(57)【要約】  設計主導型の検査/測定方法および装置が提供される。レシピ(155)は、検査/測定システム(150)に対して、ウエーハを検査/測定する方法を指示するためのウエーハ処理パラメータ、検査パラメータまたは制御パラメータを含む命令のセットである。設計データはレシピ抽出システム(510)に取り込まれ、該レシピ抽出システムは、ターゲット構造のインスタンスを認識し、これに応じてレシピパラメータを構成し、これにより、マニュアルでの機器セットアップ時間を減少させ、検査/測定の精度を向上させ、製造効率を向上させる。
2005514774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レシピパラメータに応答する機器のためにレシピを作成する方法であって、
マスクセットデータにアクセスするステップと、
前記マスクセットデータにおけるターゲット構造を認識するステップと、
前記認識されたターゲット構造に応じて前記レシピパラメータを設定するステップと、
を具備した方法。
【請求項２】
処理レイヤのための前記レシピパラメータが、データベースから検索される請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記レシピパラメータが、ウエーハ処理パラメータ、検査パラメータおよび制御パラメータのうちの少なくとも１つからなる請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記ターゲット構造が、アライメントサイト、測定サイト、オーバーレイターゲットおよびアレイ要素のうちの少なくとも１つからなる請求項1に記載の方法。
【請求項５】
ウエーハについてのタスクを実行するようレシピによって命令される機器のために、
ダイを記述する設計データを受け取るステップと、
前記機器の構成に関連した前記設計データからパラメータを抽出するステップと、
前記ウエーハ上の少なくとも1つのダイに前記抽出されたパラメータを適用するステップと、
前記抽出されたパラメータから、前記タスクを実行するための前記レシピを作成するステップと、
を具備した方法。
【請求項６】
前記タスクが、検査および測定の少なくとも１つを含む請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記適用するステップが、ステッパセットアップファイルを使用する請求項5に記載の方法。
【請求項８】
前記設計データは、要素名およびインスタンスタイプの少なくとも１つを含む請求項5に記載の方法。
【請求項９】
前記レシピを使用して前記ウエーハを検査するステップを更に具備した請求項5に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査がマイクロ検査である請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記検査がマクロ検査である請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記検査が暗視野検査である請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
前記レシピを使用して前記ウエーハを測定するステップを更に具備した請求項5に記載の方法。
【請求項１４】
前記測定がフィルム測定である請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記測定が微小寸法測定である請求項13に記載の方法。
【請求項１６】
前記測定がオーバーレイ測定である請求項13に記載の方法。
【請求項１７】
1つまたは複数のダイを記述する設計データを使用するレシピ抽出システムであって、
前記設計データにアクセスするアクセスモジュールと、
前記設計データからパラメータを抽出するアナライザと、
検査器および測定器の一方を制御するためのレシピを作成する設定モジュールと、
を具備したレシピ抽出システム。
【請求項１８】
前記アクセスモジュールが、ネットワークインターフェイスである請求項17に記載のシステム。
【請求項１９】
前記アナライザが、オーバーレイレシピ抽出を実行する請求項17に記載のシステム。
【請求項２０】
前記アナライザが、検査レシピ抽出を行う請求項17に記載のシステム。
【請求項２１】
前記レシピが、ウエーハの測定を行うための命令のセットである請求項17に記載のシステム。
【請求項２２】
前記レシピが、ウエーハの検査を行うための命令のセットである請求項17に記載のシステム。
【請求項２３】
1つまたは複数のダイを記述する設計データを使用する検査/測定器であって、
前記設計データにアクセスするための入力インターフェイスと、
前記設計データにおけるターゲット構造を認識するためのアナライザと、
前記認識されたターゲット構造に従ってレシピを作成するレシピモジュールと、
を具備した検査/測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査または測定に関し、特に、設計主導(デザインドリブン)型の半導体ウエーハ欠陥検査または測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造施設においては、材料の監視、配置、生産(収量)予測、生産管理のために検査測定技術が使用されている。インライン処理およびオフライン処理の両方を使用して、ウエーハは、様々な生産段階で検査される。測定および検査機器では、従来より、該機器のレシピを設定するためにマニュアルインタラクション(手動での相互作用)を必要としていた。
【０００３】
機器のレシピを設定するための従来の方法は、面倒で、エラーを発生しやすく、時間がかかり、且つ、しばしば理想的なデータに満たないデータを得ていた。例えば、典型的な方法においては、人が、マウスまたはトラックボールを使用して、手で機器インターフェイスに矩形または複雑な多角形を描くことを必要としていた。他の方法にあっては、人が測定機器の顕微鏡からのライブビデオ画像におけるデバイスの特徴部分の角部を"マーク"し、前記機器の物理的ステージを次の測定サイトまでxまたはy方向に駆動し、検査(測定)対象に含ませまたは検査(測定)対象から除外させるために前記矩形を囲む。
【０００４】
機器セットアップのための現在の技術では、数分から数時間を要し、機器が"製造に"使用され得る使用可能時間に影響を与えるおそれがあり、これは、さらに、特定の測定のために待機している下流側の処理ツールにも影響し、製造施設全体の効率に影響するおそれがある。
【０００５】
このために必要なのは、検査または測定機器の性能を改善し、機器をセットアップするために必要なマニュアルインタラクションを減少させ、これにより、製造施設の精度、確度および効率を改善するシステムおよび方法である。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の一実施の形態は、部分的または完全な既存の設計ファイル(GDS、GDS2から派生したものまたはこれらと同等のファイルもしくはデータタイプ)を取り込み、測定用に、このファイルまたはデータの内容を使用して、1つの完全な"ダイ"または一連のダイ(検査中のデバイス)の部分を識別して測定対象に含ませ、および/または、測定対象から除外する。設計データは検査器または測定器の座標系に翻訳(変換)またはマッピングされ、例えば、何が測定または検査されるべきで何が測定または検査されるべきでないか、どこの部分の測定がなされるべきか、どの特徴または構造がアライメントのために使用されるべきかについての指定を可能にする。
【０００７】
ここに開示された本発明の方法および装置は、集積回路(IC)設計ファイル(gds、gds2から派生したものまたはこれらと同等のデータタイプ)を直接的にもしくは間接的にまたは翻訳版(設計特徴のすべてのx,y座標を含む)を分析して、前記検査/測定器によって読み取り可能なフォーマットを作成する。前記測定器の座標系および前記設計データはアラインまたはマッピングされ、前記設計情報からのターゲット、構造、特徴、エリアまたは領域等の使用が可能になる。
【０００８】
本発明の実施の形態は、測定または検査のためにこれらのターゲット、構造、エリアまたは領域を定義し、材料配置および/または生産性能予測性に関する測定または検査の値を改善するのに必要なセットアップ時間を著しく減少させる。
【０００９】
本発明の一実施の形態において、ユーザは、ファイルの内容を検査/測定装置に入力する。この処理は、検査/測定システムがランタイム(実行時)の数日前またはランタイムの直前に適当なデータをダウンロードすることを可能にすることによってサイクルタイムを改善し、製造設備の全体的な効率を向上する規約を使用することによって、完全に自動化されることができる。測定システムのみならず、該測定システムの下流側のすべてのシステムの生産性に対する影響は大きい。IC製造工場の資本設備一式の総コストは、容易に数百万ドルとなり(そして300mmノードでは劇的に上昇し)、数パーセントの付加的な生産性ゲインは、前記設備一式の減価償却費ならびに製造設備の全体的な効率および処理能力(動作率)に対して著しい利得を有する。
【００１０】
本出願の一部を為すものとして組み込まれた添付図面は、本発明のいくつかの実施例を図説し、明細書と共に本発明の原理を説明するために資するものである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明のいくつかの実施の形態を示す添付図面を参照して、本発明を詳述する。本発明は、多くの異なる形態に実施可能であり、ここに説明する実施の形態に限定されるものできはない。むしろ、これらの実施の形態は、ここでの開示が十分で完全であるよう、また、本発明を当業者に十分に伝えるよう説明されている。この開示において、実施の形態は、検査または測定用機器、ならびに、検査および測定用の機器を含む。この明細書全体にわたり、検査/測定という用語は、これらの実施の形態の各々を含むよう使用されている。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る情報フローを示すブロック図である。ここに図示された実施の形態において、挙動記述105、回路図110、フロアプラン115およびレイアウト120は、マスクセットデータ125を発生するために設計フローに使用される。前記挙動記述105は、例えば、Verilog、VHDL(Very High Speed Integrated Circuit (VHSIC) Hardware Description Language: 超高速集積回路ハードウエア記述言語)またはその他の記述言語で書かれたコードである。前記回路図110は、合成またはスケマチックキャプチャ(schematic capture)のような自動化されたまたは手動式の技術によって、挙動記述105から作り出される。前記フロアプラン115は、設計の全体的なトポロジー、例えばモジュール、グローバルバスおよびクロックの相対的な配置を示す。前記レイアウト120は、例えばモジュールおよびデバイスの幾何学的表現を記述する。前記マスクセットデータ125は、好ましくはレイアウト120を示すGDS2フォーマットのファイルである。当業者に理解されるように、GDS、GDS2から派生したフォーマット、CATSまたはこれらと同等のファイルもしくはデータタイプその他の設計データフォーマットも実施可能である。前記マスクセットデータ125は、任意に、前記挙動記述105、回路図110、フロアプラン115、レイアウト120または前記設計情報フローのその他の部分から直接的または間接的に得られる設計者意図情報を含んでいる。当業者に理解されるように、例えば前記挙動記述105、回路図110およびフロアプラン115の各々は、前記マスクセットデータ125を作り出す際に使用されなくてもよい。
【００２５】
マスクライタ130は、当業者に知られている技術を使用して、前記マスクセットデータ125からマスクセット135を作り出す。ステッパセットアップファイル140は、前記マスクセット135における特定のマスクのために、いかにウエーハ160を露出するかを定義する。前記ステッパセットアップファイル140は、例えば、焦点および露出に関する設定、ブレーディングおよびダイ配置データを含む。レシピ抽出システム150は、マスクセットデータ125から領域すなわちターゲットエリアを認識するための分析を行う。本発明の実施の形態において、前記レシピ抽出システム150は、マスクセットデータ125の少なくとも一部と共に前記ステッパセットアップファイル140からのダイ配置データを使用して、検査/測定レシピ155を生成する。レシピは、ウエーハを検査/測定するための方法を検査/測定システムに対して指示するためのウエーハ処理パラメータ、検査パラメータまたは制御パラメータを含む1組の命令である。本発明の他の実施の形態において、前記レシピ抽出システム150は、挙動記述105、回路図110、フロアプラン115、レイアウト120またはその他の設計データを使用して分析を行う。例えば、前記レシピ抽出システム150は、前記処理のための仕様を使用し、好ましくはGDS2フォーマットのマスクセットデータ125の代わりに、レイアウト120データファイルを分析する。
【００２６】
前記マスクセットデータ125は、部分的または完全な既存の設計ファイル(GDS、GDS2から派生したフォーマット、CATSまたはこれらと同等のファイルもしくはデータタイプ)である。該マスクセットデータ125の詳細について、図6を参照して以下に説明する。表1は、前記マスクセットデータ125から得られる情報の種類の一例をリストしている。前記レシピ抽出システム150は、汎用コンピュータで実行されるソフトウエアコードによって実現されるのが好ましいが、専用コンピュータまたはハードウエアで実現されてもよい。前記レシピ抽出処理および装置の更なる詳細は、ここでの開示全体にわたって説明されている。検査/測定レシピ155は、少なくとも、検査/測定ツール165が特定の処理レベルにあるウエーハに対して適切な検査/測定テストを実行するために必要とする情報を含む。好ましくは、前記検査/測定レシピ155は、典型的には半導体製造に使用されるいくつかの検査/測定機器の各々に必要なデータを含んでいる。例えば、カルフォルニア州サンノゼのKLA-Tencor Corp.から入手可能な検査機器は、パターン処理されたウエーハのマイクロ検査ステーション(モデル2139)、パターン処理されたウエーハのマクロ検査ステーション(モデル2430)、および、パターン処理されたウエーハの暗視野検査ステーション(モデルAIT III)を含む。また、同じくカルフォルニア州サンノゼのKLA-Tencor Corp.から入手可能な測定機器は、フィルム測定ツール(モデルF5)、微小寸法測定ツール(モデル8450 CD SEM)、および、重ね合わせ(オーバーレイ測定ツール(モデル Archer 10)を含む。
【表１】
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【００２７】
更なる例として、様々な検査/測定処理に関するいくつかの処理について説明する。
【００２８】
デバイス検査
光学、電子ビーム、x線またはその他の検査システムが、直接的もしくは間接的に、または、検査/測定レシピ155における設計データの翻訳を介して、翻訳のためのコンピュータを使用してもしくは使用しないで、マスクセットデータ125から情報を取得する。このようにして取得される情報は、例えば、その臨界測定が最終的なデバイス性能の理解に直接的な影響を与える可能性のある構造等を含む、アライメントサイト、ターゲットまたは構造、検査エリア(デバイスにおける検査すべき領域)、マスクエリア(デバイスにおける検査すべきではない領域)、均等もしくは不均等な構成、材質、密度、および、その目的のためもしくは領域に基づく処理のためのトポグラフィー、セル間算出ターゲットまたはエリア、セル間検査もしくはその他の種類の検査のために特定された領域、特定の照明条件(光レベルボックス、フィルタ、偏光状態、空間フィルタ演算、光絞り等)またはフィルタ、偏光状態、開口設定値等を含収集チャンネルに関連するエリア、等々を含む。
【００２９】
微小寸法測定
光学、電子ビーム、x線またはその他の微小寸法(CD)測定システムが、その臨界測定および分析が最終的なデバイス性能の理解に直接的な影響を与える可能性のある構造を含む、アライメントサイト、ターゲットまたは構造、微小寸法測定サイト、ターゲットまたは構造等を含む情報をマスクセットデータ125から取得する。
【００３０】
重ね合わせ(オーバーレイ)測定
光学、電子ビーム、x線またはその他の重ね合わせ測定システムが、その臨界測定および分析が最終的なデバイス性能の理解に直接的な影響を与える可能性のある構造を含む、アライメントサイト、ターゲットまたは構造、位置合わせ(レジストレーション)サイト、構造およびレイヤー間重ね合わせ測定、公差および誤差を決定するためのターゲット等を含む情報をマスクセットデータ125から取得する。
【００３１】
フィルム測定
光学、電子ビーム、x線またはその他のフィルム測定システムが、その臨界測定および分析が最終的なデバイス性能の理解に直接的な影響を与える可能性のある構造を含む、フィルム測定ターゲット、サイトおよび構造等を取得する。
【００３２】
例えば、図1を更に参照して、フィルム厚みテストについて説明する。レシピ抽出システム150は、マスクセットデータ125を読み、特定の測定に適当なフィルム構造を有するウエーハ上の領域を特定する。他の実施の形態においては、フィルム構造の三次元表示を使用して、フィルム測定領域を特定する。さらに、前記分析処理に、設計者の意図、重要エリアまたは前記設計データに存在する名前が付られた構造のインスタンスが使用されてよい。その後、座標系を変換し、前記特定された均等エリアに関するウエーハ上のダイ配置を決定するために、ステッパセットアップファイル140がマスクセットデータ125と組み合わされる。検査/測定レシピ155は、フィルム測定器に対して、フィルムの厚みを測定するために前記ウエーハの適当なエリアをテストするよう作られる。
【００３３】
図2は、本発明の一実施の形態に係る設計主導型検査/測定システムを示すブロック図である。図示された実施の形態において、設計データ210は検査/測定器220に取り込まれる。前記設計データ210は、マスクセットデータ125(図1)と、任意に、ステッパセットアップファイル140からのデータとを含む。他の機能ユニットおよびデータ収集ツール(図2には不図示)のうち、検査/測定器220は、統合レシピ抽出システム230とそのレシピ240とを備える。前記統合レシピ抽出システム230は、前記検査/測定器220に適当なレシピ240を作成するために必要な設計データ210の分析を行う。すなわち、ある特定の検査/測定テストについて、特定の設計データ210のサブセットが関連のあるデータであるかもしれない。例えば、前記設計データ210は、好ましくは、製造処理の多数のレイヤに関する情報を含む。検査/測定器220は、例えば、前記設計データ210の特定のレイヤの領域についての情報を必要とする可能性がある。故に、レシピ抽出システム230は、検査/測定器220に必要な特定の分析を行う。レシピ抽出システム230は、マニュアルでの機器セットアップタイムの必要性をなくしまたは減少させ、これにより、"インライン"での反復的で、ユニークでまたはシーケンス化された"生産"、測定、および、製造ラインに対応付けられたエンジニアリングおよび生産活動を支持するその他の種類の測定のためのツールの生産性および有効性を向上する。
【００３４】
図３は、本発明の一実施の形態に係るネットワークを含む設計主導型検査/測定アーキテクチャを示す。設計データ管理システム310、レシピ抽出システム320、レシピ管理システム330および検査/測定器340は、ネットワーク350を介して動作可能に接続されている。好ましい実施の形態において、前記ネットワーク350は、交換イーサネットプロトコルを実行するローカルエリアネットワークである。もちろん、大都会ネットワーク、広域ネットワークまたはワイヤレスネットワーク等のその他の種類のネットワークを使用してもよい。
【００３５】
前記設計データ管理システム310は、好ましくは、マスクセットデータのファイルライブラリである。もちろん、設計データ管理システム310は、データベースまたはその他の適当なデータストアであってもよい。設計データ管理システム310は、例えば、集積回路レイアウトの複数のレイヤ、複数のデバイスを示す設計データ、回路図データ、レイアウト確認データおよび設計者意図データを含む。当業者に自明なように、前記設計データ管理システム310は、これらのデータ種類に加えて、設計処理に使用される任意の種類のデータを格納し、読み出すことができる。好ましくは、前記レシピ抽出システム320は、少なくとも前記設計データ管理システム310およびレシピ管理システム330と相互作用する。前記レシピ抽出システム320は、設計データ管理システム310からの設計データを読み出して、処理する。好ましい実施の形態において、前記レシピ抽出システム320は、レシピ管理システム330に格納されるレシピを作成する。検査/測定器340は、前記レシピ管理システム330から、１つのテストまたは１組のテストに適したレシピを読み出す。当業者に自明なように、１つの検査/測定器が図３に示されているが、いくつかのこのような検査/測定器が、ネットワーク350または他のネットワーク(図示せず)を介して接続されていてよい。
【００３６】
前記設計データ管理システム310は、設計データとの"オフライン"での(すなわち特定の物理的検査または測定システム上ではない)インタラクションを可能にし、"オンライン"工場内検査測定システムの生産性を向上する。設計主導型データ検査/測定は、その操作が好ましくはソフトウエア駆動であるので、著しく高速で、より正確であり、これにより、物理的ステージとのマニュアルインタラクションおよびこれに関連するエラーを解消する。"マイクロ"レベルでは、トラックボール、マウス、試料台、表示装置等を使用するマニュアルのマクロレベルインタラクションの代わりに、座標の直接翻訳(変換)が選択され、使用される。さらに、一実施の形態において、この処理は、前記設計データ(GDS2ファイルまたはこれと同等のデータファイルまたはタイプ)の特定のレイヤ(または内容)用に自動化されてよく、これらの検査および測定システムの結果に依存する下流側処理システムのすべてのセットアップおよび生産性を向上させる。
【００３７】
図３に示すアーキテクチャは、いくつかの利点を実現する。レシピ管理システム330は、前記検査/測定システムにとってこれらの設定データタイプの利用、翻訳および統合がより便利になるようにする中央記憶および/または送出機能を可能にする。さらに、１つから多数の設計レイヤを含む１つのセットアップセッションは、多種多様な測定検査システムについて、当該装置内での識別検査エリアおよび測定ポイントを可能にし、これにより、同時に、各種測定のための処理を簡素化する。当該検査/測定装置のスループット(動作率)は、被検査または被測定エリアを全体的に最大値のものに減少させすることによって向上され、これにより、前記検査/測定システムの処理オーバーヘッド(および動作率)が減少する。データを特定のレイヤに直接関連するもののみに減少させることによって、材料配置および収量または最終的な装置性能の予測目的のために、データの質および精度が向上させられる。表2は、製造処理におけるいつくかの測定ポイントでの検査/測定器の性能の例を含む。
【表２】
2005514774.tif 000004
【００３８】
図４は、簡略化されたマスク画像の一例を示す。図４は、特定の処理レベルにおけるロードライバアレイ405、コラムドライバアレイ410、DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)セルアレイ415、オーバーレイターゲット420およびアライメントサイト425等のいくつかの要素を示している。表3は、図4のマスク画像に対応する簡略化されたマスクセットデータ記述を示す。
【表３】
2005514774.tif 000005
【００３９】
本発明の好ましい実施の形態において、設計データにおける要素名およびインスタンスタイプは、例えば、反復、ターゲットエリアおよび表１にリストされたその他の項目を識別するために使用される。識別構造の更なる詳細を、図9および図11を参照を参照して以下に説明する。他の実施の形態において、パターン認識が、表１にリストされたもののような検査または測定項目を識別するために使用される。
【００４０】
図5は、本発明の一実施の形態に係る設計主導型検査/測定フローチャートを示すブロック図である。図示された実施の形態において、設計データを使用して、空間フィルタが構成される。レシピ抽出システム510は、ステップ515、520および525を実行する。ステップ515において、設計データが受け取られ、アナライザに読み込まれる。ステップ520では、フーリエ分析を使用して、前記設計データの周期性が検出される。当業者によって自明なように、他の数学的方法を使用して、周期的データの領域を検出し、マッピングすることができる。ステップ525において、前記設計データからパラメータが抽出される。図示された実施の形態において、パラメータを抽出する目的は、前記空間フィルタの構成を決定することである。
【００４１】
レシピ抽出システム510は、検査/測定器550と通信する。該レシピ抽出システム510は"オフライン"で使用可能なレシピ(図示せず)を任意に生成する。すなわち、前記検査/測定器550が命令をテストすることが可能な状態になる前に、データ分析が完了される。図示された実施の形態において、前記検査/測定器550は、反復的なパターンから散乱を除去するためにコレクタに対する空間フィルタ処理を必要とするテストを行い、重大な欠陥についての信号対ノイズ比をさらに改善する。プログラム可能な空間フィルタ560は、周期性565、波長570、入射角575およびスポットサイズ580のパラメータを含む。波長570、入射角575およびスポットサイズ580は、前記検査/測定器550に知られている照明パラメータである。故に、前記設計データの使用により、空間フィルタのプログラミングが自動化される。
【００４２】
図6は、DGSファイル構造のブロック図である。該DGSファイルは、マスクセットの各マスク上の画像を記述する。図6に示すように、DGSファイルは、少なくとも、ヘッダ610と、ライブラリ620と、マスクデータ630とを有する。ヘッダ610は、例えば、ダイのサイズについての情報を含む。ライブラリ620は、1組のポリゴンとして、各要素タイプごとに名前が付けられたマクロの定義を含む。マスクデータ630は、ライブラリ620に定義された要素のマスク上の位置を含む。ライブラリ620におけるオブジェクトは、ウエーハ処理ステップに対応するレイヤに割り当てられる。DGSデータファイルの一例についてのASCII表現を表4に示す。
【表４】
2005514774.tif 000006
【００４３】
図7は、本発明の一実施の形態に係る設計主導型処理シミュレーションのブロック図である。この実施の形態において、測定感度730を生成するために、設計データ710が処理シミュレータ720に入力される。該処理シミュレータ720は、製造処理における様々な段階において、設計データ710の物理的パラメータをシミュレートする。例えば、処理シミュレータ720は、前記設計データ710に基づく測定感度730、および、特定の処理ステップにおいて多結晶ラインがウエーハ上にいかに現れるべきかについての特性を生成することが可能である。検査/測定システムの各テストごとに適当な測定感度を決定することによって、ウエーハモニタリングおよび検査処理を完全に自動化でき、これにより、製造処理能力を向上することができる。処理シミュレータ720は、好ましくは、カルフォルニア州Mountain ViewのSynopsys, Inc.から入手可能なソフトウエアである。当業者に自明なように、ウエーハ加工をシミュレートするいかなるソフトウエアまたはハードウエアを使用してよい。
【００４４】
他の実施の形態において、検査/測定装置の最適化を目的として、装置構成をシミュレートするために、複数レイヤの設計データ(例えば、gds2、gds2派生物またはこれと同等のファイルもしくはデータタイプ)が使用される。すなわち、例えば前記検査/測定器によるデータ収集を最適化するために使用可能な分析を実現するために、設計データの分析は、構成表現またはシミュレーションの成分を組み込んでよい。さらに、前記検査/測定器は、前記設定データから参照される例えばターゲット、構造または特徴に基づく画像分析および自動欠陥分類を含むことができる。好ましい実施の形態においては、性能改善のために前記検査/測定器の最適化を推進する重要な検査/測定構造またはエリアを決定するために、収量または装置性能フィードバックの組合せが設計データと共に使用される。
【００４５】
図8は、いくつかの特徴を示す設計レイアウトの一例を示す。図8は、多数レイヤの設計情報を有するデバイスを示す。上記設計データ分析処理および装置は、１つまたは複数の前記レイヤを使用して、パラメータを抽出し、検査/測定器のためのレシピを生成する。異質のデバイス特徴(ノイズ源)を除去することによって、検査または測定中の特定のレイヤについて最大の値を有する構造に測定または検査の焦点を合わせることが可能になる。例えば、ある特定の検査テストについては、接点レイヤにおける特定のパターンおよび幾何学的形態(ジオメトリ)が最も関係深いものであろう。従って、１つまたは複数のレイヤの設計データを使用することによって、セットアップ定義およびプログラミング時間が減少され、収集データおよび欠陥分類の正確さが向上する。
【００４６】
図9は、本発明の実施の形態に係るオーバーレイレシピ抽出の一例を示す表である。図9において、アライメントサイト、測定サイト、測定情報およびターゲット値を含むレシピ項目を抽出するための方法が記述されている。図示されたアライメントサイト方法905についてさらに詳細に説明する。アライメントサイトは、好ましくは、測定サイトに駆動するための座標を適切にセットアップするために使用される。ステップ1において、マストセットデータの構造タイプが検索される。該構造タイプは、名前が付けられたアライメントサイト要素(例えば、図4の425)、アライメントに有用であると特にもしくは経験的に見いだされた構造、または、アライメントターゲットのパターン認識を含む。ステップ2において、ダイの原点に対する前記アライメント構造の位置が測定される。ステップ3において、前記アライメント構造の位置が、例えばステッパセットアップファイルを使用して、ウエーハ上の位置に変換される。ステップ4では、好ましくは、3時の位置および9時の位置(図10の1010)に最も近い位置が選択される。当業者に自明なように他の位置が選択されてもよいが、前記ウエーハの両端がアライメントサイトに使用されるのが好ましい。
【００４７】
オーバーレイ測定において、測定サイト910は、１つのレイヤが前の処理ステップとアラインする程度を測定するために使用される。好ましくは、この測定は、通常の9サイトパターンを使用して該ウエーハ全体における変化を測定することによって行われる。図9に示すように、測定サイトレシピを抽出するステップ1は、マスクセットデータの構造タイプを検索する。構造タイプは、名前が付けられたオーバーレイターゲット(例えば、図4の420)、特定のデバイスもしくはトランジスタ、または、オーバーレイ測定に有効なその他の構造を含む。ステップ2において、ダイの原点に対する前記測定サイトの位置が測定される。ステップ3において、前記測定サイトの位置が、例えばステッパセットアップファイルを使用して、ウエーハ上の位置に変換される。ステップ4では、9サイトパターンに最も近い位置(図10の1020)が選択される。他の実施の形態において、同じタイプのデバイスを測定するために、特定のダイ上のいくつか(例えば、1つから5つ)の位置が選択される。例えば、設計者の意図を使用して、特定のダイ上の数箇所またはウエーハ全体において測定される重要構造を特定してよい。
【００４８】
その他の測定サイトタイプについては、測定情報915が抽出される。好ましい実施の形態において、サイトタイプはマスクセット(設計)データにおける名前で識別される。他の実施の形態において、サイトタイプを識別するためにパターン認識が使用される。識別されると、ルックアップテーブルまたはデータベースを使用して、測定方針および対応するレシピデータが決定される。場合によっては、前記データを分析して測定データ値を生成するために使用される光学システムの倍率またはアルゴリズムを選択するためには、構造の所望の幾何学的形態について知る必要である。ターゲット値920は、測定サイトのための幾何学的形態情報から決定される。場合によっては、トランジスタ構造のオーバーレイ値は、ソースまたはドレイン構造の所望の位置がトランジスタの活性領域に集中されるよう意図されていないという事実を配慮する。ターゲット値レシピを抽出するための方法は、前記マスクセットデータからの幾何学的形態(ジオメトリ)データを使用してターゲット値を得ることを含む。
【００４９】
図10は、本発明の実施の形態に係るアライメントサイトおよび測定サイトを示す簡略化されたウエーハ画像の一例を示す図である。アライメントサイト1010は、ウエーハ上の3時の位置および9時の位置に示されている。しかし、当業者に理解されるように、前記アライメントサイトは、典型的にはウエーハの両端にあり、また、複数の適当な位置または構造から選択されることができる。測定サイト1020は、1つのレイヤが前の処理ステップとアラインしている程度を測定するために使用される。図10は、ウエーハ全体に配分した9サイトパターンを示している。配分された測定パターンは、前記ウエーハ全体における変化を測定するために使用される。
【００５０】
図11は、本発明の実施の形態に係る検査レシピ抽出の一例を示す表である。図11において、アライメントサイト、マシーンセットアップ、領域に基づくしきい値処理およびプログラマブル空間フィルタセットアップを含むレシピ項目を抽出するための方法が記述されている。ここで、図示されたアライメントサイト方法1105について説明する。アライメントサイトは、好ましくは、検査サイトに駆動するための座標を適切にセットアップするために使用される。ステップ1において、マストセットデータの構造タイプが検索される。該構造タイプは、名前が付けられたアライメントサイト要素(例えば、図4の425)、アライメントに有用であると特にもしくは経験的に見いだされた構造、または、アライメントターゲットのパターン認識を含む。ステップ2において、ダイの原点に対する前記アライメント構造の位置が測定される。ステップ3において、前記アライメント構造の位置が、例えばステッパセットアップファイルを使用して、ウエーハ上の位置に変換される。ステップ4では、好ましくは、3時および9時の位置(図10の1010)に最も近い位置が選択される。当業者に自明なように他の位置が選択されてもよいが、前記ウエーハの両端がアライメントサイトに使用されるのが好ましい。
【００５１】
ここで、図11に示す例に基づいて、マシーンセットアップレシピ抽出1110について説明する。処理レベルデータは、ある特定の製品における処理レベルから処理レベルに変化するパラメータである。処理レベルデータは、例えば、位置合わせ、アライメント、データ収集、除外および検査規準を記述するものである。ステップ1において、マスクセットデータにおけるマスクレベル名から、処理レベルが決定される。当業者に自明なように、処理レベルを決定するための方法としては、前記マスクセットデータに処理レベルID(識別子)またはマスクIDをエンコードする等の他の方法がある。ステップ2において、ルックアップテーブルまたはデータベースを使用して、例えば、レーザパワーおよびゲインが決定される。各処理レイヤごとに、ルックアップテーブルは、パラメータおよび対応する値を含む。パラメータ例としては、データ収集チャンネル、照明偏光、APS(自動位置決めシステム)反射率、ゲイン/感度、可変視野(口径)絞り、収集偏光、コントラスト、および、取得されたデータのソフトウエア処理またはハードウエア処理に使用されるその他のパラメータを含む。当業者に自明なように、前記APSは、スキャン時にウエーハの高さをサーボ制御する光−電子システムである。他の実施の形態においては、適当なマシーンセットアップパラメータを求めるために、前記ルックアップテーブルの代わりに、前記処理シミュレータによって求められるウエーハウエーハの予想される構造の分析が使用される。処理シミュレーションについては、図７を参照して上述した。
【００５２】
論理デバイスにおける埋設されたキャッシュ、メモリデバイスにおけるバス対アレイデバイス、または、埋設されたメモリデバイス等の、領域を識別する際に明確な散乱した差がある場合、好ましくは、欠陥捕捉を向上させるために、領域に基づくしきい値処理1115が使用される。マスクセットデータは、ウエーハ上の予想されるパターンに基づいて高感度が実現可能なエリアを識別するため、および、これに応じてしきい値を設定するために使用される。図11の例に示すように、ステップ1では、マスクセットデータにおけるアレイインスタンスを捜すことによってアレイ領域を求める。ステップ2は、ウエーハ上の推定される画像を発生することによって、オープン(空き)エリアを求める。ステップ3は、これらのエリアについてのしきい値を設定する。ステップ4においては、ステッパセットアップファイル情報を使用して、該しきい値をダイ全体に複写する。当業者に自明なように、マスクセットデータの名前が付けられたインスタンスを検索することにより、または、パターン認識を実行することによって、同様な構成の各領域ごとの実現可能感度を推定するためにこの方法を使用することができる。
【００５３】
プログラマブル空間フィルタ(PSF)の設定値1120は、最適なパターン抑制を発生し、欠陥捕捉を向上させるために抽出されることができる。ステップ1において、マスクセットデータから、予想されるウエーハ画像が発生される。次に、ステップ2において、通常の技術を使用して、前記画像についてフーリエ変換が行われる。ステップ3において、前記フーリエ変換におけるピークに基づいて、PSFパターン設定値が発生される。PSFパターン設定値の更なる詳細については、図5を参照して上述されている。
【００５４】
図12は、本発明の一実施の形態に係る検査しきい値を示す簡略化されたウエーハ画像の一例である。しきい値1(1205)、しきい値(1210)、および、マスクされた領域1215が例示されている。図11を参照して上述したように、ダイ内における異なる背景ノイズレベルを有する領域について、異なるしきい値が定義される。少なくともしきい値1(1205)およびしきい値(1210)は、複雑な設計における欠陥捕捉を最適化する。マスクされた領域1215は、検査されない領域である。マスクされた領域1215を使用する場合、検査または測定されるエリアを最も高い値のエリアに減少させることによって、検査/測定器の処理能力を向上する。
【００５５】
以上本発明の設計主導型検査/測定の好ましい実施の形態(例示的なものであって、限定的なものではない)について説明したが、当業者が上述の教示内容に鑑み様々な変更をなしてもよい。故に、ここに開示された本発明の特定の実施の形態についての変更が、添付請求項の精神および範囲内においてなされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る情報フローを示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る設計主導型検査/測定システムを示すブロック図。
【図３】本発明の一実施の形態に係るネットワークを含む設計主導型検査/測定アーキテキチャを示す図。
【図４】簡略マスク画像の一例を示す図。
【図５】本発明の一実施の形態に係る設計主導型検査/測定フローチャートを示すブロック図。
【図６】GDSデータ構造を示すブロック図。
【図７】本発明の一実施の形態に係る設計主導型処理を示すブロック図。
【図８】いくつかの特徴を示す設計レイアウトの一例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態に係るオーバーレイレシピ抽出の一例を示す表。
【図１０】本発明の実施の形態に係るアライメントサイトおよび測定サイトを示す簡略ウエーハ画像の一例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態に係る検査レシピ抽出の一例を示す表。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る検査しきい値を示す簡略ウエーハ画像の一例を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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