TWI789508B - 產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及基準圖樣的空白寬度之關係的修正線的方法及裝置、以及電腦可讀取之記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供能夠正確且容易產生晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量之傾向的方法。本方法係一種產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及與前述基準圖樣鄰接之空白寬度之關係之修正線的方法，該方法包含：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白的寬度的出現頻率圖；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量；將從前述複數個空白寬度與前述邊緣的偏差量所具體指定的複數個資料點繪圖於座標系上；從前述座標系上的前述複數個資料點產生前述修正線的步驟。

Description

產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、 及基準圖樣的空白寬度之關係的修正線的方法及裝置、以及電腦可讀取之記錄媒體
本發明係關於使用於根據設計資料所製造之構成半導體積體電路(LSI)及液晶面板之圖樣的邊緣檢測的技術，特別是關於產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的方法及裝置。
專利文獻1提出有將經轉寫於晶圓之圖樣與由設計資料所製作的基準圖樣作比較而進行圖樣之形狀的計測或檢測圖案的缺陷的方法。所謂基準圖樣係以線段或曲線顯現的圖樣，為與檢查對象影像(晶圓圖樣)比較的圖樣。基準圖樣係配合晶圓圖樣而預先一律被加以放大、縮小或線寬偏置(offset)，於與晶圓圖樣進行匹配或邊緣檢測時係被附加圓角 (corner round)。此方法稱為晶粒至資料庫檢查(die-to-database inspection)，且已被實現。晶粒至資料庫檢查係根據基準圖樣的邊緣來搜尋晶圓圖樣的邊緣，因此，所測定的晶圓圖樣不會與基準圖樣差異大為重要事項。
然而，實際上會有因受到光刻或乾式蝕刻等處理所造成的影響而使晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣大幅地偏差的情形。
當晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣大幅地偏差時，就會有無法適當地搜尋晶圓圖樣之邊緣的情形，此外，會有發生基準圖樣與晶圓圖樣之圖樣匹配(pattern matching)的偏差的情形。當發生此種圖樣邊緣的誤檢測或圖樣匹配偏差時，就會產生無法適切地檢測出圖樣缺陷，或大量產生假缺陷的問題。在圖樣形狀計測上，會產生比上述的缺陷檢查更嚴重的問題。亦即，不論圖樣是否已解析，都會有無法進行圖樣形狀計測，或混入有誤測定值的情形。
在如單純地將圖樣邊緣的搜尋範圍一律地放寬之對應中，會容易誤檢測出相鄰的圖樣邊緣。在對也包含偏差寬幅較大的部分之所有的邊緣正確地進行檢測的演算法乃為複雜且計算成本較高而有總處理量(through-put)成為問題的可能。此外，必須對各個樣品試行是否演算法或設定值為最適當，而多有耗費驗證的時間之情形。進行此驗證作業的工程師必須熟悉邊緣搜尋演算法，甚至可能成為僅一部分受過訓練的工程師能夠進行的專精技術。
[先前技術文獻] [專利文獻]
(專利文獻1)日本特許第3524853號公報
(專利文獻2)日本特許第4771714號公報
晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量係已知會由於製程或設計規則而有各式各樣的舉動，很難找到一致性的修正方法。因此，正確地把握晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量之傾向為重要。此外，為了測定偏差量，雖然必須正確地檢測出晶圓圖樣的邊緣，然而在偏差量較大的部分若維持著使用基準圖樣的方式，則會有無法適切地檢測出邊緣之問題。
本發明提供一種能夠正確且縮短時間來求出晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量的相關關係的方法及裝置。
一態樣為提供一種產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於前述基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的方法，該方法係包含下列步驟：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白的寬度的出現頻率圖；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量；將從前述複數個空白寬度與前述偏差 量所具體指定的複數個資料點繪圖於座標系上；從前述座標系上的前述複數個資料點產生前述修正線。
一態樣為前述複數個資料點係複數個暫時資料點，前述方法係更包括：將新的資料點繪圖於前述座標系上，由前述座標系上的前述個複數個暫時資料點及前述新的資料點更新前述修正線的步驟。
一態樣為前述將新的資料點繪圖於前述座標系上的步驟係包括：取得與前述出現頻率圖所示之至少一個追加的空白寬度對應之追加的晶圓圖樣的圖像，使用前述修正線，修正與前述追加的晶圓圖樣對應的基準圖樣之邊緣的位置，根據經修正前述邊緣的位置而得的前述基準圖樣，檢測出前述圖像上的前述追加的晶圓圖樣的邊緣，算出前述所檢測的邊緣與要補正之前的前述基準圖樣之邊緣的偏差量，將從前述追加的空白寬度與前述所檢測出的邊緣的偏差量所具體指定的新的資料點繪圖於前述座標系上的步驟。
一態樣為反覆進行將前述新的資料點繪圖於前述座標系上的步驟及更新前述修正線的步驟。
一態樣為提供一種產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於前述基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的裝置，該裝置係建構成執行下列動作：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白的寬度的出現頻率圖；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量；將從前述複數個空白寬度與前 述偏差量所具體指定的複數個資料點繪圖於座標系上；從前述座標系上的前述複數個資料點產生修正線。
一態樣為係建構如下：前述複數個資料點係複數個暫時資料點，前述裝置係更執行以下步驟：將新的資料點繪圖於前述座標系上，由前述座標系上的前述個複數個暫時資料點及前述新的資料點更新前述修正線。
一態樣為將前述新的資料點繪圖於前述座標系上的動作係包括以下動作：取得與前述出現頻率圖所示之至少一個追加的空白寬度對應之追加的晶圓圖樣的圖像，使用前述修正線，修正與前述追加的晶圓圖樣對應的基準圖樣之邊緣的位置，根據經修正前述邊緣的位置的前述基準圖樣，檢測出前述圖像上的前述追加的晶圓圖樣的邊緣，算出前述所檢測的邊緣與要補正之前的前述基準圖樣之邊緣的偏差量，將從前述追加的空白寬度與前述所檢測出的邊緣的偏差量所具體指定的新的資料點繪圖於前述座標系上。
一態樣為前述裝置係建構成：反覆執行將前述新的資料點繪圖於前述座標系上的動作及更新前述修正線的動作。
一態樣為提供一種電腦可讀取之記錄媒體，係記錄有程式之非暫時性的電腦可讀取之記錄媒體，該程式係用以使電腦執行下列步驟：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白的寬度的出現頻率圖的步驟；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像的步驟；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量的步驟；將從前述複數個空白寬度與前述偏差量所具體 指定的複數個資料點繪圖於座標系上的步驟；以及從前述座標系上的前述複數個資料點，產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量、及鄰接於前述基準圖樣的邊緣之空白寬度之關係的修正線的步驟。
依據本發明，能夠容易且縮短時間產生表示基準圖樣的邊緣與晶圓圖樣的邊緣的偏差量與空白寬度之關係的修正線。
100‧‧‧掃描式電子顯微鏡
111‧‧‧電子槍
112‧‧‧聚焦透鏡
113‧‧‧X偏向器
114‧‧‧Y偏向器
115‧‧‧接物鏡
116‧‧‧透鏡控制裝置
117‧‧‧偏向控制裝置
118‧‧‧圖像取得裝置
120‧‧‧試料室
121‧‧‧XY台
122‧‧‧台控制裝置
124‧‧‧晶圓
130‧‧‧二次電子檢測器
131‧‧‧反射電子檢測器
140‧‧‧晶圓搬送裝置
150‧‧‧電腦
161‧‧‧設計資料庫
162‧‧‧記憶裝置
163‧‧‧輸入裝置
164‧‧‧顯示裝置
165‧‧‧演算裝置
166‧‧‧主記憶裝置
167‧‧‧輔助記憶裝置
170‧‧‧輸出裝置
172‧‧‧記錄媒體讀入裝置
174‧‧‧記錄媒體埠
180‧‧‧通信裝置
L1~L5‧‧‧線圖樣
L11~L14、L21~L24‧‧‧晶圓圖樣
R1~R5、R11~R14、R21~R25‧‧‧基準圖樣
S1~S7、S11~S17‧‧‧空白
第1圖係顯示具備有掃描式電子顯微鏡之圖像產生系統之一實施形態的示意圖。
第2圖係顯示以掃描式電子顯微鏡(SEM)所觀察到的晶圓的線圖樣與其基準圖樣的示意圖。
第3圖係第2圖之A-A線剖面圖。
第4圖係顯示第3圖之晶圓圖樣之SEM像中的亮度的圖。
第5圖係顯示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量和鄰接於基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係之一例的圖。
第6圖係顯示產生表示偏差量與空白寬度之關係之修正線之方法之一實施形態的流程圖的前半。
第7圖係顯示產生表示偏差量與空白寬度之關係之修正線之方法之一實施形態的流程圖的後半。
第8圖係顯示空白寬度之出現頻率圖之一例的圖。
第9圖係顯示基準圖樣的邊緣在GUI上移動之步驟的示意圖。
第10圖係顯示座標系上所繪圖之暫時資料點的圖。
第11圖係顯示修正線的圖。
第12圖係顯示經修正邊緣之基準圖樣的圖。
第13圖係顯示座標系上所繪圖之暫時資料點及新的資料點的圖。
第14圖係顯示經更新的修正線的示意圖。
第15圖係顯示出現頻率圖之其他的實施形態的圖。
第16圖係顯示電腦之構成的示意圖。
以下參照圖式來說明本發明之實施形態。
第1圖係顯示具備有掃描式電子顯微鏡之圖像產生系統之一實施形態的示意圖。如第1圖所示，圖像產生系統係具備有掃描式電子顯微鏡100，及控制掃描式電子顯微鏡之動作的電腦150。掃描式電子顯微鏡100具有發出包含一次電子(帶電粒子)之電子束的電子槍111，將從電子槍111釋出的電子束予以聚焦的聚焦透鏡112，使電子束往X方向偏向的X偏向器113，使電子束往Y方向偏向的Y偏向器114，以及使電子束聚焦於屬於試料之晶圓124的接物鏡115。
聚焦透鏡112及接物鏡115係連接於透鏡控制裝置116，聚焦透鏡112及接物鏡115的動作係被透鏡控制裝置116所控制。此透鏡控制裝置116係連接於電腦150。X偏向器113、Y偏向器114係連接於偏向控制 裝置117，X偏向器113、Y偏向器114的偏向動作係被偏向控制裝置117所控制。此偏向控制裝置117也同樣連接於電腦150。二次電子檢測器130與反射電子檢測器131係連接於圖像取得裝置118。圖像取得裝置118係建構成將二次電子檢測器130與反射電子檢測器131的輸出信號轉換成圖像。此圖像取得裝置118也同樣連接於電腦150。
配置於試料室(sample chamber)120內的XY台121係連接於台控制裝置122，XY台121的位置係被台控制裝置122所控制。此台控制裝置122連接於電腦150。用以將晶圓124載置於試料室120內之XY台的晶圓搬送裝置140也同樣連接於電腦150。電腦150係具備有已儲存有設計資料庫161的記憶裝置162、鍵盤、滑鼠等輸入裝置163及具有顯示圖像或圖形使用者介面(GUI；graphical user interface)的顯示裝置164。
從電子槍釋出的電子束係在聚焦透鏡112被聚焦後，在X偏向器113、Y偏向器114偏向之同時，藉由接物鏡115來聚焦而照射於晶圓124的表面。電子束之一次電子照射於晶圓124時，就會從晶圓124釋出二次電子及反射電子。二次電子係藉由二次電子檢測器130檢測出，反射電子係藉由反射電子檢測器131檢測出。所檢測出的二次電子的信號及反射電子的信號係被輸入圖像取得裝置118而被轉換成圖像資料。圖像資料係被發送至電腦150，而晶圓124的圖像係顯示於電腦150的顯示裝置164上。
晶圓124的設計資料(包含圖樣的尺寸等設計資訊等)係預先被記憶在記憶裝置162。記憶裝置162中建構有設計資料庫161。晶圓124 的設計資料係預先儲存於設計資料庫161內。電腦150係能夠從儲存於記憶裝置162之設計資料庫161讀出晶圓124的設計資料。
晶圓124的圖樣係根據儲存於設計資料庫161之設計資料來製作。從晶圓124的圖像檢測晶圓124之圖樣的邊緣時，使用從設計資料所製作的基準圖樣。基準圖樣係配合晶圓圖樣而預先對設計資料一律加以放大、縮小或線寬偏置，進而施予圓角處理而製成的圖樣。因此，理想上，晶圓124的圖樣與基準圖樣一致。然而，如以上所述，會有因受到光刻或乾式蝕刻等處理所造成的影響而使晶圓124的圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣大幅地偏差的情形。
第2圖係顯示以掃描式電子顯微鏡(SEM)所觀察到的晶圓的線圖樣與其基準圖樣的示意圖。於第2圖中，符號L1、L2、L3、L4、L5係表示形成於晶圓之實際的線圖樣，符號R1、R2、R3、R4、R5係表示與線圖樣L1、L2、L3、L4、L5分別對應的基準圖樣，符號S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7係表示空白。
第2圖所示的例子中，上下排列的兩個基準圖樣R1、R2的右側鄰接有寬廣的空白S1、S2，肇因於此等鄰接的寬闊的空白S1、S2而使線圖樣L1、L2的邊緣往右側膨出。同樣地，基準圖樣R3的中央部的右側也鄰接有寬闊的空白S3，肇因於此鄰接的寬闊的空白S3而使線圖樣L3的邊緣的中央部往右側膨出。如此的現象稱為反應性離子蝕刻下的微負載效應。
第3圖係第2圖之A-A線剖面圖。線圖樣L2之右側的側壁係朝向其底部而向外側傾斜。第4圖係顯示第3圖之晶圓圖樣之SEM像中 的亮度的圖。拍攝SEM像時，在線圖樣L2之傾斜的側壁之二次電子的釋出量較多，因此，此傾斜的側壁的亮度變高。一般，在利用掃描式電子顯微鏡(SEM)的線寬測定或形狀觀察上，係將亮度較高的部分判斷為圖樣，將亮度較低的部分判斷為空白(無圖樣的部分)。因此，線圖樣L2係被辨識為其整體的寬度與底寬度為相同程度的線圖樣。如此的問題乃不僅線圖樣，對於孔狀圖樣或島形圖樣也同樣會發生。
第5圖係顯示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量與鄰接於基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係之一例的圖。以下有將鄰接於基準圖樣之邊緣的空白的寬度簡稱為空白寬度的情形。空白寬度的例子可舉出有第2圖所示的空白S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的寬度。第5圖的縱軸係表示金屬配線的晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量。從第5圖可得知，晶圓圖樣的邊緣的偏差量與鄰接於所對應的基準圖樣的邊緣之空白的寬度之間具有相關關係。第5圖的例子中，相關關係是以曲線表示。亦即，空白寬度在自200nm至1000nm的範圍內，偏差量隨著空白寬度增大而增加，當空白寬度超過1000nm時，偏差量幾乎不變化。可預想在大多的情況下，實際的相關關係並非直線而係以曲線表示。
本實施形態中，電腦150係建構成求得顯示偏差量與空白寬度的相關關係的修正線，並將此修正線記憶在記憶裝置162，使用修正線來修正基準圖樣之邊緣的位置，使用經修正邊緣的位置的基準圖樣來檢測出晶圓之圖樣的邊緣。以下，針對產生表示偏差量與空白寬度的關係的修正線，使用修正線來修正基準圖樣之邊緣位置的方法的一實施形態進行說明。
第6圖及第7圖係顯示產生表示偏差量與空白寬度之關係之修正線之方法之一實施形態的流程圖。在步驟1中，電腦150係進行基本配方的讀取。所謂基本配方係記錄有用以實施使用通常的晶粒至資料庫檢查方法的圖樣缺陷檢查或圖樣計測之參數設定的檔案，包含使用者進行檢查、計測之區域的資訊。
在步驟2中，指定要算出使用於修正線之產生之空白寬度的測試區域。此測試區域係以包含進行以基本配方指定之檢查、計測之區域之所有的圖樣種類的方式來設定。重複圖樣等不會對圖樣種類造成影響的部分除外。藉由將測試區域設成最小限度，能夠縮短製作後述的空白寬度之出現頻率圖的時間。
在步驟3中，指定使用於修正線之產生的圖樣之寬度的範圍。具有所指定的範圍外之寬度的圖樣係不被使用於修正線的產生。通常，接近設計規則之較細的圖樣及空白易發生短路、斷線等缺陷或尺寸異常，而成為圖樣缺陷檢查、圖案計測的對象。相對於此，寬度較大的圖樣很少發生會影響半導體的性能那樣的短路或斷線等缺陷或尺寸異常，通常不會被作為檢查、計測的對象。藉由將具有如此的寬度的圖樣予以除外，能夠縮短製作後述的空白寬度之出現頻率圖的時間。
在步驟4中係指定使用於修正線的產生之空白寬度的上限值。如第5圖所示，當空白寬度變成某程度大時，則偏差量幾乎不會改變。因此，預想偏差量不會改變之空白寬度的2至3倍的值被指定為空白寬度的上限值。但是，由於若不算出偏差量就無法得知偏差量變得不會改變的空白寬度，所以空白寬度的上限值係具有餘裕而來指定。
在步驟5中係指定使用於修正線的產生之圖樣的長度的下限值。通常，鄰接的空白的寬度的影響係在50nm至200nm左右的長度描繪出彎曲而變化。由於可考量到短的圖樣係變化的中途的情形，所以該種短的圖樣被除外。
在步驟6中，電腦150係從設計資料庫161讀取晶圓圖樣之製作所使用的設計資料，使用設計資料來算出滿足從步驟2至步驟5所指定之條件之鄰接於所有的基準圖樣之邊緣的複數個空白的寬度。使用於空白寬度之算出的基準圖樣係位於以上述步驟2所指定之測試區域內的基準圖樣。電腦150係將經算出之複數個空白寬度的資料記憶於記憶裝置162。步驟6的空白寬度的算出中，可使用圓角處理前之基準圖樣的直線邊緣，或也可使用圓角處理後之基準圖樣的直線邊緣。
在步驟7中，電腦150使用在步驟6所算出的複數個空白寬度的資料而製作空白寬度的出現頻率圖。第8圖係顯示空白寬度之出現頻率圖之一例。第8圖的縱軸表示空白寬度的出現頻率，橫軸表示空白寬度。
電腦150係根據出現頻率圖來設定複數個暫時資料點。具體的動作如以下所述。在步驟8中，根據第8圖的出現頻率圖而選擇至少兩個空白寬度。所選擇的空白寬度係出現頻率圖所示之複數個空白寬度之中任一個，且係出現頻率為某程度大者。例如，選擇出現頻率比臨限值還大的空白寬度。在此步驟8選擇的空白寬度係至少包含空白寬度之暫時的最小值及空白寬度之暫時的最大值。較佳為暫時的最小值及暫時的最大值之外更選擇包含暫時的最小值與暫時的最大值之間的中間值之一個以上的空白 寬度。指定暫時的最大值的目的係要具體指定偏差量不會變化的點。以之後所述的步驟製作而成的修正線為直線時，要追加比暫時的最大值還大的空白寬度。但是，預先瞭解修正線為直線即可時，所選擇的空白寬度係可僅為暫時的最小值及暫時的最大值。
在步驟9中，電腦150係從測試區域選擇與在步驟8所選擇之複數個空白寬度分別對應之複數個晶圓圖樣，電腦150係對掃描式電子顯微鏡100發出指令，使掃描式電子顯微鏡100產生所選擇之晶圓圖樣的圖像。所產生的圖像的數目係與所選擇的空白寬度的數目相同。例如，在步驟8選擇了三個空白寬度時，從測試區域選擇與各個空白寬度對應之任意的三個晶圓圖樣，並藉由掃描式電子顯微鏡100產生此等三個晶圓圖樣的三個圖像。電腦150係從掃描式電子顯微鏡100取得晶圓圖樣的圖像。
在步驟10中，電腦150係根據對應的基準圖樣來檢測出在步驟9所取得的圖像上的晶圓圖樣的邊緣。此邊緣檢測係搜尋與基準圖樣之各邊緣對應之晶圓圖樣之邊緣的步驟。
在步驟11中，電腦150係將晶圓圖樣的檢測結果顯示於顯示裝置164的畫面上。
於上述步驟10中，若為依照基本配方之通常的檢測，則會有在與所選擇之空白寬度對應的邊緣的檢測上失敗的情形。此情形下，電腦150也可一邊一點一點地使基準圖樣的邊緣移動一邊搜尋晶圓圖樣的邊緣。或是為了以更短的時間達成檢測，使用者也可操作電腦150之圖形使用者介面(GUI)，於畫面上使基準圖樣的邊緣移動至與晶圓圖樣之邊緣一致為止。例如，使用者操作電腦150的滑鼠來拖曳基準圖樣的邊緣而使之 與晶圓圖樣的邊緣一致。此時的基準圖樣的邊緣的移動距離係相當於晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量，因此，電腦150能夠從基準圖樣的邊緣的移動距離算出偏差量。
第9圖係顯示基準圖樣的邊緣在電腦150上移動之步驟的示意圖。於第9圖中，符號L11、L12、L13、L14係表示晶圓圖樣，符號R11、R12、R13、R14係表示與晶圓圖樣L11、L12、L13、L14分別對應的基準圖樣，符號S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17係表示空白。第9圖所示的例子係移動與空白S13對應之基準圖樣R13的邊緣。
在步驟12中，電腦150係根據晶圓圖樣的邊緣的位置與對應的基準圖樣的邊緣的位置而算出以上述步驟8所選擇的空白寬度的偏差量，並將依據所算出的偏差量與上述所選擇的空白寬度具體指定之複數個暫時資料點繪圖於座標系上。偏差量係相當於晶圓圖樣的邊緣的位置與對應的基準圖樣的邊緣的位置的距離。
第10圖係顯示座標系上所繪圖之暫時資料點的圖。第10圖的縱軸表示偏差量，橫軸表示空白寬度。座標系係具有表示偏差量的縱軸及表示空白寬度的橫軸。在一實施形態中，座標系也可具有表示空白寬度的縱軸及表示偏差量的橫軸。第10圖之以塗黑圓圈表示的各暫時資料點係依據偏差量的數值與空白寬度的數值來具體指定。第10圖的例子係選擇五個空白寬度而將對應的五個暫時資料點繪圖於座標系上。
在步驟13中，電腦150係從座標系上的複數個暫時資料點來產生修正線。更具體而言，電腦150係對座標系上的複數個暫時資料點執行回歸分析而產生修正線。第11圖係顯示修正線的圖。此修正線係複數 個暫時資料點的近似線。修正線係直線或曲線。產生的修正線的種類係根據晶圓圖樣的種類而適當地選擇。例如修正線可為以一次函數表示的直線，也可為以二次函數或三次函數表示的曲線。
在步驟14中，電腦150判斷是否已接收到執行修正線之更新的指令。指令係由使用者輸入電腦150。接收到指令時，電腦150係根據出現頻率圖來設定複數個新的資料點。具體的動作如以下所述。
在步驟15中，根據第8圖的出現頻率圖來選擇追加的複數個空白寬度。所選擇之追加的空白寬度係出現頻率圖所示之複數個空白寬度之中的任一個，且係出現頻率為某程度大者。例如，選擇出現頻率比臨限值還大的空白寬度。追加的空白寬度之一部分或全部可為與以上述步驟8所選擇的空白寬度相同或不同。例如，預想為在以上述的步驟13所產生的修正線接近直線時，會存在有偏差量不會改變的資料點。此外，藉於多設資料點，可期待算出更正確的修正線的效果及判斷資料之不均或相關強度等。此種情形下，可選擇比在上述步驟8所選擇之空白寬度的暫時的最大值還大的空白寬度。於一實施形態中，步驟15選擇的追加的空白寬度為1。
在步驟16中，電腦150係從測試區域內選擇與在步驟15所選擇之追加的複數個空白寬度分別對應之複數個晶圓圖樣，電腦150係對掃描式電子顯微鏡100發出指令，使掃描式電子顯微鏡100產生所選擇之晶圓圖樣的圖像。所產生的圖像的數目係與所選擇的空白寬度的數目相同。例如，在步驟15選擇了五個空白寬度時，從測試區域選擇與各個空白寬度對應之任意的五個晶圓圖樣，並藉由掃描式電子顯微鏡100產生此等 五個晶圓圖樣的五個圖像。電腦150係從掃描式電子顯微鏡100取得晶圓圖樣的圖像。
在步驟17中，電腦150係使用上述修正線來修正與以上述步驟16所取得之圖像上的晶圓圖樣對應的複數個基準圖樣的邊緣的位置。更具體而言，係依照修正線所示之空白寬度與對應的偏差量來修正各基準圖樣之所有的邊緣的位置。邊緣的位置的修正量係相當於從修正線決定的偏差量。電腦150係藉由使基準圖樣的邊緣移動達相當於從修正線決定的偏差量的距離，來修正各基準圖樣之所有的邊緣的位置。
第12圖係顯示經修正邊緣之基準圖樣的圖。於第12圖中，符號L21、L22、L23、L24係表示晶圓圖樣，符號R21、R22、R23、R24、R25係表示與晶圓圖樣L21、L22、L23、L24、L25分別對應的基準圖樣。第12圖所示的例子中，如以空白箭號所示，基準圖樣R21、R22、R23、R24、R25的邊緣已被修正。
在步驟18中，電腦150係根據對應的複數個基準圖樣來檢測出在上述步驟16所取得的複數個圖像上之複數個晶圓圖樣的邊緣。在此步驟18的邊緣檢測係使用在步驟17經修正邊緣的位置之基準圖樣，因此，可期待能夠正確地進行晶圓圖樣的邊緣檢測及基準圖樣與晶圓圖樣的圖樣匹配。
在步驟19中，電腦150係將晶圓圖樣的邊緣的檢測結果顯示於顯示裝置164的畫面上。
於上述步驟18中，亦可與追加的空白寬度對應的邊緣的檢測失敗時，電腦150係一邊使基準圖樣之邊緣一點一點地移動一邊搜尋晶 圓圖樣之邊緣。或是也可為了在更短的時間內達成邊緣檢測，使用者操作電腦150的圖形使用者介面(GUI)，而於畫面上使基準圖樣的邊緣移動至與晶圓圖樣的邊緣一致為止。例如，使用者可操作電腦150的滑鼠來拖曳基準圖樣的邊緣使之與晶圓圖樣的邊緣一致。
在步驟20中，電腦150係根據晶圓圖樣的邊緣的位置與以修正線修正之前的基準圖樣的邊緣的位置(初始位置)的差，算出上述複數個追加的空白寬度之複數個偏差量。
在步驟21中，電腦150將以上述步驟20所算出的複數個偏差量與複數個追加的空白寬度所具體指定的複數個新資料點繪圖於上述座標系上。第13圖係顯示座標系上所繪圖之暫時資料點及新的資料點的圖。
在步驟22中，電腦150係藉由對座標系上的暫時資料點及新的資料點執行回歸分析而更新修正線。第14圖係顯示經更新的修正線的示意圖。
在步驟23中，電腦150係判斷是否已接收到進一步執行修正線之更新的指令。指令係由使用者輸入電腦150。接收到指令時，電腦150係反覆進行上述步驟15之追加的空白寬度的選擇至上述步驟22之修正線的更新為止的步驟。在步驟24中，無上述步驟14及上述步驟22的指令時，電腦150係將在上述步驟22所獲得的修正線記憶於記憶裝置162。在步驟25中，電腦係使用修正線來修正位於以基本配方所指定之區域內之基準圖樣的邊緣的位置。邊緣的位置的修正係與如第12圖所示的方法同樣地進行。在步驟S26，依照基本配方執行圖樣的缺陷檢查或圖樣計測。
如以上所述，藉由基準圖樣的邊緣的位置修正為更接近晶圓圖樣的邊緣的位置，可期待能夠不須進行會使總處理量降低的邊緣檢測 演算法的變更或變更參數，即可更正確地進行圖樣之缺陷檢查，或執行圖樣計測時晶圓圖樣的邊緣檢測及基準圖樣與晶圓圖樣的圖樣匹配。
第15圖係顯示出現頻率圖之其他的實施形態的圖。第15圖的出現頻率圖係空白寬度及基準圖樣之寬度的出現頻率圖。空白寬度的出現頻率係依照基準圖樣的寬度而分類為複數個群組。在本實施形態中，上述的修正線係依照基準圖樣的寬度所分類之複數個群組的各個群組來產生。亦即，本實施形態中，複數條修正線係針對依照基準圖樣的寬度所分類的複數個群組來產生。
晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量係不僅依存於上述的空白寬度，也會有依存於對應的基準圖樣本身的寬度而改變的情形。依據本實施形態，產生反映了基準圖樣之寬度的修正線。因此，能夠根據對應的修正線而良好精度地修正不同寬度的基準圖樣的邊緣。結果，能夠提升晶圓圖樣的邊緣檢測及基準圖樣與晶圓圖樣之匹配的精度。
上述的產生修正線的方法係不僅能夠應用於線圖樣，對於孔狀圖樣或島形圖樣也同樣能夠運用。
本說明書中，於晶圓圖樣的圖像不僅包含上述的實施形態之掃描式電子顯微鏡100產生的圖像，且包含藉由模擬所製作之晶圓圖樣之虛擬的圖像。因此，在一實施形態中，上述的修正線的產生，也可使用藉由模擬所製作之晶圓圖樣的圖像來取代掃描式電子顯微鏡100所產生的晶圓圖樣的圖像。例如，也可電腦150取得外部電腦(亦稱模擬器)執行光刻模擬或製程模擬所製作的晶圓圖樣的圖像(虛擬的圖像)，且電腦150將此晶圓圖樣的圖像使用於上述修正線的產生。
第16圖係顯示電腦之構成的示意圖。電腦150係由專用的電腦或泛用的電腦構成。電腦150係具備：供儲存程式或資料的記憶裝置162；依照儲存於記憶裝置162的程式來進行演算的CPU(中央處理裝置)等演算裝置165；用以將資料、程式及各種資訊輸入至記憶裝置162的輸入裝置163；用以輸出處理結果或經處理的資料的輸出裝置170；以及用以連接網路的通信裝置180。
記憶裝置162係具備演算裝置165可存取的主記憶裝置166以及儲存資料及程式的輔助記憶裝置167。主記憶裝置166係例如隨機存取記憶體(RAM)，輔助記憶裝置167係硬式磁碟機(HDD)或固態磁碟(SSD)等儲存裝置。
輸入裝置163係具備鍵盤、滑鼠，且更具備用以從記錄媒體讀入資料的記錄媒體讀入裝置172，以及與記錄媒體連接的記錄媒體埠174。記錄媒體係屬於非暫時性的有形物之電腦可讀取的記錄媒體，例如光碟(例如光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、唯讀式數位多功能光碟(DVD-ROM))或半導體記憶體(例如USB快閃驅動器、記憶卡)。記錄媒體讀入裝置172的例子可舉出有CD驅動器、DVD驅動器等光學驅動器或讀卡機。記錄媒體埠174的例子可舉出有通用序列匯流排(USB)端子。記憶於記錄媒體的程式及/或資料係藉由輸入裝置163而導入電腦150而儲存於記憶裝置162的輔助記憶裝置167。輸出裝置170係具備顯示裝置164。
電腦150係依照電性儲存於記憶裝置162的程式而進行動作。用以使電腦150執行第6圖及第7圖之流程圖所示之動作的程式係記錄 於屬於非暫時性的有形物之電腦可讀取的記錄媒體，藉由記錄媒體而被提供至電腦150。此外，程式也可藉由通信網路而提供至電腦150。
上述的實施形態係以本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明為目的所記載者。上述實施形態之各種變化例只要是本領域的技術人員當然可完成，本發明的技術思想亦可應用於其他的實施形態。因此，本發明並不限定於所記載的實施形態，而係可解釋為依照以申請專利範圍所定義之技術思想之最大的範圍者。

Claims (4)

  1. 一種產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於前述基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的方法，該方法係包含下列步驟：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白寬度的出現頻率圖；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量；將從前述複數個空白寬度與前述偏差量所指定的複數個暫時資料點繪圖於座標系上；從前述座標系上的前述複數個暫時資料點產生前述修正線；取得與前述出現頻率圖所示之至少一個追加的空白寬度對應之追加的晶圓圖樣的圖像；使用前述修正線，修正與前述追加的晶圓圖樣對應的基準圖樣之邊緣的位置；根據經修正前述邊緣的位置的前述基準圖樣，檢測出前述圖像上的前述追加的晶圓圖樣的邊緣；算出前述所檢測的邊緣與要補正之前的前述基準圖樣之邊緣的偏差量； 將從前述追加的空白寬度與前述所檢測出的邊緣的偏差量所指定的新的資料點繪圖於前述座標系上；以及由前述座標系上的前述個複數個暫時資料點及前述新的資料點更新前述修正線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於前述基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的方法，其中，反覆進行將前述新的資料點繪圖於前述座標系上的步驟及更新前述修正線的步驟。
  3. 一種產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣之偏差量、及鄰接於前述基準圖樣之邊緣的空白寬度之關係的修正線的裝置，該裝置係建構成執行下列動作：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白寬度的出現頻率圖；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量；將從前述複數個空白寬度與前述偏差量所指定的複數個暫時資料點繪圖於座標系上；從前述座標系上的前述複數個暫時資料點產生修正線；取得與前述出現頻率圖所示之至少一個追加的空白寬度對應之追加的晶圓圖樣的圖像； 使用前述修正線，修正與前述追加的晶圓圖樣對應的基準圖樣之邊緣的位置；根據經修正前述邊緣的位置的前述基準圖樣，檢測出前述圖像上的前述追加的晶圓圖樣的邊緣；算出前述所檢測的邊緣與要補正之前的前述基準圖樣之邊緣的偏差量；將從前述追加的空白寬度與前述所檢測出的邊緣的偏差量所指定的新的資料點繪圖於前述座標系上；以及由前述座標系上的前述個複數個暫時資料點及前述新的資料點更新前述修正線。
  4. 一種電腦可讀取之記錄媒體，係記錄有程式之非暫時性的電腦可讀取之記錄媒體，該程式係用以使電腦執行下列步驟：製作與位於所指定之區域內之基準圖樣鄰接之空白寬度的出現頻率圖的步驟；取得與前述出現頻率圖所示之複數個空白寬度對應的晶圓圖樣的圖像的步驟；算出前述圖像上的前述晶圓圖樣的邊緣與所對應的基準圖樣的邊緣的偏差量的步驟；將從前述複數個空白寬度與前述偏差量所指定的複數個暫時資料點繪圖於座標系上的步驟； 從前述座標系上的前述複數個暫時資料點產生表示晶圓圖樣的邊緣與基準圖樣的邊緣的偏差量、及鄰接於前述基準圖樣的邊緣之空白寬度之關係的修正線的步驟；取得與前述出現頻率圖所示之至少一個追加的空白寬度對應之追加的晶圓圖樣的圖像的步驟；使用前述修正線，修正與前述追加的晶圓圖樣對應的基準圖樣之邊緣的位置的步驟；根據經修正前述邊緣的位置的前述基準圖樣，檢測出前述圖像上的前述追加的晶圓圖樣的邊緣的步驟；算出前述所檢測的邊緣與要補正之前的前述基準圖樣之邊緣的偏差量的步驟；將從前述追加的空白寬度與前述所檢測出的邊緣的偏差量所指定的新的資料點繪圖於前述座標系上的步驟；以及由前述座標系上的前述個複數個暫時資料點及前述新的資料點更新前述修正線的步驟。
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