用于生成用于晶片分析的校准数据的方法和系统技术方案

本文公开了一种用于生成可用于样品分析的校准数据的计算机实现的方法。所述方法包括：(i)识别属于样品的扫描区域的图像帧中的目标；(ii)计算所述目标相对于如由所述扫描区域的参考数据给出或从所述参考数据得出的所述目标的位置的位移；(iii)至少基于所计算的目标位移，确定将所述图像帧的坐标与所述扫描区域的如由所述参考数据给出或从所述参考数据得出的坐标相关的坐标变换参数(CTP)的值；以及(iv)至少使用所述CTP来获得所述图像帧中的多个片段的位移，从而生成所述图像帧或所述图像帧的至少一部分的位移映射。图像帧的至少一部分的位移映射。图像帧的至少一部分的位移映射。

【技术实现步骤摘要】
用于生成用于晶片分析的校准数据的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年8月11日提交的美国申请第16/990593号的优先权。所述申请的公开内容出于所有目的通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开内容通常涉及用于生成用于晶片分析的校准数据的方法和系统。

技术介绍

[0004]用于半导体制造的工艺诊断工具，诸如检查、计量和查验系统，通常具有大视场(FOV)，以便并行化从被分析样品(例如晶片、光掩模或中间掩模(reticle))的数据采集并且达成高处理速度(吞吐量)。可移动台可用于相对于成像设备平移被检查样品，从而允许覆盖所述样品上的大面积。例如，机械台可沿着第一方向移动晶片，而成像设备沿着与第一方向垂直的第二方向收集数据点。因此，实现了逐切片地覆盖晶片(或所述晶片的一个或多个区域)，从而促成二维图像的构建。
[0005]随着设计规则收缩，对样品上的较小结构的分析变得越来越困难。对分析系统并特别是对样品上的图案的定位准确度提出了更严格的性能要求。例如，晶片检查系统将要求更高的定位准确度，以将(例如，分析算法的)分析参数、以及更一般地将分析算法与晶片上的特定位置相关联。
[0006]时间物理效应和缺陷使挑战变得更困难，这不利地影响了定位准确度，并且随着设计规则收缩，起到越来越重要的作用。这些时间物理效应和缺陷包括例如机械振动、热波动、载物台的热膨胀、光学模块中和载物台中机械张力的释放、机械
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光学漂移、大气密度不稳定性以及(各自被配置为允许沿着(不同)相应方向平移载物台的载物台和/或子载物台的)抖动和/或加速度，这些进而引起附加机械振动。
[0007]其他缺陷可包括载物台轴线不对准。例如，扫描晶片可沿着相对于晶片的y轴(如由晶片上的芯片(die)列所限定)略微地偏移的方向平移。并且/或者，例如，成像设备(成像器)的FOV可相对于晶片的x轴略微地偏移。

技术实现思路

[0008]根据本公开内容的一些实施例的本公开内容的各方面涉及用于生成校准数据以用于样品分析(例如，晶片、光掩模或中间掩模的分析)的方法和系统。更具体地，但是非排他地，根据本公开内容的一些实施例的本公开内容的各方面涉及用于生成位置校准数据以用于分析图案化晶片的方法和系统。
[0009]因此，根据一些实施例的一个方面，提供了一种用于生成可用于样品分析的校准数据的计算机实现的方法。所述方法包括：
[0010]‑
识别属于样品(例如，晶片、光掩模或中间掩模)的扫描区域的图像帧中的目标。
[0011]‑
计算所述目标相对于如由所述扫描区域的参考数据给出(即，指定)或从所述参
考数据得出的所述目标的位置的位移。
[0012]‑
至少基于所计算的目标位移，确定将所述图像帧的坐标与如由所述参考数据给出或从所述参考数据得出的所述扫描区域的坐标相关的坐标变换参数(CTP)的值。
[0013]‑
至少使用所述CTP来获得所述图像帧中的多个片段的位移，从而生成所述图像帧或所述图像帧的至少一部分的位移映射。
[0014]根据所述方法的一些实施例，所述CTP包括至少三个独立参数。
[0015]根据所述方法的一些实施例，所述至少三个独立参数中的每一个独立参数表征在所述图像帧上持久存在的相应相关性。
[0016]根据所述方法的一些实施例，所述CTP包括表征全局偏移、线性缩放、固定角度偏斜和旋转的参数中的一或多个参数。
[0017]根据所述方法的一些实施例，所述参考数据包括从在配方设置期间获得的所述样品的扫描数据生成的设计数据、CTP和/或位移映射、以及在(与所分析样品)同一设计或包括具有与所述扫描区域内的特征类似的架构的特征的另一个样品的扫描中获得的数据中的一者或多者。
[0018]根据所述方法的一些实施例，在所述计算所述目标的所述位移之前，基于最新系统坐标来校准所述参考数据，所述最新系统坐标可能已经是考虑到先前获得的扫描数据(例如，来自沿着同一切片的先前扫描的区域)来生成的。根据一些此类实施例，所述校准包括参考数据坐标的重新缩放。
[0019]根据所述方法的一些实施例，所述片段中的至少一些片段具有像素的尺寸。
[0020]根据所述方法的一些实施例，所述样品是图案化(第一)晶片。
[0021]根据所述方法的一些实施例，所述扫描区域是沿着延伸穿过所述晶片的第一芯片的切片定位的，并且所述方法进一步包括所述方法相对于所述第一芯片的沿着所述切片定位的其他扫描区域的重复。
[0022]根据所述方法的一些实施例，所述扫描区域和所述一个或多个其他扫描区域中的至少一个(即，至少一个区域)的所述CTP是考虑到沿着所述切片的先前扫描的区域的一个或多个先前确定的CTP来确定的。
[0023]根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括初始操作，所述初始操作包括优化(i)图像帧的高度，所述图像帧分别属于沿着所述切片的所述扫描区域，以及(ii)所述CTP的选择，诸如为了达到在最大或基本上最大吞吐量下所需的准确度。
[0024]根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括保存所生成的CTP以及可选地属于沿着所述切片的先前扫描的区域的图像帧的位移映射。
[0025]根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括生成分别属于沿着所述切片的附加扫描区域的附加图像帧的位移映射，所述附加扫描区域定位在沿着包括所述第一芯片的芯片列的附加芯片中。所述附加图像帧中的第一组图像帧的位移映射可以是至少基于在其中(即，在图像帧中)的目标相对于如由参考数据给出的所述目标的对应位置的所计算的位移来直接地生成的。第二组图像帧的位移映射可以是至少基于在其中的目标相对于属于所述芯片列中相应的先前扫描的芯片中(例如，相邻芯片中)的扫描区域的对应图像帧中的对应目标的校准位置的所计算的位移来生成的。
[0026]根据所述方法的一些实施例，所述先前扫描的芯片是最后扫描的芯片。
[0027]根据所述方法的一些实施例，所述方法包括逐切片地重复所述方法，从而生成所述晶片的一个或多个芯片列的校准数据。
[0028]根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括生成在切片内沿着包括所述第一芯片的芯片列的其他芯片中的附加区域的位移映射。对于沿着所述芯片列的每预定数量的芯片，所述芯片列中的下一芯片的图像帧的位移映射从参考数据直接地生成。对于所述芯片列中的芯片中的其余部分，每一个芯片的图像帧的位移映射是至少基于所述芯片列中的相邻且先前扫描的芯片中的对应图像帧的校准数据来确定的。
[0029]根据所述方法的一些实施例，当属于沿着所述切片的其他扫描区域中的一个扫描区域或附加扫描区域中的一个扫描区域的(给定)图像帧的特征为(i)可识别目标的数量不足和/或(ii)可识别目标的分布不够均匀，使得(即，在某种意义上)仅基于所述给定图像帧中的可识别目标的位移无法达到所述给定图像帧的位移映射的所需的准确度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生成可用于样品分析的校准数据的计算机实现的方法，所述方法包括：识别属于样品的扫描区域的图像帧中的目标；计算所述目标相对于如由所述扫描区域的参考数据给出或从所述参考数据得出的所述目标的位置的位移；至少基于所计算的目标位移，确定将所述图像帧的坐标与如由所述参考数据给出或从所述参考数据得出的所述扫描区域的坐标相关的坐标变换参数(CTP)的值；以及至少使用所述CTP来获得所述图像帧中的多个片段的位移，从而生成所述图像帧或所述图像帧的至少一部分的位移映射。2.如权利要求1所述的方法，其中所述CTP包括至少三个独立参数。3.如权利要求2所述的方法，其中所述至少三个独立参数中的每一个独立参数表征在所述图像帧上持久存在的相应相关性。4.如权利要求2所述的方法，其中所述CTP包括表征全局偏移、线性缩放、固定角度偏斜和旋转的参数中的一或多个参数。5.如权利要求1所述的方法，其中所述参考数据包括从在配方设置期间获得的所述样品的扫描数据生成的设计数据、CTP和/或位移映射、以及在同一设计或包括具有与所述扫描区域内的特征类似的架构的特征的另一个样品的扫描中获得的数据中的一者或多者。6.如权利要求1所述的方法，其中在所述计算所述目标的所述位移之前，基于最新系统坐标来校准所述参考数据，所述最新系统坐标是考虑到先前获得的扫描数据来生成的。7.如权利要求1所述的方法，其中所述片段中的至少一些片段具有像素的尺寸。8.如权利要求1所述的方法，其中所述样品是图案化晶片。9.如权利要求8所述的方法，其中所述扫描区域是沿着延伸穿过所述晶片的第一芯片的切片定位的，并且其中所述方法进一步包括相对于所述第一芯片的沿着所述切片定位的其他扫描区域重复所述方法。10.如权利要求9所述的方法，其中所述扫描区域和所述其他扫描区域中的至少一个扫描区域的所述CTP是考虑到沿着所述切片的先前扫描的区域的一个或多个先前确定的CTP来确定的。11.如权利要求9所述的方法，进一步包括初始操作，所述初始操作包括优化(i)图像帧的高度，所述图像帧分别属于沿着所述切片的所述扫描区域，以及(ii)所述CTP的选择，诸如为了达到在最大或基本上最大吞吐量下所需的准确度。12.如权利要求9所述的方法，进一步包括生成分别属于沿着所述切片的附加扫描区域的附加图像帧的位移映射，所述附加扫描区域定位在沿着包括所述第一芯片的芯片列的附加芯片中，其中所述附加图像帧中的第一组图像帧的位移映射是至少基于在所述第一组图像帧中的目标相对于如由参考数据给出的所述目标的对应位置的所计算的位移来直接地生成的；并且其中第二组图像帧的位移映射是至少基于在所述第二组图像帧中的目标相对于属于所述芯片列中相应的先前扫描的芯片中的扫描区域的对应图像帧中的对应目标的校准位置的所计算的位移来生成的。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：应用材料以色列公司，
类型：发明
国别省市：