CN104781908A - 图像处理装置、基于自组装光刻技术的图案生成方法以及计算机程序 - Google Patents

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Abstract

一种实现适合于通过基于DSA(Directed Self-Assembly，自组装技术)的图案形成而生成的试样上的定址的图像处理装置、基于自组装光刻技术的图案生成方法以及计算机程序，其中，根据基于DSA的图案形成中所使用的导向图案数据来生成用于定址的模板。能够提供一种适用于测定或检查通过基于DSA的图案形成工序而形成的图案时的视野对位的定址图案。

Description

图像处理装置、基于自组装光刻技术的图案生成方法以及计算机程序
技术领域
本发明涉及一种对通过扫描电子显微镜等得到的图像进行处理的图像处理装置、生成在使用扫描电子显微镜等的评价中所需的图案的图案生成方法以及计算机程序，尤其涉及一种生成用于确定成为评价对象的图案位置的定址图案数据的图像处理装置、生成定址图案的图案生成方法以及计算机程序。
背景技术
作为形成细微图案的技术之一，有DSA(Directed Self-Assembly；定向自组装技术)。这是利用通过向聚合物施加热处理等来规则性地组织化的特征，并形成细微图案的技术。
在专利文献1中说明了用扫描电子显微镜对通过DSA技术形成的图案进行观察的例子或进行图案的尺寸测定的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－269304号公报(对应美国专利US P8,114,306)
发明内容
发明要解决的问题
另一方面，为了进行使用扫描电子显微镜等的图案评价，需要将扫描电子显微镜的视野(Field Of View：FOV)准确地定位在评价对象图案上。作为在非常细微的评价对象图案上定位FOV的方法，有称为定址(addressing)的方法。定址是通过基于预先准备的模板的匹配处理发现存在于评价对象图案近旁的唯一的图案，并且向与该唯一的图案存在已知的位置关系的评价对象图案进行视野对位的方法。在专利文献1中没有公开在通过DSA技术形成的试样上进行定址的内容，今后预想到需要适用于通过基于DSA的图案形成而生成的试样的定址方法、用于定址的模板生成方法、或适用于定址的图案的生成。
以下，说明以实现适合于通过基于DSA的图案形成而生成的试样上的定址的图像处理为目的的图像处理装置、基于自组装光刻(lithography)技术的图案生成方法以及计算机程序。
用于解决问题的手段
作为用于实现上述目的的一个方式，在以下提出了一种根据基于DSA的图案形成所使用的导向图案数据，来生成用于定址的模板的图像处理装置、基于自组装光刻技术的图案生成方法以及计算机程序。
发明效果
根据上述结构，能够提供一种适合于测定或检查通过基于DSA的图案形成工序形成的图案时的视野对位的定址图案。
根据与附图相关的以下的本发明的实施例的记载，能够明确本发明的其他目的、特征以及优点。
附图说明
图1是表示使用DSA技术的图案形成工序的一例的图。
图2是表示通过使用DSA技术的图案形成工序生成的图案的一例的图。
图3是表示使用DSA技术的图案形成工序的一例的图(导向图案之间的间隔较大的情况)
图4是表示通过使用DSA技术的图案形成工序形成的图案的一例的图(导向图案之间的间隔较大的情况)
图5是扫描电子显微镜的概要结构图。
图6是表示定址图案的生成工序的流程图。
图7是表示成为定址图案的基准的图案数据的一例的图。
图8是表示在定址图案内排列了导向图案的例子的图。
图9表示通过退火(anneal)在定址图案内排列了图案的例子的图。
图10是表示去除随机图案来生成定址图案的工序的流程图。
图11是表示用于选择性地提取退火后定向排列的部分的模板的一例的图。
图12是表示去除随机图案后的定址图案的一例的图。
图13是表示定址图案的生成工序和使用生成的定址图案的测定工序的流程图。
图14是表示具有通过相同制造条件生成的多个芯片的半导体晶片的一例的图。
图15是表示定址图案的设计数据和根据设计数据生成的定址图案的一例的图。
图16是表示导向图案的配置例的图。
图17是说明根据导向图案的配置条件，通过DSA形成的图案变化的例子的图。
图18是表示用于生成SEM(scanning electron microscope，扫描电子显微镜)的配方的配方生成系统的一例的图。
图19是表示将高分子化合物、形成的图案的间距、宽度关联起来存储的表的一例的图。
图20是表示用于设定形成对使用DSA技术而生成的试样进行测定时的定址图案的条件的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)画面的一例的图。
图21是表示测定或检查半导体器件的测定系统或检查系统的一例的图。
具体实施方式
DSA是利用高分子的自组织现象的新型的图案形成技术，是应用由高分子嵌段共聚物(Block Co-Polymer：BCP)形成纳米规格的域(domain)的微相分离现象的方法，通过设计BCP的分子构造或分子量，能够控制图案的形状或大小。由于不使用特别的装置或设备，所以能够节约成本，从而近年来正在推进使用该方法的半导体制造工艺的开发。图1是表示基于DSA的图案形成工艺的一例的图。
在图1所示的图案形成中，首先，通过光刻工序在Si晶片101上形成了SiN102的衬底上生成基于某种类型的聚合物A的图案103。在本例子中将图案103的尺寸设为28nm，将与邻接的图案的间距设成168nm。接着，在由聚合物A形成的图案103与邻接的图案103之间形成中间层104，并在它们的上部涂布BCP105。
在该状态下施加热处理(退火)时，BCP分离成图案106(聚合物A)和图案107(聚合物B)两层，并分别以28nm的尺寸等间隔地形成它们。此时，图案106形成在图案103上，图案108形成在中间层104上，但它们都是相同材料。之后，通过去除图案107来形成线形图案。这样，沿着作为导向图案的图案103形成作为目标图案的图案106、108。在该导向图案上只能适当地形成固有尺寸、固有间距的图案。从上方观察生成的图案时，如图2所示。
为了恰当地评价通过如上所述的工序而形成的图案，例如期望使用适合于图案的尺寸测定的CD-SEM(Critical Dimension Scanning Electron Microscope，关键尺寸扫描电子显微镜)。使用CD-SEM来测量图案时，在对象图案的近旁需要用于校正其位置的定址图案(addressing pattern)。
定址是指使用如上所述地预先登录的模板，相对于进行测定时的视野，在以相对大的视野取得的图像内进行搜索，求出各位置与模板的一致度，并将一致度最高的位置或一致度满足预定条件的位置确定为匹配位置，并且可向与该匹配位置存在已知的位置关系的评价对象位置(包含测定对象图案的区域)移动视野。
另一方面，如上所述地对试样涂布BCP并实施退火时，在导向图案内图案规则地排列，在除此以外的部分成为方向无规则的随机图案。例如想要在残留随机图案的状态下执行定址时，包含随机图案的已登录的模板与基于模板的确定位置之间的形状一致度根据不同的测定对象而变化，作为结果有可能使匹配精度下降。此外，在去除了随机图案的状态下进行定址时，成为导向图案与在该导向图案内选择性定向排列的聚合物重叠的图像，并期望生成与这样的图案形状接近的模板。
以下，对执行使用了包含导向图案的模板的图案匹配的图像处理装置以及计算机程序进行说明。尤其，对包含导向图案和基于向该导向图案内的聚合物的定向排列而形成的图案的模板的生成方法进行详细的说明。
以下，对通过定址在包含测定对象图案的区域中定位视野的扫描电子显微镜(scanning electron microscope：SEM)的概要进行说明。另外，在以下所示的实施例中说明作为图像取得装置使用SEM的例子，但图像取得装置也可以是根据扫描聚焦离子束而得到的信号来形成图像的聚焦离子束(Focused IonBeam：FIB)装置那样的其他带电粒子束装置。图5是表示SEM的概要的图。通过扫描线圈503在试样504上一维或二维地扫描从带电粒子源(电子枪)501发射的带电粒子束(电子束)502。
因带电粒子束502的照射而从试样504发射的二次粒子(例如二次电子)505被检测器506检测，作为图像被输入到具有图像运算控制功能的控制装置507(控制处理器)。另外，在本实施例中示出了直接检测从试样发射的二次电子等的检测器，但也可以采用检测从试样发射的电子等碰撞二次电子变换电极等时所产生的二次电子的检测器。带电粒子束502通过未图示的聚焦透镜被聚焦，成为直径极小的探针而被扫描，因此能够形成高分辨率的图像。
试样504通过x-y-z载物台508可以向三维方向的所有方向移动。控制装置507还进行带电粒子源(电子枪)501、透镜、检测器506、x-y-z载物台508以及图像显示装置509的控制。
在本例子中，带电粒子束502通过扫描线圈503在试样504上二维(x-y方向)扫描。将由检测器506检测出的信号通过控制装置507内的信号放大器进行放大后转发给图像存储器，并作为试样图像显示在图像显示装置509上。二次信号检测器可以检测二次电子或反射电子，也可以检测光或X射线。
另外，与图像存储器的存储器位置对应的地址信号，在控制装置507内或在另设的计算机内生成，被进行模拟转换后供给到扫描线圈。例如图像存储器是512x512像素(Pixel)时，x方向的地址信号是重复0至512的数字信号，y方向的地址信号是在x方向的地址信号从0到达512时增加1的、重复0至512的数字信号。其被转换成模拟信号。
图像存储器的地址与用于扫描电子束的偏转信号的地址对应，因此在图像存储器中记录基于扫描线圈的电子束的偏转区域的二维图像。另外，可以通过用读出时钟同步后的读出地址生成电路按照时间序列依次读出图像存储器内的信号。与地址对应地读出的信号进行模拟转换，而成为图像显示装置509的亮度调制信号。
在作为图像处理装置发挥功能的控制装置507中设置未图示的输入装置，可以进行图像的读入条件(扫描速度、图像累积张数)或视野校正方式等的指定以及图像的输出或保存等的指定。
此外，在本例子中说明的装置具备根据检测出的二次电子或反射电子等来形成线轮廓(line profile)的功能。根据一维或二维扫描一次电子束时的电子检测量或试样图像的亮度信息等来形成线轮廓，得到的线轮廓例如被用于在半导体晶片上形成的图案的尺寸测长等中。
另外，将图5所示的扫描电子显微镜作为控制装置507与扫描电子显微镜本体成一体或以此为基准的装置而进行了说明，但当然并不局限于此，也可以通过与扫描电子显微镜镜体分开设置的控制处理器进行以下说明的处理。此时，需要传递介质和输入输出端子，其中，传递介质将通过二次信号检测器检测出的检测信号传递给控制处理器，或从控制处理器向扫描电子显微镜的透镜或偏转器等传递信号；输入输出端子输入输出经由该传递介质传递的信号。
并且，本例装置例如具备将观察半导体晶片上的多个点时的条件(测长位置、扫描电子显微镜的光学条件等)作为配方预先进行存储，并按照该配方的内容进行测长或观察的功能。
此外，也可以在存储介质上登录用于进行以下说明的处理的程序，并通过向扫描电子显微镜供给必要的信号的控制处理器来执行该程序。即，以下说明的例子也可以是作为具备图像处理器的扫描电子显微镜等带电粒子束装置可采用的程序或程序产品的说明。
并且，在控制装置507上连接存储半导体晶片上的图案的设计数据，并转换成SEM控制所需要的数据的电路设计数据管理装置510。电路设计数据管理装置510具备根据由未图示的输入装置等输入的半导体图案的设计数据来生成对所述SEM进行控制的配方的功能。此外，还具备根据从控制装置507传递的信号来更换配方的功能。另外，在本实施例的说明中，将电路设计数据管理装置510作为独立于控制装置507的装置进行了说明，但并不局限于此，控制装置507与电路设计数据管理装置510也可以是一体。
在本实施例中，作为试样504，设为在制造半导体产品的过程中，尤其使用自组装技术而生成的晶片。此外，作为用于生成评价该晶片时所使用的配方的输入之一，使用与该图案对应的半导体电路设计数据。在此使用的半导体电路设计数据是在光掩模上形成的图案形状。另外，在以下的说明中，将检查对象设成半导体晶片，但只要是利用DSA技术的晶片，则并不局限于此。此外，电路设计数据，只要显示电路设计数据的软件可以作为可显示其格式形式的图像数据进行处理，则不管其格式或类型。
此外，作为根据半导体电路设计数据生成测量配方的系统，采用了可以根据电路设计数据设定测量配方，并可以通过CD-SEM执行该测量配方，得到必要的测量数据的装置。
图18是表示包含图像处理装置(运算处理装置)1800和存储用于生成定址图案数据的数据的存储介质的配方生成系统的一例的图。图像处理装置1800与未图示的SEM连接，并且经由网络与设计数据存储介质1801、目标图案数据存储介质1802以及根据设计数据来模拟图案形状等的模拟器1803连接。此外，图像处理装置1800上连接了可输入定址图案的生成条件的输入装置1804。在设计数据存储介质1801中存储有用于DSA技术的导向图案的图形数据，并可以根据来自输入装置1804的选择信息来进行读出。此外，也可以根据存储在设计数据存储介质1801中的导向图案的图形数据，通过模拟器1803模拟图案的效果，并将该图形数据作为导向图案的数据发送给图像处理部1800。并且，在目标图案数据存储介质1802中存储有高分子化合物的SEM图像数据、高分子化合物的间距宽度数据或高分子化合物的模拟图像数据等，根据来自输入装置1804的高分子化合物的指示或高分子化合物的图案宽度、间距等的输入来读出这些数据。图19是表示将高分子化合物的类型、高分子化合物的间距以及宽度关联起来进行存储的数据库。在图像处理装置1800中，可以根据这些数据形成以相同线宽和间距形成的聚合物的模拟图像。
图20是表示显示在输入装置1804的显示装置上的GUI(Graphical UserInterface，图形用户界面)画面的一例的图。根据来自图案名称输入窗口2001、图案位置输入窗口2002的图案名称或位置的输入，从设计数据存储介质1801或模拟器1803读出包含导向图案的区域的图形数据。此外，可以根据来自用于设定视野的大小的视野尺寸设定窗口2003的视野尺寸的选择，来选择用于定址的视野的大小。此外，也可以通过向视野内位置选择窗口2004的位置信息输入来选择将用于定址的图案定位在视野的哪里。
此外，在追加图案选择窗口2005中可选择与高分子化合物的类型相关的信息，例如根据窗口中的材料的选择来读出与该材料关联起来存储的SEM图像数据、高分子化合物的间距和宽度数据，或模拟图像数据等信息。并且，在图像处理装置1800中，可以根据向间距信息输入窗口2006和图案宽度输入窗口2007的数值输入来形成高分子化合物的模拟图像。例如可以通过读出对每个高分子化合物预先分配的亮度信息，并根据生成的定址图案(addressingpattern)的大小、设定的间距信息以及图案宽度排列该亮度信息，来实现高分子化合物的模拟图像。
在图像处理装置1800中，可以将根据设定信息生成的定址图案作为SEM的测定配方信息，存储在配方存储介质1808中。
图21是包含SEM的测定或检查系统的详细说明图。该系统包括：SEM本体2101、该SEM本体的控制装置2102以及执行模板匹配或测定处理的图像处理装置2103。在图像处理装置2103所包含的配方存储部2104中内置有配方存储部2104，其用于登录通过图18所示的图像处理装置1800生成的配方。
此外，在图像处理装置2103中内置有：匹配处理部2105，其在经由控制装置2102得到的图像信号内执行采用模板的匹配处理；以及测定处理执行部2106，其将视野定位在通过匹配处理部2105确定的测定位置上，得到检测信号，并且根据检测信号生成线轮廓，测定轮廓(profile)的峰值之间的尺寸。配方是用于使SEM自动地动作的动作程序，对成为测定对象的每个试样的类型，在所述存储器208或外部存储介质中存储配方，并根据需要进行读出。此外，虽未进行图示，但通过内置在图像处理装置2103内的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理单元)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)等图像处理硬件来进行与目的相应的图像处理。此外，图像处理部207还具备功能。
另外，也可以将运算处理装置205的控制或处理的一部分或全部分配给搭载有CPU或可存储图像的存储器的电子计算机等来进行处理/控制。模板匹配是根据使用归一化相关法等的一致度判定来确定成为对位对象的拍摄图像与模板一致的位置的方法，匹配处理部2105根据一致度判定来确定拍摄图像的所期望的位置。另外，在本实施例中，通过一致度或类似度等用语来表现模板与图像一致的程度，在表示两者的一致程度的指标的意义下是相同的。此外，不一致度或非类似度也是一致度或类似度的一种方式。
实施例1
以下，对根据用于DSA的导向图案来生成定址图案的方法进行说明。在本实施例中，如图1所示，使用将导向图案以与目标图案相同的尺寸/间距配置而生成的光掩模来生成定址图案。具体而言，在成为定址图案的图案(例如十字图案)内，使用将成为导向图案的图案103以相同的间距排列而得的光掩模来进行曝光，进一步地，实施BCP涂布和退火来形成图案。
并且，从拍摄了这样形成的定址图案的图像中去除位于定址图案外的随机图案，来生成用于定址的模板图像数据。
另外，准备以比定址图案的整体尺寸小的间距排列的导向图案来生成定址图案的理由如下。定址图案需要通过比成为测定对象的图案低的倍率(较广视野)来取得图像，并进行照射的电子束的位置校正，因此以比通常目标图案大的尺寸来形成。
另一方面，以较大的尺寸形成用于DSA的导向图案时，如图3所示，在导向图案上适当地进行基于DSA的图案形成。图4是表示通过图3所示的工序生成的图案的俯视图。导向图案401存在于目标图案402的下层。得到所期望的目标图案402的图案的尺寸和间距，但不能控制其方向，形成随机方向的图案。导向图案401存在于目标图案402的下层，且随机方向地形成其上层的目标图案402，因此有时其对比度下降，很难作为定址图案来使用。
在本实施例中，根据与目标图案相同规则的导向来形成定址图案，由此能够保持作为定址图案的对比度，发挥其作用。此外，通过对这样形成的图案施加图像处理，能够去除不能通过DSA控制的部分的影响，在测量顺序的定址中能够得到较高的位置校正精度。
以下，说明使用图7所示的十字形状图案来生成用于定址的模板图像的例子。图6是表示其工序的一部分的流程图。本实施例中，作为用于模板图像生成的对象图案，如图7所示，以由十字形状的图案和两条直线构成的电路设计数据为例。是作为尺寸大于十字目标图案，在CD-SEM测量配方中作为定址图案使用的图案。在图中标注了十字图案中的具体尺寸。在本次使用的DSA技术中，目标尺寸为28nm，并以168nm间距配置导向图案。此外，将两条直线的线宽度配置成DSA的目标尺寸即28nm，其间隔为168nm。此时，在步骤601中判断为十字图案不是DSA的容许尺寸，两条直线是DSA容许尺寸，因此保持原样。
接着，在步骤602中配置成仅通过直线图案构成十字图案。本次设成了纵向直线，但横向也可以。图8是在图7的十字图案中以168nm间距配置了28nm图案的具体例。
此时，在十字图案的右端部配置了导向图案，但若是这样，则不在除此以外的图案端部配置导向图案。此外，配置导向图案时，未配置在原本的图案区域的外侧。其理由是为了避免以适当地间隔邻接的图案当配置导向图案时重叠的可能性。此外，两条直线原本分别以DSA容许尺寸生成，因此其直接成为导向图案802。
一般，不存在导向图案的部分的DSA图案的形状成为方向不受控制的如指纹那样的图案，因此在如图8的图案端部所示不存在导向图案的状态下形成DSA图案时，在晶片上如图9所示在十字图案端部的导向图案的外侧区域形成如指纹那样的随机图案902。
将这样形成的图案作为CD-SEM的测量配方中的定址图案利用时，对拍摄的SEM图像实施图像处理，在将周边的指纹那样的图案作为图像去除后的状态下，作为画像模板保存在测量配方中。
图10表示为此的图像模板登录流程。在步骤1001中，向利用于定址的图案移动视野，在显示SEM图像的状态下，选择倍率(视野区域)、电子束的加速电压(电子束的到达能量)、探针电流、帧数条件。在本例子中，以视野成为一边450nm的正方形区域的方式设定倍率，将加速电压设为800V，将探针电流设为8pA，将帧累积数设成16张。
接着，在步骤1002中，指定包含设成定址图案的图案的区域，并登录该区域的图像作为基准图像。该基准图像经过后述的处理后成为模板图像。在步骤1003中，去除位于通过退火进行了自组装的区域以外的随机图案。另外，去除随机图案的理由如下。
尤其在半导体器件的批量生产工序中，CD-SEM被用于定点测定在相同制造条件下生成的多个试样的特定图案，但即使制造条件相同，随机图案的形状也对每个试样发生变化。即，想要在包含随机图案的状态下生成模板时，模板与基于模板匹配的被确定区域之间的一致度会下降。根据本实施例，去除成为一致度下降原因的随机图案来生成模板，由此能够抑制匹配错误发生的可能性。
另外，随机图案的去除，例如考虑选择性地提取通过自组装定向排列的图案部分，并去除没有提取的部分的方法。在图18所示的图像处理装置1800的整合部位提取部1805中，使用预先登录的定向排列部分的模板来选择定向排列部分和除此以外的部分。为了进行该处理，需要成为基准的图像(模板)和成为评价对象的图像，但在该十字图案的例子中，在形成直线的纵向成为最短的线段。在图7所示的图案中，成为450nm长度的线段。直线的线宽度在本次使用的DSA技术中成为目标尺寸即28nm。此外，在本次的自组装技术中，作为导向图案的间距为168nm，因此在图像登录时，选择了28nm的线部和28nm的间隔部的3个周期作为一个单位。图11是表示用于提取定向排列图案的模板的一例的图。在图9所示的SEM图像上，执行使用了如图11所示的模板的相关值运算处理，选择性地提取相关值在预定值以上的部分(去除除此以外的部分)。另外，为了进一步提高提取精度，不仅使用模板与图像间的相关值，也可以包含相关值超过了预定值的部分是否成为预定的形状的判断。
此时，十字图案本身的大小与在图7中设定的最初的大小相比减小，但作为定址图案，目的是使位置一致，因此若模板图像与晶片上的图案双方大小同样地变化，则它们的相对位置相同，从而不会成为问题。
在步骤1004中，通过目视或使用自动地判断图案形状的判断算法等来确认是否适当地去除了定址图案周边的指纹那样的图案。在没有适当地被确认时，有时通过变更步骤1002的基准图案区域的指定来适当地进行周边图案的去除。
通过进行如上的处理，可以生成图12所示的选择性地提取了定向排列的部分而得的模板。另外，定址图案数据生成部1807对由整合部位提取部1805提取的图像数据附加作为配方登录时所需要的预定的信息后，登录在配方数据存储介质1808中。图12所示的模板成为表示十字型导向图案的形状，将该图像数据作为模板进行存储。
接着，使用图13所示的流程图对通过图12所示的图像处理部2103执行存储在配方数据存储介质1808中的配方，由此进行基于SEM的测量时的工序进行说明。
测量对象图案是使用自组装技术而生成的图案，有时存在比目标尺寸大的尺寸的图案，但这些图案仅由通过上述工序生成的容许图案来构成。执行CD-SEM测量配方时，将晶片装载到装置内，在设定使用条件后，实施用于使晶片的位置与最初一致的晶片对准。该晶片对准通过基于光学显微镜图像的对准(步骤1301)和基于SEM图像的对准(步骤1302)两个阶段来实施
基于光学显微镜图像的对准对随机图案的存在几乎没有影响，但在基于SEM图像的对准中，除了通常的顺序外，还需要去除通过DSA技术生成的指纹那样的图案。作为其理由，在基于SEM图像的对准中，如芯片1403那样，需要在晶片1401上的不同的曝光位置进行同样的位置校正(图14)。
然而，通过DSA技术形成图案时，通过导向图案控制其方向的图案即可，但不存在导向图案而无法控制其方向的区域中，随机形成所谓的指纹那样的图案，在SEM图像对准中利用的3点图像并不完全相同。因此，实施SEM对准时，去除其周边的指纹那样的随机形状的图案(步骤1303)，仅采用意在作为SEM对准而使用的图案，由此，3点的SEM图像成为与图12所示的图像相同的图像，使用它们能够实施对位。(步骤1304)
实施晶片对准后，向作为测长点而登录的位置进行视野移动(步骤1305)，实施定址。实施该定址时也与所述的使用SEM图像的晶片对准同样地，需要去除图案周围的指纹那样的图案(步骤1306)来实施定址。作为其理由，测量配方登录时所使用的曝光场(shot)与实际测量的曝光场为不同场时，此时实施定址的图案的周围的方向成为随机的指纹那样的图案，因此不会成为完全相同的图案。
之后的顺序是使用登录的模板来进行位置校正(步骤1307)，设定测长点的亮度和对比度(步骤1308)，执行自动对焦(步骤1309)，进行向测长点的视野移动，取得SEM图像并实施测量(步骤1310)。
测量结束后，向下一测长点移动，按照相同的顺序实施测长。通过使用这样的方法，在通过DSA形成的图案中也能够适当地执行定址，因此在测量配方中执行了测长。
实施例2
在实施例1中，生成测量配方时，保存在其中的图像模板观测实际的晶片后进行了登录，但在本实施例中生成测量配方时，以电路设计数据为基础来生成。此时利用的电路设计数据是生成光掩模时所使用的数据，但为了与晶片上的图案对应，将数据整体的尺寸缩小成1/4来使用。这是因为在本实施例中，对导向图案进行曝光时使用1/4缩小投影系统的曝光装置。
在本次使用的电路设计数据中，不存在以DSA技术的目标尺寸以外的尺寸形成的图案。如图8所示，将目标尺寸的直线图案以指定的周期来排列。
该电路设计数据被存储在设计数据存储介质1801中，并根据来自输入装置1804的选择信息被图像处理装置1800取得。此外，通过取得存储在目标图案数据存储介质1802中的通常的设计数据以外的信息或从输入装置1804输入的输入信息来取得不在设计数据内的信息。例如，作为不在设计数据内的信息，考虑目标图案尺寸、导向图案间距、目标图案间距以及基准图案周期等，但输入这些作为追加信息。在本实施例中，为了生成与在实施例1中生成的模板相同的模板，将目标图案尺寸设为28nm，将导向图案间距设为168nm，将目标图案间距设为1:1，将基准图案周期设定为1。图15是表示在十字型定址图案数据内形成了导向图案的设计数据1501和通过向设计数据1501追加附加信息而得到的重叠数据1502的图。
如上所述，在基于DSA的图案形成中，在事先配置的导向图案之间配置新的图案。此时，在168nm的间距中，以线部与间隔部的比例为1:1的比例尺寸形成28nm尺寸的目标图案。基准图案周期是与通过CD-SEM执行在此设定的测量配方时，执行定址前去除如指纹那样的图案时所使用的模板内的周期相同的周期。
在本实施例中，将基准图案周期设为1，因此，对与直线图案垂直的方向采用1周期即168nm，作为直线图案的方向，与图11同样地从十字图案中采用最短的部分即450nm。也就是说，28nm宽度的线与间隔以1:1的比例形成，该区域用168nm和450nm包围的区域成为本次的基准区域。与实施例1的不同点在于，图11是用户从晶片上的实际的图案中选择的区域，在此由系统自动从电路设计数据根据参数设定。
邻接的导向图案的长度分别不同时，根据有无邻接的导向图案来分为配置图案的区域和不配置图案的区域。在图16(a)的情况下，将长度不同的导向图案1601以导向图案间距即168nm的间隔进行配置。导向图案间距1602的区域两端被导向图案包夹，因此在这里配置图案。然而，在区域1603中只有一方存在导向图案，因此在该区域不形成图案。此外，在图16(b)的情况下，区域1604的两端被导向图案包夹，但该间隔与通过上述参数设定的导向图案间距不同，因此在该区域中没有形成图案。配置图案成为其两端被导向图案包夹，并且其间隔是导向图案间距的情况。是表示通过对图16所示的试样进行退火而得到的图案形状的图，是表示在被导向图案1701包夹的区域中排列了图案1702的图。然而，如图17(b)所示，导向图案之间的距离较大时，不排列图案。
将与如上所述仅由导向图案构成的电路设计数据不同的信息存储在目标图案数据存储介质1802中，根据需要读出，或通过输入装置1804进行设定，由此能够生成与实际图像接近的定址图案。
在定址图案数据生成部1807中，在通过向如上所述地形成的设计数据(模拟数据)增加追加信息而形成的重叠数据中追加测量配方顺序中的定址点、自动对焦点、亮度&对比度的算法等进行自动测量所需要的信息，来生成测量配方，并存储在配方数据存储介质1808中。
另外，作为电路设计数据，期望通过配置有DSA目标图案的图17所示的图案，或图15的图案1501那样地配置有导向图案的图案，使用图7所示的数据。其理由是因为为了直接使用自动设定中所使用的方法，需要将尺寸较大的图案直接作为较大的图案来配置。
另外，在图20所示的GUI画面中设有：用于显示生成中的模板图像的显示区域2008和用于显示定址用的低倍率图像的显示区域2009。通过设置这样的显示区域，配方制作者可以通过目视来确认这些显示区域的同时，确认定址图案是否适当。
上述记载针对实施例进行了说明，但本发明并不局限于此，本技术领域的技术人员应当明白在不脱离本发明的精神和请求专利保护的范围的情况下可以进行各种变更以及修正。
符号说明
501 带电粒子源
502 带电粒子束
503 扫描线圈
504 试样
505 二次粒子
506 检测器
507 控制装置
508 载物台
509 图像控制装置
510 设计数据管理部

Claims (11)

1.一种图像处理装置，其具备使用预先生成的模板在图像上执行图案匹配的匹配处理部，该图像处理装置的特征在于，
该匹配处理部使用根据表示应用于自组装光刻的导向图案的数据形成的模板来执行所述图案匹配。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
所述匹配处理部使用在所述导向图案的内部选择性地排列由所述自组装光刻时的退火处理形成的图案而得的模板来执行所述图案匹配。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，
所述模板表示通过对在所述导向图案的内部进一步形成了导向图案的图案实施所述退火处理而得到的图案形状。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
所述模板是从通过带电粒子束装置取得的图像中去除所述导向图案外部的高分子化合物的图像而得到的模板。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
所述模板是向所述导向图案的图像数据附加基于在该导向图案内部形成的高分子化合物而形成的图案的图像而得到的模板。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，
所述导向图案的图像数据是根据该导向图案的设计数据而得到的图形数据，或根据针对该设计数据的模拟而得到的图形数据。
7.一种基于自组装光刻技术的图案生成方法，其向形成有导向图案的试样上涂布高分子嵌段共聚物后进行退火来进行图案形成，该图案生成方法的特征在于，
在成为图案匹配用模板的图案的内部，向基于使用形成了导向图案的光掩模的曝光而生成的图案上涂布所述高分子嵌段共聚物后进行所述退火，执行图案形成。
8.根据权利要求7所述的基于自组装光刻技术的图案生成方法，其特征在于，
在成为所述模板的图案的内部等间隔地配置所述导向图案。
9.根据权利要求8所述的基于自组装光刻技术的图案生成方法，其特征在于，
所述导向图案的宽度以及间距是自组装技术中的容许尺寸以及容许间距，是仅朝向一个方向的线段。
10.一种计算机程序，其使运算处理装置使用模板在图像上执行图案匹配，该计算机程序的特征在于，
该程序使所述运算装置使用模板来执行所述图案匹配，其中，所述模板是根据用于表示在自组装光刻中所使用的导向图案的数据来形成的模板。
11.根据权利要求10所述的计算机程序，其特征在于，
该程序使所述运算装置使用模板来执行所述图案匹配，其中，所述模板是在所述导向图案的内部选择性地排列通过所述自组装光刻时的退火处理来形成的图案而得的模板。
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GR01 Patent grant
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