説明

パターン検査装置および方法

【課題】半導体集積回路の線幅管理用に、CD−SEMが用いられているが、CD−SEMの自動測定機能は1次元対応で、2次元形状は、CD−SEMや他の顕微鏡から取得された画像を使って操作者が手動で検査しているので、この検査工程を自動化する技術を提供する。
【解決手段】「検査対象パターン画像」と検査対象パターンを製造するために使用する「設計データ」を用いるパターン検査装置であって、データから線分もしくは曲線で表現された基準パターン生成部11と、検査対象パターン画像を生成する画像生成装置7と、検査対象パターン画像のエッジを検出し、検査対象パターン画像のエッジと線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、検査対象パターンの測定値を得る検査部12と、測定値の分布から、パターンの製造に関するフィードバック情報を取得する出力部13とを備えた。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する手段と、
前記検査対象パターン画像を生成する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得る手段と、
前記測定値の分布から、前記パターンの製造に関するフィードバック情報を取得する手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項2】
請求項1に記載のパターン検査装置において、前記フィードバック情報として、前記検査対象パターンの線幅、前記検査対象パターンの終端の縮み量、前記検査対象パターンと前記検査対象パターンに近接するパターンとのスペース幅のうち少なくとも1つであることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項3】
請求項1に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターンの線幅、前記検査対象パターンの方向、前記検査対象パターンの長さ、前記検査対象パターンと前記検査対象パターンに近接するパターンとのスペース幅のうち少なくとも1つを使用して、測定値の分布が正規分布に近くなるように、測定値をグループ化することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項4】
請求項1に記載のパターン検査装置において、欠陥に関するフィードバック情報を前記欠陥が存在する前記検査対象パターンと類似したパターンから得られた測定値と比較して取得することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項5】
請求項4に記載のパターン検査装置において、前記類似したパターンは、ダイの原点を基準とした位置、ショットの原点を基準とした位置、セルデータを記述するために使用される座標系での位置のうち少なくとも1つを使用して決められることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項6】
請求項4に記載のパターン検査装置において、前記フィードバック情報は、OPCのルールへのフィードバック情報、マスクパターンの欠陥が原因の欠陥であることの情報、ランダム欠陥であることの情報のうち少なくとも1つであることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項7】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する手段と、
前記検査対象パターン画像を生成する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得る手段と、
前記測定値の統計量を使って、前記パターンの製造に関する条件に敏感なパターンの組を抽出する手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項8】
請求項7に記載のパターン検査装置において、前記パターンの製造に関する条件に敏感なパターンの組は同じ幾何学的特徴量を持つことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項9】
請求項7に記載のパターン検査装置において、前記統計量として、平均値、標準偏差、最大値、最小値のうち少なくとも1つを使用することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項10】
請求項7に記載のパターン検査装置において、前記抽出されたパターンの組を使ってプロセス条件を管理することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項11】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する手段と、
前記検査対象パターン画像を生成する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得る手段と、
前記測定値の分布から、欠陥の位置を同定して、前記パターンの製造に関するフィードバック情報を取得する手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項12】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得て、
前記測定値の分布から、前記パターンの製造に関するフィードバック情報を取得することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項13】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得て、
前記測定値の統計量を使って、前記パターンの製造に関する条件に敏感なパターンの組を抽出することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項14】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンの測定値を得て、
前記測定値の分布から、欠陥の位置を同定して、前記パターンの製造に関するフィードバック情報を取得することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項15】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジを前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンに対応させ、得られた前記検査対象パターン画像のエッジを外形として抽出し、
前記検査対象パターンの外形情報、線幅、エッジの位置、終端の位置のうち少なくとも1つを使ってリソグラフィーシミュレータを校正することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項16】
請求項15に記載のパターン検査方法において、前記線幅は、ショットの原点を原点とした座標系で同じ座標値をもつ検査対象パターンの組、ダイの原点を原点とした座標系で同じ座標値をもつ検査対象パターンの組、特定の大きさを持った検査領域内に存在する同じ形状の検査対象パターンの組のうち少なくとも1つの組の検査対象パターンの同じ位置から得られた線幅の統計量を使用することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項17】
請求項15に記載のパターン検査方法において、前記校正されたリソグラフィーシミュレータが生成した検査対象パターンの外形に欠陥が検出された場合に、マスクパターンを修正することによりマスクパターンを最適化することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項18】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジを前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンに対応させ、得られた前記検査対象パターン画像のエッジを外形として抽出し、
レジストが硬化する光強度、基準のドーズ値、画像ファイルフォーマットデータを使って、それぞれのステッパーのドーズごとに外形を得ることにより、得られた外形と検査対象パターンの外形を比較して、検査対象パターンを製造するために使用されたステッパーのドーズ量を推定することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項19】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査し、
前記検査は、
検査対象パターンの線幅、方向、種類、
検査対象パターンと近接するパターン間のスペ−ス、
前記検査対象パターンの近傍に存在するパターンの密度、
終端、コーナー、切断もしくは短絡しやすい部分、
全数検査で得られた危険箇所、シミュレータが予測した危険箇所、
全数検査で得られたプロセス条件に敏感なパターン、
シミュレータが予測したプロセス条件に敏感なパターン
のうち少なくとも1つを使って前記検査対象パターンを層別し、層別された検査対象パターンをより多く含む領域を検査領域とすることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項20】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査し、
基準となるプロセス装置を選び、選ばれたプロセス装置を使ってリソグラフィーシミュレータを校正し、基準となるプロセス装置以外のプロセス装置を、校正されたリソグラフィーシミュレータに合うように調整することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項21】
請求項20に記載のパターン検査方法において、前記プロセス装置は、ステッパーであることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項22】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンから欠陥を検出し、
前記検出された欠陥の近傍の前記検査対象パターンの外形を取得し、
前記取得された外形と前記データとを比較することにより前記検査対象パターンの修正パターンを作成し、
前記取得された外形と前記修正パターンを融合して修正された検査対象パターンを作成し、
前記修正された検査対象パターンを使って、リソグラフィシミュレータで前記検査対象パターンによって転写されたパターンの外形を得て、
前記転写されたパターンの外形から欠陥を検出することを特徴とするパターン検査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【図42】
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【図43】
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【図44】
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【図45】
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【図46】
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【図47】
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【図48】
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【図49】
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【図50】
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【図51】
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【図52】
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【図53】
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【図54】
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【図55】
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【図56】
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【図57】
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【図58】
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【図59】
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【図60】
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【図61】
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【図62】
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【図63】
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【図64】
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【図65】
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【図66】
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【図67】
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【図68】
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【図69】
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【図70】
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【図71】
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【図72】
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【図73】
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【図74】
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【図75】
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【図76】
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【図77】
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【図78】
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【図79】
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【図80】
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【図81】
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【図82】
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【図83】
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【図84】
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【図85】
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【図86】
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【図87】
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【図88】
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【図89】
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【図90】
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【図91】
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【図92】
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【図93】
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【図94】
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【図95】
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【図96】
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【図97】
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【図98】
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【図99】
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【図100】
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【図101】
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【図102】
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【図103】
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【図104】
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【図105】
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【図106】
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【図107】
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【図108】
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【図109】
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【図110】
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【図111】
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【図112】
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【図113】
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【図114】
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【図115】
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【図116】
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【図117】
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【図118】
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【図119】
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【図120】
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【図121】
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【図122】
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【図123】
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【公開番号】特開2011−191296(P2011−191296A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−51721(P2011−51721)
【出願日】平成23年3月9日(2011.3.9)
【出願人】(301014904)株式会社NGR (15)
【Fターム(参考)】