TWI226591B

TWI226591B - Automatic defect classification with invariant core classes

Info

Publication number: TWI226591B
Application number: TW088108836A
Authority: TW
Inventors: Ariel Ben-Porath; Mark Wagner
Original assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2005-01-11
Also published as: KR100780137B1; DE69929688T2; WO2000003234A1; EP1093574A1; DE69929688D1; KR20010053427A; US6987873B1; JP2002520591A; JP4763130B2; EP1093574B1

Description

A7 B7 1226591 五、發明説明（）發明領媸：本發明係關於將一物品表面上的缺陷自動地分類的方法及設備。本發明特別適合半導體晶圓在具有次微米設計特徵（feature)之高密度半導體裝置的製造期間之線上 (on-line)檢查。發明背景：對於與超大型積體電路有關之高密度及高性能之目前的要求需要次微米特徵，更高的電晶體及電流速度及改進的可靠性。此等要求讓該等裝置特徵需要有高精度及均勻性，這就需要有小心的處理監視，包括了在該等裝置仍在半導體晶圓的形式時對其經常及詳細的檢查在内。傳統之處理中的監視技術使用一”檢查及覆檢，，程序其中該晶圓的表面最初是用一高速度但解析度相對較低的檢查工具來掃描；例如，一光電轉換器，如一 CCD(電荷耦合裝置）或一雷射。然後使用統計方法來產生一缺陷圖，其顯示在該晶圓上非常有可能具有一缺陷之可疑位置。如果可能的缺陷數量及/或密度達到一預定的程度的話，則會觸動一警鈐，顯示需要對可能的缺陷位置作進一步的檢查。此技術被稱為缺陷的”總密度監視”並產生一被稱為”總缺陷密度’’的統計。當該缺陷密度到達一預定的程度時，即需要對該晶圓進行覆檢。覆檢是藉由將檢查設備從光學式換成一較高的解析度，或使用一不同的設備來實施的。為了要實施該覆第5頁本紙張尺度適用中國國家揉準（CPS) A4規格（21〇><297公釐）請先閲背面之注項經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 ____ Β7 ___ 五、發明説明（）檢，該缺陷圖被送入該覆檢設備，然後根據該缺陷圖再檢查每一可疑位置。在被稱為再檢查的技術中，每一可疑的缺陷位置都與一參考位置，如在相同的晶圓上之一相鄭的無缺陷晶粒 (die)上的一相對位置，比較用以確認一缺陷的存在與否。之後，一更為詳細的覆檢程序於每〆缺陷位置上被實施，如使用一 CCD掃描來產生一相對高解析度的影像，其然後用圖案辨視技術來加以分析用以決定該缺陷的本質 (如，一缺陷圖案，一顆粒，或一到痕）。因此，將缺陷分類並指出特定修復工作用以防止未來的缺陷之詳細的覆檢程序典型地只有在相當大數量的缺陷已經產生之後才被實施的。其結果為，在確定有缺陷之前已有數量眾多之具有大量此等缺陷之晶圓被製造且已開始表現出因為這些缺陷所造成的問題。此缺陷之延遲發現會造成一低製造良率及低製造產出率。甚者，因為該等缺陷在響起一警鈴之前都不會被分類，且該警鈐只是代表某數量的缺陷可能已產生，所以當一可接受之小數量的嚴重種類的缺陷發生時亦會觸定警鈴，亦即無法在警鈴響起之前判定可疑的缺陷是否為需要修補作業的缺陷。再者，光學裝置，如CCD，沒有分析及精確地辨別缺陷種類的能力。首先，它們影像的解析度受限於像素大小。其次，因為它們只產生二維影像，所以它們無法收集大量有關於一缺陷之拓樸之資訊，或缺陷是否位在晶圓表 -------第 6頁_______ 本紙張尺度適用中國國家標準（C^iS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再 I裝-- 本育) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明説明（面上或是在表面底下。再者，因為從某些缺陷，如刮痕，反射的光線的量度壓過該CCD及會產生錯誤的缺陷計數及錯誤的警鈴。因此，覆檢通常是由人工來實施，由一操作員來重新檢查每一可移的位置。因為目前已瞭解到監視經過分類的缺陷密度最好是監視總缺陷密度，所以已有許多用來將缺陷分類的方法被提出。然而，這些方法的效率因為沒有一致的缺陷類別組而被降低。詳言之，不同的半導體製造商所認定之重要的缺陷並不相同，因此使用不同的缺陷類別組。因此，前技的方法只適合特定的使用者。前技方法之其它的問題在於因為它們只適合於特定使用者的類別，所以在它們可實施使用之前，其對於每一缺陷類別都需要許多的缺陷影像範例。因此，前技系統在一生產線的啟動及加速（ramp-up)期間是無法被使用的。因此，對於能夠快速地及有意義地檢視半導體晶圓並自動地將缺陷分類用以確認處理所造成的缺陷，藉以能夠早其採取修補行動存在著需求。此需求變得愈來愈重要，因為表面特徵的密度，晶粒大小，及在裝置中之層的數目都在增加，而這都需要缺陷的數目被大大地減少用以獲得一可被接受之製造良率。對於一與缺陷的成因有關連之標準化的類別組存在著需求。然而，因為不同的製程線之間對於不同的缺陷的敏感性不同，所以對於能夠滿足不同使用者之具有彈性之一缺陷分類系統存在著進一步的需求。第7頁本紙張尺度適用中國國家標準（C^S ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再 I裝-- 本 κ) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 ______B7______ 五、發明説明（）對於一可在生產線的啟動及加速期間操作且不需要缺陷影像範例就可操作之自動化的缺陷分類系統存在著進一步的需求。發明目的及概述：本發明的一個目的為提供一種方法及設備用來自動，快速及可靠地將半導體晶圓中之缺陷加以分類。根據本發明，前述之目的及其它的目的是透過一可將在一物件的表面上之缺陷自動地分類的方法來達成，該方法包括形成該表面的影像及將缺陷分類為一預定數目之固定的缺陷主類別之一。該缺陷然後可在本發明的一使用者的選擇下被分類為該固定的主類別的至少之一者之任意數目的次類別中之一者。本發明的另一態樣為一種偵測在一物件的表面上之缺陷的方法，該方法包括獲得該表面的一影像；獲得一參考影像；比較該缺陷養像與該參考影像用以產生一預估的缺陷足跡；獲得一放大的缺陷影像；獲得一放大的參考影像；及比較該預估的缺陷足跡，該放大的缺陷影像及該放大的參考影像用以產生一缺陷足跡。仍為本發明的一個態樣為一用來實施上述方法的步驟之設備。仍為本發明的一進一步的態樣為一電腦可讀取的媒體，其載負了用來將一物件的表面上之缺陷自動地分類的指令，該等指令在被執行時被安排成可造成一或多個處理 _| ___第 8頁 ____ 本紙張;適用中國國家標準（〒）八4胁（21GX297公釐) '""""' ' (請先閲讀背面之注意事項再本頁) •裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明説明（器貫施上述方法的步驟。本發明之額外的目的及優點對於熟悉此技藝者而言從下面的詳細說明中降會變得很明顯，其中只有本發明之較佳實施例被示出及被描述，其只是作為實施本發明之最佳模式的例子^應被瞭解的是，本發明仍有其它及不同的貫施例’及其數個細節能夠在許多明顯的態樣中被修改而沒有偏離本發明的精神。因此，圖示及說明應被認定為只是舉例的目的而非用來限定。 B式簡單說明：本案說明應參照圖式，其中具有相同標號的元件代表相同的元件，其中：第1圖為根據本發明之缺陷分類的概念性流程圖9 第2圖為圖形地顯示在實施本發明時各缺陷類別之缺陷數量。背面之注

訂經濟部智慧財局員工消費合作社印製第3圖顯示一將用本發明來檢查之半導體晶圓。第4A-4C圖為一用本發明加以檢查之瑕庇的代表影像。第5圖為一流程圖，其顯示根據本發明的一方法之一第一階段的一連串步驟。第6圖為一將被本發明分析之缺陷足跡的代表。第7圖為對應於第6圖的缺陷之參考影像的一個代表第8a-13圖為將被本發明所分析之缺陷的代表。第14a及14b圖為一流程圖其顯示根據本發、 J 一万法之一第二階段的一連串步驟。

1226591 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（第15a及15b圖為將用本發明加以分析之缺陷的代表。第1 6圖為一流程圖，其顯示根據本發明的一方法之一第三階段的一連串步驟。第17圖為一方塊圖，其舉出本發明的一實施例。第18圖為用來實施本發明之一 SEM覆檢站的示意圖。第19(a)-19(c)圖顯示一缺陷使用第18圖之設備的感應器看起來會是什麼樣子。第2 0(a)圖顯示在一將被檢查的晶圓表面上的一微到痕。第2 0(b)圖為沿著第20(a)圖的線B-B所取之該晶圓的剖面圖。第20(c)-20(e)圖顯示該微刮痕使用第1 8圖的設備之感應器看起來是什麼樣子。圖號對照說明： 1 缺陷 2A 圖案缺陷 2B 顆粒缺陷 3A 彈痕及微刮痕 3B 遺漏的圖案 3C 多出來的圖案 3D 變形的圖案 3E 在表面上的顆粒 3F 埋在該表面中的顆粒 W1: W8 晶圓 3G 在表面上的一顆粒及變形的圖案 1〇〇〇積體電路晶粒 10 可疑的缺陷圖案 20 參考圖案 30 差異 110 所獲得的缺陷圖片 210 參考圖片 410 預估的缺陷足跡 510 放大的缺陷圖片第10貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) AAm^ ( 210X297公釐） ' /

1226591 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 810,81 1 缺陷足跡 1 890 第一感應器 1810 SEM 柱 1830 晶圓 1 820 電子束 1840 缺陷 17 02 匯流排 1706 主記憶體 1710 貯存裝置 1714 輸入裝置 1718描式電子顯微鏡（SEM) 第11頁 Α7 Β7 五、發明説明（） 610 放大的參考圖片 817 缺陷足跡 18100 第二感應器 18110 第三感應器 1850 桌台 1880 電子 1700 電腦系統 1704 處理器 1 708 唯讀記憶體 1712 顯示器 1716 游標控制器發明詳細說明：傳統的半導體晶圓檢查技術並不提供嚴重缺陷之早期偵測’而只是顯示某數量之所有種類的缺陷已發生。甚者’傳統的檢查並不能以足夠詳細的方式來分析缺陷以提供會導致缺陷源之早期識別之資訊。本發明藉由提供將缺陷自動地分類成有意義的種類，能夠容易地辨識因處理所以成的缺陷，及能夠採取早期的修正行動來解決這些問題。根據本發明〈方法的某些實施例，在一半導體晶圓的缺陷圖被產生之後’每一缺陷位置及_對應的已之無缺陷參考位置藉由-掃描式電子顯微鏡(sem)而被產生影像用以收集及貯存位置及长迸咨拉 , 直及拓樸#料。此資料然後被加以分析用本紙崎W國國家揉準(〒)

1226591 A7 B7 五、發明説明（以將缺陷分類為數種（如，七種）固定的主缺陷種類中的一種，並進步被分類為由本發明之使用者所定義之任意數目的次類別中的一種。第1圖為用本發明之方法所實施之將缺陷自動分類為主類別之概念性流程圖。一缺陷丨被廣意地分類為一圖案缺陷2A或一顆粒缺陷2B ,及被進一步置於七個舉例性之固定的主缺陷類別之一者中：在晶圓表面上的彈痕及微刮痕3A,在表面上之遺漏的圖案3B,在該表面上的一多出來的圖案3C,在該表面上的一變形的圖案，在該表面上的一個顆粒3E ,埋在該表面中的顆粒3F，在該表面上的一顆粒及一變形的圖案3G。任意的次類別可包括相鄰的導線圖案之間的橋接（即短路），一小的顆粒，一大的顆粒，-斷裂的線，-窄的圖案等。本發明之缺陷類別有助於追蹤到造成該等缺陷的根源，如追蹤至一特定的處理步驟或甚至追蹤至一特定的處理設備元件。一典型的晶圓處理程序包括了一材料，如氧化物，金屬，或氮化物，的沉積，光阻的施加，光阻的響影，蝕刻及/或研磨，清潔及最後的檢查與覆檢，等步驟。雖然上述的處理步驟的任何參數都會產生缺陷，但大部分的缺陷是由外物所造成。一缺陷被分類為一顆粒缺陷2b意味了外物仍在該晶圓表面上。因此，如果該缺陷被進一步被分類為一被埋入的缺^ 3F的話，這意味著該缺陷是在沉積處理之前或在沉積處理期間發生的的，藉此指出了適當的修正行動。然而，如果該缺陷被分類為在該表面上的一顆粒 ____第12頁本紙張从適用中國國家標準（〒）八4胁（21GX297公釐 (請先閲讀背面之注意事項 -- 本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 34的話，則該外物的進一步分析可被實施用，如光譜分析，用以辨識該顆粒的組成，用以追蹤其根源及藉以指出該缺陷的成因。在另一方面，一缺陷被分類為圖案缺陷2A的一特定種類（即，彈痕3A，遺漏的圖案3B，多出來的圖案3C，或變形的圖案3 D)意味著該外物已經不在該晶圓上，且只有其影響看得到。根據使用者對於其製造方法的瞭解，使用者可獲得該等彈、痕及微刮痕3A是由一研磨處理所造成，一遺漏的或多出來的圖案缺陷3B，3C是因為外物掉在該光阻的上面所造成的，或一變形的圖案3D是因為微影的問題，如因一在該晶圓與其支撐夾頭之間的顆粒的關係而造成彎曲或焦距跑掉，等的結論。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製當該等缺陷被分類時’每一種類之缺陷的發生次數被加以計數使得如過在一特定的類別中之缺陷數量超過了一預定的程度時一警鈐會響起。因此，缺陷被精確地及可靠地加以分類及監視，進而能夠早期偵測及改正處理上的問題。根據此次的資訊，本發明的使用者可設定更為嚴緊的門檻值及缺陷數量。此外，使用者可根據不同缺陷種類本有的變異性（如，一特定的缺陷種類在一嚴重的處理問題發生時特別容易產生），或一特定的缺陷特別容易造成裝置失效（即其π致死率”）來針對不同的缺陷種類設定不同的警鈴門檻值。此分類缺陷密度方法的應用被示於第2圖中，其圖形地顯示晶圓WbW8之缺陷類別A-G的數量。雖然從第2 _|_ _ 第13頁本紙張適用中國國家標準（CNS ) A4胁（21GX297公釐)" "^ .. / · 1226591 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再^寫本頁) 圖可看出缺陷總數約為定值，但缺陷種類D的發生次數顯著地增加，而其它缺陷種類的發生次數則大致為定值。因此，使用者可將缺陷種類D的門檻值設定的較低，如果缺陷種類D會造成裝置的失效的話，或者使用者可將所有缺陷種類A-G的門檻值皆設定為40，用以偵測任何缺陷種類的增加。本發明的一個實施例被示於第3 -1 4 b圖中。如第3圖中所示，一將進行缺陷檢查的半導體晶圓W具有多個有圖案的積體電路晶粒1 0 0 0。一開始，一缺陷圖藉由傳統的技術被產生，如藉由用一高速檢查工具（一 CCD，一雷射或一 S E Μ可被使用）來掃描一晶圓的表面，然後使用統計的方法，典型地包括了演算法則及/或灰階分析，來辨識在該晶圓上之極有可能具有一缺陷的可疑位置^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製接下來，如第4 A - 4 C圖中所示，一再偵測程序於每一可疑的缺陷位置被實施用以測定該缺陷之確切的位置。一傳統的CCD掃描或一 SEM可被用來形成一可疑的缺陷位置的圖案影像，其然後與在該相同的晶圓上之一相鄰的或其它的晶粒上之不具有缺陷可疑性的對應位置之參考圖案比對。如果在該可疑的缺陷圖案10與該參考圖案20之間發現有一差異3 0的話，該可疑的缺陷圖案1 〇則被判定為一缺陷，且本發明之分析及分類就會被進行。第5圖為本發明之方法的第一階段的一流程圖，該方法可產生一 ’’缺陷足跡”或一詳細的缺陷影像，其被使用於所有後續的缺陷分析及分類中。在步驟1 〇〇中，一先前被第14頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 / 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明説明（判疋為一缺陷及其在該晶圓上之周邊區域的圖案的圖片 (picture)110(即來自於該再偵測程序的缺陷圖案10)被獲 4于且被貯存。在本發明中所有相關的的影像最好是被電子式地被貯存（如被貯存於DRAM ,磁性或光學記錄媒體上）’及所有的影像操作與分析最好是被電子式地自動實施。孩被獲得之缺陷圖片11 0最好是由一能夠從不同的扇形角度收集由一經過電子轟擊的晶圓發射出之電子的 SEM來產生’並能夠從多個透視（perspective)角度產生該缺陷及其周邊區域的影像。此種SEM據有高解析度成像及測量該被成像的區域之拓樸特徵與材料特徵的能力。此種SEM被描述於授予Litman等人之美國專利第5,644，132 號及授予Halavee等人之美國專利第4,941，98〇號中，該等專利之揭示藉由此參照而被併於本文中^ 一對應於該瑕庇圖案的位置之參考圖案的放大比例相同的圖片210在步驟200中被獲得。參考圖片210可以是多個缺陷的一共用圖片，或可以是一對應於各別缺陷的圖片，或可以是由該晶粒的電腦輔助設計（cad)圖中所取得者。參考圖片2 1 0通常是來自於該再偵測程序的參考圖案20。該被獲得之缺陷圖片110及被獲得之參考圖片210在步驟3 0 0被加以比對及一被預估的缺陷足跡4 1 0在步驟 40 0被產生。該被預估的缺陷足跡410為該缺陷的輪廓邊界；亦即，在該缺陷周邊所劃之只包括該缺陷的邊界曲線。該被預估的缺陷足跡4 1 〇可以不是一高品質的圖片；第15頁本紙張尺度適用中國國家標準（c^s ) A4規格（210 X297公釐）

1226591 A7 B7 五、發明説明（

即，其可包含雜訊。因此，一額外的中間步驟被實施，其中該被獲得的缺陷圖片110之包含該缺陷的一部分（即，該被獲得的缺陷圖片110之與該被獲得的參考圖片210不同的部分）在步驟500被放大用以產生放大的缺陷圖片 510。該被獲得之參考圖片210.之與該被獲得之缺陷圖片 1 10的被放大區域相對應的區域在步驟600被放大。在步驟6 0 0的放大最好是使用一可以電腦可讀取的媒體來執行之運算法則來實施，用以降低此步驟所需要之記憶體數量，以產生放大的參考圖片610。在步驟700中，該被預估的缺陷足跡410，該放大的缺陷圖片5 1 0及該放大的參考圖片6 1 0被加以比對並被精製用以在步驟800產生缺陷足跡810。一缺陷足跡810的例子被示於第6圖中，及一對應的放大參考圖片6 1 0的例子被示於第7圖中。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製描繪一缺陷及其緊鄰的周邊之第8a-1 3圖顯示本發明的方法的一第二階段，其包括了實施該缺陷足跡及參考影像的邊界分析及用以將該缺陷分類為該七個主類別中的一種。第14a及14b圖為本發明之方法的第二階段的流程圖。下面的程序係藉由在一電腦可讀取的媒體上之一連串的指令而被自動地實施及被控制。參考第7圖及第14a圖，該放大的參考圖片610是在被稱為參考分段（segmentation)的步驟1401中被初始地分析’用以辨識對應於一參考圖案的部分6 1 0a及對應於該參考圖案的背景之部分610b。第16頁本紙張錢適財關家標準（CNS )八4胁（21()χ297公董 1226591 A7 B7 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再辦寫本頁) 接下來’參考第7,8a，1 2l4a圖，在步驟14〇2中，存在於缺陷圖片8 00與參考圖片61〇兩者之間之共同邊界 CB被加以辨識，只存在於缺陷足跡81〇中之缺陷邊界db 被加以辨識，及只存在於參考圖片61〇中之參考邊界（虚線）RB被加以辨識。此資訊以及參考分段資料與拓樸資料一起在以下的步驟中被加以分析，用以將該缺陷分類為七個主類別中的一個。現參照第8a，8b，9, 10及14圖，在分析缺陷足跡 8 10-813時，在步驟1403中測定在第8a, 8b及9圖與第 10圖中之缺陷邊界DB具有一開放形狀（即，其並非一迴圈或多邊形），該缺陷因而為一圖案缺陷（步驟14〇4a)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製接下來，該參考分段資料在步驟14〇5中被查閱 (consult)及示於第9圖中之缺陷因而在步驟14〇6a中被分類為一遣漏的或變形的圖案缺陷（即，在該參考影像中之圖案被顯示為在該缺陷影像中的背景）。與第1Q圖中之 DB1相關之缺陷亦將被分類為一遺漏的圖案缺陷。然後在步驟1406b中決定是否有另一缺陷邊界（即，第1〇圖中之 DB 2)存在於該缺陷足跡中。在此時，第9圖中之缺陷在步驟1406c中最終被分類為一遺漏的缺陷。然而，如果db2 存在的話’如在第10圖中所示的，該參考分段資料再次於步驟1406d中被查閱，及DB2的缺陷被測定為一多出來的圖案。因為DB1為一遺漏的圖案及DB2為一多出來的圖案，所以第10圖的缺陷在步驟1406f中被最終分類為一變形的圖案缺陷。相反的，如果DB 1與DB2兩者都是第17頁 1 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2 / 1226591 A7 B7 五、發明説明（）遺漏的圖案的話，則该缺陷將會在步驟14〇6e中被分類為一遺漏的圖案缺陷。現參照第14b圖’如果在步驟14〇5中該參考分段資料顯示該缺陷為一多出來的圖案缺陷的話，因為其將會是在第8a及8b圖中的缺陷，所以缺陷足跡81〇及811將會在步驟1407中被進一步分析一額外的缺陷邊界DBE是否存在。如果DBE不存在的話，則該缺陷（如第8a圖中的缺陷）會於步驟1408a中被分類為一多出來的圖案缺陷。然後在步驟1408b中決定是否有另一缺陷邊界，如第1〇圖中之DB2，存在於該缺陷足跡中。如果沒有，則第8a圖中的缺陷在步驟1408c中被最終分類為一多出來的缺陷圖案。然而’如果DB2存在的話，則該參考分度資料將在步驟140 8d中再次被查閱，及該DB2的缺陷將被決定為一多出來的圖案或一遺漏的圖案。如果DB2為一多出來的圖案的話，則該缺陷將在步驟14〇8e中被分類為一多出來的圖案缺陷’及如果DB2為一遺漏的圖案的話，則該缺陷將在步驟1 4 0 8 f中被分類為一變形的圖案缺陷。如果DBE存在（如第8b圖中的缺陷）的話，由SEM所產生之祐樸資料會在步驟1409中被查閱用以檢查在DBE 鄰近區域的平坦度，且如果DBE不是很平坦的話則其將被判定為一顆粒被埋在由該缺陷邊界所圈圍之該多出來的圖案缺陷底下。因此，第8b圖中的缺陷會在步驟1410 中被分類為一顆粒及變形的圖案缺·陷。另一方面，如果 DBE的鄰近區域是平的話，則該缺陷將在步驟ι41ι中被第18頁本紙張適用中關家標準（CpS )从胁（21Qx297公董 (請先閲讀背面之注意事項再㈣寫本頁) •14 -訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ _B7___五、發明説明（）分類為一多出來的圖案缺陷。然後將決定是否有另一缺陷邊界DB2存在於該缺陷足跡中，及步騾1408b_140 8f的分析步驟將如上所述地被實施。參照第11及l4a圖’如果缺陷邊界DB在步驟1403 中被判定為一閉合式的形狀的話，如缺陷足跡8 1 4，其將在步驟1404b中被認為是一顆粒或孤立的圖案缺陷，且其在步驟1412中被進一步決定缺陷邊界DB是否與共同邊界 CB交叉。如果BD沒有與CB交叉的話，如第1 1圖所示，則該缺陷為一孤立的缺陷。然而，其將可能是一多出來的圖案或是在該晶圓上的一個顆粒。為了要決定其類別，該拓樸資料在步驟1413中被查閱用以判定由DB所圈圍之區域的平坦度。如果該區域是大致平的話，則該缺陷在步驟 1414中被分類為一多出來的圖案缺陷。如果該區域不是平的話，則其在步驟1 4 1 5中被分類為在晶圓表面上的一個顆粒。第12a及12b圖顯示缺陷足跡815，816其中缺陷邊界DB具有一閉合式的形狀，但其將在步驟1 4 1 2中被斷定 DB與兩個共同邊界CB1及CB2相交叉。如果作出此判定的話，其接下來在步驟1416中將被決定在參考影像610 中之一不存在於缺陷足跡815中之邊界RB是否是躺在與該缺陷邊界DB相交之兩個共同邊界CB之間。如果是的話’此缺陷在步驟1417中被分類為在該表面上的一個顆粒。然而，如果一第三個共同邊界CB3躺在缺陷邊界DB 内部的會，則此缺陷將在步驟1418中被分類為一被埋入

(請先閲讀背面之注意事項再辦寫本頁} •I旱本訂 1226591 A7 B7 五、發明説明（的顆粒。第1 3圖顯示彈痕與微刮痕主類別的一缺陷足跡 8 1 7。一彈痕為在該晶圓表面上的一小的半圓凹洞。一微刮痕在該晶圓表面上的一非常小的刮痕。第13圖中之彈痕及微刮痕及第12a與12b圖中之顆粒缺陷的偵測最好是使用SEM多角度成像技術來實施，如揭示於Litman及Halavee的專利中者。這些技術現將參照第18-20簡要地加以說明。第18圖顯示一使用多SEM 影像來測定在晶圓結構中之缺陷的深度的資訊之SEM覆檢站。弟18圖中之該SEM覆檢站有助於判定一缺陷是一突起物，如一顆粒，或是一凹陷，如一彈痕或微刮痕。第1 8圖中之站台包括多個感應器其亦被稱為"偵測器 ·’。在此舉例性的例子中，一第一感應器1 890設在一 SEM 蚌1810的中心。第一感應器1 890亦被稱為”在柱子内部” 的偵測器。一第二感應器1 8 1 00設在左邊及一第三感應器 1 8 1 1 0設在右邊，它們同被稱為”柱子外部•’的偵測器。第 18圖的站台藉由將電子束導1 820向該晶圓1 830並偵測由該晶圓1830發射出之電子1880而在大致相同的時間獲得被安裝在桌台1 850上之晶圓1 830的三個影像。由第一個感應器1 890所產生的影像將被稱為一第一影像；由第二感應器18100所產生的稱為第二影像；及由第三感應器 1 8 1 1 0所產生的稱為第三影像。然而，這些稱呼只是為了語言上的方便而已，並不表是在影像偵測有任何的順序關係。雖然示於第1 8圖中之舉例性站台具有三個不動的感第20頁本紙張尺度適用中國國家標準（Cps ) A4規格（210X297公董） (請先閲讀背面之注意事項再本頁) ΦΙ. 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應器1890，18100及1811〇，但使用少於三個的活動式感應器並將如所需要地將它們移動至感應器1890，18100及 18110之不同的位置是可能的，因為該等影像並不需要被同時獲得或以任何特定的順序來獲得。因為SEM影像本質上的關係，應被瞭解的是，第一影像具有電子束1820的透視（perspective)(即，正頭頂上）且看起來其照明好像是從第一感應器1 890來的（即，同樣是正頭頂上）。該第二影像具有與第一影像相同的透視 (即，從正頭頂上看的透視），但看起來其照明好像是來自於該第一感應器18100(即，來自於左邊的照明）。該第二影像，與第一及第二影像相同，具有一正頭頂上的透視，但看起來其照明好像是來自於該第三感應器18110(即，來自於右邊的照明）。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製因此這三個影像每一者都提供有關於缺陷1840區域的亮度與昏暗度特徵的不同資訊，且都是來自於相同的透視β因此，一特殊的特徵當由正頭頂上觀看時很像是平的，但當從其它兩個影像觀看時可能會不一樣。應被注意的是’這些些缺陷是非常的小，因此某些缺陷只能在這三個影像中的一個被偵測到。本質上，該第一及第三影像提供灰階陰影資訊其有助於描繪該缺陷，及該第二影像提供一頭頂上大致平的視圖。瞭解此多個透瑪成像技術的優點的一個方法是考慮一從一平的表面上突出之隆起。此隆起代表一缺陷。從此 _ 第21頁本紙張尺度適用中國國家揉準（C^s ) Α4規格（210X297公着） A7 B7

1226591 五、發明說明（）隆起的正頭頂上觀看且照明來自於頭頂上時，該隆起看起來好像是一平的圖案如第19(a)圖所示。此一結果可由第一感應器1 890所產生的一影像中獲得。只根據此影像將會很難旦定此缺陷是一平的圓圈，一突出的隆起或是—凹陷。在一由第二感應器18100所產生的影像中，觀看者的透視仍是在正頭頂上，但其照明好像是來自於左邊。在這些條件下，該隆起看來像是在左邊部分有一較亮的部分，及右邊有一較昏暗的部分，如第19(b)圖所示。因此，其可被判定缺陷1 8 4 0是一突出物而非一凹陷β 在一由第三感應器18110所產生的影像中，觀看者的透視仍是在正頭頂上，但其照明好像是來自於右邊。在這些條件下，該隆起看來像是在右邊部分有一較亮的部分，及左邊有一較昏暗的部分，如第19(c)圖所示。該缺陷1840 為一突出物的判定可因而獲得證實。例如，為了要提高信心度，由第二感應器所產生的灰階可與由第三感應器所產生者相比較。在另一方面，假設缺陷1 840是一彈痕。由該第一感應器1 890所產生的影像可能仍為第19(勾圖所示者。由第二感應器18100所產生的影像將在左邊顯示一較暗的區域而在該凹陷的右邊顯示一較亮的區域，如第l9(c)圖所示。相同的，由第三感應器1 8 1 1 0的輸出所產生的影像將會在有邊顯示一較暗的區域而在左邊顯示一較亮的區域，如第 19(b)圖所示。第22頁 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)---- •丨： 7--·--------'·-----訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 _ B7 五、發明說明（）根據本發明之用來將缺陷分類之多透視成像的應用的一個例子現將參照第20(a-e)圖來加以說明。第2〇(a)圖顯不預有微刮痕缺陷1840之晶圓結構1830的一部分。第 20(b)圖顯示晶圓結構1 830沿著線B-B所取之一簡化的剖面圖。如第20(b)圖所示，該微刮痕（即，缺陷1840)為一垂直的刮痕’其具有一像踏一樣的左側及一和緩傾斜的右側。雖然第20(a)圖顯示缺陷1840的上及下端，但這些只是為了參考及易於舉例而已。該微刮痕很可能具有和緩傾斜的端部。第20(c)圖顯示該缺陷1840如何可由該第一感應器 1890顯示®因為在由第一感應器1890之資料所提供的影像中之照明是來自於正上方，所以沒有陰影產生；來自於第一感應器1890的影像看起來是平的，且該微刮痕看起來只是一線性的特徵。在此第一影像中並無法獲得深度資訊。第20(d)圖顯示該缺陷1840如何可由該第二感應器 18100顯示。照明是來自於左邊，因此一陰影會因為該微刮痕之大致像牆一樣的左側形成。在已知該陰影的長度及第二感應器1 8 1 00的位置下’有關於該微刮痕的深度的資訊可被決定。第20(e)圖顯示該缺陷1 840如何可由該第三感應器 1 8 11 〇顯示。照明是來自於此影像的右邊，而該微刮痕之傾斜的右邊並不會產生陰影。因為該微刮痕之像牆壁的左邊的斜度的關係，由該第三感應器1811〇的輸出所提供的第23頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） — M--.l·丨*--------'-----訂---------線· (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 a7 B7 五、發明說明（）影像是平的，且該缺陷1 840看起來只是一線性的特徵。在此例子中，缺陷1 840大致上是線性的。缺陷很少具有此一簡單的結構，因此由該三個感應器所獲得之資訊通常可提供足夠資料來偵測及描述大部分的缺陷。综上所言，該多透視成像技術使用同時用不同的SEM 感應器在相對於一缺陷之不同的位置取得該缺陷的多個影像來提供深度資訊用以將缺陷分類為彈痕及微括痕或顆粒缺陷。該等影像被加以比較。在該等影像中之缺陷的陰影的差異被加以分析用以決定深度資訊。更詳言之，該分析可決定該缺陷是否是平的，是如第12a及12b圖中所示之一顆粒缺陷般的突出物，或是一如第13圖所示的一彈痕及微刮痕的凹陷。在本發明的另一實施例中，一監視器或一組監視器被提供，如第18圖所示之標號為Ml-M3者，用以提供由感應器1 890, 1 8 100及18110所產生之每一影像的顯示給使用者。對於三個不同影像之視覺資訊是有利的，因為來自於第一感應器1890的影像提供不同於感應器igloo及 1 8 11 0所提供的資訊^ 位在該站台中心之第一感應器1890包含關於該缺陷之物質組成及其周邊區域的資訊；即，其藉由介於不同材料之間之陰影的明顯差異來提供一個或多個不同材料存在之一視覺的表示。例如，如果兩個或多個材料存在的話，這將可在視覺上被偵測出因為每一材料將會形成不同的陰影《第二及第三感應器181 00及1811〇產生有關於該第24頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨^----Γ — *-----^-----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、 Ϊ226591 發明說明（）缺陷的拓樸的影像，因而能夠如上所述的辨識出在該晶圓表面上的缺陷是一隆起或是一凹洞。藉由顯示來自於感應器1890, 1 8 100及18110的影像，使用者因而能夠決定在該晶圓表面上的是一隆起及該隆起是由不同於該晶圓表面的材料所形成。從主類別分割出來之不同的次類別最好是如可被使用者所建構之"on/off模組"或，’積木"般的被提供，使得在使用者發展出它們的製程並決定那一些缺陷需要被辨識與監視時，次類別可被添加或删除^ 例如，第1 5a圖顯示一種被習稱為，，橋接”的缺陷，其可如使用者所需的如該缺陷之多出來的圖案主類別的次類別般地被本發明之方法所偵測到（如，在第丨4b圖中之步驟1408, H10或1411之後）。橋接，在該晶圓表面上之兩個分開的圖案F1，F2被一多出來的圖案〇所連接，幾乎可以確定會造成已完成之裝置之短路。因此，能夠偵測及分類此種缺陷是有利的。缺陷足跡8丨8的邊界分析判斷缺陷邊界DB與對應在參考影像中之兩個分開來的特徵 F1，F2之每一者的共同邊界CB的至少一者交又用以將該缺陷分類為橋接。第15b囷，顯示一被習稱為"斷裂線，，之該遣漏的圖案主類別中的另一次類別，其可被偵測，如在第14a圖之步驟1406e之後藉由使用描述於Litman等人及Halavee等人的專利中之技術來分析介於D B 1與D b 2之間的區域的影像來偵測一遺漏的圖案缺陷。換言之，具有該遣漏的缺陷第25頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨 7 ,--^--------.-----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（）之特徵被加以測量用以進一步判定該圖案遺漏到什麼程度。此旎力的優點的一進一步的例子為該遺漏的圖案主類別之被稱為’’窄圖案"的次類別。因為一窄圖案，如第9圖中所示者’會造成裝置失效或會因為提高了電阻而讓該裝置無法發揮功效，所以使用者希望能夠判斷一被認定為一遺漏的圖案之缺陷是否比一預定的寬度來得窄。藉由測量在DB周邊區域中的特徵（如缺陷足跡812)，使用者可測定其餘的圖案的寬度，及將該缺陷分類為一窄圖案缺陷，如果該寬度落在一預定數值之下的話。缺陷主類別之進一步的次分類（即，次類別模組）可從測量一個圖案到另一個圖案之間的距離得到結果，用以指出潛在的短路，如測量從一多出來的圖案缺陷，如第8a , 8 b圖或第1 〇圖中所示者，到一相鄰的圖案之間的距離，然後如果該距離小於一預定的數值時將該缺陷分類為一分開來的次類別。此外，如第1 1，12a，及12b圖中所示的顆粒缺陷可被加以測量並被次分類為”小顆粒”或"大顆粒”或是次分類為由使用者所界定之一預設面積以上或以下之顆粒。在本發明的另一實施例中，該晶圓表面可被成像用以獲得無法由SEM影像中得到的資訊，如在檢查時一膜層的顏色，或一埋在一玻璃（如二氧化矽）層底下之顆粒的存在，其不夠大到會在該玻璃的表面造成一隆起讓SEM偵測到。因此，一額外的次類別模組可如使用者所需地被添加用以更徹底地檢查該晶圓。第26頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^----：-----------^-----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1226591

五、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明說明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明的方法的第三階段中，因為缺陷圖所指出之可能的缺陷已被再次偵測，成像及分類成缺陷主類別與次類別，所以在每一類別中都保有缺陷總是的計數。當在一特定的主類別或次類別中之缺陷總數等於或超過該特定的缺陷種類之一預設的可忍受最小值時，一警鈐訊號會被產生用以警告使用者。以此方式，，，缺陷的”類別密度監視 ”就可被實施，落實在一特定的處理中之錯誤的早期警告，及修正作業的反應時間較短。第1 6圖為本發明之方法的第三階段的流程圖。在^一缺陷已於步驟1601中被分類為主類別a之後，如根據第 1 4a及1 4b圖所示之例子所實施的，該主類別之缺陷計數是在步驟1602中被增加，然後在步驟16〇3中與一預設的數字X相比較。如果該缺陷計數大於或等於X的話，則一警鈐訊號在步驟1604中被送至一顯示器。如果該缺陷計數小於X的話，就不會有警鈐訊號被送出。或者，該警鈴訊號可由一警告訊號來取代，該警告訊號是用來警告一可自動地控制一處理的某些方面之控制處理器用以調整該處理而能在未來的處理中防止該缺陷。罘17圖為一方塊圖其顯示本發明的一個實施例。一電腦系統1 700包括了一匯流排1702或其它用來溝通資訊的通信機構，及一處理器1 704其與該匯流排1702相連接用以處理資訊。電腦系統1700亦包括一與該匯流排1702 連接之主記憶體1706，如一隨機存取記憶體（RAM)或其它動態貯存裝置，用以貯存資訊及將由該處理器1704執行第27頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1226591 A7 _______ B7 五、發明說明（）的指令。主記憶體1 706亦可被用來貯存暫時變數或其它在指令被該處理器17〇4執行期間之中間資訊。但腦系統 1700包括一與該匯流排1702連接之唯讀記憶體 (ROM)1 708或其它靜態野存裝置用以貯存靜態資訊及處理器1704的指令。一貯存裝置171〇，如一磁碟或光碟，被提供並連接至該匯流排1 702用以貯存資訊及指令。電腦系統1700可經由匯流排1702連接至一顯示器 1712，如一陰極射線管（CRT)，用以顯示資訊給電腦使用者。一包括了數字及文字按鍵之輸入裝置1714被連接至該匯流排1702用以與該處理器1704溝通資訊及作指令選擇。另一種使用者輸入裝置為一游標控器1716,如滑鼠，軌跡球，或游標方向键，用以與處理器1 704溝通方向資訊及指令選擇並用以控制在顯示器1 7 1 2上之游標移動。一 SEM 1 7 1 8將代表被檢查的半導體晶圓的影像之資料輸入至該匯流排1702。此資料可被貯存在主記憶體1706 及/或貯存裝置1710中，且在處理器執行指令時被處理器所使用。SEMI 718亦可經由匯流排1 702接收來自於處理器1 704的指令。本發明亦有關於使用該電腦系統1 700來檢查一半導體晶圓的表面上之缺陷。根據本發明的一實施例，一包括了表面缺陷分類之半導體晶圓表面的檢查是由電腦系統 1700所提供，其為處理器1 704執行在該主記憶體1706 中之一或多個指令的一或多個程序的結果^此等指令可從另一電腦可讀取的媒體，如貯存裝置1 7 1 0，被讀入主記憶第28頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I I I I I I I 訂--— II---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）體1706中，這些在主記憶體17〇6中之指令的程序的執行讓處理器1704實施上述的處理步驟。在一多處理器介構中之一或多個處理器亦可被用來執行在主記憶體17〇6中之指令的程序。在其它的實施例中，硬體電路可被用來取代軟體指令或與軟體指令一起來實施本發明。因此，本發明的實施例並不局限於應體電路與軟體之任何特定的組合。在有第14a及14b圖的流程圖之下，該設備的程式化可被熟悉此技藝者輕易完成。在本文中所用之”電腦可讀取媒體，，一詞為任何能夠提供指令給處理器1 704的媒體。此一媒體可以是任何的形式，包括了非揮發性媒體，揮發性媒體，及傳輸媒體，但並不局限於此。非揮發行媒體包括了光碟片，磁碟片，如貯存裝置1 7 1 0。揮發性媒體包括了動態記憶體，如主記憶體1706。傳輸沒體包括了同軸電纜，銅線及光纖，包括包含匯流排1702在内之電線。傳輸媒體亦可以是聲波或光波的形式，如在射頻（RF)及紅外線（IR)資料溝同期間所產生者。電腦可讀取媒體之一般的形式包括了磁碟片，挽性碟片’硬碟，磁帶，任何其它磁性媒禮，一 CD-r〇m , DVD，任何其它光學媒體，打孔卡，紙帶，任何其它具有圖案孔之實物媒體，一 RAM，一 PROM，及EPROM，一 FLASH-EPROM，任何其它的記憶體晶片或卡匣，或任何其它電腦可讀取的媒體。不同形式之電腦可讀取媒體可被用來載負一或多個指令的一或多個程序給處理器1 704。例如，該等指令最開第29頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226591 A7 B7 五、發明說明（）始可能是被產生在一遠端的電腦的一礤碟片上。該遠端的電腦可將該等指令載入其動態記憶體中並藉由使用一數據機經由電話線將指令送出。該電腦系統1 7〇〇的一在現地的數據機可接收在該電話線上之資料並使用一紅外線傳輸器將該資料轉換為一紅外線訊號。一與匯流排1702 連接之紅外線偵測器可接收被載負於該紅外線訊號中之資料並將該資料至於匯流排1 702上。匯流排1 702將該資料帶至主記憶體1 706，處理器1 704從主記憶體取得該等指令並執行它們。被主記憶體1 706所接收之指令可在其被處理器17 04執行之前或之後被貯存在貯存裝置171〇中。本發明之半導體晶圓檢查技術讓缺陷能夠被分別地及可靠地分類為顆粒或圖案缺陷，及是在表面上或是在表面下的（埋入的）缺陷。其亦提供這些被有意義地分類之缺陷的早期的數量化及早期知會，並與許早期修正動作被實施。因此，本發明對於產品產出率的保持作出貢獻。甚者，本發明的方法藉由將晶圓表面成像及實施邊界分析及/或其特徵之祐樸測量來將缺陷分類，如此即不需要在進行操作 < 前獲得每一缺陷類別的樣本。因此，與前技缺陷分類系統不同的是，本發明可在一生產線啟動或加速時期即被使用。本發明可被應用於任何半導體晶圓的檢查上，而對於具有次微米設計特徵之高密度半導體裝置的製造期間之半導體晶圓的處理中檢查是特別有用。第30頁 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4_k格（21〇 X 297公楚^------ ——'*—〆-------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1226591

五、發明說明（本發明可藉由運用傳統的材料，方法及設備來實施。因此，該等好技、, τ町种’万法及設備的細節將不會在本文中加以詳’”田的說明。在先前的描述中，有許多特定的細節被提供，如特定的材料，結構，化學物質，處理等等，用以提供對於本發明的一徹底瞭解。然而，一熟悉此技藝者將可瞭解到本發明可在不倚靠前述之特定的細節下來實施。在其它的例子中’習知的處理結構沒有被詳細的描述，才不會對本發明造成不必要的限制。只有本發明的較佳實施例及其一些變化例於本文中被展示及描述。應被瞭解的是，本發明能夠在許多其它的組合及環境中使用且能夠在本文中所表達的發明概念的範圍内加以變化及修改。 iT---:--*-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第31頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

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ABCD 第祝，漱从號卿徽7碑/月修正六、申請專利範圍 1·^種將在一物件的表面上之缺陷自動分類的方法，該方法至少包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 在該_件之缺陷圖（defect map)被產生之後，將該表面成像（imaging); 將該缺陷之每一者分類為一預定數目之固定的缺陷主類別中的一者，該缺陷包含顆粒缺陷及圖案缺陷；決定在該主類別中之缺陷的總數；及產生一警示訊號，在該主類別之某一特定類別的缺陷總數等於或大於一第一預定數目時產生之。 2.如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該缺陷的主類別包括在該表面上之一遺漏的圖案，在該表面上之一多出來的圖案，在該表面上的一顆粒，埋在該表面之下的一顆粒’及在該表面上的微刮痕。 3·如申請專利範圍第i項所述之方法，其包括用一掃插式電子顯微鏡將該表面成像。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4·如申請專利範圍第1項所述之方法，其進一步包含牌梦缺陷分類為一任意數目之可變次類別中的一者。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之方法，其包含：將在該物件表面上之多個缺陷分類；及測定在每一主類別中之缺陷的總數。第3頂本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ' 〜 1226591

6·如申請專利範圍第5項所述方法其包含在該等次類別之一，定的類別中之缺數等於或大於一第一預設的數目時產生一警示訊號。弟一預 7· —種檢查在一物件的;表面之包含：上义缺陷的万法，該方法至少獲得該缺陷的一影像；獲得一參考影像；比較該缺陷影像及該參考亏〜像用以產生一預估的缺陷足跡；獲得一放大的缺陷影像；獲得一放大的參考影像；及比較該預估的缺陷足跡，放大的缺陷影像及該放大的參考影像用以產生一缺陷足跡。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ..... .....费： (請先閱讀背面之注意事項再填容本頁) 8·如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該物件具有多個可比較的圖案單元，該缺陷被定位於該等圖案單元中的一者中，及其中該獲得一參考影像的不步驟包括獲得該等圖案單元之一第二，無缺陷單元的一影像。 9·如申請專利範圍第7項所述之方法，其進一步包括使用 —機器執行的運算法則來放大該參考影像。第33頁一張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21GX297公爱） 1226591 8 8 88 ABCD

六、申請專利範圍 10, 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該物件為一半 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導體晶圓，及該等圖案單元為大致相同之積體電路晶粒。 11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中獲得一缺陷影像及獲得一參考影像的步驟包括了收集來自於多個角度扇形之電子。 12·如申請專利範圍第8項所述之方法，其進一步包括·· 藉由在該具有一高的缺陷可能性的第一圖案單元上測定一可疑的位置並將該可疑的位置與在另一圖案單元上之一沒有可疑的位置相比較來在覆檢之前找出該缺陷；及實施該缺陷足跡的一邊界分析用以將該缺陷分類。 13·如申請專利範圍第12項所述之方法，其進一步包括藉由以下步驟來測定參考分段（reference segmentation): 辨識該被放大的參考影像之對應於一參考圖案的部分；及經濟部智慧財產局員工消費合作社印製辨識該被放大的參考影像之對應於該參考圖案之〜背景的部分。 14.如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該邊界分杆包括了：第34頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 π、申請專利範圍辨識存在於缺陷足跡與該被放大的參考影像之間的共同邊界；辨識該缺陷足跡的一不存在於該放大的參考影像中之缺陷邊界；及辨識該放大的參考影像的一不存在於該缺陷足跡中之邊界，如果該邊界存在的話。 is·如申請專利範圍第14項所述之方法，其進一步包括由一角度偵測器所產生之訊號來測定該缺陷的平坦度。 16· —種電腦可讀取的媒體，其載負了用來將一物件表面上的缺陷自動地分類的指令，該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施以下的步驟：在該物件之缺陷圖（defect map)被產生之後，將該表面成像（imaging); 將該缺陷之每一者分類為一預定數目之固定的缺陷主類別中的一者，該缺陷包含顆粒缺陷及圖案缺陷；決定該主類別之每一類別中的缺陷總數；及產生一警示訊號，在該主類別之某一特定類別的缺陷總數等於或大於一第一預定數目時產生之。 17.如申請專利範圍第16項所述之電腦可讀取的媒體，其中該缺陷的主類別包括在該表面上之一遣漏的圖案，在該表面上之一多出來的圖案及在該表面上的一顆粒。第35頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚） ..............#.........、可......... (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 8 8 8 ABCD 1226591 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8.·如申請專利範圍第1 6項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施用一掃描式電子顯微鏡，將該表面成像的步驟。 ! 1 9.如申請專利範圍第1 6項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施將該缺陷分類為一任意數目之可變次類別中的一者的步驟。 20.如申請專利範圍第19項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施以下的步驟·· 將在該物件表面上之多個缺陷分類；及測定在每一次類別中之缺陷的總數。 2 1.如申請專利範圍第20項所述之電腦可讀取的媒體，其經濟部智慧財產局員工消費合作社印製中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施在該等次類別之一特定的類別中之缺陷總數等於或大於一第'二預設的數目時產生一警示訊號的步驟。 22. —種電腦可讀取的媒體，其載負了用來將一物件表面上第36頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 122659 、申請專利範圍

'的缺陷自㈣分類的指令，該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施以下的步驟： …：#: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接收該缺陷的一影像； > 獲得一參考影像；比較該缺陷影像及該參考影像㈤以產生一預估的缺陷足跡；獲得一放大的缺陷影像；獲传一放大的參考影像；及比較該預估的缺陷足跡，放大的缺陷影像及該放大的參考影像用以產生一缺陷足跡。 3 ·如申請專利範圍第22項所述之電腦可讀取的媒體，其中該物件具有多個可比較的圖案單元，該缺陷被定位於該等圖案單元中的一者中，及其中該獲得一參考影像的步驟包括獲得該等圖案單元之一第二，無缺陷單元的一影像。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24·如申請專利範圍第22項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施使用一機器執行的運算法則來放大該參考影像的步驟。 25.如申請專利範圍第23項所述之電腦可讀取的媒體，其中該物件為一半導體晶圓，及該等囷案單元為大致相同第37頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ297公釐) 1226591

六、申請專利範圍經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之積體電路晶粒。 26. 如申請f利範圍第22項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施從一掃描式電子顯微鏡接收該缺陷影像及獲得該參考影像的步騾，其中該掃插式電子顯微鏡收集從多個角度扇形發射出的電子。 27. 如申凊專利範圍第22項所述之電腦可讀取的媒體，其中孩等指令在被執行時是被安棑成可造成一或多個處理器實施以下的步驟：藉由在該具有一高的缺陷可能性的第一圖案單元上測定一可疑的位置並將該可疑的位置與在另一圖案單元上<一沒有可疑的位置相比較來在覆檢之前找出該缺陷；及貫施該缺陷足跡的一邊界分析用以將該缺陷分類。 2 8.如申請專利範圍第2 7項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施測定參考分段的步驟，該步驟是由以下的來執行：辨識該被放大的參考影像之對應於一參考圖案的部分；及辨識該被放大的參考影像之對應於該參考圖案之— 第38頁本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） -----I*::-----身.........訂.........線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1226591 A8 B8 C8 D8 7、申清專利範圍背景的部分。 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 29·如申請子利範圍第28項所述之電腦可讀取的媒體，其中該邊界分析包括了：辨識存在於缺陷足跡與該被^大的參考影像之間的共同邊界；丨辨識該缺陷足跡的一不存在於該放大的參考影像中之缺陷邊界；及辨識該放大的參考影像的一不存在於該缺陷足跡中之邊界’如果該邊界存在的話。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項所述之電腦可讀取的媒體，其中孩缺陷的平坦度是由該等指令來測定的，該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器從一掃描式電子顯微鏡接受平坦度資訊。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 1.如申請專利範圍第1 6項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施藉由使用多個間隔開來的偵測器來獲得多個影像的步驟。 32.如申請專利範圍第31項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器讓該等偵測器收集電子而來獲得影像。第3須本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐） 8 8 8 8 1 ABCD 1226591 ---;---- 六、申請專利範圍 3 3 · —種將一物件表面上的缺陷分類的設備，其夕包含： ........h.....0.........訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一成像器，用以產生該缺陷的一影像及像；參考影一貯存裝置，用以貯存該缺陷影像及該參考影像· 一比較器，用以比笔該缺陷影像及該參考影像· 一處理器，用以將該缺陷分類為一預定數目之固— 的缺陷主類別中的一者；一第一計數器，用以計數該主類別之每—類別中的缺陷總數；及一第一訊號產生器，用以在該主類別之某一特定類別的缺陷總數等於或大於一第一預定數目時產生一警示訊號。 34·如申請專利範圍第33項所述之設備，其中該成像器為一掃描式電子顯微鏡（SEM)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 35.如申請專利範圍第33項所述之設備，其中該貯存裝置為一數位式貯存裝置。 3 6.如申請專利範圍第3 3項所述之設備，其進一步包括一處理器用來將該缺陷分類為被任意地界定的缺陷之任憶數目的次分類中的一者。第40頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) [226591 A8 B8 C8 申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 37. 如申請專利範圍第36項所述之設備，其進一步包括一第二計數器用來計算在每，次類別中之缺陷的數目及一第一卿號產生器用來在該等次類別之一特定的類別中之缺陷總數等於或大於〆第二預設的數目時產生一警不訊號。 i 38. 如申請專利範圍第34項所述之設備，其進一步包括多個間隔開來的偵測器及一監視器用來顯示由該等偵測器所產生的影像。 . 39. 如申請專利範圍第項所述之設備，其中該SEM包含一 SEM柱，其中該等偵測器中的一第一個被設置於該 SEM柱内及該等偵測器中的一第二個被設置於該SEM 柱的外面。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 0.如申請專利範圍第3 9項所述之設備，其進一步包括一第一監視器用來顯示由該第一偵測器所產生的影像，及一第二監視器用來顯示由該.第二偵測器所產生的一影像。 41· 一種將在一物件的表面上之缺陷自動分類的方法，該方法至少包含：在該物件之缺陷圖（defect map)被產生之後，用一掃描式電子顯微鏡及一光學成像器將該表面成像；及第41頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1226591 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍將該缺陷分類為一預定數目的缺陷分類中的一者，其中該缺陷包含顆粒缺陷及圖案缺陷。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42·如申請專利範圍第41項所述之方法，其中該等缺陷分類包括了該表面的顏色。 ! 43 ·如申請專利範圍第4 1項所述之方法，其中該表面為玻璃’及該等缺陷分類包括一埋在該表面下且沒有從該表面突出的顆粒。 44. 一種將在一物件的表面上之缺陷自動分類的方法，該方法至少包含：取得該缺陷的一圖片；獲得一參考圖片；及實施該缺陷圖片的一邊界分析用以將該缺陷分類，該缺陷分類包含：辨識存在於缺陷圖片與該參考圖片兩者中之共同邊界；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製辨識該缺陷圖片之一不存在於該參考圖片中之缺陷邊界；及辨識該參考圖片之一不存在於該缺陷圖片中之一邊界，如果此一邊界存在的話。 45. 如申請專利範圍第44項所述之方法，其進一步包栝藉第4頂本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公麥) 8 8 8 8 ABCD | 1226591 ___——-———« 六、申請專利範圍，由以下的步驟來測定參考分斷：辨識該參考圖片之對應於一參考圖案的部分；及辨識芦參考圖片之對應於該參考圖案之〜及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) v 或景的部分0 46·如申請專利範圍第44項所述之方法，其 ( 升甲孩物件具有多個可比較的圖案單元，該缺陷被定位於該等圖案單元中的一者中，及其中該獲得一參考影像的步驟包括獲得該等圖案單元之一第二，無缺陷單元的一影像。 47·如申請專利範圍第46項所述之方法，其中該物件為一半導體晶圓，及該等圖案單元為大致相同之積體電路晶粒0 48.如申請專利範圍第46項所述之方法，其進一步包括藉由在該具有一高的缺陷可能性的第一圖案單元上測定一可疑的位置並將該可疑的位置與在另一圖案單元上之一沒有可疑的位置相比較來找出該缺陷。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 49·如申請專利範圍第44項所述之方法，其進一步包括由一角度偵測器所產生之訊號來測定該缺陷的平坦度。 5 0. —種電腦可讀取的媒體，其載負了用來將一物件表面上的缺陷自動地分類的指令，該等指令在被執行時是被安第4頂本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ABCD 之 1226591 、申請專利範圍排成可造成一或多個處理器實施以下的步騾：接收該缺陷的一圖片；實施芦缺陷圖片的一邊界分析用以將该缺陷分類，該缺陷分類包含：辨識存在於缺陷圖片與該參考圖片兩者中之共同邊界； | ' 辨識該缺陷圖片之一不存在於該參考圖片中缺陷邊界；及辨識該參考圖片之一不存在於該缺陷圖片中之一邊界，如果此一邊界存在的話。 51.如申请專利範圍第5〇項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處器實施利疋參考分段的步驟，該步驟是由以下的來執行·· π 辨識該參考圖# >痛、人 . 團片I對應於—參考圖案的部分·，及辨識該參考圖片之對庥於 A <對愿於孩參考圖案之一背景的部分0 52·如申請專利範圍第5〇中，物# JL古交 ·、电腦可讀取的媒體，其該等圖案單元中的一者中，.：其案;二該缺陷被定位於步驟包括獲得該等圖案單元之其一中第"獲得-參考影像的影像。罘―，播缺陷單元的一第44頁本纸張尺錢财関 …… ……#: f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製公笼） 1226591 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 53. 如申請專利範圍第52項所述之電腦可讀取的媒體，其中該物件為一半導體晶圓，及該等圖案單元為大致相同 a 之積體電路晶粒。 54. 如申請專利範圍第52項所述之電腦可讀取的媒體，其中該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器實施藉由在該具有一高的缺陷可能性的第一圖案單元上測定一可疑的位置並將該可疑的位置與在另一圖案單元上之一沒有可疑的位置相比較來找出該缺陷的步驟。 5 5.如申請專利範圍第50項所述之電腦可讀取的媒體，其中該缺陷的平坦度是由該等指令來測定的，該等指令在被執行時是被安排成可造成一或多個處理器從一掃描式電子顯微鏡接受平坦度資訊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第45頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)