(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-27
(54)【発明の名称】Ｚ高さの絶対値を利用したツール間の相乗効果
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20220520BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 J
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021559376
(86)(22)【出願日】2020-04-06
(85)【翻訳文提出日】2021-11-30
(86)【国際出願番号】 US2020026805
(87)【国際公開番号】W WO2020210141
(87)【国際公開日】2020-10-15
(31)【優先権主張番号】201941013944
(32)【優先日】2019-04-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(31)【優先権主張番号】62/849,401
(32)【優先日】2019-05-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/836,828
(32)【優先日】2020-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500049141
【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】マドーガルヒア サンディープ
(72)【発明者】
【氏名】パタンギ ハリ スリラマン
(72)【発明者】
【氏名】バト ロヒト
【テーマコード（参考）】
4M106
【Ｆターム（参考）】
4M106AA01
4M106BA02
4M106BA04
4M106CA25
4M106CA38
4M106DB02
4M106DB05
4M106DB20
(57)【要約】
半導体レビューツールは、ベベルエッジを有する半導体ウェハなどの半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信する。絶対Ｚ高さ値は半導体検査ツールによって決定され得る。半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で半導体ウェハをレビューする。フォーカスは、Ｚ高さの範囲内に調整され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、粒子ビームを発生させる粒子ビーム発生器と、
半導体ウェハを保持するように構成されたプラテンと、
前記半導体ウェハから反射した粒子ビームを受信するように構成された検出器と、
前記検出器と電子的に通信するプロセッサとを備え、前記プロセッサは、
前記半導体ウェハのＺ高さの絶対値を受信し、
絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で前記粒子ビームで前記半導体ウェハをレビューする命令を送信する、
ように構成されているシステム。
【請求項2】
前記半導体ウェハはベベルエッジを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記プロセッサは、前記絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信する、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記粒子ビームが光子ビームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記粒子ビームが電子ビームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記プロセッサはさらに、前記Ｚ高さ内にフォーカスを調整するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサはさらに、前記システムとは別の半導体検査ツールのＺ高さ値に対する前記Ｚ高さの相関を決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記相関は、方位角値および極角値で決定される、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
方法であって、半導体レビューツールで、半導体ウェハの絶対Ｚ高さの値を受信し、
前記半導体レビューツールを用いて前記半導体ウェハをレビューし、前記レビューは、前記絶対Ｚ高さ値で開始し、前記半導体ウェハ上のＺ高さを掃引することを含む、方法。
【請求項10】
前記半導体ウェハは、ベベルエッジを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記半導体レビューツールは、前記絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信する、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
さらに、前記半導体検査ツールで半導体ウェハを検査し、前記半導体検査ツールからの測定値を用いて前記絶対Ｚ高さ値を決定することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
さらに、第２の半導体検査ツールからのＺ高さ値と、前記半導体検査ツールを用いたＺ高さとの間の相関を決定することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信し、前記相関は、前記方位角値および極角値の位置で実行される請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、１つ以上のコンピューティングデバイス上で、半導体ウェハの絶対Ｚ高さの値を受信するステップと、
前記絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で粒子ビームで前記半導体ウェハをレビューする命令を送信ステップと、
を実行する１つ以上のプログラムを含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項16】
前記ステップは、前記Ｚ高さ内にフォーカスを調整することを含む、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体ウェハの検査およびレビューに関するものである。
【背景技術】
【0002】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年４月６日に出願され、インド仮特許出願第２０１９４１０１３９４４号を付与されたインド特許出願、および２０１９年５月１７日に出願され、米国特許出願第６２／８４９，４０１号を付与された仮特許出願の優先権を主張し、それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年４月６日に出願され、インド仮特許出願第２０１９４１０１３９４４号を付与されたインド特許出願、および２０１９年５月１７日に出願され、米国特許出願第６２／８４９，４０１号を付与された仮特許出願の優先権を主張し、それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0003】
半導体製造業界の進化により、歩留まり管理、特に計測・検査システムへの要求が高まっている。クリティカルディメンションは縮小し続けているが、業界では、高歩留まり、高価値の生産を実現するために時間を短縮する必要がある。歩留まりの問題を発見してから解決するまでの時間を如何に極減するかが、半導体メーカーの投資対効果を左右する。
【0004】
論理素子や記憶素子などの半導体デバイスの製造には、通常、多数の製造プロセスを用いて半導体ウェハを処理し、半導体デバイスの様々な特徴や複数のレベルを形成することが含まれる。例えば、リソグラフィーは、半導体ウェハ上に配置されたフォトレジストにレチクルからパターンを転写することを包含する半導体製造プロセスである。半導体製造プロセスの付加的な例は、限定はしないが、化学機械研磨（ＣＭＰ）、エッチ、蒸着、イオン注入などを含む。複数の半導体デバイスは、１つの半導体ウェハ上に配列され、それらが個々の半導体デバイスに分離されて製造されてもよい。
【0005】
検査プロセスは、半導体製造中の様々なステップで使用され、ウェハ上の欠陥を検出して、製造プロセスの高い歩留まり、ひいてはより高い利益を促進する。ＩＣ（集積回路）などの半導体デバイスを製造する際、検査は常に重要な役割を果たしてきた。しかし、半導体デバイスの寸法が小さくなると、より小さい欠陥が半導体デバイスの故障の原因となるため、許容範囲内の半導体デバイスの製造を成功させるためには、検査がより重要になる。例えば、半導体デバイスの寸法が小さくなると、比較的小さい欠陥でも半導体デバイスに不要な収差を引き起こす可能性があるため、より小さいサイズの欠陥を検出することが必要となる。
【0006】
しかしながら、デザインルールの微細化が進むと、半導体製造プロセスはプロセスの性能限界に近づいていく可能性がある。また、デザインルールの縮小に伴い、より小さい欠陥がデバイスの電気的パラメータに影響を与える可能性があるため、より高感度な検査が推進される。デザインルールの縮小に伴い、検査で検出される歩留まりに影響する可能性のある欠陥の母集団は劇的に増加し、検査で検出されるニューサンス欠陥の母集団も劇的に増加する。そのため、ウェハ上で検出される欠陥の数が増え、すべての欠陥を除去するためにプロセスを修正することが困難になり、コストも高くなる可能性がある。どの欠陥が実際にデバイスの電気的パラメータや歩留まりに影響を与えているのかを見極めることで、他の欠陥をほとんど無視して、それらの欠陥に集中してプロセス制御方法を行うことができる可能性がある。さらに、より小さいデザインルールでは、場合によってはプロセス起因の故障が組織的に発生する傾向がある。つまり、プロセス起因の故障は、デザイン内で何度も繰り返されることが多い、所定のデザインパターンで故障する傾向がある。空間的に組織的な、電気的に関連する欠陥を排除することは、歩留まりに影響し得る。
【0007】
多くの半導体ウェハはベベルエッジを有する。ウェハのベベルエッジは、上面が完全にフラットではないことを意味する。ベベルエッジは、測定の精度や速度に影響を与える可能性がある。また、ベベルエッジは、検査やレビューを複雑にする可能性がある。
【0008】
ベベルエッジを有するウェハのＺ方向のオートフォーカスを行うことができる。Ｚ方向はウェハの厚みであり、ベベルの影響を受ける。既存のＺ高さオートフォーカスは、ＳＥＭＩ規格に基づく可能なベベル角度の仮定を使用している。図１に示すように、可能な角度はθｍａｘからθｍｉｎまでの範囲である。Ｚ方向値の範囲は、ウェハの中心からベベルに沿って半径方向外側に向かうほど大きくなる。
【0009】
図１の例では、Ｚｎは、特定の欠陥部位について、高さセンサがウェハ前面にロックするＺ方向の公称高さである。Ｚｎは、半径方向の欠陥と同じ角度位置（例えば、１４５ｍｍ）で測定される。Ｒｄは欠陥の半径方向位置であり、ＫＬＡ社が使用しているＫＬＡＲＦのようなデータファイルから得られる。Ｒｂは、内縁に沿ったベベル円の半径である。ほとんどのベベル欠陥において、ＲｄはＲｂより大きい。θｍｉｎとθｍａｘは、それぞれＳＥＭＩ規格の最小ベベル角度と最大ベベル角度である。例えば、θｍｉｎは２５．５、θｍａｘは１９．５であり得る。
【0010】
Ｚ掃引オートフォーカスは，ウェハエッジのベベル手前の領域（例えばゾーン１）では常に実施されるわけではない。図２の表に示すように、画像にフォーカスを合わせるためには３０μｍのＺ掃引が必要である。Ｒｄが大きくなるとＺ掃引範囲も大きくなる。
【0011】
図２に示すように、ベベル使用例に関して、θｍｉｎ（ＴｈＭｉｎ）とθｍａｘ（ＴｈＭａｘ）はベベル角度の最小値と最大値である。これらのＳＥＭＩ規格はそれぞれ－２５．５と－１９．５である。Ｚｎは、特定の欠陥部位において、高さセンサがウェハ前面にロックする公称Ｚ高さである。Ｚｎは半径１４５ｍｍの欠陥と同じ角度位置で測定される。この例では、簡単にするために、－５００μｍと仮定している。Ｒｄは欠陥の半径方向位置である（例えば、ＫＬＡＲＦのようなデータファイルから）。Ｒｂは内周部のベベル円の半径である。「実際の」ベベルの欠陥の多くは、ＲｄがＲｂよりも大きい。半径方向距離Ｒｄが１４９８００μｍ、ベベル内周の半径Ｒｂが１４９７００μｍ（またはアライメント時に計算された値）の欠陥を考えると、Ｚ高さの掃引範囲は－４６４．０９μｍから－４３９．４５μｍの間になる。ＺｓとＺｅは、それぞれＺ高さの掃引下限と掃引上限である。総掃引範囲ＺｄはＺｓとＺｅの差であり、上の数値例では２４．６５μｍとなる。フォーカスの安定性を高めるための余地を残すには、１４９８００μｍの半径方向距離Ｒｄの欠陥にフォーカスを合わせるためには、３０μｍのＺ高さの掃引が必要となる。
【0012】
図３は、典型的なウェハのエッジ除外ゾーンを示している。旧型半導体ウェハレビューツールは、エッジから５０００μｍをレビューしない。新型半導体ウェハレビューツールは、エッジから１５００μｍをレビューせず、エッジから４０μｍ～５０μｍをレビューするベベルレビューを含む。エッジに近い領域は、ウェハ表面の大部分のように平坦ではないため、半径方向距離が異なるポイント間に高さの差が生じることがある。同じ半径方向距離であっても、極角によってポイント間のＺ高さのオフセットが異なることがある。
【0013】
画像の最適なフォーカスのためには、ベベル領域でのＺ高さのオートフォーカスが必要である。これは時間のかかるプロセスである。例えば、ベベルロールオフ角度θの仮定に基づくと、１時間あたり３０サイトしか画像化できない。ある例では、θは、θｍａｘとθｍｉｎ間のウェハのベベル角度上の実際の角度である。これにより、半導体メーカーは、ロールオフ角の仮定が正確ではないため、ベベル領域の画像をフォーカスが合った、および／またはシャープなものにするために、広い範囲のＺ高さに対して掃引を行わなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１３／０２８４９２４号
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１８／０１１３０８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
既存の方法は、スループットが低いだけでなく欠陥の実際のＺ高さに非対応である。したがって、シャープな欠陥信号を得ることは困難である。欠陥信号はレビューや検査のために重要である。欠陥の実際のＺ高さがわからないと、大きなオートフォーカス範囲が必要になる。ＳＥＭＩ規格の仮定では、次世代の半導体製造のスループットに必要な指針が十分に得られない。半径方向外側に移動しながら欠陥にフォーカスさせるための掃引範囲は大きくなる。ただし、ＳＥＭＩ規格はあくまでもガイドラインである。ＳＥＭＩ規格の精度は保証され得ず、また、半導体メーカーは、加工済みウェハやすべての検査層の実際のベベル面パラメータをモニタリングしてはいない。
【0016】
したがって、改善された検査システムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【0017】
第１の実施形態ではシステムが提供される。このシステムは、粒子ビームを発生させる粒子ビーム発生器と、半導体ウェハを保持するように構成されたプラテンと、半導体ウェハから反射された粒子ビームを受信するように構成された検出器と、検出器と電子的に通信するプロセッサとを備える。プロセッサは、半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信し、絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で粒子ビームで半導体ウェハをレビューする命令を送信するように構成されている。一例では、半導体ウェハは、ベベルエッジを有する。
【0018】
プロセッサは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。
【0019】
粒子ビームは、光子ビームまたは電子ビームであり得る。
【0020】
プロセッサはさらに、Ｚ高さ内にフォーカスを調整するように構成され得る。
【0021】
プロセッサはさらに、システムとは別の半導体検査ツールのＺ高さ値に対するこのＺ高さの相関を決定するように構成され得る。相関は、方位角値および極角値で決定され得る。
【0022】
第２の実施形態では方法が提供される。方法は、半導体レビューツールにおいて、半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信することを含む。半導体ウェハは、半導体レビューツールを使用してレビューされる。レビューは、絶対Ｚ高さ値で開始し、半導体ウェハのＺ高さを掃引することを含む。一例では、半導体ウェハはベベルエッジを有する。
【0023】
半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。
【0024】
方法はさらに、半導体検査ツールを用いて半導体ウェハを検査することと、半導体検査ツールからの測定値を用いて、絶対Ｚ高さ値を決定することを含み得る。
【0025】
方法は、第２の半導体検査ツールからのＺ高さ値と、半導体検査ツールを用いたＺ高さとの間の相関を決定することをさらに含み得る。半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。相関は、方位角値および極角値の位置で行われる。
【0026】
第３の実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、１つ以上のコンピューティングデバイス上で以下のステップを実行するための１つ以上のプログラムを含む。半導体ウェハのＺ高さの絶対値を受信する。命令を送信する。命令は、絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で粒子ビームで半導体ウェハをレビューすることである。
【0027】
これらステップは、Ｚ高さ内にフォーカスを調整することを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0028】
本開示の性質および目的をより完全に理解するために、添付の図面と併せた以下の詳細な説明を参照されたい。
【0029】
【図1】既存のオートフォーカス方法を示す図である。
【図2】変数の表である。
【図3】典型的なウェハのエッジ除外ゾーンを示す図である。
【図4】サンプルＣＩＲＣＬ ＫＬＡＲＦからの特定の欠陥に対する絶対Ｚ高さを示す表である。
【図5】本開示による方法のブロック図である。
【図6】本開示によるシステムの図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
請求項に記載された主題を、特定の実施形態の観点から説明するが、本明細書に記載される利点および特徴のすべてを提供するわけではない実施形態を含む別の実施形態も、本開示の範囲内である。本開示の範囲から逸脱することなく、様々な構造的、論理的、プロセスステップ、および電子的な変更を行うことができる。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ定義される。
【0031】
本明細書に開示された実施形態は、ＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造したＣＩＲＣＬまたは他の半導体ウェハ検査ツールからの絶対Ｚ高さ（Ｚ‐ＡＢＳ）を使用する。絶対Ｚ高さは、走査電子顕微鏡ツールのＺ高さに基づくオートフォーカスの正確な出発点として使用され得る。さらに、ウェハまたはウェハ上の点（例えば、欠陥）の方位角（φ）および極角（θ）は、極角および／または方位角に基づいて、検査ツールのＺ高さをレビューツールのＺ高さに１回／複数回キャリブレーションまたはアライメントするなど、レビューツールの改良に使用され得る。ＣＩＲＣＬおよび他のベベル検査ツールが開示されているが、本明細書に開示されている実施形態は、任意のベアまたはパターンなしウェハの検査、レビュー、またはプロセスツールと共に使用され得る。
【0032】
本明細書に開示された実施形態は、半導体ウェハ検査ツールとレビューツールとの間のパイプラインを作成して、検査ツールからの絶対Ｚ高さ値、方位角値および極角値をレビューツールで使用する。ＳＥＭＩ規格に頼って欠陥がフォーカスされると予想されるＺ高さの範囲を推定する代わりに、検査ツール（例えばＣＩＲＣＬ）からの絶対Ｚ高さ値を使用する。検査ツールが欠陥の位置を検査して報告する際には、方位角値や極角値などの他の欠陥位置情報と共に絶対Ｚ高さ値も報告される。絶対Ｚ高さ値は、Ｚ高さを掃引するための出発点として使用され得る。
【0033】
欠陥の実際のＺ高さに非対応である代わりに、以前の測定からの絶対Ｚ高さ値が使用される。従来の技術と比較して、欠陥からのフォーカスされた信号をより一貫して得ることができる。本明細書に開示された実施形態は、スループットの向上をもたらし、それによってベベルレビューの所有コストを低下させる。欠陥の焦点を得るために広い範囲のＺ掃引を行う代わりに、絶対Ｚ高さ値に基づく欠陥のＺ高さが決定され得る。絶対Ｚ高さ値と、レビューツールにおけるベストフォーカスのＺ高さとの間の相関を得ることができる。
【0034】
本明細書に開示された実施形態はまた、欠陥をフォーカスに収めるために必要な時間を増加させる、半径方向外側に拡がるＺ掃引を回避する。このような掃引は、大きな範囲のフォーカスに限ったものである。例えば、従来の３０μｍの掃引は、絶対Ｚ高さ値と、（必要に応じて）フォーカスを微調整するための数ミクロンの掃引とを用いて達成され得る。
【0035】
図５は、方法１００のブロック図である。１０１で、半導体レビューツールが、半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信する。絶対Ｚ高さは、他の検査ツールのベベルインスペクタで報告された、ウェハ上に存在する欠陥の高さである。絶対Ｚ高さは基準に対するものであり得る。基準は、実験または測定のコンテキストで変化しないものであれば何でもよい。例えば、ツールが立っている床の高さを基準とすることができる。ここで、基準高さは、不動の検査ツールコンポーネントからのものである。簡単にするために、基準はウェハのトップフラット部分である。
【0036】
ＫＬＡＲＦまたは他のデータファイルからのデータは、処理する必要がない場合がある。 ＫＬＡＲＦで受信する高さは、標準単位（例えば、μｍまたはｎｍ）である。他のデータファイルはさらに処理が必要な場合がある。
【0037】
それは、ベベルインスペクタが測定した欠陥の高さである。半導体ウェハはベベルエッジを有していてもよい。１０２で、半導体ウェハは、半導体レビューツールを使用して、絶対Ｚ高さ値または複数の絶対Ｚ高さ値で開始してレビューされる。一例では、一定範囲の絶対Ｚ高さ値が使用されてもよい。半導体検査ツールは、絶対Ｚ高さ値から開始するなどで、半導体ウェハのＺ高さを掃引することができる。Ｚ高さの掃引は、例えば、図２に示す値から変動していてもよい。こうして、欠陥のＺ高さは、絶対Ｚ高さの値を用いて決定され得る。
【0038】
また、半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。方位角値および極角値は、半導体レビューツールでウェハを検査するために使用され得る。
【0039】
方法１００はさらに、ＣＩＲＣＬなどの半導体検査ツールで半導体ウェハを検査することを含み得る。半導体検査ツールからの測定値を用いて、絶対Ｚ高さ値を決定することができる。Ｚ高さ値は、欠陥を検査する際に測定され得る。
【0040】
絶対Ｚ高さ値、方位角値、および極角値を用いて、絶対Ｚ高さ値と、様々な絶対Ｚ高さ値、方位角値、および極角値についての、ベストフォーカスのＺ高さ値との間の経験的な相関マップを形成することができる。相関をとるためには、２つの数値の差が同じであることが必要である。この経験的な相関を得るためには、いくつかの欠陥位置が必要である。例えば、３～５個の欠陥位置が使用され得る。これにより、画像のフォーカスを合わせるために広いＺ掃引範囲で掃引する必要性を排除または制限することができる。検査ツールで報告されたＺ高さとベストフォーカスのＺ高さとの比較は、様々な方位角値および極角値で決定され得る。例えば、ベストフォーカスのＺ高さは、ＳＥＭＩ規格に基づく従来のＺ高さ掃引の方法を用いて決定することができる。異なる方位角と極角における何らかの欠陥位置について、両者の間に相関を確立することができる。このキャリブレーションにより、相関が確立された後にレビューツールでＺ高さを掃引する必要性が排除され得る。
【0041】
一例では、半導体検査ツールからのＺ高さ値と、半導体レビューツールを用いたＺ高さとの間の相関が決定され得る。半導体レビューツールは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。相関は、方位角値および極角値の位置で実行され得る。
【0042】
例えば、従来の方法は、欠陥のＺ高さがウェハでのロールオフ角に基づいてこの範囲のどこにでもあり得るため、３０μｍの掃引範囲を提案することができる。本明細書で開示する実施形態では、推定の代わりに、検査ツールからの絶対Ｚ高さの値を使用し、Ｚ高さで数ミクロンの範囲で掃引する。
【0043】
一例では、ＣＩＲＣＬツールからのデータを用いて、特定の欠陥について絶対Ｚ高さ値がハイライトされる。ＣＩＲＣＬツールは、図３に示されるように、Ｚ１からＺ５までの半導体ウェハの表面を測定し、寸法、角度、および／または形態のマップを提供することができる。従来の技術では、欠陥のＸ位置とＹ位置を使ってＲｄを測定していた。ＳＥＭＩ規格のロールオフ角に基づいて広範囲のＺ掃引を推定した。このＺ掃引を使って、欠陥のフォーカスがどこにあるかを決定した。代わりに、絶対Ｚ高さ値、および、絶対Ｚ高さとレビューツールでのベストフォーカスのＺ高さとの相関を用いて、欠陥に関するベストフォーカスのＺ高さを得る。
【0044】
絶対Ｚ高さ値と、レビューツールでの欠陥のベストフォーカスのＺ高さとの関係が決定され得る。これは、いくつかの欠陥を選択し、絶対Ｚ高さ値を、レビューツール上のベストフォーカスのＺ高さに対してプロットし、それらの間の相関を決定することによって行われ得る。
【0045】
欠陥がｎ個ある場合、本明細書に開示の相関と、検査ツールからの絶対Ｚ高さ値を使用して、レビューツール上のベストフォーカスＺ高さを得ることができる。この範囲で数ミクロンの掃引を行うことで、フォーカスした画像がレビューで得られる。
【0046】
掃引範囲は、潜在的に７倍減らすことができる。例えば、フル掃引での３０μｍは、フォーカス微調整では４μｍに減らすことができ、ベベルレビューのスループットを向上させ、ベベルレビューの所有コストを削減することができる。スループットの増加に加えて、本明細書に開示される実施形態は、狭い掃引範囲が使用されるので、偽陽性を低減することができる。
【0047】
一例では、システム（例えば、レビューツール）は、粒子ビームを発生する粒子ビーム発生器を含む。粒子ビームは、電子のビームまたは光子のビームであり得る。システムはさらに、半導体ウェハを保持するように構成されたプラテンと、半導体ウェハから反射した粒子ビームを受信するように構成された検出器と、検出器と電子的に通信するプロセッサとを含む。プロセッサは、半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信し、絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で粒子ビームで半導体ウェハをレビューする命令を送信するように構成される。半導体ウェハはベベルエッジを有し得る。レビューは、半導体ウェハを画像化し、欠陥を分類、カテゴライズ、またはその他の方法で分析することを含み得る。
【0048】
プロセッサは、絶対Ｚ高さ値と共に方位角値および極角値を受信できる。
【0049】
プロセッサはさらに、Ｚ高さ内にフォーカスを調整するように構成され得る。
【0050】
また、プロセッサはさらに、システムとは別の半導体検査ツールのＺ高さ値に対するＺ高さの相関を決定するように構成され得る。相関は、方位角値および極角値で決定され得る。
【0051】
図６は、本明細書に開示された実施形態を実施することができるシステム２００の一実施形態のブロック図である。システム２００は、ウェハ２０４の画像を生成するように構成されたウェハ検査ツール（電子カラム２０１を含む）を含む。
【0052】
ウェハ検査ツールは、少なくともエネルギー源と検出器とを含む出力取得サブシステムを含む。出力取得サブシステムは、電子ビームベースの出力取得サブシステムであってもよい。例えば、一実施形態では、ウェハ２０４に向けられたエネルギーは電子を含み、ウェハ２０４から検出されたエネルギーは電子を含む。このように、エネルギー源は、電子ビーム源であってもよい。図６に示すそのような一実施形態では、出力取得サブシステムは、コンピュータサブシステム２０２に結合されている電子カラム２０１を含む。ステージ２１０は、ウェハ２０４を保持してもよい。
【0053】
同様に図６に示すように、電子カラム２０１は、１つ以上の要素２０５によってウェハ２０４にフォーカスされる電子を生成するように構成された電子ビーム源２０３を含む。電子ビーム源２０３は、例えば、カソード源またはエミッタチップを含んでもよい。１つ以上の要素２０５は、例えば、ガンレンズ、アノード、ビーム制限アパーチャ、ゲートバルブ、ビーム電流選択アパーチャ、対物レンズ、および走査サブシステムを含んでもよく、これらのすべては、当技術分野で知られている任意のそのような適切な要素を含んでもよい。
【0054】
ウェハ２０４から戻ってきた電子（例えば、二次電子）は、１つ以上の要素２０６によって検出器２０７にフォーカスされてもよい。１つ以上の要素２０６は、例えば、走査サブシステムを含んでもよく、これは、要素（複数可）２０５に含まれる同じ走査サブシステムであってもよい。
【0055】
電子カラム２０１はまた、当技術分野で知られている任意の他の適切な要素を含んでもよい。
【0056】
電子カラム２０１は、電子が斜めの入射角でウェハ２０４に向けられ、別の斜めの入射角でウェハ２０４から散乱されるように構成されたものとして図６に示されているが、電子ビームは、任意の適切な角度でウェハ２０４に向けられ、ウェハ２０４から散乱されてもよい。さらに、電子ビームベースの出力取得サブシステムは、複数のモードを使用してウェハ２０４の画像を生成するように構成されていてもよい（例えば、異なる照明角度、収集角度などで）。電子ビームベースの出力取得サブシステムの複数のモードは、出力取得サブシステムの任意の画像生成パラメータにおいて異なっていてもよい。
【0057】
コンピュータサブシステム２０２は、上述のように検出器２０７に結合されてもよい。検出器２０７は、ウェハ２０４の表面から戻ってきた電子を検出し、それによってウェハ２０４の電子ビーム画像を形成してもよい。電子ビーム画像は、任意の適切な電子ビーム画像を含んでもよい。コンピュータサブシステム２０２は、検出器２０７および／または電子ビーム画像の出力を使用して、本明細書に記載された機能のいずれかを実行するように構成されてもよい。コンピュータサブシステム２０２は、本明細書に記載された任意の追加のステップを実行するように構成されてもよい。図６に示す出力取得サブシステムを含むシステム２００はさらに、本明細書で説明するように構成されてもよい。
【0058】
図６は、本明細書に記載の実施形態で使用され得る電子ビームベースの出力取得サブシステムの構成を一般的に示すために本明細書に提供されていることに留意されたい。本明細書で説明する電子ビームベースの出力取得サブシステムの構成は、商用の出力取得システムを設計する際に通常行われるように、出力取得サブシステムの性能を最適化するために変更されてもよい。さらに、本明細書で説明したシステムは、既存のシステムを用いて（例えば、本明細書で説明した機能を既存のシステムに追加することによって）実装されてもよい。いくつかのそのようなシステムでは、本明細書に記載の方法は、システムの任意の機能性として（例えば、システムの他の機能性に加えて）提供されてもよい。あるいは、本明細書で説明したシステムは、完全に新しいシステムとして設計されてもよい。
【0059】
出力取得サブシステムは、上記では電子ビームベースの出力取得サブシステムであるとしたが、出力取得サブシステムは、イオンビームベースの出力取得サブシステムであってもよい。そのような出力取得サブシステムは、電子ビーム源が当技術分野で知られている任意の適切なイオンビーム源に置き換えられ得ることを除いて、図６に示すように構成されてもよい。さらに、出力取得サブシステムは、市販の集束イオンビーム（ＦＩＢ）システム、ヘリウムイオン顕微鏡（ＨＩＭ）システム、および二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）システムに含まれるものなど、他の任意の適切なイオンビームベースの出力取得サブシステムであってもよい。
【0060】
コンピュータサブシステム２０２は、プロセッサ２０８および電子データ記憶装置２０９を含む。プロセッサ２０８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他のデバイスを含んでもよい。
【0061】
コンピュータサブシステム２０２は、プロセッサ２０８が出力を受信できるように、任意の適切な方法で（例えば、有線および／または無線の伝送媒体を含む、１つ以上の伝送媒体を介して）システム２００の構成要素に結合されてもよい。プロセッサ２０８は、出力を使用していくつかの機能を実行するように構成されてもよい。ウェハ検査ツールは、プロセッサ２０８から命令または他の情報を受信できる。プロセッサ２０８および／または電子データ記憶装置２０９は、任意に、追加の情報を受信したり、命令を送信したりするために、別のウェハ検査ツール、ウェハ計測ツール、またはウェハレビューツール（図示せず）と電子的に通信してもよい。
【0062】
プロセッサ２０８は、検出器２０７などのウェハ検査ツールと電子的に通信している。プロセッサ２０８は、検出器２０７からの測定値を用いて生成された画像を処理するように構成されてもよい。例えば、プロセッサは、方法１００または方法２００の実施形態を実行してもよい。
【0063】
本明細書に記載のコンピュータサブシステム２０２、他のシステム（複数可）、または他のサブシステム（複数可）は、パーソナルコンピュータシステム、イメージコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワークアプライアンス、インターネットアプライアンス、または他のデバイスを含む様々なシステムの一部であってもよい。また、サブシステム（複数可）またはシステム（複数可）は、並列プロセッサなど、当技術分野で知られている任意の適切なプロセッサを含んでいてもよい。さらに、サブシステム（複数可）またはシステム（複数可）は、スタンドアロンまたはネットワーク化されたツールとして、高速処理およびソフトウェアを備えたプラットフォームを含んでもよい。
【0064】
プロセッサ２０８および電子データ記憶装置２０９は、システム２００または別の装置に配置されるか、さもなければその一部であってもよい。一例では、プロセッサ２０８および電子データ記憶装置２０９は、スタンドアロンの制御ユニットの一部であってもよいし、集中型の品質制御ユニットにあってもよい。複数のプロセッサ２０８または電子データ記憶装置２０９を使用してもよい。
【0065】
プロセッサ２０８は、実際には、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。また、本明細書に記載されているその機能は、１つのユニットによって実行されてもよいし、異なるコンポーネントに分割されてもよく、それぞれのコンポーネントのほうは、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。プロセッサ２０８が様々な方法および機能を実装するためのプログラムコードまたは命令は、電子データ記憶装置２０９内のメモリまたは他のメモリなどの可読記憶媒体に記憶されてもよい。
【0066】
システム２００が複数のコンピュータサブシステム２０２を含む場合、画像、データ、情報、命令などをサブシステム間で送信できるように、異なるサブシステムを互いに結合してもよい。例えば、１つのサブシステムは、任意の適切な伝送媒体によって追加のサブシステム（複数可）に結合されてもよく、この伝送媒体は、当技術分野で知られている任意の適切な有線および／または無線の伝送媒体を含み得る。また、２つ以上のそのようなサブシステムは、共有コンピュータ可読記憶媒体（図示せず）によって有効に結合されてもよい。
【0067】
プロセッサ２０８は、システム２００の出力または他の出力を使用して、いくつかの機能を実行するように構成されてもよい。例えば、プロセッサ２０８は、出力を電子データ記憶装置２０９または他の記憶媒体に送るように構成されてもよい。プロセッサ２０８はさらに、本明細書に記載されるように構成されてもよい。
【0068】
プロセッサ２０８またはコンピュータサブシステム２０２は、欠陥レビューシステム、検査システム、計測システム、または他のタイプのシステムの一部であってもよい。したがって、本明細書に開示された実施形態は、異なるアプリケーションに多かれ少なかれ適している異なる能力を有するシステム向けに、いくつかの方式で調整され得るいくつかの構成を説明する。
【0069】
プロセッサ２０８は、本明細書で説明した実施形態のいずれに従って構成されてもよい。また、プロセッサ２０８は、システム２００の出力を使用して、または他のソースからの画像またはデータを使用して、他の機能または追加のステップを実行するように構成されてもよい。
【0070】
プロセッサ２０８は、当技術分野で知られている任意の方法で、システム２００の様々なコンポーネントまたはサブシステムのいずれかに通信可能に結合されてもよい。さらに、プロセッサ２０８は、有線および／または無線部分を含み得る伝送媒体によって、他のシステム（例えば、検査システムからの検査結果または絶対Ｚ高さ値、設計データなどを含むリモートデータベース）からデータまたは情報を受信および／または取得するように構成されてもよい。このようにして、伝送媒体は、プロセッサ２０８と、システム２００の他のサブシステムまたはシステム２００の外部のシステムとの間のデータリンクとして機能してもよい。
【0071】
システム２００および本明細書に開示された方法の様々なステップ、機能、および／または動作は、電子回路、論理ゲート、マルチプレクサ、プログラマブルロジックデバイス、ＡＳＩＣ、アナログもしくはデジタル制御／スイッチ、マイクロコントローラ、またはコンピューティングシステムのうちの１つ以上によって実行される。本明細書に記載されているような方法を実施するプログラム命令は、キャリア媒体上で送信されるか、またはキャリア媒体に記憶されてもよい。キャリア媒体は、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスクまたは光ディスク、不揮発性メモリ、ソリッドステートメモリ、磁気テープなどの記憶媒体を含んでもよい。キャリア媒体は、ワイヤ、ケーブル、または無線伝送リンクなどの伝送媒体を含んでもよい。例えば、本開示全体を通して説明される様々なステップは、単一のプロセッサ２０８（またはコンピュータサブシステム２０２）によって実行されてもよいし、代替的に、複数のプロセッサ２０８（または複数のコンピュータサブシステム２０２）によって実行されてもよい。さらに、システム２００の異なるサブシステムは、１つ以上のコンピューティングシステムまたは論理システムを含んでもよい。したがって、上記の説明は、本開示の限定として解釈されるべきではなく、単なる例示に過ぎない。
【0072】
追加の実施形態は、プロセッサ上で実行可能なプログラム命令を格納した非一時的コンピュータ可読媒体に関するものである。特に、プロセッサ２０８のようなプロセッサは、実行可能なプログラム命令を含む電子データ記憶媒体２０９のような非一時的コンピュータ可読媒体を有する電子データ記憶媒体のメモリに結合され得る。コンピュータ実施方法は、本明細書に記載された任意の方法の任意のステップ（複数可）を含み得る。例えば、プロセッサ２０８は、方法１００のステップの一部または全部を実行するようにプログラムされていてもよい。電子データ記憶媒体２０９のメモリは、磁気ディスクもしくは光ディスク、磁気テープ、または当技術分野で知られている任意の他の適切な非一時的コンピュータ可読媒体などの記憶媒体であってもよい。
【0073】
プログラム命令は、特に、手順ベースの技術、コンポーネントベースの技術、および／またはオブジェクト指向の技術を含む、様々な方法のいずれかで実装されてもよい。例えば、プログラム命令は、所望に応じて、ＡｃｔｉｖｅＸコントロール、Ｃ＋＋オブジェクト、Ｊａｖａ（登録商標） Ｂｅａｎｓ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓｅｓ（ＭＦＣ）、Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ＳＩＭＤ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ（ＳＳＥ）、または他の技術もしくは方法論を使用して実装されてもよい。
【0074】
一実施形態では、１つ以上のプログラムが、電子データ記憶媒体２０９などの非一時的コンピュータ可読記憶媒体に含まれる。１つ以上のプログラムは、１つ以上のコンピューティングデバイス上でステップを実行するためのものである。例えば、ステップは、半導体ウェハの絶対Ｚ高さ値を受信するステップと、絶対Ｚ高さ値に基づくＺ高さ内で粒子ビームで半導体ウェハをレビューする命令を送信するステップを含み得る。フォーカスは、Ｚ高さ内に調整され得る。
【0075】
電子ビームを使用するツールが具体的に示されているが、本明細書に開示された実施形態は、光子ビーム、検出器、およびウェハを保持するように構成されたプラテンを使用するシステムで使用することができる。
【0076】
本開示を、１つ以上の特定の実施形態に関して説明してきたが、本開示の範囲を逸脱することなく、本開示の別の実施形態を行い得ることが理解されるであろう。それゆえ、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその合理的な解釈によってのみ限定されると見なされる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】