TW202225676A - 設置樣本之檢查 - Google Patents

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相奉 朴
舸 叢
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Abstract

本發明提供用於設置一樣本之檢查之方法及系統。一種系統包含一或多個電腦子系統，其等經組態以獲取一樣本之一參考影像且修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像。該一或多個電腦子系統亦經組態以儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本。該檢查包含使自一檢查子系統之輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準。

Description

設置樣本之檢查
本發明大體上係關於用於設置一樣本之檢查之方法及系統。
以下描述及實例不因其包含於此章節中而被許可為先前技術。
檢查程序用於在一半導體製程期間之各種步驟中偵測倍縮光罩及晶圓上之缺陷以促進製程之較高良率及因此較高利潤。檢查始終為製造半導體裝置之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸減小，檢查對成功製造可接受半導體裝置而言變得更重要，因為更小缺陷會引起裝置失效。
存在諸多因數影響掃描間檢查工具之缺陷計數穩定性。一個主要因數係掃描間像素位置改變。例如，諸多當前使用之檢查基於被檢查之樣本之設計資訊來設置及/或執行。在一個此實例中，關注區域可在設置中自設計產生且接著在使用像素與設計對準(PDA)偏移(運行時間測試影像與設計偏移)之運行時間中應用於測試影像。在另一此實例中，測試影像可與設計對準且接著可自與其對準之設計判定測試影像中偵測到之缺陷之屬性。
因此，此等基於設計之檢查之成功可至少部分依賴於測試影像可如何很好地與設計對準及/或模式間、樣本間及工具間對準差。例如，不僅以實質上高準確度使測試影像與設計對準會很困難，且可執行此對準之準確度會歸因於程序及樣本變動而隨掃描、模式、工具等等變動。就當前使用之方法而言，此變動會引起缺陷隨掃描指派給不同區域，其會導致偵測區域改變或甚至缺陷損失及不穩定缺陷屬性。
因此，當前使用之方法及系統具有若干缺點。例如，來自設計之運行時間背景圖(RTCM)關注區可由於運行時間測試影像與設計之間的像素與設計對準(PDA)偏移而移位。接著，RTCM關注區再現於運行時間測試影像之頂部上。歸因於掃描間像素位置變動，RTCM區域圖可改變以引起掃描間缺陷計數變動。在另一實例中，一些缺陷屬性可自缺陷之參考截圖影像運算。此等缺陷屬性可捕獲缺陷之基本設計結構資訊，諸如參考背景圖案。參考對比係可用於濾除干擾之另一有用缺陷屬性。歸因於掃描間變動，基於參考截圖之屬性係不穩定的。
因此，開發不具有上述缺點之一或多者之用於設置一樣本之檢查之系統及方法將係有利的。
各種實施例之以下描述絕不應被解釋為限制隨附申請專利範圍之標的。
一個實施例係關於一種經組態以設置一樣本之檢查之系統。該系統包含經組態以回應於自一樣本偵測到之能量而產生輸出之一檢查子系統。該系統亦包含一或多個電腦子系統，其等經組態以獲取該樣本之一參考影像且修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像。該一或多個電腦子系統進一步經組態以儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本。該檢查包含使自該檢查子系統之該輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準。該系統可如本文中所描述般進一步組態。
另一實施例係關於一種用於設置一樣本之檢查之電腦實施方法。該方法包含：獲取一樣本之一參考影像；及修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像。該方法進一步包含儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本。該檢查包含使自回應於自該樣本偵測到之能量之一檢查子系統之輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準。該等獲取、修改及儲存步驟由一或多個電腦子系統執行。
上述方法之該等步驟之各者可如本文中所進一步描述般執行。該方法可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。該方法可由本文中所描述之該等系統之任何者執行。
另一實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於設置一樣本之檢查之一電腦實施方法之程式指令。該電腦實施方法包含上述方法之步驟。該電腦可讀媒體可如本文中所描述般進一步組態。該電腦實施方法之該等步驟可如本文中所進一步描述般執行。另外，該等程式指令可執行之該電腦實施方法可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。
本文中所使用之術語「干擾」(其有時可與「干擾缺陷」互換使用)一般界定為一使用者不關注之缺陷及/或在一樣本上偵測到但事實上不是樣本上之實際缺陷之事件。實際上不是缺陷之干擾可偵測為歸因於一樣本上之非缺陷雜訊源(例如樣本上之金屬線晶粒、來自樣本上之下伏層或材料之信號、線邊緣粗糙度(LER)、圖案化特徵之相對較小臨界尺寸(CD)變動、厚度變動等等)及/或歸因於檢查系統本身或其用於檢查之組態之邊緣性之事件。
本文中所使用之術語「關注缺陷(DOI)」界定為在一樣本上偵測到且事實上係樣本上之實際缺陷之缺陷。因此，DOI受一使用者關注，因為使用者一般關注被檢查之樣本上實際缺陷有多少及係什麼種類。在一些背景中，術語「DOI」用於係指樣本上之所有實際缺陷之一子集，其僅包含一使用者關注之實際缺陷。例如，任何給定樣本上可存在多種類型之DOI，且其等之一或多者可比一或多種其他類型更受一使用者關注。然而，在本文中所描述之實施例之背景中，術語「DOI」用於係指一樣本上之任何及所有真實缺陷。
本文中所使用之術語「設計」及「設計資料」一般係指一IC之實體設計(佈局)及透過複雜模擬或簡單幾何及布林(Boolean)運算自實體設計導出之資料。實體設計可儲存於一資料結構中，諸如一圖形資料串流(GDS)檔案、任何其他標準機器可讀檔案、此項技術中已知之任何其他適合檔案及一設計資料庫。一GDSII檔案係用於表示設計佈局資料之一類檔案之一者。此等檔案之其他實例包含GL1及OASIS檔案及專有檔案格式，諸如RDF資料，其係加州米爾皮塔斯市(Milpitas)之KLA公司專有的。另外，本文中所描述之「設計」及「設計資料」係指由半導體裝置設計者在一設計程序中產生且因此可用於在將設計印刷於任何實體晶圓上之前很好用於本文中所描述之實施例中之資訊及資料。設計可包含Zafar等人於2009年8月4日發佈之共同擁有之美國專利第7,570,796號及Kulkarni等人於2010年3月9日發佈之共同擁有之美國專利第7,676,077號中所描述之任何其他設計資料或設計資料代理，該兩個專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。
現轉至圖式，應注意，圖未按比例繪製。特定言之，圖之一些元件之比例經大幅放大以強調元件之特性。亦應注意，圖未按相同比例繪製。可類似地組態之一個以上圖中所展示之元件已使用相同元件符號指示。除非本文中另有說明，否則所描述及展示之任何元件可包含任何適合市售元件。
一個實施例係關於一種經組態以設置一樣本之檢查之系統。一些實施例係關於使用一黃金柵格之檢查工具程序變動控制。
在一個實施例中，樣本係一晶圓。晶圓可包含半導體技術中已知之任何晶圓。在另一實施例中，樣本係一倍縮光罩。倍縮光罩可包含半導體技術中已知之任何倍縮光罩。儘管一些實施例在本文中可相對於一或若干晶圓描述，但實施例不受限於可使用其之樣本。例如，本文中所描述之實施例可用於諸如倍縮光罩、平面面板、個人電腦(PC)板及其他半導體樣本之樣本。
系統包含經組態以回應於自一樣本偵測到之能量而產生輸出之一檢查子系統。圖1中展示此一系統之一個實施例。在一些實施例中，檢查子系統包含至少一能量源及一偵測器。能量源經組態以產生導引至一樣本之能量。偵測器經組態以偵測來自樣本之能量且回應於偵測到之能量而產生輸出。
在一個實施例中，檢查子系統係一基於光之檢查子系統。例如，在圖1所展示之系統之實施例中，檢查子系統10包含經組態以導引光至樣本14之一照明子系統。照明子系統包含至少一個光源。例如圖1中所展示，照明子系統包含光源16。在一個實施例中，照明子系統經組態以依一或多個入射角(其可包含一或多個斜角及/或一或多個法線角)導引光至樣本。例如圖1中所展示，來自光源16之光經導引穿過光學元件18及接著透鏡20而至分束器21，分束器21依一法線入射角導引光至樣本14。入射角可包含任何適合入射角，其可取決於(例如)樣本之特性及樣本上待偵測之缺陷而變動。
照明子系統可經組態以在不同時間依不同入射角導引光至樣本。例如，檢查子系統可經組態以更改照明子系統之一或多個元件之一或多個特性，使得光可依不同於圖1中所展示之入射角之一入射角導引至樣本。在一個此實例中，檢查子系統可經組態以移動光源16、光學元件18及透鏡20，使得光依一不同入射角導引至樣本。
在一些例項中，檢查子系統可經組態以同時依一個以上入射角導引光至樣本。例如，檢查子系統可包含一個以上照明通道，照明通道之一者可包含圖1中所展示之光源16、光學元件18及透鏡20，且照明通道之另一者(圖中未展示)可包含可不同地或相同組態之類似元件或可包含至少一光源及可能一或多個其他組件，諸如本文中所進一步描述之組件。若此光在相同於其他光之時間導引至樣本，則依不同入射角導引至樣本之光之一或多個特性(例如波長、偏振等等)可不同，使得由依不同入射角照射樣本導致之光可在(若干)偵測器處彼此區分。
在另一例項中，照明子系統可包含僅一個光源(例如圖1中所展示之源16)且來自光源之光可由照明子系統之一或多個光學元件(圖中未展示)分離成不同光學路徑(例如基於波長、偏振等等)。接著，不同光學路徑之各者中之光可導引至樣本。多個照明通道可經組態以同時或在不同時間(例如，當不同照明通道用於循序照射樣本時)導引光至樣本。在另一例項中，相同照明通道可經組態以在不同時間以不同特性導引光至樣本。例如，在一些例項中，光學元件18可組態為一光譜濾波器且光譜濾波器之性質可依各種不同方式改變(例如藉由換出光譜濾波器)，使得光之不同波長可在不同時間導引至樣本。照明子系統可具有此項技術中已知用於循序或同時依不同或相同入射角導引具有不同或相同特性之光至樣本之任何其他適合組態。
在一個實施例中，光源16可包含一寬頻電漿(BBP)光源。依此方式，由光源產生且引導至樣本之光可包含寬頻光。然而，光源可包含任何其他適合光源，諸如一雷射，其可為此項技術中已知之任何適合雷射且可經組態以產生此項技術中已知之(若干)任何適合波長處之光。另外，雷射可經組態以產生單色或近單色光。依此方式，雷射可為一窄頻雷射。光源亦可包含產生多個離散波長或波帶處之光之一多色光源。
來自光學元件18之光可由透鏡20聚焦至分束器21。儘管透鏡20在圖1中展示為一單一折射光學元件，但實際上，透鏡20可包含組合地將來自光學元件之光聚焦至樣本之數個折射及/或反射光學元件。圖1中所展示及本文中所描述之照明子系統可包含任何其他適合光學元件(圖中未展示)。此等光學元件之實例包含(但不限於)(若干)偏振組件、(若干)光譜濾波器、(若干)空間濾波器、(若干)反射光學元件、(若干)變跡器、(若干)分束器、(若干)孔隙及其類似者，其可包含此項技術中已知之任何此等適合光學元件。另外，系統可經組態以基於用於檢查之照明之類型來更改照明子系統之一或多個元件。
檢查子系統亦可包含經組態以引起光在樣本上掃描之一掃描子系統。例如，檢查子系統可包含樣本14在檢查期間安置於其上之載物台22。掃描子系統可包含可經組態以移動樣本使得光可在樣本上掃描之任何適合機械及/或機器人總成(其包含載物台22)。另外或替代地，檢查子系統可經組態使得檢查子系統之一或多個光學元件執行光在樣本上之某一掃描。光可依任何適合方式在樣本上掃描。
檢查子系統進一步包含一或多個偵測通道。一或多個偵測通道之至少一者包含一偵測器，其經組態以歸因於由檢查子系統照射樣本而偵測來自樣本之光且回應於偵測到之光而產生輸出。例如，圖1中所展示之檢查子系統包含兩個偵測通道，一者由集光器24、元件26及偵測器28形成，且另一者由集光器30、元件32及偵測器34形成。如圖1中所展示，兩個偵測通道經組態以依不同收集角收集及偵測光。在一些例項中，一個偵測通道經組態以偵測鏡面反射光，且另一偵測通道經組態以偵測非自樣本鏡面反射(例如散射、繞射等等)之光。然而，兩個或更多個偵測通道可經組態以偵測來自樣本之相同類型之光(例如鏡面反射光)。儘管圖1展示包含兩個偵測通道之檢查子系統之一實施例，但檢查子系統可包含不同數目個偵測通道(例如僅一個偵測通道或兩個或更多個偵測通道)。儘管各集光器在圖1中展示為單一折射光學元件，但各集光器可包含一或多個折射光學元件及/或一或多個反射光學元件。
一或多個偵測通道可包含此項技術中已知之任何適合偵測器，諸如光倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CDD)及時延積分(TDI)攝影機。偵測器亦可包含非成像偵測器或成像偵測器。若偵測器係非成像偵測器，則各偵測器可經組態以偵測散射光之特定特性(諸如強度)，但無法經組態以偵測隨成像平面內之位置而變化之特性。因而，由包含於各偵測通道中之各偵測器產生之輸出可為信號或資料，但非影像信號或影像資料。在此等例項中，一電腦子系統(諸如系統之電腦子系統36)可經組態以自偵測器之非成像輸出產生樣本之影像。然而，在其他例項中，偵測器可組態為經組態以產生成像信號或影像資料之成像偵測器。因此，系統可經組態以依若干方式產生影像。
應注意，本文中提供圖1來大體上繪示可包含於本文中所描述之系統實施例中之一檢查子系統之一組態。顯然，本文中所描述之檢查子系統組態可經更改以最佳化在設計一商用檢查系統時正常表現之系統之效能。另外，本文中所描述之系統可使用一既有檢查系統實施，(例如藉由將本文中所描述之功能添加至一既有檢查系統)，諸如可購自KLA之29xx及39xx系列工具。針對一些此等系統，本文中所描述之實施例可提供為檢查系統之選用功能(例如除檢查系統之其他功能之外)。替代地，本文中所描述之檢查子系統可「從頭開始」設計以提供一全新檢查系統。
系統之電腦子系統36可依任何適合方式(例如經由一或多個傳輸媒體，其可包含「有線」及/或「無線」傳輸媒體)耦合至檢查子系統之偵測器，使得電腦子系統可接收由偵測器在樣本之掃描期間產生之輸出。電腦子系統36可經組態以使用偵測器之輸出來執行數個功能(如本文中所描述)及本文中所進一步描述之任何其他功能。此電腦子系統可如本文中所描述般進一步組態。
此電腦子系統(及本文中所描述之其他電腦子系統)在本文中亦可指稱(若干)電腦系統。本文中所描述之(若干)電腦子系統或系統之各者可呈各種形式，其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。一般而言，術語「電腦系統」可經廣義界定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)電腦子系統或系統亦可包含此項技術中已知之任何適合處理器，諸如一並行處理器。另外，(若干)電腦子系統或系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平台作為一獨立或網路工具。
若系統包含一個以上電腦子系統，則不同電腦子系統可彼此耦合，使得影像、資料、資訊、指令等等可在電腦子系統之間發送，如本文中所進一步描述。例如，電腦子系統36可藉由任何適合傳輸媒體(其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)電腦子系統102 (如由圖1中之虛線所展示)。兩個或更多個此等電腦子系統亦可由一共用電腦可讀儲存媒體(圖中未展示)有效耦合。
儘管檢查子系統在上文描述為係一光學或基於光之子系統，但檢查子系統可為一基於電子之檢查子系統。例如，在一個實施例中，導引至樣本之能量包含電子，且自樣本偵測到之能量包含電子。依此方式，能量源可為一電子束源。在圖2所展示之一個此實施例中，檢查子系統包含耦合至電腦子系統124之電子柱122。
亦如圖2中所展示，電子柱包含經組態以產生由一或多個元件130聚焦至樣本128之電子之電子束源126。電子束源可包含(例如)一陰極源或射極尖端，且一或多個元件130可包含(例如)一槍透鏡、一陽極、一束限制孔隙、一閘閥、一束流選擇孔隙、一物鏡及一掃描子系統，所有其等可包含此項技術中已知之任何此等適合元件。
自樣本返回之電子(例如二次電子)可由一或多個元件132聚焦至偵測器134。一或多個元件132可包含(例如)一掃描子系統，其可為包含於(若干)元件130中之相同掃描子系統。
電子柱可包含此項技術中已知之任何其他適合元件。另外，電子柱可如以下中所描述般進一步組態：Jiang等人於2014年4月4日發佈之美國專利第8,664,594號、Kojima等人於2014年4月8日發佈之美國專利第8,692,204號、Gubbens等人於2014年4月15日發佈之美國專利第8,698,093號及MacDonald等人於2014年5月6日發佈之美國專利第8,716,662號，該等專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。
儘管電子柱在圖2中展示為經組態使得電子依一斜入射角導引至樣本且依另一斜角自樣本散射，但應瞭解，電子束可依任何適合角度導引至樣本及自樣本散射。另外，電子束子系統可經組態以使用多個模式來產生樣本之影像(例如使用不同照明角、收集角等等)。電子束子系統之多個模式可在子系統之(若干)任何影像產生參數上不同。
電腦子系統124可耦合至偵測器134，如上文所描述。偵測器可偵測自樣本之表面返回之電子以藉此形成樣本之電子束影像。電子束影像可包含任何適合電子束影像。電腦子系統124可經組態以使用偵測器之輸出及/或電子束影像來執行本文中所描述之任何功能。電腦子系統124可經組態以執行本文所描述之(若干)任何額外步驟。包含圖2中所展示之檢查子系統之一系統可如本文中所描述般進一步組態。
應注意，本文中提供圖2來大體上繪示可包含於本文中所描述之實施例中之一基於電子之檢查子系統之一組態。如同上述光學子系統，本文中所描述之電子束子系統組態可經更改以最佳化在設計一商用檢查系統時正常表現之子系統之效能。另外，本文中所描述之系統可使用一既有檢查系統實施(例如藉由將本文中所描述之功能添加至一既有檢查系統)。針對一些此等系統，本文中所描述之實施例可提供為系統之選用功能(例如除系統之其他功能之外)。替代地，本文中所描述之系統可「從頭開始」設計以提供一全新系統。
儘管檢查子系統在上文描述為一基於光或基於電子束之子系統，但檢查子系統可為一基於離子束之子系統。除電子束源可由此項技術中已知之任何適合離子束源替換之外，此一檢查子系統可如圖2中所展示般組態。因此，在一個實施例中，導引至樣本之能量包含離子。另外，檢查子系統可為任何其他適合基於離子束之檢查子系統，諸如包含於市售聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及二次離子質譜儀(SIMS)系統中之基於離子束之檢查子系統。
本文中所描述之檢查子系統可經組態以使用多個模式來產生樣本之輸出，例如影像。一般而言，一「模式」由用於產生一樣本之輸出及/或影像(或用於產生樣本之影像之輸出)之檢查子系統之參數之值界定。因此，模式可在檢查子系統之至少一個參數(除其中產生輸出之樣本上之位置之外)之值上不同。例如，在一光學子系統中，不同模式可使用光之(若干)不同波長用於照明。模式可在(若干)照明波長上不同，如本文中所進一步描述(例如藉由針對不同模式使用不同光源、不同光譜濾波器等等)。在另一實例中，不同模式可使用光學子系統之不同照明通道。例如上文所提及，光學子系統可包含一個以上照明通道。因而，不同照明通道可用於不同模式。模式亦可或替代地在光學子系統之一或多個收集/偵測參數上不同。模式可在檢查子系統之任何一或多個可更改參數(例如(若干)照明偏振、角度、波長等等、(若干)偵測偏振、角度、波長等等)上不同。檢查子系統可經組態以在相同掃描或不同掃描中使用不同模式來掃描樣本，其(例如)取決於同時使用多個模式來掃描樣本之能力。
依一類似方式，由電子束子系統產生之輸出可包含由電子束子系統使用電子束子系統之一參數之兩個或更多個不同值產生之輸出，例如影像。電子束子系統之多個模式可由用於產生一樣本之輸出及/或影像之電子束子系統之參數之值界定。因此，模式可在電子束子系統之至少一個電子束參數之值上不同。例如，不同模式可使用不同照明入射角。
本文中所描述及圖1及圖2中所展示之子系統可取決於將使用其之應用來修改一或多個參數以提供不同輸出產生能力。在一個此實例中，圖1中所展示之檢查子系統可經組態以在其用於缺陷複查或度量而非檢查時具有一較高解析度。換言之，圖1及圖2中所展示之檢查子系統之實施例描述一檢查子系統之一些通用及各種組態，其可依熟習技術者應明白之若干方式調適以產生具有幾乎適合於不同應用之不同輸出產生能力之檢查子系統。
如上文所提及，光學、電子及離子束子系統經組態以在樣本之一實體型式上掃描能量(例如光、電子等等)以藉此產生樣本之實體型式之輸出。依此方式，光學、電子及離子束子系統可組態為「實際」子系統而非「虛擬」子系統。然而，圖1中所展示之一儲存媒體(圖中未展示)及(若干)電腦子系統102可組態為一「虛擬」系統。特定言之，儲存媒體及(若干)電腦子系統可組態為一「虛擬」檢查系統，如Bhaskar等人於2012年2月28日發佈之共同讓與之美國專利第8,126,255號及Duffy等人於2015年12月29日發佈之共同讓與之美國專利第9,222,895號中所描述，該兩個專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文中所描述之實施例可如此等專利中所描述般進一步組態。
(若干)電腦子系統經組態以獲取樣本之一參考影像。例如圖3之步驟300中所展示，(若干)電腦子系統經組態以獲取一參考影像。一般而言，參考影像可為不自樣本之設計產生之任何參考影像。例如本文中所進一步描述，實施例使用參考影像藉由使參考影像適合於一設計柵格來產生一黃金柵格影像。
獲取參考影像可包含使用檢查子系統來掃描樣本以產生將用作參考影像之樣本之一影像。依此方式獲取參考影像可依此項技術中已知之任何適合方式執行，例如藉由掃描一樣本上之一晶粒或其他重複結構之一或多個印刷例項。用於本文中所描述之步驟中之參考影像可為可已或可未依某一方式處理之檢查子系統之一偵測器之原始輸出。另外，所獲取之參考影像可依任何適合方式自樣本上之一重複結構之多個印刷例項產生，例如藉由平均化、排除離群值(缺陷)之穩健平均化等等。因而，(若干)電腦子系統可僅藉由引起檢查子系統產生用作參考影像之偵測器輸出或藉由引起檢測子系統實體掃描樣本與對偵測器輸出執行一或多個影像處理步驟之某一組合來獲取參考影像。
然而，獲取參考影像可不包含掃描樣本。例如，另一系統或方法可產生參考影像且將參考影像儲存於(若干)電腦子系統可存取之一儲存媒體(圖中未展示)中。接著，獲取參考影像可包含自儲存媒體存取及擷取參考影像。
如本文中所進一步描述，一些檢查程序使用檢查子系統之一個以上模式執行，且該等模式可如本文中所進一步描述般界定。若一檢查程序使用一個以上模式執行，則各模式可能將需要一不同參考影像。換言之，歸因於提供檢查優點之模式不同，由該等模式產生之影像將相當不同，使得各模式需要一不同參考影像。因此，在此等例項中，獲取一參考影像可包含獲取一第一參考影像用於一第一模式、獲取一第二參考影像用於一第二模式等等。各參考影像可由上述檢查子系統獲取。例如，(若干)電腦子系統可引起檢查子系統使用各模式來掃描樣本上之一重複結構以藉此獲取一參考影像用於各模式。用於各模式之各參考影像亦可如本文中所描述般處理。換言之，可對用於檢查程序中之各模式單獨及獨立執行本文中所描述之步驟。
上文所描述之獲取參考影像可在檢查程序之運行時間之前執行之一設置階段期間執行。獲取參考影像(及本文中所描述之其他步驟)亦可在更新、修改、校準、再訓練等等檢查程序之任何時間執行。依此方式，本文中所描述之「設置一檢查程序」可包含設置一新檢查程序或修改一既有程序。
(若干)電腦子系統亦經組態以修改參考影像以使參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像。本文中所使用之術語「設計柵格」一般可界定為樣本間設計及在樣本之設計內界定之一均勻柵格。術語「設計柵格」亦可與術語「黃金柵格」互換使用。設計柵格內之每一像素具有相同大小，且沿x及y方向之像素完全對準。因此，設計柵格像一數位座標系統。換言之，整個設計(或將在一檢查程序中檢查之設計之至少部分)可在設計空間中細分成顯著更小區(本文中指稱像素)(其等之各者具有相同尺寸且配置成一均勻二維(2D)陣列)以藉此界定設計柵格。在一個假設實例中，一晶粒之一設計柵格可包含配置成256行×256列之一2D像素陣列，且各像素可具有相同x及y尺寸。當然，不同設計柵格可針對一設計或不同設計界定，其取決於各種因數，諸如設計本身、設計形成於其上之樣本將產生之檢查影像之特性(例如解析度)、使用影像來對樣本執行之檢查程序、使用者指定參數等等。然而，針對本文中所描述之實施例，設計柵格應在像素配置及尺寸上均勻。相比而言，在樣本影像中，歸因於樣本及/或檢查子系統之固有邊緣性(諸如光學失真及影像抖動)，像素大小可在像素間略微變動且沿x及y方向之像素可略微傾斜。
如本文中所進一步描述，實施例提供一黃金柵格法，其具有品質控制型工具及方法(諸如檢查工具穩定性控制)之各種應用。黃金柵格影像可在檢查之(若干)訓練(亦稱為設置)步驟或階段期間產生及保存。黃金柵格影像可為一黃金柵格晶粒影像或一樣本上之另一重複印刷例項之一黃金柵格影像。例如，黃金柵格影像可為一黃金柵格場影像、一黃金柵格記憶體陣列影像、一黃金柵格裝置區影像、一黃金柵格單元影像等等。
參考影像可在上述修改步驟之前、上述修改步驟期間或上述修改步驟之後經歷一或多個選用處理步驟。例如，在一個實施例中，產生黃金柵格影像包含自參考影像移除隨機缺陷。如圖3之步驟302中所展示，一或多個電腦子系統可自參考影像移除隨機缺陷。(選用步驟在圖中以虛線展示。)自參考影像移除隨機缺陷可依此項技術中已知之任何適合方式執行。可如何自參考影像移除隨機缺陷之一個實例係藉由穩健平均化來自樣本上之一重複結構(例如晶粒)之多個例項之偵測器輸出。本文中所描述之實施例中所執行之穩健平均化可將一重複結構之多個例項排名，移除離群值(可能對應於缺陷)，且接著平均化剩餘例項。依此方式，黃金柵格影像可為可能部分藉由移除隨機缺陷所產生之一經處理影像。
在另一實施例中，產生黃金柵格影像包含自參考影像移除特定於檢查子系統之一特徵。如圖3之步驟304中所展示，(若干)電腦子系統可自參考影像移除一工具特徵。例如，黃金柵格影像較佳地無諸如工具光學失真、載物台移動相關不確定性、色彩變動等等之工具特定特徵。此失真校正可依此項技術中已知之任何適合方式執行。
在一進一步實施例中，產生黃金柵格影像包含自參考影像移除特定於樣本之一特徵。如圖3之步驟306中所展示，(若干)電腦子系統可自參考影像移除一樣本特徵。例如，黃金柵格影像較佳地無諸如色彩變動等等之樣本特定特徵。此失真校正亦可依此項技術中已知之任何適合方式執行。
在一些實施例中，修改參考影像包含沿一或多個維度伸展參考影像。依此方式，黃金柵格影像可為藉由將參考影像伸展至設計柵格所產生之一經處理影像。參考影像可沿x及y維度之任一者或兩者伸展且在x及y上伸展至相同或不同程度。儘管修改步驟通常可多涉及藉由沿一或多個維度伸展參考影像來更改其總體尺寸，但可設想，在一些例項中，修改參考影像可包含沿一或多個維度縮小參考影像或沿一個維度伸展與沿另一維度縮小之某一組合。無論何種情況，沿一或多個維度伸展及/或縮小參考影像可依此項技術中已知之任何適合方式執行。
在另一實施例中，修改參考影像包含旋轉參考影像。參考影像可沿任何適合方向(例如順時針或逆時針)旋轉。沿一或多個維度旋轉參考影像以使其適合於設計柵格可結合本文中所描述之修改參考影像之一或多個其他方式執行。
在另一實施例中，修改參考影像包含內插參考影像之像素以適合設計柵格。例如，黃金柵格影像可透過內插使用一均勻設計柵格中之像素來伸展以校正由晶圓載物台移動引起之光學失真及影像抖動。內插可使用任何適合方法、演算法、函數等等依任何適合方式執行。
兩個或更多個上述步驟亦可經組合使用以產生黃金柵格影像。例如，黃金柵格影像可藉由自參考影像移除隨機缺陷及藉由將參考影像伸展至設計柵格來產生。其他步驟亦可經組合執行以產生黃金柵格影像且執行哪些步驟可基於關於檢查子系統、樣本等等之資訊及/或藉由比較參考影像與設計柵格且判定可對參考影像有利地執行哪些步驟以產生黃金柵格影像來判定。
在一些此等實施例中，圖3中所展示之經處理參考影像308可由步驟300可能結合步驟302、304及306之一或多者產生。若(若干)電腦子系統未經組態以執行步驟302、304及306，則經處理參考影像308將僅為所獲取之參考影像。
如圖3中所進一步展示，樣本之設計310可由(若干)電腦子系統或另一系統或方法獲取。(若干)電腦子系統或另一系統或方法可自設計產生或判定設計柵格312。接著，一或多個電腦子系統可使用經處理參考影像308 (或所獲取之參考影像)及設計柵格312作為步驟314之輸入，其中(若干)電腦子系統修改(經處理或所獲取)參考影像以使參考影像適合於設計柵格。步驟314中所執行之修改可包含本文中所描述之(若干)修改步驟之任何者，諸如沿一或多個維度伸展及/或旋轉參考影像及/或內插參考影像之像素以適合設計柵格。因此，修改步驟之輸出可為黃金柵格影像316。
(若干)電腦子系統進一步經組態以儲存黃金柵格影像以用於檢查樣本。例如圖3之步驟324中所展示，(若干)電腦子系統經組態以儲存黃金柵格影像。接著，黃金柵格影像可在運行時間樣本檢查期間擷取及使用。檢查包含使自檢查子系統之輸出產生之樣本之一測試影像與黃金柵格影像對準。在運行時間檢查期間，測試影像經移位、伸展、旋轉、內插或其等之某一組合以與黃金柵格影像對準。(若干)電腦子系統可經組態以在一配方中或藉由產生其中將執行對準之一檢查配方來儲存黃金柵格影像。本文中所使用之術語「配方」界定為可由一工具用於對一樣本執行一程序之一組指令。依此方式，產生一配方可包含產生如何執行一程序之資訊，其接著可用於產生用於執行該程序之指令。(若干)電腦子系統亦可經組態以將黃金柵格影像儲存於與檢查程序配方分離之一電腦可讀儲存媒體中且將可用於識別、存取及/或使用黃金柵格影像之任何資訊(例如(諸如)一檔案名稱及其儲存於何處)儲存於檢查程序配方中。
(若干)電腦子系統可經組態以將黃金柵格影像儲存於任何適合電腦可讀儲存媒體中。黃金柵格影像可與本文中所描述之任何結果一起儲存且可依此項技術中已知之任何方式儲存。儲存媒體可包含本文中所描述之任何儲存媒體或此項技術中已知之任何其他適合儲存媒體。在儲存黃金柵格影像之後，黃金柵格影像可存取於儲存媒體中且由本文中所描述之任何方法或系統實施例使用，經格式化以向一使用者顯示，由另一軟體模組、方法或系統使用，等等。
在一個實施例中，儲存黃金柵格影像包含儲存黃金柵格影像用於檢查樣本及檢查相同於樣本之類型之至少一個其他樣本。例如，本文中所描述之實施例可產生一上述檢查配方。該檢查配方接著可經儲存且由本文中所描述之實施例(及/或另一系統或方法)用於檢查樣本及/或其他樣本以藉此產生樣本及/或其他樣本之資訊(例如缺陷資訊)。依此方式，黃金柵格影像可每樣本層產生及儲存一次，且黃金柵格影像可用於檢查相同層之多個樣本。當然，如同任何檢查程序，若更新、校準、修改、再訓練等等樣本層之檢查，則亦可依相同於任何其他檢查程序參數之方式更新、校準、修改、再訓練等等黃金柵格影像。更新、校準、修改、再訓練等等黃金柵格影像可依本文中所描述之相同方式執行以產生及儲存一黃金柵格影像。依此方式，本文中所描述之實施例可經組態以在各種時間重複本文中所描述之步驟以修改一先前設置檢查程序。
此項技術中常涉及之「關注區」係檢查目的關注之一樣本上之區。關注區有時用於在一檢查程序中區分被檢查之樣本上之區與未被檢查之樣本上之區。另外，關注區有時用於區分使用一或多個不同參數來檢查之樣本上之區。例如，若一樣本之一第一區比樣本上之一第二區更重要，則第一區可以高於第二區之一敏感度檢查，使得以一更高敏感度在第一區中偵測缺陷。一檢查程序之其他參數可依一類似方式隨關注區更改。
在一些實施例中，一或多個電腦子系統經組態以界定黃金柵格影像中之一或多個關注區區域，檢查子系統及一或多個電腦子系統經組態以執行樣本之檢查，且檢查包含基於使測試影像與黃金柵格影像對準之結果及界定於黃金柵格影像中之一或多個關注區區域來界定測試影像中之一或多個關注區區域。例如，一或多個電腦子系統可對黃金柵格影像執行關注區區域界定。在一個此實例中，如圖3之步驟318中所展示，(若干)電腦子系統或另一系統或方法可自設計產生關注區區域。關注區區域可依此項技術中已知之任何適合方式自設計產生，且關注區區域可具有此項技術中已知之任何適合特性。如步驟320中所展示，(若干)電腦子系統可使用來自設計之關注區區域與黃金柵格影像316來界定黃金柵格影像中之關注區區域。接著，(若干)電腦子系統可在步驟324中儲存黃金柵格影像中之關注區區域與黃金柵格影像。
一般而言，因為已修改黃金柵格影像以適合設計柵格，所以關注區區域將在設計及黃金柵格影像中具有相同放置、座標、尺寸等等。然而，藉由界定黃金柵格影像中之關注區區域，當用於檢查之測試影像與黃金柵格影像對準時，關注區區域將在測試影像中有效界定。因為相同黃金柵格影像可在檢查中用於不同掃描間，所以關注區區域界定將有利地一致。檢查子系統及(若干)電腦子系統可執行檢查及使測試影像與黃金柵格影像對準，如本文中所進一步描述。
在另一實施例中，一或多個電腦子系統經組態以由黃金柵格影像再現一運行時間背景圖(RTCM)且儲存RTCM用於檢查樣本。例如步驟322中所展示，(若干)電腦子系統可由黃金柵格影像316再現RTCM。在步驟322中再現RTCM可使用步驟318中所產生之關注區資訊、來自設計310之遮罩資訊及(若干)黃金柵格影像執行。特定言之，RTCM資料自設計產生，因此設計可輸入至步驟322。RTCM再現在黃金柵格上產生RTCM區域圖、RTCM遮罩圖等等(使用黃金柵格中之像素大小)。接著，(若干)電腦子系統可在步驟324中儲存經再現RTCM與黃金柵格影像。在步驟324中，黃金柵格影像可與經再現RTCM區域/遮罩圖一起儲存。經再現RTCM區域/遮罩圖可與黃金柵格影像一起保存於一配方中用於檢查運行時間中。RTCM再現可經執行以將各像素指派給一特定區域或多個區域(若可能)。RTCM亦可依此項技術中已知之任何適合方式執行，其一些實例描述於Kulkarni等人之上文引用專利中。本文中所描述之實施例可進一步經組態以用於RTCM再現，如該專利中所描述。
RTCM可使用主要在直角座標中之幾何資訊來界定關注區及/或其他資訊，諸如超級單元/奈米單元之遮罩資訊。RTCM關注區界定係來自設計且獨立於黃金柵格。在設置期間，RTCM可再現於黃金柵格之頂部上以產生一RTCM區域圖，其中黃金柵格上之各像素指派給一個(或多個)區域。經再現RTCM區域圖可與黃金柵格影像一起保存且用於運行時間期間。既有系統在運行時間執行RTCM再現，其具有一產出率瞬斷。運行時間RTCM再現時間可與所保存之RTCM區域圖一起保存，且只要使用相同配方(具有相同RTCM區域圖)，則RTCM區域圖在運行間、工具間等等一致。
在另一實施例中，一或多個電腦子系統經組態以界定黃金柵格影像中之一或多個遮罩區域，檢查子系統及一或多個電腦子系統經組態以執行樣本之檢查，且檢查包含基於使測試影像與黃金柵格影像對準之結果及界定於黃金柵格影像中之一或多個遮罩區域來界定測試影像中之一或多個遮罩區域。在一個此實施例中，一遮罩用於超級單元及奈米單元中。各陣列區域細分成遮罩子區域，使得不同配方可用於不同子區域以(例如)將NMOS及PMOS分離成不同子區域。此等步驟可如上文所描述般執行，且一或多個遮罩區域可藉由將RTCM應用於經對準或經修改測試影像來界定於測試影像中，如本文中所進一步描述。例如，一或多個遮罩區域可界定於如本文中所描述般再現及儲存之RTCM中。因而，藉由將RTCM應用於與黃金柵格影像對準之測試影像，遮罩區域將界定於經對準測試影像中。替代地，遮罩區域可與RTCM分開界定，例如依在步驟318中自設計界定關注區之相同方式自設計310界定。該等遮罩區域可依相同於關注區之方式界定於黃金柵格影像中，且遮罩區域可如本文中所進一步描述般與黃金柵格影像一起儲存，使得其可在檢查期間存取及應用，如本文中所進一步描述。
使用黃金柵格，若影像與設計對準係完美的，則相同像素大小之區域界定將相同。基於背景之檢查(CBI) RTCM產生可在一訓練步驟期間僅執行一次作為對黃金柵格影像執行之RTCM關注區區域再現。依此方式執行RTCM再現可節省運行時間中之RTCM再現時間。黃金柵格影像及RTCM區域圖可在設置期間產生及保存且接著在運行時間使用，如本文中所進一步描述。例如，RTCM區域圖可經擷取及使用以界定用於每區域缺陷偵測之關注區區域。
在一個此實施例中，RTCM用於檢查相同於樣本之類型之至少一個其他樣本。例如，若RTCM區域圖在設置期間再現於黃金柵格影像上且保存於一資料庫中，則RTCM區域圖可在運行時間擷取以藉此有利地提供掃描間實質上一致區域界定。
在一額外實施例中，使測試影像與黃金柵格影像對準包含修改測試影像以藉此使測試影像與黃金柵格影像對準。在一個此實例中，如圖4中所展示，(若干)電腦子系統可使用測試影像400及所儲存之黃金柵格影像402作為步驟404之輸入，其中(若干)電腦子系統使測試影像與黃金柵格影像對準以藉此產生經修改測試影像406。例如，所有運行時間測試影像(例如測試晶粒影像)可經移位/內插以與黃金柵格影像對準。在一個此實施例中，測試圖框可經內插及/或移位以使用在運行時間量測於測試影像與黃金柵格影像之間的偏移來與黃金柵格影像對準。測試影像可相對於參考影像移位、內插、伸展等等，如本文中所進一步描述。
在一個此實施例中，檢查子系統及一或多個電腦子系統經組態以執行樣本之檢查，且檢查包含基於使測試影像與黃金柵格影像對準之結果來判定一缺陷偵測方法之一或多個參數及藉由將具有經判定之一或多個參數之缺陷偵測方法應用於經修改測試影像來偵測樣本上之缺陷。例如本文中所進一步描述，關注區區域可界定於黃金柵格影像中且RTCM再現可使用黃金柵格影像執行。接著，關注區區域及/或經再現RTCM可用於判定及控制應用於經修改測試影像之缺陷偵測方法之一或多個參數。
在一個此實例中，如圖4之步驟410中所展示，(若干)電腦子系統可使用經修改測試影像406及黃金柵格影像中之關注區區域408來界定經修改測試影像中之關注區。特定言之，在測試影像經修改以與黃金柵格影像對準之後，界定於黃金柵格影像中之關注區區域可映射至經修改測試影像。在另一此實例中，如圖4之步驟414中所展示，一或多個電腦子系統可將經再現RTCM 412應用於經修改測試影像406。依界定於黃金柵格影像中之關注區區域可映射至與其對準之經修改測試影像之相同方式，來自黃金柵格影像之經再現RTCM可映射至經修改測試影像。
儘管關注區區域408及經再現RTCM 412在圖4中展示為不同元素，但關注區區域可界定於RTCM中，如本文中所進一步描述。因此，關注區區域可界定於映射至黃金柵格影像之經再現RTCM中。依此方式，本文中所描述之實施例無需執行界定經修改測試影像中之關注區步驟410。相反地，藉由執行將RTCM應用於經修改測試影像步驟414，亦可在經修改測試影像中界定關注區。然而，應瞭解，RTCM可包含除任何關注區資訊之外的背景資訊及外加任何關注區資訊，且其他及額外資訊亦可在步驟414中應用於經修改測試影像。因此，關注區係使用RTCM相關步驟來界定及應用或在與RTCM步驟分開之步驟中界定及應用可取決於一使用者及實施方案之具體細節。
一般而言，當設置關注區區域及/或再現RTCM時，使用者、一或多個電腦子系統或另一方法或系統將判定與關注區區域及/或RTCM一起使用之檢查程序之一或多個參數。例如，在設置期間，一或多個電腦子系統可判定將檢查哪些關注區區域及使用哪一(些)缺陷偵測參數，諸如臨限值。依此方式，藉由基於關注區區域之特性來變動諸如臨限值之(若干)缺陷偵測參數，不同類型之關注區區域可以不同敏感度檢查。依一類似方式，在設置期間，一或多個電腦子系統可使用RTCM將(若干)不同缺陷偵測參數指派給具有不同背景之黃金柵格影像之部分。因此，在測試影像經修改以使其與黃金柵格影像對準之後，RTCM亦有效映射至測試影像，且應用於測試影像之不同部分之(若干)缺陷偵測參數可自映射至其之RTCM判定。
因為RTCM區域圖在設置期間產生於黃金柵格影像之頂部上，所以RTCM區域圖在掃描間、工具間等等相同。類似地，RTCM遮罩圖亦如此。類似於RTCM區域資料，RTCM中之遮罩資料可在設置期間再現以產生一致RTCM遮罩圖。RTCM遮罩圖可界定於一陣列區域中以將不同陣列區域分離成類似於RTCM區域之分離遮罩區。接著，不同配方可應用於不同RTCM遮罩區。使用一致RTCM區域圖及遮罩圖，缺陷偵測結果將有利地在掃描、工具等等間更穩定。
因此，一般而言，(若干)電腦子系統可使用各種輸入(其包含至少經修改測試影像406，且亦可能包含所儲存之黃金柵格影像402、在步驟410中界定於經修改測試影像中之關注區及在步驟414中應用於經修改測試影像之RTCM)來對經修改測試影像執行缺陷偵測，如圖4之步驟416中所展示。儘管一些方式在本文中描述為使用此等輸入用於缺陷偵測，但應注意，圖4中所展示之步驟416之輸入可由用於偵測樣本上之缺陷之各種缺陷偵測方法及演算法使用。此等缺陷偵測方法及演算法包含由可購自KLA及其他源之檢查工具(可能呈其一維(1D)及2D型式之任一者或兩者)使用之缺陷偵測方法及演算法。產生偵測器輸出之一1D直方圖之一缺陷偵測方法可指稱一1D缺陷偵測方法。相比而言，本文中所使用之術語「2D缺陷偵測演算法」係使用一2D直方圖之一演算法，其中一個軸係(例如) n＞1參考系之中值灰階(y軸)且x軸係不同灰階。然而，此等缺陷偵測方法及演算法亦可包含未必需要缺陷偵測之一參考之缺陷偵測方法及演算法，諸如單影像缺陷偵測方法，其可基於深度學習(DL)或機器學習(ML)技術。Karsenti等人於2019年1月22日發佈之美國專利第10,186,026中描述基於ML之缺陷偵測方法之一些實例，該專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文中所描述之實施例可如此專利中所描述般進一步組態。
在另一此實施例中，檢查子系統及一或多個電腦子系統經組態以執行樣本之檢查，且檢查包含藉由自經修改測試影像減去黃金柵格影像來偵測樣本上之缺陷。依此方式，缺陷偵測可使用經修改測試影像執行，經修改測試影像已經內插、移位、伸展等等以使測試影像適合於黃金柵格影像且因此適合於設計之黃金柵格。在一個此實例中，黃金柵格影像可自經修改測試影像減去以產生一差異影像，且在一些缺陷偵測方法中，一臨限值可應用於差異影像中之像素。具有高於臨限值之一值之像素可識別為缺陷或潛在缺陷，且不具有高於臨限值之一值之像素可不識別為缺陷或潛在缺陷。然而，一般而言，使用一測試影像作為輸入之任何缺陷偵測方法可使用經修改測試影像作為缺陷偵測之輸入。因此，經修改測試影像可在其產生之後依相同於任何其他測試影像之方式使用，但發明者認為，本文中所描述之對測試影像之修改先前未用於產生用於缺陷偵測之經修改測試影像。
在一進一步實施例中，檢查子系統及一或多個電腦子系統經組態以執行樣本之檢查，且檢查包含基於黃金柵格影像及測試影像來偵測樣本上之缺陷及基於黃金柵格影像來判定缺陷之一或多個屬性。例如，黃金柵格影像可在檢查期間用於運算缺陷屬性。在一個此實例中，黃金柵格影像可在設置期間保存於一資料庫中且在運行時間擷取以運算基於黃金柵格之缺陷屬性。例如圖4之步驟418中所展示，一或多個電腦子系統可使用步驟416之結果及所儲存之黃金柵格影像402來判定(若干)缺陷屬性。(若干)缺陷屬性可為偵測到之缺陷之位置處之所儲存之黃金柵格影像之屬性，其易於判定，因為經修改測試影像已與黃金柵格影像對準。
然而，缺陷屬性亦可為針對或使用黃金柵格影像判定之資訊。例如本文中所進一步描述，RTCM再現可使用黃金柵格影像來執行。經再現RTCM可判定隨黃金柵格影像內之位置而變化之黃金柵格影像之部分之各種背景(例如設計資訊)。接著，(若干)缺陷屬性可為指派給對應於一缺陷之位置之黃金柵格影像中之一位置之背景，其亦易於判定，因為經修改測試影像與黃金柵格影像對準。一般而言，關於黃金柵格影像、樣本或樣本之設計之一或多者之可自黃金柵格影像判定之任何資訊可由本文中所描述之實施例用作缺陷屬性。
因此，此等屬性在掃描間相同且因此極其穩定。換言之，此等缺陷屬性將針對在樣本上之印刷例項(例如晶粒等等)內之相同位置處偵測到之各缺陷相同。因此，此等屬性可特別有利地用於諸如干擾濾波之其他步驟中，因為干擾及DOI可使用此等屬性來穩定地、可重複地及實質上準確地彼此分離。另外，黃金柵格影像可用於提取額外缺陷屬性。當黃金柵格影像自一經修改測試影像減去時，此等缺陷屬性可包含(例如)差異灰階。
在一個此實施例中，檢查亦包含基於針對缺陷所判定之一或多個屬性來執行缺陷之干擾濾波。例如圖4之步驟420中所展示，一或多個電腦子系統可使用步驟418中所判定之(若干)缺陷屬性來執行干擾濾波。干擾濾波可依此項技術中已知之任何適合方式執行。例如，本文中所描述之基於黃金柵格影像所判定之缺陷屬性可依相同於任何其他缺陷屬性之方式用於干擾濾波。
因為此等屬性在掃描間相同，所以屬性在干擾移除中極其穩定。特定言之，就本文中所描述之黃金柵格影像而言，RTCM區域界定及像素位置兩者可在掃描間一致。掃描間一致RTCM區域界定及像素位置在缺陷計數穩定性方面導致更穩定缺陷屬性及掃描間之減小程序變動。例如，在一些當前使用方法中，缺陷屬性自當前掃描中所產生之影像運算。因為影像隨掃描改變，所以缺陷屬性亦改變。干擾濾波使用缺陷屬性。因此，若缺陷屬性隨掃描改變，則干擾濾波之後的缺陷計數亦會改變。然而，在本文中所描述之實施例中，來自黃金柵格影像之該等缺陷屬性在掃描間恆定。因此，使用基於黃金柵格之屬性之干擾濾波之結果亦將穩定。
在一些實施例中，一或多個電腦子系統經組態以藉由以下操作來再訓練檢查：獲取相同於樣本之類型之一額外樣本之一新參考影像；修改新參考影像以使新參考影像適合於設計柵格以藉此產生一新黃金柵格影像；及儲存新黃金柵格影像用於檢查額外樣本。因為黃金柵格影像伸展至具有一均勻設計柵格中之像素之設計柵格，所以黃金柵格影像在相同工具上或在來自不同模式之不同工具上一致，即使在再訓練(黃金柵格影像再生)之後。獲取新參考影像、修改新參考影像及儲存新黃金柵格影像可依其他方式執行，如本文中所進一步描述。額外樣本可屬於相同於樣本之類型，因為其使用相同於樣本之製程步驟來製造且因此具有相同於樣本之層及類型。依此方式，檢查程序(即，本文中針對一樣本所描述之設置)可藉由對具有相同類型之一不同樣本執行步驟來更新、修改、校準等等。檢查程序之此更新、修改、校準等等可週期性或每當其被視為適當或需要時執行。
在一進一步實施例中，檢查子系統經組態以使用檢查子系統之第一模式及第二模式來產生樣本之輸出，獲取參考影像用於第一模式，一或多個電腦子系統經組態以獲取樣本及第二模式之一額外參考影像、修改額外參考影像以使額外參考影像適合於設計柵格以藉此產生一額外黃金柵格影像及儲存額外黃金柵格影像用於檢查樣本，且檢查包含使自使用第二模式產生之檢查子系統之輸出產生之樣本之一測試影像與額外黃金柵格影像對準。依此方式，本文中所描述之實施例可產生不同模式之不同黃金柵格影像。例如，(若干)電腦子系統可產生一DF模式之一第一黃金柵格影像及一BF模式之一第二黃金柵格影像。在另一實例中，針對使用不同散射角之兩個DF模式，(若干)電腦子系統可產生兩個DF模式之一者之一第一黃金柵格影像及兩個DF模式之另一者之一第二黃金柵格影像。當檢查使用多個模式來執行時，不同黃金柵格影像可由(若干)電腦子系統產生，因為不同模式通常歸因於使用不同模式產生之影像之差異而需要不同參考影像。
藉由在不同模式間產生具有一均勻設計柵格中之像素之黃金柵格影像，使用多個模式之檢查可具有相同像素化。在多個模式中具有相同像素化可有益於多模式敏感度。例如，因為不同模式之參考影像可適合於相同均勻設計柵格，所以不同所得黃金柵格影像可具有相同像素化，其意謂不同黃金柵格影像中之對應像素對應於樣本之設計中之相同區。因此，對應於樣本之設計中之相同區之不同黃金柵格影像中之像素可以相同(最佳)敏感度檢查。因此，使用如本文中所描述般產生之黃金柵格影像執行之多模式檢查可比用於多模式檢查之其他方法及系統偵測更多DOI且抑制更多干擾。另外，因為多模式黃金柵格影像適合於相同均勻設計柵格，所以使用多模式影像或自其判定之資訊執行之任何其他步驟(諸如缺陷分類或濾波)可比當前使用之方法及系統表現更好，因為模式間影像或資訊經由黃金柵格來彼此更好對準。
在一額外實施例中，儲存黃金柵格影像包含儲存黃金柵格影像用於檢查樣本及檢查相同於樣本之類型之至少一個其他樣本，且檢查至少一個其他樣本包含使自回應於自至少一個其他樣本偵測到之能量之一額外檢查子系統之輸出產生之至少一個其他樣本之一測試影像與黃金柵格影像對準。依此方式，相同黃金柵格影像可用於檢查不同檢查工具上之(相同類型之)不同樣本。由於黃金柵格影像具有不同工具間一均勻設計柵格中之像素，所以使用不同檢查子系統之檢查可具有相同像素化。在不同檢查子系統中具有相同像素化可有益於多工具敏感度。
如圖4之步驟422中所展示，一或多個電腦子系統可產生檢查結果，其可包含圖4中所展示之任何步驟之結果。檢查結果可包含偵測到之缺陷之資訊，諸如偵測到之缺陷之定界框之缺陷ID、位置等等、大小、偵測分數、關於缺陷分類之資訊(諸如類別標記或ID等等)或此項技術中已知之任何此適合資訊。缺陷之結果可由(若干)電腦子系統依任何適合方式產生。缺陷之結果可具有任何適合形式或格式，諸如一標準檔案類型。(若干)電腦子系統可產生結果且儲存結果，使得結果可由(若干)電腦子系統及/或另一系統或方法用於執行樣本或相同類型之另一樣本之一或多個功能。
(若干)電腦子系統可經組態以將偵測到之缺陷之資訊儲存於任何適合電腦可讀儲存媒體中。資訊可與本文中所描述之任何結果一起儲存且可依此項技術中已知之任何方式儲存。儲存媒體可包含本文中所描述之任何儲存媒體或此項技術中已知之任何其他適合儲存媒體。在儲存資訊之後，資訊可存取於儲存媒體中且由本文中所描述之任何方法或系統實施例使用，經格式化以向一使用者顯示，由另一軟體模組、方法或系統使用，等等。
藉由對樣本或相同類型之其他樣本執行檢查所產生之結果及資訊可由本文中所描述之實施例及/或其他系統及方法依各種方式使用。此等功能包含(但不限於)依一回饋或前饋方式更改已或將對經檢查樣本或另一樣本執行之一程序，諸如一製程或步驟。例如，(若干)電腦子系統可經組態以基於(若干)偵測到之缺陷來判定已或將對如本文中所描述般檢查之一樣本執行之一程序之一或多個改變。程序之改變可包含程序之一或多個參數之任何適合改變。(若干)電腦子系統較佳地判定該等改變，使得可在其他樣本上減少或防止缺陷(對其他樣本執行修正程序)，可在對樣本執行之另一程序中校正或消除樣本上之缺陷，可在對樣本執行之另一程序中補償缺陷，等等。(若干)電腦子系統可依此項技術中已知之任何適合方式判定此等改變。
接著，該等改變可發送至一半導體製造系統(圖中未展示)或(若干)電腦子系統及半導體製造系統可存取之一儲存媒體(圖中未展示)。半導體製造系統可或可不為本文中所描述之系統實施例之部分。例如，本文中所描述之(若干)電腦子系統及/或檢查子系統可(例如)經由諸如一外殼、一電源供應器、一樣本處置裝置或機構等等之一或多個共同元件來耦合至半導體製造系統。半導體製造系統可包含此項技術中已知之任何半導體製造系統，諸如一微影工具、一蝕刻工具、一化學機械拋光(CMP)工具、一沈積工具及其類似者。
因此，如本文中所描述，實施例可用於設置一新檢查程序或配方。實施例亦可用於修改一既有檢查程序或配方，無論其係用於樣本或針對一個樣本產生且經調適用於另一樣本之一檢查程序或配方。然而，本文中所描述之實施例不受限於檢查程序產生或修改。例如，本文中所描述之實施例亦可依一類似方式用於設置或修改用於度量、缺陷複查等等之一程序。特定言之，不管經設置或修正之程序如何，可執行本文中所描述之產生一黃金柵格影像。因此，本文中所描述之實施例不僅可用於設置或修改一檢查程序，且亦可用於設置或修改對本文中所描述之樣本執行之任何品質控制型程序。
本文中所描述之實施例提供相較於用於設置一樣本之檢查之先前使用方法及系統之若干優點。例如，由發明者產生之經驗資料展示使用黃金柵格影像及基於黃金柵格之RTCM區域圖之缺陷計數穩定性提高。本文中所描述之實施例亦可在干擾濾波之前及干擾濾波之後在缺陷計數穩定性方面提高檢查工具穩定性。在一個此實例中，本文中所描述之黃金柵格影像提供一致區域界定，其可提高大部分缺陷屬性之穩定性以藉此提高干擾濾波之後的缺陷計數穩定性。
在另一實例中，如本文中所進一步描述，黃金柵格影像係在一訓練步驟期間產生且伸展至設計柵格之一經處理樣本影像。RTCM關注區可直接再現於黃金柵格影像上且在掃描間相同。運行時間中之測試圖框經移位/內插以與具有均勻設計柵格中之像素之黃金柵格對準。因此，RTCM區域圖在掃描間一致，且在不同樣本掃描間使用相同配方時提高檢查工具穩定性。另外，RTCM再現可在設置期間對黃金柵格影像僅執行一次，其可節省運行時間RTCM再現通常所需之大量時間。RTCM再現亦可在像素與設計對準(PDA)設置中僅執行一次。因此，可節省運行時間RTCM再現時間，其對後段製程(BEOL)晶圓及其他相對較複雜樣本而言特別重要。例如，更密集及/或更複雜RTCM關注區區域需要更多RTCM再現時間。
在一進一步實例中，黃金柵格影像可用於提取基於缺陷黃金柵格之對比及背景特徵，其可用於代替既有基於參考之對比及背景特徵。黃金柵格影像在掃描間相同。因此，基於黃金柵格之屬性在掃描間相同(不會具有變動)。當在干擾濾波中使用基於黃金柵格之缺陷屬性時，歸因於此等屬性而不存在缺陷計數變動。
在另一實例中，因為黃金柵格影像使用一均勻設計柵格中之像素來伸展，所以像素位置(相對於影像與設計對準之後的設計)在不同工具、不同掃描及不同模式間一致，其應導致掃描、工具及模式間之較佳檢查工具程序變動穩定性。例如，若參考影像與設計之間的PDA對準「完美」，則黃金柵格影像座標將與數位座標系統(或設計空間中之座標)「完美」對準。黃金柵格影像中之像素之強度係來自設置掃描期間所獲取之參考影像。然而，在工具間及模式間，針對相同運行時間像素大小(例如50 nm)，黃金柵格影像座標在「完美」數位座標系統方面一致。本文中所描述之實施例亦可提高圖框階層處之運行時間影像之動態範圍之穩定性。例如，在運行時間期間，在檢查之前，一測試影像可首先與各圖框之較小區塊階層(例如128像素×128像素)上之黃金柵格影像匹配。因此，運行時間匹配影像可具有穩定動態範圍，如同黃金柵格影像。
實施例之上述優點由本文中所描述之系統及方法之若干新特徵提供。一個此新特徵係黃金柵格影像，其係伸展至設計柵格之一影像。另一此特徵係黃金柵格影像上之RTCM再現，其導致一致區域界定。一額外此特徵係RTCM再現在設置中僅需完成一次且可保存運行時間RTCM再現。一進一步此特徵係基於黃金柵格之背景及對比屬性可用於干擾濾波。一額外此特徵係黃金柵格影像可用作基於2D之缺陷偵測中之y軸。例如，一些缺陷偵測方法使用一參考來偵測一樣本上之缺陷。一些此等方法使用參考藉由自一測試影像減去參考來產生差異影像。另外，一些此等方法可使用參考及差異影像來偵測缺陷。在一個此實例中，參考之一特性(諸如一中值灰階)可繪製於y軸上，差異影像灰階可繪製於x軸上，且一臨限值可應用於所得2D圖以偵測樣本上之缺陷。依此一方式執行之一缺陷偵測方法之一個實例係由可購自KLA之一些檢查工具使用之多晶粒自動定限(MDAT)演算法。藉由使用缺陷偵測之(若干)黃金柵格影像特性而非一當前使用參考，本文中所描述之實施例將提供缺陷偵測之更大穩定性。其他此等特徵包含藉由使用黃金柵格影像來提供更佳缺陷屬性穩定性。
上述各系統之各實施例可一起組合成一個單一實施例。
另一實施例係關於一種用於設置一樣本之檢查之電腦實施方法。方法包含：獲取一樣本之一參考影像；及修改參考影像以使參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像。方法進一步包含儲存黃金柵格影像用於檢查樣本。檢查包含使自回應於自樣本偵測到之能量之一檢查子系統之輸出產生之樣本之一測試影像與黃金柵格影像對準。獲取、修改及儲存步驟由可根據本文中所描述之任何實施例來組態之一或多個電腦子系統執行。
方法之各步驟可如本文中所進一步描述般執行。方法亦可包含可由本文中所描述之檢查子系統及/或(若干)電腦子系統執行之(若干)任何其他步驟。上述方法可由本文中所描述之任何系統實施例執行。
一額外實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於設置一樣本之檢查之一電腦實施方法之程式指令。一個此實施例展示於圖5中。特定言之，如圖5中所展示，非暫時性電腦可讀媒體500包含可執行於電腦系統504上之程式指令502。電腦實施方法可包含本文中所描述之(若干)任何方法之(若干)任何步驟。
實施方法(諸如本文中所描述之方法)之程式指令502可儲存於電腦可讀媒體500上。電腦可讀媒體可為一儲存媒體，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。
程式指令可依任何各種方式(其包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向技術等等)實施。例如，程式指令可視需要使用ActiveX控制、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)、SSE (串流SIMD擴展)或其他技術或方法來實施。
電腦系統504可根據本文中所描述之任何實施例來組態。
熟習技術者將鑑於[實施方式]而明白本發明之各種態樣之進一步修改及替代實施例。例如，提供用於設置一樣本之檢查之方法及系統。因此，[實施方式]應被解釋為僅供說明且用於教示熟習技術者實施本發明之一般方式。應瞭解，本文中所展示及描述之本發明之形式應被視為當前較佳實施例。元件及材料可取代本文中所繪示及描述之元件及材料，部分及程序可逆轉，且本發明之特定特徵可獨立利用，其等所有將由熟習技術者在受益於本發明之[實施方式]之後明白。可在不背離以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇之情況下對本文中所描述之元件作出改變。
10:檢查子系統 14:樣本 16:光源 18:光學元件 20:透鏡 21:分束器 22:載物台 24:集光器 26:元件 28:偵測器 30:集光器 32:元件 34:偵測器 36:電腦子系統 102:電腦子系統 122:電子柱 124:電腦子系統 126:電子束源 128:樣本 130:元件 132:元件 134:偵測器 300:步驟 302:步驟 304:步驟 306:步驟 308:經處理參考影像 310:設計 312:設計柵格 314:步驟 316:黃金柵格影像 318:步驟 320:步驟 322:步驟 324:步驟 400:測試影像 402:所儲存之黃金柵格影像 404:步驟 406:經修改測試影像 408:黃金柵格影像中之關注區區域 410:步驟 412:經再現運行時間背景圖(RTCM) 414:步驟 416:步驟 418:步驟 420:步驟 422:步驟 500:非暫時性電腦可讀媒體 502:程式指令 504:電腦系統
熟習技術者將藉由較佳實施例之以下詳細描述之益處且參考附圖來明白本發明之進一步優點，其中：
圖1及圖2係繪示如本文中所描述般組態之一系統之實施例之側視圖的示意圖；
圖3係繪示由本文中所描述之一或多個電腦子系統在一設置階段中執行之步驟之一實施例的一流程圖；
圖4係繪示由本文中所描述之一或多個電腦子系統在一運行時間階段中執行之步驟之一實施例的一流程圖；及
圖5係繪示儲存用於引起一電腦系統執行本文中所描述之一電腦實施方法之程式指令之一非暫時性電腦可讀媒體之一個實施例的一方塊圖。
儘管本發明可接受各種修改及替代形式，但其特定實施例依舉例方式展示於圖式中且在本文中詳細描述。圖式可不按比例繪製。然而，應瞭解，圖式及其詳細描述不意欲將本發明限制於所揭示之特定形式，而是相反地，本發明涵蓋落於由隨附申請專利範圍界定之本發明之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代。
10:檢查子系統
14:樣本
16:光源
18:光學元件
20:透鏡
21:分束器
22:載物台
24:集光器
26:元件
28:偵測器
30:集光器
32:元件
34:偵測器
36:電腦子系統
102:電腦子系統

Claims (25)

  1. 一種經組態用於設置一樣本之檢查之系統，其包括： 一檢查子系統，其經組態以回應於自一樣本偵測到之能量而產生輸出；及 一或多個電腦子系統，其等經組態以： 獲取該樣本之一參考影像； 修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像；及 儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本，其中該檢查包括使自該檢查子系統之該輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準。
  2. 如請求項1之系統，其中產生該黃金柵格影像包括自該參考影像移除隨機缺陷。
  3. 如請求項1之系統，其中產生該黃金柵格影像包括自該參考影像移除特定於該檢查子系統之一特徵。
  4. 如請求項1之系統，其中產生該黃金柵格影像包括自該參考影像移除特定於該樣本之一特徵。
  5. 如請求項1之系統，其中修改該參考影像包括沿一或多個維度伸展該參考影像。
  6. 如請求項1之系統，其中修改該參考影像包括旋轉該參考影像。
  7. 如請求項1之系統，其中修改該參考影像包括內插該參考影像之像素以適合該設計柵格。
  8. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以界定該黃金柵格影像中之一或多個關注區區域，其中該檢查子系統及該一或多個電腦子系統進一步經組態以執行該樣本之該檢查，且其中該檢查進一步包括基於該使該測試影像與該黃金柵格影像對準之結果及界定於該黃金柵格影像中之該一或多個關注區區域來界定該測試影像中之一或多個關注區區域。
  9. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以界定該黃金柵格影像中之一或多個遮罩區域，其中該檢查子系統及該一或多個電腦子系統進一步經組態以執行該樣本之該檢查，且其中該檢查進一步包括基於該使該測試影像與該黃金柵格影像對準之結果及界定於該黃金柵格影像中之該一或多個遮罩區域來界定該測試影像中之一或多個遮罩區域。
  10. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以由該黃金柵格影像再現一運行時間背景圖且儲存該運行時間背景圖用於該樣本之該檢查。
  11. 如請求項10之系統，其中該運行時間背景圖用於檢查相同於該樣本之類型之至少一個其他樣本。
  12. 如請求項1之系統，其中該檢查子系統及該一或多個電腦子系統進一步經組態以執行該樣本之該檢查，且其中該檢查進一步包括基於該黃金柵格影像及該測試影像來偵測該樣本上之缺陷及基於該黃金柵格影像來判定該等缺陷之一或多個屬性。
  13. 如請求項12之系統，其中該檢查進一步包括基於針對該等缺陷所判定之該一或多個屬性來執行該等缺陷之干擾濾波。
  14. 如請求項1之系統，其中使該測試影像與該黃金柵格影像對準包括修改該測試影像以藉此使該測試影像與該黃金柵格影像對準。
  15. 如請求項14之系統，其中該檢查子系統及該一或多個電腦子系統進一步經組態以執行該樣本之該檢查，且其中該檢查進一步包括基於該使該測試影像與該黃金柵格影像對準之結果來判定一缺陷偵測方法之一或多個參數及藉由將具有該經判定一或多個參數之該缺陷偵測方法應用於該經修改測試影像來偵測該樣本上之缺陷。
  16. 如請求項14之系統，其中該檢查子系統及該一或多個電腦子系統進一步經組態以執行該樣本之該檢查，且其中該檢查進一步包括藉由自該經修改測試影像減去該黃金柵格影像來偵測該樣本之缺陷。
  17. 如請求項1之系統，其中儲存該黃金柵格影像包括儲存該黃金柵格影像用於該樣本之該檢查及相同於該樣本之類型之至少一個其他樣本之檢查。
  18. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以藉由以下操作來再訓練該檢查：獲取相同於該樣本之類型之一額外樣本之一新參考影像；修改該新參考影像以使該新參考影像適合於該設計柵格以藉此產生一新黃金柵格影像；及儲存該新黃金柵格影像用於檢查該額外樣本。
  19. 如請求項1之系統，其中該檢查子系統進一步經組態以使用該檢查子系統之第一模式及第二模式來產生該樣本之該輸出，其中獲取該參考影像用於該第一模式，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以獲取該樣本及該第二模式之一額外參考影像、修改該額外參考影像以使該額外參考影像適合於該設計柵格以藉此產生一額外黃金柵格影像及儲存該額外黃金柵格影像用於檢查該樣本，且其中該檢查進一步包括使自使用該第二模式產生之該檢查子系統之該輸出產生之該樣本之一測試影像與該額外黃金柵格影像對準。
  20. 如請求項1之系統，其中儲存該黃金柵格影像包括儲存該黃金柵格影像用於該樣本之該檢查及相同於該樣本之類型之至少一個其他樣本之檢查，且其中該至少一個其他樣本之該檢查包括使自回應於自該至少一個其他樣本偵測到之能量之一額外檢查子系統之輸出產生之該至少一個其他樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準。
  21. 如請求項1之系統，其中該樣本係一晶圓。
  22. 如請求項1之系統，其中該檢查子系統係一基於光之檢查子系統。
  23. 如請求項1之系統，其中該檢查子系統係一基於電子之檢查子系統。
  24. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於設置一樣本之檢查之一電腦實施方法之程式指令，其中該電腦實施方法包括： 獲取一樣本之一參考影像； 修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像；及 儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本，其中該檢查包括使自回應於自該樣本偵測到之能量之一檢查子系統之輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準，且其中該獲取、該修改及該儲存由該電腦系統執行。
  25. 一種用於設置一樣本之檢查之電腦實施方法，其包括： 獲取一樣本之一參考影像； 修改該參考影像以使該參考影像適合於一設計柵格以藉此產生一黃金柵格影像；及 儲存該黃金柵格影像用於檢查該樣本，其中該檢查包括使自回應於自該樣本偵測到之能量之一檢查子系統之輸出產生之該樣本之一測試影像與該黃金柵格影像對準，且其中該獲取、該修改及該儲存由一或多個電腦子系統執行。
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