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TWI761622B - 用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統及方法 - Google Patents

用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統及方法 Download PDF

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TWI761622B
TWI761622B TW107139114A TW107139114A TWI761622B TW I761622 B TWI761622 B TW I761622B TW 107139114 A TW107139114 A TW 107139114A TW 107139114 A TW107139114 A TW 107139114A TW I761622 B TWI761622 B TW I761622B
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wafer
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test images
test
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弘 陳
麥可 庫克
帕凡 庫瑪
克農 吳
Original Assignee
美商克萊譚克公司
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Abstract

本發明揭示一種方法，其可包含(但不限於)接收一晶圓之複數個參考影像。該方法可包含(但不限於)接收該晶圓之複數個測試影像。該方法可包含(但不限於)經由一粗略對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。該方法可包含(但不限於)在經由該粗略對準程序的對準之後，經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。該精細對準程序可包含量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間的個別偏移及校正個別偏移資料。

Description

用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統及方法
本發明大體上係關於半導體晶圓製造及度量且更特定言之，係關於一種用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之方法及系統。
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造及度量程序處理一半導體裝置以形成半導體裝置之各種特徵及多個層。一些製程利用光罩/倍縮光罩以將特徵印刷於諸如一晶圓之一半導體裝置上。隨著半導體裝置橫向上變得愈來愈小且垂直延伸，開發增強之檢測及檢視裝置及程序以增加晶圓及光罩/倍縮光罩檢測程序之靈敏度及處理能力變得至關重要。
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個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，此等檢測程序對於成功地製造可接受半導體裝置變得更重要。隨著半導體裝置之尺寸減小，缺陷之偵測已變得非常可取，此係因為即使相對小缺陷可引起半導體裝置中之不必要的像差。偵測缺陷可需要經由一影像對準程序準確對準一半導體裝置之參考影像及測試影像。影像對準程序可包含量測參考 影像與測試影像之間之偏移及依據經量測偏移使參考影像及/或測試影像移位。
此項技術中已知之影像對準程序包含粗略對準程序，該等粗略對準程序達成半導體裝置上各處之在±一像素內之準確度。針對整個掃描帶或一掃描帶之選擇區帶對準影像之粗略對準程序使用可適合用於量測對準偏移之較少對準目標。若對準目標不存在及/或偏移量測不正確，則對準準確度可係不良的，且任何後續缺陷偵測可包含由粗略對準之測試影像及參考影像之間之未對準引起之假缺陷。
此項技術中已知之其他影像對準程序包含可自相同掃描跨若干晶粒執行對準之硬體運行時間對準(RTA)程序。硬體RTA程序可具有稀疏圖案及大重複圖案區域之問題。另外，對準程序可僅能夠在相同掃描內將晶粒對準至晶粒。此外，硬體RTA程序僅可對準具有小初始偏移之影像且歸因於硬體限制而無法靈活處置大影像偏移(諸如20個像素)。
因此，將可期望提供一種處置如上文描述之缺點之用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之方法及系統。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含一控制器。在另一實施例中，該控制器包含經組態以自一特性化工具接收一或多個影像之一或多個處理器。在另一實施例中，該控制器包含經組態以儲存一組程式指令之記憶體。在另一實施例中，該一或多個處理器經組態以執行該組程式指令。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器接收一晶圓之複數個參考影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器接收該晶圓之 複數個測試影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器經由一粗略對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器在經由該粗略對準程序之對準之後經由一精細對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該精細對準程序包含量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間之個別偏移及校正個別偏移資料。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含經組態以擷取一晶圓之複數個測試影像之一特性化工具。在另一實施例中，該系統包含一控制器。在另一實施例中，該控制器包含經組態以自該特性化工具接收一或多個影像之一或多個處理器。在另一實施例中，該控制器包含經組態以儲存一組程式指令之記憶體，其中該一或多個處理器經組態以執行該組程式指令。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器接收該晶圓之複數個參考影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器接收該晶圓之複數個測試影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器經由一粗略對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器在經由該粗略對準程序之對準之後經由一精細對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該精細對準程序包含量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間之個別偏移及校正個別偏移資料。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之方法。在一項實 施例中，該方法可包含(但不限於)接收一晶圓之複數個參考影像。在另一實施例中，該方法可包含(但不限於)接收該晶圓之複數個測試影像。在另一實施例中，該方法可包含(但不限於)經由一粗略對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該方法可包含(但不限於)在經由該粗略對準程序之對準之後經由一精細對準程序對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。在另一實施例中，該精細對準程序包含量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間之個別偏移及校正個別偏移資料。
100:方法
102:步驟
104:步驟
106:步驟
108:步驟
110:步驟
112:步驟
114:步驟
116:步驟
118:步驟
200:佈局
202:理想座標資料
204:參考影像資料
206:參考失真資料
208:測試影像資料
210:測試失真資料
214:光學失真
300:佈局
302:運行時間對準(RTA)區塊
304:運行時間對準(RTA)區塊
306:運行時間對準(RTA)區塊
308:運行時間對準(RTA)區塊
400:圖表
402:位置
404:位置
406:位置
408:位置
410:位置
412:位置
414:位置
416:位置
418:中值
420:圖表
440:圖表
442:範圍
460:圖表
462:範圍
500:圖表
502:位置
504:位置
506:位置
508:位置
510:位置
512:位置
514:位置
516:位置
518:中值
520:圖表
540:圖表
542:範圍
560:圖表
562:範圍
600:圖表
602:頂部感測器
604:底部感測器
610:圖表
700:圖表
702:頂部感測器
704:底部感測器
710:圖表
800:圖表
802:資料
804:資料
900:方法
902:步驟
904:步驟
906:步驟
1000:特性化工具
1002:照明源
1004:照明
1006:光學元件
1008:光束分離器
1010:光學元件
1012:樣本
1014:樣本載物台
1016:照明
1018:光學元件
1020:偵測器
1022:控制器
1024:處理器
1026:記憶體
1028:程式指令
1100:系統
1102:工具叢集
1104:製程工具
1106:特性化工具
1108:製程工具
1110:控制器
1112:處理器
1114:記憶體
1116:程式指令
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之若干優點，其中：圖1A繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪對準半導體裝置參考影像及測試影像之一方法之一程序流程圖；圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪經由一精細對準程序對準半導體裝置參考影像及測試影像之一方法之一程序流程圖；圖2繪示根據本發明之一或多項實施例之一參考影像及一測試影像之理想座標及座標偏移之一佈局；圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之在跨一感測器掃描帶之四個影像圖框上之運行時間對準(RTA)區塊之一佈局；圖4A繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之前之來自一個感測器掃描帶之RTA區塊之X方向偏移值(Y軸)及一中值偏移之一圖表；圖4B繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校 正之後之來自一個感測器掃描帶之RTA區塊之X方向偏移值(Y軸)之一圖表；圖4C繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之前之RTA區塊之X方向偏移範圍(Y軸)之一圖表；圖4D繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之後之RTA區塊之X方向偏移範圍(Y軸)之一圖表；圖5A繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之前之來自一個感測器掃描帶之RTA區塊之Y方向偏移值(Y軸)及一中值偏移之一圖表；圖5B繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之後之來自一個感測器掃描帶之RTA區塊之Y方向偏移值(Y軸)之一圖表；圖5C繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之前之RTA區塊之Y方向偏移範圍(Y軸)之一圖表；圖5D繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之後之RTA區塊之Y方向偏移範圍(Y軸)之一圖表；圖6A繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之前之針對一頂部感測器及一底部感測器之RTA區塊之X方向對準偏移值(Y軸)之一圖表；圖6B繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之後之針對一頂部感測器及一底部感測器之RTA區塊之X方向對準偏移值(Y軸)之一圖表；圖7A繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校 正之前之針對一頂部感測器及一底部感測器之RTA區塊之Y方向對準偏移值(Y軸)之一圖表；圖7B繪示根據本發明之一或多項實施例之在經由一精細對準程序校正之後之針對一頂部感測器及一底部感測器之RTA區塊之Y方向對準偏移值(Y軸)之一圖表；圖8繪示根據本發明之一或多項實施例之比較缺陷計數與對準品質之一圖表，其中在粗略對準處理之後實施或未實施精細對準處理；圖9繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪基於在經對準光學影像中偵測之缺陷校正晶粒誤差之一方法之一程序流程圖；圖10繪示根據本發明之一或多項實施例之用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之一特性化工具；及圖11繪示根據本發明之一或多項實施例之用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之一系統。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)規定主張2017年11月7日申請之以Hong Chen、Michael Cook、Pavan Kumar及Kenong Wu為發明者之標題為SOFTWARE ALGO BASED ALIGNMENT TO ALIGN TEST AND REFERENCE TO 05 PIXEL 3 SIGMA EVERY WHERE ON THE WAFER之美國臨時專利申請案第62/582,507號的權利，該案之全文係以引用的方式併入本文中。
現將詳細參考在隨附圖式中繪示之所揭示標的物。
大體上參考圖1A至圖11，描述根據本發明之一或多項實施例之用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之一系統及方法。
本發明之實施例係關於一種用於經由一粗略對準步驟及一精細對準步驟對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統及方法。本發明之實施例亦係關於一種用於量測來自選定光學掃描及晶圓配置(例如，相同光學掃描、不同光學掃描、光學掃描/設計資料、相同晶粒列、不同晶粒列、相同晶圓、不同晶圓或類似者)之運行時間對準(RTA)區塊之偏移之系統及方法。本發明之實施例亦係關於一種用於使用對準目標量測個別偏移之系統及方法。本發明之實施例亦係關於一種用於使用來自多個感測器掃描帶之整個掃描帶上之個別偏移量測校正個別對準誤差之系統及方法。本發明之實施例亦係關於一種用於校正參考影像與測試影像之間之光學失真之系統及方法。本發明之實施例係關於一種用於基於經產生可校正項調整半導體裝置之系統及方法，該等可校正項基於在參考影像及測試影像之對準之後判定之缺陷而產生。
圖1A及圖1B大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪對準半導體裝置參考影像及測試影像之一方法100之一程序流程圖。本文中應注意，方法100不限於所提供步驟。例如，方法100可代替性地包含更多或更少步驟。藉由另一實例，方法100可以除所提供順序之外之一順序執行步驟。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
在步驟102中，接收一參考影像。在步驟104中，接收一測試影像。在一項實施例中，參考影像及/或測試影像包含一半導體晶圓之一或多個掃描帶影像。例如，可經由晶圓之一單一左至右掃描而獲得一掃 描帶影像。藉由另一實例，可經由晶圓之一單一右至左掃描而獲得一掃描帶影像。本文中應注意，為了本發明之目的，一掃描帶影像包含多個晶粒之一或多個影像。另外，本文中應注意，為了本發明之目的，各晶粒影像包含多個圖框影像。
在另一實施例中，參考影像及測試影像係在一晶圓之(例如，在執行晶粒間(D2D)檢測時擷取之)相同掃描期間擷取之光學影像。在另一實施例中，在一第一晶圓之一第一掃描期間擷取參考影像(例如，黃金參考)且測試影像係在一第二晶圓之一第二掃描(例如，在執行標準參考晶粒(SRD)檢測時擷取之掃描)期間擷取之一光學影像。在2010年9月14日頒布之全文併入本文中之美國專利第7,796,804號中大體上描述SRD檢測。在另一實施例中，參考影像係自半導體設計資料產生且測試影像係在一晶圓之一掃描(例如，在執行圖案至設計對準(PDA)時)期間擷取之一光學影像。在2016年9月22日發表之全文併入本文中之WIPO專利公開案第WO2016149690號中大體上描述PDA檢測。在另一實施例中，參考影像包含自晶圓之一第一晶粒列之一掃描產生之一黃金參考，且測試影像係自晶圓之一第二晶粒列之一掃描產生。在另一實施例中，參考影像係自一第一晶圓之一掃描產生，且測試影像係自一第二晶圓之一掃描產生。在另一實施例中，參考影像及測試影像未對準。例如，參考影像及測試影像可歸因於階段不確定性、感測器抖動、像素移位或類似者而未對準。
在步驟106中，經由一粗略對準程序對準參考影像及測試影像。在一項實施例中，粗略對準(或全域對準)程序量測整個掃描帶或一掃描帶之選擇區帶之兩個影像之間之偏移。例如，粗略對準程序可量測來自相同掃描之兩個影像之間之偏移。藉由另一實例，粗略對準程序可量測 一黃金參考與一測試影像之間之偏移。在另一實施例中，粗略對準程序可量測自半導體設計資料呈現之影像與一光學測試影像之間之偏移。
在另一實施例中，粗略對準程序對準參考影像及測試影像至±一像素內。例如，可使用對準目標來量測兩個影像之偏移。例如，自一掃描帶識別在X方向及Y方向兩者上之高梯度之隅角及/或位置以表示對準目標，且接著在各目標處量測一粗略對準偏移。另外，經由一叢集化程序(例如，工作單元)將全部偏移之一叢集中心識別為掃描帶之參考影像與測試影像之間之偏移。藉由另一實例，當經由工作單元叢集化程序在每一掃描帶基礎上處理粗略對準偏移時，可產生基於區帶之偏移。在另一實施例中，當量測對準偏移時，粗略對準按每圖框利用一個目標。在另一實施例中，粗略對準程序利用經選擇以涵蓋階段不穩定性之一較大搜尋範圍。本文中應注意，選擇一較大搜尋範圍以包含階段不穩定性可導致較少目標適合用於粗略對準程序。例如，若目標駐留在重複圖案之區域(諸如陣列區)中，則其等不適合用於偏移量測。在此方面，針對整個掃描帶及/或一掃描帶之選擇區帶之對準偏移可能不足夠準確，此係因為來自稀疏目標之偏移不能恰當地表示精細影像位移。在以下者中大體上描述一參考影像及一測試影像之粗略對準：在2016年9月22日發表之WIPO專利公開案第WO2016149690號，該案之全文先前併入本文中；及Chris Harris及M.Stephens之「A Combined Corner and Edge Detector」，Proceedings of the 4th Alvey Vision Conference，第147至51頁(1988年)，該案之全文併入本文中。
在步驟108中，經由一精細對準程序對準參考影像及測試影像。在一項實施例中，精細對準程序包含在步驟106之粗略對準程序之 後之一細化程序。在另一實施例中，精細對準程序比一粗略對準程序利用更大數目個目標。在另一實施例中，精細對準程序校正個別偏移資料。在另一實施例中，精細對準程序量測參考影像與測試影像之間之殘餘偏移。在另一實施例中，組合並處理參考影像及測試影像。例如，可在組合從來自相同影像掃描帶之不同延時積分(TDI)感測器獲得之資料之後處理偏移。例如，跨相同掃描帶之不同感測器之對準偏移可基於一特性化工具(例如，檢測工具、檢視工具或類似者)內之感測器佈局而具有一相同移位。
在另一實施例中，精細對準程序的搜尋範圍小於步驟106之粗略對準程序的搜尋範圍。例如，精細對準程序之搜尋範圍可係±一像素。就此而言，精細對準程序可比粗略對準程序使用更大數目個目標。例如，目標可包含(但不限於)一陣列結構中之重複圖案上的目標。
在另一實施例中，精細對準程序比一粗略對準程序產生更準確影像偏移。例如，精細對準程序可以半導體裝置上之任何位置之±0.05像素(3西格瑪)之一對準準確度來對準參考影像及測試影像，而粗略對準程序可僅以半導體裝置上之任何位置之±一像素(3西格瑪)之一對準準確度來對準參考影像及測試影像。
在另一實施例中，步驟108之精細對準程序包含數個子步驟。例如，如圖1B中繪示，步驟108之精細對準程序可包含步驟110、112、114、116及118的全部。藉由另一實例，步驟108之精細對準程序可包含步驟110、114及116，使得步驟108之精細對準程序可如步驟112中描述般校正一或多個個別偏移量測中之失真，及/或如步驟118中描述般重新引入先前校正之失真。更一般言之，步驟108之精細對準程序可包含步驟 110、112、114、116及/或118之任何者。因此，上文描述不應被解譯為對本發明之範疇之一限制，而是僅為一圖解。
在步驟110中，量測參考影像與測試影像之間的一或多個個別偏移。在一項實施例中，將參考影像及/或測試影像劃分為多個運行時間對準(RTA)區塊。在另一實施例中，於一對準目標可用的情況下，在目標位置處量測一RTA區塊之各區域之一偏移。在另一實施例中，於一對準目標不可用的情況下，針對區塊量測一偏移。
在步驟112中，調整個別偏移量測以校正(例如，移除)參考影像與測試影像之間之光學失真。在一項實施例中，在一X方向上跨樣本載物台之偏移歸因於影像抖動而改變。在另一實施例中，量測參考影像及/或測試影像中之光學失真。例如，可自SRD檢測期間之兩個掃描(例如，當一遮罩係全新時用於產生一黃金參考之一SRD訓練掃描，及當遮罩已劣化一選擇量時用於偵測重複項之一SRD偵測掃描)量測光學失真。
圖2繪示根據本發明之一或多項實施例之一參考影像及一測試影像之理想座標及座標偏移之一佈局200。在一項實施例中，圖2中之各矩形表示一RTA區塊。在另一實施例中，佈局200包含在Y方向上之理想座標資料202。在另一實施例中，在一訓練掃描期間收集之參考影像資料(例如，黃金參考影像資料)204包含理想座標資料202(例如，在+符號之前)及參考失真資料(例如，在+符號之後)206。在另一實施例中，在RTA期間收集之測試影像資料208包含理想座標資料202(例如，在-符號之前)及測試失真資料210(例如，在-符號之後)。在另一實施例中，光學失真214係參考失真資料206與測試失真資料210之一組合(例如，減法)。
在另一實施例中，藉由校正光學失真之差異而調整Y方向 上之感測器失真。本文中應注意，光學失真係包含一X方向分量及一Y方向分量之一向量。另外，本文中應注意，失真偏移跨感測器高度之Y方向分量存在。此外，本文中應注意，若在Y方向上調整失真，則可假定跨不同掃描在載物台位置之相同X方向分量處進行之偏移量測具有一類似或實質上相等值(例如，±0.05像素對準準確度)。
在一項實施例中，經由量測後處理對個別偏移量測進行處理。例如，可將個別偏移量測作為整個掃描帶進行處理。例如，可經由數學分析(包含(但不限於)正規化互相關(NCC)、平方和差(SSD)、基於投影之處理或類似者)處理個別偏移量測。在步驟114中，量測後處理移除或校正針對全部RTA區塊量測之一或多個個別偏移誤差(例如，離群點)。在步驟116中，量測後處理填充全部RTA區塊之一或多個個別偏移(例如，歸因於缺乏特徵而缺失之一或多個個別偏移)。
圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之跨一感測器掃描帶之四個影像圖框之RTA區塊之一佈局300。在一項實施例中，佈局300包含RTA區塊302(例如，包含IMC0_T_1至IMC3_B_1)、RTA區塊304(例如，包含IMC0_T_2至IMC3_B_2)、RTA區塊306(例如，包含IMC0_T_3至IMC3_B_3)及RTA區塊308(例如，包含IMC0_T_4至IMC3_B_4)，其中各RTA區塊具有感測器位置之相同X方向分量。在另一實施例中，若經由步驟112之程序跨感測器高度之Y方向分量調整個別偏移量測中之光學失真，則自具有感測器位置之相同X方向分量之區塊之偏移具有類似或實質上相等值(例如，±0.05像素對準準確度)。在另一實施例中，判定每區塊(例如，RTA區塊302、304、306、308)之八個偏移之中值。本文中應注意，在一X方向上之一相鄰RTA區塊中之中值改變可由系 統抖動引起。在另一實施例中，判定八個偏移之一致性值。
在另一實施例中，RTA區塊302、304、306、308之經判定中值經處理以經由步驟114移除不正確偏移(例如，離群點)及/或經處理以經由步驟116填充缺失的偏移。例如，可經由一或多個內插及/或一或多個外插程序替換一不正確中值。藉由另一實例，可用經判定中值替換不正確偏移。在另一實施例中，藉由跨一掃描帶之一X位置在一小範圍中處理偏移而執行經判定中值之處理。例如，可基於影像抖動頻率及/或在考量跨一TDI高度(例如，一Y位置)之一致性值時執行處理。在另一實施例中，經判定中值之處理考量經實施之一特性化工具(例如，檢測工具、檢視工具或類似者)之一頂部感測器及/或一底部感測器具有一固定位置移位量。例如，頂部感測器及底部感測器可包含若干RTA區塊在X方向上之一移位。
本文中應注意，佈局300不限於跨一感測器掃描帶之四個影像圖框。例如，佈局300可包含一至十二個感測器。藉由另一實例，各感測器可對應於一至十二個影像圖框。更一般言之，佈局300可包含任何數目個感測器，其中各感測器可對應於任何數目個影像圖框且各影像圖框可包含任何數目個RTA區塊。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
雖然本發明之實施例係關於處理經計算中值以移除不正確偏移及/或填充缺失偏移，但應注意，可執行替代統計分析及/或替代統計操作且處理所得值以移除不正確偏移及/或填充缺失偏移。例如，可藉由計算一標準偏差及/或離群點之一平均值而填充及/或移除離群點。藉由另一實例，可經由對中值偏移值之一趨勢分析而填充及/或移除離群點。例 如，影像抖動頻率內之一合理長時段之中值偏移被視為良好中值偏移值。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
雖然本發明之實施例係關於組合並處理一單一參考影像(例如，一/該參考影像)及一單一測試影像(例如，一/該測試影像)，但本文中應注意，可將多個參考影像及/或多個測試影像組合在一起並進行處理以判定影像內之偏移。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
在步驟118中，在已發生一或多個個別偏移量測之處理(例如，每一步驟114之個別RTA區塊偏移之校正及/或每一步驟116之缺失個別偏移量測之填充)之後，復原應用至個別偏移量測之失真校正以重新包含光學失真值。例如，重新插入光學失真值可內插/對準實際(失真)影像。
在另一實施例中，步驟108之精細對準程序包含基於一或多個對準目標量測對準偏移。在另一實施例中，步驟108之精細對準程序包含經由一精細對準程序藉由使用來自一或多個多感測器掃描帶之個別經量測偏移而對準參考影像及測試影像。
圖4A至圖4D大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之步驟108之精細對準程序對RTA區塊之偏移值所具有之效應。在一項實施例中，圖4A繪示在精細對準校正之前RTA區塊之X方向偏移值(Y軸)之一圖表400。例如，八個位置402、404、406、408、410、412、414、416對應於如圖2及圖3中繪示之八個RTA區塊列。藉由另一實例，針對一個感測器掃描帶運算一中值418。在另一實施例中，圖4B繪示在精細對準校正之後RTA區塊之X方向偏移值(Y軸)之一圖表420。例如，八個位置402、404、406、408、410、412、414、416對應於如圖2及圖3中繪示之八個 RTA區塊列。如由圖4A與圖4B之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程序沿著一X方向移除RTA區塊之不正確偏移(例如，見位置408，RTA區塊19至26)及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
在另一實施例中，圖4C繪示在精細對準校正之前X方向偏移值(Y軸)之範圍442相對於RTA區塊之一圖表440。在另一實施例中，圖4D繪示在精細對準校正之後X方向偏移值(Y軸)之範圍462相對於RTA區塊之一圖表460。如由圖4C與圖4D之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程序沿著X方向移除RTA區塊之不正確偏移(例如，見位置408，RTA區塊19至26)及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
圖5A至圖5D大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之步驟108之精細對準程序對RTA區塊之偏移值所具有之效應。在一項實施例中，圖5A繪示在精細對準校正之前RTA區塊之Y方向偏移值(Y軸)之一圖表500。例如，八個位置502、504、506、508、510、512、514、516對應於如圖2及圖3中繪示之Y方向上之八個RTA區塊。藉由另一實例，一針對一個感測器掃描帶運算中值518。在另一實施例中，圖5B繪示在精細對準校正之後RTA區塊之Y方向偏移值(Y軸)之一圖表520。例如，八個位置502、504、506、508、510、512、514、516對應於如圖2及圖3中繪示之八個RTA區塊列。如由圖5A與圖5B之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程序沿著Y方向移除RTA區塊之不正確偏移(例如，見位置508，RTA區塊14、20、27、39、43)及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
在另一實施例中，圖5C繪示在精細對準校正之前Y方向偏移值(Y軸)之範圍542相對於RTA區塊之一圖表540。在另一實施例中，圖 5D繪示在精細對準校正之後Y方向偏移值(Y軸)之範圍562相對於RTA區塊之一圖表560。如由圖5C與圖5D之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程序沿著Y方向移除RTA區塊之不正確偏移(例如，見位置508，RTA區塊14、20、27、39、43)及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
圖6A至圖6B大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之步驟108之精細對準程序對RTA區塊之偏移值所具有之效應。在一項實施例中，圖6A繪示在精細對準校正之前針對一頂部感測器602及一底部感測器604之RTA區塊之X方向對準偏移值(Y軸)之一圖表600。例如，大多數偏移值接近零值，但未正確量測一組選擇偏移(尖峰)，從而導致偏移值接近三。在另一實施例中，圖6B繪示在精細對準校正之後針對一頂部感測器602及一底部感測器604之RTA區塊之X方向對準偏移值(Y軸)之一圖表610。如由圖6A與圖6B之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程序沿著X方向移除RTA區塊之不正確偏移及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
圖7A至圖7B大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之步驟108之精細對準程序對RTA區塊之偏移值所具有之效應。在一項實施例中，圖7A繪示在精細對準校正之前針對一頂部感測器702及一底部感測器704之RTA區塊之Y方向對準偏移值(Y軸)之一圖表700。例如，大多數偏移值接近零值，但未正確量測一組選擇偏移(尖峰)，從而導致偏移值接近三。在另一實施例中，圖7B繪示在精細對準校正之後針對一頂部感測器702及一底部感測器704之RTA區塊之中值Y方向對準偏移值(Y軸)之一圖表710。如由圖7A與圖7B之間之比較繪示，步驟108之精細對準校正程 序沿著X方向移除RTA區塊之不正確偏移及/或填充缺失偏移，從而顯著減小RTA區塊之對準偏移範圍。
本文中應注意，執行步驟108(其具有可能子步驟110、112、114、116及/或118)之精細對準程序可對多個類型之檢測提供數個益處。例如，在執行SRD檢測時，步驟108(其具有可能子步驟110、112、114、116及/或118)之精細對準程序可容許跨兩個不同晶圓之兩個不同掃描之一黃金參考與測試光學影像之對準。例如，黃金參考影像及測試影像可自不同掃描及不同晶圓獲得。若黃金參考影像與測試影像之間之偏移為大，則可經由粗略對準及精細對準達成影像對準。本文中應注意，粗略對準計算全域偏移，而精細對準以大準確度計算更小區域(例如，RTA區塊)之偏移。例如，可針對半導體裝置之一特定陣列區域比較並對準一黃金參考及一測試光學影像。另外，可在一SRD訓練掃描期間利用精細對準程序以自多個倍縮光罩之影像產生一黃金參考及/或在遮罩已劣化一選擇量時，利用一SRD偵測掃描以偵測重複項。圖8繪示根據本發明之一或多項實施例之比較缺陷計數與對準品質之一圖表800，其中在粗略對準處理之後利用(例如，資料802)或未利用(例如，資料804)精細對準處理。本文中應注意，為了本發明之目的，對準品質係在自0至1之範圍中之一正規化值，其中1指示完美對準。如圖8中繪示，利用精細對準處理以較低對準品質減小缺陷之數目。
藉由另一實例，在執行基於設計之檢測時，步驟108(其具有可能子步驟110、112、114、116及/或118)之精細對準程序可容許自半導體設計資料產生之合成影像與一選擇區域(例如，陣列區域)內之一測試光學影像之比較及對準以用於準確關照區域放置及/或缺陷位置準確度。
藉由另一實例，在執行D2D檢測時(包含在分析具有大重複圖案區域(例如，硬體RTA程序(例如，粗略對準)具有已知問題之區域)之層時)，步驟108(其具有可能子步驟110、112、114、116及/或118)之精細對準程序可校正錯誤及/或缺失對準偏移且減輕個別對準偏移量測之負擔。
藉由另一實例，步驟108(其具有可能子步驟110、112、114、116及/或118)之精細對準程序可容許跨一晶圓之晶圓晶粒之全部對應圖框之對準，此在執行陣列重複項(RIA)檢測程序時至關重要。例如，可在陣列檢測程序之前實施精細對準程序以首先判定一穩健平均圖框。在2016年3月3日發表之美國專利公開案第2016/0061749號中大體上描述RIA檢測程序，該案之全文併入本文中。
圖9繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪基於在經對準光學影像中偵測之缺陷校正晶粒誤差之一方法900之一程序流程圖。本文中應注意，方法900不限於所提供步驟。例如，步驟900可代替性地包含更多或更少步驟。藉由另一實例，方法900可以除所提供順序之外之一順序執行步驟。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
在步驟902中，對準一參考影像及一測試影像。在一項實施例中，經由如圖1中繪示且在上文之對應段落中描述之方法100之一或多個步驟執行參考影像及測試影像之對準。
在步驟904中，基於來自參考影像及測試影像之對準之結果對一晶粒執行缺陷偵測。在一項實施例中，缺陷偵測導致一或多個缺陷。在另一實施例中，回應於一或多個缺陷而判定一或多個可校正項。例 如，一或多個可校正項可包含對一或多個半導體製造工具之一或多個調整以防止及/或補償缺陷位置處之經偵測缺陷。藉由另一實例，一或多個可校正項可包含對一關照區域之放置之一或多個調整，其中關照區域涵蓋其中可能存在致命缺陷之一半導體特性化工具(例如，檢測工具、檢視工具或類似者)熱點區域。藉由另一實例，一或多個可校正項可由一控制器判定。
在步驟906中，校正經偵測缺陷。在一項實施例中，經偵測缺陷可歸因於一或多個特性化工具誤差(例如，感測器對準誤差)。在另一實施例中，經偵測缺陷可歸因於一或多個半導體裝置製造工具誤差(例如，製造誤差)。
在另一實施例中，經由一前饋迴路將一或多個可校正項傳輸至一製造工具或一特性化工具(例如，檢測工具、檢視工具或類似者)。例如，在製造工具之層沈積程序可基於一或多個可校正項調整之情況下，可在將一層沈積於一後續晶圓上之前基於經偵測缺陷調整該相同層。藉由另一實例，在特性化工具之量測程序可基於一或多個可校正項調整之情況下，可在量測一後續晶圓上之相同層之前基於經偵測缺陷調整特性化工具感測器之對準。
在另一實施例中，經由一回饋迴路將一或多個可校正項傳輸至一製造工具或一特性化工具。例如，在製造工具之層沈積程序可基於一或多個可校正項調整之情況下，可在將一後續層沈積於其上沈積一先前層之一晶圓上之前調整該後續層以補償該晶圓上之該先前層中之經偵測缺陷。藉由另一實例，在特性化工具之量測程序可基於一或多個可校正項調整之情況下，可在量測其上沈積先前層之晶圓上之一後續層之前基於經偵 測缺陷調整特性化工具感測器之對準。
圖10繪示根據本發明之一或多項實施例之能夠執行方法100之一或多個步驟及/或方法900之一或多個步驟之一特性化工具1000。
特性化工具1000可包含此項技術中已知之任何適當特性化工具。例如，特性化工具1000可包含(但不限於)一檢測工具或檢視工具。例如，檢測工具可包含(但不限於)一光學檢測工具。另外，光學檢測工具可包含能夠產生表示一樣本1012之電意圖之一或多個高解析度影像之一光學檢測工具。另外，光學檢測工具可包含一寬頻檢測工具，包含(但不限於)一基於雷射維持電漿(LSP)之檢測工具。此外，光學檢測工具可包含一窄頻檢測工具，諸如(但不限於)一雷射掃描檢測工具。此外，光學檢測工具可包含(但不限於)一明場檢測工具或一暗場檢測工具。本文中應注意，特性化工具1000可包含經組態以收集並分析自樣本1012反射、散射、繞射及/或輻射之照明之任何光學工具。藉由另一實例，特性化工具1000可包含(但不限於包含)一掃描電子顯微鏡(SEM)檢視工具。在一般意義上，雖然此處未展示，但特性化工具1000可包含適用於檢測一或多個晶圓、倍縮光罩或光罩之任何特性化工具。
在一項實施例中，特性化工具1000包含一照明源1002。照明源1002可包含此項技術中已知之經組態以產生輻射之任何照明源。例如，照明源1002可包含(但不限於)一寬頻照明源(例如，氙燈)或一窄頻照明源(例如，雷射)。藉由另一實例，照明源1002可經組態以產生DUV、UV、VUV及/或EUV照明。例如，EUV照明源可包含經組態以產生在EUV範圍中之照明之一放電產生電漿(DPP)照明源或一雷射產生電漿(LPP)照明源。藉由另一實例，照明源1002可經組態以產生X射線輻射。
在另一實施例中，照明源1002可操作地耦合至經組態以在一或多個方向上致動照明源1002之一組定位器。例如，一控制器1022可引導該組定位器在X方向、Y方向及/或Z方向之一或多者上平移照明源1002以校正由特性化工具1000之任何組件產生之光束未對準。
在另一實施例中，照明源1002產生照明1004(例如，一照明光束)，且將其引導至經安置於一樣本載物台1014上之樣本1012的表面。例如，照明源1002可經組態以經由一組光學元件1006、一光束分離器1008及/或一組光學元件1010之一或多者，將照明1004引導至經安置於樣本載物台1014上之樣本1012的表面。本文中應注意，該組光學元件1006及/或該組光學元件1010可包含此項技術中已知之適用於聚焦、抑制、提取及/或引導照明1004的任何光學元件。另外，本文中應注意，為了本發明之目的，該組光學元件1006、光束分離器1008及該組光學元件1010可被視為一組聚焦光學器件。
樣本1012可包含適用於檢測及/或檢視之任何樣本。在一項實施例中，樣本1012包含一半導體晶圓。如貫穿本發明使用之術語「晶圓」係指由一半導體及/或一非半導體材料形成之一基板。例如，在一半導體材料之情況中，晶圓可係由(但不限於)單晶矽、砷化鎵及/或磷化銦形成。在另一實施例中，樣本1012包含一光罩/倍縮光罩。因而，術語「晶圓」及術語「樣本」可在本發明中互換使用。因此，上文描述不應被解譯為對本發明之範疇之一限制，而是僅為一圖解。
在另一實施例中，於樣本1012係一晶圓的情況下，晶圓1012係使用一或多個晶圓設計資料集製造。在另一實施例中，晶圓設計資料集包含一或多個層集。例如，此等層可包含(但不限於)光阻劑、介電 材料、導電材料及半導電材料。此項技術中已知許多不同類型之此等層，且如本文中使用之術語晶圓旨在涵蓋其上可形成全部類型之此等層之一晶圓。藉由另一實例，經形成於晶圓上之層可在晶圓內重複一或多次。此等材料層之形成及處理最終可導致完成裝置。許多不同類型的裝置可被形成於一晶圓上，且如本文中使用之術語晶圓旨在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。
雖然本文中描述之製造、量測及對準技術通常對應於係一半導體晶圓的樣本1012，但應理解，該等技術亦適用於其他類型之薄拋光板。例如，一或多個薄拋光板可包含(但不限於)一或多個磁碟基板、一或多個塊規或類似者。因而，術語「晶圓」及術語「薄拋光板」可在本發明中互換使用。因此，上文描述不應被解譯為對本發明之範疇之一限制，而是僅為一圖解。
樣本載物台1014可包含電子束顯微鏡之技術中已知之任何適當機械及/或機器人總成。在一項實施例中，樣本載物台1014係一可致動載物台。例如，樣本載物台1014可包含(但不限於)適用於沿著一或多個線性方向(例如，X方向、Y方向及/或Z方向)選擇性地平移樣本1012之一或多個平移載物台。藉由另一實例，樣本載物台1014可包含(但不限於)適用於沿著一旋轉方向選擇性地旋轉樣本1012之一或多個旋轉載物台。藉由另一實例，樣本載物台1014可包含(但不限於)適用於選擇性地沿著一線性方向平移樣本1012及/或沿著一旋轉方向旋轉樣本1012之一平移載物台及一旋轉載物台。藉由另一實例，樣本載物台1014可經組態以平移及/或旋轉樣本1012用於根據一選定檢測或度量演算法(若干其等在此項技術中係已知的)定位、聚焦及/或掃描。
在另一實施例中，特性化工具1000經組態以偵測樣本1012中之一或多個缺陷。在另一實施例中，特性化工具1000經由一或多個偵測器1020偵測樣本1012上之缺陷。一或多個偵測器1020可包含此項技術中已知之任何偵測器。例如，一或多個偵測器1020可包含(但不限於)光電倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)、延時積分(TDI)相機或類似者。另外，一或多個偵測器1020之輸出可操作地耦合至控制器1022。
在另一實施例中，樣本1012回應於照明1004而反射、散射、繞射及/或輻射照明1016(例如，一照明光束)。在另一實施例中，照明1016經引導至一或多個偵測器1020。例如，可經由該組光學元件1010、光束分離器1008及/或一組光學元件1018之一或多者將照明1016引導至一或多個偵測器1020。本文中應注意，該組光學元件1010及/或該組光學元件1018可包含此項技術中已知之適用於聚焦、抑制、提取及/或引導照明1016之任何光學元件。另外，本文中應注意，為了本發明之目的，該組光學元件1010、光束分離器1008及該組光學元件1018可被視為一組集光光學器件。
在一項實施例中，特性化工具1000包含控制器1022。在另一實施例中，控制器1022可操作地耦合至特性化工具1000之一或多個組件。例如，控制器1022可操作地耦合至照明源1002、樣本載物台1014及/或一或多個偵測器1020。在此方面，控制器1022可引導特性化工具1000之任何組件以實行貫穿本發明描述之各種功能之任何一或多者。
在另一實施例中，控制器1022包含一或多個處理器1024及記憶體1026。在另一實施例中，記憶體1026儲存一組程式指令1028。在另一實施例中，該組程式指令1028經組態以引起一或多個處理器1024實 行貫穿本發明描述之一或多個程序步驟之任何者(例如，方法100之一或多個步驟及/或方法900之一或多個步驟)。
控制器1022可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體自特性化工具1000之其他系統或工具(例如，來自照明源1002、樣本載物台1014及/或一或多個偵測器1020之一或多個資訊集)接收及/或擷取資料或資訊。另外，控制器1022可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體將資料或資訊(例如，本文中揭示之發明概念之一或多個程序之輸出)傳輸至特性化工具1000之一或多個系統或工具(例如，來自照明源1002、樣本載物台1014及/或一或多個偵測器1020之一或多個資訊集)。在此方面，傳輸媒體可充當控制器1022與特性化工具1000之其他子系統之間之一資料鏈路。另外，控制器1022可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。
一或多個處理器1024可包含此項技術中已知之任何一或多個處理元件。在此意義上，一或多個處理器1024可包含經組態以執行演算法及/或程式指令之任何微處理器裝置。例如，一或多個處理器1024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、手持式電腦(例如，平板電腦、智慧型電話或平板手機)或其他電腦系統(例如，網路電腦)組成。一般言之，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1026)之該組程式指令1028之一或多個處理元件之任何裝置。再者，特性化工具1000之不同子系統(例如，來自照明源1002、樣本載物台1014及/或一或多個偵測器1020之一或多個資訊集)可包含適用於實行貫穿本發明描述之步驟之至少一部分(例如，方法100之一或多個步驟及/或方法900之一或多個步驟)之處理 器或邏輯元件。因此，上文描述不應解譯為對本發明之一限制而僅為一圖解。
記憶體1026可包含此項技術中已知之適用於儲存可由相關聯之一或多個處理器1024執行之該組程式指令1028之任何儲存媒體。例如，記憶體1026可包含一非暫時性記憶體媒體。例如，記憶體1026可包含(但不限於)一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一磁性或光學記憶體裝置(例如，磁碟)、一磁帶、一固態磁碟及類似者。記憶體1026可經組態以將顯示資訊提供至一使用者介面之一顯示裝置。另外，記憶體1026可經組態以儲存來自使用者介面之一使用者輸入裝置之使用者輸入資訊。記憶體1026可與一或多個處理器1024一起容置於一共同控制器1022外殼中。替代地或另外，記憶體1026可相對於處理器1024及/或控制器1022之空間位置遠端定位。例如，一或多個處理器1024及/或控制器1022可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體1026(例如，伺服器)。
在一項實施例中，特性化工具1000包含一使用者介面。在另一實施例中，使用者介面耦合(例如，實體耦合、通信地耦合或實體及通信地耦合兩者)至控制器1022。在另一實施例中，使用者介面包含一顯示器。在另一實施例中，使用者介面包含一使用者輸入裝置。在另一實施例中，顯示裝置耦合至使用者輸入裝置。例如，顯示裝置可藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體耦合至使用者輸入裝置。
顯示裝置可包含此項技術中已知之任何顯示裝置。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知，各種顯示裝置可適合實施於本發明中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、成本及類似者。在一般意義上，能夠與一使用者輸入裝置(例如，觸控螢幕、面板安裝介面、鍵盤、滑鼠、軌跡墊及類似者)整合之任何顯示裝置適合實施於本發明中。
使用者輸入裝置可包含此項技術中已知之任何使用者輸入裝置。例如，使用者輸入裝置可包含(但不限於)一鍵盤、一小鍵盤、一觸控螢幕、一槓桿、一旋鈕、一滾輪、一軌跡球、一開關、一撥號盤、一滑桿、一捲桿、一滑件、一把手、一觸控墊、一踏板、一方向盤、一操縱桿、一面板輸入裝置或類似者。在一觸控螢幕介面之情況中，熟習此項技術者應認知，大量觸控螢幕介面可適合實施於本發明中。例如，顯示裝置可與一觸控螢幕介面整合，諸如(但不限於)一電容式觸控螢幕、一電阻式觸控螢幕、一基於表面聲波之觸控螢幕、一基於紅外線之觸控螢幕或類似者。在一般意義上，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實施於本發明中。在另一實施例中，使用者輸入裝置可包含(但不限於)一面板安裝介面。
圖11繪示根據本發明之一或多項實施例之能夠執行方法100之一或多個步驟及/或方法900之一或多個步驟之一系統1100。
在一項實施例中，系統1100包含一工具叢集1102。在另一實施例中，工具叢集1102包含一或多個製程工具1104。在另一實施例中，工具叢集1102包含一或多個特性化工具1106。在另一實施例中，工具叢集1102包含一或多個製程工具1108。
工具叢集1102可包含此項技術中已知之任何製程工具 1104、1108。例如，製程工具1104、1108可包含(但不限於)一沈積程序工具(例如，一膜沈積(例如，化學氣相沉積(CVD))工具)、一微影程序工具、一化學機械拋光(CMP)程序工具、一蝕刻程序工具及/或一離子植入程序工具。
工具叢集1102可包含此項技術中已知之任何特性化工具1106。例如，工具叢集1102可包含(但不限於)一特性化工具(例如，特性化工具1000)。藉由另一實例，特性化工具1106可包含(但不限於)一干涉儀工具。例如，特性化工具1106可包含(但不限於)一雙波長雙干涉儀(例如，一雙波長雙菲左(Fizeau)干涉儀(DWDFI))。另外，特性化工具1106可經調適以對樣本1012執行圖案化晶圓幾何形狀(PWG)量測，藉此藉由將樣本1012之不同區域之量測結果拼接在一起而延伸由特性化工具1106量測之樣本斜率(例如，晶圓斜率)之動態範圍。藉由另一實例，特性化工具1106可包含(但不限於包含)一電子束檢測工具或檢視工具(例如，一SEM檢視工具)。
本文中應注意，工具叢集1102不限於僅包含如圖11中繪示之製程工具1104、特性化工具1106及製程工具1108。例如，工具叢集1102可包含在工具叢集1102中之製程工具1104之前之一或多個製程工具及/或一或多個特性化工具。藉由另一實例，工具叢集1102可包含在工具叢集1102中之製程工具1108之後之一或多個製程工具及/或一或多個特性化工具。藉由另一實例，工具叢集1102可包含在製程工具1104與特性化工具1106之間之一或多個製程工具及/或一或多個特性化工具。藉由另一實例，工具叢集1102可包含特性化工具1106與製程工具1108之間之一或多個製程工具及/或一或多個特性化工具。藉由另一實例，工具叢集1102 可不包含製程工具1104、特性化工具1106及/或製程工具1108。因此，上文描述不應解譯為對本發明之範疇之一限制而僅為一圖解。
在另一實施例中，系統1100包含通信地耦合至一或多個製程工具1104、一或多個特性化工具1106及/或一或多個製程工具1108之一控制器1110。在另一實施例中，控制器1110包含一或多個處理器1112及記憶體1114。在另一實施例中，記憶體1114儲存一組程式指令1116。在另一實施例中，該組程式指令1116經組態以引起一或多個處理器1112實行貫穿本發明描述之一或多個程序步驟之任何者(例如，方法100之一或多個步驟及/或方法900之一或多個步驟)。
在另一實施例中，一使用者介面通信地耦合至控制器1110。在另一實施例中，使用者介面包含一顯示器。在另一實施例中，使用者介面包含一使用者輸入裝置。
本文中應注意，關於控制器1022、一或多個處理器1024、記憶體1026、程式指令1028及/或通信地耦合至控制器1022之使用者介面之實施例可係關於控制器1110、一或多個處理器1112、記憶體1114、程式指令1116及/或通信地耦合至控制器1110之使用者介面。因此，上文描述不應解譯為對本發明之一限制而僅為一圖解。
另外，本文中應注意，在特性化工具1106係特性化工具1000之情況下，控制器1022及控制器1110可係單獨組件或系統1100之一單一組件。因此，上文描述不應解譯為對本發明之一限制而僅為一圖解。
本發明之優點係關於一種用於經由一粗略對準步驟及一精細對準步驟對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統及方法。本發明之優點亦係關於一種用於量測來自選定光學掃描及晶圓配置(例如，相同光 學掃描、不同光學掃描、光學掃描/設計資料、相同晶粒列、不同晶粒列、相同晶圓、不同晶圓或類似者)之運行時間對準(RTA)區塊之偏移之系統及方法。本發明之優點亦係關於一種用於使用對準目標量測個別偏移之系統及方法。本發明之優點亦係關於一種用於使用來自多個感測器掃描帶之整個掃描帶上之個別偏移量測校正個別對準誤差之系統及方法。本發明之優點亦係關於一種用於校正參考影像與測試影像之間之光學失真之系統及方法。本發明之優點亦係關於一種用於基於經產生可校正項調整半導體裝置之系統及方法，該等可校正項係基於經對準參考影像及測試影像中之經判定缺陷而產生。
熟習此項技術者將認知，本文中描述之組件(例如，操作)、裝置、物件及其隨附論述為了概念清晰起見被用作實例，且預期各種組態修改。因此，如本文中使用，所闡述之特定實例及隨附論述旨在代表其等更一般類別。一般言之，任何特定實例之使用旨在代表其類別，且未包含特定組件(例如，操作)、裝置及物件不應視為限制性。
關於本文中之實質上任何複數及/或單數術語之使用，熟習此項技術者可視背景內容及/或應用的需要將複數轉譯為單數及/或將單數轉譯為複數。為了清楚起見，本文中未明確陳述各種單數/複數排列。
本文中描述之標的物有時繪示不同其他組件內含有或與不同其他組件連接之不同組件。應理解，此等所描繪之架構僅僅係例示性，且事實上可實施達成相同功能性之許多其他架構。在一概念意義上，用以達成相同功能性之組件之任何配置有效「相關聯」使得達成所要功能性。因此，在本文中組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」使得達成所要功能性而不考慮架構或中間組件。同樣地，如此 相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可操作地連接」或「可操作地耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可操作地耦合」以達成所要功能性。可操作地耦合之特定實例包含(但不限於)可實體配合及/或實體互動組件及/或可無線互動及/或無線互動組件及/或邏輯互動及/或可邏輯互動組件。
在一些例項中，一或多個組件可在本文中被稱為「經組態以」、「可組態以」、「可操作/以操作方式以」、「經調適/可調適」、「能夠」、「可符合/符合」等。熟習此項技術者將認知，此等術語(例如，「經組態以」)可通常涵蓋作用狀態組件及/或非作用狀態組件及/或備用狀態組件，除非背景內容另有需要。
雖然已展示並描述本文中描述之當前標的物之特定態樣，但熟習此項技術者將明白，基於本文中之教示，可進行改變及修改而不脫離本文中描述之標的物及其較廣態樣且因此，隨附發明申請專利範圍在其等範疇內涵蓋如在本文中描述之標的物之真實精神及範疇內之全部此等改變及修改。熟習此項技術者將理解，一般言之，本文中所使用之術語且尤其隨附發明申請專利範圍(例如，隨附發明申請專利範圍之主體)中所使用之術語一般旨在為「開放式」術語(例如，術語「包含」應解譯為「包含但不限於」，術語「具有」應解譯為「至少具有」等)。熟習技術者應進一步瞭解，若想要一引入請求項敘述之一特定數目，則此一意圖將被明確敘述於請求項中，且若缺乏此敘述，則不存在此意圖。例如，作為理解之一輔助，以下隨附發明申請專利範圍可含有使用引導性片語「至少一個」及「一或多個」來引入請求項敘述。然而，此等片語之使用不應被解釋為隱含：由不定冠詞「一」引入之一請求項敘述將含有此引入請求項敘述之任 何特定請求項限制為僅含有此一敘述之請求項，即使相同請求項包含引導性片語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一」之不定冠詞(例如，「一」通常應被解譯為意指「至少一個」或「一或多個」)；上述內容對用於引入請求項敘述之定冠詞之使用同樣適用。另外，即使明確敘述一引入請求項敘述之一特定數目，但熟習技術者亦應認知，此敘述通常應被解譯為意指至少該敘述數目(例如，「兩條敘述」之基本敘述(無其他修飾語)通常意指至少兩條敘述或兩條或兩條以上敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B及C之至少一者等等」之一慣用表述的該等例項中，此一構造一般意指熟習技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B及C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，等等)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者等等」之一慣用表述的該等例項中，此一構造一般意指熟習技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B或C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，等等)。熟習技術者應進一步瞭解，無論在實施方式、發明申請專利範圍或圖式中，通常呈現兩個或兩個以上替代項之一轉折連詞及/或片語通常應被理解為涵蓋以下可能性：包含該等項之一者、該等項之任一者或兩項，除非內容脈絡另外指示。例如，片語「A或B」通常將被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
關於隨附發明申請專利範圍，熟習此項技術者將瞭解，本文中敘述之操作可通常以任何順序執行。又，雖然按一(若干)序列呈現各種操作流程，但應理解，可依除繪示順序之外的順序執行各種操作或可同 時執行各種操作。除非背景內容另有指示，否則此等替代排序之實例可包含重疊、交錯、間斷、重新排序、漸進、預備、補充、同時、逆轉或其他變化排序。此外，除非背景內容另有指示，否則如「回應於」、「相關於」或其他過去時形容詞一般不旨在排除此等變型。
雖然已繪示本發明之特定實施例，但應明白，熟習此項技術者可進行本發明之實施例之各種修改而不脫離前述揭示內容之範疇及精神。據信本發明及許多其伴隨優點將藉由前述描述理解，且將明白，可對組件之形式、構造及配置做出多種改變而不脫離所揭示之標的物或不犧牲全部其材料優點。所描述之形式僅僅係解釋性，且以下發明申請專利範圍之意圖係涵蓋且包含此等改變。因此，本發明之範疇應僅由隨附發明申請專利範圍限制。
100‧‧‧方法
102‧‧‧步驟
104‧‧‧步驟
106‧‧‧步驟
108‧‧‧步驟

Claims (49)

  1. 一種用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統，其包括：一控制器，其中該控制器包含經組態以自一特性化(characterization)工具接收一或多個影像之一或多個處理器，其中該控制器包含經組態以儲存一組程式指令之記憶體，其中該一或多個處理器經組態以執行該組程式指令，其中該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器：自一晶圓之一感測器掃描帶(swath)接收複數個參考影像，其中自該晶圓之一單一掃描獲得該感測器掃描帶；自該晶圓之該感測器掃描帶接收複數個測試影像；經由一粗略(coarse)對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像；及藉由自複數個個別(individual)偏移移除一或多個不正確個別偏移，而在經由該粗略對準程序的對準之後，經由一精細(fine)對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像，其中該精細對準程序包括量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間的個別偏移及校正(correcting)個別偏移資料。
  2. 如請求項1之系統，其中該複數個參考影像係自該特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自該晶圓之一相同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  3. 如請求項2之系統，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一晶粒列 產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之另一晶粒列產生。
  4. 如請求項1之系統，其中該複數個參考影像係自該特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自該晶圓之不同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  5. 如請求項4之系統，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一第一掃描產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之一第二掃描產生。
  6. 如請求項1之系統，其中該複數個參考影像係自該特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自一第一晶圓之一掃描擷取該複數個參考影像，其中該特性化工具經組態以自一第二晶圓之一掃描擷取該複數個測試影像。
  7. 如請求項1之系統，其中該複數個參考影像係自設計資料產生，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收。
  8. 如請求項1之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：藉由量測該複數個參考影像與該複數個測試影像之間的該複數個個別偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試 影像。
  9. 如請求項8之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：藉由調整該複數個經量測個別偏移以校正失真，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  10. 如請求項9之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：藉由填充自該複數個個別偏移缺失(missing)之一或多個個別偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  11. 如請求項10之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：藉由調整該等經量測個別偏移以包含該經校正失真，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  12. 如請求項8之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：藉由基於一或多個對準目標來量測對準偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  13. 如請求項8之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多 個處理器：藉由使用來自該感測器掃描帶之個別經量測偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  14. 如請求項1之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：基於經對準之該複數個參考影像及該複數個測試影像來偵測該晶圓上之一或多個缺陷。
  15. 如請求項14之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：基於該一或多個經偵測缺陷來產生一或多個可校正項(correctables)。
  16. 如請求項15之系統，其中該組程式指令進一步經組態以引起該一或多個處理器：將該一或多個可校正項提供至一半導體工具叢集中之一或多個工具，以調整該一或多個經偵測缺陷。
  17. 如請求項16之系統，其中該一或多個可校正項係經由一前饋迴路(feed forward loop)提供至該半導體工具叢集中之該一或多個工具。
  18. 如請求項16之系統，其中該一或多個可校正項係經由一回饋迴路提 供至該半導體工具叢集中之該一或多個工具。
  19. 如請求項1之系統，其中該特性化工具包括一檢測工具。
  20. 如請求項1之系統，其中該特性化工具包括一檢視工具。
  21. 如請求項1之系統，其中該特性化工具包括：一照明源，其經組態以產生一第一照明光束；一組聚焦光學器件，其等經組態以將該第一照明光束引導至該晶圓之一表面上；至少一個偵測器，其經組態以偵測回應於該第一照明光束之至少一部分而自該晶圓之該表面反射或散射之一第二照明光束；一組集光光學器件，其等經組態以將自該晶圓之該表面反射或散射之該第二照明光束引導至該至少一個偵測器；及一載物台，用於固定該晶圓。
  22. 如請求項21之系統，其中該特性化工具之該至少一個偵測器使經偵測之該第二照明光束在該晶圓之該表面上成像。
  23. 如請求項16之系統，其中該半導體工具叢集之該一或多個工具包括：一或多個半導體製造程序工具或一或多個特性化工具之至少一者。
  24. 一種用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之系統，其包括：一特性化工具，其經組態以擷取一晶圓之複數個測試影像；及一控制器，其中該控制器包含經組態以自該特性化工具接收一或多個影像之一或多個處理器，其中該控制器包含經組態以儲存一組程式指令之記憶體，其中該一或多個處理器經組態以執行該組程式指令，其中該組程式指令經組態以引起該一或多個處理器：自該晶圓之一感測器掃描帶接收複數個參考影像，其中自該晶圓之一單一掃描獲得該感測器掃描帶；自該感測器掃描帶接收複數個測試影像；經由一粗略對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像；及藉由自複數個個別偏移移除一或多個不正確個別偏移，而在經由該粗略對準程序的對準之後，經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像，其中該精細對準程序包括量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間的個別偏移及校正個別偏移資料。
  25. 如請求項24之系統，其中該特性化工具進一步經組態以擷取該晶圓之該複數個參考影像。
  26. 如請求項25之系統，其中該特性化工具進一步經組態以自該晶圓之一相同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  27. 如請求項26之系統，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一晶粒列產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之另一晶粒列產生。
  28. 如請求項25之系統，其中該特性化工具進一步經組態以自該晶圓之不同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  29. 如請求項28之系統，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一第一掃描產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之一第二掃描產生。
  30. 如請求項24之系統，其中該複數個參考影像係自該特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自一第一晶圓之一掃描擷取該複數個參考影像，其中該特性化工具經組態以自一第二晶圓之一掃描擷取該複數個測試影像。
  31. 如請求項24之系統，其中該複數個參考影像係自設計資料產生。
  32. 一種用於對準半導體裝置參考影像及測試影像之方法，其包括：自一晶圓之一感測器掃描帶接收複數個參考影像，其中自該晶圓之一單一掃描獲得該感測器掃描帶；自該晶圓之該感測器掃描帶接收複數個測試影像；經由一粗略對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影 像；及藉由自複數個個別偏移移除一或多個不正確個別偏移，而在經由該粗略對準程序的對準之後，經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像，其中該精細對準程序包括量測該複數個參考影像之至少一者與該複數個測試影像之間的個別偏移及校正個別偏移資料。
  33. 如請求項32之方法，其中該複數個參考影像係自一特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自該晶圓之一相同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  34. 如請求項33之方法，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一晶粒列產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之另一晶粒列產生。
  35. 如請求項32之方法，其中該複數個參考影像係自一特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自該晶圓之不同掃描擷取該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  36. 如請求項35之方法，其中該複數個參考影像包含自該晶圓之一第一掃描產生之一黃金參考，其中該複數個測試影像係自該晶圓之一第二掃描產生。
  37. 如請求項32之方法，其中該複數個參考影像係自一特性化工具接收，其中該複數個測試影像係自該特性化工具接收，其中該特性化工具經組態以自一第一晶圓之一掃描擷取該複數個參考影像，其中該特性化工具經組態以自一第二晶圓之一掃描擷取該複數個測試影像。
  38. 如請求項32之方法，其中該複數個參考影像係自設計資料產生，其中該複數個測試影像係自一特性化工具接收。
  39. 如請求項32之方法，其中該經由該精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像進一步包括：量測該複數個參考影像與該複數個測試影像之間的複數個個別偏移。
  40. 如請求項39之方法，其中該經由該精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像進一步包括：調整該複數個經量測個別偏移以校正失真。
  41. 如請求項40之方法，其中該經由該精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像進一步包括：填充自該複數個個別偏移缺失之一或多個個別偏移。
  42. 如請求項41之方法，其中該經由該精細對準程序來對準該複數個參 考影像及該複數個測試影像進一步包括：調整該等經量測個別偏移以包含該經校正失真。
  43. 如請求項39之方法，其中一組程式指令經組態以引起一或多個處理器：藉由基於一或多個對準目標來量測對準偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  44. 如請求項39之方法，其中一組程式指令經組態以引起一或多個處理器：藉由使用來自該感測器掃描帶之個別經量測偏移，而經由一精細對準程序來對準該複數個參考影像及該複數個測試影像。
  45. 如請求項32之方法，進一步包括：基於經對準之該複數個參考影像及該複數個測試影像來偵測該晶圓上之一或多個缺陷。
  46. 如請求項45之方法，進一步包括：回應於該一或多個經偵測缺陷而產生一或多個可校正項。
  47. 如請求項46之方法，進一步包括：將該一或多個可校正項提供至一半導體工具叢集中之一或多個工具，以調整該一或多個經偵測缺陷。
  48. 如請求項47之方法，其中該一或多個可校正項係經由一前饋迴路提供至該半導體工具叢集中之該一或多個工具。
  49. 如請求項47之方法，其中該一或多個可校正項係經由一回饋迴路提供至該半導體工具叢集中之該一或多個工具。
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