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JP7211627B2 - Pattern measurement device, method and program, and pattern inspection device, method and program - Google Patents

Pattern measurement device, method and program, and pattern inspection device, method and program Download PDF

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JP7211627B2 JP2020071342A JP2020071342A JP7211627B2 JP 7211627 B2 JP7211627 B2 JP 7211627B2 JP 2020071342 A JP2020071342 A JP 2020071342A JP 2020071342 A JP2020071342 A JP 2020071342A JP 7211627 B2 JP7211627 B2 JP 7211627B2
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Description

本発明の実施形態は、パターンを測定し、測定したパターンを検査する技術に関する。 Embodiments of the present invention relate to techniques for measuring patterns and inspecting the measured patterns.

半導体デバイス製造では、微細化に伴い処理マージンがますます小さくなっている。このため、露光装置などの処理装置によって微細パターン処理された対象物を所定の範囲内で処理されているかについて確認することが、重要になっている。 In the manufacture of semiconductor devices, processing margins are getting smaller and smaller with miniaturization. For this reason, it is important to confirm whether an object finely patterned by a processing device such as an exposure device is processed within a predetermined range.

半導体集積回路の製造工程における線幅管理として、測長走査型電子顕微鏡(CD-SEM;Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)が用いられている。CD-SEMは、プロファイル(ラインプロファイル)を用いて、指定された位置にある直線形状パターンの線幅やコンタクトホールの穴径などを測長する機能を有する。例えば、CD-SEMを使ってステッパの露光条件を管理するために、1ロット毎に、数枚のウェハ上の数ショット中の数ヶ所が測長される。 A critical dimension-scanning electron microscope (CD-SEM) is used for line width control in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits. A CD-SEM has a function of measuring the line width of a linear pattern at a specified position, the diameter of a contact hole, and the like using a profile (line profile). For example, in order to manage stepper exposure conditions using a CD-SEM, lengths are measured at several locations in several shots on several wafers for each lot.

半導体集積回路の製造工程における管理項目としては線幅以外にも、配線終端の縮み、孤立パターンの位置なども重要であるが、CD-SEMの自動測長機能は線幅や穴径などの寸法しか測定できない。したがって、実デバイスの複雑なパターン形状は、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。 In the manufacturing process of semiconductor integrated circuits, not only the line width but also the shrinkage of the wiring end and the position of the isolated pattern are important control items. can only be measured. Therefore, complex pattern shapes of actual devices are manually inspected by an operator using images acquired from a CD-SEM or other microscopes.

パターンの検査は、製造工程での抜き取り検査でも、試作段階でも重要である。特に試作段階では、ウェハ上に形成された全パターンを検査することが理想的であるが、現実的には熟練者やシミュレーションによりサンプリングして行われている。また、単純な直線形状パターンやコンタクトホール以外の形状パターンについての検査方法は熟練者による人的管理で行われている。 Pattern inspection is important both in the sampling inspection in the manufacturing process and in the prototype stage. Especially in the prototype stage, it is ideal to inspect all the patterns formed on the wafer, but in reality, sampling is performed by experts or simulations. In addition, inspection methods for patterns other than simple linear patterns and contact holes are manually managed by skilled workers.

特許文献1では、パターン検査の前に、操作者がレシピデータと称される検査パラメータの組を設定する必要がある。具体的には、操作者は、設計データ検索用パラメータ、画像取得パラメータ、ならびに、エッジ検出および検査のためのパラメータを入力する必要がある。このエッジ検出および検査のためのパラメータとして、操作者は局所的な線幅(例えば最小線幅など)を予め指定する必要がある。 In Patent Document 1, before pattern inspection, an operator needs to set a set of inspection parameters called recipe data. Specifically, the operator needs to input parameters for design data retrieval, image acquisition parameters, and edge detection and inspection parameters. As a parameter for this edge detection and inspection, the operator needs to pre-specify a local line width (for example, minimum line width).

特許第4943304号公報Japanese Patent No. 4943304

しかしながら、局所的な線幅を指定することは、パターン検査装置の操作者の経験則に基づくものである。このため、パターン検査装置の精度は操作者の長年の経験に依存してしまうという問題がある。 However, specifying the local line width is based on the pattern inspection system operator's rule of thumb. Therefore, there is a problem that the accuracy of the pattern inspection apparatus depends on the operator's long experience.

本発明は、このような課題に着目して鋭意研究され完成されたものであり、その目的は、パターン検査装置の操作者の経験則に頼ることなく、パターンを測定し、測定したパターンを検査する技術を提供することにある。 The present invention has been completed through intensive research focusing on such problems, and its object is to measure a pattern and inspect the measured pattern without relying on the rule of thumb of the operator of the pattern inspection apparatus. It is to provide the technology to

上記課題を解決するために、第1の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを検査するパターン検査装置であって、前記対象物の画像データを入力する入力部と、前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出する外形抽出部と、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出する算出部と、前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較する比較部と、を備えるパターン検査装置である。 In order to solve the above problems, a first invention is a pattern inspection apparatus for inspecting a plurality of types of patterns formed on an object, comprising: an input unit for inputting image data of the object; a contour extracting unit for extracting the contours of the plurality of types of patterns from the image data, a calculating unit for calculating quantified data of the contours from the extracted contours, and converting the digitized data of the contours into digitized contours of recipes and a comparison unit for comparing with data.

第2の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを検査するパターン検査方法であって、前記対象物の画像データを入力し、前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出し、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出し、前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するパターン検査方法である。 A second aspect of the invention is a pattern inspection method for inspecting a plurality of types of patterns formed on an object, wherein image data of the object is input, and outlines of the plurality of types of patterns are obtained from the image data of the object. is extracted, digitized data of the outline is calculated from the extracted outline, and the digitized data of the outline is compared with the digitized outline data of the recipe.

第3の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを検査するパターン検査プログラムであって、前記対象物の画像データを入力するステップと、前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出するステップと、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出するステップと、前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するステップと、をコンピュータに実行させるパターン検査プログラムである。 A third aspect of the invention is a pattern inspection program for inspecting a plurality of types of patterns formed on an object, comprising: inputting image data of the object; a step of extracting the outline of the recipe; a step of calculating numerical data of the outline from the extracted outline; and a step of comparing the numerical data of the outline with the numerical outline data of the recipe. A pattern inspection program.

第4の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを測定するパターン測定装置であって、前記対象物の画像データを入力する入力部と、前記入力された画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出する外形抽出部と、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出する算出部と、を備えるパターン測定装置である。 A fourth aspect of the invention is a pattern measuring apparatus for measuring a plurality of types of patterns formed on an object, comprising: an input unit for inputting image data of the object; The pattern measuring apparatus includes an outline extracting section that extracts an outline of a pattern, and a calculation section that calculates numerical data of the outline from the extracted outline.

第5の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを測定するパターン測定方法であって、前記対象物の画像データを入力し、前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出し、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出するパターン測定方法である。 A fifth aspect of the invention is a pattern measuring method for measuring a plurality of types of patterns formed on an object, wherein image data of the object is input, and outlines of the plurality of types of patterns are obtained from the image data of the object. is extracted, and digitized data of the outline is calculated from the extracted outline.

第6の発明は、対象物に形成された複数種類のパターンを測定するパターン測定プログラムであって、前記対象物の画像データを入力するステップと、前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出するステップと、前記抽出された外形から前記外形の数値化データを算出するステップと、をコンピュータに実行させるパターン測定プログラムである。 A sixth aspect of the invention is a pattern measurement program for measuring a plurality of types of patterns formed on an object, comprising: inputting image data of the object; and a step of calculating digitized data of the contour from the extracted contour.

本発明によれば、パターン検査装置の操作者の経験則に頼ることなく、パターンを測定し、測定したパターンを検査する技術を提供する技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for measuring a pattern and inspecting the measured pattern without relying on the rule of thumb of the operator of the pattern inspection apparatus.

本発明の実施形態に係るパターン検査装置を含む半導体製造システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing system including a pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る(a)レシピデータ作成方法及び(b)計測方法に関するフローチャートである。4 is a flow chart relating to (a) a recipe data creation method and (b) a measurement method according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る(a)入力画像及び(b)抽出された外形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of (a) an input image and (b) extracted outline which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、焦点位置及び露光量を変化させた複数の基準サンプルのパターン画像の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in pattern images of a plurality of reference samples with different focal positions and exposure amounts according to the embodiment of the present invention; 図4の焦点位置0nm、露光量-8%と+8%の画像から抽出した外形を比較した図である。FIG. 5 is a diagram comparing contours extracted from images with a focal position of 0 nm and an exposure amount of −8% and +8% in FIG. 4 ; 図4の露光量0%、焦点位置―40nmと0nmの画像から抽出した外形を比較した図である。FIG. 5 is a diagram comparing outlines extracted from images with an exposure amount of 0% and a focal position of −40 nm and 0 nm in FIG. 4 ; 図4の露光量0%、焦点位置+40nmと0nmの画像から抽出した外形を比較した図である。FIG. 5 is a diagram comparing outlines extracted from images with an exposure amount of 0% and a focal position of +40 nm and 0 nm in FIG. 4 ; 本発明の実施形態に係る光リソグラフィのプロセスマージンを説明するための図(その1)である。FIG. 4 is a diagram (part 1) for explaining the process margin of photolithography according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る光リソグラフィのプロセスマージンを説明するための図(その2)である。FIG. 2 is a diagram (part 2) for explaining the process margin of photolithography according to the embodiment of the present invention;

図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。ここで、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same reference numerals are given to the common parts in each figure, and redundant explanations are omitted.

[A.本実施形態の概要]
図1は、本実施形態に係るパターン検査装置を含む半導体製造システムの概略構成図である。半導体製造システム100は、露光装置200と、中央処理装置300と、形状測定装置400を備える。各装置は有線又は無線の通信ネットワークで接続されている。中央処理装置300が、本実施形態に係るパターン検査装置に相当する。
[A. Overview of this embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing system including a pattern inspection apparatus according to this embodiment. A semiconductor manufacturing system 100 includes an exposure device 200 , a central processing device 300 , and a shape measuring device 400 . Each device is connected by a wired or wireless communication network. The central processing unit 300 corresponds to the pattern inspection device according to this embodiment.

半導体製造システム100は、本実施形態に係るパターン検査装置が適用される一例である。本実施形態に係るパターン検査装置は、例えば、マスク製造システムやFPD(Flat Panel Display)製造システムやプリント基板製造システムなどにも適用可能である。 The semiconductor manufacturing system 100 is an example to which the pattern inspection apparatus according to this embodiment is applied. The pattern inspection apparatus according to this embodiment can be applied to, for example, a mask manufacturing system, an FPD (Flat Panel Display) manufacturing system, a printed circuit board manufacturing system, and the like.

露光装置200は、光リソグラフィ技術を利用して対象物(材料膜など)にパターンを転写する。微細加工が必要な半導体製造システムの場合、レチクルを縮小投影するステッパを露光装置として用い、レチクルマスク上に形成されているパターンを対象物(半導体ウェハ)上に塗布されたレジストに露光する。露光装置200が、本実施形態に係る対象物にパターン処理をする処理装置に相当する。 The exposure apparatus 200 uses optical lithography technology to transfer a pattern onto an object (such as a material film). In the case of a semiconductor manufacturing system that requires microfabrication, a stepper that projects a reduced reticle is used as an exposure device to expose a pattern formed on a reticle mask onto a resist coated on an object (semiconductor wafer). The exposure apparatus 200 corresponds to a processing apparatus that performs pattern processing on an object according to this embodiment.

中央処理装置300が、本実施形態に係るパターン検査装置に相当する。中央処理装置300は、パターン検査結果から、露光装置200のプロセス条件の補正値を求め、プロセス条件の補正値を露光装置200へ出力する。また、パターン検査装置の機能の一部又は全てが後述する形状測定装置400にあってもよい。 The central processing unit 300 corresponds to the pattern inspection device according to this embodiment. The central processing unit 300 obtains correction values for the process conditions of the exposure apparatus 200 from the pattern inspection results, and outputs the correction values for the process conditions to the exposure apparatus 200 . Also, part or all of the functions of the pattern inspection device may be provided in the shape measurement device 400 described later.

形状測定装置400は、測長走査型電子顕微鏡(CD-SEM)であり、マスクを介してウェハ上に塗布されたレジストを露光する露光装置200を用いてウェハ上に形成されたレジストパターンの立体形状の情報を取得する。形状測定装置400が、本実施形態に係る複数種類のパターン測定データを測定する測定装置に相当する。ここで、測定する対象物はレジストパターンとは限らず、エッチング後のパターンなどでもよいし、半導体製造に限らずマスク製造やFPD製造やプリント基板製造など対象物にパターン形成(処理)を行うものであれば何でもよい。 The shape measuring device 400 is a dimensional scanning electron microscope (CD-SEM), and a three-dimensional image of a resist pattern formed on a wafer using an exposure device 200 that exposes a resist applied on a wafer through a mask. Get shape information. The shape measuring device 400 corresponds to a measuring device that measures a plurality of types of pattern measurement data according to this embodiment. Here, the object to be measured is not limited to a resist pattern, and may be a pattern after etching, and is not limited to semiconductor manufacturing, but is used to form a pattern (process) on an object such as mask manufacturing, FPD manufacturing, and printed circuit board manufacturing. Anything is fine.

ここでは、パターン検査装置の機能のうち、パターン測定装置の機能が形状測定装置400にある場合について説明する。図1では、パターン測定装置410は、形状測定装置400内に設けられ、パターン検査装置としての中央処理装置300と通信を行っている。また、測定データとして、露光装置200によって複数種類のパターンが形成された対象物の画像データを用いる。また、露光装置200と形状測定装置400は、中央処理装置300に直接接続しているが、これに限定されるものではない。例えば、工場管理システム等を経由して間接的に接続していてもよい。 Here, a case where the shape measuring apparatus 400 has the function of the pattern measuring apparatus among the functions of the pattern inspecting apparatus will be described. In FIG. 1, the pattern measuring device 410 is provided in the shape measuring device 400 and communicates with the central processing unit 300 as a pattern inspection device. Image data of an object on which a plurality of types of patterns are formed by the exposure device 200 is used as the measurement data. Also, although the exposure device 200 and the shape measurement device 400 are directly connected to the central processing unit 300, they are not limited to this. For example, they may be indirectly connected via a factory management system or the like.

中央処理装置(以下「パターン検査装置」という)300及びパターン測定装置410は、対象物に処理されたパターンを検査するパターン検査装置であって、入力部、画像アライメント処理部、外形抽出部、外形アライメント処理部、外形数値化部、比較部、出力部という機能ブロックを備える。 A central processing unit (hereinafter referred to as “pattern inspection device”) 300 and a pattern measurement device 410 are pattern inspection devices for inspecting patterns processed on an object, and include an input unit, an image alignment processing unit, an outline extraction unit, an outline It has functional blocks such as an alignment processing unit, an outline digitization unit, a comparison unit, and an output unit.

ここでは、パターン測定装置410が、入力部、画像アライメント処理部、外形抽出部、外形アライメント処理部、及び、外形数値化部の機能ブロックを備えている。パターン検査装置300は、残りの比較部及び出力部を備えている。そして、パターン測定装置410とパターン検査装置300が通信している場合を説明する。入力部は、パターン処理された対象物の画像データを入力する。 Here, the pattern measuring device 410 has functional blocks of an input section, an image alignment processing section, an outline extraction section, an outline alignment processing section, and an outline quantification section. The pattern inspection device 300 comprises the remaining comparison section and output section. Then, a case where the pattern measuring device 410 and the pattern inspecting device 300 are communicating will be described. The input unit inputs the image data of the pattern-processed object.

画像アライメント処理部は、入力された対象物の画像データから、アライメント(相互位置調整)に適したパターン(例えば、ユニークなパターン)を抽出する。また、CD-SEMの場合、画像がそれほど大きくないので、画像全体でアライメント(位置決め)をすることも可能である。 The image alignment processing unit extracts a pattern (for example, a unique pattern) suitable for alignment (mutual position adjustment) from the input image data of the object. Also, in the case of a CD-SEM, since the image is not so large, it is possible to align (position) the entire image.

さらに、画像アライメント処理部は、CD-SEMの画像ひずみを補正する機能を有していてもよい。画像ひずみを補正する場合、画像の複数の領域でそれぞれアライメントを行い、ひずみ補正係数を求める。このひずみ補正係数にアライメントが含まれていてもよい。 Furthermore, the image alignment processor may have a function of correcting image distortion of the CD-SEM. When correcting image distortion, alignment is performed in each of a plurality of regions of the image, and distortion correction coefficients are obtained. Alignment may be included in this distortion correction factor.

ここで、画像アライメント処理部は本実施形態に必須ではなく、後述するレシピデータ作成時にアライメントに適した場所を抽出しても良い。また、後述する外形数値化部がパターン面積を求める場合、特に、対象パターンが画像の外にはみ出していない場合、アライメントを省略してもよい。 Here, the image alignment processing unit is not essential for this embodiment, and a location suitable for alignment may be extracted when creating recipe data, which will be described later. Further, when the external shape digitizing unit (to be described later) obtains the pattern area, especially when the target pattern does not protrude outside the image, the alignment may be omitted.

外形抽出部は、位置決めされた画像データから、複数種類のパターンの外形データ(外形画像データ)を抽出する。外形アライメント処理部は、外形画像データから、アライメントに適したパターン(例えば、ユニークなパターン)を抽出する。 The outline extracting section extracts outline data (outline image data) of a plurality of types of patterns from the positioned image data. The outline alignment processing section extracts a pattern suitable for alignment (for example, a unique pattern) from outline image data.

画像でアライメントを行う場合と外形でアライメントを行う場合ではアライメントを行う場所が異なるので、どちらか一方だけ行ってもよい。また、画像でアライメントを行う場合は粗い(ラフな)精度で行い、さらに外形でもアライメントを行う際に細かい(ファインな)精度で行ってもよい。このように、外形アライメント処理部は本実施形態に必須ではない。 Since the locations of alignment are different between image-based alignment and outline-based alignment, only one of them may be performed. Also, when alignment is performed using an image, it may be performed with coarse (rough) precision, and when alignment is performed with respect to the outer shape, it may be performed with fine (fine) precision. Thus, the contour alignment processor is not essential to this embodiment.

外形でアライメントを行う場合、ペアとなる外形の各点同士の差ベクトルを加算したベクトルが0となるようにすればよい。なお、このような方法は、外形でアライメントを行わずに、後述する外形数値化部で補正することも可能である。 When the alignment is performed by the outer shape, the vector obtained by adding the difference vectors between the respective points of the outer shape to be paired should be set to zero. It should be noted that, in such a method, it is also possible to perform correction by an external shape quantifying unit, which will be described later, without performing alignment using the external shape.

外形数値化部は、外形画像データから外形の数値化データ(面積、周囲長など)を求める。比較部は、レシピの外形数値化データと、対象物の外形数値化データを比較する。また、比較部は処理条件の異なるものを比較してもよい。 The contour quantification unit obtains contour quantified data (area, perimeter, etc.) from the contour image data. The comparison unit compares the quantified outline data of the recipe with the quantified outline data of the object. Also, the comparison unit may compare different processing conditions.

出力部は、比較した結果を出力する。また、パターン検査装置300は、レシピの外形数値化データを保存する保存部を有する。なお、パターン検査装置300は、比較した結果を表示する表示部をさらに備えてもよい。 The output unit outputs the result of the comparison. Moreover, the pattern inspection apparatus 300 has a storage unit that stores the outer shape digitized data of the recipe. Note that the pattern inspection apparatus 300 may further include a display section for displaying the comparison result.

パターン検査装置300及びパターン測定装置410は機能ブロックであり、ハードウェアでの実装に限られず、プログラム等のソフトウェアとしてコンピュータに実装されていてもよく、その実装形態は限定されない。例えば、パーソナルコンピュータ等のクライアント端末と有線又は無線の通信回線(インターネット回線など)に接続された専用サーバにインストールされて実装されていてもよいし、いわゆるクラウドサービスを利用して実装されていてもよい。 The pattern inspection device 300 and the pattern measurement device 410 are functional blocks, and are not limited to being implemented in hardware, but may be implemented in a computer as software such as a program, and the form of implementation is not limited. For example, it may be installed and implemented on a dedicated server connected to a client terminal such as a personal computer and a wired or wireless communication line (Internet line, etc.), or may be implemented using a so-called cloud service. good.

[B.パターン検査方法]
図2は、本実施形態に係る(a)レシピデータ作成方法及び(b)計測方法に関するフローチャートである。
[B. Pattern inspection method]
FIG. 2 is a flow chart relating to (a) recipe data creation method and (b) measurement method according to the present embodiment.

(b1.レシピデータ作成方法のフローチャートの説明)
図2(a)は、レシピデータ作成方法のフローチャートである。ここで、レシピデータとは、予め取得したパターンの画像データから取得した外形の数値化データ(面積、周囲長など)の検査パラメータ等である。また、レシピデータは、画像取得条件(加速電圧・ビーム電流・倍率・積算枚数や画像取得位置など)やその後の画像処理条件(前処理条件やアライメント条件や外形抽出条件や対象パターンや数値化条件など)を含んでもよい。
(b1. Description of flow chart of recipe data creation method)
FIG. 2(a) is a flow chart of a recipe data creation method. Here, the recipe data is an inspection parameter or the like of numerical data (area, perimeter, etc.) of the outer shape acquired from the image data of the pattern acquired in advance. In addition, recipe data includes image acquisition conditions (accelerating voltage, beam current, magnification, number of images to be accumulated, image acquisition position, etc.) and subsequent image processing conditions (preprocessing conditions, alignment conditions, contour extraction conditions, target patterns, and quantification conditions). etc.) may be included.

予め取得したパターンとは、パターン検査の対象物(ウェハ)と同一のマスクでパターン処理されたパターンである。また、同一のパターン処理が施された別のウェハのパターンであってもよい。別のウェハは、サンプル用にパターン処理されていてもよいし、同一ロット内でパターン処理された複数のウェハの一つであってもよい。 The pre-obtained pattern is a pattern processed with the same mask as the object (wafer) for pattern inspection. Moreover, it may be a pattern of another wafer on which the same pattern processing has been performed. Another wafer may be patterned for samples or may be one of multiple wafers patterned within the same lot.

S110では、入力部は、予め取得したパターンの画像データを入力する。このパターン画像が基準サンプルになる。図3(a)は、入力されたCD-SEM画像の一例を示す。また、入力部は、入力された画像データに対して、ノイズ除去などのフィルタ処理を行ってもよい。 In S110, the input unit inputs the image data of the pattern obtained in advance. This pattern image becomes a reference sample. FIG. 3(a) shows an example of an input CD-SEM image. Also, the input unit may perform filter processing such as noise removal on the input image data.

図4は、FEM(Focus Exposure Matrix)ウェハに形成された、焦点位置及び露光量を変化させた複数の基準サンプルについてのパターン画像の変化を示す図である。この図の横軸は、露光装置200の焦点位置を表し、縦軸は露光量を表す。そして、図に示す割合で予め測定した複数の入力画像パターンが表示されている。ここで、焦点位置や露光量などの数を露光処理条件種類数という。図4では、焦点位置が±0nm、かつ、露光量が±0%を基準(中心条件)に設定する。 FIG. 4 is a diagram showing changes in pattern images for a plurality of reference samples formed on an FEM (Focus Exposure Matrix) wafer with different focus positions and exposure amounts. The horizontal axis of this figure represents the focal position of the exposure apparatus 200, and the vertical axis represents the amount of exposure. A plurality of input image patterns measured in advance at the ratio shown in the figure are displayed. Here, the number of focal positions, exposure amounts, etc. is referred to as the number of types of exposure processing conditions. In FIG. 4, a focal position of ±0 nm and an exposure amount of ±0% are set as references (central conditions).

図4の場合、処理条件種類数は2つ(焦点位置と露光量)である。また、露光量の条件を5通り(-8%、-4%、±0%、+4%、+8%)に振り、焦点位置の条件を5通り(-40nm、-20nm、±0nm、+20nm、+40nm)に振っているため、全体の処理条件数は25になる。このようにして、露光装置200の露光処理条件(焦点位置及び露光量)に応じた複数の画像パターンのデータを入力することが可能である。 In the case of FIG. 4, the number of processing condition types is two (focus position and exposure amount). In addition, five exposure conditions (−8%, −4%, ±0%, +4%, +8%) and five focal position conditions (−40 nm, −20 nm, ±0 nm, +20 nm, +40 nm), the total number of processing conditions is 25. Thus, it is possible to input data of a plurality of image patterns according to the exposure processing conditions (focus position and exposure amount) of the exposure device 200 .

S120では、外形抽出部は、入力された画像データ(2次元形状)から、2次元形状の外形(Contour;輪郭線)画像データをエッジ検出法などを用いて抽出する。エッジ検出法として、1次微分法(ソーベル・フィルタ)や2次微分法(ラプラシアン・フィルタ)やキャニー(Canny)法などを用いてよい。図3(b)は、図3(a)のCD-SEM画像データから抽出された外形の画像データを示す。 In S120, the contour extracting unit extracts contour (contour) image data of a two-dimensional shape from the input image data (two-dimensional shape) using an edge detection method or the like. As an edge detection method, a primary differential method (Sobel filter), a secondary differential method (Laplacian filter), a Canny method, or the like may be used. FIG. 3(b) shows outline image data extracted from the CD-SEM image data of FIG. 3(a).

S130では、外形数値化部は、抽出した外形画像データから、外形の数値化データ(面積、周囲長など)を求める。S140では、求めた面積及び周囲長をレシピデータとして保存する。この面積及び/又は周囲長が検査パラメータに相当する。このように、レシピの外形数値化データには、レシピ作成時の計測値(中心値)、レシピ作成時の計測値に許容誤差を加えた値(中心値からレンジで管理する管理値)、シミュレーションの値、又は、設計上の許容値などが含まれる。 In S130, the outline digitizing section obtains digitized data of the outline (area, perimeter, etc.) from the extracted outline image data. In S140, the determined area and perimeter are saved as recipe data. This area and/or perimeter corresponds to an inspection parameter. In this way, the quantified data of the outer shape of the recipe includes the measured value (central value) at the time of recipe creation, the value obtained by adding the allowable error to the measured value at the time of recipe creation (control value managed by the range from the central value), and the simulation value, or a design allowable value.

外形の周囲長とは外周長を意味する。また、外形の面積は、レシピパターン(基準パターンと言ってもよい)からの面積の増加分や減少分を比較する際に有効である。さらに、検査パラメータとして、パターンの外形の周囲長や面積の代りに、そのパターンに特有の複数種類の線幅及び/又は穴径(すなわち、複数種類のパターン)の計測値の平均値を用いても良い。また、重み付け平均値を用いてもよい。重み付けとしては例えば、測長エリア幅や、シミュレーション又は設計から求めたパターンの重要度又は許容度などから設定してもよい。さらには、計測値から求めた統計量を用いてもよい。 The peripheral length of the outer shape means the outer peripheral length. In addition, the area of the outer shape is effective when comparing the increase or decrease of the area from the recipe pattern (which may be called a reference pattern). Furthermore, as an inspection parameter, instead of the perimeter and area of the outer shape of the pattern, the average value of the measured values of multiple types of line widths and/or hole diameters (that is, multiple types of patterns) unique to the pattern is used. Also good. A weighted average value may also be used. The weighting may be set based on, for example, the width of the critical dimension area, the degree of importance or tolerance of the pattern obtained from simulation or design, and the like. Furthermore, statistics obtained from measured values may be used.

また、パターンに特有の複数の線幅とは、複数種類の線幅であっても良い。このように、本実施形態では、複数の線幅、すなわち、複数種類の線幅の寸法の計測値を用いている点が、従来の画像内の均一なL/S(ライン・アンド・スペース;配線の幅と隣り合う配線同士の間隔)やコンタクトホールアレイを複数測定する点と異なる。また、均一なL/Sや同一形状のコンタクトホールしかない場合は、L/Sやコンタクトホールの周囲パターン(コンタクトホールの配列)が異なるコンタクトホールを含めるのが望ましい。例えば、コンタクトホールアレイの中央部のみではなくアレイの端部を含めればよい。ここでの複数種類とは同一寸法でも周囲パターンが異なる場合を含む。 Also, the plurality of line widths unique to the pattern may be a plurality of types of line widths. In this way, in this embodiment, a plurality of line widths, that is, a plurality of types of line width dimension measurement values are used. Width of wiring and spacing between adjacent wirings) and multiple contact hole arrays are measured. In addition, when there are only uniform L/S and contact holes of the same shape, it is desirable to include contact holes with different L/S and surrounding patterns (arrangement of contact holes) of the contact holes. For example, the ends of the array may be included rather than only the central portion of the contact hole array. The multiple types here include cases where the peripheral patterns are different even if the dimensions are the same.

S140の保存ステップでは、保存部は、1枚又は複数枚のウェハから求めたレシピデータを保存することが可能である。後述する図2(b)の計測方法にて、同一ロット内でパターン処理された複数のウェハについて、最初のレシピパターン(すなわち、基準パターン)又は1つ以上前のレシピパターンからの経時変化を出力することが可能になる。 In the storage step of S140, the storage unit can store recipe data obtained from one or more wafers. For a plurality of wafers pattern-processed in the same lot by the measurement method shown in FIG. it becomes possible to

また、レシピデータとして、外形の数値化データに加え、焦点位置及び露光量という露光装置の処理条件を保存してもよい。 Also, as recipe data, processing conditions of the exposure apparatus such as the focus position and the exposure amount may be stored in addition to the digitized data of the outer shape.

(b2.計測方法のフローチャートの説明)
図2(b)は、計測方法作成方法のフローチャートである。S210では、S110と同様、入力部が、計測したい対象物のパターンの画像データを入力する。
(Explanation of flow chart of b2. measurement method)
FIG. 2(b) is a flow chart of the measurement method creation method. In S210, similarly to S110, the input unit inputs the image data of the pattern of the object to be measured.

S220では、画像アライメント処理部は、入力された画像データからパターン画像のアライメントを行う。S230では、S120と同様、外形抽出部が、入力された画像データから、2次元形状の外形画像データを抽出する。 In S220, the image alignment processing unit aligns the pattern image from the input image data. In S230, as in S120, the contour extracting unit extracts two-dimensional shape contour image data from the input image data.

S240では、外形アライメント処理部は、外形画像データから外形のアライメントを行う。S250では、外形数値化部が、抽出した外形画像データから、外形の数値化データを求める。 In S240, the outline alignment processing unit aligns the outline from the outline image data. In S250, the contour digitization unit obtains contour digitized data from the extracted contour image data.

S260では、比較部は、S220及び/又はS240のアライメント結果のデータに基づいて、計測したい対象物の外形数値化データをレシピデータと比較する。ここで、外形数値化データとは、線幅や穴径などの計測値や、パターン外形や、それらから算出された外形の特徴を表す数値データである。なお、パターン外形は、一般的に多角形として表すことができ、この多角形の頂点座標が外形数値化データになる。そして、パターン外形は、アライメント情報を含むため、その他の外形数値化データを補正することも可能である。 In S260, the comparison unit compares the contour quantified data of the object to be measured with the recipe data based on the alignment result data of S220 and/or S240. Here, the quantified outline data are numerical data representing measured values such as line widths and hole diameters, pattern outlines, and outline features calculated therefrom. The pattern outline can generally be expressed as a polygon, and the coordinates of the vertices of this polygon are used as outline numerical data. Since the pattern contour includes alignment information, it is also possible to correct other contour digitized data.

具体的には、図2(a)で説明したレシピデータ作成方法のS140の保存ステップで保存したレシピデータ(外形や基準計測値)と、計測したい対象物の外形数値化データを比較する。ここで、読み出し時に、レシピデータと、計測したい対象物の外形数値化データのアライメントを行ってもよい。アライメント結果により補正したり外形抽出などに反映させるのは、レシピデータ、計測したい対象物の外形数値化データの両方を半分ずつずらす、又は、どちらか片方だけをずらしてもよいが、一般的には計測対象物の方を補正したり調整したりすればよい。 Specifically, the recipe data (outer shape and reference measurement values) saved in the saving step of S140 of the recipe data creation method described with reference to FIG. At the time of readout, the recipe data may be aligned with the digitized outline data of the object to be measured. Correction based on the alignment results and reflection in outline extraction can be done by shifting both the recipe data and the digitized outline data of the object to be measured by half, or by shifting only one of them. should correct or adjust the object to be measured.

ここで、保存してある複数条件で作成した基準サンプルの画像や外形数値化データと比較を行ってもよい。また、複数の基準サンプルの中から最も近い基準サンプルを抽出、あるいは、複数の基準サンプル毎との比較や一致度などを求めてもよい。 Here, comparison may be made with images of reference samples created under a plurality of stored conditions and external shape quantified data. Alternatively, the closest reference sample may be extracted from among a plurality of reference samples, or a comparison with each of the plurality of reference samples or a degree of matching may be obtained.

S270では、出力部は、比較結果を出力する。比較した外形数値化データを外形データの重ね合せることによって、塗り潰したパターンデータの重ね合せとは異なり、比較結果をパターン検査装置の熟練した操作者でなくても容易に判断することができる。 In S270, the output unit outputs the comparison result. By superimposing the compared external shape quantified data on the external shape data, even a non-skilled operator of the pattern inspection apparatus can easily judge the result of the comparison, unlike the superimposition of the solid pattern data.

(b3.比較結果の説明)
図5は、露光量を変化させた場合に抽出される外形の変化を示す図である。同図(a)は、露光量を図4の基準(中心条件)から±8%変化させた場合の計2パターンの外形数値化データを重ね合せた図である。具体的には、±8%の外形の差分部分を塗り潰している。また、差分の大きさ位に応じて色分けして出力してもよい。
(b3. Explanation of comparison results)
FIG. 5 is a diagram showing changes in outline extracted when the amount of exposure is changed. FIG. 4(a) is a diagram in which a total of two patterns of external shape quantified data are superimposed when the exposure amount is changed by ±8% from the reference (central condition) in FIG. Specifically, the difference portion of the outline of ±8% is blacked out. Alternatively, the difference may be color-coded for output.

同図(b)は、同図(a)の実線で囲んだ四角形部分を拡大した図である。510は、塗り潰した部分の内側の線を指し、+8%の場合の外形を表している。520は、塗り潰した部分の外側の線を指し、-8%の場合の外形を表している。530は、+8%の場合(510の内側の線)はパターン(ここでは配線パターン)が途切れることが視覚的にわかる。 FIG. 2(b) is an enlarged view of the square portion surrounded by the solid line in FIG. 2(a). 510 refers to the inner line of the filled part and represents the outline for the +8% case. 520 refers to the outer line of the filled portion and represents the outline for the -8% case. At 530, it can be visually seen that the pattern (wiring pattern in this case) is interrupted in the case of +8% (inside line of 510).

図6は、焦点位置を負の値に変化させた場合に抽出される外形の変化を示す図である。同図(a)は、焦点位置を図4の基準(中心条件)の0nmから-40nmに変化させた場合の計2パターンの外形数値化データを重ね合せた図である。 FIG. 6 is a diagram showing changes in outline extracted when the focus position is changed to a negative value. FIG. 4(a) is a diagram in which two patterns of external shape quantified data are superimposed when the focal position is changed from 0 nm, which is the reference (center condition) in FIG. 4, to −40 nm.

同図(b)は、同図(a)の実線で囲んだ四角形部分を拡大した図である。610は、塗り潰した部分の内側の線を指し、-40nmの場合の外形を表している。620は、塗り潰した部分の外側の線を指し、0nmの場合の外形を表している。630及び640は、-40nmの場合(610の内側の線)はパターン(ここでは配線パターン)が途切れることが視覚的にわかる。 FIG. 2(b) is an enlarged view of the square portion surrounded by the solid line in FIG. 2(a). 610 refers to the line inside the filled area and represents the outline for −40 nm. 620 refers to the outer line of the filled part and represents the contour at 0 nm. At 630 and 640, it can be visually seen that the pattern (wiring pattern in this case) is interrupted in the case of −40 nm (line inside 610).

図7は、焦点位置を正の値に変化させた場合に抽出される外形の変化を示す図である。同図(a)は、焦点位置を図4の基準(中心条件)の0nmから40nmに変化させた場合の計2パターンの外形数値化データを重ね合せた図である。 FIG. 7 is a diagram showing changes in outline extracted when the focus position is changed to a positive value. FIG. 4(a) is a diagram in which two patterns of external shape quantified data are superimposed when the focal position is changed from 0 nm, which is the reference (center condition) in FIG. 4, to 40 nm.

同図(b)は、同図(a)の実線で囲んだ四角形部分を拡大した図である。710は、塗り潰した部分の内側の線を指し、40nmの場合の外形を表している。720は、塗り潰した部分の外側の線を指し、0nmの場合の外形を表している。730は、40nmの場合(710の内側の線)はパターン(ここでは配線パターン)が途切れることが視覚的にわかる。また、740は、40nmの場合(710の内側の線)はこの部分のパターン(上側の配線パターン)が断線しやすいことが視覚的にわかる。 FIG. 2(b) is an enlarged view of the square portion surrounded by the solid line in FIG. 2(a). 710 refers to the line inside the filled part and represents the contour for 40 nm. 720 refers to the outer line of the filled part and represents the contour at 0 nm. At 730, it can be visually seen that the pattern (wiring pattern in this case) is interrupted in the case of 40 nm (line inside 710). In addition, it can be seen visually that the pattern of this portion (the wiring pattern on the upper side) is likely to disconnect when 740 is 40 nm (the inner line of 710).

図8及び図9は、光リソグラフィのプロセスマージンを説明するための図である。図8(a)は、従来のパターン検査装置に用いられるパターン測定装置と同様に、局所的な線幅の寸法制御(±3%)の場合である。ここでは、図8(b)の810で示す配線パターンの線幅を目標値±3%で寸法制御を行う場合について示している。図8(b)は、配線パターンと、線幅の測定箇所を示す。図9(a)は、本実施形態の面積制御(±3%)の場合である。図9(b)は、本実施形態の全寸法制御(±3%)の場合である。ここで、全寸法とは、図8(b)で示した線幅の測定箇所全ての寸法の和又は平均をいう。ここで、測定箇所全ては、図8(b)の配線パターンの線幅であり、細長い長方形で囲んだ82カ所である(例えば、810が指す「G113」)。 8 and 9 are diagrams for explaining the process margin of optical lithography. FIG. 8A shows the case of local line width dimension control (±3%) as in the case of the pattern measuring apparatus used in the conventional pattern inspection apparatus. Here, a case is shown in which the line width of the wiring pattern indicated by 810 in FIG. FIG. 8(b) shows the wiring pattern and the measurement points of the line width. FIG. 9A shows the case of area control (±3%) in this embodiment. FIG. 9B shows the case of total dimension control (±3%) in this embodiment. Here, the total dimension means the sum or average of the dimensions of all the measurement points of the line width shown in FIG. 8(b). Here, all the measurement points are the line width of the wiring pattern in FIG. 8B, and are the 82 points enclosed by the elongated rectangle (for example, "G113" indicated by 810).

図8(a)の横軸は焦点位置を、縦軸は露光量を示す。右下がり(焦点位置が正の向きに下がる)の三角形の内側であれば、上記の測定個所全ての寸法がそれぞれ、露光量及び焦点位置の中心条件(図4の中央)の寸法の±10%に収まることを示す。 In FIG. 8A, the horizontal axis indicates the focal position, and the vertical axis indicates the exposure amount. If it is inside the triangle that descends to the right (the focal position descends in the positive direction), the dimensions of all the above measurement points are ±10% of the dimensions of the central condition of the exposure amount and the focal position (the center of FIG. 4). indicates that it fits in

図8(a)は従来よく行われている局所的な線幅(810)で寸法制御した場合について説明する図である。810は、従来よく用いられているL/Sの中央部の配線幅であり、「G113」と明記されている。このように、従来のパターン線幅測定はパターン外形の一部であり、予め定められた外形の部分的な抽出に相当する。 FIG. 8(a) is a diagram for explaining the case where the dimension is controlled by the local line width (810), which is often performed conventionally. 810 is the wiring width of the central portion of the L/S, which is conventionally often used, and is specified as "G113". Thus, conventional pattern line width measurement is part of the pattern contour and corresponds to partial extraction of a predetermined contour.

820は、L/Sの配線端部付近の線幅を示す。830は孤立した(隣に配線の無い)横方向の配線パターンを示す。840は縦方向の配線パターンの線幅の寸法を測定することを示す。850は配線パターンの根元側の線幅であることを示す。860は配線パターンの中央部の線幅であることを示す。870は配線パターンの先端付近の線幅であることを示す。これらの線幅の設計寸法は同一であるが、各部分の周囲パターンは異なるので複数種類の線幅とみなすことができる。 820 indicates the line width near the end of the L/S wiring. 830 denotes an isolated horizontal wiring pattern (no adjacent wiring). 840 indicates the measurement of the dimension of the line width of the wiring pattern in the vertical direction. 850 indicates the line width on the root side of the wiring pattern. 860 indicates the line width of the central portion of the wiring pattern. 870 indicates the line width near the tip of the wiring pattern. Although the design dimensions of these line widths are the same, since the peripheral patterns of each portion are different, it can be regarded as a plurality of types of line widths.

このように、本実施形態では複数種類の線幅を測定し、それらの線幅を用いた寸法制御を全寸法制御として行っている。すなわち、複数種類のパターン(ここでは複数種類の線幅)を測定することは、パターンの外形の抽出、及び、外形の数値化データの算出に含まれる。本実施形態で説明した、複数種類のパターンの外形を抽出する外形抽出部、及び、外形の数値化データを算出する算出部は、1)外形の周囲長を測定すること、2)外形の面積を算出すること、又は、3)複数種類のパターンそれぞれについて外形の部分的な抽出することを行う。 Thus, in this embodiment, a plurality of types of line widths are measured, and dimension control using these line widths is performed as total dimension control. That is, the measurement of multiple types of patterns (here, multiple types of line widths) is included in the extraction of the outline of the pattern and the calculation of the numerical data of the outline. The outline extraction unit that extracts outlines of a plurality of types of patterns and the calculation unit that calculates numerical data of outlines described in the present embodiment perform 1) measurement of the perimeter of the outline, and 2) measurement of the area of the outline. or 3) partially extracting the outline of each of the plurality of types of patterns.

焦点位置及び露光量をこの三角形の内側領域に設定する必要がある。この三角形の内側領域をプロセスウィンドウ(露光処理条件の許容範囲)と呼ぶ。 The focus position and exposure should be set to the area inside this triangle. The area inside this triangle is called a process window (permissible range of exposure processing conditions).

図8(a)には、上に凸の曲線が2つ示されている。この2つの曲線の間が「810」の線幅の測定値がプロセス条件出しの中心値(本実施形態では35nm)±3%となる領域である。 FIG. 8A shows two upwardly convex curves. Between these two curves is the region where the measured value of the line width of "810" is the median value (35 nm in this embodiment) of the process conditioning ±3%.

従来のパターン測定装置のように、「810」という局所的な線幅の測定値で露光量を制御した場合、線幅の測定値を±3%で制御できたとしても、焦点位置は線幅±3%の領域すべてがプロセスウィンドウ内である必要があるので、縦線で囲んだ12.9nmの範囲に焦点位置が制御されている必要がある。 If the exposure dose is controlled by the local line width measurement value of "810" as in the conventional pattern measurement device, even if the line width measurement value can be controlled within ±3%, the focal position will be Since the entire ±3% region must be within the process window, the focal position must be controlled within the range of 12.9 nm enclosed by the vertical line.

図9(a)は、露光量制御の測定値として、図8(b)の11個のパターン(番号はパターンの左側に付与)の合計面積を用いた場合である。この場合、焦点位置は15.7nmの範囲で制御されていればよく、従来のパターン検査方式よりも許容される焦点位置の範囲が広くなり、露光プロセスが安定する。 FIG. 9A shows a case where the total area of 11 patterns (numbers are given to the left of the patterns) in FIG. In this case, the focal position can be controlled within a range of 15.7 nm, and the allowable focal position range is wider than that of the conventional pattern inspection method, thereby stabilizing the exposure process.

図9(b)は、露光量制御の測定値として、図b(b)の82カ所すべての線幅の平均値を用いた場合である。この場合、焦点位置は29.5nmの範囲で制御されていればよく、図9(a)の場合よりもさらに、許容される焦点位置の範囲が広くなり、また、露光プロセスが安定する。 FIG. 9B shows the case where the average value of the line widths at all 82 points in FIG. In this case, the focal position should be controlled within a range of 29.5 nm, and the allowable focal position range is wider than in the case of FIG. 9A, and the exposure process is stabilized.

[C.作用効果]
上述した通り、本実施形態によれば、パターン検査装置の操作者の経験則に頼ることなく、パターンを測定し、測定したパターンを検査することができる。また、パターン検査装置の対象物に処理されるパターンのプロセス条件を制御することも可能である。具体的には、パターン検査装置300は、露光装置200の露光条件を図9などで求めたプロセスウィンドウの範囲内に調整することが可能になる。
[C. Action effect]
As described above, according to this embodiment, patterns can be measured and the measured patterns can be inspected without relying on the rule of thumb of the operator of the pattern inspection apparatus. It is also possible to control the process conditions of the pattern processed on the object of the pattern inspection apparatus. Specifically, the pattern inspection apparatus 300 can adjust the exposure conditions of the exposure apparatus 200 within the range of the process window obtained in FIG.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、これらのうち、2つ以上の実施例を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、1つの実施例を部分的に実施しても構わない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, two or more of these embodiments may be combined for implementation. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented.

また、本発明は、上記発明の実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。例えば、異なる処理条件で作成された対象物の同一箇所の測定データを取得し、この画像から特徴量を抽出してもよい。 Moreover, the present invention is by no means limited to the description of the embodiments of the present invention. Various modifications are also included in the present invention within the scope of those skilled in the art without departing from the description of the claims. For example, measurement data of the same portion of an object created under different processing conditions may be obtained, and feature amounts may be extracted from this image.

また、本実施形態に係るパターン検査装置が対象とする処理条件は、焦点位置と露光量の2種類に限られず、対象物の、または、対象物上に形成された薄膜の膜厚、エッチング条件などでもよい。また、処理条件が対象物上に形成された薄膜の膜厚やエッチング処理時間やエッチングガス流量やエッチングRFパワーなどウェハ内で変えられない条件である場合、複数のウェハを異なる処理条件で処理しそれぞれの処理条件に対する画像をそれぞれのウェハから取得してもよい。また、本実施形態に係るパターン検査装置は、半導体ウェハに限らず、マスク(フォトマスク、EUVマスクなど)やFPDやインターポーザやTSVs(Through-Silicon Vias)プリント基板にも適用可能である。 In addition, the processing conditions targeted by the pattern inspection apparatus according to the present embodiment are not limited to the focal position and the amount of exposure. etc. In addition, if the processing conditions are conditions that cannot be changed within the wafer, such as the film thickness of the thin film formed on the object, the etching processing time, the etching gas flow rate, the etching RF power, etc., a plurality of wafers are processed under different processing conditions. An image for each process condition may be acquired from each wafer. Moreover, the pattern inspection apparatus according to this embodiment is applicable not only to semiconductor wafers, but also to masks (photomasks, EUV masks, etc.), FPDs, interposers, and TSVs (Through-Silicon Vias) printed circuit boards.

100 半導体製造システム
200 露光装置
300 中央処理装置(パターン検査装置)
400 形状測定装置(CD-SEM)
100 semiconductor manufacturing system 200 exposure device 300 central processing device (pattern inspection device)
400 shape measuring device (CD-SEM)

Claims (15)

対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を検査するパターン検査装置であって、
前記複数種類のパターンの外形は、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力する入力部と、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出する外形抽出部と、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出する外形数値化部と、
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較する比較部と、
を備えるパターン検査装置。
A pattern inspection device for inspecting the contours of multiple types of independent patterns formed on an object,
The outlines of the plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns having different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns having the same design dimensions but different peripheral patterns,
an input unit for inputting image data of the object;
an outline extraction unit that extracts outlines of the plurality of types of patterns from the image data of the object;
An outer shape quantifying unit that obtains measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns from the extracted outer shapes of the plurality of types of patterns, and calculates statistics of the measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns as quantified data of the outer shape. When,
a comparison unit that compares the numerical data of the external shape with the numerical data of the external shape of the recipe;
A pattern inspection device comprising:
前記レシピの外形数値化データを保存する保存部をさらに備え、
前記入力部は、前記レシピとなる対象物の画像データを入力し、
前記外形抽出部は、前記レシピの画像データから、前記レシピの外形画像データを抽出し、
前記外形数値化部は、前記レシピの外形画像データから前記レシピの外形数値化データを求める請求項1に記載のパターン検査装置。
further comprising a storage unit for storing the outer shape quantified data of the recipe;
The input unit inputs image data of an object to be the recipe,
The outline extraction unit extracts outline image data of the recipe from the image data of the recipe,
2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the contour digitizing section obtains the contour digitized data of the recipe from the contour image data of the recipe.
前記数値化データは前記パターンの面積及び/又は周囲長を用いる請求項1に記載のパターン検査装置。 2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein said numerical data uses the area and/or perimeter of said pattern. 前記対象物の画像データからアライメントに適したパターンを抽出するアライメント部をさらに備える請求項1に記載のパターン検査装置。 2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, further comprising an alignment section that extracts a pattern suitable for alignment from image data of said object. 対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン検査装置であって、 A pattern inspection device for inspecting a plurality of types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力する入力部と、 an input unit for inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出する抽出部と、 an extraction unit that extracts the plurality of types of line width and/or hole diameter measurement values from the image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出する外形数値化部と、 an outer shape digitizing unit that calculates statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters as digitized outer shape data;
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較する比較部と、 a comparison unit that compares the numerical data of the external shape with the numerical data of the external shape of the recipe;
を備えるパターン検査装置。A pattern inspection device comprising:
対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を検査するパターン検査方法であって、
前記複数種類のパターンの外形は、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力し、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出し、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出し、
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するパターン検査方法。
A pattern inspection method for inspecting external shapes of a plurality of independent patterns formed on an object, comprising:
The outlines of the plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns having different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns having the same design dimensions but different peripheral patterns,
inputting image data of the object;
extracting the contours of the plurality of types of patterns from the image data of the object;
Obtaining measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns from the extracted outer shapes of the plurality of types of patterns, calculating statistics of the measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns as numerical data of the outer shape ,
A pattern inspection method for comparing the digitized data of the outer shape with the digitized data of the outer shape of a recipe.
対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン検査方法であって、 A pattern inspection method for inspecting a plurality of types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力し、 inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出し、 extracting measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters from the image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出し、 Calculate statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and / or hole diameters as numerical data of the outer shape,
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するパターン検査方法。 A pattern inspection method for comparing the digitized data of the outer shape with the digitized data of the outer shape of a recipe.
対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を検査するパターン検査プログラムであって、
前記複数種類のパターンの外形は、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力するステップと、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出するステップと、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するステップと、
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するステップと、
をコンピュータに実行させるパターン検査プログラム。
A pattern inspection program for inspecting the contours of multiple types of independent patterns formed on an object,
The outlines of the plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns having different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns having the same design dimensions but different peripheral patterns,
inputting image data of the object;
a step of extracting outlines of the plurality of types of patterns from the image data of the object;
obtaining measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns from the extracted outer shapes of the plurality of types of patterns, and calculating statistics of the measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns as numerical data of the outer shape ;
comparing the quantified data of the contour with the quantified data of the contour of the recipe;
A pattern inspection program that causes a computer to execute
対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン検査プログラムであって、 A pattern inspection program for inspecting multiple types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力するステップと、 inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出するステップと、 extracting the plurality of types of line width and/or hole diameter measurements from image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するステップと、 a step of calculating statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters as numerical data of the outer shape;
前記外形の数値化データをレシピの外形数値化データと比較するするステップと、 comparing the quantified data of the contour with the quantified data of the contour of the recipe;
をコンピュータに実行させるパターン検査プログラム。A pattern inspection program that causes a computer to execute
対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を測定するパターン測定装置であって、
前記複数種類のパターンの外形は、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力する入力部と、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出する外形抽出部と、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出する外形数値化部と、
を備えるパターン測定装置。
A pattern measuring device for measuring the contours of multiple types of independent patterns formed on an object,
The outlines of the plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns having different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns having the same design dimensions but different peripheral patterns,
an input unit for inputting image data of the object;
an outline extraction unit that extracts outlines of the plurality of types of patterns from the image data of the object ;
An outline quantifying unit for obtaining measured values of the outlines of the plurality of types of patterns from the extracted outlines of the plurality of types of patterns, and calculating statistics of the measured values of the outlines of the plurality of types of patterns as quantified data of the outline. When,
A pattern measuring device comprising:
対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン測定装置であって、 A pattern measuring device for inspecting a plurality of types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力する入力部と、 an input unit for inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出する抽出部と、 an extraction unit that extracts the plurality of types of line width and/or hole diameter measurement values from the image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出する外形数値化部と、 an outer shape digitizing unit that calculates statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters as digitized outer shape data;
を備えるパターン測定装置。A pattern measuring device comprising:
対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を測定するパターン測定方法であって、
前記複数種類のパターンの外形は、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力し、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出し、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するパターン測定方法。
A pattern measuring method for measuring outlines of a plurality of independent patterns formed on an object, comprising:
The outlines of the plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns having different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns having the same design dimensions but different peripheral patterns,
inputting image data of the object;
extracting the contours of the plurality of types of patterns from the image data of the object;
A pattern measurement method for obtaining measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns from the extracted outer shapes of the plurality of types of patterns, and calculating statistics of the measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns as numerical data of the outer shape .
対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン測定方法であって、 A pattern measuring method for inspecting a plurality of types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力し、 inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出し、 extracting measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters from the image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するパターン測定方法。 A pattern measurement method for calculating statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters as numerical data of the outer shape.
対象物に形成された独立した複数種類のパターンの外形を測定するパターン測定プログラムであって、
前記複数種類のパターンは、設計寸法が異なる複数のパターンの外形、又は、前記設計寸法は同一であっても、周囲パターンが異なる複数のパターンの外形であり、
前記対象物の画像データを入力するステップと、
前記対象物の画像データから前記複数種類のパターンの外形を抽出するステップと、
抽出された前記複数種類のパターンの外形から前記複数種類のパターンの外形の計測値を求め、前記複数種類のパターンの外形の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するステップと、
をコンピュータに実行させるパターン測定プログラム。
A pattern measurement program for measuring contours of multiple types of independent patterns formed on an object,
The plurality of types of patterns are outlines of a plurality of patterns with different design dimensions, or outlines of a plurality of patterns with the same design dimensions but different peripheral patterns,
inputting image data of the object;
a step of extracting outlines of the plurality of types of patterns from the image data of the object;
a step of obtaining measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns from the extracted outer shapes of the plurality of types of patterns, and calculating statistics of the measured values of the outer shapes of the plurality of types of patterns as numerical data of the outer shape ;
A pattern measurement program that causes a computer to execute
対象物に形成された複数種類の線幅及び/又は穴径を検査するパターン検査プログラムであって、 A pattern inspection program for inspecting multiple types of line widths and/or hole diameters formed on an object,
前記対象物の画像データを入力するステップと、 inputting image data of the object;
前記対象物の画像データから前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値を抽出するステップと、 extracting the plurality of types of line width and/or hole diameter measurements from image data of the object;
前記複数種類の線幅及び/又は穴径の計測値の統計量を外形の数値化データとして算出するステップと、 a step of calculating statistics of the measured values of the plurality of types of line widths and/or hole diameters as numerical data of the outer shape;
をコンピュータに実行させるパターン測定プログラム。A pattern measurement program that causes a computer to execute
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