TWI731975B - 用於缺陷偵測之系統及方法 - Google Patents

用於缺陷偵測之系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI731975B
TWI731975B TW106117296A TW106117296A TWI731975B TW I731975 B TWI731975 B TW I731975B TW 106117296 A TW106117296 A TW 106117296A TW 106117296 A TW106117296 A TW 106117296A TW I731975 B TWI731975 B TW I731975B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
value
controller
test image
test
Prior art date
Application number
TW106117296A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201805618A (zh
Inventor
伯裘恩 布拉爾
桑透許 巴哈特阿恰亞
Original Assignee
美商克萊譚克公司
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 美商克萊譚克公司 filed Critical 美商克萊譚克公司
Publication of TW201805618A publication Critical patent/TW201805618A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI731975B publication Critical patent/TWI731975B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/001Industrial image inspection using an image reference approach
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/0006Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/751Comparing pixel values or logical combinations thereof, or feature values having positional relevance, e.g. template matching
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/611Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices
    • G01N2223/6116Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices semiconductor wafer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10056Microscopic image
    • G06T2207/10061Microscopic image from scanning electron microscope
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30148Semiconductor; IC; Wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本發明揭示藉由比較一測試影像及一參考影像與一呈現設計影像來執行缺陷偵測,該呈現設計影像可係產生於一設計檔案。此可發生係因為歸因於雜訊,一測試影像與另一參考影像之一比較不能確定。該兩個與該呈現設計影像之比較之該等結果可指示一缺陷是否存在於該測試影像中。

Description

用於缺陷偵測之系統及方法
本發明係關於缺陷偵測。
晶圓檢查系統藉由偵測製程期間發生之缺陷而幫助一半導體製造商增加及維持積體電路(IC)晶片產量。檢查系統之一個目的係監測一製程是否滿足規範。若製程不在已建立規範之範疇內,則檢查系統指示半導體製造商可接著解決之問題及/或問題之來源。
半導體製造產業之演進產生對產量管理且特定言之對計量及檢查系統之更大需求。晶圓大小增加的同時臨界尺寸縮小。經濟驅動產業減少用於達成高產率、高容量生產之時間。因此,最小化從偵測一產量問題至修復其之總時間判定對於半導體製造商之投資回報。
偵測到一缺陷處於一測試影像中對於一半導體製造商可係重要的。可藉由比較一晶圓之一影像與一參考影像而偵測缺陷。例如,「雙重偵測」可用於偵測缺陷。使用此雙重偵測技術,需要在兩個不同影像中偵測缺陷。該等兩個不同影像之各者從一第一參考影像或一第二參考影像之一者減去該測試影像。然而,若該等參考影像之一者受晶圓雜訊影響,則即使當比較該測試影像與其他參考影像時檢測到缺陷,可不標記該缺陷。
因此,需要用於缺陷偵測之改良之系統及技術。
在一第一實施例中提供一種系統。一種系統包括一檢視工具及與該檢視工具電子通信之一控制器。檢視工具包含經組態以固持一晶圓之一平臺及經組態以產生晶圓之一測試影像之一影像產生系統。控制器經組態以:比較該測試影像與一第一參考影像;基於比較測試影像與第一參考影像判定一缺陷存在於該測試影像中;比較第一參考影像與一呈現設計影像以產生一第一值;比較該測試影像與該呈現設計影像以產生一第二值;及判定對應於該第二值是否大於該第一值之一結果。
控制器可包含一處理器、與該處理器電子通信之一電子資料儲存單元、及與該處理器及該電子資料儲存單元電子通信之一通信埠。電子資料儲存單元可包含第一參考影像。
影像產生系統可經組態以使用一電子束、一寬頻帶電漿或一雷射之至少一者以產生晶圓之影像。在一例項中,檢視工具為一掃描電子顯微鏡。
若該結果指示該第一值大於或等於該第二值,則控制器可進一步經組態以報告該測試影像中無缺陷存在。若該結果指示該第二值大於該第一值,則控制器可進一步經組態以比較該第二值與一臨限值。若該第二值超過該臨限值,則控制器可經組態以報告一缺陷存在於該測試影像中。若該第二值小於該臨限值,則控制器可經組態以報告該測試影像中無缺陷存在。
該呈現之設計可基於一設計檔案。
比較該測試影像與該第一參考影像可包含從該測試影像減去該第一參考影像。
比較該第一參考影像與該呈現設計影像可包含從該第一參考影像減去該呈現設計影像。比較該測試影像與該呈現設計影像可包含從該測試影像減去該呈現設計影像。
在一第二實施例中提供一種方法。該方法包括:使用一控制器比較一測試影像與一晶圓之一第一參考影像;基於比較該測試影像與該第一參考影像使用該控制器判定一缺陷存在於該測試影像中;使用該控制器比較該第一參考影像與一呈現設計影像以產生一第一值;使用該控制器比較該測試影像與該呈現設計影像以產生一第二值;及使用該控制器判定一結果,其中該結果對應於該第二值是否大於該第一值。
該方法可進一步包括在比較該測試影像與該呈現設計之前比較該測試影像與一第二參考影像且基於比較該測試影像與該第二參考影像使用控制器判定該測試影像中無缺陷存在。該第二參考影像可具有比該第一參考影像更多之雜訊。
若結果為該第一值大於或等於該第二值,則該方法可進一步包括使用控制器報告該測試影像中無缺陷存在。若結果為該第二值大於該第一值,則該方法可進一步包括使用控制器比較該第二值與一臨限值。若該第二值超過該臨限值,則該方法可進一步包括使用控制器報告一缺陷存在於該測試影像中。若該第二值小於該臨限值,則該方法可進一步包括使用控制器報告該測試影像中無缺陷存在。
呈現之設計可係基於一設計檔案。
比較該測試影像與該第一參考影像可包含從該測試影像減去該第一參考影像。
比較該第一參考影像與該呈現設計影像可包含從該第一參考影像減 去該呈現設計影像。比較該測試影像與該呈現設計影像可包含從該測試影像減去該呈現設計影像。
該方法可進一步包括將該晶圓裝載至一檢視工具之一平臺上,及於檢視工具之該平臺上對該晶圓成像。
100:圖式
101:測試影像
102:第一參考影像
103:第二參考影像
104:第一差異影像
105:第二差異影像
106:設計剪輯工具
107:呈現設計影像
108:第三差異影像
109:第四差異影像
110:缺陷
200:方法
201:步驟
202:步驟
203:步驟
204:步驟
205:步驟
300:缺陷檢視系統
301:影像產生系統/成像裝置
302:電子束
303:晶圓
304:平臺
305:控制器
306:處理器
307:電子資料儲存單元
308:通信埠
為更好地理解本發明之本質及目的,應結合隨附圖式參考以下詳細描述,其中:圖1表示根據本發明之一實施例中使用之例示性影像;圖2係根據本發明之一方法之一流程圖;及圖3係根據本發明之一系統之一方塊圖。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2016年5月25日申請之臨時專利申請案且讓與之美國申請案第62/341,545號之優先權,該案之揭示內容係以引用之方式併入本文中。
儘管將依據某些實施例來描述所主張之標的物,然其他實施例,包含不提供本文中所陳述之所有優勢及特徵之實施例亦在本發明之範疇內。在不脫離本發明之範疇的情況下,可做出各種結構、邏輯、程序步驟及電改變。因此,本發明之範疇僅參考隨附發明申請專利範圍來界定。
使用雙重檢測以檢測缺陷提供關於缺陷係處於測試影像中或參考影像中的資訊。雙重檢測亦可防止誤報。依據定義,必須在該兩個差異影像中偵測缺陷(例如,比較第一參考影像-測試影像及比較第二參考影像-測試影像)。若該等參考影像之一者(例如,該第二參考影像)顯著受晶圓雜 訊影響,則即使當比較該測試影像與另一參考影像(例如,該第一參考影像)時檢測到缺陷,可不標記該缺陷。當一參考影像中之一晶圓有雜訊時,本文中揭示之實施例改良缺陷偵測。為解決一參考影像中之可能晶圓雜訊,比較該測試影像與呈現設計影像。即使僅是單獨偵測其等,此技術仍標記缺陷。此技術亦可解決無法使用先前技術來輕易減少、排除或校正的隨機晶圓雜訊。
圖1表示本文中揭示之技術之一實施例中使用之影像。圖式100包含一測試影像101。測試影像101可為(例如)自一光學顯微鏡影像或一掃描電子顯微鏡(SEM)影像之一影像。測試影像101包含經繪示為一方形之一缺陷110。缺陷110可為一半導體晶圓上之(例如)一顆粒、一空通孔、一橋、一突出部、一圖案缺陷、缺失材料填充,或其他類型之缺陷。
圖式100中亦包含一第一參考影像102及一第二參考影像103。第一參考影像102及第二參考影像103係晶圓或晶粒之與測試影像101相同的部分。第二參考影像103包含雜訊。例如,第二參考影像103可包含比第一參考影像102或測試影像101更多之雜訊。歸因於臨界尺寸(CD)變化、先前層雜訊、線邊緣粗糙度、膜厚度變化及/或另一類型之雜訊,第二參考影像103中之雜訊可為隨機晶圓雜訊。第二參考影像103中可發生不同量之雜訊。然而,若第二參考影像103具有如此多雜訊,使得自第二差異影像105導出之缺陷的差異灰階低於雜訊的差異灰階或不超過一界定臨限值,則可無缺陷被偵測的。
當比較測試影像101與第一參考影像102時,第一差異影像104啟用缺陷110之偵測。然而,歸因於第二參考影像103中之雜訊,當比較測試影像101與第二參考影像103時,一缺陷110可能未被偵測到。即使在藉由比 較測試影像101與第二參考影像103而形成之第二差異影像105中可看見缺陷110,缺陷110可能在第二差異影像105之雜訊中丟失。因此,即使在第一差異影像104中偵測到一缺陷110,仍不發生雙重檢測。
一呈現設計影像107係由一設計剪輯工具106產生。設計剪輯工具106可為用於晶圓之一設計檔案之部分。呈現設計影像107可係使用各種技術來產生。例如,一線框設計可通過考慮檢查工具之各種光學組件及物理晶圓性質之一光學模擬程序。該等光學組件可包含物鏡之一數值孔徑、用於檢查之光之一波長或照明中之光學孔徑、光收集路徑或其他組件。亦可使用晶圓性質,諸如用於當前及先前設計層之一材料、處理層厚度、自當前及若干先前層之設計或其他特徵。基於此資訊,模擬系統可解出微分方程式且達成數值閉式解以獲得一灰階影像。
比較第一參考影像102與呈現設計影像107以形成一第三差異影像108。第三差異影像108並未展示缺陷110。此可幫助驗證缺陷110係不處於第一參考影像102中,且可防止誤報。
比較測試影像101與呈現設計影像107以形成一第四差異影像109。第四差異影像109啟用缺陷110之偵測。此第四差異影像109可與第一差異影像104一起提供缺陷110之雙重偵測。
圖2為一方法200之一流程圖。在方法200中,比較201一測試影像與第一參考影像。基於比較201,可判定一缺陷是否存在。基於該測試影像與該第一參考影像之比較201,判定202一缺陷存在。比較203該第一參考影像與一呈現設計影像。比較204該測試影像與該呈現設計影像。該呈現設計影像可基於一設計檔案。判定205一結果,該結果可指示一缺陷是否存在。比較203及比較204可依任一順序發生。
第一參考影像與呈現設計影像之比較203及測試影像與呈現設計影像之比較204可各自產生一值。該等值可用於判定結果205。例如,比較203之一第一值可大於或小於比較204之一第二值。此可指示該測試影像中無缺陷存在。在另一實例中,比較204之該第二值大於比較203之該第一值,其可指示一缺陷可能存在。該值可自逐像素從一第二影像之該灰階減去一第一影像之該灰階而導出。在一例項中,第一影像可為第一參考影像且第二影像可為呈現設計影像。在另一例項中,第一影像可為測試影像且第二影像為呈現設計影像。此可造成對於用於影像減法之每對像素之一差異影像灰階。若第一參考影像減去呈現設計影像之差異影像灰階大於自測試影像減去呈現設計影像之差異影像灰階,則此指示該測試影像中無缺陷。
若比較204之該第二值大於比較203之該第一值,則比較204之該第二值可與一臨限值比較。若比較204之該第二值超過該臨限值,則可報告該測試影像中存在一缺陷。若比較204之該第二值小於一臨限值,則可報告該測試影像中無缺陷存在。若比較204之該第二值等於該臨限值,則此可指示一缺陷存在、無缺陷存在或需要進一步分析。若一參考影像減去呈現設計影像之差異影像中之最大灰階僅微小於自一測試影像減去呈現設計影像之差異影像之最大灰階,則其仍可為一擾亂點或雜訊事件。臨限值可藉由一SEM檢視一熱掃描(例如,其中臨限值設定為一小值之一掃描)之若干缺陷而設定。此將容許檢查工具上發現之缺陷之分類。可藉由一使用者以一方式設定該臨限值使得所有關注缺陷皆可能超過臨限值但擾亂點不超過該臨限值。因此,擾亂點事件可排除。
在一例項中,第一及第二值為絕對值。
可將該結果報告至一使用者,諸如一半導體製造商。
在一例項中,於對呈現設計影像作任何比較之前,或於產生呈現設計影像之前,比較測試影像與一第二參考影像。然而,該第二參考影像可具有比該第一參考影像更多之雜訊。該第二參考影像亦可具有比測試影像更多之雜訊。即使該測試影像與該第一參考影像之間之比較201指示一缺陷存在,此雜訊仍可防止雙重檢測。雜訊可減損該第二參考影像與該測試影像之一比較,且因此該等結果可指示無缺陷存在。
可使用一檢視工具來產生測試影像。一晶圓可被裝載至一檢視工具之一平臺上,且在該檢視工具之該平臺上成像,以產生測試影像。
該測試影像與該第一參考影像或該第二參考影像之間之比較可涉及從一個影像減去另一影像。該呈現設計影像與該測試影像或該第一參考影像之間之比較亦可包含從一個影像減去另一影像。第一,需要減去之該兩個影像彼此儘可能地對準(例如,子像素精確度)。從第二影像中處於位置1,1之像素之灰階減去第一影像中處於位置1,1之像素之灰階。接著在下一像素處執行該減法,且以此類推直至已對每像素對計算差異灰階。
圖3係根據本發明之一系統之一方塊圖。缺陷檢視系統300包含經組態以固持一晶圓303或其他工件之一平臺304。平臺304可經組態以移動或依一個、兩個或三個軸旋轉。
缺陷檢視系統300亦包含一影像產生系統301,其經組態以產生晶圓303之一表面之一影像。該影像可係對於晶圓303之一特定層或特定區域。在此實例中,影像產生系統301產生一電子束302以產生一測試影像。其他影像產生系統301係可能的,諸如使用寬頻帶電漿或雷射掃描之彼等。例如,可藉由影像產生系統301來執行暗場成像或明場成像。缺陷 檢視系統300及/或影像產生系統301可產生晶圓303之一測試影像。
如本文中所使用,術語「晶圓」大體上指代由一半導體材料或非半導體材料形成之基板。此一半導體材料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。通常可在半導體製造廠中找到及/或處理此等基板。
一晶圓可包含經形成於一基板上之一或多個層。例如,此等層可包含(但不限於)一光阻劑、一介電材料、一導電材料,及一半導材料。此項技術中已知諸多不同類型之此等層,且如本文中所使用之術語晶圓意欲涵蓋包含所有類型之此等層之一晶圓。
經形成於一晶圓上之一或多個層可經圖案化或未經圖案化。例如,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最終可導致完成裝置。諸多不同類型之裝置可經形成於一晶圓上,且如本文中所使用之術語晶圓意欲涵蓋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300為一SEM之部分或為一SEM。晶圓303之影像係藉由用一聚焦電子束302掃描晶圓303來產生。該等電子用於產生包含關於表面構型及晶圓303之組合物之資訊的訊號。電子束302可係以一光柵掃描圖案掃描,且電子束302之位置可與所偵測訊號結合以產生一影像。
缺陷檢視系統300與一控制器305通信。例如,控制器305可與影像產生系統301或缺陷檢視系統300之其他組件通信。控制器305可包含一處理器306,與處理器306電子通信之一電子資料儲存單元307,及與處理器306電子通信之一通信埠308。應瞭解,實務上,控制器305可係由硬體、 軟體或韌體之任何組合實施。又,如本文中所描述之其之功能可藉由一個單元執行或在不同組件中劃分,該等組件之各者可繼而係藉由硬體、軟體及韌體之任何組合來實施。用於控制器305實施本文中所描述之各種方法及功能的程式碼或程式指令可係儲存於控制器可讀儲存媒體(諸如電子資料儲存單元307中、控制器305內、控制器305外部或其等之組合之一記憶體)中。
控制器305可係以任何適當方式(例如,經由一或多個傳輸媒體,其中可包含「有線」及/或「無線」傳輸媒體)耦合至缺陷檢視系統300之該等組件,使得控制器305可接收由缺陷檢視系統300產生之輸出,諸如自成像裝置301之輸出。控制器305可經組態以使用該輸出來執行數個功能。舉例而言,控制器305可經組態以使用該輸出來檢視晶圓303上之缺陷。在另一實例中,控制器305可經組態以將該輸出發送至一電子資料儲存單元307或另一儲存媒體,而不執行該輸出上之缺陷檢視。控制器305可如本文中所描述般經進一步組態以諸如執行圖2中之實施例。
本文中所描述之控制器305、(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。一般而言,術語「控制器」可廣義地定義為涵蓋具有一或多個處理器之任何裝置,該一或多個處理器執行來自一記憶媒體之指令。(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當處理器,諸如一平行處理器。此外,(若干)子系統或(若干)系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平台,作為一獨立工具或一網路工具。
若該系統包含多於一個子系統,則該等不同子系統可耦合至彼此使 得可在該等子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。例如,一個子系統可藉由任何適當傳輸媒體耦合至(若干)額外子系統,該傳輸媒體可包含此項技術中已知之任何適當有線及/或無線傳輸媒體。藉由一共用之電腦可讀儲存媒體(未展示),兩個或多個此等子系統亦可有效地耦合。
一額外實施例係關於非暫時性電腦可讀媒體,其儲存可在一控制器上執行之程式指令,用於執行用於識別一晶圓上之異常或偵測順從性/非順從性之電腦實施方法。特定言之,如圖3中所展示,電子資料儲存單元307或其他儲存媒體可包含非暫時性電腦可讀媒體,其包含可在控制器305上執行之程式指令。該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。
諸如本文中描述之該等程式指令實施方法可儲存於電腦可讀媒體上,諸如儲存於電子資料儲存單元307或其他儲存媒體中。該電腦可讀媒體可係一儲存媒體(諸如一磁碟或一光碟、一磁帶或此項技術中已知之任何其他適當非暫時性電腦可讀媒體)。
可依各種方式之任一者實施該等程式指令,該等方式包含(尤其)基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向技術。例如,可使用ActiveX控制項、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)、SSE(串流SIMD延伸)或所需之其他技術或方法實施該等程式指令。
控制器305可根據本文中所描述之實施例之任一者加以組態。例如,控制器305可經程式化以執行圖2之一些步驟或所有步驟。
儘管揭示為一缺陷檢視系統之部件,但本文中所描述之控制器305可經組態以與檢查系統一起使用。在另一實施例中,本文中所描述之控制器305可經組態以與一計量系統一起使用。因此,如本文中揭示之該等實施 例描述可以數種方式調適之用於分類之一些組態,該等組態用於具有或多或少適用於不同應用之不同成像能力之系統。
該等方法之步驟之各者可如本文中進一步描述般執行。該等方法亦可包含可藉由控制器及/或本文中所描述之(若干)電腦子系統或(若干)系統執行之任何(若干)其他步驟。該等步驟可藉由一或多個電腦系統執行,電腦系統可根據本文中描述之實施例之任一者加以組態。此外,可由本文中所描述之任意系統實施例執行上述方法。
本文中揭示之實施例啟用有雜訊晶圓上之缺陷檢測。代替地使用本文中所描述之技術偵測否則可丟失之缺陷。可改良對一特定關注缺陷(DOI)之靈敏性。尋找此一DOI之改良能力可節約半導體製造時間及花費。本文中揭示之該等實施例亦對雜訊限制晶圓上之缺陷提供更高敏感性。此外,藉由不產生用於第二參考影像之一完全多晶粒自動定限(MDAT)雲端可達成產量改良。代替地,其中存在缺陷像素之一小修補可用於仲裁。若雜訊過高(低信雜比(SNR))。則呈現設計影像可用作一參考影像。一修補為一小影像,諸如係32像素×32像素之影像。與通常用於統計計算及識別離群值(例如,缺陷像素)之一影像相比,此相對較小。例如,MDAT統計可通常自1000像素×1000像素大小之影像圖框導出。全新實施方案容許使用對於第二參考影像之小影像修補。
儘管已相對於一項或多項特定實施例描述本發明,然應理解在不脫離本發明之範疇之情況下可實行本發明之其他實施例。因此,本發明應視為僅由隨附發明專利申請專利範圍及其之合理表現限制。
100:圖式
101:測試影像
102:第一參考影像
103:第二參考影像
104:第一差異影像
105:第二差異影像
106:設計剪輯工具
107:呈現設計影像
108:第三差異影像
109:第四差異影像
110:缺陷

Claims (20)

  1. 一種用於缺陷偵測之系統,該系統包括:一檢視工具,其中該檢視工具包含:一平臺,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測試影像;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:比較該測試影像與一第一參考影像;基於比較該測試影像與該第一參考影像來判定一缺陷存在於該測試影像中;比較該第一參考影像與一呈現設計影像以產生屬於一潛在缺陷之一第一值;比較該測試影像與該呈現設計影像以產生屬於該潛在缺陷之一第二值;及判定對應於該第二值是否大於該第一值之一結果。
  2. 如請求項1之系統,其中該控制器包含一處理器、與該處理器電子通信之一電子資料儲存單元,及與該處理器及該電子資料儲存單元電子通信之一通信埠,且其中該電子資料儲存單元包含該第一參考影像。
  3. 如請求項1之系統,其中該檢視工具為一掃描電子顯微鏡。
  4. 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 寬頻帶電漿或一雷射之至少一者以產生該晶圓之該影像。
  5. 如請求項1之系統,其中該結果係該第一值大於或等於該第二值,且其中該控制器進一步經組態以報告該測試影像中無缺陷存在。
  6. 如請求項1之系統,其中該結果係該第二值大於該第一值,且其中該控制器進一步經組態以比較該第二值與一臨限值。
  7. 如請求項6之系統,其中該第二值超過該臨限值,且其中該控制器經組態以報告一缺陷存在於該測試影像中。
  8. 如請求項6之系統,其中該第二值小於該臨限值,且其中該控制器經組態以報告該測試影像中無缺陷存在。
  9. 如請求項1之系統,其中該呈現設計影像係基於一設計檔案。
  10. 如請求項1之系統,其中比較該測試影像與該第一參考影像包含從該測試影像減去該第一參考影像。
  11. 如請求項1之系統,其中比較該第一參考影像與該呈現設計影像包含從該第一參考影像減去該呈現設計影像,且其中比較該測試影像與該呈現設計影像包含從該測試影像減去該呈現設計影像。
  12. 一種用於缺陷偵測之方法,其包括:使用一控制器來比較一測試影像與一晶圓之一第一參考影像;基於比較該測試影像與該第一參考影像,使用該控制器來判定一缺陷存在於該測試影像中;使用該控制器來比較該第一參考影像與一呈現設計影像以產生屬於一潛在缺陷之一第一值;使用該控制器來比較該測試影像與該呈現設計影像以產生屬於該潛在缺陷之一第二值;及使用該控制器來判定一結果,其中該結果對應於該第二值是否大於該第一值。
  13. 如請求項12之方法,進一步包括:在比較該測試影像與該呈現之設計之前,比較該測試影像與一第二參考影像,其中該第二參考影像具有比該第一參考影像更多之雜訊;及基於比較該測試影像與該第二參考影像,使用該控制器來判定該測試影像中無缺陷存在。
  14. 如請求項12之方法,其中該結果係該第一值大於或等於該第二值,且進一步包括使用該控制器來報告該測試影像中無缺陷存在。
  15. 如請求項12之方法,其中該結果係該第二值大於該第一值,且進一步包括使用該控制器來比較該第二值與一臨限值。
  16. 如請求項15之方法,其中該第二值超過該臨限值,且進一步包括使用該控制器來報告一缺陷存在於該測試影像中。
  17. 如請求項15之方法,其中該第二值小於該臨限值,且進一步包括使用該控制器來報告該測試影像中無缺陷存在。
  18. 如請求項12之方法,其中該呈現設計影像係基於一設計檔案。
  19. 如請求項12之方法,其中比較該測試影像與該第一參考影像包含從該測試影像減去該第一參考影像,其中比較該第一參考影像與該呈現設計影像包含從該第一參考影像減去該呈現設計影像,且其中比較該測試影像與該呈現設計影像包含從該測試影像減去該呈現設計影像。
  20. 如請求項12之方法,進一步包括:將該晶圓裝載至一檢視工具之一平臺上;及於該檢視工具之該平臺上對該晶圓成像。
TW106117296A 2016-05-25 2017-05-25 用於缺陷偵測之系統及方法 TWI731975B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662341545P 2016-05-25 2016-05-25
US62/341,545 2016-05-25
US15/356,799 US10192302B2 (en) 2016-05-25 2016-11-21 Combined patch and design-based defect detection
US15/356,799 2016-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201805618A TW201805618A (zh) 2018-02-16
TWI731975B true TWI731975B (zh) 2021-07-01

Family

ID=60411576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106117296A TWI731975B (zh) 2016-05-25 2017-05-25 用於缺陷偵測之系統及方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10192302B2 (zh)
KR (1) KR102174286B1 (zh)
CN (1) CN109154575B (zh)
IL (1) IL262671B (zh)
TW (1) TWI731975B (zh)
WO (1) WO2017205361A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10964016B2 (en) * 2018-03-13 2021-03-30 Kla-Tencor Corporation Combining simulation and optical microscopy to determine inspection mode
US11880193B2 (en) 2019-07-26 2024-01-23 Kla Corporation System and method for rendering SEM images and predicting defect imaging conditions of substrates using 3D design
US11416982B2 (en) 2019-10-01 2022-08-16 KLA Corp. Controlling a process for inspection of a specimen
US11580650B2 (en) * 2019-10-01 2023-02-14 KLA Corp. Multi-imaging mode image alignment
CN111340753B (zh) 2019-12-30 2023-06-02 上海集成电路研发中心有限公司 一种晶圆检测装置、数据处理方法及存储介质
US11748872B2 (en) 2020-08-31 2023-09-05 KLA Corp. Setting up inspection of a specimen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100188657A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for detecting defects on a wafer
US20120050518A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Inspecting apparatus and inspection method
US20140192352A1 (en) * 2011-07-06 2014-07-10 Hitachi High-Technologies Corporation Optical type inspection apparatus, inspection system and the wafer for coordinates management
US20160261786A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer Inspection Apparatus Using Three-Dimensional Image

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3693508B2 (ja) * 1998-10-28 2005-09-07 株式会社東京精密 パターン比較方法および外観検査装置
US20050205781A1 (en) 2004-01-08 2005-09-22 Toshifumi Kimba Defect inspection apparatus
US7729529B2 (en) 2004-12-07 2010-06-01 Kla-Tencor Technologies Corp. Computer-implemented methods for detecting and/or sorting defects in a design pattern of a reticle
JP4174504B2 (ja) * 2005-08-31 2008-11-05 アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 試料検査装置、試料検査方法及びプログラム
US7676077B2 (en) 2005-11-18 2010-03-09 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data
KR101885585B1 (ko) * 2005-11-18 2018-08-07 케이엘에이-텐코 코포레이션 검사 데이터와 조합하여 설계 데이터를 활용하는 방법 및 시스템
JP5460023B2 (ja) * 2008-10-16 2014-04-02 株式会社トプコン ウェハのパターン検査方法及び装置
SG164293A1 (en) * 2009-01-13 2010-09-29 Semiconductor Technologies & Instruments Pte System and method for inspecting a wafer
WO2011004534A1 (ja) 2009-07-09 2011-01-13 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 半導体欠陥分類方法,半導体欠陥分類装置,半導体欠陥分類プログラム
US8855400B2 (en) 2012-03-08 2014-10-07 Kla-Tencor Corporation Detection of thin lines for selective sensitivity during reticle inspection using processed images
US9619876B2 (en) * 2013-03-12 2017-04-11 Kla-Tencor Corp. Detecting defects on wafers based on 2D scatter plots of values determined for output generated using different optics modes
JP2014211352A (ja) 2013-04-18 2014-11-13 株式会社東芝 テンプレートの検査装置及びテンプレートの検査方法
US9766187B2 (en) * 2014-08-27 2017-09-19 Kla-Tencor Corp. Repeater detection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100188657A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for detecting defects on a wafer
US20120050518A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Inspecting apparatus and inspection method
US20140192352A1 (en) * 2011-07-06 2014-07-10 Hitachi High-Technologies Corporation Optical type inspection apparatus, inspection system and the wafer for coordinates management
US20160261786A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer Inspection Apparatus Using Three-Dimensional Image

Also Published As

Publication number Publication date
KR102174286B1 (ko) 2020-11-04
IL262671B (en) 2020-08-31
US10192302B2 (en) 2019-01-29
TW201805618A (zh) 2018-02-16
WO2017205361A1 (en) 2017-11-30
IL262671A (en) 2018-12-31
US20170345142A1 (en) 2017-11-30
CN109154575A (zh) 2019-01-04
CN109154575B (zh) 2020-11-06
KR20190003790A (ko) 2019-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI731975B (zh) 用於缺陷偵測之系統及方法
KR102324677B1 (ko) 결함 검출을 위한 동적 케어 영역
CN108369202B (zh) 通过降低裸片到裸片过程噪声的缺陷信噪比增强
US10504213B2 (en) Wafer noise reduction by image subtraction across layers
TWI778078B (zh) 用於自動缺陷分類之方法及系統以及相關非暫時性電腦程式產品
US10074167B2 (en) Reducing registration and design vicinity induced noise for intra-die inspection
TW201921139A (zh) 在透明或半透明晶圓上之缺陷偵測
US10533953B2 (en) System and method for wafer inspection with a noise boundary threshold
TWI707305B (zh) 晶圓檢驗方法及系統
TWI807171B (zh) 半導體應用之參考影像的生成
TWI760523B (zh) 用於偵測一缺陷之方法、非暫時性電腦可讀媒體及系統
KR102380099B1 (ko) 범위 기반 실시간 스캐닝 전자 현미경 비시각적 비너
US10372113B2 (en) Method for defocus detection
TWI785065B (zh) 基於妨害地圖之寬帶電漿檢查
JP2018518829A (ja) 自動イメージに基づくプロセスモニタリングおよび制御
TW202314638A (zh) 用於樣本邊緣偵測之方法和系統及用於影像檢測設備之樣本定位