(57)【要約】【課題】測長レシピを製造ラインの運転を一時停止させることなしに自動的に生成できる装置を提供すること。【解決手段】ＣＡＤデータに従ってウエハ上に形成された転写パターンを評価するための寸法測長ＳＥＭを実施するための測長レシピを生成するため、ＣＡＤデータに基づいてＣＡＤ上でのアライメント指定を行うＣＡＤアライメント指定部３２Ｂと、測長すべきウエハ上の位置の座標を指示すると共に測長タイプを指示するためのＣＡＤ測長位置指示部３２Ａとを備え、ＣＡＤアライメント指定部３２ＢとＣＡＤ測長位置指示部３２Ａとからのデータに基づいて測長レシピを作成するようにした。【選択図】　　図２
2004031709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤデータに従ってウエハ上に形成された転写パターンを評価するための寸法測長ＳＥＭを実施するための測長レシピを生成する装置であって、
前記ＣＡＤデータに基づいてＣＡＤ上でのアライメント指定を行うアライメント指定手段と、
測長すべきウエハ上の位置の座標を指示する座標指示手段と、指示された座標のそれぞれについて測長タイプを指示するための測長タイプ指示手段と、
前記アライメント指定手段、座標指示手段及び測長タイプ指示手段に応答し、測長レシピを作成するレシピ作成手段と
を備えたことを特徴とするウエハレス測長レシピ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ上の転写パターンの出来栄えを管理するためのウエハレス測長レシピ生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においてウエハ上に形成されたパターンの形状が予定通りの形状となっているか否かを検査する必要が生じた場合、従来では、寸法測長ＳＥＭを用い、これによりパターンの幅やパターンの間隔を長さ測定し、それらの長さ測定結果に基づいて仕上がったパターン形状の評価を行っている。しかし、近年、半導体製造装置においてその微細化が進んでおり、測長ＳＥＭによるパターンの観察、評価に要する手間が多大のものとなってきている。そこで、測長ＳＥＭにて測定するパターン位置を、実際の製品となるウエハを用いて測長ＳＥＭ上で位置決めし、自動化のためのレシピ情報を作成し、この作成されたレシピ情報に従って所要のＳＥＭ画像を取得してその観察、評価を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来においては、作業者がウエハ製造現場のクリーンルーム内で製造ウエハの所要のチェックポイントにおける低倍像、高倍像を得、これにより測長の場所を決めてレシピを作成するという方法を採用している。したがって、レシピ作成の期間中は装置をインライン運用から一時停止して手作業によるレシピ作成となり、生産工程における自動化の効率を悪化させている。
【０００４】
さらに、ウエハの製造現場においてウエハ上の観察対象の位置決めを行っているため、測定箇所が限定されてしまい、パターン形状の充分な測長を行うことができないという問題点も有している。
【０００５】
本発明の目的は、製造ウエハ上に形成された転写パターンの形状評価のための測長レシピを製造ラインの運転を一時停止させることなしに自動的に生成させることができるウエハレス測長レシピ生成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、ＣＡＤデータに従ってウエハ上に形成された転写パターンを評価するための寸法測長ＳＥＭを実施するための測長レシピを生成する装置であって前記ＣＡＤデータに基づいてＣＡＤ上でのアライメント指定を行うアライメント指定手段と、測長すべきウエハ上の位置の座標を指示する座標指示手段と、指示された座標のそれぞれについて測長タイプを指示するための測長タイプ指示手段と、前記アライメント指定手段、座標指示手段及び測長タイプ指示手段に応答し、測長レシピを作成するレシピ作成手段とを備えたことを特徴とするウエハレス測長レシピ生成装置が提案される。
【０００７】
本発明では、半導体ウエハ上に形成された転写パターン形状を電子顕微鏡装置を用いて観察するための観察位置の指定のためのレシピをＣＡＤデータを用いて自動的に作成するようにしたので、生産設備の稼動を停止させる必要がなくなるため全自動化が可能となり、効率的な生産運用が可能となる。また、ＣＡＤデータ上にて測定箇所が指定できるので、測定の最適化が可能となり、歩留まり管理の最適運用が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明による自動測長ＳＥＭ装置の構成を示す概略構成図であり、図２は図１の測長レシピ作成部の詳細ブロック図、図３は図１の測定ＳＥＭ部の詳細ブロック図である。
【００１０】
図１〜図３を参照して自動測長ＳＥＭ装置１について説明する。自動測長ＳＥＭ装置１は、所定のＣＡＤデータに従ってウエハ上に形成された実際の転写パターンの幅や間隔の長さを従えて評価するための装置であり、ＣＡＤデータを格納しておくためのＣＡＤサーバ２と、ＣＡＤサーバ２から所要のＣＡＤデータを読み出し、ウエハ上の観察位置を指定するレシピをこのＣＡＤデータに基づいて自動的に作成するための測長レシピ作成部３と、測長レシピ作成部３により作成された測長レシピに基づいてウエハ上の所要のＳＥＭ画像を取得して指定された箇所の測長を行う測長ＳＥＭ部４とから成っている。
【００１１】
測長レシピ作成部３について説明すると、３１は各種データを格納しておくための記憶部で、ウエハとＣＡＤデータとの間の座標対応データであるアライメントデータを格納しておくための第１メモリ３１Ａ、ウエハ上の観察点座標のデータを格納しておくための第２メモリ３１Ｂ、測長点データを格納しておくための第３メモリ３１Ｃ、後述するようにして測長ＳＥＭ部４によって取得されたウエハの画像である取得画像データを格納しておくための第４メモリ３１Ｄ、及びウエハ表面の転写パターンの座標をＣＡＤデータにおける転写パターンの座標とのマッチングのためのマッチングデータΔｘ，ｙを格納しておくための第５メモリ３１Ｅとを備えている。
【００１２】
符号３２で示されるのは、レシピ作成処理部で、ＣＡＤデータに基づいて測長位置を指示するための指示データＤ３２Ａを出力するＣＡＤ測長位置指示部３２Ａと、ＣＡＤデータに基づいてウエハ（図示せず）のアライメントマークの合せ位置を指定するための指定データＤ３２Ｂを出力するＣＡＤアライメント指定部３２Ｂと、指示データＤ３２Ａに応答して測長のための情報を用意する測長情報部３２Ｃとを備えている。
【００１３】
測長情報部３２Ｃからの測長情報データＤ３２Ｃはレシピ変換部３２Ｄに送られて、ここで所定の形式に変換されてレシピデータＤ３２Ｄとして作成部３２Ｅに送られる。符号３２Ｆで示されるのは、レシピエディタ部であり、レシピ変換部３２Ｄから作成部３２Ｅに送られてきたレシピデータＤ３２Ｄを編集してその形式を適宜のものとするための編集処理を行うためのものである。このようにして作成部３２Ｅにおいて用意された測長レシピを示す測長レシピデータＤ３２Ｅは測長ＳＥＭ部４に送られる。
【００１４】
測長レシピ作成部３は、さらに、ＣＡＤマッチング部３３を備えており、ＣＡＤマッチング部３３は、ＣＡＤサーバ２からのＣＡＤデータＤ２に基づいてウエハ上に形成された転写パターンとの間のマッチングをとるためのＣＡＤマッチングエンジン３３Ａを有している。ＣＡＤマッチング部３３は、また、測長ＳＥＭ部４との間でデータのやりとりを行うための通信機能を有しており、測長ＳＥＭ部４において後述するようしにして得られたウエハのＳＥＭ画像データＤ４を取り込んで第４メモリ３１Ｄに格納する機能と、ＣＡＤマッチングエンジン３３Ａによって得られたマッチングデータΔｘ，ｙを第５メモリ３１Ｅに格納する機能を有している。ＣＡＤマッチング部３３は、必要に応じて、マッチングデータΔｘ，ｙを測長ＳＥＭ部４に送ることができる。
【００１５】
測長ＳＥＭ部４は、測長レシピデータＤ３２Ｅを受け取って測長のために複数の観測点への位置決めを効率よく行うための観測順序等を決定するためのスケジューラ４１と、スケジューラ４１からのスケジュールデータＤ４１に従って指定された観測点のＳＥＭ画像を取得するためのＳＥＭ画像取得部４２と、ＳＥＭ画像取得部４２で取得されたＳＥＭ画像データＤ４２中からノイズを除去するための処理を行う画像処理ボード４３とを備えている。
【００１６】
画像処理ボード４３から出力される雑音の少ない鮮明な画像を得ることができるＳＥＭ画像データＤ４は、画像メモリ４４に格納され、このＳＥＭ画像データＤ４は所望により測長レシピ作成部３から読み出すことができる構成となっている。
【００１７】
符号４５で示されるのは、スケジューラ４１からの指令により、ウエハロード、ウエハアライメント、及びウエハアンロードを行うためのウエハ処理部である。
【００１８】
測長ＳＥＭ部４には、さらに、測長部４６が設けられており、測長部４６には、測長レシピ作成部３の第３メモリ３１Ｃから測長点を示す測長点データＤ３１Ｃが与えられると共に、第５メモリ３１ＥからはマッチングデータΔｘ，ｙが与えられている。測長部４６は、取得画像ビューワ機能４６ａ、パターンの線幅や線間の長さを測る測長機能４６ｂ、測長結果をレポートとして出力するレポート機能４６ｃ、及び品種バックアップ機能４６ｄが遂行できるように構成されており、これにより測長点データＤ３１Ｃに従う測長点における所定の測長が行われる。この種の測長ＳＥＭ装置においては、測長のために上述した各機能を有する測長部４６の構成それ自体は公知であるから、測長部４６についての構成及び動作についてのこれ以上の詳しい説明は省略する。
【００１９】
次に、図４を参照して、自動測長ＳＥＭ装置１の動作について説明する。図４において、ステップＳ１〜Ｓ６は測長レシピ作成部３での動作であり、ステップＳ１１〜Ｓ１８は測長ＳＥＭ部４での動作である。
【００２０】
自動測長ＳＥＭ装置１の動作が開始されると、先ず、ステップＳ１においてＣＡＤサーバ２から、これから観察を行おうとするウエハに対する転写パターンのＣＡＤデータが読み取られ、入力される。そして、ステップＳ２において、この入力されたＣＡＤデータはＣＡＤアライメント指定部３２Ｂに送られ、ここでＣＡＤデータ上でのアライメント指定が実行される。
【００２１】
次に、ステップＳ３に入り、ここで、測長座標が指示され、ステップＳ４ではそこでの測長タイプが指示される。ステップＳ３，Ｓ４での各処理は、ＣＡＤ測長位置指示部３２Ａによって実行される。ステップＳ５では、次の測長点があるか否かを判別し、次の測長点がある場合には、ここでの判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ３，Ｓ４で次の測長点について測長座標及び測長タイプの指示が行われる。このようにして、すべての測長点についての座標指示及び測長タイプ指示が終了すると、ステップＳ５の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ６に入り、測長情報部３２Ｃ、レシピ変換部３２Ｄ、測長レシピ作成部３２Ｅ及び符号３２Ｆによって測長レシピが出力され、測長レシピデータＤ３２Ｅが測長ＳＥＭ部４に送られる。
【００２２】
次に測長レシピデータＤ３２Ｅを受け取った測長ＳＥＭ部４の動作について説明する。
【００２３】
ステップＳ１１では、図示しないウエハをロードし、ステップＳ１２では、ウエハのアライメントがステップＳ２において行われたアライメント指定に従って行われる。次のステップＳ１３〜１５で、１つの観測点についての低倍マッチング、中倍マッチング、及び高倍マッチングが行われる。ステップＳ１６では、測長レシピにおいて指定されている次の観測点があるか否かが判別される。次の観測点がある場合には、ステップＳ１６の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１３〜１５が次の観測点について実行される。このようにして、全ての観測点についてのマッチングが終了すると、ステップＳ１６の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ１７に進む。
【００２４】
ステップＳ１７では、ウエハのアンロードを行い、ステップＳ１８において次のウエハがあるか否か判別される。次のウエハがある場合にはステップＳ１８の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１１に戻り、次のウエハに対して、ステップＳ１１〜１７が実行される。このようにして、全てのウエハについての所要のＳＥＭ画像の取得が終了すると、ステップＳ１８の判別結果はＮＯとなり、自動測長ＳＥＭ装置１の動作は終了する。
【００２５】
このようにして、測長レシピが自動的にＣＡＤデータに基づいて作成され、このレシピに従ってＳＥＭ画像が自動的に取得されるので、レシピ作成のための装置停止時間が不要となり、生産工程における全自動動作を達成することができる。この結果、効率的な生産運用が可能になり、製造コストの低減を図ることができる。
【００２６】
また、ＣＡＤデータ上にて測定箇所が指定できるため、最適なパターンの位置、形状を測定箇所として定義でき、十分なパターン形状の測長が実現できる上に、歩留り管理の最適運用が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、測長レシピが自動的にＣＡＤデータに基づいて作成され、このレシピに従ってＳＥＭ画像が自動的に取得されるので、レシピ作成のための装置停止時間が不要となり、生産工程における全自動動作を達成することができる。この結果、効率的な生産運用が可能になり、製造コストの低減を図ることができる。また、ＣＡＤデータ上にて測定箇所が指定できるため、最適なパターンの位置、形状を測定箇所として定義でき、十分なパターン形状の測長が実現できる上に、歩留り管理の最適運用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施の形態の一例を示す自動測長ＳＥＭ装置の概略構成図。
【図２】図１に示した測長レシピ作成部の詳細ブロック図。
【図３】図１に示した測定ＳＥＭ部の詳細ブロック図。
【図４】図１に示した自動測長ＳＥＭ装置の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１　自動測長ＳＥＭ装置
２　ＣＡＤサーバ
３　測長レシピ作成部
４　測長ＳＥＭ部
３１　記憶部
３２　レシピ作成処理部
３２Ａ　ＣＡＤ測長位置指示部
３２Ｂ　ＣＡＤアライメント指定部
３２Ｃ　測長情報部
３２Ｄ　レシピ変換部
３２Ｅ　作成部
３２Ｆ　レシピエディタ部
３３　ＣＡＤマッチング部
３３Ａ　ＣＡＤマッチングエンジン
Ｄ２　ＣＡＤデータ
Ｄ４　ＳＥＭ画像データ
Ｄ３１Ｃ　測長点データ
Ｄ３２Ａ　指示データ
Ｄ３２Ｂ　指定データ
Ｄ３２Ｃ　測長情報データ
Ｄ３２Ｄ　レシピデータ
Ｄ３２Ｅ　測長レシピデータ
Δｘ，ｙ　マッチングデータ
【図１】
2004031709.tif 000003
【図２】
2004031709.tif 000004
【図３】
2004031709.tif 000005
【図４】
2004031709.tif 000006