KR20160040658A - 프로그램된 결함을 사용한 웨이퍼 검사 프로세스의 설정 - Google Patents

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KR20160040658A
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Abstract

프로그램된 결함들을 사용하여 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 방법들 및 시스템들이 제공된다. 하나의 방법은, 웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계를 포함한다. 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 가진다. 웨이퍼 상에 인쇄된 더미 영역은 이어서 광학 모드(들) 중 어떤 것이 결함 검출에 더 나은지를 결정하기 위해 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝된다. 웨이퍼의 부가의 영역들은 이어서 잡음 정보를 결정하기 위해 결함 검출에 더 나은 광학 모드(들)로 스캐닝될 수 있다. 잡음 정보는 이어서 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 광학 모드들 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하기 위해 사용될 수 있다.

Description

프로그램된 결함을 사용한 웨이퍼 검사 프로세스의 설정{SETTING UP A WAFER INSPECTION PROCESS USING PROGRAMMED DEFECTS}
본 발명은 일반적으로 프로그램된 결함들을 사용하여 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 것에 관한 것이다.
이하의 설명 및 예들이, 이 섹션에 포함되어 있다고 해서, 종래 기술이라고 인정하는 것은 아니다.
논리 및 메모리 디바이스와 같은 반도체 디바이스를 제조하는 것은 전형적으로 반도체 디바이스의 다양한 특징들 및 다수의 레벨들을 형성하기 위해 많은 수의 반도체 제조 프로세스들을 사용하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 처리하는 것을 포함한다. 예를 들어, 리소그래피는 레티클로부터의 패턴을 반도체 웨이퍼 상에 배열된 레지스트에 전사하는 것을 포함하는 반도체 제조 프로세스이다. 반도체 제조 프로세스의 부가의 예들은 화학 기계적 연마(chemical-mechanical polishing, CMP), 에칭, 퇴적(deposition), 및 이온 주입을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 다수의 반도체 디바이스들이 단일 반도체 웨이퍼 상에 일정 배열로 제조되고, 이어서 개별 반도체 디바이스들로 분리될 수 있다.
제조 프로세스에서의 보다 높은 수율을 향상시키고, 따라서 보다 높은 수익을 증대시키기 위해 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 데 반도체 제조 프로세스 동안의 다양한 단계들에서 검사 프로세스들이 사용된다. 검사는 언제나 IC와 같은 반도체 디바이스를 제조하는 것의 중요한 부분이었다. 그렇지만, 반도체 디바이스의 치수가 감소됨에 따라, 만족스러운 반도체 디바이스의 성공적인 제조를 위해 검사가 훨씬 더 중요하게 되는데, 그 이유는 보다 작은 결함들로 인해 디바이스들이 동작하지 않을 수 있기 때문이다.
검사 프로세스 레시피들을 설정하는 다수의 현재 사용되는 방법들이 있다. 예를 들어, 하나의 현재 방법은 미지의 개수 및 위치의 패터닝된 결함들(어쩌면 없을 수 있음)을 갖는 웨이퍼를 취하고 "과거에 흔히 사용된 모드들" 및 실질적으로 낮은 문턱값을 사용하여 웨이퍼를 검사하는 것을 포함한다. 실질적으로 낮은 문턱값이란, 상당한 양의 잡음이 관심 결함들과 함께 검출될 가능성이 있고, 적어도 몇 개의 패턴 결함들이 발견되고 잡음으로부터 분리될 때까지, 검출된 이벤트들 모두가 주사 전자 현미경(scanning electron microscope, SEM) 상에서 힘들게 검토될 필요가 있다는 것을 의미한다. 이어서, 모드들 전부 또는 대부분을 검사하여 이미 발견된 결함들에 대해 어떤 것이 가장 높은 신호를 갖는지를 알아보기 위해, 패턴 결함 위치들이 검사기 상으로 구동될 수 있다.
이 방법의 하나의 단점은 최적의 모드를 선택하는 것이 종종 직관적이지 않다는 것이다. 예를 들어, 웨이퍼 검사 시스템 상에서의 이용 가능한 가장 짧은 파장이 주어진 결함 유형에 대한 최상의 신호를 항상 제공하는 것은 아니다. 그에 부가하여, 명시야(bright field, BF) 레시피 설정에 대해 사용되는 생산 웨이퍼들 대부분이 모든 유형들의 패턴 결함들("유형들"은 크기, 형상, 위치 등의 조합임) 또는 심지어 아주 제한된 수의 임의의 하나의 유형의 관심 패턴 결함을 포함하는 것은 아닐 것이다. 그에 따라, 모드 데이터 수집을 위해 수많은 웨이퍼들을 사용하지 않으면 각각의 잠재적인 결함 유형에 대한 최상의 모드를 알 수 없다. 따라서, 데이터 수집은 상당한 시간이 걸리거나, 종종 팹(fab)은 제한된 신호/잡음 데이터 세트에 대해 운에 맡기고 해보기로 함으로써 특정의 치명적인 결함 유형들을 놓칠 위험을 무릅쓰며, 이는 웨이퍼 수율 추락을 야기하고 칩의 판매 부진을 가져올 것이다.
현재 사용되는 다른 방법은 프로그램된 결함들을 (제품/판매 가능 칩이 아닌) 테스트 칩들 내에 배치하는 것을 포함하고, 최상의 모드는 그 프로그램된 결함들을 사용하여 발견된다. 테스트 칩들 상에서 잡음 정보가 또한 수집된다. 그렇지만, 테스트 칩들이 모든 유형들의 생산 칩들을 대표할 수는 없다. 그에 부가하여, 생산 칩들은 배경 패턴(background pattern)이 광범위하게 달라질 수 있다. 프로그램된 결함 아래와 그 옆에 있는 배경 패턴은 그것을 포착하는 데 최상인 모드를 변경할 것이다. 따라서, 테스트 칩과 제품 또는 판매 가능 칩의 배경 패턴에 차이가 있는 경우, 테스트 칩을 사용하여 최상의 모드로서 선택된 모드가 실제로는 제품 칩에서의 결함들을 검출하기 위한 최상의 모드가 아닐 수 있다. 게다가, 종종, 테스트 칩들이 시간에 따라 발전하는 프로세스에서 운영된다. 따라서, 테스트 칩 상의 프로그램된 결함들을 사용하여 최상의 모드가 선택된 경우, 그 최상의 모드가 현재의 생산 칩들에 더 이상 적용되지 않을 수 있다.
부가로 현재 사용되는 방법은 프로그램된 결함들을 웨이퍼 상의 스크라이브 영역(scribe area)들에 배치하는 것을 포함한다. 스크라이브 영역들이 테스트 칩 또는 제품/판매 가능 칩들 옆에 있을 수 있다. 최상의 모드가 이어서 이 프로그램된 결함들을 사용하여 발견될 수 있다. 그렇지만, 이러한 방법들은 또한 다수의 단점들을 갖는다. 예를 들어, 잡음 데이터가 전혀 수집되지 않을 수 있거나, 스크라이브 구조물 상에서만 수집될 수 있다. 따라서, 잡음 데이터가 국부 잡음(local noise)일 수 있고, 잡음에 대한 실제의 웨이퍼 전체(wafer-wide) 또는 칩 전체(chip-wide)의 최악 케이스 시나리오를 나타내지 않을 수 있다. 그에 부가하여, 배경 패턴 그리고 전형적으로 막 적층물(film stack) 및 막 균일성(film uniformity)이 스크라이브 레인(scribe lane)에서 생산 칩 상의 다이내(in-die)의 것에 비해 상이하다. 예를 들어, 스크라이브 레인은 전형적으로 두께, 오버레이, 임계 치수 등을 측정하기 위한 테스트 패드(test pads)들 및 타겟(target)들을 포함한다. 이 차이들은 스크라이브 레인에서의 결함들의 검출에는 최상이지만 검사가 정말로 중요한 생산 칩에서의 결함들을 검출하는 데는 최상이 아닌 모드의 선택을 가져올 수 있다. 게다가, 스크라이브 영역은 나중에 (다이싱을 위해) 웨이퍼를 절단함으로써 칩들을 분리시키는 데 사용될 것이고, 따라서 이 영역들에서의 프로세스의 제어는 전형적으로 다이내 제어(in-die control)보다 훨씬 더 좋지 않은데, 그 이유는 스크라이브 영역이 칩 기능 및 수율에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서, 스크라이브 영역에 배치된 프로그램된 결함들을 사용하여 최상의 모드(들)를 선택하는 것은 잘못된 모드가 선택되게 할 가능성이 있는데, 그 이유는 스크라이브 영역과 다이내 영역(in-die area) 간에 상당한 차이가 있기 때문이다.
그에 따라, 앞서 기술한 단점들 중 하나 이상을 갖지 않는 웨이퍼 검사 설정을 위한 방법들 및/또는 시스템들을 개발하는 것이 유리할 것이다.
다양한 실시예들에 대한 이하의 설명이 결코 첨부된 청구범위의 발명 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하나의 실시예는 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 웨이퍼 상에 더미 영역(dummy area)을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계를 포함한다. 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 가진다. 본 방법은 또한 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 더미 영역을 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 검사 시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하는 단계를 포함한다. 그에 부가하여, 본 방법은 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 단계를 포함한다. 본 방법은 검사 시스템의 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 검사 시스템으로 부가의 출력을 생성하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 또한 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 출력 및 부가의 출력이 얻어진 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 단계를 포함한다. 변경하는 단계 및 선택하는 단계는 하나 이상의 컴퓨터 시스템들을 사용하여 수행된다.
앞서 기술된 방법은 본 명세서에서 추가로 기술되는 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 전술한 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 게다가, 앞서 기술된 방법은 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
다른 실시예는 검사 프로세스를 설정하는 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은 앞서 기술된 방법의 단계들을 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 본 명세서에 기술된 바와 같이 또한 구성될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계들은 본 명세서에서 추가로 기술되는 바와 같이 수행될 수 있다. 그에 부가하여, 컴퓨터 구현 방법 - 이를 위해 프로그램 명령어들이 실행 가능함 - 은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
부가의 실시예는, 웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들을 포함하는 웨이퍼 검사 시스템에 관한 것이다. 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 가진다. 웨이퍼 검사 시스템은 또한 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 더미 영역을 광학 서브시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 광학 서브시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하도록 구성된 광학 서브시스템을 포함한다. 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들은 또한 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 광학 서브시스템의 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있다. 광학 서브시스템은 또한, 광학 서브시스템의 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 광학 서브시스템으로 부가의 출력을 생성하도록 구성되어 있다. 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들은 또한, 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 출력 및 부가의 출력이 얻어지는 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있다. 웨이퍼 검사 시스템은 본 명세서에 기술된 바와 같이 또한 구성될 수 있다.
첨부 도면들을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽어보면 본 발명의 다른 목적들 및 장점들이 명백하게 될 것이다.
도 1은 각각이 더미 영역들을 포함하는 다수의 생산 칩들이 형성되어 있는 웨이퍼의 하나의 실시예의 평면도를 나타낸 개략도.
도 1a는 도 1의 생산 칩의 하나의 실시예의 평면도를 나타낸 개략도로서, (프로그램된 결함들을 갖지 않는) 그의 더미 영역들 중 2 개가 분해도로 나타내어져 있음.
도 1b는 도 1의 생산 칩의 하나의 실시예의 평면도를 나타낸 개략도로서, (프로그램된 결함들을 갖는) 그의 더미 영역들 중 2 개가 분해도로 나타내어져 있음.
도 2는 본 명세서에 기술된 바와 같이 변경된 설계에 포함될 수 있는 결함들의 다양한 실시예들 및 결함들에 대한 설계에서의 컨텍스트들의 다양한 실시예들의 평면도들을 나타낸 개략도.
도 3은 본 명세서에 기술된 컴퓨터 구현 방법들 중 하나 이상의 컴퓨터 구현 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 일 실시예를 나타낸 블록도.
도 4는 웨이퍼 검사 시스템의 하나의 실시예의 측면도를 나타낸 개략도.
본 발명이 다양한 수정 및 대안의 형태들을 가질 수 있지만, 본 발명의 특정의 실시예들이 도면들에 예로서 도시되어 있고 본 명세서에서 상세히 기술될 것이다. 그렇지만, 도면들 및 도면들에 대한 상세한 설명이 본 발명을 개시된 특정의 형태로 제한하는 것으로 의도되어 있지 않으며, 그와 달리, 의도하는 바가 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 모든 수정, 균등물 및 대안을 포함하기 위한 것임을 잘 알 것이다.
이제부터 도면들을 참조하면, 도면들이 축척대로 그려져 있지 않다는 것에 유의해야 한다. 상세하게는, 도면들의 요소들 중 일부의 축척이 요소들의 특성들을 강조하기 위해 크게 과장되어 있다. 또한, 유의할 점은 도면들이 동일한 축척으로 그려져 있지 않다는 것이다. 유사하게 구성될 수 있는, 복수의 도면에 도시된 요소들이 동일한 참조 번호들을 사용하여 나타내어져 있다. 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한, 기술되고 도시된 요소들 중 임의의 것이 임의의 적당한 상업적으로 이용 가능한 요소들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 일반적으로 생산 칩(팹리스 칩(fabless chip)을 포함함)에 대한 최상의 "검사 모드(들)"를 선택하는 방법들 및 시스템들에 관한 것이다. 예를 들어, 하나의 실시예는 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 방법은 프로그램된 결함들을 포함하도록 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계를 포함한다. 하나의 실시예에서, 결함들은 패턴 결함들이고, 설계를 변경하는 단계는, 더미 영역에 대한 설계에서 패터닝된 특징부들을 추가하거나, 패터닝된 특징부들을 제거하거나, 패터닝된 특징부들을 추가 및 제거하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 프로그램된 결함들은, 전형적으로 웨이퍼 레벨에서 보이지만 패턴 설계/레이아웃 그리고 이어서 마스크 제조 스테이지들에서(즉, 웨이퍼가 마스크를 사용하여 인쇄되기 전에) 패턴들을 추가 및/또는 제거하는 것에 의해 의도적으로 생성되는 (파티클(particle) 및 다른 이물질에 대해) 패턴 결함이라고 규정되는 결함들이다.
생산 칩은 테스트 칩이 아니다. 그에 부가하여, 더미 영역은 웨이퍼 상의 스크라이브 라인 영역(scribe line area)이 아니다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 실시예들은 [1) 주로 새로운 칩 제조 프로세스를 디버깅하기 위해 사용되고 종종 판매되지 않는 "테스트 칩들"에 배치되는 프로그램된 결함들 또는 2) 칩 자체의 바로 옆에 있지만 여전히 칩 자체의 외부에 있는 "스크라이브" 영역에 배치되는 프로그램된 결함들과 달리] 기능하는 칩(functioning chip) 내부에서 전형적으로 가전제품 및 다른 제품들을 제조하기 위해 판매될 칩 내의 "더미 패턴" 영역이라고 알려진 것에 "프로그램된 결함들"을 배치한다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예들은, 프로그램된 결함들의 배치를 위해 테스트 칩 또는 스크라이브 레인 구조물들을 사용하는 대신에, 생산 칩 내에 프로그램된 결함들을 갖지 않는 더미 패턴을 생산 칩 내부에 프로그램된 결함들을 갖는 더미 패턴으로 대체한다.
도 1은 본 명세서에 기술된 다양한 영역들을 설명하기 위해 본 명세서에 포함되어 있는 웨이퍼 레이아웃의 하나의 실시예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 도 1은 복수의 다이(die)들(102)이 형성되어 있는 웨이퍼(100)를 나타내고 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 다이들(102)은 다이들이 상업적으로 판매될 또는 상업적으로 판매되는 제품들에 포함될 생산 칩들을 형성하기 위해 사용되고 있다는 점에서 생산 칩 다이들이다. 단지 4 개의 다이들(102)이 도 1의 웨이퍼 상에 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 웨이퍼는 임의의 적당한 배열 및 수의 다이들이 그 위에 형성될 수 있다.
웨이퍼 상에 형성된 다이들 각각은 디바이스 영역(들) 및 더미 영역(들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서, 다이들(102)은 더미 영역들(104) 및 디바이스 영역들(106)을 포함한다. 그에 부가하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 디바이스 영역들은 상이한 유형들의 디바이스 영역들을 포함한다. 상세하게는, 도 1에 대한 범례에 나타낸 바와 같이, 디바이스 영역들은 메모리 블록들(반복 패턴들을 포함함) 및 상이한 유형들의 기능 또는 논리 블록들(예컨대, 기능/논리 블록 A, 기능/논리 블록 B, 기능/논리 블록 C, 및 기능/논리 블록 D)을 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 다이들은 다이들 내의 상이한 장소들에 위치한 더미 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 더미 영역들(104) 중 하나는, 상이한 디바이스 영역들 사이에 그리고 여전히 생산 칩 내에 있는, 칩의 비디바이스 영역(non-device area)(예컨대, 도 1의 범례에서 "나머지 칩 영역"라고 나타내어져 있음)에 위치할 수 있다. "나머지 칩 영역"은 일반적으로 칩 내의 기능 블록들을 연결시키는 데 사용되고, 이 영역의 대부분은 종종 더미 패턴들로 채워진다. 그에 부가하여, 다른 더미 영역(104)은 칩의 디바이스 영역들 중 하나에(예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 기능/논리 블록 B에) 위치할 수 있다. 본 명세서에 기술된 생산 칩들은 이러한 더미 영역들의 임의의 배열(예컨대, 하나 이상의 더미 영역들이 칩의 비기능 영역(non-functional area)에 있고 그리고/또는 하나 이상의 더미 영역들이 칩의 기능 디바이스 영역(functional device area) 내에 있음)을 포함할 수 있다.
더미 영역들이 생산 칩에서 디바이스 영역들 내에 위치할 수 있지만, 일반적으로, 더미 영역들 및 디바이스 영역들이 다이들 내에서 또는 웨이퍼 상에서 겹치지 않는다. 예를 들어, 칩의 더미 영역들에 위치한 더미 특징부들이 (더미 영역들이 어디에 위치해 있는지에 관계없이) 디바이스 특징부들이기도 하지는 않을 것이다. 더미 영역은 일반적으로 더미 패턴 특징부들(즉, 최종 생산 칩의 임의의 기능하는 부분(functioning part)으로 되지도 않고 그를 형성하지도 않을 패턴 특징부들)을 포함할 것이다. 그 대신에, 다른 특징부들이 다이 또는 칩에 어떻게 형성되는지를 변경하기 위해 또는 테스트 목적으로 사용되기 위해 더미 패턴 특징부들이 다이 또는 칩의 다양한 영역들에 형성될 수 있다. 이와 달리, 칩의 디바이스 영역들에 형성되는 특징부들이 최종 생산 칩의 기능하는 부분들로 될 것이다.
도 1에 도시된 더미 영역들 및 디바이스 영역들의 구성(예컨대, 크기, 형상, 위치 등)은 본 명세서에 기술된 실시예들의 다양한 특징부들을 나타내기 위해 사용되는 하나의 예에 불과하고, 임의의 실제 생산 칩을 나타내거나 본 명세서에 기술된 실시예들을 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 더미 영역들 및 디바이스 영역들은 도 1에 도시된 것들과 상이한 형상들 및 치수들을 가질 수 있고, 그 구성은 여전히 본 명세서에 기술된 실시예들의 범주 내에 있을 것이다. 그에 부가하여, 생산 칩들은 생산 칩들 중 임의의 것에 복수의 더미 영역을 포함할 수 있고, 본 명세서에 기술된 프로그램된 결함들은 그 더미 영역들 중 임의의 하나 이상에 포함될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 생산 칩들 내의 프로그램된 결함들을 갖지 않는 더미 패턴이 어떻게 생산 칩들 내부의 프로그램된 결함들을 갖는 더미 패턴으로 대체될 수 있는지의 하나의 예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 더미 영역들(104) 중 하나는 한 세트의 더미 특징부들(110)을 포함할 수 있고 더미 영역들(104) 중 다른 하나는 다른 세트의 더미 특징부들(112)을 포함할 수 있다. 이 더미 특징부들은 프로그램된 결함들을 갖지 않는 더미 패턴의 상이한 예들을 나타낸다. 이와 달리, 도 1b에 도시된 바와 같이, 더미 영역들에 포함된 더미 특징부들 중 일부는 프로그램된 결함들로 대체되거나 프로그램된 결함들에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 도 1a에 도시된 더미 특징부들(110) 중 일부는 프로그램된 결함들(116)이 추가된 새로운 더미 특징부들(114)에 의해 대체되었다. 그에 부가하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 도 1a에 도시된 더미 특징부들(112) 중 일부는 프로그램된 결함들(120)이 추가된 새로운 더미 특징부들(118)에 의해 대체되었다. 따라서, 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 프로그램된 결함들을 갖는 더미 패턴이 칩의 기능 영역들에 그리고 칩의 기능 패턴 영역들 사이에 위치한 더미 영역들에 추가될 수 있다.
유의할 점은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 패턴들이 "설계된 대로의" 패턴들이라는 것이다. 환언하면, 도 1a 및 도 1b에 도시된 패턴들은 웨이퍼 상에 정확하게 인쇄되지 않고 따라서 결함들이거나 결함 있는 특징부들을 나타내고 있지 않다. 그 대신에, 도 1a 및 도 1b에 도시된 패턴들은 특징부들이 웨이퍼에 대한 설계 데이터에서 어떻게 표현되는지를 나타낸다. 이 패턴들이 웨이퍼들 상에 어떻게 인쇄되는지 그리고 따라서 웨이퍼들 상에서 어떻게 보이는지는 이 도면들에 도시된 것과 상이할 수 있다.
프로그램된 결함 배치를 위해 더미 패턴 영역을 사용하는 것이 가능한데, 그 이유는 대부분의 생산 칩들이 그들의 영역의 상당 부분(예를 들어, 칩 영역의 0.1% 초과)을 모든 또는 대부분의 층들 상의 더미 패턴들을 위해 사용하기 때문이다. 본 명세서에 기술된 프로그램된 결함들은 칩 영역의 0.1% 미만인 영역에 적합하고 최적 모드 선택에 여전히 유용할 수 있다.
도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 스크라이브 레인들(108)은 웨이퍼 상의 생산 칩 다이들(102) 각각 사이의 영역들을 포함한다. 따라서, 스크라이브 레인들은 다이들의 외부에 그리고 다이들에 인접해 있다. 그에 따라, 스크라이브 레인 영역들 및 다이 영역들이 웨이퍼 상에서 겹치지 않는다.
결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 가진다. 예를 들어, 결함들 중 2 개 이상은 상이한 결함 형상 특성들을 가질 수 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 더미 영역에 포함되거나 그에 대한 설계 내에 프로그램되어 있는 결함들은 각각이 서로 상이한 형상들을 가지는 결함들(200, 202, 204, 206, 208, 210, 및 212)을 포함할 수 있다. 물론, 도 2에 도시된 형상들은 더미 영역 설계 내에 프로그램될 수 있는 가능한 결함 형상 유형들 중 몇 개를 나타내기 위한 것에 불과하다. 프로그램된 결함들의 실제 형상들은 사용자들의 관심을 끄는 결함들의 유형들에 따라 달라질 것이다. 그에 부가하여, 결함들이 하나의 특성은 동일하지만 다른 특성은 각기 다른 2 개 이상의 결함들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 더미 영역에 대한 설계가 도 2에 도시된 결함(200)과 동일한 형상을 가지는 2 개보다 많은 결함들을 포함하도록 변경될 수 있고, 결함들 각각은 상이한 크기들을 가질 수 있다.
결함들은 또한 동일한 형상 및/또는 설계에서의 상이한 컨텍스트들을 가지는 2 개 이상의 결함들을 포함할 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 더미 영역에 대한 설계가 도 2에 도시된 결함(200)과 동일한 형상을 가지는 2 개보다 많은 결함들을 포함하도록 변경될 수 있고, 결함들 각각은 설계에서 상이한 컨텍스트에 위치해 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 더미 영역에 대한 설계가 생산 칩에서의 디바이스 구조물들을 나타낼 수 있는 도 2에 도시된 상이한 컨텍스트들(214, 216, 218, 및 220) 각각에서 결함(200)과 같은 적어도 하나의 결함을 포함하도록 변경될 수 있다. 물론, 도 2에 도시된 컨텍스트들은 더미 영역 설계 내에 프로그램될 수 있는 가능한 결함 컨텍스트 유형들 중 몇 개를 나타내기 위한 것에 불과하다. 프로그램된 결함들의 실제 컨텍스트들은 사용자들의 관심을 끄는 결함 컨텍스트들의 유형들에 따라 달라질 것이다. 따라서, 더미 영역 설계가 상이한 배경 패턴들 상에 있는 동일한 결함을 포함하도록 변경될 수 있다.
이러한 결함들 중 복수 개가 동일한 형상이지만 상이한 크기들로 동일한 컨텍스트에 위치할 수 있다. 다양한 이러한 실시예들이 도 1b에 도시되어 있다. 상세하게는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 프로그램된 결함들(116) 각각은 거의 동일한 컨텍스트에 위치해 있고, 동일한 형상을 갖지만 상이한 높이들 및 상이한 폭들을 가진다. 그에 부가하여, 프로그램된 결함들(120)은 동일한 컨텍스트에 있고 서로 동일한 형상을 갖지만, 이 프로그램된 결함들 각각은 각각의 다른 프로그램된 결함들과 상이한 높이들 및 상이한 폭들을 갖는다.
따라서, 의도적으로 생성된, 소위 "프로그램된(패턴) 결함들"은, 칩 내부에 배치되는 경우, 그 칩 내부의 아무 곳에나 있을 수 있는 모든 유형들의 패턴 결함들을 나타내는 데 효과적으로 사용될 수 있다. 이론상으로는, 임의의 결함 형상/크기가 디바이스에 랜덤하게 있을 수 있다. 따라서, 검사 시스템이 모든 가능한 결함을 포착할 수 있는지를 테스트하기 위해, 이상적으로는 생산 칩 상의 공간이 허용하는 만큼의 상이한 형상들 및 크기들의 결함들이 더미 영역에 "프로그램"될 것이다. 어떤 경우들에서, 프로그램된 결함들을 위한 더미 영역 내의 공간이 제한될 수 있다. 이 경우들에서, 더미 영역 설계 내에 프로그램되는 상이한 특성들(예컨대, 형상들 및 크기들)을 가지는 결함들이 우선순위화될 수도 있다. 우선순위 부여는 응용에 따라 달라질 수 있지만, 하나의 우선순위 부여 방법은 결함들이 생산 칩으로 형성된 디바이스를 망가뜨릴 수 있는지에 기초할 수 있다. 예를 들어, 패턴들의 라인들 사이에 있는 브리지 결함(bridge defect)들 또는 브리지 유사 결함(near-bridge defect)들에, 근방에 패턴을 갖지 않는 넓은 개방 공간들에 있는 결함들보다 더 높은 우선순위를 부여할 수 있다. 그에 부가하여, 결함 크기들이 (검사 시스템이 모든 가능한 모드(또는 테스트되는 모든 모드)에서 결함을 확실히 포착할 정도로 패턴보다 너무 크지 않고 결함이 결코 브리지 또는 개방(open)을 야기하지 않을 수 있는 정도로 패턴에 비해 너무 작지 않은) 인쇄되는 패턴과 유사한 크기를 갖도록 선택될 수 있다.
더미 영역에 대한 설계는 또한 다이내 프로그램된 결함들에 대한 배경 패턴(또는 컨텍스트)으로서 사용되는 다이내 더미 패턴이 생산 칩들의 패턴들, 구조물들, 선폭들 등을 잘 나타내도록 보장하면서 프로그램된 결함들을 포함하도록 변경될 수 있다. 그에 따라, 하나의 실시예에서, 설계에서의 상이한 컨텍스트들은 생산 칩의 디바이스 영역에서의 대응하는 패터닝된 특징부들과 동일한 특성들(예컨대, 형상, 크기, 배향 등)을 가지는 상이한 패터닝된 특징부들을 포함한다. 그에 부가하여, 프로그램된 결함들이 테스트 다이들에 또는 웨이퍼의 스크라이브 레인 영역에 배치되지 않기 때문에, 검사되는 웨이퍼 층은 물론 검사된 층 아래의 임의의 이전에 형성된 층들의 특성들이, 프로그램된 결함들에 대해, 검사된 층의 디바이스 구조물들에 대해서와 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 방식으로, 하나의 실시예에서, 웨이퍼 검사 프로세스에서 검사된 층 아래의 더미 영역에 형성된 하나 이상의 층들의 특성들은 생산 칩의 디바이스 영역들에 형성된 하나 이상의 층들의 특성들과 실질적으로 동일하다.
검사 도구의 최적 검사 모드(여기서 모드는 파장, 픽셀 크기 또는 배율, 개구, 초점 값, 편광, 광 출력(light power) 등과 같은 파라미터 값들의 어떤 조합임)가 이어서 프로그램된 결함들을 사용하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 또한 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 더미 영역을 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 검사 시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하는 단계를 포함한다. 하나의 실시예에서, 더미 영역을 스캐닝하는 것은 더미 영역에서 결함들의 알려진 위치들만을 스캐닝하는 것을 포함한다. 예를 들어, 스캐닝하는 것은 다양한 프로그램된 결함들의 알려진 위치들로 구동하여 그 위치들에서 출력을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 스캐닝은 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있고, 검사 시스템은 본 명세서에 추가로 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
이 스캐닝 단계를 위해 사용되는 검사 시스템의 복수의 모드가 웨이퍼에 대한 출력을 동시에 생성하기 위해 사용될 수 있는 경우, 이 단계에서 생성된 출력 중 적어도 일부가 상이한 모드들에 대해 동시에 생성될 수 있다. 그렇지만, 이 스캐닝 단계를 위해 사용되는 검사 시스템의 복수의 모드가 웨이퍼에 대한 출력을 동시에 생성하기 위해 사용될 수 없는 경우, 스캐닝은 테스트되고 있는 모드들 모두가 출력을 생성할 때까지 더미 영역을 반복하여 스캐닝하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 단계는 더미 영역을 하나 이상의 모드들로 스캐닝하고, 이어서 스캐닝이 하나 이상의 다른 모드들로 수행될 수 있도록 검사 시스템의 하나 이상의 파라미터들의 하나 이상의 값들을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 스캐닝이 그 다른 모드(들)로 수행될 수 있다.
하나의 실시예에서, 더미 영역을 스캐닝하기 위해 사용되는 2 개 이상의 광학 모드들은 검사 시스템 상에서 이용 가능한 모든 광학 모드들을 포함한다. 부가의 실시예에서, 더미 영역을 스캐닝하기 위해 사용되는 2 개 이상의 광학 모드들은 검사 시스템 상에서 이용 가능한 모든 광학 모드들의 일부분만을 포함한다. 예를 들어, 더미 영역에서 프로그램된 결함 유형들 모두에 걸쳐 검사기 상에서 이용 가능한 모드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 출력이 생성될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 검사 시스템 상에서 이용 가능한 모드들 중 하나 이상이 주어진 웨이퍼 상의 관심 결함 유형들 모두에 대해 부적당한 것으로 사전에 알려져 있는 경우, 본 명세서에 기술된 스캐닝 단계들 중 임의의 것에 대해 그 모드들이 사용되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 더미 영역의 스캐닝 동안 생성된 출력은 결함들에 대한 결함 신호 데이터를 포함한다. 예를 들어, 더미 영역을 스캐닝하는 것은 다양한 프로그램된 결함들의 알려진 위치들로 구동하는 것 및 검사기 상에서 이용 가능한 모드들 중 전부 또는 일부에 걸쳐 결함 신호 데이터를 수집하는 것을 포함할 수 있다.
본 방법은 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 단계를 포함한다. 하나의 실시예에서, 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력은 가장 높은 값 또는 값들을 가지는 결함 신호 데이터를 포함한다. 다른 실시예에서, 더미 영역을 스캐닝하고 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 것이 자동으로 수행된다. 하나의 예에서, 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성된 컴퓨터 서브시스템(또는 시스템)은 결함을 스캐닝하기 위해 사용되는 모드들 각각에 의해 생성된 결함 신호 데이터를 (결함별로) 비교하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 결함에 대한 가장 높은 결함 신호 데이터를 생성한 모드 또는 모드들이 비교 단계에 의해 결정될 수 있다. 프로그램된 결함들 중 적어도 하나에 대한 가장 높은 결함 신호 데이터를 생성한 모드들 각각이 이제부터 기술될 다음 스캐닝 단계에서 사용될 수 있다.
본 방법은 검사 시스템의 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 검사 시스템으로 부가의 출력을 생성하는 단계를 더 포함한다. 하나의 실시예에서, 부가의 영역들을 스캐닝하는 동안 생성된 부가의 출력은 웨이퍼에 대한 잡음 정보를 포함한다. 다른 실시예에서, 웨이퍼 상의 부가의 영역들은 적어도 생산 칩 전체를 포함한다. 부가의 실시예에서, 웨이퍼 상의 부가의 영역들은 웨이퍼 검사 프로세스에서 검사될 웨이퍼의 영역 전체를 포함한다. 예를 들어, 어떤 경우들에서, 생산 칩 전체가 검사 프로세스에서 스캐닝되지 않을 수 있다. 이러한 경우들에서, 스캐닝되는 부가의 영역은, 검사 프로세스가 설정되면, 검사 프로세스에서 스캐닝될 생산 칩의 영역들을 적어도(또는 그 영역들만을) 포함할 수 있다.
(더미 패턴 프로그램된 결함들을 사용하여 발견되는) 가장 높은 신호 모드들로 (더미 패턴만이 아니라) 기능 칩 패턴의 상당한 영역을 스캐닝하는 것에 의해, 검사 시스템은 잡음 정보을 수집하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 방법은 (신호 대 국부 잡음 대신에) 신호 대 최악 케이스 잡음(worst case noise)에 기초하여 최상의 모드(들)의 선택 또는 정정을 가능하게 하기 위해 최악 케이스 잡음에 대해 칩 또는 웨이퍼의 나머지를 스캐닝하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 부가의 영역들을 스캐닝하는 것이 자동으로 수행된다. 이러한 방식으로, 이 단계가 또한 자동화될 수 있다.
본 방법은 또한 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 출력 및 부가의 출력이 얻어지는 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 각각의 프로그램된 결함 유형 및/또는 위치에서 각각의 모드에 대해 신호를 잡음으로 나눈 후에 어떤 모드(또는 모드들)가 가장 높은 신호 대 잡음 값을 가지는지를 결정하는 것에 의해 최상의 모드(또는 모드들)가 선택될 수 있다. 이 단계가 또한 자동화될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예들은 레시피 설정에서의 모드 선택 단계가 현재 수행되는 것과 같은 수동 또는 반수동(그리고 저속)에서 본 명세서에 기술된 실시예들을 사용하여 자동(그리고 고속)으로 진행하게 할 수 있게 한다.
웨이퍼 검사 프로세스에서 검출되어야 하는 결함들의 유형들에 따라, 앞서 기술된 선택 단계들, 그리고 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 동일한 모드(들)가 복수의 결함 유형에 대해 최상의 결함 신호 대 잡음을 생성할 수는 없다. 이 경우에, 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 것은, 하나의 결함 유형에 대한 한 세트의 모드들, 다른 결함 유형에 대한 다른 세트의 모드들, 기타의 선택을 가져올 수 있다. 이러한 방식으로, 일부 실시예들에서, 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 것은, 하나 이상의 결함들 중 제1 결함의 검출에 더 나은 2 개 이상의 광학 모드들 중 제1 광학 모드 및 하나 이상의 결함들 중 제2 결함의 검출에 더 나은 2 개 이상의 광학 모드들 중 제2 광학 모드를 선택하는 것을 포함한다. 그에 부가하여, 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 것은, 하나의 결함 유형에 대한 하나의 모드 및 다른 결함 유형에 대한 다른 모드의 선택을 가져올 수 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 것은, 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한, 각각이 하나 이상의 결함들 중 일부만의 검출에 최상인, 상이한 광학 모드들을 선택하는 것을 포함한다.
각각의 생산 칩의 검사 층에 대해, 레시피 감도 메트릭(recipe sensitivity metric)이 사용자에게 출력될 수 있다. 그에 부가하여, 검사기 상의 각각의 모드에 대해, 도구는 어떤 결함 유형들이 높은, 중간, 또는 낮은 포착률(capture rate)(이는 차트 또는 테이블과 같은 출력에서 상이한 색상들에 의해 보여질 수 있음)로 포착될 수 있는지를 보여주는 데이터를 출력하기 위해 프로그램된 결함들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 방법에서 고려되는 각각의 광학 모드에 대해, 각각의 상이한 결함 유형이 테이블에서의 열을 갖도록 상이한 결함 유형들의 행을 포함하는 테이블이 생성될 수 있다. 테이블은 또한 결함 유형 행 아래에 고려되는 다양한 결함 특성들에 대한 행들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 테이블은, 고려되는 각각의 결함 크기에 대해 하나씩, 상이한 행들을 포함할 수 있다. 테이블은 또한 다양한 결함 특성 행들 아래에 다양한 결함 위치들에 대한 행을 포함할 수 있음으로써, 상이한 결함 위치들이 이 행에서 하위 열들로서 보여질 수 있도록 되어 있다. 따라서, 결함 위치 행은 도 2에 도시된 것들과 같은 상이한 배경 패턴 위치들 상에 배치되어 있는 열의 결함 유형에 대응하는 상이한 하위 열들을 포함할 수 있다.
테이블에서 결함 유형 행 아래의 각각의 셀의 내용은 결함 유형, 특성 및 위치의 특정의 조합에 대한 포착률(caprate)을 나타내는 색상일 수 있다. 예를 들어, 녹색은 80% 초과의 포착률을 나타내기 위해 사용될 수 있고, 황색은 50%와 80% 사이의 포착률을 나타내기 위해 사용될 수 있으며, 적색은 50% 미만의 포착률을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 이 유형의 데이터는 어떤 결함 유형들 및 크기들을 포착하기 위해 어떤 모드(들)가 실행될 필요가 있는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 그의 검사기가 특정 배경 패턴에서 13 nm 이상의 크기를 가지는 둥글거나 원형인 결함을 80% 초과의 포착률(10 개의 이러한 결함들 중 8 개가 포착될 수 있다는 것을 의미함)로 검출할 수 있어야만 한다고 생각하는 경우, 이러한 결함 검출을 할 수 있을 모드가 앞서 기술한 바와 같은 테이블 또는 차트를 사용하여 쉽게 결정될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법들은 또한 웨이퍼 검사 프로세스 설정에 관여된 임의의 다른 단계들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법들은 웨이퍼 검사 프로세스를 위한 정렬 사이트(alignment site)들을 결정하거나 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 이 단계는 웨이퍼 상의 정렬 마크(alignment mark)들을 결정하거나 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 정렬 사이트들 및/또는 마크들은 바람직하게는 웨이퍼 검사 프로세스가 비교적 정확한 x, y 좌표들을 갖는 결함 위치들을 결정하도록 선택된다. 웨이퍼 검사 설정은 또한 검사 영역(care area) 선택 또는 결정을 포함할 수 있다. 검사 영역들은 웨이퍼 상의 위험 영역(critical area)들을 포함하도록 선택될 수 있는 반면, 비검사 영역(do not care area)들은 웨이퍼 상의 비위험 영역(non-critical area)들 및 웨이퍼 상의 더미 패턴 영역들을 포함할 수 있다. 웨이퍼 검사 설정은 또한 검사를 위한 최상의 광 출력이 선택되는 광 박스 단계(light box step)를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 웨이퍼 검사 설정은 결함들을 누이상스(nuisance)로부터 분리시키는 문턱값(예컨대, 그레이 레벨 픽셀 값)이 결정되는 문턱값 선택을 포함할 수 있다. 웨이퍼 검사 설정은 웨이퍼 검사 프로세스에 대한 비닝 프로세스(binning process)를 설정하는 것을 더 포함할 수 있다. 비닝은 (예컨대, 웨이퍼 상의 검출된 이벤트들의 검출기 영상들을 사용하여) 결함들을 누이상스로부터 분리시키기 위해 수행될 수 있다. 검사기 모드 선택(및 다른 레시피 설정 단계들)이 자동화될 수 있다.
앞서 기술된 방법의 변경 및 선택 단계들이 본 명세서에 추가로 기술되는 바와 같이 구성될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 시스템들에 의해 수행된다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 웨이퍼 검사 프로세스들을 설정하는 현재 사용되는 방법들보다 다수의 장점들을 가진다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 실시예들은 각각의 패턴 결함 유형에 대한 최상의 모드들의 보다 빠른 선택을 가능하게 함으로써 고비용의 도구 시간(tool time)을 절감한다. 본 명세서에 기술된 실시예들은 또한 각각의 패턴 결함 유형에 대한 최상의 모드(들)의 보다 신뢰성 있는 선택을 제공함으로써 누락 수율 손실(missing yield loss)의 위험을 감소시킨다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 실시예들은 전세계에 걸쳐 있는 반도체 제조 공장들에서 사용되는 웨이퍼 검사 시스템들의 설정 및 감도에 도움을 줄 수 있다. 팹들은 종종 팹리스 칩 제조업체들로부터의 영업을 위해 서로 경쟁한다. 치명적인 결함 유형들이 누락되는 경우, 이는 경쟁업체 팹에 대한 수억 달러의 영업 손실을 의미할 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예들은 그 "누락"이 발생할 가능성을 감소시킨다. 비록 위험 감소의 비율을 정량화하는 것이 아주 어렵지만, 단지 1% 위험 감소가 일어날지라도, 이것은 전세계에 있는 모든 파운드리 팹(foundry fab)에 대해 일백만 달러의 가치가 있을 것이다. 그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 실시예들은 각각의 칩, 층 상의 결함 크기, 및 결함 유형 조합마다 정량화 가능한 패턴 결함 감도를 제공함으로써 위험 및 비용을 감소시킨다. 게다가, 본 명세서에 기술된 실시예들은 검사 시스템 레시피 설정을 위해 필요한 웨이퍼들 및 SEM 검토 시간을 감소시킴으로써 웨이퍼 검사 레시피 설정의 비용을 감소시킨다.
앞서 기술된 방법들의 실시예들 각각은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 게다가, 앞서 기술된 방법들의 실시예들 각각은 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법들 모두가 방법 실시예들의 하나 이상의 단계들의 결과들을 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 결과들은 본 명세서에 기술된 결과들 중 임의의 것을 포함할 수 있고, 기술 분야에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 본 명세서에 기술된 임의의 저장 매체 또는 기술 분야에 공지된 임의의 다른 적당한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과들이 저장된 후에, 결과들이 저장 매체에서 액세스되어 본 명세서에 기술된 방법 또는 시스템 실시예들 중 임의의 것에 의해 사용되며, 사용자에게 디스플레이하기 위해 형식 설정(format)되고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법 또는 시스템 등에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 방법이 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기에 최상인 하나 이상의 모드들을 선택한 후에, 본 방법은 선택된 모드(들)에 관한 정보를 저장 매체에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
부가의 실시예는 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 하나의 이러한 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 상세하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(300)는 컴퓨터 시스템(304) 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들(302)을 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은 앞서 기술된 방법의 단계들을 포함한다. 컴퓨터 구현 방법 - 이를 위해 프로그램 명령어들이 실행 가능함 - 은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 것들과 같은 방법들을 구현하는 프로그램 명령어들(302)은 컴퓨터 판독 가능 매체(300) 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 자기 또는 광 디스크, 자기 테이프, 또는 기술 분야에 공지된 임의의 다른 적당한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은 저장 매체일 수 있다.
프로그램 명령어들은, 그 중에서도 특히, 프로시저 기반 기법(procedure-based technique), 구성요소 기반 기법(component-based technique), 및/또는 객체 지향 기법(object-oriented technique)을 비롯한 다양한 방식들 중 임의의 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어들은, 원하는 바에 따라, ActiveX 컨트롤, C++ 오브젝트, 자바빈즈(JavaBeans), MFC(Microsoft Foundation Class), 또는 다른 기술들 또는 방법들을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템은 개인용 컴퓨터 시스템, 영상 컴퓨터(image computer), 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 기기, 인터넷 기기, 또는 다른 디바이스를 비롯한 다양한 형태들을 취할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨터 시스템"이라는 용어는 광의적으로 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 가지는 임의의 디바이스를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 또한 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 프로세서를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 컴퓨터 시스템은, 독립형 또는 네트워크화된 도구로서, 고속 처리 및 소프트웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼을 포함할 수 있다.
다른 실시예는 웨이퍼 검사 시스템에 관한 것이다. 이러한 도구의 하나의 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 웨이퍼 검사 시스템은, 웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들을 포함한다. 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 가진다. 컴퓨터 서브시스템(들)은 본 명세서에 추가로 기술되는 바와 같이 설계를 변경하도록 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 검사 시스템은 컴퓨터 서브시스템(414)을 포함한다. 도 4에 도시된 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 광학 서브시스템(400)에 결합되어 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 광학 서브시스템의 검출기에 결합될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템(414)은 (예컨대, 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 전송 매체를 포함할 수 있는, 도 4에 파선으로 도시된 하나 이상의 전송 매체에 의해) 광학 서브시스템(400)의 검출기(412)에 결합되어 있다. 컴퓨터 서브시스템은 임의의 적당한 방식으로 검출기에 결합될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 광학 서브시스템에 의해 생성된 웨이퍼에 대한 영상(들) 및 임의의 다른 정보가 컴퓨터 서브시스템으로 송신될 수 있도록 그리고, 선택적으로, 컴퓨터 서브시스템이 본 명세서에 기술된 하나 이상의 단계들을 수행하는 명령어들을 광학 서브시스템으로 송신할 수 있도록, 임의의 다른 적당한 방식으로 광학 서브시스템에 결합될 수 있다.
대안적으로, 본 시스템에 포함된 컴퓨터 서브시스템(들)은 웨이퍼 검사 시스템의 광학 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템 및/또는 광학 서브시스템에 결합되지 않은 컴퓨터 서브시스템을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 서브시스템들 중 하나는 웨이퍼 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템에 결합될 수 있는 독립형 컴퓨터 서브시스템일 수 있다. 예를 들어, 독립형 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 바와 같이 설계를 변경하도록 구성될 수 있고, 웨이퍼 검사 시스템의 광학 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 기술된 다른 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 독립형 컴퓨터 서브시스템은 EDA(electronic design automation, 전자 설계 자동화) 도구와 같은 다른 도구의 일부일 수 있다.
웨이퍼 검사 시스템은 또한 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 더미 영역을 광학 서브시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 광학 서브시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하도록 구성된 광학 서브시스템을 포함한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 검사 도구는 광학 서브시스템(400)을 포함한다.
도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 광학 서브시스템은 광원(404)을 포함한다. 광원(404)은 광대역 플라즈마 광원과 같은 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 광원을 포함할 수 있다. 광원(404)은 광을 빔 분할기(406) 쪽으로 지향시키도록 구성되어 있고, 빔 분할기(406)는 광원(404)으로부터의 광을 굴절 광학 요소(408) 쪽으로 반사시키도록 구성되어 있다. 굴절 광학 요소(408)는 빔 분할기(406)로부터의 광을 웨이퍼(410)에 집속시키도록 구성되어 있다. 빔 분할기(406)는 50/50 빔 분할기와 같은 임의의 적당한 빔 분할기를 포함할 수 있다. 굴절 광학 요소(408)는 임의의 적당한 굴절 광학 요소를 포함할 수 있고, 굴절 광학 요소(408)가 도 4에서 단일의 굴절 광학 요소로서 도시되어 있지만, 굴절 광학 요소가 하나 이상의 굴절 광학 요소들 및/또는 하나 이상의 반사 광학 요소들로 대체될 수 있다.
따라서, 광원(404), 빔 분할기(406), 및 굴절 광학 요소(408)는 광학 서브시스템에 대한 조명 채널을 형성할 수 있다. 조명 채널은 하나 이상의 편광 구성요소들 및 하나 이상의 필터들(스펙트럼 필터 등)과 같은 임의의 다른 적당한 요소들(도 4에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광원, 빔 분할기, 및 굴절 광학 요소는 광이 수직 또는 거의 수직 입사각으로 웨이퍼 쪽으로 지향되도록 구성되어 있다. 그렇지만, 광은 임의의 다른 적당한 입사각으로 웨이퍼 쪽으로 지향될 수 있다.
광학 서브시스템은 광을 임의의 적당한 방식으로 웨이퍼 상에 스캐닝하도록 구성될 수 있다.
조명으로 인해 웨이퍼(410)로부터 반사된 광은 굴절 광학 요소(408)에 의해 집광되어 빔 분할기(406)를 통해 검출기(412) 쪽으로 지향될 수 있다. 따라서, 굴절 광학 요소, 빔 분할기, 및 검출기는 광학 서브시스템의 검출 채널을 형성할 수 있다. 검출기는 CCD(charge coupled device)와 같은 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 이미징 검출기(imaging detector)를 포함할 수 있다. 이 검출 채널은 또한 하나 이상의 편광 구성요소들, 하나 이상의 공간 필터들, 하나 이상의 스펙트럼 필터들 등과 같은 하나 이상의 부가 구성요소들(도 4에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 검출기(412)는 검출기에 의해 검출되는 반사된 광에 반응하는 출력을 생성하도록 구성되어 있다. 출력은 신호, 신호 데이터, 영상, 영상 데이터, 및 임의의 다른 적당한 출력을 포함할 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 광학 서브시스템에 포함된 검출기는 웨이퍼로부터 반사된 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 광학 서브시스템에 포함된 검출 채널은 명시야(bright filed, BF) 채널로서 구성될 수 있다. 그렇지만, 광학 서브시스템은 웨이퍼의 조명으로 인해 웨이퍼로부터 산란된 광을 검출하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 검출 채널들(도시 생략)을 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 도 4에 도시된 검출 채널의 하나 이상의 파라미터들은 검출 채널이 웨이퍼로부터 산란된 광을 검출하도록 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 광학 서브시스템은 암시야(dark field, DF) 도구 및/또는 BF 도구로서 구성될 수 있다.
광학 서브시스템은 임의의 적당한 방식으로 복수의 모드를 갖도록 구성될 수 있다. 어떤 경우들에서, 광학 서브시스템은 [예컨대, 광학 서브시스템이 복수의 조명 채널(도 4에 도시되지 않음) 및/또는 복수의 검출 채널(도 4에 도시되지 않음)을 포함하는 경우] 복수의 모드를 동시에 가질 수 있다. 다른 경우들에서, 광학 서브시스템은 [예컨대, 웨이퍼의 스캐닝들 사이에서 조명 파장(들), 편광(들), 각도(들) 등과 같은 조명 채널의 하나 이상의 파라미터들, 및/또는 검출 파장(들), 편광(들), 각도(들) 등과 같은 검출 채널의 하나 이상의 파라미터들을 변경하는 것에 의해] 복수의 모드를 순차적으로 가질 수 있다. 게다가, 광학 서브시스템은 어떤 모드들을 동시에 그리고 다른 모드들을 순차적으로 가질 수 있다. 웨이퍼 검사 시스템은 임의의 적당한 방식으로 임의의 웨이퍼의 임의의 스캐닝을 위해 사용되는 광학 모드(들)를 제어하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 서브시스템(414)은 광학 서브시스템에 의해 생성된 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되어 있다. 컴퓨터 서브시스템은 임의의 적당한 방식으로 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성될 수 있다.
웨이퍼 검사 시스템에 포함된 컴퓨터 서브시스템(들)은 또한, 본 명세서에 기술된 바와 같이 수행될 수 있는, 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 광학 서브시스템의 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있다. 광학 서브시스템은 또한, 본 명세서에 추가로 기술된 바와 같이 수행될 수 있는, 광학 서브시스템의 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 광학 서브시스템으로 부가의 출력을 생성하도록 구성되어 있다. 컴퓨터 서브시스템(들)은 또한, 본 명세서에 추가로 기술되는 바와 같이 수행될 수 있는, 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 출력 및 부가의 출력이 얻어진 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있다. 그에 부가하여, 컴퓨터 서브시스템(들) 및 광학 서브시스템은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 웨이퍼 검사 시스템은 또한, 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
유의할 점은, 본 명세서에 기술된 웨이퍼 검사 시스템 실시예들에 포함될 수 있는 광학 서브시스템의 하나의 구성을 전반적으로 나타내기 위해 도 4가 본 명세서에 제공되어 있다는 것이다. 명백하게도, 본 명세서에 기술된 광학 서브시스템의 구성은, 상용 검사 시스템을 설계할 때 통상적으로 수행되는 바와 같이, 본 시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 웨이퍼 검사 시스템이 미국 캘리포니아주 밀피타스 소재의 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 28XX, 29XX, 및 Puma 9XXX 시리즈의 도구들과 같은 기존의 광학 서브시스템을 사용하여 (예컨대, 기존의 검사 시스템에 본 명세서에 기술된 기능을 추가하는 것에 의해) 구현될 수 있다. 어떤 이러한 시스템들에서, 본 명세서에 기술된 방법들은 (예컨대, 본 시스템의 다른 기능에 부가하여) 본 시스템의 선택적인 기능으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 기술된 웨이퍼 검사 시스템들은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수 있다.
이 설명을 살펴보면, 본 발명의 다양한 양태들의 추가적인 수정들 및 대안의 실시예들이 통상의 기술자에게는 명백하게 될 수 있다. 예를 들어, 프로그램된 결함들을 사용하여 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 방법들 및 시스템들이 제공된다. 그에 따라, 이 설명은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하고, 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 통상의 기술자에게 알려주기 위한 것이다. 본 명세서에 도시되고 기술된 본 발명의 형태들이 현재 바람직한 실시예들로서 보아야 한다는 것을 잘 알 것이다. 요소들 및 물질들이 본 명세서에 예시되고 기술된 것들로 치환될 수 있고, 부분들 및 프로세스들이 반대로 될 수 있으며, 본 발명의 특정의 특징들이 독립적으로 이용될 수 있고, 이들 모두는 본 발명의 이 설명의 혜택을 본 후에 통상의 기술자에게는 명백하게 될 것이다. 이하의 청구범위에 기술된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술된 요소들에 변경들이 행해질 수 있다.

Claims (20)

  1. 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 방법에 있어서,
    웨이퍼 상에 더미 영역(dummy area)을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩(production chip)의 상기 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계로서, 상기 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 상기 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 갖는 것인, 상기 변경하는 단계;
    상기 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 상기 더미 영역을 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 상기 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 상기 검사 시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하는 단계;
    상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 상기 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 상기 검사 시스템의 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 단계;
    상기 검사 시스템의 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 상기 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 상기 검사 시스템으로 부가의 출력을 생성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 상기 결함들 중 상기 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 상기 출력 및 상기 부가의 출력이 얻어진 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 단계
    를 포함하고, 상기 변경하는 단계 및 상기 선택하는 단계는 하나 이상의 컴퓨터 시스템들을 사용하여 수행되는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결함들은 패턴 결함들이고, 상기 설계를 변경하는 단계는 상기 더미 영역에 대한 상기 설계에서 패터닝된 특징부들을 추가하거나, 패터닝된 특징부들을 제거하거나, 패터닝된 특징부들을 추가 및 제거하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 생산 칩은 테스트 칩이 아닌, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역은 상기 웨이퍼 상의 스크라이브 라인 영역(scribe line area)이 아닌, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 상의 상기 부가의 영역들은 적어도 상기 생산 칩 전체를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 상의 상기 부가의 영역들은 상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 검사될 상기 웨이퍼의 영역 전체를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 검사된 층 아래의 상기 더미 영역에 형성된 하나 이상의 층들의 특성들은 상기 생산 칩의 디바이스 영역들에 형성된 상기 하나 이상의 층들의 특성들과 실질적으로 동일한, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역을 스캐닝하는 것은, 상기 더미 영역에서 상기 결함들의 알려진 위치들만을 스캐닝하는 것을 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역을 스캐닝하기 위해 사용되는 상기 2 개 이상의 광학 모드들은 상기 검사 시스템 상에서 이용 가능한 모든 광학 모드들을 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역을 스캐닝하기 위해 사용되는 상기 2 개 이상의 광학 모드들은 상기 검사 시스템 상에서 이용 가능한 모든 광학 모드들의 일부분만을 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역을 스캐닝하는 동안 생성된 출력은 상기 결함들에 대한 결함 신호 데이터를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력은 가장 높은 값 또는 값들을 가지는 상기 결함 신호 데이터를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 더미 영역을 스캐닝하고 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 것이 자동으로 수행되는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 부가의 영역들을 스캐닝하는 동안 생성된 상기 부가의 출력은 상기 웨이퍼에 대한 잡음 정보를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 부가의 영역들을 스캐닝하는 것은 자동으로 수행되는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 설계에서의 상이한 컨텍스트들은, 상기 생산 칩의 디바이스 영역에서의 대응하는 패터닝된 특징부들과 동일한 특성들을 가지는 상이한 패터닝된 특징부들을 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 단계는, 상기 하나 이상의 결함들 중 제1 결함의 검출에 더 나은 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 제1 광학 모드 및 상기 하나 이상의 결함들 중 제2 결함의 검출에 더 나은 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 제2 광학 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  18. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 단계는, 상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한, 각각이 상기 하나 이상의 결함들 중 일부만의 검출에 최상인, 상이한 광학 모드들을 선택하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 검사 프로세스 설정 방법.
  19. 웨이퍼 검사 프로세스를 설정하는 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 구현 방법은,
    웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 상기 더미 영역에 대한 설계를 변경하는 단계로서, 상기 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 상기 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 갖는 것인, 상기 변경하는 단계;
    상기 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 상기 더미 영역을 검사 시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 상기 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 상기 검사 시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하는 단계;
    상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 상기 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 상기 검사 시스템의 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하는 단계;
    상기 검사 시스템의 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 상기 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 상기 검사 시스템으로 부가의 출력을 생성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 상기 결함들 중 상기 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 상기 출력 및 상기 부가의 출력이 얻어진 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하는 단계
    를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  20. 웨이퍼 검사 시스템에 있어서,
    웨이퍼 상에 더미 영역을 인쇄하는 것에 의해 각종의 결함들을 인쇄하게 하도록, 생산 칩의 더미 영역에 대한 설계를 변경하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들으로서, 상기 결함들 중 2 개 이상은 상이한 유형들, 하나 이상의 상이한 특성들, 상기 설계에서의 상이한 컨텍스트들, 또는 이들의 조합을 갖는 것인, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들; 및
    상기 변경된 설계가 인쇄되어 있는 웨이퍼의 상기 더미 영역을 광학 서브시스템의 2 개 이상의 광학 모드들로 스캐닝함으로써 상기 2 개 이상의 광학 모드들 각각에 대해 상기 광학 서브시스템의 하나 이상의 검출기들을 사용하여 출력을 생성하도록 구성된 상기 광학 서브시스템
    을 포함하고;
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들은 또한, 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 다른 광학 모드들에 의해 생성된 출력보다 상기 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 더 나은 출력이 얻어진 상기 광학 서브시스템의 상기 2 개 이상의 광학 모드들 중 적어도 하나의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있으며;
    상기 광학 서브시스템은 또한, 상기 광학 서브시스템의 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드로 상기 웨이퍼 상의 부가의 영역들을 스캐닝함으로써 상기 광학 서브시스템으로 부가의 출력을 생성하도록 구성되어 있고;
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템들은 또한, 상기 웨이퍼 검사 프로세스에서 사용하기 위한 상기 결함들 중 하나 이상의 결함들의 검출에 최상인 상기 출력 및 상기 부가의 출력이 얻어진 상기 적어도 하나의 선택된 광학 모드 중 하나 이상의 광학 모드를 선택하도록 구성되어 있는, 웨이퍼 검사 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210028091A (ko) * 2019-08-29 2021-03-11 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 반도체 웨이퍼 검사를 위한 방법 및 그 시스템

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9793185B2 (en) * 2014-11-12 2017-10-17 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Test structure for monitoring liner oxidation
US9916965B2 (en) 2015-12-31 2018-03-13 Kla-Tencor Corp. Hybrid inspectors
US10768533B2 (en) * 2016-10-20 2020-09-08 Kla-Tencor Corporation Method and system for generating programmed defects for use in metrology measurements
CN110998463B (zh) * 2017-01-18 2023-08-25 Asml荷兰有限公司 用于缺陷检查的知识推荐的服务器和方法
US10692690B2 (en) * 2017-03-27 2020-06-23 Kla-Tencor Corporation Care areas for improved electron beam defect detection
US10970834B2 (en) * 2018-01-05 2021-04-06 Kla-Tencor Corporation Defect discovery using electron beam inspection and deep learning with real-time intelligence to reduce nuisance
US10677742B2 (en) * 2018-03-09 2020-06-09 Kla-Tencor Corp. Detecting die repeating programmed defects located in backgrounds with non-repeating features
US10872406B2 (en) 2018-04-13 2020-12-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Hot spot defect detecting method and hot spot defect detecting system
KR102645944B1 (ko) * 2018-10-10 2024-03-08 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
CN110504183B (zh) * 2019-08-27 2021-06-15 上海华力集成电路制造有限公司 自动扩展扫描区域的扫描程式建立方法
CN110581082B (zh) * 2019-09-06 2022-02-01 上海华力集成电路制造有限公司 缺陷检测机台监测晶圆缺陷的方法
CN113013048A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 上海华力集成电路制造有限公司 晶圆缺陷检测方法
US11515268B2 (en) * 2021-03-05 2022-11-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor package and manufacturing method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6038019A (en) * 1997-09-24 2000-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for monitoring defects of semiconductor device
US20030201410A1 (en) * 2002-04-24 2003-10-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Sensitivity adjusting method for pattern inspection apparatus
US20110320149A1 (en) * 2009-02-06 2011-12-29 Kla-Tencor Corporation Selecting One or More Parameters for Inspection of a Wafer

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06216207A (ja) 1993-01-20 1994-08-05 Hitachi Ltd ウエーハの検査方法
KR100211535B1 (ko) * 1995-10-04 1999-08-02 김영환 공정결함 검사 방법을 이용한 반도체소자의 제조방법
GB9618897D0 (en) 1996-09-10 1996-10-23 Bio Rad Micromeasurements Ltd Micro defects in silicon wafers
AU4823100A (en) 1999-07-14 2001-02-05 Seh America, Inc. Susceptorless semiconductor wafer epitaxial layer growth method
US7655482B2 (en) 2000-04-18 2010-02-02 Kla-Tencor Chemical mechanical polishing test structures and methods for inspecting the same
JP3735517B2 (ja) 2000-05-30 2006-01-18 株式会社東芝 模擬欠陥ウェーハおよび欠陥検査レシピ作成方法
KR100594226B1 (ko) 2000-12-29 2006-06-30 삼성전자주식회사 전자 빔 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 형성 방법
US6635872B2 (en) 2001-04-05 2003-10-21 Applied Materials, Inc. Defect inspection efficiency improvement with in-situ statistical analysis of defect data during inspection
JP2005503671A (ja) 2001-09-18 2005-02-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X線を用いて半導体材料のウェハを検査する方法
TWI244548B (en) * 2002-01-22 2005-12-01 Taiwan Semiconductor Mfg Method for detecting the defect of a wafer
US7162071B2 (en) * 2002-12-20 2007-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Progressive self-learning defect review and classification method
US7469057B2 (en) * 2003-02-26 2008-12-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp System and method for inspecting errors on a wafer
US20050289488A1 (en) * 2004-06-29 2005-12-29 I-Ju Chou System and method for mask defect detection
US20060064262A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and system for detecting a semiconductor manufacturing defect
TWI240346B (en) * 2004-10-21 2005-09-21 Promos Technologies Inc Inspecting method for killer defect size
KR100761763B1 (ko) 2006-09-11 2007-09-28 삼성전자주식회사 테스트 패턴 및 이를 이용한 결함 모니터링 방법
US7397556B2 (en) 2006-10-31 2008-07-08 International Business Machines Corporation Method, apparatus, and computer program product for optimizing inspection recipes using programmed defects
KR100780775B1 (ko) 2006-11-24 2007-11-30 주식회사 하이닉스반도체 자기 조립 더미 패턴이 삽입된 회로 레이아웃을 이용한반도체 소자 제조 방법
US7904845B2 (en) * 2006-12-06 2011-03-08 Kla-Tencor Corp. Determining locations on a wafer to be reviewed during defect review
US9710903B2 (en) * 2008-06-11 2017-07-18 Kla-Tencor Corp. System and method for detecting design and process defects on a wafer using process monitoring features
KR101324349B1 (ko) * 2009-02-04 2013-10-31 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 반도체 결함 통합 투영 방법 및 반도체 결함 통합 투영 기능을 실장한 결함 검사 지원 장치
US8289508B2 (en) 2009-11-19 2012-10-16 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Defect detection recipe definition
US8487644B2 (en) 2010-07-21 2013-07-16 United Microelectronics Corp. Method and pattern carrier for optimizing inspection recipe of defect inspection tool
US9201022B2 (en) * 2011-06-02 2015-12-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extraction of systematic defects

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6038019A (en) * 1997-09-24 2000-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for monitoring defects of semiconductor device
US20030201410A1 (en) * 2002-04-24 2003-10-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Sensitivity adjusting method for pattern inspection apparatus
US20110320149A1 (en) * 2009-02-06 2011-12-29 Kla-Tencor Corporation Selecting One or More Parameters for Inspection of a Wafer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210028091A (ko) * 2019-08-29 2021-03-11 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 반도체 웨이퍼 검사를 위한 방법 및 그 시스템

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