KR20200018723A - 결함 검출을 강화하기 위해 최적 애퍼처 및 모드를 발견하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 검사 툴의 복수의 제1 애퍼처의 각각에 대한 제1 이미지 또는 신호가 획득되고, 각각의 제1 이미지 또는 신호는 결함 영역에 관련한다. 제1 애퍼처 및 그 제1 이미지 또는 신호의 복수의 조합 각각에 대해, 합성 이미지 또는 신호가 획득된다. 각 합성 이미지의 결함 검출 특성에 기초하여 제1 애퍼처의 조합 중 최적 조합을 결정하기 위해 각 합성 이미지 또는 신호가 분석된다.
Description
본 출원은 2013년 6월 4일에 출원된 (i) 미국 가 특허출원 번호 제61/830,858 호, (ii) 2013년 6월 11일에 출원된 미국 가 특허출원 번호 제61/833,778 호 및 (iii) 2013년 8월 19일에 출원된 미국 가 특허출원 번호 제61/867,517 호에 대한 우선권을 주장한다. 이들 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템(reticle inspection system) 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 검사 툴을 위한 조명 퓨필 애퍼처(illumination pupil aperture) 및 모드 최적화(mode optimization)에 관한 것이다.
점점-축소하는 반도체 디바이스에 대한 요구가 계속해서 증가함에 따라, 반도체 웨이퍼 검사 시스템에 대한 요구도 증가할 것이다. 논리 및 메모리 디바이스와 같은 반도체 디바이스의 제조는 전형적으로 다양한 피처(feature) 및 다수 레벨의 반도체 디바이스를 형성하기 위해 많은 수의 반도체 제조 프로세스를 이용하여 반도체 웨이퍼를 프로세싱하는 것을 포함한다. 다수의 반도체 디바이스는 단일 반도체 웨이퍼 상의 배치에서 제조될 수 있고 그 후에 각각의 반도체 디바이스로 분리될 수 있다.
반도체 레티클 또는 웨이퍼 상의 결함을 검출하기 위해 다양한 검사 시스템이 반도체 산업분야 내에서 사용된다. 특정 애플리케이션에서, 검사 시스템은 구성가능한 애퍼처 및 모드를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 특정 실시예의 기본 이해를 제공하기 위해 개시물의 간략화된 요약을 제시한다. 이 요약은 개시물의 광범위한 개관이 아니고 본 발명의 키/핵심 엘리먼트(key/critical element)를 식별하거나 본 발명의 범위를 설명하려는 것이 아니다. 그 유일한 목적은 이후에 제시되는 더 상세한 설명에 대한 전문으로서 간략화된 형태로 본원에 개시되는 일부 개념을 제시하려는 것이다.
일 실시예에서, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법이 개시된다. 검사 툴의 복수의 제1 애퍼처 각각에 대한 제1 이미지 또는 신호가 획득되고, 각각의 제1 이미지 또는 신호는 결함 영역에 속한다. 제1 애퍼처 및 그의 제1 이미지 또는 신호의 복수의 조합 각각에 대해, 합성(composite) 이미지 또는 신호가 획득된다. 각 합성 이미지의 결함 검출 특성(defect detection characteristic)에 기초하여 제1 애퍼처의 조합 중 최적의 조합을 결정하기 위해 각각의 합성 이미지 또는 신호가 분석된다.
특정 구현에서, 샘플을 검사하기 위해 제1 애퍼처의 최적의 조합이 사용된다. 일 양상에서, 검사시에 제1 애퍼처의 각각을 사용하여 샘플로부터의 실험 데이터로부터 각 제1 이미지 또는 신호가 획득된다. 다른 양상에서, 각각의 제1 애퍼처를 사용하여 제1 이미지 또는 신호를 획득하는 검사 툴에 대한 시뮬레이션 모델로부터 각각의 제1 이미지 또는 신호가 획득된다.
일 실시예에서, 제1 애퍼처는 검사 툴의 퓨필에 걸친 복수의 퓨필 포지션(position)에 포지셔닝된다. 다른 양상에서, 검사 툴의 푸리에 면(Fourier plane)에 걸친 복수의 퓨필 포지션에 제1 애퍼처가 포지셔닝된다. 다른 양상에서, 제1 애퍼처는 퓨필의 실질적인 부분 또는 검사 툴의 푸리에 면을 함께 커버하는 각각의 애퍼처이다. 특정 예에서, 제1 애퍼처의 모든 조합에 대해 합성 이미지가 획득된다. 다른 실시예에서 결함 검출 특성은 관심 결함(defect of interest: DOI) 신호 대 잡음 신호 비 또는 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 차이이고, 제1 애퍼처의 최적 조합은 최대 DOI 신호 대 잡음 신호 또는 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 최대 차이를 갖는 합성 이미지를 갖는다. 추가적인 양상에서, 각 합성 이미지의 관심 구역(region of interest: ROI) 내의 복수의 포인트 각각에 대해 결함 검출 특성이 결정된다.
다른 양상에서, 파장 범위 설정, 포커스 오프셋 설정 및 입력 및 출력 편광 상태의 서로 다른 조합을 갖는 복수의 모드에 대해 제1 이미지가 또한 획득되고, 합성 이미지가 또한 모드 각각에 대해 획득된다. 추가적인 양상에서, 제1 이미지는 복수의 결함 등급에 대해 획득되고, 합성 이미지는 또한 결함 등급 각각에 대해 획득된다. 다른 양상에서, 결함 등급의 분리를 함께 발생시킬 모드 중 2개 이상의 최적 모드에 대해 제1 애퍼처의 복수의 최적 조합이 결정된다. 예를 들어, 결함 등급의 분리는 DOI와 뉴슨스 결함(nuisance defect) 사이의 분리를 포함한다.
다른 방법 실시예에서, 검사 툴의 애퍼처는 조명 퓨필 영역 또는 푸리에 면 영역에 걸쳐 펼쳐지는 복수의 애퍼처 포지션 각각에서 한번에 하나씩 개방된다. 각 애퍼처가 각 애퍼처 포지션에서 개방되는 동안, 검사 툴의 입사 빔은 샘플 상의 하나 이상의 결함 영역을 향해 지향되고 입사 빔에 응답하여 각각의 하나 이상의 결함 영역으로부터 나오는 출력 빔은 그와 같은 애퍼처가 입사 빔의 부분을 선택적으로 투과/반사하거나 출력 빔의 부분을 수집함에 따라 검출된다. 출력 빔 또는 출력 빔의 부분에 기초하여, 각 애퍼처 포지션 및 애퍼처 포지션의 조합에 대한 결함 검출 특성이 결정된다. 최적 애퍼처 구성은 각 애퍼처 포지션에 대해 결정된 결함 검출 특성에 기초하여 결정된다.
특정 실시예에서, 복수의 애퍼처 포지션 각각에서 애퍼처를 개방하는 것은 샘플상의 입사 빔의 서로 다른 입사 각을 야기시킨다. 추가적인 양상에서, 복수의 애퍼처 포지션에서 복수의 애퍼처를 개방하는 것은 출력 빔의 서로 다른 부분이 수집되게 야기시킨다. 추가적인 양상에서, 각 애퍼처 포지션 및 애퍼처 포지션의 조합에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 것은: (i) 검출된 출력 빔 또는 출력 빔 부분에 기초하여 각 애퍼처 포지션에 대한 결함 영역의 이미지를 발생시키는 것, (ii) 복수의 합성 이미지를 획득하기 위해 애퍼처 포지션의 각 조합에 대해 이미지를 합산하는 것, (iii) 각 애퍼처 포지션에 대해, 그와 같은 애퍼처의 이미지에 기초하여 신호 대 잡음 값을 결정하는 것, (iv) 그와 같은 애퍼처 조합의 합성 이미지에 기초하여 관심 결함(DOI) 신호 대 잡음 신호 비 또는 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 차이를 결정하는 것, 및 (v) 최대 관심 결함(DOI) 신호 대 잡음 신호 비 또는 최적 애퍼처 구성으로서 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 최대 차이를 갖는 애퍼처 조합을 정의하는 것을 포함한다.
다른 양상에서, 최적의 애퍼처 구성은 검사 툴 상에 아직 이용가능하지 않다. 또 다른 실시예에서, 최적 애퍼처 구성이 검사 툴 상에 이용가능하고, 방법은 또한 결함에 대해 샘플을 검사하기 위해 최적 애퍼처 구성을 사용하는 단계를 포함한다.
대안적인 방법 실시예에서, 검사 툴의 애퍼처를 개방하는 것은 조명 퓨필 영역 또는 푸리에 면 영역에 걸쳐 펼쳐지는 복수의 애퍼처 포지션 각각에서 한번에 하나씩 시뮬레이팅된다. 검사 툴의 각 애퍼처 포지션에 대한 하나 이상의 결함 영역의 이미지 또는 신호가 시뮬레이팅된다. 시뮬레이팅 이미지 및 신호에 기초하여, 각 애퍼처 포지션 및 애퍼처 포지션의 조합에 대한 결함 검출 특성이 결정된다. 최적 애퍼처 구성은 각 애퍼처 포지션에 대해 결정된 결함 검출 특성에 기초하여 결정된다.
일 양상에서, 복수의 애퍼처 포지션의 각각에서 애퍼처를 개방하는 것은 하나 이상의 결함 영역을 향해 지향되는 시뮬레이팅 입사 빔의 서로 다른 입사 각과 관련된다. 다른 양상에서, 복수의 애퍼처 포지션에서 복수의 애퍼처를 개방하는 것은 하나 이상의 결함 영역으로부터 나오는 시뮬레이팅 출력 빔의 서로 다른 부분과 관련된다. 특정 구현에서, 각 애퍼처 포지션 및 애퍼처 포지션의 조합에 대한 결함 검출 특성을 결정하는 것은 (i) 복수의 합성 이미지를 획득하기 위해 애퍼처 포지션의 각 조합에 대해 이미지를 합산하는 것, (ii) 각 애퍼처 포지션에 대해, 그와 같은 애퍼처의 이미지에 기초하여 신호 대 잡음 값을 결정하는 것, (iii) 각 애퍼처 조합에 대해 그와 같은 애퍼처 조합의 합성 이미지에 기초하여 관심 결함(DOI) 신호 대 잡음 신호 비 또는 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 차이를 결정하는 것, 및 (iv) 최적 애퍼처 구성으로서 최대 관심 결함(DOI) 신호 대 잡음 신호 비 또는 DOI 신호와 잡음 신호 사이의 최대 차이를 갖는 애퍼처 조합을 정의하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 최적 애퍼처 구성은 검사 툴 상에 아직 이용가능하지 않다. 다른 예에서, 최적 애퍼처 구성은 검사 툴 상에 이용가능하고, 방법은 또한 결함에 대해 샘플을 검사하기 위해 최적 애퍼처 구성을 사용하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 본 발명은 결함에 대한 포토리소그래픽 레티클(photolithographic reticle) 또는 웨이퍼를 위한 검사 시스템에 관련한다. 시스템은 입사 빔을 발생시키기 위한 광원, 입사 빔을 수신하기 위한 구성가능한 조명 퓨필 애퍼처(pupil aperture) 및 조명 애퍼처를 통해 그리고 샘플상에 입사 빔을 지향하기 위한 조명 광학 모듈을 포함한다. 시스템은 또한 입사 빔에 응답하여 샘플로부터 방출되는 출력 빔을 지향하기 위한 수집 광학 모듈, 출력 빔을 검출하고 출력 빔에 대한 이미지 또는 신호를 발생시키기 위한 센서, 및 상술한 동작 중 적어도 일부를 수행하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 다른 실시예에서, 본 발명은 상술한 동작 중 적어도 일부를 수행하기 위해 그 위에 저장되는 명령을 갖는 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 양상은 또한 이하에서 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 예시적인 검사 장치의 도식적 표현이다.
도 2는 서로 다른 입사각을 발생시키는 입사 빔의 퓨필에 관한 서로 다른 애퍼처 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 애퍼처의 세트를 사용하는 검사 툴로 획득되는 결함 이미지에 기초하여 최적 애퍼처를 자동으로 발견하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 특정 구현에 따른 특정 퓨필 애퍼처 포지션에 대한 결함 검출 특성을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 애퍼처에 대해 획득된 이미지를 조합함으로써 베이스 애퍼처의 최적 세트의 선택을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 선택기의 도식적 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 특정 예시적 구현에 따른 서로 다른 애퍼처 구성을 달성하기 위해 각각의 애퍼처를 조합하는 것을 도시한다.
도 6b는 특정 예에 따라 검사 툴의 각각의 애퍼처의 기본 세트를 사용하여 획득되는 이미지에 기초하여 다수의 애퍼처 포지션에 대한 합성 이미지를 발생시키기 위한 프로세스를 도시한다.
도 7은 애퍼처 구성의 제1 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 8은 애퍼처 구성의 제2 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 9는 애퍼처 구성의 제3 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 검사 툴 상의 애퍼처 선택기로 획득되는 이미지를 사용하여 최적 애퍼처 구성을 발견하기 위한 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 11a-11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 최선 모드를 결정하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 12a-b는 본 발명의 특정 구현에 따라 애퍼처 구성을 시뮬레이팅하고 시뮬레이팅 애퍼처 에지를 발전시키기 위한 프로세스를 도시한다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 2개 이상의 모드를 조합하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 14는 중복하는 DOI 및 뉴슨스 모집단을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 결함 검출을 위해 결과가 융합될 수 있는 2개 이상의 모드를 결정하기 위한 상세한 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 특정 구현에 따라 최적 2차 모드를 결정하기 위한 절차(1600)를 도시하는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 모드와 융합하기 위한 최적 2차 모드를 결정하기 위한 도 16의 기술의 도식적 표현이다.
도 2는 서로 다른 입사각을 발생시키는 입사 빔의 퓨필에 관한 서로 다른 애퍼처 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 애퍼처의 세트를 사용하는 검사 툴로 획득되는 결함 이미지에 기초하여 최적 애퍼처를 자동으로 발견하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 특정 구현에 따른 특정 퓨필 애퍼처 포지션에 대한 결함 검출 특성을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 애퍼처에 대해 획득된 이미지를 조합함으로써 베이스 애퍼처의 최적 세트의 선택을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 선택기의 도식적 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 특정 예시적 구현에 따른 서로 다른 애퍼처 구성을 달성하기 위해 각각의 애퍼처를 조합하는 것을 도시한다.
도 6b는 특정 예에 따라 검사 툴의 각각의 애퍼처의 기본 세트를 사용하여 획득되는 이미지에 기초하여 다수의 애퍼처 포지션에 대한 합성 이미지를 발생시키기 위한 프로세스를 도시한다.
도 7은 애퍼처 구성의 제1 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 8은 애퍼처 구성의 제2 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 9는 애퍼처 구성의 제3 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 검사 툴 상의 애퍼처 선택기로 획득되는 이미지를 사용하여 최적 애퍼처 구성을 발견하기 위한 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 11a-11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 최선 모드를 결정하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 12a-b는 본 발명의 특정 구현에 따라 애퍼처 구성을 시뮬레이팅하고 시뮬레이팅 애퍼처 에지를 발전시키기 위한 프로세스를 도시한다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 2개 이상의 모드를 조합하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 14는 중복하는 DOI 및 뉴슨스 모집단을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 결함 검출을 위해 결과가 융합될 수 있는 2개 이상의 모드를 결정하기 위한 상세한 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 특정 구현에 따라 최적 2차 모드를 결정하기 위한 절차(1600)를 도시하는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 모드와 융합하기 위한 최적 2차 모드를 결정하기 위한 도 16의 기술의 도식적 표현이다.
다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 특정 상세가 설명된다. 본 발명은 이들 특정 상세 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수 있다. 다른 경우에, 잘 알려진 컴포넌트 또는 프로세스 동작은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않았다. 본 발명은 특정 실시예와 함께 설명될 것인 한편, 본 발명을 실시예로 제한하도록 의도하지 않는다.
본원에 설명되는 것은 결함 검출을 강화하고 최적화하도록 검사 툴 상에 퓨필 평면 또는 푸리에 면에서 광학 조명 및/또는 수집 빔을 선택하거나 블로킹하기 위해 조명 및/또는 수집 애퍼처의 최적 구성을 빠르고 완전히 결정하기 위한 검사 장치 및 방법의 실시예이다. 예를 들어, 최고 결함 민감도(highest defect sensitivity)를 발생시키는 애퍼처의 형상이 결함 검사를 위해 사용된다. 추가로, 본 발명의 특정 실시예는 결함 검출을 최적화하고 강화하도록, 스펙트럼 대역(spectral band), 포커스 오프셋(focus offset), 입력 및 출력 편광(input and output polarization)뿐 아니라 최선 애퍼처 구성의 최선 모드 또는 조합을 발견하기 위한 장치 기술을 제공한다. 예를 들어, 관심 결함(DOI) 신호 대 잡음의 비를 최대화하도록 최적 모드가 발견된다. 추가로, 검출되는 뉴슨스 이벤트(event)를 동시에 최소화하면서 검출되는 관심 결함(DOI)을 최대화하도록 최적 모드가 발견될 수 있다.
조명 퓨필 애퍼처 구성 및 검사 모드를 최적화하기 위한 특정 실시예를 설명하기 전에, 일반적인 검사 시스템이 먼저 설명될 것이다. 검사 툴은 입사 광 빔을 발생시키기 위한 적어도 하나의 광원, 입사 빔을 수신하기 위한 구성가능한 조명 퓨필 애퍼처, 조명 애퍼처를 통해 그리고 샘플 상에 입사 빔을 지향하기 위한 조명 광학부, 구성가능한 수집 애퍼처, 입사 빔에 응답하여 샘플로부터 방출되는 출력 빔을 지향하기 위한 수집 광학부, 출력 빔을 검출하고 출력 빔에 대해 이미지 또는 신호를 발생시키기 위한 센서 및 검사 툴의 컴포넌트를 제어하고 본원에 더 설명된 바와 같은 하나 이상의 최적 조명 퓨필 애퍼처 구성 또는 모드의 선택을 용이하게 하기 위한 제어기를 포함할 수 있다.
다음의 예시적인 검사 시스템에서, 입사 빔은 임의의 적합한 형태의 광일 수 있다. 서로 다른 특성을 갖는 결함을 검출하는데 최적화하기 위해 서로 다른 파장이 선택될 수 있고, 또한 광 간섭성(light coherence)을 감소시키고 웨이퍼 막 두께 변화의 영향을 평균화하기 위해 여러 파장의 조합이 유용할 수 있다.
추가로, 입사 빔을 샘플을 향해 지향하고 샘플로부터 나오는 출력 빔을 검출기를 향해 지향하기 위해 임의의 적합한 렌즈 배치가 사용될 수 있다. 시스템의 조명 및 수집 광학 엘리먼트는 반사성 또는 투과성일 수 있다. 출력 빔은 샘플로부터 반사되거나 산란될 수 있거나 샘플을 통해 투과될 수 있다. 유사하게, 임의의 적합한 검출기 타입 또는 수의 검출 엘리먼트가 출력 빔을 수신하기 위해 그리고 수신 출력 빔의 특성(예를 들어, 강도(intensity))에 기초하여 이미지 또는 신호를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 반도체 디바이스 또는 웨이퍼뿐 아니라 레티클 또는 마스크를 검사하기 위해 특히 적합하다. 본 발명의 검사 장치를 사용하여 검사될 수 있거나 이미징될 수 있는 다른 타입의 샘플은 평판 디스플레이(flat panel display)와 같은 임의의 표면을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 시스템(100)의 도식적 표현이다. 도시된 바와 같이, 시스템은 광대역 광원과 같은 명시야(brightfield) 입사 빔을 발생시키기 위한 광원(102)을 포함할 수 있다. 명시야 광원의 예는 레이저-구동(laser-driven) 광원, 고전력 플라즈마(high-power plasma) 광원, 투조(transillumination) 광원(예를 들어, 할로겐 램프(halogen lamp)), 필터링 램프(filtered lamp), LED 광원 등을 포함한다. 검사 시스템은 임의의 적합한 수 및 타입의 광원을 포함할 수 있다.
광원으로부터의 입사 빔은 그 후에 샘플(116)을 향해 빔을 릴레이하도록(예를 들어, 형상화, 포커싱(focus) 또는 포커싱 오프셋을 조정, 파장을 필터링/선택, 편광 상태(polarization state)를 필터링/선택, 리사이징(resize), 확대, 왜곡 감소 등) 기능하는 다수의 렌즈를 통과한다. 도시된 실시예에서, 입사 빔은 렌즈(104)를 통과하고, 입사 빔을 시준하며, 그 후에 렌즈(106)를 통해 입사 빔을 수렴시킨다. 입사 빔은 그 후에 빔 스플리터(beam splitter)(112)에 의해 수신되고 그 후에 대물 렌즈(114)를 통해 입사 빔을 반사하고, 하나 이상의 입사 각에서 샘플(116) 상에 입사 빔을 포커싱한다.
샘플(116)은 또한 검사 시스템(100)의 스테이지(라벨링되지 않음) 상에 배치될 수 있고, 검사 시스템(100)은 또한 입사 빔에 대해 스테이지(및 샘플)를 이동시키기 위한 포지셔닝 메커니즘(positioning mechanism)을 포함할 수 있다. 예시로서, 하나 이상의 메커니즘이 각각 스크루 드라이브(screw drive) 및 스텝퍼 모터(stepper motor), 피드백 포지션(feedback position)을 갖는 선형 드라이브(linear drive) 또는 밴드 액추에이터(band actuator) 및 스텝퍼 모터로부터 형성될 수 있다. 하나 이상의 포지셔닝 메커니즘은 또한 조명 또는 수집 애퍼처 선택기, 파장 필터, 입력 또는 출력 편광 필터 등과 같은 검사 시스템의 다른 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다.
검사 시스템(100)은 또한 조명 빔의 퓨필 평면에 포지셔닝되는 조명 선택기(105)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조명 선택기(105)는 퓨필 평면에서 복수의 서로 다른 조명 빔 프로파일을 생산하기 위해 조정가능한 구성가능 퓨필 애퍼처의 형태로 있다. 특정 구현에서, 조명 선택기(105)는 25개 이상의 서로 다른 빔 프로파일을 생산할 수 있다. 또 다른 구현에서, 조명 선택기(105)는 100개 이상의 서로 다른 빔 프로파일을 생산할 수 있다. 검사 시스템(100)은 또한 조명 선택기의 서로 다른 애퍼처 구성을 입사 빔의 경로로 선택적으로 이동시키기 위한 하나 이상의 포지셔닝 메커니즘을 포함할 수 있다.
일반적으로, 서로 다른 조명 빔 프로파일 또는 애퍼처 구성은 본원에 또한 설명된 바와 같이 샘플 상에 서로 다른 입사 빔 각도를 발생시킨다. 도 2는 샘플(210) 상에 충돌하는 입사 빔에 대해 샘플 평면에 관하여 서로 다른 입사 각도를 발생시키는 입사 빔의 퓨필(105)에 관하여 서로 다른 애퍼처 구성을 도시한다. 입사 빔의 퓨필 영역의 중심에 더 가까운 애퍼처는 입사 빔의 퓨필 영역의 주변에 더 가까이 포지셔닝되는 애퍼처와 비교하여, 샘플 상에 더 큰 입사 각도를 발생시킨다. 예를 들어, 중심 애퍼처(208)는 수직 입사 각(normal incident angle)으로 입사 빔(214)을 발생시키는 한편, 외부 애퍼처(204)는 212와 같은 더 높은(또는 비스듬한) 입사 각을 갖는 입사 빔을 발생시킨다.
입사 빔이 샘플(11) 상에 충돌한 후에, 광이 샘플(116)로부터 그 후에 반사될 수 있고(및/또는 투과될 수 있고) 산란될 수 있으며, 이 광은 본원에서 "출력 광" 또는 "출력 빔"으로 지칭된다. 검사 시스템은 또한 하나 이상의 검출기를 향해 출력 광을 지향하기 위한 임의의 적합한 렌즈 배치를 포함한다. 도시된 실시예에서, 출력 광은 빔 스플리터(112), 푸리에 면 릴레이 렌즈(120), 이미징 애퍼처(imaging aperture)(122) 및 줌 렌즈(zoom lens)(124)를 통과한다. 푸리에 면 릴레이 렌즈(120)는 일반적으로 샘플의 푸리에 면을 이미징 애퍼처(122)에 릴레이한다. 이미징 애퍼처(122)는 출력 빔의 부분을 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 애퍼처(122)는 명시야 검사 모드(bright field inspection mode)에서 대물 수치적 애퍼처(objective numerical aperture) 내에 출력 광의 전부를 통과시키도록 구성되고, 암시야 검사 모드(dark field inspection mode) 동안 샘플로부터 산란 광만을 통과시키도록 구성된다. 필터는 또한 검출 신호로부터 주기적 구조를 필터링하도록 출력 빔의 상위 차수를 차단하기 위해 이미징 애퍼처(122)에 배치될 수 있다.
이미징 애퍼처(122)를 통과한 후에, 출력 빔은 그 후에 샘플(116)의 이미지를 확대하도록 기능하는 줌 렌즈(124)를 통과할 수 있다. 출력 빔은 그 후에 검출기(126) 상에 충돌한다. 예시로서, 검출기는 CCD(전하 커플링 디바이스(charge coupled device)) 또는 TDI(시간 지연 집적(time delay integration)) 검출기, 광전 증배관(photomultiplier tube: PMT) 또는 다른 센서의 형태일 수 있다.
조명 측은 또한 스펙트럼 대역 및 입력 및 편광 상태를 선택하기 위한 임의의 적합한 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 서로 다른 파장 범위를 선택하기 위한 복수의 컬러 또는 파장 필터(color or wavelength filter)(130), 및 서로 다른 입력 편광 상태를 선택하기 위한 입력 편광기(132)를 포함할 수 있다. 유사하게, 수집 측은 서로 다른 편광 상태를 선택하기 위한 출력 편광기(134)를 포함할 수 있다.
센서(126)에 의해 캡처되는(captured) 신호는 센서로부터의 아날로그 신호를 프로세싱을 위한 디지털 신호로 변환하도록 구성되는 아날로그-투-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)를 갖는 신호 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있는 제어기 또는 컴퓨터 시스템(110)에 의해 프로세싱될 수 있다. 제어기(110)는 센싱된 광 빔의 강도, 위상 및/또는 다른 특성을 분석하도록 구성될 수 있다. 제어기(110)는 본원에 또한 설명된 바와 같은 최종 테스트 이미지 및 다른 검사 특성을 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 (예를 들어, 컴퓨터 스크린 상에) 제공하기 위해 (예를 들어, 프로그래밍 명령으로) 구성될 수 있다. 제어기(110)는 또한 애퍼처 구성을 변경하고, 검출 결과 데이터 또는 이미지를 시청하고, 검사 툴 레시피(inspection tool recipe)를 셋업하는 것과 같이, 사용자 입력을 제공하기 위한 하나 이상의 입력 디바이스(예를 들어, 키보드, 마우스, 조이스틱)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 제어기(110)는 애퍼처 또는 모드 최적화 기술 및 검사 프로세스를 실행하도록 구성된다. 본 발명의 기술은 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 적합한 조합으로 구현될 수 있다. 제어기(10)는 전형적으로 입력/출력 포트에 커플링되는 하나 이상의 프로세서, 및 적절한 버스 또는 다른 통신 메커니즘을 통해 하나 이상의 메모리를 가진다.
제어기(110)는 소프트웨어 및 하드웨어의 임의의 적합한 조합일 수 있고 일반적으로 검사 시스템(100)의 다양한 컴포넌트를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기는 조명 소스(102), 조명 선택기/애퍼처(105) 설정, 이미징 애퍼처(122) 설정, 파장 대역, 포커스 오프셋 설정, 극성 설정 등의 선택적 활성화를 제어할 수 있다. 제어기(110)는 또한 검출기(126)에 의해 발생되는 이미지 또는 신호를 수신하도록 그리고 최적 애퍼처 구성 또는 결함이 샘플 상에 존재하는지, 샘플 상에 존재하는 결함을 특성화하는지, 그렇지 않으면 샘플을 특성화하는지 여부를 결정하기 위해 최종 이미지 또는 신호를 분석하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 본 발명의 방법 실시예의 명령을 구현하기 위해 프로그램되는 프로세서, 메모리 및 다른 컴퓨터 주변장치를 포함할 수 있다.
그와 같은 정보 및 프로그램 명령은 특별하게 구성된 컴퓨터 시스템 상에 구현될 수 있기 때문에, 그와 같은 시스템은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장될 수 있는 본원에 설명된 다양한 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령/컴퓨터 코드를 포함한다. 기계-판독가능한 매체의 예는 하드 디스크(hard disk), 플로피 디스크(floppy disk) 및 자기 테이프(magnetic tape)와 같은 자기 매체; CD-ROM 디스크와 같은 광학 매체(optical media); 광학 디스크와 같은 자기-광학 매체(magneto-optical media); 및 판독-전용 메모리 디바이스(read-only memory: ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory: RAM)와 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특히 구성되는 하드웨어 디바이스를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 프로그램 명령의 예는 컴파일러(compiler)에 의해 생산되는 바와 같은 머신 코드(machine code) 및 번역기(interpreter)를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 상위 레벨 코드를 포함하는 파일 둘 다를 포함한다.
상기 설명 및 도면은 시스템의 특정 컴포넌트에 관한 제한으로서 해석되어서는 안 되고 시스템은 많은 다른 형태로 구체화될 수 있음이 주목되어야 한다. 예를 들어, 결함을 검출하고 및/또는 레티클 또는 웨이퍼의 피처의 임계적 양상을 해결하기 위해 배치되는 임의의 수의 알려진 이미징 또는 계측 툴로부터 임의의 적합한 피처를 가질 수 있음이 고려된다. 예시로서, 검사 또는 측정 툴은 명시야 이미징 현미경법(bright field imaging microscopy), 암시야 이미징 현미경법(darkfield imaging microscopy), 풀 스카이 이미징 현미경법(full sky imaging microscopy), 위상 콘트라스트 현미경법(phase contrast microscopy), 편광 콘트라스트 현미경법(polarization contrast microscopy) 및 간섭성 프로브 현미경법(coherence probe microscopy)에 대해 적응될 수 있다. 또한 타겟의 이미지를 캡처하기 위해 단일 및 다수의 이미지 방법이 사용될 수 있음이 고려된다. 이들 방법은 예를 들어, 단일 그랩(grab), 더블 그랩, 단일 그랩 간섭성 프로브 현미경법(coherence probe microscopy: CPM) 및 더블 그랩 CPM 방법을 포함한다. 스캐터로미터법과 같은 비-이미징 광학 방법(non-imaging optical method)은 또한 검사 또는 계측 장치의 일부를 형성하는 것으로서 고려될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 특정 실시예는 검사 툴 상에 서로 다른 조명 및/또는 수집 애퍼처 구성(및 대응하는 서로 다른 입사각) 또는 모드를 빠르게 그리고 완전히 검토하기 위한 기술을 제공한다. 다음의 예시적인 실시예는 퓨필 영역에서의 조명 애퍼처 구성에 관한 것이다. 그러나, 다음의 기술은 푸리에 면 영역에서의 수집 애퍼처 구성에 용이하게 적용될 수 있다.
개념적으로, 조명 퓨필 영역은 복수의 포지션으로 분할될 수 있고 조명 애퍼처는 각 퓨필 포지션에 대해 한번에 하나씩 개방될 수 있다. 퓨필 포지션은 퓨필에 걸친 결함 검출 성능의 변화가 결정될 수 있도록 선택될 수 있다. 퓨필 포지션 및 대응하는 애퍼처는 샘플 상에 충돌하는 입사 빔에 대해 완전한 각도 커버리지(coverage)를 제공하도록 전체 퓨필에 걸쳐 펼쳐질 수 있다. 퓨필 포지션 및 대응하는 애퍼처는 퓨필 영역에 관하여 비교적 높은 밀도를 가질 수 있다. 특정 구현에서, 퓨필은 40개의 그리드 포인트(grid point)로 분할된다. 다른 구현에서, 퓨필 포지션의 수는 100개의 그리드 포인트보다 더 크다. 또 다른 구현에서, 퓨필 포지션의 수는 200개의 그리드 포인트보다 더 크다. 다른 방식으로 말하면, 그리드 당 조명 애퍼처의 해상도는 더 높은 그리드 샘플링(grid sampling)으로 더 높아질 수 있다.
서로 다른 애퍼처 설정은 서로 독립적일 수 있다. 예를 들어, 조명 빔은 비간섭성이다. 일 실시예에서, 애퍼처 구성은 고유하고 서로 다른 입사 각을 발생시키도록 중복하지 않는 서로 다른 퓨필 위치에 포지셔닝된다. 다른 실시예에서, 선택된 애퍼처 구성의 일부는 서로 의존할 수 있고 중복하는 퓨필 위치를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 독립적인 퓨필 위치에 대해 획득되는 이미지 데이터는 최적 애퍼처 설정을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이미지 데이터는 한 번에 하나씩 서로 다른 독립적 애퍼처를 사용하여 알려진 결함 영역을 이미징함으로써 또는 특정 검사 툴 상에 각각 개방되는 각 애퍼처로 특정 결함 타입에 대해 결함 이미지를 시뮬레이팅함으로써 획득될 수 있다. 시뮬레이션 실시예에서, 한번에 하나씩 개방되는 각각의 애퍼처를 포함하는 샘플 및 검사 툴 광학부 상의 결함은 예를 들어, 광학 툴 모델에 의해 시뮬레이팅된다. 모델은 매체의 각도 및 편광 스캐터링 특성(polarization scattering property) 및 임베디드 결함(embedded defect)을 나타내기 위한 존스 스캐터링 매트릭스(Jones scattering matrix)를 포함할 수 있다.
각 결함 이미지는 임의의 적합한 형상 및 임의의 수의 "베이스" 애퍼처에 대해 획득될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 베이스 애퍼처의 세트를 사용하여 검사 툴로 획득되는 결함 이미지에 기초하여 최적 애퍼처를 자동으로 발견하기 위한 프로세스를 도시한다. 본 예에서, 베이스 애퍼처는 퓨필 영역에 걸쳐 펼쳐지는 정사각 또는 직사각 형상의 형태이다. 도시된 바와 같이, 퓨필 애퍼처 엘리먼트(302)는 애퍼처 포지션이 예를 들어, 방향(306)에서 퓨필에 걸쳐 이동함에 따라 조명 퓨필에 관한 현재 애퍼처 포지션(304)을 도시한다. 예를 들어, 알려진 결함 영역은 퓨필의 실질적인 부분에 걸친 복수의 순차적 애퍼처 포지션에 대해 검사 툴로 이미징될 수 있다. 서로 다른 결함 그룹을 갖는 복수의 알려진 결함 영역은 예를 들어, 또한 각 애퍼처 포지션에서 이미징될 수 있다.
각 퓨필 애퍼처가 각각 개방됨에 따라, GUI는 또한 사용자에게 디스플레이될 수 있고 검사 툴로부터 획득되는 특정 검출 결과로 각 퓨필 포지션을 맵핑하는 검출 그래픽 엘리먼트(310)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 검출 그래픽 엘리먼트(310)는 대응하는 퓨필 애퍼처 포지션이 서로 배치되는 동일한 방식으로 서로에 관하여 배치되는 이미지를 포함한다. 검출 그래픽 엘리먼트(310)는 또한 그로부터의 검출 결과가 바람직하지 않은 특정 퓨필 영역에 대응하는 비관찰 영역(unobserved area)(316)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비관찰 영역(316)은 시스템에서의 추가적인 하드웨어 장애(blockage) 때문에 애퍼처가 잠재적으로 적용되지 않은 퓨필의 중심 부분에 대응한다.
애퍼처가 각 퓨필 포지션에서 개방될 수 있음에 따라, 대응하는 섬네일(thumbnail)의 소형 서브세트(subset)가 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, GUI(300)는 또한 가장 최근에 획득된 섬네일 이미지(308a 및 308b)에 더하여, 현재 퓨필 포지션(308c)에 대응하는 섬네일 이미지를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 배치는 사용자가 각 결함 이미지를 검토하게 허용하도록 구성될 수 있다. 추가로, 본 발명의 특정 실시예는 또한 본원에 더 설명되는 바와 같이, 각 이미지뿐 아니라, 조합된 이미지의 각 세트를 검토하기 위한 자동화 프로세스에 관한 것이다.
도 4a는 본 발명의 특정 구현에 따른 특정 퓨필 애퍼처 포지션에 대한 결함 검출 특성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 결함(416)을 포함하는 결함 영역의 이미지(414)는 검사 시스템 또는 검사 시스템 모델을 사용하여 조명 퓨필(410)의 특정 애퍼처 포지션(412)에 대해 획득될 수 있다. 예를 들어, 그래프(420)는 특정 애퍼처 포지션에 대한 이미징 또는 시뮬레이팅 결함 영역 내의 샘플 포지션의 함수로서 이미지의 예시적인 강도 값을 도시한다.
일단 이미지가 애퍼처 포지션 각각에 대해 획득된다면, 최적 결함 검출 결과를 제공하는 애퍼처 구성을 결정하기 위해 이들 검출 또는 시뮬레이팅 검출 이미지 또는 신호가 각각 그리고 조합하여 분석될 수 있다. 예를 들어, 결함(또는 복수의 결함)에 대한 최고 콘트라스트를 발생시키는 하나 이상의 각각의 애퍼처의 세트가 선택될 수 있다. 예시적인 최적 애퍼처 구성(312)이 도 3에 도시된다. 일반적으로, 결함 검출 특성의 품질은 강도 피크와 배경 강도 값 사이의 콘트라스트에 기초할 수 있다(그래프(420)를 참조).
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 애퍼처에 대해 획득된 이미지를 조합함으로써 베이스 애퍼처의 최적 세트의 선택을 도시한다. 도시된 바와 같이, 복수의 이미지(456)는 애퍼처 선택기를 갖는 검사 툴 또는 시뮬레이션 모델로 각 애퍼처 포지션에 대해 획득될 수 있다. 이들 각각의 이미지(456)의 다양한 조합은 서로 다른 애퍼처 조합에 대해 합성 이미지를 형성하기 위해 함께 자동으로 합산될 수 있다. 도시된 바와 같이, 애퍼처 조합(452a, 452b, 452c 및 452d) 각각에 대해 합성 이미지(454a, 454b, 454c 및 454d)가 발생된다. 물론, 합성 이미지는 다른 애퍼처 조합에 대해 획득될 수 있다.
합성 이미지는 가능한 모든 애퍼처 조합에 대해 또는 애퍼처 조합의 사전 정의된 세트에 대해 획득될 수 있다. 예를 들어, 사전 정의된 애퍼처 조합은 최적의 결함 검출 결과를 제공할 것 같지 않은 애퍼처 구성을 배제하는 한편, 가장 최적의 결함 검출 결과를 제공하기 위해 추정되는 애퍼처 구성을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 애퍼처 조합(452a)은 이용가능한 애퍼처의 전부(또는 대부분)가 개방되는 명시야 구성이다. 애퍼처 조합(452b~452d)은 애퍼처의 서브세트를 개방 상태로 남겨두면서 애퍼처의 일부를 차단한다.
각 합성 이미지에 대한 결함 검출 특성은 본원에 또한 설명된 바와 같은 최적 애퍼처 조합을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 결함 검출 특성의 일 예는 신호 대 잡음(S/N) 비이다. 다른 예는 신호와 잡음 신호 사이의 차이 등을 포함한다. 도시된 예에서, 조합 애퍼처(452c)에 대한 합성 이미지(454c)는 1.77의 S/N 비를 갖는 한편, 애퍼처 조합(452d)에 대한 합성 이미지(454d)는 1.92의 S/N 비를 가진다. 애퍼처 조합(454d)이 모든 애퍼처 조합 또는 모든 사전 정의된 세트의 애퍼처 조합 중 최고 S/N 비를 가진다면, 그와 같은 애퍼처 조합(54d)은 최적 애퍼처 구성으로서 정의될 수 있다. 본원에 더 설명된 바와 같은 최적 애퍼처 조합을 정의하기 위해 다른 미터법이 사용될 수 있다.
각 애퍼처 조합에 대해, 각 개별의 애퍼처 포지션에 대해 실험 데이터(또는 시뮬레이팅)로서 획득되는 실제이미지로부터 합성 이미지가 발생될 수 있다. 합성 이미지에서의 결함 포지션은 예를 들어, 서로 다른 애퍼처 구성으로부터 서로 다른 조명 각도에 기초하여 광학적으로 시프트(shift)할 수 있다. 따라서, 관심 구역(ROI)에서의 각 포인트는 잡음 신호 강도(strength) 값(예를 들어, ROI 밖의 신호의 평균)과 비교하여, 신호 강도/강도(intensity)에 대해 분석될 수 있다. 예를 들어, ROI는 각 애퍼처 조합에 대해 분석하기 위해 400개의 포인트를 가질 수 있다. 최상의 S/N 비 또는 S-N 차이를 발생시키는 포인트 및 애퍼처 조합은 결함 및 최상 애퍼처 구성으로서 정의될 수 있다.
추가적인 애퍼처(및 모드) 선택 기술을 설명하기 전에, 애퍼처 선택기의 실시예가 먼저 설명될 것이다. 복수의 퓨필(또는 푸리에 면) 포지션의 각각에 애퍼처를 선택적으로 적용하거나 최적 애퍼처 구성을 구성하기 위한 조명(또는 수집) 애퍼처 선택기는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 선택기의 도식적 사시도이다. 본 예에서, 조명 선택기는 3개의 애퍼처 디스크(502, 504 및 506)를 포함한다. 각 애퍼처 디스크는 복수의 서로 다른 애퍼처 구성(예를 들어, 디스크(502)에 대한 애퍼처 구성(508a 및 508b), 디스크(504)에 대한 애퍼처 구성(510a), 및 디스크(506)에 대한 애퍼처 구성(512a, 512b 및 512c))을 포함한다. 입사 빔(또는 광선 다발(ray bundle))(414)을 수신하기 위한 특정 애퍼처 구성은 각 디스크에 대해 선택될 수 있고 그 후에 다양한 수의 애퍼처 설정 및 최종적인 조명 퓨필 프로파일을 발생시키기 위해 3개의 디스크로부터의 3개의 선택된 애퍼처 구성이 덮어씌워질 수 있다. 본원에 설명된 기술 중 임의의 기술을 이용하여 최적의 애퍼처 구성이 발견된 후에, 조명(또는 수집) 빔에 대해 (이용가능하다면) 최적 애퍼처 구성을 달성하기 위해 3개의 애퍼처 디스크가 서로에 관하여 이동될 수 있다.
각 디스크의 각 애퍼처 구성은 적어도 하나의 투명 부분을 포함할 수 있고 또한 하나 이상의 불투명 구역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투명 부분은 유리, 석영(quartz), 용융 실리카(fused silica) 등과 같은 임의의 적합한 투명 재료로 형성될 수 있거나, 각 투명 구역은 광이 애퍼처 구성의 각 투명 부분을 통과하도록 재료가 전혀 없을 수 있다. 반대로, 각 불투명 부분은 퓨필 평면에서 입사 빔의 대응하는 공간 부분을 차단하고, 각 불투명 부분은 일반적으로 크롬(chrome), 몰리브덴 규화물(molybdenum silicide: MoSi), 탄탈륨 규화물(tantalum silicide), 텅스텐 규화물(tungsten silicide), 유리 상의 불투명 MoSi(OMOG) 등과 같은 불투명 재료로 형성된다. 폴리실리콘 막(polysilicon film)은 또한 접착을 개선하기 위해 불투명 층과 투명 기판 사이에 추가될 수 있다. 몰리브덴 산화물(molybdenum oxide)(MoO2), 텅스텐 산화물(tungsten oxide)(WO2), 티타늄 산화물(titanium oxide)(TiO2) 또는 크롬 산화물(chromium oxide)(CrO2)과 같은 낮은 반사성 막이 불투명 재료 위에 형성될 수 있다. 각 애퍼처의 투명 부분의 형상은 직사각형, 원형, 타원형(elliptical), lhc스크린(lhcscreen)(원과 직사각형의 중첩), 마거리트(marguerite)(2개의 lhc스크린, 하나는 90°만큼 회전됨), 렉텔립스(retellipse)(타원과 직사각형의 중첩), 레이스트랙(racetrack) 등과 같은 임의의 적합한 형상일 수 있다. 일반적으로, 애퍼처 구성은 쌍극자(dipole), 사극자(quadrapole), 퀘이사(quasar), 고리(annulus) 등과 같은 특정 입사 빔 프로파일을 생산한다. 특정 예에서, 소스 마스크 최적화(Source Mask Optimization: SMO) 또는 임의의 픽셀화(pixelated) 조명 기술이 구현될 수 있다. 도시된 실시예에서, 각 애퍼처 구성은 전체 조명 퓨필 영역을 커버하고 광학 축 상의 중심에 놓인다. 그러나, 애퍼처 구성은 대안적으로 퓨필 영역의 부분에 또는 입사 빔의 광학 경로를 따른 일부 다른 포인트(퓨필 평면이 아님)에 배치될 수 있다. 멀티디스크(multidisc) 애퍼처를 차단하는 것에 대한 대안으로서 반사성 프로그램가능한 애퍼처를 형성하기 위해 MEMS 미러 어레이가 사용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 반사성 미러 기판 위에 패턴화되는 불투명 마스크로부터 형성되는 반사성 미러 타입 애퍼처 구성은 반사성 조명(또는 수집) 빔 시스템 또는 조합 투과 및 반사 타입 시스템에서 사용될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 특정 예시적인 구현에 따라 서로 다른 애퍼처 구성을 달성하기 위해 각각의 애퍼처를 조합하는 것을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제1 디스크(602)의 특정 애퍼처 구성(602a)은 제2 디스크(604)의 4개의 애퍼처 구성(604a, 604b, 604c 및 604d) 중 하나와 조합될 수 있다. 4개의 서로 다른 조합은 애퍼처 구성(606a~606d)을 발생시킬 것이다. 예를 들어, 디스크(602)로부터의 애퍼처 구성(602a)을 디스크(604)의 애퍼처(604a)와 조합하는 것은 애퍼처 구성(606b)을 발생시킨다. 유사하게, 디스크(602)로부터의 애퍼처 구성(602a)을 조합하는 것은 디스크(604a)의 애퍼처(604b)를 발생시킨다. 조명 선택기는 애퍼처의 최적 세트를 달성하기 위해 다른 디스크로부터 다른 애퍼처 구성과 조합될 수 있는 각 디스크(604e 및 604f) 상의 다른 애퍼처 구성을 포함할 수 있다.
서로 다른 애퍼처 구성의 서브세트는 검사 툴 상에 또한 이용가능한 하나 이상의 최적 구성을 발견할 뿐 아니라, 툴 상에 이용가능하지 않은 하나 이상의 최적 애퍼처 구성을 발견하고 설계하는 것과 같은, 임의의 적합한 방식으로 활용될 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 애퍼처 포지션의 서브세트에 대한 결과는 그로부터 최적의 애퍼처 구성이 발견되는 조합된 애퍼처 포지션에 대한 결과를 추정하기 위해 사용될 수 있는 기본 세트로서 기능한다.
도 6b는 특정 예에 따라 검사 툴의 각각의 애퍼처의 기본 세트를 사용하여 획득되는 이미지에 기초하여 다수의 애퍼처 포지션에 대한 합성 이미지를 발생시키기 위한 프로세스를 도시한다. 예를 들어, 4개의 서로 다른 퓨필 포지션에 배치되는 애퍼처에 대해 4개의 서로 다른 이미지가 검출될 수 있다. 도시된 바와 같이, 애퍼처 구성(652a)은 이미지(654a)를 발생시킨다; 애퍼처 구성(652b)은 이미지(654b)를 발생시킨다; 애퍼처 구성(652c)은 이미지(654c)를 발생시킨다; 그리고 애퍼처 구성(652d)은 이미지(654d)를 발생시킨다. 각 애퍼처 구성은 단일 포지션에서 단일 애퍼처를 갖고 각 애퍼처를 통과하는 광은 비간섭성이고 따라서 각각의 애퍼처는 서로 독립적이다.
최종 이미지는 모든 4개의 포지션에서 개방되는 애퍼처에 대한 이미지를 발생시키기 위해 조합될 수 있다. 구체적으로, 모든 4개의 애퍼처 포지션에서의 애퍼처를 갖는 애퍼처 구성(예를 들어, 652a~652d의 조합)에 대한 합성 이미지(658)를 획득하기 위해 애퍼처 구성(652a~652d)으로부터 발생되는 이미지(452a~452d)가 함께 추가된다. 즉, 이미지(658)는 복원 이미지 또는 애퍼처 구성(656)으로 발생하는 결과의 추정치이다. 예를 들어, 조명 선택기의 (예를 들어, 서로 다른 디스크로부터) 서로 다른 애퍼처 구성을 선택하고 오버레잉(overlaying)함으로써 애퍼처 구성(656)이 최적 애퍼처 구성인 것으로 결정되고 그와 같은 애퍼처 구성이 검사 툴 상에 이용가능하다면, 이러한 애퍼처 구성은 최적 결과를 생산하는 것으로서 검증될 수 있는 실제이미지(660)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 그렇지 않으면, 새로운 애퍼처 구성이 제조되고 검증될 수 있다.
검사 툴로부터 결과를 수집하기 위해 사용되는 애퍼처 설정이 또한 검사 툴 상에 현재 이용가능하지 않은 추가적인 애퍼처 설정에 대한 결과를 추정하기 위한 기본 세트로서 일반적으로 사용될 수 있다. 비-존재(non-existing) 애퍼처 설정을 위한 결과의 추정은 추가적인 데이터 수집 또는 입력 없이, 그러나 간단하게 검사 툴 상에 이용가능한 애퍼처 설정의 기본 세트로부터의 결과에 기초하여 결정될 수 있다.
다음의 예는 본 발명의 특정 실시예로 달성될 수 있는 다양한 수의 애퍼처 구성의 단지 작은 서브-부분(sub-portion)을 도시한다. 도 7은 애퍼처 구성의 제1 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제1 디스크(도 5의 504)로부터 선택된 제1 애퍼처 구성(510a), 제2 디스크(502)의 제2 애퍼처 구성(508a) 및 제3 디스크(506)의 제3 애퍼처 구성(512a)은 예를 들어, 퓨필 평면에서 조명 또는 입사 빔(414)이 통과되는 최종 애퍼처 구성(730)을 달성하기 위해 오버레잉될 수 있고 조합될 수 있다.
제1 애퍼처 구성(510a)은 어떠한 차단 또는 불투명 부분을 포함하지 않고, 따라서 전체 퓨필 영역이 조명 빔으로부터 광선 다발을 투과하게 한다. 즉, 퓨필 영역에서의 광선 다발 전부는 제1 애퍼처(510a)를 통과한다. 제2 애퍼처 구성(508a)은 내부 투명 링(inner transparent ring)(704), 중심 불투명 부분(706) 및 외부 링 불투명 부분(702)을 가진다. 제3 애퍼처 구성(512a)은 투명 웨지 부분(transparent wedge portion)(722) 및 퓨필 영역의 다른 웨지에 대한 불투명 부분(720)을 가진다. 최종 애퍼처 구성(730)은 불투명 부분(732)에 의해 둘러싸이는 투명 아크 세그먼트(transparent arc segment)(734)를 가진다.
도 8은 애퍼처 구성의 제2 예를 달성하기 위한 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다. 도 7과 같이, 제1 애퍼처 구성(510a)은 전체 퓨필 영역 위에 총체적으로 투명하다. 도 8의 제2 애퍼처 구성(508b)은 불투명 부분(804 및 806)에 의해 둘러싸이는 투명 수직 투명 스트립(transparent vertical transparent strip)(802)을 가진다. 제3 애퍼처 구성(512b)은 불투명 부분(824 및 820)에 의해 둘러싸이는 수평 투명 스트립(822)을 가진다. 최종 애퍼처 구성(830)은 불투명 부분(832)에 의해 둘러싸이는 정사각형 투명 부분(square transparent portion)(834)을 가진다.
도 9는 애퍼처 구성의 제3 예를 달성하기 위해 3개의 애퍼처 구성을 조합하는 것을 도시한다. 제1 애퍼처 구성(510a)은 전체적으로 투명하고 제2 애퍼처 구성(508a)은 도 7의 애퍼처(508a)와 동일하다. 제3 애퍼처 구성(512c)은 투명 웨지 부분(924 및 926) 및 불투명 웨지 부분(920 및 922)을 가진다. 최종 애퍼처 구성(930)은 불투명 부분(932)에 의해 둘러싸이는 투명 아크 세그먼트(934 및 936)를 가진다.
대안적인 실시예에서, 조명 퓨필(또는 수집 퓨리에) 프로파일은 최적 프로파일 구성을 결정하도록 광섬유 다발(fiber bundle)을 사용하여 동적으로 구성될 수 있다. 그와 같은 장치의 여러 실시예는 Vaez-Iravani et al에 의한 2008년 1월 15일에 발행된 미국 특허번호 제7,319,229 호에 또한 설명되고, 이 특허는 본원에 그 전체가 인용에 의해 포함된다. 일 양상에서, 조명 프로파일 장치는 하나 이상의 입사 빔을 수신하고 그와 같은 빔을 출력하기 위한 복수의 광섬유, 빔을 수신하고 샘플을 향해 빔을 지향하기 위한 렌즈 장치 및 섬유 중 선택된 섬유 상에 하나 이상의 빔을 투과시키기 위한 조명 선택기를 포함할 수 있다. 다시 말해, 샘플을 향해 서로 다른 입사각도로 서로 다른 수의 입사 빔을 투과시키기 위해 서로 다른 수의 광섬유가 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 조명 퓨필(또는 수집 퓨리에) 프로파일은 프로그램가능한 애퍼처를 사용하여 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 퓨필 또는 푸리에 면에 관하여 각 애퍼처 포지션을 테스트하고 그 후에 최적 애퍼처 구성을 결정하기 위해 애퍼처 구성의 기본 세트가 사용될 수 있다. 임의의 적합한 기술이 이 목표를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 검사 툴 상의 애퍼처 선택기로 획득되는 이미지를 사용하여 최적 애퍼처 구성을 발견하기 위한 절차를 도시하는 흐름도이다. 이러한 예시적인 프로세스는 예를 들어, 수집 측면 애퍼처에 대한 실험 데이터를 획득하기 위해 다른 평면이 사용될 수 있더라도, 조명 측면 애퍼처에 대한 실험 데이터를 획득하기 위해 퓨필 평면에서 조명 애퍼처 선택기(예를 들어, 도 5)를 사용한다.
도시된 바와 같이, 동작(1001)에서 조명 퓨필의 복수의 위치 각각에서 개별적으로 애퍼처를 제공하도록 구성가능한 애퍼처 선택기가 제공된다. 특정 구현에서, 퓨필 위치는 실질적으로 전체 퓨필 영역을 커버한다.
동작(1002)에서 조명 애퍼처 중 제1 애퍼처가 선택된다. 예를 들어, 조명 선택기는 퓨필 영역을 실질적으로 커버하는 그리드 포인트 위치의 어레이로 분할된 퓨필 영역의 제1 그리드 포인트에 애퍼처를 배치하도록 구성된다. 애퍼처 구성은 조명 선택기의 디스크 각각에 관하여 선택될 수 있고 서로 다른 디스크로부터 선택된 애퍼처 구성은 퓨필 영역 내에 그리고 입사 빔의 광학 축에 수직으로 포지셔닝되도록 이동된다.
동작(1004)에서 입사 빔이 그 후에 발생되고 샘플을 향해 선택된 조명 애퍼처를 통해 지향된다. 예를 들어, 선택된 애퍼처 포지션은 하나 이상의 제1 입사각에서 샘플을 향해 투과되는 광선 다발을 발생시킨다. 선택된 애퍼처는 입사 빔이 단일 입사각 또는 좁은 범위의 입사각에서 샘플을 향해 지향될 수 있게 야기시키는데, 예를 들어, 각 선택 애퍼처 포지션은 약 5도 미만의 입사각에 대응할 수 있다. 샘플은 임의의 수 및 타입의 관심 결함(DOI), 뉴슨스 결함 및 잡음을 포함할 수 있다.
특정 예에서, 서로 다른 애퍼처 구성이 조명 선택기의 서로 다른 디스크로부터 선택될 수 있고, 이들 선택 애퍼처 구성은 퓨필 영역에서의 서로 다른 불투명 및 투명 부분을 가진다. 선택된 애퍼처 구성은 특정 그리드 포인트에서의 단일 애퍼처에 대응하는 광선 다발을 제외하고, 퓨필 영역을 통과하는 입사 빔의 대부분이 차단되도록 단일 애퍼처가 조명 퓨필 평면의 특정 그리드 포인트에 포지셔닝되게 하기 위해 서로 오버레잉될 수 있다. 최종 입사 빔은 퓨필 영역의 특정 그리드 포인트에 대응하는 입사각을 가질 것이다. 예를 들어, 애퍼처가 퓨필 영역의 외부 에치로서 배치된다면, 입사 빔은 비교적 경사진 각도(예를 들어, 도 2를 참조)를 가질 것이다.
동작(1006)에서 이미지 또는 신호가 그 후에 획득될 수 있고 입사 빔 및 선택된 조명 애퍼처에 응답하여 샘플로부터 방출되는 출력 빔에 기초하여 저장될 수 있다. 실질적으로 퓨필 영역에 걸쳐 펼쳐지거나 가능하게는 중심 구역을 제외하고 실질적으로 퓨필 영역을 커버하는 복수의 애퍼처 포지션의 각각에서 개방되는 독립적 애퍼처에 대해 알려진 결함 영역의 이미지 또는 신호가 획득될 수 있고 저장될 수 있다. 특정 예로서, 각 이미지 또는 신호는 관심 결함(DOI) 신호 강도, 잡음 신호 강도 및 뉴슨스 결함 신호 강도에 관련할 수 있다. 각 신호 강도 값은 실제결함, 뉴슨스 결함 또는 잡음에 관련하는 다음의 값 중 하나 이상의 형태를 취할 수 있다: 강도 값, 이미지 텍스처(image texture) 값, 극성(예를 들어, 결함 또는 배경이 음으로부터 양의 값으로 플립(flip)하는지 여부) 등. 본원에 설명된 이미지 또는 신호 특성 중 임의의 특성은 실제DOI 결함, 뉴슨스 결함 또는 결함과 기준 샘플 영역 사이의 차이 신호/이미지(difference signal/image)에 관련할 수 있다.
각 애퍼처 포지션에 대한 이미지 또는 신호는 결함 부분 및 뉴슨스 또는 배경 부분을 갖는 알려진 결함 영역에 관하여 획득될 수 있다. 웨이퍼와 같은 샘플 상의 하나 이상의 결함 영역(예를 들어, 관심 구역)을 정의하기 위해 임의의 적합한 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 샘플 상의 결함, 뉴슨스 및/또는 잡음 위치(site)를 정의할 수 있다. 배경 영역은 결함인 것으로 결정되지 않은 영역으로서 정의될 수 있다.
동작(1008)에서 현재 이미지 또는 신호는 선택된 조명 애퍼처의 퓨필 포지션에 맵핑(mapped)될 수 있고 이 맵핑이 저장될 수 있다. 이미지 또는 신호는 또한 검사 툴의 운영자에 대한 대응하는 애퍼처 포지션과 관련하여 디스플레이될 수 있다(예를 들어, 도 3). 현재 애퍼처가 포지셔닝되는 퓨필 포지션은 특정 DOI 또는 DOI의 세트(또는 뉴슨스 또는 잡음)에 대해 최종 이미지 및/또는 신호 값으로 맵핑될 수 있다. 맵핑은 DOI(또는 뉴슨스 또는 잡음) 이미지 또는 신호와 같은 최종 결함 검출 특성과 애퍼처 포지션을 관련시키도록 임의의 적합한 방식으로 저장 및/또는 디스플레이될 수 있다. 대안적으로, 퓨필 영역의 모든 애퍼처 포지션과 그 대응하는 이미지 또는 신호 사이의 맵핑은 이미지 및 신호가 모든 애퍼처 포지션에 대해 검사 툴에 의해 검출되고 수집된 후에 또는 전혀 검출되지 않고 수집되지 않은 후에 디스플레이될 수 있다.
현재 애퍼처 포지션에 대해 맵핑이 획득된 후에, 동작(1010)에서 임의의 더 많은 애퍼처 포지션이 존재하는지 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 이미지(또는 신호)를 획득하기 위한 동작이 조명 퓨필 영역의 각 그리드 포인트에 대해 반복될 수 있다. 각 애퍼처 포지션에 대해, 서로 다른 조명 방향 사이의 이미지 오정렬이 무시될 수 있도록(제로에 가까움) 샘플 스테이지 포지션(sample stage position)이 실질적으로 고정되고 카메라 이미지 진동을 최소화하면서 이미지 또는 신호가 각 샘플 타겟으로부터 수집된다. 예를 들어, 조명 애퍼처 선택기를 사용함으로써 각 애퍼처 포지션에 대해 그리고 컬러(파장) 필터를 스와핑(swapping)함으로써 각 대역에 대해 이미지/신호 데이터가 수집된다. 카메라 진동은 카메라 픽셀의 1/2(예를 들어, 25 nm 진동 한계에 대응하는 50 nm 픽셀의 1/2) 이하의 설정에서 유지될 수 있다. 스테이지 운동 또는 진동은 기록된 스테이지 좌표를 사용한 이미지 정렬에 의해 보상될 수 있다.
도시된 실시예에서 각 퓨필 포지션에 대해 이미지 및 결함 검출 특성 데이터가 수집된 후에, 동작(1012)에서 최적 조명 애퍼처 구성이 맵핑 결과에 기초하여 선택될 수 있다. 기본 애퍼처 포지션의 각각에 대해 수집된 이미지 또는 신호 전부뿐 아니라 그와 같은 기본 애퍼처 포지션의 모든 조합을 분석함으로써 최적의 애퍼처 구성이 발견될 수 있다. 예를 들어, 최대 DOI 신호 대 잡음 비(SNR) 값 또는 최대 DOI 신호 대 뉴슨스 결함 비 값을 발생시키는(또는 발생시키도록 추정되는) 애퍼처 구성은 최적 애퍼처 구성으로서 선택될 수 있다. 샘플의 검사는 그 후에 동작(1012)에서 선택된 최적 조명 애퍼처 구성을 사용하여 수행될 수 있다.
자동화 실시예에서, 하나 이상의 조명 애퍼처 포지션의 각 조합에 대해 검출된 이미지 또는 신호가 함께 추가될 수 있고 최적 애퍼처 구성을 결정하기 위해 합성 이미지 또는 신호가 그 후에 사용될 수 있다. 최적 조합 결과를 갖는 조합은 그 후에 최적 애퍼처 구성으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, (서로 다른 입사 각으로부터의) 각 애퍼처 조합에 대한 이미지 데이터가 합성 이미지를 형성하기 위해 함께 추가된다. 각 애퍼처 조합에 대한 신호 강도가 또한 함께 추가될 수 있다. 이미지 텍스처, 극성 등과 같은 다른 타입의 이미지 미터법이 또한 함께 추가될 수 있다.
합산 이미지 또는 신호의 각 세트는 결함 미터법 및 뉴슨스/잡음 미터법을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 그 후에 애퍼처의 어느 조합이 최대화 결함 미터법 및 최소화 뉴슨스 또는 잡음 미터법을 발생시키는지가 결정될 수 있다.
대안적으로, 각 애퍼처 포지션에 대한 (실험 웨이퍼로부터 획득되는 실제이미지 또는 신호와 반대로) 시뮬레이팅 이미지 또는 신호는 최적 애퍼처 구성을 결정하기 위해 서로 다른 합성 이미지로 조합될 수 있다.
특정 실시예는 검사 툴에 대한 최적 애퍼처 설정을 결정하기 위한 효율적인 방법을 제공한다. 본 발명의 특정 실시예는 또한 조명 각도의 함수로서 DOI, 뉴슨스 및 배경 특성을 더 잘 이해하도록 도움을 줄 수 있다. 추가로, 툴 매칭 문제점에 대한 솔루션을 제공하기 위해 서로 다른 조명 각도에 걸쳐 광학 성능을 평가하기 위해 엔지니어링 진단 툴(engineering diagnostic tool)로서 결함 특성 데이터가 사용될 수 있다.
추가적인 구현에서, 상기 기술은 또한 검사 툴 동작의 최선 모드를 발견하기 위해 확장될 수 있다. 최선 모드는 애퍼처 구성, 포커스 오프셋, 파장 대역 또는 스펙트럼, 입력 편광 상태, 출력 편광 상태 등과 같은 임의의 적합한 동작 파라미터에 관련할 수 있다. 도 11a-11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 최선 모드를 결정하기 위한 프로세스를 도시한다. 일 실시예에서, 애퍼처 구성은 애퍼처 템플릿(template)의 사전 정의된 세트로부터 선택된다. 도 11a는 각각의 결함 또는 각각의 결함의 그룹/등급에 대해 최고의 S/N 비(또는 신호)를 제공하는 최선 모드를 발견하는 것을 도시한다. 최선의 애퍼처 구성의 세트(예를 들어, 최상위 10%)는 또한 각 모드(포커스 오프셋, 대역, 편광 상태)에 대해 그리고 도 11b에 도시된 바와 같은 결함의 등급에 걸쳐 결정될 수 있다. 도 11c는 결함의 서로 다른 등급에 걸쳐 하나 이상의 최적 애퍼처를 선택하는 것을 도시한다. 본 예에서, 결함 그룹/등급 사이의 최선 S/N 차이를 제공하는 모드가 선택된다.
다른 기술에서, 도 12a-b에 도시된 바와 같이 애퍼처 구성을 시뮬레이팅하고 시뮬레이팅된 애퍼처 에지를 진화시킴으로써 최선 모드가 발견된다. 시뮬레이팅 애퍼처 에지를 진화시키기 위해 애퍼처 세그먼테이션 알고리즘이 사용될 수 있다. 이러한 최적화 기술에서, 애퍼처 구성의 형상 및 에지 진화는 편미분 방정식(partial differential equation: PDE)과 같은 방정식으로 표현된다. 애퍼처 방정식은 또한 그와 같은 진화하는 애퍼처 구성으로 발생되는 이미지 또는 신호에 대한 최적화 수량을 최대화(또는 최소화)하도록 진화 프로세스를 겪는 애퍼처의 에지를 설명한다. 일반적으로, 진화 방정식은 애퍼처 구성의 에지 상의 각 포인트(예를 들어, 애퍼처의 형상의 주변 상의 각 포인트)를 정의한다. 방정식은 애퍼처 에지가 이동하거나 에지 상의 하나 이상의 포인트가 점차적으로 이동하도록 조정된다. 방정식은 애퍼처 에지 상의 하나 이상의 포인트를 애퍼처의 내부로 이동시켜 애퍼처 형상이 더 작아지게 하도록 또는 애퍼처 에지를 바깥으로 이동시켜 애퍼처 형상이 더 커지게 하도록 조정될 수 있다.
S/N 비와 같은 결함 검출 특성은 그 후에 각 조정된 애퍼처 형상에 대해 시뮬레이팅되는 이미지 또는 신호에 대해 결정될 수 있고 분석될 수 있다. 최선의 결함 검출 형상을 발생시키는 애퍼처 형상은 그 후에 최적 애퍼처 구성으로서 정의될 수 있다. 추가로, 결함 검출 특성 및 대응하는 애퍼처 조합은 서로 다른 모드 및 하나 이상의 결함 등급에 대해 최적화될 수 있다.
각 애퍼처 형상 또는 에지 발전 증가에 대해, 특정 결함 영역에 대해 이미지가 시뮬레이팅될 수 있다. 시뮬레이팅 이미지에서의 시뮬레이팅 결함 포지션은 예를 들어, 서로 다른 애퍼처 구성으로부터 서로 다른 조명 각도에 기초하여 광학적으로 시프트할 수 있다. 따라서, 관심 구역(ROI)에서의 각 포인트는 잡음 신호 강도 값(예를 들어, ROI 밖의 신호의 평균)과 비교하여, 신호 강도/강도에 대해 분석될 수 있다. 잡음 신호 강도는 ROI 밖의 신호의 표준 편차로서 정의되어야 한다. 예를 들어, ROI는 각 애퍼처 형상에 대해 분석하기 위해 400개의 포인트를 가질 수 있다. 최선 S/N 할당량(ration) 또는 S-N 차이를 발생시키는 포인트 및 애퍼처 형상은 결함 및 최선 애퍼처 구성으로서 정의될 수 있다.
애퍼처 발전 방식은 사전 정의된 애퍼처의 검사 툴의 세트의 일부일 필요가 없는 최적 애퍼처 구성이 발견되게 허용한다. 그러나, 이 방식은 방정식이 최적의 애퍼처 구성을 발견하기 전에 더 많은 수의 애퍼처 형상을 통해 반복할 수 있기 때문에 사전 정의된 애퍼처로 작동하는 다른 방식보다 더 느릴 수 있다.
퓨필(또는 퓨리에 영역)의 부분을 부분적으로 커버하는 초기의 원형 애퍼처를 표현하기 위해 PDE 방정식이 사용될 수 있다. 방정식은 그 후에 최선의 애퍼처 구성을 발견하기 위해 이러한 초기의 원의 주변 상의 하나 이상의 포인트가 발전되도록 조정된다. 예를 들어, 전체 퓨필 영역에 대한 전역 최적화는 이러한 발전 방식으로 위치되기 때문에, 어느 초기 애퍼처가 선택되는지가 중요하지 않다.
다른 조합된 기술에서, 최선의 사전 정의된 애퍼처 구성을 발견하기 위해 각각의 애퍼처 포지션에 대해 시뮬레이팅 또는 측정된 이미지를 합산함으로써 사전 정의된 애퍼처 목록로부터의 최적 애퍼처가 먼저 분석될 수 있다. 최선의 사전 정의된 애퍼처가 그 후에 발전될 수 있고 최선의 사전 정의된 애퍼처와 다를 수 있는 최종의 최적 애퍼처 구성을 발견하기 위해 최종 시뮬레이팅 이미지 또는 신호가 분석될 수 있다.
특정 실시예는 많은 수의 모드를 통해 반복하지 않고서 반도체 웨이퍼 검사를 위한 최적 1차 모드를 결정하기 위한 효율적인 기술을 제공한다. 예를 들어, 그로부터 1차 모드가 선택되는 모든 모드로부터 이미지 또는 신호를 획득하지 않고서 1차 모드가 발견될 수 있다. 대신에, 모드의 서브세트에 대해 이미지 또는 신호가 발생될 수 있고 모드의 서브세트뿐 아니라, 이러한 이미지 또는 신호는 신호 또는 이미지가 발생되지 않는 다른 모드를 평가하기 위해 사용될 수 있다.
1차 모드는 일반적으로 결함 신호 대 잡음 신호의 높은 비 또는 일부 다른 최적의 검사 특성을 제공하기 위해 선택된다. 그러나, 결함 신호의 일부는 관심 결함(DOI) 신호에 대응할 수 있는 한편, 다른 결함 신호는 뉴슨스 신호에 관련할 수 있다. 즉, 선택된 1차 모드를 사용하여 발생되는 DOI 신호의 부분은 또한 동일한 선택 1차 모드를 사용하여 발생되는 뉴슨스 신호의 부분과 강도에서 유사할 수 있다. 합계에서, 선택된 1차 모드는 DOI의 일부가 뉴슨스 결함의 일부로부터 구별되는 것을 허용하지 않을 수 있다.
대안적인 기술에서, 잡음 신호로부터 DOI 신호를 더 효율적으로 분리하도록 상기 다수의 모드로부터의 결과가 함께 융함될 수 있도록 2개 이상의 서로 다른 모드(예를 들어, 애퍼처, 스펙트럼 대역, 입력 및 출력 편광 및 포커스 오프셋)가 발견될 수 있다. 일반적으로, 검사 동안 DOI와 잡음(또는 다른 타입의 결함) 사이의 분리를 용이하게 하는 모드의 조합이 발견된다.
예시로서, DOI 및 뉴슨스 신호에서의 서로 다른 응답을 발생시키는 2차 모드는 1차 모드에서의 DOI 및 뉴슨스 응답과 비교하여, 선택된 1차 모드와 조합하기 위해 발견될 수 있다. 예를 들어, 약한 DOI 강도 신호 및 강한 뉴슨스 강도 신호를 갖는 선택된 2차 모드는 또한 그렇지 않다면 강한 DOI 및 뉴슨스 강도 신호 둘 다를 발생시키는 선택된 1차 모드와 조합하기 위해 발견될 수 있다. 다른 예에서, 강한 DOI 강도 신호 및 약한 뉴슨스 강도 신호를 갖는 선택된 2차 모드는 또한 그렇지 않다면 강한 DOI 및 뉴슨스 강도 신호 둘 다를 발생시키는 선택된 1차 모드와 조합하기 위해 발견될 수 있다. 강한 DOI 신호를 갖는 전자의 예시적인 차 모드는 이러한 타입의 2차 모드로부터의 결과만을 분석하기 보다는, 더 양호한 전체 DOI 캡처/검출을 달성하기 위해 강한 DOI 및 뉴슨스 신호 둘 다를 갖는 1차 모드와 함께 분석될 수 있다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라 2개 이상의 모드를 조합하기 위한 프로세스(1300)를 도시하는 흐름도이다. 초기에, 동작(1302)에서 각각 관심 결함(DOI) 및 뉴슨스 둘 다에 대한 최적화 신호 또는 이미지 특성을 갖는 하나 이상의 1차 모드가 식별될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 1차 모드는 조명 및/또는 수집 애퍼처를 조합하는 결과를 시뮬레이팅하는 것과 같은, 본원에 설명된 모드 결정 기술 중 임의의 것을 이용하여 발견될 수 있다.
식별된 1차 모드는 관심 결함(DOI)에 대한 신호 대 잡음 비(SNR)뿐 아니라 뉴슨스 대 잡음 비를 가질 수 있다. 도 14는 특정 1차 모드로 획득되는 결함 결과에서 중복하는 DOI 및 뉴슨스 신호 또는 모집단을 도시한다. 도시된 바와 같이, 중복하는 DOI 및 뉴슨스 영역 또는 "혼란 영역(confusion area)"(1406)이 뉴슨스 모집단(1402)과 DOI 모집단(1404) 사이에 존재한다. 뉴슨스 및 DOI 신호가 이러한 혼란 영역(1406)에서 서로 유사하기 때문에 이러한 혼란 영역(1406)에서 뉴슨스와 DOI 신호 사이를 구별하는 것이 어려울 수 있다.
특정 실시예에서, 2차 모드는 DOI로부터의 뉴슨스의 분리를 허용하기 위해 선택된 1차 모드와 함께 사용될 수 있다. 다른 양상에서, DOI, 뉴슨스 등의 어떠한 특정 타입 또는 등급과 같이 다양한 다른 검출 신호를 분리해내기 위해 모드 조합이 사용될 수 있다. 일 예에서, 2차 모드는 DOI의 모든 또는 선택된 서브세트에 대한 강한 또는 최대화된 SNR 및 뉴슨스에 대해 약한 또는 최소화된 SNR(예를 들어, 뉴슨스가 사라짐)을 발생시킬 수 있다. 대안적으로, 선택된 2차 모드는 DOI의 모든 또는 선택된 서브세트에 대한 약한 SNR 및 뉴슨스에 대한 강한 SNR을 발생시킬 수 있다. 2차 모드는 검출되고 캡처되는 DOI를 최대화하면서 동시에 검출되는 뉴슨스 이벤트를 최소화하도록 1차 모드와 함께 이용하기 위해 선택될 수 있거나, 그와 반대의 경우도 마찬가지일 수 있다.
2차 모드는 DOI와 뉴슨스 사이를 구별할 수 있고, 그와 같은 구별은 상기 2차 모드의 결과에서 다양한 신호 또는 이미지 특성에 의해 표현될 수 있다. 예시로서, (1차 및/또는 2차 모드의) DOI 및/또는 뉴슨스의 신호 또는 이미지 특성은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 강도 값, 이미지 텍스처 값, 극성(예를 들어, 결함 또는 배경이 음으로부터 양의 값으로 플립함) 등. 각 신호 또는 이미지 특성은 DOI 또는 뉴슨스 객체를 포함하는 테스트 샘플의 영역 또는 DOI 또는 뉴슨스 객체를 포함하지 않는 대응하는 기준 영역 또는 테스트 및 기준 영역 신호/이미지의 차이 신호/이미지에 관련할 수 있다.
도시된 실시예에서, 동작(1304)에서 DOI와 뉴슨스 신호 또는 이미지 특성 사이의 차이를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 2차 모드가 식별될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 1차 모드를 결정하기 위해 사용되는 모드의 서브세트는 2차 모드로서 식별된다. 대안적으로 또는 추가로, 식별된 2차 모드는 1차 모드와 다른 다른 모드를 포함할 수 있다. 1차 모드는 DOI와 뉴슨스 사이를 구별하는데 실패하고, 그 목표는 DOI와 뉴슨스 사이를 구별하는 적어도 하나의 2차 모드를 발견하는 것이기 때문에 적어도 하나 이상의 2차 모드는 하나 이상의 1차 모드와 서로 다를 것이다.
하나 이상의 1차 모드를 식별하고 하나 이상의 2차 모드에 대한 결과를 획득하기 위한 기술에도 불구하고, 동작(1306)에서 1차 및 2차 모드로부터의 결과는 그 후에 결함 검사에서의 나중의 이용을 위해 1차 및 2차 모드를 선택하기 위해 분석될 수 있다. 이러한 분석은 DOI와 뉴슨스 사이의 최대 차이를 발생시키는 하나 이상의 2차 모드를 발견하는 것 또는 어느 조합이 DOI의 최대 캡처 및 뉴슨스의 최소 캡처를 발생시키는지를 결정하기 위해 1차 및 2차 모드의 다양한 서브세트로부터의 조합 결과를 분석하는 것을 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명의 특정 실시예에 따른 최적 결함 검출을 위해 그로부터 결과가 융합될 수 있는 2개 이상의 모드를 결정하기 위한 상세한 절차(1500)를 도시하는 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 동작(1502)에서 DOI 및 뉴슨스 둘 다에 대한 최적화 신호/이미지 특성을 갖는 1차 모드가 식별된다. 1차 모드의 식별은 테스트 웨이퍼로부터 획득되거나 시뮬레이팅되는 알려진 DOI의 특정 세트에 대해 어느 모드가 최적인 것으로 여겨지는지에 기초한다. 식별된 1차 모드는 또한 뉴슨스 이벤트의 모집단의 적어도 부분과 혼동되는 알려진 DOI의 이러한 특정 세트의 적어도 일부를 발생시킨다. 이러한 혼동 모집단을 분리하는 것을 발생시키는 하나 이상의 2차 모드를 효율적으로 발견하기 위해 동작(1504)에서 이러한 DOI 및 뉴슨스의 "혼동" 모집단이 샘플링될 수 있다.
임의의 적합한 수 및 타입의 2차 모드에 대해 신호 또는 이미지가 획득될 수 있다. 예를 들어, 2차 모드(및 1차 모드)는 하나 이상의 암시야 모드뿐 아니라 명시야 모드를 포함할 수 있다. 추가적인 모드는 본원에 또한 설명된 바와 같이 활용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 동작(1506)에서 샘플 DOI 및 뉴슨스의 이미지 또는 신호는 암시야 2차 모드를 사용하여 획득될 수 있다. 암시야 모드는 서로 다른 조명 애퍼처 및 샘플로부터 산란된 광을 수집하기 위한 수집 애퍼처뿐 아니라, 서로 다른 편광, 스펙트럼, 포커스 등을 포함할 수 있다. 각 암시야 모드에서, 광은 퓨필의 특정 부분(예를 들어, 에지 부분)에 조명되고, 이는 조명 빔이 대응하는 입사 각에서 샘플을 때리게 한다. 산란 광은 선택된 조명 퓨필 부분 및 입사 각도와 비교하여, 서로 다른 부분(예를 들어, 중심) 및 수집 각도에서 수집된다.
조명 및 수집 각도의 서로 다른 조합이 서로 다른 2차(및/또는 1차) 모드에서 사용될 수 있다. 그러나, 암시야 모드에 대한 최종 이미지 또는 신호는 예를 들어, 각각의 명시야 애퍼처 모드로부터 획득되는 결과에 관하여 달성될 수 있는 동일한 방식으로 다른 모드에 대한 결과를 예측하도록 암시야 모드에 대한 최종 이미지 또는 신호가 첨가되지 않는다. 즉, 각각의 암시야 모드로부터의 이미지 또는 신호는 전형적으로 검사 툴의 검출기 또는 카메라에 의해 실제로 수집되지 않은 최종 신호 또는 이미지를 예측하기 위해 함께 조합되지 않을 것이다.
2차(및/또는 1차) 모드는 또한 서로 다른 각각의 조명 애퍼처를 가지는 명시야 모드뿐 아니라, 본원에 추가로 설명되는 각각의 조명 애퍼처 결과 중 서로 다른 결과를 조합하는 것에 기초하여 어느 최종 이미지 또는 신호가 예측되는지에 대한 시뮬레이팅 모드를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 동작(1508)에서 샘플링된 DOI 및 뉴슨스의 이미지 또는 신호는 또한 각각의 애퍼처 선택을 포함하는 복수의 2차 모드뿐 아니라 다른 검사 파라미터에 대해 획득된다. 동작(1510)에서 (테스트 샘플 또는 시뮬레이팅으로부터) 샘플링 DOI 및 뉴슨스의 이미지 또는 신호가 그 후에 서로 다른 애퍼처 조합을 포함하는 서로 다른 2차 모드에 대해 계산될 수 있다.
동작(1512)에서 각 2차 및 1차 모드로부터의 결과는 그 후에 DOI 및 뉴슨스에 관한 영향을 결정하기 위해 융합(또는 함께 분석)될 수 있다. 동작(1514)에서 1차 모드와 함께 융합되는 최적 2차 모드는 그 후에 뉴슨스 검출을 최소화하기 위해 그리고 DOI 캡처를 최적화(또는 최대화)하기 위해 선택될 수 있다. 임의의 수의 1차 및 2차 모드로부터의 결과는 함께 융합될 수 있고 융합 결과로부터의 임의의 신호 또는 이미지 특성이 최적의 2차 모드를 발견하기 위해 분석될 수 있다.
뉴슨스로부터 DOI의 최대화 분리를 발생시키는 2차 모드는 1차 모드 및 2차 모드의 모든 조합으로부터의 결과를 조합한 후에 선택될 수 있다. 즉, 샘플로부터 최대화 수의 알려진 뉴슨스를 배제하면서 최대화 수의 검출된 알려진 DOI를 발생시키는 2차 모드는 미지의 샘플 상의 미지의 DOI를 검출하기 위해 1차 모드와 조합하여 활용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 특정 구현에 따른 최적의 2차 모드를 결정하기 위한 절차(1600)를 도시하는 흐름도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 모드와 융합하기 위한 최적의 2차 모드를 결정하기 위한 도 16의 기술의 도식적 표현이다. 동작(1602)에서 각 2차 모드에 대한 융합된 DOI 및 뉴슨스의 히스토그램(1700)(또는 임의의 다른 적합한 미터법)이 초기에 결정될 수 있다. 도 17의 히스토그램은 융합 신호 값의 함수로서 DOI 및 뉴슨스 둘 다에 대한 카운트(count)를 포함한다. 도 17에 도시된 바와 같이, DOI의 모집단(1704)은 "혼동 영역"(1706) 내의 뉴슨스 모집단(1702)과 중복한다.
동작(1604)에서 커트라인(cutline)(1708)은 각 2차 모드에 대해 원하는(또는 사전 정의된) DOI 캡처 비율(예를 들어, 90%)을 달성하기 위해 설정될 수 있다. 동작(1606)에서 커트라인(1708) 위의 최종 뉴슨스 카운트는 그 후에 각 2차 모드에 대해 계산될 수 있다. 도 17의 그래프(1701)는 선택된 커트라인(1708)에 관하여 특정 2차 모드에 대한 뉴슨스를 도시한다. 예를 들어, 뉴슨스의 제1 부분(1702b)은 커트라인(1708) 위에 남아있는 한편, 뉴슨스의 제2 부분(1702a)은 커트라인(1708)에 남아있다.
동작(1608)에서 모든 2차 모드는 그 후에 커트라인 위에 캡처되는 뉴슨스에 기초하여 랭크될 수 있다. 동작(1610)에서, 커트라인 위에 캡처되는 최소 뉴슨스를 갖는 2차 모드는 그 후에 예를 들어, 풀(full) 웨이퍼 검사 동안 나중의 사용을 위해 1차 모드로 융합하기 위해 선택될 수 있다. 2차 모드를 결정하기 위한 절차가 그 후에 종료할 수 있다.
1차 및 2차 모드로부터의 결과는 임의의 적합한 방식으로 DOI와 뉴슨스 사이를 구별하기 위해 사용될 수 있다. 선택된 2차 모드가 DOI에 대한 강한 SNR 및 뉴슨스에 대한 약한 SNR을 갖는 예에서, 양쪽 모드에서 강한 SNR을 갖는 객체는 DOI로서 정의될 수 있는 한편, 양쪽 모드에서 강한 SNR을 갖지 않는 객체는 단지 뉴슨스로서 배제될 것이다. 2차 모드가 뉴슨스에 대한 강한 SNR 및 DOI에 대한 약한 SNR을 발생시키는 것으로 선택된다면, 양쪽 모드에서 강한 SNR을 갖는 객체는 배제될 수 있고 뉴슨스로서 정의될 수 있는 한편, 임의의 나머지 객체는 DOI로서 정의된다. DOI와 뉴슨스 객체 사이의 신호 차이를 갖는 임의의 2차 모드에 대한 다른 기술에서, 1차 및 2차 모드에서 강한 상관관계를 갖는 객체는 DOI로서 정의될 수 있다.
본원에 설명되는 하나 이상의 1차 및 2차 모드를 선택하기 위한 기술은 검사 모드를 선택하기 위해 임의의 적합한 때에 구현될 수 있다. 선택된 하나 이상의 모드는 임의의 수 및 타입의 샘플을 검사하기 위해 활용될 수 있다. 일부 실시예에서, 각 특정 검사 툴에 대해 하나 이상의 검사 모드가 발견되고, 특정 검사 툴로 모든 반도체 샘플을 검사하기 위해 선택된 모드가 사용된다. 모드는 또한 각 제조 프로세스 또는 각 반도체 설계 및/또는 프로세스에 대해 선택될 수 있다.
전술한 발명은 이해의 명확성을 위해 일부 상세하게 설명되었더라도, 첨부된 청구범위 내에서 특정의 변경 및 수정이 실시될 수 있음이 명백해질 것이다. 본 발명의 프로세스, 시스템 및 장치를 구현하는 많은 대안적인 방법이 존재함이 주목되어야 한다. 예를 들어, 투과, 반사 또는 조합 출력 빔으로부터 결함 검출 특성 데이터가 획득될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 예시적이고 제한하는 것이 아닌 것으로 고려되고, 본 발명은 제시된 상세에 제한되는 것이 아니다.
Claims (18)
- 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법에 있어서,
상기 검사 툴의 복수의 제1 애퍼처(aperture)의 각각에 대한 제1 이미지 또는 신호 - 각각의 제1 이미지 또는 신호는 결함 영역에 관련됨 - 를 획득하는 단계;
상기 제1 애퍼처 및 상기 제1 애퍼처의 제1 이미지 또는 신호의 복수의 조합의 각각에 대해, 상기 조합에서의 각각의 개별 애퍼처에 대하여 획득된 상기 제1 이미지 또는 신호를 결합함으로써, 합성 이미지 또는 신호를 획득하는 단계;
각 합성 이미지의 결함 검출 특성에 기초하여 상기 제1 애퍼처의 조합 중 최적 조합을 결정 - 상기 제1 애퍼처의 조합 중 최적 조합을 결정하는 것은 상기 결함 영역에 대한 최고(highest) 신호 대 잡음 비를 발생시키는 하나 이상의 각각의 애퍼처의 세트를 선택하는 것을 포함함 - 하기 위해 각각의 합성 이미지 또는 신호를 분석하는 단계; 및
상기 검사 툴 상의 제1 애퍼처의 상기 최적 조합을 설정하고 상기 제1 애퍼처의 최적 조합을 사용하여 샘플을 검사하는 단계
를 포함하는, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
각각의 제1 이미지 또는 신호는 상기 검사시에 상기 제1 애퍼처의 각각을 사용하여 샘플로부터의 실험 데이터로부터 획득되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
각각의 제1 이미지 또는 신호는, 각각의 제1 애퍼처를 사용하여 상기 제1 이미지 또는 신호를 획득하는 상기 검사 툴에 대한 시뮬레이션 모델로부터 획득되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 애퍼처는, 상기 검사 툴의 퓨필(pupil) 또는 푸리에 면(Fourier plane)에 걸친 복수의 포지션에 포지셔닝되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제1 애퍼처는, 상기 결함 영역에 충돌하는 상기 검사 툴에 의해 생성된 입사 빔에 대해 완전한 각도 커버리지를 제공하도록 포지셔닝되고, 상기 제1 애퍼처는 100보다 큰 수를 갖는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 애퍼처는 상기 검사 툴의 퓨필 또는 푸리에 면의 실질적인 부분을 함께 커버하는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 합성 이미지는, 각 조합에 대한 상기 제1 이미지를 합산(summing)함으로써 상기 제1 애퍼처의 모든 조합에 대해 획득되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 이미지는 또한 파장 범위 설정, 포커스 오프셋 설정, 및 입력 및 출력 편광 상태의 서로 다른 조합을 갖는 복수의 모드에 대해 획득되고, 상기 합성 이미지는 또한 상기 모드 각각에 대해 획득되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 이미지는 복수의 결함 등급에 대해 획득되고, 상기 합성 이미지는 또한 상기 결함 등급 각각에 대해 획득되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 애퍼처의 복수의 최적 조합은 결함 등급의 분리(separation)를 함께 발생시킬 상기 모드 중 2개 이상의 최적 모드에 대해 결정되는 것인, 검사 툴의 모드를 최적화하기 위한 방법. - 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템에 있어서,
입사 빔을 발생시키기 위한 광원;
상기 입사 빔을 수신하기 위한 복수의 구성가능한 애퍼처를 구비한 구성가능한 조명 퓨필 애퍼처(illumination pupil aperture);
상기 구성가능한 조명 퓨필 애퍼처를 통해 그리고 샘플 상으로 상기 입사 빔을 지향하기 위한 조명 광학 모듈;
상기 입사 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방출되는 출력 빔을 지향하기 위한 수집 광학 모듈;
상기 출력 빔을 검출하고 상기 출력 빔에 대해 이미지 또는 신호를 발생시키기 위한 센서; 및
제어기
를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 구성가능한 애퍼처의 각각에 대한 제1 이미지 또는 신호 - 각각의 제1 이미지 또는 신호는 결함 영역에 관련됨 - 를 획득하는 동작;
상기 구성가능한 애퍼처 및 상기 구성가능한 애퍼처의 제1 이미지 또는 신호의 복수의 조합의 각각에 대해, 상기 조합 내의 각각의 구성가능한 애퍼처에 대하여 획득된 상기 제1 이미지 또는 신호를 결합함으로써 합성 이미지 또는 신호를 획득하는 동작; 및
각 합성 이미지의 결함 검출 특성에 기초하여 상기 구성가능한 애퍼처의 조합 중 최적 조합을 결정 - 상기 구성가능한 애퍼처의 조합 중 최적 조합을 결정하는 것은 상기 결함 영역에 대한 최고 신호 대 잡음 비를 발생시키는 상기 구성가능한 애퍼처 중 하나 이상의 구성가능한 애퍼처의 세트를 선택하는 것을 포함함 - 하기 위해 각각의 합성 이미지 또는 신호를 분석하는 동작; 및
상기 검사 시스템에 상기 구성가능한 애퍼처의 상기 최적 조합을 설정하고 상기 구성가능한 애퍼처의 상기 최적 조합을 사용하여 샘플을 검사하는 동작
을 수행하도록 구성되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제11항에 있어서,
각각의 제1 이미지 또는 신호는 상기 검사시에 상기 구성가능한 애퍼처의 각각을 사용하여 샘플로부터의 실험 데이터로부터 획득되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제11항에 있어서,
각각의 제1 이미지 또는 신호는, 각각의 구성가능한 애퍼처를 사용하여 상기 제1 이미지 또는 신호를 획득하는 상기 검사 시스템에 대한 시뮬레이션 모델로부터 획득되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 구성가능한 애퍼처는 상기 검사 시스템의 퓨필 또는 푸리에 면에 걸친 복수의 포지션에 포지셔닝되고, 상기 구성가능한 애퍼처는 상기 결함 영역에 충돌하는 상기 검사 시스템에 의해 생성된 입사 빔에 대해 완전한 각도 커버리지를 제공하도록 포지셔닝되고, 상기 구성가능한 애퍼처는 100보다 큰 수를 갖는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제11항에 있어서,
합성 이미지는, 각 조합에 대한 상기 제1 이미지를 합산(summing)함으로써 상기 구성가능한 애퍼처의 모든 조합에 대해 획득되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 제1 이미지는 또한 파장 범위 설정, 포커스 오프셋 설정, 및 입력 및 출력 편광 상태의 서로 다른 조합을 갖는 복수의 모드에 대해 획득되고, 상기 합성 이미지는 또한 상기 모드 각각에 대해 획득되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 제1 이미지는 복수의 결함 등급에 대해 획득되고, 상기 합성 이미지는 또한 상기 결함 등급 각각에 대해 획득되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 구성가능한 애퍼처의 복수의 최적 조합은 결함 등급의 분리(separation)를 함께 발생시킬 상기 모드 중 2개 이상의 최적 모드에 대해 결정되는 것인, 결함에 대해 포토리소그래픽 레티클 또는 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 시스템.
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