TW201447288A - 掃描晶圓檢查系統之影像同步 - Google Patents

掃描晶圓檢查系統之影像同步 Download PDF

Info

Publication number
TW201447288A
TW201447288A TW103109316A TW103109316A TW201447288A TW 201447288 A TW201447288 A TW 201447288A TW 103109316 A TW103109316 A TW 103109316A TW 103109316 A TW103109316 A TW 103109316A TW 201447288 A TW201447288 A TW 201447288A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
clock
aod
scan
scanner
frequency
Prior art date
Application number
TW103109316A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI625520B (zh
Inventor
Kai Cao
Dennis G Emge
Zhi-Qin Wang
Jamie M Sullivan
Wen-Jian Cai
Henrik Nielsen
Original Assignee
Kla Tencor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kla Tencor Corp filed Critical Kla Tencor Corp
Publication of TW201447288A publication Critical patent/TW201447288A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI625520B publication Critical patent/TWI625520B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一種檢查系統包括用於使光點偏轉橫跨一樣本之掃描部分之一光束產生器模組。該系統亦包含偵測通道，該等偵測通道用於回應於朝向一樣本引導之一入射光束而感測自該樣本發射之光，且產生用於各掃描部分之一經偵測影像。該系統包括一同步系統，該同步系統包括時脈產生器模組，該等時脈產生器模組用於產生用於該光束產生器模組之偏轉器以依一特定頻率使該等光點掃描橫跨該等掃描部分及用於該等偵測通道之各者以依一特定取樣速度產生該對應經偵測影像的時序信號。該等時序信號係基於一共同系統時脈而產生，且引起該等偏轉器依一同步時序用該等光點進行掃描，且引起該等偵測通道產生一經偵測影像，以最小化該回應影像中之該等掃描部分之間的抖動。

Description

掃描晶圓檢查系統之影像同步
相關申請案之交叉引用
本申請案根據35 U.S.C.§119規定主張Kai Cao等人之2013年3月15日申請之標題為「IMAGE SYNCHRONIZATION OF SCANNING WAFER INSPECTION SYSTEM」之美國臨時申請案第61/800,547號之優先權，該申請案之全文針對所有目的以引用之方式併入本文中。
本發明一般係關於檢查及度量系統。更特定言之，本發明係關於用於檢查及量測半導體晶圓及其他類型之圖案化樣本之掃描類型系統。
通常，半導體製造之產業包含用於使用在一基板(諸如，矽)上經層疊及圖案化之半導體材料製造積體電路之高度複雜技術。歸因於積體電路化之較大範圍及半導體裝置之減小大小，經製造裝置變得對缺陷愈加敏感。即，引起裝置中之故障之缺陷變得愈加更小。各裝置在運輸給最終使用者或顧客之前需要係無故障的。
半導體產業中使用各種檢查系統來偵測一半導體光罩或晶圓上之缺陷。一些習知光學檢查工具藉由使用一緊緊聚焦的雷射光點掃描晶圓之表面及量測由照明光點散射在晶圓上之光之量而定位圖案化晶圓上之缺陷。鄰近晶粒中之類似位置之間之散射強度之差異記錄為潛 在缺陷位點。
一些習知掃描系統包含包括用於使一或多個光束偏轉橫跨晶圓之一或多個入射光束源之一照明系統。明確言之，該掃描系統可包含一聲光偏轉器(AOD)及用於控制AOD之偏轉特性之一機構。例如，可使用一時脈產生輸入至各AOD之一「啁啾」信號。
提供具有偏轉器(諸如，AOD)之改良的檢查系統將係有益的。
下文呈現本發明之一簡單總結以提供本發明之某些實施例之一基本理解。此總結不係本發明之一廣泛概述且其不識別本發明之關鍵/重要元件或定義本發明之範疇。其唯一目的係以一簡單方式呈現本文中揭示之一些概念作為稍後呈現之更詳細描述之一前奏。
在一實施例中，揭示一種使用包括一預掃描器聲光偏轉器(AOD)、一啁啾AOD及複數個偵測通道之一檢查系統檢查或量測一樣本之方法。使用一共同觸發時脈產生一啁啾時脈且基於所產生啁啾時脈將一啁啾頻率斜升信號輸入至啁啾AOD中。回應於輸入至啁啾AOD之啁啾頻率斜升信號，將一啁啾封包傳播通過啁啾AOD。亦使用共同觸發時脈產生一預掃描器時脈且基於所產生預掃描器時脈將一預掃描器頻率斜升信號輸入至預掃描器AOD中，且預掃描器AOD接收一入射光束且將該入射光束偏轉至啁啾AOD中之傳播啁啾封包上，從而使一或多個光點依複數個線掃描橫跨樣本。亦使用共同觸發時脈產生用於各偵測通道之一擷取時脈且基於用於此偵測通道之所產生擷取時脈將一取樣頻率信號輸入至此偵測通道中。在各偵測通道處，回應於掃描橫跨樣本之一或多個光點而偵測來自樣本之光，且產生具有基於取樣頻率信號之一取樣速度之一經偵測影像。
在一特定實施方案中，啁啾時脈具有與共同觸發時脈相同之一週期。在另一態樣中，由啁啾時脈之一邊緣觸發啁啾頻率斜升信號。 在又一態樣中，啁啾頻率斜升信號具有等於啁啾時脈及共同觸發時脈之一週期之一半之一週期。在另一實施例中，基於各光點之一所要大小選擇共同觸發時脈之一週期。在另一態樣中，共同觸發時脈之週期經選擇使得所得啁啾頻率斜升信號之一週期匹配使一或多個光點之掃描自一第一組之一或多個掃描線移動至一第二組之一或多個掃描線之一相對載台移動。在又一實例中，使啁啾時脈相對於預掃描器時脈延遲等於啁啾AOD之一充填時間減去預掃描器AOD之一充填時間之一時間持續。
在另一實施例中，檢查系統進一步包括用於接收自啁啾AOD偏轉之一單個光點且使複數個光點依複數個線掃描橫跨樣本之一繞射元件或鏡系統。在另一實施例中，在啁啾AOD之一充填時間之後觸發各偵測通道之各影像擷取時脈。在另一態樣中，各擷取時脈之一頻率係基於對應偵測通道之一預定義失真量予以調整。在又一態樣中，各擷取時脈之頻率係按對應偵測通道之各光點予以調整，其中此調整係基於此光點之一預定義失真量。在另一特徵中，用於各偵測通道之擷取時脈及相關聯取樣頻率信號經控制使得取樣樣本上之複數個位置實質上精確跟隨沿著複數個線往復運動之一或多個光點之掃描。在又一特徵中，用於各偵測通道之各光點之擷取時脈及相關聯取樣頻率信號經控制使得取樣樣本上之複數個位置跟隨此光點沿著複數個線掃描之掃描。在另一實施例中，該方法包含分析由偵測通道產生之經偵測影像以偵測此樣本上之缺陷。
在一替代實施例中，本發明係關於一種用於檢查或量測一樣本之系統。此系統包括用於使一或多個光點偏轉橫跨樣本之複數個掃描部分之一光束產生器模組，且掃描部分包含一或多個第一掃描部分及在該一或多個第一掃描部分之後被掃描之一或多個其次掃描部分。該系統亦包含一或多個偵測通道，其等用於回應於朝向一樣本引導之一 入射光束而感測自此樣本發射之光，及在使入射光束掃描此等掃描部分上方時產生用於各掃描部分之一經偵測影像。該系統進一步包括一同步系統，該同步系統包括複數個時脈產生器模組，其等用於產生用於光束產生器模組之一或多個偏轉器來依一特定頻率使一或多個光點掃描橫跨掃描部分及用於偵測通道之各者來依一特定取樣速度產生對應經偵測影像之複數個時序信號。時序信號係基於一共同系統時脈予以產生且引起一或多個偏轉器以依一同步時序用一或多個光點進行掃描且引起偵測通道產生一經偵測影像，使得最小化回應影像中之掃描部分之間之抖動。
在一特定實施例中，時脈產生器模組包括用於產生用於一或多個偏轉器之各者之一掃描時脈及產生用於各偵測通道之一取樣速度之複數個直接數位合成器(DDS)，其中同步系統進一步包括用於判定用於各DDS模組之一時序之一同步信號時脈驅動器。在特定實施方案中，光束產生器模組包括一預掃描器AOD及一啁啾AOD，且同步系統經組態以執行上文所述操作之一或多者。
下文參考圖式進一步描述本發明之此等及其他態樣。
100‧‧‧光學系統
101‧‧‧控制器
110a-b‧‧‧收集器通道
111a-b‧‧‧收集器通道
112‧‧‧晶圓表面
113‧‧‧光源
114‧‧‧光束
115‧‧‧預偏轉器光學器件
116‧‧‧偏轉器模組
117‧‧‧後偏轉器光學器件
118‧‧‧光滑表面
119‧‧‧圖案化表面
120‧‧‧反射率/自動定位通道
121‧‧‧正常收集器通道
124‧‧‧平移或樣本台/載台
125‧‧‧掃描線
126‧‧‧第二掃描線
127‧‧‧第三掃描線
148‧‧‧光學軸
201‧‧‧晶圓
202‧‧‧照明光束
203a‧‧‧光點
203b‧‧‧光點
204a‧‧‧中心位置
204b‧‧‧位置
206‧‧‧對應光
208‧‧‧光電倍增管(PMT)
210‧‧‧類比轉數位轉換器(ADC)
212a‧‧‧邊緣位置
212b‧‧‧邊緣位置
214‧‧‧方向
302‧‧‧繞射元件或鏡系統
314‧‧‧方向
316‧‧‧經繞射光束
318‧‧‧經繞射光束
322‧‧‧特定部分
320‧‧‧另一部分
326‧‧‧光學元件/物鏡
327‧‧‧樣本
328a‧‧‧位置
328b‧‧‧位置
330‧‧‧掃描線
333‧‧‧光學軸
335‧‧‧光學軸
336‧‧‧光學元件/中繼透鏡
344‧‧‧預掃描器聲光偏轉器(AOD)
346‧‧‧聲換能器
352‧‧‧透鏡
354‧‧‧啁啾聲光偏轉器
356‧‧‧方向
358‧‧‧換能器
359‧‧‧位置
360‧‧‧位置
360‧‧‧啁啾封包
362‧‧‧第一位置
363‧‧‧光束
364‧‧‧最終位置/更亮光束
365‧‧‧入射光束
500‧‧‧同步系統
501‧‧‧數位控制模組
502‧‧‧系統時脈產生器模組
504‧‧‧時脈驅動器
506‧‧‧同步信號時脈驅動器
508‧‧‧直接數位合成器(DDS)
510‧‧‧直接數位合成器(DDS)
512a至512e‧‧‧直接數位合成器(DDS)
514‧‧‧預掃描器及啁啾聲光偏轉器(AOD)模組
516‧‧‧影像擷取系統
602‧‧‧操作
604‧‧‧操作
606‧‧‧操作
608‧‧‧操作
610‧‧‧操作
612‧‧‧操作
702‧‧‧上升邊緣
703‧‧‧時序部分
704‧‧‧區域
706a‧‧‧第一頻率斜升信號
706b‧‧‧第二頻率斜升信號
708a‧‧‧第一邊緣
708b‧‧‧第二邊緣
802‧‧‧圖表
804‧‧‧圖表
Chirp_digital‧‧‧啁啾時脈
Chirp_in_AOD‧‧‧頻率斜升信號
fc1‧‧‧第一頻率
fc2‧‧‧第二頻率
fp1‧‧‧第一頻率
fp2‧‧‧第二頻率
IA_ADC‧‧‧取樣時脈
Image_Collect‧‧‧影像擷取時脈
Pre-Scan_digital‧‧‧預掃描器時脈
Pre-Scan_in_AOD‧‧‧預掃描器頻率斜升信號
sync_in‧‧‧同步信號
Sync_out‧‧‧系統時脈
Tcf‧‧‧啁啾充填時間
Tcf‧‧‧啁啾充填時間延遲
Tdp‧‧‧空滯時間
Timg‧‧‧時間
Tline‧‧‧週期
Tpsf‧‧‧預掃描器充填時間
ψ‧‧‧仰角
圖1係其中可實施本發明之實施例之一例示性光學系統之一圖解表示。
圖2係一照明光點掃描跨一樣本及回應於此照明光點偵測自此樣本發射之光之一圖解表示。
圖3係包含一預掃描器聲光偏轉器(AOD)及一啁啾AOD之一檢查系統之照明光學器件之一圖解表示。
圖4係與一預掃描器AOD及啁啾AOD相關聯之掃描時序之一圖解表示。
圖5係根據本發明之一實施例之一同步系統之一圖解表示。
圖6係圖解說明根據本發明之一特定實施方案用於使掃描與影像擷取時序同步之一程序之一流程圖。
圖7係圖解說明根據本發明之一特定實施方案之掃描與影像擷取時序之同步之一時序圖式。
圖8展示根據本發明之一實施例根據光點位置之位置失真及根據光點位置之影像取樣頻率選擇之圖表。
在下文描述中，闡述許多特定細節以提供本發明之一全面理解。可在無此等特定細節之一些或全部之情況下實踐本發明。在其他情況下，未詳細描述為人所熟知之程序操作以免不必要地模糊本發明。儘管將結合特定實施例描述本發明，然而應瞭解其不意欲將本發明限制於該等實施例。
一般言之，本發明之某些實施例採用用於控制一檢查系統之照明掃描速度及影像(或信號)擷取取樣速度之時序之機制。此等時序機構可整合在具有用於使一或多個光點掃描橫跨一樣本之一照明系統、及用於回應於掃描橫跨此樣本之一或多個照明光點而基於自此樣本發射之經偵測光來產生一或多個經偵測信號或影像之一或多個影像擷取通道之任何合適類型之檢查系統中。檢查系統可包含任何合適數目及類型之偏轉器及偵測模組或通道。在一特定光學偵測檢查工具中，一基於聲光偏轉器(AOD)之掃描系統與影像擷取系統同步，導致具有最小線抖動之一精確影像。亦可藉由使用直接數位合成器(DDS)技術改變影像擷取之ADC時脈之頻率而校正光學失真。可將本發明之時序機制實施例應用於其他類型之偏轉器類型，諸如檢流計驅動鏡等。
在描述特定時序機制之前，首先將描述一通用檢查系統。儘管描述此系統具有用於產生一單個照明光點之一照明系統及三個偵測通道，然而本發明之時序機制可與產生多個掃描光點及/或具有用於偵 測來自任何合適角度之光及任何數目之掃描光點之多個偵測通道之一系統整合在一起。
圖1係其中可實施本發明之實施例之一例示性光學系統100之一圖解表示。光學系統100包含用於偵測自一樣本(諸如，一半導體晶圓表面)發射之光之任何數目之偵測器或收集通道。偵測器或收集通道可配置在任何合適位置中，且此配置取決於檢查應用之特殊要求。所圖解說明實施例使用關於晶圓表面112對稱安置之兩個群組之兩個收集器通道110a-b及111a-b，使得一對中之各收集器通道定位於掃描線之相對側上之相同方位角度處。此等方位收集器通道偵測經散射光。接著，可將來自收集器通道之輸出發送至控制器101用於資料分析及/或影像產生。可藉由執行各種演算法及邏輯運算(例如，OR、AND及XOR)比較來自通道之資料。
光學系統亦包含用於產生一入射光束且引導入射光束朝向一樣本之一光束產生器(例如，組件113、115、116，及117)。如圖1中所示，一光源113(通常係一雷射)發射一光束114。光束114經引導朝向可包含一半波片、一空間濾光器及若干圓柱狀透鏡之預偏轉器光學器件115，以產生具有與偏轉器模組116相容之一所要偏振之一橢圓形光束。預偏轉器光學器件115可經組態以擴大光束114以獲得適當數值孔徑。後偏轉器光學器件117可包含若干圓柱狀透鏡及一空氣縫隙。最終，光束114可被聚焦在晶圓表面112上且沿著垂直於光束114之光學軸之晶圓表面112之平面中之一特定方向進行掃描。設備中採用之偏轉器之類型係應用相依的。在一實施例中，偏轉器116包含一或多個聲光偏轉器(AOD)。
晶圓表面112可係光滑表面118或圖案化表面119。除上文所述之收集器通道110a-b及111a-b，可提供包含一反射率/自動定位通道120及一正常收集器通道121(下文將更全面論述其等各者)之偵測器通 道。
光束114之波長取決於應用之特殊要求。在所圖解說明實施例中，光束114具有約488nm之一波長。光束114可由任何合適光源(例如，一氬離子雷射)產生。光束114之光學軸148以一角度θ被引導在晶圓表面112上。取決於特殊應用，此角度θ宜在相對於晶圓表面112之法向成55度至85度的範圍中。掃描機構包含偏轉器116及晶圓或樣本定位於其上之平移或樣本載台124。(例如)經由真空吸力以任何方便方式使晶圓維持在載台124上之位置。載台124可移動以將表面112分割成條狀區域或掃描線(展示為125、126及127)，其中偏轉器116使光束移動橫跨條狀區域之寬度。
可藉由任何合適機構使各照明光學器件柱狀物相對於載台及/或相對於包含一或多個偵測器或相機之各收集通道移動之載台而移動以掃描樣本。例如，可利用一馬達機構移動載台或系統之任何其他組件。舉例而言，各馬達機構可由一螺旋驅動及步進馬達、具有回饋位置之線性驅動，或頻帶致動器及步進馬達形成。
可藉由包含收集器通道110a-b及111a-b之複數個偵測器來偵測自晶圓表面112散射之光。取決於尤其通道之仰角及方位角，收集器通道可經配置以收集遍及一固定立體角之光。各收集通道之光學軸定位於相對於表面112之法線成在0度至90度之範圍中之一仰角ψ處。收集器通道110a及110b可對稱地定位於掃描線之相對側上相對於光束114成相同方位角處。收集器通道110a及110b定位於相對於光束114成在約75度至約105度之範圍中之一方位角ψ1處，以收集側向散射光。側向散射光被定義為以相對於光束114成在約75度至約105度之範圍中之一方位角散射的光。類似於收集器通道110a及110b，通道111a及111b可以相同方位角定位於掃描線之相對側上。然而，通道111a及111b之方位角ψ2係在30度至60度之範圍中，以收集向前散射之光。向前散射 之光被定義為以在30度至60度之範圍中之方位角散射之光。一般技術者將易於認知在不脫離本發明之範疇之各種替代實施例中，可改變收集器通道之數目及位置及/或其等收集立體角。
明場反射率/自動定位通道120可定位於光束114之前方以收集鏡像反射之光。自此通道導出之明場信號攜載關於圖案、反射率及高度之局部變動之資訊。此通道對偵測一表面上之各種缺陷敏感。例如，明場信號對表示薄膜厚度變動、變色、斑點及介電常數之局部改變敏感。亦使用明場信號產生對應於反饋至一z載台以相應地調整高度之晶圓高度之一變動之一錯誤高度信號。最終，可使用明場信號建構表面之一反射率測繪。在一實施例中，此通道主要係在反射模式中操作之一展開類型I共焦顯微鏡。考量展開係因為與其中照明與經反射光束共線之一典型反射共焦顯微鏡相比此處照明光束與經反射光束係不共線的。
正常收集器通道收集接近垂直於晶圓之平面之一區域上方遍及一固定立體角之光。除收集立體角之外，正常收集器之實施可類似於收集器通道110ab及111ab。可使用正常收集器收集來自晶圓上之有意圖案之散射光，及偵測在一向上方向上散射光之缺陷。可使用自有意圖案收集之信號促進晶圓圖案對準及對位於儀器中之機械載台之座標系統。
收集器通道之一或多者可包含用於增大經偵測輸出信號之動態範圍之機構。較佳地，在收集器通道110ab、111ab及121中提供用於增大動態範圍之此等機構。一般情況下，一高動態範圍收集器包含自經偵測光子產生一信號之一光感測器(諸如，一光電倍增管(PMT))，及將光信號轉換至一數位光信號之一類比轉數位轉換器(ADC)。合適PMT包含一圓籠型PMT、金屬通道光電倍增器等。當然，可使用其他合適機構感測光及將一類比信號轉換成一數位信號。
光束114之掠射角可在晶圓表面112上產生具有垂直於掃描線之一長軸之一橢圓形光點。偏轉器116使光點掃描橫跨長度上等於掃描線125之長度之一短掃描線以產生反射及散射光。可使光點在一第一方向上掃描，其係因為載台124垂直於掃描線移動晶圓。此導致光點沿著掃描線125移動。
在一實施方案中，使照明光束114每次一個地沿著多個掃描線125、126，及127進行光柵掃描。例如，一第一掃描線125具有一有效開始位置且光點沿著此第一掃描線自左移動至右，直至光束到達第一掃描線之邊界。在到達掃描線125之邊界之後，光點相對於垂直於掃描方向之載台124移動且接著光點具有針對一新的第二掃描線126之一新的開始位置。接著，光點沿著平行於第一掃描線之此第二掃描線126移動。偏轉器116以此方式使光點繼續沿著第二掃描線126之整體長度進行掃描。在完成第二掃描線126之後，載台124相對於晶圓移動以容許掃描鄰近第三掃描線127。光點在與掃描第二掃描線126時之方向相反之一方向上沿著第三掃描線127移動，藉此形成一蛇形掃描。
圖2係使一照明光點掃描橫跨晶圓201之一掃描線及回應於此照明光點而偵測自此晶圓發射之光之一圖解表示。如所示，使照明光束202在方向214上掃描橫跨晶圓201。隨著此光束202移動時，照明光點掃描橫跨此晶圓之一掃描線。例如，掃描中之照明光束202引起在一第一時間在位置204a處形成光點203a且接著引起在一第二時間在樣本201之位置204b處形成光點203b。因此，一光點在方向214上移動。
在使各照明光點沿著一掃描線移動時，可藉由諸如光電倍增管(PMT)208之一感測器偵測對應光206。PMT基於經偵測光而產生一信號且將信號輸出至一類比轉數位轉換器(ADC)210。隨著PMT沿著掃描線偵測且持續輸出對應於不同晶圓位置之一經偵測信號時，ADC以一特定取樣速度取樣經偵測信號且產生各經偵測信號取樣間隔之一數 位表示。即，ADC 210依特定時間間隔取樣及轉換經偵測信號之部分。各取樣時間間隔對應於晶圓上之特定位置。接著可使用數位表示產生一影像。
為防止在自經取樣信號產生之一影像中發生線抖動，ADC 210之時序經控制使得經偵測信號之經取樣部分對應於晶圓201上之各光點位置。例如，一第一取樣時間間隔對應於具有一中心位置204a及邊緣位置212a及212b之第一光點203a。接著第二取樣時間將對應於在中心位置204b處之一第二光點203b。因此，ADC之取樣速度經選擇以依隨光點在橫跨各掃描線移動時之時序。ADC亦在晶圓上之正確位置處取樣各掃描線之各端像素或光點，使得所得影像線相對於彼此不歪斜。例如，輸入至ADC之取樣速度可經選擇以防止各掃描線之影像取樣在對應於一掃描線(例如，212a或112b)之第一光點之一邊緣之一提早或延遲位置處開始，而是在掃描線之第一像素之中心位置(例如，204a)處開始。取樣可導致不同的光點與像素關係。例如，一光點可對應於一個像素或多個像素。
在較緩慢掃描系統中，影像擷取之取樣時序與掃描時序之間之精準同步可不係一顯著問題。例如，100MHz系統可對應於各像素之10ns寬度，且2ns之一取樣錯誤可對應於僅1/5像素。然而，較快速系統(諸如一5GHz)可對應於200ps像素寬度，且2ns取樣錯誤將對應於10像素錯誤，其將引起經擷取影像出現明顯歪斜。因此，本發明之某些實施例提供時序控制，使得影像擷取系統以與掃描速度同步之一影像速度操作。所得影像係不歪斜的。
在一些檢查系統中，利用一預掃描器AOD及一啁啾AOD使一光點掃描橫跨受測試樣本上之各線。圖3係包含一預掃描器聲光偏轉器(AOD)344及一啁啾AOD 354之一檢查系統之照明光學器件之一圖解表示。預掃描器AOD 344及啁啾AOD 354可由包含(但不限於)一晶體 材料(諸如，TeO2、石英、熔凝矽石、藍寶石、另一玻璃質材料)或此項技術中已知之任何其他適當材料之一固體介質製成。
一聲換能器346可與預掃描器AOD 344之一固體介質表面耦合。換能器346可經組態以產生一驅動信號，其使用其頻率相較於聲波通過預掃描器AOD 344之傳播時間緩慢改變之一聲波來填充預掃描器AOD 344。藉由改變預掃描器AOD 344中之聲波之頻率，可使經偏轉光束自位置362至位置364進行掃描。
系統亦可包含一或多個透鏡352。透鏡352可經組態以擴展光束且將來自預掃描器AOD 344之較小角度掃描轉換成啁啾AOD 354處之一較長線性掃描。例如，透鏡352在一第一位置362處接收一光束且傳輸光束363。同樣地，透鏡352在一最終位置364處接收一光束且傳輸光束365。透鏡352亦可經組態以依任何數目及類型之方式操縱經接收光束。例如，透鏡可包含一望遠鏡、一中繼透鏡、一聚焦透鏡、一物鏡、一鏡或此項技術中已知之任何其他適當光學組件。
啁啾AOD 354可以啁啾模式操作。附接或耦合至啁啾AOD 354之換能器358可經組態以產生一驅動信號，該驅動信號產生在啁啾AOD 354之寬度上自位置359傳播至位置360之一啁啾封包。啁啾封包一般採用藉由啁啾封包之所要寬度及AOD中之聲速判定之一有限時間形成。此啁啾封包產生時間在本文中可稱為一「充填時間」。
傳播通過啁啾AOD 354之一啁啾封包可經組態以運作為一移動透鏡以將掃描光束聚焦為一光點。一啁啾封包之寬度可接近等於經接收光束(例如，363及365)之大小，該大小更小於啁啾AOD 354之寬度。替代地，可使啁啾AOD 354同時含有多個啁啾封包。各啁啾封包可實質上比AOD之寬度更短。
傳播通過AOD之固體介質之一啁啾封包可具有在超聲波範圍中之一頻率。傳播通過此固體介質之啁啾封包可變更固體介質之一屬 性，諸如晶體之一晶格結構或一折射率。以此方式，入射在AOD之固體介質上之一光束可傳播通過固體介質且在其傳播通過晶體時由藉由超聲波啁啾封包變更之晶格之一部分繞射。因此，AOD之固體介質出射之光之一部分可包含一經偏轉光束。然而，AOD之固體介質出射之光之一部分亦可包含一或多個實質上未經偏轉光束。一啁啾封包可含有自封包之開始至啁啾封包之結束線性改變之多個頻率，通常稱作一「頻率斜升」。
可藉由AOD使入射光束偏轉之角度可僅取決於AOD內部之光及超聲波之相對波長。以此方式，可藉由入射在AOD上之光之波長及AOD之固體介質內部引發之一超聲波之一波長判定及控制AOD出射之光束之偏轉之角度。
在其中整個啁啾封包之驅動頻率會線性改變之啁啾模式之情況下，入射光束以與啁啾封包中之頻率成比例之不同角度被繞射。藉由將頻率自低斜升至高且如圖3中所圖解說明，啁啾封包360之一特定部分322可具有比相同啁啾封包360之另一部分320之頻率更高之一頻率。因為部分322具有一更高頻率，所以其將入射光束365之一部分繞射一更陡峭角度，如藉由經繞射光束316所示。因為部分320具有一相對較低頻率，所以其將入射光束365之一部分繞射一更淺角度，如藉由經繞射光束318所示。以此方式，可使用一啁啾封包將光束聚焦在展示為掃描線330之平面中。
可將以一啁啾模式組態之一AOD限制為具有小於接近1倍頻帶之一頻寬或一範圍之頻率。此頻寬限制可最小化，或實質上可消除由AOD自掃描一樣本之表面偏轉光之次要光束與AOD偏轉光之主要光束同時發生。然而，此一AOD組態將產生將不垂直於AOD 354產生之掃描線330之主光線(例如，316及318)。
一光源(未顯示)及預掃描器AOD可經組態以在光傳播通過啁啾 AOD 354時引導光照明一單個啁啾封包。在其他實施方案中，光源及預掃描器AOD可經組態以引導光橫跨實質上啁啾AOD 354之一整體寬度。一光源及AOD之此一組態在本文中可稱為一「氾流模式(flood mode)」組態。以此方式，光實質上可同步地被引導至第一啁啾封包及一第二啁啾封包或沿著AOD之一寬度之任何數目之啁啾封包。
在啁啾封包在方向356上自位置359傳播通過啁啾AOD 354遠離換能器358至位置360時，啁啾封包之振幅可被衰減。因此，在位置359處藉由啁啾封包聚焦在一掃描線上之光可比在位置360處藉由一啁啾封包聚焦在一掃描線上之光更亮。掃描線亮度之此不均勻可不利地影響檢查系統之效能或多個系統之匹配。
為補償一啁啾封包在傳播通過啁啾AOD 354時的衰減，可改變照明啁啾封包之光束的亮度。此可藉由改變藉由換能器346施加至第一預掃描器AOD 344之驅動信號的振幅而完成。在光束掃掠之開始時，預掃描器AOD 344可與一更低振幅信號一起經驅動以產生一更不亮光束362，該光束接著在靠近啁啾AOD 354中之換能器358的位置359處照明啁啾封包。在光束掃掠之結束時，可用一更高振幅信號驅動預掃描器AOD 344以產生一更亮光束364，該光束接著在啁啾AOD 354中之結束處的位置360處照明啁啾封包。預掃描器AOD 344之振幅調變可藉此補償啁啾AOD 354中的衰減，從而產生具有事實上均勻亮度之一最終掃描線。
可藉由掃描具有均勻反射率之一樣本來校準藉由如上文所述之一系統產生之一掃描線的亮度。可收集且量測自沿著最終掃描線之不同位置散射的光。接著，施加至第一AOD之驅動信號的振幅可按如所需調變，以在樣本處產生具有經量測均勻亮度之一掃描線。此校準不僅可補償第二AOD中之衰減，而且可補償掃描系統中之任何其他不均勻。
各照明柱狀物亦可包含一或多個透鏡以接收且操縱來自啁啾AOD 354之光束(例如，316及318)，以跨樣本327(例如)在方向314上掃描一光點。照明系統亦可經組態以在樣本上產生多個光點。如所示，一繞射元件或鏡系統302可經組態以將多個光點引導至多個照明柱狀物(例如，所圖解說明柱狀物包含光學元件336及326)。檢查系統亦可包含用於偵測自不同角度之光或光點的多個偵測通道。
為簡單之目的，圖解說明用於使一光點掃描橫跨樣本(例如，在方向314上自位置328a至328b)之一單個照明柱狀物(例如，336及326)。如所示，照明柱狀物可包含中繼透鏡336。中繼透鏡336可經組態以準直由AOD 354聚焦之光。中繼透鏡336可包含此項技術中已知之任何適當透鏡。中繼透鏡336之光學軸335可以由AOD 354產生之掃描線330為中心。光學軸335可平行於AOD 354之主光線(非次要光線)。
系統亦可包含物鏡326。物鏡326可經組態以將由中繼透鏡336準直之光聚焦在平行於樣本327之表面的聚焦平面上。物鏡326可包含此項技術中已知之任何聚焦透鏡。中繼透鏡336之光學軸335可以由AOD 354產生之掃描線330為中心。此外，中繼透鏡336之光學軸335可垂直於由AOD 354產生之掃描線330。中繼透鏡336之光學軸335實質上可不平行於由AOD 354產生之主光線(非次要)。
物鏡326之光學軸333實質上可相對於中繼透鏡336之光學軸335偏中心。物鏡326之光學軸333實質上可平行於中繼透鏡336之光學軸335。然而，由中繼透鏡336準直及形成之光之光瞳實質上可以物鏡326為中心。此外，物鏡326實質上可平行於聚焦平面。以此方式，物鏡326實質上可以聚焦平面為中心。因此，藉由AOD 354偏轉之主光線(非次要)可由此光學系統以實質上垂直於聚焦平面之一角度中繼。此外，聚焦平面實質上可平行於樣本327之表面。以此方式，聚焦平 面可相對於樣本之表面定位之一角度可接近0度。因此，與一AOD之一啁啾模式相關聯之場傾斜可藉由其中一物鏡之光學軸可自一中繼透鏡之光學軸偏移之一系統校正。
在一替代實施例中，中繼透鏡336之光學軸335可以藉由AOD 354產生之掃描線330為中心。藉由AOD 354產生之主光線實質上可不平行於光學軸338。中繼透鏡336之光學軸338可垂直於藉由AOD 354產生之掃描線330。中繼透鏡336可經組態以準直如上文實施例中描述之藉由AOD偏轉及聚焦之光。因此，在此一實施例中，由中繼透鏡336準直之光可不以物鏡326為中心。
在一額外實施例中，系統可進一步包含光學機構，諸如定位於中繼透鏡與物鏡之間之一棱鏡總成或鏡系統。鏡系統或棱鏡總成可經組態以將由中繼透鏡336準直在物鏡326上之光之一光瞳重定中心。
照明系統亦可包含額外光學組件(未顯示)。例如，額外光學組件可包含(但不限於)光束分離器、四分之一波片、偏光器(諸如直線或圓形偏光器)、旋轉檢偏鏡、準直器、聚焦透鏡、鏡、雙向色鏡、部分透射鏡、濾光器(諸如，光譜濾光器或偏光濾光器)、空間濾光器、反射器，及調變器。此等額外光學組件之各者可安置在系統中或可耦合至如本文中描述之系統之組件之任一者。
本發明之某些實施例包含用於使照明與影像擷取之時序同步以最小化所擷取影像中之線抖動之機構。所擷取影像中之XY位置及掃描線至少部分受控於輸入至照明偏轉器(例如，預掃描器AOD及啁啾AOD)之時序信號及(例如，影像擷取ADC之)影像擷取取樣組件。
一高速檢查系統之掃描時序取決於偏轉器時序。圖4係與一預掃描器AOD及啁啾AOD相關聯之掃描時序之一圖解表示。如所示，一預掃描器充填時間(Tpsf)與預掃描器344相關聯。Tpsf對應於使用一聲波充填預掃描器AOD所花費之時間量。一啁啾充填時間(Tcf)亦與啁啾 AOD 354相關聯，且此啁啾充填時間Tcf對應於使用一啁啾聲波充填啁啾AOD之時間量(或在啁啾AOD中產生一啁啾封包之時間)。時間Timg對應於啁啾封包跨啁啾AOD掃描所花費之時間量，且亦對應於跨樣本之一掃描線掃描一光點期間之時間持續。Timg亦表示回應於經掃描光束自樣本擷取一影像期間之時間。
在某些實施例中，使用一共同時脈(諸如，一快速2.5GHz時脈)控制檢查工具之掃描及影像擷取系統之兩者。在一特定實例中，使用此快速時脈產生用於AOD及影像擷取系統之ADC之100MHz時脈。ADC取樣時脈可經動態調整以補償光學失真。可針對一多個掃描光點系統中之各光點獨立校正光學失真。
圖5係根據本發明之一實施例之一同步系統500之一圖解表示。同步系統500可包含用於產生用於各掃描及各偵測通道之一時脈之任何數目及類型之時脈產生器模組。例如，用於自一固定頻率參考時脈產生一波形之一頻率合成器可係一直接數位合成器(DDS)形式等。在所圖解說明實施方案中，同步系統500包含用於以一選定頻率產生用於各掃描器及影像通道之一時脈之一DDS。如所示，DDS 512a至512e經組態以動態產生用於影像擷取系統516之多個偵測通道之時脈(例如，ADC取樣時脈)。系統亦可包含用於產生用於(例如，預掃描器及啁啾AOD模組514之)預掃描器AOD之一時脈之DDS 510及用於產生用於(例如，預掃描器及啁啾AOD模組514之)啁啾AOD之一時脈之一DDS 508。
各DDS模組可接收藉由時脈驅動器504自一系統時脈產生器模組502分配之一系統時脈，及自一同步信號時脈驅動器506發信號之一同步信號sync_in。例如，系統時脈產生器模組502可產生一2.5GHz或5GHz系統時脈，且接著時脈驅動器504將此系統時脈分配至各DDS。
各DDS可包含用於產生用於各AOD及ADC之一選定時脈之任何 數目之組件。例如，各DDS可包含一數值(例如，數位)控制頻率暫存器。一輸入系統時脈提供一穩定時基且將時脈提供至DDS，DDS產生一離散時間、量化版本之所要輸出，其中週期由(自同步信號時脈驅動器506)接收至頻率選擇暫存器中之輸入控制。各DDS亦可包含用於動態相位及動態頻率控制之硬體及/或軟體。
一數位控制模組501可經組態以接收來自系統時脈產生器502之一外部觸發時脈及本端產生的系統時脈Sync_out。數位控制模組501亦可經組態以命令用於不同AOD及影像擷取時脈之時序順序(timing sequence)(例如，如圖7中所示)，其中此時序已被同步至本端系統時脈。同步信號時脈驅動器506亦可經組態以(例如)藉由鎖定DDS模組之時序而控制DDS模組與其等對應掃描器及影像擷取通道之時序，使其等彼此相對同步。同步信號時脈驅動器506可接收系統時脈(例如，Sync_out)且產生用於各DDS模組之獨立時脈或觸發(例如，Sync_in)。同步信號時脈驅動器506可由硬體及/或軟體之任何合適組合形成。例如，同步信號時脈驅動器506可包含一或多個FPGA(場可程式化閘陣列)、ASIC(特定應用積體電路)、其他邏輯裝置等。
可利用任何合適技術使掃描與影像擷取時序同步。圖6係圖解說明根據本發明之一特定實施方案用於使掃描與影像擷取時序同步之一程序600之一流程圖。起初，在操作602中，可使用一共同系統時脈產生一啁啾時脈且基於所產生啁啾時脈將一啁啾頻率斜升信號輸入至(檢查工具之掃描系統之)啁啾AOD中。在操作604中，回應於輸入至啁啾AOD之啁啾頻率斜升信號，一啁啾封包傳播通過啁啾AOD。此啁啾封包具有取決於啁啾頻率斜升信號之頻率之一頻率，該啁啾頻率斜升信號之頻率取決於啁啾時脈之頻率。啁啾頻率斜升信號及啁啾時脈之兩者之時序取決於基於系統時脈之一觸發信號之時序。
圖7係圖解說明根據本發明之一特定實施方案之掃描與影像擷取 時序之同步之一時序圖式。如所示，使用具有週期Tline之一觸發信號(或時脈)產生啁啾時脈「Chirp_digital」。例如，數位啁啾時脈具有與觸發時脈相同之週期Tline。亦使用數位啁啾時脈來產生輸入至啁啾AOD之頻率斜升信號(例如，Chirp_in_AOD)例如，一頻率斜升信號由數位啁啾時脈「Chirp_digital」之各上升邊緣予以觸發(在一小啁啾空滯時間(dead time)Tdp之後)。如所示，一第一頻率斜升信號706a係由觸發時脈之一第一邊緣708a觸發，且一第二頻率斜升信號706b係由觸發時脈之一後續第二邊緣708b予以觸發。如所示，輸入至啁啾AOD之頻率自一第一頻率fc1斜降至一第二頻率fc2。頻率斜升信號持續時間係基於數位啁啾時脈「Chirp_digital」之一半循環(例如，高態有效)。
AOD之啁啾封包之寬度通常基於輸入頻率斜升信號之對應寬度。如本文中所描述，啁啾封包將自預掃描器接收之光束聚焦成掃描線上之一光點，且此光點在啁啾封包傳播通過啁啾AOD時連同啁啾封包一起移動。由於啁啾封包形成一光點且啁啾封包係自基於觸發時脈之啁啾頻率斜升信號所形成，故觸發時脈之週期直接關於啁啾封包大小及所得光點大小。因此，可基於所要光點大小來選擇觸發時脈之週期。
啁啾頻率斜升信號可使啁啾封包每次一個地傳播通過啁啾AOD，以使一光點沿著樣本之一掃描線進行掃描。例如，一第一頻率斜升(706a)可被輸入至一啁啾AOD之一第一端中且使一啁啾封包自此第一端傳播至啁啾AOD之一第二端。當第一啁啾封包到達啁啾AOD之第二端時，接著一第二頻率斜升(706b)可使一第二啁啾封包自AOD之第一端傳播至第二端。當各啁啾封包到達第二端(對應於掃描線端)時，樣本放置於其上之載台亦可相對於特定光點之軸移動，使得接著回應於第二啁啾封包傳播而掃描另一線。觸發時脈週期亦可經選擇使得所得啁啾頻率斜升信號之一週期匹配載台自掃描線至掃描線之相對 移動。同樣地，AOD之寬度可經選擇使得各啁啾封包導致一光點掃描橫跨經對準掃描線。例如，一第一啁啾封包導致一光點在一第一掃描線(y1)之兩個x位置之間移動，且一第二啁啾封包導致一光點自一第二掃描線(y2)之兩個x位置移動，使得各掃描線具有相同差量x位置。
參考回圖6，在操作606中，亦使用觸發時脈產生一預掃描器時脈且基於此預掃描器時脈將一預掃描器頻率斜升信號輸入至預掃描器AOD。預掃描器時脈之時序通常基於啁啾AOD及預掃描器AOD之充填時間。如圖7中所示，一預掃描時脈「Pre-Scan_digital」在時間Tdly之後開始，該時間等於啁啾AOD充填時間Tcf減去預掃描器AOD充填時間Tpsf。輸入至預掃描器AOD之預掃描器頻率斜升信號「Pre-scan_in_AOD」由預掃描器時脈「Pre-Scan_digital」之上升邊緣予以觸發(在一小預掃描器空滯時間Tdp之後)。如所示，輸入至預掃描器AOD之頻率自一第一頻率fp1逐斜升至一第二頻率fp2。
在操作608中，在預掃描器AOD處，一入射光束經接收且偏轉至啁啾AOD中之傳播啁啾封包中，從而使一或多個光點依複數個線掃描橫跨樣本。例如，複數個光點可由自啁啾AOD輸出之一單個經掃描光點所形成，且此等多個光點經引導以掃描樣本。替代地，可使用(例如，多個預掃描器及啁啾AOD之)多個偏轉器系統在樣本上產生多個光點。無關於每一預掃描器週期之光點之數目，可藉由相對於掃描光點移動樣本載台來掃描多個掃描線。
在操作610中，亦可使用共同觸發時脈來產生用於各偵測通道之一擷取時脈且基於此所產生擷取時脈將一取樣頻率時脈(例如，IA_ADC時脈)輸入至此偵測通道中。對於各偵測通道，回應於掃描橫跨樣本之一或多個光點而偵測來自樣本之光，且產生一經偵測信號或影像。各通道可偵測來自一特定角度及/或一特定光點之光。在操作612中，對於各偵測通道，回應於掃描橫跨樣本之一或多個光點而偵 測來自樣本之光，且一經偵測影像(或信號)經產生以具有基於所產生擷取時脈及取樣頻率時脈之一取樣速度。接著程序結束。
如圖7中所示，可在啁啾充填時間延遲Tcf之後觸發一影像擷取時脈「Image_Collect」。影像擷取時脈具有對應於針對對應掃描線持續時間Timg取樣一影像時之一影像收集區域。基於用於此特定擷取時脈之所產生影像擷取時脈，將一對應取樣時脈「IA_ADC」輸入至特定偵測通道。如所示，取樣時脈「IA_ADC時脈」由擷取時脈「Image_Collect」之上升邊緣702予以觸發。時序部分703係Image_Collect及IA_ADC時脈之區域704之一放大圖。
各影像擷取及相關聯取樣時脈亦可經調整以補償各自通道中之光學失真。例如，首先可判定各掃描光點存在多少位置失真。可檢查已知位置處具有已知結構之一參考樣本以獲得一測試影像。接著可比較測試影像與無光學失真之情況下模擬之一參考影像。例如，可使用一參考晶圓之設計資料模擬由無失真之理想光學器件產生之各種光點之一參考影像。對於各光點，接著可比較測試影像結構之位置與參考結構之位置之間之差異以獲得一失真量。接著可將不同取樣頻率施加至測試樣本以獲得用於取樣各光點之一最佳頻率，使得校正此光點之失真。接著可儲存校正各光點之失真之最佳頻率，以稍後由取樣時脈產生器使用。例如，接著可藉由經選擇以校正各光點之失真之一頻率量來調整各光點之影像擷取時脈(及所得取樣時脈)。
圖8展示根據本發明之一實施例之根據光點位置而變化之位置失真及根據光點位置而變化之影像取樣頻率選擇之圖表。圖表802圖解說明根據9個光點之相對位置而變化之失真。圖表804圖解說明用於校正9個光點之各相對位置之失真之頻率。例如，用於位置1處之光點之影像擷取時脈可設定為約493.5MHz，而用於位置2處之光點之擷取時脈可設定為約494.5MHz。
一般言之，控制取樣速度來控制各光點掃描橫跨此樣本時樣本上被取樣之位置。經取樣位置可經控制使得經取樣位置在光點掃描橫跨樣本之掃描線時跟隨光點。此外，各光點之取樣可經調整使得取樣位置在光點自線至線往復運動時精準跟隨此光點，以最小化線抖動。各光點之取樣可經調整使得經掃描位置補償用於各光點之光學器件(例如，照明及/或收集光學器件)中之失真。
接著可分析經偵測影像(或信號)以判定缺陷是否存在於樣本上。例如，比較來自一目標晶粒之強度值與來自一參考晶粒(或自一設計資料庫產生)之一對應部分之強度值，其中一顯著強度差異可定義為一缺陷。此等檢查系統連同下文進一步描述之新穎影像同步機構一起可實施任何合適檢查技術。舉例而言，可利用明場及/或暗場光學檢查機制。亦可在一掃描電子顯微鏡系統中實施本發明之機制。
亦可將各經偵測影像輸入至一缺陷(例如，影像)處理器(例如，101)。缺陷處理器可包含用於處理經接收資料(諸如，緩衝、壓縮、封裝、過濾雜訊)、基於輸入信號產生影像、分析影像以偵測樣本上之缺陷等之機構。可藉由定義為目標晶粒與參考晶粒之強度比率之偵測對比度發現大多數缺陷，而非藉由定位為強度之間之差異之臨限值。
本文中描述之檢查技術可在各種特定組態之檢查或度量系統(諸如圖1中示意性圖解說明之一者)上實施。在某些實施例中，用於檢查或量測一樣本之一系統包含用於實施本文中描述之技術之各種控制器組件。控制器可藉由硬體及/或軟體(諸如，一處理器、記憶體、可程式化裝置或場可程式化閘陣列等(FPGA)等)之任何合適組合實施。
檢查系統可與經組態(例如，運用程式指令)以提供用於展示所得檢查特徵之一使用者介面(例如，在一電腦螢幕上)之一電腦系統相關聯。電腦系統亦可包含用於提供使用者輸入(諸如，改變檢查參數)之 一或多個輸入裝置(例如，一鍵盤、滑鼠、搖桿)。在某些實施例中，電腦系統經組態以結合本文中詳述之其他檢查組件(諸如，控制器101)執行檢查技術。電腦系統通常具有耦合至輸入/輸出埠之一或多個處理器，及經由適當匯流排或其他通信機構之一或多個記憶體。
因為此資訊及程式指令可在一特定組態之電腦系統上實施，故此一系統包含用於執行可儲存在一電腦可讀取媒體上之本文中描述之各種操作之程式指令/電腦程式碼。機器可讀取媒體之實例包含(但不限於)：磁性記憶體，諸如，硬碟、軟式磁碟，及磁帶；光學媒體，諸如，CD-ROM磁碟；磁光媒體，諸如光碟；及經特定組態以儲存及執行程式指令之硬體裝置，諸如唯讀記憶體裝置(ROM)及隨機存取記憶體(RAM)。程式指令之實例不僅包含機器程式碼(諸如由一編輯器產生)，而且亦含有可藉由電腦使用一解譯器執行之較高階程式碼之檔案。
儘管為清楚理解之目的已詳細描述前述發明，然而，應明白可在隨附專利申請範圍之範疇內實踐某些改變及修正。應注意存在實施本發明之程序、系統，及設備之許多替代方式。因此，實施例應被視為闡釋性而非限制性，且本發明不應被限制於本文中給定之細節。
500‧‧‧同步系統
501‧‧‧數位控制模組
502‧‧‧系統時脈產生器模組
504‧‧‧時脈驅動器
506‧‧‧同步信號時脈驅動器
508‧‧‧直接數位合成器(DDS)
510‧‧‧直接數位合成器(DDS)
512a至512e‧‧‧直接數位合成器(DDS)
514‧‧‧預掃描器及啁啾聲光偏轉器(AOD)模組
516‧‧‧影像擷取系統

Claims (21)

  1. 一種使用包括一預掃描器聲光偏轉器(AOD)、一啁啾AOD及複數個偵測通道之一檢查系統來檢查或量測一樣本之方法，該方法包括：使用一共同觸發時脈來產生一啁啾時脈，且基於該所產生啁啾時脈將一啁啾頻率斜升信號輸入至該啁啾AOD中；回應於輸入至該啁啾AOD之該啁啾頻率斜升信號，將一啁啾封包傳播通過該啁啾AOD；使用該共同觸發時脈來產生一預掃描器時脈，且基於該所產生預掃描器時脈將一預掃描器頻率斜升信號輸入至該預掃描器AOD中，其中該預掃描器AOD接收一入射光束且將該入射光束偏轉至該啁啾AOD中之該傳播啁啾封包上，從而使一或多個光點依複數個線掃描橫跨該樣本；使用該共同觸發時脈來產生用於各偵測通道之一擷取時脈，且基於用於此偵測通道之該所產生擷取時脈，將一取樣頻率信號輸入至此偵測通道中；及在各偵測通道處，回應於掃描橫跨該樣本掃描之一或多個光點而偵測來自該樣本之光，且產生具有基於該取樣頻率信號之一取樣速度之一經偵測影像。
  2. 如請求項1之方法，其中該啁啾時脈具有與該共同觸發時脈相同之一週期
  3. 如請求項2之方法，其中由該啁啾時脈之一邊緣觸發該啁啾頻率斜升信號。
  4. 如請求項3之方法，其中該啁啾頻率斜升信號具有等於該啁啾時脈及該共同觸發時脈之一週期之一半之一週期。
  5. 如請求項1之方法，其中基於各光點之一所要大小而選擇該共同觸發時脈之一週期。
  6. 如請求項1之方法，其中該共同觸發時脈之一週期經選擇使得該所得啁啾頻率斜升信號之一週期匹配使該一或多個光點之掃描自一第一組之一或多個掃描線移動至一第二組之一或多個掃描線之一相對載台移動。
  7. 如請求項1之方法，其中使該啁啾時脈相對於該預掃描器時脈延遲等於該啁啾AOD之一充填時間減去該預掃描器AOD之一充填時間之一持續時間。
  8. 如請求項1之方法，其中該檢查系統進一步包括一繞射元件或鏡系統，用於接收自該啁啾AOD偏轉之一單個光點，且使複數個光點依複數個線掃描橫跨該樣本。
  9. 如請求項1之方法，其中在該啁啾AOD之一充填時間之後，觸發各偵測通道之各影像擷取時脈。
  10. 如請求項9之方法，其中各擷取時脈之一頻率係基於該對應偵測通道之一預定義失真量而調整。
  11. 如請求項10之方法，其中各擷取時脈之該頻率係按該對應偵測通道之各光點而調整，其中此調整係基於此光點之一預定義失真量。
  12. 如請求項1之方法，其中用於各偵測通道之該擷取時脈及相關聯取樣頻率信號經控制，使得取樣該樣本上之複數個位置實質上精確跟隨該一或多個光點之掃描，其係因為該等光點沿著該複數個線往復運動。
  13. 如請求項1之方法，其中用於各偵測通道之各光點之該擷取時脈及相關聯取樣頻率信號經控制，使得取樣該樣本上之複數個位置跟隨此光點沿著複數個線掃描的掃描。
  14. 如請求項1之方法，進一步包括分析由該等偵測通道產生之該等經偵測影像以偵測此樣本上之缺陷。
  15. 一種用於檢查或量測一樣本之系統，其包括：一光束產生器模組，用於使一或多個光點偏轉橫跨該樣本之複數個掃描部分，其中該等掃描部分包含一或多個第一掃描部分及在該一或多個第一掃描部分之後被掃描的一或多個其次掃描部分；一或多個偵測通道，用於回應於朝向一樣本引導之一入射光束而感測自此樣本發射之光，且在使該入射光束掃描此等掃描部分上方時產生用於各掃描部分之一經偵測影像；及一同步系統，其包括複數個時脈產生器模組，用於產生用於光束產生器模組之一或多個偏轉器來依一特定頻率使一或多個光點掃描橫跨掃描部分及用於偵測通道之各者來依一特定取樣速度產生對應經偵測影像的複數個時序信號，其中該等時序信號係基於一共同系統時脈而產生且引起該一或多個偏轉器以依一同步時序用該一或多個光點來進行掃描且引起該等偵測通道產生一經偵測影像，使得最小化回應影像中之該等掃描部分之間的抖動。
  16. 如請求項15之系統，其中該等時脈產生器模組包括用於產生用於該一或多個偏轉器之各者之一掃描時脈及產生用於各偵測通道之一取樣速度之複數個直接數位合成器(DDS)，其中該同步系統進一步包括用於判定用於各DDS模組之一時序之一同步信號時脈驅動器。
  17. 如請求項15之系統，其中該光束產生器模組包括一預掃描器AOD及一啁啾AOD，且其中該同步系統經組態以執行下列操作： 使用一共同觸發時脈來產生一啁啾時脈，且基於該所產生啁啾時脈將一啁啾頻率斜升信號輸入至該啁啾AOD中；回應於輸入至該啁啾AOD之該啁啾頻率斜升信號，將一啁啾封包傳播通過該啁啾AOD；使用該共同觸發時脈來產生一預掃描器時脈，且基於該所產生預掃描器時脈將一預掃描器頻率斜升信號輸入至該預掃描器AOD中，其中該預掃描器AOD接收一入射光束且將該入射光束偏轉至該啁啾AOD中之該傳播啁啾封包上，從而使一或多個光點依複數個線掃描橫跨該樣本；使用該共同觸發時脈來產生用於各偵測通道之一擷取時脈，且基於用於此偵測通道之該所產生擷取時脈將一取樣頻率信號輸入至此偵測通道；及在各偵測通道處，引起回應於掃描橫跨該樣本之一或多個點而偵測來自該樣本之光，且引起產生具有基於該取樣頻率信號之一取樣速度之一經偵測影像。
  18. 如請求項17之系統，其中該啁啾時脈具有與該共同觸發時脈相同之一週期。
  19. 如請求項18之系統，其中由該啁啾時脈之一邊緣觸發該啁啾頻率斜升信號。
  20. 如請求項17之系統，其中該共同觸發時脈之一週期經選擇使得該所得啁啾頻率斜升信號之一週期匹配使該一或多個光點之掃描自一第一組之一或多個掃描線移動至一第二組之一或多個掃描線之一相對載台移動。
  21. 如請求項17之系統，其中使該啁啾時脈相對於該預掃描器時脈延遲等於該啁啾AOD之一充填時間減去該預掃描器AOD之一充填時間之一持續時間。
TW103109316A 2013-03-15 2014-03-14 用於檢查或量測一樣本之方法及系統 TWI625520B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361800547P 2013-03-15 2013-03-15
US61/800,547 2013-03-15
US13/898,736 2013-05-21
US13/898,736 US8995746B2 (en) 2013-03-15 2013-05-21 Image synchronization of scanning wafer inspection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201447288A true TW201447288A (zh) 2014-12-16
TWI625520B TWI625520B (zh) 2018-06-01

Family

ID=51527287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103109316A TWI625520B (zh) 2013-03-15 2014-03-14 用於檢查或量測一樣本之方法及系統

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8995746B2 (zh)
KR (1) KR102090857B1 (zh)
TW (1) TWI625520B (zh)
WO (1) WO2014151636A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI571649B (zh) * 2015-12-03 2017-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 A scanning device and method for establishing an outline image of an object
TWI778512B (zh) * 2020-02-04 2022-09-21 德商卡爾蔡司多重掃描電子顯微鏡有限公司 多光束數位掃描及影像擷取
TWI781272B (zh) * 2018-01-05 2022-10-21 美商克萊譚克公司 用於補償掃描失真引起之計量誤差之方法及系統，以及相關之非暫時性電腦可讀儲存媒體
TWI800544B (zh) * 2017-10-25 2023-05-01 美商艾克塞利斯科技公司 用於半導體製造設備的淺角度、多波長、多接收器、可調靈敏度的對準感測器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8995746B2 (en) 2013-03-15 2015-03-31 KLA—Tencor Corporation Image synchronization of scanning wafer inspection system
US9546962B2 (en) * 2014-02-12 2017-01-17 Kla-Tencor Corporation Multi-spot scanning collection optics
US9970873B1 (en) 2014-11-12 2018-05-15 Kla-Tencor Corporation System and method for luminescent tag based wafer inspection
WO2016123479A1 (en) * 2015-01-31 2016-08-04 Board Of Regents, The University Of Texas System High-speed laser scanning microscopy platform for high-throughput automated 3d imaging and functional volumetric imaging
US9864173B2 (en) 2015-04-21 2018-01-09 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for run-time alignment of a spot scanning wafer inspection system
US9891175B2 (en) 2015-05-08 2018-02-13 Kla-Tencor Corporation System and method for oblique incidence scanning with 2D array of spots
US10488184B2 (en) * 2015-07-13 2019-11-26 Nanometrics Incorporated Interferometric characterization of surface topography
US10495579B2 (en) 2016-05-02 2019-12-03 Kla-Tencor Corporation System and method for compensation of illumination beam misalignment
US11442024B2 (en) * 2017-09-11 2022-09-13 Hitachi High-Technologies Corporation Defect classification device, inspection device, and inspection system
WO2021029025A1 (ja) * 2019-08-14 2021-02-18 株式会社日立ハイテク 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US20230267598A1 (en) * 2022-02-23 2023-08-24 Applied Materials Israel Ltd. Gray level ratio inspection

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883710A (en) * 1994-12-08 1999-03-16 Kla-Tencor Corporation Scanning system for inspecting anomalies on surfaces
WO2002056332A1 (fr) * 2001-01-10 2002-07-18 Ebara Corporation Appareil et procede d'inspection a faisceau d'electrons, et procede de fabrication de dispositif comportant l'appareil d'inspection
EP1393115B1 (en) 2001-05-03 2011-11-30 KLA-Tencor Technologies Corporation Systems and methods for scanning a beam of light across a specimen
JP4032036B2 (ja) * 2004-03-23 2008-01-16 株式会社東芝 欠陥検査装置
JP4916125B2 (ja) * 2005-04-26 2012-04-11 株式会社リコー 画素クロック生成装置、パルス変調装置、および画像形成装置
JP4931502B2 (ja) * 2006-07-13 2012-05-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 表面検査方法及び検査装置
CN105583526B (zh) * 2008-03-21 2018-08-17 Imra美国公司 基于激光的材料加工方法和系统
KR101803109B1 (ko) * 2009-07-22 2017-11-29 케이엘에이-텐코 코포레이션 링 조명을 갖는 다크 필드 검사 시스템
JP5418096B2 (ja) * 2009-09-14 2014-02-19 株式会社リコー 光書込装置、画像形成装置および光書込方法
US8891157B2 (en) * 2010-08-30 2014-11-18 Micronic Ab Acousto-optic deflectors over one octave
US8755044B2 (en) 2011-08-15 2014-06-17 Kla-Tencor Corporation Large particle detection for multi-spot surface scanning inspection systems
US8917398B2 (en) * 2011-08-28 2014-12-23 G & D Innovative Analysis Ltd. Method and apparatus for supervision of optical material production
US9389166B2 (en) * 2011-12-16 2016-07-12 Kla-Tencor Corporation Enhanced high-speed logarithmic photo-detector for spot scanning system
US8995746B2 (en) 2013-03-15 2015-03-31 KLA—Tencor Corporation Image synchronization of scanning wafer inspection system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI571649B (zh) * 2015-12-03 2017-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 A scanning device and method for establishing an outline image of an object
TWI800544B (zh) * 2017-10-25 2023-05-01 美商艾克塞利斯科技公司 用於半導體製造設備的淺角度、多波長、多接收器、可調靈敏度的對準感測器
TWI781272B (zh) * 2018-01-05 2022-10-21 美商克萊譚克公司 用於補償掃描失真引起之計量誤差之方法及系統，以及相關之非暫時性電腦可讀儲存媒體
TWI778512B (zh) * 2020-02-04 2022-09-21 德商卡爾蔡司多重掃描電子顯微鏡有限公司 多光束數位掃描及影像擷取

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014151636A1 (en) 2014-09-25
TWI625520B (zh) 2018-06-01
US9208553B2 (en) 2015-12-08
US20140270471A1 (en) 2014-09-18
KR102090857B1 (ko) 2020-03-18
US8995746B2 (en) 2015-03-31
US20150170357A1 (en) 2015-06-18
KR20150130543A (ko) 2015-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI625520B (zh) 用於檢查或量測一樣本之方法及系統
CN108803066B (zh) 多点扫描收集光学器件
TWI662274B (zh) 用於晶圓檢測之系統
KR102374253B1 (ko) 2d 어레이의 스폿을 이용한 경사 입사 스캐닝 시스템 및 방법
TWI676022B (zh) 用於一光點掃描晶圓檢測系統之運行時間對準之系統及方法
US9395340B2 (en) Interleaved acousto-optical device scanning for suppression of optical crosstalk
KR20010052731A (ko) 복수의 광빔으로 대상물을 이미징하는 방법 및 시스템
KR20210034001A (ko) 검출 장치 및 검출 방법
US6775051B2 (en) Systems and methods for scanning a beam of light across a specimen
TW202117284A (zh) 在掃描和靜態模式中的敏感光學計量
JP5579574B2 (ja) 欠陥検査方法およびその装置
WO2018019265A1 (zh) 扫描反射镜振幅测量装置及测量方法
US20220357285A1 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
CN220490702U (zh) 一种基于光散射技术的晶体体缺陷三维检测装置
JP2004170111A (ja) 異物検査装置