JP2003059989A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2003059989A
JP2003059989A JP2001245445A JP2001245445A JP2003059989A JP 2003059989 A JP2003059989 A JP 2003059989A JP 2001245445 A JP2001245445 A JP 2001245445A JP 2001245445 A JP2001245445 A JP 2001245445A JP 2003059989 A JP2003059989 A JP 2003059989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
comparison
inspection
semiconductor device
pattern
pitch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001245445A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiko Arauchi
恵子 荒内
Mari Nozoe
真理 野副
Aritoshi Sugimoto
有俊 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001245445A priority Critical patent/JP2003059989A/ja
Publication of JP2003059989A publication Critical patent/JP2003059989A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返しパターンの比較ピッチおよび比較方
向が互いに異なる複数種類のパターン群を有する半導体
装置において、外観比較検査に要する時間を短縮するこ
とのできる技術を提供する。 【解決手段】 外観比較検査装置の検査ファイルに、領
域A,Bを指定し、さらに領域A,Bの各々の比較ピッ
チ(第1の比較ピッチd1,第2の比較ピッチd2)お
よび比較方向(Y方向,X方向)を検査ファイルに入力
することにより、半導体ウエハ上を電子ビームで走査す
る1回の一連の検査動作中に、比較ピッチおよび比較方
向を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、半導体装置の外観検査工程に適用し
て有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAM(dynamic random access memo
ry)の外観検査の一つに、メモリマット内のメモリセル
同士を比較するSEM(scanning electron microscop
e)式外観比較検査がある。SEM式外観比較検査は、
光学式外観比較検査に比べて検査時間が非常に長く、た
とえば光学式外観比較検査では40分程度で検査できる
半導体ウエハの全面検査に13時間程度掛かるというス
ループット上の問題が残されている。
【0003】しかしながら、SEM式外観比較検査は、
半導体ウエハの検査ニーズに要求される高い感度を有
し、光学式外観比較検査では検出できない電気的欠陥を
早期に検知できるという利点を有している。さらにイメ
ージング技術の開発や間引き処理による検査時間の短縮
などにより、スループットの問題も改善しつつあること
から、これまで以上にSEM式外観比較検査が外観検査
における有効な手段の一つとなると考えられる。
【0004】なお、たとえば特開平10−204345
号公報、特開平11−122565号公報には、大電流
電子ビームの1回操作によりSEM像を形成するSEM
式外観比較検査が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者
が、前記SEM式外観比較検査を検討したところ、以下
の問題点が見いだされた。
【0006】SEM式外観比較検査では、半導体装置内
の同一パターンを同一ピッチ、同一方向に繰り返したパ
ターン群を検査する場合、まず検査装置の検査ファイル
にパターン群を構成する繰り返しパターンの比較ピッチ
を入力する。次いで半導体ウエハ上を特定の一方向に電
子ビームを複数回走査させてパターン群内の繰り返しパ
ターンを画像比較し、外観検査を行う。従って、1種類
の繰り返しパターンからなる複数種類のパターン群を有
する半導体装置、たとえばDRAMでは、検査ファイル
に1つの比較ピッチが入力されて検査が実行される。
【0007】しかし、比較ピッチが互いに異なる繰り返
しパターンによってそれぞれ構成された複数のパターン
群を有する半導体装置、たとえばDRAMとSRAM
(static random access memory)とが同一基板に設け
られた混載型メモリでは、検査ファイルに複数の比較ピ
ッチが入力されて、同一の繰り返しパターンの比較ピッ
チを有するパターン群毎に検査が実行される。このた
め、たとえば検査ファイルに2つの比較ピッチを入力し
た場合は、電子ビームを2回半導体ウエハ上を走査させ
る必要があり、検査および欠陥レビューに要する時間が
約2倍となって、スループットが著しく低下する。
【0008】また、パターン群を構成する繰り返しパタ
ーンの繰り返し方向が電子ビームの走査方向と異なる場
合は、たとえば半導体ウエハの直径を走査するまで電子
ビームの振幅幅を広くしなければならず、電子ビームの
走査機構上の改造等が必要となる。
【0009】本発明の目的は、繰り返しパターンの比較
ピッチおよび比較方向が互いに異なる複数種類のパター
ン群を有する半導体装置において、外観比較検査に要す
る時間を短縮することのできる技術を提供することにあ
る。
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0012】本発明は、繰り返しパターンからなるパタ
ーン群が同一基板上に複数種類形成されており、各々の
パターン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式
の外観検査によって検査する工程において、各々のパタ
ーン群を構成する繰り返しパターンの比較ピッチおよび
比較方向に応じて、一連の検査動作中の比較ピッチおよ
び比較方向を変更するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0014】まず、本発明の一実施の形態である外観比
較検査装置に入力される検査ファイルについて図1〜図
4を用いて説明する。
【0015】図1は、半導体チップ上に混載型メモリを
有する半導体装置の平面概略図である。
【0016】混載型メモリを有する半導体装置SCで
は、基板1上にDRAMのメモリマット2およびSRA
Mのメモリマット3が設けられており、これらの周囲に
は周辺回路および入出力インタフェース回路が設けられ
ている。
【0017】DRAMのメモリマット2およびSRAM
のメモリマット3には、それぞれ2進情報の1ビットを
記憶する複数のメモリセルがマトリクス構造に2次元配
置されており、行方向および列方向の選択線の中のそれ
ぞれ1本ずつを選び、その交点にあるメモリセルを選択
することによって、メモリセル群の中から1個のメモリ
セルが呼び出される。
【0018】図示はしないが、DRAMのメモリマット
2では、たとえば行方向(Y方向)に第1の比較ピッチ
の間隔でメモリセルが繰り返し配置され、SRAMのメ
モリマット3では、たとえば列方向(X方向)に第2の
比較ピッチの間隔でメモリセルが繰り返し配置されてい
る。
【0019】周辺回路は、入出力インタフェース回路へ
の制御信号またはデータに基づいてメモリアレイを制御
し、メモリアレイとデータの授受を行う関連回路の総称
であり、たとえば、デコーダ、ドライバ、I/O制御回
路等を挙げることができる。入出力インタフェース回路
は、半導体チップの外部から入力した制御信号や書き込
みデータを内部信号に変換して周辺回路に送るための回
路であり、またメモリアレイから周辺回路に取り出した
読み出しデータを半導体チップの外部に出力するための
回路である。
【0020】図2は、前記図1に示した混載型メモリに
おけるメモリセルの配置の一例を示す平面図である。
(a)はDRAMのメモリアレイの素子分離領域を示す
平面図であり、(b)はSRAMのメモリアレイの素子
分離領域を示す平面図である。図中、素子分離領域で囲
まれた活性領域を網掛けのハッチングで示す。
【0021】DRAMのメモリアレイでは、Y方向に第
1の比較ピッチd1の間隔でパターンが繰り返し配置さ
れているが、SRAMのメモリアレイでは、X方向に第
2の比較ピッチd2の間隔でパターンが繰り返し配置さ
れている。
【0022】図3は、外観比較検査装置の検査ファイル
に入力される入力画面の一例である。
【0023】繰り返しパターンの比較ピッチおよび比較
方向によって半導体チップ上の領域が指定される。前記
図1および図2に示した混載型メモリの場合、DRAM
のメモリマット2を示す領域A(図中、相対的に濃い網
掛けのハッチングで示す)と、SRAMのメモリマット
3を示す領域B(図中、相対的に薄い網掛けのハッチン
グで示す)とが検査ファイルに入力される。
【0024】さらに、各領域における繰り返しパターン
の比較ピッチおよび比較方向が入力される。領域Aで
は、比較ピッチに第1の比較ピッチd1、比較方向にY
方向が入力され、領域Bでは、比較ピッチに第2の比較
ピッチd2、比較方向にX方向が入力される。
【0025】図4は、外観比較検査の検査手順の一例を
示す工程図である。
【0026】まず、外観比較検査装置に半導体ウエハを
載置した後(工程100)、半導体ウエハ上の半導体チ
ップのマトリクスを作成し(工程101)、続いて半導
体ウエハをアライメントする(工程102)。
【0027】次に、領域、比較ピッチ、比較方向および
座標などの条件をテーブル化して検査ファイルに入力す
る(工程103)。前記図1に示した混載型メモリの場
合、領域(A,B)、比較ピッチ(d1,d2)、比較
方向(Y方向,X方向)が入力される。また、上記座標
には、半導体チップの座標や半導体チップ内での領域
A,Bの座標等が入力される。その後、しきい値を設定
し(工程104)、検査ファイルに入力された条件が確
認された後、外観比較検査が行われる(工程105)。
【0028】次に、本発明の一実施の形態である外観比
較検査における画像比較方法について図5〜図7を用い
て説明する。
【0029】図5は、半導体ウエハ上を走査する電子ビ
ームの走査方向を示す概略図である。(a)は半導体ウ
エハ上での電子ビームの走査方向であり、(b)は半導
体チップ上での電子ビームの走査方向を示す。
【0030】電子ビーム4は、半導体チップ5のX方向
の幅、たとえば100〜500μm程度を双方向に走査
しながら、半導体ウエハSWのオリエンテーションフラ
ット(orientation flat)側からY方向に走査する。電
子ビーム4は半導体チップの全面を走査するが、検査フ
ァイルに入力された領域A,Bの座標から、領域A,B
の領域のみが比較検査の対象となる。従って、領域A,
B以外の領域、たとえば前記図1に示した混載型メモリ
では周辺回路および入力インタフェース等は検査されな
い。
【0031】この比較検査では、検査ファイルに入力さ
れた領域、比較ピッチおよび比較方向によって、半導体
チップ上を電子ビーム4で走査する1回の一連の検査動
作中に、比較ピッチおよび比較方向を変更することが可
能であり、領域Aでは第1の比較ピッチd1間隔でY方
向に比較検査が行われ、領域Bでは第2の比較ピッチd
2間隔でX方向に比較検査が行われる。
【0032】図6は、比較方向がY方向の場合の比較検
査用画像および欠陥検出画像を示し、図7は、比較方向
がX方向の場合の比較検査用画像および欠陥検出画像を
示す。
【0033】図6に示すように、比較方向がY方向の領
域Aの場合は、第1の比較ピッチd1間隔でY方向に画
像出力された欠陥画像6と参照画像7とを比較し、両画
像間の差として現れた対象物8が欠陥として検出され
る。同様に、図7に示すように、比較方向がX方向の領
域Bの場合は、第2の比較ピッチd2間隔でX方向に画
像出力された欠陥画像9と参照画像10とを比較し、両
画像間の差として現れた対象物11が欠陥として検出さ
れる。
【0034】なお、本実施の形態では、同一パターン群
を構成する繰り返しパターンの比較検査に適用した場合
について説明したが、異なる半導体チップ間で同一仕様
のパターン群の繰り返しパターンを比較検査する混合比
較に適用することができ、この混合比較の場合も複数種
類のパターン群の条件を検査ファイルに設定することが
可能である。
【0035】また、本実施の形態では、素子分離領域の
製造工程に適用した外観比較検査を例示したが、これ以
外の製造工程にも適用することは可能であり、同様の効
果が得られる。
【0036】また、本実施の形態では、DRAMおよび
SRAMが同一基板に設けられた混混載型メモリの場合
を説明したが、DRAM、SRAMに加えてさらに論理
回路を設けた混載型の半導体装置にも適用可能である。
この際、本実施の形態と同様に、論理回路が設けられた
領域では比較検査は行われない。
【0037】また、本実施の形態では、DRAMとSR
AMの2種類のメモリを同一基板に混載した半導体装置
について説明したが、3種類以上のメモリを同一基板に
混載した半導体装置に適用することも可能である。
【0038】このように、本実施の形態によれば、繰り
返しパターンの比較ピッチおよび比較方向が互いに異な
る複数種類のパターン群が半導体チップ上に設けられて
いても、複数のパターン群の領域を指定し、各々の領域
における比較ピッチおよび比較方向を検査ファイルに入
力することで、半導体ウエハ上を1回電子ビームで走査
することによって各々のパターン群における外観比較検
査が可能となる。これにより、複数回電子ビームを半導
体ウエハ上に走査させて、同一の繰り返しパターンの比
較ピッチおよび比較方向を有するパターン群毎に外観比
較検査を行う従来の外観比較検査よりも、外観比較検査
に要する時間を短縮することができる。
【0039】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
【0040】たとえば、前記実施の形態では、SEM式
外観比較検査に適用した場合について説明したが、可視
光または紫外光を用いた光学式外観比較検査、レーザ式
外観比較検査、荷電粒子線式外観比較検査に適用するこ
とも可能であり、同様な効果が得られる。
【0041】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
【0042】同一基板上に形成された繰り返しパターン
の比較ピッチおよび比較方向が互いに異なる複数種類の
パターン群を有する半導体装置において、外観比較検査
に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体チップ上に混載型メモリを有する半導体
装置の平面概略図である。
【図2】(a)はDRAMのメモリアレイの素子分離領
域を示す平面図であり、(b)はSRAMのメモリアレ
イの素子分離領域を示す平面図である。
【図3】検査ファイルに入力される入力画面の一例であ
る。
【図4】外観比較検査の検査手順の一例を示す工程図で
ある。
【図5】(a)は半導体ウエハ上を走査する電子ビーム
の走査方向であり、(b)は半導体チップ上を走査する
電子ビームの走査方向である。
【図6】比較方向がY方向の場合の比較検査用画像およ
び欠陥検出画像の模式図である。
【図7】比較方向がX方向の場合の比較検査用画像およ
び欠陥検出画像の模式図である。
【符号の説明】
1 基板 2 メモリアレイ 3 メモリアレイ 4 電子ビーム 5 半導体チップ 6 欠陥画像 7 参照画像 8 対象物 9 欠陥画像 10 参照画像 11 対象物 SC 半導体装置 SW 半導体ウエハ d1 第1の比較ピッチ d2 第2の比較ピッチ
フロントページの続き (72)発明者 荒内 恵子 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 野副 真理 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 杉本 有俊 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 2F065 AA54 BB02 CC17 FF04 JJ03 PP24 QQ31 RR03 2G001 AA03 BA07 CA03 FA01 GA06 KA03 LA11 MA05 2G051 AA51 AB02 BA05 BA10 EA11 EA12 EB02 ED11 ED30 4M106 AA01 BA02 BA04 CA39 DB21 DJ05 DJ18

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繰り返しパターンからなるパターン群が
    同一基板上に複数種類形成されており、各々の前記パタ
    ーン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式の外
    観検査によって検査する工程を有する半導体装置の製造
    方法において、 各々の前記パターン群を構成する繰り返しパターンの比
    較ピッチに応じて、一連の検査動作中の比較ピッチを変
    更することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 繰り返しパターンからなるパターン群が
    同一基板上に複数種類形成されており、各々の前記パタ
    ーン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式の外
    観検査によって検査する工程を有する半導体装置の製造
    方法において、 各々の前記パターン群を構成する繰り返しパターンの比
    較方向に応じて、一連の検査動作中の比較方向を変更す
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 繰り返しパターンからなるパターン群が
    同一基板上に複数種類形成されており、各々の前記パタ
    ーン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式の外
    観検査によって検査する工程を有する半導体装置の製造
    方法において、 各々の前記パターン群を構成する繰り返しパターンの比
    較ピッチおよび比較方向に応じて、一連の検査動作中の
    比較ピッチおよび比較方向を変更することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 繰り返しパターンからなるパターン群が
    同一基板上に複数種類形成されており、各々の前記パタ
    ーン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式の外
    観検査によって検査する工程を有する半導体装置の製造
    方法において、 前記外観検査は、SEM式外観検査、光学式外観検査、
    レーザ式外観検査または荷電粒子線式外観検査であるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 繰り返しパターンからなるパターン群が
    同一基板上に複数種類形成されており、各々の前記パタ
    ーン群を構成する繰り返しパターンを画像比較方式の外
    観検査によって検査する工程を有する半導体装置の製造
    方法において、 各々の前記パターン群を構成する繰り返しパターンの比
    較ピッチおよび比較方向に応じて、一連の検査動作中の
    比較ピッチおよび比較方向が変更されて、被検査繰り返
    しパターンが、同一パターン群内の繰り返しパターンま
    たはパターン群の異なる半導体チップ上の同一仕様のパ
    ターン群の繰り返しパターンと比較検査されることを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP2001245445A 2001-08-13 2001-08-13 半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2003059989A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001245445A JP2003059989A (ja) 2001-08-13 2001-08-13 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001245445A JP2003059989A (ja) 2001-08-13 2001-08-13 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003059989A true JP2003059989A (ja) 2003-02-28

Family

ID=19075191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001245445A Withdrawn JP2003059989A (ja) 2001-08-13 2001-08-13 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003059989A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240711A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置用カラーフィルタ
US8036447B2 (en) 2005-02-01 2011-10-11 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection apparatus for inspecting patterns of a substrate
WO2014112290A1 (ja) * 2013-01-17 2014-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8036447B2 (en) 2005-02-01 2011-10-11 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection apparatus for inspecting patterns of a substrate
JP2007240711A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置用カラーフィルタ
WO2014112290A1 (ja) * 2013-01-17 2014-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置
JP6049101B2 (ja) * 2013-01-17 2016-12-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7630535B2 (en) Die-to-die photomask defect detection using region data to modify inspection thresholds
JP5174535B2 (ja) 欠陥検査方法及びその装置
US7853068B2 (en) Pattern defect inspection method and apparatus
TWI414784B (zh) 基板檢查方法
US7489394B2 (en) Apparatus for inspecting a disk-like object
US4771468A (en) System for automatic inspection of periodic patterns
US20070047799A1 (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and program-recorded readable recording medium
US6980686B2 (en) Pattern inspection method and inspection apparatus
US8031932B2 (en) Pattern inspection apparatus and method
US5850467A (en) Image data inspecting method and apparatus providing for equal sizing of first and second image data to be compared
US4778745A (en) Defect detection method of semiconductor wafer patterns
JPH0750664B2 (ja) レチクルの検査方法
US20020150286A1 (en) Pattern inspecting apparatus and method
KR100814410B1 (ko) 반도체 소자가 형성된 기판의 결함 검출방법
JPH11160247A (ja) 外観検査方法およびその装置
JP2003059989A (ja) 半導体装置の製造方法
KR20220070490A (ko) 웨이퍼 결함 검출을 위한 변형 기반 분할
JP2006032755A (ja) 荷電粒子線マスクの設計方法及び設計データ構造、荷電粒子線マスク、並びに荷電粒子線転写方法。
US10410824B2 (en) Electron beam inspection apparatus and electron beam inspection method
JPS60138924A (ja) パタ−ン検査方法及びその装置
JP2014211417A (ja) パターン検査装置及びパターン検査方法
JP2976550B2 (ja) パターン欠陥検出方法
JP2021501886A (ja) 視野サイズ削減による不要漏洩光低減
JP2002313861A (ja) パターン検査装置およびパターン検査方法
US11798138B2 (en) Reconstruction of a distorted image of an array of structural elements of a specimen

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081104