(57)【要約】【課題】Die to Dieの欠陥検査において、電子線露光技術特有の露光パターンの接続不良を、露光プロセス以外のプロセスに起因するパターン不良と同様に精度良く検出することができる露光パターンの形成方法及び電子線露光装置の提供。【解決手段】隣接するチップ毎に、設計データから露光データを作成する工程と、各々のチップを複数の区画に分割するための分割条件を指定する工程と、露光データと配置データとを用いてウェハを露光する工程と、ウェハに所定のプロセス処理を施して露光パターンを形成する工程とからなり、分割条件の指定に際し、隣接するチップで分割位置が相重ならないように条件を指定する。これにより、区画の接続境界の位置をずらして各々のチップの接続境界で生じる接続不良を検出することができ、Die to Dieの欠陥検査手法を用いた検査精度を向上させる。【選択図】図１
2005108877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較対象となる複数の領域の各々について、露光パターンの設計データから露光データを作成する工程と、
前記複数の領域の各々を、複数の区画に分割するための分割条件を指定する工程と、
前記露光データと露光位置を特定する配置データとを用いて、被露光体上に分割された各々の前記区画を露光する工程と、
前記被露光体に所定のプロセス処理を施して露光パターンを形成する工程と、を少なくとも有する露光パターンの形成方法において、
前記分割条件を指定する工程では、各々の前記領域の前記区画の境界位置が互いに重ならないように前記分割条件を指定することを特徴とする露光パターンの形成方法。
【請求項２】
前記分割条件を指定する工程では、各々の前記領域が異なる数の前記区画で分割されるように分割条件を指定することを特徴とする請求項１記載の露光パターンの形成方法。
【請求項３】
前記分割条件を指定する工程では、前記複数の領域の一方は、その区画の境界位置が該領域の中心線に対して非対称となり、前記複数の領域の他方は、その区画の境界位置が前記一方の領域の前記区画の境界位置を前記中心線を対称軸として反転させた位置となるように分割条件を指定することを特徴とする請求項１記載の露光パターンの形成方法。
【請求項４】
前記複数の領域は隣接するチップであり、前記被露光体上の隣接するチップに対して順次前記露光パターンを形成することにより、前記被露光体全面にDie to Die検査が可能な露光パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の露光パターンの形成方法。
【請求項５】
比較対象となる複数の領域の各々について、露光パターンの設計データから露光データを作成する手段と、
前記複数の領域の各々を複数の区画に分割したときの該区画の境界位置が互いに重ならないように、分割条件を設定する手段と、
前記露光データと露光位置を特定する配置データとを用いて、被露光体上に分割された各々の前記区画を露光する手段と、
前記被露光体に所定のプロセス処理を施して露光パターンを形成する手段と、を少なくとも有することを特徴とする電子線露光装置。
【請求項６】
前記分割条件を設定する手段では、各々の前記領域が異なる数の前記区画で分割されるように分割条件が設定されることを特徴とする請求項５記載の電子線露光装置。
【請求項７】
前記分割条件を設定する手段では、前記複数の領域の一方は、その区画の境界位置が該領域の中心線に対して非対称となり、前記複数の領域の他方は、その区画の境界位置が前記一方の領域の前記区画の境界位置を前記中心線を対称軸として反転させた位置となるように分割条件が設定されることを特徴とする請求項５記載の電子線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線露光における露光パターンの形成方法及び電子線露光装置に関し、特に、Die to Die検査で欠陥検査が可能な露光パターンの形成方法及び電子線露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エキシマレーザ光を用い、レチクルによりパターンを描画する光リソグラフィー技術が主流であったが、近年の半導体装置の高集積化に伴って、より微細なパターンを描画することができる電子線露光技術が利用されるようになってきている。この電子線露光技術では、電子銃から出射された電子線を、開口や選択偏向器などにより矩形状に成形し、縮小レンズによって縮小して、移動ステージ上に載置されたウェハやレチクル、フォトマスクなどの被露光体に照射する。そして、移動ステージを順次移動することによって被露光体全面に所望の露光パターンを形成している。
【０００３】
上記方法で形成された露光パターンに異常がないことを保証するためには、比較対象となる領域（例えば、隣接するチップ）の露光パターン同士を比較する、いわゆるDie to Dieの欠陥検査が有効である。このDie to Dieの欠陥検査手法を用いた欠陥検出方法の一例として、特許文献１に記載されている方法について、図３を参照して説明する。図３は、上記特許記載の検査パターンの形成手順及び該手順で形成される検査パターンの例を示す図である。
【０００４】
まず、隣接するチップの各々について、設計データ２０１を電子線露光装置での処理に適したデータに変換して、露光データ２０２ａと露光データ２０２ｂを作成する。次に、各々の露光データ２０２ａ、２０２ｂを用いて、配置データ２０４によりDie to Die比較ができる配置にて、隣接するチップ毎に露光２０５ａ、２０５ｂを行い、エッチング等のプロセス処理２０６を施すことによって隣接するチップ２０７ａ、２０７ｂの露光パターンを作成する。そして、チップ２０７ａ、２０７ｂの露光パターンを複眼光学系などを用いて比較することにより欠陥の検出を行う。
【０００５】
【特許文献１】特許第２５３２１１０号（第２−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、検出すべき欠陥として、データ変換時のエラーなどのプロセス処理以前に生じたエラーによる欠陥（以下、プロセス前起因欠陥と呼ぶ。）とプロセスに起因する欠陥（以下、プロセス起因欠陥と呼ぶ。）とがあり、上記特許記載の欠陥検出方法では、図に示すような異なる位置に出現するプロセス前起因欠陥２１１やプロセス起因欠陥２１２を検出することができるが、電子ビーム偏向精度のばらつき等により発生する接続不良のように、隣接する２つのチップの同じ位置（図の２０９と２１０）に発生する可能性のある欠陥は、比較結果が同じになるために検出することができないという問題がある。
【０００７】
この接続不良とは、電子線露光技術において電子ビームの偏向領域が制限されるために発生する不良である。そのメカニズムについて図４及び図５を参照して説明すると、電子線露光では、図４に示すように、チップを複数の区画に分割して露光を行っている。２１３は露光予定のチップ領域であり、１チップを形成するために区画２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃに分割して露光を行う。２１５ａは区画２１４ａ→区画２１４ｂを露光するときに発生する区画２１４ａと区画２１４ｂとの間の接続境界である。また、２１５ｂは区画２１４ｂ→区画２１４ｃを露光するときに発生する区画２１４ｂと区画２１４ｃとの間の接続境界である。この接続境界２１５ａ、２１５ｂの露光パターン精度のばらつきによって、図５に示すように接続境界でパターンが細くなって断線等を引き起こすなどの接続不良２１６が生じる可能性がある。
【０００８】
ここで、通常、チップ内の接続境界は特に指定しない限り、チップ毎に同じ位置に発生する。すなわち、図３のチップ２０７ａでは接続境界は２０８ａとなり、チップ２０７ｂでは接続境界は２０８ｂとなる。この状況でDie to Dieの欠陥検査で接続不良を検出しようとすると、もし、チップ２０７ａの接続位置２０９において接続不良が発生した場合、比較するチップ２０７ｂでも同じ位置に接続境界があるために、接続位置２１０でも接続位置２０９と同様の接続不良が発生する可能性がある。この様に接続境界で欠陥が発生した場合、Die to Dieの検査では欠陥として認識されない可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、Die to Dieの欠陥検査において、電子線露光技術特有の露光パターンの接続不良を、露光プロセス以外のプロセスに起因するパターン不良と同様に精度良く検出することができる露光パターンの形成方法及び電子線露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の露光パターンの形成方法は、比較対象となる複数の領域の各々について、露光パターンの設計データから露光データを作成する工程と、前記複数の領域の各々を、複数の区画に分割するための分割条件を指定する工程と、前記露光データと露光位置を特定する配置データとを用いて、被露光体上に分割された各々の前記区画を露光する工程と、前記被露光体に所定のプロセス処理を施して露光パターンを形成する工程と、を少なくとも有する露光パターンの形成方法において、前記分割条件を指定する工程では、各々の前記領域の前記区画の境界位置が互いに重ならないように前記分割条件を指定するものである。
【００１１】
本発明においては、前記分割条件を指定する工程では、各々の前記領域が異なる数の前記区画で分割されるように分割条件を指定する構成、又は、前記複数の領域の一方は、その区画の境界位置が該領域の中心線に対して非対称となり、前記複数の領域の他方は、その区画の境界位置が前記一方の領域の前記区画の境界位置を前記中心線を対称軸として反転させた位置となるように分割条件を指定する構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記複数の領域は隣接するチップであり、前記被露光体上の隣接するチップに対して順次前記露光パターンを形成することにより、前記被露光体全面にDie to Die検査が可能な露光パターンを形成することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の電子線露光装置は、比較対象となる複数の領域の各々について、露光パターンの設計データから露光データを作成する手段と、前記複数の領域の各々を複数の区画に分割したときの該区画の境界位置が互いに重ならないように、分割条件を設定する手段と、前記露光データと露光位置を特定する配置データとを用いて、被露光体上に分割された各々の前記区画を露光する手段と、前記被露光体に所定のプロセス処理を施して露光パターンを形成する手段と、を少なくとも有するものである。
【００１４】
このように、本発明の露光パターンの形成方法では、設計データに基づいて露光データを作成した後、比較対象となる領域（例えば、隣接するチップ）の各々を複数の区画に分割するための分割条件を指定できる工程を設け、該工程において比較対象となる領域で分割位置が相重ならないように分割条件を指定する。これにより、区画の接続境界の位置を領域ごとに変化させることができるため、各々の領域の接続境界で生じる接続不良を検出することが可能となり、Die to Dieの欠陥検査手法を用いた検査精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の検査パターンの作成方法及び電子線露光装置によれば、Die to Die検査を用いて、電子線露光でウェハ全面に形成した露光パターンの接続不良を確実に検出することができる。
【００１６】
その理由は、比較対象となる領域（例えば、隣接するチップ）毎に、設計データから露光データを作成する工程と、露光データと露光位置を示す配置データとを用いて被露光体を露光する工程との間に、各々の領域を複数の区画に分割するための分割条件を指定できる工程を設け、該工程において比較対象となる領域で分割位置が相重ならないように分割条件を指定することにより、区画の接続境界の位置を領域ごとに変化させ、各々の領域の接続境界で生じる接続不良を検出することが可能となるからである。そして、上記方法を用いてウェハ上の全てのチップの露光パターンを形成することにより、ウェハ全面の露光パターンの接続不良を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
従来技術で示したように、電子線露光技術で形成したパターンの欠陥を検出する方法としてDie to Die検査が有効であり、この方法によって、隣接するチップの異なる位置に出現するプロセス前起因欠陥やプロセス起因欠陥を検出することができる。しかしながら、電子線露光技術では偏向領域が制限されるために電子ビーム偏向精度のばらつき等に起因して隣接する区画の境界部分で接続不良が発生し、この接続不良は隣接するチップで同じ位置に発生するため従来のDie to Die検査では検出することができない。
【００１８】
ここで、電子ビーム偏向精度のばらつき等を考慮して分割領域間のオーバーラップ量を調整して接続マージンを確保することによりパターンの断線を抑制することは可能であるが、オーバーラップ量が多いと分割箇所にスペースが必要なパターン（ライン系のパターン）においてはショートを引き起こす恐れが出てくる。このように両者はトレードオフの関係にあり、オーバーラップ量が少ないとパターンが細くなって断線し、オーバーラップ量が多いとショートが発生しやすくなる。従って、電子線露光においては境界部分で接続不良が生じやすく、いかに接続不良を検出するかが重要となってくる。
【００１９】
そこで、本発明では、このような境界部分での接続不良をDie to Die検査で検出できるようにするために、比較対象となる領域（例えば、隣接するチップ）毎に、設計データから露光データを作成する工程と、各々の領域を複数の区画に分割するための分割条件を指定する工程と、露光データと配置データとを用いて被露光体を露光する工程と、被露光体に所定のプロセス処理を施す工程とで露光パターンを形成し、分割条件の指定工程において、比較対象となる領域で分割位置が相重ならないように条件を指定する。これにより、区画の接続境界の位置を領域毎に変化させることができるため、各々の領域の接続境界で生じる接続不良を検出することができ、Die to Dieの欠陥検査手法を用いた検査精度を向上させることができる。更に、上記方法を用いてウェハ上の全てのチップの露光パターンを形成することにより、ウェハ全面の露光パターンの接続不良を検出することができる。
【実施例１】
【００２０】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る電子線露光における露光パターンの形成方法及び電子線露光装置について、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施例に係る露光パターン形成手順を模式的に示すフロー及び該手順で作成されるチップの分割状態を示す図である。図１における１０１は、ウェハやレチクル、フォトマスク等の被露光体に形成されるパターンの設計データであり、１０２ａ、１０２ｂは、隣接するチップなどの比較対象となる領域ごとの、設計データを電子線露光装置での処理に適した形式に変換した露光データである。また、１０３ａ、１０３ｂは、各々の領域を複数の区画に分割するための分割条件を指定するための工程であり、１０４は、各々の区画の露光位置を特定するための配置データである。また、１０７ａ、１０７ｂは、区画毎に露光、プロセス処理を施して形成されたチップであり、１０８ａ、１０８ｂは、チップ１０７ａ、１０７ｂの隣接する区画の接続境界である。また、１０９は、チップ１０７ａの接続境界１０８ａにて不良が発生した接続位置であり、１１０は、接続位置１０９のチップ１０７ｂにおける対応位置である。
【００２１】
なお、本実施例では、比較対象となる領域を隣接するチップとしているが、該領域は比較対象となるパターンが形成されている領域であればよく、必ずしもチップである必要はない。また、以下の説明では、２つの領域（チップ１０７ａ、１０７ｂ）の露光パターンを形成する場合について説明するが、比較される領域は複数であればよく、３以上の領域の露光パターンを形成する場合についても同様に適用することができる。
【００２２】
以下、電子線露光装置を用いて露光パターンを形成する手順について説明する。まず、Die to Die検査の比較対象となるパターンが形成される領域（以下、隣接するチップとする。）を選択し、隣接する２つのチップの各々について、露光パターンの設計データ１０１から露光装置での処理に適した露光データ１０２ａ、１０２ｂを作成する。
【００２３】
次に、従来の方法では各々の露光データを用いて、露光する位置を特定する配置データを参照して露光を行ったが、本実施例では、接続領域で生じる欠陥の検出を可能とするために、各々のチップを区画（例えば、偏向器の偏向幅により規定される幅よりも小さい領域）に分割するための分割指定を行う。その際、各々のチップを同じ位置で分割したのでは本発明の効果が得られないため、チップ１０７ａ、１０７ｂで区画の境界となる接続境界が異なる位置になるように分割条件を指定する。この分割条件は、接続境界の位置がチップ１０７ａと１０７ｂとで異なる条件であればよいが、本実施例では、図１に示すように、チップ１０７ａを３つの区画に分割し、チップ１０７ｂを４つの区画に分割し、各々のチップで分割数を変えることにより接続境界の位置を変化させる構成としている。
【００２４】
なお、この分割条件はオペレータが露光装置を操作して指定することもできるが、電子線露光装置に分割条件を自動的に設定する手段、例えば、一方のチップは偏向器の偏向幅により規定される幅の区画で分割し、他方のチップはそれよりも多い数の区画に分割するように分割条件を設定する手段を設け、該手段により分割条件が自動的に設定されるようにすることもできる。
【００２５】
次に、各々のチップ１０７ａ、１０７ｂを指定された分割条件に従って複数の区画に分割し、露光データ１０２ａ、１０２ｂと各々の区画の露光位置を示す配置データ１０４とを用いて、移動ステージ上に載置されたウェハ等の被露光体に露光する。そして、この露光処理を隣接するチップ１０７ａ、１０７ｂの全区画に対して行った後、エッチングなどの所定のプロセス処理を施して露光パターンの形成を行う。なお、上記では、一対の隣接するチップ１０７ａ、１０７ｂの露光パターンを形成する場合について示したが、被露光体全面に露光パターンを形成する場合は、全てのチップに対しても同様の手順で露光を行った後、一括してプロセス処理を行えばよい。
【００２６】
ここで、図１においてチップ１０７ａの接続位置１０９に接続不良が発生したとすると、従来の方法では、隣接するチップも同様に分割されるため、接続境界の同じ位置で接続不良が生じ、その結果、接続不良を検出することができなかったが、本実施例の方法では、比較対象となるチップ１０７ｂにおける対応位置１１０は接続境界ではない位置となる。従って、チップ１０７ａと１０７ｂとでの接続不良の発生状況が異なるため、一方の接続境界で生じる接続不良の検出が可能となる。
【００２７】
このように、従来のパターン作成方法及び電子線露光装置では、接続境界以外の箇所に生じる欠陥に関しては複数のチップを比較することにより検出することができたが、接続境界に関しては同様に欠陥が生じるため欠陥を検出することができないという問題があったが、本実施例の方法では、複数の領域の各々に対して分割する位置を指定することができ、異なる位置で分割することによって接続境界の位置が変化するため、接続境界で生じる欠陥に関しても複数のチップを比較することにより検出が可能となり、Die to Dieの検査手法を用いて確実に欠陥を検出することが可能となる。そして、ウェハ全体の露光パターンを上記方法で形成することにより、実際の製品の露光パターンを用いて接続不良を検出することが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例に係る電子線露光における露光パターンの形成方法及び電子線露光装置について、図２を参照して説明する。図２は、第２の実施例に係る露光パターンの形成方法で作成されるチップの接続境界を模式的に示す図である。
【００２９】
前記した第１の実施例では、比較対象となる領域（隣接するチップ）における接続境界が異なる位置になるように区画数を変化させる構成としたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、比較するチップの各々の区画が異なる接続境界で接続されていればよい。例えば、図２（ａ）に示すように、チップ１０７ａのチップ内接続境界１０８ａをチップ１０７ａの中心軸１１１に対して非対称になるように設定する。一方、図２（ｂ）示すように、比較対象となるチップ１０７ｂは、隣接するチップ１０７ａ内の接続境界１０８ａを中心軸１１１を対象軸としてミラー反転させた位置が接続境界１０８ｂとなるように設定する。このようにすれば、図２（ｃ）に示すように、図２（ａ）および図２（ｂ）の接続境界を重ね合わせた場合に、図２（ａ）の接続境界１０８ａと図２（ｂ）の接続境界１０８ｂとが重ならないようにすることができる。
【００３０】
この場合においても、分割条件をオペレータが指定する構成とすることもできるが、電子線露光装置に分割条件を自動的に設定する手段、例えば、一方のチップは接続境界の位置がチップの中心線に対して非対称となるように分割し、他方のチップは中心線を対称軸としてミラー反転させるように分割条件を設定する手段を設け、該手段により分割条件が自動的に設定されるようにすることもできる。
【００３１】
このような方法を用いることによっても、Die to Dieの検査手法で接続領域の不良を確実に検出することができると共に、本実施例の方法では、一方のチップの分割位置を指定すれば他方の領域の分割位置が自動的に設定されるため、工程を簡略化することができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る露光パターンの形成方法の手順を示すフロー及びチップの分割状態を示す図である。
【図２（ａ）】本発明の第２の実施例に係る方法で分割した一方のチップの接続境界を示す図である。
【図２（ｂ）】本発明の第２の実施例に係る方法で分割した他方のチップの接続境界を示す図である。
【図２（ｃ）】本発明の第２の実施例に係る方法で分割したチップの接続境界の重なりを示す図である。
【図３】従来のDie to Die欠陥検査方法の手順を示すフロー及びチップの分割状態を示す図である。
【図４】電子線露光による分割描画方法を説明するための図である。
【図５】接続不良による断線を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０１  設計データ
１０２ａ、１０２ｂ  露光データ
１０３ａ、１０３ｂ  分割指定
１０４  配置データ
１０５ａ、１０５ｂ  露光
１０６  プロセス処理
１０７ａ、１０７ｂ  チップ
１０８ａ、１０８ｂ  接続境界
１０９  接続位置
１１０  対応位置
１１１  中心軸
２０１  設計データ
２０２ａ、２０２ｂ  露光データ
２０４  配置データ
２０５ａ、２０５ｂ  露光
２０６  プロセス処理
２０７ａ、２０７ｂ  チップ
２０８ａ、２０８ｂ  接続境界
２０９  接続位置
２１０  接続位置
２１１  プロセス前起因欠陥
２１２  プロセス起因欠陥
２１３  チップ領域
２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ  区画
２１５ａ、２１５ｂ  接続境界
２１６  接続不良
【図１】
2005108877.tif 000003
【図２（ａ）】
2005108877.tif 000004
【図２（ｂ）】
2005108877.tif 000005
【図２（ｃ）】
2005108877.tif 000006
【図３】
2005108877.tif 000007
【図４】
2005108877.tif 000008
【図５】
2005108877.tif 000009