TW202208837A - 掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計 - Google Patents

掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計 Download PDF

Info

Publication number
TW202208837A
TW202208837A TW110126353A TW110126353A TW202208837A TW 202208837 A TW202208837 A TW 202208837A TW 110126353 A TW110126353 A TW 110126353A TW 110126353 A TW110126353 A TW 110126353A TW 202208837 A TW202208837 A TW 202208837A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
anchor point
defect inspection
inspection image
image
Prior art date
Application number
TW110126353A
Other languages
English (en)
Inventor
桑透許 巴哈特阿恰亞
史帝夫 艾本莎德
Original Assignee
美商科磊股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商科磊股份有限公司 filed Critical 美商科磊股份有限公司
Publication of TW202208837A publication Critical patent/TW202208837A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G06T7/337—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods involving reference images or patches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • H01J37/3045—Object or beam position registration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02—Neural networks
    • G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
    • G06N3/0475—Generative networks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10056—Microscopic image
    • G06T2207/10061—Microscopic image from scanning electron microscope
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20081—Training; Learning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20084—Artificial neural networks [ANN]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2007—Holding mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本發明揭示一種掃描電子顯微鏡，其自一光學檢測系統接收一晶圓之結果檔案。該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點。使用該掃描電子顯微鏡產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像。將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像。使用該經對準缺陷檢視影像進行缺陷偵測。

Description

掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計
本發明大體上係關於半導體缺陷檢視。
半導體製造工業之演進對良率管理及特定言之度量衡及檢測系統提出愈來愈高的要求。關鍵尺寸繼續縮小，但工業需要減少用於達成高良率、高價值生產之時間。最小化從偵測到一良率問題至解決該問題之總時間判定一半導體製造商之投資回報率。
製造半導體裝置(諸如邏輯及記憶體裝置)通常包含使用大量製程處理一半導體晶圓以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。例如，微影術係一半導體製程，其涉及將一圖案自一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑。半導體製程之額外實例包含但不限於化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。可在一單一半導體晶圓上之一配置中製造多個半導體裝置，將該多個半導體裝置分離成個別半導體裝置。
在半導體製造期間之各個步驟使用檢測程序來偵測晶圓上之缺陷，以促進製程中之較高良率及因此較高利潤。檢測始終為製造諸如積體電路(IC)之半導體裝置之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸減小，檢測對於可接受半導體裝置之成功製造而言變得更加重要，此係因為較小缺陷可能引起裝置故障。例如，隨著半導體裝置之尺寸減小，尺寸減小的缺陷之偵測已變得有必要，此係因為甚至相對較小缺陷可引起半導體裝置中之非所要像差。
然而，隨著設計規則縮小，半導體製程可更接近程序之效能能力之限制進行操作。另外，隨著設計規則縮小，較小缺陷可能對裝置之電氣參數有影響，此驅使更靈敏之檢測。隨著設計規則縮小，藉由檢測偵測到之潛在良率相關缺陷之群體顯著增長，且藉由檢測偵測到之擾亂點缺陷之群體亦顯著增加。因此，可在晶圓上偵測到更多缺陷，且校正程序以消除所有缺陷可為困難的且昂貴的。判定哪些缺陷實際上對裝置之電氣參數及良率有影響可容許程序控制方法專注於該等缺陷而在很大程度上忽略其他缺陷。此外，在較小設計規則下，程序誘發之故障在一些情況中趨於為系統性的。即，程序誘發之故障趨於在通常在設計內重複許多次之預定設計圖案處發生故障。空間系統性、電相關缺陷之消除可對良率有影響。
歸因於陣列區域中之重複圖案(即，胞元)，一掃描電子顯微鏡(SEM)工具通常無法在一目標位置處將影像對準至一設計。對準通常鎖定(lock on)至不正確的重複圖案，此導致具有缺陷之不正確座標的一報告。胞元大小需要大於一光學檢測系統(例如，一寬頻電漿(BBP)工具)及一掃描電子顯微鏡(SEM)中之一載物台中的組合不確定性。例如，胞元大小可需要大於(250 nm + 125 nm) x 2 = 750 nm，以使對準在目標位置處成功。在此實例中，250 nm係針對SEM且125 nm係針對光學檢測系統，但此等值可取決於特定系統而改變。將此值乘以2，因為該值可在正抑或負方向上，因此胞元大小考慮到此。通常，胞元大小小於此不確定性。
當前技術依賴於一半導體製造商來提供設計錨定位置。一SEM工具自半導體製造商獲得一設計錨定位置清單，且針對每一缺陷目標，其找到最近錨定位置。其使載物台移動至錨定位置，抓取一影像及設計，執行對準至設計，且接著移動至由在錨定位點處找到之對準校正調整的目標位置。然而，SEM工具不具有分析設計以判定錨定位置之一自動化方式。半導體製造商可能未提供半導體裝置中之所有層的錨定位置。半導體製造商之錨定位置亦可能需要與用於偵測之一目標位置設計層相比不同之設計層。
因此，需要用於半導體缺陷檢視之經改良系統及技術。
在一第一實施例中，提供一種方法。該方法包含在一掃描電子顯微鏡工具處自一光學檢測系統接收一晶圓之一結果檔案。該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點。使用該SEM在該晶圓上之該錨定點處產生一缺陷檢視影像。將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像。在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
該方法可包含使用該光學檢測系統判定該錨定點。該光學檢測系統可產生像素對設計對準影像塊(image patch)，且從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。可使用一生成對抗網路(GAN)來從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。判定該錨定點可包含對該等像素對設計對準影像塊進行排名且選擇該等像素對設計對準影像塊之一者作為該錨定點。
該設計片段可為該晶圓上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域。
該方法可包含使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
該經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。
該偵測可在陣列模式期間發生。
在一第二實施例中，提供一種系統。該系統包含：一SEM工具，其包含經組態以固持一晶圓之一載物台；一電子束源，其經組態以將電子發射朝向該晶圓；及一偵測器，其經組態以偵測自該晶圓接收之電子。該系統亦包含一處理器，該處理器與該SEM電子通信，該處理器經組態以自一光學檢測系統接收來自用於一晶圓之一結果檔案。該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點。該處理器進一步經組態以：產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像；將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；且在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
該系統可包含該光學檢測系統。該光學檢測系統可經組態以產生像素對設計對準影像塊，且從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
該系統可包含一GAN單元，該GAN單元經組態以從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
該設計片段可為該晶圓上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域。
該處理器可進一步經組態以使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
該經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。
在一第三實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀儲存媒體。該非暫時性電腦可讀儲存媒體含有一或多個程式，該一或多個程式經組態以在一或多個處理器上執行以下步驟。該等步驟包含自一光學檢測系統接收來自用於一晶圓之一結果檔案。該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點。該等步驟亦包含：產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像；將一設計片段對準至錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；及在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
該光學檢測系統可經組態以產生像素對設計對準影像塊，且可從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
可使用一GAN從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
可藉由SEM經由一結果檔案自該光學檢測系統接收該錨定點。
該一或多個程式可進一步經組態以使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
該經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2020年8月19日申請且讓與美國申請案第63/067,824號之臨時專利申請案之優先權，該案之揭示內容特此以引用的方式併入。
儘管將依據特定實施例描述所主張標的物，然其他實施例(包含未提供本文中闡述之所有優點及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。可在不脫離本發明之範疇之情況下進行各種結構、邏輯、程序步驟、及電子改變。因此，本發明之範疇僅藉由參考隨附發明申請專利範圍而定義。
使用本文中揭示之實施例，在一目標附近之一位置處將一SEM影像對準至一設計，且接著使載物台移動至一目標位置以進行缺陷偵測。可重用像素對設計對準(PDA)目標以獲得所有陣列目標之錨定位置。若一錨定位點距離一目標位點1 mm至2 mm，則可將±125 nm之載物台不準確度降低至大約±25 nm。
圖1係方法100之一流程圖。在101，一SEM工具自一光學檢測系統(諸如一BBP檢測系統)接收一晶圓之一結果檔案。結果檔案包含晶圓上之一錨定點。在一實例中，結果檔案係KLA公司所使用之一KLARF檔案，其可包含缺陷位置、從在此等位置處獲取之影像提取的特徵、影像塊、缺陷分類或其他資訊。
每(陣列)缺陷位置可將一錨定位置添加至結果檔案。此等缺陷位置可被添加為新缺陷位置，但缺陷位置可具有其等自身之粗略分類碼(bin code)以將其等識別為錨定點。雖然關於一陣列進行揭示，但錨定位置可用於隨機設計中，在隨機設計中，缺陷位置周圍存在稀疏幾何結構使得對準在缺陷位點處將不起作用。
可使用光學檢測系統判定錨定點。例如，光學檢測系統可產生像素對設計對準影像塊。光學檢測系統可執行像素對設計對準且可保存影像塊及設計片段。
從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。在一例項中，使用一GAN從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。判定錨定點可包含：對像素對設計對準影像塊進行排名且選擇像素對設計對準影像塊之一者作為錨定點。可使用設計片段以及對應光學及SEM影像來在代表性圖案之一取樣上訓練GAN。排名可基於影像塊之對準品質及唯一性度量。可選擇較佳對準品質及唯一性。
因此，光學檢測系統可在每一像素對設計位置或子選定位置處呈現一設計片段。光學檢測系統可判定該位置是否適用於SEM對準，此可類似於基於影像品質及唯一性度量之排名。若用於此層之一經訓練GAN網路可用，則可產生一SEM相似(look-alike)影像以進一步分析對準適合性。可使用一GAN使用一設計檔案作為一輸入來產生一SEM相似影像。
在一實例中，光學檢測系統可執行一程序，該程序可為一離線程序，其將將一或多個設計片段呈現為SEM影像尺度(例如，2 nm像素大小)之黑色及白色影像。光學檢測系統可判定位置是否為一適合對準目標。可考量經呈現影像之態樣(諸如圖案重複、影像對比度、雜訊或其他態樣)以判定位置是否適用於SEM對準。可產生每目標之一適合性矩陣。選定目標之圖形設計系統(GDS)位置可保存為光學檢測工具之配方之一部分。GDS係可用於儲存一半導體裝置設計之一格式。
在一例項中，每一1 μm乘1 μm網格選擇一個目標。對於一30 mm乘30 mm晶粒，此導致900個GDS位置。GAN或設計呈現可用於執行GDS位置之子選擇。可儲存像素對設計對準位置。在運行時間期間，可將最靠近各缺陷之像素對設計對準位置添加至位置以抓取檢視影像。
光學檢測系統亦可將錨定點添加至結果檔案。
在於一錨定點處找到對準校正之情況下，光學檢測系統可調整一目標影像圖框中之一目標位置。基於對準校正，X方向及垂直Y方向上可存在一偏移。
光學檢測系統亦可應用一位置過濾器以减少擾亂點。可使用準確的缺陷座標來應用基於一設計界定之關注區域。位置過濾器可為一關注區域，其可在GDS中界定以避免特定結構。
在102，使用SEM在晶圓上之錨定點處產生一缺陷檢視影像。
在103，使用GAN將一設計片段對準至錨定點處之缺陷檢視影像。此產生一經對準缺陷檢視影像。例如，設計片段可為晶圓上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域，且可為檢視影像大小。當然，設計片段可為其他大小。可使用缺陷檢視影像上之一目標來執行缺陷檢視影像之精細對準。可在錨定位置影像上執行粗略對準，此可能不在一重複區域中。可在缺陷位置影像上執行精細對準，且可能未對準至一相鄰胞元。例如，輸入中之一設計片段用於產生用於對準之一SEM相似影像。
在一例項中，可使固持晶圓之載物台移動至一目標位置以進行缺陷偵測。
經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。此係鑑於對準之殘餘誤差之預期準確度。準確缺陷定位對於基於高解析度SEM影像獲得準確缺陷分類可為重要的，以確保將來自SEM影像之正確像素用於分類中。可提供不同位置不確定性，該等不同位置不確定性可結合特定應用使用。±25 nm之一位置不確定性提供優於先前系統之改良。
在104，在經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。此可為在檢視影像中找到之(若干)缺陷位置之一座標校正。可提供在SEM檢視及BBP光學影像中找到之缺陷之準確疊對。一SEM工具之解析度可用於對一缺陷進行分類。例如，缺陷偵測可在陣列模式缺陷偵測期間發生。可在一最近錨定點執行粗略設計對SEM對準。可在目標位置處執行精細對準。此在一單一視場中存在兩個缺陷之情況下可為有幫助的，因為在沒有對準之情況下，可對錯誤缺陷進行分類或在錯誤位置處執行一搜尋。
可將所有結果檔案位置之SEM影像收集至光學檢測系統工作站。
光學檢測工具及SEM工具之融合可實現在像素對設計對準設定步驟期間自光學檢測工具獲得設計位置，此提供優於SEM工具本身可做到之一處理量優勢。
結果檔案可針對各缺陷添加一錨定點。若缺陷在一特定半徑內，則可針對數個缺陷添加一個錨定點。半徑可依據胞元大小及SEM檢視工具之準確度而變化。SEM檢視工具之準確度亦可依據錨定點與目標位置之間之距離而變化。若存在一缺陷叢集，則可最佳化半徑。
針對對應於所定位之一錨定SEM影像的每一缺陷，可提取一設計片段。可呈現設計片段(使用影像或GAN)，且可將經呈現片段對準至對應SEM影像對準。一經判定偏移可用於修改對應目標缺陷之缺陷位置。此將使位置不確定性從先前之±125 nm降低至±25 nm。
在一實例中，將一晶粒劃分為1 mm乘1 mm網格(或一些其他預定網格單元)，且可選擇每網格之一或多個位置作為錨定點。可對網格進行排名。因此，可預測數目之錨定位置可用，且可滿足從目標到錨定位置之最大容許距離。在此錨定對準成功之後，可將在缺陷偵測期間使用之一位置過濾器調整為更小。
圖2係一系統200之一實施例之一方塊圖。系統200包含一晶圓檢測工具(其包含電子柱201)，該晶圓檢測工具經組態以產生一晶圓204之影像。
晶圓檢測工具包含一輸出獲取子系統，該輸出獲取子系統包含至少一能量源及一偵測器。輸出獲取子系統可為一基於電子束之輸出獲取子系統。例如，在一項實施例中，引導至晶圓204之能量包含電子，且自晶圓204偵測之能量包含電子。以此方式，能量源可為一電子束源。在圖2中展示之一項此實施例中，輸出獲取子系統包含耦合至電腦子系統202之電子柱201。一載物台210可固持晶圓204。
亦如圖2中展示，電子柱201包含一電子束源203，電子束源203經組態以產生由一或多個元件205聚焦到晶圓204的電子。電子束源203可包含例如一陰極源或射極尖端。一或多個元件205可包含例如一槍透鏡、一陽極、一射束限制孔徑、一閘閥、一射束電流選擇孔徑、一物鏡及一掃描子系統，所有此等可包含此項技術中已知之任何此等適合元件。
從晶圓204返回之電子(例如，二次電子)可藉由一或多個元件206聚焦至偵測器207。一或多個元件206可包含例如一掃描子系統，該掃描子系統可為包含於(若干)元件205中之相同掃描子系統。
電子柱201亦可包含此項技術中已知之任何其他適合元件。
儘管圖2中將電子柱201展示為經組態使得電子以一傾斜入射角引導至晶圓204，且以另一傾斜角從晶圓204散射，但電子束可以任何適合角度引導至晶圓204及從晶圓204散射。另外，基於電子束之輸出獲取子系統可經組態以使用多種模式來產生晶圓204之影像(例如，具有不同照明角度、收集角度等)。基於電子束之輸出獲取子系統之多種模式可在輸出獲取子系統之任何影像產生參數方面不同。
如上文所描述，電腦子系統202可耦合至偵測器207。偵測器207可偵測從晶圓204之表面返回之電子，藉此形成晶圓204之電子束影像。電子束影像可包含任何適合電子束影像。電腦子系統202可經組態使用偵測器207之輸出及/或電子束影像來執行本文中描述之功能之任何者。電腦子系統202可經組態以執行本文中描述之任何(若干)額外步驟。一系統200 (包含圖2展示之輸出獲取子系統)可如本文中描述般進一步組態。
應注意，本文中提供圖2以大體上繪示可用於本文中描述之實施例中的一基於電子束之輸出獲取子系統之一組態。可更改本文中描述之基於電子束之輸出獲取子系統組態以最佳化輸出獲取子系統之效能，如在設計一商業輸出採集系統時所通常執行。另外，可使用一現有系統(例如，藉由將本文中描述之功能性添加至一現有系統)來實施本文中描述之系統。對於一些此等系統，本文中描述之方法可提供為系統之選用功能性(例如，除系統之其他功能性之外)。替代地，本文中描述之系統可設計為一全新系統。
儘管上文將輸出獲取子系統描述為一基於電子束之輸出獲取子系統，但輸出獲取子系統可為一基於離子束之輸出獲取子系統。此一輸出獲取子系統可如圖2中展示般組態，惟可用此項技術中已知之任何適合離子束源替換電子束源除外。另外，輸出獲取子系統可為任何其他適合的基於離子束之輸出獲取子系統，諸如包含於市售聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及二次離子質譜儀(SIMS)系統中之基於離子束之輸出獲取子系統。
電腦子系統202包含一處理器208及一電子資料儲存單元209。處理器208可包含一微處理器、一微控制器或其他裝置。
電腦子系統202可以任何適合方式(例如，經由一或多個傳輸媒體，其可包含有線及/或無線傳輸媒體)耦合至系統200之組件，使得處理器208可接收輸出。處理器208可經組態以使用輸出來執行若干功能。晶圓檢測工具可自處理器208接收指令或其他資訊。處理器208及/或電子資料儲存單元209可視情況與另一晶圓檢測工具、一晶圓度量衡工具或一晶圓檢視工具電子通信(未繪示)，以接收額外資訊或發送指令。
處理器208與晶圓檢測工具(諸如偵測器207)電子通信。處理器208可經組態以處理使用來自偵測器207之量測值產生的影像。例如，處理器可執行方法100之實施例。
本文中描述之電腦子系統202、(若干)其他系統或(若干)其他子系統可為各種系統之部分，包含一個人電腦系統、影像電腦、大型電腦系統、工作站、網路器具、網際網路器具或其他裝置。該(等)子系統或系統亦可包含此項技術中已知之任何適合處理器，諸如一平行處理器。另外，該(等)子系統或系統可包含具有高速處理及軟體之一平台，作為一獨立抑或一網路工具。
處理器208及電子資料儲存單元209可安置於系統200或另一裝置中或否則為其之部分。在一實例中，處理器208及電子資料儲存單元209可為一獨立控制單元之部分或在一集中式品質控制單元中。可使用多個處理器208或電子資料儲存單元209。
處理器208實務上可藉由硬體、軟體及韌體之任何組合來實施。再者，如本文中描述之其功能可藉由一個單元執行，或在不同組件間劃分，該等不同組件之各者繼而可藉由硬體、軟體及韌體之任何組合來實施。用於實施各種方法及功能之處理器208之程式碼或指令可儲存於可讀儲存媒體中，諸如電子資料儲存單元209中之一記憶體或其他記憶體。
若系統200包含一個以上電腦子系統202，則不同子系統可彼此耦合，使得可在子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。例如，一個子系統可藉由任何適合傳輸媒體耦合至(若干)額外子系統，該等傳輸媒體可包含此項技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸媒體。此等子系統之兩者或更多者亦可藉由一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效地耦合。
處理器208可經組態以使用系統200之輸出或其他輸出來執行若干功能。例如，處理器208可經組態以將輸出發送至一電子資料儲存單元209或另一儲存媒體。處理器208可如本文中描述般進一步組態。
在一實例中，處理器208經組態以自一光學檢測系統(諸如光學檢測系統211)接收來自用於一晶圓之一結果。結果檔案包含晶圓上之一錨定點。處理器208產生晶圓204上之錨定點處之一缺陷檢視影像；將一設計片段對準至錨定點處之缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；且在經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。設計片段可為晶圓204上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域。經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。可基於SEM檢視工具之準確度及一缺陷周圍之影像內容之能力而使用一1 mm乘1 mm區域，因此影像處理演算法可對準且執行缺陷偵測及分類。較小設計片段大小係可能的，且1 mm乘1 mm僅為一實例。
在此實例中，光學檢測系統211可組態為像素對設計對準影像塊。從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。電腦子系統202或光學檢測系統211中之一GAN單元可經組態以從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。GAN單元可為一處理器(諸如處理器208)或可藉由其運行。
處理器208可進一步經組態以使用缺陷檢視影像上之一目標來執行缺陷檢視影像之一精細對準。
處理器208亦可經組態以在一目標附近之一位置處將一SEM影像對準至一設計。該處理器208可將指令發送至載物台208以使其移動至一目標位置以進行缺陷偵測。
處理器208或電腦子系統202可為一缺陷檢視系統、一檢測系統、一度量衡系統或某一其他類型之系統之部分。因此，本文中揭示之實施例描述一些組態，該等組態可針對或多或少適用於不同應用之具有不同能力的系統以若干方式定製。
處理器208可根據本文中描述之實施例之任何者進行組態。處理器208亦可經組態以使用系統200之輸出或使用來自其他來源之影像或資料來執行其他功能或額外步驟。
處理器208可以此項技術中已知之任何方式通信地耦合至系統200之各種組件或子系統之任何者。例如，電腦子系統202可耦合至一光學檢測系統211。此外，處理器208可經組態以藉由一傳輸媒體(其可包含有線及/或無線部分)自其他系統(例如，來自一檢測系統(諸如一檢視工具)之檢測結果、包含設計資料之一遠端資料庫及類似者)接收及/或獲取資料或資訊。以此方式，傳輸媒體可用作處理器208與系統200之其他子系統或系統200外部之系統之間的一資料鏈路。
本文中揭示之系統200及方法之各種步驟、功能及/或操作藉由以下之一或多者實行：電子電路、邏輯閘、多工器、可程式化邏輯裝置、ASIC、類比或數位控制項/開關、微控制器或運算系統。實施諸如本文中描述之方法之方法的程式指令可經由載體媒體傳輸或儲存於載體媒體上。載體媒體可包含諸如一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟、一非揮發性記憶體、一固態記憶體、一磁帶及類似者之一儲存媒體。一載體媒體可包含諸如一電線、纜線或無線傳輸鏈路之一傳輸媒體。例如，可藉由一單一處理器208 (或電腦子系統202)或替代地多個處理器208 (或多個電腦子系統202)來實行在本發明各處描述之各種步驟。此外，系統200之不同子系統可包含一或多個運算或邏輯系統。因此，上述描述不應被解釋為對本發明之限制，而是僅為一繪示。
在一例項中，提供含有一或多個程式之非暫時性電腦可讀儲存媒體。該一或多個程式經組態以在一或多個處理器上執行以下步驟。首先，自一光學檢測系統接收來自用於一晶圓之結果。結果檔案包含晶圓上之一錨定點。第二，在晶圓上之錨定點處產生一缺陷檢視影像。第三，將一設計片段對準至錨定點處之缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像。第四，偵測經對準缺陷檢視影像中之一缺陷。經對準缺陷檢視影像可具有±25 nm之一位置不確定性。
光學檢測系統可經組態以產生像素對設計對準影像塊，且可從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。在一例項中，使用一GAN從像素對設計對準影像塊選擇錨定點。
藉由SEM經由一結果檔案自光學檢測系統接收錨定點。
一或多個程式可進一步經組態以使用缺陷檢視影像上之一目標來執行缺陷檢視影像之一精細對準。
在本文中揭示之各種實施例及實例中描述之方法之步驟足以實行本發明之方法。因此，在一實施例中，方法基本上由本文中揭示之方法之步驟之一組合組成。在另一實施例中，方法由此等步驟組成。
方法之步驟之各者可如本文中描述般執行。方法亦可包含可藉由本文中描述之處理器及/或(若干)電腦子系統或(若干)系統執行之任何(若干)其他步驟。此等步驟可藉由一或多個電腦系統執行，該一或多個電腦系統可根據本文中描述之實施例之任何者進行組態。另外，上文描述之方法可藉由本文中描述之系統實施例之任何者執行。
儘管已關於一或多項特定實施例描述本發明，但將理解，可在不脫離本發明之範疇之情況下作出本發明之其他實施例。
100:方法 101:SEM工具自光學檢測系統接收晶圓之結果檔案 102:使用SEM在晶圓上之錨定點處產生缺陷檢視影像 103:使用GAN將設計片段對準至錨定點處之缺陷檢視影像 104:在經對準缺陷檢視影像中偵測缺陷 200:系統 201:電子柱 202:電腦子系統 203:電子束源 204:晶圓 205:元件 206:元件 207:偵測器 208:處理器 209:電子資料儲存單元 210:載物台 211:光學檢測系統
為了更全面理解本發明之性質及目的，應參考結合隨附圖式進行之以下詳細描述，其中： 圖1係根據本發明之一方法之一流程圖；及 圖2係根據本發明之一系統之一方塊圖。
100:方法
101:SEM工具自光學檢測系統接收晶圓之結果檔案
102:使用SEM在晶圓上之錨定點處產生缺陷檢視影像
103:使用GAN將設計片段對準至錨定點處之缺陷檢視影像
104:在經對準缺陷檢視影像中偵測缺陷

Claims (20)

  1. 一種方法，其包括： 在一掃描電子顯微鏡工具處自一光學檢測系統接收一晶圓之一結果檔案，其中該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點； 使用該掃描電子顯微鏡產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像； 將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；及 在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包括使用該光學檢測系統判定該錨定點，其中該光學檢測系統產生像素對設計對準影像塊，且從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
  3. 如請求項2之方法，其中使用一生成對抗網路來從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
  4. 如請求項2之方法，其中判定該錨定點包含：對該等像素對設計對準影像塊進行排名，及選擇該等像素對設計對準影像塊之一者作為該錨定點。
  5. 如請求項1之方法，其中該設計片段係該晶圓上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包括使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
  7. 如請求項1之方法，其中該經對準缺陷檢視影像具有±25 nm之一位置不確定性。
  8. 如請求項1之方法，其中該偵測在陣列模式期間發生。
  9. 一種系統，其包括： 一掃描電子顯微鏡工具，其包含： 一載物台，其經組態以固持一晶圓； 一電子束源，其經組態以將電子發射朝向該晶圓；及 一偵測器，經組態以偵測自該晶圓接收之電子； 一處理器，其與該掃描電子顯微鏡電子通信，該處理器經組態以： 自一光學檢測系統接收來自用於一晶圓之一結果檔案，其中該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點； 產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像； 將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；及 在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
  10. 如請求項9之系統，其進一步包含該光學檢測系統，其中該光學檢測系統經組態以產生像素對設計對準影像塊，且從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
  11. 如請求項10之系統，其進一步包括經組態以從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點之一生成對抗網路單元。
  12. 如請求項9之系統，其中該設計片段係該晶圓上之一晶粒上之一1 mm乘1 mm區域。
  13. 如請求項9之系統，其中該處理器進一步經組態以使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
  14. 如請求項9之系統，其中該經對準缺陷檢視影像具有±25 nm之一位置不確定性。
  15. 一種含有一或多個程式之非暫時電腦可讀儲存媒體，該一或多個程式經組態以在一或多個處理器上執行以下步驟： 自一光學檢測系統接收來自用於一晶圓之一結果檔案，其中該結果檔案包含該晶圓上之一錨定點； 產生該晶圓上之該錨定點處之一缺陷檢視影像； 將一設計片段對準至該錨定點處之該缺陷檢視影像，藉此產生一經對準缺陷檢視影像；及 在該經對準缺陷檢視影像中偵測一缺陷。
  16. 如請求項15之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該光學檢測系統經組態以產生像素對設計對準影像塊，且從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
  17. 如請求項16之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使用一生成對抗網路來從該等像素對設計對準影像塊選擇該錨定點。
  18. 如請求項15之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中藉由掃描電子顯微鏡經由一結果檔案自該光學檢測系統接收該錨定點。
  19. 如請求項15之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該一或多個程式進一步經組態以使用該缺陷檢視影像上之一目標來執行該缺陷檢視影像之一精細對準。
  20. 如請求項15之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該經對準缺陷檢視影像具有±25 nm之一位置不確定性。
TW110126353A 2020-08-19 2021-07-19 掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計 TW202208837A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063067824P 2020-08-19 2020-08-19
US63/067,824 2020-08-19
US17/182,192 US20220059316A1 (en) 2020-08-19 2021-02-22 Scanning Electron Microscope Image Anchoring to Design for Array
US17/182,192 2021-02-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202208837A true TW202208837A (zh) 2022-03-01

Family

ID=80271014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110126353A TW202208837A (zh) 2020-08-19 2021-07-19 掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220059316A1 (zh)
JP (1) JP2023539816A (zh)
KR (1) KR20230052849A (zh)
CN (1) CN115769255A (zh)
IL (1) IL299068A (zh)
TW (1) TW202208837A (zh)
WO (1) WO2022040109A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114581782B (zh) * 2022-05-06 2022-08-16 南京航空航天大学 一种基于由粗到精检测策略的细微缺陷检测方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9235885B2 (en) * 2013-01-31 2016-01-12 Applied Materials Israel Ltd System, a method and a computer program product for patch-based defect detection
US10290092B2 (en) * 2014-05-15 2019-05-14 Applied Materials Israel, Ltd System, a method and a computer program product for fitting based defect detection
US10204416B2 (en) * 2016-02-04 2019-02-12 Kla-Tencor Corporation Automatic deskew using design files or inspection images
US10365617B2 (en) * 2016-12-12 2019-07-30 Dmo Systems Limited Auto defect screening using adaptive machine learning in semiconductor device manufacturing flow
US10997712B2 (en) * 2018-01-18 2021-05-04 Canon Virginia, Inc. Devices, systems, and methods for anchor-point-enabled multi-scale subfield alignment
US11195268B2 (en) * 2018-05-22 2021-12-07 Kla-Tencor Corporation Target selection improvements for better design alignment
CN113159308A (zh) * 2018-06-05 2021-07-23 光子智能股份有限公司 光电计算***
US11450012B2 (en) * 2019-10-31 2022-09-20 Kla Corporation BBP assisted defect detection flow for SEM images

Also Published As

Publication number Publication date
US20220059316A1 (en) 2022-02-24
KR20230052849A (ko) 2023-04-20
JP2023539816A (ja) 2023-09-20
IL299068A (en) 2023-02-01
CN115769255A (zh) 2023-03-07
WO2022040109A1 (en) 2022-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI805868B (zh) 使用以深度學習為基礎之缺陷偵測及分類方案用於像素位準影像量化
JP5783953B2 (ja) パターン評価装置およびパターン評価方法
KR102219788B1 (ko) 자동화 결정 기반 에너지 분산 엑스레이 방법 및 장치
JP2022548544A (ja) 多走査電子顕微鏡法を使用したウェーハアライメント
TW201839795A (zh) 改良式電子束缺陷偵測之關注區域
TW202208837A (zh) 掃描電子顯微鏡影像錨定陣列之設計
KR102363558B1 (ko) 주사 전자 현미경 대물 렌즈 캘리브레이션
CN112292753B (zh) 用于更好的设计对准的目标选择改进
TWI845656B (zh) 檢測及再檢測半導體晶圓之系統及方法，以及非暫時性電腦可讀儲存媒體
US11600497B2 (en) Using absolute Z-height values for synergy between tools
TWI847045B (zh) 檢驗及其他製程中之樣品的對準
US20150241369A1 (en) Charged particle beam apparatus, image acquiring method and non-transitory computer-readable recording medium
US20230162944A1 (en) Image enhancement based on charge accumulation reduction in charged-particle beam inspection
KR20230165120A (ko) 하전 입자선 장치
WO2015064399A1 (ja) 荷電粒子線装置およびプログラム記録媒体