(57)【要約】【課題】精度よく効率的に欠陥を検出することができる、半導体デバイスのパターンを検査するパターン検査装置を提供する。【解決手段】前記半導体デバイスの撮影画像からパターンの輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、前記輪郭データから非直線部位を抽出する非直線部位抽出手段と、前記半導体デバイスの設計データからパターンの角部位を抽出する角部位抽出手段と、前記非直線部位抽出手段からの非直線部位の位置と、前記角部位抽出手段からの角部位の位置とを比較し、パターンの欠陥部位の位置を検出する欠陥検出手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスのパターンを検査するパターン検査装置において、
前記半導体デバイスの撮影画像からパターンの輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、
前記輪郭データから非直線部位を抽出する非直線部位抽出手段と、
前記半導体デバイスの設計データからパターンの角部位を抽出する角部位抽出手段と、
前記非直線部位抽出手段によって抽出した非直線部位の位置と、前記角部位抽出手段によって抽出した角部位の位置とを比較し、パターンの欠陥部位の位置を検出する欠陥検出手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記欠陥検出手段は、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断することを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記欠陥検出手段は、前記非直線部位の凸部の方向からパターンの方向を検出し、前記角部位の角の方向からパターンの方向を検出し、前記非直線部位の位置と前記角部位の位置とを比較し、前記非直線部位から検出したパターンの方向と前記角部位のから検出したパターンの方向とを比較してパターンの欠陥位置を検出することを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
【請求項４】
前記欠陥検出手段は、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断し、
さらに、位置的に対応しても前記検出したパターンの方向が異なる非直線部位及び角部位も欠陥部位として判断することを特徴とする請求項３記載のパターン検査装置。
【請求項５】
前記非直線部位抽出手段が抽出した非直線部位のデータと、前記輪郭データから前記非直線部位を除いた直線部位のデータとを、互いに判別可能な形式で保存するデータ保存手段をさらに備え、前記欠陥検出手段は、前記データ保存手段に保存された非直線部位のデータを用いてパターンの欠陥位置を検出することを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
【請求項６】
前記データ保存手段に保存された直線部位のデータを用いて、直線パターンのパターン幅やパターン長等を検査する検査手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載のパターン検査装置。
【請求項７】
検査対象となる前記半導体デバイスの撮影画像と、設計データと、欠陥部位の位置情報とを表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
【請求項８】
走査型電子顕微鏡と、
電子計算機とを備え、前記電子計算機は、
前記走査型顕微鏡が撮影した半導体デバイスの撮影画像からパターンの輪郭データを抽出する輪郭抽出工程と、
前記輪郭データから非直線部位を抽出する非直線部位抽出工程と、
前記半導体デバイスの設計データからパターンの角部位を抽出する角部位抽出工程と、
前記非直線部位抽出手段によって抽出した非直線部位の位置と、前記角部位抽出手段によって抽出した角部位の位置とを比較し、パターンの欠陥部位の位置を検出する欠陥検出工程とを行うソフトウェアプログラムと、
前記走査型電子顕微鏡を制御するソフトウェアプログラムとを実行することを特徴とする半導体検査システム。
【請求項９】
前記電子計算機は、ネットワーク経由又は外部接続型のメモリ経由で前記走査型電子顕微鏡が撮影した前記半導体デバイスの画像と、前記設計データとを受信する手段を備えることを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【請求項１０】
前記欠陥検出工程では、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断することを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【請求項１１】
前記欠陥検出工程では、前記非直線部位の凸部の方向からパターンの方向を検出し、前記角部位の角の方向からパターンの方向を検出し、前記非直線部位の位置と前記角部位の位置とを比較し、前記非直線部位から検出したパターンの方向と前記角部位のから検出したパターンの方向とを比較してパターンの欠陥位置を検出することを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【請求項１２】
前記欠陥検出工程では、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断し、
さらに、位置的に対応しても前記検出したパターンの方向が異なる非直線部位及び角部位も欠陥部位として判断することを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【請求項１３】
前記電子計算機は、データ保存手段を備え、前記非直線部位抽出手段が抽出した非直線部位のデータと、前記輪郭データから前記非直線部位を除いた直線部位のデータとを、互いに判別可能な形式で前記データ保存手段に保存するデータ保存工程をさらに実行し、
前記欠陥検出工程では、前記データ保存手段に保存された非直線部位のデータを用いてパターンの欠陥位置を検出することを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【請求項１４】
前記電子計算機は、前記データ保存手段に保存された直線部位のデータを用いて、直線パターンのパターン幅やパターン長等を検査する検査工程をさらに実行することを特徴とする請求項１３記載の半導体検査システム。
【請求項１５】
検査対象となる前記半導体デバイスの撮影画像と、設計データと、欠陥部位の位置情報とを表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の半導体検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの画像と、前記半導体デバイスの設計データを利用して、ウェーハ上に形成されたパターンを検査するパターン検査装置に関するものである。本発明は、電子顕微鏡と、前記パターン検査装置として動作する電子計算機とから成る半導体検査システムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスは、微細化、多層化が進み、論理も複雑化しているため、その製造が極めて困難な状況にある。その結果として、製造プロセスに起因する欠陥が多発する傾向にあり、その欠陥を効率的かつ正確に検出し、製造プロセスの問題を特定することが重要になっている。
【０００３】
製造プロセスに起因する欠陥は、パターンの変形、切断、短絡等であり、これらは理想的な形状を持つ基準パターンとの比較により検出することができる。具体的には、ウェーハ上に形成されたパターンの中から理想的な形状を持つパターンをオペレータが選択し、そのパターンを撮影して画像化し、基準画像をあらかじめ形成しておく。次に、検査対象のパターンを撮影し、検査対象画像と基準画像のパターンの位置を調整し、差分計算を行う。検査対象のパターンに欠陥が含まれている場合、欠陥位置の輝度情報が基準画像の輝度情報と異なるため、差分量が大きくなる。この性質を利用し、一定値以上の差分値を持つ位置を欠陥位置として検出していた。
【０００４】
しかしながら、以上のような従来の検査方法では、オペレータによる基準パターンの登録作業が発生するため、様々な形状のパターンを検査する場合、検査に時間を要するといった問題がある。このため、基準パターンに半導体デバイスのＣＡＤ（Computer Aided Design）データ等の設計データを用いることで、基準パターンの登録作業を自動化し、検査時間を短縮するような試みがなされている。
【０００５】
特許文献１には、設計データからパターンの切断や短絡が発生しそうな領域を特定し、設計データと回路パターンを撮影した画像との位置合わせ結果を利用して、前記領域に対応する画像領域を決定し、前記画像領域内に存在する回路パターンのエッジの有無とその状態とを調査することで、パターンの切断や短絡を検出する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７７３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＣＡＤデータ等の設計データの形状はいわば究極の理想形状であり、例えば、ラインエンドやコーナといった回路パターンの角部は、現在の製造プロセスでは再現不可能な形状である。このため、単純に設計データと検査対象パターンの形状から差分を求め、その差分値が一定値以上の位置を欠陥位置とする従来の方法では、電気特性的に問題とならない部位も欠陥として検出するおそれがあるという問題がある。また、これらの差分情報から回路パターンの欠陥部位を識別することは困難である。
【０００８】
特許文献１で開示されている方法においても、設計データと画像の位置合わせが厳密に行われなかった場合や、設計データのパターンに比べて実際のパターンが大きく膨張又は収縮している場合、設計データから推定した画像上の領域に意図しないパターンが混入している場合等には、欠陥の誤検出が発生するおそれがある。
【０００９】
特許文献１には、設計データをウェーハ上の回路パターンとの比較に適した形状に変換した基準パターンと、回路パターンの撮影画像から抽出した回路パターンのエッジを比較し、回路パターンの欠陥を検出する方法も開示されているが、回路パターンとの比較に適した形状が検査前に不明な場合もあり、基準パターンとウェーハ上の回路パターンの誤差により、欠陥の誤検出が発生するおそれがある。
【００１０】
上述したことを鑑み、本発明は、従来の技術における問題を解消し、精度よく効率的に欠陥を検出することができるパターン検査装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、このようなパターン検査装置を用いた半導体検査システムも提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のパターン検査装置は、前記半導体デバイスの撮影画像からパターンの輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、前記輪郭データから非直線部位を抽出する非直線部位抽出手段と、前記半導体デバイスの設計データからパターンの角部位を抽出する角部位抽出手段と、前記非直線部位抽出手段からの非直線部位の位置と、前記角部位抽出手段からの角部位の位置とを比較し、パターンの欠陥部位の位置を検出する欠陥検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
好適には、前記欠陥検出手段は、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断する。
【００１３】
好適には、前記欠陥検出手段は、前記非直線部位の凸部の方向からパターンの方向を検出し、前記角部位の角の方向からパターンの方向を検出し、前記非直線部位の位置と前記角部位の位置とを比較し、前記非直線部位から検出したパターンの方向と前記角部位のから検出したパターンの方向とを比較してパターンの欠陥位置を検出する。
【００１４】
好適には、前記欠陥検出手段は、位置的に対応する角部位がない非直線部位、および、位置的に対応する非直線部位がない角部位を欠陥部位として判断し、さらに、位置的に対応しても前記検出したパターンの方向が異なる非直線部位及び角部位も欠陥部位として判断する。
【００１５】
好適には、前記非直線部位抽出手段が抽出した非直線部位のデータと、前記輪郭データから前記非直線部位を除いた直線部位のデータとを、互いに判別可能な形式で保存するデータ保存手段をさらに備え、前記欠陥検出手段は、前記データ保存手段に保存された非直線部位のデータを用いてパターンの欠陥位置を検出する。
【００１６】
好適には、前記データ保存手段に保存された直線部位のデータを用いて、直線パターンのパターン幅やパターン長等を検査する検査手段をさらに備える。
【００１７】
好適には、検査対象となる前記半導体デバイスの撮影画像と、設計データと、欠陥部位の位置情報とを表示する表示手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、半導体デバイスのパターンにおける欠陥を、撮影画像の非直線部位と設計データの角部位との比較によって検出することにより、精度よく効率的に欠陥を検出することができるパターン検査装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、図４に示すように、回路パターンの撮影画像４０１と回路パターンの設計データ４０５を比較し、画像４０１に含まれた回路パターンの欠陥部位４０８を検出するものである。本発明では、パターンの切断、短絡、歪みや異物付着といったパターンの欠陥部位が、パターンのラインエンドやコーナといった角部位と同様に非直線のパターンとして形成されることを利用する。本発明では、回路パターンの撮影画像４０１から回路パターンの非直線部位４０３を検出し、設計データ４０５からラインエンドやコーナといったパターンの角部位４０６を検出し、画像４０１から抽出した非直線部位４０３と設計データ４０５から抽出した角部位４０６について、対応点の有無を調査することで、パターンの切断、短絡、歪みや異物付着等の欠陥部位４０８を検出する。以下、図面を参照して本発明の内容を説明する。
【００２０】
ウェーハ上の回路パターンを撮影した画像と設計データを利用して欠陥部位を検出する、本発明のパターン検査装置について説明する。
【００２１】
図１は、本発明のパターン検査装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。パターン検査装置１００は、検査対象の回路パターンを撮影した画像１０８を保存する画像データ保存手段１０１と、画像１０８に含まれる回路パターンに対応した設計データ１１１を保存する設計データ保存手段１０２と、画像１０８から回路パターンの輪郭データ１０９を抽出する輪郭抽出手段１０３と、輪郭データ１０９から非直線部位の情報１１０を抽出する非直線部位抽出手段１０４と、設計データ１１１からラインエンドやコーナといった角部位の情報１１２を抽出する角部位抽出手段１０５と、非直線部位の情報１１０及び角部位の情報１１２から画像１０８に含まれる回路パターンの欠陥の情報１１３を検出する欠陥検出手段１０６と、検出された欠陥の情報１１３を保存する欠陥データ保存手段１０７とを備える。
【００２２】
パターン検査装置１００は、メモリやハードディスク等のデータ保存手段とＣＰＵやハードウェアアクセラレータ等のデータ演算装置とから成る図２（ａ）に示すような半導体検査システム２１０の電子計算機２００や、図２（ｂ）に示すようなローカルエリアネットワーク２０６等のネットワーク回線や、ハードディスクやコンパクトディスク等の記憶装置を経由して、半導体検査システム２１０に対するデータの授受が可能な電子計算機２０５を利用することにより実現可能である。
【００２３】
図２（ａ）を参照して半導体検査システム２１０の構成要素を説明する。半導体検査システム２１０は、ウェーハ上の回路パターンの画像を撮影するＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）２０１と、ＳＥＭ２０１を制御する電子計算機２００とを備える。電子計算機２００は、パーソナルコンピュータやワークステーションに代表される情報処理装置であり、ＳＥＭ２０１の制御や本発明のパターン検査を実施するデータ演算手段２０３と、データ演算手段２０３を制御するための情報を入力するデータ入力手段２０４と、ＳＥＭ２０１の撮影画像や検査結果等の情報を表示するデータ表示手段２０２とを備える。
【００２４】
データ演算装置２０３は、設計データ１１１や、ＳＥＭ２０１で撮影した半導体デバイスの画像１０８や、ＳＥＭ２０１の制御プログラムや、パターン検査装置１００の各処理手段を定義したソフトウェアプログラム等を保存するメモリと、前記プログラムを実行するＣＰＵと、設計データ１１１や画像１０８をデータ演算手段２０３に入力するための信号入力インタフェースと、検出された欠陥の情報１１３や設計データ１１１や画像１０８等をデータ表示手段２０２に出力するための信号出力インタフェースとを備える。データ入力手段２０４はキーボードやマウス等の情報入力機器であり、データ表示手段２０２はＣＲＴや液晶ディスプレイ等の情報表示機器である。
【００２５】
なお、前記信号入力インタフェース及び信号出力インタフェースはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、セントロニクス、メモリカード、ＰＣＩ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等のインタフェースであり、前記メモリはＳＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、メモリーカード、ハードディスク等のデータ記憶機器である。
【００２６】
以下、図１を参照してパターン検査装置１００の各構成要素を説明する。
輪郭抽出手段１０３は、回路パターンを撮影した画像１０８から、回路パターンの輪郭データ１０９を抽出する。具体的には、図４に示すような画像４０１に対し、微分フィルタや２次微分フィルタ等の画像フィルタを掛け、回路パターンを強調した画像を生成し、二値化処理や細線化処理等を行って、回路パターンの輪郭データ４０２を抽出する。
【００２７】
非直線部位抽出手段１０４は、輪郭データ１０９から、パターンの角部や丸みのある部分、つまりパターンの非直線部位の座標情報１１０を抽出する。パターンの非直線部位を抽出する手法は様々あるが、本例では図６のようなビットマップの輪郭データからパターンの曲率を求め、パターンの非直線部位を抽出する方法を説明する。
【００２８】
まず、輪郭データ１０９の左上から画像を走査し、輪郭を構成する画素位置Pixel(x(i), y(i))を検出する。次に、画素位置Pixel(x(i), y(i))を中心とする輪郭データの点列Pixel(x(i-k), y(i-k))〜Pixel(x(i+k), y(i+k))を求める。次に、式１を利用して画素位置Pixel(x(i), y(i))の曲率Ｐを求める。
【数１】
2008047664.tif 000003
なお、ｋを調整することで、曲率を求める輪郭データの範囲を調整することができる。
【００２９】
この計算結果から、一定値以上の曲率値を持つ輪郭を非直線部位として座標情報を得る。なお、輪郭データ１０９や非直線部位の座標情報１１０は、図５（ａ）に示すような連続した画素の座標情報として表現可能である。このため、直線近似処理等を行い、図５（ｂ）に示すような直線間を結ぶ頂点座標群で構成されたベクトルデータに変換することで、輪郭データ１０９や非直線部位の座標情報１１０のデータ量を削減可能である。
【００３０】
角部位抽出手段１０５は、設計データ１１１からラインエンドやコーナといったパターンの角部位の座標情報１１２を抽出する。一般的に、設計データ１１１は、パターンの頂点座標を記述したデータであり、図７（ｂ）のようなパターンは図７（ａ）のような閉図形の頂点座標群として記述されている。
【００３１】
図４に示すようなラインエンドやコーナの座標情報４０７は、設計データの頂点座標そのものであり、この頂点座標やその付近のパターンの座標情報を角部位の座標情報１１２として抽出する。
【００３２】
欠陥検出手段１０６は、座標１０８から抽出した非直線部位の座標情報１１０と、設計データ１１１から抽出した角部位の座標情報１１２を比較し、画像内の欠陥部位１１３を検出するものである。単純な方法としては、設計データ１１１の回路パターンと画像１０８の回路パターンの位置を合わせ、設計データ１１１の角部位の座標値１１２と、画像１０８から抽出した非直線部位の座標値１１０のそれぞれについて対応点を検出し、対応点の存在しない部位を欠陥部位とするものである。
【００３３】
なお、回路パターンの位置合わせは、図３のパターン検査装置３００で示すように、設計データ１１１と画像１０８の照合位置３０２を検出する位置決め手段３０１を利用することで自動処理が可能である。位置決め手段３０１には、正規化相関法やハフ変換法等のパターンマッチング処理を適用することができる。
【００３４】
図１４に対応点の探索方法の具体例を示す。図１４は、位置合わせ後の設計データ１１１から抽出した角部位１４０１と、画像１０８から抽出した非直線部位１４０２の位置関係を示したラインエンドの回路パターンの図である。まず、設計データ１１１の角部位１４０１の各点について一定範囲Ｌ内に存在する非直線部位１４０２の有無を検出する。すべての角部位１４０１の対応点探索が終了した後、画像１０８から抽出した非直線部位１４０２の各点について、同様に一定範囲Ｌ内に存在する角部位１４０１を探索する。なお、Ｌは任意である。
【００３５】
また、図１４のように画像１０８から抽出した非直線部位１４０２が複数画素連なっている場合は、その中心画素１４０３の位置を基準として、設計データ１１１の角部位１４０１との対応点を探索することで、対応点探索にかかる処理量を削減することもできる。
【００３６】
さらには、設計データ１１１から抽出した角部位１１２付近のパターンの形状と、画像１０８から抽出した非直線部位１１０付近の輪郭データ１０９の形状を利用することで、高精度な欠陥検出を行うことができる。具体的には、非直線部位１１０に相当する輪郭データ１０９から、パターン凸部の方向１４０５を検出し、また、角部位１１２に相当する設計データ１１１の頂点データから、角部の方向１４０４を検出する。非直線部位１１０のパターンの方向１４０５は、輪郭データ１０９の連続性を参照することで容易に求めることができるし、設計データ１１１の角部位１１２の方向１４０４は、頂点座標の前後関係により容易に求めることができる。対応点を探索する際に、角部位の＋／−４５°範囲内、非直線部位の＋／−４５°範囲内といったように、探索対象を類似の方向を持つ角部位１１２もしくは非直線部位１１０に限定することで、対応点の誤検出を防ぐことができる。
【００３７】
図８に欠陥検出手段１０６による欠陥検出例を示す。８０１は設計データ、８０２〜８０４は、設計データ８０１に基づき形成した複数の回路パターンを撮影した画像である。８０２は正常なパターンを撮影した画像、８０３は切断したパターン（図中破線内）が含まれる画像、８０４は短絡したパターン（図中破線内）が含まれる画像である。８０５は、設計データ８０１から抽出した角部位とその角部の方向を示したものであり、８０６〜８０８は、８０２〜８０４の画像から抽出した輪郭データの非直線部位と、その凸部の方向を示したものである。角部位８０５と非直線部位８０６〜８０８の位置をそれぞれ比較することにより、欠陥を検出する。角部位８０５と非直線部位８０６の比較においては、それぞれの対応点を検出することができるため、欠陥は検出されないが、非直線部位８０７との比較では、パターンの切断及び異物付着によって生じた非直線部位（図中破線）に対応する設計データ上の角部位が存在しないため、８０９のようにパターンの切断部及び異物付着部位を欠陥として検出できる。また、非直線部位８０８の例についても、パターンの短絡によって生じた非直線部位（図中破線）に対応する角部位が設計データ上に存在しないため、８１０のようにパターンの短絡部位をパターンの欠陥として検出することができる。さらには、対応点が存在しても、その距離が離れていれば欠陥の可能性がある。このような場合は、欠陥の候補として検出しておき、検査オペレータに判断を委ねるようなことも可能である。
【００３８】
図１１に欠陥検出手段１０６の動作を説明するフローチャートを示す。最初に、ステップｓ１１０１及びｓ１１０２において、設計データ１１１の角部位の座標１１２と、画像１０８の輪郭データ１０９から抽出した非直線部位の座標情報１１０を入力する。ステップｓ１１０３及びｓ１１０４において、それぞれの部位から基準点を検出し、すべての非直線部位１１０について角部位１１２と対応点を探索する。次に、ステップｓ１１０５及びｓ１１０６において、すべての角部位１１２において、非直線部位１１０の対応点を検出する。ステップｓ１１０７において、対応点が検出できない点を欠陥位置１１３とし、また、対応点間に距離がある場合は、その角部位及び非直線部位を準欠陥位置としてその座標情報や輪郭データをデータ保存手段に出力する。
【００３９】
以上説明したように、本発明のパターン検査装置１００は、ラインエンドやコーナといった設計データ１１１の角部位１１２と、回路パターンの画像１０８から抽出した非直線部位１１０の位置を比較することにより、ウェーハ上の欠陥１１３を検出するものである。図１２は、パターン検査装置１００による欠陥検出手順を説明するフローチャートである。ステップｓ１２０１において、検査対象の回路パターンを撮影した画像と、その回路パターンの設計データを入力する。ステップｓ１２０２において、輪郭抽出手段で、画像から回路パターンの輪郭データを抽出する。次にステップｓ１２０３において、非直線部位検出手段において、輪郭データの非直線部位を抽出する。また、ステップｓ１２０４において、角部位抽出手段において、設計データから頂点座標情報をパターンの角部位として抽出する。次にステップｓ１２０５において、設計データと輪郭データのパターン位置を調節し、ステップｓ１２０６において、設計データから抽出した角部位の位置と、画像から抽出した輪郭データの非直線部位の位置を比較し、それぞれの対応点を探索する。ステップｓ１２０７において、対応点が検出できない部位を欠陥位置としてデータ保存手段に出力する。
【００４０】
以上説明した手順で検出した欠陥は、図２に示した電子計算機２００の表示手段２０２に、ウィンドウ表示プログラムを通じ、表示することができる。表示例を図１３に示す。ウィンドウ内には、設計データ１３０１と、検査対象の回路パターンを撮影した画像１３０２と、欠陥部位１３０３と、欠陥座標情報１３０５と、欠陥検出に利用した設計データの角部位や画像から抽出した輪郭データの非直線部位１３０４が表示される。このような情報を表示することにより、画像中に含まれた回路パターンの欠陥についての情報をオペレータに提供することができる。
【００４１】
図９は、実施例２における本発明のパターン検査装置の構成を示すブロック図である。パターン検査装置９００は、実施例１で説明したパターン検査装置３００の構成に、画像１０８に含まれるパターンの直線部位を検査するパターン検査手段９０３を追加したものであり、実施例１で説明したような欠陥以外に、パターンの線幅やパターン長についての検査を可能にするものである。以下、実施例１のパターン検査装置３００と異なる要素についてのみ詳細を説明する。
【００４２】
非直線部位抽出手段９０１では、輪郭データ１０９から、非直線部位１００と、直線部位９０４を分離抽出する。図１０に例を示す。図１０（ａ）は輪郭データであり、図１０（ｂ）は非直線部位を示すデータ、図１０（ｃ）は直線部位を示すデータである。同様に、角部位抽出手段９０２において、設計データ１１１から角部位１１２と非角部位９０５を分離抽出する。図１０に例を示す。図１０（ｄ）は設計データであり、図１０（ｅ）は角部位を示すデータ、図１０（ｆ）は非角部位を示すデータである。欠陥検出手段１０６では、実施例１で示した欠陥検出を行い、パターン検査手段９０３では、非直線部位抽出手段９０１で抽出した直線部位９０４と、角部位抽出手段９０２で抽出した非角部位９０５を利用して、直線パターンのパターン長や線幅を検査する。このようなパターンの検査はＣＤ−ＳＥＭ等の半導体検査装置で古くから実施されており、検査方法については、これを限定するものではない。
【００４３】
以上説明したように、本発明のパターン検査装置９００は、線幅やパターン長といったパターンの検査のほかに、パターンの切断や短絡といった欠陥の検出を可能とするものであり、例えば、パターンの線幅を計測するＣＤ−ＳＥＭ装置に適用することで、パターンの線幅を計測すると共に、画像内に含まれるパターンの欠陥も検出することが可能になる。
【００４４】
以上説明したように、本発明のパターン検査装置は、例えば走査型電子顕微鏡システムに搭載することができ、ウェーハ上の回路パターンを撮影した画像からパターンの非直線部位を抽出し、前記回路パターンの設計データからラインエンドやコーナといったパターンの角部位を抽出し、前記非直線部位と前記角部位の位置を比較して、対応点の有無を検出することで、回路パターン上の欠陥の検出を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１における本発明のパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のパターン検査装置を適用する半導体検査装置の構成を示す図である。
【図３】実施例１における位置決め手段を有する本発明のパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図４】欠陥検出の過程を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、画像から抽出した輪郭データを示す図である。
【図６】輪郭データからパターンの非直線部位を検出する手順を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、設計データのデータ形式を示す図である。
【図８】複数の欠陥情報を検出する過程を示す図である。
【図９】実施例２における本発明のパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】画像から抽出した輪郭データを非直線部と直線部に分離抽出したデータを示す図である。
【図１１】本発明のパターン検査装置における欠陥検出手順を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明のパターン検査装置におけるパターン検査手順を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明のパターン検査装置におけるパターン検査結果を表示するウィンドウを示す図である。
【図１４】設計データの角部位と回路パターンの非直線部位の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００、３００  パターン検査装置
１０１  画像データ保存手段
１０２  設計データ保存手段
１０３  輪郭抽出手段
１０４  非直線部位抽出手段
１０５  角部位抽出手段
１０６  欠陥検出手段
１０７  データ記憶手段
１０８  画像
１０９、４０２  輪郭データ
１１０  非直線部位の情報
１１１、４０５、８０１  設計データ
１１２  角部位の情報
１１３  欠陥データ
２００  電子計算機
２０１  ＳＥＭ
２０２  データ表示手段
２０３  データ演算手段
２０４  データ入力手段
２０６  ネットワーク
２１０  半導体検査システム
３０１  位置決め手段
３０２  照合位置
４０１  回路パターンの撮影画像
４０３  非直線部位
４０４  非直線部位の方向情報
４０６  角部位
４０７  角部位の方向情報
４０８  欠陥情報
【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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【図１３】
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【図１４】
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