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TWI849285B - 在樣本上之陣列區域中偵測缺陷 - Google Patents

在樣本上之陣列區域中偵測缺陷 Download PDF

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TWI849285B
TWI849285B TW110104884A TW110104884A TWI849285B TW I849285 B TWI849285 B TW I849285B TW 110104884 A TW110104884 A TW 110104884A TW 110104884 A TW110104884 A TW 110104884A TW I849285 B TWI849285 B TW I849285B
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聶思晴
宋春衛
劉壯
周衛峰
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美商科磊股份有限公司
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Abstract

本發明提供用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之方法及系統。一種方法包含判定由一檢驗子系統針對一樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心。該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且該等單元區域包含重複的經圖案化特徵。該方法亦包含：判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移；及基於該偏移而識別對應於該陣列區域中之關心區的該輸出之部分。另外，該方法包含藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於該等關心區的該輸出之該等部分來在該陣列區域中偵測缺陷。

Description

在樣本上之陣列區域中偵測缺陷
本發明一般而言係關於半導體技術中用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之方法及系統。
以下說明及實例並不由於其等包含於此章節中而被認為是先前技術。
製作諸如邏輯及記憶體裝置之半導體裝置通常包含使用若干個半導體製作程序來處理諸如一半導體晶圓之一樣本以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。舉例而言，微影係通常涉及將一圖案轉印至配置在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半導體晶圓上之一配置中且然後將其等分離成個別半導體裝置。
在半導體工業中，使用光學成像或電子束成像之檢驗係一種用於對半導體製造程序進行除錯、監測程序變化及改良生產良率之重要技術。隨著現代積體電路(IC)之規模不斷縮小以及製造程序之日益複雜，檢驗變得愈來愈困難。
在於一半導體晶圓上執行之每一處理步驟中，在每一晶粒中印刷相同電路圖案。大多數晶圓檢驗系統利用此事實且使用一相對簡單之晶粒對晶粒比較來偵測晶圓上之缺陷。然而，每一晶粒中之印刷電路可包含在x或y方向上重複之經圖案化特徵之諸多區，諸如DRAM區、SRAM區或FLASH區。此類型之區通常被稱為一「陣列區」(該等區之其餘部分被稱為「隨機區」或「邏輯區」)。為達成較佳敏感度，先進檢驗系統採用不同策略來檢驗陣列區及隨機區或邏輯區。
陣列偵測演算法經設計以藉由利用單元區域之可重複性來達成DRAM單元區域之相對高的敏感度。舉例而言，經組態以供陣列區檢驗之檢驗系統通常執行一單元對單元比較，其中同一晶粒中之一陣列區中之不同單元之影像彼此相減且檢查差以找出缺陷。此陣列檢驗策略在陣列區中可達成比隨機檢驗(一般而言，其藉由自另一晶粒之一影像減去一個晶粒之一影像來執行)高得多之敏感度，此乃因該陣列檢驗策略避免由晶粒對晶粒變化引起之雜訊。
對於DRAM單元區域，存在兩種常用方式來確保彼等區域內之單元之可重複性可成功地用以在單元中偵測缺陷。在第一方式中，該檢驗使用利用檢驗影像至設計之對準之舊型檢驗。為克服此等方法中之階段不確定性，陣列關心區通常收縮一定量以確保陣列關心區內部之像素係重複的。對於單元邊緣區域，隨機關心區及隨機類型檢驗被用於偵測。在另一方式中，對準至設計(例如，像素至設計對準(PDA))被用以放置關心區。分頁上之對準目標被用於對準，且可將陣列關心區準確地放置在重複的圖案區域上。在此方法中，良好PDA對準效能需要良好目標。
然而，上文所闡述之陣列偵測方法存在數個缺點。舉例而言，與隨機偵測演算法相比，陣列偵測具有一高得多的敏感度，此歸因於：1)同一晶粒上之相鄰區域與相鄰晶粒影像(用於參考影像以供隨機偵測)相比通常具有類似處理，因此引入較小雜訊；及2)無需對準，此乃因測試及參考影像可來自影像圖框。然而，陣列偵測需要關心區內部之像素回應於在樣本上之x方向上重複之經圖案化特徵。舊型關心區放置準確度由階段不確定性判定。當關心區放置準確度無法滿足要求時，陣列關心區必須比單元區域小一定量以避免內部單元缺陷偵測由於非重複的分頁區域而變得污染。因此，在DRAM層中，單元邊緣像素僅能藉由一隨機檢驗演算法而非一更強大陣列偵測來檢驗。結果，敏感度在DRAM單元邊緣處下降。PDA對準可幫助校正邏輯層之階段不確定性。然而，對於DRAM層，基於當前設計之對準可在某些層中不起作用，此乃因不存在適合於對準之足夠圖案。
相應地，開發不具有上文所闡述之缺點中之一或多者的用於檢驗樣本上之陣列區域的系統及方法將係有利的。
對各種實施例之以下說明決不應以任何方式被視為限制所附申請專利範圍之標的物。
一項實施例係關於一種經組態以用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之系統。該系統包含一檢驗子系統，其包含至少一能量源及一偵測器。該能量源經組態以產生被引導至一樣本之能量，且該偵測器經組態以偵測來自該樣本之能量並回應於該所偵測能量而產生輸出。該系統亦包含一或多個電腦子系統，其經組態以用於判定針對該樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心。該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且該等單元區域包含重複的經圖案化特徵。該一或多個電腦子系統亦經組態以用於：判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移；及基於該偏移而識別對應於該陣列區域中之關心區的該輸出之部分。另外，該一或多個電腦子系統經組態以用於藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於該等關心區的該輸出之該等部分來在該陣列區域中偵測缺陷。可如本文中所闡述地對該系統進行進一步組態。
另一實施例係關於一種用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之電腦實施方法。該方法包含判定由一檢驗子系統針對一樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心。該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且該等單元區域包含重複的經圖案化特徵。如上文所闡述地對該檢驗子系統進行組態。該方法亦包含上文所闡述之該等判定該偏移、識別該等部分及偵測該等缺陷之步驟。由耦合至該檢驗子系統之一或多個電腦子系統執行該等判定該中心、判定該偏移、識別該等部分及偵測該等缺陷之步驟。可如本文中進一步所闡述地執行上文所闡述之該方法之該等步驟中之每一者。另外，上文所闡述之該方法之該實施例可包含本文中所闡述之任何其他方法之任何其他步驟。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非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行以便執行用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之一電腦實施方法之程式指令。該電腦實施方法包含上文所闡述之該方法之該等步驟。可如本文中所闡述地對該電腦可讀媒體進行進一步組態。可如本文中進一步所闡述地執行該電腦實施方法之該等步驟。另外，用於可執行程式指令之該電腦實施方法可包含本文中所闡述之任何其他方法之任何其他步驟。
如本文中所使用之術語「妨擾」(其有時與「妨擾缺陷」互換使用)一般被定義為一使用者不關心之缺陷及/或在一樣本上偵測但事實上並非樣本上之實際缺陷之事件。實務上並非缺陷之妨擾可被偵測為歸因於一樣本上之非缺陷雜訊源(例如，樣本上之金屬線中之顆粒、來自樣本上之襯底層或材料之信號、線邊緣粗糙度(LER)、經圖案化屬性中之相對小的臨界尺寸(CD)變化、厚度變化等)及/或歸因於檢驗系統自身或用於檢驗之系統組態中之邊緣化的事件。
如本文中所使用之術語「所關注缺陷(DOI)」被定義為在一樣本上偵測且事實上係樣本上之實際缺陷的缺陷。因此，DOI為一使用者所關注，此乃因使用者一般而言關心在正被檢驗之樣本上有多少實際缺陷且係何種實際缺陷。在某些內容脈絡中，術語「DOI」用以指代樣本上之實際缺陷中之所有實際缺陷之一子集，其僅包含一使用者關心之實際缺陷。舉例而言，在任何既定樣本上可存在多種類型之DOI，且該等類型中之一或多者可比一或多種其他類型更為一使用者所關注。然而，在本文中所闡述之實施例之內容脈絡中，術語「DOI」用以指代一樣本上之任何及所有真實缺陷。
如本文中所使用之術語「設計」及「設計資料」一般而言係指一IC之實體設計(佈局)以及透過複雜模擬或簡單幾何及布林(Boolean)運算自實體設計導出之資料。另外，由一倍縮光罩檢驗系統獲取之一倍縮光罩之一影像及/或其導出物可用作設計之一「代理」或若干「代理」。在使用一設計之本文中所闡述之任何實施例中，此一倍縮光罩影像或其一導出物可用作設計佈局之一替代物。該設計可包含在共同擁有之於2009年8月4日頒予Zafar等人之美國專利第7,570,796號及於2010年3月9日頒予Kulkarni等人之美國專利第7,676,077號中所闡述之任何其他設計資料或設計資料代理，該兩個美國專利如同完整陳述一般以引用方式併入本文中。另外，設計資料可係標準單元庫資料、經整合佈局資料、一或多個層之設計資料、設計資料之導出物及全部或部分晶片設計資料。
然而，一般而言，設計資訊或資料無法藉由藉助一晶圓檢驗系統將一晶圓成像來產生。舉例而言，形成於晶圓上之設計圖案可能不會準確地表示晶圓之設計，且晶圓檢驗系統可能不能夠產生具有充分解析度以使得影像可用以判定關於晶圓之設計之資訊的形成於晶圓上之設計圖案之影像。因此，一般而言，無法使用一實體晶圓來產生設計資訊或設計資料。另外，本文中所闡述之「設計」及「設計資料」係指由一半導體裝置設計者在一設計程序中產生且因此在將設計印刷在任何實體晶圓上之前可良好地用於本文中所闡述之實施例中之資訊及資料。
現轉至各圖式，應注意各圖並未按比例繪製。特定而言，各圖之元件中之某些元件之尺度被極大地放大以強調元件之特性。亦應注意，各圖並未按相同比例繪製。已使用相同元件符號指示可經類似組態之在一個以上圖中展示之元件。除非本文中另有所述，否則所闡述及所展示之元件中之任一者可包含任何適合可商業購得之元件。
一般而言，本文中所闡述之實施例經組態以用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷。某些實施例經組態以用於DRAM邊緣單元敏感度改良之基於分級之解決方案。一般而言，該等實施例亦可關於用於具有飽和分頁之DRAM檢驗之基於位置之單元區域分級方法。儘管本文中關於動態隨機存取記憶體(DRAM)裝置而闡述某些實施例，但本文中所闡述之實施例可用於檢驗任何類型之記憶體裝置及/或含納記憶體區域之裝置。
用以形成半導體記憶體裝置(諸如DRAM)之製作程序在DRAM邊緣單元區域上通常比內部單元區域執行得差，此意指與內部單元區域相比，製作程序通常在邊緣單元區域中導致更多缺陷。在某些層中，基於來自DRAM製造商之回饋，關鍵DOI可位於相對靠近單元邊界處。
歸因於檢驗工具之階段不確定性，無法將陣列關心區實質上準確地放置在影像中重複的DRAM單元區域上，且關心區必須收縮以確保關心區內部之敏感度。一般而言，陣列關心區可被定義為記憶體裝置之陣列區域之關心區，其中陣列區域被定義為一半導體裝置之區域，與含納至少某些非重複的經圖案化結構之邏輯區域相比，該半導體裝置僅含納實質上以小的重複單元配置之經圖案化結構。因此，邊緣單元區域之檢驗敏感度被犧牲。
本文中所闡述之實施例提供一種用於藉由實質上達成陣列關心區之準確放置且達成整個單元區域上之陣列偵測演算法來改良邊緣單元區域檢驗敏感度的方法。此外，本文中所闡述之實施例可將整個單元區域像素分離成不同分級箱，從而賦予使用者針對不同雜訊位準區域獨立設定不同敏感度之靈活性。
在某些實施例中，樣本係一晶圓。晶圓可包含半導體技術中已知之任何晶圓。儘管本文中可關於一晶圓或若干晶圓而闡述某些實施例，但該等實施例並不限於其等可被使用之樣本。舉例而言，本文中所闡述之實施例可用於諸如倍縮光罩、扁平面板、個人電腦(PC)板及其他半導體樣本的樣本。
圖1中展示經組態以用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之一系統之一項實施例。該系統包含檢驗子系統100，其被耦合至一或多個電腦子系統102。在圖1中所展示之實施例中，該檢驗子系統被組態為一基於光之檢驗子系統。然而，在本文中所闡述之其他實施例中，該檢驗子系統被組態為一基於電子束或帶電粒子束之檢驗子系統。
一般而言，本文中所闡述之檢驗子系統包含至少一能量源及一偵測器。該能量源經組態以產生被引導至一樣本之能量。該偵測器經組態以偵測來自該樣本之能量且回應於所偵測能量而產生輸出。
在一基於光之檢驗子系統中，被引導至樣本之能量包含光，且自樣本偵測之能量包含光。舉例而言，在圖1中所展示之系統之實施例中，檢驗子系統包含一照射子系統，其經組態以將光引導至樣本14。照射子系統包含至少一個光源。舉例而言，如圖1中所展示，照射子系統包含光源16。在一項實施例中，照射子系統經組態以依一或多個入射角將光引導至樣本，該一或多個入射角可包含一或多個傾斜角及/或一或多個法向角。舉例而言，如圖1中所展示，依一傾斜入射角將來自光源16之光引導穿過光學元件18且接著穿過透鏡20到達樣本14。傾斜入射角可包含任何適合入射角，其可取決於(舉例而言)樣本及待在樣本上偵測之缺陷之特性而變化。
照射子系統可經組態以在不同時間依不同入射角將光引導至樣本。舉例而言，檢驗子系統可經組態以變更照射子系統之一或多個元件之一或多個特性，使得可依與圖1中所展示之入射角不同之一入射角將光引導至樣本。在一項此實例中，檢驗子系統可經組態以移動光源16、光學元件18及透鏡20，使得依一不同傾斜入射角或一法向(或接近法向)入射角將光引導至樣本。
在某些例項中，檢驗子系統可經組態以在相同時間依一個以上入射角將光引導至樣本。舉例而言，照射子系統可包含一個以上照射通道，該等照射通道中之一者可包含圖1中所展示之光源16、光學元件18及透鏡20，且該等照射通道中之另一者(未展示)可包含可經不同或相同組態之類似元件，或者可包含至少一光源以及可能地一或多個其他組件，諸如本文中進一步所闡述之彼等組件。若將此光與其他光在相同時間被引導至樣本，則依不同入射角引導至樣本之光之一或多個特性(例如，波長、偏光等)可係不同的，使得由依不同入射角之對樣本之照射引起之光可在偵測器處彼此區別開。
在另一例項中，照射子系統可包含僅一個光源(例如，圖1中所展示之源16)，且可藉由照射子系統之一或多個光學元件(未展示)將來自該光源之光分離至不同光學路徑中(例如，基於波長、偏光等)。然後可將不同光學路徑中之每一者中之光引導至樣本。多個照射通道可經組態以在相同時間或在不同時間(例如，當不同照射通道用以依序照射樣本時)將光引導至樣本。在另一例項中，相同照射通道可經組態以在不同時間將具有不同特性之光引導至樣本。舉例而言，在某些例項中，光學元件18可被組態為一光譜濾光器，且該光譜濾光器之性質可以多種不同方式(例如，藉由將一個光譜濾光器調換成另一個)改變，使得可在不同時間將不同光波長引導至樣本。照射子系統可具有此項技術中已知之用於依不同或相同入射角依序或同時將具有不同或相同特性之光引導至樣本之任何其他適合組態。
光源16可包含一寬頻電漿(BBP)光源。以此方式，由光源產生且被引導至樣本之光可包含寬頻光。然而，光源可包含任何其他適合光源，諸如一雷射。雷射可包含此項技術中已知之任何適合雷射，且可經組態以產生此項技術中已知之任何適合波長下之光。另外，雷射可經組態以產生單色或接近單色之光。以此方式，雷射可係一窄頻雷射。光源亦可包含產生多個離散波長或波段下之光之一多色光源。
可藉由透鏡20將光自光學元件18聚焦至樣本14上。儘管圖1中將透鏡20展示為一單個折射光學元件，但實務上，透鏡20可包含組合地將光自光學元件聚焦至樣本之若干個折射及/或反射光學元件。圖1中所展示且本文中所闡述之照射子系統可包含任何其他適合光學元件(未展示)。此等光學元件之實例包含但不限於偏光組件、光譜濾光器、空間濾光器、反射光學元件、變跡器、分束器、孔徑及可包含此項技術中已知之任何此等適合光學元件之諸如此類。另外，該系統可經組態以基於將用於檢驗之照射類型而變更照射子系統之元件中之一或多者。
檢驗子系統亦可包含一掃描子系統，其經組態以改變將光引導至其且自其偵測光之樣本上之位置並且可能致使光對樣本進行掃描。舉例而言，檢驗子系統可包含載台22，在檢驗期間樣本14被安置在載台22上。掃描子系統可包含可經組態以移動樣本使得可將光引導至樣本上之不同位置或自樣本上之不同位置偵測光之任何適合機械及/或機器人總成(其包含載台22)。另外或另一選擇係，檢驗子系統可經組態使得檢驗子系統之一或多個光學元件執行光對樣本之某些掃描，從而使得可將光引導至樣本上之不同位置且自樣本上之不同位置偵測光。在其中光對樣本進行掃描之例項中，光可以任何適合方式(諸如以一蜿蜒狀路徑或以一螺旋路徑)對樣本進行掃描。
檢驗子系統進一步包含一或多個偵測通道。一或多個偵測通道中之至少一者包含一偵測器，其經組態以藉由該系統偵測歸因於對樣本之照射之來自樣本之光且回應於所偵測光而產生輸出。舉例而言，圖1中所展示之檢驗子系統包含兩個偵測通道，一者由集光器24、元件26及偵測器28形成且另一者由集光器30、元件32及偵測器34形成。如圖1中所展示，該兩個偵測通道經組態以依不同收集角度收集並偵測光。在某些例項中，兩個偵測通道經組態以偵測經散射光，且該等偵測通道經組態以偵測依不同角度自樣本散射之光。然而，偵測通道中之一或多者可經組態以偵測來自樣本之另一類型之光(例如，經反射光)。
如圖1中進一步所展示，將兩個偵測通道展示為定位在紙之平面中，且亦將照射子系統展示為定位在紙之平面中。因此，在此實施例中，將兩個偵測通道定位在(例如，定中心在)入射平面中。然而，可將偵測通道中之一或多者定位在入射平面之外。舉例而言，由集光器30、元件32及偵測器34形成之偵測通道可經組態以收集並偵測散射在入射平面之外之光。因此，此一偵測通道通常可被稱為一「側」通道，且可將此一側通道定中心在實質上垂直於入射平面之一平面中。
儘管圖1展示包含兩個偵測通道之檢驗子系統之一實施例，但檢驗子系統可包含一不同數目之偵測通道(例如，僅一個偵測通道或者兩個或更多個偵測通道)。在一項此類例項中，由集光器30、元件32及偵測器34形成之偵測通道可形成如上文所闡述之一個側通道，且檢驗子系統可包含形成為定位在入射平面之對置側上之另一側通道的一額外偵測通道(未展示)。因此，檢驗子系統可包含偵測通道，其包含集光器24、元件26及偵測器28，並且其定中心在入射平面中且經組態以依處於樣本表面處或者靠近法向於樣本表面之散射角度收集並偵測光。此偵測通道可因此通常被稱為一「頂部」通道，且檢驗子系統亦可包含如上文所闡述地組態之兩個或更多個側通道。如此，檢驗子系統可包含至少三個通道(亦即，一個頂部通道及兩個側通道)，且該至少三個通道中之每一者具有其自身集光器，該等集光器中之每一者經組態以依與其他集光器中之每一者不同之散射角度收集光。
如上文進一步所闡述，檢驗子系統中所包含之偵測通道中之每一者可經組態以偵測經散射光。因此，圖1中所展示之檢驗子系統可經組態以用於樣本之暗場(DF)檢驗。然而，檢驗子系統亦可或另一選擇係包含經組態以用於樣本之亮場(BF)檢驗之偵測通道。換言之，檢驗子系統可包含經組態以偵測自樣本鏡面地反射之光之至少一個偵測通道。因此，本文中所闡述之檢驗子系統可經組態以用於僅DF檢驗、僅BF檢驗或者DF及BF檢驗兩者。儘管在圖1中將集光器中之每一者展示為單個折射光學元件，但應理解，集光器中之每一者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。
一或多個偵測通道可包含此項技術中已知之任何適合偵測器。舉例而言，偵測器可包含光電倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)及時間延遲積分(TDI)相機。偵測器亦可包含非成像偵測器或成像偵測器。若偵測器係非成像偵測器，則偵測器中之每一者可經組態以偵測經散射光之某些特性(諸如強度)，但不可經組態以依據成像平面內之位置而偵測此等特性。如此，由偵測通道中之每一者中所包含之偵測器中之每一者產生之輸出可係信號或資料，但並非影像信號或影像資料。在此等例項中，一電腦子系統(諸如形成具有檢驗子系統之一檢驗系統之部分之電腦子系統36)可經組態以自偵測器之非成像輸出產生樣本之影像。然而，在其他例項中，偵測器可組態為成像偵測器，該等成像偵測器經組態以產生成像信號或影像資料。因此，檢驗子系統可經組態以用若干種方式產生影像。
應注意，本文中提供圖1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子系統之一組態。顯然，本文中所闡述之檢驗子系統組態可經變更以最佳化檢驗子系統之效能，如在設計一商業檢驗系統時通常所執行。另外，本文中所闡述之系統可使用諸如可自KLA、Milpitas、Calif商業購得之29xx/39xx系列之工具之一現有檢驗系統來實施(例如，藉由將本文中所闡述之功能性添加至一現有檢驗系統)。對於某些此等系統，本文中所闡述之方法可作為檢驗系統之選用功能性(例如，除檢驗系統之其他功能性之外)而提供。另一選擇係，本文中所闡述之檢驗系統可「自零開始」設計以提供一完全新檢驗系統。
電腦子系統36可以任何適合方式(例如，經由一或多個傳輸媒體，其可包含「有線」及/或「無線」傳輸媒體)耦合至檢驗子系統之偵測器，使得電腦子系統可接收由偵測器產生之輸出。電腦子系統36可經組態以使用偵測器之輸出來執行若干個功能，如本文中進一步所闡述。可如本文中所闡述地對耦合至檢驗子系統之電腦子系統進行進一步組態。
耦合至檢驗子系統之電腦子系統(以及本文中所闡述之其他電腦子系統)在本文中亦可被稱為電腦系統。本文中所闡述之電腦子系統或系統中之每一者可呈各種形式，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」可被寬泛地定義為涵蓋具有一或多個處理器之任何裝置，其執行來自一記憶體媒體之指令。電腦子系統或系統亦可包含此項技術中已知之任何適合處理器，諸如一並行處理器。另外，電腦子系統或系統可包含具有高速度處理及軟體之一電腦平臺作為一獨立工具或一網路連接工具。
若系統包含一個以上電腦子系統，則不同電腦子系統可彼此耦合，使得可在電腦子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。舉例而言，電腦子系統36可藉由任何適合傳輸媒體耦合至電腦子系統102，如圖1中之虛線所展示，該等傳輸媒介可包含此項技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸媒體。此等電腦子系統中之兩者或更多者亦可藉由一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效地進行耦合。
儘管上文將檢驗子系統闡述為係一光學檢驗子系統或基於光之檢驗子系統，但在另一實施例中，檢驗子系統被組態為一基於電子束之檢驗子系統。在一電子束類型檢驗子系統中，被引導至樣本之能量包含電子，且自樣本偵測之能量包含電子。在圖1a中所展示之一項此實施例中，檢驗子系統包含電子柱122，且該系統包含耦合至檢驗子系統之電腦子系統124。可如上文所闡述地對電腦子系統124進行組態。另外，此一檢驗子系統可以上文所闡述及圖1所展示之同一方式耦合至另外一或多個電腦子系統。
亦如圖1a中所展示，電子柱包含電子束源126，其經組態以產生藉由一或多個元件130聚焦至樣本128之電子。電子束源可包含(舉例而言)一陰極源或發射體尖端，且一或多個元件130可包含(舉例而言)一槍透鏡、一陽極、一限束孔徑、一閘閥、一束電流選擇孔徑、一物鏡透鏡以及一掃描子系統，所有該等元件皆可包含此項技術中已知之任何此等適合元件。
自樣本返回之電子(例如，次級電子)可藉由一或多個元件132聚焦至偵測器134。一或多個元件132可包含(舉例而言)一掃描子系統，該掃描子系統可係元件130中所包含之同一掃描子系統。
電子柱可包含此項技術中已知之任何其他適合元件。另外，可如以下美國專利中所闡述地對電子柱進行進一步組態：2014年4月4日頒予Jiang等人之美國專利第8,664,594號、2014年4月8日頒予Kojima等人之美國專利第8,692,204號、2014年4月15日頒予Gubbens等人之美國專利第8,698,093號以及2014年5月6日頒予MacDonald等人之美國專利第8,716,662號，該等美國專利如同完整陳述一般以引用方式併入本文中。
儘管圖1a中將電子柱展示為經組態使得電子依一傾斜入射角被引導至樣本且依另一傾斜角自樣本散射，但電子束可以任何適合角度被引導至樣本且自樣本散射。另外，電子束檢驗子系統可經組態以如本文中進一步所闡述地使用多個模式來產生樣本之輸出(例如，以不同照射角度、收集角度等)。電子束檢驗子系統之多個模式在檢驗子系統之任何輸出產生參數方面可係不同的。
電腦子系統124可耦合至偵測器134，如上文所闡述。偵測器可偵測自樣本之表面返回之電子，藉此形成樣本之電子束影像(或其他輸出)。電子束影像可包含任何適合電子束影像。電腦子系統124可經組態以執行本文中所闡述之任何步驟。可如本文所闡述地對包含圖1a中所展示之檢驗子系統之一系統進行進一步組態。
應注意，本文中提供圖1a以大體上圖解說明本文中所闡述之實施例中可包含之一電子束檢驗子系統之一組態。正如上文所闡述之光學檢驗子系統，可變更本文中所闡述之電子束檢驗子系統組態以最佳化檢驗子系統之效能，如在設計一商業檢驗系統時通常所執行。另外，本文中所闡述之系統可使用一現有檢驗子系統來實施(例如，藉由將本文中所闡述之功能性添加至一現有檢驗系統)，諸如可自KLA商業購得之工具。對於某些此等系統，可提供本文中所闡述之方法作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「自零開始」設計以提供一完全新系統。
儘管上文將檢驗子系統闡述為係一光束或電子束檢驗子系統，但檢驗子系統可係一離子束檢驗子系統。可如圖1a中所展示地對此一檢驗子系統進行組態，唯電子束源可被替換為此項技術中已知之任何適合離子束源除外。另外，檢驗子系統可包含任何其他適合離子束系統，諸如可商業購得之聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及次級離子質譜(SIMS)系統中所包含之彼等離子束系統。
如上文進一步所述，檢驗子系統可經組態以具有多個模式。一般而言，一「模式」可藉由用以產生樣本之輸出之檢驗子系統之參數值來定義。因此，不同之模式在檢驗子系統之光學或電子束參數中之至少一者之值方面可係不同的(除在其處產生輸出之樣本上之位置之外)。舉例而言，對於一基於光之檢驗子系統，不同模式可使用不同光波長。對於不同模式，模式在引導至樣本之光波長方面可係不同的，如本文中進一步所闡述(例如，藉由使用不同光源、不同光譜濾光器等)。在另一實施例中，不同模式可使用不同照射通道。舉例而言，如上文所述，檢驗子系統可包含一個以上照射通道。如此，不同照射通道可用於不同模式。
多個模式在照射及/或收集/偵測方面亦可係不同的。舉例而言，如上文進一步所闡述，檢驗子系統可包含多個偵測器。因此，偵測器中之一者可用於一個模式，且偵測器中之另一者可用於另一模式。此外，該等模式在本文中所闡述之不止一種方式中可係彼此不同的(例如，不同模式可具有一或多個不同照射參數以及一或多個不同偵測參數)。檢驗子系統可經組態以在相同掃描或不同掃描中以不同模式掃描樣本，例如，取決於在相同時間使用多個模式掃描樣本之能力。
一或多個電腦子系統經組態以用於判定針對該樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心。該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且該等單元區域包含重複的經圖案化特徵。舉例而言，「分頁」一般而言在此項技術中被定義為實質上分離實體記憶體之連續區域的一晶粒之區域。實體記憶體之連續區域中之每一者通常可被稱為一「頁框」。頁框中之每一者可包含一或多個單元區域。在一項實施例中，陣列區域形成在樣本上製作之一記憶體裝置之部分。記憶體裝置可包含此項技術中已知之包含DRAM之任何記憶體裝置。舉例而言，在DRAM檢驗期間，電腦子系統可計算基於光學之分頁中心。
在一項實施例中，對應於分頁之輸出係飽和的。換言之，歸因於分頁與該等分頁環繞之單元區域中之經圖案化結構之差異，針對分頁產生之輸出可實質上不同於針對單元區域產生之輸出。另外，檢驗子系統之組態及分頁與單元區域之間的差異可導致偵測來自分頁之光之偵測器變得飽和。舉例而言，即使檢驗子系統可使分頁及分頁中所包含之經圖案化特徵成像，但由於檢驗子系統將最佳化以用於在單元區域而非分頁中產生輸出，因此分頁與單元區域之間的差異亦可致使來自分頁之輸出變得飽和。以此方式，形成於分頁中或由分頁形成之任何經圖案化特徵在由檢驗子系統產生之影像中可係不可偵測的。如此，當偵測器變得飽和時，偵測器不可產生可用於圖案偵測及/或對準之輸出。換言之，針對分頁產生之輸出可係飽和的，藉此再現對形成於分頁中或由分頁形成之任何可能的對準特徵或結構不回應之輸出。
在某些實施例中，陣列區域中產生之輸出不回應於分頁中適合於影像對準之任何特徵，且單元區域不含納適合於影像對準之任何特徵。舉例而言，如上文所闡述，由於針對分頁產生之輸出可係飽和的，因此輸出可不回應於形成於分頁中或由分頁形成之任何對準圖案或特徵。另外，單元區域含納一般而言不適合於圖案對準之重複的經圖案化特徵，此乃因單元區域不含納足夠唯一之圖案或具有一或多個唯一特性(諸如與其他經圖案化特徵之一唯一間隔)之圖案。因此，在陣列區域中，當分頁係飽和的時，可能無法產生回應於可用於對準之圖案之輸出。
然而，如本文中進一步所闡述，出於對準目的而判定分頁中心。舉例而言，本文中所闡述之基於分頁中心之對準出於沒有足夠圖案可用於經典PDA的情形而達成像素對設計對準(PDA)。以此方式，本文中所闡述之實施例達成本文中進一步所闡述之藉由準確放置來改良用於圖案失效對準情形之關心區之敏感度的DRAM分級方法。
可如本文中進一步所闡述地判定分頁之中心，且其中判定分頁之中心之輸出可包含本文中所闡述之樣本影像或任何其他輸出。輸出可包含針對樣本產生的包含針對樣本產生之任何測試(或檢驗)影像的輸出中之任一者。另外，對於一單個樣本(例如，對於針對一樣本產生之每個測試影像、對於針對一樣本上之僅陣列區產生之每個測試影像、對於針對一樣本上之一陣列區產生之兩個或更多個測試影像等)，可多次執行對分頁之中心之判定。在某些例項中，對於在一樣本上之一陣列區中產生之每個測試影像，可執行對一分頁中心之判定。在其他例項中，可以少於所有測試影像之測試影像判定分頁中心，且基於一分頁中心而判定之偏移可如本文中所闡述地用於多個測試影像。
在一項實施例中，在一設置階段期間，該(等)電腦子系統經組態以用於：識別由該檢驗子系統針對該樣本或另一樣本獲取之一設置影像中之一或多個分頁目標；自該樣本之該設計獲取一或多個分頁目標之資訊；自該資訊判定該一或多個分頁目標之一或多個特性；及將該所識別一或多個分頁目標及該一或多個分頁目標之該所判定一或多個特性儲存在一儲存媒體中。舉例而言，由本文中所闡述之實施例執行之總體程序可包含DRAM設置及檢驗。在DRAM設置期間，該(等)電腦子系統可在一設置光學影像中找到分頁目標，此可以本文中所闡述之方式中之任一者執行。該設置階段中所使用之該樣本可係將被檢驗之該樣本或其上形成有與在檢驗時間形成於樣本上之層相同的該(等)層之另一樣本，亦即，一設置樣本。接著，該(等)電腦子系統可獲取該分頁之設計資訊，此可以此項技術中已知之任何適合方式執行，且計算該分頁之一或多個特性，諸如該分頁中心之設計位置、分頁寬度及分頁高度，此亦可以此項技術中已知之任何適合方式執行。該(等)電腦子系統可進一步將該(等)目標及該對應分頁資訊保存至該PDA資料庫或者在本文中所闡述或此項技術中已知之任何適合儲存媒體中具有任何適合格式之另一適合檔案中。
在一設置影像中識別一或多個分頁目標可包含：將該設置影像中之一線或區投影至一軸上；及將投影至該軸上之該線或區中之不連續性判定為在實質上垂直於該軸之一方向上延伸之分頁。以此方式，該方法可包含使用投影來識別分頁目標。識別該一或多個分頁目標可用以基於不對應於分頁目標之該等影像之部分對應於單元區域的假定而間接識別該等單元區域。以此方式，該方法可包含將像素之一線或條帶投影至水平或垂直軸上(取決於該方法是否分別識別垂直或水平分頁)，且接著找到該線或條帶之該等不連續性。
在其他實施例中，可在不具有投影的情況下識別該設置影像中之該(等)分頁目標。舉例而言，該等實施例可包含將諸如一圖案辨識演算法之一演算法應用於該設置影像，以將在該設置影像中含納重複圖案之該等區之間的該等空間偵測為該(等)分頁目標，藉此亦有效地識別該陣列區域中之該等單元區域。
在某些實施例中，判定該分頁之該中心包含：沿著該分頁之一第一維度判定該分頁之一第一中心；及沿著正交於該第一維度的該分頁之一第二維度判定該分頁之一第二中心。以此方式，可在兩個正交維度上判定該分頁中心。該等分頁在該分頁之不同維度上之該等第一及第二中心可接著用以判定該分頁在該分頁在該兩個維度上之一相交點處之一中心。可因此將該分頁中心判定為一分頁在兩個正交維度上自其延伸之該分頁之該中心。如此，本文中用於對準之該特徵可非常像一交叉目標，其係針對本文中所闡述之該等陣列區域而產生之該等影像中之最佳對準候選者，並且可在由本文中所闡述之實施例執行之步驟中被自動選擇。可如本文中進一步所闡述地判定該等第一及第二維度上之該分頁之該等中心。
在另一實施例中，判定該分頁之該中心包含在樣本上在彼此正交之第一及第二維度上之影像投影。圖6圖解說明基於DRAM分級之缺陷偵測之一項實施例。在此方法中，電腦子系統可獲取具有設計資訊之圖框影像及目標，如步驟600中所展示。電腦子系統亦可在兩個方向上執行影像投影，如步驟602中所展示。特定而言，可在處於紙之平面中且彼此正交之x及y方向上執行影像投影。如圖6中所展示，x方向上之投影可包含依據x方向上之位置而產生在x方向上延伸之像素之一線或一條帶之一或多個特性(諸如信號、強度或信雜比)之標繪圖602a。當像素自回應於來自分頁之光轉變為回應於來自單元區域之光時，來自分頁與單元區域之光之差將造成標繪圖之急劇移位。以此方式，此標繪圖中所展示之峰值之邊緣可被指定為在相反方向上延伸之分頁之邊緣。以一類似方式，y方向上之投影可包含依據y方向上之位置而產生上文所闡述之在y方向上延伸之像素之一線或條帶之該等特性中之一或多者之標繪圖602b。此標繪圖中所展示之峰值之邊緣可被指定為在相反方向上延伸之分頁之邊緣。
然後，電腦子系統可識別分頁中心，如步驟604中所展示。如上文所闡述，電腦子系統可針對在不同方向上延伸之分頁之不同部分而判定不同分頁中心。舉例而言，電腦子系統可判定在x方向上延伸之分頁部分之一中心及在y方向上延伸之分頁部分之一中心。此等中心接著可用以判定分頁在兩個維度上自其延伸之分頁之相交點之一中心。另外，可針對一影像中之每一分頁相交點而判定分頁中心。舉例而言，對於步驟600及602中所展示之分頁，可判定兩個分頁中心，一者用於影像之左側上之分頁相交點且一者用於影像之右側上之分頁相交點。另外，如步驟604中所展示，由投影產生之標繪圖602a及602b中之像素之特性可不呈現類步階函數之值。因此，可在跨越一峰值之高度之多個位置處判定中心，其可接著以某些方式組合，例如，藉由找到不同中心位置之一平均值或中間值，以找到峰值之一整體中心及因此在此方向上之分頁中心。此分頁中心然後可用於本文中所闡述之其他步驟。
不像本文中所闡述之實施例，沿著一個維度之投影已作為一預處理步驟而應用於自二維影像提取一維特徵。此投影幫助減小雜訊且需要較少計算。相比而言，在本文中所闡述之實施例中，分頁中心被用作一錨定點(或對準目標)以計算樣本影像與出於對準目的之設計之間的偏移。如步驟602及604中所展示，判定來自多個而不是單個切割線之分頁之中心使得對準結果更穩健。
另外，與其中投影可用以識別一樣本之一影像中之陣列區的某些當前所使用之系統相比，本文中所闡述之投影不用以識別陣列區，而是用以識別接著用於出於對準目的之後續步驟中之分頁之一中心。在飽和分頁影像之情形中，此差異係顯著的。舉例而言，當在於分頁最附近之單元區域之部分中存在相對高雜訊時且當分頁之影像係飽和的時，單元區域及分頁之邊緣可尤其難以偵測。另外，當分頁係飽和的且單元區域不含納適合於對準之經圖案化特徵時，除彼等邊緣之外，在可用於對準之影像中可能不存在任何特徵。如此，使用樣本影像至設計或其他陣列區域影像(例如，自模擬再現之影像)之圖案匹配之對準可係尤其困難的或甚至係不可能的，此乃因分頁及單元區域之邊緣可能難以識別。此困難可在對準程序中引入足夠誤差，從而造成關心區與檢驗影像及/或檢驗影像與其他檢驗影像之未對準。此等對準誤差可因此造成待偵測之顯著數目之妨擾且甚至可致使檢驗程序完全失效(若未對準係足夠顯著的)。除非在妨擾無法自DOI分離的情況下，否則顯著數目之所偵測妨擾可基本上再現檢驗結果。然而，由於在任何一個方向上，預期在分頁之邊緣附近之雜訊在分頁之對稱軸之對置側上實質上相等，因此發明者已發現，可使用投影或其他技術來相對容易且重複地找到分頁之中心，且因此尤其適合於用作本文中所闡述之檢驗類型之對準目標。
該一或多個電腦子系統亦經組態以用於判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移。此偏移可因此在本文中被稱為一PDA偏移，此乃因其係由該樣本之該檢驗子系統產生之該輸出與該樣本之該設計之間的一偏移。該(等)電腦子系統可以任何適合方式自輸出及基於設計之分頁中心判定該PDA偏移，且該PDA偏移可以任何適合方式表達(例如，作為一笛卡爾偏移、作為一個二維函數等)。以此方式，光學或其他影像基於設計及樣本影像中之分頁中心位置而與設計對準，此實質上達成樣本影像中基於設計之關心區之準確放置，如本文中進一步所闡述。在歸因於分頁飽和之對準之有限特徵之情形中，涉及晶圓光學影像與設計之一再現影像對準的當前所使用之方法無法達成可接受準確度。
一或多個電腦子系統進一步經組態以用於基於該偏移而識別對應於陣列區域中之關心區的該輸出之部分。舉例而言，該(等)電腦子系統可基於該PDA偏移而放置關心區。對於針對樣本產生之影像之每一圖框，可基於PDA偏移而執行關心區之放置。圖2展示可針對樣本影像對準及具有飽和分頁之關心區放置而執行之步驟之一項實施例。如圖2中所展示，該(等)電腦子系統可獲取設計200，設計200可係具有此項技術中已知之任何適合格式之一晶片設計檔案。檢驗子系統202可針對樣本204產生輸出，此可如本文中所闡述地或以此項技術中已知之任何其他適合方式執行。檢驗子系統202可具有本文中所闡述之任何組態。該(等)電腦子系統可判定設計中之分頁中心位置206及檢驗子系統輸出(例如，一樣本影像)中之分頁中心位置208，此可如本文中所闡述地得到執行。該(等)電腦子系統可接著判定設計與檢驗系統輸出中之分頁中心位置之分頁中心偏移210，此可如本文中進一步所闡述地得到執行。另外，該(等)電腦子系統可基於分頁中心偏移210而執行對準212。
對準212可包含樣本影像及關心區對準。特定而言，該(等)關心區相對於樣本之設計之位置將必定係已知的(此乃因設計中之單元區域之位置係已知的且將預定關心區相對於單元區域之位置)。因此，彼資訊可用於與如本文中所闡述地進行判定之偏移組合以判定樣本影像內之關心區之位置。以此方式，關心區將與樣本影像對準，藉此識別對應於關心區之影像之部分。圖6中所展示之步驟606亦展示使用設計與樣本影像分頁之間的偏移來放置關心區之該(等)電腦子系統。
在一項實施例中，一或多個電腦子系統亦經組態以用於將輸出之所識別部分中之像素指派至基於關心區中之所關注區(AOI)至單元區域之邊緣之接近度而定義之分級箱。舉例而言，在如上文所闡述地放置單元區域關心區之後，可基於與分頁之距離而將每一單元區域分段成對應於不同雜訊位準區域之幾個(兩個或更多個)區。以此方式，基於跨越單元區域之所預期雜訊(其可以包含依據本文中所闡述之投影的任何適合方式實驗地或理論地進行判定)，可將一單元區域之一關心區分離成不同AOI，使得具有較高雜訊之區係在一個AOI中且具有較低雜訊之區係在另一AOI中。一般而言，對於本文中所闡述之樣本及檢驗子系統，檢驗子系統將在單元區域之邊緣附近產生比單元區域之中心更嘈雜之輸出。因此，AOI及基於AOI而定義之分級箱可包含：第一AOI，其等毗鄰於單元區域之至少一個邊緣、在單元區域之至少一個邊緣附近或自單元區域之至少一個邊緣延伸；及第二AOI，其等與單元區域之邊緣間隔開。可如本文中所闡述地對此等AOI及其等對應分級箱進行進一步組態。
該(等)電腦子系統亦可基於每一分級箱之關心區及特性(例如，大小、位置等)而產生一遮罩。該(等)電腦子系統可接著將每一分級箱中之像素映射至不同群組，藉此將輸出之所識別部分中之像素指派至分級箱，且如本文中進一步所闡述，基於其等自身信號/雜訊特性而應用不同偵測。如本文中進一步所闡述，此等分級可藉由達成不同分級箱之不同偵測敏感度之設定及最終改良缺陷偵測來使使用者受益於更大靈活性。
圖3展示用於單元區域分級之一項實施例。除單元區域分級步驟300之外，此實施例包含圖2中所展示之步驟。圖6亦展示其中該(等)電腦子系統將不同單元區域分級成不同AOI之步驟608。
在一項此實施例中，該等AOI包含：至少一第一AOI，其包含該等單元區域之一邊緣區域；及一第二AOI，其包含該單元區域之一中心區域。圖4圖解說明可由本文中所闡述之單元區域分級步驟產生之單元區域分級箱之一項實例。在此實例中，圖4展示一陣列區域之部分400。陣列區域之部分包含分離各種單元區域404之分頁402。基於單元區域中之區至單元區域之邊緣之接近度而將單元區域分離成若干個分級箱。舉例而言，如圖4中所展示，基於對應於單元區域之一中心區域之一AOI而定義分級箱0，該中心區域與單元區域之一邊緣間隔開。該等分級箱亦包含比中心區域更靠近單元區域之邊緣(亦即，邊緣單元區域)之AOI之分級箱。換言之，邊緣單元區域位於單元區域之中心區域與一邊緣之間。在圖4中所展示之實例中，在單元區域中之每一者之中心區域與每一邊緣之間存在兩個邊緣單元區域，然而在單元區域之中心區域與邊緣之間可存在不同數目之邊緣單元區域(例如，1個邊緣區域、3個邊緣區域，以此類推)。在此實例中，該等邊緣單元區域包含：分級箱1及3，其等基於與沿著y方向延伸之單元區域之一邊緣具有不同空間關係之不同AOI而定義；及分級箱2及4，其等基於與在x方向上延伸之單元區域之一邊緣具有不同空間關係之不同AOI而定義。如圖4中所展示，分級箱1及2可自單元區域之邊緣向內延伸至單元區域之中心，並且分級箱3及4可分別與單元區域之邊緣間隔開分級箱1及2之寬度且分別自分級箱1及2之邊緣向內延伸至單元區域之中心。
在某些實施例中，基於單元區域中所產生之輸出之一或多個所預期雜訊特性而判定至少第一及第二AOI之一或多個特性。本文中所闡述之分級因此提供一種允許針對單元區域中之不同雜訊位準區域進行不同敏感度設定之方法。舉例而言，可基於所預期雜訊特性而定義圖4中所展示之不同分級箱。特定而言，可預期對應於單元區域之中心區域之分級箱0在單元區域中呈現最低雜訊。可預期分級箱1及2呈現最高雜訊，此乃因其等毗鄰於單元區域之邊緣。可預期分級箱3及4呈現比最靠近單元區域之邊緣之分級箱低之雜訊，此乃因其等與邊緣間隔開，但可預期呈現比中心區域高之雜訊，此乃因此等分級箱更靠近邊緣。邊緣區域分級箱可係相對窄的且可沿著單元區域之整個邊緣或幾乎整個邊緣延伸，此乃因在單元區域之邊緣附近之雜訊一般而言在邊緣最附近將係相對高的且可依據與單元區域邊緣之距離而快速改變。因此，在單元區域之邊緣附近之僅一相對窄區域可係相對嘈雜的，而單元區域之一顯著中心部分可係相對安靜的。
儘管圖4展示接近或毗鄰於單元區域之邊緣中之每一者而定義之兩個邊緣單元區域分級箱，但可藉由接近或毗鄰於單元區域邊緣中之某些或所有單元區域邊緣之電腦子系統而定義任何數目之邊緣單元區域分級箱。舉例而言，若預期實質上高且相對均勻雜訊之僅一相對窄區在單元區域之一邊緣附近，則可針對彼AOI而定義僅一個邊緣單元區域分級箱。然而，若當與一邊緣之距離增加時存在雜訊之某些(或甚至顯著)變化，則可針對彼邊緣而定義不止一個邊緣單元區域，使得不同邊緣單元區域對應於不同雜訊範圍。另外，單元區域在接近不同邊緣處可具有不同雜訊特性。因此，可針對不同邊緣而定義不同分級箱。舉例而言，對於y方向上之所有邊緣，可存在僅一個相對窄的分級箱，但對於x方向上之所有邊緣，則存在兩個相對窄的分級箱。如此，對於不同邊緣，可存在不同數目之邊緣單元區域分級箱。
一或多個電腦子系統亦經組態以用於藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於關心區之輸出之部分來在陣列區域中偵測缺陷。可如本文中進一步所闡述地或以此項技術中已知之任何其他方式執行將一缺陷偵測方法應用於輸出之部分。另外，缺陷偵測方法可包含此項技術中已知之任何缺陷偵測方法，諸如MDAT、由自KLA商業購得之某些檢驗系統使用之一缺陷偵測演算法或者另一適合的可商業購得之缺陷偵測方法及/或演算法。
在另一實施例中，缺陷偵測方法包含將針對單元區域中之不同單元產生之輸出彼此進行比較，且不同單元位於同一晶粒中。將不同單元彼此進行比較可包含產生一差影像。舉例而言，檢驗子系統或一或多個電腦子系統可產生輸出500，其在圖5中被展示為藉由自檢驗影像減去一參考影像(藉此基本上比較兩個影像)來產生之一差影像。皆可針對樣本上之同一單元區域產生參考影像及自其減去參考影像之檢驗影像(且因此將必定位於樣本上之同一晶粒中)。舉例而言，參考影像及檢驗影像可係同一單元區域中之不同單元之影像。當一個晶粒包含多個單元區域時，參考影像及檢驗影像亦可係不同單元區域中之不同單元之影像。然而，較佳地，參考影像及檢驗影像並非不同晶粒中之單元區域之影像，此乃因彼可將雜訊引入至缺陷偵測中(此乃因不同晶粒比同一晶粒中之單元或單元區域更遠地間隔開，跨越樣本之變化可造成比較中之雜訊；且可在諸如微影曝光之一或多個步驟中單獨處理不同晶粒，此亦可造成晶粒之差異，從而可能在比較中產生雜訊)。
在又一實施例中，該缺陷偵測方法經組態以用於端視像素已被指派到的分級箱，利用一或多個不同參數來執行該偵測缺陷步驟。在一項此實施例中，一或多個不同參數變更執行偵測所利用之敏感度。圖5圖解說明使用分級結果來將一離群值偵測演算法之特徵軸分段之一項實施例。如圖5中所展示，該方法可包含圖3中所展示之步驟。該(等)電腦子系統可使用由單元區域分級300及差影像500產生之結果來執行離群值偵測502。以此方式，圖5展示藉助所應用之分級結果之缺陷偵測。
離群值偵測可包含將一臨限值應用於差影像，且判定具有大於臨限值之一值之差影像中之任何像素對應於離群值，而具有小於臨限值之一值之差影像中之任何像素不對應於離群值。離群值偵測亦可包含將任何適合缺陷偵測方法或演算法應用於對應於關心區之輸出之部分。
可針對不同分級箱單獨執行離群值偵測。舉例而言，可以同一方式針對不同分級箱中之每一者產生差影像，但可藉助來自僅同一分級箱之影像產生差影像。在一項此實例中，僅在對應於分級箱0之一AOI中產生之測試影像及參考影像可用以產生針對分級箱0之差影像，僅在對應於分級箱1之一AOI中產生之測試影像及參考影像可用以產生針對分級箱1之差影像；以此類推。以此方式，可自彼此減去具有類似雜訊特性之測試影像及參考影像以產生差影像，此可總體上導致較安靜的差影像(此乃因減去具有類似雜訊特性之影像一般而言將導致差影像中之較小雜訊)。另外，針對不同分級箱執行之缺陷偵測在一或多個參數方面可係不同的。舉例而言，即使以同一方式產生差影像(儘管具有不同檢驗影像及參考影像)，然而缺陷偵測之一或多個參數(諸如一臨限值)針對不同分級箱可係不同的。在一項此實例中，由於與邊緣區域相比，單元區域之中心區域可實質上係安靜的，因此比邊緣區域低之一臨限值可應用於針對中心區域而產生之差影像，藉此允許中心區域中之一更敏感檢驗。以一類似方式，將一較高臨限值應用於針對邊緣區域而產生之差影像導致邊緣區域中之一較小敏感檢驗，但不具有將藉助一較低臨限值偵測之妨擾之過高位準。
可以任何適合方式判定應用於分級箱中之任一者中之輸出中之任一者之缺陷偵測之參數。在某些例項中，參數可由一使用者提供，且該系統可包含用於自使用者接收參數之某一方法或系統。亦可藉由本文中所闡述之實施例判定參數。然而，一般而言，可以此項技術中已知之任何適合方式判定用於本文中所闡述之缺陷偵測中之任一者之參數。
離群值偵測502之結果可包含缺陷504。可將離群值自身報告為缺陷；或者所偵測之離群值可係缺陷候選者，且缺陷偵測可包含對缺陷候選者執行某些過濾或妨擾過濾以將缺陷候選者分離成缺陷及妨擾。接著可如本文中進一步所闡述地報告缺陷。
在一項實施例中，關心區對應於輸出中之單元區域之一整體，且將缺陷偵測方法應用於到的輸出之部分包含對應於關心區之部分之一整體。如本文中進一步所闡述，在某些當前所使用之方法中，在單元之邊緣最附近之單元區域之部分或者被完全自檢驗排除或者藉由與單元區域之其餘部分不同之一缺陷偵測方法來進行檢驗(例如，當在一晶粒至晶粒比較類型隨機檢驗中時)。然而，由於可取決於跨越整個單元區域之雜訊特性而將整個單元區域分離成多個AOI且由於可將同一缺陷偵測方法之不同參數應用於在不同AOI中產生之輸出，因此整個單元區域可包含於關心區中且可藉由本文中所闡述之實施例來進行檢驗。
在另一實施例中，該一或多個電腦子系統經組態以用於將在至少第一及第二AOI中偵測之缺陷報告為一單個缺陷群體。舉例而言，圖6展示其中電腦子系統針對每一AOI單獨偵測缺陷之缺陷偵測610。圖7中更詳細地展示此缺陷偵測。特定而言，如圖7中所展示，可針對分級箱700執行缺陷偵測706，可針對分級箱702執行缺陷偵測708，…，且可針對分級箱704執行缺陷偵測710。以此方式，可針對指派至每一分級箱之輸出之部分單獨執行缺陷偵測。可藉助一或多個不同參數(諸如臨限值)執行針對不同分級箱單獨執行之缺陷偵測，使得在具有不同敏感度之不同分級箱中偵測缺陷。
可接著將在缺陷偵測中之所有缺陷偵測中偵測之缺陷中之所有缺陷報告為缺陷712。舉例而言，基於該等缺陷如何靠近單元區域之邊緣，不必為了報告缺陷而執行本文中所闡述之檢驗。而是，本文中所闡述之檢驗一般而言經執行以在整個單元區域中偵測缺陷，儘管單元區域內之雜訊位準係變化的。因此，儘管可在單元區域內之某些AOI中單獨偵測缺陷，但可將在AOI中之所有AOI中偵測之缺陷報告為一單個缺陷群體。當然，可藉助缺陷之資訊(諸如單元區域內之位置、其等所位於之AOI、至單元邊緣之接近度等)來報告彼單個缺陷群體，使得若使用者期望，則電腦子系統可基於處於單元區域位置內而將缺陷分離成子群體。
該(等)電腦子系統可經組態以用於將所偵測缺陷之資訊儲存在任何適合電腦可讀儲存媒體中。資訊可與本文中所闡述之結果中之任一者一起儲存且可以此項技術中已知之任何方式儲存。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已知之任何其他適合儲存媒體。在已儲存資訊之後，資訊可在儲存媒體中進行存取且由本文中所闡述之方法或系統實施例中之任一者使用、經格式化以供顯示給一使用者、由另一軟體模組、方法或系統使用等。
所偵測缺陷之資訊可包含所偵測缺陷、大小、偵測得分、關於缺陷分類之資訊(諸如分類標籤或ID等)或此項技術中已知之任何此適合資訊之定界框的資訊(諸如缺陷ID、位置等)。可由電腦子系統以任何適合方式產生缺陷之結果。缺陷之結果可具有任何適合形式或格式，諸如一標準檔案類型。該(等)電腦子系統可產生結果且儲存結果，使得結果可由電腦子系統及/或另一系統或方法使用以針對樣本或同一類型之另一樣本而執行一或多個功能。此等功能包含但不限於以一回饋方式變更諸如一製作程序之一程序或對樣本執行之步驟、以一前饋方式變更諸如一製作程序之一程序或將對樣本執行之步驟等。
本文中所闡述之實施例具有優於用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷的其他方法及系統之若干個優點。舉例而言，本文中所闡述之實施例引入一種用於其中沒有圖案可用於對準目的之DRAM層之PDA方法。藉助本文中所闡述之實施例，可準確放置單元區域關心區，且陣列偵測演算法可用於邊緣單元區域以改良邊緣單元區域之敏感度。本文中所闡述之實施例亦引入一種達成針對單元區域中之不同雜訊位準區域進行不同敏感度設定的分級方法，從而為使用者提供更大靈活性以控制不同區域中之檢驗敏感度。
上文所闡述之系統之實施例中之每一者可一起組合成一項單個實施例。換言之，除非本文中另有所述，否則沒有一個系統實施例與任何其他系統實施例係相互排他的。
另一實施例係關於一種用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之電腦實施方法。該方法包含判定由一檢驗子系統針對一陣列區域產生之輸出中之一分頁之一中心。該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且該等單元區域包含重複的經圖案化特徵。如上文所闡述地對該檢驗子系統進行組態。該方法亦包含上文所闡述之該等判定一偏移、識別部分及偵測缺陷之步驟。該等步驟係藉由耦合至該檢驗子系統之一或多個電腦子系統執行，該一或多個電腦子系統可根據本文中所闡述之實施例中之任一者進行組態。
可如本文中所闡述地執行該方法之該等步驟中之每一者。該方法亦可包含可藉由本文中所闡述之檢驗子系統及/或電腦子系統執行之任何其他步驟。另外，上文所闡述之方法可藉由本文中所闡述之系統實施例中之任一者執行。
一額外實施例係關於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便執行用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之一電腦實施方法之程式指令。圖8中展示一項此實施例。特定而言，如圖8中所展示，非暫時性電腦可讀媒體800包含可在電腦系統804上執行之程式指令802。該電腦實施方法可包含本文中所闡述之任何方法之任何步驟。
實施諸如本文中所闡述之彼等方法之方法之程式指令802可儲存於電腦可讀媒體800上。該電腦可讀媒體可係諸如一磁碟或光碟、一磁帶等一儲存媒體，或此項技術中已知之任何其他適合之非暫時性電腦可讀媒體。
可以各種方式中之任一者來實施程式指令，該等方式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。舉例而言，可使用ActiveX控制項、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)、SSE (串流化SIMD擴展)或其他技術或方法來實施該等程式指令。
可根據本文中所闡述之實施例中之任一者對電腦系統804進行組態。
鑒於此說明，熟習此項技術者將明瞭本發明之各種態樣之其他修改及替代實施例。舉例而言，提供用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之方法及系統。因此，此說明應被視為僅具說明性，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被視為目前較佳實施例。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，可替代本文中所圖解說明及闡述之元件及材料，可顛倒部件及程序，且可獨立地利用本發明之特定屬性。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的情況下對本文中所闡述之元件做出改變。
14:樣本 16:光源/源 18:光學元件 20:透鏡 22:載台 24:集光器 26:元件 28:偵測器 30:集光器 32:元件 34:偵測器 36:電腦子系統 100:檢驗子系統 102:電腦子系統 122:電子柱 124:電腦子系統 126:電子束源 128:樣本 130:元件 132:元件 134:偵測器 200:設計 202:檢驗子系統 204:樣本 206:設計中之分頁中心位置 208:檢驗子系統輸出中之分頁中心位置 210:分頁中心偏移 212:對準 300:單元區域分級步驟/單元區域分級 400:部分 402:分頁 404:單元區域 500:輸出/差影像 502:離群值偵測 504:缺陷 600:步驟 602:步驟 602a:標繪圖 602b:標繪圖 604:步驟 606:步驟 608:步驟 610:缺陷偵測 700:分級箱 702:分級箱 704:分級箱 706:缺陷偵測 708:缺陷偵測 710:缺陷偵測 712:缺陷 800:非暫時性電腦可讀媒體/電腦可讀媒體 802:程式指令 804:電腦系統
在受益於對較佳實施例之以下詳細說明的情況下且在參考隨附圖式之後，熟習此項技術者將明瞭本發明之進一步優點，其中： 圖1及圖1a係圖解說明如本文中所闡述地進行組態之一系統之實施例之側視圖之示意圖； 圖2至圖3及圖5至圖7係圖解說明可被執行以用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之步驟之實施例之流程圖； 圖4係圖解說明基於關心區中之所關注區至單元區域之邊緣之接近度而定義之分級箱之一項實例之一平面圖的一示意圖；且 圖8係圖解說明儲存用於致使一電腦系統執行本文中所闡述之一電腦實施方法之程式指令之一非暫時性電腦可讀取媒體之一項實施例的一方塊圖。 雖然易於對本發明做出各種修改及替代形式，但本發明之特定實施例係以實例方式展示於圖式中且將在本文中詳細闡述。該等圖式可未按比例繪製。然而，應理解，圖式及對圖式之詳細說明並不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由所附申請專利範圍界定的本發明之精神及範疇內之所有修改、等效形式及替代形式。
14:樣本
16:光源/源
18:光學元件
20:透鏡
22:載台
24:集光器
26:元件
28:偵測器
30:集光器
32:元件
34:偵測器
36:電腦子系統
100:檢驗子系統
102:電腦子系統

Claims (20)

  1. 一種經組態以用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之系統，其包括： 一檢驗子系統，其包括至少一能量源及一偵測器，其中該能量源經組態以產生被引導至一樣本之能量，且其中該偵測器經組態以偵測來自該樣本之能量且回應於該所偵測能量而產生輸出；及 一或多個電腦子系統，其經組態以用於： 判定針對該樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心，其中該分頁分離該陣列區域中之單元區域，且其中該等單元區域包括重複的經圖案化特徵； 判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移； 基於該偏移而識別對應於該陣列區域中之關心區的該輸出之部分；及 藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於該等關心區的該輸出之該等部分來在該陣列區域中偵測缺陷。
  2. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以用於將該輸出之該等所識別部分中之像素指派至基於該等關心區中之所關注區至該等單元區域之邊緣之接近度而定義之分級箱。
  3. 如請求項2之系統，其中該等所關注區包括：至少一第一所關注區，其包括該等單元區域之一邊緣區域；及一第二所關注區，其包括該等單元區域之一中心區域。
  4. 如請求項3之系統，其中基於在該等單元區域中產生之該輸出之一或多個所預期雜訊特性而判定至少該等第一及第二所關注區之一或多個特性。
  5. 如請求項3之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以用於將在至少該等第一及第二所關注區中偵測之該等缺陷報告為一單個缺陷群體。
  6. 如請求項2之系統，其中該缺陷偵測方法經組態以用於端視該等像素已被指派到的該等分級箱，利用一或多個不同參數而執行該偵測缺陷。
  7. 如請求項6之系統，其中該一或多個不同參數變更執行該偵測所利用之敏感度。
  8. 如請求項1之系統，其中該等關心區對應於該輸出中之該等單元區域之一整體，且其中將該缺陷偵測方法應用到的該輸出之該等部分包括對應於該等關心區之該等部分之一整體。
  9. 如請求項1之系統，其中該缺陷偵測方法包括將針對該等單元區域中之不同單元而產生之該輸出彼此進行比較，且其中該等不同單元位於同一晶粒中。
  10. 如請求項1之系統，其中對應於該分頁之該輸出係飽和的。
  11. 如請求項1之系統，其中在該陣列區域中產生之該輸出不回應於該分頁中適合於影像對準之任何特徵，且其中該等單元區域不含納適合於該影像對準之任何特徵。
  12. 如請求項1之系統，其中判定該分頁之該中心包括：沿著該分頁之一第一維度判定該分頁之一第一中心；及沿著正交於該第一維度的該分頁之一第二維度判定該分頁之一第二中心。
  13. 如請求項1之系統，其中判定該分頁之該中心包括在該樣本上在彼此正交之第一及第二維度上之影像投影。
  14. 如請求項1之系統，其中在一設置階段期間，該一或多個電腦子系統進一步經組態以用於：識別由該檢驗子系統針對該樣本或另一樣本獲取之一設置影像中之一或多個分頁目標；自該樣本之該設計獲取該一或多個分頁目標之資訊；自該資訊判定該一或多個分頁目標之一或多個特性；及將該所識別一或多個分頁目標及該一或多個分頁目標之該所判定一或多個特性儲存在一儲存媒體中。
  15. 如請求項1之系統，其中該陣列區域形成在該樣本上製作之一記憶體裝置之部分。
  16. 如請求項1之系統，其中該樣本包括一晶圓。
  17. 如請求項1之系統，其中該檢驗子系統被組態為一基於光之檢驗子系統。
  18. 如請求項1之系統，其中該檢驗子系統被組態為一基於電子束之檢驗子系統。
  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便執行用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之一電腦實施方法之程式指令，其中該電腦實施方法包括： 判定由一檢驗子系統針對一樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心，其中該分頁分離該陣列區域中之單元區域，其中該等單元區域包括重複的經圖案化特徵，其中該檢驗子系統包括至少一能量源及一偵測器，其中該能量源經組態以產生被引導至一樣本之能量，且其中該偵測器經組態以偵測來自該樣本之能量並回應於該所偵測能量而產生輸出； 判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移； 基於該偏移而識別對應於該陣列區域中之關心區的該輸出之部分；及 藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於該等關心區的該輸出之該等部分來在該陣列區域中偵測缺陷，其中由該電腦系統執行該判定該中心、該判定該偏移、該識別該等部分及該偵測該等缺陷。
  20. 一種用於在一樣本上之一陣列區域中偵測缺陷之電腦實施方法，其包括： 判定由一檢驗子系統針對一樣本在一陣列區域中產生之輸出中之一分頁之一中心，其中該分頁分離該陣列區域中之單元區域，其中該等單元區域包括重複的經圖案化特徵，其中該檢驗子系統包括至少一能量源及一偵測器，其中該能量源經組態以產生被引導至一樣本之能量，且其中該偵測器經組態以偵測來自該樣本之能量並回應於該所偵測能量而產生輸出； 判定該輸出中之該分頁之該中心與該樣本之一設計中之該分頁之一中心之間的一偏移； 基於該偏移而識別對應於該陣列區域中之關心區的該輸出之部分；及 藉由將一缺陷偵測方法應用於對應於該等關心區的該輸出之該等部分來在該陣列區域中偵測缺陷，其中由耦合至該檢驗子系統之一或多個電腦系統執行該判定該中心、該判定該偏移、該識別該等部分及該偵測該等缺陷。
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