JP2011529274A5

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Publication number: JP2011529274A5
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Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2014-08-14
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Description

本発明は、ウェーハを検査しかつ／または分類するコンピュータ内装備方法に概ね関する。幾つかの実施形態は、ウェーハの空間的に位置特定されない特性に基づく１以上の欠陥検出パラメータの特定および／またはウェーハの空間的に位置特定されない特性とウェーハの空間的に位置特定される特性との組み合わせに基づくウェーハの分類を含む方法に関するものである。

上記に記載した方法では、検査システムが測定可能な多くのウェーハ特性はウェーハの処置では殆ど無視される。これらの特性には、ウェーハ面全体の表面粗さや構造やフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や他の先の工程誘発変化が含まれることがある。一部事例では、これらの特性は検査後の「オフライン」分析用に用いられる。これらの低空間周波数特性の活用および／またはデータ処理は、しばしば高空間周波数（例えば、点検出）試料特性とは無関係である。

従って、ウェーハの空間的に位置特定されない特性に基づく１以上の欠陥検出パラメータの特定および／またはウェーハの空間的に位置特定されない特性とウェーハの空間的に位置特定される特性との組み合わせに基づくウェーハの分類を含むウェーハの検査および／または分類用のコンピュータ内装備方法を展開させることは好都合な筈である。

一実施形態は、ウェーハを検査するコンピュータ内装備方法に関する。本方法は、検査システムが生成するウェーハからの散乱光に応答する出力を用いるウェーハの第１の特性の特定を含む。第１の特性は、（例えば、２次元でのそれが延在する横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に）空間的に２次元では位置特定されない。本方法はまた、第１の特性に基づく１以上の欠陥検出パラメータの特定を含む。加えて、本方法は１以上の欠陥検出パラメータと出力とを用いたウェーハ上の欠陥検出を含む。欠陥は、（例えば、それが延在する横方向規模が少なくとも１次元のシステムの点拡散関数により定まる規模を下回るが故に）空間的に少なくとも１次元で位置特定される。

一実施形態では、第１の特性には、表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造変化が含まれる。別の実施形態では、第１の特性は表面粗さの全表面空間周波数帯域の部分集合にのみ関する表面粗さのばらつき含む。追加の実施形態では、第１の特性は２次元での第１の特性が延在する横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に空間的に２次元では位置特定されない。

一実施形態では、第１の特性の特定に用いられる出力にはウェーハごとに検査システムが生成する出力の一部だけが含まれ、ウェーハ上の欠陥の検出に用いられる出力にはウェーハごとに検査システムが生成する出力の異なる部分が含まれる。この種の一実施形態では、第１の特性の特定に用いる出力の一部と欠陥の検出に用いる出力の異なる部分は検査システムの照明および集光サブシステムの異なる構成により生成される。別の実施形態では、第１の特性の特定に用いる出力とウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、検査システムの照明および集光サブシステムの同一の構成により生成される。

別の実施形態は、ウェーハを分類するコンピュータ内装備方法に関する。本方法には、検査システムが生成するウェーハから散乱光に応答する出力を用いたウェーハの第１の特性の特定が含まれる。第１の特性は、空間的に２次元では位置特定されない。本方法にはまた、出力を使用したウェーハの第２の特性の特定が含まれる。第２の特性は、空間的に少なくとも１次元で位置特定される。本方法にはさらに、第１の特性と第２の特性の組み合わせに基づくウェーハの分類が含まれる。

一実施形態では、第１の特性は２次元での第１の特性が延在する横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に空間的に２次元では位置特定されない。別の実施形態では、第１の特性には表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造変化が含まれる。追加の実施形態では、第２の特性がウェーハ上の欠陥を含み、ウェーハの分類は出力を用いて欠陥が検出された後に行なわれる。

一実施形態では、本方法には出力を用いたウェーハの付加的な特性の特定が含まれる。この種の一実施形態では、ウェーハの分類には追加の特性と第１と第２の特性の組み合わせの全てに基づくウェーハの分類が含まれる。この種の別の実施形態では、ウェーハの分類には追加の特性および第１と第２の特性の組み合わせの一部のみに基づくウェーハの分類が含まれる。

本発明の他の目的ならびに利点は、下記の詳細な説明を読み、かつ添付図面を参照するときに明らかになろう。また、本発明は、以下の形態としても実現することができる。
・形態１
ウェーハを検査するコンピュータ内装備方法であって、検査システムにより生成されるウェーハからの散乱光に応答する出力を用いてウェーハの第１の特性を特定するステップであり、第１の特性が空間的に２次元では限局化されないステップと、第１の特性に基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップと、１以上の欠陥検出パラメータと出力とを用いてウェーハ上の欠陥を検出するステップであり、欠陥を空間的に少なくとも１次元で限局化させるステップとを含む、方法。
・形態２
第１の特性の特定に用いる出力は、ヘイズに起因する散乱光に応答する出力を含む、形態１に記載の方法。
・形態３
第１の特性の特定に用いる出力は、パターンノイズに起因する散乱光に応答する出力を含む、形態１に記載の方法。
・形態４
第１の特性は、表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や形態やウェーハ内の形態変化を含む、形態１に記載の方法。
・形態５
第１の特性は、表面粗さの全表面空間周波数帯域の部分集合だけについての表面粗さのばらつきを含む、形態１に記載の方法。
・形態６
第１の特性は２次元における第１の特性の側方規模がシステムの点拡散関数を上回るが故に、空間的に２次元では限局化されない、形態１に記載の方法。
・形態７
１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、ウェーハについて１以上の欠陥検出パラメータをグローバルに特定するステップを含む、形態１に記載の方法。
・形態８
前記１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、ウェーハの異なる領域ごとに１以上の欠陥検出パラメータを局所的に特定するステップを含む、形態１に記載の方法。
・形態９
第１の特性の特定ステップは、ウェーハ全体に１方向に沿って第１の特性のばらつきを特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、第１の特性のばらつきに基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップを含む、形態１に記載の方法。
・形態１０
第１の特性の特定ステップは、ウェーハの異なる領域の第１の特性のばらつきを特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、異なる領域の第１の特性のばらつきに個別に基づき異なる領域について１以上の欠陥検出パラメータを選択するステップを含む、形態１に記載の方法。
・形態１１
第１の特性の特定ステップは、ウェーハの異なる領域で第１の特性の変動を特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、異なる領域の第１の特性のばらつきに個別に基づいて異なる領域において欠陥の検出を実施するかどうかを判定するステップを含む、形態１に記載の方法。
・形態１２
第１の特性の特定に用いる出力は、ウェーハ用の検査システムが生成する出力の一部しか含んでおらず、ウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、ウェーハ用の検査システムが生成する出力の異なる部分を備え、第１の特性を特定するのに用いる出力の一部分と欠陥を検出するのに用いる出力の異なる部分を検査システムの異なる構成の照明および集光下位システムが生成する、形態１に記載の方法。
・形態１３
第１の特性を特定するのに用いる出力とウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、検査システムの同一構成の照明および集光下位システムにより生成される、形態１に記載の方法。
・形態１４
第１の特性と欠陥との組み合わせに基づきウェーハを分類するステップをさらに含む、形態１に記載の方法。
・形態１５
ウェーハを分類するコンピュータ内装備方法であって、検査システムが生成するウェーハからの散乱光に応答する出力を用いてウェーハの第１の特性を特定するステップであり、第１の特性が空間的に２次元では限局化されないステップと、出力を用いてウェーハの第２の特性を特定するステップであり、第２の特性が空間的に少なくとも１次元で限局化されるステップと、第１の特性と第２の特性の組み合わせに基づきウェーハを分類するステップとを含む、方法。
・形態１６
第１の特性は、２次元における第１の特性の側方規模がシステムの点拡散関数を上回るが故に空間的に２次元では限局化されない、形態１５に記載の方法。
・形態１７
第１の特性は、表面粗さやウェーハ全体の表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や形態やウェーハ内の形態の変化を含む、形態１５に記載の方法。
・形態１８
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記分類ステップは出力を用いて欠陥が検出された後に実行される、形態１５に記載の方法。
・形態１９
第１と第２の特性の組み合わせは、前記分類ステップが第１と第２の特性に等しく基づくよう第１と第２の特性を等しく処置することで生成される、形態１５に記載の方法。
・形態２０
前記分類ステップは、ウェーハに対し施す１以上の処置を特定するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２１
前記分類ステップは、ウェーハの属性全体を特定するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２２
前記分類ステップは、ウェーハの少なくとも一部の作成に用いる工程の属性を特定するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２３
前記分類ステップは、ウェーハ上の１以上の空間位置の第１の特性の存否と１以上の空間位置の第２の特性の存否との組み合わせに基づくウェーハの分類ステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２４
前記分類ステップは、ウェーハ上の１以上の空間位置における第１の特性値と１以上の空間位置における第２の特性値との組み合わせに基づくウェーハの分類ステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２５
前記分類ステップは、ウェーハ上の所定位置の第１の特性とウェーハ上の同じ位置の第２の特性との組み合わせに基づきウェーハの所定位置について単一の特性を特定し、この単一の特性に基づきウェーハを分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２６
前記分類ステップは、第１と第２の特性の一方がウェーハの所定領域に存在するかどうか判定し、第１と第２の特性の一方がその領域に存在する場合に、存在する第１または第２の特性だけに基づきウェーハを分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２７
ウェーハの分類ステップは、ウェーハの所定領域において第１と第２の特性値を特定し、ウェーハの所定領域における第１と第２の特性値に基づき、第１または第２の特性だけに基づきウェーハを分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２８
前記分類ステップは、第１と第２の特性がウェーハの所定領域に共存する場合と、第１と第２の特性がウェーハの異なる領域に存在し、ウェーハの所定領域に共存しない場合とを異ならしめて分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態２９
前記分類に用いる第１の特性はウェーハ規模について特定され、前記分類ステップに用いる第２の特性はウェーハ規模について特定される第２の特性の属性を含む、形態１５に記載の方法。
・形態３０
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性のオーバレイ処理を含む、形態１５に記載の方法。
・形態３１
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の領域準拠オーバレイ処理を含む、形態１５に記載の方法。
・形態３２
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の空間的組み合わせを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３３
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の統計的組み合わせを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３４
出力を用いてウェーハの追加の特性を特定するステップをさらに含み、前記分類ステップは全ての追加の特性と第１と第２の特性の組み合わせとに基づきウェーハを分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３５
出力を用いてウェーハの追加の特性を特定するステップをさらに含み、前記分類ステップは追加の特性および第１と第２の特性の組み合わせの全てに満たないものに基づきウェーハを分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３６
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記方法はさらに第１の特性に基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップを含み、第２の特性の特定ステップは、１以上の検出パラメータと出力とを用いてウェーハ上の欠陥を検出するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３７
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記方法はさらに欠陥領域内の第１の特性に基づき欠陥を分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３８
第２の特性はウェーハ上の欠陥の１以上の属性を含んでおり、前記方法はさらに、欠陥の１以上の属性のうちの少なくとも１つと組み合わせて欠陥領域における第１の特性に基づき欠陥を分類するステップを含む、形態１５に記載の方法。
・形態３９
第１の特性の領域における第２の特性に基づき、第１の特性の１以上の属性を特定するステップをさらに含む、形態１５に記載の方法。

２以上の特性、すなわち空間的に少なくとも１次元で位置特定される２つの特性と空間的に２次元では位置特定されない別の特性とを有するウェーハの一例の平面図を示す概略線図である。本願明細書に説明する１以上のコンピュータ内装備方法を実行するよう構成されたシステムの一実施形態と、本願明細書に説明する１以上のコンピュータ内装備方法を実行するコンピュータシステムに対し実行可能なプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体の一実施形態とを示すブロック図である。

第１の特性は、空間的に２次元では位置特定されない。より具体的には、第１の特性は空間的に２次元では位置特定されず、ウェーハの上面に実質平行な平面内に延在している。換言すれば、２次元はウェーハのｘ−ｙ平面内において定義される。加えて、第１の特性は２次元において強度の空間的位置特定性を有してはいない。例えば、２次元において強度の空間的位置特定性を持たないウェーハの特性には表面粗さや光学定数や付着フィルム厚や本願明細書に記載する他の例とが含まれる。こうして、第１の特性には「欠陥」として一般に知られるものではなく数十ミクロンからｍｍあるいはｃｍの規模をもった特性を含めることができる。加えて、この種の第１の特性値はウェーハを「欠陥含み」とするが、特性自体はその用語が普通に用いられているため、「欠陥」とは一般に見なされない。その代りに、この種の第１の特性は通常、一般に検査システムを用いては特定されないウェーハの計測学的特性と見なされる。しかしながら、第１の特性は空間的に２次元では位置特定されない欠陥あるいは欠陥の特性を含む。例えば、第１の特性には数十ミクロンからｍｍあるいはｃｍの規模を有するか、さもなくば本願明細書に説明するように２次元では空間的に位置特定されない欠陥を含めることができる。

一実施形態では、第１の特性には表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルムの残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造変化が含まれる。例えば、第１の特性は比較的小さな振幅、すなわち表面粗さの比較的長い空間周波数のばらつきを含むことがある。それ故、第１の特性にはウェーハの幾つかの異なる非空間的限局化特性を含めることができる。加えて、第１の特性には検査システムが生成するウェーハからの散乱光に応答する出力から特定することのできるウェーハの非空間的に限局化された他の任意の特性を含めることができる。この種の第１の特性は、出力と任意の適当な方法および／またはアルゴリズムを用いて特定することができる。

追加の実施形態では、第１の特性は２次元における第１の特性が延在する横方向規模が検査システムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に空間的に２次元では位置特定されない。例えば、第１の特性は検査システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模について測定することのできるウェーハ特性とすることができる。この種の一例では、図１に示すように、ウェーハ１０は表面粗さ１２を有することがある。図１に示す如く、表面粗さはこの表面粗さが実質的にウェーハ１０の表面全体に亙り延在するが故に空間的に２次元では位置特定されない。空間的に２次元では位置特定されない第１の特性は実質ウェーハ全体に亙り延在するようであるが、第１の特性は実質ウェーハ全体に亙って延在はしておらず、やはり（例えば、第１の特性を測定することのできる検査システムの点拡散関数により定まる規模あるいは長さ規模に対する第１の特性が延在する横方向規模が故に）２次元では空間的に位置特定することはできない。

別の実施形態では、第１の特性の特定には、ウェーハの異なる領域における第１の特性のばらつきの特定が含まれる。例えば、ウェーハの第１の特性のばらつきの特定には、例えばフィルム組成や構造変化に起因するウェーハの特定の領域における低空間周波数ヘイズのばらつきの特定を含めることができる。ウェーハの一部分（例えば、ウェーハの一部分だけやウェーハ全体やあるいは検査システムが走査するウェーハ部分の全体）内で検査システムが生成するウェーハからの散乱光に応答する出力は、ウェーハの異なる領域における第１の特性の一部ばらつきの特定に用いることができる。異なる領域における第１の特性のばらつきは１以上の値（例えば、平均値や最大値や最小値や標準偏差等）として、かつ／または異なる領域あるいはウェーハ全体の位置の関数として特定することができる。第１の特性のばらつきとして特定される異なる領域はウェーハ全体や、検査システムが走査するウェーハ部分の全体あるいはウェーハの一部分のみに延在させることができる。加えて、異なる領域の一部あるいは全部をウェーハ上の別領域に隣接させることができ、かつ／または異なる隣接の一部または全部をウェーハ上で互いに離間させることができる。異なる領域には、異なる形状と大きさあるいは同一の形状と大きさ（例えば、異なる領域の正規の格子配列）を持たせることができる。異なる領域の形状と大きさは、例えば第１の特性および／または第１の特性におけるばらつきに応じて変化することができる。例えば、異なる領域はウェーハ全体での第１の特性のばらつきを分析し、１つの異なる領域がウェーハ上の他の領域の第１の特性値とは異なる第１の特性値を有するウェーハ上の所定領域として定義され、それによってウェーハ上の別の異なる領域として定義されるようにすることができる。第１の特性におけるばらつきは、前記した如く任意の適当な方法および／またはアルゴリズムを用いて特定することができる。

本方法にはまた、第１の特性に基づく１以上の欠陥検出パラメータの特定を含めることができる。本願明細書にさらに説明する如く、１（または複数の）欠陥検出パラメータを用い、空間的に少なくとも１次元で位置特定されるウェーハ上の欠陥を検出することができる。特に、欠陥は空間的に１次元または２次元で位置特定することができる。例えば、欠陥には形状や寸法が異なる粒子や欠陥を含めることができる。加えて、欠陥には少なくとも１つの空間次元内にきっちりと限定された点欠陥や粒子や小孔や掻き傷や欠落材料や他の特徴を含めることができる。この種の粒子や欠陥の数例が、図１に示されている。特に、粒子１４と掻き傷１６はウェーハ１０上に位置する。図１に示す如く、粒子１４は２次元において位置特定され、掻き傷１６は１次元において位置特定される。換言すれば、粒子１４は２次元において強度の空間的位置特定性を有し、掻き傷１６は１次元において強度の空間的位置特定性を有する。こうして、この種の欠陥が生み出す兆候は少なくとも１次元で強度の空間的位置特定性を有することになる（例えば、掻き傷はｃｍの長さのこともあるが、通常は１ミクロン幅よりもずっと小さい）。本願明細書に用いる用語「欠陥」は、具体的には、ウェーハを「欠陥的」とすることがあるものの、それ自体は「欠陥」と見なされない本願明細書に記載するウェーハの他の特性（第１の特性）とは対照的に空間的に少なくとも１次元で位置特定される欠陥を指す。

こうして、表面検査システムでは、低空間周波数状況（例えば、検査システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る距離規模）において特定されるウェーハの１（または複数）の特性を用い、点欠陥等のより高空間周波数のウェーハの１（または複数）の特性を捕捉しあるいは検出するよう採用データ処理を調整する。加えて、本方法はウェーハの１（または複数）の低空間周波数を用いて空間的に限定された欠陥の検出を最適化するのに役立てることができる。第１の特性に基づき特定される１以上の欠陥検出パラメータには、任意の欠陥検出方法および／またはアルゴリズムの本願明細書に記載した１（または複数）のパラメータのいずれかを含む任意の１（または複数）のパラメータを含めることができる。加えて、１（または複数）の欠陥検出パラメータは、本願明細書にさらに説明するように、本願明細書に記載する２以上の第１の特性を用いて特定することができる。１（または複数）の異なる欠陥検出パラメータは、本願明細書に記載する１個の第１の特性だけを用いて特定することができる。別の選択肢として、異なる欠陥検出パラメータは異なる第１の特性を用いて特定することができる（例えば、１つの欠陥検出パラメータは第１の特性の１つに基づき特定でき、別の欠陥検出パラメータは第１の特性の別の１つに基づき特定することができる等）。

一実施形態では、１以上の欠陥検出パラメータの特定には、ウェーハについての１以上の欠陥検出パラメータのグローバルな特定が含まれる。換言すれば、１以上の欠陥検出パラメータはウェーハ規模に対し特定することができ、欠陥検出用にウェーハについて生成される出力に対しグローバルに適用することができる。こうして、特定された１以上の欠陥検出パラメータは、検査システムによりウェーハについて生成された出力の全てに適用することができる。例えば、特定される１以上の欠陥検出パラメータには欠陥検出に用いるグローバル閾値を含めることができる。こうして、表面検査システムでは、低空間周波数状況（例えば、検査システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る距離規模）において特定されるウェーハの１（または複数）の特性を用い、点欠陥等のより高い空間周波数のウェーハの１（または複数）の特性を捕捉しあるいは検出するよう採用データ処理をグローバルに調整することができる。

別の実施形態では、１以上の欠陥検出パラメータの特定にはウェーハの異なる領域ごとの１以上の欠陥検出パラメータの局所的な特定が含まれる。例えば、特定された１以上の欠陥検出パラメータは欠陥検出に用いる局所的閾値を含むことができる。こうして、表面検査システムでは、低空間周波数状況（例えば、検査システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る距離規模）において特定されるウェーハの１（または複数）の特性を用い、様々なウェーハ領域における局所的な点欠陥等のより高い空間周波数のウェーハの１（または複数）の特性を捕捉しあるいは検出するよう採用データ処理を調整することができる。１以上の欠陥検出パラメータは、任意の局所準拠にて独立して特定することができる。例えば、１以上の欠陥検出パラメータはウェーハの１つの領域について特定することができ、１以上の欠陥検出パラメータはウェーハの別の領域について別個に特定することができる。

前記した如く、第１の特性の特定にはウェーハの異なる領域における第１の特性のばらつきの特定を含めることができる。この種の実施形態では、１以上の欠陥検出パラメータの特定には、異なる領域における第１の特性のばらつきに個別に基づく異なる領域ごとの１以上の欠陥検出パラメータの選択が含まれる。例えば、例えばフィルム組成あるいは構造変化に起因するウェーハの特定領域における低空間周波数ヘイズのばらつきは、これらの領域における固定点の欠陥検出閾値に加えあるいはこれに代えて動的な点欠陥検出閾値の使用を示唆することができる。ウェーハの異なる領域においてどの１（または複数）の欠陥検出アルゴリズムおよび／または１（または複数）の方法を使用するかの特定に加え、第１の特性のばらつきを用いてウェーハの異なる領域に関する他の任意の１（または複数）の検出パラメータ（特定のアルゴリズムの１以上の閾値に関する値等）を特定することができる。

一実施形態では、第１の特性の特定に用いる出力には、ウェーハに関し検査システムが生成する出力の一部分のみが含まれ、ウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力には、ウェーハに関し検査システムが生成する出力の異なる部分が含まれる。この種の一実施形態では、第１の特性の特定に用いる出力の一部分と欠陥の検出に用いる出力の異なる部分は検査システムの異なる構成の照明および集光サブシステムにより生成される。異なる構成は、集光（例えば、幅広散光角度対幅狭散光角度）、照明（例えば、垂直（または垂直に近い）対斜め）、波長、偏光等あるいはそれらの幾つかの組み合わせにおいてのみ異ならしめることができる。出力の異なる部分は、検査システムにより同時並行的にあるいは順次生成することができる。しかしながら、同じ出力を用いて第１の特性を特定し欠陥を検出することができる。例えば、一実施形態では、第１の特性の特定に用いる出力とウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、検査システムの同じ構成の照明および集光サブシステムにより生成される。上記の全ての実施形態において、検査システムの照明および集光サブシステムは下記に参照により組み込まれるＢｉｅｌｌａｋｅｔａｌ．による特許出願に記載されている如く構成することができる。

第１の特性は、空間的に２次元では位置特定されない。第１の特性には、本願明細書に記載する任意のこの種の特性を含めることができる。例えば、一実施形態では、第１の特性は２次元における第１の特性が延在する横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に空間的に２次元では位置特定されない。別の実施形態では、第１の特性には表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造変化が含まれる。例えば、第１の特性にはウェーハ表面全体の表面粗さや構造やフィルム厚やフィルム組成やフィルム残渣や他の先の製法誘因変化を含めることができる。

本方法にはまた、出力を用いたウェーハの第２の特性の特定が含まれる。第２の特性は、空間的に少なくとも１次元で位置特定される。より具体的には、第２の特性は空間的に少なくともウェーハの上面に実質平行な平面内に延在する１次元で位置特定される。換言すれば、少なくとも１次元はウェーハのｘ−ｙ平面内で定義される。第２の特性は、少なくとも１次元におけるこの第２の特性が延在する横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を下回るが故に空間的に少なくとも１次元で位置特定することができる。例えば、第２の特性は点拡散関数により定まる規模を下回る点欠陥等の欠陥とすることができる。こうして、「空間的位置特定性」はおおよそ、システムの光学的点拡散関数により定まる規模以下を意味する。

一実施形態では、第２の特性はウェーハ上の欠陥を含む。欠陥は、空間的に１次元あるいは２次元で位置特定される。例えば、第２の特性は前記したような様々な形状と寸法の粒子や欠陥を含むことがある。かくして、本願明細書に記載する方法実施形態は、システムを用いて特定することのできる少なくとも１つの特性が検査方法を用いて普通に検出される「欠陥」を含むが故に「検査方法」と見なすことができる。欠陥には、これらに限定はされないが、粒子や小孔や掻き傷や凹み傷や微細掻き傷等を含む特定点あるいは拡張された欠陥等の本願明細書に記載する空間的に位置特定されたあらゆる欠陥を含めることができる。例えば、第２の特性にはウェーハ上の３０ｎｍ〜１μｍの直径を有する粒子の存在と大きさを含めることができる。しかしながら、第２の特性には検査システムにより欠陥を検出可能とする任意の大きさ（例えば、３０ｎｍ未満で１μｍ超）を有するウェーハ上の欠陥を含めることができる。第２の特性には、数や種別や大きさおよび／または欠陥の空間位置等の空間的に位置特定された欠陥の任意の適当な特性を含めることができる。

本方法にはさらに、第１の特性と２の特性の組み合わせに基づくウェーハの分類が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に対し特定されたウェーハの１（または複数）の特性を、後検査データ処理において（点欠陥等の）ずっと小さな空間範囲の１（または複数）の特性を本願明細書に記載した実施形態において組み合わせ、ウェーハの分類を特定する。こうして、ウェーハを分類するために本方法にはウェーハの高空間周波数（例えば、点欠陥）の１（または複数）の特性と組み合わせてウェーハを分類するウェーハの低空間周波数の活用および／またはデータ処理を含めることができる。かくして、ウェーハの分類は空間的に少なくとも１次元で位置特定されるウェーハの他の１（または複数）の特徴（ウェーハのより小さい１（または複数の）特徴）と併せウェーハの１（または複数）の空間的に位置特定されない特徴を用いて実行することができる。本願明細書に記載したいずれかの実施形態に従ったウェーハの分類は、任意の適当な方法および／またはアルゴリズムを用いて遂行することができる。

別の実施形態では、ウェーハの分類にはウェーハの属性全体の特定が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システム点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙って特定されるウェーハの１（または複数）の特徴を検査後データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の１（または複数）の特性と組み合わせ、ウェーハの属性を特定することができる。加えて、第１と第２の特性の組み合わせは、ウェーハの属性（例えば、ウェーハの品質）全体を特定するのに用いることができる。

追加の実施形態では、ウェーハの分類にはウェーハの少なくとも一部の作製に用いられた工程の属性の特定が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システムの点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙り特定されるウェーハの１（または複数）の特性を検査後データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の特性と組み合わせ、ウェーハの作製に使用された工程の属性を特定することができる。ウェーハの作成に使用される工程の属性には、例えば工程が仕様内で遂行されたかどうかや、工程が仕様から逸脱していたかどうかや、工程に欠陥があるかどうかや、工程を評価すべきかどうかを含めることができる。

一実施形態では、ウェーハの分類には、ウェーハ上の１以上の空間位置における第１の特性の存否と１以上の空間位置における第２の特性の存否との組み合わせに基づくウェーハの分類が含まれる。例えば、空間限定欠陥等の１以上の特性の存否や１以上の空間位置における表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓やパターンの線幅や表面組成や構造変化等の低い空間周波数情報を用い、ウェーハを処置あるいは分類することができる。１以上の空間位置における第１の特性の存否は１以上の空間位置において第１の特性に閾値を適用することで特定することができ、１以上の空間位置における第２の特性の存否は１以上の空間位置において第２の特性に閾値を適用することで特定することができる。こうして、第１および／または第２の特性の閾値処理後に第１と第２の特性を用いてウェーハを分類することができる。１以上の空間位置には、ウェーハ上の１（または複数）の任意の場所を含めることができる。

別の実施形態では、ウェーハの分類にはウェーハの１以上の空間位置における第１の特性値と１以上の空間位置における第２の特性値との組み合わせに基づくウェーハの分類が含まれる。例えば、空間限定欠陥等の１以上の特性値と表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓やパターン線幅や表面組成や１以上の空間位置の構造変化等のより低い空間周波数情報を用い、ウェーハを処置あるいは分類することができる。１以上の空間位置における第１と第２の特性値は、第１と第２の特性に対し閾値を適用することなくウェーハ上の第１と第２の特性に関する空間情報に基づき特定することができる。こうして、第１と第２の特性の閾値適用前に第１と第２の特性を用いてウェーハを分類することができる。１以上の空間位置には、ウェーハ上の１（または複数）の任意の空間位置を含めることができる。

一実施形態では、ウェーハの分類に用いる第１の特性はウェーハ規模について特定され、ウェーハの分類に用いる第２の特性にはウェーハ規模について特定された第２の特性の属性が含まれる。例えば、ウェーハ上で検出された位置とは無関係の点欠陥の総数等の第２の特性には、例えばウェーハを分類する透かし等の不要なフィルムや特徴が存在する箇所の総表面積等の第１の特性を組み合わせることができる。この種の１つの例では、特定のウェーハ上の点欠陥の数は比較的小さく、そのことを根拠にしてのみウェーハを検査に「合格」させることができる。しかしながら、同一のウェーハには実質大型の空間的に位置特定されない特徴を持たせることができる。２つの特性（実質的に大型の空間的に位置特定されない特徴を示す第１の特性とウェーハ上の比較的少数の点欠陥を示す第２の特性）は、「欠陥」結果をもたらしうる。

一部実施形態では、第１と第２の特性の組み合わせには第１と第２の特性のオーバレイ処理が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システム点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙って特定されたウェーハの１（または複数）の特性に、オーバレイ処理を用いた検査後データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の１（または複数）の特性を組み合わせ、ウェーハを分類することができる。この種の１つの例では、点欠陥結果群は空間的に位置特定されない特徴結果群を用いてオーバレイ処理することができる。オーバレイ処理される特性には、本願明細書に記載する第１と第２の特性のいずれかや、第１の特性の１以上の属性と第２の特性の１以上の属性や、第２の特性の１以上の属性と第１の特性や、第１の特性の１以上の属性と第２の特性とを含めることができる。例えば、ウェーハ全体に関する第１および／または第２の特性についての結果「統計値」を相互にあるいは他の特性を用いてオーバレイ処理することができる。加えて、オーバレイ処理は第１と第２の特性値や第１と第２の特性の欠如や第１と第２の特性の存在の幾つかの組み合わせを用いて行なうことができる。例えば、オーバレイ処理は、第１の特性に対する閾値の適用結果や第２の特性に対する閾値の適用結果やそこへの閾値の適用を伴わない第１の特性（例えば、第１の特性の閾値処理前）やそこへの閾値の適用を伴わない第２の特性（例えば、第２の特性の閾値処理前）の幾つかの組み合わせを用いて行なうことができる。オーバレイ処理は、ウェーハ全体あるいは検査期間中に走査されるウェーハ部分の全体について施すことができる。別の選択肢では、オーバレイ処理はウェーハの一部のみあるいは検査期間中に走査されるウェーハの一部分にだけ施すことができる。こうして、この組み合わせにはウェーハ規模あるいは局所的規模に対し第１と第２の特性のオーバレイ処理を含めることができる。第１と第２の特性のオーバレイ処理は、任意の適当な１（または複数）のアルゴリズムおよび／または１（または複数）の方法を用いて施すことができる。

別の実施形態では、第１と第２の特性の組み合わせには第１と第２の特性の領域準拠オーバレイ処理が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システム点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙り特定されたウェーハの１（または複数）の特性を領域準拠オーバレイ処理を用いて後検査データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の１（または複数）の特性と組み合わせ、ウェーハの分類を特定することができる。この種の１つの例では、点欠陥群はウェーハの比較的小さな領域すなわち区域における空間的に位置特定されない特徴結果群を用いてオーバレイ処理することができる。所定領域上でオーバレイ処理された特性には、本願明細書に記載する第１と第２の特性のいずれかや、第１の特性の１以上の属性と第２の特性の１以上の属性や、第２の特性の１以上の属性と第１の特性や、第１の特性の１以上の属性と第２の特性を含めることができる。例えば、ウェーハの領域ごとに特定された第１および／または第２の特性に関する結果「統計」は、互いにあるいは他の特性と共にオーバレイ処理することができる。加えて、領域準拠オーバレイ処理は第１と第２の特性値や第１と第２の特性の欠如や第１と第２の特性の存在の幾つかの組み合わせを用いて行なうことができる。例えば、領域準拠オーバレイ処理は、第１の特性に対する閾値の適用結果や第２の特性に対する閾値の適用結果やそこへの閾値の適用を伴わない第１の特性（例えば、第１の特性の閾値処理前）やそこへの閾値の適用を伴わない第２の特性（例えば、第２の特性の閾値処理前）の幾つかの組み合わせを用いて行なうことができる。第１と第２の特性の領域準拠オーバレイ処理は、任意の適当な１（または複数）のアルゴリズムおよび／または１（または複数）の方法を用いて行なうことができる。

領域準拠オーバレイ処理は、ウェーハの１領域についてのみあるいはウェーハの２領域以上（例えば、ウェーハ上の関心のある領域だけ）について行なうことができる。オーバレイ処理を施すウェーハの１（または複数）の領域は、組み合わせてウェーハ全体あるいは検査期間中に走査されるウェーハの部分全体に亙り延在させるか、あるいはウェーハ全体の一部分のみあるいは検査期間中に走査されるウェーハの一部分のみに延在させることができる。加えて、オーバレイ処理を行なうウェーハの１（または複数）の領域は１以上の特性に基づき特定することができる。例えば、本方法には、ウェーハの異なる領域で検出された点欠陥の数等の第２の特性を分析し、点欠陥の数が比較的大きなウェーハの領域を識別し、続いて点欠陥の数が比較的大きいこれらの領域でだけオーバレイ処理を行なう（例えば、点欠陥の数がウェーハの何らかの空間的に位置特定されない特性に対応するかどうか判定する）ことを含めることができる。

一実施形態では、本方法には出力を用いたウェーハの追加の特性の特定が含まれる。追加の特性には、空間的に位置特定されない１以上の追加の特性および／または空間的に少なくとも１次元で位置特定される１以上の追加の特性を含めることができる。例えば、第１の特性にはウェーハ全体の表面粗さのばらつきを含めることができ、第２の特性にはウェーハ上の粒子の特性を含めることができ、追加の特性にはウェーハ上のフィルム厚のばらつきを含めることができる。別の例では、第１の特性にはウェーハ上のフィルム厚のばらつきを含めることができ、第２の特性にはウェーハ上の粒子の特性を含めることができ、追加の特性にはウェーハ上の小孔の特性を含めることができる。

この種の一実施形態では、ウェーハの分類には全ての追加の特性と第１と第２の特性の組み合わせとに基づくウェーハの分類が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システム点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙って特定されたウェーハの１（または複数）の特性を測定された全ての特性の検査後データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の１（または複数）の特性と組み合わせることができる。この種の別の実施形態では、ウェーハの分類には追加の特性および第１と第２の特性の組み合わせの一部のみに基づくウェーハの分類が含まれる。例えば、表面検査システムでは、システム点拡散関数により定まる規模をずっと上回る長さ規模に亙って特定されたウェーハの１（または複数）の特性を測定された一部の特性だけの検査後データ処理におけるずっと小さな空間範囲（点欠陥等）の１（または複数）の特性と組み合わせることができる。

システムはまた、コンピュータシステム２０を含む。検査システムが生成する出力は、コンピュータシステムに供給することができる。例えば、コンピュータシステムは、検査システム（例えば、検査システムの１以上の検出器あるいは検出サブシステム）に結合し、コンピュータシステムが検査システムが生成する出力を受け取れるようにすることができる。コンピュータシステムは、出力を用いて本願明細書に記載したいずれかのコンピュータ内装備方法のいずれかの１（または複数）のステップを実行するよう構成することができる。例えば、コンピュータシステムは出力を用いてウェーハの第１の特性を特定するよう構成することができる。第１の特性には、本願明細書に記載する第１の特性のいずれかを含めることができる。コンピュータシステムは、第１の特性に基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するよう構成することもできる。１以上の欠陥検出パラメータには、本願明細書に記載した欠陥検出パラメータのいずれをも含めることができる。加えて、コンピュータシステムは１以上の欠陥検出パラメータと出力とを用いてウェーハ上の欠陥を検出するよう構成することができる。欠陥には、本願明細書に記載する欠陥のいずれをも含めることができる。コンピュータシステムは、さらに本願明細書に記載する如くこの種のステップ（と本願明細書に記載する他の任意の１（または複数）のコンピュータ内装備方法実施形態の他の任意の１（または複数）のステップ）を実行するよう構成することができる。

Claims

ウェーハを検査するコンピュータ内装備方法であって、検査システムにより生成されるウェーハからの散乱光に応答する出力を用いてウェーハの第１の特性を特定するステップであり、第１の特性が空間的に２次元では位置特定されないステップと、第１の特性に基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップと、１以上の欠陥検出パラメータと出力とを用いてウェーハ上の欠陥を検出するステップであり、欠陥を空間的に少なくとも１次元で位置特定するステップとを含む、方法。
第１の特性の特定に用いる出力は、ヘイズに起因する散乱光に応答する出力を含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性の特定に用いる出力は、パターンノイズに起因する散乱光に応答する出力を含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性は、表面粗さやウェーハ全体での表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造変化を含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性は、表面粗さの全表面空間周波数帯域の部分集合だけについての表面粗さのばらつきを含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性は２次元における第１の特性が延在する位置の横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に、空間的に２次元では位置特定されない、請求項１に記載の方法。
１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、ウェーハについて１以上の欠陥検出パラメータをグローバルに特定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、ウェーハの異なる領域ごとに１以上の欠陥検出パラメータを局所的に特定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性の特定ステップは、ウェーハ全体に１方向に沿って第１の特性のばらつきを特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、第１の特性のばらつきに基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性の特定ステップは、ウェーハの異なる領域の第１の特性のばらつきを特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、異なる領域の第１の特性のばらつきに個別に基づき異なる領域について１以上の欠陥検出パラメータを選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性の特定ステップは、ウェーハの異なる領域で第１の特性のばらつきを特定するステップを含み、１以上の欠陥検出パラメータの特定ステップは、異なる領域の第１の特性のばらつきに個別に基づいて異なる領域において欠陥の検出を実施するかどうかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
第１の特性の特定に用いる出力は、ウェーハ用の検査システムが生成する出力の一部しか含んでおらず、ウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、ウェーハ用の検査システムが生成する出力の異なる部分を備え、第１の特性を特定するのに用いる出力の一部分と欠陥を検出するのに用いる出力の異なる部分を検査システムの異なる構成の照明および集光サブシステムが生成する、請求項１に記載の方法。
第１の特性を特定するのに用いる出力とウェーハ上の欠陥の検出に用いる出力は、検査システムの同一構成の照明および集光サブシステムにより生成される、請求項１に記載の方法。
第１の特性と欠陥との組み合わせに基づきウェーハを分類するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
ウェーハを分類するコンピュータ内装備方法であって、検査システムが生成するウェーハからの散乱光に応答する出力を用いてウェーハの第１の特性を特定するステップであり、第１の特性が空間的に２次元では位置特定されないステップと、出力を用いてウェーハの第２の特性を特定するステップであり、第２の特性が空間的に少なくとも１次元で位置特定されるステップと、第１の特性と第２の特性の組み合わせに基づきウェーハを分類するステップとを含む、方法。
第１の特性は、２次元における第１の特性が延在する位置の横方向規模がシステムの点拡散関数により定まる規模を上回るが故に空間的に２次元では位置特定されない、請求項１５に記載の方法。
第１の特性は、表面粗さやウェーハ全体の表面粗さのばらつきやフィルム厚やフィルム組成やフィルム残滓や１以上のパターン寸法や表面組成や構造やウェーハ内の構造の変化を含む、請求項１５に記載の方法。
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記分類ステップは出力を用いて欠陥が検出された後に実行される、請求項１５に記載の方法。
第１と第２の特性の組み合わせは、前記分類ステップが第１と第２の特性に等しく基づくよう第１と第２の特性を等しく処置することで生成される、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハに対し施す１以上の処置を特定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハの属性全体を特定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハの少なくとも一部の作成に用いる工程の属性を特定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハ上の１以上の空間位置の第１の特性の存否と１以上の空間位置の第２の特性の存否との組み合わせに基づくウェーハの分類ステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハ上の１以上の空間位置における第１の特性値と１以上の空間位置における第２の特性値との組み合わせに基づくウェーハの分類ステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、ウェーハ上の所定位置の第１の特性とウェーハ上の同じ位置の第２の特性との組み合わせに基づきウェーハの所定位置について単一の特性を特定し、この単一の特性に基づきウェーハを分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、第１と第２の特性の一方がウェーハの所定領域に存在するかどうか判定し、第１と第２の特性の一方がその領域に存在する場合に、存在する第１または第２の特性だけに基づきウェーハを分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
ウェーハの分類ステップは、ウェーハの所定領域において第１と第２の特性値を特定し、ウェーハの所定領域における第１と第２の特性値に基づき、第１または第２の特性だけに基づきウェーハを分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類ステップは、第１と第２の特性がウェーハの所定領域に共存する場合と、第１と第２の特性がウェーハの異なる領域に存在し、ウェーハの所定領域に共存しない場合とを異ならしめて分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記分類に用いる第１の特性はウェーハ規模について特定され、前記分類ステップに用いる第２の特性はウェーハ規模について特定される第２の特性の属性を含む、請求項１５に記載の方法。
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性のオーバレイ処理を含む、請求項１５に記載の方法。
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の領域と対応づけたオーバレイ処理を含む、請求項１５に記載の方法。
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の空間的な組み合わせを含む、請求項１５に記載の方法。
第１と第２の特性の組み合わせは、第１と第２の特性の統計的な組み合わせを含む、請求項１５に記載の方法。
出力を用いてウェーハの追加の特性を特定するステップをさらに含み、前記分類ステップは全ての追加の特性と第１と第２の特性の組み合わせとに基づきウェーハを分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
出力を用いてウェーハの追加の特性を特定するステップをさらに含み、前記分類ステップは追加の特性および第１と第２の特性の組み合わせの一部のみに基づきウェーハを分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記方法はさらに第１の特性に基づき１以上の欠陥検出パラメータを特定するステップを含み、第２の特性の特定ステップは、１以上の検出パラメータと出力とを用いてウェーハ上の欠陥を検出するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
第２の特性はウェーハ上の欠陥を含んでおり、前記方法はさらに欠陥領域内の第１の特性に基づき欠陥を分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
第２の特性はウェーハ上の欠陥の１以上の属性を含んでおり、前記方法はさらに、欠陥の１以上の属性のうちの少なくとも１つと組み合わせて欠陥領域における第１の特性に基づき欠陥を分類するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
第１の特性の領域における第２の特性に基づき、第１の特性の１以上の属性を特定するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。