DE102016224058A1 - Inspektionsverfahren mit auswählbarer pixeldichte für ganze wafer - Google Patents

Inspektionsverfahren mit auswählbarer pixeldichte für ganze wafer Download PDF

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Byoung-Ho Lee
Eric Bouche
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Abstract

Verfahren für die Inspektion eines ganzen Wafers für einen Halbleiterwafer werden offenbart. Ein Verfahren umfasst das Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die Gesamtzahl an Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel und somit eine unterschiedlich große Messortpixeldichte ρ aufweisen. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Verarbeiten der Messdaten basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ. Die verarbeiteten Messdaten können für statistische Verfahrenskontrolle des Verfahrens, verwendet, um Vorrichtungen auf dem Halbleiterwafer zu bilden, eingesetzt werden.

Description

  • VERWEIS AUF IN VERBINDUNG STEHENDE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 USC 119(e) für die US-Provisional Patentanmeldung Serienar. 62/269,301, eingereicht am 18. Dezember 2015, die hier durch Bezugnahme einbezogen ist.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf die Halbleiterfertigung und Inspektion der Wafer, die in der Halbleiterfertigung eingesetzt werden, und insbesondere bezieht sie sich auf Verfahren der Inspektion für ganze Wafer, die eine selektierbare Pixeldichte aufweisen.
  • Die gesamte Offenbarung irgendeiner Veröffentlichung oder irgendeines Patentdokuments, das hier erwähnt wird, ist hier durch Bezugnahme einbezogen, einschließlich der US-Patente Nr. 3,829,219 und 5,526,116 und 6,031,611 , und die Publikationen von M. P. Rimmer et al., „Evaluation of large aberrations using lateral-shear interferometer having a variable shear," App. Opt., Bd. 14, Nr. 1, S. 142–150, January 1975 und von Schreiber et al., „Lateral shearing interferometer based an two Ronchi phase gratings in series", App. Opt., Bd. 36, Nr. 22, S. 5321–5324, August 1997. Die US-Patentanmeldung Serienar. 15/362,923 mit dem Titel „Systems and methods of characterizing process-induced wafer shape for process control using CGS interferometry” wird durch Bezugnahme ebenfalls hier einbezogen.
  • HINTERGRUND-STAND DER TECHNIK
  • Die Herstellung von Halbleitervorrichtungen in Form von integrierten Schaltungs(Integrated Circuit, IC)-Chips erfordert die Verarbeitung einer großen Anzahl von Halbleiterwafern. Die Halbleiterwafer sind typischerweise aus Silizium hergestellt und weisen typischerweise einen Durchmesser von 300 mm auf, wobei geplant ist, in der Zukunft Halbleiterwafer mit einem Durchmesser von 450 mm zu verwenden. Die Halbleiterwafer haben eine Dicke von etwas weniger als 1 mm.
  • Die Halbleiterwafer werden auf dem Wege, die endgültigen IC-Vorrichtungsstrukturen zu bilden, einer Anzahl verschiedener Verfahren (z. B. Beschichten, Belichten, Brennen, Ätzen (nass und trocken), Polieren, Tempern bzw. Kühlen, Implantieren, Filmabscheidung, Filmwuchs, Reinigen etc.) unterzogen. In vielen Fällen werden die Schritte mehrfach wiederholt. Aufgrund des kleinen Maßstabs der Merkmale, die gebildet werden müssen (z. B. so klein wie mehrere Nanometer), muss das Herstellungsverfahren sorgfältig überwacht werden. Dies umfasst die Durchführung von Inspektionen der Halbleiterwafer zwischen ausgewählten Schritten im Verfahren, um sicherzustellen, dass die verschiedenen Schritte in geeigneter Weise implementiert sind.
  • Ein wichtiger Aspekt der Halbleitervorrichtungsherstellung ist der Halbleiterwaferdurchsatz, der die Anzahl von Halbleiterwafern pro Zeiteinheit (in der Regel pro Stunde) darstellt, die in einer Halbleiterproduktionslinie verarbeitet werden können. Der Halbleiterwaferdurchsatz ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Kosten pro Halbleiterwafer und damit der Kosten für die Herstellung jeder IC-Vorrichtung. Es ist daher wichtig, dass die Halbleiterwaferinspektionen so schnell wie möglich durchgeführt werden, so dass der Einfluss auf den Halbleiterwaferdurchsatz minimiert wird. Andererseits ist es wichtig, dass eine ausreichende Anzahl von Messungen für jeden Halbleiterwafer erhalten wird, um sicherzustellen, dass irgendwelche Defekte identifiziert werden, so dass das Verfahren geändert und, wenn notwendig, der Halbleiterwafer aus der Produktionslinie entfernt werden kann.
  • Da die Komplexität der Halbleitervorrichtungen zunimmt, sind mehr und mehr Inspektionsmessungen erforderlich, um potenzielle Defekte zu identifizieren. Daher gibt es einen Bedarf nach Halbleiterwafer-Inspektionssystemen und Verfahren, die im Wesentlichen die Menge an Inspektionsdaten, die erhalten und analysiert werden, optimiert, während im Wesentlichen die Zeit, der es bedarf, um die Inspektionsdaten zu sammeln und zu verarbeiten, minimiert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche und einem Durchmesser D. Das Verfahren umfasst: a) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die Gesamtanzahl von Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax zwischen 104 und 108 liegt; b) Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel aufweisen und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ; und c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf einer Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt ist aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung bzw. einem Gefälle, einem Vorrichtungsertrag, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben erwähnte Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ gleich der maximalen Messortpixeldichte ρmax aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem Außendurchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D des Halbleiterwafers ist und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, weiterhin umfassend das Definieren der Vielzahl von Zonen unter Verwendung einer Variation im Messparameter über die Oberfläche des Halbleiterwafers.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Vielzahl von Zonen in einem Unterbereich der Oberfläche des Halbleiterwafers definiert werden und wobei der Unterbereich über die Oberfläche des Halbleiterwafers wiederholt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der Unterbereich mindestens eines darstellt von: ein Die, einen Abschnitt eines Dies oder ein lithographisches Feld.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte enthalten und wobei mindestens einer der Defekte sich durch eine Änderung im ausgewählten Messparameter manifestiert, der eine Toleranz überschreitet, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, weiterhin umfassend das Auswählen der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ unter Verwendung der Messdaten von mindestens einem zuvor verarbeiteten Halbleiterwafer.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln reduziert wird, verglichen mit der Zahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, um eine ausgewählte Reduktion bei der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Maßnahme a) des Durchführens der Messung unter Verwendung von Interferometrie durchgeführt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Interferometrie Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometrie aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und hierauf gebildeten Vorrichtungen. Das Verfahren umfasst: a) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über Messorte der gesamte Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax unter Verwendung eines Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometers, um Messdaten zu erhalten, wobei die Gesamtzahl an Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt; b) Verwenden einer Ertragskarte für die Leistungsfühigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, was eine Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers definiert, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel aufweisen, und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ; und c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden und weiterhin das Einstellen bzw. Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten bzw. ausgewerteten Messdaten von Maßnahme c) umfasst.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung bzw. einem Gefälle, einem Vorrichtungsertrag, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die der maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht, und einen Bereich der Ertragskarte umfasst, die die schlechteste Ausbeute aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem Außendurchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser D des Halbleiterwafers entspricht, und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl von Messortpixeln, verglichen mit der Anzahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verringerung bzw. Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte aufweisen, und wobei mindestens einer der Defekte durch einen Wechsel im ausgewählten Messparameter manifestiert wird, der eine Toleranz überschreitet, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Vorrichtungen Defekte umfassen, und weiterhin das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter umfasst.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und darauf gebildeten Vorrichtungen. Das Verfahren umfasst: a) Verwenden einer Ertrags- bzw. Ausbeutekarte zur Leistungsfähigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen Messorte mit Messortpixeln sowie eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel aufweisen und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ; b) Verwenden eines Interferometers mit einem Bildsensor umfassend eine Matrix bzw. ein Array von 104 bis 108 Sensorpixeln: i) Konfigurieren der Sensorpixelmatrix bzw. des Sensorpixelarrays, um zu den Messortpixeldichten ρ zu passen bzw. mit diesen übereinzustimmen und ii) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers, um Messdaten zu erhalten; und c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ der verschiedenen Zonen.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden, das weiterhin das Einstellen bzw. Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten Messdaten von Maßnahme c) umfasst.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung bzw. einem Gefälle, einem Vorrichtungsertrag, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die einer maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht, und einen Bereich der Ertrags- bzw. Ausbeutekarte umfasst, der den niedrigsten Ertrag bzw. die niedrigste Ausbeute aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem Außendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D des Halbleiterwafers und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Messortpixeldichten derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl von Messortpixeln, verglichen mit der Anzahl von Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Reduktion in der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das oben beschriebene Verfahren, wobei die Vorrichtungen Defekte umfassen, und weiterhin das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter umfasst.
  • Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind in der detaillierten Beschreibung, die folgt, dargestellt und werden teilweise dem Fachmann im Stand der Technik aus der Beschreibung ersichtlich oder durch Umsetzen der Offenbarung wie hier beschrieben in die Praxis erkannt, einschließlich der detaillierten Beschreibung, die folgt, der Ansprüche und der beigefügten Zeichnungen. Die Ansprüche sind in die detaillierte Beschreibung der Offenbarung einbezogen und stellen einen Teil dieser dar.
  • Es versteht sich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung Ausführungsformen der Offenbarung darlegt und einen Überblick oder Rahmen zum Verständnis der Art und des Charakters der Offenbarung, wie diese beansprucht wird, bereitstellen soll. Die beigefügten Zeichnungen sind umfasst, um ein weiteres Verständnis der Offenbarung bereitzustellen und sind in diese Beschreibung einbezogen und stellen einen Teil dieser dar. Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, die Prinzipien und Betriebsweisen der Offenbarung zu erläutern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kohärenz-Gradienten-Detektions(coherent gradient sensing, CGS)-Systems, das in einem Beispiel verwendet wird, um Messungen des vollständigen Wafers bei hoher Messdichte durchzuführen, um die hier offenbarten Verfahren durchzufähren;
  • Die 2A und 2B sind Flussdiagramme von zwei beispielhaften Verfahren zur Durchführung von Inspektionsmessungen eines Wafers, die die Option der Verwendung ausgewählter Zonen mit jeweiligen Messortdichten umfassen;
  • 3A ist eine Draufsicht auf einen beispielhaften Wafer und zeigt schematisch eine beispielhafte Reihe von Messortpixeln, die die Waferoberfläche bedecken;
  • 3B ist ähnlich zu 3A und zeigt, wie der Wafer in verschiedene Zonen aufgeteilt werden kann, die unterschiedliche Waferpixelgrößen aufweisen und somit unterschiedliche Messortpixeldichten;
  • 4A ist ähnlich zu 3A und veranschaulicht ein Beispiel, wie der Wafer in „virtuelle Dies” aufgeteilt werden kann, die den Wafer bedecken;
  • 4B ist ähnlich zu 4A und zeigt, wie zwei verschiedene Zonen mit verschiedenen Messortpixeldichten für den Wafer, basierend auf den virtuellen Dies, definiert werden können;
  • 4C ist ähnlich zu 4B und zeigt, wie drei verschiedene Zonen mit verschiedenen Messortpixeldichten für den Wafer, basierend auf den virtuellen Dies, definiert werden können;
  • 5A und 5B zeigen beispielhafte Konfigurationen für Zonen, die verschiedene Messortpixeldichten aufweisen;
  • 6A ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bereichs des Wafers in der Größe eines Dies, wobei der Bereich der Größe eines Dies drei verschiedene Zonen mit verschiedenen Messortpixeldichten aufweist;
  • 6B zeigt, wie der beispielhafte Bereich in der Größe eines Dies über den Wafer repliziert werden kann, während eine Analyse des vollständigen Wafers durchgeführt wird;
  • 7A veranschaulicht ein Beispiel von adaptiven Zonen, definiert über die Waferoberfläche;
  • 7B veranschaulicht einen beispielhaften Bereich in der Größe eines Dies, der drei adaptive Zonen umfasst, und auch zeigt, wie der Bereich in der Größe eines Dies in einer Art und Weise ähnlich zu 6B über den Wafer repliziert wird; und
  • 8 ist ein Flussdiagramm des Analyseverfahrens, verwendet, um eine Wafertopographie, basierend auf X- und Y-Interferogrammdaten, erhalten aus dem CGS-System von 1, zu erhalten.
  • Kartesische Koordinaten sind in einigen der Figuren aus Gründen des Bezugs gezeigt, sollen aber nicht als beschränkend hinsichtlich der Orientierung oder Konfiguration gedacht sein.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nunmehr wird im Detail auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Offenbarung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden. Wo immer möglich, werden die gleichen Bezugszeichen und Symbole in den gesamten Zeichnungen verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Die Ansprüche sind in diese detaillierte Beschreibung einbezogen und stellen einen Teil dieser dar.
  • In der nachfolgenden Diskussion bedeuten die Begriffe „hochdichte Messung” und „hohe Auflösung” eine Messung oder Auflösung eines ausgewählten Parameters, der mehr als 104 Messortpixel oder mehr als 106 Messortpixel über einen Wafer oder einen Bereich eines Wafers umfasst. In einem Beispiel weist eine hochdichte Messung zwischen 104 und 108 Pixel auf, wobei die obere Grenze im Beispiel eine praktische Obergrenze für die Messtechnologie darstellt. Höhere Obergrenzen können in der Zukunft mit verbesserter Messtechnologie erhalten werden.
  • Der Begriff „Pixeldichte” ρ bedeutet die Anzahl von Pixeln pro Flächeneinheit und bezieht sich im Allgemeinen auf die Anzahl von Pixeln pro Flächeneinheit bei einem Messort (z. B. einer Zone) auf dem Wafer, sofern nicht anders angegeben. Die maximale Pixeldichte wird als ρmax bezeichnet und entspricht der höchsten Messauflösung. Der Begriff „Pixel”, wie hier verwendet, bedeutet einen Messortpixel, sofern nicht anders angegeben. In ähnlicher Weise bezieht sich der Begriff „Pixeldichte” auf eine Messortpixeldichte, sofern nicht anders angegeben.
  • Der Begriff „Zone”, wie hier verwendet, bedeutet einen Bereich oder Messort des Wafers – und insbesondere auf der Waferoberfläche –, der eine ausgewählte Pixeldichte ρ aufweist, wobei verschiedene Zonen verschiedene Pixeldichten ρ aufweisen, z. B. weist die Zone Z1 eine Pixeldichte ρ1 auf, während Zone Z2 eine Pixeldichte ρ2 aufweist.
  • Der Begriff „Vorrichtung”, wie hier verwendet, bedeutet eine Halbleiterstruktur, gebildet auf und/oder im Wafer, einschließlich partiell gebildeter Schaltungen und ähnlicher Strukturen. Die Vorrichtungsleistungsfähigkeit und der Vorrichtungsertrag bzw. die Vorrichtungsausbeute können charakterisiert werden durch ausgewählte Vorrichtungsmessungen, abhängig vom Typ der Vorrichtung. Beispielhafte Messungen umfassen Leckstrom, Betriebsstrom und Speicherretention. Somit ist der Begriff „Vorrichtung” nicht auf eine vollständig gebildete integrierte Schaltungsapparatur begrenzt und kann Vorrichtungsabschnitte und Merkmale, gebildet auf dem Weg zur Herstellung der endgültigen Vorrichtung, umfassen.
  • Waferinspektionsmessungen, um Prozessdefekte zu identifizieren
  • Aspekte der Systeme und Verfahren, die hier offenbart sind, umfassen die Durchführung anfänglicher vollständiger Wafermessungen bei einer hohen Messdichte (d. h. der maximalen Pixeldichte ρmax), z. B. größer als 104 Pixel oder größer als 106 Pixel (z. B. zwischen 104 und 108 Pixel) und dann Auswählen der Zonen Z mit ausgewählter Pixeldichte ρ ≤ ρmax, die im Wesentlichen die Anzahl von Messungen einer Waferoberfläche optimiert, die erforderlich ist, um bestimmte Defekte zu detektieren, während auch die Verarbeitungszeit erheblich minimiert wird. Es gibt eine Anzahl von verschiedenen Typen von Waferinspektionssystemen, die hochdichte Messungen durchführen können, einschließlich Systemen, basierend auf Reflektometrie, Scatterometrie, Elektronenstrahl, Interferometrie usw.
  • Die Wafermessungen, die während der Waferinspektion durchgeführt werden, können die Wafertopographie und/oder Oberflächenverschiebung umfassen, woraus andere Parameter bestimmt werden können, wie die Oberflächenspannung bzw. -belastung. Ein spezieller Typ von Inspektionsmessung steht in Verbindung mit einem entsprechenden Messparameter, z. B. weist eine Messung der Oberflächentopographie einen entsprechenden Parameter H auf, der die Oberflächenhöhe darstellt (relativ zu einer sozusagen perfekten flachen Waferoberfläche oder zu einer vorher gemessenen Oberflächentopographie) als Funktion der (x, y)-Position auf dem Wafer. Eine Messung der Oberflächenverschiebung weist einen entsprechenden Parameter S auf, der die Verschiebung der Oberfläche als eine Funktion der (x, y)-Position auf dem Wafer darstellt, verglichen mit einer idealen Oberflächenposition oder zuvor gemessenen Oberflächenpositionen.
  • Aus ein oder mehreren Messparametern können ein oder mehrere Verfahrensdefekte identifiziert und quantifiziert werden. Beispielsweise kann eine Oberflächentopographiemessung eines nicht mit Muster versehenen Films, gebildet auf der Waferoberfläche oder einer zugrunde liegenden Struktur, für bestimmte (x, y)-Positionen Variationen im Höhenparameter H zeigen, die über einer ausgewählten Toleranz liegen, insbesondere verglichen mit Oberflächentopographiemessungen, die von der Waferoberfläche oder zugrunde liegenden Strukturen vor Abscheiden des mit Muster versehenen Films durchgeführt wurden. Die Variationen im Höhenparameter H können beispielsweise aufgrund von Filmdickenvariationen vorliegen. Das Wissen der Position von Verfahrensdefekten kann verwendet werden entweder, um den Defekt abzuschwächen oder ein nachfolgendes Verfahren zu ändern, um den Defekt zu kompensieren, oder um den Bereich des Wafers, der den Defekt umfasst, als „schlecht” zu erklären, so dass irgendwelche in dieser Region gebildeten IC-Chips später verworfen bzw. entsorgt werden können.
  • Messungen des ganzen Wafers
  • Die Waferinspektionssysteme können entweder Scansysteme oder Flächenbildsysteme darstellen. In Scansystemen wird im Allgemeinen gestreutes Licht gesammelt und in Bereichsbildsystemen ein Bild eines Bereichs gesammelt. In den Die-zu-Die-Inspektionen wird das Signal (entweder des gestreuten Lichts oder des Flächenbilds) einem Die mit demselben Signal von einem zweiten (Referenz) Die verglichen. Wenn die zwei Signale gleich sind, dann wird das Die als „defektfrei” angesehen. Wenn die Signale verschieden sind, dann kann das Die einen Defekt aufweisen.
  • Die meisten Inspektionstools, basierend auf entweder Scan- bzw. Streu- oder Flächenbildgebung eines gesamten Wafers (in einer Die-zu-Die-Sequenz) haben ein Durchsatzproblem. Die Computerzeit, die erforderlich ist, um einen gesamten Wafer zu inspizieren, ist im Allgemeinen zu lang. Der Durchsatz beträgt typischerweise wenige Wafer pro Stunde und kann so langsam sein wie mehrere Stunden für einen einzelnen Wafer.
  • Ein Inspektionssystem für ganze Wafer inspiziert einen gesamten Wafer gleichzeitig und liefert somit einen relativ hohen Messungsdurchsatz, so lange die erforderliche Computerzeit gehandhabt werden kann. Ein Beispiel eines Inspektionssystems für ganze Wafer basiert auf Kohärenz-Gradienten-Detektion (coherent gradient sensing, CGS), das Scherungsinterferometrie einsetzt. Ein beispielhaftes CGS-Inspektionssystem ist nachfolgend in größeren Einzelheiten beschrieben.
  • Kurz gesagt wird in einem CGS-Inspektionssystem ein interferometrisches Bild der Waferoberfläche genommen und verarbeitet (analysiert), um die Oberflächentopographie zu bestimmen. Die Auflösung eines CGS-Inspektionssystems wird durch die Abtastfrequenz (d. h. Pixeldichte ρ) bei der Waferoberfläche bestimmt, die die Anzahl von Pixeln, die analysiert werden müssen, festlegt. Bessere (höhere) Auflösung führt direkt zu einer größeren Anzahl von Pixeln. Jedoch führen mehr Pixel ebenfalls zu mehr Berechnungen und damit geringerem Durchsatz. Ein Aspekt der hier in der Offenbarung offenbarten Verfahren ermöglicht verschiedene Niveaus der Messauflösung (Pixeldichte ρ) über den Wafer, um das Ausmaß der Berechnungszeit zu minimieren, während eine angemessene Inspektion der Waferoberfläche bereitgestellt wird, die eine Vielzahl von Vorrichtungsstrukturen umfassen kann.
  • Die hier offenbarten Systeme und Verfahren erkennen, dass die höchste Messauflösung, die die maximale Pixeldichte ρmax verwendet, im Allgemeinen nur in ausgewählten Zonen des Wafers erforderlich ist. Speziell in einigen Fällen gibt es Zonen auf dem Wafer wie nahe der Kante, wo eine hohe oder höchste Auflösung erforderlich ist, während in anderen Zonen auf demselben Wafer, wie im Zentrum, eine geringe oder geringste Auflösung ausreichend ist. Andere potenzielle Auftrennungen des Wafers, basierend auf Zonen, können entlang der Kanten der Dies (im Wafer) gegenüber dem Zentrum der Dies (im Wafer) oder in einem vorgegebenen Belichtungsfeld oder einem Die auf dem Wafer durchgeführt werden. In einem Beispiel können die Zonen irreguläre Formen aufweisen und können eher durch die Messdaten definiert werden, als dadurch, dass sie vordefiniert sind.
  • Ein Aspekt der Offenbarung ist ein Multiauflösungsansatz für vollständige Waferinspektion, wobei kleinere Pixel (und somit eine höhere Pixeldichte ρ) in ein oder mehreren Zonen Z verwendet werden, wo hohe Auflösung erforderlich ist, und größere Pixel (und somit eine niedrigere Pixeldichte ρ) in ein oder mehreren anderen Zonen verwendet werden. Mit diesem Ansatz kann die Berechnungszeit drastisch reduziert werden und Durchsätze von mehreren Hundert Wafern pro Stunde können erreicht werden.
  • Beispielhaftes CGS-Inspektionssystem für ganze Wafer
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kohärenz-Gradienten-Detektions-Inspektionssystems („CGS-System”) für ganze Wafer 100, das verwendet werden kann, um die Oberflächenform (Topographie) eines Wafers 10 zu messen. Die Details darüber, wie die CGS-Detektion arbeitet, sind in dem oben zitierten US-Patent Nr. 6,031,611 (das '611-Patent) beschrieben. 1 basiert hier auf 1 des '611-Patents.
  • Das CGS-System 100 basiert auf den Prinzipien der lateralen Scherungsinterferometrie. Das CGS-System 100 umfasst entlang einer Achse A1 eine Digitalkamera 110 mit einem Bildsensor 112, einer Filterlinse 124 (z. B. einem Filter in Kombination mit einer Linse, wie diskutiert im '611-Patent und dort in 1 gezeigt), erste und zweite axial beabstandete Beugungsgitter G1 und G2, einen Strahlteiler 130 und eine Waferbühne 140. Das CGS-System 100 umfasst ebenfalls einen Laser 150, angeordnet entlang einer optischen Achse A2, die die Achse A1 beim Strahlteiler 130 schneidet. Ein Strahlexpander/Kollimator 154 ist entlang der optischen Achse A2 vor dem Laser 150 angeordnet.
  • Das CGS-System 100 umfasst ebenfalls ein Kontrollgerät oder einen Signalprozessor 160, betriebsbereit verbunden mit der Digitalkamera 110 und dem Laser 150. Ein beispielhaftes Kontrollgerät oder Signalverarbeiter 160 ist oder umfasst einen Computer mit einem Prozessor 162 und einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium („Speicher”) 164, der über hierauf aufgenommene Instruktionen konfiguriert wird, um den Betrieb des CGS-Systems 100 zu kontrollieren bzw. zu steuern, um Messungen des Wafers 10 durchzuführen und die hier beschriebenen Verfahren auszuführen.
  • Der Wafer 10 weist eine obere Fläche („Oberfläche”) 12 auf, eine untere oder Bodenfläche 14, eine äußere Kante 15 und hat einen Durchmesser D. Der Wafer 10 kann ebenfalls Halbleitermerkmale oder Strukturen 18, gebildet auf der Oberfläche 12, umfassen, wie in dem vergrößerten Bildausschnitt I1 gezeigt. In einem Beispiel kann eine beispielhafte Struktur einen Film oder einen Filmstapel aufweisen. Eine beispielhafte Struktur kann ebenfalls gemusterte Merkmale enthalten, wie gebildet unter Verwendung eines lithographischen Verfahrens in einer lithographischen Schicht, z. B. einem dielektrischen Material oder einem Metallmaterial oder einer Kombination von derartigen Materialien. Die Oberfläche 12 des Wafers 10 kann in zwei oder mehrere Zonen Z, z. B. Z1, Z2, ... aufgeteilt werden, basierend auf ausgewählten Pixeldichten ρ (d. h. ρ1, ρ2, ..., wie nachfolgend beschrieben).
  • Wieder mit Bezug auf 1 bilden der Laser 150 und Strahlexpander/Kollimator 154 im Betrieb einen kollimierten Messstrahl 152, der durch den Strahlteiler 130 auf die obere Fläche 12 des Wafers 10 gerichtet wird. Der kollimierte Messstrahl 150 weist einen Durchmesser von mindestens dem Durchmesser des Wafers 10 auf, der beispielsweise einen Durchmesser von 300 mm aufweisen kann.
  • Der kollimierte Messstrahl 152 wird von der oberen Fläche 12 des Wafers 10 als reflektiertes Licht 152R reflektiert, das sich durch den Strahlteiler 130 und durch das erste und zweite axial beabstandete Beugungsgitter G1 und G2 nach unten bewegt. Die zwei Beugungsgitter G1 und G2 sind beabstandet und ansonsten aufgebaut, um das reflektierte Licht 152R abzuscheren bzw. abzuschneiden. Das reflektierte Licht 152R, das durch die zwei Beugungsgitter G1 und G2 hindurchgeht, wird dann unter Verwendung der Filterlinse 124 auf den Bildsensor 112 der Digitalkamera 110 fokussiert.
  • Da der kollimierte Messstrahl 152 die gesamte obere Fläche 12 des Wafers 10 auf einmal beleuchtet, muss die Waferbühne 140 keine x/y-Bewegung durchführen, um die Messung zu vervollständigen. Das reflektierte Licht 152R, das von der oberen Fläche 12 des Wafers 10 reflektiert wird, wird gemäß der lokalen Höhenvariationen (d. h. Krümmung) des Wafers 10 verzerrt. Die Interferenz wird in einer selbst referenzierenden Art und Weise erzeugt, wenn das verzerrt reflektierte Licht 152R durch die zwei Beugungsgitter G1 und G2 gelenkt wird. Der selbst referenzierende Ansatz eliminiert die Notwendigkeit für einen unabhängigen Referenzstrahl von beispielsweise einem flachen Spiegel und stellt ausgezeichneten Randkontrast sicher, ungeachtet der Reflektivität der zu untersuchenden Oberfläche.
  • Die Interferenzmuster werden auf dem Bildsensor 112 abgebildet, der ein Array 114 von Sensorpixeln 116S (siehe den Ausschnitt 12) umfasst. In einem Beispiel wird das Array 114 von Sensorpixeln 116S durch den Bildsensor 112 definiert, wie ein CCD mit einem Array 14 von 2048×2048 Sensorpixeln 116S (d. h. etwa 4,2×106 Pixel). In einem Beispiel kann der Bildsensor 112 aufgebaut sein (z. B. über Programmieren), um Pixel zu kombinieren oder in anderer Weise eine Detektion in Gruppen von Pixeln durchzuführen. Diese spezielle Bildsensorkonfiguration kann verwendet werden, um Messdaten bei verschiedenen Pixeldichten direkt zu sammeln, anstelle des Erfassens der Daten bei der maximalen Pixeldichte ρmax und dann Reduzieren der Pixeldichte über einen Nachverarbeitungsschritt. In einem Beispiel ist der Bildsensor 112 Teil einer Digitalkamera (nicht gezeigt), die über programmierbare Elektronik aufgebaut ist, um einen Bilderfassungsmodus zu definieren, z. B. maximale Pixeldichte ρmax oder eine reduzierte Pixeldichte ρ für ausgewählte Bereiche des Bildsensors 112.
  • Die Sensorpixel 116S definieren entsprechende Messortpixel 16W (siehe den Ausschnitt I3), dessen Größe (Fläche) mit der Größe (Fläche) der Sensorpixel 116S über einen Vergrößerungsfaktor M, definiert durch die Filterlinse 124, in Verbindung steht. Die Messortpixel 16W haben eine Größe, die die Pixeldichte ρ definiert. Wie oben angegeben kann die Größe der Messortpixel 16W mit der Position auf dem Wafer 10 variieren, z. B. als eine Funktion der zuvor erwähnten Zonen Z, so dass die entsprechende Pixeldichte p auch mit der Position (Zone) auf dem Wafer 10 variieren kann (d. h. ρ = ρ(x, y)).
  • Das CGS-System 100 vergleicht im Wesentlichen die relativen Höhen von zwei Punkten auf der oberen Fläche 12 des Wafers 10, die durch einen festen Abstand ω getrennt sind, der als Scherungsabstand bezeichnet wird. Physikalisch liefert die Änderung in der Höhe über einen festen Abstand Gefälle- oder Neigungsinformationen und die Randgebiete in einem CGS-Interferenzmuster sind Konturen der konstanten Neigung bzw. des konstanten Gefälles. Für eine vorgegebene Messwellenlänge λ und einen Gitterabstand ρ für die zwei Beugungsgitter G1 und G2 skaliert sich der Scherungsabstand mit dem Abstand zwischen den zwei Beugungsgittern G1 und G2. Die Empfindlichkeit des Interferometers oder der Neigung pro Randgebiet bestimmt sich durch das Verhältnis der Messwellenlänge λ zum Scherungsabstand ω.
  • Um die Form der oberen Fläche 12 des Wafers 10, die inspiziert wird, zu rekonstruieren, müssen Interferenzdaten in zwei orthogonalen Richtungen gesammelt werden. Das Sammeln der Neigungsdaten in x-Richtung und y-Richtung wird parallel durch zwei unabhängige Gitter- und Kameraeinstellungen erreicht, wie offenbart im '611-Patent . Die Neigungsdaten, die von den Interferenzmustern abgeleitet werden, werden numerisch integriert, um die Oberflächenneigung oder Topographie des Wafers 10 zu erzeugen.
  • In einem Beispiel wird für jede Richtung eine Reihe von 10 phasenverschobenen Interferenzmustern bei 45 Grad-Inkrementen in Phase gesammelt. Die Phasenverschiebung wird durch Bewegen der zwei Beugungsgitter G1 und G2 in Richtung parallel zur Scherungsrichtung erreicht. Die Phasenverschiebung liefert mehrere Vorteile. Für die Messung gemusterter Wafer ist der wichtigste Vorteil, dass der Randbereichskontrast effektiv vom Musterkontrast, der mit der Phasenverschiebung statisch ist, getrennt werden kann. Die Phasenverschiebung, zusammen mit der inhärenten selbstreferenzierenden Natur der CGS-Technik, resultiert in einer relativ hohen Messintegrität auf gemusterten Wafer mit in hohem Maße variierender nominaler Reflektivität. Es gibt keinen Bedarf für bestimmte oder unterschiedliche Targets, Pads oder andere spezialisierte Merkmale im Layout der oberen Fläche 12 des Wafers 10.
  • Die Abbildung eines 300 mm-Wafers 10 auf einen Bildsensor 112 mit dem zuvor erwähnten 2048 × 2048 Sensorarray resultiert in jedem Sensorpixel 116S entsprechend einem Messortpixel 16W mit einer quadratischen Fläche von etwa 150 μm auf der oberen Fläche 12 des Wafers 10. Folglich kann eine 300 mm große obere Fläche 12 des Wafers 10 mit mehr als 3 × 106 Datenpunkten belegt werden, mit Messzeiten von nur wenigen Sekunden. Dies bildet eine hochdichte Oberflächenform(Topographie)-Messung.
  • Für erhöhten Systemdurchsatz können die 2048 × 2048 CCD-Arrayergebnisse heruntergerechnet werden, z. B. auf ein 1024 × 1024-Array, woraus für die Messortpixel 16W eine Fläche von etwa 300 μm resultiert. Dies ermöglicht einen Durchsatz für das CGS-System 100 von mehr als 100 Wafern pro Stunde (wph). Aus den heruntergerechneten Daten resultiert für eine 300 mm große obere Fläche 12 des Wafers 10, dass er mit etwa 800.000 Messortpixeln 16W belegt ist. Die heruntergerechneten Daten stellen nach wie vor eine hochdichte Formmessung dar.
  • Es ist festzuhalten, dass für belastungsinduziertes Verbiegen des Wafer die kürzeste Längenskala in der Ebene, über die der Wafer 10 deformiert werden kann, zweimal dessen Dicke darstellt. Als solche charakterisiert die Größe von 300 μm für die Messortpixel 16W die Deformation eines typischen 300 mm-Wafers 10, dessen Dicke 775 μm beträgt, adäquat. Eine höhere Auflösung mit Messortpixeln 16W mit einer Größe von etwa 150 μm kann für dünnere Wafer, wenn erforderlich, verwendet werden.
  • Das CGS-System 100 hat Vorteile zur Messung der Form des Wafers 10, verglichen mit traditionellen Interferometern, die die z-Höhe messen. Zuerst liefert die selbstreferenzierende Natur der CGS-Technik hohen Kontrast in den Randgebieten, ungeachtet der nominalen Reflektivität der oberen Fläche 12 des Wafers 10, aufgrund der zwei Strahlen, die interferieren und ähnliche Intensität aufweisen. Traditionelle Interferometer, die auf einer Referenzfläche beruhen, können Randbereichskontrast verlieren, wenn der Referenzstrahl aufgrund eines Wafers mit niedriger Reflektivität deutlich heller ist als der Messstrahl. Zweitens haben die CGS-Randgebiete für typische Waferdeformationen von mehreren zehn bis mehreren hundert μm eine viel größere Breite und einen viel größeren Abstand als typische Mustermerkmale. Derartige Randgebietsmuster sind viel robuster für herkömmliche Randgebiets-Analysetechniken, weil die CGS-Randgebiete angemessen glatt und kontinuierlich über den gesamten Wafer 10 sind. Traditionelle Interferometer können Randgebietsmuster aufweisen, die diskontinuierlich werden und in Gegenwart von Muster schwierig aufzulösen sind, was die Randgebietsanalyse anspruchsvoll, wenn nicht unmöglich macht.
  • Es ist festzuhalten, dass die Waferform-Charakterisierung historisch auf einer relativ geringen Anzahl von (z. B. wenigen Hundert) Punkt-zu-Punkt-Messungen beruht, um Geringdichte-Abbildungen der Wafergeometrie zu erzeugen. Das CGS-System 100 ermöglicht die Inspektion gemusterter Wafer, die eine Abbildung des gesamten Wafers mit mehr als 5×105 Pixeln (Datenpunkten) bereitstellen kann, z. B. bis zu etwa 3×106 Pixel (Datenpunkten) pro Wafer mit einer Auflösung von etwa 150 μm pro Pixel. In einem Beispiel liegt die Anzahl von (anfänglichen) Datenpunkten (Pixeln) im Bereich von 105 bis 108 oder in einem weiteren Beispiel im Bereich von 5 × 105 bis 5 × 106.
  • Das CGS-Interferometer für ganze Wafer kann die obere Fläche 12 des Wafers 10 in wenigen Sekunden präzise abbilden und ermöglicht eine 100%ige Überwachung der individuellen Waferform im Betrieb. Deren selbstreferenzierendes Merkmal ermöglicht, die Inspektion auf jedem Typ von Oberfläche oder Filmstapel durchzufahren und erfordert kein Messziel. Diese Fähigkeit kann für MEOL- und BEOL-Verfahrensüberwachung für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Waferkrümmung, verfahrensinduzierter Topographie für TSV und andere kritische Schritte, um prozessinduzierte Ausbeuteprobleme zu kontrollieren bzw. zu steuern, eingesetzt werden.
  • Auswählbare Pixeldichte
  • Ein Aspekt der hier offenbarten Verfahren umfasst die anfänglichen hochdichten Wafermessungen, basierend auf der maximalen Pixeldichte ρmax, zu nehmen und eine Verteilung von ausgewählten Pixeldichten ρ über den Wafer 10 bereitzustellen, wobei mindestens eine der ausgewählten Pixeldichten ρ weniger als die maximale Pixeldichte ρmax beträgt. In einem Beispiel ist mindestens eine der ausgewählten Pixeldichten ρ gleich der maximalen Pixeldichte pmax.
  • Die Auflösung der bildbasierten Messung oder des Inspektionssystems wird durch die Abbildungserstellung der oberen Fläche 12 des zu inspizierenden Wafers 10 für den Bildsensor 112 bestimmt. Folglich entspricht für eine vorgegebene Konfiguration ein einzelnes Sensorpixel 116S auf dem Bildsensor 112 einem einzelnen Messortpixel 16W einer vergleichbaren Größe auf der oberen Fläche 12 des Wafers 10, wie oben beschrieben.
  • Die hier offenbarten Verfahren erkennen, dass in der Praxis die lokalen Auflösungsanforderungen bei der oberen Fläche 12 eines Wafers 10 variieren können, was wiederum eine variierende Datendichte-Anforderung bewirkt. Somit kann in einem Beispiel des Verfahrens die Messauflösung durch den Verwender auf einer Zone-zu-Zone-Basis definiert werden, um eine höhere Datendichte (d. h. kleinere Pixelgröße) in kritischen Flächen (z. B. wo die gemessene Größe sich schnell ändert) sowie eine geringere Datendichte (d. h. größere Pixelgröße) in weniger kritischen Bereichen (z. B. wo die gemessene Größe sich relativ langsam ändert) bereitgestellt werden.
  • 2A ist ein Flussdiagramm 200A, das die Schritte eines beispielhaften hier offenbarten Waferinspektionsverfahrens zeigt. Das Flussdiagramm 200A umfasst einen Schritt 201, der die Inputparameter, die durch das Waferinspektionsverfahren zu beurteilen sind, auswählt. Diese Parameter können beispielsweise die Höhe H(x, y) oder Oberflächenverschiebung S(x, y) oder orthogonale Oberflächenneigung sx(x, y) und sy(x, y) umfassen.
  • Der nächste Schritt 202 ist ein Abfrageschritt, der fragt ρ→ρ(x, y)?,”, d. h. ob eine variierende Pixeldichte ρ verwendet werden kann oder sollte. Wenn die Antwort zur Abfrage „NEIN” ist, dann geht das Verfahren weiter zu einem Schritt 203 des Auswählens einer konstanten Pixeldichte ρ, d. h. einer konstanten Pixelgröße für den gesamten Wafer 10. Wenn die Antwort zur Anfrage „JA” ist, dann geht das Verfahren zu einem Schritt 204, das das Auswählen verschiedener Pixeldichten ρ (d. h. verschiedene Pixelgrößen) für ausgewählte Zonen Z auf dem Wafer 10, basierend auf dem Typ der Eingabeparameter, die berücksichtigt werden, der Art der Defekte, die inspiziert werden sollen usw., einbezieht. Das Verfahren geht dann weiter zu einem Schritt 205 des Durchführens der Waferinspektion, um die Messdaten zu sammeln. Wie oben angegeben, werden in einem Fall die Messdaten bei der maximalen Pixeldichte ρ = ρmax gesammelt. In einem weiteren nachfolgend diskutierten Fall in Verbindung mit dem Flussdiagramm 200B von 2B können die Messdaten in Schritt 205 unter Verwendung der ausgewählten Pixeldichten ρ gesammelt werden.
  • Das Verfahren geht dann zu einem Schritt 206 des Verarbeitens der Messdaten gemäß der ausgewählten Pixeldichten ρ des Schritts 204 oder der konstanten Pixeldichte ρ von Schritt 203. Das Verfahren schreitet dann zu einem Schritt 207 fort zum Identifizieren mindestens eines Waferdefekts, basierend auf den verarbeiteten Messdaten des Schritts 206.
  • 2B ist ein Flussdiagramm 200B, ähnlich zum Flussdiagramm 200A von 2A, und veranschaulicht am Beispiel, wo der Schritt 205 die Waferinspektion bei den ausgewählten Pixeldichten ρ durchführt, statt bei der maximalen Pixeldichte ρmax. In diesem Fall umfasst der Schritt 206 bereits die Messdaten mit verschiedenen Pixeldichten ρ als eine Funktion der Position auf dem Wafer 10, d. h. in ausgewählten Zonen Z.
  • Die verschiedenen Anwender-definierten Zonen für verschiedene Pixeldichten ρ werden in der Regel durch eines von zwei Verfahren bestimmt: Bereiche größter Variation in der Waferform-Metrik von Interesse (z. B. lokale Flachheit, Verschiebung in der Ebene) und Bereiche geringster Vorrichtungserträge oder einer anderen Leistungsfähigkeitsmetrik. Bei der anfänglichen Inspektion der Wafer 10 kann der Anwender Bereiche größter Krümmung (die Flächen auf dem Wafer 10 repräsentieren, wo die Oberflächentopographie die größte Neigung bzw. das größte Gefälle aufweist oder die größte Änderung pro Einheitsdistanz) identifizieren. Diese Bereiche werden die größten mechanischen Belastungen im Wafer 10 aufweisen und werden typischerweise die Fläche des Wafers 10 in der Ebene verziehen bzw. deformieren. Diese Belastungen können auch die Vorrichtungsleistungsfähigkeit beeinflussen. Der Vorrichtungsertrag bzw. die Vorrichtungsausbeute ist häufig die beste Metrik, um zu bestimmen, welche Flächen mit hoher Auflösung inspiziert werden sollen. Flächen, die gute Ausbeuten liefern, müssen nicht verbessert werden, jedoch Bereiche, die schlechte Vorrichtungsergebnisse zeigen, bedürfen weiterer Inspektion und Verbesserung. Mit einer Ergiebigkeitsabbildung kann der Verwender die Bereiche identifizieren, die mit höherer Auflösung inspiziert werden sollen. Häufig sind diese Bereiche nahe der äußeren Kanten 15 des Wafers 10 (wo typische Verfahrensausrüstungen weniger gleichförmig sind) oder nahe der Grenzen der Vorrichtungs-„Blöcke” (d. h. der Überschneidung von Speicherblöcken und logischen Blöcken auf einer Vorrichtung). Ohne das Vorliegen von Vorrichtungsergiebigkeitsdaten kann der Verwender die Bereiche entlang der Kanten 15 des Wafers 10 und der Bereiche an den Überschneidungen der Vorrichtungsblöcke auswählen. Wenn jedoch einmal Vorrichtungsergiebigkeitsdaten erhalten werden, kann der Verwender die Positionen der verschiedenen Zonen modifizieren. Die Zonen Z können auch anpassbar bestimmt werden. Im Anpassungsfall kann der Verwender eine Grenze für einen Wert definieren, der die lokale Variabilität oder den absoluten Wert eines Parameters von Interesse beschreibt (z. B. lokale Flachheit oder Verschiebung in der Ebene). Während der Analyse der Daten wird die Grenze mit den zu analysierenden Daten verglichen und wenn der Grenzwert überschritten wird, kann die lokale Dichte der Daten erhöht werden. Die Erhöhung der Dichte kann inkrementell sein oder basierend auf dem lokalen Wert, relativ zum Grenzwert, bestimmt werden. Beispielweise können die Daten anfänglich bei einer Dichte von einem Viertel der maximalen Dichte analysiert werden und eine Metrik, wie eine Verschiebung in der Ebene, kann basierend auf dem Ergebnis der Daten geringer Dichte beurteilt werden. Wenn die lokale Verschiebung größer als der kritische Grenzwert (z. B. 10 nm) ist, dann kann die Datendichte in diesen Bereichen erhöht werden. Die Kriterien in Verbindung mit dem anpassbaren Erhöhen der Datendichte kann viele Formen annehmen, aber alle haben das zugrunde liegende Konzept, dass sie erfordern, dass eine spezifische Datendichte erforderlich ist, um ein spezielles Niveau einer kritischen Metrik zu charakterisieren (z. B. eine Verschiebung in der Ebene über 10 nm).
  • Ein spezieller Fall dieses Ansatzes umfasst ein oder mehrere sich wiederholende Zonen Z, wie ein zugehöriges Rechteck, entsprechend einer einzelnen Vorrichtung oder einem lithographischen Feld, wobei die variierende Auflösung mit ein oder mehreren Zonen Z des Rechtecks spezifiziert wird und dann über die obere Fläche 12 des Wafers 10 wiederholt wird. Ein Beispiel eines derartigen Falls wird in größeren Einzelheiten nachfolgend in Verbindung mit den 6A, 6B und 7A, 7B erläutert.
  • Die erforderliche Zeit zur Analyse der Inspektionsmessdaten ist im Allgemeinen proportional zur Anzahl der Messortpixel 16W, die in die vollständige Wafermessung einbezogen sind. Unter Verwendung des herkömmlichen Ansatzes der gleichförmigen Auflösung oder einer einzelnen Größe für dien Messortpixel 16W für den gesamten Wafer 10 wird eine Verdopplung der Messauflösung in bestimmten Bereichen des Wafers 10 dann erfordern, dass die Anzahl der Pixel im gesamten Feld vervierfacht wird – resultierend in einer Vervierfachung der Berechnungszeit. Wenn jedoch die Auflösung nur in ausgewählten Zonen Z verbessert wird (wie entlang einer ringförmigen Zone, angrenzend an die Kante 15 des Wafers 10), ist der Anstieg der Berechnungszeit viel geringer, verglichen damit, die maximale Messauflösung für den gesamten Wafer 10 zu bekommen.
  • 3A ist eine schematische Draufsicht auf einen beispielhaften 300 mm-Wafer 10 mit Messortpixeln 16W. Als Beispiel muss berücksichtigt werden, dass jeder Messortpixel 16W eine Dimension von 300 × 300 μm aufweist, mit insgesamt 785.397 Messortpixeln. Um die Auflösung überall zu verdoppeln (d. h. den Messortpixelbereich auf 150 × 150 μm zu verringern) vervierfacht sich die Anzahl von Pixeln auf 3.141.590 und resultiert in einer vierfachen Erhöhung der Berechnungszeit pro Wafer.
  • Betrachtet man nun den in 3B veranschaulichten Fall, wo die höhere Auflösung für die Messortpixel 16W nur in einer ringförmigen Zone Z2 auf den äußeren 25 mm dieses Wafers 10 erforderlich ist, während die 300 × 300 μm Messortpixel 16W in einer Zone Z1 eines Radius von 250 mm vom Zentrum des Wafers 10 verwendet werden. Die zwei Zonen Z1 und Z2 sind durch den gestrichelten Kreis in 3B eingezeichnet und diese zwei Zonen Z1 und Z2 haben jeweils Pixeldichten von ρ1 und ρ2, wobei ρ1 = 4ρ2. Für diese beispielhafte Konfiguration beträgt die Gesamtanzahl an Messortpixeln 16W nunmehr nur 1.505.339 und etwa die Hälfte derjenigen der Verwendung der kleineren Pixel fester Größer überall. Dies führt direkt zu höherem Durchsatz (d. h. etwa zweifach höher oder einer 50%igen Reduktion der Verarbeitungszeit) verglichen mit dem gleichförmigen Pixeldichtefall von 3A.
  • In einem Beispiel werden die Messortdichten ρ derart ausgewählt, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln 16W reduziert wird, um eine ausgewählte Verarbeitungszeit oder Erfassungszeit zu erreichen. In einem Beispiel werden Messortdichten ρ derart ausgewählt, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln 16W um mindestens 10% reduziert wird, verglichen mit der Anzahl an Messortpixeln 16W, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax. In einem weiteren Beispiel werden die Messortdichten ρ derart ausgewählt, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln 16W, um mindestens 20% reduziert wird, vergleichen mit der Zahl der Messortpixel 16W erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax. In einem weiteren Beispiel werden die Messortdichten ρ derart ausqgewählt, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln 16W um mindestens 50% reduziert wird, verglichen mit der Anzahl an Messortpixeln 16W erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax.
  • 4A ist ähnlich zu 3A und veranschaulicht ein Beispiel, wo der Wafer 10 in virtuelle Dies VD aufgeteilt wird, jeweils enthaltend multiple Messortpixel 16W. Die beispielhaften virtuellen Dies VD von 4A sind als Quadrate gezeigt, die noch verallgemeinerter rechtwinklig sein können. 4B ist ähnlich zu 4A und zeigt, wie die virtuellen Dies VD verwendet werden können, um die multiplen Zonen Z zu definieren, z. B. zwei Zonen Z1 und Z2, wobei die zwei Zonen Z1 und Z2 unterschiedlich große Messortpixel 16W aufweisen (und somit unterschiedliche Pixeldichten ρ1 und ρ2), wie in 3B gezeigt.
  • 4C zeigt ein Beispiel, wo die virtuellen Dies VD als Grün, Rot und Blau hervorgehoben sind, um die jeweiligen Zonen Z1, Z2 und Z3 mit verschiedenen Messauflösungen und daher verschiedenen Pixeldichten ρ1, ρ2 und ρ3 zu definieren.
  • Die Zonen Z können spezifiziert werden, um eine beliebige Form aufzuweisen, unabhängig von den Merkmalen der individuellen Vorrichtungen. Die 5A und 5B zeigen Beispiele von ringförmigen und kreisförmigen Zonen Z. Die einfache ringförmige Zone Z1 von 5A kann beispielsweise eine Ringbreite w von 20 mm aufweisen, wobei der äußere Durchmesser mit dem Waferdurchmesser D übereinstimmt. 5B zeigt konzentrische Zonen Z1, Z2 und Z3, wobei die innere Zone Z1 einen Durchmesser im Bereich von 80 mm bis 150 mm aufweist, die mittlere Zone Z2 weist eine Ringbreite von 20 mm bis 80 mm auf und die äußere Zone Z3 weist eine Ringbreite w von 15 bis 30 mm auf, wobei der äußere Durchmesser der gleiche ist wie der Waferdurchmesser D. In einem Beispiel liegt die Ringbreite w der äußeren Zone Z3 zwischen 0,03 D und 0,2 D, während in einem weiteren Beispiel diese zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  • Noch komplexere Anordnungen für die Zonen Z mit verschiedenen Pixeldichten ρ können implementiert werden. 6A ist eine schematische Darstellung eines einzelnen rechteckigen Dies 300 auf dem Wafer 10. In dem einzelnen Die 300 gibt es drei Zonen Z1, Z2 und Z3, die verschiedene Datendichten erfordern, d. h. verschiedene Größen für die Messortpixel 16W. Wenn einmal die Zonen Z für ein einzelnes Die definiert sind, kann das Diemuster für die anderen Dies repliziert werden und somit über den gesamten Wafer 10. 6B zeigt die Replikation des Diemusters (oder der „Dieauflösungsabbildung”) basierend auf 6A für achtundvierzig Dies 300 (6 Reihen mit 8 Spalten). Ein typischer Wafer 10 hat Hunderte der Dies 300. Das Die 300 stellt ein Beispiel eines Unterbereichs der oberen Fläche 12 des Wafers 10 dar. Ein weiteres Beispiel des Unterbereichs ist ein lithographisches Feld, das in einem Beispiel multiple Dies enthalten kann. Ein weiterer beispielhafter Unterbereich ist in dem Die 300. Somit können Unterbereiche eine Vielzahl von Größen und Formen aufweisen und in einem Beispiel durch das lithographische Verfahren und die Strukturen, die hierbei gebildet werden, genauso wie durch die Verfahren, die eingesetzt werden, um auf dem Wafer 10 Muster zu erzeugen, definiert werden.
  • In einem Beispiel werden die Zonen Z basierend auf einem adaptiven Ansatz definiert, basierend darauf, wie schnell die Messdaten als Funktion der Position auf dem Wafer 10 geändert werden. Derartige Zonen Z können als „adaptive Zonen” bezeichnet werden. Somit können die Daten eingesetzt werden, um adaptive Zonen Z zu definieren, im Gegensatz zu einem Verwender, der die Zonen Z vordefiniert. In einem Beispiel können die adaptiven Zonen Z in einem Die, wie dem Die 300, das in 6A gezeigt ist, definiert werden.
  • 7A ist eine Draufsicht auf einen beispielhaften Wafer 10, der Beispiele von adaptiven Zonen Z1, Z2, Z3 und Z4 zeigt, die irreguläre Formen aufgrund einer nicht gleichförmigen Variation im Messparameter aufweisen. In einem Beispiel gibt es vier adaptive Zonen Z1 bis Z4. Die Daten geben an, dass die Zone Z1 die geringste Pixeldichte ρ1 aufweisen kann, die Zonen Z3 und Z4 haben die höchste Pixeldichte ρ3 = ρ4 = ρmax und dass die Zone Z2 eine unmittelbare Pixeldichte ρ1 < ρ2 < ρmax aufweisen kann. In einem Beispiel wird die spezielle Pixeldichte (Auflösung) für eine vorgegebene adaptive Zone Z durch Durchführen einer Spektralanalyse (z. B. Fourier-Analyse) der Daten und Bestimmen einer geeigneten Probenfrequenz für die Variations-Frequenz des Messparameters für die vorgegebene Zone Z definiert.
  • 7B zeigt eine Nahansicht eines beispielhaften Waferunterbereichs in Form des Dies 300, das drei adaptierte Zonen Z1, Z2 und Z3 umfasst, die jeweilige Pixeldichten ρ1, ρ2 und ρ3 aufweisen. In einem Beispiel weist die Zone Z2 die geringste Pixeldichte P2 auf und die Zonen Z1 und Z3 erfordern entweder die höchste Pixeldichte ρ1 = ρ2 = ρmax oder Pixeldichten, die zumindest höher sind als ρ1, d. h. ρ1 < ρ2, ρ3. 7B zeigt ebenfalls, wie das beispielhafte Die 300 repliziert wird, um die obere Fläche 12 des Wafers 10 in derselben in 6B gezeigten Art und Weise aufzufüllen.
  • Es gibt eine Anzahl von weiteren Ansätzen zum Definieren der Pixeldichte (Auflösung). Beispielsweise um gröbere Auflösung zu erhalten, kann man einfach „jedes N-te Pixel” aufnehmen oder man kann aus N2 Pixel den Mittelwert bilden -- beispielsweise jedes andere Pixel aufnehmen oder den Mittelwert aus 2 „x”-Pixeln und 2 „y”-Pixeln bilden. Dies hat Einfluss auf die Reduktion der räumlichen Auflösung durch N und Reduzieren der Informationsdichte durch N2.
  • Um eine feinere räumliche Auflösung zu erhalten, kann man die Daten zwischen den Pixeln interpolieren. Dies ist insbesondere mit einem CGS-System 100 attraktiv, wo die Phasenfront zwischen den zwei Strahlen durch einen Bruchteil einer Wellenlänge „geschert” wird. Typischerweise werden 4 bis 16 verschiedene Messungen mit verschiedenen Phasenverschiebungen durchgeführt. Mit dieser Information kann man die Information bei einer räumlichen Dimension interpolieren, die kleiner ist als die Pixelgröße. Folglich ist das CGS-System 100 insbesondere für die Aufgabe des Definierens von Zonen von verschiedenen Pixeldichten ρ gut geeignet. In einem Beispiel wird die Pixeldichte ρ in verschiedenen Zonen Z durch Mittelwertbildung von Pixeln definiert, um eine gröbere Auflösung in einer Zone zu erhalten und zwischen den Pixeln zu interpolieren, um eine feinere Auflösung in einer anderen Zone zu erhalten.
  • Um die gewünschte Variation in der Datendichte im endgültigen Inspektionsmessergebnis zu erreichen, wird in einem Beispiel das vollständige Datenarray bei einem geeigneten Schritt in der Datenerfassung oder im Datenanalyseverfahrensschritt (dem Schritt 206 von Flussdiagramm 200A von 2A) in einer Teilprobenahme verarbeitet, da die anfängliche vollständige Wafermessung die maximale Pixeldichte ρmax aufweist. Die Entscheidung im Hinblick darauf, das Teilprobenahmeverfahren zu implementieren, umfasst mehrere Faktoren, einschließlich Minimierung der Gesamterfassungs- und Analysezeit, der Komplexität der Implementierung und der Integrität des endgültigen Ergebnisses.
  • 8 ist ein Flussdiagramm 400 der allgemeinen Analyseschritte, die zur Verarbeitung der Daten aus dem CGS-System 100 eingesetzt werden. Die Analyse erzeugt interferometrische (X, Y)-Daten „ INT X” und „INT Y” unter Verwendung der Scherung in zwei orthogonale Richtungen. In diesem Verfahrensfluss erfordert jeder nachfolgende Schritt den Einsatz von Algorithmen und Filtern, um bei der x-Richtung und y-Richtung gepackte und ungepackte Phasen („wrapped and unwrapped phases”) und dann die Oberflächentopographie zu erhalten. Diese verschiedenen Berechnungen können dramatisch unterschiedliche Zeit erfordern. Daher kann eine Optimierung der Implementierung der Teilprobenahme am ersten geschwindigkeitsbegrenzenden Analyseschritt einbezogen werden.
  • Ungeachtet dessen, wo die Teilprobenahme erfolgt, ist eine Kompatibilität über die Grenzen zwischen den Zonen Z hinweg notwendig, um Verarbeitungsfehler zu vermeiden, die zu falscher Identifizierung von Defekten führen könnte. Wenn beispielsweise irgendwelche Zonen Z überlappen, ist eine Anpassung der überlappenden Abschnitte der Zonen erforderlich.
  • Ein weiteres zweites Teilprobenahmeverfahren umfasst das Durchführen der Datenverarbeitung auf einem nicht regulären Gitter. In dieser Implementierung müssen die Algorithmen signifikant komplexer sein, was ein Fehlen an Gleichförmigkeit in der Datenverteilung mit sich bringt.
  • Weitere Teilprobenahmeverfahren können entweder verwenden: a) nur tatsächliche Pixelpositionen als Datenausgabe oder b) eine Kombination von Pixeln, um eine einzelne Position darzustellen. In einem weiteren Beispiel kann das Teilprobenahmeverfahren einen Interpolationsalgorithmus verwenden, um die Daten auf irgendeinen beliebigen (x, y) Koordinatenraum zu interpolieren. Die Interpolation kann auch Qualitätsmetrik einbeziehen oder Gewichtsfaktoren, so dass das Teilprobenahmeverfahren höhere Gewichtung auf Daten höherer Qualität legt.
  • Statistische Verfahrenskontrolle und Defektdetektion
  • Waferdefekte werden typischerweise durch die Vorrichtungsleistungsfähigkeit identifiziert. Es gibt eine Vielzahl von Vorrichtungsleistungsfähigkeitskriterien und diese Kriterien ändern sich mit der Vorrichtungsarchitektur. Beispielsweise haben Stromversorgungsvorrichtungen andere Kriterien als Speichervorrichtungen. Jedoch gibt es für alle Vorrichtungen eine festgestellte Vorrichtungsleistungsfähigkeitsbedingung (wie Leckstrom, Antriebsstrom, Speicherretention, etc.). Es sind diese Vorrichtungsleistungsfähigkeitskriterien, die die Vorrichtungsergiebigkeiten bestimmen.
  • Vorrichtungsergiebigkeiten werden typischerweise durch Statistiken unter Verwendung einer großen Anzahl von Produktwafern bestimmt und durch Bilden, was als Ergiebigkeitsabbildung bezeichnet wird, welche Bereiche eines (repräsentativen) Produktwafers mit der Vorrichtungsergiebigkeit verknüpft.
  • Wenn einmal eine Ergiebigkeitsabbildung für das vorgegebene Verfahren erzeugt ist, kann die Ergiebigkeitsabbildung konsultiert werden, um zu identifizieren, welche Bereiche auf dem Wafer 10 eine hohe Ergiebigkeit aufweisen, eine mittlere Ergiebigkeit und eine niedrige Ergiebigkeit. Der Verwender kann diese Information verwenden, um entsprechende Zonen Z zu bestimmen. Beispielsweise kann der Verwender Zonen hoher Auflösung ZH für die wenig ergiebigen Waferbereiche bestimmen und kann Zonen mittlerer Auflösung ZI für die Waferbereiche mit mittlerer Ergiebigkeit benennen und Zonen niedriger Auflösung Z1 für Bereiche des Wafers mit hoher Ergiebigkeit benennen. In dieser Hinsicht dienen die Abbildung der Ergiebigkeit oder die Vorrichtungsleistungsfähigkeitsdaten als ein Feedbackmechanismus für das Messungs- und Inspektionsverfahren und können kontinuierlich aktualisiert werden, abhängig von der Stabilität des Verfahrens (z. B. abhängig von der Änderung der Merkmale der Ergiebigkeitsabbildungen).
  • Es ist festzuhalten, dass die Oberflächentopographieinformation typischerweise eine Wahrscheinlichkeit eines Ergebnisses impliziert, wie eine Vorrichtungsergiebigkeit. Wenn so beispielsweise die Oberflächentopographiemessungen in einer Messung der Belastung von 100 MPa oder größer resultieren, kann die Ergiebigkeit beispielsweise 90% betragen. Wenn andererseits die resultierende Belastung sich auf 200 MPa oder größer erhöht, kann die Ergiebigkeit auf bspw. 80% abfallen. Somit kann man die relativen Werte identifizieren (z. B. Belastung oder Oberflächenform) als eine Funktion der Zone Z, um die Messdaten durch den Bereich „zu klassifizieren” (z. B. niedrige, mittlere, hohe Belastung).
  • Somit richtet sich ein Aspekt der Offenbarung, anstatt die Defekte direkt zu bestimmen, auf die statistische Verfahrenskontrolle, basierend auf Ergiebigkeitsdaten (z. B. eine Ergiebigkeitsabbildung). Die Ergiebigkeitsdaten und die Oberflächenmessdaten (z. B. Oberflächentopographiemessungen) können dann verwendet werden, um das Verfahren zu kontrollieren bzw. zu steuern, um die Vorrichtungsergiebigkeit zu verbessern (z. B. zu maximieren), d. h. die Ergiebigkeitsabbildung zu verbessern. Ausgewählte Typen von Defekten für ein vorgegebenes Verfahren können dann, basierend auf dem Wissen der Verfahrensstatistik, Messungen der Vorrichtungsleistungsfahigkeitsparameter und der bekannten Fehlermechanismen für die vorgegebenen Vorrichtungen, die hergestellt werden sollen, bestimmt werden.
  • Beispielhafte Waferinspektionsverfahrensschritte
  • Basierend auf dem obigen umfasst ein beispielhaftes Verfahren zur Durchführung der Inspektion eines Wafers 10 unter Verwendung verschiedener Pixeldichten ρ die nachfolgenden Schritte.
  • 1. Der Verwender ermöglicht die Inspektion mit variierender Auflösung
    • a) Der Verwender definiert ausgewählte Zonen Z und eine entsprechende Auflösung (Pixeldichte ρ) für jede Zone; jede Zone kann verschiedene spezifizierte Analyseparameter, Verfahren oder Algorithmen aufweisen.
    • b) Der Verwender definiert die Metrik für die adaptive Auswahl von Zonen oder Pixeldichte in Verbindung mit der Variation des Messparameters im Bereich des Wafers 10, der inspiziert werden soll.
  • 2. Datensammeln durch den Detektor
    • a) In einer Implementierung wird die Bilderfassung vollständig bei maximaler Auflösung (maximale Pixeldichte ρmax) durchgeführt und die Datenauflösung wird über die Verwenderspezifikation während des Analyseverfahrens reduziert. Dieses beispielhafte Verfahren ist im Flussdiagramm 200A von 2A gezeigt.
    • b) In einer alternativen Ausführungsform wird die Bilderfassung durch einen Bereich oder durch Zonen Z derart programmiert, dass die Auflösung der Rohbilddaten den ausgewählten Pixeldichten ρ entspricht, wie im beispielhaften Verfahren von Flussdiagramm 200B von 2B veranschaulicht.
  • 3. Analysieren der Daten durch Zone und Pixeldichte
  • Das Analyseverfahren kann multiple Analyseschritte aufweisen und es können verschiedene Algorithmen oder Verfahren verfügbar sein, um jeden Analyseschritt zu vervollständigen. Die Teilprobenahme der maximalen Auflösungsdaten in Bereiche variierender Auflösung (Pixeldichte ρ) kann bei irgendeinem Punkt im Analysefluss durchgeführt werden.
    • a) Die Analyseschritte werden für jede Zone unabhängig vervollständigt. Wenn beispielsweise der Verwender 5 verschiedene Zonen Z spezifiziert, gäbe es bei dieser Implementierung 5 separate Datenanalysen mit einem Verfahren, um die Kompatibilität oder Kontinuität der Daten über die Zonengrenzen hinweg zu erzwingen.
    • b) Die Analyseschritte werden auf dem gesamten Datensatz auf einmal mit Algorithmen/Berechnungen vervollständigt, modifiziert, um auf dürftigen Datensätzen zu funktionieren (d. h. die Datenverteilung ist nicht regulär).
    • c) Optionen zur Handhabung der Daten zwischen Zonengrenzen können ausgewählt werden (z. B. überlappende Zonen, Grenzwertdaten können mit einer Zone von höherer oder geringerer Auflösung in Verbindung gebracht werden).
    • d) Wenn es notwendig ist, können verschiedene Algorithmen für die Zonen und Pixeldichten eingesetzt werden.
    • e) Die Berechnung kann unter Verwendung einer anderen Maschine für besseren Durchsatz durchgeführt werden.
    • f) Die Teilprobenahme, um die gewünschte Auflösung für jede Zone Z zu erhalten, kann unter Verwendung einer gewichteten oder intelligenten Teilprobenahme derart vervollständigt werden, dass die Kombination von Daten aus multiplen Pixeln gewichtet werden kann, in Richtung qualitativ höherwertiger Daten, wenn eine geeignete Qualitätsmetrik verfügbar ist. Für die phasenverschobenen Interferenzmuster gibt es mehrere mögliche Qualitätsmetriken, wie Modulation (d. h. Randgebietskontrast), Phasenreste, Phasenableitungsvarianz.
  • 4. Ausgabedaten pro Zone
    • a) Die Bereitstellung des Datensatzes wird durch den Verwender definiert
    • i. Dieniveau
    • ii. Zonenniveau
    • iii. Jeder Anwender-definierte Level
  • Dem Fachmann im Stand der Technik wird offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen bei der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung die Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung umfassen, vorausgesetzt sie liegen im Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
  • Die Erfindung umfasst Aspekte, die in den nachfolgenden Sätzen offenbart sind, die Teil der Beschreibung darstellen, aber keine Ansprüche sind:
  • Sätze:
    • 1. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche und einem Durchmesser D, umfassend:
    • a) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die gesamte Anzahl von Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt;
    • b) Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ aufweisen; und
    • c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
    • 2. Verfahren nach Satz 1, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
    • 3. Verfahren nach Satz 1, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ gleich der maximalen Messortpixeldichte ρmax aufweist.
    • 4. Verfahren nach Satz 1, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Halbleiterwafers und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
    • 5. Verfahren nach Satz 4, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
    • 6. Verfahren nach Satz 1, weiterhin umfassend das Definieren der Vielzahl von Zonen unter Verwendung einer Variation im Messparameter über die Oberfläche des Halbleiterwafers.
    • 7. Verfahren nach Satz 1, wobei die Vielzahl von Zonen in einem Unterbereich der Oberfläche des Halbleiterwafers definiert wird und wobei der Unterbereich über die Oberfläche des Halbleiterwafers wiederholt wird.
    • 8. Verfahren nach Satz 7, wobei der Unterbereich mindestens eines darstellt von: ein Die, einen Abschnitt eines Dies oder ein lithographisches Feld.
    • 9. Verfahren nach Satz 1, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte enthalten, und wobei mindestens einer der Defekte durch eine Änderung im ausgewählten Messparameter manifestiert wird, der eine Toleranz übersteigt, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
    • 10. Verfahren nach Satz 1, weiterhin umfassend das Auswählen der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichte ρ unter Verwendung der Messdaten aus mindestens einem zuvor verarbeiteten Halbleiterwafer.
    • 11. Verfahren nach Satz 1, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl der Messortpixel, verglichen mit der Zahl der Messortpixel, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
    • 12. Verfahren nach Satz 11, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
    • 13. Verfahren nach Satz 1, wobei die Maßnahme a) des Durchführens der Messung unter Verwendung von Interferometrie durchgeführt wird.
    • 14. Verfahren nach Satz 13, wobei die Interferometrie die Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometrie (coherent-gradient-sensing interferometry) aufweist.
    • 15. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und darauf gebildeten Vorrichtungen, umfassend:
    • a) Verwenden eines Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometers, Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die Gesamtzahl an Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt;
    • b) Verwenden einer Ergiebigkeitsabbildung der Leistungsfähigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel aufweisen und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ;
    • c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
    • 16. Verfahren nach Satz 15, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden, und weiterhin umfassend das Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten Messdaten von Maßnahme c).
    • 17. Verfahren nach Satz 15, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung sowie einer Belastung bzw. Spannung.
    • 18. Verfahren nach Satz 15, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die der maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht und einen Bereich der Ergiebigkeitsabbildung umfasst, der die niedrigste Ergiebigkeit aufweist.
    • 19. Verfahren nach Satz 15, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser D des Halbleiterwafers entspricht und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
    • 20. Verfahren nach Satz 19, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
    • 21. Verfahren nach Satz 15, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl der Messortpixel, verglichen mit der Anzahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
    • 22. Verfahren nach Satz 21, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
    • 23. Verfahren nach Satz 15, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte enthalten, und wobei mindestens einer der Defekte durch eine Änderung im ausgewählten Messparameter manifestiert wird, der eine Toleranz überschreitet, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
    • 24. Verfahren nach Satz 23, wobei die Vorrichtungen Defekte enthalten und weiterhin umfassend das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
    • 25. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und hierauf gebildeten Vorrichtungen, umfassend:
    • a) Verwenden einer Ergiebigkeitsabbildung der Leistungsfähigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen Messorte mit Messortpixeln sowie einer Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel und damit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ aufweisen;
    • b) Verwenden eines Interferometers mit einem Bildsensor, umfassend ein Array von 104 bis 108 Sensorpixeln: i) Konfigurieren des Arrays von Sensorpixeln, um mit den Messortpixeldichten ρ übereinzustimmen und ii) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers, um Messdaten zu erhalten; und
    • c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ der verschiedenen Zonen.
    • 26. Verfahren nach Satz 25, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden und weiterhin umfassend das Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten Messdaten von Maßnahme c).
    • 27. Verfahren nach Satz 25, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt ist aus der Gruppe von Parameter, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
    • 28. Verfahren nach Satz 25, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die einer maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht und einen Bereich der Ergiebigkeitsabbildung enthält, die die geringste Ergiebigkeit umfasst.
    • 29. Verfahren nach Satz 25, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser D des Halbleiterwafers entspricht, und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
    • 30. Verfahren nach Satz 29, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
    • 31. Verfahren Satz 25, wobei die Messortpixeldichten derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln, verglichen mit der Zahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
    • 32. Verfahren nach Satz 31, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
    • 33. Verfahren nach Satz 25, wobei die Vorrichtungen Defekte umfassen und weiterhin umfassend das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 3829219 [0003]
    • US 5526116 [0003]
    • US 6031611 [0003, 0071, 0072, 0081]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • M. P. Rimmer et al., „Evaluation of large aberrations using lateral-shear interferometer having a variable shear,” App. Opt., Bd. 14, Nr. 1, S. 142–150, January 1975 [0003]
    • Schreiber et al., „Lateral shearing interferometer based an two Ronchi phase gratings in series”, App. Opt., Bd. 36, Nr. 22, S. 5321–5324, August 1997 [0003]

Claims (33)

  1. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche und einem Durchmesser D, umfassend: a) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die gesamte Anzahl von Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt; b) Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ aufweisen; und c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parameter, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
  3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ gleich der maximalen Messortpixeldichte ρmax aufweist.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Halbleiterwafers und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend das Definieren der Vielzahl von Zonen unter Verwendung einer Variation im Messparameter über die Oberfläche des Halbleiterwafers.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vielzahl von Zonen in einem Unterbereich der Oberfläche des Halbleiterwafers definiert wird und wobei der Unterbereich über die Oberfläche des Halbleiterwafers wiederholt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Unterbereich mindestens eines darstellt von: ein Die, einen Abschnitt eines Dies oder ein lithographisches Feld.
  9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte enthalten, und wobei mindestens einer der Defekte durch eine Änderung im ausgewählten Messparameter manifestiert wird, der eine Toleranz übersteigt, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin umfassend das Auswählen der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichte ρ unter Verwendung der Messdaten aus mindestens einem zuvor verarbeiteten Halbleiterwafer.
  11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl der Messortpixel, verglichen mit der Zahl der Messortpixel, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Maßnahme a) des Durchführens der Messung unter Verwendung von Interferometrie durchgeführt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Interferometrie die Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometrie (coherent-gradient-sensing interferometry) aufweist.
  15. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und darauf gebildeten Vorrichtungen, umfassend: a) Verwenden eines Kohärenz-Gradienten-Detektions-Interferometers, Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers bei einer maximalen Messortpixeldichte ρmax, um Messdaten zu erhalten, wobei die Gesamtzahl an Messortpixeln, erhalten bei der maximalen Messortpixeldichte ρmax, zwischen 104 und 108 liegt; b) Verwenden einer Ergiebigkeitsabbildung der Leistungsfähigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel aufweisen und somit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ; c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden, und weiterhin umfassend das Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten Messdaten von Maßnahme c).
  17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt wird aus der Gruppe von Parametern, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung sowie einer Belastung bzw. Spannung.
  18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die der maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht und einen Bereich der Ergiebigkeitsabbildung umfasst, der die niedrigste Ergiebigkeit aufweist.
  19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser D des Halbleiterwafers entspricht und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  21. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei die Messortpixeldichten ρ derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl der Messortpixel, verglichen mit der Anzahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  23. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei der Halbleiterwafer Vorrichtungen umfasst, die Defekte enthalten, und wobei mindestens einer der Defekte durch eine Änderung im ausgewählten Messparameter manifestiert wird, der eine Toleranz überschreitet, gemessen relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Vorrichtungen Defekte enthalten und weiterhin umfassend das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
  25. Verfahren zum Inspizieren eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche, einem Durchmesser D und hierauf gebildeten Vorrichtungen, umfassend: a) Verwenden einer Ergiebigkeitsabbildung der Leistungsfähigkeit der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Vorrichtungen, Definieren einer Vielzahl von Zonen der Oberfläche des Halbleiterwafers, wobei jede der Zonen Messorte mit Messortpixeln sowie einer Messortpixeldichte ρ aufweist, wobei mindestens zwei der Zonen unterschiedlich große Messortpixel und damit eine unterschiedliche Messortpixeldichte ρ aufweisen; b) Verwenden eines Interferometers mit einem Bildsensor, umfassend ein Array von 104 bis 108 Sensorpixeln: i) Konfigurieren des Arrays von Sensorpixeln, um mit den Messortpixeldichten ρ übereinzustimmen und ii) Durchführen einer Messung eines ausgewählten Messparameters gleichzeitig über die Messorte der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers, um Messdaten zu erhalten; und c) Verarbeiten der Messdaten, basierend auf der Vielzahl von Zonen und der entsprechenden Messortpixeldichten ρ der verschiedenen Zonen.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Vorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiterverfahrens gebildet werden und weiterhin umfassend das Anpassen des Halbleiterverfahrens unter Verwendung der verarbeiteten Messdaten von Maßnahme c).
  27. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 26, wobei der ausgewählte Messparameter ausgewählt ist aus der Gruppe von Parameter, bestehend aus: einer Oberflächentopographie, einer Oberflächenkrümmung, einer Neigung, einer Vorrichtungsergiebigkeit, einer Oberflächenverschiebung und einer Belastung bzw. Spannung.
  28. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine Messortpixeldichte ρ aufweist, die einer maximalen Messortpixeldichte ρmax entspricht und einen Bereich der Ergiebigkeitsabbildung enthält, die die geringste Ergiebigkeit umfasst.
  29. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei mindestens eine der Vielzahl von Zonen eine ringförmige Zone darstellt, mit einem äußeren Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser D des Halbleiterwafers entspricht, und mit einer Ringbreite zwischen 0,03 D und 0,2 D.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Ringbreite zwischen 0,05 D und 0,15 D liegt.
  31. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei die Messortpixeldichten derart ausgewählt werden, dass die Gesamtzahl an Messortpixeln, verglichen mit der Zahl an Messortpixeln, erhalten unter Verwendung der maximalen Messortpixeldichte ρmax, reduziert wird, um eine ausgewählte Verkürzung der Verarbeitungszeit zu erreichen.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Verarbeitungszeit um mindestens 10% reduziert wird.
  33. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei die Vorrichtungen Defekte umfassen und weiterhin umfassend das Detektieren der Defekte durch Vergleichen von Werten des ausgewählten Messparameters relativ zu einem Referenzwert für den ausgewählten Messparameter.
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