JP5787746B2 - 信号処理方法および信号処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1による信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示す信号処理装置は、走査型電子顕微鏡12と、コンピュータ13と、スキャン制御回路19と、アクチュエータ制御回路24と、モニタ14と、記録装置2とを備える。
図2A乃至図2Cは、検査対象パターンと検出器6との位置関係を示す図である。ここでは、検査対象パターンとしてライン・アンド・スペースパターン(以下、単に「L/Sパターン」という)を取り挙げる。図2Aは、検出器6の一例として検出器601が示されている。また、図2Bには、ウェーハ11上に形成されたL/Sパターン25が示されている。そして、L/Sパターン25のスペース部の底面には欠陥28が存在する(図2C参照)。
Y=ACOSθ+B [A、B:定数]
(i)22.5°≧θ≧0°, 202.5°≧θ≧157.5°,360°>θ≧337.5°の範囲の検出器で得られた信号について、θ=θ1と決める。
(ii)67.5°≧θ≧22.5°,157.5°≧θ≧112.5°,247.5°≧θ≧202.5°,337.5°≧θ≧292.5°の範囲の検出器で得られた信号について、θ=θ2と決める。
(iii)112.5°≧θ≧67.5°,292.5°≧θ≧247.5°の範囲の検出器で得られた信号について、θ=θ3と決める。
本実施形態の特徴の一つは、エネルギーフィルタ7(図1参照)を用いて異なるエネルギーの電子で構成されるSEM画像をいくつか取得し、それぞれに対して、異なる関数f(θ)の信号処理を施す点にある。これにより、上述した実施形態1による信号処理方法によりも有利な効果が得られる。特に、溝に沿って配置されている検出器の領域(図4の領域26、図3Aの検出部50など)で検出される高エネルギーの反射電子信号で構成されるSEM画像については、強いFilter処理を行うとなお良い。その例を図5に示す。電子ビーム1のエネルギーが25keVのとき、検出電子のエネルギーEは、25keV≧E≧0eVとなる。このとき、以下のように画像処理を行う。
f2(θ):L/Sの長手方向に沿った(平行な)方向にY個のピクセルの平均化を行うFilter処理
E≒25keV,Y=M(Mは2以上の自然数);9°≧θ≧0°, 360°>θ≧351°,189°≧θ≧171°(図5Aの検出領域70)
E≒25keV,Y=1;171°≧θ≧9°, 351°≧θ≧189°(図5Aの検出領域71)
E<25keV,Y=N(Nは自然数);全てのθ(図5B)
本実施形態は、複数の領域に分離または分割された検出器により互いに独立に検出された反射電子の信号から、高アスペクト比のパターン中に存在する欠陥の深さ方向の位置を算出するための信号処理方法を提供するものである。
図8A乃至図8Cは、参照データを作成するための高アスペクト比のパターンのいくつかの例を示す。図8AのL/Sパターン125は、スペース中の溝底の位置でショート欠陥30が発生し、図8BのL/Sパターン125は、スペース中の溝の深さ方向中央の位置でショート欠陥31が発生し、図8CのL/Sパターン125は、溝の表面の位置でショート欠陥32が発生している。
図9A乃至図9Dは、本実施形態による信号処理方法の説明図である。図9Aは、回転対称に4分割された検出器501を示す。本実施形態では、検出器501を用いて50eV以下のエネルギーの荷電粒子である二次電子を検出し、得られた二次電子信号を処理することによって高アスペクト比のパターン中に存在する欠陥の深さ方向の位置を算出する。
Claims (4)
- 基体上に形成されたパターンを荷電粒子線で走査する工程と、
前記基体から放出された二次荷電粒子のうち、所定の閾値以下のエネルギーを有する二次荷電粒子を、N(Nは4以上の偶数)個の領域に分離または分割された検出器で検出し、信号として前記領域毎に出力する工程と、
前記信号を処理する工程と、
を備え、
前記パターンは、回転対称形状のパターンで且つ互いに直交する第1および第2の方向のいずれにも等間隔で配置されたパターン以外のパターンであり、
前記信号を処理する工程は、
前記領域毎に前記信号のS/Nを算出し、任意の領域で得られたS/Nで、前記任意の領域とは異なる他の領域であって前記検出器の検出面に平行な任意の方向に対する角度が前記任意の領域とは異なる領域のS/Nを規格化し、得られた値に基づいて欠陥の深さ方向の位置または前記パターンの底面の深さを算出する工程を含む、
信号処理方法。 - 前記欠陥の深さ方向の位置または前記パターンの底面の深さは、前記規格化により得られた値と、予め準備された参照データとを比較することにより算出される、ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理方法。
- 前記検出器の前記N個の領域は、
前記パターンがラインパターンまたは単一の楕円パターンである場合は長手方向または長軸方向をY軸方向とし、前記パターンが前記ラインパターンおよび前記単一の楕円パターン以外のパターンである場合はパターンの配置において最小ピッチを有する方向をY軸方向とし、前記基体の表面に平行な面内で前記Y軸方向に直交する方向をX軸とすると、Y軸を含む第1の領域およびX軸を含む第2の領域を少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の信号処理方法。 - 荷電粒子を生成して荷電粒子線を基体に照射する荷電粒子源と、
前記基体上に形成されたパターンを前記荷電粒子線で走査する走査手段と、
N(Nは4以上の偶数)個の領域に分離または分割されて前記基体から放出された二次荷電粒子のうち、所定の閾値以下のエネルギーを有する二次荷電粒子を前記領域毎に検出し、信号として出力する検出手段と、
前記領域毎に前記信号のS/Nを算出し、任意の領域で得られたS/Nで、前記任意の領域とは異なる他の領域であって前記検出手段の検出面に平行な任意の方向に対する角度が前記任意の領域とは異なる領域のS/Nを規格化し、得られた値に基づいて欠陥の深さ方向の位置または前記パターンの底面の深さを算出する信号処理手段と、
を備え、
前記パターンは、回転対称形状のパターンで且つ互いに直交する第1および第2の方向のいずれにも等間隔で配置されたパターン以外のパターンである、
信号処理装置。
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