KR102356941B1

KR102356941B1 - 웨이퍼 상의 결함 검출

Info

Publication number: KR102356941B1
Application number: KR1020217008511A
Authority: KR
Inventors: 루 첸; 퀴앙 장
Original assignee: 케이엘에이 코포레이션
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2022-02-08
Also published as: JP2018009995A; TWI554753B; TWI615608B; KR102232913B1; US8605275B2; KR20140054134A; JP6190363B2; KR20190090874A; JP6448722B2; KR20210034699A; IL230700A0; WO2013016526A1; KR102004530B1; KR102407075B1; JP2014521957A; IL230700B; TW201319554A; TW201643415A; KR20220014340A; US20120044486A1

Abstract

웨이퍼 상의 결함들을 검출하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다.

Description

웨이퍼 상의 결함 검출{DETECTING DEFECTS ON A WAFER}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2009년 1월 26일 출원된 발명의 명칭이 "Systems and Methods for Detecting Defects on a Wafer"인 미국 특허 출원 번호 제12/359,476호의 부분 계속 출원이며, 이는 참조에 의해 여기에 전부 서술된 것처럼 포함된다.

발명의 기술 분야

본 발명은 일반적으로 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것에 관한 것이다.

다음의 기재 및 예는 이 문단에 포함되었다고 하여 종래 기술인 것으로 인정되는 것은 아니다.

검사(inspection) 프로세스는 반도체 제조 프로세스 중의 다양한 단계에서 제조 프로세스의 더 높은 수율과 그에 따른 더 높은 이익을 추구하도록 웨이퍼 상의 결함을 검출하는데 사용된다. 검사는 항상 IC와 같은 반도체 디바이스 제조의 중요한 부분이었다. 그러나, 반도체 디바이스의 치수가 감소함에 따라, 더 작은 결함들이 디바이스를 고장시킬 수 있기 때문에 검사는 허용가능한(acceptable) 반도체 디바이스의 성공적인 제조에 점점 더 중요하게 되었다. 예를 들어, 반도체 디바이스의 치수가 감소함에 따라, 훨씬 상대적으로 작은 결함이 반도체 디바이스에 원치않는 이상(aberration)을 야기할 수 있기에, 감소하는 크기의 결함의 검출이 필요하게 되었다.

상대적으로 작은 결함의 검출을 개선하기 위한 하나의 명백한 방식은 광학 검사 시스템(optical inspection system)의 해상도(resolution)를 증가시키는 것이다. 광학 검사 시스템의 해상도를 증가시키는 하나의 방식은 시스템이 동작할 수 있는 파장을 감소시키는 것이다. 검사 시스템의 파장이 감소함에 따라, 비간섭성(incoherent) 광원은 충분한 휘도를 갖는 광을 생성할 수 없다. 따라서, 더 작은 파장에서 동작하도록 설계되는 검사 시스템에 대하여, 보다 적합한 광원은 상대적으로 작은 파장에서 상대적으로 밝은 광을 발생할 수 있는 레이저 광원이다. 그러나, 레이저 광원은 간섭성(coherent) 광을 발생한다. 이러한 광은 검사에 불리한데, 간섭성 광은 웨이퍼의 이미지에 스페클(speckle)을 생성할 수 있기 때문이다. 스페클은 이미지에서 잡음의 소스가 되므로, 검사 시스템에 의해 발생된 이미지 내의 신호 대 잡음 비(S/N; signal-to-noise ratio)가 스페클에 의해 감소될 것이다. 또한, 웨이퍼 검사 시스템(예를 들어, 레이저 기반의 검사 시스템)에서의 스페클 잡음은 DOI(defect of interest) 검출 능력의 주요 한계 중의 하나이다. 웨이퍼 설계 규칙이 계속해서 축소함에 따라, 광학 검사 시스템은 바람직하게 더 짧은 파장과 더 큰 집광(collection) 개구수(NA; numerical aperture)를 갖는다. 그 결과 스페클 잡음은 보다 우세한 잡음 소스로 증가한다.

레이저 광원으로부터의 광의 스페클을 감소시키는 검사 애플리케이션에 대하여 수많은 조명(illumination) 시스템이 개발되었다. 예를 들어, 현재 스페클 잡음을 감소시키기 위한 인기있는 접근법은 광 섬유를 진동시키거나 또는 광 확산판을 통해 광을 전달함으로써 조명 레이저 소스의 간섭성을 감소시키는 것을 수반한다. 이들 접근법은 보통 웨이퍼 상의 조명 NA를 증가시킬 것을 요구하며, 따라서 OTL(outside-the-lens) 사각(oblique angle) 조명 아키텍처에 대해서는 유효하지 않다. 레이저 간섭성의 감소는 또한 퓨리에(Fourier) 필터링의 사용을 제한하며 S/N을 저하시킨다. 동공면(pupil plane) 내의 광의 공간 샘플을 선택한 다음, 비교적 많은 수의 샘플들에 걸쳐 이미지를 평균화하도록, 동공면 내에서 개구를 이동시키는 것과 같은 다른 접근법이 적용되었다. 이 접근법은 광학 시스템의 해상도를 크게 감소시킴으로써 결함 포착률(defect capture rate)을 감소시킬 것이다.

결함 검출을 위한 일부 방법은 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고 그리고/또는 웨이퍼 상에 검출된 결함들을 분류하도록 검사 시스템의 복수의 검출기들에 의해 발생된 출력을 이용한다. 이러한 시스템 및 방법의 예는 Ravid 등에 의한 국제 출원 번호 제WO 99/67626호에 예시되어 있으며, 이는 참조에 의해 여기에 전체가 서술된 것처럼 포함된다. 이 공보에 기재된 시스템 및 방법은 일반적으로 상이한 검출기들에 의해 생성된 전기 신호들에서의 결함들을 개별적으로 검출하도록 구성된다. 다르게 말하자면, 검출기들 각각에 의해 생성된 전기 신호들은 각각의 검출기가 결함을 검출했는지 여부를 결정하도록 개별적으로 처리된다. 검출기들 중 하나의 검출기에 의해 생성된 전기 신호에서 결함이 검출될 때면 항상, 반사광 강도, 반사광 체적, 반사광 선형성, 및 반사광 비대칭성과 같은 결함의 산란 광 속성을 결정하도록 검출기들 중의 적어도 두 개의 검출기에 의해 생성된 전기 신호들이 집합적으로 분석된다. 그 다음, 이들 속성에 기초하여 결함이 분류된다(예를 들어, 패턴 결함 또는 입자 결함으로서).

상기 인용한 공보에 개시된 방법 및 시스템은 하나보다 많은 수의 검출기에 의해 발생된 전기 신호들로부터 결정된 결함들의 산란 광 속성을 이용하지만, 이 공보에 개시된 방법 및 시스템은 결함들을 검출하는데 하나보다 많은 수의 검출기에 의해 발생된 전기 신호들을 조합하여 이용하지 않는다. 또한, 이 공보에 개시된 방법 및 시스템은 분류 외의 다른 임의의 결함 관련 기능에 대하여 하나보다 많은 수의 검출기에 의해 발생된 전기 신호들의 조합을 사용하지 않는다.

다른 현재 이용 가능한 검사 시스템은, 하나보다 많은 검출 채널로 웨이퍼를 검사하고, 채널들 각각에 의해 획득된 데이터를 개별적으로 처리함으로써 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 채널들 각각에 의해 획득된 데이터를 개별적으로 처리함으로써 결함들을 분류하도록 구성된다. 개별 채널들의 각각에 의해 검출된 결함들은 또한, 예를 들어 각각이 개별 채널들 중의 하나로만 검출된 결함들을 예시하는 상이한 웨이퍼 맵들을 발생함으로써 개별적으로 더 처리될 수 있다. 이러한 시스템의 하나보다 많은 채널에 의해 발생된 결함 검출 결과들은, 그 다음 예를 들어 개별 웨이퍼 맵들의 Venn 가산을 사용하여 조합될 수 있다. 이러한 검사는 또한 단일 패스(pass) 또는 복수의 패스에서 획득된 출력을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 결함 검출을 위해 하나의 이전에 사용된 방법은, 웨이퍼의 두 번 이상의 스캔(scan)들을 수행하고 웨이퍼에 대한 최종 검사 결과로서 로트(lot) 결과들의 결합(union)을 결정하는 것을 포함한다. 이러한 이전에 사용된 방법에서, 방해 필터링(nuisance filtering) 및 결함 비닝(binning)은 복수의 스캔들로부터의 Venn ID 결과, AND/OR 연산에 기초한다.

따라서 이러한 이전에 사용된 검사 방법은 픽셀 레벨에서 검사 시스템에 의해 발생된 출력을 레버리지(leverage)하지 못하고, 오히려 최종 결과로서 웨이퍼 맵 레벨에서의 결과들을 조합한다. 결함들은 각각의 패스에 대하여 보이는 웨이퍼 레벨 잡음에 비교한 그들의 상대 신호(크기)에 기초하여 각각의 패스에 의해 독립적으로 검출된다. 또한, 이전에 사용된 방법에서 방해 필터링 및 비닝은 복수의 스캔들로부터의 AND/OR 검출 및 그 후의 각각의 개별 스캔에서의 분리에 기초할 수 있다. 그리하여, 검출에 대한 AND/OR 연산이 아닌 다른 크로스패스(cross-pass) 정보는 고려되지 않는다.

따라서, 결함 검출에 사용된 웨이퍼에 대한 이미지 데이터 내의 결함들의 S/N을 증가시키면서 이미지 데이터 내의 잡음(예를 들어, 스페클 잡음)을 감소시키도록, 검사 시스템의 상이한 광학 상태들로부터의 정보를 조합하는, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하기 위한 방법 및 시스템을 개발하는 것이 유리할 것이다.

다양한 실시예들의 다음 기재는 어떠한 방식으로든 첨부된 청구항의 내용을 한정하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.

하나의 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 검사 시스템의 포커스(focus)에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은, 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합(combine)하는 단계를 포함한다. 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계를 더 포함한다.

방법의 단계들 각각은 여기에 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있다. 또한, 방법은 여기에 기재된 임의의 기타 방법(들)의 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 여기에 기재된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.

다른 실시예는 컴퓨터 시스템으로 하여금 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하는 프로그램 명령어가 저장되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다. 방법은 검사 시스템의 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 발생된 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 상기 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 단계를 포함한다. 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계를 더 포함한다.

상기 기재된 컴퓨터 구현 방법의 단계들 각각은 여기에 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있다. 또한, 컴퓨터 구현 방법은 여기에 기재된 임의의 기타 방법(들)의 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 구현 방법은 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다.

추가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 검사 서브시스템의 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 서브시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성된 검사 서브시스템을 포함한다. 시스템은 또한, 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하며, 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하고, 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성된 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 시스템은 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다.

바람직한 실시예의 다음 상세한 설명의 이점을 누릴 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 부가의 이점들이 명백하게 될 것이다.
도 1은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들에 의해 정의되는 검사 시스템의 상이한 광학 상태들의 하나의 실시예의 측면도를 예시하는 개략도이다.
도 2는 웨이퍼 상의 동일 위치에 대한 상이한 이미지 데이터를 포함하며, 이들의 각각은 도 1의 상이한 광학 상태들 중의 하나를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 발생되었다.
도 3은 도 1의 상이한 광학 상태들을 사용하여 웨이퍼 상의 동일 위치에 대하여 발생된 상이한 출력을 포함한다.
도 4는 도 3의 출력의 하나의 예를 사용하여 발생된 이미지 데이터이다.
도 5는 도 3의 출력의 다른 예를 사용하여 발생된 다른 이미지 데이터와 도 4의 이미지 데이터를 조합함으로써 생성된 추가의 이미지 데이터이다.
도 6은 컴퓨터 시스템으로 하여금 웨이퍼 상의 결함들을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하는 프로그램 명령어가 저장되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체의 하나의 실시예를 예시한 블록도이다.
도 7 내지 도 8은 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성된 시스템의 실시예의 측면도를 예시한 개략도이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안 형태가 가능하지만, 이의 구체적 실시예가 도면에 예로써 도시되어 있으며 여기에서 상세하게 기재된다. 도면은 축척대로 도시되지 않을 수 있다. 그러나, 도면 및 이의 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태에 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 반대로 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 커버하는 것임을 이해하여야 한다.

이제 도면을 참조하면, 도면들이 축척대로 도시된 것이 아님을 유의하여야 한다. 특히, 도면의 구성요소들 중 일부의 스케일은 그 구성요소의 특성을 강조하도록 크게 과장되어 있다. 또한 도면이 동일한 스케일로 도시된 것은 아님을 유의하여야 한다. 유사하게 구성될 수 있는, 하나보다 많은 수의 도면에 도시된 구성요소들은 동일한 참조 번호를 사용하여 표시되었다.

하나의 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법에 관한 것이다. 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함한다. 웨이퍼를 스캔함으로써 발생된 출력은 임의의 적합한 출력을 포함하고, 검사 시스템의 구성 및/또는 스캔을 수행하는데 사용된 검사 레시피(inspection recipe)에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 출력은 웨이퍼로부터 산란된 광에 응답하는 신호, 데이터, 이미지, 또는 이미지 데이터(예를 들어, DF(dark field) 검사 시스템의 경우)를 포함할 수 있다.

검사 시스템은 KLA-Tencor(Milpitas, California)로부터 상업적으로 입수 가능한 Puma 91xx 시리즈 툴과 같은 상업적으로 입수가능한 검사 시스템일 수 있다. 검사 시스템은 패터닝된 웨이퍼 및/또는 패터닝되지 않은 웨이퍼의 검사를 위해 구성될 수 있다. 또한, 검사 시스템은, 가능하면 하나 이상의 다른 검사 모드(예를 들어, 검사의 개구 모드)와 함께, DF 검사를 위해 구성될 수 있다. 또한, 검사 시스템은 광학 검사 시스템으로서 구성될 수 있다. 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔하는 것은 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템의 조명이 웨이퍼로부터 산란된 광이 검출될 때 웨이퍼 상의 구불구불한 경로를 추적하도록, 웨이퍼는 검사 시스템의 광학기기(optics)에 관련하여 이동될 수 있다(검사 시스템의 스테이지에 의해).

제1 및 제2 광학 상태들은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템의 광학 "상태"(이는 일반적으로 광학 "구성" 또는 "모드"로도 지칭될 수 있음)는 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 함께 사용되거나 사용될 수 있는 검사 시스템의 상이한 광학 파라미터들에 대한 값들에 의해 정의될 수 있다. 상이한 광학 파라미터들은 예를 들어 조명 파장, 집광/검출 파장, 조명 편광, 집광/검출 편광, 조명 각도(고도각(elevation angle) 또는 입사각 그리고 가능하면 방위각(azimuthal angle)에 의해 정의됨), 집광/검출 각도, 픽셀 크기 등을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 광학 상태들은 검사 시스템의 광학 파라미터들 중의 단 하나에 대해서만 상이한 값들과 검사 시스템의 다른 광학 파라미터들에 대해서는 동일한 값들에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 광학 상태들은 검사 시스템의 광학 파라미터들 중의 둘 이상에 대해 상이한 값들에 의해 정의될 수 있다.

하나의 실시예에서, 상이한 값들은 스캐닝 동안 광이 웨이퍼로 지향되는 상이한 조명 각도를 포함한다. 상이한 조명 각도는 실질적으로 동일한 고도각 및 상이한 방위각을 포함할 수 있다. 도 1은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들에 의해 정의되는 검사 시스템의 상이한 광학 상태들의 하나의 이러한 실시예를 예시한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 광(10)은 방위각(14)(예를 들어, 약 45도의 방위각)에서 웨이퍼(12)로 지향될 수 있다. 광(16)은 방위각(18)(예를 들어, 약 -45도의 방위각)에서 웨이퍼로 지향될 수 있다. 광(10)과 광(16)은 동일하거나 실질적으로 동일한 고도각(20)(예를 들어, 약 15도)에서 웨이퍼로 지향될 수 있다. 그러나, 광(10)과 광(16)은 상이한 고도각 및/또는 상이한 방위각에서 웨이퍼로 지향될 수 있다. 광(10)과 광(16)은 상이한 광원 또는 동일한 광원에 의해 발생될 수 있다.

광(10)과 광(16)은 실질적으로 동일한 특성(예를 들어, 파장, 편광 등)을 가질 수 있다. 이 방식에서, 상이한 광학 상태들에 대한 개별 출력을 발생하도록 상이한 조명 각도에서의 조명으로 인해 웨이퍼로부터 산란된 광을 개별적으로 검출하기 위하여, 웨이퍼는 상이한 패스들(즉, 단일 프로세스에서 수행되는 복수의 패스들)에서 상이한 조명 각도들의 광으로 스캔될 수 있다. 예를 들어, 더블 패스 검사에서, 제1 패스 출력은 특정 고도각과 45도의 방위각에서 오는 조명으로 발생될 수 있다. 제2 패스 출력은 -45도의 방위각 조명을 제외하고는 제1 패스에 사용된 동일한 광학 조건으로 발생될 수 있다.

이러한 복수 패스(또는 멀티패스) 출력 발생은 출력이 동시에 그리고 개별적으로 발생될 수 없는(예를 들어, 상이한 광학 상태들 간에 검사 시스템의 단일 광학 요소의 설정 차이로 인해) 검사 시스템의 임의의 상이한 광학 상태들에 대하여 수행될 수 있다. 그러나, 검사 시스템의 상이한 광학 상태들이 웨이퍼에 대한 개별 출력을 동시에 발생하는데 사용될 수 있다면(예를 들어, 검사 시스템의 상이한 채널들을 사용하여), 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 출력을 발생하는 것이 웨이퍼의 단일 패스 스캔에서 수행될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔하는 것은 간섭성 광으로 수행된다. 간섭성 광은 임의의 적합한 파장에서 임의의 적합한 간섭성 광원(예를 들어, 레이저)에 의해 발생된 광을 포함할 수 있다. 또한, 방법은 조명 소스가 사각(oblique) 입사각으로 웨이퍼에 입사하는 레이저 광인 OTL(outside-the-lens) 광학 검사 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 광(10)과 광(16)은 검사 시스템의 렌즈(22)의 외부 및 사각 입사각에서 웨이퍼로 지향될 수 있다. 렌즈(22)는 스캐닝 동안 웨이퍼의 조명으로 인해 웨이퍼로부터 산란된 광을 집광하도록 구성될 수 있다. 렌즈(22)를 포함하는 검사 시스템은 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다.

이 방식에서, 여기에 기재된 실시예의 하나의 이점은, 실시예는 여기에 더 기재되는 바와 같이 스페클 잡음을 감소시킬 수 있고, 스페클 잡음을 감소시키기 위한 다른 일반적인 접근법에 비교하여 레이저 소스의 간섭성이 보존될 수 있다는 것이다. 따라서, 여기에 기재된 실시예에서, DF 기하구조에서 패턴 배경을 제거하도록 퓨리에 필터링 기술이 효과적으로 적용될 수 있다. 퓨리에 필터링 기술은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 (광학 또는 데이터 프로세싱) 퓨리에 필터링 기술을 포함할 수 있다. OTL 조명 구성에서 간섭성 광을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 여기에 기재된 실시예에서 출력이 유리하게 발생될 수 있지만, 출력은 임의의 적합한 조명 구성에서 임의의 적합한 광을 사용하여 발생될 수 있다.

추가의 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태들은 스캐닝 동안 웨이퍼로부터의 광을 집광하는데 사용되는 검사 시스템의 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재된 바와 같이, 값들은 스캐닝 동안 광이 웨이퍼로 지향되는 상이한 조명 각도들을 포함할 수 있다. 또한, 상이한 광학 상태들은 검사 시스템의 하나 이상의 조명 광학 파라미터에서만 상이할 수 있다. 그리하여, 조명만 달라질 수 있으므로, 상이한 광학 상태들 간의 집광 광학 경로에서는 변화가 이루어지지 않을 수 있다(이를 사용하여 가능하면 웨이퍼의 상이한 패스들 또는 스캔들에서 출력이 발생될 수 있음). 상이한 광학 상태들에 대해 동일한 집광 광학 경로를 사용하는 것은 상이한 이미지 데이터 간의 정렬 오류 및 광학 오류를 유리하게 감소시킬 수 있으며, 이는 웨이퍼를 스캔함으로써 획득된 출력을 사용하여 여기에 기재된 바와 같이 발생될 수 있고(예를 들어, 둘 이상의 패스들에서) 여기에 더 기재되는 바와 같이 조합될 수 있다.

부가의 실시예에서, 상이한 값들은 상이한 이미징 모드, 상이한 편광 상태, 상이한 파장, 상이한 픽셀 크기, 또는 이들의 일부 조합을 포함한다. 예를 들어, 상이한 값들은 조명에 대한 상이한 편광 상태들을 포함할 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 제1 및 제2 광학 상태들은 집광에 대한 동일한 편광 상태들에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상이한 값들은 하나의 광학 상태에서의 조명에 대한 p편광(P) 상태 및 다른 광학 상태에서의 조명에 대한 s편광(S) 상태를 포함할 수 있고, 둘 다의 광학 상태들에서 집광에 사용된 편광 상태는 비편광(N)(unpolarized)일 수 있다. 그러나, 다른 이러한 예에서, 광학 상태들은 또한 집광에 대한 상이한 편광 상태들에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 상태는 조명에 대한 S 편광 상태 및 집광에 대한 P 편광 상태에 의해 정의될 수 있고, 제2 광학 상태는 조명에 대한 P 편광 상태 및 집광에 대한 S 편광 상태에 의해 정의될 수 있다.

다른 실시예에서, 상이한 값들은 검사 시스템의 상이한 채널들을 포함한다. 예를 들어, 제1 광학 상태는 검사 시스템의 제1 채널에 의해 정의될 수 있고, 제 2 광학 상태는 검사 시스템의 제2 채널에 의해 정의될 수 있다. 다르게 말하자면, 웨이퍼에 대한 출력은 검사 시스템의 하나의 채널을 사용하여 제1 광학 상태에 대하여 발생될 수 있고, 웨이퍼에 대한 출력은 검사 시스템의 다른 채널을 사용하여 제2 광학 상태에 대하여 발생될 수 있다. 용어 "채널"은 일반적으로 검사 시스템의 상이한 검출 서브시스템 또는 검출기를 지칭하도록 여기에 사용되며, 이는 웨이퍼로부터의 광이 검출 서브시스템 또는 검출기에 의해 집광 및 검출되는 각도(즉, 집광 각도)가 상이할 수 있지만, 다른 점(예를 들어, 광이 채널들에 의해 검출되는 파장(들), 채널들에 의해 검출되는 광의 편광 등)에 대해서도 상이하거나 상이하지 않을 수 있다.

하나의 이러한 예에서, 검사 시스템이 3개의 채널들을 포함하는 경우, 제1 및 제2 광학 상태들은 다음의 채널 조합들에 의해 정의될 수 있다: 채널 1과 채널 2; 채널 2와 채널 3; 및 채널 1과 채널 3. 또한, 여기에 더 기재된 바와 같이, 실시예는 둘보다 많은 상이한 광학 상태들을 사용하여 수행될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 검사 시스템이 3개의 채널들을 포함하는 경우, 제1, 제2 및 제3 광학 상태들은 채널 1, 채널 2, 및 채널 3에 의해 각각 정의될 수 있다. 또한, 상이한 광학 상태들의 각각은 검사 시스템의 상이한 채널에 의해 정의될 수 있다(예를 들어, N 개의 채널들에 의해 정의되는 N 개의 광학 상태들).

하나의 이러한 실시예에서, 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 출력을 발생하는 것은 동시에 수행된다. 예를 들어, 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 발생된 출력은 동일 패스 또는 스캔에서 발생될 수 있다. 그리하여, 각각의 채널로부터의 출력이 동시에 수집될 수 있다.

방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함한다. 하나의 예에서, 제1 및 제2 이미지 데이터는 차이(difference) 이미지 데이터를 포함한다. 차이 이미지 데이터는 임의의 적합한 방식으로 발생될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 상태에 대한 차이 이미지 데이터는 테스트 이미지 데이터 및 2개의 기준(예를 들어, 테스트 이미지 데이터가 발생된 다이에 인접한 웨이퍼 상의 다이로부터의 이미지 데이터)을 사용하여 발생될 수 있다. 이러한 예에서, 하나의 기준은 테스트 이미지 데이터로부터 감산될(subtract) 수 있고, 다른 기준은 테스트 이미지 데이터로부터 별도로 감산될 수 있다. 둘 다의 감산 연산의 결과는 승산될 수 있고, 그 곱의 절대값이 차이 이미지 데이터일 수 있다. 제2 광학 상태에 대한 차이 이미지 데이터가 마찬가지의 방식으로 발생될 수 있다. 그리하여, 차이 이미지 데이터는 그 광학 상태를 사용하여 발생된 출력만 사용하여 각각의 광학 상태에 대하여 개별적으로 발생될 수 있다. 다르게 말하자면, 차이 이미지 데이터를 발생하는 것은 크로스 광학 상태 연산이 아니다. 이 방식에서, 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 출력에서 패턴 배경을 제거하도록 다이-다이 감산을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 차이 이미지 데이터는 임의의 적합한 알고리즘(들) 및/또는 방법(들)을 사용하여 임의의 기타 적합한 방식으로 발생될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 이미지 데이터는 차이 이미지 데이터가 아닐 수 있다. 에를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터는 임의의 기타 패턴 배경 제거 동작(들) 후의(예를 들어, 퓨리에 필터링 후의) 웨이퍼의 원시(raw) 이미지 데이터일 수 있다.

방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함한다. 이 방식에서, 제1 및 제2 이미지 데이터는 위치-위치 기반으로 조합될 수 있다. 검사 시스템의 상이한 광학 상태들을 사용하여 획득된 웨이퍼에 대한 정보를 조합하는 것을 수반하는 다른 방법과는 달리, 여기에 기재되는 바와 같이 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 생성하며, 이는 그 다음에 여기에 더 기재되는 바와 같이 사용될 수 있다(예를 들어, 결함 검출에). 예를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 사용하여 "이미지 융합(image fusion)"을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 다르게 말하자면, 웨이퍼의 새로운 이미지 데이터는 웨이퍼의 2개의 다른 이미지 데이터로부터 "융?될" 수 있다. 그리하여, 이미지 융합은 여기에 기재된 임의의 것들을 포함할 수 있는 복수의 광학 상태들(예를 들어, 상이한 편광들, 상이한 채널들 등에 의해 정의되는 광학 상태들)을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 이미지 융합은 검사 시스템의 임의의 2개의(또는 그 이상의) 채널들로부터의 이미지 데이터를 사용함으로써 달성될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 검사 시스템이 3개의 채널들을 포함하는 경우, 이미지 융합은 다음의 채널 조합들을 사용하여 수행될 수 있다: 채널 1과 채널 2; 채널 2와 채널 3; 채널 1과 채널 3; 및 채널 1, 2, 및 3. 또한, 여기에 더 기재된 바와 같이, 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하는데 사용된 출력은 상이한 패스들에서 획득될 수 있다. 이 방식에서, 방법은 멀티패스 이미지 융합을 포함할 수 있다. 그러나, 여기에 또한 더 기재되는 바와 같이, 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는데 사용된 출력은 단일 패스에서 획득될 수 있다(예를 들어, 각각의 채널로부터의 출력이 동시에 수집될 수 있음). 그리하여, 방법은 단일 패스 이미지 융합을 포함할 수 있다.

방법은 상기에 기재된 바와 같이 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것을 포함하지만, 방법은 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터만 조합하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 광학 상태들을 정의하는 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 값들과 다른 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 적어도 하나의 값에 의해 정의되는, 검사 시스템의 제3 광학 상태를 사용하여 웨이퍼에 대해 출력이 발생된다면, 방법은 제3 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 여기에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제3 광학 상태는 여기에 기재된 임의의 광학 파라미터에 대한 임의의 상이한 값에 의해 정의될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 각각의 상이한 광학 상태는 검사 시스템의 상이한 채널에 의해 정의될 수 있다. 방법은 또한, 여기에 기재된 바와 같이 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 및 제3 이미지 데이터를 조합함으로써, 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 둘 이상의 광학 상태들에 의해 발생된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 조합하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 유리하다.

또한, 방법은 웨이퍼에 대하여 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함하지만, 방법은 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터만 생성하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 방법은 상기 기재된 바와 같이 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하고, 마찬가지의 방식으로 웨이퍼에 대하여 다른 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 추가의 이미지 데이터는 상기 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 생성될 수 있다. 방법은 또한 여기에 더 기재된 바와 같이 정의될 수 있는 검사 시스템의 제3 광학 상태를 사용하여 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함할 수 있다. 이 출력은 여기에 더 기재되는 바와 같이 웨이퍼에 대하여 제3 이미지 데이터를 발생하는데 사용될 수 있다. 그 제3 이미지 데이터는 그 다음 여기에 기재된 바와 같이 다른 추가의 이미지 데이터를 생성하도록 제1 이미지 데이터 및/또는 제3 이미지 데이터와 조합될 수 있다. 다른 추가의 이미지 데이터는 여기에 더 기재된 단계에서 추가의 이미지 데이터를 사용하는 것과 마찬가지의 방식으로 사용될 수 있다.

하나의 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관(image correlation)을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, (예를 들어, 2번의 패스들로부터)이미지 데이터를 상관시킴으로써 새로운 웨이퍼 이미지 데이터 또는 융합된 이미지 데이터가 발생될 수 있다. 하나의 예에서, 이미지 상관은 5 픽셀 x 5 픽셀 상관을 포함할 수 있다. 그러나, 이미지 상관은 임의의 적합한 이미지 상관 알고리즘(들) 및/또는 방법(들)을 사용하여 임의의 기타 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 이미지 상관은 이미지 상관에 사용될 수 있는 임의의 적합한 이미지 프로세싱 기술을 사용하여 수행될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행될 수 있다. 다르게 말하자면, 제1 및 제2 이미지 데이터는 픽셀-픽셀 기반으로 조합될 수 있다. 또 다르게 말하자면, 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 제1 및 제2 이미지 데이터의 개별 픽셀에 대하여 개별적으로 수행될 수 있다. 픽셀 레벨에서 정보를 융합함으로써, 상이한 광학 상태들(상이한 검사 패스들에 의해 발생될 수 있음) 간에 크기(강도)와 위상(상관) 정보 둘 다를 레버리지(leverage)할 수 있다. 픽셀 레벨에서 정보를 조합함으로써, 활용할 새로운 차원, 즉 상이한 관점들(광학 상태들) 간의 동시성(coincidence)이 이용 가능하게 된다.

상이한 광학 상태들에 대한 제1 및 제2 이미지 데이터(예를 들어, 차이 이미지 데이터)는 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 검사 시스템으로 스캔되는 웨이퍼의 전체 부분 또는 전체 웨이퍼에 대하여 발생될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 제1 및 제2 이미지 데이터의 전부를 사용하여 수행될 수 있다. 이 방식에서, 이미지 융합은 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 스캔되는 웨이퍼의 전체 부분 또는 전체 웨이퍼에 대하여 수행될 수 있다.

그러나, 이미지 융합은 웨이퍼의 전체 스캔된 부분 또는 전체 웨이퍼에 대하여 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 방법은 제1 및/또는 제2 이미지 데이터의 강도 컷오프(cut off)를 적용하고 강도 컷오프를 초과하는 강도 값을 갖지 않는 제1 및/또는 제2 이미지 데이터 중의 임의의 것을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 제거되지 않는 제1 및/또는 제2 이미지 데이터는 방법에서 수행되는 추가의 단계에 사용될 후보로서 식별될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 제1 이미지 데이터가 웨이퍼의 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생되고 제2 이미지 데이터가 웨이퍼의 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생되는 경우, 강도 컷오프를 초과하는 강도 값을 갖지 않는 임의의 제1 이미지 데이터를 제거하도록 강도 컷오프가 제1 이미지 데이터에 적용될 수 있다. 이 방식에서, 방법은 제1 패스에서 식별된 후보에 대해서만 이미지 패치 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 제2 패스에서, 후보와 웨이퍼 상의 동일한 위치에 대응하는 제2 이미지 데이터만 저장되고 그리고/또는 제1 이미지 데이터와 조합될 수 있다. 이 방식에서, 제2 패스에서 저장되는 이미지 데이터는 제1 패스에서 포착된 후보에 따라 달라질 수 있으며, 그 다음 제2 패스에서 저장된 이미지 데이터를 사용하여 이미지 융합이 수행될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 이미지 데이터가 웨이퍼의 단일 패스에서 발생되는 출력을 사용하여 발생된 경우, 강도 컷오프가 제1 및 제2 이미지 데이터 둘 다에 적용될 수 있고, 강도 컷오프를 초과하는 값을 갖는 임의의 제1 및 제2 이미지 데이터는 그 다른 이미지 데이터의 강도 값에 관계없이 대응하는 이미지 데이터와 조합될 수 있다.

방법은 이미지 데이터 내의 결함 신호들 간의 적절한 정렬을 보장하도록 일부(즉, 하나 이상의) 딜레이션(dilation) 단계를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재된 바와 같이 식별된 후보들 각각에 대하여, 3 픽셀 x 3 픽셀 딜레이션이 수행될 수 있다. 그러나, 딜레이션 단계(들)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 딜레이션 이미지 프로세싱 기술(들)을 포함할 수 있고, 임의의 적합한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 수행될 수 있다. 딜레이션 단계(들)는 제1 및 제2 이미지 데이터 둘 다에 수행됨으로써, 제1 및 제2 이미지 데이터 내의 결함 신호들이 서로 정렬되는 정확도를 증가시킬 수 있다.

방법이 상기 기재된 바와 같이 딜레이션 단계(들)를 포함하는지 아닌지에 관계없이, 방법은 조합 단계 전에 제1 및 제2 이미지 데이터를 정렬하는 것을 포함할 수 있다. 이미지 데이터 정렬은 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터 정렬은 (예를 들어, 2번의 패스들에서 획득된 이미지 데이터로부터의) 상이한 광학 상태들에 대하여 발생된 이미지 데이터 간에 (예를 들어, x 및 y 방향에서 이미지 데이터에 걸친 평균 강도의) X 및 Y 투사(projections)의 교차 상관(cross-correlation)을 통해 수행될 수 있다.

추가의 실시예에서, 결함 검출은 조합 단계 전에 수행되지 않는다. 예를 들어, 상기 기재된 바와 같이, 조합 단계 전에 제1 및/또는 제2 이미지 데이터에 강도 컷오프가 적용될 수 있다. 그러나, 강도 컷오프는 결함 검출 임계, 방법 또는 알고리즘이 아니다. 대신에, 강도 컷오프는 본질적으로 방법의 다른 단계에서 수반되는 프로세싱을 감소시킬 목적으로만 비교적 높은 강도 값을 갖지 않는 이미지 데이터를 제거할 잡음 필터로서의 역할을 한다. 또한, 결함 검출은 개별적으로 제1 및 제2 이미지 데이터를 사용하여 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있고, 제1 및/또는 제2 이미지 데이터를 사용한 결함 검출은 조합 단계를 수행하기 전에 수행되거나 수행되지 않을 수 있다. 그러나, 추가의 이미지 데이터가 생성되는 조합 단계가 수행되기 전까지는 추가의 이미지 데이터를 사용한 결함 검출이 수행될 수 없다. 이 방식에서, 결함 검출 후에 발생된 정보를 조합하는 것(예를 들어, 웨이퍼의 상이한 스캔들로부터의 결함 검출 결과들 조합)을 수반하는 방법 및 시스템과는 달리, 여기에 기재된 실시예는 결함 검출 전에 정보를 조합하며, 이는 여기에 더 기재되는 바와 같이 유리하다.

여기에 기재된 실시예는 추가의 이미지 데이터를 생성하도록 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것을 포함하므로, 방법 동안 꽤 상당한 양의 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 이미지 데이터와 같은 비교적 많은 양의 데이터를 저장하기에 특히 적합한 방법 및 시스템의 예는, Bhaskar 등에 의해 2008년 9월 19일 출원되고 2009년 3월 26일 미국 특허 출원 공보 제2009/0080759호로서 공개된 공동 소유의 미국 특허 출원 번호 제12/234,201호에 기재되어 있으며, 이는 참조에 의해 그 전체가 여기에 서술된 것처럼 포함된다. 여기에 기재된 실시예는 이 특허 출원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 여기에 기재된 실시예에 의해 발생된 출력 및/또는 이미지 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 8 이미지 컴퓨터를 포함할 수 있다. 제1 광학 상태로 수행되는 멀티패스 검사의 제1 패스 동안, 각각의 이미지 컴퓨터는 웨이퍼에 대해 스캔된 각각의 주사(swath)에 대하여 이미지 데이터의 1/8을 수신하고 저장할 수 있다. 제2 광학 상태로 수행되는 멀티패스 검사의 제2 패스 동안, 각각의 이미지 컴퓨터는 웨이퍼에 대해 스캔된 각각의 주사에 대하여 이미지 데이터의 1/8을 수신하고 저장할 수 있다. 또한, 각각의 이미지 컴퓨터는 둘 다의 패스에서 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에서 발생된 이미지 데이터를 수신하고 저장할 수 있다(즉, 실질적으로 동일한 웨이퍼 위치 및/또는 실질적으로 동일한 주사내 위치에서 발생된 이미지 데이터). 제2 패스 동안 발생된 이미지 데이터는 저장된 제1 패스 이미지 데이터의 위치로부터 고정 오프셋된 위치에서 이미지 컴퓨터의 이미지 버퍼에 저장될 수 있다. 그 다음, 저장된 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 단계(들)에 사용될 수 있다. 여기에 기재된 컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 서브시스템은 상기 인용한 특허 출원에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다. 여기에 기재된 실시예는 또한 상기 인용한 특허 출원에 기재된 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수 있다.

방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 더 포함한다. 따라서, 결함 검출은 더 이상 각각의 광학 상태(또는 각각의 패스)에 의해서만 독립적으로 결정되는 것이 아니라, 복수의 광학 상태들로부터(예를 들어, 모든 패스들) 융합된 정보에 기초하여 결정된다. 이 방식에서, 여기에 기재된 방법은 결함 검출에의 입력으로서 복수의 광학 상태들에 의해 발생된 원시(차이) 이미지 데이터로부터의 정보를 조합함으로써 발생되는 이미지 융합 결과를 사용한다. 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상에서 검출된 결함들은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 결함들을 포함할 수 있고, 웨이퍼의 하나 이상의 특성(예를 들어, 검사 전에 웨이퍼에 대해 수행된 프로세스 또는 웨이퍼 유형)에 따라 다양할 수 있다.

추가의 이미지 데이터를 사용하여 결함들을 검출하는 것은 추가의 이미지 데이터에 하나 이상의 결함 검출 임계(threshold)를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추가의 이미지 데이터는 하나 이상의 결함 검출 임계와 비교될 수 있다. 하나 이상의 결함 검출 임계는 추가의 이미지 데이터 내의 픽셀이 결함이 있는지 여부에 관한 결정을 행하는데 사용될 수 있다. 하나 이상의 결함 검출 임계를 사용하는 결함 검출에 대한 다른 방법은, 먼저 단순한(연산이 덜 수반됨) 테스트를 사용하여 후보 픽셀들의 세트를 선택한 다음, 결함을 검출하도록 후보들에만 보다 복잡한 연산이 적용되는 것일 수 있다.

웨이퍼 상의 결함들을 검출하는데 사용되는 하나 이상의 결함 검출 임계는 검사 레시피에 포함될 수 있는 하나 이상의 결함 검출 알고리즘의 결함 검출 임계(들)일 수 있다. 추가의 이미지 데이터에 적용되는 하나 이상의 결함 검출 알고리즘은 임의의 적합한 결함 검출 알고리즘(들)을 포함할 수 있고, 예를 들어 웨이퍼 상에 수행되고 있는 검사 유형에 따라 다양할 수 있다. 추가의 이미지 데이터에 적용될 수 있는 적합한 결함 검출 알고리즘의 예는 SAT(segmented auto-thresholding) 또는 MDAT(multiple die auto-thresholding)을 포함하며, 이는 KLA-Tencor로부터의 것과 같은 상업적으로 입수 가능한 검사 시스템에 의해 사용된다. 이 방식에서, 추가의 이미지 데이터는 결함 검출이 될 때 임의의 다른 이미지 데이터로서 취급될 수 있다.

하나의 실시예에서, 추가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 잡음을 갖는다. 예를 들어, 여기에 기재된 바와 같이 상이한 광학 상태들에 대해 발생된 웨이퍼에 대한 이미지 데이터를 조합하는 것은 DOI에 대한 감도(sensitivity) 및 웨이퍼의 잡음 프로파일의 새로운 컨텍스트를 제공한다. 또한, 픽셀 레벨에서 복수의 광학 상태들로부터의 정보를 조합(또는 융합)함으로써, 방해 이벤트 또는 잡음에 대한 감도가 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재된 바와 같이 이미지 상관을 수행함으로써, 공간적으로 일치하지 않는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터 내의 웨이퍼 잡음은 추가의 이미지 데이터에서 실질적으로 제거될 수 있다. 이 방식에서, 여기에 기재된 실시예는, 상이한 광학 상태들(예를 들어, 상이한 이미징 모드, 편광 상태, 파장, 픽셀 크기 등에 의해 정의됨)은 웨이퍼 레벨 잡음 및 방해 결함들의 상이한 관점들을 제공함으로써, 여기에 더 기재된 바와 같이 사용될 수 있는(예를 들어, 결험 검출 목적으로) 추가의 이미지 데이터 내의 잡음을 억제할 수 있는 가능성을 제공한다는 사실을 레버리지한다.

추가의 실시예에서, 추가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 잡음을 갖는다. 예를 들어, 여기에 기재된 실시예는 (추가의 이미지 데이터를 생성하도록) 이미지 상관 프로세스를 사용함으로써 비상관(un-correlated) 스페클 잡음을 실질적으로 제거할 수 있다. 또한, 상기 기재된 바와 같이, 제1 및 제2 광학 상태들은 상이한 조명 각도들에 의해 정의될 수 있다. 그리하여 여기에 기재된 실시예는 조명 각도를 다르게 함으로써 스페클 잡음 억제에 사용될 수 있다. 다르게 말하자면, 여기에 기재된 실시예는 광학 검사 시스템에서 다양한 조명 각도를 사용하여 발생되는 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 상관시킴으로써 스페클 잡음 억제에 사용될 수 있다. 예를 들어, 조명 각도가 변함에 따라, 웨이퍼 상의 표면 거칠기로부터의 산란 광의 위상 관계가 변한다. 그에 따라 이미지 데이터 내의 스페클 패턴이 변한다. 이 변화가 충분할 때, 상이한 이미지 데이터의 상관은 스페클 잡음을 제거하는데 도움이 될 것이다.

조명 각도가 변함에 따라 스페클 패턴이 어떻게 변하는지의 예가 도 2에 도시되어 있다. 검사 이미지 데이터(24 및 26)는 웨이퍼 상의 동일 위치에 대하여 발생되었다. 검사 이미지 데이터(24)는 45도의 조명 방위각에서 획득되었다. 검사 이미지 데이터(26)는 -45도의 조명 방위각에서 획득되었다. 따라서, 검사 이미지 데이터는 상이한 조명 각도(예를 들어, 동일한 고도각이지만 상이한 방위각)에서 획득되었다. 이미지 데이터의 부분(28)은 2개의 방위각 조명에 의해 생성된 스페클 표시가 페이지 중단시에 동일 위치에서 실질적으로 상이함을 보여준다. 특히, 검사 이미지 데이터(26) 내의 밝은 스페클 스폿은 표면 거칠기에 의해 야기된 것이며, 잡음이나 방해로서 기여할 것이다. 검사 이미지 데이터(24)에서는, 스페클 패턴이 조명 각도에 따라 변하므로, 밝은 스페클 스폿이 동일 위치에 존재하지 않는다. 따라서, 조명의 방위각이 변함에 따라 웨이퍼 잡음이 변한다. 특히, 밝은 스페클은 방위각이 -45도에서 45도로 변할 때 사라진다.

하나의 실시예에서, 웨이퍼 상의 결함들에 대응하는 추가의 이미지 데이터의 부분들은 추가의 이미지 데이터의 부분들을 생성하도록 조합되는 제1 및 제2 이미지 데이터의 부분들보다 큰 신호 대 잡음 비(S/N)를 갖는다. 예를 들어, 픽셀 레벨에서 복수의 광학 상태들로부터의 정보를 조합(또는 융합)함으로써, DOI로부터의 약한 신호 강도가 강화될 수 있다. DOI로부터의 신호 강도를 강화하는 것은, 각각의 광학 상태에서의 결함들에 대한 상대 신호들을 이용하는 것뿐만 아니라(크기), 또한 상이한 광학 상태들 간의 동시성(coincidence) 또는 상관을 이용함으로써(위상) 달성될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 레벨에서 정보를 융합함으로써 상이한 광학 상태들 간에 크기(강도) 및 위상(상관) 정보 둘 다를 레버리지하는 것은, 상이한 광학 상태들에 대한 그들 각자의 동시성 및 비동시성(non-coincidence)을 이용함으로써 약한 신호를 갖는 결함들을 추출하고 잡음 및 방해 이벤트를 억제할 수 있게 해준다. 이 방식에서, 여기에 기재된 실시예는, 상이한 광학 상태들(예를 들어, 상이한 이미징 모드, 편광 상태, 파장, 픽셀 크기 등에 의해 정의됨)은 웨이퍼 레벨 잡음 및 방해 결함들의 상이한 관점들을 제공함으로써 DOI의 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 가능성 및 방해 결함들로부터의 분리를 제공한다는 사실을 레버리지한다. 또한, 복수의 광학 상태들에 걸친 픽셀 레벨 이미지 융합은 DOI와 방해 사이의 분리 향상을 위한 기회를 제공하지만, 이 둘은 비교적 높은 S/N을 가질 수 있다.

하나의 이러한 예에서, 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는데 사용된 상이한 광학 상태들 간에 스페클 패턴의 변화가 충분할 때, 결함으로부터의 신호 산란 강도가 비교적 일정할 수 있으므로, 상이한 광학 상태들에 대한 상이한 이미지 데이터의 상관은 스페클 잡음을 제거하고 S/N을 개선하는 것을 도울 것이다. 예를 들어, 광학 구조에서 조명 각도가 대칭인 경우, 결함 신호들은 둘 다의 광학 상태들에서 유사할 수 있으며, 이는 비교적 작은 결함인 경우 특히 사실이다. 이미지 상관 후에 스페클 잡음을 감소시키는 동시에, 결함 신호는 프로세스 동안 유지된다. 이 방식에서, 여기에 기재된 실시예는 이미지 상관 후에 문제없는(healthy) 결함 신호를 유지할 수 있다. 예를 들어, 스페클 잡음을 감소시키기 위한 다른 일반적인 접근법에 비교하여, 스페클 패턴들의 비교적 큰 샘플에 걸쳐 평균화하는 대신에 스페클 잡음이 선택적으로 제거된다. 스페클 패턴들의 비교적 큰 샘플에 걸쳐 평균화하는 대신 스페클 잡음을 선택적으로 제거하는 것은 잡음 플로어를 감소시키고 S/N을 개선하는 것을 돕는다.

이 방식에서, 여기에 기재된 예들이 예시한 바와 같이, 추가의 이미지 데이터 내의 결함 S/N은, 특히 스페클 잡음이 우세한 웨이퍼 상에서, 각각의 개별 광학 상태에서의 결함의 S/N 이상으로 크게 개선된다. 예를 들어, 어느 하나의 광학 상태를 사용하여(하나의 조명 각도를 사용하여 발생된 어느 하나의 차이 이미지 데이터를 사용함) 검출 가능하지 않은 결함이 이미지 상관 후에 검출 가능하게 될 수 있다. 특히, 여기에 기재된 실시예의 하나의 이점은, 제1 및 제2 이미지 데이터에 비교하여 추가의 이미지 데이터에서 스페클 잡음이 크게 감소될 수 있으며, 동시에 추가의 이미지 데이터 내의 결함 S/N이 제1 및 제2 이미지 데이터에 비교하여 개선된다는 것이다. 그리하여, 제1 및 제2 이미지 데이터의 어느 하나에서는 검출 가능하지 않은 결함이 이미지 상관에 의해 생성된 대응하는 추가의 이미지 데이터에서는 검출 가능하게 될 수 있다.

그러나, 여기에 기재된 실시예는 개별적으로 제1 및 제2 이미지 데이터의 어느 하나 또는 둘 다에서(예를 들어, 하나의 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용함 및/또는 상이한 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용함) 검출 가능한 결함들에 대하여 S/N을 증가시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 결함이 하나의 조명 편광 상태에 의해 정의되는 광학 상태들 중의 하나의 광학 상태에서 중간의 S/N을 생성하고 상이한 조명 편광 상태에 의해 정의되는 광학 상태들 중의 다른 광학 상태에서는 아주 약한 S/N을 생성하는 경우에도, 추가의 이미지 데이터 내의 결함 S/N은 둘 다의 광학 상태들에 비해 증가될 수 있는데, 2개의 광학 상태들로부터의 정보를 융합하는 것이 잡음을 억제하기도 하고 또한 신호를 강화할 수도 있기 때문이다. 또한, 결함이 상이한 조명 편광 상태들에 의해 정의된 2개의 광학 상태들에서 미미한 S/N을 생성하는 경우, 추가의 이미지 데이터 내의 결함 S/N은 둘 다의 광학 상태들에 비해 증가될 수 있다.

또한, 결함이 상이한 조명 편광 상태들 및 상이한 집광 편광 상태들에 의해 정의된 2개의 광학 상태들에서 주목할 만한 S/N을 생성하지만 (예를 들어 웨이퍼의 그레인으로부터의)잡음이 제1 및 제2 이미지 데이터에서 우세한 경우, 여기에 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 제1 및 제2 이미지 데이터에 비교하여 추가의 이미지 데이터에서 잡음이 상당히 감소될 수 있다. 마찬가지의 방식으로, 결함이 상이한 조명 편광 상태들 및 상이한 집광 편광 상태들에 의해 정의되는 2개의 광학 상태들에서 S/N을 가지며, 제1 및 제2 이미지 데이터에서 (그레인 표시로부터의)잡음의 최대 S/N과 동등한 S/N을 갖는 경우에, 여기에 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 제1 및 제2 이미지 데이터에 비교하여 추가의 이미지 데이터에서 잡음이 상당히 감소될 수 있다.

다른 예에서, 검사 시스템의 상이한 채널들에 의해 정의된 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 발생된 제1 및 제2 이미지 데이터에 상이한 피크 잡음 이벤트들이 존재할 수 있지만, 결함은 제1 및 제2 이미지 데이터에서 충분한 상관을 가질 수 있으며, 그리하여 여기에 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 제1 및 제2 이미지 데이터에 비교하여 추가의 이미지 데이터에서 결함의 S/N이 현저하게 더 높을 수 있다. 이 방식에서, 여기에 기재된 실시예는 복수의 광학 상태들로부터의 정보를 사용하여 웨이퍼 검사 시스템에 대한 DOI의 검출능력을 향상시키는데 사용될 수 있다.

결함의 S/N이 어떻게 개선될 수 있는지의 예가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다. 특히, 도 3에 도시된 출력(30)은 45도의 방위각으로부터 브릿지(bridge) 결함의 원시 이미지이다. 브릿지 결함의 S/N(max Diff)은 이 이미지에서 1.265이었다. S/N은 신호 윈도우(32) 내의 신호 및 페이지 중단으로부터의 잡음을 포함하는 잡음 윈도우(34) 내의 잡음을 사용하여 결정되었다. 도 3에 도시된 출력(36)은 -45도의 방위각으로부터 브릿지 결함의 원시 이미지이다. 브릿지 결함의 S/N(max Diff)은 이 이미지에서 1.051이었다. S/N은 상기 기재한 바와 동일한 신호 윈도우 및 잡음 윈도우를 사용하여 결정되었다. 이 방식에서, 45도 및 -45도의 방위각으로부터의 브릿지 결함의 원시 이미지들은, 어느 이미지도 결함이 어느 하나의 이미지를 사용하여 포착될 수 있을 만큼 충분한 S/N을 갖지 않는다는 것을 보여준다. 예를 들어, 결함에 대한 S/N은 1.265 및 1.051이며, 이 둘은 결함 검출에 사용되는 통상의 임계값보다 훨씬 더 작은 값이다.

도 4는 도 3의 원시 이미지들 중 하나를 사용하여 발생된 웨이퍼에 대한 이미지 데이터의 예이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 이미지 데이터(38)는, 도 3에 도시된 이미지 중의 하나와, 웨이퍼 상의 인접 다이로부터의 대응하는 기준 이미지를 사용하여 수행된 다이-다이 감산 및 배경 억제(background suppression)에 의해 발생된 이미지 데이터이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 스페클 잡음이 이 이미지 데이터에서 많은 방해로서 나타난다. 이 방식에서, 스페클 잡음은 다이-다이 감산 및 배경 억제 후에도 많은 방해로서 나타난다. 특히, 배경이 감소되고도, 방해가 여전히 이미지 데이터에 보인다. 보다 구체적으로, 이미지 데이터(38) 내의 신호(40)는 페이지 중단시 스페클로부터의 방해에 대응하며, 신호(42)는 결함에 대응한다. 따라서, 다이-다이 감산 및 배경 억제 후에 남아있는 방해에 의해 결함의 검출능력이 감소될 것이다.

도 5는 도 3의 다른 이미지를 사용하여 웨이퍼에 대하여 발생된 다른 이미지 데이터와 도 4의 이미지 데이터를 조합함으로써 생성된 추가의 이미지 데이터의 예이다. 특히, 도 5에 도시된 이미지 데이터(44)는 이미지 데이터(38) 및 다른 이미지 데이터, 즉 45도 방위각을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생된 이미지 데이터와 -45도 방위각을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생된 이미지 데이터를 사용하여 이미지 상관을 수행함으로써 생성되었다. 45도 방위각 차이 이미지 데이터와 -45도 방위각 차이 이미지 데이터를 사용하여 수행된 상관 후에, 이미지 상관에 의해 생성된 이미지 데이터 내의 결함의 S/N은 2이다. 이 방식에서, 결함의 S/N은 1.265 및 1.051에서 2로 증가한다. 그리하여, 이제 잡음이 크게 감소되며 결함은 검출 가능하다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 피크 잡음(46)이 이미지 데이터 내의 유일한 스페클 피크이며, 이는 상관되었던 차이 이미지 데이터 둘 다에 존재하였던 잡음에 대응한다. 피크 잡음(46)은 1044의 그레이 레벨을 갖는다. 제2 피크 잡음(48)은 171의 그레이 레벨을 갖는다. 이와 달리, 결함(50)은 2060의 그레이 레벨을 갖는다. 따라서, 결함은 상관된 이미지 데이터를 사용하여 검출 가능하게 된다. 이 방식으로, 실시예는 어느 하나의 광학 상태만을 사용하여(예를 들어, 하나의 조명 각도로부터의 이미지 데이터를 사용하여) 검출 가능하지 않은 결함을 검출하는 것으로 나타났다.

상기 기재된 바와 같이, 웨이퍼의 이미지 데이터 내의 스페클 패턴을 변경함으로써 그 이미지 데이터를 사용하여 수행된 이미지 상관 후에 스페클 잡음을 감소시키도록 조명의 변동이 사용될 수 있다. 또한, 일부 실시예는 제1 및 제2 광학 상태들에 대하여 45도 방위각 및 -45도 방위각에 의해 정의되는 2개의 조명 각도들을 사용하는 것으로 상기에 기재되어 있지만, 상이한 광학 상태들은 방위각 및/또는 고도각을 변경하는 것을 포함하여 다양한 조명 각도로 확대될 수 있다. 상이한 조명 각도들 각각에 대한 출력은 웨이퍼의 상이한 패스들에서 획득될 수 있다. 잡음을 더 억제하고 S/N을 개선하도록 둘보다 많은 수의 다양한 조명 각도를 사용하여 발생된 이미지 데이터를 상관시키는 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 조명의 방위각을 변경하는 것 외에도, 고도각을 변경하는 것도 또한 스페클 패턴을 변화시킴으로써 잡음의 비상관을 증가시키고 S/N을 더 개선할 수 있다. 이 방식에서, 임의의 추가의 광학 상태를 사용하여 방법을 수행하는 것은 비상관 스페클 잡음을 더 제거하고 웨이퍼 상의 결함들에 대한 S/N을 개선하도록 도울 수 있다. 마찬가지의 방식으로, 상관은 임의의 채널 및 임의의 광학 상태에 대하여 확대될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 웨이퍼 검사 시스템(예를 들어, 레이저 기반의 웨이퍼 검사 시스템)에서의 스페클 잡음은 DOI 검출 능력에 대한 주요 한계 중의 하나이다. 예를 들어, 스페클 잡음은 검사 이미지 데이터 내의 잡음 레벨을 증가시키고 S/N을 감소시킨다. 따라서, 웨이퍼 표면 거칠기로부터의 스페클 잡음은 일부 검사 시스템에서 달성 가능한 결함 포착률에 대한 주요 한계 중의 하나일 수 있다. 또한, 웨이퍼 잡음의 결과로서 검출된 방해(예를 들어, 웨이퍼 거칠기로부터의 스페클형 잡음)는 DOI 검출 능력에 대한 주요 한계 중의 하나이다. 특히, 거친 금속 에칭 웨이퍼와 같은 "거친(rough)" 웨이퍼 상의 비교적 높은 방해 비율(nuisance rate) 및 웨이퍼 잡음은 그렇지 않았더라면 비교적 양호한 광학 해상도를 가졌을 검사 시스템의 성능을 제한할 수 있다. 또한, 웨이퍼 설계 규칙이 계속해서 축소함에 따라, 광학 검사 시스템은 바람직하게 더 짧은 파장 및 더 큰 집광 개구수(NA)를 사용한다. 결과적으로 스페클 잡음은 보다 우세한 잡음 소스가 된다.

그러나, 상기 기재한 바와 같이, 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 조합 단계에 의해 생성된 추가의 이미지 데이터에서 스페클 잡음을 억제한다. 그리하여, 여기에 기재된 방법은 주요 한계인 잡음 요인, 즉 스페클 잡음(예를 들어, 웨이퍼 표면 거칠기에 의해 야기됨)을 감소시킴으로써 웨이퍼 검사 시스템에서 결함 포착률을 개선하고 방해 비율을 감소시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 여기에 기재된 실시예는 웨이퍼 검사 시스템의 감도를 증가시키는데 사용될 수 있다. 또한, 상기 기재된 바와 같이, 여기에 기재된 실시예는 조명 간섭성의 보존을 가능하게 하면서 스페클 잡음을 감소시킴으로써 퓨리에 필터링의 사용을 가능하게 하고 S/N을 개선한다.

하나의 실시예에서, 방법은 제1 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 제2 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 추가의 이미지 데이터 중의 임의의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들의 조합으로서 웨이퍼 상에 검출된 결함들을 보고하는 것을 포함한다. 예를 들어, 결함은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 기재된 바와 같이 검출된다. 마찬가지의 방식으로, 결함 검출은 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 사용하여 개별적으로 수행될 수 있다. 상이한 이미지 데이터의 각각을 사용하여 개별적으로 수행된 결함 검출은 실질적으로 동일한 방식으로(예를 들어, 동일한 임계값(들)을 사용하여) 수행될 수 있다. 이 방식에서, 방법은 결함들의 3개의 부분 모집단(subpopulation)(즉, 제1 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들, 제2 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들, 및 추가의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들)을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 3개의 부분 모집단은 웨이퍼에 대한 결함 모집단(population)을 발생하도록 조합될 수 있다. 예를 들어, 결함 부분 모집단은 결함이 검출된 이미지 데이터에 기초하여 OR 함수를 사용하여 조합될 수 있다. 임의의 둘 이상의 이미지 데이터에서 실질적으로 동일 위치에서 검출되는 임의의 결함들은 임의의 하나의 결함의 이중 보고를 피하기 위해 한 번만 보고될 수 있다. 이 방식에서, 2개의 상이한 이미지 데이터에서 검출되는 임의의 하나의 결함은 한 번만 보고될 수 있다. 웨이퍼 상의 검출된 결함들은 임의의 적합한 방식으로 달리 보고될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 방법은 또한 다른 추가의 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있다. 그 다른 추가의 이미지 데이터는 또한 상기 기재된 바와 같이 결함 검출에 사용될 수 있다. 이 다른 추가의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 임의의 결함들은 여기에 기재된 바와 같이 임의의 기타 이미지 데이터(예를 들어, 추가의 이미지 데이터, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 등)를 사용하여 검출된 결함들과 조합될 수 있다. 또한, 웨이퍼가 검사 시스템의 둘 이상의 상이한 광학 상태들을 사용하여 스캔되는 경우, 제3, 제4 등의 광학 상태들로부터의 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터도 또한 결함 검출에 사용될 수 있고, 그 이미지 데이터를 사용하여 검출된 임의의 결함들은 여기에 기재된 바와 같이 다른 이미지 데이터(예를 들어, 추가의 이미지 데이터, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 등)를 사용하여 검출된 결함들과 조합될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 제1 및 제2 광학 상태들 중 어느 하나의 광학 상태에서는 검출 가능하지 않은 결함이 이미지 상관에 의해 생성된 추가의 이미지 데이터에서는 검출 가능하게 된다. 이 방식에서, 추가의 이미지 데이터는 제1 또는 제2 이미지 데이터 중 어느 하나를 사용하여 검출되지 않거나 검출될 수 없다는 점에서 고유한 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는데 사용될 수 있다. 그리하여, 추가의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들은 개별적으로 어느 하나의 광학 상태에 의해서는 검출되지 않았거나 검출될 수 없었던 결함들로 검사 결과들을 보완하는데 사용될 수 있다.

여기에 기재된 실시예는 또한 복수의 광학 상태들에 걸쳐 결함 특징(feature) 레벨 융합을 포함할 수 있으며, 이는 DOI와 방해 간의 분리 향상을 위한 기회를 제공할 수 있지만, 둘 다 비교적 높은 S/N을 가질 수 있다. 예를 들어 하나의 실시예에서, 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하는 것을 포함한다. 이 방식에서, 결함의 "크로스 광학 상태(cross-optical state)" 특징들은 융합된 이미지 데이터에 기초하여 특징 계산을 수행함으로써 결정될 수 있다. 추가의 이미지 데이터를 사용하여 결정되는 결함 특징들은 임의의 적합한 방식으로 결정될 수 있는 임의의 적합한 결함 특징들을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 추가의 이미지 데이터는 결함 특징 결정이 될 때 임의의 다른 이미지 데이터로서 취급될 수 있다.

다른 실시예에서, 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 추가의 이미지 데이터의 일부 조합을 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하는 것을 포함한다. 이 방식에서, "크로스 광학 상태" 특징들은 "크로스 채널(cross-channel)" 특징들을 결정하는데 사용되는 것과 유사한 방법(들) 및/또는 알고리즘(들)을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 결함 특징들은 상이한 광학 상태들에 대응하는 상이한 이미지 데이터를 사용하여 개별적으로 결정될 수 있다. 그 다음, 이들 결함 특징들은 결함에 대한 상이한 결함 특징을 결정하도록 조합될 수 있다. 예를 들어, 상이한 광학 상태들에 대응하는 상이한 이미지 데이터를 사용하여 개별적으로 결정된 결함 특징들에 대한 값들은 결함 특징에 대한 새로운 값으로 조합될 수 있다. 다른 예에서, 상이한 결함 특징들은 상이한 광학 상태들에 대응하는 상이한 이미지 데이터로부터의 결함에 대하여 결정될 수 있다. 그 다음, 이들 상이한 결함 특징들은 일부 조합에서 결함에 대한 다른 결함 특징을 결정하도록 사용될 수 있다. 상이한 이미지 데이터가 결함 특징을 결정하는데 사용되는 방식은, 특징이 결정되고 있는 결함, 결정되고 있는 특징, 및 이미지 데이터 자체(예를 들어, 이미지 데이터를 사용하여 특징이 결정될 수 있는지 여부 또는 어떻게 결정될 수 있는지에 영향을 미칠 수 있는 이미지 데이터의 특성)에 따라 달라질 수 있다. 이 방식에서, 결함들의 특징들에 대한 값들은 이용 가능한 정보의 일부 서브세트 또는 이용 가능한 모든 정보를 사용하여 결정될 수 있다.

방해 필터링은 각각의 개별 광학 상태의 차원에서뿐만 아니라 복수의 광학 상태들에 의해 발생된 n 차원 공간에서 수행될 수 있으며, 이는 방해와 DOI 간의 분리를 식별하기 위한 더 많은 가능성을 제공한다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 결함들을 검출하는 것은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하고, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함들에 대해 픽셀 레벨 정보를 사용하여 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 것을 포함한다. 따라서, 방해 필터링은 복수의 광학 상태들(복수의 패스들)에 걸쳐 픽셀 레벨에서 정보를 조합함으로써 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 가능성을 생성한다. 잠재적인 결함들은 결함 검출에 의해 추가의 이미지 데이터에서 식별될 수 있으며, 이는 여기에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 상기 기재된 방해 필터링은 또한 여기에 기재된 임의의 기타 이미지 데이터를 사용하여 식별된 잠재적인 결함들에 대하여 수행될 수 있다.

다른 실시예에서, 결함들을 검출하는 것은, 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하고, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 추가의 이미지 데이터 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 잠재적인 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 것을 포함한다. 따라서, 방해 필터링은 복수의 광학 상태들(예를 들어, 복수의 패스들)에 걸쳐 특징 레벨에서 정보를 조합함으로써 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 가능성을 생성한다. 추가의 이미지 데이터를 사용하여 잠재적인 결함들을 식별하는 것은 상기에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 잠재적인 결함들의 특징들에 대한 값들은 여기에 기재된 특징들 중 임의의 특징의 임의의 값을 포함할 수 있다. 상기 기재된 바와 같은 방해 필터링은 또한 여기에 기재된 임의의 기타 이미지 데이터를 사용하여 식별된 잠재적인 결함들에 대해 수행될 수 있다.

여기에 기재된 실시예는 또한 웨이퍼 검사 시스템에 대한 이미지 융합 및 비닝(binning)을 포함할 수 있다. 비닝은 각각의 개별 광학 상태의 차원에서뿐만 아니라, 복수의 광학 상태들에 의해 발생된 n 차원 공간에서 수행될 수 있으며, 이는 상이한 유형의 결함들 간의 분리를 찾기 위한 더 많은 가능성을 제공한다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들에 대한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 결함들을 비닝하는 것을 포함한다. 따라서, 결함들은 비닝하는 것은 복수의 광학 상태들(예를 들어, 복수의 패스들)에 걸쳐 픽셀 레벨에서 정보를 조합함으로써 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 가능성을 생성한다.

다른 실시예에서, 방법은 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 결함들을 비닝하는 것을 포함한다. 따라서, 결함들은 비닝하는 것은 복수의 광학 상태들(예를 들어, 복수의 패스들)에 걸쳐 결함 특징 레벨에서 정보를 조합함으로써 수행될 수 있으며, 이는 성능에 대한 더 많은 가능성을 생성한다. 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터, 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들의 특징들에 대한 값들은 여기에 더 기재된 바와 같이 결정될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 검사 시스템의 광학 상태들의 상이한 조합들에 대응하는 이미지 데이터를 조합함으로써 다른 추가의 이미지 데이터가 웨이퍼에 대하여 발생될 수 있다. 다르게 말하자면, 다른 융합된 이미지 데이터가 웨이퍼에 대하여 발생될 수 있다. 다른 융합된 이미지 데이터는 추가의 이미지 데이터와 동일한 방식으로 여기에 기재된 모든 단계들에 사용될 수 있다. 또한, 다른 융합된 이미지 데이터가 웨이퍼에 대하여 발생되는 경우, 이 다른 융합된 이미지 데이터는 웨이퍼에 대한 적합한 또는 최적의 검사 레시피를 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 다른 융합된 이미지 데이터는 결함 검출에 대하여 독립적으로 사용될 수 있으며, 이는 여기에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 그 다음, 다른 융합된 이미지 데이터를 사용하여 검출되는 결함들은 비교될 수 있다. 개별 광학 상태들에 비교하여 볼 때 다른 융합된 이미지 데이터를 사용하여 고유하게 검출되는 결함들은 어느 융합된 이미지 데이터가 가장 고유한 DOI를 검출했는지 결정하도록 결함 검토에 의해 검토될 수 있다. 그 다음, 그 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는데 사용된 동일 프로세스 및/또는 층의 다른 웨이퍼에 대하여 이 동일한 융합된 이미지 데이터가 생성될 수 있다. 이 방식에서, 검사 레시피의 하나 이상의 파라미터들은 융합된 이미지 데이터를 사용하여(즉, 웨이퍼에 대한 실험적으로 획득된 출력으로부터 발생된 융합된 이미지 데이터를 사용하여) 실험적으로 결정될 수 있다. 또한, 여기에 기재된 방법에서 사용된 복수의 광학 상태들은 이 방식에서 결함 검출 방법 또는 알고리즘(예를 들어, 검사 레시피에서의 결함 검출 알고리즘)을 사용하여 결정될 수 있다. 그리하여, 검사 레시피에 대한 모드 선택을 수행하도록 알고리즘이 사용될 수 있다.

검사 레시피의 하나 이상의 파라미터들을 결정하기 위한 이러한 접근법은 미리 결정된 결함 검출 방법 또는 알고리즘에 대하여 여기 기재된 방법에 유리하게 사용될 수 있는 둘 이상의 광학 상태들을 결정하는데 사용될 수 있다. 그러나, 검사 레시피의 하나 이상의 파라미터들을 결정하는 이러한 접근법은 또한 둘 이상의 광학 상태들로 사용되어야 하는 하나 이상의 결함 검출 파라미터들(예를 들어, 결함 검출 방법 또는 알고리즘)을 결정하는데 사용될 수도 있다. 이 방식에서, 융합된 이미지 데이터는 검사 레시피의 임의의 파라미터(들)를 결정하는데 사용될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 융합되는 이미지 데이터는 단일 검사 시스템의 상이한 광학 상태들을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생될 수 있다. 그러나, 여기에 기재된 방법은 단일 검사 시스템의 상이한 광학 상태들을 사용하여 발생된 출력으로부터 발생되는 이미지 데이터를 융합하는 것에만 한정되지 않는다. 예를 들어, 추가적으로 또는 대안으로서, 융합되는 이미지 데이터는 상이한 패스들(즉, 스캔들)에서 하지만 동일한 광학 상태로 획득한 출력으로부터 발생된 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 상기 기재된 바와 같이 출력을 발생하는 것은 하나의 패스에서 수행된다. 이 실시예에서, 방법은 또한, 검사 시스템의 제1 또는 제2 광학 상태를 사용하여 검사 시스템으로 상이한 패스에서 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 출력을 발생하는 것을 포함한다. 이 방식에서, 동일한 (제1 또는 제2) 광학 상태를 사용하는 출력은 검사 시스템에 의해 수행된 웨이퍼의 상이한 패스들에서 발생될 수 있다. 추가의 출력을 발생하는 것은 여기에 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있다.

이러한 방법은 또한 상이한 패스에서 발생된 추가의 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 상이한 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있다. 상이한 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 상이한 이미지 데이터를, 상이한 패스가 제1 광학 상태를 사용하여 수행되는 경우에는 제1 이미지 데이터와 또는 상이한 패스가 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제2 광학 상태를 사용하여 수행되는 경우에는 제2 이미지 데이터와 조합함으로써, 웨이퍼에 대하여 부가적인 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 조합 단계는 상이한 패스들에서 하지만 동일한 광학 상태로 획득된 이미지 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 이 조합 단계는 여기에 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있다.

이러한 방법은 부가적인 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 더 포함할 수 있다. 부가적인 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 방법은 또한 여기에 기재된 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다.

추가의 방법은 검사 시스템의 동일한 광학 상태를 사용하여 수행되는 웨이퍼의 상이한 패스들에 대응하는 이미지 데이터를 융합하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 다른 방법과 관련된다. 이 방법은 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 제1 및 제2 패스들에서 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함한다. 이 단계에서 출력을 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 광학 상태는 여기에 기재된 임의의 광학 상태를 포함할 수 있다.

이 방법은 또한 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있다. 이 단계에서 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 이미지 데이터를 포함할 수 있다.

이 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 더 포함한다. 이 단계에서 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 추가의 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 추가의 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 이 방법은 여기에 기재된 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다.

동일한 광학 상태지만 상이한 패스들로부터의 이미지 데이터를 융합하는 것은 이미지 데이터에서 랜덤(random) 잡음이 우세한 경우에 특히 유용하다. 예를 들어, 이미지 데이터가 하나의 광학 상태를 사용하여 제1 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생되고, 동일한 광학 상태를 사용하여 제2 패스에서 발생된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터와 융합되는 경우, 융합된 이미지 데이터에서 모든 랜덤 잡음 소스가 실질적으로 제거될 수 있으며, DOI로부터 신호의 동시성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 기재된 바와 같이, 동일한 광학 상태에 대응하는 상이한 이미지 데이터는 독립적으로 융합될 수 있다. 다르게 말하자면, 동일한 광학 상태에 대응하는 제1 및 제2 이미지 데이터는 이미 융합된 광학 상태(상이한 광학 상태에 대응함)에 대응하는 이미지 데이터와 융합될 필요가 없다.

또한, 추가적으로 또는 대안으로서, 방법은 상이한 검사 시스템에 의해 발생된 출력을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 방법은 상이한 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함한다. 상이한 검사 시스템으로 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것은 여기에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 상이한 검사 시스템은 DF 또는 BF 시스템일 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템은 DF 시스템일 수 있고, 상이한 검사 시스템은 BF 시스템일 수 있다. 다른 실시예에서, 검사 시스템은 DF 시스템일 수 있고, 상이한 검사 시스템은 다른 DF 시스템(예를 들어, 검사 시스템과 다른 구성을 갖는 DF 시스템)일 수 있다. 상이한 검사 시스템들은 여기에 기재된 바와 같이 구성될 수 있거나 또는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 기타 적합한 구성을 가질 수 있다.

이러한 방법은 또한 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있다. 제3 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 기재된 임의의 실시예에 따라 수행될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 제3 이미지 데이터를 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 또는 제2 이미지 데이터와 조합함으로써 웨이퍼에 대한 부가적인 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 제3 이미지 데이터를 제1 또는 제2 이미지 데이터와 조합하는 것은 이 실시예에서 여기에 기재된 임의의 실시예에 따라 수행될 수 있다. 이러한 방법은 부가적인 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 더 포함할 수 있다. 부가적인 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 실시예는 여기에 기재된 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다. 이 방식에서, 방법은 상이한 검사 시스템들로부터 수집된 출력을 사용하고 상이한 검사 시스템들로부터 수집된 출력을 사용하여 발생된 이미지 데이터를 융합하는 것을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법은 제1 및 제2 검사 시스템들로 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 검사 시스템들은 여기에 기재된 임의의 상이한 검사 시스템을 포함할 수 있다 . 제1 및 제2 검사 시스템들로 웨이퍼를 스캔하는 것은 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 광학 상태를 사용하여 수행될 수 있다. 대안으로서, 제1 및 제2 검사 시스템들로 웨이퍼를 스캔하는 것은 상이한 광학 상태들을 사용하여 수행될 수 있다. 이 방식에서, 융합되는 상이한 이미지 데이터에 대응하는 상이한 광학 상태들은 상이한 검사 시스템들의 상이한 광학 상태들일 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템 X의 광학 상태 A에 대응하는 이미지 데이터는 검사 시스템 Y의 광학 상태 B에 대응하는 이미지 데이터와 여기에 더 기재된 바와 같이 조합될 수 있다. 광학 상태들 A와 B는 동등하거나 상이할 수 있다. 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 광학 상태 및 상이한 광학 상태들은 여기에 기재된 임의의 광학 상태를 포함할 수 있다. 방법은 또한 제1 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 제2 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함한다. 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 이미지 데이터를 포함할 수 있다.

방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 더 포함한다. 이 조합 단계는 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 포함한다. 이 단계에서 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 방법은 상이한 검사 시스템들을 사용하여 출력을 발생하고 상이한 검사 시스템들을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상이한 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 방법이 반드시 모든 상이한 검사 시스템들을 사용하여 출력을 발생하는 것을 포함하는 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 상이한 검사 시스템들을 사용하여 발생된 출력은 출력이 저장된 하나 이상의 저장 매체로부터 획득될 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 상이한 검사 시스템들에 의해). 그 다음, 상이한 검사 시스템들을 사용하여 발생된 획득된 출력은 여기에 더 기재된 바와 같이 사용될 수 있다. 이 방식에서, 여기에 기재된 방법은 융합되는 이미지 데이터를 발생하는데 사용된 출력의 근원에 관계없이 이미지 융합을 수행할 수 있다.

또한, 여기에 기재된 실시예에서 사용되는 상이한 검사 시스템들에 의해 발생된 출력은 반드시 상이한 광학 상태들을 사용하여 발생될 수 있다(상이한 검사 시스템들이 DF 검사 시스템와 BF 검사 시스템 또는 완전히 다른(예를 들어, 중첩되지 않는) 구성을 갖는 DF 검사 시스템들을 포함하는 경우의 일일 수 있음). 그러나, 여기에 기재된 실시예에서 사용되는 상이한 검사 시스템들에 의해 발생된 출력은 동일한 광학 상태 또는 실질적으로 동일한 광학 상태를 사용하여 발생될 수 있다(상이한 검사 시스템들이 동일한 구성 또는 비교적 유사한 구성을 갖는 2개의 검사 시스템들을 포함하는 경우의 일일 수 있음).

여기에 기재된 실시예는 또한 여기에 기재된 하나 이상의 방법들의 하나 이상의 단계들의 결과를 저장 매체에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 결과들 여기에 기재된 결과들 중의 임의의 결과를 포함할 수 있다. 결과들은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과들이 저장된 후에, 결과들은 저장 매체에서 액세스될 수 있고, 여기에 기재된 임의의 방법 또는 시스템 실시예, 임의의 기타 방법, 또는 임의의 기타 시스템에 의해 사용될 수 있다. 또한, 결과들은 "영구적으로", "반영구적으로", "임시로", 또는 일부 기간 동안 저장될 수 있다. 예를 들어, 저장 매체는 RAM(random access memory)일 수 있고, 결과들이 반드시 저장 매체에 무기한으로 지속되는 것은 아닐 수 있다.

다른 실시예는 컴퓨터 시스템으로 하여금 웨이퍼 상의 결함들을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하는 프로그램 명령어가 저장되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다. 하나의 이러한 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(52)는 컴퓨터 시스템(56)으로 하여금 웨이퍼 상의 결함들을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하는 프로그램 명령어(54)를 포함한다.

컴퓨터 구현 방법은 검사 시스템의 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔함으로써 발생된 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 것을 포함한다. 제1 및 제2 광학 상태들은 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들에 의해 정의된다. 제1 및 제2 광학 상태들은 여기에 기재된 임의의 광학 상태를 포함할 수 있다. 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들은 여기에 기재된 임의의 상이한 값을 포함할 수 있다. 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터는 여기에 기재된 임의의 광학 파라미터를 포함할 수 있다. 검사 시스템은 여기에 기재된 임의의 검사 시스템을 포함할 수 있다.

웨이퍼에 대하여 발생된 출력을 획득하는 것은 검사 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 출력을 획득하는 것은 검사 시스템을 사용하여 웨이퍼에 대해 광을 스캔하고 스캐닝 동안 검사 시스템에 의해 검출된 웨이퍼로부터 산란된 광에 응답하여 출력을 발생하는 것을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 출력을 획득하는 것은 웨이퍼를 스캔하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 출력을 획득하는 것은 반드시 웨이퍼를 스캔하는 것을 포함하는 것은 아니다. 예를 들어, 출력을 획득하는 것은 출력이 저장된 저장 매체로부터 출력을 획득하는 것을 포함할 수 있다(예를 들어, 검사 시스템에 의해). 저장 매체로부터 출력을 획득하는 것은 임의의 방식으로 수행될 수 있고, 출력이 획득된 저장 매체는 여기에 기재된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 출력은 여기에 기재된 임의의 출력을 포함할 수 있다.

컴퓨터 구현 방법은 또한 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함한다. 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 이러한 이미지 데이터를 포함할 수 있다.

컴퓨터 구현 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 더 포함한다. 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 추가의 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 추가의 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 포함한다. 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 웨이퍼 상의 검출된 결함들은 여기에 기재된 임의의 결함을 포함할 수 있다. 프로그램 명령어가 실행 가능한 컴퓨터 구현 방법은 여기에 기재된 임의의 기타 방법(들)의 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다.

여기에 기재된 바와 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(54)는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(52) 상에 저장될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 판독 전용 메모리, RAM, 자기 또는 광 디스크, 또는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 기타 적합한 컴퓨터 판독가능한 매체와 같은 저장 매체일 수 있다 .

프로그램 명령어는 특히 프로시저 기반의 기술, 컴포넌트 기반의 기술, 및/또는 객체 지향 기술을 포함하는 임의의 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어는 원하는 바에 따라 Matlab, Visual Basic, ActiveX 컨트롤, C, C++ 오브젝트, C#, JavaBeans, Microsoft Foundation Classes("MFC") 또는 기타 기술 또는 방법을 사용하여 구현될 수 있다.

컴퓨터 시스템(56)은 개인용 컴퓨터 시스템, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 시스템 컴퓨터, 이미지 컴퓨터, 프로그램가능 이미지 컴퓨터, 병렬 컴퓨터, 또는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 기타 디바이스를 포함하는 다양한 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, 용어 "컴퓨터 시스템"은 메모리 매체로부터의 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 갖는 임의의 디바이스를 망라하도록 넓게 정의될 수 있다.

추가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템의 하나의 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 시스템(58)은 검사 서브시스템(60) 및 컴퓨터 서브시스템(80)을 포함한다. 검사 서브시스템은 검사 서브시스템의 제1 및 제2 광학 상태들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 검사 서브시스템은 광원(62)을 포함한다. 광원(62)은 레이저와 같이 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 광원을 포함할 수 있다. 광원(62)은 편광 컴포넌트(64)로 광을 지향시키도록 구성되며, 이는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 편광 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 검사 서브시스템은 하나보다 많은 수의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 광원으로부터의 광의 경로에 독립적으로 위치될 수 있다. 각각의 편광 컴포넌트는 상이한 방식으로 광원으로부터의 광의 편광을 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 웨이퍼의 조명에 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적합한 방식으로 광원으로부터의 광의 경로 안팎으로 편광 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 웨이퍼의 조명에 사용된 편광 설정은 P, S, 또는 원형 편광(C)을 포함할 수 있다.

발광(light exiting) 편광 컴포넌트(64)는 사각(oblique) 입사각에서 웨이퍼(66)로 지향되며, 이는 임의의 적합한 사각 입사각을 포함할 수 있다. 검사 서브시스템은 또한 광원(62)으로부터 편광 컴포넌트(64)로 또는 편광 컴포넌트(64)로부터 웨이퍼(66)로 광을 지향시키도록 구성되는 하나 이상의 광학 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 광학 컴포넌트는 반사성 광학 컴포넌트(이에 한정되는 것은 아님)와 같이 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 광원, 편광 컴포넌트, 및/또는 하나 이상의 광학 컴포넌트는 하나 이상의 입사각(예를 들어, 사각 입사각 및/또는 실질적으로 수직 입사각)에서 웨이퍼로 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 임의의 적합한 방식으로 웨이퍼에 대해 광을 스캔함으로써 스캐닝을 수행하도록 구성될 수 있다.

웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 스캔 동안 검사 서브시스템의 복수의 채널들에 의해 집광 및 검출될 수 있다. 예를 들어, 비교적 수직에 가까운 각도에서 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 렌즈(68)에 의해 집광될 수 있다. 렌즈(68)는 도 7에 도시된 바와 같이 굴절성 광학 요소를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈(68)는 하나 이상의 굴절성 광학 요소들 및/또는 하나 이상의 반사성 광학 요소들을 포함할 수 있다. 렌즈(68)에 의해 집광된 광은 편광 컴포넌트(70)로 지향될 수 있으며, 편광 컴포넌트(70)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 편광 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 검사 서브시스템은 하나보다 많은 수의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 렌즈에 의해 집광된 광의 경로에 독립적으로 위치될 수 있다. 편광 컴포넌트들 각각은 상이한 방식으로 렌즈에 의해 집광된 광의 편광을 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 렌즈(68)에 의해 집광된 광의 검출에 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적합한 방식으로 렌즈에 의해 집광된 광의 경로 안팎으로 편광 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 렌즈(68)에 의해 집광된 광의 검출에 사용되는 편광 설정은 여기에 기재된 임의의 편광 설정(예를 들어, P, S 및 N)을 포함할 수 있다.

발광 편광 컴포넌트(70)는 검출기(72)로 지향된다. 검출기(72)는 CCD(charge coupled device) 또는 다른 유형의 이미징 검출기와 같이 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 검출기를 포함할 수 있다. 검출기(72)는, 렌즈(68)에 의해 집광되고 편광 컴포넌트(70)가 집광된 산란 광의 경로에 위치되었다면 편광 컴포넌트(70)에 의해 전달되는 산란 광에 응답하는 출력을 발생하도록 구성된다. 따라서, 렌즈(68), 렌즈(68)에 의해 집광된 광의 경로에 위치된 경우 편광 컴포넌트(70), 및 검출기(72)는 검사 서브시스템의 하나의 채널을 형성한다. 검사 서브시스템의 이 채널은 퓨리에 필터링 컴포넌트와 같이 당해 기술 분야에 공지된 임의의 기타 적합한 광학 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

상이한 각도들로 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 렌즈(74)에 의해 집광될 수 있다. 렌즈(74)는 상기 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 렌즈(74)에 의해 집광된 광은 편광 컴포넌트(76)로 지향될 수 있으며, 편광 컴포넌트(76)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 편광 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 검사 서브시스템은 하나보다 많은 수의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 렌즈에 의해 집광되는 광의 경로에 독립적으로 위치될 수 있다. 편광 컴포넌트들 각각은 상이한 방식으로 렌즈에 의해 집광된 광의 편광을 변경하도록 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 스캔 동안 렌즈(74)에 의해 집광된 광의 검출에 어느 편광 설정이 선택되는지에 따라 임의의 적합한 방식으로 렌즈에 의해 집광된 광의 경로 안팎으로 편광 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 렌즈(74)에 의해 집광된 광의 검출에 사용된 편광 설정은 P, S, 또는 N을 포함할 수 있다.

발광 편광 컴포넌트(76)는 상기 기재된 바와 같이 구성될 수 있는 검출기(78)로 지향된다. 검출기(78)는 또한, 편광 컴포넌트(76)가 산란 광의 경로에 위치되었다면 편광 컴포넌트(76)를 통해 통과하는 집광된 산란 광에 응답하는 출력을 발생하도록 구성된다. 따라서, 렌즈(74), 렌즈(74)에 의해 집광된 광의 경로에 위치된 경우 편광 컴포넌트(76), 및 검출기(78)는 검사 서브시스템의 또다른 채널을 형성할 수 있다. 채널은 또한 상기 기재된 임의의 기타 광학 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈(74)는 약 20도 내지 약 70도의 편각으로 웨이퍼로부터 산란된 광을 집광하도록 구성될 수 있다. 또한, 렌즈(74)는 약 360도의 방위각으로 웨이퍼로부터 산란된 광을 집광하도록 구성되는 반사성 광학 컴포넌트(도시되지 않음)로서 구성될 수 있다.

도 7에 도시된 검사 서브시스템은 또한 하나 이상의 기타 채널(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 서브시스템은 추가의 채널을 포함할 수 있으며, 이는 사이드 채널로서 구성된 렌즈, 하나 이상의 편광 컴포넌트, 및 검출기와 같이 여기에 기재된 임의의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 렌즈, 하나 이상의 편광 컴포넌트, 및 검출기는 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 사이드 채널은 입사 평면 밖으로 산란되는 광을 집광하고 검출하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 사이드 채널은 입사 평면에 실질적으로 수직인 평면에 중심 위치된 렌즈, 및 렌즈에 의해 집광된 광을 검출하도록 구성된 검출기를 포함할 수 있음).

제1 및 제2 광학 상태들은 검사 서브시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들에 의해 정의된다. 제1 및 제2 광학 상태들은 여기에 기재된 검사 서브시스템의 임의의 광학 파라미터들에 대한 임의의 상이한 값들에 의해 정의될 수 있다. 또한, 임의의 광학 파라미터들의 값들은 패스들 간에 필요한 경우 임의의 적합한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 상이한 값들이 조명 편광 상태들의 상이한 값들인 경우, 패스들 사이에 편광 컴포넌트(64)는 여기에 기재된 바와 같이 제거 및/또는 다른 편광 컴포넌트로 교체될 수 있다. 다른 예에서, 상이한 값들이 상이한 조명 각도들인 경우, 웨이퍼로 광을 지향시키는데 사용되는 광원 및/또는 임의의 기타 광학 컴포넌트들(예를 들어, 편광 컴포넌트(64))의 위치가 임의의 적합한 방식으로 패스들 사이에 변경될 수 있다.

스캔 동안 검출기들에 의해 발생된 출력은 컴퓨터 서브시스템(80)으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 컴퓨터 서브시스템이 검출기들에 의해 발생된 출력을 수신할 수 있도록 검출기들 각각에 연결될 수 있다(예를 들어, 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 전송 매체를 포함할 수 있는, 도 7에 점선으로 도시된 하나 이상의 전송 매체에 의해). 컴퓨터 서브시스템은 임의의 적합한 방식으로 검출기들 각각에 연결될 수 있다. 웨이퍼의 스캔 동안 검출기들에 의해 발생된 출력은 여기에 기재된 임의의 출력을 포함할 수 있다.

컴퓨터 서브시스템은 제1 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 제2 광학 상태를 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 기재된 임의의 실시예에 따라 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성될 수 있다. 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 이러한 이미지 데이터를 포함할 수 있다.

컴퓨터 서브시스템은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 기재된 임의의 실시예에 따라 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하도록 구성될 수 있다. 추가의 이미지 데이터는 여기에 기재된 임의의 추가의 이미지 데이터를 포함할 수 있다.

컴퓨터 서브시스템은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 더 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 기재된 임의의 실시예에 따라 결함들을 검출하도록 구성될 수 있다. 결함들은 여기에 기재된 임의의 결함을 포함할 수 있다.

컴퓨터 서브시스템은 여기에 기재된 임의의 방법 실시예(들)의 임의의 기타 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 또한 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다. 또한, 시스템은 여기에 기재된 바와 같이 더 구성될 수 있다.

다른 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법에 관련된다. 일반적으로, 여기에 더 기재되는 실시예는 "포커스 융합(focus fusion)"에 의해 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 여기에 더 기재된 바와 같이, 웨이퍼 검사 시스템에서의 웨이퍼 잡음은 결함 검출 능력의 주요 한계 중의 하나이다. 웨이퍼 잡음은 처리된 패턴 특징 및 표면 프로파일의 불완전성(imperfection)에 의해 야기될 수 있다. 레이저 기반의 간섭성 시스템에서, 표면 거칠기 및 라인 에지 거칠기에 의해 도입된 스페클 잡음은 우세한 웨이퍼 잡음이다. 웨이퍼 설계 규칙이 계속해서 축소함에 따라, 더 짧은 파장 및 더 큰 집광 NA가 광학 검사 시스템에 바람직하다. 결과적으로 스페클 잡음은 보다 우세한 잡음 소스로 증가한다. 여기에 더 기재된 실시예는 스페클 잡음을 억제함으로써 웨이퍼 검사 시스템에 있어서 결함 포착률을 개선하고 오류 계수(false count)를 감소시킨다.

방법은 검사 시스템의 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하는 것을 포함한다. 예를 들어, "이미지 융합" 방법 및 시스템으로 일반적으로 지칭될 수 있는 상기 기재된 다른 실시예에서, 조명 각도, 집광 NA, 파장 또는 편광이 상이할 수 있는 상이한 광학 모드들에 의해 동일한 웨이퍼 위치의 둘 이상의 이미지들이 획득된다. 상이한 광학 모드들을 신중하게 선택함으로써, 이미지들 내의 결함 신호들은 전부 문제없을 수 있고, 잡음이 그의 비상관 속성으로 인해 억제됨으로써 결함 포착률 및 오류 계수를 개선할 수 있다.

상기 기재된 이미지 융합 실시예들은 결함 검출 능력을 개선하는 것으로 증명되었다. 그러나, 구현 중에 일부 어려움들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 광학 모드들은 잡음이 비상관인 것 중에 선택되어야 한다. 현대 검사 시스템들은 조명 각도, 집광 NA, 파장, 조명 및 집광 편광 등과 같이 시스템 내의 많은 수의 자유도로 인해 상당히 복잡할 수 있다. 그 결과, 특정 검사에 대한 광학 모드들의 수는 막대할 수 있다. 임의의 2개의 광학 모드들의 가능한 조합들의 수는 훨씬 더 막대하다. 보다 구체적으로, 임의의 2개의 광학 모드들의 가능한 조합들의 수는 N*(N-1)/2이며, 여기에서 N은 단일 패스에 대한 광학 모드들의 수이다. 어떠한 사전 정보도 이용 가능하지 않다면, 레시피 셋업에서 최적의 조합을 찾기까지 많은 수의 가능한 모드 조합들이 전부는 아니더라도 테스트되어야 한다. 이 테스트는 응용 엔지니어에게 엄청난 부담을 안겨줄 것이며 새로운 웨이퍼에 대한 레시피 셋업을 어렵게 할 수 있다.

또한, 선택된 모드들에서 잡음이 상관되지 않는 동안, 결함 검출에서의 개선은 주로 각각의 모드에서의 결함들의 신호 강도들의 함수이다. 결함 신호가 각각의 모드에서 더 강할수록, 이미지 융합 후에 결함 포착이 더 좋아진다. 그러나, 모드들에 의해 획득된 이미지들이 비상관 잡음을 가져야 한다는 모드 선택의 제약으로 인해, 선택된 모드들은 보통 개별적으로 최상의 S/N의 모드가 아니라고 해도 과언이 아니다. 사실상, 하나의 모드에서의 결함 신호가 특히 약한 경우, 이미지 융합으로부터 어떠한 개선도 없을 수 있다. 여기에 더 기재되는 바와 같이, 포커스 융합은 최상의 S/N으로 하나의 모드를 사용하면서 잡음을 억제할 수 있다. 따라서, 여기에 더 기재된 실시예는 다른 이미지 융합 실시예에 대한 개선을 제공할 수 있다.

또한, 이미지 융합에 사용된 모드들 간의 차이(들)에 따라, 쓰루풋(throughput)이나 광 예산(light budget)에 있어서 손실이 존재할 것이다. 예를 들어, 2개의 모드들이 조명 각도에 있어서 상이한 경우, 2개의 이미지들은 동시에 발생될 수 없다. 더블 패스 검사가 필요하고, 따라서 쓰루풋은 절반이 된다. 2개의 모드들이 집광 NA에 있어서 상이한 경우에는, 이미지는 동공면에서 분할되어야 하며, 그리하여 각각의 채널은 그의 동공에 대해 개별 제어를 가질 것이다. 그러나, 이미지는 동일한 줌 렌즈를 통해 통과하도록 광학 트레인(optical train)의 후반부에서 조합되어야 한다. 이 분할 및 조합 프로세스는 일반적으로 광출력(optical power)의 손실을 도입할 것이다. 따라서, 광 예산이 감소된다.

하나의 실시예에서, 광을 발생하는 것은 간섭성 광으로 수행된다. 예를 들어, 스페클 잡음을 감소시키도록 사용되는 앞에서의 접근은 보통 광 섬유를 진동시키거나 또는 광 확산판을 통해 광을 전달함으로써 레이저 소스로부터의 조명 광의 간섭성을 감소시키는 것을 수반한다. 그러나, 조명 광 간섭성의 감소는 퓨리에 필터의 사용을 감소시킬 수 있고, 그 결과로서 어레이 패턴들이 억제될 수 없다. 이들 한계는 OTL 사각 조명 DF 구조에서 결함 검출 능력을 크게 저하시킨다. 간섭성 광을 사용하여 출력을 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있고, 간섭성 광은 여기에 더 기재된 임의의 간섭성 광을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들은 검사 시스템의 조명 및 집광 파라미터들에 대한 값들을 포함한다. 일반적으로, 조명 및 집광 파라미터들은 집합적으로 검사 패스 또는 검사를 수행하는데 사용되는 검사 시스템의 광학 상태를 정의한다. 이 방식에서, 제1 및 제2 출력은 바람직하게 동일한 광학 상태를 사용하여 하지만 상이한 포커스 값들로 발생된다. 하나의 실시예에서, 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들은, 검사 시스템의 다른 광학 상태들에 비교하여 웨이퍼에 대한 최상의 S/N을 생성하는 검사 시스템의 광학 상태를 정의한다. 예를 들어, 실시예는 하나의 채널 검사의 경우에서와 같이 최상의 S/N을 갖는 하나의 광학 모드를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 출력을 발생하는 것은 조금 상이한 포커스로 웨이퍼 상의 동일한 시계(field of view)의 2개의 이미지들을 획득하는 것을 포함할 수 있다.

하나의 실시예에서, 제1 및 제2 출력은 발생하는 단계 동안 개별적으로 발생된다. 제1 및 제2 출력을 개별적으로 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 출력은 검사의 제1 패스 동안 하나의 검출기를 사용하여 발생될 수 있으며, 제2 출력은 검사의 제2 패스 동안 동일 검출기를 사용하여 발생될 수 있고, 제1 및 제2 패스는 상이한 포커스 값들을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 출력은 여기에 더 기재된 바와 같이 개별적으로 그리고 동시에 발생될 수 있다. 예를 들어, 또다른 실시예에서, 제1 및 제2 출력은 검사 시스템의 상이한 검출기들을 사용하여 개별적으로 그리고 동시에 발생된다. 상이한 검출기들은 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 및 제2 출력은 검사 시스템의 제1 및 제2 검출기들을 사용하여 개별적으로 그리고 동시에 발생되고, 제1 및 제2 검출기들은 검사 시스템의 광 축을 따라 오프셋된 위치들을 갖는다. 예를 들어, 조금 상이한 포커스로 웨이퍼 상의 동일한 시계의 2개의 이미지들을 획득하는 것은 광 축을 따라 2개의 채널 센서들을 오프셋시킴으로써 또는 채널들 중의 하나의 채널에서 포커스 오프셋된 유리 평판을 삽입함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 출력은 검사 시스템의 제1 및 제2 검출기들을 사용하여 개별적으로 그리고 동시에 발생되고, 제1 검출기는 검사 시스템의 초점면(focal plane)의 제1 측에 위치되며, 제2 검출기는 제1 측과 반대인 초점면의 제2 측에 위치된다. 예를 들어, 제1 채널의 상평면(image plane)은 초점면의 가까운 측에 있을 수 있고, 제2 채널의 상평면은 초점면의 먼 측에 있을 수 있다. 하나의 실시예에서, 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값은 검사 시스템의 초점 심도(depth of focus)와 동일한 값만큼 상이하다. 예를 들어, 여기에 기재된 바와 같은 2개의 상평면들 간의 디포커스 시프트(defocus shift)는 대략 초점 심도일 수 있다. 2개의 이미지들은 또한 센서들 바로 전에 분할될 수도 있다. 이 방식에서, 2개의 이미지들은 상이한 센서 위치들을 갖는 2개의 채널들로 이미지 경로를 분할함으로써 또는 임의의 기타 방법에 의해 획득될 수 있다 .

하나의 실시예에서, 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값은 검사 시스템의 아웃오브포커스(out-of-focus) 값들이다. 다른 실시예에서, 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값은 검사 시스템의 인포커스(in-focus) 값을 포함하지 않는다. 예를 들어, 많은 검사 프로세스는 가능한 많은 스캔 동안 포커스 내에 웨이퍼 표면을 유지하기 위해, 웨이퍼 표면의 변동을 고려하도록 웨이퍼가 스캔될 때 검사 시스템의 포커스 값(들)을 변경하는 것을 포함한다. 따라서, 검사 시스템은 절대 기준에 관련하여 다수의 상이한 포커스 값들에서 스캐닝을 수행할 수 있다. 그러나, 웨이퍼 표면 자체에 관련하여, 검사 시스템은 인포커스 값으로부터 일반적으로 무시할 수 있는 변동으로 대략 인포커스 값에서 전체 스캔을 수행할 것이다. 이와 달리, 여기에 기재된 실시예는 검사 시스템에 대하여 의도적으로 아웃오브포커스 값들에서 그리고 검사되고 있는 웨이퍼 표면에 관련하여 아웃오브포커스인 값들로 전체 스캔을 수행한다. 따라서, 여기에 기재된 실시예는 웨이퍼에서의 변동을 고려하도록 검사 시스템의 포커스를 동적으로 변경하는 것을 포함하는 스캐닝 방법들과는 완전히 상이하다.

방법은 또한 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함한다. 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 발생하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 이미지 데이터는 여기에 더 기재된 임의의 이미지 데이터를 포함할 수 있다 .

하나의 실시예에서, 제1 이미지 데이터에서의 잡음은 제2 이미지 데이터에서의 잡음과 상관되지 않는다. 예를 들어, 상이한 디포커스 위치에서 2개의 인접한 상평면들 간의 스페클 잡음 상관 함수는 상평면 위치에 대해 불변이다. 함수는 광 축을 따라 2개의 상평면들 간의 간격에 따라서만 좌우된다. 이 방식에서, 웨이퍼 잡음(예를 들어, 표면 거칠기, 라인 에지 거칠기 등)으로부터의 스페클 패턴은 이미지가 디포커스될 때 변한다(이는 공지된 모델링 기술인 FDTD(finite-difference time-domain) 시뮬레이션을 사용하여 예시될 수 있음). 특히, 스페클 잡음은 상평면이 디포커스에서 포커스로 이동하고 그 다음 다른 방향으로 디포커스로 이동할 때 변한다. 그리하여, 초점 심도의 양 단부에서 상이한 상평면들 내의 스페클 패턴은 비상관이다. 이 방식에서, 2개의 상평면들이 광 축을 따라 충분히 멀리 배치되는 경우(예를 들어, 초점 심도에 접근함), 제1 및 제2 이미지 데이터 간의 스페클 잡음은 비상관이다. 또한, 2개의 채널들이 초점 심도와 동일한 디포커스 오프셋에서 취해질 때, 2개의 채널들의 잡음 간의 비상관 속성은 보장된다. 그리하여, 제1 및 제2 디포커스된 이미지 데이터 간의 스페클 잡음의 비상관 속성이 보장될 수 있다. 이 방식에서, 임의의 하나의 검사 시스템에 대하여 엄청난 수의 가능한 광학 모드 조합들 중에 비상관 잡음을 제공하는 2개의 광학 모드들을 찾아야 할 필요가 없다. 이는 단일 최상의 모드를 찾고 잡음을 억제하기 위해 포커스 융합을 사용하도록 프로세스가 단순화되기 때문에 레시피 셋업의 노력을 엄청나게 감소시킬 것이다.

다른 실시예에서, 제1 이미지 데이터 내의 결함의 신호 강도는 제2 이미지 데이터 내의 결함의 신호 강도와 동일하다. 다르게 말하자면, 결함 신호 강도는 2개의 디포커스된 이미지 데이터 간에 동일할 수 있다. 예를 들어, 여기에 기재된 2개의 채널들 내의 결함 신호 강도들은 동일할 수 있다. 이 방식에서, 이미지 융합에 선택된 상이한 모드들 중 하나의 채널의 결함 신호들이 특히 약하다는 것과(예를 들어, 1보다 적은 S/N), 따라서 이미지 융합은 단일 채널 검사 이상의 개선을 제공하지 못할 것이라는 우려는 없다. 예를 들어, 각각의 채널에 대하여, 상평면이 초점 심도의 약 1/2만큼 최적의 초점면으로부터 오프셋되는 경우, 결함 신호는 이론상 최상의 광학 모드의 이상적인 초점면에서 최대 신호로부터 약 30%만큼만 감소될 수 있다. 또한, 많은 경우에, 최상의 모드로부터 약 30%만큼 감소되는 결함 신호는 임의의 기타 모드의 신호보다 여전히 더 강하고, 여기에 기재된 포커스 융합 실시예는 이미지 융합에 사용된 모드들에서 결함 신호 강도들의 모든 불확실성을 없앤다. 또한, 현재 오토포커스 메커니즘으로써, 최적의 포커스 위치로부터의 신호 감소는 오토포커스 에러 및 시스템 슬로프(스테이지, 척, 및 웨이퍼)의 결과로서 수락된다. 이 방식에서, 실제 응용에 대하여, 상평면이 이경우에는 초점 심도 내에 있는 한, 결함 신호는 평균적으로 최적인 것으로 고려되어야 한다.

여기에 기재된 이미지 융합 실시예의 값은 현행 툴 및 벤치 상에서 행해진 이론적인 분석 및 테스트에 의해 증명되었다 그러나, 이미지 융합 실시예의 구현은 광학 설계 및 검사 레시피 셋업의 더 복잡한 복잡도를 요구할 수 있다. 따라서, 툴 비용이 증가할 수 있고 사용자 동작은 비교적 시간 소모적이고 어려워질 수 있다. 또한, 선택된 광학 모드들의 조합에 따라, 쓰루풋 또는 광 예산이 감소될 수 있다.

이와 달리, 여기에 기재된 포커스 융합 실시예는 이미지 융합 실시예에 비교하여 광학 구조를 단순화하고 광학기기 비용을 감소시킬 것이다. 예를 들어, 동공이 분할될 수 있는 이미지 융합에서, 이미지는 동공면에서 분할된 다음, 줌 렌즈 전에 조합될 수 있다. 그리하여, 광학 기하구조가 복잡할 수 있고, 따라서 툴 비용이 증가한다. 또한, 기타 현재 사용되는 설계 하에 광출력의 50% 손실이 불가피할 수 있다. 그러나, 포커스 융합의 경우, 이미지 분할은 검출기 바로 전에 수행될 수 있다. 따라서, 마지막 요소 전에 시스템에 대한 최소한의 광학 기하구조 변경이 존재한다. 이 방식에서, 포커스 융합 실시예는 단일 채널 검사 시스템으로부터의 최소한의 변경을 필요로 한다. 그리하여, 포커스 융합 실시예는 단일 채널 검사 시스템의 단순성을 가지고 이미지 융합에서와 동일하거나 또는 더 나은 결함 포착 향상을 달성할 수 있다. 또한, 포커스 융합 실시예는 단일 채널 검사 시스템과 동일한 쓰루풋 및 광 예산을 보존한다. 더욱이, 이미지 분할 및 재조합에 의해 도입되는 광출력 손실도 없을 것이다. 또한, 집광 광학기기 내의 마지막 렌즈 요소 또는 센서에서의 약간의 디포커스를 제외하고는, 포커스 융합 채널들 간에 광학 상태가 변경될 필요가 없으므로, 2개의 채널들로부터 이미지들을 정렬하는 데에 시스템 엔지니어링에 있어서 최소한의 노력이 존재한다.

방법은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함한다. 하나의 실시예에서, 조합하는 단계는 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 2개의 이미지들을 하나의 이미지로 조합하도록 상관 알고리즘(예를 들어, 승산)을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 조합하는 단계는 여기에 기재된 바와 같이 더 수행될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 조합하는 단계는 제1 및 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행된다. 하나의 실시예에서, 여기에 더 기재된 바와 같이, 결함들에 대응하는 추가의 이미지 데이터의 부분들은 추가의 이미지 데이터의 부분들을 생성하도록 조합되는 제1 및 제2 이미지 데이터의 부분들보다 더 큰 S/N을 갖는다. 다른 실시예에서, 추가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 잡음을 갖는다. 추가의 실시예에서, 추가의 이미지 데이터는 제1 및 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 잡음을 갖는다. 예를 들어, 여기에 더 기재된 바와 같이, 잡음 및 스페클 잡음은 제1 및 제2 이미지 데이터에서 비상관일 것이므로, 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하는 것은 조합하는 단계로부터의 결과인 이미지 데이터에서 잡음 및 스페클 잡음을 감소시킬 것이다.

방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 더 포함한다. 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다(예를 들어, 추가의 이미지 데이터에 적합한 결함 검출 알고리즘을 적용함 및/또는 추가의 이미지 데이터를 사용하여 결함 검출 방법을 수행함). 일부 실시예에서, 결함 검출은 조합하는 단계 전에 수행되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 이미지 데이터를 추가의 이미지 데이터로 병합하도록 상관 알고리즘(예를 들어, 승산)이 상기 기재된 바와 같이 적용될 수 있고, 그 다음 추가의 이미지 데이터 또는 "최종 이미지"에 대해 결함 검출 알고리즘이 한 번 적용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 방법은 제1 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 제2 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 제1 이미지 데이터, 제2 이미지 데이터 및 추가의 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들의 조합으로서 웨이퍼 상의 검출된 결함들을 보고하는 것을 포함한다. 이들 단계들은 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 예를 들어, 결함 후보들은 동일한 임계를 설정하거나 또는 임의의 기타 결함 검출 알고리즘을 사용함으로써 제1 및 제2 이미지 데이터 둘 다를 사용하여 식별될 수 있다. 또한, 결함 후보들의 좌표들이 2개의 이미지들 간에 비교될 수 있고, 결함 후보들의 좌표들이 2개의 이미지들 간에 일치하고 후보 자리에서의 결함 밀도들이 특정 범위 내에 가까울 때에만 결함은 진짜 결함으로서 식별될 수 있다.

여기에 기재된 각각의 포커스 융합 실시예는 여기에 기재된 임의의 기타 실시예들의 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다. 여기에 기재된 각각의 포커스 융합 실시예는 여기에 기재된 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.

추가의 실시예는 컴퓨터 시스템으로 하여금 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 컴퓨터 구현 방법을 수행하도록 하는 프로그램 명령어가 저장되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은, 검사 시스템의 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 발생된 웨이퍼에 대한 출력을 획득하는 것을 포함하며, 이는 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법은 또한, 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하는 것을 포함하며, 이는 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 또한, 컴퓨터 구현 방법은 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함하며, 이는 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 것을 더 포함하며, 이는 여기에 더 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 컴퓨터 구현 방법은 여기에 기재된 임의의 기타 단계(들)를 포함할 수 있다. 또한, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있다 .

추가의 실시예는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템의 하나의 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 시스템(82)은 검사 서브시스템(84) 및 컴퓨터 서브시스템(80)을 포함한다. 검사 서브시스템은 검사 서브시스템의 포커스에 대한 상이한 제1 값 및 제2 값과 검사 서브시스템의 모든 기타 광학 파라미터들에 대한 동일한 값들을 사용하여 웨이퍼를 스캔함으로써 웨이퍼에 대한 출력을 발생하도록 구성된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 검사 서브시스템은 여기에 기재된 임의의 광원을 포함할 수 있는 광원(86)을 포함한다. 광원(86)은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 편광 컴포넌트를 포함할 수 있는 편광 컴포넌트(88)로 광을 지향시키도록 구성된다. 또한, 검사 서브시스템은 하나보다 많은 수의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 광원으로부터의 광의 경로에 독립적으로 위치될 수 있다. 각각의 편광 컴포넌트는 여기에 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 편광 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 웨이퍼의 조명에 사용된 편광 설정은 P, S 또는 C를 포함할 수 있다.

발광 편광 컴포넌트(88)는 여기에 더 기재된 바와 같이 사각 입사각에서 웨이퍼(66)로 지향된다. 검사 서브시스템은 또한 광원(86)으로부터 편광 컴포넌트(88)로 또는 편광 컴포넌트(88)로부터 웨이퍼(66)로 광을 지향시키도록 구성되는, 여기에 더 기재된 바와 같은 하나 이상의 광학 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 또한, 광원, 편광 컴포넌트, 및/또는 하나 이상의 광학 컴포넌트는 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 스캐닝을 수행하도록 구성될 수 있다.

검사 서브시스템은 웨이퍼 상의 동일한 시계의 2개의 디포커스된 이미지들(채널들)을 획득한다. 예를 들어, 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 스캔 동안 검사 서브시스템의 복수의 검출기들에 의해 집광 및 검출될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 비교적 수직에 가까운 각도에서 웨이퍼(66)로부터 산란된 광은 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있는 렌즈(90)에 의해 집광될 수 있다. 렌즈(90)에 의해 집광된 광은 편광 컴포넌트(92)로 지향될 수 있으며, 편광 컴포넌트(92)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 편광 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 검사 서브시스템은 하나보다 많은 수의 편광 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 렌즈에 의해 집광된 광의 경로에 독립적으로 위치될 수 있다. 각각의 편광 컴포넌트는 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 검사 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 편광 컴포넌트를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스캔 동안 렌즈(90)에 의해 집광된 광의 검출에 사용된 편광 설정은 여기에 기재된 임의의 편광 설정(예를 들어, P, S 및 N)을 포함할 수 있다.

발광 편광 컴포넌트(92)는 (50/50 빔 스플리터와 같은) 임의의 적합한 빔 스플리터를 포함할 수 있는 빔 스플리터(94)로 지향된다. 이미지 경로에서의 빔 스플리터는 반드시 동공면에 있어야 하는 것은 아니며, 2개의 채널들을 생성하고 단일 패스 포커스 융합 검사를 가능하게 할 수 있다. 빔 스플리터에 의해 반사된 광은 제1 검출기(96)로 지향될 수 있고, 빔 스플리터에 의해 전달된 광은 제2 검출기(98)로 지향될 수 있다. 검출기들(96 및 98)은 여기에 더 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 따라서, 렌즈(90), 렌즈(90)에 의해 집광된 광의 경로에 위치된 경우 편광 컴포넌트(92), 및 검출기(96)는 검사 서브시스템의 하나의 채널을 형성하고, 렌즈(90), 렌즈(90), 렌즈(90)에 의해 집광된 광의 경로에 위치된 경우 편광 컴포넌트(92), 및 검출기(98)는 검사 서브시스템의 또다른 채널을 형성한다. 검사 서브시스템의 채널들은 여기에 더 기재된 바와 같은 임의의 기타 적합한 광학 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 검사 서브시스템은 또한 여기에 더 기재된 사이드 채널과 같은 하나 이상의 기타 채널들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 검사 서브시스템은 집광 광학기기 내의 마지막 렌즈 요소 또는 센서에서의 약간의 디포커스를 제외하고는 이들 2개의 채널들 간의 광학 상태를 변경하지 않고서 웨이퍼 상의 동일한 시계의 2개의 디포커스된 이미지들(채널들)을 획득할 수 있다.

스캔 동안 검출기들에 의해 발생된 출력은 컴퓨터 서브시스템(80)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 검출기들 각각에 연결될 수 있다. 웨이퍼의 스캔 동안 검출기들에 의해 발생된 출력은 여기에 기재된 임의의 출력을 포함할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템(80)은 포커스에 대한 제1 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 포커스에 대한 제2 값을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 발생할 수 있다. 컴퓨터 서브시스템은 또한 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 조합함으로써 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 제1 및 제2 이미지 데이터를 조합하도록 구성될 수 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템은 추가의 이미지 데이터를 사용하여 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성된다. 컴퓨터 서브시스템은 여기에 더 기재된 바와 같이 결함들을 검출하도록 구성될 수 있다.

도 7 및 도 8은 여기에 기재된 시스템 실시예에 포함될 수 있는 검사 서브시스템의 구성을 일반적으로 예시하도록 여기에 제공된 것이다. 명백하게, 여기에 기재된 검사 서브시스템 구성은 상업적인 검사 시스템을 설계할 때 보통 수행되는 바와 같이 검사 서브시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수 있다. 또한, 여기에 기재된 시스템은 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수 가능한 Puma 9000 및 91xx 시리즈의 툴과 같은 기존의 검사 시스템을 사용하여(예를 들어, 기존의 검사 시스템에 여기에 기재된 기능을 추가함으로써) 구현될 수 있다. 일부 이러한 시스템에 대하여, 여기에 기재된 방법은 시스템의 선택적인 기능으로서 제공될 수 있다(예를 들어, 시스템의 다른 기능에 추가하여). 대안으로서, 여기에 기재된 시스템은 완전히 새로운 시스템을 제공하도록 "처음부터" 설계될 수 있다.

본 발명의 다양한 양상들의 부가의 수정들 및 대안의 실시예들은 본 명세서에 비추어 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 시스템 및 방법이 제공되어 있다. 따라서, 이 기재는 단지 설명을 위한 것으로서 해석되어야 하고, 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 교시하기 위한 목적인 것이다. 여기에 기재되고 도시된 본 발명의 형태는 현재 바람직한 실시예로서 취해진 것임을 이해하여야 한다. 구성요소 및 재료가 여기에 예시 및 기재된 바에 대하여 치환될 수 있고, 부분 및 프로세스가 뒤바뀔 수 있으며, 본 발명의 특정 특징들은 독립적으로 이용될 수 있고, 이는 전부 본 발명의 이러한 설명의 이점을 가진 후에 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백할 것이다. 다음의 청구항에 기재된 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고서 여기에 기재된 구성요소들에 있어서 변경이 행해질 수 있다.

Claims

웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법에 있어서,
제1 검사 시스템 및 제2 검사 시스템으로 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생시키는 단계;
상기 제1 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 상기 제2 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생시키는 단계 - 상기 제1 검사 시스템은 제1 광을 발생시키도록 구성된 제1 광원, 상기 웨이퍼를 이동시키도록 구성된 제1 스테이지 및 상기 웨이퍼로부터의 광을 검출하고 출력의 제1 부분을 발생시키도록 구성된 제1 검출기를 포함하고, 상기 제2 검사 시스템은 제2 광을 발생시키도록 구성된 제2 광원, 상기 웨이퍼를 이동시키도록 구성된 제2 스테이지 및 상기 웨이퍼로부터의 광을 검출하고 출력의 제2 부분을 발생시키도록 구성된 제2 검출기를 포함하고, 상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 동일한 광원이 아니고, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 동일한 스테이지가 아님 - ;
상기 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 조합(combine)하는 단계; 및
상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제1 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제2 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제2 검사 시스템의 제2 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제1 광학 상태와 상기 제2 광학 상태는 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들로 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 상이한 값들은 스캐닝 동안 상기 제1 광 및 상기 제2 광이 상기 웨이퍼로 지향되는 상이한 조명 각도들을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 상이한 값들은 상이한 이미징 모드들, 상이한 편광 상태들, 상이한 파장들, 상이한 픽셀 크기들, 또는 이들의 일부 조합을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 상이한 값들은 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 상이한 채널들을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 광 및 상기 제2 광은 간섭성(coherent) 광인 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제1 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제2 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제2 검사 시스템의 제2 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제1 광학 상태와 상기 제2 광학 상태는 스캐닝 동안 상기 웨이퍼로부터의 광을 집광하기 위해 사용되는 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 광학 파라미터들의 동일한 값들에 의해 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상이한 검사 시스템으로 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생시키는 단계, 상기 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생시키는 단계, 상기 웨이퍼에 대한 더 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 또는 상기 제2 이미지 데이터와 상기 제3 이미지 데이터를 조합(combine)하는 단계, 및 상기 더 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터는 상이한 이미지 데이터를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 조합하는 단계는, 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관(image correlation)을 수행하는 단계를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 조합하는 단계는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 조합하는 단계 전에 결함 검출이 수행되지 않는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 결함들에 대응하는 추가의 이미지 데이터의 부분들은, 상기 추가의 이미지 데이터의 부분들을 생성하도록 조합되는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터의 부분들보다 더 큰 신호 대 잡음 비를 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 추가의 이미지 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터보다 적은 잡음을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 추가의 이미지 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 잡음(speckle noise)을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계, 상기 제2 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 단계, 및 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 및 상기 추가의 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들의 조합으로서 상기 웨이퍼 상에서 검출된 결함들을 보고하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 추가의 이미지 데이터의 일부 조합을 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 결함들을 검출하는 단계는 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하는 단계, 및 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 상기 잠재적인 결함들에 대한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 단계를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 결함들을 검출하는 단계는 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하는 단계, 및 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 상기 잠재적인 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 상기 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 단계를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들에 대한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 결함들을 비닝(binning)하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 결함들을 비닝하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 상의 결함들을 검출하는 방법.
웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템에 있어서,
웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생시키도록 구성된 제1 검사 시스템 및 제2 검사 시스템; 및
컴퓨터 서브시스템
을 포함하고, 상기 컴퓨터 서브시스템은:
상기 제1 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제1 이미지 데이터와, 상기 제2 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제2 이미지 데이터를 발생시키고 - 상기 제1 검사 시스템은 제1 광을 발생시키도록 구성된 제1 광원, 상기 웨이퍼를 이동시키도록 구성된 제1 스테이지 및 상기 웨이퍼로부터의 광을 검출하고 출력의 제1 부분을 발생시키도록 구성된 제1 검출기를 포함하고, 상기 제2 검사 시스템은 제2 광을 발생시키도록 구성된 제2 광원, 상기 웨이퍼를 이동시키도록 구성된 제2 스테이지 및 상기 웨이퍼로부터의 광을 검출하고 출력의 제2 부분을 발생시키도록 구성된 제2 검출기를 포함하고, 상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 동일한 광원이 아니고, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 동일한 스테이지가 아님 - ;
상기 웨이퍼에 대한 추가의 이미지 데이터를 생성하도록, 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 조합(combine)하고;
상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제1 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제2 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제2 검사 시스템의 제2 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제1 광학 상태와 상기 제2 광학 상태는 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 적어도 하나의 광학 파라미터에 대한 상이한 값들로 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 24에 있어서, 상기 상이한 값들은 스캐닝 동안 상기 제1 광 및 상기 제2 광이 상기 웨이퍼로 지향되는 상이한 조명 각도들을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 24에 있어서, 상기 상이한 값들은 상이한 이미징 모드들, 상이한 편광 상태들, 상이한 파장들, 상이한 픽셀 크기들, 또는 이들의 일부 조합을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 24에 있어서, 상기 상이한 값들은 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 상이한 채널들을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 광 및 상기 제2 광은 간섭성(coherent) 광인 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제1 검사 시스템의 제1 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제2 검사 시스템으로 출력을 발생시키는 것은 상기 제2 검사 시스템의 제2 광학 상태를 사용하여 수행되고, 상기 제1 광학 상태와 상기 제2 광학 상태는 스캐닝 동안 상기 웨이퍼로부터의 광을 집광하기 위해 사용되는 상기 제1 검사 시스템과 상기 제2 검사 시스템의 광학 파라미터들의 동일한 값들에 의해 정의되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 웨이퍼를 스캔함으로써 상기 웨이퍼에 대한 출력을 발생시키도록 구성된 상이한 검사 시스템을 더 포함하고, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 상이한 검사 시스템을 사용하여 발생된 출력을 사용하여 상기 웨이퍼에 대한 제3 이미지 데이터를 발생시키고, 상기 웨이퍼에 대한 더 추가의 이미지 데이터를 생성하도록 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터 또는 상기 제2 이미지 데이터와 상기 제3 이미지 데이터를 조합(combine)하고, 상기 더 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터는 상이한 이미지 데이터를 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 조합하는 것은, 상기 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 대응하는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터에 대해 이미지 상관(image correlation)을 수행하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 조합하는 것은 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터의 픽셀 레벨에서 수행되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 조합하는 단계 전에 결함 검출이 수행되지 않는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 결함들에 대응하는 추가의 이미지 데이터의 부분들은, 상기 추가의 이미지 데이터의 부분들을 생성하도록 조합되는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터의 부분들보다 더 큰 신호 대 잡음 비를 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 추가의 이미지 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터보다 적은 잡음을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 추가의 이미지 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터보다 적은 스페클 잡음(speckle noise)을 갖는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 상기 제2 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 결함들을 검출하고, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 및 상기 추가의 이미지 데이터 중 임의의 이미지 데이터를 사용하여 검출된 결함들의 조합으로서 상기 웨이퍼 상에서 검출된 결함들을 보고하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터 및 상기 추가의 이미지 데이터의 일부 조합을 사용하여 결함들의 특징들에 대한 값들을 결정하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 결함들을 검출하는 것은 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하는 것, 및 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 상기 잠재적인 결함들에 대한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 상기 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 결함들을 검출하는 것은 상기 추가의 이미지 데이터를 사용하여 상기 웨이퍼 상의 잠재적인 결함들을 식별하는 것, 및 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 상기 잠재적인 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 상기 잠재적인 결함들의 방해 필터링을 수행함으로써 결함들을 식별하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들에 대한 픽셀 레벨 정보를 사용하여 결함들을 비닝하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제1 이미지 데이터, 상기 제2 이미지 데이터, 상기 추가의 이미지 데이터, 또는 이들의 일부 조합을 사용하여 결정된 결함들의 특징들에 대한 값들을 사용하여 결함들을 비닝하도록 구성되는 것인, 웨이퍼 상의 결함들을 검출하도록 구성되는 시스템.
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