用于工艺窗口特征化的虚拟检验系统的制作方法

本发明大体上涉及用于利用持久晶片成像进行自动化工艺窗口特征化和系统性缺陷检测的方法和系统。

背景技术：

以下描述和实例并非由于其包含在这段落中而被承认为现有技术。

在半导体制造工艺期间的各个步骤使用检验过程以检测晶片上的缺陷以促进所述制造工艺中的较高良率和因此较高收益。检验始终为制造半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于可接受半导体装置的成功制造变得更加重要，这是因为较小缺陷可引起所述装置发生故障。

工艺窗口合格性鉴定(pwq)是对以特定方式制造的样品执行的检验类型，其对于检验是否可制造特定芯片设计(无关键热点)和决定光刻工艺的最佳参数(例如，焦点/曝光)至关重要。在当前使用的方法中，光刻合格性鉴定过程可为非常耗时且手动的过程。通常，印刷焦点-曝光调制的晶片以模拟不同工艺窗口条件。接着，使用相对灵敏明场(bf)检验工具来检验所述晶片。通过按印刷错误的类型对缺陷进行分类的基于设计的算法将经检测缺陷划分成若干分级(独特设计结构与每一分级相关联)。为了确定印刷错误如何影响不同工艺调制下的芯片良率，执行缺陷取样策略，接着执行扫描电子显微镜(sem)重检。举例来说，可在不同裸片调制下视察来自每一分级的一些代表性缺陷。这个耗时的过程检验结构如何响应于光刻参数(焦点/曝光)的变化且最终确定工艺窗口限制。为了增加灵敏度，有时执行第二迭代。在所述情况中，先前识别的印刷错误可用作晶片检验中的关注区域。接着可重复完整过程。

但是，用于pwq的当前使用的方法存在若干缺点。举例来说，所述当前使用的方法可相当耗时(若干天)且可能需要工程设计专业知识和工具时间可用性(光学检验仪和/或sem重检)。对经调制晶片调谐检验工具涉及在光学检验仪的缺陷计数能力内工作的许多试错测试。目标为通过放大其形成机制(例如，失焦)来检测任何潜在热点，但同时检测系统不应遭遇缺陷计数饱和。以低于检验工具的灵敏度能力的灵敏度运行检验可危害整个晶片分析。当前使用的方法的另一缺点与用于sem重检的取样策略有关。假设通过使用sem重检(代表性取样)观察的数个所选择的缺陷/位置准确表示系统性印刷错误。如果所述假设无效，那么可错失热点或可错误地报告工艺窗口。当前使用的方法的额外弱点在于：在晶片上希望相同的图案在用于印刷图案的掩模上可能并不相同。在此情况中，裸片对裸片方法将错失变化来源。

因此，开发不具有上述缺点中的一或多者的用于检测样品上的缺陷的系统及方法将是有利的。

技术实现要素：

各个实施例的以下描述不应理解为限制所附权利要求书的标的物。

一个实施例涉及一种经配置以检测样品上的缺陷的系统。所述系统包含经配置以存储由检验系统产生的样品的图像的存储媒体。所述检验系统经配置以使能量扫描遍及所述样品的物理版本同时检测来自所述样品的能量以借此产生所述样品的所述图像。使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值在所述样品的所述物理版本上形成至少两个裸片。所述系统还包含一或多个计算机子系统，其经配置以比较在所述样品上使用所述不同值中的至少两者形成具有相同如所设计的特性的图案的位置处产生的经存储图像的部分。经比较的所述经存储图像的所述部分不受所述裸片在所述样品上的位置、所述图案在所述裸片内的位置或所述图案在所述样品上的位置约束。(若干)所述计算机子系统也经配置以基于所述比较的结果检测所述位置处的缺陷。所述系统可如本文中所描述那样进一步配置。

另一实施例涉及一种用于检测样品上的缺陷的方法。所述方法包含存储由检验系统产生的样品的图像，所述检验系统如上所述那样配置。使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值在所述样品的所述物理版本上形成至少两个裸片。所述方法还包含上文所描述的比较和检测。由一或多个计算机子系统执行所述方法的步骤。

上文所描述的方法的步骤中的每一者可如本文中进一步描述那样进一步执行。另外，上文所描述的方法的实施例可包含本文中所描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步骤。此外，上文所描述的方法可由本文中所描述的系统中的任一者执行。

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执行用于检测样品上的缺陷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。所述计算机可读媒体可如本文中所描述那样进一步配置。所述计算机实施方法的步骤可如本文中进一步描述那样执行。另外，可对其执行程序指令的计算机实施方法可包含本文中所描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步骤。

附图说明

所属领域的技术人员在获益于优选实施例的以下实施方式并参考附图后将明白本发明的进一步优点，其中：

图1和图1a是图解说明如本文中所描述那样配置的系统的实施例的侧视图的示意图；

图2是图解说明样品的一个实施例的平面视图的示意图，使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值在所述样品上形成至少两个裸片；

图3是图解说明图案的一个实例的平面视图的示意图，所述图案具有设计中的相同如所设计的特性且使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的至少两个不同值形成在样品上；

图4是图解说明图案的特性对于对样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值的不同响应的一个实例的曲线图；

图5是图解说明具有不同如所设计的特性的图案的不同实例的平面视图的示意图，所述特性可通过本文中所描述的实施例分离成不同群组；及

图6是图解说明存储用于致使计算机系统执行本文中所描述的计算机实施方法的程序指令的非暂时性计算机可读媒体的一个实施例的框图。

虽然本发明容易以各种修改及替代形式呈现，但本发明的特定实施例是通过附图中的实例展示且将在本文中详细描述。附图可不按比例绘制。但是，应理解，所述附图及其实施方式并不希望将本发明限于所揭示的特定形式，相反，本发明将涵盖落于如由所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围内的全部修改、等效物及替代物。

具体实施方式

如本文中所使用的术语“设计”及“设计数据”一般是指集成电路(ic)的物理设计(布局)和通过复杂模拟或简单几何和布尔(boolean)运算从所述物理设计导出的数据。另外，通过主光罩检验系统获取的主光罩的图像和/或其导出物可用作设计的“代理”。此主光罩图像或其导出物可用作本文中所描述的使用设计的任何实施例中的设计布局的替代。设计可包含在在2009年8月4日颁予扎法尔(zafar)等人的共同拥有的第7,570,796号美国专利和在2010年3月9日颁予库尔卡尼(kulkarni)等人的共同拥有的第7,676,077号美国专利中所描述的任何其它设计数据或设计数据代理，所述两个案以宛如全文阐述引用的方式并入本文中。另外，设计数据可为标准单元库数据、集成布局数据、用于一或多个层的设计数据、设计数据的导出物和全部或部分芯片设计数据。

然而，一般来说，无法通过使用晶片检验系统对晶片成像来产生设计信息或数据。举例来说，形成在所述晶片上的设计图案无法准确表示晶片的设计且所述晶片检验系统可能不能够以足够分辨率产生形成在所述晶片上的设计图案的图像使得所述图像可用于确定关于所述晶片的设计的信息。因此，一般来说，无法使用物理晶片产生设计信息或设计数据。此外，本文中所描述的“设计”和“设计数据”是指由半导体装置设计者在设计过程中产生且因此在将设计印刷在任何物理晶片上之前可良好地用于本文中所描述的实施例中的信息和数据。

现参考附图，应注意，所述图并未按比例绘制。特定来说，极大地放大所述图的一些元件的比例以强调所述元件的特性。还应注意，所述图并不按相同比例绘制。已使用相同参考数字指示在一个以上图中展示的可类似配置的元件。除非本文中另有提及，否则所描述及展示的元件中的任一者可包含任何合适市售元件。

一个实施例涉及一种经配置以检测样品上的缺陷的系统。此系统的一个实施例在图1中展示。系统包含经配置以存储由检验系统10产生的样品的图像的存储媒体100。检验系统经配置以使能量扫描遍及样品的物理版本同时检测来自样品的能量以借此产生样品的图像。检验系统还可经配置以使用多个模式执行扫描和检测。

在一个实施例中，样品包含晶片。晶片可包含所属领域中已知的任何晶片。

在一个实施例中，扫描遍及样品的能量包含光且从样品检测的能量包含光。举例来说，在图1中所展示的系统的实施例中，检验系统10包含经配置以将光引导到样品14的照明子系统。照明子系统包含至少一个光源。举例来说，如图1中所展示，照明子系统包含光源16。在一个实施例中，照明子系统经配置以按一或多个入射角将光引导到样品，所述一或多个入射角可包含一或多个倾斜角和/或一或多个法线角。举例来说，如图1中所展示，通过光学元件18且接着通过透镜20以倾斜入射角将来自光源16的光引导至样品14。倾斜入射角可包含可取决于(例如)样品的特性和待在样品上检测的缺陷而改变的任何合适倾斜入射角。

照明子系统可经配置以在不同时间以不同入射角将光引导到样品。举例来说，检验系统可经配置以更改照明子系统的一或多个元件的一或多个特性使得可以不同于图1中所展示的入射角的入射角将光引导到样品。在一个此实例中，检验系统可经配置以移动光源16、光学元件18和透镜20使得以不同倾斜入射角或法线(或近法线)入射角将光引导到样品。

在一些例子中，检验系统可经配置以同时以一个以上入射角将光引导到样品。举例来说，照明子系统可包含一个以上照明通道，所述照明通道中的一者可包含如图1中所展示的光源16、光学元件18和透镜20且所述照明通道中的另一者(未展示)可包含可经不同或相同配置的类似元件，或可包含至少一个光源和可能一或多个其它元件(例如本文中进一步描述的元件)。如果将此光与其它光同时引导到样品，那么以不同入射角引导到样品的光的一或多个特性(例如，波长、偏光等)可不同，使得由以不同入射角照明样品所引起的光可在(若干)检测器处彼此区别。

在另一例子中，照明子系统可仅包含一个光源(例如，图1中所展示的源16)且来自所述光源的光可由所述照明子系统的一或多个光学元件(未展示)(例如，基于波长、偏光等)分离成不同光学路径。接着，可将不同光学路径中的每一者中的光引导到样品。多个照明通道可经配置以同时或在不同时间(例如，当使用不同照明通道以依次照明样品时)将光引导到样品。在另一例子中，相同照明通道可经配置以在不同时间将具有不同特性的光引导到样品。举例来说，在一些例子中，光学元件18可经配置为光谱滤波器且所述光谱滤波器的性质可以各种不同方式(例如，通过换出所述光谱滤波器)改变使得可在不同时间将不同波长的光引导到样品。照明子系统可具有所属领域中已知的用于以不同或相同入射角将具有不同或相同特性的光依次或同时引导到样品的任何其它合适配置。

在一个实施例中，光源16可包含宽带等离子体(bbp)光源。这样，由光源产生且被引导到样品的光可包含宽带光。但是，光源可包含任何其它合适光源，例如激光器。激光器可包含所属领域中已知的任何合适激光器且可经配置以产生所属领域中已知的(若干)任何合适波长的光。另外，激光器可经配置以产生单色或几乎单色的光。这样，激光器可为窄带激光器。光源还可包含产生多个离散波长或波带的光的多色光源。

可通过透镜20将来自光学元件18的光聚焦到样品14上。尽管透镜20在图1中被展示为单个折射光学元件，但应理解，实际上，透镜20可包含组合地将来自光学元件的光聚焦到样品的许多折射及/或反射光学元件。图1中所展示和本文中所描述的照明子系统可包含任何其它合适光学元件(未展示)。此类光学元件的实例包含(但不限于)：(若干)偏光元件、(若干)光谱滤波器、(若干)空间滤波器、(若干)反射光学元件、(若干)切趾器、(若干)光束分离器、(若干)光圈和类似者，其可包含所属领域中已知的任何此类合适光学元件。另外，检验系统可经配置以基于待用于检验的照明类型而更改照明子系统的所述元件中的一或多者。

检验系统也可包含经配置以使光扫描遍及样品的扫描子系统。举例来说，检验系统可包含载物台22，在检验期间将样品14安置在载物台22上。扫描子系统可包含可经配置以使样品移动使得光可扫描遍及样品的任何合适机械及/或机器人组合件(其包含载物台22)。另外或替代性地，检验系统可经配置使得检验系统的一或多个光学元件执行光遍及样品的某种扫描。可使光以任何合适方式(例如以蛇形路径或以螺旋路径)扫描遍及样品。

检验系统进一步包含一或多个检测通道。一或多个检测通道中的至少一者包含检测器，所述检测器经配置以检测归因于系统对样品的照明而来自所述样品的光且响应于经检测光产生输出。举例来说，图1中所展示的检验系统包含两个检测通道，一个检测通道通过集光器24、元件26和检测器28形成且另一检测通道通过集光器30、元件32和检测器34形成。如图1中所展示，两个检测通道经配置以按不同集光角收集且检测光。在一些例子中，两个检测通道经配置以检测散射光且检测通道经配置以检测按不同角度自样品散射的光。然而，检测通道中的一或多者可经配置以检测来自样品的另一类型的光(例如，反射光)。

如图1中进一步展示，两个检测通道经展示定位在纸平面中且照明子系统也经展示定位在纸平面中。因此，在这实施例中，两个检测通道定位在入射平面中(例如，在入射平面中居中)。然而，检测通道中的一或多者可定位在入射平面外。举例来说，通过集光器30、元件32和检测器34形成的检测通道可经配置以收集及检测从入射平面散射的光。因此，此检测通道通常可称为“侧”通道且此侧通道可在实质上垂直于入射平面的平面中居中。

尽管图1展示包含两个检测通道的检验系统的实施例，但是检验系统可包含不同数目个检测通道(例如，仅一个检测通道或两个或两个以上检测通道)。在一个此例子中，由集光器30、元件32和检测器34形成的检测通道可形成如上所述的一个侧通道，且检验系统可包含形成为定位于入射平面的相对侧上的另一侧通道的额外检测通道(未展示)。因此，检验系统可包含检测通道，所述检测通道包含集光器24、元件26和检测器28且在入射平面中居中且经配置以收集且检测成在样品表面或接近法向于样品表面的(若干)散射角的光。因此，这检测通道通常可称为“顶部”通道且检验系统还可包含如上所述那样配置的两个或两个以上侧通道。照此，检验系统可包含至少三个通道(即，一个顶部通道和两个侧通道)，且所述至少三个通道中的每一者具有其自身的集光器，所述集光器中的每一者经配置以收集成不同于其它集光器中的每一者的散射角的光。

如上文进一步描述，包含在检验系统中的检测通道中的每一者可经配置以检测散射光。因此，图1中所展示的检验系统可经配置以用于样品的暗场(df)检验。然而，检验系统也可或替代性地包含经配置以用于样品的明场(bf)检验的(若干)检测通道。换句话说，检验系统可包含经配置以检测从样品镜面反射的光的至少一个检测通道。因此，本文中所描述的检验系统可经配置以仅用于df检验、仅用于bf检验或用于df检验和bf检验两者。尽管在图1中将集光器中的每一者展示为单折射光学元件，但是应理解，集光器中的每一者可包含一或多个折射光学元件和/或一或多个反射光学元件。

一或多个检测通道可包含所属领域中已知的任何合适检测器。举例来说，所述检测器可包含光电倍增管(pmt)、电荷耦合装置(ccd)和时间延迟积分(tdi)相机。所述检测器也可包含所属领域中已知的任何其它合适检测器。所述检测器也可包含非成像检测器或成像检测器。这样，如果检测器为非成像检测器，那么所述检测器中的每一者可经配置以检测散射光的特定特性(例如强度)但不可经配置以检测依据在成像平面内的位置而变化的此类特性。照此，由包含于检验系统的检测通道中的每一者中的检测器中的每一者产生的输出可为信号或数据而非图像信号或图像数据。在此类例子中，检验系统的计算机子系统(例如计算机子系统36)可经配置以从检测器的非成像输出产生样品的图像。然而，在其它例子中，检测器可经配置为经配置以产生成像信号或图像数据的成像检测器。因此，检验系统可经配置以按许多方式产生本文中所描述的图像。

应注意，本文中提供图1以大体上图解说明检验系统的配置，所述检验系统可包含在本文中所描述的系统实施例中或可产生由本文中所描述的系统实施例存储且使用的图像。显然，可更改本文中所描述的检验系统配置以优化检验系统的性能，如通常在设计商业检验系统时执行。此外，可使用例如商业上可购自加利福尼亚州(calif.)，米尔皮塔斯市(milpitas)，科磊公司(kla-tencor)的29xx/28xx系列的工具的现有检验系统(例如，通过将本文中所描述的功能性添加到现有检验系统)来实施本文中所描述的系统。对于一些此类系统，可将本文中所描述的方法提供为检验系统的任选功能性(例如，除了检验系统的其它功能性外)。替代性地，本文中所描述的检验系统可“从头开始”设计以提供全新的检验系统。

检验系统的计算机子系统36可以任何合适方式(例如，经由一或多个传输媒体，其可包含“有线”和/或“无线”传输媒体)耦合到检验系统的检测器，使得所述计算机子系统可接收在样品的扫描期间由检测器产生的输出。计算机子系统36可经配置以使用检测器的输出执行许多功能。举例来说，计算机子系统可经配置以使用检测器的输出检测样品上的缺陷。可由计算机子系统通过将某缺陷检测算法及/或方法应用于由检测器产生的输出来执行检测样品上的缺陷。所述缺陷检测算法和/或方法可包含所属领域中已知的任何合适算法和/或方法。举例来说，计算机子系统可比较检测器的输出与阀值。具有高于所述阀值的值的任何输出可被识别为潜在缺陷，而具有低于所述阀值的值的任何输出不可被识别为潜在缺陷。在另一实例中，计算机子系统可经配置以在不对检测器的输出执行缺陷检测的情况下将所述输出发送到存储媒体(例如存储媒体100)。检验系统的计算机子系统可如本文中所描述那样进一步配置。

检验系统的计算机子系统(以及本文中所描述的其它计算机子系统)在本文中也可被称为(若干)计算机系统。本文中所描述的所述计算机子系统或系统中的每一者可采取各种形式，包含个人计算机系统、图像计算机、大型计算机系统、工作站、网络设备、因特网设备或其它装置。一般来说，术语“计算机系统”可经广泛定义以涵盖具有执行来自存储器媒体的指令的一或多个处理器的任何装置。所述计算机子系统或系统还可包含所属领域中已知的任何合适处理器，例如并行处理器。另外，所述计算机子系统或系统可包含具有高速处理和软件的计算机平台作为独立或网络工具。

如果系统包含一个以上计算机子系统，那么所述不同计算机子系统可彼此耦合使得可如本文中进一步描述那样在所述计算机子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。举例来说，检验系统的计算机子系统36可通过任何合适传输媒体如通过图1中的虚线所展示那样耦合到(若干)计算机子系统102，所述传输媒体可包含所属领域中已知的任何合适有线和/或无线传输媒体。此类计算机子系统中的两者或两者以上也可通过例如存储媒体100的共享计算机可读存储媒体(未展示)有效耦合。

尽管上文将系统描述为光学或基于光的检验系统，但是检验系统可为基于电子束的系统。在一个此实施例中，扫描遍及样品的能量包含电子且从样品检测的能量包含电子。在图1a中所展示的一个此实施例中，检验系统包含耦合到计算机子系统124的电子柱122。

也如图1a中所展示，所述电子柱包含电子束源126，所述电子束源126经配置以产生通过一或多个元件130聚焦到样品128的电子。所述电子束源可包含(例如)阴极源或发射器尖端且一或多个元件130可包含(例如)枪透镜、阳极、限束孔径、闸阀、束电流选择孔径、物镜和扫描子系统，其全部都可包含所属领域中已知的任何此类合适元件。

从样品返回的电子(例如，二次电子)可通过一或多个元件132聚焦到检测器134。一或多个元件132可包含(例如)可为包含在(若干)元件130中的相同扫描子系统的扫描子系统。

电子柱可包含所属领域中已知的任何其它合适元件。另外，电子柱可如以下每一者中所描述那样进一步配置：在2014年4月4日颁予江(jiang)等人的第8,664,594号美国专利；在2014年4月8日颁予小岛(kojima)等人的第8,692,204号美国专利；在2014年4月15日颁予谷本斯(gubbens)等人的第8,698,093号美国专利；和在2014年5月6日颁予麦克唐纳(macdonald)等人的第8,716,662号美国专利，所述案以宛如全文阐述引用的方式并入本文中。

尽管图1a中将电子柱展示为经配置使得电子以倾斜入射角引导到样品且以另一倾斜角从所述样品散射，但是应理解，电子束可以任何合适角度引导到样品且从样品散射。另外，基于电子束的检验系统可经配置以如本文中进一步描述那样使用多个模式(例如，使用不同照明角、收集角等)产生样品的图像。基于电子束的检验系统的多个模式可在检验系统的任何图像产生参数方面不同。

计算机子系统124可如上所述耦合到检测器134。所述检测器可检测从样品的表面返回的电子借此形成所述样品的电子束图像。所述电子束图像可包含任何合适电子束图像。计算机子系统124可经配置以使用由检测器134产生的输出检测样品上的缺陷。计算机子系统124可经配置以执行本文中所描述的(若干)任何额外步骤。包含图1a中所展示的检验系统的系统可如本文中所描述那样进一步配置。

应注意，本文中提供图1a以大体图解说明可包含在本文中所描述的实施例中的基于电子束的检验系统的配置。如同上文所描述的光学检验系统，可更改本文中所描述的基于电子束的检验系统配置以优化检验系统的性能，如通常在设计商业检验系统时执行。此外，可使用例如商业上可购自加利福尼亚州(calif.)，米尔皮塔斯市(milpitas)，科磊公司(kla-tencor)的esxxx系列的工具的现有检验系统(例如，通过将本文中所描述的功能性添加到现有检验系统)来实施本文中所描述的系统。对于一些此类系统，可将本文中所描述的方法提供为系统的任选功能性(例如，除了系统的其它功能性外)。替代性地，本文中所描述的系统可“从头开始”设计以提供全新的系统。

如上文提及，检验系统经配置以使能量扫描遍及样品的物理版本。这样，检验系统可经配置为“实际”检验系统而非“虚拟”检验系统。举例来说，图1中所展示的存储媒体100和(若干)计算机子系统102可经配置为“虚拟”检验系统。特定来说，存储媒体和(若干)计算机子系统并非检验系统10的部分且并不具有处置样品的物理版本的任何能力。换句话说，在经配置为虚拟检验系统的检验系统中，其一或多个“检测器”的输出可为先前由实际检验系统的一或多个检测器产生且存储在虚拟检验系统中的输出，且在“扫描”期间，所述虚拟检验系统可回放所述经存储输出，如同正扫描样品那样。这样，使用虚拟检验系统扫描样品可看似如同使用实际检验系统扫描物理样品，而实际上“扫描”涉及仅以与可扫描样品相同的方式回放针对样品的输出。经配置为“虚拟”检验系统的系统及方法在2012年2月28日颁予巴斯卡尔(bhaskar)等人的共同转让的第8,126,255号美国专利及由达菲(duffy)等人在2014年8月28日发表的第2014/0241610号美国专利申请公开案中描述，所述两案以宛如全文阐述引用的方式并入本文中。本文中所描述的实施例可如此专利和专利申请案中所描述那样进一步配置。

如上文进一步提及，检验系统可经配置以使用多个模式产生样品的图像。一般来说，“模式”可通过用于产生样品的图像的检验系统的参数的值或用于产生样品的图像的输出定义。因此，不同的模式可在检验系统的成像参数中的至少一者的值方面不同。举例来说，在其中扫描遍及样品的能量且从样品检测的能量是光的实施例中，多个模式的至少一者使用扫描遍及样品的至少一个波长的光，所述至少一个波长的光不同于用于所述多个模式的至少其它一者的扫描遍及样品的至少一个波长的光。所述模式可如本文中针对不同模式进一步描述那样(例如，通过使用不同光源、不同光谱滤波器等)在扫描遍及样品的波长方面不同。在另一实施例中，多个模式中的至少一者使用检验系统的照明通道，所述照明通道不同于用于所述多个模式中的至少一个其它者的检验系统的照明通道。举例来说，如上文提及，检验系统可包含一个以上照明通道。照此，不同照明通道可用于不同模式。

在额外实施例中，多个模式中的至少一者使用检验系统的孔径的配置，所述配置不同于用于所述多个模式中的至少一个其它者的检验系统的孔径的配置。所述孔径可为例如图1中所展示的孔径38的照明孔径(即，定位在经引导到样品的能量的路径中的孔径)或例如图1中所展示的孔径40的集光孔径(即，定位在自样品收集的能量的路径中的孔径)。举例来说，如果针对不同模式以不同路径将能量引导到样品，那么具有至少一个不同特性(例如，形状或大小)的不同孔径可定位于所述不同路径中。在另一实例中，如果针对不同模式以相同路径将能量引导到样品，那么具有至少一个不同特性的不同孔径可在不同时间定位于所述路径中以依次产生样品的图像。类似地，通过具有在来自样品的不同能量的路径中的具有至少一个不同特性的不同孔径或通过在使用不同模式的不同扫描之间切换能量的路径中的孔径，来自样品的能量的路径中的孔径可针对不同模式而不同。

因此，如上所述，不同模式可在照明及/或集光/检测方面不同。所述不同模式也可或替代性地具有集光/检测方面的其它差异。举例来说，在一个实施例中，多个模式中的至少一者使用检验系统的检测通道，所述检测通道不同于用于所述多个模式中的至少一个其它者的检验系统的检测通道。在一些此类实施例中，如上文进一步描述，检验系统可包含多个检测通道。因此，检测通道中的一者可用于一个模式且所述检测通道的另一者可用于另一模式。此外，所述模式可以本文中所描述的一种以上方式彼此不同(例如，不同模式可具有一或多个不同照明参数和一或多个不同检测参数)。

由存储媒体存储的图像包含针对样品上的位置(在所述位置处检验系统未检测到缺陷)产生的图像。换句话说，不同于仅存储针对样品上的位置(在所述位置处已检测到缺陷或潜在缺陷)的图像的许多检验系统和方法，本文中所描述的实施例优选地存储在检验期间针对样品产生的全部图像，而与在所述图像中是否检测到缺陷无关。如此，在一些实施例中，由存储媒体存储的图像包含在扫描和检测期间由检验系统针对样品产生的全部图像。换句话说，本文中所描述的实施例可使用以任何模式产生的经存储、全部样品图像。

另外，不同于其中以多个模式产生针对样品上的一或多个(但不超过几个)离散位置(通常对应于所关注缺陷(doi)的位置)的图像且接着存储所述图像的一些方法和系统，通过本文中所描述的实施例存储且用于执行各种功能的图像是已通过扫描样品上的相对较大区域(即，如将在检验配方设置后在规则样品检验过程中所执行那样)而产生的图像。换句话说，通过存储媒体存储的图像优选地为在使能量扫描遍及样品上的相对较大区域(例如，样品上的实质上大于样品上的单缺陷且包含样品上可和可不包含缺陷的区域的区域)时产生的图像。照此，样品上的针对其产生和存储图像的区域是具有未知缺陷率的区域。此外，本文中所描述的产生经存储的图像的扫描和检测并非出于检验配方或工艺设置的目的而执行。另外，本文中所描述的产生经存储的图像的扫描和检测并非在样品上的具有已知缺陷的位置处执行，但经执行以确定在样品上是否存在缺陷。

在如本文中所描述那样将扫描和检测期间产生的图像存储到存储媒体后，(若干)计算机子系统用以执行本文中所描述的功能中的一或多者的全部图像可从所述存储媒体检索，这应消除将样品移回到检验系统中以用于额外图像产生的任何需要。举例来说，如本文中进一步描述，(若干)计算机子系统可执行用于样品或已在样品上检测到的缺陷的若干功能。因此，存储在扫描和检测期间产生的全部图像或其它输出而无需考虑在所述图像或其它输出中是否检测到缺陷意味着在扫描和检测后，计算机子系统可存取针对样品产生的图像中的任一者。照此，不同于当前可用的其它系统和方法，本文中所描述的实施例无需通过将样品重新装载到检验仪上且使用完全重新扫描或逐点成像重复数据收集来收集针对样品上被确定为受关注的每一位置的逐点图像或其它数据。无论哪种方式，相对于使用样品的持久图像实现这，这将是相对昂贵的(例如，比取决于虚拟检验仪配置的虚拟检验仪贵5倍到10倍)。

使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值在所述样品的所述物理版本上形成至少两个裸片。举例来说，如图2中所展示，在这实施例中将样品200展示为晶片。在所述晶片上形成许多裸片202。在这实例中，展示仅用于制造工艺的一个参数的不同值。特定来说，图2中所展示的不同值是用于光刻工艺的焦点的不同值。如图2中进一步展示，用于焦点的值可包含负值和正直两者以及0焦点。另外，尽管图2中展示焦点的特定值，但是焦点的值可包含光刻工艺与晶片的任何给定组合的任何合适值。0焦点值可为光刻工艺的焦点的标称值。但是，不同焦点值可为光刻工艺的焦点的标称值。一般来说，“标称”值可定义为工艺窗口的中心和/或用于给定制造工艺和样品的最佳已知焦点值。

如图2中进一步展示，针对焦点参数的每一不同值在晶片上仅形成一个裸片。这样，与以焦点的标称值形成哪一个裸片无关，针对焦点的标称值在晶片上形成不多于一个裸片。仅使一个裸片以参数的标称值形成是可行的，这是因为如本文中进一步描述，经比较的经存储图像的部分未受裸片在样品上的位置、图案在裸片内的位置或图案在样品上的位置约束。

举例来说，在用于工艺窗口合格性鉴定(pwq)的当前使用的方法和系统中，在扫描样品时，将在以制造工艺的参数的不同值形成的样品上的位置处产生的图像互相比较，这是因为所述图像先前归因于检验系统的存储和运算能力而不可存储无限时间段。因此，对于以光刻工艺的参数的经调制(或非标称)值形成的每一裸片，邻近所述裸片中的每一者的至少一个裸片将必须以光刻工艺的所述参数的标称值形成，使得可在相同扫描带中扫描经调制和未经调制裸片且接着可在扫描样品时比较通过此扫描产生的图像。照此，大量裸片将必须以经调制的参数的标称值形成在样品上。特定来说，至少与经调制裸片一样多的标称裸片将必须在样品上形成，使得存在邻近经调制裸片中的每一者的标称裸片。

相比之下，通过本文中所描述的实施例执行的比较不必在扫描样品时执行，这是因为在扫描期间针对样品产生的全部图像可由本文中所描述的实施例存储且因此在已完成扫描后可用于比较。照此，较少标称裸片需要在样品上形成以用于在pwq过程中执行的比较。举例来说，因为经比较的图像不必在扫描样品时比较，所以仅一个标称裸片可形成于样品上且针对所述标称裸片产生的图像可经存储且接着与针对形成于所述样品上的任何其它裸片产生的任何其它图像进行比较。因此，与先前针对pwq方法可行相比，更多经调制裸片可形成在样品上。

尽管图2中所展示的实施例展示具有使用制造工艺的仅一个参数的不同值形成在其上的裸片的晶片，但在一些例子中，样品可具有使用制造工艺的一个以上参数的不同值形成在其上的裸片。举例来说，在一些例子中，一个参数的值可跨样品上的行不同，而另一参数的值可跨样品上的列不同。在一个此实例中，用于光刻工艺的剂量的值在样品上的列中可随裸片改变，而用于所述光刻工艺的焦点的值在样品上的行中可随裸片改变。但是，一般来说，样品上的具有一个以上参数的不同值的裸片可具有所属领域中已知的任何合适布局。

系统还包含一或多个计算机子系统(例如图1中所展示的(若干)计算机子系统102)，所述计算机子系统经配置以比较在样品上的使用不同值中的至少两者形成具有相同如所设计的特性的图案的位置处产生的经存储图像的部分。经比较的所述经存储图像的所述部分不受所述裸片在所述样品上的位置、所述图案在所述裸片内的位置或所述图案在所述样品上的位置约束。举例来说，本文中所描述的实施例经配置以按放松测试和参考图像对传统缺陷检验仪的当前空间约束的方式将大容量图像存储装置和计算机基础设施(例如，在市场上从科磊公司购得的vi)用于脱机pwq和本文中所描述的其它功能。另外，本文中所描述的实施例的全部功能可集成到包含通过科磊公司提供的组件(例如，vi)和替代源(例如，电子设计自动化(eda)工具)的软件和硬件架构中。

这样，可比较形成在样品上的一个位置处的图案的一个例子与形成在所述样品上的任何其它位置处的相同如所设计的图案的另一例子，而与所述图案的所述两个例子是否形成在晶片上的相同裸片中的不同位置(即，在相同裸片中的不同裸片内位置)处、晶片上的不同裸片中、晶片上的不同裸片中的相同位置(即，在不同裸片中的相同裸片内位置)处或晶片上的不同裸片中的不同位置(即，在不同裸片中的不同裸片内位置)处。因此，本文中所描述的实施例在其图像的部分的图案可互相比较的例子中提供最大灵活性。换句话说，可比较针对形成在晶片上的图案的任一个例子产生的图像的部分与针对形成在所述晶片上的所述图案的任何其它例子产生的图像的部分。比较经存储图像的部分可另外以任何合适方式执行。另外，比较经存储图像的部分可包含使经存储图像的一或多个特性中的任一者互相比较。

因此具有相同如所设计的特性的图案是具有设计中的相同特性或经设计以具有相同特性的图案。然而，具有相同如所设计的特性的图案可或可不具有样品上的相同特性。举例来说，因为经比较的图案经设计为相同但使用制造工艺的至少一个参数的不同值形成，所以经比较的所述图案可具有样品上的不同特性。如本文中进一步描述，实施例可用于识别所述图案的特性的此类差异。另外，甚至经设计为相同且使用制造工艺的全部参数的相同值形成的图案也可具有如形成在样品上的不同特性。举例来说，依据跨样品的位置而变化的样品的特性的变动可使相同如所设计的图案在样品的不同位置处以不同方式形成在样品上。本文中所描述的实施例也可用于识别如本文中进一步描述的此类差异。

具有相同如所设计的特性的图案(针对所述特性比较图像的部分)可仅包含在样品的设计中的一个图案化特征或在设计中的一个以上图案化特征。举例来说，图案的每一例子可包含单个图案化特征或图案的每一例子可包含一个以上图案化特征。如本文中所使用的术语“图案”也定义为包含在裸片中的整个图案的仅实质上小百分比。举例来说例如，“图案”可各自包含包含在裸片中的全部图案的仅约0.001％。在另一实例中，“图案”可各自包含裸片中的约100k个图案例子的仅一个例子，并非所有所述图案例子是相同图案。因此，裸片中或样品上的区域(跨所述区域形成图案的单个例子)可实质上小于所述裸片或样品的整个区域。

对应于经比较的图像的部分的不同值中的至少两者可包含至少一个标称值。换句话说，在对应于经比较的图像的部分的图案中，所述图案中的至少一者可以(若干)参数的标称值形成。这样，本文中所描述的比较可涉及比较以参数的经调制值制造的图案与以所述参数的标称值制造的图案。然而，在一些例子中，本文中所描述的比较可涉及比较以参数的一个经调制值制造的图案与以所述参数的不同经调制值制造的图案。另外，本文中所描述的比较可通常涉及比较针对形成在样品上的图案的仅两个例子产生的图像的部分(但情况不一定如此)。

图3图解说明用于样品的设计中的图案的一个实例和所述图案可如何使用制造工艺的一或多个参数的不同值形成在所述样品上。举例来说，图案300图解说明所述图案中的图案化特征将如何出现在用于所述样品的设计数据中。所述经图案化特征包含许多不同特征，包含接触件302、多边形304、线306和多边形308。图3中所展示的不同特征类型仅打算图解说明可包含在用于样品的设计中的特征类型的一些实例。任何给定样品的特定特征类型将取决于用于样品的设计而改变，用于样品的所述设计将取决于使用所述设计形成在样品上的装置的功能和其它特性而改变。另外，尽管图3中展示包含特定数目个图案化特征的图案，但是所述图案可包含任何合适数目个图案化特征(即，一或多个图案化特征)。这样，一个以上图案化特征可包含在图案300中且因此在针对如本文中进一步描述的图案使图像的部分互相比较时，所述图像的部分可包含所述图案中所包含的全部图案化特征的图像(或在某种程度上已形成在样品上的至少许多的图案化特征)。

如图3中进一步展示，图案的不同例子可使用制造工艺的参数的不同值形成在样品上，所述不同值可产生所述图案的不同特性。举例来说，如图3中所展示，图案300的例子310可使用制造工艺的参数的第一值(其相对接近标称)形成在样品上，而图案300的例子312可使用所述制造工艺的所述参数的第二值(与所述第一值相比，其更远离标称)形成在样品上。因此，所述图案的例子310可使用比所述图案的例子312更类似于图案的如所设计特性的特性形成在样品上。举例来说，如例子310中所展示，包含在图案中的图案化特征中的每一者的角比其在用于所述图案的设计中更圆。但是，包含在图案中的图案化特征中的每一者实际上在所述图案的此例子中形成在样品上。相反，如例子312中所展示，包含在图案中的图案化特征中的每一者的角比其在用于所述图案的设计和例子310两者中更圆。另外，并非所有包含在图案中的图案化特征实际上在所述图案的此例子中形成在样品上。举例来说，用于图案的设计中的接触件302并未出现在形成在样品上的图案的这例子中，如通过例子312中的假想线所展示的接触件图解说明。因此，由于图案的不同例子使用制造工艺的参数的较远离标称的值形成在样品上，所以所述图案看似更不同于用于所述图案的设计。

(若干)计算机子系统进一步经配置以基于比较的结果检测位置处的缺陷。检测缺陷可以任何合适方式执行，例如通过将缺陷检测方法和/或算法应用于比较的结果。在一个此实例中，可比较比较结果与阀值，可将高于所述阀值的比较结果识别为缺陷或潜在缺陷而不可将低于所述阀值的比较结果识别为缺陷或潜在缺陷。基于比较结果检测缺陷可包含产生例如已检测到缺陷或潜在缺陷的位置的信息，其可能与关于所述缺陷或潜在缺陷的其它信息组合。

在一个实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于经检测缺陷确定用于制造工艺的工艺窗口。举例来说，本文中所描述的实施例可用于通过利用持久样品成像的自动化工艺窗口特征化。特定来说，本文中所描述的实施例可用于帮助执行工艺窗口分析。本文中所描述的实施例依靠由样品或样品的部分的持久图像提供的独特特征。举例来说，本文中所描述的实施例可实施在可在市场上从科磊公司购得的当前可用的虚拟检验基础设施上。确定用于制造工艺的工艺窗口可包含识别一或多个参数的不同值中的哪些用于将裸片印刷于检测到缺陷或潜在缺陷的晶片上。接着，可确定工艺窗口仅包含其中未检测到缺陷或潜在缺陷的那些不同值。这样，如果工艺在经确定的工艺窗口内部操作，那么用于所述工艺的一或多个参数的值不应引起任何缺陷或潜在缺陷形成在样品上。

在另一实施例中，一或多个计算机子系统经配置以确定经检测缺陷中的哪些是系统性缺陷。举例来说，本文中所描述的实施例可用于通过利用持久样品成像的系统性缺陷检测。确定缺陷中哪些是系统性缺陷可包含确定是否在晶片上的相同图案的多个例子中重复检测到缺陷。举例来说，如果在晶片上的图案的多个例子中检测到缺陷或潜在缺陷(与所述多个例子是否使用一或多个参数的相同值或一或多个参数的不同值形成无关)，那么在所述多个例子中识别缺陷或潜在缺陷的事实可指示在工艺和设计的兼容性方面存在问题。换句话说，此类缺陷可指示设计-工艺交互问题。相反，如果设计与工艺是兼容的，那么缺陷或潜在缺陷将随机而非重复出现在相同图案中。

在一些实施例中，一或多个计算机子系统经配置以基于经检测缺陷识别用于样品的设计中的热点。这样，本文中所描述的实施例可用于识别热点(即，工艺/设计不兼容性)。举例来说，可将设计中的如上所述那样识别系统性缺陷的位置识别为所述设计中的热点。术语“热点”在所属领域中大体是指设计的比所述设计的其它部分更容易受缺陷影响的部分。因此，一旦已识别系统性缺陷的位置，便可将设计中的对应于所述系统性缺陷位置的位置识别为热点。如本文中进一步描述，实施例依靠由样品或样品的部分的持久图像提供的独特特征且可实施于可市场上可购得的vi系统上。本文中描述的实施例实现提高的检测概率和潜在生产率提高。此外，本文中所描述的实施例实现用于热点发现的全面和自动化过程。

在进一步实施例中，(若干)计算机子系统经配置以：在使能量扫描遍及样品的物理版本及从所述样品检测能量时比较在位置中的两者处产生的经产生图像；基于比较所述经产生图像的结果检测额外缺陷；及对于所述额外缺陷中的一者，针对具有与形成在所述位置中的两者处的图案相同的如所设计特性的图案的其它位置搜索用于样品的设计。举例来说，在本文中所描述的实施例中，可检验样品同时记录持久图像信息。一旦报告额外缺陷且识别系统性印刷错误，便可在设计空间中搜索特定印刷错误的所有出现。对应物理样品位置可用于不考虑所选择的的(若干)芯片上的位置而探测给定图案的许多例子或所有例子的预记录经存储图像(例如，检测所述预记录经存储图像中的缺陷)。可以任何合适方式(例如，通过图案匹配)针对图案的其它位置搜索设计。此外，可在对应于通过如本文中进一步描述的设计搜索识别的位置的经存储图像中检测缺陷。

在一个此实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于在所述位置中的两者和其它位置处产生的经存储图像确定用于图案的一或多个统计数据。举例来说，能够不考虑所选择的的(若干)芯片上的位置而针对给定图案的许多例子或所有例子探测对应于在样品上检测的缺陷的物理样品位置的预记录经存储图像增加可用于分析的统计数据。经确定以用于图案的统计数据可包含任何合适统计数据和尤其与在样品上形成图案有关的统计数据(例如形成在晶片上的图案的多个例子中的图案化特征的尺寸的中值、平均值或标准偏差)。

在另一此实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于在所述位置中的两者和其它位置处产生的经存储图像确定额外缺陷中的一者的严重性。举例来说，能够不考虑所选择的(若干)芯片上的位置而针对给定图案的许多例子或所有例子探测对应于在样品上检测的缺陷的物理样品位置的预记录经存储图像增加可用于分析的统计数据且可用于确定印刷错误的严重性。举例来说，可确定引起形成于样品上的图案的一或多个特性相较于设计中的所述图案的一或多个特性和形成在样品上的图案的大量例子中的一或多个特性的实质上偏差的缺陷比仅对所述样品上的所述图案的数个例子具有影响的缺陷更严重(针对如形成在晶片上的图案相较于如包含在设计中的图案之间的显著偏差和针对较不显著偏差两者，情况可能这样)。可定量、定性或以某些其它方式表达缺陷的严重性。举例来说，缺陷的严重性可通过定性表达(例如非常严重、较不严重、不严重等)、通过不同缺陷相较于彼此的严重性的评分或排名和类似者表达为如形成在样品上的图案相较于如所设计的图案之间的定量差异。

在额外的此实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于在所述位置中的两者和其它位置处产生的经存储图像确定用于制造工艺的工艺窗口。举例来说，能够不考虑所选择的(若干)芯片上的位置而针对给定图案的许多例子或所有例子探测对应于在样品上检测的缺陷的物理样品位置的预记录经存储图像增加可用于分析的统计数据且可用于确定印刷错误的严重性且同时从经存储图像(光学或电子束)直接提取工艺窗口限制的估计。所述工艺窗口限制可如本文中进一步描述那样确定。

在一个实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于经存储图像确定形成在样品的物理版本上的具有相同如所设计的特性的图案的不同例子如何随着用于形成所述不同例子的一或多个参数的不同值改变而改变。举例来说，本文中所描述的实施例可用于监测特定结构如何响应于焦点和曝光参数的变化。在一个此实例中，归因于与相邻结构的交互的灾难性图案故障(图案桥接、崩溃或短路)是响应于光刻参数的变化引发的非线性效应。如果发生灾难性故障，那么在相同图案但针对光刻条件(例如，焦点)的渐进变化监测的经存储图像将展示强变动。通过识别经存储图像的对应部分和其转变点(自无缺陷到有缺陷)，可导出用于任何结构的工艺窗口限制。为完成分析，可在扫描电子显微镜(sem)下视察经检测的灾难性故障以细化精确工艺窗口限制。

图4是图解说明对改变用于不同图案的光刻条件的响应的比较的曲线图。举例来说，如图4的曲线图400中所展示，在y轴上绘制依据x轴上的制造工艺的参数(例如光刻工艺的不同焦点条件)而变化的如在sem上测量或经模拟的临界尺寸(cd)的变化。图4中的x轴和y轴上所展示的值并不打算指示任何特定样品上的图案的特性的实际变化或可用于任何特定样品的任何特定制造工艺的任何实际参数。换句话说，x轴和y轴上所展示的值是完全假想的且经展示仅用以促进对本文中所描述的实施例的理解。

通过曲线图中的曲线402表示的数据图解说明对改变用于第一图案类型(即，图案类型1)的参数的响应，且通过曲线图中的曲线404表示的数据图解说明对改变用于第二图案类型(即，图案类型2)的参数的响应。如通过曲线图中的所述曲线之间的差异所展示，图案类型2比图案类型1更显著地响应于参数的变化。因此，与图案类型1相比，图案类型2在不同工艺条件下更不稳定。通常，量化行为的这些相对差异需要使用sem或原子力显微镜(afm)。但是，在本文中所描述的实施例的情况下，图案类型1和2的相对行为可使用以光学检验仪分辨率对样品级图像运算的基于统计的算法辨别。样品图像的持久存储使不考虑图案的裸片内和样品内位置而获取每一图案类型的相当大的样品变得切实可行。

在另一实施例中，(若干)计算机子系统经配置以通过将用于样品的设计对准于经存储图像来识别所述经存储图像的部分。举例来说，为实现准确经存储图像探测(例如本文中进一步描述的探测)，使所关注结构(设计空间中的图案搜索)与(若干)精确记录的像素相关将是有利的。因此，准确设计与图像配准(在子像素水平下)是有利的。在一个此实施例中，识别对应于具有相同如所设计的特性的图案的位置的经存储图像的部分可通过将多个图像对准于共同参考(例如设计)来执行。将图像对准于用于样品的设计可进一步如在以下每一者中所描述那样执行：在2010年3月9日颁予库尔卡尼等人的第7,676,077号美国专利；在2011年10月18日颁予库尔卡尼等人的第8,041,103号美国专利；和在2013年12月17日颁予库尔卡尼等人的第8,139,843号美国专利，所述案以宛如全文阐述引用的方式并入本文中。本文中所描述的实施例可进一步经配置以执行这些专利中所描述的(若干)任何步骤且可如这些专利中所描述那样进一步配置。

这样，可通过扩展当前用于将图像配准到设计坐标的技术来实现经存储虚拟检验图像的坐标准确度的改进，这实现先进工艺所需的局部化水平。另外，可通过配置系统的成像和数据处置使得输入图像(或通过检测器产生的图像)实质上满足高坐标精确度(理想上相同像素大小和每一图像中的位置)来帮助精确识别在相同样品位置处使用不同模式产生的图像数据的能力。另外，在市场上从科磊公司可购得的vi持久大容量图像存储基础设施方法经良好设计以支持此类型的密集脱机计算。但是，尽管vi模块尤其适用于本文中所描述的实施例中，但是也可使用其它形式的大容量图像存储器。举例来说，可用真实检验仪(即，具有物理样品处置能力的一个检验仪)或在分布式存储和计算机网络上实施大容量存储和相关分析。

在一些实施例中，样品的物理版本包含顶层和形成在所述顶层下方的一或多个下伏层，且(若干)计算机子系统经配置以将用于样品的顶层的设计对准于对应于缺陷中的一者的经存储图像的部分中的一者且基于所述对准的结果确定所述缺陷中的所述者是否与所述顶层或所述一或多个下伏层有关。举例来说，在一些情况中，经检测的系统性缺陷对应于不与所研究的层(例如，先前层)有关的光学假影。为滤除所述情境，可首先用设计覆盖信号(例如，缺陷-参考)以确保经观察的信号是布局与工艺之间的交互的结果(例如，可忽略在开放区域中观察的信号等)。在一些例子中，确定缺陷是否定位在样品的一个层上或对应于所述样品的所述层可通过比较对应于缺陷位置的经存储图像与用于所述一个层的设计来执行。然而，在额外例子中，比较对应于缺陷位置的经存储图像与用于其它层的设计也可为有利的。举例来说，如果缺陷与用于顶层的设计的比较展示在用于所述顶层的所述设计的图案化特征与缺陷之间无相关性，那么可比较针对缺陷位置的经存储图像与用于不同层(例如，下伏层中的一者)的设计以确定用于另一层的设计的图案化特征与所述缺陷之间是否存在相关性。这样，可确定缺陷与用于除所检验的层以外的层的设计与用于形成所检验的层的工艺之间的交互相关联(例如，由所述交互引起)。但是，在其它例子中，经确定未对应于所检验层(定位在所检验层上或定位在所检验层中等)的缺陷可仅作为对于正执行的检验的非所关注或妨害缺陷而摒弃。

在另一实施例中，(若干)计算机子系统经配置以：确定由检验系统针对样品的物理版本产生的假想图像的一或多个特性与形成在所述样品的所述物理版本上的图案的一或多个特性之间的关系；确定经存储图像的部分或经存储图像的一或多个额外部分的一或多者的一或多个特性；及通过将经存储图像的部分或经存储图像的一或多个额外部分中的所述一或多者的所述一或多个经确定特性输入到所述关系中且比较所述关系的输出与图案的如所设计的特性来识别样品的物理版本上的一或多个图案故障模式。举例来说，非灾难性图案故障模式(例如，图案改变高于cd的指定百分比偏差)(例如，靠近接触交互的过度线端回拉或过度角圆化)可需要单独考虑。在这情况中，可基于图像位置处的设计内容先验地估计或动态地计算(例如，通过工艺模拟)经测量信号与可能cd变动之间的校准。这样，基于样品的物理版本上的图案特性与将针对不同图案特性产生的图像的特性之间的已知关系，可将经存储图像的特性输入到所述关系以确定形成在样品上的图案的特性。

在进一步实施例中，样品上的位置(针对所述位置比较经存储图像的部分)包含印刷在样品上的相同主光罩场中的位置。举例来说，本文中所描述的实施例可用于检测其中在样品上希望相同但因各种原因(例如，光学近接校正(opc)变动或掩模错误)而(甚至在给定印刷主光罩场内)以不同方式印刷但在裸片之间(调制之间)进行比较时不可改变高于指定限制的图案例子的情况。换句话说，一般来说，将通常使用光刻工艺的参数的相同值印刷晶片上的相同主光罩场内的全部位置。因此，如果相同主光罩场包含相同如所设计的图案的多个例子，那么对应于所述图案的所述多个例子的位置的经存储图像可如本文中进一步描述那样互相比较且比较的结果可如本文中进一步描述那样用于检测所述多个例子的一或多者中的缺陷。也可针对给定图案的可未形成在相同主光罩场中但以制造工艺的全部参数的相同值形成的例子执行相同类型的比较和检测。

在额外实施例中，(若干)计算机子系统经配置以：比较在样品上使用制造工艺的一或多个参数的相同值形成具有相同如所设计的特性的图案的额外位置处产生的经存储图像的额外部分；和基于比较所述额外部分的结果检测所述额外位置处的缺陷。举例来说，本文中所描述的实施例可应用于监测存在于设计中的基元结构(通常仅具有约200nmx200nm的大小的100k个不同基元存在于逻辑设计中)。在这情况中，可完全略过配方调谐和准备且仅需要样品的经存储图像。另外，本文中所描述的实施例可用于在无需考虑所述经存储图像在主光罩场内的位置且无需取决于传统缺陷检测定限以识别归因于工艺或掩模变动的非预期图案差异的情况下从意在为相同的结构探测经存储图像。这样，本文中所描述的实施例可用于跨调制独立监测每一基元结构(所述基元结构组合地构成用于样品的整个设计)且可通过统计分析识别“易碎”基元(即，归因于工艺条件的变化而比其它基元更容易受缺陷影响的基元)。可相对于比较所述部分而如本文中所描述那样以其它方式执行比较额外部分。同样地，可相对于检测所述位置处的缺陷而如本文中所描述那样执行检测额外位置处的缺陷。

在一些实施例中，针对形成在样品上的具有不同如所设计的特性的图案中的每一者单独执行比较和检测。举例来说，可如上文所描述那样依次监测多个、不同基元结构。换句话说，可通过针对第一基元结构的两个或两个以上例子执行本文中所描述的比较和检测步骤来检验所述第一基元结构，接着可通过针对不同于所述第一基元结构的第二基元结构的两个或两个以上例子执行本文中所描述的比较和检测步骤来检验所述第二基元结构等等。

在另一实施例中，图案包含在在样品上的可印刷性不确定的一组图案中，且针对包含在所述组中的一或多个额外图案单独执行比较和检测。举例来说，可通过本文中所描述的实施例执行的功能可应用于通过模拟识别或通过应用设计规则检验(drc)考虑产生的“不确定”结构的列表。这样，因为任一给定设计中的基元结构的列表可为广泛的，所以检验设计中的每个基元结构可让人望而却步。在设计空间中执行的基于几何的分析(例如，drc)可用于识别对于成功印刷以用于图案化模块“具有挑战性”(例如，归因于其的实质上小尺寸)的基元。因此，本文中所描述的分析可集中于不确定或具有挑战性的基元(仅针对不确定或具有挑战性的基元执行)，而非针对设计中的每个单基元执行所述分析。

在额外实施例中，使用检验系统的两个或两个以上光学模式产生经存储图像，经比较的所述经存储图像的部分包含仅使用所述两个或两个以上光学模式中的一者产生的所述经存储图像的部分，且针对仅用所述两个或两个以上光学模式中的另一者产生在样品上的位置处的经存储图像的部分单独执行比较和检测。举例来说，用于探测不同结构的图像源可为单样品图像或多个样品图像(例如，不同光学或电子束模式可用于增加检测概率)。本文中所描述的大容量图像存储器和计算机基础设施实现使用不同且互补光学或电子束设置记录相同样品的能力。但是，使运用不同模式产生的图像互相比较可产生并不一定指示使用制造工艺的参数的不同或相同值印刷相同图案的不同例子的差异的结果。代替性地，通过此比较产生的图像之间的差异可仅指示用于产生所述图像的多个模式的差异。因此，可已使用相同模式产生经比较的任何图像。照此，可针对不同模式单独执行不同比较和检测步骤。但是，针对不同模式执行的此类步骤的结果可共同用于确定关于如何以制造工艺的参数的相同或不同值将设计印刷在晶片上的信息。举例来说，使用运用检验系统的不同模式产生的图像产生的缺陷检测结果可组合用于确定关于在任一模式中检测的缺陷的信息。

在进一步实施例中，(若干)计算机子系统经配置以基于在样品上的位置处产生的经存储图像的部分的特性的完整分布而确定用于缺陷取样的一或多个参数，在所述位置处使用所述一或多个参数的相同值形成具有相同如所设计的特性的图案。举例来说，本文中所描述的实施例可用于基于不仅来自如当前使用的检验方法中的离散裸片间比较事件的通过分析在希望相同的相对较大数目个图案例子上收集的信号的完整分布获得的观察来确定用于缺陷取样的准则。在一个此实例中，基于上文所描述的完整分布，用于取样的准则可经确定使得选择具有所述分布内的特性的特定值的缺陷或位置以用于缺陷重检，使得或多或少强烈地取样具有特定类型的分布的缺陷或位置等。这样，用于缺陷或位置的大量信息(例如，基于针对所述缺陷或位置的每个例子产生且存储的图像确定的信息)可用于设置用于缺陷取样以用于重检的准则，所述准则可改善通过缺陷重检产生的信息的质量及其对于更改制造工艺和/或设计以改善样品上的装置的制造的有用性。

在一些实施例中，(若干)计算机子系统经配置以：基于经检测缺陷所处的图案的如所设计的特性将所述经检测缺陷分组以借此将定位在具有相同如所设计的特性的图案中的经检测缺陷分组到相同群组中且将定位于具有不同如所设计的特性的图案中的经检测缺陷分组到不同群组中；及基于所述分组的结果识别样品上的所关注图案(poi)。举例来说，可如本文中所描述那样使用大容量图像存储器和计算机基础设施(例如，vi)记录样品的图像且接着可使用基于设计意图的分组算法和/或方法处理经检测缺陷的列表以识别样品的poi组。基于设计的分组算法和/或方法可包含任何合适此分组算法和/或方法，例如在2009年8月4日颁予扎法尔等人的第7,570,796号美国专利和在2014年12月30日颁予扎法尔等人的第8,923,600号美国专利以及由扎法尔等人在2015年6月4日发表的第2015/0154746号美国专利申请公开案中所描述的分组算法和/或方法，全部所述案以宛如全文阐述引用的方式并入本文中。本文中所描述的实施例可包含这些专利和这公开案中所描述的(若干)任何方法的(若干)任何步骤且可如这些专利和这公开案中所描述那样进一步配置。

这样，不同群组中的每一者可对应于设计中的仅一个图案。例如，如图5中所展示，基于图案的如所设计的特性将经检测缺陷分组可产生四个不同群组。尽管在图5中展示四个群组，但显然，不同群组的数目可取决于经检测缺陷所处的图案的不同如所设计的特性的数目而改变。如图5中所展示，群组500包含定位在具有第一组如所设计的特性的图案中的缺陷(图5中未展示)。另外，群组502包含定位在具有第二组如所设计的特性的图案中的缺陷(图5中未展示)。群组504包含定位在具有第三组如所设计的特性的图案中的缺陷(图5中未展示)，而群组506包含定位在具有第四组如所设计的特性的图案中的缺陷(图5中未展示)。所述第一、第二、第三和第四组如所设计的特性各为彼此不同的如所设计的特性组。特定来说，如图5中所展示，对应于不同群组中的每一者的图案不同于对应于其它群组中的每一者的图案。另外，在每一群组内，每一群组中的缺陷所处的图案的如所设计的特性是相同的。举例来说，对于分组到群组500中的每一缺陷，每一缺陷所处的图案的如所设计的特性与分组到所述群组中的每一个其它缺陷相同。

可基于以任何合适方式分组的结果识别poi。举例来说，含有图案的大量缺陷或例子的群组指示所述图案在样品上展现显著缺陷率。换句话说，包含在群组中的图案的例子的数目将等于在所述图案中检测到缺陷的例子的数目。因此，可将对应于含有图案的较高数目个例子的群组的图案识别为poi，这是因为相较于设计中的其它图案，所述图案对于制造形成在样品上的装置可受更大关注。特定来说，因为所述图案相较于其它图案可引起样品上的更大数目个缺陷，所以可将所述更有缺陷的图案识别为poi。接着可使用关于poi的信息以更改针对形成在样品上的设计或针对样品自身执行的工艺的一或多个参数。举例来说，可使用关于poi在形成在晶片上的裸片内或晶片自身内的位置的信息以更改待执行于样品上的缺陷重检工艺，使得在缺陷重检期间可重检相较于设计中的其它图案的更大数目个poi以借此相较于在设计中的其它图案中检测的缺陷而确定关于在poi中检测的缺陷的更多信息。

在一个此实施例中，(若干)计算机子系统经配置以识别用于样品的设计中的poi的每个例子。举例来说，可使用设计搜索实用程序产生每一poi的例子的详尽列表。搜索用于poi的例子的设计可如本文中进一步描述那样执行。

本文中所描述的实施例提供优于用于检测样品上的缺陷的其它当前使用的方法和系统的许多优点。举例来说，本文中所描述的实施例依靠使用vi的脱机运算且无需涉及检验和重检工具的多个迭代。另外，可使过程完全自动化且可探测且监测任何数目个印刷错误。此外，可发送仅使用其近似工艺窗口限制识别的关键热点以用于sem重检确认和精细工艺窗口设置。

光学检验具有相对较大和较快覆盖能力但相对较低分辨率(例如，与sem相比)。本文中所描述的实施例也为有利的，因为其使光学检验制造者能够将其光学检验平台的能力扩展到类计量检验操作的区域。本文中所描述的实施例可使用市场上可购得的大容量图像存储器和计算机基础设施(例如市场上从科磊公司可购得的vi)来实施。用以使用光学信息共同分析相对较大数目个相同结构(即，相对较大取样组)对工艺变动的响应的能力是普通的且在不同背景内容中(例如，工艺优化、实验设计等)可为有价值的。

上文所描述的系统的实施例中的每一者可一起组合成单个实施例。

另一实施例涉及一种用于检测样品上的缺陷的方法。所述方法包含存储由检验系统产生的样品的图像。所述检验系统如本文中所描述那样配置。使用对所述样品执行的制造工艺的一或多个参数的不同值在所述样品的所述物理版本上形成至少两个裸片。所述裸片可如本文中进一步描述那样形成在样品上。所述方法也包含比较在样品上的使用不同值中的至少两者形成具有相同如所设计的特性的图案的位置处产生的经存储图像的部分。经比较的所述经存储图像的所述部分不受所述裸片在所述样品上的位置、所述图案在所述裸片内的位置或所述图案在所述样品上的位置约束。所述方法也包含基于所述比较的结果检测所述位置处的缺陷。

所述方法的步骤中的每一者可如本文中进一步描述那样执行。所述方法也可包含可通过本文中所描述的检验系统和/或(若干)计算机子系统执行的(若干)任何其它步骤。通过一或多个计算机子系统执行存储、比较和检测步骤，所述一或多个计算机子系统可根据本文中所描述的实施例中的任一者配置。另外，上文所描述的方法可由本文中所描述的系统实施例中的任一者执行。

额外实施例涉及一种非暂时性计算机可读媒体，其存储可执行在计算机系统上以执行用于检测样品上的缺陷的计算机实施方法的程序指令。一个此实施例在图6中展示。特定来说，如图6中所展示，非暂时性计算机可读媒体600包含可执行于计算机系统604上的程序指令指令602。计算机实施方法可包含本文中所描述的(若干)任何方法的(若干)任何步骤。

实施例如本文中所描述的方法的方法的程序指令602可存储在计算机可读媒体600上。所述计算机可读媒体可为存储媒体，例如磁盘或光盘、磁带或所属领域中已知的任何其它合适非暂时性计算机可读媒体。

所述程序指令可以各种方法中的任一者实施，包含基于程序的技术、基于组件的技术和/或面向对象的技术等。举例来说，程序指令可视需要使用activexcontrols、c++objects、javabeans、微软基础类别(“mfc”)、sse(流式simd扩展)或其它技术或方法论实施。

计算机系统604可根据本文中所描述的实施例中的任一者配置。

鉴于此描述，所属领域的技术人员将明白本发明的各种方面的进一步修改和替代实施例。举例来说，提供用于检测样品上的缺陷的方法和系统。因此，此描述应仅理解为阐释性且是出于教示所属领域的技术人员实行本发明的一般方式的目的。应了解，本文中所展示及描述的本发明的形式应视为当前优选实施例。如所属领域的技术人员在受益于本发明的此描述后将明白，元件和材料可替换本文中所图解说明且描述的元件及材料，可反转零件和工艺且可独立利用本发明的某些特征。在不脱离如所附权利要求书中所描述的本发明的精神和范围的情况下，可对本文中所描述的元件作出改变。