检验及其它工艺中样品的对准制造技术

本发明专利技术提供用于设置样品的对准的方法及系统。一种系统包含计算机子系统，所述计算机子系统经配置以用于在样品上的印刷实例的对应区域中的模板位置处获取从输出获取子系统的检测器的输出产生的二维(2D)图像。所述计算机子系统使用所述2D图像来确定所述模板位置之间在x方向及y方向上的偏移且基于所述偏移而确定所述样品相对于所述输出获取子系统的角度。如果所述角度大于预定值，那么所述计算机子系统旋转所述样品且重复进行上文所描述的所述步骤。如果所述角度小于所述预定值，那么所述计算机子系统存储所述2D图像中的一者以用于在对样品执行的工艺中进行所述样品的对准。所述2D图像可包含多模式图像，可在确定所述偏移之前融合所述多模式图像。所述偏移之前融合所述多模式图像。所述偏移之前融合所述多模式图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检验及其它工艺中样品的对准


[0001]本专利技术一般来说涉及用于设置样品的对准的方法及系统。特定实施例涉及设置样品与输出获取子系统的对准以用于例如检验等工艺。

技术介绍

[0002]以下描述及实例并不由于其包含于此章节中而被认为是先前技术。
[0003]在半导体制造工艺期间在各种步骤处使用检验工艺来检测光罩及晶片上的缺陷以促进在制造工艺中的较高合格率及因此较高利润。检验一直总是制作半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置尺寸减小，检验对于成功制造出可接受的半导体装置变得更加重要，这是因为较小缺陷便可导致装置出故障。
[0004]检验工艺的成功至少部分地取决于样品在检验工具或系统内的位置布置。举例来说，在使光或其它能量在样品上进行扫描以进行检验之前，将样品放置于检验工具内且以某一预定方式与检验工具对准。可相对于检验工具的硬件中的任一者(例如成像硬件或载台或者样品安置于其上的其它表面)而执行所述对准。出于若干个原因而执行此对准，例如确保以预定方式扫描样品，借此使得能够检验样品上的所关注区域，如检验工艺设置中所确定。样品相对于成像硬件的定向还可影响经图案化特征在样品的所产生图像中是可见还是不可见的。举例来说，当样品处于一个定向中时，一个检验工具通道可仅能够对水平定向的经图案化特征进行成像，且当样品处于所述定向中时，另一检验工具通道可仅能够对垂直定向的经图案化特征进行成像。因此，出于若干个原因，以大体上较高准确度来以预定方式将样品相对于检验工具进行位置布置是重要的。
[0005]存在用于将样品相对于检验工具对准的多种当前所使用方法及系统。一种此方法包含基于一维(1D)投影的对准。此方法使用单个通道图像(即，使用检验工具的仅一个通道产生的图像)。所述方法包含将二维(2D)图像转换成1D X及Y投影。所述方法然后使用投影来计算样品对准。另一此方法包含2D光学图像对准。此方法使用来自集成到检验工具中但不用于检验目的的再检测相机的光学图像来执行样品对准。
[0006]用于将样品与检验工具对准的当前所使用方法及系统具有若干个显著缺点。举例来说，1D投影对准方法具有错误对准问题，这是因为不同样品图案可具有相同1D投影。此方法还仅在对准中使用一个通道图像。在一些工具上，单个通道可仅对水平或垂直图案进行成像，这使得难以计算X及Y方向两者上的对准。2D光学图像对准方法也具有若干个缺点，包含低对准角度测量准确度，其可至少部分地由低于检测器图像像素的光学图像像素分辨率以及相对低(8位)灰度图像导致。2D光学图像对准方法还具有相对慢的速度。举例来说，此方法包含移动到每个裸片中的相同点、获取焦点度量，且然后抓取图像。
[0007]当对准为不准确且可重现时，样品与检验工具之间的相对位置关系的样品到样品(及/或扫描到扫描)变化还可成问题。举例来说，如果存在不同样品相对于检验工具的位置的变化，即使针对不同样品的结果并未受所述变化的极大影响，所述变化也可在使用检验结果确定或跟踪例如样品到样品变化及工艺到工艺变化的工艺质量控制测量时引入错误。
在一个此实例中，即使样品相对于检验工具的位置的相对较小变化也可导致特定缺陷未被检测到或被错误识别(例如，属于特定关注区域或区)，这可导致从样品到样品、扫描到扫描或工艺到工艺的检验结果中的错误及不确定性。检验结果中的此类错误及不确定性可使检验结果的有用性显著降级且可甚至导致响应于检验结果而做出的任何校正对工艺的执行不利。
[0008]因此，开发不具有上文所描述的缺点中的一或多者的用于设置样品与输出获取子系统的对准的系统及方法将为有利的。

技术实现思路

[0009]对各种实施例的以下描述不应以任何方式被视为限制所附权利要求书的标的物。
[0010]一个实施例涉及一种经配置以用于设置样品的对准的系统。所述系统包含输出获取子系统，所述输出获取子系统至少包含能量源及检测器。所述能量源经配置以产生被引导到样品的能量，且所述检测器经配置以检测来自所述样品的能量并响应于所述所检测能量而产生输出。
[0011]所述系统还包含一或多个计算机子系统，所述一或多个计算机子系统经配置以用于在所述样品上的印刷实例的对应区域中的模板位置处获取从所述检测器的所述输出产生的二维(2D)图像。2D图像包含在模板位置中的第一模板位置处获取的第一图像及在模板位置中的一或多个其它模板位置处获取的至少一个额外图像。计算机子系统还经配置以用于确定所述模板位置之间在x方向及y方向上的偏移。确定所述偏移包含将所述第一图像与所述至少一个额外图像对准。计算机子系统进一步经配置以用于基于所述x方向及所述y方向上的所述偏移而确定所述样品相对于所述输出获取子系统的角度且将所述所确定角度与预定值进行比较。当所确定角度大于预定值时，计算机子系统经配置以用于旋转样品且重复进行获取、确定偏移、确定角度及比较步骤。当所述所确定角度小于所述预定值时，所述一或多个计算机子系统经配置以用于存储所述第一图像以供在对所述样品执行的工艺期间在将所述样品与所述输出获取子系统对准时使用。可如本文中所描述而对所述系统进行进一步配置。
[0012]另一实施例涉及一种用于设置样品的对准的计算机实施方法。所述方法包含上文所描述的获取、确定偏移、确定角度、比较、旋转、重复及存储步骤。所述方法的所述步骤由一或多个计算机子系统执行。
[0013]可如本文中所描述而进一步执行所述方法的步骤中的每一者。另外，所述方法可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步骤。此外，所述方法可由本文中所描述的系统中的任一者执行。
[0014]另一实施例涉及一种非暂时性计算机可读媒体，其存储可在计算机系统上执行以用于执行用于设置样品的对准的计算机实施方法的程序指令。所述计算机实施方法包含上文所描述的方法的步骤。可如本文中所描述而对计算机可读媒体进行进一步配置。可如本文中进一步所描述而执行所述计算机实施方法的步骤。另外，计算机实施方法可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步骤，可执行程序指令来实现所述计算机实施方法。
附图说明
[0015]在受益于对优选实施例的以下详细描述的情况下且在参考附图之后，所属领域的技术人员将明了本专利技术的其它优点，其中：
[0016]图1及2是图解说明如本文中所描述而配置的系统的实施例的侧视图的示意图；
[0017]图3及4是图解说明相对于输出获取子系统的轴线处于不同位置中的样品的一个实例的平面图的示意图；
[0018]图5是图解说明可经执行以用于设置样品的对准的步骤的一个实施例的流程图；
[0019]图6是图解说明样品上的印刷实例中的多个可能模板的位置的一个实例的平面图的示意图；
[0020]图7是图解说明样品上的印刷实例的对应区域中的模板位置的一个实例的平面图的示意图；
[0021]图8是图解说明在样品上的印刷实例中的模板位置处从输出获取子系统的检测器的输出产生的二维(2D)图像的一个实例的平面图的示意图；
[0022]图9是图解说明在样品上的印刷实例的对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经配置以用于设置样品的对准的系统，其包括：输出获取子系统，其至少包括能量源及检测器，其中所述能量源经配置以产生被引导到样品的能量，且其中所述检测器经配置以检测来自所述样品的能量并响应于所述所检测能量而产生输出；及一或多个计算机子系统，其经配置以：在所述样品上的印刷实例的对应区域中的模板位置处获取从所述检测器的所述输出产生的二维图像，其中所述二维图像包括在所述模板位置中的第一模板位置处获取的第一图像及在所述模板位置中的一或多个其它模板位置处获取的至少一个额外图像；确定所述模板位置之间在x方向及y方向上的偏移，其中确定所述偏移包括将所述第一图像与所述至少一个额外图像对准；基于所述x方向及所述y方向上的所述偏移而确定所述样品相对于所述输出获取子系统的角度；将所述所确定角度与预定值进行比较；当所述所确定角度大于所述预定值时，旋转所述样品且重复进行所述获取、确定所述偏移、确定所述角度及比较步骤；及当所述所确定角度小于所述预定值时，存储所述第一图像以供在对所述样品执行的工艺期间在将所述样品与所述输出获取子系统对准时使用。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述检测器包括光电倍增管。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述检测器的所述输出包括非成像输出。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出获取子系统经配置以将所述能量引导到所述样品且利用第一模式及第二模式来检测来自所述样品的所述能量，其中利用所述第一模式来进一步获取所述第一图像及所述至少一个额外图像，其中所述一或多个计算机子系统进一步经配置以用于在所述样品上的所述印刷实例的所述对应区域中的所述模板位置处获取利用所述第二模式而产生的额外二维图像，其中所述额外二维图像包括利用所述第二模式在所述模板位置中的所述第一模板位置处获取的第二图像及利用所述第二模式在所述模板位置中的所述一或多个其它模板位置处获取的至少一个其它图像，且其中确定所述偏移进一步包括通过将所述第一图像与所述至少一个额外图像对准而确定所述x方向及所述y方向上的所述偏移中的第一偏移以及通过将所述第二图像与所述至少一个其它图像对准而确定所述x方向及所述y方向上的所述偏移中的第二偏移。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一图像及所述至少一个额外图像仅包括水平图案，且其中所述第二图像及所述至少一个其它图像仅包括垂直图案。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出获取子系统经配置以将所述能量引导到所述样品且利用第一模式及第二模式来检测来自所述样品的所述能量，且其中所述获取包括：在所述样品上的所述印刷实例的所述对应区域中的所述模板位置处获取分别利用所述第一模式及所述第二模式而产生的第一模式二维图像及第二模式二维图像；从在所述模板位置中的所述第一模板位置处获取的所述第一模式二维图像及所述第二模式二维图像产生所述第一图像；及从在所述模板位置中的所述一或多个其它模板位置处产生的所述第一模式二维图像及所述第二模式二维图像产生所述至少一个额外图像。7.根据权利要求6所述的系统，其中产生所述第一图像及产生所述至少一个额外图像
包括图像融合。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一模式二维图像仅包括水平图案，且其中所述第二模式二维图像仅包括垂直图案。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述x方向及所述y方向上的所述偏移是所述x方向及所述y方向上的子像素偏移。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述对准不包括在所述x方向或所述y方向上投影所述第一图像及所述至少一个额外图像中的经图案化特征。11.根据权利要求1所述的系统，其中经获取并用于确定所述偏移的所述至少一个额外图像的数目小于在重复进行所述获取时所获取并用于重复确定所述偏移的所述至少一个额外图像的数目。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出获取子系统及所述一或多个计算机子系统进一步经配置以用于通过以下操作而对所述样品执行所述工艺：在所述样品上的所述印刷实例的所述对应区域中的所述模板位置中的一或多者处获取从所述检测器的所述输出产...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜旭光，黄彤，N，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：