(57)【要約】【課題】マスクの欠陥修正工程における高効率化を図り、欠陥修正工程における歩留まり低下などを容易に抑制できるマスクの欠陥修正方法を提供する。【解決手段】マスク２が有する欠陥周辺のマスク像に基づいて作成された欠陥データ１５、およびマスク２の製作用の設計データのうちマスク像に対応する参照データ１６を用いて、それぞれのパターン転写像１７，１８をシミュレートする。欠陥データ１５に基づく欠陥シミュレーション像１７の、参照データ１６に基づく参照シミュレーション像１８からのずれを調べ、欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する。欠陥に対して修正を施すべきであると判定した場合、参照データ１６を用いて理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この範囲とマスク像とを比較する。欠陥のうち、許容誤差の範囲から外れているマスク像の領域に対応する部分に対して修正を施す。【選択図】　　図２
2004037579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクが有する欠陥およびこの欠陥の周辺のマスク像を取得し、
前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスクパターンを転写する際の転写像を、前記マスク像に基づいて作成されたパターンデータ、および前記マスクを製作する際に用いる設計データのうち前記マスク像に対応する設計データの各データを用いてシミュレートし、
前記パターンデータに基づく転写シミュレーション像の、前記設計データに基づく理想的な転写シミュレーション像からのずれを調べることにより、前記欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定し、
前記欠陥が修正されるべき欠陥であると判定された場合、前記設計データを用いて、前記理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、
この許容誤差の範囲および前記理想的な転写シミュレーション像と前記マスク像とを比較して、前記欠陥のうち、前記許容誤差の範囲から外れている前記マスク像の領域に対応する部分に対して修正を施すことを特徴とするマスクの欠陥修正方法。
【請求項２】
前記マスクが前記欠陥を複数箇所に有している場合、これら各欠陥のそれぞれに応じて前記理想的な転写シミュレーション像をシミュレートするとともに、前記各欠陥ごとにシミュレートされた前記各理想的な転写シミュレーション像に基づいて前記判定を行い、かつ、前記各欠陥のそれぞれに応じて前記許容誤差の範囲をシミュレートすることを特徴とする請求項１に記載のマスクの欠陥修正方法。
【請求項３】
前記欠陥のうち、前記マスク像の前記許容誤差の範囲から外れている領域に対応する部分が残留欠陥の場合、この残留部分に向けて集束イオンビームおよびエッチングガスを与えることにより、前記残留部分を除去することを特徴とする請求項１または２に記載のマスクの欠陥修正方法。
【請求項４】
前記欠陥のうち、前記マスク像の前記許容誤差の範囲から外れている領域に対応する部分が欠損欠陥の場合、この欠損部分に向けて集束イオンビームおよびデポジションガスを与えることにより、前記欠損部分に遮光膜を堆積させることを特徴とする請求項１または２に記載のマスクの欠陥修正方法。
【請求項５】
マスクが有する欠陥の位置を座標情報として取得する欠陥座標取得部と、
この欠陥座標取得部が取得した前記座標情報に基づいて前記マスクを移動させるマスク移動部と、
前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスク像を取得するマスク像取得部と、
このマスク像取得部が取得した前記マスク像を、前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスクパターンを転写するパターン転写のシミュレーション用のパターンデータに変換する画像データ変換部と、
前記マスクを製作する際に用いる設計データのうち前記マスク像に対応する設計データを取得する設計データ取得部と、
この設計データ取得部が取得した前記設計データ、および前記画像データ変換部が変換した前記パターンデータの各データを用いて、前記パターン転写のシミュレーションを行うシミュレーション部と、
このシミュレーション部が前記パターンデータに基づいて作成した転写シミュレーション像の、前記シミュレーション部が前記設計データに基づいて作成した理想的な転写シミュレーション像からのずれを調べることにより、前記欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する修正判定部と、
前記設計データを用いて前記理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この許容誤差の範囲および前記理想的な転写シミュレーション像と前記マスク像とを重ね合わせて表示する修正指針画像作成部と、
前記欠陥のうち、前記許容誤差の範囲から外れている前記マスク像の領域に対応する部分に対して修正を施す欠陥修正部と、
を具備することを特徴とするマスクの欠陥修正装置。
【請求項６】
前記マスクが前記欠陥を複数箇所に有している場合、前記修正判定部は、前記理想的な転写シミュレーション像を前記各欠陥のそれぞれに応じてシミュレートするとともに、前記各欠陥ごとにシミュレートされた前記各理想的な転写シミュレーション像に基づいて前記判定を行い、かつ、前記修正指針画像作成部は、前記許容誤差の範囲を前記各欠陥のそれぞれに応じてシミュレートすることを特徴とする請求項５に記載のマスクの欠陥修正装置。
【請求項７】
前記欠陥修正部は、エッチングガスおよびデポジションガスのいずれかと、集束イオンビームとを前記欠陥に向けて供給可能に設定されていることを特徴とする請求項５または６に記載のマスクの欠陥修正装置。
【請求項８】
請求項１〜４のうちのいずれかに記載のマスクの欠陥修正方法により欠陥が修正されたマスクを用いてパターン転写を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィ工程に用いられるマスクの製造工程に係り、特にマスクに生じた欠陥を修正する工程の高効率化を図ったマスクの欠陥修正方法およびマスクの欠陥修正装置、ならびにこれらにより欠陥が修正されたマスクを用いる半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、マスク欠陥検査装置により検出されたマスク中の欠陥は、すべて修正される。また、マスクに生じた欠陥を修正すべきか否かを判定するマスク欠陥修正箇所の判定方法は、次に述べるように行われる。先ず、ステッパあるいはスキャナと同じ光源および光学系（ＮＡ、σ）を有する顕微鏡を使い、マスクのウェーハへの転写プロセスを得る。次に、この転写プロセスを元に、欠陥箇所と無欠陥箇所との比が予め設定されている合格基準内に入っているか否かを判定する。
【０００３】
以下、一般的なマスクの欠陥修正方法を、図５〜図７を参照しつつ具体的に説明する。図５は、通常行われているマスクの欠陥修正方法の主要な工程をフローチャートにして示すものである。
【０００４】
先ず、欠陥修正を実施するマスクをマスク欠陥修正装置にセットする（工程Ａ）。
【０００５】
次に、マスク欠陥検査装置で検出されたマスク中の欠陥の座標位置が記載されている欠陥座標ファイルを、マスク欠陥修正装置に読み込ませる（工程Ｂ）。
【０００６】
次に、マスク欠陥検査装置から読み込んだ欠陥座標ファイルの情報に基づいて、マスク欠陥修正装置は、欠陥を修正する機能を備える欠陥修正部をマスク中の第１の欠陥座標位置まで移動させる。あるいは、第１の欠陥を欠陥修正部まで移動させる（工程Ｃ）。
【０００７】
次に、第１の欠陥の２次電子像、例えばＳＥＭ像を取得し、このＳＥＭ像に基づいてマスクの遮光膜をエッチングあるいはデポジションなどすることにより、欠陥を修正する（工程Ｄ）。
【０００８】
次に、欠陥を修正した箇所が問題ないか否かを確認するために、ステッパあるいはスキャナと同じ光源および光学系（ＮＡ、σ）を有する顕微鏡、例えばＡＩＭＳ（Ｋａｒｌ　Ｚｅｉｓｓ社製）を使い、図６に示すように、欠陥を修正した箇所Ｒの周辺の透過イメージ１０１を取得する（工程Ｅ）。
【０００９】
次に、工程Ｅで得られた透過イメージ１０１から、図７に示すように、欠陥修正箇所Ｒおよび無欠陥箇所のそれぞれの光プロファイル１０２を得る。この図７において、Ｉは無欠陥箇所の透過率、ｉは欠陥修正箇所Ｒの透過率、Ｌは無欠陥箇所の寸法、そしてｌは欠陥修正箇所Ｒの寸法をそれぞれ表す（工程Ｆ）。
【００１０】
次に、工程Ｆで得られた光プロファイル１０２から、無欠陥箇所の寸法および透過率に対する欠陥修正箇所Ｒの寸法および透過率の比を求め、それらの値が規格（合格基準）内に入っているか否かを判定する（工程Ｇ）。
【００１１】
工程Ｇにおいて求めた比が規格内に入っていれば、修正作業は適正に行われたものとみなされ、マスク欠陥修正装置は、他の欠陥（第２の欠陥）を修正するために、前述したＣ〜Ｇまでの工程を第２の欠陥に対して実施する。
【００１２】
あるいは、工程Ｇにおいて求めた比が規格から外れた場合は、修正作業は適正に行われなかったものとみなされ、マスク欠陥修正装置は、同じ箇所を再修正するために、前述したＣ〜Ｇまでの工程を第１の欠陥に対して実施する。
【００１３】
以後、マスク欠陥修正装置は、工程Ｃ以降の一連の工程をマスク中のすべての欠陥に対して実施する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した合格基準は、本来、マスクのパターンサイズやパターン位置に応じて異なっていても構わないにも拘らず、通常は一律に定められている。このため、マスクパターン中には、合格基準を緩めることができる箇所があるにも拘らず、欠陥箇所の修正後の状態が実用上不必要に厳しい合格基準に入らなければＮＧあるいは再修正となり、マスクの光学的性能を過剰に保証している箇所がある。そして、そのような過剰な保証を実現するために、欠陥箇所の再修正や、あるいはマスクの再製作を実施している。これらは、マスクの欠陥修正工程における歩留まり低下、マスクの製造工程おける歩留まり低下、マスクの工期（ＴＡＴ）の遅延、あるいはマスクの製造コストの上昇などの原因となっている。
【００１５】
本発明は、以上説明したような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、マスクの欠陥修正工程における高効率化を図ることにより、マスクの欠陥修正工程における歩留まり低下、マスクの製造工程おける歩留まり低下、マスクのＴＡＴの遅延、あるいはマスクの製造コストの上昇などを容易に抑制できるマスクの欠陥修正方法およびマスクの欠陥修正装置を提供することにある。それとともに、これらの欠陥修正方法および欠陥修正装置により欠陥が修正されたマスクを用いることにより、高品質な半導体装置を高い精度で容易に製造できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るマスクの欠陥修正方法は、マスクが有する欠陥およびこの欠陥の周辺のマスク像を取得し、前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスクパターンを転写する際の転写像を、前記マスク像に基づいて作成されたパターンデータ、および前記マスクを製作する際に用いる設計データのうち前記マスク像に対応する設計データの各データを用いてシミュレートし、前記パターンデータに基づく転写シミュレーション像の、前記設計データに基づく理想的な転写シミュレーション像からのずれを調べることにより、前記欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定し、前記欠陥が修正されるべき欠陥であると判定された場合、前記設計データを用いて、前記理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この許容誤差の範囲および前記理想的な転写シミュレーション像と前記マスク像とを比較して、前記欠陥のうち、前記許容誤差の範囲から外れている前記マスク像の領域に対応する部分に対して修正を施すことを特徴とするものである。
【００１７】
このマスクの欠陥修正方法においては、マスクが有する欠陥およびこの欠陥周辺のマスク像に基づいて作成されたパターンデータを用いて転写像をシミュレートするとともに、マスクを製作する際に用いる設計データのうちマスク像に対応する設計データを用いて転写像をシミュレートする。そして、パターンデータに基づく転写シミュレーション像の、設計データに基づく理想的な転写シミュレーション像からのずれを調べることにより、欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する。また、欠陥が修正されるべき欠陥であると判定された場合、設計データを用いて、理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この許容誤差の範囲および理想的な転写シミュレーション像とマスク像とを比較する。そして、欠陥のうち、許容誤差の範囲から外れているマスク像の領域に対応する部分に対して修正を施す。
【００１８】
このような方法によれば、マスクが多数の欠陥を有している場合でも、各欠陥をそれぞれ独立した適正な修正基準で修正すべきか否かを判定できる。それとともに、欠陥に修正を施す場合、欠陥のうち許容誤差の範囲外となる部分に対して修正を施すので、許容誤差の範囲に入っている部分にまで修正を施すというような余計な作業を省くことができる。これにより、実用上不必要に厳しい修正基準を設定したり、あるいはマスクの光学的性能を過剰に保証したりするために、欠陥箇所の再修正やマスクの再製作を実施したりするおそれを殆どなくすことができる。したがって、マスクの欠陥修正工程における高効率化を図ることができる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために、本発明に係るマスクの欠陥修正装置は、マスクが有する欠陥の位置を座標情報として取得する欠陥座標取得部と、この欠陥座標取得部が取得した前記座標情報に基づいて前記マスクを移動させるマスク移動部と、前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスク像を取得するマスク像取得部と、このマスク像取得部が取得した前記マスク像を、前記欠陥および前記欠陥の周辺のマスクパターンを転写するパターン転写のシミュレーション用のパターンデータに変換する画像データ変換部と、前記マスクを製作する際に用いる設計データのうち前記マスク像に対応する設計データを取得する設計データ取得部と、この設計データ取得部が取得した前記設計データ、および前記画像データ変換部が変換した前記パターンデータの各データを用いて、前記パターン転写のシミュレーションを行うシミュレーション部と、このシミュレーション部が前記パターンデータに基づいて作成した転写シミュレーション像の、前記シミュレーション部が前記設計データに基づいて作成した理想的な転写シミュレーション像からのずれを調べることにより、前記欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する修正判定部と、前記設計データを用いて前記理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この許容誤差の範囲および前記理想的な転写シミュレーション像と前記マスク像とを重ね合わせて表示する修正指針画像作成部と、前記欠陥のうち、前記許容誤差の範囲から外れている前記マスク像の領域に対応する部分に対して修正を施す欠陥修正部と、を具備することを特徴とするものである。
【００２０】
このマスクの欠陥修正装置においては、マスク像取得部が取得したマスク中の欠陥および欠陥周辺のマスク像を、パターン転写のシミュレーション用のパターンデータに変換するデータ変換部と、マスクを製作する際に用いる設計データのうちマスク像に対応する設計データを取得する設計データ取得部と、設計データおよびパターンデータを用いてパターン転写のシミュレーションを行うシミュレーション部とを具備している。また、シミュレーション部がパターンデータに基づいて作成した転写シミュレーション像、およびシミュレーション部が設計データに基づいて作成した理想的な転写シミュレーションを用いて、欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する修正判定部を具備している。さらに、設計データを用いて理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレートし、この許容誤差の範囲および理想的な転写シミュレーション像とマスク像とを重ね合わせて表示する修正指針画像作成部と、欠陥のうち、許容誤差の範囲から外れているマスク像の領域に対応する部分に対して修正を施す欠陥修正部とを具備している。
【００２１】
このような構成によれば、マスクが多数の欠陥を有している場合でも、各欠陥をそれぞれ独立した適正な修正基準で修正すべきか否かを判定できる。それとともに、欠陥に修正を施す場合、欠陥のうち許容誤差の範囲外となる部分に対して修正を施すので、許容誤差の範囲に入っている部分にまで修正を施すというような余計な作業を省くことができる。これにより、実用上不必要に厳しい修正基準を設定したり、あるいはマスクの光学的性能を過剰に保証したりするために、欠陥箇所の再修正やマスクの再製作を実施したりするおそれを殆どなくすことができる。したがって、マスクの欠陥修正工程における高効率化を図ることができる。
【００２２】
さらに、前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、本発明に係るマスクの欠陥修正方法により欠陥が修正されたマスクを用いてパターン転写を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
この半導体装置の製造方法においては、本発明に係るマスクの欠陥修正方法により欠陥が修正されたマスクを用いてパターン転写を行うので、パターン転写を高い精度で容易に行うことができる。これにより、転写されたパターンに基づいてレジストパターンを高い精度で容易に形成し、半導体装置の内部に組み込まれる各種の微細な半導体素子などを高い精度で容易に形成できる。したがって、半導体装置の品質および歩留まりを容易に向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図４を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るマスクの欠陥修正装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係るマスクの欠陥修正方法の主要な工程をフローチャートにして示す図である。図３は、本実施形態に係るマスクの欠陥修正方法により得られる欠陥データおよび参照データを示す図である。図４は、図３の欠陥データおよび参照データに基づく転写シミュレーション像を示す図である。
【００２５】
先ず、図１、図３、および図４を参照しつつ、本実施形態のマスクの欠陥修正装置１について説明する。
【００２６】
図１中一点鎖線で囲んで示す部分がマスクの欠陥修正装置１である。この欠陥修正装置１は、マスク２が欠陥を有しているか否かを検査するマスクの欠陥検査装置３と別体に構成されている。欠陥検査装置３は、マスク２中に欠陥が存在していることを確認すると、欠陥の位置を座標情報として取得し、これを欠陥座標ファイル中に保存する。欠陥修正装置１は、欠陥検査装置３が有している欠陥座標ファイルを欠陥検査装置３から取得する（読み取る）欠陥座標取得部４を備えている。また、欠陥修正装置１は、マスク２を移動させるマスク移動部としてのＸ−Ｙステージ５を備えている。このＸ−Ｙステージ５は、欠陥座標取得部４が取得した欠陥座標ファイル中の欠陥の座標情報に基づいてマスク２を所定の位置に移動させる。例えば、Ｘ−Ｙステージ５は、後述するマスク像取得部６が、マスク２が有する図示しない欠陥および欠陥の周辺のマスク像を適正な状態で取得できる位置に欠陥が来るように、欠陥の座標情報に基づいてマスク２を移動させる。あるいは、Ｘ−Ｙステージ５は、後述する欠陥修正部２１が、欠陥に対して適正な状態で修正を施すことができる位置に欠陥が位置するように、欠陥の座標情報に基づいてマスク２を移動させる。
【００２７】
また、欠陥修正装置１は、マスク２が有する欠陥および欠陥の周辺のマスク像を取得するマスク像取得部６を備えている。本実施形態においては、このマスク像取得部６は、２次電子検出部７および画像観察部８などから構成されている。２次電子検出部７は、マスク２から発生する２次電子を検出する。具体的に説明すると、欠陥修正装置１が有するイオン源としてのイオンビーム発生部９から、図１中白抜き矢印で示すように、Ｘ−Ｙステージ５上のマスク２に向けてイオンビーム１０が発せられる。この際、マスク像取得に適する位置に欠陥が位置するように、マスク２はその位置をＸ−Ｙステージ５により調整されている。イオンビーム１０は、電子光学系１１を通過することによりＸ−Ｙステージ５上のマスク２に集光される。マスク２に向けて照射されたイオンビーム１０は、マスク２によって散乱や反射などされて２次電子を発生する。この２次電子は、２次電子検出部７により検出（受光）される。２次電子検出部７は、２次電子を検出すると、これを信号として画像観察部８に送る。画像観察部８は、２次電子検出部７からの信号を受けると、これを画像に変換する。これにより、マスク像取得部６は、マスク２が有する欠陥および欠陥の周辺の図示しないマスク像を２次電子像として得る。以下の説明において、この２次電子像を欠陥画像と称することとする。
【００２８】
また、欠陥修正装置１は、マスク像取得部６が取得した欠陥画像をパターンデータに変換する画像データ変換部１２を備えている。このパターンデータは、マスク２中の欠陥および欠陥周辺のマスクパターンを図示しない基板（ウェーハ）へ転写する、パターン転写のシミュレーション用データとして用いられるものである。それとともに、欠陥修正装置１は、マスク２を製作する際に用いる設計データのうちマスク像（欠陥画像）に対応する設計データを取得する設計データ取得部１３を備えている。マスク２を製作する際に用いる設計データは、通常、例えば図示しないマスク２の製作装置が備える設計データ格納部（設計データ用データベース部）、あるいはマスク２の製作工程を管理する図示しないサーバ等のコンピュータ内に保存されている。そして、設計データ取得部１３は、それらマスク２の設計データの保存部にアクセスすることにより、図１中二点鎖線矢印で示すように、マスク２全体の設計データから欠陥画像に対応する領域の設計データを取得する（切り出す）。さらに、欠陥修正装置１は、基板へのパターン転写のシミュレーションを行うシミュレーション部としての転写像シミュレータ１４を備えている。この転写像シミュレータ１４は、画像データ変換部１２が作成したパターンデータ、および設計データ取得部１３が取得した設計データを用いて、それら各データに対応するパターン転写のシミュレーションを行う。
【００２９】
以下の説明において、画像データ変換部１２が作成したパターンデータを欠陥データと称することとする。同様に、設計データ取得部１３が取得した設計データを参照データと称することとする。図３に示すように、これら欠陥データ１５および参照データ１６は、ともに画像データである。また、転写像シミュレータ１４は、パターン転写のシミュレーションを行う際に、図４に示すように、欠陥データ１５に基づく転写シミュレーション像１７、および参照データ１６に基づく理想的な転写シミュレーション像１８を作成する。以下の説明において、欠陥データ１５に基づく転写シミュレーション像を欠陥シミュレーション像１７、参照データ１６に基づく転写シミュレーション像を参照シミュレーション像１８、とそれぞれ称することとする。これら欠陥シミュレーション像１７および参照シミュレーション像１８も、ともに画像データである。
【００３０】
また、欠陥修正装置１は、転写像シミュレータ１４が作成した欠陥シミュレーション像１７と参照シミュレーション像１８とを比較することにより、欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する修正判定部２２を備えている。欠陥修正装置１は、具体的には、理想的な転写シミュレーション像である参照シミュレーション像１８からの、欠陥シミュレーション像１７のずれを調べることにより、欠陥に対して修正を施すべきか否かを判定する。ここで、欠陥シミュレーション像１７の参照シミュレーション像１８からのずれとは、これら各像１７，１８間における寸法や形状あるいは大きさなどの差を指すものとする。欠陥シミュレーション像１７の参照シミュレーション像１８からのずれが、予め定められている許容範囲（判定基準）を超えていると、修正判定部２２は、欠陥に対して修正を施すべきであると判定する。また、この修正判定部２２は、欠陥の種類も判別できるように設定されている。例えば、修正判定部２２は、欠陥が、図示しない不要な遮光膜が残って生じたいわゆる残留欠陥であるのか、あるいは遮光膜が欠けて生じたいわゆる欠損欠陥であるのかを判別できるように設定されている。また、修正判定部２２は、後述する欠陥修正部２１により修正が施された欠陥が、実用上許容される規格（基準）を満足しているか否かをも判定できるように設定されている。
【００３１】
さらに、欠陥修正装置１は、欠陥に対して施す修正の指針を画像で示す修正指針画像作成部２０と、この修正指針画像作成部２０が示す指針に沿って欠陥に対して修正を施す欠陥修正部２１とを備えている。具体的に説明すると、修正判定部２２が欠陥に対して修正を施すべきであると判定すると、修正指針画像作成部２０は、参照データ１６を用いて理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレート（算出）する。この際、修正指針画像作成部２０は、参照シミュレーション像１８およびシミュレートした許容誤差の範囲からなる画像、すなわち欠陥に施す修正の指針となる図示しない修正指針画像を作成する。この修正指針画像（マスクイメージ）は、パターン転写を行う際に、欠陥による影響が許容される範囲を示すものである。すなわち、修正指針画像は、マスク２を用いてパターン転写を行う際に、欠陥が満足すべき実用上許容される規格（基準）を示すものである。この規格は、例えばマスク２に形成されている図示しないマスクパターンの大きさ、寸法、および形状、あるいはマスクパターン中の位置などに応じて異なって設定されて構わない。これにより、マスク２中の欠陥は、その位置に応じて適正かつ必要十分な規格に基づいて、これを満足するように所定の修正が施される。
【００３２】
修正指針画像作成部２０は、修正指針画像と、画像データ変換部１２が作成した欠陥データ１５とを重ね合わせて表示する。欠陥データ１５のうち、修正指針画像と重なっていない領域が許容誤差の範囲外となる。欠陥修正部２１は、欠陥のうち、許容誤差の範囲から外れている欠陥データ１５の領域に対応する部分に対して所定の修正を施す。
【００３３】
本実施形態においては、欠陥修正部２１は、図１中斜線矢印で示すように、Ｘ−Ｙステージ５上のマスク２に向けて、集束イオンビームを照射するとともに、エッチングガスおよびデポジションガスを切り替えて供給するように設定されている。この際、欠陥修正に適する位置に欠陥が位置するように、マスク２はその位置をＸ−Ｙステージ５により調整されている。修正判定部２２が、欠陥が残留欠陥であると判別した場合、欠陥修正部２１は、欠陥のうち、欠陥データ１５と修正指針画像とが重なっていない領域に対応する部分に対して集束イオンビームおよびエッチングガスを与える。これにより、不要な遮光膜を除去する。あるいは、修正判定部２２が、欠陥が欠損欠陥であると判別した場合、欠陥修正部２１は、欠陥のうち、欠陥データ１５と修正指針画像とが重なっていない領域に対応する部分に対して集束イオンビームおよびデポジションガスを与える。これにより、欠損部分に遮光膜を堆積させる。このように、欠陥修正部２１は、修正判定部２２が判別した欠陥の種類に応じて、適正な修正を施すことができるように設定されている。
【００３４】
欠陥に対する修正が終了した後、修正判定部２２は、修正後の欠陥が実用上許容される規格を満足しているか否かを判定する。修正後の欠陥の欠陥データ１５が、修正指針画像と略一致しているか、あるいは修正指針画像に包含されていれば、修正判定部２２は、欠陥に対する修正が適正に行われたものと判定する。この場合、欠陥修正装置１は、他の欠陥に対して以上説明した機能を発揮する。また、修正後の欠陥の欠陥データ１５に、修正指針画像からはみ出している領域があれば、修正判定部２２は、欠陥に対する修正が不適正であったと判定する。この場合、修正後の欠陥に対して、欠陥修正部２１により再び修正が施される。以後、欠陥修正部２１による修正は、欠陥の欠陥データ１５が、修正指針画像と略一致するか、あるいは修正指針画像に包含されるまで行われる。すなわち、欠陥修正部２１による修正は、マスク２中の欠陥がパターン転写に及ぼす影響が実用上許容される規格を満足し、その影響が実施的に無視し得る大きさになるまで繰り返される。これにより、欠陥がパターン転写に支障をきたすおそれは殆ど無いことを保証される。このように、本実施形態の修正判定部２２は、マスク２中の欠陥がパターン転写に支障をきたすおそれが無いことを保証するマスク欠陥修正保証機能も兼ね備えている。したがって、本実施形態の欠陥修正装置１は、マスク欠陥修正保証装置としても機能することができる。
【００３５】
なお、１回目の判定において、修正判定部２２が欠陥に対して修正を施す必要はないと判定した場合、欠陥修正装置１は、他の欠陥に対して以上説明した機能を発揮する。
【００３６】
このように、欠陥修正装置１は、欠陥座標取得部４が取得した欠陥座標ファイル中の位置情報に基づいて、マスク２中の全ての欠陥について、以上説明した機能を発揮する。これにより、マスク２中に複数個の欠陥が存在している場合でも、各欠陥はそれぞれ独立した適正な修正基準で修正すべきか否かを判定される。それとともに、欠陥に対する修正が必要とされた場合でも、欠陥のうち、パターン転写に与える影響が許されない部分に対して適正な修正が施される。したがって、欠陥修正装置１を用いることにより、欠陥を有するマスク２に対して修正を施す修正工程において、欠陥に対して適正かつ必要最小限な修正が行われる。
【００３７】
また、図１に示すように、以上説明した欠陥修正装置１が備える各構成部は、電子光学系１１を除いてすべて制御部（制御ユニット）１９に接続されている。これにより、欠陥修正装置１が有する各機能は、マスク２をＸ−Ｙステージ５上にセットし、欠陥修正装置１とマスク欠陥検査装置３とを接続した後は、適宜、適正な状態で発揮できるように制御部１９により制御される。例えば、イオンビーム発生部９がマスク２に向けて照射するイオンビーム１０の種類、強度、および照射時間などは、マスクパターンの大きさ、形状、寸法、マスク２の材質、あるいは取得しようとするマスク像の解像度などに応じて、制御部１９により適宜、適正な状態に設定される。また、欠陥修正部２１がマスク２に向けて供給する、集束イオンビームの種類、強度、照射時間、ならびにエッチングガスおよびデポジションガスの種類、濃度、流量なども、修正が施される欠陥の大きさ、形状、寸法、マスク２の材質、あるいは修正の精度などに応じて、制御部１９により適宜、適正な状態に設定される。
【００３８】
次に、図２〜図４を参照しつつ、本実施形態のマスクの欠陥修正方法について説明する。このマスクの欠陥修正方法は、具体的には、前述したマスクの欠陥修正装置１を用いて実施するものである。
【００３９】
図２に示すように、先ず、マスク欠陥検査装置３により欠陥の存在が確認されたマスク２を、Ｘ−Ｙステージ５上にセットする。これを工程１とする。
【００４０】
次に、マスク欠陥検査装置３により検出されたマスク２中の欠陥の位置が、座標情報として記載されている欠陥座標ファイルを、欠陥座標取得部４に取得させる（読み込ませる）。これを工程２とする。
【００４１】
次に、マスク欠陥検査装置３から取得した欠陥座標ファイルの位置情報に基づいて、例えば図示しない第１の欠陥が、この第１の欠陥およびその周辺のマスク像の取得に適した位置に来るように、制御部１９はＸ−Ｙステージ５を駆動させてマスク２の位置を調整する。これを工程３とする。
【００４２】
次に、マスク２に向けてイオンビーム発生部９からイオンビーム１０を照射する。イオンビーム１０がマスク２によって散乱や反射などされて発生した２次電子を２次電子検出部７で検出して信号に変換し、この信号を画像観察部８において画像に変換する。これにより、マスク像取得部６は、欠陥を中心とする２次電子像、すなわち欠陥画像を得る。そして、この欠陥画像を、図３（ａ）に示すように、画像データ変換部１２において画像データとしての欠陥データ１５に変換する。これを工程４とする。
【００４３】
次に、設計データ取得部１３において、図３（ｂ）に示すように、マスク２を製作する際に用いる設計データのうち、欠陥画像に対応する設計データ、すなわち画像データとしての参照データ１６を取得する。これを工程５とする。
【００４４】
次に、転写像シミュレータ１４により、工程４において得られた欠陥データ１５を用いてウェーハへの転写像をシミュレートし、図４（ａ）に示すように、画像データとしての欠陥シミュレーション像１７を作成する。それとともに、転写像シミュレータ１４により、工程５において得られた参照データ１６を用いてウェーハへの理想的な転写像をシミュレートし、図４（ｂ）に示すように、画像データとしての参照シミュレーション像１８を作成する。これを工程６とする。
【００４５】
次に、修正判定部２２において、第１の欠陥に対して修正を施すべきか否かの１回目の判定を行う。この判定は、工程６において得られた欠陥シミュレーション像１７の参照シミュレーション像１８からのずれを調べた結果に基づいて行われる。この際、第１の欠陥の種類も併せて判別する。これを工程７とする。
【００４６】
修正判定部２２において、第１の欠陥に対して修正を施す必要が無いと判定された場合、欠陥修正装置１は、他の欠陥、例えば第２の欠陥に対して前述した工程３〜工程７を行う。また、修正判定部２２において、第１の欠陥に対して修正を施す必要があると判定された場合は、以下に述べる各工程を行う。
【００４７】
先ず、修正指針画像作成部２０において、工程５において得られた参照データ１６を用いて、理想的な転写シミュレーション像に対して許容される誤差の範囲をシミュレート（算出）する。すなわち、第１の欠陥がウェーハへのパターン転写に与える影響が実質的に無視し得る範囲をシミュレートする。これを工程８とする。
【００４８】
次に、修正指針画像作成部２０において、理想的な転写シミュレーション像である参照シミュレーション像１８およびシミュレートされた許容誤差の範囲を示す、マスクイメージとしての修正指針画像を、参照データ１６を用いて作成する。これを工程９とする。
【００４９】
修正指針画像作成部２０は、修正指針画像と、工程４において得られた欠陥データ１５とを重ね合わせて表示する。欠陥データ１５のうち、修正指針画像と重なっていない領域が、第１の欠陥がパターン転写に与える影響が許容され得ない範囲である。
【００５０】
次に、欠陥修正部２１は、欠陥データ１５が修正指針画像と略一致するか、あるいは修正指針画像に包含されるように、第１の欠陥のうち、欠陥データ１５と修正指針画像とが重なっていない領域に対応する部分に対して１回目の修正を施す。この際、欠陥修正部２１は、欠陥に対して、その種類に応じた適正な修正を施す。これを工程１０とする。
【００５１】
工程７において、修正判定部２２が第１の欠陥が残留欠陥であると判別したとする。この場合、欠陥修正部２１は、図１中斜線矢印で示すように、第１の欠陥のうち、修正指針画像から外れている欠陥データ１５の領域に対応する部分に対して集束イオンビームおよびエッチングガスを与える。これにより、不要な遮光膜をエッチング（除去）して第１の欠陥を修正する。あるいは、修正判定部２２が、第１の欠陥が欠損欠陥であると判別したとする。この場合、欠陥修正部２１は、図１中斜線矢印で示すように、第１の欠陥のうち、修正指針画像から外れている欠陥データ１５の領域に対応する部分に対して集束イオンビームおよびデポジションガスを与える。これにより、欠損部分に遮光膜をデポ（堆積）させて第１の欠陥を修正する。この際、第１の欠陥は、適正な状態で修正が行われるように、その位置をＸ−Ｙステージ５により調整されている。
【００５２】
次に、工程１０において１回目の修正が施された後の第１の欠陥について、修正後の欠陥データ１５が修正指針画像と略一致しているか否か、あるいは修正指針画像に包含されているか否かを判定する。すなわち、第１の欠陥に対して、１回目の修正が適正に行われたか否かを判定する。この判定は、修正指針画像作成部２０において、修正後の欠陥データ１５と修正指針画像とを重ね合わせて表示することにより行われる。これを工程１１とする。
【００５３】
修正後の欠陥データ１５が、修正指針画像と略一致しているか、あるいは修正指針画像に包含されていれば、修正判定部２２は、第１の欠陥に対する修正が適正に行われたものと判定する。この場合、欠陥修正装置１は、他の欠陥、例えば第２の欠陥に対して前述した工程３〜工程１１を行う。また、修正後の欠陥データ１５に、修正指針画像からはみ出している領域があれば、修正判定部２２は、第１の欠陥に対する修正が不適正であったと判定する。この場合、欠陥修正部２１により、１回目の修正が施された第１の欠陥に対して２回目の修正が施される。以後、第１の欠陥に対する修正は、その欠陥データ１５が、修正指針画像と略一致するか、あるいは修正指針画像に包含されるまで繰り返し行われる。すなわち、欠陥修正部２１による第１の欠陥に対する修正は、第１の欠陥がパターン転写に及ぼす影響が実用上許容される規格を満足し、その影響が実施的に無視し得る大きさになるまで繰り返される。これにより、第１の欠陥がパターン転写に支障をきたすおそれは殆ど無くなる。
【００５４】
第１の欠陥についての欠陥データ１５が、修正指針画像と略一致するか、あるいは修正指針画像に包含されると、修正判定部２２は、第１の欠陥に対する修正が適正に行われたものと判定する。これにより、欠陥修正部２１による第１の欠陥に対する修正は終了する。すると、欠陥修正装置１は、他の欠陥、例えば第２の欠陥に対して前述した工程３〜工程１１を行う。
【００５５】
以後、欠陥修正装置１は、前述した工程３〜工程１１をマスク２中の全ての欠陥に対して実施する。これにより、欠陥を有するマスク２に対して修正を施す修正工程において、各欠陥に対して適正かつ必要最小限の修正を施すことができる。マスク２中の全ての欠陥に対して工程３〜工程１１が行われたことを確認して、マスク２に対する欠陥修正を終了とする。
【００５６】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係るマスクの欠陥修正装置１およびマスクの欠陥修正方法によれば、マスク２が多数の欠陥を有している場合でも、各欠陥をそれぞれ独立した適正な修正基準で修正すべきか否かを判定できる。また、欠陥に修正を施す場合、欠陥のうちパターン転写に与える影響が許容され得ない部分に対して修正を施すので、パターン転写に与える影響が許容誤差の範囲に入っている部分にまで修正を施すというような余計な作業を省くことができる。これにより、実用上不必要に厳しい修正基準を設定したり、あるいはマスク２の光学的性能を過剰に保証したりするために、欠陥箇所の再修正やマスク２の再製作を実施したりするおそれを殆どなくすことができる。したがって、マスク２の欠陥修正工程における高効率化を図って、マスク２の欠陥修正工程における歩留まり低下、マスク２の製造工程おける歩留まり低下、マスク２のＴＡＴの遅延、あるいはマスク２の製造コストの上昇などを容易に抑制できる。
【００５７】
次に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について簡潔に説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、前述したマスクの欠陥修正装置１を用いたマスクの欠陥修正方法を行うことにより欠陥が修正されたマスクを用いてパターン転写を行う工程などを含むものである。前述した欠陥修正装置１および欠陥修正方法によれば、マスク２中の欠陥に施す修正を適正かつ高い精度で効率よく行うことができる。したがって、前述した欠陥修正装置１および欠陥修正方法により修正が施されたマスク２を用いてパターン転写を行うことにより、パターン転写を高い精度で容易に行うことができる。ひいては、転写されたパターンに基づいてレジストパターンを高い精度で容易に形成し、図示しない半導体装置の内部に組み込まれる各種の微細な半導体素子などを高い精度で容易に形成できる。
【００５８】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体装置の品質および歩留まりを容易に向上させて、高品質な半導体装置を高い精度で容易に製造できる。
【００５９】
なお、本発明に係るマスクの欠陥修正方法、マスクの欠陥修正装置、および半導体装置の製造方法は、前述した一実施形態には制約されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらの構成、あるいは工程などの一部を種々様々な設定に変更したり、あるいは各種設定を適宜、適当に組み合わせて用いたりして実施することができる。
【００６０】
例えば、図１中破線矢印で示すように、マスク欠陥検査装置３をマスクの欠陥修正装置１の制御部１９に直接接続し、マスク欠陥検査装置３の作動状態を制御部１９により直接制御する構成としても構わない。この場合、図１中破線矢印で示すように、マスク欠陥検査装置３からの欠陥座標ファイルの取得を、制御部１９を介して行う設定とすると良い。これにより、マスクの欠陥修正装置１とマスク欠陥検査装置３との間の欠陥座標ファイルの受け渡し、およびこの欠陥座標ファイルの情報に基づく欠陥修正装置１の各種作動を、より適正な状態でより円滑に行わせることができる。また、マスク欠陥検査装置３として、マスク２のマスクパターンやマスク像などを取得可能な検査装置を用いて、この検査装置にマスク２のマスク像を取得させる。そして、マスクの欠陥修正装置１に、この装置１が取得したマスク２のマスク像と、検査装置が取得したマスク２のマスク像とを比較させる設定としても構わない。これにより、欠陥に修正を施すべきか否かの判定の精度や、欠陥に施す修正の精度、さらには欠陥に施した修正を保証する精度などを向上できる。
【００６１】
また、前述した実施形態においては、マスクの欠陥修正装置１とマスク欠陥検査装置３とを別体の構成としたが、それら両装置を一体の構成としても構わない。この場合、マスクの欠陥修正装置１の中にマスク欠陥検査装置３を組み込んでも良いし、あるいはマスク欠陥検査装置３の中にマスクの欠陥修正装置１を組み込んでも良い。これにより、図１中打点矢印で示すように、マスク２が欠陥を有しているか否かを検査して欠陥の位置情報を取得するなどの、マスク２の欠陥検査工程を含めたマスク２の欠陥修正工程を１台の装置を用いてより迅速かつ容易に行うことができる。
【００６２】
同様に、マスクの欠陥修正装置１とマスクの製作装置とを一体の構成としても構わない。この場合、設計データ取得部１３として、マスクの製作装置が備える設計データ格納部（設計データ用データベース部）を用いるとともに、マスクの製作装置の作動状態を制御部１９により直接制御する構成とすれば良い。これにより、設計データの取得、およびマスクの欠陥修正工程における設計データを用いる工程をより迅速かつ容易に行うことができる。
【００６３】
さらに、前述した実施形態においては、欠陥に対して修正を施す際に、欠陥修正部２１からマスク２に向けて集束イオンビームが発せられる設定としたが、これに限られるものではない。欠陥修正用の集束イオンビームとして、イオンビーム発生部９が発生するイオンビーム１０を用いる設定としても構わない。この場合、マスク像取得作業と欠陥修正作業とで、物理的特徴や化学的特徴が略同じイオンビーム１０を用いる設定とすると良い。あるいは、イオンビーム発生部９および電子光学系１１の作動状態を、制御部１９により、マスク像取得作業時と欠陥修正作業時とで、それぞれに適した状態に切り替える設定とすると良い。これらのような設定によれば、欠陥修正装置１を簡潔な構成とすることができ、欠陥修正装置１の大型化や、欠陥修正装置１の故障、あるいは欠陥修正装置１のコストアップなどを抑制できる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係るマスクの欠陥修正方法およびマスクの欠陥修正装置によれば、実用上不必要に厳しい修正基準を設定したり、あるいはマスクの光学的性能を過剰に保証したりするために、欠陥箇所の再修正やマスクの再製作を実施したりするおそれを殆どなくすことができる。したがって、マスクの欠陥修正工程における高効率化を図って、マスクの欠陥修正工程における歩留まり低下、マスクの製造工程おける歩留まり低下、マスクのＴＡＴの遅延、あるいはマスクの製造コストの上昇などを容易に抑制できる。
【００６５】
さらに、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、本発明に係るマスクの欠陥修正方法により欠陥が修正されたマスクを用いて高い精度でパターン転写を行うので、転写されたパターンに基づいてレジストパターンを高い精度で容易に形成し、半導体装置の内部に組み込まれる各種の微細な半導体素子などを高い精度で容易に形成できる。したがって、半導体装置の品質および歩留まりを容易に向上させて、高品質な半導体装置を高い精度で容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係るマスクの欠陥修正装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】一実施形態に係るマスクの欠陥修正方法をフローチャートにして示す図。
【図３】一実施形態に係るマスクの欠陥修正方法により得られる欠陥データおよび参照データを示す図。
【図４】図３の欠陥データおよび参照データに基づく転写シミュレーション像を示す図。
【図５】従来の技術に係るマスクの欠陥修正方法をフローチャートにして示す図。
【図６】従来の技術に係るマスクの欠陥修正方法により得られる透過イメージを示す図。
【図７】従来の技術に係るマスクの欠陥修正方法により得られる光プロファイルを示す図。
【符号の説明】
１…マスクの欠陥修正装置
２…マスク
４…欠陥座標取得部
５…Ｘ−Ｙステージ（マスク移動部）
６…マスク像取得部
７…２次電子検出部（マスク像取得部）
８…画像観察部（マスク像取得部）
１２…画像データ変換部（データ変換部）
１３…設計データ取得部
１４…転写像シミュレータ（シミュレーション部）
１５…欠陥データ（パターンデータ）
１６…参照データ（設計データ）
１７…欠陥シミュレーション像（パターンデータに基づく転写シミュレーション像）
１８…参照シミュレーション像（設計データに基づく転写シミュレーション像）２０…修正指針画像作成部
２１…欠陥修正部
２２…修正判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004037579.tif 000007
【図６】
2004037579.tif 000008
【図７】
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