KR20240026446A - 표본 검사를 위한 케어 영역 설정 - Google Patents

표본 검사를 위한 케어 영역 설정 Download PDF

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defects
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라자 반월
삽타르시 마줌더
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케이엘에이 코포레이션
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Abstract

표본 검사를 위한 케어 영역(care area, CA)을 설정하는 방법 및 시스템이 제공된다. 하나의 시스템은 표본의 이미지를 생성하도록 구성된 이미징 서브시스템과, 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역에서 생성된 이미지들 중 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하도록 구성된 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하고, 결함의 개수가 미리 결정된 문턱값보다 큰 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 CA로 지정하도록 구성된다. 또한, 컴퓨터 서브시스템은 표본 검사에 사용하기 위해 하나 이상의 케어 영역에 대한 정보를 저장하도록 구성된다.

Description

표본 검사를 위한 케어 영역 설정
본 발명은 대체로 표본(specimen) 검사를 위한 케어 영역(care area)들을 설정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다음 설명과 실시예는 이 섹션에 포함됨으로 인해 선행 기술로 인정되지는 않는다.
검사(inspection) 프로세스는 레티클(reticle) 및 웨이퍼(wafer) 상의 결함을 검출하기 위해 반도체 제조 프로세스 동안 다양한 단계에서 사용되어 제조 프로세스의 수율을 높여 수익을 증가시킨다. 검사는 항상 반도체 디바이스 제조에 있어 중요한 부분이었다. 그러나 반도체 디바이스의 치수가 감소함에 따라, 더 작은 결함으로 인해 디바이스가 작동되지 않을 수 있기 때문에 허용가능한 반도체 디바이스를 성공적으로 제조하려면 검사가 더욱 중요해졌다.
이 기술분야에서 일반적으로 언급되는 "케어 영역"은 검사 목적으로 관심 있는 표본 상의 영역이다. 때때로 케어 영역(care area, CA)들은 검사 프로세스에서 검사되는 표본 상의 영역들과 검사되지 않는 표본 상의 영역들 간을 구별하는 데 사용된다. 또한, CA들은 때때로 하나 이상의 상이한 파라미터들을 사용하여 검사될 표본 상의 영역들 간을 구별하는 데 사용된다. 예를 들어, 표본의 제1 영역이 표본 상의 제2 영역보다 더 중요한 경우, 제1 영역은 제2 영역보다 높은 감도(sensitivity)로 검사되어 제1 영역에서 더 높은 감도로 결함들이 검출될 수 있다. 검사 프로세스의 다른 파라미터들이 비슷한 방식으로 CA 별로 변경될 수 있다.
현재 다양한 카테고리의 검사 CA가 사용된다. 하나의 카테고리는 전통적으로 손으로 그려진 레거시(legacy) CA이다. 거의 모든 사용자가 설계 가이드된(design guided) 검사를 채택하고 있으므로 현재 레거시 CA는 거의 사용되지 않는다. 또 다른 카테고리는 설계 기반 CA이다. 이는 표본 상에 인쇄된 칩 설계 패턴에 대한 휴리스틱스(heuristics)에 기반하여 유도되는 CA이다. 사용자는 칩 설계를 살펴보고 CA를 유도하는 데 도움이 될 방법/스크립트(script)를 유도하려고 노력한다. 이러한 설계 기반 CA를 정의하는 데 이용가능한 다수의 기술과 도구가 있다. 그것들은 그라운드 트루스(ground truth)(칩 설계)로부터 유도되기 때문에, 높은 정밀도, 상당히 작은 CA를 제공할 수 있으며 또한 검사 시스템이 대량의 CA들을 저장하는 것을 허용할 수 있다. 이러한 CA는 결함 검출 관점에서만 중요한 것이 아니라 흔히 노이즈 억제에도 결정적이다.
현재 사용되는 일부 검사 방법은 또한 상이한 노이즈 거동(noise behavior)을 갖는 CA들이 함께 그룹화되는 레귤러(regular) CA 그룹을 사용하며, 단일의 CA조차도 상이한 노이즈 거동을 갖는 많은 상이한 구조들을 포함할 수 있다. 노이즈가 더 높은 영역들을 식별하기 위해서는, 소위 설계-기반 검색을 여러 번 반복하여 수행해야 한다. 이 절차는 시간이 많이 걸린다.
따라서 검사 CA를 설정하기 위해 현재 사용되는 방법과 시스템에는 여러 가지 단점이 있다. 예를 들어, 검사 CA를 설정하기 위한 많은 방법과 시스템들은, 적어도 그것의 일 부분이 검사되고 있는 디바이스를 설계한 엔티티(entity)의 GDS 파일과 같은 지적 재산에 액세스해야하는 계산적으로 비용이 많이 드는 방법들이다. 또한, 타깃 위치에서 CA를 손으로(manually) 그림으로써 체계적 노이즈 소스(systematic noise source)가 억제될 수 있다. 그러나 이 방법은 프로세스 레이어(process layer)에 핫 스팟(hot spot) 위치가 1000 개 이상 있을 수 있으므로 지루하고 시간이 많이 걸린다.
따라서 위에서 설명한 단점들 중 하나 이상을 갖지 않는 표본 검사를 위한 CA를 설정하기 위한 시스템 및 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다.
다양한 실시예에 대한 다음의 설명은 첨부된 청구범위의 주제를 제한하는 방식으로 해석되어서는 안 된다.
일 실시예는 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 시스템은 표본의 이미지들을 생성하도록 구성된 이미징 서브시스템 및 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역(repeating patterned area)에서 생성된 이미지들 중 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하도록 구성된 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하도록 구성된다. 또한, 컴퓨터 서브시스템은 결함의 개수가 미리 결정된 문턱값보다 큰, 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 케어 영역으로 지정하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 표본의 검사에 사용하기 위해 하나 이상의 케어 영역에 대한 정보를 저장하도록 구성된다. 시스템은 또한 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
또 다른 실시예는 표본 검사를 위한 CA를 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은 위에서 설명된 결정, 비교, 지정 및 저장 단계를 포함한다. 방법의 단계들은 위에서 설명된 이미징 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 방법의 단계들 각각은 본 명세서에 추가로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 방법은 본 명세서에 설명된 시스템들 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
또 다른 실시예는 표본 검사를 위한 CA 설정을 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템에서 실행가능한 프로그램 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은 위에서 설명된 방법의 단계들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계들은 본 명세서에 추가로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 프로그램 명령이 실행가능한 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 이점들은 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조함으로써 이 분야의 기술자들에게 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2는 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성되는 시스템 실시예들의 측면도를 예시하는 개략도이다.
도 3은 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행되는 단계들의 실시예를 예시하는 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 표본의 반복 패턴화된 영역(repeating patterned area)에서 검출된 결함의 예와, 검출된 결함 및 상이한 크기를 갖는 미리 정의된 셀들에 기초하여 표본 검사를 위한 케어 영역(CA)들을 설정하기 위해 본 명세서에 설명된 다양한 단계들의 결과에 대한 평면도를 예시하는 개략도이다.
도 6은 컴퓨터 시스템이 본 명세서에 설명된 컴퓨터 구현(computer-implemented) 방법을 수행하게 하기 위한 프로그램 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능(computer-readable) 매체의 일 실시예를 예시하는 블록도이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안적인 형태가 가능하지만, 본 발명의 특정 실시예가 도면에 예로서 도시되어 있으며 본 명세서에서 상세히 설명된다. 도면은 일정한 축척이 아닐 수도 있다. 그러나, 도면과 그에 대한 상세한 설명은 개시된 특정한 형태로 본 발명을 제한하려는 것이 아니고, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 모든 수정, 등가물 및 대체물을 포괄하려는 의도인 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "뉴슨스(nuisance)"(때때로 "뉴슨스 결함(nuisance defect)"과 상호 교환적으로 사용됨)는 대체로 사용자가 신경 쓰지 않는 결함 및/또는 표본에서 검출되었지만 실제로 표본의 실제 결함은 아닌 이벤트로 정의된다. 실제로 결함이 아닌 뉴슨스는 표본 상의 비-결함(non-defect) 노이즈 소스(예를 들어, 표본 상의 금속 라인들의 그레인(grain), 표본에서 밑에 있는 레이어들 또는 재료로부터의 신호, 라인 에지 거칠기(line edge roughness, LER), 패턴화된 속성들에서의 상대적으로 작은 임계 치수(critical dimension, CD) 편차(variation), 두께 편차 등)로 인해, 및/또는 검사 시스템 자체 또는 검사에 사용되는 그 구성의 가장자리 상태(marginality)들로 인해 이벤트로서 검출된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "관심 결함(defect of interest, DOI)"은 표본에서 검출되는 결함으로서 표본 상의 진짜 실제 결함으로 정의된다. 따라서 대체로 사용자는 검사되고 있는 표본에 실제 결함이 얼마나 많고 어떤 종류가 있는지 신경 쓰기 때문에 DOI는 사용자에게 관심 대상이다. 일부 맥락에서, 용어 "DOI"는 사용자가 신경 쓰는 실제 결함만을 포함하는, 표본의 모든 실제 결함들 중의 서브세트(subset)를 나타내는 데 사용된다. 예를 들어, 임의의 주어진 표본에는 다수 타입의 DOI가 있을 수 있으며, 그것들 중 하나 이상은 하나 이상의 다른 타입보다 사용자에게 더 큰 관심 대상일 수 있다. 그러나 본 명세서에 설명된 실시예의 맥락에서, 용어 "DOI"는 표본 상의 임의의 및 모든 실제 결함들을 지칭하는 데 사용된다.
본 명세서에서 상호 교환적으로 사용되는 용어 "설계", "설계 데이터" 및 "설계 정보"는 대체로 IC 또는 다른 반도체 디바이스의 물리적 설계(레이아웃) 및 복잡한 시뮬레이션이나 단순한 기하학적 및 불 연산(Boolean operation)을 통해 물리적 설계로부터 파생되는 데이터를 지칭한다. 설계는 공동 소유된, 2009년 8월 4일에 Zafar 등에게 발행된 미국 특허 No. 7,570,796 및 2010년 3월 9일에 Kulkami 등에게 발행된 No. 7,676,077에 설명된 임의의 다른 설계 데이터 또는 설계 데이터 프록시(proxy)들을 포함할 수 있고, 이들 두 문서의 개시 내용은 본 명세서에 완전히 제시된 것처럼 참조로 포함된다. 또한, 설계 데이터는 표준 셀 라이브러리 데이터(standard cell library data), 통합 레이아웃 데이터(integrated layout data), 하나 이상의 레이어에 대한 설계 데이터, 설계 데이터의 파생물, 및 전체 또는 부분 칩 설계 데이터일 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 "설계", "설계 데이터" 및 "설계 정보"는 설계 프로세스에서 반도체 디바이스 설계자에 의해 생성된 정보 및 데이터를 지칭할 수 있고, 따라서 레티클 및 웨이퍼와 같은 임의의 물리적 표본에 대한 설계의 인쇄에 훨씬 앞서 본 명세서에 설명된 실시예에서 사용이 가능하다.
이제 도면을 살펴보면, 도면들은 일정한 축척으로 그려져 있지 않다는 것이 언급된다. 특히, 도면의 요소들 중 일부의 스케일은 요소의 특성을 강조하기 위해 크게 과장되어 있다. 또한 도면들은 동일한 축적으로 그려져 있지 않다는 것이 언급된다. 유사하게 구성될 수 있는 하나 이상의 도면에 도시된 요소들은 동일한 참조 번호를 사용하여 표시되었다. 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 설명되고 도시된 요소들 중 임의의 것은 임의의 적절한 상업적으로 입수할 수 있는 요소들을 포함할 수 있다.
일 실시예는 표본 검사를 위한 케어 영역(CA)들을 설정하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에 추가로 설명되는 바와 같이, 실시예들은 검사 CA 생성을 위해 체계적 노이즈 위치를 식별하기 위한 진보된 방법들을 유리하게 제공한다. 대체로, 본 명세서에 설명된 실시예들은 노이즈 소스가 프로세스 웨이퍼 또는 여기에 설명된 또 다른 표본을 검사한 후에 식별될 수 있다는 사실을 이용한다. 예를 들어, 무작위 결함들의 위치는 표본 상에서 다이(die) 또는 다른 반복 패턴화된 영역 전체에 비교적 퍼져 있을 것으로 예상된다. 대조적으로, 체계적 노이즈 핫스팟들로부터의 이벤트는 특정 위치에 집중될 것이다. 본 명세서에 설명되는 특유의 실시예들은 그러한 집중된 노이즈 위치를 식별하고 이들을 무작위 결함으로부터 분리하기 위해 개발되었다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시예들은 체계적 뉴슨스(systematic nuisance)들을 처리하기 위한 진보된 CA 설정을 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
일 실시예에서, 표본은 웨이퍼이다. 웨이퍼는 반도체 기술 분야에 알려진 임의의 웨이퍼를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 표본은 레티클이다. 레티클은 반도체 기술 분야에 알려진 임의의 레티클을 포함할 수 있다. 일부 실시예들은 웨이퍼 또는 웨이퍼들과 관련하여 본 명세서에서 설명될 수 있지만, 실시예들은 그것들이 사용될 수 있는 표본에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 레티클, 평면 패널, 개인용 컴퓨터(PC) 보드, 및 다른 반도체 표본과 같은 표본들에 사용될 수 있다.
그러한 시스템의 일 실시예는 표본의 이미지를 생성하도록 구성된 이미징 서브시스템(imaging subsystem)을 포함한다. 일부 실시예에서, 이미징 서브시스템은 적어도 에너지 소스(energy source) 및 검출기를 포함한다. 에너지 소스는 표본으로 지향되는 에너지를 생성하도록 구성된다. 검출기는 표본으로부터의 에너지를 검출하고 검출된 에너지에 대응하는 출력을 생성하도록 구성된다.
일 실시예에서, 이미징 서브시스템은 광(light)-기반 이미징 서브시스템이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 시스템의 실시예에서, 이미징 서브시스템(10)은 빛을 표본(14)으로 지향시키도록 구성된 조명 서브시스템(illumination subsystem)을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광 소스(light source), 예를 들어 광 소스(16)를 포함한다. 조명 서브시스템은 하나 이상의 경사각(oblique angle) 및/또는 하나 이상의 법선각(normal angle)을 포함할 수 있는 하나 이상의 입사각으로 빛을 표본으로 지향시키도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광 소스(16)로부터의 빛은 광학 요소(18) 및 그 다음 렌즈(20)를 통해 빔 스플리터(21)로 지향되며, 이것은 상기 빛을 법선 입사각으로 표본(14)으로 지향시킨다. 입사각은 임의의 적절한 입사각을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 표본의 특성 및 표본 상에서 검출될 결함들에 따라 달라질 수 있다.
조명 서브시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각으로 빛을 표본으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미징 서브시스템은 빛이 도 1에 도시된 것과 상이한 입사각으로 표본으로 지향될 수 있도록 조명 서브시스템의 하나 이상의 요소의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 이미징 서브시스템은 빛이 상이한 입사각으로 표본으로 지향되도록 광 소스(16), 광학 요소(18), 및 렌즈(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
일부 경우에서, 이미징 서브시스템은 동시에 하나보다 많은 입사각으로 빛을 표본에 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 서브시스템은 하나보다 많은 조명 채널을 포함할 수 있고, 조명 채널 중 하나는 도 1에 도시된 바와 같이 광 소스(16), 광학 요소(18), 및 렌즈(20)를 포함할 수 있으며, 조명 채널 중 다른 하나(도시되지 않음)는 상이하게 또는 동일하게 구성될 수 있는 유사한 요소들을 포함하거나, 적어도 광 소스 및 가능하게는 본 명세서에 추가로 설명되는 것과 같은 하나 이상의 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 그러한 빛이 다른 빛과 동시에 표본으로 지향되면, 상이한 입사각으로 표본으로 지향되는 빛의 하나 이상의 특성(예를 들어, 파장, 편광 등)은 상이할 수 있으므로, 상이한 입사각의 표본에 대한 조명으로 인한 빛은 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있다.
또 다른 경우에서, 조명 서브시스템은 단지 하나의 광 소스(예를 들어, 도 1에 도시된 소스(16))를 포함할 수 있고 광 소스로부터의 빛이 조명 서브시스템의 하나 이상의 광학 요소(도시되지 않음)에 의해 (예를 들어, 파장, 편광, 등에 기초하여) 상이한 광 경로(optical path)들로 분리될 수 있다. 그런 다음 상이한 광 경로들 각각의 빛이 표본으로 지향될 수 있다. 다수의 조명 채널들이 빛을 동시에 또는 상이한 시간에(예를 들어, 상이한 조명 채널들이 표본을 순차적으로 조명하는 데 사용되는 경우) 표본으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 또 다른 경우에서는, 동일한 조명 채널이 상이한 시간에 상이한 특성으로 표본에 빛을 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 광학 요소(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수 있고, 상이한 파장의 빛이 상이한 시간에 표본으로 지향될 수 있도록 스펙트럼 필터의 속성이 다양한 상이한 방식으로(예를 들어, 스펙트럼 필터를 교체함으로써) 변경될 수 있다. 조명 서브시스템은 상이하거나 동일한 특성을 갖는 빛을 상이하거나 동일한 입사각으로 순차적으로 또는 동시에 표본으로 지향시키기 위해 이 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 구성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 광 소스(16)는 광대역 플라즈마(broadband plasma, BBP) 광 소스를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 광 소스에 의해 생성되어 표본으로 지향되는 빛은 광대역 빛을 포함할 수 있다. 그러나, 광 소스는 이 분야에 알려진 임의의 적절한 레이저일 수 있고 이 분야에 알려진 임의의 적절한 파장(들)로 빛을 생성하도록 구성될 수 있는 레이저와 같은 임의의 다른 적절한 광 소스를 포함할 수 있다. 레이저는 단색(monochromatic) 또는 거의 단색인 빛을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 레이저는 협대역(narrowband) 레이저일 수 있다. 광 소스는 또한 다수의 이산(discrete) 파장들 또는 파대역(waveband)들에서 빛을 생성하는 다색(polychromatic) 광 소스를 포함할 수 있다.
광학 요소(18)로부터의 빛은 렌즈(20)에 의해 빔 스플리터(21)에 포커싱될 수 있다. 렌즈(20)가 단일의 굴절 광학 요소로서 도 1에 도시되어 있지만, 실제로 렌즈(20)는 결합하여 광학 요소로부터 표본으로 빛을 포커싱하는 다수의 굴절 및/또는 반사 광학 요소들을 포함할 수 있다. 도 1에 도시되고 여기서 설명된 조명 서브시스템은 임의의 다른 적절한 광학 요소들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이러한 광학 요소들의 예는 편광 구성요소(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사 광학 요소(들), 아포다이저(apodizer)(들), 빔 스플리터(beam splitter)(들), 애퍼처(aperture)(들) 등을 포함할 수 있고(그러나 이에 제한되지 않음), 이들은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 광학 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 시스템은 이미징에 사용될 조명의 타입에 기초하여 조명 서브시스템의 하나 이상의 요소들을 변경하도록 구성될 수 있다.
이미징 서브시스템은 또한 빛이 표본 위로 스캔되게 하도록 구성된 스캐닝 서브시스템(scanning subsystem)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미징 서브시스템은 이미징 동안 표본(14)이 위에 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수 있다. 스캐닝 서브시스템은 빛이 표본 위로 스캔될 수 있도록 표본을 이동하도록 구성될 수 있는 (스테이지(22)를 포함하는) 임의의 적절한 기계 및/또는 로봇 어셈블리를 포함할 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 이미징 서브시스템은 이미징 서브시스템의 하나 이상의 광학 요소들이 표본 위로 빛의 일부 스캐닝을 수행하도록 구성될 수 있다. 빛은 임의의 적절한 방식으로 표본 위로 스캔될 수 있다.
이미징 서브시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널들 중 적어도 하나는 이미징 서브시스템에 의한 표본에 대한 조명으로 인한 표본으로부터의 빛을 검출하고, 상기 검출된 빛에 대응하는 출력을 생성하도록 구성된 검출기를 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 이미징 서브시스템은 2 개의 검출 채널들을 포함하는데, 하나는 콜렉터(24), 요소(26) 및 검출기(28)에 의해 형성되고 다른 하나는 콜렉터(30), 요소(32), 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 2 개의 검출 채널들은 상이한 수집 각도에서 빛을 수집 및 검출하도록 구성된다. 일부 경우에, 하나의 검출 채널은 정반사된 빛을 검출하도록 구성되고, 다른 검출 채널은 표본에서 정반사되지 않은(예를 들어, 산란, 회절 등) 빛을 검출하도록 구성된다. 그러나 검출 채널들 중 둘 이상은 표본으로부터 동일한 타입의 빛(예를 들어, 정반사된 빛)을 검출하도록 구성될 수 있다. 도 1은 2 개의 검출 채널을 포함하는 이미징 서브시스템의 실시예를 도시하지만, 이미징 서브시스템은 상이한 수의 검출 채널(예를 들어, 단 하나의 검출 채널 또는 2 개 이상의 검출 채널)을 포함할 수 있다. 콜렉터들 각각은 단일 굴절 광학 요소로서 도 1에 도시되어 있지만, 콜렉터들 각각은 하나 이상의 굴절 광학 요소(들) 및/또는 하나 이상의 반사 광학 요소(들)을 포함할 수 있다.
하나 이상의 검출 채널들은 광전자 증배관(photo-multiplier tube, PMT), 전하 결합 소자(charge coupled device, CCD), 및 시간 지연 적분(time delay integration, TDI) 카메라와 같은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 검출기를 포함할 수 있다. 검출기는 또한 비-이미징(non-imaging) 검출기 또는 이미징 검출기를 포함할 수 있다. 검출기가 비-이미징 검출기인 경우, 검출기들 각각은 세기(intensity)와 같은 산란된 빛의 특정 특성을 검출하도록 구성될 수 있지만, 그러한 특성을 이미징 평면 내의 포지션의 함수로서 검출하도록 구성되지 않을 수 있다. 따라서, 검출 채널들 각각에 포함된 검출기들 각각에 의해 생성되는 출력은 신호 또는 데이터일 수 있지만, 이미지 신호 또는 이미지 데이터는 아닐 수 있다. 그러한 경우에, 컴퓨터 서브시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브시스템은 검출기들의 비-이미징 출력으로부터 표본의 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 경우에, 검출기들은 이미징 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 이미징 검출기들로서 구성될 수 있다. 따라서, 이미징 서브시스템은 다양한 방식으로 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 설명된 시스템 실시예들에 포함될 수 있는 이미징 서브시스템의 구성을 전반적으로 예시하기 위해 여기에서 제공된다는 점이 언급된다. 분명히, 본 명세서에서 설명된 이미징 서브시스템 구성은 상용의 이미징 시스템을 설계할 때 통상적으로 수행되는 바와 같이 시스템의 성능을 최적화하기 위해 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 시스템들은 캘리포니아주 밀피타스 소재의 KLA Corp.으로부터 상업적으로 입수할 수 있는 29xx/39xx 시리즈의 도구와 같은, 기존 이미징 시스템을 사용하여 (예를 들어, 기존 검사 시스템에 여기에 설명된 기능성을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 그러한 시스템들의 경우, 본 명세서에 설명된 방법들은 (예를 들어, 이미징 시스템의 다른 기능성에 부가하여) 이미징 시스템의 선택적 기능성으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 이미징 서브시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "맨 처음부터" 설계될 수도 있다.
시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)은 컴퓨터 서브시스템이 표본의 스캐닝 동안 검출기들에 의해 생성된 출력을 수신할 수 있도록 임의의 적절한 방식으로(예를 들어, "유선" 및/또는 "무선" 전송 매체를 포함할 수 있는 하나 이상의 전송 매체를 통해) 이미징 서브시스템의 검출기들에 결합될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(36)은 본 명세서에 설명되는 검출기들의 출력 및 본 명세서에 추가로 설명되는 임의의 다른 기능들을 사용하여 다수의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있다. 이 컴퓨터 서브시스템은 또한 본 명세서에 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
이 컴퓨터 서브시스템(36)(및 본 명세서에 설명된 다른 컴퓨터 서브시스템)은 본 명세서에서 컴퓨터 시스템(들)으로도 지칭될 수 있다. 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들) 각각은 개인용 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 기기, 인터넷 기기, 또는 기타 디바이스를 포함하여 다양한 형태를 취할 수 있다. 대체로, 용어 "컴퓨터 시스템"은 메모리 매체로부터 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 구비하는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 또한 병렬 프로세서와 같은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 독립형 또는 네트워크화된 도구로서, 고속 프로세싱 및 소프트웨어가 있는 컴퓨터 플랫폼을 포함할 수 있다.
시스템이 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함하는 경우, 본 명세서에 더 설명되는 바와 같이 이미지, 데이터, 정보, 명령 등이 컴퓨터 서브시스템들 간에 전송될 수 있도록 상이한 컴퓨터 서브시스템들이 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템(36)은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 전송 매체를 포함할 수 있는 임의의 적절한 전송 매체에 의해 (도 1의 점선으로 도시된 바와 같이) 컴퓨터 서브시스템(들)(102)에 결합될 수 있다. 이러한 컴퓨터 서브시스템들 중 2 개 이상은 공유 컴퓨터 판독가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 결합될 수도 있다.
위에서 이미징 서브시스템은 광학 또는 광-기반 서브시스템인 것으로 설명되었지만, 이미징 서브시스템은 전자-기반 이미징 서브시스템일 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 표본으로 지향되는 에너지는 전자를 포함하고, 표본으로부터 검출되는 에너지는 전자를 포함한다. 이러한 방식으로, 에너지 소스는 전자빔(electron beam) 소스일 수 있다. 도 2에 도시된 하나의 그러한 실시예에서, 이미징 서브시스템은 전자 컬럼(electron column)(122)을 포함하고, 이는 컴퓨터 서브시스템(124)에 결합된다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 컬럼은 하나 이상의 요소(130)에 의해 표본(128)에 포커싱되는 전자를 생성하도록 구성된 전자빔 소스(126)를 포함한다. 전자빔 소스는 예를 들어, 캐소드 소스(cathode source) 또는 이미터 팁(emitter tip)을 포함할 수 있고, 하나 이상의 요소(130)는 예를 들어, 건 렌즈(gun lens), 애노드(anode), 빔 제한 애퍼처(beam limiting aperture), 게이트 밸브(gate valve), 빔 전류 선택 애퍼처(beam current selection aperture), 대물 렌즈, 및 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 이 분야에 알려진 임의의 그러한 적절한 요소들을 포함할 수 있다.
표본으로부터 리턴된 전자들(예를 들어, 2 차 전자들)은 하나 이상의 요소(132)에 의해 검출기(134)에 포커싱될 수 있다. 하나 이상의 요소(132)는 예를 들어, 요소(들)(130)에 포함된 동일한 스캐닝 서브시스템일 수 있는 스캐닝 서브시스템을 포함할 수 있다.
전자 컬럼은 이 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 전자 컬럼은 또한 Jiang 등에게 2014년 4월 4일에 발행된 미국특허 No. 8,664,594, Kojima 등에게 2014년 4월 8일에 발행된 No. 8,692,204, Gubbens 등에게 2014년 4월 15일에 발행된 No. 8,698,093, 및 MacDonald 등에게 2014년 5월 6일에 발행된 No. 8,716,662에 설명된 바와 같이 구성될 수 있고, 이들 문서는 여기에 완전히 제시된 것처럼 참조로 포함된다.
전자 컬럼은 도 2에서 전자가 경사 입사각으로 표본에 지향되고 또 다른 경사각으로 표본으로부터 산란되도록 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 전자빔은 임의의 적절한 각도로 표본으로 지향되고 표본으로부터 산란될 수 있다. 또한, 전자빔 서브시스템은 (예를 들어, 상이한 조명 각도, 수집 각도 등을 사용하여) 표본의 이미지를 생성하기 위해 다수의 모드들을 사용하도록 구성될 수 있다. 전자빔 서브시스템의 다수의 모드들은 서브시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터(들)에서 상이할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템(124)은 위에 설명된 바와 같이 검출기(134)에 결합될 수 있다. 검출기는 표본의 표면으로부터 리턴된 전자를 검출하여 표본의 전자빔 이미지들을 형성할 수 있다. 전자빔 이미지는 임의의 적절한 전자빔 이미지를 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 검출기의 출력 및/또는 전자빔 이미지를 사용하여 본 명세서에 설명된 기능들 중 임의의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 본 명세서에 설명된 임의의 추가적인 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 이미징 서브시스템을 포함하는 시스템은 또한 본 명세서에 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 설명된 실시예에 포함될 수 있는 전자-기반 이미징 서브시스템의 구성을 전반적으로 예시하기 위해 여기에서 제공된다는 점이 언급된다. 위에서 설명된 광학 서브시스템과 마찬가지로, 여기에 설명된 전자빔 서브시스템 구성은 상용 이미징 시스템을 설계할 때 통상적으로 수행되는 바와 같이 서브시스템의 성능을 최적화하기 위해 변경될 수 있다. 또한, 여기에 설명된 시스템은 기존 시스템을 사용하여 (예를 들어, 기존 이미징 시스템에 여기에 설명된 기능성을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 그러한 시스템의 경우, 본 명세서에 설명된 방법은 (예를 들어, 시스템의 다른 기능성에 부가하여) 시스템의 선택적인 기능성으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "맨 처음부터" 설계될 수도 있다.
이미징 서브시스템이 광-기반 또는 전자빔-기반 서브시스템인 것으로 위에서 설명되었지만, 이미징 서브시스템은 이온빔(ion beam)-기반 서브시스템일 수도 있다. 그러한 이미징 서브시스템은 전자빔 소스가 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 이온빔 소스로 대체될 수 있다는 점을 제외하고는 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 따라서 일 실시예에서, 표본으로 지향되는 에너지는 이온을 포함한다. 또한, 이미징 서브시스템은 상업적으로 입수할 수 있는 집속 이온빔(focused ion beam, FIB) 시스템, 헬륨 이온 현미경(helium ion microscopy, HIM) 시스템, 및 이차 이온 질량 분광(secondary ion mass spectroscopy, SIMS) 시스템에 포함된 것과 같은 임의의 다른 적절한 이온빔-기반 이미징 서브시스템일 수 있다.
본 명세서에 설명된 이미징 서브시스템은 다수의 모드를 사용하여 표본의 출력, 예를 들어 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 대체로, "모드(mode)"는 표본의 출력 및/또는 이미지(또는 표본의 이미지를 생성하는 데 사용되는 출력)을 생성하는 데 사용되는 이미징 서브시스템의 파라미터들의 값에 의해 정의된다. 따라서, 모드들은 (출력이 생성되는 표본 상의 포지션 이외의) 이미징 서브시스템의 파라미터들 중 적어도 하나에 대한 값들이 상이할 수 있다. 예를 들어, 광학 서브시스템에서, 상이한 모드들은 조명을 위해 상이한 파장(들)의 빛을 사용할 수 있다. 모드들은 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, (예를 들어, 상이한 모드에 대해 상이한 광 소스, 상이한 스펙트럼 필터 등을 사용하여) 조명 파장(들)이 상이할 수 있다. 또 다른 예에서, 상이한 모드들은 광학 서브시스템의 상이한 조명 채널들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급한 바와 같이, 광학 서브시스템은 하나보다 많은 조명 채널을 포함할 수 있다. 따라서, 상이한 모드들에 대해 상이한 조명 채널들이 사용될 수 있다. 모드들은 또한 또는 대안적으로 광학 서브시스템의 하나 이상의 수집/검출 파라미터들이 상이할 수 있다. 모드들은 이미징 서브시스템의 임의의 하나 이상의 변경가능한 파라미터들(예를 들어, 조명 편광(들), 각도(들), 파장(들) 등, 검출 편광(들), 각도(들), 파장(들) 등이)이 상이할 수 있다. 이미징 서브시스템은 예를 들어, 다수의 모드들을 사용하여 동시에 표본을 스캔하는 능력에 따라, 동일한 스캔 또는 상이한 스캔에서 상이한 모드들로 표본을 스캔하도록 구성될 수 있다.
유사한 방식으로, 전자빔 서브시스템에 의해 생성된 출력은 예를 들어 전자빔 서브시스템의 파라미터의 2 개 이상의 상이한 값으로 전자빔 서브시스템에 의해 생성된 출력, 예를 들어 이미지를 포함할 수 있다. 전자빔 서브시스템의 다수의 모드들은 표본에 대한 출력 및/또는 이미지를 생성하는 데 사용되는 전자빔 서브시스템의 파라미터들의 값에 의해 정의될 수 있다. 따라서, 모드들은 전자빔 서브시스템의 전자빔 파라미터들 중 적어도 하나에 대한 값들이 상이할 수 있다. 예를 들어, 상이한 모드들은 조명을 위해 상이한 입사각을 사용할 수 있다.
위에 언급된 바와 같이, 광학, 전자, 및 이온빔 서브시스템들은 에너지(예를 들어, 빛, 전자 등)를 표본의 물리적 버전 위로 스캐닝하여 표본의 물리적 버전에 대한 출력을 생성하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 광학, 전자 및 이온빔 이미징 서브시스템들은 "가상(virtual)" 서브시스템이 아닌 "실제(actual)" 서브시스템으로서 구성될 수 있다. 그러나, 저장 매체(도시되지 않음) 및 도 1에 도시된 컴퓨터 서브시스템(들)(102)은 "가상" 시스템으로서 구성될 수 있다. 특히, 저장 매체 및 컴퓨터 서브시스템(들)은 공통으로 양도된, Bhaskar 등에게 2012년 2월 28일에 발행된 미국특허 No. 8,126,255, Duffy 등에게 2015년 12월 29일에 발행된 No. 9,222,895에 설명된 바와 같이 "가상" 검사 시스템으로서 구성될 수 있고, 이 두 문서는 모두 본 명세서에 완전히 제시된 것처럼 참조로 포함된다. 본 명세서에 설명된 실시예는 또한 이들 특허에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 도 3의 단계(300)에 도시된 바와 같이, 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역에서 생성된 이미지들 중 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀(cell)들에서 검출된 결함의 개수를 결정하도록 구성된다. 각각의 미리 정의된 셀당 결함의 개수는 표본 상의 상이한 영역들에서 검출된 결함의 일종의 국부적인 공간 분포 또는 국부적인 결함 밀도로 사용될 수 있다. 즉, 각각의 미리 정의된 셀에서의 결함의 개수는 검출된 결함이 어떻게 표본 상의 일부 영역에 퍼져있고/있거나 표본 상의 다른 영역에 집중되어 있는지에 대한 표시를 제공한다. 본 명세서에 추가로 설명된 바와 같이, 무작위 결함의 위치는 표본 상의 다이 또는 기타 반복 패턴화된 영역을 통해 비교적 퍼져있을 것으로 예상된다. 대조적으로, 체계적 노이즈 핫스팟으로부터의 이벤트는 일반적으로 특정 위치에 집중될 것이다. 따라서, 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정함으로써, 그 개수가 그러한 집중된 노이즈 위치를 식별하고 그것들을 무작위 결함과 분리하는 데 사용될 수 있다.
미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하는 것은 주어진 프로세스 레이어에 대한 표본 검사를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시예는 이미징 서브시스템에 의해 생성된 이미지를 사용하여 결함 검출을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 레퍼런스 이미지(reference image)가 표본 상의 하나의 반복 패턴화된 영역에 대한 이미지로부터 감산되어 차분 이미지(difference image)를 생성할 수 있다. 레퍼런스 이미지는 (표본 이미지 없이 그리고 표본에 대한 설계로부터 생성된) 데이터베이스 타입 레퍼런스, (다이-대-다이(die-to-die) 검사에서와 같이) 표본 상의 상이한 반복 패턴화된 영역으로부터의 표본의 이미지, 하나보다 많은 반복 패턴화된 영역의 하나보다 많은 이미지로부터 생성된 이미지(예를 들어, 표준 레퍼런스 다이 이미지), 또는 이 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 레퍼런스 이미지일 수 있다. 그런 다음 결함을 검출하기 위해 차분 이미지에 문턱값(threshold)이 적용될 수 있다. 특히, 문턱값보다 높은 값을 갖는 임의의 신호들 또는 이미지 부분들은 결함으로 지정될 수 있고, 문턱값보다 낮은 값을 갖는 모든 다른 신호들 또는 이미지 부분들은 결함으로 지정되지 않을 수 있다. 물론, 이러한 결함 검출은 아마도 가장 간단한 타입의 결함 검출일 것이며, 본 명세서에 설명된 결함은 이 기술분야에 공지된 임의의 결함 검출 방법 또는 알고리즘을 사용하여 검출될 수 있다. 즉, 본 명세서에 설명된 실시예들은 결함이 검출되는 방식에 제한되지 않는다.
본 명세서에 설명된 바와 같이 개수가 결정되는 결함은 이미징 서브시스템에 의해 생성된 이미지를 사용하여 본 명세서에 기술된 컴퓨터 서브시스템에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 또 다른 컴퓨터 서브시스템이 결함 검출을 수행할 수 있고, 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템은 검출된 결함을 사용하여 본 명세서에 설명된 단계들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하나의 컴퓨터 서브시스템이 결함 검출을 수행할 수 있고, 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템은 그 컴퓨터 서브시스템으로부터 또는 다른 컴퓨터 서브시스템이 결함 검출 결과를 저장한 저장 매체로부터 결함 검출 결과를 획득할 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 하나의 컴퓨터 서브시스템은 KLA로부터 상업적으로 입수할 수 있는 일부 검사 도구가 결과를 내보내는 데 사용하는 표준 독점 파일 포맷인, KLARF와 같은 결함 검출 또는 검사 결과 파일을 내보낼 수 있고, 그러한 파일은 본 명세서에 설명된 단계들을 수행하기 위해 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템에 공급되거나 이에 의해 획득될 수 있다. 여기에 설명된 바와 같이 결함의 개수를 결정하는 데 사용되는 결함 검출 결과는 반복 패턴화된 영역 크기(예를 들어, 다이 크기) 및 결함의 좌표(예를 들어, 다이-기반 좌표)와 같은 결함 검출에 의해 생성된 임의의 정보를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이 개수가 결정되는 표본 상에서 검출된 결함은 표본 상의 모든 검출된 이벤트들을 포함한다. 예를 들어, 이미지를 사용하여 검출되는 "결함"은 실제 결함 또는 DOI, 뉴슨스, 노이즈 등을 포함할 수 있다. 따라서, 이 단계에서 사용된 "결함"은 뉴슨스 필터링, 결함 분류, 또는 임의의 다른 검출 후 프로세스 단계를 통해 결함으로 확인된 결함이 아니기 때문에, 여기에 설명된 바와 같이 그 개수가 결정된 "결함"은 더 적절하게는 "검출된 이벤트" 또는 "결함 후보"라고 지칭될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 컴퓨터 서브시스템은 핫 문턱값(hot threshold)을 사용하여 이미지들 중 하나 이상에서 결함을 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 이미징 및 컴퓨터 서브시스템은 주어진 레이어에 대해 실질적으로 핫 스캔(hot scan)을 실행할 수 있다. "핫 문턱값"은 대체로 이미징 서브시스템에 의해 생성된 이미지들의 노이즈 플로어(noise floor)에 또는 실질적으로 그 근처에 의도적으로 설정된 잠재적 결함을 검출하는 데 사용되는 문턱값으로 정의될 수 있다. 핫 문턱값을 사용하여 수행되는 "핫 스캔(hot scan)"은 일반적으로 가능한 한 많은 잠재적 결함과 실제 결함을 검출하여 대부분의 결함 또는 모든 관심 결함이 캡처되는 것을 보장하고/하거나 상대적으로 약한 신호를 갖는 결함이 캡처되는 것을 보장하기 위해 수행된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예에서, 핫 문턱값을 사용하여 결함을 검출하는 것은 모든 무작위 결함이 검출되고 체계적 뉴슨스가 발견되어 CA가 그 결과에 기초하여 정확하게 정의될 수 있도록 보장한다. 핫 문턱값은 본 명세서에 설명된 바와 같이 생성된 차분 이미지에 적용될 수 있고, 핫 문턱값을 초과하는 임의의 이미지 신호 또는 데이터는 잠재적인 결함으로 식별될 수 있으며, 핫 문턱값을 초과하지 않는 신호 또는 데이터는 잠재적인 결함으로 식별되지 않는다.
일 실시예에서, 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역은 표본 상에 형성된 반복 다이(repeating die)이다. 그러나 반복 패턴화된 영역은 체계적 뉴슨스가 관찰되거나 예상되는 표본 상의 임의의 선택된 특정 구역이 될 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 셀은 표본 상에 형성된 다이의 영역과 오버레이되거나 그 안에 정의될 수 있지만, 여기에 설명된 것과 같은 표본 상의 임의의 다른 반복 패턴화된 영역은 필드, 단지 다이 내의 특정 구역 등과 같이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 미리 정의된 셀들은 미리 정의된 셀들의 규칙적인 배열(regular array)을 포함한다. 다른 실시예에서, 미리 정의된 셀들의 적어도 대부분은 동일한 형상과 크기를 갖는다. 예를 들어 전체 반복 패턴화된 영역은 단위 크기(unit size)인 x, y의 셀들로 분할되고, 여기서 x 및 y는 미리 정의된 사용자 입력이다. 주어진 x, y에 대해, 전체 반복 패턴화된 영역 레이아웃은 m x n개 셀들로 분할된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 결함 검출 결과(400)는 반복 패턴화된 영역 내의 포지션의 함수로서 검출된 결함(402)의 맵(map) 또는 플롯(plot)을 포함할 수 있다. 즉, 이들 결과에 도시된 점들 각각은 도 4에 도시된 X 및 Y 방향의 점 위치에서 반복 패턴화된 영역 내의 결함의 검출을 나타낸다. 결과(400)는 반복 패턴화된 영역의 단일 인스턴스(예를 들어, 단일 다이)에 대한 것일 수 있거나, 반복 패턴화된 영역의 다수 인스턴스들(예를 들어, 다이 스택(die stack))에 대한 것일 수도 있고, 이는 본 명세서에서 추가로 설명된 바와 같이 생성될 수 있다.
전체 반복 패턴화된 영역은 결과(404)에 도시된 바와 같이 (m x n)개의 셀들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 반복 패턴화된 영역은 X 및 Y 방향 모두로 연장되는 점선(406)에 의해 정의되는 미리 정의된 셀들(408)로 분할된다. 셀들 각각은 X 방향으로 x 및 Y 방향으로 y의 치수(dimension)를 갖는다. 이러한 방식으로, 미리 정의된 셀들의 적어도 대부분은 X 및 Y 방향 모두에서 동일한 치수를 갖고 반복 패턴화된 영역 내에서 규칙적인 배열로 배열된다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 반복 패턴화된 영역의 상단 및 하단에서의 미리 정의된 셀들 중 일부는 Y 방향으로 더 작은 치수를 가지며, 이는 반복 패턴화된 영역의 치수가 미리 정의된 셀 단위 너비 또는 길이로 균등하게 분할될 수 없는 경우, X 방향으로도 발생할 수 있다(도 4에는 도시되지 않음). 미리 정의된 셀 단위 크기로 균등하게 분할될 수 없는 영역들은 본 명세서에 설명된 단계들에서 평가되지 않을 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 미리 정의된 셀들은 X 방향과 Y 방향 모두에서 동일한 크기를 가질 수 있으므로 정사각형 형상을 가질 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 미리 정의된 셀들은 X 방향과 Y 방향으로 상이한 치수를 가질 수 있으므로 그것들은 각각 직사각형 형상을 가질 수 있다. 어떤 경우에도, 미리 정의된 셀들 각각은 바람직하게는 각각의 다른 미리 정의된 셀과 X 및 Y에서의 동일한 단위 크기를 가져서, 미리 정의된 셀당 결함의 개수가 각각의 미리 정의된 셀이 체계적 노이즈를 포함하고 있는지 여부를 평가하는 데 사용될 수 있다.
그런 다음 셀들은 그것들의 X 및 Y의 포지션에 따라 셀(i, j)로 참조될 수 있고, 여기서 도 4에 도시된 바와 같이 i는 X에서 i=1 부터 i=m 까지로 정의되고 j는 Y에서 j=l 부터 j=n 까지로 정의된다. 도 4는 반복 패턴화된 영역 내의 특정 개수의 셀들을 도시하지만, 셀들의 개수는 도시된 것과 다를 수 있고 사용자에 의해 선택될 수 있거나 임의의 다른 적절한 방식으로 선택될 수 있는 셀 단위 크기에 따라 달라질 수 있다. 게다가, 비록 미리 정의된 셀 경계는 반복 패턴화된 영역 내의 미리 정의된 셀들의 영역들을 사용자가 쉽게 볼 수 있도록 결함 검출 결과(400)와 오버레이되는 것으로 도시되지만, 본 명세서에 설명된 실시예는 반복 패턴화된 영역과 미리 정의된 셀들과 관련한 결함 위치의 그러한 시각적 표현을 반드시 생성할 필요는 없다. 예를 들어, 반복 패턴화된 영역 내에서 미리 정의된 셀들의 좌표가 알려진 경우(미리 정의된 셀들이 사용자 또는 컴퓨터 서브시스템에 의해 어떻게 설정되었는지에 기반하여), 이들 좌표와 검출된 결함들의 좌표가 결함들을 다양한 미리 정의된 셀들에 할당하는 데 사용될 수 있다. 셀들에 결함들을 할당하는 것은 예를 들어 결함들에 그것들이 위치되는 셀의 ID를 할당하는 것을 포함할 수 있다. 도 4의 결과(404)에 도시된 바와 같이, 미리 정의된 셀들이 반복 패턴화된 영역 내에 정의되면, 미리 정의된 셀들 각각에서 검출된 결함들의 개수는 컴퓨터 서브시스템에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 이것은 미리 정의된 셀들과 반복 패턴화된 영역 내에서 검출된 결함 위치의 시각적 표현이 생성되어 결함이 위치되는 미리 정의된 셀들을 식별하는 데 사용되는지 여부에 관계없이 적용된다.
추가 실시예에서, 미리 정의된 셀들의 특성은 반복 패턴화된 영역에 대한 설계와 독립적이다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시예는 표본에 대한 어떠한 설계 정보도 사용하지 않고 결함 위치만에 기초하여 CA를 정의할 수 있다. 따라서 검사 CA를 설정하기 위해 이전에 사용된 시스템 및 방법과 달리, 여기에 설명된 실시예는 계산적으로 비용이 많이 드는 방법이 아니며, 적어도 그 일 부분이 검사되고 있는 디바이스를 설계한 엔티티의 GDS 파일과 같은, 지적 재산에 대한 액세스를 필요로 하지 않는다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예는 체계적 노이즈 소스를 자동으로 식별하고 이러한 체계적 노이즈 소스가 위치되는 영역을 CA로 지정할 수 있으므로, 본 명세서에 설명된 실시예는 현재 사용되는 다른 방법 및 시스템에 비해 검사 CA를 설정하는 데 훨씬 더 빠르게 된다.
일부 실시예에서, 결함의 개수를 결정하는 것은 반복 패턴화된 영역의 다수의 인스턴스들에 대응하는 이미지들 중 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함들에 대한 정보를 적층하는 것 및 적층된 정보로부터 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함들의 개수를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 체계적 노이즈 핫스팟으로부터 특정 위치까지의 이벤트들의 집중은 다이 스택 뷰(die stack view)에서 더욱 뚜렷해질 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 결함 검출 결과, 예를 들어 결과(400, 500)는 표본 스캔에 의해 생성된 다이 스택 뷰일 수 있다. 체계적 뉴슨스 위치를 식별하는 것은 단일 다이로부터의 결함 데이터를 사용하여 행해질 수도 있지만, (다이 스택에 있는) 다수의 다이 정보를 사용하면 뉴슨스 소스를 강화하고 체계적 노이즈 소스 식별의 정확도가 더 높아질 수 있다.
다이 적층은 이 기술분야에 공지된 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다이의 다수의 인스턴스들에 대한 결함 정보는 다이의 다수의 인스턴스들에 대한 결함 정보를 서로에 대해 정렬하고, 그런 다음 다수의 인스턴스들에 대한 결함 정보를 해당 결함 정보를 서로의 위에 오버레이하여 결합함으로써 적층될 수 있다. 이러한 방식으로, 다이 적층은 다수의 다이들에서 검출된 결함들에 대해 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같은 시각적 표현을 생성할 수 있다. 그러나 오버레이된 결함 정보의 그러한 시각적 표현을 생성하는 것은 필수적인 것이 아니며 대신 결함 정보가 전적으로 정량적인 방식, 예를 들어 단위 셀 스택당 총 결함 카운트(total defect count)의 단일 값을 생성하는 것과 같은 또 다른 방식으로 결합될 수도 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 도 3의 단계(302)에 도시된 바와 같이, 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하도록 구성된다. 사용자는 단위 셀당 결함의 개수에 대한 문턱값(T)을 입력할 수 있다. 사용자는 단위 셀에서 5 개보다 많은 결함과 같이 T에 대한 임의의 적절한 값을 선택할 수 있으며, 이는 해당 단위 셀이 체계적 뉴슨스를 포함하는 것으로 적합하게 한다. 그러나 미리 결정된 문턱값은 다수의 방식으로 본 명세서에 설명된 실시예에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 각각의 미리 정의된 셀에서 검출된 결함의 개수가 결정될 수 있으며, 그런 다음 이상치(outlier) 셀들(즉, 다른 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수와 비교하여 이상치인 결함의 개수를 포함하는 미리 정의된 셀들)이 식별되어 적절한 문턱값을 결정하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, T를 이상치 셀들에서의 단위 셀당 결함의 개수보다 작게 설정). N i,j 를 임의의 주어진 셀(i, j)에 위치된 결함의 개수로 정의한다.
일 실시예에서, 미리 결정된 문턱값은 체계적 노이즈가 존재할 때 검출된 결함의 개수보다 낮게 선택된다. 또 다른 실시예에서, 미리 결정된 문턱값은 체계적 노이즈가 존재하지 않을 때 검출된 결함의 개수보다 높게 선택된다. 예를 들어 무작위 결함은 반복 패턴화된 영역에서 임의의 특정 위치를 향한 바이어스(bias)가 더 적은 경향이 있다. 결과적으로, 무작위 결함만이 존재하고 검출된 경우, 각각의 셀은 더 낮은 수의 결함 카운트(count)를 가질 것이다. 반대로, 체계적 노이즈 소스로부터의 결함은 반복 패턴화된 영역 상의 특정 프로세스 또는 설계 피처(feature)들 주위에 모이는 경향이 있다. 따라서 체계적 노이즈 소스가 셀에 존재하는 경우, 해당 셀은 더 높은 결함 카운트를 가질 것이다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시예는 웨이퍼 맵으로부터의 결함 위치에 기초하여 체계적 노이즈 핫스팟을 식별하는 것을 목표로 하는 신규한 방법을 제공한다. 체계적 뉴슨스들이 그것들의 위치에 기초하여 다른 검출된 결함들로부터 분리되면, 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 추가로 설명된 바와 같이 최적의 감도를 위해 타깃 위치에 CA들을 생성할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 설명된 실시예는 T에 대한 N i,j (주어진 셀에서의 결함의 개수)에 기초하여 셀들을 구별하는 것을 목표로 한다. 이 작업으로부터의 출력은 다음 조건(C)을 충족하는 셀들의 위치 좌표이다:
C: (체계적 노이즈 위치의 경우 참(true))
(체계적 노이즈 위치의 경우 거짓(false))
따라서 컴퓨터 서브시스템은 조건 C를 충족하는 셀에 플래그를 지정할 수 있으며 CA 생성을 위해 이 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 체계적 노이즈 위치 조건에 대해 참인 임의의 셀에 대한 셀 위치 좌표를 기록할 수 있고, 체계적 노이즈 위치 조건에 대해 거짓인 임의의 셀을 무시할 수 있다. T의 값은 사용자가 검사 플랫폼에 적합하게 선택할 수 있다. 이 작업으로부터의 출력은 여기에 추가로 설명된 바와 같이 맞춤형 CA를 생성하는 데 사용될 수 있다.
도 4에 도시된 예에서, 결과(410)는 미리 정의된 셀에서 검출된 결함의 개수를 문턱값과 비교하는 것의 결과를 시각적으로 보여준다. 특히, 반복 패턴화된 영역 레이아웃이 결과(404)에 도시된 바와 같이 셀들로 분할되면, 조건 C가 셀 각각에 적용될 수 있다. 음영 처리된 미리 정의된 셀들로서 결과(410)에 도시된 미리 정의된 셀들의 그룹(412, 414, 416)은, 이들 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함들의 개수가 미리 정의된 문턱값보다 크기 때문에 조건 C를 충족한다. 도 4에 도시된 나머지 미리 정의된 셀들은 조건 C를 충족하지 않으며, 따라서 체계적 노이즈 위치 조건에 대해 참으로 플래그 지정되지 않는다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 서브시스템은 기준을 충족하기 때문에 음영 처리된 셀들에 플래그를 지정할 수 있고 플래그 지정된 셀들의 셀 좌표를 기록할 수 있다.
실시예들은 미리 정의된 셀당 결함의 개수에 기초하여 미리 정의된 셀(들)을 CA(들)로 지정하는 것으로 본 명세서에서 설명하고 있지만(여기서 그 수는 단위 셀당 실제 결함 카운트임), 결함의 개수는 단위 셀당 절대(absolute) 결함의 개수 이외의 어떤 것일 수 있다. 예를 들어, 단위 셀당 절대 결함 카운트를 사용하는 것이 체계적 뉴슨스를 포함하는 영역을 식별하는 가장 간단하고 직접적인 방법이지만, 단위 셀당 결함의 개수를 정량화하는 다른 방식, 예를 들어 반복 패턴화된 영역의 다수의 인스턴스들에서 단위 셀에 있는 평균 또는 총 결함의 개수, 반복 패턴화된 영역의 하나 이상의 인스턴스에서 단위 셀에 있는 검출된 결함의 밀도, 반복 패턴화된 영역의 하나 이상의 인스턴스에서 단위 셀에 있는 검출된 결함의 공간적 분포 등과 같은 다른 방식들이 사용될 수 있다. 즉, 본 명세서에 설명된 실시예의 이점 중 하나는 표본 상의 체계적 뉴슨스의 위치를 식별하기 위해 반복 패턴화된 영역에서 단위 셀당 결함 카운트를 효과적으로 사용하는 예상치 못한 단순성이다. 그러나, 본 명세서에 설명된 실시예는 단지 CA 식별을 위해 단위 셀당 결함 카운트를 사용하는 것으로 제한되지 않고, 단위 셀당 결함을 정량화하기 위한 더 어렵거나 복잡한 방식이 사용될 수 있다. CA 식별을 위해 단위 셀당 결함을 정량화하기 위해 결함 카운트 또는 일부 다른 측정 방법이 사용될지 여부는 임의의 적절한 방식으로 결정될 수 있으며 체계적 뉴슨스의 예상되는 특성에 따라 달라질 수 있다.
추가 실시예에서, 표본 검사가 표본 상의 무작위 결함을 검출하기 위해 수행된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 무작위 결함과 체계적 뉴슨스 사이의 더 양호한 분리를 제공하는 데 특히 유용하다. 일단 체계적 뉴슨스 위치가 식별되면, 이 정보는 목표가 되는 CA를 생성하는 데 사용될 수 있다. 그런 다음 사용자는 여기서 설명된 바와 같이 지정된 미리 정의된 셀들 중 임의의 셀에 대해 새로운 CA를 "신경쓰지 않는 영역(do not care areas)"으로 할당하거나 상이한 감도로 검사하도록 선택할 수 있다. 즉, 여기서 설명된 바와 같이 식별된 CA는 전혀 검사되지 않을 영역이거나 낮은 감도로 검사되어 이들 CA에 존재하는 체계적 뉴슨스가 검출되지 않는 영역이다. 표본 상의 다른 위치로부터 체계적 뉴슨스 위치를 분리하는 것은 사용자가 무작위 결함 탐지를 위해 표본의 나머지 부분에 대해 더 높은 감도를 가지는 것을 가능하게 할 것이다.
따라서 위에서 설명된 바와 같이, 일 실시예에서, 하나 이상의 CA는 검사가 수행되지 않을 표본 상의 반복 패턴화된 영역 내의 하나 이상의 영역이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 CA는 검사가 표본 상의 반복 패턴화된 영역에 있는 다른 영역들보다 낮은 감도로 수행될 표본 상의 반복 패턴화된 영역 내의 하나 이상의 영역이다. 여기에 설명된 실시예의 한 가지 이점은 CA 생성을 위한 체계적 노이즈 핫스팟 위치를 식별함으로써 검사 감도를 향상시킬 수 있다는 것이다. 여기에 설명된 바와 같이 식별된 CA는 그런 다음 다른 영역들보다 낮은 감도로 검사될 수 있거나 결함에 대해 전혀 검사되지 않을 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한, 도 3의 단계(304)에 도시된 바와 같이, 결함의 개수가 미리 결정된 문턱값보다 큰 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 CA로 지정하도록 구성된다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 도 4에 도시된 결과(410)에서 플래그가 지정된 셀 좌표에 기초하여 CA를 생성할 수 있다. 즉, 컴퓨터 서브시스템은 조건 C를 충족하는 플래그가 지정된 미리 정의된 셀들의 그룹(412, 414, 416)과 각각, 반복 패턴화된 영역 내에서 동일한 특성을 갖는 CA(420, 422, 424)를 포함할 수 있는 CA 정보(418)를 생성할 수 있다. 조건 C에 기초하여 미리 정의된 셀들 중 하나 이상을 CA로 지정하는 것은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 표시를 사용하여 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 임의의 플래그가 지정된 셀들은 단일 CA로 결합될 수 있다. 그러나 이는 필수 사항은 아니며 서로 인접한 플래그가 지정된 셀들은 각각 상이한 CA로 지정될 수도 있다. 또한, 도 4에 도시된 CA 각각은 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지지만, 이러한 규칙적인 형상들은 제한되지 않는다. 예를 들어, 어떤 셀이 플래그 지정되었는지에 따라, 다수의 플래그 지정된 셀들로부터 생성된 CA들은 L자형, U자형, O자형 등을 가질 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 생성된 CA는 불규칙한 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 4에는 특정 개수의 CA가 도시되어 있지만, 본 명세서에 설명된 실시예에서 CA로 지정되는 셀의 개수는 제한되지 않는다. 일부 경우에, 사용자는 표본 상의 허용가능한 영역이 프로세스에서 검사되도록 본 명세서에 설명된 실시예에서 지정되는 CA의 수에 대한 상한을 제공할 수 있다. CA로 플래그 지정된 셀의 개수가 상한을 초과하는 경우 이것은 결함을 검출하는 데 사용되는 이미징 서브시스템 또는 컴퓨터 서브시스템의 파라미터가 조정될 필요가 있을 수 있거나(너무 많은 체계적 뉴슨스가 검출되고 있기 때문) 또는 상이한 표본이 검사될 필요가 있을 수 있다는(검사된 표본에 체계적 뉴슨스가 너무 많아 검출할 수 없게 되는 것을 야기하는 문제가 있을 수 있기 때문에) 표시로서 사용될 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 미리 정의된 셀은 제1 크기를 갖고, 컴퓨터 서브시스템은 제1 크기와 상이한 제2 크기를 갖는 다른 미리 정의된 셀에 대해 상기 결정, 비교 및 지정하는 단계를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 전체 반복 패턴화된 영역을 단위 크기의 셀들로 분할하는 것은 검사 플랫폼에 적합하게 상이한 (x, y) 값들로 반복될 수 있다. 도 5는 도 4에서 사용된 것보다 더 작은 미리 정의된 셀 크기를 사용하여 본 명세서에 설명된 단계들을 수행하는 일 예를 도시한다. 예를 들어, 결함 검출 결과(500)는 표본 상의 반복 패턴화된 영역 내에서 검출된 결함(502)의 위치를 보여준다. 결함 검출 결과는 본 명세서에 설명된 임의의 방식으로 생성된 본 명세서에 설명된 것들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 결과(504)는 결함 검출 결과(500) 상에 점선(506)을 오버레이함으로써 생성될 수 있고, 이는 반복 패턴화된 영역 내에서 미리 정의된 셀들(508)의 영역을 정의한다. 미리 정의된 셀들은 또한, 도 4에서 사용된 것들과 x 및 y에서 상이한 치수를 갖는 것을 제외하고 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 결과(510)에 도시된 바와 같이, 문턱값보다 큰 결함의 개수를 포함하는 셀에 플래그가 지정될 수 있으며, 그러한 셀들은 결과에서 셀들의 음영처리된 그룹들(512)로 표시된다. 플래그 지정된 셀들에 대한 정보는 반복 패턴화된 영역 내에 위치된 CA(516)를 보여주는 결과(514)를 생성하는 데 사용될 수 있다. 결과들(510, 514)의 비교에 의해 보여진 바와 같이, CA들은 플래그 지정된 미리 정의된 셀들과 동일한 특성을 갖는다. 더 작은 크기를 사용하여 상기 결정, 비교 및 지정 단계를 수행하는 것은 또한 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 이미징 서브시스템은 다수의 모드들을 사용하여 표본의 이미지들을 생성하도록 구성되고, 컴퓨터 서브시스템은 다수의 모드들 중 둘 이상 모드의 각각에 대해 독립적으로 상기 결정, 비교 및 지정 단계를 수행하도록 구성된다. 하나의 그러한 실시예에서, 다수의 모드들 중 둘 이상 모드 중의 제1 모드에 대한 하나 이상의 CA는 다수의 모드들 중 둘 이상 모드 중의 제2 모드에 대한 하나 이상의 CA와 상이하다. 이러한 방식으로 상이한 CA들이 상이한 모드들에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 체계적 뉴슨스 위치는 대부분 검사 플랫폼의 아키텍처에 따라 달라진다. 본 명세서에 설명된 실시예들은 결함 위치에 대해서만 작용하므로, 그것들은 아키텍처 및 광학장치에 관계없이 임의의 검사 플랫폼에 적용될 수 있다. 상이한 검사(예를 들어, 광학 또는 e빔) 도구들은 그것들의 아키텍처에 기초하여 체계적 뉴슨스들의 존재를 다르게 인지할 것이다. 본 명세서에 설명된 실시예들은 그러한 위치를 식별하고 분리하기 위해 플랫폼들에 걸쳐 작용할 수 있다. 또한, 상이한 광학 또는 이미징 구성들은 상이한 뉴슨스 소스들을 가질 수 있으므로, 그러한 광학 또는 이미징 구성에 특정한 CA들이 본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 설정될 수도 있으며 다수의 모드들을 사용하는 검사에 사용될 수도 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 실시예들은 다수의 모드들에 대해 본 명세서에 설명된 단계들을 다수회 수행하여 상이한 이미징 모드들 또는 설정들에 대해 상이한 CA들을 생성하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 또한 모든 노드(node)와 프로세스 레이어에 걸친 응용을 발견한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 전적으로 단위 셀당 검출된 결함에 기초하여 CA를 식별할 수 있으므로, 실시예는 표본 상의 임의의 또는 모든 레이어들에 대해 CA를 설정하는 데 사용될 수 있다. 실시예는 또한 시간 및/또는 프로세스 변화에 걸친 응용을 발견한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 체계적 뉴슨스 위치가 변경되었는지(예를 들어, 프로세스에서의 드리프트(drift)로 인해) 확인하기 위해 지정된 간격으로 다시 수행될 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예는 또한 프로세스가 의도적으로 변경된 경우에도 다시 수행될 수 있는데, 그것은 체계적 뉴슨스 위치의 변경을 야기할 수 있기 때문이다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 도 3의 단계(306)에 도시된 바와 같이, 표본 검사에 사용하기 위해 하나 이상의 CA에 대한 정보를 저장하도록 구성된다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 CA 파일을 생성할 수 있고, 이는 .bin 파일과 같은 임의의 적절한 파일 포맷 또는 확장자를 가질 수 있다. 하나 이상의 CA에 대한 정보는 CA 위치 및 크기와 같은 임의의 적절한 정보를 포함할 수 있다. 검사 동안, 본 명세서에 설명된 이미징 서브시스템 및 컴퓨터 서브시스템을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는, 검사를 수행하는 도구는 저장된 정보에 의해 지정된 위치 및 치수를 사용하여 CA를 자동생성(auto-create)할 수 있다. 일부 그러한 경우에, 검사 도구는 도구의 사용자가 정보를 이해할 수 있도록 저장된 정보 또는 그것의 표현을 검사 도구의 메인 UI(Main UI) 내의 CA UI로 가져올 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 또한 레시피(recipe)에 CA 정보를 저장하거나 CA가 사용될 검사를 위한 레시피를 생성함으로써 구성될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "레시피"는 표본에 대한 프로세스를 수행하기 위해 도구에 의해 사용될 수 있는 일련의 명령(a set of instructions)으로 정의된다. 이러한 방식으로, 레시피를 생성하는 것은 프로세스가 수행되는 방법에 대한 정보를 생성하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 그런 다음 그 프로세스를 수행하기 위한 명령을 생성하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템에 의해 저장되는 CA에 대한 정보는 선택된 CA를 식별, 액세스 및/또는 사용하는 데 사용될 수 있는 임의의 정보(예를 들어, 파일 이름 및 그것이 저장된 위치)를 포함할 수 있다. 저장된 CA에 대한 정보는 또한 CA를 적용하고 적용된 CA에 기초하여 결함을 검출하기 위한 실제 코드, 명령, 알고리즘 등을 포함할 수 있다.
컴퓨터 서브시스템은 임의의 적절한 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 CA에 대한 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 정보는 본 명세서에 설명된 결과들 중 임의의 것과 함께 저장될 수 있으며 이 기술분야에 알려진 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 본 명세서에 설명된 임의의 저장 매체 또는 이 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 저장 매체를 포함할 수 있다. 정보가 저장된 후, 정보는 저장 매체에서 액세스될 수 있고 본 명세서에 설명된 방법 또는 시스템 실시예들 중 임의의 것에 의해 사용될 수 있고, 사용자에게 표시되도록 포맷팅되거나, 다른 소프트웨어 모듈, 방법 또는 시스템 등에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 위에서 설명된 검사 레시피를 생성할 수 있다. 그런 다음 그 검사 레시피는 저장될 수 있고 상기 표본 또는 다른 표본들을 검사하기 위해 시스템 또는 방법(또는 또 다른 시스템 또는 방법)에 의해 사용되어 표본 또는 다른 표본들에 대한 정보(예를 들어, 결함 정보)를 생성할 수 있다.
표본 또는 동일한 타입의 다른 표본들에 대한 검사를 수행함으로써 생성된 결과 및 정보는 본 명세서에 설명된 실시예 및/또는 다른 시스템 및 방법에 의해 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 그러한 기능은 피드백(feedback) 또는 피드포워드(feedforward) 방식으로 검사되는 표본이나 또 다른 표본에 대해 수행되었거나 수행될 제조 프로세스 또는 단계와 같은 프로세스를 변경하는 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템은 본 명세서에 설명된 바와 같이 검사되는 표본에 대해 수행된 프로세스 및/또는 검출된 결함(들)에 기초하여 표본에 수행될 프로세스에 대한 하나 이상의 변경을 결정하도록 구성될 수 있다. 프로세스에 대한 변경은 프로세스의 하나 이상의 파라미터에 대한 임의의 적절한 변경을 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 바람직하게는, 수정된 프로세스가 수행되는 다른 표본들 상에서 결함이 감소되거나 방지될 수 있고, 표본에 대해 수행되는 또 다른 프로세스에서 결함이 표본에서 수정되거나 제거될 수 있으며, 결함이 표본에 수행되는 또 다른 프로세스 대해 보정될 수 있도록 하는 것과 같이 그러한 변경을 결정한다. 여기에 설명된 컴퓨터 서브시스템은 이 기술분야에 알려진 임의의 적절한 방식으로 그러한 변경을 결정할 수 있다.
그런 다음 그러한 변경은 반도체 제조 시스템(도시되지 않음) 또는 본 명세서에 설명된 컴퓨터 서브시스템 및 반도체 제조 시스템이 액세스할 수 있는 저장 매체(미도시)로 전송될 수 있다. 반도체 제조 시스템은 본 명세서에 설명된 시스템 실시예의 일부일 수도 있고 아닐 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 시스템은 예를 들어 하우징, 전원공급장치, 표본 핸들링 디바이스 또는 메커니즘 등과 같은 하나 이상의 공통 요소를 통해 반도체 제조 시스템에 결합될 수 있다. 반도체 제조 시스템은 리소그래피 도구, 에칭 도구, 화학적 기계적 연마(chemical-mechanical polishing, CMP) 도구, 퇴적 도구 등과 같은 이 기술분야에 알려진 임의의 반도체 제조 시스템을 포함할 수 있다.
따라서 본 명세서에 설명된 바와 같이, 실시예들은 새로운 검사 프로세스 또는 레시피를 설정하는 데 사용될 수 있다. 실시예들은 또한 기존의 검사 프로세스 또는 레시피를 수정하는데 사용될 수 있으며, 그것이 표본에 대해 사용되었거나 하나의 표본에 대해 생성되어 또 다른 표본에 적용되고 있는 검사 프로세스 또는 레시피인지 여부에 관계없이 가능하다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예는 CA 생성 또는 수정에만 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 또한 여기에서 설명된 실시예에 의해 식별된 체계적 노이즈 소스에 기초하여 수행되는 모드 선택과 같은 검사를 위한 하나 이상의 다른 파라미터들, 다른 영역들과 비교하여 체계적 뉴슨스 소스 영역들에 사용될 결함 검출 감도와 같은 출력 프로세싱 파라미터 선택, 및 여기에 설명된 바와 같이 CA가 설정된 검사 프로세스의 임의의 다른 파라미터들을 선택하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예들은 검사 프로세스를 위해 CA를 설정하기 위한 이전에 사용된 방법 및 시스템에 비해 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 실시예는 검사 플랫폼 및 연구 중인 프로세스 레이어에 관계없이 체계적 노이즈를 억제하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예는 결함 좌표만을 사용하여 CA를 설정할 수 있으며 설계 파일이나 임의의 다른 형태의 제한된 지적 재산에 대한 액세스가 필요하지 않다. 따라서, 검사 플랫폼은 본 명세서에 설명된 실시예들을 사용하여 제한되거나 민감한 지적 재산에 액세스하지 않고도 체계적 뉴슨스를 억제할 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예들은 진보된 기술과 레거시 노드 레이어 모두에 똑같이 적용될 수도 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들로 생성된 CA를 사용하여, 검사 플랫폼은 뉴슨스 비율을 줄일 수 있으므로 실제 결함을 발견할 가능성을 높이고 사용자에 대한 결함 리뷰 부하(defect review loading)를 줄일 수 있다.
위에서 설명된 각각의 시스템들에 대한 각각의 실시예들은 하나의 단일 실시예로 함께 결합될 수 있다.
또 다른 실시예는 표본 검사를 위한 CA들을 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 방법은 결함의 개수를 결정하는 단계, 결함의 개수를 비교하는 단계, 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 CA(들)로 지정하는 단계, 및 위에서 설명된 정보를 저장하는 단계를 포함한다.
방법 단계들 각각은 본 명세서에 추가로 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 방법은 또한 본 명세서에 설명된 이미징 서브시스템, 컴퓨터 서브시스템 및/또는 시스템에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있다. 방법 단계들은 이미징 서브시스템에 연결된 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행되며, 둘 모두 본 명세서에 설명된 실시예들 중 임의의 것에 따라 구성될 수 있다. 또한, 위에 설명된 방법은 여기에 설명된 시스템 실시예들 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
추가적인 실시예는 표본 검사를 위해 CA들을 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템에서 실행가능한 프로그램 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 하나의 그러한 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(600)는 컴퓨터 시스템(604)에서 실행가능한 프로그램 명령(602)을 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령(602)은 컴퓨터 판독가능 매체(600)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 또는 광 디스크, 자기 테이프, 또는 이 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수 있다.
프로그램 명령은 특히 프로시저(procedure)-기반 기술, 구성요소-기반 기술, 및/또는 객체-지향 기술을 포함하는 다양한 방식 중 임의의 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령은 원하는 대로 ActiveX controls, C++ objects, JavaBeans, Microsoft Foundation Classes("MFC"), SSE(Streaming SIMD Extension) 또는 다른 기술이나 방법론을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(604)은 본 명세서에 설명된 실시예 중 임의의 것에 따라 구성될 수 있다.
본 설명을 고려하면 본 발명의 다양한 양태들의 추가적인 수정 및 대안적인 실시예가 이 분야의 기술자들에게 명백할 것이다. 표본 검사를 위해 CA들을 설정하기 위한 방법과 시스템이 예를 들어 제공되어 있다. 따라서, 이 설명은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 수행하는 전반적인 방식을 이 분야의 기술자들에게 교시할 목적을 위한 것이다. 여기에 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 현재 바람직한 실시예로 간주되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 요소 및 재료는 본 명세서에 도시되고 설명된 것으로 대체될 수 있고, 부분들 및 프로세스들은 반대로 될 수 있으며, 본 발명의 특정 피처들은 독립적으로 이용될 수 있으며, 이는 본 발명에 대한 본 설명의 이점을 얻은 후 이 분야의 기술자들에게 명백할 것이다. 다음의 청구범위에 기술된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 요소에 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 표본 검사를 위한 케어 영역(care area)을 설정(set up)하도록 구성된 시스템으로서,
    표본의 이미지들을 생성하도록 구성된 이미징 서브시스템; 및
    컴퓨터 서브시스템으로서,
    상기 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역(repeating patterned area)에서 생성된 상기 이미지들 중 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하고;
    상기 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 상기 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하고;
    상기 결함의 개수가 상기 미리 결정된 문턱값보다 큰 것인, 상기 미리 정의된 셀들 중 상기 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 케어 영역으로서 지정하고;
    상기 표본의 검사에 사용하기 위해 상기 하나 이상의 케어 영역에 대한 정보를 저장하도록
    구성된 상기 컴퓨터 서브시스템
    을 포함하는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 문턱값은, 체계적 노이즈(systematic noise)가 존재할 때 검출된 결함의 개수보다 낮게 되도록 선택되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 문턱값은, 체계적 노이즈가 존재하지 않을 때 검출된 결함의 개수보다 높게 되도록 선택되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표본 검사는 상기 표본에 대한 무작위 결함을 검출하기 위해 수행되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 케어 영역은, 상기 검사가 수행되지 않을 것인, 상기 표본 상의 상기 반복 패턴화된 영역에 있는 하나 이상의 영역인 것인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 케어 영역은, 상기 검사가 상기 표본 상의 상기 반복 패턴화된 영역에 있는 다른 영역보다 낮은 감도(sensitivity)로 수행될 것인, 상기 표본 상의 상기 반복 패턴화된 영역에 있는 하나 이상의 영역인 것인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 셀들은 상기 미리 정의된 셀들의 규칙적인 배열(regular array)을 포함하는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 셀들의 적어도 대부분은 동일한 형상과 크기를 갖는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 셀들의 특징은 상기 반복 패턴화된 영역에 대한 설계와는 독립적인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 결함의 개수를 결정하는 것은, 상기 반복 패턴화된 영역의 다수의 인스턴스(instance)들에 대응하는 상기 이미지들 중 상기 하나 이상 이미지 내의 상기 미리 정의된 셀들에서 검출된 상기 결함에 대한 정보를 적층(stack)하는 것, 및 상기 적층된 정보로부터 상기 미리 정의된 셀들에서 검출된 상기 결함의 개수를 결정하는 것을 포함하는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 셀들은 제1 크기를 갖고, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 크기와는 상이한 제2 크기를 갖는 다른 미리 정의된 셀들에 대해 상기 결정하는 것, 비교하는 것, 및 지정하는 것을 수행하도록 구성되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 핫 문턱값(hot threshold)을 사용하여 상기 이미지들 중 상기 하나 이상 이미지에서 상기 결함을 검출하도록 구성되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 또한, 상기 표본의 상기 이미지들을 다수의 모드로 생성하도록 구성되고, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 다수의 모드 중 둘 이상 모드 각각에 대해 독립적으로 상기 결정하는 것, 비교하는 것, 및 지정하는 것을 수행하도록 구성되는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 다수의 모드 중 상기 둘 이상 모드 중 제1 모드에 대한 상기 하나 이상의 케어 영역은, 상기 다수의 모드 중 상기 둘 이상 모드 중 제2 모드에 대한 상기 하나 이상의 케어 영역과는 상이한, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 표본 상에 형성된 상기 반복 패턴화된 영역은 상기 표본 상에 형성된 반복 다이(die)인 것인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 표본은 웨이퍼인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 광-기반 이미징 서브시스템인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 전자-기반 이미징 서브시스템인, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하도록 구성된 시스템.
  19. 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템에서 실행가능한 프로그램 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터 구현 방법은,
    상기 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역에서 이미징 서브시스템에 의해 생성된 표본의 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하는 단계;
    상기 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 상기 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하는 단계;
    상기 결함의 개수가 상기 미리 결정된 문턱값보다 큰 것인, 상기 미리 정의된 셀들 중 상기 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 케어 영역으로서 지정하는 단계; 및
    상기 표본의 검사에 사용하기 위해 상기 하나 이상의 케어 영역에 대한 정보를 저장하는 단계
    를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
    상기 표본 상에 형성된 반복 패턴화된 영역에서 이미징 서브시스템에 의해 생성된 표본의 하나 이상 이미지 내의 미리 정의된 셀들에서 검출된 결함의 개수를 결정하는 단계;
    상기 미리 정의된 셀들 중 둘 이상 셀들 각각에서 검출된 상기 결함의 개수를 미리 결정된 문턱값과 비교하는 단계;
    상기 결함의 개수가 상기 미리 결정된 문턱값보다 큰 것인, 상기 미리 정의된 셀들 중 상기 둘 이상 셀들 중 임의의 하나 이상 셀을 하나 이상의 케어 영역으로서 지정하는 단계; 및
    상기 표본의 검사에 사용하기 위해 상기 하나 이상의 케어 영역에 대한 정보를 저장하는 단계 - 상기 결정하는 단계, 비교하는 단계, 지정하는 단계, 및 저장하는 단계는, 상기 이미징 서브시스템에 결합된 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행됨 -
    을 포함하는, 표본 검사를 위한 케어 영역을 설정하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
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