组合模拟及光学显微术以确定检验模式制造技术

当无缺陷实例可用或仅有限数目个缺陷实例可用时，可确定用来检测缺陷的最佳光学检验模式。可使用电磁模拟在多个位点处且针对多种模式确定所关注缺陷的信号。可在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对噪声的比率。可基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合模拟及光学显微术以确定检验模式相关申请案的交叉参考本申请案主张2018年3月13日申请且被指定为第62/642,161号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述申请案的揭示内容特此以引用方式并入。
本专利技术涉及确定光学检验模式。
技术介绍
半导体制造业的发展对良率管理且尤其对计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸继续缩小，但行业需要缩短用于实现高良率、高价值生产的时间。最小化从检测良率问题到修复它的总时间确定半导体制造商的投资回报率。制造半导体装置(例如逻辑及存储器装置)通常包含使用大量制造工艺处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。例如，光刻是一种涉及将图案从光罩转移到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含但不限于化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可以单个半导体晶片上的布置制造多个半导体装置，其被分成个别半导体装置。寻找间隙缺陷是复杂且耗时的。通常，在后段(endofline)调查期间识别间隙缺陷。寻找间隙缺陷的当前技术是运行热扫描或执行模拟。如果缺陷密度较低，那么通过运行热扫描或依靠电子束工具来寻找缺陷实例可能需要很长时间。当样本中不存在足够所关注缺陷(DOI)时，确定最佳光学检验模式可能具挑战性，因为不存在统计数据来恰当地评估光学检验模式。当存在不足噪声实例时，确定最佳光学检验模式也可能具挑战性。模拟噪声是困难的，因为噪声源是未知的。基于光学图像，我们无法确定噪声是例如线边缘粗糙度(LER)还是先前层中的扰乱点。在扫描电子显微镜(SEM)工具上，仅看见最上层(当前层)且先前层(下层)中的内容是未知的。此意味着无法形成模型来模拟噪声，因为噪声/扰乱点实际上的样子是未知的。先前使用基于模拟的方法。形成印刷于晶片上的结构的模型。在模型上运行电磁模拟且计算缺陷及噪声的信号强度。然而，此基于模拟的方法通常无法形成噪声结构的正确模型。通常难以形成恰当噪声模型且需要大量时间投入。通常，仅可识别噪声源的子集且预测经常出错，因为噪声源是未知的。先前还使用光学器件选择器。光学器件选择器计算各种已知缺陷及扰乱点事件的信号及噪声。当不存在DOI或仅少数DOI可用(情况通常如此)时，光学器件选择器可能出故障。归因于有限的统计数据，有时无法识别最佳光学检验模式且检验无权运行。运行电磁模拟来预测最佳模式是替代方案，但此需要关于层堆叠的详细信息。确定什么是限制噪声源及如何模型化噪声通常难以恰当地执行。此外，仅当缺陷实例可用时可有效地执行工具上的光学模式选择，此通常并非间隙缺陷的情况。因此，需要改进的系统及方法以确定用来检测缺陷(例如间隙缺陷)的最佳光学检验模式。
技术实现思路
在第一实施例中提供一种系统。所述系统包括：光源，其经配置以将光束引导于晶片处；检测器，其收集从所述晶片反射的所述光束；及处理器，其与所述检测器进行电子通信。所述处理器经配置以：针对多种模式从所述检测器接收所述晶片的测试图像及参考图像；从所述测试图像及所述参考图像确定差分图像；在多个位点处基于所述差分图像确定噪声；使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号；在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率；及基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式。可通过检查分布中的离群值(outlier)、寻找所述比率的最大值、寻找所述比率的最大平均值或寻找所述比率的最大中值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。在第二实施例中提供一种方法。所述方法包括在处理器处，针对多种模式接收所述晶片的测试图像及参考图像。使用所述处理器，从所述测试图像及所述参考图像确定差分图像。使用所述处理器，在多个位点处基于所述差分图像确定噪声。使用所述处理器，使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号。使用所述处理器，在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率。呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式。使用所述处理器，基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。可通过检查分布中的离群值、寻找所述比率的最大值、寻找所述比率的最大平均值或寻找所述比率的最大中值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。所述方法可进一步包括调整系统以使用具有优化信号对噪声特性的所述模式。所述系统可为用于半导体晶片的光学检验系统。所述测试图像可在关照区域内。在第三实施例中提供一种非暂时性计算机可读存储媒体。所述非暂时性计算机可读存储媒体包括用于在一或多个计算装置上执行以下步骤的一或多个程序。针对多种模式从测试图像及参考图像确定差分图像。在多个位点处基于所述差分图像确定噪声。使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号。在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率。呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式。基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。可通过检查分布中的离群值、寻找所述比率的最大值、寻找所述比率的最大平均值或寻找所述比率的最大中值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。附图说明为了更全面地理解本专利技术的本质及目的，应参考结合附图进行的下文详细描述，其中：图1是根据本专利技术的方法的实施例的流程图；图2是根据本专利技术的系统的实施例的框图；及图3是根据本专利技术的方法的另一实施例的流程图。具体实施方式尽管将关于特定实施例描述所主张标的物，但其它实施例(包含不提供本文中所阐述的所有益处及特征的实施例)也在本专利技术的范围内。在不脱离本专利技术的范围的情况下，可进行各种结构、逻辑、过程步骤及电子改变。因此，仅通过参考所附权利要求书来定义本专利技术的范围。当无缺陷实例可用或仅有限数目个缺陷实例可用时，本文中所揭示的实施例可寻找最佳光学检验模式来检测缺陷。工具上的噪声的实例可结合来自模拟的DOI使用。不需要晶片上的DOI的实例，此节省时间及精力。因为使用电磁模拟及DOI信号，所以可避免对可能噪声源进行耗时且费力的研究。本文中所揭示的实施例可提供比先前技术更准确的信号对噪声数值。结果可与光学图像数据收集组合以估计噪声及电磁模拟以确定信号。组合光学模式选择分析与电磁模拟的优势可增强寻找最佳检验模式的性能。可使用电磁模拟来计算每种可能光学模式的所关注缺陷的信号。可使用光学器件选择器类型环境或光瞳成像仪(例如，收集整个光瞳空间的图像的工具)的光学图像收集来收集其中可能发生缺陷且计算噪声的光学图像。如果在配方中使用关照区域，那么可能仅在关照区域内计算噪声。本文中所揭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n光源，其经配置以将光束引导于晶片处；/n检测器，其收集从所述晶片反射的所述光束；及/n处理器，其与所述检测器进行电子通信，其中所述处理器经配置以：/n针对多种模式从所述检测器接收所述晶片的测试图像及参考图像；/n从所述测试图像及所述参考图像确定差分图像；/n在多个位点处基于所述差分图像确定噪声；/n使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号；/n在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率，其中呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式；及/n基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180313 US 62/642,161;20190307 US 16/295,7151.一种系统，其包括：
光源，其经配置以将光束引导于晶片处；
检测器，其收集从所述晶片反射的所述光束；及
处理器，其与所述检测器进行电子通信，其中所述处理器经配置以：
针对多种模式从所述检测器接收所述晶片的测试图像及参考图像；
从所述测试图像及所述参考图像确定差分图像；
在多个位点处基于所述差分图像确定噪声；
使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号；
在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率，其中呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式；及
基于所述比率确定具有优化信号对噪声特性的模式。


2.根据权利要求1所述的系统，其中通过检查分布中的离群值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。


3.根据权利要求1所述的系统，其中通过寻找所述比率的最大值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。


4.根据权利要求1所述的系统，其中通过寻找所述比率的最大平均值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。


5.根据权利要求1所述的系统，其中通过寻找所述比率的最大中值来确定具有优化信号对噪声特性的所述模式。


6.一种方法，其包括：
在处理器处，针对多种模式接收晶片的测试图像及参考图像；
使用所述处理器，从所述测试图像及所述参考图像确定差分图像；
使用所述处理器，在多个位点处基于所述差分图像确定噪声；
使用所述处理器，使用电磁模拟在所述多个位点处且针对所述多种模式确定所关注缺陷的信号；
使用所述处理器，在所述多个位点及所述多种模式的每一组合下确定所述所关注缺陷的所述信号对所述噪声的比率，其中呈所述比率中的每一者的所述所关注缺陷的所述信号及所述噪声对应于所述多个位点及所述多种模式中的相同位点及模式；及
使用所述处理器，基于所述比率确定具有优化信号对噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·布拉尔，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US