JP2013140071A - パターン評価方法及びパターン評価システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエハ6の全面にわたって洩れなく異常なパターン7の寸法変動を検出できるパターン評価システム1を提供する。
【解決手段】検査装置2が、ウエハ6の各座標からの入射光9の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、相関関係を満足するように第1検出光の光量から座標毎に決定したパターン寸法が異常範囲内であるか否かの判定を実施し、異常範囲内であると判定された座標を第1異常座標として抽出する。測長条件作成装置3が、第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する。測長SEM4が、第1生成レシピに基づいてウエハ6の第1測長座標付近に位置するパターン7の測長をする。その判定には、第1検出光の光量とパターン寸法のどちらか一方の値が入力されると、相関関係を満足する他方の値が出力されるデータベース5を用いる。
【選択図】図1
【解決手段】検査装置2が、ウエハ6の各座標からの入射光9の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、相関関係を満足するように第1検出光の光量から座標毎に決定したパターン寸法が異常範囲内であるか否かの判定を実施し、異常範囲内であると判定された座標を第1異常座標として抽出する。測長条件作成装置3が、第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する。測長SEM4が、第1生成レシピに基づいてウエハ6の第1測長座標付近に位置するパターン7の測長をする。その判定には、第1検出光の光量とパターン寸法のどちらか一方の値が入力されると、相関関係を満足する他方の値が出力されるデータベース5を用いる。
【選択図】図1
Description
本発明は、パターン評価方法及びパターン評価システムに関する。
検査装置でウエハ上に形成されたパターンを高速に検査し、異常部がないか確認すると共に、異常部があると判定した場合はその部分を電子顕微鏡(SEM)で拡大表示し、その異常部を特定するパターン評価方法及びパターン評価システムが提案されている(特許文献1と非特許文献1〜4等参照)。
Jeong-Ho Yeo et al, "High Throughput Across Array Across Wafer Variation Mapping", SPIE Vol. 6922, 69221S1-9.
Saar Shabtay et al, "Process Variation Monitoring(PVM) by wafer inspection tool as a complementary method to CD-SEM for mapping LER and defect density on production wafers", SPIE Vol.7272, 72720O-1-10.
Jeong-Ho Yeo et al, "Sensitivity improvement and noise reduction of array CD mapping on memory device using inspection tool", SPIE vol. 7272, 72721U-1-8.
Dae Jong Kim et al, "Process Variation Monitoring(PVM) by wafer inspection tool as a complementary method to CD-SEM for mapping field CDU on advanced production devices", SPIE vol. 7638, 76380B-1-11.
本発明を限定する意図ではないが、本発明が解決しようとする課題について説明する。パターンの線幅を計測(測長)する測長SEMでは、予め作成しておいたレシピにおいて指定したウエハ(ワーク)上の所定の座標に位置するパターンを計測するのみであった(いわゆる定点観測であった)。したがって、指定した座標以外の座標に位置するパターンに、例えば半導体プロセスの異常を反映した線幅変動があっても、測長SEMで線幅変動を検出できない場合があると考えられた。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ウエハの全面にわたって異常なパターンの寸法変動を検出できるパターン評価方法及びパターン評価システムを提供することである。
本発明の発明者らは、検査装置を用いて、ウエハの全面にわたって、パターンの寸法(線幅)を計測(測長)する方法を発明した。これにより、寸法(線幅)変動が大きく異常が発生していると考えられる座標(領域)を、ウエハ全面から抽出しておき、この抽出した座標に位置するパターンの寸法(線幅)を、測長SEMで計測すれば、洩れなく異常な寸法(線幅)変動を検出できると考えられた。
すなわち、本発明は、検査装置が、
ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、
前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、
どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出し、
測長条件作成装置が、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成し、
測長SEMが、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をするパターン評価方法であることを特徴としている。
ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、
前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、
どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出し、
測長条件作成装置が、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成し、
測長SEMが、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をするパターン評価方法であることを特徴としている。
また、本発明は、
ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出する検査装置と、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する測長条件作成装置と、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をする測長SEMとを有するパターン評価システムであることを特徴としている。
ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出する検査装置と、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する測長条件作成装置と、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をする測長SEMとを有するパターン評価システムであることを特徴としている。
本発明によれば、ウエハの全面にわたって異常なパターンの寸法変動を検出できるパターン評価方法及びパターン評価システムを提供できる。
次に、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。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略している。
図1に、本発明の実施形態に係るパターン評価システム1の構成図を示す。パターン評価システム1は、主に、ウエハ6の傷、異物等を検査する検査装置2と、測長SEM4が測長を行うための測長条件が指定された第1生成レシピ、第2生成レシピ、参照生成レシピを作成する測長条件作成装置3と、ウエハ6上に形成された半導体装置の回路パターン等のパターン7の線幅を荷電粒子線によって計測する測長SEM(Scanning Electron Microscope)4と、検査装置2が線幅変動を計測するため等の情報を記憶したデータベース5を有している。
検査装置2が、出射光8を出射する。出射光8は、ウエハ6に全面にわたってスキャンされ、照射される。ウエハ6上には、XY座標が設定されている。XY座標によって、出射光8が照射された位置を特定することができる。そして、その出射光8が照射された位置(XY座標)から、出射光8に由来する入射光9が検査装置2に入射してくる。この入射光9の中に、第1検出光と第2検出光とが含まれている。
第1検出光は、その光量が、パターン寸法と相関関係を有している。その相関関係は、データベース5に予め記憶されている。第1検出光の光量は、検査装置2で検出される。検査装置2は、その相関関係を満足するように、検出した第1検出光の光量から、座標毎に、パターン寸法を決定する。すなわち、データベース5は、第1検出光の光量とパターン寸法のどちらか一方の値を入力されると、その相関関係を満足する他方の値を出力するようになっている。
また、データベース5には、予め、パターン寸法の異常範囲が記憶されている。検査装置2は、座標毎に決定したパターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定を行う。検査装置2は、パターン寸法が異常範囲内であると判定された座標を、第1異常座標として抽出し、これを、測長条件作成装置3へ出力する。ウエハ6は、検査装置2による検査の終了後に、検査装置2から測長SEM4へ移送される。
測長条件作成装置3は、この第1異常座標を、第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する。
測長SEM4は、この第1生成レシピに基づいて、ウエハ6の第1測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法の測定(測長)をする。この寸法(形状)測定結果は、データベース5に記憶される。これによれば、ウエハ6の全面にわたって洩れなく異常なパターンの寸法変動を検出できる。また、関心のある領域だけを、出射光8でスキャンすれば、その領域について洩れなく異常なパターンの寸法変動を検出できる。
なお、ウエハ6には、同一の設計パターンから転写された複数のパターン(例えば、半導体装置)7が形成されている。この複数のパターンは、XY座標に沿った格子上に配置されている。この複数のパターンは、XY座標のそれぞれの座標軸の方向に、等しい配列ピッチで配列されている。すなわち、第1生成レシピの第1測長座標(第1異常座標)の付近にあるパターンと、この第1測長座標から配列ピッチの整数倍分ずらした座標の付近にあるパターンとは、同一の設計パターンから転写された合同のパターンである。測長条件作成装置3は、第1測長座標から配列ピッチの整数倍分ずらした座標を、参照測長座標として設定した参照生成レシピを生成する。
測長SEM4は、この参照生成レシピに基づいて、ウエハ6の参照測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法の測定(測長)をする。この寸法(形状)測定結果は、データベース5に記憶される。測長SEM4は、第1測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法と参照測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定する。この判定結果は、データベース5に記憶される。
なお、測長SEM4は、このような判定に替えて、次のような判定を行ってもよい。まず、測長SEM4は、第1測長座標の付近に配置されたパターンに対応する設計上の設計パターンの設計パターン寸法を、データベース5に記憶されている設計情報から取得する。測長SEM4は、第1測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法と、パターンの設計パターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定する。この判定結果は、データベース5に記憶される。
一方、入射光9に第1検出光と共に含まれる第2検出光は、その光量に欠陥の存否情報を含んでいる。検査装置2では、従来、この第2検出光の光量を高感度に検出するために、前記第1検出光はその検出を妨げるバックグラウンドとして除去されていた。本発明の実施形態では、その第1検出光を除去することなく、パターン寸法の測長に用いている。なお、検査装置2は、同時に入射した入射光9の中から、第1検出光の光量と第2検出光の光量の両方を検出することが好ましいが、第1検出光の光量を検出するための入射光9のもととなる出射光8と、第2検出光の光量を検出するための入射光9のもととなる出射光8とを、時を違えて発生させてもよい。また、それぞれの光の性質、例えば波長等を違えてもよい。第1検出光と第2検出光とは、例えば、波長が異なっている。
検査装置2は、従来と同様に、第2検出光の光量に基づいて、座標毎にパターン上の欠陥(異物)の存否を判定する。検査装置2は、欠陥等が存在すると判定された座標を、第2異常座標として抽出し、これを、測長条件作成装置3へ出力する。
測長条件作成装置3は、この第2異常座標を、第2測長座標として設定した第2生成レシピを生成する。
測長SEM4は、この第2生成レシピに基づいて、ウエハ6の第2測長座標付近に位置する欠陥等を拡大して表示する。オペレータは、欠陥等の拡大画像を見て観察することで、欠陥等の発生原因を突き止めることができる。すなわち、測長SEM4を、いわゆる、レビュー装置として機能させることができる。
また、測長SEM4は、第1生成レシピに基づいた測長や第2生成レシピに基づいた観察をする際に、従来と同様に、ウエハ6上の所定の固定座標を第3測長座標として設定した所定レシピに基づいて、ウエハ6の第3測長座標付近に位置するパターンの測長をする。これによれば、従来通りの測長の管理も実施することができる。
図2Aに、本発明の実施形態に係るパターン評価システム1に用いられる検査装置2の構成図を示す。照明光学系10はシリンドリカルレンズを有するものであり、ウエハ6上に楕円形状、または楕円形状よりもさらに細い実質的にライン状の照明領域を形成する。照明領域(座標)からの散乱光はウエハ6の法線方向に光軸を有するフーリエ変換レンズ20によって集光される。集光された散乱光中のパターン7に起因する回折光は、フーリエ変換レンズ20より後段のフーリエ面に配置された空間フィルタ21により除去される。空間フィルタ21を通過した散乱光はフーリエ逆変換レンズ22によって、TDI(時間遅延積分型センサ)50(1次元のCCDセンサでもよい)上に結像される。Xステージ制御装置30と、Yステージ制御装置40によりウエハ6は移動される。TDIセンサ50のアナログ信号(第2検出光に相当する)は、A/D変換器110によってデジタル信号に変換される。この際、ウエハ6はXステージ制御装置30、Yステージ制御装置40によって移動されることになるのでウエハ6上の半導体装置(ダイ、セル、パターン)7の画像が得られることとなる。A/D変換器110によってデジタル変換された画像(検査画像)は、画像処理装置120へ送られる。検査画像は閾値演算回路122に送られ、閾値の作成に用いられる。作成された閾値は閾値格納回路123に送られる。同時に、検査画像は画像比較回路121にも送られる。画像比較回路121では、検査画像と参照画像との比較を行う。これにより両者に共通する回路パターンの像は除去される。作成された閾値、及び比較後の画像は制御装置130へ送られる。制御装置130内の判定回路131では、作成された閾値と比較後の画像とが比較される。これによって欠陥が判定される。この際、欠陥の座標は座標管理装置140によってX方向テーブル132のX座標、Y方向テーブル133のY座標と対応づけられる。座標と対応づけられた欠陥検査結果は検査結果記憶装置150に保存される。検査結果記憶装置150に保存された欠陥検査結果は検査結果表示装置160によって表示されるし、入出力装置170、及び結果処理装置180によって加工される場合もある。本実施形態の例の検査装置2は散乱光を検出するいわゆる暗視野型である。また、本実施形態の例では、フーリエ面の像を観察するフーリエ変換面観察手段23が、第1検出光の光量を検出するために設けられている。第1検出光の光量は、検査結果記憶装置150に記憶される。
図2Bに、本発明の実施形態に係るパターン評価システム1に用いられる測長SEM4の構成図を示す。測長SEM4は、荷電粒子線によって回路パターンのパターン寸法(線幅)を計測するものである。制御部212からの制御信号によって高電圧電源216から真空チャンバ202内の電子源203へ電圧が印加され、荷電粒子線EBが発生する。荷電粒子線EBはコンデンスレンズ204、205によって集束され、対物レンズ207、208を経由してウエハ6上に照射される。この際、荷電粒子線EBは偏向レンズ206によって偏向される。この偏向動作により、いわゆるラスタ走査が行われる。これらは、電子光学系制御部215によって制御されている。荷電粒子線EBの照射によって発生した2次電子は、検出器209によって光電変換される。光電変換されたアナログ信号はAD変換部210によってデジタル信号へ変換される。なお、この際、前述したように荷電粒子線EBはラスタ走査を行うことになるので、ウエハ6上のパターンの画像が得られる。画像は画像演算部211へ送られる。画像演算部211は画像内の二次電子信号強度の分布から線幅の寸法計測を行う。測長結果は制御部212を経由して、記憶装置218に保存され、モニタ213に表示され、入出力部214から出力される。ウエハ6はステージ201上に配置されている。ステージ201は、ステージ制御部217によって、前記した例えば第1生成レシピに指定された第1測長座標に、荷電粒子線EB(電子線)が照射されるようにウエハ6を移動させる。
なお、制御部212は、前記した所定レシピを作成するレシピ作成部219を有している。また、レシピ作成部219が、前記した測長条件作成装置3を含んでいてもよい。
図3に、本発明の実施形態に係るパターン評価システム1に用いられるデータベース5に記憶されている線幅(パターン寸法)変化率と検出光量の相関関係と異常範囲(正常範囲)を示す。横軸は、線幅(パターン寸法)変化率を示している。線幅(パターン寸法)変化率の0(ゼロ)%は、設計値(設計パターン寸法)に相当する。縦軸は、前記第1検出光の検出光量(光量)である。グラフ中の複数の黒丸は、実際の複数の異なるパターンを計測した結果である。具体的には、パターン毎に、検査装置2で、第1検出光の光量を測定し、測長SEM4で、線幅(パターン寸法)を測定し、線幅(パターン寸法)変化率を算出した。これより、線幅(パターン寸法)変化率と検出光量には、1次の正の相関関係F1とF2があることが分かった。線幅(パターン寸法)変化率が−6%以上の範囲では、1次の正の相関関係F1が支配的であり、線幅(パターン寸法)変化率が−6%以下の範囲では、1次の正の相関関係F2が支配的になっている。そして、線幅(パターン寸法)変化率、すなわち、線幅(パターン寸法)が決まれば、検出光量を測定せずとも予想できて決定でき、逆に、検出光量が決まれば、線幅(パターン寸法)を測定せずとも予想できて決定できる。このような相関関係F1、F2を用いて、データベース5は、検出光量とパターン寸法のどちらか一方の値を入力されると、相関関係F1、F2を満足する他方の値を出力することができるようになっている。
また、線幅(パターン寸法)は、設計値(設計パターン寸法)に対して、適正な変化率の範囲が決められている。この範囲が、正常範囲として、図3の例では、10%〜−10%の範囲に決められている。正常範囲でない範囲が異常範囲である。異常範囲内であると、パターンは、断線やショートしやすかったり、寿命が短くなったりする傾向があると考えられる。これにより、データベース5には、線幅(パターン寸法)の異常範囲が予め記憶されている。なお、この線幅(パターン寸法)の異常範囲(正常範囲)についても、前記相関関係F1、F2は成立するので、図3に示すように、検出光量の異常範囲(正常範囲)も設定できる。これによれば、検出光量が異常範囲内であれば、線幅(パターン寸法)も異常範囲内であることを決定することができる。これにより、データベース5には、検出光量の異常範囲が記憶されていてもよい。
図4に、本発明の実施形態に係るパターン評価方法のフローチャートを示す。
まず、ステップS1で、検査装置2の制御装置130は、ウエハ6全面の各座標からの入射光9を入射させる。次に、ステップS2とステップS21の両方を並行して実施する。まず、ステップS2の側を説明する。なお、ステップS21の側は、その実施を省略してもよい。
ステップS2で、検査装置2の制御装置130は、光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出する。
ステップS3で、検査装置2の制御装置130は、データベース5に記憶されたその相関関係に基づいて、第1検出光の光量から座標毎にパターン寸法を決定する。この座標毎のパターン寸法により、図5の検査装置測定結果(線幅(パターン寸法)分布)に示すような等高線図が得られる。等高線の示すパーセンテージは、図3の横軸の線幅(パターン寸法)変化率のパーセンテージである。
ステップS4で、検査装置2の制御装置130は、座標毎に、ステップS3で決定されたパターン寸法が、パターン寸法の異常範囲内であるか否か判定する。図5の検査装置測定結果(線幅(パターン寸法)分布)の例では、線幅(パターン寸法)変化率が10%以上の範囲が異常範囲であり、座標毎に、ステップS3で決定されたパターン寸法の変化率が、10%以上であるか否か判定する。
なお、ステップS3とS4を省いて、替わりに、ステップS41を実施してもよい。ステップS41で、検査装置2の制御装置130は、座標毎に、検出された第1検出光の光量が、パターン寸法の異常範囲から前記相関関係に基づいて定められた第1検出光の光量の異常範囲内であるか否か判定する。
ステップS5で、検査装置2の制御装置130は、異常範囲内であると判定された座標を第1異常座標として抽出する。図5の検査装置測定結果(線幅(パターン寸法)分布)の例では、線幅(パターン寸法)変化率が10%以上の範囲が異常範囲であり、ステップS3で決定されたパターン寸法の変化率が10%以上であると判定された座標を、第1異常座標(異常エリアA)として抽出する。
ステップS6で、測長条件作成装置3は、第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する。また、測長条件作成装置3は、その第1測長座標から配列ピッチの整数倍分ずらした座標を、参照測長座標として設定した参照生成レシピを生成する。
次に、ステップS21の側を説明する。ステップS21で、検査装置2の制御装置130は、光量に欠陥の存否情報を含んだ第2検出光の光量を検出する。
次に、ステップS42で、検査装置2の制御装置130は、座標毎に欠陥の存否を判定する。
次に、ステップS51で、検査装置2の制御装置130は、欠陥が存在すると判定された座標を第2異常座標として抽出する。
次に、ステップS61で、測長条件作成装置3は、第2異常座標を第2測長座標として設定した第2生成レシピを生成する。
次に、ステップS7で、測長SEM4の制御部212は、第1生成レシピに基づいて、パターンの測長を実施する。具体的には、図5の測長SEM測定座標(エリア)の例では、第1測長座標である第1異常座標付近(異常エリアA内)のパターンの測長を実施する。また、測長SEM4の制御部212は、参照生成レシピに基づいて、パターンの測長を実施する。具体的には、参照測長座標付近(参照エリアA1内)のパターンの測長を実施する。第1異常座標(第1測長座標)付近に位置するパターンと、参照測長座標付近に位置するパターンとは、同一の設計パターンから転写された合同のパターンであり、異常が発生していなければ、それぞれのパターン寸法は互いに一致するはずである。測長SEM4の制御部212は、第1異常座標(第1測長座標)付近に位置するパターンのパターン寸法と、参照測長座標付近に位置するパターンのパターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定し、この判定結果をデータベース5に記憶させる。
また、測長SEM4の制御部212は、所定の固定座標(固定エリアA0内)を第3測長座標として設定した所定レシピに基づいて、パターンの測長を実施する。
ステップS71で、測長SEM4の制御部212は、ステップS61で生成した第2生成レシピに基づいて、パターンの欠陥等を観察する。なお、ステップS61とS71は省略可能であり、この場合、ステップS51で抽出した第2異常座標を、外部のレビュー装置に送信すればよい。
図6に、本発明の実施形態に係るパターン評価システム1に用いられる検査装置2と測長SEM4のパターン寸法に対する異常判定の各ケースに応じたウエハ6の処理の一覧表を示す。
第1ケースは、あるウエハ6に関して、検査装置2で検査したすべての座標においてパターン寸法が異常範囲内でなく(OK)、測長SEM4で第1生成レシピ等が生成されていない(OK)ケースである。この第1ケースでは、そのウエハ6に問題がなく、製造工程の次のプロセスに進めることができる。
第2ケースは、あるウエハ6に関して、検査装置2で検査した座標の少なくとも1つにおいてパターン寸法が異常範囲内にあり(NG)、測長SEM4で第1生成レシピ等を用いてその座標の付近にあるパターンを測長した結果が異常範囲内にない(正常範囲内にある;OK)ケースである。この第2ケースでは、パターン寸法以外のプロセス変動が生じていると考えられ、例えば、パターンを形成している層やその前後の層の膜厚の変動と関係付けて、そのウエハ6に問題あるのかないのか判断することになる。
第3ケースは、あるウエハ6に関して、検査装置2で検査したすべての座標においてパターン寸法が異常範囲内でなく(OK)、測長SEM4で所定レシピを用いてその固定座標の付近に所定パターンを測長した結果が異常範囲内にあった(NG)ケースである。この第3ケースでは、そのパターンの形成されている層を再度形成する再生工程に進む。
第4ケースは、あるウエハ6に関して、検査装置2で検査した座標の少なくとも1つにおいてパターン寸法が異常範囲内にあり(NG)、測長SEM4で第1生成レシピ等を用いてその座標の付近にあるパターンを測長した結果も異常範囲内にある(NG)ケースである。この第4ケースでは、パターンを形成しそのパターン寸法を決定しているリソ(ホトリソグラフィ)工程で異常が発生し、パターン寸法がおかしくなっていると考えられ、このリソ工程をやり直すことを含め、そのパターンの形成されている層を再度形成する再生工程に進む。
1 パターン評価システム
2 検査装置
3 測長条件作成装置
4 測長SEM
5 データベース
6 ウエハ
7 半導体装置(パターン)
8 出射光
9 入射光
A0 固定エリア(第3測長座標、固定座標)
A 異常エリア(第1異常座標、第1測長座標)
A1 参照エリア(参照測長座標)
F1、F2 相関関係
2 検査装置
3 測長条件作成装置
4 測長SEM
5 データベース
6 ウエハ
7 半導体装置(パターン)
8 出射光
9 入射光
A0 固定エリア(第3測長座標、固定座標)
A 異常エリア(第1異常座標、第1測長座標)
A1 参照エリア(参照測長座標)
F1、F2 相関関係
Claims (18)
- 検査装置が、
ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、
前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、
どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出し、
測長条件作成装置が、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成し、
測長SEMが、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をすることを特徴とするパターン評価方法。 - データベースが、前記第1検出光の光量と前記パターン寸法のどちらか一方の値を入力されると、前記相関関係を満足する他方の値を出力することを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。
- 前記検査装置は、
前記ウエハの前記座標からの前記入射光の中から、光量に欠陥の存否情報を含んだ第2検出光の光量を検出し、
前記第2検出光の光量に基づいて前記座標毎に前記欠陥の存否を判定し、
前記欠陥が存在すると判定された前記座標を第2異常座標として抽出することを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。 - 前記検査装置は、同時に入射した前記入射光の中から、前記第1検出光と前記第2検出光の光量を検出することを特徴とする請求項3に記載のパターン評価方法。
- 前記測長条件作成装置は、前記第2異常座標を第2測長座標として設定した第2生成レシピを生成し、
前記測長SEMは、前記第2生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第2測長座標付近に位置する前記欠陥を拡大して表示することを特徴とする請求項3に記載のパターン評価方法。 - 前記検査装置は、前記入射光を前記ウエハの全面から入射させることを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。
- 前記測長SEMは、
前記第1生成レシピに基づいた前記測長をする際に、
前記ウエハ上の所定の固定座標を第3測長座標として設定した所定レシピに基づいて、前記ウエハの前記第3測長座標付近に位置するパターンの測長をすることを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。 - 前記ウエハには、同一の設計パターンから転写された複数の前記パターンが形成され、
前記測長条件作成装置は、
前記第1測長座標の付近に配置された前記パターンの複数ある内のその他が配置されている座標を、参照測長座標として設定した参照生成レシピを生成し、
前記測長SEMは、
前記参照生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記参照測長座標付近に位置する前記パターンの測長をし、
前記第1測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法と前記参照測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定することを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。 - 前記測長SEMは、
前記第1測長座標の付近に配置された前記パターンに対応する設計上のパターンの設計パターン寸法を取得し、
前記第1測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法と、前記パターンの設計パターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定することを特徴とする請求項1に記載のパターン評価方法。 - ウエハの各座標からの入射光の中から光量がパターン寸法と相関関係を有する第1検出光の光量を検出し、前記座標毎に前記相関関係を満足するように前記第1検出光の光量から決定した前記パターン寸法が、異常範囲内であるか否かの判定か、前記座標毎に前記第1検出光の光量が、前記パターン寸法の異常範囲から前記相関関係を満足するように定められた前記第1検出光の光量の異常範囲内であるか否かの判定のどちらかの判定を実施し、どちらかの判定で前記異常範囲内であると判定された前記座標を第1異常座標として抽出する検査装置と、
前記第1異常座標を第1測長座標として設定した第1生成レシピを生成する測長条件作成装置と、
前記第1生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第1測長座標付近に位置するパターンの測長をする測長SEMとを有することを特徴とするパターン評価システム。 - 前記第1検出光の光量と前記パターン寸法のどちらか一方の値が入力されると、前記相関関係を満足する他方の値が出力されるデータベースを有することを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。
- 前記検査装置は、前記ウエハの前記座標からの前記入射光の中から、光量に欠陥の存否情報を含んだ第2検出光の光量を検出し、前記座標毎に前記欠陥の存否を判定し、前記欠陥が存在すると判定された前記座標を第2異常座標として抽出することを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。
- 前記検査装置は、同時に入射した前記入射光の中から、前記第1検出光と前記第2検出光の光量を検出することを特徴とする請求項12に記載のパターン評価システム。
- 前記測長条件作成装置は、前記第2異常座標を第2測長座標として設定した第2生成レシピを生成し、
前記測長SEMは、前記第2生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記第2測長座標付近に位置する前記欠陥を拡大して表示することを特徴とする請求項12に記載のパターン評価システム。 - 前記検査装置は、前記入射光を前記ウエハの全面から入射させることを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。
- 前記測長SEMは、
前記第1生成レシピに基づいた前記測長をする際に、
前記ウエハ上の所定の固定座標を第3測長座標として設定した所定レシピに基づいて、前記ウエハの前記第3測長座標付近に位置するパターンの測長をすることを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。 - 前記ウエハには、同一の設計パターンから転写された複数の前記パターンが形成され、
前記測長条件作成装置は、
前記第1測長座標の付近に配置された前記パターンの複数ある内のその他が配置されている座標を、参照測長座標として設定した参照生成レシピを生成し、
前記測長SEMは、
前記参照生成レシピに基づいて、前記ウエハの前記参照測長座標付近に位置する前記パターンの測長をし、
前記第1測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法と前記参照測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定することを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。 - 前記測長SEMは、
前記第1測長座標の付近に配置された前記パターンに対応する設計上のパターンの設計パターン寸法を取得し、
前記第1測長座標付近に位置する前記パターンのパターン寸法と、前記パターンの設計パターン寸法の差が、所定値より大きい場合に異常と判定することを特徴とする請求項10に記載のパターン評価システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000166A JP2013140071A (ja) | 2012-01-04 | 2012-01-04 | パターン評価方法及びパターン評価システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012000166A JP2013140071A (ja) | 2012-01-04 | 2012-01-04 | パターン評価方法及びパターン評価システム |
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JP (1) | JP2013140071A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020003252A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | マークテック株式会社 | 紫外線探傷灯 |
KR20230035126A (ko) | 2020-09-29 | 2023-03-10 | 주식회사 히타치하이테크 | 반도체 검사 장치 및 반도체 시료의 검사 방법 |
-
2012
- 2012-01-04 JP JP2012000166A patent/JP2013140071A/ja active Pending
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JP2020003252A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | マークテック株式会社 | 紫外線探傷灯 |
JP7076300B2 (ja) | 2018-06-26 | 2022-05-27 | マークテック株式会社 | 紫外線探傷灯 |
KR20230035126A (ko) | 2020-09-29 | 2023-03-10 | 주식회사 히타치하이테크 | 반도체 검사 장치 및 반도체 시료의 검사 방법 |
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