JP6188695B2 - 表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法および装置 - Google Patents

表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6188695B2
JP6188695B2 JP2014534587A JP2014534587A JP6188695B2 JP 6188695 B2 JP6188695 B2 JP 6188695B2 JP 2014534587 A JP2014534587 A JP 2014534587A JP 2014534587 A JP2014534587 A JP 2014534587A JP 6188695 B2 JP6188695 B2 JP 6188695B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface height
region
height
reference location
attribute
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014534587A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015500979A (ja
Inventor
チエン−ホゥエイ チェン
チエン−ホゥエイ チェン
ホーァドーン ヤン
ホーァドーン ヤン
チョ テー
チョ テー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KLA Corp
Original Assignee
KLA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KLA Corp filed Critical KLA Corp
Publication of JP2015500979A publication Critical patent/JP2015500979A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6188695B2 publication Critical patent/JP6188695B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/0006Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10004Still image; Photographic image
    • G06T2207/10012Stereo images
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10028Range image; Depth image; 3D point clouds
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10056Microscopic image
    • G06T2207/10061Microscopic image from scanning electron microscope
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30148Semiconductor; IC; Wafer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Description

本発明は、電子ビーム撮像を用いる基板の検査および審査に関する。
従来の電子ビーム検査機器では、製造された基板(シリコンウェハまたはレチクル)が、基板表面からの二次電子および/または後方散乱電子を含む電子の放出に至る電子の集束ビームで走査される。放出された電子は検出され、検出データは通常、標本の表面画像に変換される。普通、画像は「通常」の視点からの表示である(すなわち、表面に垂直な視点からの表示である)。次に、これらの画像は数値的に解析されて、製造された基板の異常(以下、瑕疵と称する)を検出する。
さらに、検出された瑕疵は、追加の撮像によって審査し、手動または自動的に様々なクラスやカテゴリに分類することができる。瑕疵の分類は、製造工程を適切に調節して生産量を向上させることができるように、その原因を判定するのに利用することができる。
電子ビーム検査の方法および装置を向上することが極めて望ましい。より具体的には、電子ビーム機器によって撮像される瑕疵の分類を向上することが極めて望ましい。
一実施形態は、基板表面の瑕疵の分類方法に関する。該方法は、基板表面の目標領域にわたって一次電子ビームを走査して二次電子をそこから放出させることを含み、目標領域は瑕疵を含む。二次電子は、目標領域の複数の画像フレームを取得するように複数の少なくとも2つの軸外センサを使用して目標領域から検出され、目標領域の各画像フレームは異なる軸外センサからのデータを含む。複数の画像データフレームを処理して、目標領域の表面高さマップを生成する。表面高さ属性が瑕疵に関して判定される。瑕疵の表面高さ属性が瑕疵分類器に入力される。
該方法は露出半導体ウェハなどの露出基板、あるいは製造される集積回路またはリソグラフィ用レチクルなどのパターン化基板に適用することができる。後者の場合、複数の対応する画像フレームが、目標領域に対応する基準箇所で取得されて基準箇所の表面高さマップが生成され、瑕疵に関する表面高さ属性の判定は基準箇所の表面高さマップも使用することができる。
もう1つの実施形態は、一次電子ビームを生成するソースと、一次電子ビームを制御可能に偏向する走査デフレクタと、一次電子ビームが基板表面の領域全体に走査されるように走査デフレクタを制御する制御システムと、各領域の複数の画像フレームを生成するように複数の少なくとも2つの軸外センサを用いて二次電子を検出する検出システムと、を含む装置に関する。走査領域は、分類対象の瑕疵を含む目標領域と、場合によっては、目標領域に対応する基準箇所を含むことができる。画像データ処理システムは複数の画像フレームを処理して、適宜目標領域および基準箇所の表面高さマップを生成するように構成することができる。画像データ処理システムは表面高さマップを用いて瑕疵の表面高さ属性を判定し、瑕疵の表面高さ属性を瑕疵分類器に入力することができる。
他の実施形態、側面、特徴も開示する。
本発明の第1の実施形態に係る、表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法のフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る、表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る電子ビーム装置の概略図である。 本発明の一実施形態に係る検出器分割の概略図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域に関して異なる視野角で収集された3つの二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域に関して異なる視野角で収集された3つの二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域に関して異なる視野角で収集された3つの二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の1実施形態に係る、例示目標領域に対応する基準箇所に関して異なる視野角で収集された3つの対応する二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の1実施形態に係る、例示目標領域に対応する基準箇所に関して異なる視野角で収集された3つの対応する二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の1実施形態に係る、例示目標領域に対応する基準箇所に関して異なる視野角で収集された3つの対応する二次電子画像フレームを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域に関して生成される瑕疵マスクを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域と対応する基準箇所との表面高さマップをそれぞれ示す図である。 本発明の一実施形態に係る、例示目標領域と対応する基準箇所との表面高さマップをそれぞれ示す図である。 本発明の一実施形態に係る、特定の種類の瑕疵を区別する際の表面高さ属性の有効性を示す図である。 落下粒子(すなわち隆起)と溝の例示二次電子画像フレームをそれぞれ示す図である。 落下粒子(すなわち隆起)と溝の例示二次電子画像フレームをそれぞれ示す図である。 粒子と溝の例示表面高さマップをそれぞれ示す図である。 粒子と溝の例示表面高さマップをそれぞれ示す図である。 粒子と溝に対応する例示瑕疵マスクをそれぞれ示す図である。 粒子と溝に対応する例示瑕疵マスクをそれぞれ示す図である。
表面高さ属性を生成する方法および装置と、これらの属性の使用について開示する。これらの方法および装置は、電子ビーム機器を用いる自動瑕疵分類の精度を大幅に向上させるために採用することができる。
図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る、瑕疵を分類するように予め検出された瑕疵の表面高さ属性を自動的に生成する方法100のフローチャートである。図1Aの方法100は、露出シリコンウェハなどの露出基板での使用に特に適する。
図示されるように、方法100は、瑕疵審査システムのいくつかのソフトウェアモジュールの制御下で実行することができる。これらのモジュールは、瑕疵審査走査モジュール101、表面高さマップ生成モジュール105、審査画像生成モジュール107、瑕疵マスク生成モジュール109、表面高さ属性生成モジュール111、自動瑕疵分類モジュール121を含むことができる。各モジュールは、データ記憶装置(ハードディスクドライブまたはメモリなど)に記憶され、たとえば瑕疵審査システムの機器制御および画像処理に使用されるコンピュータシステムなどのコンピュータシステムの1つまたはそれ以上のマイクロプロセッサによって実行することができるコンピュータ可読プログラムコードを含むことができる。
図示されるように、瑕疵審査走査モジュール101は、基板表面の目標領域が撮像システムの視野(FOV)に配置されるように基板を保持する台を平行移動させることができる(102)。その後、目標領域が入射ビームによって走査される間、画像データが2つまたはそれ以上の視野角から収集される(104)。2つまたはそれ以上の視野角からの画像データの収集104は同時に実行することができる。
目標領域の二次電子画像データを収集した後(104)、表面高さマップ生成モジュール105は画像データを受信して、目標領域の表面高さマップを生成することができる(106)。一実施形態によると、表面高さマップを生成する手順106は、目標領域の表面の3次元モデルまたは表示を含むことができる。このような3次元表示は均等拡散モデル、あるいは立体視に基づき構成することができる。表面高さマップは3次元モデルから生成することができる(106)。その他の実施形態では、その他の技術を採用して表面高さマップを生成することができる(106)。
審査画像生成モジュール107は、瑕疵審査走査モジュール101からの画像データも受信することができる。審査画像生成モジュール107は審査画像を生成し(108)、それらを瑕疵マスク生成モジュールに供給することができる(109)。瑕疵マスク生成モジュール109は審査画像の少なくとも1つに対応する瑕疵マスクを生成する(110)。瑕疵マスクは、予め検出された瑕疵の画素と画像フレーム中のその他の画素とを区別する。
目標領域の表面高さマップと瑕疵マスクに基づき、表面高さ属性生成モジュール111によって1セットの表面高さ属性を判定することができる(112)。本発明の一実施形態によると、表面高さ属性は、瑕疵領域と瑕疵領域を囲む背景領域との高さ差114、瑕疵領域内の高さ変動の大きさ116、瑕疵領域を囲む背景領域内の高さ変動の大きさ118を含むことができる。
瑕疵を囲む背景領域は自動的にまたは手動で選択することができる。たとえば、背景領域は、瑕疵領域からの特定範囲内だが瑕疵領域内にはない画素として選択することができる。瑕疵領域と瑕疵領域を囲む背景領域の高さ差114は、瑕疵領域の平均高さを算出し、背景領域の平均高さを算出し、2つの平均高さ間の差を算出することによって判定することができる。瑕疵領域内の高さ変動の大きさ116と背景領域内の高さ変動の大きさ118は統計的な大きさとすることができる。高さ変動の統計的大きさの一例は高さの標準偏差である。
他の実施形態では、別の表面高さ属性を使用することができる。たとえば、輪郭情報を反映する表面高さ属性は、同一の瑕疵を異なる視点から撮った二次電子画像の瑕疵斑点(瑕疵領域)間の距離または相/方位差を算出することによって生成することができる。
予め検出された瑕疵の表面高さ属性は、自動瑕疵分類モジュール(瑕疵分類器)121に供給(入力)することができる。自動瑕疵分類モジュール121は、予め検出された瑕疵を分類する(122)際に表面高さ属性を有効に利用することができる。自動瑕疵分類モジュール121は、分類器訓練モードまたは分類モードのいずれかで動作可能な統計分類器とすることができる。分類器訓練モードは、自動瑕疵分類モジュール121によって使用される瑕疵分類器を訓練するように表面高さ属性と既知の種類の瑕疵のその他の属性を受信し、分類モードは訓練された瑕疵分類器を使用して表面高さ属性とその他の属性とに基づき瑕疵を分類する。もしくは、自動瑕疵分類モジュール121は規則ベースの分類器を利用することができる。
図1Bは、本発明の第2の実施形態に係る、瑕疵を分類するように予め検出された瑕疵の表面高さ属性を自動的に生成する方法150のフローチャートである。図1Bの方法150は、シリコン基板またはフォトリソグラフィ用のレチクル上で使用される工程において集積回路などのパターン化基板での使用に特に適する。
図1Aの方法100に対して図1Bの方法150で追加されるステップは、目標領域に対応する基準箇所からの画像データを取得し使用するステップである。基準箇所は、目標領域の瑕疵領域に対応する無瑕疵領域を含む。また、図1Bの方法150は、表面高さ属性生成モジュール111によって生成される追加の表面高さ属性を含む。この追加の属性は、目標領域の瑕疵領域と基準箇所の対応領域との高さ差158である。
図1Bに示すように、瑕疵審査走査モジュール101は、基準箇所が撮像システムの視野内に位置するように基板を保持する台を平行移動させることによって基準位置からの画像データを取得することができる(152)。次に、基準箇所を入射ビームによって走査して、画像データを2つまたはそれ以上の視野角から収集することができる(154)。2つまたはそれ以上の視野角からの画像データの収集154は同時に行うことができる。基準箇所の二次電子画像データの収集後(154)、表面高さマップ生成モジュール105は画像データを受信し、基準箇所の画像データと目標領域の画像データを整合させ(155)、基準箇所の表面高さマップを生成する(156)。表面高さ生成モジュール111は目標領域と基準箇所の表面高さマップを受信し、瑕疵マスクも受信する。
本実施形態によると、表面高さ生成モジュール111によって生成される属性は、瑕疵領域と瑕疵領域を囲む背景領域との高さ差114、瑕疵領域内の高さ変動の大きさ116、瑕疵領域を囲む背景領域の高さ変動の大きさ118、瑕疵領域と基準箇所の対応領域との高さ差158を含むことができる。後者の高さ差158は、画像フレーム内の周囲背景領域の高さに対して2つの高さをそれぞれ測定することによって判定することができる。言い換えると、背景領域に対する瑕疵領域の高さが算出され、背景領域に対する基準箇所での対応する無瑕疵領域の高さが算出され、そしてこれら2つの高さの差158が求められる。
上述したように、図1Bの方法150は、目標領域(予め検出された瑕疵を含む)と対応する基準箇所(瑕疵がない)との両方に関して異なる視野角で2つまたはそれ以上の二次電子画像フレームを取得することができる。瑕疵を含む目標領域に関して異なる視野角で収集された(104)3つの二次電子画像フレームの例を図4A,4B,4Cに示す。瑕疵を含まない基準箇所に関して異なる視野角で収集された(104)対応する3つの二次電子画像フレームの例を図5A,5B,5Cに示す。目標領域に関して生成される瑕疵マスク110の例を図6に示す。図6に示す特定マスク601の場合、無瑕疵画素602は白い画素として示され、2つの瑕疵604および606に関連する画素は暗い画素として示される。図7Aは目標領域に関して生成される表面高さマップ106を示し、図7Bは基準箇所に関して生成される表面高さマップ156を示す。図7Aおよび7Bの表面高さマップでは、高い表面高さは明るいグレースケール画素で示され、低い表面高さは暗いグレースケール画素で示される。
本発明の一実施形態によると、表面高さ属性を用いる瑕疵分類は、特定の種類の瑕疵の分類に特に有益である。たとえば、図8は、従来の各種属性では、「溝」の瑕疵と「隆起」の瑕疵を区別するのが極めて困難であることを示す。
瑕疵分類の従来の属性は、瑕疵の最大寸法(eDR最大寸法)802、瑕疵の面積(eDR面積)804、瑕疵領域のエネルギー密度(eDRエネルギー密度)806、瑕疵領域の輝度(eDR瑕疵輝度)808を含む。図示されるように、隆起である瑕疵と溝である瑕疵とは、これらの従来の属性では十分に分離されていない。対照的に、背景領域(対背景SH)810に対する瑕疵領域の高さ差114は、隆起である瑕疵と溝である瑕疵を分離するのに非常に有効であることが示されている。図8の例では、高さ差114は溝の大部分で50単位以上マイナスであり、隆起の大部分で50単位以上プラスである。
落下粒子と溝の例示二次電子画像フレームを図9Aおよび9Bにそれぞれ示す。なお、これらの画像だけでは、粒子と溝は同様の外観を有する。粒子と溝の例示表面高さマップを図10Aおよび10Bにそれぞれ示す。これらのマップでは、画素が明るいほど表面高さが高いことを示し、画素が暗いほど表面高さが低いことを示す。図示されるように、図10Aでは瑕疵は背景よりも明るく(高く)、図10Bでは背景よりも暗い(低い)。粒子および溝に対応する例示瑕疵マスクを図11Aおよび11Bにそれぞれ示す。マスクの暗い領域は瑕疵領域を示す。
概して、本発明の実施形態に係る表面高さ属性は、他の属性と組み合わせて使用し、より確実で詳細な瑕疵分類を支援することができる。背景領域に対して平坦な瑕疵でも、本文書に開示の表面高さ属性を用いてより容易に分類することができる。これは、表面高さ属性がこのような平坦な瑕疵と隆起または溝とを区別するのに使用できるからである。
複数の視野角からの画像データを同時に収集するように構成される装置の例示の実施形態を図2および3を参照して以下説明する。図2は、電子ビーム柱の断面図であり、図3は柱と共に使用可能な分割検出器の平面図である。
図2に示すように、ソース201は電子の一次ビーム(すなわち、入射ビーム)202を生成する。一次ビーム202はウィーンフィルタ204を通過する。ウィーンフィルタ204は、互いに交差する電界および磁界を生成するように構成される光学素子である。走査デフレクタ206と集束電子レンズ207が使用される。走査デフレクタ206はウェハまたはその他の基板サンプル210の表面全体を電子ビームで走査するために使用される。集束電子レンズ207は一次ビーム202をウェハまたはその他の基板サンプル210の表面上にビームスポット状に集束させるために使用される。一実施形態によると、集束レンズ207は電界および/または磁界を生成することによって動作することができる。
一次ビーム202の走査の結果、二次電子が基板210(たとえば半導体ウェハまたはレチクル)の表面から放射または散乱させられる。基板210は可動台211によって保持することができる。その後、二次電子は対物(最終)レンズ208の電磁界にさらされて基板210から抽出される。電磁界は放射される電子を一次ビーム光軸から比較的短い距離に限定し、これらの電子を柱内へと加速させる役割を果たし、このようにして二次電子ビーム212が二次電子から形成される。
ウィーンフィルタ204は、一次ビーム202の光軸から検出軸(装置の検出システム214の光軸)までの散乱電子ビーム212を偏向させる。これは、散乱電子ビーム212を一次ビーム202から分離する役割を果たす。本発明の一実施形態によると、検出システム214は、たとえば、図3により詳細に示す分割検出器300を含むことができる。
機器制御および画像処理(制御/処理)システム250は、1つまたはそれ以上のプロセッサ(すなわちマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ)252、データ記憶装置(たとえばハードディスクドライブ記憶装置およびメモリチップなど)254、ユーザインタフェース256、表示システム258を含むことができる。データ記憶装置254はコンピュータ可読プログラムコード(指示)255とデータを記憶し保持するように構成することができ、プロセッサ252はプログラムコード255を実行し、データを処理するように構成することができる。ユーザインタフェース256はユーザ入力を受信するように構成することができる。表示システム258は基板表面のビューをユーザに表示するように構成することができる。
制御/処理システム250は、本文書に開示する手順に従って、電子ビーム柱の各種構成要素を制御するために接続し使用することができる。たとえば、台211の移動、デフレクタ206の走査は制御/処理システム250によって実行されるコンピュータ可読プログラムコード255により制御することができる。
また、制御/処理システム250は、検出システム214から電子画像データを受信し処理するように構成することができる。具体的には、制御/処理システム250のコンピュータ可読プログラムコード255を使用して、本開示に記載される表面高さ属性を用いる瑕疵の自動分類に関連する手順を実行することができる。
図3に示すように、分割検出器300は5つのセンサまたは検出器区分302、304−1、304−2、304−3、304−4を含むことができる。中央(軸上)区分302は、散乱電子ビーム212の中心から画像データを検出するように構成することができる。中央区分302は検出軸上にあるため軸上である。中央区分302からの画像データは通常視点(すなわち、0度の極角でサンプル表面から垂直な視野角)からの画像データに相当させることができる。4つの外側(軸外)区分(304−1,304−2,304−3,304−4)は、角度のある視点(すなわち、視野角が非ゼロの極角および異なる方位角でサンプル表面から非垂直である)からの画像データに相当させることができる。言い換えると、4つの外側区分(304−1,304−2,304−3,304−4)はそれぞれ異なる方位角(たとえば約90度間隔をおいて)だが同一または略同一の極角で基板表面から放出される散乱電子を検出する。外側区分(304−1、304−2、304−3、304−4)は、検出軸外にあるため軸外である。別の実施例では、異なる分割を実施することができる。
上記説明では、本発明の実施形態を十分に理解してもらうため多数の具体的な詳細を提示した。しかしながら、本発明の例示される実施形態の説明は、包括的である、あるいは本発明を開示される正確な形に限定することを目的としていない。当業者であれば、本発明が1つまたはそれ以上の具体的詳細を用いずに、あるいはその他の方法や構成要素などを用いて実行できることを認識するであろう。他の例では、本発明の側面を曖昧にするのを避けるため、十分既知な構造または動作は詳細に図示も記載もされていない。本発明の特定の実施形態または実施例は例示のために本文書に記載しており、当業者が認識する様々な等価の変更が本発明の範囲内で可能である。
これらの変更は、上記詳細な説明に鑑み本発明に対して行うことができる。以下の請求項で使用される用語は本発明を明細書および請求項に開示される具体的な実施形態に限定するように解釈すべきではない。本発明の範囲は以下の請求項によって決定され、確立された請求項解釈の原理にしたがい解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 基板表面の瑕疵の分類方法であって、
    前記基板表面の瑕疵を含む目標領域全体にわたって一次電子ビームを走査し、そこから二次電子を放出させるステップと、
    前記目標領域の複数の画像フレームを生成するように複数の少なくとも2つの軸外センサを使用して前記目標領域から前記二次電子を検出するステップであって、前記目標領域の各画像フレームが異なる軸外センサからのデータを含むステップと、
    前記複数の画像フレームを処理して前記目標領域の表面高さマップを生成するステップと、
    前記目標領域の前記表面高さマップに基づき前記瑕疵の表面高さ属性を判定するステップと、
    前記瑕疵の前記表面高さ属性を瑕疵分類器に供給するステップと、
    を備え、
    前記表面高さ属性が、瑕疵領域の平均高さと、前記瑕疵領域を囲む背景領域の平均高さと、の高さ差を含む、方法。
  2. 前記表面高さ属性が、前記瑕疵領域内の高さ変動の統計的大きさをさらに含む請求項1の方法。
  3. 前記表面高さ属性が前記瑕疵領域を囲む前記背景領域内の高さ変動の統計的大きさをさらに含む請求項2の方法。
  4. 前記基板表面が露出半導体表面を備える請求項3の方法。
  5. 前記基板表面がパターン化表面を備える請求項3の方法。
  6. 基準箇所の複数の画像フレームを生成するように前記複数の少なくとも2つの軸外センサを用いて前記基準箇所から前記二次電子を検出し、前記基準箇所の各画像フレームが異なる軸外センサからのデータを含むことと、
    前記目標領域の前記画像フレームを前記基準箇所の前記画像フレームと並べることと、
    をさらに備える請求項5の方法。
  7. 前記基準箇所の前記複数の画像フレームを処理して、前記基準箇所の表面高さマップを生成することをさらに備える請求項6の方法。
  8. 前記瑕疵の前記表面高さ属性を判定することが、基準箇所の前記表面高さマップも基にする請求項7の方法。
  9. 前記表面高さ属性が、前記瑕疵領域を囲む背景エリアに対する前記瑕疵領域の高さと、対応する非瑕疵領域を囲む背景エリアに対する前記基準箇所の前記対応する非瑕疵領域の高さと、の高さ差を含む請求項8の方法。
  10. 一次電子ビームを生成するソースと、
    前記一次電子ビームを制御可能に偏向する走査デフレクタと、
    前記一次電子ビームが目標領域全体にわたって走査され二次電子が放射されるように前記走査デフレクタを制御し、前記目標領域が瑕疵を含む制御システムと、
    前記目標領域の複数の画像フレームを生成するように少なくとも2つの軸外センサを用いて前記二次電子を検出し、各画像フレームが異なる軸外センサからのデータを含む検出システムと、
    前記複数の画像フレームを処理して前記目標領域の表面高さマップを生成し、前記目標領域の前記表面高さマップを用いて前記瑕疵の表面高さ属性を判定し、前記瑕疵の前記表面高さ属性を瑕疵分類器に入力する画像データ処理システムと、
    を備え、
    前記表面高さ属性が、瑕疵領域の平均高さと、前記瑕疵領域を囲む背景領域の平均高さと、の高さ差を含む、
    装置。
  11. 前記表面高さ属性が前記瑕疵領域内の高さ変動の統計的大きさをさらに含む請求項10の装置。
  12. 前記表面高さ属性が前記瑕疵領域を囲む前記背景領域内の高さ変動の統計的大きさを含む請求項11の装置。
  13. 前記軸外センサが軸外検出器区分を備える請求項10の装置。
  14. 前記制御システムが、前記一次電子ビームが基準箇所全体にわたって走査され、前記基準箇所の複数の画像フレームが前記検出システムによって生成されるように前記走査デフレクタを制御するようにさらに構成される請求項10の装置。
  15. 前記画像データ処理システムが、前記目標領域の前記画像フレームと前記基準箇所の前記画像フレームとを並べるようにさらに構成される請求項14の装置。
  16. 前記画像データ処理システムが、前記基準箇所の表面高さマップを生成するように前記基準箇所の前記複数の画像フレームを処理するようにさらに構成される請求項15の装置。
  17. 前記画像データ処理システムが、瑕疵の前記表面高さ属性を判定する際に前記基準箇所の前記表面高さマップを使用するようにさらに構成される請求項16の装置。
  18. 前記表面高さ属性が、
    前記瑕疵領域内の高さ変動の統計的大きさと、
    前記瑕疵領域を囲む前記背景領域内の高さ変動の統計的大きさと、
    前記瑕疵領域と前記基準箇所の対応する無瑕疵領域との高さ差と、
    を備える請求項17の装置。
  19. 前記統計的大きさは、標準偏差を含む、請求項2に記載の方法。
  20. 前記統計的大きさは、標準偏差を含む、請求項11に記載の装置
JP2014534587A 2011-10-03 2012-09-20 表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法および装置 Active JP6188695B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/252,042 2011-10-03
US13/252,042 US8502146B2 (en) 2011-10-03 2011-10-03 Methods and apparatus for classification of defects using surface height attributes
PCT/US2012/056317 WO2013052283A1 (en) 2011-10-03 2012-09-20 Methods and apparatus for classification of defects using surface height attributes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015500979A JP2015500979A (ja) 2015-01-08
JP6188695B2 true JP6188695B2 (ja) 2017-08-30

Family

ID=47991686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014534587A Active JP6188695B2 (ja) 2011-10-03 2012-09-20 表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法および装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8502146B2 (ja)
EP (1) EP2764349A4 (ja)
JP (1) JP6188695B2 (ja)
KR (1) KR101809315B1 (ja)
SG (1) SG11201401203RA (ja)
TW (1) TWI580952B (ja)
WO (1) WO2013052283A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10043264B2 (en) 2012-04-19 2018-08-07 Applied Materials Israel Ltd. Integration of automatic and manual defect classification
US9858658B2 (en) 2012-04-19 2018-01-02 Applied Materials Israel Ltd Defect classification using CAD-based context attributes
US9595091B2 (en) 2012-04-19 2017-03-14 Applied Materials Israel, Ltd. Defect classification using topographical attributes
US9715723B2 (en) 2012-04-19 2017-07-25 Applied Materials Israel Ltd Optimization of unknown defect rejection for automatic defect classification
US9607233B2 (en) 2012-04-20 2017-03-28 Applied Materials Israel Ltd. Classifier readiness and maintenance in automatic defect classification
US9466101B2 (en) * 2013-05-01 2016-10-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Detection of defects on wafer during semiconductor fabrication
US9430824B2 (en) * 2013-05-14 2016-08-30 Kla-Tencor Corporation Machine learning method and apparatus for inspecting reticles
TWI627546B (zh) * 2013-06-29 2018-06-21 新納普系統股份有限公司 故障分析期間之晶片截面識別和呈現
US10114368B2 (en) 2013-07-22 2018-10-30 Applied Materials Israel Ltd. Closed-loop automatic defect inspection and classification
US9489599B2 (en) 2013-11-03 2016-11-08 Kla-Tencor Corp. Decision tree construction for automatic classification of defects on semiconductor wafers
KR102211093B1 (ko) * 2014-02-12 2021-02-03 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 프로세스 윈도우를 최적화하는 방법
JP6546826B2 (ja) * 2015-10-08 2019-07-17 株式会社日立パワーソリューションズ 欠陥検査方法、及びその装置
US10957608B2 (en) * 2017-04-28 2021-03-23 Kla-Tencor Corporation Guided scanning electron microscopy metrology based on wafer topography
US11048163B2 (en) * 2017-11-07 2021-06-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Inspection method of a photomask and an inspection system
CN111292303B (zh) * 2020-01-21 2023-09-19 湖北文理学院 焊缝缺陷类别检测方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006113073A (ja) * 1997-07-04 2006-04-27 Hitachi Ltd パターン欠陥検査装置及びパターン欠陥検査方法
US6987873B1 (en) * 1998-07-08 2006-01-17 Applied Materials, Inc. Automatic defect classification with invariant core classes
US6353222B1 (en) 1998-09-03 2002-03-05 Applied Materials, Inc. Determining defect depth and contour information in wafer structures using multiple SEM images
JP2002116161A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Jeol Ltd 検出パターンの凹凸判別装置、凹凸判別方法、パターン欠陥判別装置、およびパターン欠陥判別方法
WO2002049080A2 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Kla Tencor Corporation Method and apparatus for inspecting a substrate
US7473911B2 (en) * 2002-07-30 2009-01-06 Applied Materials, Israel, Ltd. Specimen current mapper
JP2004214060A (ja) * 2003-01-06 2004-07-29 Hitachi High-Technologies Corp 走査電子顕微鏡及びそれを用いた試料観察方法
KR101035426B1 (ko) * 2003-07-11 2011-05-18 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 기준 구조 엘리먼트를 이용하여 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 결정하는 시스템 및 방법
KR101041661B1 (ko) * 2003-07-30 2011-06-14 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 다중 검출기들을 갖는 스캐닝 전자 현미경 및 다중 검출기기반 이미징을 위한 방법
KR100543467B1 (ko) * 2003-12-11 2006-01-20 삼성전자주식회사 미세 패턴 선폭 측정 방법 및 그 시스템
JP4936985B2 (ja) 2007-05-14 2012-05-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査電子顕微鏡およびそれを用いた三次元形状測定装置
JP2009270976A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥レビュー方法および欠陥レビュー装置
DE102008062928A1 (de) 2008-12-23 2010-07-01 Nawotec Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer Reparaturform eines Defekts an oder in der Nähe einer Kante eines Substrats einer Photomaske
US8294125B2 (en) * 2009-11-18 2012-10-23 Kla-Tencor Corporation High-sensitivity and high-throughput electron beam inspection column enabled by adjustable beam-limiting aperture
US20120223227A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-06 Chien-Huei Chen Apparatus and methods for real-time three-dimensional sem imaging and viewing of semiconductor wafers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013052283A1 (en) 2013-04-11
KR20140072178A (ko) 2014-06-12
TWI580952B (zh) 2017-05-01
JP2015500979A (ja) 2015-01-08
KR101809315B1 (ko) 2017-12-14
SG11201401203RA (en) 2014-05-29
US20130082174A1 (en) 2013-04-04
US8502146B2 (en) 2013-08-06
EP2764349A4 (en) 2015-04-22
TW201319556A (zh) 2013-05-16
EP2764349A1 (en) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6188695B2 (ja) 表面高さ属性を用いて瑕疵を分類する方法および装置
JP7144244B2 (ja) パターン検査システム
JP4691453B2 (ja) 欠陥表示方法およびその装置
US8885950B2 (en) Pattern matching method and pattern matching apparatus
US8237119B2 (en) Scanning type charged particle beam microscope and an image processing method using the same
JP6099635B2 (ja) 検査装置を用いたコンターベースの欠陥検出
US7684609B1 (en) Defect review using image segmentation
JP5525421B2 (ja) 画像撮像装置および画像撮像方法
US10074167B2 (en) Reducing registration and design vicinity induced noise for intra-die inspection
TWI776085B (zh) 用於監測束輪廓及功率的方法及設備
TWI821499B (zh) 檢測系統及用於對度量衡缺陷分段之方法
JP2010276487A (ja) テンプレートマッチング用テンプレート作成方法、及びテンプレート作成装置
JP6013380B2 (ja) 半導体ウェーハのリアルタイム三次元sem画像化およびビューイングのための装置および方法
JP5966087B2 (ja) パターン形状評価装置及び方法
JP2022504505A (ja) 半導体基板の限界寸法測定のための深層学習ベースの適応関心領域
JP2009194272A (ja) レビュー方法、およびレビュー装置
TW202115674A (zh) 用於使用基於物理之圖像擾動而判定缺陷之系統和方法
TWI611162B (zh) 相對臨界尺寸之量測的方法及裝置
US9964500B2 (en) Defect inspection device, display device, and defect classification device
JP3722757B2 (ja) 欠陥撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150917

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170510

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6188695

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250