TWI625806B - 量測最佳化檢驗 - Google Patents

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Abstract

本發明提供判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之方法及系統。一種方法包含：獲取由一晶圓量測系統產生之關於一晶圓之量測資料。該方法亦包含：基於該量測資料來判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序之一或多個參數。

Description

量測最佳化檢驗
本發明大體而言係關於用於量測最佳化檢驗之方法及系統，其中使用關於一晶圓之量測資料來變更用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序之一或多個參數。
以下說明及實例並不由於其包含於此章節中而被認為係先前技術。
製作諸如邏輯及記憶體裝置之半導體裝置通常包含使用大量半導體製作程序來處理諸如一半導體晶圓之一基板以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。舉例而言，微影係涉及將一圖案自一光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一抗蝕劑之一半導體製作程序。半導體製作程序之額外實例包含但不限於化學機械拋光、蝕刻、沈積及離子植入。可將多個半導體裝置製作於一單個半導體晶圓上之一配置中且然後將其分離成個別半導體裝置。
在一半導體製造處理程序期間在各種步驟處使用檢驗程序來偵測晶圓上之缺陷。檢驗程序始終係製作諸如積體電路之半導體裝置之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸之減小，檢驗程序變得對成功製造可接受半導體裝置更重要。舉例而言，隨著半導體裝置之尺寸減小，對減小大小之缺陷之偵測變得有必要，此乃因甚至相對小之缺陷亦可在半導體裝置中造成非想要之像差。
諸多不同類型之檢驗系統具有可調整輸出獲取(例如，資料、信號及/或影像獲取)及敏感性(或缺陷偵測)參數使得可使用不同參數來偵測不同缺陷或避免非想要(滋擾)事件之來源。儘管具有可調整輸出獲取及敏感性參數之一檢驗系統向一半導體裝置製造者呈現明顯優點，但此等檢驗系統在將不正確輸出獲取及敏感性參數用於一檢驗程序之條件下基本上無用。儘管使用正確輸出獲取及敏感性參數將對檢驗之結果具有一顯著效應，但可設想諸多檢驗程序目前正用不正確或非最佳化輸出獲取及敏感性參數執行。
在用於晶圓檢驗程序設置之當前所使用方法中，一缺陷引擎可設置具有用數個限制之一晶圓檢驗配方。舉例而言，使用者可基於有限數目個可用晶圓及該等晶圓上之僅經選擇區域而設置檢驗敏感性。一使用者在適應由於製作程序可變性所致之晶圓與晶圓間變化之一努力中亦可挑選使用多個晶圓來設置敏感性。在其他應用中，出於設置一參考晶粒之目的，一使用者可挑選來自一或多個晶粒之資料來定義參考(標稱)影像。在此等應用中，一使用者可猜測收集資料之最佳場所但彼場所可不表示真實標稱狀態。另一應用中，一使用者可挑選各種缺陷來再檢測取樣但取樣族群基於其中雜訊位準通常未知之晶粒或位置。
在檢驗最佳化之區域中，不知曉雜訊區域所在之位置可導致僅基於無法真實地反映跨越晶圓之變化之雜訊區或安靜區而設置敏感性。若在一安靜區上進行晶粒列選擇，則在掃描額外晶圓時可引發額外滋擾缺陷。若在一雜訊區中進行晶粒選擇，則真實缺陷可由於臨限值經設定過高而在產品晶圓掃描期間被遺漏。關於標稱晶粒選擇，挑戰係選擇處於其中存在平均厚度、臨界尺寸(CD)等之真實標稱狀態下之晶粒。不具有此資料集可導致選擇不表示標稱圖徽之晶粒。關於缺陷取樣，在一雜訊區中取樣之缺陷可產生低信雜比而自一安靜區之一 最佳化取樣可產生更真實缺陷。
因此，開發不具有上文所闡述之缺點中之一或多者之系統及/或方法將係有利的。
各種實施例之以下說明不應以任何方式解釋為限制隨附申請專利範圍之標的物。
一項實施例係關於一種用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之電腦實施方法。該方法包含：獲取由一晶圓量測系統產生之關於一晶圓之量測資料。該方法亦包含：基於該量測資料而判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序之一或多個參數。該等獲取及判定步驟係由一電腦系統執行。
可如本文中進一步所闡述地來執行上文所闡述之方法。另外，上文所闡述之方法可包含本文中所闡述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。此外，上文所闡述之該方法可藉由本文中所闡述之該等系統中之任一者來執行。
另一實施例係關於一種儲存可在一電腦系統上執行以用於執行用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之一電腦實施方法之程式指令之非暫時性電腦可讀媒體。該電腦實施方法包含上文所闡述之該方法之該等步驟。可如本文中所闡述來進一步組態該電腦可讀媒體。可如本文中進一步所闡述來執行該電腦實施方法之該等步驟。另外，可為其執行該等程式指令之該電腦實施方法可包含本文中所闡述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。
一額外實施例係關於一種經組態以判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之系統。該系統包含經組態以產生關於一晶圓之輸出之一檢驗子系統。該系統亦包含經組態以執行上文所闡述方法之獲取及判定步驟之一電腦子系統。該系統可如本文中所闡述來進一步組態。
100‧‧‧電腦可讀媒體
102‧‧‧程式指令
104‧‧‧電腦系統
200‧‧‧系統
202‧‧‧檢驗子系統
204‧‧‧電腦子系統
206‧‧‧光源
208‧‧‧光束分裂器
210‧‧‧晶圓
212‧‧‧透鏡
214‧‧‧偵測器
216‧‧‧量測系統
218‧‧‧光源
220‧‧‧光束分裂器
222‧‧‧折射光學元件
224‧‧‧晶圓
226‧‧‧反射光學元件
228‧‧‧偵測器
230‧‧‧電腦子系統
在閱讀以下詳細說明且在參考附圖時，本發明之其他目標及優點將變得顯而易見，在圖式中：圖1係圖解說明一種非暫時性電腦可讀媒體之一項實施例之一方塊圖，該非暫時性電腦可讀媒體包含可在一電腦系統上執行以用於執行本文中所闡述之電腦實施方法中之一或多者之程式指令；及圖2係圖解說明一種經組態以判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之一系統之一項實施例之一側視圖之一示意圖。
雖然易於對本發明做出各種修改及替代形式，但其特定實施例係在圖式中以實例之方式展示且將在本文中詳細闡述。然而，應理解，圖式及對其之詳細說明並非意欲將本發明限制於所揭示之特定形式，而是相反，本發明意欲涵蓋歸屬於如由隨附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內之所有修改、等效形式及替代形式。
現在轉至圖式，應注意各圖並未按比例繪製。特定而言，該等圖之元件中之某些元件之比例被大為放大以強調該等元件之特性。亦應注意，該等圖並未按相同比例繪製。已使用相同元件符號指示可類似地組態之在一個以上圖中展示之元件。除非本文中另外提及，否則所闡述及所展示之元件中之任何元件可包含任何適合可商業購得之元件。
一項實施例係關於一種用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之電腦實施方法。該方法包含：獲取由一晶圓量測系統產生之關於一晶圓之量測資料。獲取該量測資料可包含：使用可如本文中所闡述經組態之一晶圓量測工具來對諸如本文中進一步闡述之彼等晶圓中之任何者之晶圓執行測量。以此方式，獲取該量測資料可包含：測量該晶圓。然而，獲取該量測資料未必包含：執行對該晶圓之測量。舉例 而言，獲取該量測資料可包含：自該量測資料已儲存於其中(例如，藉由該量測系統)之一儲存媒體獲取該量測資料。自該儲存媒體獲取該量測資料可以任何適合方式執行，且自其獲取該量測資料之該儲存媒體可包含本文中所闡述之該等儲存媒體中之任何者。
在一項實施例中，該量測資料包含關於該晶圓之翹曲之資訊。在另一實施例中，該量測資料包含關於該晶圓之彎曲之資訊。在一額外實施例中，該量測資料包含形成於該晶圓上之一薄膜之一厚度。在又一實施例中，該量測資料包含形成於該晶圓上之一經圖案化結構之一臨界尺寸(CD)。在某些實施例中，該量測資料包含跨越該晶圓產生之兩百萬個以上之量測資料點。舉例而言，相對高解析度量測點(亦即，跨越一晶圓獲取之數百萬個量測資料點)可用於識別用於配方設置之潛在檢驗雜訊源。上文所闡述之該量測資料可以任何適合方式由任何適合量測工具產生。
在縮小程序窗及相對大晶圓直徑之情況下，晶圓彎曲及翹曲中之一相對小改變可對薄膜厚度及CD變化具有一明顯效應。在檢驗中，通常缺陷資料可充滿由於此等變化所致之滋擾缺陷但從未經補償。藉由本文中所闡述之量測感知檢驗，諸如檢驗敏感性及/或晶粒取樣之晶圓檢驗之參數可如本文中進一步闡述經最佳化。
方法包含：基於該量測資料而判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序之一或多個參數。舉例而言，本文中所闡述之量測資料(例如，遮罩量測、晶圓薄膜厚度、晶圓CD量測)可與如本文中所闡述之檢驗聯繫。以此方式，量測資料可前饋至檢驗。舉例而言，諸如本文中所闡述之彼等量測工具中之一者之一量測工具可經組態以將關於一晶圓之量測資料直接發送至一檢驗系統。該檢驗系統可然後使用該量測資料來執行諸如配方設置及/或缺陷取樣之本文中所闡述之方法之一或多個步驟，該等步驟可如本文中進一步闡述執行。
以此方式，量測資料可被整合至檢驗，以精細調諧檢驗及缺陷取樣。在一項此實例中，資料可自一量測系統發送至檢驗，其中檢驗使用資料以基於量測資料之變化來分類及/或分組區域。一旦雜訊及安靜區域經識別，可相應地設定一檢驗策略。如此，本文中所闡述之實施例經組態用於量測最佳化檢驗(例如，檢驗基於量測資料具有經改良之偵測敏感性及經改良之缺陷分析)。以此方式，諸如晶圓彎曲、翹曲及厚度資料之量測資料可用於改良檢驗。晶圓量測及檢驗之互動可有助於設置產品化價值檢驗程序，同時優先排序潛在真實缺陷。
在一項實例中，針對晶圓或另一晶圓上之一或多個區域判定之晶圓檢驗程序之一或多個參數係不同於針對該晶圓或該另一晶圓上之一或多個其他區域判定之一或多個參數。舉例而言，基於量測資料跨越該晶圓之變化(亦即，依據晶圓上之位置或區)，晶圓檢驗程序之參數可經設定以跨越晶圓變化。在一項此實例中，基於關於晶圓之一邊緣區之量測資料，可定義一邊緣良率檢驗策略。另外，量測資料可指示接近於晶圓之邊緣之晶圓的不同區可具有不同問題。因此，可基於不同邊緣區中可存在之潛在良率問題來針對不同邊緣區實施不同檢驗策略，該等不同檢驗策略可係基於量測資料判定。跨越晶圓之量測資料的變化亦可用於判定具有類似量測資料之晶圓上的不同區。接著，具有類似量測資料之區(例如，雜訊區或安靜區)可分組在一起或經指派相同分類。然後，相同群組中或具有相同經指派分類之區可經指派相同檢驗程序參數。以此方式，晶圓檢驗程序可基於量測資料之變化而最佳化。
在某些實施例中，晶圓檢驗程序之一或多個參數包含在晶圓檢驗程序期間所執行之缺陷偵測之一或多個參數。以此方式，本文中所闡述之實施例可用於藉由整合來自晶圓測量之量測資料來改良缺陷偵 測。缺陷偵測之一或多個參數可包含檢驗系統輸出處理(亦即，信號、影像或資料處理)的任何參數，及經執行以偵測晶圓上之缺陷之(若干)任何缺陷偵測演算法及/或方法的(若干)任何參數。舉例而言，如本文中進一步所闡述，一或多個參數可包含對檢驗或缺陷偵測之一敏感性。然而，可以一類似方式變更缺陷偵測之任何其他參數，包含缺陷偵測演算法及/或方法之一完全改變。
在另一實施例中，晶圓檢驗程序之一或多個參數包含至少部分地判定針對晶圓或另一晶圓之一或多個區域所執行之缺陷偵測之一敏感性的一或多個參數。以此方式，量測資料可與用於配方敏感詞之檢驗聯繫。舉例而言，晶圓幾何及量測可用於使檢驗敏感性最佳化且針對經改良資料分析定位雜訊/安靜區。藉由聯繫量測技術及檢驗技術，本文中所闡述之實施例可實現提供最敏感檢驗之一獨特解決方案。另外，本文中所闡述之實施例可有助於闡釋何時存在相對大量之滋擾缺陷且允許一使用者判定如何解決其。以此方式，可利用本文中所闡述之量測及檢驗緊密連接性來提供最高階檢驗。本文中所闡述之實施例亦提供額外使用情形且因此提供量測工具之額外值。
在一額外實施例中，晶圓檢驗程序之一或多個參數包含在晶圓檢驗程序期間所執行之缺陷取樣之一或多個參數。舉例而言，本文中所闡述之量測感知檢驗可提供關於調諧取樣之線索以使得能夠選擇真實缺陷以用於缺陷再檢測(例如，掃描電子顯微鏡(SEM)再檢測)。另外，本文中所闡述之量測資料可用於預測滋擾缺陷可發生之位置且因此調整再檢測取樣及預測雜訊。以此方式，量測資料可與檢驗聯繫以用於再檢測樣本分級。如此，本文中所闡述之實施例可用於藉由整合來自晶圓測量之量測資料來改良缺陷取樣。
在一項實施例中，晶圓檢驗程序之一或多個參數包含對一晶圓檢驗系統在晶圓檢驗程序期間在其處產生輸出之晶圓或另一晶圓上之 一或多個區域之一選擇。舉例而言，本文中所闡述之量測資料可與檢驗聯繫以自動判定用於配方最佳化及再檢測取樣之晶粒選擇。另外，充分各種安靜區及雜訊區可經選擇以使一產品品質配方最佳化。此外，本文中所闡述之量測資料可用於分離臨界檢驗及量測區使得在信號針對晶圓上所關注缺陷(DOI)係較高之位置處執行。
在某些實施例中，判定一或多個參數包含：基於量測資料而判定晶圓或另一晶圓之一或多個區域中之CD變化之一機率，判定其中機率高於該一或多個區中之另一者的該一或多個區域中之至少一者，及判定該一或多個參數使得執行晶圓檢驗程序之一晶圓檢驗系統對該一或多個區域中之至少一者比對該一或多個區域中之另一者更密集地進行取樣。可以任何適合方式判定晶圓之不同區域中之CD變化之機率。舉例而言，若晶圓中存在一彎曲或翹曲，則晶圓之某些部分可在對晶圓執行之一微影步驟中模糊不清(out of focus)且因此可具有不同於所設計CD之CD。因此，基於關於依據量測資料所判定之晶圓之資訊，可判定可具有相對高CD變化之晶圓之區域且然後對其比將不可能具有高CD變化之區域更密集地進行取樣。以此方式，諸如本文中所闡述之量測資料之量測資料可用於調諧檢驗取樣以查找可能CD變化。如此，本文中所闡述之量測資料可用於分離臨界檢驗及量測區使得測量其中變化可係高的晶圓上之區域。
在另一實施例中，判定一或多個參數包含：基於量測資料而選擇晶圓或另一晶圓上之一或多個晶粒，獲取由一晶圓檢驗系統針對該一或多個所選擇晶粒產生之輸出，及自由該晶圓檢驗系統針對該一或多個晶粒產生之輸出產生一參考晶粒。參考晶粒在晶圓檢驗程序中用於偵測晶圓或另一晶圓上之缺陷。舉例而言，本文中所闡述之量測資料可用於識別晶圓上之一標稱狀態區域，且然後可自彼區域選擇一組參考晶粒(亦即，一或多個參考晶粒)。藉由在一晶圓之一安靜區中選 擇(若干)晶粒，標稱影像之品質可得以改良。另外，薄膜厚度及CD量測資料可用於識別表示標稱狀態之一組晶粒。如此，本文中所闡述之量測資料可用於針對參考影像選擇識別(若干)標稱影像之(若干)位置以增強晶粒與參考間影像檢驗。以此方式，量測資料可與檢驗聯繫以用於參考晶粒選擇。
在又一實施例中，判定晶圓檢驗程序之一或多個參數包含：基於晶圓檢驗程序之一或多個第一參數及量測資料，判定晶圓或另一晶圓上之哪一或多個區域將在晶圓檢驗程序中產生比在晶圓或另一晶圓上之其他區域多之雜訊及晶圓或另一晶圓上之哪一或多個額外區域將產生比晶圓或另一晶圓上之其他區域少之雜訊，且基於該一或多個區域及該一或多個額外區域而判定晶圓檢驗程序之一或多個第二參數。舉例而言，諸如晶圓翹曲或彎曲資料收集之量測資料可用於判定其中一檢驗配方經最佳化之一晶圓上之位置。藉由利用數百萬個資料點及識別區(其係雜訊區而非安靜區)，諸如配方敏感性設定及缺陷取樣之晶圓檢驗參數可基於對區之品質之事先知曉而經最佳化。舉例而言，本文中所闡述之量測資料可有助於理解晶圓中之變化之量以相應地預期設定檢驗敏感性之變化。在一項此實例中，量測資料可用於分離雜訊區域及標稱區域及針對不同區域獨立地設定檢驗敏感性。另外，量測資料可用於識別(若干)雜訊檢驗區域以用於滋擾資料優先級排序及篩選。舉例而言，與具有標稱或較少雜訊之一區相比，將通常在晶圓上之一高雜訊區中偵測到明顯更多之滋擾缺陷，此可自如本文中所闡述之量測資料判定。另一方面，在相對低雜訊區中，存在偵測到真實缺陷之一較高機率。因此，可基於晶圓之不同區中之預期雜訊而判定滋擾篩選之一或多個參數。
在一項此實施例中，一或多個第二參數包含一或多個缺陷取樣參數，且該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比其他區 域少之雜訊之一或多個額外區域中選擇隨機缺陷。舉例而言，藉由自晶圓上之相對安靜區取樣缺陷，缺陷之取樣可展示更隨機缺陷。以此方式，安靜區可經選擇用於隨機缺陷發現。另外再檢測取樣可偏向(skewed toward)晶圓上之安靜區以增加選擇真實缺陷之機會。
在另一此實施例中，一或多個第二參數包含一或多個缺陷取樣參數，且該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比其他區域多之雜訊之一或多個區域中選擇系統缺陷。舉例而言，雜訊區可係用於取樣潛在系統缺陷之一良好代表。
在上文所闡述之兩個實施例中，晶圓檢驗程序中所偵測到之缺陷可經指派識別其中偵測到缺陷之高/低變化區之一ID。換言之，在具有量測資料之一高變化之一區中偵測到之缺陷可經指派一個ID，且在具有量測資料之一低變化之一區中偵測到之缺陷可經指派一不同ID。以此方式，缺陷可藉由在其中偵測到該等缺陷之區來取樣及分類。晶圓檢驗程序之缺陷偵測結果可以任何其他適合方式與量測資料相關。舉例而言，由檢驗產生之一缺陷圖譜可與一量測圖譜相關。
在一項實施例中，方法包含：獲取關於一光罩之量測或檢驗資料，光罩用於將經圖案化特徵印刷於晶圓上，及基於關於晶圓之量測資料結合關於光罩之量測或檢驗資料而執行判定晶圓檢驗程序之一或多個參數。以此方式，可使用遮罩量測資料來在光罩內識別可促進檢驗雜訊之異常。舉例而言，關於藉由光罩量測及/或檢驗在一光罩上所偵測到之缺陷或潛在缺陷之資訊可用於判定關於將藉由彼光罩印刷於一晶圓上之缺陷或潛在缺陷之資訊。在某些此等情形中，關於經判定為由光罩檢驗及/或量測准許之光罩上之缺陷之資訊可用於識別其中彼等准許缺陷將定位於晶圓上之位置。彼等位置可經掃描及檢查晶圓檢驗中之缺陷以確保缺陷實質上准許。另一選擇係，彼等位置可根本未經檢驗，此乃因大概在晶圓缺陷於彼處經偵測到之情況下，彼等 晶圓缺陷將由於准許之光罩缺陷而准許。因此，至少部分地基於關於光罩之量測或檢驗資料而判定之晶圓檢驗程序之一或多個參數可包含：晶圓上欲檢驗之位置、檢驗之類型、欲指派至晶圓之某些區域中所偵測到之缺陷之類別等等。檢驗及/或量測資料可結合晶圓量測資料用於以若干不同方式(諸如經由針對光罩檢驗及/或量測資料及晶圓量測資料之不同組合定義適合晶圓檢驗參數之一組規則)來判定(若干)晶圓檢驗參數。另外，(若干)晶圓檢驗參數可基於如Marella等人之於2005年1月6日公開之美國專利申請公開案第2005/0004774號中所闡述之光罩檢驗及/或量測資料定義，該美國專利申請公開案以猶如全部列舉之引用方式併入本文中。本文中所闡述之實施例可如本發明申請案中所闡述進一步經組態。
以一類似方式，關於設計資料中之「缺陷」的資訊可用於結合晶圓量測資料(及可能光罩檢驗及/或量測資料)以判定晶圓檢驗程序之一或多個參數。可使用諸如於2010年1月12日頒於Saidin等人之美國專利第7,646,906號中所闡述之彼等之方法及系統來獲取關於設計資料中之「缺陷」的資訊，該美國專利以猶如全部列舉之引用方式併入本文中。本文中所闡述之實施例可如本專利中所闡述般經進一步組態。
在某些實施例中，一或多個參數包含用於在晶圓檢驗程序期間於晶粒內執行之場區與場區間檢驗之晶圓或另一晶圓的一或多個區域。以此方式，本文中所闡述之量測資料可用於定義適合於晶粒內之場區與場區間檢驗之一晶圓上區域。舉例而言，量測資料可用於定義其中應執行場區與場區間檢驗之晶圓上的一或多個高雜訊區。特定而言，在相對高雜訊區中，晶粒與晶粒間之雜訊變化可比場區與場區間之雜訊變化大得多。因此，在相對高雜訊區中，晶粒與晶粒間偵測可導致比場區與場區間偵測明顯更多之滋擾缺陷的偵測。如此，晶圓檢驗程序之參數可經設定，使得所執行之偵測的類型(例如，晶粒與晶 粒間或場區與場區間)係取決於在晶圓之不同區中預期的雜訊而變化。
在另一實施例中，方法包含：基於量測資料來判定用於晶圓或另一晶圓之一製作程序之一或多個參數，在對該晶圓或該另一晶圓執行製作程序之後，對該晶圓或該另一晶圓執行晶圓檢驗程序，及基於關於晶圓之量測資料結合製作程序之一或多個參數來執行判定晶圓檢驗程序之一或多個參數。在某些此等實施例中，製作程序可係一蝕刻程序。然而，製作程序可係可對晶圓執行之任何其他製作程序。另外，對晶圓或另一晶圓執行之製作程序可包含一或多個製作程序步驟(例如，可能具有一或多個其他程序步驟之一蝕刻程序步驟)。在一項此實例中，諸如晶圓場變化資料內之本文中所闡述的量測資料可用於使一或多個蝕刻條件最佳化，及使用組合資料來使晶圓之檢驗最佳化。
在額外實施例中，判定一或多個參數包含：基於量測資料而判定由一晶圓檢驗系統在晶圓檢驗程序期間針對晶圓或另一晶圓之一或多個區域產生之輸出中之雜訊之一或多個特性，及基於該雜訊之該一或多個所判定之特性而判定在晶圓檢驗程序期間所執行之輸出雜訊降低之一或多個參數。因此，本文中所闡述之實施例可經組態以用於對檢驗之動態雜訊偵測。舉例而言，本文中所闡述之量測資料可用於對高及低頻率雜訊之判定，該判定可然後用於判定適當雜訊降低技術。
本文中所闡述之獲取及判定步驟由一電腦系統執行，該電腦系統可如本文中進一步闡述經組態。
如自本文中所提供之實施例之闡述將清楚，本發明之實施例具有優於用於設置晶圓檢驗配方之當前方法及系統之若干優點。舉例而言，人工檢查量測資料可有助於一使用者挑選一晶圓上之區以進行檢驗，但其將係耗時且無效的。當前在量測與檢驗之間不存在直接聯 繫，且因此諸如遮罩量測、薄膜厚度及CD量測之外部資料源之使用將不僅難以進行而且為錯誤留下大量機會。使量測資料與一檢驗配方聯繫在一起以自動調諧配方且再檢測樣本可使此流程高效且產品化價值。
上文所闡述之方法之實施例中之每一者可包含本文中所闡述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。此外，上文所闡述之方法之實施例中之每一者可藉由本文中所闡述之系統中之任一者執行。
本文中所闡述之所有方法可包含將該等方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於一電腦可讀儲存媒體中。該等結果可包含本文中所闡述之結果中之任一者且可以此項技術中所習知之任何方式儲存。儲存媒體可包含本文中所闡述之任何儲存媒體或此項技術中所習知之任何其他適合之儲存媒體。在已儲存該等結果之後，該等結果可在儲存媒體中存取及由本文中所闡述之方法或系統實施例中之任一者使用、經格式化以顯示給一使用者、由另一軟體模組、方法或系統使用，等等。
一額外實施例係關於儲存可在一電腦系統上執行以用於執行用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數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。圖1中展示一項此實施例。特定而言，如圖1中所展示，電腦可讀媒體100包含可在電腦系統104上執行之程式指令102。電腦實施方法包含上文所闡述之方法之步驟。可為其執行該等程式指令之電腦實施之方法可包含本文中所闡述之(若干)任何其他步驟。
實施諸如本文中所闡述之彼等方法的方法之程式指令102可儲存於電腦可讀媒體100上。該電腦可讀媒體可係諸如一磁碟或光碟或一磁帶之一儲存媒體，或此項技術中所習知之任一其他適合之非暫時性電腦可讀媒體。
可以包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向之技術以及其他技術之各種方式中之任一者來實施程序指令。舉例而言，可視需要使用ActiveX控制項、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)或其他技術或方法來實施該等程式指令。
該電腦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、網路器具、網際網路器具或其他裝置。一般而言，術語「電腦系統」可廣泛定義為囊括具有一或多個處理器之執行來自一記憶體媒體之指令之任何裝置。電腦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，電腦系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平臺作為一獨立工具或一網路化工具。
一額外實施例係關於一種經組態以判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之系統。圖2中展示此一系統之一項實施例。系統200包含經組態以產生關於一晶圓之輸出之檢驗子系統202，該檢驗子系統在此實施例中如本文中進一步所闡述經組態。該系統亦包含經組態以用於執行本文中所闡述之獲取及判定步驟之電腦子系統204。電腦子系統可經組態以根據本文中所闡述之實施例中之任何者執行此等步驟。該電腦子系統及該系統可經組態以執行本文中所闡述之(若干)任何其他步驟且可如本文中所闡述來進一步組態。
檢驗子系統可經組態以藉由用光掃描晶圓且在掃描期間自晶圓偵測光來產生關於晶圓之輸出。舉例而言，如圖2中所示，檢驗子系統包含光源206，該光源206可包含此項技術中所習知之任何適合光源。來自光源之光可經引導至光束分裂器208，光束分裂器208可經組態以將光自光源引導至晶圓210。光源可耦合至諸如一或多個聚光透鏡、準直透鏡、中繼透鏡、物鏡、光圈、光譜濾光器、偏光組件及諸如此類之任何其他適合元件(未展示)。如圖2中所展示，可以一垂直 入射角將光引導至晶圓。然而，可以包含近乎垂直及偏斜入射之任何適合入射角將光引導至晶圓。另外，可以一個以上入射角依序或同時將光或多個光束引導至晶圓。檢驗子系統可經組態以依任何適合方式在晶圓上方掃描光。
來自晶圓210之光可在掃描期間由檢驗子系統之一或多個通道收集並偵測。舉例而言，自晶圓210以相對接近法線之角反射之光(亦即，在入射為垂直時鏡面反射之光)可通過光束分裂器208至透鏡212。透鏡212可包含一折射光學元件，如圖2中所展示。另外，透鏡212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。由透鏡212所收集之光可聚焦至偵測器214。偵測器214可包含此項技術中已知之任何適合偵測器，諸如一電荷耦合裝置(CCD)或另一類型之成像偵測器。偵測器214經組態以產生回應於由透鏡212收集之經反射光之輸出。因此，透鏡212及偵測器214形成檢驗子系統之一個通道。檢驗子系統之此通道可包含此項技術中所習知之任何其他適合光學組件(未展示)。
由於圖2中所展示之檢驗子系統經組態以偵測自晶圓鏡面反射之光，因此檢驗子系統經組態為一明視場(BF)檢驗子系統。然而，此一檢驗子系統亦可經組態用於其他類型之晶圓檢驗。舉例而言，圖2中所展示之檢驗子系統亦可包含一或多個其他通道(未展示)。(若干)其他通道可包含組態為一散射光通道之本文中所闡述之光學組件(諸如一透鏡及一偵測器)中之任一者。透鏡及偵測器可如本文中所闡述而進一步組態。以此方式，檢驗子系統亦可經組態以用於暗視場(DF)檢驗。
電腦子系統204耦合至檢驗子系統，使得在掃描期間由(若干)偵測器產生之輸出可提供至電腦子系統204。舉例而言，電腦子系統可耦合至偵測器214(例如，藉由由圖2中之虛線展示之一或多個傳輸媒 體，其可包含此項技術中習知之任何適合傳輸媒體)使得電腦子系統可接收由偵測器產生之輸出。
電腦子系統可經組態以執行本文中所闡述之(若干)任何步驟。舉例而言，電腦子系統204可經組態以用於執行如本文中所闡述之獲取及判定步驟。另外，電腦子系統204可經組態以執行本文中所闡述之任何其他步驟。電腦子系統亦可經組態以基於本文中所闡述之一或多個參數而執行一晶圓檢驗程序之一或多個步驟。舉例而言，由電腦子系統執行之任何缺陷偵測、缺陷取樣等可根據由本文中所闡述之實施例所判定之(若干)任何參數執行。
在某些實施例中，本文中所闡述之系統可包含一量測系統，或可簡單地耦合至一量測系統。舉例而言，如本文中將進一步闡述，諸如上文所闡述之檢驗系統之一檢驗系統之一電腦子系統可耦合至一量測系統之一電腦子系統使得檢驗系統之電腦子系統可接收來自量測系統之電腦子系統之量測資料。
圖2中展示可產生本文中所闡述之量測資料之一量測系統之一項實施例。在此實施例中，量測系統216包含經組態以產生自光源引導至光束分裂器220之光之光源218。光束分裂器經組態以將來自光源之光之一個部分反射至折射光學元件222，該折射光學元件222將光之彼部分聚焦至晶圓224。光束分裂亦經組態以將來自光源之光之另一部分透射至用作量測系統中之一參考之反射光學元件226。通過折射光學元件之自晶圓反射之光及自反射光學元件反射之光可藉由光束分裂器組合且經引導至偵測器228。以此方式，兩個反射光束(一者來自晶圓且另一者來自參考)可彼此干擾，且所得干擾可由偵測器偵測到。如此，圖2中所示之量測系統經組態為一干擾計。電腦子系統230可耦合至如本文中所闡述之偵測器使得電腦子系統可接收由偵測器產生之輸出且自所接收輸出判定晶圓(亦即，量測資料)之一或多個特性。以 此方式所判定之量測資料可包含本文中所闡述之量測資料中之任何者且可以此項技術中所習知之任何適合方式判定。
儘管量測系統在圖2中經展示為一干擾計，但本文中所闡述之系統中所包含之或耦合至本文中所闡述之系統之任何量測系統可具有此項技術中習知之任何其他適合組態。舉例而言，量測系統亦可或另一選擇係經組態為一散射計、一反射計、一橢圓偏光計、一繞射計或其某一組合或變化。量測系統亦可如以下專利中所闡述進一步經組態：於2010年5月4日頒於Park等人之美國專利第7,711,514號、於2013年10月15日頒於Chang等人之美國專利第8,559,001號及於2014年7月22頒於Muller等人之美國專利第8,786,842號以及於2013年9月21日公開之MacNaughton等人之美國專利申請公開案第2013/0310966號，所有該等專利以猶如全部列舉之引用方式併入本文中。本文中所闡述之實施例可如此等專利及專利申請案中所闡述進一步經組態。
電腦子系統204及230可藉由由圖2中之電腦子系統之間的虛線所示之一或多個傳輸媒體耦合。以此方式，兩個電腦子系統可將資訊發送至彼此及自彼此接收資訊。如此，可藉由一量測系統將量測資料前饋至一檢驗系統。然而，亦可藉由量測系統將量測資料儲存於諸如本文中進一步闡述及展示儲存媒體之一儲存媒體中，且然後檢驗系統之電腦子系統可自彼儲存媒體擷取量測資料。
應注意，本文中提供圖2以大體上圖解說明可包含於本文中所闡述之系統實施例中之一檢驗系統及一量測系統之一組態。明顯地，本文中所闡述之檢驗及量測系統組態可經變更以使檢驗系統及量測系統之效能最佳化，如在設計商用檢驗及量測系統時通常所執行。另外，本文中所闡述之系統可使用諸如可自KLA-Tencor、Milpitas、Calif商業購得之29xx/28xx系列晶圓檢驗工具及WaferSight PWG量測工具之一現有檢驗系統及/或現有量測系統來實施(例如，藉由將本文中所闡 述之功能性添加至一現有檢驗或量測系統)。對於某些此等系統，本文中所闡述之方法亦可提供為系統之選用功能性(例如，除系統之其他功能性之外)。另一選擇係，本文中所闡述之系統可「從頭開始」設計以提供一完整新系統。
鑒於此說明，熟習此項技術者將明瞭本發明之各種態樣之進一步修改及替代實施例。舉例而言，提供用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之方法及系統。因此，此說明應視為僅係說明性的，且係出於教示熟習此項技術者實施本發明之一般方式之目的。應理解，本文中所展示及所闡述之本發明之形式應視為目前較佳之實施例。如熟習此項技術者在受益於本發明之此說明之後皆將明瞭，元件及材料可替代本文中所圖解說明及闡述之彼等元件及材料，部件及程序可顛倒，且本發明之某些特徵可獨立地利用。可在不背離如以下申請專利範圍中所闡述之本發明之精神及範疇之情況下對本文中所闡述之元件做出改變。

Claims (37)

  1. 一種判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之電腦實施方法，其包括：獲取由一晶圓量測系統產生之關於一晶圓之量測資料，其中該晶圓量測系統在該晶圓上執行測量藉此產生該量測資料，且其中獲取該量測資料包括從一儲存媒體獲取該量測資料，其中該量測資料已由該晶圓量測系統儲存於該儲存媒體中；及基於該量測資料來判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序之一或多個參數，其中由一電腦系統來執行該獲取及該判定，其中該電腦系統包括一或多個處理器並從一記憶體媒體執行指令，其中該晶圓檢驗程序經執行以偵測該晶圓或該另一晶圓上之缺陷，且其中判定該一或多個參數包括：基於該量測資料判定該晶圓或該另一晶圓之一或多個區域中之臨界尺寸變化之一機率；判定其中該機率高於該一或多個區域中之另一者之該一或多個區域中之至少一者；及判定該一或多個參數，使得執行該晶圓檢驗程序之一晶圓檢驗系統對該一或多個區域中之該至少一者比對該一或多個區域中之該另一者更密集地進行取樣。
  2. 如請求項1之方法，其中該量測資料包括關於該晶圓之翹曲之資訊。
  3. 如請求項1之方法，其中該量測資料包括關於該晶圓之彎曲之資訊。
  4. 如請求項1之方法，其中該量測資料包括形成於該晶圓上之一薄膜之一厚度。
  5. 請求項1之方法，其中該量測資料包括形成於該晶圓上之一經圖案化結構之一臨界尺寸。
  6. 如請求項1之方法，其中針對該晶圓或該另一晶圓上之該一或多個區域判定之該晶圓檢驗程序之該一或多個參數係不同於針對該晶圓或該另一晶圓上之一或多個其他區域判定之該一或多個參數。
  7. 如請求項1之方法，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括在該晶圓檢驗程序期間執行之缺陷偵測之一或多個參數。
  8. 如請求項1之方法，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括至少部分地判定針對該晶圓或該另一晶圓之該一或多個區域執行之缺陷偵測之一敏感度的一或多個參數。
  9. 如請求項1之方法，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括在該晶圓檢驗程序期間執行之缺陷取樣的一或多個參數。
  10. 如請求項1之方法，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括對該晶圓檢驗系統在該晶圓檢驗程序期間於其處產生輸出之該晶圓或該另一晶圓上之該一或多個區域之一選擇。
  11. 如請求項1之方法，其中判定該一或多個參數進一步包括：基於該量測資料來選擇該晶圓或該另一晶圓上之一或多個晶粒；獲取由該晶圓檢驗系統針對該一或多個所選擇晶粒所產生之輸出；及自由該晶圓檢驗系統針對該一或多個所選擇晶粒產生之該輸出產生一參考晶粒，其中該參考晶粒在該晶圓檢驗程序中係用於偵測該晶圓或該另一晶圓上之該等缺陷。
  12. 如請求項1之方法，其中判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數進一步包括： 基於該晶圓檢驗程序之一或多個第一參數及該量測資料，判定該晶圓或該另一晶圓上之哪一或多個區域將在該晶圓檢驗程序中產生比在該晶圓或該另一晶圓上之其他區域多的雜訊，及該晶圓或該另一晶圓上之哪一或多個額外區域將產生比該晶圓或該另一晶圓上之其他區域少的雜訊，及基於將產生比其他區域更多雜訊之該一或多個區域及該一或多個額外區域來判定該晶圓檢驗程序之一或多個第二參數。
  13. 如請求項12之方法，其中該一或多個第二參數包括一或多個缺陷取樣參數，且其中該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比該等其他區域少之雜訊之該一或多個額外區域中選擇隨機缺陷。
  14. 如請求項12之方法，其中該一或多個第二參數包括一或多個缺陷取樣參數，且其中該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比該等其他區域多之雜訊之該一或多個區域中選擇系統缺陷。
  15. 如請求項1之方法，進一步包括：獲取關於一光罩之量測或檢驗資料，其中該光罩係用於將經圖案化特徵印刷於該晶圓上，且其中基於關於該晶圓之該量測資料結合關於該光罩之該量測或檢驗資料來執行判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數。
  16. 如請求項1之方法，其中該一或多個參數包括用於在該晶圓檢驗程序期間於晶粒內執行之場區與場區間檢驗之該晶圓或該另一晶圓之一或多個額外區域。
  17. 如請求項1之方法，進一步包括：基於該量測資料來判定用於該晶圓或該另一晶圓之一製作程序的一或多個參數，其中在對該晶圓或該另一晶圓執行該製作程序之後，對該晶圓或該另一晶圓進一步執行該晶圓檢驗程序，且其中基於關於該晶圓之該量 測資料結合該製作程序之該一或多個參數來執行判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數。
  18. 如請求項1之方法，其中判定該一或多個參數進一步包括：基於該量測資料來判定由該晶圓檢驗系統在該晶圓檢驗程序期間針對該晶圓或該另一晶圓之一或多個額外區域產生之輸出中之雜訊的一或多個特性，及基於該雜訊之該一或多個所判定之特性來判定在該晶圓檢驗程序期間執行之輸出雜訊降低的一或多個參數。
  19. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行以用於執行用於判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之一電腦實施方法之程式指令，其中該電腦實施方法包括：獲取由一晶圓量測系統產生之關於一晶圓的量測資料，其中該晶圓量測系統在該晶圓上執行測量藉此產生該量測資料，且其中獲取該量測資料包括從一儲存媒體獲取該量測資料，其中該量測資料已由該晶圓量測系統儲存於該儲存媒體中；及基於該量測資料來判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序的一或多個參數，其中該電腦系統包含一或多個處理器並從該非暫時性電腦可讀媒體執行該等程式指令，其中該晶圓檢驗程序經執行以偵測該晶圓或該另一晶圓上之缺陷，且其中判定該一或多個參數包括：基於該量測資料判定該晶圓或該另一晶圓之一或多個區域中之臨界尺寸變化之一機率；判定其中該機率高於該一或多個區域中之另一者之該一或多個區域中之至少一者；及判定該一或多個參數，使得執行該晶圓檢驗程序之一晶圓檢驗系統對該一或多個區域中之該至少一者比對該一或多個區域 中之該另一者更密集地進行取樣。
  20. 一種經組態以判定一晶圓檢驗程序之一或多個參數之系統，其包括：一檢驗子系統，其經組態以藉由使用光掃描一晶圓並在該掃描期間偵測來自該晶圓之光而產生關於一晶圓之輸出，其中該檢驗子系統包括至少一光源及一偵測器，且其中該檢驗子系統以來自該光源之光對該晶圓進行掃描，且其中該偵測器在該掃描期間偵測來自該晶圓之光；及一電腦子系統，其經組態以用於：獲取由一晶圓量測系統產生之關於該晶圓的量測資料，其中該晶圓量測系統在該晶圓上執行測量藉此產生該量測資料，且其中獲取該量測資料包含從一儲存媒體獲取該量測資料，其中該量測資料已由該晶圓量測系統儲存於該儲存媒體中；及基於該量測資料來判定用於該晶圓或另一晶圓之一晶圓檢驗程序的一或多個參數，其中該電腦子系統包含一或多個處理器並從一記憶體媒體執行指令，其中使用該檢驗子系統及該一或多個經判定之參數執行該晶圓檢驗程序以偵測該晶圓或該另一晶圓上之缺陷，且其中判定該一或多個參數包括：基於該量測資料判定該晶圓或該另一晶圓之一或多個區域中之臨界尺寸變化之一機率；判定其中該機率高於該一或多個區域中之另一者之該一或多個區域中之至少一者；及判定該一或多個參數，使得執行該晶圓檢驗程序之該檢驗子系統對該一或多個區域中之該至少一者比對該一或多個區域中之該另一者更密集地進行取樣。
  21. 如請求項20之系統，其中該量測資料包括關於該晶圓之翹曲之資訊。
  22. 如請求項20之系統，其中該量測資料包括關於該晶圓之彎曲之資訊。
  23. 如請求項20之系統，其中該量測資料包括形成於該晶圓上之一薄膜之一厚度。
  24. 如請求項20之系統，其中該量測資料包括形成於該晶圓上之一經圖案化結構之一臨界尺寸。
  25. 如請求項20之系統，其中針對該晶圓或該另一晶圓上之該一或多個區域判定之該晶圓檢驗程序之該一或多個參數係不同於針對該晶圓或該另一晶圓上之一或多個其他區域判定之該一或多個參數。
  26. 如請求項20之系統，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括在該晶圓檢驗程序期間執行之缺陷偵測之一或多個參數。
  27. 如請求項20之系統，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括至少部分地判定針對該晶圓或該另一晶圓之該一或多個區域執行之缺陷偵測之一敏感度的一或多個參數。
  28. 如請求項20之系統，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括在該晶圓檢驗程序期間執行之缺陷取樣的一或多個參數。
  29. 如請求項20之系統，其中該晶圓檢驗程序之該一或多個參數包括對該檢驗子系統在該晶圓檢驗程序期間於其處產生輸出之該晶圓或該另一晶圓上之該一或多個區域之一選擇。
  30. 如請求項20之系統，其中判定該一或多個參數進一步包括：基於該量測資料來選擇該晶圓或該另一晶圓上之一或多個晶粒；獲取由該檢驗子系統針對該一或多個所選擇晶粒所產生之輸 出；及自由該檢驗子系統針對該一或多個所選擇晶粒產生之該輸出產生一參考晶粒，其中該參考晶粒在該晶圓檢驗程序中係用於偵測該晶圓或該另一晶圓上之該等缺陷。
  31. 如請求項20之系統，其中判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數進一步包括：基於該晶圓檢驗程序之一或多個第一參數及該量測資料，判定該晶圓或該另一晶圓上之哪一或多個區域將在該晶圓檢驗程序中產生比在該晶圓或該另一晶圓上之其他區域多的雜訊，及該晶圓或該另一晶圓上之哪一或多個額外區域將產生比該晶圓或該另一晶圓上之其他區域少的雜訊，及基於將產生比其他區域更多雜訊之該一或多個區域及該一或多個額外區域來判定該晶圓檢驗程序之一或多個第二參數。
  32. 如請求項31之系統，其中該一或多個第二參數包括一或多個缺陷取樣參數，且其中該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比該等其他區域少之雜訊之該一或多個額外區域中選擇隨機缺陷。
  33. 如請求項31之系統，其中該一或多個第二參數包括一或多個缺陷取樣參數，且其中該一或多個缺陷取樣參數經判定以優先地在將產生比該等其他區域多之雜訊之該一或多個區域中選擇系統缺陷。
  34. 如請求項20之系統，其中該電腦子系統進一步經組態用於獲取關於一光罩之量測或檢驗資料，其中該光罩係用於將經圖案化特徵印刷於該晶圓上，且其中基於關於該晶圓之該量測資料結合關於該光罩之該量測或檢驗資料來執行判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數。
  35. 如請求項20之系統，其中該一或多個參數包括用於在該晶圓檢驗程序期間於晶粒內執行之場區與場區間檢驗之該晶圓或該另一晶圓之一或多個額外區域。
  36. 如請求項20之系統，其中該電腦子系統進一步經組態用於基於該量測資料來判定用於該晶圓或該另一晶圓之一製作程序的一或多個參數，其中在對該晶圓或該另一晶圓執行該製作程序之後，對該晶圓或該另一晶圓進一步執行該晶圓檢驗程序，且其中基於關於該晶圓之該量測資料結合該製作程序之該一或多個參數來執行判定該晶圓檢驗程序之該一或多個參數。
  37. 如請求項20之系統，其中判定該一或多個參數進一步包括：基於該量測資料來判定由該檢驗子系統在該晶圓檢驗程序期間針對該晶圓或該另一晶圓之一或多個額外區域產生之輸出中之雜訊的一或多個特性，及基於該雜訊之該一或多個所判定之特性來判定在該晶圓檢驗程序期間執行之輸出雜訊降低的一或多個參數。
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