JP2008268560A - ホットスポット絞り込み装置、ホットスポット絞り込み方法、ホットスポット絞り込みプログラム、ホットスポット検査装置、および、ホットスポット検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多数のホットスポットから欠陥がより生じ易いホットスポットを抽出する。
【解決手段】情報記憶部１０には、検査対象の半導体デバイスについてのホットスポット情報１２、表面形状情報１３、ＣＡＤ情報１１が、入力情報として記憶される。情報処理部２０は、表面形状情報１３、ＣＡＤ情報１１を参照して、ホットスポット情報１２に記憶されているホットスポットの各位置における表面形状データ、機能ブロック名などのデータを表面属性情報として取得し、情報付加ホットスポット情報１４を生成する（付加情報生成部２３）。また、入力部５０から入力される情報に基づき、絞り込み条件情報１５を生成し（絞り込み条件設定部２４）、情報付加ホットスポット情報１４を参照して、設定した絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込みホットスポット情報１６を生成する（ホットスポット絞り込み部２５）。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイス製造過程のウェーハまたはチップにおけるホットスポットの検査に際して用いられるホットスポット絞り込み装置、ホットスポット絞り込み方法、ホットスポット絞り込みプログラム、ホットスポット検査装置、および、ホットスポット検査方法に関する。

近年の最先端の半導体デバイスにおける素子や配線のパターンは、露光波長の１／２以下の解像度で形成されるようになってきた。リソグラフィ技術において、このような超高解像を実現する技術は、ＲＥＴ（Resolution Enhancement Technology）と呼ばれているが、ＲＥＴを支える基礎技術の一つにＯＰＣ（Optical Proximity Correction：光近接効果補正）がある。ＯＰＣでは、露光やエッチングを施した場合のパターンの細りや太りをシミュレーションなどによって予測し、そのパターンの細りや太りを補償するように露光用のマスクパターンをあらかじめ補正する。すなわち、細りが予測される部分のマスクパターンは、あらかじめ太くし、太りが予測される部分のマスクパターンは、あらかじめ細くする。こうすることによって、素子や配線の形成における細りや太りを防止することができ、パターンの細りや太りによって生じるオープン欠陥やブリッジ欠陥などの発生を低減することができる。

一方、ＲＥＴがさらに進展し、素子や配線のパターンが露光波長の１／３〜１／４の解像度で形成されるようになった場合には、その解像度を確保するために、レンズの開口数（ＮＡ数：Numerical Aperture）を大きくする必要がある。ところが、レンズの開口数を大きくすると、焦点深度の低下が顕著になるという現象が現れる。すなわち、これは、焦点合わせの余裕度が小さくなることを意味し、その結果として、形成される素子や配線の歩留まりが基板の段差、ウェーハの平坦性、レンズの収差などの影響を受けやすくなることを意味する。

また、ＲＥＴの進展に伴い、形成されるパターンの最小線幅は、例えば、６５nmから４５nmへ、さらには、３２nmへと縮小を繰り返していく。その場合、現実に形成されるパターン幅は、それが極めて微細であるがために、単なる製造プロセス条件だけでなく、例えば、露光のドーズ量やエッチングガスの濃度などの被加工デバイス表面における分布、つまり、局所的な製造条件に対しても敏感になる。

従って、これからの超微細な半導体デバイスの製造においては、単に、当初のマスクパターンに対しＯＰＣを施すだけでは、その製造歩留まりを向上させることはできない。製造歩留まりを向上させるには、露光、エッチング、その他のあらゆる工程において、その製造プロセスの条件を適正に設定し、その設定した製造プロセス条件を厳格に管理することが必要となる。

ところで、製造プロセス条件に対し、特に、余裕度がないパターン部分は、ホットスポットと呼ばれている。すなわち、製造プロセス条件が所定の範囲から少しでも外れたような場合には、そのホットスポットには欠陥が生じやすい。そこで、製造プロセスの管理者は、製造プロセス条件の適正性を判断したり、製造歩留まり不良などの原因を解析したりするために、そのホットスポットに実際に素子や配線などの欠陥があるか否か、さらには、生じた欠陥の状況を、レビューＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）やＣＤ-ＳＥＭ（Critical Dimension Scanning Electron Microscope）などを用いて観察したり、検査したりする。

従来、ホットスポットは、例えば、リソグラフィシミュレーションなどに基づくＯＰＣ検証シミュレーションを実施して、抽出される。すなわち、ＯＰＣ検証シミュレーションでは、ＯＰＣが施されたマスクパターンを検証して、オープン欠陥やブリッジ欠陥などが特に発生しやすい箇所をホットスポットとして抽出する。このようなＯＰＣ検証シミュレーションを行うＯＰＣ検証システムは、ＥＤＡ（Electronic Design Automation）ベンダなどから市販されている他、例えば、特許文献１などに開示されている。
特開２００５−１５７０４３号公報

以上のようなＯＰＣ検証システムを用いると、検査対象の半導体デバイスのホットスポットを容易に抽出することができる。しかしながら、ＯＰＣ検証システムが、主として、光近接効果を考慮した光学シミュレーションに基づいているため、他の製造プロセスも絡んで生じるホットスポットを抽出することができない。あるいは、そのようなホットスポットをも抽出することができるようにするために、従来のＯＰＣ検証システムでは、欠陥が生じ得る条件が厳しく設定されている。それは、生じ得る欠陥をできるだけ見逃さないようにするための対策でもあるが、一方では、数千〜数万箇所の大量のホットスポットが抽出される結果を招いている。

ホットスポットが大量に抽出されると、製造プロセスの管理者は、製造プロセス条件の適正性を判断したり、製造歩留まり不良などの原因を解析したりするに当たって、どのホットスポットを検査すればよいか、その選択に迷うことになる。このような場合には、製造プロセス条件に敏感な少数のホットスポットを選択することができれば、その少数のホットスポットを、適宜、観察または検査することにより、製造プロセス条件の管理に役立てることができる。

以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、ＯＰＣ検証システムなどにより抽出された多数のホットスポットの中から、欠陥がより生じやすいホットスポットを抽出するためのホットスポット絞り込み装置、ホットスポット絞り込み方法およびホットスポット絞り込みプログラムを提供するとともに、それらを用いたホットスポット検査装置およびホットスポット検査方法を提供することにある。

以上の従来技術の問題を解決するために、本発明のホットスポット絞り込み装置は、情報処理部と情報記憶部と入力部と表示部とを備えたコンピュータにより構成されるものとした。そして、その記情報記憶部には、検査対象の半導体デバイスの表面に存在する多数のホットスポットについてその位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、その半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、その半導体デバイスを構成する機能ブロックの配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、を記憶する。また、その情報処理部は、前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加し、前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定し、前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成することを特徴とする。

本発明によれば、ＯＰＣ検証システムなどにより抽出された多数のホットスポットの中から、欠陥がより生じやすいホットスポットを抽出することができる。

以下、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係るホットスポット絞り込み装置の構成の例を示した図である。図１に示すように、ホットスポット絞り込み装置１は、半導体メモリやハードディスク装置などからなる情報記憶部１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などからなる情報処理部２０、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどの通信ネットワーク５に接続される通信部３０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる表示装置４０、キーボードやマウスなどからなる入力装置５０などを含んで構成される。

また、ホットスポット絞り込み装置１は、通信ネットワーク５を経由して、ホットスポットに生じる欠陥を実際に観察または検査するための欠陥検査装置２、検査対象の半導体デバイスについて製造プロセスのシミュレーションを実行するシミュレーションサーバ３、その半導体デバイスが設計されるときに作成されたＣＡＤ（Computer Aided Design）情報などが蓄積された設計データベースサーバ４などに接続される。

ここで、欠陥検査装置２は、例えば、レビューＳＥＭ、ＣＤ−ＳＥＭ（測長ＳＥＭ）、表面欠陥検査装置などであり、その場合、これらの種類が異なる複数の欠陥検査装置２がそれぞれ独立に通信ネットワーク５に接続されていても構わない。

また、シミュレーションサーバ３には、リソグラフィシミュレータ、エッチングシミュレータ、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）シミュレータなど半導体デバイスの製造プロセスをシミュレーションする公知のシミュレータがインストールされている。そして、シミュレーションサーバ３では、通常、ホットスポット絞り込み装置１によりホットスポットの絞り込みが行われる前に、それらのシミュレータにより製造プロセスのシミュレーションが行われる。そして、そのシミュレーションの結果に基づき、後記するホットスポット情報や表面形状情報などが生成される。

なお、これらの製造プロセスに係るシミュレータは、それぞれが独立して通信ネットワーク５に接続された複数のサーバ（コンピュータ）に、適宜、個別にまたは組み合わせられてインストールされていても構わない。

また、設計データベースサーバ４には、主として、当該半導体デバイスを構成する機能ブロックのレイアウトデータ（つまり、フロアプランデータ）や、そのレイアウトの結果作成される素子の活性層や配線層など（以下、レイヤという）を形成するためのパターン形状データなどが蓄積される。この場合、そのパターン形状データは、ＯＰＣが施される前のデータであってもＯＰＣが施された後のデータであってもよい。

一方、ホットスポット絞り込み装置１の情報記憶部１０には、その絞り込みの対象となる半導体デバイスについてのＣＡＤ情報１１、ホットスポット情報１２、表面形状情報１３、情報付加ホットスポット情報１４、絞り込み条件情報１５、絞り込みホットスポット情報１６などが格納される。これらの情報の詳細な構成については、後記するところによる。

また、情報処理部２０は、情報取得部２１、ホットスポット情報表示部２２、付加情報生成部２３、絞り込み条件設定部２４、ホットスポット絞り込み部２５、情報送信部２６などの機能ブロックを含んで構成される。これらの機能ブロックの機能は、情報処理部２０に含まれるＣＰＵ（図示せず）が情報記憶部１０の半導体メモリ（図示せず）などに格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。

続いて、図２〜図５を参照して、ホットスポット絞り込み装置１におけるホットスポット絞り込み処理の流れ、および、その処理において用いられる情報の構成の例について説明する。ここで、図２は、ホットスポット絞り込み処理の流れの例を示した図、図３は、ホットスポット情報１２の構成の例を示した図、図４は、表面形状情報１３の構成の例を示した図、図５は、情報付加ホットスポット情報１４の構成の例を示した図である。

図２に示すように、ホットスポット絞り込み装置１の情報処理部２０は、まず、入力装置５０などから、ホットスポット絞り込み対象の半導体デバイス（以下、半導体デバイスは集積回路であるとする）のＣＡＤ情報、ホットスポット情報、表面形状情報のファイル名を入力する（ステップＳ１１）。なお、ここで、これらのファイル名を入力するときには、そのファイルが所在する設計データベースサーバ４やシミュレーションサーバ３のサーバ名なども併せて入力する。

次に、情報処理部２０は、情報取得部２１の処理として、通信部３０および通信ネットワーク５を介して、設計データベースサーバ４やシミュレーションサーバ３からステップＳ１１で指定されたファイル名を有するＣＡＤ情報、ホットスポット情報、表面形状情報を取得し（ステップＳ１２）、情報記憶部１０（ＣＡＤ情報１１，ホットスポット情報１２，表面形状情報１３）にそれぞれ格納する。

ここで、ＣＡＤ情報１１は、従来の一般的なレイアウトＣＡＤツールなどで用いられているデータ形式（例えば、ＧＤＳIIフォーマット、ＯＡＳＩＳ（Organization for the Advancement of Structured Information Standards）フォーマットなど）で構成されている。

また、ホットスポット情報１２は、図３に示すように、ホットスポットごとに、そのホットスポットの識別番号と、そのホットスポットが位置する位置座標（Ｘ座標、Ｙ座標）と、そのホットスポットの種別と、を含んで構成される。なお、ホットスポットの種別としては、例えば、パターンが細って切れるオープン欠陥、パターンが太って隣接パターンにつながるブリッジ欠陥、パターンが細ってくびれるネッキング欠陥などを想定する。

また、表面形状情報１３としては、図４（ａ）に示す密度情報１３ａと、図４（ｂ）に示す高さ情報１３ｂとがある。

密度情報とは、集積回路チップ表面を、例えば、所定のメッシュ状の区画に分割したとき、各区画における単位面積当たりのエッチングする部分の面積または１００分比として定義される。すなわち、この密度が大きい区画では、エッチングされる面積が大きいので、エッチングガスが不足しがちになり、その結果として形成されるパターンが太りがちになる。一方、密度が小さい区画では、エッチングされる面積が小さいので、エッチングガスが余りがちになり、その結果として形成されるパターンが細りがちになる。

また、高さ情報とは、あるレイヤのパターンを形成するとき、その下地となるレイヤの凹凸を表す情報である。集積回路チップの表面に凹凸がある場合、露光装置のレンズの焦点は、通常、その凹凸の平均的な高さ位置に合わせられる。前記したように、レンズの高ＮＡ化に伴い、近年、焦点深度は小さくなる傾向にある。その場合、製造工程における調整のばらつきなどのために、露光装置の焦点が、凹凸の平均的な高さ位置から上方または下方へ変位したときには、平均的な高さ位置から外れた高さ位置に形成されるパターンは、焦点が合わなくなるので、欠陥を生じ易くなる。すなわち、高さ情報が平均値から離れるほど欠陥を生じ易いことになる。

なお、このような高さ情報は、シミュレーションサーバ３において、例えば、ＣＭＰシミュレータなどによって求めることができる。また、高さ情報は、ここでは、密度情報と同様に集積回路チップ表面を、例えば、所定のメッシュ状の区画に分割したとき、各区画における高さの平均値なとして定義することができる。

以上のような表面形状情報１３は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように密度情報１３ａ、高さ情報１３ｂともに、メッシュの区画番号と、その区画を表す長方形の２つの対角頂点の座標（Ｘ１座標、Ｙ１座標）、（Ｘ２座標、Ｙ２座標）と、その区画の密度または高さと、を含んで構成される。なお、このようなデータ形式の場合、すべてのメッシュが同じ大きさである必要はなく、また、区画は、必ずしも、メッシュ状でなくてもよい。

再び、図２に戻り、ホットスポット絞り込み処理の流れの説明を続ける。情報処理部２０は、ステップＳ１２に引き続き、入力装置５０を介してユーザが入力する情報に基づき、絞り込み対象のホットスポットのレイヤを選択する（ステップＳ１３）。

次に、情報処理部２０は、ホットスポット情報表示部２２の処理として、ホットスポット情報１２に含まれるホットスポットを、例えば、ＣＡＤ情報１１に含まれる当該レイヤのパターン形状データなどと重ね合わせて、表示装置４０に表示する（ステップＳ１４）。これは、ユーザの参考のために、絞り込みを行う前のホットスポットとして表示するものであるが、その表示例については、別途、図７を用いて詳しく説明する。

次に、情報処理部２０は、絞り込み条件設定部２４の処理として、入力装置５０を介してユーザが入力する情報に基づき、ホットスポットの絞り込み条件を設定する（ステップＳ１５）。その設定の方法については、別途、図８を用いて詳しく説明するが、要は、できるだけ欠陥が生じ易いホットスポットが選択されるような条件を設定する。なお、ここで設定された絞り込み条件は、絞り込み条件情報１５として情報記憶部１０に格納される。

次に、情報処理部２０は、付加情報生成部２３の処理として、ホットスポット情報１２に表面形状情報１３などの情報を付加し（ステップＳ１６）、情報付加ホットスポット情報１４を生成する。この情報付加ホットスポット情報１４は、図５に示すように、ホットスポット情報１２に含まれる各ホットスポットの情報に対し、そのホットスポットの位置に対応する当該集積回路表面の表面属性情報を付加した情報であり、その表面属性情報は、密度、高さなどの表面形状情報や、ブロック名、アレイセル名などの機能ブロックまたは回路要素などのレイアウト情報（配置情報）を含む。

ここで、密度および高さのデータは、ホットスポットの（Ｘ座標、Ｙ座標）に基づき、密度情報１３ａおよび高さ情報１３ｂを検索することにより取得することができる。また、ブロック名およびアレイセル名は、同様に、ホットスポットの（Ｘ座標、Ｙ座標）に基づき、ＣＡＤ情報１１に格納されている機能ブロックのレイアウトデータを検索することにより取得することができる。なお、アレイセルとは、例えば、１ビット分のメモリセルや１ビット分の演算回路など、同じ構造を有する回路要素が複数個規則的に繰り返して配置されたブロックまたはセルをいう。

次に、情報処理部２０は、ホットスポット絞り込み部２５の処理として、情報付加ホットスポット情報１４の中からステップＳ１５で設定した絞り込み条件に適合するホットスポット情報を抽出し（ステップＳ１７）、抽出したホットスポット情報を絞り込みホットスポット情報１６として情報記憶部１０に格納する。なお、絞り込みホットスポット情報１６に含まれるホットスポットは、ホットスポット情報表示部２２の処理により、当該レイヤのパターン形状データなどと重ね合わせて、表示装置４０に表示することができる。

次に、情報処理部２０は、情報送信部２６の処理として、通信部３０および通信ネットワーク５を介して、絞り込みホットスポット情報１６を欠陥検査装置２に送信する（ステップＳ１８）。

以上の処理が終了すると、欠陥検査装置２では、受信した絞り込みホットスポット情報に基づき、各ホットスポットの位置に実際に欠陥があるか否かを、観察または検査することができる。その場合、ホットスポットは、できるだけ欠陥が生じやすいものに絞り込まれているので、そのホットスポットの検査時間は短くて済み、また、そのホットスポットの検査結果を製造プロセスの管理に役立てることができる。

続いて、図６〜図９を参照して、ホットスポット絞り込み処理において表示装置４０に表示する表示画面の例について説明する。ここで、図６は、初期設定の表示画面の例を示した図、図７は、ホットスポット情報を表示する表示画面の例を示した図、図８は、表面形状情報を表示する表示画面の例を示した図、図９は、絞り込み条件を設定するときの表示画面の例を示した図である。

ホットスポット絞り込み装置１の情報処理部２０は、図２に示したホットスポット絞り込み処理を開始すると、まず、表示装置４０に図６に示すような初期設定表示画面６０を表示する。ここで、初期設定表示画面６０には、対象とする集積回路の名称を入力するための入力ボックス６１、ホットスポット絞り込み装置１への入力ファイルの名称およびその所在サーバの名称を入力するための入力ボックス６２、出力ファイルのファイル名称および出力先サーバの名称を入力する入力ボックス６３が表示される。

そこで、ユーザがこれらの入力ボックスに所定の名称を入力し、初期設定表示画面６０の上部右側に表示される「取得」ボタン６４を選択すると、情報処理部２０は、入力ファイルとして指定されたＣＡＤ情報、ホットスポット情報、表面形状情報を指定されたサーバから取得（ダウンロード）する。そして、情報処理部２０は、その入力情報のダウンロード処理を終了すると、ダウンロード終了のメッセージを初期設定表示画面６０に表示する。そこで、ユーザが、例えば、初期設定表示画面６０の上部右側に表示される「開始」ボタン６５を選択すると、情報処理部２０は、図７に示すようなホットスポット表示画面７０を表示する。

ホットスポット表示画面７０には、当該集積回路の製品名表示欄７１、ホットスポット表示ボタン７２、絞り込み条件データ表示ボタン７３、レイヤ選択ボタン７４、絞り込み条件項目ボタン７５が表示される。そこで、ユーザがレイヤ選択ボタン７４で、レイヤを選択した後、ホットスポット表示ボタン７２の「絞り込み前」ボタンを選択すると、さらに、ホットスポット表示窓７６、拡大表示窓７７、ホットスポットデータ表示窓７８、ブロック表示窓７９などが表示される。

ここで、ホットスポット表示窓７６には、当該集積回路のホットスポットの位置がそのＣＡＤ情報１１の当該レイヤのパターン形状データと重ね合わせて表示される。なお、その表示は、適宜、拡大縮小が可能であるとする。また、拡大表示窓７７には、ホットスポット表示窓７６に表示されたホットスポットのうちユーザにより選択されたホットスポットが大きく拡大表示される。この場合、ＣＡＤ情報１１の当該レイヤのパターン形状データとリソグラフィシミュレーションなどにより求められたパターン形状が重ね合わせて表示される。

また、ホットスポットデータ表示窓７８には、ホットスポットのデータ、つまり、ホットスポット情報１２の内容が文字情報で表示される。なお、その表示に際しては、座標値や欠陥の種別などにより、適宜、ソーティングが可能であるものとする。

また、ブロック表示窓７９には、当該集積回路の機能ブロックのレイアウト情報（最終のフロアプラン情報）が表示される。ブロック表示窓７９は、例えば、ユーザが特定のブロックなどを選択することによって、他の表示窓に表示されるホットスポット情報を絞り込むのに用いられる。

なお、ホットスポット表示画面７０では、図２のホットスポット絞り込み処理において絞り込みホットスポット情報１６が生成された後（ステップＳ１７の後）であれば、ユーザがホットスポット表示ボタン７２の「絞り込み後」ボタンを選択すると、その絞り込みホットスポット情報１６について、ホットスポット表示窓７６などに同様のホットスポット表示をすることができる。

次に、ユーザがホットスポット表示画面７０において、絞り込み条件データ表示ボタン７３の「チップ内分布」ボタンを選択し、絞り込み条件項目ボタン７５で、例えば、「密度」ボタンと「高さ」ボタンとを選択すると、図８に示すような表面形状データ表示画面８０が表示される。

このとき、表面形状データ表示画面８０には、ホットスポット表示画面７０で表示されていた当該集積回路の製品名表示欄７１、ホットスポット表示ボタン７２、絞り込み条件データ表示ボタン７３、レイヤ選択ボタン７４および絞り込み条件項目ボタン７５については、そのまま継続して表示される。そして、表面形状データ表示画面８０には、密度分布表示窓８６、高さ分布表示窓８７、密度データ表示窓８８、高さデータ表示窓８９が表示される。

ここで、密度分布表示窓８６には、表面形状情報１３の密度情報１３ａに従って当該集積回路の表面を区分したメッシュが表示され、さらに、そのそれぞれのメッシュについて、その密度データが、例えば、表示色の濃淡や網掛けの疎密などによって表示される。同様に、高さ分布表示窓８７には、表面形状情報１３の高さ情報１３ｂに従って当該集積回路の表面を区分したメッシュが表示され、さらに、そのそれぞれのメッシュについて、その高さデータが、例えば、表示色の濃淡や網掛けの疎密などによって表示される。

また、密度データ表示窓８８には、情報付加ホットスポット情報１４に基づき、各ホットスポットの密度データが文字表示される。また、高さデータ表示窓８９には、同様に、各ホットスポットの高さデータが文字表示される。なお、その表示に際しては、密度データや高さデータにより、適宜、ソーティングが可能であるものとする。

なお、このとき、密度分布表示窓８６および高さ分布表示窓８７のそれぞれに、ホットスポットの位置を表す黒点を重ね合わせて表示してもよく、また、当該集積回路のブロックのレイアウト情報（最終のフロアプラン情報）を重ね合わせて表示してもよい。

次に、ユーザがホットスポット表示画面７０または表面形状データ表示画面８０において、絞り込み条件データ表示ボタン７３の「ヒストグラム」ボタンを選択し、絞り込み条件項目ボタン７５で、例えば、「高さ」ボタンを選択すると、図９に示すような絞り込み条件設定画面９０が表示される。

このとき、絞り込み条件設定画面９０には、ホットスポット表示画面７０で表示されていた当該集積回路の製品名表示欄７１、ホットスポット表示ボタン７２、絞り込み条件データ表示ボタン７３、レイヤ選択ボタン７４および絞り込み条件項目ボタン７５については、そのまま継続して表示される。そして、絞り込み条件設定画面９０には、条件設定表示窓９６、絞り込み実行ボタン９７、ヒストグラム表示窓９８、ホットスポットデータ表示窓９９が表示される。

ここで、ホットスポットデータ表示窓９９には、情報付加ホットスポット情報１４の内容が文字情報で表示される。また、ヒストグラム表示窓９８には、情報付加ホットスポット情報１４に含まれる各ホットスポットの位置における高さデータのヒストグラムが表示される。

また、絞り込み条件項目ボタン７５で「高さ」ボタンが選択され、条件設定表示窓９６で「範囲設定」ボタン９６１が選択されたときには、ユーザは、ヒストグラム表示窓９８に表示されたヒストグラムを見て、適宜、高さの上限値および下限値を設定する。その場合、ホットスポットの絞り込み条件は、「高さデータが下限値よりも低く、上限値よりも高い」であり、絞り込み条件に適合するホットスポット情報を抽出する処理（図２、ステップＳ１７）では、ヒストグラムにおいて高さが上限値および下限値の外側に含まれるホットスポットが抽出されることになる。

すなわち、前記したように、ホットスポットの高さデータが平均値から離れれば離れるほど、露光装置のレンズの焦点が結びにくくなるので、高さデータが平均値から遠く離れたホットスポットは現実の欠陥を生じ易い。つまり、高さデータが平均値から遠く離れたホットスポッを抽出することにより、欠陥になり易いホットスポットを抽出することができるのである。

また、条件設定表示窓９６で「個数設定」ボタン９６２が選択されたときには、ユーザは、絞り込むホットスポットの個数を設定することができる。その場合には、情報処理部２０は、情報付加ホットスポット情報１４のホットスポットデータについて、高さデータの平均値からの差が大きい順にソーティングし、その上位から前記で設定した個数のホットスポットデータを抽出する。

なお、以上の説明は、絞り込み条件項目ボタン７５で「高さ」ボタンが選択されたときの説明であるが、絞り込み条件項目ボタン７５で「密度」ボタンが選択されたときも同様であり、その説明において、「高さ」を「密度」に言い換えればよい。

さらに、絞り込み条件項目ボタン７５で「ブロック」ボタンや「アレイセル」ボタンが選択された場合には、改めてその表示例を図示はしないが、図９において、ヒストグラム表示窓９８の代わりに、例えば、図７に示したようなブロック表示窓７９窓が表示される。そして、そのブロック表示窓７９には、当該集積回路の機能ブロックおよびアレイセルのレイアウト（最終のフロアプラン情報）が表示されるものとする。

ユーザは、その表示された機能ブロックやアレイセルからを特定の機能ブロックやアレイセルを選択することになるが、ここでは、その選択の操作は、当該集積回路に同じ機能ブロックが複数個ある（当然、アレイセルは複数個ある）ときのみ有効あるとする。このとき、情報処理部２０は、情報付加ホットスポット情報１４のホットスポットデータについて、選択された機能ブロックまたはアレイセルに含まれるホットスポットデータは、絞り込みの対象として残し、選択されなかった機能ブロックまたはアレイセルに含まれるホットスポットデータは、絞り込みの対象からはずす。こうすることによって、同じ機能ブロックやアレイセルから重複して同じような状況で生ずるホットスポットを１つに絞り込むことができる。

以上のようにして、ホットスポットの絞り込み条件の設定を終えると、ユーザは、次に、例えば、絞り込み条件設定画面９０に表示されている絞り込み実行ボタン９７を選択する。そうすると、実行開始確認表示窓（図示せず）がさらに表示され、その実行開始確認表示窓には、それまで設定された絞り込み条件の一覧が表示されるとともに、「確認」ボタンと「戻る」ボタンとが表示される。

そこで、ユーザが「確認」ボタンを選択すると、情報処理部２０は、情報付加ホットスポット情報１４からその設定された絞り込み条件に適合するホットスポット情報を抽出し（図２、ステップＳ１７）、絞り込みホットスポット情報１６を生成する。また、ユーザが「戻る」ボタンを選択すると、実行開始確認表示窓が閉じられて、絞り込み条件設定画面９０により、再度、ホットスポットの絞り込み条件の設定を行うことができる。

以上のようにして、絞り込みホットスポット情報１６が生成されると、ユーザは、ホットスポット表示ボタン７２の「絞り込み後」ボタンを選択することにより、絞り込みホットスポット情報１６について、ホットスポット表示画面７０のホットスポット表示窓７６、拡大表示窓７７、ホットスポットデータ表示窓７８、ブロック表示窓７９を表示させることができる。

以上で、本発明を実施するための実施形態についての説明を終えるが、続いて、図１０〜図１２を用いて、その実施形態を部分的に変形した例について説明する。ここで、図１０は、実施形態の第１の変形例を示した図、図１１および図１２は、実施形態の第２の変形例を示した図である。

（実施形態の第１の変形例）
図１を用いて説明した実施形態においては、ホットスポット絞り込み装置１は、欠陥検査装置２から独立した形態をとっているが、以下に説明する実施形態の第１の変形例では、図１０に示すように、ホットスポット絞り込み装置１と欠陥検査装置２とを一体的に構成し、それをホットスポット検査装置１ａとしている。

その場合、ホットスポット絞り込み装置１と欠陥検査装置２とは、通信ネットワーク５を介して接続されるのに限定されず、様々な方法で結合することができる。例えば、ホットスポット絞り込み装置１の情報記憶部１０を、情報処理部２０と欠陥検査装置２に組込まれているコンピュータとで共有する形態で結合してもよい。

また、さらには、ホットスポット絞り込み装置１の情報処理部２０が実行する処理を、欠陥検査装置２に組込まれているコンピュータに実行させるようにしてもよい。この場合には、ホットスポット絞り込み装置１は、実質的には、欠陥検査装置２に含まれたような形態になる。

このようなホットスポット絞り込み装置１と欠陥検査装置２とが一体化されたホットスポット検査装置１ａにおいては、シミュレーションサーバ３からホットスポット情報１２が提供されれば、ユーザが絞り込み条件などを、適宜、入力することにより、ホットスポットの絞り込みを行うことができ、さらに、同じ装置において、その絞り込んだホットスポットについて検査を行うことができる。その結果、ホットスポットの絞り込みから検査に要する時間を短縮できるとともに、ユーザの利便性が向上する。

なお、ホットスポット検査装置１ａに一体化される欠陥検査装置２としては、レビューＳＥＭ、ＣＤ−ＳＥＭ、表面欠陥検査装置などのいずれであってもよい。その場合、これらの一体化される欠陥検査装置２は、ホットスポット絞り込み装置１から絞り込みホットスポット情報１６の供給を受けたときには、その絞り込みホットスポット情報１６を用いて、自らの装置仕様に適合する検査レシピを、自動的に、または、ユーザによる入力操作を適宜受け付けることによって、生成する検査レシピ生成部を備えるものとする。このような検査レシピの作成機能により、ホットスポットの検査の効率化を図ることができる。

（実施形態の第２の変形例）
図１１に示す実施形態の第２の変形例においては、図１に示した実施形態に対して、表面形状計測装置３ａが追加された形態となっている。この場合、ホットスポット絞り込み装置１の構成は、図１の場合と同じである。ただし、図１の構成では、表面形状情報１３は、シミュレーションサーバ３から供給されるとしたが、ここでは、表面形状情報の少なくとも一部は、表面形状計測装置３ａによって供給されるものとする。例えば、表面形状情報１３の高さ情報１３ｂは、シミュレーションによって求めたデータではなく、検査の対象となる集積回路チップ表面の形状を表面形状計測装置３ａによって実測したデータであってもよい。

ちなみに、集積回路チップ表面の高さは、露光装置のスキャナにより計測することができる。すなわち、露光装置で用いられるスキャナは、自動焦点技術を利用したフォーカスセンサを備えており、レンズから被写体（つまり、集積回路チップ表面）までの相対距離、または、被写体（集積回路チップ表面）位置とスキャナのフォーカス面からの差分距離を計測することができる。従って、露光装置のスキャナにより、表面形状情報１３の高さ情報１３ｂを取得することができる。

また、焦点合わせ機能として、集積回路チップ表面の断面構造に応じて、スキャナのウェーハステージを傾斜させる機能を備えたものがある。すなわち、そのような露光装置においては、図１２（ａ）に示すように、集積回路チップの表面形状が、スキャナのスキャン方向に対して、平均的に左側で低く、右側で高い場合には、ウェーハステージを傾けて、スキャナのフォーカス面に合わせるべく、左側が高く、右側が低くなるように傾ける。同様に、図１２（ｂ）に示すように、集積回路チップの表面形状が、スキャン方向に対して平均的に左側で高く、右側で低い場合には、スキャナのウェーハステージを左側が低く、右側が高くなるように傾ける。また、図１２（ｃ）に示すように、集積回路チップの表面形状が、スキャン方向に対して左側も右側も平均的に同程度の高さであった場合には、ウェーハステージを傾けない。

このように集積回路チップの表面形状に応じてスキャナのウェーハ面を傾けた場合には、その高さ情報は、レンズの像面からの差分距離として求められる。この場合、その差分距離は、ウェーハ面を傾けない場合に比べ、通常、小さくなる。

以上のような露光装置においては、露光対象の集積回路チップの表面形状に合わせてウェーハステージが傾けられて、露光が行われ、その露光時に高さ情報が取得される。従って、このとき取得された高さ情報は、製造工程の状況をより忠実に反映したデータということができる。

なお、図１２（ａ）〜（ｃ）では、スキャナのフォーカス面を理想面（直線）として表わしているが、実際には、レンズが光学収差を有しているため、そのフォーカス面は、図１２（ｄ）のように曲線で表される。そこで、高さ情報をその曲線で表されたフォーカス面からの差分距離を元に計算するようにすれば、その高さ情報は、レンズの光学収差の影響をも取り込んださらに高精度なものとなる。

以上のように、露光装置のスキャナにより計測された集積回路チップの高さ情報は、製造工程の状況をより高精度に反映したデータであるので、ホットスポットの絞込みに好適な情報として利用することができる。

本発明に係るホットスポット絞り込み装置の構成の例を示した図。 ホットスポット絞り込み処理の流れの例を示した図。 ホットスポット情報の構成の例を示した図。 表面形状情報の構成の例を示した図。 情報付加ホットスポット情報の構成の例を示した図。 初期設定の表示画面の例を示した図。 ホットスポット情報を表示する表示画面の例を示した図。 表面形状情報を表示する表示画面の例を示した図。 絞り込み条件を設定するときの表示画面の例を示した図。 実施形態の第１の変形例を示した図。 実施形態の第２の変形例を示した図。 集積回路チップの表面形状とフォーカス面の関係を示した図。

符号の説明

１ ホットスポット絞り込み装置
１ａ ホットスポット検査装置
２ 欠陥検査装置
３ シミュレーションサーバ
３ａ 表面形状計測装置
４ 設計データベースサーバ
５ 通信ネットワーク
１０ 情報記憶部
１１ ＣＡＤ情報
１２ ホットスポット情報
１３ 表面形状情報
１３ａ 密度情報
１３ｂ 高さ情報
１４ 情報付加ホットスポット情報
１５ 絞り込み条件情報
１６ 絞り込みホットスポット情報
２０ 情報処理部
２１ 情報取得部
２２ ホットスポット情報表示部
２３ 付加情報生成部
２４ 絞り込み条件設定部
２５ ホットスポット絞り込み部
２６ 情報送信部
３０ 通信部
４０ 表示装置
５０ 入力装置
６０ 初期設定表示画面
７０ ホットスポット表示画面
７１ 製品名表示欄
７２ ホットスポット表示ボタン
７３ 絞り込み条件データ表示ボタン
７４ レイヤ選択ボタン
７５ 絞り込み条件項目ボタン
７６ ホットスポット表示窓
７７ 拡大表示窓
７８ ホットスポットデータ表示窓
７９ ブロック表示窓
８０ 表面形状データ表示画面
８６ 密度分布表示窓
８７ 高さ分布表示窓
８８ 密度データ表示窓
８９ 高さデータ表示窓
９０ 絞り込み条件設定画面
９６ 条件設定表示窓
９７ 絞り込み実行ボタン
９８ ヒストグラム表示窓
９９ ホットスポットデータ表示窓

Claims (17)

1. 検査対象の半導体デバイス表面に欠陥が生じ易いスポットとして多数存在するホットスポットを絞り込んで、欠陥がより生じ易いホットスポットを抽出するホットスポット絞り込み装置であって、
   前記ホットスポット絞り込み装置は、
   情報処理部と情報記憶部と入力部とを少なくとも備え、
   前記情報記憶部は、
   前記半導体デバイスの表面における前記絞り込み前の多数のホットスポットの各ホットスポットの位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、
   前記半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、前記半導体デバイスを構成する機能ブロックをその半導体デバイスの表面に配置したときの機能ブロック配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、
   を記憶し
   前記情報処理部は、
   前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加する手段と、
   前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定する手段と、
   前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成する手段と、
   を備えたこと
   を特徴とするホットスポット絞り込み装置。
2. 前記ホットスポット絞り込み装置は、
   通信ネットワークに接続される通信部を、さらに、備え、
   前記情報処理部は、
   前記絞り込んだホットスポット情報を、前記通信部および前記通信ネットワークを介して、前記半導体デバイスの表面の欠陥の有無または欠陥の状態を検査する欠陥検査装置へ送信すること
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
3. 前記情報処理部は、
   前記表面形状情報として、リソグラフィシミュレーション、エッチングシミュレーション、および、ＣＭＰシミュレーションの少なくとも１つを含むシミュレーションによって取得された情報を用いること
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
4. 前記情報処理部は、
   前記表面形状情報として、前記半導体デバイスの表面形状を計測する表面形状計測装置によって取得された情報を用いること
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
5. 前記ホットスポット絞り込み装置は、
   表示部を、さらに、備え、
   前記情報処理部は、
   前記ホットスポットの少なくとも位置情報を、少なくとも前記半導体デバイスの設計時のパターン形状データと重ね合わせて前記表示部に表示すること
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
6. 前記情報処理部は、
   前記絞り込み条件を前記表面属性情報の前記表面形状情報により設定する場合には、前記入力部から入力される表面形状情報に係る上限値および下限値、または、絞り込み個数に基づき、その絞り込み条件を設定し、
   前記入力された絞り込み条件が上限値および下限値であった場合には、前記表面形状情報が付加されたホットスポット情報を参照して、その表面形状情報のデータが前記上限値よりも大きいか、または、前記下限値よりも小さいときのホットスポット情報を抽出して絞り込み、
   前記入力された絞り込み条件が絞り込み個数であった場合には、その表面形状情報のデータの平均値からの差分量が大きいものから順にその絞り込み個数分だけのホットスポット情報を抽出して絞り込むこと
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
7. 前記情報処理部は、
   前記絞り込み条件を前記表面属性情報の前記機能ブロックは位置情報により設定する場合には、複数存在する同形の機能ブロックについて特定の機能ブロックを選択する情報を受け付け、前記表面属性情報として前記機能ブロック名が付加されたホットスポット情報を参照して、前記同形の機能ブロックのうち、前記選択された特定の機能ブロックに属するホットスポットのみを抽出して絞り込むこと
   を特徴とする請求項１に記載のホットスポット絞り込み装置。
8. コンピュータにより、検査対象の半導体デバイス表面に欠陥が生じ易いスポットとして多数存在するホットスポットを絞り込んで、欠陥がより生じ易いホットスポットを抽出するホットスポット絞り込み方法であって、
   前記コンピュータは、
   情報処理部と情報記憶部と入力部とを少なくとも備え、
   前記情報記憶部は、
   前記半導体デバイスの表面における前記絞り込み前の多数のホットスポットの各ホットスポットの位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、
   前記半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、前記半導体デバイスを構成する機能ブロックをその半導体デバイスの表面に配置したときの機能ブロック配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、
   を記憶し
   前記情報処理部は、
   前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加し、
   前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定し、
   前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成すること
   を特徴とするホットスポット絞り込み方法。
9. 前記コンピュータは、
   通信ネットワークに接続される通信部を、さらに、備え、
   前記情報処理部は、
   前記絞り込んだホットスポット情報を、前記通信部および前記通信ネットワークを介して、前記半導体デバイスの表面の欠陥の有無または欠陥の状態を検査する欠陥検査装置へ送信すること
   を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
10. 前記情報処理部は、
    前記表面形状情報として、リソグラフィシミュレーション、エッチングシミュレーション、および、ＣＭＰシミュレーションの少なくとも１つを含むシミュレーションによって取得された情報を用いること
    を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
11. 前記情報処理部は、
    前記表面形状情報として、前記半導体デバイスの表面形状を計測する表面形状計測装置によって取得された情報を用いること
    を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
12. 前記コンピュータは、
    表示部を、さらに、備え、
    前記情報処理部は、
    前記ホットスポットの少なくとも位置情報を、少なくとも前記半導体デバイスの設計時のパターン形状データと重ね合わせて前記表示部に表示すること
    を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
13. 前記情報処理部は、
    前記絞り込み条件を前記表面属性情報の前記表面形状情報により設定する場合には、前記入力部から入力される表面形状情報に係る上限値および下限値、または、絞り込み個数に基づき、その絞り込み条件を設定し、
    前記入力された絞り込み条件が上限値および下限値であった場合には、前記表面形状情報が付加されたホットスポット情報を参照して、その表面形状情報のデータが前記上限値よりも大きいか、または、前記下限値よりも小さいときのホットスポット情報を抽出して絞り込み、
    前記入力された絞り込み条件が絞り込み個数であった場合には、その表面形状情報のデータの平均値からの差分量が大きいものから順にその絞り込み個数分だけのホットスポット情報を抽出して絞り込むこと
    を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
14. 前記情報処理部は、
    前記絞り込み条件を前記表面属性情報の前記機能ブロックは位置情報により設定する場合には、複数存在する同形の機能ブロックについて特定の機能ブロックを選択する情報を受け付け、前記表面属性情報として前記機能ブロック名が付加されたホットスポット情報を参照して、前記同形の機能ブロックのうち、前記選択された特定の機能ブロックに属するホットスポットのみを抽出して絞り込むこと
    を特徴とする請求項８に記載のホットスポット絞り込み方法。
15. 検査対象の半導体デバイス表面に欠陥が生じ易いスポットとして多数存在するホットスポットを絞り込んで、欠陥がより生じ易いホットスポットを、コンピュータに抽出させるためのホットスポット絞り込みプログラムであって、
    前記コンピュータは、
    情報処理部と情報記憶部と入力部とを少なくとも備え、
    前記情報記憶部は、
    前記半導体デバイスの表面における前記絞り込み前の多数のホットスポットの各ホットスポットの位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、
    前記半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、前記半導体デバイスを構成する機能ブロックをその半導体デバイスの表面に配置したときの機能ブロック配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、
    を記憶し、
    前記情報処理部に、
    前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加する処理と、
    前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定する処理と、
    前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成する処理と、
    を実行させること
    を特徴とするホットスポット絞り込みプログラム。
16. 検査対象の半導体デバイス表面に欠陥が生じ易いスポットとして多数存在するホットスポットを絞り込んで、欠陥がより生じ易いホットスポットを抽出し、その抽出した少数のホットスポットについて所定の検査をするホットスポット検査装置であって、
    前記ホットスポット検査装置は、
    情報処理部と情報記憶部と入力部とを少なくとも備え、
    前記情報記憶部は、
    前記半導体デバイスの表面における前記絞り込み前の多数のホットスポットの各ホットスポットの位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、
    前記半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、前記半導体デバイスを構成する機能ブロックをその半導体デバイスの表面に配置したときの機能ブロック配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、
    を記憶し
    前記情報処理部は、
    前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加する手段と、
    前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定する手段と、
    前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成する手段と、
    前記絞り込んだホットスポット情報に基づき、自らに適合した検査レシピを生成する手段と、
    を備えたこと
    を特徴とするホットスポット検査装置。
17. 検査対象の半導体デバイス表面に欠陥が生じ易いスポットとして多数存在するホットスポットを絞り込んで、欠陥がより生じ易いホットスポットを抽出し、その抽出した少数のホットスポットについて所定の検査をするホットスポット検査装置で用いられるホットスポット検査方法であって、
    前記ホットスポット検査装置は、
    情報処理部と情報記憶部と入力部とを少なくとも備え、
    前記情報記憶部は、
    前記半導体デバイスの表面における前記絞り込み前の多数のホットスポットの各ホットスポットの位置情報を少なくとも含んで構成されたホットスポット情報と、
    前記半導体デバイスの表面の凹凸形状を示す表面形状情報、および、前記半導体デバイスを構成する機能ブロックをその半導体デバイスの表面に配置したときの機能ブロック配置情報の少なくとも一方を含んで構成された表面属性情報と、
    を記憶し
    前記情報処理部は、
    前記ホットスポット情報に記憶されているそれぞれのホットスポットについて、前記表面属性情報を参照して、そのホットスポットの位置情報が示す位置における表面属性データを取得し、その取得した表面属性データを前記ホットスポット情報に付加し、
    前記入力部から入力される前記表面属性情報に係るデータに基づき、前記ホットスポット情報を絞り込むための絞り込み条件を設定し、
    前記表面属性情報を付加したホットスポット情報を参照して、前記絞り込み条件に適合するホットスポットを抽出し、絞り込んだホットスポット情報を生成し、
    前記絞り込んだホットスポット情報に基づき、自らに適合した検査レシピを生成すること
    を特徴とするホットスポット検査方法。

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