CN107454980B - 光学裸片到数据库检验 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于检测晶片上的缺陷的方法和系统。一种系统包含经配置以基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像的一或多个计算机子系统。所述呈现图像是由光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟。所述计算机子系统也经配置用于比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像。使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上。另外，所述计算机子系统经配置用于基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷。

Description

光学裸片到数据库检验
技术领域
本发明大体上涉及用于通过光学裸片到数据库检验来检测晶片上的缺陷的方法和系统。
背景技术
以下描述和实例不因其包含于此章节中而被承认是现有技术。
制造例如逻辑和存储器装置的半导体装置通常包含使用大量半导体制造工艺处理例如半导体晶片的衬底以形成半导体装置的多种特征和多个层级。例如，平版印刷术是涉及将图案从光罩转印到布置在半导体晶片上的光阻剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积和离子植入。多个半导体装置可以布置制造在单个半导体晶片上且接着被分成个别半导体装置。
在半导体制造工艺期间的多种步骤中使用检验工艺來检测晶片上的缺陷以提升制造工艺中的较高产量和因此较高利润。检验始终是制造例如IC的半导体装置的重要部分。但是，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于半导体装置的成功制造变得更为重要。
许多光罩检验方法使用裸片到数据库类型的比较来检测光罩上的缺陷。此检验通常涉及获取光罩的显微镜图像。从描述光罩上的预期图案的数据库，可计算或模拟预期检验显微镜观察的所述光罩的图像。接着，可比较所获取的光学图像与所计算或模拟的图像以检测光罩上的缺陷。已证明这些光罩检验方法可用于许多用途。但是，这些光罩检验方法不能够发现工艺引发的缺陷(即，归因于光罩与将光罩印刷在晶片上的工艺之间的交互而印刷在所述晶片上的缺陷)。
使用已用光罩印刷的晶片执行一些光罩检验。这样，晶片上检测的缺陷可用于确定用于印刷晶片的光罩上是否存在缺陷。通过比较所检验图像帧与参考帧而在光学平台上执行一些这种检验，其中参考帧是从晶片产生的图像的样本。针对参考图像帧的实例是：来自邻近裸片的图像；来自同一晶片或不同晶片上的标准参考裸片的图像；以及来自邻近单元(呈阵列结构)的图像。
当前，针对晶片执行的裸片到数据库检验仅存在于扫描电子显微镜(SEM)检验平台上。但是，归因于处理能力约束(例如，归因于电子束工具的物理学)，仅可检查大体上少量位置(即，并非整个晶片且并非晶片上的全部裸片)。另外，由晶片的电子束检验执行的检验太缓慢而无法检定需要合格性检定的每一光罩的合格性。此外，随着多图案化步骤平版印刷术工艺的到来，且作为针对单平版印刷术工艺需要多个光罩合格性检定的结果，必须执行合格性检定的光罩的数量应大体上增加。
涉及比较晶片图像与参考晶片图像以检测晶片上的缺陷的当前可用的光学检验方法论无法满足执行此检验的一些使用情况。例如，这些当前使用的光学检验无法检测使用单裸片光罩印刷的裸片内的中继器缺陷。此使用情况的一个实例是针对远紫外线(EUV)掩模合格性检定。明确地说，归因于缺乏薄膜，当掩模上的粒子印刷在晶片上时，所述粒子变为晶片上的中继器缺陷。因此，这些缺陷将在裸片间比较中彼此抵消且未被检测。另外，这些当前使用的光学检验无法用于设计意图检查。例如，从晶片的部分产生的参考图像含有工艺变化。因此，比较此参考图像与不同晶片图像将抵消两个图像中的工艺变化，从而致使工艺变化不可检测。此外，在工艺变得成熟之前，难以发现“黄金”参考裸片。例如，用户可能不知道哪一裸片或哪些裸片可用作“黄金”参考裸片以用于与晶片上的其它裸片进行比较。
因此，开发用于检测晶片上的缺陷的不具有上文描述的一或多个缺点的系统和/或方法将将是有利的。
发明内容
各种实施例的以下描述绝不应解释为限制随附权利要求书的主题。
一项实施例涉及一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统。所述系统包含光学检测子系统，所述光学检测子系统包含至少光源和检测器。所述光源经配置以产生引导到晶片的光。所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且回应于所检测光而产生输出。所述系统也包含经配置以基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像的一或多个计算机子系统。所述呈现图像是由所述光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟。所述计算机子系统也经配置用于比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像。使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上。所述计算机子系统经进一步配置用于基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷。可如本文中描述般进一步配置所述系统。
另一实施例涉及一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。所述方法包含针对上文描述的一或多个计算机子系统的功能中的各者的步骤。所述方法的所述步骤由一或多个计算机系统执行。可如本文中进一步描述般执行所述方法。另外，所述方法可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。此外，所述方法可由本文中描述的任何系统执行。
额外实施例涉及一种存储程序指令的非暂时性计算机可读媒体，所述程序指令可执行于计算机系统上以用于执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。所述计算机实施方法包含上文描述的方法的步骤。可如本文中描述般进一步配置计算机可读媒体。可如本文中进一步描述般执行计算机实施方法的步骤。另外，程序指令可执行的计算机实施方法可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。
附图说明
在阅读以下详细描述且参考附图之后便将了解本发明的其它目标和优点，其中：
图1是说明如本文中描述般配置的系统的实施例的侧视图的示意图；
图2到6是说明可由本文中描述的一或多个计算机子系统执行的步骤的多项实施例的流程图；以及
图7是说明存储可在计算机系统上执行以用于执行本文中描述的一或多个计算机实施方法的程序指令的非暂时性计算机可读媒体的一项实施例的框图。
虽然本发明易于以多种修改和替代形式呈现，但本发明的特定实施例通过实例以图式展示且将在本文中详细描述。但是，应了解，图式和其详细描述不希望将本发明限于所揭示的特定形式，而相反，本发明欲涵盖落于如由随附权利要求书界定的本发明的精神和范畴内的全部修改、等效物和替代。
具体实施方式
如本文中使用的术语“设计”和“设计数据”通常是指IC的实体设计(布局)和通过复杂模拟或简单几何和布尔运算从实体设计导出的数据。设计可包含2009年8月4日颁予扎法尔(Zafar)等人的共同拥有的美国专利第7,570,796号和2010年3月9日颁予库尔卡尼(Kulkarni)等人的共同拥有的美国专利第7,676,077号中描述的任何其它设计数据或设计数据代理，所述两个专利以宛如在本文中全文陈述引用的方式并入。另外，设计数据可为标准单元库数据、整合布局数据、对于一或多个层的设计数据、设计数据的衍生物和完全或部分芯片设计数据。
但是，一般来说，设计信息或数据无法通过用晶片检验系统使晶片成像而产生。例如，形成在晶片上的设计图案不可精确表示用于晶片的设计且晶片检验系统可能不能够以足够分辨率产生形成在晶片上的设计图案的图像使得图像可用以确定关于晶片的设计的信息。因此，一般来说，无法使用实体晶片产生设计信息或设计数据。另外，本文中描述的“设计”和“设计数据”是指在设计工艺中由半导体装置设计者产生的信息和数据且因此所述信息和数据可在将设计印刷在任何实体晶片上之前用于在本文中描述的实施例中使用。
现参考图式，应注意，图未按比例绘制。明确地说，在很大程度上放大图的一些元件的尺度以强调元件的特性。也应注意，所述图未按相同比例绘制。已使用相同元件符号指示可经类似配置的展示在一个以上图中的元件。除非本文中另有说明，否则所描述且展示的任何元件可包含任何合适市售元件。
一项实施例涉及一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统。一般来说，本文中描述的实施例经配置用于晶片的光学裸片到数据库(DB)检验。换句话说，本文中描述的实施例通常经配置用于比较用光罩印刷的晶片的光学图像与从DB产生的呈现图像以检测晶片上的缺陷。
晶片可包含此项技术中已知的任何晶片。使用光罩将设计印刷在晶片上。可使用光罩以此项技术中已知的任何合适方式(例如，通过在晶片上沉积一或多个材料且对晶片执行平版印刷术工艺以将设计从光罩转印到晶片)将设计印刷在晶片上。晶片也可为短环晶片，意指其上尚未执行最终形成起作用装置所需的全部工艺步骤的晶片。换句话说，晶片可为或可不是全环晶片。例如，晶片可为其上已仅执行本文中描述的工艺步骤(例如，沉积、平版印刷术和可能蚀刻)的晶片。因而，晶片可不包含形成在经检验的晶片的层下方的一或多个层(图案化和/或未图案化)。以此方式，在本文中描述的检验之前对晶片执行的工艺步骤可仅包含将用于晶片的设计从光罩转印到晶片所需的工艺步骤。光罩可包含此项技术中已知的任何光罩，例如经配置用于与远紫外线(EUV)光或另一合适类型的光一起使用的光罩。
图1中展示此系统的一项实施例。系统包含光学检测子系统，所述光学检测子系统包含至少光源和检测器。光源经配置以产生引导到晶片的光。检测器经配置以检测来自晶片的光且回应于所检测光而产生输出。
在图1中展示的系统的实施例中，光学检测子系统10包含经配置以将光引导到晶片14的照明子系统。照明子系统包含至少一个光源。例如，如图1中展示，照明子系统包含光源16。在一项实施例中，照明子系统经配置以按可包含一或多个倾斜角和/或一或多个法向角的一或多个入射角将光引导到晶片。例如，如图1中展示，引导来自光源16的光穿过光学元件18且接着穿过透镜20而到光束分离器21，光束分离器21以法向入射角将光引导到晶片14。入射角可包含可取决于(例如)晶片的特性和待在晶片上检测的缺陷而变化的任何合适入射角。
照明子系统可经配置以在不同时间按不同入射角将光引导到晶片。例如，检验子系统可经配置以更改照明子系统的一或多个元件的一或多个特性使得可按不同于图1中展示的入射角将光引导到晶片。在一个此实例中，检验子系统可经组配置以移动光源16、光学元件18和透镜20，使得按不同入射角将光引导到晶片。
在一些例项中，检验子系统可经配置以在相同时间按一个以上入射角将光引导到晶片。例如，照明子系统可包含一个以上照明通道，照明通道中的一个可包含如图1中展示的光源16、光学元件18和透镜20，且照明通道中的另一个(未图示)可包含可不同或相同地配置的类似元件或可包含至少光源和可能一或多个其它组件(例如，本文中进一步描述的组件)。如果在与其它光相同的时间将此光引导到晶片，那么按不同入射角引导到晶片的光的一或多个特性(例如，波长、偏光等)可不同，使得可在检测器处将源自按不同入射角照明晶片的光彼此区分。
在另一例项中，照明子系统可仅包含一个光源(例如，图1中展示的源16)且来自所述光源的光可由照明子系统的一或多个光学元件(未图示)分成不同光学路径(例如，基于波长、偏光等)。接着，可将不同光学路径的各者中的光引导到晶片。多个照明通道可经配置以在相同时间或不同时间(例如，当使用不同照明通道依序照明晶片时)将光引导到晶片。在另一实例中，相同照明通道可经配置以在不同时间将具有不同特性的光引导到晶片。例如，在一些例项中，光学元件18可经配置为光谱滤光器且可以多种不同方式(例如，通过调换出光谱滤光器)改变光谱滤光器的性质使得可在不同时间将不同波长的光引导到晶片。照明子系统可具有此项技术中已知的用于依序或同时按不同或相同入射角将具有不同或相同特性的光引导到晶片的任何其它合适配置。
在一项实施例中，光源16可包含宽带等离子(BBP)光源。以此方式，由光源产生且引导到晶片的光可包含宽带光。但是，光源可包含任何其它合适光源(例如，激光)。激光可包含此项技术中已知的任何合适激光且可经配置以产生此项技术中已知的任何合适波长的光。另外，激光可经配置以产生单色或近单色光。以此方式，激光可为窄带激光。光源也可包含产生多个离散波长或波带下的光的多色光源。
来自光学元件18的光可由透镜20聚焦到光束分离器21。虽然透镜20在图1中展示为单折射光学元件，但应了解，实际上，透镜20可包含组合地将来自光学元件的光聚焦到晶片的若干折射和/或反射光学元件。图1中展示且本文中描述的照明子系统可包含任何其它合适光学元件(未图示)。这些光学元件的实例包含(但不限于)偏光组件、光谱滤光器、空间滤光器、反射光学元件、变迹器、光束分离器、光圈和可包含此项技术中已知的任何这些合适光学元件的类似者。另外，系统可经配置以基于待用于检验的照明的类型更改照明子系统的元件的一或多个。
检验子系统也可包含经配置以使光扫描遍及晶片的扫描子系统。例如，检验子系统可包含在检验期间在其上安置晶片14的载物台22。扫描子系统可包含可经配置以移动晶片使得光可扫描遍及晶片的任何合适机械和/或机器人组合件(包含载物台22)。另外或替代地，检验子系统可经配置使得检验子系统的一或多个光学元件执行光遍及晶片的某扫描。可以任何合适方式使光扫描遍及晶片。
检验子系统进一步包含一或多个检测通道。一或多个检测通道中的至少一个包含检测器，所述检测器经配置以检测归因于由检验子系统照明晶片而来自晶片的光且响应于所检测光而产生输出。例如，图1中展示的检验子系统包含两个检测通道，一个检测通道由集光器24、元件26和检测器28形成，且另一检测通道由集光器30、元件32和检测器34形成。如图1中展示，两个检测通道经配置以按不同收集角收集且检测光。在一些例项中，一个检测通道经配置以检测镜面反射光且另一检测通道经配置以检测并非从晶片镜面反射(例如，散射、衍射等)的光。但是，两个或多于两个检测通道可经配置以检测来自晶片的相同类型的光(例如，镜面反射光)。虽然图1展示包含两个检测通道的检验子系统的实施例，但检验子系统可包含不同数目个检测通道(例如，仅一个检测通道或两个或多于两个检测通道)。虽然在图1中将各集光器展示为单折射光学元件，但应了解，各集光器可包含一或多个折射光学元件和/或一或多个反射光学元件。
一或多个检测通道可包含此项技术中已知的任何合适检测器。例如，检测器可包含光电倍增管(PMT)、电荷耦合装置(CCD)和延时积分(TDI)相机。检测器也可包含此项技术中已知的任何其它合适检测器。检测器也可包含非成像检测器或成像检测器。以此方式，如果检测器是非成像检测器，那么各检测器可经配置以检测散射光的某些特性(例如，强度)，但可不经配置以检测依据成像平面内的位置而变化的这些特性。因而，由包含于检验子系统的各检测通道中的各检测器产生的输出可为信号或数据，而非图像信号或图像数据。在这些例项中，计算机子系统(例如，系统的计算机子系统36)可经配置以从检测器的非成像输出产生晶片的图像。但是，在其它例项中，检测器可经配置为经配置以产生成像信号或图像数据的成像检测器。因此，系统可经配置以依若干方式产生本文中描述的输出。
应注意，本文中提供图1以大体说明可包含于本文中描述的系统实施例中的检验子系统的配置。显然，可更改本文中描述的检验子系统配置以如在设计商业检验系统时通常执行般优化系统的性能。另外，可使用例如商业上可购自KLA-Tencor的28xx和29xx系列的工具的现有检验系统(例如，通过将本文中描述的功能性添加到现有检验系统)实施本文中描述的系统。对于一些这种系统，本文中描述的方法可提供为系统的任选功能性(例如，除了系统的其它功能性之外)。替代地，可“从头开始”设计本文中描述的系统以提供全新系统。
系统的计算机子系统36可以任何合适方式(例如，经由一或多个传输媒体，所述一或多个传输媒体可包含“有线”和/或“无线”传输媒体)耦合到检验子系统的检测器使得计算机子系统可接收在晶片的扫描期间由检测器产生的输出。计算机子系统36可经配置以使用如本文中描述的检测器的输出执行若干功能和本文中进一步描述的任何其它功能。可如本文中描述般进一步配置此计算机子系统。
此计算机子系统(以及本文中描述的其它计算机子系统)在本文中也可称为计算机系统。本文中描述的计算机子系统或系统的各者可采取多种形式，包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络设备、因特网设备或其它装置。一般来说，术语“计算机系统”可经广泛定义以涵盖具有执行来自存储器媒体的指令的一或多个处理器的任何装置。计算机子系统或系统也可包含此项技术中已知的任何合适处理器(例如，并行处理器)。另外，计算机子系统或系统可包含具有高速处理和软件的计算机平台(作为独立工具或网络化工具)。
如果系统包含一个以上计算机子系统，那么不同计算机子系统可彼此耦合使得可在计算机子系统之间发送图像、数据、信息、指令等，如本文中进一步描述。例如，计算机子系统36可由可包含此项技术中已知的任何合适有线和/或无线传输媒体的任何合适传输媒体耦合到计算机子系统102(如由图1中的虚线展示)。两个或多于两个这些计算机子系统也可由共享计算机可读存储媒体(未图示)而有效耦合。
上文中描述的一或多个计算机子系统经配置以基于用于印刷在晶片上的设计的信息产生呈现图像。呈现图像是由光学检验子系统针对印刷在晶片上的设计产生的图像的模拟。例如，如图2中展示，计算机子系统可经配置以获取设计数据库200，设计数据库200可包含设计多边形202或本文中描述的其它设计信息。计算机子系统可使用模拟软件204以从设计数据库200产生呈现图像206。因此，计算机子系统可使用设计多边形202作为输出呈现图像206的模拟的输入，呈现图像的实例中的一个在图2中展示为呈现图像208。
以此方式，计算机子系统经配置用于从设计建模光学检验图像。换句话说，计算机子系统经配置用于从设计产生模拟光学图像。可以本文中进一步描述的若干不同方式执行建模。例如，计算机子系统可使用估计近场和精确或近似光学系统模型从设计(多边形)建模。在另一实例中，计算机子系统可从几何形状和材料信息的堆叠建模以计算近场和精确或近似光学系统模型。
计算机子系统也经配置用于比较呈现图像与由光学检验子系统产生的晶片的光学图像且基于比较的结果检测晶片上的缺陷。使用光罩将设计印刷在晶片上。例如，如图2中展示，可使用光罩用晶片的设计印刷实体晶片210。在一个此实例中，可将设计212印刷在晶片210上。接着，成像硬件214(即，如本文中描述的光学检验子系统)可产生实体晶片的光学图像216。此光学图像的一个实例在图2中展示为光学图像218。接着，计算机子系统可通过比较呈现图像206与光学图像216且基于比较结果检测缺陷而执行比较和检测，如步骤220中展示。例如，计算机子系统可从光学图像218减去呈现图像208，由此产生差异图像222。以此方式，计算机子系统可经配置用于比较光学晶片图像与来自设计的呈现图像。
接着，计算机子系统可使用差异图像以任何合适方式检测晶片上的缺陷。例如，计算机子系统可将一或多个缺陷检测算法和/或方法应用到差异图像。在一个此实例中，计算机子系统可比较差异图像222中的信号或数据与阈值。高于阈值的任何信号或数据可识别为缺陷或潜在缺陷，而低于阈值的任何信号或数据可不识别为缺陷或潜在缺陷。当然，此项技术中已知许多其它缺陷检测算法和方法，且本文中描述的实施例不限于任何一个缺陷检测算法或方法。换句话说，本文中描述的比较的结果可输入到此项技术中已知的任何合适缺陷检测算法和/或方法。
在一些实施例中，一或多个计算机子系统经进一步配置用于基于所检测缺陷确定光罩是否通过合格性检定。可以此项技术中已知的任何合适方式执行基于在晶片上检测的缺陷确定光罩是否通过合格性检定。本文中描述的实施例的一个优点是其可针对EUV掩模合格性检定来执行裸片到DB检验。不同于正常光学掩模，由于缺乏光化EUV掩模检验系统，EUV掩模合格性检定系统当前不可用。但是，本文中描述的实施例可用于此项技术中已知的任何类型的光罩的光罩合格性检定。以此方式，可通过在本文中描述为光罩合格性检定的部分的裸片到DB光学晶片检验而验证晶片上的光罩的可印刷性。
本文中描述的实施例也可经配置用于执行工艺窗口合格性检定(PWQ)，例如，2005年6月7日颁予彼得森(Peterson)等人的美国专利第6,902,855号；2008年8月26日颁予彼得森等人的美国专利第7,418,124号；2010年8月3日颁予柯卡乐(Kekare)等人的美国专利第7,769,225号；2011年10月18日颁予帕克(Pak)等人的美国专利第8,041,106号和2012年7月3日颁予彼得森等人的美国专利第8,213,704号中描述的工艺窗口合格性检定，所述专利以宛如在本文中全文陈述引用的方式并入。本文中描述的实施例可包含这些专利中描述的任何方法的任何步骤且可如这些专利中描述般进一步配置。可如这些专利中描述般印刷PWQ晶片。
在另一实施例中，一或多个计算机子系统经配置用于基于所检测缺陷确定对晶片执行的一或多个工艺步骤的执行。在一项此实施例中，晶片是短环晶片。例如，可仅使用将形成在晶片上的全部层的子集制造短环晶片以制造完全起作用的装置。这些晶片可用于仅检查例如平版印刷术步骤和/或蚀刻步骤的特定工艺步骤。可以任何合适方式基于所检测缺陷确定对晶片执行的一或多个工艺步骤的执行。
本文中描述的用于光学晶片检验的裸片到DB是新技术。明确地说，当前不存在可用于晶片检验的光学裸片到DB方法论。另外，用于光学晶片检验的裸片到DB具有优于用于检测晶片上的缺陷的其它当前可用方法的若干重要优点。例如，本文中描述的实施例可检测裸片到裸片中继器缺陷和来自设计的变化。另外，本文中描述的实施例不依赖于使用从实体晶片产生的标准参考裸片以用作与晶片裸片图像比较的DB。例如，标准参考裸片可用作用于检测裸片到裸片中继器缺陷的代理。但是，有时，不知道哪一裸片合适用作标准参考裸片。此外，不存在如今可用于检查设计意图的检验技术。
当前可用针对晶片的扫描电子显微镜(SEM)裸片到DB检验。SEM裸片到DB如今普遍用于若干使用情况，例如用于临界尺寸(CD)变动的检测，其中灵敏度要求可小到2nm。但是，SEM裸片到DB不够快而不能满足晶片检验的需要。例如，当前，归因于处理能力约束(归因于SEM成像工艺的物理学)，仅可检查大体上少量位置。相比来说，本文中描述的光学裸片到DB检验可在可接受时间段内检验整个晶片。以此方式，可远快于SEM裸片到DB执行本文中描述的光学裸片到DB检验。另外，本文中描述的裸片到DB检验可针对此项技术中已知的任何晶片执行且用于检定此项技术中已知的任何光罩的合格性。因此，本文中描述的实施例使用户能够进行任何新光罩的集成除错，用当前电子束解决方案，用户没有时间完成这些。另外，由于SEM具有比光学检验工具大体上更高的分辨率且仅使晶片的顶层成像，因此从设计呈现SEM图像相对容易。例如，SEM图像可看起来大体上类似于设计，只有边角可被修圆除外。另外，SEM裸片到DB检验可具有对于妨害问题的检测的挑战。
相比来说，归因于分辨率的光学限制和所需的精确度和模拟以产生实际产品的处理能力，光学裸片到DB是比SEM裸片到DB难得多的问题。归因于其技术困难，用于晶片检验的光学裸片到DB当前不可用于产业中。
一些光罩检验方法使用近场近似法来检测光罩上的缺陷。例如，可基于薄膜假设和关于光罩检验子系统的光学路径的信息近似计算光罩平面处的近场。此薄膜假设假设光罩平面处的近场接近设计(用于仅一个平版印刷术层)，当波长和特征大小近似相同时，所述假设适用。用如今的设计规则，甚至针对光罩(其中特征大小是晶片上的特征大小的4倍)，特征大小比波长小得多。因此，光罩平面近场近似法在光罩检验中变得越来越有挑战性。在晶片上，归因于特征大小的4倍缩小，其更有挑战性。
在一项实施例中，产生呈现图像包含将用于设计的信息中的多边形转换成灰阶图像。例如，如图3中展示，可通过DB光栅304将设计多边形300(例如设计多边形302)转换成灰阶图像306。明确地说，DB光栅可将多边形300转换成灰阶图像。可以任何合适方式执行DB光栅。例如，可使用设计多边形以产生中间二进制图像。接着可对中间二进制图像执行缩减取样和抗混叠以产生灰阶图像。以此方式，灰阶图像306可为原始灰阶图像。原始灰阶图像中的特征可具有等于原始设计尺寸的尺寸(例如，CD)。
在一项此实施例中，以子像素精确度执行转换多边形。换句话说，计算机子系统可以子像素精确度将设计中的多边形转换成灰阶图像。子像素精确度意指灰阶图像应能够表示具有小于一个像素的尺寸(例如，宽度或高度)的多边形。例如，如果存在具有0.31个像素的高度的多边形，那么应在灰阶图像中适当反映所述高度(为0.31个像素)。另外，灰阶图像应以子像素精确度反映多边形位置。例如，如果第一多边形定心在31.3个像素且第二多边形定心在42.7个像素，那么灰阶图像应能够表示多边形之间的非整数距离，其为11.4个像素(42.7个像素-31.3个像素)。相比来说，如今使用的许多DB光栅方法仅可处置具有整数个像素的大小的多边形。
在另一此实施例中，产生呈现图像包含通过将偏置校正和边角修圆应用到灰阶图像而产生经修改灰阶图像。例如，如图3中展示，DB模型308可使用灰阶图像306作为输入以产生经修改灰阶图像310。通过将偏置校正和边角修圆应用到灰阶图像，经修改灰阶图像中展示的特征可具有与灰阶图像中展示的特征不同的尺寸和边角修圆。例如，经常归因于平版印刷术工艺误差，晶片上的实际图案大小不同于如设计的CD。这些差异在此项技术中通常称为“偏置”。因此，通过修改灰阶图像来解决此偏置，如本文中描述般产生的呈现图像将更精确地模拟将由检验子系统产生的光学图像。可以任何合适方式(例如，实验性或经验性)从任何合适源获取适当偏置校正和边角修圆。也可以任何合适方式(例如，作为恒定偏置的常数或作为非线性偏置的函数)表达偏置。
在一些这种实施例中，产生呈现图像也包含基于经修改灰阶图像和用于印刷在晶片上的设计的信息估计晶片的近场。例如，如图3中展示，近场估计312可使用经修改灰阶图像310作为输入以产生经估计近场314。用于近场估计的设计的信息可包含材料参数、三维(3D)效果、波长和角度相依性等。晶片的经估计近场是将通过晶片的材料和其几何形状与由光学检验子系统引导到晶片的光的交互而在晶片的顶表面处或附近(即，在晶片平面处)产生的电磁(EM)场的模拟。经估计近场可包含如经估计近场314的左侧中展示的振幅和如经估计近场314的右侧中展示的相位。经估计近场也可为或包含复数。可以若干不同方式估计经估计近场。例如，可通过克希何夫(Kirchhoff)/薄掩模近似法、厚掩模近似法、严格EM模拟(例如，有限差分时域(FDTD))、严格EM模拟加上薄掩模近似法和此项技术中已知的任何其它合适近似法、函数或模型估计近场。
在一项此实施例中，产生呈现图像包含产生初始呈现图像，其是由光学检验子系统基于近场和光学检验子系统的光学模型针对印刷在晶片上的设计产生的图像的另一模拟。因此，在本文中描述的实施例中，光学建模的输入是近场估计而非设计数据库。例如，如图3中展示，光学模型316可使用经估计近场314作为输入以产生初始呈现图像318。光学模型可在具有和不具有光学检验子系统的像差的情况下建模。可使用非相干模型、部分相干模型、部分相干-霍普金斯(Hopkins)配方、线性卷积模型、具有赫米特(Hermitian)二次型的线性卷积模型、稳健主成分分析(稳健PCA)、阿贝(Abbe)成像方法、严格EM模型和此项技术中已知的任何其它合适近似法、函数或模型执行产生初始呈现图像。
在另一实施例中，产生呈现图像也包含通过修改初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由光学检验子系统产生的光学图像之间的差异而从初始呈现图像产生呈现图像。例如，如图3中展示，由计算机子系统执行的动态补偿320可修改初始呈现图像318以产生呈现图像322，呈现图像322的实例在图3中展示为呈现图像324。可执行动态补偿以补偿呈现图像与光学图像之间的差异，例如，图像的增益和偏移(例如，针对图像之间的色调失配和相对小错位)和归因于光学检验子系统的像差的图像差异。另外，由于本文中描述的模拟可有意不完全严格，且由于印刷在晶片上的特征的材料/尺寸可以不可预测的方式因设计而变化，因此可执行运行时间补偿以减少呈现图像与光学图像之间的差异。呈现图像与光学图像之间的较小差异意指呈现图像较类似于光学图像。以此方式，通过执行本文中描述的动态补偿将检测显著更少的妨害和误差缺陷。
在一个此实例中，呈现图像的灰阶可稍小于光学图像的灰阶和/或呈现图像可不与光学图像很好地对准。因此，仅仅比较呈现图像与光学图像且基于比较结果检测缺陷可产生大量妨害缺陷。因此，可设计本文中描述的动态补偿以减少呈现图像与光学图像之间的这些系统差异。可使用此项技术中已知的任何合适模型、算法或函数动态补偿灰阶和/或对准的这些差异。在另一此实例中，光学成像中的工具像差可使实际光学图像不同于预期光学图像。这些工具像差的实例包含(但不限于)透镜偏心和晶片失焦。全部像差可造成横跨成像透镜的出射光瞳的相位误差(与预期理想相位分布相比)。到目前为止，描述光学成像系统中的像差的最常见方式是使用任尼克(Zernike)多项式。因此，本文中描述的动态补偿可使用像差的描述(例如，任尼克多项式或此项技术中已知的光学成像系统像差的任何其它合适描述)以修改呈现图像以由此最小化呈现图像与光学图像之间的差异。可使用此项技术中已知的任何合适模型、算法或函数执行此修改。
如图3中进一步展示，可由计算机子系统从检验子系统(或存储图像的计算机可读存储媒体)获取光学图像326(其实例在图3中展示为光学图像328)且比较光学图像326与呈现图像322。这些比较可产生差异图像330。可执行呈现图像与光学图像之间的比较以用于缺陷检测，此可如本文中进一步描述般执行。也可或替代地执行呈现图像与光学图像之间的比较以用于一或多个其它目的。例如，在一些例项中，可比较对应于设计的相同(或大体上相同)部分的呈现图像与光学图像以用于呈现图像(和因此设计)与光学图像的对准。可针对若干原因执行此对准，包含设定光学裸片到DB检验，以及其它原因，例如，设定或修改用于动态补偿320的一或多个参数。
计算机子系统可在三个相位中执行一般晶片检验。例如，计算机子系统可从所选择位点估计建模参数。在一个此实例中，计算机子系统可(针对所选择位点)执行离线训练400，如图4中展示。接着，计算机子系统可针对整个裸片呈现图像。例如，计算机子系统可(针对晶片上的整个裸片)执行离线呈现418，如图4中展示。另外，计算机子系统可在针对整个晶片(或取样裸片)的实时检验中应用动态补偿(例如，针对增益/偏移和像差)。例如，如图4中展示，计算机子系统可(针对整个晶片)执行在线检验432。
本文中使用的术语“离线”意在指示在晶片的检验期间未执行(例如，在由检验子系统扫描晶片时未执行)离线执行的步骤、工艺、流程等。相比来说，本文中使用的术语“在线”意在指示在晶片的检验期间执行(例如，在由检验子系统扫描晶片时执行)在线执行的步骤、工艺、流程等。
在一个此实例中，在一些实施例中，一或多个计算机子系统经配置用于基于以下各项训练用于产生呈现图像的一或多个模型：通过针对一或多个其它晶片上的一或多个所选择位点执行产生呈现图像而产生的针对所述一或多个所选择位点的一或多个额外呈现图像；以及由光学检验子系统针对一或多个其它晶片上的一或多个所选择位点产生的一或多个光学图像。例如，如图4中展示，(针对所选择位点的)离线训练400可使用设计多边形402作为DB光栅404的输入，此可如上文中描述般执行。由DB光栅404产生的灰阶图像可输入到DB模型406，DB模型406可输出经修改灰阶图像，如本文中进一步描述。由DB模型406产生的经修改灰阶图像可输入到近场估计408，近场估计408可针对晶片产生经估计近场，如本文中进一步描述。经估计近场可输入到光学模型410，光学模型410可输出初始呈现图像，如本文中进一步描述。初始呈现图像可输入到动态补偿412，动态补偿412可输出呈现图像414。接着，计算机子系统可执行呈现图像与光学图像之间的比较，如步骤416中展示。
呈现图像与光学图像的比较的结果可用以确定呈现图像与光学图像比较的误差(例如，平方误差的总和(SSE))。可使用所述误差训练由计算机子系统执行的步骤中的一或多个的一或多个参数。例如，可使用误差训练DB模型406的一或多个参数，例如，用于偏置校正和/或边角修圆的参数。另外，可使用误差训练光学模型410的一或多个参数。此外，DB模型与光学模型之间的箭头意在指示基于呈现图像与光学图像之间的比较执行的学习可为针对由计算机子系统执行的总体建模的非线性/递归过程。另外，可使用误差调整用于动态补偿的一或多个参数(例如，以解决可在每天的基础上影响光学图像的一或多个特性的光学检验子系统的参数的每天漂移)。
在一项此实施例中，针对印刷在晶片上的设计中的整个裸片产生初始呈现图像。例如，计算机子系统可(针对整个裸片)执行离线呈现418，如图4中展示。此离线呈现可包含使用设计多边形420作为DB光栅422的输入，此可如上文中描述般执行。由DB光栅422产生的灰阶图像可输入到DB模型424，DB模型424可输出经修改灰阶图像，如本文中进一步描述。用于离线呈现的DB模型424可为在离线训练400中训练的DB模型。由DB模型424产生的经修改灰阶图像可输入到近场估计426，近场估计426可针对晶片产生经估计近场，如本文中进一步描述。经估计近场可输入到光学模型428，光学模型428可输出离线呈现图像430，离线呈现图像430可为初始呈现图像，如本文中进一步描述。用于离线呈现的光学模型428可为在离线训练400中训练的光学模型。
针对整个裸片的离线呈现图像430可由组合横跨晶片上的整个裸片的多个较小呈现图像组成。例如，可针对裸片的不同部分单独执行本文中描述的模拟步骤，且接着可以任何方式组合模拟步骤的结果以针对裸片的较大部分(例如，副扫描带或扫描带)或针对整个裸片产生模拟结果。替代地，可针对整个裸片的全部设计执行模拟步骤，使得由任何一个模拟步骤产生的结果是针对晶片上的整个裸片。
在一项此实施例中，产生呈现图像包含修改初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由光学检验子系统产生的光学图像之间的差异，离线产生初始呈现图像且在线执行产生呈现图像。例如，可如图4中的离线呈现418中展示般离线产生初始呈现图像。另外，可如在线检验432中展示般执行产生呈现图像，可针对整个晶片执行在线检验432。明确地说，如图4中展示，离线呈现图像434(其可为通过离线呈现418产生的离线呈现图像(即，离线呈现图像430))可输入到动态补偿436，动态补偿436可为在离线训练400中训练的动态补偿且可如本文中进一步描述般执行。动态补偿436可产生呈现图像438，接着可比较呈现图像438与光学图像以用于缺陷检测和/或本文中描述的另一目的。因此，动态补偿可修改离线产生的初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由检验子系统产生的光学图像之间的差异，由此产生呈现图像，且可在线(即，在晶片的检验期间)执行动态补偿。
在另一此实施例中，针对印刷在晶片上的设计中的整个裸片产生初始呈现图像，且针对晶片的整体执行产生呈现图像。例如，如上文中描述，可针对晶片上的整个裸片执行离线呈现418，而可针对晶片的整体执行在线检验432，这意味着必须针对晶片的整体(即，晶片上的全部裸片)产生呈现图像。
如上文中描述，在一些实施例中，可通过估计晶片的近场而产生呈现图像。在一些例项中，如果全堆叠几何形状和材料信息可用于晶片，那么可由近场计算替代近场估计。在一项实施例中，产生呈现图像包含基于用于印刷在晶片上的设计的信息计算晶片的近场，且用于印刷在晶片上的设计的信息包含几何形状和材料特性。例如，如图5中展示，几何形状和材料信息500可输入到近场计算502。几何形状和材料信息可为针对晶片的几何形状和材料信息(例如，呈技术计算机辅助设计(TCAD)格式)的堆叠。用于近场计算的设计的信息也可包含设计几何形状、材料参数、波长和角度相依性等。可以若干方式执行近场计算。例如，当已知晶片设计的3D堆叠的几何形状和材料两者时，可通过求解麦克斯韦(Maxwell)方程式(严格耦合波分析(RCWA)或FDTD方法)来计算晶片平面处的近场。近场计算可产生近场504。晶片的经计算近场是将通过晶片的材料和几何形状与由光学检验子系统引导到晶片的光的交互而在晶片的顶表面处或附近(即，在晶片平面处)产生的EM场的模拟。经计算近场可包含如经计算近场504的左侧中展示的振幅和如经计算近场504的右侧中展示的相位。经计算近场也可为或包含复数。
在一项此实施例中，产生呈现图像也包含产生初始呈现图像，其是由光学检验子系统基于近场和光学检验子系统的光学模型针对印刷在晶片上的设计产生的图像的另一模拟。例如，如图5中展示，光学模型506可使用经计算近场504作为输入以产生初始呈现图像508。光学模型可在具有和不具有光学检验子系统的像差的情况下建模。可基于检验器的光学特性使用本文中描述的近似法、函数或模型的任一者模拟初始呈现图像。
在另一实施例中，产生呈现图像包含通过修改初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由光学检验子系统产生的光学图像之间的差异而从初始呈现图像产生呈现图像。例如，如图5中展示，由计算机子系统执行的动态补偿510可修改初始呈现图像508以产生呈现图像512，呈现图像512的实例在图5中展示为呈现图像514。如本文中进一步描述般执行动态补偿。
如图5中进一步展示，可如本文中描述般由计算机子系统获取光学图像516(其实例在图5中展示为光学图像518)且比较光学图像516与呈现图像512。这些比较可产生差异图像520。可执行呈现图像与光学图像之间的比较以用于缺陷检测，此可如本文中进一步描述般执行。也可或替代地执行呈现图像与光学图像之间的比较以用于本文中描述的一或多个其它目的。
如同计算机子系统估计晶片的近场的例项，当计算机子系统计算近场时，计算机子系统可在三个相位中执行晶片检验。例如，计算机子系统可从所选择位点估计建模参数。在一个此实例中，计算机子系统可(针对所选择位点)执行离线训练600，如图6中展示。接着，计算机子系统可针对整个裸片呈现图像。例如，如图6中展示，计算机子系统可(针对晶片上的整个裸片)执行离线呈现614。另外，计算机子系统可在针对整个晶片(或取样裸片)的实时检验中应用动态补偿(例如，针对增益/偏移和像差)。例如，如图6中展示，计算机子系统可(针对整个晶片)执行在线检验624。
在一些实施例中，一或多个计算机子系统经配置用于基于以下各项训练用于产生呈现图像的一或多个模型：通过针对一或多个其它晶片上的一或多个所选择位点执行产生呈现图像而产生的针对所述一或多个所选择位点的一或多个额外呈现图像；以及由光学检验子系统针对一或多个其它晶片上的一或多个所选择位点产生的一或多个光学图像。例如，如图6中展示，离线训练(针对所选择位点)600可使用可包含本文中描述的任何此信息的几何形状和材料信息602作为近场计算604的输入，近场计算604可针对晶片产生经计算近场，如本文中进一步描述。经计算近场可输入到光学模型606，光学模型606可输出初始呈现图像，如本文中进一步描述。初始呈现图像可输入到动态补偿608，动态补偿608可输出呈现图像610。接着，计算机子系统可执行呈现图像与光学图像之间的比较，如步骤612中展示。
呈现图像与光学图像的比较的结果可用于确定呈现图像与光学图像比较的误差(例如，平方误差的总和(SSE))。可使用那些误差训练由计算机子系统执行的步骤中的一或多个的一或多个参数。例如，可使用误差训练光学模型606的一或多个参数。另外，可使用误差调整用于动态补偿的一或多个参数(例如，以解决可在每天的基础上影响光学图像的一或多个特性的光学检验子系统的参数的每天漂移)。
在一项此实施例中，针对印刷在晶片上的设计中的整个裸片产生初始呈现图像。例如，计算机子系统可(针对整个裸片)执行离线呈现614，如图6中展示。此离线呈现可包含使用几何形状和材料信息616(其可包含本文中描述的任何此信息)作为近场计算618的输入，近场计算618可针对晶片产生经计算近场，如本文中进一步描述。经计算近场可输入到光学模型620，光学模型620可输出离线呈现图像622，离线呈现图像622可为初始呈现图像，如本文中进一步描述。用于离线呈现614的光学模型620可为在离线训练600中训练的光学模型。可如本文中进一步描述般以其它方式针对整个裸片产生离线呈现图像。
在一项此实施例中，产生呈现图像包含修改初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由光学检验子系统产生的光学图像之间的差异，离线产生初始呈现图像且在线执行产生呈现图像。例如，可如图6中的离线呈现614中展示般离线产生初始呈现图像。另外，可如在线检验624中展示般执行产生呈现图像，可针对整个晶片执行在线检验432。明确地说，如图6中展示，离线呈现图像626(其可为由离线呈现614产生的离线呈现图像(即，离线呈现图像622))可输入到动态补偿628，动态补偿628可为在离线训练600中训练的动态补偿，且可如本文中进一步描述般执行。动态补偿628可产生呈现图像630，接着可比较呈现图像630与光学图像以用于缺陷检测和/或本文中描述的任何其它目的。因此，动态补偿可修改离线产生的初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由检验子系统产生的光学图像之间的差异，由此产生呈现图像，且可在线(即，在晶片的检验期间)执行动态补偿。以此方式，可在线执行产生呈现图像。
在另一此实施例中，针对印刷在晶片上的设计中的整个裸片产生初始呈现图像，且针对晶片的整体执行产生呈现图像。例如，如上文中描述，可针对晶片上的整个裸片执行离线呈现614，而可针对晶片的整体执行在线检验624，这意味着必须针对晶片的整体(即，晶片上的全部裸片)产生呈现图像。
在一项实施例中，仅针对印刷在晶片上的设计中的一或多个区域执行产生呈现图像使得未针对设计的整体执行产生呈现图像。区域在本文中也称为“热点”或“小块”。本文中使用的术语区域、热点和小块可定义为在裸片上重复多次的电路结构的单位。区域、热点和小块的例示性大小是约500nm乘约500nm。以此方式，本文中描述的实施例可仅针对裸片的一些部分而非整体执行本文中描述的步骤。可以任何合适方式识别和/或选择热点和/或小块。例如，热点和/或小块可为待执行检验的设计中的关注区域。另外或替代地，热点和/或小块可为在设计内重复两次或多于两次的设计的相对小部分。以此试试，可仅针对小块执行产生初始呈现图像，但可动态补偿(可能以不同方式)相同初始呈现图像且接着比较所述初始呈现图像与在印刷在晶片上的设计的相同小块的不同例项处产生的多个光学图像。可如本文中描述般(例如，如图3和5中展示)以其它方式执行仅针对一或多个区域产生呈现图像。
计算机子系统可经配置用于在三个相位中的热点或小块晶片检验。例如，计算机子系统可从所选择位点估计建模参数。在一个此实例中，计算机子系统可执行用所选择热点和/或小块位点替代所选择位点的图4中展示的离线训练400和图6中展示的离线训练600。计算机子系统也可针对裸片的全部热点/小块呈现图像。例如，计算机子系统可执行如图4中展示的离线呈现418和如图6中展示的离线呈现614，但替代如图4和6中展示般针对整个裸片执行离线呈现，针对一个裸片中的全部热点和/或小块执行离线呈现。另外，计算机子系统可在整个晶片(或取样裸片)中的全部热点/小块的实时检验中应用动态补偿(例如，针对增益/偏移和像差)。例如，计算机子系统可经配置用于执行如图4中展示的在线检验432和如图6中展示的在线检验624，除了替代如图4和6中展示般针对整个晶片执行在线检验，仅针对整个晶片上的热点和/或小块执行在线检验。
在实施例中，计算机子系统经配置用于基于以下各项训练用于产生呈现图像的一或多个模型：通过针对一或多个其它晶片上的两个或多于两个区域执行产生呈现图像而产生的针对两个或多于两个区域的一或多个额外呈现图像；以及由光学检验子系统针对一或多个其它晶片上的两个或多于两个区域产生的两个或多于两个光学图像。可如本文中描述般执行这些步骤(如图4中展示的离线训练400和图6中展示的离线训练600中展示)，其中所选择位点是两个或多于两个区域(例如，两个或多于两个热点和/或小块)。
与针对两个或多于两个区域中的第一个执行的训练不同地执行针对两个或多于两个区域中的第二个执行的训练。这样，可针对各热点/小块类型定制建模参数。例如，如果第一热点包含具有第一特性(例如，密集线)的设计的第一部分且第二热点包含具有不同于第一特性的第二特性(例如，稀疏接触孔)的设计的第二部分，那么第一热点与第二热点可不同地印刷在晶片上(例如，具有不同偏置和边角修圆)且可由光学检验子系统不同地成像(例如，具有不同分辨率、对比度等)。因此，优选将定制用于针对不同热点产生呈现图像的一或多个模型(例如，DB模型和/或光学模型)以解决在产生不同热点的实际光学图像中涉及的工艺中的这些差异。因此，离线训练可基于对应于热点(或小块)(针对其正训练模型)的呈现图像和光学图像产生热点(或小块)特定模型。可如本文中描述般以其它方式执行此训练。
在一项此实施例中，产生呈现图像包含修改初始呈现图像以最小化初始呈现图像与由光学检验子系统产生的光学图像之间的差异，离线产生初始呈现图像且在线执行产生呈现图像。可如本文中进一步描述且在图4和6中展示般执行这些步骤。
在另一此实施例中，针对印刷在晶片上的设计中的裸片中的两个或多于两个区域的全部产生初始呈现图像，且针对晶片的整体中的两个或多于两个区域的全部进一步在线执行产生呈现图像。例如，如上文中描述，可针对裸片上的全部热点和/或小块执行初始呈现图像的离线呈现。另外，如本文中进一步描述，可针对整个晶片上的全部热点和/或小块执行在线检验。
可以多种不同方式配置用于执行本文中描述的准备、设定和检验的软件和硬件的基础设施。例如，在一项实施例中，一或多个计算机子系统包含两个或多于两个计算机子系统，且两个或多于两个计算机子系统中的至少一个并非包含光学检验子系统的工具的部分。以此方式，计算机子系统可包含并非光学检验工具的部分的至少一个计算机子系统(例如，图1中展示的计算机子系统102)和是光学检验工具的部分的至少一个计算机子系统(例如，图1中展示的计算机子系统36)。当更适合离线执行本文中描述的步骤中的一些步骤(例如，使用计算机子系统102)同时更适合在线执行其它步骤(例如，使用计算机子系统36)时，此配置可为有利的。
在另一实施例中，一或多个计算机子系统包含通常也称为虚拟检验器(VI)的至少一个虚拟检验系统。VI通常可定义为可存储由检验子系统针对晶片产生的大量输出使得可以模仿输出的实时获取(在此期间可仅使用所存储输出针对晶片执行虚拟检验)的方式“回放”输出的计算机系统。这些虚拟检验器的实例说明于2012年2月28日颁予巴斯卡(Bhaskar)等人的美国专利第8,126,255号和2015年12月29日颁予达菲(Duffy)等人的美国专利第9,222,895号中，所述专利以宛如在本文中全文陈述引用的方式并入。可如这些专利中描述般进一步配置本文中描述的计算机子系统。
在本文中描述的实施例中，VI可尤其用于执行设置期间的一或多个离线步骤和/或用于存储在本文中描述的实施例中产生和/或使用的多种信息和/或图像。例如，VI可尤其用于设置本文中描述的裸片到DB检验。在一个此实例中，VI可经配置用于从设计数据库或文件提取设计剪辑(即，晶片上的裸片的整个设计的相对小部分)。另外，VI可经配置用于产生本文中描述的初始呈现图像且存储初始呈现图像。另外，由于VI可能够存储针对实体晶片(即，实际晶片)产生的大量图像，因此VI可尤其适合于使用模拟图像和实际晶片图像两者调谐本文中描述的一或多个模型的一或多个参数。
VI也可经配置用于在线执行本文中描述的一或多个步骤。例如，VI可经配置以在线(和离线)执行裸片到DB检验(即，本文中描述的图像比较和缺陷检测步骤)。此外，由于VI可包含多个图像计算机节点，因此本文中描述的任何步骤的执行可跨多个图像计算机节点分布，由此针对处理能力提供优点。此外，呈现图像可存储在VI上且接着传送到一或多个其它计算机子系统(例如，为光学检验工具的部分的计算机子系统)，因为那些其它计算机子系统需要呈现图像(例如，用于在线光学裸片到DB检验)。
计算机子系统也可包含用于整个裸片设计剪辑和图像呈现准备的准备站，其具有CPU/GPU/FPGA的多个核心和存储器。另外，计算机子系统可通过网络而耦合在准备站与检验工具的计算机子系统之间以传送呈现图像。计算机子系统也可包含准备站或检验工具上的基于设计/TCAD的离线图像呈现引擎。计算机子系统可进一步包含准备站或检验工具上的基于设计/TCAD的离线训练引擎。
在一些这种实施例中，用于准备设计数据库的基础设施可包含存储设计信息(例如，一或多个光罩设计文件(RDF))的数据库和耦合到数据库的服务器和图像计算机和/或VI。服务器和/或图像计算机和/或VI可从数据库提取设计剪辑，由此准备设计数据库以用于由本文中描述的实施例使用。图像计算机和/或VI可将可具有此项技术中已知的任何合适格式的经提取设计剪辑存储在设计剪辑数据库中。
用于设计呈现的基础设施可包含经配置用于准备设计数据的基础设施的图像计算机和/或VI。图像计算机和/或VI可经配置以(例如，从存储于设计剪辑库中的设计剪辑)呈现设计以产生本文中描述的呈现图像。另外，图像计算机和/或VI可将可具有此项技术中已知的任何合适格式的呈现图像存储在呈现图像数据库中。
经配置用于执行裸片到DB检验的基础设施可包含图像计算机，所述图像计算机可不同于包含在经配置用于准备设计数据库的基础设施中的图像计算机和包含在经配置用于设计呈现的基础设施中的图像计算机。包含在用于执行裸片到DB检验的基础设施中的图像计算机可经配置以从呈现图像数据库获取呈现图像。这(些)图像计算机也可获取由光学检验子系统产生的光学图像且使用呈现图像和光学图像执行一或多个步骤(例如，像素到设计对准(PDA)和缺陷检测)。以此方式，图像计算机可用呈现裸片图像执行检验。
经配置用于检验的基础设施也可包含一或多个用户接口，所述一或多个用户接口耦合到图像计算机使得由图像计算机产生的结果可通过一或多个用户接口提供到用户和/或使得可通过一或多个用户接口从用户接收输入和/或指令。用户接口可包含此项技术中已知的任何合适用户接口(例如，由市售检验工具使用且经配置以具有本文中描述的能力的用户接口)。
可根据本文中描述的任何其它实施例进一步配置本文中描述的系统的实施例的各者。
另一实施例涉及一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。方法包含针对上文中描述的计算机子系统的功能的各者的步骤。如本文中描述般配置光学检验子系统。
可如本文中进一步描述般执行方法的步骤中的各者。方法也可包含可由本文中描述的检验子系统和/或计算机子系统或系统执行的任何其它步骤。方法的步骤由一或多个计算机系统执行，可根据本文中描述的实施例中的任一者配置所述一或多个计算机系统。另外，可由本文中描述的系统实施例中的任一者执行上文中描述的方法。
额外实施例涉及一种非暂时性计算机可读媒体，其存储可在计算机系统上执行以执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的程序指令。在图7中展示一个此实施例。明确地说，如图7中展示，非暂时性计算机可读媒体700包含可在计算机系统704上执行的程序指令702。计算机实施方法可包含本文中描述的任何方法的任何步骤。
实施例如本文中描述的方法的程序指令702可存储在计算机可读媒体700上。计算机可读媒体可为存储媒体，例如，磁盘或光盘、磁带或此项技术中已知的任何其它合适非暂时性计算机可读媒体。
可以多种方式(包含基于程序的技术、基于组件的技术和/或面向对象技术等等)中的任一种实施程序指令。例如，可按需要使用ActiveX控件、C++对象、JavaBeans、微软基础类(“MFC”)、SSE(流式传输SIMD扩展)或其它技术或方法论实施程序指令。
可根据本文中描述的实施例中的任一个配置计算机系统704。
本文中描述的全部方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储在计算机可读存储媒体中。结果可包含本文中描述的结果中的任一个且可以此项技术中已知的任何方式存储。存储媒体可包含本文中描述的任何存储媒体或此项技术中已知的任何其它合适存储媒体。在已存储结果之后，结果可在存储媒体中存取且由本文中描述的方法或系统实施例中的任一个使用，格式化以对用户显示，由另一软件模块、方法或系统使用等。
鉴于此描述，所属领域的技术人员将显而易见本发明的多个方面的进一步修改和替代实施例。例如，提供用于检测晶片上的缺陷的方法和系统。因此，将此描述解释为仅是说明性的且是出于向所属领域的技术人员教示实行本发明的一般方式的目的。应了解，应将本文中展示和描述的本发明的形式视为目前优选实施例。如所属领域的技术人员在受益于本发明的此描述之后将显而易见，元件和材料可取代本文中说明和描述的元件和材料，可颠倒部分和过程，且可独立利用本发明的某些特征。在不脱离如所附权利要求书中描述的本发明的精神和范围的情况下可进行本文中描述的元件的改变。

Claims (21)

1.一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统，其包括：
光学检验子系统，其包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；以及
一或多个计算机子系统，其经配置用于：
基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由所述光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述产生包括：
将用于所述设计的所述信息中的多边形转换成灰阶图像；
通过将偏置校正和边角修圆应用到所述灰阶图像而产生经修改灰阶图像；以及
基于所述经修改灰阶图像和用于印刷在所述晶片上的所述设计的所述信息估计所述晶片的近场。
2.根据权利要求1所述的系统，其中以子像素精确度执行所述转换所述多边形。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述产生进一步包括产生初始呈现图像，其是由所述光学检验子系统基于所述近场和所述光学检验子系统的光学模型而针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的所述图像的另一模拟。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述产生进一步包括通过修改所述初始呈现图像以最小化所述初始呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述光学图像之间的差异而从所述初始呈现图像产生所述呈现图像。
5.根据权利要求1所述的系统，其中仅针对印刷在所述晶片上的所述设计中的一或多个区域执行产生所述呈现图像使得未针对所述设计的整体执行产生所述呈现图像。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个计算机子系统包括两个或多于两个计算机子系统，且其中所述两个或多于两个计算机子系统中的至少一个并非包含所述光学检验子系统的工具的部分。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个计算机子系统包括至少一个虚拟检验系统。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于基于所述所检测缺陷确定所述光罩是否通过合格性鉴定。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于基于所述所检测缺陷确定对所述晶片执行的一或多个工艺步骤的执行。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述晶片是短环晶片。
11.一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统，其包括：
光学检验子系统，其包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；以及
一或多个计算机子系统，其经配置用于：
基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由所述光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述产生包括基于用于印刷在所述晶片上的所述设计的所述信息计算所述晶片的近场，且其中用于印刷在所述晶片上的所述设计的所述信息包括几何形状和材料特性。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述产生进一步包括产生初始呈现图像，其是由所述光学检验子系统基于所述近场和所述光学检验子系统的光学模型而针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的所述图像的另一模拟。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述产生进一步包括通过修改所述初始呈现图像以最小化所述初始呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述光学图像之间的差异而从所述初始呈现图像产生所述呈现图像。
14.一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统，其包括：
光学检验子系统，其包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；以及
一或多个计算机子系统，其经配置用于：
基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由所述光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于基于以下各项训练用于所述产生的一或多个模型：通过针对一或多个其它晶片上的一或多个所选择位点执行所述产生而产生的针对所述一或多个所选择位点的一或多个额外呈现图像；以及由所述光学检验子系统针对所述一或多个其它晶片上的所述一或多个所选择位点产生的一或多个光学图像。
15.根据权利要求14所述的系统，其中产生所述呈现图像包括修改初始呈现图像以最小化所述初始呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述光学图像之间的差异，其中离线产生所述初始呈现图像，且其中在线执行产生所述呈现图像。
16.根据权利要求15所述的系统，其中针对印刷在所述晶片上的所述设计中的整个裸片产生所述初始呈现图像，且其中针对所述晶片的整体进一步在线执行产生所述呈现图像。
17.一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统，其包括：
光学检验子系统，其包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；以及
一或多个计算机子系统，其经配置用于：
基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由所述光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于基于以下各项训练用于所述产生的一或多个模型：通过针对一或多个其它晶片上的两个或多于两个区域执行所述产生而产生的针对所述两个或多于两个区域的两个或多于两个额外呈现图像；以及由所述光学检验子系统针对所述一或多个其它晶片上的所述两个或多于两个区域产生的两个或多于两个光学图像，且其中针对所述两个或多于两个区域中的第一区域执行的所述训练与针对所述两个或多于两个区域中的第二区域执行的所述训练不同。
18.根据权利要求17所述的系统，其中产生所述呈现图像包括修改初始呈现图像以最小化所述初始呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述光学图像之间的差异，其中离线产生所述初始呈现图像，且其中在线执行产生所述呈现图像。
19.根据权利要求18所述的系统，其中针对印刷在所述晶片上的所述设计中的裸片中的所述两个或多于两个区域的全部产生所述初始呈现图像，且其中针对所述晶片的整体中的所述两个或多于两个区域的全部进一步在线执行产生所述呈现图像。
20.一种非暂时性计算机可读介质，其存储可在计算机系统上执行以执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的程序指令，其中所述计算机实施方法包括：
基于用于印刷在晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟，其中所述光学检验子系统包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到所述晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述产生包括：
将用于所述设计的所述信息中的多边形转换成灰阶图像；
通过将偏置校正和边角修圆应用到所述灰阶图像而产生经修改灰阶图像；以及
基于所述经修改灰阶图像和用于印刷在所述晶片上的所述设计的所述信息估计所述晶片的近场，
其中由一或多个计算机子系统执行所述产生、所述比较和所述检测。
21.一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法，其包括：
基于用于印刷在晶片上的设计的信息产生呈现图像，其中所述呈现图像是由光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟，其中所述光学检验子系统包括至少光源和检测器，其中所述光源经配置以产生引导到所述晶片的光，且其中所述检测器经配置以检测来自所述晶片的光且响应于所检测光而产生图像；
比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像，其中使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上；以及
基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，
其中所述产生包括：
将用于所述设计的所述信息中的多边形转换成灰阶图像；
通过将偏置校正和边角修圆应用到所述灰阶图像而产生经修改灰阶图像；以及
基于所述经修改灰阶图像和用于印刷在所述晶片上的所述设计的所述信息估计所述晶片的近场，
其中由一或多个计算机子系统执行所述产生、所述比较和所述检测。
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