KR20170086539A

KR20170086539A - 프로세스 윈도우 특성묘사를 위한 가상 검사 시스템

Info

Publication number: KR20170086539A
Application number: KR1020177014783A
Authority: KR
Inventors: 로랑 카르센티; 크리스 바스카; 마크 바그너; 브라이언 더피; 비자야쿠마르 라마찬드란
Original assignee: 케이엘에이-텐코 코포레이션
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-07-26
Also published as: JP6719462B2; US10747830B2; IL251909A0; US10402461B2; WO2016081930A1; CN107078073B; US20160164931A1; CN107078073A; US20160150191A1; KR102303670B1; IL251909B; JP2018501646A; SG11201703581XA; TWI701427B; TW201625915A

Abstract

시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 하나의 시스템은, 검사 시스템에 의해 생성되는 시료의 물리적 버전에 대한 이미지를 저장하도록 구성되는 저장 매체를 포함한다. 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료 상에 적어도 두 개의 다이가 형성된다. 시스템은 또한, 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성(the same as-designed characteristics)을 갖는 패턴이 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분을 비교하도록 구성되는 컴퓨터 서브시스템(들)을 포함한다. 비교되는 저장된 이미지의 부분은, 시료 상에서의 다이의 위치, 다이 내에서의 패턴의 위치, 또는 시료 상에서의 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는다. 컴퓨터 서브시스템(들)은 또한, 비교의 결과에 기초한 위치에서 결함을 검출하도록 구성된다.

Description

프로세스 윈도우 특성묘사를 위한 가상 검사 시스템{VIRTUAL INSPECTION SYSTEMS FOR PROCESS WINDOW CHARACTERIZATION}

본 발명은 일반적으로 영구적 웨이퍼 이미징을 활용하는 시스템 결함 검출 및 자동화된 프로세스 윈도우 특성묘사를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

다음의 설명 및 예는 이 섹션에 내포됨으로써 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

웨이퍼 상의 결함을 검출하여 제조 프로세스에서 더 높은 수율을, 따라서 더 높은 이익을 도모하기 위해, 반도체 제조 프로세스 동안 다양한 단계에서 검사 프로세스가 사용된다. 검사는 항상 반도체 디바이스 제조의 중요한 부분이었다. 그러나, 반도체 디바이스의 치수가 감소함에 따라, 검사는 조건에 맞는 반도체 디바이스의 성공적인 제조에 더욱 중요하게 되었는데, 그 이유는 더 작은 결함이 디바이스의 고장을 야기할 수 있기 때문이다.

프로세스 윈도우 검증(process window qualification; PWQ)은, 특정한 칩 설계가 (임계적 핫 스팟 없이) 제조될 수 있는지를 체크하는데 그리고 리소그래피 프로세스(예를 들면, 초점/노광)를 위한 최적의 파라미터에 관해 결정하는데 필수적인 특정한 방식으로 제조되는 시료에 대해 수행되는 검사의 타입이다. 현재 사용되는 방법에서, 리소그래피 검증 프로시져(lithography qualification procedure)는 아주 시간 소모적이고 수동의 프로시져일 수 있다. 일반적으로, 상이한 프로세스 윈도우 조건을 시뮬레이팅하기 위해 초점-노광 변조 웨이퍼(focus-exposure modulated wafer)가 인쇄된다. 그 다음, 웨이퍼는 상대적으로 민감한 명시야(bright field; BF) 검사 툴을 사용하여 검사된다. 검출된 결함은, 결함을 인쇄 에러(printing error)의 타입에 의해 분류하는 설계 기반 알고리즘에 의해 빈(bin)으로 분할된다(고유의 설계 구조가 각각의 빈에 관련된다). 상이한 프로세스 변조에서 인쇄 에러가 칩 수율에 어떻게 영향을 끼치고 있는지를 결정하기 위해, 결함 샘플링 전략에 후속하여 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM) 리뷰가 수행된다. 예를 들면, 각각의 빈으로부터의 몇몇 대표적인 결함이 상이한 다이 변조에서 나타날 수 있다. 이 시간 소모적인 프로시져는 구조체가 리소그래피 파라미터(초점/노광)의 변화에 어떻게 응답하는지를 체크하고 최종적으로 프로세스 윈도우 한계(process window limit)가 결정된다. 감도를 증가시키기 위해, 두번째 반복이 종종 수행된다. 그 경우, 이전에 식별된 인쇄 에러는 웨이퍼 검사에서 관리 영역(care area)으로서 사용될 수 있다. 그 다음, 완전한 프로시져가 반복될 수도 있다.

그러나, PWQ에 대한 현재 사용되는 방법에 여러가지 단점이 존재한다. 예를 들면, 현재 사용되는 방법은 실질적으로 시간 소모적일 수 있고(여러 날) 엔지니어링 전문 지식 및 툴 가용성(광학 검사기 및/또는 SEM 리뷰)을 필요로 할 수 있다. 변조된 웨이퍼에 대한 검사 툴의 조정(tuning)은, 광학 검사기의 결함 카운트 용량 내에서 작동하는 많은 시행착오를 수반한다. 목표는 임의의 잠재적인 핫 스팟을 그들의 형성 메커니즘(예를 들면, 디포커싱)을 과장하는 것에 의해 검출하는 것이지만 그러나 동시에 검출 시스템은 결함 카운트 포화 상태가 되어선 안된다. 검사 툴의 감도 능력 아래의 감도에서 검사를 실행하는 것은, 전체 웨이퍼 분석을 손상시킬 수 있다. 현재 사용되는 방법의 다른 단점은, SEM 리뷰를 위한 샘플링 전략에 관련된다. 시스템 인쇄 에러가 SEM 리뷰를 사용하여 관찰되는 몇몇 선택된 결함/위치(대표적인 샘플링)에 의해 정확하게 표현된다고 가정한다. 가정이 무효하면, 핫 스팟은 누락될 수 있거나 또는 프로세스 윈도우가 부정확하게 보고될 수 있다. 현재 사용되는 방법의 추가적인 취약점은, 웨이퍼 상에서 동일하도록 의도되는 패턴이, 그들을 인쇄하기 위해 사용되는 마스크 상에서 동일하지 않을 수도 있다는 것이다. 이 경우, 다이 대 다이 접근방식(approach)은 변동의 소스를 놓칠 것이다.

따라서, 상기 설명된 단점 중 하나 이상을 갖지 않는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 시스템 및 방법을 개발하는 것이 유익할 것이다.

다양한 실시형태의 하기의 설명은, 첨부된 청구범위의 주제를 어떤 식으로든 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

일 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하도록 구성되는 저장 매체를 포함한다. 검사 시스템은 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하면서 동시에 시료로부터 에너지를 검출하고 그에 의해 시료에 대한 이미지를 생성하도록 구성된다. 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료의 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성된다. 시스템은 또한, 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성(as-designed characteristics)을 갖는 패턴이 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분을 비교하도록 구성되는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 비교되는 저장된 이미지의 부분은, 시료 상에서의 다이의 위치, 다이 내에서의 패턴의 위치, 또는 시료 상에서의 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는다. 컴퓨터 서브시스템(들)은 또한, 비교의 결과에 기초한 위치에서 결함을 검출하도록 구성된다. 시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 또한 구성될 수도 있다.

다른 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 상기에서 설명되는 바와 같이 구성되는 검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하는 것을 포함한다. 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료의 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성된다. 방법은 또한 상기 설명된 비교 및 검출을 포함한다. 방법의 단계는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다.

상기에서 설명되는 방법의 단계의 각각은 또한, 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 또한, 상기에서 설명되는 방법의 실시형태는 본원에서 설명되는 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있다. 또한, 상기에서 설명되는 방법은 본원에서 설명되는 시스템 중 임의의 것에 의해 수행될 수도 있다.

다른 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터 구현 방법은 상기에서 설명되는 방법의 단계를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다. 컴퓨터 구현 방법의 단계는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 또한, 컴퓨터 구현 방법은 본원에서 설명되는 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있는데, 프로그램 명령어는 컴퓨터 구현 방법을 위해 실행될 수 있다.

본 발명의 추가적인 이점은, 바람직한 실시형태의 하기의 상세한 설명의 이점을 가지고 첨부의 도면을 참조하면 기술 분야의 숙련된 자에게 명확하게 될 것인데, 도면에서,
도 1 및 도 1a는, 본원에서 설명되는 바와 같이 구성되는 시스템의 실시형태의 측면도를 예시하는 개략도이다;
도 2는, 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 적어도 두 개의 다이가 형성되는 시료의 하나의 실시형태의 평면도를 예시하는 개략도이다;
도 3은, 설계에 있어서 동일한 설계상 특성을 가지며 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 적어도 두 개의 상이한 값을 사용하여 시료 상에 형성되는 패턴의 하나의 예의 평면도를 예시하는 개략도이다;
도 4는, 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값에 대한 패턴의 특성의 상이한 응답의 하나의 예를 예시하는 플롯이다;
도 5는 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 상이한 그룹으로 분리될 수 있는 상이한 설계상 특성을 갖는 패턴의 상이한 예의 평면도를 예시하는 개략도이다; 그리고
도 6은, 컴퓨터 시스템으로 하여금 본원에서 설명되는 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 하기 위한 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 하나의 실시형태를 예시하는 블록도이다.
본 발명은 다양한 수정예 및 대안적 형태를 허용하며, 그 특정 실시형태를 예로서 도면에서 도시하며 본원에서 상세히 설명한다. 도면은 일정한 비율이 아닐 수도 있다. 그러나, 도면 및 도면에 대한 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정한 형태로 제한하도록 의도되는 것이 아니며, 반대로, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위 내에 있는 모든 수정예, 등가예 및 대안예를 포괄할 것이다는 것이 이해되어야 한다.

본원에서 설명되는 바와 같은 용어 "설계" 및 "설계 데이터"는, 일반적으로, IC의 물리적 설계(레이아웃) 및 복잡한 시뮬레이션 또는 간단한 기하학적 연산 및 불린(Boolean) 연산을 통해 물리적 설계로부터 도출되는 데이터를 가리킨다. 또한, 레티클 검사 시스템에 의해 획득되는 레티클의 이미지 및/또는 그 파생물(derivative)은 설계 데이터에 대한 "대용물(proxy)" 또는 "대용물들"로서 사용될 수도 있다. 이러한 레티클 이미지 또는 그 파생물은 설계를 사용하는 본원에서 설명되는 임의의 실시형태의 설계 레이아웃에 대한 대체물로서 기능할 수도 있다. 설계는, 2009년 8월 4일자로 발행된 Zafar 등등의 공동 소유의 미국 특허 제7,570,796호, 및 2010년 3월 9일자로 발행된 Kulkarni 등등의 미국 특허 제7,676,077호에서 설명되는 임의의 다른 설계 데이터 또는 설계 데이터 프록시를 포함할 수도 있는데, 이들 두 특허는 참조에 의해, 마치 본원에서 완전히 개시되는 것처럼 통합된다. 또한, 설계 데이터는, 표준 셀 라이브러리 데이터, 통합 레이아웃 데이터, 하나 이상의 레이어에 대한 설계 데이터, 설계 데이터의 파생 데이터, 및 전체 또는 부분 칩 설계 데이터일 수 있다.

그러나, 일반적으로, 설계 정보 또는 데이터는 웨이퍼를 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 이미징(imaging)하는 것에 의해 생성될 수 없다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 형성되는 설계 패턴은 웨이퍼에 대한 설계를 정확하게 표현하지 않을 수도 있고, 웨이퍼 검사 시스템은 웨이퍼 상에 형성되는 설계 패턴의 이미지를, 그 이미지가 웨이퍼에 대한 설계에 관한 정보를 결정하는데 사용될 수 있도록, 충분한 해상도를 가지고 생성할 수 없을 수도 있다. 따라서, 일반적으로, 설계 정보 또는 설계 데이터는 물리적 웨이퍼를 사용하여 생성될 수 없다. 또한, 본원에서 설명되는 "설계" 및 "설계 데이터"는, 설계 프로세스에서 반도체 디바이스 설계자에 의해 생성되며 따라서, 임의의 물리적 웨이퍼에 대한 설계의 인쇄에 앞서 본원에서 설명되는 실시형태에서의 사용에 또한 이용가능한 정보 및 데이터를 가리킨다.

이제, 도면을 참조하면, 도면은 일정한 비율로 묘사되지 않는다는 것을 유의해야 한다. 특히, 도면의 엘리먼트 중 몇몇의 크기는 그 엘리먼트의 특성을 강조하기 위해 크게 과장된다. 도면은 동일한 비율로 묘사되지 않는다는 것을 또한 유의한다. 유사하게 구성될 수도 있는 복수의 도면에서 도시되는 엘리먼트는, 동일한 참조 부호를 사용하여 나타내어진다. 본원에서 그렇지 않다고 언급되지 않는 한, 설명되고 도시되는 엘리먼트 중 임의의 것은 임의의 적절한 상업적으로 이용가능한 엘리먼트를 포함할 수도 있다.

일 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템의 하나의 실시형태가 도 1에 도시된다. 시스템은, 검사 시스템(10)에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하도록 구성되는 저장 매체(100)를 포함한다. 검사 시스템은 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하면서 동시에 시료로부터 에너지를 검출하고 그에 의해 시료에 대한 이미지를 생성하도록 구성된다. 검사 시스템은 또한 스캐닝 및 검출을 다수의 모드로 수행하도록 구성될 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 시료는 웨이퍼를 포함한다. 웨이퍼는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 웨이퍼를 포함할 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 시료에 걸쳐 스캐닝되는 에너지는 광을 포함하고, 시료로부터 검출되는 에너지는 광을 포함한다. 예를 들면, 도 1에 도시되는 시스템의 실시형태에서, 검사 시스템(10)은 시료(14)에 광을 지향시키도록 구성되는 조명 서브시스템을 포함한다. 조명 서브시스템은 적어도 하나의 광원을 포함한다. 예를 들면, 도 1에 도시되는 바와 같이, 조명 서브시스템은 광원(16)을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 조명 서브시스템은 하나 이상의 입사각에서 시료에 광을 지향시키도록 구성되는데, 하나 이상의 입사각은 하나 이상의 경사각(oblique angle) 및/또는 하나 이상의 수직각(normal angle)을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 광원(16)으로부터의 광은 광학 엘리먼트(18)와 그 다음 렌즈(20)를 통과하여, 비스듬한 입사각에서 시료(14)로 지향된다. 비스듬한 입사각은 임의의 적절한 비스듬한 입사각을 포함할 수도 있는데, 임의의 적절한 비스듬한 입사각은, 예를 들면, 시료 및 시료 상에서 검출될 결함의 특성에 의존하여 변할 수도 있다.

조명 서브시스템은 상이한 시간에 상이한 입사각에서 시료로 광을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 검사 시스템은, 도 1에서 도시되는 것과는 상이한 입사각에서 시료로 지향될 수 있도록, 조명 서브시스템의 하나 이상의 엘리먼트의 하나 이상의 특성을 변경하도록 구성될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 검사 시스템은, 광이 다른 비스듬한 입사각 또는 수직(또는 거의 수직) 입사각에서 시료로 지향되게 하기 위해, 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 이동시키도록 구성될 수도 있다.

몇몇 경우에, 검사 시스템은 동시에 복수의 입사각에서 시료에 광을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 조명 서브시스템은 복수의 조명 채널을 포함할 수도 있고, 조명 채널 중 하나는 도 1에 도시되는 바와 같이 광원(16), 광학 엘리먼트(18), 및 렌즈(20)를 포함할 수도 있고, 조명 채널 중 다른 것(도시되지 않음)은, 상이하게 또는 동일하게 구성될 수도 있는 유사한 엘리먼트를 포함할 수도 있거나, 또는 적어도 광원 및 어쩌면 본원에서 더 설명되는 것들과 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 이러한 광이 다른 광과 동일한 시간에 시료로 지향되면, 상이한 입사각에서 시료로 지향되는 광의 하나 이상의 특성(예를 들면, 파장, 편광, 등등)은, 상이한 입사각에서 시료의 조명으로부터 유래하는 광이 검출기(들)에서 서로 구별될 수 있도록, 상이할 수도 있다.

다른 경우에, 조명 서브시스템은 단지 하나의 광원(예를 들면, 도 1에 도시되는 소스(16))을 포함할 수도 있고, 광원으로부터의 광은 조명 서브시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트(도시되지 않음)에 의해 (예를 들면, 파장, 편광, 등등에 기초하여) 상이한 광학 경로로 분리될 수도 있다. 그 다음, 상이한 광학 경로의 각각의 광은 시료로 지향될 수도 있다. 동시에 또는 (예를 들면, 시료를 순차적으로 조명하기 위해 상이한 조명 채널이 사용될 때) 상이한 시간에 광을 시료에 지향시키도록, 다수의 조명 채널이 구성될 수도 있다. 다른 경우에, 동일한 조명 채널은, 상이한 시간에 상이한 특성을 사용하여 시료에 광을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 광학 엘리먼트(18)는 스펙트럼 필터로서 구성될 수도 있고, 스펙트럼 필터의 속성(property)은, 광의 상이한 파장이 상이한 시간에 시료로 지향될 수 있도록, 여러가지 상이한 방식으로(예를 들면, 스펙트럼 필터를 교환하는 것에 의해) 변경될 수 있다. 조명 서브시스템은, 상이한 또는 동일한 특성을 갖는 광을 상이한 또는 동일한 입사각에서 순차적으로 또는 동시적으로 시료로 지향시키기 위한 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 구성을 구비할 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 광원(16)은 광대역 플라즈마(broadband plasma; BBP) 광원을 포함할 수도 있다. 이 방식에서, 광원에 의해 생성되며 시료로 지향되는 광은 광대역 광을 포함할 수도 있다. 그러나, 광원은 레이저와 같은 임의의 다른 적절한 광원을 포함할 수도 있다. 레이저는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 레이저를 포함할 수도 있고 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 파장 또는 파장들에서 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 또한, 레이저는 단색성인(monochromatic) 또는 거의 단색성인 광을 생성하도록 구성될 수도 있다. 이 방식에서, 레이저는 협대역(narrowband) 레이저일 수도 있다. 광원은 또한, 다수의 별개의 파장 또는 파장 대역(waveband)에서 광을 생성하는 다색성 광원(polychromatic light source)을 포함할 수도 있다.

광학 엘리먼트(18)로부터의 광은 렌즈(20)에 의해 시료(14) 상으로 집광될 수도 있다. 비록 렌즈(20)가 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 렌즈(20)는, 조합하여 광학 엘리먼트로부터의 광을 시료로 집광시키는 다수의 굴절성 및/또는 반사성 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 1에 도시되며 본원에서 설명되는 조명 서브시스템은 임의의 다른 적절한 광학 엘리먼트(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 이러한 광학 엘리먼트의 예는, 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 이러한 적절한 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있는, 편광 컴포넌트(들), 스펙트럼 필터(들), 공간 필터(들), 반사성 광학 엘리먼트(들), 아포다이저(apodizer)(들), 빔 스플리터(들), 어퍼쳐(들), 및 등등을 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 또한, 광학적 검사 시스템은, 검사를 위해 사용될 조명의 타입에 기초하여 조명 서브시스템의 엘리먼트 중 하나 이상을 변경하도록 구성될 수도 있다.

검사 시스템은 또한, 광으로 하여금 시료에 걸쳐 스캐닝되게 하도록 구성되는 스캐닝 서브시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 검사 시스템은, 검사 동안 시료(14)가 배치되는 스테이지(22)를 포함할 수도 있다. 스캐닝 서브시스템은, 광이 시료에 걸쳐 스캐닝될 수 있도록, 시료를 이동시키도록 구성될 수 있는 임의의 적절한 기계적 및/또는 로봇식 어셈블리(스테이지(22)를 포함함)를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 검사 시스템은, 검사 시스템의 하나 이상의 광학 엘리먼트가 시료에 걸쳐 광의 일부 스캐닝을 수행하도록 구성될 수도 있다. 광은, 사행형(serpentine-like) 경로에서와 같은 또는 나선형 경로에서와 같은 임의의 적절한 양식으로 시료에 걸쳐 스캐닝될 수도 있다.

검사 시스템은 하나 이상의 검출 채널을 더 포함한다. 하나 이상의 검출 채널 중 적어도 하나는, 시스템에 의한 시료의 조사(illumination)에서 기인하는 광을 시료로부터 검출하도록 그리고 검출된 광에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되는 검출기를 포함한다. 예를 들면, 도 1에 도시되는 검사 시스템은, 두 개의 검출 채널을 포함하는데, 하나는 콜렉터(24), 엘리먼트(26), 및 검출기(28)에 의해 형성되고 다른 하나는 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성된다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 두 개의 검출 채널은 상이한 수집각에서 광을 수집하고 검출하도록 구성된다. 몇몇 경우에, 검출 채널 둘 다는 산란된 광을 검출하도록 구성되고, 검출 채널은, 시료로부터 상이한 각도에서 산란되는 광을 검출하도록 구성된다. 그러나, 검출 채널 중 하나 이상은, 시료로부터 다른 타입의 광(예를 들면, 반사 광)을 검출하도록 구성될 수도 있다.

도 1에서 더 도시되는 바와 같이, 검출 채널 둘 다는, 지면(plane of the paper)에 배치된 것으로 도시되고 조명 서브시스템도 또한 지면에 배치된 것으로 도시된다. 따라서, 이 실시형태에서, 검출 채널 둘 다는 입사면(의 중앙)에 위치된다. 그러나, 검출 채널 중 하나 이상은 입사면 밖에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은 입사면으로부터 산란되는 광을 수집하여 검출하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 이러한 검출 채널은, 일반적으로 "사이드(side)" 채널로 칭해질 수도 있으며, 이러한 사이드 채널은, 입사면에 실질적으로 수직인 평면의 중앙에 위치할 수도 있다.

비록 두 개의 검출 채널을 포함하는 검사 시스템의 한 실시형태를 도 1에 도시하지만, 검사 시스템은 상이한 수의 검출 채널(예를 들면, 단지 하나의 검출 채널 또는 두 개 이상의 검출 채널)을 포함할 수도 있다. 하나의 이러한 경우에서, 콜렉터(30), 엘리먼트(32), 및 검출기(34)에 의해 형성되는 검출 채널은, 상기에서 설명된 바와 같이 하나의 사이드 채널을 형성할 수도 있고, 검사 시스템은, 입사면의 대향면 상에 배치되는 다른 사이드 채널로서 형성되는 추가적인 검출 채널(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 따라서, 검사 시스템은, 콜렉터(24), 엘리먼트(26), 및 검출기(28)를 포함하는 그리고 입사면의 중앙에 위치하며 시료 표면에 수직인 또는 거의 수직인 산란각(들)에서 광을 수집 및 검출하도록 구성되는 검출 채널을 포함할 수도 있다. 따라서, 이 검출 채널은 일반적으로 "탑" 채널로 칭해질 수도 있으며, 검사 시스템은 또한 상기에서 설명된 바와 같이 구성되는 두 개 이상의 사이드 채널을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 검사 시스템은, 적어도 세 개의 채널(즉, 하나의 탑 채널 및 두 개의 사이드 채널)을 포함할 수도 있고, 적어도 세 개의 채널의 각각은 자기 자신의 콜렉터를 구비하는데, 그 콜렉터의 각각은 다른 콜렉터의 각각과는 상이한 산란각에서 광을 수집하도록 구성된다.

상기에서도 설명된 바와 같이, 검사 시스템에 포함되는 검출 채널의 각각은 산란된 광을 검출하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 도 1에 도시되는 검사 시스템은 시료의 암시야(dark field; DF) 검사를 위해 구성될 수도 있다. 그러나, 검사 시스템은 또한 또는 대안적으로, 시료의 명시야(BF) 검사를 위해 구성되는 검출 채널(들)을 포함할 수도 있다. 다시 말하면, 검사 시스템은, 시료로부터 거울 반사되는(specularly reflected) 광을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출 채널도 포함할 수도 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 검사 시스템은 DF 검사 전용, BF 검사 전용, 또는 DF 및 BF 둘 다의 검사용으로 구성될 수도 있다. 비록 콜렉터의 각각이 도 1에서 단일의 굴절성 광학 엘리먼트로서 도시되지만, 콜렉터의 각각은 하나 이상의 굴절성 광학 엘리먼트(들) 및/또는 하나 이상의 반사성 광학 엘리먼트(들)을 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

하나 이상의 검출 채널은 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 검출기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 검출기는, 광 증배관(photo-multiplier tube; PMT), 전하 결합 소자(charge coupled device; CCD) 및 시간 지연 통합(time delay integration; TDI) 카메라를 포함할 수도 있다. 검출기는 또한 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 검출기를 포함할 수도 있다. 검출기는 또한, 비이미징(non-imaging) 검출기 또는 이미징 검출기를 포함할 수도 있다. 이 방식에서, 검출기가 비이미징 검출기이면, 검출기의 각각은, 세기와 같은 산란된 광의 소정의 특성을 검출하도록 구성될 수도 있지만, 그러나 이미징 면 내에서의 위치의 함수와 같은 특성을 검출하도록 구성되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 검사 시스템의 검출 채널의 각각에 포함되는 검출기의 각각에 의해 생성되는 출력은 신호 또는 데이터일 수도 있지만, 그러나 이미지 신호 또는 이미지 데이터는 아닐 수도 있다. 이러한 경우에, 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)과 같은 컴퓨터 서브시스템은, 검출기의 비이미징 출력으로부터 시료의 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 다른 경우에, 검출기는, 이미징 신호 또는 이미지 데이터를 생성하도록 구성되는 이미징 검출기로서 구성될 수도 있다. 따라서, 검사 시스템은 본원에서 설명되는 이미지를 다수의 방식으로 생성하도록 구성될 수도 있다.

본원에서 설명되는 시스템 실시형태에 포함될 수도 있는 또는 본원에서 설명되는 시스템 실시형태에 의해 저장 및 사용되는 이미지를 생성할 수도 있는 검사 시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 도 1이 본원에서 제공된다는 것을 유의해야 한다. 명백하게는, 본원에서 설명되는 검사 시스템 구성은, 상업적 검사 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 바와 같이, 검사 시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 시스템은, 미국 캘리포니아 밀피타스(Milpitas)에 소재한 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 29XX/28XX 시리즈의 툴과 같은 현존하는 검사 시스템을 사용하여 (예를 들면, 본원에서 설명되는 기능성을 현존하는 검사 시스템에 추가하는 것에 의해) 구현될 수도 있다. 몇몇 이러한 시스템에서, 본원에서 설명되는 방법은 검사 시스템의 옵션적인 기능성으로서(예를 들면, 검사 시스템의 다른 기능성에 추가하여) 제공될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 검사 시스템은, 완전히 새로운 검사 시스템을 제공하기 위해 "맨 처음부터(from scratch)" 설계될 수도 있다.

검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)은, 컴퓨터 서브시스템이 시료의 스캐닝 동안 검출기에 의해 생성되는 출력을 수신할 수 있도록, (예를 들면, "유선" 및/또는 "무선" 송신 매체를 포함할 수도 있는 하나 이상의 송신 매체를 통해) 임의의 적절한 방식으로 검사 시스템의 검출기에 커플링될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(36)은 검출기의 출력을 사용하여 다수의 기능을 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 컴퓨터 서브시스템은 검출기의 출력을 사용하여 시료 상의 결함을 검출하도록 구성될 수도 있다. 시료 상의 결함을 검출하는 것은, 어떤 결함 검출 알고리즘 및/또는 방법을 검출기에 의해 생성되는 출력에 적용하는 것에 의해 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행될 수도 있다. 결함 검출 알고리즘 및/또는 방법은 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 알고리즘 및/또는 방법을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 컴퓨터 서브시스템은 검출기의 출력을 임계치에 비교할 수도 있다. 임계치를 초과하는 값을 갖는 임의의 출력은 잠재적 결함으로서 식별될 수도 있지만, 임계치 미만의 값을 갖는 임의의 출력은 잠재적 결함으로서 식별되지 않을 수도 있다. 다른 예에서, 컴퓨터 서브시스템은, 출력에 대한 결함 검출을 수행하지 않고도, 저장 매체(100)와 같은 저장 매체에 검출기의 출력을 전송하도록 구성될 수도 있다. 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템은 또한 본원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.

검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(뿐만 아니라 본원에서 설명되는 다른 컴퓨터 서브시스템)은 또한, 본원에서 컴퓨터 시스템(들)으로 칭해질 수도 있다. 본원에서 설명되는 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)의 각각은, 퍼스널 컴퓨터 시스템, 이미지 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 네트워크 어플라이언스, 인터넷 어플라이언스, 또는 다른 디바이스를 비롯한 다양한 형태를 취할 수도 있다. 일반적으로, 용어 "컴퓨터 시스템"은, 메모리 매체로부터의 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 구비하는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광의적으로 정의될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은 또한, 병렬 프로세서와 같은 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터 서브시스템(들) 또는 시스템(들)은, 고속 프로세싱 및 소프트웨어를, 단독으로 또는 네트워크화된 툴로서 갖는 컴퓨터 플랫폼을 포함할 수도 있다.

시스템이 복수의 컴퓨터 서브시스템을 포함하면, 상이한 컴퓨터 서브시스템은, 이미지, 데이터, 정보, 명령어, 등등이, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템 사이에서 전송될 수 있도록, 서로 커플링될 수도 있다. 예를 들면, 검사 시스템의 컴퓨터 서브시스템(36)은, 도 1에서 점선에 의해 도시되는 바와 같이, 임의의 적절한 송신 매체에 의해 컴퓨터 서브시스템(들)(102)에 커플링될 수도 있는데, 임의의 적절한 송신 매체는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 송신 매체를 포함할 수도 있다. 이러한 컴퓨터 서브시스템 중 두 개 이상은 또한, 저장 매체(100)와 같은 공유된 컴퓨터 판독가능 저장 매체(도시되지 않음)에 의해 효과적으로 커플링될 수도 있다.

비록 상기에서는 시스템이 광학적 또는 광 기반의 검사 시스템인 것으로 설명되지만, 검사 시스템은 전자 빔 기반의 시스템일 수도 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 시료에 걸쳐 스캐닝되는 에너지는 전자를 포함하고, 시료로부터 검출되는 에너지는 전자를 포함한다. 도 1a에 도시되는 하나의 이러한 실시형태에서, 검사 시스템은 컴퓨터 서브시스템(124)에 커플링되는 전자 칼럼(electron column)(122)을 포함한다.

또한 도 1a에 도시되는 바와 같이, 전자 칼럼은, 하나 이상의 엘리먼트(130)에 의해 시료(128)로 집속되는 전자를 생성하도록 구성되는 전자 빔 소스(126)를 포함한다. 전자 빔 소스는, 예를 들면, 캐소드 소스 또는 에미터 팁을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 엘리먼트(130)는, 예를 들면, 건 렌즈(gun lens), 애노드, 빔 제한용 어퍼쳐(beam limiting aperture), 게이트 밸브, 빔 전류 선택 어퍼쳐, 대물 렌즈, 및 스캐닝 서브시스템을 포함할 수도 있는데, 이들 모두는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 그러한 적절한 엘리먼트를 포함할 수도 있다.

시료로부터 되돌아오는 전자(예를 들면, 이차 전자)는 하나 이상의 엘리먼트(132)에 의해 검출기(134)로 집속될 수도 있다. 하나 이상의 엘리먼트(132)는, 예를 들면, 스캐닝 서브시스템을 포함할 수도 있는데, 스캐닝 서브시스템은 엘리먼트(들)(130)에 포함되는 동일한 스캐닝 서브시스템일 수도 있다.

전자 칼럼은 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 게다가, 전자 칼럼은 또한, 2014년 4월 4일자로 발행된 Jiang 등등의 미국 특허 제8,664,594호, 2014년 4월 8일자로 발행된 Kojima 등등의 미국 특허 제8,692,204호, 2014년 4월 15일자로 발행된 Gubbens 등등의 미국 특허 제8,698,093호, 및 2014년 5월 6일자로 발행된 MacDonald 등등의 미국 특허 제8,716,662호에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있는데, 이들 특허는 참조에 의해 마치 본원에서 완전히 개시되는 것처럼 통합된다.

전자가 비스듬한 입사각에서 시료로 지향되도록 그리고 다른 비스듬한 각도에서 시료로부터 산란되도록 구성되는 것으로 전자 칼럼이 도 1a에 도시되지만, 전자 빔은 임의의 적절한 각도에서 시료로 지향될 수도 있고 시료로부터 산란될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 전자 빔 기반의 검사 시스템은, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 상이한 조명 각도, 수집 각도, 등등을 사용하여) 다수의 모드를 사용하여 시료의 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 전자 빔 기반의 검사 시스템의 다수의 모드는 검사 시스템의 임의의 이미지 생성 파라미터가 상이할 수도 있다.

컴퓨터 서브시스템(124)은 상기에서 설명되는 바와 같이 검출기(134)에 커플링될 수도 있다. 검출기는 시료의 표면으로부터 되돌아오는 전자를 검출할 수도 있고 그에 의해 시료의 전자 빔 이미지를 형성한다. 전자 빔 이미지는 임의의 적절한 전자 빔 이미지를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 검출기(134)에 의해 생성되는 출력을 사용하여 시료 상의 결함을 검출하도록 구성될 수도 있다. 컴퓨터 서브시스템(124)은 본원에서 설명되는 임의의 추가적인 단계(들)를 수행하도록 구성될 수도 있다. 도 1a에 도시되는 검사 시스템을 포함하는 시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 또한 구성될 수도 있다.

도 1a는, 본원에서 설명되는 실시형태에 포함될 수도 있는 전자 빔 기반의 검사 시스템의 구성을 일반적으로 예시하기 위해 본원에서 제공된다는 것을 유의해야 한다. 상기에서 설명되는 광학적 검사 시스템에서와 같이, 본원에서 설명되는 전자 빔 기반의 검사 시스템 구성은, 상업적 검사 시스템을 설계할 때 일반적으로 수행되는 바와 같이, 검사 시스템의 성능을 최적화하도록 변경될 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 시스템은, 미국 캘리포니아 밀피타스에 소재한 KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 eSxxx 시리즈의 툴과 같은 현존하는 검사 시스템을 사용하여 (예를 들면, 본원에서 설명되는 기능성을 현존하는 검사 시스템에 추가하는 것에 의해) 구현될 수도 있다. 몇몇 이러한 시스템에서, 본원에서 설명되는 방법은 시스템의 옵션적인 기능성으로서(예를 들면, 시스템의 다른 기능성에 추가하여) 제공될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 시스템은, 완전히 새로운 시스템을 제공하기 위해 "맨 처음부터" 설계될 수도 있다.

상기에서 언급되는 바와 같이, 검사 시스템은 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하도록 구성된다. 이 방식에서, 검사 시스템은, "가상의" 검사 시스템 대신, "실제의" 검사 시스템으로서 구성될 수도 있다. 예를 들면, 도 1에 도시되는 저장 매체(100) 및 컴퓨터 서브시스템(들)(102)은 "가상의" 검사 시스템으로서 구성될 수도 있다. 특히, 저장 매체 및 컴퓨터 서브시스템(들)은 검사 시스템(10)의 일부가 아니며 시료의 물리적 버전을 핸들링하기 위한 어떠한 능력도 갖지 않는다. 다시 말하면, 가상 검사 시스템으로서 구성되는 검사 시스템에서, 그것의 하나 이상의 "검출기"의 출력은 실제 검사 시스템의 하나 이상의 검출기에 의해 이전에 생성되었던 그리고 가상 검사 시스템에 저장되어 있는 출력일 수도 있고, "스캐닝 동안", 가상 검사 시스템은, 마치 시료가 스캐닝되고 있는 것처럼, 저장된 출력을 재생할 수도 있다. 이 방식에서, 가상 검사 시스템을 사용하여 시료를 스캐닝하는 것은, 마치 물리적 시료가 실제 검사 시스템을 사용하여 스캐닝되고 있는 것과 동일한 것으로 나타날 수도 있지만, 사실상, "스캐닝"은 시료가 스캐닝될 수도 있는 것과 동일한 방식으로 시료에 대한 출력을 단순히 재생하는 것을 수반한다. "가상" 검사 시스템으로서 구성되는 시스템 및 방법은, 공동 양도된 2012년 2월 28일자로 발행된 Bhaskar 등등의 미국 특허 제8,126,255호, 및 2014년 8월 28일자로 공개된 Duffy 등등에 의한 미국 특허 출원 공개 공보 제2014/0241610호에서 설명된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 이 특허 및 특허 출원에서 설명되는 바와 같이 구성될 수도 있다.

상기에서 추가로 언급되는 바와 같이, 검사 시스템은 다수의 모드를 사용하여 시료의 이미지를 생성하도록 구성될 수도 있다. 일반적으로, "모드"는 시료의 이미지를 생성하기 위해 사용되는 검사 시스템의 파라미터의 값 또는 시료의 이미지를 생성하기 위해 사용되는 출력에 의해 정의될 수 있다. 따라서, 상이한 모드는, 검사 시스템의 이미징 파라미터 중 적어도 하나에 대한 값이 상이할 수도 있다. 예를 들면, 시료에 걸쳐 스캐닝되는 에너지 및 시료로부터 검출되는 에너지가 광인 하나의 실시형태에서, 다수의 모드 중 적어도 하나는, 다수의 모드 중 적어도 하나의 다른 것에 대해 사용되는 시료에 걸쳐 스캐닝되는 광의 적어도 하나의 파장과는 상이한 시료에 걸쳐 스캐닝되는 광의 적어도 하나의 파장을 사용한다. 모드는, 상이한 모드에 대해, 본원에서 더 설명되는 바와 같이 (예를 들면, 상이한 광원, 상이한 스펙트럼 필터, 등등을 사용하는 것에 의해) 시료에 걸쳐 스캐닝되는 파장이 상이할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 다수의 모드 중 적어도 하나는, 다수의 모드 중 적어도 하나의 다른 것에 대해 사용되는 검사 시스템의 조명 채널과는 상이한 검사 시스템의 조명 채널을 사용한다. 예를 들면, 상기에서 언급되는 바와 같이, 검사 시스템은 복수의 조명 채널을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 상이한 조명 채널은 상이한 모드에 대해 사용될 수도 있다.

추가적인 실시형태에서, 다수의 모드 중 적어도 하나는, 다수의 모드 중 적어도 하나의 다른 것에 대해 사용되는 검사 시스템의 어퍼쳐의 구성과는 상이한 검사 시스템의 어퍼쳐의 구성을 사용한다. 어퍼쳐는, 도 1에 도시되는 어퍼쳐(38)와 같은 조명 어퍼쳐(즉, 시료로 지향되는 에너지의 경로에 배치되는 어퍼쳐) 또는 도 1에 도시되는 어퍼쳐(40)와 같은 수집 어퍼쳐(즉, 시료로부터 수집되는 에너지의 경로에 배치되는 어퍼쳐)일 수도 있다. 예를 들면, 상이한 모드에 대해 상이한 경로에서 에너지가 시료로 지향되면, 적어도 하나의 상이한 특성(예를 들면, 형상 또는 사이즈)을 갖는 상이한 어퍼쳐가 상이한 경로에 배치될 수도 있다. 다른 예에서, 상이한 모드에 대해 동일한 경로에서 에너지가 시료로 지향되면, 적어도 하나의 상이한 특성을 갖는 상이한 어퍼쳐가 상이한 시간에 경로에 배치되어, 시료에 대한 이미지를 순차적으로 생성할 수도 있다. 유사한 방식에서, 시료로부터의 에너지의 경로에서의 어퍼쳐는, 시료로부터의 상이한 에너지의 경로에서 적어도 하나의 상이한 특성을 갖는 상이한 어퍼쳐를 갖는 것에 의해 또는 상이한 모드를 갖는 상이한 스캔 사이에서 에너지의 경로에서 어퍼쳐를 전환하는 것에 의해, 상이한 모드에 대해 상이할 수도 있다.

상기에서 설명되는 바와 같이, 따라서, 상이한 모드는 조명 및/또는 수집/검출이 상이할 수도 있다. 상이한 모드는 또한 또는 대안적으로 수집/검출에서 다른 차이를 가질 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 다수의 모드 중 적어도 하나는, 다수의 모드 중 적어도 하나의 다른 것에 대해 사용되는 검사 시스템의 검출 채널과는 상이한 검사 시스템의 검출 채널을 사용한다. 몇몇 이러한 실시형태에서, 상기에서 더 설명된 바와 같이, 검사 시스템은 다수의 검출 채널을 포함할 수도 있다. 따라서, 검출 채널 중 하나가 하나의 모드에 대해 사용될 수도 있고 검출 채널 중 다른 것이 다른 모드에 대해 사용될 수도 있다. 또한, 모드는 본원에서 설명되는 복수의 방식에서 서로 상이할 수도 있다(예를 들면, 상이한 모드는 하나 이상의 상이한 조명 파라미터 및 하나 이상의 상이한 검출 파라미터를 구비할 수도 있다).

저장 매체에 의해 저장되는 이미지는, 검사 시스템에 의해 결함이 검출되지 않았던 시료 상의 위치에 대해 생성되는 이미지를 포함한다. 다시 말하면, 결함 또는 잠재적인 결함이 검출된 시료 상의 위치에 대한 이미지만을 저장하는 많은 검사 시스템 및 방법과는 달리, 본원에서 설명되는 실시형태는, 바람직하게는, 이미지에서 결함이 검출되었던 또는 검출되지 않았던지의 여부에 무관하게 검사 동안 시료에 대해 생성되는 이미지의 전체를 저장한다. 이 방식에서, 몇몇 실시형태에서, 저장 매체에 의해 저장되는 이미지는, 스캐닝 및 검출 동안 검사 시스템에 의해 시료에 대해 생성되는 이미지의 전체를 포함한다. 다시 말하면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 임의의 모드를 사용하여 생성되는 저장된 전체 시료 이미지를 사용할 수도 있다.

또한, 시료 상의 하나 이상의(그러나 몇 개보다 많지 않은) 별개의 위치(통상적으로는 주목하는 결함(defect of interest; DOI)에 대응하는 위치)에 대한 이미지가 다수의 모드를 사용하여 생성되고 그 다음 저장되는 어떤 방법 및 시스템과는 달리, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 저장되며 다양한 기능을 수행하기 위해 사용되는 이미지는, (즉, 검사 레시피 셋업 이후 보통의 시료 검사 프로세스에서 수행되는 바와 같은) 시료 상의 상대적으로 큰 영역을 스캐닝하는 것에 의해 생성된 이미지이다. 다시 말하면, 저장 매체에 의해 저장되는 이미지는, 바람직하게는, 시료 상의 상대적으로 큰 영역(즉, 시료 상의 단일의 결함보다는 실질적으로 더 크며 결함을 포함할 수도 있고 결함을 포함하지 않을 수도 있는 시료 상의 영역을 포함하는 시료 상의 영역)에 걸쳐 에너지가 스캐닝됨에 따라 생성되는 이미지이다. 이와 같이, 이미지가 생성되고 저장되는 시료 상의 영역은 미지의 결함을 갖는 영역이다. 또한, 저장되는 이미지를 생성하는 본원에서 설명되는 스캐닝 및 검출은, 검사 레시피 또는 프로세스 셋업의 용도로 수행되지는 않는다. 또한, 저장되는 이미지를 생성하는 본원에서 설명되는 스캐닝 및 검출은 시료의 공지의 결함의 위치에서 수행되는 것이 아니라, 시료 상에서 임의의 결함이 존재하는지를 결정하기 위해 수행된다.

스캐닝 및 검출 동안 생성되는 이미지가 본원에서 설명되는 바와 같이 저장 매체에 저장된 이후, 본원에서 설명되는 기능 중 하나 이상을 수행하기 위해 컴퓨터 서브시스템(들)이 사용하는 이미지 전체가 저장 매체로부터 검색될(retrieve) 수 있는데, 이것은 추가적인 이미지 생성을 위해 시료를 다시 검사 시스템 안으로 이동시킬 필요성을 없애야 한다. 예를 들면, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 시료 또는 시료 상에서 검출된 결함에 대한 여러가지 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 스캐닝 및 검출 동안 생성되는 다른 출력 또는 이미지의 전체를, 스캐닝 및 검출을 뒤따르는 다른 출력 수단 또는 이미지에서 결함이 검출되었는지 또는 검출되지 않았는지의 여부에 무관하게, 저장하는 것에 의해, 컴퓨터 서브시스템은 시료에 대해 생성되는 이미지 중 임의의 것에 액세스할 수 있다. 이와 같이, 현재 이용가능할 수도 있는 다른 시스템 및 방법과는 달리, 본원에서 설명되는 실시형태는, 시료를 검사기 상에 재적재(reloading)하는 것에 의해 그리고 전체 재스캔 또는 포인트 단위 이미징을 사용하여 데이터 수집을 반복하는 것에 의해, 주목 대상인 것으로 결정된 시료 상의 각 위치마다 포인트 단위의 이미지 또는 다른 데이터를 수집할 필요가 없다. 어느 방식이든, 이것은, 시료의 영구적인 이미지를 사용하여 이것을 달성하는 것에 비해 실질적으로 비용이 많이 들 것이다(예를 들면, 가상 검사기 구성에 따라 가상 검사기보다 5-10배 더 비용이 많이 들 것이다).

시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료의 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성된다. 예를 들면, 도 2에 도시되는 바와 같이, 이 실시형태에서 시료(200)는 웨이퍼로서 도시된다. 다수의 다이(202)가 웨이퍼 상에 형성된다. 이 예에서는, 제조 프로세스의 단지 하나의 파라미터에 대한 상이한 값이 도시된다. 특히, 도 2에 도시되는 상이한 값은 리소그래피 프로세스의 초점에 대한 상이한 값이다. 도 2에서 더 도시되는 바와 같이, 초점에 대한 값은 음의 값과 양의 값뿐만 아니라 0 초점을 포함할 수도 있다. 또한, 비록 초점에 대한 소정의 값이 도 2에 도시되지만, 초점에 대한 값은 리소그래피 프로세스 및 웨이퍼의 임의의 주어진 조합에 대한 임의의 적절한 값을 포함할 수도 있다. 0 초점 값은 리소그래피 프로세스에 대한 초점에 대한 공칭 값일 수도 있다. 그러나, 상이한 초점 값이, 리소그래피 프로세스에 대한 초점에 대한 공칭 값일 수도 있다. "공칭" 값은 일반적으로 프로세스 윈도우의 중심 및/또는 주어진 제조 프로세스 및 시료에 대한 최상의 공지된 초점 값으로서 정의될 수 있다.

도 2에서 더 도시되는 바와 같이, 초점 파라미터의 각각의 상이한 값에 대해 웨이퍼 상에 단지 하나의 다이만이 형성된다. 이 방식에서, 초점의 공칭 값에서 어떤 다이가 형성되는지에 무관하게, 초점의 공칭 값에 대해 웨이퍼 상에 단지 하나의 다이가 형성된다. 파라미터의 공칭 값에서 단지 하나의 다이가 형성되게 하는 것이 가능한데, 그 이유는, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 비교되는 저장된 이미지의 부분이, 시료 상에서의 다이의 위치, 다이 내에서의 패턴의 위치, 또는 시료 상에서의 패턴의 위치에 의해 제약받지 않기 때문이다.

예를 들면, 프로세스 윈도우 검증(PWQ)을 위한 현재 사용되는 방법 및 시스템에서는, 검사 시스템의 저장 및 컴퓨팅 용량으로 인해 무한한 시간 동안 이전에 이미지가 저장될 수 없을 수도 있기 때문에, 제조 프로세스의 파라미터의 상이한 값에서 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 이미지는 시료가 스캐닝될 때에 서로 비교된다. 따라서, 리소그래피 프로세스의 파라미터의 변조된(또는 비공칭) 값에서 형성되는 각각의 다이에 대해, 변조된 그리고 변조되지 않은 다이가 동일한 띠 모양으로 스캐닝될 수 있도록 그리고 그 다음 이러한 스캐닝에 의해 생성되는 이미지가, 시료가 스캐닝되고 있는 동안, 비교될 수 있도록, 이들 다이의 각각에 이웃하는 적어도 하나의 다이가 리소그래피 프로세스의 파라미터의 공칭 값에서 형성되어야 할 것이다. 이와 같이, 변조되고 있는 파라미터의 공칭 값에서 상당한 수의 다이가 시료 상에 형성되어야 할 것이다. 특히, 변조된 다이의 각각에 이웃하는 공칭 다이가 존재하도록, 변조된 다이만큼 많은 공칭 다이가 시료 상에 형성되어야 할 것이다.

대조적으로, 스캐닝 동안 시료에 대해 생성되는 이미지의 전체가 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 저장될 수 있고 따라서 스캐닝이 완료된 이후 비교에 이용가능하기 때문에, 시료가 스캐닝되고 있는 동안, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 수행되는 비교는 수행되지 않아야 한다. 이와 같이, PWQ 프로세스에서 수행되는 비교를 위해 더 적은 수의 공칭 다이가 시료 상에 형성될 필요가 있다. 예를 들면, 시료가 스캐닝되고 있는 동안에는 비교되는 이미지가 비교될 필요가 없기 때문에, 단지 하나의 공칭 다이가 시료 상에 형성될 수도 있고, 그 공칭 다이에 대해 생성되는 이미지는 저장될 수 있고 그 다음 시료 상에 형성되는 임의의 다른 다이에 대해 생성되는 임의의 다른 이미지에 비교될 수 있다. 따라서, PWQ 방법에 대해 이전에 가능했던 것보다, 다수의 더 많이 변조된 다이가 시료 상에 형성될 수도 있다.

비록 도 2에 도시되는 실시형태가 제조 프로세스의 단지 하나의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 다이를 상부에 형성한 웨이퍼를 도시하지만, 시료는 몇몇 경우에 제조 프로세스의 복수의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 다이를 상부에 형성할 수도 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 하나의 파라미터의 값은 시료 상의 행(row) 전체에 걸쳐 상이할 수도 있고, 한편 다른 파라미터의 값은 시료 상의 열(column) 전체에 걸쳐 상이할 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 리소그래피 프로세스의 선량에 대한 값은 시료 상의 열에서 다이마다 변할 수도 있고, 한편 리소그래피 프로세스의 초점에 대한 값은 시료 상의 행에서 다이마다 변할 수도 있다. 그러나, 일반적으로, 시료 상의 복수의 파라미터의 상이한 값을 갖는 다이는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 적절한 레이아웃을 가질 수도 있다.

시스템은 또한, 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분을 비교하도록 구성되는 도 1에 도시되는 컴퓨터 서브시스템(들)(102)과 같은 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함한다. 비교되는 저장된 이미지의 부분은, 시료 상에서의 다이의 위치, 다이 내에서의 패턴의 위치, 또는 시료 상에서의 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 오프라인 PWQ 및 본원에서 설명되는 다른 기능을 위해 대용량의 이미지 스토리지 및 컴퓨터 인프라(infrastructure)(예를 들면, KLA-Tencor로부터 상업적으로 이용가능한 VI)를, 종래의 결함 검사기에 대한 테스트 및 참조 이미지의 현재의 공간적 제약을 완화하는 방식으로, 사용하도록 구성된다. 또한, 본원에서 설명되는 실시형태의 기능의 전체는, KLA-Tencor에 의해 제공되는 컴포넌트(예를 들면, VI) 및 대안적인 소스(예를 들면, 전자 설계 자동화(electronic design automation; EDA) 툴)를 포함하는 소프트웨어 및 하드웨어 프레임워크로 통합될 수 있다.

이 방식에서, 시료 상의 하나의 위치에 형성되는 패턴의 하나의 인스턴스(instance)는, 시료 상의 임의의 다른 위치에 형성되는 동일한 설계상 패턴의 다른 인스턴스에, 패턴의 두 인스턴스가 웨이퍼 상의 동일한 다이의 상이한 위치(즉, 동일한 다이의 상이한 다이 내 위치)에 형성되는지, 웨이퍼 상의 상이한 다이에 형성되는지, 웨이퍼 상의 상이한 다이의 동일한 위치(즉, 상이한 다이의 동일한 다이 내 위치)에 형성되는지, 또는 웨이퍼 상의 상이한 다이의 상이한 위치(즉, 상이한 다이의 상이한 다이 내 위치)에 형성되는지에 무관하게, 비교될 수도 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시형태는, 이미지의 부분이 서로 비교될 수 있는 패턴의 인스턴스에서 최대 유연성을 제공한다. 다시 말하면, 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 임의의 하나의 인스턴스에 대해 생성되는 이미지의 부분은, 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 임의의 다른 인스턴스에 대해 생성되는 이미지의 부분에 비교될 수 있다. 저장된 이미지의 부분을 비교하는 것은, 임의의 적절한 방식으로 다르게 수행될 수도 있다. 또한, 저장된 이미지의 부분을 비교하는 것은, 저장된 이미지의 임의의 하나 이상의 특성을 서로 비교하는 것을 포함할 수도 있다.

따라서, 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴은, 설계에서 동일한 특성을 갖는 또는 동일한 특성을 갖도록 설계되는 패턴이다. 그러나, 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴은 시료 상에서 동일한 특성을 가질 수도 있거나 또는 가지지 않을 수도 있다. 예를 들면, 비교되는 패턴이 동일하도록 설계되지만 그러나 제조 프로세스의 적어도 하나의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 형성되기 때문에, 비교되는 패턴은 시료 상에서 상이한 특성을 가질 수도 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 실시형태는 패턴의 특성에서 이러한 차이를 식별하는데 사용될 수 있다. 또한, 동일하도록 설계되며 제조 프로세스의 모든 파라미터의 동일한 값을 사용하여 형성되는 패턴일지라도, 시료 상에 형성될 때 상이한 특성을 가질 수도 있다. 예를 들면, 시료를 가로지르는 위치의 함수로서의 시료의 특성에서의 변동은, 시료 상의 상이한 위치에서 동일한 설계상 패턴이 시료 상에서 상이하게 형성되게 할 수도 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 본원에서 더 설명되는 바와 같이 이러한 차이를 식별하는데 사용될 수 있다.

이미지의 부분이 비교되는 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴은, 시료에 대한 설계에서 단지 하나의 패턴화된 피쳐 또는 설계에서 복수의 패턴화된 피쳐를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 패턴의 각각의 인스턴스는 단일의 패턴화된 피쳐를 포함할 수도 있거나, 또는 패턴의 각각의 인스턴스는 복수의 패턴화된 피쳐를 포함할 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "패턴"은 또한, 다이에 포함되는 전체 패턴 중 단지 실질적으로 작은 퍼센티지로서 정의된다. 예를 들면, "패턴" 각각은 다이에 포함되는 모든 패턴 중 대략 0.001%만을 포함할 수도 있다. 다른 예에서, "패턴" 각각은, 모두 동일한 패턴은 아닌, 다이의 약 100K 개의 패턴 인스턴스 중 단지 하나의 인스턴스만을 포함할 수도 있다. 따라서, 패턴의 단일의 인스턴스가 전체적으로 형성되는 다이의 또는 시료 상의 영역은, 다이 또는 시료의 전체 영역보다 실질적으로 작을 수도 있다.

비교되는 이미지의 부분에 대응하는 상이한 값 중 적어도 두 개는 적어도 하나의 공칭 값을 포함할 수도 있다. 다시 말하면, 비교되는 이미지의 부분에 대응하는 패턴 중, 패턴 중 적어도 하나는 파라미터(들)의 공칭 값에서 형성되었을 수도 있다. 이 방식에서, 본원에서 설명되는 비교는, 파라미터의 변조된 값에서 제조되는 패턴을, 파라미터의 공칭 값에서 제조되는 패턴에 비교하는 것을 수반할 수도 있다. 그러나, 몇몇 경우에, 본원에서 설명되는 비교는, 파라미터의 하나의 변조된 값에서 제조되는 패턴을, 파라미터의 상이한 변조된 값에서 제조되는 패턴에 비교하는 것을 수반할 수도 있다. 또한, 본원에서 설명되는 비교는 통상적으로, (비록 반드시 그런 것은 아닐지라도) 시료 상에 형성되는 패턴의 단지 두 개의 인스턴스에 대해 생성되는 이미지의 부분을 비교하는 것을 수반할 수도 있다.

도 3은, 시료에 대한 설계에서의 패턴의 하나의 예 및 그 패턴이 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료 상에서 어떻게 형성될 수도 있는지를 예시한다. 예를 들면, 패턴(300)은, 패턴의 패턴화된 피쳐가 시료에 대한 설계 데이터에서 어떻게 나타날지를 예시한다. 패턴화된 피쳐는, 콘택(302), 폴리곤(304), 라인(306), 및 폴리곤(308)을 포함하는 다수의 상이한 피쳐를 포함한다. 도 3에 도시되는 상이한 피쳐 타입은, 단지, 시료에 대한 설계에 포함될 수도 있는 피쳐 타입의 몇몇 예를 예시하도록 의도된다. 임의의 주어진 시료에 대한 특정한 피쳐 타입은 시료에 대한 설계에 따라 변할 것인데, 시료에 대한 설계는, 설계를 사용하여 시료 상에 형성되고 있는 디바이스의 기능 및 다른 특성에 따라 변할 것이다. 또한, 비록 패턴이 특정한 수의 패턴화된 피쳐를 포함하도록 도 3에 도시되지만, 패턴은 임의의 적절한 수의 패턴화된 피쳐(즉, 하나 이상의 패턴화된 피쳐)를 포함할 수도 있다. 이 방식에서, 복수의 패턴화된 피쳐가 패턴(300)에 포함될 수도 있고 따라서 이미지의 부분이 본원에서 더 설명되는 바와 같이 패턴에 대해 서로 비교될 때, 이미지의 부분은 패턴에 포함되는 패턴화된 피쳐 전체의(또는 적어도, 시료 상에서 어떤 정도로 형성된 패턴화된 피쳐의 수만큼의) 이미지를 포함할 수도 있다.

도 3에서 더 도시되는 바와 같이, 패턴의 상이한 특성을 생성할 수도 있는, 제조 프로세스의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 패턴의 상이한 인스턴스가 시료 상에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 도 3에 도시되는 바와 같이, 패턴(300)의 인스턴스(310)는 공칭에 상대적으로 가까운 제조 프로세스의 파라미터의 제1 값을 사용하여 시료 상에 형성될 수도 있고, 한편 패턴(300)의 인스턴스(312)는 제1 값과는 공칭과는 더 멀리 떨어진 제조 프로세스의 파라미터의 제2 값을 사용하여 시료 상에 형성될 수도 있다. 따라서, 패턴의 인스턴스(310)는, 패턴의 인스턴스(312)보다 패턴의 설계상 특성에 더 가깝게 닮은 특성을 가지고 시료 상에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 인스턴스(310)에서 도시되는 바와 같이, 패턴에 포함되는 패턴화된 피쳐의 각각의 코너는 패턴에 대한 설계에서 그들이 둥글게 되는 것보다 더 둥글게 된다. 그러나, 패턴에 포함되는 패턴화된 피쳐의 각각은 패턴의 이 인스턴스에서 시료 상에 실제로 형성된다. 대조적으로, 인스턴스(312)에서 도시되는 바와 같이, 패턴에 포함되는 패턴화된 피쳐의 각각의 코너는, 패턴에 대한 설계 및 인스턴스(310) 둘 다에서 그들이 둥근 것보다 훨씬 더 둥글게 된다. 또한, 패턴에 포함되는 패턴화된 피쳐 모두가 패턴의 이 인스턴스에서 시료 상에 실제로 형성되는 것은 아니다. 예를 들면, 패턴에 대한 설계에서의 콘택(302)은, 콘택이 인스턴스(312)에서 허상으로 도시되는 것으로 예시하는 바와 같이, 시료 상의 패턴의 인스턴스에서 나타나지 않는다. 따라서, 패턴의 상이한 인스턴스가 공칭과는 더 멀리 떨어진 제조 프로세스의 파라미터의 값을 사용하여 시료 상에 형성되기 때문에, 패턴은 패턴에 대한 설계와는 더 상이하게 나타난다.

컴퓨터 서브시스템(들)은 또한, 비교의 결과에 기초한 위치에서 결함을 검출하도록 구성된다. 결함을 검출하는 것은, 임의의 적절한 방식으로 예컨대 결함 검출 방법 및/또는 알고리즘을 비교의 결과에 적용하는 것에 의해 수행될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 비교의 결과는 임계치에 비교될 수도 있고, 임계치를 초과하는 비교의 결과는 결함 또는 잠재적 결함으로서 식별될 수도 있고 한편 임계치 미만의 비교의 결과는 결함 또는 잠재적 결함으로서 식별되지 않을 수도 있다. 비교의 결과에 기초하여 결함을 검출하는 것은, 결함 또는 잠재적 결함이 검출된 위치와 같은 정보를, 어쩌면 결함 또는 잠재적 결함에 관한 다른 정보와 조합하여, 생성하는 것을 포함할 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 검출된 결함에 기초하여 제조 프로세스에 대한 프로세스 윈도우를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 영구적인 시료 이미징을 활용하는 것에 의해 자동화된 프로세스 윈도우 특성묘사를 위해 사용될 수도 있다. 특히, 본원에서 설명되는 실시형태는 프로세스 윈도우 분석을 수행하는 것을 돕는데 사용될 수도 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는, 시료 또는 시료의 일부의 영구적인 이미지에 의해 제공되는 고유한 피쳐에 의존한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 현재 이용가능한 가상 검사 인프라 상에서 구현될 수 있다. 제조 프로세스에 대한 프로세스 윈도우를 결정하는 것은, 결함 또는 잠재적 결함이 검출되었던 웨이퍼 상에 다이를 인쇄하기 위해 하나 이상의 파라미터의 상이한 값 중 어떤 것이 사용되었는지를 식별하는 것을 포함할 수도 있다. 그 다음, 프로세스 윈도우는, 어떠한 결함 또는 잠재적 결함도 검출되지 않았던 상이한 값만을 포함하도록 결정될 수도 있다. 이 방식에서, 결정된 프로세스 윈도우 내에서 프로세스가 동작하고 있으면, 프로세스에 사용되는 하나 이상의 파라미터의 값은 어떠한 결함 또는 잠재적 결함도 시료 상에 형성되지 않게 해야 한다.

다른 실시형태에서, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 검출된 결함 중 어떤 것이 시스템 결함인지를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는 영구적인 시료 이미징을 활용하는 것에 의해 시스템 결함 검출을 위해 사용될 수도 있다. 결함 중 어떤 것이 시스템 결함인지를 결정하는 것은, 웨이퍼 상의 동일한 패턴의 다수의 인스턴스에서 결함이 반복적으로 검출되는지를 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 결함 또는 잠재적 결함이 (다수의 인스턴스가 하나 이상의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 형성되는지 또는 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 형성되는지의 여부에 무관하게) 웨이퍼 상의 패턴의 다수의 인스턴스에서 검출되면, 결함 또는 잠재적 결함이 다수의 인스턴스에서 식별된다는 사실은, 프로세스 및 설계의 호환성에서 문제가 있다는 것을 나타낼 수도 있다. 다시 말하면, 이러한 결함은 설계-프로세스 상호 작용 문제를 나타낼 수도 있다. 대조적으로, 설계 및 프로세스가 호환되면, 결함 또는 잠재적 결함은 동일한 패턴에서 반복적이기 보다는 랜덤하게 나타날 것이다.

몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은, 검출된 결함에 기초하여 시료에 대한 설계에서 핫 스팟을 식별하도록 구성된다. 이 방식에서, 본원에서 설명되는 실시형태는 핫 스팟(즉, 프로세스/설계 비호환성)을 식별하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기에서 설명되는 바와 같이 시스템 결함이 식별되는 설계에서의 위치는 설계의 핫 스팟으로서 식별될 수도 있다. 용어 "핫 스팟"은, 당해 기술 분야에서, 설계의 다른 부분보다 결함에 더 취약한 설계의 부분을 가리키기 위해 일반적으로 사용된다. 따라서, 일단 시스템 결함의 위치가 식별되었다면, 시스템 결함 위치에 대응하는 설계에서의 위치는 핫 스팟으로서 식별될 수도 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 실시형태는 시료 또는 시료의 일부의 영구적 이미지에 의해 제공되는 고유한 피쳐에 의존하며 상업적으로 이용가능한 VI 시스템 상에서 구현될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시형태는, 향상된 검출 확률 및 잠재적인 생산성 향상을 가능하게 한다. 또한, 본원에서 설명되는 실시형태는 핫 스팟 발견을 위한 포괄적이고 자동화된 프로시져를 가능하게 한다.

추가 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 에너지가 시료의 물리적 버전에 걸쳐 스캐닝되고 있고 에너지가 시료로부터 검출되고 있는 동안, 위치 중 두 위치에서 생성되는 생성된 이미지를 비교하도록, 생성된 이미지를 비교한 결과에 기초하여 추가적인 결함을 검출하도록, 그리고, 추가적인 결함 중 하나에 대해, 위치 중 두 위치에서 형성되는 패턴과 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴의 다른 위치에 대한 시료에 대한 설계를 검색하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태, 시료는, 영구적인 이미지 정보가 동시에 기록되는 동안, 검사될 수도 있다. 일단 추가적인 결함이 보고되고 시스템 인쇄 에러가 식별되면, 특정 인쇄 에러의 발생 전체가 설계 공간에서 검색될 수 있다. 대응하는 물리적 시료 위치는, 선택되는 칩(들) 상의 위치에 무관하게, 주어진 패턴의 많은 또는 모든 인스턴스의 미리 기록되어 저장된 이미지를 조사하기 위해(예를 들면, 미리 기록되어 저장된 이미지에서 결함을 검출하기 위해) 사용될 수 있다. 설계는 임의의 적절한 방식으로(예를 들면, 패턴 매칭에 의해) 패턴의 다른 위치에 대해 검색될 수도 있다. 또한, 결함은, 본원에서 더 설명되는 바와 같이 설계 검색에 의해 식별되는 위치에 대응하는 저장된 이미지에서 검출될 수도 있다.

하나의 이러한 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 위치 중 두 위치 및 다른 위치에서 생성되는 저장된 이미지에 기초하여 패턴에 대한 하나 이상의 통계치를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 선택되는 칩(들) 상의 위치에 무관하게, 주어진 패턴의 많은 또는 모든 인스턴스에 대해 시료 상에서 검출되는 결함에 대응하는 물리적 시료 위치에 대한 미리 기록되어 저장된 이미지를 조사할 수 있는 것은, 분석에 이용가능한 통계치를 증가시킨다. 패턴에 대해 결정되는 통계치는, 임의의 적절한 통계치, 및 특히 시료 상의 패턴의 형성에 관련되는 통계치(예컨대, 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 다수의 인스턴스에서의 패턴화된 피쳐의 치수의 중앙값, 평균, 또는 표준 편차)를 포함할 수도 있다.

다른 이러한 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 위치 중 두 위치 및 다른 위치에서 생성되는 저장된 이미지에 기초하여 추가적인 결함 중 하나의 심각성(severity)을 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 선택되는 칩(들) 상의 위치에 무관하게, 주어진 패턴의 많은 또는 모든 인스턴스에 대해 시료 상에서 검출되는 결함에 대응하는 물리적 시료 위치에 대한 미리 기록되어 저장된 이미지를 조사할 수 있는 것은, 분석에 이용가능한 통계치를 증가시키고 인쇄 에러의 심각성을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 설계에서의 패턴의 하나 이상의 특성과 비교하여 시료 상에 형성되는 패턴의 하나 이상의 특성에서 그리고 시료 상에 형성되는 패턴의 상당한 수의 인스턴스에서 상당한 편차를 야기하는 결함은, 시료 상의 패턴의 몇몇 인스턴스에만 영향을 끼치는 결함보다 훨씬 더 심각한 것으로 결정될 수 있다(이것은, 설계에 포함된 대로의 패턴과 비교하여 웨이퍼 상에 형성된 대로의 패턴 사이의 극적인 편차 및 덜 극적인 편차의 두 경우에 대해 그럴 수도 있다). 결함의 심각성은 정량적으로, 정성적으로, 또는 몇몇 다른 방식으로 표현될 수도 있다. 예를 들면, 결함의 심각성은, 설계된 것과 비교한, 시료 상에 형성된 대로의 패턴 사이의 정량적 차이로서, 아주 심각한, 덜 심각한, 심각하지 않은, 등등과 같은 정성적 표현에 의해, 서로에 대해 비교한 상이한 결함의 심각성의 스코어 또는 등급에 의해, 및 등등에 의해 표현될 수도 있다.

추가적인 이러한 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 위치 중 두 위치 및 다른 위치에서 생성되는 저장된 이미지에 기초하여 제조 프로세스에 대한 프로세스 윈도우를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 선택되는 칩(들) 상의 위치에 무관하게, 주어진 패턴의 많은 또는 모든 인스턴스에 대해 시료 상에서 검출되는 결함에 대응하는 물리적 시료 위치에 대한 미리 기록되어 저장된 이미지를 조사할 수 있는 것은 분석에 이용가능한 통계치를 증가시키며, 인쇄 에러의 심각성을 결정하는데 그리고, 동시에, 저장된 이미지(광학적 또는 전자 빔)로부터 직접적으로 프로세스 윈도우 한계의 추정치를 추출하는데 사용될 수 있다. 프로세스 윈도우 한계는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 상이한 인스턴스를 형성하기 위해 사용되는 하나 이상의 파라미터의 상이한 값이 변함에 따라, 시료의 물리적 버전 상에 형성되는 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴의 상이한 인스턴스가 어떻게 변하는지를, 저장된 이미지에 기초하여, 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 초점 및 노광 파라미터의 변화에 대해 특정한 구조체가 어떻게 응답하는지를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 하나의 이러한 예에서, 이웃하는 구조체와의 상호 작용(패턴 브리징(bridging), 붕괴(collapsing), 또는 단락(shorting))으로 인한 파국적 패턴 파손(catastrophic pattern failure)은 리소그래피 파라미터에서의 변화에 응답하여 야기되는 비선형적 효과이다. 동일한 패턴에서 그러나 리소그래피 조건(예를 들면, 초점)에서의 점진적인 변화에 대해 모니터링되는 저장된 이미지는, 파국적 파손이 발생하고 있으면 강한 변동을 나타낼 것이다. 저장된 이미지의 대응하는 부분 및 (비결함으로부터 결함으로의) 그들의 전이점을 식별하는 것에 의해, 임의의 구조체에 대한 프로세스 윈도우 한계를 도출하는 것이 가능하다. 분석을 완료하기 위해, 검출된 파국적 파손을 주사 전자 현미경(SEM)을 통해 시찰하여 정확한 프로세스 윈도우 한계를 개선할 수도 있다.

도 4는, 상이한 패턴에 대한 리소그래피 조건을 변경하는 것에 대한 응답의 비교를 예시한다. 예를 들면, 도 4의 플롯(400)에서 도시되는 바와 같이, SEM 상에서 측정되거나 또는 시뮬레이팅되는 바와 같은 임계 치수(CD)의 변화는, 리소그래피 프로세스의 상이한 초점 조건과 같은 x 축 상에서의 제조 프로세스의 파라미터의 함수로서 y 축 상에서 플롯된다. 도 4의 x 및 y 축 상에서 도시되는 값은, 임의의 특정한 시료에 대해 사용될 수도 있는 임의의 특정한 제조 프로세스의 임의의 실제 파라미터 또는 임의의 특정한 시료 상의 패턴의 특성에서의 실제 변화를 나타내도록 의도되지 않는다. 다시 말하면, x 및 y 축 상에서 도시되는 값은 완전히 이론적인 것이며, 단지, 본원에서 설명되는 실시형태의 이해를 용이하게 하기 위해서 도시된다.

플롯의 곡선(402)에 의해 표현되는 데이터는 제1 패턴 타입(즉, 패턴 타입 1)에 대한 파라미터를 변경하는 것에 대한 응답을 예시하고, 플롯의 곡선(404)에 의해 표현되는 데이터는 제2 패턴 타입(즉, 패턴 타입 2)에 대한 파라미터를 변경하는 것에 대한 응답을 예시한다. 플롯의 곡선 사이의 차이에 의해 나타내어지는 바와 같이, 패턴 타입 2는 패턴 타입 1보다 파라미터의 변화에 더 극적으로 응답한다. 따라서, 패턴 타입 2는, 변화하는 프로세스 조건 하에서 패턴 타입 1보다 덜 안정적이다. 통상적으로, 거동에서의 이들 상대적 차이를 정량화하는 것은, SEM 또는 원자력 현미경(atomic force microscope; AFM)의 사용을 필요로 한다. 그러나, 본원에서 설명되는 실시형태에서, 패턴 타입 1 및 패턴 타입 2의 상대적 거동은, 광학 검사기 해상도에서 시료 스케일 이미지에 대해 동작하는 통계적 기반의 알고리즘을 통해 식별가능하다. 시료 이미지의 영구적 저장은, 패턴의 다이 내 및 시료 내 위치와 무관하게, 각각의 패턴 타입에 대한 실질적으로 큰 샘플을 획득하는 것을 실용적이게 만든다.

다른 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 시료에 대한 설계를 저장된 이미지에 정렬하는 것에 의해, 저장된 이미지의 부분을 식별하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 더 설명되는 것과 같은 정확한 저장 이미지 프로빙을 달성하기 위해, 주목하는 구조체(설계 공간에서의 패턴 검색)를 정확히 기록된 픽셀(들)과 상관시키는 것이 유익할 것이다. 따라서, (서브 픽셀 레벨에서의) 정확한 설계 대 이미지 등록(design-to-image registration)이 유익하다. 하나의 이러한 실시형태에서, 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴의 위치에 대응하는 저장된 이미지의 부분을 식별하는 것은, 다수의 이미지를 설계와 같은 공통 기준(common reference)에 정렬하는 것에 의해 수행될 수도 있다. 이미지를 시료에 대한 설계에 정렬하는 것은, 2010년 3월 9일자로 발행된 Kulkarni 등등의 미국 특허 제7,676,077호, 2011년 10월 18일자로 발행된 Kulkarni 등등의 미국 특허 제8,041,103호, 및 2013년 12월 17일자로 발행된 Kulkarni 등등의 미국 특허 제8,139,843호에서 설명되는 바와 같이 또한 수행될 수도 있는데, 이들 특허는 본원에서 완전히 개시되는 것처럼 참조에 의해 통합된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 이들 특허에서 설명되는 임의의 단계(들)를 수행하도록 구성될 수도 있고 이들 특허에서 설명되는 바와 같이 또한 구성될 수도 있다.

이 방식에서, 진보된 프로세스에 대해 소망되는 로컬화(localization)의 레벨을 가능하게 하는, 저장된 가상 검사 이미지에 대한 좌표 정확도에서의 향상은, 이미지를 설계 좌표에 등록하기 위해 현재 사용되는 기술을 연장하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 또한, 동일한 시료 위치에서 상이한 모드를 사용하여 생성되는 이미지 데이터를 정확히 식별할 수 있는 능력은, 입력 이미지(또는 검출기에 의해 생성되는 이미지)가 실질적으로 높은 좌표 정밀도(각각의 이미지에서의 이상적으로 동일한 픽셀 사이즈 및 위치)를 충족하도록 시스템의 이미징 및 데이터 핸들링을 구성하는 것에 의해 지원을 받을 수도 있다. 또한, KLA-Tencor로부터 상업적으로 입수가능한 VI 영구적 대용량 이미지 스토리지 인프라 접근방식은, 이 타입의 집약적인 오프라인 계산을 지원하도록 잘 설계되어 있다. 그러나, 비록 VI 모듈이 본원에서 설명되는 실시형태에서의 사용에 특히 적합하더라도, 다른 형태의 대용량 이미지 스토리지도 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 대용량 스토리지 및 관련된 분석은 실시간 검사기(즉, 물리적 시료 핸들링 능력을 갖는 검사기)를 사용하여 또는 분산형 스토리지 및 컴퓨터 네트워크 상에서 구현될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 시료의 물리적 버전은, 상부 레이어(top layer) 및 상부 레이어 아래에 형성되는 하나 이상의 하부 레이어(underlying layer)를 포함하고, 컴퓨터 서브시스템(들)은 시료의 상부 레이어에 대한 설계를, 결함 중 하나에 대응하는 저장된 이미지의 부분 중 하나에 정렬시키도록 그리고 정렬의 결과에 기초하여 결함 중 하나가 상부 레이어 또는 하나 이상의 하부 레이어에 관련되는지를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 검출되고 있는 시스템 결함은 조사되고 있는 레이어(예를 들면, 이전 레이어)에 관련되지 않는 광학적 아티팩트(artifact)에 대응한다. 이들 상황을 걸러내기 위해, 신호(예를 들면, 결함 - 기준)는 먼저 설계와 중첩되어, 관측된 신호가 레이아웃과 프로세스 사이의 상호 작용의 결과이다는 것을 보장할 수도 있다(예를 들면, 열린 영역에서 관찰되는 신호는 무시될 수 있고, 등등이다). 몇몇 경우에, 결함이 시료의 하나의 레이어 상에 위치하는지 또는 시료의 하나의 레이어에 대응하는지를 결정하는 것은, 결함 위치에 대응하는 저장된 이미지를 그 하나의 레이어에 대한 설계에 비교하는 것에 의해 수행될 수도 있다. 그러나, 추가적인 인스턴스에서, 결함 위치에 대응하는 저장된 이미지를 다른 레이어에 대한 설계에 또한 비교하는 것이 유익할 수도 있다. 예를 들면, 상부 레이어에 대한 설계에 대한 결함의 비교가, 상부 레이어에 대한 설계의 패턴화된 피쳐와 결함 사이에 어떠한 상관 관계도 존재하지 않는다는 것을 나타내면, 결함 위치에 대한 저장된 이미지는 상이한 레이어(예를 들면, 하부 레이어 중 하나)에 대한 설계에 비교되어, 다른 레이어에 대한 설계의 패턴화된 피쳐와 결함 사이에 상관 관계가 존재하는지를 결정할 수도 있다. 이 방식에서, 결함은, 검사되고 있는 레이어 이외의 레이어에 대한 설계와 검사되고 있는 레이어를 형성하기 위해 사용되는 프로세스 사이의 상호 작용과 관련되도록(예를 들면, 상호 작용에 의해 야기되도록) 결정될 수도 있다. 그러나, 다른 인스턴스에서, 검사되고 있는 레이어에 대응하지 않는 것으로(검사되고 있는 레이어 상에 또는 내에 위치하지 않는 것으로, 등등으로) 결정되는 결함은, 수행되고 있는 검사에 대한 주목하지 않는 결함 또는 누이상스 결함(nuisance defect)으로서 단순히 무시될 수도 있다.

다른 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 검사 시스템에 의해 시료의 물리적 버전에 대해 생성되는 가설적 이미지(hypothetical image)의 하나 이상의 특성과 시료의 물리적 버전 상에 형성되는 패턴의 하나 이상의 특성 사이의 관계를 결정하도록, 저장된 이미지의 부분 중 하나 이상 또는 저장된 이미지의 하나 이상의 추가적인 부분의 하나 이상의 특성을 결정하도록, 그리고 저장된 이미지의 부분 중 하나 이상 또는 저장된 이미지의 하나 이상의 추가적인 부분의 하나 이상의 결정된 특성을 관계에 입력하고 관계의 출력을 패턴의 설계상 특성에 비교하는 것에 의해, 시료의 물리적 버전에 대한 하나 이상의 패턴 파손 모드(pattern failure mode)를 식별하도록 구성된다. 예를 들면, 비파국적 패턴 파손 모드(예를 들면, CD에서의 명시된 비율의 편차를 초과하는 패턴 변경), 예를 들면, 콘택 배선(contact interconnection) 근처에서의 과도한 선단 풀백(line end pull back) 또는 과도한 코너 라운딩은, 개별적으로 고려되는 것을 필요로 할 수도 있다. 이 경우, 측정된 신호와 가능한 CD 변동 사이의 캘리브레이션은 선험적으로 추정될 수도 있거나 또는 이미지 위치에서의 설계 컨텐츠에 기초하여 (예를 들면, 프로세스 시뮬레이션을 통해) 동적으로 계산될 수도 있다. 이 방식에서, 시료의 물리적 버전 상의 패턴 특성과 상이한 패턴 특성에 대해 생성될 이미지의 특성 사이의 공지의 관계에 기초하여, 저장된 이미지의 특성은 관계에 입력되어 시료 상에 형성되는 패턴의 특성을 결정할 수도 있다.

추가 실시형태에서, 저장된 이미지의 부분이 비교되는 시료 상의 위치는, 시료 상에 인쇄되는 동일한 레티클 필드에서의 위치를 포함한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 다양한 이유(예를 들면, 광 근접 보정(optical proximity correction; OPC) 변동 또는 마스크 에러)가 없다면 시료 상에서 동일하도록 의도되는 패턴 인스턴스가 (심지어 주어진 인쇄된 레티클 필드 내에서) 상이하게 인쇄되고 있지만 그러나 다이 단위(변조 단위)로 비교가 수행될 때 명시된 한계를 초과하여 변하지 않을 수도 있는 경우를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 다시 말하면, 일반적으로, 웨이퍼 상의 동일한 레티클 필드 내의 위치 모두는, 통상적으로, 리소그래피 프로세스의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 인쇄될 것이다. 따라서, 동일한 레티클 필드가 동일한 설계상 패턴의 다수의 인스턴스를 포함하면, 패턴의 다수의 인스턴스의 위치에 대응하는 저장된 이미지는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 서로 비교될 수도 있고 비교의 결과는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 다수의 인스턴스 중 하나 이상에서 결함을 검출하는데 사용될 수도 있다. 동일한 타입의 비교 및 검출은 또한, 동일한 레티클 필드에서 형성되지 않을 수도 있지만 제조 프로세스의 모든 파라미터의 동일한 값에서 형성되는 주어진 패턴의 인스턴스에 대해 수행될 수도 있다.

추가적인 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 시료 상의 추가적인 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 추가적인 부분을 비교하도록 그리고 추가적인 부분의 비교의 결과에 기초하여 추가적인 위치에서 결함을 검출하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는 설계에서 존재하는 프리미티브 구조체(primitive structure)(통상적으로 약 200 nm × 200 nm의 사이즈를 갖는 단지 100K 개의 상이한 프리미티브만이 로직 설계에서 존재한다)를 모니터링하도록 적용될 수 있다. 이 경우, 레시피 조정 및 준비는 완전히 스킵될 수 있고 시료에 대한 저장된 이미지만이 필요로 된다. 또한, 본원에서 설명되는 실시형태는, 프로세스 또는 마스크 변동에 기인하는 원치않는 패턴 차이를 식별하기 위한 종래의 결함 검출 임계치화(thresholding)에 의존하지 않으면서 그리고 레티클 필드 내에서의 그들의 위치에 관계 없이 동일하도록 의도되는 구조체로부터의 저장된 이미지를 프로빙하기 위해 사용될 수 있다. 이 방식에서, 본원에서 설명되는 실시형태는, 각각의 프리미티브 구조체(이것은 조합하여 시료에 대한 전체 설계를 구성함)를 변조 전체에 걸쳐 독립적으로 모니터링하기 위해 사용될 수 있고 "약한" 프리미티브(즉, 다른 프리미티브보다 프로세스 조건의 변화에 기인하는 결함에 더 취약한 프리미티브)는 통계적 분석에 의해 식별될 수 있다. 추가적인 부분을 비교하는 것은, 그 외에는, 부분을 비교하는 것과 관련하여 본원에서 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 마찬가지로, 추가적인 위치에서 결함을 검출하는 것은, 위치에서 결함을 검출하는 것과 관련하여 본원에서 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.

몇몇 실시형태에서, 비교 및 검출은, 시료 상에 형성되는 상이한 설계상 특성을 갖는 패턴의 각각에 대해 개별적으로 수행된다. 예를 들면, 다수의 상이한 프리미티브 구조체는 상기에서 설명되는 바와 같이 순차적으로 모니터링될 수 있다. 다시 말하면, 제1 프리미티브 구조체는, 제1 프리미티브 구조체의 두 개 이상의 인스턴스에 대해 본원에서 설명되는 비교 및 검출 단계를 수행하는 것에 의해 검사될 수도 있고, 그 다음, 제1의 것과는 상이한 제2 프리미티브 구조체는, 제2 프리미티브 구조체의 두 개 이상의 인스턴스에 대해 본원에서 설명되는 비교 및 검출 단계를 수행하는 것에 의해 수행될 수도 있고, 계속 이런 식이다.

다른 실시형태에서, 패턴은, 시료 상에서의 인쇄가능성(printability)이 불확실한 패턴의 세트에 포함되고, 비교 및 검출은 세트에 포함되는 하나 이상의 추가적인 패턴에 대해 개별적으로 수행된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태에 의해 수행될 수 있는 기능은, 시뮬레이션에 의해 식별되는 또는 설계 규칙 검사(design rule checking; DRC) 고려사항을 적용하는 것에 의해 생성되는 "불확실한" 구조체의 리스트에 적용될 수 있다. 이 방식에서, 임의의 주어진 설계에서의 프리미티브 구조체의 리스트가 광범위할 수 있기 때문에, 설계에서의 각각의 그리고 모든 프리미티브 구조체를 검사하는 것은 금지될 수 있다. 설계 공간에서 수행되는 기하학적 기반의 분석(예를 들면, DRC)은, (예를 들면, 그들의 실질적으로 작은 치수로 인해) 성공적으로 인쇄하는 것이 패턴화 모듈에 대한 "도전과제(challenging)"가 되는 프리미티브를 식별하는데 사용될 수 있다. 따라서, 설계에서의 모든 단일의 프리미티브에 대해 본원에서 설명되는 분석을 수행하는 대신, 분석은 불확실한 또는 도전과제가 되는 프리미티브에 집중될 수 있다(불확실한 또는 도전과제가 되는 프리미티브에 대해서만 수행될 수 있다).

추가적인 실시형태에서, 저장된 이미지는 검사 시스템의 두 개 이상의 광학 모드를 사용하여 생성되고, 비교되는 저장된 이미지의 부분은 두 개 이상의 광학 모드 중 단지 하나만을 사용하여 생성되는 저장된 이미지의 부분을 포함하고, 비교 및 검출은 두 개 이상의 광학 모드 중 다른 하나만을 사용하여 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분에 대해서 개별적으로 수행된다. 예를 들면, 상이한 구조체를 조사하기 위해 사용되는 이미지의 소스는, 단일의 시료 이미지 또는 다수의 시료 이미지일 수 있다(예를 들면, 검출 확률을 증가시키기 위해 상이한 광학적 또는 전자 빔 모드가 사용될 수도 있다). 본원에서 설명되는 대용량 이미지 스토리지 및 컴퓨터 인프라는, 상이한 그리고 상보적인 광학적 또는 전자 빔 설정을 사용하여 동일한 시료를 기록할 수 있는 능력을 가능하게 한다. 그러나, 상이한 모드를 사용하여 생성되는 이미지를 서로 비교하는 것은, 제조 프로세스의 파라미터의 상이한 또는 동일한 값을 사용한 동일한 패턴의 상이한 인스턴스의 인쇄에서의 차이를 반드시 나타내지는 않는 결과를 생성할 수 있다. 대신, 이러한 비교에 의해 생성되는 이미지 사이의 차이는, 이미지를 생성하기 위해 사용되는 다수의 모드에서의 차이를 단순히 나타낼 수도 있다. 따라서, 비교되는 임의의 이미지는 동일한 모드를 사용하여 생성되었을 수도 있다. 이와 같이, 상이한 비교 및 검출 단계는 상이한 모드에 대해 개별적으로 수행될 수도 있다. 그러나, 상이한 모드에 대해 수행되는 이러한 단계의 결과는, 제조 프로세스의 파라미터의 동일한 또는 상이한 값에서 설계가 웨이퍼 상에서 어떻게 인쇄되고 있는지에 관한 정보를 결정하기 위해, 종합적으로 사용될 수도 있다. 예를 들면, 검사 시스템의 상이한 모드를 통해 생성되는 이미지를 사용하여 생성되는 결함 검출 결과는, 임의의 하나의 모드에서 검출되는 결함에 관한 정보를 결정하기 위해 조합하여 사용될 수도 있다.

추가 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 하나 이상의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분의 특성의 완전한 분포에 기초하여 결함 샘플링에 대한 하나 이상의 파라미터를 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는, 현재 사용되는 검사 접근방식에서와 같이 별개의 다이 대 다이 비교 이벤트만으로부터가 아니라, 동일하도록 의도되는 상대적으로 많은 수의 패턴 인스턴스에 대해 수집되는 신호의 완전한 분포를 분석하는 것에 의해 획득되는 관찰에 기초하여 결함 샘플링에 대한 기준을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 하나의 이러한 예에서, 상기에서 설명되는 완전한 분포에 기초하여, 샘플링에 대한 기준은, 분포 내에서 특성의 소정의 값을 갖는 결함 또는 위치가 결함 리뷰를 위해 선택되도록, 소정 타입의 분포를 갖는 결함 또는 위치가 다소 많이 샘플링되도록, 등등이도록, 결정될 수도 있다. 이 방식에서, 결함 또는 위치에 대한 상당한 양의 정보(예를 들면, 그 결함 또는 위치의 모든 인스턴스에 대해 생성되고 저장되는 이미지에 기초하여 결정되는 정보)는, 리뷰를 위한 결함 샘플링에 대한 기준을 설정하기 위해 사용될 수 있는데, 이것은 결함 리뷰에 의해 생성되는 정보의 품질 및 제조 프로세스를 변경하기 위한 그것의 유용성 및/또는 시료 상에서의 디바이스의 제조를 향상시키는 설계를 향상시킬 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은, 검출된 결함이 위치하는 패턴의 설계상 특성에 기초하여 검출된 결함을 그룹화하고 그에 의해 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴에 위치하는 검출된 결함을 동일한 그룹으로 그리고 상이한 설계상 특성을 갖는 패턴에 위치하는 검출된 결함을 상이한 그룹으로 그룹화하도록 그리고 그룹화의 결과에 기초하여 시료 상의 주목하는 패턴(pattern of interest; POI)을 식별하도록 구성된다. 예를 들면, 시료에 대한 이미지는 본원에서 설명되는 바와 같이 대용량 이미지 스토리지 및 컴퓨터 인프라(예를 들면, VI)를 사용하여 기록될 수도 있고 그 다음 검출된 결함의 리스트는, 시료에 대한 POI의 세트를 식별하기 위해, 설계 의도 기반의 그룹화 알고리즘 및/또는 방법을 사용하여 프로세싱될 수도 있다. 설계 기반의 그룹화 알고리즘 및/또는 방법은, 2009년 8월 4일자로 발행된 Zafar 등등의 미국 특허 제7,570,796와 2014년 12월 30일자로 발행된 Zafar 등등의 미국 특허 제8,923,600호, 및 2015년 6월 4일자로 공개된 Zafar 등등의 미국 특허 출원 공개 공보 제2015/0154746호에서 설명되는 것들과 같은 임의의 적절한 그러한 그룹화 알고리즘 및/또는 방법을 포함할 수도 있는데, 이들 특허문헌 모두는 마치 본원에서 개시되는 것처럼 참조에 의해 본원에 통합된다. 본원에서 설명되는 실시형태는 이들 특허 및 이 공보에서 설명되는 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수도 있고 이들 특허 및 이 공보에서 설명되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.

이 방식에서, 상이한 그룹의 각각은 설계에서의 단지 하나의 패턴에 대응할 수도 있다. 예를 들면, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 패턴의 설계상 특성에 기초하여 검출된 결함을 그룹화하는 것은, 네 개의 상이한 그룹을 생성할 수도 있다. 비록 네 개의 그룹이 도 5에서 도시되지만, 명백하게는, 상이한 그룹의 수는, 검출된 결함이 위치하는 패턴의 상이한 설계상 특성의 수에 따라 변할 수도 있다. 도 5에서 도시되는 바와 같이, 그룹(500)은 설계상 특성의 제1 세트를 구비하는 패턴에 위치하는 결함(도 5에서 도시되지 않음)을 포함한다. 또한, 그룹(502)은 설계상 특성의 제2 세트를 구비하는 패턴에 위치하는 결함(도 5에서 도시되지 않음)을 포함한다. 그룹(504)은 설계상 특성의 제3 세트를 구비하는 패턴에 위치하는 결함(도 5에서 도시되지 않음)을 포함하고, 한편 그룹(506)은 설계상 특성의 제4 세트를 구비하는 패턴에 위치하는 결함(도 5에서 도시되지 않음)을 포함한다. 설계상 특성의 제1, 제2, 제3, 및 제4 세트 각각은, 설계상 특성의 각각의 다른 세트와는 상이하다. 특히, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 상이한 그룹의 각각에 대응하는 패턴은, 다른 그룹의 각각에 대응하는 패턴과는 상이하다. 또한, 각각의 그룹 내에서, 각각의 그룹의 결함이 위치하는 패턴의 설계상 특성은 동일하다. 예를 들면, 그룹(500)으로 그룹화되는 각각의 결함의 경우, 각각의 결함이 위치하는 패턴의 설계상 특성은, 그 그룹으로 그룹화되는 모든 다른 결함과 동일하다.

POI는 그룹화의 결과에 기초하여 임의의 적절한 방식으로 식별될 수도 있다. 예를 들면, 상당한 수의 결함 또는 패턴의 인스턴스를 포함하는 그룹은, 그 패턴이 시료 상에서 상당한 결함을 나타낸다는 것을 가리킨다. 다시 말하면, 그룹에 포함되는 패턴의 인스턴스의 수는, 그 패턴에서 결함이 검출되었던 인스턴스의 수와 동일할 것이다. 따라서, 패턴의 더 많은 수의 인스턴스를 포함하는 그룹에 대응하는 패턴은, 이들이, 설계에서의 다른 패턴과 비교하여, 시료 상에 형성되고 있는 디바이스의 제조에 더 큰 관심을 가질 수도 있기 때문에, POI로서 식별될 수도 있다. 특히, 이들 패턴이, 다른 패턴과 비교하여, 시료 상에서 더 많은 수의 결함을 야기할 수도 있기 때문에, 이들 더 많은 결함 패턴은 POI로서 나타내어질 수도 있다. 그 다음, POI에 관한 정보는, 시료 상에 형성되고 있고 있는 설계에 대해 또는 시료 그 자체에 대해 수행되는 프로세스의 하나 이상의 파라미터를 수정하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 형성되고 있는 다이 내에서의 또는 웨이퍼 그 자체 내에서의 POI의 위치에 관한 정보는, 설계에서의 다른 패턴과 비교하여 더 많은 수의 POI가 결함 리뷰 동안 리뷰되고 그에 의해 설계에서의 다른 패턴에서 검출되는 결함과 비교하여 POI에서 검출되고 있는 결함에 관해 더 많은 정보를 결정하도록, 시료에 대해 수행될 결함 리뷰 프로세스를 수정하기 위해 사용될 수도 있다.

하나의 이러한 실시형태에서, 컴퓨터 서브시스템(들)은 시료에 대한 설계에서 POI의 모든 인스턴스를 식별하도록 구성된다. 예를 들면, 각각의 POI에 대한 인스턴스의 완전한 리스트가 설계 검색 유틸리티를 사용하여 생성될 수도 있다. POI의 인스턴스에 대한 설계를 검색하는 것은 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다.

본원에서 설명되는 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 다른 현재 사용되는 방법 및 시스템에 비해 다수의 이점을 제공한다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 실시형태는 VI를 사용한 오프라인 계산에 의존하고 검사 및 리뷰 툴을 수반하는 다수의 상호 작용을 필요로 하지 않는다. 또한, 프로시져는 완전히 자동화될 수 있고 임의의 수의 인쇄 에러가 조사 및 모니터링될 수 있다. 또한, 자신의 근사된 프로세스 윈도우 한계를 사용하여 식별되는 임계 핫 스팟만이 SEM 리뷰 확인 및 미세한 프로세서 윈도우 설정을 위해 전송될 수도 있다.

광학적 검사는 상대적으로 큰 그리고 빠른 커버리지 능력을 가지지만 그러나 (예를 들면, SEM과 비교하여) 상대적으로 낮은 해상도를 갖는다. 본원에서 설명되는 실시형태는 또한, 광학 검사 제조 업자가 그들의 광학적 검사 플랫폼의 능력을 계측형 검사 동작의 영역까지 확장하는 것을 가능하게 한다는 점에서 유익하다. 본원에서 설명되는 실시형태는, KLA-Tencor로부터 상업적으로 이용가능한 VI와 같은 상업적으로 이용가능한 대용량 이미지 스토리지 및 컴퓨터 인프라를 사용하여 구현될 수 있다. 광학 정보를 사용하여 프로세스 변동에 대한 상대적으로 큰 수의 동일한 구조체의 응답(즉, 상대적으로 큰 샘플링 세트)을 종합적으로 분석할 수 있는 능력은 일반적이며 상이한 컨텍스트(예를 들면, 프로세스 최적화, 실험 계획법(design of experiment), 등등)에서 유용할 수 있다.

상기에서 설명되는 시스템의 실시형태의 각각은 하나의 단일의 실시형태로 함께 결합될 수도 있다.

다른 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하는 것을 포함한다. 검사 시스템은 본원에서 설명되는 바와 같이 구성된다. 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 시료의 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성된다. 다이는 본원에서 더 설명되는 바와 같이 시료 상에 형성될 수도 있다. 방법은 또한, 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 시료 상의 위치에서 생성되는 저장된 이미지의 부분을 비교하는 것을 포함한다. 비교되는 저장된 이미지의 부분은, 시료 상에서의 다이의 위치, 다이 내에서의 패턴의 위치, 또는 시료 상에서의 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는다. 방법은 또한, 비교의 결과에 기초하여 위치에서 결함을 검출하는 것을 포함한다.

방법의 단계의 각각은 본원에서 더 설명되는 바와 같이 수행될 수도 있다. 방법은 또한, 본원에서 설명되는 검사 시스템 및/또는 컴퓨터 서브시스템(들)에 의해 수행될 수 있는 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수도 있다. 저장, 비교, 및 검출 단계는, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 구성될 수도 있는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템에 의해 수행된다. 또한, 상기에서 설명되는 방법은 본원에서 설명되는 시스템 실시형태 중 임의의 것에 의해 수행될 수도 있다.

추가 실시형태는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 하나의 이러한 실시형태는 도 6에서 도시된다. 특히, 도 6에서 도시되는 바와 같이, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(600)는 컴퓨터 시스템(604) 상에서 실행가능한 프로그램 명령어(602)를 포함한다. 컴퓨터 구현 방법은, 본원에서 설명되는 임의의 방법(들)의 임의의 단계(들)를 포함할 수도 있다.

본원에서 설명되는 것과 같은 방법을 구현하는 프로그램 명령어(602)는 컴퓨터 판독가능 매체(600) 상에 저장될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 자기 또는 광학 디스크, 자기 테이프, 또는 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 저장 매체일 수도 있다.

프로그램 명령어는, 다른 것들 중에서도, 프로시져 기반의 기술, 컴포넌트 기반의 기술, 및/또는 객체 지향 기술을 비롯한 다양한 방식 중 임의의 것에서 구현될 수도 있다. 예를 들면, 프로그램 명령어는, 필요에 따라, 액티브X(ActiveX) 컨트롤, C++ 오브젝트, 자바빈(JavaBeans), 마이크로소프트 파운데이션 클래스(Microsoft Foundation Classes; "MFC"), SSE(Streaming SIMD Extension; 스트리밍 SIMD 확장) 또는 다른 기술 또는 방법론을 사용하여 구현될 수도 있다.

컴퓨터 시스템(604)은, 본원에서 설명되는 실시형태 중 임의의 것에 따라 구성될 수도 있다.

본 설명의 검토에서, 기술 분야의 숙련된 자에게는, 본 발명의 다양한 양태의 추가 수정예 및 대안적 실시형태가 명백할 것이다. 예를 들면, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 따라서, 본 설명은, 단지 예증적인 것으로만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 일반적인 방식을 기술 분야의 숙련된 자에게 교시하는 목적을 위한 것이다. 본원에서 도시되고 설명되는 본 발명의 형태는 현 시점에서의 바람직한 실시형태로서 간주되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 엘리먼트 및 재료는 본원에서 예시되고 설명된 것들에 대해 대체될 수도 있고, 부품 및 프로세스는 반대로 될 수도 있고, 본 발명의 소정의 피쳐는 독립적으로 활용될 수도 있는데, 이들 모두는, 본 발명의 설명의 이익을 가진 이후, 기술 분야의 숙련된 자에게 명백해질 것이다. 하기의 청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서, 본원에서 설명되는 엘리먼트에서 변경이 이루어질 수도 있다.

Claims

시료(specimen) 상의 결함을 검출하도록 구성되는 시스템에 있어서,
검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하도록 구성되는 저장 매체로서, 상기 검사 시스템은 상기 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하면서 상기 시료로부터 에너지를 검출하고 그에 의해 상기 시료에 대한 상기 이미지를 생성하도록 구성되고, 상기 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 상기 시료의 상기 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성되는 것인, 상기 저장 매체 ; 및
하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 포함하고,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은,
상기 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성(as-designed characteristic)을 갖는 패턴이 형성되는 상기 시료 상의 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분을 비교 - 비교되는 상기 저장된 이미지의 상기 부분은 상기 시료 상에서의 상기 다이의 위치, 상기 다이 내에서의 상기 패턴의 위치, 또는 상기 시료 상에서의 상기 패턴의 위치에 의해 제약받지 않음 - 하고; 및
상기 비교의 결과에 기초하여 상기 위치에서 결함을 검출하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저장 매체 및 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 상기 검사 시스템의 일부가 아니고 상기 시료의 상기 물리적 버전을 핸들링하기 위한 어떠한 능력도 구비하지 않는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저장 매체 및 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한 가상 검사 시스템으로서 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저장 매체에 의해 저장되는 상기 이미지는, 상기 스캐닝 및 상기 검출 동안 상기 검사 시스템에 의해 상기 시료에 대해 생성되는 이미지 전체를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검출된 결함에 기초하여 상기 제조 프로세스에 대한 프로세스 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검출된 결함 중 어떤 것이 시스템 결함인지를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검출된 결함에 기초하여 상기 시료에 대한 설계에서 핫 스팟을 식별하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 에너지가 상기 시료의 상기 물리적 버전에 걸쳐 스캐닝되고 있고 상기 에너지가 상기 시료로부터 검출되고 있는 동안, 상기 위치 중 두 위치에서 생성되는 상기 생성된 이미지를 비교하도록, 상기 생성된 이미지를 비교한 결과에 기초하여 추가적인 결함을 검출하도록, 그리고, 상기 추가적인 결함 중 하나에 대해, 상기 위치 중 상기 두 위치에서 형성되는 상기 패턴과 동일한 설계상 특성을 갖는 상기 패턴의 다른 위치에 대한 상기 시료에 대한 설계를 검색하도록 구성되는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 위치 중 상기 두 위치 및 상기 다른 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지에 기초하여 상기 패턴에 대한 하나 이상의 통계치를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 위치 중 상기 두 위치 및 상기 다른 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지에 기초하여 상기 추가적인 결함 중 상기 하나의 심각성(severity)을 결정하도록 구성되는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 위치 중 상기 두 위치 및 상기 다른 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지에 기초하여 상기 제조 프로세스에 대한 프로세스 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상이한 인스턴스를 형성하기 위해 사용되는 상기 하나 이상의 파라미터의 상기 상이한 값이 변함에 따라, 상기 저장된 이미지에 기초하여, 상기 시료의 상기 물리적 버전 상에 형성되는 동일한 설계상 특성을 갖는 상기 패턴의 상기 상이한 인스턴스가 어떻게 변하는지를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 시료에 대한 설계를 상기 저장된 이미지에 정렬하는 것에 의해, 상기 저장된 이미지의 상기 부분을 식별하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시료의 상기 물리적 버전은, 상부 레이어(top layer) 및 상기 상부 레이어 아래에 형성되는 하나 이상의 하부 레이어(underlying layer)를 포함하고, 상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 시료의 상기 상부 레이어에 대한 설계를, 상기 결함 중 하나에 대응하는 상기 저장된 이미지의 상기 부분 중 하나에 정렬시키도록 그리고 상기 정렬의 결과에 기초하여 상기 결함 중 상기 하나가 상기 상부 레이어 또는 상기 하나 이상의 하부 레이어에 관련되는지를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검사 시스템에 의해 상기 시료의 상기 물리적 버전에 대해 생성되는 가설적 이미지(hypothetical image)의 하나 이상의 특성과 상기 시료의 상기 물리적 버전 상에 형성되는 상기 패턴의 하나 이상의 특성 사이의 관계를 결정하도록, 상기 저장된 이미지의 상기 부분 중 하나 이상 또는 상기 저장된 이미지의 하나 이상의 추가적인 부분의 상기 하나 이상의 특성을 결정하도록, 그리고 상기 저장된 이미지의 상기 부분 중 상기 하나 이상 또는 상기 저장된 이미지의 상기 하나 이상의 추가적인 부분의 상기 하나 이상의 결정된 특성을 상기 관계에 입력하고 상기 관계의 출력을 상기 패턴의 설계상 특성에 비교하는 것에 의해, 상기 시료의 상기 물리적 버전에 대한 하나 이상의 패턴 파손 모드(pattern failure mode)를 식별하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저장된 이미지의 상기 부분이 비교되는 상기 시료 상의 상기 위치는 상기 시료 상에 인쇄되는 동일한 레티클 필드에서의 위치를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 제조 프로세스의 상기 하나 이상의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 상기 시료 상의 추가적인 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 추가적인 부분을 비교하도록 그리고 상기 추가적인 부분의 비교의 결과에 기초하여 상기 추가적인 위치에서 결함을 검출하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 및 상기 검출은, 상기 시료 상에 형성되는 상이한 설계상 특성을 갖는 상기 패턴의 각각에 대해 개별적으로 수행되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 패턴은, 상기 시료 상에서의 인쇄가능성(printability)이 불확실한 패턴의 세트에 포함되고, 상기 비교 및 상기 검출은 상기 세트에 포함되는 하나 이상의 추가적인 패턴에 대해 개별적으로 수행되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저장된 이미지는 상기 검사 시스템의 두 개 이상의 광학 모드를 사용하여 생성되고, 비교되는 상기 저장된 이미지의 상기 부분은 상기 두 개 이상의 광학 모드 중 단지 하나만을 사용하여 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분을 포함하고, 상기 비교 및 상기 검출은 상기 두 개 이상의 광학 모드 중 다른 하나만을 사용하여 상기 시료 상의 상기 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분에 대해 개별적으로 수행되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 하나 이상의 파라미터의 동일한 값을 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 상기 시료 상의 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분의 특성의 완전한 분포에 기초하여 결함 샘플링에 대한 하나 이상의 파라미터를 결정하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 검출된 결함이 위치하는 상기 패턴의 상기 설계상 특성에 기초하여 상기 검출된 결함을 그룹화하고 그에 의해 동일한 설계상 특성을 갖는 상기 패턴에 위치하는 상기 검출된 결함을 동일한 그룹으로 그리고 상이한 설계상 특성을 갖는 상기 패턴에 위치하는 상기 검출된 결함을 상이한 그룹으로 그룹화하도록 그리고 상기 그룹화의 결과에 기초하여 상기 시료 상의 주목하는 패턴(pattern of interest)을 식별하도록 구성되는, 시스템.
제22항에 있어서,
상기 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템은 또한, 상기 시료에 대한 설계에서의 주목하는 상기 패턴의 모든 인스턴스(instance)를 식별하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시료는 웨이퍼를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시료에 걸쳐 스캐닝되는 상기 에너지는 광을 포함하고, 상기 시료로부터 검출되는 상기 에너지는 광을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시료에 걸쳐 스캐닝되는 상기 에너지는 전자를 포함하고, 상기 시료로부터 검출되는 상기 에너지는 전자를 포함하는, 시스템.
시료 상의 결함을 검출하기 위한 컴퓨터 구현 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템 상에서 실행가능한 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 구현 방법은,
검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하는 단계로서, 상기 검사 시스템은 상기 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하면서 상기 시료로부터 에너지를 검출하고 그에 의해 상기 시료에 대한 상기 이미지를 생성하도록 구성되고, 상기 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 상기 시료의 상기 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성되는 것인, 상기 이미지를 저장하는 단계;
상기 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 상기 시료 상의 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분을 비교하는 단계로서, 비교되는 상기 저장된 이미지의 상기 부분은 상기 시료 상에서의 상기 다이의 위치, 상기 다이 내에서의 상기 패턴의 위치, 또는 상기 시료 상에서의 상기 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는 것인, 상기 비교하는 단계; 및
상기 비교의 결과에 기초하여 상기 위치에서 결함을 검출하는 단계
를 포함하는, 프로그램 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법에 있어서,
검사 시스템에 의해 생성되는 시료에 대한 이미지를 저장하는 단계로서, 상기 검사 시스템은 상기 시료의 물리적 버전에 걸쳐 에너지를 스캐닝하면서 상기 시료로부터 에너지를 검출하고 그에 의해 상기 시료에 대한 상기 이미지를 생성하도록 구성되고, 상기 시료에 대해 수행되는 제조 프로세스의 하나 이상의 파라미터의 상이한 값을 사용하여 상기 시료의 상기 물리적 버전 상에 적어도 두 개의 다이가 형성되는 것인, 상기 이미지를 저장하는 단계;
상기 상이한 값 중 적어도 두 개를 사용하여 동일한 설계상 특성을 갖는 패턴이 형성되는 상기 시료 상의 위치에서 생성되는 상기 저장된 이미지의 부분을 비교하는 단계로서, 비교되는 상기 저장된 이미지의 상기 부분은 상기 시료 상에서의 상기 다이의 위치, 상기 다이 내에서의 상기 패턴의 위치, 또는 상기 시료 상에서의 상기 패턴의 위치에 의해 제약받지 않는 것인, 상기 비교하는 단계; 및
상기 비교의 결과에 기초하여 상기 위치에서 결함을 검출하는 단계
를 포함하고,
상기 저장하는 단계, 상기 비교하는 단계, 및 상기 검출하는 단계는 하나 이상의 컴퓨터 서브시스템을 사용하여 수행되는, 시료 상의 결함을 검출하기 위한 방법.