JP4926208B2 - 走査型電子顕微鏡装置、及び評価ポイント生成方法、並びにプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態による、試料の二次電子像(Secondary Electron:SE像)あるいは反射電子像(Backscattered Electron:BSE像)を取得する走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)の概略構成を示すブロック図である。なお、ここでは、SE像とBSE像を総称してSEM画像と呼ぶこととする。また、ここで取得される画像は、測定対象を垂直方向から観察したトップダウン画像、あるいは任意の傾斜角方向から観察したチルト画像の一部または全てを含むものとする。
図3(a)は、任意のEPを観察するための代表的な撮像シーケンスを示す図である。撮像シーケンスにおける撮像ポイント・撮像順序・撮像条件は、撮像レシピにより指定される。
半導体ウェーハに配線パターンを形成する際は、半導体ウェーハ上にレジストと呼ばれる塗布材を塗布し、レジストの上に配線パターンの露光用マスク(レチクル)を重ね、その上から可視光線・紫外線あるいは電子ビームを照射し、レジストを感光することによって配線パターンを形成する方法が採用されている。このようにして得られた配線パターンは照射する可視光線・紫外線あるいは電子ビームの強度や絞りによってパターンの形状が変化するため、高精度の配線パターンを形成するにはパターンの出来栄えを検査する必要がある。
scope:CD−SEM)が広く用いられている。測定を要する半導体パターン上の危険ポイントを評価ポイント(以降EPと呼ぶ)としてSEMにて観察しその観察画像からパターンの配線幅などの各種寸法値を計測し、これらの寸法値からパターンの出来栄えを評価している。
まず、EPにおける半導体パターンの出来栄えを検査するためには、EPを撮像するための撮像レシピを作成しなければならないが、半導体パターンの微細化に伴い検査を要するEPの点数が増大し、撮像レシピの生成に膨大な労力と時間を要するという問題が発生している。上記特許文献1は、EP座標・サイズ・撮像条件等をSEMオペレータが手動で与えた場合について記載しており、SEMオペレータの作業時間低減には至っていない。
以下に、走査型電子顕微鏡装置のスループット向上を図ることを目的とし、あらかじめ観察する対象として指定されたデバイスを基づいて、電気特性解析が可能な範囲を網羅するように、撮像レシピに登録すべきEPを配置するための処理について説明する。
以下、EPの位置(FOVサイズを含めてもよい)を自動で決定する処理の詳細について説明する。手動で行う必要のあった電気特性検証を行うためのデバイスを包含するEP位置決定を自動化することによって、レシピ生成に要する時間を短縮し、SEMの撮像準備を含めたトータルのスループットを向上させることができかつ、SEMの稼働率向上に繋がる。
図3を用いた撮像レシピの説明においては、撮像レシピに登録すべき情報の一例として一組のEP、AP、AF、AST、及びABCCに関して挙げた。図5では特に、評価ポイント自動生成に要する情報、及びレシピとして出力される情報の内容について、例示されている。同図において評価ポイント自動生成エンジン(以下、単に「エンジン」ということもある)501に伸びる矢印(513はその凡例)の端点に位置する情報502乃至506は、エンジン501の入力情報であることを示す。また、エンジン501と黒丸で結ばれたリンク(514はその凡例)の端点に位置する情報507乃至512は、エンジン501の入力情報にも出力情報にもなりうることを示す。
次にエンジン501の入出力情報502乃至512の詳細内容について説明する。
(i)入力情報となる情報の内容
評価ポイントの情報502として、評価デバイス情報[q]503、評価ポイントのパラメータ情報504がある。ここで配列番号qは、CADデータ上で選択された複数の評価デバイスのIDを示している(q=1〜Nq,Nq≧1)。
評価ポイント情報508として、評価ポイントEP[p]の座標509、評価ポイントEP[p]サイズ510、EP[p]結合ラベル511、撮像シーケンス(撮像順序等)512がある。撮像シーケンス512は前述EP[p]をどのような順番で撮像するかあるいは、各種処理をどのように行うかを指定するためのものである。
図6(a)乃至(c)は、全体の評価ポイント自動生成処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップ601aでは、エンジン501は、ユーザが指定することにより、或いは、HotSpot抽出やタイミング解析によるクリティカルパス情報などで自動指定された評価デバイス[Nq]をCADデータより取得する。CADデータ上にて指定された測定デバイス例が図7(a)及び(b)に示されている。
図6(b)は、配線処理(ステップ606a)の詳細を説明するためのフローチャートである。
ステップ601bでは、エンジン501は、評価デバイス[q]の構成配線要素(図形)[Nr]を取得する。これは、配線デバイスはCADデータ上において、図8の801及び802に示されるように、分岐ごとに1つの線分情報として登録されているためである。
図6(c)は、セル処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
ステップ601cでは、エンジン501は、評価デバイス[q]のセル外形枠の左上と右下頂点座標を取得し、FOVの配置方向を決定する。なお、図9では、配置方向は左から右となっている。
図10は、FOVを配置した後の状態を示す図である。図10に示されるように、本発明によるFOV配置処理を実行すれば、配線及びセルに応じてFOVを適切に配置することができるともに、FOVが互いに重なる面積を最小にすることができるようになる。
本発明では、CADデータが有しているデバイス形状情報(回路設計データとレイアウト設計データを含む)から、電気特性測定に必要な構成領域を全てFOV内に収まるように、デバイス形状に沿ってFOVを重ならないように配置するための画像取得条件を決定する。これにより、ユーザが手動で電気特性を有する部分を入力する必要がなくなり、容易に回路動作についての検証すべき箇所を抽出することができる。
115・・・処理・制御部(コンピュータシステム)
404、501・・・評価ポイント自動生成エンジン
412、515・・・データベース
401、503・・・評価デバイス情報格納部
402、503・・・CADデータ格納部
403、504・・・評価ポイントパラメータ情報格納部
509・・・EP座標情報格納部
510・・・EPサイズ情報格納部
511・・・EP結合ラベル情報格納部
512・・・撮像シーケンス情報格納部
Claims (8)
- 評価デバイス上の評価ポイントに電子線を照射して、前記評価ポイントの画像を取得する走査型電子顕微鏡装置であって、
前記評価デバイスのCADデータを入力する入力部と、
前記CADデータに基づいて前記評価デバイスの評価ポイントを決定する評価ポイント生成部と、
前記評価ポイント生成部によって決定された前記評価ポイントの情報を出力する出力部と、
デバイスを構成する複数種類の基本構成図形を格納する基本構成図形データベースと、を備え、
前記評価ポイント生成部は、前記評価デバイス上の配線部分及びセル部分を、前記CADデータに基づいて特定し、当該特定部分に対して前記評価ポイントに相当するFOV(Field Of View)を決定し、当該決定されたFOVを前記特定部分に配置し、
さらに、前記評価ポイント生成部は、前記基本構成図形データベースを参照して、レイアウト設計データが有する前記基本構成図形を抽出し、前記配線部分については、当該配線部分を構成する基本構成図形の複数の頂点を特定し、前記FOVの配置を開始する第1の頂点と前記FOVの配置を終了する第2の頂点を決定し、前記第1の頂点から前記第2の頂点の方向に前記FOVを、互いのFOVの重なる面積が最小となるように配置することを特徴とする走査型電子顕微鏡装置。 - 前記評価ポイント生成部は、前記CADデータに含まれる回路設計データとレイアウト設計データとを照合して前記配線部分及び前記セル部分を特定することを特徴とする請求項1に記載の走査型電子顕微鏡装置。
- 前記評価ポイント生成部は、前記セル部分については、セル外形からFOV配置始点となる開始頂点とFOV配置終点となる終了頂点を特定し、
前記開始頂点から前記終了頂点に向けて順番に前記FOVを、互いのFOVが重ならないように配置することを特徴とする請求項1に記載の走査型電子顕微鏡装置。 - 前記配線部分が複数の基本構成図形によって構成される場合、前記評価ポイント生成部は、基本構成図形毎に前記第1及び第2の頂点を決定し、前記FOVを配置することを特徴とする請求項1に記載の走査型電子顕微鏡装置。
- 前記出力部は、前記FOVの配置処理が完了した場合、前記評価デバイス上に前記FOVを配した状態を表示する表示処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の走査型電子顕微鏡装置。
- 前記評価ポイント生成部は、前記配置したFOVに対して撮像順序を示すラベルを付与することを特徴とする請求項1に記載の走査型電子顕微鏡装置。
- 評価デバイス上の評価ポイントに電子線を照射して、前記評価ポイントの画像を取得する走査型電子顕微鏡装置における評価ポイント生成方法であって、
入力部から入力される前記評価デバイスのCADデータを取得するステップと、
評価ポイント生成部が、前記CADデータに基づいて前記評価デバイスの評価ポイントを決定するステップと、
出力部が、前記評価ポイント生成部によって決定された前記評価ポイントの情報を出力するステップと、を備え、
前記評価ポイントを決定するステップにおいて、前記評価ポイント生成部は、前記評価デバイス上の配線部分及びセル部分を、前記CADデータに基づいて特定し、当該特定部分に対して前記評価ポイントに相当するFOV(Field Of View)を決定し、当該決定されたFOVを前記特定部分に配置し、
前記評価ポイントを決定するステップにおいて、さらに、前記評価ポイント生成部は、デバイスを構成する複数種類の基本構成図形を格納する基本構成図形データベースを参照して、レイアウト設計データが有する前記基本構成図形を抽出し、前記配線部分については、当該配線部分を構成する基本構成図形の複数の頂点を特定し、前記FOVの配置を開始する第1の頂点と前記FOVの配置を終了する第2の頂点を決定し、前記第1の頂点から前記第2の頂点の方向に前記FOVを、互いのFOVの重なる面積が最小となるように配置することを特徴とする評価ポイント生成方法。 - コンピュータに請求項7に記載の評価ポイント生成方法を実行させるためのプログラム。
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