(57)【要約】【課題】ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際にフォトマスク上の欠陥を検出するための検査時間を短縮することができ、マスク製造に要する時間とマスク製造コストの低減をはかる。【解決手段】マスク欠陥検査データ生成方法であって、フォトマスクの検査データ内に定義された検査領域制御情報を基に、所定方向に隣接する検査領域間の距離を算出する工程（Ｓ２２）と、算出した検査領域間の距離が所定距離以下か否かを判定する工程（Ｓ２３）と、検査領域間の距離が所定距離以下と判定された場合は、当該検査領域を結合して最適化検査領域を作成する工程（Ｓ２４〜Ｓ２５）と、作成された最適化検査領域情報を、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際に参照する検査レイアウトデータ内に定義する工程（Ｓ２７）とを含む。【選択図】図２
2009042055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクの検査データ内に定義された、パターン形成領域内から検査不要の検査除外領域を除いた複数の検査領域を表す検査領域制御情報を基に、所定方向に隣接する検査領域間の距離を算出する工程と、
前記算出した検査領域間の距離が所定距離以下か否かを判定する工程と、
前記検査領域間の距離が所定距離以下と判定された場合は、当該検査領域を結合して最適化検査領域を作成し、所定距離以下と判定されない場合は当該検査領域をそのまま最適化検査領域として作成する工程と、
前記作成された最適化検査領域情報を、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際に参照する検査レイアウトデータ内に定義する工程と、
を含むことを特徴とするマスク欠陥検査データ生成方法。
【請求項２】
前記距離を算出する工程は、前記フォトマスクを検査光学系に対して連続移動させる方向をＸとし、ステップ移動させる方向をＹとしたとき、Ｘ方向に隣接する検査領域間の距離を算出することを特徴とする請求項１記載のマスク欠陥検査データ作成方法。
【請求項３】
フォトマスクの検査データ内に定義された、パターン形成領域内から検査不要の検査除外領域を除いた複数の検査領域を表す検査領域制御情報を基に、所定方向に隣接する検査領域間の距離を算出する工程と、
前記算出した検査領域間の距離が所定距離以下か否かを判定する工程と、
前記検査領域間の距離が所定距離以下と判定された場合は、当該検査領域を結合して最適化検査領域を作成し、所定距離以下と判定されない場合は当該検査領域をそのまま最適化検査領域として作成する工程と、
前記作成された最適化検査領域情報を、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際に参照する検査レイアウトデータ内に定義する工程と、
前記検査レイアウトデータに基づき、前記最適化検査領域毎に前記フォトマスクに形成されたパターンを検査光学系により検出することによりセンサデータを取得する工程と、
前記センサデータとこれに対応する参照データとを比較することにより欠陥の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とするマスク欠陥検査方法。
【請求項４】
前記センサデータを取得する工程は、前記マスクを前記検査光学系に対してＸ方向には連続移動、Ｙ方向にはステップ移動させ、
前記距離を算出する工程は、前記Ｘ方向に隣接する検査領域間の距離を算出することを特徴とする請求項３記載のマスク欠陥検査方法。
【請求項５】
フォトマスクの設計データを基に透明基板上に遮光膜又はハーフトーン膜のパターンを形成するマスク作製方法であって、
請求項３又は４記載のマスク欠陥検査方法を用いて欠陥の有無を検査する工程を備えたことを特徴とするマスク作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造に用いられるフォトマスクの作製技術に係わり、特に形状欠陥検査工程で用いる検査データを生成するためのマスク欠陥検査データ生成方法、及びこの方法により得られた検査データを用いたマスク欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造に用いられるフォトマスクにおいては、パターンの微細化が進むに伴いマスク上に形成された微細な欠陥を検出することが難しくなっている。微細な欠陥を検出するためには、検査感度を上げて検査することが必要となるが、これにより検査時間が従来に比べて長くなり、検査スループットを低下させる要因となっている。さらに、パターン形成領域も従来に比べ広くなっており、検査領域拡大による検査時間の増大も問題となっている。
【０００３】
フォトマスクの欠陥検査には、パターン形成領域全面を検査するようなケースとパターン形成領域内の特定領域のみを検査するようなケースがあり、後者は領域限定検査と呼ばれており、実際のマスクの欠陥検査においてもこの検査手法が用いられるケースがある。この他にも、検査した領域のうち欠陥があっても良い領域を検査除外領域として予め定義しておき、パターン形成領域全面或いは領域限定検査領域内を検査した際に検出された欠陥が検査除外領域内に存在するものであれば欠陥としてカウントしないという検査手法も用いられている。
【０００４】
現状の欠陥検査は、これらを組み合わせることで行われている。フォトマスク上に形成されたパターンイメージを検査装置のＣＣＤカメラ等により取り込んで生成したデータイメージ（センサデータ）と設計データより生成されるデータイメージ（参照データ）とを比較することにより、この２つのデータイメージの相違箇所を欠陥とするダイ・ツー・データベース（Die to Database）方式で、この領域限定検査や領域除外検査を行う場合、検査レイアウトデータ内に予め検査する領域や検査を除外する領域の座標情報を定義しておく。そして、検査装置がこのデータ内に定義された領域情報に従って欠陥検査を行うことでマスク上の欠陥の有無を判定する。
【０００５】
このような検査方法においては、特定の領域のみを検査したり、検査領域内の一部の領域を検査除外領域とすることが可能となるという利点がある。しかし一方で、検査装置は指定された領域を検査装置独自のストライプ幅でＸ方向は連続移動、Ｙ方向はステップ移動を繰り返しながら行うため、Ｘ方向の検査領域端ではストライプの折り返しが発生してしまう。この折り返しは連続移動を一時停止することになるため、検査除外領域の設定によって折り返しが多くなると、その分だけ検査時間が長くなる。このため、領域の設定方法によっては検査時間が著しく長くなってしまい、スループットを低下させるという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−３９０５９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、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際にフォトマスク上の欠陥を検出するための検査時間を短縮することができ、マスク製造に要する時間とマスク製造コストの低減をはかり得るマスク欠陥検査データ生成方法及びその検査データを用いたマスク欠陥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】
【０００７】
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。
【０００８】
即ち、本発明の一態様は、マスク欠陥検査データ生成方法において、フォトマスクの検査データ内に定義された、パターン形成領域内から検査不要の検査除外領域を除いた複数の検査領域を表す検査領域制御情報を基に、所定方向に隣接する検査領域間の距離を算出する工程と、前記算出した検査領域間の距離が所定距離以下か否かを判定する工程と、前記検査領域間の距離が所定距離以下と判定された場合は、当該検査領域を結合して最適化検査領域を作成し、所定距離以下と判定されない場合は当該検査領域をそのまま最適化検査領域として作成する工程と、前記作成された最適化検査領域情報を、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際に参照する検査レイアウトデータ内に定義する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の一態様は、マスク欠陥検査方法において、フォトマスクの検査データ内に定義された、パターン形成領域内から検査不要の検査除外領域を除いた複数の検査領域を表す検査領域制御情報を基に、所定方向に隣接する検査領域間の距離を算出する工程と、前記算出した検査領域間の距離が所定距離以下か否かを判定する工程と、前記検査領域間の距離が所定距離以下と判定された場合は、当該検査領域を結合して最適化検査領域を作成し、所定距離以下と判定されない場合は当該検査領域をそのまま最適化検査領域として作成する工程と、前記作成された最適化検査領域情報を、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際に参照する検査レイアウトデータ内に定義する工程と、前記検査レイアウトデータに基づき、前記最適化検査領域毎に前記フォトマスクに形成されたパターンを検査光学系により検出することによりセンサデータを取得する工程と、前記センサデータとこれに対応する参照データとを比較することにより欠陥の有無を判定する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マスク上の欠陥の有無を検査する形状欠陥検査において、検査データ内に定義される検査領域情報を最適化した検査データを生成することが可能になり、その最適化された検査デ−タを用いて検査を行うことにより、マスク検査時間が短縮され、結果としてマスク製造に要する時間とマスク製造コストの低減をはかることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（発明の基本原理）
まず、実施形態を説明する前に、本発明の基本原理について説明する。
【００１２】
図６は、本発明の参考例として、一般的な検査データ作成フローを示す図である。半導体デバイス製造するための所望パターンを各種ＣＡＤツールによりパターン設計し設計データを生成する（Ｓ１）。その設計データをＧＤＳIIやＯＡＳＩＳ等のストリーム形式と呼ばれるフォーマットで出力する（Ｓ２）。
【００１３】
次に、その設計データをフォトマスクから露光装置でウェハにパターン転写する際の光近接効果を補正するためのＯＰＣ処理と、上記露光後のパターンを現像及びエッチング処理によりパターン加工する際に生じるプロセス近接効果によるウェハのパターン変形を補正するためのＰＰＣ処理、及び上記設計データからフォトマスクに形成すべきパターンデータとするための層間データ演算処理（例：図形間のＡＮＤ・ＯＲ・ＸＯＲ処理など）を行う（Ｓ３）。さらに、寸法補正処理や白黒反転処理の組み合わせで構成するＣＡＤ処理を行う。続いて、欠陥検査装置に入力可能な検査データフォーマットへのフォーマッティングを行う（Ｓ４）。
【００１４】
次に、検査制御情報付与処理と呼ばれる処理を行い（Ｓ５）、パターン形成領域内の特定の領域のみを検査する場合には検査領域座標を定義し、検査対象領域内に欠陥が存在しても欠陥としてカウントしない場合には、検査を除外（欠陥があってもカウントしない）する領域を表す検査除外座標情報を、レイアウトデータ内に定義しておく（Ｓ１１）。このとき、検査データのレイアウトデータ内に定義される検査領域情報は検査する領域を単純に記載しただけのものであり検査時間等を一切考慮していない。
【００１５】
なお、Ｓ１〜Ｓ５で得られたデータはマスク作製装置に入力されると（Ｓ６）、露光装置，現像装置，エッチング装置などを用いてマスクの作製が行われる（Ｓ７〜Ｓ９）。即ち、透明基板上に遮光膜又はハーフトーン膜が形成されたマスクブランクスに対し、露光装置を用いてレジストにＬＳＩパターンを露光した後、現像装置を用いてレジストを現像することによりレジストパターンを形成し、エッチング装置を用いてレジストパターンをマスクに遮光膜又はハーフトーン膜を選択エッチングすることにより、フォトマスクを作製する。そして、マスクの作製工程において、マスクに実際に形成されたパターンが設計パターンに一致しているかを比較するために、欠陥検査装置を用いて形状検査を行う（Ｓ１２）。
【００１６】
形状検査工程では、検査データを欠陥検査装置が参照し、マスク上に形成されたパターンイメージと比較するための参照データを生成し、マスク上に形成されたパターンイメージから得られるデータと参照データとを比較参照することによりマスク上の欠陥の有無を判定する。
【００１７】
図７は、上記のような領域限定検査領域の指定方法を示すものである。例で示す通りパタ−ン形成領域１０１内の検査領域１０２（(1)〜(6)）のみを検査する場合、図６で示すフロー中の検査制御情報付与処理（Ｓ６）において検査レイアウトデータ内に (1)〜(6) の各領域情報を定義する。この領域情報の記述形式は欠陥検査装置が解読可能な形式であるものとする。
【００１８】
図８は、上記のような領域限定検査指定の問題点を示すものである。検査装置は独自のストライプ幅で矢印のようにＸ方向は連続移動、Ｙ方向はステップ移動しながら検査を行う。Ｘ方向では領域端で折り返しが発生するため、実際の検査時間に加えて折り返し時間が掛かる。そして、この折り返し時間の増大がトータルの検査時間の増大を招く要因となっている。また、縦方向の検査領域が大きければその分、検査時間も長くなる。
【００１９】
そこで本実施形態では、折り返し時間を減らすことにより総検査時間の短縮をはかることを考えた。
【００２０】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００２１】
（実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係わるフォトマスク検査データ作成方法のフローを示す図である。
【００２２】
フロー中のＳ１〜Ｓ９は基本的に図６と同様である。本実施形態では、Ｓ６の Data-In 後、マスク検査前に検査領域設定の適正化を行う（Ｓ１３）。本実施形態では、この適正化により生成された検査データを最適化検査領域データとし、このデータを用いて欠陥検査を行う。
【００２３】
図２は、本実施形態による検査領域適正化の概略フローを示したものである。
【００２４】
まず、入力された検査レイアウトデータより検査領域情報を抽出する（Ｓ２１）。具体的には、フォトマスクの設計データに各種処理、変換を施して作成されたデータを入力し、パターン形成領域内から検査不要の検査除外領域を除いた複数の検査領域を表す検査領域制御情報を抽出する。
【００２５】
次に、Ｘ方向に隣接する走査領域間の距離を算出する（Ｓ２２）。ここで、隣接する領域が複数の場合は、全ての走査領域間距離を算出する。
【００２６】
次に、Ｓ２２で算出した距離と、予め検査装置性能等を基に定義された適正化識別テーブル内の情報（隣接間距離ｄ）とを比較する（Ｓ２３）。
【００２７】
なお、隣接間距離ｄの距離が長過ぎると、非検査領域のスキャン時間が長くなり、領域を分割したまま検査した方が却って良い場合がある。即ち、非検査領域のスキャン時間と折り返し時間との関係で、領域を分割したまま検査した方が良い場合と、領域をマージした方が良い場合がある。
【００２８】
折り返し時間＜非検査領域のスキャン時間であれば、領域を分割したまま検査
折り返し時間＞非検査領域のスキャン時間であれば、領域をマージ
そこで、隣接間距離ｄは、検査領域内の総折り返し時間の合計が非検査領域の総スキャン時間の合計よりも大きくなる条件を満たす距離に定めればよい。
【００２９】
検査領域間の距離が適正化識別テーブル内の登録距離以下である場合には、Ｘ方向に隣接する領域を１つの領域と定義し、その領域の左下座標（ｘ，ｙ）と右上座標（ｘ，ｙ）を適正化後の最適化検査領域としてデイスク等に一時保管する（Ｓ２４）。このとき、適正化前のＸ方向に隣接する領域間の非検査領域を、適正化後の非検査領域としてその左下座標（ｘ，ｙ）と右上座標（ｘ，ｙ）をデイスク等に一時保管する（Ｓ２５）。Ｘ方向に３つ以上の検査領域が隣接する場合には同じ処理を繰り返す。
【００３０】
適正化識別テーブル内の登録情報はマスクグレード毎、製品毎、世代毎などのキーワードで区別することができ、例えば図３に示すように、そのキーワードと領域間距離の組み合わせで予め登録されているものとする。ここで登録される領域間距離はマスクグレード毎に検査画素が異なり、検査画素毎にステージ速度が異なるという検査装置固有の特徴などにより決定されるものであり装置の状況等により都度変更される可能性がある。この値は検査領域間に挟まれた検査除外領域をステージが移動する時間とストライプ端での折り返し時間のどちらが総検査時間が短いかの判断基準になる値である。これらの識別情報の形式は本実施例に記載されたものに限定されるものではなく、他の方法でも良い。
【００３１】
次に、全ての検査領域に対して適正化処理が終了したか否かを判定する（Ｓ２６）。終了していない場合は、Ｓ２３に戻り別の検査領域に対して検査領域適正化処理を行う。
【００３２】
終了している場合は、最終的に算出された検査領域と検査除外領域を適正化後の最適化検査領域と最適化検査除外領域として検査レイアウトデータ内に定義する（Ｓ２７）。このとき、オリジナル検査レイアウトデータに定義された適正化前の検査領域情報は消去し、オリジナルデータに検査除外領域情報が存在する場合には、適正化により新たに検査除外領域に追加された最適化検査除外領域情報をオリジナルデータの検査除外領域に追記する。
【００３３】
次に、上記の最適化検査データを用いて欠陥検査を行いマスク上の欠陥の有無を検査する。
【００３４】
図４は、適正化前の領域限定検査指定の一例である。この指定においては (1)〜(6) の領域が領域限定検査情報として検査レイアウトデータ内に定義されている。
【００３５】
図５は、図４のレイアウトの適正化後の領域限定検査指定を表したものである。図４の領域 (5)，(6) はＸ方向に隣接する領域が存在しないため、適正化後の検査領域は適正化前と同様でそれぞれ (3’)，(4’) とする。領域 (1)−(2)、領域 (3)−(4) はＸ方向に２つの検査領域が隣接しており隣接間距離は図３のテーブルに登録された距離以下であるため、領域 (1)−(2) 、領域 (3)−(4) をそれぞれ(1’)，(2’) とする。このときの領域 (1’)，(2’) の左下座標（ｘ，ｙ）と右上座標（ｘ，ｙ）を適正化後の最適化検査領域１０３としてデイスクに一時保管する。領域(1’)，(2’)の中の（ａ），（ｂ）は検査不問領域であるため検査除外領域１０４としてそれぞれの座標を最適化検査除外領域としてデイスクに一時保管する。
【００３６】
適正化後の最適化検査領域情報を検査レイアウトデータ内に定義し、適正化後の検査除外領域を最適化検査除外領域として定義する。オリジナルデータに検査除外領域が存在する場合には、適正化により新たに検査除外領域に追加された領域をオリジナルデータの検査除外領域に追記する。それらの検査データを用いて検査することでフォトマスク上の欠陥の有無を判定する。
【００３７】
実際に検査する際には、Ｓ８のマスクの作製工程において、マスクに実際に形成されたパターンが設計パターンに一致しているかを比較するために、欠陥検査装置を用いて形状検査を行う（Ｓ１２）。
【００３８】
欠陥検査装置では、フォトマスク上に形成されたパターンイメージを検査装置のＣＣＤカメラ等により取り込んでデータイメージ（センサデータ）を生成する。このとき、マスクを載置したステージをＸ方向に連続移動し、Ｙ方向にはステップ移動することになる。
【００３９】
形状検査工程では、検査データを欠陥検査装置が参照し、マスク上に形成されたパターンイメージと比較するための参照データを生成し、マスク上に形成されたパターンイメージから得られるデータと参照データとを比較参照することによりマスク上の欠陥の有無を判定する。
【００４０】
このとき、検査領域を最適化しているために、検査の際のストライプの折り返し回数が少なくなるために、検査時間を短縮することができる。
【００４１】
このように本実施形態によれば、欠陥検査領域の最適化により、ダイ・ツー・データベース方式の欠陥検査の際にフォトマスク上の欠陥を検出するための検査時間を短縮することができ、マスク製造に要する時間とマスク製造コストの低減をはかることができる。
【００４２】
ダイ・ツー・データベース方式の形状欠陥検査で用いる検査データには、予めマスク発注者等により検査データ内にパターン形成領域内の特定の領域のみを検査することを表す情報や検査領域内で欠陥が存在してもその箇所を欠陥としてカウントしないことを表す情報などの各種検査関連情報が定義されている。この定義された検査関連情報のうち検査領域を表す情報を取り出し、隣接する複数の領域の存在の有無やその距離を算出し、算出した検査領域間の距離を予め検査装置の性能等を基に定義された値と比較し、所定距離以下か否かを判定する。そして、その判定結果に基づいて最適化検査領域を算出し、算出された最適化検査領域情報を検査データ内に定義し、その最適化検査データを用いて欠陥検査を行う。これにより、従来の検査領域指定方法で検査時間増大の原因となっている検査領域端でのストライプ折り返しが低減され、検査時間を短縮することができる。
【００４３】
（変形例）
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態では、露光用マスクとしてフォトマスクを用いた例を説明したが、必ずしもフォトマスクに限るものではなく、ＥＵＶマスクに適用することも可能である。また、本発明は、マスク欠陥検査データの生成或いはマスクの欠陥検査に限るものではなく、これを利用したマスクの製造方法に適用することができる。さらに、このマスクを用いた半導体装置の製造方法に適用することができる。
【００４４】
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】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係わるフォトマスク検査データ作成方法のフローを示す図。
【図２】本実施形態における検査領域適正化の概略フローを示す図。
【図３】本実施形態で適正化が必要な否かを判断するために参照する適正化識別テーブルの例を示す図。
【図４】検査領域適正化前の領域指定を表した平面図。
【図５】検査領域適正化後の領域指定を表した平面図。
【図６】従来技術の検査データ生成フローを示す図。
【図７】従来の検査領域指定例を表した平面図。
【図８】従来の検査領域指定の問題点を表した平面図。
【符号の説明】
【００４６】
１０１…パターン形成領域
１０２…検査領域
１０３…最適化領域
１０４…検査除外領域
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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