(57)【要約】      （修正有）【課題】危険度の高いシステマティック欠陥を識別することのできる半導体装置の製造方法及びプログラムを提供する。【解決手段】実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、一方向に露光量を変化させ、他方向にＦｏｃｕｓ量を変化させた複数の露光領域がマトリックス状に配列されたウェーハを作製する工程（１）と、前記ウェーハの欠陥検査を行なう工程（２）と、前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、システマティック欠陥を識別する工程（３）と、識別された前記システマティック欠陥が発生する露光条件に基づいて、前記システマティック欠陥について危険度の順位付けを行なう工程（４）とを有する。【選択図】図１
2012089635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に露光量を変化させ、他方向にＦｏｃｕｓ量を変化させた複数の露光領域がマトリックス状に配列されたウェーハを作製する工程と、
前記ウェーハの欠陥検査を行なう工程と、
前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、システマティック欠陥を識別する工程と、
識別された前記システマティック欠陥が発生する露光条件に基づいて、前記システマティック欠陥について危険度の順位付けを行なう工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記順位付けを行なう工程は、前記複数の露光領域毎に重み付けを行なう工程を含む請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記重み付けを行なう工程は、最適露光条件に近い露光条件ほど大きい数値になるよう露光領域毎に数値の割り当てを行なう工程を含む請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記重み付けを行なう工程は、各々のシステマティック欠陥について、前記露光領域毎に割り当てられた数値の和を算出する工程と、前記数値の和が大きいものほど危険度が高いシステマティック欠陥であると判定する工程とを含む請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記識別する工程は、前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、共通欠陥及びランダム欠陥を識別し、これらの欠陥以外の欠陥をシステマティック欠陥として識別する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路において微細化が益々要求されている。微細化が進むにつれ、リソグラフィ・マージンを確保することが困難になってきており、いわゆるシステマティック欠陥の割合が増加している。
【０００３】
したがって、システマティック欠陥の位置座標を予め特定し、この座標情報（位置情報）を利用して管理・対策を行なうことにより、デバイスの生産歩留まりの低下を防止することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３６０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
危険度の高いシステマティック欠陥を識別することのできる半導体装置の製造方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態は、以下の工程を有する半導体装置の製造方法を提供する。
（１）一方向に露光量を変化させ、他方向にＦｏｃｕｓ量を変化させた複数の露光領域がマトリックス状に配列されたウェーハを作製する工程
（２）前記ウェーハの欠陥検査を行なう工程
（３）前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、システマティック欠陥を識別する工程
（４）識別された前記システマティック欠陥が発生する露光条件に基づいて、前記システマティック欠陥について危険度の順位付け（重み付け）を行なう工程
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態に係る半導体装置の製造方法の工程を示すフロー図である。
【図２】重み付けを行なう工程のＦｏｃｕｓ確率分布の一例を説明するための図である。
【図３】重み付けを行なう工程のＤｏｓｅ確率分布の一例を説明するための図である。
【図４】重み付けを行なう工程の一例を説明するための図である。
【図５】システマティック欠陥について危険度の順位付けを行なう工程の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、実施の形態に係る半導体装置の製造方法の工程を示すフロー図である。
本実施の形態は、以下の工程を有する半導体装置の製造方法である。
（１）一方向に露光量（Ｄｏｓｅ）を変化させ、他方向にＦｏｃｕｓ量を変化させた複数の露光領域がマトリックス状に配列されたウェーハを作製する工程（図１の（１））
（２）前記ウェーハの欠陥検査を行なう工程（図１の（２））
（３）前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、システマティック欠陥を識別する工程（図１の（３））
（４）識別された前記システマティック欠陥が発生する露光条件に基づいて、前記システマティック欠陥について危険度の順位付けを行なう工程（図１の（４））
【０００９】
以下、（１）〜（４）の工程を順に説明する。
〔（１）ウェーハを作製する工程〕
本実施の形態における複数の露光領域がマトリックス状に配列されたウェーハは、ウェーハに対して、当該ウェーハの一方向に露光量（ドーズ）を変化させ、かつ他方向にＦｏｃｕｓ量を変化させて露光を行なうことにより作製する。
【００１０】
ウェーハは、例えば、特許文献１と同様の方法で作製することができる。
例えば、電子ビーム描画装置によって１２インチ・ウェーハの行方向には露光量を０．９、０．９５、１．００、１．０５、１．１０、１．１５（×１０−６クローン／ｃｍ２）と変化させ、列方向には０．７μｍだけオーバーフォーカスした状態から順に０．１μｍ刻みで０．６μｍアンダーフォーカスの状態まで段階的に変化させて露光を行なうことで、２０ｍｍ×４０ｍｍのサイズの多数のダイが形成されたウェーハを作製できる。
【００１１】
〔（２）欠陥検査を行なう工程〕
上記方法で作製されたウェーハの検査は、公知の方法で行なうことができる。例えば、隣接する同一パターン同士を比較するダイトゥダイ（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）比較検査、セルトゥセル（Ｃｅｌｌ−ｔｏ−Ｃｅｌｌ）比較検査、又はフォトマスクのパターンと設計パターンデータとを比較するダイトゥデータベース（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄａｔａｂａｓｅ）比較検査により行なうことができる。
【００１２】
Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ及びＣｅｌｌ−ｔｏ−Ｃｅｌｌ比較検査は、検査エリア内の所望の箇所にレーザービーム又は電子ビームを照射し、検査イメージを取得し、比較対象のＤｉｅ又はＣｅｌｌの両検査イメージを比較する。そして、比較された検査イメージの強度分布に対して、あるしきい値を定義し、このしきい値を超える箇所を欠陥として認識し、認識された欠陥の座標情報（位置情報）を蓄積し、欠陥データとして検査装置内に記録する。
【００１３】
一方、Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄａｔａｂａｓｅ比較検査は、設計データから検査イメージを予測し、比較検査に用いられる参照（検査）データとして検査装置内に蓄積する。そして、蓄積された参照データと実際の検査イメージとを比較することにより、検査を行う。
【００１４】
〔（３）システマティック欠陥を識別する工程〕
次に、前記欠陥検査工程で検出された欠陥について、システマティック欠陥を識別する。システマティック欠陥の識別は、例えば、上記欠陥検査工程で検出された欠陥について、共通欠陥及びランダム欠陥をまず識別して除外した後、これらの欠陥以外の欠陥をシステマティック欠陥として識別することにより行なう。ここで、共通欠陥の識別は、全てのショット内に同一座標で存在する欠陥を共通欠陥であると判定することにより行ない、ランダム欠陥の識別は、最適露光条件ショットを基準に露光量を変化させる方向又はＦｏｃｕｓ量を変化させる方向に依存なく発生している（存在する）欠陥をランダム欠陥であると判定することにより行なう。
【００１５】
従来の方法は、（３）の工程で得られたシステマティックな欠陥パターンに対し、全ての露光領域から得られた総数により危険度を判定していた。具体的には、（３）の工程でシステマティック欠陥と判定された欠陥が多く存在しているほど危険度の高い欠陥パターンであるとし、数の少ない欠陥は危険度の低い欠陥パターンとされていた。
【００１６】
しかし、例えば図２に示すように、中央を最適Ｆｏｃｕｓ量、つまりターゲットとするＦｏｃｕｓ量とした場合、ターゲットとするＦｏｃｕｓ量からのズレ量が大きくなればなるほど発生確率は低くなる。図３に示すように、Ｄｏｓｅ量に関しても同様のことが言える。
【００１７】
図２は、Ｆｏｃｕｓ確率分布を示し、ターゲットとするＦｏｃｕｓ量を中央とし、ショット毎Ｆｏｃｕｓ量の各列の確率を百分率で数値化した値をそれぞれ表記した一例を示すものであり、図３は、Ｄｏｓｅ確率分布を示し、各行の確率を百分率で数値化した値をそれぞれ表記した一例を示すものである。
ターゲットとするＤｏｓｅ量やＦｏｃｕｓ量から大幅に条件が離れた場合のみに発生するようなパターン欠陥は、例え数が多かったとしても危険度の高いパターンであるとは言い難い。そこで本実施形態では、ターゲットとするＤｏｓｅ量及びＦｏｃｕｓ量からのズレ量に応じて各システマティック欠陥について重み付けを行う。以下に、危険度の順位付けを行なう工程について説明を記載する。
【００１８】
〔（４）危険度の順位付けを行なう工程〕
図４は、重み付けを行なう工程の一例を説明するための図である。
図４は、図２及び図３でそれぞれ数値化した値を露光領域毎に掛け合わせた数値を表し、これらの数値をもって露光領域毎に重み付けをした一例を示すものである。
【００１９】
重み付けを行なう工程は、最適露光条件の露光領域に近い露光領域が大きい数値になるよう露光領域毎に数値の割り当てを行なう工程を含む。従って、最適露光条件に近い露光条件ほど、大きな数値となる。
【００２０】
図５は、複数のシステマティック欠陥について前述した重み付けを用いて危険度の順位付けを行なう工程の一例を説明するための図である。
【００２１】
システマティック欠陥の危険度の順位付けは、図５に示すように、各露光領域間で欠陥座標が同一な欠陥を同一のシステマティック欠陥であると識別し（図５では５種類）、各々のシステマティック欠陥について、露光領域毎に割り当てられた上記数値の和を算出する。例えば、図５において○（白抜き丸）で表されるシステマティック欠陥は、１行の１〜７列及び２行の１列と７列のダイに存在する。これらの露光領域に割り当てられた図４の数値の和を算出すると、０＋０．１＋０．２＋２．４＋０．２＋０．１＋０＋０．１＋０．１＝３．２となる。そして、同様に他のシステマティック欠陥についても露光領域に割り当てられた図４の数値の和を算出し、当該数値の和が大きいものほど危険度が高いシステマティック欠陥であると判定する。
当該数値は前述したように最適露光条件のダイに近い露光領域が大きく設定されているため、最適露光条件の露光領域に近い露光領域に発生するシステマティック欠陥の危険度が高くなる傾向となる。従って、図５では、当該数値の和が最も大きい□（白抜き四角）で表されるシステマティック欠陥が最も危険度が高いと判定される。
【００２２】
以上のようにして、頻度は低いが、最適露光条件の露光領域に近い露光領域に発生するシステマティック欠陥を危険度が高いシステマティック欠陥と識別し、抽出することができる。
【００２３】
一般的に行なわれている半導体装置の製造工程において、こうして得られた危険度が高いシステマティック欠陥の座標情報（露光条件）を利用し、必要に応じて対策（条件の最適化など）を行なう。これにより、危険度が高いシステマティック欠陥を回避し、生産歩留まりの低下を防止することができる。
【００２４】
〔プログラム〕
上記の本実施形態で説明した工程は、当該工程の手順が記述されたプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって、実行することができる。具体的には欠陥検査で得られた欠陥データに関し、少なくともシステマティック欠陥を識別する工程と、予め決められた基準に基づいてシステマティック欠陥に重み付けを行なう工程とをコンピュータに実行させる。上記プログラムは、磁気ディスク等の記録媒体又はインターネット等の通信回線（有線又は無線）によって提供することができる。
【００２５】
〔実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、危険度の高いシステマティック欠陥を識別することのできる半導体装置の製造方法及びプログラムを提供することができる。これにより、危険度の高いシステマティック欠陥を避けるように露光条件を調整することが可能となり、対策を行なうことで半導体装置の生産歩留まりの低下を防止することができる。
【００２６】
本発明は、本実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【図１】
2012089635.tif 000003
【図２】
2012089635.tif 000004
【図３】
2012089635.tif 000005
【図４】
2012089635.tif 000006
【図５】
2012089635.tif 000007