TWI701427B - 經組態以偵測一樣品上之缺陷之系統、用於偵測一樣品上之缺陷之方法及其非暫時性電腦可讀媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於偵測一樣品上之缺陷之方法及系統。一系統包含經組態以儲存藉由一檢測系統產生之一樣品之一實體版本之影像之一儲存媒體。使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品上形成至少兩個晶粒。該系統亦包含(若干)電腦子系統，其(等)經組態以比較在該樣品上使用該等不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之經儲存影像之部分。經比較之該等經儲存影像之該等部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束。該(等)電腦子系統亦經組態以基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷。

Description

經組態以偵測一樣品上之缺陷之系統、用於偵測一樣品上之缺陷之方法及其非暫時性電腦可讀媒體
本發明大體上係關於用於利用持久晶圓成像進行自動化程序窗特徵化及系統性缺陷偵測之方法及系統。
以下描述及實例並非由於其等包含於此段落中而被承認為先前技術。
在一半導體製程期間之各個步驟使用檢測程序以偵測在晶圓上之缺陷以促進該製程中之較高良率及因此較高收益。檢測始終係製造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變得更加重要，此係因為較小缺陷可引起該等裝置故障。
程序窗合格性檢定(PWQ)係對以一特定方式製造之一樣品執行之一檢測類型，其對於檢查是否可製造一特定晶片設計(無關鍵熱點)及決定用於一微影程序之最佳參數(例如，焦點/曝光)至關重要。在當前使用之方法中，微影合格性檢定程序可為一非常耗時及手動程序。通常，印刷一焦點-曝光調變之晶圓以模擬不同程序窗條件。接著，使用一相對靈敏明場(BF)檢測工具來檢測該晶圓。藉由按印刷錯誤之類型對缺陷分類之一基於設計之演算法將經偵測缺陷劃分成若干分級(一獨特設計結構係與各分級相關聯)。為判定一印刷錯誤如何影響不 同程序調變下之晶片良率，執行一缺陷取樣策略，接著執行掃描電子顯微鏡(SEM)檢視。例如，可在不同晶粒調變下視察來自各分級之數個代表性缺陷。此耗時程序檢查一結構如何回應於微影參數(焦點/曝光)之變化且最終判定程序窗限制。為增加靈敏度，有時執行一第二反覆。在該情況中，先前識別之印刷錯誤可用作晶圓檢測中之關注區域。接著可重複完整程序。
然而，用於PWQ之當前使用之方法存在若干缺點。例如，該等當前使用之方法可實質上耗時(若干天)且可需要工程設計專業知識及工具時間可用性(光學檢測儀及/或SEM檢視)。對一經調變晶圓調諧檢測工具涉及在光學檢測儀之缺陷計數能力內工作之許多試誤測試。目標為藉由放大其等資訊機制(例如，失焦)來偵測任何潛在熱點，但同時偵測系統不應遭遇缺陷計數飽和。依低於檢測工具之靈敏度能力之一靈敏度運行檢測可損及整個晶圓分析。當前使用之方法之另一缺點係與用於SEM檢視之取樣策略有關。假定藉由使用SEM檢視(代表性取樣)觀察之數個選定缺陷/位置準確表示一系統性印刷錯誤。若該假定無效，則可錯失熱點或可錯誤地報告程序窗。當前使用之方法之一額外弱點在於，晶圓上意欲相同之圖案在用於印刷圖案之一遮罩上可不相同。在此情況中，一晶粒對晶粒方法將錯失變動源。
因此，開發不具有上述缺點之一或多者之用於偵測一樣品上之缺陷之系統及方法將為有利的。
各項實施例之以下描述絕不應理解為限制隨附申請專利範圍之標的。
一實施例係關於一種經組態以偵測一樣品上之缺陷之系統。該系統包含經組態以儲存藉由一檢測系統產生之一樣品之影像之一儲存媒體。該檢測系統經組態以使能量掃描遍及該樣品之一實體版本同時 偵測來自該樣品之能量以藉此產生該樣品之該等影像。使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品之該實體版本上形成至少兩個晶粒。該系統亦包含一或多個電腦子系統，其等經組態以比較在該樣品上使用該等不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之經儲存影像之部分。經比較之該等經儲存影像之該等部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束。該(等)電腦子系統亦經組態以基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷。該系統可如本文中所描述般進一步組態。
另一實施例係關於一種用於偵測一樣品上之缺陷之方法。該方法包含儲存藉由一檢測系統產生之一樣品之影像，該檢測系統如上所述般組態。使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品之實體版本上形成至少兩個晶粒。該方法亦包含上文所描述之比較及偵測。藉由一或多個電腦子系統執行該方法之步驟。
上文所描述之方法之步驟之各者可如本文中進一步描述般進一步執行。此外，上文所描述之方法之實施例可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。此外，上文所描述之方法可藉由本文中所描述之系統之任一者執行。
另一實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於偵測一樣品上之缺陷之一電腦實施方法之程式指令。該電腦實施方法包含上文所描述之方法之步驟。該電腦可讀媒體可如本文中所描述般進一步組態。該電腦實施方法之步驟可如本文中進一步描述般執行。此外，可對其執行程式指令之電腦實施方法可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。
10:檢測系統
14:樣品
16:光源
18:光學元件
20:透鏡
22:載物台
24:集光器
26:元件
28:偵測器
30:集光器
32:元件
34:偵測器
36:電腦子系統
38:孔徑
40:孔徑
100:儲存媒體
102:電腦子系統
122:電子柱
124:電腦子系統
126:電子束源
128:樣品
130:元件
132:元件
134:偵測器
200:樣品
202:晶粒
300:圖案
302:接觸件
304:多邊形
306:線
308:多邊形
310:圖案之例項
312:圖案之例項
400:曲線圖
402:曲線
404:曲線
500:群組
502:群組
504:群組
506:群組
600:非暫時性電腦可讀媒體/電腦可讀媒體
602:程式指令
604:電腦系統
熟習此項技術者在獲益於較佳實施例之以下詳細描述並參考隨附圖式之後將明白本發明之進一步優點，其中：圖1及圖1a係繪示如本文中所描述般組態之一系統之實施例之側視圖的示意圖；圖2係繪示一樣品之一實施例之一平面視圖的一示意圖，使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品上形成至少兩個晶粒；圖3係繪示圖案之一實例之一平面視圖的一示意圖，該等圖案具有一設計中之相同如所設計之特性且使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之至少兩個不同值形成在一樣品上；圖4係繪示圖案之一特性對於對一樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值之不同回應之一實例的一曲線圖；圖5係繪示具有不同如所設計之特性之圖案之不同實例之一平面視圖的一示意圖，該等特性可藉由本文中所描述之實施例分離成不同群組；及圖6係繪示儲存用於引起一電腦系統執行本文中所描述之一電腦實施方法之程式指令之一非暫時性電腦可讀媒體之一實施例的一方塊圖。
雖然本發明易於以各種修改及替代形式呈現，但本發明之特定實施例係藉由圖式中之實例展示且將在本文中詳細描述。該等圖式可不按比例繪製。然而，應理解，該等圖式及其等之詳細描述並非旨在將本發明限於所揭示之特定形式，恰相反，本發明旨在涵蓋落於如由隨附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇內之全部修改、等效物及替代物。
如本文中所使用之術語「設計」及「設計資料」大體上係指一 積體電路(IC)之實體設計(佈局)及透過複雜模擬或簡單幾何及布林(Boolean)運算自該實體設計導出之資料。此外，藉由一光罩檢測系統獲取之一光罩之一影像及/或其導出物可用作設計之一或若干「代理」。此一光罩影像或其導出物可用作本文中所描述之使用一設計之任何實施例中之設計佈局之一替代。設計可包含於2009年8月4日頒予Zafar等人之共同擁有之美國專利第7,570,796號及於2010年3月9日頒予Kulkarni等人之共同擁有之美國專利第7,676,077號中所描述之任何其他設計資料或設計資料代理，該兩案以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。此外，設計資料可為標準單元庫資料、整合佈局資料、用於一或多個層之設計資料、設計資料之導出物及全部或部分晶片設計資料。
然而，一般而言，無法藉由使用一晶圓檢測系統對一晶圓成像來產生設計資訊或資料。例如，形成在該晶圓上之設計圖案不可準確表示晶圓之設計且該晶圓檢測系統可能不能夠以足夠解析度產生形成在該晶圓上之設計圖案之影像使得該等影像可用於判定關於該晶圓之設計之資訊。因此，一般而言，無法使用一實體晶圓產生設計資訊或設計資料。此外，本文中所描述之「設計」及「設計資料」係指藉由半導體裝置設計者在一設計程序中產生且因此在將設計印刷於任何實體晶圓上之前可良好地用於本文中所描述之實施例中之資訊及資料。
現參考圖式，應注意，該等圖並未按比例繪製。特定言之，極大地放大該等圖之一些元件之比例以強調該等元件之特性。亦應注意，該等圖並不按相同比例繪製。已使用相同元件符號指示在一個以上圖中展示之可類似組態之元件。除非本文中另有提及，否則所描述及展示之元件之任一者可包含任何合適市售元件。
一實施例係關於一種經組態以偵測一樣品上之缺陷之系統。此一系統之一實施例係展示於圖1中。該系統包含經組態以儲存藉由檢 測系統10產生之一樣品之影像之儲存媒體100。該檢測系統經組態以使能量掃描遍及該樣品之一實體版本同時偵測來自該樣品之能量以藉此產生該樣品之影像。該檢測系統亦可經組態以使用多個模式執行掃描及偵測。
在一實施例中，樣品包含一晶圓。該晶圓可包含此項技術中已知之任何晶圓。
在一實施例中，掃描遍及樣品之能量包含光且自該樣品偵測之能量包含光。例如，在圖1中所展示之系統之實施例中，檢測系統10包含經組態以將光引導至樣品14之一照明子系統。該照明子系統包含至少一光源。舉例而言，如圖1中所展示，該照明子系統包含光源16。在一實施例中，該照明子系統經組態以依一或多個入射角將光引導至樣品，該一或多個入射角可包含一或多個傾斜角及/或一或多個法線角。舉例而言，如圖1中所展示，透過光學元件18且接著透鏡20以一傾斜入射角將來自光源16之光引導至樣品14。該傾斜入射角可包含可取決於(例如)樣品之特性及在樣品上偵測之缺陷而改變之任何合適傾斜入射角。
照明子系統可經組態以在不同時間以不同入射角將光引導至樣品。例如，檢測系統可經組態以變更照明子系統之一或多個元件之一或多個特性使得可以不同於圖1中所展示之入射角之一入射角將光引導至樣品。在一此實例中，檢測系統可經組態以移動光源16、光學元件18及透鏡20使得以一不同傾斜入射角或一法線(或近法線)入射角將光引導至樣品。
在一些例項中，檢測系統可經組態以同時以一個以上入射角將光引導至樣品。例如，照明子系統可包含一個以上照明通道，該等照明通道之一者可包含如圖1中所展示之光源16、光學元件18及透鏡20且該等照明通道之另一者(未展示)可包含可不同或相同組態之類似元 件，或可包含至少一光源及可能一或多個其他組件(諸如本文中進一步描述之組件)。若將此光與其他光同時引導至樣品，則以不同入射角引導至樣品之光之一或多個特性(例如，波長、偏光等)可不同使得由以不同入射角照明樣品所引起之光可在(若干)偵測器處彼此區別。
在另一例項中，照明子系統可僅包含一光源(例如，圖1中所展示之源16)且來自該光源之光可藉由該照明子系統之一或多個光學元件(未展示)(例如，基於波長、偏光等)分離成不同光學路徑。接著，可將該等不同光學路徑之各者中之光引導至樣品。多個照明通道可經組態以同時或在不同時間(例如，當使用不同照明通道以循序照明樣品時)將光引導至樣品。在另一例項中，相同照明通道可經組態以在不同時間將具有不同特性之光引導至樣品。例如，在一些例項中，光學元件18可經組態為一光譜濾波器且該光譜濾波器之性質可以各種不同方式(例如，藉由換出該光譜濾波器)改變使得可在不同時間將不同波長之光引導至樣品。照明子系統可具有此項技術中已知之用於以不同或相同入射角將具有不同或相同特性之光循序或同時引導至樣品之任何其他合適組態。
在一項實施例中，光源16可包含一寬頻電漿(BBP)光源。以此方式，藉由該光源產生且引導至樣品之光可包含寬頻光。然而，該光源可包含任何其他合適光源，諸如一雷射。該雷射可包含此項技術中已知之任何合適雷射且可經組態以產生此項技術中已知之(若干)任何合適波長之光。此外，雷射可經組態以產生單色或幾乎單色之光。以此方式，雷射可為一窄頻雷射。光源亦可包含產生多個離散波長或波帶之光之一多色光源。
可藉由透鏡20將來自光學元件18之光聚焦至樣品14上。儘管透鏡20在圖1中被展示為單一折射光學元件，但應理解，實務上，透鏡20可包含組合地將來自光學元件之光聚焦至樣品之許多折射及/或反 射光學元件。圖1中所展示及本文中所描述之照明子系統可包含任何其他合適光學元件(未展示)。此等光學元件之實例包含(但不限於)：(若干)偏光組件、(若干)光譜濾波器、(若干)空間濾波器、(若干)反射光學元件、(若干)變跡器、(若干)光束分離器、(若干)孔徑及類似者，其等可包含此項技術中已知之任何此等合適光學元件。此外，檢測系統可經組態以基於待用於檢測之照明類型而變更照明子系統之該等元件之一或多者。
檢測系統亦可包含經組態以使光掃描遍及樣品之一掃描子系統。例如，檢測系統可包含載物台22，在檢測期間將樣品14安置於該載物台22上。該掃描子系統可包含可經組態以使樣品移動使得光可掃描遍及樣品之任何合適機械及/或機器人總成(其包含載物台22)。此外或替代性地，檢測系統可經組態使得該檢測系統之一或多個光學元件執行光遍及樣品之某一掃描。可使光以任何合適方式(諸如以一蛇形路徑或以一螺旋路徑)掃描遍及樣品。
檢測系統進一步包含一或多個偵測通道。該一或多個偵測通道之至少一者包含一偵測器，該偵測器經組態以偵測歸因於藉由系統對樣品之照明而來自該樣品之光且回應於該經偵測光產生輸出。例如，圖1中所展示之檢測系統包含兩個偵測通道，一偵測通道藉由集光器24、元件26及偵測器28形成且另一偵測通道藉由集光器30、元件32及偵測器34形成。如圖1中所展示，該兩個偵測通道經組態以依不同集光角收集及偵測光。在一些例項中，兩個偵測通道經組態以偵測散射光且該等偵測通道經組態以偵測依不同角度自樣品散射之光。然而，偵測通道之一或多者可經組態以偵測來自樣品之另一類型之光(例如，反射光)。
如圖1中進一步展示，兩個偵測通道經展示定位於紙平面中且照明子系統亦經展示定位於紙平面中。因此，在此實施例中，兩個偵測 通道定位於入射平面中(例如，在入射平面中居中)。然而，偵測通道之一或多者可定位於入射平面外。例如，藉由集光器30、元件32及偵測器34形成之偵測通道可經組態以收集及偵測自入射平面散射之光。因此，此一偵測通道通常可稱為一「側」通道且此一側通道可在實質上垂直於入射平面之一平面中居中。
儘管圖1展示包含兩個偵測通道之檢測系統之一實施例，然檢測系統可包含不同數目個偵測通道(例如，僅一偵測通道或兩個或兩個以上偵測通道)。在一此例項中，藉由集光器30、元件32及偵測器34形成之偵測通道可形成如上所述之一側通道，且檢測系統可包含形成為定位於入射平面之相對側上之另一側通道之一額外偵測通道(未展示)。因此，檢測系統可包含偵測通道，該偵測通道包含集光器24、元件26及偵測器28且在入射平面中居中且經組態以收集及偵測成在樣品表面或接近法向於樣品表面之(若干)散射角之光。因此，此偵測通道通常可稱為一「頂部」通道且檢測系統亦可包含如上所述般組態之兩個或兩個以上側通道。因而，檢測系統可包含至少三個通道(即，一個頂部通道及兩個側通道)，且該至少三個通道之各者具有其自身集光器，該等集光器之各者經組態以收集成不同於其他集光器之各者之散射角之光。
如上文進一步描述，包含於檢測系統中之偵測通道之各者可經組態以偵測散射光。因此，圖1中所展示之檢測系統可經組態以用於樣品之暗場(DF)檢測。然而，檢測系統亦可或替代性地包含經組態以用於樣品之明場(BF)檢測之(若干)偵測通道。換言之，檢測系統可包含經組態以偵測自樣品鏡面反射之光之至少一偵測通道。因此，本文中所描述之檢測系統可經組態以僅用於DF檢測、僅用於BF檢測或用於DF檢測及BF檢測兩者。儘管在圖1中將集光器之各者展示為單一折射光學元件，然應理解，集光器之各者可包含一或多個折射光學元件 及/或一或多個反射光學元件。
一或多個偵測通道可包含此項技術中已知之任何合適偵測器。例如，該等偵測器可包含光電倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)及時間延遲積分(TDI)相機。該等偵測器亦可包含此項技術中已知之任何其他合適偵測器。該等偵測器亦可包含非成像偵測器或成像偵測器。以此方式，若偵測器為非成像偵測器，則該等偵測器之各者可經組態以偵測散射光之特定特性(諸如強度)但不可經組態以偵測依據在成像平面內之位置而變化之此等特性。因而，藉由包含於檢測系統之偵測通道之各者中之偵測器之各者產生之輸出可為信號或資料而非影像信號或影像資料。在此等例項中，檢測系統之一電腦子系統(諸如電腦子系統36)可經組態以自偵測器之非成像輸出產生樣品之影像。然而，在其他例項中，偵測器可經組態為經組態以產生成像信號或影像資料之成像偵測器。因此，檢測系統可經組態以依許多方式產生本文中所描述之影像。
應注意，本文中提供圖1以大體繪示一檢測系統之一組態，該檢測系統可包含於本文中所描述之系統實施例中或可產生藉由本文中所描述之系統實施例儲存及使用之影像。顯然，可變更本文中所描述之檢測系統組態以最佳化檢測系統之效能，如通常在設計一商業檢測系統時執行。此外，可使用諸如商業上可購自加利福尼亞州(Calif.)，米爾皮塔斯市(Milpitas)，KLA-Tencor之29xx/28xx系列之工具之一現有檢測系統(例如，藉由將本文中所描述之功能性添加至一現有檢測系統)來實施本文中所描述之系統。對於一些此等系統，可將本文中所描述之方法提供為檢測系統之選用功能性(例如，除了檢測系統之其他功能性之外)。替代性地，本文中所描述之檢測系統可「從頭開始」設計以提供一全新檢測系統。
檢測系統之電腦子系統36可以任何合適方式(例如，經由一或多 個傳輸媒體，其等可包含「有線」及/或「無線」傳輸媒體)耦合至檢測系統之偵測器使得該電腦子系統可接收在樣品之掃描期間藉由偵測器產生之輸出。電腦子系統36可經組態以使用偵測器之輸出執行許多功能。例如，電腦子系統可經組態以使用偵測器之輸出偵測樣品上之缺陷。可藉由電腦子系統憑藉將某一缺陷偵測演算法及/或方法應用於藉由偵測器產生之輸出來執行偵測樣品上之缺陷。該缺陷偵測演算法及/或方法可包含此項技術中已知之任何合適演算法及/或方法。例如，電腦子系統可比較偵測器之輸出與一臨限值。具有高於該臨限值之值之任何輸出可被識別為一潛在缺陷，而具有低於該臨限值之值之任何輸出不可被識別為一潛在缺陷。在另一實例中，電腦子系統可經組態以在不對偵測器之輸出執行缺陷偵測的情況下將該輸出發送至一儲存媒體(諸如儲存媒體100)。檢測系統之電腦子系統可如本文中所描述般進一步組態。
檢測系統之電腦子系統(以及本文中所描述之其他電腦子系統)在本文中亦可被稱為(若干)電腦系統。本文中所描述之該(等)電腦子系統或系統之各者可採取各種形式，包含一個人電腦系統、影像電腦、大型電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置。一般而言，術語「電腦系統」可經廣泛定義以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何裝置。該(等)電腦子系統或系統亦可包含此項技術中已知之任何合適處理器，諸如一平行處理器。此外，該(等)電腦子系統或系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平臺作為一獨立或一網路工具。
若系統包含一個以上電腦子系統，則該等不同電腦子系統可彼此耦合使得可如本文中進一步描述般在該等電腦子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。例如，檢測系統之電腦子系統36可藉由任何合適傳輸媒體如藉由圖1中之虛線所展示般耦合至(若干)電腦子系 統102，該等傳輸媒體可包含此項技術中已知之任何合適有線及/或無線傳輸媒體。此等電腦子系統之兩者或兩者以上亦可藉由諸如儲存媒體100之一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效耦合。
監管上文將系統描述為一光學或基於光之檢測系統，然檢測系統可為一基於電子束之系統。在一此實施例中，掃描遍及樣品之能量包含電子且自樣品偵測之能量包含電子。在圖1a中所展示之一此實施例中，檢測系統包含耦合至電腦子系統124之電子柱122。
又如圖1a中所展示，該電子柱包含電子束源126，電子束源126經組態以產生藉由一或多個元件130聚焦至樣品128之電子。該電子束源可包含(例如)一陰極源或射極尖端且一或多個元件130可包含(例如)一槍透鏡、一陽極、一限束孔徑、一閘閥、一束電流選擇孔徑、一物鏡及一掃描子系統，其等全部可包含此項技術中已知之任何此等合適元件。
自樣品返回之電子(例如，二次電子)可藉由一或多個元件132聚焦至偵測器134。一或多個元件132可包含(例如)可為包含於(若干)元件130中之相同掃描子系統之一掃描子系統。
電子柱可包含此項技術中已知之任何其他合適元件。此外，電子柱可如以下各者中所描述般進一步組態：於2014年4月4日頒予Jiang等人之美國專利第8,664,594號；於2014年4月8日頒予Kojima等人之美國專利第8,692,204號；於2014年4月15日頒予Gubbens等人之美國專利第8,698,093號；及於2014年5月6日頒予MacDonald等人之美國專利第8,716,662號，該等案以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。
儘管圖1a中將電子柱展示為經組態使得電子以一傾斜入射角引導至樣品且以另一傾斜角自該樣品散射，然應理解，電子束可以任何合適角度引導至樣品及自樣品散射。此外，基於電子束之檢測系統可經組態以如本文中進一步描述般使用多個模式(例如，使用不同照明 角、收集角等)產生樣品之影像。基於電子束之檢測系統之多個模式可在檢測系統之任何影像產生參數方面不同。
電腦子系統124可如上所述耦合至偵測器134。該偵測器可偵測自樣品之表面返回之電子藉此形成該樣品之電子束影像。該等電子束影像可包含任何合適電子束影像。電腦子系統124可經組態以使用藉由偵測器134產生之輸出偵測樣品上之缺陷。電腦子系統124可經組態以執行本文中所描述之(若干)任何額外步驟。包含圖1a中所展示之檢測系統之一系統可如本文中所描述般進一步組態。
應注意，本文中提供圖1a以大體繪示可包含於本文中所描述之實施例中之一基於電子束之檢測系統之一組態。如同上文所描述之光學檢測系統，可變更本文中所描述之基於電子束之檢測系統組態以最佳化檢測系統之效能，如通常在設計一商業檢測系統時執行。此外，可使用諸如商業上可購自加利福尼亞州，米爾皮塔斯市，KLA-Tencor之eSxxx系列之工具之一現有檢測系統(例如，藉由將本文中所描述之功能性添加至一現有檢測系統)來實施本文中所描述之系統。對於一些此等系統，可將本文中所描述之方法提供為系統之選用功能性(例如，除了系統之其他功能性之外)。替代性地，本文中所描述之系統可「從頭開始」設計以提供一全新系統。
如上文提及，檢測系統經組態以使能量掃描遍及樣品之一實體版本。以此方式，檢測系統可經組態為一「實際」檢測系統而非一「虛擬」檢測系統。例如，圖1中所展示之儲存媒體100及(若干)電腦子系統102可經組態為一「虛擬」檢測系統。特定言之，儲存媒體及(若干)電腦子系統並非檢測系統10之部分且並不具有處置樣品之實體版本之任何能力。換言之，在經組態為虛擬檢測系統之檢測系統中，其一或多個「偵測器」之輸出可為先前藉由一實際檢測系統之一或多個偵測器產生且儲存於虛擬檢測系統中之輸出，且在「掃描」期間， 該虛擬檢測系統可重播該經儲存輸出，如同正掃描樣品般。以此方式，使用一虛擬檢測系統掃描樣品可看似如同使用一實際檢測系統掃描一實體樣品，而實際上「掃描」涉及僅以與可掃描樣品相同之方式重播用於樣品之輸出。經組態為「虛擬」檢測系統之系統及方法係描述於2012年2月28日頒予Bhaskar等人之共同讓與之美國專利第8,126,255號及由Duffy等人於2014年8月28日發表之美國專利申請公開案第2014/0241610號中，該兩案以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文中所描述之實施例可如此專利及專利申請案中所描述般進一步組態。
如上文進一步提及，檢測系統可經組態以使用多個模式產生樣品之影像。一般而言，一「模式」可藉由用於產生一樣品之影像之檢測系統之參數之值或用於產生樣品之影像之輸出定義。因此，不同之模式可在檢測系統之成像參數之至少一者之值方面不同。例如，在其中掃描遍及樣品之能量及自樣品偵測之能量係光之一實施例中，多個模式之至少一者使用掃描遍及樣品之至少一波長之光，該至少一波長之光不同於用於該多個模式之至少一其他者之掃描遍及樣品之至少一波長之光。該等模式可如本文中針對不同模式進一步描述般(例如，藉由使用不同光源、不同光譜濾波器等)在掃描遍及樣品之波長方面不同。在另一實施例中，多個模式之至少一者使用檢測系統之一照明通道，該照明通道不同於用於該多個模式之至少一其他者之檢測系統之一照明通道。例如，如上文提及，檢測系統可包含一個以上照明通道。因而，不同照明通道可用於不同模式。
在一額外實施例中，多個模式之至少一者使用檢測系統之一孔徑之一組態，該組態不同於用於該多個模式之至少一其他者之檢測系統之一孔徑之一組態。該孔徑可為諸如圖1中所展示之孔徑38之一照明孔徑(即，定位於經引導至樣品之能量之路徑中之一孔徑)或諸如圖 1中所展示之孔徑40之一集光孔徑(即，定位於自樣品收集之能量之路徑中之一孔徑)。例如，若針對不同模式以不同路徑將能量引導至樣品，則具有至少一不同特性(例如，形狀或大小)之不同孔徑可定位於該等不同路徑中。在另一實例中，若針對不同模式以相同路徑將能量引導至樣品，則具有至少一不同特性之不同孔徑可在不同時間定位於該路徑中以循序產生樣品之影像。以類似方式，藉由具有在來自樣品之不同能量之路徑中之具有至少一不同特性之不同孔徑或藉由在使用不同模式之不同掃描之間切換能量之路徑中之孔徑，來自樣品之能量之路徑中之孔徑可針對不同模式而不同。
因此，如上所述，不同模式可在照明及/或集光/偵測方面不同。該等不同模式亦可或替代性地具有集光/偵測之其他差異。例如，在一實施例中，多個模式之至少一者使用檢測系統之一偵測通道，該偵測通道不同於用於該多個模式之至少一其他者之檢測系統之一偵測通道。在一些此等實施例中，如上文進一步描述，檢測系統可包含多個偵測通道。因此，偵測通道之一者可用於一模式且該等偵測通道之另一者可用於另一模式。此外，該等模式可以本文中所描述之一種以上方式彼此不同(例如，不同模式可具有一或多個不同照明參數及一或多個不同偵測參數)。
藉由儲存媒體儲存之影像包含針對樣品上之位置(在該等位置處檢測系統未偵測到缺陷)產生之影像。換言之，不同於僅儲存針對樣品上之位置(在該等位置處已偵測到缺陷或潛在缺陷)之影像之許多檢測系統及方法，本文中所描述之實施例較佳儲存在檢測期間針對一樣品產生之全部影像，無關於在該等影像中是否偵測到缺陷。以此方式，在一些實施例中，藉由儲存媒體儲存之影像包含在掃描及偵測期間藉由檢測系統針對樣品產生之全部影像。換言之，本文中所描述之實施例可使用以任何模式產生之經儲存、全部樣品影像。
此外，不同於其中以多個模式產生針對一樣品上之一或多個(但不超過幾個)離散位置(通常對應於所關注缺陷(DOI)之位置)之影像且接著儲存該等影像之一些方法及系統，藉由本文中所描述之實施例儲存且用於執行各種功能之影像係已藉由掃描樣品上之一相對較大區域(即，如將在檢測配方設置之後在一規則樣品檢測程序中所執行般)而產生之影像。換言之，藉由儲存媒體儲存之影像較佳為在使能量掃描遍及樣品上之一相對較大區域(例如，樣品上之實質上大於樣品上之一單一缺陷且包含樣品上可及可不包含缺陷之區域之一區域)時產生之影像。因而，樣品上之針對其產生及儲存影像之區域係具有未知缺陷率之一區域。此外，本文中所描述之產生經儲存之影像之掃描及偵測並非出於檢測配方或程序設置之目的而執行。此外，本文中所描述之產生經儲存之影像之掃描及偵測並非在樣品上之具有已知缺陷之位置處執行，但經執行以判定在樣品上是否存在任何缺陷。
在如本文中所描述般將掃描及偵測期間產生之影像儲存至儲存媒體之後，(若干)電腦子系統用以執行本文中所描述之功能之一或多者之全部影像可自該儲存媒體擷取，此應消除將樣品移回至檢測系統中以用於額外影像產生之任何需要。例如，如本文中進一步描述，(若干)電腦子系統可執行用於一樣品或已在一樣品上偵測到之一缺陷之若干功能。因此，儲存在掃描及偵測期間產生之全部影像或其他輸出而無需考慮在該等影像或其他輸出中是否偵測到缺陷意謂在掃描及偵測之後，電腦子系統可存取針對樣品產生之影像之任一者。因而，不同於當前可用之其他系統及方法，本文中所描述之實施例無需藉由將樣品重新裝載至檢測儀上及使用完全重新掃描或逐點成像重複資料收集來收集針對樣品上被判定為受關注之各位置之逐點影像或其他資料。無論哪種方式，相對於使用樣品之持久影像達成此，此將係實質上昂貴(例如，比取決於虛擬檢測儀組態之一虛擬檢測儀貴5倍至10 倍)。
使用對樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品之實體版本上形成至少兩個晶粒。舉例而言，如圖2中所展示，在此實施例中將樣品200展示為一晶圓。在該晶圓上形成許多晶粒202。在此實例中，展示僅用於一製造程序之一參數之不同值。特定言之，圖2中所展示之不同值係用於一微影程序之焦點之不同值。如圖2中進一步展示，用於焦點之值可包含負值及正直兩者以及0焦點。此外，儘管圖2中展示用於焦點之特定值，但用於焦點之值可包含用於微影程序與晶圓之任何給定組合之任何合適值。0焦點值可為用於一微影程序之焦點之標稱值。然而，一不同焦點值可為用於一微影程序之焦點之標稱值。一般而言「標稱」值可定義為一程序窗之中心及/或用於一給定製造程序及樣品之最佳已知焦點值。
如圖2中進一步展示，針對焦點參數之各不同值在晶圓上僅形成一晶粒。以此方式，無關於以焦點之標稱值形成哪一晶粒，針對焦點之標稱值在晶圓上形成不多於一個晶粒。僅使一晶粒以一參數之標稱值形成係可行的，此係因為如本文中進一步描述，經比較之經儲存影像之部分未受晶粒在樣品上之位置、圖案在晶粒內之位置或圖案在樣品上之位置約束。
例如，在用於程序窗合格性檢定(PWQ)之當前使用之方法及系統中，在掃描樣品時，將在以一製造程序之一參數之不同值形成之一樣品上之位置處產生之影像互相比較，此係因為該等影像先前歸因於檢測系統之儲存及運算能力而不可儲存一無限時間段。因此，對於以微影程序之一參數之一經調變(或非標稱)值形成之各晶粒，鄰近該等晶粒之各者之至少一晶粒將必須以微影程序之該參數之一標稱值形成使得可在相同掃描帶中掃描經調變及未經調變晶粒且接著可在掃描樣品時比較藉由此掃描產生之影像。因而，大量晶粒將必須以經調變之參 數之標稱值形成在樣品上。特定言之，至少與經調變晶粒一樣多之標稱晶粒將必須形成在樣品上使得存在鄰近經調變晶粒之各者之標稱晶粒。
相比而言，藉由本文中所描述之實施例執行之比較不必在掃描樣品時執行，此係因為在掃描期間針對樣品產生之全部影像可藉由本文中所描述之實施例儲存且因此在已完成掃描之後可用於比較。因而，較少標稱晶粒需要形成於一樣品上以用於在一PWQ程序中執行之比較。例如，因為經比較之影像不必在掃描樣品時比較，所以僅一標稱晶粒可形成於一樣品上且針對該標稱晶粒產生之影像可經儲存且接著與針對形成於該樣品上之任何其他晶粒產生之任何其他影像比較。因此，與先前針對PWQ方法可行相比，更多經調變晶粒可形成於樣品上。
儘管圖2中所展示之實施例展示具有使用一製造程序之僅一參數之不同值形成於其上之晶粒之一晶圓，然在一些例項中，樣品可具有使用製造程序之一個以上參數之不同值形成於其上之晶粒。例如，在一些例項中，一參數之值可跨樣品上之列不同，而另一參數之值可跨樣品上之行不同。在一此實例中，用於一微影程序之劑量之值在樣品上之行中可隨晶粒改變，而用於該微影程序之焦點之值在樣品上之列中可隨晶粒改變。然而，一般而言，樣品上之具有一個以上參數之不同值之晶粒可具有此項技術中已知之任何合適佈局。
系統亦包含一或多個電腦子系統(諸如圖1中所展示之(若干)電腦子系統102)，該等電腦子系統經組態以比較在樣品上之使用不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之經儲存影像之部分。經比較之該等經儲存影像之該等部分未受晶粒在樣品上之位置、圖案在晶粒內之位置或圖案在樣品上之位置約束。例如，本文中所描述之實施例經組態以依放鬆測試及參考影像對習知缺陷檢測 儀之當前空間約束之一方式將大容量影像儲存器及電腦基礎設施(例如，商業上可購自KLA-Tencor之VI)用於離線PWQ及本文中所描述之其他功能。此外，本文中所描述之實施例之全部功能可整合至包含藉由KLA-Tencor提供之組件(例如，VI)及替代源(例如，一電子設計自動化(EDA)工具)之一軟體及硬體架構中。
以此方式，可比較形成於一樣品上之一位置處之一圖案之一例項與形成在該樣品上之任何其他位置處之相同如所設計之圖案之另一例項，而無關於該圖案之該兩個例項是否形成在晶圓上之相同晶粒中之不同位置(即，在相同晶粒中之不同晶粒內位置)處、晶圓上之不同晶粒中、晶圓上之不同晶粒中之相同位置(即，在不同晶粒中之相同晶粒內位置)處或晶圓上之不同晶粒中之不同位置(即，在不同晶粒中之不同晶粒內位置)處。因此，本文中所描述之實施例在其影像之部分之圖案可互相比較之例項中提供最大靈活性。換言之，可比較針對形成於一晶圓上之一圖案之任一例項產生之一影像之一部分與針對形成於該晶圓上之該圖案之任何其他例項產生之一影像之一部分。比較經儲存影像之部分可另外以任何合適方式執行。此外，比較經儲存影像之部分可包含使經儲存影像之任一個或多個特性互相比較。
因此具有相同如所設計之特性之圖案係具有設計中之相同特性或經設計以具有相同特性之圖案。然而，具有相同如所設計之特性之圖案可或可不具有樣品上之相同特性。例如，因為經比較之圖案經設計為相同但使用一製造程序之至少一參數之不同值形成，所以經比較之該等圖案可具有樣品上之不同特性。如本文中進一步描述，實施例可用於識別該等圖案之特性之此等差異。此外，即使經設計為相同且使用一製造程序之全部參數之相同值形成之圖案可具有如形成在樣品上之不同特性。例如，依據跨樣品之位置而變化之樣品之特性之變動可使相同如所設計之圖案在樣品之不同位置處以不同方式形成於樣品 上。本文中所描述之實施例亦可用於識別如本文中進一步描述之此等差異。
具有相同如所設計之特性之圖案(針對該等圖案比較影像之部分)可僅包含在樣品之設計中之一圖案化特徵或在設計中之一個以上圖案化特徵。例如，圖案之各例項可包含一單一圖案化特徵或圖案之各例項可包含一個以上圖案化特徵。如本文中所使用之術語「圖案」亦定義為包含於一晶粒中之整個圖案之僅一實質上小百分比。例如，「圖案」可各包含包含於一晶粒中之全部圖案之僅約0.001%。在另一實例中，「圖案」可各包含一晶粒中之約100K圖案例項之僅一例項，並非所有該等圖案例項係相同圖案。因此，一晶粒中或樣品上之區域(跨該區域形成一圖案之一單一例項)可實質上小於該晶粒或樣品之整個區域。
對應於經比較之影像之部分之不同值之至少兩者可包含至少一標稱值。換言之，在對應於經比較之影像之部分之圖案中，該等圖案之至少一者可以(若干)參數之一標稱值形成。以此方式，本文中所描述之比較可涉及比較以一參數之一經調變值製造之一圖案與以該參數之一標稱值製造之一圖案。然而，在一些例項中，本文中所描述之比較可涉及比較以一參數之一經調變值製造之一圖案與以該參數之一不同經調變值製造之一圖案。此外，本文中所描述之比較可通常涉及比較針對形成於一樣品上之一圖案之僅兩個例項產生之影像之部分(但情況不一定如此)。
圖3繪示用於一樣品之一設計中之一圖案之一實例及該圖案可如何使用一製造程序之一或多個參數之不同值形成於該樣品上。例如，圖案300繪示該圖案中之圖案化特徵將如何出現在用於該樣品之設計資料中。該等經圖案化特徵包含許多不同特徵，包含接觸件302、多邊形304、線306及多邊形308。圖3中所展示之不同特徵類型僅意欲繪 示可包含於用於一樣品之一設計中之特徵類型之一些實例。任何給定樣品之特定特徵類型將取決於用於樣品之設計而改變，用於樣品之該設計將取決於使用該設計形成於樣品上之裝置之功能及其他特性而改變。此外，儘管圖3中展示包含特定數目個圖案化特徵之圖案，然該圖案可包含任何合適數目個圖案化特徵(即，一或多個圖案化特徵)。以此方式，一個以上圖案化特徵可包含於圖案300中且因此在針對如本文中進一步描述之一圖案使影像之部分互相比較時，該等影像之部分可包含該圖案中所包含之全部圖案化特徵之影像(或在某種程度上已形成於樣品上之至少許多的圖案化特徵)。
如圖3中進一步展示，圖案之不同例項可使用一製造程序之一參數之不同值形成於一樣品上，該等不同值可產生該圖案之不同特性。例如，如圖3中所展示，圖案300之例項310可使用一製造程序之一參數之一第一值(其相對接近標稱)形成於樣品上，而圖案300之例項312可使用該製造程序之該參數之一第二值(與該第一值相比，其更遠離標稱)形成於樣品上。因此，該圖案之例項310可使用比該圖案之例項312更類似於圖案之如所設計特性之特性形成於樣品上。例如，如例項310中所展示，包含於圖案中之圖案化特徵之各者之角隅比其等在用於該圖案之設計中更圓化。然而，包含於圖案中之圖案化特徵之各者實際上在該圖案之此例項中形成於樣品上。相比而言，如例項312中所展示，包含於圖案中之圖案化特徵之各者之角隅比其等在用於該圖案之設計及例項310兩者中更圓化。此外，並非所有包含於圖案中之圖案化特徵實際上在該圖案之此例項中形成於樣品上。例如，用於圖案之設計中之接觸件302並未出現於形成於樣品上之圖案之此例項中，如藉由例項312中之假想線所展示之接觸件繪示。因此，由於圖案之不同例項使用製造程序之參數之較遠離標稱之值形成於樣品上，故該圖案看似更不同於用於該圖案之設計。
(若干)電腦子系統進一步經組態以基於比較之結果偵測位置處之缺陷。偵測缺陷可以任何合適方式執行，諸如藉由將一缺陷偵測方法及/或演算法應用於比較之結果。在一此實例中，可比較比較結果與一臨限值，可將高於該臨限值之比較結果識別為一缺陷或潛在缺陷而不可將低於該臨限值之比較結果識別為一缺陷或潛在缺陷。基於比較結果偵測缺陷可包含產生諸如已偵測到缺陷或潛在缺陷之位置之資訊可能組合關於該等缺陷或潛在缺陷之其他資訊。
在一項實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於經偵測缺陷判定用於製造程序之一程序窗。例如，本文中所描述之實施例可用於藉由利用持久樣品成像之自動化程序窗特徵化。特定言之，本文中所描述之實施例可用於幫助執行程序窗分析。本文中所描述之實施例依靠由一樣品或一樣品之部分之持久影像提供之獨特特徵。例如，本文中所描述之實施例可實施於商業上可購自KLA-Tencor之當前可用之虛擬檢測基礎設施上。判定用於製造程序之程序窗可包含識別一或多個參數之不同值中的哪一者用於將晶粒印刷於偵測到缺陷或潛在缺陷之晶圓上。接著可判定程序窗僅包含該等不同值(其中未偵測到缺陷或潛在缺陷)。以此方式，若程序在經判定之程序窗內部操作，則用於該程序之一或多個參數之值不應引起任何缺陷或潛在缺陷形成於樣品上。
在另一實施例中，一或多個電腦子系統經組態以判定經偵測缺陷中哪一者係系統性缺陷。例如，本文中所描述之實施例可用於藉由利用持久樣品成像之系統性缺陷偵測。判定缺陷中哪一者係系統性缺陷可包含判定在晶圓上之相同圖案之多個例項中是否重複偵測到缺陷。例如，若在晶圓上之一圖案之多個例項中偵測到缺陷或潛在缺陷(無關於該多個例項是否使用一或多個參數之相同值或一或多個參數之不同值形成)，則在該多個例項中識別缺陷或潛在缺陷之事實可指 示在程序及設計之相容性方面存在一問題。換言之，此等缺陷可指示一設計-程序互動問題。相比而言，若設計與程序係相容的，則缺陷或潛在缺陷將隨機而非重複出現在相同圖案中。
在一些實施例中，一或多個電腦子系統經組態以基於經偵測缺陷識別用於樣品之一設計中之熱點。以此方式，本文中所描述之實施例可用於識別熱點(即，程序/設計不相容性)。例如，可將設計中之如上所述般識別系統性缺陷之位置識別為該設計中之熱點。術語「熱點」在此項技術中大體指代一設計之比該設計之其他部分更容易受缺陷影響之一部分。因此，一旦已識別系統性缺陷之位置，便可將設計中之對應於該等系統性缺陷位置之位置識別為熱點。如本文中進一步描述，實施例依靠藉由一樣品或一樣品之部分之持久影像提供之獨特特徵且可實施於市售VI系統上。本文中描述之實施例實現改良之偵測概率及潛在生產率改良。此外，本文中所描述之實施例實現用於熱點發現之一全面及自動化程序。
在一進一步實施例中，(若干)電腦子系統經組態以：在使能量掃描遍及樣品之實體版本及自該樣品偵測能量時比較在位置之兩者處產生之經產生影像；基於比較該等經產生影像之結果偵測額外缺陷；及對於該等額外缺陷之一者，針對具有與形成於該等位置之兩者處之圖案相同之如所設計特性之圖案之其他位置搜尋用於樣品之一設計。例如，在本文中所描述之實施例中，可檢測樣品同時記錄持久影像資訊。一旦報告額外缺陷且識別系統性印刷錯誤，便可在設計空間中搜尋一特定印刷錯誤之所有出現。對應實體樣品位置可用於不考慮選定之(若干)晶片上之位置而探測一給定圖案之許多例項或所有例項之預記錄經儲存影像(例如，偵測該等預記錄經儲存影像中之缺陷)。可以任何合適方式(例如，藉由圖案匹配)針對圖案之其他位置搜尋設計。此外，可在對應於藉由如本文中進一步描述之設計搜尋識別之位置之 經儲存影像中偵測缺陷。
在一此實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於在位置之兩者及其他位置處產生之經儲存影像判定用於圖案之一或多個統計資料。例如，能夠不考慮選定之(若干)晶片上之位置而針對一給定圖案之許多例項或所有例項探測對應於在樣品上偵測之一缺陷之實體樣品位置之預記錄經儲存影像增加可用於分析之統計資料。經判定以用於圖案之統計資料可包含任何合適統計資料及尤其與在樣品上形成圖案有關之統計資料(諸如形成於晶圓上之一圖案之多個例項中之圖案化特徵之一尺寸之中值、平均值或標準偏差)。
在另一此實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於在位置之兩者及其他位置處產生之經儲存影像判定額外缺陷之一者之一嚴重性。例如，能夠不考慮選定之(若干)晶片上之位置而針對一給定圖案之許多例項或所有例項探測對應於在樣品上偵測之一缺陷之實體樣品位置之預記錄經儲存影像增加可用於分析之統計資料且可用於判定印刷錯誤之嚴重性。例如，可判定引起形成於一樣品上之一圖案之一或多個特性相較於一設計中之該圖案之一或多個特性及形成於樣品上之圖案之大量例項中之一或多個特性之一實質上偏差之一缺陷比僅對該樣品上之該圖案之數個例項具有影響之一缺陷更嚴重(針對如形成於晶圓上之圖案相較於如包含於一設計中之圖案之間之顯著偏差及針對較不顯著偏差兩者，情況可能如此)。可定量、定性或以某一其他方式表達缺陷之嚴重性。例如，一缺陷之嚴重性可藉由一定性表達(諸如非常嚴重、較不嚴重、不嚴重等)、藉由不同缺陷相較於彼此之嚴重性之一評分或排名及類似者表達為如形成於樣品上之圖案相較於如所設計之圖案之間的一定量差異。
在一額外此實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於在位置之兩者及其他位置處產生之經儲存影像判定用於製造程序之一程序窗。 例如，能夠不考慮選定之(若干)晶片上之位置而針對一給定圖案之許多例項或所有例項探測對應於在樣品上偵測之一缺陷之實體樣品位置之預記錄經儲存影像增加可用於分析之統計資料且可用於判定印刷錯誤之嚴重性且同時自經儲存影像(光學或電子束)直接提取程序窗限制之一估計。該程序窗限制可如本文中進一步描述般判定。
在一項實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於經儲存影像判定形成於樣品之實體版本上之具有相同如所設計之特性之圖案之不同例項如何隨著用於形成該等不同例項之一或多個參數之不同值改變而改變。例如，本文中所描述之實施例可用於監測一特定結構如何回應於焦點及曝光參數之變化。在一此實例中，歸因於與相鄰結構之互動之災難性圖案故障(圖案橋接、崩潰或短接)係回應於微影參數之變化引發之非線性效應。若發生一災難性故障，則在相同圖案但針對微影條件(例如，焦點)之一漸進變化監測之經儲存影像將展示強變動。藉由識別經儲存影像之對應部分及其等轉變點(自無缺陷至有缺陷)，可導出用於任何結構之程序窗限制。為完成分析，可在一掃描電子顯微鏡(SEM)下視察經偵測之災難性故障以細化精確程序窗限制。
圖4係繪示對改變用於不同圖案之微影條件之回應之一比較的一曲線圖。例如，如圖4之曲線圖400中所展示，在y軸上繪製依據x軸上之一製造程序之一參數(諸如一微影程序之不同焦點條件)而變化之如在一SEM上量測或經模擬之臨界尺寸(CD)之變化。圖4中之x軸及y軸上所展示之值並不意欲指示任何特定樣品上之圖案之特性之實際變化或可用於任何特定樣品之任何特定製造程序之任何實際參數。換言之，X軸及y軸上所展示之值係完全假想的且經展示僅用以促進對本文中所描述之實施例之理解。
藉由曲線圖中之曲線402表示之資料繪示對改變用於一第一圖案類型(即，圖案類型1)之參數之回應，且藉由曲線圖中之曲線404表示 之資料繪示對改變用於一第二圖案類型(即，圖案類型2)之參數之回應。如藉由曲線圖中之該等曲線之間的差異所展示，圖案類型2比圖案類型1更顯著地回應於參數之變化。因此，與圖案類型1相比，圖案類型2在不同程序條件下較不穩定。通常，量化行為之此等相對差異需要使用一SEM或原子力顯微鏡(AFM)。然而，在本文中所描述之實施例之情況下，圖案類型1及2之相對行為可使用依光學檢測儀解析度對一樣品級影像運算之基於統計之演算法辨別。樣品影像之持久儲存使不考慮圖案之晶粒內及樣品內位置而獲取各圖案類型之實質上大樣本變得切實可行。
在另一實施例中，(若干)電腦子系統經組態以藉由將用於樣品之一設計對準於經儲存影像來識別該等經儲存影像之部分。例如，為實現準確經儲存影像探測(諸如本文中進一步描述之探測)，使所關注結構(設計空間中之圖案搜尋)與(若干)精確記錄之像素相關將為有利的。因此，準確設計對影像配準(在子像素位準下)為有利的。在一此實施例中，識別對應於具有相同如所設計之特性之圖案之位置之經儲存影像之部分可藉由將多個影像對準於一共同參考(諸如一設計)來執行。將影像對準於用於樣品之一設計可進一步如在以下各者中所描述般執行：於2010年3月9日頒予Kulkarni等人之美國專利第7,676,077號；於2011年10月18日頒予Kulkarni等人之美國專利第8,041,103號；及於2013年12月17日頒予Kulkarni等人之美國專利第8,139,843號，該等案以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文中所描述之實施例可進一步經組態以執行此等專利中所描述之(若干)任何步驟且可如此等專利中所描述般進一步組態。
以此方式，可藉由擴展當前用於將影像配準至設計座標之技術來達成經儲存虛擬檢測影像之座標準確度之改良，此達成先進程序所需之局部化位準。此外，可藉由組態系統之成像及資料處置使得輸入 影像(或藉由偵測器產生之影像)實質上滿足高座標精確度(理想上相同像素大小及各影像中之位置)來幫助精確識別在相同樣品位置處使用不同模式產生之影像資料之能力。此外，商業上可購自KLA-Tencor之VI持久大容量影像儲存基礎設施方法經良好設計以支援此類型之密集離線計算。然而，儘管VI模組尤其適用於本文中所描述之實施例中，然亦可使用其他形式之大容量影像儲存器。例如，可用一真實檢測儀(即，具有實體樣品處置能力之檢測儀)或在一分散式儲存及電腦網路上實施大容量儲存及相關分析。
在一些實施例中，樣品之實體版本包含一頂層及形成於該頂層下方之一或多個下伏層，且(若干)電腦子系統經組態以將用於樣品之頂層之一設計對準於對應於缺陷之一者之經儲存影像之部分之一者且基於該對準之結果判定該等缺陷之該一者是否與該頂層或該一或多個下伏層有關。例如，在一些情況中，經偵測之系統性缺陷對應於不與所研究之層(例如，先前層)有關之光學假影。為濾除此等情境，可首先用設計覆蓋信號(例如，缺陷-參考)以確保經觀察之信號係佈局與程序之間的互動之結果(例如，可忽略在一開放區域中觀察之信號等)。在一些例項中，判定一缺陷是否定位於一樣品之一層上或對應於該樣品之該層可藉由比較對應於缺陷位置之經儲存影像與用於該一層之設計來執行。然而，在額外例項中，比較對應於缺陷位置之經儲存影像與用於其他層之設計亦可為有利的。例如，若缺陷與用於頂層之設計之比較展示在用於該頂層之該設計之圖案化特徵與缺陷之間無相關性，則可比較針對缺陷位置之經儲存影像與用於一不同層(例如，下伏層之一者)之設計以判定用於另一層之設計之圖案化特徵與該缺陷之間是否存在相關性。以此方式，可判定缺陷與用於除所檢測之層以外之一層之設計與用於形成所檢測之層之程序之間之一互動相關聯(例如，藉由該互動引起)。然而，在其他例項中，經判定未對應於所 檢測層(定位於所檢測層上或定位於所檢測層中等)之缺陷可僅作為對於正執行之檢測之非所關注或妨害(nuisance)缺陷而摒棄。
在另一實施例中，(若干)電腦子系統經組態以：判定藉由檢測系統針對樣品之實體版本產生之假想影像之一或多個特性與形成於該樣品之該實體版本上之圖案之一或多個特性之間的一關係；判定經儲存影像之部分或經儲存影像之一或多個額外部分之一或多者之一或多個特性；及藉由將經儲存影像之部分或經儲存影像之一或多個額外部分之該一或多者之該一或多個經判定特性輸入至該關係中且比較該關係之輸出與圖案之如所設計之特性來識別樣品之實體版本上之一或多個圖案故障模式。例如，非災難性圖案故障模式(例如，圖案改變高於CD之一指定百分比偏差)(例如，靠近一接觸互動之過度線端回拉或過度角隅圓化)可需要單獨考量。在此情況中，可基於影像位置處之設計內容先驗地估計或動態地計算(例如，透過程序模擬)經量測信號與可能CD變動之間的一校準。以此方式，基於樣品之一實體版本上之圖案特性與將針對不同圖案特性產生之影像之特性之間的已知關係，可將經儲存影像之特性輸入至該關係以判定形成於樣品上之圖案之特性。
在一進一步實施例中，樣品上之位置(針對該等位置比較經儲存影像之部分)包含印刷於樣品上之相同光罩場中之位置。例如，本文中所描述之實施例可用於偵測其中在一樣品上意欲相同但因各種原因(例如，光學近接校正(OPC)變動或遮罩錯誤)而(甚至在一給定印刷光罩場內)以不同方式印刷但在晶粒之間(調變之間)進行比較時不可改變高於指定限制之圖案例項之情況。換言之，一般而言，將通常使用一微影程序之參數之相同值印刷一晶圓上之相同光罩場內之全部位置。因此，若相同光罩場包含相同如所設計之圖案之多個例項，則對應於該圖案之該多個例項之位置之經儲存影像可如本文中進一步描述般互 相比較且比較之結果可如本文中進一步描述般用於偵測該多個例項之一或多者中之缺陷。亦可針對一給定圖案之可未形成於相同光罩場中但以製造程序之全部參數之相同值形成之例項執行相同類型之比較及偵測。
在一額外實施例中，(若干)電腦子系統經組態以：比較在樣品上使用製造程序之一或多個參數之相同值形成具有相同如所設計之特性之圖案之額外位置處產生之經儲存影像之額外部分；及基於比較該等額外部分之結果偵測該等額外位置處之缺陷。例如，本文中所描述之實施例可應用於監測存在於設計中之基元結構(通常僅具有約200nm x 200nm之一大小之100K不同基元存在於一邏輯設計中)。在此情況中，可完全略過配方調諧及準備且僅需要樣品之經儲存影像。此外，本文中所描述之實施例可用於在無需考慮該等經儲存影像在一光罩場內之位置且無需取決於習知缺陷偵測定限以識別歸因於程序或遮罩變動之非預期圖案差異的情況下自意欲相同之結構探測經儲存影像。以此方式，本文中所描述之實施例可用於跨調變獨立監測各基元結構(該等基元結構組合地構成用於樣品之整個設計)且可藉由統計分析識別「易碎」基元(即，歸因於程序條件之變化而比其他基元更容易受缺陷影響之基元)。可相對於比較該等部分而如本文中所描述般以其他方式執行比較額外部分。同樣地，可相對於偵測該等位置處之缺陷而如本文中所描述般執行偵測額外位置處之缺陷。
在一些實施例中，針對形成於樣品上之具有不同如所設計之特性之圖案之各者單獨執行比較及偵測。例如，可如上文所描述般循序監測多個、不同基元結構。換言之，可藉由針對一第一基元結構之兩個或兩個以上例項執行本文中所描述之比較及偵測步驟來檢驗該第一基元結構，接著可藉由針對不同於該第一基元結構之一第二基元結構之兩個或兩個以上例項執行本文中所描述之比較及偵測步驟來檢驗該 第二基元結構等等。
在另一實施例中，圖案包含於在樣品上之可印刷性不確定之一組圖案中，且針對包含於該組中之一或多個額外圖案單獨執行比較及偵測。例如，可藉由本文中所描述之實施例執行之功能可應用於藉由模擬識別或藉由應用設計規則檢查(DRC)考量產生之「不確定」結構之一清單。以此方式，因為任一給定設計中之基元結構之清單可為廣泛的，所以檢驗一設計中之每一個基元結構可讓人望而卻步。在一設計空間中執行之基於幾何之分析(例如，DRC)可用於識別對於成功印刷以用於圖案化模組「具有挑戰性」(例如，歸因於其等實質上小尺寸)之基元。因此，本文中所描述之分析可集中於不確定或具有挑戰性之基元(僅針對不確定或具有挑戰性之基元執行)，而非針對一設計中之每個單一基元執行該分析。
在一額外實施例中，使用檢測系統之兩個或兩個以上光學模式產生經儲存影像，經比較之該等經儲存影像之部分包含僅使用該兩個或兩個以上光學模式之一者產生之該等經儲存影像之部分，且針對僅用該兩個或兩個以上光學模式之另一者產生在樣品上之位置處之經儲存影像之部分單獨執行比較及偵測。例如，用於探測不同結構之影像源可為一單一樣品影像或多個樣品影像(例如，不同光學或電子束模式可用於增加偵測概率)。本文中所描述之大容量影像儲存器及電腦基礎設施實現使用不同及互補光學或電子束設定記錄相同樣品之能力。然而，使運用不同模式產生之影像互相比較可產生並不一定指示使用製造程序之參數之不同或相同值印刷相同圖案之不同例項之差異之結果。代替性地，藉由此比較產生之影像之間的差異可僅指示用於產生該等影像之多個模式之差異。因此，可已使用相同模式產生經比較之任何影像。因而，可針對不同模式單獨執行不同比較及偵測步驟。然而，針對不同模式執行之此等步驟之結果可共同用於判定關於 如何以製造程序之參數之相同或不同值將設計印刷於晶圓上之資訊。例如，使用運用一檢測系統之不同模式產生之影像產生之缺陷偵測結果可組合用於判定關於在任一模式中偵測之缺陷之資訊。
在一進一步實施例中，(若干)電腦子系統經組態以基於在樣品上之位置處產生之經儲存影像之部分之一特性之一完整分佈而判定用於缺陷取樣之一或多個參數，在該等位置處使用該一或多個參數之相同值形成具有相同如所設計之特性之圖案。例如，本文中所描述之實施例可用於基於不僅來自如當前使用之檢測方法中之一離散晶粒間比較事件之藉由分析在意欲相同之相對較大數目個圖案例項上收集之信號之完整分佈獲得之觀察來判定用於缺陷取樣之準則。在一此實例中，基於上文所描述之完整分佈，用於取樣之準則可經判定使得選擇具有該分佈內之特性之特定值之缺陷或位置以用於缺陷檢視，使得或多或少強烈地取樣具有特定類型之分佈之缺陷或位置等。以此方式，用於一缺陷或位置之大量資訊(例如，基於針對該缺陷或位置之每個例項產生及儲存之影像判定之資訊)可用於設定用於缺陷取樣以用於檢視之準則，該準則可改良藉由缺陷檢視產生之資訊之品質及其對於變更製造程序及/或設計以改良樣品上之裝置之製造之有用性。
在一些實施例中，(若干)電腦子系統經組態以：基於經偵測缺陷所處之圖案之如所設計之特性將該等經偵測缺陷分組以藉此將定位於具有相同如所設計之特性之圖案中之經偵測缺陷分組至相同群組中且將定位於具有不同如所設計之特性之圖案中之經偵測缺陷分組至不同群組中；及基於該分組之結果識別樣品上之所關注圖案(POI)。例如，可如本文中所描述般使用大容量影像儲存器及電腦基礎設施(例如，一VI)記錄一樣品之影像且接著可使用一基於設計意圖之分組演算法及/或方法處理經偵測缺陷之一清單以識別樣品之POI組。基於設計之分組演算法及/或方法可包含任何合適此分組演算法及/或方法， 諸如於2009年8月4日頒予Zafar等人之美國專利第7,570,796號及於2014年12月30日頒予Zafar等人之美國專利第8,923,600號以及由Zafar等人於2015年6月4日發表之美國專利申請公開案第2015/0154746號中所描述之分組演算法及/或方法，全部該等案以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文中所描述之實施例可包含此等專利及此公開案中所描述之(若干)任何方法之(若干)任何步驟且可如此等專利及此公開案中所描述般進一步組態。
以此方式，不同群組之各者可對應於設計中之僅一圖案。例如，如圖5中所展示，基於圖案之如所設計之特性將經偵測缺陷分組可產生四個不同群組。儘管在圖5中展示四個群組，但顯然，不同群組之數目可取決於經偵測缺陷所處之圖案之不同如所設計之特性之數目而改變。如圖5中所展示，群組500包含定位於具有一第一組如所設計之特性之圖案中之缺陷(圖5中未展示)。此外，群組502包含定位於具有一第二組如所設計之特性之圖案中之缺陷(圖5中未展示)。群組504包含定位於具有一第三組如所設計之特性之圖案中之缺陷(圖5中未展示)，而群組506包含定位於具有一第四組如所設計之特性之圖案中之缺陷(圖5中未展示)。該等第一、第二、第三及第四組如所設計之特性各為彼此不同之如所設計之特性組。特定言之，如圖5中所展示，對應於不同群組之各者之圖案係不同於對應於其他群組之各者之圖案。此外，在各群組內，各群組中之缺陷所處之圖案之如所設計之特性係相同的。例如，對於分組至群組500中之各缺陷，各缺陷所處之圖案之如所設計之特性與分組至該群組中之每一其他缺陷相同。
可基於以任何合適方式分組之結果識別POI。例如，含有一圖案之大量缺陷或例項之群組指示該圖案在樣品上展現顯著缺陷率。換言之，包含於一群組中之一圖案之例項之數目將等於在該圖案中偵測到一缺陷之例項之數目。因此，可將對應於含有圖案之較高數目個例項 之群組之圖案識別為POI，此係因為相較於設計中之其他圖案，該等圖案對於製造形成於樣品上之裝置可受更大關注。特定言之，因為該等圖案相較於其他圖案可引起樣品上之更大數目個缺陷，所以可將該等更有缺陷之圖案識別為POI。接著可使用關於POI之資訊以變更針對形成於樣品上之設計或針對樣品自身執行之一程序之一或多個參數。例如，可使用關於POI在形成於晶圓上之晶粒內或晶圓自身內之位置之資訊以變更待執行於樣品上之一缺陷檢視程序使得在缺陷檢視期間可檢視相較於設計中之其他圖案之更大數目個POI以藉此相較於在設計中之其他圖案中偵測之缺陷而判定關於在POI中偵測之缺陷之更多資訊。
在一此實施例中，(若干)電腦子系統經組態以識別用於樣品之一設計中之POI之每個例項。例如，可使用一設計搜尋公用程序產生各POI之例項之一詳盡清單。搜尋用於POI之例項之設計可如本文中進一步描述般執行。
本文中所描述之實施例提供優於用於偵測一樣品上之缺陷之其他當前使用之方法及系統之許多優點。例如，本文中所描述之實施例依靠使用一VI之離線運算且無需涉及檢測及檢視工具之多個反覆。此外，可使程序完全自動化且可探測及監測任何數目個印刷錯誤。此外，可發送僅使用其等近似程序窗限制識別之關鍵熱點以用於SEM檢視確認及精細程序窗設定。
光學檢測具有一相對較大及較快覆蓋能力但相對較低解析度(例如，與一SEM相比)。本文中所描述之實施例亦為有利的，因為其等使光學檢測製造者能夠將其等光學檢測平臺之能力擴展至類度量衡檢測操作之區域。本文中所描述之實施例可使用市售大容量影像儲存器及電腦基礎設施(諸如商業上可購自KLA-Tencor之VI)來實施。用以使用光學資訊共同分析相對較大數目個相同結構(即，一相對較大取樣 組)對程序變動之回應之能力係普通的且在不同背景內容中(例如，程序最佳化、實驗設計等)可有價值的。
上文所描述之系統之實施例之各者可一起組合成一單一實施例。
另一實施例係關於一種用於偵測一樣品上之缺陷之方法。該方法包含儲存藉由一檢測系統產生之一樣品之影像。該檢測系統如本文中所描述般組態。使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品之實體版本上形成至少兩個晶粒。該等晶粒可如本文中進一步描述般形成於樣品上。該方法亦包含比較在樣品上之使用不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之經儲存影像之部分。經比較之該等經儲存影像之部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束。該方法亦包含基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷。
該方法之步驟之各者可如本文中進一步描述般執行。該方法亦可包含可藉由本文中所描述之檢測系統及/或(若干)電腦子系統執行之(若干)任何其他步驟。藉由一或多個電腦子系統執行儲存、比較及偵測步驟，該一或多個電腦子系統可根據本文中所描述之實施例之任一者組態。此外，上文所描述之方法可藉由本文中所描述之系統實施例之任一者執行。
一額外實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於偵測一樣品上之缺陷之一電腦實施方法之程式指令。一此實施例係展示於圖6中。特定言之，如圖6中所展示，非暫時性電腦可讀媒體600包含可執行於電腦系統604上之程式指令602。電腦實施方法可包含本文中所描述之(若干)任何方法之(若干)任何步驟。
實施諸如本文中所描述之方法之方法之程式指令602可儲存於電腦可讀媒體600上。該電腦可讀媒體可為一儲存媒體，諸如一磁碟或光碟、一磁帶或此項技術中已知之任何其他合適非暫時性電腦可讀媒體。
該等程式指令可以各種方法之任一者實施，包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向之技術等。例如，程式指令可視需要使用ActiveX controls、C++objects、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)、SSE(串流式SIMD擴充)或其他技術或方法論實施。
電腦系統604可根據本文中所描述之實施例之任一者組態。
鑒於此描述，熟習此項技術者將明白本發明之各種態樣之進一步修改及替代實施例。例如，提供用於偵測一樣品上之缺陷之方法及系統。因此，此描述應僅理解為闡釋性且係出於教示熟習此項技術者實行本發明之一般方式之目的。應瞭解，本文中所展示及描述之本發明之形式應視為當前較佳實施例。如熟習此項技術者在受益於本發明之此描述之後將明白，元件及材料可替換本文中所繪示及描述之元件及材料，可反轉零件及程序且可獨立利用本發明之某些特徵。在不脫離如以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇之情況下，可對本文中所描述之元件作出改變。
10:檢測系統
14:樣品
16:光源
18:光學元件
20:透鏡
22:載物台
24:集光器
26:元件
28:偵測器
30:集光器
32:元件
34:偵測器
36:電腦子系統
38:孔徑
40:孔徑
100:儲存媒體
102:電腦子系統

Claims (27)

  1. 一種經組態以偵測一樣品(specimen)上之缺陷之系統，其包括：一檢測系統，其經組態以使能量掃描(scanning energy)遍及一樣品之一實體版本同時偵測來自該樣品之能量以藉此產生該樣品之影像，其中該檢測系統藉由用於產生該樣品之該等影像之該檢測系統之參數之值所定義之兩個或更多個模式以產生該樣品之該等影像，其中該檢測系統包括經組態以將該能量引導至該樣品之一照明子系統、經組態以使該能量經掃描遍及該樣品之一掃描子系統、及包括經組態以偵測來自該樣品之該能量之一偵測器的一或多個偵測通道，其中該兩個或更多個模式具有該照明子系統之一或多個不同的參數、該一或多個偵測通道之一或多個不同的參數、或其等之一組合，且其中使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在該樣品之該實體版本上形成至少兩個晶粒；一儲存媒體，其經組態以儲存藉由該檢測系統產生之該樣品之該等影像，其中使用該檢測系統之該兩個或更多個模式以產生該等經儲存影像；及一或多個電腦子系統，其等經組態以：比較在該樣品上之使用該製造程序之該一或多個參數之該等不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之該等經儲存影像之部分，其中經比較之該等經儲存影像之該等部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束，且其中經比較之該等經儲存影像之該等部分包括僅使用該兩個或更多個模式中之一者所產生之該等經儲存影像之該 等部分；及基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷，其中針對僅用該兩個或更多個模式中之另一者在該樣品上之該等位置處產生之該等經儲存影像之該等部分而單獨(separately)執行該比較及該偵測。
  2. 如請求項1之系統，其中該儲存媒體及該一或多個電腦子系統並非該檢測系統之部分且並不具有處置該樣品之該實體版本之任何能力。
  3. 如請求項1之系統，其中該儲存媒體及該一或多個電腦子系統進一步組態為一虛擬檢測系統。
  4. 如請求項1之系統，其中藉由該儲存媒體儲存之該等影像包括在該掃描及該偵測期間藉由該檢測系統針對該樣品產生之全部該等影像。
  5. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於該等經偵測缺陷判定用於該製造程序之一程序窗。
  6. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以判定該等經偵測缺陷中之哪一者係系統性缺陷。
  7. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於該等經偵測缺陷識別用於該樣品之一設計中之熱點。
  8. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以：在使該能量掃描遍及該樣品之該實體版本且自該樣品偵測該能量時比較在該等位置之兩者處產生之該等經產生影像；基於比較該等經產生影像之結果偵測額外缺陷；及對於該等額外缺陷之一者，針對具有與形成於該等位置之該兩者處之該等圖案相同之如所設計特性之圖案之其他位置搜尋用於該樣品之一設計。
  9. 如請求項8之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於在該等位置之該兩者及該等其他位置處產生之該等經儲存影像而判定用於該等圖案之一或多個統計資料。
  10. 如請求項8之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於在該等位置之該兩者及該等其他位置處產生之該等經儲存影像而判定該等額外缺陷之該一者之一嚴重性。
  11. 如請求項8之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於在該等位置之該兩者及該等其他位置處產生之該等經儲存影像而判定用於該製造程序之一程序窗。
  12. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於該等經儲存影像判定形成於該樣品之該實體版本上之具有相同如所設計之特性之該等圖案之不同例項如何隨著用於形成該等不同例項之該一或多個參數之該等不同值改變而改變。
  13. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以藉由將用於該樣品之一設計對準於該等經儲存影像來識別該等經儲存影像之該等部分。
  14. 如請求項1之系統，其中該樣品之該實體版本包括一頂層及形成於該頂層下方之一或多個下伏層，且其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以將用於該樣品之該頂層之一設計對準於對應於該等缺陷之一者之該等經儲存影像之該等部分之一者且基於該對準之結果判定該等缺陷之該一者是否與該頂層或該一或多個下伏層有關。
  15. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以：判定藉由該檢測系統針對該樣品之該實體版本產生之假想影像之一或多個特性與形成於該樣品之該實體版本上之該等圖案之一或多個特性之間的一關係；判定該等經儲存影像之該等 部分或該等經儲存影像之一或多個額外部分之一或多者之該一或多個特性；及藉由將該等經儲存影像之該等部分或該等經儲存影像之該一或多個額外部分之該一或多者之該一或多個經判定特性輸入至該關係中及比較該關係之輸出與該等圖案之如所設計之特性來識別該樣品之該實體版本上之一或多個圖案故障模式。
  16. 如請求項1之系統，其中該樣品上之針對其比較該等經儲存影像之該等部分之該等位置包括印刷於該樣品上之相同光罩場中之位置。
  17. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以：比較在該樣品上之使用該製造程序之該一或多個參數之相同值形成具有相同如所設計之特性之圖案之額外位置處產生之該等經儲存影像之額外部分；及基於比較該等額外部分之結果偵測該等額外位置處之缺陷。
  18. 如請求項1之系統，其中針對形成於該樣品上之具有不同如所設計之特性之該等圖案之各者進一步單獨執行該比較及該偵測。
  19. 如請求項1之系統，其中該等圖案包含於在該樣品上之可印刷性不確定之一組圖案中且其中對於包含於該組中之一或多個額外圖案進一步單獨執行該比較及該偵測。
  20. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以基於在該樣品上之使用該一或多個參數之相同值形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之該等經儲存影像之部分之一特性之一完整分佈判定用於缺陷取樣之一或多個參數。
  21. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以：基於該等經偵測缺陷所處之該等圖案之該等如所設計之特性而將該等經偵測缺陷分組以藉此將定位於具有相同如所設計 之特性之該等圖案中之該等經偵測缺陷分組至相同群組中且將定位於具有不同如所設計之特性之該等圖案中之該等經偵測缺陷分組至不同群組中；及基於該分組之結果識別該樣品上之所關注圖案。
  22. 如請求項21之系統，其中該一或多個電腦子系統進一步經組態以識別用於該樣品之一設計中之所關注之該等圖案之每個例項。
  23. 如請求項1之系統，其中該樣品包括一晶圓。
  24. 如請求項1之系統，其中掃描遍及該樣品之該能量包括光且其中自該樣品偵測之該能量包括光。
  25. 如請求項1之系統，其中掃描遍及該樣品之該能量包括電子且其中自該樣品偵測之該能量包括電子。
  26. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可執行於一電腦系統上以執行用於偵測一樣品上之缺陷之一電腦實施方法之程式指令，其中該電腦實施方法包括：以一檢測系統藉由使能量掃描遍及該樣品之一實體版本同時偵測來自該樣品之能量以藉此產生該樣品之影像而產生該樣品之該實體版本之該等影像，其中該檢測系統藉由用於產生該樣品之該等影像之該檢測系統之參數之值所定義之兩個或更多個模式以產生該樣品之該等影像，其中該檢測系統包括經組態以將該能量引導至該樣品之一照明子系統、經組態以使該能量經掃描遍及該樣品之一掃描子系統、及包括經組態以偵測來自該樣品之該能量之一偵測器的一或多個偵測通道，其中該兩個或更多個模式具有該照明子系統之一或多個不同的參數、該一或多個偵測通道之一或多個不同的參數、或其等之一組合，且其中使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在 該樣品之該實體版本上形成至少兩個晶粒；以一儲存媒體儲存藉由該檢測系統產生之該樣品之該等影像，其中使用該檢測系統之該兩個或更多個模式以產生該等經儲存影像；比較在該樣品上之使用該製造程序之該一或多個參數之該等不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之該等經儲存影像之部分，其中經比較之該等經儲存影像之該等部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束，且其中經比較之該等經儲存影像之該等部分包括僅使用該兩個或更多個模式中之一者所產生之該等經儲存影像之該等部分；及基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷，其中針對僅用該兩個或更多個模式中之另一者在該樣品上之該等位置處產生之該等經儲存影像之該等部分而單獨執行該比較及該偵測。
  27. 一種用於偵測一樣品上之缺陷之方法，其包括：以一檢測系統藉由使能量掃描遍及該樣品之一實體版本同時偵測來自該樣品之能量以藉此產生該樣品之影像而產生該樣品之該實體版本之該等影像，其中該檢測系統藉由用於產生該樣品之該等影像之該檢測系統之參數之值所定義之兩個或更多個模式以產生該樣品之該等影像，其中該檢測系統包括經組態以將該能量引導至該樣品之一照明子系統、經組態以使該能量經掃描遍及該樣品之一掃描子系統、及包括經組態以偵測來自該樣品之該能量之一偵測器的一或多個偵測通道，其中該兩個或更多個模式具有該照明子系統之一或多個不同的參數、該一或多個偵測通道之一或多個不同的參數、或其等之一組合，且其中使用對該樣品執行之一製造程序之一或多個參數之不同值在 該樣品之該實體版本上形成至少兩個晶粒；以一儲存媒體儲存藉由該檢測系統產生之該樣品之該等影像，其中使用該檢測系統之該兩個或更多個模式以產生該等經儲存影像；比較在該樣品上之使用該製造程序之該一或多個參數之該等不同值之至少兩者形成具有相同如所設計之特性之圖案之位置處產生之該等經儲存影像之部分，其中經比較之該等經儲存影像之該等部分未受該等晶粒在該樣品上之位置、該等圖案在該等晶粒內之位置或該等圖案在該樣品上之位置約束，且其中經比較之該等經儲存影像之該等部分包括僅使用該兩個或更多個模式中之一者所產生之該等經儲存影像之該等部分；及基於該比較之結果偵測該等位置處之缺陷，其中針對僅用該兩個或更多個模式中之另一者在該樣品上之該等位置處產生之該等經儲存影像之該等部分而單獨執行該比較及該偵測，且其中該比較及該偵測係由一電腦系統所執行。
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