JP6975799B2 - 低解像度検査画像から高分解能点拡がり関数を再構築するシステム及び方法 - Google Patents

低解像度検査画像から高分解能点拡がり関数を再構築するシステム及び方法 Download PDF

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Description

本発明はウェハ検査及びレビューに関し、とりわけ低解像度ウェハ検査画像からの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）の再構築に関する。
半導体デバイス例えば論理デバイス及び記憶デバイスの製造においては、通常、多数の半導体製造プロセスを用い基板例えば半導体ウェハを処理することで、それら半導体デバイスの諸フィーチャ（外形特徴）及び階層群が形成される。複数個の半導体デバイスを１枚の半導体ウェハ上に配列をなして作成し、その上で個別の半導体デバイスへと分けるようにするとよい。
半導体デバイスには、製造プロセス中に欠陥が現れることがある。検査プロセスを半導体製造プロセス中の諸工程にて実行することで、試料上の欠陥を検出することができる。検査プロセスは半導体デバイス製造例えば集積回路製造の重要部分であり、半導体デバイス寸法の縮小につれ、許容できる半導体デバイスを首尾よく製造する上で更に重要になってきている。例えば半導体デバイス寸法の縮小につれ欠陥検出が強く望まれるようになっており、それは、かなり小さな欠陥でも半導体デバイスにて不要な収差を起こしかねないからである。
米国特許第７，０９２，０８２号明細書 米国特許第６，６２１，５７０号明細書 米国特許第５，８０５，２７８号明細書 米国特許第８，６６４，５９４号明細書 米国特許第８，６９２，２０４号明細書 米国特許第８，６９８，０９３号明細書 米国特許第８，７１６，６６２号明細書
ウェハ検査システム内の諸センサは、点拡がり関数（ＰＳＦ）のサイズが自センサの画素サイズと比肩しうる程かそれ未満である場合に欠陥形状をアンダーサンプリングしがちであり、それにより低解像度画像がもたらされる。加えて、ウェハ検査システム内の諸センサはある特定の画素強度を上回ると飽和状態になり、それにより被検査ウェハ上のフィーチャ同士を識別できなくなる。故に、上述した先行手法の短所を克服するシステム及び方法を提供することが望ましい。
本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築するシステムが開示される。ある例証的実施形態のシステムは検査サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態のシステムは、１枚又は複数枚のウェハを保持するよう構成されたステージを有する。また、ある例証的実施形態のシステムは、検査サブシステムに可通信結合されたコントローラを有する。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、メモリ内に格納されている一組のプログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有する。また、ある例証的実施形態では、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、ウェハの低解像度画像を１枚又は複数枚捕捉させるよう構成される。また、ある例証的実施形態では、当該１枚又は複数枚の低解像度画像が、１個又は複数個の低解像度画像パッチを含むものとされる。また、ある例証的実施形態では、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチが一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴う。また、ある例証的実施形態では、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、１個又は複数個の低解像度画像パッチを集成させるよう構成される。また、ある例証的実施形態では、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、一通り又は複数通りのサブ画素シフトを推定するのと同時に、集成された１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを再構築させるよう、構成される。
本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築する方法が開示される。また、ある例証的実施形態の方法では、ウェハの低解像度画像を１枚又は複数枚捕捉する。また、ある例証的実施形態では、当該１枚又は複数枚の低解像度画像が、１個又は複数個の低解像度画像パッチを含むものとされる。また、ある例証的実施形態では、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチが一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴う。また、ある例証的実施形態の方法では、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチを集成する。また、ある例証的実施形態の方法では、一通り又は複数通りのサブ画素シフトを推定するのと同時に、集成された１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを再構築する。
理解できように、上掲の記述及び後掲の詳細記述は共に専ら例示的且つ説明的であり、本件開示を必ずしも限定しない。添付図面は、特徴部分に組み込まれ特徴部分を構成するものであり、本件開示の主題を描出している。記述及び図面は、相俟って、本件開示の諸原理を説明する役割を果たしている。
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）は、以下の如き添付図面を参照することで、本件開示の多様な長所をより良好に理解できよう。
本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い標本イメージングシステムのブロック図外観を描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化点拡がり関数（ＰＳＦ）のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い観測ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い再構築ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦ及び再構築ＰＳＦの輪郭比較のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い低解像度画像パッチのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い低解像度画像パッチのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い低解像度画像パッチのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、低解像度画像パッチにおけるサブ画素シフト同士を比べるグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、低解像度画像パッチにおけるサブ画素シフト同士を比べるグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い再構築高分解能ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い再構築高分解能ＰＳＦのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いＰＳＦ画像のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いＰＳＦ画像のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いＰＳＦ画像のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いＰＳＦ画像のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、校正及び試験のため実施した観測で捉えた欠陥のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い校正及び試験用スポット堆積ウェハを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い欠陥事象のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い欠陥事象のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い欠陥事象のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い１個又は複数個の飽和画素のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い１個又は複数個の飽和画素のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、被検査ウェハに基づくＰＳＦ画像テイルのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、被検査ウェハに基づくＰＳＦ画像テイルのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、被検査ウェハに基づくＰＳＦ画像テイルのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、被検査ウェハに基づくＰＳＦ画像テイルのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、輝点欠陥（ＬＰＤ）を伴う被検査ウェハに基づくＰＳＦ画像テイルのグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いウェハ検査結果のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いウェハ検査結果のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いウェハ検査結果のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いウェハ検査結果のグラフィカルデータを描いた図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、一通り又は複数通りの高分解能再構築手順で以てウェハ検査システムを校正する方法を描いたフロー図である。
以下、添付図面に描かれている開示主題を詳細に参照する。
図１〜図１７には、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築するシステム及び方法が開示されている。
検査サブシステムは、部分的には、所与検査サブシステムの応答の計測結果たる点拡がり関数（ＰＳＦ）により特徴付けることができ、本件開示の目的に鑑み解するならば、この関数はその検査サブシステムのインパルス応答と等価である。システムインパルスは、検査サブシステムの合焦方式、最適フィルタリング方式、欠陥検出感度及び／又は欠陥サイジング方式のうち一通り又は複数通りを規定する指標の一つである。例えば、検査サブシステムの感度ターゲットが粒子を有し、その粒子の直径が１０〜２０ｎｍの範囲に亘っていることがある。この検査サブシステムでは、特定画素サイズまでは、接線イメージング方向沿いで常時十分なサンプリングを果たして、所望解像度で出力することができる。こうした検査サブシステムでは、加えて、そうすることが望まれているときには、ウェハスループットと引き替えにはなるが、径イメージング方向に沿い十分なサンプリングを果たして、所望分解能で出力することができる。システムが当該特定画素サイズに達するまでは高分解能データを利用でき、ひいては校正及び検査中に二次元システム応答を分解することができる。ところが、その特定画素サイズ未満では検査サブシステムにより出力される画像が明瞭性欠如を呈し始める。こうした検査サブシステムには複数個の拡大層を実装すればよく、それにより特定画素サイズ未満をイメージングすることで特殊な「診断」モードが実現されるものの、そうした策は、設計の複雑性及びコストからすると（製造者及び／又は消費者にとり）禁忌である。加えて、再構築方法は、そのイメージング分解能を応答関数に比しかなり小さくすることが必要なものであるため、再構築の現実的用途はひどく限られている。結果として、インパルス応答がアンダーサンプリングされることとなり、特殊な用例、例えば校正やある種の粗膜におけるスペックル／粒子識別に係る問題につながっている。
本件開示の諸実施形態は、一通り又は複数通りの超分解能手順（又は関数）で以て一通り又は複数通りの低分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築することで、一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを生成することを、目指している。本件開示の諸実施形態は、一通り又は複数通りの超分解能手順で以て１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを再構築することをも、目指している。本件開示の諸実施形態は、その一通り又は複数通りの超分解能手順にウェハ検査システムの運動を組み入れることをも、目指している。本件開示の諸実施形態は、その一通り又は複数通りの超分解能手順で以てシステム感度分析及び校正を実行することをも、目指している。
本件開示の付加的諸実施形態は、その一通り又は複数通りの超分解能手順を一通り又は複数通りの先進アプリケーションに適用することを、目指している。例えば、その一通り又は複数通りの先進アプリケーションに、画像スペックルの抑圧を含めることができる。また例えば、その一通り又は複数通りの先進アプリケーションに、実粒子（即ち１個又は複数個の真正欠陥）からの宇宙線誘起性ダークノイズの分離を含めることができる。また例えば、その一通り又は複数通りの先進アプリケーションに、検査システムのダイナミックレンジ拡張を含めることができる。
本件開示の諸実施形態の長所には、ウェハ検査システム内センサの画素サイズ限界が克服される点がある。本件開示の諸実施形態の長所には、アンダーサンプリングウェハ検査システムにおける１個又は複数個の低解像度ウェハ画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）が正確に再構築される点もある。本件開示の諸実施形態の長所には、高解像度画像生成方法に対する低コスト代替物が様々なアプリケーション向けに提供される点もある。例えば、それら様々なアプリケーションに、検査システムの校正及び問題診断に関わる一通り又は複数通りのアプリケーションを含めることができる。一例としては、当該様々なアプリケーションに、検査システム校正中のＰＳＦ計測結果を用いた、検査サブシステムの最良合焦方式の特定を含めることができる。加えて、当該様々なアプリケーションに、検査サブシステムのドリフトの経時監視を含めることができる。更に、当該様々なアプリケーションに、理論的モデルに照らした検査システム感度のトラブルシューティングを含めることができる。
また例えば、それら様々なアプリケーションを、被検査ウェハ上の１個又は複数個の欠陥の検出、分類及びサイジングのうち一通り又は複数通りに関わる一通り又は複数通りのアプリケーションを、含むものとすることができる。一例としては、当該様々なアプリケーションに、粒子感度に係る最適フィルタバンク設計の可能化、粒子応答からのスペックルパターンの分離による膜関連感度の改善、並びに１個又は複数個の欠陥の検出中における密な注目欠陥（ＤＯＩ）クラスタの分解のうち、一通り又は複数通りを含めることができる。加えて、当該様々なアプリケーションに、ＰＳＦのデコンボリューション（逆畳み込み）による当該１個又は複数個の欠陥の分類の補強を、含めることができる。加えて、当該様々なアプリケーションに、通知粒子サイジング誤差の低減と、その粒子応答をＤＯＩに係る散乱モデルと結合させることによる１個又は複数個の欠陥のサイジングとを、含めることができる。
本件開示の諸実施形態の長所は、膜に係るショットノイズ及びスペックルの混合物をスペックルパターンに基づき分離させるもの等、一通り又は複数通りの先進アプリケーションを伴う実現形態にも途を開いている。本件開示の諸実施形態の長所は、一通り又は複数通りの超分解能手順を低分解能ＰＳＦと併用することで宇宙線ノイズに対し１個又は複数個の真正欠陥を差別化するもの等、一通り又は複数通りの先進アプリケーションを伴う実現形態にも途を開いている。本件開示の諸実施形態の長所は、検査サブシステムのダイナミックレンジを拡張するもの等、一通り又は複数通りの先進アプリケーションを伴う実現形態にも途を開いている。
図１には、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い標本検査システム１００のブロック図外観が描かれている。ある実施形態のシステム１００は、検査サブシステム１０２を有する。また、ある実施形態のシステム１００は、１個又は複数個の標本１０４を保持する標本ステージ１０６を有する。また、ある実施形態のシステム１００はコントローラ１１０を有する。また、ある実施形態のシステム１００はユーザインタフェース１２０を有する。
また、ある実施形態では、標本１０４の欠陥を１個又は複数個検出するよう検査サブシステム１０２が構成される。例えば、検査サブシステム１０２を、これに限られるものではないが電子ビーム検査又はレビューツールを有するものとすることができる（例．走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）システム）。また例えば、検査サブシステム１０２を、これに限られるものではないが光学検査サブシステムを有するものとすることができる。一例としては、その光学検査サブシステムを、これに限られるものではないがレーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）式検査サブシステムを含め、広帯域検査サブシステムを有するものとすることができる。加えて、その光学検査サブシステムを、これに限られるものではないがレーザ走査検査サブシステム等、狭帯域検査サブシステムを有するものとすることができる。更に、その光学検査サブシステムを、これに限られるものではないが明視野イメージングツールや暗視野イメージングツールを有するものとすることができる。ここに注記すべきことに、検査サブシステム１０２は、標本１０４の表面からの反射、散乱、回折及び／又は輻射照明を集光及び分析するよう構成された、いずれの光学システムを有するものともすることができる。
検査サブシステムの例が２００６年８月８日付特許文献１、２００３年９月１６日付特許文献２及び１９９８年９月９日付特許文献３に記載されているので、この参照を以てそれぞれの全容を本願に繰り入れることにする。検査サブシステムの例が２０１４年４月４日付特許文献４、２０１４年４月８日付特許文献５、２０１４年４月１５日付特許文献６、２０１４年５月６日付特許文献７、２０１５年４月２９日付米国特許出願第１４／６９９７８１号、２０１５年３月２４日付米国特許出願第１４／６６７２３５号及び２０１４年８月１３日付米国特許出願第１４／４５９１５５号にも記載されているので、この参照を以てそれぞれの全容を本願に繰り入れることにする。
本件開示の目的に鑑みれば、欠陥は、ボイド、ショート、粒子、残留物、スカムその他、本件技術分野で既知ないずれの欠陥にも分類されうる。
また、ある実施形態によれば、図示しないが、検査サブシステム１０２を、照明源と、検出器と、検査実行用の様々な光学部材（例．レンズ、ビームスプリッタ等）を有するものとすることができる。例えば、検査サブシステム１０２を、本件技術分野で既知ないずれの照明源を有するものともすることができる。一例としては、その照明源を、これに限られるものではないが広帯域光源や狭帯域光源を有するものとすることができる。加えて、標本ステージ１０６上に配置されている標本１０４の表面へと（様々な光学部材を介し）光を差し向けるよう、その照明源を構成することができる。更に、その検査サブシステム１０２の様々な光学部材を、標本１０４の表面からの反射及び／又は散乱光を自検査サブシステム１０２の検出器へと差し向けるよう、構成することができる。また例えば、検査サブシステム１０２の検出器を、本件技術分野で既知で好適ないずれの検出器を有するものともすることができる。一例としては、その検出器を、これに限られるものではないが光電子増倍管（ＰＭＴ）、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、時間遅延積分（ＴＤＩ）カメラ等を、有するものとすることができる。加えて、その検出器の出力を、本願詳述の如くコントローラ１１０に可通信結合させることができる。
ある実施形態では標本１０４にウェハが含まれる。例えば、これに限られるものではないが半導体ウェハを標本１０４に含めることができる。本件開示の随所で用いられている語「ウェハ」は半導体及び／又は非半導体素材で形成された基板のことを指している。一例としては、半導体又は半導体素材を、これに限られるものではないが単結晶シリコン、ヒ化ガリウム及び燐化インジウムを含むものとすることができる。
また、ある実施形態によれば、標本ステージ１０６を、本件技術分野で既知で好適な何らかの機械及び／又はロボットアセンブリを有するものとすることができる。また、ある実施形態ではコントローラ１１０が標本ステージ１０６を作動させる。例えば、標本１０４が指定位置まで又は指定方向に沿い動くよう、コントローラ１１０により標本ステージ１０６を構成設定することができる。一例としては、指定検査又は計量アルゴリズムに従い標本１０４を並進又は回動させることで位置決め、合焦及び／又は走査を行うよう構成された１個又は複数個のアクチュエータ、例えばモータ又はサーボを、標本ステージ１０６に組み込み又は機械的に結合させることができるのであり、そうしたアクチュエータのうち幾つかは本件技術分野で知られている。
ある実施形態におけるコントローラ１１０は、１個又は複数個のプロセッサ１１２と、記憶媒体１１４とを有する。また、ある実施形態では一組又は複数組のプログラム命令１１６が記憶媒体１１４に格納される。また、ある実施形態では、何組かのプログラム命令１１６を実行することで本件開示に記載の諸ステップのうち１個又は複数個を実行するよう、１個又は複数個のプロセッサ１１２が構成される。
また、ある実施形態では、伝送媒体例えば有線及び／又は無線区間を含むそれにより、他の諸システム又は諸サブシステムからデータ又は情報を（例．検査サブシステム１０２又はその検査サブシステム１０２の構成部材のうちいずれかからの一組又は複数組の情報を或いはユーザインタフェース１２０を介し受信した一通り又は複数通りのユーザ入力を）受信及び／又は捕捉するよう、コントローラ１１０が構成される。例えば、検査サブシステム１０２又はその検査サブシステム１０２の構成部材のうちいずれかの動作に関する一組又は複数組の情報を、検査サブシステム１０２又はその検査サブシステム１０２の構成部材のうちいずれかによりコントローラ１１０へと、送信するようにするとよい。また例えば、１個又は複数個の標本１０４の被検査領域のうち１個又は複数個の画像１枚又は複数枚を、検査サブシステム１０２によりコントローラ１１０へと送信するようにしてもよい。一例としては、コントローラ１１０に送信される１個又は複数個の画像を、これに限られるものではないが１枚又は複数枚の低解像度画像、１個又は複数個の低解像度画像パッチ、或いは点拡がり関数（ＰＳＦ）を、含むものとすることができる。注記すべきことに、それら低解像度画像、低解像度画像パッチ及びＰＳＦについては本願中で更に詳細に論ずることにする。
また、ある実施形態のシステム１００では、検査サブシステム１０２内に備わる１個又は複数個のエンコーダによって、コントローラ１１０への送信に先立ち、一組又は複数組の情報（例．標本１０４の１枚又は複数枚の低解像度画像の低解像度画像パッチ）が集成される。また、ある実施形態のシステム１００は１個又は複数個のステージエンコーダをそのステージ１０６上に備える。また、ある実施形態のシステム１００では、コントローラ１１０内に備わる１個又は複数個のデコーダによって、検査サブシステム１０２により送信された一組又は複数組の情報（例．低解像度画像パッチ）が分解される。また、ある実施形態のシステム１００では、コントローラ１１０内に備わる１個又は複数個のエンコーダによって、検査サブシステム１０２からの何組かの情報の受信に続き一組又は複数組の情報（例．低解像度画像パッチ）が集成される。
また、ある実施形態では、伝送媒体例えば有線及び／又は無線区間を含むそれにより、データ又は情報（例．本願にて開示されている一通り又は複数通りの手順の出力）が１個又は複数個のシステム又はサブシステムへと送信されるよう（例．検査サブシステム１０２又はその検査サブシステム１０２の構成部材のうちいずれかや標本ステージ１０６に対する１個又は複数個のコマンド或いはユーザインタフェース１２０上に表示された一通り又は複数通りの出力）、本システム１００のコントローラ１１０が構成される。この場合、その伝送媒体を、本システム１００のコントローラ１１０・他サブシステム間データリンクとして働かせることができる。また、ある実施形態では、伝送媒体（例．ネットワーク接続）を介し外部システムにデータを送るようコントローラ１１０が構成される。
ある例によれば、検査サブシステム１０２に備わる検出器を、その検出器により生成された出力をコントローラ１１０が受信できるよう、何らかの好適な要領にて（例．図１にて破線で示されている１個又は複数個の伝送媒体により）コントローラ１１０に結合させることができる。また例えば、検査サブシステム１０２が複数個の検出器を有している場合、コントローラ１１０を先の記述に倣い複数個の検出器に結合させることができる。ここに注記すべきことに、コントローラ１１０は、検査サブシステム１０２により収集及び送信された検出データを用い標本１０４の欠陥を１個又は複数個検出するよう、構成することができ、またウェハ上の欠陥の検出には本件技術分野で既知ないずれの方法及び／又はアルゴリズムも利用することができる。例えば、検査サブシステム１０２を、これに限られるものではないがコントローラ１１０を含め、本システム１００の他サブシステムからの命令を受け付けるよう、構成することができる。コントローラ１１０からの命令受領に応じ、標本１０４のうちその供給された命令（即ち検査レシピ）にて特定された一個所又は複数個所（例．１個又は複数個の検査対象領域）にて、検査サブシステム１０２が検査プロセスを実行してその検査プロセスの結果をコントローラ１１０へと送信するようにすることができる。
ある実施形態では、１個又は複数個のプロセッサ１１２にウェハの低解像度画像を１枚又は複数枚捕捉させるよう一組のプログラム命令１１６がプログラミングされ、それにより、一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴う１個又は複数個の低解像度画像パッチを有する１枚又は複数枚の低解像度画像が捕捉される。また、ある実施形態では、当該１個又は複数個のプロセッサ１１２に当該１個又は複数個の低解像度画像パッチを集成させるよう当該一組のプログラム命令１１６がプログラミングされる。また、ある実施形態では、当該１個又は複数個のプロセッサ１１２に、当該一通り又は複数通りのサブ画素シフトを推定させるのと同時に、集成された１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築させるよう、当該一組のプログラム命令１１６がプログラミングされる。
ある実施形態では、コントローラ１１０に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１２が、本件技術分野で既知ないずれか１個又は複数個の処理素子を有する。その意味で、当該１個又は複数個のプロセッサ１１２には、アルゴリズム及び／又は命令を実行するよう構成されたいずれのマイクロプロセッサデバイスも含まれうる。例えば、当該１個又は複数個のプロセッサ１１２をデスクトップコンピュータ、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、イメージコンピュータ、並列プロセッサ、移動体搭載コンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ（例．タブレット、スマートホン又はファブレット）その他のコンピュータシステム（例．ネットワーク接続されたコンピュータ）で構成し、更にそれを、本件開示の随所に記載の如く本システム１００を動作させるよう構成されたプログラムを実行するよう、構成することができる。認識されるべきことに、本件開示の随所に記載されている諸ステップは、単一のコンピュータシステムにより実行することも、それに代え複数個のコンピュータシステムにより実行することもできる。語「プロセッサ」は、非一時的記憶媒体（例．メモリ１１４）発のプログラム命令１１６を実行する処理素子を１個又は複数個有するあらゆるデバイスが包括されるよう、広義に定義することができる。更に、本システム１００の諸サブシステム（例．検査サブシステム１０２やユーザインタフェース１２０）を、本件開示の随所に記載されている諸ステップのうち少なくとも一部を実行するのに適した、プロセッサ又は論理素子を有するものとすることができる。従って、上掲の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
ある実施形態では、コントローラ１１０の記憶媒体１１４が、１個又は複数個の連携先プロセッサ１１２にて実行可能なプログラム命令１１６を格納するのに適し本件技術分野で既知な何らかの格納媒体を有する。例えば、記憶媒体１１４を、非一時的記憶媒体を含むそれとすることができる。一例としては、記憶媒体１１４を、これに限られるものではないがリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光記憶デバイス（例．ディスク）、磁気テープ、固体ドライブ等を含むそれとすることができる。また、ある実施形態では、ここに注記すべきことに、表示装置１２２向けの表示情報及び／又は本願記載の諸ステップの出力を供給するよう、メモリ１１４が構成される。更に注記すべきことに、メモリ１１４を１個又は複数個のプロセッサ１１２と共に共通コントローラハウジング内に収容することができる。ある代替的実施形態によれば、メモリ１１４を、プロセッサ１１２及びコントローラ１１０の物理的位置に対し遠隔に所在させることができる。一例としては、ネットワーク（例．インターネット、イントラネット等）経由でアクセス可能なリモートメモリ（例．サーバ）に、コントローラ１１０に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１２がアクセスしてもよい。また、ある実施形態では、本件開示の随所に記載の諸ステップを当該１個又は複数個のプロセッサ１１２に実行させるためのプログラム命令１１６を、記憶媒体１１４に格納させる。
また、ある実施形態では、ユーザインタフェース１２０がコントローラ１１０に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１２に可通信結合される。また、ある実施形態ではユーザインタフェース１２０が表示装置１２２を有する。また、ある実施形態ではユーザインタフェース１２０がユーザ入力部１２４を有する。
ある実施形態では、表示装置１２２が本件技術分野で既知な何らかの表示デバイスを有する。例えば、その表示デバイスを、これに限られるものではないが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を有するものとすることができる。また例えば、その表示デバイスを、これに限られるものではないが有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）式ディスプレイを有するものとすることができる。また例えば、その表示デバイスを、これに限られるものではないがＣＲＴディスプレイを有するものとすることができる。いわゆる当業者にはご認識頂くべきことに、本件開示における実施には様々な表示デバイスが適しうるので、具体的な表示デバイスの選択は、これに限られるものではないがフォームファクタ、コスト等を含め、様々な要因により左右されうる。ある意味で、どのような表示デバイスであれユーザ入力装置（例．タッチスクリーン、ベゼル実装インタフェース、キーボード、マウス、トラックパッド等）との一体化が可能なものは、本件開示での実施に適する。
ある実施形態では、ユーザ入力装置１２４が、本件技術分野で既知な何らかのユーザ入力デバイスを有する。例えば、ユーザ入力装置１２４を、これに限られるものではないがキーボード、キーパッド、タッチスクリーン、レバー、ノブ、スクロールホイール、トラックボール、スイッチ、ダイアル、スライディングバー、スクロールバー、スライド、ハンドル、タッチパッド、パドル、ステアリングホイール、ジョイスティック、ベゼル入力デバイス等を有するものにすることができる。タッチスクリーンインタフェースの場合、いわゆる当業者にはご認識頂くべきことに、多様なタッチスクリーンインタフェースを本件開示における実施に適宜用いることができる。一例としては、表示装置１２２をタッチスクリーンインタフェースと一体化させること、例えばこれに限られるものではないが容量性タッチスクリーン、抵抗性タッチスクリーン、表面弾性式タッチスクリーン、赤外式タッチスクリーン等と一体化させることができる。ある意味で、どのようなタッチスクリーンインタフェースであれ、表示デバイスのディスプレイ部分との一体化が可能なものは、本件開示における実施に適している。また、ある実施形態によれば、ユーザ入力装置１２４を、これに限られるものではないがベゼル実装インタフェースを有するものとすることができる。
図１に描いた諸実施形態のシステム１００は、本願記載の如く子細に構成することができる。加えて、本願記載のシステム及び方法実施形態のうちいずれかの他のいずれかのステップを実行するよう、そのシステム１００を構成することができる。
ここに注記すべきことに、本件開示の目的に鑑みれば、図２Ａ〜図１６Ｄ中の−ｄｘ、＋ｄｘ、−ｄｙ及び＋ｄｙはどのような数値でもかまわない。ここで更に注記すべきことに、−ｄｘ、＋ｄｘ、−ｄｙ及び＋ｄｙのうち１個又は複数個が、−ｄｘ、＋ｄｘ、−ｄｙ及び＋ｄｙのうち残りのものと異なる数値でも同じ数値でもかまわない。ここで更に注記すべきことに、±ｄｘ及び±ｄｙは、同じ軸上に表示されはするが同じ数値でなくてもよい。とはいえ、以上の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
ここで更に注記すべきことに、本件開示の目的に鑑み、図２Ａ〜図１６Ｄでは公称画素サイズが１μｍ×１μｍサイズとされている。この場合、低解像度画像パッチに係る公称分解能は１μｍ×１μｍとされうる。とはいえ、以上の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
ここで更に注記すべきことに、本件開示の目的に鑑み、図２Ａ〜図１６Ｄ中に表されているグラフィカルデータの公称光強度スケールが０〜１の範囲とされている。とはいえ、以上の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
また、ある実施形態では、コントローラ１１０が、検査サブシステム１０２から、様々な強度の光点を１個又は複数個含む低解像度画像パッチを１個又は複数個受信する。また、ある実施形態では、コントローラ１１０が、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチを一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦへと変換する。ここに注記すべきことに、ＰＳＦは一般に球形、楕円形、砂時計形状であるが、ＰＳＦは本件技術分野で既知な何らかの形状であればよい。また、ある実施形態では、ＰＳＦが、低解像度画像パッチ内光点が散開し像面内有限エリアを満たすモデル（例．３Ｄエアリ回折パターン）とされる。ここに注記すべきことに、光点散開は光回折によるそれら光点のブラー（ぶれ／ぼけ）であり、その光回折は検査サブシステムの分解能を決める一要因である。
ここに注記すべきことに、ＰＳＦのサイズは、これに限られるものではないが、１個又は複数個の光点の波長や、検査サブシステム１０２に備わる１個又は複数個の対物レンズの数値開口（ＮＡ）を含め、一通り又は複数通りの要因の影響を受けうる。例えば、短めの波長であれば、長めの波長に比べ、像面内によりタイトな（即ちより集束した）有限エリアが生じるであろう。また例えば、高めのＮＡ値を有する対物レンズであれば、低めのＮＡ値を有する対物レンズに比べ、像面内によりタイトな（即ちより集束した）有限エリアが生じるであろう。この場合、当該一通り又は複数通りのＰＳＦを、検査サブシステム１０２の一通り又は複数通りの検査特性（例．イメージング及び動作特性）により記述することができる。
また、ある実施形態では、高分解能ＰＳＦが光点毎のＰＳＦの総和として算出される。また、ある実施形態によれば、検査サブシステム１０２によりイメージングされた光点を、一通り又は複数通りのコンボリューション（畳み込み）手順により対応する一通り又は複数通りのＰＳＦと結合させて１枚又は複数枚の結合画像にすることができる。
注記すべきことに、検査サブシステム１０２に係るＰＳＦを知ることは、一通り又は複数通りのデコンボリューション手順を媒介にして１枚又は複数枚の画像を適正再構築する上で、助力となりうる。また、ある実施形態では、１枚又は複数枚の結合画像をデコンボリューションすることで当該１枚又は複数枚の結合画像が低分解能パッチより高い分解能へと変換される。例えば、その変換を、これに限られるものではないが焦点外れ光量及び／又は結合画像内ブラーの低減を、含むものとすることができる。一例としては、一通り又は複数通りのデコンボリューション手順を媒介にした結合画像の変換により、低解像度画像パッチ内光点の一通り又は複数通りのＰＳＦによるブラーを、反転させることができる。
本件開示では、コントローラにより一通り又は複数通りの超分解能手順が実施され、それにより１個又は複数個の低解像度画像パッチから一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦが再構築される。ある実施形態における一通り又は複数通りの超分解能手順は検査システムの周波数ドメインに依拠するものである。また、ある実施形態における一通り又は複数通りの超分解能手順は、高解像度画像再構築時に一組の低解像度画像パッチと共に一通り又は複数通りのサブ画素シフトを取り込むものである。
Figure 0006975799
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ある実施形態ではＥＱ．１により周波数スペクトラムＧｉ（ω）が表される。ＥＱ．１にて想定されているシフトαｉは、第ｉ計測の共通任意基準に対するものである。また、ある実施形態ではＥＱ．２により真信号スペクトラムポイントＧｃ（ω）が表される。また、ある実施形態では、真信号スペクトラムポイントＧｃ（ω）が、空間ドメインにて高分解能ＰＳＦを再構築すべく復元される。また、ある実施形態によれば、信号帯域制限状況にて観測される折り返し（エイリアス）低分解能スペクトラムｋに寄与する真スペクトラムポイントＧｃ（ω−ｋ・２π／Δ）が有限個存在する（即ちｋ＝−Ｋ，…，０，…，Ｋ）。真スペクトラムポイントＧｃ（ω）が有限個数であるため、一組の線形等式ＥＱ．３で表されている通り、高分解能再構築をＧ（ω）に係る一組の線形手順に還元することができる。
また、ある実施形態によれば、線形等式ＥＱ．３の左辺にあるＭ個の低分解能フレームから観測周波数ポイントω毎に分解される真スペクトラムポイントＧｃ（ω−ｋ・２π／Δ）が、２Ｋ＋１個存在する。また、ある実施形態では、ステージ運動が旋回（例．径方向）方向，並進（例．接線）方向の双方に沿い１個又は複数個のステージエンコーダにより追跡される。例えば、１個又は複数個のステージエンコーダからの一組又は複数組の情報が許容水準の分解能及び正確性を有するものであれば、当該一組又は複数組の情報を一組の線形等式ＥＱ．３に代入することができる。
ここに注記すべきことに、当該１枚又は複数枚の低解像度画像は検査サブシステム１０２の校正中に捕捉すること、またその低解像度画像を１個又は複数個の低解像度画像パッチを含むものにすることができる。例えば、１個又は複数個の堆積粒子を伴う標本１０４の指定領域１個又は複数個を１回又は複数回の反復を通じ走査し、そのデータ捕捉個所を記録することで、校正中に１枚又は複数枚の低解像度画像を捕捉することができる。この場合、センサ画素中にランダム分布した相対捕捉個所が求まる。
図２Ａ及び図２Ｂには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、一通り又は複数通りの超分解能手順の模擬適用で得たＰＳＦのグラフィカルデータが描かれている。図２Ａに描かれたグラフィカルデータ２００はモデル化ＰＳＦ２０２を伴っている。図２Ｂに描かれたグラフィカルデータ２１０は低解像度画像パッチの観測ＰＳＦ２１２に係るものである。
実行に当たっては、図２Ａ中のモデル化ＰＳＦ２０２に強度ノイズを付加した。例えば、実生活シナリオを擬態するため強度ノイズを不特定個所に導入した。また、実行に当たっては、強度ノイズの導入と同時に、図２Ａ中のモデル化ＰＳＦ２０２への強度ノイズの付加によりもたらされたエネルギを各センサ画素により積分及びサンプリングすることで、図２Ｂに描かれたグラフィカルデータ２１０中の観測ＰＳＦ２１２を発生させた。また、実行に当たっては、その低解像度画像パッチ２１２を図２Ａと比べアンダーサンプリングした。
図３Ａ及び図３Ｂには、モデル化ＰＳＦ２０２と、図２Ｂに描かれた低解像度画像パッチに超分解能手順ＥＱ．３を適用することで生成された再構築ＰＳＦ（図示せず）と、を対照するグラフィカルデータが描かれている。図３Ａに描かれているのは輪郭比較のグラフィカルデータ３００であり、図２Ａに描いたモデル化ＰＳＦ２０２が線３０２で、また超分解能手順ＥＱ．３で以て再構築されたＰＳＦが線３０４で表されている。注記すべきことに、図３Ａに描出されている通り、それら二種類のＰＳＦの輪郭間には類似性があり、特にシステム感度、フィルタデザイン及び欠陥サイジングが大変甚だしく影響を受けるところであるＰＳＦピーク付近でそうなっている。図３Ｂに描かれているのは、モデル化ＰＳＦと、超分解能手順ＥＱ．３で以て再構築されたＰＳＦとで、封入エネルギを対照するグラフィカルデータ３１０であり、図２Ａに描いたモデル化ＰＳＦ２０２が線３１２で、また超分解能手順ＥＱ．３で以て再構築されたＰＳＦが線３１４で表されている。図３Ａ及び図３Ｂのグラフィカルデータに示すように、ＥＱ．３で以て１枚又は複数枚の低解像度画像（例．図２Ｂ）を再構築することで、分解能が約８倍に改善された。
図４〜図９Ｃには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、実世界データに対する一通り又は複数通りの超分解能手順の適用と試験とが描かれている。
図４にはモデル化ＰＳＦ４０２のグラフィカルデータ４００が描かれている。ある実施形態ではグラフィカルデータ４００が非ガウシアンモデルを有する。また、ある実施形態ではＰＳＦ４０２が縦長となる。
図５Ａ〜図５Ｆには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、低解像度画像パッチから生成されたＰＳＦが三例描かれている。図５Ａ〜図５Ｆに描かれている三例では、欠陥が画素の別々のエリアに所在している。ある実施形態によれば、図５Ａ〜図５Ｆ中に２５個の画素５０１が含まれる。例えば、その画素５０１の公称サイズを１μｍ×１μｍとすることができる。とはいえ、ここで注記すべきことに、ＰＳＦは、図５Ａ〜図５Ｆに描かれている個数又はサイズの画素５０１に限定されるものではない。従って、上掲の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
図５Ａ及び図５Ｂに描いたＰＳＦは画素中心に所在している（即ちＰＳＦシフトがなくＰＳＦが中央画素（０，０）に所在している）。図５Ａに描かれているのはモデル化ＰＳＦ５０２のグラフィカルデータ５００である。図５Ｂに描かれているのは低解像度画像パッチ５１２のグラフィカルデータ５１０である。ある実施形態に係る低解像度画像パッチ５１２は、検査サブシステム１０２により捕捉された局所欠陥を表している。また、ある実施形態では、モデル化ＰＳＦ５０２に比べ少数の欠陥規定特性が低解像度画像５１２にてモデル化される。例えば、低解像度画像パッチ５１２は、欠陥が潜在的に（０，０）画素内に所在すること、また欠陥の中心が（０，０）画素内にある態のモデル化ＰＳＦ５０２にそれが対応することを、表している。また例えば、低解像度画像パッチ５１２は、更に、（±１，０）及び（０，±１）画素におけるＰＳＦ示数と、（±１，±１）画素におけるＰＳＦ示数とで、（０，０）画素が囲まれることを、表している。
図５Ｃ及び図５Ｄに描いたＰＳＦは画素縁に所在している（即ちＰＳＦシフトが中央画素（０，０）の左方向である）。例えば、公称画素サイズが１μｍ×１μｍであればＰＳＦシフトの在処は−０．５μｍ×０μｍとなる。図５Ｃに描かれているのはモデル化ＰＳＦ５２２のグラフィカルデータ５２０である。図５Ｄに描かれているのは低解像度画像パッチ５３２のグラフィカルデータ５３０である。ある実施形態に係る低解像度画像５３２は、検査サブシステム１０２により捕捉された欠陥を表している。また、ある実施形態では、モデル化ＰＳＦ５２２に比べ少数の欠陥規定特性が低解像度画像パッチ５３２にてモデル化される。例えば、低解像度画像パッチ５３２は、欠陥が潜在的に（０，０）又は（−１，０）画素内に所在していること、また欠陥の中心が（０，０）画素・（−１，０）画素間の画素縁上にある態のモデル化ＰＳＦ５２２にそれが対応していることを、表している。また例えば、低解像度画像パッチ５３２は、更に、（０，±１）画素，（−１，±１）画素におけるＰＳＦ示数で（０，０）画素，（−１，０）画素がそれぞれ囲まれていることを、表している。
図５Ｅ及び図５Ｆに描いたＰＳＦは画素隅に所在している（即ちＰＳＦシフトが中央画素（０，０）の左上方向である）。例えば、公称画素サイズが１μｍ×１μｍであればＰＳＦシフトの在処は−０．５μｍ×−０．５μｍとなる。図５Ｅに描かれているのはモデル化ＰＳＦ５４２のグラフィカルデータ５４０である。図５Ｆに描かれているのは低解像度画像パッチ５５２のグラフィカルデータ５５０である。ある実施形態に係る低解像度画像パッチ５５２は、検査サブシステム１０２により捕捉された欠陥を表している。また、ある実施形態では、モデル化ＰＳＦ５４２に比べ少数の欠陥規定特性が低解像度画像パッチ５５２にてモデル化される。例えば、低解像度画像パッチ５５２は、欠陥が潜在的に（０，０）、（−１，０）、（−１，−１）又は（０，−１）画素内に所在していること、また欠陥の中心が（０，０）、（−１，０）、（−１，−１）及び（０，−１）画素間の画素隅上にある態のモデル化ＰＳＦ５４２にそれが対応していることを、表している。
図６Ａ及び図６Ｂには、一通り又は複数通りの低分解能モデル化ＰＳＦから再構築されたＰＳＦのモデル化表現が描かれている。ある実施形態では、再構築ＰＳＦが、一通り又は複数通りの超分解能手順を１個又は複数個の低解像度画像パッチに適用することで生成される。例えば、図６Ａ及び図６Ｂ中の再構築ＰＳＦを、図５Ｂ中の低解像度画像パッチ５１２から再構築された高分解能ＰＳＦとすることができる。図６Ａに描かれているのは、１個又は複数個の低解像度画像パッチから再構築された高分解能モデル化ＰＳＦ６０２のグラフィカルデータ６００である。ある実施形態では、高分解能モデル化ＰＳＦ６０２が、低解像度画像パッチ５１２における画素サイズより小さな画素サイズで以て再構築される。図６Ｂに描かれているのは、一通り又は複数通りの低分解能ＰＳＦから再構築された高分解能モデル化ＰＳＦ６１２のグラフィカルデータ６１０である。ある実施形態では、高分解能モデル化ＰＳＦ６１２が、低解像度画像パッチ５１２及び高分解能モデル化ＰＳＦ６０２双方の画素サイズよりも小さな画素サイズで以て再構築される。注記すべきことに、再構築ＰＳＦ６０２及び６１２は、低解像度画像パッチ（即ち図５Ｂに描いた画像パッチ５１２）への超分解能手順の継続的反復適用を通じ、図５Ａに描いたモデル化ＰＳＦ５０２に接近していく。
図７Ａ〜図７Ｃには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦが描かれている。図７Ａ〜図７Ｃでは欠陥が画素に所在している（即ちＰＳＦシフトが中央画素（０，０）の左方向である）。例えば、公称画素サイズたる１μｍ×１μｍに基づきＰＳＦシフトの在処は−０．４μｍ×０μｍとされる。図７Ａには高分解能ＰＳＦ７０２のグラフィカルデータ７００が描かれている。グラフィカルデータ７００には２５個の画素５０１が含まれており、高分解能ＰＳＦ７０２はより小さな画素７０１で構成されている。
図７Ｂには低分解能ＰＳＦ７１２のグラフィカルデータ７１０が描かれている。グラフィカルデータ７１０は２５個の画素５０１を含んでいる。ある実施形態では、低解像度画像パッチ７１２が、コンボリューションされたＰＳＦ例えば高分解能ＰＳＦ７０２をダウンサンプリングすることで形成される。また、ある実施形態に係る低解像度画像パッチ７１２は、検査サブシステム１０２により捕捉された欠陥を表している。また、ある実施形態では、高分解能ＰＳＦ７０２に比べ少数の欠陥規定特性が低解像度画像７１２にてモデル化される。例えば、低分解能ＰＳＦ７１２は、欠陥が潜在的に（０，０）又は（−１，０）画素内に所在していること（但し（０，０）画素内に欠陥がある見込みが高いこと）、また欠陥の中心が（０，０）画素・（−１，０）画素間の画素縁上にあることを示すモデル化ＰＳＦ７０２にそれが対応していること、更には（０，±１）画素，（−１，±１）画素におけるＰＳＦ示数で（０，０）画素，（−１，０）画素がそれぞれ囲まれることを、表している。
図７Ｃには、再構築高分解能ＰＳＦ７２２のグラフィカルデータ７２０が描かれている。注記すべきことに、高分解能ＰＳＦ７２２は画素７２１で構成されている。ある実施形態では、高分解能ＰＳＦ７２２が、５×５画素ビニングコンボリューション手順で以て生成される。
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ＥＱ．４には標準的なサンプリング理論等式が示されている。ＥＱ．４中の項ｗｈ／ｄｈ及びｗｖ／ｄｖはフーリエ変換（ＦＴ）スケーリングを表している。加えて、項（２π／ｄｈ）ｋ及び（２π／ｄｖ）ｌはＦＴシフトを表している。更に、項−ｊ（ｗｈ／ｄｈ−（２π／ｄｈ）ｋ）及び−ｊ（ｗｖ／ｄｖ−（２π／ｄｖ）ｌ）はＦＴ位相シフトを表している。更に、項Δｘ及びΔｙは空間シフトを表している。ある実施形態では、（Δｘ，Δｙ）毎に一組の手順ＥＱ．４が所与（ωｈ，ωｖ）に関し構築される。ある実施形態では、線形最小二乗手順をＥＱ．４に適用することでその解が探索される。
図７Ｄ及び図７Ｅには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いモデル化ＰＳＦが描かれている。図７Ｄに描かれているのは低解像度画像パッチ７３２のグラフィカルデータ７３０である。グラフィカルデータ７３０は２５個の画素５０１を含んでいる。図７Ｄに描かれているのは、低解像度画像パッチ７３２の離散時間フーリエ変換（ＤＴＦＴ）の大きさである。図７Ｅに描かれているのは高分解能ＰＳＦ７４２のグラフィカルデータ７４０であり、その高分解能ＰＳＦ７４２は、Δｘ＝−０．２６／０．１３＝−２、Δｙ＝０、ｄｈ＝５及びｄｖ＝５なる値で以てＥＱ．４を低解像度画像パッチ７３２に適用することで生成されたものである。
図８Ａ及び図８Ｂには、本件開示に従い、原サブ画素シフト個所における一通り又は複数通りのサブ画素シフトと推定サブ画素シフト個所におけるそれとの比較が描かれている。ある実施形態におけるサブ画素シフトは、ステージ１０６の生来的にランダムなジッタにより生じた運動の産物（即ちランダムなツール生成性シフト）である。別の実施形態におけるサブ画素シフトは、コントローラ１１０によりマニュアル生成された運動の産物である。別の実施形態では、ステージ１０６の運動を発生させている状態で、検査サブシステム１０２により１枚又は複数枚のウェハ１０４の被検査領域１個又は複数個が走査され、それぞれ１個又は複数個の低解像度画像パッチを含む１枚又は複数枚の画像が低分解能で捕捉される。
図８Ａに描かれているのは、原個所８０２及び推定個所８０４における一通り又は複数通りのサブ画素シフト（例．２Ｄサブ画素シフト）の水平成分及び垂直成分のグラフィカルデータ８００である。例えば、ステージ１０６又は検査サブシステム１０２によってランダムにサブ画素シフトを発生させてもよい。また例えば、制御された要領でサブ画素シフトを付加してもよい。また例えば、サブ画素シフトを、一通り又は複数個の通知且つ定量されたサブ画素シフトとしてもよい。注記すべきことに、図８Ａでは推定サブ画素シフト８０４が原サブ画素シフト８０２に非常に近接している。
図８Ｂに描かれているグラフィカルデータ８１０では、それに含まれるデータポイント８１２により、サブ画素シフト毎の推定個所８０４・原個所８０２間水平誤差及び垂直誤差（例．２Ｄ誤差）が表されている。注記すべきことに、誤差が水平シフト方向沿いで大きめになるのは、ＰＳＦが水平方向沿いで狭めなためである。
ここに注記すべきことに、推定サブ画素シフト８０４は、画素強度をその加重重心手順向けの荷重として用いつつ、一組の質量中心（重心）等式に基づく加重重心手順で以て生成されたものである。
図９Ａ〜図９Ｃには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、一通り又は複数通りの推定欠陥サブ画素シフトを一通り又は複数通りの超分解能手順に組み込み高分解能ＰＳＦを再構築するためのグラフィカルデータが描かれている。
図９Ａに描かれているのは推定ＰＳＦ９０２のグラフィカルデータ９００である。注記すべきことに、推定高分解能ＰＳＦ９０２は画素９０１で構成されている。ある実施形態では、推定高分解能ＰＳＦ９０２が５×５画素ビニングコンボリューション手順で以て生成される。また、ある実施形態では、推定高分解能ＰＳＦ９０２が１個又は複数個の低解像度画像パッチから再構築される。また、ある実施形態では、推定高分解能ＰＳＦ９０２に、１個又は複数個の定量化ランダム推定サブ画素シフト個所と、１個又は複数個の付加的推定サブ画素シフト個所とが含まれる。図９Ｂに描かれているのは推定ＰＳＦ９１２のグラフィカルデータ９１０である。注記すべきことに、ＰＳＦ９１２は画素９０１で構成されている。ある実施形態では、推定ＰＳＦ９１２が、図９Ａ中の推定高分解能ＰＳＦ９０２からＦＴドメインにてデコンボリューションされる。また、ある実施形態では、推定ＰＳＦ９１２に、１個又は複数個の定量化ランダム推定サブ画素シフト個所と、１個又は複数個の付加的推定サブ画素シフト個所とが含まれる。図９Ｃに描かれているのは推定ＰＳＦ９２２のグラフィカルデータ９２０である。注記すべきことに、高分解能ＰＳＦ９２２は画素９０１で構成されている。ある実施形態では、推定ＰＳＦ９２２が、図９Ｂ中の推定ＰＳＦ９１２からコンボリューションされる。また、ある実施形態では、推定ＰＳＦ９２２に、１個又は複数個の定量化ランダム推定サブ画素シフト個所と、１個又は複数個の付加的推定サブ画素シフト個所とが含まれる。また、ある実施形態では、一通り又は複数通りの超分解能手順を推定ＰＳＦ９２２に適用することで最終的な高分解能ＰＳＦが生成される。
ある実施形態では、一通り又は複数通りの先進アプリケーションが再構築高分解能ＰＳＦで以て実行される。また、ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの先進アプリケーションが一通り又は複数通りの超分解能プロセスで以て実行される。また、ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの先進アプリケーションが、再構築高分解能ＰＳＦと、検査サブシステム１０２の校正用光学部材の付加的指標とで以て実行される。
また、実施形態における再構築高分解能ＰＳＦは、検査サブシステム１０２の校正用の一指標である。また、ある実施形態では、その検査サブシステムの校正用に一通り又は複数通りの付加的指標が生成される。例えば、検査サブシステム１０２の光学部材を１個又は複数個指定することができる。一例としては、その光学部材を、検査サブシステム１０２のセンサに前置されたものとすることができる。また例えば、当該一通り又は複数通りの付加的指標を当該１個又は複数個の光学部材向けに生成することができる。
また、ある実施形態によれば、再構築高分解能ＰＳＦと、検査サブシステム１０２内光学部材の付加的指標とを適用することで、スペックルパターンに基づき膜に係るショットノイズ及び画像スペックルを低減することができる。
また、ある実施形態によれば、再構築高分解能ＰＳＦを適用することで、ウェハの検査及びレビュー中に宇宙線ノイズを却けることができる。
図１０Ａ〜図１０Ｄには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、観測された欠陥事象が画素１００１で以て描かれている。図１０Ａに描かれているのは、ある実施形態における欠陥事象１００２のグラフィカルデータ１０００である。図１０Ｂに描かれているのは、別の実施形態における欠陥事象１０１２のグラフィカルデータ１０１０である。図１０Ｃに描かれているのは、別の実施形態における欠陥事象１０２２のグラフィカルデータ１０２０である。図１０Ｄに描かれているのは、別の実施形態における欠陥事象１０３２のグラフィカルデータ１０３０である。
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注記すべきことに、宇宙線信号はシステム光学系から独立であるので、ＰＳＦによりコンボリューションされていない。ある実施形態では、一通り又は複数通りの超分解能手順を適用して宇宙線ノイズを却ける際に、まず、ＥＱ．５に表した通り画素ｘ＝（ｘ，ｙ）内の信号欠陥をモデル化する。また、ある実施形態では、二乗誤差の総和をＥＱ．６で以て最小化して残差値ｒ２を求める。また、ある実施形態では、ＥＱ．６で得た残差値ｒ２をしきい値判別することで外れ値を却ける。ここに注記すべきことに、事象強度に応じ異なるしきい値を用いることができる。ここで更に注記すべきことに、それら異なるしきい値は経験的に決めることができる。
ここに注記すべきことに、（例．検査サブシステムの光学校正における変化により）モデル化ＰＳＦが真のＰＳＦと異なるものになることがある。更に注記すべきことに、ＰＳＦ誤差からの残差値ｒ２は事象強度が増すにつれ増大しうる。
図１１Ａ〜図１１Ｃには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い実欠陥のグラフィカルデータが描かれている。注記すべきことに、図１１Ａ〜図１１Ｃは画素１１０１を有している。図１１Ａに描かれているのは画像データ１１０２のグラフィカルデータ１１００である。図１１Ｂに描かれているのは、画像データ１１１２からＥＱ．５で以て生成されたモデル１１１２のグラフィカルデータ１１１０である。図１１Ｃに描かれているのは、モデル１１１２からＥＱ．６で以て生成された残差値ｒ２１１２２のグラフィカルデータ１１２０である。
図１１Ｄ〜図１１Ｆには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、宇宙線事象の画素１１０１を伴うグラフィカルデータが描かれている。図１１Ｄに描かれているのは画像データ１１３２のグラフィカルデータ１１３０である。図１１Ｅに描かれているのは、画像データ１１３２からＥＱ．５で以て生成されたモデル１１４２のグラフィカルデータ１１４０である。図１１Ｆに描かれているのは、モデル１１１２からＥＱ．６で以て生成された残差値ｒ２１１５２のグラフィカルデータ１１５０である。
図１１Ｇには、そのサイズが異なる１個又は複数個の粒子１１６２を含む粒子堆積ウェハ１１６０が表されている。例えば、粒子堆積ウェハ１６５０を用い、上述のＥＱ．５及びＥＱを実施する手順を校正及び試験することができる。
また、ある実施形態によれば、大半の非検出事象が、一通り又は複数通りの超分解能手順向けの設定しきい値付近にある。図１２Ａ〜図１２Ｃには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い１個の宇宙線事象が描かれている。ここに注記すべきことに、図１２Ａ〜図１２Ｃは画素１２０１を有している。図１２Ａに描かれているのは画像データ１２０２のグラフィカルデータ１２００である。図１２Ｂに描かれているのは、画像データ１２０２からＥＱ．５で以て生成されたモデル１２１２のグラフィカルデータ１２１０である。図１２Ｃに描かれているのは、モデル１２１２からＥＱ．６で以て生成された残差値ｒ２１２２２のグラフィカルデータ１２２０である。
また、ある実施形態によれば、再構築高分解能ＰＳＦを適用することで、ウェハ検査サブシステムのダイナミックレンジを拡張することができる（例．ダイナミックレンジ拡張即ちＤＲＥ）。ここに注記すべきことに、検査サブシステムのダイナミックレンジとは、そのツールの明度変化表現能力のことである。ある実施形態では、検査サブシステムにより欠陥サイズのナノメータ計測値が通知される。例えば、まず合計信号を採取し、次いで校正テーブルを用いその合計信号をナノメータ換算することで、ナノメータ計測値を算出することができる。また、ある実施形態によれば、あるナノメータサイズを欠陥が上回ると検査サブシステム１０２のセンサが飽和することとなる。図１３Ａ及び図１３Ｂには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い二通りの欠陥検査結果が描かれている。図１３Ａに描かれているのは単一の飽和画素１３０２のグラフィカルデータ１３００である。図１３Ｂに描かれているのは複数個の飽和画素１３１２を伴うグラフィカルデータ１３１０である。
また、ある実施形態では、ＤＲＥへの一通り又は複数通りの超分解能プロセスの適用に際し、非飽和画素のみを用い欠陥観測結果にＰＳＦが当てはめられ、その振幅パラメタが等価な画素ビニングサイズ（例．２×２ビニングサイズ、５×５ビニングサイズ、７×７ビニングサイズ等）へと変換される。
また、ある実施形態では１個又は複数個のＰＳＦテイル、即ちそのＰＳＦの中心から最も遠いＰＳＦ内個所が計測される。例えば、１個又は複数個のＰＳＦテイルを計測する際に、１個又は複数個の輝点欠陥（ＬＰＤ）を有し約１個の画素が飽和しているウェハを、検査することができる。また例えば、１個又は複数個のＰＳＦテイルを計測する際に、１個又は複数個のＬＰＤに校正ＰＳＦを当てはめることができる。また例えば、１個又は複数個のＰＳＦテイルを計測する際に、振幅パラメタ及びビンデータによりそのＰＳＦを正規化してグリッドにすることができる。
図１４Ａ及び図１４Ｂには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＰＳＦテイルの正規化強度と、サブ画素中心からそれらＰＳＦテイル迄の距離と、の関係が描かれている。図１４Ａに描かれているのは、検査サブシステム１０２の接線方向沿い、サブ画素中心１４０１付近でのＰＳＦテイルの計測に係るグラフィカルデータ１４００である。ある実施形態に係る灰色線１４０２は、サブ画素中心１４０１から見てある指定距離以内に中心があることが判明した欠陥に係る正規化欠陥信号を表している。また、ある実施形態に係る黒線１４０４は、サブ画素中心１４０１から見て同指定距離以内に中心があることが判明した欠陥それぞれに係る最大−最小−平均値線を表している。図１４Ｂに描かれているのは、検査サブシステム１０２の径方向沿い、サブ画素中心１４０１付近でのＰＳＦテイルの計測に係るグラフィカルデータ１４１０である。ある実施形態に係る灰色線１４１２は、サブ画素中心１４０１から見てある指定距離以内に中心があることが判明した欠陥に係る正規化欠陥信号を表している。また、ある実施形態に係る黒線１４１４は、サブ画素中心１４０１から見て同指定距離以内に中心があることが判明した欠陥それぞれに係る最大−最小−平均値線を表している。
図１５Ａ及び図１５Ｂには、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＰＳＦテイルの強度と、サブ画素中心からそれらＰＳＦテイル迄の距離との関係であり、ＤＲＥへの超分解能手順の適用後のものが、描かれている。図１５Ａに描かれているのは、検査システムの径方向沿いＰＳＦテイル計測結果のグラフィカルデータ１５００である。ある実施形態に係る線１５０２は高分解能ＰＳＦを表している。また、ある実施形態に係る線１５０４は、上述の如く約１個の飽和画素を伴う１個又は複数個のＬＰＤに校正ＰＳＦを当てはめるステップを含む手順を通じ生成された高分解能ＰＳＦを表している。図１５Ｂに描かれているのは、検査システムの接線方向沿いＰＳＦテイル計測結果のグラフィカルデータ１５１０である。ある実施形態に係る線１５１２は高分解能ＰＳＦを表している。また、ある実施形態に係る線１５１４は、上述の如く約１個の飽和画素を伴う１個又は複数個のＬＰＤに校正ＰＳＦを当てはめるステップを含む手順を通じ生成された高分解能ＰＳＦを表している。
図１５ＣにはＰＳＦテイル１５２２間差異のグラフィカルデータ１５２０が描かれている。図１５Ｃに描かれているように、一通り又は複数通りの超分解能手順をＤＲＥに適用することで、そのＰＳＦデータにおけるリンギングの除去を果たすことができる。
図１６Ａ〜図１６Ｄには、検査システムのダイナミックレンジを拡張すべく超分解能手順をＤＲＥ向けに仕上げた結果が描かれている。
図１６Ａに描いたグラフィカルデータ１６００では、ＤＲＥに対する一通り又は複数通りの超分解能手順の適用で以て修正されていない非飽和システムにおける欠陥曲線１６０２及びピーク位置１６０４が示されている。図１６Ｂに描いたグラフィカルデータ１６１０では、ＤＲＥに対する一通り又は複数通りの超分解能手順の適用で以て修正されていない飽和システムにおける欠陥曲線１６１２、ピーク位置１６１４及び期待ピーク位置１６１６が示されている。ここでは、その期待ピーク位置１６１６が実際のピーク１６１４に対し２５％の誤差を呈している。図１６Ｃに描いたグラフィカルデータ１６２０では、ＤＲＥに対する一通り又は複数通りの超分解能手順の適用で以て修正された非飽和システムにおける欠陥曲線１６２２及びピーク位置１６２４が示されている。図１６Ｄに描いたグラフィカルデータ１６３０では、ＤＲＥに対する一通り又は複数通りの超分解能手順の適用で以て修正された飽和システムにおける欠陥曲線１６３２、ピーク位置１６３４及び期待ピーク位置１６３６が示されている。ここでは、その期待ピーク位置１６３６が実際のピーク１６３４に対し１％未満の誤差を呈している。
図１６Ａ〜図１６Ｄに描いた通り、検査システムのセンサを飽和させる欠陥が適正にサイジングされるのは、一通り又は複数通りの超分解能手順がＤＲＥに適用されたときであり、これは大欠陥のリサイジングでの使用を表している。
本件開示の諸実施形態は、一通り又は複数通りの超分解能プロセス及び／又は再構築高分解能ＰＳＦで以て一通り又は複数通りの先進アプリケーションを実行することを目指しているが、ここに注記すべきことに、その一通り又は複数通りの先進アプリケーションを、検査サブシステム１０２の校正用光学部材の付加的指標で以て実行してもかまわない。例えば、当該一通り又は複数通りの先進アプリケーションを、当該一通り又は複数通りの超分解能プロセス及び／又は再構築高分解能ＰＳＦと、当該光学部材の付加的指標とで以て、実行してもよい。従って、上掲の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
ここに注記すべきことに、図２Ａ〜図１６Ｄ中の細部は皆、一通り又は複数通りの超分解能手順の適用例と見なされるべきである。従って、上掲の記述は、本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
図１７には、一通り又は複数通りの超分解能手順を実施し１枚又は複数枚の低解像度ウェハ検査画像を再構築する検査システムの校正方法１７００を記した処理フロー図が描かれている。ここに注記すべきことに、方法１７００の諸ステップは全て又は部分的にシステム１００により実現することができる。とはいえ、更にご認識頂けるように、本方法１７００はシステム１００に限定されないので、付加的又は代替的なシステムレベル実施形態にて方法１７００の諸ステップのうち全て又は一部を実行してもよい。
ステップ１７０２では１個又は複数個の低解像度画像パッチが捕捉される。ある実施形態では、検査サブシステム１０２又はステージ１０６で以て運動が発生する。例えば、その運動はランダムたりうる。また例えば、その運動はマニュアル適用されたものでありうる。別の実施形態では、運動が生じているときに、検査サブシステム１０２により１枚又は複数枚のウェハ１０４の被検査領域１個又は複数個が走査され、１枚又は複数枚の画像がもたらされる。その画像はそれぞれ低分解能で捕捉されよう。別の実施形態では、運動により一通り又は複数通りのサブ画素シフトが当該１枚又は複数枚の低解像度画像中に生じる。また、ある実施形態では、低解像度画像パッチがウェハ１０４の画像１枚又は複数枚の構成部分となる。また、ある実施形態ではその低解像度画像パッチが当該一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴う。ここに注記すべきことに、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチが検査サブシステム１０２で捕捉される必要はなく、その代わりに事前格納済画像であってもよいし、システム１００内のそれとは別の検査サブシステムで捕捉されるのでもよい。
ステップ１７０４ではそれら低解像度画像パッチが集成される。ある実施形態では、その低解像度画像パッチ１個又は複数個が検査サブシステム１０２上の１個又は複数個のエンコーダにより集成され、コントローラ１１０へと送信される。別の実施形態では、それら低解像度画像パッチがコントローラ１１０内の１個又は複数個のエンコーダにより個別に受信され集成される。
ステップ１７０６では、低解像度画像パッチにおける一通り又は複数通りのサブ画素シフトが推定されるのと同時に、一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦが再構築される。ある実施形態では、一通り又は複数通りのサブ画素シフトが低解像度画像パッチにて推定されるのと同時に、一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦが一通り又は複数通りの超分解能手順で以て再構築される。また、ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの超分解能手順が、その検査サブシステムの周波数ドメインに依拠する少なくとも一組の線形手順を含むものとされる。
付加的なステップ１７０８では、検査サブシステム１０２の光学部材のうち１個又は複数個が指定される。ある実施形態では、その検査サブシステム１０２を校正すべく光学部材が１個又は複数個指定される。また、ある実施形態では、検査サブシステム１０２の当該１個又は複数個の構成部材がセンサに前置される。また、ある実施形態では、当該１個又は複数個の光学部材が、そのセンサ画素の効果、即ちアンダーサンプリング画素や飽和画素による１枚又は複数枚の画像のブラーというセンサ画素効果をデコンボリューションすることで、指定される。また、ある実施形態では、指定された１個又は複数個の光学部材が１個又は複数個の動作パラメタを呈する。また、ある実施形態では当該１個又は複数個の動作パラメタが光学モデルと照合される。また、ある実施形態では当該１個又は複数個の動作パラメタが光学設計／配列診断に用いられる。
付加的なステップ１７１０では、検査システムに係る一通り又は複数通りの付加的指標が生成される。ある実施形態では、再構築ＰＳＦがその検査サブシステム１０２の一指標とされる。また、ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの指標のなかに、検査サブシステム１０２を校正しうる一通り又は複数通りの付加的指標が含まれる。また、ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの付加的指標が、指定された１個又は複数個の光学部材の１個又は複数個の動作パラメタに基づくものとされる。例えば、当該一通り又は複数通りの付加的指標のなかに、これに限られるものではないが、そのＰＳＦ画像の有限エリアに対する封入エネルギの比を含めることができる。
付加的なステップ１７１２では一通り又は複数通りの先進アプリケーションが実行される。ある実施形態ではその先進アプリケーションが再構築高分解能ＰＳＦで以て実行される。また、ある実施形態では、その先進アプリケーションが、再構築高分解能ＰＳＦと、検査サブシステム１０２の指定光学部材の付加的指標とで以て実行される。また、ある実施形態では、それら先進アプリケーションのなかに、スペックルパターンに基づき膜に係る画像スペックル及びショットノイズを除去するものを含める。また、ある実施形態では、それら先進アプリケーションのなかに、一通り又は複数通りの宇宙線事象を除去しそれら宇宙線事象を真正欠陥から識別するものを含める。また、ある実施形態によれば、その再構築高分解能ＰＳＦを、ウェハ検査サブシステムのダイナミックレンジの拡張に適用することができる。
ある付加的なステップでは１枚又は複数枚のウェハに係る検査レシピが生成される。ある実施形態では、当該１枚又は複数枚のウェハに係る検査レシピが１枚又は複数枚の高分解能ＰＳＦ画像に基づき生成される。また、ある実施形態では、当該１枚又は複数枚のウェハに係る検査レシピが、１枚又は複数枚の高分解能ＰＳＦ画像と、前記一通り又は複数通りの付加的校正指標とに、基づくものとされる。
ある付加的なステップでは、１枚又は複数枚のウェハが、再構築高分解能ＰＳＦと一通り又は複数通りの超分解能手順とで以て、欠陥に関し検査される。ある実施形態では、１枚又は複数枚のウェハの検査領域１個又は複数個の欠陥検査画像が１枚又は複数枚受領される。ある実施形態では、それら欠陥検査画像が、高分解能ＰＳＦと同じ検査領域を含むものとされる。また、ある実施形態では、それら欠陥検査画像が、再構築高分解能ＰＳＦにより捕捉されたものと同じ検査領域のうち一部分のみを含むものとされる。また、ある実施形態では、それら欠陥検査画像が、再構築高分解能ＰＳＦに含まれるそれとは異なる検査領域を含むものとされる。また、ある実施形態では、当該１枚又は複数枚の検査画像が検査サブシステム１０２により捕捉される。また、ある実施形態では、当該１枚又は複数枚の欠陥検査画像が、観測された１個又は複数個の欠陥を含むものとなる。
また、ある実施形態では、欠陥検査画像と高分解能ＰＳＦとが一通り又は複数通りの付加的超分解能手順で以て結合される。ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの付加的超分解能手順が、少なくとも一通りの非線形当てはめ手順を含むものとされる。また、ある実施形態では、その非線形当てはめ手順により、それら欠陥検査画像にて観測された１個又は複数個の欠陥と再構築高分解能ＰＳＦとが結合される。
ここに注記すべきことに、観測された１個又は複数個の欠陥と高分解能ＰＳＦとの間の類似性により、欠陥検査画像内の１個又は複数個の欠陥と一通り又は複数通りのノイズとの間の違いが識別される。例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂには実欠陥信号（図１１Ａ）・高分解能ＰＳＦ（図１１Ｂ）間類似性が描かれている。また例えば、図１１Ｄ及び図１１Ｅには、宇宙線事象（図１１Ｄ）・高分解能ＰＳＦ（図１１Ｅ）間差異が描かれている。
ある付加的なステップでは、検査レシピをチューニングすることで画素飽和ＰＳＦ再構築が生成される。ある実施形態では、検査レシピをチューニングすることで画素飽和再構築高分解能ＰＳＦが生成され、それにより１個又は複数個のＰＳＦテイルが計測される。また、ある実施形態では、検査レシピをチューニングすることで検査レシピのシリカ応答を飽和させる。また、ある実施形態では、飽和無しで再構築された１枚又は複数枚の高解像度画像を用い画素飽和ＰＳＦが整列され、それにより１個又は複数個のＰＳＦテイルが計測される。
ある付加的なステップでは、一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦのうち１個又は複数個のＰＳＦテイル部分に的を絞り、一通り又は複数通りの超分解能手順が改訂される。ある実施形態では、当該一通り又は複数通りの超分解能手順のなかに、少なくとも非線形当てはめ手順を含める。また、ある実施形態では、１個又は複数個のＰＳＦテイル部分に的を絞り一通り又は複数通りの超分解能手順を改訂することで、１個又は複数個の欠陥の全散乱が確立される。また、ある実施形態では、１個又は複数個のＰＳＦテイル部分に的を絞り一通り又は複数通りの超分解能手順を改訂することで、検査サブシステム１０２のダイナミックレンジが拡張される。
ここに注記すべきことに、本件開示の産物（例．超分解能手順、高分解能ＰＳＦ、その高分解能ＰＳＦに基づくウェハ検査レシピ、高分解能ＰＳＦを先進アプリケーションに適用した結果等）を、コントローラ１１０（或いは他のコントローラ、ユーザ又はリモートサーバ）により用い、半導体デバイス製造ラインに備わる１個又は複数個のツール向けにフィードバック又はフィードフォワード情報を提供することができる。その際、システム１００による一通り又は複数通りの観測又は計測結果を用い、その半導体デバイス製造ラインの先行ステージ（フィードバック先）又は後続ステージ（フィードフォワード先）における処理条件を調整することができる。
本願記載の諸方法のいずれにも、それら方法実施形態を構成する１個又は複数個のステップの結果を格納媒体内に格納するステップが含まれうる。それら結果は、本願記載のあらゆる結果を含みうるし、本件技術分野で既知なあらゆる要領で格納されうる。その格納媒体には本願記載のあらゆる格納媒体が、また本件技術分野で既知で好適な他のあらゆる格納媒体が含まれうる。結果格納後は、その格納媒体内の結果にアクセスすること、並びにそれを本願記載の何らかの方法又はシステム実施形態により用いること、ユーザに対する表示向けにフォーマットすること、別のソフトウェアモジュール、方法又はシステムで用いること等々ができる。更に、それら結果の格納は、「恒久的」なもの、「半恒久的」なもの、一時的なもの、或いは一定期間に亘るもののいずれでもよい。例えば、その格納媒体がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよいし、結果がその格納媒体内に必ずしも永久には存在しないのでもよい。
いわゆる当業者には認識し得るように、現在の技術水準は、諸態様のシステムのハードウェア的実現形態とソフトウェア的実現形態との間にほとんど違いが残らないところまで進歩しているし、ハードウェアを用いるのかそれともソフトウェアを用いるのかは、一般に（但しある種の状況下ではハードウェア・ソフトウェア間選択が重大になりうるので常にではない）コスト対効率のトレードオフを代表する設計的選択事項となっている。いわゆる当業者にはご承知頂けるように、本願記載のプロセス及び／又はシステム及び／又はその他のテクノロジを実行・実現可能な手段は種々あるし（例．ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェア）、どの手段が望ましいかはそのプロセス及び／又はシステム及び／又はその他のテクノロジが採用・展開される経緯・状況により変わりうる。例えば、速度及び正確性が肝要であると実施者が判断している場合、その実施者は主としてハードウェア的及び／又はファームウェア的な手段を選ぶであろうし、そうではなく柔軟性が肝要である場合は、実施者は主としてソフトウェア的な実現形態を選ぶであろうし、そのいずれでもない場合は、実施者はハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアの何らかの組合せを選ぶであろう。このように、本願記載のプロセス及び／又は装置及び／又はその他のテクノロジを実行・実現可能な潜在的手段は幾つかあるのであり、そのいずれかが他のものに比べ本質的に優れているわけではないので、どの手段を利用するかは、その手段が利用・展開される経緯・状況や実施者の具体的懸念・関心（例．速度、柔軟性又は予測可能性）といった、変転しうる事項によって左右される選択的事項である。いわゆる当業者にはご認識頂けるように、諸実現形態の光学的諸態様では、通常、光学指向のハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアが採用されよう。
いわゆる当業者には認識し得るように、本願中で説明した形式で装置及び／又はプロセスを記述した上で、技術的手法を用いデータ処理システム内にそれら記述された装置及び／又はプロセスを統合することが、本件技術分野では常識である。即ち、本願記載の装置及び／又はプロセスの少なくとも一部分を、相応量の実験を通じデータ処理システム内に統合することができる。いわゆる当業者にはご認識頂けるように、通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、動画表示装置、メモリ例えば揮発性メモリ及び不揮発性メモリ、プロセッサ例えばマイクロプロセッサ及びディジタル信号プロセッサ、情報処理エンティティ例えばオペレーティングシステム、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース及びアプリケーションプログラム、１個又は複数個のインタラクティブデバイス例えばタッチパッド又はスクリーン、及び／又は、フィードバックループ及び制御モータ（例．位置及び／又は速度感知用のフィードバックや諸構成要素及び／又は諸量を動かし及び／又は調節するための制御用モータ）を有する制御システムのうち、１個又は複数個を有している。通常のデータ処理システムは、データ処理／通信及び／又はネットワーク情報処理／通信システムによく見られるそれをはじめ、あらゆる適切な市販部材を利用し実現することができる。
本件開示及びそれに付随する多くの長所については上掲の記述により理解できるであろうし、開示主題から乖離することなく或いはその主要な長所全てを損なうことなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施せることも明らかであろう。上述の形態は単なる説明用のものであり、後掲の特許請求の範囲の意図はそうした改変を包括、包含することにある。
本件開示の具体的諸実施形態について描出してきたが、明らかな通り、いわゆる当業者であれば、上掲の開示の技術的範囲から乖離することなく、本件開示の様々な修正及び実施形態を履行できよう。従って、本件開示の技術的範囲は、本願に添付されている特許請求の範囲のみにより限定されるべきである。

Claims (26)

  1. １枚又は複数枚のウェハの１個又は複数個の欠陥を検出するように構成された１個又は複数個のイメージングセンサを含む検査サブシステムと、
    前記１枚又は複数枚のウェハを保持するよう構成されたステージと、
    前記検査サブシステムの前記１個又は複数個のイメージングセンサに可通信結合されたコントローラと、を備え、そのコントローラが、メモリ内に格納されている一組のプログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令が、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    ウェハの１枚又は複数枚の低解像度画像であり、１個又は複数個の低解像度画像パッチを含み、その１個又は複数個の低解像度画像パッチが一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴う１枚又は複数枚の低解像度画像を捕捉させ、
    前記１個又は複数個の低解像度画像パッチを集成させ、
    前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトを推定するのと同時に、集成された１個又は複数個の低解像度画像パッチ及び推定された前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築させる、
    ように構成されているシステム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトが、前記ステージの径方向運動を追跡する１個又は複数個のステージエンコーダと、そのステージの並進運動を追跡する１個又は複数個のステージエンコーダと、のうち少なくとも一方により追跡されるシステム。
  3. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトが、一通り又は複数通りのランダムサブ画素シフトと、一通り又は複数通りの制御下サブ画素シフトと、一通り又は複数通りの通知定量サブ画素シフトと、のうち少なくとも一つを含むシステム。
  4. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記１枚又は複数枚の低解像度画像が前記ウェハの１個又は複数個の被検査領域のものであり、前記検査サブシステム内の１個又は複数個のエンコーダで以て又は前記コントローラ内の１個又は複数個のエンコーダで以て集成されるシステム。
  5. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記プログラム命令が更に、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    一通り又は複数通りの超分解能手順を媒介にして前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを再構築させる、
    ように構成されているシステム。
  6. 請求項５に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りの超分解能手順が、前記検査サブシステムの周波数ドメインに依拠する少なくとも一組の線形手順を含むシステム。
  7. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記プログラム命令が更に、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    再構築された一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦで以て一通り又は複数通りの先進アプリケーションを実行させる、
    ように構成されているシステム。
  8. 請求項７に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、膜に係るショットノイズ及び画像スペックルをスペックルパターンに基づき低減するものが含まれているシステム。
  9. 請求項７に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、一通り又は複数通りの宇宙線事象を却けることで真正欠陥からノイズを識別するものが含まれているシステム。
  10. 請求項７に記載のシステムであって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、前記検査サブシステムのダイナミックレンジを拡張するものが含まれているシステム。
  11. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記プログラム命令が更に、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    １枚又は複数枚の欠陥検査画像を受け取らせ、
    前記１枚又は複数枚の欠陥検査画像と再構築された高分解能ＰＳＦとを一通り又は複数通りの付加的超分解能手順で以て結合させることで、当該１枚又は複数枚の欠陥検査画像内で一通り又は複数通りのノイズと１個又は複数個の欠陥とを識別させる、
    ように構成されているシステム。
  12. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記プログラム命令が更に、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    前記ウェハ向けの検査レシピを前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦに基づき生成させる、
    よう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、
    前記プログラム命令が更に、前記１個又は複数個のプロセッサに、
    前記検査サブシステムの１個又は複数個の光学部材であり、その検査サブシステムの校正及び設計のうち少なくとも一方に用いられる１個又は複数個の動作パラメタを有するものを指定させ、
    前記検査サブシステム向けの一通り又は複数通りの付加的校正指標であり、前記１個又は複数個の光学部材の前記１個又は複数個の動作パラメタに基づくものを生成させ、
    前記１枚又は複数枚のウェハ向けの検査レシピを前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦと前記一通り又は複数通りの付加的校正指標とに基づき生成させる、
    ように構成されているシステム。
  14. ウェハの低解像度画像を１枚又は複数枚捕捉するステップであり、当該１枚又は複数枚の低解像度画像が１個又は複数個の低解像度画像パッチを含み、当該１個又は複数個の低解像度画像パッチが一通り又は複数通りのサブ画素シフトを伴うステップと、
    前記１個又は複数個の低解像度画像パッチを集成するステップと、
    前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトを推定するのと同時に、集成された１個又は複数個の低解像度画像パッチ及び推定された前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトから一通り又は複数通りの高分解能点拡がり関数（ＰＳＦ）を再構築するステップと、
    を有する方法。
  15. 請求項１４に記載の方法であって、
    １枚又は複数枚のウェハを保持するよう構成されたステージに１個又は複数個のステージエンコーダが結合されており、前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトが、
    １個又は複数個のステージエンコーダにより前記ステージの径方向運動を追跡すること並びに１個又は複数個のステージエンコーダによりそのステージの並進運動を追跡することのうち、少なくとも一方により追跡される方法。
  16. 請求項１４に記載の方法であって、
    前記一通り又は複数通りのサブ画素シフトが、一通り又は複数通りのランダムサブ画素シフトと、一通り又は複数通りの制御下サブ画素シフトと、一通り又は複数通りの通知定量サブ画素シフトと、のうち少なくとも一つを含む方法。
  17. 請求項１４に記載の方法であって、
    前記１枚又は複数枚の低解像度画像が前記ウェハの１個又は複数個の被検査領域のものであり、検査サブシステム内の１個又は複数個のエンコーダで以て又はコントローラ内の１個又は複数個のエンコーダで以て集成される方法。
  18. 請求項１４に記載の方法であって、更に、
    一通り又は複数通りの超分解能手順を媒介にして前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦを再構築するステップを有する方法。
  19. 請求項１８に記載の方法であって、
    前記一通り又は複数通りの超分解能手順が、検査サブシステムの周波数ドメインに依拠する少なくとも一組の線形手順を含む方法。
  20. 請求項１４に記載の方法であって、更に、
    再構築された一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦで以て一通り又は複数通りの先進アプリケーションを実行するステップを有する方法。
  21. 請求項２０の方法であって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、膜に係るショットノイズ及び画像スペックルをスペックルパターンに基づき低減するものが含まれている方法。
  22. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、一通り又は複数通りの宇宙線事象を却けることで真正欠陥からノイズを識別するものが含まれている方法。
  23. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記一通り又は複数通りの先進アプリケーションのなかに、検査サブシステムのダイナミックレンジを拡張するものが含まれている方法。
  24. 請求項１４に記載の方法であって、更に、
    １枚又は複数枚の欠陥検査画像を受け取るステップと、
    前記１枚又は複数枚の欠陥検査画像と再構築された高分解能ＰＳＦとを一通り又は複数通りの付加的超分解能手順で以て結合させることで、当該１枚又は複数枚の欠陥検査画像内で一通り又は複数通りのノイズと１個又は複数個の欠陥とを識別するステップと、
    を有する方法。
  25. 請求項１４に記載の方法であって、更に、
    前記ウェハ向けの検査レシピを前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦに基づき生成するステップを有する方法。
  26. 請求項１４に記載の方法であって、更に、
    検査サブシステムの１個又は複数個の光学部材であり、その検査サブシステムの校正及び設計のうち少なくとも一方に用いられる１個又は複数個の動作パラメタを有するものを指定するステップと、
    前記検査サブシステム向けの一通り又は複数通りの付加的校正指標であり、前記１個又は複数個の光学部材の前記１個又は複数個の動作パラメタに基づくものを生成するステップと、
    前記ウェハ向けの検査レシピを前記一通り又は複数通りの高分解能ＰＳＦと前記一通り又は複数通りの付加的校正指標とに基づき生成するステップと、
    を有する方法。
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