[发明专利]缺陷观察方法以及缺陷观察装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工序中的缺陷观察方法以及缺陷观察装置。

背景技术

在半导体制造工序，为了确保较高的成品率，早期发现在制造工序产生的缺陷来实施对策是重要的。

SEM(Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜)式缺陷观察装置(也被称为缺陷复查装置)是特别用于观察在半导体制造工序产生的缺陷的装置，一般是将通过上位缺陷检查装置检测出的缺陷坐标的图像以比上位缺陷检查装置高的画质进行观察的装置。具体而言，向上位的缺陷检查装置输出的缺陷坐标移动试样载物台，以成为观察对象的缺陷进入视野内的程度的低倍率进行摄像，从拍摄的低倍图像检测出缺陷坐标，以使缺陷位于视野中心的方式移动试样载物台或移动摄像中心，以适于缺陷观察的高倍率取得观察用高倍图像。

这样，以低倍图像检测出缺陷坐标是因为在由上位的缺陷检测装置输出的缺陷坐标，在装置规格的范围内包含误差，当通过SEM式缺陷观察装置取得高画质的缺陷图像时，需要修正该误差的处理。

ADR(Automatic Defect Review(自动缺陷复查)或Automatic Defect Redetection(自动缺陷再检查))对取得该高画质的缺陷图像的工序实现了自动化。在ADR中，必须根据上位缺陷检查装置中的缺陷检测的坐标精度、试样特性，或成为观察对象的缺陷的种类，一边考虑ADR的缺陷检测率与吞吐量的平衡，一边使用于检测缺陷的低倍图像的取得条件或用于观察缺陷的高倍图像的取得条件最佳化。

在专利文献1中记载了“使用扫描型电子显微镜以第1倍率取得包含缺陷的图像，根据该取得的第1倍率的包含缺陷的图像生成参照图像，比较包含所取得的第1倍率的缺陷的图像与根据该第1倍率的包含缺陷的图像生成的参照图像来检测出缺陷，通过大于第1倍率的第2倍率来拍摄检测出的缺陷”的方面。记载了由此“能够省略低倍率的参照图像的撮像工序，因此能够更高效地进行缺陷的复查”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-40910号公报(美国专利申请公开第2007/0031026号说明书)

发明内容

发明要解决的课题

伴随着近年来的设计图案的细微化、制造工艺的复杂化，对成品率产生影响的缺陷也变得多样化，应成为观察对象的制造工序也增加。尤其，以往不视为问题的微小的缺陷也成为观察对象，在没有形成图案的阶段的制造工序或在摄像图像中不显示在下层形成的图案的制造工序中，容忍某程度的疑似缺陷的误检测来实施超高灵敏度的缺陷检查，通过缺陷观察装置观察包含疑似缺陷地检测出的缺陷候补，从而解析真正的缺陷的事例增加。

然而，在这样的事例中的参照图像的合成中，在如专利文献1那样利用根据存在缺陷的缺陷图像制造的图案的周期性，合成不存在缺陷的参照图像的方法中，在缺陷图像中无法识别周期性的图案的情况下，存在无法合成良好的参照图像，缺陷检测失败的问题。

因此，要求开发一种适于图像视野内不存在图案的情况的参照图像的生成方法、和能够使用生成的参照图像稳定地实现高精度的缺陷检测的缺陷观察系统。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的特征在于，求出在被检查图像中缺陷区域所占的比例即缺陷占有率，判定该缺陷占有率与阈值的大小，根据判定结果，决定是否生成由具有被检查图像所包含的多个像素的亮度值的平均亮度值的像素构成的图像作为所述参照图像。

发明效果

根据本发明，能够提供一种适于图像视野内不存在图案的情况的参照图像的生成方法、和能够使用所生成的参照图像稳定地实现高精度的缺陷检测的缺陷观察系统。

通过以下的实施方式的说明，使上述以外的问题、结构以及效果更加明确。

附图说明

图1是SEM式缺陷观察系统的概要结构图的例子。

图2是SEM式缺陷观察系统的操作/解析部的结构图的例子。

图3是进行缺陷检测的操作/解析部的功能框图的例子。

图4是取得代表参照图像的ADR流程图的例子。

图5是表示使用代表参照图像的缺陷检测方法的示意图的例子。

图6是实施例1的ADR流程图的例子。

图7是表示实施例1的缺陷检测方法的示意图的例子。

图8是表示实施例1的缺陷检测方法的问题的示意图的例子。

图9是实施例2的ADR流程图的例子。