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公開番号2025093345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023208927
出願日2023-12-12
発明の名称検査フロー決定装置、荷電粒子線装置及びプログラム
出願人株式会社日立ハイテク
代理人ポレール弁理士法人
主分類H01L 21/66 20060101AFI20250617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】指定した検査時間で、所望の検査点数やFOV移動回数に調整した検査データの作成を可能とする。
【解決手段】検査フロー決定装置は、検査対象であるウエハの検査点を少なくとも1つのFOV(Field of View)に所属するようにグループ分けしたグルーピングデータから、所定の条件で抽出された検査点を検査するのに要する検査時間を見積る検査時間見積り部102と、見積られた検査時間に基づき選択された条件を抽出条件として抽出される検査点を抽出する検査データ抽出部106とを有し、検査時間見積り部は、FOV移動回数をパラメータとしてFOV移動を実施するかスキップするかを決定するFOV選別ルールと、FOVにおいて実際に検査する検査点数をパラメータとして検査点を実際に検査するかスキップするかを決定する検査点選別ルールとに基づいて、グルーピングデータから検査点を抽出する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象であるウエハの検査点を少なくとも１つのFOV（Field of View）に所属するようにグループ分けしたグルーピングデータから、所定の条件で抽出された検査点を検査するのに要する検査時間を見積る検査時間見積り部と、
前記検査時間見積り部により見積られた検査時間に基づき選択された前記条件を抽出条件として抽出される検査点を、前記ウエハについて実際に検査する検査点を示す検査データの検査点として抽出する検査データ抽出部とを有し、
前記検査時間見積り部は、FOV移動回数を第１パラメータとしてFOV移動を実施するかスキップするかを決定するFOV選別ルールと、FOVにおいて実際に検査する検査点数を第２パラメータとして検査点を実際に検査するかスキップするかを決定する検査点選別ルールとに基づいて、前記グルーピングデータから検査点を抽出する検査フロー決定装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記FOV選別ルールは、前記グルーピングデータに含まれるFOVをFOV内の検査点数に応じて昇順または降順に並び替え、設定した第１しきい値に基づいてFOV移動を実施するかスキップするかを決定し、
前記第１しきい値は、前記グルーピングデータに含まれるすべての検査点を検査するために必要な全FOV移動回数に対する前記第１パラメータとするFOV移動回数の割合であるFOV移動割合について設定される検査フロー決定装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記検査点選別ルールは、前記グルーピングデータにおいてFOVに含まれる検査点を検査点距離に応じて昇順または降順に並び替え、設定した第２しきい値に基づいて検査点を実際に検査するかスキップするかを決定し、
前記検査点距離は、FOVの中心位置から検査点の第１の方向の距離と前記第１の方向と直交する第２の方向の距離のいずれか遠い方として定義され、
前記第２しきい値は、前記グルーピングデータにおいてFOVに含まれる検査点数に対する前記第２パラメータとする検査点数の割合である検査点数割合について設定される検査フロー決定装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記検査データ抽出部は、予め定められた検査点のリストに登録された検査点を前記抽出条件により抽出された検査点にマージして、前記検査データの検査点として抽出する検査フロー決定装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記検査対象であるウエハのＣＡＤデータから検査点の座標データを抽出し、抽出された検査点が少なくとも１つのFOVに所属するようにグループ分けして前記グルーピングデータを作成するグルーピングデータ作成部を有する検査フロー決定装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記グルーピングデータ作成部は、前記ＣＡＤデータから抽出された全ての検査点を覆うように一定サイズのFOVを隙間なく均一に並べる方法によりグループ分けする、または前記ＣＡＤデータから抽出された全ての検査点に対して一定サイズのFOVを使った集合分割問題を解くことによりグループ分けする、または前記ＣＡＤデータから抽出された全ての検査点に対して一定サイズのFOVを使った集合被覆問題を解くことによりグループ分けする検査フロー決定装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記FOVの移動は、前記ウエハを載置する試料台を駆動するステージ機構によるステージ移動及び前記ウエハに照射される電子線を偏向する偏向器によるイメージシフトにより行われ、
前記検査時間見積り部は、前記検査時間をFOV移動時間と検査点測定時間との和として算出し、
前記FOV移動時間は、前記グルーピングデータに含まれるすべての検査点を検査するために必要な全FOV移動回数、前記全FOV移動回数に対する前記第１パラメータとするFOV移動回数の割合であるFOV移動割合及び１回のFOVの移動に要する平均時間の積として算出され、
前記検査点測定時間は、前記FOV選別ルールにしたがって選別された選別FOVに含まれるすべての検査点の数、前記グルーピングデータにおいて前記選別FOVに含まれる検査点数に対する前記第２パラメータとする検査点数の割合である検査点数割合及び１回の検査点の測定に要する平均時間の積として算出される検査フロー決定装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記FOVの移動は、前記ウエハを載置する試料台を駆動するステージ機構によるステージ移動及び、前記ステージ移動により画定される検査カバー範囲に含まれる複数のFOVのうちいずれかのFOVへの前記ウエハに照射される電子線を偏向する偏向器によるイメージシフトにより行われ、
前記検査時間見積り部は、さらにステージ移動回数を第３パラメータとしてステージ移動を実施するかスキップするかを決定するステージ選別ルールに基づいて、前記グルーピングデータから検査点を抽出する検査フロー決定装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記検査時間見積り部は、前記検査時間をステージ移動時間とFOV移動時間と検査点測定時間との和として算出し、
前記ステージ移動時間は、前記グルーピングデータに含まれるすべての検査点を検査するために必要な全ステージ移動回数、前記全ステージ移動回数に対する前記第３パラメータとするステージ移動回数の割合であるステージ移動割合及び１回のステージ移動に要する平均時間の積として算出され、
前記FOV移動時間は、前記グルーピングデータに含まれるすべての検査点を検査するために必要な全FOV移動回数、前記全FOV移動回数に対する前記第１パラメータとするFOV移動回数の割合であるFOV移動割合及び１回のFOVの移動に要する平均時間の積として算出され、
前記検査点測定時間は、前記FOV選別ルールにしたがって選別された選別FOVに含まれるすべての検査点の数、前記グルーピングデータにおいて前記選別FOVに含まれる検査点数に対する前記第２パラメータとする検査点数の割合である検査点数割合及び１回の検査点の測定に要する平均時間の積として算出される検査フロー決定装置。
【請求項１０】
荷電粒子源を含む荷電粒子光学系と、
前記荷電粒子源からの荷電粒子線が照射される前記ウエハが載置されるステージ機構系と、
前記荷電粒子光学系及び前記ステージ機構系を制御する制御器群と、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の検査フロー決定装置と、
前記検査データにしたがって前記ウエハの検査点を検査するよう、前記制御器群を制御する検査制御部と、を有する荷電粒子線装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査フロー決定装置、荷電粒子線装置及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と呼ぶ）上にデバイスや配線を形成する際、ウエハ上に半導体や導電体、絶縁体の膜を形成したのち、フォトリソグラフィ技術により感光性のレジストにフォトマスクのマスクパターンを転写し、レジストをエッチング用マスクとして膜をエッチングする方法がとられる。これらの工程において、マスクパターンの転写の寸法やエッチング実施後の加工仕上がり寸法の評価に、測長SEM（Scanning Electron Microscope）が広く用いられている。
【０００３】
SEMは寸法や形状の評価だけでなく、試料の電気特性を評価することもできる。例えば、電子ビームを試料に照射することによって得られる二次電子等の検出に基づいて電位コントラスト像を形成し、電位コントラスト像の解析に基づいて試料上に形成された素子の電気特性を評価することができる。また、電子線照射に伴う定常的な帯電量から抵抗値を、帯電量の過渡的な応答特性から容量特性を評価することもできる。
【０００４】
SEMによる評価では、ステージ移動によって任意の検査点がFOV（Field of View）内に入るように移動し、検査パターンの寸法や形状データ、もしくは電気特性を取得して出来栄えを評価する。このため、SEMによる評価に要する検査時間は、FOVへの移動時間とFOV内での各検査点の測定時間の合計となる。
【０００５】
近年の半導体の高集積化に伴い、評価工程における検査点数は大幅に増加していることから、評価を行うために必要な位置や倍率、画質などを指定するレシピの作成は、ＣＡＤデータから自動で生成する方法が主流となっている。また、レシピ作成において、検査点位置の抽出だけでなく、各検査点がどのFOVで検査されるかといった対応関係も含め、FOVの配置すべき位置を決定する技術も知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－２７６３８２号公報
米国特許第１０，５１５，４４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体の高集積化に伴い、より微細となった多数の検査点に対して、ウエハ全面のような広い範囲をSEMを使って評価する場合、光学検査装置と比較して非常に微小な範囲のFOVを移動させながら各検査点の測定をすることから、検査のスループットがボトルネックになる。検査点数の増加に対して、レシピ作成の自動化によりレシピ作成の作業時間は短縮できても、検査に要する時間が長くなりすぎてしまうという課題は解決されない。また、検査時間の増加を抑えるため、指定した時間で検査が完了するように検査点を抽出した検査用座標データを作成しようにも、各検査点がどのFOV内で検査されるかといった関係性を考慮しつつ、所望の検査点数やFOV移動回数に調整したデータを作成する技術は知られていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の態様である検査フロー決定装置は、検査対象であるウエハの検査点を少なくとも１つのFOV（Field of View）に所属するようにグループ分けしたグルーピングデータから、所定の条件で抽出された検査点を検査するのに要する検査時間を見積る検査時間見積り部と、検査時間見積り部により見積られた検査時間に基づき選択された条件を抽出条件として抽出される検査点を、ウエハについて実際に検査する検査点を示す検査データの検査点として抽出する検査データ抽出部とを有し、検査時間見積り部は、FOV移動回数を第１パラメータとしてFOV移動を実施するかスキップするかを決定するFOV選別ルールと、FOVにおいて実際に検査する検査点数を第２パラメータとして検査点を実際に検査するかスキップするかを決定する検査点選別ルールとに基づいて、グルーピングデータから検査点を抽出する。
【発明の効果】
【０００９】
指定した検査時間で、所望の検査点数やFOV移動回数に調整した検査データを作成することができる。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
荷電粒子線装置の概略構成図である。
情報処理装置のハードウェア構成例である。
実施例１に係る、ウエハの検査フローを決定し、荷電粒子線装置により検査を実行する制御装置の機能ブロック図である。
ルール設定画面の一例である。
FOV選別ルールの一例を説明するための図である。
検査点選別ルールの一例を説明するための図である。
抽出条件設定支援情報の表示例である。
図６Ａに示した抽出条件設定支援情報の別の表示例である。
他の抽出条件設定支援情報の表示例である。
他の抽出条件設定支援情報の表示例である。
抽出条件選択画面の例である。
抽出条件選択画面の例である。
抽出条件選択画面の例である。
抽出条件選択画面の例である。
実施例２による検査シーケンスを模式的に示す図である。
実施例２に係る、ウエハの検査フローを決定し、荷電粒子線装置により検査を実行する制御装置の機能ブロック図である。
実施例３に係る、ウエハの検査フローを決定し、荷電粒子線装置により検査を実行する制御装置の機能ブロック図である。
グルーピングデータの作成方法を説明するための図である。
グルーピングデータのデータ構造例である。
図１４Ａのグルーピングデータが示す検査点の配置例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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