CN110896038B 缺陷检查装置及缺陷检查方法 （铠侠股份有限公司）

US2012141011A1,2012US2013070078A1,201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。匹配部创建表示部基于关系信息及与设计信息所示的各图案对2剪辑部，将设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的第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述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的分类部，基于由所述匹配部创建的所述关系信息的内所述第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，根据所述关系信息确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剪辑部，将设计数据所示的图形中与所述电子信息对应的第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述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的分类部，基于由所述匹配部创建的所述关系信息的内3置换部，从在所述设计数据所示的图形中将与所述转换执行部，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3.根据权利要求2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，对设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述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的分类部，基于由所述匹配部创建的所述关系信息的内所述第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，根据所述关系信息确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4剪辑步骤，将设计数据所示的图形中与所述电子信息对第1赋予步骤，对所述电子信息所示的各图案赋予第1编核对步骤，基于所述关系信息及与所述设计信息所示的各图案对应所述电子信息所示的图案是否包含所述晶圆的转换步骤，获得将由所述获取步骤获取的所述电子信息转换成CAD(ComputerAided分类步骤，基于由所述匹配步骤创建的所述关系信息所述第1赋予步骤对所述转换信息所示的各图案赋予所述第所述核对步骤基于所述关系信息及所述节点信息，核对所述转换信息所述核对步骤按照由所述分类步骤分类所得的所述缺陷种类，核对所所述核对步骤基于所述关系信息及所述节点编号，核对所述转换信息所述核对步骤在由所述分类步骤示出所述转换信息的所述缺陷种类为短路状态的情5[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[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[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[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[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CAD6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7边对SEM图像与设计CAD的差分中所包含的误差进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[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8[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(LayoutVersus[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[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[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。检查中缩短检查时间的SEM装置的构成及动[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9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[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(CathodeRayTube，[0071]如图4所示，控制器31具备CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)101、[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。[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[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[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[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/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各配线图案赋予表示为导通(短路)的配线图案的[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[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场可编程门阵列)或ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，应用专用集成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[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。[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[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[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[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[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[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[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[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[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[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[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(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[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[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D2及D8的配线图案在整个芯片的其它部位导通(短的整个芯片的设计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[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[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[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[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[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[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数据提取包含该形式或能够执行的形式的文件记录在CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory，只读光盘)、软盘(FD)、CD-R(CompactDisc-Recordable，可录光盘)、DVD(DigitalVersatile络提供或分发由所述实施方式及变化例的SEM装置功能部发挥功能。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