扫描型电子显微镜装置以及使用它的摄影方法制造方法及图纸

在使用ＳＥＭ用于摄影试样的摄影方案的自动生成中，会有以下情况：（１）当需要检查的地方增多时，摄影方案的生成需要庞大的劳力和时间；（２）生成的摄影方案的正确性、以及生成时间成为问题；（３）由于制作时不能预想的现象，通过制作好的摄影方案的摄影或者处理失败。在本发明专利技术中，做成：（１）从ＣＡＤ数据自动计算用于进行观察的摄影点的个数、坐标、尺寸.形状、摄影顺序、摄影位置变更方法、摄影条件、摄影顺序的一部分或者全部。（２）能够任意设定为生成摄影方案的输入信息、输出信息的组合。（３）伴随对于任意的摄影点中的摄影或者处理的成功与否判定，在判定为失败的场合进行变更摄影点或者摄影顺序来使摄影或者处理成功的救援处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可自动摄影试样上的任意的评价点的扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)及其方法，具体说，涉及具有从电路设计数据不使用实际晶片而且自动决定为高图像质量、高精度观察任意评价点的摄影方案的摄影方案自动生成功能的SEM装置及其方法。在所述摄影方案中登录有寻址或者自动聚焦或者自动标记或者自动亮度·对比度用的摄影点的坐标、(摄影区域的)尺寸·形状、摄影顺序、摄影位置变更方法、摄影条件等摄影参数以及评价点或者摄影点的模板。
技术介绍
在半导体晶片上形成布线图形时，采用在半导体晶片上涂布称为抗蚀剂的涂布材料，在抗蚀剂上重叠布线图形的曝光用掩膜(刻线)，从其上照射可视光线、紫外线或者电子束，通过使抗蚀剂感光形成布线图形的方法。这样得到的布线图形，因为通过照射的可视光线、紫外线或者电子束的强度或者光圈引起的图形的形状变化，所以为了形成高精度的布线图形，就需要检查图形的做成质量。在这种检查中，在现有技术中广泛使用测长扫描型电子显微镜(Critical Dimension Scanning Electron Microscope：CD-SEM)。把需要检查的半导体图形上的危险点作为评价点(以下称为EP)通过SEM进行观察，从其观察图像测量图形的配线宽度等各种尺寸值，从这些尺寸值评价图形的做成质量。为无位置偏离而且高图像质量地摄影EP，设定寻址点(以下称AP)或者自动聚焦点(以下称AF)或者自动标记点(以下称AST)或者自动亮度·对比度点的一部分或者全部摄影点(以下称ABCC)，在各个摄影点中，进行寻址、自动聚焦调整、自动标记调整、自动亮度·对比度调整。所述寻址中的摄影位置的偏离量，匹配作为模板事前登录的坐标已知的AP中的SEM图像、和在实际的摄影顺序中观察到的SEM图像(实际摄影模板)，作为所述匹配的位置偏离量进行推定。把所述EP、AP、AF、AST、ABCC汇总起来称为-->摄影点，把包含所述摄影点的一部分或者全部的点的坐标、尺寸·形状、摄影顺序、摄影条件、所述登录模板作为摄影方案来进行管理。在现有技术中，摄影方案的生成由操作员手工进行，是需要花费劳力和时间的作业。另外，为在摄影方案中登录各摄影点的决定或者登录模板，因为实际需要以低倍率摄影晶片，所以摄影方案的生成成为SEM的运行率降低的一个原因。再有，通过伴随图形的微小化的OPC(Optical Proximity Correction)技术等的导入，需要评价的EP的点数急剧增加，所述摄影方案的手工生成越来越变得不现实。因此，例如在特开2002-328015号公报中公开了根据以GDS2形式记述的半导体的电路设计数据(以下称CAD数据(Computer Aided Design))来决定AP、进而把从CAD数据抽出AP中的数据后，作为所述登录模板(以下把从CAD数据中抽出生成的模板称为CAD模板)在摄影方案中登录的半导体检查系统。因此，仅就AP的决定以及登录模板的登录的目的而言不需要摄影实际晶片，可实现SEM的运行率的提高。另外，在实际的摄影顺序中在取得AP中的SEM图像(称为实际摄影模板)时，进行所述实际摄影模板和CAD数据模板的匹配，把与所述CAD数据模板的位置对应的SEM图像作为SEM图像模板在摄影方案中再登录，以后就具有在寻址处理中使用所述再登录的SEM图像模板的功能。进而具有从CAD数据自动检测具有特征的图形部分、作为AP登录的功能。
技术实现思路
在生成在使用扫描型电子显微镜顺序摄影试样上的多个观察点的场合使用的摄影方案的场合，现有技术中存在以下课题。首先，为检查EP中的半导体图形的做成质量，必须制作为摄影EP的摄影方案，产生了伴随半导体图形的微小化需要检查的EP的点数增大、所述摄影方案的生成需要巨大的劳力和时间这样的问题。关于AP坐标的自动选择，在专利文献1中有“自动检测具有特征的图形部分”的记述，但是其具体的方法并未记载，另外，在摄影方案中应该指定的其他的信息，例如各摄影点(AP，AF，AST，ABCC)要否设定、点数、各摄影点的坐标、尺寸·形状、摄影条件、摄影顺序等现状是用手工指定，摄影方案生成的自动化率非常低，-->不能减低SEM操作员的大幅度的作业时间。再有，在实际的摄影顺序中，由于在生成摄影方案时不能预想的现象，有根据作好的摄影方案进行摄影或者处理失败的情况(作为一例，由于AP内的实际图形形成不良引起的寻址失败等)。因此，尽管对于所述现象摄影或者处理也不失败的摄影方案的生成方法、以及通过所述生成法生成了摄影方案，也需要摄影或者处理仍失败的场合的救援方法。本专利技术提供具备正确而且高速生成具有和SEM操作员根据独自的技术诀窍手工生成的摄影方案相同或者以上的性能的摄影方案的功能的扫描型电子显微镜装置以及使用它的摄影方法。亦即在本专利技术中，提供具有以下特征的扫描型电子显微镜装置以及使用它的摄影方法。(1)在方案制作方法中，根据作为低倍视野下的晶片上的图形的设计信息的CAD数据生成用于观察EP的摄影方案。然后，作为输出信息，使其包含为观察EP的摄影点(AP，AF，AST，ABCC)的(a1)点数；(a2)坐标；(a3)尺寸·形状；(a4)摄影顺序(包含EP或摄影点的摄影顺序，电子束垂直入射坐标)；(a5)摄影位置变更方法(台移动，光束移动)；(a6)摄影条件(探针电流，加速电压，电子束的扫描方向等)；(a7)摄影顺序或者模板的评价值或者优先顺序的一部分或者全部的摄影参数，在摄影方案中，登录所述摄影参数、AP模板等的模板。(2)另外，作为输入信息，包含：(b1)评价点的信息、(b2)设计图形信息、(b3)摄影方案自动生成引擎的处理参数、(b4)用户要求规格、和(b5)履历信息的任何一个，其中作为(b1)评价点的信息，包含EP的坐标、尺寸·形状、摄影条件；作为(b2)设计图形信息，包含EP周围的CAD数据(包含层信息)、掩膜数据的图形冲剪剩余信息、图形的线宽信息、摄影的晶片的品种、工序、图形或衬底的材质信息；作为(b3)摄影方案自动生成引擎的处理参数，包含摄影点(AP，AF，AST，ABCC)的检索范围、摄影点应该满足的选择要素指标值的必要条件(以所述指标值的阈值给出)、选择要素指标优先顺序(用指标值之间的权重给出)、不作为摄影点选择的禁止区域、设计图形和实际图形的形状偏离推定量、装置条件(台移动范围，台移动/光束移-->动推定误差)；作为(b4)用户要求规格，包含对于各摄影点的摄影位置的要求定位精度、要求图像质量(包含聚焦调整、标记调整、亮度·对比度调整、污染的要求或者关于EP中的允许电子束入射角的要求)、要求摄影时间；作为(b5)履历信息，包含过去成功(失败)的摄影点的信息。进而，在上述的输入信息(b1)～(b5)之外，把上述(1)中记载的输出信息(摄影参数)(a1)～(a7)的一部分值或者缺省值或者可设定范围作为输入信息。亦即把上述(a1)～(a7)以及(b1)～(b5)中的任意参数的组合作为输入信息，把上述(a1)～(a7)的任意的参数的组合作为输出信息。(3)在EP的摄影顺序中，把伴随对于在任意的摄影点中的摄影或者处理的成功与否判定作为特征。另外，在所述成功与否判定中判定摄影或者处理失败的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，包含以下的步骤：　　　　输入形成图形的试样上的评价点的坐标的步骤；　　　　从ＣＡＤ数据取得在所述试样上在包含所述评价点的区域内形成的图形的设计布局信息的步骤；　　　　把处理参数、用户要求规格、履历信息、寻址或者自动聚焦或者自动亮度.对比度用的摄影点的个数、坐标、尺寸、形状、摄影顺序、电子束垂直入射坐标、摄影条件的一部分或者全部的摄影参数作为输入信息选择的步骤；　　　　把寻址或者自动聚焦或者自动亮度.对比度用的摄影点的个数、坐标、尺寸、形状、摄影顺序、电子束垂直入射坐标、摄影条件、摄影点或者摄影顺序的评价值或者优先顺序的一部分或者全部的摄影参数作为输出信息选择的步骤；　　　　使用所述输入的评价点的坐标信息和所述取得的设计布局信息和所述选择的输入信息的值或者范围计算所述选择的输出信息的步骤；　　　　一起存储该输入信息以及该输出信息的摄影参数的步骤；　　　　把所述评价点或者摄影点中的图形作为登录模板存储的步骤；以及　　　　根据该存储的摄影参数以及登录模板顺序摄影在试样上形成的图形的步骤。

【技术特征摘要】
JP 2006-2-17 2006-0401251.一种使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，包含以下的步骤：输入形成图形的试样上的评价点的坐标的步骤；从CAD数据取得在所述试样上在包含所述评价点的区域内形成的图形的设计布局信息的步骤；把处理参数、用户要求规格、履历信息、寻址或者自动聚焦或者自动亮度·对比度用的摄影点的个数、坐标、尺寸、形状、摄影顺序、电子束垂直入射坐标、摄影条件的一部分或者全部的摄影参数作为输入信息选择的步骤；把寻址或者自动聚焦或者自动亮度·对比度用的摄影点的个数、坐标、尺寸、形状、摄影顺序、电子束垂直入射坐标、摄影条件、摄影点或者摄影顺序的评价值或者优先顺序的一部分或者全部的摄影参数作为输出信息选择的步骤；使用所述输入的评价点的坐标信息和所述取得的设计布局信息和所述选择的输入信息的值或者范围计算所述选择的输出信息的步骤；一起存储该输入信息以及该输出信息的摄影参数的步骤；把所述评价点或者摄影点中的图形作为登录模板存储的步骤；以及根据该存储的摄影参数以及登录模板顺序摄影在试样上形成的图形的步骤。2.根据权利要求1所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，所述摄影顺序包含寻址点和自动聚焦点、自动标记点、自动亮度·对比度点中的至少一个和评价点。3.根据权利要求1所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在所述输入试样上的评价点的坐标的步骤中，输入多个评价点的坐标，在所述计算摄影参数的步骤中，在该多个评价点之间共有寻址或者自动聚焦或者自动标记或者自动亮度·对比度用的摄影点的一部分或者全部。4.根据权利要求1所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在所述计算输出信息的步骤中，把任意的多个评价点中的摄影区域以及所述摄影区域的周围附近区域、或者束移动运行范围以外的区域、或者不满足选择要素指标值规定的阈值的区域，作为选择寻址点或者自动聚焦点或者自动标记点或者自动亮度·对比度点的禁止区域设定。5.根据权利要求1所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在所述计算输出信息的步骤中，在评价任意的摄影点时，从所述摄影点的摄影尺寸的周围，评价在除去了摄影位置偏离量的推定值数量的区域内包含的图形。6.根据权利要求1所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在把所述评价点或者摄影点中的图形作为登录模板存储的步骤中，所述登录模板，以任意的组合存储所述所述评价点或者摄影点中的图形的设计布局信息、或者图像化设计布局信息后的图像信息、或者在所述设计布局信息上施加任意的处理后的变形的设计布局信息、或者在所述图像信息上施加任意的处理后的变形的图像信息、或者所述评价点或者摄影点中实际摄影的SEM图像、或者在所述SEM图像上施加任意的处理后的变形SEM图像。7.一种使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，包含以下的步骤：输入形成图形的试样上的评价点的坐标，从CAD数据取得在所述试样上在包含所述评价点的区域内形成的图形的设计布局信息，制作与该取得的设计布局信息对应的图像数据，选择地使用对于每一选择要素指标所述取得的设计布局信息和所述制作好的图像数据，计算多个选择要素指标，计算组合所述多个选择要素指标而构成的综合选择指标，然后根据所述综合选择指标，计算为摄影所述评价点的所述输出信息。8.根据权利要求7所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在所述计算摄影参数的步骤中，为摄影所述评价点，候补计算多个寻址或者自动聚焦或者自动标记或者自动亮度·对比度用的摄影点的个数、坐标、尺寸、形状、摄影顺序、电子束垂直入射坐标、摄影条件、摄影点或者摄影顺序的评价值或者优先顺序的一部分或者全部的摄影参数的集合。9.根据权利要求7所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在顺序摄影在所述试样上形成的图形的步骤中，判定应该摄影的图形的摄影的成功与否，在摄影或者处理失败时改变摄影点或者摄影顺序后再次摄影。10.根据权利要求9所述的使用扫描型电子显微镜的试样的摄影方法，其中，在改变所述摄影点或者摄影顺序后再次摄影的场合，分类摄影或者处理的失败原因，根据所述失败原因，改变摄影点或者摄影顺序。11.一种扫描型电子显微镜装置，具有以下的结构：输入在表面上形成图形的试样上的评价点的坐标信息的输入单元，根据由该输入单元输入的所述坐标信息，从CAD数据取得在试样上在包含所述评价点的区域内形成的图形的设计布局信息的布局信息取得单元，把处...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本敦，长友涉，松冈良一，诸熊秀俊，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：JP[日本]