CN111316413B - 用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种方法，其可包含(但不限于)接收晶片的多个参考图像。所述方法可包含(但不限于)接收所述晶片的多个测试图像。所述方法可包含(但不限于)经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。所述方法可包含(但不限于)在经由所述粗略对准过程的对准之后，经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。所述精细对准过程可包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。

Description

用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法
相关申请案的交叉参考
本申请案根据35 U.S.C.§119(e)规定主张2017年11月7日申请的以洪晨(HongChen)、迈克尔·库克(Michael Cook)、帕万·库马尔(Pavan Kumar)及吴肯农(Kenong Wu)为发明者的标题为“用于在晶片上的每一个地方将测试及参考对准到05像素3西格玛的基于软件ALGO的算法的对准(SOFTWARE ALGO BASED ALIGNMENT TO ALIGN TEST ANDREFERENCE TO 05PIXEL 3SIGMA EVERY WHERE ON THE WAFER)”的第62/582,507号美国临时专利申请案的权益，所述专利申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及半导体晶片制造及计量，且更特定来说，涉及一种用于对准半导体装置参考图像及测试图像的方法及系统。
背景技术
制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量半导体制造及计量过程处理半导体装置以形成半导体装置的各种特征及多个层。一些制造工艺利用光掩模/光罩以将特征印刷于例如晶片的半导体装置上。随着半导体装置横向上变得越来越小且垂直延伸，开发增强的检验及检视装置及程序以增加晶片及光掩模/光罩检验过程的灵敏度及处理能力变得至关重要。
半导体装置可在制造工艺期间产生缺陷。在半导体制造工艺期间的各个步骤执行检验过程以检测样品上的缺陷。检验过程是制造半导体装置(例如集成电路)的重要部分。随着半导体装置的尺寸减小，这些检验过程对于成功地制造可接受半导体装置变得更重要。随着半导体装置的尺寸减小，缺陷的检测已变得非常可取，这是因为即使相对小缺陷可引起半导体装置中的不必要的像差。检测缺陷可需要经由图像对准过程准确对准半导体装置的参考图像及测试图像。图像对准过程可包含测量参考图像与测试图像之间的偏移及依据经测量偏移使参考图像及/或测试图像移位。
所属领域中已知的图像对准过程包含粗略对准过程，所述粗略对准过程实现半导体装置上各处的在±1像素内的准确度。针对整个扫描带或扫描带的选择区带对准图像的粗略对准过程使用可适合用于测量对准偏移的较少对准目标。如果对准目标不存在及/或偏移测量不正确，那么对准准确度可为不良的，且任何后续缺陷检测可包含由粗略对准的测试图像及参考图像之间的未对准引起的假缺陷。
所属领域中已知的其它图像对准过程包含可从相同扫描跨若干裸片执行对准的硬件运行时间对准(RTA)过程。硬件RTA过程可具有稀疏图案及大重复图案区域的问题。另外，对准过程可仅能够在相同扫描内将裸片对准到裸片。此外，硬件RTA过程仅可对准具有小初始偏移的图像且归因于硬件限制而无法灵活处置大图像偏移(例如20个像素)。
因此，将可期望提供一种处置如上文描述的缺点的用于对准半导体装置参考图像及测试图像的方法及系统。
发明内容
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的系统。在一个实施例中，所述系统包含控制器。在另一实施例中，所述控制器包含经配置以从特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器。在另一实施例中，所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收晶片的多个参考图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的系统。在一个实施例中，所述系统包含经配置以获取晶片的多个测试图像的特性化工具。在另一实施例中，所述系统包含控制器。在另一实施例中，所述控制器包含经配置以从所述特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器。在另一实施例中，所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器，其中所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个参考图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的方法。在一个实施例中，所述方法可包含(但不限于)接收晶片的多个参考图像。在另一实施例中，所述方法可包含(但不限于)接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中，所述方法可包含(但不限于)经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述方法可包含(但不限于)在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中，所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
附图说明
所属领域的技术人员通过参考附图可更佳理解本发明的若干优点，其中：
图1A说明根据本发明的一或多个实施例的描绘对准半导体装置参考图像及测试图像的方法的过程流程图；
图1B说明根据本发明的一或多个实施例的描绘经由精细对准过程对准半导体装置参考图像及测试图像的方法的过程流程图；
图2说明根据本发明的一或多个实施例的参考图像及测试图像的理想坐标及坐标偏移的布局；
图3说明根据本发明的一或多个实施例的在跨传感器扫描带的四个图像帧上的运行时间对准(RTA)块的布局；
图4A说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的来自一个传感器扫描带的RTA块的X方向偏移值(Y轴)及中值偏移的图表；
图4B说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的来自一个传感器扫描带的RTA块的X方向偏移值(Y轴)的图表；
图4C说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的RTA块的X方向偏移范围(Y轴)的图表；
图4D说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的RTA块的X方向偏移范围(Y轴)的图表；
图5A说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的来自一个传感器扫描带的RTA块的Y方向偏移值(Y轴)及中值偏移的图表；
图5B说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的来自一个传感器扫描带的RTA块的Y方向偏移值(Y轴)的图表；
图5C说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的RTA块的Y方向偏移范围(Y轴)的图表；
图5D说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的RTA块的Y方向偏移范围(Y轴)的图表；
图6A说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的针对顶部传感器及底部传感器的RTA块的X方向对准偏移值(Y轴)的图表；
图6B说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的针对顶部传感器及底部传感器的RTA块的X方向对准偏移值(Y轴)的图表；
图7A说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的针对顶部传感器及底部传感器的RTA块的Y方向对准偏移值(Y轴)的图表；
图7B说明根据本发明的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的针对顶部传感器及底部传感器的RTA块的Y方向对准偏移值(Y轴)的图表；
图8说明根据本发明的一或多个实施例的比较缺陷计数与对准质量的图表，其中在粗略对准处理之后实施或未实施精细对准处理；
图9说明根据本发明的一或多个实施例的描绘基于在经对准光学图像中检测的缺陷校正裸片误差的方法的过程流程图；
图10说明根据本发明的一或多个实施例的用于对准半导体装置参考图像及测试图像的特性化工具；及
图11说明根据本发明的一或多个实施例的用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统。
具体实施方式
现将详细参考在附图中说明的所揭示标的物。
大体上参考图1A到11，描述根据本发明的一或多个实施例的用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法。
本发明的实施例涉及一种用于经由粗略对准步骤及精细对准步骤对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法。本发明的实施例还涉及一种用于测量来自所选择的光学扫描及晶片布置(例如，相同光学扫描、不同光学扫描、光学扫描/设计数据、相同裸片行、不同裸片行、相同晶片、不同晶片或类似者)的运行时间对准(RTA)块的偏移的系统及方法。本发明的实施例还涉及一种用于使用对准目标测量个别偏移的系统及方法。本发明的实施例还涉及一种用于使用来自多个传感器扫描带的整个扫描带上的个别偏移测量校正个别对准误差的系统及方法。本发明的实施例还涉及一种用于校正参考图像与测试图像之间的光学失真的系统及方法。本发明的实施例涉及一种用于基于经产生可校正项调整半导体装置的系统及方法，所述可校正项基于在参考图像及测试图像的对准之后确定的缺陷而产生。
图1A及1B大体上说明根据本发明的一或多个实施例的描绘对准半导体装置参考图像及测试图像的方法100的过程流程图。本文中应注意，方法100不限于所提供步骤。例如，方法100可代替性地包含更多或更少步骤。通过另一实例，方法100可以除所提供顺序之外的顺序执行步骤。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
在步骤102中，接收参考图像。在步骤104中，接收测试图像。在一个实施例中，参考图像及/或测试图像包含半导体晶片的一或多个扫描带图像。例如，可经由晶片的单个左到右扫描而获得扫描带图像。通过另一实例，可经由晶片的单个右到左扫描而获得扫描带图像。本文中应注意，为了本发明的目的，扫描带图像包含多个裸片的一或多个图像。另外，本文中应注意，为了本发明的目的，每一裸片图像包含多个帧图像。
在另一实施例中，参考图像及测试图像是在晶片的(例如，在执行裸片间(D2D)检验时获取的)相同扫描期间获取的光学图像。在另一实施例中，在第一晶片的第一扫描期间获取参考图像(例如，黄金参考)且测试图像是在第二晶片的第二扫描(例如，在执行标准参考裸片(SRD)检验时获取的扫描)期间获取的光学图像。在2010年9月14日颁布的全文并入本文中的第7,796,804号美国专利中大体上描述SRD检验。在另一实施例中，参考图像是从半导体设计数据产生且测试图像是在晶片的扫描(例如，在执行图案到设计对准(PDA)时)期间获取的光学图像。在2016年9月22日发表的全文并入本文中的第WO2016149690号WIPO专利公开案中大体上描述PDA检验。在另一实施例中，参考图像包含从晶片的第一裸片行的扫描产生的黄金参考，且测试图像是从晶片的第二裸片行的扫描产生。在另一实施例中，参考图像是从第一晶片的扫描产生，且测试图像是从第二晶片的扫描产生。在另一实施例中，参考图像及测试图像未对准。例如，参考图像及测试图像可归因于阶段不确定性、传感器抖动、像素移位或类似者而未对准。
在步骤106中，经由粗略对准过程对准参考图像及测试图像。在一个实施例中，粗略对准(或全局对准)过程测量整个扫描带或扫描带的选择区带的两个图像之间的偏移。例如，粗略对准过程可测量来自相同扫描的两个图像之间的偏移。通过另一实例，粗略对准过程可测量黄金参考与测试图像之间的偏移。在另一实施例中，粗略对准过程可测量从半导体设计数据呈现的图像与光学测试图像之间的偏移。
在另一实施例中，粗略对准过程对准参考图像及测试图像到±1像素内。例如，可使用对准目标来测量两个图像的偏移。例如，从扫描带识别在X方向及Y方向两者上的高梯度的拐角及/或位置以表示对准目标，且接着在每一目标处测量粗略对准偏移。另外，经由群集化过程(例如，工作单元)将全部偏移的群集中心识别为扫描带的参考图像与测试图像之间的偏移。通过另一实例，当经由工作单元群集化过程在每一扫描带基础上处理粗略对准偏移时，可产生基于区带的偏移。在另一实施例中，当测量对准偏移时，粗略对准按每帧利用一个目标。在另一实施例中，粗略对准过程利用经选择以涵盖阶段不稳定性的较大搜索范围。本文中应注意，选择较大搜索范围以包含阶段不稳定性可导致较少目标适合用于粗略对准过程。例如，如果目标驻留在重复图案的区域(例如阵列区)中，那么其不适合用于偏移测量。在此方面，针对整个扫描带及/或扫描带的选择区带的对准偏移可能不足够准确，这是因为来自稀疏目标的偏移不能恰当地表示精细图像位移。在以下者中大体上描述参考图像及测试图像的粗略对准：在2016年9月22日发表的第WO2016149690号WIPO专利公开案，所述专利公开案的全文先前并入本文中；及克里斯·哈里斯(Chris Harris)及M.斯特芬(M.Stephens)的“经组合拐角及检测器(A Combined Corner and Edge Detector)”，第四届阿尔维远景会议记录(Proceedings of the 4th Alvey Vision Conference)，第147到51页(1988年)，所述文献的全文并入本文中。
在步骤108中，经由精细对准过程对准参考图像及测试图像。在一个实施例中，精细对准过程包含在步骤106的粗略对准过程之后的细化过程。在另一实施例中，精细对准过程比粗略对准过程利用更大数目个目标。在另一实施例中，精细对准过程校正个别偏移数据。在另一实施例中，精细对准过程测量参考图像与测试图像之间的残余偏移。在另一实施例中，组合并处理参考图像及测试图像。例如，可在组合从来自相同图像扫描带的不同延时积分(TDI)传感器获得的数据之后处理偏移。例如，跨相同扫描带的不同传感器的对准偏移可基于特性化工具(例如，检验工具、检视工具或类似者)内的传感器布局而具有相同移位。
在另一实施例中，精细对准过程的搜索范围小于步骤106的粗略对准过程的搜索范围。例如，精细对准过程的搜索范围可为±1像素。就此来说，精细对准过程可比粗略对准过程使用更大数目个目标。例如，目标可包含(但不限于)阵列结构中的重复图案上的目标。
在另一实施例中，精细对准过程比粗略对准过程产生更准确图像偏移。例如，精细对准过程可以半导体装置上的任何位置的±0.05像素(3西格玛)的对准准确度来对准参考图像及测试图像，而粗略对准过程可仅以半导体装置上的任何位置的±1像素(3西格玛)的对准准确度来对准参考图像及测试图像。
在另一实施例中，步骤108的精细对准过程包含数个子步骤。例如，如图1B中说明，步骤108的精细对准过程可包含步骤110、112、114、116及118的全部。通过另一实例，步骤108的精细对准过程可包含步骤110、114及116，使得步骤108的精细对准过程可如步骤112中描述般校正一或多个个别偏移测量中的失真，及/或如步骤118中描述那样重新引入先前校正的失真。更一般来说，步骤108的精细对准过程可包含步骤110、112、114、116及/或118中的任何者。因此，上文描述不应被解译为对本发明的范围的限制，而是仅为说明。
在步骤110中，测量参考图像与测试图像之间的一或多个个别偏移。在一个实施例中，将参考图像及/或测试图像划分为多个运行时间对准(RTA)块。在另一实施例中，在对准目标可用的情况下，在目标位置处测量RTA块的每一区域的偏移。在另一实施例中，在对准目标不可用的情况下，针对块测量偏移。
在步骤112中，调整个别偏移测量以校正(例如，移除)参考图像与测试图像之间的光学失真。在一个实施例中，在X方向上跨样本载物台的偏移归因于图像抖动而改变。在另一实施例中，测量参考图像及/或测试图像中的光学失真。例如，可从SRD检验期间的两个扫描(例如，当掩模是全新时用于产生黄金参考的SRD训练扫描，及当掩模已劣化选择量时用于检测重复项的SRD检测扫描)测量光学失真。
图2说明根据本发明的一或多个实施例的参考图像及测试图像的理想坐标及坐标偏移的布局200。在一个实施例中，图2中的每一矩形表示RTA块。在另一实施例中，布局200包含在Y方向上的理想坐标数据202。在另一实施例中，在训练扫描期间收集的参考图像数据(例如，黄金参考图像数据)204包含理想坐标数据202(例如，在+符号之前)及参考失真数据(例如，在+符号之后)206。在另一实施例中，在RTA期间收集的测试图像数据208包含理想坐标数据202(例如，在-符号之前)及测试失真数据210(例如，在-符号之后)。在另一实施例中，光学失真214是参考失真数据206与测试失真数据210的组合(例如，减法)。
在另一实施例中，通过校正光学失真的差异而调整Y方向上的传感器失真。本文中应注意，光学失真是包含X方向分量及Y方向分量的向量。另外，本文中应注意，失真偏移跨传感器高度的Y方向分量存在。此外，本文中应注意，如果在Y方向上调整失真，那么可假定跨不同扫描在载物台位置的相同X方向分量处进行的偏移测量具有类似或基本上相等值(例如，±0.05像素对准准确度)。
在一个实施例中，经由测量后处理对个别偏移测量进行处理。例如，可将个别偏移测量作为整个扫描带进行处理。例如，可经由数学分析(包含(但不限于)正规化互相关(NCC)、平方和差(SSD)、基于投影的处理或类似者)处理个别偏移测量。在步骤114中，测量后处理移除或校正针对全部RTA块测量的一或多个个别偏移误差(例如，离群点)。在步骤116中，测量后处理填充全部RTA块的一或多个个别偏移(例如，归因于缺乏特征而缺失的一或多个个别偏移)。
图3说明根据本发明的一或多个实施例的跨传感器扫描带的四个图像帧的RTA块的布局300。在一个实施例中，布局300包含RTA块302(例如，包含IMC0_T_1到IMC3_B_1)、RTA块304(例如，包含IMC0_T_2到IMC3_B_2)、RTA块306(例如，包含IMC0_T_3到IMC3_B_3)及RTA块308(例如，包含IMC0_T_4到IMC3_B_4)，其中每一RTA块具有传感器位置的相同X方向分量。在另一实施例中，如果经由步骤112的过程跨传感器高度的Y方向分量调整个别偏移测量中的光学失真，那么从具有传感器位置的相同X方向分量的块的偏移具有类似或基本上相等值(例如，±0.05像素对准准确度)。在另一实施例中，确定每块(例如，RTA块302、304、306、308)的八个偏移的中值。本文中应注意，在X方向上的相邻RTA块中的中值改变可由系统抖动引起。在另一实施例中，确定八个偏移的一致性值。
在另一实施例中，RTA块302、304、306、308的经确定中值经处理以经由步骤114移除不正确偏移(例如，离群点)及/或经处理以经由步骤116填充缺失的偏移。例如，可经由一或多个内插及/或一或多个外插过程替换不正确中值。通过另一实例，可用经确定中值替换不正确偏移。在另一实施例中，通过跨扫描带的X位置在小范围中处理偏移而执行经确定中值的处理。例如，可基于图像抖动频率及/或在考虑跨TDI高度(例如，Y位置)的一致性值时执行处理。在另一实施例中，经确定中值的处理考虑经实施的特性化工具(例如，检验工具、检视工具或类似者)的顶部传感器及/或底部传感器具有固定位置移位量。例如，顶部传感器及底部传感器可包含若干RTA块在X方向上的移位。
本文中应注意，布局300不限于跨传感器扫描带的四个图像帧。例如，布局300可包含一到十二个传感器。通过另一实例，每一传感器可对应于一到十二个图像帧。更一般来说，布局300可包含任何数目个传感器，其中每一传感器可对应于任何数目个图像帧且每一图像帧可包含任何数目个RTA块。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
虽然本发明的实施例涉及处理经计算中值以移除不正确偏移及/或填充缺失偏移，但应注意，可执行替代统计分析及/或替代统计操作且处理所得值以移除不正确偏移及/或填充缺失偏移。例如，可通过计算标准偏差及/或离群点的平均值而填充及/或移除离群点。通过另一实例，可经由对中值偏移值的趋势分析而填充及/或移除离群点。例如，图像抖动频率内的合理长时段的中值偏移被视为良好中值偏移值。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
虽然本发明的实施例涉及组合并处理单个参考图像(例如，一/所述参考图像)及单个测试图像(例如，一/所述测试图像)，但本文中应注意，可将多个参考图像及/或多个测试图像组合在一起并进行处理以确定图像内的偏移。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
在步骤118中，在已发生一或多个个别偏移测量的处理(例如，每一步骤114的个别RTA块偏移的校正及/或每一步骤116的缺失个别偏移测量的填充)之后，复原应用到个别偏移测量的失真校正以重新包含光学失真值。例如，重新插入光学失真值可内插/对准实际(失真)图像。
在另一实施例中，步骤108的精细对准过程包含基于一或多个对准目标测量对准偏移。在另一实施例中，步骤108的精细对准过程包含经由精细对准过程通过使用来自一或多个多传感器扫描带的个别经测量偏移而对准参考图像及测试图像。
图4A到4D大体上说明根据本发明的一或多个实施例的步骤108的精细对准过程对RTA块的偏移值所具有的效应。在一个实施例中，图4A说明在精细对准校正之前RTA块的X方向偏移值(Y轴)的图表400。例如，八个位置402、404、406、408、410、412、414、416对应于如图2及3中说明的八个RTA块行。通过另一实例，针对一个传感器扫描带计算中值418。在另一实施例中，图4B说明在精细对准校正之后RTA块的X方向偏移值(Y轴)的图表420。例如，八个位置402、404、406、408、410、412、414、416对应于如图2及3中说明的八个RTA块行。如由图4A与4B之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着X方向移除RTA块的不正确偏移(例如，见位置408，RTA块19到26)及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
在另一实施例中，图4C说明在精细对准校正之前X方向偏移值(Y轴)的范围442相对于RTA块的图表440。在另一实施例中，图4D说明在精细对准校正之后X方向偏移值(Y轴)的范围462相对于RTA块的图表460。如由图4C与4D之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着X方向移除RTA块的不正确偏移(例如，见位置408，RTA块19到26)及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
图5A到5D大体上说明根据本发明的一或多个实施例的步骤108的精细对准过程对RTA块的偏移值所具有的效应。在一个实施例中，图5A说明在精细对准校正之前RTA块的Y方向偏移值(Y轴)的图表500。例如，八个位置502、504、506、508、510、512、514、516对应于如图2及3中说明的Y方向上的八个RTA块。通过另一实例，针对一个传感器扫描带计算中值518。在另一实施例中，图5B说明在精细对准校正之后RTA块的Y方向偏移值(Y轴)的图表520。例如，八个位置502、504、506、508、510、512、514、516对应于如图2及3中说明的八个RTA块行。如由图5A与5B之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着Y方向移除RTA块的不正确偏移(例如，见位置508，RTA块14、20、27、39、43)及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
在另一实施例中，图5C说明在精细对准校正之前Y方向偏移值(Y轴)的范围542相对于RTA块的图表540。在另一实施例中，图5D说明在精细对准校正之后Y方向偏移值(Y轴)的范围562相对于RTA块的图表560。如由图5C与5D之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着Y方向移除RTA块的不正确偏移(例如，见位置508，RTA块14、20、27、39、43)及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
图6A到6B大体上说明根据本发明的一或多个实施例的步骤108的精细对准过程对RTA块的偏移值所具有的效应。在一个实施例中，图6A说明在精细对准校正之前针对顶部传感器602及底部传感器604的RTA块的X方向对准偏移值(Y轴)的图表600。例如，大多数偏移值接近零值，但未正确测量一组选择偏移(尖峰)，从而导致偏移值接近三。在另一实施例中，图6B说明在精细对准校正之后针对顶部传感器602及底部传感器604的RTA块的X方向对准偏移值(Y轴)的图表610。如由图6A与6B之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着X方向移除RTA块的不正确偏移及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
图7A到7B大体上说明根据本发明的一或多个实施例的步骤108的精细对准过程对RTA块的偏移值所具有的效应。在一个实施例中，图7A说明在精细对准校正之前针对顶部传感器702及底部传感器704的RTA块的Y方向对准偏移值(Y轴)的图表700。例如，大多数偏移值接近零值，但未正确测量一组选择偏移(尖峰)，从而导致偏移值接近三。在另一实施例中，图7B说明在精细对准校正之后针对顶部传感器702及底部传感器704的RTA块的中值Y方向对准偏移值(Y轴)的图表710。如由图7A与7B之间的比较说明，步骤108的精细对准校正过程沿着X方向移除RTA块的不正确偏移及/或填充缺失偏移，从而显著减小RTA块的对准偏移范围。
本文中应注意，执行步骤108(其具有可能子步骤110、112、114、116及/或118)的精细对准过程可对多个类型的检验提供数个益处。例如，在执行SRD检验时，步骤108(其具有可能子步骤110、112、114、116及/或118)的精细对准过程可允许跨两个不同晶片的两个不同扫描的黄金参考与测试光学图像的对准。例如，黄金参考图像及测试图像可从不同扫描及不同晶片获得。如果黄金参考图像与测试图像之间的偏移为大，那么可经由粗略对准及精细对准实现图像对准。本文中应注意，粗略对准计算全局偏移，而精细对准以大准确度计算更小区域(例如，RTA块)的偏移。例如，可针对半导体装置的特定阵列区域比较并对准黄金参考及测试光学图像。另外，可在SRD训练扫描期间利用精细对准过程以从多个光罩的图像产生黄金参考及/或在掩模已劣化选择量时，利用SRD检测扫描以检测重复项。图8说明根据本发明的一或多个实施例的比较缺陷计数与对准质量的图表800，其中在粗略对准处理之后利用(例如，数据802)或未利用(例如，数据804)精细对准处理。本文中应注意，为了本发明的目的，对准质量是在从0到1的范围中的正规化值，其中1指示完美对准。如图8中说明，利用精细对准处理以较低对准质量减小缺陷的数目。
通过另一实例，在执行基于设计的检验时，步骤108(其具有可能子步骤110、112、114、116及/或118)的精细对准过程可允许从半导体设计数据产生的合成图像与选择区域(例如，阵列区域)内的测试光学图像的比较及对准以用于准确关照区域放置及/或缺陷位置准确度。
通过另一实例，在执行D2D检验时(包含在分析具有大重复图案区域(例如，硬件RTA过程(例如，粗略对准)具有已知问题的区域)的层时)，步骤108(其具有可能子步骤110、112、114、116及/或118)的精细对准过程可校正错误及/或缺失对准偏移且减轻个别对准偏移测量的负担。
通过另一实例，步骤108(其具有可能子步骤110、112、114、116及/或118)的精细对准过程可允许跨晶片的晶片裸片的全部对应帧的对准，此在执行阵列重复项(RIA)检验过程时至关重要。例如，可在阵列检验过程之前实施精细对准过程以首先确定稳健平均帧。在2016年3月3日发表的第2016/0061749号美国专利公开案中大体上描述RIA检验过程，所述专利公开案的全文并入本文中。
图9说明根据本发明的一或多个实施例的描绘基于在经对准光学图像中检测的缺陷校正裸片误差的方法900的过程流程图。本文中应注意，方法900不限于所提供步骤。例如，步骤900可代替性地包含更多或更少步骤。通过另一实例，方法900可以除所提供顺序之外的顺序执行步骤。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
在步骤902中，对准参考图像及测试图像。在一个实施例中，经由如图1中说明且在上文的对应段落中描述的方法100的一或多个步骤执行参考图像及测试图像的对准。
在步骤904中，基于来自参考图像及测试图像的对准的结果对裸片执行缺陷检测。在一个实施例中，缺陷检测导致一或多个缺陷。在另一实施例中，响应于一或多个缺陷而确定一或多个可校正项。例如，一或多个可校正项可包含对一或多个半导体制造工具的一或多个调整以防止及/或补偿缺陷位置处的检测到的缺陷。通过另一实例，一或多个可校正项可包含对关照区域的放置的一或多个调整，其中关照区域涵盖其中可能存在致命缺陷的半导体特性化工具(例如，检验工具、检视工具或类似者)热点区域。通过另一实例，一或多个可校正项可由控制器确定。
在步骤906中，校正检测到的缺陷。在一个实施例中，检测到的缺陷可归因于一或多个特性化工具误差(例如，传感器对准误差)。在另一实施例中，检测到的缺陷可归因于一或多个半导体装置制造工具误差(例如，制造误差)。
在另一实施例中，经由前馈环路将一或多个可校正项传输到制造工具或特性化工具(例如，检验工具、检视工具或类似者)。例如，在制造工具的层沉积工艺可基于一或多个可校正项调整的情况下，可在将层沉积于后续晶片上之前基于检测到的缺陷调整所述相同层。通过另一实例，在特性化工具的测量过程可基于一或多个可校正项调整的情况下，可在测量后续晶片上的相同层之前基于检测到的缺陷调整特性化工具传感器的对准。
在另一实施例中，经由反馈环路将一或多个可校正项传输到制造工具或特性化工具。例如，在制造工具的层沉积工艺可基于一或多个可校正项调整的情况下，可在将后续层沉积于其上沉积先前层的晶片上之前调整所述后续层以补偿所述晶片上的所述先前层中的检测到的缺陷。通过另一实例，在特性化工具的测量过程可基于一或多个可校正项调整的情况下，可在测量其上沉积先前层的晶片上的后续层之前基于检测到的缺陷调整特性化工具传感器的对准。
图10说明根据本发明的一或多个实施例的能够执行方法100的一或多个步骤及/或方法900的一或多个步骤的特性化工具1000。
特性化工具1000可包含所属领域中已知的任何适当特性化工具。例如，特性化工具1000可包含(但不限于)检验工具或检视工具。例如，检验工具可包含(但不限于)光学检验工具。另外，光学检验工具可包含能够产生表示样本1012的电意图的一或多个高分辨率图像的光学检验工具。另外，光学检验工具可包含宽带检验工具，包含(但不限于)基于激光维持等离子(LSP)的检验工具。此外，光学检验工具可包含窄带检验工具，例如(但不限于)激光扫描检验工具。此外，光学检验工具可包含(但不限于)明场检验工具或暗场检验工具。本文中应注意，特性化工具1000可包含经配置以收集并分析从样本1012反射、散射、衍射及/或辐射的照明的任何光学工具。通过另一实例，特性化工具1000可包含(但不限于包含)扫描电子显微镜(SEM)检视工具。在一般意义上，虽然此处未展示，但特性化工具1000可包含适用于检验一或多个晶片、光罩或光掩模的任何特性化工具。
在一个实施例中，特性化工具1000包含照明源1002。照明源1002可包含所属领域中已知的经配置以产生辐射的任何照明源。例如，照明源1002可包含(但不限于)宽带照明源(例如，氙灯)或窄带照明源(例如，激光)。通过另一实例，照明源1002可经配置以产生DUV、UV、VUV及/或EUV照明。例如，EUV照明源可包含经配置以产生在EUV范围中的照明的放电产生等离子(DPP)照明源或激光产生等离子(LPP)照明源。通过另一实例，照明源1002可经配置以产生X射线辐射。
在另一实施例中，照明源1002可操作地耦合到经配置以在一或多个方向上致动照明源1002的一组定位器。例如，控制器1022可引导所述组定位器在X方向、Y方向及/或Z方向中的一或多者上平移照明源1002以校正由特性化工具1000的任何组件产生的光束未对准。
在另一实施例中，照明源1002产生照明1004(例如，照明光束)，且将其引导到经安置于样本载物台1014上的样本1012的表面。例如，照明源1002可经配置以经由一组光学元件1006、光束分离器1008及/或一组光学元件1010中的一或多者，将照明1004引导到经安置于样本载物台1014上的样本1012的表面。本文中应注意，所述组光学元件1006及/或所述组光学元件1010可包含所属领域中已知的适用于聚焦、抑制、提取及/或引导照明1004的任何光学元件。另外，本文中应注意，为了本发明的目的，所述组光学元件1006、光束分离器1008及所述组光学元件1010可被视为一组聚焦光学器件。
样本1012可包含适用于检验及/或检视的任何样本。在一个实施例中，样本1012包含半导体晶片。如贯穿本发明使用的术语“晶片”是指由半导体及/或非半导体材料形成的衬底。例如，在半导体材料的情况中，晶片可由(但不限于)单晶硅、砷化镓及/或磷化铟形成。在另一实施例中，样本1012包含光掩模/光罩。因而，术语“晶片”及术语“样本”可在本发明中互换使用。因此，上文描述不应被解译为对本发明的范围的限制，而是仅为说明。
在另一实施例中，在样本1012是晶片的情况下，晶片1012使用一或多个晶片设计数据集制造。在另一实施例中，晶片设计数据集包含一或多个层集。例如，此类层可包含(但不限于)抗蚀剂、电介质材料、导电材料及半导电材料。所属领域中已知许多不同类型的此类层，且如本文中使用的术语晶片希望涵盖其上可形成全部类型的此类层的晶片。通过另一实例，经形成于晶片上的层可在晶片内重复一或多次。此类材料层的形成及处理最终可导致完成装置。许多不同类型的装置可被形成于晶片上，且如本文中使用的术语晶片希望涵盖其上制造所属领域中已知的任何类型的装置的晶片。
虽然本文中描述的制造、测量及对准技术通常对应于是半导体晶片的样本1012，但应理解，所述技术也适用于其它类型的薄抛光板。例如，一或多个薄抛光板可包含(但不限于)一或多个磁盘衬底、一或多个块规或类似者。因而，术语“晶片”及术语“薄抛光板”可在本发明中互换使用。因此，上文描述不应被解译为对本发明的范围的限制，而是仅为说明。
样本载物台1014可包含电子束显微镜的领域中已知的任何适当机械及/或机器人组合件。在一个实施例中，样本载物台1014是可致动载物台。例如，样本载物台1014可包含(但不限于)适用于沿着一或多个线性方向(例如，X方向、Y方向及/或Z方向)选择性地平移样本1012的一或多个平移载物台。通过另一实例，样本载物台1014可包含(但不限于)适用于沿着旋转方向选择性地旋转样本1012的一或多个旋转载物台。通过另一实例，样本载物台1014可包含(但不限于)适用于选择性地沿着线性方向平移样本1012及/或沿着旋转方向旋转样本1012的平移载物台及旋转载物台。通过另一实例，样本载物台1014可经配置以平移及/或旋转样本1012用于根据所选择的检验或计量算法(若干其在所属领域中是已知的)定位、聚焦及/或扫描。
在另一实施例中，特性化工具1000经配置以检测样本1012中的一或多个缺陷。在另一实施例中，特性化工具1000经由一或多个检测器1020检测样本1012上的缺陷。一或多个检测器1020可包含所属领域中已知的任何检测器。例如，一或多个检测器1020可包含(但不限于)光电倍增管(PMT)、电荷耦合装置(CCD)、延时积分(TDI)相机或类似者。另外，一或多个检测器1020的输出可操作地耦合到控制器1022。
在另一实施例中，样本1012响应于照明1004而反射、散射、衍射及/或辐射照明1016(例如，照明光束)。在另一实施例中，照明1016经引导到一或多个检测器1020。例如，可经由所述组光学元件1010、光束分离器1008及/或一组光学元件1018中的一或多者将照明1016引导到一或多个检测器1020。本文中应注意，所述组光学元件1010及/或所述组光学元件1018可包含所属领域中已知的适用于聚焦、抑制、提取及/或引导照明1016的任何光学元件。另外，本文中应注意，为了本发明的目的，所述组光学元件1010、光束分离器1008及所述组光学元件1018可被视为一组集光光学器件。
在一个实施例中，特性化工具1000包含控制器1022。在另一实施例中，控制器1022可操作地耦合到特性化工具1000的一或多个组件。例如，控制器1022可操作地耦合到照明源1002、样本载物台1014及/或一或多个检测器1020。在此方面，控制器1022可引导特性化工具1000的任何组件以实行贯穿本发明描述的各种功能中的任何一或多者。
在另一实施例中，控制器1022包含一或多个处理器1024及存储器1026。在另一实施例中，存储器1026存储一组程序指令1028。在另一实施例中，所述组程序指令1028经配置以引起一或多个处理器1024实行贯穿本发明描述的一或多个过程步骤中的任何者(例如，方法100的一或多个步骤及/或方法900的一或多个步骤)。
控制器1022可经配置以通过可包含有线及/或无线部分的传输媒体从特性化工具1000的其它系统或工具(例如，来自照明源1002、样本载物台1014及/或一或多个检测器1020的一或多个信息集)接收及/或获取数据或信息。另外，控制器1022可经配置以通过可包含有线及/或无线部分的传输媒体将数据或信息(例如，本文中揭示的发明概念的一或多个程序的输出)传输到特性化工具1000的一或多个系统或工具(例如，来自照明源1002、样本载物台1014及/或一或多个检测器1020的一或多个信息集)。在此方面，传输媒体可充当控制器1022与特性化工具1000的其它子系统之间的数据链路。另外，控制器1022可经配置以经由传输媒体(例如，网络连接)将数据发送到外部系统。
一或多个处理器1024可包含所属领域中已知的任何一或多个处理元件。在此意义上，一或多个处理器1024可包含经配置以执行算法及/或程序指令的任何微处理器装置。例如，一或多个处理器1024可由桌面计算机、主计算机系统、工作站、图像计算机、平行处理器、手持式计算机(例如，平板计算机、智能电话或平板手机)或其它计算机系统(例如，网络计算机)组成。一般来说，术语“处理器”可经广泛定义以涵盖具有执行来自非暂时性存储器媒体(例如，存储器1026)的所述组程序指令1028的一或多个处理元件的任何装置。此外，特性化工具1000的不同子系统(例如，来自照明源1002、样本载物台1014及/或一或多个检测器1020的一或多个信息集)可包含适用于实行贯穿本发明描述的步骤的至少一部分(例如，方法100的一或多个步骤及/或方法900的一或多个步骤)的处理器或逻辑元件。因此，上文描述不应解译为对本发明的限制而仅为说明。
存储器1026可包含所属领域中已知的适用于存储可由相关联的一或多个处理器1024执行的所述组程序指令1028的任何存储媒体。例如，存储器1026可包含非暂时性存储器媒体。例如，存储器1026可包含(但不限于)只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态磁盘及类似者。存储器1026可经配置以将显示信息提供到用户接口的显示器装置。另外，存储器1026可经配置以存储来自用户接口的用户输入装置的用户输入信息。存储器1026可与一或多个处理器1024一起容置于共同控制器1022外壳中。替代地或另外，存储器1026可相对于处理器1024及/或控制器1022的空间位置远程定位。例如，一或多个处理器1024及/或控制器1022可存取可通过网络(例如，因特网、内部网络及类似者)存取的远程存储器1026(例如，服务器)。
在一个实施例中，特性化工具1000包含用户接口。在另一实施例中，用户接口耦合(例如，物理耦合、通信地耦合或物理及通信地耦合两者)到控制器1022。在另一实施例中，用户接口包含显示器。在另一实施例中，用户接口包含用户输入装置。在另一实施例中，显示器装置耦合到用户输入装置。例如，显示器装置可通过可包含有线及/或无线部分的传输媒体耦合到用户输入装置。
显示器装置可包含所属领域中已知的任何显示器装置。例如，显示器装置可包含(但不限于)液晶显示器(LCD)。通过另一实例，显示器装置可包含(但不限于)基于有机发光二极管(OLED)的显示器。通过另一实例，显示器装置可包含(但不限于)CRT显示器。所属领域的技术人员应认识到，各种显示器装置可适合实施于本发明中且显示器装置的特定选择可取决于各种因素，包含(但不限于)外观尺寸、成本及类似者。在一般意义上，能够与用户输入装置(例如，触摸屏、面板安装接口、键盘、鼠标、轨迹垫及类似者)集成的任何显示器装置适合实施于本发明中。
用户输入装置可包含所属领域中已知的任何用户输入装置。例如，用户输入装置可包含(但不限于)键盘、小键盘、触摸屏、杠杆、旋钮、滚轮、轨迹球、开关、拨号盘、滑杆、卷杆、滑件、把手、触摸垫、踏板、方向盘、操纵杆、面板输入装置或类似者。在触摸屏接口的情况中，所属领域的技术人员应认识到，大量触摸屏接口可适合实施于本发明中。例如，显示器装置可与触摸屏接口集成，例如(但不限于)电容式触摸屏、电阻式触摸屏、基于表面声波的触摸屏、基于红外线的触摸屏或类似者。在一般意义上，能够与显示器装置的显示部分集成的任何触摸屏接口适合实施于本发明中。在另一实施例中，用户输入装置可包含(但不限于)面板安装接口。
图11说明根据本发明的一或多个实施例的能够执行方法100的一或多个步骤及/或方法900的一或多个步骤的系统1100。
在一个实施例中，系统1100包含工具群集1102。在另一实施例中，工具群集1102包含一或多个制造工艺工具1104。在另一实施例中，工具群集1102包含一或多个特性化工具1106。在另一实施例中，工具群集1102包含一或多个制造工艺工具1108。
工具群集1102可包含所属领域中已知的任何制造工艺工具1104、1108。例如，制造工艺工具1104、1108可包含(但不限于)沉积工艺工具(例如，膜沉积(例如，化学气相沉积(CVD))工具)、光刻工艺工具、化学机械抛光(CMP)过程工具、蚀刻工艺工具及/或离子植入工艺工具。
工具群集1102可包含所属领域中已知的任何特性化工具1106。例如，工具群集1102可包含(但不限于)特性化工具(例如，特性化工具1000)。通过另一实例，特性化工具1106可包含(但不限于)干涉仪工具。例如，特性化工具1106可包含(但不限于)双波长双干涉仪(例如，双波长双菲左(Fizeau)干涉仪(DWDFI))。另外，特性化工具1106可经调适以对样本1012执行图案化晶片几何形状(PWG)测量，借此通过将样本1012的不同区域的测量结果拼接在一起而延伸由特性化工具1106测量的样本斜率(例如，晶片斜率)的动态范围。通过另一实例，特性化工具1106可包含(但不限于包含)电子束检验工具或检视工具(例如，SEM检视工具)。
本文中应注意，工具群集1102不限于仅包含如图11中说明的制造工艺工具1104、特性化工具1106及制造工艺工具1108。例如，工具群集1102可包含在工具群集1102中的制造工艺工具1104之前的一或多个制造工艺工具及/或一或多个特性化工具。通过另一实例，工具群集1102可包含在工具群集1102中的制造工艺工具1108之后的一或多个制造工艺工具及/或一或多个特性化工具。通过另一实例，工具群集1102可包含在制造工艺工具1104与特性化工具1106之间的一或多个制造工艺工具及/或一或多个特性化工具。通过另一实例，工具群集1102可包含特性化工具1106与制造工艺工具1108之间的一或多个制造工艺工具及/或一或多个特性化工具。通过另一实例，工具群集1102可不包含制造工艺工具1104、特性化工具1106及/或制造工艺工具1108。因此，上文描述不应解译为对本发明的范围的限制而仅为说明。
在另一实施例中，系统1100包含通信地耦合到一或多个制造工艺工具1104、一或多个特性化工具1106及/或一或多个制造工艺工具1108的控制器1110。在另一实施例中，控制器1110包含一或多个处理器1112及存储器1114。在另一实施例中，存储器1114存储一组程序指令1116。在另一实施例中，所述组程序指令1116经配置以引起一或多个处理器1112实行贯穿本发明描述的一或多个过程步骤中的任何者(例如，方法100的一或多个步骤及/或方法900的一或多个步骤)。
在另一实施例中，用户接口通信地耦合到控制器1110。在另一实施例中，用户接口包含显示器。在另一实施例中，用户接口包含用户输入装置。
本文中应注意，关于控制器1022、一或多个处理器1024、存储器1026、程序指令1028及/或通信地耦合到控制器1022的用户接口的实施例可涉及控制器1110、一或多个处理器1112、存储器1114、程序指令1116及/或通信地耦合到控制器1110的用户接口。因此，上文描述不应解译为对本发明的限制而仅为说明。
另外，本文中应注意，在特性化工具1106系特性化工具1000的情况下，控制器1022及控制器1110可为单独组件或系统1100的单个组件。因此，上文描述不应解译为对本发明的限制而仅为说明。
本发明的优点涉及一种用于经由粗略对准步骤及精细对准步骤对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法。本发明的优点还涉及一种用于测量来自所选择的光学扫描及晶片布置(例如，相同光学扫描、不同光学扫描、光学扫描/设计数据、相同裸片行、不同裸片行、相同晶片、不同晶片或类似者)的运行时间对准(RTA)块的偏移的系统及方法。本发明的优点还涉及一种用于使用对准目标测量个别偏移的系统及方法。本发明的优点还涉及一种用于使用来自多个传感器扫描带的整个扫描带上的个别偏移测量校正个别对准误差的系统及方法。本发明的优点还涉及一种用于校正参考图像与测试图像之间的光学失真的系统及方法。本发明的优点还涉及一种用于基于经产生可校正项调整半导体装置的系统及方法，所述可校正项是基于经对准参考图像及测试图像中的经确定缺陷而产生。
所属领域的技术人员将认识到，本文中描述的组件(例如，操作)、装置、对象及其所附论述为了概念清晰起见被用作实例，且预期各种配置修改。因此，如本文中使用，所陈述的特定实例及所附论述希望代表其更一般类别。一般来说，任何特定实例的使用希望代表其类别，且未包含特定组件(例如，操作)、装置及对象不应视为限制性。
关于本文中的基本上任何复数及/或单数术语的使用，所属领域的技术人员可视上下文及/或应用的需要将复数转译为单数及/或将单数转译为复数。为了清楚起见，本文中未明确陈述各种单数/复数排列。
本文中描述的标的物有时说明不同其它组件内含有或与不同其它组件连接的不同组件。应理解，此类所描绘的架构仅仅是示范性，且事实上可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，用以实现相同功能性的组件的任何布置有效“相关联”使得实现所要功能性。因此，在本文中组合以实现特定功能性的任何两个组件可被视为彼此“相关联”使得实现所要功能性而不考虑架构或中间组件。同样地，如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可操作地耦合”以实现所要功能性。可操作地耦合的特定实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理交互组件及/或可无线交互及/或无线交互组件及/或逻辑交互及/或可逻辑交互组件。
在一些例子中，一或多个组件可在本文中被称为“经配置以”、“可配置以”、“可操作/以操作方式以”、“经调适/可调适”、“能够”、“可符合/符合”等。所属领域的技术人员将认识到，此类术语(例如，“经配置以”)可通常涵盖作用状态组件及/或非作用状态组件及/或备用状态组件，除非上下文另有需要。
虽然已展示并描述本文中描述的当前标的物的特定方面，但所属领域的技术人员将明白，基于本文中的教示，可进行改变及修改而不脱离本文中描述的标的物及其较广方面且因此，所附权利要求书在其范围内涵盖如在本文中描述的标的物的真实精神及范围内的全部此类改变及修改。所属领域的技术人员将理解，一般来说，本文中所使用的术语且尤其所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望为“开放式”术语(例如，术语“包含”应解译为“包含(但不限于)”，术语“具有”应解译为“至少具有”等)。所属领域的技术人员应进一步理解，如果想要引入权利要求叙述的特定数目，那么此意图将被明确叙述于权利要求中，且如果缺乏此叙述，那么不存在此意图。例如，作为理解的辅助，所附所附权利要求书可含有使用引导性词组“至少一个”及“一或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类词组的使用不应被解释为隐含：由不定冠词“一”引入的权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅含有此叙述的权利要求，即使相同权利要求包含引导性词组“一或多个”或“至少一个”及例如“一”的不定冠词(例如，“一”通常应被解译为意味着“至少一个”或“一或多个”)；上述内容对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用同样适用。另外，即使明确叙述引入权利要求叙述的特定数目，但所属领域的技术人员还应认识到，此叙述通常应被解译为意味着至少所述叙述数目(例如，“两条叙述”的基本叙述(无其它修饰语)通常意味着至少两条叙述或两条或两条以上叙述)。此外，在其中使用类似于“A、B及C中的至少一者等等”的惯用表述的所述例子中，此构造一般意味着所属领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有A、B及C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，等等)。在其中使用类似于“A、B或C中的至少一者等等”的惯用表述的所述例子中，此构造一般意味着所属领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，等等)。所属领域的技术人员应进一步理解，无论在实施方式、权利要求书或图式中，通常呈现两个或两个以上替代项的转折连词及/或词组通常应被理解为涵盖以下可能性：包含所述项中的一者、所述项的任一者或两项，除非上下文另外指示。例如，词组“A或B”通常将被理解为包含“A”或“B”或“A及B”的可能性。
关于所附权利要求书，所属领域的技术人员将了解，本文中叙述的操作可通常以任何顺序执行。而且，虽然按一(若干)序列呈现各种操作流程，但应理解，可以除说明顺序之外的顺序执行各种操作或可同时执行各种操作。除非上下文另有指示，否则此类替代排序的实例可包含重叠、交错、间断、重新排序、渐进、预备、补充、同时、逆转或其它变化排序。此外，除非上下文另有指示，否则如“响应于”、“关于”或其它过去时形容词一般不希望排除此类变型。
虽然已说明本发明的特定实施例，但应明白，所属领域的技术人员可进行本发明的实施例的各种修改而不脱离前述揭示内容的范围及精神。据信，本发明及许多其伴随优点将通过前述描述理解，且将明白，可对组件的形式、构造及布置做出多种改变而不脱离所揭示的标的物或不牺牲全部其材料优点。所描述的形式仅仅是解释性，且所附权利要求书的意图是涵盖且包含此类改变。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求书限制。

Claims (49)

1.一种系统，其包括：
控制器，其中所述控制器包含经配置以从特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器，其中所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器，其中所述一或多个处理器经配置以执行所述一组程序指令，其中所述一组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
接收来自晶片的传感器扫描带的多个参考图像，其中所述传感器扫描带是从所述晶片的单个扫描获得；
接收来自所述晶片的所述传感器扫描带的多个测试图像；
经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像；及
在经由所述粗略对准过程的对准之后，经由精细对准过程通过从多个个别偏移中移除一或多个不正确个别偏移来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像，
其中所述精细对准过程包括测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从所述晶片的相同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的裸片行产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的另一裸片行产生。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从所述晶片的不同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的第一扫描产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的第二扫描产生。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从第一晶片的扫描获取所述多个参考图像，其中所述特性化工具经配置以从第二晶片的扫描获取所述多个测试图像。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个参考图像是从设计数据产生，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过测量所述多个参考图像与所述多个测试图像之间的所述多个个别偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过调整多个经测量个别偏移以校正失真，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过填充从所述多个个别偏移缺失的一或多个个别偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过调整所述经测量个别偏移以包含经校正失真，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过基于一或多个对准目标来测量对准偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
通过使用来自所述传感器扫描带的个别经测量偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
基于经对准的所述多个参考图像及所述多个测试图像来检测所述晶片上的一或多个缺陷。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
基于检测到的所述一或多个缺陷产生一或多个可校正项。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述一组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
将所述一或多个可校正项提供到半导体工具群集中的一或多个工具，以调整检测到的所述一或多个缺陷。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述一或多个可校正项是经由前馈环路提供到所述半导体工具群集中的所述一或多个工具。
18.根据权利要求16所述的系统，其中所述一或多个可校正项是经由反馈环路提供到所述半导体工具群集中的所述一或多个工具。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述特性化工具包括检验工具。
20.根据权利要求1所述的系统，其中所述特性化工具包括检视工具。
21.根据权利要求1所述的系统，其中所述特性化工具包括：
照明源，其经配置以产生第一照明光束；
一组聚焦光学器件，其经配置以将所述第一照明光束引导到所述晶片的表面上；
至少一个检测器，其经配置以响应于所述第一照明光束的至少一部分而检测从所述晶片的所述表面反射或散射的第二照明光束；
一组集光光学器件，其经配置以将从所述晶片的所述表面反射或散射的所述第二照明光束引导到所述至少一个检测器；及
载物台，用于固定所述晶片。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述特性化工具的所述至少一个检测器使在所述晶片的所述表面上的检测到的所述一或多个缺陷成像。
23.根据权利要求16所述的系统，其中所述半导体工具群集的所述一或多个工具包括：
一或多个半导体制造工艺工具或一或多个特性化工具中的至少一者。
24.一种系统，其包括：
特性化工具，其经配置以获取晶片的多个测试图像；及
控制器，其中所述控制器包含经配置以从所述特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器，其中所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器，其中所述一或多个处理器经配置以执行所述一组程序指令，其中所述一组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器进行以下操作：
接收来自所述晶片的传感器扫描带的多个参考图像，其中所述传感器扫描带是从所述晶片的单个扫描获得；
接收来自所述传感器扫描带的多个测试图像；
经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像；及
在经由所述粗略对准过程的对准之后，经由精细对准过程通过从多个个别偏移中移除一或多个不正确个别偏移来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像，
其中所述精细对准过程包括测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述特性化工具进一步经配置以获取所述晶片的所述多个参考图像。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述特性化工具进一步经配置以从所述晶片的相同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的裸片行产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的另一裸片行产生。
28.根据权利要求25所述的系统，其中所述特性化工具进一步经配置以从所述晶片的不同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的第一扫描产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的第二扫描产生。
30.根据权利要求24所述的系统，其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从第一晶片的扫描获取所述多个参考图像，其中所述特性化工具经配置以从第二晶片的扫描获取所述多个测试图像。
31.根据权利要求24所述的系统，其中所述多个参考图像是从设计数据产生。
32.一种方法，其包括：
接收来自晶片的传感器扫描带的多个参考图像，其中所述传感器扫描带是从所述晶片的单个扫描获得；
接收来自所述晶片的所述传感器扫描带的多个测试图像；
经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像；及
在经由所述粗略对准过程的对准之后，经由精细对准过程通过从多个个别偏移中移除一或多个不正确个别偏移来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像，
其中所述精细对准过程包括测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述多个参考图像是从特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从所述晶片的相同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的裸片行产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的另一裸片行产生。
35.根据权利要求32所述的方法，其中所述多个参考图像是从特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从所述晶片的不同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述多个参考图像包含从所述晶片的第一扫描产生的黄金参考，其中所述多个测试图像是从所述晶片的第二扫描产生。
37.根据权利要求32所述的方法，其中所述多个参考图像是从特性化工具接收，其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收，其中所述特性化工具经配置以从第一晶片的扫描获取所述多个参考图像，其中所述特性化工具经配置以从第二晶片的扫描获取所述多个测试图像。
38.根据权利要求32所述的方法，其中所述多个参考图像是从设计数据产生，其中所述多个测试图像是从特性化工具接收。
39.根据权利要求32所述的方法，其中所述经由所述精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像进一步包括：
测量所述多个参考图像与所述多个测试图像之间的所述多个个别偏移。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述经由所述精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像进一步包括：
调整经测量的所述多个个别偏移以校正失真。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述经由所述精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像进一步包括：
填充从所述多个个别偏移缺失的一或多个个别偏移。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述经由所述精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像进一步包括：
调整经测量的所述个别偏移以包含所述经校正失真。
43.根据权利要求39所述的方法，其中一组程序指令经配置以引起一或多个处理器进行以下操作：
通过基于一或多个对准目标来测量对准偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
44.根据权利要求39所述的方法，其中一组程序指令经配置以引起一或多个处理器进行以下操作：
通过使用来自所述传感器扫描带的个别经测量偏移，而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。
45.根据权利要求32所述的方法，其进一步包括：
基于经对准的所述多个参考图像及所述多个测试图像来检测所述晶片上的一或多个缺陷。
46.根据权利要求45所述的方法，其进一步包括：
响应于检测到的所述一或多个缺陷而产生一或多个可校正项。
47.根据权利要求46所述的方法，其进一步包括：
将所述一或多个可校正项提供到半导体工具群集中的一或多个工具，以调整检测到的所述一或多个缺陷。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述一或多个可校正项是经由前馈环路提供到所述半导体工具群集中的所述一或多个工具。
49.根据权利要求47所述的方法，其中所述一或多个可校正项是经由反馈环路提供到所述半导体工具群集中的所述一或多个工具。
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