CN1841015A - 图案评价方法、图案对位方法及计算机可读的媒介 - Google Patents
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Abstract
一种图案评价方法,包括:根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;通过对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,生成第3阵列数据;在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的一致程度的数值。
Description
本申请以2005年3月30日提交的日本专利申请No.2005-099052和No.2005-098513为基础主张优先权,并且以引用的方式将其内容包含于此。
技术领域
本发明涉及一种图案评价方法、图案对位方法及程序。
背景技术
在各种工业领域中,对作为评价对象的图案(以下称为评价对象图案)的形状,广泛采用把与其基准图形的差异用作指标进行评价的方法。例如,在半导体的器件图案的评价中,作为图案的检查对象,使用SEM(扫描电子显微镜)图像和作为其设计数据的CAD(计算机辅助设计)数据,计算器件图案的加工形状与其设计形状的相似度,从而判定图案的合格与否。以下,说明这种以往的评价方法的一例。
首先,从作为检查对象的SEM图像检测评价对象图案的轮廓。并且,作为设计图案,在CAD图形是利用GDSII(存储了电路图数据的二进制文件)等二进制文件生成的情况下,通过把其作为二值图像进行展开,同样可以检测设计图案的轮廓信息。
然后,通过上述SEM图像和二值图像的图像对比,进行两者的图案的位置检测。具体讲,利用规定方式逐渐变更两个图案的相对位置,每次计算此时的差异度或相似度,检测该值为最大或最小时的位置。作为差异度,一般使用把相互相关、图像的明亮度等归一化的归一化相关等参数。通过上述的图像匹配,使SEM图像的轮廓和CAD图形重合。
然后,对所重合的图案设定一个或几个ROI(重要区域:Region ofinterest),测定该ROI内的两个图案的轮廓之间的尺寸。把这样得到的一个或几个尺寸值,与另外规定的标准对比,从而判定评价对象图案的合格与否。
但是,上述的现有技术存在以下问题。
首先,评价对象图案的轮廓与CAD图形的重合与否依赖于图案形状,所以难以比较不同形状的图案之间的一致程度。并且,由于需要连续执行图像对比和图案的差异度计算这两种图像处理,所以存在计算上花费时间,进而使得图案形状评价的成本上升的问题。另外,关于图像匹配使用的阈值没有明确的基准,目前的现状是其设定依赖于作业者的经验。
发明内容
一种图案评价方法,包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;以及
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值。
一种图案评价方法,包括以下步骤:
获取作为评价对象图案的图像的第1图像,从所述第1图像检测作为包括所述评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,根据所检测的所述轮廓数据生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的形状数据即轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
通过参照根据所述第4阵列数据的构成要素的值的大小设定的色彩表,映射索引色彩,把所述第4阵列数据变换为第2图像;以及
把所述第2图像重合显示在所述第1图像上。
一种图案对位方法,包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;以及
根据计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位。
一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
求出所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的相对位置关系,从而判定所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
进行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
根据所述对位的结果,使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,从而判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所检测的所述评价对象图案的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据所检测的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;
根据所计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
根据所述对位的结果,通过使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系,
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
附图说明
图1是说明本发明的第1实施方式的概要步骤的方框流程图。
图2是表示图1所示的图案评价方法的评价对象即评价对象图案的检查图像的轮廓的1例的图。
图3是表示作为图2所示评价对象图案的基准图案的设计图案的1例的图。
图4是图3所示的设计图案的阵列变换图像。
图5是表示根据本发明的第2实施方式得到的索引彩色图像的一例的示意图。
图6是表示适用本发明的第5实施方式的检查图像的轮廓的1例的图。
图7是表示适用本发明的第5实施方式的设计图案的1例的图。
图8是图7所示的设计图案的阵列变换图像。
图9是表示根据本发明的第5实施方式得到的距离轮廓的图像的1例的图。
图10是表示评价对象图案的一例的部分轮廓的图。
图11是表示图10所示图案的基准图案的部分轮廓的图。
图12是表示利用基准图案的轮廓和距基准图案的距离确定的允许范围的1例的图。
图13是表示利用基准图案的轮廓和距基准图案的距离确定的允许范围的其他1例的图。
图14是表示对所生成的评价图案的允许范围,由于未包含评价图案的轮廓而判定为不合格时的1例的图。
图15是表示对所生成的评价图案的允许范围,由于包含评价图案的轮廓而判定为合格品时的1例的图。
图16是表示单位图案的1例的图。
图17是表示根据本发明的第8实施方式,使用单位图案生成允许范围的方法的说明图。
图18是表示使用图16所示的单位图案生成的允许范围的1例的图。
图19是表示单位图案的其他1例的图。
图20是表示使用图18所示的单位图案生成的允许范围的1例的图。
图21是说明本发明的第10实施方式的图案评价方法的概要步骤的流程图。
图22是表示对椭圆形状的评价对象图案的一例检测的轮廓形状的图。
图23是同时表示图22中的评价对象图案的基准图案的轮廓形状和评价对象图案的轮廓形状的图。
图24是同时表示对图22中的评价对象图案定义的允许范围的一例和评价对象图案的轮廓形状的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在以下说明中,适当提及通过光刻步骤、蚀刻步骤等的半导体制造步骤形成的细微图案的形状检查。但是,请注意本发明不限于这些情况,也可以适用于其他各种产业领域中的所有图案评价。
(1)第1实施方式
图1是说明本发明的第1实施方式的概要步骤的方框流程图。图2是表示图1所示的图案评价方法的评价对象即评价对象图案的检查图像的1例的图。图3是表示以作为图2所示评价对象图案的基准图案的设计数据为基础的图案(以下简称为“设计图案”)的1例的图。在本实施方式中,作为基准图案使用设计数据,但基准图案不限于此,例如也可以使用判定为合格品的产品图案的图像。该情况时,如后面所述,需要对检查图像进行检测轮廓的处理(B14)。
以下,说明把图2所示的检查图像的轮廓与图3所示的设计图案对比,并评价其图案形状的示例。此处,图2所示的检查图像的位置利用某种手段以设计数据为基准进行设定。作为该对位方法,例如有使用评价对象图案和设计图案的相关对位的方法,更加简单的使重心一致的方法等各种方法。不管采用哪一种对位方法,执行适合于图案评价目的的对位是非常重要的。
以下为了进行一般说明,把图像数据作为阵列数据使用。在灰度图像的情况下,图像数据的像素坐标对应于阵列数据的指针地址,图像数据的灰度值对应于阵列数据的要素值。图像数据和阵列数据的差异在于,图像数据的灰度值只允许是标准化的0和自然数的值,而阵列数据的要素值允许是包括负数、小数等的所有数值。在本说明书中,在单纯地称为“阵列”时,指阵列数据的数据结构,一般采用二维阵列。但是,也可以根据位元平面(bit plane)方式的二维阵列、一维阵列等执行计算的编程语言、计算机系统等,采用最合适的数据结构。
首先,如图1所示,把检查图像和设计数据读入计算机(B2、B12)。然后,在检查图像中指定对应评价对象图案的ROI,沿评价对象图案的全周检测轮廓Es2。轮廓Es2(参照图2)的检测可以使用阈值发或直线近似法及其他任何方法。轮廓点需要利用子像素的分辨率检测,如果把图2中的图像尺寸设为100×100像素,则利用1/10像素的取样分辨率检测的轮廓数据,作为轮廓点位置具有数值1、除此以外的位置具有数值0的1000×1000的阵列A,存储在计算机的存储装置中。
在设计数据(参照图3的设计图案Er2)是二进制数据时,把其实现为图形,作为轮廓点位置具有数值1、除此以外的位置具有数值0的阵列B,求出设计图案的轮廓数据(图1中的B16)。此时,以检查图像的倍率为基础,确定设计数据Er2的缩小比例。在以子像素精度实施后述的图案评价时,采用对应阵列A的轮廓点检测的取样分辨率,需要例如作为1000×1000的阵列,把阵列B存储在计算机的存储装置中。但是,未必一定要对应阵列A的尺寸,例如阵列B的尺寸也可以是500×500。当然,为了提高计算速度,阵列A、阵列B均需要选择合适的取样分辨率。
然后,对阵列B执行阵列变换处理并生成阵列C(图1中的B18)。在本实施方式中,所说阵列变换处理指把从阵列B的各个要素到具有数值1的要素的最短距离设为距离值并代入该要素的值的变换处理。在本实施方式中,把欧几里得距离定义为距离值,执行阵列变换处理。距离值可以定义为各种值,除欧几里得距离外,例如可以使用4邻近距离(CityBlock)、8邻近距离(chessboard)、八角形距离、准欧几里得距离。距离值不是整数,所以不能直接作为图像使用,但是,例如可以把距离值标准化为8位值并生成阵列变换图像。图4示意表示对图3所示的设计图案Er2执行这种图像变换处理后的阵列C。该图中,明亮部位表示距离值为0即轮廓。在图4中,表示随着越接近暗灰度就越远离轮廓线、即距离值越大的状态。在不怎么要求图案评价精度的情况下,通过使用该阵列变换图像进行以后的处理,从而可以期望缩短计算时间。但是,在要求高精度的图案评价时,在该阶段把阵列变换处理的结果作为阵列数据C使用。
返回图1,在阵列A和阵列C的取样分辨率不同时,需要根据分辨率较小的阵列,把分辨率较大的阵列分割为子阵列(B22),但在本实施方式中,取样分辨率相同。并且,在阵列A的尺寸大于阵列B的尺寸时,需要使阵列A的尺寸与阵列B的尺寸一致(B22),在本实施方式中,阵列尺寸也相同。在以上条件下,在阵列A和阵列C的彼此对应的指针位置的要素之间获取积,把其结果转移到相同尺寸的阵列D的相同指针位置(B24)。这样生成的阵列D作为阵列数据保持包括正负符号的数值。
然后,求出阵列D的要素的合计S(B26)。该合计值S是评价对象图案形状距设计图案的距离的总和,表示两者的图案一致程度。例如,如果评价对象图案形状与设计图案完全相同,则S的值为0,随着偏离设计图案,S的值增大。
根据上述步骤,例如,可以定量判定两个不同的评价对象图案中哪一个接近所设计的图案。并且,可以设定S的阈值,并根据评价对象图案形状与设计图案的一致程度,判定评价对象图案合格与否(B28)。
根据本实施方式,可以在极短的时间内进行上述评价和对位,所以能够提高处理中使用的CPU(中央处理器)资源的效率。
(2)第2实施方式
在前述的第1实施方式中,计算评价对象图案和基准图案的一致程度S,但在本实施方式中说明的方法,除计算上述一致程度S外,还把阵列D变换为图像并重叠显示在检查对象上,由此从视觉上显示评价对象图案与其设计图案的一致程度以及如何一致(不一致)。
如在上述第1实施方式中说明的那样,阵列数据D作为要素被代入距离值,所以不能直接显示为图像。并且,由于利用1/10像素的精度检测轮廓,所以不能直接与检查图像简单重合。因此,把10×10的区域作为单位来分割阵列并定义像素,把该区域的合计再变换为8位整数值,执行把该值作为像素值的图像变换处理。为了能够更加容易地目视掌握情况,参照合适的色彩表,把8位灰度变换为索引彩色图像,并与检查图像重合显示。图5示意表示使进行了这种变换处理的索引彩色图像和检查图像重合的图像的一例。在该图所示的表现方式中,由于轮廓点把1像素作为单位,所以不能表现正确的轮廓位置,但能够容易把握轮廓的哪个部分从设计数据偏离何种程度。在图5所示的重合图像Img4中具体表现为,利用符号R(红色)表示的部分接近设计图案,随着以从Y(黄色)→G(黄绿色)的方式变为表示波长较短的颜色的符号,越来越偏离设计图案。
在本实施方式中,把阵列数据D最终变换为图像并显示为图像,但在不怎么要求较高的形状评价精度的情况下,如果把评价对象图案和设计图案的轮廓及阵列变换处理结果作为图像使用,则阵列数据D可以从一开始就被设定为距离轮廓的图像。
(3)第3实施方式
把图像数据作为阵列数据,容易做到通用化。以下为了简化说明,把阵列数据作为图像数据使用。因此,阵列的指针坐标被表述为图像的像素坐标,阵列值被表述为图像的灰度值。并且,设计数据被事前实现为设计图案。
在上述的第1和第2实施方式中,评价对象图案和设计图案的相对位置利用归一化相关法等确定,并评价其位置关系的形状一致程度,但是,例如也可以把阵列D的要素的合计S等所得到的一个或多个数值与一定基准对比,从而求出最合适的位置关系。因此,扫描评价对象图案和设计图案的相对位置,重复在上述第1实施方式中叙述的步骤,按照每个相对位置求出
1)要素值的合计
2)要素值的离散
3)要素值为0的要素数等数值。由此,例如求出使要素值的合计为最小的相对位置,即可实施评价对象图案和设计图案的对位。该对位结果有时与通常的相关对位的结果不同,但有时根据检查目的优选基于本实施方式的方法的对位结果。如果适应其他规则,还可以满足更多种要求。
(4)第4实施方式
在本实施方式中,说明设计数据被导入加权的情况。该加权可以在检查时由操作者输入,也可以预先输入到设计数据中,还可以在把其实现为图案时由计算机读取。无论哪种情况,通过以所指定的加权接受所指定的设计图案中例如边或角等图案构成要素的阵列变换处理的影响并计算,可以获得不同的结果。
(5)第5实施方式
在本实施方式中,说明设计数据被导入允许尺寸的最小值和最大值的情况。具体步骤实质上与上述的第1实施方式相同,处理结果如图6~图9所示。即,图6表示与图2所示检查图像相同的检查图像,图7表示包括允许尺寸的最小值(Er4a)和最大值(Er4b)的设计图案。这些最小值(Er4a)和最大值(Er4b)例如分别与上限值对应阵列数据和下限值对应阵列数据对应。图8是表示对图7所示设计图案执行图像变换处理得到的阵列的图。图9示意表示使图7所示阵列的索引彩色图像和检查图像重合后的图像的一例。
(6)第6实施方式
本实施方式的特征在于,在上述的第3实施方式中,把表示某位置关系的评价对象图案和设计图案的形状的一致程度的一个或多个数值(例如阵列D的要素的合计S),与一定基准对比并求出最合适的位置关系时,把可以使用函数算式计算的值用作新的距离值。
除评价对象图案的形状复杂的情况外,在把判定为合格品的产品图案作为基准图案的情况下,在产品图案的摄像图像的倍率较小时,基准图案的轮廓密度变大,因此通过阵列变换处理生成的阵列数据的要素几乎相同。结果,产生对位精度降低的问题。本实施方式在这种情况下,夸大明确基准图案中的形状差异,把利用下述算式计算的值定义为新的距离值,并生成阵列数据。
A×exp(-C×D) ……算式(1)
其中,A是任意值,C是作为指数函数的衰减参数的常数,D是评价对象图案形状距设计图案的距离。该情况下,通过作为常数C选择与评价对象图案的粗密适合的值,例如如果是较密的图案则设定较大的C值,可以获得正确的图案对位结果。
(7)第7实施方式
参照图10~图15说明本发明的第7实施方式。本实施方式的特征在于,预先准备作为提供评价对象图案的评价基准的图案的基准图案和被称为允许值的参数,使用它们生成评价对象图案的允许范围(也可以称为“评价图案形状的允许范围”),根据所得到的允许范围和评价对象图案的包含关系,判定评价对象图案的合格与否。
图10是表示评价对象图案的一例即图案P2的部分轮廓的图,图11是表示图10所示图案P2的基准图案RP2的部分轮廓的图。在本实施方式中,基准图案RP2是以评价对象图案P2的设计数据为基础的设计图案。作为基准图案,如果提供评价对象图案的评价基准,则不限于设计图案,可以是任意的图案,例如可以使用模拟结果的数据。
在本实施方式中,把距基准图案RP2的轮廓的距离L设定为作为参数的允许值。因此,评价图案P2的允许范围作为从图11所示的基准图案RP2的轮廓仅离开距离L的所有点的集合而生成的。除把这些点集合特定为允许范围的方法外,还可以采用对图11所示的图案RP2执行距离变换处理,由其结果在图案RP2的内侧和外侧求出距离L的等高线,把由这两个等高线夹持的区域确定为允许范围的方法等任何方法。在本实施方式中的着重点是,利用距基准图案RP2的轮廓的距离L确定评价图案P2的允许范围,该距离L是在进行图案P2的评价时作为允许值预先设定的值。即,该距离L是作为形状判定的规格根据评价对象图案确定的值。图12表示这样生成的允许范围的一例。允许值是对于图案的内侧和外侧均相同的距离L,所以图12所示的允许范围AS2生成为形成宽度为2L的带。允许值不必在图案的内侧和外侧都相同,例如图13所示的允许范围AS4所示,可以在图案的内侧和外侧设定不同的允许值,以便生成在图案内侧具有2L的允许值、在图案外侧具有L的允许值的整体上宽度为3L的带状区域。另外,不限于图案的内侧和外侧,也可以根据图案的要求规格,对图案的每个构成要素设定不同的允许值。
然后,例如对利用上述方法生成的评价对象图案的允许范围,确认是否包含评价图案的轮廓,从而判定评价对象图案的形状合格与否。更具体地讲,例如对允许范围AS2,扫描评价对象图案P2的轮廓的相对位置,计算评价对象图案P2的轮廓全部收容在允许范围AS2内的相对位置。如图14所示,在某相对位置评价对象图案P2收容在允许范围AS2内时,评价对象图案P2合格并判定为合格品。另一方面,如图15所示,在求不出该相对位置时,评价对象图案P2不合格并判定为不合格品。
(8)第8实施方式
参照图16~图20,说明本发明的第8实施方式。本实施方式的特征在于,把预先定义的单位图案叠加在基准图案的轮廓上,从而生成允许范围。
图16表示单位图案的一例。该图所示的单位图案UP2是一边长度为a的正方形。关于单位图案UP2,除一边长度为a外,也设定了位于正方形内侧的任意点并且与基准图案的轮廓交叉的点P的坐标,长度a的值和点P的坐标位置成为允许值。然后,如图17所示,利用点P使单位图案UP2吻合在基准图案RP2上,以使点P重叠在基准图案RP2的轮廓上,然后以使点P沿着基准图案RP2的轮廓的方式,使单位图案UP2沿着基准图案RP2的轮廓移动。通过记录此时的单位图案UP2的轮廓描画的轨迹,生成图18所示的包含宽度a的带状区域的允许范围AS6。图18所示的允许范围AS6,其角部的形状有棱角,这一点和图12中的允许范围AS2明显不同。
然后,对这样生成的允许范围AS6,利用在第7实施方式叙述的方法,判定评价对象图案的形状合格与否。
在上述说明中,作为单位图案示例了正方形图案,当然其形状不限于正方形,也可以使用长方形及其他圆形、椭圆形。图19表示长方形的单位图案的一例,图20表示使用图19中的单位图案UP4生成的允许范围。另外,如果采用圆形、椭圆形状等的单位图案,与图12中的允许范围AS2相同,可以生成在角部有圆弧的允许范围。
(9)第9实施方式
在上述实施方式中,通过不预先进行评价对象图案和基准图案的对位,扫描从基准图案生成的允许范围和评价对象图案的相对位置,来验证处于某位置关系的两者的包含关系。与此相对,本实施方式的特征在于,在生成允许范围之前,在评价对象图案和基准图案之间预先进行对位。由此,仅确认处于预先进行了对位的位置的包含关系,即可判定评价对象图案的合格与否。该情况下,作为基准图案,例如可以使用评价图案的设计数据。
(10)第10实施方式
在本实施方式中,说明对利用上述的第1实施方式进行了与基准图案的对位的评价对象图案,进行基于第7实施方式的合格与否判定的方法。
图21是表示本实施方式的图案评价方法的概要步骤的流程图。
首先,利用CD-SEM等获取评价对象图案的SEM图像(步骤S1),检测其轮廓(步骤S2)。图22表示所检测的轮廓的一例。在该图的示例中,椭圆形状的评价对象图案P12的轮廓Es12显示于检查图像Img12内。轮廓的检测可以使用任何方法,但优选US10/252,521中提出的无需指定ROI即能够以子像素精度检测图案的全周轮廓的方法。由于进行了该参照,所以在本申请说明书中引用了上述美国申请的所有内容。
然后,对于评价对象图案P12,按照上述的第1实施方式所述进行与基准图案的对位(步骤S3)。作为基准图案,此处使用通过评价对象图案的模拟预测的形状。图23中的轮廓Er12表示通过模拟得到的评价对象图案12的基准图案。
然后,使用上述的第7实施方式所述的步骤,对评价对象图案P12定义允许范围,并与评价对象图案P12比较(步骤S4),判定评价对象图案P12合格与否(步骤S5)。图24中的符号AS12表示对评价对象图案P12定义的允许范围的一例。根据该允许范围AS12内是否包含评价对象图案P12,可以判定评价对象图案P12合格与否。
作为评价对象图案的允许范围,可以采用不同的单位图案定义不同的允许范围。由此,能够以不同的判定基准进行评价对象图案的合格与否判定。例如,在定义图24所示的允许范围AS12时,把半径25nm的圆用作单位图案,但如果把半径比其大的圆用作单位图案,可以执行更加宽松的判定,而如果把半径比其小的圆用作单位图案,可以执行更加严格的判定。
这样,根据本实施方式,可以根据有无开路或短路等缺陷高精度地判定图案形状的合格与否。
(11)程序
上述的图案评价方法和图案对位方法的一系列步骤,也可以安装到程序中,作为处方(recipe)文件读入计算机并执行。由此,可以使用通用计算机实现上述的图案评价方法和图案对位方法。并且,作为使计算机执行上述的图案评价方法和图案对位方法的一系列步骤的程序,也可以存储在软盘、CD-ROM等记录介质中,使计算机读入并执行。
记录介质不限于磁盘、光盘等可携带的介质,也可以是硬盘装置、存储器等固定式记录介质。并且,还可以通过因特网等通信线路(包括无线通信)发行编入有上述的图案评价方法和图案对位方法的一系列步骤的程序。另外,也可以在将编入有上述的图案评价方法和图案对位方法的一系列步骤的程序加密、调制、压缩的状态下,通过因特网等有线线路和无线线路发行,或者存储在记录介质中发行。
(12)半导体器件的制造方法
通过把上述的图案评价方法和图案对位方法适用于半导体器件的制造步骤,能够以较高的生产率和成品率制造半导体器件。
Claims (20)
1.一种图案评价方法,包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;以及
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值。
2.根据权利要求1所述的图案评价方法,其中,通过所述阵列变换处理得到的所述函数值是与所述基准图案的轮廓的内侧对应的值和与外侧对应的值,且正负符号不同。
3.根据权利要求1所述的图案评价方法,其中,所述基准图案使用设计数据生成。
4.根据权利要求1所述的图案评价方法,其中,把A设为任意值、把C设为作为指数函数的衰减参数的常数、把D设为评价对象图案形状距所述基准图案的距离时,所述函数值利用下述算式计算,
A×exp(-|C×距离值|)。
5.根据权利要求3所述的图案评价方法,其中,所述设计数据包括对于按照基准图案的每个构成要素设定的所述阵列变换的加权,
所述阵列变换处理包括使用所述加权执行阵列变换的步骤。
6.根据权利要求1所述的图案评价方法,其中,所述基准图案是包括设计允许值的上限信息和下限信息的设计数据,
所述第2阵列数据包括与所述上限的设计允许值对应的上限值对应阵列数据、和与所述下限的设计允许值对应的下限值对应阵列数据,
所述第3阵列数据的值,只归属于利用所述上限值对应阵列数据和所述下限值对应阵列数据确定的范围内。
7.根据权利要求1所述的图案评价方法,其中,所述基准图案是包括设计允许值的上限信息和下限信息的设计数据,
所述第2阵列数据包括与所述上限的设计允许值对应的上限值对应阵列数据、和与所述下限的设计允许值对应的下限值对应阵列数据,
所述第3阵列数据由在利用所述上限值对应阵列数据和所述下限值对应阵列数据确定的范围内外正负符号不同的值构成。
8.一种图案评价方法,包括以下步骤:
获取作为评价对象图案的图像的第1图像,从所述第1图像检测作为包括所述评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,根据所检测的所述轮廓数据生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的形状数据即轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
通过参照根据所述第4阵列数据的构成要素的值的大小设定的色彩表,映射索引色彩,把所述第4阵列数据变换为第2图像;以及
把所述第2图像重合显示在所述第1图像上。
9.一种图案对位方法,包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;以及
根据计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位。
10.一种存储有使计算机执行图案评价方法的程序的计算机可读的介质,所述图案评价方法包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;以及
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值。
11.一种存储有使计算机执行图案评价方法的程序的计算机可读的介质,所述图案评价方法包括以下步骤:
获取作为评价对象图案的图像的第1图像,从所述第1图像检测作为包括所述评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,根据所检测的所述轮廓数据生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的形状数据即轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
通过参照根据所述第4阵列数据的构成要素的值的大小设定的色彩表,映射色彩,把所述第4阵列数据变换为第2图像;以及
把所述第2图像重合显示在所述第1图像上。
12.一种存储使计算机执行图案对位方法的程序的计算机可读的介质,所述图案对位方法包括以下步骤:
根据作为包括评价对象图案的轮廓点的形状数据的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据包括成为所述评价对象图案的检查基准的基准图案的轮廓点的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;以及
根据所计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位。
13.一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
求出所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的相对位置关系,从而判定所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的包含关系;以及
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
14.根据权利要求13所述的图案评价方法,其中,
所述参数是对于所述基准图案的构成要素的至少一个,在从所述基准图案的轮廓点到内侧和外侧中至少任一侧共同的任意值的距离,
所述允许范围通过设定从所述基准图案的轮廓点朝向所述基准图案的内侧和外侧仅离开所述任意距离的范围而生成。
15.根据权利要求13所述的图案评价方法,其中,
所述参数是确定任意形状的单位图案的所述形状的值、以及所述形状内的任意点的位置坐标,
所述允许范围通过以使所述单位图案的所述任意点沿着所述基准图案的轮廓的方式,将所述单位图案叠加在所述基准图案的轮廓上而生成。
16.一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
进行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
根据所述对位的结果,使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,从而判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
17.一种图案评价方法,包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所检测的所述评价对象图案的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据所检测的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,从而生成第3阵列数据;
在所述第1阵列数据和所述第3阵列数据之间执行计算处理,生成第4阵列数据;
使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;
根据所计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
根据所述对位的结果,通过使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系,
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
18.一种存储有使计算机执行图案评价方法的程序的计算机可读的介质,所述图案评价方法包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所述基准图案的参数和轮廓的数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
通过求出所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的相对位置关系,判定所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
19.一种存储有使计算机执行图案评价方法的程序的计算机可读的介质,所述图案评价方法包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
进行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
根据所述对位的结果,通过使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
20.一种存储有使计算机执行图案评价方法的程序的计算机可读的介质,所述图案评价方法包括以下步骤:
检测评价对象图案的轮廓;
检测被预先设定了表示所述评价对象图案的允许度的参数的基准图案的轮廓,该基准图案是成为所述评价对象图案的评价基准的基准图案;
根据所检测的所述评价对象图案的轮廓数据,生成第1阵列数据;
根据所检测的所述基准图案的轮廓数据,生成第2阵列数据;
通过对所述第2阵列数据的各个构成要素,执行把所述第2阵列数据的构成要素的值变换为从该构成要素到最近轮廓点的距离的值的函数值的处理即阵列变换处理,生成第3阵列数据;
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使用所述第4阵列数据的构成要素,计算表示所述评价对象图案和所述基准图案的关系的数值;
根据所计算的所述数值和所设定的基准,执行所述评价对象图案和所述基准图案的对位;
根据所述基准图案的参数和轮廓数据,生成所述评价对象图案的允许范围;
通过根据所述对位的结果,使所述评价对象图案的所述轮廓和所述允许范围重合,判定所述轮廓和所述允许范围的包含关系;
根据所得到的判定结果,判定所述评价对象图案合格与否。
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