JP2017519969A - ウェハ検査のためのロジックの中のパターン抑制 - Google Patents

Abstract

ウェハの上の欠陥を検出するための方法およびシステムが提供される。１つのシステムは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするように構成されている照射サブシステムを含む。また、システムは、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の第１の部分が検出器に到達することを阻止し、一方、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の第２の部分が検出器によって検出されることを可能にするように構成されている少なくとも１つのエレメントを含む。光の第１の部分は、ウェハの上のロジック領域の中の１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられる。光の第２の部分は、１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられない。検出器は、イメージング検出器ではない。システムは、検出器の出力に基づいてウェハの上の欠陥を検出するように構成されているコンピュータサブシステムをさらに含む。

Description

本発明は、概して、ウェハ検査のためのロジックの中のパターン抑制（ｐａｔｔｅｒｎ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）のための方法およびシステムに関する。

以下の説明および例は、それらがこの章の中に含まれているという理由によって、先行技術であるということを認めるものではない。

光学的な技術または電子ビーム技術のいずれかを使用するウェハ検査は、半導体製造プロセスをデバッグするための、プロセス変動をモニタリングするための、および、半導体産業における生産歩留まりを改善するための重要な技法である。現代の集積回路（ＩＣ）のスケールがつねに減少しており、かつ、製造プロセスの複雑さが増加していることによって、検査は、ますます難しくなっている。

半導体ウェハに対して実施されているそれぞれの処理ステップにおいて、同じ回路パターンが、ウェハの上のそれぞれのダイの中にプリントされる。ほとんどのウェハ検査システムは、この事実を利用し、相対的に簡単なダイごとの比較を使用し、ウェハの上の欠陥を検出する。しかし、それぞれのダイの中のプリント回路は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、またはＦＬＡＳＨのエリアなどのような、ｘ方向またはｙ方向に繰り返すパターン付きの特徴（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ）の多くのエリアを含むことが可能である。このタイプのエリアは、一般にアレイエリアと称される（エリアの残りの部分は、ランダムエリアまたはロジックエリアと呼ばれる）。より良好な感度を実現するために、先進的な検査システムは、アレイエリアおよびランダムエリアまたはロジックエリアを検査するために、異なる戦略を用いる。

アレイエリアを検査することは、いくつかの点で、ランダムエリアまたはロジックエリアを検査することよりも簡単である傾向がある。たとえば、アレイエリアは、繰り返しの周期的なパターン付きの特徴を含む傾向がある。したがって、そのようなパターン付きの特徴に対応する信号またはデータを除去することは、相対的に容易である。たとえば、同じ繰り返しのパターン付きの特徴を有する相対的に小さいセルが、互いに対して比較され得、パターン付きの特徴からの信号およびデータが、互いに打ち消し合うこととなり、そのような比較によって検出される差が、可能性のある欠陥として特定され得る。そのようなセル対セルの比較は、単一のダイの中で実施され得るので、比較は、ウェハを横切るプロセス変動などのような非局所的なノイズ供給源によって影響を及ぼされないこととなる。加えて、アレイエリアの中のパターン付きの特徴は、アレイエリアのほぼ全体を横切って周期的に繰り返す傾向があるので、そのようなパターン付きの特徴に対応する信号またはデータは、たとえば、光学的にまたはイメージ処理の間に実施され得るフーリエフィルタリングを使用して、相対的に容易に除去され得る。

ウェハの上のランダムエリアまたはロジックエリアは、そのような繰り返しの周期的な特徴を含まないので、上記に説明されている検査アプローチは、一般的に、そのようなエリアに関して使用することができない。その代わりに、典型的に、ランダムエリアまたはロジックエリアの検査は、明視野イメージングを使用して実施されており、明視野イメージングでは、ウェハからの鏡面的に反射される光が、ウェハのイメージを形成するために検出され、ウェハのイメージにおいて、ランダムエリアまたはロジックエリアの中の特徴が解像される。そのようなエリアの中の特徴は、ダイの中で定期的に繰り返す傾向がないので、ウェハの上の複数のダイの中のダイ位置内で同じ位置に発生させられた、上記に説明されているものなどのようなイメージが比較される。同じパターンは、ウェハの上の複数のダイの中のダイ位置内で同じ位置に形成されるべきであるので、そのような比較によって検出される任意の差は、可能性のある欠陥として特定され得る。

したがって、ランダムエリアまたはロジックエリアのそのような検査は、多数の不利益を有しており、それは、アレイエリア検査と比較していくつかの点でこの検査をより難しくする。たとえば、典型的にランダムエリアまたはロジックエリアに関して使用される明視野タイプ検査は、暗視野検査よりも時間がかかる傾向があり、明視野検査システムに関する光学的要件は、（たとえば、そのようなシステムにおいて必要とされるイメージング能力に起因して）そのようなシステムを暗視野検査システムよりもはるかに高価にする傾向がある。加えて、そのような検査は、欠陥検出のための信号またはデータのダイごとの比較に頼る傾向があるので、そのような検査は、（たとえば、上記に説明されているものなどのような非局所的なノイズ供給源に起因して）アレイエリアに関して実現可能なものよりも感度が低くなる傾向がある。そのうえ、ランダムエリアまたはロジックエリアの中に形成されている特徴は、アレイエリアの中に形成されている特徴と同じように繰り返しの周期的なものではないので、ランダムエリアまたはロジックエリアの中の非欠陥特徴に関する信号またはデータを排除することは、（たとえば、一般的に、フーリエフィルタリングは可能でないので）アレイエリアの中よりもはるかに難しい。

米国特許出願公開第２０１４／０００９７５９号

縮小するデザインルール、および、ますます複雑な製作技法に起因して、ランダムエリアまたはロジックエリア検査の感度の改善は、技術についていくことを要求されることとなる。したがって、上記に説明されている不利益のうちの１つ以上を有さないランダムエリアまたはロジックエリアのウェハ検査のための方法およびシステムを開発することが、有利であることとなる。

さまざまな実施形態の以下の説明は、添付の特許請求の範囲の主題を限定するものとして決して解釈されるべきではない。

１つの実施形態は、ウェハの上の欠陥を検出するように構成されているシステムに関する。システムは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするように構成されている照射サブシステムを含む。照射サブシステムは、少なくとも１つの光源を含む。また、システムは、少なくとも１つのスポットがウェハの上でスキャンされることを引き起こすように構成されているスキャニングサブシステムを含む。加えて、システムは、１つ以上の検出チャネルを含む。１つ以上の検出チャネルのうちの少なくとも１つは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を検出するように、および、検出された散乱光に応答する出力を発生させるように構成されている検出器を含む。また、少なくとも１つの検出チャネルは、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第１の部分が検出器に到達することを阻止し、一方、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第２の部分が検出器によって検出されることを可能にするように構成されている少なくとも１つのエレメントを含む。光の１つ以上の第１の部分は、ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられる。光の１つ以上の第２の部分は、１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられない。１つ以上の検出チャネルは、イメージング検出器を含まない。システムは、出力に基づいてウェハの上の欠陥を検出するように構成されているコンピュータサブシステムをさらに含む。システムは、本明細書で説明されているようにさらに構成され得る。

別の実施形態は、ウェハの上の欠陥を検出するための方法に関する。方法は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするステップと、ウェハの上の少なくとも１つのスポットをスキャンするステップとを含む。また、方法は、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第１の部分が検出器に到達するのを阻止し、一方、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第２の部分が検出器によって検出されることを可能にするステップを含む。光の１つ以上の第１の部分は、ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられる。光の１つ以上の第２の部分は、１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられない。検出器は、イメージング検出器ではない。加えて、方法は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を検出器によって検出し、それによって、検出された散乱光に応答する出力を発生させるステップを含む。方法は、出力に基づいてウェハの上の欠陥を検出するステップをさらに含む。

上記に説明されている方法のステップのそれぞれは、本明細書でさらに説明されているように実施され得る。上記に説明されている方法は、本明細書で説明されている任意の他の方法の任意の他のステップを含むことが可能である。上記に説明されている方法は、本明細書で説明されているシステムのいずれかを使用して実施され得る。

本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読むと、および、添付の図面を参照すると、明らかになることとなる。

ウェハの上の欠陥を検出するように構成されているシステムの１つの実施形態の側面図を図示する概略図である。 本明細書で説明されている、コンピュータ実装された方法実施形態のうちの１つ以上を実施するための、コンピュータシステムの上で実行可能なプログラムインストラクションを含む、非一時的なコンピュータ可読の媒体の１つの実施形態を図示するブロック図である。 ウェハの上の欠陥を検出するための方法の１つの実施形態を図示するフローチャートである。

本発明は、さまざまな修正例および代替的な形態の影響を受けやすいが、その特定の実施形態は、図面の中に例として示されており、また、本明細書で詳細に説明されることとなる。しかし、図面およびそれに対する詳細な説明は、開示されている特定の形態に本発明を限定することを意図しておらず、それとは対照的に、その意図は、添付の特許請求の範囲によって規定されているような本発明の精神および範囲内に入るすべての修正例、均等物、および代替例をカバーすることであるということが理解されるべきである。

ここで図面を見てみると、図は実寸で描かれていないということが留意される。とりわけ、図のエレメントのいくつかのスケールは、エレメントの特性を強調するように大きく誇張されている。また、図は同じスケールで描かれていないということが留意される。同様に構成され得る２つ以上の図に示されているエレメントは、同じ参照番号を使用して示されている。本明細書で別段の記述がない限り、説明されて示されているエレメントのいずれかは、任意の適切な市販のエレメントを含むことが可能である。

１つの実施形態は、ウェハの上の欠陥を検出するように構成されているシステムに関する。そのようなシステムの１つの実施形態が、図１に示されている。図１に示されているように、システム１０は、ウェハ１４の上の少なくとも１つのスポット１２に光を方向付けするように構成されている照射サブシステムを含む。照射サブシステムは、少なくとも１つの光源を含む。たとえば、図１に示されているように、照射サブシステムは、光源１６を含む。１つの実施形態では、照射サブシステムは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに、少なくとも斜めの入射角を含む、１つ以上の入射角で、光を方向付けするように構成されている。たとえば、図１に示されているように、光源１６からの光は、光学エレメント１８を通して、次いでレンズ２０を通して、スポット１２に、斜めの入射角で方向付けされる。斜めの入射角は、任意の適切な斜めの入射角を含むことが可能であり、それは、たとえば、ウェハの特性、および、ウェハの上で検出されることとなる欠陥の特性に応じて、変化することが可能である。

照射サブシステムは、異なる入射角で、異なる時間に、ウェハに光を方向付けするように構成され得る。たとえば、システムは、照射サブシステムの１つ以上のエレメントの１つ以上の特性を変更するように構成され得、光が、図１に示されているものとは異なる入射角で、ウェハに方向付けされ得るようになっている。１つのそのような例では、システムは、光源１６、光学エレメント１８、およびレンズ２０を移動させるように構成され得、光が、異なる斜めの入射角、または、垂直の（もしくは、ほぼ垂直の）入射角で、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに方向付けされるようになっている。

また、代替的に、いくつかの場合では、光が複数の入射角でウェハの上の少なくとも１つのスポットに同時に方向付けされ得るように、照射サブシステムが構成され得る。１つのそのような例では、照射サブシステムは、図１に示されているものとは異なる入射角でウェハに光を方向付けするように構成されている、別の光源（図示せず）、別の光学エレメント（図示せず）、および、別のレンズ（図示せず）を含むことが可能である。そのような光が他の光と同時にウェハに方向付けされる場合には、異なる入射角でウェハに方向付けされる光の１つ以上の特性（たとえば、波長、偏光など）は、異なっていることが可能であり、異なる入射角でのウェハの照射から結果として生じる光が、検出器において、互いから区別され得るようになっている。照射サブシステムは、シーケンシャルにまたは同時に、複数の入射角で少なくとも１つのスポットに光を方向付けするための、当技術分野で知られている任意の他の適切な構成を有することが可能である。

いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１つの光源は、少なくとも１つのレーザーを含む。たとえば、図１に示されている光源１６は、レーザーであることが可能である。レーザーは、当技術分野で知られている任意の適切なレーザーを含むことが可能であり、また、任意の適切な波長または当技術分野で知られている波長で光を発生させるように構成され得る。１つの例では、レーザーは、２６６ｎｍの波長で光を発生させるように構成され得る。加えて、レーザーは、単色であるかまたはほとんど単色である光を発生させるように構成され得る。このように、レーザーは、狭帯域レーザーであることが可能である。別の実施形態では、少なくとも１つの光源は、１つだけまたは複数の狭帯域光源を含む。換言すれば、照射サブシステムは、好ましくは、広帯域光源を含まず、それは、本明細書でさらに説明されているように有利である。また、光源は、他の狭帯域光源を含む、レーザー以外の光源を含むことが可能である。

追加的な実施形態では、照射サブシステムは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットのうちの２つ以上に同時に光を方向付けするように構成されている。換言すれば、システムは、マルチスポット検査システムとして構成され得る。１つのそのような実施形態では、光源１６からの光は、単一の光ビームであることが可能であり、単一の光ビームは、光学エレメント１８によって複数の光ビーム（図示せず）へと分割され、光学エレメント１８は、回折光学エレメント（ＤＯＥ）として構成され得る。そのような光学エレメントは、当技術分野で知られている任意の適切なＤＯＥを含むことが可能である。次いで、複数の光ビームは、レンズ２０によって、ウェハの上に焦点を合わせられ得る。レンズ２０は、単一の屈折光学エレメントとして、図１に示されているが、実際には、レンズ２０は、多数の屈折光学エレメントおよび／または反射光学エレメントを含むことが可能であり、多数の屈折光学エレメントおよび／または反射光学エレメントは、組み合わせて、ＤＯＥ（または、照射サブシステムの中に含まれる別のエレメント（図示せず））からウェハへ光を集束させるということが理解されるべきである。

いくつかの場合では、複数のスポットは、ウェハの上の照射されるスポットの１次元の（１Ｄ）アレイを形成することが可能である。しかし、複数のスポットは、ウェハの上で互いに対して任意の他の空間的な配置を有することが可能である。たとえば、複数のスポットは、ウェハの上のスポットの２次元の（２Ｄ）アレイを形成することが可能である。照射されるスポットのそれぞれは、互いから空間的に分離され得、また、その他には、好ましくは、同じ特性（たとえば、サイズ、強度、形状など）を有することが可能である。照射されるスポットのそれぞれは、ウェハの上で実質的に小さいサイズを有することが可能である（たとえば、ｘ方向およびｙ方向の両方において、０．５ｕｍ未満の寸法）。ウェハの上で同時に照射される複数のスポットの数は、検査システムの構成に応じて変化することが可能である（たとえば、２個のスポットから２０個のスポットまで）。加えて、任意の１つのウェハの検査のために使用される複数のスポットの数は、実施されている検査のタイプに応じて、および／または、検査されているウェハのタイプに応じて、変化することが可能である。

図１に示され、本明細書で説明されている照射サブシステムは、任意の他の適切な光学エレメント（図示せず）を含むことが可能である。そのような光学エレメントの例は、それに限定されないが、偏光コンポーネント、スペクトルフィルター、空間フィルター、反射光学エレメント、アポダイザー、ビームスプリッター、およびアパーチャーなどを含み、それは、当技術分野で知られている任意のそのような適切な光学エレメントを含むことが可能である。加えて、システムは、検査のために使用されることとなる照射のタイプに基づいて、照射サブシステムのエレメントのうちの１つ以上を変更するように構成され得る。たとえば、上記に説明されているように、システムは、検査のために使用される入射角を変更するために、照射サブシステムの１つ以上の特性を変更するように構成され得る。システムは、検査のために使用される照射の１つ以上の他の特性（たとえば、偏光、波長など）を変化させるために、同様の方式で、照射サブシステムを変更するように構成され得る。

また、システムは、少なくとも１つのスポットがウェハの上でスキャンされることを引き起こすように構成されているスキャニングサブシステムを含む。たとえば、システムは、ステージ２２を含むことが可能であり、検査の間に、ウェハ１４がステージ２２の上に配設されている。スキャニングサブシステムは、任意の適切な機械的なおよび／またはロボットのアッセンブリ（それは、ステージ２２を含む）を含むことが可能であり、それは、少なくとも１つのスポットがウェハの上でスキャンされ得るように、ウェハを移動させるように構成され得る。加えて、または代替的に、システムの１つ以上の光学エレメントが、ウェハの上で少なくとも１つのスポットのいくつかのスキャニングを実施するように、システムが構成され得る。少なくとも１つのスポットは、たとえば、曲がりくねった経路またはらせん状の経路など、任意の適切な方式で、ウェハの上でスキャンされ得る。

システムは、１つ以上の検出チャネルをさらに含む。１つ以上の検出チャネルの少なくとも１つは、検出器を含み、検出器は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を検出するように、および、検出された散乱光に応答する出力を発生させるように構成されている。たとえば、図１に示されているシステムは、２つの検出チャネルを含み、１つは、コレクター２４、エレメント２６、および検出器２８によって形成されており、別のものは、コレクター３０、エレメント３２、および検出器３４によって形成されている。図１に示されているように、２つの検出チャネルは、異なる散乱角で光を収集および検出するように構成されている。換言すれば、両方の検出チャネルが、散乱光を検出するように構成されており、また、両方の検出チャネルが、ウェハから異なる角度で散乱させられる光を検出するように構成されている。

図１にさらに示されているように、両方の検出チャネルは、紙面の中に位置決めされて示されており、また、照射サブシステムも、紙面の中に位置決めされて示されている。したがって、この実施形態では、両方の検出チャネルは、入射面の中に位置決めされている（たとえば、入射面の中に中心を置かれている）。しかし、検出チャネルの１つ以上は、入射面から外に位置決めされ得る。たとえば、コレクター３０、エレメント３２、および検出器３４によって形成されている検出チャネルは、入射面から外へ散乱させられた光を収集および検出するように構成され得る。したがって、そのような検出チャネルは、一般に「サイド」チャネルと称され得、そのようなサイドチャネルは、入射面に対して実質的に垂直な平面の中に中心を置かれ得る。

図１は、２つの検出チャネルを含むシステムの実施形態を示しているが、システムは、異なる数の検出チャネルを含むことが可能である（たとえば、１つだけの検出チャネル、または、２つ以上の検出チャネル）。１つのそのような場合では、コレクター３０、エレメント３２、および検出器３４によって形成されている検出チャネルは、上記に説明されているような１つのサイドチャネルを形成することが可能であり、また、システムは、入射面の反対側に位置決めされている別のサイドチャネルとして形成された追加的な検出チャネル（図示せず）を含むことが可能である。したがって、システムは、コレクター２４、エレメント２６、および検出器２８を含み、入射面の中に中心を置かれており、ウェハ表面に対して垂直な、または、ウェハ表面に対して垂直に近い散乱角で、光を収集および検出するように構成されている、検出チャネルを含むことが可能である。したがって、この検出チャネルは、一般に「トップ」チャネルと称され得、また、システムは、上記に説明されているように構成されている２つ以上のサイドチャネルを含むことも可能である。そうであるので、システムは、少なくとも３つのチャネル（すなわち、１つのトップチャネル、および、２つのサイドチャネル）を含むことが可能であり、少なくとも３つのチャネルのそれぞれは、その自身のコレクターを有しており、そのそれぞれは、他のコレクターのそれぞれとは異なる散乱角で、光を収集するように構成されている。

さらに上記に説明されているように、システムの中に含まれる検出チャネルのそれぞれは、散乱光を検出するように構成され得る。したがって、図１に示されているシステムは、ウェハの暗視野（ＤＦ）検査のために構成されている。加えて、システムは、ウェハの明視野（ＢＦ）検査のために構成されている検出チャネルを含まなくてもよい。換言すれば、システムは、ウェハから鏡面的に反射される光を検出するように構成されている検出チャネルを含まなくてもよい。したがって、本明細書で説明されている検査システムは、ＤＦウェハ検査だけのために構成され得る。

１つの実施形態では、１つ以上の検出チャネルのうちの少なくとも１つは、コレクターを含み、コレクターは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を収集するように構成されており、コレクターは、イメージングコレクターではない。たとえば、上記に説明されているように、検出チャネルのそれぞれは、その自身のコレクター（たとえば、図１に示されているコレクター２４および３０など）を含むことが可能であり、コレクターのそれぞれは、イメージングコレクターでなくてもよい。換言すれば、本明細書で説明されているシステム実施形態の中に含まれるコレクターの役割は、単に光を収集することであり、任意の特定のイメージング平面の上にそれを画像化することではない。このように、本明細書で説明されている実施形態は、スポットスキャニングシステムとして構成されており、スポットスキャニングシステムでは、両方のイメージング軸線がスポットによってカバーされる。加えて、コレクターのそれぞれは、単一の屈折光学エレメントとして、図１に示されているが、コレクターのそれぞれは、１つ以上の屈折光学エレメント、および／または、１つ以上の反射光学エレメントを含むことが可能であるということが理解されるべきである。

１つ以上の検出チャネルは、イメージング検出器を含まない。換言すれば、システムの中に含まれている検出器のそれぞれは、非イメージング検出器である。このように、システムの中に含まれている検出器は、光電子増倍管（ＰＭＴ）などのような非イメージング検出器であることが可能であるが、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラおよび時間遅延積分（ＴＤＩ）カメラなどのような、イメージング検出器でなくてもよい。また、検出器は、当技術分野で知られている任意の他の適切な非イメージング検出器を含むことも可能である。このように、検出器のそれぞれは、強度などのような、散乱光の特定の特性を検出するように構成され得るが、イメージング平面の中の位置の関数として、そのような特性を検出するように構成されていなくてもよい。そうであるので、システムの検出チャネルのそれぞれの中に含まれている検出器のそれぞれによって発生させられる出力は、信号またはデータであることが可能であるが、イメージ信号またはイメージデータでなくてもよい。そのうえ、本明細書で説明されている検出器は、マルチ感光性エレメントデバイス（たとえば、ＣＣＤカメラ）の中の単一の感光性エレメント（たとえば、ピクセル）として構成されていないということが理解されるべきである。

システムがウェハの上の複数のスポットに同時に光を方向付けするように構成されている場合において、１つ以上の検出チャネルは、別々におよび同時に（すなわち、スペースに関して別々に、および、時間に関して同時に）複数のスポットのそれぞれから散乱させられた光を収集および検出するように構成され得る。たとえば、複数のスポットのすべてから散乱させられた光は、別々におよび同時にコレクターによって収集され得る。換言すれば、１つのコレクターは、ウェハの上の同時に照射されたスポットから散乱させられた光を別々におよび同時に収集するために使用され得る。

次いで、検出チャネルの中に含まれている検出器は、スポットのそれぞれから収集された光を別々におよび同時に検出するように構成され得る。たとえば、検出チャネルのそれぞれは、２つ以上の検出器（図１には図示せず）を含むことが可能であり、検出チャネルのそれぞれの中に含まれている検出器の数は、同時に照射されるスポットの数に等しくなっていることが可能である。次いで、スポットのそれぞれから別々に収集された光がその対応する検出器だけに方向付けされるように、検出チャネルが構成され得る。このように、それぞれの検出チャネルは、複数のスポットのすべてからの光を別々におよび同時に収集する１つのコレクターと、スポットのそれぞれから収集される光を別々におよび同時に検出する複数の検出器とを含むことが可能である。検出チャネルのすべての中に含まれている検出器のすべては、非イメージング検出器であることが可能である。換言すれば、システムの検出チャネルが１つの検出器を含むかまたは複数の検出器を含むかにかかわらず、検出器のそれぞれは、好ましくは、非イメージング検出器である。

したがって、本明細書で説明されているシステム実施形態は、非イメージングウェハ検査システムとして構成されている。とりわけ、さらに上記に説明されているように、システムの照射サブシステムは、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするように構成されており、少なくとも１つのスポットは、サイズが相対的に小さい。加えて、システムの検出チャネルの中に含まれているコレクターは、非イメージングのものであり、検出チャネルの中に含まれている検出器は、非イメージングのものである。したがって、ウェハの上で照射されるスポットが、ポイントであると考えられるのに十分に小さいという点、および、スポットから散乱させられた光が、ポイントごとに収集されるという点において、システムは、一般に「ポイントイメージング」システムと称され得る。さらに上記に説明されているように、検出チャネルの検出器が散乱光のイメージを形成するように、システムは構成されていない。しかし、本明細書でさらに説明されているように、システムのコンピュータサブシステムは、ポイントごとの検出器の非イメージング出力を使用して、ウェハの上のエリアのイメージを構築することが可能である。したがって、システムはウェハのイメージを光学的に形成しないが、ウェハのイメージは、電子的に形成され得る。加えて、システムはウェハのイメージを光学的に形成しないので、システムの解像度は、コレクターおよび／または検出器のイメージング能力ではなく、ウェハの上の少なくとも１つのスポットによって規定される。

したがって、本明細書で説明されているシステムは、多数の重要な点で、他のタイプの検査システムとは異なっている。たとえば、いくつかの検査システムは、ウェハの上の相対的に大きい（たとえば、数十ｕｍ）２Ｄエリアを照射するように構成されており、また、位置の関数として、そのエリアからの光を検出するように（すなわち、照射されるエリアからの光のイメージを形成するように）構成されている。そのようなシステムは、ウェハの上の相対的に大きいエリアが光で「あふれている」ので、一般に「フラッド（ｆｌｏｏｄ）照射」システムと称され得る。別のタイプの検査システムは、１Ｄまたはライン照射システムであり、１Ｄまたはライン照射システムでは、ウェハの上の相対的に大きい（たとえば、数十ｕｍ）１Ｄエリアが照射され、光が、位置の関数として、そのエリアから検出される（すなわち、照射されるラインから光のイメージを形成する）。したがって、本明細書で説明されているシステム実施形態とは異なり、フラッド照射およびライン照射タイプシステムは、検出器平面において、ウェハのイメージを光学的に形成する。本明細書で説明されている実施形態は、そのような照射およびイメージングのために構成されていないので、本明細書で説明されている実施形態は、本明細書でさらに説明されることとなるように、これらの他のタイプの検査システムを上回る多数の重要な利点を有している。

また、本明細書で説明されている実施形態は、全体的に、狭帯域レーザースキャニングシステムとして説明され得る。本明細書で説明されているシステムの構成は、ハイエンドラインモニタリング（ｈｉｇｈ ｅｎｄ ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）（ＨＥＬＭ）の適用、同様に、≦１ｘｎｍデザインルールの適用に関して、それらをとりわけ有用にする。たとえば、従来から、レーザーベースの検査ツールは、ウェハの上のダイのアレイ領域の中の最良の感度を実証してきたが、縮小するデザインルールがますます複雑な製作技法とともに組み合わせられ、レーザーベースの検査ツールの感度の改善が、ダイのロジック領域に関して要求されている。これらの要求を満たすために、本明細書で説明されている実施形態が生成された。さらに本明細書で説明されているように、場合によっては、本明細書でさらに説明されている先進的なケアエリア技術と組み合わせて、本明細書でさらに説明されている光遮断エレメントを活用することによって、実施形態は、これらの要求を満たすことが可能であり、繰り返しのロジック構造および非繰り返しのロジック構造の両方の検査のためのレーザーベースの検査システムの感度を劇的に増加させる。

また、１つ以上の検出チャネルのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第１の部分が検出器に到達するのを阻止し、一方、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第２の部分が検出器によって検出されることを可能にするように構成されている、少なくとも１つのエレメントを含む。光の１つ以上の第１の部分は、ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられ、光の１つ以上の第２の部分は、１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられない。

そこからの散乱光が遮断される１つ以上のパターン付きの特徴は、ウェハの上のロジック領域の中に含まれているパターン付きの特徴のいずれかを含むことが可能である。たとえば、１つの実施形態では、１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の非周期的なパターン付きの特徴を含む。別の実施形態では、１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の非繰り返しのパターン付きの特徴を含む。追加的な実施形態では、１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の繰り返しのパターン付きの特徴を含む。

このように、上記に説明されているように構成されている少なくとも１つのエレメントは、検出器の出力の中のロジック領域の中に形成されているパターン付きの特徴から散乱させられた光、および、したがって、その出力から構築されるイメージを抑制するように構成され得る。たとえば、上記に説明されている光遮断エレメントが、検出チャネルの中に含まれていない場合には、検出チャネルの中に含まれている検出器の出力から本明細書でさらに説明されているように構築されるイメージは、ロジック領域の中のパターン付きの特徴から散乱する相対的に強い光を含むことが可能である。しかし、光遮断エレメントが検出チャネルの中に含まれているときには、本明細書でさらに説明されているように構築されるイメージは、ロジック領域の中のパターン付きの特徴から散乱する光をほとんど含まないことが可能である。また、本明細書で説明されている光遮断エレメントは、ロジック領域の中のパターン付きの特徴から散乱する光を劇的に抑制することが可能である（たとえば、それは、光遮断エレメントを備えるときと比較して、本明細書で説明されているシステム実施形態を使用して、光遮断エレメントなしで生成されるイメージにおいて、１０００倍以上のオーダーである）。

このように、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのエレメントの１つ以上の特性が、１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性に基づいて決定される。たとえば、少なくとも１つのエレメントは、パターン付きの特徴から散乱させられた光を遮断するように構成されているので、および、パターン付きの特徴から散乱させられた光の特性は、その／それらの特性に応じて変化することとなるので、パターン付きの特徴の特性は、少なくとも１つのエレメントの構成を決定することとなる。このように、検出チャネルの瞳面（ｐｕｐｉｌ ｐｌａｎｅ）の中のロジック特徴の散乱を「学習する」または決定することによって、散乱は、本明細書でさらに説明されているように遮断され得る。少なくとも１つのエレメントの１つ以上の特性は、このように経験的にまたは実験的に決定され得る。

経験的なケースでは、パターン付きの特徴の特性は、パターン付きの特徴に関する設計データに基づいて決定され得、場合によっては、パターン付きの特徴がウェハの上にどのように形成されることが予期されるかということに基づいて、設計通りの特性に対する変化を伴い、それは、特徴を形成するために使用されるプロセスについての情報、および／または、特徴を形成するために使用されるプロセスのシミュレーションに基づいて決定され得る。次いで、パターン付きの特徴の特性は、それ／それらがウェハの上に形成されることとなるときに、パターン付きの特徴から散乱する予期される光を決定するために使用され得る。次いで、コレクターに対して散乱する予期される光は、そのコレクターのために使用されることとなる１つ以上の光遮断エレメントの特性を決定するために使用され得る。より具体的には、パターン付きの特徴の散乱する光がコレクターに対して決定されると、光遮断エレメントは、対応する位置に配置され、それによって、そのように散乱することを阻止することが可能である。

実験的に、パターン付きの特徴から散乱させられた光の特性は、たとえば、システムのコレクターの瞳面（図示せず）の中にイメージングデバイス（たとえば、カメラ、図示せず）を位置決めすることによって決定され得る。次いで、検査されることとなるロジック領域のエリアの中のパターン付きの特徴が少なくとも１つのスポットによって照射および／またはスキャンされるように、ウェハが位置決めされ得る。たとえば、ＮａｎｏＰｏｉｎｔ（本明細書でさらに説明されている）が、ウェハの上のどこへ行くか（たとえば、１つ以上のホットスポットへ）を決定するために使用され得、また、イメージングデバイスが、ウェハの上の場所における散乱を測定するために使用され得る。また、測定が実施される場所は、ウェハに関する検査結果に基づいて決定され得、検査結果は、欠陥場所を含むことが可能である。また、ウェハまたは他の同様のウェハの検査のために使用されることとなるシステムの追加的なパラメーターが決定され得る。たとえば、光学研究が、適切な照射角度および偏光を特定するために実施され得る。それらのパラメーターが決定されると、次いで、パターン付きのロジック特徴の散乱が測定され得る。そのような照射および／またはスキャニングの間に発生させられたイメージングデバイスの出力（たとえば、位置の関数としての散乱）は、次いで、たとえば、散乱光の中のパターンに基づいて、パターン付きの特徴に対応する散乱光を特定するために使用され得る。次いで、その特定された散乱光の特性は、光遮断エレメントの特性を決定するために使用され得る。そうであるので、瞳面の中の散乱光の測定は、適当な遮断構成を決定するために使用され得る。このように、少なくとも１つの光学エレメントは、システムの瞳面において、回折スポットを遮断することが可能である。

少なくとも１つのエレメントは、パターン付きの特徴から散乱させられた光に応じて、多数の異なる方式で、パターン付きの特徴から散乱させられた光の１つ以上の第１の部分を遮断するように構成され得る。たとえば、光遮断エレメントは、その対応するコレクターの全体部分の中の光を遮断するように構成され得る（たとえば、コレクターの前方側または後方側の半分）。別の例では、光遮断エレメントは、１Ｄアレイの中に配置されているその対応するコレクターの２つ以上の部分を遮断するように構成され得る（たとえば、コレクターによって収集される光の中の一連のライン）。追加的な例では、光遮断エレメントは、２Ｄアレイの中に配置されているその対応するコレクターの２つ以上の部分を遮断するように構成され得る（たとえば、コレクターによって収集される光の中のスポットのアレイ）。そのうえ、光遮断エレメントは、そのコレクターの中の単一のエリアの中の光を遮断するように構成され得る。たとえば、光遮断エレメントは、コレクターの中の単一のライン、スポット、またはエリア（正方形、長方形、円形、不規則形、自由形態、または多角形などのような、任意の２Ｄ形状を有する）を遮断するように構成され得る。

少なくとも１つのエレメントは、遮断されることとなる光散乱のタイプに応じて、さまざまな構成を有することが可能である。たとえば、少なくとも１つのエレメントは、不透明なロッドのセットを含むことが可能であり、不透明なロッドのセットは、パターン付きの特徴から散乱させられた光に応じて、アパーチャーの中へ、および、アパーチャーから外へ、個別に移動させられ得る。個々のロッドは、１つ以上の方向から（たとえば、１つの方向だけから、または、２つの対向する方向もしくは垂直方向に）アパーチャーの中へ移動させられ得る。このように、少なくとも１つのエレメントは、純粋にまたは完全に機械的な遮断エレメントであることが可能である。また、他のそのような機械的な遮断エレメントは、コレクターを部分的に遮断するために使用され得るシャッターなどのような少なくとも１つのエレメントとして使用され得る。そうであるので、本明細書で説明されているシステムは、パターン付きのロジック特徴に起因して回折スポットを遮断するために、機械的な遮断器を使用することが可能である。

また、少なくとも１つのエレメントは、異なる方式で、パターン付きの特徴から散乱させられた光を遮断するように構成され得る。たとえば、少なくとも１つのエレメントは、電気光学デバイス（ＥＯＤ）、音響光学デバイス（ＡＯＤ）、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスとして構成され得る。１つのそのような例では、少なくとも１つのエレメントは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスであることが可能であり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスの光遮断特性は制御され、コレクターを横切って変化させられ得る。別のそのような例では、ＡＯＤは、本明細書で説明されているように決定される特定のパターンで、コレクターとその対応する検出器との間の光学経路からの光を屈折させるために使用され得る。追加的なそのような例では、アレイの中の個々のミラーが、コレクターとその対応する検出器との間の光学経路から外へパターン付きの特徴から散乱させられた光を反射させることができるように、マイクロミラーアレイなどのようなＭＥＭＳデバイスが制御および変化させられ得る。

一般に、少なくとも１つのエレメントは、本明細書で説明されているものなどのような、パターン付きの特徴から散乱させられた光を遮断するために使用され得る任意の適切なエレメントを含むことが可能であり、また、本明細書で説明されているものなどのような、システムの中で使用される少なくとも１つのエレメントは、たとえば、遮断するために使用されることとなる光散乱パターン、少なくとも１つのエレメントの特性がどれくらい迅速に変化させられることを必要とするかということ、および、コストなど、多数の要因を考慮に入れることによって選択され得る。

１つの実施形態では、システムは、１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性に基づいて、少なくとも１つのエレメントの１つ以上の特性を変更するように構成されている。換言すれば、パターン付きの特徴からの光を遮断するために本明細書で説明されているように構成されているエレメントは、好ましくは、変更可能であり、したがってフレキシブルである。そうであるので、本明細書で説明されている実施形態は、フレキシブルアパーチャーとして構成され得るフレキシブルエレメントを使用して、ロジック（ランダムおよび繰り返しの）エリアの中のパターン抑制のために構成されている。１つのそのような場合では、光遮断エレメントが、物理的なロッドのセットを備えたアパーチャーを含む場合には、アパーチャーの特性は、物理的なロッドを使用してカスタマイズされ、さまざまな用途に関して（たとえば、ニューサンス（ｎｕｉｓａｎｃｅ）、繰り返しのパターン抑制など）アパーチャーの特定の部分をマスクすることが可能である。

いくつかの実施形態では、１つ以上のパターン付きの特徴からの散乱光を遮断することは、システムの解像度を変更しない。たとえば、本明細書で説明されている実施形態では、コレクターは、非イメージングコレクターであり、それは、イメージングが（たとえば、ｘ軸における）照射と（たとえば、ｙ軸における）収集との間で分割され得る光学的なイメージングベースの検査システムとは対照的である。そのようなイメージングベースのシステムとは対照的に、本明細書で説明されているようにコレクターを部分的に遮断することは、システムの解像度に対する影響はなく、一方、イメージングシステムにおいては、コレクターを部分的に遮断することは、解像度に影響を与える（すなわち、低減させる）。このように、非イメージングコレクターは、解像度の損失なしに、収集角度におけるフレキシビリティーを可能にする。たとえば、本明細書で説明されている光遮断エレメントは、解像度の損失なしに、繰り返しのロジックを遮断するために使用され得る。

１つの実施形態では、少なくとも１つのエレメントは、１つ以上のパターン付きの特徴に起因して少なくとも１つのスポットから散乱させられた光のフーリエフィルタリングのために構成されていない。たとえば、現在のレーザースキャニングツール（イメージングベース）は、繰り返しのロジックを抑制するためにフーリエフィルタリングを使用してきた（解像度の損失を伴う）。しかし、フーリエフィルタリングは、本明細書で説明されているパターン付きの特徴（たとえば、ランダムロジック）には役に立たない。その理由は、周期的な回折スポットが存在しないからである。換言すれば、検査されているウェハの上のエリアの中に位置付けされているパターン付きの特徴は周期的でないので、本明細書で説明されている少なくとも１つのエレメントによって遮断されることとなるそのような特徴からの散乱は、周期的でないこととなる。そうであるので、フーリエフィルタリングは、そのような散乱を遮断するために使用することができない。

いくつかの実施形態では、ウェハの上の１つ以上のダイの中に形成されているロジック領域の１つだけまたは複数の部分にわたって、少なくとも１つのスポットがスキャンされることを引き起こすように、スキャニングサブシステムは構成されている。１つのそのような実施形態では、ロジック領域の１つ以上の部分は、ウェハの上のマイクロケアエリア（ＭＣＡ）に対応している。ケアエリアは、たとえば、ウェハの上に形成されているデバイスに関する設計情報に基づいて決定され得る。たとえば、設計情報は、設計の中の「ホットスポット」に対応するロジック領域の中のエリアを決定するために使用され得る。「ホットスポット」は、そのエリアが他のエリアよりも欠陥の影響を受けやすい、および、そのエリアが他のエリアよりも適正なデバイス機能に対して重要であるなどの、少なくとも１つの理由のために、ユーザーにとって特定の関心のある設計の中のエリアとして、一般的に定義され得る。ケアエリアは、それらの実質的に小さいサイズ（たとえば、１ｕｍ未満の寸法を有する）に起因して、ＭＣＡと考えられ得る。

ＭＣＡは、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ、Ｍｉｌｐｉｔａｓ、Ｃａｌｉｆ．から市販されているＮａｎｏＰｏｉｎｔ（商標）技術を使用して、決定され、スキャンされ、および検査され得る。たとえば、ＮａｎｏＰｏｉｎｔは、検査のための強化された感度を生み出すおよび提供することに影響を与え得る、設計の中の重要なエリアを特定することを助けるために使用され得る。また、ＮａｎｏＰｏｉｎｔは、実質的に極めて小さいケアエリアを引き、重要な領域を特定し、また、重要なエリアよりもノイズが多いが重要度が低く、かつ、重要なエリアとは異なる閾値で検査される領域から、それらを隔離するために使用され得る。これらの実質的に極めて小さい重要なエリアは、ロジック特徴を有することが可能であり、ロジック特徴は、ノイズに寄与し、また、特定の散乱挙動を有する。したがって、本明細書でさらに説明されているように、トレーニング（ｔｒａｉｎｉｎｇ）方法を使用して、この散乱挙動が決定され得、また、本明細書で説明されているものなどのような光遮断エレメントは、これらの特徴から散乱を遮断するために使用され得る。散乱を遮断することは、欠陥に関してノイズの多いロジック特徴からの強度を抑制し、強化された欠陥捕獲につながることとなる。たとえば、パターン付きの特徴からの散乱を遮断した後に、取り囲むロジック特徴の強度は、欠陥に対してかなり落ちることとなり、したがって、感度をかなり改善する。

したがって、ＮａｎｏＰｏｉｎｔトレーニングは、ロジック特徴からの散乱を遮断するために、相対的に小さい重要なケアエリアの上で実施され得る。たとえば、ＮａｎｏＰｏｉｎｔは、欠陥が位置付けされ得るケアエリアを特定するために使用され得る。次いで、本明細書で説明されている実施形態は、ケアエリアをスキャンするために、および、システムの１つ以上のコレクターの瞳面の中の散乱を記録するために使用され得る。次いで、光遮断エレメントは、散乱するが最も明るい場所を遮断するために、本明細書でさらに説明されているように構成され得る。

また、ＭＣＡは、本出願人が所有する、２００９年８月４日にザファール（Ｚａｆａｒ）らに対して発行された米国特許第７，５７０，７９６号、および、２０１０年３月９日にクルカルニー（Ｋｕｌｋａｒｎｉ）らに対して発行された米国特許第７，６７６，０７７号、ならびに、チャン（Ｚｈａｎｇ）らによって２０１４年１２月８日に出願された米国特許出願第１４／５６３，８４５号に説明されているように、決定され、スキャンされ、および検査され得、そのすべては、本明細書に完全に述べられているかのように、引用して援用されている。本明細書で説明されている実施形態は、これらの特許および特許出願に説明されているようにさらに構成され得る。

このように、本明細書で説明されている実施形態は、ＮａｎｏＰｏｉｎｔを使用して、ロジック（ランダムおよび繰り返し）の中のパターン抑制のために構成され得る。加えて、上記に説明されているように、実施形態は、フレキシブル光学エレメント（または、フレキシブルアパーチャー）を使用して、ロジック（ランダムおよび繰り返し）の中のパターン抑制のために構成され得る。したがって、実施形態は、ＮａｎｏＰｏｉｎｔと組み合わせてフレキシブルアパーチャーを使用して、ロジック（ランダムおよび繰り返し）の中のパターン抑制のために構成され得る。加えて、本明細書でさらに説明されているように、実施形態は、収集アパーチャーからの解像度およびフレキシブルアパーチャー機能性を切り離す、斜めの照射サブシステムなどのような複数の光学的なハードウェアコンポーネントと、ＮａｎｏＰｏｉｎｔなどのようなイメージ処理技法を含むソフトウェアコンポーネントとを使用することが可能である。

したがって、本明細書で説明されている実施形態は、ＭＣＡおよび／またはＮａｎｏＰｏｉｎｔ支援型のランダムロジック抑制のために構成され得る。システム実施形態のそのような構成は、他の現在使用されている検査システムを上回る多数の利点を提供する。たとえば、ロジックエリアの中の欠陥の検出は、ダイごとのプロセス変動および他のシステマティックノイズ供給源によって、かなり影響を与えられる。ＮａｎｏＰｏｉｎｔを使用して、システムは、「ホットスポット」エリアだけを検査することが可能であり、「ホットスポット」エリアは、典型的に、サイズが１ｕｍ程度に小さい。実質的なノイズの供給源であり得るロジックエリアの残りの部分は無視され得る。現在使用されているレーザースキャニング検査ツールは、繰り返しのロジックを抑制するためにフーリエフィルタリングを使用している。しかし、フーリエフィルタリングは、回折スポットが存在しないので、ランダムロジックの中では働かない。典型的に、ランダムロジック構造は、検出されている欠陥と比較して相対的に大きく、散乱物理学から、我々は、相対的に大きい構造がコレクターの中で特定の散乱挙動を有するということを知っている。したがって、ＮａｎｏＰｏｉｎｔを使用して、少なくとも１つのエレメントは、実質的に小さいケアエリアの上でトレーニングされ、相対的に大きいロジック特徴からの散乱光を遮断することが可能である。次いで、少なくとも１つのエレメントは、欠陥に対して、ロジック特徴からの強度を抑制することが可能である。繰り返しになるが、コレクターは部分的に遮断されているが、システムアーキテクチャーに起因するシステムの解像度に対する影響はない。

本明細書で説明されている実施形態の別の利点は、それらは、レーザースキャニングツールがロジック検査市場において競争力を持つようになることを可能にするということである。たとえば、本明細書で説明されている実施形態は、ロジックパターン付きの特徴を解像するというよりも、それを抑制するように構成されているので、斜めの入射が、本明細書で説明されている実施形態において、垂直の入射の代わりに使用され得、それは、スループットにおいて重要な利点を提供し、したがって、所有コストを低下させる。それとは対照的に、ロジック検査において従来から、検査ツールは、ロジックパターンを解像するように設計されており、それは、縮小するパターンサイズに起因して、ますます短い波長および高い解像度を要求する。そうであるので、ロジック検査は、典型的に、広帯域ＢＦ検査ツールを使用して実施されている。しかし、それらのタイプの検査ツールは、典型的に、レーザーベースのＤＦ検査ツールよりもはるかに遅い。したがって、本明細書で説明されている実施形態は、ロジック検査に関して、現在使用されているロジック検査システムによって提供されるものよりもはるかに高いスループットを提供する。

追加的な利点は、本明細書で説明されている実施形態が、ロジックパターン付きの特徴からの散乱を解像するというよりも、それを抑制するように構成されているので、本明細書で説明されている実施形態が、ロジックの中の相対的に低い解像度および相対的に高いスループットモードのために構成され得るということである。したがって、本明細書で説明されている実施形態は、解像目的のために通常要求される高い開口数（ＮＡ）のレンズを必要としない。

別のそのような実施形態では、ロジック領域の１つ以上の部分のそれぞれは、その中に形成されている同じパターン付きの特徴を有するように設計されている。たとえば、その中に形成されている実質的に同じパターン付きの特徴（および、したがって、パターン付きの特徴に起因して、実質的に同じ光散乱）を有することとなるロジック領域の一部分だけ（または、ロジック領域の中のケアエリア）は、スキャンの間に少なくとも１つの光遮断エレメントを変化させることを回避するために、スキャンの中で検査され得る。このように、異なるタイプのホットスポットが、ウェハのロジック領域の中で検査されることとなる場合には、１つのタイプのホットスポットは、ウェハの１つのスキャンの中で検査され得、別のタイプのホットスポットは、ウェハの別のスキャンの中で検査され得、少なくとも１つの遮断エレメントの１つ以上の特性は、スキャン同士の間で変更され得る。しかし、異なるタイプのホットスポットが、その中に形成されているパターン付きの特徴からの実質的に同じ散乱を有することとなる場合には、異なるタイプのホットスポットが、１つのスキャンの間に少なくとも１つの遮断エレメントを変化させることなく、１つのスキャンの中で検査され得る。

したがって、上記に説明されているように、ウェハのスキャンは、ロジック領域のケアエリアまたはホットスポットの１つのタイプだけを検査することを含むことが可能である。しかし、また、本明細書で説明されている実施形態は、単一のスキャンまたは単一の検査プロセスにおいて、ロジック領域の中のケアエリアまたはホットスポットの複数のタイプの検査のために構成され得る。たとえば、別の実施形態では、スキャニングサブシステムは、ウェハの上の１つ以上のダイの中に形成されているロジック領域の１つだけまたは複数の第１の部分にわたって、および、ウェハの上の１つ以上のダイの中に形成されているロジック領域の１つ以上の第２の部分にわたって、少なくとも１つのスポットがスキャンされることを引き起こすように構成されている。ロジック領域の１つ以上の第１の部分の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴は、ロジック領域の１つ以上の第２の部分の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性とは異なっている、１つ以上の特性を有している。ロジック領域の異なる部分の中のパターン付きの特徴の１つ以上の特性は、パターン付きの特徴から散乱する光に影響を及ぼすこととなる、形状、寸法、配向などのような、パターン付きの特徴の任意の特性を含むことが可能である。

そのような実施形態では、ロジック領域の１つ以上の第１の部分がスキャンされているか、または、ロジック領域の１つ以上の第２の部分がスキャンされているかに応じて、システムは、少なくとも１つのエレメントを変更するように構成され得る。たとえば、ロジック領域の異なる部分の中のパターン付きの特徴は、上記に説明されているように異なる特性を有しているので、異なる部分は、瞳面の中に異なる散乱特性を有することとなる。したがって、ロジック領域の異なるタイプの部分の両方の中のパターン付きの特徴から光を実質的に遮断するために、本明細書で説明されている光遮断エレメントの特性は、ロジック領域のどの部分が検査されているかに応じて変化させられなければならない可能性が最も高いこととなる。

スキャンされているロジックエリアの部分に応じて、光遮断エレメントの特性を変化させることは、いくつかの異なる方式で実施され得る。たとえば、１つのそのような実施形態では、ロジック領域の１つ以上の第１の部分が、ロジック領域の１つ以上の第２の部分と同じパスでスキャンされる。このように、光遮断エレメントの特性は、ロジック領域部分のどの部分がスキャンされているかに応じて、スキャンの間に変化させられ得る。そのような実施形態では、光遮断エレメントの構成およびスキャニングの速度は、この実施形態が実用的であるかどうかを決定することが可能である。たとえば、完全に機械的な光遮断エレメントが変化させられ得る速度は、スキャニング速度と比較して、相対的に遅い可能性がある。したがって、スキャンの間にそのような光遮断エレメントの構成を変化させることは、いくらかのユーザーにとっては許容不可能なスキャニング速度の低減を必要とする可能性がある。しかし、ＥＯＤ、ＡＯＤ、およびＭＥＭＳデバイスなどのような、本明細書で説明されている他の光遮断エレメントは、（たとえば、スキャニング速度を近似するレートで）機械的なエレメントよりもはるかに迅速に変化させられ得る。したがって、そのような光遮断エレメントは、スループットの低減なしに、単一のスキャンの中の異なるタイプのケアエリアのスキャニングを可能にする。

別のそのような実施形態では、ロジック領域の１つ以上の第１の部分は、１つのパスでスキャンされ、ロジック領域の１つ以上の第２の部分は、別のパスでスキャンされる。このように、ウェハの異なるパスが実施され得、ロジック領域の異なる部分が、異なるパスで検査され得る。そうであるので、１つのスキャンが、ロジックケアエリアの１つのタイプの複数の場合を検査するように実施され得、次いで、別のスキャンが、ロジックケアエリアの異なるタイプの複数の場合を検査するように実施され得る、などとなっている。異なるパス同士の間で、光遮断エレメントの構成は、予期されるパターン付きの特徴の光散乱に基づいて変化させられ得る。したがって、そのような検査は、異なるタイプのロジックケアエリアスキャンが同じスキャンで検査され得る場合よりも長い時間を要する可能性があるが、光遮断エレメントの特性が変化させられ得る速度にかかわらず、そのような検査が実施され得る。

また、システムは、出力に基づいてウェハの上の欠陥を検出するように構成されているコンピュータサブシステムを含む。たとえば、図１に示されているように、システムは、コンピュータサブシステム３６を含む。コンピュータサブシステム３６は、検出チャネルの検出器によって発生させられる出力を獲得するように構成されている。たとえば、スキャニングの間に検出器によって発生させられる出力は、コンピュータサブシステム３６に提供され得る。とりわけ、コンピュータサブシステムは、（たとえば、図１の中で点線によって示されている１つ以上の伝送媒体によって、（それは、当技術分野で知られている任意の適切な伝送媒体を含むことが可能である））検出器のそれぞれに連結され得、コンピュータサブシステムが、検出器によって発生させられる出力を受信することができるようになっている。コンピュータサブシステムは、任意の他の適切な様式で、検出器のそれぞれに連結され得る。

コンピュータサブシステムは、任意の適切な欠陥検出方法および／またはアルゴリズムを使用して、任意の適切な様式で、ウェハの上の欠陥を検出するように構成され得る。たとえば、出力が、本明細書で説明されているように１つ以上の検出チャネルの１つ以上の検出器によって発生させられると、出力は、任意の適切な方法および／またはアルゴリズムに対する入力として使用され得る。１つの例では、強度などのような、出力の１つ以上の特性は、閾値と比較され得、また、閾値を上回る１つ以上の特性を有する出力のいずれかは、可能性のある欠陥に対応するものとして特定され得、一方、閾値を上回る１つ以上の特性を有していない出力は、可能性のある欠陥に対応するものとして特定されない可能性がある。当然のことながら、多くの他の欠陥検出方法および／またはアルゴリズムが可能であり、出力とともに使用される方法および／またはアルゴリズムが、場合によっては、ウェハの特性および／またはウェハの上の関心の欠陥と組み合わせた、出力の特性に基づいて、選択および／または決定され得る。

いずれのケースでも、パターン付きのロジック特徴からの散乱光は、本明細書で説明されている実施形態によって実質的に抑制されるので、および、欠陥からの散乱は、瞳面において典型的に不均一であるので、欠陥散乱は、ロジック特徴散乱から区別され得る。換言すれば、パターン付きのロジック特徴および欠陥は、異なって光を散乱させることとなるので、および、本明細書で説明されている実施形態は、パターン付きのロジック特徴から散乱させられた光だけを遮断するように構成されているので、実施形態は、パターン付きのロジック特徴からの任意の散乱またはほとんどの散乱ではなく、欠陥から散乱させられた光を検出することとなる。したがって、本明細書で説明されている実施形態によって発生させられる出力は、ウェハの上の欠陥に応答することとなるが、パターン付きのロジック特徴に実質的に応答しないこととなる。

たとえば、本明細書で説明されている光遮断エレメントがシステムの中に含まれていない場合には、ロジックパターン付きの特徴からの回折スポットは、システムの瞳面の中に明確に見られることとなる。したがって、パターン付きのロジック特徴のイメージは、（本明細書でさらに説明されているように）システムの非イメージング出力から発生させられる任意のイメージの中に存在することとなる。それとは対照的に、光遮断エレメントが、システムの中に含まれ、そのような回折スポットを遮断するように適正に構成されているときには、（本明細書でさらに説明されているように）システムの非イメージング出力から発生させられるイメージは、パターン付きの特徴のイメージを含まないこととなる。したがって、繰り返しのロジック特徴の強度は、本明細書で説明されている光遮断エレメントを使用して発生させられる出力の中で、実質的にまたはほとんど完全に抑制され得る。

したがって、本明細書で説明されている光遮断エレメントを使用することは、構築されるイメージから、望まれないウェハ特徴を除去する。そうであるので、出力は、パターン付きのロジック特徴に起因して、はるかに少ないノイズを含有することとなる。したがって、本明細書で説明されている光遮断エレメントは、欠陥に対する感度を強化することを助ける。とりわけ、本明細書で説明されている実施形態の出力を使用して実施される欠陥検出は、欠陥として誤って検出されるノイズによって出力が圧倒されることとならないので、より高い感度で実施され得る。したがって、本明細書で説明されている光遮断エレメントを使用して回折スポットを抑制することは、繰り返しのロジックパターンの中の欠陥に対する感度をかなり改善することが可能である。

いくつかの実施形態では、コンピュータサブシステムは、検出器の出力に基づいてロジック領域の少なくとも１つのイメージを生成させるように構成され、また、少なくとも１つのイメージに基づいてウェハの上の欠陥を検出するように構成されており、１つ以上のパターン付きの特徴は、少なくとも１つのエレメントによる光の１つ以上の第１の部分の遮断に起因して、少なくとも１つのイメージの中で解像することができない。たとえば、上記に述べられているように、システムは、ウェハのイメージを光学的に形成するようには構成されていない。しかし、システムは、（たとえば、スキャニングサブシステムからの情報に基づいて）ウェハの上で個々の出力が発生させられた場所を決定することが可能であるので、１つ以上の検出器によって発生させられる個々の出力は、その位置情報に基づいて「一緒にまとめられ」、ウェハの上の少なくとも１つのスポットのエリアよりも大きい、ウェハの上のエリアのイメージを形成することが可能である。そのようなイメージ生成は、イメージ処理の技術分野で知られている任意の適切な方法および／またはアルゴリズムを使用して実施され得る。

パターン付きの特徴の散乱は、システムによって発生させられる出力の中で抑制されているので、パターン付きの特徴の散乱は、そのような出力を使用して発生させられる任意のイメージの中で抑制されることとなる。そうであるので、コンピュータサブシステムによって構築されるイメージは、パターン付きの特徴から散乱する光が実質的にないこととなる。パターン付きの特徴から散乱する光は、特に欠陥から散乱する典型的な光と比較して、典型的に相対的に強いので、このように構築されるイメージは、欠陥に関して、より大きい信号対雑音比を有することとなる。そうであるので、イメージの中のパターン付きの特徴の光散乱抑制は、パターン付きの特徴光散乱がイメージの中に存在する場合よりも、はるかに感度の高い欠陥検出を可能にすることとなる。したがって、本明細書で説明されている実施形態は、ロジックエリアの中のレーザーベースの検査システムの感度をかなり高めるために使用され得、それによって、ＨＥＬＭ用途、および、他の以前に開拓されていない用途に関して、そのようなシステムを採用することを増加させる機会を提供する。

イメージが上記に説明されているように構築されると、欠陥検出は、任意の適切な方法および／またはアルゴリズムを使用して、任意の適切な様式で、イメージを使用して実施され得る。換言すれば、イメージが、上記に説明されているように生成されると、それらは、欠陥検出方法およびアルゴリズムによって、任意の他のイメージと同じ様式で処置され得る。コンピュータサブシステムおよびシステムは、本明細書で説明されているようにさらに構成され得る。

別の実施形態は、本明細書で説明されているウェハの上の欠陥を検出するために、１つ以上の方法の１つ以上のステップを実施するための、コンピュータシステムの上で実行可能なプログラムインストラクションを記憶する非一時的なコンピュータ可読の媒体に関する。１つのそのような実施形態が、図２に示されている。たとえば、図２に示されているように、コンピュータ可読の媒体３８は、本明細書で説明されている方法の１つ以上のステップを実施するための、コンピュータシステム４２の上で実行可能なプログラムインストラクション４０を記憶する。

本明細書で説明されているものなどのような方法を実装するプログラムインストラクション４０は、コンピュータ可読の媒体３８の上に記憶され得る。コンピュータ可読の媒体は、磁気ディスクもしくは光ディスク、または、磁気テープ、または、当技術分野で知られている任意の他の適切な非一時的なコンピュータ可読の媒体などのような、ストレージ媒体であることが可能である。

プログラムインストラクションは、なかでも、プロシージャーベースの技法、コンポーネントベースの技法、および／または、オブジェクト指向の技法を含む、さまざまな方式のいずれかで実装され得る。たとえば、プログラムインストラクションは、必要に応じて、Ｍａｔｌａｂ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ａｃｔｉｖｅ Ｘコントロール、Ｃ、Ｃ＋＋オブジェクト、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）Ｂｅａｎｓ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓｅｓ（「ＭＦＣ」）、または、他の技術もしくは方法論を使用して実装され得る。

コンピュータシステム４２は、パーソナルコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、システムコンピュータ、イメージコンピュータ、プログラマブルイメージコンピュータ、パラレルプロセッサー、または、当技術分野で知られている任意の他のデバイスを含む、さまざまな形態をとることが可能である。一般に、「コンピュータシステム」という用語は、メモリー媒体からのインストラクションを実行する１つ以上のプロセッサーを有する任意のデバイスを包含するように、広く定義され得る。

別の実施形態は、ウェハの上の欠陥を検出するための方法に関する。そのような方法の１つの実施形態が、図３に示されている。図３のステップ５０に示されているように、方法は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けすることを含み、それは、本明細書で説明されている実施形態のいずれかにしたがって実施され得る。加えて、少なくとも１つのスポットに光を方向付けすることは、本明細書で説明されている照射サブシステムのいずれかを使用して実施され得る。また、図３のステップ５２に示されているように、方法は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットをスキャンすることも含み、それは、本明細書で説明されている実施形態のいずれかを使用して実施され得る。ウェハの上の少なくとも１つのスポットをスキャンすることは、本明細書で説明されているスキャニングサブシステムのいずれかを使用して実施され得る。

図３のステップ５４に示されているように、方法は、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第１の部分が検出器に到達するのを阻止し、一方、少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第２の部分が検出器によって検出されることを可能にすることを含み、それは、本明細書で説明されている実施形態のいずれかにしたがって実施され得る。光の第２の部分が検出されることを可能にしながら、光の第１の部分を遮断することは、本明細書で説明されている少なくとも１つのエレメントのいずれかを使用して実施され得る。光の１つ以上の第１の部分は、ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられ、光の１つ以上の第２の部分は、１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられない。光の第１および第２の部分は、本明細書で説明されているようにさらに構成され得る。検出器は、イメージング検出器ではなく、本明細書で説明されているようにさらに構成され得る。

図３のステップ５６に示されているように、方法は、ウェハの上の少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を検出器によって検出し、それによって、検出された散乱光に応答する出力を発生させることをさらに含み、それは、本明細書で説明されている実施形態のいずれかにしたがって実施され得る。光を検出することは、本明細書で説明されている検出チャネルのいずれかの検出器のいずれかを使用して実施され得る。また、図３のステップ５８に示されているように、方法は、出力に基づいてウェハの上の欠陥を検出することを含み、それは、本明細書で説明されている実施形態のいずれかにしたがって実施され得る。欠陥を検出することは、本明細書で説明されているコンピュータサブシステムのいずれかを使用して実施され得る。

また、本明細書で説明されている方法は、方法のいずれかのステップのいずれかの結果をコンピュータ可読のストレージ媒体の中に記憶することを含むことが可能である。結果は、本明細書で説明されている結果のいずれかを含むことが可能であり、当技術分野で知られている任意の様式で記憶され得る。ストレージ媒体は、当技術分野で知られている任意の適切なストレージ媒体を含むことが可能である。結果が記憶された後に、結果は、ストレージ媒体の中にアクセスされ、本明細書で説明されているように使用され得、ユーザーへの表示のためにフォーマットされ、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステムなどによって使用される。

さまざまな本発明の態様のさらなる修正例および代替的な実施形態は、この説明を考慮して当業者に明らかであることとなる。たとえば、ウェハの上の欠陥を検出するための方法およびシステムが提供される。したがって、この説明は、単なる例示目的として解釈されるべきであり、また、当業者に教示する目的のために、本発明を実施する一般的な様式である。本明細書で示されて説明されている本発明の形態は、現在好適な実施形態として受け取られるべきであるということが理解されるべきである。エレメントおよび材料は、本明細書で図示されて説明されているものに代替され得、パーツおよびプロセスは逆にされ得、本発明の特定の特徴は、独立して利用され得、すべては、本発明のこの説明の利益を得た後に当業者に明らかになることとなる。以下の特許請求の範囲に記載されているような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されているエレメントが変化させられ得る。

Claims (20)

1. ウェハの上の欠陥を検出するように構成されているシステムであって、
   ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするように構成されている照射サブシステムであって、前記照射サブシステムは、少なくとも１つの光源を含む、照射サブシステムと、
   前記少なくとも１つのスポットが前記ウェハの上でスキャンされることを引き起こすように構成されているスキャニングサブシステムと、
   １つ以上の検出チャネルであって、前記１つ以上の検出チャネルのうちの少なくとも１つは、
   前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を検出するように、および、検出された散乱光に応答する出力を発生させるように構成されている検出器、ならびに
   前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた前記光の１つ以上の第１の部分が前記検出器に到達することを阻止し、一方、前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた前記光の１つ以上の第２の部分が前記検出器によって検出されることを可能にするように構成されている少なくとも１つのエレメントであって、前記光の前記１つ以上の第１の部分は、前記ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられ、前記光の前記１つ以上の第２の部分は、前記１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられず、前記１つ以上の検出チャネルは、イメージング検出器を含まない、少なくとも１つのエレメント
   を含む、１つ以上の検出チャネルと、
   前記出力に基づいて前記ウェハの上の欠陥を検出するように構成されているコンピュータサブシステムと
   を含むシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、前記１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の非周期的なパターン付きの特徴を含むシステム。
3. 請求項１に記載のシステムであって、前記１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の非繰り返しのパターン付きの特徴を含むシステム。
4. 請求項１に記載のシステムであって、前記１つ以上のパターン付きの特徴は、１つ以上の繰り返しのパターン付きの特徴を含むシステム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのエレメントは、前記１つ以上のパターン付きの特徴に起因して前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた前記光のフーリエフィルタリングのために構成されてはいないシステム。
6. 請求項１に記載のシステムであって、前記スキャニングサブシステムは、前記少なくとも１つのスポットが、前記ウェハの上の１つ以上のダイの中に形成されている前記ロジック領域の１つだけまたは複数の部分の上でスキャンされることを引き起こすようにさらに構成されているシステム。
7. 請求項６に記載のシステムであって、前記ロジック領域の前記１つ以上の部分は、前記ウェハの上のマイクロケアエリアに対応しているシステム。
8. 請求項６に記載のシステムであって、前記ロジック領域の前記１つ以上の部分のそれぞれは、その中に形成されている前記同じパターン付きの特徴を有するように設計されているシステム。
9. 請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのスポットが、前記ウェハの上の１つ以上のダイの中に形成されている前記ロジック領域の１つだけまたは複数の第１の部分の上で、および、前記ウェハの上の前記１つ以上のダイの中に形成されている前記ロジック領域の１つ以上の第２の部分の上で、スキャンされることを引き起こすように、前記スキャニングサブシステムがさらに構成されており、前記ロジック領域の前記１つ以上の第１の部分の中に形成されている前記１つ以上のパターン付きの特徴は、前記ロジック領域の前記１つ以上の第２の部分の中に形成されている前記１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性とは異なる１つ以上の特性を有しており、前記ロジック領域の前記１つ以上の第１の部分がスキャンされているか、または、前記ロジック領域の前記１つ以上の第２の部分がスキャンされているかに応じて、前記システムは、前記少なくとも１つのエレメントを変更するようにさらに構成されているシステム。
10. 請求項９に記載のシステムであって、前記ロジック領域の前記１つ以上の第１の部分は、前記ロジック領域の前記１つ以上の第２の部分と同じパスでスキャンされるシステム。
11. 請求項９に記載のシステムであって、前記ロジック領域の前記１つ以上の第１の部分は、１つのパスでスキャンされ、前記ロジック領域の前記１つ以上の第２の部分は、別のパスでスキャンされるシステム。
12. 請求項１に記載のシステムであって、前記システムは、前記１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性に基づいて、前記少なくとも１つのエレメントの１つ以上の特性を変更するようにさらに構成されているシステム。
13. 請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのエレメントの１つ以上の特性は、前記１つ以上のパターン付きの特徴の１つ以上の特性に基づいて決定されるシステム。
14. 請求項１に記載のシステムであって、前記１つ以上の検出チャネルのうちの前記少なくとも１つは、前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた前記光を収集するように構成されているコレクターをさらに含み、前記コレクターは、イメージングコレクターではないシステム。
15. 請求項１に記載のシステムであって、前記１つ以上のパターン付きの特徴から前記散乱光を遮断することは、前記システムの解像度を変更しないシステム。
16. 請求項１に記載のシステムであって、前記コンピュータサブシステムは、前記検出器の前記出力に基づいて前記ロジック領域の少なくとも１つのイメージを生成させるようにさらに構成され、また、前記少なくとも１つのイメージに基づいて前記ウェハの上の前記欠陥を検出するようにさらに構成されており、前記１つ以上のパターン付きの特徴は、前記少なくとも１つのエレメントによる前記光の前記１つ以上の第１の部分の遮断に起因して、前記少なくとも１つのイメージの中で解像することができないシステム。
17. 請求項１に記載のシステムであって、前記照射サブシステムは、少なくとも斜めの入射角を含む１つ以上の入射角で、前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットに前記光を方向付けするようにさらに構成されており、前記少なくとも１つの光源は、少なくとも１つのレーザーを含むシステム。
18. 請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つの光源は、１つだけまたは複数の狭帯域光源を含むシステム。
19. 請求項１に記載のシステムであって、前記照射サブシステムは、前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットのうちの２つ以上に同時に前記光を方向付けするようにさらに構成されているシステム。
20. ウェハの上の欠陥を検出するための方法であって、
    ウェハの上の少なくとも１つのスポットに光を方向付けするステップと、
    前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットをスキャンするステップと、
    前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた光の１つ以上の第１の部分が検出器に到達するのを阻止し、一方、前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた前記光の１つ以上の第２の部分が前記検出器によって検出されることを可能にするステップであって、前記光の前記１つ以上の第１の部分は、前記ウェハの上のロジック領域の中に形成されている１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられ、前記光の前記１つ以上の第２の部分は、前記１つ以上のパターン付きの特徴から散乱させられず、前記検出器は、イメージング検出器ではない、ステップと、
    前記ウェハの上の前記少なくとも１つのスポットから散乱させられた光を前記検出器によって検出し、それによって、前記検出された散乱光に応答する出力を発生させるステップと、
    前記出力に基づいて前記ウェハの上の欠陥を検出するステップと
    を含む方法。

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