[發明專利]缺陷觀察方法以及缺陷觀察裝置

有效

• 申請號: 201380066389.3
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104870985A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 平井大博;中垣亮;原田實
• 申請（專利權）人: 株式會社日立高新技術
• 主分類號: G01N23/225
• 分類號: G01N23/225;H01L21/66
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

技術領域

本發明涉及一種半導體制造工序中的缺陷觀察方法以及缺陷觀察裝置。

背景技術

在半導體制造工序，為了確保較高的成品率，早期發現在制造工序產生的缺陷來實施對策是重要的。

SEM(Scanning?Electron?Microscope，掃描電子顯微鏡)式缺陷觀察裝置(也被稱為缺陷復查裝置)是特別用于觀察在半導體制造工序產生的缺陷的裝置，一般是將通過上位缺陷檢查裝置檢測出的缺陷坐標的圖像以比上位缺陷檢查裝置高的畫質進行觀察的裝置。具體而言，向上位的缺陷檢查裝置輸出的缺陷坐標移動試樣載物臺，以成為觀察對象的缺陷進入視野內的程度的低倍率進行攝像，從拍攝的低倍圖像檢測出缺陷坐標，以使缺陷位于視野中心的方式移動試樣載物臺或移動攝像中心，以適于缺陷觀察的高倍率取得觀察用高倍圖像。

這樣，以低倍圖像檢測出缺陷坐標是因為在由上位的缺陷檢測裝置輸出的缺陷坐標，在裝置規格的范圍內包含誤差，當通過SEM式缺陷觀察裝置取得高畫質的缺陷圖像時，需要修正該誤差的處理。

ADR(Automatic?Defect?Review(自動缺陷復查)或Automatic?Defect?Redetection(自動缺陷再檢查))對取得該高畫質的缺陷圖像的工序實現了自動化。在ADR中，必須根據上位缺陷檢查裝置中的缺陷檢測的坐標精度、試樣特性，或成為觀察對象的缺陷的種類，一邊考慮ADR的缺陷檢測率與吞吐量的平衡，一邊使用于檢測缺陷的低倍圖像的取得條件或用于觀察缺陷的高倍圖像的取得條件最佳化。

在專利文獻1中記載了“使用掃描型電子顯微鏡以第1倍率取得包含缺陷的圖像，根據該取得的第1倍率的包含缺陷的圖像生成參照圖像，比較包含所取得的第1倍率的缺陷的圖像與根據該第1倍率的包含缺陷的圖像生成的參照圖像來檢測出缺陷，通過大于第1倍率的第2倍率來拍攝檢測出的缺陷”的方面。記載了由此“能夠省略低倍率的參照圖像的撮像工序，因此能夠更高效地進行缺陷的復查”。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-40910號公報(美國專利申請公開第2007/0031026號說明書)

發明內容

發明要解決的課題

伴隨著近年來的設計圖案的細微化、制造工藝的復雜化，對成品率產生影響的缺陷也變得多樣化，應成為觀察對象的制造工序也增加。尤其，以往不視為問題的微小的缺陷也成為觀察對象，在沒有形成圖案的階段的制造工序或在攝像圖像中不顯示在下層形成的圖案的制造工序中，容忍某程度的疑似缺陷的誤檢測來實施超高靈敏度的缺陷檢查，通過缺陷觀察裝置觀察包含疑似缺陷地檢測出的缺陷候補，從而解析真正的缺陷的事例增加。

然而，在這樣的事例中的參照圖像的合成中，在如專利文獻1那樣利用根據存在缺陷的缺陷圖像制造的圖案的周期性，合成不存在缺陷的參照圖像的方法中，在缺陷圖像中無法識別周期性的圖案的情況下，存在無法合成良好的參照圖像，缺陷檢測失敗的問題。

因此，要求開發一種適于圖像視野內不存在圖案的情況的參照圖像的生成方法、和能夠使用生成的參照圖像穩定地實現高精度的缺陷檢測的缺陷觀察系統。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發明的特征在于，求出在被檢查圖像中缺陷區域所占的比例即缺陷占有率，判定該缺陷占有率與閾值的大小，根據判定結果，決定是否生成由具有被檢查圖像所包含的多個像素的亮度值的平均亮度值的像素構成的圖像作為所述參照圖像。

發明效果

根據本發明，能夠提供一種適于圖像視野內不存在圖案的情況的參照圖像的生成方法、和能夠使用所生成的參照圖像穩定地實現高精度的缺陷檢測的缺陷觀察系統。

通過以下的實施方式的說明，使上述以外的問題、結構以及效果更加明確。

附圖說明

圖1是SEM式缺陷觀察系統的概要結構圖的例子。

圖2是SEM式缺陷觀察系統的操作/解析部的結構圖的例子。

圖3是進行缺陷檢測的操作/解析部的功能框圖的例子。

圖4是取得代表參照圖像的ADR流程圖的例子。

圖5是表示使用代表參照圖像的缺陷檢測方法的示意圖的例子。

圖6是實施例1的ADR流程圖的例子。

圖7是表示實施例1的缺陷檢測方法的示意圖的例子。

圖8是表示實施例1的缺陷檢測方法的問題的示意圖的例子。

圖9是實施例2的ADR流程圖的例子。