(57)【要約】フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得し、検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換する。検査対象パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施し、光強度分布シミュレーションにより得られた検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求める。差分を用いて光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得る。検査対象パターンの欠陥を画像として認識できるため、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
2004088417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得し、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項２】
請求の範囲１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施することで得られた光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項３】
請求の範囲１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項４】
請求の範囲１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施され、
前記逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換を用いて実施されることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項５】
請求の範囲１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換する前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出し、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較し、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項６】
請求の範囲１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定することを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項７】
フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記フォトマスクに形成された検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項８】
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得する画像取得部と、
前記検査対象パターンを検査する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記画像取得部により取得された前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項９】
請求の範囲８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記基準光強度分布は、前記制御部が前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施することで得られた光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１０】
請求の範囲８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記基準光強度分布は、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１１】
請求の範囲８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施され、
前記逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換を用いて実施されることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１２】
請求の範囲８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記制御部は、前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換する前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出し、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較し、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１３】
請求の範囲８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記制御部は、前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定することを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１４】
請求の範囲１３記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記検査対象パターンの欠陥の判定結果に基づいて前記検査対象パターンの欠陥を修正する修正部を備えていることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１５】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査する制御部を備え、
前記制御部は、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項１６】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換するステップと、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【請求項１７】
請求の範囲１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記基準光強度分布を得るために、前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施するステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【請求項１８】
請求の範囲１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換するステップを実行させる前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出するステップと、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較するステップとを実行させ、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降のステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【請求項１９】
請求の範囲１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定するステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【請求項２０】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、半導体デバイス、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイデバイス、ハードディスクの磁気ヘッドなどの磁気デバイスを製造する工程で用いられるフォトマスクのパターン検査に関する。
【背景技術】  近時、半導体デバイスの素子構造の微細化に伴い、製造工程で用いられるフォトマスク（レチクル）に形成されたマスクパターンが、設計データ通りにウェーハ上へ転写されなくなる光近接効果（ＯＰＥ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｅｆｆｅｃｔｓ）が顕在化してきている。このため、光近接効果補正（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｓ）と称される技術が、マスクパターンを形成する際に適用されている。光近接効果補正では、マスクパターンに光近接効果の影響を想定した補正パターンを予め加えておくことで、ウェーハ上に形成されるパターンを設計データ通りにする。
従来のマスクパターンの検査方法として、マスクパターン同士を比較することで不一致部分を検出する検査方法（ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ比較法）、マスクパターンと設計データとを比較することで不一致部分を検出する検査方法（ｄｉｅ−ｔｏ−ｄａｔａｂａｓｅ比較法）が使用されている。マスクパターンの品質は、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるか否かで決まる。このため、不一致部分の寸法をパターンの形状や領域毎に許容寸法と比較することで欠陥が判定される。ここで、許容寸法は、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるように設定されている。すなわち、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現される場合、検出された不一致部分は、欠陥ではなく疑似欠陥として判定される。
しかしながら、光近接効果補正では、従来のマスクパターンの検査方法により疑似欠陥として判定されるような微細な寸法のパターンが補正されるようになってきている。このため、従来のマスクパターンの検査方法では、微細化されたパターンの欠陥判定を正確に実施できない。
この問題を解決するレチクルのパターン検査方法は、例えば、特開平９−２９７１０９号公報などに開示されている。このパターン検査方法では、まず、検査対象となるレチクルパターンの光強度分布と設計パターンの光強度分布とがシミュレーションによって求められる。ここで、シミュレーションによって得られた光強度分布は、ステッパの縮小光学系を通して実際に得られる光強度分布に相当する。そして、互いの光強度分布を比較することで、レチクルパターンが検査される。
このパターン検査方法では、レチクルパターンおよび設計パターンを用いて、パターン転写によりウェーハ上に形成されるパターン（光強度分布）同士を比較するため、ウェーハ上に形成されるデバイスの特性において問題となる欠陥の有無を高い精度で判定できる。しかしながら、レチクルパターンとウェーハ上に形成されるパターンとは一致しないため、ウェーハ上に形成されるパターンの欠陥位置を光強度分布の比較により特定できたとしても、レチクルパターンの欠陥位置は特定できない。このため、レチクルパターンの欠陥を正確に修正するためには、作業者の経験や勘によるレチクルパターンの欠陥修正および検査を繰り返さなければならない。すなわち、レチクルパターンの欠陥を容易に修正できない。この結果、レチクルの製作コストが増大してしまう。換言すれば、半導体デバイスの製造コストが増大してしまう。従って、レチクルパターンの欠陥の有無を高い精度で判定し、レチクルパターンの欠陥位置を特定する検査方法が必要である。
また、部品が実装されたプリント基板の外観検査方法は、例えば、特開２００２−２４３４２６号公報などに開示されている。この外観検査方法では、まず、検査対象物体の画像および参照物体の画像をそれぞれフーリエ変換し、光回折パターンを得る。次に、得られた光回折パターン同士を重ね合わせ、光学的に差分または排他的論理和する。そして、差分または排他的論理和した結果を逆フーリエ変換し、検査対象物体の欠陥部分の画像を取得する。これにより、プリント基板における部品の欠落あるいは部品の付け間違えなどが検出できる。
この外観検査方法では、検査対象物体の形状と参照物体の形状とが一致するか否かを検査する。すなわち、着目する部品が、期待通りにプリント基板上に実装されているか否かを検査する。これに対して、フォトマスクのパターン検査では、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるか否かを検査しなければならない。
以下に、本発明に関連する先行技術文献を列記する。
【特許文献】（１）特開平９−２９７１０９号公報
（２）特開２００２−２４３４２６号公報
【発明の開示】
本発明の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥の有無を高い精度で判定し、パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定することにある。
本発明の別の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの検査の効率を向上させることにある。
本発明の別の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥を容易に修正することにある。
本発明の別の目的は、フォトマスクの製作コストを削減することにある。
本発明の別の目的は、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減することにある。
本発明の一形態では、まず、フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像が取得される。次に、検査対象パターンの画像が検査対象パターンデータに変換される。検査対象パターンデータは、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである。次に、検査対象パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施される。次に、光強度分布シミュレーションにより得られた検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分が求められる。そして、差分を用いて光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションが実施され、検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータが得られる。
本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンの画像を取得する画像取得部と、検査対象パターンを検査する制御部とを有している。制御部は、前述の処理を実施する。また、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査プログラムは、前述の処理を含み、検査対象パターンを検査するコンピュータにより実行される。
検査対象パターンの光強度分布と基準光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、検査対象パターンの転写により形成されるパターンと基準光強度分布に対応するパターンとの差異を、検査対象パターンの欠陥として認識できる。また、差分パターンデータは、検査対象パターンの転写により形成されるパターンおよび基準光強度分布に対応するパターンの差異の画像に対応しているため、検査対象パターンの欠陥を画像として認識できる。このため、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、フォトマスクのパターン検査時間を短縮できる。この結果、フォトマスクの製作コストを削減できる。換言すれば、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
本発明の別の一形態では、基準光強度分布は、フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施されることで得られた光強度分布である。
描画パターンデータは、フォトマスクのパターン形成のために既に作成されている。このため、基準光強度分布を得るための光強度分布シミュレーションの入力データを新たに作成する必要はない。
また、描画パターンデータは、検査対象パターンの転写により転写対象物に形成されるパターンが所望のデバイス特性を実現するように作成されている。このため、検査対象パターンが描画パターンデータ通りに形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。この結果、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布は、検査対象パターンの光強度分布の比較対象として適している。従って、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を確実に特定できる。
さらに、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布を保管しておくことで、パターン検査を再度実施する際に、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
本発明の別の一形態では、基準光強度分布は、検査対象パターンが転写されることで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布である。
転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、検査対象パターンの光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。この結果、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を確実に特定できる。
また、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予め用意しておくことで、基準光強度分布を得るために光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
本発明の別の一形態では、光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて実施される。逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて実施される。
フーリエ変換および逆フーリエ変換は、一方が他方の出力を変換することで他方の入力を復元できる。このため、フーリエ変換および逆フーリエ変換を光強度分布シミュレーションおよび逆光強度分布シミュレーションにそれぞれ用いることで、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
本発明の別の一形態では、検査対象パターンの画像が検査対象パターンデータに変換される前に、まず、検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とが比較されることで、検査対象パターンと基準パターンとの不一致部分である差異パターンが検出される。そして、差異パターンの寸法と基準寸法とが比較され、差異パターンの寸法が基準寸法を超える場合にのみ、検査対象パターンの画像から検査対象パターンデータへの変換以降の処理が実施される。
差異パターンは、検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを直接比較するだけで検出されるため、差異パターンを用いた検査対象パターンの欠陥判定は、短時間で実施できる。差異パターンの寸法が基準寸法を超える場合にのみ、検査対象パターンの画像から検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することで、フォトマスクのパターン検査の無駄な工程を削減できる。すなわち、まず、低い精度の欠陥判定を短時間で実施し、検査対象パターンが欠陥ありと判定された場合にのみ、高い精度の欠陥判定を実施することで、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
本発明の別の一形態では、差分パターンデータを用いて検査対象パターンの欠陥が判定される。
検査対象パターンの転写により形成されるパターンおよび基準光強度分布に対応するパターンの差異の画像に対応する差分パターンデータを用いることで、検査対象パターンの欠陥を作業者に依存することなく判定できる。
本発明の別の一形態では、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンの欠陥の判定結果に基づいて検査対象パターンの欠陥を修正する修正部を有している。
修正部を設けることで、検査対象パターンの欠陥を自動的に修正できる。人手を介さないため、検査対象パターンの欠陥を短時間で修正できる。
本発明の別の一形態では、まず、フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションが実施される。次に、光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、フォトマスクに形成された検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分が求められる。そして、差分を用いて光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションが実施され、検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータが得られる。
本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンを検査する制御部を有している。制御部は、前述の処理を実施する。また、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査プログラムは、前述の処理を含み、検査対象パターンを検査するコンピュータにより実行される。
描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、描画パターンデータで表されるパターンの転写により形成されるパターンと転写対象物に形成されるべきパターンとの差異を、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥として認識できる。
また、差分パターンデータは、描画パターンデータで表されるパターンの転写により形成されるパターンおよび転写対象物に形成されるべきパターンの差異の画像に対応しているため、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を画像として認識できる。特に、検査対象パターンがほぼ描画パターンデータ通りに形成されている場合には、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を検査対象パターンの欠陥として扱うことができる。
また、転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。このため、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、フォトマスクのパターン検査時間を短縮できる。この結果、フォトマスクの製作コストを削減できる。換言すれば、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を検査対象パターンの欠陥として扱うことで、検査対象パターンの画像を取得する必要がなくなる。描画パターンデータは、フォトマスクのパターン形成のために既に作成されている。また、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予め用意しておくことで、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と比較する光強度分布を得るために、光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
図２は、第１の実施形態におけるレチクルパターンに関する処理を示す説明図である。
図３は、第１の実施形態における描画パターンに関する処理を示す説明図である。
図４は、第１の実施形態における差分に関する処理を示す説明図である。
図５は、第１の実施形態におけるパターン検査処理を示すフローチャートである。
図６は、本発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。
図７は、本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示している。
パターン検査装置１０は、ワークステーション２０（制御部）と、パターン検査プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２と、走査型電子顕微鏡４０（以下、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）とも記述する。）と、収束イオンビーム加工装置５０（以下、ＦＩＢ加工装置（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）とも記述する。）とから構成されている。
ワークステーション２０は、画面表示を行うディスプレイ２２と、キーを押して指示を行うキーボード２４と、記録媒体ドライブ装置２６ａ、ＣＰＵ２６ｂ、およびハードディスク２６ｃを内蔵した制御装置２６とを有している。記録媒体ドライブ装置２６ａには、ＣＤ−ＲＯＭ３０およびフレキシブルディスク３２が装着可能である。ワークステーション２０は、記録媒体ドライブ装置２６ａにＣＤ−ＲＯＭ３０およびフレキシブルディスク３２が装着された後、キーボード２４を介して入力される指示により、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムをハードディスク２６ｃにダウンロードする。
ＳＥＭ４０は、ワークステーション２０からの要求に応答して、レチクル６０（フォトマスク）に形成されたレチクルパターン６０ａ（検査対象パターン）の画像を取得する画像取得部として機能する。ＳＥＭ４０により取得されたレチクルパターン６０ａの画像は、ハードディスク２６ｃに格納され、例えば、ディスプレイ２２に表示可能である。
ＦＩＢ加工装置５０は、ワークステーション２０からの指示に基づいて、レチクルパターン６０ａの欠陥を修正する修正部として機能する。なお、ＳＥＭ４０およびＦＩＢ加工装置５０は、一つの装置として構成されてもよい。
以上のような構成において、ＣＰＵ２６ｂがハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで、レチクル６０のパターン検査が可能になる。また、レチクル６０のパターン検査の結果に基づいたレチクルパターン６０ａの欠陥修正も可能になる。
図２〜図４は、第１の実施形態におけるパターン検査処理の概要を示している。
まず、ＳＥＭ４０は、ワークステーション２０からの要求に応答して、レチクルパターン６０ａの画像を取得する（図２（ａ））。すなわち、レチクルパターン６０ａの画像は、ハードディスク２６ｃに格納される。
次に、ワークステーション２０は、ハードディスク２６ｃに格納されたレチクルパターン６０ａの画像を、レチクルパターンデータ（検査対象パターンデータ）に変換する（図２（ｂ））。レチクルパターンデータは、光強度分布シミュレーションの入力データである。光強度分布シミュレーションでは、パターン転写に使用されるステッパ（露光装置）の光学条件を反映した光強度分布が求められる。
次に、ワークステーション２０は、レチクルパターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施し、レチクルパターン６０ａの光強度分布を得る（図２（ｃ））。光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施される。
また、ワークステーション２０は、予めレチクル６０のパターン形成に用いられた描画パターンデータ（図３（ａ））を用いて光強度分布シミュレーションを実施し、光強度分布を得る（図３（ｂ））。得られた光強度分布（基準光強度分布）は、ハードディスク２６ｃに格納されている。描画パターンデータは、例えば、ＧＤＳＩＩフォーマットの設計データである。また、ワークステーション２０は、予めレチクルパターン６０ａをウェーハに転写することでウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布（基準光強度分布）も、ハードディスク２６ｃに格納している。両者のいずれかは、ワークステーション２０を操作する操作者により予め選択され、レチクル６０のパターン検査に用いられる。以下、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布が選択された場合について説明する。なお、レチクル６０のパターン検査処理は、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布が選択された場合についても同様であるため、説明を省略する。
まず、ワークステーション２０は、レチクルパターン６０ａの光強度分布と、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分を求める（図４（ａ））。
次に、ワークステーション２０は、差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施し、レチクルパターン６０ａの欠陥を判定するための差分パターンデータを得る（図４（ｂ））。逆光強度分布シミュレーションは、光強度分布シミュレーションと可逆性を有し、逆フーリエ変換を用いて実施される。すなわち、逆光強度分布シミュレーションにより、光強度分布から画像に対応するデータが復元される。このため、差分を用いて逆光強度分布シミュレーションが実施されることで、レチクルパターン６０ａの欠陥部分のみを含む画像に対応する差分パターンデータが得られる。
次に、ワークステーション２０は、差分パターンデータを用いてレチクルパターン６０ａの欠陥を自動判定する。例えば、ディスプレイ２２には、差分パターンデータで表される画像およびレチクルパターン６０ａの画像が重なって表示される。レチクルパターン６０ａに欠陥がなければ、レチクル６０のパターン検査は完了する。レチクルパターン６０ａに欠陥があれば、差分パターンデータから、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが作成される。
そして、ワークステーション２０は、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータをＦＩＢ加工装置５０に転送する。ＦＩＢ加工装置５０は、転送されたデータに基づいて、レチクルパターン６０ａの欠陥を修正する。すなわち、レチクル６０のパターン検査およびパターン検査結果に基づくパターン修正は完了する。
図５は、第１の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。
レチクル６０のパターン検査処理は、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
ステップＳ１０において、図２（ａ）に示したレチクルパターン６０ａの画像がＳＥＭ４０により取得される。この後、処理はステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０において、ステップＳ１０により得られたレチクルパターン６０ａの画像が図２（ｂ）に示したレチクルパターンデータに変換される。この後、処理はステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０において、ステップＳ２０により得られたレチクルパターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施され、図２（ｃ）に示したレチクルパターン６０ａの光強度分布が得られる。この後、処理はステップＳ４０に移行する。
なお、図３（ａ）に示した描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施されることで得られた光強度分布（図３（ｂ））は、参照用の光強度分布としてハードディスク２６ｃに予め格納されている。
ステップＳ４０において、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布が、ハーディスク２６ｃからロードされる。次に、図４（ａ）に示したように、ステップＳ３０により得られたレチクルパターン６０ａの光強度分布と描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分が算出される。この後、処理はステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０において、ステップＳ４０により得られた差分を用いて逆光強度分布シミュレーションが実施され、図４（ｂ）に示した差分パターンデータが得られる。この後、処理はステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０において、ステップＳ５０により得られた差分パターンデータを用いて、レチクルパターン６０ａの欠陥が自動判定される。レチクルパターン６０ａに欠陥がなければ、レチクル６０のパターン検査は完了する。レチクルパターン６０ａに欠陥があれば、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが、差分パターンデータから作成される。この後、処理はステップＳ７０に移行する。
ステップＳ７０において、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが、ＦＩＢ加工装置５０に転送される。レチクルパターン６０ａの欠陥が、転送されたデータに基づいて、ＦＩＢ加工装置５０により修正される。すなわち、レチクル６０のパターン検査およびパターン検査結果に基づくパターン修正は完了する。
以上、第１の実施形態では、次の効果が得られる。
レチクルパターン６０ａの光強度分布と描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異を、レチクルパターン６０ａの欠陥として認識できる。また、差分パターンデータは、レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異の画像に対応しているため、レチクルパターン６０ａの欠陥を画像として認識できる。このため、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、レチクル６０のパターン検査時間を短縮できる。この結果、レチクル６０の製作コストを削減できる。換言すれば、レチクル６０を用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
描画パターンデータは、レチクル６０のパターン形成のために既に作成されている。このため、レチクルパターン６０ａの光強度分布と比較する光強度分布を得るための光強度分布シミュレーションの入力データを新たに作成しなくてもよい。
描画パターンデータは、レチクルパターン６０ａの転写により転写対象物に形成されるパターンが所望のデバイス特性を実現するように作成されている。このため、レチクルパターン６０ａが描画パターンデータ通りに形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。この結果、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布は、レチクルパターン６０ａの光強度分布の比較対象として適している。一方、転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、レチクルパターン６０ａの光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。この結果、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を確実に特定できる。従って、両者のいずれかがレチクルパターン６０ａの光強度分布として選択されても、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を確実に特定できる。
描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布を予めハードディスク２６ｃに格納しておくことで、パターン検査を実施する際に、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。一方、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予めハードディスク２６ｃに格納しておくことで、レチクルパターン６０ａの光強度分布と比較する光強度分布を得るために、光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
フーリエ変換および逆フーリエ変換は、一方が他方の出力を変換することで他方の入力を復元できる。このため、フーリエ変換および逆フーリエ変換を光強度分布シミュレーションおよび逆光強度分布シミュレーションにそれぞれ用いることで、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異の画像に対応する差分パターンデータを用いることで、作業者に依存しないレチクルパターン６０ａの欠陥判定の結果を得ることができる。
ＦＩＢ加工装置５０を設けることで、レチクルパターン６０ａの欠陥を自動的に修正できる。人手を介さないため、レチクルパターン６０ａの欠陥を短時間で修正できる。
図６は、本発明の第２の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。本実施形態のパターン検査装置は、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムが異なることを除き、第１の実施形態（図１）と同一である。第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
レチクル６０のパターン検査処理は、第１の実施形態と同様に、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
まず、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１０が実行される。この後、処理はステップＳ１１に以降する。
ステップＳ１１において、レチクルパターン６０ａの画像と描画パターンデータで表されるパターン（基準パターン）の画像とが比較されることで、レチクルパターン６０ａと描画パターンデータで表されるパターンとの不一致部分である差異パターンが検出される。この後、処理はステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２において、ステップＳ１１により得られた差異パターンの寸法と許容寸法（基準寸法）とが比較される。差異パターンの寸法が許容寸法を超えない場合、レチクル６０のパターン検査は完了する。差異パターンの寸法が許容寸法を超える場合、処理はステップＳ２０に移行する。そして、第１の実施形態と同様に、ステップＳ２０以降の処理が順次実行される。
以上、第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、差異パターンは、レチクルパターン６０ａの画像と描画パターンデータで表されるパターンの画像とを直接比較するだけで検出されるため、差異パターンを用いたレチクルパターン６０ａの欠陥判定（ステップＳ１１およびＳ１２）は、短時間で実施できる。差異パターンの寸法が許容寸法を超える場合にのみ、レチクルパターン６０ａの画像からレチクルパターンデータへの変換以降の処理を実施することで、レチクル６０のパターン検査の無駄な工程を削減できる。すなわち、まず、精度の低い欠陥判定を短時間で実施し、レチクルパターン６０ａが欠陥ありと判定された場合にのみ、精度の高い欠陥判定を実施することで、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
図７は、本発明の第３の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。本実施形態のパターン検査装置は、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムが異なることを除き、第１の実施形態（図１）と同一である。第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
レチクル６０のパターン検査処理は、第１の実施形態と同様に、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
ステップＳ３０ａにおいて、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施され、描画パターンデータで表されるパターンの光強度分布が得られる。この後、処理はステップＳ４０ａに移行する。
なお、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布は、参照用の光強度分布としてハードディスク２６ｃに予め格納されている。
ステップＳ４０ａにおいて、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布が、ハードディスク２６ｃからロードされる。ステップＳ３０ａにより得られた描画パターンデータで表されるパターンの光強度分布とウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布との差分が算出される。この後、処理はステップＳ５０に移行する。そして、第１の実施形態と同様に、ステップＳ５０以降の処理が順次実行される。
このパターン検査処理では、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥がレチクルパターン６０ａの欠陥として扱われるため、特に、レチクルパターン６０ａがほぼ描画パターンデータ通りに形成されている場合に有効である。
以上、第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥をレチクルパターン６０ａの欠陥として扱うことで、レチクルパターン６０ａの画像を取得する必要がなくなる。このため、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
なお、第１〜第３の実施形態では、本発明をレチクル６０のパターン検査に適用した例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明をフォトマスクのパターン検査に適用してもよい。
第１〜第３の実施形態では、レチクルパターン６０ａの欠陥がワークステーション２０により自動判定される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、レチクルパターン６０ａの欠陥は、人手により判定されてもよい。
第１および第２の実施形態では、パターン検査装置１０の修正部がＦＩＢ加工装置で構成されている例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、パターン検査装置１０の修正部は、レーザリペア装置で構成されていてもよい。
以上、本発明について詳細に説明してきたが、前述の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【産業上の利用の可能性】
本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの検査の効率を向上させることができる。
本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥を容易に修正できる。
本発明では、フォトマスクの製作コストを削減できる。
本発明では、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
【図１】
2004088417.tif 000003
【図２】
2004088417.tif 000004
【図３】
2004088417.tif 000005
【図４】
2004088417.tif 000006
【図５】
2004088417.tif 000007
【図６】
2004088417.tif 000008
【図７】
2004088417.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月3日(2005.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得し、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項２】
請求項１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施することで得られた光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項３】
請求項１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項４】
請求項１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施され、
前記逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換を用いて実施されることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項５】
請求項１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換する前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出し、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較し、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項６】
フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記フォトマスクに形成された検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
【請求項７】
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得する画像取得部と、
前記検査対象パターンを検査する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記画像取得部により取得された前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項８】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査する制御部を備え、
前記制御部は、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
【請求項９】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換するステップと、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【請求項１０】
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイデバイス、ハードディスクの磁気ヘッドなどの磁気デバイスを製造する工程で用いられるフォトマスクのパターン検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体デバイスの素子構造の微細化に伴い、製造工程で用いられるフォトマスク（レチクル）に形成されたマスクパターンが、設計データ通りにウェーハ上へ転写されなくなる光近接効果（ＯＰＥ：Optical Proximity Effects）が顕在化してきている。このため、光近接効果補正（ＯＰＣ：Optical Proximity Corrects）と称される技術が、マスクパターンを形成する際に適用されている。光近接効果補正では、マスクパターンに光近接効果の影響を想定した補正パターンを予め加えておくことで、ウェーハ上に形成されるパターンを設計データ通りにする。
【０００３】
従来のマスクパターンの検査方法として、マスクパターン同士を比較することで不一致部分を検出する検査方法（die-to-die比較法）、マスクパターンと設計データとを比較することで不一致部分を検出する検査方法（die-to-database比較法）が使用されている。マスクパターンの品質は、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるか否かで決まる。このため、不一致部分の寸法をパターンの形状や領域毎に許容寸法と比較することで欠陥が判定される。ここで、許容寸法は、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるように設定されている。すなわち、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現される場合、検出された不一致部分は、欠陥ではなく疑似欠陥として判定される。
【０００４】
しかしながら、光近接効果補正では、従来のマスクパターンの検査方法により疑似欠陥として判定されるような微細な寸法のパターンが補正されるようになってきている。このため、従来のマスクパターンの検査方法では、微細化されたパターンの欠陥判定を正確に実施できない。
この問題を解決するレチクルのパターン検査方法は、例えば、特許文献１などに開示されている。このパターン検査方法では、まず、検査対象となるレチクルパターンの光強度分布と設計パターンの光強度分布とがシミュレーションによって求められる。ここで、シミュレーションによって得られた光強度分布は、ステッパの縮小光学系を通して実際に得られる光強度分布に相当する。そして、互いの光強度分布を比較することで、レチクルパターンが検査される。
【０００５】
また、部品が実装されたプリント基板の外観検査方法は、例えば、特許文献２などに開示されている。この外観検査方法では、まず、検査対象物体の画像および参照物体の画像をそれぞれフーリエ変換し、光回折パターンを得る。次に、得られた光回折パターン同士を重ね合わせ、光学的に差分または排他的論理和する。そして、差分または排他的論理和した結果を逆フーリエ変換し、検査対象物体の欠陥部分の画像を取得する。これにより、プリント基板における部品の欠落あるいは部品の付け間違えなどが検出できる。
【特許文献１】特開平９―２９７１０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４３４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のパターン検査方法では、レチクルパターンおよび設計パターンを用いて、パターン転写によりウェーハ上に形成されるパターン（光強度分布）同士を比較するため、ウェーハ上に形成されるデバイスの特性において問題となる欠陥の有無を高い精度で判定できる。しかしながら、レチクルパターンとウェーハ上に形成されるパターンとは一致しないため、ウェーハ上に形成されるパターンの欠陥位置を光強度分布の比較により特定できたとしても、レチクルパターンの欠陥位置は特定できない。このため、レチクルパターンの欠陥を正確に修正するためには、作業者の経験や勘によるレチクルパターンの欠陥修正および検査を繰り返さなければならない。すなわち、レチクルパターンの欠陥を容易に修正できない。この結果、レチクルの製作コストが増大してしまう。換言すれば、半導体デバイスの製造コストが増大してしまう。従って、レチクルパターンの欠陥の有無を高い精度で判定し、レチクルパターンの欠陥位置を特定する検査方法が必要である。
【０００７】
特許文献２の外観検査方法では、検査対象物体の形状と参照物体の形状とが一致するか否かを検査する。すなわち、着目する部品が、期待通りにプリント基板上に実装されているか否かを検査する。これに対して、フォトマスクのパターン検査では、所望のデバイス特性がパターン転写によりウェーハ上に形成されるパターンによって実現されるか否かを検査しなければならない。
【０００８】
本発明の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥の有無を高い精度で判定し、パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定することにある。本発明の別の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの検査の効率を向上させることにある。本発明の別の目的は、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥を容易に修正することにある。本発明の別の目的は、フォトマスクの製作コストを削減することにある。本発明の別の目的は、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１形態では、まず、フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像が取得される。次に、検査対象パターンの画像が検査対象パターンデータに変換される。検査対象パターンデータは、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである。次に、検査対象パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施される。次に、光強度分布シミュレーションにより得られた検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分が求められる。そして、差分を用いて光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションが実施され、検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータが得られる。
【００１０】
本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンの画像を取得する画像取得部と、検査対象パターンを検査する制御部とを有している。制御部は、前述の処理を実施する。また、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査プログラムは、前述の処理を含み、検査対象パターンを検査するコンピュータにより実行される。
検査対象パターンの光強度分布と基準光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、検査対象パターンの転写により形成されるパターンと基準光強度分布に対応するパターンとの差異を、検査対象パターンの欠陥として認識できる。また、差分パターンデータは、検査対象パターンの転写により形成されるパターンおよび基準光強度分布に対応するパターンの差異の画像に対応しているため、検査対象パターンの欠陥を画像として認識できる。このため、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、フォトマスクのパターン検査時間を短縮できる。この結果、フォトマスクの製作コストを削減できる。換言すれば、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
【００１１】
本発明の前記第１形態の好ましい例では、基準光強度分布は、フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施されることで得られた光強度分布である。
描画パターンデータは、フォトマスクのパターン形成のために既に作成されている。このため、基準光強度分布を得るための光強度分布シミュレーションの入力データを新たに作成する必要はない。
【００１２】
また、描画パターンデータは、検査対象パターンの転写により転写対象物に形成されるパターンが所望のデバイス特性を実現するように作成されている。このため、検査対象パターンが描画パターンデータ通りに形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。この結果、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布は、検査対象パターンの光強度分布の比較対象として適している。従って、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を確実に特定できる。
【００１３】
さらに、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布を保管しておくことで、パターン検査を再度実施する際に、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
本発明の前記第１形態の好ましい例では、基準光強度分布は、検査対象パターンが転写されることで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布である。
【００１４】
転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、検査対象パターンの光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。この結果、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を確実に特定できる。
【００１５】
また、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予め用意しておくことで、基準光強度分布を得るために光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
本発明の前記第１形態の好ましい例では、光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を用いて実施される。逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を用いて実施される。
【００１６】
フーリエ変換および逆フーリエ変換は、一方が他方の出力を変換することで他方の入力を復元できる。このため、フーリエ変換および逆フーリエ変換を光強度分布シミュレーションおよび逆光強度分布シミュレーションにそれぞれ用いることで、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
【００１７】
本発明の前記第１形態の好ましい例では、検査対象パターンの画像が検査対象パターンデータに変換される前に、まず、検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とが比較されることで、検査対象パターンと基準パターンとの不一致部分である差異パターンが検出される。そして、差異パターンの寸法と基準寸法とが比較され、差異パターンの寸法が基準寸法を超える場合にのみ、検査対象パターンの画像から検査対象パターンデータへの変換以降の処理が実施される。
【００１８】
差異パターンは、検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを直接比較するだけで検出されるため、差異パターンを用いた検査対象パターンの欠陥判定は、短時間で実施できる。差異パターンの寸法が基準寸法を超える場合にのみ、検査対象パターンの画像から検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することで、フォトマスクのパターン検査の無駄な工程を削減できる。すなわち、まず、低い精度の欠陥判定を短時間で実施し、検査対象パターンが欠陥ありと判定された場合にのみ、高い精度の欠陥判定を実施することで、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
【００１９】
本発明の第２形態では、まず、フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションが実施される。次に、光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、フォトマスクに形成された検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分が求められる。そして、差分を用いて光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションが実施され、検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータが得られる。
【００２０】
本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンを検査する制御部を有している。制御部は、前述の処理を実施する。また、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査プログラムは、前述の処理を含み、検査対象パターンを検査するコンピュータにより実行される。
描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、描画パターンデータで表されるパターンの転写により形成されるパターンと転写対象物に形成されるべきパターンとの差異を、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥として認識できる。
【００２１】
また、差分パターンデータは、描画パターンデータで表されるパターンの転写により形成されるパターンおよび転写対象物に形成されるべきパターンの差異の画像に対応しているため、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を画像として認識できる。特に、検査対象パターンがほぼ描画パターンデータ通りに形成されている場合には、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を検査対象パターンの欠陥として扱うことができる。
【００２２】
また、転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。このため、検査対象パターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、検査対象パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、フォトマスクのパターン検査時間を短縮できる。この結果、フォトマスクの製作コストを削減できる。換言すれば、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
【００２３】
描画パターンデータで表されるパターンの欠陥を検査対象パターンの欠陥として扱うことで、検査対象パターンの画像を取得する必要がなくなる。描画パターンデータは、フォトマスクのパターン形成のために既に作成されている。また、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予め用意しておくことで、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と比較する光強度分布を得るために、光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、フォトマスクのパターン検査の効率を向上できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥の有無を高い精度で判定でき、パターンの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの検査の効率を向上させることができる。本発明では、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥を容易に修正できる。本発明では、フォトマスクの製作コストを削減できる。本発明では、フォトマスクを用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示している。
パターン検査装置１０は、ワークステーション２０（制御部）と、パターン検査プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２と、走査型電子顕微鏡４０（以下、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）とも記述する。）と、集束イオンビーム加工装置５０（以下、ＦＩＢ加工装置（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）とも記述する。）とから構成されている。
【００２６】
ワークステーション２０は、画面表示を行うディスプレイ２２と、キーを押して指示を行うキーボード２４と、記録媒体ドライブ装置２６ａ、ＣＰＵ２６ｂ、およびハードディスク２６ｃを内蔵した制御装置２６とを有している。記録媒体ドライブ装置２６ａには、ＣＤ−ＲＯＭ３０およびフレキシブルディスク３２が装着可能である。ワークステーション２０は、記録媒体ドライブ装置２６ａにＣＤ−ＲＯＭ３０およびフレキシブルディスク３２が装着された後、キーボード２４を介して入力される指示により、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムをハードディスク２６ｃにダウンロードする。
【００２７】
ＳＥＭ４０は、ワークステーション２０からの要求に応答して、レチクル６０（フォトマスク）に形成されたレチクルパターン６０ａ（検査対象パターン）の画像を取得する画像取得部として機能する。ＳＥＭ４０により取得されたレチクルパターン６０ａの画像は、ハードディスク２６ｃに格納され、例えば、ディスプレイ２２に表示可能である。
ＦＩＢ加工装置５０は、ワークステーション２０からの指示に基づいて、レチクルパターン６０ａの欠陥を修正する修正部として機能する。なお、ＳＥＭ４０およびＦＩＢ加工装置５０は、一つの装置として構成されてもよい。
【００２８】
以上のような構成において、ＣＰＵ２６ｂがハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで、レチクル６０のパターン検査が可能になる。また、レチクル６０のパターン検査の結果に基づいたレチクルパターン６０ａの欠陥修正も可能になる。
図２〜図４は、第１の実施形態におけるパターン検査処理の概要を示している。
【００２９】
まず、ＳＥＭ４０は、ワークステーション２０からの要求に応答して、レチクルパターン６０ａの画像を取得する（図２（ａ））。すなわち、レチクルパターン６０ａの画像は、ハードディスク２６ｃに格納される。
次に、ワークステーション２０は、ハードディスク２６ｃに格納されたレチクルパターン６０ａの画像を、レチクルパターンデータ（検査対象パターンデータ）に変換する（図２（ｂ））。レチクルパターンデータは、光強度分布シミュレーションの入力データである。光強度分布シミュレーションでは、パターン転写に使用されるステッパ（露光装置）の光学条件を反映した光強度分布が求められる。
【００３０】
次に、ワークステーション２０は、レチクルパターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施し、レチクルパターン６０ａの光強度分布を得る（図２（ｃ））。光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施される。
また、ワークステーション２０は、予めレチクル６０のパターン形成に用いられた描画パターンデータ（図３（ａ））を用いて光強度分布シミュレーションを実施し、光強度分布を得る（図３（ｂ））。得られた光強度分布（基準光強度分布）は、ハードディスク２６ｃに格納されている。描画パターンデータは、例えば、ＧＤＳIIフォーマットの設計データである。また、ワークステーション２０は、予めレチクルパターン６０ａをウェーハに転写することでウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布（基準光強度分布）も、ハードディスク２６ｃに格納している。両者のいずれかは、ワークステーション２０を操作する操作者により予め選択され、レチクル６０のパターン検査に用いられる。以下、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布が選択された場合について説明する。なお、レチクル６０のパターン検査処理は、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布が選択された場合についても同様であるため、説明を省略する。
【００３１】
まず、ワークステーション２０は、レチクルパターン６０ａの光強度分布と、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分を求める（図４（ａ））。
次に、ワークステーション２０は、差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施し、レチクルパターン６０ａの欠陥を判定するための差分パターンデータを得る（図４（ｂ））。逆光強度分布シミュレーションは、光強度分布シミュレーションと可逆性を有し、逆フーリエ変換を用いて実施される。すなわち、逆光強度分布シミュレーションにより、光強度分布から画像に対応するデータが復元される。このため、差分を用いて逆光強度分布シミュレーションが実施されることで、レチクルパターン６０ａの欠陥部分のみを含む画像に対応する差分パターンデータが得られる。
【００３２】
次に、ワークステーション２０は、差分パターンデータを用いてレチクルパターン６０ａの欠陥を自動判定する。例えば、ディスプレイ２２には、差分パターンデータで表される画像およびレチクルパターン６０ａの画像が重なって表示される。レチクルパターン６０ａに欠陥がなければ、レチクル６０のパターン検査は完了する。レチクルパターン６０ａに欠陥があれば、差分パターンデータから、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが作成される。
【００３３】
そして、ワークステーション２０は、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータをＦＩＢ加工装置５０に転送する。ＦＩＢ加工装置５０は、転送されたデータに基づいて、レチクルパターン６０ａの欠陥を修正する。すなわち、レチクル６０のパターン検査およびパターン検査結果に基づくパターン修正は完了する。
図５は、第１の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。
【００３４】
レチクル６０のパターン検査処理は、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
ステップＳ１０において、図２（ａ）に示したレチクルパターン６０ａの画像がＳＥＭ４０により取得される。この後、処理はステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０において、ステップＳ１０により得られたレチクルパターン６０ａの画像が図２（ｂ）に示したレチクルパターンデータに変換される。この後、処理はステップＳ３０に移行する。
【００３５】
ステップＳ３０において、ステップＳ２０により得られたレチクルパターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施され、図２（ｃ）に示したレチクルパターン６０ａの光強度分布が得られる。この後、処理はステップＳ４０に移行する。
なお、図３（ａ）に示した描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施されることで得られた光強度分布（図３（ｂ））は、参照用の光強度分布としてハードディスク２６ｃに予め格納されている。
【００３６】
ステップＳ４０において、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布が、ハードディスク２６ｃからロードされる。次に、図４（ａ）に示したように、ステップＳ３０により得られたレチクルパターン６０ａの光強度分布と描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分が算出される。この後、処理はステップＳ５０に移行する。
【００３７】
ステップＳ５０において、ステップＳ４０により得られた差分を用いて逆光強度分布シミュレーションが実施され、図４（ｂ）に示した差分パターンデータが得られる。この後、処理はステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０において、ステップＳ５０により得られた差分パターンデータを用いて、レチクルパターン６０ａの欠陥が自動判定される。レチクルパターン６０ａに欠陥がなければ、レチクル６０のパターン検査は完了する。レチクルパターン６０ａに欠陥があれば、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが、差分パターンデータから作成される。この後、処理はステップＳ７０に移行する。
【００３８】
ステップＳ７０において、レチクルパターン６０ａの欠陥の形状や位置などを示すデータが、ＦＩＢ加工装置５０に転送される。レチクルパターン６０ａの欠陥が、転送されたデータに基づいて、ＦＩＢ加工装置５０により修正される。すなわち、レチクル６０のパターン検査およびパターン検査結果に基づくパターン修正は完了する。
以上、第１の実施形態では、次の効果が得られる。
【００３９】
レチクルパターン６０ａの光強度分布と描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布との差分を用いて逆光強度分布シミュレーションを実施することで、レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異を、レチクルパターン６０ａの欠陥として認識できる。また、差分パターンデータは、レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異の画像に対応しているため、レチクルパターン６０ａの欠陥を画像として認識できる。このため、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。このため、レチクル６０のパターン検査時間を短縮できる。この結果、レチクル６０の製作コストを削減できる。換言すれば、レチクル６０を用いて製造されるデバイスの製造コストを削減できる。
【００４０】
描画パターンデータは、レチクル６０のパターン形成のために既に作成されている。このため、レチクルパターン６０ａの光強度分布と比較する光強度分布を得るための光強度分布シミュレーションの入力データを新たに作成しなくてもよい。
描画パターンデータは、レチクルパターン６０ａの転写により転写対象物に形成されるパターンが所望のデバイス特性を実現するように作成されている。このため、レチクルパターン６０ａが描画パターンデータ通りに形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。この結果、描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布は、レチクルパターン６０ａの光強度分布の比較対象として適している。一方、転写対象物に形成されるべきパターンが、実際に転写対象物に形成される場合、転写対象物に形成されるデバイスは、所望の特性を有する。このため、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布は、レチクルパターン６０ａの光強度分布の比較対象として理想の光強度分布である。この結果、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を確実に特定できる。従って、両者のいずれかがレチクルパターン６０ａの光強度分布として選択されても、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を確実に特定できる。
【００４１】
描画パターンデータを用いた光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布を予めハードディスク２６ｃに格納しておくことで、パターン検査を実施する際に、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。一方、転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布を予めハードディスク２６ｃに格納しておくことで、レチクルパターン６０ａの光強度分布と比較する光強度分布を得るために、光強度分布シミュレーションを実施する必要がなくなる。このため、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
【００４２】
フーリエ変換および逆フーリエ変換は、一方が他方の出力を変換することで他方の入力を復元できる。このため、フーリエ変換および逆フーリエ変換を光強度分布シミュレーションおよび逆光強度分布シミュレーションにそれぞれ用いることで、レチクルパターン６０ａの欠陥の有無を高い精度で判定でき、レチクルパターン６０ａの欠陥位置を容易かつ確実に特定できる。
【００４３】
レチクルパターン６０ａおよび描画パターンデータで表されるパターンの転写によりそれぞれ形成されるパターンの差異の画像に対応する差分パターンデータを用いることで、作業者に依存しないレチクルパターン６０ａの欠陥判定の結果を得ることができる。
ＦＩＢ加工装置５０を設けることで、レチクルパターン６０ａの欠陥を自動的に修正できる。人手を介さないため、レチクルパターン６０ａの欠陥を短時間で修正できる。
【００４４】
図６は、本発明の第２の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。本実施形態のパターン検査装置は、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムが異なることを除き、第１の実施形態（図１）と同一である。第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４５】
レチクル６０のパターン検査処理は、第１の実施形態と同様に、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
まず、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１０が実行される。この後、処理はステップＳ１１に移行する。
【００４６】
ステップＳ１１において、レチクルパターン６０ａの画像と描画パターンデータで表されるパターン（基準パターン）の画像とが比較されることで、レチクルパターン６０ａと描画パターンデータで表されるパターンとの不一致部分である差異パターンが検出される。この後、処理はステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２において、ステップＳ１１により得られた差異パターンの寸法と許容寸法（基準寸法）とが比較される。差異パターンの寸法が許容寸法を超えない場合、レチクル６０のパターン検査は完了する。差異パターンの寸法が許容寸法を超える場合、処理はステップＳ２０に移行する。そして、第１の実施形態と同様に、ステップＳ２０以降の処理が順次実行される。
【００４７】
以上、第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、差異パターンは、レチクルパターン６０ａの画像と描画パターンデータで表されるパターンの画像とを直接比較するだけで検出されるため、差異パターンを用いたレチクルパターン６０ａの欠陥判定（ステップS１１およびS１２）は、短時間で実施できる。差異パターンの寸法が許容寸法を超える場合にのみ、レチクルパターン６０ａの画像からレチクルパターンデータへの変換以降の処理を実施することで、レチクル６０のパターン検査の無駄な工程を削減できる。すなわち、まず、精度の低い欠陥判定を短時間で実施し、レチクルパターン６０ａが欠陥ありと判定された場合にのみ、精度の高い欠陥判定を実施することで、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
【００４８】
図７は、本発明の第３の実施形態におけるパターン検査処理の動作を示している。本実施形態のパターン検査装置は、ＣＤ−ＲＯＭ３０またはフレキシブルディスク３２に記録されたパターン検査プログラムが異なることを除き、第１の実施形態（図１）と同一である。第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
レチクル６０のパターン検査処理は、第１の実施形態と同様に、ワークステーション２０のＣＰＵ２６ｂが、ハードディスク２６ｃに格納されたパターン検査プログラムを実行することで実施される。
ステップＳ３０ａにおいて、描画パターンデータを用いて光強度分布シミュレーションが実施され、描画パターンデータで表されるパターンの光強度分布が得られる。この後、処理はステップＳ４０ａに移行する。
【００５０】
なお、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布は、参照用の光強度分布としてハードディスク２６ｃに予め格納されている。
ステップＳ４０ａにおいて、ウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布が、ハードディスク２６ｃからロードされる。ステップＳ３０ａにより得られた描画パターンデータで表されるパターンの光強度分布とウェーハに形成されるべきパターンの光強度分布との差分が算出される。この後、処理はステップＳ５０に移行する。そして、第１の実施形態と同様に、ステップＳ５０以降の処理が順次実行される。
【００５１】
このパターン検査処理では、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥がレチクルパターン６０ａの欠陥として扱われるため、特に、レチクルパターン６０ａがほぼ描画パターンデータ通りに形成されている場合に有効である。
以上、第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、描画パターンデータで表されるパターンの欠陥をレチクルパターン６０ａの欠陥として扱うことで、レチクルパターン６０ａの画像を取得する必要がなくなる。このため、レチクル６０のパターン検査の効率を向上できる。
【００５２】
なお、第１〜第３の実施形態では、本発明をレチクル６０のパターン検査に適用した例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明をフォトマスクのパターン検査に適用してもよい。
第１〜第３の実施形態では、レチクルパターン６０ａの欠陥がワークステーション２０により自動判定される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、レチクルパターン６０ａの欠陥は、人手により判定されてもよい。
【００５３】
第１および第２の実施形態では、パターン検査装置１０の修正部がＦＩＢ加工装置で構成されている例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、パターン検査装置１０の修正部は、レーザリペア装置で構成されていてもよい。
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得し、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記２）
付記１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施することで得られた光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記３）
付記１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記基準光強度分布は、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記４）
付記１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施され、
前記逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換を用いて実施されることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記５）
付記１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換する前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出し、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較し、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記６）
付記１記載のフォトマスクのパターン検査方法において、
前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定することを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記７）
フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記フォトマスクに形成された検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査方法。
（付記８）
フォトマスクに形成された検査対象パターンの画像を取得する画像取得部と、
前記検査対象パターンを検査する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記画像取得部により取得された前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換し、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記９）
付記８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記基準光強度分布は、前記制御部が前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施することで得られた光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１０）
付記８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記基準光強度分布は、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布であることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１１）
付記８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記光強度分布シミュレーションは、フーリエ変換を用いて実施され、
前記逆光強度分布シミュレーションは、逆フーリエ変換を用いて実施されることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１２）
付記８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記制御部は、前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換する前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出し、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較し、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降の処理を実施することを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１３）
付記８記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記制御部は、前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定することを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１４）
付記１３記載のフォトマスクのパターン検査装置において、
前記検査対象パターンの欠陥の判定結果に基づいて前記検査対象パターンの欠陥を修正する修正部を備えていることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１５）
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査する制御部を備え、
前記制御部は、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施し、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求め、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得ることを特徴とするフォトマスクのパターン検査装置。
（付記１６）
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記検査対象パターンの画像を、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションの入力データである検査対象パターンデータに変換するステップと、
前記検査対象パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた前記検査対象パターンの光強度分布と、基準光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
（付記１７）
付記１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記基準光強度分布を得るために、前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて前記光強度分布シミュレーションを実施するステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
（付記１８）
付記１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記検査対象パターンの画像を前記検査対象パターンデータに変換するステップを実行させる前に、
前記検査対象パターンの画像と基準パターンの画像とを比較することで、前記検査対象パターンと前記基準パターンとの不一致部分である差異パターンを検出するステップと、
前記差異パターンの寸法と基準寸法とを比較するステップとを実行させ、
前記差異パターンの寸法が前記基準寸法を超える場合にのみ、前記検査対象パターンの画像から前記検査対象パターンデータへの変換以降のステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
（付記１９）
付記１６記載のフォトマスクのパターン検査プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記差分パターンデータを用いて前記検査対象パターンの欠陥を判定するステップを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
（付記２０）
フォトマスクに形成された検査対象パターンを検査するコンピュータに、
前記フォトマスクのパターン形成に用いられた描画パターンデータを用いて、パターン転写に使用される露光装置の光学条件を反映した光強度分布を求める光強度分布シミュレーションを実施するステップと、
前記光強度分布シミュレーションにより得られた光強度分布と、前記検査対象パターンを転写することで転写対象物に形成されるべきパターンの光強度分布との差分を求めるステップと、
前記差分を用いて前記光強度分布シミュレーションと可逆性を有する逆光強度分布シミュレーションを実施し、前記検査対象パターンの欠陥を判定するための差分パターンデータを得るステップとを実行させることを特徴とするフォトマスクのパターン検査プログラム。
【００５４】
付記６、１３、１９のいずれかの発明では、差分パターンデータを用いて検査対象パターンの欠陥が判定される。検査対象パターンの転写により形成されるパターンおよび基準光強度分布に対応するパターンの差異の画像に対応する差分パターンデータを用いることで、検査対象パターンの欠陥を作業者に依存することなく判定できる。
付記１４の発明では、本発明が適用されるフォトマスクのパターン検査装置は、検査対象パターンの欠陥の判定結果に基づいて検査対象パターンの欠陥を修正する修正部を有している。修正部を設けることで、検査対象パターンの欠陥を自動的に修正できる。人手を介さないため、検査対象パターンの欠陥を短時間で修正できる。
【００５５】
以上、本発明について詳細に説明してきたが、前述の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態におけるレチクルパターンに関する処理を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態における描画パターンに関する処理を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態における差分に関する処理を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態におけるパターン検査処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  パターン検査装置
２０  ワークステーション
２２  ディスプレイ
２４  キーボード
２６  制御装置
２６ａ  記録媒体ドライブ装置
２６ｂ  ＣＰＵ
２６ｃ  ハードディスク
３０  ＣＤ−ＲＯＭ
３２  フレキシブルディスク
４０  走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
５０  集束イオンビーム加工装置（ＦＩＢ加工装置）
６０  レチクル
６０ａ  レチクルパターン
【国際調査報告】
2004088417.tif 000010
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