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TWI708155B - 用於提供特徵分類以用於光微影遮罩之檢測之方法及系統 - Google Patents

用於提供特徵分類以用於光微影遮罩之檢測之方法及系統 Download PDF

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TWI708155B
TWI708155B TW105125500A TW105125500A TWI708155B TW I708155 B TWI708155 B TW I708155B TW 105125500 A TW105125500 A TW 105125500A TW 105125500 A TW105125500 A TW 105125500A TW I708155 B TWI708155 B TW I708155B
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polygons
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徐寅
顧文斐
如芳 許
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美商克萊譚克公司
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Abstract

本發明揭示用於提供特徵分類以用於一光微影遮罩之檢測之方法及設備。用於製作一遮罩之一設計資料庫包含各自由一組頂點定義之多邊形。將彼此鄰接之該等多邊形中之任一者分群在一起。將任何經分群多邊形合攏以便清除每一組經分群多邊形之內部邊緣以獲得對應於此組經分群多邊形之一覆蓋區域之一多邊形。提供並使用規定用於偵測複數個特徵類別之要求之幾何約束來偵測該設計資料庫之該等多邊形中之複數個特徵類別。使用該等所偵測特徵類別來偵測該遮罩中之缺陷。

Description

用於提供特徵分類以用於光微影遮罩之檢測之方法及系統 相關申請案之交叉參考
本申請案主張以下先前申請案之權益：(i)2015年8月10日提出申請之Yin Xu等人之標題為「POLYGON-BASED GEOMETRY CLASSIFICATION FOR SEMICONDUCTOR MASK INSPECTION」的美國臨時申請案第62/203,281號，該申請案出於所有目的以其全文引用方式併入本文中。
本發明大體而言係關於倍縮光罩檢測之一領域。更特定而言，本發明係關於在一檢測期間用於缺陷偵測之特徵之幾何分類。
半導體製造工業涉及用於將電路整合至半導體材料中之高度複雜技術。該等技術中之一者包含光微影，其涉及使用蝕刻與沈積程序之一組合來將圖案自一光罩或倍縮光罩轉印至一光阻劑層。經圖案化光阻劑層用於選擇性地蝕刻形成IC裝置之半導體基板。一典型光罩或光阻擋遮罩由支撐一經圖案化不透明材料(諸如鉻)層之一石英(玻璃)基板製成。舉例而言，一種類型之光阻擋遮罩係一相移遮罩或PSM。其他類型之遮罩包含進階相移遮罩，諸如內嵌式衰減相移遮罩(EAPSM)及交替相移遮罩(APSM)。
由於電路整合之大規模及半導體裝置之減小大小，因此半導體 製造程序易於受缺陷影響。因此，出於品質控制目的，檢測及測試步驟係關鍵的。特定檢測及測試步驟已被開發為光罩及倍縮光罩製造程序之一部分。用於檢測一光罩之大多數技術涉及獲得高品質灰度影像。然後分析此等影像以偵測可能缺陷。在區分嚴重缺陷與非嚴重(滋擾)缺陷之程序中，幾何分類通常係必要的。標準技術通常將灰度影像用於幾何分類。舉例而言，一隅角缺陷不如一邊緣上具有相同缺陷強度之一缺陷嚴重。前者可對晶圓不具有任何印刷影響，而後者可具有顯著印刷影響。然而，由於有限解析度(或像素大小)，因此基於光學影像之幾何分類並非始終具有足夠保真度，從而使缺陷分類不準確。
在一晶粒至資料庫檢測中，可將用於產生光罩之設計資料庫轉換成經光柵化資料庫影像，然後進一步處理該等經光柵化資料庫影像以模擬檢測成像程序。然後比較此等經再現影像與倍縮光罩影像以找出潛在缺陷。然而，即使此等經光柵化影像具有比光學影像高之解析度，由於經光柵化資料庫影像之有限解析度，使用此等經光柵化資料庫影像而進行之缺陷分類仍存在問題。
如此，強烈需要改良當前光罩檢測缺陷分類及幾何分類。
以下呈現本發明之一經簡化發明內容以便提供對本發明之特定實施例之一基本理解。本發明內容並非本發明之一廣泛概述，且其並未識別本發明之主要/關鍵元素或描寫本發明之範疇。其唯一目的係以一經簡化及摘要形式呈現本文中所揭示之某些概念以作為稍後呈現之較詳細說明之一前序。
在一項實施例中，揭示一種用於提供特徵分類以用於一光微影遮罩之檢測之方法。提供用於製作一遮罩之一設計資料庫，且該設計資料庫包含各自由一組頂點定義之多邊形。將彼此鄰接之該等多邊形 中之任一者分群在一起，並將任何經分群多邊形合攏在一起以便清除每一組經分群多邊形之內部邊緣以獲得對應於此組經分群多邊形之一覆蓋區域之一多邊形。亦提供規定用於偵測複數個特徵類別之要求之幾何約束。在對該設計資料庫執行該合攏之後，基於該等幾何約束而偵測該設計資料庫之該等多邊形中之特徵類別。在運用該設計資料庫製作之一遮罩之一檢測中，基於該設計資料庫中之該等所偵測特徵類別來偵測缺陷。
在一特定實施方案中，該等幾何約束包含用於偵測一凸結(nub)特徵之角度約束、邊緣長度約束及一內部區約束。在又一態樣中，該等邊緣長度約束規定該凸結特徵之一最大寬度、該凸結特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凸結特徵自該最小基座延伸。在另一實施例中，該等幾何約束包含用於偵測一凹口特徵之角度約束、邊緣長度約束及一外部區約束，且其中該等邊緣長度約束規定該凹口特徵之一最大寬度、該凹口特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凹口特徵自該最小基座延伸。在另一態樣中，該等幾何約束包含用於偵測一細線特徵之約束，該細線特徵具有小於一預定義臨限值之一臨界尺寸。
在另一實施例中，針對在該檢測期間偵測到之候選缺陷周圍之區而選擇性地偵測該等特徵類別。在又一態樣中，針對在該檢測期間偵測到之候選缺陷周圍之區而選擇性地執行該分群及該合攏。在另一實施方案中，偵測特徵類別係不受解析度限制的。在另一態樣中，接收新幾何約束，該等新幾何約束由一使用者組態以被添加至該等幾何約束。在另一實施例中，偵測缺陷係基於對應於在該設計資料庫中偵測到之該等特徵類別之複數個臨限值。
在一替代實施例中，本發明係關於一種用於提供特徵分類以用於一光微影遮罩之檢測之檢測系統。該系統包含經組態以執行上述方法中之一或多者之至少一個記憶體及至少一個處理器。
下文參考各圖進一步闡述本發明之此等及其他態樣。
100:資料庫(DB)特徵分類程序
102:操作
104:操作
106:操作
108:操作
200:資料庫
202a:矩形多邊形/多邊形
202b...202g:矩形多邊形
204a...204d:頂點
206:群組
208:形狀
210:較大區
300:潛在凸結多邊形/設計資料庫多邊形/多邊形
302a...302d:正交性角度約束
342a:頂點
342b:頂點
342d:頂點
342e:頂點
370:區
400:資料庫多邊形
470:外部區
502:缺陷像素
550:多邊形
552:微小凹口
602:缺陷
642a...642d:隅角頂點
804:載台機構
850:檢測系統
851a:照明光學器件
851b:數值孔徑
852:平面
853a:光學元件/光學器件
853b:反射收集光學器件
854a:感測器
854b:感測器
860:照明源
873:控制器系統
876:分束器
878:偵測透鏡
H:高度
mH:預定義高度
mW:預定義寬度
W:寬度/潛在凸結之寬度
圖1係圖解說明根據本發明之一項實施例之一資料庫(DB)特徵分類程序之一流程圖。
圖2A係包含具有頂點之複數個多邊形之設計DB之一部分之一俯視圖。
圖2B係根據本發明之一項實施例之一多邊形合攏程序之結果之一俯視圖，該多邊形合攏程序係關於圖2A之資料庫部分之多邊形而執行。
圖2C係根據本發明之一特定應用之來自應用於設計資料庫之一較大區之一多邊形合攏之結果的一俯視圖。
圖3A至圖3C圖解說明根據本發明之一項實施例之用於識別一「凸結」類型DB特徵之一組約束。
圖4A至圖4C圖解說明根據本發明之一項實施例之用於識別一「凹口」類型DB特徵之一組幾何約束之實施方案。
圖5A及圖5B圖解說明根據本發明之一個應用之一基於DB影像之凹口偵測器與一基於多邊形之凹口偵測器之間的一比較。
圖6A圖解說明無法識別一DB影像中之一接面形狀之習用的基於影像之偵測器。
圖6B圖解說明根據本發明之一項實施例之使用一基於多邊形之方法來識別一多邊形圖案中之一接面中之隅角頂點。
圖7係圖解說明根據本發明之一項實施例之一倍縮光罩檢測步驟之一流程圖。
圖8提供根據特定實施例之一檢測系統之一示意性表示。
在以下說明中，陳述眾多特定細節以便提供對本發明之一透徹 理解。本發明可在無此等特定細節中之某些細節或所有細節之情況下實踐。在其他例項中，未詳細闡述眾所周知之程序操作以免不必要地模糊本發明。雖然將結合特定實施例來闡述本發明，但將理解，並不意欲將本發明限於該等實施例。
一種習用晶粒至資料庫檢測方法包含：首先將具有灰度值之來自資料庫多邊形(例如，如以GDSII格式所設計及闡述)之一資料庫(DB)影像光柵化，如在美國專利第7,167,185號中所進一步闡述，該美國專利以其全文引用方式併入本文中。然後可在一潛在缺陷影像上之缺陷區域周圍應用各種策略(侵蝕、模板匹配、掃掠線等)以根據特定檢測或降敏(desensing)要求來識別不同幾何分類以用於缺陷偵測。舉例而言，可區分滋擾缺陷與真實缺陷。
隨著待印刷於晶圓上之特徵之尺寸繼續縮小，DB遮罩設計之大小亦繼續變小。由於經光柵化DB影像之解析度限制，因此在具有小DB圖案之區域上圍繞缺陷之幾何分類正變得不穩定且不可靠。可藉由在較小柵格上將DB圖光柵化而減少經光柵化影像之解析度限制。然而，記憶體及計算時間兩者隨較小柵格以指數方式增加，且此特定方法正演進成不再具成本效益之一方案。
一般而言，本發明之特定實施例將經處理DB多邊形用於特徵分類以供在缺陷偵測中使用。圖1係圖解說明根據本發明之一項實施例之一資料庫(DB)特徵分類程序100之一流程圖。最初，在操作102中獲得具有擁有頂點之複數個多邊形之一設計資料庫。針對一特定DB檢測方法之輸入資料可包含由電子設計自動化(EDA)軟體設計之圖案。彼等設計圖案在幾何學上表示為多邊形(在一個二維平面上表示為梯形或矩形)，其各自具有三個或四個頂點。一般而言，一設計DB可包含由較多基本形狀(諸如矩形或方形)形成之複雜形狀。如圖2A中所展示，資料庫200之一部分包含複數個簡單多邊形，例如，矩形多邊形 202a至202g。以實例方式，多邊形202a包含頂點204a、204b、204c及204d。
該等頂點可儲存為一2D平面上之x及y座標，從而一起定義設計圖案之幾何形狀之一連續形式。由於該設計之每一多邊形之頂點經定義且已知具有無限解析度(至少理論上如此)，因此自一遮罩DB導出之多邊形實際上可被視為一獨立於解析度之圖案。可關於設計DB執行一斷裂程序(諸如可自加利福尼亞州之Synopsys of Mountain View購得之CATS)，使得複雜形狀分解成較簡單多邊形。
在自一遮罩DB導出或獲得多邊形之後，在操作104中(舉例而言)可將任何接觸多邊形分群在一起。如圖2A中所展示，可形成群組206。在操作106中，然後可將任何經分群多邊形合攏。執行合攏以便清除每一組經分群多邊形之所有內部邊緣以獲得對應於此組經分群多邊形之一覆蓋區域之一多邊形。實際上，將所有接觸多邊形「拼接」在一起以獲得表示經分群多邊形之輪廓形狀之一複雜多邊形。若設計DB未經歷一斷裂程序，則可跳過操作104及106。
圖2B係根據本發明之一項實施例之一多邊形合攏程序之結果之一俯視圖，該多邊形合攏程序係關於圖2A之資料庫部分之多邊形而執行。實際上，在分群邊界內移除來自圖2A之接觸多邊形之內邊緣以產生圖2B之形狀208。圖2C係根據本發明之一特定應用之來自應用於設計資料庫之一較大區210之一多邊形合攏之結果之一俯視圖。在2D計算幾何理論中，多邊形合攏類似於多邊形布林(Boolean)運算範疇中之合併運算。
遮罩DB之多邊形一經合攏，在操作108中即可對經合攏DB多邊形執行各種特徵偵測演算法以產生一特徵分類映圖。以實例方式，所得經合攏多邊形可藉由一列有序頂點之表示。所得列頂點可用作至一或多個特徵偵測演算法之輸入。一般而言，特徵偵測演算法可反復檢 查對特定特徵類別之一或多個特定幾何約束是否在每一頂點(或每組頂點)位置上皆被滿足。
可在來自合攏程序之多邊形結果之所得頂點上實施任何適合類型及任何數目個特徵偵測演算法。特徵偵測程序之實例包含模板匹配、掃掠線、縮小/擴大等。
模板匹配通常涉及使用一組特定特徵類型之模板來定位匹配此等模板之特徵。舉例而言，用於一個十字形特徵之一模板可用於定位經合攏設計DB中之十字類型特徵。每一特徵模板可包含用於識別作為一特定特徵類型之一特定多邊形之一或多個約束。
與遮罩檢測有關之一個重要應用係凹口/凸結(N/N)偵測，凹口/凸結(N/N)偵測將N/N特徵分別定義為凹面或凸面，透明(明亮)材料之光學接近校正(OPC)區域滿足對DB影像之使用者規定之尺寸約束。一基於多邊形之N/N偵測器藉由施加N/N特有之幾何約束而直接在經合攏DB多邊形上操作，N/N特有之幾何約束係藉由轉換N/N特徵之尺寸約束而規定。具體而言，N/N偵測器逐一查看每一多邊形之頂點以檢查一N/N特徵之所有幾何約束是否皆被滿足。此方法提供一N/N特徵之一連續形式表達，因此在N/N偵測期間達成一獨立於解析度之結果。亦即，藉由複數個頂點座標定義多邊形或多邊形部分，該複數個頂點座標一起定義具有一界限分明結構之一連續形狀。
圖3A至圖3C圖解說明根據本發明之一項實施例之用於識別一多邊形300之一「凸結」類型DB特徵之一組幾何約束的實施方案。具體而言，一潛在凸結區域之兩個邊緣向量之角度需要滿足特定條件，諸如正交性。通常，可將一邊緣定義為一多邊形之兩個頂點之間的一線。如圖3A中所展示，圖解說明對一潛在凸結多邊形300之實例性正交性角度約束302a、302b、302c及302d。
用於識別一凸結特徵之另一約束可包含對一潛在凸結區域之一 或多個邊緣之長度約束。通常，一候選凸結特徵之特定邊緣之長度可需要在一經規定範圍內或與此潛在凸結區域之某些其他邊緣成比例。圖3B圖解說明根據本發明之一項實施例之用於識別一設計DB多邊形300中之一凸結之長度約束。如所展示，多邊形300之一潛在凸結部分(介於頂點342a與342b之間)需要具有小於一預定義寬度mW之一寬度W。此潛在凸結部分亦需要具有兩個邊緣(介於頂點342a與342d之間以及介於頂點342b與342e之間)，該兩個邊具有小於一預定義高度mH之一高度H。凸結部分亦需要自具有一邊緣之一基座部分延伸，該邊緣至少係潛在凸結之寬度W之0.3倍大。
用於識別凸結特徵之約束亦可包含一內部約束。此約束需要一潛在凸結特徵之DB多邊形內部區可完全容納具有特定尺寸之另一多邊形形狀，如圖3C中所展示。此性質可藉由相對於具有潛在凸結特徵之DB多邊形之內部而檢查一特定內部約束多邊形之所有邊緣而檢驗。如所展示，一內部約束呈將完全由多邊形300容納之區370之形式。
另一方面，一凹口偵測器將包含待施加至DB影像之潛在凹口特徵之一組不同幾何約束。圖4A至圖4C圖解說明根據本發明之一項實施例之用於識別一DB多邊形400之一「凹口」類型DB特徵之一組幾何約束之實施方案。圖4A圖解說明對一凹口特徵之角度約束，諸如正交性。圖4B圖解說明對一凹口特徵之實例性長度約束。最後，圖4C圖解說明需要一外部區470完全在潛在凹口區域外側之一外部約束。換言之，外部區470並不容納於凹口區域內。
如與晶粒影像或DB影像相比，本發明之特定實施例允許更可靠地識別經定義DB多邊形之特定特徵。圖5A及圖5B圖解說明根據本發明之一個應用之一基於DB影像之凹口偵測器與一基於DB多邊形之凹口偵測器之間的一比較。基於影像之凹口偵測器在一經光柵化遮罩 DB影像上運行，如圖5A中所展示。該凹口偵測器無法捕捉靠近缺陷像素502之「淺穀」凹口特徵，此係由於靠近此缺陷位置之模糊影像像素所致。相比而言，一基於多邊形之凹口偵測器在獨立於解析度之DB多邊形上運行，且成功地捕捉如圖5B中所展示的多邊形550之微小凹口552。
在傳統EUV檢測中，一經光柵化DB影像亦存在解析度限制。習用基於影像之偵測器無法識別如圖6A中所展示的設計圖案之「接面」形狀，該等「接面」形狀顯現為經受給定臨界尺寸(CD)範圍(通常小於3個像素)之水平條與垂直條之相交點。若一缺陷(602)靠近此未經識別接面，則此缺陷602可經受對靠近接面之缺陷而言過低之一敏感度，該等接面對缺陷較敏感。相比而言，一基於多邊形之偵測器成功地擷取DB多邊形之隅角頂點，從而滿足長度如上文所提及的對角度及長度之幾何約束。圖6B圖解說明根據本發明之一項實施例之使用一基於多邊形方法來識別一多邊形圖案中之一接面之隅角頂點642a、642b、642c及642d。
另一特徵偵測器係關於OPC資料，該特徵偵測器呈一細線偵測器(細線偵測器或TL偵測器)形式。一TL偵測器對具有小於一給定臨限值之CD(臨界尺寸)之設計圖案進行分類。雖然一基於影像之TL偵測器(將經光柵化DB影像圖案輸入至該TL偵測器中)可受關於微小特徵之影像解析度之限制，但一基於多邊形之TL偵測器可經組態以檢查對一連續形式之幾何約束，該連續形式係原始DB設計資料所固有的且因此可克服此等限制。
可僅在缺陷位置周圍選擇性地執行幾何分類。舉例而言，可針對每一缺陷周圍之一特定區範圍而執行多邊形合攏及特徵偵測程序，每一缺陷之位置可係自DB影像上之對應缺陷像素座標轉換而來。因此，特定實施例之通量可係極高的，此乃因僅需處理一極小百分比之 多邊形。
本發明之特定實施例提供用於使用DB多邊形來可靠地對特徵進行分類之一機制，且不同經分類特徵可與不同檢測演算法相關聯。舉例而言，針對缺陷偵測，靠近特定類型之邊緣特徵或在特定類型之邊緣特徵上之潛在缺陷可需要比隅角特徵高的一敏感度。由於特徵經可靠地分類，因此檢測可避免針對重要特徵使用一過低敏感度且亦避免針對非關鍵特徵使用一過高敏感度，對於具有缺陷，非關鍵特徵係「不理會」區。舉例而言，可在一低臨限值處檢測靠近一隅角之候選缺陷以將其定義為真實缺陷，使得檢測結果將不含有可係顯著高(例如，數千個)之大量滋擾隅角缺陷。
在某些應用中，特定實施例可達成不受經光柵化DB影像之解析度限制限制的對用於晶粒至資料庫(及晶粒至晶粒)遮罩檢測之缺陷之一高準確性幾何分類。另外，本文中所闡述之技術可提供用於藉由僅引入就DB多邊形而言之新幾何約束而定義DB設計資料之新特徵形狀的一簡單機制。舉例而言，使用者可簡單地設計或組態新幾何特徵類型之尺寸約束。
在檢測期間當漏掉嚴重缺陷時，不正確幾何分類可對良率具有一毀滅性影響，此乃因候選缺陷被誤分類至錯誤範疇中，從而導致晶圓製造商之時間及金錢損失，且在極端情形中導致利潤完全損失。如今大多數幾何分類係基於經光柵化影像。上文所闡述之特定經簡化之基於DB多邊形之幾何分類實施例允許客戶更加嚴格地定義特徵形狀以偵測甚至具有微小尺寸之不同特徵，以便克服經光柵化DB圖案影像之解析度限制且總體上改良幾何分類之穩健性。
圖7係圖解說明根據本發明之一種用途之一倍縮光罩檢測步驟700之一流程圖。儘管將此程序闡述為應用至一對測試與參考影像，但該程序通常應用至高數目個影像。舉例而言，可使一倍縮光罩成像 以產生複數個經單獨分析影像。
最初，在操作702中，可獲得來自倍縮光罩之一測試影像。舉例而言，使用一檢測系統來獲得一倍縮光罩之複數個影像。在操作704中，亦可提供一參考影像。舉例而言，獲得用於晶粒至晶粒類型檢測之倍縮光罩上之一等效晶粒區之另一影像。在一晶粒至資料庫之檢測中，基於設計資料庫而產生一參考影像。舉例而言，將檢測光學器件模型化且將其應用至設計圖案以獲得一參考影像。在操作706中，可將測試影像相對於參考影像對準。測試影像及參考影像兩者可係如本文中所闡述之經遮罩恢複點影像，或自檢測工具獲得之「原始」影像。
在操作708中，比較參考影像與測試影像以偵測候選缺陷(差異特徵)。在一特定實施例中，識別經對準測試透射影像與參考透射影像之間的差異以及經對準測試反射影像與參考反射影像之間的差異。
然後在操作710中，可對靠近候選缺陷之特徵進行分類並使不同臨限值與不同特徵類別相關聯。舉例而言，可執行圖1之分類程序以產生僅在所偵測候選缺陷周圍之區之一特徵分類映圖。特徵分類映圖識別毗鄰所偵測候選缺陷定位或與所偵測候選缺陷重疊之特定特徵類別。
光罩檢測方法可涉及針對特定特徵類型提供一或多個經使用者定義偵測臨限值。舉例而言，可給毗鄰線特徵指派一個偵測臨限值，而可給隅角特徵指派一較低臨限值。此差異可用於藉由減少滋擾缺陷之偵測且增加缺陷擷取而將檢測資源最佳化。
然後在操作712中，可基於候選缺陷之相關聯特徵類別及相關聯臨限值而判定哪些候選缺陷係實際缺陷。舉例而言，若一所偵測潛在缺陷靠近一隅角，則可運用用於將其定義為一缺陷之一較低臨限值來分析該潛在缺陷。潛在缺陷可與不同經分類特徵及對應臨限值相關 聯。另一選擇係，若一潛在缺陷並不靠近一經分類特徵，則可使用一預設臨限值。
然後在操作714中，可基於比較結果而判定倍縮光罩是否通過檢測。若倍縮光罩通過檢測，則檢測程序可結束，且可使用通過之倍縮光罩繼續進行製作。若倍縮光罩未通過檢測，則可在操作716中修復或摒棄倍縮光罩且檢測結束。
在特定實施例中，檢測亦可適用於多色調遮罩。此等遮罩之一項實例係三色調遮罩，其具有一最暗區域(例如，一鉻或不透明區域)及一石英或最亮區域，其中灰度區域之一圖案具有介於該兩者之間的一暗度。可以若干種方式(例如，使用EPSM材料等)獲得此等灰度區域。在此情形中，將遮罩視為經單獨分析之兩個不同遮罩。舉例而言，可使用與上文所闡述相同之技術來處理一個三色調遮罩。然而，可將三色調遮罩視為具有一背景圖案(例如，鉻)之一遮罩，其中將灰度圖案(例如，EPSM材料)視為前景。可如上文使用相同程序操作來處理該等影像。使用EPSM材料作為背景圖案且將最亮圖案(例如，石英)視為前景來對遮罩執行一第二分析。可容易地實現對準，此乃因該等材料中之每一者具有實質上不同性質，該等不同性質示範可用於使影像對準之不同邊緣效應。然後可將遮罩圖案求和，且然後在晶粒至晶粒或晶粒至資料庫比較中比較遮罩圖案與參考，以遍及程序窗驗證晶圓圖案正確性且識別微影顯著缺陷。
系統實例
可在一檢測程序期間使用本文中所闡述之技術，該檢測程序係對自各種經特殊組態檢測系統(諸如在圖8中示意性地圖解說明之檢測系統)獲得之影像及資料或關於該等影像及資料而實施。所圖解說明檢測系統850包含產生至少一個光束之一照明源860，該光束經引導穿過照明光學器件851a而至平面852中一樣本S(諸如一光罩或晶圓)上。檢測 系統850可具有在平面852處之一數值孔徑851b。照明光學器件851a亦可包含用於達成具有不同特性之一或多個入射光束之各種透鏡及模組。將待檢測/量測之樣本S置於平面852處之一載台機構804上並將該樣本曝光於源。
可引導來自一樣本S(例如，一遮罩)之經透射影像穿過光學元件853a之一集合，光學元件853a之一集合將經圖案化影像投影至一感測器854a上。光學元件(例如，分束器876及偵測透鏡878)經配置以將經反射及/或經散射光自樣本S引導並擷取至感測器854b上。適合感測器包含電荷耦合裝置(CCD)、CCD陣列、時間延遲積分(TDI)感測器、TDI感測器陣列、光電倍增管(PMT)及其他感測器。特定檢測工具可僅包含反射收集光學器件853b(或其他散射光學器件)及感測器854b，不包含光學器件853a及感測器854a。
可藉由任何適合機構而將照明光學器件柱相對於遮罩載台移動及/或將該載台相對於一偵測器或相機移動以便掃描倍縮光罩之片塊。舉例而言，可利用一馬達機構來移動該載台。以實例方式，該馬達機構可由一螺桿驅動器與步進馬達、具有回饋位置之線性驅動器或帶式致動器與步進馬達形成。
可由一控制器系統873(諸如由一或多個信號處理裝置)處理由每一感測器(例如，854a及/或854b)擷取之信號，該一或多個信號處理裝置可各自包含一類比轉數位轉換器，該類比轉數位轉換器經組態以將來自每一感測器之類比信號轉換成數位信號以供處理。控制器系統873可包含經由適當匯流排或其他通信機構耦合至輸入/輸出埠及一或多個記憶體之一或多個處理器。
控制器系統873亦可包含用於提供使用者輸入(諸如改變或組態特徵偵測器、改變臨限值或其他檢測處方參數等)之一或多個輸入裝置(例如，一鍵盤、滑鼠、操縱桿)。控制器系統873亦可連接至載台定 位機構以用於控制(舉例而言)一樣本位置(例如，聚焦及掃描)，且可連接至其他檢測/度量系統組件以用於控制此等組件之其他檢測參數及組態。
控制器系統873可經組態(例如，藉助程式化指令)以提供用於顯示所得強度值、影像及其他檢測/度量結果之一使用者介面(例如，一電腦螢幕)。控制器系統873可經組態(例如，藉助程式化指令)以提供用於顯示所得強度值、影像、缺陷及其他檢測/度量特性之一使用者介面(例如，在一電腦螢幕上)。在特定實施例中，控制器系統873經組態以實施上文詳述之檢測技術。
由於可在一經特殊組態之電腦系統上實施此等資訊及程式指令，因此此一系統包含可儲存於一非暫時性電腦可讀媒體上之用於執行本文中所闡述之各種操作之程式指令/電腦程式碼。機器可讀媒體之實例包含但不限於：磁性媒體，諸如硬碟、軟碟及磁帶；光學媒體，諸如CD-ROM磁碟；磁光媒體，諸如光碟；及經特殊組態以儲存並執行程式指令之硬體裝置，諸如唯讀記憶體裝置(ROM)及隨機存取記憶體(RAM)。程式指令之實例包含(諸如)由一編譯器產生之機器程式碼及容納可由電腦使用一解釋器來執行之較高階程式碼之檔案兩者。
在特定實施例中，用於檢測一半導體樣本之一系統包含經組態以執行本文中所闡述之技術之至少一個記憶體及至少一個處理器。一檢測系統包含之實例包含可自加利福尼亞州苗比達市(Milpitas)之KLA-Tencor購得之經特殊組態29xx、8xxx或3xxx檢測系統族群。
儘管已出於理解清晰之目的而以某些細節闡述了前述發明，但將明瞭，可在隨附申請專利範圍之範疇內實踐特定改變及修改。應注意，存在實施本發明之程序、系統及設備之諸多替代方式。舉例而言，上文所闡述特徵分類可應用至任何適合樣本(諸如一半導體晶圓) 之檢測。因此，本發明實施例應被視為說明性而非限定性的，且本發明不應限於本文中所給出之細節。
100:資料庫(DB)特徵分類程序
102:操作
104:操作
106:操作
108:操作

Claims (20)

  1. 一種用於提供特徵分類以用於一光微影遮罩之檢測之方法，該方法包括：提供用於製作一遮罩之一設計資料庫，其中該設計資料庫具有複數個多邊形，其中一組頂點定義各多邊形；將彼此鄰接之該等多邊形中之任一者分群；將任何經分群多邊形合攏在一起以便清除每一組經分群多邊形之內部邊緣以獲得對應於此組經分群多邊形之一覆蓋區域之一多邊形；提供規定用於偵測複數個特徵類別之要求之幾何約束，該複數個特徵類別包含複數個幾何類別並用於不同檢測要求，該等不同檢測要求用於在以該設計資料庫製造之一遮罩上之缺陷偵測；在對該設計資料庫執行該合攏之後，基於該等幾何約束而偵測該設計資料庫之該等多邊形中之複數個特徵類別，其中不同特徵類別針對滿足不同幾何約束之不同多邊形而被偵測；及在運用該設計資料庫製作之一遮罩之一檢測中，基於該設計資料庫中之該等所偵測特徵類別來偵測缺陷。
  2. 如請求項1之方法，其中該等幾何約束包含用於偵測一凸結特徵之角度約束、邊緣長度約束及一內部約束。
  3. 如請求項2之方法，其中該等邊緣長度約束規定該凸結特徵之一最大寬度、該凸結特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凸結特徵自該最小基座長度延伸。
  4. 如請求項1之方法，其中該等幾何約束包含用於偵測一細線特徵之約束，該細線特徵具有小於一預定義臨限值之一臨界尺寸。
  5. 如請求項1之方法，其中該檢測包含候選缺陷之偵測，其中針對該等候選缺陷周圍之區域而選擇性地偵測該等特徵類別，其中缺陷係基於經偵測之該等特徵類別而自該等候選缺陷被偵測。
  6. 如請求項5之方法，其中針對該等候選缺陷周圍之區域而選擇性地執行該分群及該合攏。
  7. 如請求項1之方法，其中偵測特徵類別係不受解析度限制的，其中在該設計資料庫之該等多邊形中偵測該複數個該複數個特徵類別係基於被反覆施加至各組頂點之該等幾何約束，其中該等幾何約束包括用於施加至該設計資料庫之一特徵之規則以判定該特徵屬於哪一幾何類別。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括接收新幾何約束，該等新幾何約束由一使用者組態以被添加至該等幾何約束。
  9. 如請求項1之方法，其中偵測缺陷係基於對應於在該設計資料庫中僅針對毗鄰該等缺陷之特徵偵測到之該等特徵類別之複數個臨限值。
  10. 如請求項1之方法，其中該等幾何約束包含用於偵測一凹口特徵之角度約束、邊緣長度約束及一外部約束，且其中該等邊緣長度約束規定該凹口特徵之一最大寬度、該凹口特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凹口特徵自該最小基座長度延伸。
  11. 一種用於檢測提供特徵分類以用於一光微影遮罩之檢測系統，該系統包括至少一個記憶體及至少一個處理器，該至少一個記憶體及至少一個處理器經組態以執行以下操作：提供用於製作一遮罩之一設計資料庫，其中該設計資料庫具有複數個多邊形，其中一組頂點定義各多邊形；將彼此鄰接之該等多邊形中之任一者分群；將任何經分群多邊形合攏在一起以便清除每一組經分群多邊 形之內部邊緣以獲得對應於此組經分群多邊形之一覆蓋區域之一多邊形；提供規定用於偵測複數個特徵類別之要求之幾何約束，該複數個特徵類別包含複數個幾何類別並用於不同檢測要求，該等不同檢測要求用於在以該設計資料庫製造之一遮罩上之缺陷偵測；在對該設計資料庫執行該合攏之後，基於該等幾何約束而偵測該設計資料庫之該等多邊形中之複數個特徵類別，其中不同特徵類別針對滿足不同幾何約束之不同多邊形而被偵測；及在運用該設計資料庫製作之一遮罩之一檢測中，基於該設計資料庫中之該等所偵測特徵類別來偵測缺陷。
  12. 如請求項11之系統，其中該等幾何約束包含用於偵測一凸結特徵之角度約束、邊緣長度約束及一內部約束。
  13. 如請求項12之系統，其中該等邊緣長度約束規定該凸結特徵之一最大寬度、該凸結特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凸結特徵自該最小基座長度延伸。
  14. 如請求項11之系統，其中該等幾何約束包含用於偵測一細線特徵之約束，該細線特徵具有小於一預定義臨限值之一臨界尺寸。
  15. 如請求項11之系統，其中該檢測包含候選缺陷之偵測，其中針對該等候選缺陷周圍之區域而選擇性地偵測該等特徵類別，其中缺陷係基於經偵測之該等特徵類別而自該等候選缺陷被偵測。
  16. 如請求項15之系統，其中針對該等候選缺陷周圍之區域而選擇性地執行該分群及該合攏。
  17. 如請求項11之系統，其中偵測特徵類別係不受解析度限制的， 其中在該設計資料庫之該等多邊形中偵測該複數個該複數個特徵類別係基於被反覆施加至各組頂點之該等幾何約束，其中該等幾何約束包括用於施加至該設計資料庫之一特徵之規則以判定該特徵屬於哪一幾何類別。
  18. 如請求項11之系統，其中該至少一個記憶體及至少一個處理器進一步經組態以用於接收新幾何約束，該等新幾何約束由一使用者組態以被添加至該等幾何約束。
  19. 如請求項11之系統，其中偵測缺陷係基於對應於在該設計資料庫中偵測到之該等特徵類別之複數個臨限值。
  20. 如請求項11之系統，其中該等幾何約束包含用於偵測一凹口特徵之角度約束、邊緣長度約束及一外部約束，且其中該等邊緣長度約束規定該凹口特徵之一最大寬度、該凹口特徵之一最大高度及一最小基座長度，該凹口特徵自該最小基座長度延伸。
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