(57)【要約】【課題】  検査目的を限定でき、欠陥の発生する工程を特定することが容易になる欠陥レビュー装置、欠陥レビュー方法及び欠陥解析方法、半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  欠陥レビュー装置１０は、レビュー用データ取得機構１２によってステージ１１に載置された半導体ウェハＷＦのレビュー対象領域を画像データ化する。画像メモリシステム１２４は、レビュー対象領域の画像データを所定の項目毎にソートし分類データを蓄積する。レビュー操作制御機構１４におけるステージコントロールシステム１４１は、例えば、欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち、マスク画像データベース１４２からの所定条件に合致した座標データのみをレビュー対象領域として選択する。これにより、ステージ１１は、このようにステージコントロールシステム１４１で選択された座標データに従ってレビュー対象領域への移動及び位置決めが制御される。【選択図】    図１
2006147977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レビュー対象領域を有する半導体ウェハが載置され少なくともＸ，Ｙ軸方向に移動可能なステージと、
前記半導体ウェハ上における前記レビュー対象領域の画像データを取得し、所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得機構と、
前記レビュー用データ取得機構により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示機構と、
前記レビュー対象領域が欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち所定条件に合致した座標データに従って選択され前記ステージの移動及び位置決定が制御されるレビュー操作制御機構と、
を含む欠陥レビュー装置。
【請求項２】
前記レビュー操作制御機構は、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データを蓄積したデータベースから前記所定条件の設定のためのデータを取り込む請求項１記載の欠陥レビュー装置。
【請求項３】
前記レビュー操作制御機構は、前記半導体ウェハの製造工程における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを前記所定条件の設定のためのデータとして取り込む請求項１記載の欠陥レビュー装置。
【請求項４】
前記半導体ウェハの製造工程における複数のレビュー対象層のパターンに応じた画像データをデータベースとして蓄積した記憶部を含み、前記レビュー操作制御機構は、前記所定条件の設定のためのデータを前記データベースから取り込む請求項１記載の欠陥レビュー装置。
【請求項５】
前記表示機構は、前記半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含む請求項１〜４いずれか一つに記載の欠陥レビュー装置。
【請求項６】
レビュー対象領域を有する半導体ウェハが載置され少なくともＸ，Ｙ軸方向に移動可能なステージと、
前記半導体ウェハ上における前記レビュー対象領域の画像データを取得し、所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得機構と、
前記レビュー用データ取得機構により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示機構と、
前記半導体ウェハの製造工程における複数のレビュー対象層のパターンに応じた各々の画像データを蓄積した記憶部と、
前記レビュー対象領域が欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち前記記憶部からの所定の画像データに合致した座標データに従って選択され前記ステージの移動及び位置決定が制御されるレビュー操作制御機構と、
を含む欠陥レビュー装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データを蓄積したデータベースを構成している請求項６記載の欠陥レビュー装置。
【請求項８】
前記表示機構は、前記半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含む請求項６または７に記載の欠陥レビュー装置。
【請求項９】
任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、
前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、
前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を選定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、
前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、
を含む欠陥レビュー方法。
【請求項１０】
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データを含む請求項９記載の欠陥レビュー方法。
【請求項１１】
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる任意のマスクパターン設計データを含む請求項９記載の欠陥レビュー方法。
【請求項１２】
前記レビュー用データ取得工程は、前記レビュー条件設定用データの範囲内または範囲外にある前記欠陥検査工程による座標データが選択され前記レビュー対象領域とされる請求項９〜１１いずれか一つに記載の欠陥レビュー方法。
【請求項１３】
任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データに基づき要所を欠陥レビューすることにより、レビューデータを取得するレビューデータ取得工程と、
前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、
前記レビューデータのうち解析対象データによる欠陥分布と前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された領域とが所定条件の上で関連性があるか否かを判定するデータ分析工程と、
前記データ分析工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、
前記データ分析工程を、異なる前記レビュー条件設定用データを用いて都度実施することにより、前記解析対象データとして注目する欠陥を前記半導体ウェハの製造工程中における特定の工程に関連付けることを特徴とする欠陥解析方法。
【請求項１４】
任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、
前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、
前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を設定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、
前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、
前記レビュー用データ取得工程を、異なる前記レビュー条件設定用データを用いて都度実施することにより、前記欠陥レビューのうち注目する欠陥を前記半導体ウェハの製造工程中における特定の工程に関連付けることを特徴とする欠陥解析方法。
【請求項１５】
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データであり、前記画像データは、設計データより生成する請求項１３または１４記載の欠陥解析方法。
【請求項１６】
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データであり、前記画像データは、別途準備した前記半導体ウェハと同等のベアウェハに被エッチング膜を付け、前記フォトリソグラフィ工程を経てパターニングすることにより取得する請求項１３または１４記載の欠陥解析方法。
【請求項１７】
前記表示機構は、前記注目する欠陥に起因する前記半導体ウェハの製造工程の少なくとも一工程を認識させる表示を含む請求項１３〜１６いずれか一つに記載の欠陥解析方法。
【請求項１８】
任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、
前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、
前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を設定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、
前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、
前記表示工程から前記欠陥レビューのうち注目する欠陥原因を解明し前記半導体ウェハの製造工程中で前記欠陥をなくすよう前記半導体ウェハの製造工程のいずれかの工程について調整または変更する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置製造に係り、特に、半導体ウェハにおけるパターン異常や異物（パーティクル）付着などの欠陥検査情報に基づき、検出された欠陥についてレビューまたは解析するための欠陥レビュー装置、欠陥レビュー方法及び欠陥解析方法、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ製造プロセスにおける半導体ウェハは、品質向上、歩留り向上のために欠陥の有無が検査され、欠陥の特定、原因究明のためのレビュー作業が実施される。ＬＳＩ製造プロセスにおける欠陥検査は、一般に比較検査で達成される。すなわち、ウェハ欠陥検査装置は、検査対象の領域と、それと同一パターン領域の良品の画像データを取り込み、パターンマッチングに基づいた差画像を算出する。上記検査対象と同一パターン領域のデータを得る方法は、隣り合うチップ領域から取り込んで基準データとする方法や周期的なパターンを利用し予め保持した基準データを用いる方法等がある。
【０００３】
上記欠陥検査において、半導体ウェハ内で欠陥と判断された箇所の座標が得られる。欠陥レビュー装置では、欠陥検査で得られた欠陥位置の座標に基づいて、自動レビューによる欠陥判定がなされる。ウェハ欠陥検査装置は、膨大な数の欠陥を検出することがしばしばある。このような場合、レビュー時間は増大する。従来、欠陥レビュー装置は、自動レビュー及び欠陥判定の高速化等、レビュー効率の向上を目指して様々な工夫がなされている。例えば、電子顕微鏡によるレビューと欠陥のカテゴリ分類の自動化を実現する。欠陥の位置情報をもとに、ウェハ被観察位置の特定から電子線照射による画像形成の際、観察すべき欠陥の種類に応じて電子ビーム照射条件及び検出条件等を指定する。これにより、電位コントラストに基づく異物、欠陥に関する情報を認識し、区別する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５９６１６号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、欠陥レビュー装置は、レビュー高速化を主とし、欠陥サイズや観察チップを指定する等、レビュー効率の向上を目的とする工夫がほとんどで、欠陥が製造工程のうちのどの工程に起因しているかの解析に着目したものではない。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、検査目的を限定でき、欠陥の発生する工程を特定することが容易になる欠陥レビュー装置、欠陥レビュー方法及び欠陥解析方法、半導体装置の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る欠陥レビュー装置は、レビュー対象領域を有する半導体ウェハが載置され少なくともＸ，Ｙ軸方向に移動可能なステージと、前記半導体ウェハ上における前記レビュー対象領域の画像データを取得し、所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得機構と、前記レビュー用データ取得機構により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示機構と、前記レビュー対象領域が欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち所定条件に合致した座標データに従って選択され前記ステージの移動及び位置決定が制御されるレビュー操作制御機構と、を含む。
【０００７】
上記本発明に係る欠陥レビュー装置によれば、レビュー操作制御機構によって、レビュー領域が限定される。これにより、下層パターンや擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。
【０００８】
なお、上記本発明に係る欠陥レビュー装置において、より好ましくは次のいずれかの特徴を有してレビュー精度の向上が図れる。
前記レビュー操作制御機構は、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データを蓄積したデータベースから前記所定条件の設定のためのデータを取り込むことを特徴とする。
前記レビュー操作制御機構は、前記半導体ウェハの製造工程における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを前記所定条件の設定のためのデータとして取り込むことを特徴とする。
前記半導体ウェハの製造工程における複数のレビュー対象層のパターンに応じた画像データをデータベースとして蓄積した記憶部を含み、前記レビュー操作制御機構は、前記所定条件の設定のためのデータを前記データベースから取り込むことを特徴とする。
前記表示機構は、前記半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る欠陥レビュー装置は、レビュー対象領域を有する半導体ウェハが載置され少なくともＸ，Ｙ軸方向に移動可能なステージと、前記半導体ウェハ上における前記レビュー対象領域の画像データを取得し、所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得機構と、前記レビュー用データ取得機構により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示機構と、前記半導体ウェハの製造工程における複数のレビュー対象層のパターンに応じた各々の画像データを蓄積した記憶部と、前記レビュー対象領域が欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち前記記憶部からの所定の画像データに合致した座標データに従って選択され前記ステージの移動及び位置決定が制御されるレビュー操作制御機構と、を含む。
【００１０】
上記本発明に係る欠陥レビュー装置によれば、記憶部においてレビュー対象層のパターンに応じた各々の画像データが蓄積してある。レビュー操作制御機構は、この記憶部からのレビュー対象層のパターンに応じてレビュー領域を限定することになる。これにより、下層パターンや擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。
【００１１】
なお、上記本発明に係る欠陥レビュー装置において、より好ましくは次のいずれかの特徴を有してレビュー精度の向上が図れる。
前記記憶部は、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データを蓄積したデータベースを構成していることを特徴とする。
前記表示機構は、前記半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る欠陥レビュー方法は、任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を設定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含む。
【００１３】
上記本発明に係る欠陥レビュー方法によれば、複数のレビュー条件設定用データがデータベースとして構築される。レビュー用データ取得工程は、このデータベースからのレビュー対象層のパターンに応じてレビュー領域を限定することになる。これにより、下層パターンや擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。
【００１４】
なお、上記本発明に係る欠陥レビュー方法において、より好ましくは次のいずれかの特徴を有してレビュー精度の向上を図る。
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データを含むことを特徴とする。
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる任意のマスクパターン設計データを含むことを特徴とする。
前記レビュー用データ取得工程は、前記レビュー条件設定用データの範囲内または範囲外にある前記欠陥検査工程による座標データが選択され前記レビュー対象領域とされることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る欠陥解析方法は、任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データに基づき要所を欠陥レビューすることにより、レビューデータを取得するレビューデータ取得工程と、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、前記レビューデータのうち解析対象データによる欠陥分布と前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された領域とが所定条件の上で関連性があるか否かを判定するデータ分析工程と、前記データ分析工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、前記データ分析工程を、異なる前記レビュー条件設定用データを用いて都度実施することにより、前記解析対象データとして注目する欠陥を前記半導体ウェハの製造工程中における特定の工程に関連付けることを特徴とする。
【００１６】
上記本発明に係る欠陥解析方法によれば、データベースには複数のレビュー条件設定用データが準備され、データ分析工程は、レビュー条件設定用データに応じたレビュー領域の限定が可能である。欠陥レビューのうち注目する欠陥について、適当なレビュー条件設定用データに応じた領域を設定してレビュー状態の考察、検討ができる。このレビュー分析工程を、異なるレビュー条件設定用データを用いて複数回実施する。これにより、注目する欠陥の発生している工程層を絞り込むことが容易になる。これにより、注目する欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどの工程に起因するものであるかの特定が容易になる。
【００１７】
本発明に係る欠陥解析方法は、任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を設定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、前記レビュー用データ取得工程を、異なる前記レビュー条件設定用データを用いて複数回実施することにより、前記欠陥レビューのうち注目する欠陥を前記半導体ウェハの製造工程中における特定の工程に関連付けることを特徴とする。
【００１８】
上記本発明に係る欠陥解析方法によれば、データベースには複数のレビュー条件設定用データが準備され、レビュー用データ取得工程は、レビュー条件設定用データに応じたレビュー領域の限定が可能である。欠陥レビューのうち注目する欠陥について、適当なレビュー条件設定用データに応じてレビュー用データ取得がなされる。このレビュー用データ取得工程を、異なるレビュー条件設定用データを用いて複数回実施する。これにより、注目する欠陥の発生している工程層を容易に絞り込むことができる。これにより、注目する欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどの工程に起因するものであるか、の特定が容易になる。
【００１９】
なお、上記それぞれ本発明に係る欠陥解析方法において、より好ましくは次のいずれかの特徴を有して適切なレビュー、高信頼性の解析に寄与する。
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データであり、前記画像データは、設計データより生成することを特徴とする。
前記レビュー条件設定用データは、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のフォトリソグラフィ工程に用いられるマスクパターンに応じた画像データであり、前記画像データは、別途準備した前記半導体ウェハと同等のベアウェハに被エッチング膜を付け、前記フォトリソグラフィ工程を経てパターニングすることにより取得することを特徴とする。
前記表示機構は、前記注目する欠陥に起因する前記半導体ウェハの製造工程の少なくとも一工程を認識させる表示を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、任意の製造工程における半導体ウェハについて欠陥検査し、欠陥位置の座標データを取得する欠陥検査工程と、前記半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得することにより複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する工程と、前記欠陥検査工程による座標データのうち前記データベースからの所定の前記レビュー条件設定用データに応じて選択された座標データに従って前記半導体ウェハのレビュー対象領域を設定し、前記レビュー対象領域についてレビュー操作することにより欠陥レビューに関する所定の分類データを蓄積するレビュー用データ取得工程と、前記レビュー用データ取得工程により得られた欠陥レビューに関する認識を満足するための表示工程と、を含み、前記表示工程から前記欠陥レビューのうち注目する欠陥原因を解明し前記半導体ウェハの製造工程中で前記欠陥をなくすよう前記半導体ウェハの製造工程のいずれかの工程について調整または変更することを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る欠陥レビュー装置の要部を示すブロック図である。欠陥レビュー装置１０は、欠陥検査を経た半導体ウェハＷＦの、欠陥についてレビューする装置である。ステージ１１は、少なくともＸ，Ｙ軸方向に移動可能であり、レビュー対象領域を有する半導体ウェハＷＦが載置される。レビュー用データ取得機構１２は、対物レンズ群を有する光学顕微鏡１２１及びＣＣＤカメラ１２２を有する。これにより、半導体ウェハＷＦのレビュー対象領域を画像データ化する。アライメント部１２３は、半導体ウェハＷＦの座標合わせに用いられる。また、レビュー用データ取得機構１２は、画像メモリシステム１２４を有し、レビュー対象領域の画像データを所定の項目毎にソートし分類データを蓄積する。このようなレビューデータの保存に関し、分類データとしては、例えば欠陥サイズによるソート、付与済のカテゴリＮｏ．によるソート、欠陥の種類等で分けられる欠陥Ｎｏ．によるソートなどがあげられる。これらのソートに応じて写真撮影、写真の保存データを附帯させる。画像表示システム１３は、レビュー用データ取得機構１２により得られた欠陥レビューに関する表示機構である。画像表示システム１３は、例えば、ウェハ全体の欠陥座標を表す欠陥マップや、指定されたレビュー領域の表示、欠陥に応じたレビュー画像、欠陥の詳細情報等が表示され、欠陥レビューに関する認識を満足する表示がなされる。
【００２２】
レビュー操作制御機構１４は、ステージ１１の動作が制御されるステージコントロールシステム１４１を有する。ステージコントロールシステム１４１は、欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データを取得してステージ１１の移動及び位置決めに寄与する。さらに、ステージコントロールシステム１４１は、マスク画像データベース１４２から所定条件パターンデータを取得してステージ１１の移動及び位置決めに作用させる。ステージコントロールシステム１４１は、例えば、欠陥検査で得られた欠陥位置の座標データのうち、マスク画像データベース１４２からの所定条件に合致した座標データのみをレビュー対象領域として選択する。これにより、選択から外れた欠陥はレビュー候補から除外される。ステージ１１は、このようにステージコントロールシステム１４１で選択された座標データに従ってレビュー対象領域への移動及び位置決めが制御される。
【００２３】
マスク画像データベース１４２は、半導体ウェハＷＦの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データを蓄積したデータベースである。また、マスク画像データベース１４２は、半導体ウェハＷＦの製造工程における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを蓄積したデータベースでもある。マスク画像データベース１４２は、欠陥レビュー装置１０内に全て記憶部として配備されている構成が考えられる。あるいは、マスク画像データベース１４２は、その本体が欠陥レビュー装置１０外にあり、必要なデータだけ欠陥レビュー装置１０内の記憶部に取り込まれる構成が考えられる。
【００２４】
ステージコントロールシステム１４１は、マスク画像データベース１４２からのパターン領域に応じて、半導体ウェハＷＦのチップ内でのレビュー領域を指定する。つまり、ある欠陥分布を有する半導体ウェハの所定層について、マスク画像データベース１４２から抽出する所定のマスクパターン層をデータ上で重ね合わせ、重なった領域内または外を選択的にレビューする。これにより、同様の外観の欠陥が、どの工程のパターンに依存しているのかが分かり易くなり、欠陥発生工程の特定に効果的なレビューができる。このようなレビュー技術により、画像表示システム１３は、半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含むようにしてもよい。
【００２５】
上記実施形態の欠陥レビュー装置の構成によれば、レビュー操作制御機構１４によって、レビュー領域が限定される。すなわち、マスク画像データベース１４２において、半導体ウェハＷＦの製造工程に用いられる各種マスクパターンそれぞれの画像データ、またはレビュー対象層のパターンに応じた各々の画像データが蓄積してある。レビュー操作制御機構１４は、上記画像データに応じてレビュー領域を限定することになる。これにより、下層パターンや擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施形態に係る欠陥レビュー方法の要部を示す流れ図である。
半導体ウェハは、欠陥検査工程を経る（Ｓ１０１）。すなわち、半導体ウェハは、製造工程中の任意の層において欠陥検査済みで、欠陥位置の座標データを伴うレビュー対象領域を有する。
【００２７】
また、複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する（Ｓ１０２）。すなわち、半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得し、チップ内の領域指定のバリエーションを作る。このようなレビュー条件設定用データは、例えば次のようにして得る。半導体ウェハにおいて任意のレビュー対象層のパターンをフォトリソグラフィ工程によるフォトレジストパターンで現出し、パターンに応じた画像データを取得する。あるいは、半導体ウェハと同等のベアウェハに被エッチング膜を付け、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て任意のレビュー対象層をパターニングし、パターンに応じた画像データを取得する。その他、マスクパターン設計データ、マスクデータから画像データを取得するようにしてもよい。このような半導体ウェハの製造工程中における所要パターンの画像データはデータベース化して保持される。すなわち、前記図１で示したマスク画像データベース１４２と同様である。
【００２８】
次に、欠陥検査によって取得された欠陥位置の座標データと半導体ウェハ製造工程中における所要パターンの画像データを利用して、レビュー対象領域を選定する（Ｓ１０３）。この選定されたレビュー対象領域に従ってレビュー操作がなされる（Ｓ１０４）。これにより、順次、レビュー用データが取得され（Ｓ１０５）、必要なレビューデータが保存される（Ｓ１０６）。求めるレビューデータが収集されなければ、Ｓ１０３〜Ｓ１０６の処理を繰返してもよい（Ｓ１０７）。その後、必要なレビューデータに応じたレビュー表示がなされる（Ｓ１０８）。また、レビュー表示の内容について再検討を要するのなら、Ｓ１０３〜Ｓ１０６の処理を繰返してもよい（Ｓ１０７）。
【００２９】
なお、レビュー操作Ｓ１０４に至る際、上記半導体ウェハのロード時におけるステージ上のアライメント（座標合わせ）、かつ、選択されたレビュー対象層のパターンと欠陥位置の座標データの欠陥マップとのアライメント、レビュー範囲の微調整が必要である。例えば、前記図１のレビュー操作制御機構１４によって一連の動作が制御され、レビュー用データ取得機構１２によってレビュー用データが取得され（Ｓ１０５）、必要なレビューデータが保存される（Ｓ１０６）。Ｓ１０８のレビュー表示は、例えば、前記図１の画像表示システム１３において、ウェハ全体の欠陥座標を表す欠陥マップや、指定されたレビュー領域の表示、欠陥に応じたレビュー画像、欠陥サイズ、種類等の分類、欠陥数等の詳細情報が表示され、欠陥レビューに関する認識を満足する表示がなされる。また、Ｓ１０８のレビュー表示は、上記欠陥レビューに関する認識に伴い、半導体ウェハの製造工程のうち欠陥に起因する工程を認識させる表示を含むようにしてもよい。
【００３０】
上記実施形態の欠陥レビュー方法によれば、複数のレビュー条件設定用データがデータベースとして構築される。レビュー用データ取得工程Ｓ１０５は、このデータベースからのレビュー対象層のパターンに応じてレビュー領域を限定することになる。すなわち、欠陥位置の座標データのうち、レビュー条件設定用データの範囲内または範囲外にある座標データが選択されレビュー対象領域とされる。これにより、下層パターンや擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。
【００３１】
図３は、本発明の第３実施形態に係る欠陥解析方法の要部を示す流れ図である。また、図４は、欠陥検査結果解析システムの一例を示すブロック図である。
半導体ウェハは、欠陥検査工程を経て、欠陥に応じたレビューが実施済みである。これにより、必要なレビューデータを取得する（Ｓ２０１）。レビューデータは、図４に示すように、例えば、欠陥検査レビュー後の分類データやレビュー画像のデータが揃っており、検査結果データベースとして保存されている。そのうち、解析対象のレビューデータを分析用コンピュータ４１に読み込ませる。
【００３２】
また、複数のレビュー条件設定用データをデータベースとして構築する（Ｓ２０２）。すなわち、半導体ウェハの製造工程中における任意のレビュー対象層のパターンに応じた画像データを取得し、チップ内の領域指定のバリエーションを作る。このようなレビュー条件設定用データは、例えば次のようにして得る。半導体ウェハにおいて任意のレビュー対象層のパターンをフォトリソグラフィ工程によるフォトレジストパターンで現出し、パターンに応じた画像データを取得する。あるいは、半導体ウェハと同等のベアウェハに被エッチング膜を付け、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て任意のレビュー対象層をパターニングし、パターンに応じた画像データを取得する。その他、マスクパターン設計データ、マスクデータから画像データを取得するようにしてもよい。このような半導体ウェハの製造工程中における所要パターンの画像データはデータベース化して保持される。すなわち、前記図１で示したマスク画像データベース１４２と同様である。図４では、分析用コンピュータ４１に、マスク画像データベースから半導体ウェハの製造工程中の所要パターン（マスクパターン）に応じた画像データを取り込むようになっている。また、マスク画像データベースからの画像データは、必要に応じて検査結果データベースに関わりを持たせてもよい（図４破線）。
【００３３】
次に、解析対象のレビューデータと半導体ウェハ製造工程中における所要パターンの画像データを利用して、レビュー分析領域を選定する（Ｓ２０３）。この選定されたレビュー分析領域に従って、必要なレビューデータに応じたレビュー表示がなされる（Ｓ２０４）。レビュー表示には、選択されたレビュー対象層のパターン範囲と解析対象の欠陥マップとのデータ上のアライメントが必要である。このレビュー表示により、欠陥マップや、指定されたレビュー領域の表示、欠陥に応じたレビュー画像、欠陥サイズ、種類等の分類、欠陥数等の詳細情報が明らかになる。
【００３４】
解析対象のレビューデータに基づく注目する欠陥の分布について、異なるレビュー条件設定用データを用いて都度レビュー内容の詳細を検討する（Ｓ２０５）。これにより、注目する欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどのパターンに依存しているか絞り込むことが容易になる。このようなデータ分析工程によって、解析対象データとして注目する欠陥を、半導体ウェハの製造工程中における特定の工程に関連付ける。なお、このデータ分析工程には、図４に示すように、プローブ検査による電気的特性検査結果、その他の装置の情報を加味してもよい。
【００３５】
上記実施形態の欠陥解析方法によれば、データベース（マスク画像データベース）には複数のレビュー条件設定用データが準備され、データ分析工程は、レビュー条件設定用データに応じたチップ内の領域指定が可能である。欠陥レビューのうち注目する欠陥について、適当なレビュー条件設定用データに応じた領域を設定してレビュー状態の考察、検討ができる。このレビュー分析工程を、異なるレビュー条件設定用データを用いて複数回実施する。これにより、注目する欠陥の発生している工程層を絞り込むことが容易になる。これにより、注目する欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどの工程に起因するものであるか、の特定が容易になる。
【００３６】
なお、前記図２に示す、欠陥レビュー方法の動作を利用すれば、上記第２実施形態の欠陥解析方法と同様の欠陥解析方法となり得る。特に、図２における処理Ｓ１０７において、注目する欠陥の発生している工程層を絞り込むべく処理Ｓ１０２，Ｓ１０３でレビュー対象領域の選定を行えば、欠陥解析をすることになる。これにより、注目する欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどの工程に起因するものであるか、の特定が容易になる。
【００３７】
以上説明したように本発明によれば、マスク画像データベースの構築により、半導体ウェハＷＦの製造工程に用いられる各種マスクパターンやレビュー対象層のパターンに応じた画像データを利用して、レビュー対象領域を指定する。これにより、半導体ウェハの製造工程に関する所定層の欠陥において、その下層パターンの欠陥や擬似欠陥扱いなど、所定の欠陥に対する不要な領域のレビューをなくすことができる。これにより、レビュー精度の向上、レビュー時間の短縮が図れる。また、適切にレビュー対象領域を限定することで、注目する欠陥の発生している工程層を絞り込むことができ、欠陥が半導体ウェハの製造工程中のどの工程に起因しているのかを特定するのに便利であり、欠陥解析の時間短縮化にも寄与する。また、レビューに関する表示から、注目する欠陥原因を解明し、半導体ウェハの製造工程中で目的の欠陥をなくすべく、半導体ウェハの製造工程のいずれかの工程について速やかに調整または変更することができる。これにより、半導体装置の製造方法においても信頼性、歩留り等、好影響を与える。この結果、検査目的を限定でき、欠陥の発生する工程を特定することが容易になる欠陥レビュー装置、欠陥レビュー方法及び欠陥解析方法、半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係る欠陥レビュー装置の要部を示すブロック図。
【図２】第２実施形態に係る欠陥レビュー方法の要部を示す流れ図。
【図３】第３実施形態に係る欠陥解析方法の要部を示す流れ図。
【図４】欠陥検査結果解析システムの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３９】
１０…欠陥レビュー装置、１１…ステージ、１２…レビュー用データ取得機構、１２１…光学顕微鏡、１２２…ＣＣＤカメラ、１２３…アライメント部、１２４…画像メモリシステム、１３…画像表示システム、１４…レビュー操作制御機構、１４１…ステージコントロールシステム、１４２…マスク画像データベース、４１…分析用コンピュータ、Ｓ１０１〜Ｓ１０８，Ｓ２０１〜Ｓ２０５…処理ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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