KR20140112047A - 데이터베이스 관련 재인정 레티클 검사를 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
방법 실시형태는, 레티클을 사용하여 웨이퍼에 형성되는 복수의 인쇄가능 피처 및 이러한 레이클을 사용하여 웨이퍼에 형성되지 않는 복수의 인쇄불가 피처를 특정하는 레이클 디자인 데이터 - 레이클 디자인 데이터는 레티클을 제조하기 위해 사용가능함 - 를 제공하는 단계를 포함한다. 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클 디자인 데이터로부터 생성되고, 이 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클의 인쇄불가 피처의 설명(description) 또는 맵, 레티클의 복수의 셀-투-셀 영역(cell-to-cell region)의 설명 또는 맵, 및 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는(rasterized) 그레이스케일 레티클 이미지(grayscale reticle image)를 포함한다. 제조 설비에서의 레티클을 주기적으로 검사하기 위해 감소된 디자인 데이터베이스가 사용가능하도록, 레티클을 따르는 감소된 디자인 데이터베이스가 제조 설비로 전송된다.
Description
[본원과 관련된 상호 참조 문헌]
본 출원은, 전체에 있어서 참조에 의해 여기에 포함되는 출원으로서, Lih-Huah Yiin 등이 발명자이고, 발명의 명칭이 "METHOD OF DATABASE-ASSISTED INSPECTION FOR SINGLE-DIE RETICLE REQUALIFICATION IN WAFER FAB"이며, 2012년 1월 13일에 출원된 미국 가출원 제61/586,607호에 대한 우선 출원의 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 검사 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 디자인 데이터베이스(design database)를 이용하는 레티클(reticle)의 조사에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 산업은 실리콘 등의 기판 상에 적층되고, 패터닝되는 반도체 물질을 사용하는 집적회로의 제조를 위한 매우 복잡한 기술을 포함한다. 고밀도의 회로 집적과 반도체 디바이스 사이즈의 감소로 인해, 제조된 디바이스는 결함에 대하여 점점 더 민감해지고 있다. 즉, 디바이스에서의 고장을 초래하는 결함이 점점 작아지고 있다. 디바이스는 엔드 유저(end user) 또는 소비자로의 수송 전에는 고장이 없다.
통상적으로 집적회로는 복수의 레티클로부터 제조된다. 레티클의 생성 및 이러한 레티클의 후속 광학 검사는 반도체의 생산에서 표준 스텝(standard step)이 되었다. 처음에, 회로 디자이너는 레티클 생성 시스템 또는 레이틀 라이터(reticle writer)에 특정 집적회로(IC: integrated circuit) 디자인을 묘사하는 회로 패턴 데이터를 제공한다. 회로 패턴 데이터는 통상적으로 제조되는 IC 디바이스의 물리적 층들의 대표적인 레이아웃의 형태가 된다. 대표 레이아웃은 IC 디바이스의 각각의 물리층에 대한 대표 레이아웃(예컨대, 게이트 산화물, 폴리실리콘, 금속화 등)을 포함하고, 각 대표 레이아웃은 특정 IC 디바이스의 레이아웃의 패터닝을 규정하는 복수의 다각형으로 구성된다.
레이클 라이터는 나중에 특정 IC 디자인을 제조하는데 사용되는 복수의 레티클을 라이트(write)[예컨대, 통상적으로 레티클 패턴을 노광하기 위해 일렉트론 빔 라이터(electron beam writer) 또는 레이저 스캐너가 사용됨]하기 위해 회로 패턴 데이터를 사용한다. 이어서, 레티클 검사 시스템은 레티클의 생성 중에 발생할 수 있는 레티클의 결함을 검사할 수 있다.
레티클 또는 포토마스크는, 집적회로 등의 전자 디바이스에서의 동일 평면상의 피처(feature)들의 패턴을 함께 규정하는 적어도 투명한 영역과 불투명한 영역, 및 때로는 반투명 영역과 이상 영역(phase shifting region)을 포함하는 광학 소자이다. 에칭, 이온 주입, 또는 다른 제조 프로세스를 위해 반도체 웨이퍼의 특정 영역을 규정하기 위해 포토리소그래피 중에 레티클이 사용된다.
각 레티클 또는 레티클의 그룹의 제조 이후에, 통상적으로 제어된 조명으로부터 발광되는 광을 레티클에 조사함으로써 각 레티클이 검사된다. 레티클의 일부의 테스트 이미지는 반사된 광, 투과된 광, 또는 광 센서로 디렉팅된 광의 일부에 기초하여 구성된다. 이러한 검사 기술 및 장치는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, KLA-Tencor Corporation of Milpitas, California로부터 구할 수 있는 것과 같은 다양한 상품으로 실시된다.
종래의 검사 프로세스 중에, 레티클의 테스트 이미지는 통상적으로 베이스라인 이미지(baseline image)와 비교된다. 통상적으로 베이스라인 이미지는 회로 패턴 데이터로부터 또는 레이클 자체에 인접한 다이(die)로부터 생성된다. 어느쪽이든, 테스트 이미지 특징은 베이스라인 이미지의 특징에 의해 분석 및 비교된다. 이어서, 각각의 차이값(difference value)은 미리 결정된 문턱값과 비교된다. 테스트 이미지가 미리 결정된 문턱값보다 더 베이스라인 이미지로부터 변경되면, 결함이 규정되고 보고된다.
2개의 이미지 사이에서 검출되는 각 차이는 인쇄가능 결함을 초래할 가능성을 갖고 있다. 반대로, 검출된 결함의 일부는 얻어진 집적회로에 영향을 주지 않을 것이다. 이 문턱값이 너무 높거나 너무 낮게 설정되었는지 여부에 따라, 이 기술은 작은 결함을 캡처(capture)하는데 실패할 수 있고, 매우 많은 수의 "실패(false)" 결함을 캡처할 수도 있다.
검출되는 "실패" 결함의 수를 감소시키면서, 레티클 등의 결함을 정확하고 확실하게 검출하기 위해 향상된 검사 기술에 대한 요구가 계속되고 있다.
다음은, 본 발명의 특정 실시형태의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 명세서의 간략화된 요약을 제공한다. 이 요약은 본 명세서의 광범위한 개관이 아니고, 본 발명의 주요/결정적 엘리먼트를 확인하거나 본 발명의 범위를 기술하지 않는다. 나중에 제공되는 상세한 설명에 대한 서두로서 간략화된 형태로 여기에 개시된 몇가지 개념을 제공하는 것이 이 요약의 유일한 목적이다.
일실시형태에서, 웨이퍼 제조 설비에서의 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보를 제공하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 레티클을 사용하여 웨이퍼에 형성되는 복수의 인쇄가능 피처 및 이러한 레이클을 사용하여 웨이퍼에 형성되지 않는 복수의 인쇄불가 피처를 특정하는 레이클 디자인 데이터 - 레이클 디자인 데이터는 레티클을 제조하기 위해 사용가능함 - 를 제공하는 단계를 포함한다. 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클 디자인 데이터로부터 생성되고, 이 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클의 인쇄불가 피처의 설명(description) 또는 맵, 레티클의 복수의 셀 투 셀 영역(cell-to-cell region)의 설명 또는 맵, 및 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는(rasterized) 그레이스케일 레티클 이미지(grayscale reticle image)를 포함한다. 제조 설비에서의 레티클을 주기적으로 검사하기 위해 감소된 디자인 데이터베이스가 사용가능하도록, 레티클을 따르는 감소된 디자인 데이터베이스가 제조 설비로 전송된다.
특정 구현에서, 레티클 디자인 데이터는 이러한 레티클 디자인 데이터로부터 형성되는 레티클을 사용하여 제조되는 웨이퍼 상에 인쇄되지 않는 인쇄불가 피처를 포함한다. 다른 실시형태에서, 레티클 디자인 데이터는 독점적 정보(proprietary information)를 포함하고, 감소된 디자인 데이터베이스는 이러한 독점적 정보를 포함하지 않는다.
또 다른 구현에서, 레티클의 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵은, 이러한 피처가 미리 규정된 문턱값과 동일하거나 큰 측정된 라인 폭을 갖는 그레이스케일 레티클 이미지의 다른 피처에 대한 미리 규정된 거리 내에 있는 경우에, 인쇄불가 피처와 같은 미리 규정된 문턱값보다 작은 측정된 라인 폭(measured line width)을 갖는 그레이스케일 레티클 이미지의 각 피처를 규정함으로써 생성된다. 다른 양상에서, 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵은 인쇄불가 피처의 영역 또는 각 인쇄불가 피처를 위한 사이즈와 위치를 특정한다. 또 다른 양상에서, 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클 디자인 데이터에 특정되고 포함되는 복수의 디자인 다각형과는 상이한 컬러를 갖는 복수의 다각형의 형태로 인쇄불가 피처의 맵을 포함한다.
다른 실시형태에서, 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 그레이스케일 레티클 이미지에서 반복 패턴을 검출함으로써 생성된다. 다른 양상에서, 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 반복 패턴을 위한 사이즈와 위치 또는 반복 패턴의 각 영역을 특정한다. 다른 실시예에서, 인쇄가능 피처의 몇가지 반복되는 것들에 있어서의 비대칭을 초래하는 알고리즘에 의해 레티클 디자인 데이터의 인쇄불가 피처가 생성된다.
다른 구현에서, 상기 방법은 레티클과 함께 감소된 디자인 데이터베이스를 제조 설비로 전송하기 전에 감소된 디자인 데이터베이스는 압축 및 암호화하는 단계를 포함한다. 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵, 인쇄불가 영역의 설명 또는 맵, 및 임의의 생성된 그레이스케일 레티클 이미지에 압축이 적용될 수 있다.
대체 실시형태에서, 본 발명은 웨이퍼 제조 설비에서 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보를 제공하기 위한 시스템에 관련된다. 상기 시스템은 상기 동작 중 하나 이상을 수행하기 위한 구성인 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 메모리를 포함한다. 다른 실시형태에서, 이러한 레티클을 사용하여 웨이퍼를 제조하기 위한 제조 설비에서 레티클을 검사하는 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 레티클 디자인 데이터로부터 생성되는 감소된 디자인 데이터베이스를 수신하는 제조 스토리지 시스템(fabrication storage system)을 포함하고, 감소된 디자인 데이터베이스는 레티클의 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵, 레티클의 복수의 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵, 및 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는 그레이스케일 레티클 이미지를 포함한다. 또한, 상기 시스템은 레티클의 이미지를 취득하기 위한 검사 툴 및 감소된 디자인 데이터베이스에 기초하여 이러한 레티클의 취득된 이미지를 분석함으로써 레티클에서 결함을 검출하는 결함 프로세싱 시스템을 포함한다.
도면을 참조하여 이하 본 발명의 상기 양상 및 다른 양상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 레티클 검사 중에 사용하기 위한 "라이트(lite)" 데이터베이스를 제공하는 시스템의 개략적 도시이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 추출된 "라이트" 디자인 데이터베이스에 기초하여 레티클을 검사하는 시스템의 개략적 도시이다.
도 3은 본 발명의 특정 구현에 의한 라이트 디자인 데이터베이스를 생성하는 절차를 도시하는 플로우 차트이다.
도 4a는 특정 실시형태에 의한 포토마스크에 제공되는 베이스 패턴을 도시한다.
도 4b는 리소그래픽 전사(lithographic transfer) 이후에 얻어지는 도 4a에서의 베이스 패턴의 웨이퍼 이미지를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시형태에 의한 그레이스케일 레티클 이미지에 기초하여 포토마스크에 대한 씬 라인(thin line) 검출을 위한 절차의 플로우 차트이다.
도 6은 원형 윤곽 상의 상이한 위치에서의 변하는 라인 폭을 얻는 단계를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의한 레티클 검사 절차를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8a는 특정 실시형태에 의한 웨이퍼 상의 포토마스크로부터 마스크 패턴을 전사하는 리소그래픽 시스템의 간략화된 개략적 도시이다.
도 8b는 특정 실시형태에 의한 포토마스크 검사 장치의 개략적 도시를 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 추출된 "라이트" 디자인 데이터베이스에 기초하여 레티클을 검사하는 시스템의 개략적 도시이다.
도 3은 본 발명의 특정 구현에 의한 라이트 디자인 데이터베이스를 생성하는 절차를 도시하는 플로우 차트이다.
도 4a는 특정 실시형태에 의한 포토마스크에 제공되는 베이스 패턴을 도시한다.
도 4b는 리소그래픽 전사(lithographic transfer) 이후에 얻어지는 도 4a에서의 베이스 패턴의 웨이퍼 이미지를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시형태에 의한 그레이스케일 레티클 이미지에 기초하여 포토마스크에 대한 씬 라인(thin line) 검출을 위한 절차의 플로우 차트이다.
도 6은 원형 윤곽 상의 상이한 위치에서의 변하는 라인 폭을 얻는 단계를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의한 레티클 검사 절차를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8a는 특정 실시형태에 의한 웨이퍼 상의 포토마스크로부터 마스크 패턴을 전사하는 리소그래픽 시스템의 간략화된 개략적 도시이다.
도 8b는 특정 실시형태에 의한 포토마스크 검사 장치의 개략적 도시를 제공한다.
하기 설명에서, 다수의 특정 세부사항은 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 진술된다. 본 발명은 이들 특정 세부사항의 일부 또는 전부가 없이 실시될 수 있다. 다른 경우에는, 본 발명의 불필요한 모호한 양상을 회피하기 위해 잘 알려진 프로세스 동작을 상세히 설명하지 않는다. 본 발명은 특정 실시형태와 결합하여 설명될 것이지만, 본 발명을 실시형태로 한정하는 것을 의도하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
특정 실시형태는 웨이퍼 제조 설비에서의 레티클을 검사하기 위한 디자인 데이터베이스의 "라이트" 또는 감소된 데이터베이스 버전을 제공한다. 예컨대, 라이트 디자인 데이터베이스는 특정 레티클을 위한 디자인 데이터로부터 추출된다. 이 라이트 디자인 데이터베이스는, 이 라이트 디자인 데이터베이스를 전송 및 액세스하기 위한 현저히 작은 대역폭뿐만 아니라 원래의 디자인 데이터베이스보다 현저히 작은 저장 공간을 사용하여 저장된다. 예컨대, 원래 디자인 데이터는 각 레티클에 대하여 테라바이트(terabyte) 단위를 갖는 저장 사이즈를 필요로 할 수 있지만, 각 레티클에 대하여 추출된 라이트 디자인 데이터베이스는 메모리의 약 200 기가바이트(gigabyte)보다 적은 사이즈만을 필요로 할 수 있다. 이어서, 이 라이트 디자인 데이터베이스는 특정 레티클이 제조 설비에서 처음으로 수신될 때 이 특정 레티클을 검사하는데 사용될 수 있다. 또한, 라이트 디자인 데이터베이스는 웨이퍼가 하나 이상의 웨이퍼를 제조하는데 사용된 이후에 특정 레티클을 주기적으로 검사(재인정)하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 레티클 검사 중에 사용하기 위한 "라이트(lite)" 데이터베이스를 제공하는 마스크 시스템(100)의 개략적 도시이다. 라이트 데이터베이스 추출기(Lite Database Extractor)(101)에 프리(pre)-OPC 디자인 데이터(104) 및 레티클 디자인 데이터(102)가 모두 제공될 수 있다. 프리(pre)-OPC(optical proximity correction) 디자인 데이터(104)는 일반적으로 디자인 데이터에 추가되는 임의의 광학 근접 보정(OPC: optical proximity correction) 구조 이전에 특정 레티클을 위한 합성 툴(synthesis tool) 또는 디자이너(designer)에 의해 생성되는 다각형(polygon)을 포함한다. 프리-OPC 디자인 데이터(104)는 디자이너의 의도를 나타내기 위한 것이라고 할 수 있고, 일반적으로 레티클 디자인 데이터(102)를 사용하여 이루어지는 레티클로 제조될 최종 웨이퍼와 유사하게 될 것이다. 레티클 디자인 데이터(102)는 일반적으로 프리-OPC 레티클 디자인 데이터에 추가되는 OPC 데코레이션(decoration)을 포함한다. OPC 데코레이션은 레티클의 제조를 향상시킨다. 예컨대, 특정 OPC 향상(enhancement)이 디자인 데이터 내의 코너(corner)에 가깝게 추가되면, 코너에서 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
라이트 데이터베이스 추출기(102)는 일반적으로 프리-OPC 디자인 데이터(104) 및 레티클 디자인 데이터(102)로부터 레티클 검사 중에 사용하기 위한 디자인 데이터의 작은 하위 부분(small sub-portion)을 추출하도록 구성된다. 추출된 디자인 데이터는 다이-투-데이터베이스(die-to-database), 다이-투-다이(die-to-die), 셀-투-셀(cell-to-cell) 등의 임의의 타입의 레티클 검사를 가능하게 하는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 도시된 바와 같이, 라이트 데이터베이스 추출기(102)는 SRAF(sub-resolution assist feature) 설명(112)을 생성하는 SRAF 검출기(106), 셀-투-셀 영역 설명(114)을 생성하는 셀-투-셀 분석기(108), 및 그레이스케일 레티클 이미지(116)를 생성하는 다각형 래스터화 모듈(110)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 시스템(100)은, 압축된 라이트 디자인 데이터베이스(120)를 형성하기 위해, SRAF 설명(112), 셀-투-셀 영역 설명(114), 및 그레이스케일 레티클 이미지(116)에 의해 표시되는 데이터를 압축하는 압축 모듈(118)을 포함할 수 있다.
다각형 래스터화 모듈(110)은, 레티클 디자인 데이터(102)[또는 프리-OPC 디자인 데이터(104)]만큼 많은 디자인 세부사항을 포함하지 않는 하나 이상의 그레이스케일 이미지를 생성한다. 레티클 디자인 데이터(102)는 일반적으로 각 다각형에 대한 정확한 사양(specification)의 리스트를 포함한다. 즉, 레티클 디자인 데이터는 예컨대 무한 해상도와 같은 고도의 특이성(specificity)을 갖는 다각형 디자인 데이터를 설명하는 정보를 포함한다. 또한, 디자인 데이터베이스는 일반적으로 독점적 지적 재산 정보를 포함한다. 다각형 래스터화 모듈(110)에 의해 생성되는 그레이스케일 이미지는 레티클 디자인 데이터(102)보다 많이 낮은 해상도를 갖는다. 예컨대, 포스트(post)-OPC 디자인 데이터는 통상적으로 OPC 모델에 의해 생성되는 OPC 구조의 매우 상세한 설명을 포함한다. 프리-OPC 디자인 데이터[예컨대, 리버스 엔지니어링(reverse engineering)]에 포스트-OPC 디자인 데이터를 비교함으로써 OPC 모델을 용이하게 결정할 수 있도록 하기 위해, 이러한 상세한 OPC 설명은, OPC 구조의 정확한 수치의 리스트를 명시한다. 생성된 그레이스케일 레티클 이미지는 OPC 구조의 정확한 수치와 같은 특정한 독점적 정보를 포함하지 않는다. 일반적으로, 다이-투-데이터베이스(die-to-database) 검사가 결함을 검출하게 하는 해상도를 갖도록, 그레이스케일 레티클 이미지가 생성된다.
SRAF 검출기(106)는 일반적으로 예컨대 그레이스케일 레티클 이미지에 기초하여 레티클 디자인 데이터(102) 내의 각 SRAF의 표시(representation)를 생성한다. 예컨대, SRAF 검출기(106)는 각 SRAF 좌표와 형상 또는 사이즈의 리스트를 제공할 수 있다. SRAF 피처의 맵 또는 이미지가 대안으로서 제공될 수 있다. 예컨대, SRAF 맵은 SRAF 또는 개별 SRAF의 각 영역에 대응하는 다각형을 포함할 수 있고, 각 SRAF 다각형은 다른 레티클 디자인 피처/다각형의 컬러와 상이한 컬러를 가질 수 있다. 이하, 몇가지 SRAF 검출기 실시형태를 설명한다.
셀-투-셀 분석기(108)는 레티클 디자인 데이터(102) 내의 반복 패턴을 검출하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 셀-투-셀 영역은 예컨대 레티클 디자인 데이터(102)로부터 생성된 그레이스케일 이미지에서 반복 패턴 또는 구조를 포함하는 것으로 결정되는 영역이다. OPC 알고리즘은 레티클 디자인 데이터에 비대칭을 추가할 수 있다. 따라서, 셀-투-셀이 되도록 디자인되었지만, 비대칭 OPC 구조로부터 비대칭으로 되는 영역이 식별된 셀-투-셀 영역으로 필터링되도록 하기 위해, 셀-투-셀 분석기(108)는, 프리-OPC 디자인 데이터(104)와는 대조적으로 포스트-OPC 디자인 데이터(102) 내의 셀-투-셀 영역을 검출하도록 구성될 수 있다. 일실시형태에서, 셀-투-셀 분석기(108)는 셀-투-셀 영역 위치, 형상, 및 사이즈의 리스트를 생성한다. 예컨대, 특정 셀-투-셀 영역 내의 각 셀의 형상 및 사이즈가 식별된다. 대안으로서, 셀-투-셀 영역의 맵은 예컨대 SRAF 맵에 관하여 설명되는 바와 같이 제공된다. 일반적으로, 셀-투-셀 분석기는 픽셀의 하나 이상의 다른 동일한 이웃 영역이 존재하는지 여부를 결정하기 위해 그레이스케일 레티클 이미지의 픽셀의 각각의 작은 영역을 분석하도록 구성된다.
압축 모듈(118)을 구현하기 위해 임의의 적합한 압축 기술이 사용될 수 있다. 일반적으로 압축은 무관하고 불필요한 피처(feature)를 감소시키는 단계를 포함한다. 예컨대, 하기의 무손실 압축 기술들 중 하나 이상이 사용될 수 있다: 런 렝스 인코딩(run-length encoding), DPCM(differential pulse-code modulation) 인코딩, 예측(predictive) 인코딩, 엔트로피 인코딩(entropy encoding), 디플레이션 인코딩(deflation encoding), 또는 체인 인코딩(chain encoding). 특정 알고리즘에서, 런 렝스 인코딩은 동일한 데이터값의 시퀀스(sequence)를 위한 단일 데이터값을 저장하는 단계를 포함한다. 예컨대, 각각 값 B를 갖는 10개의 블랙 픽셀의 스트링(string)은 10B의 단일값으로 교체될 수 있다. 따라서, 10개의 문자(10B)들은 3개의 문자(10B)로 감소된다. 또한, 압축 모듈은 LZMA(Lempel-Ziv-Markov chain Algorithm)과 같은 임의의 적합한 이미지 암호화 기술을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 추출된 "라이트" 디자인 데이터베이스에 기초하여 레티클을 검사하는 시스템(200)의 개략적 도시이다. 도 2와 관련하여 개시된 콤포넌트(component)는 하나 이상의 물리적 디바이스로 집적될 수 있고, 도 2에 도시된 개별 디바이스 또는 시스템에 한정되지 않는다. 도시된 바와 같이, 추출된 라이트 데이터베이스(120)는 하나 이상의 스토리지 디바이스(204)와 관련되는 제조 스토리지 시스템 또는 서버(202)로 수신될 수 있다. 제조 스토리지 서버(202)는 이러한 하나 이상의 스토리지 디바이스(204)에서 수신된 라이트 데이터베이스(120)를 저장하도록 구성된다. 일실시형태에서, 라이트 데이터베이스(120)는 검사 입력에 저장되고, 스토리지 서버(202)에 의해 하나 이상의 스토리지 디바이스(204)에 데이터베이스가 유지되게 한다.
또한, 검사 시스템(200)은 레티클로부터 검사 이미지(또는 신호)(210)를 취득하기 위한 이미지(또는 신호) 취득 시스템(208)을 포함할 수 있다. 또한, 시스템(200)은 검사 시스템(208)으로부터 수신되는 이미지를 분석하기 위한 결함 또는 이미지 프로세서(206)를 포함할 수 있다. 결함 프로세서(206)는 취득된 이미지(또는 신호)가 결함을 포함하고 있는지 여부를 결정한다. 이 결함 검출 프로세스가 가능하도록 라이트 데이터베이스가 사용된다. 예컨대, SRAF 설명은 SRAF 영역에 대한 검사(예컨대, 더 높은 문턱값에 의한 검사)를 디센스(de-sense)하기 위해 사용될 수 있다. 이미지 프로세서는 취득된 이미지를 따라 SRAF 영역의 정보(knowledge)(예컨대, 위치, 사이즈 등)를 수신하고, SRAF 영역을 결정하는 리소스(resource)를 낭비할 필요가 없다. 셀-투-셀 설명은 셀-투-셀 영역에 대한 더 빠르고, 더 민감한 알고리즘을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 결함 또는 이미지 프로세서(206)는 검사 보고(212)를 생성하도록 구성될 수 있고, 이 보고는 레티클/다이 내의 결함 이미지, 결함 분류, 및 결함 위치를 포함할 수 있다.
이미지 취득 시스템(208)은 후술하는 바와 같이 레티클을 검사하고 검사 이미지를 취득하기 위한 임의의 적합한 툴의 형태를 취할 수 있다. 일실시형태에서, 이미지 취득 시스템(208)은 광빔으로 레티클을 스캐닝하고 빔이 레티클을 가로질러 스캔됨에 따라 레티클의 개별 부분의 이미지를 얻도록 구성된다. 예컨대, 이미지 취득 시스템(208)은 레티클을 가로지르는 복수의 이미지 자취(image swath)를 취득하고, 이 이미지 자취는 결함을 검출하기 위한 이미지 프로세서로 전송된다. 대안으로서, 이미지 취득 시스템은 SEM(scanning electron microscope)의 형태를 취할 수 있다.
도 3은 본 발명의 특정 구현에 의한 라이트 디자인 데이터베이스를 생성하는 절차(300)를 도시하는 플로우 차트이다. 우선, 프리-OPC 레티클 디자인 데이터가 동작(302)에서 제공된다. 프리-OPC 레티클 디자인 데이터의 다각형은 임의의 적합한 레이아웃 툴을 사용하는 한명 이상의 사람들에 의해 생성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 다각형은, 베릴로그(Verilog)와 같은 HDL(hardware description language)에 의해 표시되는 디자인에 기초하여 임의의 적합한 합성 툴에 의해 생성될 수 있고, HDL(hardware description language) 디자인도 한명 이상의 사람들에 의해 생성될 수 있다. HDL 디자인은 콤포넌트 라이브러리(component library)에서 이용가능한 표준 콤포넌트 및/또는 커스텀 콤포넌트(custom component)를 포함할 수 있다. "디자인 데이터"라는 용어는 일반적으로 IC(integrated circiut)의 물리적 디자인(레이아웃)을 나타낸다. 프리-OPC 디자인 데이터는 웨이퍼 상에 제조되거나 웨이퍼 상에 제조될 디바이스의 물리적 디자인 레이아웃[예컨대, GDS(graphical data stream) 파일, GDSII 파일, 또는 다른 표준 파일 또는 데이터베이스 등의 데이터 구조로부터 취득되는 정보]을 나타낸다. GDS 파일, 다른 파일, 또는 데이터베이스로부터의 정보는 [예컨대, 디자인에 추가되는 OPC(optical proximity correction) 피처 및 임의의 다른 해상도 향상 기술(RET: resolution enhancement technology) 피처 없이] 물리적 디자인 레이아웃 프리 데코레이션(physical design layout pre-decoration)을 기술(describe)할 수 있다.
이어서, OPC 구조는 동작(304)에서 레티클 디자인 데이터를 형성하기 위한 프리-OPC 데이터에 추가될 수 있다. 하나 이상의 OPC-생성 모델은, 이 모델에 기초하여 OPC 구조가 생성되도록, 프리-OPC 디자인에 적용될 수 있다. 모델은 실험 및/또는 시뮬레이션 결과에 기초할 수 있다. 일반적으로, OPC, SRAF, 씬 라인(thin line), 및 인쇄불가 구조라는 용어가 여기에서 상호교환적으로 사용된다.
그레이스케일 레티클 이미지도 동작(306)에서 생성될 수 있다. 예컨대, 그레이스케일 레티클 이미지를 얻기 위해 검사 툴 광학(inspection tool optic)이 디자인 데이터 패턴에 모델링 및 적용된다. 검사 툴의 반사 및 투과 광학 콤포넌트 모두를 위해 그레이스케일 이미지가 생성될 수 있다. 그레이스케일 이미지는 오직 포스트-OPC 디자인 데이터로부터 생성될 수 있다. 대체 실시형태에서, 프리-OPC 데이터의 그레이스케일 이미지도 생성될 수 있다.
또한, 동작(308)에서, 그레이스케일 레티클 이미지에서의 SRAF 구조가 검출될 수 있고, SRAF 설명 또는 맵이 생성될 수 있다. 일반적으로, 레티클 검사 중에 인쇄불가 피처를 포함하는 이후의 "디-센싱(de-sensing)" 영역을 위한 디자인 데이터에서의 인쇄불가 피처(씬 라인이라고도 함)로부터 인쇄가능 피처[메인 피처(main feature)라고도 함]를 분리하기 위해 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 한가지 간단한 기술에서, 그레이스케일 레티클 이미지뿐만 아니라 포스트-OPC 디자인 데이터 내의 인쇄불가 피처의 위치를 결정하기 위해, 프리-OPC 디자인 데이터가 포스트-OPC 디자인 데이터에 비교된다. 예컨대, SRAF 또는 인쇄불가 피처 데이터가 얻어지도록 포스트-OPC 데이터로부터 프리-OPC 데이터를 빼기(subtract) 위해, "불린(Boolean)" 동작이 사용될 수 있다.
인쇄가능 피처는 얻어지는 웨이퍼 이미지 상에 나타나는 피처로서 규정될 수 있다. 이러한 인쇄된 피처는 레티클 또는 포토마스크 상에서 동일 형상 또는 형태로 얻어지는 웨이퍼 상에서 표시되거나 표시되지 않을 수 있다. 예컨대, 도 4a는 포토마스크 상에 제공되는 베이스 패턴을 나타내고, 도 4b는 베이스 패턴(base pattern)의 얻어진 웨이퍼 이미지를 나타낸다. 따라서, 포토마스크의 콘텍스트(context)에서, 인쇄가능 피처는 웨이퍼 평면 상의 인쇄가능 피처에 대응하는 영역으로서 이해될 수 있다. 인쇄불가 피처(또는 씬 라인)은, 회절 및 다른 이유로 인해 이미징 에러(imaging error)를 보상하기 위해 사용되는 다양한 OPC(optical proximity correction) 피처를 포함할 수 있다. 이러한 인쇄불가 피처의 한가지 타입은 SRAF(sub-resolution assist feature)이다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시형태에 의한 그레이스케일 레티클 이미지에 기초하여 레티클에 대한 씬 라인 검출을 위한 절차의 플로우 차트이다. 여기에 개시된 실시예에서, 씬 라인 검출은 포토마스크의 리소그래피컬 인시그니피컨트 피처(lithograhically insignificant feature)의 임의의 인쇄불가의 검출을 포함한다. "씬 라인", "인쇄불가", 및 "리소그래피컬리 인시그니피컨트"라는 용어는 여기에서 상호교환적으로 사용된다.
그레이스케일 레티클 이미지는 패턴, 구조(geometry), 피처(feature), 형상 등["패턴(pattern)"]을 포함하고, 패턴은 일반적으로 마스크 상의 패턴을 구성하는 다양한 영역의 경계를 에워싸고, 둘러싸고, 및/또는 규정하는 윤곽, 라인, 경계, 에지(edge), 커브(curve) 등["윤곽(contour)"]의 세트에 의해 규정될 수 있다. 라인 폭은 특정 윤곽 상에서 알아내기에 어려울 수 있다. 예컨대, 원형 윤곽의 라인 폭 측정은 도 6에 도시된 바와 같이 측정이 취득되는 위치에 따라 변할 수 있다. 도시된 바와 같이, 원의 중심을 통해 측정되는 라인 폭(602)은 원의 에지를 통해 측정되는 라인 폭(604)보다 매우 크게 될 것이다.
따라서, 이미지 마스크 상의 라인 폭을 측정하기 위한 위치를 결정하기 위해 프로세스가 사용될 수 있다. 일실시형태에서는, 동작(510)에서 스켈레톤 이미지(skeleton image)를 취득하기 위해 레티클 이미지 상에 시닝 프로세스(thinning process)가 수행될 수 있다. 일반적으로, 레티클 이미지의 각 패턴은, 특정 레티클 이미지 패턴 상의 라인 폭을 나중에 측정하기 위한 레티클 이미지 내의 지점(site) 또는 위치(location)을 제공하기 위한 사이즈로 감소될 수 있다. 예컨대, 원(circle)에 대한 스켈레톤은, 라인 폭이 레티클 이미지 상의 원의 중심을 통해 취득되도록 하기 위해, 원의 중심에서의 픽셀이고, 라인에 대한 스켈레톤은, 라인의 라인 폭이 라인의 종축을 따라 어느곳에서든 취득될 수 있도록 하기 위해, 1 픽셀 넓은(1 pixel wide)인 라인이다.
스켈레톤 이미지를 생성하기 위해 레티클 이미지가 시닝(thinning)된 이후에, 스켈레톤 이미지 및 레티클 이미지는, 동작(512)에서 레티클 이미지 내의 라인 폭이 씬 라인 패턴 또는 넌-씬 라인 패턴(non-thin line pattern)으로서 규정될 수 있는지 여부를 결정하는데 사용된다. 이 라인 폭 체크(check)는 씬 라인 맵 및 넌-씬 라인 맵 모두를 초래한다. 일반적으로, 레티클 이미지 상의 라인 폭을 측정하고, 씬 라인(또는 넌-씬 라인)에 대한 라인 폭 사양(specification)에 측정된 라인 폭을 비교하기 위해 스켈레톤 이미지가 사용된다. 측정된 라인 폭이 라인 폭 사양보다 작으면, 관련 패턴은 씬 라인으로 규정된다. 또한, 라인 폭 체크는, 씬 라인 피처가 넌-씬 피처에 대한 미리 규정된 근접성 내에 있는 경우에, 피처를 씬 라인으로서 규정하는 단계만 포함한다. 측정된 라인 폭이 라인 폭 사양과 동일하거나 더 크면, 관련 패턴은 넌-씬 라인으로 규정된다. 따라서, 레티클 이미지 상의 특정 패턴은 씬 라인 및 넌-씬 라인 맵 모두를 생성하기 위해 씬 라인 또는 너-씬 라인 영역으로서 규정될 수 있다.
레티클 이미지는 레벨 세트 펑션(level set function)의 관점에서도 규정될 수 있다. 일실시형태에서, 레벨 세트 펑션은 경계 또는 윤곽에서 0과 동일하고, 윤곽 외측에 대하여 0보다 작고, 윤곽 내부에 대하여 0보다 크다. 레벨 세트 0 펑션(또는 윤곽을 규정하는 어떤 펑션)은 마스크 이미지 상에 CD(critical dimension)를 측정하는데 사용될 수 있다. 즉, CD는 0번째 레벨 세트 펑션(또는 규정된 윤곽)에서 직접 측정될 수 있다. 예컨대, 각 피처 윤곽 상에서의 4개의 CD 측정은 4개의 방향에서 취해질 수 있고, 최소값(minimum)은 이러한 피처에 대한 CD로서 규정된다.
레벨 세트 펑션이 제공되면, 이 펑션의 제로 크로싱(zero crossing)은 특정 윤곽 자체이다. 다중 방향을 따라 이 윤곽 상의 라인 폭의 직접 측정이 수행될 수 있다. 최종적으로 이 측정들의 최소값을 취하는 것은 라인 폭의 근사치를 계산하는데 사용될 수 있다. 메인 피처 보호(main feature protection)를 위해, 라인 폭 체크는 패턴이 씬 라인 또는 라지 라인 패턴인지를 결정하기 위한 유일한 기준이 될 수 있다.
또한, 픽셀이 씬 라인과 동일한 톤(tone)을 갖지만 그 라인 폭이 사용자 규정 라인 폭 사양보다 더 크면, 이러한 픽셀은 넌-씬 라인 픽셀로서 여겨질 수 있다. 이 넌-씬 라인 픽셀은 씬 라인 성장(growth)에 대하여 보호될 필요가 있는 대형 구조 맵(large geometry map)(또는 넌-씬 라인 맵) 이미지를 형성한다. 씬 라인 성장 중에, 이 이미지는 동작(514)에서 원하지 않는 성장을 중단시키기 위해 레티클로서 사용될 수 있다. 따라서, 씬 라인 성장은, 여기에서 피처 맵이라고 하는 최종 씬 라인 맵(또는 역으로 넌-씬 라인 맵)을 얻기 위해 레티클 이미지의 대형 구조 영역을 침해하는 것으로부터 보호된다.
도 3으로 돌아가면, 동작(310)에서, 셀-투-셀 영역이 검출될 수도 있고, 셀-투-셀 영역 설명 또는 맵이 생성될 수도 있다. 일실시형태에서, 픽셀의 임의의 동일한 이웃 그룹이 존재하는지 연부를 결정하기 위해 그레이스케일 레티클 이미지에서의 픽셀의 그룹이 분석된다. 동일한 픽셀 그룹은 셀-투-셀 영역과 동일하게 될 수 있다. 이미지 내의 반복 패턴을 검출하기 위한 몇가지 기술들이 Maayah 등의 미국 특허 No. 7,065,239 및 미국 특허 No. 7,925,072에 개시되어 있고, 이 특허는 여기에 참조로서 포함되어 있다. 일실시형태에서, 그레이스케일 레티클 이미지는 비교적 작은 블록으로 분할될 수 있고, 각 블록에 대하여 어레이-메트릭(array-metric)이 결정될 수 있다. 어레이-메트릭은 블록이 어레이 패턴을 포함할 가능성을 표시한다. 이어서, 미리 규정된 문턱값이 어레이 또는 랜덤 블록으로서 각 블록을 분류하기 위해 메트릭에 적용될 수 있다. 최종적으로 접속된 어레이 블록들은 어레이 영역(array area)으로 합병(merge)될 수 있다.
이어서, 동작(312)에서 특정 레티클을 위한 라이트 디자인 데이터베이스가 제공된다. 특정 레티클을 위한 라이트 디자인 데이터베이스는, 하나 이상의 그레이스케일 레티클 이미지, SRAF 설명, 및 셀-투-셀 영역 설명을 포함한다. 예컨대, 라이트 디자인 데이터베이스는 네트워크 또는 스토리지 디바이스를 통해 특정 레티클을 제조(이러한 레티클을 위한 디자인 데이터에 기초함)하기 위한 설비로부터 이러한 특정 레티클을 사용하여 웨이퍼를 제조하기 위한 설비로 전송된다. 레티클의 특정 세트에 대한 라이트 데이터베이스는 레티클 제조 설비에서 수행되는 레티클의 특정 세트의 검사로부터 생성되는 초기 레티클 검사 리포트와 함께 웨이퍼 제조 설비에 제공될 수 있다. 라이트 데이터베이스를 생성하는 절차는 디자인의 레티클 각각에 대하여 반복될 수 있다. 특정 디자인의 레티클 모두에 대한 라이트 데이터베이스는 웨이퍼 제조 설비로 함께 전송될 수 있다.
라이드 데이터베이스 정보는, 웨이퍼 검사 감도를 조절(adjust)하고, 방해 이벤트 검출(nuisance event detection)을 동적으로 감소시키고, 결함 분류의 정밀도를 증가시키고, PWQ(process window qualification) 등의 시스템을 검사하기 위한 애플리케이션을 향상시키는데 사용될 수 있다. 또한, 라이트 디자인 데이터베이스는 여기에서 더 설명하는 바와 같은 결함 리뷰 프로세스 및 시스템을 위한 장점을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 디자인 데이터와 콘텍스트 데이터를 사용하는 방법의 예는, 참조로서 여기에 포함되어 있는, Bevis의 미국 특허 No. 6,886,153과 Volk 등에 의한 미국 특허출원 공개 No. 2005/0004774로서 2005년 6월 5일에 공개되고, 2004년 7월 1일에 출원된 미국 특허 출원 Ser. No. 10/883,372에 개시되어 있다. 여기에 개시된 방법은 이 특허와 특허출원에서 개시된 임의의 방법들의 임의의 단계들을 포함할 수 있다.
예시적 적용에 의해, 더 빠르고 더 민감한 검사 알고리즘(더 낮은 문턱값)이 식별된 셀-투-셀 영역을 위해 사용될 수 있다. 반대로, 덜 민감한 검사(더 높은 문턱값)가 식별된 SRAF 영역을 위해 사용될 수 있다. 덜 민감한 SRAF 검사는 "방해(nuisance)" 또는 실패 결함의 검출을 현저히 감소시킬 수 있다. SRAF 및 셀-투-셀 영역은 제공된 라이트 디자인 데이터베이스에서 식별되기 때문에, 검사 툴은 SRAF 영역 또는 셀-투-셀 영역을 검출하도록 구성되어야 하는 것은 아니다. 요컨대, SRAF 영역, 셀-투-셀 영역, 및 레티클의 다른 영역을 검사하기 위해 상이한 검사 알고리즘이 사용될 수 있다.
레티클 디자인 데이터로부터 생성되는 셀-투-셀 설명 또는 맵은 일반적으로 레티클 이미지로부터 생성되는 셀-투-셀 영역 설명보다 더 정확하게 될 것이다. 셀 이미지만을 사용할 때에는, 실제 결함에 의해 야기되는 비대칭과 OPC 알고리즘에 의해 야기되는 의도된 비대칭 사이의 명확한 구별이 어렵다. 셀-투-셀 설명은 OPC 알고리즘으로부터의 의도된 비대칭이 셀-투-셀 결함 분석에서 제외되게 한다. 또한, 레티클 이미지로부터 식별되는 셀-투-셀 영역은 임의의 이미징 시스템의 고유한 광학적 해상도 한계에 의해 야기되는 부정확함을 초래할 수 있다.
라이트 디자인 데이터베이스는 제조 설정(fabrication setting)에서 다이-투-데이터베이스(die-to-database) 검사를 가능하게 한다. 전체 디자인 데이터베이스의 라이트 버전(lite version)을 추출하지 않고, 마스크 제조 설비로부터 웨이퍼 제조 설비로의 전체 디자인 데이터베이스의 전송은 상당한 시간과 스토리지 리소스를 소비하여, 웨이퍼 제조 환경에서 다이-투-데이터베이스 검사를 비현실적으로 만든다. 또한, 라이트 디자인 데이터베이스는 셀-투-셀 영역을 포함하지 않는 레티클 영역의 다이-투-데이터베이스 검사를 용이하게 한다. 즉, 그레이스케일 레티클 이미지는 물리적 레티클로부터 취득되는 레티클 이미지의 모든 픽셀에 대한 검사를 가능하게 한다. 예컨대, 검사는, 특정 레티클의 모든 영역을 그레이스케일 레티클 이미지에서의 대응하는 영역에 대하여 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 레티클이 단일 다이만을 포함하고, 그레이스케일 레티클 이미지가 제공되지 않으면, 검사는, 이미지에 인접하고 서로 비교할 다이가 없기 때문에 셀-투-셀 타입의 검사에 의존해야만 한다.
일반적으로, 임의의 적합한 타입의 모토마스크 또는 레티클이 상기 프로세스에서 사용될 수 있다. 예컨대, 클롬 메탈 흡착 필름(chrome metal adsorbing film)에 의해 규정되는 패턴을 갖는 투명한 용융 실리카 블랭크(transparent fused silica blank)로부터 만들어지는 포토마스크가 사용될 수 있다. 일반적으로, 포토마스크 또는 마스크는 예컨대 페이즈 시프트 마스크(phase shift mask), 및 EPSM(Embedded Phase Shift Mask) 등의 임의의 적합한 타입의 레티클 또는 포토마스크의 형태를 취할 수 있다. 일반적으로 포토마스크는 복수의 인쇄가능 피처 및 복수의 인쇄불가 피처를 포함한다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의한 레티클 검사 절차를 나타내는 플로우 차트이다. 우선 동작(702)에서 라이트 디자인 데이터베이스에 기초하여 상이한 레티클 영역에 의해 상이한 검사 알고리즘(예컨대, 상이한 문턱값 또는 알고리즘)이 사용을 위해 선택될 수 있다. 상이한 검사 알고리즘을 선택하는 단계는, 동일한 알고리즘에 하나 이상의 사용자 규정 검출 문턱값을 제공하는 단계 또는 동일 또는 상이한 문턱값을 갖는 상이한 알고리즘을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, SRAF 또는 다른 인쇄불가 씬 라인 피처를 포함하는 것으로 식별되는 영역은 더 낮은 문턱값이 할당될 수 있지만, 인쇄불가 씬 라인 피처로서 식별되지 않는 메인 피처(main feature)를 갖는 영역은 하나의 검출 문턱값이 할당될 수 있다. 이러한 구별(differentiation)은 검사 리소스를 최적화하는데 사용될 수 있다. 또한, 셀-투-셀 검사 알고리즘은 식별된 셀-투-셀 영역을 위해 사용될 수 있다.
동작(704)에서, 각 레티클 영역에 대한 기준 이미지(reference image)가 제공될 수 있다. 다이-투-데이터베이스 검사에서, 기준 이미지는 라이트 디자인 데이터베이스로부터 취득될 수 있다(생성된 그레이스케일 레티클 이미지). 대안으로서, 다이-투-다이 또는 셀-투-셀 검사에서, 레티클의 셀 또는 다른 다이로부터 기준 이미지가 취득될 수 있다.
각 레티클 영역에 대하여, 기준 이미지는 동작(706)에서 테스트 이미지에 관하여 정렬(align)될 수 있다. 동작(708)에서, 각 테스트 이미지는 이러한 영역을 위해 선택되는 검사 알고리즘을 사용하여 그 대응 기준 이미지에 비교된다. 각 영역에 대한 특유의 MEEF, 사용자 규정 문턱값, 구조 맵(geometrical map), 및 다른 정보가 이 동작에서 사용될 수 있다. 환언하면, 테스트 이미지의 분석은, 테스트 이미지의 부분과 기준 이미지의 대응하는 부분을 식별하는 단계 및 각 식별된 부분에 대한 이미지들에서의 임의의 차이를 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 차이들은 정렬되어 테스트 투과 이미지와 기준 투과 이미지 사이 및 정렬된 테스트 반사 이미지와 기준 반사 이미지 사이에서 식별된다.
이어서, 동작(710)에서 비교 결과에 기초하여 레티클이 검사를 통과했는지 여부가 결정될 수 있다. 레티클이 통과했다면, 검사 프로세스는 종료되고, 제조는 통과 레티클을 사용하여 진행될 수 있다. 레티클이 통과하지 못했다면, 레티클은 동작(712)에서 수리되거나 폐기되고, 검사가 종료될 수 있다.
일반적으로, 라이트 디자인 데이터베이스는, 레티클 검사 중에 리소그래피컬리 시그니피컨트 피처(lithographically significant feature)와 결함을 포함하는 영역을 규정하고 포커싱하기 위해 명확하게 사용될 수 있다. SRAF 설명/맵은, 검사 중에 씬 라인 또는 인쇄불가 피처로서 규정되는 "디-센스(de-sense)" 영역에 대한 검사 시스템에 명령어를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 씬 라인(예컨대 SRAF)만을 포함하는 영역은, 메인 피처(인쇄가능 또는 넌-씬 라인 피처)를 포함하는 영역보다 낮은 감도로 검사될 수 있다. 상기한 바와 같이, 씬 라인 피처 맵의 영역은 이 두가지 타입의 피처를 구별한다. 여기에 개시된 전체, 새로운 프로세스, 및 검사 시스템은 더 효과적인 레티클 검사 프로세스를 가능하게 한다.
도 8a는 특정 실시형태에 의한, 포토마스크(M)로부터 마스크 패턴을 웨이퍼(W) 상에 전송하기 위해 사용될 수 있는 통상적인 리소그래픽 시스템(800)의 간략화된 개략적 도시이다. 이러한 시스템의 실시예는 스캐너와 스텝퍼(stepper), 더 구체적으로는 네덜란드 벨트호벤의 ASML로부터 구할 수 있는 PAS 5500 시스템을 포함한다. 일반적으로, 조명 소스(803)는 조명 렌즈(805)를 통해 마스크 평면(802)에 위치되는 포토마스크(M) 상에 라이트 빔(light beam)을 디렉팅(directing)힌다. 조명 렌즈(805)는 이 평면(802)에서 개구수(numeric aperture)(801)를 갖는다. 개구수(801)의 값은 포토마스크 상의 결함이 리소그래픽 시그니피컨트 디펙트(lithographic significant defect)인지 여부에 영향을 준다. 포토마스크(M)를 통과하는 빔의 부분은, 패턴 전송을 개시하기 위해, 이미징 광학계(imaging optics)(808)를 통해 웨이퍼(W) 상에 디렉팅되는 패터닝된 광학 신호를 형성한다.
도 8b는 특정 실시형태에 의한, 레티클 평면(852)에서의 비교적 큰 개구수(851b)를 갖는 이미징 렌즈(851a)를 구비하는 검사 시스템(850)의 개략적 도시를 제공한다. 도시된 검사 시스템(850)은 예컨대 향상된 검사를 위해 60-200X 배율을 제공하도록 디자인되는 미세 배율 광학계(microscopic magnification optics)(853)를 포함한다. 검사 시스템의 레티클 평면(852)에서의 개구수(851b)는 주로 테스트 검사 이미지와 실제 인쇄 이미지 사이의 차이를 초래하는 리소그래피 시스템(800)의 레티클 평면(802)에서의 개구수(801)보다 상당히 크다. 이 광학 시스템(800, 850) 각각은 여기에 개시된 기술에서 설명되고 보상될 수 있는 생성된 이미지에서의 상이한 광학적 효과를 유도한다.
여기에 개시된 검사 기술은 도 8b에 개략적으로 도시된 것과 같은 다양하게 특별히 구성된 검사 시스템으로 구현될 수 있다. 상기 시스템(850)은 레티클 평면(852) 내의 포토마스크(M) 상의 조명 광학계(851a, 851b)를 통해 디렉팅되는 라이트 빔을 생성하는 조명 소스(860)를 포함한다. 광원의 실시예는 레이저 또는 필터링된 램프를 포함한다. 일실시예에서, 상기 소스는 193 nm 레이저이다. 상기한 바와 같이, 검사 시스템(850)은 대응하는 리소그래피 시스템의 레티클 평면 개구수[예컨대, 도 8a에서의 엘리먼트(801)]보다 클 수 있는 레티클 평면(852)에서의 개구수(851b)를 갖는다. 검사될 포토마스크(M)는 레티클 평면(852)에 배치되고, 소스에 노출된다.
센서(854) 상에 패터닝된 이미지를 투영(project)하는 배율 광학계 엘리먼트(853)의 콜렉션(collection)을 통해 마스크(M)로부터의 패터닝된 이미지가 디렉팅된다. 적합한 센서는 CCD(charged coupled device), CCD 어레이, TDI(time delay integration) 센서, TDI 센서 어레이, PMT(photomultiplier tube), 및 다른 센서들을 포함한다. 반사 시스템에서, 광학계 엘리먼트는 반사 이미지를 디렉팅하고 캡처(capture)할 것이다.
센서(854)에 의해 캡처된 신호는 컴퓨터 시스템(873) 또는 더 일반적으로는 센서(854)로부터의 아날로그 신호를 프로세싱을 위한 디지털 신호로 변환하도록 구성되는 아날로그-투-디지털 변환기를 포함할 수 있는 신호 프로세싱 디바이스에 의해 프로세싱될 수 있다. 컴퓨터 시스템(873)은 감지된 라이트 빔의 강도, 위상, 및 다른 특성을 분석하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 시스템(873)은 결과로서 생성된 테스트 이미지와 다른 검사 특성을 디스플레이하기 위해 유저 인터페이스(예컨대 컴퓨터 스크린 상에)를 제공하도록 구성(예컨대, 프로그래밍 명령어에 의함)될 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(873)은 검출 문턱값 변경 등의 유저 입력을 제공하기 위해 하나 이상의 입력 디바이스(예컨대, 키보드, 마우스, 조이스틱)를 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 컴퓨터 시스템(873)은 상세히 후술하는 검사 기술을 수행하도록 구성된다. 컴퓨터 시스템(873)은 통상적으로 입력/출력 포트에 연결되는 하나 이상의 프로세서, 및 적절한 버스 또는 다른 통신 메카니즘을 통한 하나 이상의 메모리를 구비한다. 유사한 컴퓨터 시스템은 여기에서 개시되는 바와 같은 감소된 디자인 데이터베이스를 생성하기 위한 기술을 구현하는데 사용될 수 있다.
이러한 정보 및 프로그램 명령어는 특별히 구성되는 컴퓨터 시스템으로 구현될 수 있기 때문에, 이러한 시스템은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있는 여기에 개시된 다양한 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령어/컴퓨터 코드를 포함한다. 기계 판독가능 매체의 예는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프 등의 자기 매체; CD-ROM 디스크 등의 광학 매체; 옵티컬 디스크(optical disk) 등의 자기 광학 매체; 및 ROM(read-only memory device) 및 RAM(random access memory) 등의 프로그램 명령어를 저장 및 수행하도록 특별히 구성되는 하드웨어 디바이스를 포함하지만 이것에 한정되지 않는다. 프로그램 명령어의 예는 컴파일러에 의해 생성되는 바와 같은 머신 코드(machine code), 및 인터프리터(interpreter)를 사용하는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고레벨 코드(higher level code)를 포함하는 파일 모두를 포함한다.
특정 실시형태에서, 포토마스크를 검사하는 시스템은, 적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 테스트 반사 이미지와 테스트 투과 이미지를 포함하는 마스크의 테스트 광 강도 이미지를 생성하는 동작; 스팟 이미지를 구성하는 동작; 상기 스팟 이미지를 마스크 이미지로 복원시키는 동작; 라인 시닝(line thinning) 동작; 피처 맵(feature map)을 생성하는 동작; 및 포토마스크 결함을 식별하기 위해 상기 피처 맵을 사용하여 상기 테스트 광 강도 이미지를 분석하는 동작을 수행하도록 구성된다. 검사 시스템의 일실시예는 캘리포니아 밀피타스의 KLA-Tencor로부터 얻을 수 있는 특별히 구성된 TeraScanTM DUV 검사 시스템을 포함한다.
명확한 이해를 위해 몇가지 세부사항으로 상기 발명을 설명했지만, 특정 변경 및 수정이 청구범위의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 명백하게 될 것이다. 본 발명의 프로세스, 시스템, 및 장치를 구현하는 다수의 대체 방법이 있다는 것을 인식해야 한다. 따라서, 본 실시형태는 한정이 아닌 예시로서 고려되어야 하고, 본 발명은 여기에 주어진 세부사항에 한정되지 않는다.
Claims (26)
- 웨이퍼 제조 설비에서의 레티클(reticle)의 검사를 위한 디자인 데이터 정보를 제공하는 방법에 있어서,
레티클을 사용하여 웨이퍼 상에 형성되는 복수의 인쇄가능 피처(feature)와 상기 레티클을 사용하여 상기 웨이퍼 상에 형성되지 않는 복수의 인쇄불가 피처를 특정(specify)하는 레티클 디자인 데이터 - 상기 레티클 디자인 데이터는 상기 레티클을 제조하기 위해 이용가능함 - 를 제공하는 단계;
상기 레티클 디자인 데이터로부터 감소된 디자인 데이터베이스 - 상기 감소된 디자인 데이터베이스는, 상기 레티클의 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵(map), 상기 레티클의 복수의 셀-투-셀(cell-to-cell) 영역의 설명 또는 맵, 및 상기 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는(rasterized) 그레이스케일 레티클 이미지(grayscale reticle image)를 포함함 - 를 생성하는 단계; 및
제조 설비에서 상기 레티클을 주기적으로 검사하기 위해 상기 감소된 디자인 데이터베이스가 이용가능하도록, 상기 레티클과 함께 상기 감소된 디자인 데이터베이스를 상기 제조 설비로 전송하는 단계를 포함하는, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법. - 제1항에 있어서, 상기 레티클을 위한 감소된 디자인 데이터베이스는 약 200 기가바이트(gigabyte)보다 작은 사이즈를 갖는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터는 상기 레티클 디자인 데이터로부터 형성되는 상기 레티클을 사용하여 제조되는 웨이퍼 상에 인쇄되지 않는 인쇄불가 피처를 포함하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터는 독점적 정보(proprietary information)를 포함하고, 상기 감소된 디자인 데이터베이스는 상기 독점적 정보를 포함하지 않는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 피처가 미리규정된 문턱값 이상의 측정된 라인 폭을 갖는 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 다른 피처까지의 미리규정된 거리 내에 있는 경우에, 상기 미리규정된 문턱값보다 작은 측정된 라인 폭을 갖는 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 각 피처를 인쇄불가 피처로서 규정함으로써, 상기 레티클의 상기 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵이 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵은 각 인쇄불가 피처를 위한 사이즈와 위치 또는 상기 인쇄불가 피처의 영역을 특정하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 감소된 디자인 데이터베이스는 상기 레티클 디자인 데이터에 포함되고 특정되는 복수의 디자인 다각형과는 상이한 컬러를 갖는 복수의 다각형의 형태로 상기 인쇄불가 피처의 맵을 포함하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 상기 그레이스케일 레티클 이미지에서의 반복 패턴을 검출함으로써 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 반복 패턴을 위한 사이즈와 위치 또는 반복 패턴의 각 영역을 특정하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터의 상기 인쇄불가 피처는 상기 인쇄가능 피처의 일부 반복 패턴에서 비대칭(asymmetry)을 초래하는 알고리즘에 의해 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 레티클과 함께 상기 감소된 디자인 데이터베이스를 제조 설비로 전송하기 전에 상기 감소된 디자인 데이터베이스를 압축 및 암호화하는 단계를 더 포함하는, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보의 제공 방법.
- 웨이퍼 제조 설비에서의 레티클(reticle)의 검사를 위한 디자인 데이터 정보를 제공하는 시스템에 있어서,
레티클을 사용하여 웨이퍼 상에 형성되는 복수의 인쇄가능 피처(feature)와 상기 레티클을 사용하여 상기 웨이퍼 상에 형성되지 않는 복수의 인쇄불가 피처를 특정(specify)하는 레티클 디자인 데이터 - 상기 레티클 디자인 데이터는 상기 레티클을 제조하기 위해 이용가능함 - 를 수신하는 동작;
상기 레티클 디자인 데이터로부터 감소된 디자인 데이터베이스 - 상기 감소된 디자인 데이터베이스는, 상기 레티클의 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵(map), 상기 레티클의 복수의 셀-투-셀(cell-to-cell) 영역의 설명 또는 맵, 및 상기 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는(rasterized) 그레이스케일 레티클 이미지(grayscale reticle image)를 포함함 - 를 생성하는 동작; 및
제조 설비에서 상기 레티클을 주기적으로 검사하기 위해 상기 감소된 디자인 데이터베이스가 이용가능하도록, 상기 레티클과 함께 상기 감소된 디자인 데이터베이스를 상기 제조 설비로 전송하는 동작
을 수행하기 위해 구성되는 적어도 하나의 메모리와 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템. - 제12항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터는 상기 레티클 디자인 데이터로부터 형성되는 상기 레티클을 사용하여 제조되는 웨이퍼 상에 인쇄되지 않는 인쇄불가 피처를 포함하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터는 독점적 정보(proprietary information)를 포함하고, 상기 감소된 디자인 데이터베이스는 상기 독점적 정보를 포함하지 않는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 피처가 미리규정된 문턱값 이상의 측정된 라인 폭을 갖는 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 다른 피처까지의 미리규정된 거리 내에 있는 경우에, 상기 미리규정된 문턱값보다 작은 측정된 라인 폭을 갖는 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 각 피처를 인쇄불가 피처로서 규정함으로써, 상기 레티클의 상기 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵이 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵은 각 인쇄불가 피처를 위한 사이즈와 위치 또는 상기 인쇄불가 피처의 영역을 특정하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 감소된 디자인 데이터베이스는 상기 레티클 디자인 데이터에 포함되고 특정되는 복수의 디자인 다각형과는 상이한 컬러를 갖는 복수의 다각형의 형태로 상기 인쇄불가 피처의 맵을 포함하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 상기 그레이스케일 레티클 이미지에서의 반복 패턴을 검출함으로써 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵은 반복 패턴을 위한 사이즈와 위치 또는 반복 패턴의 각 영역을 특정하는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 레티클 디자인 데이터의 상기 인쇄불가 피처는 상기 인쇄가능 피처의 일부 반복 패턴에서 비대칭(asymmetry)을 초래하는 알고리즘에 의해 생성되는 것인, 레티클의 검사를 위한 디자인 데이터 정보 제공 시스템.
- 레티클(reticla)을 사용하여 웨이퍼를 제조하기 위한 제조 설비에서의 레티클을 검사하는 시스템에 있어서,
레티클 디자인 데이터로부터 생성되는 감소된 디자인 데이터베이스 - 상기 감소된 디자인 데이터베이스는 상기 레티클의 인쇄불가 피처(feature)의 설명 또는 맵(map), 상기 레티클의 복수의 셀-투-셀(cell-to-cell) 영역의 설명 또는 맵, 및 상기 레티클 디자인 데이터로부터 래스터화되는(rasterized) 그레이스케일 레티클 이미지(grayscale reticle image)를 포함함 - 를 수신하는 제조 스토리지 시스템;
상기 레티클의 이미지를 취득하는 검사 툴(tool); 및
상기 감소된 디자인 데이터베이스에 기초하여 상기 레티클의 취득 이미지를 분석함으로써 상기 레티클에서 결함을 검출하는 결함 프로세싱 시스템을 포함하는, 레티클 검사 시스템. - 제21항에 있어서, 상기 결함 프로세싱 시스템은 또한 복수의 상이한 검사 알고리즘을 사용하여 상기 레티클의 테스트 이미지를 분석함으로써 결함을 검출하도록 구성되고, 상기 검사 알고리즘 중 제1 알고리즘의 제1 감도 레벨은, 상기 감소된 디자인 데이터베이스의 일부에 의해 규정되는 상기 테스트 이미지의 제1 영역에서, 상기 감소된 디자인 데이터베이스에 의해 규정되지 않는 상기 테스트 이미지의 다른 영역을 위한 상기 검사 알고리즘 중 제2 알고리즘의 제2 감도 레벨보다 낮은 것인, 레티클 검사 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 테스트 이미지의 분석은 상기 이미지를 상기 그레이스케일 레티클 이미지의 일부에 대응하는 기준 이미지에 비교함으로써 수행되는 것인, 레티클 검사 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 이미지의 분석은 상기 테스트 이미지를 상기 레티클의 기준 다이(reference die) 또는 기준 셀(reference cell)로부터 취득되는 기준 이미지에 비교함으로써 수행되는 것인, 레티클 검사 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 제1 감도 레벨은 상기 레티클의 상기 인쇄불가 피처의 설명 또는 맵에 기초하여 선택되는 것인, 레티클 검사 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 제2 감도 레벨은 상기 레티클의 복수의 셀-투-셀 영역의 설명 또는 맵에 기초하여 선택되는 것인, 레티클 검사 시스템.
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