JP2015513111A - サンプル検査とレビューのためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、サンプル検査とレビューのためのシステム及び方法に関する。一部の実施形態では、画質を向上させるため、画像が収集され、及び／又は個別に指定可能な、赤色、緑色および青色（ＲＧＢ）の照明光源を用いて、欠陥が特定される。一部の実施形態では、照明光源は、サンプルの可変動作の存在で実質的に一定な光度に対して、パルス幅変調である。一部の実施形態では、ステージ組立体は、サンプルの支持面へのアクセスを妨げることなく、サンプルを支持するよう構成され、さらに、サンプルの振動または搖動を低減するよう構成される。一部の実施形態では、照明システムには、全視野における画像焦点調整を可能にする撮像パス及び焦点調節パスが含まれる。

Description

関連案件の相互参照
本出願は、２０１２年４月１２日出願、及び「ＷＡＦＥＲ ＢＡＣＫＳＩＤＥ ＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＨＩＧＨ ＲＥＳＯＬＵＴＩＯＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ」（Ｉｓａｂｅｌｌａ Ｌｅｗｉｓら）という表題の、現在同時係属中であるか、もしくは、現在同時係属中の出願が出願日の利益を受ける出願である、米国特許仮出願第６１／６２３，２６４号の優先権を主張する。

本発明は、一般に半導体製造又は試験におけるサンプル検査及びレビューの分野に関する。

半導体素子の製造及び／又は試験における様々なステージにおいて、半導体ウェハなどのサンプルの裏面を分析することが有用である。ウェハ裏面の高解像度画像を得るための１つの技術として、ウェハを物理的に裏返し、最新のレビュー・システムを用いて、画像を収集する方法がある。しかし、これを行うと、ウェハの前面の機能が損なわれるおそれがある。このため、完成に近く、いまだ潜在的に歩留まりのあるダイであるウェハの場合、裏面のレビューが実現困難となる。

レビュー画像は、典型的にはバイヤー・フィルタ収集スキームを用いて収集される。色付きの格子を生成するのに、赤色、緑色および青色のフィルタが、各ピクセル上に配置される。次に、各点に対して、赤色、緑色および青色の値を補間することにより、色画像を再構成できる。バイヤー・カメラに高画質の画像を提供することで一般に認められている、もう１つの方法が、「３チップ・カメラ」である。このカメラは、カメラの入力部において、プリズムなどの色分解及び３つの個々の焦点面に対して、分かれている赤色、緑色および青色の照明のための手段を取り入れている。この先行する方法はいずれも、ＲＧＢ画像を得るため、「白色」照明とともに機能する（例えば、広帯域ハロゲン電球または白色ＬＥＤ）。

バイヤー・フィルタ・カメラを設定すると、ＲＧＢ色で完全な画像を埋めるのに必要な画像の補間によって、「格子状」のアーチファクトが生じる可能性がある。光学的分解能（またはエアリー・パターン）上のより多くのピクセルに対して設計することで、補間誤差を最小限に抑えることができるが、これを行うことで、カメラのピクセル数が増えるか、もしくは、視野が狭まる。３チップ・カメラは、サイズ、コストおよび色分離によって生じる光学収差の点で望ましくない。この収差には、分離プリズム内の空隙による１つ以上の非点収差、プリズム内の空隙による１つ以上のＴＩＲ損失「縞模様パターン」、チップのＺ位置の製造公差による相対焦点誤差、及び色によって異なる横方向の色パターンを生じさせるプリズム製造公差による歪みの変化が含まれていてもよい。

米国特許出願公開第２０１０／００１３８９９号

本開示は、現在の最先端技術における欠陥を修正する検査及び／又はレビュー・システムに関する。

本開示の一実施形態には、赤色、緑色及び青色の照明でサンプルの表面を連続して照らすよう構成された１つ以上の照明光源を利用して、サンプルを分析するためのシステムが含まれる。該システムには、該１つ以上の照明光源による照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るように構成された１つ以上の検出器がさらに含まれる。該１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムは、レビュー・モジュールの該１つ以上の検出器を用いて連続で収集される、赤色の照明に関連付けられた第１の画像、緑色の照明に関連付けられた第２の画像、および青色の照明に関連付けられた第３の画像からのサンプルの表面の一部の色画像を再構成するよう構成される。

別の実施形態には、種々の環境的影響力により搖動または振動しうるサンプルを分析するためのシステムが含まれる。該システムには、サンプル上の選択された数の点に接触することによって、ウェハを支持するよう構成されたステージと、サンプルの縁に沿って、選択された数の点に接触するよう構成された少なくとも１つ以上のサイドアームとが含まれる。該システムには、サンプルの表面を照らすよう構成された１つ以上の照明光源がさらに含まれる。該システムには、該１つ以上の照明光源による照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るように構成された１つ以上の検出器がさらに含まれる。該１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムは、該１つ以上の検出器によって受け取られた照明に関連付けられた情報を用いて、サンプルの欠陥に関連付けられた情報を判定するよう構成される。

別の実施形態には、撮像パス及び焦点調節パスでサンプルを分析するためのシステムが含まれる。該システムには、サンプルの表面に第１の照明パスに沿って照明を提供するよう構成された第１の照明光源が含まれる。該システムには、サンプルの表面に第２の照明パスに沿って照明を提供するよう構成された第２の照明光源がさらに含まれ、該第２の照明パスには、該システムの１つ以上の検出器に焦点を合わせるのに用いられるグリッド・マスクが含まれる。該１つ以上の検出器は、該第１の照明光源及び該第２の照明光源の少なくとも１つの照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るように構成される。該１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムは、該１つ以上の検出器に対して、サンプルの表面から反射された第２の照明光源からの照明の一部に基づいて焦点の位置を決定するよう構成される。

本開示のさらなる実施形態に達するために、一実施形態の少なくとも一部を別の実施形態の少なくとも一部と結合してもよい。例えば、本開示の別の実施形態には、サンプルの検査及びレビューのためのシステムが含まれる。該システムには、赤色、緑色および青色の照明でサンプルの表面を連続で照らすよう構成された１つ以上の照明光源と、該１つ以上の照明光源による連続照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の単色検出器とが含まれる、検査モジュールが含まれる。該システムにはさらに、サンプルの表面を照らすように構成された一つ以上の照明光源と、該１つ以上の照明光源による照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器とが含まれる、レビュー・モジュールが含まれる。該検査モジュール及びレビュー・モジュールと通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムは、該検査モジュールの該１つ以上の単色検出器によって受け取られた照明に関連付けられた情報を用いて、サンプルの欠陥の位置を決定するよう構成される。該コンピューティング・システムは、該レビュー・モジュールの該１つ以上の検出器と該欠陥の決定された位置を用いて、該欠陥を含む、サンプルの表面の一部の画像を収集するようさらに構成される。

前述の概要及び以下の詳細な説明は、いずれも具体例であって、例示だけを目的としており、本開示を必ずしも限定するものではないことが理解されよう。本明細書の一部に援用され、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示の主題を例示する。併せて、説明及び図面は、本開示の原理を説明するのに役立つ。

本開示の多くの利点は、以下の添付の図面を参照することによって、当業者により、より良好に理解されうるだろう。
本開示の一実施形態による、サンプルの検査およびレビューのためのシステムを示す図である。 本開示の一実施形態による、サンプルを検査するためのシステムを示す図である。 本開示の一実施形態による、サンプルを検査するためのシステムを示すブロック図である。 本開示の一実施形態による、サンプルの欠陥をレビューするためのシステムを示す図である。 本開示の一実施形態による、サンプルの欠陥をレビューするためのシステムを示すブロック図である。 本開示の一実施形態による、１つ以上のパルス幅変調照明光源を示すブロック図である。 本開示の一実施形態による、複数の選択された点により支持され、サイドアームを用いて安定化されたウェハを示す図である。 本開示の一実施形態による、該システムの１つ以上の検出器の焦点を調節するための第２のパスでサンプルを分析するためのシステムを示すブロック図である。

ここでは、添付の図面に図示される、開示される主題が詳細に参照される。

図１は、半導体ウェハなどのサンプル１０１を分析するためのシステム１００を示す。一実施形態において、システム１００には、１つ以上の欠陥を特定するため、サンプル１０１の表面を検査するための第１の（検査）モジュール２００と、該１つ以上の特定された欠陥を含む、サンプル１０１の表面の少なくとも一部を撮像するための第２の（レビュー）モジュール３００とが含まれていてもよい。システム１００には、検査モジュール２００及び／又はレビュー・モジュール３００と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システム１０８がさらに含まれていてもよい。種々の実施形態によれば、コンピューティング・システム１０８には、本明細書に記載の１つ以上の工程または機能を実行するために、少なくとも１つの分散媒体によって記憶されるプログラム命令を実行するよう構成された１つ以上のプロセッサが含まれていてもよい。

一部の実施形態においては、システム１００には、検査モジュール２００及びレビュー・モジュール３００を支持するよう構成されたフレーム１０２がさらに含まれていてもよい。フレーム１０２は、コンピューティング・システム１０８とシステム１００の種々の構成要素間で電力を供給または分配するための電源１０６とを支持するようさらに構成されてもよい。一部の実施形態においては、システム１００には、コンピューティング・システム１０８によって駆動されるモーション・コントローラ１１０が更に含まれていてもよい。モーション・コントローラ１１０は、コンピューティング・システム１０８から受信された電気信号または命令データに応答して、モーターまたはサーボなど、検査モジュール２００及び／又はレビュー・モジュール３００の１つ以上の作動手段を制御するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、システム１００には、ファン・ベースの排気システムなど、検査モジュール２００及び／又はレビュー・モジュール３００の空気をろ過するよう構成された、ろ過ユニット１０４がさらに含まれていてもよい。

一部の実施形態においては、システム１００は、前面のパターン（例えば、種々の半導体及び非半導体層または膜）を損傷することなく、サンプル１０１の裏面を検査およびレビューするよう構成される。それに応じて、検査モジュール２００及び／又はレビュー・モジュール３００には、サンプル１０１の前面に接触して損傷を与えることなく、裏面の実質的全体（例えば、８０％超）へのアクセスを提供する方法で、サンプル１０１を支持するよう構成されたステージ組立体が含まれていてもよい。該ステージ組立体の構成を示す種々の実施形態が以下に詳細に示される。

一部の実施形態においては、レビュー・モジュール３００は、検査モジュール２００の垂直薄片に適合するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、小サイズのレビュー・モジュール３００（例えば、＜３００ｍｍ）と組み合わされた単一スワスまたは複数スワス（例えば、１０スワスまで）検査アーキテクチャは、完全な検査−レビュー・モジュール２００及び３００が５５０ｍｍモジュール深さに適合するようにしてもよい。前述の実施形態は、例示目的のために含まれ、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。所定の明細書または出願要件に従って、種々の寸法および範囲が実施されることが考えられる。

図２Ａ及び２Ｂは、検査システム２００（つまり、検査モジュール２００）の種々の実施形態を示す。検査モジュール２００には、サンプル１０１を支持するよう構成されたステージ２０１が含まれていてもよい。検査モジュール２００には、サンプル１０１の表面を照らすよう構成された１つ以上の照明光源２０２がさらに含まれていてもよい。一部の実施形態においては、１つ以上の照明光源２０２は、サンプル１０１の裏面を照らすよう構成される。照明光源２０２には、赤色、緑色及び青色ＬＥＤなどの、個別に制御された赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ）源２０２Ａ、２０２Ｂおよび２０２Ｃが含まれていてもよい。ＲＧＢソース２０２は、明視野（ＢＦ）色撮像のために、色分解を達成するよう、赤色、緑色及び青色照明でサンプル１０１の表面を連続して走査するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、ＢＦ検査に対して３回のＲＧＢ走査の後、４回目の走査で、暗視野（ＤＦ）検査が完了する。

検査モジュール２００には、１つ以上の光学要素２０４によって描写される少なくとも１つの収集パスを通じて、サンプル１０１の表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器２０６が含まれていてもよい。一部の実施形態においては、１つ以上の検出器２０６には、時間遅延積分（ＴＤＩ）カメラまたはアレイが含まれる。一部の実施形態においては、ＲＧＢ色分解により、単色ＴＤＩカメラまたはアレイでの視野平坦化画像が可能になる。コンピューティング・システム１０８は、検査モジュール２００の１つ以上の検出器２０６によって収集される照明に関連付けられた情報（例えば、画像フレーム）を受け取るよう構成されてもよい。コンピューティング・システム１０８は、１つ以上の検出器２０６から受け取った情報に基づいて、１つ以上の欠陥の位置を決定するよう、さらに構成されてもよい。

一部の実施形態においては、レビュー・モジュール３００は、検査モジュール２００を介して、またはサンプル１０１の１つ以上の欠陥の位置に関連付けられた記憶されたデータ・ファイルから収集された情報を用いて、検査走査後に１つ以上の特定された欠陥を含む、サンプル１０１の表面の１つ以上の部分を撮像するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、レビュー画像は、０．２ｕｍピクセル、回折制限可視化ＢＦ０．７ＮＡ実装を用いて収集される。一部の実施形態においては、検査モジュール２００及びレビュー・モジュール３００はそれぞれ、ウェハの座標を確立するよう構成される。一部の実施形態においては、レビュー・モジュール３００は、エッジ・ファインダなどのレーザー・ビームを用いて、ウェハの座標を確立するよう構成され、検査モジュール２００は、画像情報を用いて、ウェハの座標を確立するよう構成される。

図３Ａから３Ｃは、レビュー・システム３００（つまり、レビュー・モジュール３００）の種々の実施形態を示す。レビュー・モジュール３００には、サンプル１０１を支持するよう構成されたステージ３０１が含まれていてもよい。一部の実施形態においては、レビュー・モジュール３００は、サンプル１０１の裏面レビューを行うよう、さらに構成されてもよい。一部の実施形態においては、検査モジュール２００には、レビュー・モジュール３００が含まれるが、検査−レビュー・モジュール２００／３００には、検査およびレビューのためにサンプル１０１を支持するよう構成された１つのステージ２０１／３０１が含まれていてもよい。レビュー・モジュール３００の種々の撮像構成要素（図３Ｂに図示）は、選択された位置に対して、プラットフォーム３０２を作動させる機械的結合を駆動する１つ以上のモーターまたはサーボなど、作動手段３０４に連結されるプラットフォーム３０２上で支持されてもよい。一部の実施形態においては、作動手段３０４には、プラットフォーム３０２を少なくとも第１の軸及び第２の軸に沿って平行移動させるよう構成された積層２次元作動組立体が含まれる。一部の実施形態においては、作動手段３０４には、焦点調節のために、サンプル１０１の表面に、またはサンプル１０１の表面からプラットフォーム３０２を作動させるよう構成されたＺ軸アクチュエータがさらに含まれる。

図３Ｂに図示するように、レビュー・モジュール３００には、サンプル１０１の表面の少なくとも一部を照らすよう構成された少なくとも１つの照明光源３０６が含まれていてもよい。少なくとも１つの検出器３１６（例えば、単色または多色ＴＤＩカメラ）は、サンプル１０１の表面の選択された（撮像された）一部から反射された照明を受けて、一以上のサンプル欠陥のレビュー画像を収集するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、該照明は、光学要素によって描画された照明／収集パスに従う。例えば、照明光源３０６から発せられた照明は、鏡筒、ビーム・スプリッタ３１２、及び対物レンズ３０８を通って、サンプル１０１の表面に達してもよい。次に、サンプル１０１の表面から反射された照明は、第２の（ウェハから離れた）ビーム・スプリッタ３１０を通って、鏡筒３１４を通って、検出器３１６に達してもよい。一部の実施形態においては、レビュー・モジュール３００には、ウェハ座標を確立するよう構成された、レーザー・エッジ検出器などの、焦点センサー３１８がさらに含まれる。

図３Ｃに図示するように、レビュー・モジュール３００の照明光源３０６には、個別に制御可能な赤色、緑色及び青色ＬＥＤ、３０６Ａ、３０６Ｂ、及び３０６Ｃを備えた３色ＬＥＤチップが含まれていてもよい。コンピューティング・システム１０８は、検出器３１６を用いて、少なくとも３つの個別の画像を収集するための赤色、緑色及び青色照明でサンプル１０１の表面の撮像された部分を連続して照らすよう、ＲＧＢソース３０６を直接または間接的に（例えば、専用のソース・コントローラを介して）制御するよう構成されてもよい。検出器３１６と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システム１０８は、赤色、緑色及び青色照明を用いて個別に収集された３つの単色画像を用いて、色画像を再構成するよう構成されてもよい。

一部の実施形態においては、コンピューティング・システム１０８は、デジタル・フィルタを用いて横方向色を補正するよう、さらに構成される。一部の実施形態においては、検出器３１６は、長手方向色の補正のために、画像取得間において、焦点を移動させるよう構成される。長手方向及び横方向色補正は、複数の画像セットで、同様に、バイヤーおよび３チップカメラ・スキームで有効化されてもよい。例えば、検出器３１６は、３つの色画像を収集するよう構成されてもよく、コンピューティング・システム１０８は、焦点の選択されたレベル（例えば、最良な焦点）を有する色画像を構成するため、画像１からの赤色と、画像２からの緑色と、画像３からの青色を結合するよう構成されてもよい。さらに、コンピューティング・システム１０８は、デジタル・フィルタを用いて、色レビュー画像内の水平方向の色を補正するよう構成されてもよい。そのため、改良された光学的品質の利点は、単色カメラ補正スキームに限定されない。レビュー・モジュール３００には、十分な画質を維持しつつ、焦点を再調節し、水平方向の色を補正し、それによって、低コストの光学系を実現するため、画像収集スキームを用いる任意のカメラ・セットアップ（例えば、バイヤー、３チップ、多色または単色システム）が含まれていてもよい。

一部の実施形態においては、ＲＧＢ色指定可能ソース３０６は、ホワイト・バランスを行うよう構成される。検出器３１６（例えば、カラー・カメラ）は、２つの調光色内のゲイン・アップを調節することによって、「ホワイト・バランス」されてもよい。これにより、これらの色に多くのノイズが生じる。独立した色制御により、実質的に良好なフィリングを得て、ホワイト・バランス調整（青色および赤色）チャネル内のノイズ指数を減らすために、検出器３１６の積分時間が調整されてもよい。さらに、ＬＥＤソースの使用は、タイミングの柔軟性を向上させ、それによって、選択された積分時間において、ストロボまたは準連続照明を可能とする。

一部の実施形態においては、検査システム２００及び／又はレビュー・システム３００の１つ以上の照明光源２０２または３０６は、ステージ速度誤差の存在において、実質上一定の光度を維持するため、パルス幅変調（ＰＷＭ）である。積分時間（例えば、ライン速度上で１）×ＴＤＩラインの数は、検出器２０６または３１６の照明収集時間を決定する。検出器２０６／３１６によって収集される照明の量を制御するために、照明光源２０２／３０６は、各ＴＤＩライン・トリガーの後の固定持続時間の間、ＰＷＭモードで動作するよう構成されてもよい。固定パルス数法は、ステージ速度の変動からの不一致を緩和させることができる。例えば、検出器２０６／３１６は、１００ｍｍ／秒の局所速度及び１０５ｍｍ／秒の局所速度で、ほぼ等しい照明量を受けるよう構成されてもよい。それに応じて、低コストのステージ２０１／３０１は、その結果得られる画像における光度リップルが生じる可能性を減らすことと併せて実現されてもよい。さらに、ステージ２０１／３０１は、照明強度が安定化する前に、一定の速度を達成する必要はなくてもよい。前述の利点は、本明細書に記載の検査システム２００及びレビュー・システム３００などのシステムにおいて非常に重要であるが、ステージの移動距離の制限は許容される。

一部の実施形態においては、コンピューティング・システム１０８は、各ＴＤＩライン同期受信（例えば、ステージ・エンコーダ位置に基づいて）発生時に、照明パルスのトリガー・ストリームを送信するために、１つ以上の照明光源２０２／３０６を直接または間接的に（例えば、ＬＥＤコントローラを介して）駆動させるよう構成される。それに応じて、照明光源２０２／３０６は、精度を高め、全体的に達成可能な画像の光レベルを下げるため、各Ｎライン同期に渡って、選択された（つまり、調整可能な）バースト長を提供するよう構成されてもよい。一部の実施形態においては、照明光源２０２／３０６は、システム間でのバースト長の変化に対する撮像により、「ＴＤＩぶれ」における変化を回避するために、各ライン同期で、照明パルスのバーストを連続して遅延させるよう構成される。これを行うことにより、ＴＤＩ時間遅延スミアにおけるすべてのありうる位置において照明が効果的に追加される。

一部の実施形態においては、検査システム２００及び／又はレビュー・システム３００には、サンプルの動き（例えば、搖動、振動、速度の変化）による撮像誤差を緩和するための機構が含まれていてもよい。図４は、サンプル１０１の第２の面（例えば、前面）との接触時に損傷を生じさせることなく、サンプル１０１の第１の面（例えば、裏面）を分析するためのステージ組立体４００を示す。一部の実施形態においては、ステージ２０１または３０１には、本明細書に記載のステージ組立体４００が含まれる。

ステージ組立体４００には、サンプル１０１を支持するよう構成された、選択された数（例えば、少なくとも３）のチャック４０２が含まれていてもよい。一部の実施形態においては、チャック４０２は、支持された表面（例えば、ウェハの裏面）が、照明に実質上アクセスできるよう、サンプル１０１の縁近くの点で、サンプル１０１に接触するよう構成される。一部の実施形態においては、チャック４０２は、サンプル１０１の表面の撮像された部分に近接する１つ以上の接点に対して支持チャック４０２を作動させるよう構成されたアクチュエータに連結された少なくとも１つの機械的結合によって支持される。それに応じて、不要な動きをそらすよう、サンプル１０１の撮像部分周辺に効果的な剛性力が印加されてもよい。

ステージ組立体４００にはさらに、サンプルの動きを減らすよう、サンプル１０１の縁に接触するよう構成された複数の垂直接触摩擦点４０６を備える少なくとも１つのサイドアーム４０４が含まれる。一部の実施形態においては、摩擦を通じてサンプルの縁を支持する（例えば、約１ニュートンのばね接触力で）ことで、有意係数（例えば、縁の接触点の数に応じて、５〜１０の係数）の分、縁における搖動が減る。一部の実施形態においては、ステージ組立体４００には、サンプル１０１の両半分に渡って点に接触する２つのサイドアーム４０４が含まれる。一部の実施形態においては、１つ以上のサイドアーム４０４には、サンプルの動きを抑制するよう構成された往復機構（例えば、ばね）がさらに含まれる。

ファン・フィルタ・ユニット１０４における３点支持の典型的な音響駆動振動では、４０〜６０Ｈｚの周波数範囲において、約５ｕｍの振幅振動が見られる。振動による撮像誤差を低減する１つの方法は、ＬＥＤ光源２０２／３０６をストロボすることである。リアルタイムでの位置と比較して、「リアルタイム」の焦点位置モニターにおける位相ラグを回避するため、アルゴリズムは、リード／ラグ、速度方向、及び電流ピークの情報を組み込んでもよい。このストロボ方法は焦点画像を収集できるが、対象焦点振動の振幅を減らすことが望ましい。所定の焦点ボケ範囲の場合、位置検出における振動の振幅と誤差が大きくなり、焦点センサーの待ち時間が増えるため、ストロボ間隔が短くなる。それに応じて、サンプル１０１の振動を減らすため、ストロボ済みソース２０２／３０６とステージ組立体４００を併用してもよい。

図５は、検査システム２００及び／又は照明システム３００の検出器２０６／３１６などの、１つ以上の検出器の焦点を調節するためのシステム５００を示す。システム５００には、第１の（撮像）パスに沿って照明を供給するよう構成された第１の照明光源５０２と、第２のパス（焦点調節パス）に沿って照明を供給するよう構成された第２の照明光源５０４とが含まれる。一部の実施形態においては、第１の照明光源５０２と第２の照明光源５０４には、同等の仕様を有するＬＥＤが含まれる。第１の照明光源５０２と第２の照明光源５０４は、サンプル１０１の選択された部分の画像を収集するか、焦点の処理にグリッド・マスク５０６を投影するかのいずれかのために、個別に操作されてもよい。一部の実施形態においては、撮像パスまたは焦点調節パスは、焦点調節パスのグリッド・マスク５０６の後に設けられたビーム・スプリッタ５０８によって共通の搬送パスに統合される。２つの個別のパスを設けることによって、システム５００は、撮像面の実質的に全面に渡って、全画面焦点調節を行うように構成されてもよい。

一部の実施形態においては、システム５００は、単一フレーム投影グリッド・マスク画像ベース・オートフォーカス（ＩＢＦＡ）に対して、第２の照明光源５０４を用いて、焦点を決定するよう構成される。一部の実施形態においては、システム５００は、第１の照明光源５０２を用いて、サンプル１０１の表面の正規化反射を決定するよう構成され、次に、第２の照明光源５０４を用いて、投影グリッド・マスク５０６の第２の画像を収集するよう構成される。システム５００は、正規化によりグリッド・マスク画像を補正するか、もしくは高周波対物領域近くの区域を「処理せず」、かつ焦点を決定するため、投影グリッド・マスク補正画像を処理し続けるようさらに構成されてもよい。一部の実施形態においては、該焦点は、サンプル画像の集取前に、Ｚステージ上で対物レンズを移動させることによって、補正されてもよい。

前述の実施形態は、検査システム２００及び／又はレビュー・システム３００を参照して、説明されているが、本明細書に記載の種々のシステムおよび方法が、半導体計測学または当技術分野で周知のその他の形態のサンプル分析など、別の出願にまで拡張されてもよいことが企図される。

本開示全体に記載される種々の工程及び機能が、単一のコンピューティング・システムまたは複数のコンピューティング・システムによって実行されてもよいことが理解されよう。該１つ以上のコンピューティング・システムには、パーソナル・コンピューティング・システム、メインフレーム・コンピューティング・システム、ワークステーション、画像コンピュータ、並列プロセッサ、または当技術分野で周知のその他の装置が含まれるが、これに限定されない。一般に、「コンピューティング・システム」という用語は、少なくとも１つの分散媒体からの命令を実行する１つ以上のプロセッサを有する任意の装置を包含するものとして広義に定義されてもよい。

当業者は、プロセス及び／又はシステムおよび／または本明細書に記載のその他の技術（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）で達成しうる種々の媒体があり、好適な媒体は、プロセス及び／又はシステム及び／又はその他の技術が配備される状況によって変わることを理解するであろう。本明細書に記載のものなど、プログラム命令実行方法は、分散媒体上で伝送または分散媒体に記憶されてもよい。分散媒体には、ワイヤー、ケーブル、または無線伝送リンクなどの伝送媒体が含まれてもよい。該分散媒体にはまた、読み取り専用メモリー、ランダム・アクセス・メモリー、磁気または光学ディスク、または磁気テープなどの記憶媒体が含まれていてもよい。

本明細書に記載の方法にはすべて、記憶媒体における方法の実施形態の１つ以上の工程の結果を記憶する工程が含まれていてもよい。該結果には、本明細書に記載のいずれの結果が含まれていてもよく、該結果は、当技術分野で周知のいずれの方法でも記録されてよい。該結果が記憶された後、記憶媒体内で該結果にアクセスし、本明細書に記載の方法またはシステムの実施形態のいずれで用いられ、ユーザーへの表示のために書式設定され、別のソフトウェア・モジュール、方法またはシステムなどで用いられてもよい。さらに、該結果は、「永久的に」、「半永久的に」、「一時的に」、または一定の期間記憶されてもよい。例えば、該記憶媒体は、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）であってもよく、かつ、該結果は、必ずしも該記憶媒体内に無期限に記憶されていなくてもよい。

本発明の特定の実施形態を示してきたが、本発明の種々の修正及び実施形態は、前述の開示の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者によってなされてもよいことが明らかである。それに応じて、本発明の範囲は、本発明に添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

Claims (38)

1. 赤色、緑色及び青色の照明でサンプルの表面を連続で照らすよう構成された１つ以上の照明光源と、前記１つ以上の照明光源による連続照明に応答して、サンプルの表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の単色検出器とを含む検査モジュールと、
   前記サンプルの前記表面を照らすよう構成された１つ以上の照明光源と、前記１つ以上の照明光源による前記照明に応答して、前記サンプルの前記表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器とを含むレビュー・モジュールと、
   前記検査モジュール及び前記レビュー・モジュールと通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムであって、前記検査モジュールの前記１つ以上の単色検出器によって受け取られた前記照明に関連付けられた情報を用いて、前記サンプルの欠陥の位置を決定するよう構成され、かつ、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器と前記欠陥の前記決定された位置を用いて、前記欠陥を含む前記サンプルの前記表面の一部の画像を収集するようさらに構成されたコンピューティング・システムとを含む、サンプルを分析するシステム。
2. 前記レビュー・モジュールが、
   前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器と収集光学系を支持するよう構成されたプラットフォームであって、前記収集光学系が、収集パスに沿って、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器に、前記サンプルの前記表面から受け取った照明を放つよう構成される、プラットフォームと、
   選択された位置に前記プラットフォームを作動させるよう構成された、前記プラットフォームに機械的に連結された少なくとも１つのアクチュエータとをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つのアクチュエータが、第１の軸と少なくとも第２の軸に沿って、前記プラットフォームを平行移動させるよう構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の照明光源が、赤色、緑色及び青色の照明で前記サンプルの前記表面を連続で照らすよう構成され、前記少なくとも１つのコンピューティング・システムが、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器を用いて収集された前記赤色の照明に関連付けられた第１の画像、前記緑色の照明に関連付けられた第２の画像、および前記青色の照明に関連付けられた第３の画像からの前記サンプルの前記表面の一部の色画像を再構成するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器が、単色カメラを含む、請求項４に記載のシステム。
6. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器が、それぞれ異なる焦点レベルにおいて、前記第１、第２及び第３画像を収集するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
7. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の照明光源が、選択された積分時間に応じて、照明を供給するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
8. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の照明光源が、１つ以上のパルス幅変調光放出ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項１に記載のシステム。
9. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器の収集時間に応じて、複数の照明パルスを供給するよう構成される、請求項８に記載のシステム。
10. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器の前記収集時間に関連付けられた積分線の選択された数上で前記複数の照明パルスを供給するよう構成される、請求項８に記載のシステム。
11. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器の前記収集時間に応じて、相互に対して連続で遅延される複数の第１の照明パルスと少なくとも複数の第２の照明パルスを供給するよう構成される、請求項８に記載のシステム。
12. ウェハの裏面上の選択された数の点と前記ウェハの縁に沿った選択された数の点に接触することで前記ウェハを支持するよう構成されたステージ組立体であって、前記ウェハの前記裏面が、前記検査モジュール及び前記レビュー・モジュールの少なくとも１つに関連付けられた照明に対して実質的にアクセス可能である、ステージ組立体をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
13. 前記ステージ組立体が、前記ウェハの前記縁に沿った前記選択された数の点に接触するよう構成された少なくとも１つのサイドアームを含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記少なくとも１つのサイドアームが、前記サンプルの動きを低減するよう構成された往復機構を含む、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記ウェハの前記裏面上の１つ以上の選択された位置において、前記選択された数の点に接触するよう、前記ステージ組立体を作動させるよう構成されたアクチュエータをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
16. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の照明光源が、前記サンプルの動きを補正するよう、照明をストロボさせるよう構成される、請求項１に記載のシステム。
17. 前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の照明光源が、
    前記サンプルの前記表面に、第１の照明パスに沿った照明を供給するよう構成された第１の照明光源と、
    前記サンプルの前記表面に、第２の照明パスに沿った照明を供給するよう構成され、グリッド・マスクを含む第２の照明光源とを含み、前記少なくとも１つのコンピューティング・システムが、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器に、前記サンプルの前記表面から反射された前記第２の照明光源からの照明の一部に基づいて、焦点位置を決定するよう構成された、請求項１に記載のシステム。
18. 前記第１の照明パス及び前記第２の照明パスが、前記サンプルの前記表面につながる共通の照明パスに統合される、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記第１の照明パスが、撮像パスで、前記第２の照明パスが、画像ベースのオートフォーカス・パスである、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記検査モジュールと、前記レビュー・モジュールと、前記少なくとも１つのコンピューティング・システムとを支持するよう構成されたフレームをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
21. 赤色、緑色及び青色の照明で前記サンプルの表面を連続で照らすよう構成された１つ以上の照明光源と、
    前記１つ以上の照明光源による前記照明に応答して、前記サンプルの前記表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器と、
    前記１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムであって、前記レビュー・モジュールの前記１つ以上の検出器を用いて収集される、前記赤色の照明に関連付けられた第１の画像、前記緑色の照明に関連付けられた第２の画像、および前記青色の照明に関連付けられた第３の画像からの前記サンプルの前記表面の一部の色画像を再構成するよう構成されたコンピューティング・システムとを含む、サンプルを分析するシステム。
22. 前記１つ以上の検出器が、単色カメラを含む、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記１つ以上の検出器が、それぞれ異なる焦点レベルにおいて、前記第１、第２及び第３画像を収集するよう構成される、請求項２１に記載のシステム。
24. 前記１つ以上の照明光源が、選択された積分時間に応じて、照明を供給するよう構成される、請求項２１に記載のシステム。
25. 前記１つ以上の照明光源が、１つ以上のパルス幅変調光放出ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項１に記載のシステム。
26. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記１つ以上の検出器の収集時間に応じて、複数の照明パルスを供給するよう構成される、請求項２５に記載のシステム。
27. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記１つ以上の検出器の前記収集時間に関連付けられた積分線の選択された数上で前記複数の照明パルスを供給するよう構成される、請求項２５に記載のシステム。
28. 前記１つ以上のＬＥＤが、前記１つ以上の検出器の前記収集時間に応じて、相互に対して連続で遅延される複数の第１の照明パルスと少なくとも複数の第２の照明パルスを供給するよう構成される、請求項２５に記載のシステム。
29. 前記サンプルの表面上の選択された数の点と前記サンプルの縁に沿った選択された数の点に接触することで前記ウェハを支持するよう構成されたステージ組立体と、
    前記サンプルの前記表面を照らすよう構成された１つ以上の照明光源と、
    前記１つ以上の照明光源による前記照明に応答して、前記サンプルの前記表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器と、
    前記１つ以上の検出器によって受け取られた前記照明に関連付けられた情報を用いて、前記サンプルの欠陥に関連付けられた情報を決定するよう構成された、前記１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムとを含む、サンプルを分析するシステム。
30. 前記サンプルの前記表面が、ウェハの裏面を含み、前記ウェハの前記裏面が、前記１つ以上の照明光源からの照明に実質的にアクセス可能である、請求項２９に記載のシステム。
31. 前記ステージ組立体が、前記サンプルの前記縁に沿った前記選択された数の点に接触するよう構成された少なくとも１つのサイドアームを含む、請求項２９に記載のシステム。
32. 前記少なくとも１つのサイドアームが、前記サンプルの動きを低減するよう構成された往復機構を含む、請求項３１に記載のシステム。
33. 前記少なくとも１つのサイドアームが、第１のサイドアームと第２のサイドアーム
    とを含む、請求項３１に記載のシステム。
34. 前記サンプルの前記表面での１つ以上の選択された位置において、前記選択された数の点に接触するよう、前記ステージ組立体を作動させるよう構成されたアクチュエータをさらに備える、請求項２９に記載のシステム。
35. 前記１つ以上の照明光源が、前記サンプルの動きを補正するよう、照明をストロボさせるよう構成される、請求項２９に記載のシステム。
36. 前記サンプルの表面に、第１の照明パスに沿った照明を供給するよう構成された第１の照明光源と、
    前記サンプルの前記表面に、第２の照明パスに沿った照明を供給するよう構成され、グリッド・マスクを含む第２の照明光源と、
    前記第１の照明光源と前記第２の照明光源の少なくとも１つにおける照明に応答して、前記サンプルの前記表面から反射された照明を受け取るよう構成された１つ以上の検出器と、
    前記１つ以上の検出器と通信する少なくとも１つのコンピューティング・システムであって、前記１つ以上の検出器に対して前記サンプルの前記表面から反射された前記第２の照明光源からの照明の一部に基づき、焦点位置を決定するよう構成された、コンピューティング・システムとを備える、サンプルを分析するシステム。
37. 前記第１の照明パスおよび前記第２の照明パスが、前記サンプルの前記表面につながる共通の照明パスに統合される、請求項３６に記載のシステム。
38. 前記第１の照明パスが、撮像パスで、前記第２の照明パスが、画像ベースのオートフォーカス・パスである、請求項３６に記載のシステム。

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