KR102557194B1 - 검사를 위한 결함 후보 생성 - Google Patents

검사를 위한 결함 후보 생성 Download PDF

Info

Publication number
KR102557194B1
KR102557194B1 KR1020217036602A KR20217036602A KR102557194B1 KR 102557194 B1 KR102557194 B1 KR 102557194B1 KR 1020217036602 A KR1020217036602 A KR 1020217036602A KR 20217036602 A KR20217036602 A KR 20217036602A KR 102557194 B1 KR102557194 B1 KR 102557194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
specimen
inspection
subsystem
output
scanning
Prior art date
Application number
KR1020217036602A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210138144A (ko
Inventor
마틴 플리할
에르판 솔탄모함마디
프라산티 우팔루리
모힛 자니
크리스토퍼 마허
Original Assignee
케이엘에이 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케이엘에이 코포레이션 filed Critical 케이엘에이 코포레이션
Publication of KR20210138144A publication Critical patent/KR20210138144A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102557194B1 publication Critical patent/KR102557194B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11—Region-based segmentation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/136—Segmentation; Edge detection involving thresholding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222—Image processing arrangements associated with the tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8867—Grading and classifying of flaws using sequentially two or more inspection runs, e.g. coarse and fine, or detecting then analysing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/401—Imaging image processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60—Specific applications or type of materials
    • G01N2223/611—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices
    • G01N2223/6116—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices semiconductor wafer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10141—Special mode during image acquisition
    • G06T2207/10152—Varying illumination
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/22—Treatment of data
    • H01J2237/221—Image processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24475—Scattered electron detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571—Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24578—Spatial variables, e.g. position, distance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Abstract

시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 한 방법은, 시편의 적어도 대부분의 스캐닝이 완료된 후, 스캐닝 동안 생성된 출력의 적어도 상당한 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계를 포함하며, 이에 의해, 출력의 둘 이상의 세그먼트를 생성한다. 방법은 또한, 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치를 따로따로 검출하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은, 따로따로 검출하는 단계의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 검출된 이상치의 부분을 결함 후보로서 지정함으로써, 시편 상에서 결함 후보를 검출하는 단계를 포함한다.

Description

검사를 위한 결함 후보 생성
본 발명은 일반적으로, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
다음의 설명 및 예는, 본 섹션에 포함됨으로써 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.
반도체 제조 기술분야에서 사용되는 여러 상이한 유형의 검사 시스템은, 상이한 결함을 검출하기 위해 또는 원치 않는 (뉴슨스(nuisance)) 이벤트의 근원을 회피하기 위해 상이한 파라미터가 사용될 수 있도록, 조정가능한 출력 취득(예컨대, 데이터, 신호, 및/또는 이미지 취득) 및 민감도(또는 결함 검출) 파라미터를 갖는다. 조정가능한 출력 취득 및 민감도 파라미터를 갖는 검사 시스템은 반도체 디바이스 제조자에게 큰 장점을 제공하지만, 검사 공정에 대해 올바르지 않은 출력 취득 및 민감도 파라미터가 사용된다면 이들 검사 시스템은 본질적으로 무용하다. 또한, 웨이퍼 및 다른 시편에 대한 결함, 공정 조건, 및 노이즈는 극적으로 달라질 수 있으므로 (그리고 웨이퍼 및 다른 시편의 특성 자체가 극적으로 달라질 수 있으므로), 특정 시편 상의 결함을 검출하기 위한 최선의 출력 취득 및 민감도 파라미터는, 예측하는 것이 불가능하지는 않더라도, 예측하기 어려울 수 있다. 따라서, 올바른 출력 취득 및 민감도 파라미터를 사용하는 것은 검사의 결과에 극적인 효과를 가질 것이지만, 많은 검사 공정은 현재, 올바르지 않거나 최적화되지 않은 출력 취득 및 민감도 파라미터를 사용하여 수행되고 있다고 생각될 수 있다.
반도체층에 대한 최적의 검사 레시피는, 상당히 낮은 뉴슨스 레이트를 유지하면서, 최대한 많은 관심 결함(DOI, defect of interest)을 검출해야 한다. 검사 레시피를 최적화하는 것은 일반적으로, 최적의 결과가 달성될 때까지, 레시피에서 사용되는 파라미터를 튜닝하는 것을 수반한다. 따라서, 튜닝될 파라미터의 세트는, 사용되는 검출 알고리즘에 의존한다. 레시피 최적화에 대한 하나의 가장 잘 알려진 방법은, 상당히 "핫(hot)"한 검사("핫 스캔"으로도 불림)를 실행하고, 이에 의해, DOI를 검출할 가능성을 증가시키는 것이지만, 종종 그 대가로 상당히 높은 뉴슨스 레이트가 발생한다. 특히, "핫"한 검사를 실행하는 것은, 검사 파라미터 튜닝에 대해 최대한 많은 DOI가 검출 및 사용될 수 있는 것을 보장한다.
따라서, 검사 레시피 설정의 목적을 위해 시편 상의 DOI를 발견하는 것은 사소한 작업이 아니다. 예컨대, 발견 공정의 "핫"한 성질로 인해 검출되는 어마어마한 수의 뉴슨스로부터 DOI를 분리시키는 것 또한 가능하면서 모든 가능한 DOI에 대한 예가 발견된다는 것을 보장하기 어려울 수 있다. 그러므로, 검사 레시피 튜닝을 위한 최선의 결함 샘플을 제공하는 결함 발견을 위한 방법 및 시스템을 찾으려 시도하기 위하여 반도체 기술분야에서 많은 작업이 행해져 왔다.
핫 스캔을 생성하기 위해 오늘날 사용되는 하나의 일반적인 방법은, 검출 문턱치 및 뉴슨스 필터의 수동 튜닝이다. 이는 통상적으로, 생성되는 결함 후보의 수의 확대를 회피하기 위해, 증가하는 샘플 사이즈(검사되는 영역)를 갖는 웨이퍼 스캔의 시퀀스를 통해, 비감독형 방식으로(즉, 스캐닝 전자 현미경(SEM, scanning electron microscope)이나 다른 실측값(ground truth) 데이터 생성 방법 또는 시스템으로부터의 실측값 데이터 없이) 달성된다.
또 다른 방법은, 자동화된 감독형 방법인 1단계 튜닝 스캔(OSTS, one step tuning scan)이며, 그 목적은, 발견 및 레시피 튜닝에 적합한 타겟 결함 카운트 및 다양한 결함 후보 세트를 갖는 검사 결과를 생성하는 것이다. 이 방법은 일반적으로, 통상적으로 비교적 작은 샘플 플랜(sample plan)에 대한 사전 스캔에 의존하며, 그 목적은, 민감도 영역 및 그레이 레벨 세그먼트에 걸쳐 결함 후보를 분포시키면서 타겟 결함 카운트를 달성하기 위하여 전체 웨이퍼 스캔에 대한 검출 문턱치를 설정하는 것이다.
그러나, 결함 후보 발견을 위해 현재 사용가능한 방법 및 시스템은 다수의 단점을 갖는다. 예컨대, 수동 방법의 명백한 단점은, (a) 그것이 주관적이고, (b) 지루하고, (c) 특정 분야의 지식 및 전문지식에 크게 의존한다는 점이다. OSTS 방법의 단점은 일반적으로 3개의 카테고리로 나뉜다. 예컨대, OSTS 스캔에서 결함 카운트 타겟은 자주 충족되지 않으며, 타켓 카운트로부터의 편차는 두 방향 모두에서 꽤 클 수 있다. 또한, 양호한 결함 카운트를 사용하더라도, OSTS 스캔은, 실제 결함이 발생할 수 있고 뉴슨스로부터 유효하게 분리될 수 있는 모든 세그먼트에서 충분히 핫하게 실행하지 못하는 문제를 겪을 수 있다. 또한, OSTS 스캔은 발견에 대해서만 양호하다. 이러한 방식에서, 검출 문턱치는 생산 스캔에 대해 수동으로 튜닝되어야 한다.
따라서, 전술한 단점 중 하나 이상을 갖지 않는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 시스템 및 방법을 개발하는 것이 이로울 것이다.
다음의 다양한 실시예의 설명은, 어떠한 방식으로도, 첨부되는 청구범위의 주제를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
한 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 스캐닝 동안 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되는 검사 서브시스템을 포함한다. 시스템은 또한, 시편의 적어도 대부분의 스캐닝이 완료된 후, 스캐닝 동안 생성된 출력의 적어도 상당한 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하고, 이에 의해, 출력의 둘 이상의 세그먼트를 생성하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템은 또한, 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치(outlier)를 따로따로 검출하도록 구성된다. 또한, 컴퓨터 서브시스템은, 따로따로 검출하는 것의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 검출된 이상치의 부분을 결함 후보로서 지정함으로써, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성된다. 시스템은 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
또 다른 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은, 전술한 적용하는 단계를 포함한다. 스캐닝은, 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 스캐닝 동안 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하는 검사 서브시스템에 의해 수행된다. 방법은, 전술한 따로따로 검출하는 단계 및 검출하는 단계를 포함한다. 적용하는 단계, 따로따로 검출하는 단계, 및 검출하는 단계는, 검사 서브시스템에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 방법의 단계 각각은 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 방법은, 본 명세서에서 설명되는 임의의 다른 방법의 임의의 다른 단계를 포함할 수 있다. 또한, 방법은, 본 명세서에서 설명되는 시스템 중 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
또 다른 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은, 전술한 방법의 단계를 포함한다. 적용하는 단계, 따로따로 검출하는 단계, 및 검출하는 단계는, 검사 서브시스템에 커플링되는 컴퓨터 시스템에 의해 수행된다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계는, 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 프로그램 명령어가 실행될 수 있는 컴퓨터 구현 방법은, 본 명세서에서 설명되는 임의의 다른 방법의 임의의 다른 단계를 포함할 수 있다.
다음의 선호되는 실시예의 상세한 설명을 통해, 그리고 다음의 첨부 도면을 참조하면, 본 발명의 추가적인 장점이 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1 내지 도 1a는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템의 실시예의 측면도를 예시하는 개략도이다.
도 2는, 웨이퍼 상의 결함을 발견하기 위한 하나의 현재 사용되는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 3은, 결함 후보 검출을 위해 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 단계의 한 실시예를 예시하는 흐름도이다.
도 4는, 검사 공정의 설정 및 실행 페이즈를 위한 하나의 현재 사용되는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 5는, 검사 공정의 설정 및 실행 페이즈를 위해 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 단계의 한 실시예를 예시하는 흐름도이다.
도 6은, 컴퓨터 시스템으로 하여금, 본 명세서에서 설명되는 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 하기 위한, 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 한 실시예를 예시하는 블록도이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그 중 특정한 실시예가 예로서 도면에 도시되어 있고 본 명세서에서 상세히 설명된다. 도면은 비례에 맞지 않을 수 있다. 그러나, 도면 및 그에 대한 상세한 설명은, 개시되는 특정 형태로 본 발명을 제한하도록 의도되지 않으며, 반대로, 첨부되는 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물, 및 대안을 커버하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 상호교환가능하게 사용되는 바와 같은 "설계", "설계 데이터", 및 "설계 정보"라는 용어는 일반적으로, IC의 물리적 설계(레이아웃), 및 복잡한 시뮬레이션 또는 단순한 기하학적 연산 및 부울 연산을 통해 물리적 설계로부터 파생되는 데이터를 지칭한다. 물리적 설계는, 그래픽 데이터 스트림(GDS, graphical data stream) 파일, 임의의 다른 표준 기계 판독가능 파일, 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 파일, 및 설계 데이터베이스와 같은 데이터 구조 내에 저장될 수 있다. GDSII 파일은, 설계 레이아웃 데이터의 표현을 위해 사용되는 파일의 종류 중 하나이다. 그러한 파일의 다른 예는 GL1 및 OASIS 파일, 및 미국 캘리포니아주 밀피타스 KLA의 독자적인 RDF 데이터와 같은 독자적인 파일 형식을 포함한다. 또한, 레티클 검사 시스템에 의해 취득되는 레티클의 이미지 및/또는 그 파생물은 설계에 대한 "프록시"로서 사용될 수 있다. 그러한 레티클 이미지 또는 그 파생물은, 본 명세서에서 설명되는, 설계를 사용하는 임의의 실시예에서 설계 레이아웃에 대한 대체물로서의 역할을 할 수 있다. 설계는, 2009년 8월 4일에 Zafar 등에게 발행된 공동 소유 미국 특허 제7,570,796호 및 2010년 3월 9일에 Kulkarni 등에게 발행된 공동 소유 미국 특허 제7,676,077호 설명된 임의의 다른 설계 데이터 또는 설계 데이터 프록시를 포함할 수 있으며, 이들 미국 특허 둘 다는, 마치 본 명세서에서 완전하게 진술되는 바와 같이 참조로서 통합된다. 또한, 설계 데이터는 표준 셀 라이브러리 데이터, 집적 레이아웃 데이터, 하나 이상의 층에 대한 설계 데이터, 설계 데이터의 파생물, 및 완전하거나 부분적인 칩 설계 데이터일 수 있다.
일부 예에서, 웨이퍼 또는 레티클로부터의 시뮬레이션되거나 취득된 이미지는 설계에 대한 프록시로서 사용될 수 있다. 이미지 분석 또한 설계 데이터에 대한 프록시로서 사용될 수 있다. 예컨대, 설계의 다각형을 적절히 이미징하기에 충분한 해상도로 웨이퍼 및/또는 레티클의 이미지가 취득된다고 가정하면, 웨이퍼 및/또는 레티클 상에 인쇄된 설계의 이미지로부터 설계 내의 다각형이 추출될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 "설계" 및 "설계 데이터"는, 설계 공정에서 반도체 디바이스 설계자에 의해 생성되고, 따라서, 임의의 물리적 웨이퍼 상의 설계의 인쇄보다 상당히 이전에 본 명세서에서 설명되는 실시예에서의 사용을 위해 사용가능한 정보 및 데이터를 지칭한다.
"설계" 또는 "물리적 설계"는 또한, 이상적으로는 시편 상에 형성될 바와 같은 설계일 수 있다. 이러한 방식에서, 본 명세서에서 설명되는 설계는, 시편 상에 인쇄되지 않을 설계의 피처, 예를 들어, 웨이퍼의 경우의 광 근접 보정(OPC, optical proximity correction) 피처를 포함하지 않을 수 있고, 그러한 피처는 그 자체가 실제로 인쇄되지 않으면서 웨이퍼 상의 피처의 인쇄를 향상시키기 위해 설계에 추가된다.
이제 도면을 참조하면, 도면은 비례에 맞게 도시되어 있지 않다는 점에 유의해야 한다. 특히, 도면의 요소 중 일부의 비례는, 해당 요소의 특성을 강조하기 위해 크게 과장되어 있다. 또한, 도면은 동일한 비례로 도시되어 있지 않다는 점에 유의해야 한다. 유사하게 구성될 수 있는 하나보다 더 많은 도면에 도시된 요소는, 동일한 참조 번호를 사용하여 표시되었다. 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 설명 및 도시되는 요소 중 임의의 요소는 임의의 적합한 상용 요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는 일반적으로, 검사(예컨대, 광대역 플라즈마(BBP, broadband plasma) 광원을 사용하여 검사가 수행되는 BBP 검사, 또는 다른 진보된 검사 플랫폼)를 위한 결함 후보 생성을 위한 새로운 방법 및 시스템에 관한 것이다. 실시예는, BBP (및 다른) 검사를 위한 결함 후보의 생성(즉, "핫 스캔")에 대한 신규한 방법론을 소개하며, 검사에서 현재 사용되는 결함 후보 생성 패러다임에 대한 대안적인 접근법을 제공한다. 실시예는, 검사 관심 영역 내에서 검사되는 시편이 생성하는 뉴슨스 특성을 분석함으로써, 그리고 선택된 광학 모드를 사용하여, 이를 달성한다. 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이, 실시예는, (a) BBP 및 다른 검사 툴의 검출 능력을 개선시키고, (b) BBP 및 다른 검사의 튜닝을 상당히 더 쉽게 만들고 주관적 판단에 덜 의존적이게 만들고, (c) 발견, 튜닝, 및 생산 스캔에 대해 균일한 후보 생성 방법을 창안하고, (d) 관심 영역 그룹 및 광학 모드의 공동 최적화를 위해 사용될 수 있는, (레시피 튜닝 동안의) 노이즈 특성의 고유한 분석을 가능케 하기 위해 이롭게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 또한, 더 나은 발견 및 검사를 위해, 비감독형 핫 스캔을 수행할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어인 "뉴슨스"는, 사용자가 관심을 갖지 않는 결함 및/또는 검사에 의해 검출되지만 실제로는 결함이 아닌 이벤트이다. 이벤트로서 검출되지만 실제로는 결함이 아닌 뉴슨스는, 시편 상의 비결함 노이즈 소스(예컨대, 라인 에지 거칠기(LER, line edge roughness), 패터닝된 피처에서의 상대적으로 작은 임계 치수(CD, critical dimension) 변동, 두께 변동 등)으로 인해, 그리고/또는 검사 시스템 자체 또는 검사를 위해 사용되는 구성의 한계로 인해 검출될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 검사의 목표는, 웨이퍼와 같은 시편 상에서 뉴슨스를 검출하지 않는 것이다.
당업계에서 일반적으로 지칭되는 바와 같은 "관심 영역"은, 검사의 목적을 위해 관심을 갖는 시편 상의 영역이다. 때때로, 관심 영역은, 검사 공정에서 검사되는 시편 상의 영역을, 검사되지 않는 시편 상의 영역으로부터 구별하기 위해 사용된다. 또한, 관심 영역은 때때로, 하나 이상의 상이한 파라미터를 사용하여 검사될 시편 상의 영역들을 구별하기 위해 사용된다. 예컨대, 시편의 제1 영역이 시편 상의 제2 영역보다 더 중요하다면, 제1 영역 내에서 더 높은 민감도로 결함이 검출되도록, 제1 영역은 제2 영역보다 더 높은 민감도로 검사될 수 있다. 유사한 방식으로 관심 영역별로 검사 공정의 다른 파라미터가 변경될 수 있다.
"핫"한 문턱치는 일반적으로, 시편에 대해 검사 서브시스템에 의해 생성되는 출력의 노이즈 플로어에서의, 그러한 노이즈 플로어 내의, 또는 그러한 노이즈 플로어에 상당히 가까운 문턱치로서 정의된다. 이러한 방식으로, 결함 및 뉴슨스 이벤트를 포함하여, 튜닝된 검사에서 요구되는 것보다 더 많은 이벤트가 검출되도록, 이벤트 검출은, 튜닝된 검사 레시피에 대해 일반적으로 수행될 것보다 상당히 더 공격적일 수 있다(더 핫할 수 있음). "핫" 스캔은, 그러한 핫한 문턱치를 사용하여 이벤트가 검출되는 시편의 스캔이다. 이러한 방식으로, 상당히 높은 뉴슨스 결함 검출로 인해, 그러한 스캔은 일반적으로 생산 모니터링에 대해 유용하지 않을 것이다.
한 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이며, 하나의 그러한 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 시스템은, 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 스캐닝 동안 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되는 검사 서브시스템을 포함한다.
한 실시예에서, 시편은 웨이퍼이다. 웨이퍼는, 반도체 기술분야에 공지되어 있는 임의의 웨이퍼를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 일부 실시예는 웨이퍼 또는 웨이퍼들에 대해 설명될 수 있지만, 실시예가 사용될 수 있는 시편에 있어서, 실시예는 제한되지 않는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 레티클, 평판 패널, 개인용 컴퓨터(PC, personal computer) 기판, 및 다른 반도체 시편과 같은 시편에 대해 사용될 수 있다.
한 실시예에서, 검사 서브시스템에 의해 시편 위에서 스캐닝되는 에너지는 광을 포함한다. 예컨대, 도 1에 도시된 시스템의 실시예에서, 검사 서브시스템(10)은, 광을 시편(14)에 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 서브시스템은 광원(16)을 포함한다. 한 실시예에서, 조명 서브시스템은, 하나 이상의 경사각 및/또는 하나 이상의 수직각을 포함할 수 있는 하나 이상의 입사각에서 광을 시편에 지향시키도록 구성된다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 요소(18)를 통해 그리고 그 후 렌즈(20)를 통해 시편(14)에 경사 입사각으로 지향된다. 경사 입사각은, 예를 들어, 시편의 특성 및 시편 상에서 검출될 결함의 특성에 의존하여 달라질 수 있는 임의의 적합한 경사 입사각을 포함할 수 있다.
조명 서브시스템은, 상이한 때에 상이한 입사각에서 광을 시편에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 것과는 상이한 입사각에서 광이 시편에 지향될 수 있도록, 검사 서브시스템은, 조명 서브시스템의 하나 이상의 요소의 하나 이상의 특성을 변경시키도록 구성될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 검사 서브시스템은, 상이한 경사 입사각 또는 수직(또는 거의 수직인) 입사각에서 광이 시편에 지향되도록 광원(16), 광학 요소(18), 및 렌즈(20)를 움직이도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 조명 서브시스템은, 동시에 하나보다 더 많은 입사각에서 광을 시편에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 조명 서브시스템은, 하나보다 더 많은 조명 채널을 포함할 수 있고, 조명 채널 중 하나는, 도 1에 도시된 바와 같은 광원(16), 광학 요소(18), 및 렌즈(20)를 포함할 수 있고, 조명 채널 중 또 다른 하나(도시되지 않음)는, 상이하게 또는 동일하게 구성될 수 있는 유사한 요소를 포함할 수 있거나, 적어도 광원 그리고 가능하게는 본 명세서에서 더 설명되는 것과 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 그러한 광이 다른 광과 동시에 시편에 지향되면, 상이한 입사각에서 시편을 조명함으로써 초래되는 광이 검출기에서 서로 구별될 수 있도록, 상이한 입사각에서 시편에 지향되는 광의 하나 이상의 특성(예컨대, 파장, 편광 등)이 상이할 수 있다.
또 다른 예에서, 조명 서브시스템은 단 하나의 광원(예컨대, 도 1에 도시된 광원(16))을 포함할 수 있고, 광원으로부터의 광은 조명 서브시스템의 하나 이상의 광학 요소(도시되지 않음)에 의해 (예컨대, 파장, 편광 등에 기초하여) 상이한 광학 경로로 분리될 수 있다. 상이한 광학 경로 각각에서의 광은 그 후 시편에 지향될 수 있다. 동시에 또는 상이한 때에(예컨대, 상이한 조명 채널이 사용되어 순차적으로 시편을 조명할 때에) 광을 시편에 지향시키도록 다수의 조명 채널이 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 동일한 조명 채널이, 상이한 때에 상이한 특성을 가지고 광을 시편에 지향하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 예에서, 광학 요소(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수 있고, 스펙트럼 필터의 특성은, 광의 상이한 파장이 상이한 때에 시편에 지향될 수 있도록, 다양한 상이한 방식으로(예컨대, 스펙트럼 필터를 교환하여) 변경될 수 있다. 조명 서브시스템은, 상이한 또는 동일한 특성을 갖는 광을 상이한 또는 동일한 입사각에서 순차적으로 또는 동시에 시편에 지향시키기 위한, 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있다.
한 실시예에서, 광원(16)은 BBP 광원을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 광원에 의해 생성되고 시편에 지향되는 광은 광대역 광을 포함할 수 있다. 그러나, 광원은, 당업계에 공지된 임의의 적합한 레이저와 같은 임의의 다른 적합한 광원을 포함할 수 있고, 당업계에 공지된 임의의 적합한 파장에서 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 레이저는, 단색이거나 거의 단색인 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 레이저는 협대역 레이저일 수 있다. 광원은 또한, 다수의 개별적 파장 또는 파대의 광을 생성하는 다색 광원을 포함할 수 있다.
광학 요소(18)로부터의 광은 렌즈(20)에 의해 시편(14) 상에 포커싱될 수 있다. 렌즈(20)는 단일 굴절 광학 요소인 것으로 도 1에 도시되어 있으나, 실제로, 렌즈(20)는, 조합된 상태로 광학 요소로부터의 광을 시편에 포커싱할 수 있는 다수의 굴절 및/또는 반사 광학 요소를 포함할 수 있다. 도 1에 도시되고 본 명세서에서 설명되는 조명 서브시스템은 임의의 다른 적합한 광학 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 그러한 광학 요소의 예는, 당업계에 공지된 임의의 그러한 적합한 광학 요소를 포함할 수 있는 편광 컴포넌트, 스펙트럼 필터, 공간 필터, 반사 광학 요소, 아포다이저, 빔 스플리터, 애퍼처 등을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 또한, 검사 서브시스템은, 검사를 위해 사용될 조명의 유형에 기초하여 조명 서브시스템의 요소 중 하나 이상을 변경시키도록 구성될 수 있다.
검사 서브시스템은 또한, 광이 시편 위에서 스캐닝되도록 구성된 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있다. 예컨대, 검사 서브시스템은, 검사 동안 시편(14)이 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수 있다. 스캐닝 서브시스템은, 광이 시편 위에서 스캐닝될 수 있도록 시편을 움직이게 구성될 수 있는 임의의 적합한 기계식 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 검사 서브시스템은, 검사 서브시스템의 하나 이상의 광학 요소가 시편 위에서 일부 광 스캐닝을 수행하도록 구성될 수 있다. 광은 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 구불구불한 경로 또는 나선형 경로에서, 시편 위에서 스캐닝될 수 있다.
검사 서브시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 검사 서브시스템에 의한 시편의 조명으로 인한, 시편으로부터의 광을 검출하고, 검출된 광에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되는 검출기를 포함한다. 예컨대, 도 1에 도시된 검사 서브시스템은, 하나는 집광기(24), 요소(26), 및 검출기(28)에 의해 형성되고 또 다른 하나는 집광기(30), 요소(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는, 두 검출 채널을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 두 검출 채널은, 상이한 집광 각도에서 광을 집광 및 검출하도록 구성된다. 일부 예에서, 검출 채널 둘 다는, 산란 광을 검출하도록 구성되고, 검출 채널은, 시편으로부터의 상이한 각도에서 산란되는 광을 검출하도록 구성된다. 그러나, 검출 채널 중 하나 이상은, 시편으로부터의 또 다른 유형의 광(예컨대, 반사광)을 검출하도록 구성될 수 있다.
도 1에 또한 도시된 바와 같이, 검출 채널 둘 다는 지면 내에 위치되는 것으로 도시되어 있고, 조명 서브시스템 또한 지면 내에 위치되는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 검출 채널 둘 다는 입사 평면 내에 위치된다(예컨대, 입사 평면 내에 중심을 둠). 그러나, 검출 채널 중 하나 이상은 입사 평면을 벗어나 위치될 수 있다. 예컨대, 집광기(30), 요소(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은, 입사 평면을 벗어나 산란되는 광을 집광 및 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 그러한 검출 채널은 일반적으로 "측면" 채널로서 지칭될 수 있고, 그러한 측면 채널은, 입사 평면에 실질적으로 수직인 평면 내에 중심을 둘 수 있다.
도 1은, 2개의 검출 채널을 포함하는 검사 서브시스템의 실시예를 도시하고 있으나, 검사 서브시스템은, 상이한 수의 검출 채널(예컨대, 단 하나의 검출 채널 또는 둘 이상의 검출 채널)을 포함할 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 집광기(30), 요소(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은, 전술한 바와 같은 하나의 측면 채널을 형성할 수 있고, 검사 서브시스템은, 입사 평면의 반대측에 위치되는 또 다른 측면 채널로서 형성되는 추가적인 검출 채널(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 따라서, 검사 서브시스템은, 집광기(24), 요소(26), 및 검출기(28)를 포함하고, 입사 평면 내에 중심을 두고, 시편 표면에 대해 수직인 또는 시편 표면에 대해 수직에 가까운 산란 각도에서 광을 집광 및 검출하도록 구성되는 검출 채널을 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 검출 채널은 일반적으로 "상단" 채널로서 지칭될 수 있고, 검사 서브시스템은 또한, 전술한 바와 같이 구성되는 둘 이상의 측면 채널을 포함할 수 있다. 그러므로, 검사 서브시스템은 적어도 3개의 채널(즉, 하나의 상단 채널 및 2개의 측면 채널)을 포함할 수 있고, 적어도 3개의 채널 각각은 각자의 집광기를 가지며, 이들 각각은, 다른 집광기 각각과는 상이한 산란 각도에서 광을 집광하도록 구성된다.
위에서 더 설명한 바와 같이, 검사 서브시스템 내에 포함되는 검출 채널 각각은, 산란 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 검사 서브시스템은 시편의 암시야(DF, dark field) 검사를 위해 구성될 수 있다. 그러나, 검사 서브시스템은 또한 또는 대안적으로, 시편의 명시야(BF, bright field) 검사를 위해 구성되는 검출 채널을 포함할 수 있다. 즉, 검사 서브시스템은, 시편으로부터 정반사되는 광을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출 채널을 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 검사 서브시스템은 DF 검사만을 위해, BF 검사만을 위해, 또는 DF 및 BF 검사 둘 다를 위해 구성될 수 있다. 집광기 각각은 단일 굴절 광학 요소로서 도 1에 도시되어 있으나, 집광기 각각은 하나 이상의 굴절 광학 요소 및/또는 하나 이상의 반사 광학 요소를 포함할 수 있다.
하나 이상의 검출 채널은, 광전 증폭관(PMT, photo-multiplier tube), 전하 결합 디바이스(CCD, charge coupled device), 시간 지연 적분(TDI, time delay integration) 카메라, 및 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 검출기와 같은 당업계에 공지된 임의의 적합한 검출기를 포함할 수 있다. 검출기는 또한 비이미징(non-imaging) 또는 이미징(imaging) 검출기를 포함할 수 있다. 검출기가 비이미징 검출기라면, 검출기는, 세기와 같은, 산란광의 특정 특성을 검출하도록 구성될 수 있지만, 이미징 평면 내의 위치의 함수로서 그러한 특성을 검출하도록 구성되지 않을 수 있다. 그러므로, 검출기에 의해 생성되는 출력은 신호 또는 데이터일 수 있지만, 이미지 신호 또는 이미지 데이터가 아닐 수 있다. 그러한 예에서, 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브시스템은, 검출기의 비이미징 출력으로부터 시편의 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 검출기는, 이미징 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성되는 이미징 검출기로서 구성될 수 있다. 따라서, 시스템은, 다수의 방식으로 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
도 1은, 본 명세서에서 설명되는 시스템 실시예에 포함될 수 있는 검사 서브시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본 명세서에서 제공된다는 점에 유의해야 한다. 명백하게, 본 명세서에서 설명되는 검사 서브시스템 구성은, 상용 검사 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 것과 같이, 검사 서브시스템의 성능을 최적화하기 위해 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 시스템은, KLA로부터 상업적으로 사용가능한 29xx 및 39xx 시리즈의 툴과 같은, 기존의 검사 시스템을 사용하여(예컨대, 본 명세서에서 설명되는 기능을 기존의 검사 시스템에 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 그러한 시스템의 경우, 본 명세서에서 설명되는 방법은 해당 검사 시스템의 선택적인 기능으로서(예컨대, 해당 검사 시스템의 다른 기능에 더하여) 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명되는 검사 서브시스템은 "아무것도 없는 상태로부터(from scratch)" 설계되어 완전히 새로운 검사 시스템을 제공할 수 있다.
시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)은, 시편의 스캐닝 동안 검출기에 의해 생성된 출력을 컴퓨터 서브시스템이 수신할 수 있도록, 임의의 적합한 방식으로(예컨대, "유선" 및/또는 "무선" 송신 매체를 포함할 수 있는 하나 이상의 송신 매체를 통해) 검사 서브시스템의 검출기에 커플링될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(36)은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 검출기의 출력을 사용하여 다수의 기능을 수행하고, 본 명세서에서 더 설명되는 임의의 다른 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 컴퓨터 서브시스템은 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
시스템의 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에서 컴퓨터 시스템으로서도 지칭될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템 또는 시스템은, 개인용 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 어플라이언스, 인터넷 어플라이언스, 또는 다른 디바이스를 비롯한, 다양한 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨터 시스템"이라는 용어는, 메모리 매체로부터의 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 갖는 임의의 디바이스를 망라하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템 또는 시스템은 또한, 병렬 프로세서와 같은, 당업계에 공지된 임의의 적합한 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템 또는 시스템은, 고속 프로세싱 및 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터 플랫폼을, 독립형 툴 또는 네트워크형 툴로서 포함할 수 있다.
검사 서브시스템은 광학 또는 광 기반 검사 서브시스템인 것으로서 전술되었지만, 검사 서브시스템은 전자 빔 기반 서브시스템일 수 있다. 예컨대, 한 실시예에서, 검사 서브시스템에 의해 시편 위에서 스캐닝되는 에너지는 전자를 포함한다. 도 1a에 도시된 하나의 그러한 실시예에서, 시스템은, 컴퓨터 서브시스템(124)에 커플링되는 전자 컬럼(122)으로서 구성되는 검사 서브시스템을 포함한다.
도 1a에 또한 도시된 바와 같이, 전자 컬럼은, 하나 이상의 요소(130)에 의해 시편(128)에 포커싱되는 전자를 생성하도록 구성되는 전자 빔 소스(126)를 포함한다. 전자 빔 소스는, 예컨대, 캐소드 소스 또는 이미터 팁을 포함할 수 있고, 하나 이상의 요소(130)는, 예컨대, 건 렌즈, 애노드, 빔 제한 애퍼처, 게이트 밸브, 빔 전류 선택 애퍼처, 대물 렌즈, 및 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있으며, 이들 모두는, 당업계에 공지된 임의의 그러한 적합한 요소를 포함할 수 있다.
시편으로부터 되돌아오는 전자(예컨대, 2차 전자)는 하나 이상의 요소(132)에 의해 검출기(134)에 포커싱될 수 있다. 하나 이상의 요소(132)는, 예컨대, 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있으며, 이는 요소(130) 내에 포함되는 동일한 스캐닝 서브시스템일 수 있다.
전자 컬럼은, 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 요소를 포함할 수 있다. 또한, 전자 컬럼은, 2014년 4월 4일에 Jiang 등에게 발행된 미국 특허 제8,664,594호, 2014년 4월 8일에 Kojima 등에게 발행된 미국 특허 제8,692,204호, 2014년 4월 15일에 Gubbens 등에게 발행된 미국 특허 제8,698,093호, 및 2014년 5월 6일에 MacDonald 등에게 발행된 미국 특허 제8,716,662에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있으며, 이들 미국 특허는 마치 본 명세서에서 완전하게 진술되는 바와 같이 참조로서 통합된다.
전자 컬럼은, 전자가 경사 입사각으로 시편에 지향되고 또 다른 경사각으로 시편으로부터 산란되도록 구성되는 것으로서 도 1a에 도시되어 있지만, 전자 빔은 임의의 적합한 각도로 시편에 지향되고 임의의 적합한 각도로 시편으로부터 산란될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 전자 빔 검사 서브시스템은, 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이, 시편의 이미지를 생성하기 위해 (예컨대, 상이한 조명 각도, 집광 각도 등을 갖는) 다수의 모드를 사용하도록 구성될 수 있다. 전자 빔 검사 서브시스템의 다수의 모드는, 검사 서브시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터에 있어서 상이할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템(124)은 전술한 바와 같이 검출기(134)에 커플링될 수 있다. 검출기는, 시편의 표면으로부터 되돌아오는 전자를 검출할 수 있으며, 이에 의해 시편의 전자 빔 이미지를 형성한다. 전자 빔 이미지는 임의의 적합한 전자 빔 이미지를 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은, 검출기(134)에 의해 생성되는 출력을 사용하여, 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이, 시편에 대한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은, 본 명세서에서 설명되는 임의의 추가적인 단계를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 검사 서브시스템을 포함하는 시스템은 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
도 1a는, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 포함될 수 있는 전자 빔 검사 서브시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본 명세서에서 제공된다는 점에 유의해야 한다. 전술한 광학 검사 서브시스템과 같이, 본 명세서에서 설명되는 전자 빔 검사 서브시스템 구성은, 상용 검사 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 것과 같이, 검사 서브시스템의 성능을 최적화하기 위해 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 시스템은, KLA로부터 상업적으로 사용가능한 툴과 같은, 기존의 검사 시스템을 사용하여(예컨대, 본 명세서에서 설명되는 기능을 기존의 검사 서브시스템에 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 그러한 시스템의 경우, 본 명세서에서 설명되는 방법은 해당 시스템의 선택적인 기능으로서(예컨대, 해당 시스템의 다른 기능에 추가하여) 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명되는 시스템은 "아무것도 없는 상태로부터" 설계되어 완전히 새로운 시스템을 제공할 수 있다.
검사 서브시스템은 광 또는 전자 빔 기반 검사 서브시스템인 것으로서 전술되었지만, 검사 서브시스템은 이온 빔 기반 검사 서브시스템일 수 있다. 당업계에 공지된 임의의 적합한 이온 빔 소스로 전자 빔 소스가 대체될 수 있다는 점을 제외하면, 그러한 검사 서브시스템은, 도 1a에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 또한, 검사 서브시스템은, 상업적으로 사용가능한 포커싱 이온 빔(FIB, focused ion beam) 시스템, 헬륨 이온 현미경검사(HIM, helium ion microscopy) 시스템, 및 2차 이온 질량 분광(SIMS, secondary ion mass spectroscopy) 시스템 내에 포함되는 것과 같은 임의의 다른 적합한 이온 빔 기반 서브시스템일 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 검사 서브시스템은, 물리적 버전의 시편 위에서 에너지(예컨대, 광, 전자 등)를 스캐닝하고 이에 의해 물리적 버전의 시편에 대한 실제 출력 또는 이미지를 생성하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 검사 서브시스템은 "가상" 툴이라기보다는 "실제" 툴로서 구성될 수 있다. 그러나, 저장 매체(도시되지 않음), 도 1에 도시된 컴퓨터 서브시스템(36), 및 도 1a에 도시된 컴퓨터 서브시스템(124)은 "가상" 툴로서 구성될 수 있다. "가상" 검사 툴로서 구성되는 시스템 및 방법은, 2012년 2월 28일에 Bhaskar 등에게 발행된 공동 양도 미국 특허 제8,126,255호 및 2015년 12월 29일에 Duffy 등에게 발행된 공동 양도 미국 특허 제9,222,895호에 설명되어 있으며, 이들 미국 특허 둘 다는, 마치 본 명세서에서 완전하게 진술되는 바와 같이 참조로서 통합된다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 또한, 이들 특허에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 이들 특허에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 그러한 컴퓨터 서브시스템 구성은, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서 생성 및 사용될 수 있는 상대적으로 대량의 데이터에 대해 특히 적합할 수 있다.
위에서 또한 언급한 바와 같이, 검사 서브시스템은, 다수의 모드로 시편에 대한 출력을 생성하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, "모드"는, 시편에 대한 출력(예컨대, 이미지)을 생성하기 위해 사용되는 검사 서브시스템의 파라미터의 값에 의해 정의될 수 있다. 따라서, (출력이 생성되는 시편 상의 위치 이외의) 검사 서브시스템의 적어도 하나의 파라미터에 대한 상이한 값에 의해 상이한 모드가 정의된다. 예컨대, 광학 검사 서브시스템에서, 상이한 모드는 조명을 위해 광의 적어도 하나의 상이한 파장을 사용할 수 있다. 모드는, 상이한 모드에 대해, 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이(예컨대, 상이한 광원, 상이한 스펙트럼 필터 등을 사용함으로써), 조명 파장에 있어서 상이할 수 있다. 또 다른 예에서, 상이한 모드는 검사 서브시스템의 상이한 조명 채널을 사용할 수 있다. 예컨대, 위에서 언급한 바와 같이, 검사 서브시스템은 하나보다 더 많은 조명 채널을 포함할 수 있다. 그러므로, 상이한 모드에 대해 상이한 조명 채널이 사용될 수 있다. 모드는 또한 또는 대안적으로, 검사 서브시스템의 하나 이상의 집광/검출 파라미터에 있어서 상이할 수 있다. 검사 서브시스템은, 예컨대, 동시에 시편을 스캐닝하기 위해 다수의 모드를 사용하는 능력에 의존하여, 동일한 스캔 또는 상이한 스캔 내에서 상이한 모드로 시편을 스캐닝하도록 구성될 수 있다.
시스템 내에 포함되는 컴퓨터 서브시스템(예컨대, 컴퓨터 서브시스템(36 및/또는 124))은, 시편의 적어도 대부분의 스캐닝이 완료된 후, 스캐닝 동안 생성된 출력의 적어도 상당한 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하고, 이에 의해, 출력의 둘 이상의 세그먼트를 생성하도록 구성된다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예를 가능케 하는 주 요인 중 하나는, 이들 실시예는, 주어진 관심 영역 그룹 및 광학 모드에 대해 시편이 생성하는 뉴슨스에 대한 정보를 포함하는 "전체 웨이퍼" 스캔으로부터의 상당히 대량의 데이터를 사용하도록 설계된다는 것이다. 세그먼트화는 그에 대한 다수의 개별적인 레벨을 가질 수 있으며, 본 명세서에서 설명되는 세그먼트화 방법 중 하나 이상의 임의의 조합(즉, 단 하나의 세그먼트화 방법, 2개의 세그먼트화 방법의 조합, 3개의 세그먼트화 방법의 조합 등)을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 여러 상이한 사용 사례에서 적용될 수 있다. 본 명세서에 더 설명되는 바와 같은 세그먼트화를 달성하는 데 있어 많은 변형예가 존재하며, 실시예에 대해 적절한 세그먼트화는, 해당 세그먼트화가 구현되는 사용 사례에 의존하여 달라질 수 있다.
본 명세서에서 "시편의 적어도 대부분"이라는 어구는, 결함 검출을 위해 스캐닝되는 시편의 영역 모두를 의미하도록 사용된다(예컨대, 시편의 검사되는 영역은, 결함 검출 이외의 목적(예컨대, 정렬)을 위한 검사 동안 스캐닝되는 시편 상의 임의의 영역을 반드시 포함하지는 않음). 임의의 주어진 검사 공정에서, 시편 상의 검사되는 영역은 검사의 목적에 의존하여 달라질 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, "시편의 적어도 대부분"은 시편 상의 3개보다 더 많은 다이 그리고 가능하게는 시편 상의 모든 다이를 포함할 것이다. 또한, "시편의 적어도 대부분"은, 시편 상의 스캐닝되는 다이 전체를 포함하거나 스캐닝되는 다이의 중요한 부분만을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 관심 결함(DOI)의 발견에 대해 특히 유용하고 DOI는 이론적으로 임의의 다이 내에 그리고 시편 상의 다이 내의 임의의 위치에 위치될 수 있으므로, "시편의 적어도 대부분"은 시편 상의 다이 영역 모두(또는 시편 상의 다이 내의 디바이스 영역 모두)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, "시편의 적어도 대부분"에 대해 수행되는 스캐닝은 "전체 웨이퍼 스캔" 또는 "전체 시편 스캔"일 수 있지만, 본 명세서에서 설명되는 실시예를 위해 시편의 영역 전체가 스캐닝될 필요는 없다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "시편의 적어도 대부분"이라는 어구는, 시편 상의 오직 단일한 다이, 필드 등의 스캐닝, 시편 상의 오직 개별적인 영역의 스캐닝, 또는 시편의 영역의 임의의 다른 상대적으로 작은 부분의 스캐닝을 의미하도록 의도되지 않는다. 다른 경우, 세그먼트화 단계 전에 수행되는 시편의 적어도 대부분의 스캐닝은, 본 명세서에서 설명되는 검사 서브시스템 중 임의의 검사 서브시스템에 의해 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다.
도 2와 도 3은, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 발견을 위한 OSTS와 다른 OSTS 방법 사이의 일부 차이를 예시한다. 예컨대, 도 3은, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 단계를 도시한다. 전술한 적용하는 단계 이전에, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 단계(300, 302, 304, 및 306)가 수행될 수 있다. 단계(300)에 도시된 바와 같이, 상이한 민감도 영역(예컨대, 상이한 관심 영역)에서 전체 웨이퍼 데이터량을 추정하기 위해 실시예는 (상대적으로) 작은 샘플 플랜에 대한 사전 스캔을 수행할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은, 검사 서브시스템으로 하여금, 임의의 적합한 방식으로 사전 스캔을 수행하게 할 수 있고, 컴퓨터 서브시스템은, 임의의 적합한 방식으로 사전 스캔에 의해 생성되는 출력에 기초하여 전체 웨이퍼 데이터량을 추정할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 사용되는 상이한 민감도 영역(또는 상이한 관심 영역)은, 당업계에 공지된 임의의 적합한 방식으로 컴퓨터 서브시스템에 의해(예컨대, 설계 데이터를 사용하여) 생성될 수 있거나, 상이한 민감도 영역을 생성한 전자 설계 자동화(EDA, electronic design automation) 툴과 같은 또 다른 방법 또는 시스템(도시되지 않음)으로부터 컴퓨터 서브시스템에 의해 취득될 수 있다.
이 단계와는 달리, 다른 OSTS 방법에서, 도 2의 단계(200)에 도시된 바와 같이, 상이한 민감도 영역에서 전체 웨이퍼 결함 카운트를 추정하기 위해 작은 샘플 플랜에 대한 사전 스캔이 수행될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 전체 웨이퍼 데이터량을 추정하기 위해 사전 스캔을 사용할 수 있으며, 이는, 전체 웨이퍼 결함 카운트를 추정하기 위해 사전 스캔을 수행하는 것과는 상이하다. 특히, 전체 웨이퍼 데이터량은 결함에 대한 데이터뿐만 아니라, 뉴슨스 및 다른 비결함에 대한 데이터 또한 포함할 수 있지만, 전체 웨이퍼 결함 카운트는 웨이퍼 상의 결함의 수만을 추정할 것이다.
도 3의 단계(302)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, 그레이 레벨 세그먼트화를 사용하여, 타겟 데이터량에 도달하도록 각 민감도 영역에서 데이터 수집 전략이 설정될 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 서브시스템은 상이한 민감도 영역에 그레이 레벨 세그먼트화를 적용한 후 그레이 레벨 세그먼트 및 상이한 민감도 영역에 걸쳐 타겟 데이터량을 분할할 수 있다. 그레이 레벨 세그먼트화는 당업계에 공지된 임의의 방식으로 수행될 수 있다. 타겟 데이터량은 그레이 레벨 세그먼트 및 상이한 민감도 영역에 걸쳐 균등하게 분할되거나 임의의 다른 적합한 방식으로 분할될 수 있다.
"세그먼트"는 일반적으로, 출력의 픽셀에 대한 가능한 값의 전체 범위의 상이한 부분으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, KLA로부터 상업적으로 사용가능한 일부 웨이퍼 검사 시스템에 의해 사용되는 다중 다이 자동 문턱치처리(MDAT, multi-die auto-thresholding) 알고리즘에서, 세그먼트를 정의하기 위해 사용되는 픽셀의 특성에 대한 값(즉, "세그먼트화 값")은 중앙(median) 강도 값을 포함할 수 있다. 하나의 그러한 예시적이고 비제한적인 예에서, 중앙 강도 값의 전체 범위가 0부터 255까지라면, 제1 세그먼트는 0부터 100까지의 중앙 강도 값을 포함할 수 있고 제2 세그먼트는 101부터 255까지의 중앙 강도 값을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 세그먼트는 출력 내의 더 어두운 영역에 대응하고, 제2 세그먼트는 출력 내의 더 밝은 영역에 대응한다.
대조적으로, 도 2의 단계(202)에 도시된 바와 같이, 다른 OSTS 방법에서, 그레이 레벨 세그먼트화를 사용하여, 타겟 결함 카운트에 도달하도록 각 민감도 영역에서 검출 문턱치가 설정된다. 예컨대, 상이한 민감도 영역에 그레이 레벨 세그먼트화가 적용될 수 있고, 그 후 타겟 결함 카운트에 도달하도록 상이한 그레이 레벨 세그먼트에서 문턱치가 설정될 수 있다. 따라서, 다른 OSTS 방법과는 달리, 본 실시예는 데이터 수집 전략을 설정할 수는 있지만 검출 문턱치를 설정할 수는 없다.
도 3의 단계(304)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, 다양한 민감도 영역에서의 뉴슨스 및 결함 데이터를 갖는 전체 웨이퍼 핫 스캔이 생성될 수 있다. 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템은, 검사 서브시스템으로 하여금, 전체 웨이퍼 핫 스캔을 수행하게 하고, 이에 의해, 상이한 민감도 영역에서의 뉴슨스 및 결함 데이터를 생성할 수 있다. 대조적으로, 도 2의 단계(204)에 도시된 바와 같이, 다른 OSTS 방법에서, 자동으로 튜닝되는 검출 문턱치를 사용하여 전체 웨이퍼 핫 스캔이 수행된다. 따라서, 다른 OSTS 방법과는 달리, 본 실시예는 전체 웨이퍼 핫 스캔을 수행할 수 있지만, 자동으로 튜닝되는 검출 문턱치를 사용하여 전체 웨이퍼 핫 스캔을 수행하지는 않는다.
도 3의 단계(306)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서의 후처리를 위해 스캔이 사용될 수 있다. 예컨대, 단계(304)에서 수행되는 전체 웨이퍼 핫 스캔에서 생성되는 결과는, 세그먼트화 방법을 적용하는 단계 및 본 명세서에서 설명되는 다른 단계를 위해 사용될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 도 3의 단계(308)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, 각 민감도 영역 내에서 뉴슨스 세그먼트화가 수행될 수 있다. 단계(308)에서 수행되는 세그먼트화는, 본 명세서에서 설명되는 세그먼트화 방법 중 임의의 세그먼트화 방법을 포함할 수 있다. 대조적으로, 도 2에서의 단계(206)에 도시된 바와 같이, 다른 OSTS 방법에서, 결함 발견을 위해 스캔이 사용된다. 다른 OSTS 방법에서 수행되는 결함 발견은, 본 명세서에서 더 설명되는 세그먼트화 및 다른 단계를 포함하지 않는다.
한 실시예에서, 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는, 스캐닝 동안 생성된 출력과는 독립적으로 결정된다. 예컨대, 시편의 스캐닝 이전에 사용가능한 정보에만 기초하여 세그먼트화 방법 중 하나가 결정될 수 있다. 따라서, 세그먼트화는, 시편의 스캐닝에 의해 생성되는 출력에 기초하여 결정되지 않을 수 있다. 시편의 스캐닝 이전에 사용가능한 정보는, 예컨대, 시편에 대한 설계 정보 포함할 수 있으며, 이는 본 명세서에서 더 설명되는 설계 정보 중 임의의 설계 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 설계 기반 세그먼트화 방법이다. 설계 기반 세그먼트화는 결정론적이며, 설계로부터 생성되는 관심 영역 그룹으로부터 유래될 수 있다. 설계로부터 생성되는 관심 영역 그룹은, 임의의 적합한 특성을 갖는 임의의 유형의 관심 영역 및 관심 영역 그룹을 포함할 수 있다. 이러한 세그먼트화 레벨은, 본 명세서에서 설명되는 뉴슨스 매핑 방법론을 관심 영역 최적화에 결부시킨다. 설계 기반 세그먼트화는 또한, 설계를 사용한 컨텍스트 그룹화를 포함할 수 있으며, 유사한 배경 설계 정보 또는 "컨텍스트"(예컨대, 동일한 유형의 패터닝된 피처)를 갖는 설계의 영역이 함께 그룹화된다. 설계 기반 세그먼트화는, 관심 영역 그룹화에서 포착되지 않을 수 있는 이전의 층으로부터의 노이즈를 포함하는 다중층 정보(즉, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 층에 대한 정보, 여기서 또 다른 층이 웨이퍼 상에 형성되기 전에 하나의 층이 웨이퍼 상에 형성됨)를 사용하여 데이터를 세그먼트화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 스캐닝 동안 생성된 출력에 기초하여 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나를 결정하도록 구성된다. 예컨대, 시편의 스캐닝에 의해 생성되는 정보에 기초하여 세그먼트화 방법 중 하나가 결정될 수 있다. 따라서, 세그먼트화는, 시편의 스캐닝에 의해 생성되는 출력에 기초하여 결정될 수 있다. 시편의 스캐닝에 의해 생성되고 세그먼트화를 위해 사용될 수 있는 정보는, 예컨대, 컴퓨터 서브시스템에 의해 결정될 수 있는 출력의 임의의 특성 및/또는 출력으로부터 결정될 수 있는 시편의 임의의 특성을 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 이미지 기반 세그먼트화 방법이다. 이미지 기반 세그먼트화는, 검출된 후보 주위의 이미지 내에 포함된 컨텍스트 정보를 사용하여 그리고 상이한 노이즈 특성을 사용해 컨텍스트를 분리하여 "즉시(on the fly)" 생성될 수 있다. 노이즈 특성은 신호 공간에서의 뉴슨스 이벤트의 분포에 의해 정의된다. 이미지 기반 세그먼트화는, 관심 영역 그룹화에서 포착되지 않을 수 있는 이전의 층으로부터의 노이즈를 포함하는 다중층 정보(즉, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 층에 대한 정보)를 사용하여 출력을 세그먼트화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 시편 기반 세그먼트화 방법이다. 시편 기반 세그먼트화 또한, 시편에 걸쳐, 예컨대, 시편 상의 미리 결정된 공간적 구역에서, 뉴슨스 특성을 분석함으로써 "즉시" 생성될 수 있다. 시편 상의 공간적 구역은 시편에 대한 설계 정보에 대응할 수 있거나 그렇지 않을 수 있다(예컨대, 공간적 구역은, 스캐닝 이전에 시편에 대해 수행되는 하나 이상의 제작(fabrication) 공정에 의해 생산되는 시편에 걸친 예상 변동에 대응할 수 있으며, 이는 시편 상의 다이 또는 다른 패터닝된 피처 영역에 대응하지 않을 수 있음). 시편 기반 세그먼트화는, 관심 영역 그룹화에서 포착되지 않을 수 있는 이전의 층으로부터의 노이즈를 포함하는 다중층 정보(즉, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 층에 대한 정보)를 사용하여 데이터를 세그먼트화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한, 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치를 따로따로 검출하도록 구성된다. 따라서, 핫 스캔 결과의 생성은, (a) 뉴슨스(노이즈)의 세그먼트화, 및 (b) 각 세그먼트 내의 이상치 검출이라는 2개의 단계를 포함한다. 예컨대, 도 3의 단계(310)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, 전체적인 결함 카운트 타겟에 도달하도록 각 민감도 영역의 각 세그먼트에서 이상(이상치) 검출이 수행될 수 있다. 각 민감도 영역의 각 세그먼트 내에서 이상치 검출이 수행될 수 있지만, 이는 필연적인 것은 아니다. 예컨대, 세그먼트의 부분(모든 세그먼트가 아님/둘 이상의 세그먼트)에서만 그리고/또는 민감도 영역의 부분(모든 민감도 영역이 아님/둘 이상의 민감도 영역)에서만 이상치 검출이 수행될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "이상치"라는 용어는 일반적으로, 다른 개별적인 출력의 값 중 대부분(예컨대, 다수, 약 95% 등)의 외부에 놓이는(예컨대, 그러한 값보다 훨씬 더 크거나 더 작은) 값을 갖는 개별적인 출력(예컨대, 출력의 픽셀)으로서 정의될 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 하나의 세그먼트 내의 출력 값의 전체적인 분포를 관측함으로써, 모든 개별적인 출력의 전체적인 분포 외부의 값을 갖는 개별적인 출력으로서 해당 세그먼트 내의 이상치가 식별될 수 있다. 이상치는 출력의 신호의 값에 기초하여 결정될 수 있다는 점에서, 이상치는 신호 이상치일 수 있다. 그러나, 검사 서브시스템의 검출기에 의해 생성되는 원시 출력으로부터 결정되는 임의의 다른 종류의 출력 또는 값을 사용하여 이상치가 결정될 수 있다. 예컨대, 이상치는 신호 이상치, 이미지 데이터 이상치, 그레이 레벨 이상치, 강도 이상치 등일 수 있다.
한 실시예에서, 이상치를 따로따로 검출하는 것은, 시편에 대해 생성된 출력의 하나 이상의 값에 의해 정의되는 사용자 정의 공간 내의 뉴슨스의 분포를 분석하는 것을 포함한다. 예컨대, 사용자 정의 신호 공간 내의 뉴슨스 분포를 분석함으로써 각 세그먼트(또는 둘 이상의 세그먼트) 내의 이상 검출이 수행될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 임의의 하나의 세그먼트 내에서 생성되는 출력이, 출력의 임의의 하나 이상의 특성을 사용해 분석되어, 이상치인(또는 이상치에 대응하는) 출력의 인스턴스(예컨대, 픽셀)를 식별할 수 있고, 하나 이상의 특성은 사용자에 의해 선택 또는 정의될 수 있다. 특히, 뉴슨스와 DOI 사이의 시편 상에서의 차이로 인해, 뉴슨스와 DOI는 일반적으로, 하나 이상의 상이한 특성(예컨대, 그레이 레벨 강도)을 갖는 출력을 생성할 것이다. 또한, 일반적으로 시편 상의 뉴슨스는, 단순히 DOI와 뉴슨스의 성질로 인해 임의의 DOI에 비해 수가 훨씬 더 많을 것이다(예컨대, 일반적으로 시편 상의 패터닝된 피처에서의 상대적으로 작은 변동이 상대적으로 많을 것이고 이는 뉴슨스로서 검출될 것이며, 시편 상에서 DOI는 뉴슨스보다 훨씬 더 적은 빈도로 발생할 수 있음). 따라서, (예컨대, 가능하게는, 사용자에 의해 정의되는 신호 공간 내에서) 출력의 임의의 하나 이상의 특성을 분석함으로써, 컴퓨터 서브시스템은, 출력 인스턴스 중 어느 것이, 다른 출력 인스턴스에 비해 이상치인지 식별할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한, 따로따로 검출하는 것의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 검출된 이상치의 부분을 결함 후보로서 지정함으로써, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성된다. 예컨대, 도 3의 단계(312)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예에서, 결함 발견 및 검사를 위해 스캔이 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 BBP 툴과 같은 검사 툴에 대한 검출/필터링 파이프라인을 재발명한다. 예컨대, 시편이 스캐닝되는 중에 결함에 대해 의사결정을 실행하는 대부분의 검사 방법과는 달리, 본 명세서에서 설명되는 실시예는, "전체적인" 시편(즉, 본 명세서에서 정의되는 용어와 같은 "시편의 적어도 대부분")이 스캐닝될 때까지 "검출" 의사결정을 미룬다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 BBP 툴과 같은 검사 툴 상에서의 검출 및 필터링 패러다임을 재정의하며, DOI에 대한 검사의 유효 민감도를 증가시키는 효과를 갖는다.
도 4와 도 5는, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 BBP 검사의 검출 및 필터링 파이프라인과 다른 검사 방법 사이의 일부 차이를 예시한다. 예컨대, 도 5는, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 단계를 도시한다. 도 5의 단계(500)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 발견 페이즈로부터의 OSTS 스캔을 후보 결함 생성 스캔으로서 사용할 수 있다. 즉, 전술한 단계(312)로부터의 스캔이 후보 결함 생성 스캔으로서 사용될 수 있다. 도 5의 단계(502)에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 뉴슨스 필터를 학습할 수 있으며, 이는 당업계에 공지된 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 단계(500 및 502)는 설정 페이즈에서 수행될 수 있다. 단계(504)에 또한 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 각 웨이퍼에 대한 핫 스캔을 생성하는 검사를 수행할 수 있다. 검사는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 단계(506)에 도시된 바와 같이, 실시예는, 학습된 필터를 현재의 스캔 상에 적용하거나, 필터를 업데이트하고 현재의 스캔 상에 적용할 수 있으며, 이는 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 단계(504 및 506)는 검사 페이즈에서 수행될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 수행될 수 있는 검출 및 필터링 단계와는 대조적으로, 설정 페이즈 동안, 도 4의 단계(400)에 도시된 바와 같이, 검출 및 필터링하기 위한 다른 방법은, 작은 샘플 플랜 핫 스캔을 사용하여 모든 민감도 영역에서 검출 문턱치를 튜닝하는 단계를 포함할 수 있다. 설정 페이즈에서, 검출 및 필터링하기 위한 다른 방법은, 도 4의 단계(402)에 도시된 바와 같이, 튜닝된 검출 문턱치로 생성되는 전체 웨이퍼 스캔을 사용하여 뉴슨스 필터를 튜닝하는 단계를 포함할 수 있다. 검사 페이즈에서, 검출 및 필터링하기 위한 다른 방법은, 도 4의 단계(404)에 도시된 바와 같이, 튜닝된 검출 문턱치 및 뉴슨스 필터로 검사를 수행할 수 있다. 따라서, 검출 및 필터링하기 위한 다른 방법은, 본 실시예에 의해 수행되지 않는 다수의 단계(예컨대, 단계(400, 402, 및 404))를 포함하며, 검출 및 필터링하기 위한 본 실시예는, 검출 및 필터링하기 위한 다른 방법 및 시스템에 의해 수행되지 않는 단계를 포함한다.
한 실시예에서, 하나 이상의 미리 결정된 기준은 전체적인 타겟 결함 카운트를 포함한다. 예컨대, 전체적인 타겟 결함 카운트를 지정함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있다. 전체적인 타겟 결함 카운트는 사용자에 의해 그리고/또는 임의의 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이 이상치의 부분을 결함 후보로서 지정하기 위해 전체적인 타겟 결함 카운트가 사용될 수 있다. 일부 예에서, (예컨대, 가장 큰 이상치를 갖는 출력 인스턴스가 다른 출력 인스턴스 이전에 선택될 수 있도록) 이상치는, 출력의 이상치 성질의 정도의 내림차순으로 결함 후보로서 지정될 수 있다.
하나의 그러한 실시예에서, 하나 이상의 미리 결정된 기준은, 둘 이상의 세그먼트에 걸친 전체적인 타겟 결함 카운트의 분포를 포함한다. 예컨대, 다양한 세그먼트화 레벨에 걸쳐 결함 카운트가 어떻게 분포되어야 하는지를 더 지정함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있다. 둘 이상의 세그먼트에 걸친 전체적인 타겟 결함 카운트의 분포는, 본 명세서에서 더 설명되는 다양한 방식으로 결정될 수 있다.
하나의 그러한 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 분포를 알고리즘적으로 결정하도록 구성된다. 예컨대, 다양한 세그먼트화 레벨에 걸쳐 결함 카운트가 어떻게 분포되어야 하는지를 더 지정함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있고, 분포는 알고리즘적으로 결정될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠는 이상치 검출 단계의 결과에 기초하여 그리고/또는 사용자 입력 없이 알고리즘적으로 결정될 수 있다.
또 다른 그러한 실시예에서, 분포는, 둘 이상의 세그먼트에 걸친 전체적인 타겟 결함 카운트의 균등한 분포이다. 예컨대, 다양한 세그먼트화 레벨에 걸쳐 결함 카운트가 어떻게 분포되어야 하는지를 더 지정함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있고, 세그먼트 각각 내에서 후보 카운트가 균등하도록 분포가 설정될 수 있다.
추가적인 그러한 실시예에서, 분포는 둘 이상의 세그먼트 내의 뉴슨스 카운트에 비례한다. 예컨대, 다양한 세그먼트화 레벨에 걸쳐 결함 카운트가 어떻게 분포되어야 하는지를 더 지정함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있고, 그 안에서 후보 카운트가 뉴슨스 카운트에 비례하도록 분포가 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 더 낮은 뉴슨스 카운트를 갖는 세그먼트에 비해, 더 높은 뉴슨스 카운트를 갖는 세그먼트에는 전체적인 결함 카운트의 더 큰 부분이 할당될 수 있다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 뉴슨스 플로어 에지의 알고리즘적 검출에 의해 하나 이상의 미리 결정된 기준을 결정하도록 구성된다. 예컨대, 뉴슨스 플로어 에지의 알고리즘적 검출에 의존함으로써 최종 후보 핫 스캔 결과의 콘텐츠가 결정될 수 있다. 뉴슨스 플로어 에지의 알고리즘적 검출은, 당업계에 공지된 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다.
하나의 그러한 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 뉴슨스 플로어 에지를 검출하기 위한 문턱치를 결정하도록 구성된다. 예컨대, 뉴슨스 플로어 에지 검출을 위해 문턱치가 지정될 수 있다. 문턱치는, 당업계에 공지된 임의의 적합한 방식으로 지정될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 이상치를 따로따로 검출하고 결함 후보를 검출하기 위해 사용되는 파라미터는 실측값 데이터에 기초하여 튜닝되지 않는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 방법론의 하나의 핵심적인 양상은, 완전한 비감독형 방식으로 정보를 후처리함으로써, 즉, 튜닝을 위해 스캐닝 전자 현미경(SEM) 실측값 데이터를 획득해야 할 어떠한 필요도 없이, 후보 핫 스캔을 생성하는 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 어떠한 감독(SEM 실측값)도 없이 그리고 어떠한 수동 중재도 없이 후보 핫 스캔 결과를 생성하기 위해, 노이즈 플로어까지의 충분한 깊이의 전체 웨이퍼 데이터를 이용할 수 있는 능력을 갖는다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 다중층화될 수 있는 그리고 SEM 실측값 없이 완전히 자동화된 방식으로 도달될 수 있는 세그먼트화에 의존한다. 이들 능력은, 전체 웨이퍼가 스캐닝될 때까지 "검출" 의사결정을 미루는 것을 가능케 한다.
일부 실시예에서, 시편은 생산 제조 공정에 의해 생산된다. 예컨대, 후보 핫 스캔에 대해 자동으로 획득되는 검출 문턱치는 생산 스캔에 대해서도 사용될 수 있다. 즉, 검출 문턱치를 튜닝할 필요가 전혀 없다. 이는, 현재 사용되고 있는 검사 방법 및 시스템에 대해서는 해당되지 않는다. 예컨대, 현재, 후보 핫 스캔 결과를 얻기 위해 검출 문턱치가 튜닝된 후, 생산 스캔에 대해 검출 문턱치가 사용될 수 있다. 대조적으로, 자동으로 검출 문턱치를 튜닝하는, 현재 사용되고 있는 OSTS가 수행된다면, OSTS를 통해 생성된 문턱치는 생산에 대해 사용될 수 없기 때문에, 생산 스캔에 대해 문턱치가 재튜닝되어야 한다.
또 다른 실시예에서, 시편은, 하나 이상의 실험 파라미터로 시편에 대해 수행되는 제작 공정에 의해 생산된다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 결함 카운트의 관점에서 검사 결과를 안정화시키기 위해 각 웨이퍼에 대해 동적으로 사용될 수 있고, 이러한 능력은, 연구 및 개발 상황에서의 소수 결함 유형의 모니터링, 구체적으로는 실험 설계(DOE, design of experiment) 웨이퍼의 모니터링을 가능케 하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는 또한, 2016년 12월 13일에 Chen 등에게 발행된 미국 특허 제9,518,934호에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있으며, 이 미국 특허는 마치 본 명세서에 전체가 진술된 것처럼 참조로서 통합된다. 이 특허에서 설명되는 방법 및 시스템은, 결함 세그먼트화를 개선시킨 후 각 세그먼트 내의 사용자 정의 신호 공간 내에서 이상치 검출을 수행함으로써 OSTS 스캔의 단점을 해소하기 위해 설계되었다. 이러한 발상의 핵심은, 자동 세그먼트화가 뒤잇는 사용자 정의 템플릿을 사용하여 결함 세그먼트화를 생성할 수 있는 의사결정 트리를 그 흐름에 도입하고 사용자 지정 결함 카운트 할당에 따라서 각 세그먼트 내에 이상치 모집단을 생성함으로써 종래의 OSTS의 사전 스캔을 수정하는 것이었다. 이 특허에서 설명되는 방법 및 시스템은 결함 다양화에 있어서 일부 개선을 달성하지만, 근본적으로 OSTS의 단점의 일부를 유지한다. 약점에 대한 하나의 이유는, 사전 스캔 동안의 세그먼트화 정보에 대한 제한 접근이었지만, 이들 방법 및 시스템에 대해 가장 중요한 단점은, 발견 스캔에 대한 방법의 제한이다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는, 현재 사용되고 있는 방법 및 시스템에 비해 다수의 장점을 갖는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 신뢰성의 장점을 갖는다. 하나의 그러한 예에서, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 생성되는 후보 핫 스캔 결과는, 시편에 대한 조건에 상관없이 완전히 결정론적인 결함 카운트를 갖는다. 따라서, 본 실시예는 견고하고, 현재의 OSTS의 문제를 회피한다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 결함 후보 핫 스캔 품질의 장점을 갖는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 의해 생성되는 핫 스캔 결과 내의 결함 후보는, 더 풍부하고 더 다양한 신호 이상치 세트를 갖도록 보장된다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는 또한 안정성의 장점을 갖는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 각 시편에 대해 적용될 수 있으며, 이는, 결함 카운트의 관점에서 완전히 안정적인 검사 결과를 초래한다. 이러한 특징은, 다수 실패 유형의 카운트를 억제하면서도 소수 결함 유형을 모니터링하는 것이 중요한 DOE(스플릿 로트) 웨이퍼에 대해 상당히 유용한 것으로 입증될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 오늘날의 일반적인 검사 방법론을 사용하여 접근할 수 없는 관심 소수 유형의 검출 및 모니터링을 가능케 하면서도, 다수 유형의 카운트가 과도해진다면 다수 유형의 카운트를 감소시킴으로써 검사 결과를 관리할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는, 민감도에 관하여 추가적인 장점을 갖는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 핫 스캔 결과 내의 DOI 콘텐츠를 최적화하기 위해 전체 웨이퍼 검사 결과의 대규모 세그먼트화를 통해 BBP 및 다른 검사 툴의 민감도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 실시예는 발견에서부터 생산 스캔에 이르는 사용에서 장점을 갖는다. 예컨대, OSTS와는 달리, 본 명세서에서 설명되는 후보 핫 스캔은 발견으로 제한되지 않는다. 그 대신, 후보 핫 스캔은 레시피 튜닝 흐름 전반에 걸쳐 사용될 수 있고, 검출 문턱치를 튜닝할 필요 없이 생산 스캔으로 변화될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 또한 응용가능성의 장점을 갖는다. 예컨대, 본 명세서에서 설명되는 실시예의 응용가능성은 OSTS보다 훨씬 더 넓다. 하나의 그러한 예에서, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 발견 및 민감도 튜닝에서 사용될 수 있다. 본 실시예는 또한, 최대 고정 카운트까지 세그먼트화 및 이상치를 동적으로 찾음으로써 독립형 검사로서 DOE 웨이퍼에 대해 사용될 수 있다. 본 실시예는 또한, 트레이닝 웨이퍼 상에서 이상치 검출을 학습하고, 세그먼트화 결과 및 이상치 문턱치를 수정하고, 이를 "감독형" 뉴슨스 필터에 대한 후보의 영구적인 소스로서 후속 웨이퍼에 적용함으로써 사용될 수 있다.
전술한 시스템 각각의 실시예 각각은 하나의 단일 실시예로 함께 조합될 수 있다.
또 다른 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은, 시편의 적어도 대부분의 스캐닝이 완료된 후, 스캐닝 동안 생성된 출력의 적어도 상당한 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하고, 이에 의해, 출력의 둘 이상의 세그먼트를 생성하는 단계를 포함한다. 스캐닝은, 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 스캐닝 동안 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하는 검사 서브시스템에 의해 수행된다. 방법은 또한, 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치를 따로따로 검출하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은, 따로따로 검출하는 단계의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 검출된 이상치의 부분을 결함 후보로서 지정함으로써, 시편 상에서 결함 후보를 검출하는 단계를 포함한다. 이들 단계는, 검사 서브시스템에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다.
방법의 단계 각각은, 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 방법은 또한, 본 명세서에서 설명되는 검사 서브시스템 및/또는 컴퓨터 서브시스템이나 시스템에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 방법은, 본 명세서에서 설명되는 시스템 실시예 중 임의의 실시예에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 방법 모두는, 방법 실시예의 하나 이상의 단계의 결과를 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 결과는, 본 명세서에서 설명되는 결과 중 임의의 결과를 포함할 수 있으며, 당업계에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는, 본 명세서에서 설명되는 임의의 저장 매체 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 후, 결과는 저장 매체 내에서 액세스될 수 있고 본 명세서에서 설명되는 방법 또는 시스템 실시예 중 임의의 실시예에 의해 사용될 수 있으며, 사용자에게 디스플레이하기 위한 형식을 가질 수 있고, 또 다른 소프트웨어 모듈, 방법, 또는 시스템 등에 의해 사용될 수 있다.
또 다른 실시예는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 하나의 그러한 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(600)는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템(604) 상에서 실행가능한 프로그램 명령어(602)를 저장한다. 컴퓨터 구현 방법은, 본 명세서에서 설명되는 임의의 방법의 임의의 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(602)는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(600) 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 자기 또는 광학 디스크, 자기 테이프, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수 있다.
프로그램 명령어는, 다른 것들 중에서도, 절차 기반 기법, 컴포넌트 기반 기법, 및/또는 객체 지향 기법을 비롯한 다양한 방식 중 임의의 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 프로그램 명령어는 원하는 바에 따라 Matlab, Visual Basic, ActiveX 컨트롤, C, C++ 객체, C#, JavaBeans, Microsoft Foundation Classes("MFC"), 또는 다른 기술이나 방법론을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(604)은 또한, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
본 설명을 고려하면, 본 발명의 다양한 양상의 추가적인 수정예 및 대안적인 실시예가 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 따라서, 본 설명은, 오직 예시적인 것으로서 그리고 본 발명을 실시하는 일반적인 방식을 당업자에게 교시하기 위한 목적으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 도시 및 설명되는 본 발명의 형태는 현재 선호되는 실시예로서 취해져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 예시 및 설명되는 것에 대해 요소 및 물질이 대체될 수 있고, 부분 및 공정이 뒤바뀔 수 있고, 본 발명의 특정한 특징은 독립적으로 이용될 수 있으며, 본 발명의 본 설명의 이익을 얻은 후 이 모두는 당업자에게 명백할 것이다. 다음의 청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 명세서에서 설명되는 요소의 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (22)

  1. 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템에 있어서,
    시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 상기 스캐닝 동안 상기 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 상기 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되는 검사 서브시스템; 및
    컴퓨터 서브시스템
    을 포함하며, 상기 컴퓨터 서브시스템은:
    상기 시편의 미리 정해진 영역의 스캐닝이 완료된 후, 상기 스캐닝 동안 생성된 상기 출력의 미리 정해진 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하고, 이에 의해, 상기 출력의 둘 이상의 세그먼트를 생성하고;
    상기 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치(outlier)를 따로따로 검출하고;
    상기 이상치를 따로따로 검출하는 것의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 상기 검출된 이상치의 일부를 결함 후보로서 지정함으로써, 상기 시편 상에서 상기 결함 후보를 검출하도록
    구성되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는, 상기 스캐닝 동안 생성된 상기 출력과는 독립적으로 결정되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 스캐닝 동안 생성된 상기 출력에 기초하여 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 설계 기반 세그먼트화 방법인, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 이미지 기반 세그먼트화 방법인, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법 중 적어도 하나는 시편 기반 세그먼트화 방법인, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이상치를 따로따로 검출하는 것은, 상기 시편에 대해 생성된 상기 출력의 하나 이상의 값에 의해 정의되는 사용자 정의 공간 내의 뉴슨스(nuisance)의 분포를 분석하는 것을 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 미리 결정된 기준은 전체적인(overall) 타겟 결함 카운트를 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 미리 결정된 기준은, 상기 둘 이상의 세그먼트에 걸친 상기 전체적인 타겟 결함 카운트의 분포를 더 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 분포를 알고리즘적으로 결정하도록 구성되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 분포는, 상기 둘 이상의 세그먼트에 걸친 상기 전체적인 타겟 결함 카운트의 균등한(equal) 분포인, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 분포는 상기 둘 이상의 세그먼트 내의 뉴슨스 카운트에 비례하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 뉴슨스 플로어 에지의 알고리즘적 검출에 의해 상기 하나 이상의 미리 결정된 기준을 결정하도록 구성되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 뉴슨스 플로어 에지를 검출하기 위한 문턱치를 결정하도록 구성되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 이상치를 따로따로 검출하는 것에 대해 사용되는 파라미터 및 상기 결함 후보를 검출하는 것에 대해 사용되는 파라미터는 실측값(ground truth) 데이터에 기초하여 튜닝되지 않는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 시편은 생산 제조 공정에 의해 생산되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 시편은, 하나 이상의 실험 파라미터로 상기 시편에 대해 수행되는 제작(fabrication) 공정에 의해 생산되는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 검사 서브시스템에 의해 상기 시편 위에서 스캐닝되는 상기 에너지는 광을 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 검사 서브시스템에 의해 상기 시편 위에서 스캐닝되는 상기 에너지는 전자를 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 시편은 웨이퍼인, 시편 상에서 결함 후보를 검출하도록 구성되는 시스템.
  21. 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 있어서,
    시편의 미리 정해진 영역의 스캐닝이 완료된 후, 상기 스캐닝 동안 생성된 출력의 미리 정해진 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계 - 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계에 의해 상기 출력의 둘 이상의 세그먼트가 생성되며, 상기 스캐닝은, 상기 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 상기 스캐닝 동안 상기 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 상기 검출된 에너지에 응답하여 상기 출력을 생성하는 검사 서브시스템에 의해 수행됨 - ;
    상기 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치를 따로따로 검출하는 단계; 및
    상기 이상치를 따로따로 검출하는 단계의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 상기 검출된 이상치의 일부를 결함 후보로서 지정함으로써, 상기 시편 상에서 상기 결함 후보를 검출하는 단계 - 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계, 상기 이상치를 따로따로 검출하는 단계, 및 상기 결함 후보를 검출하는 단계는, 상기 검사 서브시스템에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행됨 -
    를 포함하는, 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  22. 시편 상에서 결함 후보를 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 구현 방법은,
    시편의 미리 정해진 영역의 스캐닝이 완료된 후, 상기 스캐닝 동안 생성된 출력의 미리 정해진 부분에 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계 - 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계에 의해 상기 출력의 둘 이상의 세그먼트가 생성되며, 상기 스캐닝은, 상기 시편 위에서 에너지를 스캐닝하고, 상기 스캐닝 동안 상기 시편으로부터의 에너지를 검출하고, 상기 검출된 에너지에 응답하여 상기 출력을 생성하는 검사 서브시스템에 의해 수행됨 - ;
    상기 출력의 둘 이상의 세그먼트 내의 이상치를 따로따로 검출하는 단계; 및
    상기 이상치를 따로따로 검출하는 단계의 결과에 하나 이상의 미리 결정된 기준을 적용하여, 이에 의해, 상기 검출된 이상치의 일부를 결함 후보로서 지정함으로써, 상기 시편 상에서 상기 결함 후보를 검출하는 단계 - 상기 하나 이상의 세그먼트화 방법을 적용하는 단계, 상기 이상치를 따로따로 검출하는 단계, 및 상기 결함 후보를 검출하는 단계는, 상기 검사 서브시스템에 커플링되는 상기 컴퓨터 시스템에 의해 수행됨 -
    를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
KR1020217036602A 2019-04-10 2020-04-09 검사를 위한 결함 후보 생성 KR102557194B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962832074P 2019-04-10 2019-04-10
US62/832,074 2019-04-10
US16/653,939 2019-10-15
US16/653,939 US11114324B2 (en) 2019-04-10 2019-10-15 Defect candidate generation for inspection
PCT/US2020/027345 WO2020210410A1 (en) 2019-04-10 2020-04-09 Defect candidate generation for inspection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210138144A KR20210138144A (ko) 2021-11-18
KR102557194B1 true KR102557194B1 (ko) 2023-07-18

Family

ID=72748166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217036602A KR102557194B1 (ko) 2019-04-10 2020-04-09 검사를 위한 결함 후보 생성

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11114324B2 (ko)
KR (1) KR102557194B1 (ko)
CN (1) CN113677980B (ko)
IL (1) IL286948B2 (ko)
TW (1) TWI818170B (ko)
WO (1) WO2020210410A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023108549A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 Jade Bird Display (Shanghai) Company Inspecting tool for inspecting micro led array panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130035876A1 (en) 2009-02-13 2013-02-07 Kla-Tencor Corporation Detecting defects on a wafer
US20140301630A1 (en) 2013-04-08 2014-10-09 Kla-Tencor Corporation Adaptive Sampling for Semiconductor Inspection Recipe Creation, Defect Review, and Metrology
US20150324965A1 (en) 2014-05-12 2015-11-12 Kla-Tencor Corporation Using High Resolution Full Die Image Data for Inspection
US20170323435A1 (en) 2014-09-08 2017-11-09 Hitachi High-Technologies Corporation Defect quantification method, defect quantification device, and defect evaluation value display device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054717A2 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Cae Electronic Ltd. Cae Electronique Ltee Method and apparatus for identification of probable defects in a workpiece
US7676077B2 (en) 2005-11-18 2010-03-09 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data
US7570796B2 (en) 2005-11-18 2009-08-04 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data
US8698093B1 (en) 2007-01-19 2014-04-15 Kla-Tencor Corporation Objective lens with deflector plates immersed in electrostatic lens field
US8126255B2 (en) 2007-09-20 2012-02-28 Kla-Tencor Corp. Systems and methods for creating persistent data for a wafer and for using persistent data for inspection-related functions
US8000922B2 (en) 2008-05-29 2011-08-16 Kla-Tencor Corp. Methods and systems for generating information to be used for selecting values for one or more parameters of a detection algorithm
US8223327B2 (en) * 2009-01-26 2012-07-17 Kla-Tencor Corp. Systems and methods for detecting defects on a wafer
KR101674698B1 (ko) * 2009-02-13 2016-11-09 케이엘에이-텐코어 코오포레이션 웨이퍼 상의 결함들 검출
US8664594B1 (en) 2011-04-18 2014-03-04 Kla-Tencor Corporation Electron-optical system for high-speed and high-sensitivity inspections
US8692204B2 (en) 2011-04-26 2014-04-08 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for electron beam detection
US8716662B1 (en) 2012-07-16 2014-05-06 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus to review defects using scanning electron microscope with multiple electron beam configurations
US9222895B2 (en) 2013-02-25 2015-12-29 Kla-Tencor Corp. Generalized virtual inspector
JP5995756B2 (ja) * 2013-03-06 2016-09-21 三菱重工業株式会社 欠陥検出装置、欠陥検出方法および欠陥検出プログラム
US9704234B2 (en) * 2013-08-08 2017-07-11 Kla-Tencor Corp. Adaptive local threshold and color filtering
US9518934B2 (en) 2014-11-04 2016-12-13 Kla-Tencor Corp. Wafer defect discovery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130035876A1 (en) 2009-02-13 2013-02-07 Kla-Tencor Corporation Detecting defects on a wafer
US20140301630A1 (en) 2013-04-08 2014-10-09 Kla-Tencor Corporation Adaptive Sampling for Semiconductor Inspection Recipe Creation, Defect Review, and Metrology
US20150324965A1 (en) 2014-05-12 2015-11-12 Kla-Tencor Corporation Using High Resolution Full Die Image Data for Inspection
US20170323435A1 (en) 2014-09-08 2017-11-09 Hitachi High-Technologies Corporation Defect quantification method, defect quantification device, and defect evaluation value display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210138144A (ko) 2021-11-18
TWI818170B (zh) 2023-10-11
IL286948B2 (en) 2023-10-01
US20200328104A1 (en) 2020-10-15
IL286948B1 (en) 2023-06-01
CN113677980B (zh) 2023-03-31
US11114324B2 (en) 2021-09-07
IL286948A (en) 2021-12-01
TW202104878A (zh) 2021-02-01
WO2020210410A1 (en) 2020-10-15
CN113677980A (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI648533B (zh) 用於相對於一所儲存高解析度晶粒圖像判定檢查資料之一位置之電腦實施方法及經組態以相對於一所儲存高解析度晶粒圖像判定檢查資料之一位置之系統
US9601393B2 (en) Selecting one or more parameters for inspection of a wafer
KR102386536B1 (ko) 시편 상의 관심 패턴의 하나 이상의 특성의 결정
US10832396B2 (en) And noise based care areas
KR102330733B1 (ko) 적응형 뉴슨스 필터
US9702827B1 (en) Optical mode analysis with design-based care areas
TW202117312A (zh) 用於選擇用於樣本檢查之缺陷偵測方法之系統和方法
KR20220073766A (ko) 멀티 이미징 모드 이미지 정렬
TW202129261A (zh) 控制樣本檢測之程序
KR102557194B1 (ko) 검사를 위한 결함 후보 생성
KR102201122B1 (ko) 민감도 개선 및 뉴슨스 억제를 위해 로직 및 핫스팟 검사에서 z-층 컨텍스트를 사용하는 시스템 및 방법
JP2023536597A (ja) ノイズのあるパターン化フィーチャの検査
KR20230057462A (ko) 시료 검사의 셋업
KR20240026446A (ko) 표본 검사를 위한 케어 영역 설정

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant