特表2023-539816アレイを設計するための走査電子顕微鏡画像アンカーリング
(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】2023-09-20
(54)【発明の名称】アレイを設計するための走査電子顕微鏡画像アンカーリング
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20230912BHJP
G01N 23/2251 20180101ALI20230912BHJP
H01J 37/24 20060101ALI20230912BHJP
H01J 37/22 20060101ALI20230912BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 J
G01N23/2251
H01J37/24
H01J37/22 502H
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023511622
(86)(22)【出願日】2021-08-17
(85)【翻訳文提出日】2023-03-22
(86)【国際出願番号】 US2021046192
(87)【国際公開番号】W WO2022040109
(87)【国際公開日】2022-02-24
(31)【優先権主張番号】63/067,824
(32)【優先日】2020-08-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/182,192
(32)【優先日】2021-02-22
(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】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】バタチャリヤ サントッシュ
(72)【発明者】
【氏名】エスベンシェイド スティーブ
【テーマコード（参考）】
2G001
4M106
5C101
【Ｆターム（参考）】
2G001AA03
2G001CA03
2G001HA13
2G001KA03
2G001LA11
4M106AA01
4M106BA02
4M106CA38
4M106DB05
4M106DB18
5C101AA03
5C101BB06
5C101FF02
5C101HH11
5C101HH23
5C101JJ04
5C101JJ09
(57)【要約】
走査電子顕微鏡は、光学検査システムからウェハの結果ファイルを受信する。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。ウェハ上のアンカー点における欠陥レビュー画像は、走査電子顕微鏡を使用して生成される。設計クリップは、アンカー点において欠陥レビュー画像に位置合わせされ、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成する。位置合わせされた欠陥レビュー画像は、欠陥検出に使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法であって、走査電子顕微鏡ツールにおいて、光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受信するステップであって、前記結果ファイルは、前記ウェハ上のアンカー点を含む、ステップと、
走査型電子顕微鏡を用いてウェハ上のアンカー点における欠陥レビュー画像を生成するステップと、
設計クリップをアンカー点で前記欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成するステップと、
前記位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥を検出するステップと、
を備える方法。
【請求項2】
光学検査システムを使用してアンカー点を決定することであって、前記光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成し、前記アンカー点は、前記画素対設計アライメント画像パッチから選択されることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記アンカー点は、敵対的生成ネットワークを使用して、前記画素対設計アライメント画像パッチから選択されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記アンカー点を決定することは、前記画素対設計アライメント画像パッチをランク付けすることと、前記画素対設計アライメント画像パッチのうちの１つをアンカー点として選択することとを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項5】
設計クリップは、ウェハ上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記欠陥レビュー画像上でターゲットを用いて前記欠陥レビュー画像の精密位置合わせを行うことをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項7】
位置合わせされた前記欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記検出はアレイモード中に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項9】
システムであって、走査電子顕微鏡ツールであって、
ウェハを保持するように構成されたステージと、
前記ウェハに向けて電子を放出するように構成される電子線源と、
前記ウェハから受けた電子を検出するように構成された検出器とを備え、
走査電子顕微鏡と電子通信するプロセッサであって、
光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受信し、前記結果ファイルはウェハ上のアンカー点を含み、
前記ウェハ上の前記アンカー点で欠陥レビュー画像を生成し、
設計クリップを前記アンカー点で前記欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成し、
前記位置合わせされた前記欠陥レビュー画像内の欠陥を検出するように構成されるプロセッサと、
を備えるシステム。
【請求項10】
光学検査システムをさらに含み、前記光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成するように構成され、前記アンカー点は、前記画素対設計アライメント画像パッチから選択される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
画素対設計アライメント画像パッチから前記アンカー点を選択するように構成された敵対的生成ネットワークユニットをさらに含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記設計クリップは、前記ウェハ上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
前記プロセッサは、前記欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して前記欠陥レビュー画像の精密位置合わせを行うようにさらに構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項14】
前記位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項15】
１つまたは複数のプロセッサ上で、光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受信し、前記結果ファイルは前記ウェハ上のアンカー点を含むステップと、
前記ウェハ上のアンカー点で欠陥レビュー画像を生成するステップと、
設計クリップを前記アンカー点で欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成するステップと、
前記位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥を検出するステップと、
を実行するように構成された１つまたは複数のプログラムを含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項16】
光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成するように構成され、前記アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択されることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項17】
前記アンカー点は、敵対的生成ネットワークを使用して、前記画素対設計位置合わせ画像パッチから選択されることを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項18】
前記アンカー点は、前記結果ファイルを介して光学検査システムから走査電子顕微鏡によって受信されることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項19】
前記１つまたは複数のプログラムは、前記欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項20】
前記位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することを特徴とする請求項１５に記載の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、概して半導体欠陥レビューに関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願の参照
本出願は、２０２０年８月１９日に出願され譲渡された米国仮特許出願６３／０６７，８２４号に対する優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年８月１９日に出願され譲渡された米国仮特許出願６３／０６７，８２４号に対する優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0003】
半導体製造産業の進化は、歩留まり管理に、特に計測および検査システムに、より大きな要求を課している。臨界寸法は縮小し続けるが、産業界は、高収率、高価値生産を達成するための時間を短縮する必要がある。歩留まり問題を検出してからそれを固定するまでの総時間を最小限に抑えることは、半導体製造業者の投資に対するリターンを決定する。
【0004】
論理デバイスおよびメモリデバイスなどの半導体デバイスを製造することは、典型的には、半導体デバイスの様々な特徴および複数のレベルを形成するために、多数の製造プロセスを使用して半導体ウェハを処理することを含む。例えば、リソグラフィは、レチクルから半導体ウェハ上に配置されたフォトレジストにパターンを転写することを含む半導体製造プロセスである。半導体製造プロセスのさらなる例は、化学機械研磨（ＣＭＰ）、エッチング、堆積、およびイオン注入を含むが、これらに限定されない。複数の半導体デバイスは、個々の半導体デバイスに分離される単一の半導体ウェハ上に配置され製造され得る。
【0005】
検査プロセスは、製造プロセスにおけるより高い歩留り、したがってより高い利益を促進するためにウェハ上の欠陥を検出するために半導体製造中の様々な工程で使用され、検査は、集積回路（ＩＣ）などの半導体デバイスを製造する上で常に重要な部分であった。しかしながら、半導体デバイスの寸法が減少するにつれて、より小さな欠陥がデバイスを故障させる可能性があるため、半導体デバイスの製造の成功にとって検査はさらに重要になる。例えば、半導体デバイスの寸法が縮小するにつれて、比較的小さい欠陥でさえも半導体デバイスにおいて望ましくない収差を引き起こし得るため、縮小サイズの欠陥の検出が必要になった。
【0006】
しかしながら、設計ルールが縮小するにつれて、半導体製造プロセスは、プロセスの性能能力に対する制限により近く動作している可能性がある。加えて、より小さい欠陥は、設計ルールが縮小するにつれて、デバイスの電気的パラメータに影響を及ぼす可能性があり、これは、より敏感な検査を推進する。設計ルールが縮小するにつれて、検査によって検出される潜在的に歩留まりに関連する欠陥の集団は劇的に増大し、検査によって検出されるニューサンス欠陥の集団もまた劇的に増大する。したがって、より多くの欠陥がウェハ上で検出され得、欠陥のすべてを除去するようにプロセスを修正することは困難かつ高価であり得る。欠陥のどれが実際にデバイスの電気的パラメータおよび歩留まりに影響を及ぼすかを決定することにより、他の欠陥をほとんど無視しながら、プロセス制御方法をそれらの欠陥に集中させることができる。さらに、より小さい設計ルールでは、プロセス誘発故障は、場合によっては、系統的である傾向がある。すなわち、プロセス誘発故障は、設計内で何度も繰り返されることが多い所定の設計パターンで故障する傾向がある。空間的に系統的で電気的に関連する欠陥の排除は、歩留まりに影響を与え得る。
【0007】
アレイ領域における繰り返しパターン（すなわち、セル）に起因して、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）ツールは、多くの場合、画像をターゲット場所における設計に整列させない。位置合わせ（アライメント）は、しばしば不正確な反復パターンにロックオンし、その結果、欠陥についての不正確な座標を有するレポートが得られる。セルサイズは、光学検査システム（例えば、広帯域プラズマ（ＢＢＰ）ツールである）および走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のステージにおける組み合わせ不確実性よりも大きい必要がある。例えば、セルサイズは、ターゲット位置でのアライメントが成功するために、（２５０ｎｍ＋１２５ｎｍ）×２＝７５０ｎｍより大きい必要があり得る。この例では、２５０ｎｍはＳＥＭ用であり、１２５ｎｍは光学検査システム用であるが、これらの値は特定のシステムに応じて変化し得る。この値は、正または負のいずれかの方向にあり得るので、２が乗算され、したがって、セルサイズがそれを占める。多くの場合、セルサイズは、この不確実性よりも小さい。
【0008】
現在の技術は、設計アンカー位置を提供するために半導体製造業者に依存する。ＳＥＭツールは、半導体製造業者から設計アンカー位置のリストを取得し、欠陥ターゲットごとに、最も近いアンカー位置を見つける。それは、ステージをアンカー位置に移動させ、画像および設計を把握し、設計のための位置合わせを実行し、次いで、アンカーサイトにおいて見出された位置合わせ補正によって調整されたターゲット場所に移動する。しかしながら、ＳＥＭツールは、アンカー位置を決定するために設計を分析する自動化された方法を有していない。半導体製造業者は、半導体デバイス内のすべての層にアンカー位置を提供しないことがある。半導体製造業者のアンカー位置はまた、検出に使用されるターゲット位置設計層と比較して異なる設計層を必要とし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７／０２２８８６６号
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１９／０３６２４８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、半導体検出レビューのための改善されたシステムおよび技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
第１の実施形態では、方法が提供される。この方法は、走査電子顕微鏡ツールにおいて、光学検査システムからウェハの結果ファイルを受信することを含む。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。欠陥レビュー画像は、ＳＥＭを使用してウェハ上のアンカー点で生成される。設計クリップは、アンカー点において欠陥レビュー画像に位置合わせされ、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成する。位置合わせされた欠陥レビュー画像において欠陥が検出される。
【0012】
本方法は、光学検査システムを使用してアンカー点を決定することを含むことができる。光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成することができ、アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択される。アンカー点は、ＧＡＮ（ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ａｄｖｅｒｓａｒｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて、画素対設計アライメント画像パッチから選択することができる。アンカー点を決定することは、画素対設計アライメント画像パッチをランク付けすることと、画素対設計アライメント画像パッチのうちの１つをアンカー点として選択することとを含み得る。
【0013】
設計クリップは、ウェハ上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積とすることができる。
【0014】
本方法は、欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行することを含むことができる。
【0015】
位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することができる。
【0016】
検出は、アレイモード中に行うことができる。
【0017】
第２の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、ＳＥＭツールを含み、ＳＥＭツールは、ウェハを保持するように構成されたステージと、ウェハに向けて電子を放出するように構成される電子線源と、ウェハから受けた電子を検出するように構成された検出器を備える。システムはまた、光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受信するように構成されたＳＥＭと電子通信するプロセッサを含む。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。プロセッサは、ウェハ上のアンカー点で欠陥レビュー画像を生成し、設計クリップをアンカー点で欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成し、位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥を検出するようにさらに構成される。
【0018】
システムは、光学検査システムを含むことができる。光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成するように構成することができ、アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択することができる。
【0019】
システムは、画素対設計位置合わせ画像パッチからアンカー点を選択するように構成されたＧＡＮユニットを含むことができる。
【0020】
設計クリップは、ウェハ上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積とすることができる。
【0021】
プロセッサはさらに、欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行するように構成することができる。
【0022】
位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することができる。
【0023】
第３の実施形態では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される。コンピュータ可読記憶媒体は、１つまたは複数のプロセッサ上で以下のステップを実行するように構成された１つまたは複数のプログラムを含む。このステップは、光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受信することを含む。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。また、ステップは、ウェハ上のアンカー点における欠陥レビュー画像を生成するステップと、設計クリップをアンカー点における欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成するステップと、位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥を検出するステップとを含む。
【0024】
光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成するように構成することができ、アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択することができる。
【0025】
アンカー点は、ＧＡＮを使用して画素対設計アライメント画像パッチから選択することができる。
【0026】
アンカー点は、結果ファイルを介して光学検査システムからＳＥＭによって受信することができる。
【0027】
１つまたは複数のプログラムは、欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行するようにさらに構成され得る。
【0028】
位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
本開示の性質および目的をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。
【図1】本開示による方法のフローチャートである。
【図2】本開示によるシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
特許請求される主題は、ある実施形態に関して説明されるが、本明細書に記載される利益および特徴の全てを提供しない実施形態を含む、他の実施形態もまた、本開示の範囲内である。様々な構造的、論理的、プロセスステップ、および電子的変更が、本開示の範囲から逸脱することなく行われ得る。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る実施形態を使用して、ＳＥＭ画像は、ターゲットの近くの場所で設計に位置合わせされ、次いで、ステージは、欠陥検出のためにターゲット場所に移動される。画素対設計アライメント（ＰＤＡ）ターゲットを再利用して、すべてのアレイターゲットのアンカー位置を得ることができる。アンカー部位がターゲット部位から１～２ｍｍ離れている場合、±１２５ｎｍのステージ不正確さを約±２５ｎｍに低減することができる。
【0032】
図１は、方法１００のフローチャートである。１０１において、ＳＥＭツールは、ＢＢＰ検査システムなどの光学検査システムからウェハに対する結果ファイルを受け取る。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。ある例では、結果ファイルは、ＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって使用されるＫＬＡＲＦファイルであり、欠陥位置、これらの位置で取得された画像から抽出された特徴、画像パッチ、欠陥分類、または他の情報を含み得る。
【0033】
アンカー位置は、欠陥位置（アレイ）ごとに結果ファイルに追加することができる。これらの欠陥位置は、新しい欠陥位置として追加することができるが、欠陥位置は、それらをアンカー点として識別するために、それら自体の粗いビンコードを有することができる。アレイに関して開示されているが、アンカー位置は、位置合わせ（アライメント）が欠陥部位で機能しないように欠陥位置の周囲に疎な幾何学形状があるランダム設計で使用することができる。
【0034】
アンカー点は、光学検査システムを使用して決定することができる。例えば、光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成することができる。光学検査システムは、画素対設計アライメントを実行することができ、画像パッチ及び設計クリップを保存することができる。
【0035】
アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択される。ある例において、アンカー点は、ＧＡＮを使用して画素対設計アライメント画像パッチから選択される。アンカー点を決定することは、画素対設計アライメント画像パッチをランク付けすることと、画素対設計アライメント画像パッチのうちの１つをアンカー点として選択することとを含み得る。ＧＡＮは、設計クリップならびに対応する光学およびＳＥＭ画像を使用して、代表的なパターンのサンプリングについて訓練することができる。ランク付けは、画像パッチの位置合わせ品質および一意性メトリックに基づくことができる。より良好なアライメント品質および一意性が選択され得る。
【0036】
したがって、光学検査システムは、あらゆる画素対設計アライメントまたはサブ選択位置で設計クリップをレンダリングすることができる。光学検査システムは、位置がＳＥＭ位置合わせに適しているかどうかを判定することができ、これは、画質及び一意性メトリックに基づくランキングと同様であり得る。この層のためのトレーニングされたＧＡＮネットワークが利用可能である場合、アライメント適合性のさらなる分析のためにＳＥＭに似せた画像を生成することができる。ＳＥＭに似せた画像は、設計ファイルを入力としてＧＡＮを使用して生成することができる。
【0037】
一例では、光学検査システムは、ＳＥＭ画像スケール（例えば、２ｎｍピクセルサイズ）で１つ以上の設計クリップを白黒画像としてレンダリングする、オフラインプロセスであり得るプロセスを実行することができる。光学検査システムは、その位置が適切な位置合わせ目標であるかどうかを判定することができる。パターン反復、画像コントラスト、ノイズ、または他の態様などのレンダリングされた画像の態様は、位置がＳＥＭ位置合わせに許容可能であるかどうかを決定するために考慮され得る。ターゲットごとの適合性行列を生成することができる。選択されたターゲットのグラフィカル設計システム（ＧＤＳ）位置は、光学検査ツールのためのレシピの一部として保存することができる。ＧＤＳは、半導体デバイス設計を記憶するために使用され得るフォーマットである。
【0038】
一例では、１μｍ×１μｍグリッドごとに１つのターゲットが選択される。３０ｍｍ×３０ｍｍのダイの場合、これは９００ＧＤＳの位置をもたらす。ＧＡＮまたは設計レンダリングは、ＧＤＳ位置のサブ選択を実行するために使用され得る。画素と設計とのアライメント位置を記憶することができる。ランタイム中、各欠陥に最も近い画素対設計アライメント位置をその位置に追加して、レビュー画像を取り込むことができる。
【0039】
光学検査システムはまた、結果ファイルにアンカー点を追加することができる。
【0040】
光学検査システムは、アンカー点において見出されるアライメント補正を所与として、ターゲット画像フレーム内のターゲット位置を調整することができる。アライメント補正に基づいてＸ方向および垂直Ｙ方向にシフトがあってもよい。
【0041】
光学検査システムはまた、ニューサンスを低減するために位置フィルタを適用することができる。設計に基づいて定義された注意領域は、正確な欠陥座標を使用して適用することができる。位置フィルタは、特定の構造を回避するためにＧＤＳにおいて定義され得るケアエリアであり得る。
【0042】
１０２において、欠陥レビュー画像が、ＳＥＭを使用してウェハ上のアンカー点において生成される。
【0043】
１０３において、設計クリップは、ＧＡＮを使用してアンカー点における欠陥レビュー画像に位置合わせされる。これにより、位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成する。例えば、設計クリップは、ウェハ上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積であってもよく、レビュー画像サイズであってもよい。もちろん、設計クリップは他のサイズであってもよい。欠陥レビュー画像の精密位置合わせは、欠陥レビュー画像上のターゲットを用いて行うことができる。粗い位置合わせは、反復領域内にないことがあるアンカー位置画像上で実行され得る。細かい位置合わせは、欠陥位置画像上で実行することができ、隣接するセルに位置合わせされないことがある。例えば、設計クリップを入力として、位置合わせに使用されるＳＥＭに似せた画像を生成する。
【0044】
ある例では、ウェハを保持するステージは、欠陥検出のためのターゲット位置に移動させることができる。
【0045】
位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有し得る。これは、アライメントにおける残留誤差が与えられると予想される精度である。正確な欠陥位置特定は、高分解能ＳＥＭ画像に基づいて正確な欠陥分類を得るために重要であり得、ＳＥＭ画像からの正しい画素が分類において使用されることを確実にする。異なる位置の不確実性を提供することができ、これは特定の用途で使用することができる。±２５ｎｍの位置不確実性は、従来のシステムに勝る改善を提供する。
【0046】
１０４において、位置合わせされた欠陥レビュー画像において欠陥が検出される。これは、レビュー画像において見出される欠陥位置の座標補正であり得る。ＳＥＭレビューおよびＢＢＰ光学画像において見出される欠陥の正確なオーバーレイを提供することができる。ＳＥＭツールの分解能を使用して欠陥を分類することができる。例えば、欠陥検出は、アレイモード欠陥検出中に起こり得る。粗い設計対ＳＥＭアライメントは、最も近いアンカー点で実行することができる。ターゲット位置で精密な位置合わせを行うことができる。これは、アライメントがない場合に誤った欠陥が分類されるか、又は誤った場所で検索が実行される可能性があるため、単一の視野内に２つの欠陥がある場合に有用であり得る。
【0047】
全ての結果ファイル位置のＳＥＭ画像を光学検査システムワークステーションに収集することができる。
【0048】
光学検査ツールとＳＥＭツールとの融合は、画素対設計アライメントセットアップステップ中に光学検査ツールから設計位置を得ることを可能にすることができ、これは、ＳＥＭツールが単独で行うことができるものを超えるスループット利点を提供する。
【0049】
結果ファイルは、欠陥ごとにアンカー点を追加することができる。欠陥が特定の半径内にある場合、いくつかの欠陥に対して１つのアンカー点を追加することができる。半径は、セルサイズおよびＳＥＭレビューツールの精度の関数とすることができる。ＳＥＭレビューツールの精度は、アンカー点とターゲット位置との間の距離の関数でもあり得る。欠陥のクラスタがある場合、半径を最適化することができる。
【0050】
位置するアンカーＳＥＭ画像に対応する欠陥ごとに、設計クリップを抽出することができる。設計クリップは、（画像またはＧＡＮを使用して）レンダリングすることができ、レンダリングされたクリップは、対応するＳＥＭ画像に位置合わせすることができる。決定されたオフセットを使用して、対応するターゲット欠陥の欠陥位置を修正することができる。これは、従来の±１２５ｎｍから±２５ｎｍへの位置不確実性を低減する。
【0051】
一例では、ダイは、１ｍｍ×１ｍｍのグリッド（または何らかの他の所定のグリッドユニット）に分割され、グリッド当たり１つまたは複数の位置をアンカー点として選択することができる。グリッドはランク付けすることができる。したがって、予測可能な数のアンカー位置が利用可能であり、ターゲットからアンカー位置までの最大許容距離を満たすことができる。欠陥検出中に使用される位置フィルタは、そのようなアンカー位置合わせが成功した後に、より小さくなるように調整され得る。
【0052】
図２は、システム２００の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（電子コラム２０１を含む）を含む。
【0053】
ウェハ検査ツールは、少なくともエネルギー源及び検出器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。このようにして、エネルギー源は電子ビーム源とすることができる。図２に示される１つのそのような実施形態では、出力取得サブシステムは、コンピュータサブシステム２０２に結合される電子カラム２０１を含む。ステージ２１０は、ウェハ２０４を保持することができる。
【0054】
図２にも示すように、電子カラム２０１は、１つまたは複数の要素２０５によってウェハ２０４に集束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ティップを含んでもよい。１つまたは複数の要素２０５は、たとえば、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むことができ、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好適な要素を含むことができる。
【0055】
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に集束させることができる。１つまたは複数の要素２０６は、たとえば、要素２０５に含まれるのと同じ走査サブシステムであり得る走査サブシステムを含み得る。
【0056】
電子カラム２０１はまた、当技術分野で公知の任意の他の好適な要素を含んでもよい。
【0057】
図２では、電子コラム２０１は、電子が斜めの入射角でウェハ２０４に向けられ、別の斜めの角度でウェハ２０４から散乱されるように構成されるものとして示されているが、電子ビームは、任意の適切な角度でウェハ２０４に向けられ、そこ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、ウェハ２０４の画像（例えば、異なる照明角度、集光角度などを有する。）を生成するために複数のモードを使用するように構成することができる。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り得る。
【0058】
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することができる。電子ビーム画像は、任意の適切な電子ビーム画像を含み得る。コンピュータサブシステム２０２は、検出器２０７の出力および／または電子ビーム画像を使用して、本明細書に説明される機能のうちのいずれかを行う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、本明細書に記載の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２に示される出力取得サブシステムを含むシステム２００は、本明細書に記載されるようにさらに構成され得る。
【0059】
図２は、本明細書に記載される実施形態において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概略的に例示するために本明細書に提供されることに留意されたい。本明細書で説明される電子ビームベースの出力取得サブシステム構成は、商業的出力取得システムを設計するとき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ように変更されてもよい。加えて、本明細書で説明されるシステムは、既存のシステム（たとえば、本明細書で説明する機能を既存のシステムに追加することによって、）を使用して実装され得る。いくつかのそのようなシステムに関して、本明細書で説明される方法は、システムの随意の機能性（例えば、システムの他の機能に加えて、）として提供されてもよい。代替として、本明細書に説明されるシステムは、完全に新しいシステムとして設計されてもよい。
【0060】
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として上述されているが、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公知の任意の好適なイオンビーム源と置換され得ることを除いて、図２に示されるように構成され得る。加えて、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等の任意の他の好適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。
【0061】
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ユニット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み得る。
【0062】
コンピュータサブシステム２０２は、プロセッサ２０８が出力を受信することができるように、任意の好適な様式（例えば、有線および／または無線伝送媒体を含むことができる１つまたは複数の伝送媒体を介する）でシステム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得る。ウェハ検査ツールは、プロセッサ２０８から命令又は他の情報を受信することができる。プロセッサ２０８および／または電子データ記憶ユニット２０９は、任意選択で、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）と電子通信して、追加の情報を受信するか、または命令を送信することができる。
【0063】
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通信する。プロセッサ２０８は、検出器２０７からの測定値を使用して生成された画像を処理するように構成され得る。例えば、プロセッサは、方法１００の実施形態を実行することができる。
【0064】
コンピュータサブシステム２０２、他のシステム、または本明細書で説明される他のサブシステムは、パーソナルコンピュータシステム、画像コンピュータ、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、種々のシステムの一部であってもよい。サブシステムまたはシステムは、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も含み得る。加えて、サブシステムまたはシステムは、スタンドアロンツールまたはネットワークツールのいずれかとして、高速処理およびソフトウェアを有するプラットフォームを含んでもよい。
【0065】
プロセッサ２０８および電子データ記憶ユニット２０９は、システム２００または別のデバイス内に配置されるか、またはその一部であり得る。ある例では、プロセッサ２０８および電子データ記憶ユニット２０９は、スタンドアロン制御ユニットの一部であってもよく、または集中型品質制御ユニットであってもよい。複数のプロセッサ２０８または電子データ記憶ユニット２０９が使用されてもよい。
【0066】
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合せによって実装され得る。また、本明細書で説明されるようなその機能は、１つのユニットによって実行されてもよく、または異なる構成要素の間で分割されてもよく、その各々は、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順に実装されてもよい。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、電子データ記憶ユニット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得る。
【0067】
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することができる。たとえば、１つのサブシステムは、当技術分野で知られている任意の適切な有線および／または無線伝送媒体を含み得る任意の適切な伝送媒体によって追加のサブシステムに結合され得る。そのようなサブシステムのうちの２つ以上はまた、共有コンピュータ可読記憶媒体（図示せず）によって効果的に結合されてもよい。
【0068】
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得る。たとえば、プロセッサ２０８は、出力を電子データ記憶ユニット２０９または別の記憶媒体に送るように構成され得る。プロセッサ２０８は、本明細書で説明するようにさらに構成され得る。
【0069】
ある例では、プロセッサ２０８は、光学検査システム２１１などの光学検査システムからウェハの結果を受信するように構成される。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。プロセッサ２０８は、ウェハ２０４上のアンカー点で欠陥レビュー画像を生成する；設計クリップをアンカー点で欠陥レビュー画像に位置合わせし、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成する；そして、位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥を検出する。設計クリップは、ウェハ２０４上のダイ上の１ｍｍ×１ｍｍの面積とすることができる。位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有し得る。１ｍｍ×１ｍｍの面積は、ＳＥＭレビューツールの精度および欠陥の周囲の画像コンテキストの能力に基づいて使用することができ、したがって、画像処理アルゴリズムは、欠陥検出および分類を整合させ、実行することができる。より小さな設計クリップサイズが可能であり、１ｍｍ×１ｍｍは単なる例である。
【0070】
この例では、光学検査システム２１１は、画素対設計アライメント画像パッチに構成することができる。アンカー点は、画素対設計位置合わせ画像パッチから選択される。コンピュータサブシステム２０２又は光学検査システム２１１内のＧＡＮユニットは、画素対設計アライメント画像パッチからアンカー点を選択するように構成することができる。ＧＡＮユニットは、プロセッサ２０８などのプロセッサであり得るか、またはプロセッサによって実行され得る。
【0071】
プロセッサ２０８は、欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行するようにさらに構成することができる。
【0072】
プロセッサ２０８はまた、ＳＥＭ画像をターゲットに近い位置の設計に位置合わせするように構成することができる。プロセッサ２０８は、ステージ２０８に命令を送信して、欠陥検出のためのターゲット位置に移動することができる。
【0073】
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、または何らかの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、本明細書で開示される実施形態は、異なる用途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のためにいくつかの方法で調整され得るいくつかの構成を説明する。
【0074】
プロセッサ２０８は、本明細書で説明される実施形態のいずれかに従って構成され得る。プロセッサ２０８はまた、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もしくはデータを使用して、他の機能または追加のステップを行うように構成され得る。
【0075】
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の様々な構成要素またはサブシステムのいずれかに通信可能に結合され得る。例えば、コンピュータサブシステム２０２は、光学検査システム２１１に結合することができる。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、レビューツールなどの検査システムからの検査結果、設計データを含むリモートデータベースなど）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得る。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得る。
【0076】
システム２００および本明細書で開示される方法の様々なステップ、機能、および／または動作は、以下のうちの１つまたは複数によって実行される：電子回路、論理ゲート、マルチプレクサ、プログラマブル論理デバイス、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。本明細書で説明されるもの等の方法を実装するプログラム命令は、キャリア媒体を介して伝送されるか、またはキャリア媒体上に記憶されてもよい。キャリア媒体は、読取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気または光ディスク、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み得る。キャリア媒体は、ワイヤ、ケーブル、またはワイヤレス伝送リンクなどの伝送媒体を含み得る。例えば、本開示全体にわたっ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）、または代替として、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）によって実行され得る。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、本開示に対する限定として解釈されるべきではなく、単なる例示として解釈されるべきである。
【0077】
ある例では、１つまたは複数のプログラムを含む非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される。１つまたは複数のプログラムは、１つまたは複数のプロセッサ上で以下のステップを実行するように構成される。第１に、光学検査システムからウェハに対する結果を受け取る。結果ファイルは、ウェハ上のアンカー点を含む。第２に、欠陥レビュー画像がウェハ上のアンカー点で生成される。第３に、設計クリップがアンカー点で欠陥レビュー画像に位置合わせされ、それによって位置合わせされた欠陥レビュー画像を生成する。第４に、位置合わせされた欠陥レビュー画像内の欠陥が検出される。位置合わせされた欠陥レビュー画像は、±２５ｎｍの位置不確実性を有することができる。
【0078】
光学検査システムは、画素対設計アライメント画像パッチを生成するように構成することができ、アンカー点は、画素対設計アライメント画像パッチから選択することができる。ある例において、アンカー点は、ＧＡＮを使用して画素対設計アライメント画像パッチから選択される。
【0079】
アンカー点は、結果ファイルを介して光学検査システムからＳＥＭによって受信することができる。
【0080】
１つまたは複数のプログラムは、欠陥レビュー画像上のターゲットを使用して欠陥レビュー画像の精密位置合わせを実行するようにさらに構成され得る。
【0081】
本明細書に開示される様々な実施形態および実施例に記載される方法のステップは、本発明の方法を実施するのに充分である。したがって、ある実施形態では、本方法は、本明細書に開示される方法のステップの組み合わせから本質的に構成される。別の実施形態では、本方法は、そのようなステップから構成される。
【0082】
本方法のステップの各々は、本明細書に記載されるように実行され得る。本方法はまた、本明細書に説明されるプロセッサおよび／またはコンピュータサブシステムまたはシステムによって行われることができる、任意の他のステップを含んでもよい。ステップは、本明細書で説明される実施形態のいずれかに従って構成され得る、１つ以上のコンピュータシステムによって行われることができる。加えて、上述の方法は、本明細書に記載のシステムの実施形態のいずれかによって実施することができる。
【0083】
本開示は、１つ以上の特定の実施形態に関して説明されたが、本開示の他の実施形態が、本開示の範囲から逸脱することなく行われ得ることが理解されるであろう。
【図1】
【図2】
【国際調査報告】