TW201732735A

TW201732735A - 基於形狀之分組

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Publication number: TW201732735A
Application number: TW105140068A
Authority: TW
Inventors: 賽寶巴納吉; 艾斯霍克庫爾卡尼; 加格底許莎拉史瓦圖拉; 桑透許巴哈特阿恰亞
Original assignee: 克萊譚克公司
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-09-16
Also published as: US9965848B2; KR20180088485A; US20170186151A1; WO2017112488A1; CN108431936B; TWI709105B; CN108431936A

Abstract

形狀基元係用於一半導體晶圓或其他工件之檢測。該等形狀基元可界定一設計之局部拓樸及幾何性質。一或多個規則應用至該等形狀基元。該等規則可指示一缺陷之存在或一缺陷存在之可能性。一規則執行引擎可搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現。

Description

基於形狀之分組

本發明係關於影像分析。

晶圓檢測系統藉由偵測在製程期間出現之缺陷而幫助一半導體製造商增加且維持積體電路(IC)晶片良率。檢測系統之一個目的係監測一製程是否滿足規範。若製程在經建立規範之範疇之外，則檢測系統指示問題及/或問題來源，接著半導體製造商可解決該問題及/或問題來源。半導體製造產業之演變對於良率管理且特定言之，對於度量及檢測系統之要求愈來愈大。臨界尺寸在收縮而晶圓大小在增加。經濟驅動產業降低達成高良率、高價值生產之時間。因此，最小化從偵測一良率問題至解決該問題之總時間判定半導體製造商之投資回報。檢測半導體晶圓以偵測缺陷之程序對於半導體製造商係重要的。缺陷引起晶圓良率下降，從而引起整體半導體製造成本之增加。此等成本膨脹最終被傳遞給消費者，消費者必須為具有電子組件之全部產品(從電話至汽車)支付一更高價格。具有其等對晶圓上之缺陷之自動化偵測之檢測工具為半導體製造商提供自動偵測缺陷之能力。此後，製造商可藉由改變其等之設計或程序之一或多者而消除此等缺陷。在一半導體製造廠或晶圓代工廠中檢視半導體缺陷之程序在人力及時間兩者方面係昂貴的。檢視取樣愈有效，操作成本將愈低。檢視工具可為一使用者產生經解析及高放大率影像，但檢視工具趨向於緩慢的。使用者必須檢視此等影像中之缺陷以採取適當對策。為了完成此目的，使用者將缺陷分類為可精確指出缺陷之原因之類型。此分類程序需要大量人力且係緩慢的，此導致高操作成本。檢視將在於一次取樣中對每一缺陷(原因)類型進行取樣而不遺漏缺陷的情況下改良。在一檢測程序之後，藉由稱為基於設計之分組(DBG)之一方法對缺陷位置(藉由檢測返回)處之局部設計進行分組。取決於此等群組之統計資料，選取來自各群組之一或多個位置以用於檢視取樣。DBG採用針對各邊角及周圍幾何形狀之一編碼方案。此資訊用於快速查找精確匹配一給定圖案之全部圖案。此意謂若兩個位置之設計精確匹配，則該兩個位置在一DBG群組中，且看上去類似但數值上不同(即使達一小程度)之兩個位置之設計圖案落至不同群組中。由於DBG之語言及編碼機制之定量本質，使用者難以使用DBG編寫「規則」。此能力可係重要的，此係因為一使用者自經驗知道層上可能引起缺陷之脆弱位置。在此等位置處產生之缺陷可係稀有但係災難性的，且僅依靠統計資料之基於DBG之檢視取樣在對樣品大小設定限制之情況下可遺漏此微小群體。DBG方法亦未明確指示引起系統缺陷之設計違規及弱點。其僅藉由基於圖案編碼之缺陷頻率之該等圖案之實例而完成此目的。藉由執行精確匹配而實行DBG分組，此意謂若兩個位置之設計精確匹配，則該兩個位置在一DBG群組中，且看上去類似但數值上不同之兩個位置之設計圖案落至不同群組中。此可產生太多群組。因此，依靠DBG群組之一取樣可遺漏一重要缺陷類型，或其可能對太多相同類型進行取樣。此等DBG缺陷無法導致有效檢視取樣。除了DBG之外，在(若干)設計規則檢查(DRC)或(若干)遮罩規則檢查(MRC)中使用之一語言可判定一特定晶片佈局之實體佈局是否滿足稱為設計規則之一系列推薦參數。DRC係標準驗證規則格式(SVRF)指令碼處理之一應用。DRC規則係尺寸驅動之一組特定規則(使用SVRF編寫)。DRC之一目的係確保使設計符合規則以方便製造。針對大多數電腦輔助設計(CAD)工具，SVRF係用於設計/多邊形操縱之一常見指令碼語言。舉例而言，SVRF可用於操縱多邊形且在半導體設計佈局(例如，一實體設計)中查找實體佈局性質(例如，最小空間、最小寬度)。此語言需要形狀基元之間之距離及精確空間關係之一精確理解以界定一所關注圖案(POI)。因此，可存在當設計經規劃以決定哪些部分需要光學近接校正(OPC)時進行違規檢查之數千個此等複雜規則。然而，使用諸如SVRF之一語言存在問題。在一子繞射體系中完成超大規模積體(VLSI)晶片製造。因此，可需要大量補償由於來自複雜2D狀光柵(例如，光罩)之繞射而產生之近接效應。無關於此域之本質，在半導體設計檔案上完成之大多數規則檢查係尺寸檢查(例如，空間、寬度、涵蓋範圍等)。在製造流程之各個階段處(自DRC至MRC)，不存在檢查可受近接效應嚴重影響之一設計之關係參數之規則。在電子設計自動化中，DRC可用於判定一特定晶片之實體佈局是否滿足稱為設計規則之一系列推薦參數。可藉由使用SVRF語言寫出一程式而完成DRC。然而，正如一種程式設計語言比其他程式設計語言更適合於特定程式設計任務，SVRF-DRC不適合於一模糊規則搜尋引擎應用，此係因為SVRF-DRC係一科學上明確、尺寸驅動之語言。由於DRC係一明確決策程序，因此SVRF指令碼語言支援此明確性。SVRF-DRC之明確語言未考量任何未預見改變及/或障礙。在SVRF中，一實體設計佈局係呈座標之形式之多邊形資訊。SVRF經最佳化以基於座標資訊解密如邊緣、空間、寬度或面積之資訊。接著SVRF使用此資訊對佈局執行更複雜操作。SVRF使用之一個多邊形屬性係一邊緣。SVRF基於邊緣建構全部其他多邊形性質(如線端、凸邊角或凹邊角)。使用SVRF建構其他多邊形屬性之程序藉由引入假肯定而稀釋規則之純度。由於在佈局中存在之無數類似多邊形組合，因此修改SVRF以給定尺寸之一範圍將增加捕捉假肯定之可能性。 SVRF語言亦未為使用者提供一UI以快速掌握語言。因此，其迫使使用者花費大量時間、努力及資源來學習此新指令碼語言。難以使用如SVRF之一指令碼語言指定類似類型之圖案之概念。在使用以SVRF或某個其他類似語言編寫之一規則表之一DRC中對傳統尺寸檢查之違規並非程序或製造瑕疵之一準確指標。因此，需要用於檢視樣本之缺陷之經改良之系統及技術。

在一第一實施例中，提供一種系統。該系統包括一檢視工具及一控制器。該檢視工具包含經組態以固持一晶圓之一載物台及經組態以產生該晶圓之一影像之一影像產生系統。該控制器與該檢視工具電子通信。該控制器經組態以：請求在該晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；且使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元。該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現。該規則對應於一缺陷之存在。該控制器可包含一處理器及與該處理器及電子資料儲存單元電子通信之一通信埠。該影像產生系統可經組態以使用一電子束、一寬頻電漿或一雷射之至少一者以產生該晶圓之該影像。在一實例中，該檢視工具係一寬頻電漿工具。該控制器可經組態以使用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。該規則可應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。該規則可應用於一規則互動窗中。該控制器可進一步經組態以針對一群體之缺陷位置推斷一或多個額外規則。在一第二實施例中，提供一種方法。該方法包括：使用一控制器請求在一晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；使用該控制器呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；使用該控制器提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；且使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元。該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現。該規則對應於一缺陷之存在。該方法可進一步包括使用該控制器用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。該規則可應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。該規則可應用於一規則互動窗中。該方法可進一步包括針對一群體之缺陷位置推斷一或多個額外規則。該方法可進一步包括將該晶圓裝載至一檢視工具之一載物台上及使該載物台上之該晶圓成像。該方法可進一步包括：判定由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之該出現之至少一個位置；將該至少一個位置轉換為經組態以基於該規則及臨界性將一靈敏度指派至不同區域之一圖；及將該至少一個位置處之該缺陷分級化。在一第三實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其包括用於在一或多個計算裝置上執行步驟之一或多個程式。該等步驟包括：請求在一晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；及使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元。該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現。該規則對應於一缺陷之存在。該等步驟可進一步包括使用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。該規則可應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。該等步驟可進一步包括針對一群體之缺陷位置推斷一或多個額外規則。該等步驟可進一步包括判定由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之該出現之至少一個位置；將該至少一個位置轉換為經組態以基於該規則及臨界性將一靈敏度指派至不同區域之一圖；及將該至少一個位置處之該缺陷分級化。

相關申請案之交叉參考 本申請案主張2015年12月23日申請之印度臨時專利申請案第6863/CHE/2015號及2016年2月10日申請之美國臨時專利申請案第62/293,757號之優先權，該等案之揭示內容以引用的方式併入本文中。雖然將依據特定實施例描述所主張之標的物，但其他實施例(包含未提供本文中所闡述之全部優點及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。可進行各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變而不脫離本發明之範疇。因此，僅藉由參考隨附申請專利範圍而界定本發明之範疇。基於形狀之分組(SBG)可透過描述(若干)晶圓層上之局部電路圖案之設計中之形狀之間之局部空間關係之一簡潔描述(其可能與來自一檢測或檢視工具之對應影像資料結合)而改良一製造廠或晶圓代工廠中由一半導體晶圓上之易出故障之局部設計圖案(稱為「熱點」)引起之系統缺陷之檢視取樣之效率。假定在此等位置處之缺陷由一弱或故障設計、微影程序或半導體製程引起(與外部「疊印型(fall-on)」缺陷相對)。以一有效方式捕捉此等缺陷將為一半導體製造商減少整體製造成本。一使用者可接著編寫依據形狀基元及其等之間之空間關係指定此等弱局部設計幾何形狀之一「規則」。在晶圓上存在比其他位置更易出故障之位置，此係由於該等位置處之弱或故障局部設計圖案。在此等臨界位置處，存在在微影或半導體製程期間將產生缺陷之一較高可能性(與外部「疊印型」隨機缺陷相對)。藉由識別引起弱點之設計中之形狀之間之局部空間關係，SBG提供用於此等臨界位置處之一更靈敏及經精確指出檢測之手段。以此方式，SBG可協助或增強有關各種缺陷檢測工具之若干檢測方法及相關方法論，工具包含(但不限於)寬頻電漿(BBP)檢測工具及掃描電子顯微鏡(SEM)檢測工具。可經協助或增強之此等檢測方法及相關方法論包含：定期晶粒間檢測、熱點檢測、單一晶粒檢測、光學模式查找及/或新缺陷類型發現。 SBG使用一特定窗內之圖案之一數位化影像，如圖9中所見。其藉由影像處理而偵測諸如由圖9中之實心塡充圓形展示之圖案類型(基元)。其認知一窗內之此等基元之存在(如圖9中展示般具有四個象限)。接著，藉由具有在四個象限中之給定配置之此等基元之存在界定「規則」。以SVRF描述此相同組態將需要亦可捕捉其他非所關注區域(即，假肯定)之一詳盡指令碼。基於影像之分析容許對各「像素」分類，像素可具有取決於是否滿足上文中之配置而為臨界或非臨界之一任意小大小。一旦界定此一規則，便可藉由將此窗中心移動至各像素且執行此測試而檢查滿足此規則之設計中之任何點之存在。相較於SVRF，SBG更準確且更易於使用。 SBG係如其中全部此等基元(例如，邊緣、線端、凸邊角、凹邊角等)連同其等之各自定向係基本構建區塊之一語言。由於規則窗之範圍及中心區域參數，一模糊搜尋可係SBG搜尋之部分。由於窗約束，因此SBG對假肯定具有比SVRF好得多之控制。SBG可使用一模糊本質以偵測系統故障圖案。除了模糊搜尋之外，SBG亦可執行特定或明確搜尋。 SBG可實現可擷取所需基元形狀性質之一本質及其等之彼此空間關係之幾何基元配置之一模糊描述。配置可由影像自身(及其之自動化分析)而非使用一指令碼語言(諸如SVRF)編寫之一組複雜程式碼描述。在另一實施例中，SBG可用於為了此等熱點處之增加檢測靈敏度而自動設定奈米點(NP)檢測之微注意區域(MCA)。在又一實施例中，SBG可用於缺陷發現。一規則推斷引擎(RIE)可自由一檢測工具報告之缺陷之位置推斷熱點之局部設計描述。RIE可使用此資訊以改良在熱點處之系統缺陷之檢視取樣之效率或用於自動設定MCA用於NP檢測。圖1係一方法100之一流程圖。請求101在一晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野(FOV)中之設計多邊形。此等設計多邊形可在FOV內部或與FOV相交。舉例而言，可將一晶圓裝載於一檢視工具之一載物台上且使其成像。可使用晶圓之所得影像以判定缺陷位置。呈現102展示視野中之設計多邊形之一二進制影像。在呈現期間，可將依據配位數之幾何形狀數位化且繪製為一二進制影像。舉例而言，二進制影像可具有針對前景(例如，在多邊形內部)之白色及針對背景(例如，在多邊形外部)之黑色。此二進制影像之解析度可係任意小的，諸如小至1埃或依其界定多邊形頂點之最小解析度單位。提取103界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元。在某些組態中，基元可指示一缺陷。給定來自檢測(例如，使用如圖2中展示之BBP工具)之缺陷位置清單且使用主UI，設計資料庫伺服器(例如，一DBB伺服器)可輸出給定實體尺寸之FOV中之全部設計多邊形。舉例而言，尺寸可係在一缺陷位置處居中之2 µm或4 µm，但居中之其他尺寸或位置係可能的。此輸出可依一使用者或一控制器之請求。DBB伺服器可輸出具有經請求資訊之一設計文字檔案。接著，一軟體模組(其可稱為一設計呈現器)可將設計文字檔案視為輸入且依一使用者界定之像素大小呈現展示在FOV中之設計多邊形之一二進制影像。 SBG可界定至少以下形狀基元：細、中等及粗線之邊緣、凸邊角、凹邊角、線端及凸部。此等形狀基元比如在SVRF中使用之單單一邊緣更詳細。在圖10中繪示一些形狀基元。除了該等列舉之形狀基元之外之其他形狀基元係可能的。另外，SBG可界定各形狀基元之一方向或定向。如圖3中展示，提取界定設計之局部拓樸及幾何性質之各種形狀基元。藉由對經呈現設計運算之一系列電腦視覺演算法實行提取。舉例而言，在美國專利第7,877,722號中描述用於形狀基元提取之一技術，該專利之全文以引用的方式併入。圖3展示此等演算法之結果之一中間圖像。然而，此中間圖像僅係一實例。可將來自此模組之結果直接饋送至規則執行引擎。返回至圖1，使用一規則執行引擎將至少一個規則應用104至形狀基元。規則執行引擎(其可併入至提取形狀基元之一控制器中或可係一單獨控制器之部分)可搜尋由至少一個規則涵蓋之形狀基元之一出現。可能已識別形狀基元。規則可基於一或多個形狀基元之存在及/或基於一或多個形狀基元之配置指示一缺陷之存在或一缺陷存在之可能性。可將規則應用於一規則互動窗中。規則可應用至一晶圓上之一單一層或應用至一晶圓上之多個層。舉例而言，一規則可應用至一特定層(例如，一當前層)，但亦應用至先前形成或隨後形成之層。規則互動窗之大小可基於裝置之類型或規則之類型變動。在圖11中繪示一例示性規則。一線端在一通孔「上方」。線在一個平面上且通孔在下方之層上。可執行缺陷位置之基於如在規則中擷取之其等之幾何形狀及形狀之間之關係之分級化或分組。如在圖3中展示，規則執行引擎操作經提取形狀基元、應用使用者界定規則且產生SBG分級。針對SBG協助之缺陷檢測使用情況(見圖7中之「一先驗NP MCA」區塊)，可使用SBG分級以對其等處藉由檢測器偵測缺陷之位置進行分組。分級可由(例如)在該位置處觸發之SBG規則組或在該位置處觸發之最複雜規則界定。一規則之此複雜性分數可係在該規則命中之一位置處之設計故障之一先驗可能性之一量度。此可能性可自經偵測之過往缺陷之一統計分析估計、可藉由缺陷機制之實體模型化或藉由檢測一所謂程序窗限定(PWQ)晶圓而產生，其中以每一晶粒基礎有意調變聚焦及曝光且接著藉由一檢測器掃描晶圓以判定引起一特定幾何形狀故障所需之聚焦/曝光之擾動。一規則之複雜性分數亦可係用以對一特定幾何形狀中之一缺陷進行偵測或取樣之一單純使用者界定偏好分數。針對SBG協助之缺陷檢視取樣使用情況(見圖7中之「SBG分級化以用於取樣」區塊)，可使用SBG分級之複雜性分數以較好地對欲在一檢測之後檢視之缺陷組進行取樣。可存在較多原因以對具有一弱設計位置之較大可能性之一位置進行取樣。此可能性愈低，則可存在愈多原因以將該位置視為未經取樣之一擾亂點(例如，不大可能係一缺陷之一假肯定)。將使用者界定規則應用於稱為規則互動窗之一窗之中心(在圖4中由一實心圓形標記)處，其之大小可由使用者針對一給定規則指定。規則互動窗在圖4中由具有一指定大小之一矩形標記。藉由基元在圖4中展示之四個象限Q1、Q2、Q3及Q4中之共同出現而擷取反映形狀基元之間在互動窗內之空間關係之規則。代替具有矩形窗，吾人可具有具備一指定大小之一圓形規則互動窗，其中規則藉由如圖5中展示之八個扇形S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8中之共同出現的形狀基元界定。其他規則互動窗或扇形/象限形狀係可能的。其他數目個扇形/象限亦係可能的。可在一或多個象限或扇形中查找基元。雖然揭示一單一規則互動窗，但可使用一個以上規則互動窗。若使用兩個規則互動窗，則此兩個規則互動窗可重疊、可接觸或可彼此分開。一般言之，針對一SBG規則，存在某個局部近接條件。此可係小於數百奈米或其他尺寸。在圖9中展示一兩窗規則之一實例。小窗及圍封較大窗兩者同心且需要含有用於觸發規則之指定基元(由實心圓形展示)。內部短距離窗指定一缺陷欲在中心處出現必須滿足之局部內容脈絡，而外部長距離窗指定引起故障之鄰近內容脈絡(例如，缺陷為何出現於共同窗中心處)。在圖9中展示之實例中，存在在窗中心處顯露之一短路/橋接之可能性。如在圖6中描繪之一規則可係兩個邊角在相反方向上之共同出現，一個邊角在象限Q1中且另一邊角在象限Q3中。此外，可在規則執行引擎中自動考量影響基元共同出現之群組D8動作。D8係指一圖繞其之水平軸及垂直軸之八個可能轉換，其中原點在圖之中心處。此等轉換包含90、180及270度旋轉及鏡像(繞x軸或y軸)。圖6中之十字線可放置於(例如)一開路上、一短路上或一交叉點處。十字線之其他位置係可能的。十字線可係規則互動窗之一中心或可在規則互動窗中之其他位置處。圖9係需要如由實心圓形(為了容易參考僅標記其等之一者)指定之形狀基元及該等形狀基元之定向之一複合規則。舉例而言，圖9中之內部(短距離)窗之象限Q2具有一「指向右之垂直細線邊緣」基元。圖9中之外部(長距離)窗之象限Q2不僅具有該基元，而且亦具有兩個其他基元：一「指向左之垂直細線邊緣」及一「指向下之線端」。形狀基元可係模糊的且可能無筆直或實心邊緣。象限或扇形之使用提供在一鄰近象限或扇形中尋找其他形狀基元之靈活性。除了與模板設計之一精確幾何匹配之外，亦可存在亦係弱的且因此可故障之其他類似幾何配置。正是此類似性態樣可由一模糊規則(諸如SBG)擷取。雖然就查看此等故障之潛在位點而言，可存在一些假肯定，但較大風險為遺漏此等位置且因此遺漏弱點。應注意，檢測器檢測全部區域，但可給不同區域指派不同靈敏度。SBG可幫助將晶粒分段為具有低、中等及高複雜性或故障可能性之區域且吾人可依不同靈敏度檢測此等區域。 SBG可對多個層及一層上之多重圖案化作用。SBG之一般規則可容許一使用者指定在其上應出現一形狀基元之層或圖案化。形狀基元在不同層或遮罩上之共同出現容許指定管控此等層間互動之規則。可基於來自BBP檢測工具之基礎差異信號調節一規則。舉例而言，信號愈大，規則之證據愈大。圖7展示至少三個使用情況：為了取樣目的之缺陷分級化；用於NP檢測之微注意區域之產生；及自一檢測結果推斷規則。為了產生一NP檢測配方之微注意區域(圖7之上框)，首先將設計資料載入為倍縮光罩定義格式(RDF)，其係一資料格式，為了由檢測器快速存取之目的而將設計資料(例如，GDS或OASIS資料)轉換為該資料格式。接著藉由提取形狀基元且查找其中觸發各規則之位置之SBG演算法而對其進行操作。接著將此等位置轉換為一運行時間內容脈絡圖(RTCM)，檢測器使用該運行時間內容脈絡圖以基於所觸發之(若干)規則及其等之臨界性向不同區域指派不同靈敏度。RTCM係關注區域(檢測區域)之一扁平(非階層式)多邊形描述。使用由檢測演算法利用以設定缺陷偵測臨限值之一靈敏度標籤對各此多邊形進行標記。可基於在缺陷位置處觸發之規則將藉由檢測產生之缺陷分組為所展示之SBG分級。可自一檢測結果(諸如一熱檢測結果)推斷規則(圖7之左下框)。一熱檢測可係其中將判定一像素是否有缺陷之偵測臨限值(例如，晶粒間灰度之最小差異)設定為一低值之一檢測。因此，此一偵測配方將查找大量缺陷。使用者可調諧臨限值以僅捕捉實際缺陷且濾除錯誤偵測(諸如雜訊或干擾點缺陷)。在一例項中，運行一熱檢測配方。舉例而言，一NP配方依高靈敏度檢測高密度之區域，依中等靈敏度檢測中等密度之區域，且依低靈敏度檢測低密度區域。可使用一臨限值或其他技術設定靈敏度。將缺陷位置(及其等之設計剪輯)饋送至標記為「規則推斷」之框。此演算法自動推導可解釋經查找之缺陷位置群體之可能規則組。比較此等規則與SBG資料儲存庫中之現有規則。若存在一匹配，則不將規則添加至資料庫。否則，將一規則添加至資料庫。接著可使用此等規則以產生RTCM用於後續檢測。此規則推斷流程容許由於檢測若干晶圓而將規則增量地添加至資料庫，此係因為一個晶圓可未必展現全部故障情況(尤其在其係低概率事件之情況下)。在圖7中繪示一回饋迴路，其中箭頭自SBG分級1引向規則推斷，接著為快速規則匹配，且接著為RTCM。此回饋迴路可係基於雜訊或基於臨界性。缺陷之SBG分級化之結果可用於自形狀基元推斷規則。可應用此等規則以產生待檢測之下一晶圓之新關注區域(例如RTCM)。可使用一濾波器以減少干擾點。在一例項中，可執行一基於SBG之分級化(如由圖7中之「SBG分級化以用於取樣」區塊展示)，可摒棄某些分級，此係因為其等不大可能係缺陷(例如，在設計之裸區域中之小量值事件)。在另一例項中，可使用缺陷性質(諸如形狀、能量或峰值振幅)以濾除干擾點事件。雖然將設計剪輯揭示為用於產生形狀基元之一源，但一影像(例如，一SEM影像)可用作用於產生形狀基元之一源。SEM影像可轉換為一二進制設計影像或另外經修改以實現形狀基元之產生。本文中揭示之實施例提供多個優點。SBG可係表達一設計中之形狀之間之局部空間關係之一定性語言。此一語言可供一使用者相對容易地編碼規則且可容許一使用者編寫依據形狀基元及其等之間之空間關係指定弱局部設計幾何形狀之規則。此可用於對稀有但重要的缺陷類型進行取樣以用於檢視。此外，RIE可用於自其上未觸發現有規則之設計推斷新規則。此不僅導致缺陷發現，而且給定使用者理解應在規則表中之新規則之透明度。用於SBG之語言可在其中局部設計組態引起系統缺陷之一熱點處擷取一幾何形狀描述。SBG分組可用於對弱設計位置進行取樣(用於檢視)或使對於弱設計位置之檢測靈敏(透過NP關注區域)，此可促進用於有效檢視取樣之一條件。SBG分組之定性模糊本質比DBG進行之嚴格匹配產生遠遠更少數目個群組。由於SBG中之各群組對應於一弱局部設計原因，因此其促進用於有效檢視取樣之一條件。依據易用性，SBG可不需要一複雜指令碼。如在圖9中所見，展示具有經標記之形狀基元之設計。SBG分析程式可自此影像剪輯推斷「點」且因此已「學習」規則。 SBG不僅解決檢查受近接效應嚴重影響之設計之關係參數之問題，而且可向一使用者提供考量該等近接效應之程度之一範疇。SBG中之規則互動窗概念可係近接性之一量度且可間接考量如寬度、空間及面積之尺寸檢查。一規則具有一給定窗大小之概念且將窗分割成象限。因此，其隱含地容許空間(象限大小)、距離(例如，依相對象限對相同象限)及面積(象限/窗面積)之界定。可未在各象限內精確指定形狀基元之位置。代替性地，可在一象限中指定各形狀基元之存在及定向。因此，規則可係模糊的，但同時足夠精確，此係因為其需要該等基元在距彼此之一特定距離內且在相對於彼此之一特定定向中。 SBG可包含容許使用者對規則進行檢查且除錯之一UI (稱為內容脈絡規則觀察儀(CRV))。SBG可歸因於其之術語而橋接相同或類型類型之圖案之間之間隙。與SVRF相比，在使用SBG之語言之情況下，用特定邊角標記一線端或一線係容易的。此外，基於SBG之關係方法將缺陷設計分級化可係對於程序或製造瑕疵之一較佳且較準確指標。可藉由所謂的「攻擊」結構(諸如一線端攻擊另一線(垂直於該線端))特性化弱幾何形狀。SBG透過窗及象限之使用提供描述此等類型之互動之一有效方式。此容許對於什麼使一特定設計「弱」之一較準確描述。SBG藉由容許所需形狀基元在象限中之任何處而不犧牲其與其他象限中之其他幾何形狀之關係來提供模糊性。因此，其保持其之尺寸模糊性而不犧牲其之關係(在形狀基元之間)精確性。本文中揭示之技術可用於取樣及檢測。SBG在檢測期間可用於識別潛在弱點。可設定臨限值以捕捉某些缺陷或某些類型之缺陷。舉例而言，一使用者可將一複雜性分數指派至一給定設計位置。可藉由將一適當臨限值應用至該位置處之複雜性分數而濾除某些缺陷。舉例而言，在低複雜性分數位置中偵測之缺陷更可能係雜訊(例如，由膜厚度變動引發)而非由該等設計之「弱點」引起之一些設計系統缺陷(例如，歸因於小聚焦或曝光變動而易出故障)。再者，可使用較低(較靈敏)臨限值檢測具有較高複雜性分數之區域，此係因為其等更可能故障。取樣可使用此等技術以增加處理能力。SBG可用於將一晶圓之某些部分旗標為潛在包含一缺陷。在一實例中，僅對此等經旗標部分進行取樣。此可增加取樣效率且可減少干擾點。 SBG亦可用於藉由內容脈絡進行分組。可將類似物件或形狀基元分組在一起。可在一晶粒間比較中評估差異或離群點。當晶粒間比較時，類似幾何形狀可具有類似雜訊。一規則指示該位置處之一命中，前提是在一位置處滿足其之形狀基元之間之局部空間關係。除了形狀基元之間之此關係之外，每一規則亦可具有一複雜性分數。一規則之此複雜性分數可係在該規則命中之一位置處故障之設計之一先驗可能性之一量度。其亦可係對呈一特定幾何形狀之一缺陷進行偵測或取樣之一單純使用者界定偏好分數。在先前情況中，可如關於圖7中之「一先驗NP MCA」區塊論述般估計可能性。其中無規則命中之一位置之臨界性值可係零。此可係即使在其上具有一真實缺陷仍無使用者關注之一位置。一類似推理應用至其中僅命中具有低複雜性分數之規則之一位置。因此，可將在零或低臨界性位置處偵測之缺陷視為干擾點。其中恰命中一個規則之一位置之臨界性值由該規則之複雜性分數給定。當在一位置處命中多個規則時，存在組合其等之個別複雜性分數以提供該位置之一複合臨界性值之多個方式。一個方法係將命中一位置之多個規則之複雜性分數之最大值指派為該位置之臨界性值。此方法可確保高度臨界位置具有經觸發之高度複雜規則。可使用其他方法，包含求和、比例求和或可用於組合命中一位置之多個規則之複雜性分數以形成該位置之臨界性值之其他方法。圖8係根據本發明之一系統之一方塊圖。一控制器205與一缺陷檢視系統200及/或一基於設計之分級化(DBB)伺服器209電子通信。缺陷檢視系統200包含經組態以固持一晶圓203或其他工件之一載物台204。載物台204可經組態以在一個、兩個或三個軸上移動或旋轉。缺陷檢視系統200亦包含經組態以產生晶圓203之一表面之一影像之一影像產生系統201。影像可係針對晶圓203之一特定層或區域。在此實例中，影像產生系統201產生一電子束202以產生一測試影像203。其他影像產生系統201係可能的，諸如使用寬頻電漿或雷射掃描之影像產生系統。舉例而言，可藉由影像產生系統201執行暗場成像或明場成像。缺陷檢視系統200及/或影像產生系統201可產生晶圓203之一測試影像。如本文中使用，術語「晶圓」通常係指由一半導體或非半導體材料形成之基板。此一半導體或非半導體材料之實例包含(但不限於)單晶矽、氮化鎵、砷化鎵、磷化銦、藍寶石及玻璃。此等基板可在半導體製造廠中普遍所見及/或處理。一晶圓可包含形成於一基板上之一或多個層。舉例而言，此等層可包含(但不限於)一光阻劑、一介電材料、一導電材料及一半導體材料。在此項技術中已知許多不同類型之此等層，且如本文中使用之術語晶圓旨在涵蓋包含全部類型之此等層之一晶圓。形成於一晶圓上之一或多個層可經圖案化或未經圖案化。舉例而言，一晶圓可包含複數個晶粒，各晶粒具有可重複圖案化特徵或週期性結構。此等材料層之形成及處理可最終產生成品裝置。可在一晶圓上形成許多不同類型之裝置，且如本文中使用之術語晶圓旨在涵蓋在其上製造此項技術中已知之任何類型之裝置之一晶圓。在一特定實例中，缺陷檢視系統200係一SEM之部分或係一SEM。藉由使用一聚焦電子束202掃描晶圓303而產生晶圓203之影像。電子用於產生含有關於晶圓203之表面拓樸及組合物之資訊之信號。可依一光柵掃描型樣掃描電子束202，且電子束202之位置可與經偵測信號組合以產生一影像。 DBB伺服器209經組態以儲存半導體晶圓或其他工件之設計影像。缺陷檢視系統200及DBB伺服器209可與控制器205通信。舉例而言，控制器205可與影像產生系統201或缺陷檢視系統200之其他組件通信。控制器205可包含一處理器206、與處理器206電子通信之一電子資料儲存單元207及與處理器206電子通信之一通信埠208。應瞭解，實務上可藉由硬體、軟體及韌體之任何組合實施控制器205。又，如本文中描述之其之功能可由一個單元實施或在不同組件當中劃分，該等組件之各者可繼而藉由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。使控制器205實施本文中描述之各種方法及功能之程式碼或指令可儲存於控制器可讀儲存媒體中，諸如在電子資料儲存單元207中之一記憶體，該電子資料儲存單元207在控制器205內、在控制器205外或其等之組合。控制器205可以任何適合方式(例如，經由可包含「有線」及/或「無線」傳輸媒體之一或多個傳輸媒體)耦合至缺陷檢視系統200或DBB伺服器209之組件，使得控制器205可接收由缺陷檢視系統200產生之輸出，諸如來自成像裝置201之輸出或由DBB伺服器209產生之輸出。控制器205可經組態以使用輸出執行若干功能。舉例而言，控制器205可經組態以使用輸出檢視晶圓203上之缺陷。在另一實例中，控制器205可經組態以在不對輸出執行缺陷檢視之情況下將輸出發送至一電子資料儲存單元207或另一儲存媒體。可如本文中描述般進一步組態控制器205 (諸如)以執行圖1或圖7之實施例。控制器205亦可經組態以為了取樣、成像、檢測或度量目的將指令發送至一檢視、檢測或度量工具。本文中描述之控制器205、(若干)其他系統或(若干)其他子系統可採用各種形式，包含一個人電腦系統、影像電腦、主機電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置。一般言之，術語「控制器」可經廣泛定義以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何裝置。(若干)子系統或(若干)系統亦可包含此項技術中已知之任何適合處理器，諸如一平行處理器。另外，(若干)子系統或(若干)系統可包含作為一獨立工具或一網路工具之具有高速處理及軟體之一平台。若系統包含一個以上子系統，則可將不同子系統彼此耦合，使得可在子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。舉例而言，一個子系統可藉由任何適合傳輸媒體(可包含此項技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸媒體)耦合至(若干)額外子系統。兩個或兩個以上此等子系統亦可藉由一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效耦合。一額外實施例係關於一種儲存程式指令之非暫時性電腦可讀媒體，該等程式指令可在一控制器上執行以執行用於識別一晶圓上之異常或偵測合規性/不合規性之一電腦實施方法，如本文中揭示。特定言之，如圖8中展示，電子資料儲存單元207或其他儲存媒體可含有包含可在控制器205上執行之程式指令之非暫時性電腦可讀媒體。電腦實施方法可包含本文中描述之(若干)任何方法之(若干)任何步驟。實施諸如本文中描述之方法之程式指令可儲存於電腦可讀媒體上(諸如電子資料儲存單元207或其他儲存媒體中)。電腦可讀媒體可係一儲存媒體，諸如一磁碟或光碟、一磁帶或此項技術中已知之任何其他適合非暫時性電腦可讀媒體。可以各種方式(尤其包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向技術)之任何者實施程式指令。舉例而言，可視需要使用ActiveX控制項、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別庫(「MFC」)、SSE (資料流SIMD延伸)或其他技術或方法論實施程式指令。可根據本文中描述之任何實施例組態控制器205。舉例而言，可程式設計控制器205以執行圖1或圖7之一些或全部步驟。雖然被揭示為一缺陷檢視系統之部分，但本文中描述之控制器205可經組態以與檢測系統一起使用。在另一實施例中，本文中描述之控制器205可經組態以與一度量系統一起使用。因此，如本文中揭示之實施例描述用於可針對具有或多或少適合於不同應用之不同成像能力之系統以若干方式客製化之分類之一些組態。可如本文中進一步描述般執行方法之各步驟。方法亦可包含可由本文中描述之控制器及/或(若干)電腦子系統或(若干)系統執行之(若干)任何其他步驟。步驟可由可根據本文中描述之任何實施例組態之一或多個電腦系統執行。另外，上文中描述之方法可由本文中描述之任何系統實施例執行。雖然已關於一或多項特定實施例描述本發明，但應理解，可製作本發明之其他實施例而不脫離本發明之範疇。因此，本發明被視為僅受限於隨附申請專利範圍及其之合理解釋。

100‧‧‧方法
101‧‧‧請求在(若干)缺陷位置處居中之視野(FOV)中之設計多邊形
102‧‧‧呈現展示在FOV中之設計多邊形之二進制影像
103‧‧‧提取形狀基元
104‧‧‧使用規則執行引擎將(若干)規則應用至形狀基元
200‧‧‧缺陷檢視系統
201‧‧‧影像產生系統
202‧‧‧電子束
203‧‧‧晶圓/測試影像
204‧‧‧載物台
205‧‧‧控制器
206‧‧‧處理器
207‧‧‧電子資料儲存單元
208‧‧‧通信埠
209‧‧‧基於設計之分級化(DBB)伺服器
Q1‧‧‧象限
Q2‧‧‧象限
Q3‧‧‧象限
Q4‧‧‧象限
S1‧‧‧扇形
S2‧‧‧扇形
S3‧‧‧扇形
S4‧‧‧扇形
S5‧‧‧扇形
S6‧‧‧扇形
S7‧‧‧扇形
S8‧‧‧扇形

為更充分理解本發明之本質及目的，應參考結合隨附圖式進行之以下詳細描述，其中：圖1係根據本發明之一實施例之一流程圖；圖2表示根據本發明之一經呈現影像之產生；圖3表示根據本發明之基於形狀基元提取產生SBG分級；圖4係一規則互動窗之一第一實施例；圖5係一規則互動窗之一第二實施例；圖6係具有形狀基元之一例示性規則；圖7係表示根據本發明之使用情況之一流程圖；圖8係根據本發明之一系統之一實施例之一方塊圖；圖9係具有兩個規則互動窗及經界定形狀基元之一例示性晶粒結構；圖10係具有例示性形狀基元之一晶粒；及圖11繪示一例示性規則。

100‧‧‧方法

101‧‧‧請求在(若干)缺陷位置處居中之視野(FOV)中之設計多邊形

102‧‧‧呈現展示在FOV中之設計多邊形之二進制影像

103‧‧‧提取形狀基元

104‧‧‧使用規則執行引擎將(若干)規則應用至形狀基元

Claims

一種系統，其包括：一檢視工具，其中該檢視工具包含：一載物台，其經組態以固持一晶圓；及一影像產生系統，其經組態以產生該晶圓之一影像；及一控制器，其與該檢視工具電子通信，其中該控制器經組態以：請求在該晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；且使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元，其中該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現，且其中該規則對應於一缺陷之存在。
如請求項1之系統，其中該控制器包含一處理器及與該處理器及電子資料儲存單元電子通信之一通信埠。
如請求項1之系統，其中該檢視工具係一寬頻電漿工具。
如請求項1之系統，其中該影像產生系統經組態以使用一電子束、一寬頻電漿或一雷射之至少一者以產生該晶圓之該影像。
如請求項1之系統，其中該控制器進一步經組態以使用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。
如請求項1之系統，該規則應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。
如請求項1之系統，其中該規則應用於一規則互動窗中。
如請求項1之系統，其中該控制器進一步經組態以針對一群體之該等缺陷位置推斷一或多個額外規則。
一種方法，其包括：使用一控制器請求在一晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；使用該控制器呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；使用該控制器提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；且使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元，其中該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現，且其中該規則對應於一缺陷之存在。
如請求項9之方法，其進一步包括使用該控制器用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。
如請求項9之方法，其中該規則應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。
如請求項9之方法，其中該規則應用於一規則互動窗中。
如請求項9之方法，其進一步包括針對一群體之該等缺陷位置推斷一或多個額外規則。
如請求項9之方法，其進一步包括：將該晶圓裝載至一檢視工具之一載物台上；及使該載物台上之該晶圓成像。
如請求項9之方法，其進一步包括：判定由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之該出現之至少一個位置；將該至少一個位置轉換為經組態以基於該規則及臨界性將一靈敏度指派至不同區域之一圖；及將該至少一個位置處之該缺陷分級化。
一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其包括用於在一或多個計算裝置上執行以下步驟之一或多個程式：請求在一晶圓之一或多個缺陷位置處居中之一視野中之設計多邊形；呈現展示該視野中之該等設計多邊形之一二進制影像；提取界定一設計之局部拓樸及幾何性質之形狀基元；且使用一規則執行引擎將至少一個規則應用至該等形狀基元，其中該規則執行引擎搜尋由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之一出現，且其中該規則對應於一缺陷之存在。
如請求項16之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等步驟進一步包括使用該規則執行引擎產生基於形狀之分組分級。
如請求項16之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該規則應用至在該晶圓之多個層上之該等形狀基元。
如請求項16之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等步驟進一步包括針對一群體之該等缺陷位置推斷一或多個額外規則。
如請求項16之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等步驟進一步包括：判定由該至少一個規則涵蓋之該等形狀基元之該出現之至少一個位置；將該至少一個位置轉換為經組態以基於該規則及臨界性將一靈敏度指派至不同區域之一圖；及將該至少一個位置處之該缺陷分級化。