JP2011524635A5

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Publication number: JP2011524635A5
Application number: JP2011513590A
Authority: JP
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2029-06-05

Description

検査工程は、ウェーハー上の欠陥を検出し、製造工程の歩留まりを促進して高収益を上げるため、半導体の製造工程中、種々の段階で使用される。検査はＩＣなどの半導体装置を製造するための重要な一部である。しかし、半導体装置のサイズが減少するにつれ、小さな欠陥が装置の不良につながる場合があるので、許容可能な半導体装置を製造する上で、検査は更に重要となる。例えば、半導体装置のサイズが減少するにつれ、比較的小さい欠陥でさえ望ましくない半導体装置の異常を引き起こす場合があるので、更に細かい欠陥を検出することが要求される。

製造歩留まり制御に関する別の重要な側面は、欠陥の原因を修正して他のウェーハー上の欠陥数を減らせるように、ウェーハー上の欠陥の原因を究明することである。欠陥の原因を究明するステップには、欠陥タイプ、並びにサイズ、形状、組成など、欠陥に関する他の属性を特定するステップが含まれる場合が多い。検査は、ウェーハー上の欠陥を検出し、ウェーハー上の位置、ウェーハー上の欠陥数、時には欠陥のサイズなど、欠陥に関して限定された情報を一般的に提供するだけであるので、欠陥精査を用いて、検査結果から判定し得る情報よりも更に多くの情報を個々の欠陥について判定する場合が多い。例えば、欠陥精査ツールを用いて、ウェーハー上で検出された欠陥を再訪し、自動または手動のいずれかの方法で、更にその欠陥を調査する場合がある。

しかし設計基準が縮小するにつれて、半導体製造工程の操作は、その工程の作業能力の限界に近づいている。更に、設計基準が縮小するにつれて、更に小さい欠陥が装置の電気パラメーターに影響を及ぼす場合があり、それが更に感度の高い検査を必要としている。従って、設計基準が縮小するにつれて、検査により検出され、歩留まりに潜在的に関連する欠陥の数が劇的に増大しており、更に検査により検出される軽微な欠陥数も劇的に増大している。故に、ますます多くの欠陥がウェーハー上で検出され、全ての欠陥を排除するように工程を修正するのは困難でしかも高価になる場合がある。従って、どの欠陥が実際に装置の電気パラメーターに影響を及ぼすのかを決定することにより、工程制御方法をかかる欠陥に集中させ、他の欠陥は実質的に無視することが可能となる。更に、設計基準の縮小により、ある場合には、工程誘起による故障が系統的になる傾向にある。すなわち、工程誘起による故障は、設計内で何度も繰り返し生じる所定の設計パターンで生じる傾向にある。空間的に系統的な電気関連の欠陥の排除は、かかる欠陥の排除が歩留まり全体に重大な影響を及ぼす場合があると言う理由で重要である。

１つの実施態様は、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムに関する。このシステムには、製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハーの画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムも含まれる。このシステムには、設計を検査して設計内の欠陥を検出するように構成されたコンピューターサブシステムも含まれる。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより得られる、ウェーハー上に印刷された設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されているダイスの画像とを比較し、設計内の追加の欠陥を検出するようにも構成されている。更に、コンピューターサブシステムは、設計内の欠陥、設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システムにより検出されるウェーハー上の欠陥に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するようにも構成されている。更に、コンピューターサブシステムは、その位置で得られた画像を用いて、その位置における設計欠陥および工程欠陥を検出するようにも構成されている。

設計２４は、当業者に周知の適切な形態であれば、どのような形態を有していてもよい。例えば、設計は、グラフィックデータストリーム（ＧＤＳ）ファイル、他の標準マシン読み取り可能ファイル、当業者に周知の他の適切なファイル、あるいは設計データベースに記憶させてもよい。本明細書で使用する場合、「ＧＤＳ」と言う用語は、一般的に幾何学的設計レイアウト情報を意味し、そのデータのあらゆる表示を含んでよい。かかる表示は一般的にＧＤＳＩＩまたはＯＡＳＩＳ形式であるが、他の適切な表示であってもよい。例えば、ＧＤＳＩＩファイルは、設計レイアウトデータの表示に使用されるファイルクラスの１つである。かかるファイルの他の例にはＧＬＩおよびＯＡＳＩＳファイルが含まれる。かかる表示は全て、ＧＤＳおよびＧＤＳＩＩに関して本明細書に記載される実施態様で使用してもよい。

コンピューターサブシステムは、系統的工程欠陥およびランダムな工程欠陥の両方を電子ビーム精査サブシステムによって画像化できるように、ウェーハー上で検出された欠陥に基づいて、画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査により生成されるアウトプットを用いて、系統的欠陥抽出を実行するように構成してもよい。このように、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査によって検出される欠陥集団に関して、系統的欠陥をランダム欠陥から分離するように構成してもよい。系統的欠陥抽出は、設計ベースのビニング（ＤＢＢ）によって、またはウェーハー上で検出される欠陥に関する設計情報を用いて実行してもよい。かかる系統的欠陥抽出およびＤＢＢは、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。更に、実施態様は、設計情報および限界寸法（ＣＤ）計測を使い、できれば本明細書記載の他の情報のいずれかと組み合わせて、系統的欠陥用の検出方法を実行するように構成してもよい。

系統的工程欠陥をランダムな工程欠陥から分離した後、欠陥の各亜集団を別々にサンプル抽出（すなわち画像化のために選択）してもよい。このように、電子ビーム精査サブシステムで得られる画像の欠陥を系統的欠陥とランダム欠陥から別々に選択することにより、画像取得対象の（選択された欠陥に対応する）ウェーハー上の位置を効果的に決定してもよい。ランダムな工程欠陥亜集団から選択される画像化対象の欠陥は、適切な方法であればいずれの方法を用いて選択されてもよい（例えばランダムサンプリング）。画像化対象である系統的工程欠陥亜集団の欠陥は、系統的工程欠陥に関する追加情報に基づいて選択してもよい。例えば、設計の異なる部分に位置する少なくともいくつかの系統的工程欠陥を選択してもよいし、設計の特定の（例えば、歩留まり関連の）部分に位置する系統的欠陥を設計の他の部分に位置する系統的欠陥よりも多く選択してもよい。

このように、ウェーハー上で検出される欠陥のサンプリングの準備として、ＤＢＣを実行して系統的欠陥または軽微な欠陥を「ビンアウト」するように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。ＤＢＣの実行は、ダミーフィル構造または既知の非ＰＯＩに該当する欠陥も除去する。このようにして、サンプリングプランの準備には、ＤＢＣによる「ダミーフィル」のビンアウトおよび既知の非ＰＯＩ内の欠陥のビンアウトを含めてもよい。ダミーフィル欠陥のビンアウトは、欠陥集団のサンプリングを行なう前に、集団内の膨大な数の欠陥を除去できる場合がある。ユーザーは一般的にこのような欠陥は気にしないし、かかる欠陥は歩留まりに影響を及ぼさないので、サンプリングの前にこのような欠陥を除去するのは利点である。更に、サンプリングプランの準備は、既知のＰＯＩ内に位置する欠陥を特定するステップを含んでもよい。既知のＰＯＩ内の欠陥の特定は、本明細書記載の方法で作成されるデータ構造体を用いて実行してもよい。そのデータ構造体は個別欠陥精査（ＤＤＲ）によって生成されるＰＯＩライブラリとして構成してもよい。ＤＤＲは本明細書で詳細に記載される方法で実行されてもよい。

別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析を使ってレチクル上の欠陥を検出し、そのレチクル上の欠陥に基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。ＰＷＱ分析には、製造レチクルと一緒に使用可能なプロセスウィンドウ（ＰＷ）の特徴付けを行なうステップを含んでもよい。コンピューターサブシステムは、写真またはリソグラフィＰＷ特徴付け段階でＰＷＱ分析を行ってもよい。ＰＷＱ分析の結果はリソグラフィホットスポットを含んでもよい。コンピューターサブシステムは、共通所有である、Ｐｅｔｅｒｓｏｎらに認可された米国特許第６，９０２，８５５号、Ｐｅｔｅｒｓｏｎらに認可された米国特許第７，４１８，１２４号、および共通所有である、Ｗｕらにより２００４年１２月７日に出願された米国特許出願第１１／００５，６５８号（２００６年１２月２８日に米国特許出願公開第２００６／０２９１７１４号として公開）、Ｋｅｋａｒｅらにより２００５年１２月２０日に出願された米国特許出願第１１／３１４，８１３号（２００７年２月１５日に米国特許出願公開第２００７／００３５７２８号として公開）、およびＰｅｔｅｒｓｏｎらにより２００８年５月７日に出願された米国特許出願第１２／１１６，６６４号（２００９年１月１５日に米国特許出願公開第２００９／００１６５９５号として公開）（いずれも参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されている方法で、ＰＷＱ分析を実行するように構成してもよい。本明細書記載の実施態様は、かかる特許および特許出願記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成されてもよい。更に、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析を使用し、工程パラメーターの異なる値で、ウェーハー上に印刷されるレチクルの画像（かかる画像は、本明細書で詳細に記載されるように、ウェーハー検査システムから得ることができる）を用いて、レチクル上の欠陥を検出するように構成してもよい。あるいは、コンピューターサブシステムは、レチクルが工程パラメーターの異なる値でどのようにウェーハー上に印刷されるかをシミュレートする画像を生成し、そのシミュレートした画像を用いてレチクル上に欠陥を検出することにより、ＰＷＱ分析を実行するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って（例えば、レチクルスペース座標をウェーハースペース座標へ変換する方法により）、ＰＷＱ分析を用いてレチクル上に検出される欠陥に基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。

更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、歩留まりシミュレーション結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。例えば、電気試験結果、または抵抗、キャパシタンス、タイミングなど、設計に対応する装置の電気特性に関する他の情報を、設計の１つ以上の属性および／または潜在的欠陥の１つ以上の属性と併用することにより、歩留まりに悪影響を及ぼすような欠陥が設計のどの部分に最も生じやすいかを決定できる。電気試験結果または電気特性に関する他の情報は、（シミュレーションを使って）コンピューターサブシステムによって決定してもよい。および／または別の情報源（例えば、ネットリスト情報）から得てもよい。このようにして、パラメトリックな問題を引き起こしやすい設計部分を同定し、パラメトリックな問題を引き起こす可能性が低いまたはほとんどない設計部分からそれを分離することができる。

このように、歩留まりシミュレーション結果は、設計のどの部分が歩留まりに最も影響を及ぼしやすいかを示すことができる。コンピューターサブシステムは、かかる設計部分が形成されるウェーハー上の位置が含まれるように、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定することができる。従って、その位置用に得られる画像は、歩留まりに影響を及ぼす可能性のある欠陥の位置の監視に使用できる。画像は電子ビーム精査サブシステムを使って得られるので、その画像を用いて、ウェーハー検査システムを使う場合よりも更に正確かつ高い感度で、歩留まりに影響を及ぼす可能性のある欠陥を検出できる。

コンピューターサブシステムは、ウェーハー上に検出される個々の欠陥に歩留まりシミュレーション結果を使用し、電子ビーム精査サブシステムによって画像を取得すべき欠陥（およびその欠陥に対応する位置）を決定するように構成してもよい。例えば、設計データスペースの工程欠陥の位置に近い設計の１つ以上の属性、工程欠陥の１つ以上の属性またはそのいくつかの組み合わせを用いて、工程欠陥が設計ベースで歩留まりに及ぼす潜在的影響力を決定してもよい。１つのかかる実施例では、欠陥サイズおよび設計内の欠陥の位置を使用して、その欠陥が電気的故障を引き起こす可能性を決定できる。その結果は次に歩留まりと欠陥の関係を示すのに使用できる。特に、欠陥サイズが増大し、パターンの複雑さが増すに従い、欠陥がダイスを破壊する、または装置の１つ以上の属性を変化させる可能性が増加する。従って、欠陥がダイスを破壊する、または装置の１つ以上の属性を変化させる可能性を欠陥サイズおよびパターンの複雑さの関数として記述する関係を用いて、各ウェーハーの各欠陥の相対的リスクを決定してもよい。更に、歩留まりを予測する方法の例は、共通所有である、Ｓａｔｙａらに認可された米国特許第６，８１３，５７２号に例示されている（参照によりその全体を本明細書に援用する）。本明細書記載のシステム実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成してもよい。

このように、歩留まりシミュレーション結果は、どの工程欠陥が歩留まりに大きい影響を及ぼすかを示す場合がある。コンピューターサブシステムは、かかる欠陥が存在するウェーハー上の位置が含まれるように、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定することができる。従って、かかる位置用に得られる画像を使って、潜在的に歩留まりに関係する工程欠陥に関する情報を更に決定できる。

コンピューターサブシステムは、（歩留まりシミュレーションを実行することにより）上述の歩留まりシミュレーション結果のいずれかを生成するように構成してもよいし、別のシステムから歩留まりシミュレーション結果を得るように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、個々の工程欠陥に関して歩留まりシミュレーションを実行してもよいし、個々の工程欠陥に関する歩留まりシミュレーション結果を別の情報源（例えば、かかる歩留まりシミュレーション機能を有するウェーハー検査システム）から得てもよい。

従って、本明細書記載の実施態様は、特に系統的欠陥検出および精査用に構成されている。これは、本明細書で詳細に説明される他のタイプの欠陥の欠陥精査と組み合わせて実行されてもよい。これとは対照的に、現在使用されている欠陥精査システムおよび方法は、欠陥のタイプを考慮することなく、供試体上で検出される欠陥集団のサンプルに関して一般的に欠陥精査を実行している。このように、供試体上で検出されるほとんどの欠陥がランダム欠陥であるので、現在使用されている欠陥精査システムおよび方法は、供試体上の膨大な数のランダム欠陥を精査する傾向にある。系統的欠陥の方がランダム欠陥よりも歩留まりに関係している傾向にあるので、かかる欠陥精査は不利な場合がある。系統的欠陥に関する情報をより多く生成し、その系統的欠陥に基づいて歩留まりを改善できるようにするのが好ましい。

従って、本明細書記載の実施態様は、欠陥精査サブシステム（電子ビーム精査サブシステム）を含み、ウェーハー上の個別位置で、欠陥精査サブシステムによりその位置用に取得された画像を用いて欠陥検出を実行し、設計欠陥および工程欠陥のため、かかる位置を本質的に検査するように構成されている。例えば、本明細書に詳細に説明するように、コンピューターサブシステムによって画像取得が決定されたウェーハー上の位置には、設計内の欠陥に対応する位置が含まれ、更に、ホットスポットに対応する位置、レチクル上で検出される欠陥、ＰＷＱ分析によって検出されるレチクル上の欠陥、またはそのいくつかの組み合わせも含まれる。このように、本明細書記載のシステム実施態様は、設計シミュレーション／検査、歩留まりシミュレーション、レチクル検査システムおよびＰＷＱ分析によって特定される潜在的な欠陥位置のＳＥＭ画像を取得する機能を有している。従って、コンピューターサブシステムが画像取得を決定するウェーハー上の位置は、ウェーハー上で系統的欠陥を発生させる可能性のある欠陥（非ウェーハー欠陥）に対応する。

本明細書記載の実施態様は、レチクル欠陥および汚染のインライン監視などのアプリケーションに使用する場合、特に有利であろう。例えば、図２に示されるように、最初の時点（ｔ１）において、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔシステムなどのシステムを用いて、レチクル検査が実行される。ｔ１で実行されるレチクル検査は、レチクルが製造に回される前に、レチクルの品質に関して実行されてもよい。図２に示されるように、ｔ１において、レチクル上に数多くの欠陥が検出され、その欠陥には印刷され得る欠陥（すなわちウェーハー上に印刷される欠陥）も含まれる。

第２の時点（ｔ２）において、上述のようなシステムを用いて、レチクル検査を再度実行する。ｔ２で実行されるレチクル検査は、レチクルが製造に回されてからある期間後、レチクルの品質に関して再び実行される。図２に示されるように、ｔ１およびｔ２において、ほとんど同じ数の欠陥がレチクル上に検出された。しかし、第２の時点で検出された欠陥の大多数は印刷され得る欠陥である。従って、ｔ１とｔ２の間で、レチクル欠陥のうちのいくつかの印刷される可能性が変化している。例えば、図２に示されるように、ｔ１で検出された欠陥数に関する円部分４０およびｔ２で検出された欠陥数に関する円部分４２は、２つの異なる時点で検出された印刷され得る欠陥数の差異、および２つの時点間で印刷され得る欠陥になる可能性のあった欠陥数を示している。

レチクル上の欠陥の印刷される可能性に関するかかる変化は、印刷され得る欠陥となりひいては印刷されることになるレチクル上の汚染に起因する場合があり、それが歩留まり低下の原因になる場合がある。例えば、レチクル上の欠陥のかかる変化は、最初は印刷され得る欠陥ではないがやがて印刷され得る欠陥となる結晶成長欠陥に起因する場合がある。印刷される可能性は、ｔ１とｔ２で検出される欠陥数に関して図２に上向きの傾斜線４４で示されるように、ｔ１後は変化が比較的緩慢であるが、ｔ２が近づくにつれ急速に変化するようになる。以前に印刷され得る欠陥ではなかった欠陥が印刷され得る欠陥となり、ウェーハー上に印刷されると、かかる欠陥は歩留まり低下の原因になる場合がある。従って、かかる欠陥をできるだけ早い時期に検出すれば、有利である。印刷され得る欠陥が増加し始めた後（例えば、図２の楕円４６で示される期間）、新しく印刷され得る欠陥となった欠陥を可及的速やかに検出するならば、特に有利である。しかし、現在利用可能なシステムおよび方法は、やがて印刷され得る欠陥となる欠陥を検出できない場合がある。例えば、現在利用可能なシステムおよび方法は、以前に印刷され得る欠陥ではなかった欠陥が印刷され得る欠陥となるほどのサイズの欠陥を検出できない場合がある。

しかし、本明細書記載の実施態様は、ｔ１とｔ２の間の時点で欠陥のサンプルのＤＤＲを実行するのに、何度でも使用できる。特に、レチクル上で検出された欠陥が印刷され得る欠陥となる可能性のあるウェーハー上の位置サンプルに関して、ＤＤＲを実行してもよい。例えば、ｔ１で生成されるレチクル検査結果を使用し、ｔ１で検出される印刷され得ない欠陥のレチクル座標の位置を、そのレチクル座標に対応するウェーハー座標において、ウェーハー上で検査するプロセスを生成するのに、ＤＤＲを実行してもよい。更に、本明細書記載の実施態様は、ｔ１で生成されるレチクル検査結果に基づき、できればＤＤＲを実行する時点に対応する時点で得られるウェーハー検査結果と組み合わせて、精査される位置のウェーハー座標を決定するように構成してもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、ｔ１で生成されるレチクル検査結果およびＤＤＲを実行する時点に対応する時点で得られるウェーハー検査結果に基づいて、ＤＤＲの実行対象である欠陥サンプルを決定するのに使用してもよい。ＤＤＲの結果は、ｔ１とｔ２の間の特定の時点でレチクル欠陥が印刷され得る欠陥になるのを判定するのに使用してもよい。かかる欠陥の１例が図２の画像４８に示してある。更に、ｔ１とｔ２の間のその後の時点で、別のレチクル欠陥が印刷され得る欠陥になるのを判定するのに使用してもよい。その１例が図２の画像５０に例示してある。印刷され得る欠陥になる欠陥に関する情報は、例えば、印刷され得る欠陥になる欠陥と歩留まりとの関連性を判定するのに使用してもよい。この関連性は、レチクルに関する１つ以上の決定（例えば、修理）を行なうのに使用してもよい。

レチクル欠陥および汚染に関する上述のインライン監視は、重要な値を提供する。例えば、本明細書記載の実施態様を用いて、可及的速やかに、印刷され得るマスク欠陥を検出してもよい。その結果、主要な歩留まり低下が回避できる場合がある。更に、実質的に高い解像度の画像化、並びに欠陥を検出、精査および／または計測するためにシステムが実行する計測のお陰で、本明細書記載の実施態様は欠陥への感度が実質的に高い。更に、本明細書記載の実施態様は、ウェーハーを監視するのに比較的迅速かつ手頃な値段のソリューション、すなわち比較的迅速かつ比較的正確なＥＢＲＣによってＤＤＲと一緒に実行できるソリューションを提供する。

いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、製造工程中の複数の工程ステップで得られる欠陥情報を重ね合わせて、設計と工程相互関係問題を特定するように構成されてもよい。製造工程中の複数の工程ステップには、本明細書記載のウェーハー加工がどれでも含まれてよい。重ね合わせられる欠陥情報には、他の工程ステップにおいて類似または異なる方法で得られる欠陥情報と組み合わせて、本明細書記載の検出情報（例えば、電子ビーム精査サブシステムによって得られた画像を使って、コンピューターサブシステムが検出する欠陥に関する情報）がいずれも含まれてよい。例えば、ウェーハーのＣＭＰ加工後得られる欠陥情報は、異なる方法で入手される場合があるが、そういう欠陥情報も、本明細書記載の方法で得られる欠陥情報に重ね合わせることができる。重ね合わせられた欠陥情報は、ウェーハー全体に関する欠陥情報を含んでいてもよい（例えば、ウェーハーマップを重ね合わせることができる）。しかし、重ね合わせられた欠陥情報は、ウェーハーの一部（例えば、チップスタッキング）の欠陥情報を含んでいてもよい。この方法で、別の工程ステップ後検出される欠陥に関係している可能性のある、１つの工程ステップ後検出される欠陥を、相対位置に基づいて互いに関連付けることができ、その結果、設計と工程相互関係問題を判定または特定するのに使用可能な追加情報が提供される。同様に、設計欠陥に関係している可能性のある、１つ以上の工程ステップ後に検出される欠陥を、相対位置に基づいて互いに関連付けることができ、その結果、設計と工程相互関係問題を判定または特定するのに使用可能な追加情報が提供される。

更に、設計クリップは、欠陥が装置の機能に及ぼす影響を判定するのに使用できる。例えば、欠陥に対応する設計クリップは上述の方法で決定できる。欠陥位置に対応する設計に関する情報は設計クリップから決定でき、その欠陥の１つ以上の属性は、ウェーハー上の位置用に取得された画像から決定できる。設計および１つ以上の属性に関する情報は、本明細書記載の情報および属性のいずれを含んでもよい。かかる情報および属性を本明細書記載の方法で使用して歩留まりシミュレーションを実行し、欠陥が装置の機能に及ぼす影響を判定してもよい。次に、欠陥が装置の機能に及ぼす影響はその欠陥の分類に使用できる。例えば、その欠陥には、装置機能影響分類または非装置機能影響分類が割り当てられる。

コンピューターサブシステムは、画像と設計クリップとを比較し、本明細書に詳細に説明するように、設計欠陥および工程欠陥を分類するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより取得された画像を用いて見出した欠陥の寸法と設計の寸法とを比較することにより、設計欠陥および工程欠陥の相対計測を実行するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、かかる比較の結果に基づいて、余裕度分析を実行するように構成してもよい。例えば、余裕度分析は、電子ビーム精査サブシステムにより取得された画像を用いて見出した欠陥のキル比を、その見出された欠陥とウェーハーの設計とを比較することにより決定するステップ、および／またはその見出された欠陥の寸法と設計の寸法とを比較することにより、その見出された欠陥の歩留まりへの影響を決定するステップを含んでもよい。このように、欠陥をウェーハーの設計と比較してもよいし、欠陥の寸法と設計の寸法を比較することにより、歩留まりに及ぼす欠陥の影響を判定してもよい。

図３のウェーハーマップが示すように、ＰＷ検査のいずれかによって検出される欠陥を用いて、工程がＰＷから外れたか、ＰＷの範囲内で実行されているか、それともＰＷの周縁近くで実行されているかを判定してもよい。特に、ウェーハーマップ５８は工程がＰＷから外れていることを示し、ウェーハーマップ６０は工程がＰＷの範囲内にあることを示し、種々の陰影を示しているウェーハーマップ６２は、工程がＰＷの周縁近くにあることを示している。更に図３のプロット６４で示すように、工程がＰＷとの関係において種々の時点のどこで進行しているかが、ウェーハー上でいくつの欠陥がその種々の時点において検出されるかに影響を与える。例えば、ウェーハーマップ５８に対応する陰影によってプロット６４に示されているように、工程がＰＷから外れる場合、ホットスポットはウェーハー上で欠陥となり、それが歩留まり低下の原因となる場合がある。ＰＷの範囲内にある工程は、ウェーハーマップ６０に対応する陰影によってプロット６４に示されている。ＰＷの周縁近くにある工程は、ウェーハーマップ６２に対応する陰影によってプロット６４に示されている。

従って、ウェーハーの位置のサンプルを精査することによりＤＤＲをインライン監視で有利に使用してもよい。その場合、図３に示されるように、系統的欠陥が、工程欠陥以外の欠陥により、種々の時点で引き起こされている場合がある。例えば、欠陥（その１例を画像６６に示してある）が、図３に示される第４時点で１つ以上のウェーハー上に現れ、第２の異なる欠陥（その１例を画像６８に示してある）が、後の時点で、１つ以上のウェーハー上に現れるのを判定するのに、ＤＤＲを用いることができる。ＤＤＲを上述の方法で有利に実行して、工程がＰＷから外れた場合に欠陥へ移行するホットスポット（歩留まり低下の原因となる場合がある）を検出してもよい。

ＤＤＲ、設計ホットスポット情報およびＰＷＱ分析結果を使って上述した方法で実行されるインライン監視は、半導体製造にとって重要な値を提供する。例えば、ＤＤＲは設計および／または写真の欠陥が引き起こすウェーハー上の欠陥の検出をできるだけ早期に可能とし、ひいては重大な歩留まり低下の回避を可能とする。更に、上述のようにインライン監視にＤＤＲを使用することにより、実質的に高い解像度の画像化およびＤＤＲに使用可能な計測のお陰で、実質的に高い欠陥感度が提供される。更に、設計検査の結果を使って、欠陥が光学検査システムまたは電子ビーム検査システムによって検出されなかったかどうかを判定してもよい。特に、光学または電子ビーム検査によって検出できなかった欠陥を検出するのに、ＤＤＲを使用してもよい。かかるＤＤＲは、比較的高解像度のＳＥＭ画像化、比較的高解像度のティルトＳＥＭ画像化、集束イオンビーム（ＦＩＢ）画像化またはそのいくつかの組み合わせを用いて実行してもよい。更に、上述のようにインライン監視にＤＤＲを使用することにより、比較的迅速かつ比較的正確なＥＢＲＣと一緒に実行可能な、比較的迅速かつ手頃な値段のソリューションが提供される。

本方法は、特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を決定するステップも含む。例えば、１つ以上のパラメーターの値を決定するステップは、シミュレーションステップの結果（例えば、シミュレーション画像）と特徴の許容可能な特性を規定する基準とを比較するステップを含んでもよい。１つのかかる実施例では、特徴が失敗する値を決定するステップには、特徴の１つ以上の特性（例えばＣＤ）を決定し、決定されたＣＤとその特徴の許容可能なＣＤ（設計によって規定されてよい）とを比較するステップが含まれてもよい。しかし、特徴が失敗する値を決定するステップは、シミュレーション結果（例えば、シミュレーション画像）とその特徴の基準（例えば、名目値で特徴がどのように印刷されるかを例示するシミュレーション画像またはその特徴に対応する設計クリップ）とを比較することにより、ウェーハー上に印刷される特徴の欠陥を検出するステップを含んでもよい。特徴内に検出された欠陥は分析し、その欠陥がウェーハー上に製造されつつある装置に影響を及ぼすか否かを判定してもよい。その欠陥により、装置のパラメトリック特性が低下する、装置の機能が妨げられる、製造工程の歩留まりが減少する、あるいはそのいくつかの組み合わせが生じるほどの影響が装置に及ぶ場合は、その欠陥を含む特徴は失敗したと決定してもよい。

１つの実施態様では、リソグラフィ工程を監視するのに１つ以上の選択された特徴を使用することにより、リソグラフィ工程の逸脱を、その逸脱が歩留まり限界になる前に検出できる。例えば、本明細書記載の実施態様では、半導体製造工程の逸脱を、その工程逸脱が製造されている半導体の歩留まり限界になる前に検出、分析および修正できるように、改善されたマイクロリソグラフィ工程制御が提供される。かかる工程制御は、工程問題を早期に指摘する機能を持つ、「カナリア」特徴によって達成される。かかる特徴から得られる詳細な情報を利用することにより、工程問題の指摘および問題の詳細の分析が達成できる。工程制御分野においては、工程問題の早期指摘能力により、歩留まり限界欠陥によってウェーハーの製造が停止される事態が防止できる。

しかし、かかる工程監視特徴は、数多くの点で不利である。例えば、現在の方法に使用される工程監視特徴は、その範囲が制限されている。従って、一般的に、装置設計の最も脆弱な部分を示すものではなく、工程逸脱を早期に示すものでも、装置が後どれ程で故障するかを示すものでもない。工程逸脱の判定のこのような遅延によって、その工程逸脱は、工程が修正される前に歩留まり限界になる可能性がある。更に、かかる特徴から得られる情報は、具体的にどのような工程逸脱が生じたのかを適切に分析するには不十分である。工程問題を指摘する内容がいくらかは存在するかもしれないが、逸脱の具体的なタイプを判定し、是正処置を施行するには、更に多くの時間、データおよび分析を必要とする。

上述のコンピューター実施方法の実施態様は、他の工程制御特徴および方法よりも多くの点で有利である。例えば、工程監視ポイントを選択するためのプールとして全ての設計特徴を使用すれば、最も広範囲なポイント、および歩留まり限界の原因となり得る工程逸脱に関する最高の指標が提供される。リソグラフィのシミュレーションを使って、最も失敗する傾向にある特徴に焦点を合わせているので、ＣＤＳＥＭ源を最も有効に利用でき、工程制御の問題を最も迅速に特定できる。更に、シミュレーションによりリソグラフィ的に脆弱であることが分っている比較的多数の異なる特徴領域を使用しているので、この技術が、異なる工程問題を早期に検出するため、良好に代表されたポイントを選択していることが保証される。更に、いくつかの異なる問題指標があるので、複数の指標を使って、ウェーハー印刷の変動の原因である工程逸脱のタイプを推測できる。

かかる問題への異なるアプローチ法は、使用される製造工程用に、かかる監視特徴を特別に設計することである。このように、本方法は、特別に構築および最適化した特徴を設計の未使用設計部分に使用し、上述のカナリア特徴として機能させてもよい。かかる設計工程は、ＫＬＡテンコールからも商業的に入手可能なＤｅｓｉｇｎＳｃａｎまたはＰＲＯＬＩＴＨなどのリソグラフィシミュレーションツールを使って、選択され使用された特徴はＰＷ限定であり、ＰＷのどの部分が使用されたかに関するユニークな情報も提供できることを確実にしてもよい。この方法では、ＣＤＳＥＭまたは他の監視ツールは、かかる具体的なフィギュアを測定できるだけであるが、次に、上述の分析法を用いて工程が有意に逸脱しているかどうか、並びにその逸脱は何なのかを決定できる。次に、全ＰＷ，全チップシミュレーションを用いて、検出された工程逸脱は歩留まり限界に近いかどうかを決定できる。

本発明の種々の態様の更なる変形例または代替実施態様は、本明細書の記載を考慮した当業者には明白であろう。例えば、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、工程監視特徴として使用される設計内の1つ以上の特徴の選択、またはそのいくつかの組み合わせ用のシステムおよび方法が提供される。従って、本明細書の記載は例示のみであると解釈されるべきであり、その目的は、本発明を実行するための一般的方法を当業者に教示することである。本明細書に示され、記載されている本発明の形態は、現在好ましい実施態様であると解釈されるべきである。本明細書に例示および記載されている構成要素および素材は他と置き換えてもよいし、部品や工程は逆にしてもよいし、本発明の特定の特徴は独立的に利用されてもよいことは、本発明に記載されている利点を考慮した当業者には明白であろう。本明細書記載の構成要素は、以下の特許請求の項に記載される方法で、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変更してもよい。
適用例１：ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムであって、製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハーの画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、コンピューターサブシステムと、を備え、前記コンピューターサブシステムは、前記設計を検査して、前記設計内の欠陥を検出し、前記電子ビーム精査サブシステムにより得られる、前記ウェーハー上に印刷された前記設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されているダイスの画像とを比較し、前記設計内の追加の欠陥を検出し、前記設計内の欠陥、前記設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システムにより検出される前記ウェーハー上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定し、前記位置で得られた前記画像を用いて、前記位置における設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されている、システム。
適用例２：前記コンピューターシステムは、複数のウェーハー上の前記位置で得られる前記画像を使用して、前記複数のウェーハー上の位置における前記設計欠陥および工程欠陥を監視するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例３：前記工程欠陥は、系統的欠陥、ランダム欠陥またはその組み合わせを含む、適用例１に記載のシステム。
適用例４：前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー上に印刷されるダイスの画像と設計クリップとを比較することにより、前記設計欠陥および工程欠陥を検出するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例５：前記コンピューターサブシステムは、前記設計内の前記設計欠陥および工程欠陥の位置、前記製造工程用のプロセスウィンドウに及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響、前記設計に対応する装置の機能性に及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響またはそのいくつかの組み合わせに基づいて、設計クリップを用いて前記設計欠陥および工程欠陥を分類するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例６：前記コンピューターサブシステムは、前記設計内のホットスポットを特定し、前記設計内のホットスポットに基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例７：前記設計内の追加欠陥は、前記コンピューターシステムにより実行される前記設計の検査によっては検出されなかった、適用例１に記載のシステム。
適用例８：前記コンピューターサブシステムは、プロセスウィンドウ品質分析を用いてレチクル上の欠陥を検出し、前記レチクル上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例９：前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによってレチクル上に検出される欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１０：前記コンピューターサブシステムは、歩留まりシミュレーション結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１１：前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー検査システムが生成する出力に基づき、前記ウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される前記欠陥に関する情報を得るように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１２：前記電子ビーム精査サブシステムは、限界寸法計測を実行するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１３：前記コンピューターサブシステムは、前記位置で検出される前記設計欠陥および工程欠陥の特徴づけをするように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１４：前記コンピューターサブシステムは、前記位置で得られる画像と設計クリップとを比較して前記位置で前記設計欠陥および工程欠陥の位置決めをし、前記設計欠陥および工程欠陥を分類し、前記設計欠陥および工程欠陥の相対計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥の余裕度分析を実行するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１５：前記コンピューターサブシステムは、前記製造工程における複数の工程ステップからの欠陥情報を重ね合わせ、設計と工程の相互作用問題を特定するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１６：前記コンピューターサブシステムは、前記設計欠陥および工程欠陥の差動寸法計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥が欠陥であるかパラメトリック変動であるか、前記設計欠陥および工程欠陥が装置の性能または信頼性に影響を及ぼすか否か、並びに前記パラメトリック変動の余裕度対事前に設定した余裕度閾値を決定することにより、余裕度分析を行なうように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例１７：前記コンピューターサブシステムは、前記余裕度分析の結果に基づいて欠陥分類を行うように更に構成されている、適用例１６に記載のシステム。
適用例１８：前記事前に設定した余裕度閾値は、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて計測される、適用例１６に記載のシステム。
適用例１９：前記コンピューターサブシステムは、前記設計を変更して前記設計内の欠陥を修正するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例２０：前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および検査ツールにより実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果を用いて、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウを監視するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例２１：前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによるレチクルの検査結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成され、前記製造工程は前記レチクルを用いるリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および前記レチクルの検査結果を用いて、前記レチクル上に検出される欠陥により引き起こされる前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの変動を監視するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例２２：前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記１つ以上のパラメーターの値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、適用例１に記載のシステム。
適用例２３：ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムであって、製造工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて個別位置を決定し、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた前記画像を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するように構成されたコンピューターサブシステムと、を備える、システム。
適用例２４：前記プロセスウィンドウ品質分析の結果は、欠陥位置、前記分析に関係する分類情報および前記分析のために得られた画像を含む、適用例２３に記載のシステム。
適用例２５：前記プロセスウィンドウ品質分析の結果は分類情報を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を含むファイルを用いて、複数のウェーハー上の個別位置を監視するためのレシピを作成するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例２６：前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られた画像および前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を用いて、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウを監視するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例２７：前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果およびレチクル検査システムによるレチクルの検査結果に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成され、前記製造工程は、前記レチクルを用いたリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記レチクル上に検出される欠陥により引き起こされる前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの変動を監視するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例２８：前記プロセスウィンドウ品質分析は検査システムにより実行される、適用例２３に記載のシステム。
適用例２９：前記電子ビーム精査サブシステムは光学顕微鏡を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記光学顕微鏡によって得られる前記個別位置の画像およびウェーハー検査システムにより得られる前記個別位置の光学パッチ画像を用いて、前記ウェーハー上の前記個別位置を特定するように更に構成され、前記システムは、前記特定された個別位置に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムの視野に前記個別位置を位置決めするように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３０：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像を用いて、欠陥が前記個別位置に存在するか否かを決定するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３１：前記コンピューターサブシステムは、前記製造工程の１つ以上のパラメーターの名目値で印刷される設計に対応する画像を、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果から抽出し、複数のウェーハー上の前記個別位置監視のためのレシピを生成するため、前記抽出された画像を使用するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３２：前記プロセスウィンドウ品質分析の結果はボッサング画像を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記ボッサング画像と前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像とを比較することにより、前記個別位置で欠陥精査を実行するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３３：前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析を実行するシステムから、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を取り入れるように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３４：前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果、前記設計の検査により検出される前記設計内の欠陥、前記ウェーハー上に印刷される前記設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される前記設計内の追加欠陥、およびウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３５：前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、適用例２３に記載のシステム。
適用例３６：ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムであって、レチクル付きで実行されるリソグラフィ工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて個別位置を決定し、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた前記画像、前記レチクルの検査結果および前記レチクル上に検出される欠陥の分類を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するように構成されたコンピューターサブシステムと、を備える、システム。
適用例３７：前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像を用いて、前記レチクル上に検出される前記欠陥により引き起こされる、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウにおける変動を監視するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例３８：前記レチクル上に検出される前記欠陥の分類は、レチクル検査システムによって実行される、適用例３６に記載のシステム。
適用例３９：前記個別位置は、前記レチクル上の全限界欠陥が精査および捕獲されるように、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウに影響を及ぼす欠陥の個別位置、前記プロセスウィンドウに影響を及ぼさない欠陥の個別位置、前記ウェーハー上に印刷される欠陥の個別位置、および前記ウェーハー上に印刷されない欠陥の個別位置を含む、適用例３６に記載のシステム。
適用例４０：前記個別位置は、明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能なサイズを持つ欠陥の個別位置を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能な欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４１：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置に関して得られる画像の特徴の寸法と前記個別位置と同じダイスの近傍の特徴の寸法とを比較することにより、前記個別位置の欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４２：前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムからファイルを得るように更に構成されており、前記ファイルは前記レチクルの検査結果、設計座標および設計クリップを含んでおり、前記コンピューターサブシステムは、前記検査結果、前記設計座標および前記設計クリップを用いてレチクル座標をウェーハー座標に変換するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４３：前記コンピューターサブシステムは、前記欠陥に対応する設計クリップに基づいて、前記個別位置を前記電子ビーム精査サブシステムの視野に位置決めするように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４４：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に取得される画像と前記欠陥に対応する設計クリップとを比較して、前記画像と設計意図とを比較するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４５：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、レチクル検査システムは、前記ファイルに付加された画像を用いて、レチクル検査用のレシピを設定するように構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４６：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、コンピューター実施方法は、前記ファイルに付加された画像を用いて、追加設計検査用のレシピを設定するステップを含む、適用例３６に記載のシステム。
適用例４７：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置の欠陥精査結果に基づいて、レチクル検査用のレシピを変更するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４８：前記コンピューターサブシステムは、情報をレチクル検査システムへ送信し、情報を前記レチクル検査システムから受信できるように、前記レチクル検査システムに連結されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例４９：前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例５０：前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果、前記設計の検査により検出される前記設計内の欠陥、前記ウェーハー上に印刷される前記設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される前記設計内の追加欠陥、およびウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例５１：前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記レチクル用に実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例５２：前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、適用例３６に記載のシステム。
適用例５３：設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するように選択するコンピューター実施方法であって、コンピューターシステムを使用するステップを備え、前記コンピューターシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするステップと、前記特徴が失敗する前記１つ以上のパラメーター値を決定するステップと、名目値に最も近い値で失敗する前記特徴の１つ以上を特定するステップと、
前記特定された１つ以上の特徴を前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴として選択するステップと、を実行する、方法。
適用例５４：前記リソグラフィ工程を監視するステップは、限界寸法走査電子顕微鏡を用いて、前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の限界寸法を計測するステップを含む、適用例５３に記載の方法。
適用例５５：前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の限界寸法を計測することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含み、前記１つ以上の限界寸法の計測値の、前記１つ以上の限界寸法の予測値からの逸脱は、前記リソグラフィ工程における逸脱を示している、適用例５３に記載の方法。
適用例５６：前記監視のために前記１つ以上の選択された特徴を使用するステップにより、前記リソグラフィ工程における逸脱が、歩留まり限界となる前に、前記監視によって検出可能となる、適用例５３に記載の方法。
適用例５７：前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性に基づいて前記リソグラフィ工程におおける逸脱を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例５８：前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記計測ステップを前記シミュレーションステップの結果と整合させ、前記１つ以上の選択された特徴上の１つ以上の位置を、前記監視ステップにより計測されるべき位置として決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例５９：前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性の計測値の前記１つ以上の特性の名目値からの変動を決定し、前記１つ以上の特性の前記計測値における変動の可能性が高い前記１つ以上のパラメーターの異なる値の範囲を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６０：前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性に基づいて、実行すべき１つ以上の是正措置を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６１：前記１つ以上の選択された特徴は、前記名目値に最も近い値で失敗する少なくとも１つの特徴を含み、前記少なくとも１つの特徴は、前記名目値から遠く離れた前記１つ以上のパラメーターの他の値全体にわたって実質的に均一に失敗である、適用例５３に記載の方法。
適用例６２：少なくとも１つの他の特徴を特定するステップであって、前記名目値に最も近い値では失敗しないが、前記少なくとも１つの他の特徴の１つ以上の特性の異なる値が、前記１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに対応するやり方で失敗する、前記少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを更に含む、適用例６１に記載の方法。
適用例６３：前記１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに関して異なるタイプの失敗を示す、少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６４：前記特徴をリソグラフィ的に同等の特徴群にビニングするステップを更に含み、前記選択するステップは、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴としてリソグラフィ的にユニークな特徴が選択されるように、前記群のうち少なくとも２つの群の各々から少なくとも１つの特徴を選択するステップを含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６５：前記特徴の電気的重要性を決定するステップを更に含み、前記特定するステップは、前記特徴が失敗する前記名目値に最も近い値と前記特徴の電気的重要性との関数として、前記特徴の１つ以上を特定するステップを含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６６：前記１つ以上の選択された特徴に基づいて、前記リソグラフィ工程を監視する計測ツール用レシピを生成するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６７：前記設計を検査して前記設計内の欠陥を検出するステップと、前記ウェーハー上に印刷される前記設計内のダイスの画像とデータベースに記憶されるダイスの画像とを比較して、前記設計内の追加欠陥を検出するステップと、前記設計内の欠陥、前記設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するステップと、前記位置のために得られた前記画像を用いて、前記位置で設計欠陥および工程欠陥を検出するステップを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６８：前記リソグラフィ工程を用いて前記設計を印刷するウェーハー上に、プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の個別位置を決定するステップと、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて前記個別位置のために画像を得るステップと、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる前記画像を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するステップとを更に含む、適用例５３に記載の方法。
適用例６９：レチクル付きで実行される前記リソグラフィ工程を用いて前記設計を印刷するウェーハー上に、前記レチクルの検査結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の個別位置を決定するステップと、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて前記個別位置で画像を得るステップと、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる前記画像、前記レチクルの検査結果および前記レチクル上に検出される欠陥の分類を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するステップとを更に含む、適用例５３に記載の方法。

Claims

ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムであって、
製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハーの画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、コンピューターサブシステムと、を備え、
前記コンピューターサブシステムは、
前記設計を検査して、前記設計内の欠陥を検出し、
前記電子ビーム精査サブシステムにより得られる、前記ウェーハー上に印刷された前記設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されているダイスの画像とを比較し、前記設計内の追加の欠陥を検出し、
前記設計内の欠陥、前記設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システムにより検出される前記ウェーハー上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定し、
前記位置で得られた前記画像を用いて、前記位置における設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されており、
前記コンピューターサブシステムは、さらに、
前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた、前記ウェーハー上の個別位置の画像と、前記ウェーハー上の欠陥に対応する設計クリップとを比較して、前記個別位置の画像と設計意図とを比較するように構成されている、システム。
前記コンピューターサブシステムは、複数のウェーハー上の前記位置で得られる前記画像を使用して、前記複数のウェーハー上の位置における前記設計欠陥および工程欠陥を監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記工程欠陥は、系統的欠陥、ランダム欠陥またはその組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー上に印刷されるダイスの画像と複数の設計クリップのうちの１つの設計クリップとを比較することにより、前記設計欠陥および工程欠陥を検出するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記設計内の前記設計欠陥および工程欠陥の位置、前記製造工程用のプロセスウィンドウに及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響、前記設計に対応する装置の機能性に及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響またはそのいくつかの組み合わせに基づいて、前記設計クリップを用いて前記設計欠陥および工程欠陥を分類するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記設計内のホットスポットを特定し、前記設計内のホットスポットに基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記設計内の追加欠陥は、前記コンピューターシステムにより実行される前記設計の検査によっては検出されなかったものである、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、プロセスウィンドウ品質分析を用いてレチクル上の欠陥を検出し、前記レチクル上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによってレチクル上に検出される欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、歩留まりシミュレーション結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー検査システムが生成する出力に基づき、前記ウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される前記欠陥に関する情報を得るように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記電子ビーム精査サブシステムは、限界寸法計測を実行するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記位置で検出される前記設計欠陥および工程欠
陥の特徴づけをするように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記位置で得られる画像と前記設計クリップとを比較して前記位置で前記設計欠陥および工程欠陥の位置決めをし、前記設計欠陥および工程欠陥を分類し、前記設計欠陥および工程欠陥の相対計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥の余裕度分析を実行するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記製造工程における複数の工程ステップからの欠陥情報を重ね合わせ、設計と工程の相互作用問題を特定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記設計欠陥および工程欠陥の差動寸法計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥が欠陥であるかパラメトリック変動であるか、前記設計欠陥および工程欠陥が装置の性能または信頼性に影響を及ぼすか否か、並びに前記パラメトリック変動の余裕度対事前に設定した余裕度閾値を決定することにより、余裕度分析を行なうように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記余裕度分析の結果に基づいて欠陥分類を行うように更に構成されている、請求項１６に記載のシステム。
前記事前に設定した余裕度閾値は、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて計測される、請求項１６に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記設計を変更して前記設計内の欠陥を修正するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および検査ツールにより実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果を用いて、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウを監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによるレチクルの検査結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成され、前記製造工程は前記レチクルを用いるリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および前記レチクルの検査結果を用いて、前記レチクル上に検出される欠陥により引き起こされる前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの変動を監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記１つ以上のパラメーターの値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムであって、
レチクル付きで実行されるリソグラフィ工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、
プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて個別位置を決定し、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた前記画像、前記レチクルの検査結果および前記レチクル上に検出される欠陥の分類を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するように構成されたコンピューターサブシステムと、を備え、
前記コンピューターサブシステムは、
取得された前記ウェーハー上の個別位置の画像と、前記ウェーハー上の欠陥に対応する設計クリップとを比較して、前記個別位置の画像と設計意図とを比較するように構成されている、システム。
前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像を用いて、前記レチクル上に検出される前記欠陥により引き起こされる、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウにおける変動を監視するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記レチクル上に検出される前記欠陥の分類は、レチクル検査システムによって実行される、請求項２３に記載のシステム。
前記個別位置は、前記レチクル上の全限界欠陥が精査および捕獲されるように、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウに影響を及ぼす欠陥の個別位置、前記プロセスウィンドウに影響を及ぼさない欠陥の個別位置、前記ウェーハー上に印刷される欠陥の個別位置、および前記ウェーハー上に印刷されない欠陥の個別位置を含む、請求項２３に記載のシステム。
前記個別位置は、明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能なサイズを持つ欠陥の個別位置を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能な欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置に関して得られる画像の特徴の寸法と前記個別位置と同じダイスの近傍の特徴の寸法とを比較することにより、前記個別位置の欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムからファイルを得るように更に構成されており、前記ファイルは前記レチクルの検査結果、設計座標および前記設計クリップを含んでおり、前記コンピューターサブシステムは、前記検査結果、前記設計座標および前記設計クリップを用いてレチクル座標をウェーハー座標に変換するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記欠陥に対応する前記設計クリップに基づいて、前記個別位置を前記電子ビーム精査サブシステムの視野に位置決めするように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、レチクル検査システムは、前記ファイルに付加された画像を用いて、レチクル検査用のレシピを設定するように構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、コンピューター実施方法は、前記ファイルに付加された画像を用いて、追加設計検査用のレシピを設定するステップを含む、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置の欠陥精査結果に基づいて、レチクル検査用のレシピを変更するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、情報をレチクル検査システムへ送信し、情報を前記レチクル検査システムから受信できるように、前記レチクル検査システムに連結されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果、前記設計の検査により検出される前記設計内の欠陥、前記ウェーハー上に印刷される前記設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される前記設計内の追加欠陥、およびウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記レチクル用に実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。