KR20160145700A

KR20160145700A - 웨이퍼 검사용 로직에서의 패턴 억제

Info

Publication number: KR20160145700A
Application number: KR1020167031709A
Authority: KR
Inventors: 바입하브 가인드; 니샤 앰설
Original assignee: 케이엘에이-텐코 코포레이션
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2016-12-20
Also published as: CN106233448B; TWI638994B; US9506873B2; KR102188625B1; IL247814A0; IL247814B; TW201543025A; WO2015160918A1; CN106233448A; US20150293035A1; JP6847663B2; JP2017519969A

Abstract

웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 하나의 시스템은, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 시스템은 또한, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 제2 부분(들)이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 제1 부분(들)이 검출기에 도달하는 것을 차단하도록 구성되는 적어도 하나의 엘리먼트를 포함한다. 광의 제1 부분(들)은 웨이퍼 상의 로직 영역의 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란된다. 광의 제2 부분(들)은 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않는다. 검출기는 이미징 검출기가 아니다. 시스템은, 검출기의 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 더 포함한다.

Description

웨이퍼 검사용 로직에서의 패턴 억제{PATTERN SUPPRESSION IN LOGIC FOR WAFER INSPECTION}

본 발명은, 일반적으로, 웨이퍼 검사용 로직에서의 패턴 억제를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

다음의 설명 및 예는, 이 섹션에 포함됨으로 인하여 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

광학 기술이나 전자 빔 기술을 사용하는 웨이퍼 검사는, 반도체 제조 프로세스를 디버깅하기 위한, 프로세스 변동을 모니터링하기 위한, 그리고 반도체 산업에서의 제조 수율을 향상시키기 위한 중요한 기술이다. 현재의 집적 회로(integrated circuit; IC)의 스케일이 계속 감소하는 것뿐만 아니라 제조 프로세스의 복잡성이 증가함에 따라, 검사는 점점 더 어려워지고 있다.

반도체 웨이퍼 상에서 수행되는 각각의 프로세싱 단계에서, 동일한 회로 패턴이 웨이퍼 상의 각각의 다이에 인쇄된다. 대부분의 웨이퍼 검사 시스템은 이 사실을 활용하며 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위해 상대적으로 간단한 다이 대 다이(die-to-die) 비교를 사용한다. 그러나, 각각의 다이에서의 인쇄된 회로는, DRAM, SRAM, 또는 FLASH의 영역과 같은, x 또는 y 방향에서 반복하는 패턴화된 피처의 많은 영역을 포함할 수도 있다. 이 타입의 영역은 일반적으로 어레이 영역으로 칭해진다(영역의 나머지는 랜덤 또는 로직 영역으로 지칭된다). 더 나은 감도를 달성하기 위해, 진보된 검사 시스템은, 어레이 영역 및 랜덤 또는 로직 영역을 검사하기 위한 상이한 전략을 활용한다.

어레이 영역을 검사하는 것은, 랜덤 또는 로직 영역을 검사하는 것보다 어떤 점에서는 더 간단한 경향이 있다. 예를 들면, 어레이 영역은 반복적이고 주기적인 패턴화된 피처를 포함하는 경향이 있다. 따라서, 이러한 패턴화된 피처에 대응하는 신호 또는 데이터를 제거하는 것은 상대적으로 용이하다. 예를 들면, 동일한 반복적인 패턴화된 피처를 갖는 상대적으로 소형인 셀이 서로 비교될 수도 있고, 패턴화된 피처로부터의 신호 및 데이터가 서로 상쇄될 것이고, 이러한 비교에 의해 검출되는 차이가 잠재적인 결함으로서 식별될 수 있다. 이러한 셀 대 셀 비교가 단일의 다이 내에서 수행될 수 있기 때문에, 비교는 웨이퍼 전체에 걸친 프로세스 변동과 같은 로컬하지 않은(non-local) 노이즈 소스에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 또한, 어레이 영역에서의 패턴화된 피처가, 어레이 영역의 거의 전체에 걸쳐 주기적으로 반복하는 경향이 있기 때문에, 이러한 패턴화된 피처에 대응하는 신호 또는 데이터는, 예를 들면, 광학적으로 또는 이미지 프로세싱 동안 수행될 수 있는 푸리에 필터링(Fourier filtering)을 사용하여 상대적으로 쉽게 제거될 수 있다.

웨이퍼 상에서의 랜덤 또는 로직 영역은 이러한 반복적이고 주기적인 피처를 포함하지 않기 때문에, 위에서 설명된 검사 방식은 이러한 영역에 대해서는 일반적으로 사용될 수 없다. 대신, 통상적으로, 랜덤 또는 로직 영역의 검사는, 명시야 이미징(bright field imaging)을 사용하는 것에 의해 수행되는데, 명시야 이미징에서는, 웨이퍼로부터의 거울 반사 광(specularly reflected light)이 검출되어 웨이퍼의 이미지를 형성하고 웨이퍼의 이미지에서, 랜덤 또는 로직 영역의 피처가 분석된다(resolved). 이러한 영역에서의 피처는 다이 내에서 규칙적으로 반복하지 않는 경향이 있기 때문에, 웨이퍼 상의 다수의 다이의 동일한 다이 내 위치에서 생성된 상기에서 설명된 것과 같은 이미지가 비교된다. 동일한 패턴이 웨이퍼 상의 다수의 다이의 동일한 다이 내 위치에서 형성되어야 하기 때문에, 이러한 비교에 의해 검출되는 임의의 차이는 잠재적인 결함으로서 식별될 수도 있다.

따라서, 랜덤 또는 로직 영역의 이러한 검사는, 어레이 영역 검사와 비교하여, 어떤 점에서는 이 검사를 더 어렵게 만드는 다수의 단점을 갖는다. 예를 들면, 랜덤 또는 로직 영역에 대해 통상적으로 사용되는 명시야 타입 검사는 암시야 검사보다 더 느린 경향이 있고, 명시야 검사 시스템에 대한 광학적 요건은, (예를 들면, 이러한 시스템에서 요구되는 이미징 성능으로 인해), 암시야 검사 시스템보다, 이러한 시스템을 훨씬 더 비용이 많이 들게 하는 경향이 있다. 또한, 이러한 검사가 결함 검출을 위해 신호 또는 데이터의 다이 대 다이 비교에 의존하는 경향이 있기 때문에, 이러한 검사는 (예를 들면, 상기에서 설명된 것과 같은 로컬하지 않은 노이즈 소스로 인해) 어레이 영역에 대해 달성가능한 것보다 덜 민감한 경향이 있다. 또한, 랜덤 또는 로직 영역에서 형성되는 피처는, 어레이 영역에서 형성되는 피처가 반복적이고 주기적인 것과 동일한 방식으로 반복적이고 주기적이지 않기 때문에, 랜덤 또는 로직 영역에서 비결함적 피처에 대한 신호 또는 데이터를 제거하는 것은, (예를 들면, 푸리에 필터링이 일반적으로 가능하지 않기 때문에) 어레이 영역에서보다 훨씬 더 어렵다.

디자인 룰(design rule)이 축소하는 것뿐만 아니라 점점 복잡해지는 제조 기술로 인해, 랜덤 또는 로직 영역 검사의 감도에서의 향상은 기술과 보조를 맞추도록 요구받을 것이다. 따라서, 상기 설명된 단점 중 하나 이상을 갖지 않는 랜덤 또는 로직 영역의 웨이퍼 검사를 위한 방법 및 시스템을 개발하는 것이 유익할 것이다.

다양한 실시형태의 하기의 설명은, 첨부된 특허청구범위의 주제를 어떤 식으로든 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

일 실시형태는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 시스템은 또한, 적어도 하나의 스팟이 웨이퍼에 걸쳐 스캔되게끔 하도록 구성되는 스캐닝 서브시스템을 포함한다. 또한, 시스템은 하나 이상의 검출 채널을 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출하도록 그리고 검출된 산란 광에 응답하는 출력을 생성하도록 구성되는 검출기를 포함한다. 적어도 하나의 검출 채널은 또한, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분이 검출기에 도달하는 것을 차단하도록 구성되는 적어도 하나의 엘리먼트를 포함한다. 광의 하나 이상의 제1 부분은, 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란된다. 광의 하나 이상의 제2 부분은 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않는다. 하나 이상의 검출 채널은 어떠한 이미징 검출기도 포함하지 않는다. 시스템은, 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 더 포함한다. 시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.

다른 실시형태는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키는 단계 및 웨이퍼에 걸쳐 적어도 하나의 스팟을 스캐닝하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 단계를 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분이 검출기에 도달하는 것을 차단하는 단계를 포함한다. 광의 하나 이상의 제1 부분은, 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란된다. 광의 하나 이상의 제2 부분은 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않는다. 검출기는 이미징 검출기가 아니다. 또한, 방법은, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출기로 검출하여, 검출된 산란 광에 응답하는 출력을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은, 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계를 더 포함한다.

상기에서 설명된 방법의 단계의 각각은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 상기에서 설명된 방법은 본원에서 설명되는 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있다. 상기에서 설명된 방법은 본원에서 설명되는 시스템 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은, 하기의 상세한 설명을 읽으면 그리고 첨부의 도면을 참조하면 명확해질 것인데, 도면에서:
도 1은 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템의 일 실시형태의 측면도를 예시하는 개략도이다;
도 2는, 본원에서 설명되는 컴퓨터 구현 방법의 실시형태 중 하나 이상을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일 실시형태를 예시하는 블록도이다;
도 3은 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법의 일 실시형태를 예시하는 플로우차트이다;
본 발명이 다양한 수정예 및 대안적 형태를 허용하지만, 그 특정 실시형태가 예로서 도면에서 도시되며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 도면 및 도면에 대한 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정한 형태로 제한하도록 의도되는 것이 아니라, 반대로, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위 내에 들어오는 모든 수정예, 등가예 및 대안예를 커버하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

이제, 도면을 참조하면, 도면은 일정한 축척으로 묘사되지 않는다는 것을 유의한다. 특히, 도면의 엘리먼트 중 몇몇의 축척은 그 엘리먼트의 특성을 강조하기 위해 크게 과장된다. 도면은 동일한 축척으로 묘사되지 않는다는 것을 또한 유의한다. 유사하게 구성될 수도 있는 하나보다 많은 도면에서 도시되는 엘리먼트는, 동일한 참조 부호를 사용하여 나타내어진다. 본원에서 달리 언급되지 않는 한, 설명되고 도시되는 엘리먼트 중 임의의 것은 임의의 적절한 상업적으로 이용가능한 엘리먼트를 포함할 수도 있다.

일 실시형태는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템의 일 실시형태는 도 1에서 도시된다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 시스템(10)은, 웨이퍼(14) 상의 적어도 하나의 스팟(12)으로 광을 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 조명 서브시스템은 광원(16)을 포함한다. 일 실시형태에서, 조명 서브시스템은, 적어도 비스듬한 입사각을 포함하는 하나 이상의 입사각으로 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키도록 구성된다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 엘리먼트(18)와 이어서 렌즈(20)를 통과하여, 비스듬한 입사각으로 스팟(12)으로 지향된다. 비스듬한 입사각은 임의의 적절한 비스듬한 입사각을 포함할 수도 있는데, 임의의 적절한 비스듬한 입사각은, 예를 들면, 웨이퍼 및 웨이퍼 상의 검출될 결함의 특성에 의존하여 변할 수도 있다.

조명 서브시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각으로 웨이퍼로 광을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 시스템은, 도 1에서 도시되는 것과는 상이한 입사각으로 웨이퍼로 지향될 수 있도록, 조명 서브시스템의 하나 이상의 엘리먼트의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 시스템은, 광이 다른 비스듬한 입사각 또는 수직(또는 거의 수직) 입사각으로 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 지향되도록, 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 이동시키게끔 구성될 수도 있다.

조명 서브시스템은 또한 또는 대안적으로, 몇몇 경우에, 광이 다수의 입사각으로 동시에 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 지향될 수 있도록, 구성될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 조명 서브시스템은, 도 1에서 도시되는 것과는 상이한 입사각으로 광을 웨이퍼로 지향시키도록 구성되는 다른 광원(도시되지 않음), 다른 광학 엘리먼트(도시되지 않음), 및 다른 렌즈(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 이러한 광이 다른 광과 동시에 웨이퍼로 지향되면, 상이한 입사각으로 웨이퍼로 지향되는 광의 하나 이상의 특성(예를 들면, 파장, 편광, 등등)은, 상이한 입사각으로 웨이퍼의 조명으로부터 유래하는 광이 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있도록, 상이할 수도 있다. 조명 서브시스템은, 광을 적어도 하나의 스팟으로 다수의 입사각으로 순차적으로 또는 동시에 지향시키기 위한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 구성을 가질 수도 있다.

몇몇 이러한 실시형태에서, 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 레이저를 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 광원(16)은 레이저일 수도 있다. 레이저는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 레이저를 포함할 수도 있고 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 파장 또는 파장들에서 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 일 예에서, 레이저는 266 nm의 파장에서 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 또한, 레이저는 단색성인(monochromatic) 또는 거의 단색성인 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 이 방식에서, 레이저는 협대역(narrowband) 레이저일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 광원은 하나 이상의 협대역 광원만을 포함한다. 다시 말하면, 조명 서브시스템은, 바람직하게는, 어떠한 광대역 광원도 포함하지 않는데, 이것은 본원에서 더 설명되는 바와 같이 유익하다. 광원은 또한, 다른 협대역 광원을 비롯하여, 레이저 이외의 광원을 포함할 수도 있다.

추가적인 실시형태에서, 조명 서브시스템은 광을 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟 중 둘 이상으로 동시에 지향시키도록 구성된다. 다시 말하면, 시스템은 다중 스팟 검사 시스템으로서 구성될 수도 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 광원(16)으로부터의 광은, 회절 광학 엘리먼트(diffractive optical element; DOE)로서 구성될 수도 있는 광학 엘리먼트(18)에 의해 다수의 광 빔(도시되지 않음)으로 분할되는 단일의 광 빔일 수도 있다. 이러한 광학 엘리먼트는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 DOE를 포함할 수도 있다. 그 다음, 다수의 광 빔은 렌즈(20)에 의해 웨이퍼 상으로 집광될 수도 있다. 렌즈(20)가 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 실제로는, 렌즈(20)는, 조합하여 DOE(또는 조명 서브시스템에 포함되는 다른 엘리먼트(도시되지 않음))로부터의 광을 웨이퍼 상으로 집광시키는 다수의 굴절성 및/또는 반사성 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

몇몇 경우에서, 다수의 스팟은 웨이퍼 상에서 조명된 스팟의 일차원(one-dimensional; 1D) 어레이를 형성할 수도 있다. 그러나, 다수의 스팟은, 웨이퍼 상에서, 서로에 대해 임의의 다른 공간적 배열을 가질 수도 있다. 예를 들면, 다수의 스팟은 웨이퍼 상에서 스팟의 이차원(two-dimensional; 2D) 어레이를 형성할 수도 있다. 조명된 스팟의 각각은 서로 공간적으로 분리될 수도 있고 다르게는 동일한 특성(예를 들면, 사이즈, 세기(intensity), 형상, 등등)을 갖는 것이 바람직할 수도 있다. 조명된 스팟의 각각은 웨이퍼 상에서 실질적으로 작은 사이즈(예를 들면, x 및 y 방향 둘 다에서 0.5 ㎛ 미만의 치수))를 가질 수도 있다. 웨이퍼 상에서 동시에 조명되는 다수의 스팟의 수는, 검사 시스템의 구성에 따라 (예를 들면, 2개의 스팟에서부터 20개의 스팟까지) 변할 수도 있다. 또한, 임의의 하나의 웨이퍼의 검사를 위해 사용되는 다수의 스팟의 수는, 수행되고 있는 검사의 타입 및/또는 검사되고 있는 웨이퍼의 타입에 따라 변할 수도 있다.

도 1에서 도시되며 본원에서 설명되는 조명 서브시스템은 임의의 다른 적절한 광학 엘리먼트(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 이러한 광학 엘리먼트의 예는, 편광 컴포넌트(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사성 광학 엘리먼트(들), 아포다이저(들), 빔 분리기(들), 어퍼쳐(들), 및 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 이러한 적절한 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있는 기타 등등을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 또한, 시스템은, 검사를 위해 사용될 조명의 타입에 기초하여 조명 서브시스템의 엘리먼트 중 하나 이상을 변경하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 상기에서 설명된 바와 같이, 시스템은, 검사를 위해 사용되는 입사각을 변경하기 위해 조명 서브시스템의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성될 수도 있다. 시스템은, 검사를 위해 사용되는 조명의 하나 이상의 다른 특성(예를 들면, 편광, 파장, 등등)을 변경하기 위해 유사한 방식으로 조명 서브시스템을 변경할 수도 있다.

시스템은 또한, 적어도 하나의 스팟이 웨이퍼에 걸쳐 스캔되게끔 하도록 구성되는 스캐닝 서브시스템을 포함한다. 예를 들면, 시스템은, 검사 동안 상부에 웨이퍼(14)가 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수도 있다. 스캐닝 서브시스템은, 적어도 하나의 스팟이 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝될 수 있도록, 웨이퍼를 이동시키도록 구성될 수 있는 임의의 적절한 기계적 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함함)를 포함할 수도 있다. 또한, 또는 대안적으로, 시스템은, 시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트가 웨이퍼에 걸쳐 적어도 하나의 스팟의 몇몇 스캐닝을 수행하도록 구성될 수도 있다. 적어도 하나의 스팟은, 사행형(serpentine-like) 경로에서와 같은 또는 나선형 경로에서와 같은 임의의 적절한 양식으로 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝될 수도 있다.

시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출하도록 그리고 검출된 산란 광에 응답하는 출력을 생성하도록 구성되는 검출기를 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 시스템은, 두 개의 검출 채널을 포함하는데, 하나는 콜렉터(24), 엘리먼트(26), 및 검출기(28)에 의해 형성되고 다른 하나는 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 두 개의 검출 채널은 상이한 산란각에서 광을 수집하고 검출하도록 구성된다. 다시 말하면, 양 검출 채널은 산란된 광을 검출하도록 구성되고, 양 검출 채널 은, 웨이퍼로부터 상이한 각도로 산란되는 광을 검출하도록 구성된다.

도 1에 또한 도시되는 바와 같이, 양 검출 채널은, 지면(plane of the paper)에 위치되어 도시되고 조명 서브시스템도 또한 지면에 위치되어 도시된다. 따라서, 이 실시형태에서, 양 검출 채널은 입사면(의 중앙)에 위치된다. 그러나, 검출 채널 중 하나 이상은 입사면 밖에 위치될 수도 있다. 예를 들면, 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은 입사면의 밖에서 산란되는 광을 수집하여 검출하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 이러한 검출 채널은, 일반적으로 "사이드(side)" 채널로 칭해질 수도 있으며, 이러한 사이드 채널은, 입사면에 실질적으로 수직인 평면의 중앙에 위치될 수도 있다.

두 개의 검출 채널을 포함하는 시스템의 한 실시형태를 도 1에 도시하지만, 시스템은 상이한 수의 검출 채널(예를 들면, 단지 하나의 검출 채널 또는 두 개 이상의 검출 채널)을 포함할 수도 있다. 하나의 이러한 경우에서, 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은, 상기에서 설명된 바와 같이 하나의 사이드 채널을 형성할 수도 있고, 시스템은, 입사면의 대향면 상에 위치되는 다른 사이드 채널로서 형성되는 추가적인 검출 채널(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 따라서, 시스템은, 콜렉터(24), 엘리먼트(26), 및 검출기(28)를 포함하는 그리고 입사면의 중앙에 위치되며 웨이퍼 표면에 수직인 또는 거의 수직인 산란각(들)에서 광을 수집하여 검출하도록 구성되는 검출 채널을 포함할 수도 있다. 따라서, 이 검출 채널은 일반적으로 "탑" 채널로 칭해질 수도 있으며, 시스템은 또한 상기에서 설명된 바와 같이 구성되는 두 개 이상의 사이드 채널을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 시스템은, 적어도 세 개의 채널(즉, 하나의 탑 채널 및 두 개의 사이드 채널)을 포함할 수도 있고, 적어도 세 개의 채널의 각각은 자기 자신의 콜렉터를 구비하는데, 그 콜렉터의 각각은 다른 콜렉터의 각각과는 상이한 산란각에서 광을 수집하도록 구성된다.

상기에서 더 설명된 바와 같이, 시스템에 포함되는 검출 채널의 각각은 산란된 광을 검출하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 도 1에서 도시되는 시스템은 웨이퍼의 암시야(dark field; DF) 검사를 위해 구성된다. 또한, 시스템은, 웨이퍼의 명시야(bright field; BF) 검사를 위해 구성되는 어떠한 검출 채널도 포함하지 않을 수도 있다. 다시 말하면, 시스템은, 웨이퍼로부터 거울 반사되는 광을 검출하도록 구성되는 어떠한 검출 채널도 포함하지 않을 수도 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 검사 시스템은, DF 웨이퍼 검사만을 위해서 구성될 수도 있다.

일 실시형태에서, 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 수집하도록 구성되는 콜렉터를 포함하며, 그 콜렉터는 이미징 콜렉터가 아니다. 예를 들면, 상기에서 설명된 바와 같이, 검출 채널의 각각은, 자기 자신의 콜렉터(예컨대 도 1에서 도시되는 콜렉터(24 및 30))를 포함할 수도 있고, 콜렉터의 각각은 이미징 콜렉터가 아닐 수도 있다. 다시 말하면, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태에 포함되는 콜렉터(들)의 역할은 단지 광을 수집하는 것이고, 광을 임의의 특정한 이미징 면(imaging plane) 상으로 이미지화하는 것은 아니다. 이 방식에서, 본원에서 설명되는 실시형태는 스팟 스캐닝 시스템으로서 구성되는데, 이 경우 양 이미징 축은 스팟에 의해 커버된다. 또한, 콜렉터의 각각이 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 콜렉터의 각각은 하나 이상의 굴절성 광학 엘리먼트(들) 및/또는 하나 이상의 반사성 광학 엘리먼트(들)을 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

하나 이상의 검출 채널은 어떠한 이미징 검출기도 포함하지 않는다. 다시 말하면, 시스템에 포함되는 검출기의 각각은 비이미징(non-imaging) 검출기이다. 이 방식에서, 시스템에 포함되는 검출기는, 광증배관(photo-multiplier tube; PMT)과 같은 비이미징 검출기일 수도 있지만, 전하 결합 소자(charge coupled device; CCD) 및 시간 지연 통합(time delay integration; TDI) 카메라와 같은 이미징 검출기가 아닐 수도 있다. 검출기는 또한, 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 비이미징 검출기를 포함할 수도 있다. 이 방식에서, 검출기의 각각은, 세기와 같은 산란된 광의 소정의 특성을 검출하도록 구성될 수도 있지만, 이미징 면 내에서의 위치의 함수와 같은 특성을 검출하도록 구성되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 시스템의 검출 채널의 각각에 포함되는 검출기의 각각에 의해 생성되는 출력은 신호 또는 데이터일 수도 있지만, 이미지 신호 또는 이미지 데이터는 아닐 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 검출기는 다중 감광 엘리먼트 디바이스(multi-light sensitive element device)(예를 들면, CCD 카메라)에서의 단일의 감광 엘리먼트(예를 들면, 픽셀)로서 구성되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

광을 웨이퍼 상의 다수의 스팟으로 동시에 지향시키도록 시스템이 구성되는 경우에서, 하나 이상의 검출 채널은, 다수의 스팟의 각각으로부터 산란되는 광을 개별적으로 그리고 동시에(즉, 공간에 대해 개별적으로 그리고 시간에 대해 동시에) 수집하여 검출하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 다수의 스팟 전체로부터 산란되는 광은 콜렉터에 의해 개별적으로 그리고 동시에 수집될 수도 있다. 다시 말하면, 하나의 콜렉터는 웨이퍼 상에서 동시에 조명되는 스팟으로부터 산란되는 광을 개별적으로 그리고 동시에 수집하기 위해 사용될 수도 있다.

그 다음, 검출 채널에 포함되는 검출기는 스팟의 각각으로부터 수집되는 광을 개별적으로 그리고 동시에 검출하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 검출 채널의 각각은 하나보다 많은 검출기(도 1에서 도시되지 않음)를 포함할 수도 있고, 검출 채널의 각각에 포함되는 검출기의 수는 동시에 조명되는 스팟의 수와 동일할 수도 있다. 그 다음, 검출 채널은, 스팟의 각각으로부터 개별적으로 수집되는 광이 자신의 대응하는 검출기만으로 지향되도록 구성될 수도 있다. 이 방식에서, 각각의 검출 채널은, 다수의 스팟의 전체로부터 개별적으로 그리고 동시에 광을 수집하는 하나의 콜렉터 및 스팟의 각각으로부터 수집되는 광을 개별적으로 그리고 동시에 검출하는 다수의 검출기를 포함할 수도 있다. 모든 검출 채널에 포함되는 모든 검출기는 비이미징 검출기일 수도 있다. 다시 말하면, 시스템의 검출 채널이 하나의 검출기를 포함하든지 또는 다수의 검출기를 포함하든지에 무관하게, 검출기(들)의 각각은 비이미징 검출기인 것이 바람직하다.

따라서, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태는 비이미징 웨이퍼 검사 시스템으로서 구성된다. 특히, 상기에서 더 설명된 바와 같이, 시스템의 조명 서브시스템은 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키도록 구성되고 적어도 하나의 스팟은 사이즈가 상대적으로 작다. 또한, 시스템의 검출 채널(들)에 포함되는 콜렉터(들)는 비이미징이고, 검출 채널(들)에 포함되는 검출기(들)는 비이미징이다. 따라서, 시스템은, 웨이퍼 상에서 조명되는 스팟이 포인트로서 간주될만큼 충분히 작고 스팟으로부터 산란되는 광이 포인트 단위 기반으로(on a point-by-point basis) 수집된다는 점에서, 일반적으로 "포인트 이미징" 시스템으로 칭해질 수도 있다. 상기에서 더 설명된 바와 같이, 시스템은, 검출 채널(들)의 검출기(들)가 산란된 광의 이미지를 형성하도록 구성되지 않는다. 그러나, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 시스템의 컴퓨터 서브시스템은, 검출기(들)의 포인트 단위의 비이미징 출력을 사용하여, 웨이퍼 상의 영역의 이미지를 구축할 수도 있다. 따라서, 시스템은 웨이퍼의 이미지를 광학적으로 형성하지는 않지만, 웨이퍼의 이미지는 전자적으로 형성될 수 있다. 또한, 시스템이 웨이퍼의 이미지를 광학적으로 형성하지 않기 때문에, 시스템의 해상도는, 콜렉터(들) 및/또는 검출기(들)의 이미징 성능이 아니라, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟에 의해 규정된다.

따라서, 본원에서 설명되는 시스템은, 검사 시스템의 다른 타입과는 다수의 중요한 점에서 상이하다. 예를 들면, 몇몇 검사 시스템은, 웨이퍼 상에 상대적으로 큰(예를 들면, 수십 ㎛) 2D 영역을 조명하도록 그리고 그 영역으로부터의 광을 위치의 함수로서 검출하도록(즉, 조명된 영역으로부터의 광의 이미지를 형성하도록) 구성된다. 이러한 시스템은 일반적으로 "투광 조명(flood illumination)"으로 칭해질 수도 있는데, 웨이퍼 상의 상대적으로 큰 영역이 광으로 "투광되기(flooded)" 때문이다. 다른 타입의 검사 시스템은 1D 또는 라인 조명 시스템인데, 1D 또는 라인 조명 시스템에서는, 웨이퍼 상의 상대적으로 큰(예를 들면, 수십 ㎛) 1D 영역이 조명되고, 위치의 함수로서(즉, 조명된 라인으로부터의 광의 이미지를 형성하기 위해) 광이 그 영역으로부터 검출된다. 따라서, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태와는 달리, 투광 및 라인 조명 타입 시스템은 검출기 면(들)에서 웨이퍼의 이미지를 광학적으로 형성한다. 본원에서 설명되는 실시형태는 이러한 조명 및 이미징을 위해 구성되지 않기 때문에, 본원에서 설명되는 실시형태는, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 이들 다른 타입의 검사 시스템에 비해 다수의 중요한 이점을 갖는다.

본원에서 설명되는 실시형태는, 일반적으로 협대역 레이저 스캐닝 시스템으로서 또한 설명될 수 있다. 본원에서 설명되는 시스템의 구성은, 하이 엔드 라인 모니터링(high end line monitoring; HELM) 애플리케이션뿐만 아니라 1x nm 이하의 디자인 룰 애플리케이션에 대해서도 본원에서 설명되는 시스템을 유용하게 만든다. 예를 들면, 전통적으로, 레이저 기반의 검사 툴은 웨이퍼 상의 다이의 어레이 영역에서 최상의 감도를 나타내었지만, 그러나 점점 더 복잡해지는 제조 기술과 결합한 디자인 룰이 축소함에 따라, 레이저 기반 검사 툴의 향상된 감도가 다이의 로직 영역에 대해 요구되고 있다. 이들 요구를 충족하기 위해, 본원에서 설명되는 실시형태가 작성되었다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 실시형태는, 어쩌면 본원에서 더 설명되는 진보된 케어 영역 기술(advanced care area technology)과 결합하여, 본원에서 더 설명되는 차광 엘리먼트(light blocking element)를 활용하여, 반복하는 로직 구조체 및 반복하지 않는 로직 구조체 둘 다의 검사를 위한 레이저 기반의 검사 시스템의 감도를 크게 증가시키는 것에 의해 이들 요구를 총족시킬 수 있다.

하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는 또한, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분이 검출기에 도달하는 것을 차단하도록 구성되는 적어도 하나의 엘리먼트를 포함한다. 광의 하나 이상의 제1 부분은, 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되고, 광의 하나 이상의 제2 부분은 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않는다.

산란된 광이 차단되는 하나 이상의 패턴화된 피처는, 웨이퍼 상의 로직 영역에 포함되는 패턴화된 피처(들) 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 일 실시형태에서, 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 비주기적 패턴화된 피처를 포함한다. 다른 실시형태에서, 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 반복하지 않는 패턴화된 피처를 포함한다. 추가적인 실시형태에서, 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 반복하는 패턴화된 피처를 포함한다.

이 방식에서, 상기에서 설명된 바와 같이 구성되는 적어도 하나의 엘리먼트는, 로직 영역에 형성되는 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광을 검출기(들)의 출력에서, 그에 따라 그 출력으로부터 구축되는 이미지에서 억제하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 상기에서 설명된 차광 엘리먼트(들)가 검출 채널(들)에 포함되지 않으면, 검출 채널(들)에 포함되는 검출기(들)의 출력으로부터 본원에서 더 설명되는 바와 같이 구축되는 이미지는, 로직 영역의 패턴화된 피처(들)로부터 산란하는 상대적으로 강한 광을 포함할 수도 있다. 그러나, 차광 엘리먼트(들)가 검출 채널(들)에 포함되는 경우, 본원에서 더 설명되는 바와 같이 구축되는 이미지는 로직 영역의 패턴화된 피처(들)로부터 산란화는 광을 거의 포함하지 않을 수도 있다. 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)는 또한, 로직 영역의 패턴화된 피처(들)로부터 산란하는 광을 크게(예를 들면, 차광 엘리먼트(들)를 갖는 것과 비교하여, 차광 엘리먼트(들) 없이 본원에서 설명되는 시스템 실시형태를 사용하여 작성된 이미지에서 대략 1000배 또는 그 이상) 억제할 수 있다.

이 방식에서는, 몇몇 실시형태에서, 적어도 하나의 엘리먼트의 하나 이상의 특성은, 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성에 기초하여 결정된다. 예를 들면, 적어도 하나의 엘리먼트가 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광을 차단하도록 구성되기 때문에 그리고 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광의 특성이 패턴화된 피처(들)의 특성(들)에 따라 변할 것이기 때문에, 패턴화된 피처의 특성(들)은 적어도 하나의 엘리먼트의 구성을 결정할 것이다. 이 방식에서, 검출 채널의 동공 면(pupil plane)의 로직 피처의 산란을 "학습하는(learning)" 또는 결정하는 것에 의해, 산란은 본원에서 더 설명되는 바와 같이 차단될 수 있다. 적어도 하나의 엘리먼트의 하나 이상의 특성은 이 방식에서 경험적으로 또는 실험적으로 결정될 수도 있다.

경험적 경우에서, 패턴화된 피처의 특성(들)은, 어쩌면 패턴화된 피처(들)가 웨이퍼 상에서 어떻게 형성될 것으로 예상되는지에 기초한 설계시 특성에 대한 변경을 갖는, 패턴화된 피처(들)에 대한 설계 데이터에 기초하여 결정될 수도 있는데, 설계시 특성에 대한 변경은, 피처를 형성하기 위해 사용되는 프로세스(들)에 관한 정보 및/또는 피처를 형성하기 위해 사용되는 프로세스(들)의 시뮬레이션에 기초하여 결정될 수 있다. 그 다음, 패턴화된 피처(들)의 특성은 패턴화된 피처(들)가 웨이퍼 상에 형성될 때에 패턴화된 피처로부터 산란하는 예상된 광을 결정하도록 사용될 수 있다. 그 다음, 콜렉터에 대하여 산란하는 예상된 광은, 그 콜렉터에 대해 사용될 하나 이상의 차광 엘리먼트의 특성(들)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 패턴화된 피처(들)의 광 산란이 콜렉터에 대하여 결정되면, 차광 엘리먼트(들)는 대응하는 위치에 배열되어 이러한 산란을 차단할 수 있다.

실험적으로는, 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광의 특성(들)은, 예를 들면, 시스템의 콜렉터의 동공 면(도시되지 않음)에 이미징 디바이스(예를 들면, 카메라, 도시되지 않음)를 위치시키는 것에 의해 결정될 수 있다. 그 다음, 검사될 로직 영역의 영역에서의 패턴화된 피처(들)가 적어도 하나의 스팟에 의해 조명되고 및/또는 스캔되도록, 웨이퍼가 위치될 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에서 어디로 가야할지를 결정하기 위해 나노포인트(NanoPoint)(본원에서 더 설명됨)가 사용될 수도 있고, 이미징 디바이스는 웨이퍼 상의 위치(들)에서의 산란을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 측정이 수행되는 위치(들)는 또한, 웨이퍼에 대한 검사 결과에 기초하여 결정될 수도 있는데, 검사 결과는 결함 위치를 포함할 수도 있다. 웨이퍼 또는 다른 유사한 웨이퍼의 검사를 위해 사용될 시스템의 추가적인 파라미터가 또한 결정될 수도 있다. 예를 들면, 적절한 조명 각도(들) 및 편광(들)을 식별하기 위해, 광학장치 연구(optics study)가 수행될 수도 있다. 이들 파라미터가 결정되면, 패턴화된 로직 피처(들)의 산란이 측정될 수도 있다. 그 다음, 이러한 조명 및/또는 스캐닝 동안 생성되는 이미징 디바이스의 출력(예를 들면, 위치의 함수로서의 산란)은, 예를 들면, 산란된 광에서의 패턴에 기초하여, 패턴화된 피처(들)에 대응하는 산란된 광을 식별하기 위해 사용될 수도 있다. 그 다음, 식별된 산란된 광의 특성(들)은, 차광 엘리먼트(들)의 특성(들)을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 이와 같이, 동공 면에서의 산란된 광의 측정은, 적절한 차광 구성을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 이 방식에서, 적어도 하나의 광학 엘리먼트는 시스템의 동공 면에서 회절 스팟을 차단할 수도 있다.

적어도 하나의 엘리먼트는, 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광에 따라 다수의 상이한 방식에서, 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분을 차단하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 차광 엘리먼트는, 자신의 대응하는 콜렉터의 전체 부분(예를 들면, 콜렉터의 전면측(front side) 또는 이면측(back side)인 절반)에서 광을 차단하도록 구성될 수도 있다. 다른 예에서, 차광 엘리먼트는, 1D 어레이(예를 들면, 콜렉터에 의해 수집되는 광의 일련의 라인)에서 배열되는 자신의 대응하는 콜렉터의 두 개 이상의 부분을 차단하도록 구성될 수도 있다. 추가적인 예에서, 차광 엘리먼트는, 2D 어레이(예를 들면, 콜렉터에 의해 수집되는 광의 스팟의 어레이)에서 배열되는 자신의 대응하는 콜렉터의 두 개 이상의 부분을 차단하도록 구성될 수도 있다. 또한, 차광 엘리먼트는 자신의 콜렉터 내의 단일의 영역에서 광을 차단하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 차광 엘리먼트(들)는, 단일의 라인, 스팟, 또는 영역(정사각형, 직사각형, 원형, 불규칙한 형태, 자유 형태, 또는 다각형과 같은 임의의 2D 형상을 가짐)을 차단하도록 구성될 수도 있다.

적어도 하나의 엘리먼트는, 차단될 산란하는 광의 타입에 따라 다양한 구성을 가질 수도 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 엘리먼트는, 패턴화된 피처로부터 산란되는 광에 따라 어퍼쳐 안으로 또는 밖으로 개별적으로 이동될 수 있는 불투명 로드(opaque rod)의 세트를 포함할 수도 있다. 개개의 로드는 하나 이상의 방향으로부터(예를 들면, 단지 한 방향 또는 두 개의 대향하는 또는 수직인 방향으로부터) 어퍼쳐 안으로 이동될 수도 있다. 이 방식에서, 적어도 하나의 엘리먼트는 순전히 또는 완전히 기계적인 차단용 엘리먼트일 수도 있다. 다른 이러한 기계적 차단용 엘리먼트는 또한, 콜렉터를 부분적으로 차단하기 위해 사용될 수 있는 셔터(들)와 같은 적어도 하나의 엘리먼트로서 사용될 수도 있다. 이와 같이, 본원에서 설명되는 시스템은, 패턴화된 로직 피처로 인한 회절 스팟을 차단하기 위해 기계적 차단기(blocker)를 사용할 수도 있다.

적어도 하나의 엘리먼트는 또한, 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광을 상이한 방식으로 차단하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 엘리먼트는 전기 광학 디바이스(electro-optical device; EOD), 음향 광학 디바이스(acousto-optical device; AOD), 또는 마이크로 전기 기계 시스템(micro-electro-mechanical system; MEMS) 디바이스로서 구성될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 적어도 하나의 엘리먼트는, 자신의 차광 특성이 콜렉터에 걸쳐 제어될 수 있고 변경될 수 있는 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD) 디바이스일 수도 있다. 다른 이러한 예에서, AOD는, 본원에서 설명되는 바와 같이 결정되는 특정 패턴(들)에서의 콜렉터의 그것의 대응하는 검출기(들) 사이의 광학적 경로 밖으로 광을 편향시키기 위해 사용될 수 있다. 추가적인 이러한 예에서, 마이크로 미러 어레이와 같은 MEMS 디바이스는, 어레이에서의 개개의 미러가 패턴화된 피처(들)로부터 산란되는 광을 콜렉터와 그것의 대응하는 검출기(들) 사이의 광학 경로 밖으로 편향시킬 수 있도록, 제어될 수도 있고 변경될 수도 있다.

일반적으로, 적어도 하나의 엘리먼트는, 본원에서 설명되는 것과 같은 패턴화된 피처로부터 산란되는 광을 차단하기 위해 사용될 수 있는 임의의 적절한 엘리먼트를 포함할 수도 있고, 본원에서 설명되는 것과 같은 시스템에서 사용되는 적어도 하나의 엘리먼트는, 적어도 하나의 엘리먼트가 차단하기 위해 사용할 광 산란용 패턴, 적어도 하나의 엘리먼트의 특성이 얼마나 빨리 변경될 필요가 있는지, 비용, 등등과 같은 다수의 요인을 고려하는 것에 의해 선택될 수도 있다.

일 실시형태에서, 시스템은, 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성에 기초하여 적어도 하나의 엘리먼트의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성된다. 다시 말하면, 패턴화된 피처로부터의 광을 차단하기 위해 본원에서 설명되는 바와 같이 구성되는 엘리먼트(들)는 변경가능한 것이, 그에 따라 유연한 것이 바람직하다. 이와 같이, 본원에서 설명되는 실시형태는, 유연한 어퍼쳐로서 구성될 수도 있는 유연한 엘리먼트를 사용하여 로직(랜덤 및 반복하는) 영역에서 패턴 억제를 위해 구성된다. 하나의 이러한 경우에서, 차광 엘리먼트가 물리적 로드의 세트를 갖는 어퍼쳐를 포함하면, 어퍼쳐의 특성(들)은, 다양한 애플리케이션(예를 들면, 불법 방해(nuisance), 반복하는 패턴 억제, 등등)을 위해, 어퍼쳐의 소정의 부분을 마스킹하는 물리적 로드를 사용하여 커스터마이징될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 패턴화된 피처로부터의 산란된 광을 차단하는 것은, 시스템의 해상도를 변경하지 않는다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태에서, 콜렉터(들)는 비이미징 콜렉터(들)인데, 이것은, 조명(예를 들면, x 축에 있음)과 수집(예를 들면, y 축에 있음) 사이에서 이미징이 분할될 수도 있는 광학적 이미징 기반의 검사 시스템과는 대조적이다. 이러한 이미징 기반의 시스템과는 대조적으로, 본원에서 설명되는 바와 같이 콜렉터(들)를 부분적으로 차단하는 것은 시스템의 해상도에 아무런 영향을 끼치지 않는 반면, 이미징 시스템 상에서는, 콜렉터를 부분적으로 차단하는 것은 해상도에 영향을 끼친다(즉, 저하시킨다). 이 방식에서, 비이미징 콜렉터는, 해상도에서의 어떠한 손실도 없이, 수집 각도에서 유연성을 허용한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)는, 해상도의 어떠한 손실도 없이, 반복하는 로직을 차단하기 위해 사용될 수 있다.

일 실시형태에서, 적어도 하나의 엘리먼트는, 하나 이상의 패턴화된 피처로 인해 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 푸리에 필터링을 위해 구성되지 않는다. 예를 들면, 현재의 레이저 스캐닝 툴(이미징 기반)은, (해상도에서의 손실을 가지고) 반복적인 로직을 억제하기 위해 푸리에 필터링을 사용해 왔다. 그러나, 푸리에 필터링은 본원에서 설명되는 패턴화된 피처(예를 들면, 랜덤 로직)에 대해서는 작동하지 않는데, 주기적인 회절 스팟이 없기 때문이다. 다시 말하면, 검사되고 있는 웨이퍼의 영역에 위치되는 패턴화된 피처가 주기적이지 않기 때문에, 본원에서 설명되는 적어도 하나의 엘리먼트에 의해 차단될 이러한 피처로부터의 산란은 주기적이지 않을 것이다. 이와 같이, 푸리에 필터링은 이러한 산란을 차단하기 위해 사용될 수 없다.

몇몇 실시형태에서, 스캐닝 서브시스템은, 적어도 하나의 스팟이, 웨이퍼 상의 하나 이상의 다이에 형성되는 로직 영역의 하나 이상의 부분 위에서만 스캔되게끔 하도록 구성된다. 하나의 이러한 실시형태에서, 로직 영역의 하나 이상의 부분은 웨이퍼 상의 마이크로 케어 영역(micro care area; MCA)에 대응한다. 케어 영역은, 예를 들면, 웨이퍼 상에 형성되고 있는 디바이스에 대한 설계 정보에 기초하여 결정될 수도 있다. 예를 들면, 설계 정보는, 설계에서의 "핫 스팟"에 대응하는 로직 영역에서의 영역을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. "핫 스팟"은 적어도 하나의 이유 때문에 유저가 특히 주목하는 설계에서의 영역으로서 일반적으로 정의될 수 있는데, 그 이유로서는 그 영역이 다른 영역보다 결함에 더 취약하다는 것, 그 영역이 다른 영역보다 적절한 디바이스 기능에 더 중요하다는 것, 및 등등과 같은 것이 있다. 케어 영역은, 그들의 실질적으로 작은 사이즈(예를 들면, 1 ㎛ 미만의 치수를 가짐) 때문에 MCA로 간주될 수도 있다.

MCA는, 미국 캘리포니아 밀피타스(Milpitas)의 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 NanoPoint™ 기술을 사용하여 결정될 수도 있고, 스캐닝될 수도 있고, 그리고 검사될 수도 있다. 예를 들면, 나노포인트는, 수율에 영향을 끼칠 수 있으며 검사에 대해 향상된 감도를 제공할 수 있는 설계에서의 중요한 영역을 식별하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 나노포인트는 또한, 중요한 영역을 식별하는 실질적으로 미소한(tiny) 케어 영역을 묘화하기 위해 그리고 노이즈가 더 많지만(noisier) 덜 중요한 그리고 중요한 영역과는 상이한 임계치를 가지고 검사되는 영역으로부터 중요한 영역을 분리하기 위해 사용될 수 있다. 이들 실질적으로 미소한 중요한 영역은, 노이즈에 기여하지만 또한 고유의 산란 거동을 갖는 로직 피처를 가질 수도 있다. 따라서, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 트레이닝 방법을 사용하여, 이 산란 거동이 결정될 수 있고 본원에서 설명되는 것과 같은 차광 엘리먼트는 이들 피처로부터의 산란을 차단하기 위해 사용될 수 있다. 산란을 차단하는 것은, 결함에 비교하여, 노이즈가 있는 로직 피처로부터의 세기를 억제할 것이고 향상된 결함 캡쳐로 이어질 것이다. 예를 들면, 패턴화된 피처로부터의 산란을 차단한 이후, 주변 로직 피처의 세기는 결함에 비해 상당히 감소될 것이고, 따라서 감도를 상당히 향상시키게 된다.

따라서, 나노포인트 트레이닝은 로직 피처로부터의 산란을 차단하기 위해 상대적으로 작은 중요한 케어 영역에 대해 수행될 수 있다. 예를 들면, 나노포인트는 결함이 위치될 수 있을 케어 영역을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음, 본원에서 설명되는 실시형태는 케어 영역을 스캔하기 위해 그리고 시스템의 하나 이상의 콜렉터의 동공 면에 산란을 기록하기 위해 사용될 수도 있다. 그 다음, 차광 엘리먼트(들)는, 산란이 가장 밝은 곳을 차단하기 위해 본원에서 더 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.

MCA는 또한, 2009년 8월 4일자로 Zafar 등에게 발행된 공동 소유의 미국 특허 제7,570,796호 및 2010년 3월 9일자로 Kulkarni 등에게 발행된 제7,676,077호, 및 2014년 12월 8일자로 출원된 Zhang 등에 의한 미국 특허 출원 제14/563,845호에서 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있고, 스캐닝될 수도 있고, 검사될 수도 있는데, 이들 문헌 전체는 본원에서 완전히 개시되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이들 특허 및 특허 출원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.

이 방식에서, 본원에서 설명되는 실시형태는 나노포인트를 사용하여 로직(랜덤 및 반복하는 로직)에서 패턴 억제를 위해 구성될 수도 있다. 또한, 상기에서 설명된 바와 같이, 실시형태는 유연한 광학 엘리먼트(또는 유연한 어퍼쳐)를 사용하여 로직(랜덤 및 반복하는 로직)에서 패턴 억제를 위해 구성될 수도 있다. 따라서, 실시형태는 나노포인트와 결합한 유연한 어퍼쳐를 사용하여 로직(랜덤 및 반복하는 로직)에서 패턴 억제를 위해 구성될 수도 있다. 또한, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 실시형태는 비스듬한 조명 서브시스템과 같은 다수의 광학적 하드웨어 컴포넌트를 사용할 수도 있는데, 비스듬한 조명 서브시스템은, 수집 어퍼쳐, 및 유연한 어퍼쳐 기능성뿐만 아니라 나노포인트와 같은 이미지 프로세싱 기술을 포함하는 소프트웨어 컴포넌트로부터 해상도를 분리한다.

따라서, 본원에서 설명되는 실시형태는 MCA 및/또는 나노포인트 지원 랜덤 로직 억제를 위해 구성될 수 있다. 시스템 실시형태의 이러한 구성은, 다른 현재 사용되는 검사 시스템에 비해 다수의 이점을 제공한다. 예를 들면, 로직 영역에서의 결함의 검출은, 다이별(die-to-die) 프로세스 변동 및 다른 시스템적 노이즈 소스에 의해 크게 영향을 받는다. 나노포인트를 사용하면, 시스템은, 통상적으로 사이즈가 1 ㎛만큼 작은 "핫 스팟" 영역만을 검사할 수도 있다. 노이즈의 실질적 소스일 수 있는 로직 영역의 나머지는 무시될 수 있다. 현재 사용되는 레이저 스캐닝 검사 툴은 반복하는 로직을 억제하기 위해 푸리에 필터링을 사용해 왔다. 그러나, 푸리에 필터링은, 회절 스팟이 존재하지 않기 때문에, 랜덤 로직에서는 작동하지 않는다. 통상적으로, 랜덤 로직 구조체는, 검사되고 있는 결함과 비교하여 상대적으로 크고, 산란 물리학으로부터, 상대적으로 큰 구조체는 콜렉터에서 고유의 산란 거동을 갖는다는 것이 알려져 있다. 따라서, 나노포인트를 사용하면, 적어도 하나의 엘리먼트가, 상대적으로 큰 로직 피처로부터의 산란된 광을 차단할 실질적으로 작은 케어 영역에 대해 트레이닝될 수 있다. 그 다음, 적어도 하나의 엘리먼트는, 결함에 대한, 로직 피처로부터의 세기를 억제할 수 있다. 다시, 콜렉터가 부분적으로 차단되고 있지만, 시스템 아키텍쳐로 인한 시스템의 해상도에는 전혀 영향이 없다.

본원에서 설명되는 실시형태의 다른 이점은, 본원에서 설명되는 실시형태가 레이저 스캐닝 툴이 로직 검사 시장에서 경쟁력을 갖게 되는 것을 허용한다는 것이다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태가 로직의 패턴화된 피처를 해결하기 보다는 그것을 억제하도록 구성되기 때문에, 수직 입사 대신, 본원에서 설명되는 실시형태에서 비스듬한 입사가 사용될 수 있는데, 이것은 스루풋에서 상당한 이점을 제공하며 따라서 소유 비용(cost of ownership)을 낮추게 된다. 대조적으로, 로직 검사에서는 전통적으로, 검사 툴이 로직 패턴을 분석하도록 설계되어 왔는데, 이것은 축소하는 패턴 사이즈로 인해 점점 더 짧은 파장 및 더 높은 해상도를 필요로 한다. 이와 같이, 로직 검사는 통상적으로는 광대역 BF 검사 툴을 사용하여 수행된다. 그러나, 검사 툴의 이들 타입은 통상적으로 레이저 기반의 DF 검사 툴보다 훨씬 더 느리다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태는, 로직 검사에 대해, 현재 사용되는 로직 검사 시스템에 의해 제공되는 것보다 훨씬 더 높은 스루풋을 제공한다.

추가적인 이점은, 본원에서 설명되는 실시형태가 로직의 패턴화된 피처를 분석하는 대신 그것으로부터의 산란을 억제하도록 구성되기 때문에, 본원에서 설명되는 실시형태는 로직의 상대적으로 높은 스루풋 모드 및 상대적으로 낮은 해상도에 대해 구성될 수도 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태는, 해상도 목적을 위해 일반적으로 필요로 되는 높은 개구수(numerical aperture; NA) 렌즈를 필요로 하지 않는다.

다른 이러한 실시형태에서, 로직 영역의 하나 이상의 부분의 각각은, 동일한 패턴 피처가 내부에 형성되도록 설계된다. 예를 들면, 스캔 동안 적어도 하나의 차광 엘리먼트를 변경하는 것을 방지하기 위해, 스캔에서, 실질적으로 동일한 패턴화된 피처가 내부에 형성될(따라서 패턴화된 피처로 인해 실질적으로 동일한 광이 산란하는) 로직 영역 중 일부(또는 그 로직 영역에서의 케어 영역)만이 검사될 수도 있다. 이 방식에서, 웨이퍼의 로직 영역에서 상이한 타입의 핫 스팟이 검사되어야 하면, 한 타입의 핫 스팟이 웨이퍼의 하나의 스캔에서 검사될 수도 있고 다른 타입의 핫 스팟이 웨이퍼의 다른 스캔에서 검사될 수도 있으며, 적어도 하나의 차단용 엘리먼트의 하나 이상의 특성은 스캔 사이에서 변경될 수도 있다. 그러나, 상이한 타입의 핫 스팟이, 내부에 형성되는 패턴화된 피처로부터 실질적으로 동일한 산란을 가지면, 하나의 스캔 동안 적어도 하나의 차단용 엘리먼트를 변경하지 않고도 상이한 타입의 핫 스팟이 하나의 스캔에서 검사될 수도 있다.

따라서, 상기에서 설명된 바와 같이, 웨이퍼의 스캔은, 로직 영역의 하나의 타입의 케어 영역 또는 핫 스팟만을 검사하는 것을 포함할 수도 있다. 그러나, 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 단일의 스캔 또는 단일의 검사 프로세스에서, 로직 영역의 다수의 타입의 케어 영역 또는 핫 스팟의 검사를 위해 구성될 수도 있다. 예를 들면, 다른 실시형태에서, 스캐닝 서브시스템은, 적어도 하나의 스팟이 웨이퍼 상의 하나 이상의 다이에 형성되는 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분 및 웨이퍼의 하나 이상의 다이에 형성되는 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분 위에서만 스캔되게끔 하도록 구성된다. 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처는, 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성과는 상이한 하나 이상의 특성을 갖는다. 로직 영역의 상이한 부분의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성은, 패턴화된 피처로부터의 광 산란에 영향을 끼칠 형상, 치수, 방위, 등등과 같은 패턴화된 피처의 임의의 특성을 포함할 수도 있다.

이러한 실시형태에서, 시스템은, 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분이 스캔되고 있는지 또는 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분이 스캔되고 있는지의 여부에 따라, 적어도 하나의 엘리먼트를 변경하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 로직 영역의 상이한 부분의 패턴화된 피처가 상기에서 설명된 바와 같이 상이한 특성(들)을 가지기 때문에, 상이한 부분은 동공 면에서 상이한 산란 특성을 가질 것이다. 따라서, 로직 영역의 상이한 타입의 부분 둘 다의 패턴화된 피처로부터의 광을 실질적으로 차단하기 위해, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)의 특성(들)은, 로직 영역의 어떤 부분이 검사되고 있는지에 따라 변경될 가능성이 높을 것이다.

스캔되고 있는 로직 영역의 부분에 따라 차광 엘리먼트(들)의 특성(들)을 변경하는 것은 두 개의 상이한 방식에서 수행될 수도 있다. 예를 들면, 하나의 이러한 실시형태에서, 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분은, 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분과 동일한 패스(pass)에서 스캔된다. 이 방식에서, 차광 엘리먼트(들)의 특성(들)은, 로직 영역 부분 중 어떤 것이 스캔되고 있는지에 따라 스캔 동안 변경될 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 차광 엘리먼트(들)의 구성 및 스캐닝의 속도는, 이 실시형태가 실용적인지를 결정할 수도 있다. 예를 들면, 완전히 기계적인 차광 엘리먼트가 변경될 수 있는 속도는, 스캐닝 속도와 비교하여 상대적으로 느릴 수도 있다. 따라서, 스캔 동안 이러한 차광 엘리먼트의 구성을 변경하는 것은, 몇몇 유저에게는 수용될 수 없는 스캔 속도에서의 감소를 필요로 할 수도 있다. 그러나, EOD, AOD, 및 MEMS 디바이스와 같은 본원에서 설명되는 다른 차광 엘리먼트(들)는 기계적 엘리먼트보다 훨씬 더 빨리(예를 들면, 스캐닝 속도에 근사하는 레이트에서) 변경될 수도 있다. 따라서, 이러한 차광 엘리먼트는, 스루풋에서의 감소 없이, 단일의 스캔에서 상이한 타입의 케어 영역의 스캐닝을 가능하게 할 수 있다.

다른 이러한 실시형태에서, 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분은 하나의 패스에서 스캔되고, 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분은 다른 패스에서 스캔된다. 이 방식에서, 웨이퍼의 상이한 패스가 수행될 수도 있고, 로직 영역의 상이한 부분은 상이한 패스에서 검사될 수도 있다. 이와 같이, 한 타입의 로직 케어 영역의 다수의 인스턴스를 검사하기 위해 하나의 스캔이 수행될 수도 있고, 그 다음, 상이한 타입의 로직 케어 영역의 다수의 인스턴스를 검사하기 위해 다른 스캔이 수행될 수도 있고, 계속 그런 식이다. 상이한 패스 사이에서, 차광 엘리먼트(들)의 구성은, 예상되는 패턴화된 피처 광 산란에 기초하여 변경될 수 있다. 따라서, 이러한 검사는, 상이한 타입의 로직 케어 영역이 동일한 스캔에서 검사될 수 있으면 더 긴 시간을 필요로 할 수도 있지만, 이러한 스캔은, 차광 엘리먼트(들)의 특성(들)이 변경될 수 있는 속도와 무관하게 수행될 수 있다.

시스템은 또한, 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 시스템은 컴퓨터 서브시스템(36)을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템(36)은, 검출 채널(들)의 검출기(들)에 의해 생성되는 출력을 취득하도록 구성된다. 예를 들면, 스캐닝 동안 검출기(들)에 의해 생성되는 출력은 컴퓨터 서브시스템(36)으로 제공될 수도 있다. 특히, 컴퓨터 서브시스템은, 컴퓨터 서브시스템이 검출기(들)에 의해 생성되는 출력을 수신할 수도 있도록, (예를 들면, 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 송신 매체를 포함할 수도 있는, 도 1에서 점선에 의해 도시되는 하나 이상의 송신 매체에 의해) 검출기(들)의 각각에 커플링될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템은 검출기의 각각에 임의의 다른 적절한 방식으로 커플링될 수도 있다.

컴퓨터 서브시스템은, 임의의 적절한 결함 검출 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 임의의 적절한 방식으로 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 바와 같이 하나 이상의 검출 채널의 하나 이상의 검출기에 의해 출력이 생성되면, 출력은 임의의 적절한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)에 대한 입력으로서 사용될 수도 있다. 하나의 예에서, 출력의 하나 이상의 특성 예컨대 세기는 임계치에 비교될 수도 있고, 임계치보다 높은 하나 이상의 특성을 갖는 출력 중 임의의 것은 잠재적인 결함에 대응하는 것으로 식별될 수도 있고 한편 임계치보다 높은 하나 이상의 특성을 갖지 않는 출력은 잠재적인 결함에 대응하는 것으로 식별되지 않을 수도 있다. 물론, 많은 다른 결함 검출 방법 및/또는 알고리즘이 가능하며, 출력과 함께 사용되는 방법 및/또는 알고리즘은, 어쩌면, 웨이퍼 상의 주목하는 결함 및/또는 웨이퍼의 특성과 결합한 출력의 특성에 기초하여 선택될 수도 있고/있거나 결정될 수도 있다.

어느 경우든, 패턴화된 로직 피처로부터의 산란된 광이 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 실질적으로 억제되기 때문에 그리고 결함으로부터의 산란이 동공 면에서 실질적으로 균일하지 않기 때문에, 결함 산란은 로직 피처 산란과 구별될 수 있다. 다시 말하면, 패턴화된 로직 피처 및 결함이 광을 상이하게 산란할 것이기 때문에 그리고 본원에서 설명되는 실시형태가 패턴화된 로직 피처로부터 산란되는 광만을 차단하도록 구성되기 때문에, 실시형태는 결함으로부터 산란되는 광을 검출할 것이지만 패턴화된 로직 피처로부터 어떠한 산란도 또는 다량의 산란을 검출하지 않을 것이다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 생성되는 출력은, 웨이퍼 상의 결함에 응답할 것이지만, 패턴화된 로직 피처에 대해서는 실질적으로 응답하지 않을 것이다.

예를 들면, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트가 시스템에 포함되지 않으면, 로직의 패턴화된 피처로부터의 회절 스팟은 시스템의 동공 면에서 명확하게 보일 것이다. 따라서, 패턴화된 로직 피처의 이미지는, 시스템의 비이미징 출력으로부터 (본원에서 더 설명되는 바와 같이) 생성되는 어떤 이미지에도 존재할 것이다. 대조적으로, 차광 엘리먼트(들)가 시스템에 포함되고 이러한 회절 스팟을 차단하도록 적절히 구성되는 경우, 시스템의 비이미징 출력으로부터 (본원에서 더 설명되는 바와 같이) 생성되는 이미지는 패턴화된 피처의 이미지를 포함하지 않을 것이다. 따라서, 반복하는 로직 피처의 세기는, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)를 사용하여 생성되는 출력에서 실질적으로 또는 거의 완전히 억제될 수 있다.

따라서, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)를 사용하는 것은, 구성된 이미지로부터 원치 않는 웨이퍼 피처를 제거한다. 이와 같이, 출력은 패턴화된 로직 피처로 인한 노이즈를 훨씬 적게 포함할 것이다. 따라서, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)는, 결함에 대한 감도를 향상시키는 것을 돕는다. 특히, 본원에서 설명되는 실시형태의 출력을 사용하여 수행되는 결함 검출은, 결함으로서 잘못 검출되는 노이즈에 의해 출력이 압도되지(overwhelmed) 않을 것이기 때문에, 더 높은 감도를 가지고 수행될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 차광 엘리먼트(들)를 사용하여 회절 스팟을 억제하는 것은, 반복하는 로직 패턴에서 결함에 대한 감도를 크게 향상시킬 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템은, 검출기의 출력에 기초하여 로직 영역의 적어도 하나의 이미지를 작성하도록 그리고 적어도 하나의 이미지에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되며, 하나 이상의 패턴화된 피처는, 적어도 하나의 엘리먼트에 의한 광의 하나 이상의 제1 부분의 차단으로 인해 적어도 하나의 이미지에서 분석될 수 없다. 예를 들면, 상기에서 언급된 바와 같이, 시스템은 웨이퍼의 이미지를 광학적으로 형성하도록 구성되지 않는다. 그러나, 시스템은, 웨이퍼 상에서 개개의 출력이 생성되었던 곳을 (예를 들면, 스캐닝 서브시스템으로부터의 정보에 기초하여) 결정할 수도 있고, 하나 이상의 검출기에 의해 생성되는 개개의 출력은 그 위치적 정보에 기초하여 "함께 합쳐져서", 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟의 영역보다 더 큰 영역의 이미지를 웨이퍼 상에 형성할 수도 있다. 이러한 이미지 작성은, 이미지 프로세싱의 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방법 및/또는 알고리즘을 사용하여 수행될 수도 있다.

시스템에 의해 생성되는 출력에서 패턴화된 피처 산란이 억제되었기 때문에, 패턴화된 피처 산란은 이러한 출력을 사용하여 생성되는 어떠한 이미지에서도 억제될 것이다. 이와 같이, 컴퓨터 서브시스템에 의해 구성되는 이미지는, 패턴화된 피처로부터의 광 산란이 실질적으로 없을 것이다. 통상적으로는, 패턴화된 피처로부터의 광 산란이, 특히, 결함으로부터의 통상적인 광 산란과 비교하여 상대적으로 강할 것이기 때문에, 이 방식으로 구축되는 이미지는 결함에 대해 더 큰 신호 대 잡음비를 가질 것이다. 이와 같이, 이미지에서의 패턴화된 피처 광 산란 억제는, 패턴화된 피처 광 산란이 이미지에서 존재한 경우보다 훨씬 더 민감한 결함 검출을 가능하게 할 것이다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태는 로직 영역에서의 레이저 기반 검사 시스템의 감도를 크게 증가시키기 위해 사용될 수 있고, 따라서, HELM 애플리케이션뿐만 아니라 다른 이전에 조사되지 않은 애플리케이션에 대한 이러한 시스템의 채택을 증가시킬 기회를 제공하게 된다.

이미지가 상기에서 설명된 바와 같이 구축되면, 결함 검출은 임의의 적절한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 임의의 적절한 방식에서 이미지를 사용하여 수행될 수도 있다. 다시 말하면, 이미지가 상기에서 설명된 바와 같이 작성되면, 그 이미지는 결함 검출 방법 및 알고리즘에 의해 임의의 다른 이미지와 동일한 방식으로 처리될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템 및 시스템은 또한 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.

다른 실시형태는, 본원에서 설명되는 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 하나의 이러한 시스템은 도 2에서 도시된다. 예를 들면, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체(38)는 본원에서 설명되는 방법의 하나 이상의 단계를 수행하기 위한 컴퓨터 시스템(42) 상에서 실행가능한 프로그램 명령어(40)를 저장한다.

본원에서 설명되는 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(40)는 컴퓨터 판독가능 매체(38) 상에 저장될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 자기 또는 광학 디스크, 또는 자기 테이프 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수도 있다.

프로그램 명령어는, 다른 것들 중에서도, 프로시져 기반(procedure-based)의 기술, 컴포넌트 기반의 기술, 및/또는 객체 지향 기술을 비롯한 임의의 다양한 방식에서 구현될 수도 있다. 예를 들면, 프로그램 명령어는, 필요에 따라, 매트랩(Matlab), 비주얼 베이직(Visual Basic), 액티브X(ActiveX) 컨트롤, C, C++ 오브젝트, C#, 자바빈(JavaBeans), 마이크로소프트 파운데이션 클래스(Microsoft Foundation Classes; "MFC"), 또는 다른 기술 또는 방법론을 사용하여 구현될 수도 있다.

컴퓨터 시스템(42)은, 퍼스널 컴퓨터 시스템, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 시스템 컴퓨터, 이미지 컴퓨터, 프로그래머블 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 디바이스를 비롯한 다양한 형태를 취할 수도 있다. 일반적으로, 용어 "컴퓨터 시스템"은, 메모리 매체로부터의 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 구비하는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광의적으로 정의될 수도 있다.

다른 실시형태는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 이러한 방법의 일 실시형태가 도 3에서 도시된다. 도 3의 단계 50에서 도시되는 바와 같이, 방법은 광을 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 지향시키는 것을 포함하는데, 광을 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 지향시키는 것은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 수행될 수도 있다. 또한, 광을 적어도 하나의 스팟으로 지향시키는 것은, 본원에서 설명되는 조명 서브시스템 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다. 도 3의 단계 52에서 도시되는 바와 같이, 방법은 또한, 웨이퍼에 걸쳐 적어도 하나의 스팟을 스캐닝하는 것을 포함하는데, 웨이퍼에 걸쳐 적어도 하나의 스팟을 스캐닝하는 것은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 수행될 수도 있다. 웨이퍼에 걸쳐 적어도 하나의 스팟을 스캐닝하는 것은, 본원에서 설명되는 스캐닝 서브시스템 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다.

도 3의 단계 54에서 도시되는 바와 같이, 방법은, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분이 검출기에 도달하는 것을 차단하는 것을 포함하는데, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제1 부분이 검출기에 도달하는 것을 차단하는 것은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 수행될 수도 있다. 광의 제2 부분(들)이 검출되는 것을 허용하면서 광의 제1 부분(들)을 차단하는 것은, 본원에서 설명되는 적어도 하나의 엘리먼트 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다. 광의 하나 이상의 제1 부분은, 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되고, 광의 하나 이상의 제2 부분은 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않는다. 광의 제1 및 제2 부분은 또한, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 검출기는 이미징 검출기가 아니며, 본원에서 설명되는 바와 같이 또한 구성될 수도 있다.

도 3의 단계 56에서 도시되는 바와 같이, 방법은, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출기로 검출하여 검출된 산란광에 응답하는 출력을 생성하는 것을 더 포함하는데, 웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출기로 검출하여 검출된 산란광에 응답하는 출력을 생성하는 것은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 수행될 수도 있다. 광을 검출하는 것은, 본원에서 설명되는 검출 채널 중 임의의 것의 검출기 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다. 도 3의 단계 58에서 도시되는 바와 같이, 방법은 또한, 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 것을 포함하는데, 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 것은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 수행될 수도 있다. 결함을 검출하는 것은, 본원에서 설명되는 컴퓨터 서브시스템 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수도 있다.

본원에서 설명되는 방법은 또한, 방법 중 임의의 방법의 단계(들) 중 임의의 단계의 결과를 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장하는 것을 포함할 수도 있다. 결과는 본원에서 설명되는 결과 중 임의의 것을 포함할 수도 있고 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방식으로 저장될 수도 있다. 저장 매체는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 저장 매체를 포함할 수도 있다. 결과가 저장된 이후, 결과는 저장 매체에서 액세스될 수 있고, 본원에서 설명되는 바와 같이 사용될 수도 있고, 유저에 대한 디스플레이를 위해 정형화될 수 있고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법, 또는 시스템 등등에 의해 사용될 수 있다.

본 설명의 검토에서, 기술 분야의 숙련된 자에게는, 본 발명의 다양한 양태의 다른 수정예 및 대안적 실시형태가 명백할 것이다. 예를 들면, 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 따라서, 이 설명은 단지 예증적인 것으로만 해석되어야 하며, 이 설명은 본 발명을 실행하는 일반적인 방식을 기술 분야의 숙련된 자에게 교시하는 목적을 위한 것이다. 본원에서 도시되고 설명되는 본 발명의 형태는 현 시점에서의 바람직한 실시형태로서 간주되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 엘리먼트 및 재료는 본원에서 예시되고 설명된 것에 대해 대체될 수도 있고, 부품 및 프로세스는 반대로 될 수도 있고, 본 발명의 소정의 피처는 독립적으로 활용될 수도 있는데, 이들 모두는, 본 발명의 본 설명의 이익을 가진 이후, 기술 분야의 숙련된 자에게 명백해질 것이다. 하기의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서, 본원에서 설명되는 엘리먼트에서 변경이 이루어질 수도 있다.

Claims

웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템으로서,
웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템 - 상기 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함함 - ;
상기 적어도 하나의 스팟이 상기 웨이퍼에 걸쳐 스캔되게끔 하도록 구성되는 스캐닝 서브시스템;
하나 이상의 검출 채널 - 상기 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는:
상기 웨이퍼 상의 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 검출하도록 그리고 상기 검출된 산란 광에 응답하는 출력을 생성하도록 구성되는 검출기; 및
상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 상기 광의 하나 이상의 제2 부분이 상기 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 상기 광의 하나 이상의 제1 부분이 상기 검출기에 도달하는 것을 차단하도록 구성되는 적어도 하나의 엘리먼트 - 상기 광의 상기 하나 이상의 제1 부분은 상기 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되고, 상기 광의 상기 하나 이상의 제2 부분은, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않으며, 상기 하나 이상의 검출 채널은 어떠한 이미징 검출기도 포함하지 않음 - 를 포함함 - ; 및
상기 출력에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 비주기적 패턴화된 피처를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 비반복적 패턴화된 피처를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 패턴화된 피처는 하나 이상의 반복하는 패턴화된 피처를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 엘리먼트는, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처로 인해 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 상기 광의 푸리에 필터링(Fourier filtering)을 위해 구성되지 않는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 스캐닝 서브시스템은 또한, 상기 적어도 하나의 스팟이, 상기 웨이퍼 상의 하나 이상의 다이에 형성되는 상기 로직 영역의 하나 이상의 부분 위에서만 스캔되게끔 하도록 구성되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제6항에 있어서,
상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 부분은 상기 웨이퍼 상의 마이크로 케어 영역(micro care area)에 대응하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제6항에 있어서,
상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 부분의 각각은, 동일한 패턴 피처가 내부에 형성되도록 설계되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 스캐닝 서브시스템은 또한, 상기 적어도 하나의 스팟이 상기 웨이퍼 상의 하나 이상의 다이에 형성되는 상기 로직 영역의 하나 이상의 제1 부분 및 상기 웨이퍼의 상기 하나 이상의 다이에 형성되는 상기 로직 영역의 하나 이상의 제2 부분 위에서만 스캔되게끔 하도록 구성되고, 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제1 부분에 형성되는 상기 하나 이상의 패턴화된 피처는, 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제2 부분에 형성되는 상기 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성과는 상이한 하나 이상의 특성을 가지며, 상기 시스템은 또한, 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제1 부분이 스캔되고 있는지 또는 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제2 부분이 스캔되고 있는지의 여부에 따라, 상기 적어도 하나의 엘리먼트를 변경하도록 구성되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제9항에 있어서,
상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제1 부분은, 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제2 부분과 동일한 패스(pass)에서 스캔되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제9항에 있어서,
상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제1 부분은 하나의 패스에서 스캔되고, 상기 로직 영역의 상기 하나 이상의 제2 부분은 다른 패스에서 스캔되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시스템은 또한, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성에 기초하여 상기 적어도 하나의 엘리먼트의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 엘리먼트의 하나 이상의 특성은, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처의 하나 이상의 특성에 기초하여 결정되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 검출 채널 중 상기 적어도 하나는, 상기 웨이퍼 상의 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 상기 광을 수집하도록 구성되는 콜렉터를 더 포함하고, 상기 콜렉터는 이미징 콜렉터가 아닌, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 패턴화된 피처로부터의 상기 산란 광을 차단하는 것은, 상기 시스템의 해상도(resolution)를 변경하지 않는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검출기의 상기 출력에 기초하여 상기 로직 영역의 적어도 하나의 이미지를 작성하도록 그리고 상기 적어도 하나의 이미지에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 상기 결함을 검출하도록 구성되며, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처는, 상기 적어도 하나의 엘리먼트에 의한 상기 광의 상기 하나 이상의 제1 부분의 차단으로 인해 상기 적어도 하나의 이미지에서 분석될 수 없는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 서브시스템은 또한, 비스듬한 입사각을 적어도 포함하는 하나 이상의 입사각으로 상기 웨이퍼 상의 상기 적어도 하나의 스팟으로 상기 광을 지향시키도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 레이저를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 하나 이상의 협대역 광원만을 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 서브시스템은 또한, 상기 웨이퍼 상의 상기 적어도 하나의 스팟의 두 개 이상의 스팟으로 상기 광을 동시에 지향시키도록 구성되는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템.
웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법으로서,
웨이퍼 상의 적어도 하나의 스팟으로 광을 지향시키는 단계;
상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 적어도 하나의 스팟을 스캐닝하는 단계;
상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광의 하나 이상의 제2 부분이 검출기에 의해 검출되는 것을 허용하면서, 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 상기 광의 하나 이상의 제1 부분이 상기 검출기에 도달하는 것을 차단하는 단계 - 상기 광의 상기 하나 이상의 제1 부분은 상기 웨이퍼 상의 로직 영역에 형성되는 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되고, 상기 광의 상기 하나 이상의 제2 부분은, 상기 하나 이상의 패턴화된 피처로부터 산란되지 않으며, 상기 검출기는 이미징 검출기가 아님 - ;
상기 웨이퍼 상의 상기 적어도 하나의 스팟으로부터 산란되는 광을 상기 검출기로 검출하여, 상기 검출된 산란 광에 응답하는 출력을 생성하는 단계; 및
상기 출력에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 단계
를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위한 방법.