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缺陷检查装置及缺陷检查方法

阅读:1051发布:2020-05-20

专利汇可以提供缺陷检查装置及缺陷检查方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且实施方式提供一种能够在 半导体 制造的 缺陷 检查中缩短检查时间的缺陷检查装置及缺陷检查方法。实施方式的缺陷检查装置具备获取部、剪辑部、第1赋予部、匹配部及核对部。获取部获取表示在 晶圆 上展开的图案的 电子 信息。剪辑部将设计数据所示的图形中与电子信息对应的部分进行剪辑而获得设计信息。第1赋予部对电子信息所示的各图案赋予第1编号,且对设计信息所示的各图案赋予第2编号。匹配部创建表示第1编号与第2编号的对应关系的关系信息。核对部基于关系信息及与设计信息所示的各图案对应的 节点 信息,核对电子信息所示的图案是否包含晶圆的 电路 上的缺陷。,下面是缺陷检查装置及缺陷检查方法专利的具体信息内容。

1.一种缺陷检查装置,具备:
获取部,获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息;
剪辑部,将设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的部分进行剪辑而获得设计信息;
第1赋予部,对所述电子信息所示的各图案赋予第1编号,对所述设计信息所示的各图案赋予第2编号;
匹配部,创建表示所述第1编号与所述第2编号的对应关系的关系信息;以及核对部,基于所述关系信息及与所述设计信息所示的各图案对应的节点信息,核对所述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
2.根据权利要求1所述的缺陷检查装置,其还具备转换部,该转换部获得将由所述获取部获取的所述电子信息转换成CAD(Computer Aided Design)数据所得的转换信息,所述第1赋予部对所述转换信息所示的各图案赋予所述第1编号,
所述核对部基于所述关系信息及所述节点信息,核对所述转换信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
3.根据权利要求2所述的缺陷检查装置,其还具备分类部,该分类部基于由所述匹配部创建的所述关系信息的内容,将所述转换信息的缺陷种类进行分类,
所述核对部按照由所述分类部分类所得的所述缺陷种类,核对所述转换信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
4.根据权利要求3所述的缺陷检查装置,其还具备第2赋予部,该第2赋予部对所述设计信息所示的各图案赋予节点编号作为所述节点信息,
所述核对部基于所述关系信息及所述节点编号,核对所述转换信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
5.根据权利要求4所述的缺陷检查装置,其中所述核对部在由所述分类部示出所述转换信息的所述缺陷种类为短路状态的情况下,根据所述关系信息特定出与所述转换信息中处于短路状态的图案对应的所述设计信息中的图案,根据特定出的所述设计信息中的图案与所述节点编号的对应关系,核对所述转换信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
6.根据权利要求4所述的缺陷检查装置,其还具备:
置换部,从在所述设计数据所示的图形中将与所述转换信息对应的部分利用该转换信息进行置换所得的数据中,提取包含该转换信息的特定范围的部分作为置换信息;以及执行部,执行所述晶圆的示意性数据与所述设计数据的一部分或全部的LVS(Layout Versus Schematic);且
所述核对部在由所述分类部示出所述转换信息的所述缺陷种类为开路状态的情况下,根据由所述执行部利用经所述置换部提取的所述置换信息与所述示意性数据执行的所述LVS的结果,核对所述转换信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
7.根据权利要求6所述的缺陷检查装置,其中所述执行部预先执行所述示意性数据与所有所述设计数据的所述LVS,由此生成所述设计数据所示的各图案对应的所述节点编号,所述第2赋予部将由所述执行部生成的所述节点编号赋予给所述设计信息所示的各图案。
8.一种缺陷检查装置,具备:
获取部,获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息;
赋予部,对所述电子信息所示的各图案赋予第1编号,对设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的部分即设计信息所示的各图案赋予第2编号;
匹配部,创建表示所述第1编号与所述第2编号的对应关系的关系信息;以及分类部,基于由所述匹配部创建的所述关系信息的内容,将所述电子信息的缺陷种类进行分类。
9.一种缺陷检查装置,具备:
获取部,获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息;
赋予部,对所述电子信息所示的各图案赋予第1编号,对设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的部分即设计信息所示的各图案赋予第2编号;
匹配部,创建表示所述第1编号与所述第2编号的对应关系的关系信息;以及核对部,基于所述关系信息及与所述设计信息所示的各图案对应的节点编号,核对所述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。
10.一种缺陷检查方法,包括:
获取步骤,获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息;
剪辑步骤,将设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的部分进行剪辑而获得设计信息;
赋予步骤,对所述电子信息所示的各图案赋予第1编号,对所述设计信息所示的各图案赋予第2编号;
匹配步骤,创建表示所述第1编号与所述第2编号的对应关系的关系信息;以及核对步骤,基于所述关系信息及与所述设计信息所示的各图案对应的节点信息,核对所述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的电路上的缺陷。

说明书全文

缺陷检查装置及缺陷检查方法

[0001] [相关申请]
[0002] 本申请享有以日本专利申请2018-171609号(申请日:2018年9月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

[0003] 本发明的实施方式涉及一种缺陷检查装置及缺陷检查方法。

背景技术

[0004] 作为半导体制造工序中的缺陷检查的方法,以往是在工序中获取SEM(Scanning Electron Microscope,扫描电子显微镜)图像等,由作业者对其进行目视检查。
[0005] 另一方面,为了检查缺陷的电影响,必须判别缺陷的产生部位及种类,并核对在半导体电路上的哪一处成为不良,为此需要大量时间。
[0006] 另外,还已知有称为裸片到数据库(Die To Database)的方法,该方法是通过获得基于利用CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计)所得的设计图案(设计)的图像数据与已获取的SEM图像的差分来发现缺陷。
[0007] 然而,因为在晶圆上展开的SEM图像的图案例如受图案形成时的曝光条件影响较大,所以难以与所述设计图案完全一致,因此,也难以精度良好地只提取真正成为问题的缺陷部分作为差分。
[0008] 进而,也考虑基于所获取的SEM图像创建CAD数据并将该CAD数据与电路数据进行核对的方法。通常,能够利用SEM图像获取的区域的范围是有限的,所以根据所述SEM图像中不包含的区域的配线连接状况,缺陷的致命度不同。因此,必须以整个芯片为对象进行核对,需要大量时间。

发明内容

[0009] 实施方式提供一种能够在半导体制造的缺陷检查中缩短检查时间的缺陷检查装置及缺陷检查方法。
[0010] 实施方式的缺陷检查装置具备获取部、剪辑部、第1赋予部、匹配部及核对部。获取部获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息。剪辑部将设计数据所示的图形中与电子信息对应的部分进行剪辑而获得设计信息。第1赋予部对电子信息所示的各图案赋予第1编号,对设计信息所示的各图案赋予第2编号。匹配部创建表示第1编号与第2编号的对应关系的关系信息。核对部基于关系信息及与设计信息所示的各图案对应的节点信息,核对电子信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0011] 另外,也可还具备转换部,该转换部获得将由获取部获取的电子信息转换成CAD(Computer Aided Design)数据所得的转换信息,且第1赋予部对转换信息所示的各图案赋予第1编号,核对部基于关系信息及节点信息,核对转换信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0012] 另外,也可还具备分类部,该分类部基于由匹配部创建的关系信息的内容,将转换信息的缺陷种类进行分类,且核对部按照由分类部分类所得的缺陷种类,核对转换信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0013] 另外,也可还具备第2赋予部,该第2赋予部对设计信息所示的各图案赋予节点编号作为节点信息,且核对部基于关系信息及节点编号,核对转换信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0014] 另外,也可为在由分类部示出转换信息的缺陷种类为短路状态的情况下,核对部根据关系信息特定出与转换信息中处于短路状态的图案对应的设计信息中的图案,根据特定出的设计信息中的图案与节点编号的对应关系,核对转换信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0015] 另外,也可还具备:置换部,从在设计数据所示的图形中将与转换信息对应的部分利用该转换信息进行置换所得的数据中,提取包含该转换信息的特定范围的部分作为置换信息;以及执行部,执行晶圆的示意性数据与设计数据的一部分或全部的LVS(Layout Versus Schematic,电路布局验证),且在由分类部示出转换信息的缺陷种类为开路状态的情况下,核对部根据由执行部利用经置换部提取的置换信息与示意性数据执行的LVS的结果,核对转换信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。
[0016] 另外,执行部也可通过预先执行示意性数据与所有设计数据的LVS,生成设计数据所示的各图案对应的节点编号,第2赋予部将由执行部生成的节点编号赋予给设计信息所示的各图案。
[0017] 另外,另一实施方式的缺陷检查装置具备获取部、赋予部、匹配部及分类部。获取部获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息。赋予部对电子信息所示的各图案赋予第1编号,对设计数据所示的图形中与电子信息对应的部分即设计信息所示的各图案赋予第2编号。匹配部创建表示第1编号与第2编号的对应关系的关系信息。分类部基于由匹配部创建的关系信息的内容,将电子信息的缺陷种类进行分类。
[0018] 另外,另一实施方式的缺陷检查装置具备获取部、赋予部、匹配部及核对部。获取部获取表示在晶圆上展开的图案的电子信息。赋予部对电子信息所示的各图案赋予第1编号,对设计数据所示的图形中与电子信息对应的部分即设计信息所示的各图案赋予第2编号。匹配部创建表示第1编号与第2编号的对应关系的关系信息。核对部基于和关系信息与设计信息所示的各图案对应的节点编号,核对电子信息所示的图案是否包含晶圆的电路上的缺陷。附图说明
[0019] 图1(a)、1(b)、1(c)是用来说明SEM图像与基于CAD设计数据的图像的差分的图。
[0020] 图2是用来说明对整个芯片进行的LVS(核对动作)的图。
[0021] 图3是表示实施方式的SEM装置的整体构成的一例的图。
[0022] 图4是表示实施方式的控制器硬件构成例的图。
[0023] 图5是表示实施方式的控制器的功能构成例的图。
[0024] 图6(a)、6(b)、6(c)是表示将实施方式的SEM图像转换成CAD的例子的图。
[0025] 图7(a)、7(b)是表示在实施方式的设计CAD中置换成SEM图像的例子的图。
[0026] 图8是用来说明实施方式的SEM装置的LVS的通常动作的图。
[0027] 图9是用来说明实施方式的SEM装置的节点编号的图。
[0028] 图10是包含实施方式的缺陷检查处理的整体处理的流程图
[0029] 图11是实施方式的SEM装置的缺陷检查处理的流程图。
[0030] 图12(a)、12(b)、12(c)、12(d)是表示实施方式的SEM装置的赋予图形编号的动作的图。
[0031] 图13(a)、13(b)、13(c)、13(d)、13(e)是用来说明实施方式的SEM装置的缺陷种类的图。
[0032] 图14(a)、14(b)、14(c)、14(d)是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。
[0033] 图15(a)、15(b)、15(c)、15(d)、15(e)是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。
[0034] 图16(a)、16(b)、16(c)、16(d)、16(e)是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。
[0035] 图17是实施方式的SEM装置的缺陷种类分类的流程图。
[0036] 图18是实施方式的SEM装置的电路核对的流程图。
[0037] 图19(a)、19(b)、19(c)、19(d)、19(e)是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。
[0038] 图20(a)、20(b)、20(c)是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。
[0039] 图21(a)、21(b)、21(c)是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。
[0040] 图22(a)、22(b)、22(c)是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。
[0041] 图23(a)、23(b)、23(c)、23(d)、23(e)是用来说明实施方式的变化例的SEM装置的缺陷种类的图。
[0042] 图24(a)、24(b)、24(c)、24(d)、24(e)、24(f)是用来说明实施方式的变化例的SEM装置的电路核对的图。

具体实施方式

[0043] 以下参照附图,详细地说明实施方式的SEM装置。此外,这些实施方式为一例,本发明并不限定于该实施方式。
[0044] 图1是用来说明SEM图像与基于CAD设计数据的图像的差分的图。一边参照图1,一边对SEM图像与设计CAD的差分中所包含的误差进行说明。
[0045] 图1(a)示出SEM图像500,该SEM图像500是为了检查安装着各种半导体零件的晶圆中的芯片的电路上的缺陷,通过在SEM装置中从电子源朝向该晶圆照射电子束并检测从该晶圆发射的二次电子而获得。此外,图1(a)所示的图像示意性地示出实际的SEM图像,此处,为方便起见,称为SEM图像。如图1(a)的虚线部所示,SEM图像500中包含电路上的缺陷。
[0046] 另外,将与SEM图像500对应的基于由CAD设计所得的数据的图像(称为设计CAD510)示于图1(b)中。理论上,通过提取图1(a)所示的SEM图像500与图1(b)所示的设计CAD510的差分,能够只提取出表示缺陷部分的图像。但,如上所述,SEM图像所示的晶圆的图案受图案形成时的曝光条件影响较大,所以实际上像图1(c)所示的差分图像550那样,连与缺陷部分无关的部分都会被提取为差分(误差)。像这样,难以使设计图案(设计CAD)与SEM图像所示的晶圆的图案在缺陷部分以外完全一致,所以难以精度良好地只提取缺陷部分作为差分。
[0047] 图2是用来说明对整个芯片进行的缺陷检查的一方法即LVS(Layout Versus Schematic)的图。一边参照图2的例子,一边对SEM图像的局部图案存在缺陷且在整个芯片进行LVS的情况进行说明。
[0048] LVS是指关于对晶圆芯片的电路加以设计所得的示意性数据与为了创建图案而创建的设计图案(设计CAD)核对是否没有电路上的不一致的动作或工具。在本实施方式的说明中,使用LVS该术语表示所述核对动作。
[0049] 在图2的配线图案中,所获取的SEM图像501表示局部短路(short)的配线(白底图案)的状态。在该SEM图像501中,上侧配线601与下侧配线602看似在SEM图像501的中央部发生短路。然而,有可能如图2的左侧所示,SEM图像501的视野外的所述两条配线彼此经由配线603连续地形成。或者,另外也有可能如图2的右侧所示,与SEM图像501的上侧配线同一层的配线611和与SEM图像501的下侧配线同一层的配线612不像关于图2左侧所说明的例子那样配线彼此连续地形成,但例如各配线经由通孔611a及通孔612a并经由配线621连接。
[0050] 像这样,利用整个芯片的设计图案(设计CAD)中将与SEM图像501对应的部分置换成该SEM图像501所得的置换图像以及规定该整个芯片的电路连接状态的示意性数据来执行LVS,由此能够判定SEM图像501上的缺陷(短路)是否为实际致命的缺陷。在图2的情况下,SEM图像501上的上侧与下侧的配线彼此连续地形成,或者经由下层配线等其它配线连接。这些情况都等同于短路,即使从SEM图像501上判断时为短路状态,也仍判定为动作上不存在问题且从整个芯片来说并非致命的缺陷。
[0051] 然而,因为如上所述对整个芯片执行LVS需要大量的时间,所以针对每个SEM图像执行LVS作为缺陷检查来说并不实际。以下,在本实施方式中,对能够在半导体制造的缺陷检查中缩短检查时间的SEM装置的构成及动作进行说明。
[0052] 图3是表示实施方式的SEM装置的整体构成的一例的图。一边参照图3,一边对本实施方式的SEM装置1的整体构成进行说明。
[0053] 如图3所示,本实施方式的SEM装置1具备电子枪镜筒11、载台21、检测器23、控制器31、信号处理电路32、监控器33、图像存储部34、列控制电路35、载台驱动控制电路36、坐标存储部37及配方文件存储部38。
[0054] 电子枪镜筒11是对试样(例如载台21上的晶圆22)照射电子束EB的装置。电子枪镜筒11在其内部包含电子源12、磁场透镜13及扫描线圈14。
[0055] 电子源12是通过由钨等形成的灯丝的加热来照射电子束EB的装置。
[0056] 磁场透镜13是如下透镜:包含卷绕成线圈状的电线及包围该电线周围的磁轭而构成,且利用在电线中流动的电流生成旋转对象的线,并调整从电子源12照射的电子束EB的粗细。
[0057] 扫描线圈14是用来使由电子源12照射且由磁场透镜13调整了粗细的电子束EB在试样上进行扫描的线圈。
[0058] 载台21是用来载置成为电子束EB的照射对象的晶圆22等试样的平台。载台21除进行平面内的移动(X轴、Y轴)、及纵向的移动(Z轴)以外,例如进行载置面倾斜及载置面旋转等动作。
[0059] 检测器23是通过来自电子源12的电子束EB照射至晶圆22,来检测从晶圆22发射的二次电子SE的装置。
[0060] 控制器31是负责SEM装置1整体的控制的控制器。具体来说,控制器31控制信号处理电路32、监控器33及图像存储部34,并且执行使用由信号处理电路32生成的SEM图像(电子图像的一例)的缺陷检查处理。
[0061] 信号处理电路32是如下电路:按照控制器31的控制,检测由检测器23检测出的二次电子的量,由此生成1张图像(SEM图像)。由信号处理电路32生成的SEM图像存储在图像存储部34中。这种SEM图像例如可以用所有图像涵盖整个晶圆芯片的方式生成,也可事先使用光学检查装置特定出图案异常部位,并针对包含其坐标的区域生成。或,也可预先设定主要检测部位(例如根据以往经验或先前工序所掌握的容易产生电路上的缺陷的部位或图案密度较高的部位等),并针对该检测部位生成。
[0062] 监控器33是显示由信号处理电路32生成的SEM图像等的CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)显示器、液晶显示器、或有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器的显示装置。
[0063] 图像存储部34是存储(storage)由信号处理电路32生成的SEM图像的存储装置。图像存储部34例如为HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive,固态驱动器)、闪存或光碟等能够以电方式、磁方式或光学方式进行存储的装置。此外,图像存储部34也可不只存储SEM图像,例如还存储芯片的设计图案(设计CAD)数据及示意性数据等。另外,SEM图像、设计图案(设计CAD)及示意性数据中的至少任一个也可存储在SEM装置1外的外部装置中。
[0064] 列控制电路35是按照控制器31的控制,控制电子枪镜筒11的动作的电路。例如,列控制电路35控制利用电子源12的电子束的核查动作、利用磁场透镜13的电子束的调整动作及利用扫描线圈14的电子束的扫描动作等。
[0065] 载台驱动控制电路36是按照控制器31的控制,控制载置有晶圆22的载台21的动作的电路。例如,载台驱动控制电路36控制载台21的平面内的移动(X轴、Y轴)、纵向的移动(Z轴)、载置面倾斜及载置面旋转等动作。
[0066] 坐标存储部37是存储坐标数据的存储装置,该坐标数据规定了照射电子束EB的载台21(晶圆22)上的坐标、或驱动载台21的坐标等。坐标存储部37例如为HDD、SSD、闪存或光碟等以电方式、磁方式或光学方式进行存储的装置。
[0067] 配方文件存储部38是存储配方文件的存储装置,该配方文件规定了用来对载台21照射电子束EB而获得SEM图像的计测点及测定条件等。配方文件存储部38例如为HDD、SSD、闪存或光碟等以电方式、磁方式或光学方式进行存储的装置。
[0068] 此外,在图3所示的例子中,为方便起见,将图像存储部34、坐标存储部37及配方文件存储部38图示为不同的存储装置,但并不限定于此,也可由1个存储装置构成。另外,图像存储部34、坐标存储部37及配方文件存储部38中的至少任一个也可配备在SEM装置1外的外部装置。
[0069] 另外,图3所示的SEM装置1的构成表示一例,例如也可包含除图3所示的构成要素以外的构成要素。
[0070] 图4是表示实施方式的控制器的硬件构成例的图。一边参照图4,一边对本实施方式的控制器31的硬件构成进行说明。
[0071] 如图4所示,控制器31具备CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)101、ROM(Read Only Memory,只读存储器)102、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)103、输入输出I/F(Interface,接口)104、及控制电路I/F105,各装置以能够通过总线相互进行通信的方式连接。
[0072] CPU101是对控制器31整体、进而SEM装置1整体的动作进行控制的运算装置。ROM102是非易失性存储装置,存储CPU101为了控制各功能而执行的固件等程序。RAM103是被用作CPU101的工作区的易失性存储装置。
[0073] 输入输出I/F104是用来与控制器31外的存储装置(图像存储部34、坐标存储部37及配方文件存储部38)之间进行数据的输入输出的接口。
[0074] 控制电路I/F105是用来与信号处理电路32、列控制电路35及载台驱动控制电路36之间进行包含动作指令等的控制数据的交换的接口。
[0075] 此外,图4所示的控制器31的硬件构成表示一例,也可包含除图4所示的构成要素以外的构成要素。例如,在SEM装置1与外部装置之间进行数据通信的情况下,例如也可具备与TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)/IP(Internet Protocol,网际协议)或UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)/IP等通信协议对应的网络I/F。
[0076] 图5是表示实施方式的控制器的功能块构成例的图。图6是表示将实施方式的SEM图像转换成CAD的例子的图。图7是表示在实施方式的设计CAD中置换成SEM图像的例子的图。图8是用来说明实施方式的SEM装置的LVS的通常动作的图。图9是用来说明实施方式的SEM装置的节点编号的图。一边参照图5~图9,一边对本实施方式的SEM装置1的控制器31的功能块的构成进行说明。
[0077] 如图5所示,本实施方式的控制器31具有第1获取部201(获取部)、第2获取部202、剪辑部203、转换部204、置换部205、LVS执行部206(执行部)、第1赋予部207(赋予部)、匹配部208、分类部209、第2赋予部210及电路核对部211。
[0078] 第1获取部201是如下功能部:获取外部的存储部220中所存储的表示由信号处理电路32生成的晶圆上的局部图案的SEM图像。第1获取部201是通过利用图4所示的CPU101的程序的执行、及输入输出I/F104实现。另外,存储部220例如由图3所示的图像存储部34实现。此外,存储部220可通过SEM装置1外的外部装置配备,在该情况下,第1获取部201只要经由所述网络I/F从外部装置获取SEM图像即可。
[0079] 第2获取部202是获取外部的存储部220中所存储的设计CAD数据(设计数据的一例)的功能部。第2获取部202是通过利用图4所示的CPU101的程序的执行、及输入输出I/F104实现。
[0080] 剪辑部203是如下功能部:将由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中与由第1获取部201获取的SEM图像对应的部分进行剪辑。以下,有时将与由剪辑部203剪辑所得的SEM图像对应的设计CAD数据所示的图形部分简称为“设计CAD”(设计信息的一例)。
[0081] 转换部204是将由第1获取部201获取的SEM图像转换成CAD数据的功能部。例如,转换部204将图6(a)所示的SEM图像502以特定的亮度值为边界二值化,生成图6(b)所示的二值化图像552。然后,转换部204从二值化图像552转换成图6(c)所示的CAD数据(缺陷CAD522)。此外,以下有时将由转换部204从SEM图像转换所得的CAD数据称为“转换CAD”(转换信息的一例)。
[0082] 置换部205是如下功能部:在由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,将与由转换部204进行转换所获得的转换CAD对应的部分利用该转换CAD予以置换。以下,有时将通过以下方式获得的CAD数据称为“置换CAD”,所述方式是指利用置换部205将在整个芯片的设计CAD数据所示的图形中与转换CAD对应的部分利用该转换CAD予以置换。例如,置换部205是通过在设计CAD数据所示的图形中,将与图7(a)所示的缺陷CAD522(转换CAD)对应的部分利用该缺陷CAD522予以置换,来获得图7(b)所示的置换CAD532。
[0083] LVS执行部206是执行LVS的功能部,该LVS是核对将晶圆芯片的电路加以设计所得的示意性数据与CAD数据(设计CAD数据等)在电路上是否一致,如图8所示,LVS执行部206输入作为成为LVS的对象的CAD数据的置换CAD532、置换CAD532的下层CAD数据即下层CAD512a、及置换CAD532的上层CAD数据即上层CAD512b,利用这些CAD数据及示意性数据执行LVS。
[0084] 像这样,通过利用LVS执行部206,执行示意性数据与对应于整个芯片的设计CAD数据的LVS,能获得被赋予表示设计CAD数据所示的各配线图案是否相互导通的信息的AGF(Added Node GDS File,添加节点GDS(General Data Stream,通用数据流)文件)。在AGF中,当设计CAD数据上的多个配线图案在芯片上的任一位置导通(短路)的情况下,利用同一编号(节点编号)(节点信息的一例)加以关联。通过AGF掌握设计CAD数据的各配线图案的导通(短路)状态,所以例如如图9所示,能够对从设计CAD数据剪辑所得的设计CAD513所示的各配线图案赋予表示为导通(短路)的配线图案的节点编号(图9中为A1~A6)。
[0085] 第1赋予部207是如下功能部:为了判定下述转换CAD的缺陷种类,对利用转换部204所获得的转换CAD的各配线图案、及利用剪辑部203所获得的设计CAD的各配线图案分别以任意顺序赋予编号(图形编号)(第1编号、第2编号)。
[0086] 匹配部208是如下功能部:使用所赋予的图形编号将转换CAD的配线图案与设计CAD的配线图案相互进行关联(匹配)。
[0087] 分类部209是如下功能部:基于利用匹配部208进行的匹配的结果,对转换CAD的配线图案的缺陷类别(缺陷种类)进行分类(判定)。关于分类成何种缺陷种类的详细情况将在下文进行叙述。
[0088] 第2赋予部210是如下功能部:基于利用LVS执行部206所获得的AGF,对设计CAD的各配线图案赋予节点编号。此处,所谓“对设计CAD的各配线图案赋予节点编号”是表示使设计CAD的各配线图案成为与任一节点编号关联的状态。例如,LVS的结果是也包含以下情况下的动作的概念,所述情况是指从对各配线图案关联了节点编号的整个芯片的设计CAD数据,将与转换CAD对应的部分进行剪辑,由此获得关联了节点编号的设计CAD。
[0089] 电路核对部211是如下功能部:使用利用匹配部208所获得的转换CAD与设计CAD的匹配结果、及由第2赋予部210赋予了设计CAD的节点编号,对转换CAD所示的配线图案判定电路上是否存在致命缺陷。关于电路核对部211的具体动作将在下文进行叙述。
[0090] 剪辑部203、转换部204、置换部205、LVS执行部206、第1赋予部207、匹配部208、分类部209、第2赋予部210及电路核对部211是通过由图4所示的CPU101执行软件即程序来实现。此外,所述各功能部的一部分或全部也可通过FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程阵列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit,应用专用集成电路)等硬件电路而非执行程序来实现。
[0091] 此外,图5所示的控制器31的各功能部是概念性地表示功能的,并不限定于这种构成。例如,也可使在图5所示的控制器31中作为独立的功能部图示出的多个功能部以1个功能部的形式构成。另一方面,也可利用图5所示的控制器31将1个功能部所具有的功能分割为多个,构成为多个功能部。
[0092] 图10是包含实施方式的缺陷检查处理的整体处理的流程图。一边参照图10,一边对包含利用本实施方式的SEM装置1的缺陷检查处理的半导体制造工序的整体处理的概要进行说明。
[0093] (步骤S11)
[0094] 进行半导体的制造工序中的检查工序前的前工序(工艺A)。在工艺A中,例如在进行晶圆的清洗、化、扩散及成膜之后,通过光刻法形成电路图案等。然后,移行到步骤S12。
[0095] (步骤S12)
[0096] 对形成着电路图案(配线图案)的晶圆进行实施检查、计测的检查工序。在检查工序中,例如对晶圆上所形成的电路图案进行如下操作等:缺陷检查,根据从邻接的相同图案获得的光学像或SEM图像的差分像来检测异常图案;以及根据电路图案的线宽及孔径的测定、晶圆膜厚的计测来检测工艺异常。另外,在检查工序中,也可利用所述电子枪镜筒11、检测器23及信号处理电路32,生成晶圆上的对象部分的SEM图像,且存储在存储部220。另外,在本步骤中,LVS执行部206也可预先执行示意性数据与对应于整个芯片的设计CAD数据的LVS,获得AGF。然后,移行到步骤S13。
[0097] (步骤S13)
[0098] 进行缺陷再检工序,该缺陷再检工序是检查晶圆上所形成的电路图案是否成为按照设计的连接关系的电路上的缺陷的有无。缺陷再检工序对应于利用本实施方式的SEM装置1进行的缺陷检查处理。缺陷检查处理的详细情况将在下文进行叙述。然后,移行到步骤S14。
[0099] (步骤S14)
[0100] 进行缺陷再检工序后的后工序(工艺B)。在工艺B中,例如进行切割以及封装等,所述切割是将晶圆上所形成的集成电路等切削而芯片化,所述封装包含使搭载了通过切割而被切削所得的集成电路的芯片的保护及与周边电路的连接变得容易的处理等。这种后工序结束后,半导体的制造工序结束。
[0101] 此外,所述各步骤中的处理是例示,当然有包含其它处理或工序,且多次反复进行处理的情况。
[0102] 图11是实施方式的SEM装置的缺陷检查处理的流程图。图12是表示实施方式的SEM装置的赋予图形编号的动作的图。图13是用来说明实施方式的SEM装置的缺陷种类的图。图14是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。图15是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。图16是用来说明实施方式的SEM装置的匹配的图。一边参照图11~图16,一边对本实施方式的SEM装置1中的缺陷检查处理的流程进行说明。此外,利用LVS执行部206预先执行示意性数据与对应于整个芯片的设计CAD数据的LVS,获得AGF。
[0103] (步骤S131)
[0104] SEM装置1的第1获取部201获取外部的存储部220中所存储的表示由信号处理电路32生成的晶圆上的局部图案的SEM图像。SEM装置1的第2获取部202从外部的存储部220获取关于成为缺陷检查处理的对象的晶圆的设计CAD数据。SEM装置1的剪辑部203将由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中与由第1获取部201获取的SEM图像对应的部分进行剪辑而获得设计CAD。然后,确认步骤S132结束,移行到步骤S133。
[0105] (步骤S132)
[0106] 与步骤S131的处理同时地,SEM装置1的转换部204将由第1获取部201获取的SEM图像转换成CAD数据而获得转换CAD。然后,确认步骤S131结束,移行到步骤S133。
[0107] (步骤S133)
[0108] 为了判定下述转换CAD的缺陷种类,SEM装置1的第1赋予部207对利用转换部204所获得的转换CAD的各配线图案、及利用剪辑部203所获得的设计CAD的各配线图案分别以任意顺序赋予编号(图形编号)。
[0109] 例如,第1赋予部207对从图12(a)所示的SEM图像504转换而成的图12(b)所示的转换CAD524的各配线图案,像图12(c)所示那样赋予图形编号(D1~D7)。同样地,第1赋予部207对与转换CAD524对应的设计CAD即设计CAD514的各配线图案赋予图形编号(G1~G8)。在对转换CAD及设计CAD各自的配线图案赋予编号时,对不同配线图案赋予不同图形编号,但所赋予的图形编号的顺序可为任意。例如,图12(c)所示的转换CAD524中的图形编号“D3”所示的配线图案被判断为与图12(d)所示的设计CAD514中的图形编号“G4”所示的配线图案对应,但图形编号也可不同。
[0110] 此处,先一边参照图13,一边对在下述步骤S135的缺陷种类分类中分类所得的缺陷种类进行说明。图13(a)所示的被赋予图形编号(G1~G8)的设计CAD514与所述图12(c)所示的设计CAD514相同。图13(b)所示的转换CAD524a被赋予图形编号D1~D9,与设计CAD514相比,多余地存在图形编号D9所示的配线图案,所以被分类为“岛状物”的缺陷种类。图13(c)所示的转换CAD524b被赋予图形编号D1~D7,具有像设计CAD514中的图形编号G2的配线图案与图形编号G3的配线图案短路(short)那样的图形编号D2的配线图案,所以被分类为“短路”的缺陷种类。图13(d)所示的转换CAD524c被赋予图形编号D1~D7,且不存在设计CAD514中的图形编号G7的配线图案,所以被分类为“缺漏”的缺陷种类。图13(e)所示的转换CAD524d被赋予图形编号D1~D9,设计CAD514中的图形编号G2的配线图案呈现分离成图形编号D2的配线图案与图形编号D8的配线图案的状态,所以被分类为“开路”的缺陷种类。此外,在步骤S135的缺陷种类分类中分类所得的缺陷种类在该分类等级中,并不局限于表示各缺陷种类为实际的电路上的致命缺陷,最终判定在芯片电路上有无致命缺陷是通过步骤S136的电路核对来进行。
[0111] 返回到图11,继续说明。步骤S133中利用第1赋予部207赋予图形编号之后,移行到步骤S134。
[0112] (步骤S134)
[0113] SEM装置1的匹配部208使用所赋予的图形编号将转换CAD的配线图案与设计CAD的配线图案相互进行关联(匹配)。
[0114] 例如,在进行图14(a)所示的被赋予图形编号G1~G8的设计CAD514与图14(b)所示的被赋予图形编号D1~D8的转换CAD524e的匹配的情况下,匹配部208使设计CAD514与转换CAD524e重叠,并以能掌握重叠的配线图案的图形编号的关联的方式,创建如图14(c)所示的矩阵信息(关系信息的一例)。在图14(c)所示的矩阵中,表示设计CAD的图形编号与相同的图形编号通过转换CAD而对应。另外,在该矩阵中,行中存在的“Σ”(“设计(G)”中的“Σ”)表示与转换CAD(来自SEM)的特定图形编号的配线图案对应的配线图案在设计CAD(来自设计)上是否存在若干个。另一方面,在该矩阵中,列中存在的“Σ”(“SEM(D)”中的“Σ”)表示与设计CAD(来自设计)的特定图形编号的配线图案对应的配线图案在转换CAD(来自SEM)上是否存在若干个。在图14(c)所示的矩阵中,行的“Σ”值全部为1,列的“Σ”值也全部为1,所以设计CAD的配线图案与转换CAD的配线图案相互一一对应。该情况下的转换CAD被分类为“无无缺陷”这一缺陷种类。
[0115] 但,如上所述,由第1赋予部207赋予的图形编号是以任意顺序赋予,所以并不限于利用设计CAD与转换CAD对相同配线图案赋予相同图形编号。在图14所示的例子中,在由设计CAD514的图形编号特定出的配线图案与由转换CAD524e的图形编号特定出的配线图案中,图形编号相互不一致。然而,表示由匹配部208关于设计CAD514及转换CAD524e创建的图形编号的关联的矩阵成为图14(d)所示的矩阵,行的“Σ”值全部为1,列的“Σ”值也全部为1,设计CAD的配线图案与转换CAD的配线图案相互一一关联。因此,作为缺陷种类,成为“无缺陷”这一类。
[0116] 此外,作为由匹配部208创建的图形编号的关联的信息,为方便起见,设为如图14所示的矩阵形式的信息示出,但并不限定于此,只要为规定图形编号的关联的信息,就可为任意形式的信息。
[0117] 另外,如图15(b)所示的被赋予图形编号(D1~D9)的转换CAD524a包含图15(a)所示的设计CAD514作为配线图案所不具有的由图形编号D9特定出的配线图案。在该情况下,表示由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524a创建的图形编号的关联的矩阵成为如图15(d)所示的矩阵。图15(d)所示的矩阵表示设计CAD514中不存在与转换CAD524a中的图形编号D9的配线图案对应的配线图案,与转换CAD524a的图形编号D9对应的行的“Σ”值成为0。在该情况下,在下一步骤S135中,转换CAD524a被分类为“岛状物”的缺陷种类。
[0118] 另外,如图15(c)所示的被赋予图形编号(D1~D7)的转换CAD524c不具有与图15(a)所示的设计CAD514中的图形编号G7的配线图案对应的配线图案。在该情况下,表示由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524c创建的图形编号的关联的矩阵成为如图15(e)所示的矩阵。图15(e)所示的矩阵表示转换CAD524c中不存在与设计CAD514中的图形编号G7的配线图案对应的配线图案,与设计CAD514的图形编号G7对应的列的“Σ”值成为0。在该情况下,在下一步骤S135中,转换CAD524c被分类为“缺漏”的缺陷种类。
[0119] 另外,如图16(b)所示的被赋予图形编号(D1~D7)的转换CAD524b包含像图16(a)所示的设计CAD514中的图形编号G2的配线图案与图形编号G3的配线图案短路(short)那样的图形编号D2的配线图案。在该情况下,表示由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524b创建的图形编号的关联的矩阵成为如图16(d)所示的矩阵。图16(d)所示的矩阵表示设计CAD514中存在图形编号G2及G3所示的两条配线图案作为与转换CAD524b中的图形编号D2的配线图案对应的配线图案,且与转换CAD524b的图形编号D2对应的行的“Σ”值成为2。在该情况下,在下一步骤S135中,转换CAD524b被分类为“短路”的缺陷种类。
[0120] 另外,如图16(c)所示的被赋予图形编号(D1~D9)的转换CAD524d呈现图16(a)所示的设计CAD514中的图形编号G2的配线图案分离成图形编号D2的配线图案与图形编号D8的配线图案的状态。在该情况下,表示由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524d创建的图形编号的关联的矩阵成为如图16(e)所示的矩阵。图16(e)所示的矩阵表示转换CAD524d中存在图形编号D2及D8所示的两条配线图案作为与设计CAD514中的图形编号G2的配线图案对应的配线图案,且与设计CAD514的图形编号G2对应的列的“Σ”值成为2。在该情况下,在下一步骤S135中,转换CAD524b被分类为“开路”的缺陷种类。
[0121] 返回到图11,继续说明。步骤S134中利用匹配部208进行匹配后,移行到步骤S135。
[0122] (步骤S135)
[0123] SEM装置1的分类部209基于利用匹配部208进行的匹配的结果,对转换CAD的配线图案的缺陷类别(缺陷种类)进行分类(判定)。关于利用该分类部209的缺陷种类的分类动作的详细情况将在下文进行叙述。
[0124] (步骤S136)
[0125] SEM装置1的第2赋予部210基于利用LVS执行部206所获得的AGF,对设计CAD的各配线图案赋予节点编号。另外,SEM装置1的电路核对部211使用利用匹配部208所得的转换CAD与设计CAD的匹配结果、及由第2赋予部210赋予设计了CAD的节点编号,判定转换CAD所示的配线图案在电路上是否存在致命缺陷。关于利用该第2赋予部210及电路核对部211的电路核对动作的详细情况将在下文进行叙述。
[0126] 在如上所述的步骤S131~S136的流程中,执行SEM装置1的缺陷检查处理。
[0127] 图17是实施方式的SEM装置的缺陷种类分类的流程图。一边参照图17,一边对本实施方式的SEM装置1的缺陷检查处理中的缺陷种类的分类动作(图11的步骤S135)的流程进行说明。
[0128] (步骤S1351)
[0129] SEM装置1的分类部209在由匹配部208创建的规定设计CAD与转换CAD的图形编号的关联的矩阵中,对行的“Σ”及列的“Σ”进行统计。然后,移行到步骤S1352。
[0130] (步骤S1352)
[0131] 分类部209判定行的“Σ”值及列的“Σ”值是否全部为1。在所有“Σ”值为1的情况下(步骤S1352:是(Yes)),移行到步骤1353,在任一“Σ”值为除1以外的情况下(步骤S1352:否(No)),移行到步骤S1354。
[0132] (步骤S1353)
[0133] 分类部209当判定在规定图形编号的关联的矩阵中,行的“Σ”值及列的“Σ”值全部为1时,对转换CAD分类为“无缺陷”的缺陷种类。然后,结束缺陷种类的分类动作。
[0134] (步骤S1354)
[0135] 分类部209当判定在规定图形编号的关联的矩阵,任一“Σ”值为除1以外时,进而判定任一“Σ”值中是否包含0。在任一“Σ”值中包含0的情况下(步骤S1354:是),移行到步骤S1355,在不包含0的情况下(步骤S1354:否),移行到步骤S1358。
[0136] (步骤S1355)
[0137] 分类部209进而判定包含0作为值的“Σ”为行的“Σ”(“设计(G)”中的“Σ”)还是列的“Σ”(“SEM(D)”中的“Σ”)。在包含0作为值的“Σ”为行的“Σ”(“设计(G)”中的“Σ”)的情况下(步骤S1355:设计),移行到步骤S1356,在为列的“Σ”(“SEM(D)”中的“Σ”)的情况下(步骤S1355:SEM),移行到步骤S1357。
[0138] (步骤S1356)
[0139] 分类部209对转换CAD分类为“岛状物”的缺陷种类。例如,在对所述图15(b)所示的转换CAD524a,由匹配部208创建如图15(d)所示的矩阵的情况下,分类部209对转换CAD524a分类为“岛状物”的缺陷种类。然后,结束缺陷种类的分类动作。
[0140] (步骤S1357)
[0141] 分类部209对转换CAD分类为“缺漏”的缺陷种类。例如,在对所述图15(c)所示的转换CAD524c,由匹配部208创建如图15(e)所示的矩阵的情况下,分类部209对转换CAD524c分类为“缺漏”的缺陷种类。然后,结束缺陷种类的分类动作。
[0142] (步骤S1358)
[0143] 分类部209进而判定值为非0且除1以外的值、即2以上的“Σ”为行的“Σ”(“设计(G)”中的“Σ”)还是列的“Σ”(“SEM(D)”中的“Σ”)。在包含2以上的值的“Σ”为行的“Σ”(“设计(G)”中的“Σ”)的情况下(步骤S1358:设计),移行到步骤S1359,在为列的“Σ”(“SEM(D)”中的“Σ”)的情况下(步骤S1358:SEM),移行到步骤S1360。
[0144] (步骤S1359)
[0145] 分类部209对转换CAD分类为“短路”的缺陷种类。例如,在对所述图16(b)所示的转换CAD524b,由匹配部208创建如图16(d)所示的矩阵的情况下,分类部209对转换CAD524b分类为“短路”的缺陷种类。然后,结束缺陷种类的分类动作。
[0146] (步骤S1360)
[0147] 分类部209对转换CAD分类为“开路”的缺陷种类。例如,在对所述图16(c)所示的转换CAD524d,由匹配部208创建如图16(e)所示的矩阵的情况下,分类部209对转换CAD524d分类为“开路”的缺陷种类。然后,结束缺陷种类的分类动作。
[0148] 利用如上所述的步骤S1351~S1360的流程,执行SEM装置1的缺陷检查处理中的缺陷种类的分类动作。
[0149] 图18是实施方式的SEM装置的电路核对的流程图。图19是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。图20是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。图21是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。图22是用来说明实施方式的SEM装置的电路核对的图。一边参照图18~图22,一边对本实施方式的SEM装置1的缺陷检查处理中的电路核对动作(图11的步骤S136)的流程进行说明。
[0150] (步骤S1361)
[0151] SEM装置1的电路核对部211确认成为缺陷检查处理的对象的转换CAD由分类部209分类为哪一缺陷种类。在转换CAD被分类为“无缺陷”的缺陷种类的情况下(步骤S1361:无缺陷),移行到步骤S1362。在被分类为“岛状物”或“短路”的缺陷种类的情况下(步骤S1361:岛状物或短路),移行到步骤S1363。在被分类为“缺漏”或“开路”的缺陷种类的情况下(步骤S1361:缺漏或开路),移行到步骤S1365。
[0152] (步骤S1362)
[0153] 电路核对部211判断与转换CAD对应的芯片上的电路不存在致命缺陷。然后,结束电路核对动作。
[0154] (步骤S1363)
[0155] SEM装置1的第2赋予部210及电路核对部211执行短路模式的电路核对。例如,此处,在步骤S1361中,设为转换CAD被分类为“短路”的缺陷种类进行说明。
[0156] 图19(a)所示的设计CAD514表示在所述图11所示的步骤S133中被赋予图形编号G1~G8的状态。图19(b)所示的转换CAD524b表示在同一步骤S133中被赋予图形编号D1~D7的状态。图19(c)所示的矩阵是表示在所述图11所示的步骤S134中,由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524b创建的图形编号的关联的矩阵。
[0157] 另外,如上所述,在执行缺陷检查处理时,预先由LVS执行部206执行示意性数据与对应于整个芯片的设计CAD数据的LVS,获得AGF,所以对设计CAD514的各配线图案关联节点编号。因此,第2赋予部210基于由LVS执行部206获得的AGF,对设计CAD514的各配线图案赋予节点编号。将对设计CAD514赋予了节点编号A1~A6的状态设为图19(d)所示的设计CAD514a。
[0158] 电路核对部211创建表示设计CAD514的图形编号(G1~G8)与设计CAD514a的节点编号(A1~A6)的关联的如图19(e)所示的矩阵。然后,电路核对部211参照由匹配部208创建的图19(c)所示的矩阵,特定出在转换CAD524b中成为“短路”状态的图形编号D2的配线图案与设计CAD514的图形编号G2及G3的配线图案对应。然后,电路核对部211参照已创建的图19(e)所示的矩阵,确认与特定出的设计CAD514的图形编号G2及G3的配线图案对应的设计CAD514a的配线图案的节点编号。
[0159] 在图19(e)所示的矩阵的情况下,电路核对部211能够确认与设计CAD514的图形编号G2及G3的配线图案对应的设计CAD514a的配线图案的节点编号分别为A1及A2。因此,电路核对部211发现在表示实际电路状态的转换CAD524b中,短路(short)的图形编号D2的配线图案使不同节点编号的配线图案彼此短路,判定在电路上存在缺陷(判定NG)。
[0160] 另一方面,电路核对部211当确认到在转换CAD524b中,短路(short)的图形编号D2的配线图案使相同节点编号的配线图案彼此短路时,判定不存在电路上的缺陷(判定OK)。
[0161] 另外,关于在步骤S1361中,转换CAD被分类为“岛状物”的缺陷种类的情况,电路核对部211例如在表示实际电路状态的转换CAD(例如转换CAD524a)中,不存在与多余地存在的配线图案(例如转换CAD524a中的图形编号D9的配线图案)对应的设计CAD514a中的被赋予节点编号的配线图案。因此,也可判定不存在电路上的缺陷(判定OK)。
[0162] 此外,当在步骤S1361中,转换CAD被分类为“岛状物”的缺陷种类的情况下,也可如下所述。也就是说,首先,在由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,利用转换部204获取转换CAD(例如图20(a)所示的转换CAD524a)。此处,对转换CAD524a内的各配线图案赋予图形编号D1~D9。接下来,利用置换部205,在所述CAD数据所示的图形中,将与该转换CAD524a对应的部分利用该转换CAD524a进行置换(置换CAD)。基于该置换CAD,如图20(b)所示,提取表示存在于与转换CAD524a相同部分的通孔图案G1~G3(用来将上层配线与下层配线连接的配线)的设计CAD518。进而,如图20(c)所示,将该设计CAD518与所述转换CAD524a合成,创建配线图案与通孔图案经合成的转换CAD524m。接下来,再次与步骤S133同样地,第1赋予部207对转换CAD524m的各图案重新赋予图形编号D1~D8。之后,电路核对部211与被分类为“短路”的缺陷种类的情况同样地执行电路核对。电路核对部211也可基于其结果,判定不存在电路上的缺陷(判定OK)抑或存在电路上的缺陷(判定NG)。
[0163] 然后,移行到步骤S1364。
[0164] (步骤S1364)
[0165] 在由电路核对部211判定为OK的情况下(步骤S1364:OK),移行到步骤S1362,在判定为NG的情况下(步骤S1364:NG),移行到步骤S1367。
[0166] (步骤S1365)
[0167] SEM装置1的第2赋予部210及电路核对部211执行开路模式的电路核对。例如,此处设为在步骤S1361中,转换CAD被分类为“开路”的缺陷种类进行说明。
[0168] 图21(a)所示的设计CAD514表示在所述图11所示的步骤S133中被赋予图形编号G1~G8的状态。图21(b)所示的转换CAD524d表示在同一步骤S133中被赋予图形编号D1~D9的状态。图21(c)所示的矩阵是表示在所述图11所示的步骤S134中,由匹配部208对设计CAD514及转换CAD524d创建的图形编号的关联的矩阵。另外,如上所述,对设计CAD514中的各配线图案,关联节点编号。因此,第2赋予部210基于由LVS执行部206获得的AGF,对设计CAD514的各配线图案赋予节点编号。如上所述,将对设计CAD514赋予了节点编号A1~A6的状态设为图19(d)所示的设计CAD514a。
[0169] 电路核对部211创建表示设计CAD514的图形编号(G1~G8)与设计CAD514a的节点编号(A1~A6)的关联的如所述图19(e)所示的矩阵。电路核对部211参照由匹配部208创建的图21(c)所示的矩阵,特定出在转换CAD524d中成为“开路”状态的图形编号D2及D8的配线图案与设计CAD514的图形编号G2的配线图案对应。然后,电路核对部211参照已创建的图19(e)所示的矩阵,确认与特定出的设计CAD514的图形编号G2的配线图案对应的设计CAD514a中的配线图案的节点编号。在图21所示的例子中,电路核对部211能够确认与设计CAD514的图形编号G2的配线图案对应的设计CAD514a中的配线图案的节点编号为A2。但,在该情况下,电路核对部211无法判定在表示实际电路状态的转换CAD524d中,成为开路的图形编号D2及D8的配线图案在整个芯片的其它部位导通(短路)还是未导通。
[0170] 因此,在该情况下,如图22(a)所示,SEM装置1的置换部205在由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,将与由转换部204进行转换所获得的转换CAD524d对应的部分利用该转换CAD524d予以置换。然后,置换部205从利用转换CAD524d置换所得的CAD数据,提取包含该转换CAD524d的特定范围的部分作为置换CAD534(置换信息的一例)。如下所述,对置换CAD534(包含转换CAD524d)的各配线图案分别关联节点编号。因为在转换CAD524d中特定出被判定为存在缺陷(开路)的图形编号D2及D8的配线图案,所以即使不使用整个芯片的CAD数据执行LVS,只要如上所述对包含转换CAD524d的特定范围的部分执行LVS,就能够判断实际上是否为电路上的致命缺陷。然后,LVS执行部206执行示意性数据与整个芯片的CAD数据中包含已置换的转换CAD524d的特定范围的部分即置换CAD534的LVS。关于所述特定范围,具体来说是在转换CAD524d中包含被判定为存在缺陷(开路)的图形编号D2及D8的配线图案以及属于由匹配部208及电路核对部211特定出的节点编号A2的图形的范围。能够预先根据节点编号削减执行LVS的图形数,所以能够缩短检查时间。
[0171] 考虑有如下情况:通过LVS执行部206的LVS所得的追踪结果例如如图22(b)所示,在构成与作为开路缺陷的图形编号D2及D8对应的节点编号A2的设计CAD中所包含的图形且除转换CAD524d外的电路部分,检测出图形编号D2的配线图案与图形编号D8的配线图案导通。在该情况下,电路核对部211能够判断在表示实际电路状态的转换CAD524d中,被判定为处于开路状态的图形编号D2及D8的配线图案为相同节点编号的配线图案,在该情况下,判定不存在电路上的缺陷(判定OK)。
[0172] 另一方面,考虑有如下情况:通过LVS执行部206的LVS所得的追踪结果例如如图22(c)所示,在构成与作为开路缺陷的图形编号D2及D8对应的节点编号A2的设计CAD中所包含的图形且除转换CAD524d外的电路部分,检测出图形编号D2的配线图案与图形编号D8的配线图案未导通。在该情况下,电路核对部211能够判断在表示实际电路状态的转换CAD524d中,被判定为处于开路状态的图形编号D2及D8的配线图案为不同节点编号的配线图案,在该情况下,判定存在电路上的缺陷(判定NG)。
[0173] 另外,关于在步骤S1361中,转换CAD被分类为“缺漏”的缺陷种类的情况,电路核对部211例如确认在表示实际电路状态的转换CAD(例如图13(d)所示的转换CAD524c)中,不存在与设计CAD514a的节点编号A6的配线图案对应的配线图案。但,在该情况下,电路核对部211无法判定在表示实际电路状态的转换CAD524c中,在成为缺漏的该转换CAD524c上所不存在的配线图案在整个芯片的电路中存在何种影响。
[0174] 因此,同样地,置换部205在由第2获取部202获取的整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,将与由转换部204进行转换所获得的转换CAD524c对应的部分利用该转换CAD524c予以置换,提取相当于图22(a)所示的置换CAD534的置换CAD。然后,LVS执行部206执行示意性数据与整个芯片的CAD数据中包含已置换的转换CAD524c的特定范围的部分的LVS。关于所述特定范围,具体来说是包含属于根据与转换CAD524c对应的设计CAD514中的图形编号G7特定出的节点编号A6的图形的范围。
[0175] 考虑有如下情况:通过LVS执行部206的LVS所得的追踪结果例如是,在置换CAD内且除转换CAD524c以外的电路部分,检测出在包含节点编号A6的配线图案的电路中没有未导通等的部分。在该情况下,电路核对部211能够判断在表示实际电路状态的转换CAD524c中,不存在与节点编号A6对应的配线图案在电路上不会带来不良影响,在该情况下,判定无电路上的缺陷(判定OK)。
[0176] 另一方面,通过LVS执行部206的LVS所得的追踪结果例如考虑如下情况:在置换CAD内且除转换CAD524c以外的电路部分,检测出在包含节点编号A6的配线图案的电路中存在未导通等的部分。在该情况下,电路核对部211能够判断在表示实际电路状态的转换CAD524c中,不存在与节点编号A6对应的配线图案在电路上带来不良影响,在该情况下,判定存在电路上的缺陷(判定NG)。
[0177] 然后,移行到步骤S1366。
[0178] (步骤S1366)
[0179] 在由电路核对部211判定为OK的情况下(步骤S1366:OK),移行到步骤S1362,在判定为NG的情况下(步骤S1366:NG),移行到步骤S1367。
[0180] (步骤S1367)
[0181] 电路核对部211判断在与转换CAD对应的芯片上的电路存在致命缺陷。然后,结束电路核对动作。
[0182] 如上所述,在本实施方式的SEM装置1中,对转换CAD及设计CAD的各配线图案赋予图形编号,使用各图形编号进行关联(匹配),基于该关联的结果对转换CAD的缺陷种类进行分类。然后,对设计CAD的配线图案赋予节点编号,基于设计CAD的图形编号与节点编号的关联的结果,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在这种缺陷检查处理中,例如无需执行示意性数据与整个芯片的设计CAD数据的LVS,所以能够缩短半导体制造中的缺陷检查的检查时间。
[0183] 另外,在本实施方式的SEM装置1中,作为转换CAD的缺陷种类,例如在被分类为“短路”或“岛状物”的情况下,基于设计CAD及转换CAD的图形编号的关联、以及设计CAD中的图形编号与节点编号的关联的结果,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在该情况下,能够不执行LVS而判断电路上有无缺陷,所以能够进一步缩短检查时间。
[0184] 另外,在本实施方式的SEM装置1中,作为转换CAD的缺陷种类,例如在被分类为“开路”或“缺漏”的情况下,在整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,将与由转换部204进行转换所获得的转换CAD对应的部分利用该转换CAD予以置换,从已置换的CAD数据,提取包含该转换CAD的特定范围的部分作为置换CAD。然后,执行示意性数据与整个芯片的CAD数据中包含已置换的转换CAD的特定范围的部分即置换CAD的LVS,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在该情况下,即使执行LVS,也能够将成为执行LVS的对象的CAD数据设为限定的范围,所以能够缩短检查时间。
[0185] 此外,利用LVS执行部206进行的执行对象的处理并不限定于LVS,除用来获得AGF的处理以外,例如也可为进行等电位跟踪的处理。另外,使用从SEM图像转换成CAD数据的转换CAD、及从设计CAD数据将与SEM图像对应的部分进行剪辑所得的设计CAD,进行缺陷检查处理,但也可使用图像数据而非CAD数据进行缺陷检查处理。例如,也可代替转换CAD,使用SEM图像本身、或由SEM图像实施了适于缺陷检查处理的图像处理的图像。
[0186] (变化例)
[0187] 以与所述实施方式的SEM装置1不同的动作为中心进行说明。在所述实施方式中,对使用关于电路图案(配线图案)的SEM图像的缺陷检查处理进行了说明。在本变化例中,对使用关于将不同层的电路图案连接的通孔的SEM图像的缺陷检查处理进行说明。此外,本变化例的SEM装置的构成是与所述实施方式的SEM装置1相同的构成,所以对各装置、电路及功能部等附上相同的符号进行说明。
[0188] 图23是用来说明实施方式的变化例的SEM装置的缺陷种类的图。一边参照图23,一边对按照本变化例的SEM装置1的缺陷种类分类加以分类的缺陷种类进行说明。
[0189] 图23(a)所示的设计CAD515是由剪辑部203剪辑所得的与关于通孔的SEM图像对应的设计CAD数据所示的图形部分,由第1赋予部207赋予图形编号(G1~G3)。另外,图23(b)~图23(d)所示的图形表示由转换部204从关于通孔的SEM图像转换成CAD数据所得的转换CAD。图23(b)所示的转换CAD525a被赋予图形编号D1~D4,与设计CAD515相比,多余地存在图形编号D4所示的通孔,所以被分类为“岛状物”的缺陷种类。图23(c)所示的转换CAD525b被赋予图形编号D1、D2,且具有像设计CAD515中的图形编号G1的通孔与图形编号G3的通孔短路(short)那样的图形编号D1的通孔,所以被分类为“短路”的缺陷种类。
[0190] 图23(d)所示的转换CAD525c被赋予图形编号D1、D2,且不存在设计CAD515中的图形编号G3的通孔,所以被分类为“缺漏”的缺陷种类。图23(e)所示的转换CAD525d被赋予图形编号D1、D2,且不存在设计CAD515中的图形编号G3的通孔,所以假定本应由存在的通孔连接的上层的配线图案与下层配线图案成为开路状态,所以被分类为“开路”的缺陷种类。此外,在通孔的SEM图像的获取中,因摄像时带电导致来自开路通孔等无法与下层导通的通孔的二次电子的产生极度降低,所以如图23(d)及图23(e)所示,作为转换CAD均相同。
[0191] 图24是用来说明实施方式的变化例的SEM装置的电路核对的图。一边参照图24,一边对本变化例的SEM装置1中的缺陷检查处理的电路核对动作进行说明。
[0192] 此处,设为在所述图18的步骤S1361中,转换CAD被分类为“岛状物”的缺陷种类进行说明。但,当关于通孔的转换CAD存在设计CAD中不存在的通孔时,为有可能使上层的配线图案与下层配线图案误连接(短路)的性质的缺陷种类,所以必须执行所述图19所示的转换CAD被分类为“短路”的缺陷种类的情况下的电路核对。
[0193] 图24(a)所示的下层CAD516a表示在所述图11所示的步骤S13中对下层的设计CAD赋予了图形编号G1~G8的状态。图24(c)所示的下层CAD516b表示在同一步骤S133中对上层的设计CAD赋予了图形编号G1、G2的状态。图24(b)所示的转换CAD526表示在同一步骤S133中被赋予图形编号D1~D4的状态。另外,如上所述,在执行缺陷检查处理时,预先由LVS执行部206执行示意性数据与对应于整个芯片的设计CAD数据的LVS,获得AGF,所以对下层及上层的各设计CAD中的各配线图案关联节点编号。因此,第2赋予部210基于由LVS执行部206获得的AGF,对下层及上层的设计CAD的各配线图案赋予节点编号。将对下层的设计CAD赋予了节点编号A1~A6的状态设为图24(d)所示的下层CAD517a。将对上层的设计CAD赋予了节点编号A1、A6的状态设为图24(e)所示的上层CAD517b。
[0194] 电路核对部211创建表示下层CAD516a及上层CAD516b的图形编号与下层CAD517a及上层CAD517b的节点编号的关联的如图24(f)所示的矩阵。然后,电路核对部211特定出在转换CAD526中成为“岛状物”状态的图形编号D4的通孔使下层CAD516a的图形编号G2的通孔与上层CAD516b的图形编号G2的通孔连接(短路)。然后,电路核对部211参照所创建的图24(f)所示的矩阵,确认与所特定出的下层CAD516a的图形编号G2的通孔、及上层CAD516b的图形编号G2的通孔对应的下层CAD517a及上层CAD517b中的通孔的节点编号。在图24(f)所示的矩阵的情况下,电路核对部211能够确认与下层CAD516a的图形编号G2及上层CAD516b的图形编号G2的通孔分别对应的下层CAD517a及上层CAD517b的通孔的节点编号分别为A2及A6。因此,电路核对部211发现在表示实际的通孔状态的转换CAD526中,短路(short)的图形编号D4的通孔使不同节点编号的通孔短路,判定在电路上存在缺陷(判定NG)。
[0195] 另一方面,电路核对部211当确认到在转换CAD526中,短路(short)的图形编号D4的通孔使相同节点编号的通孔短路时,判定不存在电路上的缺陷(判定OK)。
[0196] 此外,即使在所述图18的步骤S1361中,转换CAD被分类为“短路”的缺陷种类的情况下,也能够与所述内容同样地判定电路上有无缺陷。
[0197] 另外,在所述图18的步骤S1361中,转换CAD被分类为“开路”或“缺漏”的缺陷种类的情况下,只要进行与所述图18的步骤S1365的处理相同的处理(执行使用特定范围的置换CAD的LVS的处理)即可。
[0198] 如上所述,在本变化例的SEM装置1中,对转换CAD及设计CAD的各通孔赋予图形编号,使用各图形编号进行关联(匹配),基于该关联的结果将转换CAD的缺陷种类进行分类。然后,对设计CAD的通孔赋予节点编号,基于设计CAD的图形编号与节点编号的关联结果,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在这种缺陷检查处理中,例如无需执行示意性数据与整个芯片的设计CAD数据的LVS,所以能够缩短半导体制造中的缺陷检查的检查时间。
[0199] 另外,在本变化例的SEM装置1中,作为转换CAD的缺陷种类,例如在被分类为“短路”或“岛状物”的情况下,基于设计CAD及转换CAD的图形编号的关联、以及设计CAD中的图形编号与节点编号的关联的结果,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在该情况下,不执行LVS就能够判断电路上有无缺陷,所以能够进一步缩短检查时间。
[0200] 另外,在本变化例的SEM装置1中,作为转换CAD的缺陷种类,例如在被分类为“开路”或“缺漏”的情况下,在整个芯片的设计CAD数据所示的图形中,将与由转换部204进行转换所获得的转换CAD对应的部分利用该转换CAD予以置换,从已置换的CAD数据提取包含该转换CAD的特定范围的部分作为置换CAD。然后,执行示意性数据与整个芯片的CAD数据中包含已置换的转换CAD的特定范围的部分即置换CAD的LVS,利用表示实际电路状态的转换CAD判断电路上有无缺陷。在该情况下,即使执行LVS,也能够将成为执行LVS的对象的CAD数据设为限定的范围,所以能够缩短检查时间。
[0201] 此外,由所述实施方式及变化例的SEM装置1执行的程序例如也可预先装入并提供给ROM等。
[0202] 另外,由所述实施方式及变化例的SEM装置1执行的程序也可构成为以能够安装的形式或能够执行的形式的文件记录在CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory,只读光盘)、软盘(FD)、CD-R(Compact Disc-Recordable,可录光盘)、DVD(Digital Versatile Disc,数字多功能盘)等计算机能读取的记录媒体并提供作为计算机程序产品。
[0203] 另外,也可构成为将由所述实施方式及变化例的SEM装置1执行的程序存储在与因特网等网络连接的计算机上,通过经由网络下载来提供。另外,也可构成为经由因特网等网络提供或分发由所述实施方式及变化例的SEM装置1执行的程序。
[0204] 另外,由所述实施方式及变化例的SEM装置1执行的程序能够使计算机作为所述各功能部发挥功能。该计算机的CPU能够从计算机能读取的存储媒体将程序读出到主存储装置上并执行。
[0205] 对本发明的实施方式及变化例进行了说明,但该实施方式及变化例是作为例子提出的,并不意图限定发明的范围。该新颖的实施方式及变化例能以其它多种方式实施,能在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。该实施方式及变化例包含在发明的范围及主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
[0206] [符号的说明]
[0207] 1                  SEM装置
[0208] 11                 电子枪镜筒
[0209] 12                 电子源
[0210] 13                 磁场透镜
[0211] 14                 扫描线圈
[0212] 21                 载台
[0213] 22                 晶圆
[0214] 23                 检测器
[0215] 31                 控制器
[0216] 32                 信号处理电路
[0217] 33                 监控器
[0218] 34                 图像存储部
[0219] 35                 列控制电路
[0220] 36                 载台驱动控制电路
[0221] 37                 坐标存储部
[0222] 38                 配方文件存储部
[0223] 101                CPU
[0224] 102                ROM
[0225] 103                RAM
[0226] 104                输入输出I/F
[0227] 105                 控制电路I/F
[0228] 201                 第1获取部
[0229] 202                 第2获取部
[0230] 203                 剪辑部
[0231] 204                 转换部
[0232] 205                 置换部
[0233] 206                 LVS执行部
[0234] 207                 第1赋予部
[0235] 208                 匹配部
[0236] 209                 分类部
[0237] 210                 第2赋予部
[0238] 211                 电路核对部
[0239] 220                 存储部
[0240] 500~502、504        SEM图像
[0241] 510                 设计CAD
[0242] 512a                下层CAD
[0243] 512b                上层CAD
[0244] 513、514、514a、515  设计CAD
[0245] 516a                下层CAD
[0246] 516b                上层CAD
[0247] 517a                下层CAD
[0248] 517b                上层CAD
[0249] 518                 设计CAD
[0250] 522                 缺陷CAD
[0251] 524                 转换CAD
[0252] 524a~524e          转换CAD
[0253] 524m                转换CAD
[0254] 525a~525d          转换CAD
[0255] 526                 转换CAD
[0256] 532                 置换CAD
[0257] 534                 置换CAD
[0258] 550                 差分图像
[0259] 552                 二值化图像
[0260] 601~603            配线
[0261] 611、612            配线
[0262] 611a、612a          通孔
[0263] 621                 配线
[0264] EB                  电子束
[0265] SE                  二次电子
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缺陷检查装置 2020-05-12 210
缺陷检查系统 2020-05-13 88
潜在缺陷识别 2020-05-13 240
缺陷知识库 2020-05-11 118
缺陷检测装置、缺陷检测系统及缺陷检测方法 2020-05-12 125
耐缺陷冗余 2020-05-11 663
缺陷检测装置 2020-05-12 138
缺陷检测方法 2020-05-13 656
缺陷检测方法 2020-05-13 259
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