KR101693058B1 - 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 상의 결함 검출 시스템 및 방법이 제공된다. 한 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 이 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특정 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 데 사용되는 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해 검사 시스템의 상이한 광학 상태를 사용하여 발생된 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대한 상이한 이미지 데이터를 결합하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
이하의 설명 및 일례가 이 섹션에 포함되는 것에 의해 종래 기술이라고 인정하는 것은 아니다.
논리 및 메모리 장치와 같은 반도체 장치를 제조하는 것은 통상적으로 반도체 장치의 다양한 특징부 및 다수의 레벨을 형성하기 위해 많은 수의 반도체 제조 공정을 사용하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 처리하는 것을 포함한다. 예를 들어, 리소그래피는 십자선으로부터의 패턴을 반도체 웨이퍼 상에 배열된 레지스트에 전사하는 것을 포함하는 반도체 제조 공정이다. 반도체 제조 공정의 부가의 일례는 화학-기계적 연마(chemical-mechanical polishing, CMP), 에칭, 증착, 및 이온 주입을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 다수의 반도체 장치가 단일 반도체 웨이퍼 상에 일정 배열로 제조되고, 이어서 개별 반도체 장치로 분리될 수 있다.
제조 공정에서의 보다 높은 수율을 향상시키고, 따라서 보다 높은 수익을 증대시키기 위해 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 데 반도체 제조 공정 동안의 다양한 단계에서 검사 공정이 사용된다. 검사는 언제나 IC와 같은 반도체 장치를 제조하는 중요한 부분이었다. 그렇지만, 반도체 장치의 치수가 감소됨에 따라, 만족스러운 반도체 장치의 성공적인 제조를 위해 검사가 훨씬 더 중요하게 되는데, 그 이유는 보다 작은 결함으로 인해 장치가 동작하지 않을 수 있기 때문이다. 예를 들어, 반도체 장치의 치수가 감소됨에 따라, 감소하는 크기의 결함을 검출하는 것이 필요하게 되는데, 그 이유는 비교적 작은 결함조차도 반도체 장치에 원하지 않는 이상(aberration)을 야기할 수 있기 때문이다.
비교적 작은 결함의 검출을 향상시키는 한가지 명백한 방식은 광학 검사 시스템의 분해능을 증가시키는 것이다. 광학 검사 시스템의 분해능을 향상시키는 한 방식은 시스템이 동작할 수 있는 파장을 감소시키는 것이다. 검사 시스템의 파장이 감소함에 따라, 비간섭성 광원(incoherent light source)은 충분한 밝기를 갖는 광을 생성할 수 없다. 그에 따라, 보다 작은 파장에서 동작하도록 설계되어 있는 검사 시스템의 경우, 보다 적당한 광원은 비교적 작은 파장에서 비교적 밝은 광을 발생할 수 있는 레이저 광원이다. 그렇지만, 레이저 광원은 간섭성 광(coherent light)을 발생한다. 이러한 광은 검사에 불리한데, 그 이유는 간섭성 광이 웨이퍼의 이미지에 반점을 생기게 할 수 있기 때문이다. 반점이 이미지에서의 노이즈 소스(source of noise)이기 때문에, 검사 시스템에 의해 발생되는 이미지에서의 S/N(signal-to-noise ratio)가 반점에 의해 감소될 것이다. 그에 부가하여, 웨이퍼 검사 시스템(예를 들어, 레이저 기반 검사 시스템)에서의 스페클 노이즈는 DOI(defect of interest) 검출 능력의 주된 한계 중 하나이다. 웨이퍼 설계 규칙이 계속하여 축소됨에 따라, 광학 검사 시스템은 바람직하게는 보다 짧은 파장 및 보다 큰 수집(collection) 개구수(numerical aperture)(NA)를 가진다. 그 결과, 스페클 노이즈가 증가하여 더욱 두드러진 노이즈 소스(noise source)로 된다.
레이저 광원으로부터의 광의 반점을 감소시키는 검사 응용 분야를 위해 많은 조명 시스템이 개발되었다. 예를 들어, 스페클 노이즈를 감소시키는 보편적인 방식은 현재 광 확산기(optical diffuser) 또는 진동하는 광 섬유를 통해 광을 투과시킴으로써 조명 레이저 광원의 간섭성(coherence)을 감소시키는 것을 포함한다. 이들 방식은 보통 웨이퍼 상에서 조명 NA를 증가시키는 것을 필요로 하며, 따라서 OTL(outside-the-lens) 경사각 조명 구조(oblique angle illumination architecture)에 효과적이지 않다. 레이저 간섭성의 감소는 또한 푸리에 필터링(Fourier filtering)의 사용을 제한하고 S/N을 열화시킨다. 동공면(pupil plane)에서 광의 공간 샘플을 선택하고 이어서 비교적 많은 수의 샘플에 걸쳐 이미지를 평균하기 위해 동공면에서 개구를 이동시키는 것과 같은 다른 방식이 적용되었다. 이 방식은 광학 시스템의 분해능을 크게 감소시킬 것이며, 그로써 결함 포착율(defect capture rate)을 감소시킨다.
어떤 결함 검출 방법은 웨이퍼 상의 결함을 검출하고 및/또는 웨이퍼 상에서 검출된 결함을 분류하기 위해 검사 시스템의 다수의 검출기에 의해 발생되는 출력을 이용한다. 이러한 시스템 및 방법의 일례가 국제 공개 제WO 99/67626호(Ravid 등)에 예시되어 있으며, 이 국제 공개는 여기에 인용함으로써 본 명세서에 완전히 기술되어 있는 것처럼 포함된다. 이 국제 공개에 기술된 시스템 및 방법은 일반적으로 상이한 검출기에 의해 생성된 전기 신호에서 결함을 개별적으로 검출하도록 구성되어 있다. 환언하면, 각각의 검출기가 결함을 검출했는지를 판정하기 위해 각각의 검출기에 의해 생성된 전기 신호가 개별적으로 처리된다. 검출기들 중 하나에 의해 생성된 전기 신호에서 결함이 검출될 때마다, 반사광 세기, 반사광 분량, 반사광 선형성, 및 반사광 비대칭성과 같은 결함의 산란광 속성(scattered light attribute)을 결정하기 위해 검출기들 중 적어도 2개에 의해 생성된 전기 신호가 전체적으로 분석된다. 이어서, 이들 속성에 기초하여 결함이 (예를 들어, 패턴 결함 또는 입자 결함으로서) 분류된다.
상기한 국제 공개에 개시된 방법 및 시스템이 2개 이상의 검출기에 의해 발생된 전기 신호로부터 결정된 결함의 산란광 속성을 이용하지만, 이 국제 공개에 개시된 방법 및 시스템은 결함을 검출하기 위해 2개 이상의 검출기에 의해 발생된 전기 신호를 결합하여 이용하지 않는다. 그에 부가하여, 이 국제 공개에 개시된 방법 및 시스템은 분류 이외의 임의의 결함-관련 기능을 위해 2개 이상의 검출기에 의해 발생된 전기 신호의 조합을 사용하지 않는다.
다른 현재 이용가능한 검사 시스템은 2개 이상의 검출 채널에 의해 웨이퍼를 검사하고, 각각의 채널에 의해 획득된 데이터를 개별적으로 처리함으로써 웨이퍼 상의 결함을 검출하며, 각각의 채널에 의해 획득된 데이터를 개별적으로 처리함으로써 결함을 분류하도록 구성되어 있다. 각각의 개별 채널에 의해 검출된 결함은 또한, 예를 들어, 각각이 개별 채널들 중 단지 하나에 의해 검출된 결함을 나타내는 상이한 웨이퍼 맵을 발생함으로써, 개별적으로 추가 처리될 수 있다. 이러한 시스템의 2개 이상의 채널에 의해 발생된 결함 검출 결과는 이어서, 예를 들어, 개별 웨이퍼 맵의 Venn 가산(Venn addition)을 사용하여 결합될 수 있다. 이러한 검사는 또한 단일 패스(pass) 또는 다수의 패스에서 획득된 출력을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 이전에 사용된 결함 검출 방법은 2번 이상의 웨이퍼 스캔을 수행하는 것 및 로트 결과(lot result)의 합집합을 웨이퍼에 대한 최종적인 검사 결과로서 결정하는 것을 포함한다. 이러한 이전에 사용된 방법에서, 뉴슨스 필터링(nuisance filtering) 및 결함 비닝(defect binning)은 다수의 스캔으로부터 Venn ID 결과, AND/OR 연산에 기초한다.
이러한 이전에 사용된 검사 방법은 따라서 픽셀 레벨에서 검사 시스템에 의해 발생된 출력을 이용하지 않고 오히려 최종 결과로서 웨이퍼 맵 레벨에서의 결과를 결합한다. 각각의 패스에 대해 보이는 웨이퍼 레벨 노이즈와 비교한 결함의 상대 신호(크기)에 기초하여 독립적으로 각각의 패스에 의해 결함이 검출된다. 그에 부가하여, 이전에 사용된 방법에서의 방해물 필터링 및 비닝은 다수의 스캔으로부터의 AND/OR 검출, 따라서 각각의 개별 스캔에서의 분리에 기초할 수 있다. 그에 따라, 검출 시에 AND/OR 연산 이외에 어떤 교차-패스 정보도 고려되지 않는다.
따라서, 결함 검출을 위해 사용되는 웨이퍼에 대한 이미지 데이터에서의 결함의 S/N을 증가시키면서 이미지 데이터에서의 노이즈(예를 들어, 스페클 노이즈)를 감소시키기 위해 검사 시스템의 상이한 광학 상태로부터의 정보를 결합하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법 및 시스템을 개발하는 것이 유익할 것이다.
방법, 컴퓨터 판독가능 매체, 및 시스템의 다양한 실시예에 대한 이하의 설명이 결코 첨부된 특허청구범위의 발명 대상을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
일 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 이 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 상이한 값은 스캔 동안에 광이 웨이퍼로 향해가는 상이한 조명 각도를 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔하는 단계는 간섭성 광을 사용하여 수행된다. 부가의 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태는 스캔 동안 웨이퍼로부터의 광을 수집하는 데 사용되는 검사 시스템의 광학 파라미터에 대한 동일한 값에 의해 정의된다. 추가의 실시예에서, 상이한 값은 상이한 이미징 모드, 상이한 편광 상태, 상이한 파장, 상이한 픽셀 크기, 또는 이들의 어떤 조합을 포함한다. 다른 실시예에서, 상이한 값은 검사 시스템의 상이한 채널을 포함한다. 한가지 이러한 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 출력을 발생하는 것이 병렬로 수행된다.
일 실시예에서, 출력을 발생하는 것은 하나의 패스에서 수행된다. 이러한 일 실시예에서, 이 방법은 또한 검사 시스템의 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 상이한 패스에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 출력을 발생하는 단계, 상이한 패스에서 발생된 부가의 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하는 단계, 제1 광학 상태를 사용하여 상이한 패스가 수행되는 경우 제1 이미지 데이터와, 또는 제2 광학 상태를 사용하여 상이한 패스가 수행되는 경우 제2 이미지 데이터 - 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터는 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응함 - 와 상이한 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 부가 이미지 데이터를 생성하는 단계, 및 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 이 방법은 상이한 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계, 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 또는 제2 이미지 데이터와 제3 이미지를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 부가 이미지 데이터를 생성하는 단계, 및 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 이미지 데이터는 차분 이미지 데이터(difference image data)를 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관을 수행하는 단계를 포함한다. 부가의 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행된다. 추가의 실시예에서, 결합하는 단계 이전에 결함 검출이 수행되지 않는다.
일 실시예에서, 결함에 대응하는 부가의 이미지 데이터의 일부분은 부가의 이미지 데이터의 일부분을 생성하기 위해 결합되는 제1 및 제2 이미지 데이터의 일부분보다 더 큰 S/N(signal-to-noise ratio)을 가진다. 다른 실시예에서, 부가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 노이즈를 가진다. 부가의 실시예에서, 부가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 노이즈를 가진다. 추가의 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계, 제2 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계, 및 웨이퍼 상의 검출된 결함을 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 사용하여 검출된 결함의 조합으로서 보고하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 부가의 이미지 데이터의 어떤 조합을 사용하여 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 결함을 검출하는 단계는 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계 및 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 잠재적인 결함의 방해물 필터링을 수행함으로써 결함을 식별하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 결함을 검출하는 단계는 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계 및 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 잠재적인 결함의 방해물 필터링을 수행함으로써 결함을 식별하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 결함을 비닝하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함의 특징부의 값을 사용하여 결함을 비닝하는 단계를 포함한다.
전술한 방법의 각각의 실시예의 각각의 단계는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 전술한 방법의 각각의 실시예는 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 게다가, 전술한 방법의 각각의 실시예는 본 명세서에 기술된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 발생되는 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 이 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
전술한 컴퓨터-구현 방법의 각각의 단계는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 컴퓨터-구현 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
부가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 검사 서브시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성된 검사 서브시스템을 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 서브시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 이 시스템은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성된 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하도록 구성되어 있다. 그에 부가하여, 컴퓨터 서브시스템은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되어 있다. 이 시스템은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
추가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 다른 방법에 관한 것이다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 제1 및 제2 패스에서 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
전술한 방법의 각각의 단계는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 전술한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 게다가, 전술한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
또 다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 다른 방법에 관한 것이다. 이 방법은 제1 및 제2 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제1 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
전술한 방법의 각각의 단계는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 전술한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 게다가, 전술한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 결함 검출을 위해 사용되는 웨이퍼에 대한 이미지 데이터에서의 결함의 S/N을 증가시키면서 이미지 데이터에서의 노이즈(예를 들어, 스페클 노이즈)를 감소시키기 위해 검사 시스템의 상이한 광학 상태로부터의 정보를 결합하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
양호한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 살펴보고 첨부 도면을 참조하면 본 발명의 추가의 이점이 당업자에게 명백하게 될 수 있다.
도 1은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터의 상이한 값에 의해 정의되는 검사 시스템의 상이한 광학 상태의 일 실시예의 측면도를 나타낸 개략도.
도 2는 각각이 도 1의 상이한 광학 상태 중 하나를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 발생된, 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대한 상이한 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 상이한 광학 상태를 사용하여 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대해 발생된 상이한 출력을 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 출력의 한 일례를 사용하여 발생된 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 5는 도 3의 출력의 다른 일례를 사용하여 발생된 다른 이미지 데이터와 도 4의 이미지 데이터를 결합함으로써 생성된 부가의 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 6은 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체의 일 실시예를 나타낸 블록도.
도 7은 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템의 일 실시예의 측면도를 나타낸 개략도.
본 발명이 다양한 수정 및 대안의 형태를 가질 수 있지만, 본 발명의 특정의 실시예가 도면에 예시로서 도시되어 있으며 본 명세서에 상세히 기술되어 있을 수 있다. 도면이 축척대로 되어 있지 않을 수 있다. 그렇지만, 도면 및 도면에 대한 상세한 설명이 본 발명을 개시된 특정의 형태로 제한하기 위한 것이 아니며, 그와 달리, 첨부된 청구항에 의해 한정되는 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함하기 위한 것임을 잘 알 것이다.
도 1은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터의 상이한 값에 의해 정의되는 검사 시스템의 상이한 광학 상태의 일 실시예의 측면도를 나타낸 개략도.
도 2는 각각이 도 1의 상이한 광학 상태 중 하나를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 발생된, 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대한 상이한 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 상이한 광학 상태를 사용하여 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대해 발생된 상이한 출력을 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 출력의 한 일례를 사용하여 발생된 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 5는 도 3의 출력의 다른 일례를 사용하여 발생된 다른 이미지 데이터와 도 4의 이미지 데이터를 결합함으로써 생성된 부가의 이미지 데이터를 나타낸 도면.
도 6은 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체의 일 실시예를 나타낸 블록도.
도 7은 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템의 일 실시예의 측면도를 나타낸 개략도.
본 발명이 다양한 수정 및 대안의 형태를 가질 수 있지만, 본 발명의 특정의 실시예가 도면에 예시로서 도시되어 있으며 본 명세서에 상세히 기술되어 있을 수 있다. 도면이 축척대로 되어 있지 않을 수 있다. 그렇지만, 도면 및 도면에 대한 상세한 설명이 본 발명을 개시된 특정의 형태로 제한하기 위한 것이 아니며, 그와 달리, 첨부된 청구항에 의해 한정되는 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함하기 위한 것임을 잘 알 것이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "웨이퍼"라는 용어는 일반적으로 반도체 또는 비반도체 물질로 이루어진 기판을 말한다. 이러한 반도체 또는 비반도체 물질의 일례는 단결정 실리콘, 갈륨 비소(gallium arsenide), 및 인듐 인화물(indium phosphide)을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 이러한 기판은 통상 반도체 제조 설비에서 발견되고 및/또는 처리될 수 있다.
하나 이상의 층이 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 많은 상이한 종류의 이러한 층이 공지되어 있으며, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '웨이퍼'라는 용어는 모든 종류의 이러한 층이 형성될 수 있는 웨이퍼를 포함하기 위한 것이다. 웨이퍼 상에 형성된 하나 이상의 층이 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 복수의 다이를 포함할 수 있으며, 각각의 다이는 반복하여 패턴화된 특징부를 가진다. 이러한 물질 층의 형성 및 처리에 의해 궁극적으로 완성된 반도체 장치가 얻어질 수 있다. 그에 따라, 웨이퍼는 완성된 반도체 장치의 모든 층이 형성되어 있지는 않은 아닌 기판 또는 완성된 반도체 장치의 모든 층이 형성되어 있는 기판을 포함할 수 있다.
웨이퍼는 또한 집적 회로(IC), 박막 헤드 다이(thin-film head die), MEMS(micro-electro-mechanical system) 장치, 평판 패널 디스플레이, 자기 헤드, 자기 및 광 저장 매체, 웨이퍼 상에 처리된 레이저, 도파관 및 기타 수동 구성요소와 같은 광학 및 광전자 장치를 포함할 수 있는 기타 구성요소, 인쇄 헤드, 그리고 웨이퍼 상에 처리된 바이오 칩 장치의 적어도 일부분을 포함할 수 있다.
이제 도면을 참조하여, 유의할 점은 도면이 축척대로 그려져 있지 않다는 것이다. 상세하게는, 도면의 구성요소의 일부의 축척은 구성요소의 특성을 강조하기 위해 크게 확대되어 있다. 또한, 유의할 점은 도면이 동일한 축척으로 그려져 있지 않다는 것이다. 유사하게 구성되어 있을 수 있는 2개 이상의 도면에 도시된 구성요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 나타내어져 있다.
일 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 웨이퍼를 스캔함으로써 발생된 출력은 임의의 적당한 출력을 포함할 수 있고, 스캔을 수행하는 데 사용되는 검사 시스템 및/또는 검사 레시피의 구성에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 출력은 [예를 들어, DF(dark field) 검사 시스템의 경우] 웨이퍼로부터 산란된 광에 응답한 신호, 데이터, 이미지 또는 이미지 데이터를 포함할 수 있다.
검사 시스템은 KLA-Tencor(미국 캘리포니아주 산호세 소재)로부터 상업적으로 이용가능한 Puma 91xx 시리즈 도구와 같은 상업적으로 이용가능한 검사 시스템일 수 있다. 검사 시스템은 패턴화된 웨이퍼 및/또는 패턴화되지 않은 웨이퍼를 검사하도록 구성되어 있을 수 있다. 그에 부가하여, 검사 시스템은, 어쩌면 하나 이상의 다른 검사 모드[예를 들어, 개구 검사 모드(aperture mode of inspection)]와 관련하여 DF 검사를 위해 구성되어 있을 수 있다. 게다가, 검사 시스템은 광학 검사 시스템으로서 구성되어 있을 수 있다. 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔하는 것은 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼로부터 산란된 광이 검출될 때 검사 시스템의 조명이 웨이퍼 상의 꾸불꾸불한 경로를 추적하도록 웨이퍼가 검사 시스템의 광학계에 대해 (검사 시스템의 스테이지에 의해) 이동될 수 있다.
제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 예를 들어, 검사 시스템의 광학 "상태"(흔히 광학 "구성" 또는 "모드"라고도 할 수 있음)은 웨이퍼에 대한 출력을 발생하기 위해 결합되어 사용되거나 사용될 수 있는 검사 시스템의 상이한 광학 파라미터에 대한 값에 의해 정의될 수 있다. 상이한 광학 파라미터는, 예를 들어, 조명의 파장, 수집/검출의 파장, 조명의 편광, 수집/검출의 편광, 조명 각도(고도각 또는 입사각 및 어쩌면 방위각에 의해 정의됨), 수집/검출의 각도, 픽셀 크기 등을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 광학 파라미터들 중 단지 하나에 대한 상이한 값 및 검사 시스템의 다른 광학 파라미터에 대한 동일한 값에 의해 정의될 수 있다. 그렇지만, 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 광학 파라미터들 중 2개 이상에 대한 상이한 값에 의해 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 상이한 값은 스캔 동안에 광이 웨이퍼로 향해가는 상이한 조명 각도를 포함한다. 상이한 조명 각도는 실질적으로 동일한 고도각 및 상이한 방위각을 포함할 수 있다. 도 1은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의되는 검사 시스템의 상이한 광학 상태의 이러한 일 실시예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 광(10)은 방위각(14)(예를 들어, 약 45도의 방위각)으로 웨이퍼(12)로 향할 수 있다. 광(16)은 방위각(18)(예를 들어, 약 -45도의 방위각)으로 웨이퍼로 향할 수 있다. 광(10) 및 광(16)은 동일한 또는 실질적으로 동일한 고도각(20)(예를 들어, 약 15도)으로 웨이퍼로 향할 수 있다. 그렇지만, 광(10) 및 광(16)은 상이한 고도각 및/또는 상이한 방위각으로 웨이퍼로 향할 수 있다. 광(10) 및 광(16)은 상이한 광원 또는 동일한 광원에 의해 발생될 수 있다.
광(10) 및 광(16)은 실질적으로 동일한 특성(예를 들어, 파장, 편광 등)을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 조명 각도에서의 조명으로 인해 웨이퍼로부터 산란된 광을 개별적으로 검출하고 그로써 상이한 광학 상태에 대한 개별적인 출력을 발생하기 위해, 상이한 패스에서 상이한 조명 각도로 광을 사용하여 웨이퍼가 스캔될 수 있다(즉, 단일 공정에서 다수의 패스가 수행됨). 예를 들어, 이중 패스 검사에서, 특정의 고도각 및 45도 방위각으로 들어오는 조명을 사용하여 제1 패스 출력이 발생될 수 있다. -45도 방위각 조명을 제외하고 제1 패스에 대해 사용되는 동일한 광학 조건에서 제2 패스 출력이 발생될 수 있다.
(예를 들어, 상이한 광학 상태 간의 검사 시스템의 단일 광학 요소의 설정의 차이로 인해) 출력이 동시에 개별적으로 발생될 수 없는 검사 시스템의 임의의 상이한 광학 상태에 대해 이러한 다수의 패스(또는 다중-패스) 출력 발생이 수행될 수 있다. 그렇지만, (예를 들어, 검사 시스템의 상이한 채널을 사용하여) 웨이퍼에 대한 개별적인 출력을 동시에 발생하기 위해 검사 시스템의 상이한 광학 상태가 사용될 수 있는 경우, 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 출력을 발생하는 것이 웨이퍼의 단일 패스 스캔에서 수행될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔하는 단계는 간섭성 광을 사용하여 수행된다. 간섭성 광은 임의의 적당한 파장에서 임의의 적당한 간섭성 광원(예를 들어, 레이저)에 의해 발생된 광을 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 이 방법은 조명 광원이 경사진 입사각으로 웨이퍼에 입사하는 레이저 광인 OTL(outside-the-lens) 광학 검사 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 광(10) 및 광(16)은 검사 시스템의 렌즈(22) 외부에서 경사진 입사각으로 웨이퍼로 향할 수 있다. 렌즈(22)는 스캔 동안 웨이퍼의 조명으로 인해 웨이퍼로부터 산란된 광을 수집하도록 구성될 수 있다. 렌즈(22)를 포함하는 검사 시스템은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 실시예의 한가지 이점은 이 실시예가 본 명세서에서 더 기술되는 바와 같이 스페클 노이즈를 감소시킬 수 있고, 스페클 노이즈를 감소시키는 다른 통상의 방식과 비교하여, 레이저 광원의 간섭성이 보존될 수 있다는 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예에서, DF 기하 형태(DF geometry)에 있는 패턴 배경(pattern background)을 제거하기 위해 푸리에 필터링 기법이 효과적으로 적용될 수 있다. 푸리에 필터링 기법은 공지된 임의의 (광학 또는 데이터 처리) 푸리에 필터링 기법을 포함할 수 있다. 출력이 본 명세서에 기술된 실시예에서 유리하게도 OTL 조명 구성에서 간섭성 광을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 발생될 수 있지만, 출력이 임의의 적당한 조명 구성에서 임의의 적당한 광을 사용하여 발생될 수 있다.
부가의 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태는 스캔 동안 웨이퍼로부터의 광을 수집하는 데 사용되는 검사 시스템의 광학 파라미터에 대한 동일한 값에 의해 정의된다. 예를 들어, 이상에서 기술한 바와 같이, 값은 스캔 동안에 광이 웨이퍼로 향해가는 상이한 조명 각도를 포함한다. 그에 부가하여, 상이한 광학 상태가 검사 시스템의 하나 이상의 조명 광학 파라미터에서만 상이할 수 있다. 그에 따라, 조명만이 변회될 수 있기 때문에, 상이한 광학 상태(이를 사용하여 어쩌면 웨이퍼의 상이한 패스 또는 스캔에서 출력이 발생될 수 있음) 간의 수집 광학 경로(collection optical path)에 어떤 변화도 일어나지 않을 수 있다. 상이한 광학 상태에 대해 동일한 수집 광학 경로를 사용하는 것은 유리하게도 상이한 이미지 데이터[이 이미지 데이터는 (예를 들어, 2개 이상의 패스에서) 웨이퍼를 스캔함으로써 획득되는 출력을 사용하여 본 명세서에 기술된 바와 같이 발생될 수 있고 본 명세서에서 더 기술되는 바와 같이 결합될 수 있음] 간의 정렬 오차(alignment error) 및 광학 오차(optical error)를 감소시킬 수 있다.
추가의 실시예에서, 상이한 값은 상이한 이미징 모드, 상이한 편광 상태, 상이한 파장, 상이한 픽셀 크기, 또는 이들의 어떤 조합을 포함한다. 예를 들어, 상이한 값은 조명에 대한 상이한 편광 상태를 포함할 수 있다. 이러한 한 일례에서, 제1 및 제2 광학 상태는 수집에 대한 동일한 편광 상태에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상이한 값은 한 광학 상태에서의 조명에 대한 p-편광된(P) 상태 및 다른 광학 상태에서의 조명에 대한 s-편광된(S) 상태를 포함할 수 있으며, 양쪽 광학 상태에서 수집을 위해 사용되는 편광 상태가 비편광(N)되어 있을 수도 있다. 그렇지만, 이러한 다른 일례에서, 광학 상태는 또한 수집에 대한 상이한 편광 상태에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 상태는 조명에 대한 S 편광 상태 및 수집에 대한 P 편광 상태에 의해 정의될 수 있고, 제2 광학 상태는 조명에 대한 P 편광 상태 및 수집에 대한 S 편광 상태에 의해 정의될 수 있다.
다른 실시예에서, 상이한 값은 검사 시스템의 상이한 채널을 포함한다. 예를 들어, 제1 광학 상태는 검사 시스템의 제1 채널에 의해 정의될 수 있고, 제2 광학 상태는 검사 시스템의 제2 채널에 의해 정의될 수 있다. 환언하면, 웨이퍼에 대한 출력이 검사 시스템의 한 채널을 사용하여 제1 광학 상태에 대해 발생될 수 있고, 웨이퍼에 대한 출력이 검사 시스템의 상이한 채널을 사용하여 제2 광학 상태에 대해 발생될 수 있다. "채널"이라는 용어는 일반적으로 본 명세서에서, 웨이퍼로부터의 광이 검출 서브시스템 또는 검출기에 의해 수집되고 검출되는 각도가 다를 수 있지만 다른 점[예를 들어, 채널에 의해 광이 검출되는 파장(들), 채널에 의해 검출되는 광의 편광 등]에서도 상이하거나 상이하지 않을 수 있는 검사 시스템의 상이한 검출 서브시스템 또는 검출기를 말하는 데 사용된다.
이러한 한 일례에서, 검사 시스템이 3개의 채널을 포함하는 경우, 제1 및 제2 광학 상태는 다음과 같은 채널 조합, 즉 채널 1과 채널 2, 채널 2와 채널 3, 그리고 채널 1과 채널 3에 의해 정의될 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에 더 기술된 바와 같이, 실시예는 3개 이상의 상이한 광학 상태를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 한 일례에서, 검사 시스템이 3개의 채널을 포함하는 경우, 채널 1, 채널 2 및 채널 3에 의해 각각 제1, 제2 및 제3 광학 상태가 정의될 수 있다. 게다가, 상이한 광학 상태 각각이 검사 시스템의 상이한 채널(예를 들어, N개의 채널에 의해 정의된 N개의 광학 상태)에 의해 정의될 수 있다.
한가지 이러한 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 출력을 발생하는 것이 병렬로 수행된다. 예를 들어, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력은 동일한 패스 또는 스캔에서 발생될 수 있다. 그에 따라, 각각의 채널로부터의 출력이 병렬로 수집될 수 있다.
이 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 이미지 데이터는 차분 이미지 데이터를 포함한다. 차분 이미지 데이터가 임의의 적당한 방식으로 발생될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 상태에 대한 차분 이미지 데이터는 테스트 이미지 데이터 및 2개의 참조(reference)(예를 들어, 테스트 이미지 데이터가 발생된 다이에 인접한 웨이퍼 상의 다이로부터의 이미지 데이터)를 사용하여 발생될 수 있다. 이러한 일례에서, 하나의 참조가 테스트 이미지 데이터로부터 차감될 수 있고, 다른 하나의 참조가 테스트 이미지 데이터로부터 개별적으로 차감될 수 있다. 양쪽 차감 연산의 결과가 곱해질 수 있고, 그 곱의 절대값이 차분 이미지 데이터일 수 있다. 제2 광학 상태에 대한 차분 이미지 데이터가 유사한 방식으로 발생될 수 있다. 그에 따라, 각각의 광학 상태에 대해 그 광학 상태를 사용하여 발생된 출력만을 사용하여 차분 이미지 데이터가 개별적으로 발생될 수 있다. 환언하면, 차분 이미지 데이터를 발생하는 것은 교차-광학 상태 동작(cross-optical state operation)이 아니다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 출력에서 패턴 배경을 제거하기 위해 다이간 차감(die-to-die subtraction)을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 그렇지만, 차분 이미지 데이터가 임의의 적당한 알고리즘(들) 및/또는 방법(들)을 사용하여 임의의 다른 적당한 방식으로 발생될 수 있다. 그에 부가하여, 제1 및 제2 이미지 데이터는 차분 이미지 데이터가 아닐 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터가 임의의 다른 패턴 배경 제거 동작(들) 이후의(예를 들어, 푸리에 필터링 이후의) 웨이퍼의 원시 이미지 데이터일 수 있다.
이 방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 이미지 데이터가 장소마다(on a location-to-location basis) 결합될 수 있다. 검사 시스템의 상이한 광학 상태를 사용하여 획득된 웨이퍼에 관한 정보를 결합하는 것을 포함하는 다른 방법과 달리, 본 명세서에 기술된 바와 같이 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 것은 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 생성하며, 이 상이한 이미지 데이터는 이어서 본 명세서에 더 기술되는 바와 같이 (예를 들어, 결함 검출을 위해) 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 것은 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 사용하여 "이미지 융합"을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 환언하면, 웨이퍼의 2개의 다른 이미지 데이터로부터 웨이퍼의 새로운 이미지 데이터가 "융합"될 수 있다. 그에 따라, 본 명세서에 기술된 광학 상태(예를 들어, 상이한 편광, 상이한 채널 등에 의해 정의되는 광학 상태) 중 임의의 것을 포함할 수 있는 다수의 광학 상태를 사용하여 이미지 융합이 수행될 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템의 임의의 2개(또는 그 이상)의 채널로부터의 이미지 데이터를 사용하여 이미지 융합이 달성될 수 있다. 이러한 한 일례에서, 검사 시스템이 3개의 채널을 포함하는 경우, 이미지 융합은 다음과 같은 채널 조합, 즉 채널 1과 채널 2, 채널 2와 채널 3, 그리고 채널 1, 채널 2와 채널 3을 사용하여 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에 더 기술된 바와 같이, 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 데 사용되는 출력이 상이한 패스에서 획득될 수 있다. 이러한 방식으로, 이 방법은 다중-패스 이미지 융합을 포함할 수 있다. 그렇지만, 또한 본 명세서에 더 기술된 바와 같이, 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 데 사용되는 출력이 단일 패스에서 획득될 수 있다(예를 들어, 각각의 채널로부터의 출력이 병렬로 수집될 수 있음). 그에 따라, 이 방법은 단일-패스 이미지 융합을 포함할 수 있다.
이 방법이 전술한 바와 같이 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 것을 포함하지만, 이 방법이 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터만을 결합하는 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 광학 상태를 정의하는 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 값과 상이한 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 적어도 하나의 값에 의해 정의되는 검사 시스템의 제3 광학 상태를 사용하여 웨이퍼에 대한 출력이 발생되는 경우, 이 방법은, 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있는, 제3 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 광학 상태는 본 명세서에 기술된 광학 파라미터 중 임의의 것에 대한 상이한 값 중 임의의 것에 의해 정의될 수 있다. 이러한 한 일례에서, 상이한 광학 상태 각각은 검사 시스템의 상이한 채널에 의해 정의될 수 있다. 이 방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 제3 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 2개 이상의 광학 상태에 의해 발생된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 결합하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 이점이 있다.
게다가, 이 방법이 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하지만, 이 방법이 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터만을 생성하는 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 이 방법은 전술한 바와 같이 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계 및 유사한 방식으로 웨이퍼에 대한 상이한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 한 일례에서, 전술한 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 부가의 이미지 데이터가 생성될 수 있다. 이 방법은 또한 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 정의될 수 있는, 검사 시스템의 제3 광학 상태를 사용하여 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 그 출력은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 데 사용될 수 있다. 그 제3 이미지 데이터는 이어서 본 명세서에 기술된 바와 같이 제1 이미지 데이터 및/또는 제2 이미지 데이터와 결합되어 상이한 부가의 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 상이한 부가의 이미지 데이터는 본 명세서에 더 기술된 단계들에서 부가의 이미지 데이터를 사용하는 것과 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관을 수행하는 단계를 포함한다. 예를 들어, (예를 들어, 2개의 패스로부터의) 이미지 데이터를 상관시킴으로써 새로운 웨이퍼 이미지 데이터 또는 융합된 이미지 데이터가 발생될 수 있다. 한 일례에서, 이미지 상관은 5 픽셀 x 5 픽셀 상관을 포함할 수 있다. 그렇지만, 임의의 적당한 이미지 상관 알고리즘(들) 및/또는 방법(들)을 사용하여 임의의 다른 적당한 방식으로 이미지 상관이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 이미지 상관을 위해 사용될 수 있는 임의의 적당한 이미지 처리 기법을 사용하여 이미지 상관이 수행될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행된다. 환언하면, 제1 및 제2 이미지 데이터가 픽셀별로 결합될 수 있다. 또한 환언하면, 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 제1 및 제2 이미지 데이터에서의 개별 픽셀에 대해 개별적으로 수행될 수 있다. 픽셀 레벨에서의 정보를 융합함으로써, (상이한 검사 패스에 의해 발생될 수 있는) 상이한 광학 상태 간의 크기(세기) 및 위상(상관) 정보 둘다를 이용할 수 있다. 픽셀 레벨에서 정보를 결합함으로써, 이용할 새로운 차원, 즉 상이한 관점(광학 상태) 간의 일치가 이용가능하게 된다.
제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 스캔되는 웨이퍼 전체 또는 웨이퍼의 일부분 전체에 대해 상이한 광학 상태에 대한 제1 및 제2 이미지 데이터(예를 들어, 차분 이미지 데이터)가 발생될 수 있다. 그에 부가하여, 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 제1 및 제2 이미지 데이터 모두를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 스캔되는 웨이퍼 전체 또는 웨이퍼의 일부분 전체에 대해 이미지 융합이 수행될 수 있다.
그렇지만, 웨이퍼 전체 또는 웨이퍼의 스캔된 일부분 전체에 대해 이미지 융합이 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 제1 및/또는 제2 이미지 데이터에 세기 컷오프(intensity cut off)를 적용하고 세기 컷오프를 초과하는 세기값을 갖지 않는 제1 및/또는 제2 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제거되지 않은 제1 및/또는 제2 이미지 데이터가 이 방법에서 수행되는 부가의 단계들을 위해 사용될 후보로서 식별될 수 있다. 이러한 한 일례에서, 웨이퍼의 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 제1 이미지 데이터가 발생되고 웨이퍼의 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 제2 이미지 데이터가 발생되는 경우, 세기 컷오프를 초과하는 세기값을 갖지 않는 제1 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터를 제거하기 위해 세기 컷오프가 제1 이미지 데이터에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 이 방법은 제1 패스에서 식별된 후보에 대해서만 이미지 패치 데이터(image patch data)를 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 패스에서, 후보와 동일한 웨이퍼 상의 장소에 대응하는 제2 이미지 데이터만이 저장되고 및/또는 제1 이미지 데이터와 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 패스에서 저장되는 이미지 데이터는 제1 패스에서 포착되는 후보에 따라 변할 수 있고, 이미지 융합이 이어서 제2 패스에서 저장된 이미지 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 그렇지만, 제1 및 제2 이미지 데이터가 웨이퍼의 단일 패스에서 발생되는 출력을 사용하여 발생되는 경우, 세기 컷오프가 제1 및 제2 이미지 데이터 둘다에 적용될 수 있고, 세기 컷오프를 초과하는 값을 가지는 제1 및 제2 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터가, 그 다른 이미지 데이터의 세기값에 상관없이, 대응하는 이미지 데이터와 결합될 수 있다.
이 방법은 이미지 데이터에서의 결함 신호들 간의 적절한 정렬을 보장하기 위해 어떤(즉, 하나 이상의) 팽창(dilation) 단계를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 식별된 각각의 후보에 대해, 3 픽셀 x 3 픽셀 팽창이 수행될 수 있다. 그렇지만, 팽창 단계(들)가 공지된 임의의 적당한 팽창 이미지 처리 기법(들)을 포함할 수 있고, 임의의 적당한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터 둘다에 대해 팽창 단계(들)가 수행될 수 있고, 그로써 제1 및 제2 이미지 데이터에서의 결함 신호가 서로 정렬되는 정확도를 향상시킨다.
이 방법이 전술한 것과 같은 팽창 단계(들)를 포함하는지 여부에 상관없이, 이 방법은 결합하는 단계 이전에 제1 및 제2 이미지 데이터를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이미지 데이터 정렬은 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상이한 광학 상태에 대해 발생된 이미지 데이터 간의(예를 들어, 2개의 패스에서 획득된 이미지 데이터로부터의) X 및 Y 투영(예를 들어, x 및 y 방향에서의 이미지 데이터에 걸쳐 평균 세기의)의 교차 상관을 통해 이미지 데이터 정렬이 수행될 수 있다.
부가의 실시예에서, 결합하는 단계 이전에 결함 검출이 수행되지 않는다. 예를 들어, 이상에서 기술한 바와 같이, 결합하는 단계 이전에 세기 컷오프가 제1 및/또는 제2 이미지 데이터에 적용될 수 있다. 그렇지만, 세기 컷오프는 결함 검출 문턱값, 방법 또는 알고리즘이 아니다. 그 대신에, 세기 컷오프는 본질적으로, 단지 이 방법의 다른 단계들에서 수반되는 처리를 감소시키기 위해, 비교적 높은 세기 값을 갖지 않는 이미지 데이터를 제거하는 노이즈 필터로서 역할한다. 그에 부가하여, 제1 및 제2 이미지 데이터를 개별적으로 사용하여 결함 검출이 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있고, 결합하는 단계를 수행하기 전에 제1 및/또는 제2 이미지 데이터를 사용하는 결함 검출이 수행되거나 수행되지 않을 수 있다. 그렇지만, 부가의 이미지 데이터가 생성되는 결합하는 단계가 수행된 후까지는 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함 검출이 수행될 수 없다. 이러한 방식으로, 결함 검출 이후에 발생된 정보를 결합하는 것(예를 들어, 웨이퍼의 상이한 스캔으로부터의 결함 검출 결과를 결합하는 것)을 수반하는 방법 및 시스템과 달리, 본 명세서에 기술된 실시예는 결함 검출 이전에 정보를 결합하며, 이는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 이점이 있다.
본 명세서에 기술된 실시예가 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하여 부가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함하기 때문에, 이 방법 동안에 꽤 상당한 양의 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 이미지 데이터와 같은 비교적 대량의 데이터를 저장하기에 특히 적합한 방법 및 시스템의 일례가 2008년 9월 19일자로 출원된 공동 소유의 미국 특허 출원 제12/234,201호(Bhaskar 등)에 기술되어 있으며, 이 미국 출원은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 기술된 것처럼 포함된다. 본 명세서에 기술된 실시예는 이 특허 출원에 기술된 방법 및 시스템을 사용하여 본 명세서에 기술된 실시예에 의해 발생된 출력 및/또는 이미지 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 8대의 이미지 컴퓨터를 포함할 수 있다. 제1 광학 상태에서 수행되는 다중-패스 검사의 제1 패스 동안에, 각각의 이미지 컴퓨터는 웨이퍼 상의 스캔된 각각의 스와치(swath)에 대한 이미지 데이터의 1/8을 수신하고 저장할 수 있다. 제2 광학 상태에서 수행되는 다중-패스 검사의 제2 패스 동안에, 각각의 이미지 컴퓨터는 웨이퍼 상의 스캔된 각각의 스와치에 대한 이미지 데이터의 1/8을 수신하고 저장할 수 있다. 그에 부가하여, 각각의 이미지 컴퓨터는 양쪽 패스에서 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에서 발생된 이미지 데이터[즉, 실질적으로 동일한 웨이퍼 장소 및/또는 실질적으로 동일한 스와치내(in-swath) 위치에서 발생된 이미지 데이터]를 수신하고 저장할 수 있다. 제2 패스 동안에 발생된 이미지 데이터는 이미지 컴퓨터의 이미지 버퍼에서 저장된 제1 패스 이미지 데이터의 장소로부터 고정된 오프셋 장소에 저장될 수 있다. 저장된 이미지 데이터는 이어서 본 명세서에 기술된 단계(들) 중 임의의 단계에서 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 서브시스템은 또한 전술한 특허 출원에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예는 또한 전술한 특허 출원에 기술된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)을 포함할 수 있다.
이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함한다. 따라서, 결함 검출이 더 이상 독립적으로 각각의 광학 상태(또는 각각의 패스)에 의해서만 결정되지 않고, 다수의 광학 상태(예를 들어, 모든 패스)로부터 융합된 정보에 기초하여 결정된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 방법은 결함 검출에 대한 입력으로서 다수의 광학 상태에 의해 발생되는 원시 (차분) 이미지 데이터로부터의 정보를 결합함으로써 발생되는 이미지 융합 결과를 사용한다. 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상에서 검출된 결함은 공지된 임의의 결함을 포함할 수 있으며, 웨이퍼의 하나 이상의 특성(예를 들어, 웨이퍼 유형 또는 검사 이전에 웨이퍼에 대해 수행되는 공정)에 따라 변할 수 있다.
부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함을 검출하는 것은 부가의 이미지 데이터에 하나 이상의 결함 검출 문턱값을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부가의 이미지 데이터는 하나 이상의 결함 검출 문턱값과 비교될 수 있다. 부가의 이미지 데이터에서의 픽셀이 결함있는지 여부에 관한 결정을 하기 위해 하나 이상의 결함 검출 문턱값이 사용될 수 있다. 하나 이상의 결함 검출 문턱값을 사용하여 결함 검출을 하는 다른 방법은 먼저 보다 간단한(계산이 덜 수반되는) 테스트를 사용하여 일련의 후보 픽셀을 선택하고 이어서 후보에 대해서만 보다 복잡한 계산을 적용하여 결함을 검출할 수 있다.
웨이퍼 상의 결함을 검출하는 데 사용되는 하나 이상의 결함 검출 문턱값은 검사 레시피에 포함될 수 있는 하나 이상의 결함 검출 알고리즘의 결함 검출 문턱값(들)일 수 있다. 부가의 이미지 데이터에 적용되는 하나 이상의 결함 검출 알고리즘은 임의의 적당한 결함 검출 알고리즘(들)을 포함할 수 있고, 예를 들어, 웨이퍼에 대해 수행되고 있는 검사의 유형에 따라 다를 수 있다. 부가의 이미지 데이터에 적용될 수 있는 적당한 결함 검출 알고리즘의 일례는 KLA-Tencor의 검사 시스템과 같은 상업적으로 이용가능한 검사 시스템에 의해 사용되는 SAT(segmented auto-thresholding) 또는 MDAT(multiple die auto-thresholding)를 포함한다. 이러한 방식으로, 부가의 이미지 데이터는, 결함 검출에 관한 한, 임의의 다른 이미지 데이터로서 취급될 수 있다.
일 실시예에서, 부가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 노이즈를 가진다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 바와 같이 상이한 광학 상태에 대해 발생된 웨이퍼의 이미지 데이터를 결합하는 것은 웨이퍼의 노이즈 프로필 및 DOI(defect of interest)에 대한 감도의 새로운 상황을 제공한다. 그에 부가하여, 픽셀 레벨에서 다수의 광학 상태로부터의 정보를 결합(또는 융합)함으로써, 방해물 이벤트 또는 노이즈에 대한 감도가 감소될 수 있다. 예를 들어, 이상에서 기술한 바와 같이 이미지 상관을 수행함으로써, 공간적으로 일치하지 않는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터에서의 웨이퍼 노이즈가 부가의 이미지 데이터에서 상당히 제거될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 실시예는 (예를 들어, 상이한 이미징 모드, 편광 상태, 파장, 픽셀 크기 등에 의해 정의되는) 상이한 광학 상태가 웨이퍼 레벨 노이즈 및 방해물 결함의 상이한 관점을 제공하고 그로써 본 명세서에서 더 기술되는 바와 같이(예를 들어, 결함 검출을 위해) 사용될 수 있는 부가의 이미지 데이터에서 노이즈를 억압할 가능성을 제공한다는 사실을 이용한다.
부가의 실시예에서, 부가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 노이즈를 가진다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 실시예는 (부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해) 이미지 상관 프로세스를 사용하고 그로써 상관되지 않은 스페클 노이즈를 제거할 수 있다. 그에 부가하여, 이상에서 기술한 바와 같이, 제1 및 제2 광학 상태가 상이한 조명 각도에 의해 정의될 수 있다. 그에 따라, 본 명세서에 기술된 실시예가 조명 각도를 변화시킴으로써 스페클 노이즈 억압을 위해 사용될 수 있다. 환언하면, 본 명세서에 기술된 실시예는 광학 검사 시스템에서 다양한 조명 각도를 사용하여 발생되는 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 상관시킴으로써 스페클 노이즈 억압을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 조명 각도가 변함에 따라, 웨이퍼 상의 표면 거칠기로부터의 산란된 광의 위상 관계가 변한다. 이미지 데이터에서의 반점 패턴이 그에 따라 변한다. 이 변화가 충분할 때, 상이한 이미지 데이터의 상관은 스페클 노이즈를 제거하는 데 도움을 줄 것이다.
조명 각도가 변할 때 반점 패턴이 어떻게 변하는지의 일례가 도 2에 도시되어 있다. 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대해 검사 이미지 데이터(24, 26)가 발생되었다. 45도의 조명 방위각에서 검사 이미지 데이터(24)가 획득되었다. -45도의 조명 방위각에서 검사 이미지 데이터(26)가 획득되었다. 따라서, 검사 이미지 데이터가 상이한 조명 각도(예를 들어, 동일한 고도각이지만 상이한 방위각)에서 획득되었다. 이미지 데이터의 일부분(28)은 2개의 방위각 조명에 의해 생성된 스페클 서명(speckle signature)이 페이지 나누기(page break) 상의 동일한 장소에서 실질적으로 상이하다는 것을 보여준다. 상세하게는, 검사 이미지 데이터(26)에서 밝은 반점 스폿(speckle spot)은 표면 거칠기에 의해 야기되고, 노이즈 또는 방해물로서 기여할 것이다. 검사 이미지 데이터(24)에서, 반점 패턴이 조명 각도에 따라 변할 때 밝은 반점 스폿이 동일한 장소에 존재하지 않는다. 따라서, 조명의 방위각이 변할 때 웨이퍼 노이즈가 변한다. 상세하게는, 방위각이 -45에서 45로 변경될 때 밝은 반점이 사라진다.
일 실시예에서, 웨이퍼 상의 결함에 대응하는 부가의 이미지 데이터의 일부분은 부가의 이미지 데이터의 일부분을 생성하기 위해 결합되는 제1 및 제2 이미지 데이터의 일부분보다 더 큰 S/N(signal-to-noise ratio)을 가진다. 예를 들어, 픽셀 레벨에서 다수의 광학 상태로부터의 정보를 결합(또는 융합)함으로써, DOI로부터의 약한 신호 세기가 향상될 수 있다. DOI로부터의 신호 세기를 향상시키는 것은 각각의 광학 상태에서의 결함에 대한 상대 신호(크기)를 이용하는 것은 물론 상이한 광학 상태 간의 일치 또는 상관(위상)을 이용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 레벨에서 정보를 융합함으로써 상이한 광학 상태 간의 크기(세기) 및 위상(상관) 정보 둘다를 이용하는 것은 약한 신호로 결함을 추출하고 상이한 광학 상태에 대한 그 각자의 일치(coincidence) 및 비일치(non-coincidence)를 이용하여 노이즈 및 방해물 이벤트를 억압할 수 있게 해준다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 실시예는 (예를 들어, 상이한 이미징 모드, 편광 상태, 파장, 픽셀 크기 등에 의해 정의되는) 상이한 광학 상태가 웨이퍼 레벨 노이즈 및 방해물 결함의 상이한 관점을 제공하고 그로써 DOI의 콘트라스트 및 방해물 결함으로부터의 그의 분리를 향상시킬 가능성을 제공한다는 사실을 이용한다. 그에 부가하여, 다수의 광학 상태에 걸친 픽셀 레벨 이미지 융합은 DOI와 방해물 간의 분리를 향상시킬 기회를 제공하지만, 이들 둘다는 비교적 높은 S/N을 가질 수 있다.
이러한 한 일례에서, 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 데 사용되는 상이한 광학 상태 간에 반점 패턴에서의 변화가 충분할 때, 상이한 광학 상태에 대한 상이한 이미지 데이터의 상관은 스페클 노이즈를 제거하고 S/N을 향상시키는 데 도움을 줄 것인데, 그 이유는 결함으로부터의 신호 산란 세기가 비교적 일정할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 조명 각도가 광학 구조에서 대칭인 경우, 양쪽 광학 상태에서 결함 신호가 유사할 수 있으며, 비교적 작은 결함에 대해 특히 그렇다. 이미지 상관 이후에 스페클 노이즈를 감소시키는 반면, 이 공정 동안 결함 신호가 유지된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 실시예는 이미지 상관 이후에 강한 결함 신호 레벨을 유지할 수 있다. 예를 들어, 스페클 노이즈를 감소시키는 다른 통상의 방식과 비교하여, 비교적 큰 반점 패턴 샘플에 걸쳐 평균하는 대신에, 스페클 노이즈가 선택적으로 제거된다. 비교적 큰 반점 패턴 샘플에 걸쳐 평균하는 대신에 스페클 노이즈를 선택적으로 제거하는 것은 노이즈 플로어(noise floor)를 감소시키고 S/N을 향상시키는 데 도움을 준다.
이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 일례가 나타내는 바와 같이, 부가의 이미지 데이터에서의 결함 S/N이 각각의 광학 상태에서의 결함의 S/N보다 크게 향상되며, 스페클 노이즈가 두드러진 웨이퍼 상에서 특히 그렇다. 예를 들어, 어느 한 광학 상태를 사용하여(하나의 조명 각도를 사용하여 발생된 차분 이미지 데이터를 사용하여) 검출가능하지 않은 결함이 이미지 상관 이후에 검출가능하게 될 수 있다. 상세하게는, 본 명세서에 기술된 실시예의 한가지 이점은 부가의 이미지 데이터에서의 결함 S/N이 제1 및 제2 이미지 데이터와 비교하여 향상되면서 부가의 이미지 데이터에서 스페클 노이즈가 제1 및 제2 이미지 데이터와 비교하여 크게 감소될 수 있다는 것이다. 그에 따라, 제1 및 제2 이미지 데이터 중 어느 하나에서 검출가능하지 않은 결함이 이미지 상관에 의해 생성된 대응하는 부가의 이미지 데이터에서 검출가능하게 될 수 있다.
그렇지만, 본 명세서에 기술된 실시예는 (예를 들어, 하나의 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용하여 및/또는 상이한 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용하여) 제1 및 제2 이미지 데이터 중 어느 하나 또는 둘다에서 개별적으로 검출가능한 결함에 대한 S/N을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 결함이 하나의 조명 편광 상태에 의해 정의된 광학 상태들 중 하나의 광학 상태에서 적절한 S/N을 생성하고 상이한 조명 편광 상태에 의해 정의된 광학 상태들 중 다른 광학 상태에서 약한 S/N을 생성하더라도, 부가의 이미지 데이터에서의 결함 S/N이 양쪽 광학 상태에 비해 향상될 수 있는데, 그 이유는 2개의 광학 상태로부터의 정보를 융합하는 것이 노이즈를 억압하기도 하고 신호를 향상시킬 수도 있기 때문이다. 그에 부가하여, 결함이 상이한 조명 편광 상태에 의해 정의된 2개의 광학 상태에서 한계 S/N(marginal S/N)을 생성하는 경우, 부가의 이미지 데이터에서의 결함 S/N은 양쪽 광학 상태에 비해 향상될 수 있다.
게다가, 결함이 상이한 조명 편광 상태 및 상이한 수집 편광 상태에 의해 정의된 2개의 광학 상태에서 상당한 S/N을 생성하지만 (예를 들어, 웨이퍼의 입자로부터의) 노이즈가 제1 및 제2 이미지 데이터에 큰 영향을 주고 있는 경우, 본 명세서에 기술된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써, 제1 및 제2 이미지 데이터와 비교하여 부가의 이미지 데이터에서 노이즈가 상당히 감소될 수 있다. 유사한 방식으로, 결함이 상이한 조명 편광 상태 및 상이한 수집 편광 상태에 의해 정의된 2개의 광학 상태에서 제1 및 제2 이미지 데이터에서의 (예를 들어, 입자 서명으로부터의) 노이즈의 최대 S/N과 동등한 S/N을 가지는 경우, 본 명세서에 기술된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써, 제1 및 제2 이미지 데이터와 비교하여 부가의 이미지 데이터에서 노이즈가 상당히 감소될 수 있다.
다른 일례에서, 검사 시스템의 상이한 채널에 의해 정의된 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 제1 및 제2 이미지 데이터에 상이한 피크 노이즈 이벤트가 존재할 수 있지만, 본 명세서에 기술된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 결함의 S/N이 제1 및 제2 이미지 데이터와 비교하여 부가의 이미지 데이터에서 극적으로 더 높을 수 있도록, 결함이 제1 및 제2 이미지 데이터에서 충분한 상관을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 실시예는 다수의 광학 상태로부터의 정보를 사용하여 웨이퍼 검사 시스템의 DOI의 검출가능성을 향상시키는 데 사용될 수 있다.
결함의 S/N이 어떻게 향상될 수 있는지의 일례가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다. 상세하게는, 도 3에 도시된 출력(30)은 45도의 방위각으로부터의 브리지 결함(bridge defect)의 원시 이미지(raw image)이다. 이 이미지에서 브리지 결함의 S/N(max Diff)는 1.265이었다. 신호 창(32)에서의 신호 및 노이즈 창(34)에서의 노이즈(페이지 나누기로부터의 노이즈를 포함함)를 사용하여 S/N이 결정되었다. 도 3에 도시된 출력(36)은 -45도의 방위각으로부터의 브리지 결함의 원시 이미지이다. 이 이미지에서 브리지 결함의 S/N(max Diff)는 1.051이었다. 전술한 것과 동일한 신호 창 및 노이즈 창을 사용하여 S/N이 결정되었다. 이러한 방식으로, 45도 및 -45도의 방위각으로부터의 브리지 결함의 원시 이미지는 어느 이미지도 어느 한 이미지를 사용하여 결함이 포착될 수 있도록 충분한 S/N을 갖지 않는다는 것을 보여준다. 예를 들어, 결함에 대한 S/N은 1.265 및 1.051이며, 이 둘다는 결함 검출을 위해 사용되는 전형적인 문턱값보다 훨씬 더 작다.
도 4는 도 3의 원시 이미지들 중 하나를 사용하여 발생된 웨이퍼에 대한 이미지 데이터의 일례이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 이미지 데이터(38)는 도 3에 도시된 이미지들 중 하나와 웨이퍼 상의 인접한 다이로부터의 대응하는 참조 이미지를 사용하여 수행된 다이간 차감 및 배경 억압에 의해 발생된 이미지 데이터이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 이미지 데이터에서 스페클 노이즈가 많은 방해물로서 나타난다. 이러한 방식으로, 다이간 차감 및 배경 억압 이후에 스페클 노이즈가 많은 방해물로서 나타난다. 상세하게는, 배경이 감소된 경우, 이미지 데이터에서 방해물이 여전히 명백하다. 보다 구체적으로는, 이미지 데이터(38)에서의 신호(40)는 페이지 나누기 상의 반점으로부터의 방해물에 대응하는 반면, 신호(42)는 결함에 대응한다. 따라서, 다이간 차감 및 배경 억압 이후에 남아 있는 방해물에 의해 결함의 검출가능성이 감소될 것이다.
도 5는 도 3의 다른 이미지를 사용하여 웨이퍼에 대해 발생된 다른 이미지 데이터와 도 4의 이미지 데이터를 결합함으로써 생성된 부가의 이미지 데이터의 일례이다. 상세하게는, 도 5에 도시된 이미지 데이터(44)는 이미지 데이터(38)와 다른 이미지 데이터, 즉 45도 방위각을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생된 이미지 데이터 및 -45도 방위각을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생된 이미지 데이터를 사용하여 이미지 상관을 수행함으로써 생성되었다. 45도 방위각 차분 이미지 데이터 및 -45도 방위각 차분 이미지 데이터를 사용하여 수행된 상관 이후에, 이미지 상관에 의해 생성된 이미지 데이터에서의 결함의 S/N은 2이다. 이러한 방식으로, 결함의 S/N이 1.265 및 1.051로부터 2로 증가한다. 그에 따라, 이제 노이즈가 크게 감소된 상태에서 결함이 검출가능하다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 피크 노이즈(46)는 이미지 데이터에서의 유일한 반점 피크이며, 이는 상관되었던 차분 이미지 데이터 둘다에 존재하는 노이즈에 대응한다. 피크 노이즈(46)는 1044의 그레이 레벨을 가진다. 제2 피크 노이즈(48)는 171의 그레이 레벨을 가진다. 이와 달리, 결함(50)은 2060의 그레이 레벨을 가진다. 따라서, 상관된 이미지 데이터를 사용하여 결함이 검출가능하게 된다. 이러한 방식으로, 어느 한 광학 상태만을 사용하여(예를 들어, 하나의 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용하여) 검출가능하지 않은 결함을 검출하는 실시예가 나타내어져 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 웨이퍼의 이미지 데이터에서의 반점 패턴을 변경시키기 위해 조명의 변동이 사용될 수 있으며, 그로써 그 이미지 데이터를 사용하여 수행되는 이미지 상관 이후에 스페클 노이즈를 감소시킬 수 있다. 그에 부가하여, 일부 실시예가 제1 및 제2 광학 상태에 대해 45도 방위각 및 -45도 방위각에 의해 정의되는 2개의 조명 각도를 사용하는 것으로 이상에서 기술되어 있지만, 상이한 광학 상태가 방위각 및/또는 고도각을 변경하는 것을 비롯한 다양한 조명 각도로 확장될 수 있다. 웨이퍼의 상이한 패스에서 각각의 상이한 조명 각도에 대한 출력이 획득될 수 있다. 3개 이상의 다양한 조명 각도를 사용하여 발생된 이미지 데이터를 상관시키는 것은 추가로 노이즈를 억압하고 S/N을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 조명의 방위각을 변경하는 것 이외에, 고도각을 변경하는 것도 역시 반점 패턴을 크게 변화시킬 수 있으며 그로써 노이즈의 비상관(un-correlation)을 증가시키고 S/N을 추가로 향상시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 부가의 광학 상태를 사용하여 방법을 수행하는 것은 추가로 비상관된 스페클 노이즈를 제거하고 웨이퍼 상의 결함에 대한 S/N을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있다. 유사한 방식으로, 임의의 채널 및 임의의 광학 상태에 대해 상관이 확장될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 웨이퍼 검사 시스템(예를 들어, 레이저 기반 웨이퍼 검사 시스템)에서의 스페클 노이즈는 DOI 검출 능력의 주된 한계 중 하나이다. 예를 들어, 스페클 노이즈가 검사 이미지 데이터에서의 노이즈 레벨을 증가시키고 S/N을 감소시킨다. 따라서, 웨이퍼 표면 거칠기로부터의 스페클 노이즈는 일부 검사 시스템에서 달성가능한 결함 포착율에 대한 주된 한계 중 하나일 수 있다. 그에 부가하여, 웨이퍼 노이즈의 결과로서 검출된 방해물(예를 들어, 웨이퍼 거칠기로부터의 반점과 같은 노이즈)이 DOI 검출 능력에 대한 주된 한계 중 하나이다. 상세하게는, 입자상 금속 에칭 웨이퍼(grainy metal etch wafer)와 같은 "거친" 웨이퍼 상에서의 비교적 높은 방해물 비율 및 웨이퍼 노이즈는 그렇지 않았으면 비교적 양호한 광학 분해능을 가질 검사 시스템의 성능을 제한할 수 있다. 그에 부가하여, 웨이퍼 설계 규칙이 계속하여 축소됨에 따라, 광학 검사 시스템은 바람직하게는 보다 짧은 파장 및 보다 큰 수집 개구수(NA)를 사용한다. 그 결과, 스페클 노이즈가 더욱 두드러진 노이즈 소스(noise source)로 된다.
그렇지만, 이상에서 기술한 바와 같이, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 것은 결합하는 단계에 의해 생성된 부가의 이미지 데이터에서의 스페클 노이즈를 억압한다. 그에 따라, 본 명세서에 기술된 방법은 주된 제한 노이즈 인자, 즉 (예를 들어, 웨이퍼 표면 거칠기에 의해 야기되는) 스페클 노이즈를 감소시킴으로써, 방해물 비율을 감소시키고 웨이퍼 검사 시스템에서의 결함 포착율을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예는 웨이퍼 검사 시스템의 감도를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 그에 부가하여, 이상에서 기술한 바와 같이, 본 명세서에 기술된 실시예는 조명 간섭성의 보존을 가능하게 해주면서 스페클 노이즈를 감소시킴으로써 푸리에 필터링의 사용을 가능하게 해주고 S/N을 향상시킨다.
일 실시예에서, 이 방법은 상기 제1 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계, 상기 제2 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계, 및 상기 웨이퍼 상의 검출된 결함을 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 사용하여 검출된 결함의 조합으로서 보고하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이상에서 기술한 바와 같이, 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함이 검출된다. 유사한 방식으로, 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 사용하여 결함 검출이 개별적으로 수행될 수 있다. 상이한 이미지 데이터 각각을 사용하여 개별적으로 수행되는 결함 검출이 실질적으로 동일한 방식으로[예를 들어, 동일한 문턱값(들)을 사용하여] 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 이 방법은 3개의 결함 서브-집단(sub-population of defect)(즉, 제1 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 결함, 제2 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 결함, 및 부가의 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 결함)을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 웨이퍼에 대한 결함 집단(defect population)을 발생하기 위해 3개의 서브-집단은 이어서 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합 서브-집단이 결함이 검출된 이미지 데이터에 기초하여 OR 함수를 사용하여 결합될 수 있다. 임의의 하나의 결함의 이중 보고를 피하기 위해, 임의의 2개 이상의 이미지 데이터에서 실질적으로 동일한 위치에서 검출되는 임의의 결함이 단지 한번만 보고될 수 있다. 이러한 방식으로, 2개의 상이한 이미지 데이터에서 검출되는 임의의 하나의 결함이 한번만 보고될 수 있다. 웨이퍼 상의 검출된 결함은 그렇지 않고 임의의 적절한 방식으로 보고될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 이 방법은 또한 상이한 부가의 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 그 상이한 부가의 이미지 데이터는 또한 이상에서 기술한 바와 같이 결함 검출에 사용될 수 있다. 그 상이한 부가의 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 임의의 결함이 본 명세서에 기술된 바와 같이 임의의 다른 이미지 데이터(예를 들어, 부가의 이미지 데이터, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 등)를 사용하여 검출되는 결함과 결합될 수 있다. 게다가, 웨이퍼가 검사 시스템의 3개 이상의 상이한 광학 상태를 사용하여 스캔되는 경우, 제3, 제4, 기타 광학 상태로부터의 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터가 또한 결함 검출에 사용될 수 있고, 그 이미지 데이터를 사용하여 검출된 임의의 결함이 본 명세서에 기술된 바와 같이 다른 이미지 데이터(예를 들어, 부가의 이미지 데이터, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 등)를 사용하여 검출된 결함과 결합될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 제1 및 제2 광학 상태 중 어느 하나에서 검출가능하지 않은 결함이 이미지 상관에 의해 생성된 부가의 이미지 데이터에서 검출가능하게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 부가의 이미지 데이터가 제1 또는 제2 이미지 데이터 중 어느 하나를 사용하여 검출되지 않거나 검출될 수 없다는 점에서 특이한 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 데 사용될 수 있다. 그에 따라, 부가의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함이 어느 한 광학 상태에 의해 개별적으로 검출되지 않았거나 검출될 수 없었던 결함을 갖는 검사 결과를 보충하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시예는 또한 DOI와 방해물 간의 분리를 향상시킬 기회를 제공할 수 있는, 다수의 광학 상태에 걸친 결함 특징부 레벨 융합을 포함할 수 있지만, 이들 둘다는 비교적 높은 S/N을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 융합된 이미지 데이터에 기초하여 특징부 계산을 수행함으로써 결함의 "교차-광학 상태" 특징부가 결정될 수 있다. 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결정되는 결함 특징부는 임의의 적절한 방식으로 결정될 수 있는 임의의 적당한 결함 특징부를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 부가의 이미지 데이터는, 결함 특징부 결정에 관한 한, 임의의 다른 이미지 데이터로서 취급될 수 있다.
다른 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 부가의 이미지 데이터의 어떤 조합을 사용하여 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, "교차-채널" 특징부를 결정하는 데 사용된 것과 유사한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 "교차-광학 상태" 특징부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상이한 광학 상태에 대응하는 상이한 이미지 데이터를 사용하여 결함 특징부가 개별적으로 결정될 수 있다. 그 결함 특징부들은 이어서 결함에 대한 상이한 결함 특징부를 결정하기 위해 결합될 수 있다. 예를 들어, 상이한 광학 상태에 대응하는 상이한 이미지 데이터를 사용하여 개별적으로 결정된 결함 특징부에 대한 값이 결함 특징부에 대한 새로운 값으로 결합될 수 있다. 다른 일례에서, 상이한 광학 상태에 대응하는 상이한 이미지 데이터로부터 결함에 대한 상이한 결함 특징부가 결정될 수 있다. 그 상이한 결함 특징부는 이어서 결함에 대한 또 하나의 결함 특징부를 결정하는 어떤 결합에서 사용될 수 있다. 결함 특징부를 결정하기 위해 상이한 이미지 데이터가 사용되는 방식은 특징부가 결정되고 있는 결함, 결정되고 있는 특징부, 및 이미지 데이터 자체(예를 들어, 특징부가 이미지 데이터를 사용하여 결정될 수 있는지 또는 얼마나 잘 결정될 수 있는지에 영향을 줄 수 있는 이미지 데이터의 특성)에 따라 다를 수 있다. 이러한 방식으로, 이용가능한 정보 전부 또는 이용가능한 정보의 서브셋을 사용하여 결함의 특징부에 대한 값이 결정될 수 있다.
각각의 개별 광학 상태의 차원에서는 물론 다수의 광학 상태에 의해 발생된 n-차원 공간에서도 방해물 필터링이 수행될 수 있으며, 이는 방해물과 DOI 간의 분리를 식별하는 더 많은 방법을 제공한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 결함을 검출하는 단계는 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계 및 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 잠재적인 결함의 방해물 필터링을 수행함으로써 결함을 식별하는 단계를 포함한다. 따라서, 다수의 광학 상태(다수의 패스)에 걸쳐 픽셀 레벨에서의 정보를 결합함으로써 방해물 필터링이 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 잠재력을 가져온다. 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있는 결함 검출에 의해 부가의 이미지 데이터에서 잠재적인 결함이 식별될 수 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 다른 이미지 데이터를 사용하여 식별된 잠재적인 결함에 대해 이상에서 기술한 바와 같은 방해물 필터링이 또한 수행될 수 있다.
다른 실시예에서, 결함을 검출하는 단계는 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계 및 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 잠재적인 결함의 방해물 필터링을 수행함으로써 결함을 식별하는 단계를 포함한다. 따라서, 다수의 광학 상태(다수의 패스)에 걸쳐 특징부 레벨에서의 정보를 결합함으로써 방해물 필터링이 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 잠재력을 가져온다. 부가의 이미지 데이터를 사용하여 잠재적인 결함을 식별하는 것은 이상에서 기술한 바와 같이 수행될 수 있다. 잠재적인 결함의 특징부에 대한 값은 본 명세서에 기술된 특징부들 중 임의의 특징부의 값들 중 임의의 값을 포함할 수 있고, 본 명세서에 기술된 바와 같이 결정될 수 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 다른 이미지 데이터를 사용하여 식별된 잠재적인 결함에 대해 이상에서 기술한 바와 같은 방해물 필터링이 또한 수행될 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시예는 또한 웨이퍼 검사 시스템에 대한 이미지 융합 및 비닝을 포함할 수 있다. 각각의 개별 광학 상태의 차원에서는 물론 다수의 광학 상태에 의해 발생된 n-차원 공간에서도 비닝이 수행될 수 있으며, 이는 상이한 유형의 결함 간의 분리를 찾아내는 더 많은 방법을 제공한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 결함을 비닝하는 단계를 포함한다. 따라서, 다수의 광학 상태(다수의 패스)에 걸쳐 픽셀 레벨에서의 정보를 결합함으로써 결함의 비닝이 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 잠재력을 가져온다.
다른 실시예에서, 이 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 결함을 비닝하는 단계를 포함한다. 따라서, 다수의 광학 상태(다수의 패스)에 걸쳐 결함 특징부 레벨에서의 정보를 결합함으로써 결함의 비닝이 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 잠재력을 가져온다. 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 결함의 특징부에 대한 값이 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 결정될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 검사 시스템의 광학 상태들의 상이한 조합에 대응하는 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 상이한 부가의 이미지 데이터가 발생될 수 있다. 환언하면, 웨이퍼에 대한 상이한 융합된 이미지 데이터가 발생될 수 있다. 부가의 이미지 데이터와 동일한 방식으로 본 명세서에 기술된 단계들 모두에서 상이한 융합된 이미지 데이터가 사용될 수 있다. 그에 부가하여, 웨이퍼에 대한 상이한 융합된 이미지 데이터가 발생되는 경우, 그 상이한 융합된 이미지 데이터가 웨이퍼에 대한 적절한 또는 최적의 검사 레시피를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있는 결함 검출을 위해 상이한 융합된 이미지 데이터가 독립적으로 사용될 수 있다. 상이한 융합된 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 결함이 이어서 비교될 수 있다. 어느 융합된 이미지 데이터가 가장 특이한 DOI를 검출했는지를 판정하기 위해, 개별적인 광학 상태와 비교하여 상이한 융합된 이미지 데이터를 사용하여 독자적으로 검출되는 결함이 결함 검토에 의해 검토될 수 있다. 그 동일한 융합된 이미지 데이터가 이어서 동일한 공정 및/또는 층의 다른 웨이퍼에 대해 생성되고 그 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 검사 레시피의 하나 이상의 파라미터가 융합된 이미지 데이터를 사용하여(즉, 웨이퍼에 대한 실험적으로 획득된 출력으로부터 발생되는 융합된 이미지 데이터를 사용하여) 실험적으로 결정될 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 방법에서 사용되는 다수의 광학 상태가 결함 검출 방법 또는 알고리즘(예를 들어, 검사 레시피에서의 결함 검출 알고리즘)을 사용하여 이 방식으로 결정될 수 있다. 그에 따라, 검사 레시피에 대한 모드 선택을 수행하기 위해 이 알고리즘이 사용될 수 있다.
검사 레시피의 하나 이상의 파라미터를 결정하는 이러한 방식은 소정의 결함 검출 방법 또는 알고리즘에 대해 본 명세서에 기술된 방법에서 유익하게 사용될 수 있는 2개 이상의 광학 상태를 결정하는 데 사용될 수 있다. 그렇지만, 검사 레시피의 하나 이상의 파라미터를 결정하는 이러한 방식이 또한 2개 이상의 광학 상태에서 사용될 수 있는 하나 이상의 결함 검출 파라미터(예를 들어, 결함 검출 방법 또는 알고리즘)를 결정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 검사 레시피의 임의의 파라미터(들)를 결정하기 위해 융합된 이미지 데이터가 사용될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 융합되는 이미지 데이터는 단일 검사 시스템의 상이한 광학 상태를 사용하여 발생되는 출력으로부터 발생될 수 있다. 그렇지만, 본 명세서에 기술된 방법이 단일 검사 시스템의 상이한 광학 상태를 사용하여 발생되는 출력으로부터 발생되는 이미지 데이터를 융합하는 것으로만 제한되지 않는다. 예를 들어, 그에 부가하여 또는 다른 대안으로서, 융합되는 이미지 데이터가 상이한 패스(즉, 스캔)에서 그렇지만 동일한 광학 상태에서 획득되는 출력으로부터 발생되는 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 이상에서 기술한 바와 같이 출력을 발생하는 것은 하나의 패스에서 수행된다. 이 실시예에서, 이 방법은 또한 검사 시스템의 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 상이한 패스에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 동일한(제1 또는 제2) 광학 상태를 사용하는 출력이 검사 시스템에 의해 수행되는 웨이퍼의 상이한 패스에서 발생될 수 있다. 부가의 출력을 발생하는 단계가 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.
이러한 방법은 또한 상이한 패스에서 발생된 부가의 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 상이한 이미지 데이터를 발생하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 이러한 방법은 제1 광학 상태를 사용하여 상이한 패스가 수행되는 경우 제1 이미지 데이터와, 또는 제2 광학 상태를 사용하여 상이한 패스가 수행되는 경우 제2 이미지 데이터 - 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터는 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응함 - 와 상이한 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 부가 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 결합하는 단계가 상이한 패스에서 그렇지만 동일한 광학 상태에서 획득된 이미지 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 이 결합하는 단계가 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.
이러한 방법은 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 방법은 또한 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
부가의 방법은 검사 시스템의 동일한 광학 상태를 사용하여 수행되는 웨이퍼의 상이한 패스에 대응하는 이미지 데이터를 융합하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 상이한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 제1 및 제2 패스에서 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 출력을 발생하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 광학 상태는 본 명세서에 기술된 광학 상태 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 이미지 데이터 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 부가의 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
동일한 광학 상태로부터 그렇지만 상이한 패스로부터의 이미지 데이터를 융합하는 것은 이미지 데이터가 랜덤 노이즈에 의해 지배되는 경우에 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터가 하나의 광학 상태를 사용하여 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생되고 동일한 광학 상태를 사용하여 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터와 융합되는 경우, 모든 랜덤 노이즈 소스가 융합된 이미지 데이터에서 실질적으로 제거될 수 있으면서 DOI로부터의 신호의 일치를 보장해준다. 그에 부가하여, 이상에서 기술한 바와 같이, 동일한 광학 상태에 대응하는 상이한 이미지 데이터가 독립적으로 융합될 수 있다. 환언하면, 동일한 광학 상태에 대응하는 제1 및 제2 이미지 데이터가 (상이한 광학 상태에 대응하는) 이미 융합된 광학 상태에 대응하는 이미지 데이터와 결합될 필요가 없다.
게다가, 그에 부가하여 또는 다른 대안으로서, 이 방법이 상이한 검사 시스템에 의해 발생된 출력을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 이 방법은 상이한 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 상이한 검사 시스템에서 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계는 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 상이한 검사 시스템은 DF 또는 BF 시스템일 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템은 DF 시스템일 수 있고, 상이한 검사 시스템은 BF 시스템일 수 있다. 다른 일례에서, 검사 시스템은 DF 시스템일 수 있고, 상이한 검사 시스템은 상이한 DF 시스템(예를 들어, 검사 시스템과 다른 구성을 갖는 DF 시스템)일 수 있다. 상이한 검사 시스템은 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있거나, 공지된 임의의 다른 적당한 구성을 가질 수 있다.
이러한 방법은 또한 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계는 본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 이러한 방법은 제3 이미지 데이터를 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 또는 제2 이미지 데이터와 결합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 부가 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 이미지 데이터를 제1 또는 제2 이미지 데이터와 결합하는 단계는 본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 이 실시예에서 수행될 수 있다. 이러한 방법은 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 추가의 부가 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 실시예는 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 이 방법은 상이한 검사 시스템으로부터 수집된 출력을 사용하고 상이한 검사 시스템으로부터 수집된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 융합하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법은 제1 및 제2 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 검사 시스템은 본 명세서에 기술된 상이한 검사 시스템들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔하는 단계는 동일한 또는 실질적으로 동일한 광학 상태를 사용하여 수행될 수 있다. 다른 대안으로서, 제1 및 제2 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔하는 단계는 상이한 광학 상태를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 융합되는 상이한 이미지 데이터에 대응하는 상이한 광학 상태가 상이한 검사 시스템의 상이한 광학 상태일 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템 X의 광학 상태 A에 대응하는 이미지 데이터가 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 검사 시스템 Y의 광학 상태 B에 대응하는 이미지 데이터와 결합될 수 있다. 광학 상태 A 및 B는 동일하거나 상이할 수 있다. 동일하거나 실질적으로 동일한 광학 상태 및 상이한 광학 상태는 본 명세서에 기술된 광학 상태들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 제1 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 이미지 데이터 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 결합하는 단계가 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 것은 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 이 방법은 상이한 검사 시스템을 사용하여 출력을 발생하고 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상이한 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 그렇지만, 이 방법이 상이한 검사 시스템 전부를 사용하여 출력을 발생하는 단계를 꼭 포함할 필요는 없다. 예를 들어, 상이한 검사 시스템들 중 하나 이상을 사용하여 발생된 출력이 (예를 들어, 하나 이상의 상이한 검사 시스템에 의해) 출력이 저장되어 있는 하나 이상의 저장 매체로부터 획득될 수 있다. 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생되는 획득된 출력은 이어서 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기술된 방법은 융합되는 이미지 데이터를 발생하는 데 사용된 출력의 출처에 상관없이 이미지 융합을 수행할 수 있다.
그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 실시예에서 사용되는 상이한 검사 시스템에 의해 발생되는 출력이 꼭 상이한 광학 상태를 사용하여 발생될 수 있다[상이한 검사 시스템이 DF 검사 시스템 및 BF 검사 시스템 또는 완전히 상이한(예를 들어, 비중복) 구성을 갖는 DF 검사 시스템을 포함하는 경우임]. 그렇지만, 본 명세서에 기술된 실시예에서 사용되는 상이한 검사 시스템에 의해 발생된 출력은 동일한 광학 상태 또는 실질적으로 동일한 광학 상태를 사용하여 발생될 수 있다(상이한 검사 시스템이 동일한 구성 또는 비교적 유사한 구성을 갖는 2개의 검사 시스템을 포함하는 경우일 수 있음).
본 명세서에 기술된 실시예는 또한 본 명세서에 기술된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계의 결과를 저장 매체에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 결과는 본 명세서에 기술된 결과 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 결과는 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 공지된 임의의 적당한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 후에, 결과가 저장 매체에서 액세스되고 본 명세서에 기술된 방법 또는 시스템 실시예, 임의의 다른 방법 또는 임의의 다른 시스템 중 임의의 것에 의해 사용될 수 있다. 게다가, 결과가 "영구적으로", "반영구적으로", 일시적으로 또는 어떤 기간 동안 저장될 수 있다. 예를 들어, 저장 매체는 랜덤 액세스 메모리(RAM)일 수 있고, 결과가 저장 매체에 무기한으로 유지될 필요는 없다.
다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 이러한 일 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체(52)는 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템(56) 상에서 실행가능한 프로그램 명령어(54)를 포함한다.
컴퓨터-구현 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 발생되는 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태는 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 제1 및 제2 광학 상태는 본 명세서에 기술된 광학 상태 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값이 본 명세서에 기술된 상이한 값 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터는 본 명세서에 기술된 광학 파라미터 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 검사 시스템은 본 명세서에 기술된 검사 시스템들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
웨이퍼에 대해 발생된 출력을 획득하는 단계는 검사 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 출력을 획득하는 단계는 검사 시스템을 사용하여 웨이퍼에 걸쳐 광을 스캔하고 스캔 동안에 검사 시스템에 의해 검출된 웨이퍼로부터 산란된 광에 응답하여 출력을 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 출력을 획득하는 단계는 웨이퍼를 스캔하는 단계를 포함할 수 있다. 그렇지만, 출력을 획득하는 단계가 웨이퍼를 스캔하는 단계를 꼭 포함하는 것은 아니다. 예를 들어, 출력을 획득하는 단계는 (예를 들어, 검사 시스템에 의해) 출력이 저장되어 있는 저장 매체로부터 출력을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 저장 매체로부터 출력을 획득하는 단계는 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있고, 출력이 획득되는 저장 매체는 본 명세서에 기술된 저장 매체 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 출력은 본 명세서에 기술된 출력 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
컴퓨터-구현 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 임의의 이러한 이미지 데이터를 포함할 수 있다.
컴퓨터-구현 방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 부가의 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 이 방법은 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 포함한다. 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계는 본 명세서에 더 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 웨이퍼 상의 검출된 결함은 본 명세서에 기술된 결함 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 프로그램 명령어가 실행가능한 컴퓨터-구현 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(54)는 컴퓨터 판독가능 매체(52)를 통해 전송되거나 그에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 판독 전용 메모리, RAM, 자기 또는 광 디스크, 또는 자기 테이프 또는 공지된 임의의 다른 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수 있다.
프로그램 명령어는, 그 중에서도 특히, 프로시저-기반 기법, 구성요소-기반 기법, 및/또는 객체-지향 기법을 비롯한 다양한 방식들 중 임의의 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어는 원하는 바에 따라 매트랩(Matlab), 비주얼 베이직(Visual Basic), ActiveX 컨트롤, C, C++ 객체, C#, 자바빈즈(JavaBeans), MFC(Microsoft Foundation Class) 또는 기타 기술 및 방법을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(56)은 개인용 컴퓨터 시스템, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 시스템 컴퓨터, 이미지 컴퓨터, 프로그램가능 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 공지된 임의의 다른 장치를 비롯한 다양한 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨터 시스템"이라는 용어는 광의적으로 메모리 매체로부터의 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 가지는 임의의 장치를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
부가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템의 일 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 시스템(58)은 검사 서브시스템(60) 및 컴퓨터 서브시스템(80)을 포함한다. 검사 서브시스템은 검사 서브시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 검사 서브시스템은 광원(62)을 포함한다. 광원(62)은 레이저와 같은 공지된 임의의 적당한 광원을 포함할 수 있다. 광원(62)은 광을 편광 구성요소(62)로 향하게 하도록 구성되어 있으며, 편광 구성요소(64)는 공지된 임의의 적당한 편광 구성요소를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 검사 서브시스템은 2개 이상의 편광 구성요소(도시생략)를 포함할 수 있으며, 각각의 편광 구성요소는 광원으로부터의 광의 경로에 독립적으로 배치될 수 있다. 각각의 편광 구성요소는 광원으로부터의 광의 편광을 상이한 방식으로 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 웨이퍼를 조명하기 위해 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적당한 방식으로 광원으로부터의 광의 경로 안으로 또 그 밖으로 편광 구성요소를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 웨이퍼를 조명하기 위해 사용되는 편광 설정은 P, S 또는 원형 편광(C)을 포함할 수 있다.
편광 구성요소(64)를 빠져 나가는 광은 임의의 적당한 경사진 입사각을 포함할 수 있는 경사진 입사각으로 웨이퍼(66)로 향해간다. 검사 서브시스템은 또한 광을 광원(62)으로부터 편광 구성요소(64)로 또는 편광 구성요소(64)로부터 웨이퍼(66)로 향하게 하도록 구성되어 있는 하나 이상의 광학 구성요소(도시 생략)를 포함할 수 있다. 광학 구성요소는 반사 광학 구성요소(이들로 제한되지 않음)와 같은 공지된 임의의 적당한 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 광원, 편광 구성요소 및/또는 하나 이상의 광학 구성요소가 광을 하나 이상의 입사각(예를 들어, 경사진 입사각 및/또는 실질적으로 수직인 입사각)으로 웨이퍼로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 광을 임의의 적당한 방식으로 웨이퍼 상에 스캔함으로써 스캔을 수행하도록 구성될 수 있다.
웨이퍼(66)로부터 산란된 광이 스캔 동안 검사 서브시스템의 다수의 채널에 의해 수집되고 검출될 수 있다. 예를 들어, 수직에 비교적 가까운 각도로 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 렌즈(68)에 의해 수집될 수 있다. 렌즈(68)는 도 7에 도시된 바와 같은 굴절 광학 요소를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 렌즈(68)는 하나 이상의 굴절 광학 요소 및/또는 하나 이상의 반사 광학 요소를 포함할 수 있다. 렌즈(68)에 의해 수집된 광은 편광 구성요소(70)로 향할 수 있으며, 편광 구성요소(70)는 공지된 임의의 적당한 편광 구성요소를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 검사 서브시스템은 2개 이상의 편광 구성요소(도시생략)를 포함할 수 있으며, 각각의 편광 구성요소는 렌즈에 의해 수집된 광의 경로에 독립적으로 배치될 수 있다. 각각의 편광 구성요소는 렌즈에 의해 수집된 광의 편광을 상이한 방식으로 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 렌즈(68)에 의해 수집된 광을 검출하기 위해 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적당한 방식으로 렌즈에 의해 수집된 광의 경로 안으로 또 그 밖으로 편광 구성요소를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 렌즈(68)에 의해 수집된 광을 검출하는 데 사용된 편광 설정은 본 명세서에 기술된 편광 설정(예를 들어, P, S 및 N) 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
편광 구성요소(70)를 빠져 나가는 광은 검출기(72)로 향해간다. 검출기(72)는 CCD(charge coupled device) 또는 다른 유형의 이미징 검출기와 같은 공지된 임의의 적당한 검출기를 포함할 수 있다. 검출기(72)는 렌즈(68)에 의해 수집되고 편광 구성요소(70)에 의해 투과되는(편광 구성요소가 수집된 산란된 광의 경로에 배치된 경우) 산란된 광에 응답하는 출력을 발생하도록 구성되어 있다. 따라서, 렌즈(68), 편광 구성요소(70)[렌즈(68)에 의해 수집되는 광의 경로에 배치되어 있는 경우] 및 검출기(72)는 검사 서브시스템의 한 채널을 형성한다. 검사 서브시스템의 이 채널은 푸리에 필터링 구성요소와 같은 공지된 임의의 다른 적당한 광학 구성요소(도시 생략)를포함할 수 있다.
상이한 각도로 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 렌즈(74)에 의해 수집될 수 있다. 렌즈(74)는 이상에서 기술한 바와 같이 구성될 수 있다. 렌즈(74)에 의해 수집된 광은 편광 구성요소(76)로 향할 수 있으며, 편광 구성요소(70)는 공지된 임의의 적당한 편광 구성요소를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 검사 서브시스템은 2개 이상의 편광 구성요소(도시생략)를 포함할 수 있으며, 각각의 편광 구성요소는 렌즈에 의해 수집된 광의 경로에 독립적으로 배치될 수 있다. 각각의 편광 구성요소는 렌즈에 의해 수집된 광의 편광을 상이한 방식으로 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 렌즈(74)에 의해 수집된 광을 검출하기 위해 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적당한 방식으로 렌즈에 의해 수집된 광의 경로 안으로 또 그 밖으로 편광 구성요소를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 렌즈(74)에 의해 수집된 광을 검출하는 데 사용된 편광 설정은 P, S 또는 N을 포함할 수 있다.
편광 구성요소(76)를 빠져 나가는 광은 이상에서 기술한 바와 같이 구성될 수 있는 검출기(78)로 향해간다. 검출기(78)는 또한 편광 구성요소(76)(편광 구성요소가 산란된 광의 경로에 배치된 경우)를 통과하는 수집된 산란된 광에 응답하는 출력을 발생하도록 구성되어 있다. 따라서, 렌즈(74), 편광 구성요소(76)[렌즈(74)에 의해 수집되는 광의 경로에 배치되어 있는 경우] 및 검출기(78)는 검사 서브시스템의 다른 채널을 형성할 수 있다. 이 채널은 또한 전술한 임의의 다른 광학 구성요소(도시 생략)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈(74)는 약 20도 내지 약 70도의 극각(polar angle)으로 웨이퍼로부터 산란된 광을 수집하도록 구성될 수 있다. 그에 부가하여, 렌즈(74)는 약 360도의 방위각으로 웨이퍼로부터 산란된 광을 수집하도록 구성되어 있는 반사 광학 구성요소(도시 생략)로서 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 검사 서브시스템은 또한 하나 이상의 다른 채널(도시 생략)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 서브시스템은 렌즈, 하나 이상의 편광 구성요소, 및 부채널(side channel)로서 구성된 검출기와 같은 본 명세서에 기술된 광학 구성요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있는 부가의 채널을 포함할 수 있다. 렌즈, 하나 이상의 편광 구성요소 및 검출기는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다. 이러한 한 일례에서, 부채널은 입사 평면으로부터 산란되는 광을 수집하고 검출하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 부채널은 입사 평면에 실질적으로 수직인 평면에 중심을 둔 렌즈, 및 렌즈에 의해 수집된 광을 검출하도록 구성된 검출기를 포함할 수 있다).
제1 및 제2 광학 상태는 검사 서브시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의된다. 제1 및 제2 광학 상태는 본 명세서에 기술된 검사 서브시스템의 광학 파라미터 중 임의의 것에 대한 상이한 값 중 임의의 것에 의해 정의될 수 있다. 그에 부가하여, 광학 파라미터 중 임의의 것의 값이 필요한 경우 패스 사이에서 임의의 적절한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 상이한 값이 조명 편광 상태의 상이한 값인 경우, 패스 사이에서, 편광 구성요소(64)가 제거되고 및/또는 본 명세서에 기술된 바와 같이 상이한 편광 구성요소로 대체될 수 있다. 다른 일례에서, 상이한 값이 상이한 조명 각도인 경우, 광을 웨이퍼로 향하게 하는 데 사용되는 광원 및/또는 임의의 다른 광학 구성요소[예를 들어, 편광 구성요소(64])의 위치가 패스마다 임의의 적절한 방식으로 변경될 수 있다.
스캔 동안 검출기에 의해 발생되는 출력이 컴퓨터 서브시스템(80)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 검출기에 의해 발생된 출력을 수신할 수 있도록 (공지된 임의의 적당한 전송 매체를 포함할 수 있는 도 7에서 점선으로 나타낸 하나 이상의 전송 매체에 의해) 각각의 검출기에 연결될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 각각의 검출기에 임의의 적절한 방식으로 연결될 수 있다. 웨이퍼의 스캔 동안 검출기에 의해 발생된 출력은 본 명세서에 기술된 출력 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성되어 있다. 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 실시예 중 임의의 것에 따라 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성될 수 있다. 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 임의의 이러한 이미지 데이터를 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 장소에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합함으로써 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하도록 구성되어 있다. 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 실시예 중 임의의 것에 따라 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하도록 구성될 수 있다. 부가의 이미지 데이터는 본 명세서에 기술된 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 부가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되어 있다. 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 실시예 중 임의의 것에 따라 결함을 검출하도록 구성될 수 있다. 결함은 본 명세서에 기술된 결함 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 임의의 방법 실시예(들)의 임의의 다른 단계(들)을 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다. 게다가, 이 시스템은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
유의할 점은, 본 명세서에 기술된 시스템 실시예에 포함될 수 있는 검사 서브시스템의 한 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위해 도 7이 본 명세서에 제공된다는 것이다. 명백하게도, 본 명세서에 기술된 검사 서브시스템 구성은, 상용 검사 시스템을 설계할 때 통상적으로 수행되는 바와 같이, 검사 서브시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 시스템이 KLA-Tencor로부터 상업적으로 이용가능한 Puma 9000 및 91 xx 시리즈의 도구와 같은 기존의 검사 시스템을 사용하여 (예를 들어, 기존의 검사 시스템에 본 명세서에 기술된 기능을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 이러한 시스템에서, 본 명세서에 기술된 방법은 (예를 들어, 시스템의 다른 기능에 부가하여) 시스템의 선택적인 기능으로서 제공될 수 있다. 다른 대안으로서, 본 명세서에 기술된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수 있다.
이 설명을 살펴보면, 본 발명의 다양한 측면의 추가적인 수정 및 대안의 실시예가 당업자에게는 명백하게 될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템 및 방법이 제공된다. 그에 따라, 이 설명은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하고, 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 당업자에게 개시하기 위한 것이다. 본 명세서에 도시되고 기술된 본 발명의 형태가 현재 바람직한 실시예로서 보아야 한다는 것을 잘 알 것이다. 구성요소 및 물질이 본 명세서에 예시되고 기술된 것으로 대체될 수 있고, 부분 및 공정이 반대로 될 수 있으며, 본 발명의 특정의 특징이 독립적으로 이용될 수 있고, 이들 모두는 본 발명의 이 설명을 살펴보면 당업자에게는 명백하게 될 것이다. 이하의 청구항에 기술된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 기술된 구성요소에 변경이 행해질 수 있다.
Claims (49)
- 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법에 있어서,
검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계 - 상기 제1 및 제2 광학 상태는 상기 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의됨 - ;
상기 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고, 상기 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계;
상기 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계;
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계;
상이한 검사 시스템에서 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계;
상기 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계;
상기 웨이퍼에 대한 추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 또는 제2 이미지 데이터와 상기 제3 이미지 데이터를 결합하는 단계; 및
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계
를 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 상이한 값은 스캔 동안에 광이 상기 웨이퍼로 향해가는 상이한 조명 각도를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 시스템에서 상기 웨이퍼를 스캔하는 것은 간섭성 광(coherent light)을 사용하여 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광학 상태는 또한 스캔 동안 상기 웨이퍼로부터의 광을 수집하는 데 사용되는 상기 검사 시스템의 광학 파라미터에 대한 동일한 값에 의해 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 상이한 값은 상이한 이미징 모드, 상이한 편광 상태, 상이한 파장, 상이한 픽셀 크기, 또는 이들의 어떤 조합을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 상이한 값은 상기 검사 시스템의 상이한 채널을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 상이한 값은 상기 검사 시스템의 상이한 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 출력을 발생하는 단계는 동시에 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 방법에 있어서,
검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계 - 상기 제1 및 제2 광학 상태는 상기 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의되고, 상기 출력을 발생하는 단계는 하나의 패스에서 수행됨 - ;
상기 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 상기 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계;
상기 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계;
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계;
상기 검사 시스템의 상기 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 시스템의 상이한 패스에서 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 부가의 출력을 발생하는 단계;
상기 상이한 패스에서 발생된 상기 부가의 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하는 단계;
추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 제1 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제1 이미지 데이터와, 또는 상기 제2 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제2 이미지 데이터와 상기 상이한 이미지 데이터를 결합하는 단계 - 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터는 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응함 - ; 및
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계
를 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 이미지 데이터는 차분(difference) 이미지 데이터를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 결합하는 단계는, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관(image correlation)을 수행하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 결합하는 단계는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계 이전에 결함 검출이 수행되지 않는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 결함에 대응하는 상기 부가의 이미지 데이터의 일부분은, 상기 부가의 이미지 데이터의 일부분을 생성하기 위해 결합되는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터의 일부분보다 큰 S/N(signal-to-noise ratio)을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 노이즈를 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 노이즈(speckle noise)를 가지는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계;
상기 제2 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계; 및
상기 웨이퍼 상의 검출된 결함을 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 사용하여 검출된 결함의 조합으로서 보고하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 부가의 이미지 데이터의 어떤 조합을 사용하여 상기 결함의 특징부에 대한 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함을 검출하는 단계는,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계, 및
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 잠재적인 결함의 뉴슨스 필터링(nuisance filtering)을 수행함으로써 상기 결함을 식별하는 단계를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함을 검출하는 단계는,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하는 단계, 및
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 상기 잠재적인 결함의 뉴슨스 필터링을 수행함으로써 상기 결함을 식별하는 단계를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 상기 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 결함을 비닝(binning)하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 상기 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 상기 결함을 비닝하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함 검출 방법. - 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 컴퓨터-구현 방법을 수행하도록 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 상기 컴퓨터-구현 방법은,
검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 시스템에서 웨이퍼를 스캔함으로써 발생되는 상기 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 단계 - 상기 제1 및 제2 광학 상태는 상기 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의됨 - ;
상기 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고, 상기 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계;
상기 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터를 결합하는 단계;
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계;
상이한 검사 시스템에서 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 발생되는 상기 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 단계;
상기 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 단계;
상기 웨이퍼에 대한 추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 또는 제2 이미지 데이터와 상기 제3 이미지 데이터를 결합하는 단계; 및
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계
를 포함하는 것인, 컴퓨터 판독가능 매체. - 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템에 있어서,
검사 서브시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성되는 검사 서브시스템 - 상기 제1 및 제2 광학 상태는 상기 검사 서브시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의됨 - ;
상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성되는 상이한 검사 서브시스템; 및
컴퓨터 서브시스템
을 포함하고, 상기 컴퓨터 서브시스템은,
상기 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 상기 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하고,
상기 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터를 결합하고,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하고,
상기 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하고,
상기 웨이퍼에 대한 추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 또는 제2 이미지 데이터와 상기 제3 이미지 데이터를 결합하고,
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제25항에 있어서,
상기 상이한 값은 스캔 동안에 광이 상기 웨이퍼로 향해가는 상이한 조명 각도를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 서브시스템에서 상기 웨이퍼를 스캔하는 것은 간섭성 광(coherent light)을 사용하여 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광학 상태는 또한 스캔 동안 상기 웨이퍼로부터의 광을 수집하는데 사용되는 상기 검사 서브시스템의 광학 파라미터에 대한 동일한 값에 의해 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 상이한 값은 상이한 이미징 모드, 상이한 편광 상태, 상이한 파장, 상이한 픽셀 크기, 또는 이들의 어떤 조합을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 상이한 값은 상기 검사 서브시스템의 상이한 채널을 포함하는 것인,웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 상이한 값은 상기 검사 서브시스템의 상이한 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 상기 출력을 발생하는 것은 동시에 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 제1 및 제2 이미지 데이터는 차분(difference) 이미지 데이터를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 결합하는 것은, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관(image correlation)을 수행하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 결합하는 것은 상기 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 결합하기 전에는 결함 검출이 수행되지 않는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 결함에 대응하는 상기 부가의 이미지 데이터의 일부분은, 상기 부가의 이미지 데이터의 일부분을 생성하기 위해 결합되는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터의 일부분보다 큰 S/N(signal-to-noise ratio)을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 노이즈를 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 노이즈(speckle noise)를 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한,
상기 제1 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하고,
상기 제2 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하고,
상기 웨이퍼 상의 검출된 결함을 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 부가의 이미지 데이터 중 임의의 것을 사용하여 검출된 결함의 조합으로서 보고하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 결함의 특징부에 대한 값을 결정하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 부가의 이미지 데이터의 어떤 조합을 사용하여 상기 결함의 특징부에 대한 값을 결정하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함을 검출하는 것은,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하고,
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 잠재적인 결함의 뉴슨스 필터링(nuisance filtering)을 수행함으로써 상기 결함을 식별하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 결함을 검출하는 것은,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함을 식별하고,
상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 상기 잠재적인 결함의 뉴슨스 필터링을 수행함으로써 상기 결함을 식별하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 상기 결함에 관한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 결함을 비닝(binning)하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 부가의 이미지 데이터 또는 이들의 어떤 조합을 사용하여 결정된 상기 결함의 특징부에 대한 값을 사용하여 상기 결함을 비닝하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 출력을 발생하는 것은 하나의 패스에서 수행되고,
상기 컴퓨터 서브시스템은 또한,
상기 검사 서브시스템의 상기 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 서브시스템의 상이한 패스에서 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 부가의 출력을 발생하고,
상기 상이한 패스에서 발생된 상기 부가의 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하고,
상기 웨이퍼에 대한 추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 제1 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제1 이미지 데이터와, 또는 상기 제2 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제2 이미지 데이터와 상기 상이한 이미지 데이터를 결합하고 - 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터는 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응함 - ,
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템. - 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된 시스템에 있어서,
검사 서브시스템의 제1 및 제2 광학 상태를 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성되는 검사 서브시스템 - 상기 제1 및 제2 광학 상태는 상기 검사 서브시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 정의됨 - ; 및
컴퓨터 서브시스템
을 포함하고, 상기 컴퓨터 서브시스템은,
상기 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터를 발생하고 상기 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하고,
상기 웨이퍼에 대한 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터를 결합하고,
상기 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하고,
상기 검사 서브시스템의 상기 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 상기 검사 서브시스템의 상이한 패스에서 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 부가의 출력을 발생하고,
상기 상이한 패스에서 발생된 상기 부가의 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하고,
상기 웨이퍼에 대한 추가적인 부가의 이미지 데이터를 생성하기 위해, 상기 제1 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제1 이미지 데이터와, 또는 상기 제2 광학 상태를 사용하여 상기 상이한 패스가 수행되는 경우에는 상기 제2 이미지 데이터와 상기 상이한 이미지 데이터를 결합하고 - 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터는 상기 웨이퍼 상의 동일한 장소에 대응함 - ,
상기 추가적인 부가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함 검출 시스템.
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