TW201814244A - 圖案評估裝置及電腦程式 - Google Patents

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TW201814244A
TW201814244A TW106130544A TW106130544A TW201814244A TW 201814244 A TW201814244 A TW 201814244A TW 106130544 A TW106130544 A TW 106130544A TW 106130544 A TW106130544 A TW 106130544A TW 201814244 A TW201814244 A TW 201814244A
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豊田康隆
新藤博之
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日立全球先端科技股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種以容許根據電路部位而不同之製造偏差並進行有效率且正確之缺陷檢查為目的之圖案評估裝置及電腦程式。為了達成上述目的，提出具有如下機構之電腦程式、檢查系統，即該機構係對用於製造檢查對象圖案之設計圖案之形狀相似或相同之複數個檢查對象圖案之計測資料進行統計處理，並根據計測資料之分佈狀態調整缺陷判定閾值。

Description

圖案評估裝置及電腦程式
本發明係關於一種圖案評估裝置及電腦程式，尤其係關於一種基於與參照資料之比較而進行缺陷判定之圖案評估裝置、及電腦程式。
近年來之半導體由於微細化、多層化有所發展，且邏輯亦複雜化，故而處於其製造極其困難之狀況。其結果，有因製造製程引起之缺陷多發之傾向，而正確地檢查該缺陷變得重要。 基於利用光學式檢查裝置等檢測出之缺陷之座標資訊對缺陷進行再檢之缺陷再檢型SEM(Scanning Electron Microscope，掃描式電子顯微鏡)或根據基於檢測出之信號而形成之波形資訊測定圖案之尺寸之CD-SEM(Critical Dimension(臨界尺寸)-SEM)係使用於該等缺陷之詳細之檢查或測定。該等SEM檢查裝置係檢查與基於半導體製造製程之模擬之檢查座標或基於光學式檢查裝置等之檢查結果之檢查座標對應的圖案。提出有各種檢查方法。於專利文獻1中揭示有針對設計資料將基準圖案與自圖像中獲取之圖案進行比較之比較檢查法，進而，說明有如下內容，即，根據配線之屬性或是否為圖案複雜之部位，而設定圖案之變形之容許量。又，於專利文獻2中說明有如下內容，即，鑒於在每一圖案部位其重要度不同，而設定與圖案部位對應之容許值。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2004-163420號公報(對應美國專利USP8,045,785) [專利文獻2]日本專利特開2007-248087號公報(對應美國專利USP8,019,161)
[發明所欲解決之問題] 因微細化而難以將所設計之圖案之形狀忠實地製造於晶圓。尤其是，角部或線端等曲線部位、或圖案密集之部位難以製造，雖進行製造偏差之抑制作業，但難以將整個圖案之製造偏差抑制為固定程度，要調整至不對半導體元件之性能造成影響之程度而進行生產。 因此，要求於檢查之階段亦考慮此種製造偏差而僅檢測致命缺陷。根據如專利文獻1、2所說明般之圖案之比較檢查法，可根據圖案部位之重要度而設定用以判定是否為缺陷之容許量，但難以進行考慮到偏差之容許量設定。尤其是，偏差經過其抑制作業而逐漸變小，但難以區分根據該抑制作業之階段而變化之應視為缺陷之形狀誤差與偏差，設定適於構成半導體元件之所有電路部位之公差之作業非常困難。 以下，提出一種以容許根據圖案部位而不同之製造偏差並高效率且正確地進行缺陷檢查為目的之圖案評估裝置、及電腦程式。 [解決問題之技術手段] 為了達成上述目的，提出一種根據用於製造檢查對象圖案之設計圖案之形狀相似或相同之複數個檢查對象圖案之計測資料之分佈狀態而調整缺陷判定閾值(容許值)的圖案評估裝置、及電腦程式。 [發明之效果] 根據上述構成，藉由根據設計資訊相同或相似之複數個圖案之計測值而產生檢測缺陷之閾值(容許值)，可正確且有效率地進行容許根據圖案部位而不同之製造偏差而僅檢測致命缺陷的檢查。
以下說明之實施例主要係關於使用設計資訊與檢查圖案之攝影圖像進行圖案之測定或檢查等評估的圖案評估裝置、使運算處理裝置等執行該評估之電腦程式、及記憶有該電腦程式之可讀取之記憶媒體。 首先，檢查操作員定義與檢查圖案對應之設計圖案。其次，使設計圖案與檢查圖案重疊。重疊使用手動調整或基於圖案匹配之自動調整法。繼而，以設計圖案之形狀為參考而產生計測參照表，並登錄計測值與檢查座標。計測參照表係指登錄檢查對象圖案之計測值與檢查座標之資料庫。能以檢查對象圖案之理想形狀等同之圖案為單位進行分組而登錄，藉由參照用於製造檢查圖案之設計圖案而決定對象組，登錄計測值與檢查座標。 於計測參照表之登錄時，已經存在對象組之情形時，於該組中登錄計測值與檢查座標，若不存在對象組，則新建組而登錄計測值與檢查座標。 藉由針對每一檢查點進行以上程序，而於計測參照表中形成理想形狀相同之圖案之組，於各組中累積檢查圖案之計測值及與之對應之檢查座標。於各組之計測值累積固定程度以上後或者檢查結束後，計算各組之計測值之平均值與標準偏差，決定考慮製造偏差之閾值。例如，產生用以將計測值之(平均值-標準偏差)~(平均值+標準偏差)之範圍外之計測值之圖案判定為缺陷之閾值。最後，將針對每組產生之閾值與計測值分別進行比較，檢測缺陷。藉此，實現容許根據電路部位而不同之製造偏差之缺陷檢查。於以下之實施例中進行詳細說明。 [實施例1] 以下，利用圖式對圖案檢查方法、及半導體檢查系統之具體例進行說明。 圖2係表示半導體檢查系統之概要之圖。半導體檢查系統包括獲取電路圖案之圖像資料之掃描式電子顯微鏡201(SCANNING ELECTRON MICROSCOPE：以下為SEM)、及藉由圖像資料之分析而檢查電路圖案之控制部214。SEM201係對製造有電子元件之晶圓等試樣203照射電子束202，將自試樣203發射之電子利用二次電子檢測器204及反射電子檢測器205、206捕捉，並利用A/D(analog to digital，類比/數位)轉換器207轉換為數位信號。數位信號係輸入至控制部214並儲存於記憶體208，利用CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)209、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)或FPGA(Field Programmable Gate Array，場可程式化閘陣列)等圖像處理硬體210進行符合目的之圖像處理，檢查電路圖案。 進而，控制部214係與具備輸入機構之顯示器211連接，具有對使用者顯示圖像或檢查結果等之GUI(GRAPHICAL USER INTERFACE，圖形使用者介面)等之功能。再者，亦可將控制部214中之控制之一部分或全部分配給CPU或搭載有可累積圖像之記憶體之電子計算機等而進行處理、控制。又，控制部214係經由網路或匯流排等而與攝像方案製作裝置212連接，該攝像方案製作裝置212係手動或者活用電子元件之設計資料213而製作包含檢查所需之電子元件之座標、用於決定檢查位置之圖案匹配用之模板、攝影條件等之攝像方案。 圖16係更詳細地表示內置於控制部214之運算處理裝置之圖。圖16中例示之半導體檢查系統包含：掃描電子顯微鏡本體1601；控制裝置1604，其控制掃描電子顯微鏡本體；運算處理裝置1605，其基於特定之動作程式(方案)向控制裝置1604傳輸控制信號，並且根據藉由掃描電子顯微鏡所獲得之信號(二次電子或背向散射電子等)執行圖案之形狀評估；設計資料記憶媒體1616，其儲存有半導體元件之設計資料；設計裝置1618，其進行設計資料之製作或使用模擬之設計資料之修正等；及輸入輸出裝置1617，其輸入特定之半導體評估條件或者輸出測定結果或缺陷判定結果。 運算處理裝置1605作為用於根據所獲得之圖像判定圖案之正常與缺陷之資料處理裝置發揮功能。控制裝置1604係基於來自方案執行部1606之指示，控制掃描電子顯微鏡本體1601內之試樣台或偏轉器，執行掃描區域(視場)於所期望之位置之定位。自控制裝置1604將與設定倍率或視場之大小對應之掃描信號供給至掃描偏轉器1602。掃描偏轉器1602係根據所供給之信號，使視場之大小(倍率)變化為所期望之大小。 運算處理裝置1605中包含之圖像處理部1607係與掃描偏轉器1602之掃描同步地，對藉由將檢測器1603之檢測信號排列而獲得之圖像進行處理。又，於運算處理裝置1605，內置有記憶所需之動作程式或圖像資料、觀測到之特徵值等之記憶體1609。 又，圖像處理部1607中包含：匹配處理部1610，其用以使用預先所記憶之模板而特定圖像內之評估對象；輪廓線提取部1611，其如下述般自圖像資料中提取輪廓線；計測參照表產生部1612，其對與檢查位置對應之設計圖案進行分析，產生計測參照表；計測部1613，其進行檢查圖案之尺寸計測、形狀定量化或與基準圖案之比較量之計算；缺陷判定閾值產生部1614，其針對每一組圖案根據計測值之統計量產生用於判定缺陷之閾值；及缺陷判定部1615，其針對每一組圖案將計測值與閾值進行比較，判定圖案之正常、缺陷。 自試樣發射之電子係由檢測器1603捕捉，並利用內置於控制裝置1604之A/D轉換器轉換為數位信號。藉由內置於圖像處理部1607之CPU、ASIC、FPGA等圖像處理硬體，進行符合目的之圖像處理。 運算處理裝置1605係與輸入輸出裝置1617連接，具有在設置於該輸入輸出裝置1617之顯示裝置對操作者顯示圖像或檢查結果等之GUI(GRAPHICAL USER INTERFACE)等之功能。 又，輸入輸出裝置1617亦作為如下之攝像方案製作裝置發揮功能：手動或者活用電子元件之設計資料記憶媒體1616中所記憶之設計資料，而製作包含測定、檢查等所需之電子元件之座標、用於定位之圖案匹配用之模板、攝影條件等之攝像方案。 輸入輸出裝置1617具備截取基於設計資料而形成之線圖圖像之一部分並設為模板之模板製作部，作為匹配處理部1610中之模板匹配之模板係登錄於記憶體1609中。模板匹配係基於使用正規化相關法等之一致度判定而特定出成為位置對準之對象之攝像圖像與模板一致之部位的方法，匹配處理部1610係基於一致度判定，特定出攝像圖像之所期望之位置。再者，於本實施例中，以一致度或相似度之措詞表現模板與圖像之一致之程度，但於表示兩者之一致之程度之指標之意義上相同。又，不一致度或非相似度亦為一致度或相似度之一態樣。 又，於圖像處理部1607內置有將藉由SEM所獲得之信號累計而形成累計圖像之圖像累計部1608。於如捕捉電子之檢測器1603存在複數個之實例中，製作將藉由複數個檢測器所獲得之複數個信號組合而成之圖像。藉此，可產生符合檢查目的之圖像。又，可藉由將利用一個檢測器所獲得之複數個圖像累計而產生各圖像中包含之雜訊得以抑制之圖像。 輪廓線提取部1611例如按照如圖17中例示之流程圖自圖像資料中提取輪廓線。圖18係表示其輪廓線提取之概要之圖。 首先，獲取SEM圖像(步驟1701)。繼而，基於白色帶之亮度分佈，形成第1輪廓線(步驟1702)。此處，使用白色帶法等進行邊緣檢測。繼而，對所形成之第1輪廓線於特定方向上求出亮度分佈，提取具有特定之亮度值之部分(步驟1703)。此處言及之所謂特定方向，較理想為相對於第1輪廓線垂直之方向。如圖18中例示般，基於線圖案1801之白色帶1802，形成第1輪廓線1803，對該第1輪廓線1803設定亮度分佈獲取區域(1804~1806)，藉此，獲取相對於第1輪廓線垂直之方向之亮度分佈(1807~1809)。 第1輪廓線1803係較粗之輪廓線，由於表示圖案之大致之形狀，故而以該輪廓線為基準檢測亮度分佈，以便以該輪廓線為基準形成更高精度之輪廓線。藉由在相對於輪廓線垂直之方向上檢測亮度分佈，可縮小分佈之峰寬度，其結果，可檢測正確之峰位置等。例如若將峰頂之位置相連，則可形成高精度之輪廓線(第2輪廓線)(步驟1705)。又，亦可不檢測峰頂，而將特定之亮度部分相連而形成輪廓線。 進而，為了製作第2輪廓線，亦可藉由在相對於第1輪廓線1803垂直之方向上使電子束掃描而形成分佈(步驟1704)，基於該分佈而形成第2輪廓線。 圖19係表示圖案之檢查程序之流程圖。於本實施例中，就對利用外觀檢查裝置或半導體之製程模擬之評估等預先特定出之晶圓上之缺陷可能性部位之檢查應用本發明之檢查方法之例進行說明。再者，缺陷可能性部位係指預測會產生缺陷之部位。 首先，操作員利用方案製作裝置212設定用於對晶圓上之電路圖案進行拍攝、檢查之檢查條件(步驟1901)。檢查條件係指SEM201之攝影倍率或成為檢查對象之電路圖案之座標(以下，設為檢查座標)等。其次，基於所設定之檢查條件，產生攝影方案(步驟1902)。攝影方案係用於控制SEM201之資料，定義檢查操作員所設定之檢查條件或用於自攝影圖像中特定出檢查位置之模板。繼而，基於方案，利用SEM201拍攝電路圖案，使用定位用之模板進行圖案匹配，特定出攝影圖像內之檢查點(步驟1903)。繼而，基於設計圖案進行適合於對象圖案之計測，於相符之圖案庫中登錄計測資料與檢查座標，於圖案庫之計測值累積固定程度以上後，基於計測值之統計量，產生用於判定缺陷之閾值(步驟1904)。繼而，與計測值進行比較而判定缺陷(步驟1905)。最後，將結果輸出至記憶體208及顯示器211(步驟1906)。 以下，表示具體例而對自圖案之計測至產生缺陷判定閾值為止之程序(步驟1904)、及判定缺陷之程序(步驟1905)之詳情進行說明。 圖3係將晶圓上之製造點不同之4個檢查圖案302重疊所得之圖。該4個檢查圖案302均為以相同形狀之設計圖案301製造者。隨著圖案之微細化而其製造變得困難，製造之圖案如虛線區域303、304般，其形狀產生偏差。又，偏差之大小亦根據圖案之形狀或周圍之圖案而不同。該等偏差於製造製程之開發階段被抑制為不會對半導體元件之性能造成影響之程度，但無法完全抑制。因此，尤其是於接近量產之檢查中，需要不將該製造偏差判定為缺陷之對策。另一方面，如305般多個圖案形狀形成之較製造偏差大之變形為缺陷之可能性較高，因此，成為應藉由檢查而檢測之對象。 為了容許此種根據圖案部位而不同之製造偏差而檢測缺陷，而按照由圖像處理部1607執行之圖1及圖11所示之程序進行檢查。圖1係與自圖案之計測至用於缺陷判定之閾值產生相關的流程圖。 首先，對與檢查座標對應之設計圖案進行分析，決定與檢查座標對應之圖案ID(IDentifier，標識符)(步驟101)。 圖案ID係用於識別以成為相同之設計值之方式製造之圖案之計測值與檢查座標者，按照圖5所示之程序決定。首先，讀出與檢查座標對應之設計圖案(步驟501)。其次，將設計圖案分割為計測單位區域(步驟502)。計測單位區域係設定為產生用於評估檢查座標之缺陷之計測資料之區域單位。繼而，對包含檢查座標之所有計測單位區域設定圖案ID，並作為如根據檢查座標而能夠參照圖案ID之資料登錄至記憶體中(步驟503)。以下，利用圖4具體進行說明。 圖4係表示包含檢查座標403、404、405之設計圖案與計測單位區域(虛線區域)之例之圖。圖中之W1、W2、H1、H2、SW1、LE1、LE2為圖案ID，對設計圖案之形狀相同之計測單位區域設定相同之ID(識別資訊)。例如，包含檢查座標403、404之計測單位區域之設計圖案由於為相同形狀，故而設定相同之圖案ID。又，設定圖案ID時，亦可定義適合於該圖案之計測方法。圖6係表示適合於各圖案部位之計測方法者。圖6(a)係於配線圖案之中央部設定有計測單位區域601之情形，對於與該區域對應之圖案ID，定義為了計測圖案之收縮而計測圖案尺寸602之方法。圖6(b)係於配線端設定有計測單位區域603之情形，對於與該區域對應之圖案ID，定義為了計測配線端之後退量而計測設計圖案604與圖案之差分(EPE：Edge Placement Error(邊緣位置誤差))605之方法。EPE係根據設計資料等產生之基準圖案(基準資料)與自SEM圖像中提取之輪廓線資料之對應點間之偏移，藉由求出EPE而可評估實際之圖案與圖案之理想形狀之形狀之乖離。 又，配線端由於亦必須進行形狀之變形缺陷之檢測，故而如圖6(c)般，亦定義計測配線端之圖案之曲率之方法。 於圖21中表示配線端之形狀變形之例。圖21(a)(b)係形狀變形之配線端，圖21(c)係正常形狀之配線端。於配線端之位置存在將該配線與上下層之配線連接之通孔之情形時，若如圖21(a)(b)般形狀變形，則通孔之連接面積變小，而對半導體元件之性能造成影響。因此，要求使配線端之形狀變形量正確地定量化。以下，對使配線端之形狀變形定量化之一例進行說明。 圖20係表示構成配線端部之圖案之輪廓線之輪廓點2000之集合者。對該輪廓點逐點地利用數式1求出曲率。 [數式1]於圖21之2101~2103表示將圖21(a)(b)(c)之各輪廓點之曲率值投影至X座標所得之曲線。如此可知，配線端之變形越大，則曲率值越高。但是，於採用一個輪廓線之代表值作為曲率值之情形時，有因輪廓中包含之雜訊成分之影響而導致正確之形狀變形未被反映至曲率值的情形。因此，按照如圖22般之程序求出曲率統計量，並設為配線端等曲線部位之計測資料。以下，對曲率統計量之產生程序進行說明。首先，讀出評估配線端等之變形之圖案ID之輪廓資料(步驟2201)。其次，利用數式1等計測每一輪廓點之曲率值(步驟2202)。繼而，進行複數個輪廓點之曲率之統計運算，計算曲率統計量(步驟2203)。作為最後之圖案ID之計測值而保存至計測參照表中(步驟2204)。曲率值之統計運算例如為平均值、標準偏差、最大值、從最大值按照降序排列之上述n個曲率值之平均值等。 圖6(d)係於孔圖案設定有計測單位區域608之情形，對與該區域對應之圖案ID定義計測圖案之長徑609、短徑610或由輪廓線包圍之區域之面積之方法。又，亦可藉由對計測單位區域內之設計圖案之形狀進行分析而求出目標設計值。 將此種圖案ID、設計值、檢查座標、計測方法之關係以如圖7般之計測參照表之形式保存於記憶體中。圖7中例示之參照表可針對成為計測對象之圖案部位之形狀特徵之每一特徵(例如類別與設計值之每一組合)記憶複數個計測值。 其次，進行檢查座標位置之圖像計測(步驟102)。以下，對具體例進行說明。首先，使用計測參照表決定與檢查座標對應之計測種類，並基於其計測方法產生圖像解析之計測資料。若為線寬或間隙寬度之計測，則計測與檢查座標對應之圖案之尺寸。又，若為線端形狀之計測，則計測與設計圖案之形狀誤差(EPE)或曲率值。又，若為孔之計測，則計測短徑、長徑、由輪廓線包圍之區域之面積。 繼而，將圖像計測值登錄至對應之圖案ID之計測參照表中(步驟103)。針對所有檢查座標進行以上之步驟101~103之程序(步驟104)。 所有檢查結束後，就所有圖案ID產生用於缺陷判定之閾值(步驟105)。近年來之檢查對象數達到數千~數萬，但圖案形狀之變化較少，因此，於檢查結束後累積有評估各圖案ID之形狀之偏差之充分之計測資料。於圖8中表示各計測方法之計測資料之頻度曲線(橫軸：計測值、縱軸：頻度)。對此種計測資料之分佈狀態進行分析而產生缺陷判定之閾值。 利用圖10之流程圖對缺陷判定之閾值之產生程序進行說明。 圖9係表示某圖案ID之計測值之頻度曲線之圖，橫軸表示計測值，縱軸表示其頻度。圖案ID係針對設計圖案等價之每一計測單位區域而設定，因此，理想的是計測值＝設計值，但因製造偏差而採取此種分佈。首先，自計測參照表中讀出一個圖案ID中所登錄之所有計測資料(步驟1001)。繼而，計算計測值之統計量(步驟1002)。計測值之統計量係指所有計測值之平均值或標準偏差值等。於圖9之例中表示平均值909、(平均值-標準偏差)908、(平均值+標準偏差)910之點。該平均值為現狀之製造製程中之平均值，隨著乖離該平均值而缺陷之可能性變高。 但是，於遮罩缺陷等系統性缺陷之情形時，於任一圖案均產生相同之缺陷，因此，計測資料之平均值成為自設計值較大地乖離之值。因此，於產生閾值之前估計與該設計值之乖離度而判定有無系統性缺陷(步驟1003)。於圖12中表示具體之系統性缺陷判定程序。首先，將該圖案ID之計測值全部讀出(步驟1201)。繼而，計算計測值之平均值、標準偏差等統計量(步驟1202)。繼而，計算設計值或預測值等基準統計量與來自計測資料之統計量之差分(步驟1203)。 圖13係表示計測資料之頻度曲線1301與藉由製造製程之模擬而求出之計測預測值之頻度曲線1302的圖。計測資料之平均值1303相對於製程模擬之設計基準值1304較大地乖離。藉由統計量之差分值與特定之閾值之比較而特定出此種乖離，並判定為系統性缺陷(步驟1204)。於系統性缺陷判定後，產生將例如(平均值-標準偏差)~(平均值+標準偏差)之區間判定為正常之計測值之閾值(步驟1004)。再者，亦可根據圖案ID而產生對上述範圍進行加權所得之閾值(步驟1005)。針對每一對象圖案ID實施步驟1001~步驟1005，將所求出之缺陷判定閾值登錄至記憶體中。又，亦可進行如下閾值設定：設置上述閾值範圍之固定之區間905、907，將相當於該部分之圖案識別為缺陷可能性部位，將除此以外之區間904、906識別為缺陷部位。對所有圖案ID進行此種閾值產生，並登錄至計測參照表中(步驟106)。 再者，考慮如下情形，即，根據ID合計所得之統計值係過去之資料，且基於該統計值求出之閾值作為之後進行之製造偏差之抑制作業之目標值較低。因此，亦可以範圍小於(平均值-標準偏差)~(平均值+標準偏差)之方式乘以特定之係數而設定容許範圍。 其次，利用圖11之流程圖對缺陷之判定程序進行說明。首先，讀出計測參照表(步驟107)。繼而，自計測參照表中讀出圖案ID之閾值(步驟108)。依次讀出相同之圖案ID之計測值(步驟109)，藉由與閾值之比較而判定缺陷，並與檢查座標一同登錄至記憶體中(步驟110)。對圖案ID內之所有計測資料實施以上之步驟108~步驟110(步驟111)。對計測參照表內之所有圖案ID之計測資料實施該程序(步驟112)。 藉由以上，進行容許根據電路部位而不同之製造偏差之缺陷檢查。 其次，就對缺陷檢查有效之GUI進行說明。可讓使用者通過該GUI設定檢查參數，亦可供使用者確認缺陷檢查結果。圖14為GUI之例。該GUI1401中包括表示出圖案ID之視窗1402、表示出其詳細資訊之視窗1403、表示出與該圖案ID對應之計測值之頻度曲線之視窗1404、將晶圓上之檢查座標1408可視化之視窗1405、表示出被判定為晶片或照區內之缺陷之座標1409、被判定為有缺陷可能性之檢查座標1410之視窗1406、表示出檢查對象圖案1414或設計圖案1411、計測單位區域1412之視窗1407，基於檢查座標或圖案之攝影圖像、設計圖案、計測參照表、缺陷判定結果而顯示於顯示器。該GUI程式作為CPU之執行程式而啟動。又，用於缺陷判定之閾值之權重1417或調整閾值之滑塊1415、圖案ID之切換等可由使用者指定。 藉由活用此種GUI，使用者可容易地確認缺陷判定結果。 又，藉由如圖15般按照被判定為缺陷之數量由多至少之順序將圖案ID排序而顯示於GUI，使用者亦能夠容易地確認危險之缺陷部位。 如上所述之圖案之缺陷判定等可藉由專用之硬體執行，亦可使通用之電腦執行如上所述之處理。
101~106‧‧‧步驟
107~112‧‧‧步驟
201‧‧‧SEM
202‧‧‧電子束
203‧‧‧試樣
204‧‧‧二次電子檢測器
205‧‧‧反射電子檢測器1
206‧‧‧反射電子檢測器2
207‧‧‧A/D轉換器
208‧‧‧記憶體
209‧‧‧CPU
210‧‧‧硬體
211‧‧‧顯示機構
212‧‧‧方案產生系統
213‧‧‧設計資料
214‧‧‧控制部
301‧‧‧設計圖案
302‧‧‧檢查對象之複數個圖案
303‧‧‧製造偏差1
304‧‧‧製造偏差2
305‧‧‧缺陷1
306‧‧‧缺陷2
401‧‧‧設計圖案1
402‧‧‧設計圖案2
403‧‧‧檢查座標1
404‧‧‧檢查座標2
405‧‧‧檢查座標3
501~503‧‧‧步驟
601‧‧‧計測單位區域
602‧‧‧尺寸計測部位
603‧‧‧計測單位區域
604‧‧‧設計圖案
605‧‧‧設計圖案與檢查圖案之誤差量
606‧‧‧計測單位區域
607‧‧‧與圖案擬合之圓
608‧‧‧計測單位區域
609‧‧‧孔之長徑
610‧‧‧孔之短徑
901‧‧‧閾值內(正常)
902‧‧‧閾值外(缺陷)
903‧‧‧閾值外(缺陷)
904‧‧‧缺陷區域(下限)
905‧‧‧缺陷可能性區域(下限)
906‧‧‧缺陷區域(上限)
907‧‧‧缺陷可能性區域(上限)
908‧‧‧缺陷判定閾值(下限)
909‧‧‧計測資料之平均值
910‧‧‧缺陷判定閾值(上限)
1001~1006‧‧‧步驟
1201~1204‧‧‧步驟
1301‧‧‧計測資料之頻度曲線
1302‧‧‧基於製程模擬等之推定頻度曲線
1303‧‧‧計測資料之平均值
1304‧‧‧推定頻度曲線之平均值
1305‧‧‧推定頻度曲線之分佈範圍
1401‧‧‧GUI畫面
1402‧‧‧圖案ID視窗
1403‧‧‧圖案ID詳細資料視窗
1404‧‧‧計測資料頻度曲線視窗
1405‧‧‧晶圓圖視窗
1406‧‧‧晶片圖視窗
1407‧‧‧檢查圖案視窗
1408‧‧‧檢查座標
1409‧‧‧座標
1410‧‧‧檢查座標
1411‧‧‧設計圖案
1412‧‧‧計測單位區域
1414‧‧‧檢查對象圖案
1415‧‧‧滑塊
1417‧‧‧權重
1601‧‧‧掃描電子顯微鏡本體
1602‧‧‧掃描偏轉器
1603‧‧‧檢測器
1604‧‧‧控制裝置
1605‧‧‧運算處理裝置
1606‧‧‧方案執行部
1607‧‧‧圖像處理部
1608‧‧‧圖像累計部
1609‧‧‧記憶體
1610‧‧‧匹配處理部
1611‧‧‧輪廓線提取部
1612‧‧‧計測參照表產生部
1613‧‧‧計測部
1614‧‧‧缺陷判定閾值產生部
1615‧‧‧缺陷判定部
1616‧‧‧設計資料儲存部
1617‧‧‧輸入輸出裝置
1618‧‧‧設計裝置
1801‧‧‧線圖案
1802‧‧‧白色帶
1803‧‧‧第1輪廓線
1804~1806‧‧‧亮度分佈獲取區域
1807~1809‧‧‧相對於第1輪廓線垂直之方向之亮度分佈
1901~1906‧‧‧步驟
2000‧‧‧輪廓點
2101~2103‧‧‧曲線
2201~2204‧‧‧步驟
圖1係表示根據製造偏差決定適於電路部位之缺陷判定閾值之程序之流程圖。 圖2係表示半導體檢查系統之構成之圖。 圖3係表示檢查對象圖案之圖。 圖4係表示設計圖案之圖。 圖5係表示圖案ID之決定程序之流程圖。 圖6(a)~(d)係表示基於圖案之計測方法之差異之圖。 圖7係表示計測參照表之圖。 圖8(a)~(d)係表示計測資料之頻度曲線之圖。 圖9係表示計測資料之頻度曲線與缺陷判定閾值之關係之圖。 圖10係表示產生缺陷判定閾值之程序之流程圖。 圖11係表示缺陷判定程序之流程圖。 圖12係表示系統性缺陷判定程序之流程圖。 圖13係用於說明系統性缺陷之圖。 圖14係顯示檢查參數之指示、檢查結果之GUI之圖。 圖15係表示檢查結果之GUI之一例之圖。 圖16係表示檢查系統之概要之圖。 圖17係表示輪廓線檢測之程序之流程圖。 圖18係表示輪廓線提取之概要之圖。 圖19係表示檢查程序之流程圖。 圖20係表示配線端之輪廓點之圖。 圖21(a)~(c)係表示配線端之形狀變形之例之圖。 圖22係表示曲率統計量之計算程序之流程圖。

Claims (11)

  1. 一種圖案評估裝置，其係具備基於圖案之計測值與特定之閾值之比較而檢測上述圖案之缺陷之運算處理裝置者，其特徵在於： 具備記憶上述圖案之計測值之記憶媒體，且 上述運算處理裝置係關於記憶於上述記憶媒體之設計資料求出表示相同圖案之複數個計測值之偏差之指標值，並根據該指標值設定上述閾值。
  2. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係關於上述設計資料求出相同圖案之複數個計測值之統計值，並根據該統計值求出上述指標值。
  3. 如請求項2之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置基於上述指標值之標準偏差而設定上述閾值。
  4. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係使用上述設計資料將上述複數個計測值按照上述圖案部位之種類進行分類。
  5. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係對上述計測值賦予與上述圖案部位對應之識別資訊，對具有相同識別資訊之計測值求出上述指標值。
  6. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述計測值係尺寸、基準資料與輪廓線資料之差分、上述圖案之一部分之曲率、圓形圖案之長徑、及圓形圖案之短徑、圓形圖案之面積之至少1個。
  7. 如請求項6之圖案評估裝置，其中 上述曲率係藉由構成上述圖案之複數個部位之曲率之統計運算而求出。
  8. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係將上述圖案分類為包含上述圖案之頂點之部位與不包含上述圖案之頂點之部位，以該經分類之部位為單位求出上述偏差。
  9. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係將上述圖案之邊緣分割為複數個區域，以該經分割之區域為單位進行上述計測值之統計處理。
  10. 如請求項1之圖案評估裝置，其中 上述運算處理裝置係於上述計測值之頻度曲線中存在2個以上之峰之情形時，將屬於2個以上之峰中包含相對乖離於設計基準之計測值之峰的計測值定義為系統性缺陷。
  11. 一種電腦程式，其係藉由使電腦進行圖案之計測值與特定之閾值之比較運算而檢測圖案之缺陷者，其特徵在於： 該程式係使上述電腦關於記憶於記憶媒體之設計資料求出表示相同圖案之複數個計測值之偏差之指標值，並根據該指標值設定上述閾值。
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