TW523778B - Pattern defect checking method and device - Google Patents

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523778 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1 ·發明的領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是關於由使用C A D資料檢查如晶圓圖樣或遮 罩圖樣之圖樣之缺陷之圖樣缺陷檢查方法。 2 .先前技藝的說明 在各種半導體之製程中，檢查使用於圖樣處理之遮罩 圖樣或於半導體晶圓上形成之晶圓圖樣在特定的條件中是 否已被正確地形成是必需的。.當執行此類圖樣缺陷檢查時 ，有關技藝採取之方法包括由使用電子顯微鏡或其類似， 或遮罩圖樣的S E Μ影像或光學影像獲得被檢查之晶圓圖 樣，且包含以具特定參考影像之此方式獲得之被檢查之圖 樣的影像之檢查缺陷的方法，或準備用以做晶圓圖樣或遮 罩之C A D資料及由比較被檢查之圖樣影像與自C A D資 料之C A D圖樣影像執行圖樣缺陷檢查的方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，在實現超良好處理以形成遮罩圖樣於，例如， 直徑大約2 0 c m的大晶圓上的例子中，這些圖樣的數目 將是龐大的。結果，如果遮罩圖樣或晶圓的缺陷檢查由使 用上述有關技藝方法實行，不但被檢查之遮罩影像的資料 獲得之因素花很多時間，而且需求的圖樣影像與影像資料 比較的資料傳送也需要很多時間。因此，整個檢查時間變 得極長，且特別地，有這不限於採取突然出現短期大量生 產所需之生產處理之問題。 發明的節要 本發明的一目的是提供可預期增加晶圓或遮罩圖樣的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 523778 A7 __ B7 ___ 五、發明説明（2 ) 缺陷檢查的速度以解決上述有關技藝的問題之圖樣缺陷檢 查方法以及裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲解決上述問題，用本發明，對應於圖樣形狀之圖樣 訊號由使用電子光束根據由被檢查之圖樣的二維掃描獲得 之次電子而獲得，圖樣訊號與對應於做圖樣之C A D圖形 之C A D訊號比較，且圖樣之缺陷之檢查係根據比較結果 而執行。 根據本發明，提供了檢查如晶圓圖樣或遮罩圖樣之圖 樣之缺陷之圖樣缺陷檢查裝置，包含由使用回應一指定的 掃描訊號之電子光束檢查圖樣的二維掃描之電子光束掃描 裝置，輸出對應於根據由電子光束的掃描獲得之次電子之 圖樣形狀之圖樣訊號之圖樣訊號輸出機構，根據製作圖樣 之C A D資料，與圖樣訊號的輸出同步，輸出表示經獲得 的圖樣形狀之C A D訊號輸出機構，以及比較圖樣訊號與 C A D訊號之比較機構，其中圖樣之缺陷係根據自比較機 構之輸出而檢查。 C A D訊號輸出機構可以使根據掃描訊號之C A D訊 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 號與遮罩訊號同步。 儲存C A D資料於記憶體中，由讀取C A D資料使 CAD訊號自記憶體輸出機構輸出CAD訊號，根據表示 根據掃描訊號獲得之電子光束的掃描點之座標之座標訊號 之座標位置也是可能的。 對圖樣訊號輸出機構而言包含偵測次電子之次電子偵 測器，以及比較自次電子偵測器之輸出訊號與一指定的固 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐) ^ 523778 A7 B7 五、發明説明（3 ) 定位準的參考訊號之靈敏度調節器以獲得圖樣訊號也是可 能的。進一步，取得自比較機構之CAD訊號與圖樣訊號 的不協調資訊當作缺陷訊號，且儲存以此方式取得之缺陷 訊號於記憶體中是可能的。 根據本發明，也提供了圖樣缺陷檢查方法，作爲檢查 如晶圓圖樣或遮罩圖樣之圖樣之缺陷，比較獲得對應於根 據由使用電子光束檢查之圖樣的二維掃描獲得之次電子之 圖樣形狀之圖樣訊號的步驟，比較圖樣訊號與對應於做圖 樣之CAD圖形之CAD訊號，且檢查根據比較結果之圖 樣之缺陷。 在此例中，圖樣訊號與C A D訊號可以根據電子光束 的二維掃描之掃描訊號而同步。 圖形的簡要說明 圖1是顯示一本發明的圖樣缺陷檢查裝置的實施例的 範例之槪圖。 圖2 A是X方向掃描訊號S 1 X的位準。 圖2 B是Y方向掃描訊號S 1 Y的位準。 圖3 A呈現曝光遮罩Μ的圖樣的部分。 圖3 Β呈現當圖樣部位由使用電子光束2 Β以如由圖 形之點線Ρ所示之X方向掃描時獲得之輸出訊號S 2。 圖3 C呈現回應由圖3 Α所示之圖樣形狀以二位元方 式於位準之變化獲得之圖樣訊號S 3。 圖3 D呈現根據C A D資料D T估計之圖樣形狀之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4M^ (21〇X297々.） 7〇Ζ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523778 A7 B7 五、發明説明（4 ) C A D圖形。 圖3 E呈現CAD訊號S 4的波形。 圖3 F代表缺陷訊號S 6。 圖4是一顯示檢查結果資料的範例之圖形。 主要元件對照表 1 圖樣缺陷檢查裝置 2 電子光束掃描裝置 2 A 電子槍 2 B 電子光束 2 C 樣品桌 2D 電子透鏡 2 E 變流裝置 Μ 曝光遮罩 S 1 掃描訊號 3 掃描訊號產生器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S 1 X X 方 向 掃 描 訊 Wl S 1 Y Υ 方 向 掃 描 訊 號 2 Ε X X 方 向 變 流 裝 置 線 圈 2 Ε Y Υ 方 向 變 流 裝 置 線 圈 2 Β a 次 電 子 4 次 電 子 偵 測 器 S 2 掃 描 訊 Prfe 5 敏 度 三田 節 器 5 A 可 變 電 阻 電 位分 割 電 路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 523778 A7 B7 五、發明説明（5 ) 5 B 電壓比較器 S 3 遮 罩 訊 號 6 訊 號 比 較 器 S 4 C A D 訊 Wl 7 記 憶 體 8 C A D 訊 號 產生器 S 5 座 標 訊 號 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) D T C A D資料 V r 參考電壓 MX 遺失部分 S 6 缺陷訊號 9 缺陷儲存記憶體 較佳實施例的詳細說明 本發明的實施例的範例將參考圖形而詳細地說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1是顯示一本發明的圖樣缺陷檢查裝置的實施例的 範例之槪圖。圖樣缺陷檢查裝置1是檢烜各種如曝光遮罩 的遮罩圖樣或晶圓圖樣之超良圖樣之缺陷之裝置，且設有 由使用電子光束檢查圖樣的二維掃描之電子光束掃描裝置 2。由於此實施例，範例將說明執行遮罩處理中使用之曝 光遮罩的圖樣之缺陷檢查的例子，但本發明不因此而限制 。電子光束掃描裝置2有包含電子槍2A，自電子槍2A 聚焦電子光束2 B於裝配於樣品桌2 C之曝光遮罩Μ上之 電子透鏡2D，以及轉向由使用於X與Υ方向之電子光束 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐j 523778 A7 B7_ 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 B測量之曝光遮罩Μ的二維掃描之電子光束2 B之變流 裝置2 Ε，且自掃描訊號產生器3之掃描訊號S 1被提供 至變流裝置2 Ε之熟知的結構。 如圖2所示，掃描訊號S1由X方向掃描訊號SIX 與Y方向掃描訊號S1Y組成，該X方向掃描訊號S1X 與Y方向掃描訊號S 1 Y分別被應用至變流裝置線圈2 E 的X方向變流裝置線圈2 Ε X與Y方向變流裝置線圈 2 Ε Y，且以此方式電子光束2 B被轉向且曝光遮罩Μ被 X與Υ方向二維地掃描。 電子光束曝光遮罩Μ，如圖1示範，有熟知的結構， 其中經獲得的遮罩圖樣係形成於環形的玻璃基底，且根據 掃描訊號S 1以電子光束2 Β之曝光遮罩Μ的二維掃描產 生之次電子2 B a係由次電子偵測器4偵測。次電子 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 B a有曝光遮罩Μ的遮罩圖樣的資訊，以及曝光遮罩Μ 的遮罩圖樣，即適於遮罩形狀之輸出訊號S 2，係自次電 子偵測器4輸出，此輸出訊號S 2被使用作靈敏度調節器 5之靈敏度調節。由於圖1所示之實施例，靈敏度調節器 5由使用電壓比較器5 Β與由變電阻電位分割電路5 Α獲 得之參考電壓執行輸出訊號S2的位準的電壓比較，且此 比較輸出被輸出作遮罩訊號S 3。 靈敏度調節器5的操作現在將參考圖3而說明。圖 3 A呈現曝光遮罩Μ的圖樣的部分，且當此圖樣部位在如 由使用電子光束2 Β之圖形之點線Ρ所示之X方向掃描時 獲得之輸出訊號由圖3 Β呈現。輸出訊號S2是自由掃描 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） · 9 - 523778 A7 B7 五、發明説明（7) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3 A的圖樣獲得之次電子之訊號，所以根據遮罩形狀訊 號S 2的位準改變。輸出訊號S 2係受位準比較管制，由 電壓比較器5 B與具由電位驅動電路5 A適當地設定之位 準之參考電壓V r。以此方式，輸出訊號S 2係受波形管 制，如由圖3 C所示，圖樣訊號S3由改變回應由圖3A 所示之圖樣形狀之二位元方式之位準而獲得。自以上說明 將可了解，由調整參考電壓Vr的位準，適當地做圖樣訊 號S 3與圖樣形狀間之對應關係是可能的。 回到圖1 ,如上述獲得之圖樣訊號S 3，與爲對應於 曝光遮罩Μ的真正的圖樣之電子訊號，係輸入至訊號比較 器6的一輸入。爲了檢查真正的圖樣是否被形成如使用圖 樣訊號S 3所計畫的，也就是，檢查是否有缺陷在真正的 圖樣中，根據用以使儲存於記憶體7之曝光遮罩之C A D 資料DT形成之CAD訊號S 4係自CAD訊號產生器8 供應至訊號比較器6的其它輸入。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲獲得自儲存於記憶體7之C A D資料D T之圖樣訊 號S3與CAD訊號S4的同步，座標訊號S5係自掃描 訊號產生器3輸入至CAD訊號產生器8。座標訊號S 5 係在根據掃描訊號S 1之掃描訊號產生器3內形成，且在 該時刻由使用掃描訊號S 1呈現掃描之電子光束2 B的掃 描點的座標。在該C A D訊號產生器8，由此座標訊號 S 5呈現之座標位置之C A D資料係自記憶體7讀取且輸 出作CAD訊號S4,且以此方式圖樣訊號S3與CAD 訊號S 4被同步。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10 - 523778 A7 B7 五、發明説明（8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考圖3，圖3D呈現CAD圖形，爲根據CAD資 料D T估計之圖樣形狀。因此，C A D訊號S 4的波形是 如圖3 E所示。圖樣訊號S 3與CAD訊號S 4被輸入至 訊號比較器6，且這些訊號的位準被比較。如果兩訊號 S 3與S 4的位準符合，訊號比較器6的輸出是低位準， 但兩訊號S3與S4的位準不符合，輸出是高位準。因此 ，由於圖3所示之實施例，如圖3 A所示，訊號比較器6 的輸出在對應於自真正圖樣形狀遺失之遺失部分Μ X之兩 訊號S 3與S 4的位準不符合之部分是在高位準。 因此僅在曝光遮罩的圖樣形狀有缺陷之部分是高位準 之缺陷訊號S 6係自訊號比較器6輸出，且根據缺陷訊號 S 6檢查結果資料被儲存於缺陷儲存記憶體9中。 由於此實施例，座標訊號S 5係供應至缺陷儲存記憶 體9，由使用自缺陷訊號S6之資訊決定由座標訊號S5 相繼地呈現之曝光遮罩Μ上之座標位置是否有缺陷，且缺 陷結果被儲存作” 0 ”或” 1 ”的資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4顯示一以此方式獲得之檢查結果資料的範例。對 曝光遮罩Μ的所有座標點檢查結果資料被分配，且如果無 缺陷爲” 0 ”且如果有缺陷爲” 1 ” 。因此，由顯示此檢 查結果資料於顯示裝置上，未顯示，立即地確定曝光遮罩 Μ上已發生缺陷變得可能。 因爲遮罩缺陷檢查裝置1如上述而建構，不需獲得曝 光遮罩Μ的圖樣的光學影像，且由使用根據電子光束掃描 獲得之次電子之C A D訊號與圖樣訊號快速且正確地檢查 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） :li- '' 523778 A7 B7 _ 五、發明説明（9 ) 是否有缺陷在曝光遮罩Μ中是可能的。因此，在極佳曝光 遮罩之圖樣檢查中，實現高產量是可能的，且實現遮罩圖 樣處理之檢查成本的負擔之減少是可能的。對曝光遮罩的 圖樣之缺陷檢查的例子已給予說明於上，但有效地執行所 有類似類型的晶圓圖樣缺陷檢查是可能的，且可以獲得類 似的優點。 根據本發明，如上述，不需獲得被檢查之圖樣的光學 影像，且根據由使用圖樣的電子光束掃描獲得之次電子之 C A D訊號與使用圖樣訊號之圖樣快速且正確地檢查是否 有缺陷在曝光遮罩Μ中是可能的。因此，在晶圓或遮罩之 極佳圖樣檢查中，實現高產量是可能的，且實現圖樣檢查 處理之檢查成本的負擔之減少是可能的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 12 -

Claims (1)

1. 523778 A8 B8 C8 D8 c、申請專利範圍 1 · 一種圖樣缺陷檢查裝置，作爲檢查如晶圓圖樣或 遮罩圖樣之圖樣中之缺陷，包含： 由使用回應一指定的掃描訊號之電子光束檢查圖樣的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出對應於根據由電 樣形狀之圖樣訊號之圖樣 根據製作圖樣之C A ，輸出表示經獲得的圖樣 輸出機構；以及 比較該圖樣訊號與該 圖樣之缺陷係根據自 2 .如申請專利範圍 中CAD訊號輸出機構同 罩訊號。 3 .如申請專利範圍 中C A D資料係儲存於記 自記憶體如呈現如掃描訊 標之座標訊號由讀取座標 Pnfe 4 ·如申請專利範圍 中圖樣訊號輸出機構包含 及比較自次電子偵測器輸 考訊號以獲得圖樣訊號之 5 ·如申請專利範圍 子光束的掃描獲得之次電子之圖 訊號輸出機構； D資料，與圖樣訊號的輸出同步 鳥 形狀之CAD訊號 CAD訊號之比較機構，其中 比較機構之輸出而檢查。 第1項之圖樣缺陷檢查裝置，其 步如掃描訊號之C A D訊號與遮 第1項之圖樣缺陷檢查裝置，其 憶體中，且C A D訊號輸出機構 號獲得之電子光束的掃描點之座 位置之C A D資料輸出C A D訊 第1項之圖樣缺陷檢查裝置，其 偵測次電子之次電子偵測器，以 出之訊號與指定的固定位準的參 靈敏度調節器。 第1項之圖樣缺陷檢查裝置，其 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 523778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中自比較機構之C A D訊號與圖樣訊號的不協調資訊被當 作缺陷訊號除去。 6 .如申請專利範圍第5項之圖樣缺陷檢查裝置，其 中缺陷訊號係儲存於記憶體中。 7.—種圖樣缺陷檢查方法，作爲檢查如晶圓圖樣或 遮罩圖樣之圖樣中之缺陷，包含步驟： 獲得對應於如由使用電子光束檢查圖樣的二維掃描獲 得之次電子之圖樣形狀之圖樣訊號，比較該圖樣訊號與對 應於製作圖樣之C A D圖形之C A D訊號，以及檢查如該 比較結果之圖樣之缺陷。 8 .如申請專利範圍第7項之圖樣缺陷檢查方法，其 中圖樣訊號與C A D訊號係如電子光束的二維掃描之掃描 訊號而同步。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）