TWI751233B

TWI751233B - 用於從低解析度檢測影像重建高解析度點擴散函數之系統及方法

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Publication number: TWI751233B
Application number: TW106141359A
Authority: TW
Inventors: 海倫劉; 羅西特帕奈克; 史蒂芬奧斯本
Original assignee: 美商克萊譚克公司
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2022-01-01
Also published as: TW201837458A

Abstract

一種用於從一或多個低解析度影像重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)之方法包含：獲取一晶圓之一或多個低解析度影像；聚合一或多個低解析度影像圖塊；及估計該一或多個低解析度影像中之一或多個子像素移位且同時從該經聚合之一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度PSF。

Description

用於從低解析度檢測影像重建高解析度點擴散函數之系統及方法

本發明係關於晶圓檢測及檢視，且特定言之係關於從低解析度晶圓檢測影像重建高解析度點擴散函數(PSF)。

製造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程處理一基板(諸如一半導體晶圓)以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。可依一單一半導體晶圓上之一配置製造多個半導體裝置且接著將其等分離為個別半導體裝置。半導體裝置可在製程期間產生缺陷。在一半導體製程期間之各種步驟執行檢測程序以偵測一樣品上之缺陷。檢測程序係製造半導體裝置(諸如積體電路)之一重要部分，隨著半導體裝置之尺寸減小，檢測程序對於成功製造可接受半導體裝置變得甚至更重要。例如，隨著半導體裝置之尺寸減小，已變得高度期望缺陷偵測，此係因為甚至相對小缺陷可導致半導體裝置中之非所要像差。若一點擴散函數(PSF)大小相當於或小於感測器之像素大小，則晶圓檢測系統中之感測器傾向於對一缺陷形狀取樣過疏(undersample)，從而導致一低解析度影像。另外，晶圓檢測系統中之感測器在高於一特定像素強度時變得飽和，從而無法提供經檢測晶圓上之特徵之間的差別。因而，將可期望提供解決如上文識別之先前方法之缺點之一系統及方法。

根據本發明之一或多項實施例揭示一種用於從一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)之系統。在一項闡釋性實施例中，該系統包含一檢測子系統。在另一闡釋性實施例中，該系統包含經組態以固定一或多個晶圓之一載物台。在另一闡釋性實施例中，該系統包含通信地耦合至該檢測子系統之一控制器。在另一闡釋性實施例中，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行儲存於記憶體中之一組程式指令。在另一闡釋性實施例中，該等程式指令經組態以導致該一或多個處理器獲取一晶圓之一或多個低解析度影像。在另一闡釋性實施例中，該一或多個低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊。在另一闡釋性實施例中，該一或多個低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位。在另一闡釋性實施例中，該等程式指令經組態以導致該一或多個處理器聚合該一或多個低解析度影像圖塊。在另一闡釋性實施例中，該等程式指令經組態以導致該一或多個處理器估計該一或多個子像素移位且同時從該經聚合之一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度PSF。根據本發明之一或多項實施例揭示一種用於從一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)之方法。在一項闡釋性實施例中。在另一闡釋性實施例中，該方法包含獲取一晶圓之一或多個低解析度影像。在另一闡釋性實施例中，該一或多個低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊。在另一闡釋性實施例中，該一或多個低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位。在另一闡釋性實施例中，該方法包含聚合該一或多個低解析度影像圖塊。在另一闡釋性實施例中，該方法包含估計該一或多個子像素移位且同時從該經聚合之一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度PSF。應理解，前述描述及下列詳細描述僅係例示性及說明性的且未必限制本發明。併入特性中且構成其之一部分之隨附圖式繪示本發明之標的物。描述及圖式共同用於說明本發明之原理。

現在將詳細參考隨附圖式中繪示之所揭示標的物。參考圖1至圖17，根據本發明之一或多項實施例揭示用於從一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)之系統及方法。可部分藉由一點擴散函數(PSF)特性化檢測子系統，該PSF係給定檢測子系統之回應之一量測且出於本發明之目的解釋為等效於檢測子系統之脈衝回應。系統脈衝係界定一檢測子系統之聚焦方案、最佳過濾方案、缺陷偵測敏感度及/或缺陷粒度分析方案之一或多者之一個度量。例如，檢測子系統之敏感度目標可包含直徑範圍從十幾奈米至二十幾奈米之粒子。檢測子系統可始終依一特定像素大小達成充分取樣以按一所要解析度沿著切向成像方向輸出。此等檢測子系統可另外在期望時以晶圓處理量為代價達成充分取樣以按一所要解析度沿著徑向成像方向輸出。在系統達到特定像素大小之前，高解析度資料可用於在校準及檢測期間解析二維系統回應。然而，在低於特定像素大小的情況下，藉由檢測子系統輸出之影像開始展現清晰度不足。在此等檢測子系統中，可實施多個放大層以在低於特定像素大小的情況下成像以允許一特殊「診斷」模式，但此等解決方案(對製造商及/或消費者而言)在設計複雜性及成本方面是禁止性的。另外，重建方法已要求成像解析度相對於回應函數小得多，從而嚴重限制重建之實際使用。因此，將對脈衝回應取樣過疏，從而導致特殊使用情況之問題，諸如一些粗糙薄膜中之校準及斑點/粒子區分。本發明之實施例係關於使用一或多個超解析度程序(或函數)重建一或多個低解析度點擴散函數(PSF)以產生一或多個高解析度PSF。本發明之實施例亦係關於使用一或多個超解析度程序從一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度PSF。本發明之實施例亦係關於將晶圓檢測系統之運動包含於一或多個超解析度程序中。本發明之實施例亦係關於使用一或多個超解析度程序執行系統敏感度分析及校準。本發明之額外實施例係關於將一或多個超解析度程序應用至一或多個進階應用。例如，一或多個進階應用可包含抑制影像斑點。藉由另一實例，一或多個進階應用可包含分離宇宙射線引發之暗雜訊與實際粒子(即，一或多個真實缺陷)。藉由另一實例，一或多個進階應用可包含擴展一檢測系統之動態範圍。本發明之實施例之優點包含克服一晶圓檢測系統中之一感測器之像素大小限制。本發明之實施例之優點亦包含在一取樣過疏晶圓檢測系統中從一或多個低解析度晶圓影像圖塊精確重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)。本發明之實施例之優點亦包含針對各種應用提供產生高解析度影像之方法之一低成本替代方案。例如，各種應用可包含與檢測系統之校準及問題診斷相關之一或多個應用。例如，各種應用可包含在檢測系統之校準期間使用PSF量測界定檢測子系統之最佳聚焦方案。另外，各種應用可包含監測檢測子系統隨著時間之漂移。此外，各種應用可包含對比一理論模型對檢測系統之敏感度進行故障排除。藉由另一實例，各種應用可包含與一經檢測晶圓上之一或多個缺陷之偵測、分類或粒度分析之一或多者相關之一或多個應用。例如，各種應用可包含下列之一或多者：實現針對粒子敏感度之最佳濾波器組設計；區分斑點圖案與粒子回應以改良薄膜之敏感度；或在一或多個缺陷之偵測期間解析密集所關注缺陷(DOI)叢集。另外，各種應用可包含將PSF反卷積以增強一或多個缺陷之分類。另外，各種應用可包含減少所報告粒子粒度分析誤差且將粒子回應與DOI之一散射模型耦合以對一或多個缺陷進行粒度分析。本發明之實施例之優點亦係關於結合一或多個進階應用實施，諸如基於斑點圖案將薄膜之斑點與散粒雜訊之一混合物分離。本發明之實施例之優點亦係關於結合一或多個進階應用實施，諸如利用具有低解析度PSF之一或多個超解析度程序來區分一或多個真實缺陷與宇宙射線雜訊。本發明之實施例之優點亦係關於結合一或多個進階應用實施，諸如擴展一檢測子系統之動態範圍。圖1繪示根據本發明之一或多項實施例之用於樣本檢測之系統100之一方塊圖。在一項實施例中，系統100包含一檢測子系統102。在另一實施例中，系統100包含用於固定一或多個樣本104之一樣本載物台106。在另一實施例中，系統100包含一控制器110。在另一實施例中，系統100包含一使用者介面120。在另一實施例中，檢測子系統102經組態以偵測樣本104之一或多個缺陷。例如，檢測子系統102可包含(但不限於)一電子束檢測或檢視工具(例如，一掃描電子顯微鏡(SEM)系統)。藉由另一實例，檢測子系統102可包含(但不限於)一光學檢測子系統。例如，光學檢測子系統可包含一寬頻檢測子系統，包含(但不限於)一基於雷射維持電漿(LSP)之檢測子系統。另外，光學檢測子系統可包含一窄頻檢測子系統，諸如(但不限於)一雷射掃描檢測子系統。此外，光學檢測子系統可包含(但不限於)一亮場成像工具或一暗場成像工具。在本文中注意，檢測子系統102可包含經組態以收集及分析從一樣本104之一表面反射、散射、繞射及/或輻射之照明之任何光學系統。在以下專利中描述檢測子系統之實例：2006年8月8日發佈之美國專利第7,092,082號；2003年9月16日發佈之美國專利第6,621,570號；及1998年9月9日發佈之美國專利第5,805,278號，該等案之各者之全部內容以引用的方式併入本文中。亦在以下專利中描述檢測子系統之實例：2014年4月4日發佈之美國專利第8,664,594號；2014年4月8日發佈之美國專利第8,692,204號；2014年4月15日發佈之美國專利第8,698,093號；2014年5月6日發佈之美國專利第8,716,662號；2015年4月29日申請之美國專利申請案第14/699,781號；2015年3月24日申請之美國專利申請案第14/667,235號；及2014年8月13日申請之美國專利申請案第14/459,155號，該等案之各者之全部內容以引用的方式併入本文中。出於本發明之目的，可將一缺陷分類為一空隙、短路、粒子、殘留物、殘渣或此項技術中已知的任何其他缺陷。在另一實施例中，儘管未展示，但檢測子系統102可包含一照明源、一偵測器及用於執行檢測之各種光學組件(例如，透鏡、光束分離器及類似物)。例如，檢測子系統102可包含此項技術中已知的任何照明源。例如，照明源可包含(但不限於)一寬頻光源或一窄頻光源。另外，照明源可經組態以(經由各種光學組件)將光引導至安置於樣本載物台106上之樣本104之表面。此外，檢測子系統102之各種光學組件可經組態以將從樣本104之表面反射及/或散射之光引導至檢測子系統102之偵測器。藉由另一實例，檢測子系統102之偵測器可包含此項技術中已知的任何適當偵測器。例如，偵測器可包含(但不限於)一光電倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)、時間延遲積分(TDI)相機及類似物。另外，偵測器之輸出可通信地耦合至一控制器110，在本文中進一步詳細描述。在一項實施例中，樣本104包含一晶圓。例如，樣本104可包含(但不限於)一半導體晶圓。如貫穿本發明使用，術語「晶圓」係指由一半導體及/或非半導體材料形成之一基板。例如，一半導體或半導體材料可包含(但不限於)單晶矽、砷化鎵及磷化銦。在另一實施例中，樣本載物台106可包含此項技術中已知的任何適當機械及/或機器人總成。在另一實施例中，控制器110可致動樣本載物台106。例如，樣本載物台106可由控制器110組態以將樣本104致動至一選定位置或定向。例如，樣本載物台106可包含或可機械地耦合至經組態以根據一選定檢測或計量演算法平移或旋轉樣本104以進行定位、聚焦及/或掃描之一或多個一致動器(諸如一馬達或伺服機)，此項技術中已知若干致動器。在一項實施例中，控制器110包含一或多個處理器112及一記憶體媒體114。在另一實施例中，一或多組程式指令116儲存於記憶體媒體114中。在另一實施例中，一或多個處理器112經組態以執行該等組程式指令116以執行貫穿本發明描述之各種步驟之一或多者。在另一實施例中，控制器110經組態以藉由可包含有線部分及/或無線部分之一傳輸媒體接收及/或獲取來自其他系統或子系統之資料或資訊(例如，來自檢測子系統102或來自檢測子系統102之組件之任一者之一或多組資訊或經由使用者介面120接收之一或多個使用者輸入)。例如，檢測子系統102或檢測子系統102之組件之任一者可將關於檢測子系統102或檢測子系統102之組件之任一者之操作之一或多組資訊傳輸至控制器110。藉由另一實例，檢測子系統102可將一或多個樣本104之一或多個經檢測區之一或多個影像傳輸至控制器110。例如，傳輸至控制器110之一或多個影像可包含(但不限於)一或多個低解析度影像、一或多個低解析度影像圖塊或點擴散函數(PSF)。應注意，在本文中進一步詳細論述低解析度影像、低解析度影像圖塊及PSF。在另一實施例中，系統100包含檢測子系統102中之一或多個編碼器，其中編碼器在一或多組資訊(例如，樣本104之一或多個低解析度影像之低解析度影像圖塊)傳輸至控制器110之前聚合該一或多組資訊。在另一實施例中，系統100包含載物台106上之一或多個載物台編碼器。在另一實施例中，系統100包含控制器110中之一或多個解碼器以解聚合(de-aggregate)由檢測子系統102傳輸之一或多組資訊(例如，低解析度影像圖塊)。在另一實施例中，系統100包含控制器110中之一或多個編碼器，其中編碼器在從檢測子系統102接收一或多個組資訊(例如，低解析度影像圖塊)之後聚合該一或多組資訊。在另一實施例中，系統100之控制器110經組態以藉由可包含有線部分及/或無線部分之一傳輸媒體將資料或資訊(例如，本文中揭示之一或多個程序之輸出)傳輸至一或多個系統或子系統(例如，將一或多個命令傳輸至檢測子系統102或檢測子系統102之組件之任一者、樣本載物台106或顯示於使用者介面120上之一或多個輸出)。就此而言，傳輸媒體可充當控制器110與系統100之其他子系統之間的一資料鏈路。在另一實施例中，控制器110經組態以經由一傳輸媒體(例如，網路連接)將資料發送至外部系統。在一個實例中，檢測子系統102之一偵測器可以任何合適方式(例如，藉由以在圖1中展示之虛線指示之一或多個傳輸媒體)耦合至控制器110，使得控制器110可接收由偵測器產生之輸出。藉由另一實例，若檢測子系統102包含一個以上偵測器，則控制器110可耦合至如上文描述之多個偵測器。在本文中注意，控制器110可經組態以利用此項技術中已知的偵測晶圓上之缺陷之任何方法及/或演算法使用藉由檢測子系統102收集及傳輸之偵測資料來偵測樣本104之一或多個缺陷。例如，檢測子系統102可經組態以接受來自系統100之另一子系統(包含(但不限於)控制器110)之指令。在接收來自控制器110之指令之後，檢測子系統102可在所提供指令(即，檢測變因(recipe))中識別之樣本104之一或多個位置(例如，一或多個待檢測區)處執行一檢測程序，從而將檢測程序之結果傳輸至控制器110。在一項實施例中，該組程式指令116經程式化以導致一或多個處理器112獲取一晶圓之一或多個低解析度影像，其中一或多個低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊，其中一或多個低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位。在另一實施例中，該組程式指令116經程式化以導致一或多個處理器112聚合一或多個低解析度影像圖塊。在另一實施例中，該組程式指令116經程式化以導致一或多個處理器112估計一或多個子像素移位且同時從經聚合之一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)。在一項實施例中，控制器110之一或多個處理器112包含此項技術中已知的任何一或多個處理元件。在此意義上，一或多個處理器112可包含經組態以執行演算法及/或指令之任何微處理器裝置。例如，一或多個處理器112可由一桌上型電腦、主機電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器、車載電腦、手持式電腦(例如，平板電腦、智慧型手機或平板手機)或經組態以執行經組態以操作系統100之一程式之其他電腦系統(例如，網路電腦)構成，如貫穿本發明描述。應認識到，可由一單一電腦系統或(替代性地)多個電腦系統執行貫穿本發明描述之步驟。術語「處理器」可經廣泛定義以涵蓋具有執行來自一非暫時性記憶體媒體(例如，記憶體114)之程式指令116之一或多個處理元件之任何裝置。再者，系統100之不同子系統(例如，檢測子系統102或使用者介面120)可包含適合於執行貫穿本發明描述之步驟之至少一部分之處理器或邏輯元件。因此，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。在一項實施例中，控制器110之記憶體媒體114包含此項技術中已知的適合於儲存可由相關聯之一或多個處理器112執行之程式指令116之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體114可包含一非暫時性記憶體媒體。例如，記憶體媒體114可包含(但不限於)一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁性或光學記憶體裝置(例如，光碟)、一磁帶、一固態硬碟及類似物。在另一實施例中，在本文中注意，記憶體114經組態以將顯示資訊提供至一顯示裝置122及/或本文中描述之各種步驟之輸出。進一步注意，記憶體114可與一或多個處理器112容置於一共同控制器外殼中。在一替代實施例中，記憶體114可相對於處理器112及控制器110之實體位置遠端定位。例如，控制器110之一或多個處理器112可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似物)存取之一遠端記憶體(例如，伺服器)。在另一實施例中，記憶體媒體114儲存用於導致一或多個處理器112執行貫穿本發明描述之各種步驟之程式指令116。在另一實施例中，使用者介面120通信地耦合至控制器110之一或多個處理器112。在另一實施例中，使用者介面120包含一顯示裝置122。在另一實施例中，使用者介面120包含一使用者輸入124。在一項實施例中，顯示裝置122包含此項技術中已知的任何顯示裝置。例如，顯示裝置可包含(但不限於)一液晶顯示器(LCD)。藉由另一實例，顯示裝置可包含(但不限於)一基於有機發光二極體(OLED)之顯示器。藉由另一實例，顯示裝置可包含(但不限於)一CRT顯示器。熟習此項技術者應認識到，各種顯示裝置可適合於在本發明中實施且顯示裝置之特定選擇可取決於各種因素，包含(但不限於)外觀尺寸、成本及類似物。在一定意義上，能夠與使用者輸入裝置(例如，觸控螢幕、面板安裝介面、鍵盤、滑鼠、軌跡板及類似物)整合之任何顯示裝置適合於在本發明中實施。在一項實施例中，使用者輸入裝置124包含此項技術中已知的任何使用者輸入裝置。例如，使用者輸入裝置124可包含(但不限於)鍵盤、小鍵盤、觸控螢幕、桿、旋鈕、輪盤、軌跡球、開關、刻度盤、滑桿、捲動條、滑件、把手、觸控墊、踏板、方向盤、操縱桿、面板輸入裝置或類似物。在觸控螢幕介面之情況中，熟習此項技術者應認識到，大量觸控螢幕介面可適合於在本發明中實施。例如，顯示裝置122可與一觸控螢幕介面(諸如(但不限於)一電容式觸控螢幕、電阻式觸控螢幕、基於表面聲波之觸控螢幕、基於紅外線之觸控螢幕或類似物)整合。在一定意義上，能夠與一顯示裝置之顯示部分整合之任何觸控螢幕介面適合於在本發明中實施。在另一實施例中，使用者輸入裝置124可包含(但不限於)一面板安裝介面。可如本文中所描述般進一步組態在圖1中繪示之系統100之實施例。另外，系統100可經組態以執行本文中描述之(若干)系統及方法實施例之任一者之(若干)任何其他步驟。本文中應注意，出於本發明之目的，圖2A至圖16D中之-d_x 、+d_x 、 -d_y 及+d_y 可為任何數字。本文中進一步應注意，-d_x 、+d_x 、-d_y 及+d_y 之一或多者可為不同於或相同於-d_x 、+d_x 、-d_y 及+d_y 之其餘者之數字。本文中進一步應注意，儘管顯示在相同軸上，但±d_x 及±d_y 可能並非相同數字。然而，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。本文中進一步應注意，出於本發明之目的，圖2A至圖16D中之一標稱像素大小在大小上係1 μm×1 μm。就此而言，低解析度影像圖塊之一標稱解析度可為1 μm×1 μm。然而，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。本文中進一步應注意，出於本發明之目的，在圖2A至圖16D中表示之圖形資料之一標稱光強度標度之範圍係從0至1。然而，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。在另一實施例中，控制器110從檢測子系統102接收一或多個低解析度影像圖塊，其中低解析度影像圖塊包含具有變化強度之一或多個光點。在另一實施例中，控制器110將一或多個低解析度影像圖塊變換為一或多個高解析度PSF。本文中應注意，一PSF在形狀上通常為球形、橢圓形、沙漏形，但PSF可為此項技術中已知的任何形狀。在另一實施例中，PSF係其中低解析度影像圖塊中之光點擴散以填充一影像平面中之一有限區域之模型(例如，一3D艾里(Airy)繞射圖樣)。本文中應注意，光點之擴散係藉由光繞射使光點模糊，其中光繞射係判定檢測子系統之解析度限制之一個因素。本文中應注意，PSF之大小可受一或多個因素影響，包含(但不限於)一或多個光點之波長或檢測子系統102之一或多個物鏡之數值孔徑(NA)。例如，一較短波長將在一影像平面中產生比一較長波長更緊密(即，更聚焦)之一有限區域。藉由另一實例，具有較高NA值之一物鏡將在一影像平面中產生比具有一較低NA值之一物鏡更緊密(即，更聚焦)之一有限區域。就此而言，可鑑於檢測子系統102之一或多個檢測性質(例如，成像及操作)描述一或多個PSF。在另一實施例中，高解析度PSF經計算為用於光點之各者之PSF之一總和。在另一實施例中，一或多個卷積程序可將藉由具有一或多個對應PSF之檢測子系統102成像之光點組合為一或多個組合影像。應注意，與檢測子系統102相關聯之PSF之一理解可幫助經由一或多個反卷積程序適當重建一或多個影像。在另一實施例中，將一或多個組合影像反卷積將一或多個組合影像變換為一較高解析度之低解析度圖塊。例如，變換可包含(但不限於)減少組合影像中之離焦光及/或模糊量。例如，經由一或多個反卷積程序變換組合影像可藉由低解析度影像圖塊中之光點之一或多個PSF逆轉模糊。在本發明中，控制器實施一或多個超解析度程序以從一或多個低解析度影像圖塊重建一或多個高解析度PSF。在一項實施例中，一或多個超解析度程序依靠檢測系統之頻域。在另一實施例中，一或多個超解析度程序包含在重建高解析度影像時一組低解析度影像圖塊之一或多個子像素移位。

在一項實施例中，EQ.1表達頻譜Gⁱ (ω)。在EQ.1中，假定相對於第i個量測之一共同任意參考之一移位α_i 。在另一實施例中，EQ.2表達真實信號光譜點G_c (ω)。在另一實施例中，恢復真實信號光譜點G_c (ω)，以便在一空間域中重建一高解析度PSF。在另一實施例中，在一頻帶受限信號之情況中，存在有限數目個真實光譜點

，其等促成所觀察頻疊低解析度光譜k (即，其中k=-K…0…K)。歸因於有限數目個真實光譜點G_c (ω)，高解析度重建可簡化為針對G(ω)之線性程序組，如在線性方程組EQ.3中表達。在另一實施例中，存在2K+1個真實光譜點

，對來自線性方程式EQ.3之左側上之M個低解析度圖框之各所觀察頻率點ω求解該等真實光譜點。在另一實施例中，藉由一或多個載物台編碼器追蹤在轉動(例如，徑向)及平移(例如，切向)方向上之載物台運動。例如，來自一或多個載物台編碼器之一或多組資訊可為一可接受位準之解析度及精確性，使得一或多組資訊可被輸入至線性方程組EQ.3中。本文中應注意，可在檢測子系統102之校準期間擷取一或多個低解析度影像，其中低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊。例如，可在校準期間藉由透過一或多個反覆掃描具有一或多個經沈積粒子之樣本104之一或多個選定區而擷取一或多個低解析度影像，從而記錄資料獲取位置。就此而言，獲得遍及一感測器像素之一隨機分佈相對獲取位置。圖2A及圖2B繪示根據本發明之一或多項實施例之來自一或多個超解析度程序之一模擬應用之一PSF之圖形資料。圖2A繪示具有一模型化PSF 202之圖形資料200。圖2B繪示一低解析度影像圖塊之一所觀察PSF 212之圖形資料210。在一項實施例中，將強度雜訊添加至圖2A中之模型化PSF 202。例如，將強度雜訊引入不確定位置中以模擬現實案例。在另一實施例中，在引入強度雜訊的同時，藉由各感測器像素整合及取樣將強度雜訊添加至圖2A中之模型化PSF 202之所得能量以產生圖2B中繪示之圖形資料210之所觀察PSF 212。在另一實施例中，相較於圖2A，對低解析度影像圖塊212取樣過疏。圖3A及圖3B繪示比較模型化PSF 202與藉由將超解析度程序EQ.3應用至圖2B中繪示之低解析度影像圖塊而產生之一經重建PSF (未展示)之圖形資料。圖3A繪示一輪廓比較之圖形資料300，其中線302表示圖2A中繪示之模型化PSF 202且線304表示使用超解析度程序EQ.3重建之PSF。應注意，圖3A繪示兩個PSF之輪廓(尤其在PSF之峰值附近)之間的一相似性，其中系統敏感度、濾波器設計及缺陷粒度分析受影響最大。圖3B繪示比較模型化PSF與使用超解析度程序EQ.3重建之PSF之能量集中度(enclosed energy)之圖形資料310，其中線312表示圖2A中繪示之模型化PSF 202且線314表示使用超解析度程序EQ.3重建之PSF。如在圖3A及圖3B之圖形資料中展示，使用EQ.3重建一或多個低解析度影像(例如，圖2B)導致約8倍之一改良解析度。圖4至圖9C繪示根據本發明之一或多項實施例之一或多個超解析度程序對真實世界資料之測試及應用。圖4繪示一模型化PSF 402之圖形資料400。在一項實施例中，圖形資料400包含一非高斯模型。在另一實施例中，PSF 402垂直延長。圖5A至圖5F繪示根據本發明之一或多項實施例之由低解析度影像圖塊產生之PSF之三個實例。圖5A至圖5F之三個實例繪示定位於一像素之不同區域中之缺陷。在一項實施例中，圖5A至圖5F包含二十五個像素501。例如，像素501可為1 μm×1 μm之一標稱大小。然而，本文中應注意，一PSF不限於如在圖5A至圖5F中繪示之像素501之數目或大小。因此，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。圖5A及圖5B繪示定位於一像素中心處之一PSF (即，無PSF移位；定位於中心像素(0,0)處之PSF)。圖5A繪示一模型化PSF 502之圖形資料500。圖5B繪示一低解析度影像圖塊512之圖形資料510。在一項實施例中，低解析度影像圖塊512繪示藉由檢測子系統102擷取之一局部缺陷。在另一實施例中，相較於模型化PSF 502，在低解析度影像512中模型化缺陷之較少界定特性。例如，低解析度影像圖塊512繪示可能定位於(0,0)像素中之一缺陷，對應於展示以(0,0)像素為中心之缺陷之模型化PSF 502。藉由另一實例，低解析度影像圖塊512進一步繪示圍繞(0,0)像素之(±1,0)及(0,±1)像素中之PSF讀數及(±1,±1)像素中之PSF讀數。圖5C及圖5D繪示定位於一像素邊緣處之一PSF (即，至中心像素(0,0)之左側之一PSF移位)。例如，在1 μm×1 μm之標稱像素大小之情況下，PSF移位在-0.5 μm×0 μm處。圖5C繪示一模型化PSF 522之圖形資料520。圖5D繪示一低解析度影像圖塊532之圖形資料530。在一項實施例中，低解析度影像532繪示藉由檢測子系統102擷取之一缺陷。在另一實施例中，相較於模型化PSF 522，在低解析度影像圖塊532中模型化缺陷之較少界定特性。例如，低解析度影像圖塊532繪示可能定位於(0,0)或 (-1,0)像素中之一缺陷，對應於展示以(0,0)及(-1,0)像素之間的像素邊緣為中心之缺陷之模型化PSF 522。藉由另一實例，低解析度影像圖塊532進一步繪示分別圍繞(0,0)及(-1,0)像素之(0,±1)及(-1,±1)像素中之PSF讀數。圖5E及圖5F繪示定位於一像素邊角處之一PSF (即，向上及至中心像素(0,0)之左側之一PSF移位)。例如，在1 μm×1 μm之標稱像素大小之情況下，PSF移位在-0.5 μm×-0.5 μm處。圖5E繪示一模型化PSF 542之圖形資料540。圖5F繪示一低解析度影像圖塊552之圖形資料550。在一項實施例中，低解析度影像圖塊552繪示藉由檢測子系統102擷取之一缺陷。在另一實施例中，相較於模型化PSF 550，在低解析度影像圖塊552中模型化缺陷之較少界定特性。例如，低解析度影像圖塊552繪示可能定位於(0,0)、(-1,0)、(-1,-1)或(0,-1)像素中之一缺陷，對應於展示以(0,0)、 (-1,0)、(-1,-1)及(0,-1)像素之間的像素邊角為中心之缺陷之模型化PSF 542。圖6A及圖6B繪示從一或多個低解析度模型化PSF重建之PSF之模型化表示。在一項實施例中，藉由將一或多個超解析度程序應用至一或多個低解析度影像圖塊而產生經重建PSF。例如，圖6A及圖6B中之經重建PSF可為圖5B中之低解析度影像圖塊512之經重建高解析度PSF。圖6A繪示從一或多個低解析度影像圖塊重建之高解析度模型化PSF 602之圖形資料600。在一項實施例中，使用小於低解析度影像圖塊512中之像素大小之一像素大小重建高解析度模型化PSF 602。圖6B繪示從一或多個低解析度PSF重建之一高解析度模型化PSF 612之圖形資料610。在一項實施例中，使用小於低解析度影像圖塊512及高解析度模型PSF 602中之像素大小兩者之像素大小重建高解析度模型化PSF 612。應注意，經重建PSF 602及612透過將超解析度程序應用至低解析度影像圖塊(即，圖5B中繪示之影像圖塊512)之連續反覆而接近模型化PSF 502。圖7A至圖7C繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF。在圖7A至圖7C中，一缺陷經定位於一像素處(即，至中心像素(0,0)之左側之一PSF移位)。例如，基於1 μm×1 μm之標稱像素大小，PSF移位經定位於-0.4 μm×0 μm處。圖7A繪示一高解析度PSF 702之圖形資料700。圖形資料700包含二十五個像素501，其中高解析度PSF 702係由較小像素701構成。圖7B繪示一低解析度PSF 712之圖形資料710。圖形資料710包含二十五個像素501。在一項實施例中，藉由對一卷積PSF (諸如高解析度PSF 702)取樣過疏而形成低解析度影像圖塊712。在另一實施例中，低解析度影像圖塊712繪示藉由檢測子系統102擷取之一缺陷。在另一實施例中，相較於高解析度PSF 702，在低解析度影像712中模型化缺陷之較少界定特性。例如，低解析度PSF 712繪示可能定位於(0,0)或(-1,0)像素中之一缺陷(其中缺陷較大機率在(0,0)像素中)，對應於展示以(0,0)與(-1,0)像素之間的像素邊緣為中心之缺陷之模型化PSF 702，且進一步繪示分別圍繞(0,0)及(-1,0)像素之(0,±1)及(-1,±1)像素中之PSF讀數。圖7C繪示一經重建高解析度PSF 722之圖形資料720。應注意，高解析度PSF 722由像素721構成。在一項實施例中，使用一5x5像素併像卷積程序產生高解析度PSF 722。

EQ.4繪示一標準取樣理論方程式。在EQ.4中，項

及

表示傅立葉變換(FT)按比例調整。另外，項

及

表示FT移位。此外，項

及

表示FT相移。此外，項

及

表示空間移位。在一項實施例中，針對一給定

建構各

之一組程序EQ.4。在一項實施例中，將一線性最小平方程序應用至EQ.4以求解。圖7D及圖7E繪示根據本發明之一或多項實施例之模型化PSF。圖7D繪示一低解析度影像圖塊732之圖形資料730。圖形資料730包含二十五個像素501。圖7D繪示低解析度影像圖塊732之離散時間傅立葉變換(DTFT)量值。圖7E繪示一高解析度PSF 742之圖形資料740，藉由將EQ.4應用至低解析度影像圖塊732而產生高解析度PSF 742，其中值

=-0.26/0.13= -2；

=0；

=5；且

=5。圖8A及圖8B繪示根據本發明之在一原始子像素移位位置處及在一估計子像素移位位置處之一或多個子像素移位之一比較。在一項實施例中，子像素移位係由載物台106之固有隨機抖動(即，隨機工具產生移位)產生之運動之結果。在另一實施例中，子像素移位係由控制器110手動產生之運動之結果。在另一實施例中，載物台106之運動在檢測子系統102掃描一或多個晶圓104之一或多個經檢測區以擷取一低解析度之一或多個影像時發生，其中低解析度之一個影像包含一或多個低解析度影像圖塊。圖8A繪示在一原始位置802及一估計位置804中之一或多個子像素移位(例如，2D子像素移位)之水平分量及垂直分量之圖形資料800。例如，可藉由載物台106或檢測子系統102隨機產生子像素移位。藉由另一實例，可以一受控方式施加子像素移位。藉由另一實例，子像素移位可為一或多個所報告且量化子像素移位。從圖8A應注意，估計子像素移位804非常接近於原始子像素移位802。圖8B繪示包含表示各子像素移位之估計位置804與原始位置802之間的水平誤差及垂直誤差(例如，2D誤差)之資料點812之圖形資料810。應注意，由於一PSF在水平方向上更窄，故誤差在水平移位方向上更大。本文中應注意，使用一加權質心程序基於一組質心方程式產生估計子像素移位804，其中像素強度用作加權質心程序之權重。圖9A至圖9C繪示根據本發明之一或多項實施例之用於藉由將一或多個估計缺陷子像素移位包含於一或多個超解析度程序中而重建高解析度PSF之圖形資料。圖9A繪示一估計PSF 902之圖形資料900。應注意，估計高解析度PSF 902由像素901構成。在一項實施例中，使用一5x5像素併像卷積程序產生估計高解析度PSF 902。在另一實施例中，從一或多個低解析度影像圖塊重建估計高解析度PSF 902。在另一實施例中，估計高解析度PSF 902包含一或多個量化隨機估計子像素移位位置及一或多個額外估計子像素移位位置。圖9B繪示一估計PSF 912之圖形資料910。應注意，PSF 912由像素901構成。在一項實施例中，在FT域中從圖9A中之估計高解析度PSF 902反卷積估計PSF 912。在另一實施例中，估計PSF 912包含一或多個量化隨機估計子像素移位位置及一或多個額外估計子像素移位位置。圖9C繪示一估計PSF 922之圖形資料920。應注意，高解析度PSF 922由像素901構成。在一項實施例中，從圖9B中之估計PSF 912卷積估計PSF 922。在另一實施例中，估計PSF 922包含一或多個量化隨機估計子像素移位位置及一或多個額外估計子像素移位位置。在另一實施例中，藉由將一或多個超解析度程序應用至估計PSF 922而產生一最終高解析度PSF。在一項實施例中，使用經重建高解析度PSF執行一或多個進階應用。在另一實施例中，使用一或多個超解析度程序執行一或多個進階應用。在另一實施例中，使用經重建高解析度PSF及用於校準檢測子系統102之光學組件之額外度量執行一或多個進階應用。在另一實施例中，經重建高解析度PSF係用於校準檢測子系統102之一個度量。在另一實施例中，產生用於校準檢測子系統之一或多個額外度量。例如，可選擇檢測子系統102之一或多個光學組件。例如，光學組件可定位在檢測子系統102之感測器前方。藉由另一實例，可針對一或多個光學組件產生一或多個額外度量。在另一實施例中，經重建高解析度PSF及檢測子系統102中之光學組件之額外度量適用於基於斑點圖案減少薄膜之影像斑點及散粒雜訊。在另一實施例中，經重建高解析度PSF適用於在晶圓檢測及檢視期間抑制宇宙射線雜訊。圖10A至圖10D繪示根據本發明之一或多項實施例之具有像素1001之一所觀察缺陷事件。在一項實施例中，圖10A繪示一缺陷事件1002之圖形資料1000。在另一實施例中，圖10B繪示一缺陷事件1012之圖形資料1010。在另一實施例中，圖10C繪示一缺陷事件1022之圖形資料1020。在另一實施例中，圖10D繪示一缺陷事件1032之圖形資料1030。

應注意，宇宙射線信號獨立於系統光學器件且因此未被PSF卷積。在一項實施例中，應用一或多個超解析度程序以抑制宇宙射線雜訊包含首先模型化如在EQ.5中表達之一像素

中之信號缺陷。在另一實施例中，使用EQ.6最小化平方誤差之總和以判定殘值r² 。在另一實施例中，藉由對來自EQ.6之殘值r² 設限而抑制離群值。本文中應注意，可取決於事件強度使用不同臨限值。本文中進一步應注意，可根據經驗判定不同臨限值。本文中應注意，模型化PSF可不同於真實PSF (例如，歸因於檢測子系統之光學校準之改變)。進一步應注意，來自PSF誤差之殘值r² 可隨著事件強度增大而增大。圖11A至圖11C繪示根據本發明之一或多項實施例之一真實缺陷之圖形資料。應注意，圖11A至圖11C具有像素1101。圖11A繪示影像資料1102之圖形資料1100。圖11B繪示使用EQ.5從影像資料1102產生之一模型1112之圖形資料1110。圖11C繪示使用EQ.6從模型1112產生之殘值r² 1122之圖形資料1120。圖11D至圖11F繪示根據本發明之一或多項實施例之具有宇宙射線事件之一像素1101之圖形資料。圖11D繪示影像資料1132之圖形資料1130。圖11E繪示使用EQ.5從影像資料1132產生之一模型1142之圖形資料1140。圖11F繪示使用EQ.6從模型1112產生之殘值r² 1152之圖形資料1150。圖11G表示含有不同大小之一或多個粒子1162之一粒子沈積晶圓1160。例如，粒子沈積晶圓1160可用於校準及測試實施如上文描述之EQ.5及EQ.6之程序。在另一實施例中，未偵測到之大部分事件接近於一或多個超解析度程序之設定臨限值。圖12A至圖12C繪示根據本發明之一或多項實施例之一個宇宙射線事件。本文中應注意，圖12A至圖12C具有像素1201。圖12A繪示影像資料1202之圖形資料1200。圖12B繪示使用EQ.5從影像資料1202產生之一模型1212之圖形資料1210。圖12C繪示使用EQ.6從模型1212產生之殘值r² 1222之圖形資料1220。在另一實施例中，經重建高解析度PSF適用於擴展一晶圓檢測子系統之動態範圍(例如，動態範圍擴展-DRE)。本文中應注意，一檢測子系統之動態範圍係指工具辨別光度差異之能力。在一項實施例中，檢測子系統報告奈米量測中之缺陷大小。例如，可藉由首先取得總信號且使用一校準表將總信號轉換為奈米來計算奈米量測。在另一實施例中，超過一特定奈米大小之缺陷將使檢測子系統102之感測器飽和。圖13A及圖13B繪示根據本發明之一或多項實施例之兩個經檢測缺陷。圖13A繪示一單一飽和像素1302之圖形資料1300。圖13B繪示具有多個飽和像素1312之圖形資料1310。在另一實施例中，將一或多個超解析度程序應用至DRE包含：僅使用非飽和像素將一PSF擬合至一所觀察缺陷；及將振幅參數轉換為一等效像素併像大小(例如，2x2併像大小、5x5併像大小、7x7併像大小及類似物)。在另一實施例中，量測一或多個PSF尾部或PSF中距離PSF中心最遠之位置。例如，量測一或多個PSF尾部可包含檢測具有使約1個像素飽和之一或多個光點缺陷(LPD)之一晶圓。藉由另一實例，量測一或多個PSF尾部可包含將一校準PSF擬合至一或多個LPD。藉由另一實例，量測一或多個PSF尾部可包含藉由振幅參數及併像資料將PSF正規化至一網格。圖14A及圖14B繪示根據本發明之一或多項實施例之PSF尾部之正規化強度對PSF尾部與子像素中心之距離。圖14A繪示用於在檢測子系統102之切向方向上圍繞一子像素中心1401量測PSF尾部之圖形資料1400。在一項實施例中，灰線1402表示具有被發現在子像素中心1401之一特定選定距離內之中心之缺陷之正規化缺陷信號。在另一實施例中，黑線1404表示具有被發現在子像素中心1401之特定選定距離內之中心之各缺陷之最大值-最小值-平均值線。圖14B繪示用於在檢測子系統102之徑向方向上圍繞一子像素中心1401量測PSF尾部之圖形資料1410。在一項實施例中，灰線1412表示具有被發現在子像素中心1401之特定選定距離內之中心之缺陷之正規化缺陷信號。在另一實施例中，黑線1414表示具有被發現在子像素中心1401之特定選定距離內之中心之各缺陷之最大值-最小值-平均值線。圖15A及圖15B繪示根據本發明之一或多項實施例之在將超解析度程序應用至DRE之後的PSF尾部之強度對PSF尾部與子像素中心之距離。圖15A繪示在檢測系統之徑向方向上之經量測PSF尾部之圖形資料1500。在一項實施例中，線1502表示高解析度PSF。在另一實施例中，線1504表示經由包含使用約1個飽和像素將一經校準PSF擬合至一或多個LPD之一程序產生之高解析度PSF，如上文描述。圖15B繪示在檢測系統之切向方向上之經量測PSF尾部之圖形資料1510。在一項實施例中，線1512表示高解析度PSF。在另一實施例中，線1514表示經由包使用約1個飽和像素將一經校準PSF擬合至一或多個LPD之程序產生之高解析度PSF，如上文描述。圖15C繪示PSF尾部1522之間的差異之圖形資料1520。如在圖15C中繪示，將一或多個超解析度程序應用至DRE導致PSF資料中之振鈴之移除。圖16A至圖16D繪示針對DRE定製以擴展一檢測系統之動態範圍之超解析度程序之結果。圖16A繪示具有未使用應用至DRE之一或多個超解析度程序修改之一非飽和系統中之缺陷曲線1602及峰值位置1604之圖形資料1600。圖16B繪示具有未使用應用至DRE之一或多個超解析度程序修改之一飽和系統中之缺陷曲線1612、峰值位置1614及預期峰值位置1616之圖形資料1610。此處，預期峰值位置1616與實際峰值1614之誤差係25%。圖16C繪示具有使用應用至DRE之一或多個超解析度程序修改之一非飽和系統中之缺陷曲線1622及峰值位置1624之圖形資料1620。圖16D繪示具有使用應用至DRE之一或多個超解析度程序修改之一飽和系統中之缺陷曲線1632、峰值位置1634及預期峰值位置1636之圖形資料1630。此處，預期峰值位置1636與實際峰值1634之誤差小於1%。如在圖16A至圖16D中繪示，在將一或多個超解析度程序應用至DRE時正確地對使檢測系統感測器飽和之缺陷進行粒度分析，從而繪示在大缺陷之重新粒度分析中之使用。儘管本發明之實施例係關於使用一或多個超解析度程序及/或經重建高解析度PSF執行一或多個進階應用，但本文中應注意，可使用用於校準檢測子系統102之光學組件之額外度量執行一或多個進階應用。例如，可使用一或多個超解析度程序及/或經重建高解析度PSF及光學組件之額外度量執行一或多個進階應用。因此，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。本文中應注意，圖2A至圖16D中之所有細節應視為一或多個超解析度程序之一應用之一實例。因此，上文描述不應解釋為對本發明之一限制而僅為一圖解。圖17繪示描繪校準實施一或多個超解析度程序之一檢測系統以重建一或多個低解析度晶圓檢測影像之一方法1700之一流程圖。在本文中注意，方法1700之步驟可由系統100完全實施或部分實施。然而，進一步認識到，方法1700不限於系統100，因為額外或替代系統級實施例可執行方法1700之步驟之全部或部分。在步驟1702中，獲取一或多個低解析度影像圖塊。在一項實施例中，檢測子系統102或載物台106發生運動。例如，運動可為隨機的。藉由另一實例，可手動施加運動。在另一實施例中，在檢測子系統102掃描一或多個晶圓104之一或多個經檢測區之一或多個影像時發生運動。針對各者，可依一低解析度擷取影像。在另一實施例中，運動產生一或多個低解析度影像中之一或多個子像素移位。在另一實施例中，低解析度影像圖塊係晶圓104之一或多個影像之部分。在另一實施例中，低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位。本文中應注意，一或多個低解析度影像圖塊可能非從檢測子系統102獲取，而可替代地為先前儲存之影像圖塊或從不同於系統100之一檢測子系統獲取。在步驟1704中，聚合低解析度影像圖塊。在一項實施例中，一或多個低解析度影像圖塊藉由檢測子系統102上之一或多個編碼器聚合且傳輸至控制器110。在另一實施例中，藉由控制器110中之一或多個編碼器分開接收及聚合低解析度影像圖塊。在步驟1706中，在低解析度影像圖塊中估計一或多個子像素移位且同時重建一或多個高解析度PSF。在一項實施例中，在低解析度影像圖塊中估計一或多個子像素移位且同時使用一或多個超解析度程序重建一或多個高解析度PSF。在另一實施例中，一或多個超解析度程序包含依靠檢測子系統之頻域之至少一組線性程序。在一額外步驟1708中，選擇檢測子系統102之一或多個光學組件。在一項實施例中，選擇一或多個光學組件來校準檢測子系統102。在另一實施例中，檢測子系統102之一或多個組件定位在感測器前方。在另一實施例中，藉由使感測器像素效應反卷積而選擇一或多個光學組件，其中感測器像素效應係藉由取樣過疏或非飽和像素使一或多個影像模糊。在另一實施例中，經選定之一或多個光學組件具有一或多個操作參數。在另一實施例中，將一或多個操作參數與光學模型比較。在另一實施例中，將一或多個操作參數用於光學設計/對準診斷。在一額外步驟1710中，產生用於檢測子系統之一或多個額外度量。在一項實施例中，經重建PSF係檢測子系統102之一個度量。在另一實施例中，一或多個度量包含用以校準檢測子系統102之一或多個額外度量。在另一實施例中，一或多個額外度量係基於一或多個選定光學組件之一或多個操作參數。例如，一或多個額外度量可包含(但不限於)PSF影像之能量集中度對有限面積。在一額外步驟1712中，執行一或多個進階應用。在一項實施例中，使用經重建高解析度PSF執行進階應用。在另一實施例中，使用經重建高解析度PSF及檢測子系統102之選定光學組件之額外度量執行進階應用。在另一實施例中，進階應用包含基於斑點圖案減少薄膜之影像斑點及散粒雜訊。在另一實施例中，進階應用包含抑制一或多個宇宙射線事件，從而區分宇宙射線事件與真實缺陷。在另一實施例中，經重建高解析度PSF適用於擴展一晶圓檢測子系統之動態範圍。在一額外步驟中，產生用於一或多個晶圓之一檢測變因。在一項實施例中，基於一或多個高解析度PSF影像產生用於一或多個晶圓之檢測變因。在另一實施例中，用於一或多個晶圓之一檢測變因基於一或多個高解析度PSF影像及一或多個額外校準度量。在一額外步驟中，使用經重建高解析度PSF及一或多個超解析度程序檢測一或多個晶圓之缺陷。在一項實施例中，接收一或多個晶圓之一或多個檢測區之一或多個缺陷檢測影像。在一項實施例中，缺陷檢測影像包含相同於高解析度PSF之檢測區。在另一實施例中，缺陷檢測影像僅包含藉由經重建高解析度PSF擷取之相同檢測區之一部分。在另一實施例中，缺陷檢測影像包含不同於包含於經重建高解析度PSF中之檢測區之檢測區。在另一實施例中，藉由檢測子系統102獲取一或多個檢測影像。在另一實施例中，一或多個缺陷檢測影像包含一或多個所觀察缺陷。在另一實施例中，缺陷檢測影像及高解析度PSF與一或多個額外超解析度程序組合。在一項實施例中，一或多個額外超解析度程序包含至少一非線性擬合程序。在另一實施例中，非線性擬合程序組合缺陷檢測影像及經重建高解析度PSF中之一或多個所觀察缺陷。本文中應注意，一或多個所觀察缺陷與高解析度PSF之間的相似性區分缺陷檢測影像中之一或多個雜訊與一或多個缺陷。例如，圖11A及圖11B繪示一真實缺陷信號(圖11A)與一高解析度PSF (圖11B)之間的一相似性。藉由另一實例，圖11D及圖11E繪示一宇宙射線事件(圖11D)與一高解析度PSF (圖11E)之間的一差異。在一額外步驟中，調諧檢測變因以產生一像素飽和PSF重建。在一項實施例中，調諧檢測變因以產生像素飽和之經重建高解析度PSF以量測一或多個PSF尾部。在另一實施例中，調諧檢測變因以使檢測變因之氧化矽回應飽和。在另一實施例中，在未飽和的情況下重建之一或多個高解析度影像用於對準像素飽和PSF以量測一或多個PSF尾部。在一額外步驟中，修正一或多個超解析度程序以聚焦於一或多個高解析度PSF之一或多個PSF尾部。在一項實施例中，一或多個超解析度程序至少包含非線性擬合程序。在另一實施例中，修正一或多個超解析度程序以聚焦於一或多個PSF尾部建立一或多個缺陷之總散射。在另一實施例中，修正一或多個超解析度程序以聚焦於一或多個PSF尾部擴展檢測子系統102之動態範圍。本文中應注意，可由控制器110 (或另一控制器、一使用者或一遠端伺服器)使用本發明之結果(例如，超解析度程序、高解析度PSF、基於高解析度PSF之晶圓檢測變因、將高解析度PSF應用至進階應用所得之結果及類似物)以將回饋或前饋資訊提供至一半導體裝置生產線之一或多個處理工具。就此而言，由系統100觀察或量測之一或多個結果可用於調整半導體裝置生產線之先前階段(回饋)或後續階段(前饋)之程序條件。本文中描述之所有方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於一儲存媒體中。結果可包含本文中描述之結果之任一者且可以此項技術中已知的任何方式儲存。儲存媒體可包含本文中描述之任何儲存媒體或此項技術中已知的任何其他合適儲存媒體。在已儲存結果之後，結果可在儲存媒體中存取且藉由本文中描述之方法或系統實施例之任一者使用，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。此外，結果可「永久」、「半永久」、臨時儲存或儲存達一段時間。例如，儲存媒體可為隨機存取記憶體(RAM)，且結果可不必無限期地永留於儲存媒體中。熟習此項技術者將認識到，最先進技術已發展到系統之態樣之硬體及軟體實施方案之間存在較少區別的程度；硬體或軟體之使用一般為(但不一定，由於在某些內容脈絡中，硬體與軟體之間的選擇可變得明顯)表示成本對效率權衡之一設計選擇。熟習此項技術者將瞭解，存在可藉由其而實現本文中所述之程序及/或系統及/或其他技術之各種工具（例如，硬體、軟體及/或韌體），且較佳的工具將隨著其中部署該等程序及/或系統及/或其他技術的內容脈絡而變化。例如，若一實施者判定速度及精確性係非常重要的，則該實施者可選擇一主要硬體及/或韌體工具；替代地，若靈活性為非常重要，則該實施者可選擇一主要軟體實施方案；或再次替代地，該實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之某一組合。因此，存在可藉由其而實現本文中所述之程序及/或裝置及/或其他技術之若干可行工具，該等工具之任一者並非固有地優於其他工具，因為待利用之任意工具係取決於將部署該工具之背景及該實施者之特定關注(例如，速度、靈活性或可預測性)的一選擇，該背景及該等關注之任意者可能變化。熟習此項技術者將認識到，實施方案之光學態樣通常將採用光學定向之硬體、軟體及或韌體。熟習此項技術者將認識到，在本技術內通常以本文所闡述之方式描述裝置及/或程序，及隨後使用工程實踐以將此等所描述之裝置及/或程序整合為資料處理系統。即，本文中所描述之裝置及/或程序之至少一部分可經由合理實驗量整合成一資料處理系統。熟習此項技術者將認識到，一典型資料處理系統大體上包含以下之一或多者：一系統單元外殼、一視訊顯示裝置、一記憶體(諸如揮發性及非揮發性記憶體)、處理器(諸如微處理器及數位信號處理器)、運算實體(諸如作業系統、驅動器、圖形使用者介面及應用程式)、一或多個互動裝置(諸如一觸控墊或螢幕)及/或包含回饋迴路及控制馬達(例如，用於感測位置及/或速度之回饋；用於移動及/或調整組件及/或數量之控制馬達)之控制系統。可利用任何合適市售組件(諸如通常在資料運算/通信及/或網路運算/通信系統中發現之組件)來實施一典型資料處理系統。據信，將藉由前述描述理解本發明及其諸多伴隨優點，且將明白，在不脫離所揭示之標的物或不犧牲所有其重大優點之情況下可對組件之形式、構造及配置做出各種改變。所描述形式僅為解釋性，且下列發明申請專利範圍之意圖係涵蓋及包含此等改變。儘管已繪示本發明之特定實施例，但應明白，熟習此項技術者可在不脫離前述發明之範疇及精神之情況下做出本發明之各種修改及實施例。因此，本發明之範疇應僅受限於隨附發明申請專利範圍。

100‧‧‧系統 102‧‧‧檢測子系統 104‧‧‧樣本 106‧‧‧樣本載物台 110‧‧‧控制器 112‧‧‧處理器 114‧‧‧記憶體媒體 116‧‧‧程式指令 120‧‧‧使用者介面 122‧‧‧顯示裝置 124‧‧‧使用者輸入 200‧‧‧圖形資料 202‧‧‧模型化點擴散函數(PSF) 210‧‧‧圖形資料 212‧‧‧所觀察點擴散函數(PSF) 300‧‧‧圖形資料 302‧‧‧線 304‧‧‧線 310‧‧‧圖形資料 312‧‧‧線 314‧‧‧線 400‧‧‧圖形資料 402‧‧‧模型化點擴散函數(PSF) 500‧‧‧圖形資料 501‧‧‧像素 502‧‧‧模型化點擴散函數(PSF) 510‧‧‧圖形資料 512‧‧‧低解析度影像圖塊 520‧‧‧圖形資料 522‧‧‧模型化點擴散函數(PSF) 530‧‧‧圖形資料 532‧‧‧低解析度影像圖塊 540‧‧‧圖形資料 542‧‧‧模型化點擴散函數(PSF) 550‧‧‧圖形資料 552‧‧‧低解析度影像圖塊 600‧‧‧圖形資料 602‧‧‧高解析度模型化點擴散函數(PSF) 610‧‧‧圖形資料 612‧‧‧高解析度模型化點擴散函數(PSF) 700‧‧‧圖形資料 702‧‧‧高解析度點擴散函數(PSF) 710‧‧‧圖形資料 712‧‧‧低解析度點擴散函數(PSF) 720‧‧‧圖形資料 721‧‧‧像素 722‧‧‧經重建高解析度點擴散函數(PSF) 730‧‧‧圖形資料 740‧‧‧圖形資料 742‧‧‧高解析度點擴散函數(PSF) 800‧‧‧圖形資料 802‧‧‧原始位置/原始子像素移位 804‧‧‧估計位置/估計子像素移位 810‧‧‧圖形資料 812‧‧‧資料點 900‧‧‧圖形資料 901‧‧‧像素 902‧‧‧估計點擴散函數(PSF) 910‧‧‧圖形資料 912‧‧‧估計點擴散函數(PSF) 920‧‧‧圖形資料 922‧‧‧估計點擴散函數(PSF) 1000‧‧‧圖形資料 1001‧‧‧像素 1002‧‧‧缺陷事件 1010‧‧‧圖形資料 1012‧‧‧缺陷事件 1020‧‧‧圖形資料 1022‧‧‧缺陷事件 1030‧‧‧圖形資料 1032‧‧‧缺陷事件 1100‧‧‧圖形資料 1102‧‧‧影像資料 1110‧‧‧圖形資料 1112‧‧‧影像資料 1120‧‧‧圖形資料 1122‧‧‧殘值r² 1130‧‧‧圖形資料 1132‧‧‧影像資料 1140‧‧‧圖形資料 1142‧‧‧模型 1150‧‧‧圖形資料 1152‧‧‧殘值r² 1160‧‧‧粒子沈積晶圓 1162‧‧‧粒子 1200‧‧‧圖形資料 1202‧‧‧影像資料 1210‧‧‧圖形資料 1212‧‧‧模型 1220‧‧‧圖形資料 1222‧‧‧殘值r² 1300‧‧‧圖形資料 1302‧‧‧飽和像素 1310‧‧‧圖形資料 1312‧‧‧飽和像素 1400‧‧‧圖形資料 1401‧‧‧子像素中心 1402‧‧‧灰線 1404‧‧‧黑線 1410‧‧‧圖形資料 1412‧‧‧灰線 1414‧‧‧黑線 1500‧‧‧圖形資料 1502‧‧‧線 1504‧‧‧線 1510‧‧‧圖形資料 1512‧‧‧模型 1520‧‧‧圖形資料 1522‧‧‧點擴散函數(PSF)尾部 1600‧‧‧圖形資料 1602‧‧‧缺陷曲線 1604‧‧‧峰值位置 1610‧‧‧圖形資料 1612‧‧‧缺陷曲線 1614‧‧‧實際峰值 1616‧‧‧預期峰值位置 1620‧‧‧圖形資料 1622‧‧‧缺陷曲線 1624‧‧‧峰值位置 1630‧‧‧圖形資料 1632‧‧‧缺陷曲線 1634‧‧‧峰值位置/實際峰值 1636‧‧‧預期峰值位置 1700‧‧‧方法 1702‧‧‧步驟 1704‧‧‧步驟 1706‧‧‧步驟 1708‧‧‧步驟 1710‧‧‧步驟 1712‧‧‧步驟

藉由參考附圖可使熟習此項技術者更好理解本發明之數種優點，其中：圖1繪示根據本發明之一或多項實施例之用於使一樣本成像之一系統之一方塊圖。圖2A繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化點擴散函數(PSF)之圖形資料。圖2B繪示根據本發明之一或多項實施例之一所觀察PSF之圖形資料。圖3A繪示根據本發明之一或多項實施例之一經重建PSF之圖形資料。圖3B繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF與一經重建PSF之一輪廓比較之圖形資料。圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖5A繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖5B繪示根據本發明之一或多項實施例之一低解析度影像圖塊之圖形資料。圖5C繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖5D繪示根據本發明之一或多項實施例之一低解析度影像圖塊之圖形資料。圖5E繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖5F繪示根據本發明之一或多項實施例之一低解析度影像圖塊之圖形資料。圖6A繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖6B繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖7A繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖7B繪示根據本發明之一或多項實施例之一低解析度影像圖塊之圖形資料。圖7C繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖7D繪示根據本發明之一或多項實施例之一低解析度影像圖塊之圖形資料。圖7E繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖8A繪示根據本發明之一或多項實施例之比較一低解析度影像圖塊中之子像素移位之圖形資料。圖8B繪示根據本發明之一或多項實施例之比較一低解析度影像圖塊中之子像素移位之圖形資料。圖9A繪示根據本發明之一或多項實施例之一模型化PSF之圖形資料。圖9B繪示根據本發明之一或多項實施例之一經重建高解析度PSF之圖形資料。圖9C繪示根據本發明之一或多項實施例之一經重建高解析度PSF之圖形資料。圖10A繪示根據本發明之一或多項實施例之一PSF影像之圖形資料。圖10B繪示根據本發明之一或多項實施例之一PSF影像之圖形資料。圖10C繪示根據本發明之一或多項實施例之一PSF影像之圖形資料。圖10D繪示根據本發明之一或多項實施例之一PSF影像之圖形資料。圖11A繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11B繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11C繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11D繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11E繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11F繪示根據本發明之一或多項實施例之針對校準及測試所實施之一所觀察缺陷之圖形資料。圖11G繪示根據本發明之一或多項實施例之用於校準及測試之一點沈積晶圓。圖12A繪示根據本發明之一或多項實施例之一缺陷事件之圖形資料。圖12B繪示根據本發明之一或多項實施例之一缺陷事件之圖形資料。圖12C繪示根據本發明之一或多項實施例之一缺陷事件之圖形資料。圖13A繪示根據本發明之一或多項實施例之一或多個飽和影像像素之圖形資料。圖13B繪示根據本發明之一或多項實施例之一或多個飽和影像像素之圖形資料。圖14A繪示根據本發明之一或多項實施例之基於一經檢測晶圓之PSF影像尾部(image tail)之圖形資料。圖14B繪示根據本發明之一或多項實施例之基於一經檢測晶圓之PSF影像尾部之圖形資料。圖15A繪示根據本發明之一或多項實施例之基於一經檢測晶圓之PSF影像尾部之圖形資料。圖15B繪示根據本發明之一或多項實施例之基於一經檢測晶圓之PSF影像尾部之圖形資料。圖15C繪示根據本發明之一或多項實施例之基於具有光點缺陷(LPD)之一經檢測晶圓之PSF影像尾部之圖形資料。圖16A繪示根據本發明之一或多項實施例之晶圓檢測結果之圖形資料。圖16B繪示根據本發明之一或多項實施例之晶圓檢測結果之圖形資料。圖16C繪示根據本發明之一或多項實施例之晶圓檢測結果之圖形資料。圖16D繪示根據本發明之一或多項實施例之晶圓檢測結果之圖形資料。圖17繪示描繪根據本發明之一或多項實施例之使用一或多個高解析度重建程序校準一晶圓檢測系統之一方法之一流程圖。

1700‧‧‧方法

1702‧‧‧步驟

1704‧‧‧步驟

1706‧‧‧步驟

1708‧‧‧步驟

1710‧‧‧步驟

1712‧‧‧步驟

Claims

一種重建高解析度點擴散函數之系統，其包括：一檢測子系統，其包含一或多個成像感測器，該一或多個成像感測器經組態以在一或多個晶圓上偵測一或多個缺陷；一載物台(stage)，其經組態以固定該一或多個晶圓；及一控制器，其通信地耦合至該檢測子系統之該一或多個成像感測器，其中該控制器包含經組態以執行儲存於記憶體中之一組程式指令之一或多個處理器，其中該等程式指令經組態以導致該一或多個處理器：獲取一晶圓之一或多個低解析度影像，其中該一或多個低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊，其中該一或多個低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位；聚合該一或多個低解析度影像圖塊；及估計該一或多個子像素移位且同時從該經聚合之一或多個低解析度影像圖塊(patches)及該等經估計之一或多個子像素移位重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)。
如請求項1之系統，其中藉由下列之至少一者追蹤該一或多個子像素移位：追蹤該載物台之徑向運動之一或多個載物台編碼器或追蹤該載物台之平移運動之一或多個載物台編碼器。
如請求項1之系統，其中該一或多個子像素移位包含下列之至少一者：一或多個隨機子像素移位、一或多個受控子像素移位或一或多個所報告之量化子像素移位。
如請求項1之系統，其中使用該檢測子系統中之一或多個編碼器或使用該控制器中之一或多個編碼器聚合該晶圓之一或多個經檢測區之一或多個低解析度影像。
如請求項1之系統，其中該等程式指令經進一步組態以導致該一或多個處理器：經由一或多個超解析度程序重建該一或多個高解析度PSF。
如請求項5之系統，其中該一或多個超解析度程序包含依靠該檢測子系統之頻域之至少一組線性程序。
如請求項1之系統，其中該等程式指令經進一步組態以導致該一或多個處理器：使用該一或多個經重建高解析度PSF執行一或多個進階應用。
如請求項7之系統，其中該一或多個進階應用包含基於斑點圖案減少薄膜之影像斑點及散粒雜訊。
如請求項7之系統，其中該一或多個進階應用包含抑制一或多個宇宙射線事件以區分雜訊與真實缺陷。
如請求項7之系統，其中該一或多個進階應用包含擴展該檢測子系統之動態範圍。
如請求項1之系統，其中該等程式指令經進一步組態以導致該一或多個處理器：接收一或多個缺陷檢測影像；及組合該一或多個缺陷檢測影像及該經重建高解析度PSF與一或多個額外超解析度程序以區分該一或多個缺陷檢測影像中之一或多個雜訊與一或多個缺陷。
如請求項1之系統，其中該等程式指令經進一步組態以導致該一或多個處理器：基於該一或多個高解析度PSF產生用於該晶圓之一檢測變因。
如請求項1之系統，其中該等程式指令經進一步組態以導致該一或多個處理器：選擇該檢測子系統之一或多個光學組件，其中該一或多個光學組件具有用於該檢測子系統之校準及設計之至少一者之一或多個操作參數；產生用於該檢測子系統之一或多個額外校準度量，其中該一或多個額外校準度量係基於該一或多個光學組件之該一或多個操作參數；及基於該一或多個高解析度PSF及該一或多個額外校準度量產生用於該一或多個晶圓之一檢測變因。
一種重建高解析度點擴散函數之方法，其包括：獲取一晶圓之一或多個低解析度影像，其中該一或多個低解析度影像包含一或多個低解析度影像圖塊，其中該一或多個低解析度影像圖塊包含一或多個子像素移位；聚合該一或多個低解析度影像圖塊；及估計該一或多個子像素移位且同時從該經聚合之一或多個低解析度影像圖塊及該等經估計之一或多個子像素移位重建一或多個高解析度點擴散函數(PSF)。
如請求項14之方法，其中藉由下列之至少一者追蹤該一或多個子像素移位：追蹤該載物台之徑向運動之一或多個載物台編碼器或追蹤該載物台之平移運動之一或多個載物台編碼器，其中該一或多個載物台編碼器經耦合至經組態以固定一或多個晶圓之一載物台。
如請求項14之方法，其中該一或多個子像素移位包含下列之至少一者：一或多個隨機子像素移位、一或多個受控子像素移位或一或多個所報告之量化子像素移位。
如請求項14之方法，其中使用一檢測子系統中之一或多個編碼器或使用一控制器中之一或多個編碼器聚合該晶圓之一或多個經檢測區之一或多個低解析度影像。
如請求項14之方法，其進一步包括：經由一或多個超解析度程序重建該一或多個高解析度PSF。
如請求項18之方法，其中該一或多個超解析度程序包含依靠一檢測子系統之頻域之至少一組線性程序。
如請求項14之方法，其進一步包括：使用該一或多個經重建高解析度PSF執行一或多個進階應用。
如請求項20之方法，其中該一或多個進階應用包含基於斑點圖案減少薄膜之影像斑點及散粒雜訊。
如請求項20之方法，其中該一或多個進階應用包含抑制一或多個宇宙射線事件以區分雜訊與真實缺陷。
如請求項20之方法，其中該一或多個進階應用包含擴展該檢測子系統之動態範圍。
如請求項14之方法，其進一步包括：接收一或多個缺陷檢測影像；及組合該一或多個缺陷檢測影像及該經重建高解析度PSF與一或多個額外超解析度程序以區分該一或多個缺陷檢測影像中之一或多個雜訊與一或多個缺陷。
如請求項14之方法，其進一步包括：基於該一或多個高解析度PSF產生用於該晶圓之一檢測變因。
如請求項14之方法，其進一步包括：選擇一檢測子系統之一或多個光學組件，其中該一或多個光學組件具有用於該檢測子系統之校準及設計之至少一者之一或多個操作參數；產生用於該檢測子系統之一或多個額外校準度量，其中該一或多個額外校準度量係基於該一或多個光學組件之該一或多個操作參數；及基於該一或多個高解析度PSF及該一或多個額外校準度量產生用於該晶圓之一檢測變因(recipe)。