KR20200131340A - 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 스코어링 - Google Patents

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KR20200131340A
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Abstract

웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 스코어링을 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 한 가지 방법은 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 형상 기반의 그룹화(SBG) 규칙을 선택하는 단계를 포함한다. 웨이퍼 위치 중 하나에 대해, 선택 단계는, 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 수정하는 것 및 거리에 기초하여 하나의 위치를 중심으로 하는 시야 내의 기하학적 프리미티브와 관련되는 SBG 규칙에 대한 측량 복잡도(MC) 점수를 결정하는 것을 포함한다. 선택 단계는, MC 점수를 기초하여 위치에 대한 SBG 규칙 중 하나를 선택하는 것을 또한 포함한다. 방법은, 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하는 단계를 또한 포함한다.

Description

웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 스코어링
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 스코어링을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다음의 설명 및 예는, 이 섹션에서의 그들의 포함 덕분에 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.
웨이퍼 상의 결함을 검출하여 제조 프로세스에서 더 높은 수율을 도모하기 위해 따라서 더 높은 이익을 도모하기 위해, 반도체 제조 프로세스 동안 다양한 단계에서 검사 프로세스가 사용된다. 검사는 항상 반도체 디바이스 제조의 중요한 부분이었다. 그러나, 반도체 디바이스의 치수가 감소함에 따라, 조건에 맞는 반도체 디바이스의 성공적인 제조에 대해 검사가 더욱 중요해지고 있는데, 그 이유는 더 작은 결함이 디바이스의 고장을 야기할 수 있기 때문이다.
본 기술 분야에서 일반적으로 언급되는 "관리 영역"은 검사 목적을 위해 주목하는 시료 상의 영역이다. 때때로, 관리 영역은 검사 프로세스에서 검사되는 시료 상의 영역을, 검사되지 않는 시료 상의 영역과 구별하기 위해 사용된다. 또한, 관리 영역은 때로는 하나 이상의 상이한 파라미터로 검사될 시료 상의 영역을 구별하기 위해 사용된다. 예를 들면, 시료의 제1 영역이 시료 상의 제2 영역보다 더 중요한 경우, 제1 영역에서 더 높은 감도에 의해 결함이 검출되도록 제1 영역은 제2 영역보다 더 높은 감도로 검사될 수도 있다. 검사 프로세스의 다른 파라미터도 유사한 방식으로 관리 영역마다 변경될 수 있다.
검사 관리 영역의 상이한 카테고리가 현재 사용된다. 하나의 카테고리는, 전통적으로 손으로 작성되는 레거시 관리 영역이다. 거의 대부분의 유저가 설계 가이드식 검사(design guided inspection)를 채택함에 따라, 아주 적은 레거시 관리 영역이 현재 사용된다. 다른 카테고리는 설계 기반의 관리 영역이다. 이들은, 시료 상에 인쇄되는 칩 설계 패턴에 대한 휴리스틱(heuristics)에 기초하여 도출되는 관리 영역이다. 이들 설계 기반의 관리 영역을 정의하기 위해 이용 가능한 다수의 기술 및 도구(tool)가 있다. 이들은 지상 검증(ground truth)(칩 설계)으로부터 도출되기 때문에, 결국에는 고정밀의, 작은 관리 영역을 제공하게 되고, 또한, 검사 시스템이 큰 볼륨의 관리 영역을 저장하는 것을 허용한다. 이들 관리 영역은 결함 검출 관점에서 중요할 뿐만 아니라, 종종, 노이즈 억제에도 중요하다.
검사 목적을 위해 시료 상에서 관리 영역을 식별하거나 또는 선택하는 것이 항상 간단하지는 않다. 예를 들면, 관리 영역을 생성하기 위한 프로세스는 실질적으로 고온 검사(hot inspection), 즉, 비정상적으로 낮은 임계치를 갖는 검사를 실행하는 것을 포함할 수도 있다. 그 다음, 그러한 검사에 의해 검출되는 이벤트는 이벤트에 근접한 시료에 대한 설계에 기초하여 그룹화될 수도 있다. 검사가 실질적으로 고온에서 실행되기 때문에, 검출된 이벤트는 거의 전체적으로 방해물(nuisance)이다. 따라서, 검출된 이벤트의 설계 기반의 그룹화의 결과에 기초하여, 가장 빈번하게 검출된 방해물 이벤트를 생성한 설계의 부분이 식별될 수도 있다. 이들 "방해물 생성" 패턴을 포함하는 새로운 관리 영역이 생성될 수도 있다. 그러나 이들을 생성하는 것은 어려울 수 있고 또/또는 시간 소모적일 수 있다. 관리 영역이 충분히 생성될 때까지 상기에서 설명되는 단계는 반복될 수도 있다.
결함 리뷰(review)는, 예컨대 검사 프로세스에 의해 검출되는 결함을 재검출하는 것 및 고배율 광학 시스템 또는 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)을 사용하여 더 높은 해상도에서 결함에 대한 추가 정보를 생성하는 것을 통상적으로 수반한다. 따라서 결함 리뷰는 검사에 의해 결함이 검출된 웨이퍼 상의 별개의 위치에서 수행된다. 결함 리뷰에 의해 생성되는 결함에 대한 더 높은 해상도 데이터는, 프로파일, 조도(roughness), 더욱 정확한 사이즈 정보, 등등과 같은 결함의 속성(attribute)을 결정하는 데 더욱 적합하다.
계측 프로세스는, 프로세스를 모니터링하고 제어하기 위해 반도체 제조 프로세스 동안 다양한 단계에서 또한 사용된다. 결함이 웨이퍼 상에서 검출되는 검사 프로세스와는 달리, 현재 사용되는 검사 도구를 사용하여 결정될 수 없는 웨이퍼의 하나 이상의 특성(characteristic)을 측정하기 위해 계측 프로세스가 사용된다는 점에서, 계측 프로세스는 검사 프로세스와는 상이하다. 예를 들면, 계측 프로세스는, 프로세스의 성능이 하나 이상의 특성으로부터 결정될 수 있도록, 프로세스 동안 웨이퍼 상에 형성되는 피쳐의 치수(예를 들면, 선폭, 두께, 등등)와 같은 웨이퍼의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해 사용된다. 또한, 웨이퍼의 하나 이상의 특성이 수용 불가능한 경우(예를 들면, 특성(들)에 대한 미리 결정된 범위 밖에 있는 경우), 웨이퍼의 하나 이상의 특성의 측정치는, 프로세스에 의해 제조되는 추가적인 웨이퍼가 수용 가능한 특성(들)을 가지도록, 프로세스의 하나 이상의 파라미터를 수정하기 위해 사용될 수도 있다.
검사에 의해 검출되는 결함이 결함 리뷰에서 다시 방문되는 결함 리뷰 프로세스와는 달리, 계측 프로세스는 어떠한 결함도 검출되지 않은 위치에서 수행될 수도 있다는 점에서, 계측 프로세스는 결함 리뷰 프로세스와는 또한 상이하다. 다시 말하면, 결함 리뷰와는 달리, 웨이퍼 상에서 계측 프로세스가 수행되는 위치는 웨이퍼에 대해 수행되는 검사 프로세스의 결과와는 독립적일 수도 있다. 특히, 계측 프로세스가 수행되는 위치는 검사 결과와는 독립적으로 선택될 수도 있다. 또한, 계측이 수행되는 웨이퍼 상의 위치가 검사 결과와는 독립적으로 선택될 수도 있기 때문에, 웨이퍼에 대한 검사 결과가 생성되어 사용을 위해 이용 가능할 때까지 결함 리뷰가 수행될 웨이퍼 상의 위치가 결정될 수 없는 결함 리뷰와는 달리, 계측 프로세스가 수행되는 위치는, 웨이퍼에 대한 검사 프로세스가 수행되기 이전에 결정될 수도 있다.
설계 정보를 사용하여 리뷰를 위한 관리 영역 및 샘플 결함을 생성하는 것에 의해 큰 이점이 제공된다. 하나의 그러한 이점은, 유저가 관심을 갖는 설계 영역에 검사가 맞춤될 수 있다는 것이다. 다른 이점은, 웨이퍼 상에서의 설계의 제조에 특히 관련되는 결함에 대한 추가적인 정보가 우선될 수 있도록, 결함이 설계에 기초하여 샘플링될 수 있다는 것이다. 하나의 그러한 예에서, 높은 우선 순위 패턴에 위치되는 또는 그 근처에 위치되는 결함이 다른 결함보다 더 많이 샘플링될 수 있도록, 결함은 그들이 근접하는 패턴화된 피쳐에 기초하여 샘플링될 수 있다.
그러나, 리뷰 또는 다른 프로세스(예를 들면, 계측, 등등)를 위해 관리 영역을 생성하고 결함을 샘플링하기 위한 현재 사용되는 방법 및 시스템의 경우 다수의 단점이 있다. 예를 들면, 설계에 기초하여 관리 영역을 생성하고 결함을 샘플링하는 것은, 그 자체로, 설계가 웨이퍼 상에 실제로 형성되는 방식을 반드시 고려해야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 웨이퍼 상에서 형성될 때의 설계는, 설계 프로세스(즉, 설계 의도)에서 생성될 때의 설계와는 상이할 것이다. 설계가 설계된 것과는 상이한 특성(예를 들면, 치수, 다른 패턴화된 피쳐에 대한 몇몇 패턴화된 피쳐의 위치, 형상, 등등)을 가지고 웨이퍼 상에서 형성되는 경우, 그들 상이한 특성은 웨이퍼 상에서의 패턴(그러므로 결함)의 복잡도 또는 우선 순위를 변경할 수 있다. 따라서, 관리 영역 생성 및 결함 샘플링 프로세스가 그러한 차이를 고려하지 않으면, 관리 영역 및 결함 샘플은 웨이퍼 상에서의 패턴 및 결함의 형성시의 복잡도 및/또는 우선 순위를 적절히 반영하지 못할 수도 있다. 또한, 형성시의 패턴화된 피쳐와 비교하여, 설계시의 패턴화된 피쳐의 특성에서의 그러한 변동은 반드시 예측 가능하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에서 설계가 어떻게 형성될지의 시뮬레이션은, 웨이퍼 변동, 랜덤 변동, 프로세스 조건에서의 변화, 등등에 기인하여, 형성시의 설계에서의 변화를 정확하게 예측하지 못할 수도 있다. 따라서, 심지어 현재 사용되는 방법 및 시스템이 설계 및/또는 설계가 웨이퍼에서 형성될 것으로 예상되는 방식에 기초하여 관리 영역 또는 결함 샘플링 스킴을 생성하더라도, 그들 방법 및 시스템은 웨이퍼 상에서 형성되는 패턴화된 피쳐의 실제 복잡도 및/또는 우선 순위에 여전히 기초하지 못할 수도 있다.
따라서, 상기에서 설명되는 단점 중 하나 이상을 갖지 않는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류(shape metric based sorting)를 위한 시스템 및/또는 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다.
다양한 실시형태의 하기의 설명은, 첨부된 청구범위의 주제를 어떤 식으로든 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
하나의 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위해 구성되는 시스템에 관한 것이다. 시스템은 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 형상 기반의 그룹화(shape based grouping; SBG) 규칙을 선택하도록 구성되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 웨이퍼의 위치 중 하나에 대해, SBG 규칙을 선택하는 것은, 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 웨이퍼 상의 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 수정함으로써, 하나의 위치를 중심으로 하는 시야(field of view; FOV)에서의 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하는 것을 포함한다. 하나의 위치에 대한 SBG 규칙을 선택하는 것은, 기하학적 프리미티브 사이의 결정된 거리에 기초하여, FOV에서 기하학적 프리미티브와 관련되는 SBG 규칙에 대한 측량 복잡도(metrical complexity; MC) 점수를 결정하는 것을 또한 포함한다. 또한, 하나의 위치에 대한 SBG 규칙을 선택하는 것은, MC 점수를 기초하여 하나의 위치에 대한 SBG 규칙 중 하나를 선택하는 것을 포함한다. 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하도록 또한 구성된다. 시스템은 또한, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.
다른 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은 상기에서 설명되는 SBG 규칙을 선택하는 단계 및 분류 단계를 포함한다. 방법의 단계는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 상기에서 설명되는 방법의 단계의 각각은 또한, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 또한, 상기에서 설명되는 방법은 본원에서 설명되는 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있다. 더구나, 상기에서 설명되는 방법은 본원에서 설명되는 시스템 중 임의의 것에 의해 수행될 수도 있다.
추가적인 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은 상기에서 설명되는 방법의 단계를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 게다가, 프로그램 명령어가 실행 가능한 컴퓨터 구현 방법은 본원에서 설명되는 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 하기의 상세한 설명을 판독하면 그리고 첨부의 도면을 참조하면 명확해질 것인데, 첨부의 도면에서:
도 1 및 도 2는, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성되는 시스템의 실시형태의 측면도를 예시하는 개략도이다;
도 3은 본원에서 설명되는 바와 같이 구성되는 계측 도구의 실시형태의 측면도를 예시하는 개략도이다;
도 4는, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성되는 시스템의 실시형태의 평면도를 예시하는 개략도이다;
도 5는 기하학적 프리미티브 및 그들로부터 방출되며 그들을 둘러싸는 방향성 역장(directional force field)의 예의 평면도를 예시하는 개략도이다;
도 6은 형상 기반의 그룹화 규칙(shape based grouping rule)의 공칭 구성의 하나의 실시형태의 평면도를 예시하는 개략도이다;
도 7 내지 도 9는 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 수행될 수도 있는 단계의 다양한 실시형태를 예시하는 흐름도이다; 그리고
도 10은, 본원에서 설명되는 컴퓨터 구현 방법 중 하나 이상을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 하나의 실시형태를 예시하는 블록도이다.
본 발명이 다양한 수정예 및 대안적 형태를 허용하지만, 그 특정한 실시형태가 예로서 도면에서 도시되며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 도면 및 도면에 대한 상세한 설명은 본 발명을 개시되는 특정한 형태로 제한하도록 의도되는 것은 아니며, 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위 내에 속하는 모든 수정예, 등가예 및 대안예를 포괄할 것이다는 것이 이해되어야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "설계" 및 "설계 데이터"는, 일반적으로, IC의 물리적 설계(레이아웃) 및 복잡한 시뮬레이션 또는 간단한 기하학적 연산 및 불 연산(Boolean operation)을 통해 물리적 설계로부터 도출되는 데이터를 가리킨다. 물리적 설계는 데이터 구조 예컨대 그래픽 데이터 스트림(graphical data stream; GDS) 파일, 임의의 다른 표준 머신 판독 가능 파일, 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 파일, 및 설계 데이터베이스에 저장될 수도 있다. GDSII 파일은, 설계 레이아웃 데이터의 표현을 위해 사용되는 한 클래스의 파일 중 하나이다. 이러한 파일의 다른 예는, GL1 및 OASIS 파일 및 미국 캘리포니아 밀피타스(Milpitas)의 KLA-Tencor 소유의 RDF 데이터와 같은 독점적인 파일 포맷을 포함한다. 또한, 레티클 검사 시스템에 의해 획득되는 레티클의 이미지 및/또는 그 파생물(derivative)은 설계를 위한 "프록시(proxy)" 또는 "프록시들"로서 사용될 수 있다. 이러한 레티클 이미지 또는 그 파생물은 설계를 사용하는 본원에서 설명되는 임의의 실시형태에서 설계 레이아웃에 대한 대체물로서 기능할 수 있다. 설계는, 공동 소유의 2009년 8월 4일자로 발행된 Zafar 등등의 미국 특허 제7,570,796호, 및 2010년 3월 9일자로 발행된 Kulkarni 등등의 미국 특허 제7,676,077호에서 설명되는 임의의 다른 설계 데이터 또는 설계 데이터 프록시를 포함할 수도 있는데, 이들 특허 둘 모두는 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 또한, 설계 데이터는, 표준 셀 라이브러리 데이터, 통합 레이아웃 데이터, 하나 이상의 레이어에 대한 설계 데이터, 설계 데이터의 파생물, 및 전체적인 또는 부분적인 칩 설계 데이터일 수 있다.
몇몇 경우, 웨이퍼 또는 레티클로부터의 시뮬레이팅된 이미지 또는 획득된 이미지가 설계를 위한 프록시로서 사용될 수 있다. 이미지 분석은 설계 데이터에 대한 프록시로서 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 및/또는 레티클의 이미지가 설계의 다각형을 적절히 이미지화하기에 충분한 해상도로 획득된다고 가정하면, 웨이퍼 및/또는 레티클 상에 인쇄되는 설계의 이미지로부터 설계의 다각형이 추출될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 "설계" 및 "설계 데이터"는, 설계 프로세스에서 반도체 디바이스 설계자에 의해 생성되며 따라서, 임의의 물리적 웨이퍼에 대한 설계의 인쇄에 앞서 본원에서 설명되는 실시형태에서의 사용에 또한 이용 가능한 정보 및 데이터를 가리킨다.
"설계" 또는 "물리적 설계"는 또한, 웨이퍼에 이상적으로 형성될 때의 설계일 수도 있다. 이러한 방식에서, 본원에서 설명되는 설계 또는 물리적 설계는, 웨이퍼 상에 인쇄되지 않을 설계의 피쳐 예컨대 광학 근접 교정(optical proximity correction; OPC) 피쳐를 포함하지 않을 수도 있는데, 광학 근접 보정(OPC) 피쳐는 그들 자체가 실제로 인쇄되지 않으면서 웨이퍼 상에서의 피쳐의 인쇄를 향상시키기 위해 설계에 추가된다.
이제, 도면을 참조하면, 도면은 일정한 비율로 묘사되지 않는다는 것을 유의한다. 특히, 도면의 엘리먼트 중 몇몇의 스케일은 그 엘리먼트의 특성을 강조하기 위해 크게 과장된다. 도면은 동일한 비율로 묘사되지 않는다는 것을 또한 유의한다. 유사하게 구성될 수도 있는 하나보다 많은 도면에서 도시되는 엘리먼트는, 동일한 참조 부호를 사용하여 나타내어진다. 본원에서 그렇지 않다고 언급되지 않는 한, 설명되고 도시되는 엘리먼트 중 임의의 것은 임의의 적절한 상업적으로 이용 가능한 엘리먼트를 포함할 수도 있다.
하나의 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위해 구성되는 시스템에 관한 것이다. 형상 기반의 그룹화(SBG) 규칙은, 웨이퍼 위치에서의 설계 패턴 영향에 기인하는 그들 위치에서의 핫 스팟의 사전 지식을 캡슐화한다. 기하학적 프리미티브의 공간적 동시 발생(co-occurrence) 및 기하학적 프리미티브 사이의 공간적 관계로서 표현되는 이들 규칙은 체계적인 결함 형성을 이해함에 있어서 중요한 정보 소스인 것으로 입증되었다. SBG는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같은 적어도 두 가지 주요 사용 사례를 가지고 있다: 검사를 위해 우선 순위가 지정된 마이크로 관리 영역을 정의하는 것; 및 리뷰를 위해 샘플의 우선 순위를 지정하는 것.
본원에서 설명되는 실시형태는 SBG 규칙의 복잡도 점수를 설계 메트릭 및 계측 측정으로 보강하는 것에 의해, SBG 규칙의 복잡도 점수를 향상시키는데, 이것은 더욱 세밀하게 조정된 핫 스팟 임계성 점수(hot spot criticality score)를 달성하는 능력을 제공하는 것을 포함하는 다수의 이점을 제공한다. 계측 측정을 사용한 결함 샘플링 향상 및 프로세스 윈도우 검증(process window qualification; PWQ) 샘플링을 위해 SBG 점수를 사용하는 것의 놀라운 효력의 연구는, 발명자들을, 이들 두 가지의 결합(union), 즉 계측 측정 및 설계 메트릭과 결합되는 SBG가 현존하는 것과 비교하여 우수한 샘플링 방법을 생성할 것이다는 신규의 이해로 이끈다. 더구나, 그러한 우수한 샘플링 방법은, 유익하게는 트레이닝을 거의 또는 전혀 필요로 하지 않는 "틀을 벗어난(out-of-the-box)" 샘플링 방법을 제공할 수 있다.
그러한 시스템의 하나의 실시형태는 도 1에서 도시된다. 하나의 실시형태에서, 시스템은 적어도 에너지 소스 및 검출기를 포함하는 출력 획득 서브시스템을 포함한다. 에너지 소스는 웨이퍼로 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된다. 검출기는 웨이퍼로부터 에너지를 검출하도록 그리고 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성된다. 웨이퍼는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 웨이퍼를 포함할 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 웨이퍼로 지향되는 에너지는 광을 포함하고, 웨이퍼로부터 검출되는 에너지는 광을 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 시스템의 실시형태에서, 출력 획득 서브시스템(10)은 광을 웨이퍼(14)로 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 조명 서브시스템은 광원(16)을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 조명 서브시스템은 하나 이상의 입사각에서 광을 웨이퍼로 지향시키도록 구성되는데, 하나 이상의 입사각은, 하나 이상의 경사각(oblique angle) 및/또는 하나 이상의 수직각(normal angle)을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 엘리먼트(18) 및, 그 다음, 렌즈(20)를 통해 빔 스플리터(beam splitter)(21)로 지향되는데, 빔스플리터(21)는 수직의 입사각에서 광을 웨이퍼(14)로 지향시킨다. 입사각은, 예를 들면, 웨이퍼의 특성에 따라 변할 수도 있는 임의의 적절한 입사각을 포함할 수도 있다.
조명 서브시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각에서 웨이퍼로 광을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 출력 획득 서브시스템은, 도 1에서 도시되는 것과는 상이한 입사각에서 광이 웨이퍼로 지향될 수 있도록, 조명 서브시스템의 하나 이상의 엘리먼트의 하나 이상의 특성을 수정하도록 구성될 수도 있다. 하나의 그러한 예에서, 출력 획득 서브시스템은, 광이 상이한 입사각에서 웨이퍼로 지향되도록, 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 이동시키게끔 구성될 수도 있다.
몇몇 경우에, 출력 획득 서브시스템은 동시에 하나보다 더 많은 입사각에서 광을 웨이퍼로 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 조명 서브시스템은 하나보다 더 많은 조명 채널을 포함할 수도 있고, 조명 채널 중 하나는 도 1에서 도시되는 바와 같이 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 포함할 수도 있고, 조명 채널 중 다른 것(도시되지 않음)은, 상이하게 또는 동일하게 구성될 수도 있는 유사한 엘리먼트를 포함할 수도 있거나, 또는 적어도 광원 및 어쩌면 본원에서 추가로 설명되는 것들과 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 그러한 광이 다른 광과 동일한 시간에 웨이퍼로 지향되면, 상이한 입사각에서 웨이퍼로 지향되는 광의 하나 이상의 특성(예를 들면, 파장, 편광, 등등)은, 상이한 입사각에서 웨이퍼의 조명으로부터 유래하는 광이 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있도록, 상이할 수도 있다.
다른 경우에, 조명 서브시스템은 단지 하나의 광원(예를 들면, 도 1에서 도시되는 소스(16))을 포함할 수도 있고, 광원으로부터의 광은 조명 서브시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트(도시되지 않음)에 의해 (예를 들면, 파장, 편광, 등등에 기초하여) 상이한 광학 경로로 분리될 수도 있다. 그 다음, 상이한 광학 경로의 각각에서의 광은 웨이퍼로 지향될 수도 있다. 동시에 또는 상이한 시간에(예를 들면, 웨이퍼를 순차적으로 조명하기 위해 상이한 조명 채널이 사용되는 경우) 광을 웨이퍼에 지향시키도록, 다수의 조명 채널이 구성될 수도 있다. 다른 경우에, 동일한 조명 채널은, 상이한 시간에 상이한 특성을 갖는 광을 웨이퍼로 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 광학 엘리먼트(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수도 있고, 스펙트럼 필터의 속성(property)은, 광의 상이한 파장이 상이한 시간에 웨이퍼로 지향될 수 있도록, 여러 가지 상이한 방식으로 (예를 들면, 스펙트럼 필터를 교환하는 것에 의해) 변경될 수 있다. 조명 서브시스템은, 상이한 또는 동일한 특성을 갖는 광을 상이한 또는 동일한 입사각에서 순차적으로 또는 동시적으로 웨이퍼로 지향시키기 위한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 구성을 구비할 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 광원(16)은 광대역 플라즈마(broadband plasma; BBP) 광원을 포함할 수도 있다. 이러한 방식에서, 광원에 의해 생성되며 웨이퍼로 지향되는 광은 광대역 광을 포함할 수도 있다. 그러나, 광원은 레이저와 같은 임의의 다른 적절한 광원을 포함할 수도 있다. 레이저는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 레이저를 포함할 수도 있고 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 파장 또는 파장들에서 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 게다가, 레이저는 단색성(monochromatic) 또는 거의 단색성인 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 레이저는 협대역(narrowband) 레이저일 수도 있다. 광원은 또한, 다수의 별개의 파장 또는 파장 대역(waveband)에서 광을 생성하는 다색성 광원(polychromatic light source)을 포함할 수도 있다.
광학 엘리먼트(18)로부터의 광은 렌즈(20)에 의해 빔 스플리터(21)로 집광될 수도 있다. 비록 렌즈(20)가 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 렌즈(20)는, 실제로는, 조합하여 광학 엘리먼트로부터의 광을 웨이퍼로 집광시키는 다수의 굴절성 및/또는 반사성 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 1에서 도시되며 본원에서 설명되는 조명 서브시스템은 임의의 다른 적절한 광학 엘리먼트(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 그러한 광학 엘리먼트의 예는, 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 이러한 적절한 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있는, 편광 컴포넌트(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사성 광학 엘리먼트(들), 아포다이저(apodizer)(들), 빔 스플리터(들), 어퍼쳐(aperture)(들), 및 등등을 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 또한, 시스템은, 웨이퍼에 대해 사용될 조명의 타입에 기초하여 조명 서브시스템의 엘리먼트 중 하나 이상을 수정하도록 구성될 수도 있다.
출력 획득 서브시스템은 또한, 광이 웨이퍼에 걸쳐 스캔되게 하도록 구성되는 스캐닝 서브시스템(scanning subsystem)을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 출력 획득 서브시스템은 출력 획득 동안 상부에 웨이퍼(14)가 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수도 있다. 스캐닝 서브시스템은, 광이 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝될 수 있도록, 웨이퍼를 이동시키도록 구성될 수 있는 임의의 적절한 기계적 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함함)를 포함할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 출력 획득 서브시스템은, 출력 획득 서브시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트가 웨이퍼에 걸쳐 광의 몇몇 스캐닝을 수행하도록 구성될 수도 있다. 광은 임의의 적절한 양식으로 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝될 수도 있다.
출력 획득 서브시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 출력 획득 서브시스템에 의한 웨이퍼의 조명에 기인하는 웨이퍼로부터의 광을 검출하도록 그리고 검출된 광에 응답하는 출력을 생성하도록 구성되는 검출기를 포함한다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 출력 획득 서브시스템은 두 개의 검출 채널을 포함하는데, 하나는 콜렉터(24), 엘리먼트(26), 및 검출기(28)에 의해 형성되고 다른 하나는 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 두 개의 검출 채널은 상이한 수집각(angle of collection)에서 광을 수집하고 검출하도록 구성된다. 몇몇 경우에, 하나의 검출 채널은 거울 반사된(specularly reflected) 광을 검출하도록 구성되고, 다른 검출 채널은, 웨이퍼로부터 거울 반사되지 않은(예를 들면, 산란된, 회절된, 등등의) 광을 검출하도록 구성된다. 그러나, 검출 채널 중 두 개 이상은, 웨이퍼로부터 동일한 타입의 광(예를 들면, 거울 반사된 광)을 검출하도록 구성될 수도 있다. 두 개의 검출 채널을 포함하는 출력 획득 서브시스템의 한 실시형태를 도 1이 도시하지만, 출력 획득 서브시스템은 상이한 수의 검출 채널(예를 들면, 단지 하나의 검출 채널 또는 두 개 이상의 검출 채널)을 포함할 수도 있다. 비록 콜렉터의 각각이 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 콜렉터의 각각은 하나 이상의 굴절성 광학 엘리먼트(들) 및/또는 하나 이상의 반사성 광학 엘리먼트(들)를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
하나 이상의 검출 채널은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 검출기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 검출기는, 광 증배관(photo-multiplier tube; PMT), 전하 결합 소자(charge coupled device; CCD) 및 시간 지연 통합(time delay integration; TDI) 카메라를 포함할 수도 있다. 검출기는 또한, 비이미징(non-imaging) 검출기 또는 이미징 검출기를 포함할 수도 있다. 검출기가 비이미징 검출기이면, 검출기의 각각은, 강도(intensity)와 같은 산란된 광의 소정의 특성을 검출하도록 구성될 수도 있지만, 그러나 그러한 특성을 이미징 면 내에서의 포지션(position)의 함수로서 검출하도록 구성되지는 않을 수도 있다. 그러한 만큼, 출력 획득 서브시스템의 검출 채널의 각각에 포함되는 검출기의 각각에 의해 생성되는 출력은 신호 또는 데이터일 수도 있지만, 그러나 이미지 신호 또는 이미지 데이터는 아닐 수도 있다. 그러한 경우에, 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브시스템은, 검출기의 비이미징 출력으로부터 웨이퍼의 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 다른 경우에, 검출기는, 이미징 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성되는 이미징 검출기로서 구성될 수도 있다. 따라서, 시스템은 다수의 방식으로 본원에서 설명되는 출력을 생성하도록 구성될 수도 있다.
도 1은, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태에 포함될 수도 있는 출력 획득 서브시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본원에서 제공된다는 것을 유의한다. 명백하게는, 본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템 구성은 시스템의 성능을 최적화하도록 수정될 수도 있는데, 이러한 것은 상업적 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 것이다. 또한, 본원에서 설명되는 시스템은, 미국 캘리포니아주 밀피타스(Milpitas) 소재의 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 29xx, 39xx, Archer(아처), ATL, SpectraShape(스펙트라쉐입), SpectraFilm(스펙트라필름), Aleris(알레리스), 및 WaferSight(웨이퍼사이트) 시리즈의 도구와 같은 현존하는 출력 획득 시스템을 사용하여 (예를 들면, 현존하는 시스템에 본원에서 설명되는 기능성(functionality)을 추가하는 것에 의해) 구현될 수도 있다. 몇몇 그러한 시스템의 경우, 본원에서 설명되는 방법은 시스템의 옵션 사항의(optional) 기능성으로서 (예를 들면, 시스템의 다른 기능성에 추가하여) 제공될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 시스템은, 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수도 있다.
시스템의 컴퓨터 서브시스템(들)(36)은, 컴퓨터 서브시스템이 웨이퍼의 스캐닝 동안 검출기에 의해 생성되는 출력을 수신할 수 있도록, (예를 들면, "유선" 및/또는 "무선" 전송 매체를 포함할 수도 있는 하나 이상의 전송 매체를 통해) 임의의 적절한 방식으로 출력 획득 서브시스템의 검출기에 커플링될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(36)은 본원에서 설명되는 바와 같은 검출기의 출력 및 본원에서 추가로 설명되는 임의의 다른 기능을 사용하여 다수의 기능을 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 시스템에 포함되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 출력에 기초하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 정보를 결정하도록 구성된다.
컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 결정되는 정보는 출력 획득 서브시스템의 구성에 따라 변할 수도 있다. 예를 들면, 출력 획득 서브시스템이 검사 서브시스템으로서 구성되는 경우, 그러면, 정보는 출력을 사용하여 웨이퍼 상에서 검출되는 결함에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 하나의 그러한 예에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 결함 검출 방법을 출력에 적용하는 것에 의해 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 구성된다. 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 것은, 임의의 적절한 결함 검출 방법 및/또는 알고리즘을 사용하여 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 수행될 수도 있다(예를 들면, 출력에 결함 검출 임계치를 적용하고 결함 검출 임계치를 초과하는 값을 갖는 임의의 출력이 결함 또는 잠재적인 결함에 대응한다는 것을 결정함). 다른 예에서, 출력 획득 서브시스템이 계측 서브시스템으로 구성되는 경우, 그러면, 정보는 웨이퍼의 하나 이상의 특성 또는 웨이퍼 상에서 형성되는 피쳐, 예컨대, 막 두께, 패턴화된 구조체 프로파일, 임계 치수(critical dimension; CD), 라인 에지 조도(line edge roughness; LER), 라인 폭 조도(line width roughness; LWR) 및 오버레이 측정치 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 이들 하나 이상의 특성은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같은 출력을 사용하여 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 방식으로 결정될 수도 있다. 추가적인 예에서, 출력 획득 서브시스템이 결함 리뷰 서브시스템으로 구성되는 경우, 그러면, 위치에 대한 정보는 결함 리뷰에 의해 생성되는 위치에서의 결함에 대한 정보일 수도 있다. 그 정보는 결함의 하나 이상의 특성, 예컨대 사이즈, 형상, 텍스쳐, 등등 및/또는 결함 분류 정보 예컨대 결함 타입 ID를 포함할 수도 있다. 결함 정보는 본원에 추가로 설명되는 바와 같이 또는 본 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 방식으로 결정될 수도 있다. 이 컴퓨터 서브시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.
이 컴퓨터 서브시스템(뿐만 아니라 본원에서 설명되는 다른 컴퓨터 서브시스템)은 또한, 본원에서 컴퓨터 시스템(들)으로 칭해질 수도 있다. 본원에서 설명되는 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)의 각각은, 퍼스널 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 어플라이언스(appliance), 인터넷 어플라이언스, 또는 다른 디바이스를 비롯한 다양한 형태를 취할 수도 있다. 일반적으로, 용어 "컴퓨터 시스템"은, 메모리 매체로부터의 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 구비하는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광의적으로서 정의될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은, 병렬 프로세서와 같은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 프로세서를 또한 포함할 수도 있다. 게다가, 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은, 고속 프로세싱 및 소프트웨어를, 독립형의 또는 네트워크화된 도구로서 갖는 컴퓨터 플랫폼을 포함할 수도 있다.
시스템이 하나보다 더 많은 컴퓨터 서브시스템을 포함하면, 상이한 컴퓨터 서브시스템은, 이미지, 데이터, 정보, 명령어, 등등이, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템 사이에서 전송될 수 있도록, 서로 커플링될 수도 있다. 예를 들면, 컴퓨터 서브시스템(36)은, 임의의 적절한 전송 매체에 의해 (도 1에서 점선에 의해 도시되는 바와 같이) 컴퓨터 서브시스템(들)(102)에 커플링될 수도 있는데, 임의의 적절한 전송 매체는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 전송 매체를 포함할 수도 있다. 그러한 컴퓨터 서브시스템 중 두 개 이상은 또한, 공유된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 커플링될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 웨이퍼로 지향되는 에너지는 전자를 포함하고, 웨이퍼로부터 검출되는 에너지는 전자를 포함한다. 이러한 방식으로, 출력 획득 서브시스템은 전자빔 출력 획득 서브시스템으로서 구성된다. 도 2에서 도시되는 하나의 그러한 실시형태에서, 출력 획득 서브시스템은 컴퓨터 서브시스템(124)에 커플링되는 전자 칼럼(122)을 포함한다. 또한 도 2에서 도시되는 바와 같이, 전자 칼럼은, 하나 이상의 엘리먼트(130)에 의해 웨이퍼(128)로 집속되는 전자를 생성하도록 구성되는 전자 빔 소스(126)를 포함한다. 전자 빔 소스는, 예를 들면, 캐소드 소스 또는 이미터 팁(emitter tip)을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 엘리먼트(130)는, 예를 들면, 건 렌즈(gun lens), 애노드, 빔 제한용 어퍼쳐(beam limiting aperture), 게이트 밸브, 빔 전류 선택 어퍼쳐, 대물 렌즈, 및 스캐닝 서브시스템을 포함할 수도 있는데, 이들 모두는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 이런 적절한 엘리먼트를 포함할 수도 있다.
웨이퍼로부터 되돌아오는 전자(예를 들면, 이차 전자)는 하나 이상의 엘리먼트(132)에 의해 검출기(134)로 집속될 수도 있다. 하나 이상의 엘리먼트(132)는, 예를 들면, 스캐닝 서브시스템을 포함할 수도 있는데, 스캐닝 서브시스템은 엘리먼트(들)(130)에 포함되는 동일한 스캐닝 서브시스템일 수도 있다.
전자 칼럼은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 게다가, 전자 칼럼은 또한, 2014년 4월 4일자로 발행된 Jiang 등등의 미국 특허 제8,664,594호, 2014년 4월 8일자로 발행된 Kojima 등등의 미국 특허 제8,692,204호, 2014년 4월 15일자로 발행된 Gubbens 등등의 미국 특허 제8,698,093호, 및 2014년 5월 6일자로 발행된 MacDonald 등등의 미국 특허 제8,716,662호에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있는데, 이들 특허는 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합된다.
비록 전자가 기울어진 입사각에서 웨이퍼로 지향되도록 그리고 다른 기울어진 각도에서 웨이퍼로부터 산란되도록 구성되는 것으로 전자 칼럼이 도 2에서 도시되지만, 전자 빔은 임의의 적절한 각도에서 웨이퍼로 지향될 수도 있고 웨이퍼로부터 산란될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 전자 빔 서브시스템은, (예를 들면, 상이한 조명 각도, 수집 각도, 등등을 사용하여) 웨이퍼의 이미지를 생성하기 위해 다수의 모드를 사용하도록 구성될 수도 있다. 전자 빔 서브시스템의 다수의 모드는 서브시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터에서 상이할 수도 있다.
컴퓨터 서브시스템(124)은 상기에서 설명되는 바와 같이 검출기(134)에 커플링될 수도 있다. 검출기는 웨이퍼의 표면으로부터 되돌아오는 전자를 검출하여 웨이퍼의 전자 빔 이미지를 형성할 수도 있다. 전자 빔 이미지는 임의의 적절한 전자 빔 이미지를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 전자 빔 이미지 및/또는 검출기의 출력을 사용하여 본원에서 설명되는 기능 중 임의의 것을 수행하도록 구성될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 본원에서 설명되는 임의의 추가적인 단계(들)를 수행하도록 구성될 수도 있다. 도 2에서 도시되는 전자 빔 서브시스템을 포함하는 시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.
도 2는, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태에 포함될 수도 있는 출력 획득 서브시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본원에서 제공된다는 것을 유의한다. 상기에서 설명되는 광학 서브시스템에서와 같이, 본원에서 설명되는 전자 빔 서브시스템은, 상업적 검사 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 바와 같이, 전자 빔 서브시스템의 성능을 최적화하도록 수정될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 시스템은 현존하는 전자 빔 시스템을 사용하여 (예를 들면, 현존하는 전자 빔 시스템에 본원에서 설명되는 기능성을 추가하는 것에 의해) 구현될 수도 있다. 몇몇 그러한 시스템의 경우, 본원에서 설명되는 방법은 시스템의 옵션 사항의 기능성으로서 (예를 들면, 시스템의 다른 기능성에 추가하여) 제공될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 시스템은, 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수도 있다.
비록 출력 획득 서브시스템이 광학 또는 전자 빔 서브시스템인 것으로 상기에서 설명되지만, 출력 획득 서브시스템은 이온 빔 서브시스템일 수도 있다. 그러한 출력 획득 서브시스템은, 전자 빔 소스가 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 이온 빔 소스로 대체될 수도 있다는 점을 제외하면, 도 2에 도시되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 게다가, 출력 획득 서브시스템은 상업적으로 이용 가능한 집속 이온빔(focused ion beam; FIB) 시스템, 헬륨 이온 현미경 검사(helium ion microscopy; HIM) 시스템 및 이차 이온 질량 분광기(secondary ion mass spectroscopy; SIMS) 시스템에 포함되는 것들과 같은 임의의 다른 적절한 이온빔 도구일 수도 있다.
상기에서 언급되는 바와 같이, 출력 획득 서브시스템은, 웨이퍼의 물리적 버전으로 에너지(예를 들면, 광, 전자)를 지향시키고 또/또는 웨이퍼의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하고 그에 의해 웨이퍼의 물리적 버전에 대한 실제(즉, 시뮬레이팅된 것이 아닌) 출력 및/또는 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 출력 획득 서브시스템은, "가상" 도구라기 보다는, "실제" 도구로서 구성될 수도 있다. 그러나, 도 1에서 도시되는 컴퓨터 서브시스템(들)(102)은, 본원에서 추가로 설명되는 하나 이상의 기능 중 임의의 것을 포함할 수도 있는 하나 이상의 기능을, 웨이퍼에 대해 생성되는 실제 출력 또는 이미지 중 적어도 일부를 사용하여, 수행하도록 구성되는 하나 이상의 "가상" 시스템(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다.
하나 이상의 가상 시스템은 그 안에 웨이퍼가 배치되게 할 수 없다. 특히, 가상 시스템(들)은 출력 획득 서브시스템(10) 또는 전자 칼럼(122)의 일부가 아니며 웨이퍼의 물리적 버전을 핸들링하기 위한 어떠한 능력도 갖지 않는다. 다시 말하면, 가상 시스템에서, 그것의 하나 이상의 "검출기"의 출력은, 실제 서브시스템의 하나 이상의 검출기에 의해 이전에 생성된 그리고 가상 시스템에 저장되는 출력일 수도 있고, "이미징 및/또는 스캐닝" 동안, 가상 시스템은, 마치 웨이퍼가 이미지화되고 있고 또/또는 스캐닝되고 있는 것처럼, 저장된 출력을 재생할 수도 있다. 이러한 방식에서, 가상 시스템을 사용한 웨이퍼의 이미징 및/또는 스캐닝은, 마치 물리적인 웨이퍼가 실제 시스템을 사용하여 이미지화되고 있고 또/또는 스캐닝되고 있는 것과 동일하게 보일 수도 있지만, 실제로는 "이미징 및/또는 스캐닝"은, 웨이퍼가 이미지화될 수도 있는 또/또는 스캐닝될 수도 있는 것과 동일한 방식으로 웨이퍼에 대한 출력을 단순히 재생하는 것을 수반한다.
"가상" 검사 시스템으로서 구성되는 시스템 및 방법은, 공동 양도된, 2012년 2월 28일자로 발행된 Bhaskar 등등의 미국 특허 제8,126,255호 및 2015년 12월 29일자로 발행된 Duffy 등등의 미국 특허 제9,222,895호에서 설명되는데, 이들 특허 둘 모두는, 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이들 특허에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 이들 특허에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.
본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템은 다수의 모드를 사용하여 웨이퍼의 출력, 예를 들면, 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 일반적으로, "모드"는 웨이퍼의 이미지를 생성하기 위해 사용되는 출력 획득 서브시스템의 파라미터의 값 또는 웨이퍼의 이미지를 생성하기 위해 사용되는 출력에 의해 정의된다. 따라서, 상이한 모드는, 출력 획득 서브시스템의 파라미터 중 적어도 하나에 대한 값에서 상이할 수도 있다. 이러한 방식으로, 몇몇 실시형태에서, 출력은 출력 획득 서브시스템의 파라미터의 두 개 이상의 상이한 값을 사용하여 출력 획득 서브시스템에 의해 생성되는 이미지를 포함한다. 예를 들면, 광학 서브시스템의 하나의 실시형태에서, 상이한 모드는 조명을 위해 상이한 파장의 광을 사용할 수도 있다. 모드는 상이한 모드에 대해 (예를 들면, 상이한 광원, 상이한 스펙트럼 필터, 등등을 사용하는 것에 의해) 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 조명 파장에서 상이할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 상이한 모드는 상이한 조명 채널을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 상기에서 언급되는 바와 같이, 출력 획득 서브시스템은 하나보다 더 많은 조명 채널을 포함할 수도 있다. 그러한 만큼, 상이한 조명 채널이 상이한 모드에 대해 사용될 수도 있다.
유사한 방식으로, 전자 빔 서브시스템에 의해 생성되는 출력은, 전자 빔 서브시스템의 파라미터의 두 개 이상의 상이한 값을 사용하여 전자 빔 서브시스템에 의해 생성되는 출력, 예를 들면, 이미지를 포함할 수도 있다. 전자 빔 서브시스템의 다수의 모드는 웨이퍼에 대한 출력 및/또는 이미지를 생성하기 위해 사용되는 전자 빔 서브시스템의 파라미터의 값에 의해 정의될 수 있다. 따라서, 상이한 모드는 전자 빔 서브시스템의 전자 빔 파라미터 중 적어도 하나에 대한 값에서 상이할 수도 있다. 예를 들면, 전자 빔 서브시스템에서, 상이한 모드는 조명을 위해 상이한 입사각을 사용할 수도 있다.
하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 SBG 규칙을 선택하도록 구성된다. 다시 말하면, 본원에서 설명되는 단계가 수행되는 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대해, 컴퓨터 서브시스템(들)은 하나의 SBG 규칙(즉, 고려 중인 위치마다 하나의 SBG 규칙)을 선택할 수도 있다. 비록 단계 중 일부가 간략화를 위해 하나의 위치에 대해 수행되는 것으로 본원에서 설명되지만, 본원에서 설명되는 단계의 각각은 SBG 규칙이 선택되고 있는 위치의 각각에 대해 개별적으로 그리고 독립적으로 수행될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함한다. 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치는 본원에서 설명되는 실시형태에 의해(예를 들면, 본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해) 또는 웨이퍼의 검사를 수행하는 다른 시스템에 의해 결정될 수도 있다. 위치는 임의의 적절한 방식으로 결정될 수도 있다. 예를 들면, 결함에 대한 샘플링 스킴을 생성하기 위해 또/또는 결함의 샘플을 생성하기 위해 단계가 수행되는 경우, 본원에서 설명되는 단계는 결함 위치에 대해 수행될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 적어도 두 개의 위치는 SBG 규칙 적중 위치(SBG rule hit locations)를 포함한다. SBG 규칙 적중 위치는 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 또는 다른 시스템 또는 방법에 의해 본원에서 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼에 대한 관리 영역을 생성하기 위해 단계가 수행되는 경우, 본원에서 설명되는 단계는 SBG 규칙 적중 위치에 대해 수행될 수도 있다.
웨이퍼의 위치 중 하나에 대해, SBG 규칙을 선택하는 것은, 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 웨이퍼 상의 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 수정함으로써, 하나의 위치를 중심으로 하는 시야(field of view; FOV)에서의 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하는 것을 포함한다. 용어 "기하학적 프리미티브"는, 본원에서 사용될 때(그리고 본 기술 분야에서 일반적으로 사용될 때), 웨이퍼와 같은 시료 상에서 형성되는 또는 형성될 패턴화된 피쳐의 적어도 일부로서 정의된다. 하나의 그러한 예에서, 웨이퍼 상에서 형성되는 또는 형성될 패턴화된 피쳐는 그것을 피쳐로서 정의하는 기하학적 프리미티브에 의해 정의될 수도 있거나 또는 그 기하학적 프리미티브로 분해될 수도 있다. 기하학적 프리미티브의 몇몇 예가 예시의 목적을 위해 본원에서 추가로 설명되지만, 본원에서 설명되는 실시형태는 이들 또는 임의의 기하학적 프리미티브로 제한되지 않는다는 것을 또한 유의한다.
FOV는 본원에서 추가로 설명되는 것들과 같은 미리 결정된 치수를 가질 수도 있다. FOV는 계측, 검사, 결함 리뷰, 또는 웨이퍼에 대해 이미징 또는 측정 프로세스를 수행하는 다른 도구의 FOV와는 상이할 수도 있거나 또는 상이하지 않을 수도 있다. 예를 들면, FOV는 웨이퍼 상의 검사 도구의 FOV의 치수에 대응하는 설계에서의 또는 웨이퍼 상에서의 치수를 가질 수도 있다. 그러나, FOV는 설계 그 자체의 지식, 예를 들면, (FOV가 위치에서 또는 위치 근처에서 적절한 수의 패턴화된 피쳐를 캡쳐할 만큼 충분히 크도록 하는) 그것의 설계 규칙 또는 설계에서의 하나 이상의 패턴화된 피쳐의 치수, 위치에 대해 생성되는 측정치 또는 이미지가 프로세싱될 방법에 대한 정보(예를 들면, 검사, 결함 리뷰, 계측, 등등을 위해 모든 픽셀이 집합적으로 프로세싱되는 위치에 대해 수행되는 "작업"에 얼마나 많은 픽셀이 있는지에 대한 정보), 및 등등에 기초하여 결정되는 설계에서의 또는 웨이퍼 상에서의 치수를 가질 수도 있다.
본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 기하학적 프리미티브는 웨이퍼에 대한 설계 데이터에서 설계될 때의 것과 비교하여 웨이퍼 상에서 형성될 때 상이한 특성을 가질 수도 있다. 기하학적 프리미티브가 웨이퍼 상에서 형성될 때의 기하학적 프리미티브의 특성은 단순히 설계 데이터로부터 결정될 수 없다. 대신, 본원에서 설명되는 실시형태는 FOV에서의 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 포함하는 그러한 특성을 수정하기 위해 계측 데이터를 사용한다. 기하학적 프리미티브 사이의 거리는 본원에서 설명되는 실시형태에서 결정되는데, 그 이유는 그들이 본원에서 설명되는 바와 같이 결정되는 SBG 규칙의 측량 복잡도(MC)에 영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 따라서, 상대적으로 높은 정확도를 가지고 SBG 규칙의 MC 점수를 결정하기 위해서는, 웨이퍼에 대한 설계에서와 비교하여, 웨이퍼 상에서의 기하학적 프리미티브 사이의 거리에서의 임의의 변동을 고려하는 것이 중요하다.
본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 하나의 위치를 중심으로 하는 FOV에서의 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하기 위해 사용되는 웨이퍼 상의 하나의 위치에 대한 계측 데이터는 계측 도구에 의해 그 위치에서 생성되는 계측 데이터가 아닐 수도 있다. 예를 들면, 로컬 설계 치수가 직접적으로 그리고 설계 데이터를 통해 쉽게 측정될 수 있는 경우와는 달리, 웨이퍼 상에서의 로컬 설계 치수는, 실제 위치에 실질적으로 가까울 수도 있는 또는 실질적으로 가깝지 않을 수도 있는 (특정한 패턴을 갖는) 웨이퍼 상의 소정의 미리 결정된 계측 타겟 지점에서 생성되는 계측 데이터에 기초하여 추정될 수도 있다(또는, 예를 들면, 보간을 통해, 예측될 수도 있다). 그러나, 본원에서 설명되는 실시형태를 사용하여, CD 추정 프로세스의 경우에, 컴퓨터 서브시스템(들)은 (측정되는 또는 측정되지 않는) 임의의 웨이퍼 위치에서의 각각의 다각형의 변화(예를 들면, 팽창 또는 침식)를 결정할 수 있고 그 위치에서의 설계에 대해 이들 기하학적 변환을 적용할 수 있다. 유사하게, 오버레이 추정 프로세스 이후, +/-x 및 +/-y 방향으로 상이한 마스크를 사용하여 웨이퍼 상에 인쇄되는 각각의 패턴(또는 임의의 패턴)의 시프트는 (측정되는 또는 측정되지 않는) 모든 웨이퍼 위치에서 추정될 수 있고(즉, 예를 들면, 보간을 통해 예측될 수 있고), 컴퓨터 서브시스템(들)은 이들 시프트 추정치를 사용하여 그들 위치의 각각에서 설계를 오버레이 교정할 수 있다.
하나의 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 웨이퍼 상의 측정 지점의 어레이에서 웨이퍼에 대한 측정을 수행하는 계측 도구로부터 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 획득하도록 그리고 웨이퍼 상의 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치의 포지션에 기초하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 계측 데이터를 할당하도록 구성된다. 계측 및 검사는 반도체 제조에서 별개의 도메인으로서 일반적으로 취급된다. 예를 들면, 계측은 통상적으로 기준 표준(reference standard)으로 교정되고, 검사는 근접 구조체로부터의(예를 들면, 다이 내의, 다이 대 다이(die-to-die), 등등) 획득된 신호 결과(출력, 신호, 이미지, 등등)를 비교하는 것에 의해, 또는 (시뮬레이션을 통해 기록 또는 생성되는 또는 달리 합성되는) 저장된 기준과 대비하여 통상적으로 수행된다.
계측 도구는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 구성을 가질 수도 있다. 하나의 예에서, 도 1 및 도 2에서 도시되는 출력 획득 서브시스템은 계측 서브시스템으로서 구성 및 사용될 수도 있다. 특히, 본원에서 설명되고 도 1 및 도 2에서 도시되는 출력 획득 서브시스템의 실시형태는, 그들이 사용될 애플리케이션에 따라 상이한 성능을 제공하기 위해 하나 이상의 파라미터에서 수정될 수도 있다. 하나의 그러한 예에서, 도 1 및 도 2에서 도시되는 출력 획득 서브시스템은, 그들이 검사를 위해서가 아닌 계측을 위해 사용될 경우 더 높은 해상도를 가지도록 구성될 수도 있다. 다시 말하면, 도 1 및 도 2에서 도시되는 출력 획득 서브시스템의 실시형태는, 검사 및/또는 계측과 같은 상이한 애플리케이션에 대해 더욱 또는 덜 적절한 상이한 성능을 갖는 서브시스템을 생성하기 위해 기술 분야에서 숙련된 자에게 명백할 다수의 방식으로 재단될 수 있는 몇몇 일반적인 및 다양한 구성을 예시한다. 또한, 동일한 서브시스템이 다수의 애플리케이션(예를 들면, 검사 및 계측 둘 모두)에 대해 사용될 수 있도록 가변적인 하드웨어 설정을 갖는 경우, 그러면 동일한 서브시스템은 검사 및 계측 둘 모두를 위해 사용될 수 있다. 유사한 방식으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 출력 획득 서브시스템은 결함 리뷰 서브시스템으로서 구성될 수도 있다.
그러나, 검사를 위해 구성되는 출력 획득 서브시스템은, 일반적으로, 계측 프로세스 동안 계측 도구의(또는 결함 리뷰 프로세스 동안 결함 리뷰 도구의) 해상도보다 더 낮은 해상도를 가지도록 구성될 것이다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템을 계측(또는 결함 리뷰)을 위해 적합하게 만들 상대적으로 높은 해상도를 가지도록 본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템이 구성 가능하더라도, 검사 프로세스 동안, 출력 획득 서브시스템은 (특히 그러한 고해상도가 본원에서 설명되는 검사 프로세스에 대해 통상적으로 필요하지 않기 때문에 또는 요구되지 않기 때문에) 검사 프로세스의 스루풋을 향상시키기 위해 더 낮은 고해상도를 위해 구성될 것이다.
그러나, 도 3은, 본원에서 설명되는 바와 같이 웨이퍼에 대한 측정을 수행할 수도 있는 계측 도구의 다른 실시형태를 도시한다. 광학 계측 도구의 경우에, 계측 도구는 하나 이상의 조명 파장을 갖는 광을 웨이퍼로 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 계측 도구 실시형태에서, 계측 도구(300)의 조명 서브시스템은 광원(302)을 포함하는데, 광원(302)은 본원에서 설명되는 광원 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 광원(302)에 의해 생성되는 광은 조명 서브시스템의 하나 이상의 스펙트럼 필터(304)를 통해 지향될 수도 있다. 스펙트럼 필터(들)(304)는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 조명 서브시스템은 또한, 스펙트럼 필터(들)로부터 조명 서브시스템의 대물 렌즈(objective)(308)로 광을 반사시키도록 구성되는 빔스플리터(306)를 포함할 수도 있다. 빔스플리터(306) 및 대물 렌즈(308)는 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다. 대물 렌즈(308)는 하나 이상의 조명 파장을 갖는 광을 빔스플리터로부터 웨이퍼(310)로 집속시키도록 구성되는데, 웨이퍼(310)는 본원에서 설명되는 웨이퍼 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 조명 서브시스템은 광대역 광원을 포함한다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 광원(302)은 광대역 광원일 수도 있고, 하나 이상의 스펙트럼 필터(304)는 광대역 광원으로부터의 광의 경로에 배치될 수도 있다. 따라서, 계측 도구는, 파장 의존 필터를 통한 조명을 위한 선택 가능한 파장 범위를 갖는 광대역 소스를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼로 지향되는 파장(들)은, 광원으로부터의 광의 경로에 배치되는 스펙트럼 필터(들)를 변경 또는 제거함으로써 변경될 수도 있다. 이러한 방식에서, 계측 도구는 웨이퍼 상의 재료에 따라 변할 수 있는 유연한 조명 파장(들)을 가지도록 구성될 수도 있다.
계측 도구는 또한, 더 좁은 또는 수정된 대역 통과 필터를 조명 서브시스템 안으로 통합할 수도 있다. 하나의 그러한 실시형태에서, 하나 이상의 스펙트럼 필터는 하나 이상의 간섭 필터를 포함한다. 예를 들면, 스펙트럼 필터(들)(304)는 간섭 필터(들)일 수도 있다. 이러한 방식에서, 계측 도구는 간섭 필터를 통한 조명을 위한 선택 가능한 파장 범위를 갖는 광대역 소스를 포함할 수도 있다. 이들 필터는 도구에서 현재 사용되고 있는 대역 통과 필터를 보완 또는 대체할 수 있다.
추가적인 실시형태에서, 조명 서브시스템은 하나 이상의 협대역 광원 또는 하나 이상의 레이저 광원을 포함한다. 협대역 및/또는 레이저 광원은 하나 이상의 다이오드 레이저, 다이오드 펌프식 솔리드 스테이트(diode-pumped solid state; DPSS) 레이저, 가스 레이저, 등등과 같은 임의의 적절한 그러한 광원을 포함할 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 조명 서브시스템은 임의의 수의 광대역, 협대역 및 레이저 광원을 임의의 적절한 조합으로 포함할 수도 있다. 더구나, 광원은 준 단색성 광원일 수도 있다. 본원에 설명되는 광원 및 조명 서브시스템 구성 중 임의의 것은, 임의의 적절한 구성을 갖는 계측 도구에 포함될 수도 있다. 따라서, 광원 및 계측 도구 구성의 많은 상이한 조합이 가능하고, 예를 들면, 도구에 의해 측정될 웨이퍼 및/또는 웨이퍼 특성에 따라 선택될 수도 있다.
조명 서브시스템은 선택적 조명 각도 및/또는 편광을 위해 다수의 상이한 방식으로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 조명 각도는 조명 서브시스템의 광원의 포지션을 변경하는 것에 의해 또는 조명 각도에 영향을 끼치는 조명 서브시스템의 하나 이상의 다른 엘리먼트를 제어하는 것에 의해, 변경 또는 선택될 수도 있다. 변경 또는 선택되는 조명 각도는 입사광의 극각(polar angle) 및/또는 방위각(azimuthal angle)일 수도 있다. 또한, 조명 편광은, 선택된 편광을 갖는 광을 방출하는 광원을 선택하는 것에 의해 또는 광원에 의해 방출되는 광의 경로에 하나 이상의 편광 선택/변경/필터링 엘리먼트를 포함하는 것에 의해 선택될 수도 있다.
계측 도구는 또한 웨이퍼로부터의 광을 검출하도록 구성되는 검출 서브시스템을 포함한다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 검출 서브시스템은 웨이퍼(310)로부터 광을 수집하도록 구성되는 대물 렌즈(308)를 포함한다. 수집된 광은 거울 반사된 광 및/또는 산란 광을 포함할 수도 있다. 검출 서브시스템은 또한 대물 렌즈에 의해 수집되는 광을 투과시키도록 구성되는 빔스플리터(306)를 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 검출 서브시스템은 빔 스플리터(306)에 의해 투과되는 광의 경로에 배치되고 하나 이상의 파장을 갖는 광을 투과시키도록 그리고 하나 이상의 다른 파장을 갖는 광을 반사하도록 구성되는 빔 스플리터(312)를 포함한다. 검출 서브시스템은 또한, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있고 하나 이상의 선택된 파장을 갖는 광을 투과시킬 수도 있는 하나 이상의 대역 통과 필터(314)를 포함할 수도 있다. 빔스플리터(306), 빔스플리터(312), 및 대역 통과 필터(들)(314) 중 하나 이상은, 하나 이상의 선택된 파장을 갖는 광을 선택적으로 투과시키도록 그리고, 하나 이상의 선택된 파장이 검출기(316)에 의해 검출되지 않도록 검출 서브시스템의 검출 경로 밖에서 하나 이상의 선택된 파장을 갖지 않는 광을 반사 또는 다르게는 차단하도록 구성될 수도 있다.
검출 서브시스템은 하나 이상의 대역 통과 필터(318) 및 검출기(320)를 또한 포함할 수도 있다. 도 3에서 도시되는 구성에서, 빔스플리터(312)에 의해 반사되는 광은 하나 이상의 대역 통과 필터(318)로 지향되고, 하나 이상의 대역 통과 필터에 의해 투과되는 광은 검출기(320)에 의해 검출된다. 대역 통과 필터(들)(318) 및 검출기(320)는 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다. 빔스플리터(312)는 하나 이상의 제1 파장을 갖는 광을 투과시키도록 그리고 제1 파장(들)과는 상이한 하나 이상의 제2 파장을 갖는 광을 반사시키도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식에서, 검출기(316 및 320)는 상이한 파장을 갖는 광을 검출할 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 조명 및 검출 서브시스템은 공통 대물 렌즈 및 공통 이색성(dichroic) 미러 또는 빔스플리터를 포함하는데, 이들은 조명 서브시스템의 광원으로부터의 광을 웨이퍼로 지향시키도록 그리고 웨이퍼로부터의 광을 검출 서브시스템의 검출기로 지향시키도록 구성된다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 조명 및 검출 서브시스템 둘 모두는, 공통 대물 렌즈가 되는 대물 렌즈(308) 및 공통 이색성 미러 또는 빔스플리터가 되는 빔스플리터(306)를 포함할 수도 있다. 상기에서 설명되는 바와 같이, 대물 렌즈(308) 및 빔스플리터(306)는 조명 서브시스템의 광원(302)으로부터의 광을 웨이퍼(310)로 지향시키도록 그리고 웨이퍼로부터의 광을 검출 서브시스템의 검출기(316) 및/또는 검출기(320)로 지향시키도록 구성된다.
하나의 실시형태에서, 검출 서브시스템에 의해 검출되는 광의 하나 이상의 파장은 웨이퍼 상의 하나 이상의 재료, 측정되고 있는 웨이퍼의 하나 이상의 특성, 또는 이들의 어떤 조합에 기초하여 검출 서브시스템의 하나 이상의 파라미터를 변경하는 것에 의해 선택된다. 따라서, 조명 파장 범위와 같이, 검출 파장 범위는 측정되고 있는 웨이퍼 재료 및 웨이퍼 특성(들)에 따라 조정될 수 있다. 검출 서브시스템에 의해 검출되는 파장(들)은 본원에서 설명되는 바와 같이 (예를 들면, 대역 통과 필터(들)를 사용하여) 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 방식으로 변경될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 검출 서브시스템은, 상이한 파장 범위에서 웨이퍼로부터의 광을 개별적으로 그리고 동시에 검출하도록 구성되는 두 개 이상의 채널을 포함한다. 예를 들면, 계측 도구는 이색성 및 대역 통과 필터 컴포넌트의 적절한 선택을 통해 다양한 파장 범위를 이미지화하는 다수의 병렬 이미징 채널을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 3에서 도시되는 실시형태에서, 채널 중 하나는 대역 통과 필터(들)(314) 및 검출기(316)를 포함할 수도 있고 채널 중 다른 것은 대역 통과 필터(들)(318) 및 검출기(320)를 포함할 수도 있다. 또한, 계측 도구는 (예를 들면, 하나 이상의 추가적인 빔스플리터(도시되지 않음) - 그 각각은 검출기(도시되지 않음) 및 어쩌면 스펙트럼 필터(도시되지 않음) 및/또는 다른 광학 엘리먼트(도시되지 않음)에 커플링될 수도 있음 - 를 웨이퍼로부터의 광의 경로 안으로 삽입하는 것에 의해) 두 개보다 더 많은 채널을 포함할 수도 있다. 대역 통과 필터(들)(314) 및 검출기(316)를 포함하는 채널은 제1 파장 대역에서 광을 검출하도록 구성될 수도 있고, 대역 통과 필터(들)(318) 및 검출기(320)를 포함하는 채널은 제2 파장 대역에서 광을 검출하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식에서, 상이한 파장 범위의 광이 상이한 채널에 의해 동시에 검출될 수도 있다. 또한, 상이한 파장 범위는 상호 배타적일 수도 있거나(예를 들면, 하나 이상의 파장에 의해 분리됨) 또는 완전히(예를 들면, 하나의 파장 범위가 다른 파장 범위 내에 전체적으로 있을 수도 있음) 또는 부분적으로(예를 들면, 다수의 파장 범위가 동일한 하나 이상의 파장을 포함할 수도 있지만, 그러나, 제1 파장 범위 내의 파장 중 적어도 일부는 제2 파장 범위 내의 파장 중 적어도 일부를 상호 배제하며, 그 반대도 마찬가지임) 중첩될 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 검출 서브시스템은 한 파장 범위에 걸쳐 웨이퍼로부터의 광의 특성을 측정하도록 구성되는 분광계(spectrometer)를 포함한다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 실시형태에서, 검출기(316 및 320) 중 하나 이상은 분광계일 수도 있다.
상기에서 설명되는 바와 같이, 검출 서브시스템은 광의 파장에 기초하여 웨이퍼로부터 광을 선택적으로 그리고 개별적으로 검출하도록 구성될 수도 있다. 유사한 방식으로, 조명 서브시스템이 선택적 조명 각도 및/또는 편광을 위해 구성되는 경우, 검출 서브시스템은 웨이퍼로부터의 각도(또는 수집 각도) 및/또는 편광에 기초하여 광의 선택적 검출을 위해 구성될 수도 있다. 예를 들면, 검출 서브시스템은, 검출 서브시스템에 의해 검출되는 광의 수집 각도를 제어하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 어퍼쳐(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 다른 예에서, 검출 서브시스템은, 검출 서브시스템에 의해 검출되는 광의 편광을 제어하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 웨이퍼로부터의 광의 경로에 포함할 수도 있다.
계측 도구는 또한 검출된 광에 응답하여 검출 서브시스템에 의해 생성되는 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 생성하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 실시형태에서, 계측 도구는 컴퓨터 서브시스템(322)을 포함할 수도 있는데, 컴퓨터 서브시스템(322)은, "유선" 및/또는 "무선" 전송 매체를 포함할 수도 있는, 점선에 의해 도 3에서 도시되는 하나 이상의 전송 매체에 의해 검출기(316 및 320)에 커플링될 수도 있고, 그 결과, 컴퓨터 서브시스템은 검출된 광에 응답하는 검출 서브시스템의 검출기에 의해 생성되는 출력을 수신할 수 있다. 검출기의 출력은, 예를 들면, 신호, 이미지, 데이터, 이미지 데이터, 및 등등을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 검출기(들)는 웨이퍼의 이미지(들)를 캡쳐하도록 구성되는 이미징 검출기일 수도 있다. 이 컴퓨터 서브시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다. 계측 데이터는 본원에서 설명되는 계측 데이터 중 임의의 것일 수도 있다. 계측 데이터는 계측 결과 파일에 저장될 수도 있다(또는 계측 결과 파일로서 출력될 수도 있다).
도 3은 본원에서 설명되는 계측 도구 실시형태의 몇몇 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본원에서 제공된다는 것을 유의한다. 명백하게, 본원에서 설명되는 계측 도구 구성은, 상업적 계측 도구를 설계할 때 일반적으로 수행되는 것과 같이, 계측 도구의 성능을 최적화하도록 변경될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 계측 도구는, (예를 들면, 본원에서 설명되는 기능성을 현존하는 계측 도구에 추가하는 것에 의해) KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 Archer(아처), ATL, SpectraShape, SpectraFilm, Aleris, WaferSight, Therma-Probe, RS-200, CIRCL, 및 Profiler 도구와 같은 현존하는 계측 도구를 포함할 수도 있다. 몇몇 그러한 시스템의 경우, 본원에서 설명되는 방법은, 현존하는 계측 도구의 옵션 사항의 기능성으로서(예를 들면, 현존하는 도구의 다른 기능성에 더하여) 제공될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 계측 도구는 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "처음부터" 설계될 수도 있다.
비록 도 3에서 도시되는 계측 도구가 광 기반의 또는 광학 도구이지만, 계측 도구는 본원에서 설명되는 측정을 수행하기 위해 상이한 타입의 에너지를, 또한 또는 대안적으로, 사용하도록 구성될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 계측 도구는, 주사 전자 현미경(SEM) 또는 투과 전자 현미경(TEM)과 같은 전자 빔 기반의 도구일 수도 있거나 및/또는 집속 이온 빔(focused ion beam; FIB) 도구와 같은 하전 입자 빔 기반의 도구일 수도 있다. 그러한 계측 도구는 임의의 적절한 상업적으로 입수 가능한 계측 도구를 포함할 수도 있다.
상기에서 설명되는 바와 같이, 계측 데이터는 웨이퍼 상의 측정 지점의 어레이에서 웨이퍼에 대한 측정을 수행하는 계측 도구에 의해 웨이퍼에 대해 생성된다. 측정 지점의 어레이는 측정 지점의 규칙적인 어레이일 수도 있지만, 그러나 그것은 본원에서 설명되는 실시형태에 필수적인 것은 아니다. 또한, 측정 지점의 어레이는 웨이퍼 상의 측정 지점의 이차원 어레이일 수도 있다.
본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있는 웨이퍼 상의 측정 지점의 밀도는, 웨이퍼 상의 측정 지점의 정확한 위치를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상의 측정 지점의 선택된 또는 미리 결정된 밀도에 기초하여, 측정 지점은, 측정 지점이 웨이퍼에 걸쳐 선택된 또는 원하는 밀도를 가지도록, 웨이퍼에 걸쳐 균일하게 또는 규칙적으로 이격될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 계측 도구는 웨이퍼의 검사 이전에 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 생성한다. 다른 실시형태에서, 측정 지점은 웨이퍼의 검사 이전에 그리고 웨이퍼 상에서 검출되는 결함과는 독립적으로 결정된다. 웨이퍼의 검사 이전에 계측 데이터를 생성하는 것(및 옵션 사항으로(optionally) 그것을 획득하는 것)은 다수의 이유 때문에 유리할 수 있다. 예를 들면, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 결함 검출 이전에 계측 데이터가 생성되면, 계측 데이터는, 예를 들면, 웨이퍼 검사 동안 사용되는 관리 영역을 생성하기 위해, 웨이퍼 검사 이전에서 사용될 수 있다. 비록 검사 이전에 또는 검사 동안 계측 데이터가 사용되지 않더라도(그리고, 대신, 웨이퍼 상에서 결함이 검출되고 또/또는 웨이퍼의 스캐닝이 완료된 이후 사용되더라도), 계측 데이터는, 측정이 수행된 웨이퍼 레이어의 임의의 스캐닝, 결함 검출, 또는 검사 이전에, 여전히 생성될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 바와 같이 웨이퍼의 검사 이전에 계측 데이터가 생성되는 경우, 그러면, 결함이 측정 이전에 웨이퍼 상에서 검출되지 않았고 따라서 측정 지점이 위치될 곳을 결정함에 있어서의 사용에 대해 이용 가능하지 않기 때문에, 측정 지점은 검출된 결함과는 관계없이 결정되어야만 한다.
본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 측정 지점의 정확한 위치는 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 정확한 위치와는 상이할 수도 있고, 웨이퍼 상의 측정 지점의 원하는 밀도에 기초하여 결정될 수도 있는데, 그 원하는 밀도는 웨이퍼 상의 결함의 밀도와는 일반적으로 상이할 것이다. 예를 들면, 측정 지점은 웨이퍼 상에서 어레이(예를 들면, 이차원 어레이)로 배열될 수도 있고, 어레이에서의 지점의 밀도는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있다. 대조적으로, 결함은 웨이퍼 상에서의 측정 지점보다 훨씬 더 높은 밀도 및 빈도에서 웨이퍼 상에서 검출될 수도 있다. 더구나, 측정 지점 위치는 웨이퍼 상에서 검출되는 결함에 관계없이 결정될 수도 있는데, 그 이유는, 측정의 목적이 웨이퍼 상의 결함의 하나 이상의 특성을 반드시 측정하는 것이 아니라, 웨이퍼 상의 하나 이상의 재료 및/또는 웨이퍼 상의 하나 이상의 패턴화된 구조체를 포함할 수도 있는 웨이퍼의 하나 이상의 특성에서의 변동을 측정하는 것이기 때문이다.
어떤 맥락에서, 웨이퍼의 하나 이상의 특성은 결함으로 간주될 수도 있다. 예를 들면, 계측 도메인과 검사 도메인 사이의 하나의 연결은, 특성(들)이 사양(specification)으로부터 충분히 큰 편차에 도달하는 경우 웨이퍼 프로세싱 동안 결함이 발생할 수도 있다는 것이다. 본원에서 설명되는 실시형태에서, 웨이퍼의 특성(들)은, 변동이 특성(들)을 결함이 있게 만드는지의 여부에 관계없이 의도적으로 측정되고 있다. 미리 선택된 측정 지점 중 하나에서 결함이 우연히 존재하는 경우, 그것은 그 측정 지점에서 생성되는 계측 데이터에 실제로 영향을 줄 수도 있다. 그러나, (결함 또는 웨이퍼를 결함이 있는 것으로 만드는 특성(들)의) 그러한 측정은 본원에서 설명되는 측정의 목표가 아니다.
하나의 실시형태에서, 계측 도구에 의해 생성되는 계측 데이터의 적어도 일부 값은 웨이퍼의 검사를 수행하는 검사 도구의 해상도 한계 미만이다. 예를 들면, 계측 도구는, 광학 검사 도구뿐만 아니라 전자 빔 검사 도구를 비롯한 검사 도구보다 더 높은 해상도를 가지도록 구성될 수도 있다. 따라서, 검사 도구는 본원에서 설명되는 측정을 수행하기 위해 사용될 본원에서 설명되는 계측 도구보다 더 낮은 해상도를 가질 것이다. 이러한 방식으로, 검사 도구는 이들 검사 서브시스템에 의해 생성되는 출력이 그러한 변동을 결정하기 위해 사용될 수 없도록 구성된다.
몇몇 실시형태에서, 웨이퍼 상의 측정 지점의 밀도는 웨이퍼의 검사 동안 검사 도구의 검출기에 의해 출력이 생성되는 웨이퍼 상의 검사 지점의 밀도보다 더 낮다. 계측은, 그 용어가 본원에서 사용될 때, 검사에 관계없이 그리고 통상적으로 더 낮은 주파수를 사용하여 수행된다. 예를 들면, 일반적으로, 측정 지점은, 검사 지점이 서로 이격되는 것보다 더 멀리 서로 이격될 것이다. 특히, 웨이퍼에 대해 수행되는 대부분의 검사에서, 웨이퍼 상의 검사될 영역의 어떠한 부분도 검사를 받지 않지 않도록, 검사 지점은 (광, 전자, 등등이 웨이퍼를 가로질러 스캔될 때) 일반적으로 서로 중첩된다. 따라서, 검사 지점의 그러한 중첩은 계획적이다. 따라서, 검사 지점의 밀도는 너무 높아서 검사 지점은 적어도 약간 서로 중첩된다. 대조적으로, 측정에서의 주목하는 변동(본원에서 추가로 설명됨)에 여전히 충분히 응답하면서 측정 지점의 밀도를 (스루풋 및 비용 고려 사항 때문에) 가능한 한 낮도록 선택 또는 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 원하는 측정(예를 들면, 웨이퍼 토폴로지, 막 두께, CD, 등등)은, 웨이퍼 상의 임의의 지점에 대한 측정의 신뢰할 수 있는 예측(예를 들면, 보간(interpolation), 외삽(extrapolation), 등등)을 허용할 만큼 충분히 조밀한 웨이퍼 상의 측정 지점의 그리드에서 수행된다.
본원에서 사용될 때, "측정 지점" 또는 "검사 지점"에서와 같은 용어 "지점"은, 측정 또는 검사가 "지점" 측정 또는 검사이다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 다시 말하면, 본원에서 사용될 때, 용어 "지점"은 측정이 수행되는 또는 검사 출력이 획득되는 위치 또는 영역을 나타내도록 의도된다. 그러나, 임의의 하나의 "지점"에서 수행되는 측정 또는 검사는, 웨이퍼 상의 상대적으로 작은 영역(예를 들면, 웨이퍼 상의 스팟 또는 영역)에 걸쳐 수행될 수도 있다. 이러한 방식에서, "측정 지점"은, 본원에서 사용될 때, 계측 도구에 의해 측정이 수행되는 웨이퍼 상의 위치 또는 영역을 나타내도록 의도되며, "측정 지점"의 각각은 웨이퍼 상에서 서로 분리된다. 또한, "검사 지점"은, 본원에서 사용될 때, 검사 도구에 의해 검사 출력이 생성되는 웨이퍼 상의 영역을 나타내도록 의도되지만, 그러나 "검사 지점" 의 각각은 반드시 서로 분리되는 또는 이격되는 것은 아닌데, 그 이유는, 검사가 일반적으로 수행될 때 그들이 일반적으로 서로 중첩되기 때문이다.
상이한 사용 사례에 대해 측정 지점의 상이한 최소 "밀도"가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 막 두께는 웨이퍼에 걸쳐 상대적으로 느리게 변하는 경향이 있고, 따라서, 막 두께 측정의 밀도는 상대적으로 낮을 수 있다. PWQ 웨이퍼 상에서, 더욱 안정적인 측정을 얻기 위해, 변조별로 소정의 CD 측정이 수행될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태에 대해 "충분히 조밀한" 측정 지점의 밀도는, 비측정 웨이퍼 위치에 대한 계측 데이터의 예측을 충분히 정확하게 할 만큼 충분히 큰 측정 지점의 임의의 밀도를 포함한다.
계측 데이터는 임의의 적절한 방식으로 측정 지점에서 수행되는 측정으로부터 결정 또는 생성될 수 있다. 다시 말하면, 측정으로부터 계측 데이터를 결정하기 위해, 많은 상이한 방법, 알고리즘, 모델, 기능, 등등이 본 기술 분야에서 이용 가능하다. 본원에서 설명되는 실시형태에서 사용되는 계측 데이터는 이들 공지된 방식 중 임의의 방식으로 생성될 수도 있다. 또한, 계측 분석(예를 들면, 오버레이 및 다른 계측 데이터의 모델링)은 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 5D Analyzer(5D 분석기) 시스템 상에서 수행될 수도 있다. 이 시스템은 업계에서 확립되어 있으며 고급 계측 분석을 위한 성능을 포함한다. 어떠한 추가 모델링도 필요로 되지 않는 경우, 계측 데이터는 이 시스템으로부터 또는 계측 도구로부터 직접적으로 전달될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 계측 데이터는 막 두께, 패턴화된 구조체 프로파일, CD, 라인 에지 조도(line edge roughness; LER), 라인 폭 조도(line width roughness; LWR), 및 오버레이 측정치 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태에서 특히 유용할 수도 있는 웨이퍼 특성(들)은, 타겟으로 된 CD 측정치 예컨대 라인 폭, 특정한 구조체에서의 라인 조도(CD 균일성), 오버레이 측정치, 및 웨이퍼 상의 기하학적 프리미티브 사이의 거리에 영향을 줄 수 있는 임의의 다른 그러한 특성(들)을 포함한다. 다시 말하면, 본원에서 설명되는 계측 데이터는, 기하학적 프리미티브 사이의 거리에 영향을 끼치는 임의의 그리고 모든 측정치 및/또는 웨이퍼 특성(들)을 포함할 수 있다. LER 및 LWR 및 이들 특성을 측정 및 결정하기 위한 방법은, Springer Netherlands, 2016, pp. 19-35의 Shin에 의한 "Variation-Aware Advanced CMOS Devices and SRAM"의 챕터 2에서 설명되는데, 이것은 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 본원에서 설명되는 측정은, 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합되는, 2018년 4월 28일자로 공개된 Duffy 등등에 의한 공동 양도된 미국 특허 출원 공개 번호 제2016/0116420호에서 설명되는 바와 같이 또한 수행될 수도 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이들 참조 문헌에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 계측 데이터는 리소그래피 초점 계측 및 스캐너 레벨링 데이터 중 하나 이상을 포함한다. 추가적인 실시형태에서, 계측 데이터는 패턴화 결함과 상관되는 것으로 알려진 웨이퍼의 특성의 측정치를 포함한다. 예를 들면, 스캐너(즉, 웨이퍼 상에 패턴을 인쇄하기 위해 사용되는 도구)의 초점 에러는, 그러한 초점 에러가 웨이퍼 상에서의 패턴화 결함으로 이어질 수 있기 때문에, 관심사가 될 수도 있다. 따라서, 계측 데이터는 기술 분야에서 공지되어 있는 리소그래피 초점에 관련되는 웨이퍼의 임의의 측정치를 포함할 수도 있다. 또한, 스캐너 레벨링 데이터는 스캐너 그 자체로부터 또는 웨이퍼가 스캐너에 배치되는 동안 또는 스캐너가 달리 웨이퍼 상에 패턴을 인쇄하는 동안 수행되는 측정으로부터 획득될 수도 있다. 스캐너 레벨링 데이터는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 생성 및/또는 획득될 수도 있다. 더구나, 패턴화 결함과 상관되는 것으로 알려져 있는 웨이퍼의 특성의 측정치는, 패턴화 결함을 유발할 수 있는 막 두께와 같은 상기에서 설명되는 계측 데이터 중 일부를 포함할 수도 있다. 그러한 측정치의 다른 예는, 웨이퍼의 평탄도(이것은 웨이퍼에 걸친 막 두께에서의 변동 및/또는, 예를 들면, 웨이퍼의 뒤틀림에 의해 야기되는 스캐너에 대한 웨이퍼의 최상부 표면의 포지션에서의 변동에 의해 특성 묘사될 수도 있음), 웨이퍼 상에서의 패턴의 인쇄 동안 웨이퍼 상의 하나 이상의 재료의 굴절률(또는 인덱스)에서의 변동, 패턴화된 피쳐가 인쇄되고 있는 레이어 아래에 있는 패턴화된 피쳐의 상대적 또는 절대적 위치, 및 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 이들 측정은 기술 분야에 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 수행될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 계측 도구는 시스템에 포함되지 않는다. 예를 들면, 계측 도구는, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태와는 상이하고 그로부터 분리되는 하나의 시스템에 포함될 수도 있다. 다시 말하면, 계측 도구는, 본원에서 설명되는 실시형태로부터 물리적으로 분리되는 시스템에 포함될 수도 있으며 본원에서 설명되는 시스템 실시형태와 임의의 공통의 엘리먼트를 공유하지 않을 수도 있다. 특히, 도 1 및 도 3에서 도시되는 바와 같이, 검사 서브시스템은 하나의 시스템에 포함될 수도 있고, 계측 도구는 다른 시스템으로서 구성될 수도 있으며, 시스템 및 계측 도구는 물리적으로 서로 완전히 분리되고 어떠한 공통적인 하드웨어 엘리먼트도 공유하지 않는다.
그러한 실시형태에서, 본원에서 설명되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 계측 도구에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템 및/또는 계측 도구에 의해 계측 데이터가 저장된 저장 매체로부터 계측 데이터에 액세스하여 획득하도록 구성될 수도 있다. 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 다른 컴퓨터 시스템 또는 서브시스템 또는 저장 매체로부터 계측 데이터를 획득할 수도 있다. 이러한 방식으로, 본원에서 설명되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함하는 시스템 및 계측 도구는 상이한 도구일 수도 있다. 계측 데이터는 데이터베이스(예컨대, KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 Klarity)에 저장될 수 있는데, 그 데이터베이스로부터, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 측정치가 리트리빙될(retrieved) 수 있다.
이러한 방식에서, 계측 데이터를 획득하는 것은 계측 데이터를 생성하는 것을 반드시 포함하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기에서 설명되는 바와 같이, 계측 도구는 계측 데이터를 생성하도록 구성될 수도 있고, 그 다음, 본원에서 설명되는 컴퓨터 서브시스템은 계측 도구, 계측 도구의 컴퓨터 서브시스템, 또는 계측 데이터가 저장된 저장 매체로부터 계측 데이터를 획득할 수도 있다. 그와 같이, 획득되는 계측 데이터는 본원에서 설명되는 실시형태와는 다른 시스템에 의해 생성되었을 수도 있다. 그러나, 몇몇 실시형태에서, 계측 데이터를 획득하는 것은 계측 데이터를 생성하는 것을 포함한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는 (본원에서 추가로 설명되는 바와 같이) 계측 도구를 포함할 수도 있고, 따라서, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태는 측정 지점에서 웨이퍼에 대한 측정을 수행하는 것에 의해 계측 데이터를 생성하도록 구성될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 시스템 실시형태(또는 시스템의 하나 이상의 엘리먼트)는 계측 도구로 하여금 웨이퍼에 대한 측정을 수행하게 하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 계측 데이터를 획득하는 것은, 측정 지점에서 웨이퍼에 대한 측정을 수행하는 것을 포함할 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 검사 도구 및 계측 도구가 시스템의 하나 이상의 공통 엘리먼트를 공유하도록, 계측 도구는 시스템 안으로 통합된다. 도 4는 그러한 시스템의 하나의 실시형태를 예시한다. 시스템은 검사 도구 모듈(400) 및 계측 도구 모듈(402)을 포함한다. 모듈(400)에 포함되는 검사 도구는 도 1 및 도 2와 관련하여 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 모듈(402)에 포함되는 계측 도구는 도 3과 관련하여 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 시스템은 검사 도구 및 계측 도구 중 하나 또는 둘 모두에 커플링되는 컴퓨터 서브시스템(404)을 또한 포함할 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(404)은 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시형태에 따라 구성될 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 시스템은 또한 추가적인 모듈(412)을 포함하고, 추가적인 모듈은 웨이퍼에 대해 하나 이상의 추가적인 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있다. 하나 이상의 추가적인 프로세스는, 예를 들면, 결함 리뷰, 결함 복구, 및/또는 임의의 다른 품질 제어 관련 프로세스를 포함할 수도 있다.
계측 및 검사 도구에 의해 공유될 수도 있는 하나 이상의 공통 엘리먼트는, 공통 하우징(406), 공통 웨이퍼 핸들러(408), 공통 전원(410), 컴퓨터 서브시스템(404), 또는 이들의 어떤 조합 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 공통 하우징은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 구성을 가질 수도 있다. 예를 들면, 시스템의 원래의 하우징이 계측 및 검사 도구 둘 모두를 수용하도록 단순히 확장될 수도 있다. 이러한 방식으로, 계측 및 검사 도구는 단일의 유닛 또는 도구로서 구성될 수도 있다. 공통 웨이퍼 핸들러는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 기계적 및/또는 로봇 어셈블리를 포함할 수도 있다. 공통 웨이퍼 핸들러는, 웨이퍼를 프로세스 사이에서 자신의 카세트 또는 다른 컨테이너로 다시 넣지 않고도 웨이퍼가 계측 도구로부터 검사 도구로 직접적으로 이동될 수 있는 그러한 방식으로 계측 도구와 검사 도구 사이에서 웨이퍼를 이동시키도록 구성될 수도 있다. 공통 전원은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 전원을 포함할 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템이 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 계측 및 검사 도구와 상호 작용할 수 있도록, 컴퓨터 서브시스템은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 계측 및 검사 도구에 커플링될 수도 있다. 추가적인 모듈은 상기에서 설명되는 것과 동일한 방식으로 시스템 안으로 통합될 수도 있다.
계측 도구의 하드웨어는, 시스템에 포함되는 검사 도구 및 추가적인 모듈로부터 분리되는 측정 챔버에 배치될 수도 있다. 측정 챔버는 검사 도구 및 추가적인 모듈에 측방향으로 또는 수직으로 근접하여 배치될 수도 있다. 예를 들면, 시스템은, 상이한 프로세스를 수행하도록 각각 구성될 수도 있는 모듈의 클러스터로서 구성될 수도 있다. 또한, 측정 챔버, 검사 도구, 및 추가적인 모듈은 시스템의 로드 챔버(load chamber)(414)에 측방향으로 또는 수직으로 근접하여 배치될 수도 있다. 로드 챔버는 시스템에서 프로세싱될 웨이퍼의 카세트(416)와 같은 다수의 웨이퍼(또는 로트)를 지지하도록 구성될 수도 있다. 웨이퍼 핸들러(408)는 측정 및/또는 검사 이전에 로드 챔버로부터 웨이퍼를 제거하도록 그리고 측정 및/또는 검사된 웨이퍼를 로드 챔버 안으로 배치하도록 구성될 수도 있다. 더구나, 측정 챔버는, 계측 도구 하드웨어에 대한 충분한 공간이 있는 임의의 곳 및 웨이퍼가 측정 챔버와 검사 도구 사이에서 이동될 수도 있도록 웨이퍼 핸들러가 적합될 수도 있는 임의의 곳과 같은 검사 서브시스템에 근접한 다른 위치에 배치될 수도 있다. 이러한 방식에서, 웨이퍼 핸들러(408), 스테이지(도시되지 않음), 또는 다른 적절한 기계적 디바이스가, 웨이퍼를 시스템의 계측 및 검사 도구로 그리고 그들로부터 이동시키도록 구성될 수도 있다.
하나 이상의 컴퓨터 서브시스템(들)은, 웨이퍼 상의 측정 지점의 위치와 관련하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치의 포지션을 결정하도록 구성될 수도 있다. 측정 지점의 위치와 관련하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치의 포지션을 결정하는 것은 좌표 시스템 매칭을 포함할 수도 있다. 다시 말하면, 계측 및 다른 데이터의 올바른 오버레이를 위해, 좌표 시스템 및 레이아웃이 상이한 데이터 사이에서 매치될 수 있다. 매칭될 수도 있는 파라미터는, 다이 사이즈, 다이 중심 위치(0,0 다이), 레티클(노출 필드) 사이즈, 및 다이/레티클 원점을 포함할 수도 있다. 좌표 시스템의 잠재적인 올바른 매치를 테스트하기 위해, 출력 획득 서브시스템에 의해 보고되는 x, y 위치가 계측 도구에서 사용되는 x, y 위치에 비교되고, 상관되고, 또/또는 매치될 수 있도록, 계측 도구에 의해 측정된 특정한 측정 지점이 출력 획득 서브시스템 상에서 이미지화될 수 있다.
따라서, 상기에서 설명되는 바와 같이, 측정 지점 위치에 대한 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치의 포지션을 결정하는 것은 어떤 종류의 좌표 매칭을 포함할 수도 있다. 그 매칭은 다수의 상이한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 사용되는 및/또는 보고되는 상이한 좌표 사이의 하나 이상의 오프셋을 결정하기 위해, 측정되는 또는 검출되는 웨이퍼 상의 하나 이상의 공통 기준 지점이 식별되어 사용될 수 있다. 그 다음, 그들 하나 이상의 오프셋은, 임의의 하나의 보고된 위치를, 하나의 좌표 시스템으로부터 다른 것으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 일단 고려 중인 위치가 계측 좌표로 변환되거나 또는 측정 지점 위치가 웨이퍼 위치 좌표로 변환되면, 측정 지점 위치에 대한 고려 중인 위치가 결정될 수도 있다.
이들 상대적인 위치는 임의의 적절한 방식으로 결정될 수도 있다. 예를 들면, 좌표 시스템 매칭 또는 변환 이후에, 측정 지점 위치와 동일한(또는 실질적으로 동일한) 적어도 두 개의 위치가 식별될 수도 있다. 이들 적어도 두 개의 위치는, 측정 지점의 위치와 적어도 부분적으로 중첩되는 임의의 웨이퍼 위치를 포함할 수도 있고 또/또는 전체적으로 측정 지점 위치 내에 위치되는 웨이퍼 위치만을 포함할 수도 있다. 또한, 좌표 시스템 매칭 또는 변환 이후, 측정 지점 위치 중 어떤 것과도 실질적으로 동일하지 않은 고려 중인 결함 위치(이것은 웨이퍼 위치의 대부분을 포함할 수도 있음)가 식별될 수도 있다. 몇몇 경우에, 측정 지점 위치에 대한 적어도 두 개의 위치는, 좌표 시스템 매칭 또는 변환에 의해 생성되는 공통 좌표 시스템에서 간단히 결정될 수도 있다. 그러나, 측정 지점 위치에 대하여 적어도 두 개의 위치를 결정하는 것은, 또한 또는 대안적으로, 좌표 시스템 매칭 또는 변환에 의해 생성되는 공통 좌표 시스템에서의 하나 이상의 가장 가까운 측정 지점의 위치(들)와 적어도 두 개의 위치의 각각 사이의 오프셋 또는 거리를 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 따라서, 측정 지점의 위치(들)에 대하여 적어도 두 개의 위치의 포지션을 결정하는 것은, 측정 지점(들) 중 어떤 것이 적어도 두 개의 위치에 가장 가까운지를 결정하는 것을 또한 포함할 수도 있고, 그 정보는 대응하는 웨이퍼 위치와 함께 또한 저장될 수도 있다. 따라서, 일반적으로, 공통 좌표 시스템에서 적어도 두 개의 위치와 측정 지점 위치 사이의 상대적 위치를 결정하기 위해 본원에서 설명되는 실시형태에서 상이한 방법이 사용될 수 있다.
할당은, 측정 지점의 위치에서 포지션을 갖는 적어도 두 개의 위치에 대해, 측정 지점의 위치에서 생성되는 획득된 계측 데이터를, 적어도 두 개의 위치가 측정 지점 중 어떤 것에 배치되는지에 기초하여 적어도 두 개의 위치에 할당하는 것을 포함한다. 예를 들면, 상기에서 추가로 설명되는 바와 같이, 측정 지점 위치에 대하여 적어도 두 개의 위치를 결정하는 것은, 적어도 두 개의 위치 중 임의의 것이 동일한 좌표 시스템에서 측정 지점 위치와 중첩하는지 또는 동일한지를 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 측정 지점 위치 중 임의의 것이 적어도 두 개의 위치 중 하나와 중첩하거나 또는 동일한 경우, 그러면, 계측 도구는, 비록 계획적이지 않았더라도, 하나의 위치에서 측정을 효과적으로 수행하였다. 어쨌든, 측정 지점 위치와 동일한 또는 중첩하는 포지션을 갖는 적어도 두 개의 위치에 대해 측정이 효과적으로 수행되었기 때문에, 측정 지점 위치에서 생성되는 계측 데이터는 그들 위치에 할당될 수도 있다. 이러한 방식으로, 적어도 두 개의 위치 중 하나가 측정 지점 중 제1의 것에 배치되면, 하나의 위치는 측정 지점 중 제1의 것에서 생성되는 계측 데이터를 할당받을 수도 있고; 적어도 두 개의 위치 중 다른 것이 측정 지점 중 제2의 것에 배치되는 경우, 다른 위치는 측정 지점 중 제2의 것에서 생성되는 계측 데이터를 할당받을 수도 있고; 계속 그런 식일 수도 있다.
할당은, 측정 지점의 위치로부터 이격되는 포지션을 갖는 적어도 두 개의 위치에 대해, 측정 지점에서 생성되는 계측 데이터 및 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 적어도 두 개의 위치의 포지션으로부터, 적어도 두 개의 위치에서의 계측 데이터를 예측하는 것을 또한 포함한다. 예를 들면, 측정 지점에서 생성되는 계측 데이터는 본원에서 설명되는 방법 중 하나를 사용하여 적어도 두 개의 위치에서의 계측 데이터를 예측하기 위해 사용될 수도 있다. 적어도 두 개의 위치의 상당 부분이 통상적으로 웨이퍼 상의 측정 지점과 동일한 포지션을 가지지 않을 것이기 때문에, 예측은 본원에서 설명되는 실시형태를 적절히 작동하게 만듦에 있어서 중요한 단계일 것이다.
하나의 실시형태에서, 예측은, 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 적어도 두 개의 위치의 포지션에 대한, 측정 지점으로부터의 획득된 계측 데이터의 보간을 포함한다. 보간은, 기술 분야에서, 주어진 데이터 범위 내의 값의 예측으로서 일반적으로 정의될 수 있다. 예측 단계에서 사용되는 보간은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 보간 방법을 포함할 수도 있다. 적절한 보간 방법의 예는, 선형 보간, 다항식 보간, 스플라인 보간, 비선형 보간, 가우시안 프로세스를 통한 보간, 다변량 보간(multivariate interpolation), 이중 선형 보간(bilinear interpolation), 및 바이큐빅 보간(bicubic interpolation)을 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않으며, 이들 모두는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 수행될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 예측은, 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 적어도 두 개의 위치의 포지션에 대한, 측정 지점으로부터의 획득된 계측 데이터의 외삽을 포함한다. 외삽은, 기술 분야에서, 주어진 데이터 범위 밖의 데이터 예측으로서 일반적으로 정의될 수 있다. 계측 대 웨이퍼 위치 상관을 위해, 웨이퍼 상의 모든 웨이퍼 위치에 대한 정확한 계측 데이터가 바람직하다. (예를 들면, 계측 측정을 행함에 있어서 수반되는 시간 및 비용에 기인하여) 계측 측정이 모든 웨이퍼 위치에서 수행되지는 않을 것이기 때문에, 계측 데이터는 웨이퍼 위치에 외삽될 수 있다. 외삽의 정확도는, 웨이퍼 상에서의 계측 측정의 밀도 및 외삽을 위해 사용되는 모델에 의존한다. 외삽을 위해 사용되는 모델은 계측 사용 사례(CD, 막, 오버레이, 등등)에 의존한다. 외삽을 위해 사용될 수 있는 상이한 방법이 존재한다.
하나의 그러한 외삽 방법은 등고선 플롯 기반의 외삽(contour plot based extrapolation)이다. 예를 들면, 일단 계측 데이터가 획득되면, 데이터에 대한 등고선 플롯이 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 생성될 수 있다. 일단 등고선 플롯이 이용 가능하면, 계측 데이터에서의 웨이퍼 특성의 값은, 유저 정의 그리드 사이즈에서 웨이퍼 상의 각각의 지점에 대해 추출될 수 있다. 그 다음, 이 계측 값은 동일한 그리드 내의 웨이퍼 위치에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 계측 값은 웨이퍼 위치가 위치되는 그리드의 값에 따라 각각의 웨이퍼 위치에 할당될 수 있다.
다른 그러한 외삽 방법은 모델링 기반의 외삽(modeled based extrapolation)인데, 이것은 오버레이 계측 데이터에 특히 유용할 수도 있다. 초기 오버레이 측정에 기초하여, 5D 분석기에서 모델이 생성될 수 있다. 모델의 올바른 사용은 측정의 샘플링 계획 및 웨이퍼 상에 설계를 인쇄하기 위해 사용되는 노출 도구의 모델에 기초하여 결정될 수 있다. 이용 가능한 모델에 기초하여, 데이터는 웨이퍼에 걸친 유저 정의된 수의 측정 지점에 대해 내보내기될(exported) 수 있다. 5D 분석기는 웨이퍼 상의 임의의 정의된 지점을 실제 측정으로부터의 모델링된 데이터로 채워, 웨이퍼에 걸쳐, 상대적으로 큰 수의 모델링된 오버레이 데이터를 얻을 수 있다. 그 다음, 이 데이터는 X 및 Y 방향에 대한 임의의 다른 계측 데이터처럼 사용될 수 있다. 상기에서 설명되는 등고선 플롯 방법론(contour plot methodology)은 모든 웨이퍼 위치에 대해 적용될 수 있다.
모델링 기반의 방법론의 경우, 계산된 모델 항은, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템으로 내보내기될 수 있다. 각각의 모델 항 및 측정되는 각각의 웨이퍼뿐만 아니라 모델에 대한 값이 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템으로 내보내기되는 경우, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 그 다음, 웨이퍼 상의 모든 위치에 대한 오버레이 값을 계산할 수 있다. 이 방법은, 계측 도구(또는 5D 분석기)와 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템 사이의 필수 데이터 전송을 감소시킬 것이고, 상기에서 설명되는 바와 같은 그리드와의 근사보다는, 각각의 웨이퍼 위치에 대한 정확한 모델링된 오버레이 결과의 결정을 허용할 것이다. 비록 모델링 기반의 접근법이 오버레이 데이터에 대해 사용되는 것으로 상기에서 설명되었지만, 이 접근법은, 5D 분석기가 임의의 계측 데이터를 모델링하는 성능을 가지기 때문에, 본원에 설명되는 임의의 다른 계측 데이터에 대해 사용될 수 있다.
웨이퍼 상의 위치 중 하나에 대해, SBG 규칙을 선택하는 것은 기하학적 프리미티브 사이의 결정된 거리에 기초하여 FOV에서의 기하학적 프리미티브와 관련되는 SBG 규칙에 대한 MC 점수를 결정하는 것을 또한 포함한다. 이러한 방식으로, 방법은 설계 메트릭 및 계측 측정치를 사용하여 SBG 복잡도를 변조하는 것을 포함한다. 설계 메트릭 및 계측 측정치를 사용하여 SBG 복잡도를 변조하는 것은 다수의 이유 때문에 중요하다. 예를 들면, 동일한 SBG 기하학적 프리미티브를 갖는 설계에서의 상이한 위치는 기하학적 프리미티브 사이에서 상이한 설계시 거리를 가질 수도 있다. 다시 말하면, 제1 치수만큼 떨어져 이격되는 설계의 하나의 위치에 있는 제1 및 제2 프리미티브는, 제1 치수와는 상이한 제2 치수만큼 떨어져 이격되는 설계의 다른 위치에서 또한 발견될 수도 있다. 이들 로컬 설계 치수(및 설계의 상이한 위치에서의 그들 사이의 차이)는 설계 의도 파일로부터 직접적으로 측정되거나 또는 결정될 수 있다. 동일한 SBG 기하학적 프리미티브의 상이한 인스턴스는, (웨이퍼 상에 인쇄되는 설계의 다수의 인스턴스(다수의 다이 또는 필드)의 동일한 위치에서 및/또는 웨이퍼 상에 인쇄되는 설계의 단일의 인스턴스(다이 또는 필드)의 동일한 SBG 기하학적 프리미티브의 다수의 인스턴스에서) 웨이퍼 상에서 상이한 특성을 또한 가질 수도 있다. 예를 들면, 패턴화된 피쳐가 웨이퍼 상에서 형성되는 프로세스(예를 들면, 리소그래피, 에칭, 이들의 조합, 다른 프로세스(들), 등등)는, 치수 및 다른 특성(예를 들면, 다른 것에 대한 하나의 피쳐의 공간적 관계, 오버레이, 등등)으로 하여금, 설계시 치수 및 다른 특성으로부터 변하게 할 수도 있다. 하나의 그러한 예에서, 웨이퍼 상의 두 라인 사이의 공간의 폭은, 공간의 양쪽 상의 라인의 폭이 그들의 설계시의 폭보다 더 작은 경우, 자신의 설계시의 폭으로부터 증가될 수 있다. 다른 그러한 예에서, 오버레이가 공간 변경의 양쪽 상에서 두 패턴 사이에서 시프트되면, 웨이퍼 상의 공간의 폭이 자신의 설계시의 폭으로부터 증가될 수 있다(두 패턴은 다중 패턴화 프로세스에서 웨이퍼의 동일한 레이어 상에서 형성될 수도 있거나 또는 두 패턴은 다중 패턴화 프로세스에서 웨이퍼의 상이한 레이어 상에서 형성될 수도 있다). 따라서, 웨이퍼(또는 웨이퍼 자체)에 대해 수행되는 프로세스에 기인하여, 기하학적 프리미티브에서의, 그 사이의 거리를 비롯한 그러한 변화는 웨이퍼에 대한 설계로부터 추정 또는 결정될 수 없다. 그러나, 기하학적 프리미티브에서의 그러한 변화는 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 (예를 들면, 보간을 통해) 추정 또는 결정될 수 있다
본원에서 설명되는 실시형태는 SBG를 위한 현재 사용되는 방법 및 시스템과 관련되는 몇몇 이슈를 다룬다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 해결되는 SBG 규칙이 현재 명시되어 있기 때문에, 그들에 대한 소정의 결점이 있다. 그러한 결점의 하나의 예는, 결함 위치에서의 패턴 및 그 위치에서의 결함 형성에 영향을 끼치는 주변 패턴이, 각각, 단거리 및 장거리 윈도우의 사이즈에 의해 제한될 수 있지만, 규칙에 의해 도출되는 위치에서의 임계성의 추가적인 개선은, 현재 사용되는 SBG 방법 및 시스템이 그 규칙을 명시하는 다양한 기하학적 프리미티브 사이의 실제 거리를 고려하지 않기 때문에, 없다는 것이다. 그러한 결점의 다른 예는, SBG 규칙이, 프리미티브의 카운트가 아니라, 그들의 존재를 식별하는 것에 기초한다는 것이다. 카운트에 대한 이러한 맹목성(blindness)도 또한 규칙으로 변환되는데, 예를 들면, 동일한 타입의 다수의 프리미티브의 존재에 기인하여, 동일한 규칙이 십자선 위치에서 다수 회 적중하는 경우, 그러면, 현재의 SBG는 이들 다수의 적중을 기록하지 않는다. 그러한 결점의 추가적인 예는, 동일한 십자선 위치에서 상이한 규칙이 적중되는 경우, 비록 기술적으로 더 쉽더라도 유사한 상황이 발생한다는 것이다.
규칙
Figure pct00001
이 위치 (x, y)에서 적중하는 경우에만 설계 지점 (x, y)에서의 규칙
Figure pct00002
(여기서 규칙
Figure pct00003
은 규칙
Figure pct00004
의 세트의 엘리먼트임)의 공간적으로 변조된 복잡도 함수(spatially modulated complexity function; smcf)
Figure pct00005
를 정의하고; 그렇지 않으면, 그것은 0이다. 지점 (x, y)에서 smcf
Figure pct00006
의 값은, 그 지점에서 십자선 포지션으로부터 규칙
Figure pct00007
에서의 관련 프리미티브의 거리에 기초한다. 이들 관련 프리미티브는 본원에서 추가로 설명되는 공격 프리미티브(attacking primitive)이다. 동일한 규칙의 다수의 버전이 이제 동일한 (x, y) 위치에서 적중될 수 있고, 그들의 smcf의 값이 상이하기 때문에, 그것은 smcf의 최대 값과 동일한 (x, y)에서 높은 값의 임계성으로 이어질 수 있다는 것을 유의한다.
본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 모든 규칙에 대해 smcf를 정의하는 것을 허용할 일반적인 원칙을 공식화한다. 이들 일반적인 원칙은, 모든 SBG 규칙에 대해서 뿐만 아니라(예를 들면, 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합되는, Banerjee 등등에 의한 2017년 6월 29일자로 공개된 미국 특허 출원 공개공보 제2017/0186151호 참조), 미래에 정의될 수 있는 임의의 SBG 규칙에 대해서도 또한 smcf를 생성하는 것을 허용할 것이다. 또한 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, SBG 규칙의 MC에 대한 정의를 제공하기 위해 SBG 규칙의 smcf 개념을 사용한다. 본원에서 설명되는 실시형태는 상기 참조된 특허 출원 공개공보에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.
기하학적 프리미티브의 방향성 역장(DFF)을 고려할 때, 결함 위치의 십자선 중심에서의 결함의 원인으로서 기하학적 프리미티브로부터 방출되며 기하학적 프리미티브를 둘러싸는 DFF를 상상한다. 볼록 및 오목 코너 프리미티브의 경우, 이들 장의 관련된 방향과 함께 이들 장의 영향 영역은, 각각, 예(500 및 502)로서 도 5에서 도시된다. 기하학적 프리미티브는 이 도면에서 검은색의 속이 찬 영역에 의해 나타내어지고, 그들의 관련된 방향과 함께 그들의 DFF의 영향 영역은 이 도면에서 각각 회색의 음영이 진 영역 및 화살표에 의해 나타내어진다. 예(502)에서의 요면의 내파성 성질(implosive nature)을 유의한다(즉, 영향 영역이 패턴화된 피쳐 안으로 지향됨). 도 5의 예(504)는 라인 끝(즉, 라인 팁) 프리미티브와 관련되는 DFF의 영향 영역을 도시한다. 도 5의 예(506) 라인(즉, 에지) 프리미티브와 관련되는 DFF의 영향 영역을 도시한다. 상기 언급된 특허 출원 공개공보에서 라인 프리미티브에 대한 규칙을 정의함에 있어서 검은색 점을 사용하였지만, 실제 프리미티브는 예(506)에서 검은색으로 디스플레이되는 것과 같은 선분(line segment)이다. 도트 패러다임은 각각의 사분면 - 이것은 여기서 필수는 아님 - 에서 적절한 프리미티브를 정의하는 것에 의해 규칙을 명시하는 것을 돕는다.
SBG 규칙의 현재의 세트에서는 사용되지 않지만, 조그 프리미티브(jog primitive)는 중요한 기하학적 프리미티브인 것으로 간주되며 본원의 SBG 규칙에서 그리고 미래에 사용될 수도 있다. 완전성을 위해, 조그 프리미티브와 관련되는 DFF의 영향 영역은 도 5의 예(508)에서 도시된다.
SBG 규칙은, 결함이 형성되는 설계 공간에서 또/또는 본원에서 설명되는 단계가 수행되고 있는 웨이퍼 위치에서 지점 (x, y)을 먼저 고정하는 것에 의해 명시된다. 지점 (x, y)는, 영향 범위에 의해 경계가 지정되는 사분면이 형성되는 십자선의 중심이며, 이들 사분면에서의 기하학적 프리미티브의 동시 발생은 SBG 규칙을 명시한다. 본원에서 정의되는 바와 같이, SBG 규칙에서의 공격 프리미티브는, 그 SBG 규칙의 십자선의 중심을 가리키는 자신의 DFF의 성분을 갖는 그 SBG 규칙의 영향 범위 내에 있는 기하학적 프리미티브이다. 공간적으로 변조된 SBG 규칙에서의 공격 프리미티브의 중요성은, 규칙에 대한 smcf의 공식화에서 십자선 중심에 대한 그것의 거리에 있다.
SBG 규칙은, 영향을 초래하는 결함이 수평 방향 또는 수직 방향 중 어느 하나, 또는 둘 모두를 따르도록 공식화된다. 규칙 구성이 수평 방향을 갖는지 또는 수직 방향을 갖는지의 여부는, 그들 방향 중 어떤 것이 더 높은 임계성을 제공하는지에 의존한다. 본원에서 정의되는 바와 같이, 규칙 구성의 가장 높은 임계성의 방향은 그 규칙 구성의 표준 방향(canonical direction)으로 지칭된다. 상기 참조된 특허 출원 공개공보에서 설명되는 바와 같은 SBG 규칙의 관찰로부터, 주어진 구성에 대한 규칙의 표준 방향성은 쉽게 결정된다. 기하학적 프리미티브의 방향에 대해 작용하는 정이면체군(Dihedral Group) D8(여기서 정이면체군은 추상 대수에서 n 개의 면의 다각형의 대칭군임)은 SBG 규칙의 각각이 D8 변환에 대해 불변적으로 평가되는 것을 허용한다. 현재 상황에서 더욱 중요하게는, 그것은, 사전 계산 상태에서, 각각의 규칙의 모든 D8 구성의 표준 방향을 결정하는 것을 허용한다.
smcf
Figure pct00008
는 다음과 같이 정의될 수 있다. (x, y) 위치에 십자선을 배치한다. 이것은 규칙
Figure pct00009
의 십자선 중심 - 그 주위에서 그것의 영향 윈도우가 정의됨 - 에 대응한다. 그것은 고려 중인 추정하는 결함 위치 또는 웨이퍼 위치를 마킹한다. 규칙
Figure pct00010
의 구성의 표준 방향을 결정한다.
Figure pct00011
를, 십자선으로부터 규칙
Figure pct00012
구성에 대한 N 개의 공격 프리미티브
Figure pct00013
의 그것의 표준 방향(수평 또는 수직)을 따르는 음이 아닌 거리라고 하자. 그러면, smcf
Figure pct00014
는 다음과 같이 정의되는데:
Figure pct00015
여기서,
Figure pct00016
는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같은 거리
Figure pct00017
에 대응하는 공칭 설계 거리이다. 인덱스
Figure pct00018
는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00019
가 라인 프리미티브(line primitive)인 경우
Figure pct00020
는 1과 동일한 것으로 정의되고,
Figure pct00021
가 포인트 프리미티브(point primitive)인 경우,
Figure pct00022
는 2와 동일한 것으로 정의된다. 복잡도 계수
Figure pct00023
는, SBG 규칙의 세트에 대한 유저 정의 복잡도로부터 계산되는 상수이다.
가장 중요하게는, 상기의 수학식의 우측은 다음과 같은 바람직한 속성을 갖는다. 거리
Figure pct00024
에서의 임의의 감소는, smcf
Figure pct00025
의 값을 증가시킬 것이다. 다른 모든 것이 동일하면, 위치 (x, y)에서의 R의 "하위 규칙" R'에 대한 smcf
Figure pct00026
의 값은
Figure pct00027
보다 더 낮을 것이다.
상기의 수학식의 검사로부터 다음과 같은 우려가 발생한다: (표준 방향을 따르는) 십자선의 어떤 위치 (x, y)에서, 규칙의 복잡도 값이 유저 정의 복잡도와 동일한가? 그러한 위치가 명시되지 않으면, 그러면, 규칙 R에 대한 유저 제공 복잡도 값
Figure pct00028
은 아무런 값도 가지지 않는데, 그 이유는 상기의 수학식에서 공간적으로 변조된 복잡도 값이 그것과는 독립적이기 때문이다. 이 이슈를 해결하기 위해, R에 대한 공칭 설계 지시 구성(nominal design-dictated configuration)을 명시하는 것 및 R에 대한 십자선의 정규화 포지션을 명시하는 것을 포함하는 규칙 R의 공칭 상태
Figure pct00029
을 먼저 규정한다. 일단 규칙 R의 공칭 상태
Figure pct00030
이 규정되면, 그것은 R의 i 번째 공격 프리미티브
Figure pct00031
의 거리
Figure pct00032
에 대응하는 공칭 설계 거리
Figure pct00033
를 결정하기 위해 사용될 것이다.
임의의 설계에 대해, 공칭 최소 패턴화된 피쳐(예를 들면, 공간 및 트레이스) 치수가 명시된다. 이들 치수는, 상기 참조된 특허 출원 공개공보에서 설명되는 대로 공칭 장거리 및 단거리 영향 윈도우 사이즈를 생성하기 위해 사용된다. 그들은, 규칙에 대한 공칭 설계 지시 구성을 생성하기 위해 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, S 및 T가, 각각, 최소 공간 및 트레이스 치수를 나타내는 경우, 그러면, SBG V5 규칙 16에 대한 공칭 구성이 도 6에서 도시되는데, 여기서, 얇은 라인(602, 604, 및 606)의 폭은 모두 T이고, 그 사이의 공간은 모두 폭 S를 갖는다. 장거리 영향 윈도우(600) 및 단거리 영향 윈도우(608)는 상기 참조된 특허 출원 공개공보에서 설명되는 바와 같이 결정되는 사이즈를 갖는다. 장거리 및 단거리 윈도우는, 시작 지점(612)와 종료 지점(614)을 갖는 그리고 적중 범위(610) 내에 있는 적중 선분의 중간 지점인 원점 0을 중심으로 할 수도 있는데, 적중 범위의 영역은 도 6에서 밝은 회색 음영진 영역에 의해 도시된다.
다음으로, 규칙의 십자선의 정규화 포지션은, 십자선으로부터의 공격 프리미티브
Figure pct00034
의 거리
Figure pct00035
에 대응하는 공칭 거리
Figure pct00036
가 계산되어 상기의 수학식에 적용될 수 있도록, 또한 규정된다. 규칙의 표준 방향을 따르는 적중 선분으로 칭해지는 선분 상의 연속 위치에서, 십자선이 그 방향을 따라 시작 지점으로부터 종료 지점으로 이동함에 따라, 규칙 적중이 발생한다는 것을 관찰한다. 도 6에서, 예를 들면, SBG V5 규칙 16에 대한 적중 선분 및 그것의 시작 및 종료 지점(612 및 614)이 각각 도시된다. 장거리 및 단거리 윈도우 사이즈에 따라, 동일한 규칙이 표준 방향에 직교하는 연속된 적중 선분의 연속체 - 적중 범위 - 도 6에서 도시되는 적중 범위(610) - 에서 적중된다는 것을 유의한다. 본원에서 정의되는 바와 같이, 규칙에 대한 십자선의 정규화 포지션은, 그 규칙에 대한 적중 선분의 시작 포지션과 종료 포지션 사이의 중간에 있는 것으로 정의된다. 공간 및 트레이스 치수(S 및 T)가 주어지면, 규칙 R의 구성에 대한 공칭 설계 지시 구성과 그것의 십자선의 정규화 포지션이 결정될 수 있다 - 이것은 규칙 R의 공칭 상태를 구성한다. 규칙 R의 공칭 상태는, R의 i 번째 공격 프리미티브
Figure pct00037
의 거리
Figure pct00038
에 대응하는 공칭 설계 거리
Figure pct00039
를 찾기 위해 사용된다.
일단 상기에서 설명되는 바와 같이 규칙 R의 공칭 상태
Figure pct00040
가 결정되면, 유저 정의 복잡도를 통합하는 것의 이슈가 해결될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 자신의 십자선의 정규화 포지션에서의 자신의 공칭 상태에서의 규칙 R의 복잡도는 규칙 R의 유저 정의 복잡도
Figure pct00041
이다. 규칙 R의 공칭 상태
Figure pct00042
의 정규화 십자선 포지션에서, 거리
Figure pct00043
가 그들의 대응하는 공칭 설계 거리
Figure pct00044
와 동일하기 때문에, 이 정의를 상기의 수학식과 결합하는 것은 다음을 산출한다:
Figure pct00045
. 각각의 규칙과 관련되는 유저 정의 복잡도와 함께, SBG 규칙의 세트가 주어지면, 복잡도 계수
Figure pct00046
의 (최상의 가능한) 값을 결정할 수 있다.
SBG 규칙의 MC 점수는 상기의 고려 사항에 기초하여 정의될 수 있으며 다음 관찰에 의해 좌우될 수 있다. 규칙을 트리거하는 기하학적 프리미티브의 공간 분포의 경우, 단일의 임계성 값이 충분해야 한다 - 모든 위치 (x, y)에 대해 자신의 smcf에 의해 주어지는 바와 같은 값의 연속된 세트를 갖는 것은, 검사 또는 리뷰 사용 사례에 대해 단일의 점수를 반환하는 것을 어렵게 만들 것이다. 공격 프리미티브 중 하나까지의 거리가 0이 될 수 있기 때문에, 적중 선분의 극단 지점에서의 smcf 값은 무한히 클 수도 있다. 이 현상은 더욱더 많은 불편으로 이어진다. 본원에서 정의되는 바와 같이, 적중 선분 상에서의 규칙 R의 MC 점수는 적중 선분 상에서의 그것의 십자선의 정규화 포지션에서의 그것의 smcf의 값이다. 따라서, 비록 임의의 SBG 규칙이 자신에 대해 결정되는 MC 점수의 분포를 가질 수 있지만, 본원에서 설명되는 실시형태는 임의의 SBG 규칙에 대해 단일의 MC 점수를 보고하고 사용할 수도 있다.
웨이퍼 상의 위치 중 하나에 대해, SBG 규칙을 선택하는 것은 MC 점수에 기초하여 위치에 대한 SBG 규칙 중 하나를 선택하는 것을 더 포함한다. 하나의 실시형태에서, SBG 규칙 중 하나를 선택하는 것은 MC 점수 중 최대치를 갖는 SBG 규칙 중 하나를 하나의 위치에 대한 가장 유력한 SBG 규칙으로서 식별하는 것 및 하나의 위치에 대해 가장 유력한 SBG 규칙을 선택하는 것을 포함한다. 어구 "가장 가능성이 있는"은 "가장 개연성이 있는(most probable)" 과 유사한 엄격한 수학적 정의를 갖는다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 단계가 수행되는 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대해, 그 위치에서 "적중"되는 하나 이상의 규칙을 포함하는 규칙 적중 목록이 생성될 수도 있다. 적중 목록 내의 각각의 규칙에 대해, MC 점수가 본원에서 설명되는 바와 같이 결정될 수 있다. 그 다음, 위치에 대한 가장 유력한 규칙은, 그 위치에 대한 적중 목록 내의 각각의 규칙에 대해 결정되는 MC 점수 중 최대치를 갖는 SBG 규칙으로서 결정될 수 있다.
따라서, 본원에서 사용되는 바와 같은 복잡도에 대한 기초는 복잡도의 가능성 측정에 대응하는데, 여기서 결합(union)의 복잡도는 그것의 구성 요소의 최대치이다. 이것은, 결합의 복잡도가 그것의 서로소 구성 요소(disjoint constituent)의 합인 복잡도의 확률론적 측정과는 대조된다. 복잡도의 가능성 측정은 다수의 이유 때문에 확률론적 측정보다 본원에서 설명되는 실시형태에 대해 더 편리하다. 예를 들면, 복잡도의 가능성 측정은, 임계성의 작용의 자연스러운 공식화인데, 예를 들면, 가장 복잡한 규칙이 "승리한다". 다른 예에서, 가산적 확률 이론 측정(additive probability theoretic measure)은 교차하는(일명 공통) 프리미티브를 계산하고 그 구성의 복잡도를 빼야만 하는데, 이것은 추가적인 레벨의 복잡화(complication)를 도입하고 결과적으로 계산을 도입한다. 이들 복잡화는, 특히 본원에서 설명되는 계산에 비교하여, 두 개를 초과하는 다수의 적중이 고려될 때 악화된다. 추가적인 예에서, 사람이 최대 측정 결과를 이해하고 디버깅하는 것이 훨씬 더 용이하다. 대조적으로, 추가적인 측정 결과는, 다수의 적중 및 그들의 교차의 효과가 불가분하게 혼동되기 때문에, 이해하기가 종종 어렵다.
하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하도록 또한 구성된다. 위치의 분류는 실시형태의 단계가 수행되는 애플리케이션에 따라 변할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 분류는, 그룹 중 하나 내의 위치의 각각에 대해 선택되는 SBG 규칙이 동일하도록, 적어도 두 개의 위치를 그룹으로 분리하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 분류는, (동일한 SBG 규칙이 선택되는 위치가 동일한 그룹 내에 있고 상이한 SBG 규칙이 선택되는 위치가 상이한 그룹 내에 있도록) 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 의해 위치를 그룹화하는 것을 포함할 수도 있다. 분류는, 또한 또는 대안적으로, 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 위치의 우선 순위를 지정하는 것을 포함할 수도 있다. 위치의 우선 순위를 지정하는 것은, 더 낮은 MC 점수를 갖는 SBG 규칙을 할당받는 다른 위치와 대비하여, 더 높은 MC 점수를 갖는 SBG 규칙이 선택된 위치에 더 높은 우선 순위를 할당하는 것을 포함할 수도 있다. 상기에서 설명되는 바와 같은 그룹화를 분류가 포함하는 경우, 그룹은 유사한 방식으로 우선 순위가 지정될 수도 있다. 분류의 결과는 본원에서 설명되는 하나 이상의 다른 단계에 대해 사용될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함하고, 분류는 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 적어도 두 개의 위치에서 검출되는 결함을 샘플링하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 본원에서 설명되는 실시형태는 측량 SBG를 사용하여 리뷰(또는 다른) 샘플링을 위해 사용될 수도 있다. 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치는 (예를 들면, 검사 도구에 의해 또는 그로부터) 본원에서 설명되는 바와 같이 결정되거나 또는 획득될 수도 있다. 결함은 다수의 상이한 방식으로 결함 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 샘플링될 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함하고, 분류는 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 결함 리뷰를 위해 결함의 우선 순위를 지정하는 것을 포함한다. 본원에서 설명되는 실시형태의 한 가지 이점은 리뷰 샘플의 더 나은 우선 순위 지정이다.
그러한 실시형태에서, 샘플링은 결함의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙의 MC 점수를 비교하는 것 및 더 낮은 MC 점수를 갖는 다른 결함 이전에 가장 높은 MC 점수를 갖는 결함을 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 하나의 그러한 예에서, 결함은 그들의 SBG 규칙의 MC 점수의 내림차순 순서로 샘플링될 수도 있다. 결함 위치가 그들의 SBG 규칙에 기초하여 그룹으로 분류되는 경우, 결함을 샘플링하는 것은, 몇몇 그룹(예를 들면, 더 높은 MC 점수를 갖는 SBG 규칙을 할당받는 것들)이 다른 그룹(예를 들면, 더 낮은 MC 점수를 갖는 SBG 규칙을 할당받는 것들)보다 더 많이 샘플링되도록, 각각의 그룹이 동일한 레이트, 수, 빈도, 등등에서 샘플링되도록, 그룹 중 하나 이상에서 가장 다양한 특성을 갖는 결함이 선택되도록, 그룹의 하나 이상으로부터 결함이 선택되도록, 또는 임의의 다른 적절한 방식으로, 상이한 그룹(예를 들면, 샘플 수, 그룹 모집단의 백분율, 등등)에 대해 상이한 샘플링 스킴을 결정하는 것을 포함할 수도 있다.
측량 SBG를 사용하여 수행되는 리뷰 샘플링의 초기 흐름의 하나의 실시형태가 도 7에서 도시되어 있다. 검사를 위해 전송되는 웨이퍼는, 특정한 측정 지점에서 계측 측정이 수행된 웨이퍼의 서브세트일 수도 있으며, 이들 계측 측정은 기록되고 웨이퍼 ID에 의해 액세스될 수 있다. 대안적으로, 검사될 웨이퍼의 로트 내의 적어도 몇몇 웨이퍼에 대해 계측 측정이 수행되었다. 계측 측정은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행되고, 그에 의해, 본원에서 설명되는 계측 데이터 중 임의의 것을 생성할 수도 있다. 이들 측정 및 프로세스 및 계측 도구의 추정된 파라미터는, 그 다음, 검사를 위해 전송되는 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 추정하기 위해 사용된다. 예를 들면, 계측 데이터를 추정하는 것은, 측정이 수행되지 않은 웨이퍼 위치에서 계측 데이터를 예측하는 것을 포함할 수도 있는데, 이것은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.
모든 이들 세부 사항은, 웨이퍼(702)(예를 들면, 다중 패턴 웨이퍼)가 계측 도구(700) 및 검사 도구(706) 둘 모두로 전송되는 것으로 도시되는 도 7에서 하이 레벨에서 도시되었다. 계측 도구(700)는 CD 및 오버레이 도구를 비롯한, 본원에서 설명되는 계측 도구 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 검사 도구(706)는, BBP 검사 도구를 비롯한, 본원에서 설명되는 검사 도구 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.
계측 도구는 웨이퍼 상의 특정한 타겟 사이트에서 계측 데이터(704)(예를 들면, CD 및/또는 오버레이 측정치)를 생성한다. CD 측정 도구는 트레이스와 같은 패턴화된 피쳐의 국소적 형태에 대한 측정치를 제공할 수도 있고, 오버레이 측정 도구는 다수의 패턴 및/또는 레이어 사이에서 엄격한 아핀 변환(rigid affine transformation)을 제공할 수도 있다. 검사 도구는 웨이퍼(들) 상의 검출된 결함 위치(708)를 생성한다. 계측 데이터(704) 및 검출된 결함 위치(708)는 데이터 분석부(data analysis; 710)으로 공급되는데, 이것은 결함 위치에서의 계측 추정치(예를 들면, 결함 위치에서 CD 및 오버레이 추정치)(712)를 제공하기 위해 5D 분석기의 보간 모듈에 의해 수행될 수도 있다.
검출된 결함 위치(708)의 목록이 주어지면, 메인 UI 및/또는 본원에서 설명되는 컴퓨터 서브시스템(들) 중 임의의 것을 포함할 수도 있는 컴퓨터 서브시스템(들)(714)은, 예를 들면, 설계 기반의 비닝(design based binning; DBB) 서버(716) 상에 저장될 수도 있는 설계 데이터베이스에게, 모든 결함 위치(또는 두 개 이상의 결함 위치)에 중심을 두는 명시된 물리적 치수, 예를 들면, 2 ㎛ 또는 4 ㎛의 시야(FOV)를 교차시키는 모든 설계 다각형을 출력할 것을 요청할 수 있다. DBB 서버는, 설계 정보, 예를 들면, 다중 패턴 관련 정보와 함께 각각의 결함 위치(또는 두 개 이상의 결함 위치)에 대해 하나씩의, 설계 텍스트 파일의 세트를 포함할 수도 있는 결함 위치(718)에서의 설계를 출력한다. 이러한 방식으로, DBB 서버는 설계의 실질적으로 작은 별개의 부분을 출력할 수도 있는데, 한 부분은 고려 중인 결함 위치의 각각에 대응한다. DBB 서버는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 구성을 가질 수도 있다. 설계 정보는, 본원에서 설명되는 설계 데이터 중 임의의 것으로부터 및/또는 본원에서 설명되는 임의의 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 도구(예를 들면, EDA 도구)에 의해 또한 획득될 수도 있다.
설계 렌더링(720)은, 명시된 FOV 내의 모든 설계 다각형을 나타내는 - 동일한 패턴 내의 모든 다각형은 동일하게 채색되고 상이한 패턴 내의 다각형은 상이하게 채색됨 - 이미지(722)를 (유저 정의 픽셀 사이즈에서) 렌더링하기 위해 결함 위치(718)에서 설계를 사용할 수도 있다. 다시 말하면, 렌더링된 이미지는 상이한 리소그래피 단계에서 웨이퍼 상에 형성되는 패턴을 나타내기 위해 몇몇 표식(indicia)(예를 들면, 컬러)을 포함할 수도 있다. 설계 렌더링은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 수행될 수도 있다. 설계 렌더링은 설계 의도(웨이퍼 상에서 형성될 또는 검사 도구와 같은 도구에 의해 이미지화될 그대로의 설계 데이터가 아니라, 웨이퍼 상에서 형성되도록 의도되었던 설계 데이터를 의미함)를 예시하는 이미지를 생성한다. 이러한 방식으로, 렌더링된 이미지(722)는 SBG 규칙이 동작하는 데이터의 설계 정보 부분(예를 들면, 기하학적 프리미티브 정보)을 제공한다. 따라서, 도 7에서 도시되는 초기 흐름의 끝에서, 두 조각의 정보인 고려 중인 모든 결함 위치에서의 렌더링된 이미지(722) 및 계측 추정치(712)가 있다.
하나의 그러한 실시형태에서, 샘플링은 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙을 학습 기반의 모델에 입력함으로써 수행된다. 예를 들면, 샘플링은, 샘플을 생성하기 위해 이들 피쳐를 사용하는, MC 점수와 같은 측량 SBG 피쳐에 대해 트레이닝되는 머신 러닝 기반의 알고리즘에 의해 수행될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시형태의 한 가지 이점은 머신 러닝 기반의 샘플링을 위한 더 나은 피쳐이다.
컴퓨터 서브시스템(들), 예를 들면, 컴퓨터 서브시스템(36) 및/또는 컴퓨터 서브시스템(들)(102)은, 학습 기반의 모델을 포함하는 하나 이상의 컴포넌트(도시되지 않음)를 실행하도록 구성될 수도 있다. 학습 기반의 모델은 딥 러닝 모델로 구성될 수도 있다. 일반적으로 말하면, "딥 러닝"(심층 구조화 학습(deep structured learning), 계층적 학습(hierarchical learning) 또는 딥 머신 러닝(deep machine learning)으로 또한 알려짐)은, 데이터에서 하이 레벨의 추상화를 모델링하려고 시도하는 알고리즘의 세트에 기초한 머신 러닝의 한 분야이다. 간단한 경우, 뉴런의 두 개의 세트가 존재할 수도 있다: 입력 신호를 수신하는 뉴런의 세트 및 출력 신호를 전송하는 뉴런의 세트. 입력 레이어가 입력을 수신하면, 입력 레이어는 입력의 수정된 버전을 다음 레이어로 전달한다. 딥 러닝 기반의 모델에서는, 입력과 출력 사이에, 다수의 선형 및 비선형 변환으로 구성되는 다수의 프로세싱 레이어를 알고리즘이 사용하는 것을 허용하는 많은 레이어가 존재한다(그리고 그 레이어는 뉴런으로 이루어지지 않지만 그것은 그것을 그러한 방식으로 생각하는 것을 도울 수 있다).
딥 러닝은 데이터의 학습 표현에 기초한 머신 러닝 방법의 더 광범위한 계열의 일부이다. 관찰 결과(observation)(예를 들면, 이미지)는 픽셀당 강도 값의 벡터와 같은 많은 방식으로, 또는 에지의 세트, 특정한 형상의 영역, 등등으로서 더욱 추상적인 방식으로 표현될 수 있다. 어떤 표현은, 학습 과제(예를 들면, 얼굴 인식 또는 표정 인식)를 단순화할 때 다른 것보다 더 우수하다. 딥 러닝의 약속 중 하나는, 수작업의 피쳐를, 자율(unsupervised) 또는 반 지도(semi-supervised) 피쳐 학습 및 계층적 피쳐 추출을 위해 효율적인 알고리즘으로 대체하는 것이다.
머신 러닝은, 명시적으로 프로그래밍되지 않고도 컴퓨터에게 학습할 능력을 제공하는 인공 지능(artificial intelligence; AI)의 타입으로서 일반적으로 정의될 수 있다. 머신 러닝은, 새로운 데이터에 노출될 때 성장 및 변화하도록 그들 자신을 가르칠 수 있는 컴퓨터 프로그램의 개발에 중점을 둔다. 다시 말하면, 머신 러닝은 "명시적으로 프로그래밍되지 않아도 컴퓨터에게 학습할 능력을 부여하는" 컴퓨터 과학의 하위 분야로서 정의될 수 있다. 머신 러닝은, 데이터로부터 학습할 수 있고 데이터에 대한 예측을 행할 수 있는 알고리즘의 연구 및 구축을 탐구한다 - 그러한 알고리즘은, 샘플 입력으로부터 모델을 구축하는 것을 통해, 데이터 구동 예측 또는 결정을 행하는 것에 의해 후속하는 엄격히 정적인 프로그램 명령어를 극복한다.
본원에서 설명되는 머신 러닝은 또한, 2016년 Morgan Kaufmann, 534 페이지의 Sugiyama에 의한 "Introduction to Statistical Machine Learning"; 2002년 MIT Thesis 212 페이지의 Jebara의 "Discriminative, Generative, and Imitative Learning"; 및 2001년 MIT Press 578 페이지의 Hand 등등의 "Principles of Data Mining (Adaptive Computation and Machine Learning)"에서 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있는데; 이들 문헌은 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이들 참조 문헌에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.
측량 SBG를 사용하여 수행되는 리뷰 샘플링의, 도 7에서 도시되는 흐름의 연속인, 최종 흐름의 하나의 실시형태는 도 8에서 도시되어 있다. 그것은 초기 흐름에서 생성되는 두 조각의 정보 - 고려 중인 모든 결함 위치에서의 계측 추정치(712) 및 렌더링된 이미지(722) - 를 가지고 시작하고, 고려 중인 모든 결함 위치에 대한 MC 점수를 생성한다.
렌더링된 이미지(722)는, 모든 결함 위치 FOV에서 SBG 프리미티브의 세트인 출력(802)을 생성하기 위해 렌더링된 이미지를 프로세싱하는 프리미티브 추출(800)을 성형하기 위해 도 8에서 입력된다. 이들 프리미티브 이미지의 각각의 이미지를 SBG 규칙 추출 엔진(804)을 통해 전달하는 것은, 고려되고 있는 모든 결함 위치에서의 모든 규칙 적중을 기록하는 규칙 적중 목록(806)을 생성한다.
규칙 적중 목록(806) 및 프리미티브 이미지 목록(802)이 주어지면, 측량 복잡도 채점기(Metrical Complexity scorer; 808)는 고려 중인 모든 결함 위치에서 적중되는 각각의 규칙에 대한 MC 점수를 계산함에 있어서 수반되는 다양한 기하학적 프리미티브 사이의 설계 의도에서의 다양한 거리를 계산한다. 더구나, 대응하는 계측 추정 목록(712)을 사용하여, 측량 복잡도 채점기(808)는, 모든 결함 위치에서의 프리미티브 사이의 거리를 개선하기 위해 이들 기하학적 프리미티브의 시프트를 결정한다. 이 단계는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 이 개선은 설계 의도만으로부터 획득되는 것보다 각각의 규칙 적중에 대해 더 정확한 MC 점수를 제공한다. 마지막으로, 측량 복잡도 채점기(808)는 고려 중인 모든 결함 위치에서 적중되는 각각의 규칙 및 고려 중인 모든 결함 위치에서 최대 MC 점수를 갖는 가장 유력한 규칙에 대한 MC 점수를 계산하고, 이 정보를 목록(810)에서 출력한다. 이들 단계는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.
그 다음, 목록(810) 내의 규칙 정보와 함께 MC 점수는, 예를 들면, 리뷰를 위해 내림차순의 우선 순위 순서로 분류되는 결함 위치의 우선 순위가 지정된 샘플을 생성하기 위해 샘플링(812)에 의해 사용된다. 이 샘플링은, 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합되는, 2019년 3월 7일자로 공개된, Saraswatula 등등에 의한 미국 특허 출원 공개공보 제2019/0072858호에서 설명되는 라운드 로빈 스킴과 매우 유사하게, 우선 순위가 지정된 샘플을 생성하기 위해, 목록(810) 내의 정보, 특히 MC 점수를 사용하는 틀을 벗어난 알고리즘을 사용하여 수행될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이 특허 출원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 샘플링은, MC 점수와 같은 측량 SBG 피쳐에 대해 트레이닝되는, 그리고 우선 순위가 지정된 샘플을 생성하기 위해 이들 피쳐를 사용하는 머신 러닝 기반의 알고리즘을 사용하여 또한 수행될 수 있다. 그 다음, 이 샘플은 후속하여, 샘플에서 명시되는 결함 위치에서 고해상도 이미지(816), 예를 들면, SEM 이미지를 방문하고 캡쳐하는, SEM 리뷰 도구 또는 임의의 다른 적절한 결함 리뷰 도구일 수도 있는 도구(814)로 전송된다. 결함 위치의 샘플은, 하나 이상의 다른 프로세스(예를 들면, 계측, 결함 복구, 등등)를 위한 하나 이상의 다른 도구에 의해 또한 사용될 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 적어도 두 개의 위치는 SBG 규칙 적중 위치를 포함하고, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, SBG 규칙 중 하나 이상과 관련되는 기하학적 프리미티브에 대해 웨이퍼에 대한 설계를 검색함으로써 SBG 규칙 적중 위치를 식별하도록 구성된다. 이 단계는 측량 SBG에 대한 마이크로 관리 영역(micro care area; MCA) 생성 사용 사례의 일부로서 수행될 수도 있다.
도 9는, 측량 SBG를 사용한 MCA 생성을 위한 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 수행될 수도 있는 단계의 하나의 실시형태를 묘사한다. 이 경우, 서버(902) 내에 상주하는 웨이퍼 로트(900)에 대한 설계 데이터는 설계 데이터베이스 로더(904)에 의해 설계 데이터(906)에 로딩되는데, 설계 데이터(906)는 RDF 설계 데이터 포맷, KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 독점적 설계 데이터 포맷, 또는 민감한 정보 누출로부터 설계 유저 및 설계 소유자 둘 모두를 보호하는 임의의 다른 포맷과 같은 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 포맷을 가질 수도 있다. 그 다음, 설계 데이터는 도 8에서 도시되는 형상 프리미티브 추출(800)을 사용하여 형상 프리미티브를 추출하고, 도 8의 규칙 추출 엔진(804)을 사용하여 각각의 규칙이 트리거되는 위치를 발견하고, SBG 규칙 적중 위치(916)를 생성하는 SBG 엔진(908)에 의해 운영된다. 이 설계 분석 프로시져는 임의의 설계 의도 데이터에 대한 일회성 셋업 단계일 수 있고 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.
웨이퍼 로트(900)에 대한 계측 측정은, 예를 들면, CD 및/또는 오버레이 계측 도구와 같은 계측 도구(910)에 의해 실행된다. 계측 도구는 로트(900) 내의 웨이퍼의 샘플(하나 이상) 상의 특정한 측정 지점에서 계측 데이터(912), 예를 들면, CD 및/또는 오버레이 측정치를 생성한다. 계측 도구가 CD 계측 도구인 경우, 계측 도구는 웨이퍼 샘플 상의 트레이스 또는 다른 패턴화된 피쳐의 국소적 형태에 대한 측정치를 제공할 수도 있다. 계측 도구가 오버레이 계측 도구인 경우, 계측 도구는 웨이퍼 샘플 상의 다수의 패턴 및/또는 레이어 사이에서 엄격한 아핀 변환을 제공할 수도 있다. 이들 결과는, 로트(900) 내의 웨이퍼 상의 고려 중인 모든 위치에 대한 CD 및/또는 오버레이 추정치를 포함할 수도 있는, 로트 내의 웨이퍼에 대한 계측 추정치(918)를 제공하기 위해, 5D 분석기에서의 보간 알고리즘 모듈일 수도 있는 데이터 분석부(914)로 공급된다. 대안적으로, 계측 추정치(918)는 SBG 엔진(908)에 의해 트리거되는 SBG 규칙 적중 위치(916)에서만 결정될 수 있는데, 이 종속성은, 도 9에서, 916을 918에 연결하는 점선에 의해 도시된다. 적중 위치(916) 및 계측 추정치(918)는, MC 점수 및 로트(900) 내의 각각의 웨이퍼 상의 모든 적중 위치(916)(또는 그 적어도 일부)에서 트리거되는 가장 유력한 규칙을 생성하는 측량 복잡도 채점기(920)로 공급된다. 이들 단계는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 적어도 두 개의 위치에 대한 관리 영역을 생성하도록 구성된다. 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 기술 분야에서 일반적으로 언급되는 바와 같은 "관리 영역"은 검사 목적을 위한 주목하는 시료 상의 영역이다. 때때로, 관리 영역은 검사 프로세스에서 검사되는 시료 상의 영역을, 검사되지 않는 시료 상의 영역과 구별하기 위해 사용된다. 또한, 관리 영역은 때로는 하나 이상의 상이한 파라미터로 검사될 시료 상의 영역을 구별하기 위해 사용된다. 예를 들면, 시료의 제1 영역이 시료 상의 제2 영역보다 더 중요한 경우, 제1 영역에서 더 높은 감도를 가지고 결함이 검출되도록 제1 영역은 제2 영역보다 더 높은 감도를 가지고 검사될 수도 있다. 검사 프로세스의 다른 파라미터는 유사한 방식으로 관리 영역마다 변경될 수 있다. 관리 영역은 또한, 그들의 치수가 실질적으로 적은, 예를 들면, 대략 수 개의(10 개 미만의) 픽셀일 수도 있다는 점에서, "마이크로 관리 영역"일 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 관리 영역 또는 관리 영역 정보는, 단계가 수행되었던 각각의 위치(예를 들면, 모든 SBG 규칙 적중 위치)에 대해 생성될 수도 있다. 그러나, 몇몇 경우에, 본원에서 설명되는 실시형태의 결과는 모든 SBG 규칙 적중 위치에 대해 관리 영역이 필요하지 않다는 것을 나타낼 수도 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 각각의 웨이퍼 위치의 각각에 대해 선택되는 SBG 규칙의 MC 점수에 컷오프가 적용될 수도 있고, 자신의 선택된 SBG 규칙이 컷오프를 초과하는 MC 점수를 갖지 않는 위치에 대해서는 관리 영역이 생성되지 않을 수도 있다. 자신의 선택된 SBG 규칙이 소정의 임계치를 초과하는 MC 점수를 갖는 위치에 대해서만 관리 영역을 생성하는 것은, 웨이퍼 상의 두 개의 위치가, 그들 사이에서 동일한 설계시 거리를 갖는 동일한 기하학적 프리미티브를 가지더라도, 두 개의 위치에 대한 계측 데이터는, 위치 중 하나가 관리 영역을 보장할 만큼 충분히 큰 MC 점수를 가지고 한편 위치 중 다른 하나가 관리 영역을 정당화할 만큼 충분히 높지 않은 MC 점수를 가질 만큼 충분히 상이할 수도 있기 때문에, 유익할 수도 있다. 따라서, 관리 영역을 생성하는 것은, 상이한 웨이퍼 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙의 MC 점수에 기초하여, 관리 영역이 어떤 웨이퍼 위치에 대해 생성될 것이고 관리 영역이 어떤 웨이퍼 위치에 대해 생성되지 않을지를 결정하는 것을 포함할 수도 있다.
관리 영역을 생성하는 것은, 관리 영역이 프로세싱될 하나 이상의 다른 파라미터를 결정하는 것을 또한 포함할 수도 있다. 예를 들면, 관리 영역을 생성하는 것은, 선택된 SBG 규칙이 더 낮은 MC 점수를 갖는 웨이퍼 위치에 대한 관리 영역보다 더 높은 감도를 가지고 이들 관리 영역이 검사되는 것을 초래하는 더 높은 MC 점수를 선택된 SBG 규칙이 갖는 웨이퍼 위치에 대한 관리 영역에 검사 파라미터를 할당하는 것을 포함할 수도 있다. 임의의 프로세스(예를 들면, 계측 프로세스)의 임의의 다른 파라미터는 관리 영역 생성 단계에서 관리 영역에 대해 결정될 수도 있다. 관리 영역 생성 단계의 결과는, 관리 영역이 레시피(예를 들면, 검사 레시피)를 사용하여 수행되는 프로세스에서 사용될 수 있도록, 그 레시피로 출력될 수도 있다. 또한, 관리 영역 생성은 관리 영역에 대한 임의의 다른 적절한 정보(예를 들면, 위치, 치수, 관리 영역 ID, 관리 영역 그룹 ID, 상이한 관리 영역에 대해 사용될 파라미터(들), 등등)를 생성하는 것을 포함할 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 기초하여 적어도 두 개의 위치에 대한 관리 영역의 우선 순위를 지정하도록 구성된다. 본원에서 설명되는 실시형태의 한 가지 이점은 검사를 위한 MCA의 더 나은 우선 순위 지정이다. 관리 영역(또는 MCA)은 본원에 추가로 설명되는 바와 같이(예를 들면, 관리 영역에 대해 선택되는 SBG 규칙과 관련되는 MC 점수에 기초하여) 우선 순위 지정될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙이 적어도 두 개의 위치와 관련되는 웨이퍼에 대한 컨텍스트 맵을 생성하도록 구성되고, 시스템은 컨텍스트 맵에 기초하여 정의되는 하나 이상의 검사 파라미터를 사용하여 웨이퍼의 검사를 수행하도록 구성되는 검사 도구를 포함한다. 예를 들면, 각각의 웨이퍼(또는 적어도 하나의 웨이퍼) 상의 도 9에서 도시되는 적중 위치(916)는 로트 내의 웨이퍼에 대한 컨텍스트 맵(922)으로 변환될 수도 있고, 컨텍스트 맵은 런타임 컨텍스트 맵(run-time context map; RTCM)으로 칭해지는 KLA-Tencor의 독점적 포맷 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 포맷을 가질 수도 있다. 컨텍스트 맵은 로트 내 웨이퍼에 대한 검사 레시피(924)를 생성(또는 수정)하기 위해 사용될 수 있는데, 이것은 트리거되는 규칙(예를 들면, SBG 규칙 적중 위치), 계산된 MC 점수(예를 들면, MC 채점기에 의해 결정됨), 및 식별되는 가장 유력한 규칙(적어도 두 개의 웨이퍼 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙)에 기초하여 웨이퍼 상의 상이한 영역에 상이한 감도를 할당하기 위해 검사기(926)에 의해 사용될 수 있다. 그러한 검사는 유리하게는 로트(900)(및 어쩌면 동일한 타입의 웨이퍼의 다른 로트) 내의 웨이퍼의 핫 스팟에 더 민감하고 방해물의 경향이 더 적은 검사일 것이다.
따라서, 컨텍스트 맵은 본원에서 설명되는 바와 같이 생성되는 관리 영역을 포함하지 않을 수도 있다. 대신, 컨텍스트 맵에 포함되는 정보에 기초하여, 검사 도구는, 검사 레시피를 사용하여, 웨이퍼 상의 어떤 영역이 검사되어야 하는지 그리고 어떤 파라미터를 가지고 검사되어야 하는지를 결정할 수 있다. 검사될 영역 및 검사를 위해 사용될 파라미터는 본원에 추가로 설명되는 바와 같이(예를 들면, 본원에서 설명되는 단계가 수행되는 각각의 웨이퍼 위치에 대해 선택되는 SBG 규칙에 대해 결정되는 MC 점수에 기초하여) 결정될 수도 있다. 그러한 컨텍스트 맵이 검사 프로세스에서의 사용에 가장 적합할 수도 있지만, 컨텍스트 맵은 결함 리뷰 프로세스, 계측 프로세스, 결함 복구 프로세스, 및 등등과 같은 웨이퍼에 대해 수행되는 임의의 다른 프로세스에 대해서도 또한 사용될 수도 있다. 그러한 프로세스의 파라미터는 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 컨텍스트 맵에 기초하여 변경될 수도 있다.
본원에서 설명되는 모든 방법은, 방법 실시형태의 하나 이상의 단계의 결과를 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장하는 것을 포함할 수도 있다. 결과는 본원에서 설명되는 결과 중 임의의 것을 포함할 수도 있고 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방식으로 저장될 수도 있다. 저장 매체는 본원에서 설명되는 임의의 저장 매체 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 저장 매체를 포함할 수도 있다. 결과가 저장된 이후, 결과는 저장 매체에서 액세스될 수 있고 본원에서 설명되는 임의의 방법 또는 시스템 실시형태에 의해 사용될 수 있고, 유저에 대한 디스플레이를 위해 포맷될 수 있고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법, 또는 시스템, 등등에 의해 사용되어, 웨이퍼 또는 동일한 타입의 다른 웨이퍼에 대한 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 그러한 기능은, 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 샘플링되는 결함에 대해 결함 리뷰(또는 다른) 프로세스를 수행하는 것, 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 수행되는 결함의 우선 순위를 지정하는 것의 결과에 기초하여 웨이퍼 상의 결함을 리뷰하는 것, 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 수행되는 관리 영역을 생성하는 것 및/또는 관리 영역의 우선 순위를 지정하는 것의 결과에 기초하여 웨이퍼를 검사하는 것, 및 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 생성되는 컨텍스트 맵을 사용하여 웨이퍼의 검사를 수행하는 것을 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
본원에서 설명되는 실시형태는, 마치 본원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 통합되는, 2019년 2월 28일자로 공개된 미국 특허 출원 공개공보 제2019/0067060호에서 설명되는 시스템 및 방법과 또한 결합될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이 특허 출원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.
시스템의 실시형태의 각각은 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시형태(들)에 따라 추가로 구성될 수도 있다.
다른 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은 상기에서 설명되는 SBG 규칙을 선택하는 단계 및 분류 단계를 포함한다.
방법의 단계의 각각은 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 방법은, 본원에서 설명되는 출력 획득 서브시스템, 컴퓨터 서브시스템(들), 및/또는 시스템(들)에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계(들)를 또한 포함할 수도 있다. 방법의 단계는, 본원에서 설명되는 임의의 실시형태에 따라 구성될 수도 있는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 게다가, 상기에서 설명되는 방법은 본원에서 설명되는 시스템 실시형태 중 임의의 것에 의해 수행될 수도 있다.
추가적인 실시형태는 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다. 하나의 그러한 실시형태는 도 10에서 도시된다. 특히, 도 10에서 도시되는 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(1000)는 컴퓨터 시스템(1004) 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어(1002)를 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은, 본원에서 설명되는 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수도 있다.
본원에서 설명되는 것들과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(1002)는 컴퓨터 판독 가능 매체(1000) 상에 저장될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 자기 또는 광학 디스크, 자기 테이프, 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수도 있다.
프로그램 명령어는, 다른 것들 중에서도, 프로시져 기반의 기술, 컴포넌트 기반의 기술, 및/또는 객체 지향 기술을 비롯한 다양한 방식 중 임의의 것으로 구현될 수도 있다. 예를 들면, 프로그램 명령어는, 원하는 대로, 액티브X(ActiveX) 컨트롤, C++ 오브젝트, 자바빈(JavaBeans), 마이크로소프트 파운데이션 클래스(Microsoft Foundation Classes; "MFC"), SSE(Streaming SIMD Extension; 스트리밍 SIMD 확장) 또는 다른 기술 또는 방법론을 사용하여 구현될 수도 있다.
컴퓨터 시스템(1004)은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 구성될 수도 있다.
본 설명의 관점에서, 기술 분야의 숙련된 자에게는, 본 발명의 다양한 양태의 다른 수정예 및 대안적 실시형태가 명백할 것이다. 예를 들면, 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 스코어링을 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 따라서, 본 설명은, 단지 예증적인 것으로만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 일반적인 방식을 기술 분야의 숙련된 자에게 교시하는 목적을 위한 것이다. 본원에서 도시되고 설명되는 본 발명의 형태는 현 시점에서의 바람직한 실시형태로서 간주되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 엘리먼트 및 재료가 본원에서 예시되고 설명되는 것들 대신 대용될 수도 있고, 부품 및 프로세스는 반대로 될 수도 있고, 본 발명의 소정의 피쳐는 독립적으로 활용될 수도 있는데, 이들 모두는, 본 발명의 본 설명의 이익을 가진 이후, 기술 분야의 숙련된 자에게 명백해질 것이다. 하기의 청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서, 본원에서 설명되는 엘리먼트에서 변경이 이루어질 수도 있다.

Claims (31)

  1. 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류(shape metric based sorting)를 위해 구성되는 시스템으로서,
    하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함하며, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은:
    웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 형상 기반의 그룹화 규칙(shape based grouping rule)을 선택하는 것 - 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개 위치 중 하나에 대해, 상기 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 것은:
    상기 웨이퍼 상의 상기 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브(geometric primitive) 사이의 거리를 수정함으로써 상기 하나의 위치를 중심으로 하는 시야(field of view)에서 상기 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하는 것;
    상기 기하학적 프리미티브 사이의 결정된 거리에 기초하여 상기 시야에서 상기 기하학적 프리미티브와 관련되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 대한 측량 복잡도 점수(metrical complexity score)를 결정하는 것; 및
    상기 측량 복잡도 점수에 기초하여 상기 하나의 위치에 대한 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나를 선택하는 것을 포함함 -; 및
    상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하는 것을 위해 구성되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나를 선택하는 것은, 상기 계측 복잡도 점수의 최대치를 갖는 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나를, 상기 하나의 위치에 대한 가장 유력한 형상 기반의 그룹화 규칙으로서 식별하는 것 및 상기 하나의 위치에 대한 가장 유력한 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 것을 포함하는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함하는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함하고, 상기 분류는 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 적어도 두 개의 위치에서 검출되는 결함을 샘플링하는 것을 포함하는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샘플링은 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙을 학습 기반의 모델에 입력함으로써 수행되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치는 검사에 의해 웨이퍼 상에서 검출되는 결함의 위치를 포함하고, 상기 분류는 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 결함 리뷰를 위해 결함의 우선 순위를 지정하는 것을 포함하는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 위치는 형상 기반의 그룹화 규칙 적중 위치(shape based grouping rule hit location)를 포함하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나 이상과 관련되는 기하학적 프리미티브에 대해 상기 웨이퍼에 대한 설계를 검색함으로써 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 적중 위치를 식별하는 것을 위해 구성되는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분류는, 하나의 그룹 내의 위치 각각에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙이 동일하도록, 상기 적어도 두 개의 위치를 그룹으로 분리하는 것을 포함하는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 적어도 두 개의 위치에 대한 관리 영역을 생성하는 것을 위해 구성되는, 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 적어도 두 개의 위치에 대한 관리 영역의 우선 순위를 지정하는 것을 위해 구성되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙이 상기 적어도 두 개의 위치와 관련되는 상기 웨이퍼에 대한 컨텍스트 맵을 생성하는 것을 위해 구성되고, 상기 시스템은 상기 컨텍스트 맵에 기초하여 정의되는 하나 이상의 검사 파라미터를 사용하여 웨이퍼의 검사를 수행하도록 구성되는 검사 도구를 더 포함하는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 웨이퍼 상의 측정 지점의 어레이에서 웨이퍼에 대한 측정을 수행하는 계측 도구로부터 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 획득하는 것과, 상기 웨이퍼 상의 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치의 포지션에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 상기 계측 데이터를 할당하는 것을 위해 구성되는, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 측정 지점의 밀도는, 웨이퍼의 검사 동안 검사 도구의 검출기에 의해 출력이 생성되는 상기 웨이퍼 상의 검사 지점의 밀도보다 더 작은, 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 할당은:
    상기 측정 지점의 위치에서 포지션을 갖는 상기 적어도 두 개의 위치에 대해, 상기 측정 지점의 위치에서 생성되는 획득된 계측 데이터를, 상기 적어도 두 개의 위치가 상기 측정 지점 중 어떤 것에 배치되는지에 기초하여 상기 적어도 두 개의 위치에 할당하는 것; 및
    상기 측정 지점의 위치로부터 이격되는 포지션을 갖는 상기 적어도 두 개의 위치에 대해, 상기 측정 지점에서 생성되는 계측 데이터 및 상기 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 상기 적어도 두 개의 위치의 포지션으로부터, 상기 적어도 두 개의 위치에서의 계측 데이터를 예측하는 것을 포함하는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 예측은, 상기 측정 지점으로부터 상기 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 상기 적어도 두 개의 위치의 포지션으로의 상기 획득된 계측 데이터의 보간(interpolation)을 포함하는, 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 예측은, 상기 측정 지점으로부터 상기 측정 지점의 위치에 대해 결정되는 상기 적어도 두 개의 위치의 포지션으로의 상기 획득된 계측 데이터의 외삽(extrapolation)을 포함하는, 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 계측 도구는 상기 웨이퍼의 검사 이전에 상기 웨이퍼에 대한 계측 데이터를 생성하는, 시스템.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 측정 지점은 상기 웨이퍼의 검사 이전에, 그리고 상기 웨이퍼 상에서 검출되는 결함과는 독립적으로 결정되는, 시스템.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 계측 도구에 의해 생성되는 상기 계측 데이터의 적어도 일부 값은 상기 웨이퍼의 검사를 수행하는 검사 도구의 해상도 한계 미만인, 시스템.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 계측 데이터는, 막 두께, 패턴화된 구조체 프로파일, 임계 치수, 라인 에지 조도(line edge roughness), 라인 폭 조도(line width roughness), 및 오버레이 측정치(overlay measurement) 중 하나 이상을 포함하는, 시스템.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 계측 데이터는 리소그래피 초점 계측 및 스캐너 레벨링 데이터 중 하나 이상을 포함하는, 시스템.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 계측 데이터는 패턴화 결함과 상관되는 것으로 알려져 있는 웨이퍼의 특성의 측정치를 포함하는, 시스템.
  24. 제1항에 있어서,
    적어도 에너지 소스 및 검출기를 포함하는 출력 획득 서브시스템을 더 포함하며, 상기 에너지 소스는 상기 웨이퍼로 지향되는 에너지를 생성하도록 구성되고, 상기 검출기는 상기 웨이퍼로부터 에너지를 검출하도록 그리고 상기 검출된 에너지에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 출력에 기초하여 상기 적어도 두 개의 위치에 대한 정보를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 출력 획득 서브시스템은 검사 서브시스템으로서 구성되는, 시스템.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 출력 획득 서브시스템은 계측 서브시스템으로서 구성되는, 시스템.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 출력 획득 서브시스템은 결함 리뷰 서브시스템으로서 구성되는, 시스템.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 웨이퍼로 지향되는 에너지는 광을 포함하고, 상기 웨이퍼로부터 검출되는 에너지는 광을 포함하는, 시스템.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 웨이퍼로 지향되는 에너지는 전자를 포함하고, 상기 웨이퍼로부터 검출되는 에너지는 전자를 포함하는, 시스템.
  30. 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템 상에서 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    상기 컴퓨터 구현 방법은:
    웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 단계 - 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개 위치 중 하나에 대해, 상기 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 단계는:
    상기 웨이퍼 상의 상기 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 수정함으로써 상기 하나의 위치를 중심으로 하는 시야에서 상기 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하는 단계;
    상기 기하학적 프리미티브 사이의 결정된 거리에 기초하여 상기 시야에서 상기 기하학적 프리미티브와 관련되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 대한 측량 복잡도 점수를 결정하는 단계; 및
    상기 측량 복잡도 점수에 기초하여 상기 하나의 위치에 대한 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나를 선택하는 단계를 포함함 -; 및
    상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하는 단계를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  31. 웨이퍼 위치의 형상 메트릭 기반의 분류를 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
    웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치에 대한 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 단계 - 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개 위치 중 하나에 대해, 상기 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 단계는:
    상기 웨이퍼 상의 상기 하나의 위치에 대한 계측 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 설계에서 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 수정함으로써 상기 하나의 위치를 중심으로 하는 시야에서 상기 기하학적 프리미티브 사이의 거리를 결정하는 단계;
    상기 기하학적 프리미티브 사이의 결정된 거리에 기초하여 상기 시야에서 상기 기하학적 프리미티브와 관련되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 대한 측량 복잡도 점수를 결정하는 단계; 및
    상기 측량 복잡도 점수에 기초하여 상기 하나의 위치에 대한 상기 형상 기반의 그룹화 규칙 중 하나를 선택하는 단계를 포함함 -; 및
    상기 적어도 두 개의 위치에 대해 선택되는 형상 기반의 그룹화 규칙에 기초하여 상기 웨이퍼 상의 적어도 두 개의 위치를 분류하는 단계를 포함하고, 상기 형상 기반의 그룹화 규칙을 선택하는 단계 및 상기 분류 단계는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행되는, 컴퓨터 구현 방법.
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