(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
限界寸法の測定方法であって、
ダイの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、
前記走査像を、少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準させて、前記走査像内で複数の境界を識別するステップと、
前記設計レイアウトパターンの中の特定形状の限界寸法に関連する、繰り返しパターンの１つの境界、又は、繰り返しパターンの複数の境界からそれぞれ測定される距離を前記ダイ全体で平均化して、前記ダイの限界寸法値を得るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記走査像は、Ｅ−ビーム検査具を利用し、前記ダイの表面をスキャンすることにより得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記境界は、前記走査像の中に前記設計レイアウトパターンの周辺領域に近接する複数の境界−画素を含み、前記周辺領域はグレイレベルが基準値より大きい複数の画素を含み、前記境界−画素は、グレイレベルがピークの特定画素であり、グレイレベルが前記画素のグレイレベルの平均値より大きいな特定画素であり、グレイレベルが前記周辺領域中の前記基準値に等しい特定画素であり、又は、前記特定画素から所定値をシフトする画素であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
製造均一性の監視方法であって、
ウェハの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、
前記走査像を、少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準させて、前記走査像中、複数の境界を識別するステップと、
前記設計レイアウトパターンの中の特定形状の限界寸法に関連する、繰り返しパターンの１つの境界、又は、繰り返しパターンの複数の境界からそれぞれ測定される距離を前記ダイ全体で平均化して、前記ダイの限界寸法値を得るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記設計レイアウトパターンは、グラフィックデータシステム（ＧＤＳ）、又は、オープンアートワークシステムインターチェンジスタンダード（ＯＡＳＩＳ）を含む、又は、直接、前記走査像に描かれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記境界は、前記走査像の中に前記設計レイアウトパターンの周辺領域に近接する複数の境界−画素を含み、前記周辺領域はグレイレベルが基準値より大きい複数の画素を含み、前記境界−画素は、グレイレベルがピークの特定画素であり、グレイレベルが前記画素のグレイレベルの平均値より大きいな特定画素であり、グレイレベルが前記周辺領域中の前記基準値に等しい特定画素であり、又は、前記特定画素から所定値をシフトする画素であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
製造均一性の監視システムであって、
荷電粒子ビームプローブを生成する荷電粒子ビームプローブ生成器と、
ウェハの少なくとも１つの注目領域の表面で、荷電粒子ビームプローブをスキャンする荷電粒子ビーム偏向モジュールと、
荷電粒子ビームプローブにより衝突される前記注目領域の表面から発光される二次荷電粒子を検出し、少なくとも１つの走査像を形成するイメージ形成装置と、
前記イメージ形成装置に結合され、製造均一性の監視方法を実現するコンピュータプログラムを記録する監視モジュールと、を含み、前記監視方法は、
前記走査像を、少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準させ、前記走査像中、複数の境界を識別するステップと、
前記設計レイアウトパターンの中の特定形状の限界寸法に関連する、繰り返しパターンの１つの境界、又は、繰り返しパターンの複数の境界からそれぞれ測定される距離を前記ダイ全体で平均化して、前記ダイの限界寸法値を得るステップと、
を含むことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、限界寸法の測定、及び、製造均一性を監視する方法とシステムに関するものであって、特に、低解像度の走査像中で、限界寸法を測定、及び、製造均一性を監視する方法とシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ全体中の限界寸法（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ，ＣＤ）の分布によって、半導体製造の均一性は、製造歩留まりに関係していることが分かるようになる。よって、半導体製造プロセスにとって、限界寸法は重要な特徴である。近年、線幅は、限界寸法の１つのタイプとなり、且つ、半導体プロセスの継続的縮小は、線幅の測定がますます難しくする。
過去には、ＣＤ−走査型電子顕微鏡（ＣＤ−ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＣＤ−ＳＥＭ）を利用して、ダイの線幅を測定していた。超高解像度の走査像を提供するため、ＣＤ−ＳＥＭのプローブスポット（ｐｒｏｂｅ  ｓｐｏｔ）は極小でなければならない。よって、ＣＤ−ＳＥＭにより提供される一次ビームとしても知られる電子流は非常に小さく、電子間の電荷反発力を減少させる必要がある。しかし、撮像するために、十分な二次電子としても知られる信号電子がＣＤ−ＳＥＭの検出器により収集されなければならず、スキャン速度が非常に遅くなってしまう。半導体製造速度の要求下で、ＣＤ−ＳＥＭ  の検査速度は、検査できるダイ数量を制限するので、現在のＣＤ測定方法で、６５ｎｍ製造工程の１２”ウェハ中から５個のダイだけが限界寸法の測定に選択されて、ウェハ全体の製造均一性を表す。しかし、半導体製造工程が３２ｎｍ以下の製造工程の１８”ウェハに発展する時、５個のダイの限界寸法は１８”ウェハ全体の製造均一性を表すことが出来ないだけでなく、５個のダイは更に多くの検査時間を費やす。
よって、どのようにして、快速に限界寸法を測定し、製造均一性を監視するかが課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、限界寸法の測定、及び、製造均一性を監視する方法とシステムを提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
Ｅ−ビーム検査具を用いて、走査像のダイ中の１つ、または、複数の注目重複パターンの境界間の特定距離を統計的に平均化し、注目のＣＤを得る。ウェハの異なるダイ中のＣＤ分布が得られ、その後、ウェハの製造均一性を監視する。
よって、本発明は、限界寸法を測定し、製造均一性を監視する方法とシステムを提供し、低解像度の走査像からレイアウトパターンの境界を識別し、その後、境界から測定される距離を統計的に処理して、限界寸法を得る。これにより、本発明は、相対して速いスキャン速度のダイをスキャンして、低解像度の走査像を得て、ダイの限界寸法を測定、及び／又は、ウェハの製造均一性を監視することができる。
第一実施例中、限界寸法の測定方法は、ダイの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、走査像と少なくとも１つの設計レイアウトパターンを照準させて、走査像中の複数の境界を識別するステップと、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離を平均化して、ダイの限界寸法値を得るステップと、を含む。
第二実施例中、製造均一性の監視方法は、ウェハの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、走査像を少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準させて、走査像中の複数の境界を識別するステップと、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離を平均化し、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得るステップと、を含む。
第三実施例中、製造均一性の監視方法は、グラフィックデータシステム（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｄａｔａ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＤＳ）、又は、オープンアートワークシステムインターチェンジスタンダード（Ｏｐｅｎ  Ａｒｔｗｏｒｋ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄ、ＯＡＳＩＳ）を含む、又は、直接描かれる設計レイアウトパターンにより、ウェハのダイ内の複数のレイアウトパターンを定義するステップと、測定したいレイアウトパターンの特定形式の限界寸法、及び、対応する演算子を選択するステップと、Ｅ−ビーム検査具を利用して、ウェハの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、走査像をレイアウトパターンに照準させて、走査像中の複数の境界を識別するステップと、走査像から、特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離を計算するステップと、距離を平均化して、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得るステップと、を含む。
第四実施例中、コンピュータ可読な媒体に記録されるコンピュータプログラムにより実現する製造均一性の監視方法であり、本方法は、ウェハの少なくとも１つの注目領域をスキャンして、少なくとも１つの走査像を得るステップと、走査像を少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準させて、走査像中の複数の境界を識別するステップと、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離を平均化して、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得るステップと、を含む。
第五実施例中、製造均一性の監視システムは、荷電粒子ビームプローブ生成器、荷電粒子ビーム偏向モジュール、イメージ形成装置、及び、監視モジュールを含む。荷電粒子ビームプローブ生成器は、荷電粒子ビームプローブを生成するために設置される。荷電粒子ビーム偏向モジュールは、ウェハの少なくとも１つの注目領域の表面で、荷電粒子ビームプローブをスキャンするために設置される。イメージ形成装置は、荷電粒子ビームプローブにより衝突される注目領域の表面から発光される二次荷電粒子を検出し、少なくとも１つの走査像を形成するために設置される。監視モジュールはイメージ形成装置に結合され、コンピュータプログラムにより、製造均一性の監視方法を実現する。本監視方法は、走査像と少なくとも１つの設計レイアウトパターンを照準させ、走査像中の複数の境界を識別するステップと、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離を平均化し、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得るステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、相対して速いスキャン速度のダイをスキャンして、低解像度の走査像を得て、ダイの限界寸法を測定、及び／又は、ウェハの製造均一性を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施例による限界寸法の測定方法のフローチャートである。
【図２】走査像上で描かれるレイアウトパターンを示す図である。
【図３ａ】境界を跨ぐグレイレベルの変化を示す曲線図である。
【図３ｂ】境界を跨ぐグレイレベルの変化を示す曲線図である。
【図３ｃ】境界を跨ぐグレイレベルの変化を示す曲線図である。
【図４】各種限界寸法を示す図である。
【図５】本発明の実施例による製造均一性の監視方法のフローチャートである。
【図６】ウェハの製造均一性を示す図である。
【図７】本発明の別の実施例による製造均一性の監視方法のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例による製造均一性の監視システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
Ｅ−ビーム検査具もプローブを使用して、ウェハを検査するが、しかし、ＣＤ−ＳＥＭと比較すると、電子流が非常に大きく、プローブスポットは、検査速度を非常に速くするのに十分大きい。ＣＤ−ＳＥＭと比較すると、大きいプローブスポットは解像度が制限を受ける。これにより、Ｅ−ビーム検査具は、現在、ＣＤ測定ツールとして用いることができない。本発明中、Ｅ−ビーム検査具もＣＤ測定に用いられる。
半導体製造工程は、ウェハ中で、トポグラフィ上の分布、又は、差異を有する。しかし、現今の半導体製造プロセスにおいて、１つのダイのトポグラフィは均一である。Ｅ−ビーム検査プロセスにより監視される一定環境において、統計方法とアルゴリズムを利用して、高解像度の検査が達成される。統計的平均を利用して、ぼやけた画像を尽きさせ、特定のパターンのシャープな境界を得る。特定のパターンの境界はユーザーにより定義されるか、又は、境界演算子は、パターンの境界を定義することができる。よって、Ｅ−ビーム検査具を利用して、ＣＤが得られる。
全ダイ中のＣＤ分布は、即ち、ＣＤ均一性、又は、ＣＤＵ（ＣＤｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）で、ウェハの製造均一性を監視することができる。走査像はＣＤ測定に限定されず、従来の再検査（ｒｅｖｉｅｗ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）、又は、ＶＣ（ｖｏｌｔａｇｅ  ｃｏｎｔｒａｓｔ）検査にも応用できる。
Ｅ−ビーム検査具は、数時間内に、全６５ｎｍ  製造工程の１２”ウェハを検査することができるので、ウェハ全体の各ダイのＣＤは、ＣＤ均一性を出力して、半導体製造の均一性を確認することができる。従来の  ＣＤ−ＳＥＭ  測定方法は、同一検査時間内で、ウェハ全体の５個のダイから５個のＣＤだけを獲得する。よって、これらの５個のＣＤは、半導体製造プロセス中のウェハ全体の特徴は多かれ少なかれ制限を受ける。
本発明中、ＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）（限界寸法）という用語は、線幅と解釈されるだけでなく、１つのパターンや複数のパターンの境界間の距離とも解釈される。境界（ｂｏｒｄｅｒ）という用語は、レイアウトパターンのへり（ｒｉｍ）や縁（ｅｄｇｅ）の部分を意味し、複数の境界はレイアウトパターンを構築する。
図１を参照すると、本発明の実施例による限界寸法の測定方法は以下のステップを含む。まず、ダイの少なくとも１つの注目領域がスキャンされて、少なくとも１つの走査像を得る（Ｓ１１）。１つの実施例中、Ｅ−ビーム検査具を利用して、走査像を得て、ダイの表面をスキャンする。ＣＤ−ＳＥＭと比較すると、Ｅ−ビーム検査具は、電子ビームの電子流とプローブスポットが大きいという特徴を有し、よって、短い時間でスキャン、撮像する。その後、ステップＳ１１で得られる走査像が少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準されて、走査像中の複数の境界を識別する（Ｓ１２）。最後に、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離が平均化されて、ダイの限界寸法値を得る（Ｓ１３）。
１つの実施例中、設計レイアウトパターンは、グラフィックデータシステム（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｄａｔａ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＤＳ）、又は、オープンアートワークシステムインターチェンジスタンダード（Ｏｐｅｎ  Ａｒｔｗｏｒｋ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄ、ＯＡＳＩＳ）である。又は、設計レイアウトパターンは、直接、走査像上に描かれる。例えば、図２は、メモリモジュールのイメージの一部を示す図で、標記Ｇは金属酸化膜半導体（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＭＯＳ）のゲート電極を示す。標記ＮはＭＯＳのｎ−型電極を示す。標記ＰはＭＯＳのｐ−型電極を示す。メモリモジュールは、同じ、及び／又は、周期性重複パターンを含み、重複パターンの１つの周期は、点線で囲まれる領域として表示され、よって、同じ特徴を有するレイアウトパターンＤＰが予測でき、並びに、走査像上で描かれ、走査像中の対応するレイアウトパターンを識別する。
図３ａ、図３ｂ、及び、図３ｃは、走査像中で境界を定義する方法を示す図である。図３ａ〜図３ｃは、境界を跨ぐ画素のグレイレベルの変化を示す。走査像を設計レイアウトパターンに対応させることにより、設計レイアウトパターンに近接する周辺領域は走査像中で識別することができ、周辺領域は、グレイレベルが基準値ＲＥＦより大きい複数の画素を含む。図３ａで示されるように、周辺領域中、グレイレベルがピークの特定画素ＰＸＬ１は境界−画素として定義され、レイアウトパターンの境界は複数の境界−画素から構成される。
１つの実施例中、図３ｂを参照すると、グレイレベルがグレイレベルの平均値ＡＶＧに等しい特定画素ＰＸＬ２、ＰＸＬ３の１つも境界−画素として定義され、平均値ＡＶＧは、周辺領域中で、基準値ＲＥＦより大きい複数の画素のグレイレベルを平均化することにより得られる。注意すべきことは、同じ処理工程中、対応する特定画素ＰＸＬ２、又は、特定画素ＰＸＬ３を選択して、境界−画素として定義することである。
図３ｃを参照すると、周辺領域中、グレイレベルが基準値ＲＥＦに等しい特定画素ＰＸＬ４、ＰＸＬ５の１つも境界−画素として定義される。同様に、同じ処理工程中、対応する特定画素ＰＸＬ４、又は、特定画素ＰＸＬ５を選択して、境界−画素として定義する。注意すべきことは、境界−画素は、特定画素ＰＸＬ１〜ＰＸＬ５から所定値をシフトすることである。例えば、特定画素ＰＸＬ５右側の第三画素は、境界−画素として定義される。
図４を参照すると、単一ダイ、又は、注目領域は、多種形式の測定される限界寸法を含む。例えば、限界寸法の形式は、トレース４１と４１’の線幅ＣＤ１とＣＤ１’、線間隔ＣＤ２，ＣＤ２’、コーナー幅ＣＤ３、ＣＤ３’、導電コンタクト４２の短軸幅ＣＤ４、導電コンタクト４２の長軸幅ＣＤ５、導電コンタクト４２の直径ＣＤ６、導電コンタクト４２間の間隔ＣＤ７、又は、トレース４１と導電コンタクト４２間の間隔ＣＤ８である。各タイプの限界寸法は対応する演算子（ｏｐｅｒａｔｏｒ）により処理される。
図５を参照すると、本発明の実施例による製造均一性の監視方法は以下のステップを含む。まず、ウェハの少なくとも１つの注目領域がスキャンされて、少なくとも１つの走査像を得る（Ｓ５１）。例えば、走査像は、Ｅ−ビーム検査具を利用して、ウェハの表面をスキャンすることにより得られる。Ｅ−ビーム検査具の特徴は前述のようであり、ここで詳述しない。その後、ステップＳ５１で得られる走査像は、少なくとも１つの設計レイアウトパターンに照準されて、走査像中の複数の境界を識別する（Ｓ５２）。最後に、設計レイアウトパターンに対応する特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離が平均化されて、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得る（Ｓ５３）。上述から分かるように、本発明は、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得て、ウェハ全体の半導体製造プロセスの均一性を表し、数個のダイの限界寸法値を表すのではない。これにより、本発明を利用して、更に精確に、図６で示される半導体製造プロセスの均一性を知ることができ、標記６０はウェハを示す。標記６１はダイを示す。標記６２は各種大小の限界寸法の範例を示す。
例えば、従来の限界寸法検査中、ウェハ全体の５個のダイから５個の限界寸法値だけを獲得し、図６の円で示される。図６で示される限界寸法検査結果によると、１個のダイの限界寸法値が所定値と異なるので、ウェハ全体の半導体製造プロセスの均一性は受け入れ可能に思われる。しかし、本発明の方法に基づくと、ユーザーは、ウェハ全体６０中の限界寸法分布を得て、製造パラメータを調整する。例えば、図６で示される限界寸法分布から分かるように、ウェハ６０の左側の限界寸法値は所定値より小さく、右側の限界寸法値は所定値より大きい。ユーザーは、分布趨勢に基づいて、トラブルシューティングを実行し、製造プロセスを改善することができる。これにより、５個の限界寸法値は、従来の半導体製造プロセスのウェハ全体の特徴は多かれ少なかれ制限を受ける。
図７を参照すると、本発明の別の実施例による製造均一性の監視方法は以下のステップを含む。まず、ＧＤＳ、又は、ＯＡＳＩＳを含む、又は、直接描かれる設計レイアウトパターンにより、ウェハのダイ中の複数のレイアウトパターンが定義される（Ｓ７１）。その後、ユーザーは、レイアウトパターン中、測定したい特定形式の限界寸法、例えば、線幅、線間隔、及び、導電コンタクトのサイズ、及び、対応する演算子を選択する（Ｓ７２）。その後、Ｅ−ビーム検査具を利用して、ウェハの少なくとも１つの注目領域をスキャンし、少なくとも１つの走査像を得て（Ｓ７３）、走査像がレイアウトパターンに照準されて、走査像中の複数の境界を識別する（Ｓ７４）。最後に、走査像中の特定形式の限界寸法に関連するパターンの１つ、又は、複数の境界からそれぞれ測定される距離が計算され（Ｓ７５）、その後、距離が平均化されて、ウェハ全体の各ダイの限界寸法値を得る（Ｓ７６）。
本発明の実施例によるコンピュータ可読な媒体はコンピュータプログラムを記録する、そのコンピュータプログラムは図５で示される製造均一性の監視方法を実行する。本発明の方法の実行ステップの詳細は前述のようであり、詳細を省略する。
図８は、本発明の実施例による製造均一性を監視するシステム８を示す図である。システム８は、サンプルステージ８８上のサンプル９０（例えば、ウェハ）を検査し、荷電粒子ビーム生成器８１、集光レンズモジュール８２、プローブ形成対物レンズモジュール８３、荷電粒子ビーム偏向モジュール８４、二次荷電粒子検出器モジュール８５、画像形成モジュール８６、及び、監視モジュール８７を含む。
荷電粒子ビーム生成器８１は、一次荷電粒子ビーム８０１の生成に用いられる。集光レンズモジュール８２は、生成された一次荷電粒子ビーム８０１の収集に用いられる。プローブ形成対物レンズモジュール８３は、収集された一次荷電粒子ビームを荷電粒子ビームプローブ８０２に焦点を合わせるのに用いられる。荷電粒子ビーム偏向モジュール８４は、サンプルステージ８８上に固定されたサンプル９０上の注目領域表面で、形成された荷電粒子ビームプローブ８０２をスキャンするのに用いられる。１つの実施例中、荷電粒子ビーム生成器８１、集光レンズモジュール８２、及び、プローブ形成対物レンズモジュール８３、又は、それらの均等な設計、代替物、又は、それらの組み合わせは、共同で、荷電粒子ビームプローブ生成器を形成し、スキャン用の荷電粒子ビームプローブ８０２を生成する。
二次荷電粒子検出器モジュール８５は、荷電粒子ビームプローブ８０２により衝突され、サンプル表面から発光する二次荷電粒子８０３（サンプル表面から反射、又は、散乱する別の荷電粒子が伴う可能性がある）を検出して、二次荷電粒子検出信号８０４を生成するのに用いられる。画像形成モジュール８６は、二次荷電粒子検出器モジュール８５に結合されて、二次荷電粒子検出器モジュール８５から、二次荷電粒子検出信号８０４を受信し、少なくとも１つの走査像を形成する。
画像形成モジュール８６は、メインフレームホスト、端末機、パソコン、あらゆる種類の携帯型コンピュータデバイス、又は、それらの組み合わせである。この他、画像形成モジュール８６は、以下から選択される媒体により、二次荷電粒子検出器モジュール８５に接続される。ケーブルワイヤ、光ファイバーケーブル、携帯ストレージメディア、ＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ）、ブルートゥース、イントラネット、インターネット、ワイヤレスネットワーク、無線高周波、及び、それらの組み合わせである。１つの実施例中、二次荷電粒子検出器モジュール８５と画像形成モジュール８６、又は、それらの均等な設計、代替物、又は、それらの組み合わせは、共同でイメージ形成装置を形成し、荷電粒子ビームプローブ８０２により衝突され、サンプル９０から発光される検出された二次荷電粒子から、走査像を形成する。
システムの上述の素子は、当業者によく知られており、且つ、本発明の範囲を限定するものではない。これらの素子の代替物、均等物、及び、修正は、本発明の開示に属すると解釈される。
監視モジュール８７は、イメージ形成装置の画像形成モジュール８６に結合されて、画像形成モジュール８６から受信される走査像中、サンプル９０の製造均一性を監視する。１つの実施例中、監視モジュール８７は、以下から選択される媒体により、イメージ形成装置に接続、アクセスされる。ケーブルワイヤ、光ファイバーケーブル、携帯ストレージメディア、ＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ）、手動入力、ブルートゥース、イントラネット、インターネット、ワイヤレスネットワーク、無線高周波、及び、それらの組み合わせ。更に、監視モジュール８７は、以下から選択される１つにより実現される。メインフレームホスト、端末機、パソコン、携帯型コンピュータデバイス、及び、それらの組み合わせ。１つの実施例中、製造均一性を監視するコンピュータプログラムは、監視モジュール８７中のコンピュータ可読な媒体に記録され、監視モジュール８７は、図５で示される製造均一性を監視するステップを実行することができ、製造均一性を監視するステップの詳細は上述のとおりである。
総合すると、本発明の限界寸法を測定し、製造均一性を監視する方法とシステムは、低解像度の走査像からレイアウトパターンの境界を識別し、境界から測定される距離を統計的に処理して、限界寸法を得る。これにより、本発明の方法とシステムは、以下の長所を達成する：１）低解像度の走査像から限界寸法情報が得られるので、速いスキャン速度の検査具を利用することができるため、スループットを大幅に増加する；２）ウェハ全体の限界寸法情報と製造均一性が得られる；３）欠陥検査プロセスにより、限界寸法情報が得られる；４）ＣＤ−ＳＥＭが線幅の限界寸法だけ測定することができるのとは異なり、本発明は、ユーザーの選択により、制限を受けずに、あらゆる形式のパターンの限界寸法を測定することができる。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【０００８】
４１、４１’        トレース
４２            導電コンタクト
６０            ウェハ
６１            ダイ
６２            範例
８            製造均一性を監視するシステム
８０１            一次荷電粒子ビーム
８０２            荷電粒子ビームプローブ
８０３            二次荷電粒子
８０４            二次荷電粒子検出信号
８１            荷電粒子ビーム生成器
８２            集光レンズモジュール
８３            プローブ形成対物レンズモジュール
８４            荷電粒子ビーム偏向モジュール
８５            二次荷電粒子検出器モジュール
８６            画像形成モジュール
８７            監視モジュール
８８            サンプルステージ
９０            サンプル
ＡＶＧ            平均値
ＣＤ１〜ＣＤ８        限界寸法
ＤＰ            レイアウトパターン
Ｇ            ゲート
Ｎ            ｎ型電極
Ｐ            ｐ型電極
ＰＸＬ１〜ＰＸＬ５    特定画素
ＲＥＦ            基準値
Ｓ１１〜Ｓ１３        限界寸法の測定ステップ
Ｓ５１〜Ｓ５３        製造工程均一性の監視ステップ
Ｓ７１〜Ｓ７６        製造工程均一性の監視ステップ
【図１】
0005614596.tif 000002
【図２】
0005614596.tif 000003
【図３ａ】
0005614596.tif 000004
【図３ｂ】
0005614596.tif 000005
【図３ｃ】
0005614596.tif 000006
【図４】
0005614596.tif 000007
【図５】
0005614596.tif 000008
【図６】
0005614596.tif 000009
【図７】
0005614596.tif 000010
【図８】
0005614596.tif 000011