KR20190098084A

KR20190098084A - 결함 검사를 위한 광학적 대조도 향상

Info

Publication number: KR20190098084A
Application number: KR1020190016788A
Authority: KR
Inventors: 에제르 제하바 벤
Original assignee: 캠텍 리미티드
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2019-08-21
Also published as: TW201940866A; US20190251686A1; CN110161033A; JP2019179026A; US11055836B2

Abstract

물체를 검사하는 검사 시스템 및 방법으로서 방법은 물체의 영역의 디포커스된(defocused) 이미지를 획득하는 동작과, 영역의 특정 근접 점과 관련된 광 경로들 사이의 위상 변이(phase shift)를 발견하기 위해 영역의 디포커스된 이미지를 처리하는 동작을 포함할 수 있다. 위상 변이는 결함을 나타낼 수 있다. 디포커스된 이미지의 획득 동작은 영역에 충돌할 때 공간적으로 간섭성(coherent)을 가질 수 있고 콜리메이트될(collimated) 수 있는 방사선 빔으로 영역을 조명하는 동작을 포함할 수 있다. 조명하는 동작은 개구 조리개 평면 내에 위치될 수 있는 개구 조리개에 의해 한정될 수 있는 개구를 통해 방사선 빔을 통과시키는 동작을 포함할 수 있다. 개구의 크기는 개구 조리개의 크기의 일부분일 수 있다.

Description

결함 검사를 위한 광학적 대조도 향상{OPTICAL CONTRAST ENHANCEMENT FOR DEFECT INSPECTION}

관련 출원

본 특허 출원은 2018년 2월 13일 출원된 미합중국 가출원 번호 제62/629,761호에 대하여 우선권을 주장한다.

발명의 분야

결함에 대한 향상된 대조를 가지는 2차원(2D) 광학 영상에 의한 반도체 결함 검사 기술에 관한 것이다.

일부 결함은 주변과의 대조(contrast)에 있어서 반사율 또는 투과율 차이로 특징 지어지지 않기 때문에 표준 명 시야 이미징(bright field imaging) 또는 암 시야 이미징(dark field imaging)을 사용하여 검출되기 어렵다.

이러한 결함은 국소 굴절률에 영향을 미치는 작은 지형 변화 또는 국지적인 응력(local stress)의 특성을 가질 수 있다.

위상 대조 이미징(phase contrast imaging)을 사용하는 방법은 일반적으로 2D 영상의 결함 대조를 향상시킨다.

DIC (차등 간섭 대조)와 같은 이러한 방법은 광학 조명 및 이미징 경로에 삽입되는 특수한 광학 요소를 필요로 한다.

대상체를 검사하는 방법으로서, 상기 대상체의 영역의 디 포커스된(defocused) 영상을 획득하는 동작; 및 상기 영역의 특정 근접한 지점들과 관련된 광학 경로들 사이에서의 위상 변이(phase shift)를 발견하기 위해 상기 영역의 디 포커스된 영상을 처리하는 동작을 포함하고, 상기 위상 변이는 결함을 지시하는 대상체 검사 방법이 제시될 수 있다.

상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은, 상기 영역에 조사될 때 공간적으로 간섭하고 콜리메이트된(collimated) 방사 빔(radiation beam)으로 상기 영역을 조명하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 조명하는 동작은 구경 조리개 평면 내에 위치할 수 있는 구경 조리개에 의해 정의될 수 있는 조리개를 통해 상기 방사 빔을 통과시키는 동작을 포함할 수 있다. 상기 조리개의 크기는 상기 구경 조리개의 크기의 일부일 수 있다.

상기 영역의 상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은, 센서에 의해 상기 영역에서 반사되는 감지된 방사를 감지하는 동작을 포함할 수 있고, 상기 감지된 방사는 상기 영역의 서로 다른 지점들로부터 반사된 방사 사이에 형성된 간섭 패턴들을 포함하고, 상기 영역의 상기 서로 다른 지점들은 상기 특정한 근접 지점들과 추가적인 지점들을 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 특정한 근접 지점들과 관련된 간섭 패턴들 및 상기 추가적인 지점들과 관련된 간섭 패턴들 사이의 차이를 감지하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 일부는 10%를 넘지 않을 수 있다.

상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙에 위치할 수 있다.

상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙으로부터 바깥 쪽에 위치할 수 있다.

상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은 조명 경로 내의 상기 구경 조리개를 삽입하는 동작 이후에 수행될 수 있고, 상기 조명 경로로부터 상기 구경 조리개를 제거하는 동작 이전에 수행될 수 있다.

상기 방법은 서로 다른 디 포커스 조건들에 따라 상기 영역의 복수의 디 포커스된 영상들을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 서로 다른 디 포커스 조건들 중 선택된 디 포커스 조건을 선택하는 동작을 포함할 수 있고, 상기 선택된 디 포커스 조건을 이용하여 다른 대상체들의 영역들의 디 포커스된 영상들을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 선택하는 동작은 상기 위상 변이와 관련되어 있는 대조(contrast)에 기반할 수 있다.

검사 시스템으로서, 대상체의 영역의 디 포커스된(defocused) 영상을 획득하기 위해 구성되고 배치될 수 있는 영상부, 상기 영역의 특정한 근접 지점들과 관련된 광학 경로들 사이의 위상 변이(phase shift)를 발견하기 위해 상기 영역의 상기 디 포커스된 영상을 처리하기 위해 구성되고 배치될 수 있는 프로세서를 포함할 수 있는 검사 시스템이 제공될 수 있다. 상기 위상 변이는 결함을 지시할 수 있다. 상기 영상부는 상기 영역을 조사할 때 공간적으로 간섭성을 갖고 콜리메이트된(collimated) 방사 빔으로 상기 영역을 조명하기 위해 구성되고 배치된 조명 광학계를 포함할 수 있다. 상기 조명 광학계는 조리개를 포함하는 구경 조리개를 포함할 수 있다. 상기 조명 광학계는 상기 방사 빔이 상기 영역에 도달하기 전에 상기 조리개를 통과시키도록 구성되고 배치될 수 있다. 상기 조리개의 크기는 상기 구경 조리개의 크기의 일부일 수 있다.

상기 영상부는 상기 영역에 의해 반사되어 감지된 방사를 감지하기 위해 구성되고 배치된 센서를 포함하고, 상기 감지된 방사는 상기 영역의 서로 다른 지점들로부터 반사된 방사 사이에 형성된 간섭 패턴들을 포함하고, 상기 영역의 상기 서로 다른 지점들은 상기 특정한 근접 지점들 및 추가적인 지점들을 포함할 수 있다.

상기 센서는 상기 특정한 근접 지점들과 관련된 간섭 패턴들 및 상기 추가적인 지점들과 관련된 간섭 패턴들 사이의 차이를 감지하기 위해 구성되고 배치될 수 있다.

상기 일부는 10%를 넘지 않을 수 있다.

상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙에 위치할 수 있다.

상기 검사 시스템에서 구경 조리개는 상기 조명 광학계의 제거 가능한 일부일 수 있다.

상기 영상부는 서로 다른 디 포커스 조건들에서 상기 영역의 복수의 디 포커스된 영상들을 획득하기 위해 구성되고 배치될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 서로 다른 디 포커스 조건들 중 선택된 디 포커스 조건을 선택하고, 상기 선택된 디 포커스 조건을 이용하여 다른 대상체들의 영역들의 디 포커스된 영상들을 획득하기 위해 구성되고 배치될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 위상 변이와 관련된 대조(contrast)에 기반하여 선택하기 위해 구성되고 배치될 수 있다.

본 발명은 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.

본 발명을 구현하는 장치는 대부분 광학 구성 요소 및 당업자에게 공지된 회로로 구성되므로, 본 발명의 기본 개념에 대한 이해 및 본 발명의 교시를 혼란스럽게하거나 흐트러 뜨리지 않기 위해, 회로의 상세한 부분은 상기 설명된 바와 같이 필요한 것으로 고려되는 것보다 더 큰 범위로 설명되지 않을 것이다.

다음의 명세서에서, 본 발명은 본 발명의 실시예에 대한 특정 예들을 참조하여 설명될 것이다. 그러나 첨부된 청구 범위에 명시된 바와 같이 본 발명의 더 넓은 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다.

광 경로에 변형을 도입함으로써 이러한 결함의 광학적 대조(contrast) 향상을 달성하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다.

이 방법 및 시스템은 결함의 대조를 강화한 2D 광학 이미징에 의한 반도체의 결함 검사를 달성한다.

반도체 결함 검사를 위한 명 시야 이미징(bright field imaging) 옵션을 가진 현미경이 "투명 결함"을 시각화할 수 있는 특별한 방법과 수단으로 도입된다.

이러한 결함은 표준 명 시야 이미징 또는 암 시야 이미징(dark field imaging) 기술로는 감지할 수 없다. 그러나 그들은 배경에 비해 상대적으로 빛의 작은 위상 변이를 도입한다.

이 유형의 결함들은 기포, 미세한 스크래치, 에피 층의 슬립 라인(slip lines), 응력 결함(stress defects) 등이 포함된다.

방법 및/또는 시스템은 다음 중 적어도 하나를 구현할 수 있다.

물체 평면에 충돌하는 높은 공간 간섭성을 가진 콜리메이트 광(collimated light)을 생성하는 것. 광은 물체에 충돌할 때 콜리메이트 된다. 콜리메이트 광은 완벽하게 콜리메이트(완벽하게 평행한 소 조사선들(beamlets))될 수 있으나, 완전한 평행으로부터의 작은 편차가 제공될 수 있다. 예를 들어 완벽한 평행으로부터 몇 도의 편차, 예를 들면 1~2 아크 각도의 편차 (예: 대물렌즈의 완전 조리개(full aperture)는 10 아크 각도를 초과할 수 없다.)가 제공될 수 있다. 허용 편차는 대물 렌즈의 NA(수차, Numerical Aperture)로부터 일부 (예를 들어, 최대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 퍼센트)일 수 있다. 조리개 크기의 면적과 구경 조리개(aperture stop) 크기 사이의 관계는 콜리메이션의 지시를 제공한다.

표준 명 시야 현미경의 특수 광학 설정에 의해 달성되는, 반도체의 결함 및 배경에 대한 보강 또는 상쇄 간섭 생성을 위한 최적의 디 포커스(defocus)를 발견하는 것.

간섭의 최적화 된 대조를 얻기 위해 디 포커스 레벨을 제어하는 것.

상쇄 간섭 또는 보강 간섭을 제어하기 위해 포지티브 또는 네거티브 오프셋으로 디 포커스 레벨을 결정하는 것.

쾰러(Kohler) 조명 입력에서 작은 직경의 구경 조리개를 도입하는 콜리메이트 광을 달성하는 것.

입사각을 변화시킬 수 있도록 개구부가 다양한 거리에서 편향되는 것처럼, 서로 다른 형상의 상이한 구경 조리개들이 선택될 수 있다.

현미경 모드는 표준 명 시야 이미징과 대조 향상 모드 사이에서 쉽게 상호 교환될 수 있다.

상기 방법은 반도체 웨이퍼의 평평한 표면을 동일한 웨이퍼의 거친 표면으로부터 구별하기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 표면 헤이즈(haze)가 분석될 수 있다.

표준 명 시야 이미징 또는 암 시야 이미징으로 볼 수 없는 특징(feature)의 대조를 향상시켜 영상의 낮은 대조 특징을 처리한다. 이 방법은 물체 평면에 충돌하는 높은 공간 간섭성(spatial coherence)을 갖는 콜리메이트 광을 생성한다. 또한, 결함과 배경의 보강 간섭 또는 상쇄 간섭의 생성을 위한 최적의 디 포커스를 찾는다.

위상 변이 향상을 도입하는 것에 대처하기 위해, 광학 경로의 구성 요소들은 복잡하고 고가이므로, 표준 광 경로에 도입 변형을 허용하는 것이 보다 단순하다. 이 방법은 콜리메이트 광을 생성하기 위해 쾰러 조명에 특수 구경 조리개를 도입함으로써 콜리메이트 광을 생성할 수 있다.

그러한 구조 중 하나는 작은 원형 조리개(stop)를 사용한다.

도 1은 빔(12)을 형성하도록 빔 조리개(aperture)(21)(구경 조리개 평면(91)에 위치한 형상 제어된 구경 조리개라고도 불림.)의 조리개를 통과하고, 빔 스플리터(22)를 향해 진행하고, (빔 스플리터(22)에 의해) 대물 렌즈(23)(대물 렌즈는 사출 동공면(92)을 갖는다.)로 지향되고, 대물 렌즈(23)을 통해 대물 평면(object plane)(93)에 위치한 웨이퍼(100)로 지향되는 광(11)을 제공하는 조명 경로(20)를 포함한다.

디 포커싱은 대물 평면으로부터 빛의 초점 위치를 변경한다.

웨이퍼로부터의 광(반사된 광)은 대물 렌즈(23)를 통하고(그리고 대물 렌즈 사출 동공면을 통해), 빔 스플리터(22)를 통해 튜브 렌즈(24)로 지향되고 영상 평면(95) 내에 위치한 카메라(30) 상으로 지향된다. 상기 카메라(30)는 프로세서 (40)에 연결된다.

조명 경로(20)는 빔 조리개(21), 빔 스플리터(22) 및 대물 렌즈(23)를 포함한다.

수집 경로(29)는 빔 스플리터(22), 대물 렌즈(23) 및 튜브 렌즈 (24)를 포함한다.

도 1은 빔 스플리터를 가진 검사 시스템을 도시하지만, 명 시야는 빔 스플리터 없이, 예를 들어, 한쪽에서 대상물을 비추고 다른 쪽으로부터 빛을 수집함으로써 달성할 수 있다는 것을 주목해야 한다.

검사 시스템은 또한 조명 경로 내, 조명 경로 전 또는 조명 경로 후에 편광기(polarizer)와 같은 편광 요소를 도입함으로써 충돌 빔 및/또는 반사된 빔의 편광을 변화시킬 수 있음을 주목해야 한다. 도 2의 빔 조리개 이후에 위치하는 편광기(28)를 예로 들 수 있다.

도 3은 구경 조리개 (21)의 다양한 예들을 도시한다.

도면의 상부에 도시된 구경 조리개(21)는 구경 조리개(21)의 중심에 위치한 구경(221)을 포함한다.

도면의 중앙에 도시된 구경 조리개 (21)는 구경 조리개 (21)의 중심 바깥에 위치한 구경 (221)을 포함한다.

도면의 하부에 도시된 구경 조리개(21)는 구경(221) 및 추가적인 구경(222)을 포함한다.

구경 조리개의 위치는 물체 영역의 조명 각도를 결정할 수 있다. 서로 다른 위치의 조리개는 서로 다른 방향, 일반적으로 조명 각도에 수직인 방향으로부터 결함을 강조할 수 있다.

구경 조리개 내의 서로 다른 위치의 조리개들을 사용하여 동일한 영역을 조명하는 것은 결함으로 인한 서로 다른 각도에서 지향된 위상 변이에 대한 정보를 제공할 수 있다.

콜리메이트 광은 구경 조리개에서 하나 이상의 개구를 갖는 구경 조리개를 사용함으로써 얻어질 수 있고, 각 개구의 면적은 대물 렌즈 사출 동공면의 개구보다 훨씬 작다(예를 들어, 상기 개구의 반경은 대물 렌즈 사출 동공면의 개구의 반경의 약 10 내지 15 %일 수 있다.).

다수의 조리개들이 있는 경우, 각 조리개의 반경은 구경 조리개의 반경의 일부일 수 있다. 선택적으로, 모든 조리개들의 반경 합계는 구경 조리개의 반경의 일부일 수 있다.

조리개들은 원형이 아닐 수 있고,이 경우 크기(면적)는 구경 조리개의 크기(면적)의 일부이다.

구경 조리개(21)는 조명 경로 내에 선택적으로 삽입될 수 있다. 삽입은 수동 또는 자동으로 수행될 수 있다. 구경 조리개(21)는 임의의 장애물이 없는 개구 평면을 유지하는 비 차단 조리개로 대체될 수 있다 (따라서 검사 시스템은 명 시야 모드와 같은 다른 모드에서 동작할 수 있다). 상이한 구성(조리개의 상이한 위치, 조리개의 상이한 크기, 상이한 수의 조리개)의 구경 조리개들이 자동 또는 수동으로 대체될 수 있음을 알아야 한다. 대체는 개구 조리개(21)를 선택적으로 조명 경로 내로 삽입 또는 제거할 수 있는 선형, 비 선형, 원형(회전하는 터렛(turret)(28)으로 개구 조리개(21) 또는 완전 조리개(27)를 선택적으로 삽입하는 것)의 움직임을 적용하는 것과 관련될 수 있다.

도 5는 (a) 서로 근접하지만 동일한 광 경로를 나타내는 지점들(P1 및 P2)에 의해 생성된 제1 간섭 패턴 (IR12 77) 및 (b) 서로 근접하지만 다른 광 경로를 나타태는 지점들(P3 및 P4)에 의해 생성된 제2 간섭 패턴 (IR34 78) (P3 및 P4) 사이의 차이를 도시한다.

초점 평면에서 근접한 지점들로부터의 방사(radiation)는 중첩되지 않는다.

디 포커싱으로 인해, 제1 지점 P1으로부터의 제1 빔(B1 71)은 제2 지점 P2로부터의 제2 빔(B2 72)와 중첩되어, 제1 간섭 패턴(IR12 77)을 생성한다.

디 포커싱으로 인해, 제3 포인트(P3)로부터의 제3 빔(B3 73)은 제4 포인트(P4)로부터의 제4 빔 (B4 74)과 중첩되어, 제2 간섭 패턴(IR34 78)을 생성한다.

제1 간섭 패턴(IR12 77)은 제2 간섭 패턴(IR34 78)과 상이하다. 특히, 카메라에 의해(특히 카메라의 픽셀에 의해) 감지된 제1 간섭 패턴(IR12 77)의 누적된 강도는 카메라(특히 카메라의 픽셀에 의해)에 의해 감지된 제2 간섭 패턴(IR34 78)과 상이하다. 따라서 배경 픽셀의 그레이 레벨은 결함의 경계에서 픽셀의 그레이 레벨과 다를 것으로 예상된다.

도 6은 물체 검사를 위한 방법(200)을 도시한다.

방법 (200)은 물체 영역의 디 포커스된 이미지를 획득하는 단계(210)로 시작할 수 있다.

단계(220)는 그 영역의 특정 근접 지점들과 관련된 광학 경로들 사이의 위상 변이를 발견하기 위해 영역의 디 포커스된 이미지를 처리하는 단계(220)를 수반할 수 있다. 상기 위상 변이는 결함을 지시할 수 있다.

위상 변이는 위상 차이없이 야기된 간섭 패턴들과 상이한 간섭 패턴들을 초래한다. 위상 차이는 높이 또는 다른 지형적 차이 및/또는 서로 가깝게 위치한 지점들의 굴절률 차이로 인해 발생할 수 있다.

단계(210)는 영역에 충돌할 때 공간적으로가 간섭성이고 콜리메이트된 방사 빔으로 영역을 조명하는 동작을 포함할 수 있다. 조명하는 동작은 개구 조리개 평면 내에 위치한 구경 조리개에 의해 정의된 조리개를 통해 방사 빔을 통과시키는 동작을 포함할 수 있다. 조리개의 크기는 구경 조리개 크기의 일부일 수 있다.

상기 일부는 1% 내지 2.5%를 초과할 수 없다. 이것은, 예를 들어, 조리개 반경이 구경 조리개 반경의 약 10% 내지 15% 사이일 때 달성될 수 있다.

조리개는 개구 조리개의 중앙 또는 중앙으로부터 바깥쪽에 위치할 수 있다.

단계(210)는 센서에 의해 영역에 의해 반사되어 감지된 방사를 감지하는 동작, 상기 감지된 방사는 상기 영역의 서로 다른 지점들로부터 반사된 방사 사이에 형성된 간섭 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 지역의 다른 지점들에는 특정 인접 지점들과 추가적인 지점들이 포함될 수 있습니다.

단계(220)는 특정 근접 지점들과 관련된 간섭 패턴들과 추가적인 지점들과 관련된 간섭 패턴들 사이의 차이를 감지하는 동작을 포함할 수 있다.

구경 조리개는 선택적으로 삽입되어 조명 경로로부터 제거될 수 있다. 디 포커스된 영상의 획득은 조명 경로 내에 개구 조리개를 삽입하는 동작이 선행될 수 있으며, 조명 경로로부터 구경 조리개를 제거하는 동작이 후행될 수 있다.

단계들(210 및 220)은 (검사 시스템의 일부와 대상체 사이의 거리와 같은 디 포커스 조건을 변경하거나, 구경 조리개의 조리개를 변경하거나, 구경 조리개를 변경하는 것 같은) 적어도 하나의 설정을 변경하는 동안 여러 번 실행될 수 있다.

단계들(210 및 220)의 다중 반복은 임의의 정지 조건이 충족될 때까지, 예를 들어 상이한 구성을 미리 정의된 횟수만큼 검사할 때까지, 충분히 양호한 대조에 도달할 때까지, 특정 결함을 발견할 때까지 실행될 수 있다.

다중 반복은 서로 다른 디 포커싱 파라미터들을 나타낼 수 있고, 각각의 하나 이상의 반복은 새롭게 선택된 디 포커스 조건을 사용하여 실행될 수 있다. 선택된 디 포커스 조건, 선택하는 동작은 위상 변이와 관련된 대조에 기초할 수 있고, 예를 들어 결함과 그 주변 사이에서 가장 높은 값(또는 적어도 약정 임계값 이상)를 제공하는 디 포커스 조건을 찾는 것일 수 있다.

방법(200)은 다수의 조리개들을 포함하는 개구 조리개를 사용하여 실행될 수 있다. 이 경우, 조명하는 동작은 방사를 조리개를 통해 그리고 개구 조리개의 하나 이상의 추가적인 조리개를 통과시키는 것을 포함할 수 있다.

덧붙여서, 당업자는 전술한 동작들의 기능성 사이의 경계가 단지 예시적인 것임을 인식할 것이다. 다중 동작의 기능은 단일 동작으로 결합될 수 있고 및/또는 단일 동작의 기능이 추가적인 동작들로 분산될 수 있다. 또한, 대안적인 실시예는 특정 동작의 다수의 인스턴스를 포함할 수 있고, 동작의 순서는 다양한 다른 실시예에서 변경될 수 있다.

따라서, 여기에 도시된 구조는 단지 예시적인 것이며, 사실 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 구조가 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추상적이지만 여전히 명확한 의미에서 동일한 기능을 달성하기 위한 구성 요소의 배치는 효과적으로 "관련"되어 원하는 기능이 달성된다. 따라서, 특정 기능성을 달성하기 위해 결합된 임의의 2개의 구성 요소는 구조 또는 중간적인 구성 요소와 관계없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "관련"되는 것으로 간주될 수 있다. 마찬가지로 이와 같이 연관된 2 개의 구성 요소는 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "작동 가능하게 연결된" 또는 "작동 가능하게 결합된" 것으로 간주될 수 있다.

그러나 다른 수정, 변형 및 대안이 또한 가능하다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

"포함하는"이라는 단어는 청구항에 나열된 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 그렇게 사용되는 용어는 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예가 예를 들어 여기에 도시되거나 달리 설명된 것 이외의 다른 방향으로 작동할 수 있도록 적절한 상황 하에서 교환 가능한 것으로 이해된다.

또한, 본 명세서에 사용된 용어 "하나"는 하나 이상으로 정의된다. 또한, 청구 범위에서 "적어도 하나" 및 "하나 이상"과 같은 도입 문구의 사용은 불명료한 "하나"에 의한 다른 청구 구성 요소의 도입이 임의의 특정 청구항을 제한한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다. 같은 청구항이 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 서론 문구와 "하나"와 같은 불명확한 조항을 포함하는 경우에도 그러한 요소를 하나만 포함하는 발명에 대해 그러한 도입된 청구항 요소를 포함하는 청구항, 명확한 문구의 사용에 대해서도 마찬가지이다. 달리 명시하지 않는 한, "제1" 및 "제2"와 같은 용어는 그러한 용어가 기술하는 요소를 임의로 구별하는 데 사용된다.

따라서, 이들 용어는 그러한 요소의 시간적 또는 다른 우선 순위를 나타내도록 반드시 의도되지는 않는다. 특정 조치가 서로 다른 주장에 열거되었다는 단순한 사실만으로 이러한 조치의 조합이 유용하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.

Claims

대상체를 검사하는 방법으로서,
상기 대상체의 영역의 디 포커스된(defocused) 영상을 획득하는 동작; 및
상기 영역의 특정한 근접 지점들과 관련된 광학 경로들 사이에서의 위상 변이(phase shift)를 발견하기 위해 상기 영역의 디 포커스된 영상을 처리하는 동작을 포함하고,
상기 위상 변이는 결함을 지시하고,
상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은, 상기 영역에 조사될 때 공간적으로 간섭하고 콜리메이트된(collimated) 방사 빔(radiation beam)으로 상기 영역을 조명하는 동작을 포함하고,
상기 조명하는 동작은 구경 조리개 평면(aperture stop plane) 내에 위치한 구경 조리개에 의해 정의되는 조리개(aperture)를 통해 상기 방사 빔을 통과시키는 동작을 포함하고,
상기 조리개의 크기는 상기 구경 조리개 크기의 일부인 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 영역의 상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은, 상기 영역에서 반사되는 감지된 방사를 센서에 의해 감지하는 동작을 포함하고,
상기 감지된 방사는 상기 영역의 서로 다른 지점들로부터 반사된 방사 사이에 형성된 간섭 패턴들을 포함하고,
상기 영역의 상기 서로 다른 지점들은 상기 특정한 근접 지점들과 추가적인 지점들을 포함하는 대상체 검사 방법.
제2 항에 있어서,
상기 특정한 근접 지점들과 관련된 간섭 패턴들 및 상기 추가적인 지점들과 관련된 간섭 패턴들 사이의 차이를 감지하는 동작을 포함하는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 일부는 1% 내지 2.5%를 넘지 않는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙에 위치하는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙으로부터 바깥 쪽에 위치하는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 디 포커스된 영상을 획득하는 동작은 조명 경로 내에 상기 구경 조리개를 삽입하는 동작 이후에 수행되고, 상기 조명 경로로부터 상기 구경 조리개를 제거하는 동작 이전에 수행되는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
서로 다른 디 포커스 조건들에 따라 상기 영역의 복수의 디 포커스된 영상들을 획득하는 동작을 포함하는 대상체 검사 방법.
제8 항에 있어서,
상기 서로 다른 디 포커스 조건들 중 선택된 디 포커스 조건을 선택하는 동작 및 상기 선택된 디 포커스 조건을 이용하여 다른 대상체들의 영역들의 디 포커스된 영상들을 획득하는 동작을 포함하는 대상체 검사 방법.
제8 항에 있어서,
상기 선택하는 동작은 상기 위상 변이와 관련된 대조(contrast)에 기반하는 대상체 검사 방법.
제1 항에 있어서,
상기 조명하는 동작은 상기 구경 조리개에 의해 정의되는 추가적인 조리개를 통해 상기 방사 빔을 통과시키는 동작을 포함하는 대상체 검사 방법.
검사 시스템으로서,
대상체의 영역의 디 포커스된(defocused) 영상을 획득하기 위해 구성되고 배치된 영상부; 및
상기 영역의 특정한 근접 지점들과 관련된 광학 경로들 사이의 위상 변이(phase shift)를 발견하기 위해 상기 영역의 상기 디 포커스된 영상을 처리하기 위해 구성되고 배치된 프로세서를 포함하고,
상기 위상 변이는 결함을 지시하고,
상기 영상부는 상기 영역을 조사할 때 공간적으로 간섭성을 갖고 콜리메이트된(collimated) 방사 빔으로 상기 영역을 조명하기 위해 구성되고 배치된 조명 광학계를 포함하고,
상기 조명 광학계는 조리개를 포함하는 구경 조리개를 포함하고,
상기 조명 광학계는 상기 방사 빔이 상기 영역에 도달하기 전에 상기 조리개를 통과시키도록 구성되고 배치되며,
상기 조리개의 크기는 상기 구경 조리개의 일부인 검사 시스템.
제12 항에 있어서,
상기 영상부는 상기 영역에 의해 반사되어 감지된 방사를 감지하기 위해 구성되고 배치된 센서를 포함하고,
상기 감지된 방사는 상기 영역의 서로 다른 지점들로부터 반사된 방사 사이에 형성된 간섭 패턴들을 포함하고,
상기 영역의 상기 서로 다른 지점들은 상기 특정한 근접 지점들 및 추가적인 지점들을 포함하는 검사 시스템.
제13 항에 있어서,
상기 센서는 상기 특정한 근접 지점들과 관련된 간섭 패턴들 및 상기 추가적인 지점들과 관련된 간섭 패턴들 사이의 차이를 감지하기 위해 구성되고 배치된 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 일부는 1% 내지 2.5%를 넘지 않는 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙에 위치한 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 조리개는 상기 구경 조리개의 중앙으로부터 바깥 쪽에 위치한 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 구경 조리개는 상기 조명 광학계의 제거 가능한 부분인 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 영상부는 서로 다른 디 포커스 조건들에서 상기 영역의 복수의 디 포커스된 영상들을 획득하기 위해 구성되고 배치되는 검사 시스템.
제19 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 서로 다른 디 포커스 조건들 중 선택된 디 포커스 조건을 선택하고, 상기 선택된 디 포커스 조건을 이용하여 다른 대상체들의 영역들의 디 포커스된 영상들을 획득하기 위해 구성되고 배치되는 검사 시스템.
제19 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 위상 변이와 관련된 대조(contrast)에 기반하여 선택하기 위해 구성되고 배치되는 검사 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 구경 조리개는 추가적인 조리개를 포함하는 검사 시스템.