JP2004037579A

JP2004037579A - Method and device for modifying defective part of mask and method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: JP2004037579A
Application number: JP2002191193A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hirano; 平野　隆; Shingo Kanemitsu; 金光　真吾; Satoshi Tanaka; 田中　聡; Shigeki Nojima; 野嶋　茂樹; Takahiro Ikeda; 池田　隆洋
Original assignee: Toshiba Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP4334183B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for modifying a defective part of a mask by which efficiency in a step for modifying a defective part of a mask is enhanced and lowering of yield in the step is easily suppressed. <P>SOLUTION: Respective pattern transfer images 17, 18 are simulated using defect data 15 formed on the basis of a mask image around a defect in a mask 2 and reference data 16 corresponding to the mask image in design data for fabrication of the mask 2. Dislocation of the defective simulated image 17 based on the defect data 15 from the reference simulated image 18 based on the reference data 16 is checked and whether it is necessary to modify the defective part or not is judged. When it is necessary to modify the defective part, the range of permissible error in relation to an ideal transfer simulated image is simulated using the reference data 16 and the range is compared with the mask image. A part corresponding to the region of any mask image outside the range of permissible error is modified. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask manufacturing process used in a lithography process, and more particularly, to a mask defect repair method and a mask defect repair device which improve the efficiency of a process of repairing a defect generated in a mask, and a method for removing a defect by the mask. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using a corrected mask.
[0002]
[Prior art]
Normally, all defects in the mask detected by the mask defect inspection device are corrected. In addition, a method for determining a mask defect repair location for determining whether a defect occurring in a mask should be repaired is performed as described below. First, a process of transferring a mask onto a wafer is obtained using a microscope having the same light source and optical system (NA, σ) as a stepper or scanner. Next, based on the transfer process, it is determined whether or not the ratio between the defective portion and the non-defective portion is within a preset acceptance criterion.
[0003]
Hereinafter, a general mask defect repair method will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing main steps of a mask defect repairing method which is usually performed.
[0004]
First, a mask to be subjected to defect correction is set in a mask defect correction device (step A).
[0005]
Next, a defect coordinate file in which the coordinate positions of defects in the mask detected by the mask defect inspection device are described is read by the mask defect correction device (step B).
[0006]
Next, based on the information of the defect coordinate file read from the mask defect inspection device, the mask defect correction device moves the defect correction unit having the function of correcting the defect to the first defect coordinate position in the mask. Alternatively, the first defect is moved to the defect correcting section (Step C).
[0007]
Next, a secondary electron image of the first defect, for example, an SEM image is obtained, and the light-shielding film of the mask is etched or deposited based on the SEM image to correct the defect (Step D).
[0008]
Next, in order to confirm whether or not the portion where the defect has been corrected has no problem, a microscope having the same light source and optical system (NA, σ) as the stepper or the scanner, for example, an AIMS (manufactured by Karl Zeiss) is used. As shown in FIG. 6, a transmission image 101 around the location R where the defect has been corrected is acquired (step E).
[0009]
Next, as shown in FIG. 7, from the transmission image 101 obtained in the step E, the optical profile 102 of each of the defect repair portion R and the defect-free portion is obtained. In FIG. 7, I represents the transmittance of the defect-free portion, i represents the transmittance of the defect repair portion R, L represents the dimension of the defect-free portion, and l represents the dimension of the defect repair portion R (step F).
[0010]
Next, from the optical profile 102 obtained in the process F, the ratio of the dimension and the transmittance of the defect repair portion R to the dimension and the transmittance of the defect-free portion is obtained, and the values are within the standard (acceptance standard). It is determined whether or not there is (Step G).
[0011]
If the ratio obtained in the step G is within the standard, the repair work is considered to have been properly performed, and the mask defect repair apparatus performs the above-described repair to repair another defect (second defect). The steps from C to G are performed on the second defect.
[0012]
Alternatively, if the ratio determined in the step G is out of the standard, it is considered that the repair work was not properly performed, and the mask defect repair apparatus performs the above-described C to G in order to repair the same portion again. The above steps are performed for the first defect.
[0013]
Thereafter, the mask defect repairing apparatus performs a series of steps from the step C on all the defects in the mask.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Although the above-mentioned acceptance criteria may be originally different depending on the pattern size and pattern position of the mask, they are usually determined uniformly. For this reason, although there is a portion in the mask pattern where the acceptance criterion can be relaxed, if the state after the correction of the defective portion does not meet the unnecessarily strict acceptance criterion in practical use, it becomes NG or re-corrected, There are places where the optical performance of the mask is excessively guaranteed. Then, in order to realize such an excessive guarantee, re-correction of a defective portion or re-production of a mask is performed. These factors cause a decrease in the yield in the mask defect repairing process, a decrease in the yield in the mask manufacturing process, a delay in the mask work period (TAT), or an increase in the mask manufacturing cost.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the efficiency in the mask defect repair process, thereby reducing the yield in the mask defect repair process. Another object of the present invention is to provide a mask defect repair method and a mask defect repair apparatus which can easily suppress a decrease in yield in a mask manufacturing process, a delay in mask TAT, or an increase in mask manufacturing cost. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of easily manufacturing a high-quality semiconductor device with high accuracy by using a mask whose defect has been corrected by the defect correction method and the defect correction apparatus.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a method for correcting a defect of a mask according to the present invention obtains a defect of a mask and a mask image around the defect, and transfers the mask pattern around the defect and the defect. A transfer image is simulated using pattern data created based on the mask image, and design data corresponding to the mask image among design data used in manufacturing the mask, and using the pattern data. By examining the transfer simulation image based on the deviation from the ideal transfer simulation image based on the design data, it is determined whether or not the defect should be corrected, and the defect to be corrected is determined. If it is determined that the ideal transfer simulation image, using the design data, Simulating the range, comparing the range of the allowable error and the ideal transfer simulation image with the mask image, and corresponding to the area of the mask image out of the range of the allowable error among the defects. It is characterized in that a part to be corrected is corrected.
[0017]
In this mask defect correction method, a transfer image is simulated by using pattern data created based on a defect of the mask and a mask image around the defect, and the design data used when manufacturing the mask is used. A transfer image is simulated using design data corresponding to the mask image. Then, by examining the deviation of the transfer simulation image based on the pattern data from the ideal transfer simulation image based on the design data, it is determined whether or not the defect should be corrected. Further, when the defect is determined to be a defect to be corrected, a range of an allowable error with respect to an ideal transfer simulation image is simulated using the design data, and the range of the allowable error and the ideal A typical transfer simulation image and a mask image are compared. Then, of the defects, a portion corresponding to a region of the mask image that is out of the range of the allowable error is corrected.
[0018]
According to such a method, even when the mask has a large number of defects, it is possible to determine whether or not each defect should be corrected by an independent appropriate correction standard. At the same time, when repairing a defect, the part of the defect that is outside the allowable error range is corrected, so extra work such as correcting the part that is within the allowable error range is required. Can be omitted. As a result, there is almost no risk of re-correcting defective parts or re-manufacturing the mask in order to set unnecessarily strict correction standards or to excessively guarantee the optical performance of the mask. Can be eliminated. Therefore, high efficiency can be achieved in the mask defect repairing step.
[0019]
According to another aspect of the present invention, there is provided a defect correcting apparatus for a mask, comprising: a defect coordinate obtaining unit configured to obtain a position of a defect included in a mask as coordinate information; and the coordinate information obtained by the defect coordinate obtaining unit. A mask moving unit that moves the mask based on the mask, a mask image obtaining unit that obtains the defect and a mask image around the defect, and the mask image obtained by the mask image obtaining unit. An image data conversion unit that converts the peripheral mask pattern into pattern data for pattern transfer simulation, and design data that acquires design data corresponding to the mask image from among design data used when manufacturing the mask An acquisition unit, the design data acquired by the design data acquisition unit, and the pattern converted by the image data conversion unit A simulation unit that simulates the pattern transfer using each data of the data, and an ideal simulation created by the simulation unit based on the design data of a transfer simulation image created by the simulation unit based on the pattern data. A correction determining unit that determines whether or not the defect should be corrected by examining a deviation from a typical transfer simulation image; A correction guideline image creating unit that simulates the range of the error to be performed, superimposes and displays the range of the allowable error and the ideal transfer simulation image and the mask image, and among the defects, The part corresponding to the area of the mask image that is out of the range is corrected. It is characterized in that it comprises a defect correction unit.
[0020]
In this mask defect correction apparatus, a data conversion unit that converts a mask image around a defect and a defect in the mask acquired by the mask image acquisition unit into pattern data for pattern transfer simulation, The apparatus includes a design data acquisition unit that acquires design data corresponding to a mask image from design data to be used, and a simulation unit that simulates pattern transfer using the design data and the pattern data. Further, it is determined whether or not the defect should be corrected using a transfer simulation image created by the simulation unit based on the pattern data and an ideal transfer simulation created by the simulation unit based on the design data. It has a correction determination unit. In addition, the design data is used to simulate an allowable error range with respect to the ideal transfer simulation image, and the correction error range is displayed by overlapping the allowable error range and the ideal transfer simulation image with the mask image. It has a pointer image creation unit and a defect correction unit that corrects a part of the defect corresponding to the area of the mask image that is out of the range of the allowable error.
[0021]
According to such a configuration, even when the mask has a large number of defects, it is possible to determine whether or not each defect should be corrected by an independent appropriate correction standard. At the same time, when repairing a defect, the part of the defect that is outside the allowable error range is corrected, so extra work such as correcting the part that is within the allowable error range is required. Can be omitted. As a result, there is almost no danger of re-correcting defective parts or re-manufacturing the mask in order to set unnecessarily strict correction standards or excessively guarantee the optical performance of the mask. Can be eliminated. Therefore, high efficiency can be achieved in the mask defect repairing step.
[0022]
Further, in order to solve the above problem, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that pattern transfer is performed using a mask whose defect has been corrected by the mask defect correcting method according to the present invention. It is.
[0023]
In this method of manufacturing a semiconductor device, pattern transfer is performed using a mask whose defect has been corrected by the mask defect correction method according to the present invention, so that pattern transfer can be easily performed with high accuracy. Accordingly, a resist pattern can be easily formed with high accuracy based on the transferred pattern, and various fine semiconductor elements incorporated in the semiconductor device can be easily formed with high accuracy. Therefore, the quality and yield of the semiconductor device can be easily improved.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a mask defect repairing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the main steps of the mask defect repair method according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing defect data and reference data obtained by the mask defect correction method according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a transfer simulation image based on the defect data and reference data in FIG.
[0025]
First, referring to FIGS. 1, 3, and 4, a description will be given of a mask defect repair apparatus 1 of the present embodiment.
[0026]
A portion surrounded by a dashed line in FIG. The defect repair apparatus 1 is configured separately from a mask defect inspection apparatus 3 for inspecting whether or not the mask 2 has a defect. When the defect inspection device 3 confirms that a defect exists in the mask 2, the defect inspection device 3 acquires the position of the defect as coordinate information and stores this in a defect coordinate file. The defect correction apparatus 1 includes a defect coordinate acquisition unit 4 that acquires (reads) a defect coordinate file of the defect inspection apparatus 3 from the defect inspection apparatus 3. Further, the defect repairing apparatus 1 includes an XY stage 5 as a mask moving unit that moves the mask 2. The XY stage 5 moves the mask 2 to a predetermined position based on the defect coordinate information in the defect coordinate file acquired by the defect coordinate acquisition unit 4. For example, the XY stage 5 has coordinates of the defect so that the mask image acquisition unit 6 described later can acquire a defect (not shown) of the mask 2 and a mask image around the defect in an appropriate state. The mask 2 is moved based on the information. Alternatively, the XY stage 5 moves the mask 2 based on the defect coordinate information so that the defect correcting unit 21 described later can position the defect at a position where the defect can be corrected in an appropriate state. Move.
[0027]
In addition, the defect repairing apparatus 1 includes a mask image acquiring unit 6 that acquires a defect of the mask 2 and a mask image around the defect. In the present embodiment, the mask image acquisition unit 6 includes a secondary electron detection unit 7, an image observation unit 8, and the like. The secondary electron detector 7 detects secondary electrons generated from the mask 2. More specifically, an ion beam 10 from an ion beam generator 9 as an ion source included in the defect repair apparatus 1 is directed toward the mask 2 on the XY stage 5 as shown by a white arrow in FIG. Be emitted. At this time, the position of the mask 2 is adjusted by the XY stage 5 so that the defect is located at a position suitable for acquiring the mask image. The ion beam 10 is focused on the mask 2 on the XY stage 5 by passing through the electron optical system 11. The ion beam 10 irradiated toward the mask 2 is scattered or reflected by the mask 2 to generate secondary electrons. The secondary electrons are detected (received) by the secondary electron detector 7. When the secondary electrons are detected, the secondary electrons are sent to the image observation unit 8 as signals. Upon receiving the signal from the secondary electron detecting unit 7, the image observing unit 8 converts the signal into an image. As a result, the mask image acquisition unit 6 obtains a defect image of the mask 2 and a mask image (not shown) around the defect as a secondary electron image. In the following description, this secondary electron image will be referred to as a defect image.
[0028]
Further, the defect correction apparatus 1 includes an image data conversion unit 12 that converts the defect image acquired by the mask image acquisition unit 6 into pattern data. The pattern data is used as pattern transfer simulation data for transferring a defect in the mask 2 and a mask pattern around the defect to a substrate (wafer) not shown. In addition, the defect correction apparatus 1 includes a design data acquisition unit 13 that acquires design data corresponding to a mask image (defect image) from design data used when manufacturing the mask 2. The design data used for manufacturing the mask 2 is usually, for example, a design data storage unit (design data database unit) provided in a mask 2 manufacturing device (not shown) or a server (not shown) that manages the manufacturing process of the mask 2. Stored on your computer. Then, the design data acquisition unit 13 accesses the storage unit for the design data of the mask 2, as shown by the two-dot chain line arrow in FIG. Acquire (cut out) design data. Further, the defect repairing apparatus 1 includes a transfer image simulator 14 as a simulation unit that simulates pattern transfer to a substrate. The transfer image simulator 14 uses the pattern data created by the image data conversion unit 12 and the design data acquired by the design data acquisition unit 13 to simulate the pattern transfer corresponding to each data.
[0029]
In the following description, the pattern data created by the image data conversion unit 12 will be referred to as defect data. Similarly, the design data acquired by the design data acquisition unit 13 is referred to as reference data. As shown in FIG. 3, the defect data 15 and the reference data 16 are both image data. Further, the transfer image simulator 14 creates a transfer simulation image 17 based on the defect data 15 and an ideal transfer simulation image 18 based on the reference data 16 as shown in FIG. . In the following description, a transfer simulation image based on the defect data 15 is referred to as a defect simulation image 17, and a transfer simulation image based on the reference data 16 is referred to as a reference simulation image 18. Both the defect simulation image 17 and the reference simulation image 18 are image data.
[0030]
In addition, the defect repair apparatus 1 compares the defect simulation image 17 created by the transfer image simulator 14 with the reference simulation image 18 to determine whether or not the defect should be corrected. Have. Specifically, the defect repairing apparatus 1 determines whether or not the defect should be repaired by checking a deviation of the defect simulation image 17 from a reference simulation image 18 which is an ideal transfer simulation image. I do. Here, the shift of the defect simulation image 17 from the reference simulation image 18 indicates a difference in size, shape, size, or the like between the images 17, 18. If the deviation of the defect simulation image 17 from the reference simulation image 18 exceeds a predetermined allowable range (criterion), the correction determination unit 22 determines that the defect should be corrected. . The correction determination unit 22 is set so that the type of defect can be determined. For example, the correction determination unit 22 is set so as to be able to determine whether the defect is a so-called residual defect caused by remaining an unnecessary light-shielding film (not shown) or a so-called defect defect caused by a lack of the light-shielding film. ing. Further, the correction determination unit 22 is set so as to be able to determine whether or not the defect corrected by the defect correction unit 21 described later satisfies a practically acceptable standard (standard).
[0031]
Further, the defect correcting apparatus 1 includes a correction guideline image creating unit 20 that displays a guideline of the correction to be performed on the defect as an image, and a defect correction that corrects the defect according to the guideline indicated by the correction guideline image generating unit 20. And a unit 21. More specifically, when the correction determining unit 22 determines that a defect should be corrected, the correction guideline image creating unit 20 is allowed to use the reference data 16 for an ideal transfer simulation image. Simulate (calculate) the range of the error. At this time, the correction guideline image creating unit 20 creates a reference simulation image 18 and an image including the simulated allowable error range, that is, a correction guideline image (not shown) that serves as a guideline for correcting a defect. The correction guideline image (mask image) indicates a range in which the influence of a defect is allowed when performing pattern transfer. In other words, the correction guideline image indicates a practically acceptable standard (criterion) that the defect should satisfy when performing pattern transfer using the mask 2. This standard may be set differently according to, for example, the size, size, and shape of a mask pattern (not shown) formed on the mask 2 or a position in the mask pattern. As a result, the defect in the mask 2 is subjected to a predetermined correction so as to satisfy the defect based on a proper and necessary and sufficient standard according to the position.
[0032]
The correction guideline image creation unit 20 displays the correction guideline image and the defect data 15 created by the image data conversion unit 12 in a superimposed manner. An area of the defect data 15 that does not overlap with the correction guideline image falls outside the range of the allowable error. The defect correction unit 21 performs a predetermined correction on a portion of the defect corresponding to the area of the defect data 15 that is out of the range of the allowable error.
[0033]
In the present embodiment, the defect repair unit 21 irradiates a focused ion beam toward the mask 2 on the XY stage 5 and also supplies an etching gas and a deposition gas, as indicated by hatched arrows in FIG. It is set to switch and supply. At this time, the position of the mask 2 is adjusted by the XY stage 5 so that the defect is located at a position suitable for defect correction. When the correction determining unit 22 determines that the defect is a residual defect, the defect correcting unit 21 focuses the focused ion beam on a portion of the defect corresponding to an area where the defect data 15 and the correction guideline image do not overlap. And an etching gas. Thereby, unnecessary light shielding films are removed. Alternatively, when the correction determining unit 22 determines that the defect is a defective defect, the defect correcting unit 21 focuses on a portion of the defect corresponding to an area where the defect data 15 and the correction guideline image do not overlap. Give ion beam and deposition gas. As a result, a light shielding film is deposited on the defective portion. As described above, the defect correction unit 21 is set so as to perform appropriate correction according to the type of defect determined by the correction determination unit 22.
[0034]
After the correction of the defect is completed, the correction determination unit 22 determines whether the defect after the correction satisfies a standard that is practically acceptable. If the defect data 15 of the defect after the correction substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image, the correction determination unit 22 determines that the correction for the defect has been properly performed. . In this case, the defect repairing device 1 performs the function described above for other defects. If the defect data 15 of the defect after the correction includes an area that protrudes from the correction guideline image, the correction determination unit 22 determines that the correction for the defect has been inappropriate. In this case, the defect after the correction is corrected again by the defect correction unit 21. Thereafter, the correction by the defect correcting unit 21 is performed until the defect data 15 of the defect substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image. That is, the correction by the defect correction unit 21 is repeated until the effect of the defect in the mask 2 on the pattern transfer satisfies the standard that is practically allowable, and the effect becomes practically negligible. This guarantees that there is almost no possibility that a defect will interfere with the pattern transfer. As described above, the correction determination unit 22 of the present embodiment also has a mask defect correction assurance function that ensures that a defect in the mask 2 does not hinder pattern transfer. Therefore, the defect repair apparatus 1 of the present embodiment can also function as a mask defect repair assurance apparatus.
[0035]
Note that, in the first determination, when the correction determination unit 22 determines that it is not necessary to perform correction on a defect, the defect correction device 1 performs the above-described function on another defect.
[0036]
As described above, the defect repair apparatus 1 performs the above-described function for all the defects in the mask 2 based on the position information in the defect coordinate file acquired by the defect coordinate acquisition unit 4. As a result, even when a plurality of defects exist in the mask 2, it is determined whether or not each defect should be corrected by an independent appropriate correction standard. At the same time, even when the defect needs to be corrected, an appropriate correction is performed on a portion of the defect that is not allowed to affect the pattern transfer. Therefore, by using the defect repairing apparatus 1, in the repairing step of repairing the mask 2 having a defect, the defect is properly and minimally repaired.
[0037]
Further, as shown in FIG. 1, all the components included in the defect repair apparatus 1 described above are connected to a control unit (control unit) 19 except for the electron optical system 11. As a result, each function of the defect repair apparatus 1 is properly performed after the mask 2 is set on the XY stage 5 and the defect repair apparatus 1 and the mask defect inspection apparatus 3 are connected. It is controlled by the control unit 19 so that it can be performed. For example, the type, intensity, irradiation time, and the like of the ion beam 10 that the ion beam generator 9 irradiates toward the mask 2 are determined by the size, shape, and size of the mask pattern, the material of the mask 2, or the mask to be obtained. The control unit 19 appropriately sets an appropriate state according to the image resolution and the like. The type, intensity, and irradiation time of the focused ion beam, which is supplied to the mask 2 by the defect correcting unit 21, and the types, concentrations, and flow rates of the etching gas and the deposition gas also indicate the size of the defect to be corrected. The control unit 19 appropriately sets an appropriate state according to the shape, dimensions, material of the mask 2, or accuracy of correction.
[0038]
Next, a method for correcting a defect of a mask according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Specifically, this mask defect repair method is carried out using the mask defect repair apparatus 1 described above.
[0039]
As shown in FIG. 2, first, the mask 2 for which the presence of a defect has been confirmed by the mask defect inspection device 3 is set on the XY stage 5. This is referred to as step 1.
[0040]
Next, the defect coordinate acquisition unit 4 acquires (reads) a defect coordinate file in which the position of the defect in the mask 2 detected by the mask defect inspection device 3 is described as coordinate information. This is referred to as step 2.
[0041]
Next, based on the position information of the defect coordinate file acquired from the mask defect inspection device 3, for example, a first defect (not shown) comes to a position suitable for acquiring the first defect and a mask image around the first defect. Then, the control unit 19 drives the XY stage 5 to adjust the position of the mask 2. This is referred to as step 3.
[0042]
Next, the ion beam 10 is irradiated from the ion beam generator 9 toward the mask 2. Secondary electrons generated by the ion beam 10 being scattered or reflected by the mask 2 are detected by the secondary electron detection unit 7 and converted into signals, and the signals are converted into images by the image observation unit 8. Thereby, the mask image acquisition unit 6 obtains a secondary electron image centering on the defect, that is, a defect image. Then, as shown in FIG. 3A, the defect image is converted into defect data 15 as image data by the image data conversion unit 12. This is referred to as step 4.
[0043]
Next, as shown in FIG. 3B, the design data acquisition unit 13 converts the design data corresponding to the defect image, that is, the reference data 16 as the image data, from the design data used for manufacturing the mask 2. get. This is referred to as step 5.
[0044]
Next, the transfer image simulator 14 simulates a transfer image to a wafer using the defect data 15 obtained in the step 4, and generates a defect simulation image 17 as image data as shown in FIG. create. Simultaneously, the transfer image simulator 14 simulates an ideal transfer image on the wafer using the reference data 16 obtained in the step 5, and as shown in FIG. An image 18 is created. This is referred to as step 6.
[0045]
Next, the correction determination unit 22 makes a first determination as to whether or not the first defect should be corrected. This determination is made based on the result of examining the deviation of the defect simulation image 17 obtained in the step 6 from the reference simulation image 18. At this time, the type of the first defect is also determined. This is referred to as step 7.
[0046]
When the correction determining unit 22 determines that it is not necessary to perform correction on the first defect, the defect correction apparatus 1 performs the above-described steps 3 to 7 on another defect, for example, the second defect. I do. When the correction determining unit 22 determines that the first defect needs to be corrected, the following steps are performed.
[0047]
First, the correction guideline image creating unit 20 simulates (calculates) an allowable error range with respect to an ideal transfer simulation image using the reference data 16 obtained in the step 5. That is, a range in which the influence of the first defect on the pattern transfer to the wafer is substantially negligible is simulated. This is referred to as step 8.
[0048]
Next, in the correction guideline image creating unit 20, a reference simulation image 18 which is an ideal transfer simulation image and a correction guideline image as a mask image indicating the range of the simulated permissible error are used by using the reference data 16. create. This is referred to as step 9.
[0049]
The correction guideline image creating unit 20 displays the correction guideline image and the defect data 15 obtained in step 4 in a superimposed manner. The area of the defect data 15 that does not overlap with the correction guideline image is a range where the influence of the first defect on the pattern transfer cannot be allowed.
[0050]
Next, the defect correcting unit 21 overlaps the defect data 15 and the correction guideline image of the first defect so that the defect data 15 substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image. The first correction is performed on the portion corresponding to the unexposed area. At this time, the defect correction unit 21 performs appropriate correction on the defect according to the type. This is referred to as step 10.
[0051]
In step 7, it is assumed that the correction determination unit 22 determines that the first defect is a residual defect. In this case, as shown by the hatched arrow in FIG. 1, the defect repair unit 21 focuses the focused ion beam and the etching on the portion of the first defect corresponding to the area of the defect data 15 that is outside the correction guideline image. Give gas. As a result, the unnecessary light-shielding film is etched (removed) to correct the first defect. Alternatively, it is assumed that the correction determination unit 22 determines that the first defect is a defective defect. In this case, as shown by the hatched arrow in FIG. 1, the defect repair section 21 focuses the focused ion beam and the data on the portion of the first defect corresponding to the area of the defect data 15 that is out of the correction guideline image. Give position gas. As a result, the first defect is corrected by depositing the light-shielding film on the defective portion. At this time, the position of the first defect is adjusted by the XY stage 5 so as to be corrected in an appropriate state.
[0052]
Next, for the first defect after the first correction in the step 10, whether the defect data 15 after the correction substantially matches the correction guideline image or whether it is included in the correction guideline image Determine whether or not. That is, it is determined whether the first correction has been properly performed on the first defect. This determination is made by displaying the corrected defect data 15 and the correction guideline image in the correction guideline image creating section 20 in a superimposed manner. This is referred to as step 11.
[0053]
If the corrected defect data 15 substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image, the correction determination unit 22 determines that the correction for the first defect has been properly performed. I do. In this case, the defect repairing apparatus 1 performs the above-described steps 3 to 11 on another defect, for example, the second defect. In addition, if the corrected defect data 15 includes an area that protrudes from the correction guideline image, the correction determination unit 22 determines that the correction for the first defect has been inappropriate. In this case, the defect correction unit 21 performs the second correction on the first defect that has been subjected to the first correction. Thereafter, the correction for the first defect is repeatedly performed until the defect data 15 substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image. That is, the correction of the first defect by the defect correction unit 21 is performed until the effect of the first defect on the pattern transfer satisfies a standard that is practically allowable and the effect becomes practically negligible. Repeated. As a result, there is almost no possibility that the first defect will interfere with the pattern transfer.
[0054]
When the defect data 15 for the first defect substantially matches the correction guideline image or is included in the correction guideline image, the correction determination unit 22 determines that the correction for the first defect has been properly performed. judge. Thus, the correction of the first defect by the defect correction unit 21 ends. Then, the defect repairing apparatus 1 performs the above-described steps 3 to 11 for another defect, for example, the second defect.
[0055]
Thereafter, the defect repairing apparatus 1 performs the above-described steps 3 to 11 for all the defects in the mask 2. Thereby, in the repairing process for repairing the mask 2 having a defect, it is possible to perform appropriate and minimum necessary repair for each defect. After confirming that steps 3 to 11 have been performed on all the defects in the mask 2, the defect correction on the mask 2 is terminated.
[0056]
As described above, according to the mask defect repairing apparatus 1 and the mask defect repairing method according to the embodiment of the present invention, even when the mask 2 has a large number of defects, each of the defects is independent. It is possible to determine whether or not the correction should be performed with an appropriate correction criterion. In addition, when correcting a defect, the portion of the defect where the effect on the pattern transfer cannot be tolerated is corrected, so the correction is performed even on the portion where the effect on the pattern transfer is within the allowable error range. Unnecessary work such as performing can be omitted. This may lead to re-correction of defective portions or re-manufacture of the mask 2 in order to set an unnecessarily strict correction standard for practical use or to excessively guarantee the optical performance of the mask 2. Can be almost eliminated. Therefore, the efficiency is improved in the defect repairing process of the mask 2 to reduce the yield in the mask 2 defect repairing process, the yield in the mask 2 manufacturing process is reduced, the TAT of the mask 2 is delayed, or the manufacturing cost of the mask 2 is increased. Can be easily suppressed.
[0057]
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be briefly described. The method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment includes a step of performing a pattern transfer using a mask whose defect has been corrected by performing the mask defect correcting method using the mask defect correcting apparatus 1 described above. According to the defect repair apparatus 1 and the defect repair method described above, the repair performed on the defect in the mask 2 can be performed efficiently with proper and high accuracy. Therefore, pattern transfer can be easily performed with high accuracy by performing pattern transfer using the mask 2 corrected by the above-described defect repair apparatus 1 and the defect repair method. As a result, a resist pattern can be easily formed with high precision based on the transferred pattern, and various fine semiconductor elements incorporated in a semiconductor device (not shown) can be easily formed with high precision.
[0058]
As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, the quality and yield of the semiconductor device can be easily improved, and a high-quality semiconductor device can be easily manufactured with high accuracy.
[0059]
The mask defect repair method, mask defect repair apparatus, and semiconductor device manufacturing method according to the present invention are not limited to the above-described embodiment. The present invention can be implemented by changing a part of the configuration, the process, or the like to various various settings, or using the various settings as appropriate, without departing from the spirit of the present invention.
[0060]
For example, as shown by a dashed arrow in FIG. 1, a configuration in which the mask defect inspection device 3 is directly connected to the control unit 19 of the mask defect correction device 1 and the operation state of the mask defect inspection device 3 is directly controlled by the control unit 19. It does not matter. In this case, it is preferable to set the acquisition of the defect coordinate file from the mask defect inspection apparatus 3 via the control unit 19, as indicated by a broken arrow in FIG. As a result, the transfer of the defect coordinate file between the mask defect correction device 1 and the mask defect inspection device 3 and the various operations of the defect correction device 1 based on the information in the defect coordinate file can be performed more smoothly in a more appropriate state. Can be performed. Further, as the mask defect inspection device 3, an inspection device capable of acquiring a mask pattern, a mask image, and the like of the mask 2 is used, and the inspection device acquires the mask image of the mask 2. Then, the mask defect correcting apparatus 1 may be set to compare the mask image of the mask 2 acquired by the apparatus 1 with the mask image of the mask 2 acquired by the inspection apparatus. As a result, it is possible to improve the accuracy of determining whether or not the defect should be corrected, the accuracy of the correction performed on the defect, and the accuracy of guaranteeing the correction performed on the defect.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, the mask defect repairing apparatus 1 and the mask defect inspecting apparatus 3 are configured separately, but these two apparatuses may be integrated. In this case, the mask defect inspecting device 3 may be incorporated in the mask defect inspecting device 1, or the mask defect inspecting device 3 may be incorporated in the mask defect inspecting device 3. Thereby, as shown by the dotted arrow in FIG. 1, the mask 2 including the defect inspection process of the mask 2 such as inspecting whether or not the mask 2 has a defect and acquiring the position information of the defect. The defect repair process can be performed more quickly and easily using one device.
[0062]
Similarly, the mask defect correcting apparatus 1 and the mask manufacturing apparatus may be integrated. In this case, a design data storage unit (design data database unit) included in the mask manufacturing apparatus is used as the design data acquisition unit 13 and the operation state of the mask manufacturing apparatus is directly controlled by the control unit 19. good. This makes it possible to more quickly and easily obtain the design data and use the design data in the mask defect correction step.
[0063]
Furthermore, in the above-described embodiment, when a defect is corrected, a setting is made such that a focused ion beam is emitted from the defect correction unit 21 toward the mask 2. However, the present invention is not limited to this. The setting may be such that the ion beam 10 generated by the ion beam generator 9 is used as the focused ion beam for defect correction. In this case, it is preferable to use the ion beam 10 whose physical characteristics and chemical characteristics are substantially the same between the mask image acquisition operation and the defect correction operation. Alternatively, the operation state of the ion beam generation unit 9 and the electron optical system 11 may be set by the control unit 19 to be switched to a state suitable for each of a mask image acquisition operation and a defect correction operation. According to these settings, the defect repair apparatus 1 can have a simple configuration, and an increase in the size of the defect repair apparatus 1, a failure of the defect repair apparatus 1, or an increase in the cost of the defect repair apparatus 1 can be suppressed. it can.
[0064]
【The invention's effect】
According to the mask defect repair method and the mask defect repair apparatus according to the present invention, in order to set a repair criterion that is unnecessarily strict for practical use or to excessively guarantee the optical performance of the mask, The possibility of re-correcting the mask or remanufacturing the mask can be almost eliminated. Therefore, the efficiency of the mask defect repairing process is increased to easily suppress a decrease in the yield in the mask defect repairing process, a decrease in the yield in the mask manufacturing process, a delay in the TAT of the mask, or an increase in the mask manufacturing cost. it can.
[0065]
Furthermore, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, pattern transfer is performed with high accuracy using a mask whose defect has been corrected by the mask defect correcting method according to the present invention. A resist pattern can be easily formed with high precision, and various fine semiconductor elements incorporated in a semiconductor device can be easily formed with high precision. Therefore, the quality and yield of the semiconductor device can be easily improved, and a high-quality semiconductor device can be easily manufactured with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a mask defect repairing apparatus according to one embodiment.
FIG. 2 is a view showing a flowchart of a mask defect repairing method according to one embodiment.
FIG. 3 is a view showing defect data and reference data obtained by a mask defect correction method according to one embodiment.
FIG. 4 is a view showing a transfer simulation image based on the defect data and reference data shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart showing a method of correcting a defect of a mask according to a conventional technique.
FIG. 6 is a view showing a transmission image obtained by a mask defect correction method according to the related art.
FIG. 7 is a view showing an optical profile obtained by a mask defect correcting method according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1. Mask defect repair device
2 ... Mask
4: Defect coordinate acquisition unit
5. XY stage (mask moving section)
6. Mask image acquisition unit
7 Secondary electron detection unit (mask image acquisition unit)
8. Image observation unit (mask image acquisition unit)
12 ... Image data conversion unit (data conversion unit)
13 Design data acquisition unit
14: Transfer image simulator (simulation part)
15: Defect data (pattern data)
16 ... Reference data (design data)
17: Defect simulation image (transfer simulation image based on pattern data)
18 Reference simulation image (transfer simulation image based on design data) 20 Correction guideline image creation unit
21: Defect correction unit
22: Correction judgment unit

Claims

Obtaining a defect of the mask and a mask image around the defect,
A transfer image when transferring the mask pattern around the defect and the defect corresponds to the mask image among pattern data created based on the mask image and design data used when manufacturing the mask. Simulate using each data of the design data,
By examining the deviation of the transfer simulation image based on the pattern data from the ideal transfer simulation image based on the design data, it is determined whether or not the defect should be corrected,
If the defect is determined to be a defect to be corrected, using the design data, simulate a range of an error allowed for the ideal transfer simulation image,
Comparing the range of the allowable error and the ideal transfer simulation image with the mask image, and correcting a portion of the defect corresponding to the area of the mask image that is out of the range of the allowable error. And a mask defect repairing method.

When the mask has the defect at a plurality of locations, the ideal transfer simulation image is simulated in accordance with each of the defects, and the ideal simulated image is simulated for each of the defects. 2. The method according to claim 1, wherein the determination is performed based on a transfer simulation image, and the allowable error range is simulated according to each of the defects.

In the case where a portion corresponding to an area of the mask image that is out of the range of the allowable error is a residual defect, the residual portion is provided by applying a focused ion beam and an etching gas toward the residual portion. 3. The method according to claim 1, wherein the mask is removed.

In the case where a portion corresponding to a region of the mask image that is out of the range of the allowable error of the mask image is a defective defect, the focused ion beam and the deposition gas are applied to the defective portion to thereby form the defective portion. 3. The method according to claim 1, wherein a light-shielding film is deposited on the mask.

A defect coordinate acquisition unit that acquires a position of a defect included in the mask as coordinate information,
A mask moving unit that moves the mask based on the coordinate information acquired by the defect coordinate acquiring unit;
A mask image acquisition unit that acquires a mask image around the defect and the defect;
An image data conversion unit that converts the mask image acquired by the mask image acquisition unit into pattern data for simulation of pattern transfer that transfers the mask pattern around the defect and the defect,
A design data acquisition unit that acquires design data corresponding to the mask image among design data used when manufacturing the mask,
A simulation unit that simulates the pattern transfer by using the design data acquired by the design data acquisition unit and the data of the pattern data converted by the image data conversion unit;
Correction of the defect is performed by examining a deviation of a transfer simulation image created based on the pattern data by the simulation unit from an ideal transfer simulation image created by the simulation unit based on the design data. A correction determination unit that determines whether or not to perform,
The design data is used to simulate an allowable error range for the ideal transfer simulation image, and the allowable error range and the ideal transfer simulation image and the mask image are displayed in a superimposed manner. Correction guideline image creation part to do,
Among the defects, a defect correction unit that corrects a portion corresponding to a region of the mask image that is out of the range of the allowable error,
A defect repair apparatus for a mask, comprising:

When the mask has the defect at a plurality of locations, the correction determination unit simulates the ideal transfer simulation image according to each of the defects, and simulates the ideal transfer simulation image for each of the defects. The determination is performed based on each of the ideal transfer simulation images, and the correction guideline image creating unit simulates the range of the allowable error according to each of the defects. Item 6. An apparatus for correcting a defect of a mask according to Item 5.

7. The defect correction of a mask according to claim 5, wherein the defect correction unit is configured to be able to supply one of an etching gas and a deposition gas and a focused ion beam toward the defect. 8. apparatus.

A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: performing a pattern transfer using a mask whose defect has been corrected by the method of correcting a mask defect according to claim 1.