JP6227466B2 - 荷電粒子線装置および検査装置 - Google Patents
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Description
積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料へ照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する算出部と、
前記複数のライン状パターンにおける前記ラインエッジラフネス値同士を比較し、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定する判定部と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置とする。
前記試料は、積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料へ照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のスペースの左右のエッジ形状の類似度を算出する算出部と、
前記ライン状のパターンまたは前記スペースにおける左右のエッジ形状の類似度に基づき、前記第一パターンの両側に形成された前記第二パターンであるセカンドコアの位置を判定する判定部と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置とする。
積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料に照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記複数のライン状パターンのスペースを挟んで隣接するエッジの凹凸形状の類似度或いは隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンに対してライン中心位置のライン長手方向に沿った変動を算出することによりラインの中心変動として隣接するラインの中心変動の形状の類似度を算出する類似度算出部と、
前記エッジの凹凸形状の類似度または前記ラインの中心変動の形状の類似度に基づき、最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置を判定する位置判定部と、
隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する、ラフネス値算出部と、
前記最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置および前記ラインエッジラフネス値に基づき、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定するイニシャルコア判定部と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置とする。
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する算出部と、
前記複数のライン状パターンにおける前記ラインエッジラフネス値同士を比較し、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする検査装置とする。
前記ライン状のパターンまたは前記スペースにおける左右のエッジ形状の類似度に基づき、前記第一パターンの両側に形成された前記第二パターンであるセカンドコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする検査装置とする。
前記複数のライン状パターンのスペースを挟んで隣接するエッジの凹凸形状の類似度或いは隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンに対してライン中心位置のライン長手方向に沿った変動を算出することによりラインの中心変動として隣接するラインの中心変動の形状の類似度を算出する類似度算出部と、
前記エッジの凹凸形状の類似度または前記ラインの中心変動の形状の類似度に基づき、最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置を判定する位置判定部と、
隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する、ラフネス値算出部と、
前記最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置および前記ラインエッジラフネス値に基づき、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定するイニシャルコア判定部と、有することを特徴とする検査装置とする。
本手法の前提となる膜堆積によるライン形成時のエッジ形状の転写について説明する。図5(a)は、コアパターンに対して膜を堆積したのち、エッチングを行ってコア部分を露出させ、さらにコアを除去して得られるラインパターンのエッジのトップビューの模式図であり、図5(b)は、コアパターンに対して膜を堆積したときの断面の模式図である。図5(a)と(b)とで同じ番号を用いているエッジは対応している。図5(a)では破線で示されている符号501は堆積した膜の表面に相当するラインエッジであり、実線で示されている符号502はコアパターンのラインエッジである。
同様に、重要な寸法指標として、スペースパターンの幅がある。この値の周期的な変化は主として1回目の製膜工程での膜の不均一性による。このような不均一性が発現する原因は、上記のCDL_finalの場合と同じである。この指標自体は従来計測されてきたスペース幅と同じものであるが、イニシャルコアの位置がわかれば、区別することができる。イニシャルコアのスペース幅をCDS_initcore、セカンドコアのスペース幅をCDS_2ndcore、ギャップのスペース幅をCDS_gapとし、それらの値を比較すれば、工程の影響を分離できる。複数のデータがある場合は、平均値をとるとよい。例えば、CDS_2ndcoreが異常に小さい値であれば、1回目の製膜で膜堆積量が不十分だったということになる(詳細は実施例に記す)。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
(1)基板上に形成された第一のパターンに対して膜堆積を行って第一のパターンの両側壁に第二のパターンを形成するという工程を1回以上行うことで形成される複数のラインパターンを有する試料に対して、上空から観察を行うパターン検査方法であって、隣接して並ぶ複数のライン群からそれぞれのラインエッジの凹凸の指標即ちラインエッジラフネス値を算出し、ラインエッジラフネス値の画像内における分布から、第一のパターンの中心がどこのラインまたはスペースの位置に形成されていたかを特定することを特徴とするパターン検査方法。
(2)基板上に形成された第一のパターンに対して膜堆積を行って第一のパターンの両側壁に第二のパターンを形成するという工程を1回以上行うことで形成される複数のラインパターンを有する試料に対して、上空から観察を行うパターン検査方法であって、スペースを挟んで隣接するエッジの凹凸形状の類似度を算出することで、最後の膜堆積の前に形成されていたラインパターンの位置を特定し、
隣接して並ぶ複数のライン群からそれぞれのラインエッジの凹凸の指標即ちラインエッジラフネス値を算出し、ラインエッジラフネス値の画像内における分布から、第一のパターンの中心がどこのラインまたはスペースの位置に形成されていたかを特定することを特徴とするパターン検査方法。
(3)基板上に形成された第一のパターンに対して膜堆積を行って第一のパターンの両側壁に第二のパターンを形成するという工程を1回以上行うことで形成される複数のラインパターンを有する試料に対して、上空から観察を行うパターン検査方法であって、隣接して並ぶ複数のラインに対してライン中心位置のライン長手方向に沿った変動を算出しそれをラインの中心変動とし、隣接するラインの中心変動の形の類似度を算出することで、最後の膜堆積の前に形成されていたラインパターンの位置を特定し、
隣接して並ぶ複数のライン群からそれぞれのラインエッジの凹凸の指標即ちラインエッジラフネス値を算出し、ラインエッジラフネス値の画像内における分布から、第一のパターンの中心がどこのラインまたはスペースの位置に形成されていたかを特定することを特徴とするパターン検査方法。
(4)(1)乃至(3)の何れかに記載のパターン検査方法であって、第一のパターンのエッジの位置に形成されているエッジと、第一のパターンから最も遠い位置に形成されているエッジについてのラインエッジラフネス値のみを用いることを特徴とするパターン検査方法。
(5)(1)乃至4の何れかに記載のパターン検査方法であって、画像内において特定された第一のパターンの中心があった位置を基準として、予め定められた位置にある二つのエッジの距離を算出することを特徴とするパターン検査方法。
(6)基板上に形成された第一のパターンに対して膜堆積を行って第一のパターンの両側壁に第二のパターンを形成するという工程を1回以上行うことで形成される複数のラインパターンを有する試料に対して、上空から観察を行うパターン検査装置であって、
画像からパターンのエッジを抽出するための演算装置と、
スペースを挟んで隣接する二つのエッジの形状の類似度を算出する演算装置かスペースを挟んで隣接する二つのラインの中央位置のラインに沿った方向の変動の類似度を算出する演算装置の少なくとも一方と、
ラインエッジラフネスの値の分布を解析する解析装置と、
画像及びエッジ位置のデータとを記憶するための装置と、
を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
Claims (15)
- 荷電粒子源と、
積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料へ照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する算出部と、
前記複数のライン状パターンにおける前記ラインエッジラフネス値同士を比較し、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記試料は、前記第一パターンに対して2本の前記第二パターンが形成され、更に、前記第二パターンに対してそれぞれ2本ずつ形成された合計4本のライン状パターンを有し、
前記判定部は、前記4本のラインにおける前記ラインエッジラフネス値の大きさを比較したとき、順に小中大中中大中小であった場合、前記イニシャルコアはラインエッジラフネス値が中中となるラインエッジで挟まれた位置にあることを判定することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記判定部は、前記ライン状パターンがポジ型プロセスで形成された場合、前記イニシャルコアがスペース部に位置すると判定することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記判定部は、前記ライン状パターンがネガ型プロセスで形成された場合、前記イニシャルコアがライン部に位置すると判定することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記イニシャルコアの位置を基準として、予め定められた位置にある二つのエッジの距離を算出するエッジ算出部を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記表示部は、前記第一パターンの幅、或いは前記イニシャルコアの幅と前記イニシャルコアを挟んで両側に配置されるライン或いはスペースの幅を合計した値を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 荷電粒子源と、
積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料へ照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のスペースの左右のエッジ形状の類似度を算出する算出部と、
前記ライン状のパターンまたは前記スペースにおける左右のエッジ形状の類似度に基づき、前記第一パターンの両側に形成された前記第二パターンであるセカンドコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項7記載の荷電粒子線装置において、
前記判定部は、
前記セカンドコアの位置に基づいて、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項8記載の荷電粒子線装置において、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する算出部を有し、
前記判定部は、前記複数のライン状パターンにおける前記ラインエッジラフネス値同士を比較し、前記比較した結果と、前記複数のライン状パターンにおいて実測された前記ラインエッジラフネス値との相関値を求め、前記イニシャルコアの位置を判定することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項9記載の荷電粒子線装置において、
前記表示部は、前記イニシャルコアの位置と前記相関値とを表示することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 荷電粒子源と、
積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料を載置する試料台と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子を荷電粒子線として前記試料台に載置された前記試料に照射する照射光学系と、
前記荷電粒子線の照射により前記試料から放出された二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記二次荷電粒子の信号に基づいて得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記複数のライン状パターンのスペースを挟んで隣接するエッジの凹凸形状の類似度或いは隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンに対してライン中心位置のライン長手方向に沿った変動を算出することによりラインの中心変動として隣接するラインの中心変動の形状の類似度を算出する類似度算出部と、
前記エッジの凹凸形状の類似度または前記ラインの中心変動の形状の類似度に基づき、
最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置を判定する位置判定部と、
隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する、ラフネス値算出部と、
前記最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置および前記ラインエッジラフネス値に基づき、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定するイニシャルコア判定部と、
を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料へ荷電粒子線を照射し得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する算出部と、
前記複数のライン状パターンにおける前記ラインエッジラフネス値同士を比較し、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする検査装置。 - 積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料へ荷電粒子線を照射し得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記画像データに基づき、前記試料において隣接して並ぶ複数のスペースの左右のエッジ形状の類似度を算出する算出部と、
前記ライン状のパターンまたは前記スペースにおける左右のエッジ形状の類似度に基づき、前記第一パターンの両側に形成された前記第二パターンであるセカンドコアの位置を判定する判定部と、
を有することを特徴とする検査装置。 - 積層膜上に形成されたライン状の第一パターンを覆い、膜堆積を行って第一パターンの両側壁にライン状の第二パターンを形成する工程を2回以上行うことで形成される複数のライン状パターンを有する試料へ荷電粒子線を照射し得られる前記試料の表面の画像データを表示する表示部と、
前記複数のライン状パターンのスペースを挟んで隣接するエッジの凹凸形状の類似度或いは隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンに対してライン中心位置のライン長手方向に沿った変動を算出することによりラインの中心変動として隣接するラインの中心変動の形状の類似度を算出する類似度算出部と、
前記エッジの凹凸形状の類似度または前記ラインの中心変動の形状の類似度に基づき、
最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置を判定する位置判定部と、
隣接して並ぶ前記複数のライン状パターンのラインエッジの凹凸の指標であるラインエッジラフネス値を算出する、ラフネス値算出部と、
前記最後の膜堆積の前に形成されたライン状パターンの位置および前記ラインエッジラフネス値に基づき、前記第一パターンの中心であるイニシャルコアの位置を判定するイニシャルコア判定部と、
を有することを特徴とする検査装置。 - 請求項12乃至14の何れか1項に記載の検査装置において、
前記ライン状パターンまたは前記ライン状パターンのスペースの幅を算出することを特徴とする検査装置。
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