KR101448967B1 - 상이한 피치들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

상이한 피치들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시예는, 이미징 장치(302)를 사용하여, 자동으로 다수의 어레이 구역들(102)을 동시에 검사하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 다수의 어레이 구역들에서의 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들의 사이즈인 그룹화된 셀을 갖도록, 최적의 픽셀 사이즈를 선택(211 또는 212)하는 단계, 및 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 선택된 최적의 픽셀 사이즈가 되도록 조정하는 단계를 포함한다. 셀 사이즈들이 정수들로 표현되는 경우에, 다수의 어레이 구역들의 셀 사이즈들의 최대공약수를 발견(202)함으로써, 픽셀 사이즈들의 이용 가능한 범위 내에서 최적의 픽셀 사이즈들이 결정될 수 있다. 미리 정해진 기준에 기초하여, 최적의 픽셀 사이즈들 중, 존재하는 경우에, 어떤 최적의 픽셀 사이즈가 수용 가능한지를 결정(208)하기 위해, 미리 정해진 기준이 적용될 수 있다. 최적의 픽셀 사이즈들 중 어떤 최적의 픽셀 사이즈도 수용 가능하지 않은 경우에, 어레이 구역들 중 하나가 디지털 보간을 위해 마킹될 수 있다(216 참조). 다른 실시예들, 양상들, 및 특징들이 또한 개시된다.

Description

상이한 피치들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR SIMULTANEOUSLY INSPECTING MULTIPLE ARRAY REGIONS HAVING DIFFERENT PITCHES}
본 출원은 2009년 6월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 61/218,913 호에 대한 우선권을 주장하며, 여기서, 상기 미국 가특허 출원은 그 전체가 참조로 통합된다.
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 및 레티클(reticle) 검사 장치들 및 그 사용 방법들에 관한 것이다.
반도체 및 관련된 마이크로일렉트로닉스 산업들에 대한 프로세스 제어 및 수율 관리에서, 자동화된 검사 및 리뷰 시스템들이 중요하다. 그러한 시스템들은 광학 및 전자 빔(e-빔) 기반 시스템들을 포함한다.
반도체 디바이스들의 제조시에, 제품 개발 싸이클들을 단축시키고 제조 수율을 증가시키기 위해, 개발 및 제작 프로세스에서의 초기의 결함들의 검출이 점점 더 중요하게 되고 있다. 결함들을 검출, 리뷰, 및 분류하고, 제조 프로세스로 근본 원인 정보를 피드백하여, 이들 결함들이 진행하는 것을 방지하기 위해, 진보된 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템들이 사용되고 있다. 관련된 결함들의 사이즈는 반도체 디바이스들의 제조에 적용되고 있는 설계 룰에 직접적으로 비례한다. 적용되고 있는 설계 룰이 지속적으로 감소함에 따라, 검사 시스템들에 대한 성능 요구들이 이미징 해상도 및 속도(시간 당 프로세싱되는 결함들) 양자 모두에 관하여 증가한다.
일 실시예는, 이미징 장치를 사용하여, 자동으로 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 다수의 어레이 구역들에서의 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들의 사이즈인 그룹화된 셀을 갖도록, 최적의 픽셀 사이즈를 선택하는 단계, 및 이미징 장치의 픽셀 사이즈가 선택된 최적의 픽셀 사이즈가 되도록 조정하는 단계를 포함한다. 셀 사이즈들이 정수들로 표현되는 경우에, 다수의 어레이 구역들의 셀 사이즈들의 최대공약수를 발견함으로써, 픽셀 사이즈들의 이용 가능한 범위 내에서 최적의 픽셀 사이즈들이 결정될 수 있다. 미리 정해진 기준에 기초하여, 최적의 픽셀 사이즈들 중, 존재하는 경우에, 어떤 최적의 픽셀 사이즈가 수용 가능한지를 결정하기 위해, 미리 정해진 기준이 적용될 수 있다. 최적의 픽셀 사이즈들 중 어떤 최적의 픽셀 사이즈도 수용 가능하지 않은 경우에, 어레이 구역들 중 하나가 디지털 보간을 위해 마킹될 수 있다.
다른 실시예는, 제조된 기판 상의 복수의 어레이 구역들에서 결함들을 검출하기 위한 검사 장치에 관한 것이다. 검사 장치는 이미징 장치 및 시스템 제어기를 포함한다. 이미징 장치는, 기판의 영역을 조명하고, 영역으로부터 이미지 데이터를 검출하도록 배열되며, 영역은 다수의 어레이 구역들의 세트를 포함한다. 시스템 제어기는 프로세서, 메모리, 및 상기 메모리 내의 컴퓨터 판독가능 코드를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 코드는, 다수의 어레이 구역들에서의 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들의 사이즈인 그룹화된 셀을 갖도록, 최적의 픽셀 사이즈를 선택하고, 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 선택된 최적의 픽셀 사이즈가 되도록 조정하도록 구성된다.
다른 실시예들, 양상들, 및 특징들이 또한 개시된다.
도 1은 단일 시계 내의 다수의 어레이 구역들의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 동시에 다수의 어레이 구역들을 검사하기 위한 픽셀 사이즈를 선택하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제조된 기판들을 자동으로 검사하기 위해 이용될 수 있는 검사 장치의 개략도이다.
반도체 웨이퍼들 및 리소그래피를 위한 레티클들과 같은 제조된 기판들의 검사를 위해, 전자 빔(e-빔) 및 광학 이미징 장치가 이용된다. 이들 기판들 중 일부는 하나 이상의 어레이 구역들을 포함하도록 설계되며, 여기서, 각각의 어레이 구역은 동일하도록 설계된 셀들의 어레이를 포함한다.
종래의 이미징 장치는, 동일하게-설계된 셀들의 단일 어레이 구역을 효율적으로 검사하기 위해 이용되어 왔다. 그러나, 본 출원인들은, 상이한 어레이 셀 사이즈들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 갖는 반도체 다이를 이미징하기 위해 적용되는 경우에, 종래의 이미징 장치가 상당한 결점 또는 제한을 갖는다는 것을 알아냈다.
본 출원은, 상이한 어레이 셀 사이즈들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 개선된 방법들 및 장치들을 개시한다.
단일 어레이 구역 검사
캘리포니아, 밀피타스의 KLA-Tencor Corporation 으로부터의 검사 툴들에서, 단일 사이즈의 동일하게-설계된 셀들로 구성된 단일 어레이 구역을 검사하기 위한 현재의 방법은, (각각의 차원에서의) 단일 셀에서의 픽셀들의 수가 정수이도록 광학 줌으로 공칭(nominal) 픽셀 사이즈를 조정하는 것을 수반한다. 자동 경계화(automatic thresholding; AT), 세그먼팅된 자동 경계화(SAT), 또는 다중 다이 자동 경계화(MDAT)와 같은 다양한 결함 검출 알고리즘들을 사용하는 결함 검출에서 최적의 민감도(sensitivity)를 달성하기 위해, 단일 셀에서의 정수개의 픽셀들을 이용하여, 셀-대-셀 비교가 수행될 수 있다.
상이한 셀 사이즈들을 갖는 다수의 어레이 구역들의 동시 검사
웨이퍼에서의 회로들이 더 밀집되고, 더 많이 집적됨에 따라, 진보된 웨이퍼 또는 레티클의 다이들에서, 상이한 셀 사이즈들(즉, 상이한 피치들)을 갖는 다수의 어레이 구역들이 더욱 더 통상적으로 나타난다. 결과적으로, 현재의 방법은, 각각의 어레이 구역 당 하나씩, 다수의 별개의 이미징 스캔들을 셋업하는 것을 요구한다. 각각의 어레이 구역에서 최적의 민감도를 달성하기 위해, 각각의 이미징 스캔은 특정 셀 사이즈를 갖는 단일 어레이 구역에 대해 맞춰질(tailor) 필요가 있다. 따라서, 다수의 어레이 구역들을 검사하기 위한 다수의 이미징 스캔들에 대한 필요성 때문에, 검사의 스루풋이 타협된다.
스루풋 문제를 극복하기 위한 하나의 방법은, 셀-대-셀 비교 대신에, 다이-대-다이 비교를 위한 랜덤(random) 검사 기술을 사용하여, 상이한 피치들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 검사하는 것이다. 다이로부터 다이로의 더 많은 프로세스 변화 및 다이-대-다이 정렬을 수행하는데 있어서의 디지털 보간에 의해 주어지는 별도의 노이즈 때문에 결함 검출 민감도가 저하되는 것이 불리한 점이다.
스루풋을 희생하지 않으면서 상이한 피치들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 검사하기 위한 다른 방법은 다음과 같다. 먼저, 단일 어레이 구역의 (각각의 차원에서의) 피치가 정수개의 픽셀들에 대응하게 하는 픽셀 사이즈가 선택된다. 다음으로, 선택된 픽셀 사이즈 하에서 나머지 어레이 구역들에 대해 셀-대-셀 비교가 수행될 수 있도록, 이미지 데이터의 디지털 보간에 의해 나머지 어레이 구역들에 대해 셀-대-셀 정렬이 수행된다. 그러나, 이 접근법은 다이-대-다이 비교 방법과 유사한 결점으로부터 시달린다. 이는, 디지털 보간에 의해 주어지는 별도의 노이즈로 인해, 나머지 어레이 구역들에서의 결함 검출 민감도가 타협되기 때문이다.
본 출원은, 단일 다이 상의 상이한 셀 사이즈들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 검사하기 위한 혁신적인 기술을 개시한다. 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 특히 유리한 픽셀 사이즈의 결정 및 선택을 가능하게 하는 방법이 개시된다. 선택된 픽셀 사이즈는 셀-대-셀 정렬을 위해 디지털 보간을 요구하는 어레이 구역들의 수를 최소화한다. 따라서, 디지털 보간으로 인한 별도의 노이즈가 회피될 수 있으며, 검사 시스템에 대한 높은 스루풋 레이트가 지속될 수 있다.
다음의 설명은 최적의 픽셀 사이즈를 선택하기 위한 혁신적인 기술을 개시한다. 논의의 용이함을 위해, 어레이 구역들의 일차원에 관하여 이 기술이 논의된다. 당업자는 어레이 구역들이 이차원인 것을 인지할 것이다. 따라서, 2개의 차원들의 각각에서 최적의 픽셀 사이즈를 선택하기 위해, 기술이 적용되어야 한다.
각각의 어레이 구역에서의 다수의 셀들의 그룹화에 의한 그룹화된 셀들의 형성
도 1은 동시에 검사될 4개의 어레이 구역들을 갖는 시계(100)의 예를 도시한다. 이 예에서의 4개의 어레이 구역들은 어레이 구역 1, 어레이 구역 2, 어레이 구역 3, 및 어레이 구역 4로 명명된다. 이들 어레이 구역들은 예컨대, 단일 반도체 다이 상에 위치될 수 있다. 각각의 어레이 구역은, 동일한 어레이 구역에서의 다른 셀들과 동일하도록 설계된 셀들(어레이 구역들 1, 2, 3, 및 4에 대해 각각 102-1, 102-2, 102-3, 및 102-4)로 이루어진다. 일반적으로, 셀들은 직사각형 형상화될 수 있다. (예시의 용이함을 위해, 각각의 어레이 구역이 각각의 차원에서 길이가 수개의 셀들인 것으로 도시된다. 그러나, 실제의 어레이 구역들은 전형적으로, 각각의 차원을 따라 실질적으로 더 많은 수의 셀들을 포함한다). 다수의 이미지 스캔들을 행할 필요 없이, 모든 4개의 어레이 구역들을 동시에 검사할 수 있는 것이 바람직하다.
다음의 논의에서, 셀 사이즈들 및 픽셀 사이즈들 양자 모두가 가장 작은 단위로 표현되며, 이들은 정수들로서 표현될 수 있다. 예컨대, 가장 작은 단위는 나노미터(nm)일 수 있다.
테이블 1에서 주어지는 바와 같이, 4개의 어레이 구역들은 각각, 1044 나노미터(nm), 1278 nm, 2052 nm, 및 2592 nm의 셀 사이즈들을 가질 수 있다. 160 nm의 공칭 픽셀 사이즈를 갖는 예시적인 검사 툴을 고려한다. 검사를 위해 공칭 픽셀 사이즈를 사용하면, 각각의 구역에 대한 픽셀 표현의 셀 사이즈는 각각, 6.525개, 7.9875개, 12.825개, 및 16.2개의 픽셀들이 된다.
Figure 112012005339883-pct00001
테이블 1
스루풋을 희생하지 않으면서, 상이한 셀 사이즈들을 갖는 다수의 어레이 구역들을 검사하기 위한 더 양호한 결함 검출 민감도를 달성할 수 있는 수월한 방법은, 각각의 어레이 구역에서의 다수의 셀들을 함께 그룹화하여, 그룹화된 셀의 (그 차원을 따르는) 픽셀들의 수가 정수가 되도록 그룹화된 셀을 형성하는 것이다. 테이블 1에서 나타낸 예에서, 6.525개의 픽셀들의 셀 사이즈를 정수개의 픽셀들로 만들기 위해, 261개의 픽셀들의 셀 사이즈를 갖는 그룹화된 셀을 형성하도록 40개의 셀들이 함께 그룹화될 수 있다. 유사하게, 나머지 3개의 어레이 구역들은 각각, 80개의 셀들, 40개의 셀들, 및 10개의 셀들이 요구된다. 테이블 2는 함께 그룹화된 셀들의 수, 및 픽셀 표현의 그룹화된 셀 사이즈를 나타낸다.
Figure 112012005339883-pct00002
테이블 2
따라서, 각각의 어레이 구역에서 형성되는 각각의 그룹화된 셀이 정수개의 픽셀들을 갖도록, 각각의 어레이 구역에서 셀들이 조합될 수 있거나, 또는 그룹화될 수 있다.
원칙적으로, 상술된 그룹화 방법은, 디지털 보간이 요구되지 않기 때문에, 다이-대-다이 정렬 또는 셀-대-셀 정렬의 종래의 방법들보다 더 양호한 민감도를 달성할 수 있다. 그룹화된 셀들의 사이즈들이 어레이 구역들의 사이즈들과 비교하여 비교적 작게 유지되는 경우에, 이러한 그룹화 방법이 실제로 적용될 수 있다.
그러나, 그룹화된 셀들의 사이즈들이 어레이 구역들의 사이즈들과 비교하여 비교적 큰 경우에, 어레이 구역은 소수의 그룹화된 셀들만을 포함할 수 있다. 어레이 구역 당 소수의 그룹화된 셀들만을 갖는 것은, 의미 있는 셀-대-셀 비교들을 행하기 위한 능력을 제한한다. 사실상, 검사 알고리즘은 검사 알고리즘이 올바르게 결함들을 검출하도록 하기 위해 그룹화된 셀들의 최소한의 수를 요구할 수 있다. 또한, 이미지 픽셀 데이터는 일반적으로, 검사 동안에 프레임 단위로(frame-by-frame) 프로세싱된다. 따라서, 의미 있는 셀-대-셀 비교들이 행해질 수 있도록, 각각의 프레임이 또한, 적어도 3개 또는 심지어 더 많은 그룹화된 셀들을 포함해야 한다.
픽셀 사이즈의 변경 또는 조정
그룹화된 셀들의 형성에 관한 상술된 제한들을 극복하기 위해, 본 출원은 추가로, 그룹화된 셀들의 사이즈들을 감소시키는 최적의 픽셀 사이즈를 선택하기 위한 기술을 개시한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 이미지 캡쳐를 위해 사용되는 픽셀의 사이즈를 변경하거나 또는 조정함으로써, 함께 그룹화될 필요가 있는 셀들의 수가 실질적으로 감소될 수 있다. 예컨대, 이미지 프레임 캡쳐들을 위한 픽셀 사이즈가 "광학 줌"에 의해 (즉, 각각의 차원에서 이미징 장치의 배율(magnification)을 변경함으로써) 수 퍼센트(예컨대, +/- 6 %) 만큼 조정될 수 있도록, 검사 장치가 구성될 수 있다. 조정 범위는 사용되고 있는 특정 장치에 따라 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임에서의 각각의 어레이 구역에 대해, 함께 그룹화될 필요가 있는 셀들의 수가 실질적으로 감소되는 방식으로, 픽셀의 사이즈가 변경되거나 또는 조정된다. 어떠한 어레이 구역도 수용 가능하지 않게 큰 그룹화된 셀을 요구하지 않도록, 픽셀 사이즈의 조정은 다양한 관련된 어레이 구역들을 고려한다.
테이블 1 및 2에 대하여 상술된 예를 고려한다. 놀랍게도, 배율을 변경함으로써, 픽셀 사이즈가 160 nm로부터 162 nm로 +1.25 %로 조정되는 경우에, (그 차원에서의) 그룹화된 셀들의 사이즈들이 크게 감소될 수 있다.
테이블 3은 162 nm의 조정된 픽셀 사이즈에 기초한 각각의 어레이 구역에서의 그룹화된 셀에 대한 (그 차원에서의) 정수개의 픽셀들을 나타낸다. 보이는 바와 같이, (각각의 어레이 구역에서 형성된 각각의 그룹화된 셀이 그 차원에서 정수개의 픽셀들을 갖도록) 4개의 어레이 구역들에서 함께 그룹화된 셀들의 수가 각각, 9개의 셀들, 9개의 셀들, 3개의 셀들, 및 1개의 셀로 감소된다. 대응하여, 픽셀 표현의 그룹화된 셀 사이즈가 실질적으로 감소된다.
Figure 112012005339883-pct00003
테이블 3
다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 최적의 픽셀 사이즈의 선택
상술된 바와 같이, 픽셀 사이즈에서의 작은 변경 조정이 정수개의 픽셀들의 그룹화된 셀을 형성하는데 요구되는 셀들의 수를 극적으로 감소시킬 수 있다는 것을 출원인들이 발견하였다. 본 출원은 추가로, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 최적의 픽셀 사이즈를 선택하기 위한 기술들을 개시한다.
하나의 접근법은, 조정 가능한 범위 내의 모든 가능한 픽셀 사이즈들을 탐색하고, 그 후, 특정한 미리 정해진 기준을 만족하는 최적의 픽셀 사이즈를 선택하는 것을 수반한다. 이러한 "브루트 포스(brute force)" 접근법이 효과가 있을 것이지만, 이는 꽤 비효율적일 수 있다. 본 출원은, 아래에서 설명되는 매우 혁신적인 접근법을 설명한다. 출원인들은 이 접근법이 전형적인 시나리오들에서 꽤 효율적이라고 생각한다.
동시에 검사될 N개의 어레이 구역들이 존재하고, 각각의 어레이 구역이 nm 단위의 셀 사이즈 Ci를 갖는다고 가정하며, 여기서 i는 1 내지 N의 범위의 수이다. 어레이 구역들을 검사하기 위한 공칭 픽셀 사이즈는 P nm이다. 이미지 데이터를 캡쳐하기 위해 사용되는 실제의 픽셀 사이즈가 범위 내에서 조정될 수 있다. 예컨대, 범위는 공칭 픽셀 사이즈 플러스(plus) 또는 마이너스(minus) 작은 퍼센티지 α일 수 있다.
테이블 2의 예에서 위에서 본 바와 같이, 각각의 어레이 구역이 공칭 픽셀 사이즈에 기초하여 정수개의 픽셀들을 갖게 하기 위해, 각각의 어레이 구역에 대해, 매우 큰 수의 셀들이 함께 그룹화되어야만 할 수 있다. 셀-대-셀 비교를 위해, 가능한 한 작은 셀 사이즈들을 갖는 것이 바람직하기 때문에, 동시에 검사될 모든 어레이 구역들에 대해, 각각의 셀 사이즈 Ci가 정수개의 픽셀들을 포함하게 하는데 요구되는 셀들의 수를 최소화하도록, 최적의 픽셀 사이즈 Po가 선택될 수 있다. 부가하여, 최적의 픽셀 사이즈 Po는 공칭 픽셀 사이즈 P의 조정 가능한 범위 내에 있어야만 하며, 즉,
Figure 112012005339883-pct00004
(식 1)
또는
Figure 112012005339883-pct00005
및
Figure 112012005339883-pct00006
인 경우에,
Figure 112012005339883-pct00007
(식 2)
이다.
조정 가능한 범위에 기초한 제한에 부가하여, 구역의 유한한 물리적인 사이즈로 인해, 어레이 구역에서 얼마나 많은 셀들이 함께 그룹화될 수 있는지에 대한 제한이 존재할 수 있다. 각각의 어레이 구역은 상이한 물리적인 사이즈를 가질 수 있고, 따라서, 함께 그룹화될 수 있는 셀들의 수에 대한 제한은 각각의 어레이 구역에 대해 상이할 수 있다. 따라서, 모든 가능한 사용 경우들에 대해 최적의 픽셀 사이즈를 결정하는 것은, 셀 사이즈들 뿐만 아니라 어레이 구역 사이즈들 및 잠재적으로는 다른 시스템 인자들에 의존하는 복잡한 문제가 된다.
위의 가정들 및 고려사항들을 고려하여, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 최적의 픽셀 사이즈를 선택하는 방법(200)을 개시한다. 제 1 단계(202)에서, 방법(200)은 모든 어레이 구역들 i 중 Ci에서 최대 공약수(largest common divider) D를 발견하며, 여기서 i = 1 내지 N이다. 즉, 최대공약수 D는, I = 1 내지 N에 대해 Ci = KiD를 만족하는 가장 큰 정수이며, 여기서 Ki는 정수들이다.
다음의 단계(204)에 따르면, 최대공약수 D의 정수 제수가 조정 가능한 픽셀 사이즈를 제약하는 위의 식을 만족하는 것으로 발견될 수 있는 경우에, 그 정수 제수가 최적의(즉, 후보) 픽셀 사이즈 Po일 것이며, 다수의 셀들을 함께 그룹화할 필요 없이, 그 정수 제수를 이용하여, 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들을 가질 수 있다는 것을 출원인들이 발견하였다. 즉,
Figure 112012005339883-pct00008
가 정수이고,
그리고
Figure 112012005339883-pct00009
(식 2)
이도록 하는 Po가 존재하는 경우에,
그 Po가 최적의 픽셀 사이즈이다.
더 일반적으로, 그러나, 정수 제수가 조정 가능한 픽셀 범위의 제약을 만족하는 것으로 발견될 수 있기 전에, 최대공약수 D가 어떤 정수 인자 m으로 승산되어야만 하는 작은 수 일 수 있다. 즉,
Figure 112012005339883-pct00010
가 정수이고,
그리고
Figure 112012005339883-pct00011
(식 2)
이도록 하는 Po가 존재하는 경우에,
Po가 최적의 픽셀 사이즈이다. 이는, 모든 어레이 구역들이 동시에 검사되는 경우에, 셀-대-셀 비교를 위해 정수개의 픽셀들을 제공할 수 있는 최적의 픽셀 사이즈를 획득하기 위해, 어레이 구역들의 일부 또는 전부에서의 다수의 셀들이 함께 그룹화되어야만 하는 것을 의미한다. 즉, 최적의 픽셀 사이즈를 결정하는 것의 문제는, 조정 가능한 픽셀 범위 내의 Po에 대해,
Figure 112012005339883-pct00012
(식 3)
또는
Figure 112012005339883-pct00013
(식 4)
이도록 하는 정수 인자들 m 및 n을 발견하는 것이 되며, 여기서 m 및 n 양자 모두는 정수들이다. 위의 식을 만족하는 다수의 "최적의" 픽셀 사이즈들 Po가 존재할 수 있다는 것을 주의한다. 최적의 픽셀 사이즈들 Po를 결정하는 것에 부가하여, 도 2의 방법(200)은 또한, 다수의 어레이 구역들의 동시 검사에서의 실제 사용을 위한 하나의 특정한 최적의 픽셀 사이즈를 선택한다. 본 특허 출원에서, 실제 사용을 위해 선택되는 특정한 최적의 픽셀 사이즈는 "이상적인(ideal)" 픽셀 사이즈라 지칭될 수 있다.
다음의 단계(206)에 따라, 각각의 최적의 픽셀 사이즈 Po에 기초하여, 각각의 어레이 구역에서 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수 m에 대한 결정이 이루어진다. 위의 식들 2 및 4를 결합하여, 만족되어야만 하는 다음의 식들을 산출한다.
Figure 112012005339883-pct00014
(식 5)
또는
Figure 112012005339883-pct00015
(식 6a)
및
Figure 112012005339883-pct00016
(식 6b)
일반적으로, m이, 그룹화된 셀이 정수개의 픽셀들을 갖게 하기 위해 함께 그룹화될 필요가 있는 셀들의 수를 나타내기 때문에, 더 작은 m이 더 양호한 솔루션을 제공한다. 그러나, 상술된 바와 같은 각각의 어레이 구역의 사이즈 및 프레임 사이즈와 같은 다른 제한들이 또한, 이상적인 픽셀 사이즈를 결정하기 전에 고려되어야 한다. 따라서, 다음의 단계(208)는 미리 정해진 기준을 만족하는 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈들을 결정하는 것을 수반한다.
테이블 1에서 나타낸 유스 케이스(use case)를 예로서 취한다. 4개의 어레이 구역들은 각각, 셀 사이즈들 1044 nm, 1278 nm, 2052 nm, 및 2592 nm를 가지며, 공칭 픽셀 사이즈는 160 nm이다. 4개의 셀 사이즈들 중에서 최대공약수는 D = 18인 것으로 발견될 수 있다. 공칭 픽셀 사이즈의 조정 가능한 범위가 6 %, 즉 α = 0.06이라고 가정한다. 공칭 픽셀 사이즈 P = 160을 이용하여, 픽셀 사이즈를 결정하기 위한 식들은 다음과 같이 된다.
Figure 112012005339883-pct00017
(식 7a)
및
Figure 112012005339883-pct00018
(식 7b)
위의 식들 7a 및 7b로부터, 예컨대 (m = 9, n = 1), (m = 26, n = 3), 및 (m = 28, n = 3)과 같은 다수의 솔루션들이 획득될 수 있다. 그룹화된 셀의 허용 가능한 최대 사이즈를 제한하는 프레임 사이즈와 같은 미리 정해진 기준에 기초하여, 소수의 솔루션들만이 고려될 필요가 있을 수 있다. 이 예에서, 위의 3개의 솔루션들이 이상적인 픽셀 사이즈를 위한 후보들로서 고려될 수 있는 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈들 Po에 대응한다고 가정한다. 식 4를 사용하면, 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈들 Po는 각각, 9*18/1 = 162 nm, 26*18/3 = 156 nm, 및 28*18/3 = 168 nm가 된다.
상술된 프로세스는 적어도 하나의 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈를 결정할 수 있거나 또는 결정하지 않을 수 있다. 판정 블록(209)에 따라, 적어도 하나의 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈가 존재하는 경우에, 추가의 판정 블록(210)은, 하나의 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈만이 존재하는지 또는 하나보다 더 많이 존재하는지를 결정한다.
몇몇 경우들에서, 최적의 픽셀 사이즈가 단독으로 모든 미리 정해진 기준을 만족하므로 수용 가능하다고 간주되는 하나의 최적의 픽셀 사이즈만이 존재할 수 있다. 하나의 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈만이 존재하는 그러한 경우에서, 다수의 어레이 구역들의 동시 검사에서의 사용을 위해, 단계(211)에 따라, 최적의 픽셀 사이즈가 선택된다.
다른 경우들에서, 수용 가능한 다수의 최적의 픽셀 사이즈들이 여전히 존재하는 것이 가능할 수 있다. 그러한 경우에서, 다수의 최적의 픽셀 사이즈들 모두가 공칭 픽셀 사이즈의 조정 가능한 범위 내에 존재하며, 그 다수의 최적의 픽셀 사이즈들이 또한 수용 가능하게 되기 위한 정도까지의 모든 미리 정해진 기준을 만족한다. 이 상황 하에서, 이미지 캡쳐에서의 사용을 위한 최적의 픽셀 사이즈를 선택하기 위해 최종 기준이 적용될 수 있다. 일반적으로 셀 사이즈가 더 작을수록, 결함 검출 민감도가 더 양호하기 때문에, 하나의 가능한 최종 기준은, 선택될 최적의 픽셀 사이즈가 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서 최소의 수의 총 픽셀들을 제공하는 최적의 픽셀 사이즈인 것이다. 이 기준은 다소 임의적이고, 다른 기준이 더 바람직한 경우에 변경될 수 있다.
따라서, 판정 블록(211)에 따라, 하나보다 더 많은 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈가 존재하는 경우에, 그 픽셀 사이즈들 중 어떤 픽셀 사이즈가 선택될지를 선택하기 위해 최종 기준이 적용될 수 있다. 단계(212)에 따라, 선택된 픽셀 사이즈는, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공하는 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈일 수 있다. 셀-대-셀 비교들을 행하는 경우에 더 작은 셀 사이즈들을 갖는 것이 바람직하기 때문에, 그룹화된 셀들에서 낮은 수의 총 픽셀들을 갖는 것이 바람직하다.
상술된 유스 케이스를 계속하면, 사용될 선택된 픽셀 사이즈는 Po = 162 nm로 판명된다. 이는, 픽셀 사이즈가 그룹화된 셀들에서의 최소 수의 총 픽셀들에 대응하기 때문이다.
m이, 결정된 최적의 픽셀 사이즈 하에서 정수개의 픽셀들의 그룹화된 셀을 형성하기 위해 함께 그룹화되어야만 하는 셀들의 수라고 나타내지만, 몇몇 어레이 구역들에서, 함께 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수가 실제로 더 작을 수 있다는 것이 언급할 가치가 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 각각의 어레이 구역에서의 셀 사이즈는 Ci = KiD로서 표현될 수 있다. Ki 및 m이 몇몇 공약수들을 갖는 경우에, 셀들의 요구되는 수가 감소될 수 있다. 따라서, 각각의 어레이 구역에서 함께 그룹화될 필요가 있는 셀들의 수는 다음의 식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112012005339883-pct00019
(식 8)
여기서,
Figure 112013087388552-pct00020
은 Ki와 m 사이의 최대공약수를 나타낸다.
도 2의 판정 블록(209)으로 돌아가면, 미리 정해진 기준에 기초하여 수용 가능한 것으로 발견되는 최적의 픽셀 사이즈가 존재하지 않는 유스 케이스들이 존재할 수 있다. 그러한 케이스는, 미리 정해진 기준 중 하나 이상이 최적의 픽셀 사이즈들 중 어떠한 것들에 의해서도 만족되지 않기 때문일 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 어레이 구역에서 함께 그룹화되어야만 하는 셀들의 수가, 최대 프레임 사이즈, 검사 알고리즘에 의해 요구되는 셀들의 최소한의 수, 또는 어레이 구역의 제한된 물리적인 사이즈에 의해 부과되는 하나 이상의 미리 정해진 기준을 만족하기에 너무 클 수 있다.
이 경우에서, 방법(200)은 분기되고 단계(214)를 수행할 수 있으며, 단계(214)에서, 그룹화된 셀들에서의 총 픽셀들을 최소화하는 최적의 픽셀 사이즈가 발견된다. 즉, 이 단계(214)는, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공한 최적의 픽셀 사이즈를 발견한다. 그 후, 가장 큰 그룹화된 셀 사이즈를 갖는 어레이 구역을 식별하고, 디지털 보간을 위해 그 어레이 구역을 마킹하기 위해, 단계(216)에 따라, 특정한 최적의 픽셀 사이즈가 이용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 디지털 보간을 위한 어레이 구역을 식별하기 위해, (단계들(214 및 216)에서 주어진 것들 이외의) 다른 기술이 이용될 수 있다.
단계(218)에 따라, 분석되고 있는 다수의 어레이 구역들의 세트로부터, 디지털 보간을 위해 마킹된 어레이 구역이 제거된다. 그 후, 방법(200)은 단계(202)로 루프 백(loop back)할 수 있고, 나머지 어레이 구역들에 기초하여, 모든 미리 정해진 기준을 만족하는 최적의 픽셀 사이즈를 발견하기 위해 나머지 어레이 구역들에 기초하여 픽셀 사이즈를 재최적화할 수 있다. 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈가 발견될 수 있기 전에 필요한 경우에 디지털 보간을 위한 다른 어레이 구역을 추가로 선택하도록, 프로세스가 반복될 수 있다.
미리 정해진 기준의 더 상세한 설명
상술된 바와 같이, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위해 어떤 최적의 픽셀 사이즈들이, 존재하는 경우에, 수용 가능한지를 결정하기 위해, 미리 정해진 기준이 사용될 수 있다. 미리 정해진 기준은, 상술된 식들이 비교 가능한 다수의 최적의 픽셀 사이즈들을 산출하는 경우에 특히 유용할 수 있다. 이제, 그러한 미리 정해진 기준을 더 상세히 고려해 본다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 어레이 검사를 위한 셀-대-셀 비교들을 구현하는데 있어서, 미리 정해진 기준은 특정 제한들에 기초할 수 있다. 셀-대-셀 검사의 실제 구현에서, 이미지 픽셀들은 일반적으로 프레임들로 분할되며, 각각의 프레임은 알고리즘 구현 및 메모리 관리를 단순화하기 위해 특정 사이즈로 제한된다. 검사 알고리즘에서, 일반적으로, 알고리즘이 수행될 수 있도록 프레임에서 셀들의 특정 수가 존재해야만 하는 요건이 또한 존재한다. 따라서, 프레임 사이즈, 및 요구되는 셀들의 최소한의 수는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 최적의 픽셀 사이즈를 결정하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있는 2개의 중요한 기준을 나타낸다. 프레임 사이즈가 프레임 당 F개의 픽셀들로 제한되고, 검사 알고리즘에서의 요구되는 최소한의 수의 셀들이 M개의 셀들이라고 가정하면, 각각의 어레이 구역에서의 그룹화된 셀 사이즈에서의 픽셀들의 수는 F/M 이하여야만 한다.
부가하여, 각각의 어레이 구역은 또한 제한된 물리적인 사이즈를 갖는다. 결과적으로, 어레이 구역에서 이용 가능한 셀들의 최대한의 수는 만족되어야만 하는 다른 기준이다. 수용 가능하게 되기 위해, 최적의 픽셀 사이즈는, 각각의 어레이 구역이 검사를 위한 그룹화된 셀들의 충분한 수를 갖는 것을 보장해야만 한다. 즉, 검사 알고리즘이 최소한의 M개의 그룹화된 셀들을 요구하는 경우에, 각각의 어레이 구역은 M개의 그룹화된 셀들보다 더 커야만 한다.
요약하면, 이전의 섹션에서 설명된 식들을 만족하는 것에 부가하여, 최적의 픽셀 사이즈는 또한, 다음의 미리 정해진 기준을 만족해야 한다. 최적의 픽셀 사이즈는, 위에서 정의된 바와 같이, 각각의 어레이 구역에서의 그룹화된 셀의 사이즈에서의 F/M 이하의 픽셀들의 수를 산출해야만 한다. 부가하여, 최적의 픽셀 사이즈 하에서, 각각의 어레이 구역이 M개의 그룹화된 셀들의 사이즈보다 더 큰 경우에만, 최적의 픽셀 사이즈가 수용 가능하다. 사용될 수 있는 최종 기준으로서, 최적의 픽셀 사이즈는, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공해야 한다.
그러한 미리 정해진 기준을 사용하는 방법을 예시하기 위해, 테이블 1에서 나타낸 바와 동일한 셀 사이즈들을 갖는 4개의 어레이 구역들을 갖지만, 공칭 픽셀 사이즈가 65 nm으로 변경된 예를 고려한다. 이전의 섹션에서 설명된 동일한 식들에 따라, 공칭 픽셀 사이즈 P = 65를 이용하여, 픽셀 사이즈를 결정하기 위한 식들은 다음과 같이 된다.
Figure 112012005339883-pct00021
(식 9a)
및
Figure 112012005339883-pct00022
(식 9b)
위의 식들로부터 소수의 솔루션들, 예컨대 (m = 7, n = 2), (m = 11, n = 3), (m = 15, n = 4), (m = 17, n = 5), (m = 18, n = 5), 및 (m = 19, n = 5)이 획득될 수 있다. 이들 솔루션들에 대한 대응하는 픽셀 사이즈들은 각각 (소수점 첫째자리까지) 63 nm, 66 nm, 67.5 nm, 61.2 nm, 64.8 nm, 및 68.4 nm이다. 이 솔루션들은 모두 65 nm의 6 %의 조정 가능한 픽셀 범위 내에 존재한다.
테이블 4는 각각의 어레이 구역에서 함께 그룹화된 셀들의 수(괄호 내), 및 그룹화된 셀에서의 픽셀들의 대응하는 수를 나타낸다.
Figure 112012005339883-pct00023
테이블 4
따라서, 위에서 본 바와 같이, 61.2 nm의 픽셀 사이즈에 대해, 셀 사이즈들 1044 nm, 1278 nm, 2052 nm, 및 2592 nm를 갖는 어레이 구역들에 대하여, 함께 그룹화된 셀들의 수는 각각의 어레이 구역에서 17개이고, 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 대응하는 수는 각각, 290, 355, 570, 및 720이다. 63.0 nm의 픽셀 사이즈에 대해, 셀 사이즈들 1044 nm, 1278 nm, 2052 nm, 및 2592 nm를 갖는 어레이 구역들에 대하여, 함께 그룹화된 셀들의 수는 각각의 어레이 구역에서 7개이고, 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 대응하는 수는 각각, 116, 142, 228, 및 288이다. 64.8 nm의 픽셀 사이즈에 대해, 셀 사이즈들 1044 nm, 1278 nm, 2052 nm, 및 2592 nm를 갖는 어레이 구역들에 대하여, 함께 그룹화된 셀들의 수는 각각, 9, 18, 3, 및 1이고, 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 대응하는 수는 각각, 145, 355, 95, 및 40이다. 나머지도 이와 마찬가지이다.
어떤 픽셀 사이즈가 수용 가능한 픽셀 사이즈인지를 추가로 결정하기 위해, 프레임 사이즈 제한이 5000개의 픽셀들이고, 검사 알고리즘을 위한 (그 차원에서) 요구되는 최소한의 수의 셀들이 5개라고 가정한다. 이는, 최대 허용 가능한 그룹화된 셀 사이즈를 5000/5 = 1000개의 픽셀들로 제한한다. 테이블 4에서 나타낸 모든 픽셀 사이즈들은 이 요건을 만족한 것으로 나타난다.
여기서, 이들 4개의 어레이 구역들 모두가 대략 150 미크론과 동등한 동일한 물리적인 사이즈를 갖고, 따라서, 각각의 어레이 구역에서의 (그룹화되지 않은) 셀들의 수가 각각, 143, 117, 73, 및 57이라고 가정해 본다. 보이는 바와 같이, 검사 알고리즘이 최소한 5개의 그룹화된 셀들, 즉 17 × 5 = 85개의 (그룹화되지 않은) 셀들을 요구하지만, 제 3 및 제 4 어레이 구역들이 각각 73개의 셀들 및 57개의 셀들만을 갖기 때문에, 픽셀 사이즈 61.2 nm는 배제되어야만 한다. 유사하게, 픽셀 사이즈 68.4 nm가 배제되어야만 한다.
나머지 4개의 후보 픽셀 사이즈들 중에서 선택하는 것은, 최적의 픽셀 사이즈가, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공해야 하는 기준을 적용함으로써 달성될 수 있다. 이 최종 기준에 기초하여, 최적의 픽셀 사이즈 64.8 nm가 선택된다.
이제, 검사 알고리즘을 위한 (그 차원에서) 요구되는 최소한의 수의 셀들이 7개인 다른 상황을 고려한다. 이 유스 케이스에서, 솔루션이 상이할 것이다. 우 , 최대 허용 가능한 그룹화된 셀 사이즈가 5000/7 = 714개의 픽셀들이 되며, 이는, 픽셀 사이즈들 61.2 nm 및 68.4 nm를 배제한다. 몇몇 어레이 구역들이 충분한 수의 그룹화되지 않은 셀들을 갖지 않기 때문에, 픽셀 사이즈들 64.8 nm 및 66 nm가 또한 배제된다. 마지막으로, 최적의 픽셀 사이즈가, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수들이 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공해야 하는 최종 기준에 기초하여, 최적의 픽셀 사이즈 63.0 nm가 선택된다.
검사 알고리즘을 위한 (그 차원에서) 요구되는 최소한의 수의 셀들이 11개인 또 다른 시나리오를 고려한다. 이 경우에서, 모든 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위해 사용될 수 있는 최적의 픽셀 사이즈가 존재하지 않을 것이다. 이는, 어떤 픽셀 사이즈가 사용되는지와 무관하게, 충분한 수의 그룹화되지 않은 셀들을 갖지 않는 몇몇 어레이 구역들이 존재하기 때문이다. 예컨대, 픽셀 사이즈 64.8 nm는, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공하는 가장 근접한 솔루션으로 나타난다. 그러나, 제 2 어레이 구역이 충분한 셀들을 갖지 않는다.
방법의 요약
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는데 사용하기 위한 최적의 픽셀 사이즈를 선택하는 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다.
1. 다수의 어레이 구역들의 셀 사이즈들로부터 최대공약수를 발견한다 (도 2의 단계(202) 참조).
2. 최대공약수, 및 검사의 공칭 픽셀 사이즈의 조정 가능한 범위에 기초하여, 후보 픽셀 사이즈들을 결정한다 (도 2의 단계(204) 참조).
3. 각각의 후보 픽셀 사이즈에 기초하여, 각각의 어레이 구역에서 함께 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수를 결정한다 (도 2의 단계(206) 참조).
4. 최대 프레임 사이즈, 검사 알고리즘에서 요구되는 셀들의 최소한의 수, 및 함께 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수, 뿐만 아니라, 각각의 어레이 구역에서 이용 가능한 셀들의 수에 기초한 모든 미리 정해진 기준을 만족하는 모든 수용 가능한 픽셀 사이즈들을 후보 픽셀 사이즈들로부터 결정한다 (도 2의 단계(208) 참조).
5. 단계 4에서 수용 가능한 픽셀 사이즈들이 존재하는 경우에, 모든 수용 가능한 픽셀 사이즈들로부터, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산되는 경우에, 최수의 수의 총 픽셀들을 제공하는 픽셀 사이즈를 발견하고, 단계 8을 계속한다 (도 2의 단계들(208 및 212) 참조).
6. 단계 4에서 수용 가능한 픽셀 사이즈들이 존재하지 않는 경우에, 모든 후보 픽셀 사이즈들로부터, 모든 어레이 구역들로부터의 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수들이 함께 합산되는 경우에, 최소의 수의 총 픽셀들을 제공하는 픽셀 사이즈를 발견한다 (도 2의 단계(214) 참조).
7. 다수의 어레이 구역들 중에서 가장 큰 그룹화된 셀 사이즈를 갖는 어레이 구역을 식별하고, 그 어레이 구역을 디지털 보간을 위한 어레이 구역으로서 마킹하며, 단계들 1 내지 7을 반복한다 (도 2의 단계들(216 및 218) 참조).
8. 단계 5에서 픽셀 사이즈가 발견될 수 있는 경우에, 몇몇 어레이 구역들이 디지털 보간을 사용하거나 또는 디지털 보간을 사용하는 어레이 구역이 없으면서, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하기 위한 수용 가능한 최적의 픽셀 사이즈가 발견된다 (도 2의 단계들(208 및 212) 참조).
예시적인 장치
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조된 기판들의 검사를 위해 이용될 수 있는 검사 장치의 개략도이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 검사 장치는 이미징 장치(310), 이동 가능한 기판 홀더(320), 검출기(330), 데이터 프로세싱 시스템(340), 및 시스템 제어기(350)를 포함한다.
일 실시예에서, 이미징 장치(310)는 전자 빔 이미징 장치를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 이미징 장치(310)는 광학 이미징 장치를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이미징 장치(310)는 이미징의 배율을 제어하고 조정하기 위한 일렉트로닉스(315)를 포함한다.
이동 가능한 기판 홀더(320)는 타겟 기판(325)을 홀딩하기 위한 병진 가능한 메커니즘을 포함할 수 있다. 타겟 기판(325)은 예컨대, 반도체 웨이퍼 또는 리소그래피를 위한 레티클일 수 있다. 검출기(330)는 특정한 이미징 장치를 위한 적절한 검출기이며, 데이터 프로세싱 시스템(340)은 검출기(330)로부터의 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성된다.
시스템 제어기(350)는 프로세서, 프로세서 실행가능 코드 및 데이터를 저장하기 위한 메모리, 및 시스템 버스, 데이터 저장 시스템, 입력/출력 인터페이스들 등과 같은 다양한 다른 컴포넌트들 등을 포함할 수 있다. 이미징 장치(310)의 동작을 전자적으로 제어하기 위해, 시스템 제어기(350)가 이미징 장치(310)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템 제어기(350)는, 이미징 장치(310)의 배율 제어 일렉트로닉스(315)와 인터페이스하고, 이 배율 제어 일렉트로닉스(315)를 제어하도록 구성된다.
위의 설명에서, 본 발명의 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해, 다수의 특정 세부사항들이 주어진다. 그러나, 본 발명의 예시된 실시예들의 위의 설명이 포괄적이거나, 또는 본 발명을 개시된 명확한 형태들로 한정하도록 의도되지 않는다. 특정 세부사항들 중 하나 이상이 없이도, 또는 다른 방법들, 컴포넌트들 등을 이용하여, 본 발명이 실시될 수 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다.
다른 경우들에서, 본 발명의 양상들을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해, 공지의 구조들 또는 동작들이 상세히 도시되거나 또는 설명되지 않는다. 본 발명의 특정 실시예들 및 본 발명에 대한 예들이 여기서 예시를 위해 설명되지만, 당업자가 인식할 바와 같이, 본 발명의 범주 내에서 다양한 균등한 변형들이 가능하다.
상술된 설명을 고려하여 본 발명에 대해 이들 변형들이 이루어질 수 있다. 다음의 청구항들에서 사용되는 용어들은 본 명세서 및 청구항들에서 개시되는 특정 실시예들로 본 발명을 한정하도록 해석되서는 안된다. 오히려, 본 발명의 범주는 다음의 청구항들에 의해 결정될 것이며, 다음의 청구항들은 청구항 해석의 확립된 원칙들에 따라 해석되어야 한다.

Claims (26)

  1. 제조된 기판 상의 다수의 어레이 구역들에서 결함들을 검출하기 위한 검사 장치로서,
    상기 기판의 영역을 조명하고 상기 영역으로부터 이미지 데이터를 검출하도록 구성된 이미징 장치 ― 상기 영역은 다수의 어레이 구역들의 세트를 포함함 ―; 및
    프로세서, 메모리, 및 상기 메모리 내의 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하는 시스템 제어기를 포함하며,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는,
    셀 사이즈(cell size)들이 정수들로 표현되는 경우에, 상기 다수의 어레이 구역들의 셀 사이즈들의 최대공약수를 발견함으로써, 픽셀 사이즈들의 이용 가능한 범위 내에서 픽셀 사이즈 후보값들을 결정하고,
    상기 다수의 어레이 구역들에서의 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들의 사이즈인 그룹화된 셀을 갖도록, 픽셀 사이즈 값을 선택하며, 그리고
    상기 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 상기 선택된 픽셀 사이즈 값이 되도록 조정하도록 구성되는,
    검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미징 장치를 위한 배율(magnification) 제어 일렉트로닉스(electronics)를 더 포함하며,
    상기 배율 제어 일렉트로닉스는 상기 픽셀 사이즈를 조정하기 위해 사용되는, 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미징 장치는, 상기 이미징 장치의 조명 하에서, 상기 기판의 영역을 이동시키기 위한 이동 가능한 기판 홀더를 포함하는, 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미징 장치는 전자 빔 검사 툴을 포함하는, 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 각각의 픽셀 사이즈 후보값에 기초하여, 각각의 어레이 구역에서 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수를 결정하도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 미리 정해진 기준에 기초하여, 상기 픽셀 사이즈 후보값들 중, 존재하는 경우에, 어떤 픽셀 사이즈 후보값들이 수용 가능한지를 결정하도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값을 상기 선택된 픽셀 사이즈 값으로 선택하도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 복수의 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값들이 존재하는 경우에, 최종 기준을 적용함으로써, 상기 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값들 중 하나가 선택되도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 최종 기준을 적용하는 것은, 모든 상기 다수의 어레이 구역들로부터의 상기 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산될 때 어떤 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값이 최소의 총 픽셀들의 수를 제공하는지를 결정하는 것을 포함하는, 검사 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 상기 미리 정해진 기준에 기초하여 상기 픽셀 사이즈 후보값들 중 어떤 픽셀 사이즈 후보값도 수용 가능하지 않다고 결정되는 경우에, 상기 다수의 어레이 구역들 중 하나가 디지털 보간을 위해 마킹되도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 상기 마킹된 어레이 구역을 제거함으로써 상기 다수의 어레이 구역들의 세트를 변형시키고, 상기 다수의 어레이 구역들의 변형된 세트에 기초하여, 상기 픽셀 사이즈 값을 선택하도록 추가로 구성되는, 검사 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 2개의 차원들의 각각에서 픽셀 사이즈 값을 선택하고, 상기 2개의 차원들에서 상기 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 조정하도록 구성되는, 검사 장치.
  14. 이미징 장치를 사용하여, 자동으로 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법으로서,
    기판의 영역을 조명하는 단계;
    상기 영역으로부터 이미지 데이터를 검출하는 단계 ― 상기 영역은 다수의 어레이 구역들의 세트를 포함함 ―;
    셀 사이즈(cell size)들이 정수들로 표현되는 경우에, 상기 다수의 어레이 구역들의 셀 사이즈들의 최대공약수를 발견함으로써, 픽셀 사이즈들의 이용 가능한 범위 내에서 픽셀 사이즈 후보값들을 결정하는 단계;
    상기 다수의 어레이 구역들에서의 각각의 어레이 구역이 정수개의 픽셀들의 사이즈인 그룹화된 셀을 갖도록, 픽셀 사이즈 값을 선택하는 단계; 및
    상기 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 상기 선택된 픽셀 사이즈 값으로 조정하는 단계를 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 픽셀 사이즈를 조정하기 위해, 상기 이미징 장치의 배율을 변경하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    이동 가능한 기판 홀더에 의해, 상기 이미징 장치의 조명 하에서, 상기 기판의 영역을 이동시키는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 이미징 장치는 전자 빔 검사 툴을 포함하며, 상기 영역은 전자 빔에 의해 조명되는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  18. 삭제
  19. 제 14 항에 있어서,
    각각의 픽셀 사이즈 후보값에 기초하여, 각각의 어레이 구역에서 그룹화되도록 요구되는 셀들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    미리 정해진 기준에 기초하여, 상기 픽셀 사이즈 후보값들 중, 존재하는 경우에, 어떤 픽셀 사이즈 후보값들이 수용 가능한지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값을 상기 선택된 픽셀 사이즈 값으로 선택하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    복수의 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값들이 존재하는 경우에, 상기 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값들 중 하나를 선택하기 위해, 최종 기준을 적용하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 최종 기준을 적용하는 단계는, 모든 상기 다수의 어레이 구역들로부터의 상기 그룹화된 셀들에서의 픽셀들의 수가 함께 합산될 때, 어떤 수용 가능한 픽셀 사이즈 후보값이 최소의 총 픽셀들의 수를 제공하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 기준에 기초하여 상기 픽셀 사이즈 후보값들 중 어떤 픽셀 사이즈 후보값도 수용 가능하지 않다고 결정되는 경우에, 디지털 보간을 위해 상기 다수의 어레이 구역들 중 하나를 마킹하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 마킹된 어레이 구역을 제거함으로써 상기 어레이 구역들의 세트를 변형시키는 단계; 및
    상기 어레이 구역들의 변형된 세트에 기초하여, 상기 픽셀 사이즈 값을 선택하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    2개의 차원들의 각각에서 픽셀 사이즈 값을 선택하는 단계; 및
    상기 2개의 차원들에서 상기 이미징 장치의 픽셀 사이즈를 조정하는 단계를 더 포함하는, 다수의 어레이 구역들을 동시에 검사하는 방법.
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