KR20170127549A - 공정 윈도우 결정을 위한 적응형 샘플링 - Google Patents
공정 윈도우 결정을 위한 적응형 샘플링 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170127549A KR20170127549A KR1020177029404A KR20177029404A KR20170127549A KR 20170127549 A KR20170127549 A KR 20170127549A KR 1020177029404 A KR1020177029404 A KR 1020177029404A KR 20177029404 A KR20177029404 A KR 20177029404A KR 20170127549 A KR20170127549 A KR 20170127549A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sample
- locations
- defects
- process window
- inspection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 217
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 149
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title abstract description 73
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 142
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 76
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 32
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 85
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 30
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 20
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 15
- 238000012552 review Methods 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 4
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001433 helium-ion microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 125000003821 2-(trimethylsilyl)ethoxymethyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si](C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C(OC([H])([H])[*])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000006719 Cassia obtusifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000014552 Cassia tora Nutrition 0.000 description 1
- 244000201986 Cassia tora Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/20—Investigating the presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 일반적으로, 실시 예들은 공정에 대한 결정된 공정 윈도우의 에지에 가장 가까운, 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터 값에서, 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부의 인스턴스 내의 위치들을 우선적으로 샘플링한다. 만일 샘플링된 위치들에서 결함들이 검출된다면, 샘플링이 다시 수행될 수 있지만, 이전에 사용된 값보다 공칭에 더 가까운 파라미터 값에서 형성된 장치의 상이한 인스턴스에 대하여 수행된다. 샘플링된 위치들에서 결함들이 전혀 검출되지 않을 때, 결함이 검출되지 않은 장치의 인스턴스에 대응하는 파라미터 값에 기초하여 상기 결정된 공정 윈도우가 수정될 수 있다.
Description
본 발명은 일반적으로 적응형 샘플링(adaptive sampling)을 사용하여 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다음의 설명 및 예들은 이 섹션에 포함된다는 이유로 선행 기술로 인정되지는 않는다.
검사 공정은 반도체 제조 공정의 여러 단계에서 사용되어, 웨이퍼 상의 결함을 검출하여 제조 공정에서의 더 높은 수율 및 더 높은 이익을 촉진한다. 검사는 항상 반도체 장치 제조의 중요한 일부였다. 그러나, 반도체 장치의 치수가 감소함에 따라, 허용 가능한 반도체 장치의 성공적인 제조에 대한 검사가 훨씬 더 중요하게 되는데, 그 이유는 결함 크기가 작을수록 장치가 고장날 수 있기 때문이다.
PWQ(Process window qualification)는 특정 칩 설계가 (중대한 핫 스폿 없이) 제조될 수 있는지 검사하고 리소그래피 공정(예를 들어, 초점/노광)에 대한 최적의 파라미터에 대하여 결정하는 데 필수적인, 특정한 방법으로 제조된 표본에 대해 수행되는 검사 유형이다. 일반적으로 초점-노광(focus-exposure) 변조된 표본이 인쇄되어 상이한 공정 윈도우 조건들을 시뮬레이션한다. 그런 다음 상대적으로 민감한 밝은 영역(bright field, BF) 검사 툴을 사용하여 표본을 검사한다. 검출된 결함은 인쇄 오류의 유형별로 결함을 분류하는 설계 기반 알고리즘에 의해 빈(bin)으로 나눠진다(고유한 설계 구조가 각 빈과 연관됨). 상이한 공정 변조에서 인쇄 오류가 칩 수율에 어떻게 영향을 주는지 결정하기 위해, 결함 샘플링 전략에 이어 주사 전자 현미경(scanning electron microscope, SEM) 검토가 수행된다. 예를 들어, 각 빈으로부터 몇 가지 대표적인 결함을 상이한 다이 변조(die modulation)에서 찾을 수 있다. 이러한 시간 소모적인 절차는 어떻게 구조가 리소그래피 파라미터(초점/노광)의 변화에 반응하는지 확인하고 최종적으로 공정 윈도우 제한이 결정된다. 민감도를 높이기 위해 두 번째 반복이 가끔 수행되기도 한다. 그 경우 이전에 확인된 인쇄 오류를 웨이퍼 검사의 케어 영역(care area)으로서 사용할 수 있다. 그런 다음 완전한 절차가 반복될 수 있다.
공정 윈도우 결정을 위한 현재의 가장 잘 알려진 방법(best known method, BKM)은 또한 PWQ 웨이퍼를 분석하기 위한 설계 기반 케어 영역 기술에서 기존 소프트웨어 및 알고리즘 기능을 활용할 수 있다. 이 방법은 핫 스폿 발견 및 공정 윈도우 자격(qualification)과 같은 PWQ 결과의 품질을 향상시키기 위해 설계되었다. 일부 PWQ 검사는 제2 검사 패스를 흐름에 도입한다. 제1 주사는 핫 스폿 발견을 위해 설계되었으며, 제2 주사는 제1 주사에서 발견된 핫 스폿을 모니터링함으로써, 공정 윈도우를 결정하도록 설계되었다.
그러나, PWQ에 현재 사용되는 방법에는 몇 가지 단점이 있다. 예를 들어, 현재 사용되는 방법의 한가지 단점은 SEM 검토를 위한 샘플링 전략과 관련이 있다. 현재 사용되는 샘플링이 기초하고 있는 가정은 SEM 검토(대표 샘플링)를 사용하여 관찰된 몇 가지 선택된 결함/위치에 의해 체계적인(systematic) 인쇄 오류가 정확하게 표현된다는 것이다. 가정이 유효하지 않은 경우, 핫 스폿을 놓치거나 공정 윈도우가 잘못 보고될 수 있다. 또한, 위에 설명된 2-패스(two pass) PWQ 검사의 이점은 설계 기반 케어 영역 기능, 2-패스 PWQ 검사, 증가된 표본 크기를 도입하고, 몇 가지 사용 가능한 샘플링 전략을 보다 효율적인 전체 시스템으로 결합함으로써 달성된다. 그러나 핫 스폿 발견과 공정 윈도우 식별이라는 두 가지 별개의 목표에 부합하는 새로운 샘플링 전략을 개발하려는 시도는 아직까지 이루어지지 않고 있다. 특히, 제2 패스 PWQ 검사에서 현재 사용되는 샘플링 방법은 PWQ 샘플링, DBB(Design-Based binning) 샘플링, 다이버시티 샘플링 및 케어 영역 그룹 코드(care area group code, CAGCode) 샘플링과 같은 다양한 샘플링 방식으로 구성될 수 있으며, 이 모두는 공정 윈도우 결정을 위한 몇 가지 바람직한 특징을 가지고 있지만 그 중 아무 것도 실제로는 그다지 적합하지 않다. 모든 샘플링 방법을 조합하여 사용하면 실제로 기준과 목표가 겹쳐서 많은 샘플 크기를 낭비할 수 있다. 요약하면, 공정 윈도우 결정을 위해 특별히 표적화된 샘플링 방법은 없다.
따라서, 전술한 단점들 중 하나 이상을 가지지 않는 적응형 샘플링(adaptive sampling)을 사용하여 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 시스템 및/또는 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다.
다음의 다양한 실시 예의 설명은 첨부된 청구 범위의 내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
일 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 적어도 에너지원 및 검출기를 포함하는 출력 획득 서브 시스템(output acquisition subsystem)을 포함한다. 에너지원은 표본에 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된다. 검출기는 표본으로부터 에너지를 검출하고 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된다.
상기 시스템은 또한 표본의 검사 결과를 획득하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템을 포함한다. 표본은 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부(portion)의 다중 인스턴스 - 상기 인스턴스는 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 가짐 - 를 포함한다. 검사 결과는 검사 중에 다중 인스턴스에서 검출된 결함에 대한 정보, 검사 중에 검출된 장치의 상기 적어도 일부 내의 핫 스폿(hot spot)에 대한 정보, 및 검사에 의해 결정된 공정의 공정 윈도우에 대한 정보를 포함한다.
하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한 검사 결과에 기초하여, 상기 상이한 값들 중 공정 윈도우의 에지에 있는 파라미터 값에 가장 가까운 제1 값을 가진, 표본 상에 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하도록 구성된다. 컴퓨터 서브 시스템(들)은 또한 그 일부 위치들 중 적어도 하나의 위치에 대해 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하도록 구성된다. 또한, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 획득된 출력에 기초하여 결함들이 상기 위치들 중 적어도 하나의 위치에 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된다.
하나 이상의 결함이 상기 위치들 중 적어도 하나의 위치에 존재한다고 결정될 때, 상기 컴퓨터 서브 시스템(들)은 상기 선택 단계를 반복하고, 상기 출력을 획득하며, 상기 상이한 값들 중의 제1 값보다 공칭(nominal)에 더 가까운 상기 상이한 값들 중의 다른 값을 가지는, 상기 표본 상에 형성된 다중 인스턴스 중 다른 인스턴스에 대하여 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정한다. 상기 선택된 일부 위치들에 결함들이 존재하지 않는다고 결정될 때, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 상기 상이한 값들 중 어느 것이 결함들이 존재하지 않는다고 결정된 다중 인스턴스에 대응하는지에 기초하여, 수정된 공정 윈도우를 결정하도록 구성된다. 상기 시스템은 또한 본 명세서에서 설명된 바와 같이 구성될 수도 있다.
다른 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 전술한 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템의 기능 각각에 대한 단계를 포함한다. 상기 방법의 단계들은 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템에 의해 수행된다. 상기 방법은 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 상기 방법은 본 명세서에 기재된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 본 명세서에 설명된 시스템들 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
추가 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 프로그램 명령어들을 저장하는 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 상기 컴퓨터 구현 방법은 전술한 방법의 단계들을 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 상기 컴퓨터 구현 방법의 단계들은 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 프로그램 명령어들이 실행될 수 있는 상기 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하여 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2는 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성된 시스템의 실시 예들의 측면도를 도시하는 개략도이다.
도 3은 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 갖는, 표본 상에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스의 일 실시 예의 평면도를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 명세서에 설명된 컴퓨터 구현 방법들 중 하나 이상을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 프로그램 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그 특정 실시 예들은 도면에서 예로서 도시되며 본 명세서에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 도면들 및 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니라, 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 수정, 등가물 및 대안을 커버하려는 의도임을 이해해야 한다.
도 1 및 도 2는 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성된 시스템의 실시 예들의 측면도를 도시하는 개략도이다.
도 3은 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 갖는, 표본 상에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스의 일 실시 예의 평면도를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 명세서에 설명된 컴퓨터 구현 방법들 중 하나 이상을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 프로그램 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그 특정 실시 예들은 도면에서 예로서 도시되며 본 명세서에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 도면들 및 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니라, 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 수정, 등가물 및 대안을 커버하려는 의도임을 이해해야 한다.
이제 도면을 참조하면, 도면들은 축척대로 그려지지 않은 것을 알 수 있다. 특히, 도면의 일부 요소의 크기는 요소의 특성을 강조하기 위해 크게 과장되어 있다. 또한, 도면들은 동일한 척도(scale)로 그려져 있지 않다는 것을 유의해야 한다. 유사하게 구성될 수 있는 복수의 도면에 도시된 요소들은 동일한 참조 번호를 사용하여 표시되었다. 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한, 설명되고 도시된 임의의 요소는 상업적으로 이용 가능한 임의의 적절한 요소를 포함할 수 있다.
일 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 일반적으로, 본 명세서에 기술된 실시 예는 공정 윈도우 자격(PWQ) 웨이퍼 및 다른 표본들에 대한 공정 윈도우 결정에 대한 적응적 접근법을 제공한다. 예를 들어, 여기서 설명된 실시 예는 보다 양호한(예를 들어, 더 엄격한) 공정 윈도우를 식별하는 특정 목표를 가지고 제2 패스 PWQ 검사 이후에 수행될 수 있는, 새로운 샘플링 접근법을 제공한다.
일 실시 예에서, 표본은 웨이퍼를 포함한다. 다른 실시 예에서, 표본은 레티클(reticle)을 포함한다. 웨이퍼 및 레티클은 당업계에 공지된 임의의 웨이퍼 및 레티클을 포함할 수 있다.
이러한 시스템의 일 실시 예가 도 1에 도시되어 있다. 이 시스템은 적어도 에너지원 및 검출기를 포함하는 출력 획득 서브 시스템(output acquisition subsystem)을 포함한다. 에너지원은 표본에 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된다. 검출기는 표본으로부터 에너지를 검출하고 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된다.
일 실시 예에서, 표본에 지향된 에너지는 광(light)을 포함하고, 표본에서 검출된 에너지는 광을 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 시스템의 실시 예에서, 출력 획득 서브 시스템(10)은 광을 표본(14)에 지향시키도록 구성된 조명 서브 시스템(illumination subsystem)을 포함한다. 조명 서브 시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 서브 시스템은 광원(16)을 포함한다. 일 실시 예에서, 조명 서브 시스템은 하나 이상의 입사각으로 광을 표본에 지향시키도록 구성되고, 상기 하나 이상의 입사각은 하나 이상의 경사각(oblique angle) 및/또는 하나 이상의 수직 각(normal angle)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 요소(18)를 통해 그리고 렌즈(20)를 통해 빔 스플리터(beam splitter)(21)로 지향되며, 빔 스플리터(21)는 수직 입사각으로 광을 표본(14)으로 지향시킨다. 입사각은 임의의 적절한 입사각을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 표본의 특성 및 표본에서 검출되는 결함에 따라 달라질 수 있다.
조명 서브 시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각으로 광을 표본에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 출력 획득 서브 시스템은 광이 도 1에 도시된 것과 상이한 입사각으로 표본에 지향될 수 있도록 조명 서브 시스템의 하나 이상의 요소의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성될 수 있다. 그러한 일 예시에서, 출력 획득 서브 시스템은 광을 상이한 입사각으로 표본에 지향시키기 위해 광원(16), 광학 요소(18) 및 렌즈(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 출력 획득 서브 시스템은 동시에 하나보다 많은 입사각으로 광을 표본에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 서브 시스템은 하나보다 많은 조명 채널을 포함할 수 있고, 조명 채널들 중 하나는 도 1에 도시된 바와 같이 광원(16), 광학 요소(18) 및 렌즈(20)를 포함할 수 있고, 조명 채널들 중 다른 하나(도시되지 않음)는 상이하게 또는 동일하게 구성될 수 있는 유사한 요소들을 포함할 수 있거나, 적어도 광원 및 가능하게는 본 명세서에 후술되는 것과 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 그러한 광이 다른 광과 동시에 표본으로 지향되면, 상이한 입사각으로 표본에 지향되는 광의 하나 이상의 특성(예를 들어, 파장, 편광 등)은 달라질 수 있으므로 상이한 입사각에서의 표본의 조명으로부터의 광은 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있다.
다른 예에서, 조명 서브 시스템은 단 하나의 광원(예를 들어, 도 1에 도시된 광원(16))을 포함할 수 있고, 광원으로부터의 광은 (예를 들어, 파장, 편광 등에 기초하여) 조명 서브 시스템의 하나 이상의 광학 요소들(도시되지 않음)에 의해 상이한 광학 경로로 분리될 수 있다. 상이한 광학 경로들 각각의 광은 그 후, 표본으로 지향될 수 있다. 다중 조명 채널은 동일한 시간 또는 상이한 시간에서(예를 들어, 상이한 조명 채널이 순차적으로 표본을 조명하는데 사용되는 경우) 표본으로 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 동일한 조명 채널은 상이한 시간에 상이한 특성을 갖는 표본에 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 예에서, 광학 요소(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수 있으며, 스펙트럼 필터의 특성은 광의 상이한 파장이 상이한 시간에 표본으로 지향될 수 있도록 다양한 상이한 방식으로(예를 들어, 스펙트럼 필터를 교환(swap out)함으로써) 변화될 수 있다. 조명 서브 시스템은 상이하거나 동일한 특성을 갖는 광을 서로 다른 또는 동일한 입사각으로 순차적으로 또는 동시에 표본에 지향시키기 위한 당업계에 공지된 임의의 다른 적절한 구성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 광원(16)은 광대역 플라즈마(broadband plasma, BBP) 광원을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 광원에 의해 생성되어 표본으로 지향되는 광은 광대역 광을 포함할 수 있다. 그러나, 광원은 레이저와 같은 임의의 다른 적절한 광원을 포함할 수 있다. 레이저는 당업계에 공지된 임의의 적합한 레이저를 포함할 수 있고, 당업계에 공지된 임의의 적합한 파장 또는 파장들에서 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 레이저는 단색(monochromatic) 또는 거의 단색인 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 레이저는 협대역(narrowband) 레이저일 수 있다. 광원은 또한 다중 분리된 파장 또는 파장 대역에서 광을 발생시키는 다색(polychromatic) 광원을 포함할 수 있다.
광학 요소(18)로부터의 광은 렌즈(20)에 의해 빔 스플리터(21)로 집속될 수 있다. 비록 렌즈(20)가 단일 굴절 광학 요소로서 도 1에 도시되어 있지만, 실제로, 렌즈(20)는, 합동하여 광학 요소로부터의 광을 표본에 집속시키는 다중 굴절 및/또는 반사 광학 요소를 포함할 수 있다. 도 1에 도시되고 여기서 설명된 조명 서브 시스템은 임의의 다른 적절한 광학 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이러한 광학 요소의 예는 편광 컴포넌트(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사 광학 요소(들), 아포다이저(apodizer)(들), 빔 스플리터(들), 개구(들) 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않으며, 이들은 당업계에 공지된 임의의 적절한 광학 요소를 포함할 수 있다. 또한, 시스템은 출력 획득을 위해 사용될 조명 유형에 기초하여 조명 서브 시스템의 하나 이상의 요소를 변경하도록 구성될 수 있다.
출력 획득 서브 시스템은 또한 광이 표본 위(over)에 주사(scanning)되도록 하는 주사 서브 시스템(scanning subsystem)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력 획득 서브 시스템은 출력 획득 동안 표본(14)이 배치(dispose)되는 스테이지(22)를 포함할 수 있다. 주사 서브 시스템은 광을 표본 위로 주사시키기 위하여 표본을 이동시키도록 구성될 수 있는 임의의 적절한 기계적 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함함)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 출력 획득 서브 시스템은 출력 획득 서브 시스템의 하나 이상의 광학 요소가 표본 위에서 광의 주사를 수행하도록 구성될 수 있다. 광은 임의의 적절한 방식으로 표본 위에 주사될 수 있다.
출력 획득 서브 시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나의 검출 채널은 검출기를 포함하며, 검출기는 출력 획득 서브 시스템에 의한 표본의 조명으로 인한 표본으로부터의 광을 검출하고, 상기 검출된 광에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 출력 획득 서브 시스템은 두 개의 검출 채널을 포함하며, 하나의 검출 채널은 콜렉터(collector)(24), 요소(element)(26) 및 검출기(28)에 의해 형성되고, 또 하나는 콜렉터(30), 요소(32) 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 검출 채널은 상이한 수집 각도에서 광을 수집하여 검출하도록 구성된다. 일부 예에서, 하나의 검출 채널은 정반사된(specularly reflected) 광을 검출하도록 구성되고, 다른 검출 채널은 표본으로부터 정반사되지 않는(예를 들어, 산란, 회절 등) 광을 검출하도록 구성된다. 그러나, 두 개 이상의 검출 채널은 표본으로부터의 동일한 유형의 광(예를 들어, 정반사된 광)을 검출하도록 구성될 수 있다. 비록 도 1은 두 개의 검출 채널을 포함하는 출력 획득 서브 시스템의 실시 예를 도시하지만, 출력 획득 서브 시스템은 상이한 수의 검출 채널(예를 들어, 단지 하나의 검출 채널 또는 두 개 이상의 검출 채널)을 포함할 수 있다. 콜렉터들 각각이 도 1에서 단일 굴절 광학 요소로서 도시되어 있지만, 콜렉터들 각각은 하나 이상의 굴절 광학 요소(들) 및/또는 하나 이상의 반사 광학 요소(들)를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
하나 이상의 검출 채널은 당업계에 공지된 임의의 적절한 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출기는 광전자 증폭관(photo-multiplier tube, PMT), 전하 결합 소자(charge coupled device, CCD) 및 실시간 검출(time delay integration, TDI) 카메라를 포함할 수 있다. 검출기는 또한 당업계에 공지된 임의의 다른 적절한 검출기를 포함할 수 있다. 검출기는 비-이미징(non-imaging) 검출기 또는 이미징(imaging) 검출기를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 검출기가 비-이미징 검출기인 경우, 각각의 검출기는 강도(intensity)와 같은 산란된 광의 특정 특성을 검출하도록 구성될 수도 있지만, 이미징 평면(imaging plane) 내의 위치 함수와 같은 특성을 검출하도록 구성되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 출력 획득 시스템의 각각의 검출 채널에 포함된 각각의 검출기에 의해 생성된 출력은 신호 또는 데이터일 수 있지만, 이미지 신호 또는 이미지 데이터일 수는 없다. 그러한 경우에, 시스템의 컴퓨터 서브 시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브 시스템은 검출기의 비-이미징 출력으로부터 표본의 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 예들에서, 검출기는 이미징 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 이미징 검출기로서 구성될 수 있다. 따라서, 시스템은 다중 방식으로 본 명세서에 설명된 출력을 생성하도록 구성될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 설명된 시스템 실시 예에 포함될 수 있는 출력 획득 서브 시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본 명세서에 제공된다. 명백하게, 본 명세서에서 설명된 출력 획득 서브 시스템 구성은 상용 검사 또는 결함 검토 시스템을 설계할 때 정상적으로 수행되는 시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 시스템은 광학 검사 및/또는 미국 캘리포니아주 밀피타스에 소재한 KLA-Tencor사로부터 상업적으로 입수 가능한 28xx 및 29xx 시리즈의 툴 및 다른 소스에서 상업적으로 구입할 수 있는 다른 툴과 같은 결함 검토 툴과 같은 기존의 출력 획득 시스템을 사용하여 (예를 들어, 기존의 출력 획득 시스템에 여기서 설명된 기능을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 이러한 시스템들에 대해, 본 명세서에 기술된 방법들은 (예를 들어, 시스템의 다른 기능에 추가하여) 시스템의 선택적인 기능으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터(from scratch)" 설계될 수 있다.
상기 시스템의 컴퓨터 서브 시스템(36)은 (예를 들어, "유선" 및/또는 "무선" 전송 매체를 포함할 수 있는 하나 이상의 전송 매체를 통해) 임의의 적절한 방식으로 출력 획득 서브 시스템의 검출기에 결합되어, 컴퓨터 서브 시스템은 표본의 주사 동안 검출기에 의해 생성된 출력을 수신할 수 있다. 컴퓨터 서브 시스템(36)은 본 명세서에 기술된 검출기의 출력을 사용하여 다중 기능 및 본 명세서에 더 설명된 임의의 다른 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 컴퓨터 서브 시스템은 또한 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수도 있다.
(본 명세서에 기술된 다른 컴퓨터 서브 시스템뿐만 아니라) 이러한 컴퓨터 서브 시스템은 본 명세서에서 컴퓨터 시스템(들)이라고도 칭해질 수 있다. 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들) 또는 시스템(들) 각각은 퍼스널 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인 프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 어플라이언스, 인터넷 어플라이언스 또는 다른 장치를 포함하는 다양한 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨터 시스템"이라는 용어는 메모리 매체로부터 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 갖는 임의의 장치를 포괄하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 컴퓨터 서브 시스템(들) 또는 시스템(들)은 또한, 병렬 프로세서와 같이 당업계에 공지된 임의의 적절한 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 서브 시스템(들) 또는 시스템(들)은 독립형 또는 네트워킹된 툴로서 고속 처리 및 소프트웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼을 포함할 수 있다.
상기 시스템이 하나보다 많은 컴퓨터 서브 시스템을 포함하는 경우, 상이한 컴퓨터 서브 시스템들이 서로 결합되어, 이미지, 데이터, 정보, 명령어들 등이 여기 기술된 컴퓨터 서브 시스템들 사이에서 전송될 수 있다. 예를 들어, (도 1의 파선으로 도시된 바와 같이) 컴퓨터 서브 시스템(36)은 당업계에 공지된 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 전송 매체를 포함하는 임의의 적합한 전송 매체에 의해 컴퓨터 서브 시스템(들)(102)에 결합될 수 있다. 이러한 컴퓨터 서브 시스템들 중 두 개 이상은 또한 공유된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 결합될 수 있다.
출력 획득 서브 시스템이 광학 또는 광 기반 출력 획득 서브 시스템인 것으로 위에서 설명되었지만, 출력 획득 서브 시스템은 전자 빔 기반 출력 획득 서브 시스템일 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 표본에 지향된 에너지는 전자를 포함하고, 표본에서 검출된 에너지는 전자를 포함한다. 이러한 방식으로, 에너지원은 전자 빔 소스일 수 있다. 도 2에 도시된 그러한 일 실시 예에서, 출력 획득 서브 시스템은 컴퓨터 서브 시스템(124)에 결합된 전자 칼럼(electron column)(122)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전자 칼럼은 하나 이상의 요소(130)에 의해 표본(128)에 집속되는 전자를 생성하도록 구성된 전자빔 소스(electron beam source)(126)를 포함한다. 전자빔 소스는 예를 들어 캐소드 소스(cathode source) 또는 이미터 팁(emitter tip)을 포함할 수 있고, 하나 이상의 요소(130)는 예를 들어 건 렌즈(gun lens), 애노드(anode), 빔 제한 개구(beam limiting aperture), 게이트 밸브, 빔 전류 선택 개구, 대물 렌즈, 및 주사 서브 시스템을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 당업계에 공지된 임의의 적절한 요소를 포함할 수 있다.
표본으로부터 돌아오는 전자(예를 들어, 2차 전자)는 하나 이상의 요소(132)에 의해 검출기(134)로 집속될 수 있다. 하나 이상의 요소(132)는 예를 들어, 요소(들)(130)에 포함된 동일한 주사 서브 시스템일 수 있는 주사 서브 시스템을 포함할 수 있다.
전자 칼럼은 당업계에 공지된 임의의 다른 적절한 요소를 포함할 수 있다. 또한, 전자 칼럼은 또한, 2014년 4월 4일 Jiang 등에게 발행된 미국 특허 제8,664,594 호, 2014년 4월 8일 Kojima 등에게 발행된 미국 특허 제8,692,204호, 2014년 4월 15일 Gubbens 등에게 발행된 미국 특허 제8,698,093호 및 2014년 5월 6일 MacDonald 등에게 발행된 미국 특허 제8,716,662호에 기술되어 있는 바와 같이 구성될 수도 있으며, 이들은 본 명세서에서 완전히 설명된 것처럼 참고 문헌으로 포함된다.
전자 칼럼은 도 2에 전자가 경사 입사각으로 표본으로 지향되고 또 다른 경사각으로 표본으로부터 산란되도록 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 전자 빔은 임의의 적절한 각도로 표본으로 지향되고 표본으로부터 산란될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 전자 빔 기반 서브 시스템은 (예를 들어, 상이한 조명 각도, 콜렉션 각도 등에서) 표본의 이미지를 생성하기 위해 다중 모드를 사용하도록 구성될 수 있다. 전자 빔 기반 서브 시스템의 다중 모드는 서브 시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터가 상이할 수 있다.
컴퓨터 서브 시스템(124)은 전술한 바와 같이 검출기(134)에 연결될 수 있다. 검출기는 표본의 표면으로부터 돌아온 전자를 검출하여 표본의 전자 빔 이미지를 형성할 수 있다. 전자 빔 이미지는 임의의 적합한 전자 빔 이미지를 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브 시스템(124)은 검출기의 출력 및/또는 전자 빔 이미지를 사용하여 본 명세서에 기술된 기능 중 임의의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브 시스템(124)은 본 명세서에 설명된 임의의 추가 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 출력 획득 서브 시스템을 포함하는 시스템은 또한 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수도 있다.
도 2는 본 명세서에 설명된 실시 예에 포함될 수 있는 전자 빔 기반 출력 획득 서브 시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본 명세서에 제공된다. 상용 검사 또는 결함 검토 시스템을 설계할 때 정상적으로 수행되는 출력 획득 서브 시스템의 성능을 최적화하기 위해, 전술한 광 출력 획득 서브 시스템에서와 같이, 본 명세서에 기재된 전자 빔 기반 출력 획득 서브 시스템 구성은 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 시스템은 KLA-Tencor사로부터 상업적으로 입수 가능한 툴의 eDR-xxxx 시리즈와 같은 기존의 검사 또는 결함 검토 시스템을 이용하여 (예를 들어, 기존의 검사 또는 결함 검토 시스템에 본 명세서에 기재된 기능을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 이러한 시스템들에 대해, 본 명세서에 기술된 방법들은 (예를 들어, 시스템의 다른 기능성에 추가하여) 시스템의 선택적인 기능으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수 있다.
출력 획득 서브 시스템이 광 또는 전자 빔 기반 출력 획득 서브 시스템인 것으로 위에서 설명되었지만, 출력 획득 서브 시스템은 이온 빔 기반 출력 획득 서브 시스템일 수 있다. 이러한 출력 획득 서브 시스템은 전자빔 소스가 당업계에 공지된 임의의 적합한 이온빔 소스로 대체될 수 있다는 점을 제외하고, 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 또한, 출력 획득 서브 시스템은 상업적으로 입수 가능한 집중 이온빔(focused ion beam, FIB) 시스템, 헬륨 이온 현미경 검사(helium ion microscopy, HIM) 시스템, 및 2차 이온 질량 분석(secondary ion mass spectroscopy, SIMS) 시스템에 포함된 것과 같은 임의의 다른 적합한 이온빔 기반 서브 시스템일 수 있다.
일부 예에서, 표본의 검사는 광학 검사 시스템에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 전술한 것과 같은 광학 출력 획득 서브 시스템은 결함 검토가 아닌 검사를 위해 구성될 수 있다. 그러한 경우에, (예를 들어, 사후 검사(post-inspection)에 사용되는 광학 출력 획득 서브 시스템이 검사를 위해 사용되는 출력 획득 서브 시스템보다 높은 분해능을 갖도록) 사후 검사 출력 획득은 검사에 사용된 광학 출력 획득 서브 시스템이 아닌 하나 이상의 상이한 파라미터를 가진 광학 출력 획득 서브 시스템에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 사후-검사 출력 획득은 전자 빔 출력 획득 서브 시스템에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 검사 및 사후 검사 공정은 전자 빔 기반 출력 획득 서브 시스템으로 수행될 수 있으며, 사용될 공정에 더 적합하게 만드는 상이한 구성들을 갖는다. 이러한 방식으로, 일부 실시 예에서, 시스템은 본 명세서에서 설명된 출력 획득 서브 시스템 중 하나를 포함하고, 표본의 검사는 출력 획득 서브 시스템과 상이한 구성을 갖는 다른 출력 획득 서브 시스템으로 수행된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 시스템 실시 예는 검사 툴과 상이한 결함 검토 툴로서 구성될 수 있다. 하나의 특정 예에서, 본 명세서에 기술된 시스템 실시 예는 표본의 검사를 수행하기 위해 사용되는 광학 검사 툴과 상이한 주사 전자 현미경(SEM) 검토 스테이션으로서 구성될 수 있다.
본 명세서에서 더 설명되는 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 표본의 검사를 수행하는 출력 획득 서브 시스템에 결합될 수 있다. 대안적으로, 다른 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템이 표본의 검사를 수행하는 출력 획득 서브 시스템에 결합될 수 있다. 이러한 컴퓨터 서브 시스템(들)은 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 어떤 경우에라도, 검사에 사용되는 출력 획득 서브 시스템에 결합된 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 출력 획득 서브 시스템의 하나 이상의 검출기에 의해 생성된 출력에 기초하여 표본 상의 결함을 검출하도록 구성된다. 결함은 (예를 들어, 출력에 임계 값을 적용하고, 임계 값보다 큰 하나 이상의 값을 갖는 출력을 결함으로서 식별하며, 임계 값보다 낮은 하나 이상의 값을 갖는 출력을 결함으로서 식별하지 않음으로써) 임의의 적절한 방식으로 표본 상에서 검출될 수 있다. 표본 상에서 검출된 결함은 당업계에 공지된 임의의 결함을 포함할 수 있다.
이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 시스템들에 포함된 컴퓨터 서브 시스템(들)은 반드시 검사 결과를 생성하는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 표본의 검사 결과를 획득하도록 구성될 수 있다. 표본의 검사 결과는 검사를 수행하는 시스템으로부터(예를 들어, 검사 시스템의 컴퓨터 서브 시스템으로부터) 직접, 또는 팹(fab) 데이터베이스와 같이 검사 결과가 저장된 저장 매체로부터 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들)에 의해 획득될 수 있다.
표본은 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스 - 상기 인스턴스는 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 가짐 - 를 포함한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시 예의 표본(300)은 웨이퍼로서 도시된다. 또한, 도 3은 다중 인스턴스를 상이한 다이들(dies)로서 도시할 것이지만, 다중 인스턴스는 상이한 필드들 등과 같은 상이한 장치 부분들일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다중 다이(302)가 웨이퍼 상에 형성된다. 이 예에서는 공정의 하나의 파라미터만에 대한 상이한 값들이 표시된다. 특히, 도 3에 도시된 상이한 값들은 리소그래피 공정의 초점에 대한 상이한 값들이다. 도 3에 더 도시된 바와 같이, 초점 값은 음의 값 및 양의 값뿐만 아니라 0의 초점을 포함할 수 있다. 또한, 초점에 대한 특정 값이 도 3에 도시되어 있지만, 초점 값은 리소그래피 공정 및 웨이퍼의 소정의 조합에 대한 임의의 적절한 값을 포함할 수 있다. 0 초점 값은 리소그래피 공정에 대한 초점의 공칭 값일 수 있다. 그러나, 상이한 초점 값은 리소그래피 공정에 대한 초점의 공칭 값일 수 있다. 일반적으로 "공칭(nominal)" 값은 공정 윈도우 중심 및/또는 주어진 제조 공정 및 표본에 대한 가장 잘 알려진 파라미터 값으로서 정의될 수 있다.
도 3에 더 도시된 바와 같이, 초점 파라미터의 각 상이한 값에 대해 단지 하나의 다이만이 웨이퍼 상에 형성된다. 이러한 방식으로, 어느 다이가 초점의 공칭 값에서 형성되는지에 관계없이 초점의 공칭 값에 대해 하나보다 많은 다이가 웨이퍼 상에 형성되지 않는다. 그러나, 표본은 파라미터에 대한 공칭 값에서 표본 위에 형성된 하나보다 많은 다이를 가질 수 있다(예를 들어, 검사가 어떻게 수행될 것인지에 따라, 다중 인스턴스를 주사하고 비교하는데 도움이 되도록 공칭 값에서 형성된 하나 이상의 인스턴스가 하나 이상의 위치에서 형성될 수 있다).
도 3에 도시된 실시 예가 공정의 하나의 파라미터만의 상이한 값들을 가진, 표본 위에 형성된 다이들을 갖는 웨이퍼를 도시하고 있지만, 표본은 몇몇 경우에 공정의 하나보다 많은 파라미터의 상이한 값들을 가진, 표본 위에 형성된 다이들을 가질 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에는 하나의 파라미터 값이 표본의 행(row)에 걸쳐 다를 수 있지만 다른 파라미터 값은 표본의 열(column)에 걸쳐 다를 수 있다. 그러한 일 예시에서, 리소그래피 공정의 도즈(dose) 값은 상기 표본 상의 열에서 다이마다(from die-to-die) 변할 수 있는 반면, 리소그래피 공정의 초점 값은 표본 상의 행에서 다이마다 변할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 하나보다 많은 파라미터의 상이한 값들을 갖는 다이들은 당업계에 공지된 표본 상에 임의의 적절한 레이아웃을 가질 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 기술된 실시 예는 공정의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 가진 다중 인스턴스가 표본 위에 형성되는 임의의 방식에 고유한 것이 아니다. 예를 들어, 본 명세서에 완전히 설명된 것처럼 참조로 포함되는, 2005년 6월 7일 Peterson 등에게 발행된 미국 특허 제6,902,855호, 2008년 8월 26일 Peterson 등에게 발행된 미국 특허 제7,418,124호, 2010년 8월 3일 Kekare 등에게 발행된 미국 특허 제7,769,225호, 2011년 10월 18일 Pak 등에게 발행된 미국 특허 제8,041,106호, 및 2012년 7월 3일 Peterson 등에게 발행된 미국 특허 제8,213,704호에 기재된 바와 같이, 공정 파라미터의 상이한 값들을 갖는, 장치의 일부의 다중 인스턴스가 표본 위에 형성될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시 예들은 이들 특허들에 기재된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수 있으며, 또한 이들 특허들에 설명된 바와 같이 구성될 수도 있다.
검사 결과는 검사 중에 다중 인스턴스에서 검출된 결함에 대한 정보, 검사 중에 검출된 장치의 적어도 일부 내의 핫 스폿에 대한 정보 및 검사에 의해 결정된 공정의 공정 윈도우에 대한 정보를 포함한다. 결함에 대한 정보는 결함에 대해 생성된 이미지 데이터 또는 이미지와 같은 임의의 적절한 정보를 포함할 수 있다. 다중 인스턴스에서 검출된 결함에 대한 정보는 또한 각각의 결함이 검출된 다중 인스턴스의 표시뿐만 아니라 결함 ID, 결함 위치, 결함 크기 및/또는 검사 중에 생성된 출력에 기초하여 결정된 결함의 임의의 다른 특성과 같은, 검사에 의해 생성되거나 생성될 수 있는 결함에 대한 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 핫 스폿들에 대한 정보는 임의의 다른 방식으로 검출된 임의의 다른 핫 스폿들뿐만 아니라 본 명세서에 더 설명된 바와 같이 수행될 수 있는 2-패스 PWQ 검사에 의해 검출된 핫 스폿들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 핫 스폿에 대한 정보는 또한 장치 내 및/또는 표본 상의 각 핫 스폿의 위치에 대한 정보, 핫 스폿 ID, 및 핫 스폿에 대해 결정될 수 있는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 공정 윈도우에 대한 정보는 2-패스 PWQ 검사에 의해 결정되는 공정 윈도우에 대한 임의의 정보를 포함할 수 있으며, 이는 이하에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 공정 윈도우에 대한 정보는 임의의 적절한 방식으로 (예를 들어, 공정 윈도우 내에 있는 공정의 하나 이상의 파라미터에 대한 다양한 값으로서) 표현될 수 있다.
일 실시 예에서, 검사는 핫 스폿이 검출되는 제1 검사 패스와 공정 윈도우가 결정되는 제2 검사 패스를 포함한다. 예를 들어, 검사는 2-패스(two pass) PWQ 검사일 수 있다. 특히, 제1 패스 PWQ 검사는 핫 스폿을 검출하도록 수행될 수 있다 (또는 핫 스폿이 사용자 또는 다른 수단에 의해 제공될 수 있다). 이러한 일례에서, 제1 패스 PWQ 검사에서 발견된 임의의 결함의 위치는 핫 스폿의 위치로서 식별될 수 있다. 핫 스폿이 시뮬레이션 또는 선행 지식과 같은 다른 수단으로부터 제공된다 하더라도, 제1 패스 PWQ 검사는 추가적인 핫 스폿을 발견하기 위해 수행될 수 있다(즉, 그것은 발견 주사(discovery scan)이다).
각각의 핫 스폿의 모든 인스턴스는 (예를 들어, 패턴 검색에 의해) 장치에 대한 설계 파일을 검색함으로써 다이에서 발견될 수 있다. 예를 들어, 공정에서 표본 상에 형성되는 장치의 일부 내에 주어진 핫 스폿의 인스턴스가 두 개 이상 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 장치의 일부 내에 상이한 유형의 핫 스폿이 있을 수 있으며, 장치의 일부 내에 각각 다른 유형의 핫 스폿의 하나 이상의 인스턴스가 있을 수 있다. 케어 영역은 핫 스폿의 모든 인스턴스 중 제2 패스 PWQ 검사를 위해 생성될 수 있으며, 각 핫 스폿에는 고유 식별자(예를 들어, 케어 영역 그룹(care area group, CAG) 코드)가 부여될 수 있다. "케어 영역"은 본 문맥에서 검사 목적으로 선택된 표본 상의 영역으로서 일반적으로 정의될 수 있다. 이러한 방식으로 검사는 케어 영역에서 수행될 수 있지만, 케어 영역 내에 있지 않은 표본의 영역에서는 수행되지 않을 수 있다.
이어서, 식별된 핫 스폿 위치만을 검사함으로써 제2 패스 PWQ 주사가 수행될 수 있다. 그 후, 제2 패스 PWQ 검사는 제1 패스에서 발견된 핫 스폿에서만 수행될 수 있으며(그것은 핫 스폿으로서 제1 패스에서 식별된 패턴들만의 주사(scan)이다), 그 목적은 공정 윈도우를 더 정확하게 발견하는 것이다. 예를 들어, 제2 패스 PWQ 검사에 의해 핫 스폿에서 결함이 검출되지 않은 표본 상의 다중 인스턴스에 대응하는 파라미터 값은 공정 윈도우 내에 있는 파라미터 값으로 표시될 수 있다. 반면, 제2 패스 PWQ 검사에 의해 핫 스폿에서 결함이 검출된 표본 상의 다중 인스턴스에 대응하는 파라미터 값은 공정 윈도우 외부에 있는 파라미터 값으로서 표시될 수 있다.
제2 패스 PWQ 검사는 제1 패스 PWQ 검사를 위해 사용된 것과 상이한 검사의 하나 이상의 파라미터를 가짐으로써 공정 윈도우를 더 정확하게 발견하도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 제2 패스 PWQ 검사는 표본 상의 개별(discrete) 위치(예를 들어, 핫 스폿 위치)에 대해서만 수행될 것이므로, 제2 패스 검사는 더 낮은 쓰루풋을 가진 파라미터로 수행될 수 있다. 이러한 일례에서, 제2 패스 PWQ 검사는 제1 패스 PWQ 검사보다 더 높은 분해능으로 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 패스 PWQ 검사는 제1 패스 PWQ 검사보다 높은 감도로 핫 스폿의 결함을 검출할 수 있다. 결함 검출이 더 민감할 수 있기 때문에, 결함 검출에 기초하여 결정된 공정 윈도우는 더 정확할 수 있다.
컴퓨터 서브 시스템(들)은 또한 검사 결과에 기초하여, 공정 윈도우의 에지에서 파라미터 값과 가장 가까운 값을 가지는 상이한 값들 중 제1 값을 가지는, 표본 상에 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하도록 구성된다. 따라서, 일부 위치들을 선택하는 것은 위치들의 샘플을 생성하므로, 본 명세서에서 "샘플링(sampling)"이라고도 한다. 일반적으로, 선택된 일부 위치들은 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스의 모든 위치들보다 더 적게 포함할 것이다. 특히, 본 명세서에서 더 설명되는 다수의 기능들이 선택된 일부 위치들에 대해 수행될 것이고, 그러한 기능들 중 일부(예를 들어, 출력(또는 이미지) 획득)는 상대적으로 느릴 수 있기 때문에, 선택된 일부 위치들은 바람직하게는 본 명세서에서 설명된 기능들에 대한 충분한 정보를 여전히 제공하면서 가능한 한 작다. 선택된 일부에 포함되는 위치들의 실제 수는 본 명세서에 더 기재된 바와 같이 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일부 위치들을 선택하는 것은 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스에 대해 (그리고 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스에 대해서만) 수행될 수 있다. 예를 들어, 샘플링은 "불량(bad)"인 것으로 결정되지 않은 가장 높은 변조(즉, 공칭에서 가장 먼 변조)에서 시작될 수 있다(여기서 "불량"은 변조에서 발견된 결함으로 인해 공정 윈도우 외부에 있다고 결정된 것으로서 정의될 수 있음). 공칭이 아닌 파라미터 값은 본 명세서에서 (그리고 PWQ 검사의 맥락에서) "변조된(modulated)" 값으로 지칭될 수 있다. 또한, 공정 파라미터의 비-공칭(non-nominal) 값에서 형성된 장치의 인스턴스는 본 명세서에서 (그리고 PWQ 검사의 맥락에서) "변조(modulation)"로 지칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 선택은 아직 불량인 것으로 결정되지 않은 가장 높은 변조 (또는 제1 PWQ 주사 중에 결함을 포함한다고 결정되지 않은 공칭으로부터 가장 먼 변조)인, 공정 윈도우의 에지에 가장 가까운 파라미터 값에서 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스에 대하여 수행된다. 이것은 본 명세서에 설명된 샘플링 접근법, 즉 높은 변조에서 낮은 변조로 체계적으로 샘플링을 수행하는 개념의 기본 원리이다. 하나의 변조에서 하나 이상(또는 모두)의 핫 스폿이 처리되면, 샘플링은 낮은 변조(즉, 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스에 대응하는 파라미터 값이 아닌 공칭에 더 가까운 파라미터 값에서 형성된 다른 인스턴스)로 이동될 수 있다.
이러한 방식으로, 샘플링은 마진 변조(marginal modulation)에 대해 먼저 수행될 수 있다. "마진 변조"는 제1 패스 검사에서 핫 스폿 오류가 검출되지 않은 (공칭에서 가장 멀리 떨어진) 최고 변조(highest modulation)를 나타낸다. 그보다 공칭에서 더 먼 변조에서 샘플링할 이유는 없는데, 그 이유는 제1 패스 PWQ 검사로부터 핫 스폿이 거기서 고장 났다는 것이 결정되었을 것이기 때문이다.
경우에 따라, 본 명세서에 설명된 선택(또는 샘플링)은 PWQ 검사의 제2 패스의 끝에서 새로운 샘플링 방법으로서 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시 예는 PWQ 표본에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위해 특별히 설계된 제1 샘플링 방식을 제공하는 것으로 생각된다. 이전에 사용된 샘플링 시스템 및 방법에 비해 본 명세서에 설명된 실시 예의 이점은 공정 윈도우를 결정할 때의 우수한 정확성이다.
본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들)이 출력 획득 서브 시스템을 갖는 시스템에 포함되기 때문에, 샘플링 방식은 최대 이점을 위해 SEM 검토 스테이션으로서 (또는 출력 획득이 수행되고 있을 때) 구성된 시스템에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 제안된 샘플링은 SEM 검토 스테이션(또는 적합한 출력 획득 서브 시스템을 포함하는 다른 시스템)에서 구현될 수 있으며, 여기서 이미지는 실측 자료(ground truth) 결정을 위해 취해진다. 이러한 방식으로 샘플링 전략은 샘플링 예산을 낭비하지 않으면서 출력 획득 결과 (및 획득된 출력을 사용하여 수행된 기능)에 적응될 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에 기술된 실시 예는 공정 윈도우 결정을 위한 적응형 샘플링 방법론을 제공한다. 샘플링을 위한 정지(stopping) 기준을 결정하기 위한 다양한 접근법이 있을 수 있으며, 그 중 일부는 본 명세서에서 더 설명된다.
따라서, 본 명세서에 기술된 실시 예의 이점은 출력 획득 서브 시스템(예를 들어, SEM 검토 스테이션) 및 (본 명세서에서 더 설명되는) 분류를 포함하는 시스템 상의 샘플링 실행은, 공정 윈도우를 결정하기 위해 검토되는 사이트의 수 측면에서 상당한 이점을 제공하지만, 또한 (만일 SEM 이미지의 "분류"가 수동으로 수행된다면) 사용자가 실측 자료를 평가(assess)할 수 있는 정확성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 대조적으로, 정적 샘플링 전략은 검사 툴(예를 들어, 광학 검사 툴) 상에 구현될 수 있다. 이러한 샘플링 계획(sampling scheme)은 본 명세서에 설명된 대부분의 개념을 활용할 수 있지만 명백히 더 열등할 것인데, 그 이유는 핫 스폿이 더 이상 고장나지 않는 변조로부터 불필요한 샘플링을 제거할 수 없을 것이기 때문이다.
또한, 본 명세서에 설명된 실시 예가 주로 PWQ 웨이퍼와 관련하여 설명되지만, 유사한 방법이 초점 노광 변조(focus exposure modulation, FEM) 웨이퍼에도 사용될 수 있다. 또한, 실시 예가 공정의 "파라미터"와 관련하여 설명되었지만, 변조는 공정의 하나보다 많은 파라미터(예를 들어, 도즈(dose) 및 초점)에서 변할 수 있다. 선택이 변조의 둘 이상의 파라미터의 상이한 값에 걸쳐(예를 들어, 2 이상의 차원에 걸쳐) 수행되는 방식이 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 일부 위치들을 선택하는 것은 상이한 핫 스폿 그룹에 대해 독립적으로 수행된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 샘플링은 각각의 상이한 핫 스폿 그룹(또는 상이한 핫 스폿 유형)마다 독립적으로 수행될 수 있다. 가장 높은 변조에서부터 가장 낮은 변조까지(즉 공칭에서 더 먼 변조로부터 공칭에 더 가까운 변조까지) 및 각 핫 스폿 유형에 대해 독립적으로 샘플링하는 것이 샘플링을 특히 효율적으로 만드는데, 그 이유는 1) 일단 핫 스폿이 공칭에서 더 먼 변조에서 고장나는 것을 중지하면, 공칭에 더 가까운 핫 스폿을 샘플링하는 것을 중지하는 것이 가능해지기 때문이고, 2) 핫 스폿이 가장 낮은 고장률(여기서 고장률은 일반적으로 고장난 사이트의 수를 다이의 구조 수로 나눈 것으로 정의될 수 있음)을 갖는 마진 변조에 샘플 크기의 대부분을 집중시키는 것이 가능하기 때문이다. 따라서, 본 명세서에 설명된 실시 예의 한 가지 이점은 샘플을 공정 윈도우를 정의하는 마진 변조(들)로 집중시킬 수 있다는 것이다. 마진 변조보다 공칭으로부터 더 먼 변조는 덜 자주 샘플링될 수 있는데, 그 이유는 고장이 더 빈번해야 하고 그리고/또는 더 큰 광 신호를 가져야 하기 때문이다. 마진 변조보다 공칭에 가까운 변조는 일단 공칭으로부터 더 멀리 먼 변조가 "양호(good)"(즉, 공정 윈도우 내)한 것으로 결정되면 전혀 샘플링되지 않을 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 선택된 일부 위치들은 검사가 결함들을 검출한 위치들을 포함한다. 예를 들어, 샘플링이 현재 수행되고 있는 변조가 무엇이든 그 변조에 대해 핫 스폿이 선택될 수 있다. 검사가 결함을 검출한 핫스팟의 여러 인스턴스가 선택될 수 있다. 핫 스폿의 인스턴스들을 선택하는 것은 가장 높은 에너지 결함을 샘플링함으로써 그리고/또는 다양화(diversification) 방식을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 각각의 핫 스폿에 대한 각각의 변조에서 결함이 샘플링되는 정확한 방식이 수정될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예는 검사가 결함을 검출한 위치를 선택하는 임의의 방식으로 제한되지 않는다. 그러나, 가장 가능성 있는 옵션은 가장 높은 신호(예를 들어, 에너지/크기/스폿 유사) 결함을 샘플링하거나 샘플에 일부 다이버시티(diversity)를 포함시키는 것(즉, 결함의 특성에서 최대 다이버시티를 갖는 결함을 선택하는 것)이다.
추가적인 실시 예에서, 상기 선택된 일부 위치들은 검사가 결함들을 검출하지 않은 위치들을 포함한다. 예를 들어, 상기 선택은 표본에 대해 수행된 검사 결과에 관한 정보(예를 들어 결함 신호가 검출되고 검출되지 않은 핫 스폿들 또는 상기 장치의 일부 위치들에 대한 정보)에 기초하여 수행될 수 있고, (예를 들어 결함 신호가 검출되지 않은 핫 스폿들의 위치들을 식별하는데 사용될 수 있는) 결함 설계에 대한 정보는 더 높은 정확도를 위하여 검출된 결함 신호 없이도 핫 스폿 위치들을 샘플링할 수 있게 한다. 다시 말해서, 변조에서 한 유형의 핫 스폿의 모든 인스턴스에 결함이 감지되지 않을 수 있다. 검사 결과에 포함된 정보는, 결함이 검출되지 않은 한 유형의 핫 스폿의 인스턴스를 식별하기 위한 장치 설계 정보와 결합하여 사용될 수 있다. 그 후, 결함이 검출된 핫 스폿의 인스턴스들 및 결함이 검출되지 않은 핫 스폿의 인스턴스들을 기초로, 일부 위치들을 선택하는 것이 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 선택된 일부 위치들은 결함들이 검출된 핫 스폿들만 포함하도록 선택될 수 있거나, 결함이 검출되지 않은 핫 스폿들만 포함하도록 선택될 수 있거나, 또는 이들의 조합을 포함하도록 선택될 수 있다. 그러한 일례에서, 선택된 변조에서 선택된 핫 스폿에 대해 결함이 검출되지 않았거나 검출된 결함이 (본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 컴퓨터 서브 시스템(들)에 의해 결정될 수 있는) 뉴슨스(nuisance)인 경우, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 대응 케어 영역 사이트를 무작위로 샘플링할 수 있다. 또한, PWQ 검사를 위한 제2 패스 케어 영역은 검사 시스템에 의해 결함이 검출되지 않으면 샘플링될 수 있도록 컴퓨터 서브 시스템(들)에서 이용 가능할 수 있다.
이러한 방식으로, 위치들 중 선택된 부분은 결함이 검출된 위치만을 포함하거나, 결함이 검출되지 않은 위치만을 포함하거나, 또는 결함이 검출된 일부 위치뿐만 아니라 결함이 검출되지 않은 다른 위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이, 어떤 특별한 목적으로 본 명세서에 기술된 다른 기능들(예를 들어, 고장률 결정)이 수행될 수 있도록 미리 결정된 수의 위치들이 선택될 수 있고, 그 위치들에서 검출된 결함의 수가 미리 결정된 수보다 작다면, 결함이 검출된 위치가 먼저 선택될 수 있고, 그 후 위치들의 남아 있는 수를 제공하기 위하여 결함이 검출되지 않은 위치가 특정 방식으로(예를 들어, 무작위로) 선택될 수 있다.
일부 실시 예에서, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 위치들의 고장률을 결정하기 위한 미리 결정된 신뢰도에 기초하여 선택되는 위치들의 수를 결정하도록 구성되며, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 선택된 부분의 위치에 결함이 존재한다고 결정되는 것에 기초하여 고장률을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 서브 신호 위치(예를 들어, 결함이 검출되지 않은 위치)에 대한 탐색은 방법의 신뢰도를 고장률에 연결시키는 방식으로 수행될 수 있다(즉, 마진 변조(또는 임의의 변조)의 샘플 크기는 주어진 신뢰도로 특정 고장률 또는 그 이상을 식별하기 위한 요건에 의해 설정될 수 있다). 다시 말해서, 공정 윈도우 에지에서 식별되기를 원하는 핫 스폿 고장률은 방법의 주어진 신뢰도에 대한 샘플 크기를 결정하는 데 사용될 수 있다. 특히, 컴퓨터 서브 시스템(들)이 특정 신뢰도로 구조물이 고장율 "f" 이상으로 고장 나는지 여부, 및 검사에 의해 그 구조물에서 결함이 검출되지 않았다고 결정하면, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 검사 결과에 따라 샘플링 대신 무작위로 사이트를 샘플링할 수 있다. 다시 말해서, 검사 결과는 검출된 결함에 대해 사용될 수 있지만, 검사에 의해 결함이 검출되지 않은 변조를 샘플링하는 경우, 구조 위치의 공지된 설계 좌표를 사용하여 무작위 샘플링이 수행될 수 있다. 이와 같이, 공정 윈도우는 검사가 그 위치에서 결함을 검출했는지의 여부와 상관없이 고장률 "f"로 정확하게 결정될 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시 예들은 또한 모든 변조에서 각각의 핫 스폿의 고장률을 추정하는데 사용될 수 있다. 이러한 능력이 존재하기 위해서, 검출된 결함을 통해 고장이 신속하게 발견되더라도 무작위로 선택된 핫 스폿 샘플에 대한 무작위 샘플링 및 출력 획득이 수행될 수 있다. 다시 말해서, 핫 스폿의 고장률을 결정할 때 결함이 핫 스폿의 선택된 위치 중 하나에서 발견되면 핫 스폿에 대한 샘플링 및 출력 획득이 중지될 수 있지만, 여기서 설명된 기능들은 선택된 부분의 각각의 개별 위치에 대해 본 명세서에 기술된 실시 예들에 의해 생성된 결과들에 관계없이 선택된 부분 내의 모든 위치들에 대해 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시 예는 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 공정 윈도우가 결정된 오류의 상한을 지정하고 보고하도록 구성될 수 있다.
추가 실시 예에서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계는 상기 선택된 일부 위치들에 포함되도록 검사에 의해 상기 결함들이 검출된 위치들 중 가능한 다수를 선택하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 샘플링은 공정 윈도우의 크기에 따라 결함 샘플링으로부터 핫 스폿 위치 무작위 샘플링으로 초점을 이동시킬 수 있게 한다. 그러한 하나의 예에서, 큰 공정 윈도우 및 비교적 작은 변조 스텝의 경우, 공정 윈도우의 에지에서의 고장률은 상대적으로 낮을 수 있다. 이러한 방식으로, 검사에 의해 결함이 검출된 위치에 샘플링을 집중시키는 것이 더 나은 결과를 생성할 수 있다. 그러나, 특정 변조에서 특정 핫 스폿에 대한 위치의 충분한 샘플을 생성하기 위해 검사에 의해 검출된 결함 위치가 충분하지 않은 경우, 무작위 샘플링이 수행되어 원하는 샘플 크기를 생성할 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계는 상기 선택된 일부 위치들에 포함되도록 상기 핫 스폿들의 위치를 무작위로 선택하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 샘플링은 공정 윈도우의 크기에 따라 결함 샘플링으로부터 핫 스폿 위치 무작위 샘플링으로 초점을 이동시키는 것을 가능하게 한다. 그러한 일례에서, 상대적으로 작은 공정 윈도우 및 상대적으로 큰 변조 스텝은 일반적으로 양호한 것으로부터 상당한 고장률을 갖는 불량한 것으로 비교적 갑작스러운 전이를 초래하고, 이는 핫 스폿 위치의 무작위 샘플링을 선호한다. 또한, 본 명세서에 기술된 실시 예의 한가지 장점은 결함이 검출되지 않은 변조에서의 고장을 발견하는데 사용될 수 있다는 것이다. 이러한 고장 발견은 핫 스폿 사이트의 지능형 무작위 샘플링, 예를 들어 특정 고장률에 대한 민감도 요건에 의해 결정된 샘플 크기로 수행될 수 있다. 현재 사용되는 다른 샘플링 접근법은 서브 임계치 검사 신호에 초점을 맞출 수 있지만, 이러한 검사 신호는 본 명세서에 설명된 실시 예에서 의도적으로 무시된다.
일부 실시 예에서, 핫 스폿들은 상이한 핫 스폿 그룹들을 포함한다. 그러한 일 실시 예에서, 일부 위치들은 상이한 그룹들 중 단 하나의 그룹의 핫 스폿들을 포함하도록 선택된다. 그러한 다른 실시 예에서, 일부 위치들은 상이한 그룹들 중 하나보다 많은 그룹의 핫 스폿들을 포함하도록 선택된다. 예를 들어, 핫 스폿 및 변조가 처리되는 순서는 다양할 수 있다(예를 들어, 한 유형의 핫 스폿에 대한 모든 변조를 처리한 후 다음 핫 스폿 유형으로 이동하거나 모든 유형의 핫 스폿에 대해 하나의 변조를 처리하고 다음 변조로 이동한다).
컴퓨터 서브 시스템(들)은 또한 그 일부 위치들 중 적어도 하나의 위치에 대해 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하도록 구성된다. 상기 일부 내의 하나 이상의 위치에 대한 상기 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하는 것은 여기서 더 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 획득된 출력은 본 명세서에 설명된 출력 중 어느 것이라도 포함할 수 있다. 핫 스폿 및 변조가 샘플링되는 순서는 가장 빠른 출력 획득(예를 들어, SEM 이미징)을 위해 최적화될 수 있다.
컴퓨터 서브 시스템(들)은 또한 획득된 출력에 기초하여 결함이 적어도 하나의 위치에 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된다. 출력이 획득한 위치(들)에 결함이 존재하는지 여부를 결정하는 것은 임의의 적절한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 결함 검출 방법 및/또는 알고리즘을 획득된 출력에 적용함으로써 출력이 획득된 위치(들)에서 결함을 검출하거나 재검출하도록 구성될 수 있다. 결함 검출 방법 및/또는 알고리즘은 당업계에 공지된 임의의 적합한 방법 및/또는 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, 제2 패스 PWQ 검사에 사용된 모든 핫 스폿은 제1 패스 PWQ 검사로부터 유래할 수 있는데, 이는 제1 패스 검사 후 핫 스폿이 감지되었고 SEM이 검토되었음을 의미한다. 컴퓨터 서브 시스템에 의해 수행된 SEM 상의 SEM ADC(automatic defect classifier) 또는 결함 검출은 검사에 의해 검출된 결함이 뉴슨스인지 아니면 진짜인지 여부에 대한 신뢰할 수 있는 피드백을 제공하도록 훈련될 수 있다. 다시 말해, 제1 패스 PWQ 검사 결과는 분류기를 생성하거나 수정하는데 사용될 수 있고, 분류기는 샘플링을 안내하기 위해 제2 패스 PWQ 검사에서 사용될 수 있다.
하나 이상의 결함이 상기 적어도 하나의 위치에 존재한다고 결정될 때, 상기 컴퓨터 서브 시스템(들)은 상기 선택을 반복하고, 상기 출력을 획득하고, 상기 결함이 표본 상의 다중 인스턴스 중 다른 인스턴스 - 상기 다른 인스턴스는 상기 상이한 값들 중의 제1 값보다 공칭에 더 가까운 상기 상이한 값들 중의 다른 값을 가짐 - 에 대하여 존재하는지 여부를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 일단 선택된 한 스폿 및 선택된 변조가 "불량(bad)"인 것으로 결정되면, (이전 핫 스폿과 동일한 유형이거나 아닐 수 있는) 새로운 핫 스폿 및 이전에 사용된 변조보다 공칭에 더 가까운 변조가 선택될 수 있다. 새로운 핫 스폿 및 변조에 대해 샘플링이 본 명세서에 더 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 상기 새로이 샘플링된 위치들 중 하나 이상에 대해 출력이 획득될 수 있고, 출력은 상기 새로이 샘플링된 위치(들)에 결함이 존재하는지 여부를 결정하기 위하여 사용될 수 있으며, 이는 본 명세서에 더 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 단계들은 (예를 들어, 샘플링된 위치에서 결함이 검출되지 않을 때까지) 필요에 따라 또는 원하는 대로 많이 반복될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 선택이 반복될 때, 다중 인스턴스 중 다른 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하는 것은 검사 결과 및 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스의 적어도 하나의 위치에 하나 이상의 결함이 존재한다고 결정된 것에 기초하여 수행된다. 예를 들어, 선택된 위치에 결함이 존재하는지 여부를 결정할 때 컴퓨터 서브 시스템(들)에 의해 생성되는 정보는, 본 명세서에서 설명된 샘플링을 안내(guide)하기 위하여 다른 방식으로 (예를 들어, 2-패스 PWQ 검사에 의해) 생성되는 검사 결과와 결합될 수 있다. 그러한 일례에서, 컴퓨터 서브 시스템(들)이 원래 검사에 의해 검출되지 않는 선택된 일부 위치들에서 상당한 수의 결함을 검출할 때, 검출된 결함성(defectivity)의 그 차이는 새로 검출된 결함에 대한 원래 검사의 민감도의 부족을 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 다른 변조 값들에서 형성된 다른 인스턴스들에 대해 수행되는 추가 샘플링은, 상당한 새로운 결함성이 제1 변조 값에서 식별된 동일한 유형의 위치들에 더 많이 집중될 수 있다. 이와 같이, 다른 변조들에서 동일한 유형의 위치에서 원래 검사에 의해 결함들을 놓친다면, 추가 변조(들)에서 동일한 유형의 위치들의 증가된 샘플링이 원래 검사에 의한 해당 위치에서 발견되지 않은 결함들의 다른 인스턴스들을 식별하는데 도움이 될 것이다.
다른 실시 예에서, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 획득된 출력에 기초하여 선택된 부분의 하나 이상의 위치에 존재한다고 결정된 결함을 분류하고, 분류된 결과에 기초하여 선택된 일부 위치들을 수정하도록 구성된다. 존재한다고 결정된 결함을 분류하는 것은 임의의 적합한 결함 분류 방법 및/또는 당업계에 공지된 알고리즘을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어 수동 분류로부터 SEM의 완전 자동화된 결함 분류에 이르기까지 샘플링 전략을 안내하는 다양한 방법이 있을 수 있다. 다시 말해서, 한 위치 샘플에 대해 생성된 분류 결과는 분류 수행 방법에 관계없이 샘플링에 피드백될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 더 설명되는 공정 윈도우 결정의 신뢰도는, 특히 결함이 존재하는지를 결정하는 것(예를 들어, SEM 검토)에 자동 결함 분류가 뒤따르는 경우, 최소 툴 시간 요건으로 개선될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 출력을 획득하고 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 것은 일부 위치들 중 제1 위치에 대해 수행되고, 하나 이상의 결함들이 제1 위치에 존재한다고 결정되면, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 출력을 획득하고 결함이 존재하는지를 결정하는 것이 선택된 일부 위치들 중 임의의 다른 위치에 대하여 수행되지 않아야 한다고 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 특정 변조의 샘플링을 중단하는 시기(및/또는 선택된 일부 위치들에 대한 출력 획득을 중단할 시기)에 대한 세부 사항은 사용자가 전체 공정 윈도우 또는 핫 스폿마다의 공정 윈도우를 식별하는데 관심이 있는지 여부에 따라 달라질 것인데, 예를 들어, 관심이 전체 공정 윈도우에 있다면, 일단 핫 스폿이 변조에서 고장인 것으로 식별될 때, 그 변조를 계속 샘플링할 필요가 없다. 이러한 방식으로 만일 어느 핫 스폿이 어디서 고장인지 신경쓰지 않고 공정 윈도우를 아는 것이 관심이라면, 고장이 식별된 직후에, (공칭에 더 가까운) 다음 변조로 이동하는 것이 가능하다.
일 실시 예에서, 결함이 선택된 일부 위치들에 존재하지 않는 것으로 결정되면, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 위치를 선택하고, 출력을 획득하며, 결함이 존재하는지 여부를 결정하는 것이 다중 인스턴스 중 임의의 다른 인스턴스에 대하여 수행되지 않아야 한다고 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 위에서 설명된 바와 같이, 가장 높은 변조에서 가장 낮은 변조로 그리고 각각의 유형의 핫 스폿에 대해 독립적으로 샘플링하는 것은 선택을 특히 효율적으로 만드는데, 그 이유는 일단 핫 스폿이 공칭으로부터 더 먼 변조에서 고장을 멈추면 공칭에 더 가까운 핫 스폿을 샘플링하는 것을 멈추는 것을 가능하게 하기 때문이고, 핫 스폿이 가장 낮은 고장률을 가지는 마진 변조에 대부분의 샘플 크기를 집중할 수 있게 하기 때문이다. 이러한 방식으로 일단 주어진 변조에서 주어진 핫 스폿에서 결함이 전혀 발견될 수 없는 것으로 결정되면, 핫 스폿은 더 이상 고장이 아닌 것으로 표시될 수 있고, 더 낮은 변조에서 핫 스폿을 샘플링할 필요성도 없다.
선택된 일부 위치들에 결함이 존재하지 않는 것으로 결정될 때, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 상이한 값들 중 어느 것이 결함이 검출되지 않은 것으로 결정된 다중 인스턴스에 대응하는지에 기초하여 수정된 공정 윈도우를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 일단 컴퓨터 서브 시스템(들)이 주어진 변조에서 핫 스폿들 중 어느 것도 결함이 없다고 결정했다면, 그 변조된 파라미터 값이 공정 윈도우의 하나의 외부 에지(outer edge)로서 지정될 수 있다. 더욱 구체적으로, 샘플링, 출력 획득, 및 결함 결정이 이전에 결정된 외부 에지에서 변조된 파라미터 값으로부터 수행되고, 장치의 수율에 알려진 영향을 갖는 결함이 사실상 없는(또는 완전히 없는) 것으로서 정의될 수 있는 "결함 없음(defect free)"으로서 변조가 식별될 때까지 외부 에지에서의 변조보다 공칭에 더 가까운 하나 이상의 변조 값에 대하여 반복될 수 있기 때문에, 그 무결함 변조의 변조된 파라미터 값은 공정 윈도우의 하나의 외부 에지인 것으로 신뢰성 있게 결정될 수 있다. 이러한 방식으로 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들)은 PWQ 검사에 의해 결정될 수 있었을 수 있는 원래 결정된 공정 윈도우를 수정할 수 있다.
또한, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 컴퓨터 서브 시스템(들)에 의해 수행되는 단계들은 공정 윈도우의 이전에 결정된 에지에서 공정 파라미터의 하나의 값에 대해 먼저 수행될 수 있고, 단계들은 새로운 공정 윈도우 에지로서 식별되는 "양호한" 변조가 발견될 때까지 점진적으로 공칭에 더 가까운 추가 변조에 대해 반복될 수 있다. 그러나 모든 공정 윈도우는 일반적으로 공정 파라미터의 상한 및 하한을 정의하는 하나의 파라미터에 대해 두 개의 에지를 가질 것이다(그리고 공정이 상한과 하한 사이의 값에서 동작하고 있을 때, 공정은 만족스러운 결과를 생성할 것이라고 예상될 수 있다). 그러므로, 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들)은 "양호한" 변조가 발견될 때까지 이전에 결정된 공정 윈도우의 한 에지에서, 하나의 마진 변조에서 시작하여 본 명세서에 기재된 단계들을 수행할 수 있고, 그 다음에 컴퓨터 서브 시스템(들)은 추가의 "양호한" 변조가 발견될 때까지 이전에 결정된 공정 윈도우의 나머지 에지에서, 상이한 마진 변조에서 시작하는 본 명세서에 기술된 단계(들)를 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 서브 시스템(들)은 본 명세서에서 설명된 단계들을 수행하여, 공정 윈도우의 이전에 결정된 양쪽 에지에서 파라미터 값을 수정할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브 시스템(들)은 임의의 공정 윈도우 에지(예를 들어, 공정 윈도우 에지의 전부 또는 일부)가 결정되는 정확도를 유리하게 향상시키는데 사용될 수 있다.
또한 일반적으로 공정 윈도우의 각 측면은 샘플링 전략에 영향을 줄 수 있는 상이한 고장 유형에 의해 결정된다. 예를 들어, 모니터링되고 있는 핫 스폿의 특정 금속은 노광(+ 방향)이 증가할수록 더 좁아지고, 노광이 감소하면(- 방향) 더 두꺼워진다고 가정해 보자. 이 경우 "선 개방(line open)" 결함은 "+" 방향에서만 발생할 것이고, 이에 반해 "-" 면에서는 선들 사이에 "브리지(bridge)"가 있을 수 있으며 결코 그 반대가 될 수는 없을 것이다. 따라서 샘플링의 관점에서 볼 때 "라인 개방"을 모니터링할 때 "+" 방향으로부터 아래로 샘플링을 수행할 수 있지만, 일단 고장이 더 이상 감지되지 않으면 샘플링이 "-" 면에서 계속되지 않을 수 있으며, 브리지의 경우 그 반대로도 그렇다.
다른 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 전술한 컴퓨터 서브 시스템(들)의 기능들 각각에 대한 단계들을 포함한다.
상기 방법의 각 단계는 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수 있다. 상기 방법은 또한 본 명세서에 기재된 출력 획득 서브 시스템 및/또는 컴퓨터 서브 시스템(들) 또는 시스템(들)에 의해 수행될 수 있는 다른 단계(들)을 포함할 수 있다. 상기 방법의 단계들은 본 명세서에 설명된 임의의 실시 예에 따라 구성될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템에 의해 수행된다. 또한, 전술한 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 시스템 실시 예에 의해 수행될 수 있다.
추가 실시 예는 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 프로그램 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 그와 같은 실시 예가 도 4에 도시되어 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(400)는 컴퓨터 시스템(404) 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어들(402)을 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에 기술된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어들(402)은 컴퓨터 판독 가능 매체(400)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 자기 또는 광학 디스크, 자기 테이프 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 적절한 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체일 수 있다.
프로그램 명령어들은 특히 프로시저(procedure) 기반 기술, 컴포넌트 기반 기술 및/또는 객체 지향 기술을 비롯한 임의의 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어들은 ActiveX 컨트롤, C++ 객체, JavaBeans, MFC(Microsoft Foundation Classes), SSE(Streaming SIMD Extension) 또는 원하는 대로 다른 기술 또는 방법을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(404)은 본 명세서에 기술된 실시 예 중 임의의 것에 따라 구성될 수 있다.
본 명세서에 설명된 방법 모두는 방법 실시 예의 하나 이상의 단계의 결과를 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 이 결과는 본 명세서에 기술된 임의의 결과를 포함할 수 있고 당업계에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 본 명세서에 설명된 임의의 저장 매체 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 적절한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 후에, 결과는 저장 매체에서 액세스될 수 있고, 본 명세서에 기술된 임의의 방법 또는 시스템 실시 예에 의해 사용되거나, 사용자에게 디스플레이하기 위해 포맷되고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법 또는 시스템 등에 의해 사용된다.
본 발명의 다양한 양상의 추가적인 변형 및 대안적인 실시 예는 본 설명의 견지에서 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우를 결정하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 따라서, 이 설명은 단지 예시적인 것으로서 해석되어야 하며, 본 발명을 수행하는 일반적인 방법을 당업자에게 교시하기 위한 것이다. 본 명세서에 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 현재에 바람직한 실시 예로 간주되어야 한다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에 도시되고 설명된 것들을 대신하여 요소들 및 재료들이 대체될 수 있으며, 일부들 및 공정들은 역전될 수 있고, 본 발명의 특정 특징들은 독립적으로 이용될 수 있으며, 이는 모두 이러한 본 발명의 설명의 이점을 얻은 후에 당업자에게 명백할 것이다. 하기 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 요소들에 대한 변경이 이루어질 수 있다.
Claims (19)
- 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우(process window)를 결정하도록 구성된 시스템에 있어서,
표본에 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된 에너지원, 및 상기 표본으로부터 에너지를 검출하고 상기 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된 검출기를 적어도 포함하는 출력 획득 서브 시스템(output acquisition subsystem); 및
하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템을 포함하고,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은,
상기 표본의 검사 결과를 획득하는 단계로서, 상기 표본은 상기 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스 - 상기 다중 인스턴스는 상기 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 가짐 - 를 포함하고, 상기 검사 결과는, 검사 중에 상기 다중 인스턴스에서 검출된 결함들에 대한 정보, 상기 검사 중에 검출된 장치의 상기 적어도 일부 내의 핫 스폿들(hot spots)에 대한 정보, 및 상기 검사에 의해 결정된 공정의 공정 윈도우에 대한 정보를 포함하는 것인 상기 검사 결과 획득 단계;
상기 검사 결과에 기초하여, 상기 상이한 값들 중 상기 공정 윈도우의 에지에 있는 파라미터 값에 가장 가까운 제1 값을 가진, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하는 단계;
상기 일부 위치들 중 적어도 하나의 위치에 대하여 상기 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하는 단계;
상기 획득된 출력에 기초하여 상기 적어도 하나의 위치에 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계;
하나 이상의 결함이 상기 적어도 하나의 위치에 존재하는 것으로 결정될 때, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계, 상기 출력을 획득하는 단계를 반복하고, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 다른(another) 인스턴스 - 상기 다른 인스턴스는 상기 상이한 값들 중의 제1 값보다 공칭(nominal)에 더 가까운 상기 상이한 값들 중의 다른(another) 값을 가짐 - 에 대하여 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 결함들이 상기 선택된 일부 위치들에서 존재하지 않는 것으로 결정될 때, 상기 상이한 값들 중 어느 것이 상기 결함들이 존재하지 않는 것으로 결정된 다중 인스턴스에 대응하는지에 기초하여 수정된 공정 윈도우를 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 검사는 상기 핫 스폿들이 검출되는 제1 검사 패스(first inspection pass)와 상기 공정 윈도우가 결정되는 제2 검사 패스(second inspection pass)를 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계는 상기 핫 스폿들의 상이한 그룹들에 대해 독립적으로 수행되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계가 반복될 때, 상기 다중 인스턴스들 중 다른 인스턴스 내의 상기 일부 위치들을 선택하는 것은 상기 검사 결과에 기초하여 그리고 상기 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스의 상기 적어도 하나의 위치에 하나 이상의 결함이 존재한다고 결정되는 것에 기초하여 수행되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 선택된 일부 위치들은 상기 검사가 상기 결함들을 검출한 위치들을 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 선택된 일부 위치들은 상기 검사가 상기 결함들을 검출하지 않은 위치들을 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한, 상기 위치들의 고장률(failure rate)을 결정하기 위한 미리 결정된 신뢰도에 기초하여, 선택되는 위치들의 수를 결정하는 단계를 수행하도록 구성되고,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한, 상기 결함들이 상기 선택된 일부 위치들에 존재하는 것으로 결정되는 것에 기초하여 상기 고장률을 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계는, 상기 선택된 일부 위치들에 포함시키기 위하여, 상기 검사에 의해 결함들이 검출된 위치를 가능한 한 많이 선택하는 단계를 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계는, 상기 선택된 일부 위치들에 포함시키기 위하여, 상기 핫 스폿들의 위치들을 무작위로 선택하는 단계를 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 출력을 획득하는 단계 및 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는 상기 일부 위치들 중 제1 위치에 대해 수행되고,
상기 하나 이상의 결함이 상기 위치들 중 제1 위치에 존재한다고 결정될 때, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한, 상기 출력을 획득하는 단계 및 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계가 상기 선택된 일부 위치들 중 어떤 다른 위치에 대해서도 수행되지 않아야 한다고 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 결함들이 상기 선택된 일부 위치들에 존재하지 않는 것으로 결정될 때, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계, 상기 출력을 획득하는 단계, 및 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계가 상기 다중 인스턴스 중 어떤 다른 인스턴스에 대해서도 수행되지 않아야 한다고 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템은 또한, 상기 획득된 출력에 기초하여, 상기 선택된 일부 위치들 중 하나 이상의 위치에서 존재하는 것으로 결정된 결함들을 분류(classify)하고, 상기 분류의 결과에 기초하여 상기 선택된 일부 위치들을 변경(modify)하는 단계를 수행하도록 구성되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 핫 스폿들은 핫 스폿들의 상이한 그룹들을 포함하고, 상기 일부 위치들은 상기 상이한 그룹들 중 단 하나의 그룹의 핫 스폿들을 포함하도록 선택되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 핫 스폿들은 핫 스폿들의 상이한 그룹들을 포함하고, 상기 일부 위치들은 상기 상이한 그룹들 중 하나보다 많은 그룹의 핫 스폿들을 포함하도록 선택되는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 표본은 웨이퍼를 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 표본에 지향된 에너지는 광(light)을 포함하고, 상기 표본으로부터 검출된 에너지는 광을 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 표본에 지향된 에너지는 전자들(electrons)을 포함하고, 상기 표본으로부터 검출된 에너지는 전자들을 포함하는 것인 공정 윈도우 결정 시스템.
- 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우(process window)를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 프로그램 명령어들을 저장하는 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 구현 방법은,
상기 표본의 검사 결과를 획득하는 단계로서, 상기 표본은 상기 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스 - 상기 다중 인스턴스는 상기 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 가짐 - 를 포함하고, 상기 검사 결과는, 검사 중에 상기 다중 인스턴스에서 검출된 결함들에 대한 정보, 상기 검사 중에 검출된 장치의 상기 적어도 일부 내의 핫 스폿들(hot spots)에 대한 정보, 및 상기 검사에 의해 결정된 공정의 공정 윈도우에 대한 정보를 포함하는 것인 상기 검사 결과 획득 단계;
상기 검사 결과에 기초하여, 상기 상이한 값들 중 상기 공정 윈도우의 에지에 있는 파라미터 값에 가장 가까운 제1 값을 가진, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하는 단계;
상기 일부 위치들 중 적어도 하나의 위치에 대하여 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하는 단계로서, 상기 출력 획득 서브 시스템은 상기 표본에 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된 에너지원, 및 상기 표본으로부터 에너지를 검출하고 상기 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된 검출기를 적어도 포함하는 것인 상기 출력 획득 단계;
상기 획득된 출력에 기초하여 상기 적어도 하나의 위치에 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계;
하나 이상의 결함이 상기 적어도 하나의 위치에 존재하는 것으로 결정될 때, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계, 상기 출력을 획득하는 단계를 반복하고, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 다른(another) 인스턴스 - 상기 다른 인스턴스는 상기 상이한 값들 중의 제1 값보다 공칭(nominal)에 더 가까운 상기 상이한 값들 중의 다른(another) 값을 가짐 - 에 대하여 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 결함들이 상기 선택된 일부 위치들에서 존재하지 않는 것으로 결정될 때, 상기 상이한 값들 중 어느 것이 상기 결함들이 존재하지 않는 것으로 결정된 다중 인스턴스에 대응하는지에 기초하여 수정된 공정 윈도우를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 검사 결과 획득 단계, 상기 일부 위치들 선택 단계, 상기 출력 획득 단계, 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 수정된 공정 윈도우 결정 단계는, 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템으로 수행되는 것인 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. - 표본에 대해 수행되는 공정에 대한 공정 윈도우(process window)를 결정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 있어서,
상기 표본의 검사 결과를 획득하는 단계로서, 상기 표본은 상기 표본 위에 형성된 장치의 적어도 일부의 다중 인스턴스 - 상기 다중 인스턴스는 상기 표본에 대해 수행되는 공정의 파라미터의 상이한 값들을 가짐 - 를 포함하고, 상기 검사 결과는, 검사 중에 상기 다중 인스턴스에서 검출된 결함들에 대한 정보, 상기 검사 중에 검출된 장치의 상기 적어도 일부 내의 핫 스폿들(hot spots)에 대한 정보, 및 상기 검사에 의해 결정된 공정의 공정 윈도우에 대한 정보를 포함하는 것인 상기 검사 결과 획득 단계;
상기 검사 결과에 기초하여, 상기 상이한 값들 중 상기 공정 윈도우의 에지에 있는 파라미터 값에 가장 가까운 제1 값을 가진, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 제1 인스턴스 내의 일부 위치들을 선택하는 단계;
상기 일부 위치들 중 적어도 하나의 위치에 대하여 출력 획득 서브 시스템의 출력을 획득하는 단계로서, 상기 출력 획득 서브 시스템은 상기 표본에 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된 에너지원, 및 상기 표본으로부터 에너지를 검출하고 상기 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된 검출기를 적어도 포함하는 것인 상기 출력 획득 단계;
상기 획득된 출력에 기초하여 상기 적어도 하나의 위치에 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계;
하나 이상의 결함이 상기 적어도 하나의 위치에 존재하는 것으로 결정될 때, 상기 일부 위치들을 선택하는 단계, 상기 출력을 획득하는 단계를 반복하고, 상기 표본 위에 형성된 다중 인스턴스 중 다른(another) 인스턴스 - 상기 다른 인스턴스는 상기 상이한 값들 중의 제1 값보다 공칭(nominal)에 더 가까운 상기 상이한 값들 중의 다른(another) 값을 가짐 - 에 대하여 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 결함들이 상기 선택된 일부 위치들에서 존재하지 않는 것으로 결정될 때, 상기 상이한 값들 중 어느 것이 상기 결함들이 존재하지 않는 것으로 결정된 다중 인스턴스에 대응하는지에 기초하여 수정된 공정 윈도우를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 검사 결과 획득 단계, 상기 일부 위치들 선택 단계, 상기 출력 획득 단계, 상기 결함들이 존재하는지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 수정된 공정 윈도우 결정 단계는, 하나 이상의 컴퓨터 서브 시스템으로 수행되는 것인 공정 윈도우 결정을 위한 컴퓨터 구현 방법.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562133823P | 2015-03-16 | 2015-03-16 | |
| US62/133,823 | 2015-03-16 | ||
| US15/067,118 US9891538B2 (en) | 2015-03-16 | 2016-03-10 | Adaptive sampling for process window determination |
| US15/067,118 | 2016-03-10 | ||
| PCT/US2016/022499 WO2016149287A1 (en) | 2015-03-16 | 2016-03-15 | Adaptive sampling for process window determination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170127549A true KR20170127549A (ko) | 2017-11-21 |
Family
ID=56919322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177029404A KR20170127549A (ko) | 2015-03-16 | 2016-03-15 | 공정 윈도우 결정을 위한 적응형 샘플링 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9891538B2 (ko) |
| KR (1) | KR20170127549A (ko) |
| WO (1) | WO2016149287A1 (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL259633B (en) | 2015-12-22 | 2022-07-01 | Asml Netherlands Bv | A device and method for characterizing a window process |
| KR102513021B1 (ko) | 2016-05-12 | 2023-03-21 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 측정치 획득 방법, 프로세스 단계 수행 장치, 계측 장치, 디바이스 제조 방법 |
| US11237119B2 (en) * | 2017-01-10 | 2022-02-01 | Kla-Tencor Corporation | Diagnostic methods for the classifiers and the defects captured by optical tools |
| US11055840B2 (en) * | 2019-08-07 | 2021-07-06 | Kla Corporation | Semiconductor hot-spot and process-window discovery combining optical and electron-beam inspection |
| US11651587B2 (en) * | 2019-12-27 | 2023-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for product quality inspection |
| US11328435B2 (en) * | 2020-06-08 | 2022-05-10 | KLA Corp. | Image alignment setup for specimens with intra- and inter-specimen variations using unsupervised learning and adaptive database generation methods |
| US11728192B2 (en) | 2021-07-22 | 2023-08-15 | Globalfoundries U.S. Inc. | Refining defect detection using process window |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6902855B2 (en) | 2002-07-15 | 2005-06-07 | Kla-Tencor Technologies | Qualifying patterns, patterning processes, or patterning apparatus in the fabrication of microlithographic patterns |
| EP1523696B1 (en) | 2002-07-15 | 2016-12-21 | KLA-Tencor Corporation | Defect inspection methods that include acquiring aerial images of a reticle for different lithographic process variables |
| US7769225B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-08-03 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern |
| US7570796B2 (en) * | 2005-11-18 | 2009-08-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data |
| US7570800B2 (en) * | 2005-12-14 | 2009-08-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for binning defects detected on a specimen |
| US7711177B2 (en) * | 2006-06-08 | 2010-05-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for detecting defects on a specimen using a combination of bright field channel data and dark field channel data |
| US8102408B2 (en) | 2006-06-29 | 2012-01-24 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Computer-implemented methods and systems for determining different process windows for a wafer printing process for different reticle designs |
| US7904845B2 (en) * | 2006-12-06 | 2011-03-08 | Kla-Tencor Corp. | Determining locations on a wafer to be reviewed during defect review |
| WO2008077100A2 (en) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Kla-Tencor Corporation | Systems and methods for creating inspection recipes |
| US8698093B1 (en) | 2007-01-19 | 2014-04-15 | Kla-Tencor Corporation | Objective lens with deflector plates immersed in electrostatic lens field |
| US8213704B2 (en) | 2007-05-09 | 2012-07-03 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern |
| US8041106B2 (en) * | 2008-12-05 | 2011-10-18 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for detecting defects on a reticle |
| US8664594B1 (en) | 2011-04-18 | 2014-03-04 | Kla-Tencor Corporation | Electron-optical system for high-speed and high-sensitivity inspections |
| US9208552B2 (en) | 2011-04-26 | 2015-12-08 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for hybrid reticle inspection |
| US8692204B2 (en) | 2011-04-26 | 2014-04-08 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for electron beam detection |
| US8716662B1 (en) | 2012-07-16 | 2014-05-06 | Kla-Tencor Corporation | Methods and apparatus to review defects using scanning electron microscope with multiple electron beam configurations |
| KR102006321B1 (ko) * | 2014-04-14 | 2019-08-01 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 공정들에 대한 최적화의 흐름들 |
| KR101991418B1 (ko) * | 2014-06-10 | 2019-06-20 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 컴퓨터를 이용한 웨이퍼 검사 |
-
2016
- 2016-03-10 US US15/067,118 patent/US9891538B2/en active Active
- 2016-03-15 KR KR1020177029404A patent/KR20170127549A/ko unknown
- 2016-03-15 WO PCT/US2016/022499 patent/WO2016149287A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160274036A1 (en) | 2016-09-22 |
| US9891538B2 (en) | 2018-02-13 |
| WO2016149287A1 (en) | 2016-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6490211B2 (ja) | ウェハ欠陥発見 | |
| KR102438824B1 (ko) | 3차원 반도체 구조체들의 검사를 위한 결함 발견 및 레시피 최적화 | |
| JP7026719B2 (ja) | 光学式検査及び光学式レビューからの欠陥属性に基づく電子ビームレビューのための欠陥サンプリング | |
| KR102303670B1 (ko) | 프로세스 윈도우 특성묘사를 위한 가상 검사 시스템 | |
| US9891538B2 (en) | Adaptive sampling for process window determination | |
| US10014229B2 (en) | Generating a wafer inspection process using bit failures and virtual inspection | |
| US10698325B2 (en) | Performance monitoring of design-based alignment | |
| CN113574645B (zh) | 使用内嵌缺陷信息的裸片筛选 | |
| TW202001230A (zh) | 將用於晶圓雜訊損害識別的掃描式電子顯微鏡及光學影像相關聯 | |
| US9702827B1 (en) | Optical mode analysis with design-based care areas | |
| KR20190057402A (ko) | 검사 관련 알고리즘을 설정하는데 사용되는 트레이닝 세트의 최적화 | |
| US10557802B2 (en) | Capture of repeater defects on a semiconductor wafer | |
| KR20200127259A (ko) | 검사를 위한 모드 선택 | |
| US20210342992A1 (en) | Print check repeater defect detection | |
| US20240177294A1 (en) | Print check repeater defect detection |