(57)【要約】【課題】パターンの粗密に応じて最適な参照データに補正すること。【解決手段】被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して被検査対象物１の検査を行うに際し、センサ２の出力信号を入力して線幅測定部１１により測定された被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンの線幅を補正部１３に送り、この補正部１３によりパターン線幅に基づいて参照データ発生部１２により発生する参照データのプロファイルの傾きを補正する。そして、補正された参照データと測定データとを比較部１５により比較して被検査対象物１の検査を行う。【選択図】　　図１
2004138504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して前記被検査パターンの検査を行うに際し、前記参照データを補正する参照データ補正方法において、
前記測定データから前記被検査パターンの粗密を測定する工程と、
この被検査パターンの粗密の測定結果に基づいて前記参照データのプロファイルの傾きを補正する工程と、
を有することを特徴とする参照データ補正方法。
【請求項２】
前記参照データのプロファイルの傾きは、前記被検査パターンが密になるに従って緩慢に補正することを特徴とする請求項１記載の参照データ補正方法。
【請求項３】
被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して前記被検査パターンの検査を行うに際し、前記参照データを補正する参照データ補正装置において、
前記測定データから前記被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、
このパターン測定手段により測定された前記被検査パターンの粗密に基づいて前記参照データのプロファイルの傾きを補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする参照データ補正装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記被検査パターンの粗密に対する前記参照データのプロファイルの傾きの関係を予め記憶し、この関係に従って前記参照データのプロファイルの傾きを補正することを特徴とする請求項３記載の参照データ補正装置。
【請求項５】
被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して前記被検査パターンの検査を行うパターン検査装置において、
前記参照データを発生する参照データ発生手段と、
前記被検査パターンを測定するセンサと、
このセンサの出力信号から前記測定データを作成する測定データ作成手段と、
前記測定データから前記被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、
このパターン測定手段により測定された前記被検査パターンの粗密に基づいて、前記参照パターン発生手段により発生する前記参照データまたは前記測定データの少なくともいずれか一方を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正されたデータに基いて、前記参照データと前記測定データとを比較する比較手段と、
を具備したことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項６】
被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して前記被検査パターンの検査を行うパターン検査装置において、
前記参照データを発生する参照データ発生手段と、
前記被検査パターンを測定するセンサと、
このセンサの出力信号から前記測定データを作成する測定データ作成手段と、
前記測定データから前記被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、
このパターン測定手段により測定された前記被検査パターンの粗密に基づいて、前記参照パターン発生手段により発生する前記参照データのプロファイルの傾きを補正する補正手段と、
前記測定データ作成手段により作成された前記測定データと前記補正手段により前記プロファイルの傾きが補正された前記参照データとを比較する比較手段と、
を具備したことを特徴とするパターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子デバイスの表面上に形成されるパターンの検査装置に係り、パターン検査に用いる参照データを補正する参照データ補正方法及びその装置、並びにこれら補正方法及びその装置を適用したパターン検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子デバイス等の被検査対象物１の表面上には、複数の被検査パターンが形成されている。これらパターンの線幅検査は、図６に示すようにセンサ２を被検査対象物１の表面上に１走査させて行う。なお、センサ２の１走査をストライプと称する。
【０００３】
パターンの線幅検査は、先ず、センサ２を第１のストライプ上に走査し、次に走査方向を変えて第２のストライプ上に走査し、再び走査方向を変えて第３のストライプ上走査し、この走査を繰り返して最終的に第ｎのストライプまで走査して被検査対象物１の表面全体を走査する。このセンサ２の走査中、当該センサ２の出力信号を処理することによりストライプ毎の測定データが取得される。
【０００４】
一方、被検査対象物１の設計データ等に基づいて被検査対象物１の参照データが作成される。
【０００５】
従って、センサ２の出力信号（画像信号）から取得された測定データと参照データとが比較され、この比較結果から被検査対象物１の表面上におけるパターン欠陥などの検査が行なわれる。
【０００６】
又、従来のパターン検査方法としては、前処理の大きなものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３５３２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にセンサ２は、被検査対象物１の表面上のストライプ中に存在するパターンの線幅すなわちパターンの粗密の度合いによって出力信号のエッジの立ち上がりの傾きが変化する特性を持っている。例えば図７（ａ）に示すようにパターンの線幅が広いと、センサ２の出力信号のエッジの立ち上がりの傾きφは同図（ｂ）に示すプロファイルように大きいが、図８（ａ）に示すようにパターンの線幅が狭くなると、センサ２の出力信号のエッジの立ち上がりの傾きφは同図（ｂ）に示すプロファイルように小さくなる。
【０００９】
このため、パターンの粗密に応じて参照データのプロファイルを補正することが行なわれているが、この参照データの補正方法は、測定データと参照データとの比較結果を総合的に観察しながら疑似欠陥が出力されないように、参照データのプロファイルを１つのパラメータを変化させて当該パラメータを最適値に決定している。
【００１０】
しかしながら、参照データのプロファイルを１つのパラメータのみで変化させてプロファイルを補正しているために十分な補正が行われず、測定データと参照データとの各プロファイル間に差異が生じ、このため欠陥部に対する検出感度が低下したり、疑似欠陥が発生してしまう。
【００１１】
近年、半導体等の電子デバイスの技術の進歩によってパターン線幅は狭くなり、パターンの微細化が進んでいる。このため、センサ２の出力信号のエッジの立ち上がりの傾きφは上記図８（ｂ）に示すように小さくなり、測定データと参照データとの各プロファイル間に差異が生じ、欠陥部に対する検出感度が低下したり、疑似欠陥が発生してしまうため、微細パターンであっても、欠陥検出感度を確保できることが要求されている。
【００１２】
そこで本発明は、パターンの粗密に応じて最適な参照データに補正できる参照データ補正方法及びその装置、これら補正方法及びその装置を適用したパターン検査装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して被検査パターンの検査を行うに際し、参照データを補正する参照データ補正方法において、測定データから被検査パターンの粗密を測定する工程と、この被検査パターンの粗密の測定結果に基づいて参照データのプロファイルの傾きを補正する工程とを有することを特徴とする参照データ補正方法である。
【００１４】
本発明の参照データ補正方法において、参照データのプロファイルの傾きは、被検査パターンが密になるに従って緩慢に補正する。
【００１５】
本発明は、被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して被検査パターンの検査を行うに際し、参照データを補正する参照データ補正装置において、測定データから被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、このパターン測定手段により測定された被検査パターンの粗密に基づいて参照データのプロファイルの傾きを補正する補正手段とを具備したことを特徴とする参照データ補正装置である。
【００１６】
本発明の参照データ補正装置において、補正手段は、被検査パターンの粗密に対する参照データのプロファイルの傾きの関係を予め記憶し、この関係に従って参照データのプロファイルの傾きを補正する。
【００１７】
本発明は、被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して被検査パターンの検査を行うパターン検査装置において、参照データを発生する参照データ発生手段と、被検査パターンを測定するセンサと、このセンサの出力信号から測定データを作成する測定データ作成手段と、測定データから被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、このパターン測定手段により測定された被検査パターンの粗密に基づいて、参照パターン発生手段により発生する参照データまたは測定データの少なくともいずれか一方を補正する補正手段と、補正手段により補正されたデータに基いて、参照データと測定データとを比較する比較手段とを具備したことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１８】
本発明は、被検査パターンを測定して取得された測定データと参照データとを比較して被検査パターンの検査を行うパターン検査装置において、参照データを発生する参照データ発生手段と、被検査パターンを測定するセンサと、このセンサの出力信号から測定データを作成する測定データ作成手段と、測定データから被検査パターンの粗密を測定するパターン測定手段と、このパターン測定手段により測定された被検査パターンの粗密に基づいて、参照パターン発生手段により発生する参照データのプロファイルの傾きを補正する補正手段と、測定データ作成手段により作成された測定データと補正手段によりプロファイルの傾きが補正された参照データとを比較する比較手段とを具備したことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図６と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００２０】
図１はパターン検査装置の構成図である。センサ２は、上記図６に示すように電子デバイス等の被検査対象物１の表面上に対し、第１のストライプ上に走査し、次に走査方向を変えて第２のストライプ上に走査し、再び走査方向を変えて第３のストライプ上に走査し、この走査を繰り返して最終的に第ｎのストライプまで走査して被検査対象物１の表面全体を走査する。
【００２１】
この走査方法は、センサ２を移動して被検査対象物１の表面全体を走査してもよいし、又は被検査対象物１を移動テーブル上に載置して移動してもよい。
【００２２】
測定データ作成部１０は、センサ２の出力信号（画像信号）を順次入力し、この出力信号から例えば１ストライプ毎の測定データを作成する。
【００２３】
線幅測定部１１は、測定データ作成部１０により作成された測定データを取り込み、この測定データから被検査対象物１の表面上に形成された被検査パターンの粗密を測定する。具体的に線幅測定部１１は、図２に示すように１ストライプ内をＫ個の領域に分割し、これらＫ領域毎にそれぞれ当該領域内に存在するパターン幅の各平均値を算出し、その後、Ｋ個のパターン幅平均値の平均値を算出し、この結果得られたパターン平均値を１ストライプ内に存在するパターンの線幅とする。
【００２４】
参照データ発生部１２は、例えばＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）から電子デバイス等の被検査対象物１の設計データを受け取り、この設計データに基づいて被検査対象物１の参照データを発生する。
【００２５】
補正部１３は、線幅測定部１１により測定された被検査パターンの粗密、すなわち被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンの線幅を受け取り、このパターンの線幅に基づいて参照データのプロファイルの立ち上がりの傾き（以下、プロファイルの傾きと省略する）を補正する。
【００２６】
具体的に補正部１３は、補正データメモリ１４を有する。この補正データメモリ１４上のルックアップテーブルには、例えば図３に示すようなプロファイルパラメータが予め記憶されている。このプロファイルパラメータは、データ線幅に対する参照プロファイルの傾きの関係から成る補間曲線からなる。
【００２７】
この補間曲線は、次のようにして求められる。先ず、被検査対象物１の表面上に形成されるべき狭い線幅から広い線幅の複数のパターン線幅が形成された複数の対象物が予め用意される。次に、これら対象物に対してそれぞれセンサ２を走査し、センサ２の出力信号からプロファイルの傾きを求める。これにより、狭い線幅から広い線幅の複数のパターン幅に対するプロファイルの傾きの関係が求められる。そして、これらパターン幅（以下、データ線幅と称する）とプロファイルの傾きとの関係をデータ線幅と参照データのプロファイル（参照プロファイル）の傾きとの関係である補間曲線として補正データメモリ１４上のルックアップテーブルに記憶する。なお、データ線幅は、複数の離散的な値によりプロットされるので、これらプロットを補間法、又は最小二乗法等により曲線化する。
【００２８】
従って、補正部１３は、線幅測定部１１により測定された被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンの線幅を受け取ると、このパターンの線幅に対応した参照プロファイルの傾きを補正データメモリ１４上のルックアップテーブルに記憶されている補間曲線から読み出し、この参照プロファイルの傾きに従って参照データ発生部１２により発生された参照データのプロファイルの傾きを補正する。
【００２９】
この参照データのプロファイルの傾き補正は、参照データ発生部１２により発生された後の参照データに対して補正を掛けてもよいし、参照データ発生部１２内におけるσ発生パラメータにデータ線幅を渡し、参照データ発生部１２内で参照データに対して補正を掛けてもよい。
【００３０】
具体的に補正部１３は、データ線幅が狭く（密）になるに従って参照データのプロファイルの傾きを緩慢に補正し、データ線幅が広く（粗）になるに従って参照データのプロファイルの傾きを急峻に補正する。
【００３１】
又、補正データメモリ１４上のルックアップテーブルには、データ線幅に対する参照プロファイルの振幅の関係の振幅補正曲線が記憶されている。振幅補正曲線は、被検査対象物１の表面上に形成されるべき狭い線幅から広い線幅の複数のパターン線幅が形成された複数の対象物に対してそれぞれセンサ２を走査し、センサ２の出力信号からプロファイルの振幅を求める。これにより、狭い線幅から広い線幅の複数のデータ線幅に対するプロファイルの振幅の関係が求められるので、これが振幅補正曲線として補正データメモリ１４上のルックアップテーブルに記憶される。
【００３２】
従って、補正部１３は、振幅補正曲線に従い、データ線幅が狭く（密）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を小さく補正し、データ線幅が広く（粗）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を大きくに補正する。
【００３３】
比較部１５は、測定データ作成部１０により作成された測定データと、補正部１３により補正された参照データとを受け取り、これら測定データと参照データとを比較して被検査対象物１の表面上に形成されたパターンを検査し、欠陥部を検出する。
【００３４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００３５】
センサ２は、上記図６に示すように電子デバイス等の被検査対象物１の表面上に対し、第１のストライプ上に走査し、次に走査方向を変えて第２のストライプ上に走査し、再び走査方向を変えて第３のストライプ上に走査し、この走査を繰り返して最終的に第ｎのストライプまで走査して被検査対象物１の表面全体を走査する。このときのセンサ２の出力信号は、測定データ作成部１０に順次送られる。
【００３６】
この測定データ作成部１０は、センサ２の出力信号（画像信号）を順次入力し、この出力信号から例えば１ストライプ毎の測定データを作成する。
【００３７】
これと共に、線幅測定部１１は、測定データ作成部１０により作成された測定データを取り込み、この測定データから被検査対象物１の表面上に形成された被検査パターンの粗密を測定する。このとき線幅測定部１１は、図２に示すように１ストライプ内をＫ個の領域に分割し、これらＫ領域毎にそれぞれ当該領域内に存在するパターン幅の各平均値を算出し、その後、Ｋ個のパターン幅平均値の平均値を算出し、この結果得られたパターン平均値を１ストライプ内に存在するパターンの線幅とする。
【００３８】
一方、参照データ発生部１２は、例えばＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）から電子デバイス等の被検査対象物１の設計データを受け取り、この設計データに基づいて被検査対象物１の参照データを発生する。
【００３９】
ところで、上記説明したようにセンサ２の出力信号のプロファイルの傾きは、図４に示すようにパターン線幅が広いと大きくなり、パターン線幅が狭くなると小さくなる。これと共にセンサ２の出力信号のプロファイルの振幅は、同図に示すようにパターン線幅が広いと大きくなり、パターン線幅が狭くなると小さくなる。
【００４０】
従って、補正部１３は、線幅測定部１１により測定された被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンの線幅を受け取り、このパターン線幅に対応した参照プロファイルの傾きを補正データメモリ１４上のルックアップテーブルに記憶されている補間曲線から読み出し、この参照プロファイルの傾きに従って参照データ発生部１２により発生された参照データのプロファイルの傾きを補正する。
【００４１】
これにより参照データのプロファイルは、データ線幅が狭く（密）になるに従って緩慢に補正され、データ線幅が広く（粗）になるに従って急峻に補正される。
【００４２】
これと同時に、補正部１３は、補正データメモリ１４上のルックアップテーブルに記憶されている振幅補正曲線に従い、データ線幅が狭く（密）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を小さく補正し、データ線幅が広く（粗）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を大きくに補正する。
【００４３】
この結果、図５に示すように補正部１３によりプロファイルの傾き及び振幅の補正された参照データと実際の測定データのプロファイルの傾き及び振幅とが一致するようになる。
【００４４】
比較部１５は、測定データ作成部１０により作成された測定データと、補正部１３により補正された参照データとを受け取り、これら測定データと参照データとを比較して被検査対象物１の表面上に形成されたパターンを検査し、欠陥部を検出する。
【００４５】
これ以降、図６に示すようにセンサ２を第１のストライプ上に走査し、次に走査方向を変えて第２のストライプ上に走査し、この走査を繰り返して最終的に第ｎのストライプまで走査するが、第２のストライプにおいて測定データと参照データとを比較するとき、参照データは、第１のストライプの測定データにより補間曲線から決定されるパターン線幅に応じたプロファイルの傾きに補正される。続いて、第３のストライプにおいて測定データと参照データとを比較するとき、参照データは、第２のストライプの測定データにより補間曲線から決定されるパターン線幅に応じたプロファイルの傾きに補正される。
【００４６】
このように上記一実施の形態においては、線幅測定部１１により測定された被検査対象物１の表面上の１ストライプ内に存在するパターンの線幅を受け取り、このパターンの線幅に基づいて参照データのプロファイルの傾きを補正するので、センサ２の出力信号のプロファイルの傾きは、パターン線幅が広いと大きくなり、パターン線幅が狭くなると小さくなるが、このパターン線幅の粗密に応じて参照データのプロファイルの傾きを補正でき、測定データと参照データとの各プロファイル間に差異を生じることはなく、被検査対象物１の表面上の欠陥部のみを検出でき、かつ疑似欠陥を発生することなく、欠陥部に対する検出感度を高くできる。
【００４７】
近年、半導体等の電子デバイスの技術の進歩によってパターン線幅は狭くなり、パターンの微細化が進んでいるが、このような電子デバイスの検査時にも、疑似欠陥が発生することなく、高い欠陥検出感度を確保できる。
【００４８】
これと共に、補正部１３は、振幅補正曲線に従い、データ線幅が狭く（密）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を小さく補正し、データ線幅が広く（粗）になるに従って参照データのプロファイルの振幅を大きくに補正するので、さらにパターン線幅の粗密に応じて参照データのプロファイル振幅も補正でき、より測定データと参照データとの各プロファイルを一致させることができ、疑似欠陥を発生させず、欠陥部に対する検出感度をより高くできる。
【００４９】
従って、被検査対象物１の表面上のパターン線幅又はパターンの粗密に依存せずに、センサ２又は光学系特性を考慮した参照データの発生が可能になり、参照データのプロファイルの傾きやＭＴＦをセンサ２の出力信号のプロファイルに一致させることができ、被検査対象物１の表面上のパターンの検査の感度マージンを向上できる。
【００５０】
又、これら参照データのプロファイルの傾き及び振幅の補正は、線幅測定部１１により測定されたパターン線幅を受け取ってリアルタイムに行うので、電子デバイス等の被検査対象物１の表面検査を高精度にかつ短時間で行える。
【００５１】
さらに、第ｎのストライプにおいて測定データと参照データとを比較するとき、参照データは、第ｎ−１のストライプの測定データにより補間曲線から決定されるパターン線幅に応じたプロファイルの傾きに補正するので、常に参照データのプロファイルの傾きを、実際の被検査対象物１の表面上のパターン幅の変化に対応させることができる。
【００５２】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００５３】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【００５４】
例えば、上記一実施の形態において、電子デバイスなどの被検査対象物１の表面上のパターン検査に適用した場合について説明したが、パターンとしては、線に限らず、例えば正方形パターンや長方形パターン、円形パターンなどの検査にも適用できる。
【００５５】
なお、参照データを補正するに変えて、測定データを補正することにしても良い。すなわち、パターンが密なほど測定データのプロファイルの傾きが大きくなるように補正しても良い。
【００５６】
又、参照データ及び測定データをともに補正してもよい。すなわち、パターンが密なほど測定データのプロファイルの傾きを大きくし、参照データのプロファイルの傾きを小さくするようにしても良い。
【００５７】
又、パターンが充分に疎な部分に対応する測定データ及び／又は参照データについては補正を行わないこととしても良い。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、パターンの粗密に応じて最適な参照データに補正できる参照データ補正方法及びその装置、これら補正方法及びその装置を適用したパターン検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における線幅測定部におけるパターン線幅の算出を示す図。
【図３】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における補正データメモリに記憶されているプロファイルパラメータの模式図。
【図４】パターン線幅に対するセンサの出力信号のプロファイルの傾き及び振幅の変化を示す図。
【図５】本発明に係わるパターン検査装置の一実施の形態における補正部により補正された参照データと測定データとのプロファイルの一致を示す模式図。
【図６】従来のパターン検査方法を説明するための図。
【図７】幅の広いパターンを測定したときのセンサ出力のプロファイルを示す図。
【図８】幅の狭いパターンを測定したときのセンサ出力のプロファイルを示す図。
【符号の説明】
１：被検査対象物　２：センサ　１０：測定データ作成部　１１：線幅測定部１２：参照データ発生部　１３：補正部　１４：補正データメモリ　１５：比較部
【図１】
2004138504.tif 000003
【図２】
2004138504.tif 000004
【図３】
2004138504.tif 000005
【図４】
2004138504.tif 000006
【図５】
2004138504.tif 000007
【図６】
2004138504.tif 000008
【図７】
2004138504.tif 000009
【図８】
2004138504.tif 000010