JP2014095728A - 試料の検査,測定方法、及び荷電粒子線装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】焦点調整が行われた電子ビームを走査して、前記パターンを測定するための画像、或いは測定のための位置合わせを行うための画像を形成し、当該画像の評価値と、予め取得された参照画像の画像評価値を比較し、当該参照画像との比較によって、前記形成された画像が所定の条件を満たさないと判断される場合に、前記電子ビームの焦点調整を再度実行する方法を提供する。
【選択図】図2
Description
走査電子顕微鏡による検査,測定位置への位置合わせは、例えば、何段階かの倍率及び位置にて特徴的なパターン(参照画像)とその位置を記憶しておき、実際の検査画像とのパターンマッチングを行うことによりその位置を自動で検知し、最終的に計測する微細パターンの位置を検出する。更にウェーハの高さの変化などによる像質の劣化を防ぐために、パターンの自動あるいは手動での焦点合わせの処理も行っている。
実施例1では、オートフォーカス(焦点あわせ)と、測定,検査のための画像取得との間に発生する外乱等に依らず、焦点が適性に調整された画像に基づく測定,検査を行い得る方法、及び装置の例について、説明したが、実施例2では、更に、測定,検査の対象パターンに、他のパターンが隣接して配置されているような場合や、半導体プロセス起因で起こりえる画質判定エラー等を抑制し得る方法、及び装置の例について、説明する。
内周量の比:R_in=r_ins_in/r_ref_in…(1)
外周比:R_out=r_ins_out/r_ref_out…(2)
内外周比:R_io=r_ins_io/r_ref_io…(3)
周長比:R_total=r_ins_total/r_ref_total…(4)
r_ins_in:検査画像の内周
r_ins_out:検査画像の外周
r_ins_io:検査画像の内周と外周の比
r_ins_total:検査画像の内周と外周の合計
r_ref_in:参照画像の内周
r_ref_out:参照画像の外周
r_ref_io:参照画像の内周と外周の比
r_ref_total:参照画像の内周と外周の合計
「r_ins_in」と「r_ins_out」は、ホールの半径、或いは直径としても良い。
左側エッジの信号比:S_left=s_ins_l/s_ref_l…(5)
右側エッジの信号比:S_right=s_ins_r/s_ref_r…(6)
検査画像と参照画像の左右エッジの信号比の比較値比: S_lr=s_ins_lr/s_ref_lr …(7)
検査画像と参照画像の合計信号量比: S_total=s_ins_total/s_ref_total…(8)
s_ins_l:検査画像の左側の信号量
s_ins_r:検査画像の右側エッジの信号量
s_ins_lr:検査画像の左右エッジの信号量の比
s_ins_total:検査画像の左右エッジの信号量の合計
s_ref_l:参照画像の左側エッジの信号量
s_ref_r :参照画像の右側エッジの信号量
s_ref_lr:参照画像の左右エッジの信号量の比
s_ref_total:参照画像の左右エッジの信号量の合計
内周のエッジ量の比:E_in=e_ins_in/e_ref_in…(9)
外周のエッジ量の比:E_out=e_ins_out/e_ref_out…(10)
内外周のエッジ量の比:E_io=e_ins_io/e_ref_io…(11)
エッジ量の比:E_total=e_ins_total/e_ref_total…(12)
e_ins_in:検査画像の内周付近のエッジ量
e_ins_out:検査画像の外周付近のエッジ量
e_ins_io:検査画像の内周付近のエッジ量と外周付近のエッジ量の比
e_ins_total:検査画像の内周付近のエッジ量と外周付近のエッジ量の合計
e_ref_in:参照画像の内周付近のエッジ量
e_ref_out:参照画像の外周付近のエッジ量
e_ref_io:参照画像の内周付近のエッジ量と外周付近のエッジ量の比
e_ref_total:参照画像の内周付近のエッジ量と外周付近のエッジ量の合計
(a)測定結果は正常であり、焦点もあっている、
(b)測定結果は正常だが焦点がずれている、
(c)測定結果に異常があり、焦点もずれている、
(d)測定結果に異常があるが、焦点はあっている。
分類1:0−19(問題あり(詳細調査要))
分類2:20−39(問題あり)
分類3:40−59(多少問題あり)
分類4:60−79(ほぼ問題なし)
分類5:80−100(問題なし)
(1)評価値情報(上記実施例により取得する情報)
(2)測定結果情報(SEMにて取得される測定結果に関する情報)
(3)欠陥情報(欠陥検査装置にて取得する情報)
2 加熱フィラメント
3 走査電子顕微鏡の鏡体
4 ウェーネルド
5 アノード
6 コンデンサレンズ
7 偏向コイル
8 電子ビーム
9 対物レンズ
10 試料室
11 試料
12 カメラ
13 CRT
14 偏向信号発生器
15 二次電子検出器
16 増幅器
Claims (6)
- 焦点調整を行った電子ビームを試料上に走査することによって得られる電子に基づいて、前記試料上のパターンの検査、或いは測定を行う試料の検査,測定方法において、
焦点調整が行なわれた電子ビームを走査して、前記パターンを検査、或いは測定するための位置合わせを行うための画像を形成し、当該位置合わせを行うための画像と予め取得された参照画像との比較に基づいて位置合わせを行うと共に、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって生ずる前記参照画像と前記位置合わせを行うための画像との重複領域、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される興味領域、或いは、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される計測領域について、当該重複領域、興味領域、或いは計測領域以外の領域を除外して選択的に画質評価を行い、
前記重複領域、興味領域、或いは計測領域の画質評価結果が所定の条件を満たさないと判断される場合に、前記電子ビームの焦点調整を再度実行することを特徴とする試料の検査,測定方法。 - 請求項1において、
前記位置合わせを行うための画像は、前記電子ビームの焦点調整が行われた後に、前記電子ビームを走査することによって、検出される電子に基づいて形成されることを特徴とする試料の検査,測定方法。 - 請求項1において、当該参照画像の評価値と検査画像の評価値の差異が発生する原因に関して、計測対象とするパターンそのものの形状変動に起因するものと、それ以外の焦点調整が不十分であるために発生する差異とを区別しそれぞれ数値化し、所定条件を満たさない場合に前記電子ビームの焦点調整を再度実行する試料の検査,測定方法。
- 請求項1において、当該参照画像の評価値と検査画像の評価値の差異が発生する原因に関して、計測対象とするパターンそのものの形状変動に起因するものと、それ以外の焦点調整が不十分であるために発生する差異とを区別しそれぞれ数値化するために、画面全体あるいは任意の領域のみを使用し数値化する方法。
- 荷電粒子源から放出された荷電粒子線を試料に集束して照射する対物レンズと、当該対物レンズを制御する制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
当該制御装置は、前記対物レンズによる焦点調整が行われた電子ビームを走査して、検査,或いは測定のための位置合わせを行うための画像を形成し、当該位置合わせを行うための画像と予め取得された参照画像との比較に基づいて位置合わせを行うと共に、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって生ずる前記参照画像と前記位置合わせを行うための画像と重複領域、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される興味領域、或いは、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される計測領域について、当該重複領域、興味領域、或いは計測領域以外の領域を除外して選択的に画質評価を行い、
前記重複領域、興味領域、或いは計測領域の画質評価結果が所定の条件を満たさないと判断される場合に、前記電子ビームの焦点調整を再度実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 対物レンズによって集束される電子ビームを試料上に走査することによって得られる電子に基づいて、画像を形成する走査電子顕微鏡に接続されるコンピュータに、前記対物レンズのレンズ条件を調整させるプログラムにおいて、
当該プログラムは、前記コンピュータに、前記対物レンズによる焦点調整が行なわれた電子ビームを走査して、検査,或いは測定のための位置合わせを行うための画像を形成させ、
当該位置合わせを行うための画像と予め取得された参照画像との比較に基づいて位置合わせを行わせると共に、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって生ずる前記参照画像と前記位置合わせを行うための画像と重複領域、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される興味領域、或いは、
前記参照画像と、前記位置合わせを行うための画像の位置合わせによって特定される計測領域について、当該重複領域、興味領域、或いは計測領域以外の領域を除外して選択的に画質評価を実行させ、
当該重複領域、興味領域、或いは計測領域の画質評価結果が所定の条件を満たさないと判断される場合に、前記電子ビームの焦点調整を再度実行させることを特徴とするプログラム。
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