半导体评价装置以及计算机程序制造方法及图纸

本发明专利技术目的在于提供合适地制成比较检查等中使用的参考图案的半导体评价装置。说明置、以及计算机程序。另外，说明以基于图案的二维评价来提取更正确的范围的工艺窗口为其它目的的半导体评价装置以及计算机程序。为了达到上述目的，在本发明专利技术中，提出一种半导体评价装置，基于由带电粒子束装置得到的信号来进行形成于样品上的图案的尺寸测定，选择该尺寸测定结果满足规定的条件的图案、或形成该图案时的曝光条件，从设计数据上为同一形状的图案的图像中得到轮廓线数据且将轮廓线数据合成来形成合成轮廓线数据，所述设计数据上为同一形状的图案是该所选择的曝光条件下制成的图案、或与该所选择的图案处于已知的位置关系的图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体评价装置以及半导体评价方法
本专利技术涉及半导体评价装置以及计算机程序，特别涉及适于提取曝光装置的合适的曝光条件的半导体评价装置以及计算机程序。
技术介绍
当今，半导体设备的高密度化，光刻的工艺条件的高精度设定的要求更加不断提高。另外，与高密度化相伴，正确求取用于高精度制造图案的曝光装置的辐射线量范围和表示聚焦范围的工艺窗口的要求也愈发严格。在专利文献1中公开了合成2个以上的同一形状的图案的轮廓线、以该合成轮廓线为参考图案的图案的评价法。在专利文献1中，说明了通过以该参考图案为比较对象来进行良品检查。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2009-194051号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题另一方面，为了谋求曝光装置的曝光条件而在1片晶片中使用改变曝光装置的辐射线量和聚焦来形成了各条件不同的每个组合的图案的FEM(FocusExposureMatrix，焦点曝光矩阵)晶片。对形成在FEM晶片上的图案进行评价，选择合适的图案，由此能找出形成该图案时的辐射线量和聚焦的条件。每当该图案的评价时，都如专利文献1公开的那样制成参考图案，通过进行使用其的检查来进行二维的形状比较。由于辐射线量或聚焦的变化是通过成为图案的二维的形状变化来呈现的，因此通过专利文献1公开的方法制成的参考图案可以说是在找出适当的曝光条件上有效的方法。于是，在制成参考图案的情况下，参考图案需要选择接近理想的图案形状的图案，但在没有理想的图案形状的基准的状态下搜索这样的图案非常困难。
技术实现思路
以下说明以制成合适的参考图案为目的的半导体评价装置以及计算机程序。另外，说明以基于图案的二维评价来提取更正确的范围的工艺窗口为其它目的的半导体评价装置以及计算机程序。用于解决课题的手段作为用于达到上述目的的1个方式，以下提出一种半导体评价装置或计算机程序，基于由带电粒子束装置得到的信号来进行形成于样品上的图案的尺寸测定，选择该尺寸测定结果满足规定的条件的图案、或形成该图案时的曝光条件，从设计数据上为同一形状的图案的图像中得到轮廓线数据且将轮廓线数据合成来形成合成轮廓线数据，将该合成轮廓线数据作为参考图案来评价基于所述图像得到的图案信息，所述设计数据上为同一形状的图案是该所选择的曝光条件下制成的图案、或与该所选择的图案处于已知的位置关系的图案。专利技术的效果根据上述构成，能合适地形成图案的比较测定或检查等中使用的参考图案。附图说明图1是表示曝光的聚焦值或辐射线量与测长值的关系的图形。图2是用于使曝光的聚焦值和辐射线量的有效范围明确化的图形的制成例。图3是表示基于一维测定结果和二维评价结果来对工艺窗口进行范围缩窄的工序的流程图。图4是说明基于一维测定的曝光条件的选择、和基于该选择来制成参考图案的示例的图(其一)。图5是说明基于一维测定的曝光条件的选择、和基于该选择来制成参考图案的示例的图(其二)。图6是以一维形状以及二维形状的测量值为基础的工艺窗口制成例。图7是表示基于一维测定的参考图案的选择、和使用了参考图案的图案评价的工序的流程图。图8是表示一维测定位置与参考图案的测定位置的关系的图。图9是表示EPE测长的概要的图。图10是用于说明进行图案的特定部位的评价的示例的图。图11是表示将曝光条件和图案评价结果建立关联地存储的数据库的一例的图。图12是表示半导体评价系统的一例的图。图13是表示轮廓线制成工序的流程图。图14是表示轮廓线制成原理的图。具体实施方式以下说明基于使用了参考图案的图案的二维评价来实施工艺窗口解析和热点观测的示例。能通过工艺窗口解析来求取最佳的辐射线量以及最佳的聚焦值。工艺窗口解析变更曝光工艺的条件或条件，以拍摄曝光的芯片的图像以及测长值为输入，对曝光的工艺窗口进行解析。在工艺窗口解析中，制成表示曝光的聚焦值或辐射线量与测长值的关系的图形、以及用于使曝光的聚焦值和辐射线量的有效范围明确化的图形。在图1示出表示曝光的聚焦值或辐射线量与测长值的关系的图形制成例。通常，将聚焦值与使辐射线量变化而制成的FEM(FocusExposureMatrix，焦点曝光矩阵)晶片建立关联来使用。图形上的黑圆圈等表示每次发射的测长值。FEM晶片上的每个辐射线量的线条105与图形的101对应，FEM晶片上每个辐射线量的线条106、107、108也与每个辐射线量的线条105同样，各自与图形的102、103、104对应。在图2示出用于使曝光的聚焦值和辐射线量的有效范围明确化的图形制成例。工艺窗口根据表示曝光的聚焦值或辐射线量与测长值的关系的图形的聚焦值、辐射线量、测长值来算出。对于表示曝光的聚焦值或辐射线量与测长值的关系的图形中示出的相对于聚焦值变化的测长值变化，按每个辐射线量进行二次函数近似。之后，通过同一聚焦值的辐射线量和测长值的相关运算来算出近似式，根据测长值的最大值和最小值来对每个辐射线量的聚焦值算出范围，描绘每个聚焦值的辐射线量的范围。根据描绘的范围和条件值(辐射线量上限值203、辐射线量下限值205等)来算出工艺窗口206。另一方面，与半导体制造工序的复杂化以及微细化相伴，以一维形状为对象的工艺窗口解析或热点观测不再充分，而还需要二维形状的测量。但是，若不确立评价二维形状的方法，就不能期望高精度的二维评价。特别是若用于进行二维形状的比较评价的基准图案(参考图案)不满足成为比较对象的要件，就不能期望高精度的图案评价、以及基于图案评价的制造条件确定。参考到图案期望选择接近于理想形状(在合适的曝光条件下形成的图案的形状)的形状，但在制造条件未定的阶段，难以提取这样的图案形状。另外，虽然还考虑到在目视确认图案形状的基础上制成参考图案，但有因判断者的主观不同而形状不同的可能性。另外，由于需要在判断者进行判断的基础上制成参考图案，因此还不能期望自动化。以下说明制成合适的二维评价用的参考图案的半导体评价装置、以及使计算机制成该参考图案的计算机程序。进一步地，说明将使用一维形状以及二维形状的测量值来对一维形状以及二维形状的公共工艺窗口进行范围缩窄为止的处理自动化的示例。在以下说明的实施例中，特别是每当制成参考图案，就运用作为以一维形状为对象的工艺窗口解析结果而得到的通过基于最佳的(或满足规定的条件的)辐射线量以及聚焦值的曝光条件而制成的图案。更具体地，提取图案的规定部分的一维测定结果为设计数据、或最接近模拟结果、或处于规定的关系的(例如与设计数据等的差分包含在规定范围内的)图案，并选择在与该图案相同的曝光条件下制成的存在多个相同形状的部分的图案，使用其来制成参考图案。若从一维测定结果的观点来看以上那样制成的参考图案，则是适当的比较对象，本次通过使用该参考图案来进行二维评价，能进行高精度的曝光条件的范围缩窄。另外，在曝光条件的范围缩窄中，通过在根据一维测定结果得到的工艺窗口解析结果上重叠基于二维评价结果的工艺窗口解析结果，能将根据一维评价结果而选择为合适的范围的工艺窗口中的区域、与根据二维评价结果而选择为合适的范围的工艺窗口中的区域的重叠区域判定为更适当的区域。根据上述那样基于一维评价结果来决定用于制成参考图案的曝光条件、或对象图案的方法，通过根据从以一维形状为对象的工艺窗口解析求得的最佳的辐射线量以及聚焦值的估计坐标来决定参考图案，能以不产生形状的变形的可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体评价装置，具备基于由带电粒子束装置得到的图像来进行形成于样品上的图案的评价的运算处理装置，其特征在于，所述运算处理装置基于由所述带电粒子束装置得到的信号来进行形成于所述样品上的图案的尺寸测定，选择该尺寸测定结果满足规定的条件的图案、或形成该图案时的曝光条件，从设计数据上为同一形状的图案的图像中得到轮廓线数据且将轮廓线数据合成来形成合成轮廓线数据，将该合成轮廓线数据作为参考图案来评价基于所述图像得到的图案信息，所述设计数据上为同一形状的图案是该所选择的曝光条件下制成的图案、或与该所选择的图案处于已知的位置关系的图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.28 JP 2012-0408591.一种半导体评价装置，具备基于由带电粒子束装置得到的图像来进行形成于样品上的图案的评价的运算处理装置，其特征在于，所述运算处理装置基于由所述带电粒子束装置得到的信号来进行形成于所述样品上的图案的尺寸测定，选择该尺寸测定结果满足规定的条件的图案、或形成所述样品上的图案时的曝光条件，从设计数据上为同一形状的图案的图像中得到轮廓线数据且将轮廓线数据合成来形成合成轮廓线数据，将该合成轮廓线数据作为参考图案来评价基于所述设计数据上为同一形状的图案的图像得到的图案信息，所述设计数据上为同一形状的图案是该所选择的曝光条件下制成的图案、或与该所选择的图案处于已知的位置关系的图案，所述运算处理装置具备预先存储尺寸测定结果的容许范围的存储介质，所述运算处理装置提取在该容许范围内所包含的图案的第1曝光条件的范围。2.根据权利要求1所述的半导体评价装置，其特征在于，所述运算处理装置具备存储所述参考图案的形状评价参数的容许范围的存储介质，所述运算处理装置提取在该容许范围内所包含的图案的第2曝光条件的范围。3.根据权利要求2所述的半导体评价装置，其特征在于，所述运算处理装置选择所述第1曝光条件的范围与所述第2曝光条件的范围的重叠范围。4.根据权利要求1所述的半导体评价装置，其特征在于，所述运算处理装置基于曝光条件不同的多个图案的尺寸测定的实施来选择所...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多明日香，新藤博之，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP