KR102356945B1 - 리피터 결함 검출 - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 상의 리피터 결함들은 다수의 다이 이미지들을 융합함으로써 검출될 수 있다. 예를 들어, 다수의 다이 이미지들은 다이-융합된 이미지를 형성하도록 통계적으로 융합된다. 다이 이미지들 각각은 웨이퍼 상의 상이한 다이의 것일 수 있다. 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재가 검출된다. 다이 이미지들은 레이저-스캐닝 시스템 또는 다른 시스템들을 사용하여 생성될 수 있다.
Description
본 출원은 2017년 7월 10일에 출원되고 미국 출원 번호 제62/530,699호가 지정된 가특허 출원을 우선권으로 주장하며, 이로써 그의 개시내용은 인용에 의해 포함된다.
본 개시내용은 리피터 결함들의 검출에 관한 것이다.
반도체 제조 산업의 진화는 수율 관리, 특히 계측 및 검사 시스템들에 대한 요구를 계속 커지게 하고 있다. 임계 치수들은 줄어드는 반면, 웨이퍼 크기는 증가하고 있다. 경제성은, 고-수율의 높은 가치의 생산을 달성하기 위한 시간을 감소시키도록 산업을 몰아가고 있다. 따라서 수율 문제를 검출하는 것에서부터 이를 고치는 데까지의 총 시간을 최소화하는 것은 반도체 제조사에 대한 투자 수익(return-on-investment)을 결정한다.
로직 및 메모리 디바이스들과 같은 반도체 디바이스들을 제조하는 것은 통상적으로, 반도체 디바이스들의 다양한 피처들 및 다수의 레벨들을 형성하기 위해 매우 다수의 반도체 제조 프로세스들을 사용하여 반도체 웨이퍼를 프로세싱하는 것을 포함한다. 예를 들어, 리소그래피는 레티클로부터 반도체 웨이퍼 상에 배열된 포토레지스트로 패턴을 전사하는 것을 포함하는 반도체 제조 프로세스이다. 반도체 제조 프로세스의 부가적인 예들은 화학 기계적 폴리싱(CMP), 에칭, 증착 및 이온 주입을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)한다. 다수의 반도체 디바이스들은 단일 반도체 웨이퍼 상에 배열(arrangement)로 제조되고 그 후 개별 반도체 디바이스들로 분리될 수 있다.
리피터 결함들은 반도체 제조자들의 관심사이다. 리피터 결함들은 일부 규칙적 주기성으로 웨이퍼 상에 나타나고 레티클 상의 다이 레이아웃 또는 웨이퍼 상의 단차 패턴(stepping pattern)과의 일부 고정된 관계를 나타내는 그러한 결함들이다. 리피터 결함들은 종종 프로그래밍된 결함이다. 레티클 결함들은 리피터 결함들의 일반적인 원인이다. 리피터 결함들을 야기할 수 있는 레티클 결함들은, 예를 들어 마스크 플레이트 상의 여분의 크롬 패턴, 마스크 플레이트 상의 크롬 누락, 마스크 플레이트 또는 레티클 상의 미립자들 및 펠리클의 손상을 포함한다.
어레이 모드 알고리즘 및 단일 다이 검사는 리피터 결함 검출을 수행하기 위해 레이저-스캐닝 검사 시스템들과 함께 사용되었다. 두 기술들은 레이저-스캐닝 검사 시스템의 각각의 검사 채널에서 단일 다이 이미지로부터의 정보를 사용한다. 결과적으로, 감도는 단일 다이 이미지 내의 신호 및 노이즈에 의해 제한된다. 단일 다이 이미지로부터의 통계들을 사용하는 것은 누이상스(nuisance)에 취약하다.
따라서, 리피터 결함들을 검출하는 개선된 기술이 필요하다.
제 1 실시예에서, 방법이 제공된다. 복수의 다이 이미지들은 제어기를 사용하여 다이-융합된 이미지를 형성하도록 통계적으로 융합된다. 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이다. 복수의 다이 이미지들은 다수의 검사 채널들로부터의 이미지들을 포함한다. 제어기를 사용하여, 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재가 검출된다.
검출은 통계적 이미지 프로세싱을 이용할 수 있다. 통계적 융합은 신호들 또는 신호대 잡음비를 융합하는 것을 포함할 수 있다.
다수의 검사 채널들은 명시야 검사 채널 및 암시야 검사 채널을 포함할 수 있다.
각각의 다이 이미지는 단일 웨이퍼의 것일 수 있다.
이 방법은 제어기를 사용하여 백그라운드를 감산하고 제어기를 사용하여 백그라운드 노이즈를 스케일링하는 것을 더 포함할 수 있다.
복수의 다이 이미지들은 다이 이미지들 중 적어도 3개를 포함할 수 있다.
다이 이미지들은 레이저 검사 및 광대역 플라즈마 검사 중 적어도 하나를 사용하여 형성될 수 있다.
제 2 실시예에서, 프로그램을 저장한 비-일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체가 제공된다. 프로그램은 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 복수의 다이 이미지를 통계적으로 융합하도록 프로세서에 지시하게 구성된다. 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이다. 복수의 다이 이미지들은 다수의 검사 채널들로부터의 이미지들을 포함한다. 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재가 검출된다.
리피터 결함은 통계적 이미지 프로세싱을 사용하여 검출될 수 있다. 복수의 다이 이미지들은 신호들 또는 신호대 잡음비를 융합함으로써 통계적으로 융합될 수 있다.
다수의 검사 채널들은 명시야 검사 채널 및 암시야 검사 채널을 포함할 수 있다.
각각의 다이 이미지는 단일 웨이퍼의 것일 수 있다.
프로그램은 추가로, 백그라운드를 감산하고 백그라운드 노이즈를 스케일링하도록 프로세서 지시하게 구성될 수 있다.
복수의 다이 이미지들은 다이 이미지들 중 적어도 3개를 포함할 수 있다.
제 3 실시예에서, 시스템이 제공된다. 시스템은, 웨이퍼를 홀딩하도록 구성된 척; 척 상의 웨이퍼를 검사하도록 구성된 측정 시스템; 및 측정 시스템과 전자 통신하는 프로세서, 메모리 및 통신 포트를 포함하는 제어기를 포함한다. 측정 시스템은 적어도 2개의 검사 채널들을 포함한다. 제어기는 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하여 다이-융합된 이미지를 형성하고 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재를 검출하도록 구성된다. 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이다. 복수의 다이 이미지들은 적어도 2개의 검사 채널들 각각으로부터의 이미지들을 포함한다. 적어도 2개의 검사 채널들은 명시야 검사 채널 및 암시야 검사 채널을 포함할 수 있다. 시스템은 레이저-스캐닝 검사 시스템 및 광대역 플라즈마 검사 시스템 중 하나일 수 있다.
본 개시내용의 성질 및 목적들을 보다 완전히 이해하기 위해, 첨부 도면들과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명에 대한 참조가 이루어져야 한다.
도 1은 본 개시내용에 따른 실시예의 흐름도이다.
도 2는 본 개시내용에 따른 예시적인 이미지 융합을 예시한다.
도 3은 본 개시내용에 따라 다수의 검사 채널들을 사용한 예시적인 이미지 융합을 예시한다.
도 4는 결과적인 리피터 결함들이 식별된 예시적인 웨이퍼를 예시한다.
도 5는 본 개시내용에 따른 시스템의 블록도이다.
도 1은 본 개시내용에 따른 실시예의 흐름도이다.
도 2는 본 개시내용에 따른 예시적인 이미지 융합을 예시한다.
도 3은 본 개시내용에 따라 다수의 검사 채널들을 사용한 예시적인 이미지 융합을 예시한다.
도 4는 결과적인 리피터 결함들이 식별된 예시적인 웨이퍼를 예시한다.
도 5는 본 개시내용에 따른 시스템의 블록도이다.
청구된 청구 대상이 소정의 실시예들의 관점에서 설명될 것이지만, 본원에서 기술된 이점들 및 특징들 모두를 제공하진 않는 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 또한 본 개시내용의 범위 내에 있다. 다양한 구조적, 논리적, 프로세스 단계 및 전자적 변화들이 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 오직 첨부된 청구항들을 참조하여 정의된다.
본원에서 개시된 실시예들은 웨이퍼 상의 리피터 결함들에 대한 레이저-스캐닝 검사 시스템의 감도를 개선한다. 예를 들어, 레이저-스캐닝 검사 시스템을 사용하여 다수의 다이 이미지들 상의 공간적 상관의 통합은 검사를 개선할 수 있다. 본원에서 개시된 바와 같은 다이 융합은 레이저-스캐닝 툴들과 같은 리피터 결함 검사 동안 특히 유용성을 나타낸다. 리피터 결함들은 종종 프로그래밍된 결함들이며, 그의 검출은 반도체 제조자들에게 중요하다. 다이 융합은 리피터 결함들 및 다른 프로그래밍된 결함들에 대한 레이저-스캐닝 검사 시스템의 감도를 증가시킨다.
도 1은 방법(100)의 흐름도이다. 방법(100)은 웨이퍼의 다이들 상의 리피터 결함들에 대한 레이저-스캐닝 검사 시스템, 광대역 플라즈마 시스템 또는 다른 검사 시스템의 감도를 개선할 수 있다. 다이 융합은 기존 방법들에서 같이 단일 다이 이미지에 의존하는 대신, 검사 채널 내에서 다수의 다이들로부터의 정보를 결합한다. 예를 들어, 레이저-스캐닝 검사 시스템에서 프로세싱 유닛(잡(job)) 내의 다수의 다이들로부터의 이미지 픽셀 정보는 다수의 다이 이미지들 상의 결함 신호의 공간적 상관을 이용하기 위해 융합된다. 융합 동작에 의해, 반복 결함들의 신호 대 잡음비(SNR)는 증가하는 반면, 비-반복 결함들의 SNR은 감소한다.
101에서, 복수의 다이 이미지들은 제어기를 사용하여 다이-융합된 이미지를 형성하도록 통계적으로 융합된다. 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이다. 다이 이미지들은 모두 단일 웨이퍼로부터 유래될 수 있지만, 상이한 웨이퍼들로부터 유사한 구조를 갖는 다이들의 이미지들이 또한 사용될 수 있다. 다이 이미지들을 통계적으로 융합하는 것은 신호들 또는 SNR 비를 융합하는 것을 포함할 수 있다. 일 경우에서, 다이 이미지들로부터의 픽셀 강도들은 직접적으로 함께 융합될 수 있다. 다른 경우에서, 픽셀 강도들은 먼저, 이미지 백그라운드의 통계를 사용하여 전처리될 수 있고, 그 후 다이 이미지들로부터의 전처리된 픽셀들이 융합된다.
다이 이미지들의 수는 변동될 수 있다. 예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 10개, 15개 또는 그 이상의 다이 이미지들이 융합될 수 있다. 일 경우에, 3개의 다이 이미지들이 융합될 수 있다. 비교적 멀리 떨어져 있는 (예를 들어, 5개 초과의 다이들이 떨어져 있는) 다이들은 프로세스 변동의 관점에서 상당히 상이할 수 있고, 결과적으로, 이들을 융합하는 것은 원치않는 프로세스 변동의 혼합을 도입할 수 있다. 검사 시스템들은 얼마나 많은 다이 이미지들이 동시에 획득 및 사용할 수 있는지에 관한 제한들을 가질 수 있다. 예를 들어, 소정의 검사 시스템들 상에서 한 번에 3개의 다이들만이 프로세싱될 수 있다.
다이 이미지들은 임의의 검사 시스템에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 다이 이미지들은 (예를 들어, 레이저-스캐닝 검사 시스템을 통한) 레이저 검사 및 광대역 플라즈마 검사 중 적어도 하나를 사용하여 형성될 수 있다.
복수의 다이 이미지들은 단일 검사 채널 또는 다수의 검사 채널들에 의해 제공될 수 있다. 다이-융합된 이미지는 단일 검사 채널로부터의 또는 다수의 검사 채널들로부터의 이미지들을 융합함으로써 형성될 수 있다. 일 경우에서, 2개의 상이한 검사 채널들을 사용하여 동일한 다이의 이미지들이 융합된다. 다른 경우에서, 2개의 상이한 검사 채널들을 사용하여 상이한 다이들의 이미지들이 융합된다. 또 다른 경우에서, 2개의 상이한 검사 채널을 사용하여 동일한 다이 및 상이한 다이들의 이미지들이 융합된다.
이미지 융합에 사용된 다이 이미지들은 통상적으로 이미 정렬(register)되어 있다. 부정확한 정렬은 이미지 융합 동안 에러로 이어질 수 있어서, 다이 이미지들은 필요한 경우 정렬될 수 있다.
사용될 수 있는 이미지 융합의 일부 예들은 고역 통과 필터링 기술, 명도-색조-채도(Intensity-hue-Saturation; HIS) 변환 기반 이미지 융합, 주요 컴포넌트 분석(PCA) 기반 이미지 융합, 웨이블릿 변환 이미지 융합 또는 페어-와이즈 공간 주파수 매칭을 포함한다.
102에서, 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재가 제어기를 사용하여 검출된다. 검출은 통계적 이미지 프로세싱을 이용할 수 있다. 예를 들어, 다이 이미지들은 임의의 위에서 언급된 접근법들에서 융합된 후에, 리피터 결함들을 검출하기 위해 임계화(thresholding)가 융합된 이미지 픽셀들에 적용될 수 있다. 다이 이미지들 사이의 픽셀 값들의 상대적 강도들 및/또는 융합된 픽셀 값들에 관한 제약들의 세트가 또한 검출을 보다 강건하게 하는데 사용될 수 있다.
리피터 결함들의 검출을 보조하기 위해, 제어기를 사용하여 백그라운드가 감산될 수 있고 그리고/또는 제어기를 사용하여 백그라운드 노이즈가 스케일링될 수 있다.
융합된 이미지 픽셀들에 대한 임계치는 리피터 결함들의 검출 이전에 또는 도중에 설정될 수 있다. 이 임계치는 사용자에 의해 제공될 수 있다.
도 2는 예시적인 이미지 융합을 예시한다. 3개의 다이 이미지들이 개시된다. 리피터 결함들은 일반적으로, 레이저-스캐닝 검사 시스템과 같은 웨이퍼 검사 시스템에서 프로세싱 유닛 내부의 다수의 다이들의 이미지들에서 공간적으로 상관된다. 다이 이미지들(201, 202 및 203)은 각각 중앙에 (화살표로 식별된) 리피터 결함을 예시한다. 결함들은 웨이퍼 상에 연속적으로 배치될 수 있지만, 반드시 연속적일 필요는 없다. 리피터 결함들은 이미지들 각각에서의 노이즈로 인해 검출하기가 어렵다. 따라서, 리피터 결함들 중 하나가 결함 검출 동안 누락되는 것이 가능하다. 리피터 결함을 누락함으로써 야기되는 수율에 대한 잠재적인 영향 외에도, 다수의 다이들에 걸친 결함 패턴이 결함 검출 동안 명백하지 않을 수 있기 때문에, 리피터 결함이 올바르게 식별되지 않을 수 있는 것이 가능하다.
프로세싱 유닛 내의 다수의 다이 이미지들(201-203)로부터의 정보는 통계적으로 융합되어 다이-융합된 이미지(204)를 형성한다. 그 후, 결함들 및 이상들을 검출하기 위해 통계적 이미지 프로세싱이 다이-융합된 이미지(204)에 대해 사용된다. 융합에 의해, 리피터 결함들로부터의 신호는 증폭되는 반면, 비-반복 누이상스(nuisance)들로부터의 신호는 다이-융합된 이미지에서 줄어들 것이다. 일 예에서, 리피터 결함 신호들은 이전 기술들에 비해 40 % 내지 148 % 만큼 개선된다. 이는 리피터 이미지에 대한 모든 이용 가능한 이미지 정보를 최대화하고 다수의 다이들 상에서의 리피터 결함 신호의 공간적 상관을 이용한다.
레이저-스캐닝 검사 시스템들 및 다른 검사 시스템들은 하나 초과의 이미징/검사 채널을 가질 수 있다. 다이 융합은 하나 초과의 검사/이미징 채널들로부터의 다수의 다이 이미지들 내의 정보를 융합하도록 확장될 수 있다. 도 3은 다수의 검사 채널들을 사용한 예시적인 이미지 융합을 예시한다. 각각의 검사 채널은 다이-융합된 이미지를 생성한다. 그 후, 2개의 다이-융합된 이미지들은 융합되어 다이-채널 융합 이미지를 형성한다.
다이 이미지들(201-203)은 제 1 검사 채널로부터 나온다. 이러한 다이 이미지들(201-203)은 통계적으로 융합되어 다이-융합된 이미지(204)를 형성한다. 이는 예를 들어, 명시야 검사 채널일 수 있다.
다이 이미지들(205-207)은 제 2 검사 채널로부터 나온다. 이러한 다이 이미지들(205-207)은 통계적으로 융합되어 다이-융합된 이미지(208)를 형성한다. 이는 예를 들어, 암시야 검사 채널일 수 있다.
명시야 및 암시야 검사 채널들이 이 예에서 사용되지만, 제 1 및 제 2 검사 채널들은 또한, 레이저-스캐닝 검사 시스템으로부터의 2개의 명시야 검사 채널들 또는 2개의 암시야 검사 채널들일 수 있다.
다이-융합된 이미지(204) 및 다이-융합된 이미지(208)는 통계적으로 융합되어 다이-채널 융합 이미지(209)를 형성할 수 있다.
도 3의 예에서, 미가공 이미지는 8.9의 SNR을 갖는다. 다이-융합된 이미지(204)는 22.1의 SNR을 갖는다. 다이-채널 융합 이미지는 27.4의 SNR을 갖는다.
3개의 이미지들이 함께 융합된 것으로 예시되지만, 더 많거나 적은 이미지들이 융합될 수 있다. 예를 들어, 단 2개만이 융합될 수 있다.
도 4는 결과적인 리피터 결함들이 식별된 예시적인 웨이퍼를 예시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 리피터 결함들은 웨이퍼에 걸쳐 다수의 다이들 상에 있다. 본원에서 개시된 실시예들은 다수의 다이 이미지들을 사용하여, 누이상스(비-반복) 신호들을 감소시키면서, 리피터 결함들에 대한 레이저-스캐닝 웨이퍼 검사 시스템 또는 다른 검사 시스템들의 감도를 개선할 것이다.
도 4의 예는 웨이퍼 상의 747개의 리피터 결함들을 도시하며, 이는 5,666개의 총 결함 카운트의 부분이다. 각각의 리피터 결함은 웨이퍼 상에 점으로서 예시된다. 이전의 리피터 결함 분석 알고리즘은 10,076개의 총 결함 카운트의 부분으로서 627개의 리피터 결함들을 발견하였다. 따라서, 더 적은 누이상스 카운트의 개선된 감도가 다이 융합을 사용하여 제공된다.
도 5는 시스템(300)의 실시예의 블록도이다. 시스템(300)은 웨이퍼(307) 또는 다른 공작물을 유지하도록 구성된 척(306)을 포함한다. 척(306)은 1개, 2개 또는 3개의 축들로 이동 또는 회전하도록 구성될 수 있다. 척(306)은 또한 이를테면, Z-축 주위에서 회전하도록 구성될 수 있다.
시스템(300)은 또한 웨이퍼(307)의 표면을 측정하도록 구성된 측정 시스템(301)을 포함한다. 측정 시스템(301)은 광 빔, 전자 빔, 광대역 플라즈마를 생성할 수 있거나, 또는 웨이퍼(307)의 표면을 측정하기 위해 다른 기술들을 사용할 수 있다. 일 예에서, 측정 시스템(301)은 레이저를 포함하고 시스템(300)은 레이저 스캐닝 시스템이다. 다른 예에서, 시스템(300)은 광대역 플라즈마 검사 툴이다. 측정 시스템(301)은 웨이퍼(307) 상의 다이들의 이미지들을 제공할 수 있거나, 또는 웨이퍼(307) 상의 다이들의 이미지를 형성하는데 사용되는 정보를 제공할 수 있다. 측정 시스템(301)은 적어도 2개의 검사 채널들 이를테면, 명시야 및 암시야 검사 채널들, 2개의 명시야 검사 채널들 또는 2개의 암시야 검사 채널들을 포함할 수 있다.
시스템(300)은 제어기(302)와 통신한다. 예를 들어, 제어기(302)는 측정 시스템(301) 또는 시스템(300)의 다른 컴포넌트들과 통신할 수 있다. 제어기(302)는, 프로세서(303), 프로세서(303)와 전자 통신하는 전자 데이터 저장 유닛(304), 및 프로세서(303)와 전자 통신하는 통신 포트(305)를 포함할 수 있다. 제어기(302)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 실제로 구현될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 또한, 본원에서 설명된 바와 같은 그의 기능들은 하나의 유닛에 의해 수행되거나, 상이한 컴포넌트들 사이에서 분할될 수 있으며, 이 컴포넌트들 각각은 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 차례로 구현될 수 있다. 다양한 방법들 및 기능들을 구현하기 위해 제어기(302)에 대한 프로그램 코드 또는 명령들은 전자 데이터 저장 유닛(304)의 메모리, 제어기(302) 내의 메모리, 제어기(302) 외부의 메모리, 또는 이들의 조합들과 같은 제어기 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
제어기(302)는 하나 이상의 프로세서들(303) 및 하나 이상의 전자 데이터 저장 유닛들(304)을 포함할 수 있다. 각각의 프로세서(303)는 하나 이상의 전자 데이터 저장 유닛들(304)과 전자 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 프로세서들(303)은 통신 가능하게 커플링된다. 이와 관련하여, 하나 이상의 프로세서들(303)은 측정 시스템(301)에서 수신된 판독치들(readings)을 수신하고 판독치를 제어기(302)의 전자 데이터 저장 유닛(304)에 저장할 수 있다. 제어기(302)는 시스템 그 자체의 부분일 수 있거나 시스템과 별개일 수 있다(예를 들어, 자립형 제어 유닛 또는 중앙화된 품질 제어 유닛).
제어기(302)는 (예를 들어, 유선 및/또는 무선 송신 매체들을 포함할 수 있는 하나 이상의 송신 매체들을 통해) 임의의 적합한 방식으로 시스템(300)의 컴포넌트들에 커플링될 수 있어서, 제어기(302)는 시스템(300)에 의해 생성된 출력 이를테면, 측정 시스템(301)으로부터의 출력을 수신할 수 있게 된다. 제어기(302)는 출력을 사용하여 다수의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(302)는 웨이퍼(307)의 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 제어기(302)는 출력을 검토하지 않고 출력을 전자 데이터 저장 유닛(304) 또는 다른 저장 매체에 전송하도록 구성될 수 있다. 제어기(302)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 추가로 구성될 수 있다.
본원에서 설명된 제어기(302), 다른 시스템(들) 또는 다른 서브시스템(들)은 개인용 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 기구, 인터넷 기구 또는 다른 디바이스를 포함하는 다양한 형태들을 취할 수 있다. 일반적으로, "제어기"라는 용어는 메모리 매체로부터의 명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 갖는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 또한 당 업계에 알려진 임의의 적합한 프로세서, 이를테면, 병렬 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 자립형 또는 네트워킹된 툴로서 고속 프로세싱 및 소프트웨어를 가진 플랫폼을 포함할 수 있다.
시스템이 둘 이상의 서브시스템을 포함하는 경우, 상이한 서브시스템들은 서로 커플링되어서, 이미지들, 데이터, 정보, 명령들 등이 서브시스템들 사이에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브시스템은 당 분야에 알려진 임의의 적합한 유선 및/또는 무선 송신 매체를 포함할 수 있는 임의의 적합한 송신 매체에 의해 부가적인 서브시스템(들)에 커플링될 수 있다. 이러한 서브시스템들 중 2개 이상은 또한, 공유된 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 커플링될 수 있다.
시스템(300)은 결함 검토 시스템, 검사 시스템, 계측 시스템, 또는 일부 다른 유형의 시스템의 부분일 수 있다. 따라서, 본원에서 개시된 실시예들은 상이한 애플리케이션들에 더 또는 덜 적합한 상이한 능력들을 갖는 시스템들에 대해 다수의 방식들로 맞춤제작될 수 있는 일부 구성들을 설명한다.
제어기(302)는 측정 시스템(301) 또는 시스템(300)의 다른 컴포넌트들과 전자 통신할 수 있다. 제어기(302)는 본원에서 설명된 실시예들 중 임의의 것에 따라 구성될 수 있다. 제어기(302)는 또한 측정 시스템(301)의 출력을 사용하여 또는 다른 소스들로부터의 이미지들 또는 데이터를 사용하여 다른 기능들 또는 부가적인 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.
부가적인 실시예는 본원에서 개시된 바와 같이 결함 디포커싱을 위한 컴퓨터-구현 방법을 수행하기 위한 제어기 상에서 실행 가능한 프로그램 명령들을 저장하는 비-일시적인 컴퓨터-판독 가능 매체에 관한 것이다. 특히, 도 5 에 도시된 바와 같이, 제어기(302)는 전자 제어기(302) 상에서 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 전자 데이터 자정 유닛의 메모리(304) 또는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체를 갖는 다른 전자 데이터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터-구현 방법은 본원에서 설명된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(302)는 도 1의 단계들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일 경우에서, 제어기(302)는 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하여 다이-융합된 이미지(다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것임)를 형성하고, 그 후 다이-융합된 이미지에서 리피터 결함의 존재를 검출할 수 있다. 전자 데이터 저장 유닛(304) 또는 다른 전자 데이터 저장 매체의 메모리는 저장 매체, 이를테면, 자기 또는 광학 디스크, 자기 테이프, 또는 당 업계에 알려진 임의의 다른 적합한 비-일시적인 컴퓨터-판독 가능 매체일 수 있다.
프로그램 명령들은 다른 것들 중에서도, 프로시저-기반 기술들, 컴포넌트-기반 기술들 및/또는 객체-지향 기술들을 포함하는 다양한 방식들 중 임의의 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령들은, ActiveX 컨트롤들, C++ 객체들, JavaBeans, MFC(Microsoft Foundation Class), SSE(Streaming SIMD Extension) 또는 다른 기술들 또는 방법들을 사용하여 원하는 대로 구현될 수 있다.
다른 실시예에서, 제어기(302)는 당 분야에 알려진 임의의 방식으로 시스템(300)의 다양한 컴포넌트들 또는 서브-시스템들 중 임의의 것에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 또한, 제어기(302)는 유선 및/또는 무선 부분들을 포함할 수 있는 송신 매체에 의해 다른 시스템으로부터 데이터 또는 정보(예를 들어, 검사 시스템 이를테면, 검토 툴, 설계 데이터를 포함하는 원격 데이터베이스 등으로부터의 검사 결과들)를 수신하고 그리고/또는 획득하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 송신 매체는 제어기(302)와 시스템(300)의 다른 서브시스템들 또는 시스템(300) 외부의 시스템 사이의 데이터 링크로서 역할을 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 시스템(300) 및/또는 방법들의 다양한 단계들, 기능들 및/또는 동작들은 다음들, 즉 전자 회로들, 로직 게이트들, 멀티플렉서들, 프로그래밍 가능 로직 디바이스들, ASIC들, 아날로그 또는 디지털 제어들/스위치들, 마이크로제어기들 또는 컴퓨팅 시스템 중 하나 이상에 의해 수행된다. 본원에서 설명된 바와 같은 방법들을 구현하는 프로그램 명령들은 캐리어 매체를 통해 송신되거나 캐리어 매체에 저장될 수 있다. 캐리어 매체는, 판독-전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 디스크, 비-휘발성 메모리, 솔리드 스테이트(solid state) 메모리, 자기 테이프 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 캐리어 매체는 유선, 케이블 또는 무선 송신 링크와 같은 송신 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 다양한 단계들은 단일 제어기(302)(또는 컴퓨터 시스템) 또는 대안적으로, 다수의 제어기들(302)(또는 다수의 컴퓨터 시스템들)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 시스템(300)의 상이한 서브-시스템들은 하나 이상의 컴퓨팅 또는 로직 시스템들을 포함할 수 있다. 그러므로, 위의 설명은 본 개시내용에 관한 제한으로서 해석되어서는 안 되며 단지 예시에 불과한 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, "웨이퍼"란 용어는 일반적으로 반도체 또는 비-반도체 재료로 형성된 기판들을 지칭한다. 그러한 반도체 또는 비-반도체 재료의 예들은 단결정 실리콘, 갈륨 질화물, 갈륨 비화물, 인듐 인화물, 사파이어 및 유리를 포함(그러나 이에 제한되지 않음)한다. 이러한 기판들은 반도체 제조 설비들에서 흔히 발견되고 그리고/또는 프로세싱될 수 있다.
웨이퍼는 기판 상에 형성된 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 층들은 포토레지스트, 유전체 재료, 도전성 재료 및 반도체 재료를 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다. 다수의 상이한 유형들의 이러한 층들은 당 업계에 알려져 있고, 본원에서 사용된 바와 같은 웨이퍼라는 용어는 이러한 층들의 모든 유형들을 포함하는 웨이퍼를 포괄하는 것으로 의도된다.
웨이퍼 상에 형성된 하나 이상의 층들은 패터닝되거나 패터닝되지 않을 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 각각이 반복 가능한 패터닝된 피처들 또는 주기적인 구조들을 갖는 복수의 다이들을 포함할 수 있다. 재료의 이러한 층들의 형성 및 프로세싱은 궁극적으로 디바이스들을 완성시킬 수 있다. 다수의 상이한 유형들의 디바이스들이 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 본원에서 사용되는 바와 같은 웨이퍼라는 용어는 당 업계에 알려진 임의의 유형의 디바이스들이 제조되는 웨이퍼를 포함하는 것으로 의도된다.
다른 유형들의 웨이퍼들이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 LED들, 태양 전지들, 자기 디스크들, 평면 패널들 또는 연마된 플레이트들을 제조하는 데 사용될 수 있다. 다른 객체들 상의 결함들이 또한 본원에서 개시된 기술들 및 시스템들을 사용하여 분류될 수 있다.
방법의 단계들 각각은 본원에서 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 방법들은 또한 본원에서 설명된 제어기 및/또는 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 단계들은 본원에서 설명된 실시예들 중 임의의 것에 따라 구성될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 시스템들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 위에서 설명된 방법들은 본원에서 설명된 시스템 실시예들 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
본 발명이 하나 이상의 특정한 실시예들에 대해 설명되었지만, 본 발명의 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 행해질 수도 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 청구항들 및 그의 합리적인 해석에 의해서만 제한되는 것으로 간주된다.
Claims (20)
- 방법으로서,
제어기를 사용하여 제1 다이-융합된(die-fused) 이미지를 형성하기 위해 제1 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하는 단계 - 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들 각각은, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있음 -;
상기 제어기를 사용하여 제2 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 제2 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하는 단계 - 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들 각각은, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있고, 리피터 결함(repeater defect)의 신호는, 제1 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제1 다이-융합된 이미지에서 또는 제2 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제2 다이-융합된 이미지에서 증폭됨 -;
상기 제어기를 사용하여 다이-채널 융합 이미지를 형성하기 위해 상기 제1 다이-융합된 이미지와 상기 제2 다이-융합된 이미지를 통계적으로 융합하는 단계; 및
상기 제어기를 사용하여, 통계적 이미지 프로세싱을 사용하여 상기 다이-채널 융합 이미지에서 리피터 결함의 존재를 검출하는 단계
를 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 통계적으로 융합하는 단계는 신호들을 융합하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 통계적으로 융합하는 단계는 신호대 잡음비를 융합하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 검사 채널은 명시야 검사 채널이고, 상기 제2 검사 채널은 암시야 검사 채널인 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다이 이미지들 각각은 단일 웨이퍼로부터의 이미지인 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어기를 사용하여 백그라운드를 감산(substract)하고 상기 제어기를 사용하여 백그라운드 노이즈를 스케일링하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 검사 채널로부터의 그리고 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들은, 레이저 검사 또는 광대역 플라즈마 검사 중 적어도 하나를 사용하여 형성되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 리피터 결함은 레티클 결함에 의하여 야기되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어기를 사용하여 상기 제1 검사 채널 및 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들의 전처리 픽셀 강도(pre-processing pixel intensity)들을 더 포함하고, 상기 전처리는 이미지 백그라운드의 통계를 사용하는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 통계적 이미지 프로세싱은, 임계화(thresholding), 및 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 및 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각에서 상기 리피터 결함 간의 공간적 상관에 기초하는 것인 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 임계화는, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 및 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 간의 화소 값들의 상대 강도들을 포함하는 것인 방법.
- 프로그램을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 프로그램은 프로세서가:
제1 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 제1 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하고 - 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들 각각은, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있음 -;
제2 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 제2 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하고 - 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들 각각은, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있고, 리피터 결함의 신호는, 제1 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제1 다이-융합된 이미지에서 또는 제2 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제2 다이-융합된 이미지에서 증폭됨 -;
다이-채널 융합 이미지를 형성하기 위해 상기 제1 다이-융합된 이미지와 상기 제2 다이-융합된 이미지를 통계적으로 융합하고; 그리고
통계적 이미지 프로세싱을 사용하여 상기 다이-채널 융합 이미지에서 상기 리피터 결함의 존재를 검출하게끔
지시하도록 구성된 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. - 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 다이 이미지들은 신호들을 융합함으로써 통계적으로 융합되는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 다이 이미지들은 신호대 잡음비를 융합함으로써 통계적으로 융합되는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제1 검사 채널은 명시야 검사 채널이고, 상기 제2 검사 채널은 암시야 검사 채널인 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 다이 이미지들 각각은 단일 웨이퍼로부터의 이미지인 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 프로그램은 또한, 상기 프로세서가 백그라운드를 감산하고 백그라운드 노이즈를 스케일링하게끔 지시하도록 구성되는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 시스템으로서,
웨이퍼를 홀딩하도록 구성된 척;
광 빔을 생성하는 측정 시스템 ― 상기 측정 시스템은 상기 척 상의 상기 웨이퍼를 검사하도록 구성되고, 상기 측정 시스템은 레이저 소스 또는 광대역 플라즈마 소스 중 하나를 포함하고, 상기 측정 시스템은 적어도 제1 검사 채널 및 제2 검사 채널을 포함함 -; 및
상기 측정 시스템과 전자 통신하는 프로세서, 메모리, 및 통신 포트를 포함하는 제어기
를 포함하고,
상기 제어기는,
제1 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 제1 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하고 - 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들 각각은, 상기 제1 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있음 -;
제2 다이-융합된 이미지를 형성하기 위해 제2 검사 채널로부터 복수의 다이 이미지들을 통계적으로 융합하고 - 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들 각각은 상이한 다이의 것이고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 복수의 다이 이미지들은 상기 다이 이미지들 중 적어도 10개를 포함하고, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들 각각은, 상기 제2 검사 채널로부터의 상기 다이 이미지들에서의 상기 다이들의 서로로부터 5개 미만의 다이들이 떨어져 있고, 리피터 결함의 신호는, 제1 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제1 다이-융합된 이미지에서 또는 제2 복수의 다이 이미지들에 비교하여 상기 제2 다이-융합된 이미지에서 증폭됨 -;
다이-채널 융합 이미지를 형성하기 위해 상기 제1 다이-융합된 이미지와 상기 제2 다이-융합된 이미지를 통계적으로 융합하고; 그리고
상기 다이-채널 융합 이미지에서 상기 리피터 결함의 존재를 검출하도록
구성된 것인 시스템. - 제 18 항에 있어서, 상기 제1 검사 채널은 명시야 검사 채널이고, 상기 제2 검사 채널은 암시야 검사 채널인 것인 시스템.
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