(57)【要約】【課題】オペレータに依存することなく検査レシピデータを精度良く作成可能な検査レシピ作成装置を得る。【解決手段】反射率決定手段１１は、膜厚情報Ｄ１１、チップ内レイアウト情報Ｄ１２及び検査領域データＤ１４に基づき、被検査物の検査領域における反射率データＤ１３を決定する。検査光強度設定手段１２は、反射率データＤ１３、検査領域データＤ１４及び補正データＤ１８に基づき検査光強度データＤ１５を設定する。検査条件設定手段１３は、検査領域データＤ１４及び検査光強度データＤ１５に基づき検査条件データＤ１６を設定する。反射率補正手段１４は検査装置３Ａから得られる反射率サンプリングデータＤ１７に基づき補正データＤ１８を検査光強度設定手段１２に出力する。【選択図】        図１
2004340773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に検査光を照射しその反射光を受光することにより、前記被検査物を検査する検査装置の検査レシピデータを作成する検査レシピ作成装置であって、
前記被検査物を形成する膜の膜厚を規定した膜厚情報と前記被検査物のレイアウトパターンを規定したレイアウト情報とに基づき、膜種及び膜厚と反射率との相関関係から、前記被検査物の表面の反射率を決定して反射率データを得る反射率決定手段と、
前記反射率データに基づき、前記反射光に対する前記検査装置の受光感度を考慮して前記検査光の強度を決定して検査光強度データを、前記検査レシピデータの一つとして得る検査光強度設定手段と、
前記検査光強度データに基づき、前記検査装置における検査条件を規定した検査条件データを、前記検査レシピデータの一つとして得る検査条件設定手段と、
を備える、検査レシピ作成装置。
【請求項２】
請求項１記載の検査レシピ作成装置であって、
前記検査装置を用いて前記被検査物の所定のサンプリング点より得られる反射率サンプリングデータを得、該反射率サンプリングデータに基づき、前記反射率データの補正用の第１の補正データを前記検査光強度設定手段に付与する反射率補正手段をさらに備え、
前記検査光強度設定手段は、前記反射率データを前記第１の補正データに基づき補正しながら前記検査光強度データを得る手段を含む、
検査レシピ作成装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２記載の検査レシピ作成装置であって、
前記レイアウト情報を作成するレイアウト情報生成部をさらに備え、
前記レイアウト情報生成部は、
所定の条件で前記検査装置から得られる前記被検査物の反射光強度分布を計測して反射光強度分布情報を得る反射光強度分布検出手段と、
前記反射光強度情報に基づき前記検査装置の前記検査光の強度を含む測定条件を規定した測定条件情報を得る測定条件設定手段と、
前記測定条件情報で規定される前記測定条件における前記検査装置からの前記被検査物の前記反射光信号を検出信号とした検出信号情報を得る検出信号サンプリング手段と、
前記検出信号を周波数解析し、その解析結果に基づき前記レイアウト情報を生成するレイアウト情報抽出手段とを備える、
検査レシピ作成装置。
【請求項４】
請求項３記載の検査レシピ作成装置であって、
前記レイアウト情報抽出手段は、前記被検査物における検査領域に対し、前記検出信号に繰り返し周波数成分が認識される切り出し領域を含む基準領域単位で前記周波数解析を行う、
検査レシピ作成装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうち、いずれか１項に記載の検査レシピ作成装置であって、
前記検査装置を用いて前記被検査物の所定領域より得られる反射光サンプリングデータを得、該反射光サンプリングデータに基づき、前記検査光強度データの補正用の第２の補正データを前記検査光強度設定手段に付与する検査光強度補正手段をさらに備え、
前記検査光強度設定手段は、前記反射光強度データを前記第２の補正データに基づき補正する、
検査レシピ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体製造技術における異物・欠陥検査等の検査装置用の検査レシピデータを作成する検査レシピ作成装置及び検査レシピ作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体欠陥検査に際し検査レシピを作成する方法として、例えば、特許文献１に開示された方法がある。
【０００３】
この方法は、模擬欠陥パターンを備える模擬欠陥ウェハについて欠陥検査装置を用いて暫定検査レシピ（データ）を作成し、模擬欠陥ウェハについて欠陥検査を行い、検出された欠陥データと、予めわかっている模擬欠陥ウェハの模擬欠陥データとを照合して欠陥検出精度を定量化し、所望の欠陥検出率が得られるまでレシピパラメータを変更することにより、検査レシピの精度を高めている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３７０４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の検査レシピの作成方法も、検査レシピ自体はオペレータが設定している。
【０００６】
このため、オペレータは装置が必要な情報が何であるかを理解し必要な情報をすべて装置に手動で入力して検査レシピデータを設定する、あるいは装置の補助的ソフトの動作を借りて、チップサイズ，チップ配置，チップ内レイアウト等の簡易な計測を行い、その計測結果を入力するなどの操作を繰り返し、最終的に検査に必要なチップ配置、チップ内レイアウト、チップのアライメント、検査領域の情報をインプットするとともに、実際の欠陥検査においていかなる検査条件で検査するかを決定してその条件を入力し検査レシピデータとして設定する必要があった。
【０００７】
このように、検査装置の基本知識なしには検査レシピデータの作成は困難であり、検査条件が最適であるか否かの判断基準がないため、検査装置の検査レシピデータの作成はしばしば経験と勘によってなされることが慣習的に行われている。
【０００８】
半導体欠陥検査のため必要な検査領域の設定と検査チップの設定を検査装置本体でも実施可能であるが、検査装置と同じソフトが動作するが検査装置のハードウェアは一切接続されていない外部シミュレータ装置でレシピ作成装置を構成することは実現していない。
【０００９】
上述のように外部のシミュレータ装置で検査レシピの設定が可能になると、検査装置で検査レシピデータの設定を行う必要がなくなり、検査装置を本来の目的である検査のためだけに使用できる利点がある。
【００１０】
この発明は上記問題点を解決し、上記利点を得るためになされたもので、オペレータに依存することなく検査レシピデータを精度良く作成可能な検査レシピ作成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる請求項１記載の検査レシピ作成装置は、被検査物に検査光を照射しその反射光を受光することにより、前記被検査物を検査する検査装置の検査レシピデータを作成する装置であって、前記被検査物を形成する膜の膜厚を規定した膜厚情報と前記被検査物のレイアウトパターンを規定したレイアウト情報とに基づき、膜種及び膜厚と反射率との相関関係から、前記被検査物の表面の反射率を決定して反射率データを得る反射率決定手段と、前記反射率データに基づき、前記反射光に対する前記検査装置の受光感度を考慮して前記検査光の強度を決定して検査光強度データを、前記検査レシピデータの一つとして得る検査光強度設定手段と、前記検査光強度データに基づき、前記検査装置における検査条件を規定した検査条件データを、前記検査レシピデータの一つとして得る検査条件設定手段とを備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
（レシピ作成装置）
図１はこの発明の実施の形態１であるレシピ作成装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
なお、本発明である検査レシピ作成装置は、半導体装置が製造されたウェハ等の被検査物に検査光を照射しその反射光を受光することにより、上記被検査物を検査する検査装置の検査レシピデータを作成する装置を意味する。
【００１４】
図１に示すように、反射率決定手段１１は、チップ情報Ｄ１０、膜厚情報Ｄ１１、チップ内レイアウト情報Ｄ１２及び検査領域データＤ１４に基づき、検査領域データＤ１４で規定された、被検査物のうち検査対象となる領域（検査領域）における反射率データＤ１３を決定する。なお、膜厚情報Ｄ１１は被検査物の製造工程時等に膜厚計で測定する等により得られる膜種と膜厚値とを規定した情報であり、チップ内レイアウト情報Ｄ１２は検査対象となる半導体装置（以下、「被検査物」と略記）のチップ内のレイアウトパターンを規定した情報であり、この情報からチップ内レイアウト上の膜種の配置を認識することができる。反射率データＤ１３は被検査物の表面の反射率（使用波長での反射率）を規定したデータである。
【００１５】
検査光強度設定手段１２は、反射率データＤ１３、検査領域データＤ１４及び補正データＤ１８（第１の補正データ）に基づき検査光強度データＤ１５を設定する。検査領域データＤ１４は被検査物のうち検査領域を規定するデータである。検査光強度データＤ１５は被検査物に光を照射する光源の照明光強度を意味し、さらに、反射光を受光する受光器（検出器）の受光感度の規定するデータも含むデータである。なお、補正データＤ１８については後述する。
【００１６】
検査条件設定手段１３は、検査領域データＤ１４及び検査光強度データＤ１５に基づき検査条件データＤ１６を設定する。検査条件データＤ１６は検査装置が被検査物の欠陥信号を検出するための種々の検査条件を規定したデータである。
【００１７】
検査装置３Ａは、検査領域データＤ１４、検査光強度データＤ１５、及び検査条件データＤ１６を含むデータを検査レシピデータとして、被検査物の検査領域に対して所定の検査を行う。この際、被検査物の検査領域における所定のサンプリング点の反射率を規定した反射率サンプリングデータＤ１７を反射率補正手段１４に出力する。
【００１８】
反射率補正手段１４は反射率サンプリングデータＤ１７に基づき補正データＤ１８を検査光強度設定手段１２に出力する。補正データＤ１８は反射率データＤ１３に対応して反射率データＤ１３を補正するためのデータである。したがって、検査光強度設定手段１２は反射率データＤ１３を補正データＤ１８によって補正しながら被検査物の表面の反射率分布を再認識し、検査光強度データＤ１５を決定することになる。
【００１９】
（レシピ作成処理手順）
図２は実施の形態１のレシピ作成装置１０Ａによる検査レシピ作成方法を示すフローチャートである。以下、同図を参照してレシピ作成装置１０Ａの検査レシピ作成方法を説明する。
【００２０】
（反射率データＤ１３の決定）
ステップＳ４１において、反射率決定手段１１は、チップ情報Ｄ１０、膜厚情報Ｄ１１、チップ内レイアウト情報Ｄ１２及び検査領域データＤ１４に基づき反射率データＤ１３を決定する。以下、この処理について詳述する。
【００２１】
膜厚計が持つ膜種ごとの反射率をデータベースとして別の装置に転用することは可能である。このことから、本発明の反射率決定手段１１はあらかじめ反射率のデータベース（膜種・膜厚に対応する反射率のデータベース）を有している。
【００２２】
ユーザーが設計膜厚もしくは、そのロットのインラインでの膜厚計測データ（通常の半導体製造工程では、規定の成膜工程において膜厚測定をモニターウエハを用いて行っている場合がありそのデータから最表層の主要な膜の厚さの情報は装置の外部から入手可能である。）を入手することができる。
【００２３】
ただし成膜直後ではなくエッチング後などの場合は表面には複数の膜が存在するため反射率は一意には決まらない。そこでレイアウトの情報から表面の真の反射率をシミュレートする必要がある。
【００２４】
チップ内レイアウト情報Ｄ１２を入力する方法は２つある。一つは設計ＣＡＤからの情報をそのままチップ内レイアウト情報Ｄ１２として直接取り込む方法である。もう一つは設計ＣＡＤからの情報を単純化した後にチップ内レイアウト情報Ｄ１２として取り込む方法である。後者はＣＡＤデータの情報は各層にわたって非常に詳細であるため、取り込んだデータは一端単純化した方が有効であるとの理由に基づく。
【００２５】
このようにして、膜厚情報Ｄ１１及びチップ内レイアウト情報Ｄ１２によって、パターンの表層を構成する主要な膜種と膜厚の情報が入手できると、入出した膜種・膜厚に反射率データベースに適用することよって、反射率を決定することが可能となる。
【００２６】
オペレータは、チップ内レイアウト情報Ｄ１２で規定されるレイアウトパターンを参考にして、検査希望の領域を検査領域として画面指定で入力することができる。すなわち、オペレータによって検査領域を規定した検査領域データＤ１４を反射率決定手段１１に入力することができる。
【００２７】
反射率決定手段１１は検査領域データＤ１４で規定された検査領域に関し、チップ内レイアウト情報Ｄ１２及び検査する工程情報からその工程時における正確なレイアウトパターンを計算し、膜の構成（膜種，膜厚）と検査領域内における各領域（膜種あるいは膜厚が異なる領域）について反射率データベースを参照して検査光源での反射率を計算する。
【００２８】
検査においては検査装置３Ａは検査視野が存在し、例えば１ｍｍ×０．５ｍｍ角の視野の検査装置であれば、被検査物のレイアウトパターンのレイアウトを検査装置の視野単位で分割しそれぞれの領域の推定反射率を計算する。そして、反射率決定手段１１は、検査領域における推定反射率を規定したデータを反射率データＤ１３として出力する。
【００２９】
図２に戻って、ステップＳ４２で、反射率補正手段１４は、検査装置３Ａより得られる反射率サンプリングデータＤ１７に基づき補正データＤ１８を生成する。
【００３０】
ステップＳ４３において、検査光強度設定手段１２は、反射率データＤ１３、検査領域データＤ１４及び補正データＤ１８に基づき、検査光強度データＤ１５を決定する。
【００３１】
検査光強度設定手段１２は、オペレータにより入力される検査領域データＤ１４に基づき検査領域を設定し、設定した検査領域から検査に使用する照明光強度を検査光強度として決定する。
【００３２】
検査装置が対応可能である場合は領域ごとに最適な強度を設定することが可能である。検査装置が１回の検査では１つの設定検査光強度しかもてない場合は、以下の▲１▼，▲２▼の条件を満足すべく、検査光強度を決定する。
【００３３】
▲１▼検査領域において、一番反射率の高いところが、反射光を検出する検出器（受光器）の最大受光性能を越えない検査光強度。
【００３４】
▲２▼一番反射率の弱いところが、検出器の最小受光性能を満足する検査光強度。
【００３５】
また、ユーザーは最も検出器の検査感度を最適化したい場所を設定し、レシピ作成装置がその領域における（計算により求めた）反射率強度を検査装置の受光器の最適条件になるように検査光強度を設定する。
【００３６】
図２に戻って、ステップＳ４４において、検査条件設定手段１３は、検査領域データＤ１４及び検査光強度データＤ１５に基づき、検査条件データＤ１６を設定する。
【００３７】
検査領域データＤ１４に基づく検査領域の設定と検査光強度データＤ１５に基づく検査光強度（光源の強度と受光器の感度）の設定が可能となったため、検査条件設定手段１３は、これらのデータに基づき最後に検査装置が欠陥信号を検出するための検査条件を規定した検査条件データＤ１６を設定する。
【００３８】
検査条件データＤ１６の一つである検査閾値はユーザーが設定することも可能であるが、検査開始直前の本番ウエハからの取得情報を利用することも可能である。その情報がない状態でまず、任意の取得情報を仮定した状況で、欠陥抽出のアルゴリズムを稼働する。
【００３９】
例えば、検査装置が画像比較を行い欠陥抽出を行う装置である場合には、比較対象の２つの画像の差分後のノイズ値を任意に仮定して仮定値として予め入力し、その後、実際のノイズ値（実測値）を検査開始直前に計測し、その仮定値と実測値とを入れ替える作業を実施し、ノイズからいくらマージンをとって検査閾値とするかをユーザーが予め設定しておくことにより検査閾値が自動的に決定する。したがって、上記検査閾値を検査条件とし、上記差分値が上記検査閾値を超えたときに欠陥と判定することができる。
【００４０】
最終的に、ステップＳ４５で、レシピ作成装置１０Ａは、これら検査領域データＤ１４、検査光強度データＤ１５及び検査条件データＤ１６を含む検査レシピデータを検査装置に転送する。
【００４１】
（反射率の補正）
図３は膜厚が未知ウェハでの検査装置３Ａによる検査レシピ作成補助処理の手順を示すフローチャートである。以下、同図を参照して、その手順について説明する。
【００４２】
まず、ステップＳ１１で、レシピ作成装置１０Ａより検査レシピデータを受け取った検査装置は、検査開始指示に従ってウエハをロードし検査開始準備に入る。
【００４３】
次に、ステップＳ１２で、検査装置３Ａはまずウエハのアライメント処理を実施する。すなわち、アライメント処理として、ウエハ上のＸ−Ｙ軸を自動で計測し自動で検査装置の持つ測定Ｘ−Ｙ軸に一致させるために必要な回転補正量を算出し、算出した回転補正量に基づく回転補正処理を行う。
【００４４】
その後、ステップＳ１３で、チップ原点の認識処理を行う。初めて検査する場合にのみ装置の持つパラメータとウエハのパターンを一致させるために最初に一度だけ原点パターンをオペレータに教示してもらう。教示位置とパターン画像の情報から、ロードされたウエハの座標系と検査装置の座標系を一致させるための位置補正を行うと同時に記憶する。次回の検査からは自動でその位置にウエハはロードされ、画像計測機能によって自動で計測し、測定ごとのずれはすべて自動で補正される。
【００４５】
原点が決まった状態から、ウエハの上下左右すべてのチップを検索し、チップが存在するかどうかを自動で計測し、ウエハ内の有効チップ情報を計測し記憶する。この作業は、１回目は人が行い、装置に情報を入力する。次回からは入力された情報をもとに自動で実行される。
【００４６】
そして、ステップＳ１４で、検査領域における所定のサンプリング点における反射率を取得し、反射率サンプリングデータＤ１７としてレシピ作成装置１０Ａ（の反射率補正手段１４）に出力する。この反射率サンプリングデータＤ１７が図２で示したステップＳ４２の補正データＤ１８の生成処理に利用される。以下、ステップＳ１４と図２のステップＳ４２との処理内容を詳述する。
【００４７】
図２のステップＳ４２の処理は、検査前に毎回１回行われるが、検査レシピが適用される最初の一回目におけるシミュレーションで得た反射率の計算値と実際のウエハで測定された反射率との差（反射率誤差）が、その後の同一工程で行われる複数のウエハ間における反射率のばらつきより大きくなっている確率が高い。
【００４８】
そこで、上述した反射率誤差が大きくなるとの前提のもとに、検査装置は検査領域のうち、検査感度を最適化したい場所、反射率が最大の場所、最低の場所などの何点かをサンプリング点として自動で計測し、あらかじめ持つシミュレーション値とのずれ量を補正する。このとき中央の１チップで行うとウエハ全面のチップを検査した場合の補正量のズレの変化に追随できない可能性があるので、ユーザーが全面で補正を指定した場合もしくは装置ディフォルトで、面内の数チップにおいて同様の測定を実施する。その結果、ステップＳ４３で設定される検査光強度データＤ１５は平均的な明るさ情報を最終的なデータとして持つことができる。
【００４９】
ただし、プロセス条件によっては膜厚が大きく変動してもその膜厚が性能（例えば、絶縁膜の絶縁性等）に差し支えがなく複数のウェハ間に膜厚のばらつきが大きくなる場合がある。このように膜厚が実際にばらつく場合には検査ロットの検査開始時に１回だけこの反射率のズレ補正を行う必要がある。
【００５０】
その後、ステップＳ１５でウェハをアンロードすることにより、検査装置３Ａによるレシピ作成補助動作は終了する。
【００５１】
（レイアウト情報事前作成）
上記の説明で記載していなかった、検査したいデバイス毎に設定すべきレイアウト情報の事前作成に関して説明する。この事前作成はオフラインシミュレートで行われる。
【００５２】
（チップ情報Ｄ１０の入力）
検査においては、設計データのような詳細かつ厳密なデータは必要がない。チップのＸサイズ、Ｙサイズ、チップ内の回路ブロックレイアウト情報（ブロック配列、サイズ、そのブロックが検査を必要とする領域か否か）、表計算ソフトを用いて、各寸法を手入力することで、チップのレイアウト情報をオフラインで入力する。このとき、セル比較の場合の設定繰り返し単位であるセルサイズを入力する。
【００５３】
アライメントのために必要なポジションを人が判断し教示。▲１▼ウエハ上のチップの配列をオペレータが判断し教示し、▲２▼チップ内の検査すべき領域をオペレータが判断し教示する。
【００５４】
（作用と効果）
このように実施の形態１のレシピ作成装置において事前にシミュレートした値に加え、検査装置３Ａによる実測定データ（反射率サンプリングデータＤ１７）を補正に適用することで、最初の１回のみオペレータが原点を確認し教示する作業を行うだけで、後は検査装置本体は自動のままで、レシピ作成装置１０Ａが作成した検査レシピデータに基づき検査を実施可能である。したがって、従来、検査装置が検査レシピデータ作成に要した占有時間はすべて検査に適用できるため、稼働効率を最大にできる。
【００５５】
また、レシピ作成装置１０Ａが自動的に検査レシピデータを生成するため、検査レシピデータの作成に人手を必要とせず、従来は常に検査レシピ作成のスキルを持つ人間の教育や必要なときに検査レシピデータを作成する人員の確保が課題であったが、原点の考え方（ステップＳ１３の処理）をライン作業者に教育するだけで、その後にスキルを必要としないため、ラインで新規の検査を開始することが可能になる。また、人の判断を極力行わないことで、判断ミスを防止できる。
【００５６】
加えて、検査光強度設定手段１２は、反射率補正手段１４による補正データＤ１８に基づき、反射率データＤ１３を補正しながら検査光強度データＤ１５を設定するため、精度の高い検査光強度データＤ１５を設定することができる。
【００５７】
＜実施の形態２＞
（原理）
従来及び実施の形態１では、検査領域はオペレータが指定していたがその根底には検査装置がデバイスのチップ内レイアウト情報の入力なしでは、検査領域を確定する手段を持っていないことに起因する。
【００５８】
また、実施の形態１のレシピ作成装置１０Ａは、検査レシピデータの作成のために、チップ内レイアウト情報Ｄ１２を必要としていた。実施の形態２のチップ内レイアウト情報生成部２０は、実施の形態１の上記欠点を補い、デバイスのチップ内レイアウト情報を生成し、検査領域をも確定することを可能にした装置である。したがって、実施の形態２のチップ内レイアウト情報生成部２０を実施の形態１のレシピ作成装置１０Ａに組み入れることによりチップ内レイアウト情報Ｄ１２の入力を必要としなくなる。
【００５９】
検査装置は表面を観察し欠陥を抽出するために目に相当する機能を有している。一方、デバイスの構造は配線、回路、コンタクト穴の配列、フラットで何もない領域等に別れており、回路部には整然と一定の周期で繰り返しパターンが並んでいるアレイパターン領域と複雑に回路網が張り巡らされているランダム領域が存在する。
【００６０】
整然と繰り返されている場所は検出信号（反射光信号）にも反映され、検出信号をアナログ信号と捕らえ、パターンからの周期信号すなわち周波数成分を分解抽出できれば、その回路部がアレイパターン領域と認識することができ、反対に単純に特定の周波数成分には分解できない回路部をランダム領域と定義することが可能である。これらの情報から、レイアウト情報を入手することなくチップ内のレイアウトを認識することが可能となる。すなわち、アレイパターン領域をメモリ部、ランダム領域部をロジック部等区分されたチップ内レイアウト情報を知ることができる。このチップ内レイアウト情報を得ることによりチップ内の各領域が認識されることになり、さらに、反射光強度に基づき各領域内のどの位置に複数の膜種が存在するかを併せて認識することができる。そして、このチップ内レイアウト情報に基づき、検査領域を確定することができる。
【００６１】
図４はこの発明の実施の形態２であるチップ内レイアウト情報生成部２０の構成を示すブロック図である。
【００６２】
同図において、反射光強度分布検出手段２１は、所定の条件下で検査装置３Ｂより得られる反射光強度情報Ｄ２１に基づき反射光強度分布情報Ｄ２２を検出する。反射光強度情報Ｄ２１は検査装置３Ｂによって被検査物の検査領域（あるいは全領域）における反射光強度を規定する情報であり、反射光強度分布情報Ｄ２２は検査領域における反射光強度分布を規定した情報である。なお、実施の形態２では検査装置３Ｂが光学式パターン欠陥検査装置の場合を想定している。
【００６３】
測定条件設定手段２２は反射光強度分布情報Ｄ２２に基づき、測定条件情報Ｄ２３を設定する。測定条件情報Ｄ２３は検査装置３Ｂにおける測定条件を規定した情報である。
【００６４】
また、反射光強度分布検出手段２１，測定条件設定手段２２と独立して設けられた検出信号サンプリング手段２４は、測定条件情報Ｄ２３で規定された測定条件下で検査装置３Ｂより得られる検出信号（被検査物の位置に対応した反射光強度信号）に基づき、検出信号情報Ｄ２５をサンプリングする。
【００６５】
チップ内レイアウト情報抽出手段２５は検出信号情報Ｄ２５に基づき、後に詳述するレイアウト情報抽出処理を行いチップ内レイアウト情報Ｄ２６を抽出する。
【００６６】
図５はこの発明の実施の形態２であるチップ内レイアウト情報生成部２０のチップ内レイアウト情報生成処理手順を示すフローチャートである。
【００６７】
同図を参照して、ステップＳ５１で、反射光強度分布検出手段２１は反射光強度情報Ｄ２１に基づき反射光強度分布情報Ｄ２２を検出する。
【００６８】
以下、その詳細を説明する。なお、チップ内レイアウト情報生成部２０が生成するレイアウト情報は、前述したように検査装置３Ｂが光学式パターン欠陥検査装置の場合の検査のレシピ設定に関するチップ内レイアウト情報である。
【００６９】
検査装置３Ｂは被検査物の中央に収斂光を任意の設定された光学倍率と角度（所定の条件）で照明し、その反射光強度を検出する。
【００７０】
まず、その正反射光強度が最強になる被検査物の測定高さＺを、初期に検査装置３Ｂの使用者によってあらかじめ入力されたターゲット欠陥サイズ値の１／２以下の値にもっとも近い分解能ステップであり、かつ検査装置３Ｂで実現可能な分解能ステップで移動させ反射光強度を順次計測し反射光強度が最高値になる高さＺを被検査物の合焦点高さとして記憶する。そして、その合焦点高さにて該計測ポイント周辺その反射光強度分布を検査装置３Ｂの検出器により計測することにより反射光強度分布情報Ｄ２２を得る。
【００７１】
その後、ステップＳ５２で、測定条件設定手段２２は反射光強度分布情報Ｄ２２に基づき測定条件情報Ｄ２３を計測する。
【００７２】
測定条件設定手段２２は反射光強度分布情報Ｄ２２に基づき、反射光強度の検出器の測定データすべてにおいて、検出器の検出レンジの範囲内になるように検査光強度（光源強度）を最適化して調整する。その結果、得られる検出光強度等の測定条件を規定した情報が測定条件情報Ｄ２３となる。
【００７３】
その結果、検査装置３Ｂの検出器は、測定条件情報Ｄ２３で規定される測定条件で、被検査物の中央を通る直線でＸ方向、もしくはＹ方向のうち検査装置として座標精度が優れる軸側で被検査物をあらかじめ規定されている任意の幅だけ走査動作を繰り返し、検出信号をサンプリングする。
【００７４】
続いて、ステップＳ５３で、チップ内レイアウト情報抽出手段２５は検出信号情報Ｄ２５に基づき、周波数解析を行いチップ内レイアウト情報Ｄ２６を抽出する。
【００７５】
すなわち、検出信号情報Ｄ２５で規定された各走査におけるサンプリング信号値を１次元の連続した信号波形とみなし、この信号波形より得られる反射光強度信号分布を複数の周波数信号の合成波と仮定してフーリエ変換にて周波数分解し、演算結果としてのすべてのサンプリングポイントをその属性情報としてどの周波数値かという情報、周期の値、信号強度及び座標値（Ｘ座標値，Ｙ座標値）を実ウェハにおける位置座標とともに記憶する。
【００７６】
また、各周波数成分はそれぞれが計算の元になった信号強度値から絶対中央強度値（各周波数成分に分解した後の個々の周波数毎の信号の中央値の絶対値）と振幅強度値（計測されるサンプリングポイントのアナログ信号強度値（周波数に分解した後の波形信号の信号強度という意味）を計算し周波数成分ごとに個別に記憶する。たとえば、ある１点につき、周波数値１ＫＨＺ、絶対中央値２５、振幅強度値３０などがデータとして求まることになる。
【００７７】
図６は周波数解析例を示す説明図である。同図において、各領域５ａ〜５ｃにおける光強度（明るさ）を示している。なお、位置及び光強度の単位は特になく所定の規格化値で表現している（以降の同様な図についても同じ）。
【００７８】
同図に示すように、検出信号による周波数解析によって、ｘ軸方向の反射光強度を検証すると、比較的高い繰り返し周波数（１ｋＨｚ，１ＭＨｚ等）の繰り返しパターンを有する領域５ａと、比較的低い繰り返し周波数（１Ｈｚ，５Ｈｚ等）の繰り返しパターンを有する領域５ｃと、周期的な繰り返しのないパターンであるランダムなパターンを有する領域５ｂとが得られた場合、領域５ａをメモリ部、領域５ｃを周辺回路部、領域５ｂをロジック部と推定することができる。この推定結果に基づき、アレイ部、メモリ部、及びロジック部に分類した情報であるチップ内レイアウト情報Ｄ２６を生成することができる。このようなチップ内レイアウト情報Ｄ２６と検査する工程情報とからその工程時における正確なチップ内レイアウトパターンを計算することができるため、チップ内レイアウト情報Ｄ２６を実施の形態１のチップ内レイアウト情報Ｄ１２として用いることが可能である。
【００７９】
このように、実施の形態２では、検査装置３Ｂを用いて被検査物を走査することにより、チップ内レイアウト情報Ｄ２６を抽出することができるため、チップ内レイアウト情報の入力を必要としない。このため、所定の条件を予め指定おくことにより、検査領域までも自動確定することができる。
【００８０】
図７は検査領域の自動確定例を示す説明図である。図６に示すように、周波数解析が行われた結果、領域５ａをメモリ部、領域５ｂをロジック部、領域５ｃを周辺回路部と推定したとする。
【００８１】
この場合、図７の（ｃ）に示すように、図７の（ａ）で示すチップ２のＸ軸方向の分類ができるため、例えば、メモリ部２ａ、ロジック部２ｂ及び周辺回路部２ｃに跨る領域を検査する場合、図７の（ｂ）のように検査領域５を自動的に確定することができる。
【００８２】
したがって、実施の形態１の検査装置３Ａが実施の形態２の検査装置３Ｂと同様に光学式パターン欠陥検査装置の場合、実施の形態２のチップ内レイアウト情報生成部２０を実施の形態１のレシピ作成装置１０Ａに組み込むことにより、実施の形態１の効果に加え、繰り返し周期をパターン配置情報として自動で計測することにより得られるチップ内レイアウト情報Ｄ１２（Ｄ２６）を自動的に抽出しながら、検査レシピデータを光学式パターンの欠陥検査装置を提供することができる。
【００８３】
すなわち、検査において事前に、レイアウト情報を含む設計データを入力することも、実際のウェハを元に人間がいちいち必要な位置を段階を追って教示する必要がなく、検査のための被検査物（実ウェハあるいはレシピ作成用に用いられるサンプルウェハを含む）を用いて得られる検出信号等の測定データに基づきチップ内レイアウト情報Ｄ１２（Ｄ２６）を自動的に抽出し、このチップ内レイアウト情報Ｄ１２（Ｄ２６）に基づく検査領域の決定を容易にしている。
【００８４】
＜実施の形態３＞
実施の形態３は実施の形態２におけるチップ内レイアウト情報抽出手段２５の具体例である。
【００８５】
検査装置３Ｂは固定のサイズの検査視野を持っている。この視野を用いて検査レシピデータを作成する。
【００８６】
はじめに、チップ情報Ｄ１０であるチップサイズとチップ配置のみを装置に手動で入力しておきチップの原点位置を教示してサンプリング開始点を装置に教える。以下は動作は自動で行われる。
【００８７】
図８は実施の形態３のチップ内レイアウト情報抽出手段２５の処理内容を示すフローチャートである。以下、同図を参照してその処理手順を説明する。
【００８８】
まず、ステップＳ６１でサンプリングを開始する。サンプリングは任意のチップの例えば中央，左上端等から開始される。
【００８９】
図９は被検査物であるウェハ１上に配置された複数のチップ例を示す説明図である。同図に示すように、複数のチップ２がウェハ１上に配置されている。サンプリングはこれら複数のチップ２の任意のチップから開始される。例えば、図９において、上から２列目の左端のチップ２から開始される。
【００９０】
次に、ステップＳ６２で、切り出し領域を変化させながら基準サンプリング領域を決定する。
【００９１】
図１０〜図１２は基準サンプリング領域決定処理を説明するための説明図である。以下、これらの図を参照して、ステップＳ６２の処理を説明する。
【００９２】
まず、検査装置３Ｂの固定サイズの視野をひとつのサンプリング区画とする。図１０で示すように、チップ２（ロジック部２ｂを含む）の左上を基準としてサンプリング区画７ａを決める。
【００９３】
そして、サンプリング区画７ａの中で比較を行う画像サイズの領域（サンプリング段階でユーザが設定可能）を切り出していく。以下、この領域を「切り出し領域」と表現する。図１０の例では、１単位のサンプリング区画７ａ内の１単位の切り出し区画８ａが切り出し領域８として設けられる。
【００９４】
この切り出し領域８から得られる画像信号（反射光信号）をＸ方向成分とＹ方向成分それぞれにおいてひとつながりのアナログ信号とみなしてフーリエ変換を行う。ここでいう、画像信号は検査装置３Ｂの検出器で検出される反射光信号を含む概念を意味し、反射光信号値とチップ２を走査した画素位置との対応関係が明確になっている信号を意味するものとする。
【００９５】
フーリエ変換して信号の中に繰り返し周波数成分が存在するかを調べ、Ｘ軸方向とＹ軸方向ともに繰り返し成分がみつかるまで、切り出し領域をその見つからない軸方向に倍にして拡大するやり方で切り出し領域を拡張してゆく。切り出し領域は視野であるサンプリング区画をまたいで拡張してゆく。サンプリング領域は、サンプリング区画の集合体を意味する。
【００９６】
Ｘ軸方向に切り出し領域８を拡張する場合、図１１に示すように、Ｘ軸方向にサンプリング区画７ａを２単位に拡張してサンプリング領域７を設定し、これに合わせて、切り出し区画８ａを２単位に拡張して切り出し領域８を設定する。なお、切り出し領域８の拡張として、上述した例以外に、切り出し領域８を移動させていくという選択肢もある。
【００９７】
繰り返し周波数成分が出現するまで、切り出し領域８の拡張を処理を続行し、繰り返し成分がＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれで計測されたところで、基準サンプリング領域７Ｓを決定する。このようにして得られた最小限の大きさの基準サンプリング領域７Ｓのすべて画像信号（反射光信号）を記憶する。
【００９８】
切り出し領域８を拡張し、仮に図１２に示す段階で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向共に繰り返し周波数成分が存在した場合（図１２では切り出し領域８とチップ２とが一致した場合を示している）、Ｘ軸方向に３単位、Ｙ軸方向に２単位のサンプリング区画７ａからなるサンプリング領域７内で切り出し領域８が決定し、この切り出し領域８を含むサンプリング区画７ａの集合体が基準サンプリング領域７Ｓとなる。
【００９９】
次に、ステップＳ６３で、基準サンプリング領域７Ｓ内の切り出し領域８のＸ、Ｙサイズを記憶する。例えば、図１２で示す例では、切り出し領域８のＸサイズ８ｘ及びＹサイズ８ｙを記憶する。
【０１００】
その後、ステップＳ６４で、基準サンプリング領域７Ｓを拡大する処理を行う。すなわち、切り出し領域８の画像サイズをひとつのユニット単位として走行軸へサンプリング領域を拡大する。この際、拡大方向は、Ｘ方向かＹ方位でもよい。ステージの座標精度が高くなる軸を基準走行軸とあらかじめ規定しておく方が望ましい。このとき、ステップＳ６２で決定した切り出し領域８と同じ画像サイズで後からサンプリングするすべての検出信号を順番に切り分けた後、すべての検出信号を座標情報とともにメモリに格納する。この場合メモリ容量が十分に大きい場合はすべての領域の画像情報を一時的に格納することが可能である。
【０１０１】
図１３はサンプリング領域の拡大処理説明用の説明図である。図１３の例では、Ｘ軸方向に１１単位，Ｙ軸方向に３単位（一部６単位）のサンプリング区画７ａからなるサンプリング領域が拡大サンプリング領域７Ｂとされた例を示している。
【０１０２】
そして、ステップＳ６５で、拡大サンプリング領域７Ｂ内における各切り出し領域８における検査装置３Ｂによる検出信号（反射光信号）の周波数分析を行い相関性を選別する。
【０１０３】
図１４及び図１５は反射光信号の位置と強度を示すグラフであり、これらの図において横軸が位置、縦軸は強度を示している。図１４は繰り返しパターン（周波数成分）が存在する場合、図１５は繰り返しパターンが存在しない場合を示している。
【０１０４】
図１６は検出信号の周波数分析内容を示す波形図である。同図において、元信号Ｓ０がフーリエ変換された結果、周波数Ａの信号ＳＡ及び周波数Ｃの信号ＳＣに分類されている。
【０１０５】
ステップＳ６５では、各画像をすべて相互に相関をとり、同じ繰り返し周波数成分を持つ相関がある領域（例えば、図１４で示す信号）とそうでない領域（例えば、図１５で示す信号）とを分類しラベルをつける。
【０１０６】
そして、繰り返しパターンの周波数が比較的高い領域（例えば、図１６の周波数Ａの信号ＳＡ）はメモリセルアレイ部であり、周波数が比較的低い領域（例えば、図１６の周波数Ｃの信号ＳＣ）は周辺の引き出し電極などサービス回路部（周辺回路部の一部）である、またきちんと周波数分解されない領域はロジック部もしくはパターンなし部もしくは周辺回路部の他の一部であると認識できる。
【０１０７】
そして、ステップＳ６６で、ステップＳ６５で分類された領域毎に、反射光信号の値に基づき膜種等の細部を認識をする。例えば、図１４の例では反射光強度“１０”を閾値として、“１０”を上回る領域を膜種ＦＡ，下回る領域を膜種ＦＢとして認識することができ、図１５の例では反射光強度“１０”を閾値として、“１０”を上回る領域を膜種ＦＣ，下回る領域を膜種ＦＤとして認識することができる。
【０１０８】
その結果、上述した認識結果に基づき、より正確なチップ内レイアウト情報Ｄ２６を生成することができる。
【０１０９】
このように、実施の形態３では、被検査物における検査領域に対し、検出信号に繰り返し周波数成分が認識される切り出し領域８を含む基準サンプリング領域７Ｓで周波数解析を行うことにより、正確にレイアウト情報を生成することができる。
【０１１０】
＜実施の形態４＞
図１７はこの発明の実施の形態４であるレシピ作成装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。同図に示すように、検査装置３Ｂから検出される被検査物の所定領域（例えば、検査領域）から得られる反射光信号を規定した反射光サンプリングデータＤ１９に基づき補正データＤ２０（第２の補正データ）を検査光強度設定手段１２に与える検査光強度補正手段１５を新たに設けた点が実施の形態１と異なる。
【０１１１】
検査光強度補正手段１５は検査装置３Ｂより得られる反射光サンプリングデータＤ１９に基づき検査条件確認処理を行い、その検査条件確認結果に基づき検査光補正指示を規定した補正データＤ２０を検査光強度設定手段１２に与える。
【０１１２】
検査光強度設定手段１２は補正データＤ２０に基づき検査光強度データＤ１５を補正する。なお、他の構成は図１で示した実施の形態１の構成と同様である。
【０１１３】
図１８は検査光強度補正手段１５による反射光サンプリングデータＤ１９の基づく検査条件確認処理の詳細を示すフローチャートである。
【０１１４】
同図を参照して、ステップＳ７１でチップ毎の同一領域において相互に画像比較する。
【０１１５】
そして、ステップＳ７１で異なっている箇所を抽出する。すなわち、相互に画素単位で画像比較を実施し、一致しない画素を欠陥候補として位置情報と明るさとＸサイズ、Ｙサイズ、画素数をそれぞれの欠陥候補すべてにおいて記憶する。
【０１１６】
図１９及び図２０は欠陥の発生例を示す説明図である。図１９に示すように、欠陥がないチップから走査して画像を得た場合、元信号Ｓ０から周波数Ａの信号ＳＡ及び周波数Ｃの信号ＳＣが得られる。
【０１１７】
一方、図２０の（ａ）に示すように、チップ２のメモリ部２ａに欠陥領域４が存在する場合、図２０の（ｂ）に示すように、周波数Ａの信号ＳＡの一部３３の信号波形が乱れる。この乱れを検出することができれば欠陥領域４の検出が可能となる。
【０１１８】
図２１〜図２３は画像（反射光強度）比較例を示す説明図である。図２１に示すように、一部に変形箇所３１が存在する繰り返しパターンと、図２２に示すように、変形箇所が存在しない繰り返しパターンとの差分をとると、図２３に示すように、欠陥推定箇所３２が検出される。この欠陥推定箇所３２が所定の閾値（図２３の例では光強度が「１０」）を超えたときに欠陥候補とする。
【０１１９】
次に、ステップＳ７３で異なっている箇所（欠陥候補）をチップ単位に表示し、複数チップ共通するかどうかを確認する。
【０１２０】
そして、共通している場合（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７４で共通欠陥と認識した後、ステップＳ７８に移行する。一方、共通していない場合（ステップＳ７３でＮＯ）、ステップＳ７５に移行する。なお、共通欠陥とは、判断基準、チップ配列で見たとき、それは複数チップの同一座標に存在する共通の欠陥を意味する。
【０１２１】
ステップＳ７５において、画素数を確認し、画素数が一画素である場合にステップＳ７６に移行し、複数画素である場合にステップＳ７７に移行する。
【０１２２】
ステップＳ７６において、欠陥画素数が一画素の場合は、疑似欠陥の可能性ありと判定し、ステップＳ７９に移行する。
【０１２３】
一方、ステップＳ７７において、欠陥画素数が複数画素の場合は、正確に認識された欠陥と判定し、ステップＳ７８に移行する。
【０１２４】
ステップＳ７８において、検査条件は正確に設定されているため、補正不要を指示する補正データＤ２０を生成する。
【０１２５】
一方、ステップＳ７９において、疑似欠陥の可能性が高くその原因は検査光強度が高すぎると判断し、検査光強度の低下を指示する補正データＤ２０を生成する。
【０１２６】
このように、実施の形態４では、検査光強度補正手段１５によって検査条件確認処理が行われ、その検査条件確認結果に基づき検査光強度データＤ１５を補正するための補正データＤ２０を生成するため、検査光強度データＤ１５の精度を高めることができる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項１記載の検査レシピ作成装置は、膜厚情報及びレイアウト情報に基づき、検査光強度データ及び検査条件を含む検査レシピデータを自動的に得ることができるため、人手を要することなく精度の高い検査レシピデータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるレシピ作成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１のレシピ作成装置によるレシピ作成処理手順を示すフローチャートである。
【図３】膜厚が未知ウェハでの検査装置による検査レシピ作成補助処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２であるレイアウト情報生成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２であるレイアウト情報生成装置のレイアウト情報生成処理手順を示すフローチャートである。
【図６】周波数解析例を示す説明図である。
【図７】検査領域の自動確定例を示す説明図である。
【図８】実施の形態３のレイアウト情報生成装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】被検査物であるウェハ１上に配置された複数のチップ例を示す説明図である。
【図１０】基準サンプリング領域決定処理を示す説明図である。
【図１１】基準サンプリング領域決定処理を示す説明図である。
【図１２】基準サンプリング領域決定処理を示す説明図である。
【図１３】サンプリング領域の拡大処理説明用の説明図である。
【図１４】反射光信号の位置と強度を示すグラフである。
【図１５】反射光信号の位置と強度を示すグラフである。
【図１６】検出信号の周波数分析内容を示す波形図である。
【図１７】この発明の実施の形態４であるレシピ作成装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態４における検査条件確認処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】欠陥の発生例を示す説明図である。
【図２０】欠陥の発生例を示す説明図である。
【図２１】画像（反射光強度）比較例を示す説明図である。
【図２２】画像（反射光強度）比較例を示す説明図である。
【図２３】画像（反射光強度）比較例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ウェハ、２  チップ、２ａ  メモリ部、２ｂ  ロジック部、２ｃ  周辺回路部、３Ａ，３Ｂ  検査装置、１０Ａ，１０Ｂ  レシピ作成装置、１１  反射率決定手段、１２  検査光強度設定手段、１３  抽出条件設定手段、１４  反射率補正手段、１５  検査光強度補正手段、２０  チップ内レイアウト情報生成部、２１  反射光強度分布検出手段、２２  測定条件計測手段、２４  検出信号サンプリング手段、２５  チップ内レイアウト情報抽出手段。
【図１】
2004340773.tif 000003
【図２】
2004340773.tif 000004
【図３】
2004340773.tif 000005
【図４】
2004340773.tif 000006
【図５】
2004340773.tif 000007
【図６】
2004340773.tif 000008
【図７】
2004340773.tif 000009
【図８】
2004340773.tif 000010
【図９】
2004340773.tif 000011
【図１０】
2004340773.tif 000012
【図１１】
2004340773.tif 000013
【図１２】
2004340773.tif 000014
【図１３】
2004340773.tif 000015
【図１４】
2004340773.tif 000016
【図１５】
2004340773.tif 000017
【図１６】
2004340773.tif 000018
【図１７】
2004340773.tif 000019
【図１８】
2004340773.tif 000020
【図１９】
2004340773.tif 000021
【図２０】
2004340773.tif 000022
【図２１】
2004340773.tif 000023
【図２２】
2004340773.tif 000024
【図２３】
2004340773.tif 000025