JP2019050316A

JP2019050316A - Ｓｅｍ検査装置およびパターンマッチング方法

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Publication number: JP2019050316A
Application number: JP2017174378A
Authority: JP
Inventors: 篤志大西; Atsushi Onishi; 和弘野島; Kazuhiro Nojima
Original assignee: Toshiba Memory Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-03-28
Also published as: US20190080445A1; US10546374B2

Abstract

【課題】類似のパターンを誤認識することなくパターンマッチングを行い設計データと検査画像との間の座標のずれを補正するＳＥＭ検査装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ＳＥＭ検査装置は、検査画像取得部、設計データ取得部、抵抗成分処理部、容量成分処理部、色分け部およびパターンマッチング部を備える。設計データ取得部は、検査領域に対応する設計データを取得する。抵抗成分処理部は、設計データに基づいて検査領域中の各配線に接続される基板との抵抗成分を求める。容量成分処理部は、設計データに基づいて検査領域中の各配線に接続される基板との容量成分を求める。色分け部は、抵抗成分と容量成分の組み合わせに応じて検査領域に含まれる設計データの配線を色分けする。パターンマッチング部は、色分けされた設計データとＳＥＭ画像とをパターンマッチングし、ＳＥＭ画像と色分けされた設計データとの間の座標のずれを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ＳＥＭ検査装置およびパターンマッチング方法に関する。

半導体基板上に形成された素子および配線をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）装置で撮像した検査画像を用いて、設計データとの相違を検査する技術が知られている。

しかしながら、従来技術では、設計データと検査画像との比較の際に、電位コントラスト（Voltage Contrast）を考慮しているが、設計データと検査画像との間でパターンマッチングを行って、ＳＥＭ検査装置で撮像した検査画像と設計データとの間の位置ずれを補正することについては、開示されていない。

特許第４７６９３２０号公報

本発明の一つの実施形態は、設計データと検査画像との間のパターンマッチングの際に類似のパターンを誤認識することなくパターンマッチングを行い設計データと検査画像との間の座標のずれを補正することができるＳＥＭ検査装置およびパターンマッチング方法を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、検査画像取得部と、設計データ取得部と、抵抗成分処理部と、容量成分処理部と、色分け部と、パターンマッチング部と、を備えるＳＥＭ検査装置が提供される。前記検査画像取得部は、基板上に複数の配線を有する検査対象の欠陥を含む検査領域のＳＥＭ画像を取得する。前記設計データ取得部は、前記検査対象の前記検査領域に対応する設計データを取得する。前記抵抗成分処理部は、前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との抵抗成分を求める。前記容量成分処理部は、前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との容量成分を求める。前記色分け部は、前記抵抗成分および前記容量成分の組み合わせに応じて前記検査領域に含まれる前記設計データの前記配線を色分けする。前記パターンマッチング部は、色分けされた前記設計データと前記ＳＥＭ画像とをパターンマッチングし、前記ＳＥＭ画像と前記色分けされた設計データとの間の座標のずれを補正する。

図１は、実施形態によるＳＥＭ検査装置の機能構成の一例を模式的に示すブロック図である。図２は、検査画像の一例を模式的に示す図である。図３は、設計データの一例を示す図である。図４は、基板での接続先の一例を模式的に示す断面図である。図５は、接合面積と２次電子像における輝度との関係の一例を示す図である。図６は、実施形態による色分類情報の一例を示す図である。図７は、実施形態による色分けされた設計データの一例を示す図である。図８は、実施形態によるパターンマッチング方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。図９は、実施形態による色分けされた設計データと検査画像とを用いたパターンマッチング処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０は、実施形態による検査画像と色分けされた設計データとの間の座標のずれの補正の概要を示す図である。図１１は、パターンマッチング方法の処理を実行する情報処理装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるＳＥＭ検査装置およびパターンマッチング方法を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態によるＳＥＭ検査装置の機能構成の一例を模式的に示すブロック図である。ＳＥＭ検査装置１０は、検査画像撮像部２０と、演算処理部３０と、を備える。検査画像撮像部２０は、検査対象となる半導体装置に電子線を照射することによって、検査対象の表面を観察する。検査対象に電子線を照射した際に検査対象表面から放出される２次電子、あるいは検査対象に照射した電子が検査対象表面で反射した反射電子を検出器によって検出することで、検査画像が撮像される。２次電子を検出して得られる検査画像は、２次電子像であり、反射電子を検出して得られる検査画像は、反射電子像である。ここでは、検査画像撮像部２０は、２次電子像を撮像するものとする。検査画像撮像部２０は、ＳＥＭによって構成される。なお、検査画像撮像部２０では、半導体装置の検査を行うショット領域と、リファレンスとなるショット領域と、を撮像し、ショット領域中での欠陥を含む検査領域を決定する。決定された検査領域が検査画像撮像部２０で撮像される。

演算処理部３０は、検査画像撮像部２０で撮像された検査画像と、検査対象のレイアウトデータと、のパターンマッチング処理を行う。演算処理部３０は、検査画像取得部３１と、設計データ取得部３２と、抵抗成分処理部３３と、容量成分処理部３４と、色分け部３５と、パターンマッチング部３６と、を有する。演算処理部３０は、後述する検査画像取得部３１、設計データ取得部３２、抵抗成分処理部３３、容量成分処理部３４、色分け部３５およびパターンマッチング部３６の機能を実行する演算処理プロセッサである。

検査画像取得部３１は、検査画像撮像部２０から欠陥を含む検査領域の検査画像を取得する。図２は、検査画像の一例を模式的に示す図である。この検査画像１１０には、配線１１１が配置された領域が模式的に示されている。この図に示されるように、明るく示される配線１１１Ｂと、暗く示される配線１１１Ｄと、が混在している。

設計データ取得部３２は、検査画像撮像部２０で撮像された検査対象の設計データを取得する。検査対象は、半導体基板などの基板上に電界効果型トランジスタなどの素子が配置され、各素子に配線がコンタクトを介して接続される構造を有する。また、基板上には、複数のレイヤが含まれる。そこで、設計データは、検査対象の各レイヤでの配線、コンタクトおよび素子を含む構成要素およびその配置位置と、各レイヤ間での構成要素間の接続状態を示す接続情報と、を含む。ここで、基板における構成要素とその配置位置には、基板に設けられるウェルの位置および導電型、ウェル内または基板内に設けられる拡散層の位置および導電型などが含まれる。このような設計データは、たとえばＣＡＤ（Computer-Aided Design）で作成されたデータである。

図３は、設計データの一例を示す図であり、（ａ）はあるレイヤにおける配線の設計データの一例を示す上面図であり、（ｂ）はあるレイヤの配線と基板との間の高さ方向の設計データの一例を模式的に示す斜視図である。設計データ１２０は、図３（ａ）の上面図に示されるように、あるレイヤでの配線の配置を示すことも可能であり、あるいは図３（ｂ）の斜視図に示されるように、あるレイヤＬ１から基板２００までの接続状態を示すことも可能である。

抵抗成分処理部３３は、あるレイヤの各配線について、接続されている基板との抵抗成分を求める。プラグ単体で見た場合、対基板抵抗が高いほど、電子線照射時に正に帯電するため、輝度は低下する。そのため、抵抗成分によって、電位コントラストを大きく分類することができる。抵抗成分は、注目している配線の基板での接続先によって分類することができる。配線の基板での接続先は、（Ａ）Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層、（Ｂ）Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層、（Ｃ）Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層、（Ｄ）Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層、および（Ｅ）ゲート電極、の５種類に分類することができる。

図４は、基板での接続先の一例を模式的に示す断面図である。図４の（ａ）〜（ｆ）の図では、基板２００にＰウェル２０１が設けられ、Ｐウェル２０１の一部にＮウェル２０２が設けられている。Ｐウェル２０１には、Ｎチャネル型電界効果型トランジスタ２１０と、コンタクト用の拡散層と、が設けられる。Ｎチャネル型電界効果型トランジスタ２１０は、Ｐウェル２０１上にゲート絶縁膜２１１を介して設けられるゲート電極２１２と、ゲート電極２１２のゲート長方向両側のＰウェル２０１に設けられるソース／ドレイン領域となるＮ＋拡散層２１３と、を有する。コンタクト用の拡散層は、Ｐウェル２０１に設けられるＰ＋拡散層２２０からなる。

Ｎウェル２０２には、Ｐチャネル型電界効果型トランジスタ２３０と、コンタクト用の拡散層と、が設けられる。Ｐチャネル型電界効果型トランジスタ２３０は、Ｎウェル２０２上にゲート絶縁膜２３１を介して設けられるゲート電極２３２と、ゲート電極２３２のゲート長方向両側のＮウェル２０２に設けられるソース／ドレイン領域となるＰ＋拡散層２３３と、を有する。コンタクト用の拡散層は、Ｎウェル２０２に設けられるＮ＋拡散層２４０からなる。

（Ａ）Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層
この場合として、図４（ａ）に示されるように、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＰウェル２０１に設けられたＰ＋拡散層２２０に接続される構造が例示される。検査対象に電子線を照射したときに、配線パターンと基板２００との間の経路上に逆バイアスとなる部分は存在せず、常に、電子が基板２００側から配線１１１側へと供給されることになる。その結果、２次電子像で観察すると、配線１１１は明るく見える。

（Ｂ）Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層
この場合として、図４（ｂ）に示されるように、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＮウェル２０２に設けられたＮ＋拡散層２４０に接続される構造が例示される。検査対象に電子線を照射したときに、配線１１１と基板２００との間の経路上には、逆バイアスとなる部分、すなわちＰウェル２０１とＮウェル２０２との境界、が存在する。しかし、Ｎウェル２０２は十分に大きく取られているので、撮像中には、Ｎウェル２０２からの電子が配線１１１側へと供給されることになる。つまり、撮像中には、逆バイアスとなる部分を考慮しなくてもよい。その結果、２次電子像で観察すると、配線１１１は、（Ａ）の場合のつぎに明るく見える。

（Ｃ）Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層
この場合として、図４（ｃ）に示されるように、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＮウェル２０２に設けられたＰチャネル型電界効果型トランジスタ２３０のＰ＋拡散層２３３に接続される構造が例示される。検査対象に電子線を照射したときに、配線１１１と基板２００との間の経路上には、（Ｂ）の場合と同様に逆バイアスとなる部分が存在する。しかし、Ｎウェル２０２は十分に大きく取られているので、撮像中には、Ｎウェル２０２からの電子が配線１１１側へと供給されることになる。また、Ｎウェル２０２とＰチャネル型電界効果型トランジスタ２３０のＰ＋拡散層２３３との境界は順バイアスとなるので、電子は配線１１１側へと移動することが可能である。この場合、２次電子像で観察すると、配線１１１は、（Ｂ）の場合のつぎに明るく見える。

（Ｄ）Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層
この場合として、図４（ｄ）に示されるように、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＰウェル２０１に設けられたＮチャネル型電界効果型トランジスタ２１０のＮ＋拡散層２１３に接続される構造が例示される。検査対象に電子線を照射したときに、配線１１１と基板２００との間の経路上には、逆バイアスとなる部分、すなわちＰウェル２０１とＮチャネル型電界効果型トランジスタ２１０のＮ＋拡散層２１３との境界、が存在する。そのため、電子は配線１１１側へと供給され難くなる。その結果、２次電子像で観察すると、配線１１１は、（Ｃ）の場合に比してかなり暗く見える。

（Ｅ）ゲート電極
この場合として、図４（ｅ）に示されるように、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＰウェル２０１に設けられたＮチャネル型電界効果型トランジスタ２１０のゲート電極２１２に接続される構造が例示される。検査対象に電子線を照射したときに、配線１１１と基板２００との間の経路上には、逆バイアスとなる領域は存在しないが、ゲート電極２１２は基板２００に対してフローティング状態にある。そのため、電子は、配線１１１側へと供給され難くなる。その結果、２次電子像で観察すると、配線１１１は、（Ｄ）の場合よりも暗く見える。なお、Ｎウェル２０２に設けられたＰチャネル型電界効果型トランジスタ２３０のゲート電極２３２に、配線１１１が接続される場合も同様である。

以上の結果をまとめると、電子線を照射したときの輝度の大小関係は、次式（１）のようになる。
ゲート電極＜Ｎ＋拡散層／Ｐウェル＜＜Ｐ＋拡散層／Ｎウェル＜Ｎ＋拡散層／Ｎウェル＜Ｐ＋拡散層／Ｐウェル・・・（１）

抵抗成分処理部３３は、設計データから各配線１１１の基板２００との接続先が上記（Ａ）〜（Ｅ）のいずれであるかを特定する。なお、１つの配線１１１に複数の接続先がある場合も存在する。たとえば、図４（ｆ）の場合では、配線１１１が中間の配線層１３１およびコンタクト１３２を介してＰウェル２０１に設けられたＰ＋拡散層２２０と、Ｎウェル２０２に設けられたＰチャネル型電界効果型トランジスタ２３０のゲート電極２３２と、に接続される構造となる。このような場合には、接続先のうち明るい方の接続先が優先されることになる。図４（ｆ）の例では、接続先として、Ｐウェル２０１に設けられたＰ＋拡散層２２０が優先されることになる。

容量成分処理部３４は、あるレイヤの各配線１１１について、接続されている基板２００との容量成分を求める。具体的には、配線１１１と基板２００との間にＰＮ接合がある場合に、接合面積（Junction面積）を容量成分として求める。これは、コントラストは接続される接合面積に強く依存する傾向があるからである。この例では、抵抗成分処理部３３で求められた各配線１１１について、接合面積が算出される。

図５は、接合面積と２次電子像における輝度との関係の一例を示す図である。横軸は、配線１１１と基板２００との間に存在するＰＮ接合の接合面積を対数目盛で示したものであり、縦軸は、２次電子像での配線１１１の輝度を示す。ここでは、輝度は、２５６階調のグレイレベルのいずれであるかを示すものである。

Ｐウェル２０１に設けられたＮ＋拡散層２１３に接続された配線１１１、Ｐウェル２０１に設けられたＮ＋拡散層２１３およびゲート電極２１２に接続された配線１１１、Ｎウェル２０２に設けられたＰ＋拡散層２３３に接続された配線１１１を含む領域の検査画像を検査画像撮像部２０で撮像し、それぞれの配線１１１について検査画像からグレイレベルを求めた。

図５のグループＧＲ１に示されるように、Ｎウェル２０２に設けられたＰ＋拡散層２３３に接続された配線１１１に関しては、他の配線とは傾向が異なり、接合面積が小さくても高いグレイレベルを有している。一方、Ｐウェル２０１に設けられたＮ＋拡散層２１３に接続された配線１１１、Ｐウェル２０１に設けられたＮ＋拡散層２１３およびゲート電極２１２に接続された配線１１１については、近似曲線Ｃ１で示されるように、接合面積とグレイレベルとの間には相関関係が見られる。すなわち、接合面積が小さい場合には、グレイレベルは小さく、接合面積が大きくなると、グレイレベルは大きくなる。この図の場合では、たとえば接合面積が１０００μｍ²オーダになると、Ｎウェル２０２に設けられたＰ＋拡散層２３３に接続された配線１１１と同等のグレイレベルになる。

色分け部３５は、配線１１１と基板２００との間の抵抗成分および容量成分から、色分類情報にしたがって配線１１１の色分けを行い、色分けされた設計データを生成する。色分類情報は、設計データに含まれる各配線１１１に付す色を規定する情報である。色は、赤、緑および青の３原色の組み合わせで得られるものでもよいし、グレイレベルでもよい。たとえば、検査画像から取得した、各抵抗成分に対するグレイレベルの範囲、および各容量成分に対するグレイレベルの範囲を組み合わせたものを色分類情報とすることができる。

図６は、実施形態による色分類情報の一例を示す図である。この例では、配線パターンの色をグレイレベルで表現する場合を例示している。色分類情報では、抵抗成分と容量成分の組み合わせによってグレイレベルが定められている。抵抗成分は、（Ａ）Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層（図中では、Ｐ＋／Ｐ−Ｗｅｌｌと表記）、（Ｂ）Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層（図中では、Ｎ＋／Ｎ−Ｗｅｌｌと表記）、（Ｃ）Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層（図中では、Ｐ＋／Ｎ−Ｗｅｌｌと表記）、（Ｄ）Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層（図中では、Ｎ＋／Ｐ−Ｗｅｌｌと表記）、および（Ｅ）ゲート電極（図中では、Ｇａｔｅと表記）の５種類とすることができる。Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層には、２００〜２２０のグレイレベルが設定され、Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層には、１８０〜２００のグレイレベルが設定され、Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層には、１２０〜１４０のグレイレベルが設定され、Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層には、８０〜１２０のグレイレベルが設定され、ゲート電極には、５０のグレイレベルが設定されている。

容量成分は、接合面積とすることができ、図の例では、１０μｍ²未満、１０μｍ²以上１０００μｍ²未満、１０００μｍ²以上に分類される。各抵抗成分について上記の接合面積の各分類に対してグレイレベルが定められる。なお、抵抗成分がゲート電極の場合には、接合面積はないので、この例では接合面積に依らずグレイレベルを一定の値としている。また、ここに示される色分類情報は一例であり、実施形態がこれに限定されるものではない。なお、図６は、一例であり、抵抗成分に割り当てられるグレイレベルの範囲、容量成分の分類方法および容量成分に割り当てられるグレイレベルの範囲などは、任意に設定可能である。

色分け部３５は、たとえば、図３に示される設計データ１２０について、抵抗成分と容量成分とを求め、図６に示される色分類情報にしたがって、各配線１１１に色を付す。図７は、実施形態による色分けされた設計データの一例を示す図である。図７では、図３の設計データ１２０に色を付した色分けされた設計データ１２１が示されている。

パターンマッチング部３６は、検査画像１１０と色分けされた設計データ１２１との間でパターンマッチングを行い、色分けされた設計データ１２１と検査画像１１０との間の座標のずれを補正する。通常、検査画像１１０で用いられる座標の基準位置と、色分けされた設計データ１２１で用いられる座標の基準位置と、は異なっている。そのため、パターンマッチングを行った際に、たとえば欠陥の位置を用いて、両者の座標の基準位置のずれを位置ずれ補正量として算出する。そして、この位置ずれ補正量を用いて、欠陥の座標を設計データ１２０（色分けされた設計データ１２１）上の正確な座標に補正する。

つぎに、このような構造のＳＥＭ検査装置１０でのパターンマッチング処理について説明する。図８は、実施形態によるパターンマッチング方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、検査対象である半導体装置のショット領域中で欠陥の位置を探し出し、欠陥を含む検査領域を特定する。このとき、異なるショット領域において欠陥は通常同じ場所にはないので、たとえば前のショット領域内の検査領域と、これから検査を行うショット領域内の検査領域と、を撮像し、両者を比較することによって、欠陥の場所が認識される。ついで、検査領域をＳＥＭ検査装置１０の検査画像撮像部２０で撮像する（ステップＳ１１）。これによって、図２に示されるような検査画像１１０が得られる。

その後、演算処理部３０の設計データ取得部３２は、検査対象の設計データ１２０を読み込む（ステップＳ１２）。たとえば、図３に示されるような設計データ１２０が得られる。ついで、抵抗成分処理部３３は、設計データ１２０中の検査領域に含まれる各配線１１１について、配線１１１に接続されている基板２００との抵抗成分を求める（ステップＳ１３）。具体的には、各配線１１１の基板２００との接続先を求める。この接続先は、上記したように、（Ａ）Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層、（Ｂ）Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層、（Ｃ）Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層、（Ｄ）Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層、および（Ｅ）ゲート電極、の５種類のいずれかとなる。

ついで、容量成分処理部３４は、設計データ１２０中の検査領域に含まれる各配線１１１について、配線１１１に接続されている基板２００との容量成分を求める（ステップＳ１４）。具体的には、配線１１１と基板２００との間にＰＮ接合がある場合に、ＰＮ接合の接合面積を求める。

その後、色分け部３５は、抵抗成分と容量成分との組み合わせに対応する色を、色分類情報から取得し、設計データ１２０の各配線１１１の色を決定し、設計データ１２０の配線１１１を色分けする（ステップＳ１５）。たとえば、ステップＳ１３で求めた抵抗成分と、ステップＳ１４で求めた容量成分との組み合わせに対応するグレイレベルを、図６に示される色分類情報から求め、設計データ１２０中の対象となる配線１１１を求めたグレイレベルに変更する。これを、検査領域に含まれるすべての配線１１１について行うことで、図７に示される色分けされた設計データ１２１が得られる。

そして、パターンマッチング部３６は、色分けされた設計データ１２１と検査画像１１０とを用いたパターンマッチング処理を行う（ステップＳ１６）。図９は、実施形態による色分けされた設計データと検査画像とを用いたパターンマッチング処理の手順の一例を示すフローチャートである。また、図１０は、実施形態による検査画像と色分けされた設計データとの間の座標のずれの補正の概要を示す図であり、（ａ）は検査画像であり、（ｂ）は色分けされた設計データである。ただし、説明を分かりやすくするため、図１０では、検査画像１１０と色分けされた設計データ１２１とは、色を付していない。

ここでは、まず、パターンマッチング部３６は、図１０（ａ）に示されるように、検査画像１１０で欠陥の位置Ｐ１の座標（ｘ１，ｙ１）を取得する（ステップＳ３１）。ついで、パターンマッチング部３６は、図１０（ｂ）に示されるように、色分けされた設計データ１２１上での座標（ｘ１，ｙ１）で示される位置Ｐ２を取得する（ステップＳ３２）。通常、検査画像１１０の座標の基準位置と、色分けされた設計データ１２１の座標の基準位置と、はずれているので、色分けされた設計データ１２１上での座標（ｘ１，ｙ１）の位置Ｐ２は、欠陥の位置とは異なっている。

その後、パターンマッチング部３６は、図１０（ｂ）に示されるように、検査画像１１０上での欠陥の位置Ｐ１に対応する色分けされた設計データ１２１上の位置Ｐ１’（ｘ１’，ｙ１’）を取得する（ステップＳ３３）。これは、たとえば欠陥が存在する配線１１１ａ上の位置と一致する色分けされた設計データ１２１上の配線１２５ａの位置を特定するものであり、周囲の配線の形状、周囲の配線の配置などを基に求められる。

ついで、パターンマッチング部３６は、色分けされた設計データ１２１上での位置ずれ補正量（Δｘ，Δｙ）を算出する（ステップＳ３４）。ここで、Δｘ＝ｘ１’−ｘ１、Δｙ＝ｙ１’−ｙ１である。その後、パターンマッチング部３６は、位置ずれ補正量を用いて、欠陥の座標を設計データ１２０上の正確な座標に補正する（ステップＳ３５）。以上で、パターンマッチング処理が終了する。

なお、上記した説明では、すべての配線１１１について、色分類情報で色分けを行って、パターンマッチングを行っていたが、必ずしもすべての配線を色分けする必要はない。例えば、基板２００に接続されている配線１１１、すなわち接地されている配線１１１についてのみ色分類情報で色分けを行って、パターンマッチングを行ってもよい。この場合、色分類情報において、たとえばゲート電極に接続される配線１１１の色またはグレイレベルは、配線１１１の背景（層間絶縁膜）と同じ色またはグレイレベルとなるように設定される。このようにすることで、検査画像（２次電子像）を撮像した場合に、輝度が小さい配線については、パターンマッチングの対象とされないので、マッチングの精度をより高めることができる。

図１１は、パターンマッチング方法の処理を実行する情報処理装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。情報処理装置５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）またはＣＤ（Compact Disc）ドライブ装置などの外部記憶装置５０４と、ディスプレイなどの表示装置５０５と、キーボードおよびマウスなどの入力装置５０６と、がバス５１０で接続された構成を有する。

上記したパターンマッチング方法は、プログラムとして提供される。このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、上記したパターンマッチング方法を実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続された情報処理装置上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。さらに、上記したパターンマッチング方法を実行するプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

情報処理装置５００で、このプログラムをＲＡＭ５０３に展開し、ＣＰＵ５０１がこのプログラムを実行することによって、図８および図９で説明したパターンマッチング方法が実行される。情報処理装置５００は、図１の演算処理部３０に対応する。

実施形態によれば、設計データの各配線について抵抗成分と容量成分とを求め、色分類情報にしたがって抵抗成分および容量成分の組み合わせに対応する色を選択し、選択した色を用いて設計データの配線を着色した。また、電子顕微鏡で撮像された検査画像と、色分けされた設計データと、をパターンマッチングして、検査画像に対する設計データの位置ずれ量を算出した。このように、色分けされた設計データを用いることでパターンマッチングの成功率が向上し、その結果、座標ずれを正確に補正することができるという効果を有する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ＳＥＭ検査装置、２０検査画像撮像部、３０演算処理部、３１検査画像取得部、３２設計データ取得部、３３抵抗成分処理部、３４容量成分処理部、３５色分け部、３６パターンマッチング部、１１０検査画像、１１１，１１１Ｂ，１１１Ｄ，１１１ａ，１２５ａ配線、１２０設計データ、１２１設計データ、１３１配線層、１３２コンタクト、２００基板、２０１Ｐウェル、２０２Ｎウェル、２１０Ｎチャネル型電界効果型トランジスタ、２１１，２３１ゲート絶縁膜、２１２，２３２ゲート電極、２１３，２４０Ｎ＋拡散層、２２０，２３３Ｐ＋拡散層、２３０Ｐチャネル型電界効果型トランジスタ。

Claims

基板上に複数の配線を有する検査対象の欠陥を含む検査領域のＳＥＭ画像を取得する検査画像取得部と、
前記検査対象の前記検査領域に対応する設計データを取得する設計データ取得部と、
前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との抵抗成分を求める抵抗成分処理部と、
前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との容量成分を求める容量成分処理部と、
前記抵抗成分および前記容量成分の組み合わせに応じて前記検査領域に含まれる前記設計データの前記配線を色分けする色分け部と、
色分けされた前記設計データと前記ＳＥＭ画像とをパターンマッチングし、前記ＳＥＭ画像と前記色分けされた設計データとの間の座標のずれを補正するパターンマッチング部と、
を備えるＳＥＭ検査装置。
前記抵抗成分処理部は、前記配線の前記基板への接続先によって、前記抵抗成分の分類を行う請求項１に記載のＳＥＭ検査装置。
前記接続先は、Ｐウェルに設けられたＰ＋拡散層、Ｎウェルに設けられたＮ＋拡散層、Ｎウェルに設けられたＰ＋拡散層、Ｐウェルに設けられたＮ＋拡散層、およびゲート電極のいずれかである請求項２に記載のＳＥＭ検査装置。
前記容量成分処理部は、前記配線が前記基板に接続する拡散層の接合面積によって、前記容量成分の分類を行う請求項３に記載のＳＥＭ検査装置。
前記色分け部は、前記抵抗成分と前記容量成分との組み合わせに応じて前記設計データの前記配線に付す色を規定した色分類情報にしたがって、前記設計データの前記配線を色分けする請求項４に記載のＳＥＭ検査装置。
基板上に複数の配線を有する検査対象の欠陥を含む検査領域のＳＥＭ画像を取得する検査画像取得工程と、
前記検査対象の前記検査領域に対応する設計データを取得する設計データ取得工程と、
前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との抵抗成分を求める抵抗成分処理工程と、
前記設計データに基づいて、前記検査領域に含まれる各前記配線に接続される前記基板との容量成分を求める容量成分処理工程と、
前記抵抗成分および前記容量成分の組み合わせに応じて前記検査領域に含まれる前記設計データの前記配線を色分けする色分け工程と、
色分けされた前記設計データと前記ＳＥＭ画像とをパターンマッチングし、前記ＳＥＭ画像と前記色分けされた設計データとの間の座標のずれを補正するパターンマッチング工程と、
を含むパターンマッチング方法。