JP4638989B2 - 並列処理でのレチクル検査のための方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、レチクル、フォトマスク、その他の半導体材料もしくは表面などのサンプルを検査するための装置および技術に関し、より詳細には、サンプルに欠陥があるか否かを決定するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レチクルとフォトマスクは、集積回路のような電子デバイス内の同一平面上の形状パターンを決定する透明および不透明、半透明の位相変位領域を含む光学素子である。レチクルは、エッチング、イオンインプランテーション、その他の製造プロセスを施す半導体ウエハの領域を定めるために、光露光の工程で用いられる。多くの現代的な集積回路の設計では、光学レチクルの形状は、ウエハ上の対応する形状の約１〜５倍となっている。他の露光システム（例えば、Ｘ線、電子ビーム、超紫外線）でも、同程度の範囲の縮小率が用いられる。
【０００３】
光学レチクルは、通常、クロムもしくは他の適切な物質を上部に蒸着した不透明および／または半透明のホウケイ酸ガラスや水晶板のような透明な媒体から作られる。しかしながら、直接電子ビーム露光（例えば、ステンシルのマスク）やＸ線露光（例えば、アブソーバのマスク）などでは、他のマスク技術が用いられる。レチクルのパターンは、例えばレーザもしくは電子ビームによる直接書き込み技術によって形成することができる。両方の技術とも、この分野で広く用いられている。
【０００４】
各レチクルもしくはレチクルのグループの製造後、各レチクルは、通常、制御された照明器から発せられる光を当てることによって検査される。光センサへと反射した光、透過した光、もしくは直接入った光の一部に基づいて、レチクルの１つ以上の部分の光学画像が構成される。このような検査技術および装置は、当業者に周知であり、カリフォルニア州サンノゼのＫＬＡ‐テンコール社から入手できる多くの製品のように様々な市販の製品で実用されている。
【０００５】
従来の検査プロセスでは、検査されているレチクルの部分の光学画像は、通常、対応する参照画像と比較される。従来的には、参照画像は、レチクル製造に用いられた回路パターンのデータもしくはレチクル自体の近くの領域の光学画像から生成される。いずれにしても、光学画像の形状は、分析され、参照画像の対応する形状と比較される。次に、それぞれの形状の差異は、通常、閾値に対して比較される。光学画像の形状と試験形状との差異が所定の閾値よりも大きい場合には、欠陥があるということになる。
【０００６】
典型的な検査プロセスの機構は、直列に接続されたプロセッサを多数含んでいてもよい。画像データは、第１のプロセッサに送られて処理される。第１のプロセッサが、分析の１つのステップを実行した後、その結果のデータは、分析の次のステップを実行するために第２のプロセッサに送られる。画像データは、任意の数のプロセッサに直列的に送られることができる。通常、異なるプロセッサがそれぞれ、全体の分析アルゴリズムのある小部分を実行する。アルゴリズムは、通常、個々のプロセッサにハードコーディングされている。
【０００７】
画像データの一部を直列処理することは、一部の用途には十分であるが、ある条件下では、あまりに遅かったり柔軟性を欠いていたりする。例えば、回路のパターンとそれに対応するレチクルのパターンが複雑になると、そのようなレチクルの画像データは、正確に分析しなければならないデータを比較的大量に含むことになる。典型的なレチクルは、１００万×１００万ピクセルの画像データに変換することがある。それゆえ、そのような大量の画像データとなると、厄介な処理となる。
【０００８】
さらに、従来の画像処理は、すべてのプロセッサが適切に機能するか否かに左右されることが多い。すなわち、プロセッサの直列接続内の１つのプロセッサに障害が生じると、画像データは、適切に分析されなくなる。適切な分析が不可能になる状態は、特に、障害を生じたプロセッサの機能を実行する他のプロセッサが、プロセッサの直列配列の中にない場合に起こりやすい。
【０００９】
最後に、固定もしくはハードコーディングされたアルゴリズムを備えたプロセッサを含む検査システムは、画像処理に有用である可能性があるアルゴリズムすべてを扱うことができないことが多く、新しいアルゴリズムのセットが求められる場合でも、更新もしくは変更が容易ではない。例えば、新しいアルゴリズムが求められている場合に、新しいセットのアルゴリズムがハードコーディングされた新しいプロセッサに交換する必要が生じるかもしれない。この作業は、比較的時間やコストが掛かるだろう。
【００１０】
それゆえ、検査装置および技術の改良が求められている。より詳細には、さらに効率的かつ正確に画像データを処理するための機構が望まれている。さらに、プロセッサのアルゴリズムを交換するための柔軟な機構も望まれている。
【００１１】
【発明の概要】
したがって、本発明は、サンプルの複数の画像もしくは画像部分を分析するための装置および方法を提供することにより上述の問題に取り組む。概して言えば、サンプルは、複数のパッチに分割可能である。それぞれの画像は、サンプルのパッチに対応し、１つ以上のプロセッサに送られる。プロセッサは、並列で動作し、受け取った画像に様々なアルゴリズムを実行するよう構成されている。いくつかのプロセッサが、同じもしくは異なるアルゴリズムで（サンプルの同じもしくは異なるパッチに対応する）同じもしくは異なる画像を同時に分析することができる。
【００１２】
一実施形態では、サンプルの少なくとも１領域の複数の画像部分を分析するための装置が開示されている。その装置は、画像部分のうち少なくとも１つを受け取り、分析するよう構成された複数のプロセッサを備え、プロセッサは、並列で動作するよう構成されている。また、その装置は、画像データを受け取り、画像データの第１の画像部分を受け取る少なくとも１つの第１のプロセッサを選択し、画像データの第２の画像部分を受け取る少なくとも１つの第２のプロセッサを選択し、選択されたプロセッサに第１および第２の画像部分を出力するよう構成されたデータ分配システムを備える。
【００１３】
本発明の別の態様では、第１のプロセッサは、第１の画像部分に対応した第１の参照画像部分を受け取り、第１の画像部分を第１の参照画像部分と比較するよう構成され、第２のプロセッサは、第２の画像部分に対応した第２の参照画像部分を受け取り、第２の画像部分を第２の参照画像部分と比較するよう構成されている。
【００１４】
もう一つの態様では、第１のプロセッサは、第１の画像部分が対応するサンプル内のパターンを特徴付ける第１の参照データ部分を受け取るよう構成され、さらに、第１の参照データ部分を第１の参照画像部分に変換し、第１の参照画像部分を第１の画像部分と比較するよう構成されている。
【００１５】
別の実施形態では、サンプルの少なくとも１領域の複数の画像部分を検査するための装置が開示されている。その装置は、画像部分を受け取るよう構成された複数の分配部と、それぞれが対応する分配部に接続された複数のサブグループに配置された複数のプロセッサとを備える。それぞれの分配部は、選択された画像部分を関連するプロセッサのサブグループに出力するよう構成可能であり、少なくとも２つのプロセッサは、少なくとも２つの画像部分を並列で分析するよう構成されている。
【００１６】
好ましい実施形態では、それぞれのプロセッサのサブグループは、対応する分配部から選択された画像部分を受け取るために、分配部のうち対応するものに接続されたスーパーバイザプロセッサを備える。それぞれのスーパーバイザプロセッサは、関連するサブグループ内の選択されたプロセッサに選択された画像部分を分配するよう構成可能である。
【００１７】
さらに他の実施形態では、多くの微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理する方法が開示されている。マルチプロセッサシステムでの検査から得られたデータが受け取られる。そのシステムは、マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサとを備える。データは、マスタープロセッサを用いてグループに分割される。データのグループはそれぞれ、サンプルの部分に由来する情報に対応しており、各グループは、所定の時間間隔でスレーブプロセッサが処理できる量のデータを有している。データグループは、スレーブプロセッサで処理され、サンプルと微細なパターンに関する欠陥の情報が、結合されたデータから得られる。
【００１８】
別の実施形態では、複数のプロセッサを用いてサンプルから得られた画像データを分析するための方法が開示されている。サンプルから画像データを生成する検査システムからの画像データが受け取られる。画像データは、サンプルの様々な部分に対応する複数の画像部分に分割される。各画像部分は、選択されたプロセッサに出力されるが、それぞれの画像部分は、異なるプロセッサに出力されるようになっている。各画像部分は、選択されたプロセッサ内で欠陥を調べるために分析される。各プロセッサからの結果は、欠陥データが全体の画像データに対してコンパイルされるように、出力、結合される。
【００１９】
さらに他の実施形態では、複数の微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理するためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体だけでなく、以下のコンピュータ読み取り可能なコードを含んでいる。（ｉ）マルチプロセッサシステムでの検査から得られたデータを受け取るためのコード。ここで、このシステムは、マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサを含んでいる。（ｉｉ）マスタープロセッサを用いて、データをグループに分割するためのコード。ここで、各グループは、サンプルの部分から得られた情報に対応し、スレーブプロセッサが所定の時間間隔で処理できる量のデータを有している。（ｉｉｉ）スレーブプロセッサでデータグループを処理するためのコード。（ｉｖ）結合されたデータからサンプルと微細なパターンに関する欠陥情報を取得するためのコード。
【００２０】
もう一つの実施形態では、複数の微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理するためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体だけでなく、以下のコンピュータ読み取り可能なコードを含んでいる。（ｉ）サンプルから画像データを生成する検査システムからの画像データを受け取るためのコード。（ｉｉ）サンプルの様々な部分に対応する複数の画像部分に画像データを分割するためのコード。（ｉｉｉ）選択されたプロセッサにそれぞれの画像部分を出力するためのコード。画像部分の少なくとも一部は、異なるプロセッサに出力される。（ｉｖ）選択されたプロセッサ内で欠陥を調べるためにそれぞれの画像部分を分析するためのコード。（ｖ）欠陥データが全体の画像データに対して編成されるように、それぞれのプロセッサからの結果を出力して結合するためのコード。
【００２１】
本発明のこれらおよびその他の特徴と利点は、本発明の以下の内容と本発明の原理を例示的に示す関連図の中で、より詳細に示されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明の具体的な実施形態を詳細に参照する。関連する図に、これらの具体的な実施形態の例が示されている。これらの具体的な実施形態と連携して本発明を説明するが、本発明が、説明された実施形態に限定されないことは理解されるだろう。逆に、添付の請求項によって規定される本発明の趣旨と範囲に含まれうる代替物、変形物、同等物を網羅することが意図されている。以下の説明では、本発明の完全な理解を促すために、数々の具体的な詳細が示されている。 本発明は、これらの詳細の一部もしくはすべてがなくとも実施可能である。そのほか、本発明が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知のプロセスの動作については詳細に説明しなかった。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に従った検査システム３００の図である。検査システムは、スキャナ（図示せず）からの入力３０２と、データ分配システム３０８と、プロセッサのグループ（例えば、３１２と３１４）と、光学的大容量記憶装置３１６と、システム制御プロセッサ３１０とを備える。プロセッサは、通常、１つ以上のマイクロプロセッサ集積回路を含んでもよく、また、インターフェースおよび／またはメモリ集積回路を備えてもよく、さらに、１つ以上の共有メモリデバイスおよび／またはグローバルメモリデバイスに接続されていてもよい。これらのプロセッサは、「リーフプロセッサ」とも呼ばれる。
【００２４】
データ分配システム３０８は、スキャナもしくはデータ取得システム（図示せず）から入力３０２を受け取るよう構成されている。スキャナは、サンプルの画像を取得するのに適したものであれば、どのような装置でもよい。例えば、スキャナは、反射、透過して、もしくは直接的に１つ以上の光センサに入った光の一部に基づいて、サンプルの部分の光学画像を形成することができる。あるいは、サンプルの画像を取得するために、スキャナが、電子ビームもしくはその他の方法を用いてもよい。
【００２５】
画像データは、任意の適切な種類のサンプルから取得可能である。すなわち、サンプルは、比較的大量の画像データになるものであればよい。例えば、サンプルは、多数の微細なパターンを持つレチクルでもよい。他の例として、サンプルは、半導体デバイスもしくは材料、背面のペリクル、コンピュータディスクでもよい。
【００２６】
画像データ３０２は、サンプルの画像を表すのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、画像データは、通常、それぞれがサンプルの部分すなわちパッチを表す複数の画像もしくは画像部分を含む。サンプルの部分は、画像データを生成するためにスキャンされる。これらのサンプル部分と関連画像は、特定のシステムとアプリケーションの用件により、どのようなサイズと形状を持っていてもよい。サンプルのスキャンによる画像の取得は、任意の適切な方法で行ってよい。例えば、画像は、サンプルをラスタースキャンすることによって取得されてもよい。あるいは、画像は、円もしくは渦巻きパターンのような任意の適切なパターンでサンプルをスキャンすることによって取得されてもよい。もちろん、スキャンの際に、サンプルから円もしくは渦巻きの形状をスキャンするためには、センサが、異なる方法で（例えば、円パターンに）配置される、および／または、サンプルが、異なる方法で（例えば、回転させて）動かされる必要がある。
【００２７】
以下に説明する実施形態では、サンプルがセンサを通過すると、サンプルの長方形の領域（ここでは、「スワース」と呼ぶ）が、１セットの画像に変換される。この実施形態では、スキャナのセンサは、長方形パターンに配置されている。例えば、センサは、サンプルからの光を受け取り、サンプルのスワースに対応する１セットのデータをその光から生成するよう構成されている。スワースは、幅が約１００万ピクセルで、高さが約１０００〜２０００ピクセルである。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に従ったレチクルなどのサンプル１００の２つのスワース１０２、１０４に対応する２セットの画像データの図である。画像データのそれぞれのセットは、サンプル１００のスワースに対応する。図２の例では、画像データの第１のセットは、サンプル１００の第１のスワース１０２に対応しており、画像データの第２のセットは、サンプル１００の第２のスワース１０４に対応している。
【００２９】
画像データのそれぞれのセットは、蛇行もしくはラスターパターンでサンプルからスワースを連続的にスキャンすることにより取得されてよい。例えば、サンプル１００の第１のスワース１０２が、画像取得システムによって左から右へスキャンされ、画像データの第１のセットが取得される。次いで、第２のスワース１０４が、右から左へスキャンされ、画像データの第２のセットが取得される。
【００３０】
好ましい実施形態では、画像データのそれぞれのセットと画像データの次のセットとの間に、サンプル上の重複に対応する重複１０６がある。この重複により、サンプル１００上のあるパターンをより柔軟に処理できるようになる。例えば、この重複は、パターンの高さが重複領域の高さ以下である限りは、重複するスワースによって覆われる表面の部分上の任意の場所にある任意のパターンが、少なくとも１つのスワース内に完全に含まれることを保証する。ほとんどのアルゴリズムは、アルゴリズムが検査している画像の部分の中に完全なパターンが存在しなければ、パターン内の欠陥を適切に検出することができない。
【００３１】
図１に戻って、画像データ３０２は、データ分配システム３０８によって受け取られる。データ分配システム３０８は、受け取られた画像データ３０２の少なくとも１つの部分を保持するために、ＲＡＭバッファのような１つ以上のメモリデバイスに関係していてもよい。全メモリ量は、画像データの全スワッチ（swatch）を保持するのに十分な大きさであることが好ましい。例えば、１ギガバイトのメモリであれば、１００万×１０００ピクセルのスワッチ（swatch）に対して十分である。
【００３２】
また、データ分配システム３０８は、受け取られた画像入力データ３０２の部分のリーフプロセッサ（例えば、３１２および３１４）への分配を制御する。例えば、データ分配システム３０８は、第１の画像をリーフプロセッサ３１２に送り、第２の画像をリーフプロセッサ３１４に送ることができる。
【００３３】
リーフプロセッサは、サンプルの少なくとも１つの部分すなわちパッチに対応する画像を受け取ることができる。また、リーフプロセッサはそれぞれ、画像データの部分を保持するなどの局所的なメモリ機能を提供するＤＲＡＭのような１つ以上のメモリデバイス（図示せず）に接続もしくは統合されていてもよい。メモリ量は、サンプルのパッチに対応する画像を保持するのに十分な大きさであることが好ましい。例えば、８メガバイトのメモリであれば、５１２×１０２４ピクセルのパッチに対応する画像に対して十分である。あるいは、リーフプロセッサが、メモリを共有してもよい。
【００３４】
画像データ３０２のそれぞれのセットは、サンプルのスワースに対応する。データ分配システム３０８のメモリには、１つ以上の画像データのセットを格納することができる。このメモリは、データ分配システム３０８内の１つ以上のプロセッサによって制御可能であり、複数のパーティションに分割することが可能である。例えば、データ分配システム３０８は、スワースの部分に対応する画像を第１のメモリパーティション（図示せず）で受け取り、別のスワースに対応する別の画像を第２のメモリパーティション（図示せず）で受け取ることができる。データ分配システム３０８のメモリパーティションそれぞれは、そのメモリパーティションに関連するプロセッサに送られる画像データの部分のみを保持することが好ましい。例えば、データ分配システム３０８の第１のメモリパーティションは、第１の画像を保持してプロセッサ３１２に送ることができ、第２のメモリパーティションは、第２の画像を保持してプロセッサ３１４に送ることができる。
【００３５】
また、データ分配システム３０８は、受け取られた画像データの部分を分割してプロセッサに送ってもよい。画像データは、データ分析を容易にするために、任意の適切な方法でデータ分配システム３０８によって分割されてもよい。例えば、画像データは、それぞれがサンプルのパッチに対応する画像に分割されてもよい。図３は、本発明の一実施形態に従ったパッチに分割されたスワースに対応する画像データセット１０２の図である。
【００３６】
示されているように、画像セット１０２は、複数の画像２０２、２０４、２０６、２０８を含み、それぞれの画像は、サンプルのパッチに対応する。重複するスワースに対応する画像データのセットのように、画像データのある特定のセット内の画像も、重複していてよい。示されているように、画像２０２および２０４の間には重複領域２１０ｃ、画像２０４および２０６の間には重複領域２１０ｂ、画像２０６および２０８の間には重複領域２１０ａがある。
【００３７】
図２の重複したスワース画像について上で論じたように、パッチ画像を重複させると、処理の信頼性も向上する。例えば、重複領域があることにより、構造の幅が重複の幅よりも小さい場合には、部分的もしくは完全に重複領域内にある完全な構造を処理することが可能となる。また、重複があれば、重畳もしくはその他の局所近傍演算（Local-neighborhood operation）を用いた際にパッチの端で起こるデータの破壊もしくは損失を排除することができる。
【００３８】
さらに、重複領域により、プロセッサが独立して機能することができる。言い換えれば、それぞれのプロセッサは、他のプロセッサと情報を共有する必要なしに独立して画像を分析することができる。重複領域があると、リーフプロセッサが互いに通信する必要がなくなり、その結果、アーキテクチャを単純化できる。例えば、画像データを含むメモリパーティションは、リーフプロセッサによって読み取りのみアクセス可能であればよく、それゆえ、キャッシュコヒーレンシを保証するための機構は必要ない。
【００３９】
データ分配システム３０８は、画像データの任意の適切なパラメータに基づき、画像データの各画像を定義、分配することができる。例えば、画像は、サンプル上のパッチの対応する位置に基づいて定義、分配される。一実施形態では、それぞれのスワースは、スワース内のピクセルの水平位置に対応するコラム位置の範囲に関連付けられている。例えば、スワースのコラム０〜２５６は、第１のパッチに対応しており、これらのコラム内のピクセルが、第１の画像を構成し、その画像は１つ以上のリーフプロセッサに送られる。同様に、スワースのコラム２５７〜５１２は、第２のパッチに対応しており、これらのコラム内のピクセルが、第２の画像を構成し、その画像は異なるリーフプロセッサに送られる。
【００４０】
要するに、本発明は、別個のリーフプロセッサが容易に並列に分析することのできる管理可能なチャンクすなわち画像部分に画像データを分割するための機構を提供する。それゆえ、全体の画像データが、数多くの画像に解析され、１つ以上の画像が、それぞれ別個のリーフプロセッサに分配される。次いで、リーフプロセッサは、受け取った画像を並列で効率的に分析する。
【００４１】
リーフプロセッサの１つが画像を受け取った後、受け取った画像入力３０２に関する情報を取得するために、その画像は、任意の適切な方法で分析される。一実施形態では、また、プロセッサが、画像に加えてデータベース３１６から参照データを受け取ってもよい。この参照データは、画像入力データ３０２の特徴づけを容易にする任意の適切な形を取ってよい。例えば、参照データは、（例えば、大容量記憶装置３１６にある）与えられた回路パターン設計データベースから生成されてもよい。参照データは、グレースケールのピクセルマップされた参照画像として受け取られてもよいし、参照パターンを共に定義する形状および位置のセットの指定として受け取られてもよい。後者の場合、リーフプロセッサは、参照情報と画像部分を比較する前に、参照データをグレースケールのピクセルマップされた参照画像に変換する。
【００４２】
参照データは、回路パターンデータベースの内容を直接的に参照画像に変換するなど、任意の適切な方法でリーフプロセッサによって処理されてよい。（例えば、回路パターンデータベースからの）参照データ部分は、製造と画像取得プロセスの影響を考慮した方法でリーフプロセッサによって参照画像部分に変換やレンダリングがなされてもよい。例えば、参照データ内の回路パターンの角は、レチクルの製造の際に一般に起こる面取りをシミュレートするために、変換の際に丸められてもよい。また、変換された参照画像は、光学画像取得システムの予想された光学的影響をシミュレートするために調整されてもよい。そのような光学的影響は、光学検査技術がレチクルの評価するために用いられる場合には必ず起こる。
【００４３】
それゆえ、参照画像は、欠陥がまったくない場合のパッチの画像を表す。具体的な例として、リーフプロセッサ３１２は、画像データ３０２の第１の画像とそれに対応する参照データ３１６を受け取るよう構成されてもよい。さらに、リーフプロセッサ３１２は、対応する参照画像を参照データから生成してもよい。次いで、リーフプロセッサ３１２は、第１の画像を対応する参照画像３１６と比較してもよい。リーフプロセッサ３１２が、画像と参照画像の間で程度および／または種類に比較的大きな差異があると認めた場合、リーフプロセッサ３１２は、画像に対応するパッチに関して１つ以上の欠陥を定義、報告、および／またはフラグを立てる。
【００４４】
あるいは、参照データは、試験下のパッチのダイ（die）に隣接するダイの中のサンプルのパッチに対応する画像でよい。これは、一般にダイツーダイ分析と呼ばれる。言い換えると、２つの隣接したダイのパッチに対応する画像は、リーフプロセッサによって同時に分析される。また、本発明は、セルツーセル比較に実装されてもよい。他の例として、サンプルから反射した光で生成された画像が、サンプルを透過した光で生成された画像と比較されてもよい。最後の例として、参照データは、サンプルに欠陥が生じる前に事前に得られた画像データの形を取っていてもよい。
【００４５】
画像の分析のために、任意の適切なアルゴリズムを実装してよい。例えば、アルゴリズムは単に、画像および参照データの間の線幅を比較するだけでもよい。画像の線幅と参照画像の線幅との間の差異が、所定の量よりも大きい場合、リーフプロセッサは、欠陥のフラグを立ててもよい。同じアルゴリズムが、異なる条件下で２つの異なるリーフプロセッサによって用いられてもよい。例えば、所定の量が、一方のリーフプロセッサに対しては厳しくなく、他方のリーフプロセッサに対しては厳しくてもよい。要するに、別個のリーフプロセッサによって用いられるアルゴリズムは、質的および／または量的に異なっていてもよい。
【００４６】
図１に示されているように、検査システム３００は、ユーザインターフェースを提供し、検査システム３００の様々な構成要素を制御するための中央プロセッサ３１０も備えている。中央プロセッサ３１０は、検査システムの構成要素を連結し、制御するのに適切な任意の形を取ってよい。中央プロセッサ３１０は、例えば、データ分配システム３０８と接続されている構成要素と通信するＩＢＭ互換機であってもよい。中央プロセッサ３１０は、画像入力３０２の特定の部分を分割、格納、特定のプロセッサ（例えば、３１２および３１４）へ分配するよう、データ分配システム３０８を構成するために用いられる。例えば、データ分配システム３０８は、画像データ３０２の第１の部分をプロセッサ３１２へ分配するよう構成されてもよい。同様に、データ分配システム３０８は、画像データ３０２の第２の部分をプロセッサ３１４へ分配するよう構成されてもよい。
【００４７】
また、中央コンピュータ３１０は、受け取られた画像データ３０２の部分をプロセッサが分析する方法を構成するために用いられてもよい。例えば、それぞれのプロセッサは、受け取られた画像データ３０２の部分を処理するために異なるアルゴリズムを実行するよう構成されてもよい。別の例として、それぞれのプロセッサは、同じアルゴリズムを用いて、異なる条件下でアルゴリズムを実行するよう構成されてもよい。
【００４８】
本発明のプロセッサは、中央プロセッサもしくはコンピュータによって構成可能であると説明されているが、もちろん、プロセッサは、ハードコーディングされた命令を含んでいてもよい。しかしながら、プロセッサが、構成可能である場合、本発明は、柔軟かつ効率的なサンプル検査システムを提供する。すなわち、アルゴリズムは、様々なサンプルの種類、サンプルの様々なパッチ、様々なアプリケーション要件に対して稼動中に慎重に作ったり変更したりしてもよい。
【００４９】
図１は、本発明の概念図である。そのため、検査システム３００に実装できるいくつかの構成要素は、本発明を不明瞭にするのを避けるために図では省略されている。さらに、検査システム３００の様々な構成要素のこの図における構成は、単に例示的なものであり、本発明の範囲を制限するよう意図されたものではない。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態に従った検査システム４００の詳細な図である。検査システム４００は、画像取得システム４０２から画像データを受け取る。検査システム４００は、画像データインターフェース４０４と、複数のデータ分配部４０６と、それぞれのデータ分配部のための複数のリーフクラスタカード４１０と、データベースおよび制御インターフェース４１６と、システム制御プロセッサ４１８と、データベース記憶装置４２０と、スイッチ４１４と、ネットワークバス４１２と、ユーザインターフェース４２２とを備える。
【００５１】
画像取得システム４０２は、サンプルから画像データを取得するよう構成されている。例えば、画像取得システム４０２は、サンプルをスキャンし、ピクセルデータを生成して、それにより、画像データを抽出する。一般的に言うと、画像データは、センサがサンプルを横切り（もしくは、サンプルがセンサの下を移動し）、画像データを取得した際の検査ステーションのセンサの軌道を表す。一実施形態では、スワースの画像データが取得される。例えば、画像データは、幅１００万ピクセル×１０００〜２０００ピクセルでよい。代表的なレチクルは、１００万×１００万ピクセルの画像に変換でき、それぞれがスワースに対応する５００〜１０００セットの画像データを必要とする。
【００５２】
画像データインターフェース４０４は、画像取得システム４０２から受け取った画像データを、検査システム４００の構成要素が受け取り、処理することができるデータ信号に変換する。例えば、画像データインターフェース４０４は、検査ステーションからの光ファイバ信号を、画像データを表す銅線信号に変換する。変換された画像データは、１つ以上のデータ分配部４０６に送られる。示されているように、画像データインターフェース４０４は、この変換された画像データ４０８ａを第１のデータ分配部４０６ａに出力する。もちろん、画像取得システム４０２と検査システム４００が同じ信号形式を用いる場合には、画像データインターフェース４０４は必要とならない。
【００５３】
一実施形態では、データ分配部４０６は、「デイジーチェーン」の構成で共に接続されている。示されているように、第１のデータ分配部は、画像データ４０８ａを受け取り、画像データ４０８ｂを別のデータ分配部に出力する。スワースに対応する全体の画像データセットが、それぞれのデータ分配部によって見られることが好ましい。それぞれのデータ分配部は、画像データを受け取り、チェーン内の次のデータ分配部にそれを出力する。このデイジーチェーンの構成により、検査システムを簡単に拡張することが可能になる。すなわち、必要があれば、データ分配部をチェーンの末端に接続することができる。この構成は、データ分配部がすべて画像データインターフェース４０４に接続されている構成（すなわち、データ分配部の数は、画像データインターフェース４０４上で利用できる物理接続の数に制限される）に比べ、拡張に関して制限的ではない。
【００５４】
データ分配部は、画像データを複数の画像に分割し、それぞれの画像を１つ以上のリーフクラスタカード４１０上にある特定のグループのプロセッサに送る。図示されている実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６は、複数のリーフクラスタカード４１０と接続されている。例えば、それぞれのデータ分配部４０６は、８つのリーフクラスタカード４１０に接続されていてもよい。それぞれのリーフクラスタカード４１０は、画像データの画像のサブセットを受け取り、さらに処理および分析を行うために、そのリーフクラスタカード自体に含まれる特定のリーフプロセッサに特定の画像を送る。
【００５５】
それぞれのデータ分配部４０６は、画像データの全体のスワースに対応する画像セットのような任意のサイズの画像データを保持するよう構成されていてもよい。この実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６は、全体のスワースに対応する画像セットを受け取り、コラム位置のような任意の適切な画像データのパラメータに基づき分割する。また、データ分配部４０６はそれぞれ、データベース４２０から参照データを受け取り、次いで、選択されたリーフクラスタカード４１０に参照データの部分を分配してもよい。あるいは、参照データは、適切なリーフクラスタカード４１０によって直接受け取られてもよい。それぞれのデータ分配部４０６は、それ自体の下位のリーフクラスタカード４１０によって用いられる画像セットと参照データの部分のみを保持することが好ましい。
【００５６】
一実施形態では、ある特定のデータ分配部（例えば４０６ａ）が、その下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ａないし４１０ｂ）それぞれのための画像を格納する。言い換えれば、画像のグループが、画像データから保持され、ある特定の下位のリーフクラスタカードに送られる。例えば、データ分配部４０６ａは、リーフクラスタカード４１０ａに送られる第１の画像のグループを保持し、リーフクラスタカード４１０ｂに送られる第２の画像のグループを保持することができる。
【００５７】
一実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６が、画像データ内の画像の位置標識に基づき、画像のサブセットを送る場所を決定する。例えば、画像データ内のコラム位置が第１の範囲にある画像は、第１のデータ分配部４０６ａによってその下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ａおよび４１０ｂ）に送られる。一方で、第２のデータ分配部４０６ｂは、次に、第２の範囲のコラム位置を持つ画像をその下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ｃおよび４１０ｄ）に送ってもよい。
【００５８】
各リーフクラスタカード４１０は、関連するデータ分配部４１０から画像のサブセットを受け取り、このサブセット内の特定の画像をリーフクラスタカード４１０上の特定のプロセッサに送る。個々の画像は、プロセッサリソースの使用可能性のような多くの要素に基づき、リーフクラスタカード上のリーフプロセッサに送られる。リーフクラスタカードのリーフプロセッサは、受け取られた画像を様々なアルゴリズムで分析するように構成することができる。
【００５９】
また、検査システム４００は、受け取られた画像を分析するためにリーフクラスタカード４１０のプロセッサが用いる参照データを保持するためのデータベース４２０を備えてもよい。上述したように、参照データは、予測データ、隣接したダイもしくはセルからのデータなど、様々な種類の比較データを含んでいてもよい。データベース記憶装置は、大量の参照データを保持するのに適した任意の記憶装置でよい。例えば、記憶装置は、新磁気ディスク制御機構（「ＲＡＩＤアレイ」と呼ばれる）の形を取ってもよい。
【００６０】
一実施形態では、ユーザインターフェース４２２は、検査システム４００の様々な構成要素を連結し、構成するための機構を提供する。示されているように、システム制御コンピュータ４１８は、ユーザインターフェース４２２と通信するだけでなく、ネットワークバス４１２（例えば、イーサネットバス）を介して、データ分配部４０６およびリーフクラスタカード４１０と通信する。
【００６１】
システム制御コンピュータ４１８は、検査システム４００の様々な構成要素を連結し、構成するのに適した任意の方法で、データ分配部４０６に接続されてもよい。示されているように、制御コンピュータ４１８は、データおよび制御インターフェース４１６を通して接続される。検査システム４００の機能を制御するのに適切な任意の機構が、制御コンピュータ４１８によって実装されてもよい。例えば、制御コンピュータ４１８により、ユーザが、特定のアルゴリズムとそれに関連するデータを選択し、特定の画像の分析に用いられるジョブに結合することを可能としてもよい。
【００６２】
もちろん、検査システム４００の構成要素を制御するために、プロセッサもしくはコンピュータの任意の構成を実装してもよい。例えば、システム制御コンピュータ４１８とユーザインターフェース４２２は、検査システム４００に接続しそれを制御するための単一のコンピュータに統合されてもよい。
【００６３】
図５は、本発明の一実施形態に従った図４のデータ分配部４０６の図である。示されているように、それぞれのデータ分配部４０６は、画像インターフェース５２０と、データベースおよび制御インターフェース５２２と、ネットワークインターフェース５２４と、スーパーバイザプロセッサ５３２と、バッファメモリ５２８および５１０と、複数のリーフクラスタカード（ＬＣＣ）モジュール５０２とを備える。
【００６４】
例えば、画像の分析に必要なデータ４５０ａは、システム制御コンピュータ４１８からデータ分配部４０６に入力される（図４参照）。データベース４２０からのデータ４５０ａは、特定の画像に対応する参照データを含んでいてもよい。また、データ４５０ａは、リーフクラスタカード４１０だけでなくデータ分配部４０６を制御するために、ユーザインターフェースプロセッサ４２２からのコマンドおよびコンフィギュレーションデータを含んでいてもよい。すなわち、ユーザは、ユーザインターフェース４２２を介して１つ以上のデータ分配部４０６およびリーフクラスタカード４１０と通信することができる。
【００６５】
同様に、データ分配部４０６は、データベースおよび制御インターフェース５２２を介してシステム制御コンピュータ４１８および／またはユーザインターフェース４２２を介してデータベース４２０へデータ４５０ｂを出力してもよい。例えば、１つ以上のパッチの分析から生成された結果のデータは、このインターフェース４５０ｂを通して出力されてもよい。具体的な例として、欠陥の数および／または種類を、結果のデータとして収集し出力することができる。
【００６６】
ネットワークインターフェース５２４は、ＧＵＩコンピュータ４２２のような検査システムの他の構成要素に接続するのに適切な任意の機構の形を取ってもよい。例えば、ネットワークインターフェース５２４は、１００Ｂａｓｅ−Ｔイーサネットインターフェースの形であってもよい。このネットワークインターフェース５２４は、データ分配部４０６のスーパーバイザプロセッサ５３２をプログラムし、構成するために用いてもよい。
【００６７】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、任意の適切な数と種類の制御機能を実行するよう構成されていてもよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２は、データ分配部４０６の他の構成要素の初期化、受け取られた画像データを複数の画像に分割する方法の決定、ある特定のスワースの始まりと終わりに対する割り込みの初期化、データ分配部のメモリに格納し、その下位リーフクラスタカードに送る画像の決定、ネットワークインターフェース５２４を介しての外部デバイスとの通信を行う機能を持っていてもよい。また、スーパーバイザプロセッサ５３２は、受け取られたデータにエラー回復機能を実行するよう構成されていてもよい。
【００６８】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、プログラミングを容易にするために、局所的なプログラムおよびデータ用メモリ（図示せず）に接続されていてもよい。スーパーバイザプロセッサ５３２は、上述の機能を達成するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２は、内部Ｌ１キャッシュを備えたＲ５０００プロセッサの形を取ってもよい。
【００６９】
データ分配部は、その下位のリーフクラスタカードにデータを送るのに適切な任意の機構を備えてもよい。図示されている実施形態では、画像インターフェース５２０は、特定の下位リーフクラスタカードに特定の画像を送るよう構成されていてもよい。同様に、データベースおよび制御インターフェース５２２は、特定の下位リーフクラスタカードに特定の参照データを送るよう構成されていてもよい。画像インターフェース５２０とデータベースおよび制御インターフェース５２２は、例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２によってプログラムされてもよい。あるいは、インターフェース５２０および５２２は、特定のルーチンタスクを実行するよう特注された（例えば、ハードコーディングされた）構成不可能なデバイスに代えてもよい。
【００７０】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、任意の適切な基準に基づき、データ分配部の下位リーフクラスタカードに画像を送るよう構成されていてもよい。例えば、画像は、コラム番号や対応するサンプルの座標のような画像の座標に基づき、分割され、送られてもよい。同様に、参照データは、データベース記憶装置４２０内のデータベースアドレスに基づいて送られてもよい。
【００７１】
画像インターフェース５２０が、その下位のリーフクラスタカードに送る画像を選択した後、選択された画像は、1つ以上のＬＣＣモジュール５０２に送られてもよい。一実施形態では、データ分配部４０６は、複数のリーフクラスタカードと接続するよう構成されている。したがって、データ分配部４０６は、それぞれのリーフクラスタカードと接続するために多くのＬＣＣモジュール５０２を備えている。例えば、データ分配部は、８つのリーフクラスタカードに接続している場合には、８つのＬＣＣモジュール５０２を備えることになる。それぞれのＬＣＣモジュールは、画像データを保持するためのバッファ５２８と、データおよび制御情報を保持するためのバッファ５１０と、関連するリーフクラスタカードと通信するためのＬＣＣインターフェース５０６とを備えていてもよい。
【００７２】
示されているように、画像データは、バッファデバイス５２８に送られる。バッファ５２８は、画像データを格納するのに適切な任意のサイズでよい。一実施形態では、バッファ５２８は、ＦＩＦＯの形であり、８つのリーフクラスタカードに対して十分な画像を格納する。例えば、画像バッファ５２８は、５１２メガバイトまでのデータを提供してもよい。このように、データ分配部の画像バッファ５２８すべての合計メモリは、画像データのスワースの全体サイズ大きくてもよい。
【００７３】
同様に、データベースおよび制御インターフェース５２２が、その下位のリーフクラスタカードに送る参照画像および制御データを選択した後、選択されたデータは、1つ以上のＬＣＣモジュール５０２に送られてもよい。示されているように、データベースおよび制御データは、選択されたＬＣＣモジュール５０２のバッファデバイス５１０に送られる。バッファ５２２は、データベースおよび制御データを格納するのに適切な任意のサイズでよい。
【００７４】
それぞれのＬＣＣインターフェース（もしくはＬＣＣモジュール５０２）は、それに関連するリーフクラスタカードからのデータ要求に応答するよう構成されている。すなわち、ＬＣＣインターフェース５０６は、関連するリーフクラスタカードがデータを要求した場合に、そのデータをバッファ５２０および５２２から取り出す。データの要求を受けると、ＬＣＣインターフェースブロック５０６は、要求を出しているリーフクラスタカードに画像データの部分を転送する。次いで、転送されたデータは、関連するリーフクラスタカードの１つ以上の関連するリーフクラスタカードによって処理されてもよい。
【００７５】
図６は、本発明の一実施形態に従った図４のリーフクラスタカード４１０の図である。示されているように、リーフクラスタカード４１０は、複数のプロセッサ６０８（ここでは、「リーフプロセッサ」と呼ぶ）を備える。図示されている実施形態では、リーフクラスタカード４１０は、４８個の別個のリーフプロセッサを備えている。４８個のプロセッサに加えて、リーフクラスタカード４１０は、共有メモリプール６０４とスーパーバイザプロセッサ６０２とを備えている。
【００７６】
画像データおよびデータベースのデータは、入力４５４ａを通して受け取られる。結果のデータは、インターフェース４５４ｂを通して出力されてもよい。スーパーバイザプロセッサ６０２は、ネットワークインターフェース４５２を通してアクセスされ、構成されてもよい。
【００７７】
スーパーバイザプロセッサ６０２は、画像の分析を容易にするのに適切な複数のタスクを実行するようプログラムされてもよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ６０２は、どの別個のプロセッサ６０８に、どのデータ（例えば、画像および参照データ）を送るのかを決定するタスクを実行してもよい。例えば、画像および対応する参照データの部分は、画像および参照データの比較のために、リーフプロセッサ（６０８）の一つに送られてもよい。
【００７８】
さらに、それぞれの画像に対して、１つ以上のアルゴリズムが割り当てられてもよい。一実施形態では、スーパーバイザプロセッサ６０２は、画像に対して実行されるジョブすなわちアルゴリズムのセットを指定するジョブセットを受け取る。次いで、スーパーバイザプロセッサ６０２は、適切なジョブセットにアクセスし、ある特定の画像に対して、どのアルゴリズムと参照データが実行されるのかを決定してもよい。次いで、適切な画像、参照データ、ジョブセットが、リーフプロセッサ６０８に送られる。それぞれのリーフジョブは、特定の画像を処理するのに適切な情報を含んでいてもよい。それゆえ、それぞれのジョブは、例えば、アルゴリズムの実行に必要なデータや命令だけでなく、ある特定の画像に対して実行する１つ以上のアルゴリズムを含んでいてもよい。
【００７９】
図７は、本発明の一実施形態に従った図６の１つのリーフプロセッサ６０８の図である。示されているように、リーフプロセッサ６０８は、実際のリーフプロセッサ７０２と、１つ以上のメモリデバイス７０４と、インターフェース集積回路７０６（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）デバイス）とを備える。リーフプロセッサは、画像データを処理するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、インテル社の「StrongARM」（商標）プロセッサが実装されてもよい。メモリデバイス７０４は、画像データの処理に必要な情報を格納するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、メモリデバイス７０４は、２つのＤＲＡＭデバイスと１つのＲＯＭデバイスを備えていてもよい。バスインターフェースデバイス７０６は、リーフクラスタカード４１０のスーパーバイザプロセッサ６０２と通信するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ６０２と様々なプロセッサの間にＰＣＩバスが用いられている場合には、ＰＣＩバスと接続するよう構成されたＡＳＩＣが実装されてもよい。
【００８０】
リーフクラスタカードのプロセッサはそれぞれ、プログラミング命令を格納するために、それ自体のローカルメモリを有することが好ましい。プロセッサは、情報を共有せずに独立して動作することが理想的である。それゆえ、ある特定のプロセッサのローカルメモリに格納された命令が破壊された場合でも、他のプロセッサは、自身の破損していない命令を使用し続けることができる。
【００８１】
一実施形態では、リーフクラスタカードのプロセッサ（例えば、６０８）が利用可能となった場合、そのプロセッサは、画像、対応するデータベースのデータ、対応するジョブセットを受け取るために利用可能であることを示すために、スーパーバイザプロセッサ６０２にポーリングする。スーパーバイザプロセッサは、画像を受け取るごとに、どのプロセッサが利用可能であることを示したかに基づき、受け取った画像をプロセッサに送る。また、画像の送信は、負荷バランスの考慮など、他の適切な要素にも基づいてよい。
【００８２】
好ましい実施形態では、本発明は、いくつかの利点を持っている。例えば、リーフクラスタカードのプロセッサが故障することで、他のプロセッサが過剰に処理を行う可能性があるため、本発明は、画像データを確実に処理するための機構を提供している。すなわち、ある特定のプロセッサがダウンした場合、他のプロセッサは、それらが利用可能になる時を示すためにスーパーバイザプロセッサ６０２にポーリングする。それゆえ、スーパーバイザプロセッサ６０２は、他の利用可能なプロセッサに画像を送ることによって故障したプロセッサを回避することができる。
【００８３】
図８は、本発明の一実施形態に従った画像データを分析するためのプロセス８００を示すフローチャートである。図８は一連の連続的な動作として示されているが、もちろん、このプロセスの２つ以上の動作を並列して実行してもよい。さらに、動作は、図８に示された順序以外の任意の適切な順序で実行してもよい。
【００８４】
参照画像データは、動作８０２において受け取られる。上述のように、参照画像データは、受け取られた画像データの分析を容易にするのに適切な任意の形を取ってよい。参照画像データは、本発明のいずれのプロセッサによって変換されてもよい。例えば、試験画像データを分析する（例えば、試験画像データを参照画像データと比較する）プロセッサは、参照画像データも変換してよい。あるいは、（例えば、データ分配部の中の）試験画像データを分配するプロセッサは、参照画像データも変換してよい。
【００８５】
試験データは、動作８０４において受け取られる。上述のように、この画像データ８０２は、サンプルの画像を取得するよう構成された任意の適切な画像取得システムから受け取られる。試験画像データ８０２は、（例えば、データ分配部の中の）第１のグループのスーパーバイザプロセッサによって受け取られる。
【００８６】
画像の分析を容易にするためのその他の制御データは、動作８０６において受け取られる。この制御データは、受け取られた試験画像データもしくはそれぞれの試験画像に関するタスクを実行するための情報を含んでいてもよい。例えば、それぞれの試験画像は、関連する試験画像を分析する方法を指定するある特定のジョブセットに関連付けられてもよい。また、制御データは、特定のプロセッサに試験画像を送るためのコマンドと、それぞれの試験画像を分析するためのアルゴリズムおよびそれに関連するデータと、試験画像データを試験画像もしくは試験画像部分に分割する方法を示すコマンドとを含んでもよい。試験画像データ、参照画像データ、制御データは、第１のグループのプロセッサによって任意の順序で受け取られてよい。あるいは、制御データの任意の部分が、実際の画像の分析を実行する第２のグループのプロセッサによって直接受け取られてもよい。
【００８７】
必要なデータが受け取られた後、動作８０８において、試験画像データが、受け取られた制御データに基づき、試験画像に分割される。例えば、制御データは、ピクセルのどのコラムがどの試験画像として定義されるのかを示してもよい。試験画像データが、複数の試験画像に分割された後、動作８１０において、それぞれの試験画像および関連するジョブセットが、選択されたプロセッサに送られる。それぞれの試験画像は、その試験画像が定義されてすぐに適切なプロセッサに送られてもよいし、すべての試験画像が定義された後に送られてもよい。動作８１０は、１つ以上のプロセッサ（例えば、データ分配部のスーパーバイザプロセッサ）によって実行されてもよい。
【００８８】
試験画像データがプロセッサに送られた後、動作８１２において、プロセッサは、受け取られた試験データを分析してもよい。試験画像は、例えば、並列に分析されてもよいし、「先着順」ベースで分析されてもよい。言い換えれば、プロセッサは、並列に動作するよう構成されているが、試験画像は、個々のプロセッサに一緒に送られてよいだけでなく、同時に一緒にもしくは一つだけ送られてもよい。同様に、すべてのプロセッサが試験画像および関連するデータを受け取った後に、処理が始まってもよいし、試験画像および関連するデータが受け取られてすぐに、それぞれのプロセッサが分析を始めてもよい。
【００８９】
試験画像が分析されると、結果が出力され、収集されてよい。結果は、「結果ファイル」もしくは「結果データベース」のような任意の適切な記憶装置に収集されてよい。すべての試験画像が分析された後、結果は、全セットの試験画像データに対してレビューされてもよい。あるいは、特定の部分の分析が完了した際に、結果データの部分がレビューされてもよい。結果は、任意の適切な方法でレビューされてよい。例えば、結果は、棒グラフのような意味のある方法でデータを提示するグラフィカルユーザインターフェースによって提示されてもよい。画像データセットに対して結果が収集された後、画像データを分析するためのプロセス８００は終了する。
【００９０】
理解を深めるために従来技術をある程度詳しく説明したが、明らかに、いくらかの変更と修正が添付の特許請求の範囲内で行われる可能性がある。また、本発明によるプロセスおよび装置を実装する代替の方法が数多く存在することに注意が必要である。 例えば、本発明にはローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標））を用いて実施されたが、もちろん、インターネットのようなワイドエリアネットワークやＶＭＥバスのようなバスで実施されてもよい。
【００９１】
従って、本実施形態は、例示的なもので、制限的なものではないと考えられ、本発明は、ここに示した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲および等価物の範囲内で修正可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に従った検査システムの図である。
【図２】 本発明の実施形態に従ったレチクルのようなサンプルの２つの「スワース（swath）」に対応する２セットの画像データの図である。
【図３】 本発明の一実施形態に従ったパッチに分割されたスワースに対応する画像の図である。
【図４】 本発明の一実施形態に従った検査システムの詳細な図である。
【図５】 本発明の一実施形態に従った図４のデータ分配部の図である。
【図６】 本発明の一実施形態に従った図４のリーフクラスタカードの図である。
【図７】 本発明の一実施形態に従った図６の１つのリーフプロセッサの図である。
【図８】 本発明の一実施形態に従った画像データを分析するためのプロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００ サンプル
３００ 検査システム
３０２ 画像データ
３０８ データ分配システム
３１０ 中央プロセッサ
３１２、３１４、６０８ リーフプロセッサ
３１６ 光学的大容量記憶装置
４００ 検査システム
４０２ 画像取得システム
４０４ 画像データインターフェース
４０６ データ分配部
４１０ リーフクラスタカード
４１２ ネットワークバス
４１４ スイッチ
４１６ データベースおよび制御インターフェース、データおよび制御インターフェース
４１８ システム制御プロセッサ、システム制御コンピュータ
４２０ データベース記憶装置
４２２ ユーザインターフェース
５０２ リーフクラスタカードモジュール
５０６ ＬＣＣインターフェース
５１０、５２８ バッファメモリ
５２０ 画像インターフェース
５２２ データベースおよび制御インターフェース
５２４ ネットワークインターフェース
５３２、６０２ スーパーバイザプロセッサ
６０４ 共有メモリプール
７０２ 実際のリーフプロセッサ
７０４ メモリデバイス
７０６ インターフェース集積回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、レチクル、フォトマスク、その他の半導体材料もしくは表面などのサンプルを検査するための装置および技術に関し、より詳細には、サンプルに欠陥があるか否かを決定するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レチクルとフォトマスクは、集積回路のような電子デバイス内の同一平面上の形状パターンを決定する透明および不透明、半透明の位相変位領域を含む光学素子である。レチクルは、エッチング、イオンインプランテーション、その他の製造プロセスを施す半導体ウエハの領域を定めるために、光露光の工程で用いられる。多くの現代的な集積回路の設計では、光学レチクルの形状は、ウエハ上の対応する形状の約１〜５倍となっている。他の露光システム（例えば、Ｘ線、電子ビーム、超紫外線）でも、同程度の範囲の縮小率が用いられる。
【０００３】
光学レチクルは、通常、クロムもしくは他の適切な物質を上部に蒸着した不透明および／または半透明のホウケイ酸ガラスや水晶板のような透明な媒体から作られる。しかしながら、直接電子ビーム露光（例えば、ステンシルのマスク）やＸ線露光（例えば、アブソーバのマスク）などでは、他のマスク技術が用いられる。レチクルのパターンは、例えばレーザもしくは電子ビームによる直接書き込み技術によって形成することができる。両方の技術とも、この分野で広く用いられている。
【０００４】
各レチクルもしくはレチクルのグループの製造後、各レチクルは、通常、制御された照明器から発せられる光を当てることによって検査される。光センサへと反射した光、透過した光、もしくは直接入った光の一部に基づいて、レチクルの１つ以上の部分の光学画像が構成される。このような検査技術および装置は、当業者に周知であり、カリフォルニア州サンノゼのＫＬＡ‐テンコール社から入手できる多くの製品のように様々な市販の製品で実用されている。
【０００５】
従来の検査プロセスでは、検査されているレチクルの部分の光学画像は、通常、対応する参照画像と比較される。従来的には、参照画像は、レチクル製造に用いられた回路パターンのデータもしくはレチクル自体の近くの領域の光学画像から生成される。いずれにしても、光学画像の形状は、分析され、参照画像の対応する形状と比較される。次に、それぞれの形状の差異は、通常、閾値に対して比較される。光学画像の形状と試験形状との差異が所定の閾値よりも大きい場合には、欠陥があるということになる。
【０００６】
典型的な検査プロセスの機構は、直列に接続されたプロセッサを多数含んでいてもよい。画像データは、第１のプロセッサに送られて処理される。第１のプロセッサが、分析の１つのステップを実行した後、その結果のデータは、分析の次のステップを実行するために第２のプロセッサに送られる。画像データは、任意の数のプロセッサに直列的に送られることができる。通常、異なるプロセッサがそれぞれ、全体の分析アルゴリズムのある小部分を実行する。アルゴリズムは、通常、個々のプロセッサにハードコーディングされている。
【０００７】
画像データの一部を直列処理することは、一部の用途には十分であるが、ある条件下では、あまりに遅かったり柔軟性を欠いていたりする。例えば、回路のパターンとそれに対応するレチクルのパターンが複雑になると、そのようなレチクルの画像データは、正確に分析しなければならないデータを比較的大量に含むことになる。典型的なレチクルは、１００万×１００万ピクセルの画像データに変換することがある。それゆえ、そのような大量の画像データとなると、厄介な処理となる。
【０００８】
さらに、従来の画像処理は、すべてのプロセッサが適切に機能するか否かに左右されることが多い。すなわち、プロセッサの直列接続内の１つのプロセッサに障害が生じると、画像データは、適切に分析されなくなる。適切な分析が不可能になる状態は、特に、障害を生じたプロセッサの機能を実行する他のプロセッサが、プロセッサの直列配列の中にない場合に起こりやすい。
【０００９】
最後に、固定もしくはハードコーディングされたアルゴリズムを備えたプロセッサを含む検査システムは、画像処理に有用である可能性があるアルゴリズムすべてを扱うことができないことが多く、新しいアルゴリズムのセットが求められる場合でも、更新もしくは変更が容易ではない。例えば、新しいアルゴリズムが求められている場合に、新しいセットのアルゴリズムがハードコーディングされた新しいプロセッサに交換する必要が生じるかもしれない。この作業は、比較的時間やコストが掛かるだろう。
【００１０】
それゆえ、検査装置および技術の改良が求められている。より詳細には、さらに効率的かつ正確に画像データを処理するための機構が望まれている。さらに、プロセッサのアルゴリズムを交換するための柔軟な機構も望まれている。
【００１１】
【発明の概要】
したがって、本発明は、サンプルの複数の画像もしくは画像部分を分析するための装置および方法を提供することにより上述の問題に取り組む。概して言えば、サンプルは、複数のパッチに分割可能である。それぞれの画像は、サンプルのパッチに対応し、１つ以上のプロセッサに送られる。プロセッサは、並列で動作し、受け取った画像に様々なアルゴリズムを実行するよう構成されている。いくつかのプロセッサが、同じもしくは異なるアルゴリズムで（サンプルの同じもしくは異なるパッチに対応する）同じもしくは異なる画像を同時に分析することができる。
【００１２】
一実施形態では、サンプルの少なくとも１領域の複数の画像部分を分析するための装置が開示されている。その装置は、画像部分のうち少なくとも１つを受け取り、分析するよう構成された複数のプロセッサを備え、プロセッサは、並列で動作するよう構成されている。また、その装置は、画像データを受け取り、画像データの第１の画像部分を受け取る少なくとも１つの第１のプロセッサを選択し、画像データの第２の画像部分を受け取る少なくとも１つの第２のプロセッサを選択し、選択されたプロセッサに第１および第２の画像部分を出力するよう構成されたデータ分配システムを備える。
【００１３】
本発明の別の態様では、第１のプロセッサは、第１の画像部分に対応した第１の参照画像部分を受け取り、第１の画像部分を第１の参照画像部分と比較するよう構成され、第２のプロセッサは、第２の画像部分に対応した第２の参照画像部分を受け取り、第２の画像部分を第２の参照画像部分と比較するよう構成されている。
【００１４】
もう一つの態様では、第１のプロセッサは、第１の画像部分が対応するサンプル内のパターンを特徴付ける第１の参照データ部分を受け取るよう構成され、さらに、第１の参照データ部分を第１の参照画像部分に変換し、第１の参照画像部分を第１の画像部分と比較するよう構成されている。
【００１５】
別の実施形態では、サンプルの少なくとも１領域の複数の画像部分を検査するための装置が開示されている。その装置は、画像部分を受け取るよう構成された複数の分配部と、それぞれが対応する分配部に接続された複数のサブグループに配置された複数のプロセッサとを備える。それぞれの分配部は、選択された画像部分を関連するプロセッサのサブグループに出力するよう構成可能であり、少なくとも２つのプロセッサは、少なくとも２つの画像部分を並列で分析するよう構成されている。
【００１６】
好ましい実施形態では、それぞれのプロセッサのサブグループは、対応する分配部から選択された画像部分を受け取るために、分配部のうち対応するものに接続されたスーパーバイザプロセッサを備える。それぞれのスーパーバイザプロセッサは、関連するサブグループ内の選択されたプロセッサに選択された画像部分を分配するよう構成可能である。
【００１７】
さらに他の実施形態では、多くの微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理する方法が開示されている。マルチプロセッサシステムでの検査から得られたデータが受け取られる。そのシステムは、マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサとを備える。データは、マスタープロセッサを用いてグループに分割される。データのグループはそれぞれ、サンプルの部分に由来する情報に対応しており、各グループは、所定の時間間隔でスレーブプロセッサが処理できる量のデータを有している。データグループは、スレーブプロセッサで処理され、サンプルと微細なパターンに関する欠陥の情報が、結合されたデータから得られる。
【００１８】
別の実施形態では、複数のプロセッサを用いてサンプルから得られた画像データを分析するための方法が開示されている。サンプルから画像データを生成する検査システムからの画像データが受け取られる。画像データは、サンプルの様々な部分に対応する複数の画像部分に分割される。各画像部分は、選択されたプロセッサに出力されるが、それぞれの画像部分は、異なるプロセッサに出力されるようになっている。各画像部分は、選択されたプロセッサ内で欠陥を調べるために分析される。各プロセッサからの結果は、欠陥データが全体の画像データに対してコンパイルされるように、出力、結合される。
【００１９】
さらに他の実施形態では、複数の微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理するためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体だけでなく、以下のコンピュータ読み取り可能なコードを含んでいる。（ｉ）マルチプロセッサシステムでの検査から得られたデータを受け取るためのコード。ここで、このシステムは、マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサを含んでいる。（ｉｉ）マスタープロセッサを用いて、データをグループに分割するためのコード。ここで、各グループは、サンプルの部分から得られた情報に対応し、スレーブプロセッサが所定の時間間隔で処理できる量のデータを有している。（ｉｉｉ）スレーブプロセッサでデータグループを処理するためのコード。（ｉｖ）結合されたデータからサンプルと微細なパターンに関する欠陥情報を取得するためのコード。
【００２０】
もう一つの実施形態では、複数の微細なパターンを持つサンプルを検査し、その検査のデータを処理するためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体だけでなく、以下のコンピュータ読み取り可能なコードを含んでいる。（ｉ）サンプルから画像データを生成する検査システムからの画像データを受け取るためのコード。（ｉｉ）サンプルの様々な部分に対応する複数の画像部分に画像データを分割するためのコード。（ｉｉｉ）選択されたプロセッサにそれぞれの画像部分を出力するためのコード。画像部分の少なくとも一部は、異なるプロセッサに出力される。（ｉｖ）選択されたプロセッサ内で欠陥を調べるためにそれぞれの画像部分を分析するためのコード。（ｖ）欠陥データが全体の画像データに対して編成されるように、それぞれのプロセッサからの結果を出力して結合するためのコード。
【００２１】
本発明のこれらおよびその他の特徴と利点は、本発明の以下の内容と本発明の原理を例示的に示す関連図の中で、より詳細に示されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明の具体的な実施形態を詳細に参照する。関連する図に、これらの具体的な実施形態の例が示されている。これらの具体的な実施形態と連携して本発明を説明するが、本発明が、説明された実施形態に限定されないことは理解されるだろう。逆に、添付の請求項によって規定される本発明の趣旨と範囲に含まれうる代替物、変形物、同等物を網羅することが意図されている。以下の説明では、本発明の完全な理解を促すために、数々の具体的な詳細が示されている。 本発明は、これらの詳細の一部もしくはすべてがなくとも実施可能である。そのほか、本発明が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知のプロセスの動作については詳細に説明しなかった。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に従った検査システム３００の図である。検査システムは、スキャナ（図示せず）からの入力３０２と、データ分配システム３０８と、プロセッサのグループ（例えば、３１２と３１４）と、光学的大容量記憶装置３１６と、システム制御プロセッサ３１０とを備える。プロセッサは、通常、１つ以上のマイクロプロセッサ集積回路を含んでもよく、また、インターフェースおよび／またはメモリ集積回路を備えてもよく、さらに、１つ以上の共有メモリデバイスおよび／またはグローバルメモリデバイスに接続されていてもよい。これらのプロセッサは、「リーフプロセッサ」とも呼ばれる。
【００２４】
データ分配システム３０８は、スキャナもしくはデータ取得システム（図示せず）から入力３０２を受け取るよう構成されている。スキャナは、サンプルの画像を取得するのに適したものであれば、どのような装置でもよい。例えば、スキャナは、反射、透過して、もしくは直接的に１つ以上の光センサに入った光の一部に基づいて、サンプルの部分の光学画像を形成することができる。あるいは、サンプルの画像を取得するために、スキャナが、電子ビームもしくはその他の方法を用いてもよい。
【００２５】
画像データは、任意の適切な種類のサンプルから取得可能である。すなわち、サンプルは、比較的大量の画像データになるものであればよい。例えば、サンプルは、多数の微細なパターンを持つレチクルでもよい。他の例として、サンプルは、半導体デバイスもしくは材料、背面のペリクル、コンピュータディスクでもよい。
【００２６】
画像データ３０２は、サンプルの画像を表すのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、画像データは、通常、それぞれがサンプルの部分すなわちパッチを表す複数の画像もしくは画像部分を含む。サンプルの部分は、画像データを生成するためにスキャンされる。これらのサンプル部分と関連画像は、特定のシステムとアプリケーションの用件により、どのようなサイズと形状を持っていてもよい。サンプルのスキャンによる画像の取得は、任意の適切な方法で行ってよい。例えば、画像は、サンプルをラスタースキャンすることによって取得されてもよい。あるいは、画像は、円もしくは渦巻きパターンのような任意の適切なパターンでサンプルをスキャンすることによって取得されてもよい。もちろん、スキャンの際に、サンプルから円もしくは渦巻きの形状をスキャンするためには、センサが、異なる方法で（例えば、円パターンに）配置される、および／または、サンプルが、異なる方法で（例えば、回転させて）動かされる必要がある。
【００２７】
以下に説明する実施形態では、サンプルがセンサを通過すると、サンプルの長方形の領域（ここでは、「スワース」と呼ぶ）が、１セットの画像に変換される。この実施形態では、スキャナのセンサは、長方形パターンに配置されている。例えば、センサは、サンプルからの光を受け取り、サンプルのスワースに対応する１セットのデータをその光から生成するよう構成されている。スワースは、幅が約１００万ピクセルで、高さが約１０００〜２０００ピクセルである。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に従ったレチクルなどのサンプル１００の２つのスワース１０２、１０４に対応する２セットの画像データの図である。画像データのそれぞれのセットは、サンプル１００のスワースに対応する。図２の例では、画像データの第１のセットは、サンプル１００の第１のスワース１０２に対応しており、画像データの第２のセットは、サンプル１００の第２のスワース１０４に対応している。
【００２９】
画像データのそれぞれのセットは、蛇行もしくはラスターパターンでサンプルからスワースを連続的にスキャンすることにより取得されてよい。例えば、サンプル１００の第１のスワース１０２が、画像取得システムによって左から右へスキャンされ、画像データの第１のセットが取得される。次いで、第２のスワース１０４が、右から左へスキャンされ、画像データの第２のセットが取得される。
【００３０】
好ましい実施形態では、画像データのそれぞれのセットと画像データの次のセットとの間に、サンプル上の重複に対応する重複１０６がある。この重複により、サンプル１００上のあるパターンをより柔軟に処理できるようになる。例えば、この重複は、パターンの高さが重複領域の高さ以下である限りは、重複するスワースによって覆われる表面の部分上の任意の場所にある任意のパターンが、少なくとも１つのスワース内に完全に含まれることを保証する。ほとんどのアルゴリズムは、アルゴリズムが検査している画像の部分の中に完全なパターンが存在しなければ、パターン内の欠陥を適切に検出することができない。
【００３１】
図１に戻って、画像データ３０２は、データ分配システム３０８によって受け取られる。データ分配システム３０８は、受け取られた画像データ３０２の少なくとも１つの部分を保持するために、ＲＡＭバッファのような１つ以上のメモリデバイスに関係していてもよい。全メモリ量は、画像データの全スワッチ（swatch）を保持するのに十分な大きさであることが好ましい。例えば、１ギガバイトのメモリであれば、１００万×１０００ピクセルのスワッチ（swatch）に対して十分である。
【００３２】
また、データ分配システム３０８は、受け取られた画像入力データ３０２の部分のリーフプロセッサ（例えば、３１２および３１４）への分配を制御する。例えば、データ分配システム３０８は、第１の画像をリーフプロセッサ３１２に送り、第２の画像をリーフプロセッサ３１４に送ることができる。
【００３３】
リーフプロセッサは、サンプルの少なくとも１つの部分すなわちパッチに対応する画像を受け取ることができる。また、リーフプロセッサはそれぞれ、画像データの部分を保持するなどの局所的なメモリ機能を提供するＤＲＡＭのような１つ以上のメモリデバイス（図示せず）に接続もしくは統合されていてもよい。メモリ量は、サンプルのパッチに対応する画像を保持するのに十分な大きさであることが好ましい。例えば、８メガバイトのメモリであれば、５１２×１０２４ピクセルのパッチに対応する画像に対して十分である。あるいは、リーフプロセッサが、メモリを共有してもよい。
【００３４】
画像データ３０２のそれぞれのセットは、サンプルのスワースに対応する。データ分配システム３０８のメモリには、１つ以上の画像データのセットを格納することができる。このメモリは、データ分配システム３０８内の１つ以上のプロセッサによって制御可能であり、複数のパーティションに分割することが可能である。例えば、データ分配システム３０８は、スワースの部分に対応する画像を第１のメモリパーティション（図示せず）で受け取り、別のスワースに対応する別の画像を第２のメモリパーティション（図示せず）で受け取ることができる。データ分配システム３０８のメモリパーティションそれぞれは、そのメモリパーティションに関連するプロセッサに送られる画像データの部分のみを保持することが好ましい。例えば、データ分配システム３０８の第１のメモリパーティションは、第１の画像を保持してプロセッサ３１２に送ることができ、第２のメモリパーティションは、第２の画像を保持してプロセッサ３１４に送ることができる。
【００３５】
また、データ分配システム３０８は、受け取られた画像データの部分を分割してプロセッサに送ってもよい。画像データは、データ分析を容易にするために、任意の適切な方法でデータ分配システム３０８によって分割されてもよい。例えば、画像データは、それぞれがサンプルのパッチに対応する画像に分割されてもよい。図３は、本発明の一実施形態に従ったパッチに分割されたスワースに対応する画像データセット１０２の図である。
【００３６】
示されているように、画像セット１０２は、複数の画像２０２、２０４、２０６、２０８を含み、それぞれの画像は、サンプルのパッチに対応する。重複するスワースに対応する画像データのセットのように、画像データのある特定のセット内の画像も、重複していてよい。示されているように、画像２０２および２０４の間には重複領域２１０ｃ、画像２０４および２０６の間には重複領域２１０ｂ、画像２０６および２０８の間には重複領域２１０ａがある。
【００３７】
図２の重複したスワース画像について上で論じたように、パッチ画像を重複させると、処理の信頼性も向上する。例えば、重複領域があることにより、構造の幅が重複の幅よりも小さい場合には、部分的もしくは完全に重複領域内にある完全な構造を処理することが可能となる。また、重複があれば、重畳もしくはその他の局所近傍演算（Local-neighborhood operation）を用いた際にパッチの端で起こるデータの破壊もしくは損失を排除することができる。
【００３８】
さらに、重複領域により、プロセッサが独立して機能することができる。言い換えれば、それぞれのプロセッサは、他のプロセッサと情報を共有する必要なしに独立して画像を分析することができる。重複領域があると、リーフプロセッサが互いに通信する必要がなくなり、その結果、アーキテクチャを単純化できる。例えば、画像データを含むメモリパーティションは、リーフプロセッサによって読み取りのみアクセス可能であればよく、それゆえ、キャッシュコヒーレンシを保証するための機構は必要ない。
【００３９】
データ分配システム３０８は、画像データの任意の適切なパラメータに基づき、画像データの各画像を定義、分配することができる。例えば、画像は、サンプル上のパッチの対応する位置に基づいて定義、分配される。一実施形態では、それぞれのスワースは、スワース内のピクセルの水平位置に対応するコラム位置の範囲に関連付けられている。例えば、スワースのコラム０〜２５６は、第１のパッチに対応しており、これらのコラム内のピクセルが、第１の画像を構成し、その画像は１つ以上のリーフプロセッサに送られる。同様に、スワースのコラム２５７〜５１２は、第２のパッチに対応しており、これらのコラム内のピクセルが、第２の画像を構成し、その画像は異なるリーフプロセッサに送られる。
【００４０】
要するに、本発明は、別個のリーフプロセッサが容易に並列に分析することのできる管理可能なチャンクすなわち画像部分に画像データを分割するための機構を提供する。それゆえ、全体の画像データが、数多くの画像に解析され、１つ以上の画像が、それぞれ別個のリーフプロセッサに分配される。次いで、リーフプロセッサは、受け取った画像を並列で効率的に分析する。
【００４１】
リーフプロセッサの１つが画像を受け取った後、受け取った画像入力３０２に関する情報を取得するために、その画像は、任意の適切な方法で分析される。一実施形態では、また、プロセッサが、画像に加えてデータベース３１６から参照データを受け取ってもよい。この参照データは、画像入力データ３０２の特徴づけを容易にする任意の適切な形を取ってよい。例えば、参照データは、（例えば、大容量記憶装置３１６にある）与えられた回路パターン設計データベースから生成されてもよい。参照データは、グレースケールのピクセルマップされた参照画像として受け取られてもよいし、参照パターンを共に定義する形状および位置のセットの指定として受け取られてもよい。後者の場合、リーフプロセッサは、参照情報と画像部分を比較する前に、参照データをグレースケールのピクセルマップされた参照画像に変換する。
【００４２】
参照データは、回路パターンデータベースの内容を直接的に参照画像に変換するなど、任意の適切な方法でリーフプロセッサによって処理されてよい。（例えば、回路パターンデータベースからの）参照データ部分は、製造と画像取得プロセスの影響を考慮した方法でリーフプロセッサによって参照画像部分に変換やレンダリングがなされてもよい。例えば、参照データ内の回路パターンの角は、レチクルの製造の際に一般に起こる面取りをシミュレートするために、変換の際に丸められてもよい。また、変換された参照画像は、光学画像取得システムの予想された光学的影響をシミュレートするために調整されてもよい。そのような光学的影響は、光学検査技術がレチクルの評価するために用いられる場合には必ず起こる。
【００４３】
それゆえ、参照画像は、欠陥がまったくない場合のパッチの画像を表す。具体的な例として、リーフプロセッサ３１２は、画像データ３０２の第１の画像とそれに対応する参照データ３１６を受け取るよう構成されてもよい。さらに、リーフプロセッサ３１２は、対応する参照画像を参照データから生成してもよい。次いで、リーフプロセッサ３１２は、第１の画像を対応する参照画像３１６と比較してもよい。リーフプロセッサ３１２が、画像と参照画像の間で程度および／または種類に比較的大きな差異があると認めた場合、リーフプロセッサ３１２は、画像に対応するパッチに関して１つ以上の欠陥を定義、報告、および／またはフラグを立てる。
【００４４】
あるいは、参照データは、試験下のパッチのダイ（die）に隣接するダイの中のサンプルのパッチに対応する画像でよい。これは、一般にダイツーダイ分析と呼ばれる。言い換えると、２つの隣接したダイのパッチに対応する画像は、リーフプロセッサによって同時に分析される。また、本発明は、セルツーセル比較に実装されてもよい。他の例として、サンプルから反射した光で生成された画像が、サンプルを透過した光で生成された画像と比較されてもよい。最後の例として、参照データは、サンプルに欠陥が生じる前に事前に得られた画像データの形を取っていてもよい。
【００４５】
画像の分析のために、任意の適切なアルゴリズムを実装してよい。例えば、アルゴリズムは単に、画像および参照データの間の線幅を比較するだけでもよい。画像の線幅と参照画像の線幅との間の差異が、所定の量よりも大きい場合、リーフプロセッサは、欠陥のフラグを立ててもよい。同じアルゴリズムが、異なる条件下で２つの異なるリーフプロセッサによって用いられてもよい。例えば、所定の量が、一方のリーフプロセッサに対しては厳しくなく、他方のリーフプロセッサに対しては厳しくてもよい。要するに、別個のリーフプロセッサによって用いられるアルゴリズムは、質的および／または量的に異なっていてもよい。
【００４６】
図１に示されているように、検査システム３００は、ユーザインターフェースを提供し、検査システム３００の様々な構成要素を制御するための中央プロセッサ３１０も備えている。中央プロセッサ３１０は、検査システムの構成要素を連結し、制御するのに適切な任意の形を取ってよい。中央プロセッサ３１０は、例えば、データ分配システム３０８と接続されている構成要素と通信するＩＢＭ互換機であってもよい。中央プロセッサ３１０は、画像入力３０２の特定の部分を分割、格納、特定のプロセッサ（例えば、３１２および３１４）へ分配するよう、データ分配システム３０８を構成するために用いられる。例えば、データ分配システム３０８は、画像データ３０２の第１の部分をプロセッサ３１２へ分配するよう構成されてもよい。同様に、データ分配システム３０８は、画像データ３０２の第２の部分をプロセッサ３１４へ分配するよう構成されてもよい。
【００４７】
また、中央コンピュータ３１０は、受け取られた画像データ３０２の部分をプロセッサが分析する方法を構成するために用いられてもよい。例えば、それぞれのプロセッサは、受け取られた画像データ３０２の部分を処理するために異なるアルゴリズムを実行するよう構成されてもよい。別の例として、それぞれのプロセッサは、同じアルゴリズムを用いて、異なる条件下でアルゴリズムを実行するよう構成されてもよい。
【００４８】
本発明のプロセッサは、中央プロセッサもしくはコンピュータによって構成可能であると説明されているが、もちろん、プロセッサは、ハードコーディングされた命令を含んでいてもよい。しかしながら、プロセッサが、構成可能である場合、本発明は、柔軟かつ効率的なサンプル検査システムを提供する。すなわち、アルゴリズムは、様々なサンプルの種類、サンプルの様々なパッチ、様々なアプリケーション要件に対して稼動中に慎重に作ったり変更したりしてもよい。
【００４９】
図１は、本発明の概念図である。そのため、検査システム３００に実装できるいくつかの構成要素は、本発明を不明瞭にするのを避けるために図では省略されている。さらに、検査システム３００の様々な構成要素のこの図における構成は、単に例示的なものであり、本発明の範囲を制限するよう意図されたものではない。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態に従った検査システム４００の詳細な図である。検査システム４００は、画像取得システム４０２から画像データを受け取る。検査システム４００は、画像データインターフェース４０４と、複数のデータ分配部４０６と、それぞれのデータ分配部のための複数のリーフクラスタカード４１０と、データベースおよび制御インターフェース４１６と、システム制御プロセッサ４１８と、データベース記憶装置４２０と、スイッチ４１４と、ネットワークバス４１２と、ユーザインターフェース４２２とを備える。
【００５１】
画像取得システム４０２は、サンプルから画像データを取得するよう構成されている。例えば、画像取得システム４０２は、サンプルをスキャンし、ピクセルデータを生成して、それにより、画像データを抽出する。一般的に言うと、画像データは、センサがサンプルを横切り（もしくは、サンプルがセンサの下を移動し）、画像データを取得した際の検査ステーションのセンサの軌道を表す。一実施形態では、スワースの画像データが取得される。例えば、画像データは、幅１００万ピクセル×１０００〜２０００ピクセルでよい。代表的なレチクルは、１００万×１００万ピクセルの画像に変換でき、それぞれがスワースに対応する５００〜１０００セットの画像データを必要とする。
【００５２】
画像データインターフェース４０４は、画像取得システム４０２から受け取った画像データを、検査システム４００の構成要素が受け取り、処理することができるデータ信号に変換する。例えば、画像データインターフェース４０４は、検査ステーションからの光ファイバ信号を、画像データを表す銅線信号に変換する。変換された画像データは、１つ以上のデータ分配部４０６に送られる。示されているように、画像データインターフェース４０４は、この変換された画像データ４０８ａを第１のデータ分配部４０６ａに出力する。もちろん、画像取得システム４０２と検査システム４００が同じ信号形式を用いる場合には、画像データインターフェース４０４は必要とならない。
【００５３】
一実施形態では、データ分配部４０６は、「デイジーチェーン」の構成で共に接続されている。示されているように、第１のデータ分配部は、画像データ４０８ａを受け取り、画像データ４０８ｂを別のデータ分配部に出力する。スワースに対応する全体の画像データセットが、それぞれのデータ分配部によって見られることが好ましい。それぞれのデータ分配部は、画像データを受け取り、チェーン内の次のデータ分配部にそれを出力する。このデイジーチェーンの構成により、検査システムを簡単に拡張することが可能になる。すなわち、必要があれば、データ分配部をチェーンの末端に接続することができる。この構成は、データ分配部がすべて画像データインターフェース４０４に接続されている構成（すなわち、データ分配部の数は、画像データインターフェース４０４上で利用できる物理接続の数に制限される）に比べ、拡張に関して制限的ではない。
【００５４】
データ分配部は、画像データを複数の画像に分割し、それぞれの画像を１つ以上のリーフクラスタカード４１０上にある特定のグループのプロセッサに送る。図示されている実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６は、複数のリーフクラスタカード４１０と接続されている。例えば、それぞれのデータ分配部４０６は、８つのリーフクラスタカード４１０に接続されていてもよい。それぞれのリーフクラスタカード４１０は、画像データの画像のサブセットを受け取り、さらに処理および分析を行うために、そのリーフクラスタカード自体に含まれる特定のリーフプロセッサに特定の画像を送る。
【００５５】
それぞれのデータ分配部４０６は、画像データの全体のスワースに対応する画像セットのような任意のサイズの画像データを保持するよう構成されていてもよい。この実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６は、全体のスワースに対応する画像セットを受け取り、コラム位置のような任意の適切な画像データのパラメータに基づき分割する。また、データ分配部４０６はそれぞれ、データベース４２０から参照データを受け取り、次いで、選択されたリーフクラスタカード４１０に参照データの部分を分配してもよい。あるいは、参照データは、適切なリーフクラスタカード４１０によって直接受け取られてもよい。それぞれのデータ分配部４０６は、それ自体の下位のリーフクラスタカード４１０によって用いられる画像セットと参照データの部分のみを保持することが好ましい。
【００５６】
一実施形態では、ある特定のデータ分配部（例えば４０６ａ）が、その下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ａないし４１０ｂ）それぞれのための画像を格納する。言い換えれば、画像のグループが、画像データから保持され、ある特定の下位のリーフクラスタカードに送られる。例えば、データ分配部４０６ａは、リーフクラスタカード４１０ａに送られる第１の画像のグループを保持し、リーフクラスタカード４１０ｂに送られる第２の画像のグループを保持することができる。
【００５７】
一実施形態では、それぞれのデータ分配部４０６が、画像データ内の画像の位置標識に基づき、画像のサブセットを送る場所を決定する。例えば、画像データ内のコラム位置が第１の範囲にある画像は、第１のデータ分配部４０６ａによってその下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ａおよび４１０ｂ）に送られる。一方で、第２のデータ分配部４０６ｂは、次に、第２の範囲のコラム位置を持つ画像をその下位のリーフクラスタカード（例えば４１０ｃおよび４１０ｄ）に送ってもよい。
【００５８】
各リーフクラスタカード４１０は、関連するデータ分配部４１０から画像のサブセットを受け取り、このサブセット内の特定の画像をリーフクラスタカード４１０上の特定のプロセッサに送る。個々の画像は、プロセッサリソースの使用可能性のような多くの要素に基づき、リーフクラスタカード上のリーフプロセッサに送られる。リーフクラスタカードのリーフプロセッサは、受け取られた画像を様々なアルゴリズムで分析するように構成することができる。
【００５９】
また、検査システム４００は、受け取られた画像を分析するためにリーフクラスタカード４１０のプロセッサが用いる参照データを保持するためのデータベース４２０を備えてもよい。上述したように、参照データは、予測データ、隣接したダイもしくはセルからのデータなど、様々な種類の比較データを含んでいてもよい。データベース記憶装置は、大量の参照データを保持するのに適した任意の記憶装置でよい。例えば、記憶装置は、新磁気ディスク制御機構（「ＲＡＩＤアレイ」と呼ばれる）の形を取ってもよい。
【００６０】
一実施形態では、ユーザインターフェース４２２は、検査システム４００の様々な構成要素を連結し、構成するための機構を提供する。示されているように、システム制御コンピュータ４１８は、ユーザインターフェース４２２と通信するだけでなく、ネットワークバス４１２（例えば、イーサネットバス）を介して、データ分配部４０６およびリーフクラスタカード４１０と通信する。
【００６１】
システム制御コンピュータ４１８は、検査システム４００の様々な構成要素を連結し、構成するのに適した任意の方法で、データ分配部４０６に接続されてもよい。示されているように、制御コンピュータ４１８は、データおよび制御インターフェース４１６を通して接続される。検査システム４００の機能を制御するのに適切な任意の機構が、制御コンピュータ４１８によって実装されてもよい。例えば、制御コンピュータ４１８により、ユーザが、特定のアルゴリズムとそれに関連するデータを選択し、特定の画像の分析に用いられるジョブに結合することを可能としてもよい。
【００６２】
もちろん、検査システム４００の構成要素を制御するために、プロセッサもしくはコンピュータの任意の構成を実装してもよい。例えば、システム制御コンピュータ４１８とユーザインターフェース４２２は、検査システム４００に接続しそれを制御するための単一のコンピュータに統合されてもよい。
【００６３】
図５は、本発明の一実施形態に従った図４のデータ分配部４０６の図である。示されているように、それぞれのデータ分配部４０６は、画像インターフェース５２０と、データベースおよび制御インターフェース５２２と、ネットワークインターフェース５２４と、スーパーバイザプロセッサ５３２と、バッファメモリ５２８および５１０と、複数のリーフクラスタカード（ＬＣＣ）モジュール５０２とを備える。
【００６４】
例えば、画像の分析に必要なデータ４５０ａは、システム制御コンピュータ４１８からデータ分配部４０６に入力される（図４参照）。データベース４２０からのデータ４５０ａは、特定の画像に対応する参照データを含んでいてもよい。また、データ４５０ａは、リーフクラスタカード４１０だけでなくデータ分配部４０６を制御するために、ユーザインターフェースプロセッサ４２２からのコマンドおよびコンフィギュレーションデータを含んでいてもよい。すなわち、ユーザは、ユーザインターフェース４２２を介して１つ以上のデータ分配部４０６およびリーフクラスタカード４１０と通信することができる。
【００６５】
同様に、データ分配部４０６は、データベースおよび制御インターフェース５２２を介してシステム制御コンピュータ４１８および／またはユーザインターフェース４２２を介してデータベース４２０へデータ４５０ｂを出力してもよい。例えば、１つ以上のパッチの分析から生成された結果のデータは、このインターフェース４５０ｂを通して出力されてもよい。具体的な例として、欠陥の数および／または種類を、結果のデータとして収集し出力することができる。
【００６６】
ネットワークインターフェース５２４は、ＧＵＩコンピュータ４２２のような検査システムの他の構成要素に接続するのに適切な任意の機構の形を取ってもよい。例えば、ネットワークインターフェース５２４は、１００Ｂａｓｅ−Ｔイーサネットインターフェースの形であってもよい。このネットワークインターフェース５２４は、データ分配部４０６のスーパーバイザプロセッサ５３２をプログラムし、構成するために用いてもよい。
【００６７】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、任意の適切な数と種類の制御機能を実行するよう構成されていてもよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２は、データ分配部４０６の他の構成要素の初期化、受け取られた画像データを複数の画像に分割する方法の決定、ある特定のスワースの始まりと終わりに対する割り込みの初期化、データ分配部のメモリに格納し、その下位リーフクラスタカードに送る画像の決定、ネットワークインターフェース５２４を介しての外部デバイスとの通信を行う機能を持っていてもよい。また、スーパーバイザプロセッサ５３２は、受け取られたデータにエラー回復機能を実行するよう構成されていてもよい。
【００６８】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、プログラミングを容易にするために、局所的なプログラムおよびデータ用メモリ（図示せず）に接続されていてもよい。スーパーバイザプロセッサ５３２は、上述の機能を達成するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２は、内部Ｌ１キャッシュを備えたＲ５０００プロセッサの形を取ってもよい。
【００６９】
データ分配部は、その下位のリーフクラスタカードにデータを送るのに適切な任意の機構を備えてもよい。図示されている実施形態では、画像インターフェース５２０は、特定の下位リーフクラスタカードに特定の画像を送るよう構成されていてもよい。同様に、データベースおよび制御インターフェース５２２は、特定の下位リーフクラスタカードに特定の参照データを送るよう構成されていてもよい。画像インターフェース５２０とデータベースおよび制御インターフェース５２２は、例えば、スーパーバイザプロセッサ５３２によってプログラムされてもよい。あるいは、インターフェース５２０および５２２は、特定のルーチンタスクを実行するよう特注された（例えば、ハードコーディングされた）構成不可能なデバイスに代えてもよい。
【００７０】
スーパーバイザプロセッサ５３２は、任意の適切な基準に基づき、データ分配部の下位リーフクラスタカードに画像を送るよう構成されていてもよい。例えば、画像は、コラム番号や対応するサンプルの座標のような画像の座標に基づき、分割され、送られてもよい。同様に、参照データは、データベース記憶装置４２０内のデータベースアドレスに基づいて送られてもよい。
【００７１】
画像インターフェース５２０が、その下位のリーフクラスタカードに送る画像を選択した後、選択された画像は、1つ以上のＬＣＣモジュール５０２に送られてもよい。一実施形態では、データ分配部４０６は、複数のリーフクラスタカードと接続するよう構成されている。したがって、データ分配部４０６は、それぞれのリーフクラスタカードと接続するために多くのＬＣＣモジュール５０２を備えている。例えば、データ分配部は、８つのリーフクラスタカードに接続している場合には、８つのＬＣＣモジュール５０２を備えることになる。それぞれのＬＣＣモジュールは、画像データを保持するためのバッファ５２８と、データおよび制御情報を保持するためのバッファ５１０と、関連するリーフクラスタカードと通信するためのＬＣＣインターフェース５０６とを備えていてもよい。
【００７２】
示されているように、画像データは、バッファデバイス５２８に送られる。バッファ５２８は、画像データを格納するのに適切な任意のサイズでよい。一実施形態では、バッファ５２８は、ＦＩＦＯの形であり、８つのリーフクラスタカードに対して十分な画像を格納する。例えば、画像バッファ５２８は、５１２メガバイトまでのデータを提供してもよい。このように、データ分配部の画像バッファ５２８すべての合計メモリは、画像データのスワースの全体サイズ大きくてもよい。
【００７３】
同様に、データベースおよび制御インターフェース５２２が、その下位のリーフクラスタカードに送る参照画像および制御データを選択した後、選択されたデータは、1つ以上のＬＣＣモジュール５０２に送られてもよい。示されているように、データベースおよび制御データは、選択されたＬＣＣモジュール５０２のバッファデバイス５１０に送られる。バッファ５２２は、データベースおよび制御データを格納するのに適切な任意のサイズでよい。
【００７４】
それぞれのＬＣＣインターフェース（もしくはＬＣＣモジュール５０２）は、それに関連するリーフクラスタカードからのデータ要求に応答するよう構成されている。すなわち、ＬＣＣインターフェース５０６は、関連するリーフクラスタカードがデータを要求した場合に、そのデータをバッファ５２０および５２２から取り出す。データの要求を受けると、ＬＣＣインターフェースブロック５０６は、要求を出しているリーフクラスタカードに画像データの部分を転送する。次いで、転送されたデータは、関連するリーフクラスタカードの１つ以上の関連するリーフクラスタカードによって処理されてもよい。
【００７５】
図６は、本発明の一実施形態に従った図４のリーフクラスタカード４１０の図である。示されているように、リーフクラスタカード４１０は、複数のプロセッサ６０８（ここでは、「リーフプロセッサ」と呼ぶ）を備える。図示されている実施形態では、リーフクラスタカード４１０は、４８個の別個のリーフプロセッサを備えている。４８個のプロセッサに加えて、リーフクラスタカード４１０は、共有メモリプール６０４とスーパーバイザプロセッサ６０２とを備えている。
【００７６】
画像データおよびデータベースのデータは、入力４５４ａを通して受け取られる。結果のデータは、インターフェース４５４ｂを通して出力されてもよい。スーパーバイザプロセッサ６０２は、ネットワークインターフェース４５２を通してアクセスされ、構成されてもよい。
【００７７】
スーパーバイザプロセッサ６０２は、画像の分析を容易にするのに適切な複数のタスクを実行するようプログラムされてもよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ６０２は、どの別個のプロセッサ６０８に、どのデータ（例えば、画像および参照データ）を送るのかを決定するタスクを実行してもよい。例えば、画像および対応する参照データの部分は、画像および参照データの比較のために、リーフプロセッサ（６０８）の一つに送られてもよい。
【００７８】
さらに、それぞれの画像に対して、１つ以上のアルゴリズムが割り当てられてもよい。一実施形態では、スーパーバイザプロセッサ６０２は、画像に対して実行されるジョブすなわちアルゴリズムのセットを指定するジョブセットを受け取る。次いで、スーパーバイザプロセッサ６０２は、適切なジョブセットにアクセスし、ある特定の画像に対して、どのアルゴリズムと参照データが実行されるのかを決定してもよい。次いで、適切な画像、参照データ、ジョブセットが、リーフプロセッサ６０８に送られる。それぞれのリーフジョブは、特定の画像を処理するのに適切な情報を含んでいてもよい。それゆえ、それぞれのジョブは、例えば、アルゴリズムの実行に必要なデータや命令だけでなく、ある特定の画像に対して実行する１つ以上のアルゴリズムを含んでいてもよい。
【００７９】
図７は、本発明の一実施形態に従った図６の１つのリーフプロセッサ６０８の図である。示されているように、リーフプロセッサ６０８は、実際のリーフプロセッサ７０２と、１つ以上のメモリデバイス７０４と、インターフェース集積回路７０６（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）デバイス）とを備える。リーフプロセッサは、画像データを処理するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、インテル社の「StrongARM」（商標）プロセッサが実装されてもよい。メモリデバイス７０４は、画像データの処理に必要な情報を格納するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、メモリデバイス７０４は、２つのＤＲＡＭデバイスと１つのＲＯＭデバイスを備えていてもよい。バスインターフェースデバイス７０６は、リーフクラスタカード４１０のスーパーバイザプロセッサ６０２と通信するのに適切な任意の形を取ってよい。例えば、スーパーバイザプロセッサ６０２と様々なプロセッサの間にＰＣＩバスが用いられている場合には、ＰＣＩバスと接続するよう構成されたＡＳＩＣが実装されてもよい。
【００８０】
リーフクラスタカードのプロセッサはそれぞれ、プログラミング命令を格納するために、それ自体のローカルメモリを有することが好ましい。プロセッサは、情報を共有せずに独立して動作することが理想的である。それゆえ、ある特定のプロセッサのローカルメモリに格納された命令が破壊された場合でも、他のプロセッサは、自身の破損していない命令を使用し続けることができる。
【００８１】
一実施形態では、リーフクラスタカードのプロセッサ（例えば、６０８）が利用可能となった場合、そのプロセッサは、画像、対応するデータベースのデータ、対応するジョブセットを受け取るために利用可能であることを示すために、スーパーバイザプロセッサ６０２にポーリングする。スーパーバイザプロセッサは、画像を受け取るごとに、どのプロセッサが利用可能であることを示したかに基づき、受け取った画像をプロセッサに送る。また、画像の送信は、負荷バランスの考慮など、他の適切な要素にも基づいてよい。
【００８２】
好ましい実施形態では、本発明は、いくつかの利点を持っている。例えば、リーフクラスタカードのプロセッサが故障することで、他のプロセッサが過剰に処理を行う可能性があるため、本発明は、画像データを確実に処理するための機構を提供している。すなわち、ある特定のプロセッサがダウンした場合、他のプロセッサは、それらが利用可能になる時を示すためにスーパーバイザプロセッサ６０２にポーリングする。それゆえ、スーパーバイザプロセッサ６０２は、他の利用可能なプロセッサに画像を送ることによって故障したプロセッサを回避することができる。
【００８３】
図８は、本発明の一実施形態に従った画像データを分析するためのプロセス８００を示すフローチャートである。図８は一連の連続的な動作として示されているが、もちろん、このプロセスの２つ以上の動作を並列して実行してもよい。さらに、動作は、図８に示された順序以外の任意の適切な順序で実行してもよい。
【００８４】
参照画像データは、動作８０２において受け取られる。上述のように、参照画像データは、受け取られた画像データの分析を容易にするのに適切な任意の形を取ってよい。参照画像データは、本発明のいずれのプロセッサによって変換されてもよい。例えば、試験画像データを分析する（例えば、試験画像データを参照画像データと比較する）プロセッサは、参照画像データも変換してよい。あるいは、（例えば、データ分配部の中の）試験画像データを分配するプロセッサは、参照画像データも変換してよい。
【００８５】
試験データは、動作８０４において受け取られる。上述のように、この画像データ８０２は、サンプルの画像を取得するよう構成された任意の適切な画像取得システムから受け取られる。試験画像データ８０２は、（例えば、データ分配部の中の）第１のグループのスーパーバイザプロセッサによって受け取られる。
【００８６】
画像の分析を容易にするためのその他の制御データは、動作８０６において受け取られる。この制御データは、受け取られた試験画像データもしくはそれぞれの試験画像に関するタスクを実行するための情報を含んでいてもよい。例えば、それぞれの試験画像は、関連する試験画像を分析する方法を指定するある特定のジョブセットに関連付けられてもよい。また、制御データは、特定のプロセッサに試験画像を送るためのコマンドと、それぞれの試験画像を分析するためのアルゴリズムおよびそれに関連するデータと、試験画像データを試験画像もしくは試験画像部分に分割する方法を示すコマンドとを含んでもよい。試験画像データ、参照画像データ、制御データは、第１のグループのプロセッサによって任意の順序で受け取られてよい。あるいは、制御データの任意の部分が、実際の画像の分析を実行する第２のグループのプロセッサによって直接受け取られてもよい。
【００８７】
必要なデータが受け取られた後、動作８０８において、試験画像データが、受け取られた制御データに基づき、試験画像に分割される。例えば、制御データは、ピクセルのどのコラムがどの試験画像として定義されるのかを示してもよい。試験画像データが、複数の試験画像に分割された後、動作８１０において、それぞれの試験画像および関連するジョブセットが、選択されたプロセッサに送られる。それぞれの試験画像は、その試験画像が定義されてすぐに適切なプロセッサに送られてもよいし、すべての試験画像が定義された後に送られてもよい。動作８１０は、１つ以上のプロセッサ（例えば、データ分配部のスーパーバイザプロセッサ）によって実行されてもよい。
【００８８】
試験画像データがプロセッサに送られた後、動作８１２において、プロセッサは、受け取られた試験データを分析してもよい。試験画像は、例えば、並列に分析されてもよいし、「先着順」ベースで分析されてもよい。言い換えれば、プロセッサは、並列に動作するよう構成されているが、試験画像は、個々のプロセッサに一緒に送られてよいだけでなく、同時に一緒にもしくは一つだけ送られてもよい。同様に、すべてのプロセッサが試験画像および関連するデータを受け取った後に、処理が始まってもよいし、試験画像および関連するデータが受け取られてすぐに、それぞれのプロセッサが分析を始めてもよい。
【００８９】
試験画像が分析されると、結果が出力され、収集されてよい。結果は、「結果ファイル」もしくは「結果データベース」のような任意の適切な記憶装置に収集されてよい。すべての試験画像が分析された後、結果は、全セットの試験画像データに対してレビューされてもよい。あるいは、特定の部分の分析が完了した際に、結果データの部分がレビューされてもよい。結果は、任意の適切な方法でレビューされてよい。例えば、結果は、棒グラフのような意味のある方法でデータを提示するグラフィカルユーザインターフェースによって提示されてもよい。画像データセットに対して結果が収集された後、画像データを分析するためのプロセス８００は終了する。
【００９０】
理解を深めるために従来技術をある程度詳しく説明したが、明らかに、いくらかの変更と修正が添付の特許請求の範囲内で行われる可能性がある。また、本発明によるプロセスおよび装置を実装する代替の方法が数多く存在することに注意が必要である。 例えば、本発明にはローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標））を用いて実施されたが、もちろん、インターネットのようなワイドエリアネットワークやＶＭＥバスのようなバスで実施されてもよい。
【００９１】
従って、本実施形態は、例示的なもので、制限的なものではないと考えられ、本発明は、ここに示した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲および等価物の範囲内で修正可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に従った検査システムの図である。
【図２】 本発明の実施形態に従ったレチクルのようなサンプルの２つの「スワース（swath）」に対応する２セットの画像データの図である。
【図３】 本発明の一実施形態に従ったパッチに分割されたスワースに対応する画像の図である。
【図４】 本発明の一実施形態に従った検査システムの詳細な図である。
【図５】 本発明の一実施形態に従った図４のデータ分配部の図である。
【図６】 本発明の一実施形態に従った図４のリーフクラスタカードの図である。
【図７】 本発明の一実施形態に従った図６の１つのリーフプロセッサの図である。
【図８】 本発明の一実施形態に従った画像データを分析するためのプロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００ サンプル
３００ 検査システム
３０２ 画像データ
３０８ データ分配システム
３１０ 中央プロセッサ
３１２、３１４、６０８ リーフプロセッサ
３１６ 光学的大容量記憶装置
４００ 検査システム
４０２ 画像取得システム
４０４ 画像データインターフェース
４０６ データ分配部
４１０ リーフクラスタカード
４１２ ネットワークバス
４１４ スイッチ
４１６ データベースおよび制御インターフェース、データおよび制御インターフェース
４１８ システム制御プロセッサ、システム制御コンピュータ
４２０ データベース記憶装置
４２２ ユーザインターフェース
５０２ リーフクラスタカードモジュール
５０６ ＬＣＣインターフェース
５１０、５２８ バッファメモリ
５２０ 画像インターフェース
５２２ データベースおよび制御インターフェース
５２４ ネットワークインターフェース
５３２、６０２ スーパーバイザプロセッサ
６０４ 共有メモリプール
７０２ 実際のリーフプロセッサ
７０４ メモリデバイス
７０６ インターフェース集積回路
Claims (17)
- サンプルの少なくとも１つの領域に関する画像データを検査するための装置であって、
複数の分配部と、
関連する分配部にそれぞれ接続された複数のサブグループに配置されて並列に動作する複数のプロセッサと、
を備え、
各分配部は、
画像データを受け取って格納し、
参照データを受け取って格納し、
複数のアルゴルズムを実行するための複数のコンピュータプログラムコードを受け取って格納し、
前記画像データを複数の画像部分に分割し、
前記複数の画像部分から１つ以上の画像部分を選択し、
前記複数のコンピュータプログラムコードから１つ以上のコンピュータプログラムコードを選択し、
１つの画像部分と、対応する参照データ部分と、１つのアルゴリズムを実行するための１つのコンピュータプログラムコードと、を含むジョブセットを１つ以上生成し、
生成したジョブセットを、関連するプロセッサのサブグループに出力する、
よう構成可能であり、
複数のプロセッサからなる各サブグループは、前記サブグループ内の選択されたプロセッサに前記ジョブセットを分配するように構成可能なスーパーバイザプロセッサを備え、
各プロセッサは、前記ジョブセットを順次受け取って処理し、前記処理は、前記画像部分を前記参照データ部分と比較するとともにその比較結果を出力するアルゴルズムの実行を含む、分析装置。 - 請求項１記載の分析装置であって、
前記分配部は、第１の分配部が前記画像データを受け取るとともに、前記画像データの一部又は全部を第２の分配部に出力するようなデイジーチェーン構成により構成されている、分析装置。 - 複数の微細なパターンを有するサンプルを検査するとともに、前記検査から得られた画像データを処理する方法であって、
（ａ）マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサとを備えるマルチプロセッサシステムにより、前記画像データと、参照データと、複数のアルゴリズムを実行するための複数のコンピュータプログラムコードとを受け取る工程と、
（ｂ）前記画像データを複数の画像部分に分割する工程と、
（ｃ）前記マスタープロセッサを使用して、画像部分と、対応する参照データ部分と、１つのアルゴリズムを実行するための１つのコンピュータプログラムコードと、を含むジョブセットを１つ以上生成する工程と、
（ｄ）前記スレーブプロセッサを使用して、前記ジョブセットを所定の時間間隔で処理する工程であって、前記処理は、前記画像部分を前記参照データ部分と比較するとともにその比較結果を出力するコンピュータプログラムコードの実行を含む、工程と、
（ｅ）前記複数のスレーブプロセッサのそれぞれから得られた比較結果を編集し分析することによって、前記画像データの全体に渡る欠陥情報を取得する工程と、
を備える、方法。 - 請求項３記載の方法であって、
前記サンプルは、レチクル、フォトマスク、半導体材料、デバイス、もしくは表層からなるグループから選択される、方法。 - 請求項３または４に記載の方法であって、
前記システムは、各々が複数のスレーブプロセッサと通信する複数のマスタープロセッサを備え、
前記複数のマスタープロセッサの各々は、中央プロセッサと通信し、前記中央プロセッサは、前記複数のマスタープロセッサにデータを割り当てる、方法。 - 請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記参照データ部分は、前記画像部分とは前記サンプルの異なる部分の画像から取得されたものである、方法。 - 請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記第１の参照データ部分は、前記サンプルの設計に用いられたファイルから得られたものであり、
前記アルゴリズムは、前記画像部分と比較する前に、前記参照データ部分を参照画像部分に変換する、方法。 - 請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ジョブセットは、１つ以上の画像部分が２つ以上のアルゴルズムに関連づけられるとともに、１つ以上のアルゴルズムが２つ以上の画像部分に関連づけられるように生成される、方法。 - 請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ジョブセットは、１つ以上の画像部分が他の画像部分よりも厳密なアルゴリズムに関連づけられるように生成される、方法。 - 複数の微細なパターンを持つサンプルを検査するとともに、前記検査から得られた画像データを処理するためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
マスタープロセッサと複数のスレーブプロセッサとを有するマルチプロセッサシステムにより、前記画像データと、参照データと、複数のアルゴリズムを実行するための複数のコンピュータプログラムコードとを受け取って格納するためのコンピュータ読み取り可能なコードと、
前記画像データを複数の画像部分に分割するコンピュータ読み取り可能なコードと、
前記複数の画像部分から１つ以上の画像部分を選択するコンピュータ読み取り可能なコードと、
前記複数のコンピュータプログラムコードから１つ以上のコンピュータプログラムコードを選択するコンピュータ読み取り可能なコードと、
１つの画像部分と、対応する参照データ部分と、１つのコンピュータプログラムコードと、を含むジョブセットを１つ以上生成するコンピュータ読み取り可能なコードと、
前記スレーブプロセッサを使用して、前記ジョブセットを所定の時間間隔で処理するコンピュータ読み取り可能なコードであって、前記処理は、前記画像部分を前記参照データ部分と比較するとともにその比較結果を出力するコンピュータプログラムコードの実行を含む、コンピュータ読み取り可能なコードと、
前記複数のスレーブプロセッサのそれぞれから得られた比較結果を編集し分析することによって、前記画像データの全体に渡る欠陥情報を取得するコンピュータ読み取り可能なコードと、
前記コンピュータ読み取り可能なコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体と、
を含む、媒体。 - 請求項１０記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記複数のマスタープロセッサの各々は、前記複数のスレーブプロセッサと通信し、
前記マスタープロセッサの各々は、中央プロセッサと通信し、
前記中央プロセッサは、前記マスタープロセッサにデータを割り当てる、媒体。 - 請求項１０または１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記参照データ部分は、前記画像部分とは前記サンプルの異なる部分の画像から取得されたものである、媒体。 - 請求項１０または１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記第１の参照データ部分は、前記サンプルの設計に用いられたファイルから得られたものであり、
前記アルゴリズムは、前記画像部分と比較する前に、前記参照データ部分を参照画像部分に変換する、媒体。 - 請求項１０または１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記ジョブセットは、１つ以上の画像部分が２つ以上のアルゴルズムに関連づけられるとともに、１つ以上のアルゴルズムが２つ以上の画像部分に関連づけられるように生成される、媒体。 - 請求項１０または１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記ジョブセットは、１つ以上の画像部分が他の画像部分よりも厳密なアルゴリズムに関連づけられるように生成される、媒体。 - 請求項１０または１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、さらに、
ジョブセットを生成する方法、及び、生成されたジョブセットを選択されたプロセッサに割り当てる方法を規定する制御データを受け取るためのコンピュータ読み取り可能なコードを含む、媒体。 - 請求項１０、１１、又は１６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、さらに、
故障したプロセッサを認識して前記故障したプロセッサに割り当てられていたジョブセットを他のプロセッサに割り当てる制御データを受け取るためのコンピュータ読み取り可能なコードを含む、媒体。
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