[发明专利]图案的检查、测量装置及程序

说明书

技术领域

本发明涉及利用检查或测量对象图案的边缘的位置对于图案进行检查或测量的图案的检查、测量装置，以及通过该图案的检查、测量装置的计算机执行的计算机程序。

背景技术

在半导体制造领域，很早就利用使用了扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)的检查装置或测量装置。

伴随着流程规则的进化，更加精细的图案被转录在晶圆上，这使得晶圆上所形成的图案的密度增加，从而增加了通过尺寸测量进行评价所需要的点。因此，从抑制评价时间这一观点出发，通过伴随着对于成为评价对象的图案的尺寸在相对较大的视野(Field of View，FOV)下的图像获取(低倍率图像获取)进行检查，在缺陷发生风险较高的地方，即，对于精简有必要在更高倍率下进行评价的测量点的必要性在增加。除了图案的精细化之外，由于是使用低倍率图像的检查，应该检测出的缺陷的大小，在图像上存在变小的倾向。

另外，作为测量装置的用途，除了使用在高倍率下获取的图像对于缺陷发生风险较高的情况进行评价之外，还利用了用于对应于流程变化的曝光条件的管理等。伴随着图案的精细化，在用于品质管理的图案尺寸管理中存在所允许的测量值的变动减小的倾向，另外，伴随着图案的精细，为了制造良品曝光条件所能允许的变化量也在减小，因此，在所谓曝光条件管理的用途中，所允许的测量值的变动也存在变小的倾向。

进一步，与转录至晶圆上的图案的形状变得复杂相随，在检查装置和测量装置的双方，下述用途在不断增加，即不是对作为一维特征的尺寸进行评价，而是必须对作为二维特征的形状进行评价。在形状评价中，通常通过对作为评价基准的预定轮廓形状与从对作为评价对象的图案进行拍摄而得到的图像所提取的轮廓形状进行比较，从而进行评价，本来就是对几何信息和图像信息这样所谓不同种类的数据进行比较，此外还加上流程变化等要素，使得这两者的轮廓形状不同的现象，经常发生。

在这样的背景下，作为灵活利用设计数据并通过轮廓形状的比较来进行检查的技术的例子，可以列举专利文献1所公开的技术。在专利文献1中，公开了如下的技术，即：将图案的变形量分离成大区域的变形量和局部的变形量来捕捉，此后，利用局部的变形量来进行缺陷检查。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-268009号公報(美国专利第7660455号说明书)

发明内容

发明所要解决的问题

在采用专利文献1所公开的技术的情况下，存在发生虚报的可能性。

根据发明者的研究，这其中的一个原因在于，专利文献1中记载的技术中的“第二轮廓线”是利用基于从图像所获取的轮廓，通过预定的阈值而提取的边缘来形成的。专利文献1中所记载的技术，在轮廓的形状不随部位变化而是相同的情况下，由于大区域的图案变形量，成为反映例如由于图案形成时的曝光量偏离最佳值导致图案的整体变粗大的值，因此通过使用从整体变形量除去大区域的图案变形量得到的局部的变形量来进行检查，则可以得到所希望的结果。

但是，从图像所得到的轮廓的形状由于各种原因而发生变化。例如，在获取图像时，要考虑到各种噪声的影响。另外，在图案的曲率较大部分显著表现出边缘效应，所以，除了依赖于包含了粗糙度的侧壁形状而发生变化之外，还依赖于二维图案形状而发生变化。此外，所检测的2次电子的量受到拍摄时试料的带电状态影响，例如，在与电子束的扫描方向垂直的线条图案的情况下，对应于右侧侧壁的轮廓与对应于左侧侧壁的轮廓，其形状不同。以专利文献1中所公开的技术为首的现有技术，强烈地受到这些因素的影响，从而存在引起发生虚报的可能性。

进一步，轮廓形状，除了上述原因之外，根据加速电压、探针电流等拍摄条件而改变，此外，由于拍摄装置而存在个体差。这些原因，主要形成大区域性影响，因此，乍一看，可以认为与虚报的发生无关，但是在通过与设计数据之间的比较进行检查时，由于这些因素，也存在发生虚报的可能性。至于为什么，例如，将利用阈值法所求得的轮廓形状与由设计数据所生成的轮廓形状进行比较的情况下，本来，应该使用利用什么样的阈值所获取的轮廓形状来进行两者的比较，是根据检查用教程等而预先制定的，但是在轮廓形状发生变化的情况下，伴随着该变化，存在与预先指定的阈值所不同的阈值成为恰当的阈值的可能性。在这种情况下，即，使用不恰当的阈值来求得轮廓形状的情况下，则以专利文献1所公开的技术为首的现有技术，存在引起虚报发生的可能性。