必要はなく、偏向領域の境界部分に相当する領域のみでよい。そして、境界領域パターンデータＣ１と画像データＢ’とを比較検査し、偏向領域の接続部における欠陥検査を実施する（ステップＳ１６）。
【００１９】
図３〜図５に、この比較検査における各パターンを示す。図３は境界領域パターンデータＣ１であり、図４は図３の境界領域パターンデータＣ１の一部（破線２１で囲んだ部分）を拡大して示す図である。図５は、ウェハ上のパターンを撮像して得られる画像データ（ＳＥＭ像）Ｂ’である。Ｓ１６の比較判定では、図４に示す検査パターンと図５に示す画像データが比較され、例えば検査パターンと不一致の部分を欠陥と判定する。図５中の２２が検出欠陥であり、これは隣接するラインが短絡していることを示している。
【００２０】
このように本実施形態によれば、検査領域が偏向領域の境界部のみとなるため、ウェハ全体を検査するよりも検査を短時間で行うことができる。なお、この場合の検査は、描画装置起因の欠陥のみの検査であるが、このようなパターンを速やかに検査したい場合に有効である。
【００２１】
欠陥の発生要因としては、描画装置によるものとプロセスによるものとがある。描画装置に起因して生じる欠陥は規則的なもので偏向領域の境界に発生し易く、プロセスに起因する欠陥はランダムであり偏向領域の境界以外の領域に発生し易い。従って、例えばプロセスが十分に完成されていてプロセスに起因する欠陥がない場合、本実施形態のような欠陥検査を行うことにより、装置起因の欠陥を短時間で且つ高いスループットで検査することができる。
【００２２】
また、各検査領域を１単位としてそれぞれにインデックスナンバーを付けることにより、画像データＢ’の検査すべき領域に対応する境界領域パターンデータＣ１の検査単位を速やかに抽出することができ、これにより検査効率の向上を図ることができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係わるパターン検査方法の動作を模式的に示すフローチャートである。
【００２４】
基本的な動作は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、境界領域パターンデータと画像データとの比較ではなく、境界領域以外のパターンデータと画像データとを比較している。
【００２５】
Ｓ１１〜Ｓ１２までは第１の実施形態と同様であり、前記図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、デバイス設計データ（パターンデータ）Ａを入力し、デバイスチップ領域全体を描画最小単位（偏向領域）に分割して、電子ビーム描画データＢを得、さらにデバイスチップ全体における検査領域Ｃを決定する。
【００２６】
次に、第３の工程（ステップＳ３３）では、デバイス設計データと検査領域Ｃを演算し、デバイス設計データを境界領域パターンデータＣ１と境界領域以外のパターンデータＣ２とに分割し、検査領域である境界領域以外のパターンデータＣ２を出力する。図２（ｅ）が境界領域以外のパターンデータＣ２である。
【００２７】
そして、境界領域以外のパターンデータデータＣ２と画像データＢ’とを比較検査し、偏向領域の接続部以外における欠陥検査を実施する（ステップＳ３６）。
【００２８】
図７〜図９に、この比較検査における各パターンを示す。図７は境界領域以外のパターンデータＣ２であり、図８は図７の境界領域以外のパターンデータＣ２の一部（破線４１で囲んだ部分）を拡大して示す図である。図９は、ウェハ上のパターンを撮像して得られる画像データ（ＳＥＭ像）Ｂ’である。Ｓ３６の比較判定では、図８に示す検査パターンと図９に示す画像データが比較され、例えば検査パターンと不一致の部分を欠陥と判定する。図９中の４２が検出欠陥である。
【００２９】
このように本実施形態によれば、検査領域が偏向領域の境界部以外のみとなるため、ウェハ全体を検査するよりも検査を短時間で行うことができる。なお、この場合の検査は、プロセス起因の欠陥のみの検査であるが、このようなパターンを速やかに検査したい場合に有効である。即ち、電子ビーム描画装置が十分に完成されていて、描画装置に起因する欠陥がない場合、本実施形態のような欠陥検査を行うことにより、プロセス起因のランダムな欠陥のみを短時間で且つ高いスループットで検査することができる。
【００３０】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。第１の実施形態では境界領域パターンデータと画像データとを比較し、第２の実施形態では境界領域以外のパターンデータと画像データとを比較しているが、第１及び第２の実施形態を併用するようにしてもよい。つまり、検査すべき欠陥の種類に応じて、境界領域パターンデータとそれ以外のパターンデータとの何れかを検査パターンとして選択し、選択された検査パターンと画像データとを比較照合するようにしてもよい。
【００３１】
また、描画装置は必ずしも電子ビーム描画装置に限るものではなく、被描画領域を複数の偏向領域に分割して描画する方式であれば、イオンビーム描画装置に適用することもできる。また、パターン描画に供される試料は半導体ウェハ等の基板に限るものではなく、レチクル形成のためのマスク用基板であってもよい。
【００３２】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態に係わるパターン検査方法の動作を模式的に示すフローチャート。
【図２】第１の実施形態を説明するためのもので、各工程で得られるパターンデータを示す図。
【図３】境界領域パターンデータＣ１を示す図。
【図４】図３の境界領域パターンデータＣ１の一部を拡大して示す図。
【図５】ウェハ上のパターンをＳＥＭで撮像して得られる画像データＢ’を示す顕微鏡写真。
【図６】第２の実施形態に係わるパターン検査方法の動作を模式的に示すフローチャート。
【図７】境界領域以外のパターンデータＣ２を示す図。
【図８】図７の境界領域以外のパターンデータＣ２の一部を拡大して示す図。
【図９】ウェハ上のパターンをＳＥＭで撮像して得られる画像データＢ’を示す顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００３４】
Ｓ１１…偏向領域分割工程
Ｓ１２…検査範囲決定工程
Ｓ１３，３３…パターンデータ抽出工程
Ｓ１４…電子ビーム描画工程
Ｓ１５…パターン撮像工程
Ｓ１６，３６…比較照合工程
２１，４１…破線部
２２，４２…欠陥
【図１】
2008060153.tif 000003
【図２】
2008060153.tif 000004
【図３】
2008060153.tif 000005
【図４】
2008060153.tif 000006
【図５】
2008060153.tif 000007
【図６】
2008060153.tif 000008
【図７】
2008060153.tif 000009
【図８】
2008060153.tif 000010
【図９】
2008060153.tif 000011