KR102347057B1 - 전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정 - Google Patents

전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정 Download PDF

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Abstract

웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정을 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 하나의 방법은 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치에 기초하여 테스트 이미지에서 이미지화된 패턴들에 대한 결함의 제2 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 결함에 대한 전자 빔 이미지 내의 패턴들에 대한 결함의 제3 위치를 결정하는 단계와, 제1 위치와 제3 위치 간의 연관성을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 차이 이미지 내의 다른 결함의 제1 위치 및 결정된 연관성에 기초하여 전자 빔 이미지 내의 다른 결함의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정
본 발명은 일반적으로 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
아래의 설명 및 예시들은 본 섹션 내에 포함된다고 해서 종래기술인 것으로 인정되는 것은 아니다.
로직 및 메모리 디바이스들과 같은 반도체 디바이스들을 제조하는 것은 일반적으로 방대한 수의 반도체 제조 프로세스들을 이용하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 처리하여 반도체 디바이스들의 다양한 피처(feature)들 및 다중 레벨(level)들을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들어, 리소그래피는 레티클로부터의 패턴을 반도체 웨이퍼 상에 배열된 레지스트에 전사시키는 것을 수반하는 반도체 제조 프로세스이다. 반도체 제조 프로세스들의 추가적인 예시들은, 비제한적인 예시로서, 화학적 기계적 폴리싱(chemical-mechanical polishing; CMP), 에칭, 퇴적, 및 이온 주입을 포함한다. 다중 반도체 디바이스들이 단일 반도체 웨이퍼 상에서 배열을 갖고 제조되고, 그 후 개별적인 반도체 디바이스들로 분리될 수 있다.
반도체 제조 프로세스 동안 웨이퍼들 상의 결함들을 검출하여 제조 프로세스에서 보다 높은 수율과 이에 따라 보다 높은 이윤을 촉진시키기 위해 다양한 단계들에서 검사 프로세스들이 이용된다. 검사는 언제나 IC와 같은 반도체 디바이스들을 제조하는데 있어서 중요한 부분이 되어왔다. 하지만, 반도체 디바이스들의 치수가 감소함에 따라, 보다 작은 결함들이 반도체 디바이스들을 고장나게 할 수 있으므로, 수용가능한 반도체 디바이스들의 성공적인 제조에 있어서 검사는 훨씬 더 중요해진다.
결함 검토는 일반적으로 검사 프로세스에 의해 검출된 결함을 재검출하고 고배율 광학 시스템 또는 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)을 사용하여 더 높은 해상도에서 결함에 대한 추가적인 정보를 생성하는 것을 포함한다. 따라서, 결함 검토는 검사에 의해 결함들이 검출된 웨이퍼 상의 이산적 위치들에서 수행된다. 결함 검토에 의해 생성된 결함들에 대한 고 해상도 데이터는 프로파일, 거칠기, 보다 정확한 크기 정보 등과 같은, 결함들의 속성을 결정하는데 더 적합하다.
검토된 결함들에 대한 유용한 정보를 결함 검토가 제공하기 위해, 검사에 의해 검출된 특정 결함에 대해 결함 검토를 수행할 때, 결함 검토 프로세스 또는 툴은 결함 검토 프로세스 동안 이미지화되는 웨이퍼 상의 영역이 검토되는 결함을 실제로 포함하는 것을 보장할 수 있어야 한다. 그러나, 광학 검사 시스템 상에서 검출가능한 모든 결함들이 전자 빔 결함 검토 시스템 상에서도 검출되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 빔 이미지에서의 이전 층 결함들과 같은, 광학 검사 시스템에 의해 검출된 일부 사실상의 또는 실제의 결함들의 이미지를 생성하는 것이 불가능할 수 있다. 이러한 일례에서, 전자들은 웨이퍼의 윗면 아래로 통과하지 않기 때문에 일반적으로 웨이퍼의 윗면 아래의 임의의 것의 전자 빔 이미지를 생성하는 것은 불가능하다. 광학 검사에 의해 검출되지만 전자 빔 이미지에서 재검출될 수 없는 실제 결함들을 일반적으로 SEM 비 시각화 또는 "SNV(SEM non-visual)"라고 부른다. 따라서, 전자 빔 툴에 의해 실제로 이미지화될 수 없는, 전자 빔 이미지에서의 결함을 재검출하려고 시도하는 경우, 실제 결함 위치는 발견되되 결함이 전자 빔 툴에 의해 이미지화될 수 없는지 또는 예측된 위치에서 결함이 재검출되지 않았기 때문에(즉, 예측된 위치가 부정확한 경우) 실제 결함 위치가 발견되지 않은지를 결정하는 것이 불가능할 수 있다. 또한, 많은 패턴들이 웨이퍼 상에 그리고 때때로 웨이퍼 상의 비교적 작은 영역 내에 형성된 설계들에서 반복되기 때문에(비교적 작은 패턴들이 웨이퍼에 대한 일부 설계의 어레이 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 작은 기간에서 반복되기 때문에), 결함이 재검출되더라도 전자 빔 이미지에서 정확한 결함 위치가 발견되었는지를 결정하는 것이 어려울 수 있다(예를 들어, 이는 결함이 검출되었던 곳 또는 그 근처의 패턴(들)은 결정된 결함 위치에 대해 생성된 동일한 전자 빔 이미지에서 다중 인스턴스들에서 발생하기 때문이다).
현재, 검사 툴에 의해 검출된 결함의 위치에 기초하여 어레이(예를 들어, SRAM) 영역 상의 전자 빔 이미지에서 SNV의 위치를 자동으로 예측하는 공지된 유틸리티는 없다. 경험많은 사용자는 전자 빔 이미지 대 광학 이미지 상관을 수동으로 수행하고 전자 빔 이미지에서 검출할 수 있는 결함들의 결함 위치 정확도를 사용하여 전자 빔 이미지 상에서의 실제 SNV의 정확한 위치의 적당한 예측을 생각해낼 수 있다.
따라서, 결함 검토에서 검사에 의해 검출된 결함들을 재배치하기 위해 현재 사용되는 방법에는 몇가지 단점이 있다. 예를 들어, 현재 사용되는 방법은 결함이 로직 영역에 있는 경우에만 작동할 수 있거나(여기서, 많은 패턴들은 비교적 작은 영역에서 다른 패턴에 대해 고유하며 이에 따라 결함 재배치에 사용될 수 있다), 또는 경험이 없는 사용자를 위해 결함 신호가 전자 빔 이미지에서 (SEM 실제 결함으로서) 가시화된 경우에만 작동할 수 있다. 이 프로세스는 완전히 수동적이고 시간 소모적이기 때문에, 많은 경험이 필요하다. 또한, 현재의 방법은 로직 영역에 대해서도 광학 이미지 왜곡에 대해 견고하지 못하다.
따라서, 전술한 단점들 중의 하나 이상의 단점을 갖지 않는, 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하는 시스템 및 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다.
아래의 다양한 실시예들의 설명은 첨부된 청구항들의 발명내용을 어떠한 식으로든지 제한시키려는 것으로서 해석되어서는 안된다.
일 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 적어도 전자 빔 소스 및 검출기를 포함하는 전자 빔 결함 검토 서브시스템을 포함한다. 전자 빔 소스는 웨이퍼에 지향되는 전자를 생성하도록 구성된다. 검출기는 웨이퍼로부터 전자를 검출하고 검출된 전자에 응답하여 전자 빔 이미지를 생성하도록 구성된다. 본 시스템은 또한 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템은 메모리 매체로부터 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함한다.
컴퓨터 서브시스템은 웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치를 결정하도록 구성된다. 차이 이미지는 결함이 위치한 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성된다. 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼에 대해 생성된다. 결함은 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 상에서 검출된다. 본 컴퓨터 서브시스템은 또한 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치에 기초하여 웨이퍼 상에 형성되고 테스트 이미지에서 이미지화된 패턴들에 대한 결함의 제2 위치를 결정하도록 구성된다. 또한, 본 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 웨이퍼 상의 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서 이미지화된 패턴들에 대한 결함의 제3 위치를 결정하도록 구성된다. 본 컴퓨터 서브시스템은 또한 제1 위치와 제3 위치 사이의 연관성을 결정하도록 구성된다.
본 컴퓨터 서브시스템은 또한 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 웨이퍼 상의 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 다른 결함의 위치를 결정하도록 구성된다. 다른 결함의 위치는 웨이퍼에 대해 생성된 다른 차이 이미지에서의 다른 결함의 제1 위치 및 결정된 연관성에 기초하여 결정된다. 다른 결함은 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 상에서 검출된다. 다른 차이 이미지는 다른 결함이 위치한 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성된다. 다른 차이 이미지를 생성하는데 사용되는 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼에 대해 생성된다. 본 시스템은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 추가적으로 구성될 수 있다.
다른 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 본 방법은 위에 설명된 단계들을 포함한다. 본 방법의 단계들은 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 전술한 방법의 단계들 각각은 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이 추가적으로 수행될 수 있다. 또한, 전술한 방법의 실시예는 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 방법은 본 명세서에서 설명된 시스템들 중 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
추가적인 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은 전술한 방법의 단계들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 추가적으로 구성될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계들은 본 명세서에서 추가적으로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 프로그램 명령어들이 실행가능한 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점들은 첨부된 도면들에 대한 참조와 함께 아래의 바람직한 실시예들의 상세한 설명을 통해 본 업계의 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 구성된 광학 검사 시스템의 실시예의 측면도를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 구성된 시스템의 실시예의 측면도를 나타내는 개략도이다.
도 3은 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하기 위해 본 명세서에서 설명된 실시예들에 의해 수행될 수 있는 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 웨이퍼 상의 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지의 예시이다.
도 5는 결함이 위치한 웨이퍼 상의 영역에 대해 생성된 테스트 이미지의 예시이다.
도 6은 웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지의 예시이다.
도 7은 웨이퍼 상의 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지와 다중 이미지들의 예시이며, 이 다중 이미지들은, 동일한 패턴을 포함하는 웨이퍼 상의 영역에 대해 광학 검사 시스템에 의해 생성되고 광학 검사 시스템의 광학 특성으로 인해 상이한 광학 왜곡을 갖는다.
도 8은 컴퓨터 시스템으로 하여금 본 명세서에서 설명된 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하기 위한 프로그램 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 매체의 하나의 실시예를 도시하는 블록도이다.
본 발명은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 도면들에서는 본 발명의 특정한 실시예들을 예시로서 도시하며, 본 명세서에서는 이를 보다 자세하게 설명한다. 도면들은 실척도로 도시되지 않을 수 있다. 하지만, 도면들 및 이에 대한 상세한 설명은 개시된 특정한 형태로 본 발명을 한정시키려는 의도는 없으며, 그 반대로, 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정들, 등가물들 및 대안구성들을 커버한다.
본 명세서에서 이용되는 "설계" 및 "설계 데이터"의 용어들은 일반적으로 복잡한 시뮬레이션 또는 간단한 기하학적 및 부울 연산들을 통해 물리적 설계로부터 도출된 IC의 물리적 설계(레이아웃) 및 데이터를 가리킨다. 물리적 설계는 그래픽 데이터 스트림(graphical data stream; GDS) 파일, 임의의 다른 표준 기계 판독가능 파일, 본 업계에서 알려진 임의의 다른 적절한 파일, 및 설계 데이터베이스와 같은 데이터 구조 내에 저장될 수 있다. 설계 레이아웃 데이터의 표현을 위해 이용되는 파일들의 클래스 중 하나는 GDSII 파일이다. 이러한 파일들의 다른 예시들에는 GL1 및 OASIS 파일과 캘리포니아주 밀피타스에 있는 KLA-Tencor의 전매품인 RDF 데이터와 같은 전매적 파일 포맷이 포함된다. 또한, 레티클 검사 시스템 및/또는 그 파생물에 의해 획득된 레티클의 이미지는 설계를 위한 "프록시" 또는 "프록시들"로서 사용될 수 있다. 이러한 레티클 이미지 또는 그 파생물은 설계를 사용하는 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예들에서 설계 레이아웃의 대체물로서 기능할 수 있다. 본 설계는 2009년 8월 4일자로 허여되고 자파(Zafar) 등에 의해 공동 소유된 미국 특허 제7,570,796호, 및 2010년 3월 9일에 허여되고 쿨카르니(Kulkarni) 등에 의해 공동 소유된 미국 특허 제7,676,077호에서 기재된 임의의 다른 설계 데이터 또는 설계 데이터 프록시들을 포함할 수 있으며, 이들 특허들은 본 명세서에서 완전히 설명된 것처럼 참고 문헌으로서 본 명세서 내에 병합된다. 또한, 설계 데이터는 표준 셀 라이브러리 데이터, 통합 레이아웃 데이터, 하나 이상의 층들에 대한 설계 데이터, 설계 데이터의 파생물, 및 전체적인 또는 부분적인 칩 설계 데이터일 수 있다.
일부의 경우, 웨이퍼 또는 레티클로부터의 시뮬레이션되거나 또는 획득된 이미지가 설계를 위한 프록시로서 사용될 수 있다. 이미지 분석이 또한 설계 분석을 위한 프록시로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 및/또는 레티클의 이미지가 설계의 다각형들을 적당하게 이미지화하기에 충분한 해상도로 획득된다고 가정하면, 웨이퍼 및/또는 레티클 상에 인쇄된 설계의 이미지로부터 설계 내의 다각형들이 추출될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술된 "설계" 및 "설계 데이터"는 반도체 디바이스 설계자들이 설계 프로세스에서 생성하는 정보 및 데이터를 가리키며, 이에 따라, 이것은 임의의 물리적 웨이퍼 상의 설계의 인쇄에 앞서 본 명세서에 잘 설명된 실시예들에서의 이용을 위해 이용가능하다.
바람직하게는, 본 명세서에서 사용되는 "설계" 또는 "물리적 설계"의 용어들은 표본 상에 이상적으로 형성되는 설계를 가리킨다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 설계 또는 물리적 설계는 바람직하게는 광학 근접 보정(optical proximity correction; OPC) 피처와 같이 웨이퍼 상에 인쇄되지 않을 설계의 피처를 포함하지 않으며, 이 피처는 이 피처 자체를 실제로 인쇄시키는 것 없이 웨이퍼 상에서의 피처의 인쇄를 향상시키기 위해 설계에 추가된다. 이러한 방식으로, 일부 실시예들에서, 본 명세서에서 더 설명되는 단계들을 위해 사용되는 웨이퍼에 대한 설계는 웨이퍼 상에 인쇄되지 않을 설계의 피처들을 포함하지 않는다.
이제 도면들을 참조하면, 도면들은 실척도로 도시되지 않는다는 것을 유념한다. 특히, 도면들의 엘리먼트들 중 몇몇의 엘리먼트들의 스케일은 그 특성들을 강조하기 위해 과하게 과장되었다. 또한 도면들은 동일한 척도로 작도되지 않는다는 것을 유념한다. 하나 보다 많은 도면에서 도시된, 유사하게 구성될 수 있는 엘리먼트들은 동일한 참조 번호들을 이용하여 표시되었다. 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 여기서 설명되고 도시되는 임의의 엘리먼트들은 상업적으로 입수가능한 임의의 적절한 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미지(예를 들어, SEM 이미지)로부터 주사 전자 현미경(SEM) 비 시각화(SNV) 결함을 포함하는 결함의 위치를 식별하도록 구성된다. 특히, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 SNV 및 결함에 대한 전자 빔 이미지 상에서 결함 신호 위치를 자동으로 식별하도록 구성된다. 예를 들어, 검사 툴에 의해 검출된 결함 위치에 대해 SEM 검토가 수행될 때, 결함 개체수의 대다수는 SEM 이미지 상에서 어떠한 신호도 나타내지 않는다. 이러한 이벤트를 SEM 비 시각화 또는 SNV이라고 칭한다. SNV는 일반적으로 뉴슨스(nuisance) 이벤트로서 간주되는데, 그 이유는 SNV는, 반도체 웨이퍼 제조를 위한 킬러 관심 결함(defect of interest; DOI) 유형이 아닌, 이전 층 결함, 미미한 임계 치수(critical dimension; CD) 변동, 및 표면 거칠기 또는 라인 에지 거칠기일 수 있기 때문이다. 이러한 경우, 실제 이벤트의 결함 신호에 실제로 대응하는 전자 빔 이미지에서의 위치를 이해하는 것은 사소하지 않은 힘든 작업이다. 따라서, 이 SNV가 검사 이미지에서 비교적 양호한 신호를 가질지라도, SNV에 대한 전자 빔 이미지 상에서 결함 위치를 신뢰성 있게 그리고 자동적으로 찾는 것은 극히 어렵다.
전자 빔 이미지에서 검사에 의해 검출된 이벤트의 결함 신호를 위치확인하는 것은 여러 추가적인 경우들에서 특히 어렵다. 본 명세서에서 "이벤트"라는 용어는 일반적으로 사실상의 또는 실제의 결함, 뉴슨스 유형 결함(또는 뉴슨스 이벤트), 및 노이즈를 포함하는, 검사에 의해 검출된 잠재적인 결함으로서 정의된다. 예를 들어, x방향과 y방향으로 반복되는 구조로 이루어져 있는 어레이 또는 SRAM 영역 상에 결함이 놓여 있는 경우 결함 신호를 전자 빔 이미지에서 위치확인하는 것은 특히 어렵다. 다른 예시에서, 결함이 전자 빔 이미지의 중심에 정확히 놓여있게 하지 않는 비제로 스큐(non-zero skew)를 결함 검토 툴이 갖는 경우, 결함 신호를 전자 빔 이미지에서 위치확인하는 것은 특히 어렵다. 전자 빔 이미지에서 결함 신호를 위치확인하는 것은 또한 검사 픽셀 크기(즉, 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위해 사용되는 검사 툴의 픽셀 크기)가 밑에 있는 패턴을 해상화하기에 충분히 작지 않을 때 특히 어렵다. 또한, 검사 이미지에서 상당한 왜곡 및/또는 노이즈가 있는 경우, 전자 빔 이미지에서 결함 신호를 위치확인하는 것은 특히 어렵다.
본 명세서에서 설명된 실시예들은 트레이닝 단계와 예측 단계의 두 단계를 갖는 기계 학습 방법을 제공하며, 이 단계들은 본 명세서에서 더 설명된다. 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 실시예들은 검사에 의해 검출되고(즉, 검사 실제 이벤트), 결함 검토에 의해 재검출된(예컨대, SEM 실제 결함), 결함들의 트레이닝 데이터 세트를 사용하여 검사 검출 이벤트와 결함 검토 이미지 내의 결함의 위치의 연관성을 학습할 수 있는 기계 학습 시스템을 제공한다. 본 명세서에서 설명된 실시예들은 또한 SNV를 비롯하여, 동일한 검사 결과들로부터 모든 결함들의 전자 빔 이미지들에서의 위치를 신뢰성 있게 예측하도록 실시예들에 의해 수행된 학습을 이용할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 트레이닝 단계는 하나의 웨이퍼에 대해 수행될 수 있고, 해당 트레이닝에서 생성된 결과는 다른 웨이퍼에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서 결함 위치를 예측하는데 적용될 수 있다. 그러나, 웨이퍼 상에서 패턴 레벨 변동을 일으킬 수 있는 프로세스 변동이 웨이퍼에 걸쳐 존재하면, 트레이닝 단계는 상이한 웨이퍼들에 대해 개별적으로 수행될 수 있다. 또한, 상이한 웨이퍼들 상의 결함을 검출하는데 사용되는 광학 모드가 상이한 경우, 트레이닝 단계는 상이한 웨이퍼들에 대해 개별적으로 수행될 수 있다.
뉴슨스를 억제시키기 위해 검사 레시피를 튜닝할 때 뉴슨스 소스(즉, 뉴슨스 이벤트 검출의 원인)를 이해하는 것이 중요하다. 본 명세서에서 설명된 실시예들은 검사 결과에서 뉴슨스 소스를 신뢰성 있게 그리고 정확하게 식별하는 수단을 제공하며, 이 뉴슨스 소스는 이들 식별된 뉴슨스 소스의 검출을 제거하도록 검사 레시피를 튜닝하는데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 검사에 의해 검출된 결함들을 뉴슨스 이벤트 또는 뉴슨스 결함으로서 식별하고 분류하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 뉴슨스 이벤트 또는 뉴슨스 결함으로서 분류된 검출된 결함은 검사 결과로부터 제거됨으로써 검사의 감도를 효과적으로 증가시킬 수 있다. 그러므로, 실시예들은 잠재적으로 광학 검사 툴이 노이즈 플로어 내로 훨씬 더 깊게 구동될 수 있게 하면서 적당한 뉴슨스 레이트를 갖되 상당히 낮은 신호를 갖는 DOI를 유지하게끔 해준다. 이와 같이, 본 명세서에서 설명된 실시예들은, 광학 검사 툴이 뉴슨스 레이트를 최소화하거나 또는 적어도 뉴슨스 레이트를 허용가능한 수준으로 관리하기 위해, 본 발명이 아니였다면 희생되어야 했었을 훨씬 더 높은 감도로 구동될 수 있게 한다.
일 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 웨이퍼는 당 업계에 공지된 임의의 웨이퍼를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 및 결함에 대한 테스트 이미지와 같은 광학 이미지가 생성될 수 있다. 광학 검사 시스템은 또한 웨이퍼 상의 결함을 검출할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 시스템은 그러한 광학 검사 시스템을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 검사 시스템으로부터 또는 광학 검사 시스템이 웨이퍼 상에서 검출된 결함에 대한 이미지 및 정보와 같은 검사의 결과를 저장해둔 저장 매체로부터 정보를 획득할 수 있다. 정보 및 결과는 임의의 적절한 방식으로 획득될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본 명세서에서 설명된 다른 컴포넌트들에 더하여 광학 검사 시스템을 포함할 수 있고, 이에 따라 검사 및 결함 검토를 위한 완전한 해결책을 제공할 수 있다. 시스템이 광학 검사 시스템을 포함하는 경우에서, 광학 검사 시스템은 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이 시스템의 컴퓨터 서브시스템에 결합될 수 있다.
광학 검사 시스템의 일 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 광학 검사 시스템은 적어도 광원 및 검출기를 포함하는 이미징 서브시스템을 포함한다. 광원은 웨이퍼에 지향되는 광을 생성하도록 구성된다. 검출기는 웨이퍼로부터 광을 검출하고 검출된 광에 응답하여 이미지를 생성하도록 구성된다.
도 1에서 도시된 광학 검사 시스템의 실시예에서, 이미징 서브시스템(10)은 광을 웨이퍼(14)에 지향시키도록 구성된 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예를 들어, 도 1에서 도시된 바와 같이, 조명 서브시스템은 광원(16)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 조명 서브시스템은 하나 이상의 경사각 및/또는 하나 이상의 수직각을 포함할 수 있는 하나 이상의 입사각으로 웨이퍼에 광을 지향시키도록 구성된다. 예를 들어, 도 1에서 도시된 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 엘리먼트(18)를 거치고 그 후 렌즈(20)를 거쳐서 빔 스플리터(21)에 지향되는데, 이 빔 스플리터(21)는 광을 수직 입사각으로 웨이퍼(14)에 지향시킨다. 입사각은 임의의 적절한 입사각을 포함할 수 있으며, 이는, 예를 들어, 웨이퍼의 특성 및 웨이퍼 상에서 검출되는 결함에 따라 달라질 수 있다.
조명 서브시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각으로 웨이퍼에 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 검사 시스템은 광이 도 1에서 도시된 것과는 상이한 입사각으로 웨이퍼에 지향될 수 있도록 조명 서브시스템의 하나 이상의 엘리먼트의 하나 이상의 특성들을 변경하도록 구성될 수 있다. 그러한 하나의 예시에서, 광학 검사 시스템은 광이 상이한 입사각으로 웨이퍼에 지향되게끔 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
경우에 따라, 광학 검사 시스템은 광을 동시에 하나보다 많은 입사각으로 웨이퍼에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 서브시스템은 하나보다 많은 조명 채널을 포함할 수 있으며, 조명 채널들 중 하나는 도 1에서 도시된 바와 같이 광원(16), 광학 엘리먼트(18) 및 렌즈(20)를 포함할 수 있고, 조명 채널들 중 다른 하나(도시되지 않음)는 이와 상이하게 또는 동일하게 구성될 수 있는 유사한 엘리먼트들을 포함할 수 있거나, 또는 적어도 광원 및 가능하게는 본원에서 추가로 설명되는 것과 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 그러한 광이 다른 광과 동시에 웨이퍼에 지향되면, 상이한 입사각들로 웨이퍼를 조명함으로써 초래된 광이 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있도록, 상이한 입사각들로 웨이퍼에 지향되는 광의 하나 이상의 특성들(예를 들어, 파장, 편광 등)은 상이할 수 있다.
다른 예시에서, 조명 서브시스템은 하나의 광원(예를 들어, 도 1에서 도시된 광원(16))만을 포함할 수 있으며, 광원으로부터의 광은 조명 서브시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트들(미도시됨)에 의해 상이한 광 경로들(예를 들어, 파장, 편광 등에 기초함)로 분리될 수 있다. 그런 후, 상이한 광학 경로들 각각에서의 광은 웨이퍼에 지향될 수 있다. 다중 조명 채널들은 광을 동시에 또는 상이한 시간(예를 들어, 상이한 조명 채널들이 순차적으로 웨이퍼를 조명하는데 사용되는 경우)에 웨이퍼에 지향시키도록 구성될 수 있다. 다른 예시에서, 동일한 조명 채널은 상이한 시간에 상이한 특성을 갖는 광을 웨이퍼에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 예시들에서, 광학 엘리먼트(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수 있으며, 스펙트럼 필터의 특성들은 상이한 파장의 광이 상이한 시간에 웨이퍼에 지향될 수 있도록(예를 들어, 스펙트럼 필터를 바꿈으로써) 다양한 상이한 방식으로 변경될 수 있다. 조명 서브시스템은 상이하거나 동일한 특성을 갖는 광을 상이한 입사각 또는 동일한 입사각으로 순차적으로 또는 동시에 웨이퍼에 지향시키기 위한, 당 업계에 공지된 임의의 다른 적절한 구성을 가질 수 있다.
하나의 실시예에서, 광원(16)은 광대역 플라즈마(broadband plasma; BBP) 광원을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 광원에 의해 생성되어 웨이퍼에 지향되는 광은 광대역 광을 포함할 수 있다. 광원이 BBP 광원이거나 또는 BBP 광원을 포함하는 경우, 광학 검사 시스템을 BBP 검사 시스템이라고 칭할 수 있고, 광학 검사 시스템에 의해 수행되는 검사를 BBP 검사라고 칭할 수 있다. 그러나, 광원은 레이저와 같은 임의의 적절한 다른 광원을 포함할 수 있다. 레이저는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 레이저를 포함할 수 있으며, 당 업계에 공지된 임의의 적절한 파장 또는 파장들의 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 레이저는 단색 또는 거의 단색인 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 레이저는 협대역 레이저일 수 있다. 광원은 또한 다중 이산적 파장 또는 파대역의 광을 생성하는 다색 광원을 포함할 수 있다.
광학 엘리먼트(18)로부터의 광은 렌즈(20)에 의해 빔 스플리터(21)에 포커싱될 수 있다. 렌즈(20)가 단일 굴절 광학 엘리먼트로서 도 1에서 도시되어 있지만, 실제로, 렌즈(20)는 결합시 광학 엘리먼트로부터의 광을 표본에 포커싱하는 복수의 굴절 및/또는 반사 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 1에서 도시되고 본 명세서에서 설명된 조명 서브시스템은 임의의 다른 적절한 광학 엘리먼트들(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이러한 광학 엘리먼트들의 예시들은, 비제한적인 예시로서, 편광 컴포넌트(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사 광학 엘리먼트(들), 아포다이저(apodizer)(들), 빔 스플리터(들), 조리개(들) 등을 포함하며, 당 업계에 공지된 임의의 이러한 적절한 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 또한, 광학 검사 시스템은 이미징에 사용될 조명 유형에 기초하여 조명 서브시스템의 하나 이상의 엘리먼트들을 변경하도록 구성될 수 있다.
또한, 광학 검사 시스템은 광으로 하여금 웨이퍼를 스캐닝하게 하도록 구성된 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 검사 시스템은 검사 동안에 웨이퍼(14)가 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수 있다. 스캐닝 서브시스템은 광이 웨이퍼를 스캐닝할 수 있게끔 웨이퍼를 이동시키도록 구성될 수 있는 임의의 적절한 기계식 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함함)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광학 검사 시스템은 광학 검사 시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트가 웨이퍼에 대한 광의 일부 스캐닝을 수행하도록 구성될 수 있다. 임의의 적절한 방식으로 웨이퍼를 광으로 스캐닝할 수 있다.
광학 검사 시스템은 하나 이상의 검출 채널들을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널들 중 적어도 하나의 검출 채널은 광학 검사 시스템에 의한 웨이퍼의 조명으로 인한 웨이퍼로부터의 광을 검출하고 검출된 광에 응답하여 이미지를 생성하도록 구성된 검출기를 포함한다. 예를 들어, 도 1에서 도시된 광학 검사 시스템은 두 개의 검출 채널들을 포함하는데, 그 중 하나의 검출 채널은 집광기(24), 엘리먼트(26) 및 검출기(28)에 의해 형성되고, 다른 하나의 검출 채널은 집광기(30), 엘리먼트(32) 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 두 개의 검출 채널들이 상이한 수집 각도에서 광을 수집하고 검출하도록 구성된다. 일부 예시들에서, 하나의 검출 채널은 정반사된 광을 검출하도록 구성되고, 다른 검출 채널은 웨이퍼로부터 정반사되지 않은 광(예를 들어, 산란, 회절 등)을 검출하도록 구성된다. 그러나, 두 개 이상의 검출 채널들이 웨이퍼로부터의 동일한 유형의 광(예를 들어, 정반사광)을 검출하도록 구성될 수 있다. 도 1은 두 개의 검출 채널들을 포함하는 광학 검사 시스템의 실시예를 도시하지만, 광학 검사 시스템은 상이한 수의 검출 채널들(예를 들어, 단하나의 검출 채널 또는 두 개 이상의 검출 채널들)을 포함할 수 있다. 각각의 집광기가 단일 굴절 광학 엘리먼트로서 도 1에서 도시되어 있지만, 집광기 각각은 하나 이상의 굴절 광학 엘리먼트(들) 및/또는 하나 이상의 반사 광학 엘리먼트(들)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
하나 이상의 검출 채널들은 당 업계에 공지된 임의의 적절한 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출기는 광전 증배 튜브(photo-multiplier tube; PMT), 전하 결합 디바이스(charge coupled device; CCD), 시간 지연 통합(time delay integration; TDI) 카메라, 및 당 업계에 공지된 임의의 다른 적절한 검출기들을 포함할 수 있다. 검출기는 또한 비 이미징(non-imaging) 검출기 또는 이미징(imaging) 검출기를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 검출기가 비 이미징 검출기인 경우, 검출기 각각은 세기와 같은 광의 일정한 특성을 검출하도록 구성될 수 있지만, 이러한 특성을 이미징 평면 내의 위치 함수로서 검출하도록 구성되지는 않을 수 있다. 이와 같이, 광학 검사 시스템의 각각의 검출 채널에 포함된 각각의 검출기에 의해 생성된 출력은 신호 또는 데이터일 수 있지만, 이미지 신호 또는 이미지 데이터는 아닐 수 있다. 이러한 예시들에서, 광학 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브시스템은 검출기의 비 이미징 출력으로부터 웨이퍼의 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 검출기는 이미지 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 이미징 검출기로서 구성될 수 있다. 따라서, 광학 검사 시스템은 여러가지 방식으로 본 명세서에서 설명된 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 시스템 내에 포함되거나 또는 이에 결합될 수 있는 광학 검사 시스템의 구성을 일반적으로 나타내기 위해 본 명세서에서는 도 1을 제공하였다는 것을 유념해둔다. 분명하게도, 본 명세서에서 설명된 광학 검사 시스템 구성은 상업적 검사 시스템을 설계할 때 보통 수행되는 광학 검사 시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예들은 (예컨대, 본 명세서에서 설명된 기능을 기존의 검사 시스템에 추가함으로써) 캘리포니아주의 밀피타스에 있는 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 29xx/28xx 시리즈와 같은 기존의 광학 검사 시스템을 이용하여 구현될 수 있다. 이러한 몇가지 시스템들을 위해, 본 명세서에서 설명된 방법들은 (예컨대, 시스템의 다른 기능에 더하여) 시스템의 옵션적 기능으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 “맨 처음부터 새롭게” 설계될 수 있다.
광학 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)은, 컴퓨터 서브시스템이 웨이퍼의 스캐닝 동안 검출기에 의해 생성된 이미지들을 수신할 수 있도록, (예를 들어, "유선" 및/또는 "무선" 전송 매체를 포함할 수 있는, 하나 이상의 전송 매체를 통해) 임의의 적절한 방식으로 광학 검사 시스템의 검출기에 결합될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(36)은 검출기에 의해 생성되는 이미지들을 사용하여 복수의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템은 이미지들을 이용하여 그리고 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식(예를 들어, 셀간 검사 방법, 여기서는, 웨이퍼 상의 하나의 셀에 대해 생성된 이미지가 웨이퍼 상의 다른 셀에 대해 생성된 이미지와 비교되고, 두 이미지들 간의 임의의 차이가 웨이퍼 상의 결함에 대응하는지를 결정하기 위해 이 차이는 임계값과 비교될 수 있음)으로 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 추가적으로 구성될 수 있다.
이 컴퓨터 서브시스템(뿐만이 아니라, 본 명세서에서 설명된 다른 컴퓨터 서브시스템들)은 본 명세서에서 컴퓨터 시스템(들)이라고도 칭해질 수 있다. 본 명세서에서 설명된 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들) 각각은 개인 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 어플라이언스, 인터넷 어플라이언스, 또는 다른 디바이스를 비롯하여, 다양한 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨터 시스템"의 용어는 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 갖는 임의의 디바이스를 망라하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 또한 병렬 프로세서와 같은 당 업계에 공지된 임의의 적절한 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 고속 처리 및 소프트웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼을 독립형 또는 네트워크형 툴로서 포함할 수 있다.
시스템이 (전자 빔 결함 검토 서브시스템 및 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 구성된 컴퓨터 서브시스템에 더하여) 광학 검사 시스템을 포함하는 경우, 광학 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템은, 이미지, 데이터, 정보, 명령어 등이 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이 컴퓨터 서브시스템들 간에 전송될 수 있도록, 본 명세서에서 설명되는 다른 컴퓨터 서브시스템에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시된 컴퓨터 서브시스템(36)은 당 업계에 공지된 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 전송 매체를 포함할 수 있는 임의의 적절한 전송 매체(도시되지 않음)에 의해 도 2에서 도시된 컴퓨터 서브시스템(124)에 결합될 수 있다. 그러한 컴퓨터 서브시스템들 중 둘 이상은 또한 공유형 컴퓨터 판독가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 결합될 수 있다.
검사 시스템이 광학 또는 광 기반 검사 시스템인 것으로서 전술되었지만, 검사 시스템은 전자 빔 기반 검사 시스템일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 검사 동안 웨이퍼에 지향되는 에너지는 전자를 포함하고, 검사 동안 웨이퍼로부터 검출된 에너지는 전자를 포함한다. 이러한 전자 빔 기반 검사 시스템은 또한, 전자 빔 결함 검토 서브시스템을, 결함 검토를 위해 구성되는 것으로부터 검사를 위해 구성되는 것으로 수정하기 위한 적절한 변경과 함께 본 명세서에서 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
본 시스템은 적어도 전자 빔 소스 및 검출기를 포함하는 전자 빔 결함 검토 서브시스템을 포함한다. 전자 빔 소스는 웨이퍼에 지향되는 전자를 생성하도록 구성되며, 검출기는 웨이퍼로부터 전자를 검출하고 검출된 전자에 응답하여 전자 빔 이미지를 생성하도록 구성된다. 도 2에서 도시된 그러한 하나의 실시예에서, 전자 빔 결함 검토 서브시스템은 컴퓨터 서브시스템(124)에 결합된 전자 칼럼(electron column)(122)을 포함한다.
또한 도 2에서 도시된 바와 같이, 전자 칼럼은 하나 이상의 엘리먼트(130)에 의해 웨이퍼(128)에 포커싱된 전자를 생성하도록 구성된 전자빔원(126)을 포함한다. 전자빔원은, 예를 들어, 음극 소스 또는 이미터 팁을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 엘리먼트(130)는, 예를 들어, 건(gun) 렌즈, 양극, 빔 제한 조리개, 게이트 밸브, 빔 전류 선택 조리개, 대물 렌즈, 및 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 엘리먼트를 포함할 수 있다.
웨이퍼로부터 복귀한 전자(예를 들어, 2차 전자)는 하나 이상의 엘리먼트(132)에 의해 검출기(134)에 포커싱될 수 있다. 하나 이상의 엘리먼트(132)는, 예를 들어, 엘리먼트(들)(130)에 포함된 동일한 스캐닝 서브시스템일 수 있는 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있다.
전자 칼럼은 당 업계에 공지된 임의의 다른 적절한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 또한, 전자 칼럼은 지앙(Jiang) 등의 2014년 4월 4일자로 등록된 미국 특허 제8,664,594호, 코지마(Kojima) 등의 2014년 4월 8일자로 등록된 미국 특허 제8,692,204호, 구벤스(Gubbens) 등의 2014년 4월 15일자로 등록된 미국 특허 제8,698,093호, 및 맥도날드(MacDonald) 등의 2014년 5월 6일자로 등록된 미국 특허 제 8,716,662호에 기술되어 있는 바와 같이 추가로 구성될 수 있으며, 이들 특허들은 본 명세서에서 완전히 설명된 것처럼 참고 문헌으로서 본 명세서 내에 포함된다.
도 2에서는 전자들이 경사 입사각으로 웨이퍼에 지향되고 다른 경사각으로 웨이퍼로부터 산란되도록 전자 칼럼이 구성되어 있는 것으로서 도시되고 있지만, 전자 빔은 임의의 적절한 각도로 웨이퍼에 지향되고 웨이퍼로부터 산란될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 전자 빔 기반 이미징 서브시스템은 (예를 들어, 상이한 조명 각도, 집광 각도 등으로) 웨이퍼의 이미지들을 생성하기 위해 다중 모드들을 사용하도록 구성될 수 있다. 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 다중 모드들은 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터들에서 상이할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템(124)은 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 결합된다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템(124)은 전술한 바와 같이 검출기(134)에 결합될 수 있다. 검출기는 웨이퍼의 표면으로부터 복귀한 전자들을 검출하여 웨이퍼의 전자 빔 이미지들을 형성할 수 있다. 전자 빔 이미지들은 임의의 적절한 전자 빔 이미지들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 검출기의 출력 및/또는 전자 빔 이미지를 사용하여 본 명세서에 설명된 기능들 중 임의의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 본 명세서에서 설명된 임의의 추가적인 단계(들)을 수행하도록 구성될 수 있고, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템은 메모리 매체로부터 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 도 2에서 도시된 전자 빔 결함 검토 서브시스템을 포함하는 시스템은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 더 구성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들 내에 포함될 수 있는 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 구성을 일반적으로 나타내기 위해 본 명세서에서는 도 2를 제공하였다는 것을 유념해둔다. 본 명세서에서 설명된 전자 빔 결함 검토 서브시스템 구성은 상업적 결함 검토 시스템을 설계할 때 보통 수행되는 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 시스템들은 (예컨대, 본 명세서에서 설명된 기능을 기존의 결함 검토 시스템에 추가함으로써) KLA Tencor로부터 상업적으로 구입가능한 eDR-xxxx 시리즈의 툴과 같은 기존의 결함 검토 시스템을 이용하여 구현될 수 있다. 이러한 몇가지 시스템들의 경우, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 (예컨대, 시스템의 다른 기능에 더하여) 시스템의 옵션적 기능으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 “맨 처음부터 새롭게” 설계될 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치를 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 서브시스템은 차이 이미지로부터 결함 신호의 위치를 결정할 수 있다. 이 단계는 본 명세서에서 설명된 실시예들에 대한 트레이닝 단계 동안에 수행될 수 있다. 또한, 이 단계는 트레이닝 단계 동안 본 명세서에서 설명된 바와 같이 생성될 수 있는 샘플 내의 각 결함에 대해 수행될 수 있다.
차이 이미지는 결함이 위치한 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성된다. 차이 이미지는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식으로 생성될 수 있다. 많은 경우에, 웨이퍼 검사 프로세스의 정상적인 과정에서 상술된 바와 같이 차이 이미지들이 생성된다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 차이 이미지들은 웨이퍼의 검사 동안 광학 검사 시스템에 의해 생성될 수 있다.
테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼에 대해 생성된다. 예를 들어, 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 (예를 들어, 광으로 웨이퍼를 스캐닝하고 스캐닝 동안 테스트 이미지를 취득함으로써) 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼에 대한 테스트 이미지가 획득될 수 있다.
기준 이미지는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 기준 이미지일 수 있다. 예를 들어, 테스트 이미지는 웨이퍼 상에 형성된 하나의 패턴(들)의 인스턴스에서 획득될 수 있고, 기준 이미지는 웨이퍼 상에 형성된 패턴(들)의 다른 인스턴스에서 획득될 수 있다. 따라서, 광학 검사 시스템에 의해 테스트 이미지와 기준 이미지가 생성될 수 있다. 그러나, 기준 이미지는 웨이퍼의 획득된 복수의 이미지들, 하나 이상의 시뮬레이션된 이미지들(예를 들어, 웨이퍼에 대한 설계 데이터로부터 시뮬레이션된) 등으로부터 생성될 수 있는 상이한 기준 이미지일 수 있다. 따라서, 광학 검사 시스템은 웨이퍼의 물리적 버전을 이미지화함으로써 기준 이미지를 생성할 수 있거나 또는 생성하지 않을 수 있다.
결함은 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 상에서 검출된다. 결함은 본 명세서에서 더 설명된 바와 같이 또는 당 업계에 공지 된 임의의 다른 적절한 방식으로 웨이퍼 상에서 검출될 수 있다.
본 컴퓨터 서브시스템은 또한 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치에 기초하여 웨이퍼 상에 형성되고 테스트 이미지에서 이미지화된 패턴들에 대한 결함의 제2 위치를 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 주위의 이미지 패턴에 대한 테스트 이미지 내의 결함의 상대적 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 테스트 이미지(일반적으로 타겟 이미지라고도 통칭됨)는 (서브 픽셀 정확도로) 각각의 기준 이미지에 정렬되고, 대응하는 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 차이 이미지들이 생성되므로, 차이 이미지들은 본래 (서브 픽셀 정확도로) 각자의 대응하는 테스트 이미지들에 정렬된다. 이와 같이, 차이 이미지 내에서 결정되는 제1 위치에 대응하는 테스트 이미지 내의 위치가 용이하게 식별될 수 있다. 달리 말하면, 차이 이미지에서의 피크 이벤트의 위치는 결함 이벤트의 위치를 식별하기 위해 타겟 이미지로 이송될 수 있다. 그 후, 테스트 이미지 내의 패턴에 대한 상기 제1 위치의 상대적 위치가 결정될 수 있고, 이는 여기서 설명된 제2 위치이다. 제2 위치는 임의의 적절한 방식으로 테스트 이미지 내의 패턴에 대해 결정될 수 있으며 당 업계에 공지된 임의의 적절한 포맷을 가질 수 있다. 이 단계는 트레이닝 단계 동안 그리고 트레이닝을 위해 사용되는 세트 내의 각 결함에 대해 수행될 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 웨이퍼 상의 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서 이미지화된 패턴들에 대한 결함의 제3 위치를 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 주위의 패턴에 대한 전자 빔 이미지 내의 결함의 상대적 위치가 결정될 수 있다. 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 이 단계는 SEM 실제 결함(즉, 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 생성된 전자 빔 이미지에서 성공적으로 재검출된 결함)으로서 식별된 결함들의 세트에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 이 단계에서 사용되는 전자 빔 이미지 내의 결함들의 제3 위치는 광학 검사 이미지 및/또는 사용자에 의존하지 않고서 전자 빔 이미지 자체로부터 쉽게 결정될 수 있다. 그러나, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 이미지에서의 사용자 지정 결함 위치를 수신하고, 그런 후, 전자 빔 이미지에서의 다른 패턴들에 대한 해당 결함의 상대적 위치를 학습할 수 있다. 이 단계는 트레이닝 단계 동안 그리고 트레이닝을 위해 사용되는 세트 내의 각 결함에 대해 수행될 수 있다.
본 컴퓨터 서브시스템은 또한 제1 위치와 제3 위치 사이의 연관성을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 그 SEM 상대방과의 결함의 연관성 규칙을 결정할 수 있다. 달리 말하면, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 검출된 결함에 대한 광학적으로 검출된 결함의 연관성 규칙을 결정할 수 있다. 이 단계는 트레이닝 단계 동안에 수행된 하나 이상의 단계들의 결과에 기초하여 트레이닝 단계 동안 수행될 수 있다. 연관성은 당 업계에 공지된 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 또한, 연관성은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 각자의 광학 이미지들과 전자 빔 이미지들에서의 결함 위치들이 서로 연관되도록 해주는 연관성 규칙 또는 임의의 다른 포맷으로서 결정되고, 그 후, 광학 이미지 결함 위치들에 기초하여 전자 빔 이미지 결함 위치들을 결정하는데 사용될 수 있다. 연관성은 결함의 제1 위치와 제3 위치에 기초하여 결정되는 것으로서 본원에서 설명될 수 있지만, 연관성은 광학 이미지들에서 웨이퍼 상에서 검출되고 웨이퍼에 대해 생성된 전자 빔 이미지들에서 재검출된 복수의 상이한 결함들에 대한, 제1 위치와 제3 위치 각각에 기초하여 결정될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 복수의 결함들에 대한 각각의 제1 위치 및 제3 위치에 기초하여 연관성을 결정하는 것은 전자 빔 이미지 내의 다른 결함들에 대한 결함 위치를 예측하는데 연관성이 사용될 수 있는 정확도를 증가시킬 수 있다.
본 컴퓨터 서브시스템은 또한 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 웨이퍼 상의 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 다른 결함의 위치를 결정하도록 구성된다. 다른 결함의 위치는 웨이퍼에 대해 생성된 다른 차이 이미지에서의 다른 결함의 제1 위치 및 결정된 연관성에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템에 의해 결정된 연관성 규칙은 웨이퍼 상에서 검출된 임의의 다른 결함에 대한 전자 빔 이미지에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 기계 학습 원리를 사용하여 광학 검사 시스템에 의해 검출된 하나 이상의 이벤트의 전자 빔 이미지 내의 결함 위치를 자동으로 식별할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 이미지 상의 위치들에 대응하는 전자 빔 이미지 내의 결함을 위치확인하기 위해 기계 학습 접근법을 사용한다. 특히, 이 단계 동안, 컴퓨터 서브시스템은 검사 결함 신호가 존재하는 위치를 예측하기 위해 전자 빔 이미지 내에서 어떤 명백한 신호가 있을 수도 있고 있지 않을 수도 있는 결함에 (트레이닝 단계에서 학습된) 연관성 규칙을 적용할 수 있다. 이 단계는 예측 단계 동안 수행될 수 있다.
다른 결함은 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 상에서 검출된다. 다른 결함이 본 명세서에서 설명되거나 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식으로 웨이퍼 상에서 검출될 수 있다. 다른 차이 이미지는 다른 결함이 위치한 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성된다. 차이 이미지, 기준 이미지, 및 테스트 이미지가 본 명세서에서 설명된 바와 같이 생성될 수 있으며 본 명세서에서 설명된 임의의 이미지들을 포함할 수 있다. 다른 차이 이미지를 생성하는데 사용되는 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼에 대해 생성된다. 테스트 이미지는 본 명세서에서 설명된 임의의 적절한 방식으로 다른 결함에 대해 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 패턴들은 반복되는 패턴화된 피처를 포함한다. 다른 실시예에서, 패턴들은 웨이퍼에 대한 설계에서의 디바이스 피처에 대응한다. 일부 실시예들에서, 패턴들은 웨이퍼에 대한 설계의 어레이 영역에 위치한다. 추가적인 실시예에서, 패턴들은 웨이퍼 또는 웨이퍼에 대해 생성된 이미지들의 정렬에 사용될 수 없다. 일부 실시예들에서, 다른 결함이 위치하는 웨이퍼 상의 영역은 정렬 사이트(alignment site)를 포함하지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 정렬 사이트로서 작용할 수 있는 중요한 앵커 패턴들을 갖지 않는 SRAM 영역에 대한 전자 빔 이미지에서 이벤트를 위치확인할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 어레이 영역에서 결함에 대한 결함 위치를 예측하는데 유리하게 사용될 수 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 어레이 영역과 같은 웨이퍼의 일부 영역들 내의 패턴들은 x와 y 둘 다에서 그리고 비교적 높은 빈도로 반복될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 패턴들은 그러한 반복 패턴들을 포함할 수 있고 웨이퍼의 어레이 영역에 위치될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 연관성 규칙을 사용하여 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정할 수 있기 때문에, 실시예들은 상대적 결함 위치가 결정된 다른 이미지 및/또는 기준 이미지에 대한 하나의 이미지의 정렬을 위해 이미지들에서의 고유 패턴들을 사용할 필요성을 제거시킨다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은, 결함 위치에 있는 결함이 전자 빔 이미지에서 가시적이지 않을 때에도, 비교적 높은 정확도로 전자 빔 이미지에서 결함 위치를 결정하기 위해 정렬 사이트(또는 정렬에 적절한 패턴)를 필요로 하지 않고 이를 사용하지 않는다. 또한, 본 명세서에서 설명된 상대적 위치가 결정된 패턴들은, 그 고유성 또는 그 결여에 상관없이, 실제 디바이스 피처들(즉, 웨이퍼 상에 제조되는 디바이스의 피처 및/또는 정렬만을 위한 피처들과는 반대로 웨이퍼 상에 디바이스 피처들을 제조하는데 사용될 피처)을 포함할 수 있는데, 이는 본 명세서에서 설명된 실시예들이 웨이퍼 상의 임의의 영역에 대해 그리고 웨이퍼 상에 형성된 임의의 패턴들에 대해 수행될 수 있게 해준다.
일 실시예에서, 다른 결함은 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 이미지화될 수 없다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 검사 시스템에 의해 검출된 하나 이상의 이벤트들(이는 전자 빔 이미지에서의 적어도 일부 SNV 이벤트를 포함할 수 있다)의 결함 위치를 자동으로 식별하기 위해 기계 학습 원리를 사용할 수 있다. 달리 말하면, 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 결함이 전자 빔 이미지에서 가시적이지 않더라도 실질적으로 높은 정확도로 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 다른 결함이 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 이미지화될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미지에서 SNV의 위치를 결정하는데 특히 유용하지만, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 또한 또는 대안적으로 전자 빔 이미지에서 비 SNV의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제3 위치를 결정하는 단계는 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지 내의 패턴에 대한 결함의 초기 위치를 결정하는 단계 및 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지의 중심으로부터 초기 위치의 편차에 대해 초기 위치를 보정하여 제3 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 전자 빔 이미지의 중심으로부터의 초기 위치의 편차는 결함 검토 서브시스템의 스큐(skew)와 같이 본 명세서에서 설명된 시스템에서의 복수의 오차 소스들에 의해 야기될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 (px, py)(웨이퍼에 대해 nm 단위임)일 수 있는 위치(P)에서 전자 빔 이미지를 취득하고 싶다고 가정한다. 결함 검토 서브시스템의 스테이지 불확실성(및 기타 가능한 오차 소스)으로 인해, 위치(P)에 대해 취득된 이미지는 그 중심이 정확하게 (px, py)가 아닐 수 있지만, (px, py)에 대한 DC 시프트로서 간주될 수 있는 "스큐"를 가질 것이다. 이 DC 시프트는 위치 정확도가 확실히 양호해지도록 교정될 필요가 있다. 이 교정은 일반적으로 전자 빔 이미지에서 상당히 쉽게 위치확인할 수 있는 강한 이벤트, 즉 강한 결함 신호를 갖는 이벤트(예컨대, 폴링 온(fall on) 유형 결함 등)를 취하고, 그 후, 다른 위치들에 대한 전자 빔 이미지를 취득하면서 이 이미지를 취득할 때 인지된 오프셋 시프트를 사용함으로써 행해진다.
그러나, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 미소 전자 빔 이미지 디스큐(de-skew)를 자동적으로 그리고 본질적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 특히, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 이미지의 중심으로부터 결함 위치의 미소 편차에 대해 전자 빔 이미지 디스큐를 보정하도록 구성될 수 있다. 일단 전자 빔 이미지가 디스큐에 대해 보정되면, 전자 빔 이미지에서의 결함 위치로서 사용된 초기 위치와 최종 또는 제3 위치 사이의 차이가 임의의 적절한 방식으로 그리고 임의의 적절한 포맷으로 결정될 수 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 이미지 내의 결함 위치에 대한 평균 디스큐를 결정하고, 그 후 이 평균 디스큐를 다른 결함 위치를 결정하기 위한 바이어스 오프셋(bias offset)으로서 사용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 결함 위치 불확실성을 감소시키기 위한 내재적인 디스큐 방법을 적용할 수 있다. 일부 경우에서, 전자 빔 결함 검토 서브시스템 스큐는 트레이닝 데이터로부터 다이 행 기반(die-row basis)으로 결정될 수 있다. 그 후, 디스큐 보정은 테스트 데이터가 생성되었던 다이 행에 기초하여 테스트 데이터에 적용될 수 있다. 이 단계는 트레이닝 단계 동안 그리고 트레이닝 단계 내 단계들이 수행되는 각각의 결함에 대해 수행될 수 있다.
그러한 일 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 또한 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 다른 결함에 대한 하나 이상의 추가적인 후보 위치를 결정하고, 초기 위치와 제3 위치 사이의 차이에 기초하여 하나 이상의 추가적인 후보 위치에 대한 신뢰도 점수를 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본래적으로 미소 전자 빔 이미지 디스큐를 수행하고 전자 빔 이미지 내의 다른 가능한 위치들에 신뢰도 점수를 할당하도록 구성될 수 있다. 특히, 어레이 영역의 경우, 신호를 유발할 수 있는 다른 가능한 위치들이 있을 때, 컴퓨터 서브시스템은 트레이닝 단계 동안 학습된 상대적 디스큐에 기초하여 신뢰도 점수를 할당할 수 있다.
이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 검사에 의해 결정된 결함 위치에 대응하는 셀 내 불확실성(또는 다른 반복적인 또는 비 고유 패턴)을 해결할 수 있다. 예를 들어, 결함 신호가 전자 빔 이미지에서 명확하게 나타나면, 시각적 상관은 비교적 간단하고 용이하다. 그러나, SNV 경우, 그리고 특히 x와 y로의 반복 패턴이 일반적으로 존재하는 어레이 영역에서는, 결함은 셀 내의 각각의 위치(즉, 셀 상대적 위치)의 임의의 매칭 셀들에 있을 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 트레이닝 데이터로부터 결정된 바이어스 오프셋을 사용하여 이러한 불확실성을 해결하고 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 대해 위치 정확도 변동을 보정하기 위해 다른 가능한 셀들에 신뢰도 레벨을 할당한다.
다른 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 웨이퍼 검사 시스템에 의해 다른 결함에 대해 생성된 테스트 이미지를 웨이퍼 상의 하나 이상의 추가적인 영역에 대해 생성된 다른 테스트 이미지와 비교함으로써 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 다른 결함에 대한 하나 이상의 추가적인 후보 위치를 결정하도록 구성되고, 하나 이상의 추가적인 영역은 다른 결함에 대한 이미지를 생성했던 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 시야(field of view; FOV) 내에 위치한다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 다른 기능들(예컨대, 전자 빔 이미지 상의 SNV 위치를 예측하는 것)에 더하여, 이들 기능의 부산물로서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 또한 선택된 SNV 위치와 유사한 지오메트리를 갖는 (전자 빔 결함 검토 서브시스템 FOV 내의) 다른 가능한 위치들을 나타낼 수 있다. 이 다른 위치들로부터의 광학 패치(optical patch) 이미지는 현재 SNV 패치 주변의 패치 이미지와 비교되어 전자 빔 이미지에서의 다른 가능한 결함 위치를 예측하는데 사용될 수 있다. 이러한 후보 결함 위치 결정은 결함성 있는 픽셀을 위치확인하기 위해 전자 빔 이미지 상에서 다이 대 다이 비교를 사용하는 현재의 접근법과는 다르다.
그러한 일 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 하나 이상의 추가적인 후보 위치에서 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지의 부분들에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 후보 위치들에 대응하는 위치들에서 광학 검사 시스템에 의해 검출된 결함들을 자동으로 분류하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 서브시스템은 트레이닝 데이터에 기초하여 전자 빔 이미지들을 분류하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 잠재적으로, 실질적으로 대량의 전자 빔 이미지들을 분류하고 가장 가능성 높은 뉴슨스 소스를 위치확인할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미지와 이웃하는 다이 기준을 비교하는 것(이어서 SEM 재검출이 뒤따름)(이는 검사 툴 신호가 발원된 바로 그 위치를 생성할 수 없음) 대신에, 비교적 많은 양의 결함들을 SEM 실제 및 SNV 빈으로 자동으로 분류하는데 사용될 수 있다. 이러한 능력은 광학 검사 시스템이 노이즈 플로어 내로 훨씬 더 깊게 구동될 수 있게 하고, 본 발명이 아니였다면 희생되어야 했었을 적당한 뉴슨스 레이트를 가지면서 실질적으로 낮은 결함 신호를 갖는 DOI를 유지하도록 해줄 것이다.
일 실시예에서, 결함은 웨이퍼에 대한 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 생성된 이미지들에서 광학 검사 시스템에 의해 수행된 웨이퍼의 검사에 의해 검출되고 컴퓨터 서브시스템에 의해 재검출된 샘플링된 결함들의 세트 내의 다중 결함들 중 하나이며, 컴퓨터 서브시스템은 제1 위치를 결정하고, 제2 위치를 결정하며, 샘플링된 결함들의 세트 내의 다중 결함들에 대한 제3 위치를 결정하는 단계들을 수행하도록 구성되며, 연관성을 결정하는 단계는 샘플링된 세트 내의 다중 결함들에 대해 결정된 제1 위치와 제3 위치 간의 연관성을 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 일반적으로, 검사 결과 내의 복수의 결함들(예를 들어, 수천 개의 결함들)은 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식으로 샘플링될 수 있고, 전자 빔 이미지는 본원에서 더 설명되는 바와 같은 결함 검토 툴에 의해 이들 선택된 결함들에 대해 생성될 수 있다. 이들 전자 빔 이미지들은 SEM 실제 이벤트, 즉 전자 빔 이미지 상에 가시적인 결함을 보여주는 이벤트를 식별하는데 사용될 수 있다. 대조적으로, SNV는 전자 빔 이미지에서 어떠한 가시적인 결함도 보여주지 않는 이벤트이며, 이는 해당 이벤트가 검사 툴에 의해 결함성 있는 것으로서 플래깅(flagged)되었던 이유와 이 이벤트의 정확한 위치가 전자 빔 이미지 내에서 어디인지에 대해 일반적으로 결정적이지 않다. 트레이닝 단계 동안, 사용자는 SEM 실제 결함들의 비교적 작은 서브세트(예를 들어, 10개 내지 15개의 결함들)를 선택할 수 있다. 트레이닝 세트 내의 각각의 결함에 대해, 실시예들은 전자 빔 이미지 자체를 사용하여 전자 빔 이미지 상의 결함의 위치를결정할 수 있다.
도 3에서 도시된 그러한 일 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 및 광학 이미지들의 데이터베이스(300)를 획득할 수 있다. 데이터베이스는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 또한, 데이터베이스는 본 명세서에 추가로 설명된 것들 중 하나를 포함하여 당 업계에 공지된 임의의 적절한 저장매체 상에 저장될 수 있다. 데이터베이스는 또한 당 업계에 공지된 임의의 다른 적절한 저장 구조로 대체될 수 있다. 전자 빔 및 광학 이미지들은 본 명세서에서 설명된 바와 같이(예를 들어, 전자 빔 결함 검토 서브시스템 및 광학 검사 시스템으로부터) 획득될 수 있다.
단계(302)에서 도시된 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템은 전자 빔 및 광학 이미지들이 획득된 복수의 결함들을 샘플링하도록 구성될 수 있다. 특히, 컴퓨터 서브시스템(또는 사용자)은 검사에 의해 검출되었고 또한 결함 검토에 의해 재검출되었던 비교적 작은 결함들의 서브세트를 선택할 수 있다. 사용자가 샘플링 단계에서 결함들의 서브세트를 선택할 수 있지만, 결함들의 서브세트는 또한 다이버시티 샘플링 및/또는 랜덤 샘플링과 같은 하나 이상의 샘플링 방법을 사용하여 컴퓨터 서브시스템에 의해 자동으로 선택될 수 있다.
단계(302)에서 수행된 샘플링은 샘플링된 결함(SEM 실제 결함들의 샘플)에 대해 도 3에서 도시된 트레이닝 데이터(304)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 트레이닝 데이터는 검사에 의해 생성된 광학 이미지 및 샘플링된 결함들에 대한 대응하는 전자 빔 이미지들을 포함할 수 있다. 사용자는 또한 일부 검사 대 결함 검토 매핑을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 검사에 의해 검출된 결함 위치에 대해 생성된 전자 빔 이미지 및 광학 검사 이미지 둘 다를 사용자에게 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 그 후, 사용자는 검사에 의해 생성된 광학 이미지에서의 결함 위치를 전자 빔 이미지에 수동으로 매핑할 수 있다.
그 후, 컴퓨터 서브시스템은 트레이닝 데이터에 기초하여 도 3에서 도시된 학습 단계(306)를 수행할 수 있다. 학습 단계는 결함의 제1, 제2, 및 제3 위치를 결정하기 위해 본원에서 설명된 단계들을 포함할 수 있으며, 이것들은 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 학습 단계는 샘플링된 결함들의 세트 내의 모든 결함들에 대해 수행될 수 있다. 학습 단계는 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 단계들(예를 들어, 초기 위치를 결정하고, 그 후, 초기 위치에 기초하여 제3 위치를 결정하여 전자 빔 이미지 스큐를 보정하는 것)을 포함할 수 있다. 그 후, 컴퓨터 서브시스템은 학습 단계의 결과에 기초하여 도 3에서 도시된 모델링 단계(308)를 수행할 수 있다. 모델링 단계에서, 컴퓨터 서브시스템은 본원에서 더 설명되는 바와 같이 제1 위치와 제3 위치 간의 연관성을 결정한다. 연관성을 결정하는데 사용되는 제1 위치와 제3 위치는 샘플링된 결함들의 세트에 포함된 모든 결함들에 대한 제1 위치와 제3 위치를 포함할 수 있다.
단계(308)에서 연관성이 결정되면, 연관성은, SNV를 비롯하여 검사에 의해 검출된 모든 결함들을 포함할 수 있는 테스트 데이터(310)에 대해, 전자 빔 이미지 내의 결함 위치(314)가 결정되는 예측 단계(312)에서 사용될 수 있다. 전자 빔 이미지 내의 결함 위치를 예측하는 것은 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다.
그러한 일 실시예에서, 광학 검사 시스템은 동일한 패턴을 포함하는 웨이퍼 상의 영역에 대해 광학 검사 시스템에 의해 생성된 적어도 두 개의 이미지들에서 광학 왜곡을 일으키는 광학 특성을 가지며, 샘플링된 결함들의 세트는 적어도 두 개의 이미지들이 생성되어 상기 결정된 연관성을 광학 왜곡에 적응시키는 영역들에 위치한 결함들을 포함한다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 이미지 왜곡을 극복하면서 전자 빔 이미지 내의 결함들의 위치를 결정할 수 있다. 특히, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본 명세서에서 설명된 트레이닝 데이터를 사용하여 광학 이미지 왜곡을 학습하는 방법을 제공한다.
이러한 일례에서, 광학 왜곡은 광학 검사 시스템에 의해 생성된 상이한 이미지들에서 동일한 웨이퍼 패턴이 상이한 이미지 패턴을 갖게 할 수 있다. 예를 들어, 이미지들(700, 702, 704, 706)이 동일한 웨이퍼 패턴에 대해 생성될 수 있다. 이미지(700)는 전자 빔 이미지이며, 이미지들(702, 704, 706)은 광학 이미지들이다. 전자 빔 이미지는, 전자와 광이 웨이퍼 상에서 동일한 패턴을 이미지화하는 방식의 차이로 인해, 광학 이미지와 분명히 다르다. 그러나, 상이한 광학 이미지들이 또한 광학 왜곡으로 인하여 서로 상이하다. 이러한 차이는 웨이퍼 패턴 및/또는 광학 시스템의 임의의 특성에서 왜곡(또는 오차)에 의해 유발될 수 있다. 동일한 웨이퍼 패턴에 대해 생성된 이미지들에서 광학 왜곡이 변동을 어디에서 어떻게 유발시키는지에 관계없이, 이미지 변동은 전자 빔 및 광학 이미지들의 직접적인 상관성 및 정렬에 제한을 가져다 준다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 이들 차이를 학습하기 위해 트레이닝 데이터를 사용함으로써 본질적으로 이러한 변동들에 적응한다.
일 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 광학 검사 시스템에 의해 웨이퍼 상에서 검출된 모든 결함들에 대한 위치를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 검사 시스템에 의해 검출된 모든 이벤트들(이는 전자 빔 이미지에서의 적어도 일부 SNV 이벤트를 포함할 수 있다)의 결함 위치를 자동으로 식별하기 위해 기계 학습 원리를 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 결함의 제1 위치를 결정하는 단계는 결함에 대해 생성된 차이 이미지를 업샘플링하고, 결함에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함에 대응하는 신호의 무게 중심을 결정하는 단계를 포함한다. 그러한 일 실시예에서, 결함의 제1 위치는 서브 픽셀 정확도로 결정된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "서브 픽셀"은 일반적으로 이미지의 픽셀보다 작은 것으로서 정의된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 사용되는 용어 "서브 픽셀 정확도"는 일반적으로 이미지 내의 단일 픽셀의 크기(일 측면에서 다른 측면까지의 거리)보다 더 작은 오차를 갖는, 임의의 것(예컨대, 결함)의 위치의 결정으로서 정의될 수 있다.
이러한 일례에서, 트레이닝 데이터에서의 각각의 결함에 대해, 컴퓨터 서브시스템은 업샘플링된 차이 이미지의 무게 중심을 결정하고 이를 사용함으로써 차이 이미지 상에서의 결함 신호의 서브 픽셀 위치를 결정할 수 있다. 특히, 광학 검사 시스템에 의해 결함에 대해 생성된 광학 이미지, 예를 들어, 테스트 이미지는 전자 빔 이미지의 픽셀 크기로 초해상화(super-resolved)될 수 있는데, 이는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 광학 검사 시스템에 의해 결함에 대해 생성된 다른 광학 이미지, 예를 들어, 차이 이미지는 전자 빔 이미지의 픽셀 크기로 초해상화될 수 있는데, 이는 당 업계에 공지된 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 서명된 차이 이미지의 피크 신호 위치를 결정하는 것과 같이, 차이 이미지에서 결함 위치를 결정하는 일부 방법은 정확한 결함 위치의 비교적 양호한 지표는 아닐 수 있다. 대조적으로, 서명된 차이 이미지의 무게 중심을 결정하는 것은 서브 픽셀 정확도로 신호 위치의 견고한 추정치를 제공할 수 있다. 차이 이미지는 테스트 이미지와 기준 이미지로부터 생성되기 때문에, 차이 이미지와 테스트 이미지는 차이 이미지와 테스트 이미지에서의 위치들 간에 일대일 대응을 갖게 될 것이다. 따라서, 제1 위치가 서브 픽셀 정확도로 차이 이미지에서 결정되면, 그 동일한 위치가 테스트 이미지에서의 그 대응하는 위치에서 식별될 수 있다. 그 후, 그 위치는 차이 이미지에서 위치가 결정될 때와 동일한 정확도(즉, 서브 픽셀 정확도)로 테스트 이미지에서 검출된다.
다른 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 다른 차이 이미지를 업샘플링하고 다른 차이 이미지에서의 다른 결함에 대응하는 신호의 무게 중심을 결정함으로써 다른 결함의 제1 위치를 결정하도록 구성된다. 그러한 일 실시예에서, 결함의 제1 위치는 서브 픽셀 정확도로 결정된다. 예를 들어, 테스트 데이터에서의 각각의 결함에 대해, 컴퓨터 서브시스템은 업샘플링된 광학 차이 이미지의 무게 중심을 결정하고 이를 사용함으로써 차이 이미지에서의 결함 신호의 서브 픽셀 위치를 결정할 수 있다. 이러한 단계들은 본 명세서에서 추가적으로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다.
본 명세서에 제공된 실시예들의 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 실시예들은 결함 검토를 위해 생성된 전자 빔 이미지에서 검사에 의해 검출된 결함들의 위치를 결정하기 위한 여러 이점들을 제공한다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 결함 검토와 광학 검사 사이의 레이어 가시성 차이를 처리하는 방법을 제공한다. 특히, 웨이퍼 상의 영역에 대한 광학 검사에 의해 생성된 이미지들은, 단순히 검사 및 결함 검토에 의해 수행되는 이미지화의 차이로 인하여 결함 검토에 의해 생성된 동일한 영역에 대한 이미지들과는 매우 다르게 보여질 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 및 전자 빔 이미지들 사이의 임의의 차이에도 불구하고 결함 검토를 위해 생성된 전자 빔 이미지들에서 광학 검사에 의해 검출된 결함들의 위치를 신뢰성 있고 정확하게 견고한 방식으로 결정할 수 있다.
그러한 일례에서, 도 4는 광학 검사에 의해 검출된 결함 위치에 중심이 맞추어진, 웨이퍼 상의 영역에 대해 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 생성될 수 있는 전자 빔 이미지(400)의 예시를 포함한다. 도 5는 웨이퍼 상의 동일한 영역에 대한 광학 이미지(500)를 포함한다. 광학 이미지(500)는 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같은 광학 검사 시스템에 의해 생성될 수 있다. 도 4 및 도 5에서 도시된 이미지들을 비교함으로써 살펴볼 수 있는 바와 같이, 이들 두 이미지들을 동일한 결함 위치 상에 중심이 오도록 하는 것은 (사람의 눈으로 보았을 때조차도) 상당히 어렵다. 그 해결과제는, 본 명세서에 기재된 것과 같은 전자 빔 시스템은 주로 웨이퍼의 최상층만을 살펴보지만, 본 명세서에 기재된 것과 같은 광학 시스템은 (웨이퍼 내로 침투하고, 광학 시스템에 의해 반사광 또는 산란광이 검출될 수 있게 하는 세기를 갖고 최상층 아래의 층으로부터 반사 또는 산란되는, 광학 시스템에 의해 이용되는 광의 능력에 의존하여) 웨이퍼 상의 최상층뿐만 아니라 최상층 아래에 형성된 하나 이상의 추가적인 층들을 살펴볼 수 있다는 사실로부터 발생한다. 또한, 전자 빔은 일반적으로 광이 반사 및/또는 산란되는 방법에 비해 다르게 반사 및/또는 산란될 것이다. 따라서, 이미지 패턴들은 각자의 대응하는 광학 이미지들과 비교하여 전자 빔 이미지들에서 동일한 웨이퍼 위치에 대해 상당히 상이할 수 있다. 따라서, (예컨대, 픽셀 크기/해상도의 차이에 대한 업샘플링을 통해) 전자 빔 이미지와 광학 이미지를 직접 상관시키려는 시도는 두 개의 툴들 간의 이미지화 방법의 근본적인 차이로 인해 아주 종종, 성과 없는 노력일 것이다.
본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미지를 그 각각의 광학 이미지에 직접 상관시키려고 결코 노력하지 않음으로써 이러한 어려움을 극복한다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 트레이닝 데이터로부터 모델을 생성하고, 전자 빔 이미지로부터의 이 모델만이 광학 이미지로부터의 모델과 비교된다.
다른 예시에서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미징 방법에서 스큐를 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이상적인 경우, 결함은 결함의 위치에 대해 생성된 전자 빔 패치 이미지의 중심에 항상 나타난다. 실제의 경우, 전자 빔 이미지 스큐로 인해, 결함은 패치 내의 임의의 곳에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 6은 광학 검사에 의해 검출된 결함에 대해 생성된 차이 이미지(600)의 예시를 도시한다. 결함 위치는 차이 이미지를 이용하여 결정될 수 있으며, 차이 이미지에 나타난 두 개의 검은 선들의 교차점에서 결정될 수 있다. 전자 빔 이미지는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 전자 빔 결함 검토 서브시스템으로 이 결함 위치에 대해 생성될 수 있다. 이러한 방식으로, 차이 이미지에서 결정된 결함 위치는 전자 빔 이미지의 중심에 위치할 것이라고 가정한다. 예를 들어, 결함 위치는 도 4에서 도시된 전자 빔 이미지의 중심에 위치될 것이다. 그러나, 도 4의 전자 빔 이미지에서 도시된 바와 같이, 전자 빔 이미지 내에는, 전자 빔 이미지 내의 패턴들에 대한 가정된 결함 위치(전자 빔 이미지의 중심에서의 위치) 간의 공간적 관계와 동일한 공간적 관계를 전자 빔 이미지 내의 패턴들에 대해 갖는 위치들이 많이 있다. 따라서, 패턴과 관련한 이들 위치들 중 어느 것이 광학 검사에 의해 보고된 결함 위치에 대응하는 실제 위치인지를 확실히 아는 것은 어려울 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본 명세서에서 더 설명되는 제3 위치를 결정할 때 임의의 디스큐를 고려하여 스큐로 인한 전자 빔 이미지 내에서의 결함 위치 불확실성을 제거하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 실시예들은 또한 결함 검토를 위해 전자 빔 이미지들에서 광학적으로 검출된 결함들의 위치를 결정하기 위한 서브 픽셀 정확도가 가능할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 실시예들은 서브 픽셀 정확도로 광학 이미지 내에서 결함 신호 위치를 위치확인하도록 구성될 수 있는데, 이는 서브 픽셀 정확도로 전자 빔 이미지에서 결함을 위치확인하는데 있어서 중요하다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 웨이퍼 검사에 의해 생성된 광학 이미지들에서의 광학 왜곡을 처리할 수 있다. 특히, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학 검사 시스템에 의해 유발된 광학 이미지들에서의 임의의 왜곡에도 불구하고 결함 검토를 위해 생성된 전자 빔 이미지들에서 광학 검사에 의해 검출된 결함들의 위치를 신뢰성 있고 정확하게 견고한 방식으로 결정할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 실시예들은 또한 본 발명이 아니였다면 전자 빔 이미지들에서 결함 위치 결정의 정확도를 감소시킬 수 있었을 불확실성의 여러 소스들을 처리할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예들은 본질적으로 레이어 가시성 차이, 광학 검사 툴 왜곡, 결함 검토 툴 위치 불확실성 오차, 광학 이미지 패치 내의 서브 픽셀 결함 위치 불확실성 등을 처리할 수 있다.
추가적인 예시에서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 광학적으로 검출된 결함들의 전자 빔 이미지들 내의 예측된 위치들에서의 셀 불확실성을 해결할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 전자 빔 이미지들에서 SNV의 위치를 신뢰성 있고 정확하게 예측할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 SNV에 대해서도 전자 빔 이미지들 상에서 결함 신호 위치를 위치확인하는 것을 돕는다.
본 명세서에 설명된 실시예들에 대한 대안으로서, 광학 검사 시스템과 결함 검토 툴 둘 다가 결함 위치 정확도 오차를 갖지 않고 광학 검사 툴과 결함 검토 툴 간에 어떠한 디스큐 문제가 없는 이상적인 경우가 있다. 이 경우, 광학 검사 시스템에 의해 검출된 모든 결함들은 전자 빔 이미지들, 즉 전자 빔 실제 결함 및 SNV 이미지들 둘 다에서 정확히 동일한 위치에서 나타나야 하며, 사용자는 광학 검사 시스템이 전자 빔 이미지들 상에서 신호를 갖는 정확히 동일한 위치들을 예측할 수 있어야 한다. 그러나, 실제에서는, 상술한 이상적인 상황과 같은 상황을 창출하는 것은 거의 불가능하다. 특히, 모든 시스템과 방법은 물리적 현실에서 달성할 수 있는 것의 한계로 인한 내재적인 오차를 갖는다. 또한, 위에 설명된 이상적인 상황을 창출하려는 시도는 엄청나게 돈이 많이 들고 시간 소모적일 것이다. 그러므로, 본 명세서에서 설명된 실시예들이 보정하는데 사용될 수 있는 제한성 또는 불확실성 중 어느 것도 없는 이상적인 상황을 창출하는 것은 가능하지 않거나 아마도 바람직하지 않을 수도 있다.
다른 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 본 방법은 위에 설명된 단계들을 포함한다.
본 방법의 단계들 각각은 본 명세서에서 추가적으로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 본 방법은 또한 본 명세서에서 설명된 전자 빔 결함 검토 서브시스템 및/또는 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계(들)을 포함할 수 있다. 단계들은 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예들에 따라 구성될 수 있는 컴퓨터 시스템에 의해 수행된다. 또한, 전술한 방법은 본 명세서에서 설명된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
추가적인 실시예는 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 매체에 관한 것이다. 이러한 하나의 실시예가 도 8에 도시된다. 특히, 도 8에서 도시된 바와 같이, 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 매체(800)는 컴퓨터 시스템(804) 상에서 실행가능한 프로그램 명령어들(802)을 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에서 설명된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 것과 같은 방법들을 구현하는 프로그램 명령어들(802)은 컴퓨터로 판독가능한 매체(800) 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터로 판독가능한 매체는 자기적 또는 광학적 디스크, 또는 자기적 테이프와 같은 저장 매체, 또는 본 업계에서 알려진 임의의 적절한 다른 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 매체일 수 있다.
프로그램 명령어들은 여러가지 중에서도, 프로시저 기반 기술들, 컴포넌트 기반 기술들, 및/또는 객체 지향 기술들을 비롯한 임의의 다양한 방법들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어들은 액티브X 제어, C++ 오브젝트, 자바빈, MFC("Microsoft Foundation Classes"), SSE(Streaming SIMD Extension), 또는 희망하는 바에 따라 다른 기술들 또는 방법론들을 이용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(804)은 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예들에 따라 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태들의 추가적인 수정들 및 대안적인 실시예들은 본 설명을 검토한 본 업계의 당업자에게는 자명한 사항일 것이다. 예를 들어, 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서의 결함 위치 결정을 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 이에 따라, 본 설명은 단지 예시에 불과하며, 본 발명을 수행하기 위한 일반적인 방법을 본 업계의 당업자에게 교시하기 위한 것으로서 해석되어야 한다. 본 명세서에서 도시되고 설명된 본 발명의 형태들은 현재 바람직한 실시예들로서 간주될 것임을 이해할 것이다. 본 명세서에서 설명되고 예시된 것을 대신하여 엘리먼트들과 물질들이 대체될 수 있고, 부품들 및 공정들은 뒤바뀔 수 있고, 본 발명의 어떠한 특징들은 독립적으로 활용될 수 있으며, 이 모두는 본 발명의 설명의 혜택을 가진 후에 본 업계의 당업자에게는 자명할 것이다. 아래의 청구항들에서 기술된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서 본 명세서에서 설명된 엘리먼트들에 대해서는 변경들이 이루어질 수 있다.

Claims (21)

  1. 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템에 있어서,
    적어도 전자 빔 소스 및 검출기를 포함하는 전자 빔 결함 검토 서브시스템 - 상기 전자 빔 소스는 웨이퍼에 지향되는 전자들을 생성하도록 구성되며, 상기 검출기는 상기 웨이퍼로부터 전자들을 검출하고 상기 검출된 전자들에 응답하여 전자 빔 이미지들을 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템 - 상기 컴퓨터 서브시스템은 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함함 -
    을 포함하고,
    상기 컴퓨터 서브시스템은,
    상기 웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치를 결정하고 - 상기 차이 이미지는 상기 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되고, 상기 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되며, 상기 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출됨 -;
    상기 차이 이미지에서의 상기 결함의 제1 위치에 기초하여 상기 테스트 이미지에서의 광학 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제2 위치를 결정하고;
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 상기 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 전자 빔 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제3 위치를 결정하고;
    상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이의 연관성을 결정하며;
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 상기 다른 결함의 위치를 결정하도록 구성되고,
    상기 다른 결함의 위치는 상기 웨이퍼에 대해 생성된 다른 차이 이미지에서의 상기 다른 결함의 제1 위치 및 상기 결정된 연관성에 기초하여 결정되고,
    상기 다른 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출되고,
    상기 다른 차이 이미지는 상기 다른 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되며,
    상기 다른 차이 이미지를 생성하는데 사용되는 상기 테스트 이미지는 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 이미지 패턴들과 상기 전자 빔 이미지 패턴들은 반복되는 패턴화된 피처들을 포함한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 이미지 패턴들과 상기 전자 빔 이미지 패턴들은 상기 웨이퍼에 대한 설계에서의 디바이스 피처들에 대응한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 이미지 패턴들과 상기 전자 빔 이미지 패턴들은 상기 웨이퍼에 대한 설계의 어레이 영역에 위치해 있는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다른 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역은 정렬 사이트(alignment site)들을 포함하지 않은 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다른 결함은 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 이미지화될 수 없는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다른 결함은 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 이미지화될 수 있는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 위치를 결정하는 것은, 상기 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지 내의 상기 전자 빔 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 초기 위치를 결정하는 것, 및 상기 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지의 중심으로부터의 상기 초기 위치의 편차에 대해 상기 초기 위치를 보정하여 상기 제3 위치를 결정하는 것을 포함한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 다른 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지에서의 상기 다른 결함에 대한 하나 이상의 추가적인 후보 위치를 결정하고, 상기 초기 위치와 상기 제3 위치 사이의 차이에 기초하여 상기 하나 이상의 추가적인 후보 위치에 대한 신뢰도 점수를 결정하도록 구성된 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 다른 결함에 대해 생성된 테스트 이미지를 상기 웨이퍼 상의 하나 이상의 추가적인 영역에 대해 생성된 다른 테스트 이미지들과 비교함으로써 상기 다른 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지에서의 상기 다른 결함에 대한 하나 이상의 추가적인 후보 위치를 결정하도록 구성되고,
    상기 하나 이상의 추가적인 영역은 상기 다른 결함에 대한 이미지를 생성했던 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템의 시야(field of view; FOV) 내에 위치해 있는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 하나 이상의 추가적인 후보 위치에서 상기 다른 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지의 부분들에 기초하여, 상기 하나 이상의 추가적인 후보 위치에 대응하는 위치들에서 상기 광학 검사 시스템에 의해 검출된 결함들을 자동으로 분류하도록 구성된 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 결함은 상기 웨이퍼에 대한 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 생성된 이미지들에서 상기 광학 검사 시스템에 의해 수행된 상기 웨이퍼의 검사에 의해 검출되고 상기 컴퓨터 서브시스템에 의해 재검출된 샘플링된 결함들의 세트 내의 다중 결함들 중 하나이며,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 샘플링된 결함들의 세트 내의 다중 결함들에 대해 상기 제1 위치를 결정하는 것, 상기 제2 위치를 결정하는 것, 및 제3 위치를 결정하는 것을 수행하도록 구성되며,
    상기 연관성을 결정하는 것은 상기 샘플링된 결함들의 세트 내의 다중 결함들에 대해 결정된 상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이의 연관성을 결정하는 것을 포함한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광학 검사 시스템은 동일한 웨이퍼 패턴들을 포함하는 상기 웨이퍼 상의 영역들에 대해 상기 광학 검사 시스템에 의해 생성된 적어도 두 개의 이미지들에서 광학 왜곡을 일으키는 광학 특성을 가지며,
    상기 샘플링된 결함들의 세트는 상기 적어도 두 개의 이미지들이 생성되어 상기 결정된 연관성을 상기 광학 왜곡에 적응시키는 영역들에 위치해 있는 결함들을 포함한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출된 모든 결함들에 대한 위치를 결정하는 것을 수행하도록 구성된 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 결함의 제1 위치를 결정하는 것은, 상기 결함에 대해 생성된 상기 차이 이미지를 업샘플링하는 것, 및 상기 결함에 대해 생성된 상기 차이 이미지에서의 상기 결함에 대응하는 신호의 무게 중심을 결정하는 것을 포함한 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 결함의 제1 위치는 서브 픽셀 정확도로 결정되는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 다른 차이 이미지를 업샘플링하고 상기 다른 차이 이미지에서의 상기 다른 결함에 대응하는 신호의 무게 중심을 결정함으로써, 상기 다른 결함의 제1 위치를 결정하도록 구성된 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다른 결함의 제1 위치는 서브 픽셀 정확도로 결정되는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하도록 구성된 시스템.
  19. 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 비일시적 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 구현 방법은,
    웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치를 결정하는 단계 - 상기 차이 이미지는 상기 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되고, 상기 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되며, 상기 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출됨 -;
    상기 차이 이미지에서의 상기 결함의 제1 위치에 기초하여 상기 테스트 이미지에서의 광학 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제2 위치를 결정하는 단계;
    전자 빔 결함 검토 서브시스템으로 상기 웨이퍼 상의 상기 결함에 대한 전자 빔 이미지를 생성하는 단계 - 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템은 적어도 전자 빔 소스 및 검출기를 포함하고, 상기 전자 빔 소스는 웨이퍼로 지향되는 전자들을 생성하도록 구성되고, 상기 검출기는 상기 웨이퍼로부터 전자들을 검출하고 상기 검출된 전자들에 응답하여 전자 빔 이미지들을 생성하도록 구성되고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 결합되며, 상기 컴퓨터 시스템은 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함함 -;
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 상기 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지에서의 전자 빔 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제3 위치를 결정하는 단계;
    상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이의 연관성을 결정하는 단계; 및
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 상기 다른 결함의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 다른 결함의 위치는 상기 웨이퍼에 대해 생성된 다른 차이 이미지에서의 상기 다른 결함의 제1 위치 및 상기 결정된 연관성에 기초하여 결정되고,
    상기 다른 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출되고,
    상기 다른 차이 이미지는 상기 다른 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되고,
    상기 다른 차이 이미지를 생성하는데 사용되는 상기 테스트 이미지는 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되며,
    상기 제1 위치를 결정하는 단계, 상기 제2 위치를 결정하는 단계, 상기 제3 위치를 결정하는 단계, 상기 연관성을 결정하는 단계, 및 상기 위치를 결정하는 단계는 상기 컴퓨터 시스템에 의해 수행되는 것인 컴퓨터 판독가능 비일시적 매체.
  20. 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 있어서,
    웨이퍼에 대해 생성된 차이 이미지에서의 결함의 제1 위치를 결정하는 단계 - 상기 차이 이미지는 상기 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되고, 상기 테스트 이미지는 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되며, 상기 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출됨 -;
    상기 차이 이미지에서의 상기 결함의 제1 위치에 기초하여 상기 테스트 이미지에서의 광학 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제2 위치를 결정하는 단계;
    전자 빔 결함 검토 서브시스템으로 상기 웨이퍼 상의 상기 결함에 대한 전자 빔 이미지를 생성하는 단계 - 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템은 적어도 전자 빔 소스 및 검출기를 포함하고, 상기 전자 빔 소스는 웨이퍼로 지향되는 전자들을 생성하도록 구성되고, 상기 검출기는 상기 웨이퍼로부터 전자들을 검출하고 상기 검출된 전자들에 응답하여 전자 빔 이미지들을 생성하도록 구성되고, 상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 컴퓨터 시스템이 결합되며, 상기 컴퓨터 시스템은 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함함 -;
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 상기 결함에 대해 생성된 상기 전자 빔 이미지에서의 전자 빔 이미지 패턴들에 대한 상기 결함의 제3 위치를 결정하는 단계;
    상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이의 연관성을 결정하는 단계; 및
    상기 전자 빔 결함 검토 서브시스템에 의해 상기 웨이퍼 상의 다른 결함에 대해 생성된 전자 빔 이미지에서의 상기 다른 결함의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 다른 결함의 위치는 상기 웨이퍼에 대해 생성된 다른 차이 이미지에서의 상기 다른 결함의 제1 위치 및 상기 결정된 연관성에 기초하여 결정되고,
    상기 다른 결함은 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼 상에서 검출되고,
    상기 다른 차이 이미지는 상기 다른 결함이 위치해 있는 상기 웨이퍼 상의 영역에 대한 테스트 이미지로부터 기준 이미지를 감산함으로써 생성되고,
    상기 다른 차이 이미지를 생성하는데 사용되는 상기 테스트 이미지는 상기 광학 검사 시스템에 의해 상기 웨이퍼에 대해 생성되며,
    상기 제1 위치를 결정하는 단계, 상기 제2 위치를 결정하는 단계, 상기 제3 위치를 결정하는 단계, 상기 연관성을 결정하는 단계, 및 상기 위치를 결정하는 단계는 상기 컴퓨터 시스템에 의해 수행되는 것인 웨이퍼의 전자 빔 이미지에서 결함의 위치를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  21. 삭제
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