JP2013128069A - 電子線検査装置、及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなく、ウエハ上に転写されたレジストパターンの検査を実現するための欠陥検査技術を提供する。
【解決手段】ショット内の同一位置を重複して検査しないようにして複数のショットに検査エリアを設定し、複数のショットの検査結果をマージする機能を装置に搭載する。また、複数の電子線を同時に基板上に照射するマルチビーム方式の電子線検査装置に対しては、複数のビームによる検査領域間に十分な間隔を確保するようにして、複数のショットに検査エリアを分割する検査方法を装置に搭載する。
【選択図】図3
【解決手段】ショット内の同一位置を重複して検査しないようにして複数のショットに検査エリアを設定し、複数のショットの検査結果をマージする機能を装置に搭載する。また、複数の電子線を同時に基板上に照射するマルチビーム方式の電子線検査装置に対しては、複数のビームによる検査領域間に十分な間隔を確保するようにして、複数のショットに検査エリアを分割する検査方法を装置に搭載する。
【選択図】図3
Description
本発明は、電子線検査装置、及び、それを用いた検査方法に関し、例えば、半導体装置や液晶等微細な回路パターンを有する基板の欠陥検査技術に関するものである。
例えば、半導体装置(半導体デバイス)は、半導体ウエハ上にフォトマスクに形成されたパターンをリソグラフィ処理及びエッチング処理により転写する工程を繰り返すことにより製造される。半導体装置の製造過程において、リソグラフィ処理やエッチング処理その他の良否、異物発生等は、半導体装置の歩留まりに大きく影響を及ぼす。したがって、このような製造過程における異常や不良発生を早期にあるいは事前に検知するために、製造過程で半導体ウエハ上のパターンの検査が行われている。
とりわけ、近年の半導体デバイス微細化の進行により、フォトマスクに形成されたパターンを光の波長以下のパターンとしてウエハ上に縮小して転写するため、リソグラフィ工程の難易度が増している。このように光の波長以下のパターンを転写する場合、フォトマスク上のパターンがそのまま縮小されるのではなく、光の回折効果等により、特にパターンエッジにおいてパターンの変形が生じる。パターンの変形はコンピュータシミュレーションを用いることによりある程度は予想可能である。しかし、実際に使用されるリソグラフィ装置に搭載されているレンズの光学特性は装置ごとに微妙に異なっており、パターンの変形はこの差に依存する度合いが大きい。このため、フォトマスクに形成されたパターンの検査のみならず、実際にウエハ上に転写されたパターンの検査が必要となっている。
ウエハ上に転写されたパターンを検査する場合、実際にリソグラフィ工程で露光されたレジストパターンを検査する方法と、レジストパターンを使ってエッチング処理などを施した後のパターンを検査する方法が考えられる。
ところが、エッチング処理後のパターンではエッチング工程の特性が含まれてしまうため、リソグラフィ工程の正確な評価が困難であり、レジストパターンでの検査が強く望まれている。
また、半導体ウエハ上のパターンに存在する欠陥を検査する方法としては、半導体ウエハに光を照射し、光学画像を用いてLSI上の同種の回路パターンを比較する光学式欠陥検査装置や、半導体ウエハに電子線等の荷電粒子線を照射し、発生する二次電子や反射電子の検出信号を画像化し、欠陥を検出する電子線検査装置が実用化されている。レジストパターンの検査においては、光の波長以下の微細なパターン異常を検出する必要性から、空間分解能にすぐれた電子線検査装置が用いられている。
電子線検査装置はSEM(走査型電子顕微鏡)画像の比較により欠陥検査を行う。SEM像を取得する方法としては、ステージをステップ&リピート移動させるとともに各ステージ停止位置にて電子線を2次元に走査して画像を取得する方法と、ステージを一定速度で一方向にスキャン移動させると同時に電子線をステージ移動方向と垂直方向に1次元走査しながら連続的に画像を取得する方法が存在するが、電子線式欠陥検査装置においてはスループットに優れた後者の方法が主に利用されている。
例えば、非特許文献1及び2、並びに、特許文献1乃至3には、電子線式欠陥検査装置において、通常のSEMの100倍以上(10nA以上)の電子線を導電性基板に照射し、発生する2次電子・反射電子・透過電子のいずれかを検出して、その信号から形成される画像を隣接する同一パターン間にて比較検査する方法が開示されている。
また、近年の微細な半導体デバイスを検査する場合には、従来よりも高倍率な画像での検査が必要であり、さらに、検査速度の向上が必要となっている。これを実現するために、例えば、特許文献4において、同一カラム内にて複数の電子ビームで同時に画像を取得できるマルチビーム型の電子線検査装置が提案されている。
J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 9, No.6, pp. 3005-3009 (1991)
J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 10, No.6, pp. 2804-2808 (1992)
しかしながら、マスクパターンに欠陥が存在した場合、そのマスクを用いて製造される全てのウエハにその欠陥が転写されてしまう。このため、マスク検査においては、基本的にはレジストに転写されるマスクパターン全てを検査する必要がある。ここで、あるショット内の全エリアを検査しようとした場合、個々の画像取得領域境界にて電子線を2度照射する領域がどうしても存在してしまい、該当領域において帯電やコンタミネーションの影響による擬似発生や感度低下が避けられない。よって、電子線を2度照射する領域を生じさせることなく、ショット全体を検査する手法が必要とされる。
また、電子線検査装置によってレジストパターンの画像を取得しようとする場合、レジストのコントラストが低いために画像を複数回加算してS/Nを上げる必要があるが、ビーム照射毎にレジストが帯電したり、レジストにコンタミネーションが付着したりするために、良好な画像が得られない場合がある。このため、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けずに、S/Nの高い画像を取得する手法が必要とされている。
さらに、マルチビーム型の電子線式欠陥検査装置では、あるビームによるレジストの帯電やコンタミネーションが、別のビームで取得する画像に影響を及ぼす可能性があり、これを防止する必要がある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなく、ウエハ上に転写されたレジストパターンの検査を実現するための欠陥検査技術を提供するものである。
上記課題を解決するために、本発明においては、ショット内の同一位置を重複して検査しないようにして複数のショットに検査エリアを設定し、複数のショットの検査結果をマージする機能を装置に搭載する。また、複数の電子線を同時に基板上に照射するマルチビーム方式の電子線検査装置に対しては、複数のビームによる検査領域間に十分な間隔を確保するようにして、複数のショットに検査エリアを分割する検査方法を装置に搭載する。
即ち、本発明による電子線検査装置は、同形パターンを有する複数のショットを有する基板に電子線を照射して画像を取得し、前記基板を検査する電子線検査装置であって、基板を移動させるステージと、基板に電子線を照射する照射手段と、電子線を前記基板に対して走査させる走査手段と、基板からの電子を検出するための検出器と、検出器からの信号を処理し、当該信号に対応する画像を生成する画像処理部と、画像処理部によって生成された画像から検査結果を生成する制御部と、を有する。ここで、制御部は、入力される検査エリア設定指示に応答して、1つのショット内において同一位置を重複して検査しないように、複数のショットに検査エリアを設定し、複数のショットの検査エリアについて得られる検査結果をマージすることで、1ショット内の欠陥マップを得る。
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本発明の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本発明の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。
本発明により、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなく、ウエハ上に転写されたレジストパターンの検査を行うことが可能となる。
本発明は、例えば、半導体装置製造過程途中の半導体ウエハに代表される基板上のパターンの欠陥検査技術に関するものである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
本実施形態では、当業者が本発明を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本発明の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
更に、本発明の実施形態は、汎用コンピュータ上で稼動するソフトウェアで実装しても良いし専用ハードウェア又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装しても良い。
(1)第1の実施形態
<電子線検査装置の構成>
図1は、本発明の第1の実施形態による電子線検査装置の概略構成を示す図である。
<電子線検査装置の構成>
図1は、本発明の第1の実施形態による電子線検査装置の概略構成を示す図である。
図1に示されるように、電子線検査装置100は、電子光学系であるカラム1と、XYステージ2と、ビーム走査コントローラ11と、ステージコントローラ12と、画像処理ユニット(画像処理装置)13と、CADデータサーバ14と、制御PC(制御装置)15と、を有している。
カラム1は、照射電子9を発生させる電子銃3と、照射電子9をウエハ8に対して収束させて照射するためのコンデンサレンズ4と、対物レンズ5と、照射電子9をウエハ8に対して走査させるためのディフレクタ6と、ウエハ8からの2次電子10を検出するための2次電子検出器7と、を有している。ディフレクタ6は、ビーム走査コントローラ11からの信号に従って照射電子9をウエハ8に対して走査させる。
XYステージ2は、ステージコントローラ12からの信号に従ってカラム1に対してウエハ8を移動させることができるようになっている。
2次電子検出器7からの信号は、画像処理ユニット13に供給される。画像処理ユニット13は、2次電子検出器7からの信号を、ビーム走査コントローラ11ならびにステージコントローラ12からの位置情報とリンクさせることで画像取得位置の特定を行う。また、画像処理ユニット13は、取得された画像とCADデータサーバ14から送られる対応する位置の設計情報とを比較することにより、欠陥検出を実行する。
本発明の電子線検査装置100では、制御PC15により装置全体の動作が制御される。制御PC15は、後述するGUIを表示するための表示装置を含み、一般的なコンピュータの構成を有している。
<一般的な検査方法>
まず、電子線検査装置による、一般的な検査方法について図2A及び2Bを参照しながら説明する。図2Aにおいて、照射電子21は、図示されていないディフレクタによりY方向に連続走査されながらウエハ22に照射される。このとき、図示されていないステージによりウエハ22を矢印23のようにX方向に連続移動させることにより、照射電子21が矢印24で示される軌跡にてウエハ22上に照射される。スキャンの振り始めではスキャン速度が安定しないため、矢印25で示されるビームスキャン幅に対してスキャン安定化のための尤度をもって画像取得領域(スワス幅)26を設定することになる。さらに、図2Bに示されるように、画像取得領域26の両端に、帯電安定化と位置あわせのための領域28を確保して検査エリア27が設定される。ここで、1ショット全体を検査しようとした場合、領域28を後のスワスにて検査エリアに設定しなくてはならず、領域28において擬似発生や感度低下が起こる可能性があり、これを解消することが技術的な課題となっている。
まず、電子線検査装置による、一般的な検査方法について図2A及び2Bを参照しながら説明する。図2Aにおいて、照射電子21は、図示されていないディフレクタによりY方向に連続走査されながらウエハ22に照射される。このとき、図示されていないステージによりウエハ22を矢印23のようにX方向に連続移動させることにより、照射電子21が矢印24で示される軌跡にてウエハ22上に照射される。スキャンの振り始めではスキャン速度が安定しないため、矢印25で示されるビームスキャン幅に対してスキャン安定化のための尤度をもって画像取得領域(スワス幅)26を設定することになる。さらに、図2Bに示されるように、画像取得領域26の両端に、帯電安定化と位置あわせのための領域28を確保して検査エリア27が設定される。ここで、1ショット全体を検査しようとした場合、領域28を後のスワスにて検査エリアに設定しなくてはならず、領域28において擬似発生や感度低下が起こる可能性があり、これを解消することが技術的な課題となっている。
<改良された検査方法>
このため、本発明の実施形態では、複数のショット(例えば、2つのショット)に検査領域を割り振ることで、帯電やコンタミネーションの影響を避けてショット全体の検査を行う。
このため、本発明の実施形態では、複数のショット(例えば、2つのショット)に検査領域を割り振ることで、帯電やコンタミネーションの影響を避けてショット全体の検査を行う。
図3に示されるように、ウエハ31内には複数のショットが配置されており、その中のショット32とショット33に検査領域を分割する。そして、ショット32と33によって、1つのショット内の領域をカバーするようにしている。具体的には、ショット内座標で比較したとき、スワス34aでの検査エリアの右端がスワス35aの検査エリアの左端となり、さらにスワス35aでの検査エリアの右端がスワス35bの検査エリアの左端となるようにして2つのショット上に順次スワスを設定していくことで、ショット全体の検査を実行する。
スワスは、34a→35a→34b→35b→34c→35c→34d→35d→34e→35e→34f→35f→34g→35g→34h→35hの順で電子線照射のエリアとして設定することで、ショット内を左から右方向に順に検査するようにする。
<検査結果ファイル(例)>
次に、図4及び5を参照して、電子線検査装置100によって出力される検査結果ファイルの形式を説明する。ウエハ41には多数のショットが配列されており、各ショットのショット座標(Ax、Ay)が原点42を基準に定義される。ショットの左下コーナーが原点42となるショットのショット座標は(0,0)であるので、図4におけるショット43のショット座標は(0,−1)となる。
次に、図4及び5を参照して、電子線検査装置100によって出力される検査結果ファイルの形式を説明する。ウエハ41には多数のショットが配列されており、各ショットのショット座標(Ax、Ay)が原点42を基準に定義される。ショットの左下コーナーが原点42となるショットのショット座標は(0,0)であるので、図4におけるショット43のショット座標は(0,−1)となる。
また、各ショットは複数のダイから構成されており、ショット内ダイ座標(Bx,By)によりダイがショット内のどの位置にあたるかが定義される。ショット内にて左下コーナーにあるダイのショット内ダイ座標を(0,0)とすると、図4におけるダイ44のダイ座標は(1,1)である。
さらに、ダイ原点45に対する欠陥46の相対座標を(Cx,Cy)と定義する。このとき、ダイのサイズ(Dx,Dy)を用いて、ショット内座標(Nx,Ny)は以下の式1で計算される。
(Nx,Ny)=(Bx*Dx+Cx,By*Dy+Cy) (式1)
結果ファイル47には、これらの欠陥座標情報に加えて、欠陥の分類情報ならびにサイズなどの欠陥特性情報が保存される。
(Nx,Ny)=(Bx*Dx+Cx,By*Dy+Cy) (式1)
結果ファイル47には、これらの欠陥座標情報に加えて、欠陥の分類情報ならびにサイズなどの欠陥特性情報が保存される。
<レシピ作成>
次に、図6及び図7A乃至Cを用いてレシピ作成手順について説明する。図6は、レシピ作成手順を説明するためのフローチャートである。図7A乃至Cは、レシピ作成時に用いられるGUIの例を示す図である。
次に、図6及び図7A乃至Cを用いてレシピ作成手順について説明する。図6は、レシピ作成手順を説明するためのフローチャートである。図7A乃至Cは、レシピ作成時に用いられるGUIの例を示す図である。
図7A乃至Cに示されるように、GUI61上には、マップ表示エリア62と画像表示エリア63が配置されている。マップ表示エリア62には、ウエハマップ選択ボタン64aと、ショットマップ選択ボタン64bと、ダイマップ選択ボタン64cとが設けられており、これらのボタン選択により、ウエハマップ表示とショットマップ表示とダイマップ表示の切替えが可能となっている。図7Aではダイマップが選択された状態が示されており、ダイマップ選択ボタン64cがハイライト表示となっている。
マップ表示エリア62には、矢印ボタン68aとポイントボタン68bが設けられており、これらのボタンの選択により、領域選択モードと移動モードの切替えを行うことができるようになっている。矢印ボタン68aを押して領域選択モードとした状態でマップ表示エリア62中をクリックすると、クリックされた部分の検査エリアが選択される。また、ポイントボタン68bを押して移動モードとした状態でマップ表示エリア62中をクリックすると、クリックされた部分に対応する位置のCADデータまたは画像が画像表示エリア63に表示される。
画像表示エリア63には、CAD選択ボタン65aと光学顕微鏡画像選択ボタン65bとSEM画像選択ボタン65cが設けられており、これらのボタンの選択により、CADデータと光学顕微鏡像とSEM像とを切替えて表示させることができるようになっている。また、表示倍率変更ボタン66により表示倍率を変更することができるようになっている。CADデータ選択時には、スライドバー67が有効となり、CADデータの表示エリアを自由に変更できる。また、SEM画像選択時は、GUIの別画面で設定するレシピ条件を反映した条件で画像を取得する。図7AではCADデータ表示が選択された状態がしめされており、CAD選択ボタン65cがハイライト表示されている。
(i)検査エリア設定ステップ52
検査エリア設定ステップ52においては、GUI61上で以下の手順が行われる。
まず、図7Aの示すように、ユーザがGUI61を用いてダイマップ選択ボタン64cと、CAD選択ボタン65aと、ポイントボタン68bを選択し、制御PC15はそれら選択されたボタンをハイライト表示の状態にする。この状態で、ユーザが、検査エリア74の左下エリアをクリックすると、制御PC15は、画像表示エリア63に検査エリア左下コーナー74a付近のCADデータを表示させる。そして、画像表示エリア63において、ユーザが検査エリア左下コーナー74aに対応する位置74cをクリックすると、制御PC15は、検査エリア左下コーナー74aの位置情報を登録する。
検査エリア設定ステップ52においては、GUI61上で以下の手順が行われる。
まず、図7Aの示すように、ユーザがGUI61を用いてダイマップ選択ボタン64cと、CAD選択ボタン65aと、ポイントボタン68bを選択し、制御PC15はそれら選択されたボタンをハイライト表示の状態にする。この状態で、ユーザが、検査エリア74の左下エリアをクリックすると、制御PC15は、画像表示エリア63に検査エリア左下コーナー74a付近のCADデータを表示させる。そして、画像表示エリア63において、ユーザが検査エリア左下コーナー74aに対応する位置74cをクリックすると、制御PC15は、検査エリア左下コーナー74aの位置情報を登録する。
次に、画像表示エリア63において、ユーザが検査エリア右上コーナー74bに対応する位置をクリックすると、制御PCは、検査エリア右上コーナー74bの位置情報を登録する。これにより検査エリア74のサイズが確定される。このとき、必要によりスライドバー67と表示倍率変更ボタン66を使用して、所望の位置のCADデータを表示させるようにする。
(ii)検査条件選択ステップ53
次に、検査画素サイズなどの検査条件選択ステップ53が実行される。検査条件の選択の処理は、ユーザがGUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックすることで表示される別ウインドウ上において実行される。
次に、検査画素サイズなどの検査条件選択ステップ53が実行される。検査条件の選択の処理は、ユーザがGUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックすることで表示される別ウインドウ上において実行される。
(iii)検査ショット選択ステップ54
検査ショット選択ステップ54は、図7Bに示されるように、ウエハマップ選択ボタン64aによりマップ表示エリア62にウエハマップを表示させた状態で行われる。ユーザは、矢印ボタン68aを押して領域選択モードとし、マップ表示エリア62中のショット75aをクリックすることで、ショット75aを検査ショットとして選択する。この選択処理に応答して、制御PC15は、検査ショットとして選択されたショットをウエハマップ上でハイライト表示する。同様にして、ショット75bをクリックすることで、ショット75bが検査ショットとして選択される。
検査ショット選択ステップ54は、図7Bに示されるように、ウエハマップ選択ボタン64aによりマップ表示エリア62にウエハマップを表示させた状態で行われる。ユーザは、矢印ボタン68aを押して領域選択モードとし、マップ表示エリア62中のショット75aをクリックすることで、ショット75aを検査ショットとして選択する。この選択処理に応答して、制御PC15は、検査ショットとして選択されたショットをウエハマップ上でハイライト表示する。同様にして、ショット75bをクリックすることで、ショット75bが検査ショットとして選択される。
(iv)検査時間計算ステップ55
検査時間計算ステップ55は、検査エリアと検査条件と検査ショットの選択がなされた状態で、ユーザが検査時間計算ボタン70をクリックすることで実行される。検査時間計算ステップ55では、各々の検査ショットへの検査スワスの割り振りと、予想検査時間の計算が行われ、予想検査時間が表示領域71に表示される。なお、検査時間は、スワス一本当りの走査に掛かる時間(1つの画素を取得する時間×スワスの画素数)とスワス本数を乗算することにより推定される。なお、S/Nを向上させるために同一スワスに電子線を複数回照射して加算する場合には、当該加算回数によって検査時間は変化する。
検査時間計算ステップ55は、検査エリアと検査条件と検査ショットの選択がなされた状態で、ユーザが検査時間計算ボタン70をクリックすることで実行される。検査時間計算ステップ55では、各々の検査ショットへの検査スワスの割り振りと、予想検査時間の計算が行われ、予想検査時間が表示領域71に表示される。なお、検査時間は、スワス一本当りの走査に掛かる時間(1つの画素を取得する時間×スワスの画素数)とスワス本数を乗算することにより推定される。なお、S/Nを向上させるために同一スワスに電子線を複数回照射して加算する場合には、当該加算回数によって検査時間は変化する。
ここで、各ショットの検査スワスは以下の手順で確認される。図7Cに示されるように、ユーザがショットマップ選択ボタン64bを選択すると、制御PC15は、マップ表示エリア62にショットマップを表示させる。この状態で、ユーザがスワス表示ボタン72aをクリックすると、制御PC15は、ショットマップ上に検査で実行されるスワス76a〜76hを表示させる。そして、ユーザが表示ショット変更ボタン72bにより、マップ表示エリア62に表示させる検査ショットを変更することで、各々の検査ショットにおいて検査で実行されるスワスを順次確認ことができるようになっている。このとき、選択されている検査ショット数とマップ表示エリア62に現在表示されているショットは、表示エリア72cに表示される。図7Cは、Nが検査ショット数、Mが表示されているショットを示している。
なお、検査時間や検査スワス配分の変更が必要な場合は、検査条件選択ステップ53や検査ショット選択ステップ54において必要な変更を行った後、再度検査時間計算ステップ55が実行される。
(v)検査ステップ56
一方、検査時間や各々の検査ショットへの検査スワス配分に問題がなければ、検査実行ボタン73をクリックして検査ステップ56を開始する。
一方、検査時間や各々の検査ショットへの検査スワス配分に問題がなければ、検査実行ボタン73をクリックして検査ステップ56を開始する。
(vi)結果確認ステップ57
検査が終了したら、ユーザが結果確認ボタン77を押すと、それに応答して制御PC15は、レビュー用のGUI81(図8参照)に表示を切り替える。
検査が終了したら、ユーザが結果確認ボタン77を押すと、それに応答して制御PC15は、レビュー用のGUI81(図8参照)に表示を切り替える。
図8に示されるレビュー用のGUI81は、ウエハもしくはショット上の欠陥位置を表示するためのマップ表示エリア62と、欠陥情報を表示する欠陥情報表示エリア83と、欠陥画像を表示するための画像表示エリア86とを有している。
欠陥情報表示エリア83には、表示させる欠陥情報をスクロールさせるためのスクロールバー85がある。また、矢印ボタン68aが選択された状態で、マップ表示エリア62内の欠陥82をクリックすると、画像表示エリア86に該当する欠陥画像が表示されるとともに、欠陥情報表示エリア83にて該当する欠陥情報84がハイライト表示される。
画像表示エリア86には、欠陥画像87a、参照画像87b、及び差画像87cが表示される。ここで、欠陥画像87aは検査時に取得したSEM画像であり、参照画像87bは欠陥画像87aに対応する位置のCADデータである。また、差画像87cは、欠陥画像87aと参照画像87bの差分の絶対値をグレースケール表示したものである。ここで、検査にて検出された欠陥画像は、画像処理ユニット13内のメモリに保存されており、結果確認においては、制御PC15が当該欠陥の画像をメモリから読み出すことにより表示画面上に表示する。
結果確認作業が終了したら、ユーザが結果確認終了ボタン88を押し、検査用のGUI61に戻り、必要に応じて次の検査を行う。
(2)第2の実施形態
第2の実施形態は、マルチビーム型電子線式欠陥検査装置におけるレジストパターン検査に関するものである。
第2の実施形態は、マルチビーム型電子線式欠陥検査装置におけるレジストパターン検査に関するものである。
<検査装置の構成>
図9は、本発明の第2の実施形態によるマルチビーム型電子線式欠陥検査装置の概略構成を示す図である。マルチビーム型電子線式欠陥検査装置200は、第1の実施形態同様、電子光学系であるカラム1と、XYステージ2と、ビーム走査コントローラ11と、ステージコントローラ12と、画像処理ユニット13と、CADデータサーバ14と、制御PC15と、を有している。
図9は、本発明の第2の実施形態によるマルチビーム型電子線式欠陥検査装置の概略構成を示す図である。マルチビーム型電子線式欠陥検査装置200は、第1の実施形態同様、電子光学系であるカラム1と、XYステージ2と、ビーム走査コントローラ11と、ステージコントローラ12と、画像処理ユニット13と、CADデータサーバ14と、制御PC15と、を有している。
XYステージ2は、ステージコントローラ12からの信号に従ってカラム1に対してウエハ8を移動させる。カラム1は、照射電子9を発生させる電子銃3と、照射電子9をウエハ8に対して収束させて照射するためのコンデンサレンズ4と、対物レンズ5と、照射電子9をウエハ8に対して走査させるディフレクタ6と、照射電子9を複数のビームに分割するためのアパーチャアレイ16と、ウエハ8からの複数の照射電子線に対応する2次電子10を検出するための分割検出器18と、ウエハからの2次電子10を複数のエリアに分割された分割検出器18の方向に曲げるためのExBフィルタ17と、を有している。ディフレクタ6は、ビーム走査コントローラ11からの信号に従って照射電子9をウエハ8に対して走査させる。また、複数に分割された各々のビームにより発生した2次電子は、分割検出器18上の異なるエリアにて検出され、それぞれが独立した信号として画像処理ユニット13に送られる。なお、アパーチャアレイ16の形状を変えることにより、マルチビームの構成を変えることができるようになっている。本実施形態では、各アパーチャ間の距離は等距離であり、各アパーチャを結ぶと正三角形となるようなアパーチャアレイを用いている。アパーチャアレイ16を構成する各アパーチャは、照射電子9の照射範囲(例えば円形状)に含まれ、隣り合うアパーチャ間の距離が等しくなる様に設定するのが望ましい。
画像処理ユニット13では、ビームコントローラ11ならびにステージコントローラ12からの位置情報とリンクさせることで画像取得位置の特定を行い、取得された画像とCADデータサーバ14から送られる対応する位置の設計情報との比較による欠陥検出が複数の検出信号に対して並列で実行される。なお、当該マルチビーム型電子線式欠陥検査装置200おいても、第1の実施形態同様、制御PC15により装置全体の動作が制御される。
<画像取得方法>
図10は、マルチビーム型電子線式欠陥検査装置200による画像取得方法を説明するための図である。図10に示されていないXYステージ2によりウエハが矢印91方向に移動する。このときのウエハ上に照射される各々の電子線92a、92b、92cの軌跡は、それぞれ矢印93a、93b、93cで表される。各々のビームの走査幅に対してスキャン安定化のための尤度をもって、画像取得領域(スワス幅)94a、94b、94cを設定する。さらに、画像取得領域94a、94b、94cのそれぞれの両端に、帯電安定化と位置あわせのための領域を確保して検査エリア95a、95b、95cが設定される。
図10は、マルチビーム型電子線式欠陥検査装置200による画像取得方法を説明するための図である。図10に示されていないXYステージ2によりウエハが矢印91方向に移動する。このときのウエハ上に照射される各々の電子線92a、92b、92cの軌跡は、それぞれ矢印93a、93b、93cで表される。各々のビームの走査幅に対してスキャン安定化のための尤度をもって、画像取得領域(スワス幅)94a、94b、94cを設定する。さらに、画像取得領域94a、94b、94cのそれぞれの両端に、帯電安定化と位置あわせのための領域を確保して検査エリア95a、95b、95cが設定される。
図10に示されるように、マルチビーム型電子線式を用いて、ステージが矢印91の方向に移動する場合、1度で複数のスワスについて走査することができるが、電子線92bが照射されたエリアの近傍に、少し遅れて電子線92aが照射されることになるため、画像取得領域94aの画像は、電子線92bの照射による影響を受けることが懸念される。
ここで、図11を参照しながら、ビーム(電子線)照射エリアの近傍に、少し遅れてビームが照射された場合の影響について説明する。
図11において、ウエハ101上のビーム照射エリア102では、表面付近にウエハ表面の材質や照射電子線の条件に依存した帯電が形成される。また、帯電はビームが照射されたエリアの近傍エリア103にも拡散していく。第2の実施形態のマルチビーム型電子線式欠陥検査装置200では、図示していない電極により、電子を引き上げる方向でウエハ上に電場が形成されている。ウエハ上の帯電が均一であれば、等電位線104はウエハ101と平行な直線となるが、ウエハ101表面に不均一な帯電が存在する場合には、等電位線104は帯電が不均一な部分で曲がった形になる。帯電が均一な部分に照射された電子線105aは、横方向の力を受けないため垂直にウエハ表面に照射される。しかしながら、帯電が不均一な部分に照射された電子線105bは、横方向の電界により曲げられることになり、画像の歪や位置ずれを引き起こす。
このような事態を引き起こしては、マルチビームを採用した場合において、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなくウエハ上のレジストパターンの欠陥検査を行うという本発明の目的が達成することができない。そこで、マルチビームにおいて画像の歪や位置ずれの発生を回避するために、各スワスが重ならないように、スワス幅を設定する必要がある。
<レシピ作成>
次に、図12及び13を参照して、第2の実施形態におけるレシピ作成手順について説明する。図12は、レシピ作成手順を説明するためのフローチャートである。図13は、検査条件設定用のGUIの構成例を示す図である。
次に、図12及び13を参照して、第2の実施形態におけるレシピ作成手順について説明する。図12は、レシピ作成手順を説明するためのフローチャートである。図13は、検査条件設定用のGUIの構成例を示す図である。
(i)レシピ作成開始ステップ111
制御PC15は、ユーザのレシピ作成開始要求に応答して、検査条件設定用GUI61を表示画面上に表示させる。
制御PC15は、ユーザのレシピ作成開始要求に応答して、検査条件設定用GUI61を表示画面上に表示させる。
図13に示されるように、GUI61上には、マップ表示エリア62と画像表示エリア63が配置されている。マップ表示エリア62には、ウエハマップ選択ボタン64aとショットマップ選択ボタン64bにより、ウエハマップ表示とショットマップ表示とを切替え可能である。図13においては、ウエハマップが選択された状態が示されて降り、ウエハマップ選択ボタン64aがハイライト表示となっている。
画像表示エリア63には、CAD選択ボタン65aと、光学顕微鏡画像選択ボタン65bと、SEM画像選択ボタン65cが配置され、これらにより、CADデータと光学顕微鏡像とSEM像とを切り替えて表示させることができ、表示倍率を表示倍率変更ボタン66により変更することができるようになっている。CADデータ選択時には、スライドバー67が有効となり、CADデータの表示エリアを自由に変更できる。また、SEM画像選択時は、GUIの別画面で設定するレシピ条件を反映した条件で画像を取得する。図13においては、CADデータ表示が選択された状態が示されており、CAD選択ボタン65aがハイライト表示されている。
マップ表示エリア62には、矢印ボタン68aとポイントボタン68bが配置され、領域選択モードと移動モードの切替えを行うことができるようになっている。ウエハマップが表示されている場合、矢印ボタン68aを押して領域選択モードとした状態でマップ表示エリア62中をクリックすると、クリックされたショットが検査ショットに設定される。また、ポイントボタン68bを押して移動モードとした状態でマップ表示エリア62中をクリックすると、クリックされた部分に対応する位置のCADデータまたは画像が画像表示エリア63に表示される。
(ii)検査条件選択ステップ112
ユーザがGUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックすると、制御PC15は、それに応答して、検査条件設定ウインドウ121を表示させる。ユーザは、検査条件設定ウインドウ121(図14)に示される情報の検査条件を入力することにより、検査条件選択ステップ112の処理が実行される。具体的には、図14に示されるように、検査条件設定ウインドウ121では、検査条件として、画素サイズ122aと画像加算数122bとスワス分割数122cとを設定するようになっている。検査条件が設定されると、制御PC15は、装置パラメータとして決まっているビーム本数122dから、必要となるビーム走査幅122eを計算する。
ユーザがGUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックすると、制御PC15は、それに応答して、検査条件設定ウインドウ121を表示させる。ユーザは、検査条件設定ウインドウ121(図14)に示される情報の検査条件を入力することにより、検査条件選択ステップ112の処理が実行される。具体的には、図14に示されるように、検査条件設定ウインドウ121では、検査条件として、画素サイズ122aと画像加算数122bとスワス分割数122cとを設定するようになっている。検査条件が設定されると、制御PC15は、装置パラメータとして決まっているビーム本数122dから、必要となるビーム走査幅122eを計算する。
(iii)検査ショット選択ステップ113
マップ表示エリア62をウエハマップ表示とし、ポイントボタン68bを選択した状態で、ユーザがウエハマップ内のショットをクリックして検査ショットを選択すると、制御PC15は、当該選択されたショットを検査対象のショットとする。ここで、検査ショットは、検査条件設定ウインドウ121にてスワス分割数122cに設定した数と同数とする。第2の実施形態においては、スワス分割数を3としているので、ウエハマップにて3つのショット(116a、116b、116c)を検査ショットとして選択している。
マップ表示エリア62をウエハマップ表示とし、ポイントボタン68bを選択した状態で、ユーザがウエハマップ内のショットをクリックして検査ショットを選択すると、制御PC15は、当該選択されたショットを検査対象のショットとする。ここで、検査ショットは、検査条件設定ウインドウ121にてスワス分割数122cに設定した数と同数とする。第2の実施形態においては、スワス分割数を3としているので、ウエハマップにて3つのショット(116a、116b、116c)を検査ショットとして選択している。
(iv)検査時間計算ステップ114
検査ショットが選択された状態で、ユーザが検査時間計算ボタン70をクリックすると、制御PC15は、スワスの割り当てと検査時間を計算する。第1の実施形態と同様に、検査時間は、スワス一本当りの走査に掛かる時間(ビームの走査時間×スワスのビーム走査回数)とスワス本数を乗算することにより推定される。なお、S/Nを向上させるために同一スワスに電子線を複数回照射して加算する場合には、当該加算回数によって検査時間は変化する。
検査ショットが選択された状態で、ユーザが検査時間計算ボタン70をクリックすると、制御PC15は、スワスの割り当てと検査時間を計算する。第1の実施形態と同様に、検査時間は、スワス一本当りの走査に掛かる時間(ビームの走査時間×スワスのビーム走査回数)とスワス本数を乗算することにより推定される。なお、S/Nを向上させるために同一スワスに電子線を複数回照射して加算する場合には、当該加算回数によって検査時間は変化する。
(v)確認ステップ115
ユーザがスワスの割り当ての確認要求を入力すると、制御PC15は、マップ表示エリア62をショットマップ表示にする。ショットマップ表示の状態で、スワス表示ボタン117が押されると、制御PC15は、図15に示すように、スワスをショットマップに重ねて表示する。第2の実施形態においては、スクライブラインを除いたショット131全体を検査するのに、12本のスワス(132a〜132l)が検査される。
ユーザがスワスの割り当ての確認要求を入力すると、制御PC15は、マップ表示エリア62をショットマップ表示にする。ショットマップ表示の状態で、スワス表示ボタン117が押されると、制御PC15は、図15に示すように、スワスをショットマップに重ねて表示する。第2の実施形態においては、スクライブラインを除いたショット131全体を検査するのに、12本のスワス(132a〜132l)が検査される。
ここで、各スワス(132a〜132l)は、3つのショット(116a、116b、116c)に分割されて実行されるが、次に分割方法を図16A、図16B、図16Cによりスワス132aを例に説明する。
図16Aは、スワス132aのショット116aにおける検査エリアを示している。検査エリア133a、133b、133cは、3本の電子線92a、92b、92cのそれぞれに対応する検査されエリアを示している。同様に、図16Bに示される検査エリア134a、134b、134cは、ショット116bにおいて、3本の電子線92a、92b、92cのそれぞれにより検査されるエリアを示している。さらに、図16Cに示される検査エリア135a、135b、135cは、ショット116cにおいて、3本の電子線92a、92b、92cのそれぞれにより検査されるエリアを示している。ここで、検査エリア133a、133b、133c、134a、134b、134c、135a、135b、135cを合わせると、スワス132aのエリア全てがカバーされることになる。
なお、図16A、図16B、図16Cに示されるような各検査ショットでの検査エリアの確認は、マップ表示エリア62にてショットマップを拡大表示し、表示ショット変更ボタン72bで表示ショットを切り替えることで実現することができる。
(3)第3の実施形態
第3の実施形態は、複数のショットにおいて対応する同一の位置(スワス)から取得した画像を加算することにより、S/Nを改善する方法に関するものである。
第3の実施形態は、複数のショットにおいて対応する同一の位置(スワス)から取得した画像を加算することにより、S/Nを改善する方法に関するものである。
第3の実施形態においてもマルチビーム型電子線式欠陥検査装置を採用するが、当該装置の構成は、第2の実施形態と同一である。また、レシピ作成の手順は、図12に示す第2の実施形態の手順と同様である。以下、図17及び18により、第3の実施形態におけるレシピ作成方法を、第2の実施形態のそれとの違いを中心に説明する。
<レシピ作成方法>
GUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックして、検査条件設定ウインドウ151と表示させ、画素サイズ152a、画像加算数152b、画像加算ショット数152c、スワス分割数152dを設定する。ここで、画像加算数152bは各画像取得位置での画像加算数であり、画像加算ショット数152cは、ショット内同一位置の画像をいくつのショットにて取得するかを示している。ビーム本数152eは装置定数である。ビーム走査幅152fは、画素サイズ152a、スワス分割数152d、ビーム本数152eと、装置定数として装置が保持しているビーム間隔とから自動的に計算される。
GUI61上の検査条件設定ボタン69をクリックして、検査条件設定ウインドウ151と表示させ、画素サイズ152a、画像加算数152b、画像加算ショット数152c、スワス分割数152dを設定する。ここで、画像加算数152bは各画像取得位置での画像加算数であり、画像加算ショット数152cは、ショット内同一位置の画像をいくつのショットにて取得するかを示している。ビーム本数152eは装置定数である。ビーム走査幅152fは、画素サイズ152a、スワス分割数152d、ビーム本数152eと、装置定数として装置が保持しているビーム間隔とから自動的に計算される。
<検査ショットの設定>
次に、検査ショットの設定について説明する。GUI61において、ユーザがウエハマップ選択ボタン64aをクリックすると、制御PC15は、マップ表示エリア62にウエハマップを表示させる。そして、ユーザは、ボタン143により、どのスワス分割位置に対して検査ショットを設定するかを選択する。選択状態は、表示エリア144に表示されるが、表示エリア144において、Mは検査条件設定ウインドウ151で設定されるスワス分割数(全スワス数)を、Nは現在選択されているスワス分割位置(何番目のスワスであるか)をそれぞれ示している。ユーザは、ボタン143によりN=1とした状態において、ウエハマップ上のショット141a、ショット141b、ショット141cを順次クリックすることにより、それに応答して、制御PC15は、1番目のスワス分割位置に対する検査ショットを設定する。ここで、検査ショットとして設定するショット数は、画像加算ショット数152cによって設定された数と同数とする。同様にして、ボタン142によりN=2とした状態にて、ウエハマップ上のショット142a、ショット142b、ショット142cを順次クリックすることにより、それに応答して、制御PC15は、1番目のスワス分割位置に対する検査ショットを設定する。
次に、検査ショットの設定について説明する。GUI61において、ユーザがウエハマップ選択ボタン64aをクリックすると、制御PC15は、マップ表示エリア62にウエハマップを表示させる。そして、ユーザは、ボタン143により、どのスワス分割位置に対して検査ショットを設定するかを選択する。選択状態は、表示エリア144に表示されるが、表示エリア144において、Mは検査条件設定ウインドウ151で設定されるスワス分割数(全スワス数)を、Nは現在選択されているスワス分割位置(何番目のスワスであるか)をそれぞれ示している。ユーザは、ボタン143によりN=1とした状態において、ウエハマップ上のショット141a、ショット141b、ショット141cを順次クリックすることにより、それに応答して、制御PC15は、1番目のスワス分割位置に対する検査ショットを設定する。ここで、検査ショットとして設定するショット数は、画像加算ショット数152cによって設定された数と同数とする。同様にして、ボタン142によりN=2とした状態にて、ウエハマップ上のショット142a、ショット142b、ショット142cを順次クリックすることにより、それに応答して、制御PC15は、1番目のスワス分割位置に対する検査ショットを設定する。
<画像の加算処理>
次に、図19を参照して、複数ショットで取得した画像を加算する手順について説明する。
図19に示されるように、ウエハ161上の検査エリア162は3つのショットを含むように設定される。ここで、位置163a、位置163b、位置163cはショット内の同一位置である。画像164a、画像164b、画像164cは、それぞれ位置163a、位置163b、位置163cにて取得された画像であるが、装置が持つ様々な誤差要因のため、ショット上での画像取得位置に誤差が生じる場合がある。このため、設計データから作成するテンプレート画像165との画像マッチングにより、位置の補正を行う。画像範囲166aは、画像164aにおいてテンプレート画像165に対応する位置であり、画像範囲166aが中央になるように補正を行い、位置補正画像167aが作成される。
次に、図19を参照して、複数ショットで取得した画像を加算する手順について説明する。
図19に示されるように、ウエハ161上の検査エリア162は3つのショットを含むように設定される。ここで、位置163a、位置163b、位置163cはショット内の同一位置である。画像164a、画像164b、画像164cは、それぞれ位置163a、位置163b、位置163cにて取得された画像であるが、装置が持つ様々な誤差要因のため、ショット上での画像取得位置に誤差が生じる場合がある。このため、設計データから作成するテンプレート画像165との画像マッチングにより、位置の補正を行う。画像範囲166aは、画像164aにおいてテンプレート画像165に対応する位置であり、画像範囲166aが中央になるように補正を行い、位置補正画像167aが作成される。
同様にして、画像範囲166bが中央になるように画像164bの位置補正画像167bが作成される。また、画像範囲166cが中央になるように画像164cの位置補正画像167cが作成される。その後、3枚の位置補正画像を加算して、加算画像168を作成し、設定データとの比較による欠陥抽出を行う。
(4)まとめ
本発明では、ユーザが入力する検査エリア設定指示に応答して、制御PCが、1つのショット内において同一位置を重複して検査しないように、複数のショットに検査エリアを設定する(図3或いは16参照)。そして、制御PCが、複数のショットの検査エリアについて得られる検査結果をマージすることで、1ショット内の欠陥マップ(図8参照)を得るようにする。このようにすることにより、同一レジストパターンの複数のショットを有する基板において、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなく、ウエハ上に転写されたレジストパターンを検査することができるようになる。
本発明では、ユーザが入力する検査エリア設定指示に応答して、制御PCが、1つのショット内において同一位置を重複して検査しないように、複数のショットに検査エリアを設定する(図3或いは16参照)。そして、制御PCが、複数のショットの検査エリアについて得られる検査結果をマージすることで、1ショット内の欠陥マップ(図8参照)を得るようにする。このようにすることにより、同一レジストパターンの複数のショットを有する基板において、レジストの帯電やコンタミネーションの影響を受けることなく、ウエハ上に転写されたレジストパターンを検査することができるようになる。
本発明においては、上述のように、1つのショットだけで1ショット全体の検査結果を取得するのではなく、複数のショットに亘って検査エリアを設定する。また、1つのショットにおいての検査エリアは重なりが生じないように設定される。つまり、制御PCは、検査エリア設定の対象となった複数のショットのそれぞれにおける検査エリアを、以前の電子線照射による影響を受けないように互いに十分な距離を確保しながら設定する。このようにすることにより、レジストの帯電やコンタミネーションによる影響を確実に回避することが可能となる。
また、制御PCは、設計データと生成された画像とを比較することによりショット内の欠陥マップを提供する。さらに、制御PCは、検出された欠陥のショット内座標を、検査結果の1つの情報として出力する。このようにすることにより、欠陥の位置や程度を容易に評価することが可能となる。
さらに、制御PCは、検査エリア設定対象である複数のショットにおいて、各ショットからの検査結果をマージすると検査エリアの一部同士が重なるように検査エリアを設定し、複数ショットの検査結果から1ショット全体の検査結果を得るようにする。このようにすることにより、欠陥マップを得る対象のショット内に非検査エリアが生じないことを保証することができるようになる。
本発明の第2の実施形態では、マルチビーム型電子線式検査装置が提供される。当該検査装置では、照射手段が、複数の電子線を同時に前記基板に照射する機能を有し、検出器が、複数の電子線のそれぞれに対応して基板から発生する電子を分別して検出し、画像処理部が、検出器からの複数の信号を同時に処理するようにしている。マルチビーム型電子線式検査装置においても、1つのショットだけで1ショット全体の検査結果を取得するのではなく、複数のショットに亘って検査エリアを設定する(図16参照)。また、1つのショットにおいての検査エリアは重なりが生じないように設定される。そして、複数のショットの検査エリアについて得られる検査結果をマージすることで、1ショット内の欠陥マップを得るようにする。ただし、マルチビーム型電子線式検査装置では、同時に照射される複数の電子線による走査範囲に重なりが生じてしまうことがある。これを回避しなければ、照射済の電子線によるコンタミネーションの発生を防止することができない。そこで、複数の電子線のそれぞれが互いに影響を受けないような距離を保って各電子線を照射して、複数の電子線によるそれぞれの走査範囲が重なりを持たないように設定されている。複数の電子線の照射位置は、1本の電子線を複数の電子線にするためのアパーチャアレイの構成によって調整することができる。例えば、電子線が3本の場合、アパーチャアレイにおいて電子線が通過する孔を結んで構成される三角形は正三角形であることが好ましい。また、複数の電子線の走査幅は、ユーザが任意に設定できることが好ましい。
本発明の第3の実施形態では、マルチビーム型電子線式検査装置において、複数のショット(第1のショット群)に亘って検査エリアを設定し、その検査エリアによって1つのショットの全領域をカバーするようにするとともに、別の複数のショット(第2のショット群)から、第1のショット群に設定された検査エリアと同一のエリアの画像が取得される。そして、第1のショット群からの画像と第2のショット群からの画像を加算して、検査結果を取得する。このようにすることにより、同一箇所を複数回走査することなく、同一箇所の画像を加算して取得画像のS/Nを向上させることが可能となり、欠陥評価をより正確にすることができるようになる。なお、この場合、加算対象の複数ショットから取得した複数の画像において、1つのショット内の同一位置の画像を加算するために、取得画像と設計データとの位置合わせが可能となっている。
本発明は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。
また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
さらに、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はCD−RW、CD−R等の記憶媒体に格納し、使用時にそのシステム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしても良い。
最後に、ここで述べたプロセス及び技術は本質的に如何なる特定の装置に関連することはなく、コンポーネントの如何なる相応しい組み合わせによってでも実装できることを理解する必要がある。更に、汎用目的の多様なタイプのデバイスがここで記述した教授に従って使用可能である。ここで述べた方法のステップを実行するのに、専用の装置を構築するのが有益であることが判るかもしれない。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。本発明は、具体例に関連して記述したが、これらは、すべての観点に於いて限定の為ではなく説明の為である。本分野にスキルのある者には、本発明を実施するのに相応しいハードウェア、ソフトウェア、及びファームウエアの多数の組み合わせがあることが解るであろう。例えば、記述したソフトウェアは、アセンブラ、C/C++、perl、Shell、PHP、Java(登録商標)等の広範囲のプログラム又はスクリプト言語で実装できる。
さらに、上述の実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていても良い。
加えて、本技術分野の通常の知識を有する者には、本発明のその他の実装がここに開示された本発明の明細書及び実施形態の考察から明らかになる。記述された実施形態の多様な態様及び/又はコンポーネントは、データを管理する機能を有するコンピュータ化ストレージシステムに於いて、単独又は如何なる組み合わせでも使用することが出来る。明細書と具体例は典型的なものに過ぎず、本発明の範囲と精神は後続する請求範囲で示される。
1・・・カラム、2・・・XYステージ、3・・・電子銃、4・・・コンデンサレンズ、5・・・対物レンズ、6・・・ディフレクタ、7・・・2次電子検出器、8・・・ウエハ、9・・・照射電子、10・・・2次電子、11・・・ビーム走査コントローラ、12・・・ステージコントローラ、13・・・画像処理ユニット、14・・・CADデータサーバ、15・・・制御PC、16・・・アパーチャアレイ、17・・・ExBフィルタ、18・・・分割検出器、21・・・照射電子、22・・・ウエハ、23乃至25・・・矢印、26・・・画像取得領域、27・・・検査エリア、28・・・領域、31・・・ウエハ、32・・・ショット、33・・・ショット、34a,34b,34c,34d,34e,34f,34g,34h,35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h・・・スワス、
41・・・ウエハ、42・・・原点、43・・・ショット、44・・・ダイ、45・・・ダイ原点、46・・・欠陥、47・・・結果ファイル、61・・・GUI、62・・・マップ表示エリア、63・・・画像表示エリア、64a・・・ウエハマップ選択ボタン、64b・・・ショットマップ選択ボタン、64c・・・ダイマップ選択ボタン、65a・・・CAD選択ボタン、65b・・・光学顕微鏡画像選択ボタン、65c・・・SEM画像選択ボタン、66・・・表示倍率変更ボタン、67・・・スライドバー、68a・・・矢印ボタン、68b・・・ポイントボタン、69・・・検査条件設定ボタン、70・・・検査時間計算ボタン、71・・・表示領域、72a・・・スワス表示ボタン、72b・・・表示ショット変更ボタン、72c・・・表示エリア、73・・・検査実行ボタン、74・・・検査エリア、74a・・・検査エリア左下コーナー、74b・・・検査エリア右上コーナー、74c・・・位置、75a,75b・・・ショット、76a,76b,76c,76d,76e,76f,76g,76h・・・スワス、77・・・結果確認ボタン、81・・・GUI、82・・・欠陥、83・・・欠陥情報表示エリア、84・・・欠陥情報、85・・・スクロールバー、86・・・画像表示エリア、87a・・・欠陥画像、87b・・・参照画像、87c・・・差画像、88・・・結果確認終了ボタン、91・・・矢印、92a,92b,92c・・・電子線、93a,93b,93c・・・矢印、94a,94b,94c・・・画像取得領域、95a,95b,95c・・・検査エリア、101・・・ウエハ、102・・・ビーム照射エリア、103・・・近傍エリア、104・・・等電位線、105a,105b・・・電子線、116a,116b,116c・・・ショット、121・・・検査条件設定ウインドウ、122a・・・画素サイズ、122b・・・画像加算数、122c・・・スワス分割数、122d・・・ビーム本数、122e・・・ビーム走査幅、131・・・ショット、132a,132b,132c,132d,132e,132f,132g,132h,132i,132j,132k,132l・・・スワス、133a,133b,133c・・・検査エリア、134a,134b,134c,135a,135b,135c・・・検査エリア、141a,141b,141c・・・ショット、142a,142b,142c・・・ショット、143・・・ボタン、144・・・表示エリア、151・・・検査条件設定ウインドウ、152a・・・画素サイズ、152b・・・画像加算数、152c・・・画像加算ショット数、152d・・・スワス分割数、152e・・・ビーム本数、152f・・・ビーム走査幅、161・・・ウエハ、162・・・検査エリア、163a,163b,163c・・・位置、164a,164b,164c・・・画像、165・・・テンプレート画像、166a,166b,166c・・・画像範囲、167a,167b,167c・・・位置補正画像、168・・・加算画像
41・・・ウエハ、42・・・原点、43・・・ショット、44・・・ダイ、45・・・ダイ原点、46・・・欠陥、47・・・結果ファイル、61・・・GUI、62・・・マップ表示エリア、63・・・画像表示エリア、64a・・・ウエハマップ選択ボタン、64b・・・ショットマップ選択ボタン、64c・・・ダイマップ選択ボタン、65a・・・CAD選択ボタン、65b・・・光学顕微鏡画像選択ボタン、65c・・・SEM画像選択ボタン、66・・・表示倍率変更ボタン、67・・・スライドバー、68a・・・矢印ボタン、68b・・・ポイントボタン、69・・・検査条件設定ボタン、70・・・検査時間計算ボタン、71・・・表示領域、72a・・・スワス表示ボタン、72b・・・表示ショット変更ボタン、72c・・・表示エリア、73・・・検査実行ボタン、74・・・検査エリア、74a・・・検査エリア左下コーナー、74b・・・検査エリア右上コーナー、74c・・・位置、75a,75b・・・ショット、76a,76b,76c,76d,76e,76f,76g,76h・・・スワス、77・・・結果確認ボタン、81・・・GUI、82・・・欠陥、83・・・欠陥情報表示エリア、84・・・欠陥情報、85・・・スクロールバー、86・・・画像表示エリア、87a・・・欠陥画像、87b・・・参照画像、87c・・・差画像、88・・・結果確認終了ボタン、91・・・矢印、92a,92b,92c・・・電子線、93a,93b,93c・・・矢印、94a,94b,94c・・・画像取得領域、95a,95b,95c・・・検査エリア、101・・・ウエハ、102・・・ビーム照射エリア、103・・・近傍エリア、104・・・等電位線、105a,105b・・・電子線、116a,116b,116c・・・ショット、121・・・検査条件設定ウインドウ、122a・・・画素サイズ、122b・・・画像加算数、122c・・・スワス分割数、122d・・・ビーム本数、122e・・・ビーム走査幅、131・・・ショット、132a,132b,132c,132d,132e,132f,132g,132h,132i,132j,132k,132l・・・スワス、133a,133b,133c・・・検査エリア、134a,134b,134c,135a,135b,135c・・・検査エリア、141a,141b,141c・・・ショット、142a,142b,142c・・・ショット、143・・・ボタン、144・・・表示エリア、151・・・検査条件設定ウインドウ、152a・・・画素サイズ、152b・・・画像加算数、152c・・・画像加算ショット数、152d・・・スワス分割数、152e・・・ビーム本数、152f・・・ビーム走査幅、161・・・ウエハ、162・・・検査エリア、163a,163b,163c・・・位置、164a,164b,164c・・・画像、165・・・テンプレート画像、166a,166b,166c・・・画像範囲、167a,167b,167c・・・位置補正画像、168・・・加算画像
Claims (11)
- 同形パターンを有する複数のショットを有する基板に電子線を照射して画像を取得し、前記基板を検査する電子線検査装置であって、
前記基板を移動させるステージと、
前記基板に電子線を照射する照射手段と、
前記電子線を前記基板に対して走査させる走査手段と、
前記基板からの電子を検出するための検出器と、
前記検出器からの信号を処理し、当該信号に対応する画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部によって生成された画像から検査結果を生成する制御部と、を備え、
前記制御部は、入力される検査エリア設定指示に応答して、前記1つのショット内において同一位置を重複して検査しないように、複数のショットに検査エリアを設定し、前記複数のショットの検査エリアについて得られる検査結果をマージすることで、1ショット内の欠陥マップを得ることを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項1において、
前記制御部は、前記検査エリア設定の対象となった複数のショットのそれぞれにおける前記検査エリアを、以前の電子線照射による影響を受けないように互いに十分な距離を確保しながら設定することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項1において、
前記制御部は、設計データと前記生成された画像とを比較することにより前記ショット内の欠陥を検出することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項1において、
前記制御部は、前記検査エリアの設定対象である前記複数のショットにおいて、各ショットからの検査結果をマージすると前記検査エリアの一部同士が重なるように前記検査エリアを設定し、前記複数のショットの検査結果から1ショット全体の検査結果を得ることを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項1において、
前記制御部は、検出された欠陥のショット内座標を、前記検査結果の1つの情報として出力することを特徴する電子線検査装置。 - 請求項1において、
前記照射手段は、複数の電子線を同時に前記基板に照射する機能を有し、
前記検出器は、前記複数の電子線のそれぞれに対応して前記基板から発生する電子を分別して検出し、
前記画像処理部は、前記検出器からの複数の信号を同時に処理することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項6において、
前記照射手段は、前記複数の電子線のそれぞれが互いに影響を受けないような距離を保って各電子線を照射し、前記複数の電子線によるそれぞれの走査範囲が重なりを持たないことを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項6において、
前記制御部は、入力される指示に応答して、前記複数の電子線の走査幅を任意に設定することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項6において、
前記制御部は、さらに、1つのショットの同一位置について複数のショットから取得した画像を加算して前記検査結果を取得することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項9において、
前記制御部は、前記加算の対象である複数のショットから取得した複数の画像において、1つのショット内の同一位置の画像を加算するために、取得画像と設計データとの位置あわせを行うことを特徴とする電子線検査装置。 - 電子線検査装置を用いて、同形パターンを有する複数のショットを有する基板に電子線を照射して画像を取得し、前記基板を検査する検査方法であって、
前記電子線検査装置は、前記基板を移動させるステージと、前記基板に電子線を照射する照射手段と、前記電子線を前記基板に対して走査させる走査手段と、前記基板からの電子を検出するための検出器と、前記検出器からの信号を処理し、当該信号に対応する画像を生成する画像処理部と、前記画像処理部によって生成された画像から検査結果を生成する制御部と、を有し、
前記検査方法は、
前記制御部が、入力される検査エリア設定指示に応答して、前記1つのショット内において同一位置を重複して検査しないように、複数のショットに検査エリアを設定する工程と、
前記画像処理部が、前記複数のショットに設定された前記検査エリアの画像を取得する工程と、
前記制御部が、前記複数のショットの検査エリアについて得られる複数の画像をマージして検査結果を取得し、1ショット内の欠陥マップを得る工程と、
を有することを特徴とする検査方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2011-12-19 JP JP2011277517A patent/JP2013128069A/ja active Pending
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