KR102117133B1 - 조명 동공 구성을 선택하기 위한 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

조명 동공 구성을 선택하기 위한 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

광학 검사 도구에 있어서, 조명 개구는 조명 동공 영역에 걸쳐 한번에 하나씩 상기 조명 동공 영역의 복수의 개구 위치 각각에서 개방된다. 각각의 개구 개방 위치에 대하여, 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 샘플을 향해 선택적으로 통과시키도록 입사 빔이 상기 조명 동공 영역을 향해 지향되고, 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사된 출력 빔이 검출된다. 각각의 개구 위치의 결함 검출 특성은 각각의 개구 위치에 대하여 검출된 출력 빔에 기초하여 결정된다. 최적의 개구 구성은 각각의 개구 위치에 대해 결정된 결함 검출 특성에 기초하여 결정된다.

Description

조명 동공 구성을 선택하기 위한 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템 및 방법{WAFER AND RETICLE INSPECTION SYSTEMS AND METHOD FOR SELECTING ILLUMINATION PUPIL CONFIGURATIONS}
관련 출원에 대한 교차 참조
이 출원은 그레이스 첸 등이 '광학 이미지 기반 검사 시스템의 조명 및 수집 구성을 최적화하기 위한 방법 및 장치'의 명칭으로 2012년 3월 7일자 출원한 미국 가특허 출원 제61/607,588호를 우선권 주장하며, 이 우선권 출원은 여기에서의 인용에 의해 그 전체 내용이 모든 목적으로 본원에 통합된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 및 레티클 검사 분야에 관한 것으로, 특히 검사 도구의 조명 동공 개구 최적화에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 산업은 실리콘 등의 기판 상에서 층을 이루거나 패턴화되는 반도체 재료를 이용하여 집적 회로를 제조하는 고도로 복잡한 기술을 수반한다. 집적 회로는 전형적으로 복수의 레티클로부터 제조된다. 대규모 집적 회로 및 반도체 소자의 크기가 감소함에 따라서 레티클 및 제조되는 소자는 결함에 대하여 점점 더 민감해지고 있다. 즉, 소자에서 오류를 야기하는 결함들은 점점 더 작아지고 있다. 소자는 일반적으로 최종 사용자 또는 소비자에게 출하되기 전에 오류가 없어야 한다.
반도체 레티클 또는 웨이퍼에서의 결함을 검출하기 위해 반도체 산업에서 각종의 검사 시스템이 사용된다. 일부 응용에 있어서, 상기 검사 시스템은 구성 가능한 조명 동공(illumination pupil) 구성뿐만 아니라 구성 가능한 이미징 동공(imaging pupil) 구성을 포함한다.
이하에서는 본 발명의 특정 실시형태에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 간단한 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명의 외연적 전체상(extensive overview)이 아니고, 본 발명의 핵심적/중요한 요소를 식별하거나 본 발명의 범위를 기술하는 것이 아니다. 그 유일한 목적은 여기에서 개시되는 일부 개념을 뒤에서 제시하는 더 구체적인 설명의 서두로서 간단한 형태로 제시하기 위한 것이다.
일 실시형태에 있어서, 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법이 개시된다. 조명 개구(illumination aperture)는 조명 동공 영역의 복수의 개구 위치 각각에서 한번에 하나씩 개방되고, 상기 개구 위치는 상기 동공 영역에 걸쳐 분산된다. 조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 검사 도구의 입사 빔은 상기 조명 동공 영역을 향해 지향되고, 이 조명 개구는 그 다음에 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 입사 빔의 대응하는 광선 번들(ray bundle)을 선택적으로 통과하도록 입사 빔을 조작한다. 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 샘플에 충돌하는 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔이 그 다음에 검출된다. 각각의 조명 개구 위치에 대한 결함 검출 특성은 각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여 결정된다. 최적의 개구 구성은 각각의 개구 위치에 대해 결정된 결함 검출 특성에 기초하여 결정된다.
특정의 구현 예에 있어서, 조명 개구가 각각 개방되는 개구 위치는 조명 동공 영역 내의 격자점(grid point)의 어레이를 포함한다. 다른 양태에 있어서, 복수의 개구 위치에서 복수의 개구를 개방하면 상이한 입사각이 생성된다. 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 임의의 특징들과 협력하여, 결함 검출 특성은 동공 영역의 각각의 개구 위치를 상기 출력 빔으로부터 생성된 이미지 또는 신호에 맵핑하는 결함 그래픽 요소로서 디스플레이된다. 하나의 양태에 있어서, 상기 결함 그래픽 요소는 동공 영역의 대응하는 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 결함 이미지들을 포함한다. 다른 구현 예에 있어서, 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 조명 개구를 개방하는 동작은 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 서로 정렬되어 각각의 개구 위치에서 단일 개구를 생성하고 상기 상이한 개구 구성이 상기 동공 영역 내에서 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 수행된다.
다른 실시형태에 있어서, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성은 각각의 개구 위치에 대하여 결정된 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여 추정되고, 최적의 개구 구성은 어떤 위치 또는 위치들의 조합이 최적의 결함 검출 특성을 갖는지 결정함으로써 결정된다. 다른 양태에 있어서, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 동작은 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 대응하는 조합에서 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 합산함으로써 달성된다. 다른 양태에 있어서, 각각의 개구 위치의 결함 검출 특성은 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 이미지, 방해 결함(nuisance defect) 이미지, 또는 배경 이미지를 포함하고, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에 대한 결함 검출 특성은 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 각각의 조합으로부터 각각의 개구 위치에 대한 상기 DOI 이미지, 방해 이미지, 또는 배경 잡음 이미지를 합산함으로써 결정된다.
일례로서, 최적의 개구 구성은 아직 검사 도구에서 이용할 수 없다. 이 경우에, 최적의 개구 구성은 제조되어 도구에 추가될 수 있다. 예로서, 최적의 개구 구성은 검사 도구에서 이용 가능하고, 상기 방법은 샘플의 결함을 검사하기 위해 최적의 개구 구성을 이용하는 단계를 또한 포함한다. 또 다른 양태에 있어서, 각각의 개구 위치의 결함 검출 특성은 DOI 이미지, 방해 결함 이미지, 배경 잡음 이미지, DOI 강도 값, 방해 결함 강도 값, 배경 잡음 강도 값, DOI 신호대잡음비(SNR) 값, DOI 신호대방해비 값, DOI 이미지 텍스처 값, 방해 결함 이미지 텍스처 값, 배경 잡음 이미지 텍스처 값, DOI 극성 값, 배경 잡음 극성, 평균 DOI 강도 값, 평균 방해 결함 강도 값, 평균 배경 잡음 값, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, DOI와 방해 결함의 수의 비율 등 중의 하나 이상의 메트릭을 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템과 관련된다. 검사 시스템은 입사 빔을 생성하는 광원, 입사 빔을 수광하는 구성 가능한 조명 동공 개구, 입사 빔을 상기 조명 개구를 통하여 샘플에 지향시키는 조명 광학 모듈, 상기 입사 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방사된 출력 빔을 지향시키는 집광 모듈, 상기 출력 빔을 검출하고 상기 출력 빔에 대한 이미지 또는 신호를 생성하는 센서, 및 (i) 조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 선택기의 조명 개구를 개방하고, (ii) 조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되어 있는 동안, 상기 샘플을 향하는 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 광원이 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키게 하고 상기 센서가 상기 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사된 출력 빔을 검출하게 하며, (iii) 각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하고, (iv) 각각의 개구 위치에 대해 결정된 결함 검출 특성에 기초하여 최적의 개구 구성을 결정하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는 또한 복수의 디스크로부터의 개구들을 조합하여 새로운 개구를 그때그때 구성하도록 구성될 수 있다. 상기 컨트롤러는 또한 전술한 방법 동작 중 임의의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 양태에 있어서, 상기 조명 선택기는 최적의 개구 구성을 포함하지 않는다. 다른 양태에 있어서, 상기 조명 선택기는 최적의 개구 구성을 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한, 상기 조명 선택기에 대해 최적의 개구 구성을 설정하고 상기 시스템을 이용하여 상기 샘플의 결함을 검사하도록 구성된다. 특정의 구현 예에 있어서, 상기 조명 선택기는 복수의 개구 구성을 각각 구비하는 복수의 디스크를 포함하고, 조명 개구는, 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 각각의 개구 위치에서 단일 개구를 생성하도록 서로에 대하여 정렬되고 상기 상이한 개구 구성이 상기 동공 영역에서 상기 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록, 상기 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 개방된다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 시스템은 복수의 입사 빔을 생성하는 복수의 광원을 포함하고, 상기 조명 선택기는 각 입사 빔을 지향시키기 위한 선택 가능한 파이버 번들을 포함한다. 일 양태에 있어서, 상기 조명 선택기는 최적의 개구 구성을 포함하지 않는다. 다른 양태에 있어서, 상기 조명 선택기는 최적의 개구 구성을 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한 상기 조명 선택기에 대해 최적의 개구 구성을 설정하고 상기 시스템을 이용하여 상기 샘플의 결함을 검사하도록 구성된다.
본 발명의 상기 및 다른 양태들에 대해 첨부 도면을 참조하면서 뒤에서 구체적으로 설명한다.
도 1은 예시적인 검사 장치를 보인 도이다.
도 2는 상이한 입사각을 형성하는 입사 빔에 관한 상이한 개구 구성을 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 조명 동공의 각 격자 위치에서 결함 검출 수행 개관을 포함한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 보인 도이다.
도 4는 본 발명의 특정 구현 예에 따른 특정 동공 개구 위치와 관련된 결과의 검토를 보인 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 선택기의 도식적 투시도이다.
도 6a는 본 발명의 예시적인 특정 구현 예에 따른 상이한 조명 구성 결과를 달성하기 위한 특정 개구 구성의 조합을 보인 도이다.
도 6b는 특정 예에 따른 검사 도구의 개구 구성의 기본 세트를 이용하여 획득된 검출 결과에 기초한 특정 개구 구성의 검출 결과의 추정을 보인 도이다.
도 7은 개구 구성의 제1 예를 달성하기 위한 3개의 개구 구성의 조합을 보인 도이다.
도 8은 개구 구성의 제2 예를 달성하기 위한 3개의 개구 구성의 조합을 보인 도이다.
도 9는 개구 구성의 제3 예를 달성하기 위한 3개의 개구 구성의 조합을 보인 도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 조명 동공 구성을 최적화하기 위한 절차를 보인 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 여러 가지의 특정 세부사항에 대해 설명한다. 본 발명은 그러한 특정 세부사항 중 일부 또는 전부가 없이 실시될 수 있다. 다른 예로서, 잘 알려져 있는 컴포넌트 또는 처리 동작은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 자세히 설명하지 않는다. 비록 본 발명을 특정 실시형태와 관련하여 설명하지만, 본 발명은 그러한 실시형태로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
여기에서는 조명 동공 개구 구성을 선택 및 최적화하는 검사 장치 및 방법의 실시형태를 설명한다. 조명 동공 개구 구성을 최적화하는 특정 실시형태를 설명하기 전에, 일반적인 검사 시스템에 대하여 먼저 설명한다. 검사 도구는 입사 광 빔을 생성하는 적어도 하나의 광원, 상기 입사 빔을 수광하는 구성 가능한 조명 동공 개구, 입사 빔을 상기 조명 개구를 통하여 샘플에 지향시키는 조명 광학계, 상기 입사 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방사된 출력 빔을 지향시키는 수광계, 상기 출력 빔을 검출하고 상기 출력 빔에 대한 이미지 또는 신호를 생성하는 센서, 및 여기에서 자세히 설명하는 것처럼 상기 검사 도구의 컴포넌트들을 제어하고 하나 이상의 최적의 조명 동공 개구 구성의 선택을 용이하게 하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
이하의 예시적인 검사 시스템에 있어서, 입사 빔은 임의의 적절한 형태의 간섭성 광(coherent light)일 수 있다. 예를 들면, 딥(deep) 자외선, 자외선 또는 가시광 파장을 비롯한 상이한 파장을 가진 레이저를 사용할 수 있다. 상이한 파장은 상이한 특성을 가진 결함들의 검출을 최적화하기 위해 사용되고, 레이저 간섭성을 더욱 감소시키고 웨이퍼 막 두께 변동의 영향을 평균화하기 위해 수 개의 파장의 조합이 유리할 수 있다. 암시야 검사는 산란광만을 분석하여 샘플의 작은 결함들을 검출하기 위해 매우 밝은 광원과 함께 바람직하게 수행된다.
추가로, 임의의 적절한 렌즈 배열을 이용하여 상기 입사 빔을 샘플 쪽으로 지향시키고 상기 샘플로부터 나온 출력 빔을 검출기 쪽으로 지향시킬 수 있다. 상기 출력 빔은 상기 샘플로부터 반사되거나 산란될 수 있고, 또는 상기 샘플을 투과할 수 있다. 마찬가지로, 임의의 적절한 검출기 유형 또는 수의 검출 요소를 이용하여 상기 출력 빔을 수광하고 수광된 출력 빔의 특성(예를 들면, 강도)에 기초하여 이미지 또는 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 조명 장치는 반도체 소자 또는 웨이퍼뿐만 아니라 레티클 또는 마스크를 검사하는데 특히 적합하다. 본 발명의 조명 장치를 이용하여 검사 또는 이미징될 수 있는 다른 유형의 샘플들은 평판 디스플레이와 같은 임의의 표면을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 검사 시스템(100)의 개략도이다. 도시하는 바와 같이, 시스템은 광대역 광원과 같이 명시야 입사 빔을 생성하는 광원(102)을 포함할 수 있다. 명시야 광원의 예로는 간섭성 레이저 광원, 레이저 구동형 광원(예를 들면, 딥 UV 또는 가스 레이저 발생기), 고출력 플라즈마 광원, 투과조명 광원(예를 들면, 할로겐 램프), 필터링 램프, LED 광원 등이 있다. 검사 시스템은 임의의 적절한 수 및 유형의 광원을 포함할 수 있다.
광원으로부터의 입사 빔은 빔을 샘플(116)을 향해 중계(예를 들면, 형상, 초점, 크기조정, 확대, 왜곡감소 등)하는 다수의 렌즈를 통과한다. 예시된 실시형태에 있어서, 입사 빔은 입사 빔을 시준(collimate)시키는 렌즈(104) 및 그 다음에 입사 빔을 수렴시키는 렌즈(106)를 통과한다. 입사 빔은 그 다음에 빔 스플리터(112)에서 수신되고, 빔 스플리터(112)는 입사 빔을 대물 렌즈(114)를 통해 반사하며, 대물 렌즈(114)는 입사 빔을 하나 이상의 입사각으로 샘플(116) 위에 집속한다.
샘플(116)은 검사 시스템(100)의 스테이지(도시 생략됨) 위에 배치될 수 있고, 검사 시스템(100)은 상기 스테이지(및 샘플)을 상기 입사 빔과 관련하여 이동시키기 위한 배치 메커니즘(positioning mechanism)을 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 모터 메커니즘이 스크류 드라이브 및 스텝퍼 모터, 피드백 위치를 가진 선형 드라이브, 또는 밴드 액추에이터 및 스텝퍼 모터에 의해 각각 형성될 수 있다.
검사 시스템(100)은 조명 빔의 동공면에 배치된 조명 선택기(105)를 또한 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 조명 선택기(105)는 동공면에서 복수의 상이한 조명 빔 프로파일을 생성하도록 조정 가능한 구성 가능 동공 개구의 형태를 갖는다. 특정의 구현 예에 있어서, 조명 선택기(105)는 25개 이상의 상이한 빔 프로파일을 생성할 수 있다. 또 다른 구현 예에 있어서, 조명 선택기(105)는 100개 이상의 상이한 빔 프로파일을 생성할 수 있다. 검사 시스템(100)은 조명 선택기의 상이한 개구 구성을 상기 입사 빔의 경로 내로 선택적으로 이동시키기 위한, 여기에서 설명하는 하나 이상의 배치 메커니즘을 또한 포함할 수 있다.
일반적으로, 상이한 조명 빔 프로파일 또는 개구 구성은 여기에서 구체적으로 설명하는 것처럼 샘플 위에서 상이한 입사 빔 각을 생성한다. 도 2는 샘플(210)에 충돌하는 입사 빔의 수직 축에 대하여 상이한 입사각을 형성하는 입사 빔(105)에 대한 상이한 개구 구성을 보인 것이다. 입사 빔 동공 영역의 중심에 더 가까운 개구는 입사 빔 동공 영역의 주변부에 더 가까이 배치된 개구에 비하여 수직 축으로부터 더 작은 입사각을 형성한다. 예를 들면, 중앙 개구(208)는 수직 입사각을 가진 입사 빔(214)을 형성하고, 외측의 개구(204)는 212와 같이 더 큰(즉 빗각) 입사각을 가진 입사 빔을 형성한다.
입사 빔이 샘플(116)에 충돌한 후에, 광은 샘플(116)로부터 반사(및/또는 투과)되고 산란될 수 있으며, 이것은 여기에서 "출력 광" 또는 "출력 빔"이라고 부른다. 검사 시스템은 또한 출력 광을 하나 이상의 검출기 쪽으로 지향시키는 임의의 적절한 렌즈 배열을 포함한다. 예시된 실시형태에 있어서, 상기 출력 광은 빔 스플리터(112), 푸리에 평면 릴레이 렌즈(120), 이미징 개구(imaging aperture)(122), 및 줌 렌즈(124)를 통과한다. 푸리에 평면 릴레이 렌즈는 일반적으로 샘플의 푸리에 평면을 이미징 개구(122)에 중계한다. 이미징 개구(122)는 출력 빔의 일부를 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 개구(122)는 명시야 검사 모드의 대물 렌즈 개구수(numerical aperture) 내에서 출력 광의 전부를 통과시키고, 암시야 검사 모드에서는 샘플로부터의 산란광만을 통과시키도록 구성된다. 고차의 출력 빔을 차단하여 검출 신호로부터 주기적인 구조를 필터링하기 위해 이미징 개구(122)에 필터가 또한 배치될 수 있다.
출력 빔은 이미징 개구(122)를 통과한 후에, 줌 렌즈(124)를 통과하고, 상기 줌 렌즈(124)는 샘플(116)의 이미지를 확대시키는 기능을 한다. 그 다음에 출력 빔은 검출기(126)에 충돌한다. 예를 들면, 검출기는 CCD(전하 결합 소자) 또는 TDI(시간 지연 적분) 검출기, 광전자 증배관(PMT), 및 다른 센서의 형태를 가질 수 있다.
센서(126)에 의해 포착된 신호는, 센서로부터의 아날로그 신호를 처리를 위한 디지털 신호로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 변환기를 구비한 신호 처리 장치를 포함한 컨트롤러 또는 컴퓨터 시스템(110)에 의해 처리될 수 있다. 컨트롤러(110)는 강도, 위상, 및/또는 감지된 광 빔의 다른 특성을 분석하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(110)는 여기에서 구체적으로 설명하는 바와 같이 결과적인 테스트 이미지 및 다른 검사 특성을 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 제공(예를 들면, 컴퓨터 화면에서)하도록 구성(예를 들면, 프로그래밍 명령어와 함께)될 수 있다. 컨트롤러(110)는 또한 개구 구성 변경, 검출 결과 데이터 또는 이미지 보기, 검사 도구 레시피 구성과 같은 사용자 입력을 제공하기 위한 하나 이상의 입력 장치(예를 들면, 키보드, 마우스, 조이스틱)를 포함할 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 컨트롤러(110)는 후술하는 개구 선택 또는 검사 기술을 실행하도록 구성된다. 본 발명의 기술은 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 적절한 조합으로 구현될 수 있다. 컨트롤러(110)는 전형적으로 적절한 버스 또는 다른 통신 메커니즘을 통하여 입출력 포트에 결합된 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 메모리를 구비한다.
컨트롤러(110)는 소프트웨어 및 하드웨어의 임의의 적절한 조합일 수 있고, 일반적으로 검사 시스템(100)의 각종 컴포넌트를 제어하도록 구성된다. 예를 들면, 컨트롤러는 광원(102)의 선택적인 기동, 조명 선택기/개구(105) 설정, 이미징 개구(122) 설정 등을 제어할 수 있다. 컨트롤러(110)는 또한 검출기(126)에 의해 생성된 이미지 또는 신호를 수신하고, 결과적인 이미지 또는 신호를 분석하여 최적의 개구 구성 또는 샘플에 결함이 존재하는지를 결정하고, 샘플에 존재하는 결함을 특징화하고, 또는 다른 방식으로 샘플을 특징화하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 및 본 발명의 방법 실시형태의 명령어를 구현하도록 프로그램된 다른 컴퓨터 주변장치를 포함할 수 있다.
이러한 정보 및 프로그램 명령어는 특수하게 구성된 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있기 때문에, 그러한 시스템은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있는, 여기에서 설명하는 각종 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령어/컴퓨터 코드를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예로는, 비제한적인 예를 들자면, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등의 자기 매체; CD-ROM 디스크 등의 광학 매체; 광 디스크 등의 자기 광학 매체; 및 읽기 전용 메모리 소자(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같이 프로그램 명령어를 저장 및 수행하도록 특수하게 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 프로그램 명령어의 예는 컴파일러에 의해 생성된 것과 같은 머신 코드, 및 인터프리터를 이용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 상위 레벨 코드를 내포한 파일 둘다를 포함한다.
상기 설명 및 도면은 시스템의 특정 컴포넌트로 제한하는 것으로 해석되어서는 안되고 시스템은 많은 다른 형태로 구현될 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 예를 들면, 검사 또는 측정 도구는 결함을 검출하고 및/또는 레티클 또는 웨이퍼의 특징들의 중요한 양태를 분석하도록 배열된 임의 수의 공지의 이미징 또는 계측 도구로부터의 임의의 적절한 특징들을 갖는 것으로 예상된다. 예를 들면, 검사 또는 측정 도구는 명시야 이미징 현미경 검사(microscopy), 암시야 이미징 현미경 검사, 풀 스카이(full sky) 이미징 현미경 검사, 위상 대조 현미경 검사, 편광 대조 현미경 검사, 및 간섭성 프로브 현미경 검사용으로 적응될 수 있다. 목표물의 이미지를 포착하기 위해 단일 및 복수의 이미지 방법을 사용할 수 있는 것으로 또한 예상된다. 이 방법들은, 예를 들면, 싱글 그랩(grab), 더블 그랩, 싱글 그랩 간섭성 프로그 현미경 검사(coherence probe microscopy, CPM) 및 더블 그랩 CPM 방법을 포함한다. 산란율 측정법(scatterometry)과 같은 비-이미징 광학 방법도 또한 검사 또는 계측 장치의 일부를 형성하는 것으로 예상된다.
일반적으로, 본 발명의 소정의 실시형태는 상이한 조명 동공 구성(및 대응하는 상이한 입사각)을 검사 도구에서 실시간으로 신속히 및 포괄적으로 검토하는 방법을 제공한다. 특정 구현 예에 있어서, 검출 결과는 특정의 조명 동공 개구 위치와 상관된다. 예를 들면, 조명 동공 영역은 복수의 위치로 분할되고, 조명 개구는 각각의 동공 위치에 대하여 한번에 하나씩 개방된다. 동공 위치는 동공에 걸친 검출 수행의 변화가 결정될 수 있도록 선택될 수 있다. 동공 위치 및 대응하는 개구는 전체 동공에 걸쳐서 확산되어 샘플에 충돌하는 입사 빔에 대한 완전한 각도 커버리지를 제공할 수 있다. 동공 위치 및 대응하는 개구는 동공 영역에 대하여 비교적 높은 분해능을 가질 수 있다. 특정의 구현 예에 있어서, 동공은 40개의 격자점으로 분할된다. 다른 구현 예에 있어서, 동공 위치의 수는 100개 이상이다. 또 다른 구현 예에 있어서, 동공 위치의 수는 200개 이상이다. 다시 말하면, 격자당 조명 개구의 분해능은 격자 샘플링이 높을수록 높아진다.
상이한 개구 설정은 서로 독립적일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 개구 구성은 상이한 입사각을 형성하도록 독특하고 중첩되지 않는 상이한 동공 위치에 배치된다. 다른 실시형태에 있어서, 선택된 개구 구성 중의 일부는 서로 의존적이고, 중첩되는 동공 위치를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 동공의 각 격자 위치에 대한 결함 검출 수행 개관을 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(300)를 보인 것이다. 도시하는 바와 같이, GUI는 개구 위치가 예를 들면 도시된 방향(306)으로 동공을 가로질러 이동할 때 조명 동공과 관련한 현재의 개구 위치를 보인 동공 개구 요소(302)를 포함할 수 있다.
각각의 동공 개구가 개별적으로 개방되기 때문에, GUI는 각각의 동공 위치를 검사 도구로부터 획득된 특정 검출 결과에 맵핑하는 검출 그래픽 요소(310)를 또한 제공할 수 있다. 예를 들면, 검출 그래픽 요소(310)는 대응하는 동공 개구 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 이미지들을 포함한다. 검출 그래픽 요소(310)는 또한 검출 결과를 원하지 않는 특정 동공 영역에 대응하는 비관측 영역(316)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비관측 영역(316)은 시스템에서의 추가적인 하드웨어 봉쇄(blockage) 때문에 개구가 잠재적으로 적용되지 않는 동공의 중심부에 대응한다.
개구가 각각의 동공 위치에서 개방되기 때문에, 대응하는 섬네일들(thumbnails)의 더 작은 서브세트가 제공될 수 있다. 도시하는 바와 같이, GUI(300)는 가장 최근에 획득된 섬네일 이미지(308a, 308b) 외에, 현재의 동공 위치(308)에 대응하는 섬네일 이미지를 제공하도록 또한 구성될 수 있다.
GUI(300)는 사용자가 특정 결과 세트를 더 자세히 검토할 수 있게 하는 메커니즘을 또한 제공할 수 있다. 도 4는 본 발명의 특정 구현 예에 따른 특정 동공 개구 위치와 관련된 결과들의 검토를 보인 것이다. 도시하는 바와 같이, 조명 동공(410)의 특정 개구 위치(412)는 결함(416)을 포함하고 그러한 개구 위치에서 획득된 더 높은 분해능 이미지(414)를 개방하도록 선택될 수 있다. 샘플 위치의 함수로서 강도의 그래프(420)가 또한 특정의 개구 위치에 대하여 디스플레이될 수 있다.
각각의 개구 동공 위치에 대한 검출 이미지 또는 신호는 사용자에 의해 또는 자동으로 분석되어 최적의 검출 결과를 제공하는 개구 구성의 세트를 결정할 수 있다. 예를 들면, 결함에 대한 최고의 콘트라스트를 형성하는 개구들의 세트를 선택할 수 있다. 예시적인 최적의 개구 구성(312)은 도 3에 도시되어 있다.
복수의 동공 위치 각각에 개구를 선택적으로 적용하기 위한 조명 선택기는 임의의 적절한 메커니즘에 의해 구현될 수 있다. 일반적으로, 조명 선택기는 광선 번들이 각각의 동공 위치를 개별적으로 통과하여 개별적인 입사각을 형성하도록 구성된다. 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 선택기의 개략적 투시도이다. 이 예에서, 조명 선택기는 3개의 개구 디스크(502, 504, 506)를 포함한다. 각 개구 디스크는 복수의 상이한 개구 구성(예를 들면, 디스크(502)의 개구 구성(508a, 508b), 디스크(504)의 개구 구성(510a), 및 디스크(506)의 개구 구성(512a, 512b, 512c))을 포함한다. 입사 빔(또는 광선 번들)(414)을 수광하기 위한 특정 개구 구성은 각 디스크마다 선택될 수 있고, 그 다음에 3개의 디스크로부터의 3개의 선택된 개구 구성이 겹쳐져서 다양한 수의 개구 설정 및 결과적인 조명 동공 프로파일을 형성할 수 있다.
일반적으로, 각 디스크의 각 개구 구성은 적어도 하나의 투명 부분을 포함하고 하나 이상의 불투명 영역을 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 투명 부분은 유리, 석영, 용융 실리카 등과 같은 임의의 적절한 투명 재료로 형성될 수 있고, 또는 각각의 투명 부분은 광이 개구 구성의 투명 부분을 통과하도록 아무 재료도 없을 수 있다. 이와 대조적으로, 각각의 불투명 부분은 동공면에서 입사 빔의 대응하는 공간 부분을 차단하고, 각각의 불투명 부분은 일반적으로 크롬, 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 탄탈 실리사이드, 텅스텐 실리사이드, 불투명 MoSi 온 글래스(opaque MoSi on glass, OMOG) 등과 같은 불투명 재료로 형성된다. 불투명 층과 투명 기판 사이에는 접착을 강화하기 위해 폴리실리콘 막이 또한 추가될 수 있다. 몰리브덴 산화물(MoO2), 텅스텐 산화물(WO2), 티탄 산화물(TiO2) 또는 크롬 산화물(CrO2)과 같은, 반사율이 낮은 막이 상기 불투명 재료 위에 형성될 수 있다. 각 개구의 투명 부분의 형상은 직사각형, 원형, 타원형, 엘에이치씨스크린(lhcscreen)(원형과 직사각형의 중첩), 마거리트(marguerite)(하나를 90°회전시킨 2개의 엘에이치씨스크린), 렉텔립스(rectellipse)(타원과 직사각형의 중첩), 레이스트랙(racetrack) 등과 같은 임의의 적절한 형상일 수 있다. 일반적으로, 개구 구성은 쌍극자, 사극자, 퀘이사(quasar), 고리 등과 같은 특정 입사 빔 프로파일을 생성한다. 특정 예에 있어서, 소스 마스크 최적화(Source Mask Optimization, SMO) 또는 임의의 모자이크처리(pixelated) 조명 기술이 구현될 수 있다. 예시된 실시형태에 있어서, 각각의 개구 구성은 전체 조명 동공 영역을 커버하고 광축에 중심이 맞추어진다. 그러나, 개구 구성은 대안적으로 동공 영역의 일부에 또는 입사 빔의 광 경로를 따르는 일부 다른 지점(동공면이 아님)에 배치될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 예시적인 특정 구현 예에 따른 상이한 조명 구성 결과를 달성하기 위한 특정 개구 구성의 조합을 보인 도이다. 도시하는 바와 같이, 특정 개구 구성(602a)이 제1 디스크(602)로부터 선택되고, 제2 디스크(604)의 4개의 개구 구성(604a, 604b, 604c, 604d)과 한번에 하나씩 결합된다. 4개의 다른 결합은 개구 구성(606a~606d)을 형성한다. 예를 들면, 디스크(602)로부터의 개구 구성(602a)을 디스크(604)의 개구(604a)와 결합하면 개구 구성(606b)이 형성된다. 마찬가지로, 디스크(602)로부터의 개구 구성(602a)을 디스크(604)의 개구(604b)와 결합하면 개구 구성(606a)이 형성된다. 조명 선택기는 2개 이상의 동공 위치(도시 생략됨)에서 최적의 개구 집합을 달성하기 위해 다른 디스크로부터의 다른 개구 구성과 결합될 수 있는 각 디스크의 다른 개구 구성(예를 들면, 604e, 604f)을 포함할 수 있다.
다른 개구 구성을 이용하였을 때의 결과는 이 결과를 이용하여 검사 도구에서 하나 이상의 최적의 구성을 선택하는 것, 또는 검사 도구에서 검사를 수행하는 최적의 입사각을 형성하도록 새로운 조명 동공 구성을 설계하는 것과 같이 임의의 적절한 방법으로 활용될 수 있다. 특정의 실시형태에 있어서, 개별적인 개구 위치에 대한 결과들은 복수의 위치에서 개구들에 대한 결과를 추정하기 위해 사용될 수 있는 기본 세트(basis set)로서 소용된다.
도 6b는 특정 예에 따른 검사 도구의 개구 구성의 기본 세트를 이용하여 획득된 검출 결과에 기초한 특정 개구 구성의 검출 결과의 추정을 보인 것이다. 예를 들면, 4개의 상이한 이미지가 4개의 상이한 동공 위치에 배치된 개구에 대하여 검출될 수 있다. 도시하는 바와 같이, 개구 구성(652a)은 이미지(654a)를 형성하고; 개구 구성(652b)은 이미지(654b)를 형성하고; 개구 구성(652c)은 이미지(654c)를 형성하며; 개구 구성(652d)은 이미지(654d)를 형성한다. 각각의 개구 구성은 단일 위치에서 단일 개구를 갖고, 따라서 이들은 서로에 대해 독립적이다.
결과적인 이미지는 모든 4개의 위치에 배치된 개구들에 대한 결과를 추정하기 위해 결합될 수 있다. 구체적으로, 개구 구성(652a~652d)으로부터 형성된 이미지(654a~654d)는 함께 합산되어 모든 4개의 개구 위치에서 개구를 가진 개구 구성(예를 들면, 652a~652d의 조합)에 대한 추정 이미지(658)를 획득한다. 즉, 이미지(658)는 재구성된 이미지 또는 개구 구성(656)과 함께 발생하는 결과들의 추정물이다. 결합된 동공 개구 위치에 대한 실제 이미지(예를 들면, 이미지 660)는 예컨대 조명 선택기의 다른 개구 구성(예를 들면, 다른 디스크로부터의 것)을 선택 및 중첩시킴으로써 대응하는 구성을 검사 도구에서 또한 이용할 수 있는 경우에 역시 획득될 수 있다. 그렇지 않으면, 새로운 개구 구성이 제작될 수 있다.
검사 도구로부터 결과들을 수집하기 위해 사용되는 개구 설정은 또한 일반적으로 검사 도구에서 현재 이용할 수 없는 추가적인 개구 설정의 결과를 추정하기 위한 기본 세트로서 사용될 수 있다. 존재하지 않는 개구 설정에 대한 결과의 추정은 추가의 데이터 수집 또는 입력 없이 결정되지만, 검사 도구에서 이용 가능한 개구 설정의 기본 세트로부터의 결과에 단순히 기초를 둘 수 있다. 상기 추정 결과를 결정하고, 그 다음에 최적화 개구 구성을 선택하기 위해 시뮬레이션도 또한 필요 없고, 따라서 특정 처리에 관한 가치있는 지적 속성이 보호되고 시뮬레이션 처리의 일부로서 드러나지 않는다. 이 기술도 역시 광대한 시뮬레이션 시간을 추정함으로써 상당한 시간 양을 절약한다.
검사 도구는 최적의 개구 구성을 결정하기 위해 사용될 수 있는 광범위한 개구 설정을 포함할 수 있다. 여기에서 설명하는 것처럼, 이용 가능한 개구 설정 중의 일부는 독립적 개구 구성(예를 들면, 각각의 개구 구성은 조명 동공의 개별적인 개구 위치에 대응함)의 기본 설정으로서 사용될 수 있다. 검사 도구는 또한 서로 독립적이지 않은 다른 개구 구성을 포함할 수 있다. 결국, 검사 도구는 최적의 개구 구성을 급히 결정하기 위해 임의 수의 개구 구성을 포함할 수 있다.
하기의 예는 본 발명의 소정의 실시형태에 의해 달성될 수 있는 다양한 수의 개구 구성의 작은 하위부분(sub-portion)만을 나타낸다. 이러한 개구 구성은 개구 구성 최적화를 결정하기 위해서 및 다른 목적으로 사용될 수 있다. 도 7은 개구 구성의 제1 예를 달성하는 3개의 개구 구성의 조합을 보인 것이다. 도시하는 바와 같이, 제1 디스크(도 5의 504)로부터 선택된 제1 개구 구성(510a), 제2 디스크(502)의 제2 개구 구성(508a), 및 제3 디스크(506)의 제3 개구 구성(512a)은 조명 또는 입사 빔(414)이 예를 들면 동공면에서 통과되게 하는 최종 개구 구성(730)을 달성하도록 중첩 및 조합될 수 있다.
제1 개구 구성(510a)은 임의의 차단 또는 불투명 부분을 포함하지 않고, 따라서 전체 동공 영역이 조명 빔으로부터의 광선 번들을 투과시킨다. 즉, 동공 영역 내의 모든 광선 번들은 제1 개구(510a)를 통과한다. 제2 개구 구성(508a)은 내부 투명 링(704), 중앙의 불투명 부분(706) 및 외부의 링형 불투명 부분(702)을 갖는다. 제3 개구 구성(512a)은 투명 쐐기부(722) 및 동공 영역의 다른 쐐기에 대한 불투명 부분(720)을 갖는다. 결과적인 개구 구성(730)은 불투명 부분(732)에 의해 둘러싸인 투명 아크 세그먼트(734)를 갖는다.
도 8은 개구 구성의 제2 예를 달성하기 위한 3개의 개구 구성의 조합을 보인 도이다. 도 7과 마찬가지로, 제1 개구 구성(510a)은 전체 동공 영역에 걸쳐서 완전히 투명하다. 도 8의 제2 개구 구성(508b)은 불투명 부분(804, 806)에 의해 둘러싸인 투명한 수직 투명 스트립(802)을 갖는다. 제3 개구 구성(512b)은 불투명 부분(824, 820)에 의해 둘러싸인 수평 투명 스트립(822)을 갖는다. 결과적인 개구 구성(830)은 불투명 부분(832)에 의해 둘러싸인 사각형의 투명 부분(834)을 갖는다.
도 9는 개구 구성의 제3 예를 달성하기 위한 3개의 개구 구성의 조합을 보인 도이다. 제1 개구 구성(510a)은 완전히 투명하고 제2 개구 구성(508a)은 도 7의 개구(508a)와 동일하다. 제3 개구 구성(512c)은 투명 쐐기부(924, 926)와 불투명 쐐기부(920, 922)를 갖는다. 결과적인 개구 구성(930)은 불투명 부분(932)에 의해 둘러싸인 투명 아크 세그먼트(934, 936)를 갖는다.
소정의 실시형태에 있어서, 개구 구성의 기본 세트는 동공 영역에 대하여 각각의 개구 위치를 테스트하고 최적의 개구 구성을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해 임의의 적절한 기술을 사용할 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 조명 동공 구성을 최적화하기 위한 절차(1000)를 보인 흐름도이다. 도시하는 바와 같이, 조명 동공의 복수의 위치 각각에서 개구를 개별적으로 제공하도록 구성 가능한 조명 선택기가 단계 1001에서 제공된다. 특정 구현 예에 있어서, 동공 위치는 실질적으로 전체 동공 영역을 커버한다.
최초의 조명 개구가 단계 1002에서 선택된다. 예를 들면, 조명 선택기는 동공 영역을 실질적으로 커버하는 격자점 위치의 어레이로 분할된 동공 영역의 최초 격자점에 개구를 배치하도록 구성된다. 개구 구성은 조명 선택기의 각각의 디스크에서 선택될 수 있고, 상이한 디스크로부터의 선택된 개구 구성은 동공 영역 내에서 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록 이동된다.
그 다음에, 입사 빔이 생성되어 상기 선택된 조명 개구를 통하여 샘플 쪽으로 지향된다(단계 1004). 예를 들면, 선택된 개구 위치는 광선 번들이 하나 이상의 제1 입사각으로 샘플 쪽으로 투과되게 한다. 예를 들면, 선택된 개구는 입사 빔이 단일 입사각으로 또는 좁은 범위의 입사각으로 샘플 쪽으로 지향되게 한다. 예를 들면, 각각의 선택된 개구 위치는 약 5도 미만의 입사각에 대응할 수 있다.
다시 말하면, 상이한 개구 구성이 조명 선택기의 상이한 디스크로부터 선택되고, 이 선택된 개구 구성은 동공 영역에서 상이한 불투명 부분 및 투명 부분을 갖는다. 선택된 개구 구성은 서로 겹쳐져서 조명 동공면의 특정 격자점에 단일의 개구가 배치되게 할 수 있고, 따라서 상기 특정 격자점에서의 단일 개구에 대응하는 광선 번들을 제외하고 대부분의 입사 빔이 동공 영역을 통과하는 것이 차단된다. 결과적인 입사 빔은 동공 영역의 상기 특정 격자점에 대응하는 입사각을 가질 것이다. 예를 들어서, 만일 개구가 동공 영역의 외부 가장자리에 배치되면, 입사 빔은 비교적 빗각을 가질 것이다(예로서, 도 2 참조).
그 다음에, 단계 1006에서, 입사 빔 및 상기 선택된 조명 개구에 응답하여 샘플로부터 방사된 출력 빔에 기초하여 결함 검출 특성이 획득되고 저장될 수 있다. 결함 검출 특성은 상기 출력 빔에 기초하여 측정 또는 계산되는 임의의 메트릭을 포함할 수 있다. 신호 강도는 일반적으로 강도 값에 대응할 수 있다. 특정 예로서, 결함 검출 특성은 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 신호 강도, 잡음 신호 강도 및 방해 결함 신호 강도를 포함할 수 있다. 신호대잡음비(SNR) 및/또는 신호대방해비가 또한 결정될 수 있다. 각각의 신호 강도 값은 실제 결함, 방해 결함 또는 잡음에 관한 하기의 값들 중 하나 이상의 형태를 취할 수 있다: 강도 값, 이미지 텍스처 값, 극성(예를 들면, 결함 또는 배경이 음의 값으로부터 양의 값으로 변하는지 여부) 등. 대안적인 실시형태에 있어서, 결함 검출 특성은 평균 DOI 강도, 평균 방해 결함 강도, 대형 샘플 면적에 대한 평균 배경 잡음, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, 실제 결함과 방해 결함의 비율 등과 같은 더 많은 글로벌 변수의 형태를 취할 수 있다.
전술한 결함 검출 특성은 결함 사이트, 방해 사이트 또는 배경 사이트와 같은 하나 이상의 샘플 영역에 대하여 획득될 수 있다. 임의의 적절한 기술을 이용하여 테스트 중인 샘플에서 하나 이상의 결함, 방해 또는 배경 사이트를 규정할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 샘플에서 결함, 방해 및/또는 잡음 사이트를 규정할 수 있다. 잡음은 대량 잡음(bulk noise)과 관련하여 규정될 수 있기 때문에, 잡음 특성은 표면 조도(roughness), 엣지 조도, 전체 샘플, 예를 들면 웨이퍼와 관련한 다이대다이(또는 셀대셀 또는 다이대데이터베이스) 패턴 변동으로부터 획득될 수 있다.
다른 예로서, 다이대다이(또는 셀대셀 또는 다이대데이터베이스) 비교를 수행하여 초기 스캔 중에 상이한 다이 부분들 간의 강도차를 획득할 수 있다. 미리 정해진 역치를 초과하는 강도 차는 결함 사이트로서 규정될 수 있다. 이러한 하나 이상의 결함 위치에서의 신호 강도는 DOI 신호 강도 특성으로서 규정될 수 있다. 결함들의 집합에 대한 결함 강도 값은 또한 함께 평균화되어 DOI 신호 강도를 획득할 수 있다. 결함 사이트는 또한 이전에 생성된 웨이퍼의 사전 검사 중에 식별될 수 있다.
방해 메트릭은 방해 영역을 찾기 위해 샘플에 대한 초기 스캔을 수행함으로써 획득될 수 있다. 일반적으로, 이 스캔은 가장 일반적인 도구 설정을 이용하여 웨이퍼를 시험하는 검사 운용자를 수반할 수 있다. 초기 스캔의 목적은 잠재적인 결함/방해/배경 잡음 위치를 식별하기 위한 것이다.
잡음 메트릭은 임의 수의 기술에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 잡음 신호 값은 전체 샘플에 대하여 측정된 신호의 표준편차 또는 샘플의 배경 영역에서 측정된 신호의 표준편차로서 규정될 수 있다. 배경 영역은 결함이 있는 것으로 결정되지 않은 영역으로서 규정될 수 있다. 결함 검출 특성은 그 다음에 선택된 조명 개구의 동공 위치에 맵핑되고 이 맵핑이 단계 1008에서 저장된다. 결함 검출 특성은 또한 검사 도구의 운용자에 대해 대응하는 개구 위치와 관련하여 디스플레이될 수 있다. 현재의 개구가 위치되는 동공 위치는 특정 DOI 또는 DOI(또는 방해 또는 잡음)의 집합에 대한 결과적인 이미지 및/또는 신호 값과 맵핑될 수 있다. 맵핑은 개구 위치를 DOI(또는 방해 또는 잡음) 이미지 또는 신호와 같은 결과적인 결함 검출 특성과 관련시키기 위해 임의의 적절한 방법으로 디스플레이될 수 있다. 대안적으로, 동공 영역의 모든 개구 위치와 그들의 대응하는 결함 검출 특성 간의 맵핑은 이미지 및 신호들이 모든 개구 위치에 대하여 검사 도구에 의해 검출 및 수집된 후에 디스플레이될 수 있다.
현재의 개구 위치에 대하여 맵핑이 획득된 후에, 단계 1010에서 임의의 다른 개구 위치가 있는지 결정할 수 있다. 예를 들면, 이미지(또는 신호)를 획득하는 동작은 조명 동공 영역의 각 격자점에 대하여 반복될 수 있다.
예시된 실시형태에서 각각의 동공 위치에 대하여 이미지 및 결함 검출 특성 데이터가 수집된 후에, 최적의 조명 개구 구성이 상기 맵핑 결과에 기초하여 선택될 수 있다(단계 1012). 최적의 개구 구성은 각각의 기본 개구 위치뿐만 아니라 그러한 기본 개구 위치의 모든 조합에 대한 수집된 결함 검출 데이터 또는 이미지 전부를 분석함으로써 발견될 수 있다. 예를 들면, 최대의 DOI 신호대잡음비(SNR) 값 또는 최대의 DOI 신호대방해결함비 값을 형성하는(또는 형성하는 것으로 추정되는) 개구 구성은 최적의 개구 구성으로서 선택될 수 있다. 샘플의 검사는 그 다음에 상기 선택된 최적의 조명 개구 구성을 이용하여 수행될 수 있다.
복수의 개구 위치로부터의 이미지(또는 신호)를 분석하여 최적의 개구 구성을 선택하기 위해 임의의 적절한 기술이 구현될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 이미지는 어떤 이미지가 결함을 다른 이미지보다 더 명확하게 나타내는지 결정하는 운용자에 의해 검토된다. 예를 들면, DOI에 대한 독특한 공간적 서명을 생성하는 하나 이상의 개구 위치의 각 조합이 최적의 조명 개구 구성의 일부로서 선택될 수 있다.
자동화 실시형태에 있어서, 결함 검출 특성 값은 하나 이상의 조명 개구 위치의 각 조합에 대하여 함께 합산될 수 있다. 그 다음에 최적의 조합 결과를 가진 조합을 최적의 개구 구성으로서 규정할 수 있다. 예를 들면, 각 개구 조합(상이한 입사각으로부터의 것)의 이미지 데이터를 합산하여 최종의 조합 이미지를 형성할 수 있다. 각 개구 조합의 신호 강도를 또한 합산할 수 있다. 이미지 텍스처, 극성 등과 같은 다른 유형의 이미지 메트릭을 또한 합산할 수 있다. 대안적인 실시형태에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 결과적인 메트릭은 어떤 개별 메트릭이 최고 또는 최저의 최적 범위에 드는지 결정하기 위해 개별적으로 분석될 수 있고, 최적의 메트릭을 가진 개구 위치들을 모두 함께 최적의 개구 위치 집합으로서 규정할 수 있다.
소정의 실시형태는 검사 도구의 최적의 개구 설정을 결정하는 효율적인 방법을 제공한다. 본 발명의 소정의 실시형태는 또한 조명각의 함수로서 DOI, 방해 및 배경 특성을 더 잘 이해할 수 있게 하는 도움을 제공할 수 있다. 추가로, 검출 특성 데이터는 도구 정합 문제의 해법을 제공하기 위해 상이한 조명각에 걸친 광학적 수행을 평가하는 엔지니어링 진단 도구로서 사용될 수 있다.
대안적인 실시형태에 있어서, 조명 동공 프로파일은 최적의 조명 프로파일 구성을 결정하기 위해 섬유 묶음을 이용하여 동적으로 구성될 수 있다. 그러한 장치의 일부 실시형태는 바에즈 이라바니(Vaez-Iravani) 등에게 2008년 1월 15일자로 허여된 미국 특허 제7,319,229호에 구체적으로 설명되어 있고, 상기 미국 특허는 여기에서의 인용에 의해 그 전체 내용이 본원에 통합된다. 일 양태에 있어서, 조명 장치는 하나 이상의 입사 빔을 수광하고 그러한 빔을 출력하기 위한 복수의 광파이버와, 빔을 수광하고 그 빔을 샘플을 향해 지향시키기 위한 렌즈 배열, 및 하나 이상의 입사 빔을 선택된 광섬유로 투과시키기 위한 조명 선택기를 포함한다. 다시 말해서, 샘플을 향해 상이한 입사각으로 상이한 수의 입사 빔을 투과시키기 위해 상이한 수의 광파이버를 선택할 수 있다. 조명 장치는 입사 빔의 스페클 잡음(speckle noise)을 감소시키기 위한 공간 간섭성 감소 메커니즘을 또한 포함할 수 있다. 특정의 구현 예에 있어서, 조명 장치는 스페클 잡음을 감소시키기 위해 광파이버의 일부의 길이를 변경하기 위한 광파이버 변조기를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 조명 동공 프로파일 프로그래밍 가능한 개구를 이용하여 구성될 수 있다.
지금까지 본 발명을 명확한 이해를 목적으로 상세히 설명하였지만, 첨부된 특허 청구범위의 범위 내에서 소정의 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 명백하다. 본 발명의 프로세스, 시스템 및 장치를 구현하는 많은 대안적인 방법이 있을 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 예를 들면, 결함 검출 특성 데이터는 투과 출력 빔, 반사 출력 빔 또는 조합 출력 빔으로부터 획득될 수 있다. 따라서, 본 실시형태는 예시하는 것일 뿐 제한하는 것이 아니라고 생각하여야 하고, 본 발명은 여기에서 제공하는 세부로 제한되지 않는다.

Claims (50)

  1. 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법에 있어서,
    조명 동공 영역(illumination pupil area)의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 개구를 개방하는 단계와;
    조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 검사 도구의 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키고, ―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―, 상기 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 상기 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 검출하는 단계와;
    각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 단계와;
    각각의 개구 위치에 대해 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 단계와;
    결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 최적의 개구 구성을 결정하는 단계
    를 포함하는 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 조명 개구가 각각 개방되는 상기 개구 위치는 상기 조명 동공 영역 내의 격자점의 어레이를 포함하는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 개구 위치에서 복수의 개구를 개방하는 단계는 상이한 입사각을 야기하는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조명 동공 영역의 각각의 개구 위치를 상기 출력 빔으로부터 생성되는 이미지 또는 신호에 맵핑하는 결함 그래픽 요소로서 상기 결함 검출 특성을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 결함 그래픽 요소는, 상기 조명 동공 영역의 대응하는 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 결함 이미지들을 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 단계는, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 대응하는 조합에서 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 합산함으로써 달성되는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 이미지, 방해 결함(nuisance defect) 이미지, 또는 배경 이미지를 포함하고, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에 대한 상기 결함 검출 특성은, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 각각의 조합으로부터 각각의 개구 위치에 대한 상기 DOI 이미지, 방해 이미지, 또는 배경 잡음 이미지를 합산함으로써 결정되는 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 최적의 개구 구성은 상기 검사 도구에서 이용할 수 없는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 최적의 개구 구성은 상기 검사 도구에서 이용 가능한 것이고, 상기 방법은 상기 샘플의 결함을 검사하기 위해 상기 최적의 개구 구성을 이용하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 조명 개구를 개방하는 단계는, 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 서로 정렬되어 각각의 개구 위치에서 단일 개구를 생성하고, 상기 상이한 개구 구성이 상기 조명 동공 영역 내에서 상기 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록, 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 달성되는 것인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 배경 잡음 이미지, DOI 강도 값, 방해 결함 강도 값, 배경 잡음 강도 값, DOI 신호대잡음비(SNR) 값, DOI 신호대방해비(signal to nuisance)값, DOI 이미지 텍스처 값, 방해 결함 이미지 텍스처 값, 배경 잡음 이미지 텍스처 값, DOI 극성 값, 배경 잡음 극성, 평균 DOI 강도 값, 평균 방해 결함 강도 값, 평균 배경 잡음 값, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, DOI와 방해 결함의 수의 비율 중 하나 이상의 메트릭을 포함하는 것인 방법.
  12. 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템에 있어서,
    입사 빔을 생성하는 광원과;
    상기 입사 빔을 수광하는 구성 가능한 조명 동공 개구와;
    상기 입사 빔을 상기 조명 동공 개구를 통하여 샘플에 지향시키는 조명 광학 모듈과;
    상기 입사 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 지향시키는 집광 모듈(collection optics module)과;
    상기 출력 빔을 검출하여 상기 출력 빔에 대한 이미지 또는 신호를 생성하는 센서와;
    컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 선택기의 조명 개구를 개방하는 동작;
    조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되어 있는 동안, 상기 광원으로 하여금 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키게 하고, ―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―, 상기 센서로 하여금 상기 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 검출하게 하는 동작;
    각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여, 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 동작;
    각각의 개구 위치에 대해 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 동작; 및
    결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 최적의 개구 구성을 결정하는 동작
    을 수행하도록 구성되는 것인 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 조명 개구가 각각 개방되는 상기 개구 위치는 상기 조명 동공 영역 내의 격자점의 어레이를 포함하는 것인 검사 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 복수의 개구 위치에서 복수의 개구를 개방하는 동작은 상이한 입사각을 야기하는 것인 검사 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 컨트롤러는 또한, 상기 조명 동공 영역의 각각의 개구 위치를 상기 출력 빔으로부터 생성되는 이미지 또는 신호에 맵핑하는 결함 그래픽 요소로서 상기 결함 검출 특성을 디스플레이하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 결함 그래픽 요소는, 상기 조명 동공 영역의 대응하는 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 결함 이미지들을 포함하는 것인 검사 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 동작은, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 대응하는 조합에서 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 합산함으로써 달성되는 것인 검사 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 또는 배경 이미지를 포함하고, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에 대한 상기 결함 검출 특성은, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 각각의 조합으로부터 각각의 개구 위치에 대한 상기 DOI 이미지, 방해 이미지, 또는 배경 잡음 이미지를 합산함으로써 결정되는 것인 검사 시스템.
  19. 제12항에 있어서, 상기 조명 선택기는 상기 최적의 개구 구성을 포함하지 않는 것인 검사 시스템.
  20. 제12항에 있어서, 상기 조명 선택기는 상기 최적의 개구 구성을 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한, 상기 조명 선택기에 대해 상기 최적의 개구 구성을 설정하고 상기 시스템을 이용하여 상기 샘플의 결함을 검사하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  21. 제12항에 있어서, 상기 조명 선택기는 복수의 개구 구성을 각각 구비한 복수의 디스크를 포함하고, 조명 개구는, 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 서로 정렬되어 각각의 개구 위치에서 단일 개구를 생성하고, 상기 상이한 개구 구성이 상기 조명 동공 영역 내에서 상기 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록, 상기 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 개방되는 것인 검사 시스템.
  22. 제12항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 배경 잡음 이미지, DOI 강도 값, 방해 결함 강도 값, 배경 잡음 강도 값, DOI 신호대잡음비(SNR) 값, DOI 신호대방해비 값, DOI 이미지 텍스처 값, 방해 결함 이미지 텍스처 값, 배경 잡음 이미지 텍스처 값, DOI 극성 값, 배경 잡음 극성, 평균 DOI 강도 값, 평균 방해 결함 강도 값, 평균 배경 잡음 값, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, DOI와 방해 결함의 수의 비율 중 하나 이상의 메트릭을 포함하는 것인 검사 시스템.
  23. 제12항에 있어서, 복수의 입사 빔을 생성하기 위한 복수의 광원을 더 포함하고, 상기 조명 선택기는 각 입사 빔을 지향시키기 위한 선택 가능한 파이버의 번들을 포함하는 것인 검사 시스템.
  24. 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법에 있어서,
    조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 선택기의 조명 개구를 개방하는 단계와;
    상기 조명 선택기의 각각의 조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 검사 도구의 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키는 단계―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―와;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 암시야 검사 모드에서 상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들만 통과시키도록 이미징 개구를 구성하는 단계와;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 샘플로부터 분산되고 이미징 선택기를 통과한 하나 이상의 광선 번들을 검출하는 단계와;
    상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 각각의 조명 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 단계와;
    상기 조명 선택기의 각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트 및 상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합에 대한 결함 검출 특성을 추정하는 단계와;
    상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들로부터 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여, 상기 조명 선택기에 대한 최적의 개구 구성을 결정하는 단계
    를 포함하는 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 명시야 검사 모드에서 상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들만 통과시키도록 이미징 개구를 구성하는 단계와;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 샘플로부터 반사되며 이미징 선택기를 통과한 하나 이상의 광선 번들을 검출하는 단계와;
    상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 각각의 조명 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 단계와;
    상기 조명 선택기의 각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트 및 상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합에 대한 결함 검출 특성을 추정하는 단계와;
    상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들로부터 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여, 상기 조명 선택기에 대한 최적의 개구 구성을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 복수의 개구 위치에서 복수의 조명 개구를 개방하는 단계는 상이한 입사각을 야기하는 것인 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 조명 동공 영역의 각각의 개구 위치를, 검출된 하나 이상의 광선 번들로부터 생성되는 이미지 또는 신호에 맵핑하는 결함 그래픽 요소로서 상기 결함 검출 특성을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 결함 그래픽 요소는, 상기 조명 동공 영역의 대응하는 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 결함 이미지들을 포함하는 것인 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 조명 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 단계는, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 대응하는 조합에서 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 합산함으로써 달성되는 것인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 또는 배경 이미지를 포함하고, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에 대한 상기 결함 검출 특성은, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 각각의 조합으로부터 각각의 개구 위치에 대한 상기 DOI 이미지, 방해 이미지, 또는 배경 잡음 이미지를 합산함으로써 결정되는 것인 방법.
  31. 제24항에 있어서, 상기 최적의 개구 구성은 상기 검사 도구에서 이용할 수 없는 것인 방법.
  32. 제24항에 있어서, 상기 최적의 개구 구성은 상기 검사 도구에서 이용 가능한 것이고, 상기 방법은 상기 샘플의 결함을 검사하기 위해 상기 조명 선택기에 대한상기 최적의 개구 구성을 이용하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  33. 제24항에 있어서, 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 조명 개구를 개방하는 단계는, 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 서로 정렬되어 각각의 개구 위치에서 단일 조명 개구를 생성하고, 상기 상이한 개구 구성이 상기 조명 동공 영역 내에서 상기 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록, 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 달성되는 것인 방법.
  34. 제24항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 배경 잡음 이미지, DOI 강도 값, 방해 결함 강도 값, 배경 잡음 강도 값, DOI 신호대잡음비(SNR) 값, DOI 신호대방해비 값, DOI 이미지 텍스처 값, 방해 결함 이미지 텍스처 값, 배경 잡음 이미지 텍스처 값, DOI 극성 값, 배경 잡음 극성, 평균 DOI 강도 값, 평균 방해 결함 강도 값, 평균 배경 잡음 값, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, DOI와 방해 결함의 수의 비율 중 하나 이상의 메트릭을 포함하는 것인 방법.
  35. 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템에 있어서,
    입사 빔을 생성하는 광원과;
    상기 입사 빔을 수광하는 복수의 조명 개구를 구비한 구성 가능한 조명 선택기와;
    상기 입사 빔을 상기 조명 선택기를 통하여 샘플에 지향시키는 조명 광학 모듈과;
    상기 샘플로부터 반사 또는 분산되는 하나 이상의 광선 번들을 구성 가능한 이미징 선택기로 지향시키는 집광 모듈(collection optics module)과;
    상기 샘플로부터 반사 또는 분산되는 광선 번들 중 하나 이상의 선택된 번들를 통과시키는 상기 구성 가능한 이미징 선택기와;
    상기 이미징 선택기를 통과한 하나 이상의 선택된 광선 번들을 검출하는 센서와;
    컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 상기 조명 선택기의 각각의 조명 개구를 개방하는 동작;
    각각의 조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 광원으로 하여금 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키게 하는 동작―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 암시야 검사 모드에서 상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들만 통과시키도록 상기 이미징 선택기를 구성하는 동작;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 센서로 하여금 상기 샘플로부터 분산되며 상기 이미징 선택기를 통과한 하나 이상의 광선 번들을 검출하게 하는 동작;
    상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 동작;
    상기 조명 선택기의 각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트 및 상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합의 각각에 대한 결함 검출 특성을 추정하는 동작;
    상기 샘플로부터 분산되는 하나 이상의 광선 번들로부터 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여, 상기 조명 선택기에 대한 최적의 개구 구성을 결정하는 동작
    을 수행하도록 구성되는 것인 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 컨트롤러는 또한,
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 명시야 검사 모드에서 상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들만 통과시키도록 이미징 개구를 구성하는 동작;
    각각의 조명 개구가 각각의 조명 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 센서로 하여금 상기 샘플로부터 반사되며 이미징 선택기를 통과한 하나 이상의 광선 번들을 검출하게 하는 동작;
    상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 각각의 조명 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 동작;
    상기 조명 선택기의 각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트 및 상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들에 기초하여, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합에 대한 결함 검출 특성을 추정하는 동작;
    상기 샘플로부터 반사되는 하나 이상의 광선 번들로부터 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여, 상기 조명 선택기에 대한 최적의 개구 구성을 결정하는 동작
    을 수행하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  37. 제35항에 있어서, 상기 복수의 개구 위치에서 복수의 조명 개구를 개방하는 동작은 상이한 입사각을 야기하는 것인 검사 시스템.
  38. 제35항에 있어서, 상기 컨트롤러는 또한, 상기 조명 동공 영역의 각각의 개구 위치를, 검출된 하나 이상의 광선 번들로부터 생성되는 이미지 또는 신호에 맵핑하는 결함 그래픽 요소로서 상기 결함 검출 특성을 디스플레이하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 상기 결함 그래픽 요소는, 상기 조명 동공 영역의 대응하는 위치들이 서로에 대하여 배열되는 것과 동일한 방법으로 서로에 대하여 배열되는 결함 이미지들을 포함하는 것인 검사 시스템.
  40. 제35항에 있어서, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에서 조명 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 동작은, 상기 조명 선택기의 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 대응하는 조합에서 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 합산함으로써 달성되는 것인 검사 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(defect-of-interest, DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 또는 배경 이미지를 포함하고, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합 각각에 대한 상기 결함 검출 특성은, 상기 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 각각의 조합으로부터 각각의 개구 위치에 대한 상기 DOI 이미지, 방해 이미지, 또는 배경 잡음 이미지를 합산함으로써 결정되는 것인 검사 시스템.
  42. 제35항에 있어서, 상기 조명 선택기는 상기 최적의 개구 구성을 포함하지 않는 것인 검사 시스템.
  43. 제35항에 있어서, 상기 조명 선택기는 상기 최적의 개구 구성을 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한, 상기 조명 선택기에 대해 상기 최적의 개구 구성을 설정하고 상기 시스템을 이용하여 상기 샘플의 결함을 검사하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  44. 제35항에 있어서, 상기 조명 선택기는 복수의 개구 구성을 각각 구비한 복수의 디스크를 포함하고, 조명 개구는, 각 디스크로부터의 상이한 개구 구성이 서로 정렬되어 각각의 개구 위치에서 단일 조명 개구를 생성하고, 상기 상이한 개구 구성이 상기 조명 동공 영역 내에서 상기 입사 빔의 광축에 수직으로 배치되도록, 상기 복수의 디스크를 서로에 대해 배치함으로써 각각의 개구 위치에서 한번에 하나씩 개방되는 것인 검사 시스템.
  45. 제35항에 있어서, 각각의 개구 위치에 대한 상기 결함 검출 특성은, 관심 결함(DOI) 이미지, 방해 결함 이미지, 배경 잡음 이미지, DOI 강도 값, 방해 결함 강도 값, 배경 잡음 강도 값, DOI 신호대잡음비(SNR) 값, DOI 신호대방해비 값, DOI 이미지 텍스처 값, 방해 결함 이미지 텍스처 값, 배경 잡음 이미지 텍스처 값, DOI 극성 값, 배경 잡음 극성, 평균 DOI 강도 값, 평균 방해 결함 강도 값, 평균 배경 잡음 값, 검출된 DOI의 수, 검출된 방해 결함의 수, DOI와 방해 결함의 수의 비율 중 하나 이상의 메트릭을 포함하는 것인 검사 시스템.
  46. 제35항에 있어서, 복수의 입사 빔을 생성하기 위한 복수의 광원을 더 포함하고, 상기 조명 선택기는 각 입사 빔을 지향시키기 위한 선택 가능한 파이버 번들을 포함하는 것인 검사 시스템.
  47. 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법에 있어서,
    조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 개구를 개방하는 단계와;
    조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 검사 도구의 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키고, ―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―, 상기 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 상기 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 검출하는 단계와;
    각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여, 각각의 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 단계와;
    각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합의 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 단계와;
    결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 최적의 개구 구성을 결정하는 단계
    를 포함하는 광학 검사 도구를 이용하여 샘플의 검사를 용이하게 하는 방법.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 조명 빔은 복수의 상이한 파장 범위에서 상기 샘플을 향해 지향되고,
    결함 검출 특성은 각 파장 범위 및 각 개구 위치마다 결정되며,
    결함 검출 특성은, 각 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합의 각각에서 각 파장 범위 및 개구 배치에 대해 추정되고,
    상기 최적의 개구 구성은, 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 파장 범위 및 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 결정되는 것인 방법.
  49. 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템에 있어서,
    입사 빔을 생성하는 광원과;
    상기 입사 빔을 수광하는 구성 가능한 조명 동공 개구와,
    상기 입사 빔을 상기 조명 동공 개구를 통하여 샘플에 지향시키는 조명 광학 모듈과;
    상기 입사 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 지향시키는 집광 모듈(collection optics module)과;
    상기 출력 빔을 검출하고 상기 출력 빔에 대한 이미지 또는 신호를 생성하는 센서와;
    컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    조명 동공 영역의 복수의 개구 위치―이 개구 위치는 상기 조명 동공 영역에 걸쳐 분산된 것임―각각에서 한번에 하나씩 조명 선택기의 조명 개구를 개방하는 동작;
    조명 개구가 각각의 개구 위치에서 개방되는 동안, 상기 광원으로 하여금 입사 빔을 상기 조명 동공 영역을 향해 지향시키게 하고, ―상기 조명 개구는 상기 샘플을 향해 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 조명 빔의 대응하는 광선 번들을 선택적으로 통과시키도록 상기 입사 빔을 조작함―, 상기 센서로 하여금 상기 대응하는 하나 이상의 입사각의 세트로 상기 샘플에 충돌하는 상기 입사 빔의 대응하는 광선 번들에 응답하여 상기 샘플로부터 방사되는 출력 빔을 검출하게 하는 동작;
    각각의 개구 위치마다 검출된 출력 빔에 기초하여, 각각의 조명 개구 위치에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 동작;
    각각의 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합의 각각에서 개구 배치를 위한 결함 검출 특성을 추정하는 동작과;
    결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 최적의 개구 구성을 결정하는 동작
    을 수행하도록 구성되는 것인 리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼의 결함을 검사하는 검사 시스템.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 광원은 복수의 상이한 파장 범위를 갖는 입사 빔을 생성하도록 구성되고,
    결함 검출 특성은 각 파장 범위 및 각 개구 위치마다 결정되며,
    결함 검출 특성은 각 개구 위치마다 결정되는 결함 검출 특성의 기본 세트에 기초하여, 2개 이상의 개구 위치로 이루어진 복수의 조합의 각각에서 각 파장 범위 및 개구 배치에 대해 추정되고,
    상기 최적의 개구 구성은, 결정 또는 추정되는 결함 검출 특성들 중에서 선택된, 가장 최적의 결함 검출 특성을 어떤 파장 범위 및 어떤 개구 위치 또는 개구 위치들의 조합이 갖는지에 기초하여 결정되는 것인 검사 시스템.
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