JP5695924B2 - 欠陥推定装置および欠陥推定方法並びに検査装置および検査方法 - Google Patents
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Description
前記パターンイメージ同士を比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する比較部と、
前記比較により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対し模擬修正を行う模擬修正部とを有し、
前記模擬修正後の光学画像を前記推定部に送ることを特徴とする欠陥推定装置に関する。
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第1の比較部と、
前記比較により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対して模擬修正を行う模擬修正部と、
前記基準画像と前記模擬修正後の光学画像とから、前記基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定する第2の推定部とを有し、
前記第2のパターンイメージは、前記第1のパターンイメージより前記リソグラフィプロセスが進んだものであることを特徴とする欠陥推定装置に関する。
前記画像センサから前記マスクの光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記判定の基準となる基準画像と前記光学画像とから、基板に転写される前記パターンの各パターンイメージを推定する推定部と、
前記パターンイメージ同士を比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する比較部と、
前記比較により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対して模擬修正を行う模擬修正部とを有し、
前記模擬修正後の光学画像を前記推定部に送ることを特徴とするものである。
前記画像センサから前記マスクの光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記判定の基準となる基準画像と前記光学画像とから、リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定する第1の推定部と、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第1の比較部と、
前記比較により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対して模擬修正を行う模擬修正部と、
前記基準画像と前記模擬修正後の光学画像とから、前記基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定する第2の推定部とを有し、
前記第2のパターンイメージは、前記第1のパターンイメージより前記リソグラフィプロセスが進んだものであることを特徴とするものである。
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第1の比較部と、
シミュレーションにより前記試料上の光学画像と前記基準画像のそれぞれのパターンを転写装置にて転写した場合の光学像を推定する転写像推定部と、
前記各転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第2の比較部とを有することを特徴とするものである。
前記第2の比較部からの情報は、欠陥と判定された前記光学画像の転写像と該欠陥の座標を含むことが好ましい。
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第1の比較部と、
前記第1の比較部で欠陥と判定された前記光学画像を取得し、前記欠陥に模擬修正を行う模擬修正部と、
前記模擬修正部で模擬修正をされた光学画像の転写像と、前記基準画像の転写像とを、シミュレーションによりそれぞれ推定する転写像推定部と、
前記各転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第2の比較部とを有することを特徴とするものである。
前記第2の比較部からの情報は、欠陥と判定された前記光学画像の転写像と該欠陥の座標を含むことが好ましい。
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する工程と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
シミュレーションにより前記光学画像の転写像と前記基準画像の転写像をそれぞれ推定する工程と、
前記光学画像の転写像と前記基準画像の転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記光学画像、前記基準画像および前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有することを特徴とするものである。
前記転写像を推定する工程は、前記模擬修正をされた光学画像の転写像と前記基準画像の転写像のそれぞれを推定する工程であることが好ましい。
前記欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記光学画像および前記基準画像の各転写像を推定する必要があるか否かを判断する工程と、
前記各転写像を推定する必要がある場合には、前記各転写像を推定して比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定し、前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記各転写像を推定する必要がない場合には、別の欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記別の欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有することを特徴とする検査方法に関する。
前記各転写像を推定する必要がある場合には、前記模擬修正をされた光学画像の転写像を推定することが好ましい。
図1は、本実施の形態における検査装置のシステム構成図である。本実施の形態においては、フォトリソグラフィ法などで使用されるマスクを検査対象としている。
図5(a)は、マスクの形状欠陥の一例である。この例では、領域1003にアシストパターン1002の断裂がある。尚、アシストパターン1002は、メインパターン1001のパターニング特性を向上させる目的で補助的にマスクに設けられるパターンであり、それ自体はウェハに転写されない。図5(a)のマスクのウェハ転写像をシミュレーションにより推定すると、図5(b)のようになる。すなわち、ウェハ転写像では、欠陥箇所の線幅が正常部のパターンの線幅に比べて細くなる。この細くなる程度が規定値を超えた場合、領域1004は修正すべき欠陥箇所と判定される。尚、細くなる程度は、正常部と欠陥部の推定線幅の差で規定する場合と、正常部に対する欠陥部の推定線幅の比率で規定する場合とがある。
図13を用いて、実施の形態2の第1の態様による欠陥推定装置および欠陥推定方法を説明する。尚、図13で破線に囲まれた部分が、この欠陥推定装置を構成する主要部である。
露光装置でウェハに転写される回路パターンなどの露光イメージのシミュレーションには、非特許文献3(H.H.Hopkins、 On the di_raction theory of optical images, In Proc. Royal Soc. Series A., volume 217 No.1131, pages 408−432,1953)と、非特許文献6(N.B.Cobb,「Fast Optical and Process Proximity Correction Algorithms for Integrated Circuit Manufacturing」 A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Engineering: Electrical Engineering and Computer Science in the Graduate Division of the University of California at Berkeley, Spring 1988)を参照することができる。
露光イメージからレジストパターンのシミュレーションには、非特許文献4(N.B.Cobb, A.Zakhor, M.Reihani, F.Jahansooz, and V.N.Raghavan: Proc.SPIE 3051(1997)458)と、非特許文献6(N.B.Cobb,「Fast Optical and Process Proximity Correction Algorithms for Integrated Circuit Manufacturing」 A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Engineering: Electrical Engineering and Computer Science in the Graduate Division of the University of California at Berkeley, Spring 1988)を参照することができる。
LSIの製造工程では、ウェハ上にレジストパターンを形成した後、このレジストパターンをマスクとして下層の膜をエッチングし、下層に目的とする形状のパターンを形成する。また、ダマシン法により、多層配線構造を形成する場合には、下層膜を絶縁膜として、エッチング後の絶縁膜の凹部に導電性バリア膜と銅の主導体膜を充填し、銅配線パターンを形成する。
実施の形態2の第2の態様による検査装置は、上記の第1の態様による欠陥推定装置の機能を内部に備えていることを特徴とする。
ジI4は複数になる。
図17を用いて、本実施の形態2の第3の態様による欠陥推定装置および欠陥推定方法を説明する。尚、図17で破線に囲まれた部分が、この欠陥推定装置を構成する主要部である。
実施の形態2の第4の態様による検査装置は、上記の第3の態様による欠陥推定装置の機能を内部に備えていることを特徴とする。
2、5 パターン形状
3、6 転写像
4 照射面形状
7 参照画像
8、12 ウェハ転写像
9 光学画像
10、11、13 欠陥箇所
20 検査ストライプ
39、53 マスク
40、50 電子銃
41、51 コンデンサレンズ
42 検出器
43、55 ステージ
45 走査コイル
52 E×B偏向器
54 対物レンズ
56 結像系レンズ
57 蛍光板
58 光学レンズ
59 CCD
60 絶縁体
100a、100b、100c 検査装置
101 フォトマスク
102 XYθテーブル
103 光源
104 拡大光学系
105 フォトダイオードアレイ
106 センサ回路
107 位置回路
108、301、302 比較回路
109 磁気ディスク装置
110 制御計算機
111 展開回路
112 参照回路
115 磁気テープ装置
116 フレキシブルディスク装置
117 CRT
118 パターンモニタ
119 プリンタ
120 バス
122 レーザ測長システム
130 オートローダ
170 照明光学系
201 CADデータ
202 設計中間データ
203 フォーマットデータ
204 マスク採取データ(光学画像データ)
205 マスク検査結果
206 転写像検査結果
207、208a、208b、209、210 欠陥情報リスト
300、303、403 模擬修正回路
400 ウェハ転写シミュレータ
401 第1のシミュレータ
402 第1の比較回路
404 第2のシミュレータ
405 第2の比較回路
500 レビュー装置
600 修正装置
700 シミュレータ
701 マスク上の欠陥に対応する部分
702 マスク上の欠陥に対応する部分
1001 メインパターン
1002 アシストパターン
1003、1004 領域
Claims (14)
- パターンが形成されたマスクの基準画像と光学画像を取得する取得部と、
前記基準画像と前記光学画像を用いて、リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定する推定部と、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値の少なくとも1つを超えた場合に、前記光学画像の欠陥と判定する比較部と、
前記比較部により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対し模擬修正を行う模擬修正部とを有し、
前記基準画像と前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定し、前記各第2のパターンイメージを互いに比較し、前記欠陥が解消されたか否かを確認することを特徴とする欠陥推定装置。 - パターンが形成されたマスクの基準画像と光学画像を取得する取得部と、
前記基準画像と前記光学画像を用いて、第1のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定する第1の推定部と、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値の少なくとも1つを超えた場合に、前記パターンが形成されたマスクの光学画像の欠陥と判定する第1の比較部と、
前記第1の比較部により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対し模擬修正を行う模擬修正部と、
前記基準画像と前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記第1のリソグラフィプロセスと同じ又は進んでいる第2のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定する第2の推定部と、
前記各第2のパターンイメージを互いに比較し、前記欠陥が解消されたか否かを確認する第2の比較部とを有することを特徴とする欠陥推定装置。 - 欠陥推定装置を用いてマスクの欠陥を推定する欠陥推定方法であって、
前記マスクに形成されたパターンの基準画像と光学画像とを取得して、
前記基準画像及び前記光学画像から基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定して、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して、
差異が閾値の少なくとも1つを超えた場合に、前記パターンが形成されたマスクの光学画像の欠陥と判定して、
前記比較により欠陥と判定された個所の前記光学画像を模擬修正して、
前記基準画像と前記光学画像の模擬修正画像とから各第2のパターンイメージを推定して、
前記各第2のパターンイメージを互いに比較し、前記欠陥が解消されたか否かを確認することを特徴とする欠陥推定方法。 - パターンが形成されたマスクに光を照明し、前記マスクの像を光学系を介して画像センサに結像し、欠陥の有無を判定する検査装置において、
前記画像センサから前記パターンが形成されたマスクの光学画像と基準画像とを取得する取得部と、
前記基準画像と前記光学画像を用いて、リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定する推定部と、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値の少なくとも1つを超えた場合に、前記パターンが形成されたマスクの光学画像の欠陥と判定する比較部と、
前記比較部により欠陥と判定された個所の前記光学画像に対し模擬修正を行う模擬修正部とを有し、
前記基準画像と前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定し、前記各第2のパターンイメージを互いに比較し、前記欠陥が解消されたか否かを確認することを特徴とする検査装置。 - パターンが形成されたマスクに光を照明し、前記マスクの像を光学系を介して画像センサに結像し、欠陥の有無を判定する検査装置において、
前記パターンが形成されたマスクの基準画像と光学画像とを取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記基準画像と前記光学画像を用いて、第1のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第1のパターンイメージを推定する第1の推定部と、
前記第1のパターンイメージ同士を比較して差異が閾値の少なくとも1つを超えた場合に、前記パターンが形成されたマスクの光学画像の欠陥と判定する第1の比較部と、
前記光学画像の前記第1の比較部により欠陥と判定された個所に対し模擬修正を行う模擬修正部と、
前記基準画像と前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記第1のリソグラフィプロセスと同じ又は進んでいる第2のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記パターンの各第2のパターンイメージを推定する第2の推定部と、
前記各第2のパターンイメージを互いに比較し、前記欠陥が解消されたか否かを確認する第2の比較部とを有することを特徴とする検査装置。 - パターンが形成された試料に光を照明し、該試料の像を光学系を介して画像センサに結像し、欠陥の有無を判定する検査装置において、
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第1の比較部と、
前記第1の比較部で欠陥と判定された前記光学画像を取得し、前記欠陥に模擬修正を行う模擬修正部であって、前記欠陥が複数の場合には、修正箇所を変えて複数の前記模擬修正を行う模擬修正部と、
前記模擬修正部で模擬修正をされた前記光学画像の模擬修正画像の転写像と、前記基準画像の転写像とを、シミュレーションによりそれぞれ推定する転写像推定部と、
前記各転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する第2の比較部とを有することを特徴とする検査装置。 - 前記第1の比較部および前記第2の比較部からの情報をレビュー装置に出力する出力部、または、前記第1の比較部および前記第2の比較部からの情報をレビューするレビュー画面を有することを特徴とする請求項6に記載の検査装置。
- 前記第1の比較部からの情報は、欠陥と判定された光学画像と該欠陥の座標を含み、
前記第2の比較部からの情報は、欠陥と判定された前記光学画像の転写像と該欠陥の座標を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の検査装置。 - パターンが形成された試料に光を照明し、該試料の像を光学系を介して画像センサに結像し、欠陥の有無を判定する検査方法において、
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する工程と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記欠陥と判定された光学画像を取得して該欠陥に模擬修正をする工程であって、前記欠陥が複数の場合には、修正箇所を変えて複数の前記模擬修正をする工程と、
シミュレーションにより前記模擬修正をされた光学画像の転写像と前記基準画像の転写像をそれぞれ推定する工程と、
前記模擬修正をされた光学画像の転写像と前記基準画像の転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記光学画像、前記基準画像および前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有することを特徴とする検査方法。 - パターンが形成された試料に光を照明し、該試料の像を光学系を介して画像センサに結像し、欠陥の有無を判定する検査方法において、
前記画像センサから前記試料の光学画像を取得する工程と、
前記光学画像を前記判定の基準となる基準画像と比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
シミュレーションにより前記光学画像の転写像と前記基準画像の転写像をそれぞれ推定する工程と、
前記光学画像の転写像と前記基準画像の転写像を比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記光学画像、前記基準画像および前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有し、
前記光学画像の転写像は、所定の範囲内にある全ての欠陥を含む光学画像を基に推定されることを特徴とする検査方法。 - パターンが形成された試料に光を照明し、該試料の像を光学系を介して画像センサに結像し、前記画像センサから前記試料の光学画像を取得し、得られた光学画像を基準画像と比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記光学画像および前記基準画像の各転写像を推定する必要があるか否かを、前記パターンの形状の複雑さに応じて判断する工程と、
前記各転写像を推定する必要がある場合には、前記各転写像を推定して比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定し、前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記各転写像を推定する必要がない場合には、別の欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記別の欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有することを特徴とする検査方法。 - パターンが形成された試料に光を照明し、該試料の像を光学系を介して画像センサに結像し、前記画像センサから前記試料の光学画像を取得し、得られた光学画像を基準画像と比較して差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定する工程と、
前記欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記光学画像および前記基準画像の各転写像を推定する必要があるか否かを判断する工程と、
前記各転写像を推定する必要がある場合には、前記欠陥と判定された光学画像を取得して該欠陥に模擬修正を行い、前記模擬修正をされた光学画像の転写像と、前記基準画像の転写像を推定して比較し、差異が閾値を超えた場合に欠陥と判定し、前記各転写像をレビューして前記欠陥に対する修正の要否を判定する工程と、
前記各転写像を推定する必要がない場合には、別の欠陥が含まれる光学画像と、該光学画像に対応する基準画像とをレビューして、前記別の欠陥に対する修正の要否を判定する工程とを有することを特徴とする検査方法。 - マスクパターンの基準画像と比較対象となる光学画像を用いて、リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記マスクパターンの基準パターンイメージと第1の比較パターンイメージとを推定する推定部と、
前記基準パターンイメージと前記第1の比較パターンイメージに基づき、前記光学画像の模擬修正を行う模擬修正部とを有し、
前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記リソグラフィプロセスにより基板に転写される前記マスクパターンの第2の比較パターンイメージを推定し、前記基準パターンイメージと前記各第2の比較パターンイメージを比較し、欠陥が解消されたか否かを確認することを特徴とする欠陥推定装置。 - マスクパターンの基準画像と比較対象となる光学画像を用いて、第1のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記マスクパターンの第1の基準パターンイメージと第1の比較パターンイメージとを推定する第1の推定部と、
前記基準パターンイメージと前記第1の比較パターンイメージに基づき、前記光学画像の模擬修正を行う模擬修正部と、
前記基準画像と前記模擬修正部で模擬修正された前記光学画像の模擬修正画像を用いて、前記第1のリソグラフィプロセスと同じ又は進んでいる第2のリソグラフィプロセスにより基板に転写される前記マスクパターンの第2の基準パターンイメージと第2の比較パターンイメージを推定する第2の推定部とを有し、
前記第2の基準パターンイメージと第2の比較パターンイメージを比較し、欠陥が解消されたか否かを確認することを特徴とする欠陥推定装置。
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