JP2004272160A - フォトマスク評価方法およびフォトマスク評価マスク - Google Patents
フォトマスク評価方法およびフォトマスク評価マスク Download PDFInfo
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Abstract
【課題】時間とコストを削減して、フォトマスク自体の特性を評価する。
【解決手段】フォトマスク評価方法は、規格データを記憶するステップ(S100)と、予め定められた複数の評価項目にそれぞれ対応した複数のパターンを含むフォトマスク評価マスクについての測定データを入力するステップ(S110)と、測定データを統計的処理するステップ(S120)と、統計的処理されたデータと規格データとを比較して(S130)、規格範囲内にあると(S140にてYES)、評価対象のフォトマスク評価マスクが良品であると判定するステップ(S150)とを含む。
【選択図】 図16
【解決手段】フォトマスク評価方法は、規格データを記憶するステップ(S100)と、予め定められた複数の評価項目にそれぞれ対応した複数のパターンを含むフォトマスク評価マスクについての測定データを入力するステップ(S110)と、測定データを統計的処理するステップ(S120)と、統計的処理されたデータと規格データとを比較して(S130)、規格範囲内にあると(S140にてYES)、評価対象のフォトマスク評価マスクが良品であると判定するステップ(S150)とを含む。
【選択図】 図16
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、フォトマスクの評価技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、顧客が要求した仕様によって配線パターンが変更される回路を備えたIC(Integrated Circuit)チップが生産されている。ICチップの製造工程の1つであるウェハ処理工程において、合成石英基板上に金属薄膜で遮光パターンを形成したフォトマスクをマスクパターン(原版)として、ICチップが製造される。
【0003】
マスクパターンは、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトマスク上のパターンをウェハなどの基板に露光転写するときのマスタパターンとなる。転写されたパターンが正確に設計パターンを再現するかどうかは、フォトマスクの品質に大きく起因する。このようなフォトマスクの品質は厳格に管理されている。
【0004】
特開平10−115910号公報(特許文献1)は、工程マージンのテストに要する時間の低減を図ったフォトマスクおよびこれを利用した工程マージンテスト方法を開示する。このテスト方法は、ウェハを提供するステップと、ウェハに感光膜を塗布するステップと、第1ないし第3工程マージンパターンが一つの単位でなり、チップ全体に亘り多数個配列されたフォトマスクを利用し感光膜を露光および現像して感光膜パターンを形成するステップと、フォトマスクの工程マージンパターンに対するデータが貯蔵されたCADデータと、感光膜パターンのイメージを比較して工程マージンをテストするステップとを含む。
【0005】
特許文献1に開示されたテスト方法によると、一つのフォトマスクに多様なライン/スペースおよびコンタクトホールの線幅と長さを変化させ、繰り返し形成される工程マージンテストパターンをチップの全体に均等に形成されるようにするフォトマスクを利用することにより、1回の露光および現像ステップで形成しようとする半導体素子製造工程の際に必要な各種状況の工程マージンをテストすることができる。その結果、工程マージンのテストに要する時間を低減することができ、生産性が向上する。
【0006】
特開平7−325386号公報(特許文献2)は、ウェハなどの平板の表面に形成したホトレジストの密着性の度合いを効果的に評価する評価方法を開示する。この評価方法は、半導体ウェハなどの平板の表面に評価しようとするホトレジストを被覆するステップ、このホトレジストの被覆表面全面に評価用マスクを用いて露光および現像するステップと、これら現像されたパターンのホトレジストの密着および剥離状態を顕微鏡で確認するステップと、ホトレジストの平板の表面への密着性を評価するステップとを含む。
【0007】
特許文献2に開示された評価方法によると、同一の下地に対する各種ホトレジストの密着性や、同一の下地に対し、ベイクやアドヒージョン処理条件を振った時の各ホトレジストの密着性や、異なる下地に対するそのホトレジストの密着性や、下地の表面状態に変化に対する各種ホトレジストの密着性や半導体ウェハ内面でのホトレジストの密着性など評価できる。
【0008】
特開平4−100044号公報(特許文献3)は、予め設計された通りのマスクパターンを有する認定されたマスクを製造するためのマスクパターンの照合装置を開示する。この照合装置は、予め認定処理されたマスク本体からそのマスクパターン形状をデジタルデータに変換して記憶する基準データ記憶回路と、被検査用のマスクのマスクパターンをデジタルデータに変換して記憶する変換記憶回路と、基準データ記憶回路のマスクパターンデータと変換記憶回路からのマスクパターンデータとを比較処理する比較回路と、比較処理の結果を出力する表示回路とを含む。
【0009】
特許文献3に開示された照合装置によると、既に完成した正確なパターンを有するマスクあるいがレクチルで予め認定されたマスクパターンを基準として、そのマスクのパターンをデジタルデータに変換して基準の検査照合データとして登録しておき、この基準の検査照合データを用いて使用途中のマスクのパターン照合に使用することができる。その結果、従来のパターン照合方法に比較して正確に照合できるので、マスクに対する信頼性が大幅に向上する。
【0010】
特開2000−258349公報(特許文献4)は、フォトマスクの外観検査を、実際にステッパでウェハ上に露光するときと同じ条件で、迅速かつ良好な精度で行なう検査方法を開示する。この検査方法は、フォトマスクのパターンを画像入力処理によって取込むステップと、取込んだパターンをマスクパターンデータに変換する画像データ変換ステップと、CADパターンをマスクパターンデータに変換するCADデータ変換ステップと、両者のマスクパターンデータに対してマスクパターンデータ照合処理および抽出処理を行ない、欠陥を含むパターン範囲を抽出するステップと、その範囲のマスクパターンデータを、入力した光学条件の下で光強度シミュレーション処理を行なうステップと、光強度分布データをデータ比較評価処理してデータ比較評価結果を得るステップとを含む。
【0011】
特許文献4に開示された検査方法によると、CADパターンとマスクパターンの照合によってシミュレーションするパターン範囲を効率的に抽出し、抽出された範囲でのCADパターンとマスクパターンの両者の光強度分布を比較することによって、フォトマスクの外観検査において単に可視光波長でのパターン検査だけでなく、露光波長で実際にウェハ上に転写された状態での欠陥判定を行なうことができる。その結果、露光転写実験を行なうことなく迅速に、デフォーカスなどの光学条件を変化させた場合のパターンの評価および欠陥の影響の解析を精度良く行なうことができる。
【0012】
特開平11−212248号公報(特許文献5)は、2個のマスクパターンの同一性の検図を短時間で確実に行なうマスクパターンの検図装置を開示する。この検図装置は、比較する2個のマスクパターンのパターンデータ、およびそれらの差異パターンのパターンデータを入力して記憶するパターン入力部と、差異パターンを格子状のブロック単位に分割して、それぞれにアドレスを付してデータベース化するブロック分割部と、差異パターンを有するブロックを抽出する抽出部と、ブロック毎にパターンデータをデータベース化するデータベース作成部と、抽出されたブロックのパターン情報を拡大表示する機能を有するパターン表示部と、抽出したブロックの差異パターンをアドレスの番号の昇順または降順に、順次、パターン表示部に表示させる制御部とを含む。
【0013】
特許文献5に開示された検図装置によると、全体差異パターンをデータフォーマットのブロック単位に分割して記憶し、差異パターンを有するブロックを順次、または逐次表示させることが可能になる。従って、全ての差異パターンを短時間で確実に表示させることが可能になり、マスクパターンの検査にかかる時間を大幅に短縮させることができる。
【0014】
【特許文献1】
特開平10−115910号公報
【0015】
【特許文献2】
特開平7−325386号公報
【0016】
【特許文献3】
特開平4−100044号公報
【0017】
【特許文献4】
特開2000−258349公報
【0018】
【特許文献5】
特開平11−212248号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献1〜5のいずれに開示された技術を用いても、フォトマスク自体の特性やフォトマスク間の互換性を正確にかつ容易に判定することは困難であった。
【0020】
これは、フォトマスク自体の特性(CDリニアリティーなど)を評価するための評価パターンをまとめたマスクがなく、またフォトマスク自体の特性を一括して評価する装置もないためである。そのため、評価される特性ごとに多くのマスクを作成する必要があり、時間と費用とを無駄にしていた。
【0021】
さらに、ウェハ製造時の写真製版時に問題になる光近接効果(OPE)を補正するための光近接効果補正(OPC)が適用されることが多くなってきている。そのためにフォトマスクの互換性を評価する必要性が高まっている。それにも関わらず、異なる時期または異なる場所で作成されたフォトマスクの互換性を評価するための評価パターンをまとめたマスクがなく、またフォトマスク自体の特性を一括して評価する装置もないので、互換性を評価する特性ごとに多くのマスクを作成する必要があり、時間と費用とを無駄にしていた。
【0022】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、時間とコストとを掛けることなく、フォトマスク自体の特性およびフォトマスク間の互換性を評価するとともに、容易にエラー要因を分析できる、フォトマスク評価方法およびフォトマスク評価マスクを提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフォトマスク評価方法は、フォトマスク評価マスクを使用したフォトマスク評価方法である。この評価方法は、フォトマスクの評価を判定するためのデータを記憶するステップと、フォトマスク評価マスクに形成された複数のパターンの形態を計測して、フォトマスク特性データを取得するステップと、フォトマスク特性データを処理するステップと、処理されたフォトマスク特性データと、記憶されたデータとを比較するステップと、比較した結果に基づいて、フォトマスクを評価するステップとを含む。
【0024】
この発明の別の局面に係るフォトマスク評価マスクは、予め定められた複数の評価項目にそれぞれ対応した複数のパターンを含む。このフォトマスク評価マスクは、フォトマスク上に形成された複数のパターンの形態が計測されることによりフォトマスクが評価される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【0026】
<第1の実施の形態>
図1に、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の一例であるコンピュータシステムの外観を示す。図1を参照してこのコンピュータシステム100は、FD(Flexible Disk)駆動装置106およびCD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)駆動装置108を備えたコンピュータ102と、モニタ104と、キーボード110と、マウス112とを含む。
【0027】
図2に、このコンピュータシステム100の構成をブロック図形式で示す。図2に示すように、コンピュータ102は、上述したFD駆動装置106およびCD−ROM駆動装置108に加えて、相互にバスで接続されたCPU(Central Processing Unit)120と、メモリ122と、固定ディスク124とを含む。FD駆動装置106にはFD116が装着される。CD−ROM駆動装置108にはCD−ROM118が装着される。
【0028】
本実施の形態に係るフォトマスク評価装置は、コンピュータハードウェアとCPU120により実行されるソフトウェアとにより実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、FD116、CD−ROM118などの記録媒体に格納されて流通し、FD駆動装置106またはCD−ROM駆動装置108などにより記録媒体から読取られて固定ディスク124に一旦格納される。さらに固定ディスク124からメモリ122に読出されて、CPU120により実行される。図1および図2に示したコンピュータのハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明に係るフォトマスク評価方法は、FD116、CD−ROM118、固定ディスク124などの記録媒体に記録されたソフトウェアにより実現される点が特徴であるとも言える。なお、図1および図2に示したコンピュータ自体の動作は周知であるので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【0029】
図3および図4を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置における評価対象である特性評価用マスクについて説明する。
【0030】
図3に、CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7を、図4に、ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20を示す。図3および図4に示すように、このCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7およびローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20は、その評価パターンとして、X方向配線系CD特性評価パターン8、Y方向配線系CD特性評価パターン9、ホール系CD特性評価パターン10、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11、Y方向パターンつき合わせ評価パターン12、マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン13、パターン形状特性評価パターン14、X方向近接効果特性評価パターン15、Y方向近接効果特性評価パターン16、斜め線CD特性評価パターン17、1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン18、ショット分割精度特性評価パターン19、フォギング特性評価パターン21、30%描画面積調整用パターン22、50%描画面積調整用パターン23、70%描画面積調整用パターン24を含む。
【0031】
なお、図3および図4に示すそれぞれの評価項目に対応する評価パターンは、適宜組合せて特性評価用マスクを構成するものであればよく、特に、図3および図4に示すマスクに限定されるものではない。さらに、これらの評価項目に対応する評価パターンは一例であって、これらの評価項目に対応するパターンに限定されるものではない。
【0032】
図5に、X方向配線系CD特性評価パターン8を示す。図5に示すように、X方向配線系CD特性評価パターン8は、ラインとスペースとからなるパターンが横方向に繰返し配列された評価パターンを有する。なお、Y方向配線系CD特性評価パターン9は、図5に示すX方向配線系CD特性評価パターン8を90°回転させたものである。
【0033】
図6に、ホール系CD特性評価パターン10を示す。図6に示すように、ホール系CD特性評価パターン10は、間隔および大きさが異なる複数のドットからなるマトリックスを複数有する。
【0034】
図7に、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11を示す。図7に示すように、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11は、長さが等しい複数のラインが横方向に繰返されるパターンである。なお、Y方向パターンつき合わせ特性評価パターン12は、図7に示すX方向パターンつき合わせ特性評価パターン11を90°回転させたものである。
【0035】
図8に、マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン13を、図9に、パターン形状特性評価パターン14を、それぞれ示す。図10に、X方向近接効果特性評価パターン15を示す。
【0036】
図10に示すように、X方向近接効果特性評価パターン15は、描画面積率がそれぞれ異なる複数のパターンを有する。なお、Y方向近接効果特性評価パターン16は、図10に示すX方向近接効果特性評価パターン15を90°回転させたものである。
【0037】
図11に、斜め線CD特性評価パターン17を示す。図11に示すように、斜め線CD特性評価パターン17は、0°から135°までの複数の角度を有する同じ長さの複数のラインが配列されたパターンを有する。
【0038】
図12を参照して、1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン18を、図13に、ショット分割精度特性評価パターン19を、図14にフォギング特性評価パターン21をそれぞれ示す。図15に、描画面積調整用パターン23〜24を示す。
【0039】
図15に示すように、描画面積調整用パターンは、30%描画面積調整用パターン22と、50%描画面積調整用パターン23と、70%描画面積調整用パターン24とを含み、それぞれ、同じ長さかつ太さであって、スペースが異なる複数のラインを配列したパターンを有する。
【0040】
以上のようなCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7およびローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20を、マスク上に形成するために用いられるマスクデータは、電子データとして固定ディスク124などに記憶される。固定ディスク124などに記憶されたマスクデータを用いて、一般的なフォトマスク製造プロセスにより、フォトマスク上に、図3に示すCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7や、図4に示すローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20が形成される。
【0041】
図16を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【0042】
なお、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置を実行するコンピュータシステムは前述の図1および図2に示すような構成を有する。したがって、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムは、図2に示すCPU120により実行されるプログラムであって、固定ディスク124やメモリ122に記憶される。
【0043】
ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、CPU120は、規格データを固定ディスク124に記憶する。S110にて、CPU120は、フォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)の入力を検知する。この入力は、ユーザにより、測定装置(寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置など)を用いて測定されたフォトマスク特性評価マスクの形態に関する測定データが、キーボード110やマウス112などから入力される。なお、フォトマスク特性評価用マスク7、20は、一般的に用いられるフォトマスク製造プロセスを用いて、異なる製造プロセス(ブランクの遮光膜種/レジスト種、描画、現像、エッチング)で作成するマスクごとに作成される。
【0044】
S120にて、CPU120は、S110にて入力されたフォトマスク特性データに対して統計的処理を実行する。このとき、図5〜図15に示す各種パターンに対して、寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置などにより測定されたデータの平均値を算出したり、標準偏差を算出したり、ばらつきを算出したりする。この統計的処理により、固定ディスク124に記憶された規格データとフォトマスク特性データとを直接的に比較することができるようになる。
【0045】
S130にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとを比較する。S140にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとを比較した結果、フォトマスク特性データが規格データにより規定される規格範囲内であるか否かを判断する。規格範囲内であると(S140にてYES)、処理はS150へ移される。もしそうでないと(S140にてNO)、処理はS160へ移される。
【0046】
S150にて、CPU120は、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品であると判定する。S160にて、CPU120は、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品でないと判定する。
【0047】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の動作について説明する。
【0048】
CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7(図3)やローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20(図4)などが、フォトマスク製造プロセスを用いて作成される。フォトマスク評価装置であるコンピュータシステム100のキーボード110やマウス112から規格データが入力されて、固定ディスク124に記憶される(S100)。
【0049】
フォトマスク製造プロセスを用いて作成されたフォトマスク評価マスク7、20について、寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置などによりフォトマスク評価マスク7、20上に形成された各種パターンの形態についての計測が行なわれる。計測されたデータが、フォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)として作業者によりキーボード110やマウス112から入力される(S110)。入力されたフォトマスク特性データに対して統計的処理が実行され(S120)、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとが比較される(S130)。フォトマスク特性データが規格範囲内であると(S140にてYES)、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品であると判定される(S150)。このとき、図5〜図15に示す、各種の評価項目に基づいて、総合的にフォトマスクの評価が実行される。
【0050】
以上のようにして、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法および特性評価用マスクによると、CD/形状特性および位置精度特性評価用マスクやローディング効果/フォギング効果特性評価用マスクを用いて、フォトマスク自体に形成されたパターンの形態を測定および計測した結果であるフォトマスク特性データが取得される。フォトマスク特性データを統計的に処理した結果と規格データとを比較して、規格範囲内にあるときにはそのマスクは良品であると判定する。その結果、時間とコストとを削減して、フォトマスク自体の特性を容易に評価することができる。
【0051】
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置について説明する。なお、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置において用いられる評価項目およびフォトマスク特性評価マスクは、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置において用いられるものと同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。また、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置は、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置と同様に、図1および図2に示すコンピュータシステムにより実現される。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【0052】
図17を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図17に示すフローチャートの中で、前述の図16に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【0053】
S200にて、CPU120は、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データを固定ディスク124に記憶する。なお、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データは、作業者によりキーボード110やマウス112を用いて入力される。
【0054】
S210にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと、比較対象のフォトマスク特性データとを比較する。S220にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと比較対象のフォトマスク特性データとを比較した結果、それら2つのフォトマスク特性データが互換性の許容範囲内にあるか否かを判断する。互換性の範囲内にある場合には(S220にてYES)、処理はS130へ移される。もしそうでないと(S220にてNO)、処理はS160へ移される。
【0055】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の動作について説明する。
【0056】
規格データや、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データが固定ディスクに記憶される(S100、S200)。互換性評価対象のフォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)が入力され(S110)、フォトマスク特性データが統計的処理される(S120)。統計的処理されたフォトマスク特性データと、固定ディスク124に記憶された比較対象のフォトマスク特性データとが比較される(S210)。
【0057】
それぞれの評価項目について比較された結果、互換性の許容範囲内にある場合には(S220にてYES)、評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20のフォトマスク特性データと、固定ディスク124に記憶された規格データとが比較される(S130)。評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20のフォトマスク特性データが規格範囲内にあると(S140にてYES)、評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20は良品であると判定される(S150)。
【0058】
以上のようにして、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法および特性評価用マスクによると、前述の第1の実施の形態の効果に加えて、フォトマスク間の互換性を容易に評価することができる。
【0059】
なお、図17に示すフローチャートにおいてS220にてYESのときには、処理をS150に進めるようにしてもよい。
【0060】
<その他の実施の形態>
以下、本発明のその他の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法について説明する。
【0061】
たとえば、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、図5〜図15に示した複数の評価項目の中から、必要な評価項目に対応するパターンのみを選択するようにしてもよい。このようにすることにより、フォトマスクの特性評価に必要な時間やコストがさらに短縮することができるようになる。
【0062】
また、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、S110におけるフォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)が寸法測定装置などによって測定された寸法データが入力される場合には、以下のようにしてもよい。すなわち、寸法測定装置などの測定精度や寸法再現性などを考慮して、寸法測定回数を制御したり、測定パターンや測定パターンの周囲の状況に応じて、寸法測定装置を選択したりするようにしてもよい。このようにすることにより、フォトマスク特性データの信頼性を高めることができるとともに、フォトマスク特性評価に必要な時間やコストをさらに短縮することができる。
【0063】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、規格や互換性に対する良否判断において良品でないと判定されたフォトマスクを以下のように処理するようにしてもよい。良品でないと判定された原因となったパターン(評価項目)に対して再評価の指示を行なうようにする。これにより、規格に対する判定および互換性に対する判定の信頼性をさらに向上させることができる。
【0064】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、フォトマスク特性データや、フォトマスク特性データを統計的処理したデータに基づいて、エラーバジェット解析を行なうようにしてもよい。このようにすることにより、良品でないと判定されたフォトマスクに対してその要因分析を行なうことができ、不具合点の改善を行なうことができるとともに、さらなる高精度化が可能となる。
【0065】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、フォトマスク特性評価マスク7、20を公知の写真製版技術を用いて、ウェハ上にパターンを転写して現像したウェハに対する評価をするようにしてもよい。このとき、ウェハを評価することにより、フォトマスクの特性とそのフォトマスクを用いて転写されたウェハ上の特性と比較することができる。さらに、そのウェハをエッチング処理したエッチング後の特性とフォトマスクとの特性を比較するようにしてもよい。
【0066】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るフォトマスク評価装置を実現するコンピュータの外観図である。
【図2】図1に示すコンピュータシステムの制御ブロック図である。
【図3】CD/形状特性および位置精度特性評価用マスクを示す図である。
【図4】ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスクを示す図である。
【図5】X方向配線系CD特性評価パターンを示す図である。
【図6】ホール系CD特性評価パターンを示す図である。
【図7】X方向パターンつき合わせ特性評価パターンを示す図である。
【図8】マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターンを示す図である。
【図9】パターン形状特性評価パターンを示す図である。
【図10】X方向近接効果特性評価パターンを示す図である。
【図11】斜め線CD特性評価パターンを示す図である。
【図12】1000μm CD精度/位置精度特性評価パターンを示す図である。
【図13】ショット分割精度特性評価パターンを示す図である。
【図14】フォギング特性評価パターンを示す図である。
【図15】描画面積調整用パターンを示す図である。
【図16】本発明の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行される特性評価処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図17】本発明の第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行される互換性評価処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
7 CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク、8 X方向配線系CD特性評価パターン、9 Y方向配線系CD特性評価パターン、10 ホール系CD特性評価パターン、11 X方向パターンつき合わせ特性評価パターン、12Y方向パターンつき合わせ評価パターン、13 マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン、14 パターン形状特性評価パターン、15 X方向近接効果特性評価パターン、16 Y方向近接効果特性評価パターン、17 斜め線CD特性評価パターン、18 1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン、19 ショット分割精度特性評価パターン、20 ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク、21 フォギング特性評価パターン、22 30%描画面積調整用パターン、23 50%描画面積調整用パターン、24 70%描画面積調整用パターン、100 コンピュータシステム、102 コンピュータ、104 モニタ、106 FD駆動装置、108 CD−ROM駆動装置、110 キーボード、112 マウス。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、フォトマスクの評価技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、顧客が要求した仕様によって配線パターンが変更される回路を備えたIC(Integrated Circuit)チップが生産されている。ICチップの製造工程の1つであるウェハ処理工程において、合成石英基板上に金属薄膜で遮光パターンを形成したフォトマスクをマスクパターン(原版)として、ICチップが製造される。
【0003】
マスクパターンは、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトマスク上のパターンをウェハなどの基板に露光転写するときのマスタパターンとなる。転写されたパターンが正確に設計パターンを再現するかどうかは、フォトマスクの品質に大きく起因する。このようなフォトマスクの品質は厳格に管理されている。
【0004】
特開平10−115910号公報(特許文献1)は、工程マージンのテストに要する時間の低減を図ったフォトマスクおよびこれを利用した工程マージンテスト方法を開示する。このテスト方法は、ウェハを提供するステップと、ウェハに感光膜を塗布するステップと、第1ないし第3工程マージンパターンが一つの単位でなり、チップ全体に亘り多数個配列されたフォトマスクを利用し感光膜を露光および現像して感光膜パターンを形成するステップと、フォトマスクの工程マージンパターンに対するデータが貯蔵されたCADデータと、感光膜パターンのイメージを比較して工程マージンをテストするステップとを含む。
【0005】
特許文献1に開示されたテスト方法によると、一つのフォトマスクに多様なライン/スペースおよびコンタクトホールの線幅と長さを変化させ、繰り返し形成される工程マージンテストパターンをチップの全体に均等に形成されるようにするフォトマスクを利用することにより、1回の露光および現像ステップで形成しようとする半導体素子製造工程の際に必要な各種状況の工程マージンをテストすることができる。その結果、工程マージンのテストに要する時間を低減することができ、生産性が向上する。
【0006】
特開平7−325386号公報(特許文献2)は、ウェハなどの平板の表面に形成したホトレジストの密着性の度合いを効果的に評価する評価方法を開示する。この評価方法は、半導体ウェハなどの平板の表面に評価しようとするホトレジストを被覆するステップ、このホトレジストの被覆表面全面に評価用マスクを用いて露光および現像するステップと、これら現像されたパターンのホトレジストの密着および剥離状態を顕微鏡で確認するステップと、ホトレジストの平板の表面への密着性を評価するステップとを含む。
【0007】
特許文献2に開示された評価方法によると、同一の下地に対する各種ホトレジストの密着性や、同一の下地に対し、ベイクやアドヒージョン処理条件を振った時の各ホトレジストの密着性や、異なる下地に対するそのホトレジストの密着性や、下地の表面状態に変化に対する各種ホトレジストの密着性や半導体ウェハ内面でのホトレジストの密着性など評価できる。
【0008】
特開平4−100044号公報(特許文献3)は、予め設計された通りのマスクパターンを有する認定されたマスクを製造するためのマスクパターンの照合装置を開示する。この照合装置は、予め認定処理されたマスク本体からそのマスクパターン形状をデジタルデータに変換して記憶する基準データ記憶回路と、被検査用のマスクのマスクパターンをデジタルデータに変換して記憶する変換記憶回路と、基準データ記憶回路のマスクパターンデータと変換記憶回路からのマスクパターンデータとを比較処理する比較回路と、比較処理の結果を出力する表示回路とを含む。
【0009】
特許文献3に開示された照合装置によると、既に完成した正確なパターンを有するマスクあるいがレクチルで予め認定されたマスクパターンを基準として、そのマスクのパターンをデジタルデータに変換して基準の検査照合データとして登録しておき、この基準の検査照合データを用いて使用途中のマスクのパターン照合に使用することができる。その結果、従来のパターン照合方法に比較して正確に照合できるので、マスクに対する信頼性が大幅に向上する。
【0010】
特開2000−258349公報(特許文献4)は、フォトマスクの外観検査を、実際にステッパでウェハ上に露光するときと同じ条件で、迅速かつ良好な精度で行なう検査方法を開示する。この検査方法は、フォトマスクのパターンを画像入力処理によって取込むステップと、取込んだパターンをマスクパターンデータに変換する画像データ変換ステップと、CADパターンをマスクパターンデータに変換するCADデータ変換ステップと、両者のマスクパターンデータに対してマスクパターンデータ照合処理および抽出処理を行ない、欠陥を含むパターン範囲を抽出するステップと、その範囲のマスクパターンデータを、入力した光学条件の下で光強度シミュレーション処理を行なうステップと、光強度分布データをデータ比較評価処理してデータ比較評価結果を得るステップとを含む。
【0011】
特許文献4に開示された検査方法によると、CADパターンとマスクパターンの照合によってシミュレーションするパターン範囲を効率的に抽出し、抽出された範囲でのCADパターンとマスクパターンの両者の光強度分布を比較することによって、フォトマスクの外観検査において単に可視光波長でのパターン検査だけでなく、露光波長で実際にウェハ上に転写された状態での欠陥判定を行なうことができる。その結果、露光転写実験を行なうことなく迅速に、デフォーカスなどの光学条件を変化させた場合のパターンの評価および欠陥の影響の解析を精度良く行なうことができる。
【0012】
特開平11−212248号公報(特許文献5)は、2個のマスクパターンの同一性の検図を短時間で確実に行なうマスクパターンの検図装置を開示する。この検図装置は、比較する2個のマスクパターンのパターンデータ、およびそれらの差異パターンのパターンデータを入力して記憶するパターン入力部と、差異パターンを格子状のブロック単位に分割して、それぞれにアドレスを付してデータベース化するブロック分割部と、差異パターンを有するブロックを抽出する抽出部と、ブロック毎にパターンデータをデータベース化するデータベース作成部と、抽出されたブロックのパターン情報を拡大表示する機能を有するパターン表示部と、抽出したブロックの差異パターンをアドレスの番号の昇順または降順に、順次、パターン表示部に表示させる制御部とを含む。
【0013】
特許文献5に開示された検図装置によると、全体差異パターンをデータフォーマットのブロック単位に分割して記憶し、差異パターンを有するブロックを順次、または逐次表示させることが可能になる。従って、全ての差異パターンを短時間で確実に表示させることが可能になり、マスクパターンの検査にかかる時間を大幅に短縮させることができる。
【0014】
【特許文献1】
特開平10−115910号公報
【0015】
【特許文献2】
特開平7−325386号公報
【0016】
【特許文献3】
特開平4−100044号公報
【0017】
【特許文献4】
特開2000−258349公報
【0018】
【特許文献5】
特開平11−212248号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献1〜5のいずれに開示された技術を用いても、フォトマスク自体の特性やフォトマスク間の互換性を正確にかつ容易に判定することは困難であった。
【0020】
これは、フォトマスク自体の特性(CDリニアリティーなど)を評価するための評価パターンをまとめたマスクがなく、またフォトマスク自体の特性を一括して評価する装置もないためである。そのため、評価される特性ごとに多くのマスクを作成する必要があり、時間と費用とを無駄にしていた。
【0021】
さらに、ウェハ製造時の写真製版時に問題になる光近接効果(OPE)を補正するための光近接効果補正(OPC)が適用されることが多くなってきている。そのためにフォトマスクの互換性を評価する必要性が高まっている。それにも関わらず、異なる時期または異なる場所で作成されたフォトマスクの互換性を評価するための評価パターンをまとめたマスクがなく、またフォトマスク自体の特性を一括して評価する装置もないので、互換性を評価する特性ごとに多くのマスクを作成する必要があり、時間と費用とを無駄にしていた。
【0022】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、時間とコストとを掛けることなく、フォトマスク自体の特性およびフォトマスク間の互換性を評価するとともに、容易にエラー要因を分析できる、フォトマスク評価方法およびフォトマスク評価マスクを提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフォトマスク評価方法は、フォトマスク評価マスクを使用したフォトマスク評価方法である。この評価方法は、フォトマスクの評価を判定するためのデータを記憶するステップと、フォトマスク評価マスクに形成された複数のパターンの形態を計測して、フォトマスク特性データを取得するステップと、フォトマスク特性データを処理するステップと、処理されたフォトマスク特性データと、記憶されたデータとを比較するステップと、比較した結果に基づいて、フォトマスクを評価するステップとを含む。
【0024】
この発明の別の局面に係るフォトマスク評価マスクは、予め定められた複数の評価項目にそれぞれ対応した複数のパターンを含む。このフォトマスク評価マスクは、フォトマスク上に形成された複数のパターンの形態が計測されることによりフォトマスクが評価される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【0026】
<第1の実施の形態>
図1に、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の一例であるコンピュータシステムの外観を示す。図1を参照してこのコンピュータシステム100は、FD(Flexible Disk)駆動装置106およびCD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)駆動装置108を備えたコンピュータ102と、モニタ104と、キーボード110と、マウス112とを含む。
【0027】
図2に、このコンピュータシステム100の構成をブロック図形式で示す。図2に示すように、コンピュータ102は、上述したFD駆動装置106およびCD−ROM駆動装置108に加えて、相互にバスで接続されたCPU(Central Processing Unit)120と、メモリ122と、固定ディスク124とを含む。FD駆動装置106にはFD116が装着される。CD−ROM駆動装置108にはCD−ROM118が装着される。
【0028】
本実施の形態に係るフォトマスク評価装置は、コンピュータハードウェアとCPU120により実行されるソフトウェアとにより実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、FD116、CD−ROM118などの記録媒体に格納されて流通し、FD駆動装置106またはCD−ROM駆動装置108などにより記録媒体から読取られて固定ディスク124に一旦格納される。さらに固定ディスク124からメモリ122に読出されて、CPU120により実行される。図1および図2に示したコンピュータのハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明に係るフォトマスク評価方法は、FD116、CD−ROM118、固定ディスク124などの記録媒体に記録されたソフトウェアにより実現される点が特徴であるとも言える。なお、図1および図2に示したコンピュータ自体の動作は周知であるので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【0029】
図3および図4を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置における評価対象である特性評価用マスクについて説明する。
【0030】
図3に、CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7を、図4に、ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20を示す。図3および図4に示すように、このCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7およびローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20は、その評価パターンとして、X方向配線系CD特性評価パターン8、Y方向配線系CD特性評価パターン9、ホール系CD特性評価パターン10、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11、Y方向パターンつき合わせ評価パターン12、マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン13、パターン形状特性評価パターン14、X方向近接効果特性評価パターン15、Y方向近接効果特性評価パターン16、斜め線CD特性評価パターン17、1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン18、ショット分割精度特性評価パターン19、フォギング特性評価パターン21、30%描画面積調整用パターン22、50%描画面積調整用パターン23、70%描画面積調整用パターン24を含む。
【0031】
なお、図3および図4に示すそれぞれの評価項目に対応する評価パターンは、適宜組合せて特性評価用マスクを構成するものであればよく、特に、図3および図4に示すマスクに限定されるものではない。さらに、これらの評価項目に対応する評価パターンは一例であって、これらの評価項目に対応するパターンに限定されるものではない。
【0032】
図5に、X方向配線系CD特性評価パターン8を示す。図5に示すように、X方向配線系CD特性評価パターン8は、ラインとスペースとからなるパターンが横方向に繰返し配列された評価パターンを有する。なお、Y方向配線系CD特性評価パターン9は、図5に示すX方向配線系CD特性評価パターン8を90°回転させたものである。
【0033】
図6に、ホール系CD特性評価パターン10を示す。図6に示すように、ホール系CD特性評価パターン10は、間隔および大きさが異なる複数のドットからなるマトリックスを複数有する。
【0034】
図7に、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11を示す。図7に示すように、X方向パターンつき合わせ特性評価パターン11は、長さが等しい複数のラインが横方向に繰返されるパターンである。なお、Y方向パターンつき合わせ特性評価パターン12は、図7に示すX方向パターンつき合わせ特性評価パターン11を90°回転させたものである。
【0035】
図8に、マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン13を、図9に、パターン形状特性評価パターン14を、それぞれ示す。図10に、X方向近接効果特性評価パターン15を示す。
【0036】
図10に示すように、X方向近接効果特性評価パターン15は、描画面積率がそれぞれ異なる複数のパターンを有する。なお、Y方向近接効果特性評価パターン16は、図10に示すX方向近接効果特性評価パターン15を90°回転させたものである。
【0037】
図11に、斜め線CD特性評価パターン17を示す。図11に示すように、斜め線CD特性評価パターン17は、0°から135°までの複数の角度を有する同じ長さの複数のラインが配列されたパターンを有する。
【0038】
図12を参照して、1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン18を、図13に、ショット分割精度特性評価パターン19を、図14にフォギング特性評価パターン21をそれぞれ示す。図15に、描画面積調整用パターン23〜24を示す。
【0039】
図15に示すように、描画面積調整用パターンは、30%描画面積調整用パターン22と、50%描画面積調整用パターン23と、70%描画面積調整用パターン24とを含み、それぞれ、同じ長さかつ太さであって、スペースが異なる複数のラインを配列したパターンを有する。
【0040】
以上のようなCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7およびローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20を、マスク上に形成するために用いられるマスクデータは、電子データとして固定ディスク124などに記憶される。固定ディスク124などに記憶されたマスクデータを用いて、一般的なフォトマスク製造プロセスにより、フォトマスク上に、図3に示すCD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7や、図4に示すローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20が形成される。
【0041】
図16を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【0042】
なお、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置を実行するコンピュータシステムは前述の図1および図2に示すような構成を有する。したがって、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムは、図2に示すCPU120により実行されるプログラムであって、固定ディスク124やメモリ122に記憶される。
【0043】
ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、CPU120は、規格データを固定ディスク124に記憶する。S110にて、CPU120は、フォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)の入力を検知する。この入力は、ユーザにより、測定装置(寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置など)を用いて測定されたフォトマスク特性評価マスクの形態に関する測定データが、キーボード110やマウス112などから入力される。なお、フォトマスク特性評価用マスク7、20は、一般的に用いられるフォトマスク製造プロセスを用いて、異なる製造プロセス(ブランクの遮光膜種/レジスト種、描画、現像、エッチング)で作成するマスクごとに作成される。
【0044】
S120にて、CPU120は、S110にて入力されたフォトマスク特性データに対して統計的処理を実行する。このとき、図5〜図15に示す各種パターンに対して、寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置などにより測定されたデータの平均値を算出したり、標準偏差を算出したり、ばらつきを算出したりする。この統計的処理により、固定ディスク124に記憶された規格データとフォトマスク特性データとを直接的に比較することができるようになる。
【0045】
S130にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとを比較する。S140にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとを比較した結果、フォトマスク特性データが規格データにより規定される規格範囲内であるか否かを判断する。規格範囲内であると(S140にてYES)、処理はS150へ移される。もしそうでないと(S140にてNO)、処理はS160へ移される。
【0046】
S150にて、CPU120は、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品であると判定する。S160にて、CPU120は、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品でないと判定する。
【0047】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の動作について説明する。
【0048】
CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク7(図3)やローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク20(図4)などが、フォトマスク製造プロセスを用いて作成される。フォトマスク評価装置であるコンピュータシステム100のキーボード110やマウス112から規格データが入力されて、固定ディスク124に記憶される(S100)。
【0049】
フォトマスク製造プロセスを用いて作成されたフォトマスク評価マスク7、20について、寸法測定装置、位置精度評価装置、形状評価装置などによりフォトマスク評価マスク7、20上に形成された各種パターンの形態についての計測が行なわれる。計測されたデータが、フォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)として作業者によりキーボード110やマウス112から入力される(S110)。入力されたフォトマスク特性データに対して統計的処理が実行され(S120)、統計的処理されたフォトマスク特性データと規格データとが比較される(S130)。フォトマスク特性データが規格範囲内であると(S140にてYES)、フォトマスク特性評価マスク7、20により評価されるフォトマスクは良品であると判定される(S150)。このとき、図5〜図15に示す、各種の評価項目に基づいて、総合的にフォトマスクの評価が実行される。
【0050】
以上のようにして、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法および特性評価用マスクによると、CD/形状特性および位置精度特性評価用マスクやローディング効果/フォギング効果特性評価用マスクを用いて、フォトマスク自体に形成されたパターンの形態を測定および計測した結果であるフォトマスク特性データが取得される。フォトマスク特性データを統計的に処理した結果と規格データとを比較して、規格範囲内にあるときにはそのマスクは良品であると判定する。その結果、時間とコストとを削減して、フォトマスク自体の特性を容易に評価することができる。
【0051】
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置について説明する。なお、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置において用いられる評価項目およびフォトマスク特性評価マスクは、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置において用いられるものと同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。また、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置は、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置と同様に、図1および図2に示すコンピュータシステムにより実現される。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【0052】
図17を参照して、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図17に示すフローチャートの中で、前述の図16に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【0053】
S200にて、CPU120は、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データを固定ディスク124に記憶する。なお、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データは、作業者によりキーボード110やマウス112を用いて入力される。
【0054】
S210にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと、比較対象のフォトマスク特性データとを比較する。S220にて、CPU120は、統計的処理されたフォトマスク特性データと比較対象のフォトマスク特性データとを比較した結果、それら2つのフォトマスク特性データが互換性の許容範囲内にあるか否かを判断する。互換性の範囲内にある場合には(S220にてYES)、処理はS130へ移される。もしそうでないと(S220にてNO)、処理はS160へ移される。
【0055】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置の動作について説明する。
【0056】
規格データや、比較対象のフォトマスクのフォトマスク特性データが固定ディスクに記憶される(S100、S200)。互換性評価対象のフォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)が入力され(S110)、フォトマスク特性データが統計的処理される(S120)。統計的処理されたフォトマスク特性データと、固定ディスク124に記憶された比較対象のフォトマスク特性データとが比較される(S210)。
【0057】
それぞれの評価項目について比較された結果、互換性の許容範囲内にある場合には(S220にてYES)、評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20のフォトマスク特性データと、固定ディスク124に記憶された規格データとが比較される(S130)。評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20のフォトマスク特性データが規格範囲内にあると(S140にてYES)、評価対象のフォトマスク特性評価マスク7、20は良品であると判定される(S150)。
【0058】
以上のようにして、本実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法および特性評価用マスクによると、前述の第1の実施の形態の効果に加えて、フォトマスク間の互換性を容易に評価することができる。
【0059】
なお、図17に示すフローチャートにおいてS220にてYESのときには、処理をS150に進めるようにしてもよい。
【0060】
<その他の実施の形態>
以下、本発明のその他の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やこのフォトマスク評価装置により実現されるフォトマスク評価方法について説明する。
【0061】
たとえば、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、図5〜図15に示した複数の評価項目の中から、必要な評価項目に対応するパターンのみを選択するようにしてもよい。このようにすることにより、フォトマスクの特性評価に必要な時間やコストがさらに短縮することができるようになる。
【0062】
また、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、S110におけるフォトマスク評価マスク7、20についての測定データ(フォトマスク特性データ)が寸法測定装置などによって測定された寸法データが入力される場合には、以下のようにしてもよい。すなわち、寸法測定装置などの測定精度や寸法再現性などを考慮して、寸法測定回数を制御したり、測定パターンや測定パターンの周囲の状況に応じて、寸法測定装置を選択したりするようにしてもよい。このようにすることにより、フォトマスク特性データの信頼性を高めることができるとともに、フォトマスク特性評価に必要な時間やコストをさらに短縮することができる。
【0063】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、規格や互換性に対する良否判断において良品でないと判定されたフォトマスクを以下のように処理するようにしてもよい。良品でないと判定された原因となったパターン(評価項目)に対して再評価の指示を行なうようにする。これにより、規格に対する判定および互換性に対する判定の信頼性をさらに向上させることができる。
【0064】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、フォトマスク特性データや、フォトマスク特性データを統計的処理したデータに基づいて、エラーバジェット解析を行なうようにしてもよい。このようにすることにより、良品でないと判定されたフォトマスクに対してその要因分析を行なうことができ、不具合点の改善を行なうことができるとともに、さらなる高精度化が可能となる。
【0065】
さらに、前述の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法および第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置やフォトマスク評価方法において、フォトマスク特性評価マスク7、20を公知の写真製版技術を用いて、ウェハ上にパターンを転写して現像したウェハに対する評価をするようにしてもよい。このとき、ウェハを評価することにより、フォトマスクの特性とそのフォトマスクを用いて転写されたウェハ上の特性と比較することができる。さらに、そのウェハをエッチング処理したエッチング後の特性とフォトマスクとの特性を比較するようにしてもよい。
【0066】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るフォトマスク評価装置を実現するコンピュータの外観図である。
【図2】図1に示すコンピュータシステムの制御ブロック図である。
【図3】CD/形状特性および位置精度特性評価用マスクを示す図である。
【図4】ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスクを示す図である。
【図5】X方向配線系CD特性評価パターンを示す図である。
【図6】ホール系CD特性評価パターンを示す図である。
【図7】X方向パターンつき合わせ特性評価パターンを示す図である。
【図8】マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターンを示す図である。
【図9】パターン形状特性評価パターンを示す図である。
【図10】X方向近接効果特性評価パターンを示す図である。
【図11】斜め線CD特性評価パターンを示す図である。
【図12】1000μm CD精度/位置精度特性評価パターンを示す図である。
【図13】ショット分割精度特性評価パターンを示す図である。
【図14】フォギング特性評価パターンを示す図である。
【図15】描画面積調整用パターンを示す図である。
【図16】本発明の第1の実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行される特性評価処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図17】本発明の第2の実施の形態に係るフォトマスク評価装置で実行される互換性評価処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
7 CD/形状特性および位置精度特性評価用マスク、8 X方向配線系CD特性評価パターン、9 Y方向配線系CD特性評価パターン、10 ホール系CD特性評価パターン、11 X方向パターンつき合わせ特性評価パターン、12Y方向パターンつき合わせ評価パターン、13 マスク面内CD精度/位置精度特性評価パターン、14 パターン形状特性評価パターン、15 X方向近接効果特性評価パターン、16 Y方向近接効果特性評価パターン、17 斜め線CD特性評価パターン、18 1000μm CD精度/位置精度特性評価パターン、19 ショット分割精度特性評価パターン、20 ローディング効果/フォギング効果特性評価用マスク、21 フォギング特性評価パターン、22 30%描画面積調整用パターン、23 50%描画面積調整用パターン、24 70%描画面積調整用パターン、100 コンピュータシステム、102 コンピュータ、104 モニタ、106 FD駆動装置、108 CD−ROM駆動装置、110 キーボード、112 マウス。
Claims (9)
- フォトマスク評価マスクを使用したフォトマスク評価方法であって、
フォトマスクの評価を判定するためのデータを記憶するステップと、
前記フォトマスク評価マスクに形成された複数のパターンの形態を計測して、フォトマスク特性データを取得するステップと、
前記フォトマスク特性データを処理するステップと、
前記処理されたフォトマスク特性データと、前記記憶されたデータとを比較するステップと、
前記比較した結果に基づいて、前記フォトマスクを評価するステップとを含む、フォトマスク評価方法。 - 前記データを記憶するステップは、前記フォトマスクの互換性に関する評価を判定するための基準となるフォトマスクの基準データと、前記フォトマスクの特性に関する評価を判定するための規格データとを記憶するステップを含む、請求項1に記載のフォトマスク評価方法。
- 前記フォトマスク評価方法は、前記複数の評価項目の中から、フォトマスクを評価するために用いる評価項目を選択するステップをさらに含む、請求項1または2に記載のフォトマスク評価方法。
- 前記フォトマスク特性データを取得するステップは、予め定められた回数だけ繰返して、前記パターンの形態を計測して、フォトマスク特性データを取得するステップを含む、請求項1〜3のいずれかに記載のフォトマスク評価方法。
- 前記フォトマスク特性データを取得するステップは、予め定められた測定装置を用いて、前記パターンの形態を計測して、フォトマスク特性データを取得するステップを含む、請求項1〜4のいずれかに記載のフォトマスク評価方法。
- 前記フォトマスク評価方法は、良好であると評価されなかったフォトマスクに対して、フォトマスクの特性を再評価するステップをさらに含む、請求項1〜5のいずれかに記載のフォトマスク評価方法。
- 前記フォトマスク評価方法は、前記処理されたフォトマスク特性に基づいて、良好であると評価されなかったフォトマスクについての要因を分析するステップをさらに含む、請求項1〜6のいずれかに記載のフォトマスク評価方法。
- 予め定められた複数の評価項目にそれぞれ対応した複数のパターンを含むフォトマスクであって、
前記フォトマスク上に形成された前記複数のパターンの形態が計測されることにより前記フォトマスクが評価される、フォトマスク評価マスク。 - 前記複数の評価項目は、CDリニアリティー特性、Duty依存特性、パターンつき合わせ特性、フォトマスク面内CD特性、ローディング効果特性、フォギング効果特性、近接効果特性、ショット分割特性、パターン形状特性およびパターン位置精度特性のいずれかの評価項目である、請求項8に記載のフォトマスク評価マスク。
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